DE60218656T2

DE60218656T2 - Vorrichtung und verfahren zur entfernung von feuchtigkeit

Info

Publication number: DE60218656T2
Application number: DE60218656T
Authority: DE
Inventors: Dong-Chual Ulju-kun KANG; Dong-Hyun Paldal-ku Suwon 442-739 KANG; Sang-Bock Nam-ku CHO
Original assignee: ISGK Co Ltd Nam; ISGK Co Ltd
Current assignee: ISGK Co Ltd Nam; ISGK Co Ltd
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: EP1390242B1; DE60218656D1; CN1520363A; US20030150129A1; US7231727B2; CN1281445C; EP1390242A4; EP1390242A1; ATE356008T1; WO2002085679A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat und ein Verfahren zur Entfernung von Feuchtigkeit. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung einen Feuchtigkeitsentfernungsapparat und ein -verfahren zur zuverlässigen und leichten Erfassung von Feuchtigkeitserzeugung in einem frühen Stadium und zu deren schellen Entfernung, um Dampf oder Frost daran zu hindern, auf Glasoberflächen von Fahrzeugen und von industriellen Vorrichtungen, sowie auf anderen Oberflächen gebildet zu werden, und um Feuchtigkeit, wie zum Beispiel Regenwasser, daran zu hindern, die Sichtweite zu beeinträchtigen.
(b) Beschreibung des Stands der Technik
Da sich die wirtschaftliche Lage entwickelt hat und die Leute reicher geworden sind, hat die Anzahl der Autos in großem Maße zugenommen, und sie sind nunmehr zu einer Lebensnotwendigkeit geworden, auch wenn sie in der Vergangenheit als Luxusgüter oder Zurschaustellung von Wohlstand angesehen wurden.
Da der Autovertrieb zugenommen hat, haben jedoch auch die Autounfälle zugenommen, und die betroffenen Personen und ihre Familien leiden stark unter Todesfällen oder Schadensfällen, die durch Autounfälle verursacht werden, was soziale Probleme erzeugt.
Dementsprechend wurden viele Anstrengungen unternommen, um Autounfälle zu verhindern, und es wurden Techniken zu deren Verhinderung und zur Minimierung von Verletzungen und dem Verlust von Leben durch Autounfälle entwickelt.
Die Forschung zur Vergrößerung der Sichtweite während des Fahrens hat auf dem Gebiet der Prävention von Autounfällen Fortschritte gemacht, wobei Techniken zur Entfernung von durch Dampf, Frost und Regenwasser verursachten Feuchtigkeit eingeschlossen sind.
In der regnerischen Sommerzeit oder während sehr kalten Wintern ist der Temperaturunterschied zwischen dem Innern und dem Äußeren eines Autos groß, die Luftfeuchtigkeit im Innern des Autos steigt, was oft Dampf auf den Scheiben erzeugt, und dieser Dampf kann die Sicht des Fahrer behindern, und dadurch sehr gefährliche Fahrsituationen zu verursachen.
Wenn Dampf auf den Scheiben erzeugt wird, steuert der Fahrer die Temperatur in herkömmlicher Weise, um die Luftfeuchtigkeit zu reduzieren. Im Winter wird die Feuchtigkeit in der Luft im Innern des Autos auf den Scheiben, die wegen der kalten Außentemperatur abgekühlt sind, kondensiert, und sie wird zu Dampf, der Fahrer startet ein Heizsystem, wie zum Beispiel ein Heizgerät und einen elektrischen Heizapparat, wie zum Beispiel Heizdrähte, um die Temperatur der Scheiben zu erhöhen, wodurch die Feuchtigkeit in der Innenluft daran gehindert wird, kondensiert zu werden.
Bei dem oben beschriebenen Stand der Technik unternimmt der Fahrer eine geeignete Handlung, nach dem er die Dampfbildung auf den Scheiben gesehen hat. Das heißt, dass der Fahrer sofort einen Heizapparat, einen elektrischen Heizapparat oder ein Kühlsystem startet, wenn er wahrnimmt, dass sich der Dampf auf den Scheiben zu bilden beginnt, und wenn eine bestimmte Zeit vergangen ist, verschwindet der Dampf. Da die Sicht des Fahrer über einen langen Zeitraum nicht klar ist, erfordert es daher eine problematisch lange Zeit, um eine sichere Sichtweite zu erreichen.
Um die Erzeugung von kondensierter Feuchtigkeit, wie zum Beispiel Dampf oder Frost, zu verhindern, können Chemikalien auf den Scheiben aufgetragen werden. Genauer gesagt sind Chemikalien zur Verhinderung der Dampferzeugung in einer Schicht auf den Scheiben oder Spiegeln aufgebracht, sodass der Dampf nicht gebildet werden kann, wenn sich die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit ändert. Bei diesem Verfahren können die Chemikalien nicht gleichmäßig in einer Schicht aufgebracht sein, sie können teilweise abblättern, und eine gestreute Reflektion verursachen, und sie können sowohl den Scheiben als auch Personen Schaden zufügen.
Zur Lösung der Probleme und Mängel wurden viele Arten von Apparaten zum automatischen Abtasten der Erzeugung von Feuchtigkeit auf einer Oberfläche und zur Entfernung der Feuchtigkeit entwickelt. Die 15 zeigt einen als Beispiel veranschaulichten Apparat.
Wie in der 15 gezeigt, umfasst ein Feuchtigkeitsentferner nach dem bekannten Stand der Technik Folgendes: einen Feuchtigkeitssensor 10 zum Abtasten der Erzeugung von Feuchtigkeit auf einer Scheibe und zur Ausgabe von entsprechenden elektrischen Signalen; einen Mikrocomputer 20 zum Empfangen der elektrischen Signale von dem Feuchtigkeitssensor 10, zu deren Berechnung, und zur Ausgabe eines Feuchtigkeitsentfernungssignals, wenn bestimmt wurde, dass die Feuchtigkeit erzeugt wurde; und einen Treiber 30 zur Entfernung von Dampf, der sich auf der Scheibe gebildet hat, als Antwort auf die Feuchtigkeitsentfernungssignale, die von dem Mikrocomputer 20 ausgegeben werden.
Der Feuchtigkeitssensor 10 umfasst Folgendes: einen Temperatursensor 11 zum Abtasten der Temperatur im Innern des Fahrzeuges und zur Ausgabe der entsprechenden elektrischen Signale; einen Luftfeuchtigkeitssensor 12 zum Abtasten der Luftfeuchtigkeit darin und zur Ausgabe der entsprechenden elektrischen Signale; und ein CCD (charge coupled device = Halbleiterspeicher) 13 zum Abtasten der Scheibe und zur Ausgabe der entsprechenden elektrischen Signale.
Der Treiber 30 umfasst Folgendes: einen elektrischen Heizapparat 31 zur Verwendung von Leistung zur Erzeugung von Hitze und zum Erwärmen der Scheiben, als Antwort auf das Feuchtigkeitsentfernungssignal, das von dem Mikrocomputer 20 ausgegeben wird; und einen Kühl- und Heizapparat 32 zur Zuführung von kalter oder warmer Luft in das Fahrzeug, um die Temperatur darin zu steuern.
Die Funktionsweise des Feuchtigkeitsentferner nach dem bekannten Stand der Technik wird nun beschrieben.
Wenn der Temperatursensor 11 die Temperatur in dem Fahrzeug abfühlt und ein elektrisches Signal ausgibt, und der Luftfeuchtigkeitssensor 12 die Luftfeuchtigkeit darin abfühlt und ein elektrisches Signal ausgibt, der Mikrocomputer 20 einen Zeitpunkt erfasst, zu dem Dampf auf den Scheiben gebildet ist, gemäß einem Eingangstemperaturwert und einem Eingangsluftfeuchtigkeitswert, und er ein Feuchtigkeitsentfernungssignal ausgibt, wenn es bestimmt wurde, dass der Zeitpunkt gegeben ist, zu dem sich der Dampf gebildet hat.
Wenn das Feuchtigkeitsentfernungssignal von dem Mikrocomputer 20 ausgegeben wird, wird der Kühl- und Heizapparat 32 oder der elektrische Heizapparat 31 einzeln betrieben, um die auf den Scheiben gebildete Feuchtigkeit zu entfernen.
