DE4428111C2 - Schaltungsanordnung zur Messung der Feuchte auf einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Messung der Feuchte auf einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise der Windschutzscheibe, wobei der Widerstand zwischen auf der Scheibe angeordneten und an eine Auswerteschaltung angeschlossenen Elektroden gemessen wird und eine der Elektroden elektrisch mit der Fahrzeugmasse verbunden ist.

Bei einer gattungsgemäßen Einrichtung zur Messung der Feuchte auf einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges ist aus der DE 40 00 164 A1 be­ kannt, das Sensorwiderstände, beispielsweise in Form von ineinander ver­ kämmten streifenförmigen Elektroden, verwendet werden. Berühren Wasser­ tropfen beide Elektroden, so sinkt der Widerstand, was zur automatischen Steuerung eines Scheibenwischers benutzt werden kann. Zur Messung des Widerstandes ist grundsätzlich das Anlegen einer Spannung an den Wider­ standssensor erforderlich, wobei eine Elektrode elektrisch mit der Fahrzeug­ masse verbunden ist. Durch Gleichspannungsanteile der anzulegenden Spannung gegenüber der Fahrzeugkarosserie kann es jedoch zu Elektrolyse­ erscheinungen zwischen Elektrode und Fahrzeugkarosserie kommen, die letztlich zu einer Begrenzung der Lebensdauer der Widerstandssensoren führen. Eine Einrichtung für die Steuerung eines Antriebmittels für ein Fahrzeugzubehör mit einem derartigen Widerstandssensor ist beispielsweise in WO 90/08680 beschrieben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Elektrolyseerscheinungen an Widerstandssensoren, insbesondere an Feuchtesensoren, zu verhindern.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß die andere Elektrode mit einer negativen Spannung beaufschlagt ist.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nutzt in geschickter Weise aus, daß elektrolytische Abtragungen an der Karosserie wesentlich unkritischer als solche an den Elektroden sind, welche aus optischen und mechanischen Gründen aus äußerst dünnen Metallschichten bestehen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Aus­ werteschaltung mit einer gegenüber der Fahrzeugmasse negativen Betriebs­ spannung betrieben wird. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die negative Betriebsspannung mit Hilfe eines Spannungswandlers erzeugt wird.

Diese Ausführungsform ermöglicht das Anlegen einer negativen Spannung an die andere Elektrode in einfacher Weise, obwohl die Bordspannung bzw. Batteriespannung positiv gegenüber der Fahrzeugmasse ist. Es sind jedoch auch andere Wege zur Erzeugung einer negativen Spannung an der Elektrode möglich - beispielsweise durch Erzeugung einer negativen Spannung innerhalb der Auswerteschaltung, die an sich mit positiver Betriebsspannung betrieben wird. Eine solche negative Spannung kann beispielsweise durch eine Wechselspannungskopplung zwischen der Auswerteschaltung und dem Sensor und einer anschließenden Gleichrichtung erfolgen.

Bei einem Betrieb der Auswerteschaltung mit negativer Betriebsspannung gemäß der obengenannten Ausführungsform kann eine Überleitung des Ausgangssignals zu weiteren Schaltungen, die wie üblich mit positiver Betriebsspannung betrieben werden, dadurch erfolgen, daß ein Ausgang der Auswerteschaltung von einer mit der negativen Betriebsspannung beaufschlagten steuerbaren Stromquelle gebildet wird, die über einen Widerstand mit der positiven Betriebsspannung verbindbar ist.

Als Werkstoff für die Elektroden werden häufig relativ edle Metalle bzw. Metallegierungen verwendet, die eine positive Berührungsspannung gegenüber der üblicherweise aus Stahl bestehenden Karosserie aufweisen. Dieses wird bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung im Sinne einer Verringerung der elektrolytischen Abtragung dadurch ausgenutzt, daß der Betrag der negativen Spannung, mit welcher die andere Elektrode beaufschlagt ist, etwa der Berührungsspannung zwischen dem Werkstoff der anderen Elektrode und dem Werkstoff der Karosserie entspricht.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben.

Der Sensor 1 besteht aus Elektroden 2, 3, die auf eine nicht dargestellte Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs aufgebracht sind. Sobald Regentropfen auf die Scheibe fallen, verringert sich der Widerstand zwischen den Elektroden 2, 3, was mit Hilfe einer Auswerteschaltung 4 festgestellt wird. Die Elektrode 2 ist mit der Fahrzeugmasse, das heißt mit der Karosserie, elektrisch verbunden, was in der Figur durch ein Masse-Zeichen veranschaulicht ist. Außer den mit dem Sensor 1 verbundenen Eingängen 5, 6 weist die Auswerteschaltung zwei Anschlüsse für die Zuführung einer Betriebsspannung auf, wobei der Anschluß 7 mit der Fahrzeugmasse verbunden ist und der Anschluß 8 negative Betriebsspannung U_- erhält. Diese wird von einem Spannungswandler 9 in an sich bekannter Weise aus der bei 10 zugeführten positiven Betriebsspannung U₊ gebildet. Geeignet ausgelegte Schaltwandler sind an sich bekannt und brauchen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung nicht näher erläutert zu werden.

Zur Weiterleitung eines Ausgangssignals der Auswerteschaltung 4 zu einer weiteren Schaltung, beispielsweise zu einer Steuerschaltung für die Scheibenwischer, ist ein Ausgang 11 der Auswerteschaltung über einen Widerstand 12 mit dem Anschluß 10 für die positive Betriebsspannung U₊ verbunden. Als Ausgangsstufe dient in der Auswerteschaltung 4 ein Transistor 13 als steuerbare Stromquelle, deren Strom einen Spannungsabfall U_s am Widerstand 12 zur Folge hat.

Die Leitungen 15, 16 zwischen den Elektroden 2, 3 und den Eingängen 5, 6 sind auf demjenigen Teil ihrer Länge, der auf der Windschutzscheibe verläuft, in gleicher Weise wie die Elektroden als streifenförmige Leiter ausgebildet. Insbesondere im Bereich des Randes der Windschutzscheibe, um den die Leiter herumgeführt werden, kann es bei bekannten Sensorschaltungen zu elektrolytischen Abtragungen kommen. Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung treten diese Abtragungen jedoch nicht auf, da der Leiter 15 auf dem gleichen Potential wie die Karosserie 14 und der Leiter 16 auf negativem Potential liegt.

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung zur Messung der Feuchte auf einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise der Windschutzscheibe, wobei der Widerstand zwischen auf der Scheibe angeordneten und an eine Auswerteschaltung angeschlossenen Elektroden gemessen wird und eine der Elektroden elektrisch mit der Fahrzeugmasse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Elektrode (3) mit einer negativen Spannung beaufschlagt ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (4) mit einer gegenüber der Fahrzeugmasse negativen Betriebsspannung betrieben wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Betriebsspannung mit Hilfe eines Spannungswandlers (9) erzeugt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang (11) der Auswerteschaltung (4) von einer mit der negativen Betriebsspannung beaufschlagten steuerbaren Stromquelle (13) gebildet wird, die über einen Widerstand (12) mit der positiven Betriebsspannung verbindbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der negativen Spannung, mit welcher die andere Elektrode (3) beaufschlagt ist, etwa der Berührungsspannung zwischen dem Werkstoff der anderen Elektrode (3) und dem Werkstoff der Karosserie entspricht.