Das heißt, da ein Heizgerät oder eine Klimaanlage als Kühl- und Heizapparat 32 betrieben wird, wird die Temperatur in dem Fahrzeug heruntergekühlt, um die Feuchtigkeit in der Luft im Innern des Fahrzeuges daran zu hindern, im Sommer zu kondensieren, oder die Scheiben werden erwärmt, um die Feuchtigkeit in der Luft im Innern des Fahrzeuges daran zu hindern, im Winter auf den Scheiben zu kondensieren.
Die auf den Scheiben kondensierte Feuchtigkeit wird ebenso durch das Betreiben eines elektrischen Heizapparates 31 verdampft.
Wie oben beschrieben tastet der bekannte Stand der Technik die Bildung von Dampf oder von Frost auf den Fahrzeugscheiben in der Anfangsphase ab und entfernt ihn, wodurch dem Fahrer eine klare Sicht verschafft wird.
Außerdem kann eine CCD-Kamera 13 in dem Fahrzeug installiert werden, um gewünschte Bilder aufzunehmen, und die entsprechenden Bilder werden von dem Mikrocomputer 20 analysiert, um zu bestimmen, ob Dampf gebildet ist, um dann ein Feuchtigkeitsentfernungssignal auszugeben.
Bei dem Feuchtigkeitsentferner sind der Temperatursensor 11 und der Luftfeuchtigkeitssensor 12 getrennt voneinander im Fahrzeug installiert, die von dem Temperatursensor 11 und die von dem Luftfeuchtigkeitssensor 12 abgetastete Werte werden von dem Mikrocomputer 20 berechnet, um zu bestimmen, ob der Dampf gebildet ist, aber da die abgefühlten Werte abhängig von den der Lage des Temperatursensors 11 und des Luftfeuchtigkeitssensors 12 schwanken können, sind die entsprechenden Zuverlässigkeiten dieser Bestimmungsreferenzen reduziert.
Der Feuchtigkeitsentferner benutzt außerdem einen teuren Mikrocomputer 20, der viele Berechnungen ausführt, und dementsprechend erhöht dies in problematischer Art und Weise die Herstellungskosten.
Ferner versagt der Feuchtigkeitsentferner bei der genauen Bestimmung des Auftretens von Feuchtigkeit, wenn Dampf in augenblicklicher Weise in der CCD-Kamera 13 auftritt, und es ist ein komplexer Kreislauf und eine komplexe Signalberechnung zur Bildverarbeitung erforderlich, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden.
Ultraschallwellen oder Infrarotstrahlen können benutzt werden, um die Erzeugung von Feuchtigkeit, wie zum Beispiel die Bildung von Dampf oder Frost, abzutasten, was ebenso ein System zur Verarbeitung der Ultraschallwellen und der Infrarotstrahlen erfordert, und was eine komplexe Berechnung durch den Mikrocomputer erfordert, wobei die entsprechenden Werte benutzt werden, und daher wird das gesamte System kompliziert, die Herstellungskosten werden höher, und es erfordert zu viel Zeit, um die Erzeugung von Dampf zu bestimmen.
Aus der US 4,942,349 und der US 4,705,998 ist ein automatisches Steuerungssystem zum Betrieb eines Scheibenwischers, eines Fensters mit elektrischem Scheibenheber, eines Schiebedaches oder eines Cabrioverdeckes bekannt. Zur Erfassung von Regen ist ein Feuchtigkeitssensor vorgesehen. Es ist ein Steuerungssystem vorgesehen, das einen Stromdetektor umfasst, der verbunden ist, um den Stromfluss durch jedes Paar der Sensorstreifen zu empfangen, um zwischen dem Vorhandensein und dem Nichtvorhandensein von Feuchtigkeitströpfchen zu unterscheiden. Ein Stromdetektor ist vorgesehen, der die auf dem Feuchtigkeitssensor erfasste Anzahl von Tröpfchen zählt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Apparat und ein Verfahren zum leichten und zuverlässigen Abtasten von Feuchtigkeitsbildung und zu deren Entfernung zur Verfügung zu stellen, um die Feuchtigkeitserzeugung, wobei die Dampf- oder die Frostbildung mit eingeschlossen sind, bei Fahrzeugen oder auf industriellen Gebieten zu verhindern.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Apparat zur Entfernung von Feuchtigkeit nach Anspruch 1 vorgesehen.
Wenn die abzutastende Zieloberfläche ein Isolator ist, umfasst der Oberflächenwiderstandsdetektor Folgendes: einen ersten Anschluss aus leitfähigem Material, der auf der Oberfläche befestigt ist, und mit dem Feuchtigkeitssensor verbunden ist; und einen zweiten Anschluss aus leitfähigem Material, der auf der Oberfläche in einem vorherbestimmten Abstand von dem ersten Anschluss befestigt ist, und Leistung empfängt.
Der Oberflächenwiderstandsdetektor umfasst ferner ein Grundsubstrat, das auf der Unterseite der abzutastenden Zieloberfläche befestigt ist, zur Vermeidung der Erzeugung von elektromagnetischer Interferenz oder statischer Elektrizität auf der Zieloberfläche.
Wenn die abzutastende Zieloberfläche leitfähig ist, umfasst der Oberflächenwiderstandsdetektor Folgendes: ein Isolationssubstrat mit einer hohen hydrophilen Eigenschaft, wobei es auf der Oberfläche befestigt ist; einen ersten Anschluss aus leitfähigem Material, der auf dem Isolationssubstrat befestigt ist, und mit dem Feuchtigkeitssensor verbunden ist; und einen zweiten Anschluss aus leitfähigem Material, der auf dem Isolationssubstrat in einem vorherbestimmten Abstand von dem ersten Anschluss befestigt ist, und Leistung empfängt.
Der Oberflächenwiderstandsdetektor umfasst ferner ein Grundsubstrat, das zwischen dem Isolationssubstrat, dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss gebildet ist.
Der Oberflächenwiderstandsdetektor benutzt Heizdrähte, die auf Fahrzeugscheibenoberflächen vorgesehen sind.
Bei einer anderen Ausführungsform umfasst ein Apparat zur Entfernung von auf einer Oberfläche erzeugter Feuchtigkeit die Merkmale von Anspruch 15.
Der Feuchtigkeitssensor umfasst das Folgende: einen Referenzstromgenerator zur Erzeugung von Referenzstrom zur Bestimmung von Feuchtigkeitsabtastzuständen, und zur Ausgabe des Referenzstroms; einen Stromdetektor zur Bestimmung von Feuchtigkeitszuständen über die Schwankungen des Stroms, der gemäß dem Widerstand des Oberflächenwiderstandsdetektors fließt, und zur Ausgabe eines entsprechenden Signals; eine Erfassungssignalausgabeeinheit zur Ausgabe von entsprechenden Logikwertsignalen gemäß den erfassten Werten, die von dem Stromdetektor ausgegeben werden; einen Signalglätter zur Umwandlung der Logikwertsignale, die von der Erfassungssignalausgabeeinheit ausgegeben werden, in geglättete digitale Signale, und zur Ausgabe der digitalen Signale; und eine Stromquellenversorgung zur Bereitstellung eines Quellstroms, der für den Betrieb des Stromdetektors und der Erfassungssignalausgabeeinheit benutzt wird.
Der Feuchtigkeitssensor umfasst das Folgende: eine Spannungsquelle zur Erzeugung einer vorherbestimmten Spannung; einen Referenzwiderstand zur Verwendung der Spannung der Spannungsquelle, zur Erzeugung eines Referenzstroms, der zur Bestimmung der Feuchtigkeitsabtastzustände verwendet wird, und zur Ausgabe des Referenzstroms; und einen Operationsverstärker zum Empfangen von Schwankungen des Stroms, der gemäß dem Widerstand des Oberflächenwiderstandsdetektors fließt, zum Vergleichen von diesen mit dem Referenzstrom, der über den Referenzwiderstand eingegeben wird, zum Bestimmen der Feuchtigkeitszustände, und zur Ausgabe eines entsprechenden Signals.
Der Feuchtigkeitssensor umfasst das Folgende: einen ersten Widerstand zum Empfangen von Treiberleistung, und zur Versorgung mit Leistung, die für den Betrieb des Oberflächenwiderstandsdetektors benutzt wird; einen zweiten Widerstand zur Umwandlung des Signals, das von dem Oberflächenwiderstandsdetektor ausgegeben wird, in ein Spannungssignal, und zur Ausgabe des Spannungssignals; und einen Operationsverstärker zum Empfangen eines Signals, (das über den zweiten Widerstand eingegeben wird) des Oberflächenwiderstandsdetektors über ein nicht invertierender Anschluss, zum Glätten des Signals, und zur Ausgabe des geglätteten Signals an den Treiber.
Das Steuergerät umfasst das Folgende: einen Analog-Digital-Wandler zur Umwandlung des von dem Feuchtigkeitssensor abgetasteten Stroms in ein digitales Signal, und zu dessen Ausgabe; einen Mikrocomputer zum Empfangen des Feuchtigkeitsabtastsignals, das von dem Feuchtigkeitssensor ausgegeben wird, zur Bestimmung der Feuchtigkeitserzeugungszustände, zur Erzeugung eines entsprechenden Feuchtigkeitsentfernungssteuerungssignals, zu dessen Ausgabe an den Treiber, zum Empfangen des digitalen Signals, das von dem Analog-Digital-Wandler ausgegeben wird, und zur Versorgung eines Benutzers mit Informationen über die Erzeugung und die Menge der Feuchtigkeit; und ein Display zur Anzeige der Signale, die von dem Mikrocomputer ausgegeben werden, für den Benutzer.
Bei noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Entfernung von Feuchtigkeit nach Anspruch 25 vorgesehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, die in der Beschreibung eingeschlossen sind und einen Teil der Beschreibung darstellen, veranschaulichen eine Ausführungsform der Erfindung und zusammen mit der Beschreibung dienen sie dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären:
Die 1 zeigt einen Feuchtigkeitsentferner, gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Die 2 zeigt eine als Beispiel veranschaulichte Installation des Feuchtigkeitsentferners gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Die 3 zeigt ein Dampfbildungsphänomen;
Die 4 zeigt einen Feuchtigkeitsentferner, gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Die 5 zeigt einen Feuchtigkeitsentferner, gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Die 6 zeigt einen Feuchtigkeitsentferner, gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Die 7 zeigt einen Feuchtigkeitsentferner, gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Die 8 zeigt ein Flussdiagramm für ein Feuchtigkeitsentfernungsverfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Die 9 zeigt einen Oberflächenwiderstandsdetektor, wenn eine Abtastzieloberfläche ein Isolator in 1 ist;
Die 10 zeigt einen Oberflächenwiderstandsdetektor zur Vermeidung elektromagnetischer Interferenz (EMI) und elektrostatischer Phänomene in 1;
Die 11 zeigt einen Oberflächenwiderstandsdetektor, wenn eine Abtastzieloberfläche ein Leiter in 1 ist;
Die 12 zeigt die Bildung von Dampf, der zwischen jedem Anschluss erzeugt wird;
Die 13 zeigt Oberflächenspannung und einen Kontaktwinkel;
Die 14 zeigt Kontaktwinkel von Wassertröpfchen; und
Die 15 zeigt einen Feuchtigkeitsentferner nach dem bekannten Stand der Technik.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden detaillierten Beschreibung wurde nur die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben, bloß zur Veranschaulichung der von dem/den Erfinder/n als beste angesehene Form der Ausführung der Erfindung. Sofern sie ausgeführt wird, ist die Erfindung modifikationsfähig in verschiednen offensichtlichen Beziehungen, dies alles, ohne von der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Zeichnungen und die Beschreibung als naturgemäß veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen.
Die 1 zeigt einen Feuchtigkeitsentferner gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie gezeigt umfasst der Feuchtigkeitsentferner Folgendes: einen Oberflächenwiderstandsdetektor 50; einen statischen Elektrizitätsvermeider 60, einen Feuchtigkeitssensor 70; und einen Treiber 80.
Der Oberflächenwiderstandsdetektor 50 umfasst zwei metallische Anschlüsse, die auf einer Scheibenoberfläche mit einer vorherbestimmten Lücke zwischen ihnen befestigt sind, und er erfasst Widerstand, der sich aus der Feuchtigkeitsbildung, wie zum Beispiel aus der Dampf- oder Frosterzeugung, ergibt. Der statische Elektrizitätsvermeider 60 verhindert die Erzeugung von statischer Elektrizität, die die von dem Oberflächenwiderstandsdetektor 50 abgetasteten Signale beeinträchtigen kann.
Der Feuchtigkeitssensor 70 bestimmt die Feuchtigkeitszustände über eine Schwankung eines Stroms, der gemäß dem Widerstand des Oberflächenwiderstandsdetektors 50 fließt, und gibt ein entsprechendes Signal aus. Der Treiber 80 entfernt die auf der Glasoberfläche gebildete Feuchtigkeit als Antwort auf das Signal, das von dem Feuchtigkeitssensor 70 ausgegeben wird.
Der Feuchtigkeitssensor 70 umfasst einen Stromdetektor 71 zur Erfassung der Schwankung des Stroms, der zu dem Oberflächenwiderstandsdetektor 50 fließt, und zur Ausgabe eines entsprechenden Erfassungssignals; und einen Signalglätter 75 zur Umwandlung eines Wertes des Erfassungssignals, das von dem Stromdetektor 71 ausgegeben wird, in ein geglättetes Treibersignal, und zu dessen Ausgabe.
Bei diesem Beispiel umfasst der Stromdetektor 71 pnp-Transistoren Q71 und Q72 und npn-Transistoren Q73 und Q74. Die Basis des Transistors Q71 ist mit einer metallischen Schicht des Oberflächenwiderstandsdetektor 50 oder mit einem der Erfassungsanschlüsse aus leitfähigen Streifen verbunden, und der Kollektor des Transistors Q71 ist geerdet. Die Basis des Transistors Q72 ist mit dem Emitter des Transistors Q71 verbunden, und der Kollektor des Transistors Q72 ist mit der Basis des Transistors Q73 verbunden. Die Emitter der Transistoren Q73 und Q74 sind geerdet, und der Kollektor des Transistors Q73 ist mit der Basis des Transistors Q74 verbunden. Der Emitter des Transistors Q72 und der Kollektor des Transistors Q73 werden mit Treiberleistung Vcc versorgt, und der Kollektor des Transistors Q74 ist mit dem Signalglätter 75 verbunden.
Der Signalglätter 75 umfasst einen Widerstand R75, einen Kondensator C75 und eine Leuchtdiode (LED) L75. Der Widerstand R75 ist mit dem Kondensator C75 in Reihe mit der Treiberleistung Vcc und der Erde verbunden, und der Verbindungspunkt des Widerstands R75 und des Kondensators C75 ist mit einem Ausgangsanschluss des Stromdetektors 71 und mit dem Treiber 80 verbunden. Die LED L75 ist zwischen dem Verbindungspunkt und der Erde geschaltet.
Der statische Elektrizitätsvermeider 60 umfasst Dioden D61 und D62, die in Reihe zwischen der Treiberleistung Vcc und der Erde in Sperrichtung geschaltet sind, und die Verbindungspunkte der Dioden D61 und D62 sind mit dem Oberflächenwiderstandsdetektor 50 verbunden.
Bezug nehmend auf die 1, 2 und 3 wird die Funktionsweise des Feuchtigkeitsentferners gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die 2 zeigt eine als Bespiel veranschaulichte Installation des Feuchtigkeitsentferners gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und die 3 zeigt ein Dampfbildungsphänomen.
Wie in der 2 gezeigt, ist eine metallische Schicht des Oberflächenwiderstandsdetektors 50, der mit Metall beschichtet ist, oder ein Erfassungsanschluss aus einem leitfähigen Streifen an einem Teil der Scheibe 90 befestigt, wo Dampf gebildet wird.
Wenn Feuchtigkeit gebildet wird (auf dem Fensterglas 90 wird z.B. Dampf gebildet), während eines der Erfassungsanschluss mit dem statischen Elektrizitätsvermeider 60 verbunden ist, und das andere der Erfassungsanschlüsse geerdet ist, wird der Widerstand zwischen den Erfassungsanschlüssen reduziert, sodass der Strom zwischen den Erfassungsanschlüssen fließt.
Der Dampf ist auf dem Fensterglas verteilt, weil die Feuchtigkeit in der Luft in dem Fahrzeug den Taupunkt erreicht und die Feuchtigkeit wird als Wassertröpfchen auf dem kalten Fensterglas gebildet, was den Widerstand reduziert.
Bei diesem Beispiel ist es zur Erfassung des Stroms sehr effektiv, wenn Polyethylen als Erfassungsanschluss zur Vermeidung von statischer Elektrizität verwendet wird. Das heißt, gewöhnliches Polyethylen ist zwar nicht leitfähig, aber Polyethylen zur Vermeidung von statischer Elektrizität ist mit einer geringen Menge an metallischer Schicht verarbeitet, und es besitzt dementsprechend eine geringe Leitfähigkeit mit einem hohen Widerstand von mehreren Gigaohm in verschiedenen 10er-Bereichen. Wenn wegen Dampf oder Frost die Feuchtigkeit auftritt, verändert sich der Widerstand.
Das Polyethylen zur Vermeidung von statischer Elektrizität besitzt nämlich einen hohen intrinsischen Widerstand und unter normalen Bedingungen fließt kein Strom, aber wenn der Dampf erzeugt wird, wird der Widerstand so reduziert, dass aufgrund der Feuchtigkeit ein Schwachstrom fließen kann.
Da das Fensterglas mit einem vorherbestimmten Film beschichtet ist verändert sich der Widerstand im Allgemeinen leicht, wenn sich Dampf darauf bildet, wobei es sich von gewöhnlichen Glasplatten unterscheidet, und dementsprechend kann das mit Metall beschichtete Polyethylen zur Vermeidung von statischer Elektrizität für die Erfassungsanschlüsse in dem Oberflächenwiderstandsdetektor 50 verwendet werden. Das Polyethylen zur Vermeidung von statischer Elektrizität ist sehr dünn wie Vinyl und es haftet leicht auf Glas, es ist semitransparent, damit es die Sicht des Fahrers nicht beeinträchtigt, und es hält die Temperatur der Kontaktoberfläche, um den Dampf auf dem Fensterglas augenblicklich zu bilden, wenn Feuchtigkeit auf dem Fensterglas gebildet wird, es hat also eine schnelle Ansprechgeschwindigkeit.
Die 3 zeigt eine Glasoberfläche mit Feuchtigkeit in der Form von Dampf oder Frost darauf. Im Falle von gewöhnlichem Glasmaterial werden H₂O-Moleküle auf der Oberfläche des Fensterglas kondensiert, um den Widerstand, der zu seiner Länge proportional ist, zu reduzieren.
In dem Falle eines Isolators, der eine Oberflächenbearbeitung durchlaufen hat, und einen grenzenlosen Oberflächenwiderstand hat, so wie es bei Fensterglas der Fall ist, wird jedoch ein hoch widerstandsfähiges Material, wie zum Beispiel ein mit Metall beschichtetes Polyethylen, auf ihm befestigt, wie in der 3 gezeigt, um dadurch den Widerstand zu reduzieren und die Erfassung des Stroms, der als Ergebnis der Feuchtigkeit durchfließt, zu gestatten.
Seine Funktionsweise betreffend, unter Bezug auf die 1, wenn der Dampf oder der Frost gebildet wird, oder Regen oder Schnee fällt, um Feuchtigkeit zu erzeugen, wird der Widerstand zwischen den Erfassungsanschlüsse des Oberflächenwiderstandsdetektor 50 reduziert, um den Stromfluss zu gestatten, und wenn der Strom den Biasstrom des Transistors Q71 des Stromdetektors 71 erreicht, wird der Transistor Q71 eingeschaltet, und der Transistor Q72 wird dann eingeschaltet.
Wenn der Transistor Q72 eingeschaltet wird, fließt der Strom zu der Basis des Transistors Q72, um den Transistor Q73 anzuschalten, und dementsprechend fließt kein Strom zur Basis des Transistors Q74.
Folglich wird der Transistor Q74 ausgeschaltet und das Signal zur Bestimmung der Dampfbildung Vo, das zu dem Treiber 80 ausgegeben wird, wird zu einem Signal mit hohem Pegel um den Treiber 80 zu steuern.
Der Treiber 80 schließt elektrische Heizvorrichtungen ein, wie zum Beispiel Scheibenheizdrähte, die bei herkömmlichen Fahrzeugen installiert sind, und Kühl- und Heizsysteme, wie zum Beispiel Heizgeräte und Klimaanlagen.
Unter normalen Bedingungen, wenn kein Dampf gebildet wird, wird der Transistor Q71 des Stromdetektors 71 ausgeschaltet und der Transistor Q72 wird dementsprechend in dem Aus-Zustand gehalten, da der Widerstand zwischen den zwei Erfassungsanschlüssen des Oberflächenwiderstandsdetektors 50 keinen Stromfluss gestattet.
Da der Transistor Q73 ebenso ausgeschaltet wird, um die Basis des Transistors Q74 mit der Treiberleistung Vcc zu versorgen, wird der Transistor Q74 angeschaltet, um ein Signal zur Bestimmung von geringer Dampfbildung auszugeben, und der Treiber 80 wird nicht betrieben.
Der statische Elektrizitätsvermeider 60 steuert in der Weise, dass ein von statischer Elektrizität stammendes Signal nicht in den Signaleingang des Feuchtigkeitssensors 70 eingegeben werden kann. Der Signalglätter 75 des Feuchtigkeitssensors 70 wandelt das Signal, das von dem Stromdetektor 71 ausgegeben wird, in ein geglättetes Signal zum Steuern des Treibers 80 um, und gibt dasselbe aus.
Daher wird der Transistor Q74 nicht angeschaltet und der Treiber 80 wird nicht betrieben, wenn kein Dampf auftritt, aber wenn der Dampf auf dem Fensterglas gebildet wird, ändert sich der Widerstand zwischen den zwei Erfassungsanschlüssen des Oberflächenwiderstandsdetektors 50, dann werden die Transistoren Q71, Q72 und Q73 angeschaltet, um den Transistor Q74 auszuschalten, und dementsprechend wird der Treiber 80 mit der Treiberleistung Vcc versorgt, um die Dampfbildung zu verhindern.
Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden pnp-Transistoren für die Transistoren Q71 und Q72, und npn-Transistoren für die Transistoren Q73 und Q74 verwendet, und andere Arten von Transistoren können ebenso verwendet werden, ohne auf diese begrenzt zu sein.
Die Sensoren des Oberflächenwiderstandsdetektors 50 dürfen keine Feuchtigkeit absorbieren, sie müssen Temperaturen anzeigen (z.B. eine Oberflächentemperatur), die unter der Bedingung eines plötzlichen Temperaturwechsels zu erfassen sind, und sie dürfen nicht warm werden, damit sie Feuchtigkeit erfassen.
Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird metallbeschichtetes Polyethylen zur Vermeidung von statischer Elektrizität angewendet, und das Polyethylen hat unter normalen Bedingungen einen Widerstand von 1 bis 999 Gigaohm. Ferner können anstelle von Polyethylen andere Materialien mit hohem Widerstand verwendet werden.
Verfahren zur Installation des Oberflächenwiderstandsdetektor 50 werden gemäß dem jeweiligen Zustand der Abtastzieloberfläche variiert, wie in den 9, 10 und 11 gezeigt wird.
Wenn die Abtastzieloberfläche ein Isolator ist, wie in der 9 gezeigt, wird eine leitfähige metallische Schicht oder ein Anschluss 52 aus leitfähigem Streifen auf einer Abtastoberfläche 51 des Isolators befestigt, um mit dem statischen Elektrizitätsvermeider 60 verbunden zu werden, und ein Anschluss 53 wird in einem vorherbestimmten Abstand zu dem Anschluss 52 befestigt, um Leistung Vin+ zu liefern.
Um die Erzeugung von elektromagnetischer Interferenz (EMI) oder von statischer Elektrizität auf der Abtastzieloberfläche zu vermeiden, wird unter der Abtastfläche 51 zusätzlich ein Grundsubstrat 54 vorgesehen, wie in der 10 gezeigt.
Um die Dampfbildung von der leitfähigen Oberfläche und nicht von dem Fensterglas oder von gewöhnlichem Glas zu entfernen, ist es erforderlich, einen Isolator zwischen der metallischen Schicht oder dem leitfähigen Streifen und der leitfähigen Oberfläche einzufügen, so dass die metallische Schicht oder der leitfähige Streifen nicht direkt auf der entsprechenden leitfähigen Oberfläche aufgebracht ist.
Wenn der Isolator nicht dazwischen eingefügt wird, fließt der Strom gemäß der leitfähigen Oberfläche weiter, wenn der Dampf entweder gebildet wird oder nicht, was zu einem Versagen bei der Durchführung des genauen Abtastens führt.
Das heißt, wenn die Abtastzieloberfläche leitfähig ist, wie in der 11 gezeigt, eine isolierte Abtastoberfläche 51 gesetzt ist, die Anschlüsse 52 und 53 darauf befestigt sind, ein Grundsubstrat 54 unter der Abtastoberfläche befestigt ist, und ein Isolierungssubstrat 55 zusätzlich darunter befestigt ist, so dass alle von ihnen an der Zieloberfläche befestigt sind.
Bei diesem Beispiel ist es so, dass wenn ein Material mit einer hydrophilen Eigenschaft für die Abtastoberfläche 51 verwendet wird, ihre Erfassungssensibilität erhöht werden kann.
Das heißt, dass in dem Fall eines Materials, das einen Kontaktwinkel von nahezu 0 Grad besitzt, der erzeugt wird, wenn die Feuchtigkeit das Material berührt, das Material eine ausgezeichnete Nässe und Erfassungsleistung besitzt, und es ist besser geeignet, wenn das Material einen Kontaktwinkel zwischen 0 und 90 Grad besitzt, und wenn das Material mit einer ultrahydrophilen Eigenschaft, welches einen Kontaktwinkel von 0 bis 15 Grad besitzt, verwendet wird, dann wird eine bessere Leistung erreicht.
Bezug nehmend auf die 11, wenn die statische Elektrizität oder die EMI nicht groß ist, kann das Grundsubstrat 54 ausgelassen werden, was nicht veranschaulicht ist.
Im Falle der Anwendung von zwei Anschlüssen des Oberflächenwiderstandsdetektors 50 können Komponenten in dem herkömmlichen Fahrzeug benutzt werden, ohne zusätzliche Komponenten.
In dem Fall von herkömmlichen Fahrzeugen sind nämlich Heizdrähte auf der Rückscheibe vorgesehen, um Dampf zu entfernen oder um Schnee zu schmelzen, um eine klare Sicht zu erzielen, und zwei von diesen Heizdrähten können als zwei Anschlüsse benutzt werden, um den Oberflächenwiderstandsdetektor 50 zu realisieren.
Insbesondere wenn Heizdrähte zur Entfernung von gefrorenem Schnee auf der Windschutzscheibe um die Scheibenwischer herum vorgesehen sind, im Falle von teuren Fahrzeugen, kann eine bessere Leistung erzielt werden, ohne zusätzliche Vorrichtungen, wenn die entsprechenden Heizdrähte als zwei Anschlüsse des Oberflächenwiderstandsdetektors 50 benutzt werden.
Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Entfernung von Feuchtigkeit entsprechend der Bildung von Dampf auf den Scheiben beschrieben, und die vorliegende Erfindung kann ferner auf mehreren industriellen Feldern angewendet werden, die Sicherheitsprobleme haben, die sich aus der Bildung von Feuchtigkeit ergeben und die die Entfernung und die Prävention von Feuchtigkeit, dort wo sie sich bilden kann, erfordern.
Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ebenso die Bildung von Dampf erfasst, indem eine metallische Schicht oder ein leitfähiger Streifen benutzt werden, da die Scheiben Isolatoren sind, und in dem Falle von gewöhnlichen Glassubstraten, die für allgemeine industrielle Gebiete verwendet werden, werden die Glasoberflächen als Sensoren benutzt, ohne die Verwendung von zusätzlichen Erfassungsanschlüsse zur Vermeidung von statischer Elektrizität.
Das heißt, wenn eine Erfassungselektrode direkt auf dem Glassubstrat befestigt ist und eine andere Elektrode auf einem Teilabschnitt in einem vorherbestimmten Abstand zu der Erfassungselektrode geerdet ist, dann fließt aufgrund des intrinsischen Widerstands des Glas kein Strom. Wenn Dampf gebildet wird, wird der Widerstand aufgrund der Feuchtigkeit reduziert, und der Strom fließt so, dass die Dampfbildung erfasst werden kann, und folglich kann die Oberfläche als ein Sensor dienen.
Darüber hinaus können auch andere Materialien mit hohem Widerstand für die Glasoberfläche benutzt werden.
Die 12, 13 und 14 zeigen ein Verfahren zum Abtasten von Feuchtigkeit auf einer Oberfläche, und unter Bezugnahme auf diese wird eine Bedingung des Oberflächenwiderstandsdetektors 50 zum Abtasten von Feuchtigkeit beschrieben.
Wie in der 12 gezeigt, bilden sich winzige Wassertröpfchen und eine Randschicht (d.h. Widerstand) des Elektronenflusses wird gemäß dem Muster der Wassertröpfchen bestimmt, wenn sich Feuchtigkeit auf einer isolierten Oberfläche bildet.
Das heißt, dass die Randschicht des Elektronenflusses abhängig von der Oberflächenspannung des Isolators und von den kondensierten Wassertröpfchen bestimmt wird, und bei diesem Beispiel wird die Erfassungsleistung mit Bezug auf den Kontaktwinkel, der Muster von Wassertröpfchen darstellt, bestimmt.
Mit anderen Worten, in dem Falle, dass leitfähige flüssige Tröpfchen, wie zum Beispiel Dampf, gebildet werden, fließen die Elektronen flüssig zu den Anschlüssen, wenn die Tröpfchen verbunden sind.
Wenn ein flüssiges Tröpfchen auf eine Oberfläche aus einen festen Stoff fällt, wird die auf einen vorherbestimmten Punkt X angewendete Kraft durch die Oberflächenspannung γs eines festen Stoffes, durch die Oberflächenspannung y₁ eines flüssigen Stoffes, und durch die Grenzflächenspannung γs₁ zwischen einem flüssigen Stoff und einem festen Stoff bestimmt, und ihr Verhältnis zueinander wird in der Gleichung 1 ausgedrückt. γs = cosθ + γs1 Gleichung 1wobei der Winkel θ den Kontaktwinkel zur Angabe der Nässe der Oberfläche eines festen Stoff darstellt. Die 13 zeigt ein Verhältnis zwischen der Oberflächenspannung und dem Kontaktwinkel.
Der Kontaktwinkel zeigt einen Winkel, der erzeugt wird, wenn eine Flüssigkeit auf der Oberfläche eines festen Stoffes thermodynamisch äquivalent ist, und er wird durch anhaftenden Wassertröpfchen bestimmt. Ein kleiner Kontaktwinkel indiziert eine hohe Feuchtigkeit (d.h. eine hydrophile Eigenschaft) und eine hohe Oberflächenenergie, und ein großer Kontaktwinkel stellt eine niedrige Feuchtigkeit (d.h. eine hydrophobe Eigenschaft) und eine niedrige Oberflächenenergie dar. Die 14 zeigt das repräsentative Muster von Wassertröpfchen für mehrere Kontaktwinkel.
Im Allgemeinen variiert die Oberflächenspannung von Wasser entsprechend der Temperatur, von 60 bis 76 dyne/cm, sie ist die grüßte neben Quecksilber (Hg) und sie bildet ein Tropfenmuster zur Minimierung der Oberfläche.
Da der Kontaktwinkel größer wird, dienen die Lücken zwischen den Wassertröpfchen als Widerstandsmaterial, das mit dem Stromfluss interferiert, und folglich ist es schwierig, Feuchtigkeit anfangs zu erfassen, und da der Kontaktwinkel kleiner wird, ist es leichter, Feuchtigkeit zu erfassen. Für die Kontaktwinkel ist es wünschenswert, dass sie Werte von weniger als 90 Grad bezüglich ihrer Feuchtigkeitsumgebung haben, so dass die Erfassungsleistung adäquat sein kann.
In dem Falle, dass die Abtastzieloberfläche ferner einen Wasserauslasseffekt besitzt, das heißt, in dem Falle, dass der Kontaktwinkel größer als 90 Grad ist, was mit dem Elektronenfluss interferiert, falls eine neue Oberflächenspannung γ'₁ einer Flüssigkeit und eine Grenzflächenspannung ys'₁ zwischen einer Flüssigkeit und einem Feststoff verringert werden, indem ein Tensi hinzugegeben wird, kann der Kontaktwinkel reduziert werden, so wie es in der Gleichung 2 ausgedrückt wird. γs > γ1 Cosθ + γs1 Gleichung 2
In diesem Fall breiten sich die Wassertröpfchen an dem Punkt X in die Richtung der Oberflächenspannung γs des Feststoffes aus, um dadurch den Kontaktwinkel zu reduzieren, da die Oberflächenspannung γs größer als die Summe der Oberflächenspannung γ'₁ der Flüssigkeit und der Grenzflächenspannung γs'₁ zwischen der Flüssigkeit und dem Feststoff ist.
Daher ist ein Tensid auf der Abtastoberfläche vorgesehen, die Abtastoberfläche ist mit einem Material mit einer hohen hydrophilen Eigenschaft beschichtet, oder die Anschlüsse sind auf einer Substanz mit einer hohen hydrophilen Eigenschaft gebildet, um die Erfassungsleistung des Oberflächenwiderstandsdetektors 50 zu erhöhen.
Die 4 zeigt einen Feuchtigkeitsentferner mit einer erhöhten Präzision bei der Feuchtigkeitserfassung und mit einer erhöhten Glattheit verglichen mit der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun der Feuchtigkeitsentferner gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 4 gezeigt, umfasst der Feuchtigkeitsentferner einen Oberflächenwiderstandsdetektor 100, einen statischen Elektrizitätsvermeider 200, einen Feuchtigkeitssensor 300, ein Steuergerät 400, und einen Treiber 500.
Der Oberflächenwiderstandsdetektor 100 kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden, so wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, und es wird keine wiederholte Beschreibung vorgelegt.
Der statische Elektrizitätsvermeider 200 umfasst Dioden D210 und D220 und einen Kondensator S210, und er vermeidet die Erzeugung von statischer Elektrizität zu den von dem Oberflächenwiderstandsdetektor 100 abgetasteten Signalen.
Der Feuchtigkeitssensor 300 umfasst eine Stromquellenversorgung 310, einen Referenzstromgenerator 320, einen Stromdetektor 330, eine Erfassungssignalausgabeeinheit 340 und einen Signalglätter 350, und er bestimmt Feuchtigkeitszuständen über die Schwankungen des Stroms, der gemäß dem Widerstand des Oberflächenwiderstandsdetektors 100 fließt, und er gibt die entsprechenden Feuchtigkeitsabtastsignale aus.
Die Stromquellenversorgung 310 umfasst die Quellströme I1, I2, I3 und I4, und sie liefert den Strom, der für den Betrieb des Stromdetektors 330 und der Erfassungssignalausgabeeinheit 340 erforderlich ist.
Der Referenzstromgenerator 320 umfasst eine Spannungsquelle Vin- und einen Widerstand R320, und er liefert den Referenzstrom, der zu Bestimmung verwendet wird, ob Feuchtigkeit abgetastet wird.
Der Stromdetektor 330 umfasst die pnp-Transistoren Q331, Q332, Q333 und Q334, und die npn-Transistoren Q335 und Q336, und er erfasst Abweichungen des Stroms, der zu dem Oberflächenwiderstandsdetektor 100 fließt, er vergleicht sie mit der Spannung, die von dem Referenzstromgenerator 320 erzeugt wird, und er gibt die entsprechenden Erfassungssignale an die Erfassungssignalausgabeeinheit 340 aus.
Bei diesem Beispiel ist die Basis des Transistors Q331 mit einem Erfassungsanschluss des Oberflächenwiderstandsdetektor 100 verbunden, der Kollektor des Transistors Q331 ist geerdet, und der Emitter des Transistors Q332 wird mit dem Quellstrom I1 der Emitter des Transistors Q331 der Stromquellenversorgung 310 versorgt. Die Basis des Transistors Q332 ist mit dem Emitter des Transistors Q331 verbunden, der Kollektor des Transistors S332 ist mit der Erfassungssignalausgabeeinheit 340 verbunden, und wird mit dem Quellstrom I2 der Stromquellenversorgung 310 versorgt.
Die Basis des Transistors Q333 ist mit dem Emitter des Transistors Q334 verbunden, und der Emitter des Transistors Q333 wird mit dem Quellstrom I2 der Stromquellenversorgung 310 versorgt. Der Kollektor des Transistors Q334 ist geerdet und die Stromquelle I3 und das Ausgangssignal des Referenzstromgenerators 320 sind jeweils an den Emitter und die Basis des Transistors Q334 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors Q335 ist mit dem Kollektor des Transistors Q332 verbunden, die Basis des Transistors Q335 ist mit dem Kollektor des Transistors Q333 verbunden, und der Emitter des Transistors Q335 ist geerdet. Der Kollektor und die Basis des Transistors Q336 sind verbunden, und der Emitter des Transistors Q336 ist geerdet.
Die Erfassungssignalausgabeeinheit 340 umfasst das Folgende: einen Transistor Q341, der eine Basis besitzt, die Ausgabesignale des Stromdetektors 330 empfängt, einen Kollektor, der den Quellstrom I4 von der Stromquellenversorgung 310 empfängt, und einen geerdeten Emitter; und einen Transistor Q342, der eine Basis besitzt, die mit dem Kollektor des Transistors Q341 verbunden ist, und einen geerdeten Emitter, und sie gibt die entsprechenden Signale aus, gemäß den erfassten Werten, die von dem Stromdetektor 330 ausgegeben werden. Die Transistoren Q341 und Q342 schließen npn-Transistoren ein.
Der Signalglätter 350 umfasst einen Widerstand R350 und einen Kondensator C350, die in Reihe zwischen der Treiberleistung Vcc und der Erde geschaltet sind, und der Verbindungspunkt des Widerstands R350 und des Kondensators C350 ist mit einem Ausgabeanschluss der Erfassungssignalausgabeeinheit 340 verbunden. Der Signalglätter 350 wandelt Werte von Erfassungssignalen, die von der Erfassungssignalausgabeeinheit 340 ausgegeben werden, in Treibersignale um, und gibt diese aus.
Das Steuergerät 400 umfasst einen Analog-Digital- (A/D) Wandler 410, einen Mikrocomputer 420 und ein Display 430, und das Steuergerät 400 empfängt Signale von dem Feuchtigkeitssensor 300, er steuert die Entfernung der Feuchtigkeit, und informiert den Benutzer über die Feuchtigkeitserzeugung.
Die Funktionsweise des Feuchtigkeitsentferners gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird weiter unten beschrieben.
Wenn Feuchtigkeit, wobei Dampf mit eingeschlossen ist, erzeugt wird, wird der Widerstand zwischen zwei Anschlüssen des Oberflächenwiderstandsdetektors 100 reduziert, um den Strom fließen zu lassen, der Strom wird an die Basis des Transistors Q331 geliefert, und wenn dieser Strom höher ist, als der Strom, der über den Widerstand R320 des Referenzstromgenerators 320 an den Transistor Q334 geliefert wird, werden die Transistoren Q332 und Q335 angeschaltet.
Dementsprechend wird der Transistor Q341 der Erfassungssignalausgabeeinheit 340 angeschaltet, der Transistor Q342 wird ausgeschaltet, und der Wert der Treiberleistung Vcc, der an den Signalglätter 350 geliefert wird, wird über den Widerstand R350 an dem Steuergerät 400 ausgegeben, um dadurch mitzuteilen, dass sich auf der Oberfläche, die abgetastet wird, Feuchtigkeit gebildet hat, wobei ein Logikhochwert verwendet wird.
Wenn keine Feuchtigkeit erzeugt wird, oder wenn der Stromfluss zwischen den zwei Anschlüssen des Oberflächenwiderstandsdetektors 100 geringer als der Strom ist, der über den Widerstand R320 des Referenzstromgenerator 320 an den Transistor Q334 geliefert wird, wird jedoch der Transistor Q332 ausgeschaltet, der Transistor Q335 wird dann ausgeschaltet, und die Transistoren Q333 und Q334 werden angeschaltet.
Dementsprechend wird der Transistor Q341 der Erfassungssignalausgabeeinheit 340 ausgeschaltet, der Transistor Q342 wird angeschaltet, die Treiberleistung Vcc wird über den achten Transistor Q342 zu dem Signalglätter 350 geliefert, und ein Logikniedrigwert wird dem Steuergerät 400 zur Verfügung gestellt, um dadurch mitzuteilen, dass auf der Oberfläche, die abgetastet wird, keine Feuchtigkeit erzeugt wurde.
Das Steuergerät 400 treibt den Treiber 500 an oder hält diesen an, gemäß den Werten des Signals, das von dem Feuchtigkeitssensor 300 ausgegeben wird, wodurch damit die Entfernung der Feuchtigkeit gesteuert wird.
Bezug nehmend auf die 8 wird die Funktionsweise des Steuergeräts 400 detailliert beschrieben.
Der Mikrocomputer 420 des Steuergeräts 400 liest Feuchtigkeitsabtastsignal ein, das von dem Feuchtigkeitssensor 300 bei Schritt S10 ausgegeben wird, um bei Schritt S20 zu bestimmen, ob sich Feuchtigkeit gebildet hat.
Wenn bestimmt wurde, dass sich Feuchtigkeit gebildet hat, gestattet der Mikrocomputer 420, dass ein vorherbestimmter Zeitrahmen vorübergeht, und liest bei Schritt S30 das Feuchtigkeitsabtastsignal wieder ein, um bei Schritt S40 zu bestimmen, ob die Feuchtigkeitserzeugung fortgesetzt wird.
Wenn bestimmt wurde, dass die Feuchtigkeitserzeugung nach dem vorherbestimmten Zeitrahmen fortgesetzt wird, steuert der Mikrocomputer 420 bei Schritt S60 den Treiber 500, um die Feuchtigkeit zu entfernen.
Der Mikrocomputer 420 liest bei Schritt S70 dann wieder ein Feuchtigkeitstastsignal ein, um bei Schritt S80 zu bestimmen, ob die Feuchtigkeit entfernt wurde.
Wenn bestimmt wurde, dass die Feuchtigkeit entfernt wurde, gestattet der Mikrocomputer 420, dass ein vorherbestimmter Zeitrahmen vorübergeht, und liest bei Schritt S100 wieder ein Signal ein, das von dem Feuchtigkeitssensor 300 ausgegeben wird, um zu bestimmen, ob die Feuchtigkeitsentfernung vorübergehend oder vollständig vollendet ist.
Wenn bestimmt wird, dass die Feuchtigkeit vollständig entfernt wurde, steuert der Mikrocomputer 420 bei Schritt S110 den Treiber 500, den Feuchtigkeitsentfernungsvorgang abzuschließen.
Wie oben gesteuert, wird der Vorgang des Feuchtigkeitsabtasten oder der Feuchtigkeitsentfernung genau gesteuert, wenn ein augenblicklicher Fehler erzeugt wird.
Wenn bemerkt wird, dass bei dem vorhergehenden Schritt S40 Feuchtigkeit gebildet wird, steuert der Mikrocomputer 420 den A/D-Wandler 410, um den Strom, der von dem Feuchtigkeitssensor 300 erfasst wird, in digitale Werte umzuwandeln, die digitalen Werte auf dem Display 430 anzuzeigen, so dass der Benutzer sie sehen kann, und er berechnet die erwartete Entfernungszeit und teilt dem Benutzer die Zeit mit, um dem Benutzer dadurch Annehmlichkeit zu vermitteln.
In einer ähnlichen Weise, wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, benutzt der Treiber 500 ein elektrisches Heizsystem, wie zum Beispiel Heizdrähte, die auf den herkömmlichen Fahrzeugscheiben installiert sind, und Kühl- und Heizvorrichtungen, wie zum Beispiel Heizgeräte und Klimaanlagen.
Wie oben erfolgt, wird die Feuchtigkeit genau abgetastet, und dem Benutzer werden Informationen über die erzeugte Feuchtigkeit und über die Zeit, die für die Entfernung der Feuchtigkeit erforderlich ist, zur Verfügung gestellt, wodurch die Zufriedenheit, die durch die Feuchtigkeitsentfernung verursacht wird, erhöht wird.
Ein Operationsverstärker kann den Feuchtigkeitssensor 300 ersetzen, was unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben wird.
Die 5 zeigt einen Feuchtigkeitsentferner gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie gezeigt, umfasst der Feuchtigkeitsentferner einen Oberflächenwiderstandsdetektor 100, einen statischen Elektrizitätsvermeider 200, einen Feuchtigkeitssensor 600, ein Steuergerät 400 und einen Treiber 500.
Der Oberflächenwiderstandsdetektor 100, der statische Elektrizitätsvermeider 200, das Steuergerät 400 und der Treiber 500 können auf verschiedene Arten ausgeführt werden, so wie bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, und es wird keine wiederholte Beschreibung vorgelegt.
Der Feuchtigkeitssensor 600 umfasst eine Referenzspannungsquelle Vin-, einen Referenzwiderstand R610 und einen Operationsverstärker OP610.
Die Funktionsweise des Feuchtigkeitsentferner gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Der Operationsverstärker OP610 des Feuchtigkeitssensors 600 empfängt den Strom über einen nicht-invertierende Eingangsanschluss von dem Oberflächenwiderstandsdetektor 100, vergleicht ihn mit dem Referenzstrom lin-Eingang über einen invertierende Eingangsanschluss, und gibt ein entsprechendes Signal an das Steuergerät 400 aus.
Das heißt, wenn sich Feuchtigkeit auf der Oberfläche bildet, und der Strom, der von dem Oberflächenwiderstandsdetektor 100 ausgegeben wird, ist größer als der Referenzstrom lin-, gibt der Operationsverstärker OP610 einen Logikhochsignal an das Steuergerät 400 aus, so dass das Steuergerät 400 die Feuchtigkeitsentfernung steuern kann.
Wenn die auf der Oberfläche gebildete Feuchtigkeit entfernt ist, und der Strom, der von dem Oberflächenwiderstandsdetektor 100 ausgegeben wird, ist kleiner als der Referenzstrom lin-, gibt der Operationsverstärker OP610 ein Logikniedrigsignal an das Steuergerät aus, so dass das Steuergerät 400 die Steuerung der Feuchtigkeitsentfernung beenden kann.
Wie oben beschrieben, kann die Feuchtigkeitsentfernung genau gesteuert werden, indem der Operationsverstärker OP610 verwendet wird, um den Feuchtigkeitssensor 600 zu konfigurieren.
Die 6 zeigt eine Schaltung zur Erfassung von Feuchtigkeit, die stabiler als die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Bezug nehmend auf die 6 wird ein Feuchtigkeitsentferner gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Konfiguration der vierten bevorzugten Ausführungsform ist der dritten bevorzugten Ausführungsform ähnlich, mit Ausnahme, dass der Feuchtigkeitssensor der vierten Ausführungsform Widerstände R710 und R720 umfasst und den Operationsverstärker OP710 als ein Spannungsfolger benutzt, um so genauere Werte zu erzielen, die von dem Oberflächenwiderstandsdetektor 100 ausgegeben werden.
Genauere Werte des Stroms, die über den Oberflächenwiderstandsdetektor 100 eingegeben werden, können nämlich durch die Verwendung der Widerstände R710 und R720 erzielt werden, und insbesondere der Widerstand R720 dient als Pull-down-Widerstand.
Der Operationsverstärker OP710 glättet die Signale, die über einen nicht-invertierenden Anschluss eingegeben werden, und gibt sie aus, um direkt den Treiber anzutreiben.
Im Folgenden werden keine Beschreibungen von den Komponenten erfolgen, die ebenfalls in der dritten Ausführungsform enthalten sind.
In dem Fall einer anderen Polarität der Biasspannung als bei der vierten bevorzugten Ausführungsform, sind die Widerständen R810 und R820 vorgesehen, wie in der 7 gezeigt, und daher kann ein flexibles Verarbeiten möglich sein, gemäß den Polaritäten der Signale, die von dem Operationsverstärker OP810 verwendet werden. Die 7 zeigt diese fünfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das heißt, bei der fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die von der vierten bevorzugten Ausführungsform abweicht, ist ein Anschluss des Widerstands R810 mit einem Eingangsanschluss des Oberflächenwiderstandsdetektors 100 verbunden, und ein anderer Anschluss des Widerstands R810 ist geerdet, und ein Terminal des Widerstands R820 ist mit einem nicht-invertierenden Anschluss des Operationsverstärkers OP810 verbunden, und ein anderer Anschluss des Widerstands R820 ist mit der Treiberleistung Vcc verbunden, der dadurch als Pull-up-Widerstand dient.
Da die Stromrichtung gemäß der fünften Ausführungsform zu der der vierten Ausführungsform entgegengesetzt ist, werden keine Beschreibungen erstellt, um Wiederholungen zu vermeiden.
Die Widerstände (nicht veranschaulicht) können ebenso verwendet werden, um Signale von dem Oberflächenwiderstandsdetektor in den 1 oder 4 zu erhalten, was von einem Fachmann umfassend realisiert werden kann.
Bei jeder Ausführungsform werden für die Feuchtigkeitssensoren 70 und 300 bipolare Transistoren verwendet, um die gewünschte Schaltung zu realisieren, und darüber hinaus können ebenso MOS-Transistoren oder MOS-FET-Transistoren verwendet werden, anstatt der bipolaren Transistoren, was für einen Fachmann offensichtlich ist.
Daher bestimmt die vorliegende Erfindung die Feuchtigkeitsbildung sofort, wenn die Feuchtigkeit (oder der Dampf) auf den Scheiben eines Fahrzeuges gebildet wird, und sie entfernt die Feuchtigkeit automatisch und vermeidet dieselbe, wodurch klare und sichere Fahrsichten gewährleistet werden.
Ferner verhindert die vorliegende Erfindung Unfälle, die durch die Beeinträchtigung der Sicht des Fahrers verursacht werden können, aufgrund von Feuchtigkeit, die durch die Dampfbildung, und Frost, Regen oder Schnee erzeugt wird.
Da die vorliegende Erfindung, die in der oben beschriebenen Weise funktioniert, die Feuchtigkeit mittels einer einfachen Konfiguration genau entfernt, spart sie darüber hinaus Herstellungskosten.
Während diese Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was gegenwärtig als die praktischste und bevorzugteste Ausführungsform angesehen wird, muss davon ausgegangen werden, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, im Gegenteil ist sie aber dazu gedacht, mehrere Modifikationen und äquivalente Anordnungen, die von der Reichweite der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sind, abzudecken.

Claims

Ein Apparat zur Entfernung von Feuchtigkeit, die sich auf einer Oberfläche gebildet hat, umfassend: – einen Oberflächenwiderstandsdetektor (50) zur Erfassung vom Widerstand der Oberfläche und zur Ausgabe eines entsprechenden Signals; – einen Feuchtigkeitssensor (70) zur Bestimmung von Feuchtigkeitserzeugungszuständen über die Schwankung eines Stroms, der gemäß dem Widerstand des Oberflächenwiderstandsdetektors (50) fließt, und zur Ausgabe eines Feuchtigkeitsabtastsignals; – ein Treiber (80), der gemäß dem Feuchtigkeitsabtastsignal, das von dem Feuchtigkeitssensor (70) ausgegeben wird, betriebsbereit ist, um die auf der Oberfläche erzeugte Feuchtigkeit zu entfernen; und dadurch gekennzeichnet, dass der Apparat ferner umfasst: – einen statischen Elektrizitätsvermeider (200), der angeordnet ist, um ein Signal von statischer Elektrizität daran zu hindern, in die Signaleingabe des Feuchtigkeitssensors (70) eingegeben zu werden.
Der Apparat nach Anspruch 1, wobei der Oberflächenwiderstandsdetektor (50), wenn die abzutastende Zieloberfläche ein Isolator ist, umfasst: – einen ersten Anschluss (52) aus leitfähigem Material, der auf der Oberfläche befestigt ist, und mit dem Feuchtigkeitssensor (70) verbunden ist; und – einen zweiten Anschluss (53) aus leitfähigem Material, der auf der Oberfläche in einem vorherbestimmten Abstand von dem ersten Anschluss (52) befestigt ist, und Leistung empfängt.
Der Apparat nach Anspruch 2, wobei der Oberflächenwiderstandsdetektor (50) ferner ein Grundsubstrat (54) umfasst, das auf der Unterseite der abzutastenden Zieloberfläche befestigt ist, zur Vermeidung der Erzeugung von elektromagnetischer Interferenz oder statischer Elektrizität auf der Zieloberfläche.
Der Apparat nach Anspruch 1, wobei der Oberflächenwiderstandsdetektor (50), wenn die abzutastende Zieloberfläche ein Isolator ist, umfasst: – ein Isolationssubstrat (55) mit hoher hydrophiler Eigenschaft, wobei es auf der Oberfläche befestigt ist; – einen ersten Anschluss (52) aus leitfähigem Material, der auf dem Isolationssubstrat (55) befestigt ist, und mit dem Feuchtigkeitssensor (70) verbunden ist; und – einen zweiten Anschluss (53) aus leitfähigem Material, der auf dem Isolationssubstrat (55) in einem vorherbestimmten Abstand von dem ersten Anschluss (52) befestigt ist, und Leistung empfängt.
Der Apparat nach Anspruch 4, wobei das Material mit hoher hydrophiler Eigenschaft einen Kontaktwinkel besitzt, der gebildet wird, wenn die Feuchtigkeit mit dem Material in Kontakt kommt, wobei dieser von 0 bis 90 Grad reicht.
Der Apparat nach Anspruch 4, wobei das Material mit hoher hydrophiler Eigenschaft einen Kontaktwinkel besitzt, der gebildet wird, wenn die Feuchtigkeit mit dem Material in Kontakt kommt, wobei dieser von 0 bis 15 Grad reicht.
Der Apparat nach Anspruch 1, wobei der Oberflächenwiderstandsdetektor (50), wenn die abzutastende Zieloberfläche leitfähig ist, umfasst: – ein Isolationssubstrat (55) mit hoher hydrophiler Eigenschaft, wobei es auf der Oberfläche befestigt ist; – einen ersten Anschluss (52) aus leitfähigem Material, der auf dem Isolationssubstrat (55) befestigt ist, und mit dem Feuchtigkeitssensor (70) verbunden ist; und – einen zweiten Anschluss (53) aus leitfähigem Material, der auf dem Isolationssubstrat (55) in einem vorherbestimmten Abstand von dem ersten Anschluss (52) befestigt ist, und Leistung empfängt.
Der Apparat nach Anspruch 7, wobei der Oberflächenwiderstandsdetektor (50) ferner ein Grundsubstrat (54) umfasst, das zwischen dem Isolationssubstrat (55), dem ersten Anschluss (52) und dem zweiten Anschluss (53) gebildet ist.
Der Apparat nach Anspruch 1, wobei der Oberflächenwiderstandsdetektor (50), wenn die Oberfläche aus einem Material besteht, das einen Oberflächenwiderstand von 1 bis 999 Gigaohm besitzt, die Oberfläche als Detektor benutzt, ohne ein zusätzliches Material mit hoher Widerstandsfähigkeit zu benutzen.
Der Apparat nach Anspruch 1, wobei der Oberflächenwiderstandsdetektor (50) Heizdrähte benutzt, die auf einer Fahrzeugscheibenoberfläche vorgesehen sind.
Der Apparat nach Anspruch 1, der eine Dampfbildungsbestimmungseinheit einschließt, welche umfasst: – einen Stromdetektor (71) zur Erfassung von Schwankungen des Stroms, der gemäß den Schwankungen des Widerstands des Oberflächenwiderstandsdetektors (50) fließt, und zur Ausgabe eines entsprechenden Erfassungssignals; und – einen Signalglätter (75) zur Umwandlung eines Wertes des Erfassungssignals, das von dem Stromdetektor (71) ausgegeben wird, in ein stabiles Treibersignal, und zu dessen Ausgabe.
Der Apparat nach Anspruch 11, wobei der Stromdetektor (71) umfasst: – einen ersten Transistor (Q71), der angeschaltet wird, wenn der Strom zu einem höheren als einem vorherbestimmten Wert ansteigt, gemäß den Schwankungen des Widerstands des Oberflächenwiderstandsdetektors (50); – einen zweiten Transistor (Q72), der angeschaltet wird, wenn der erste Transistor (Q71) angeschaltet ist; – einen dritten Transistor (Q73), der angeschaltet wird, wenn der zweite Transistor (Q72) angeschaltet ist; und – einen vierten Transistor (Q74), der ausgeschaltet wird, wenn der dritte Transistor (Q73) angeschaltet ist, und der ein Stromerfassungssignal ausgibt.
Der Apparat nach Anspruch 11, wobei der Signalglätter (75) umfasst: – einen Widerstand (R75), der einen Anschluss mit Treiberleistung verbunden hat, und einen anderen Anschluss mit einem Ausgangsanschluss des Stromdetektors (71) verbunden hat; und – einen Kondensator (C75), der einen Anschluss mit einem anderen Anschluss des Widerstands (R75) verbunden hat, und der andere Anschluss geerdet ist.
Der Apparat nach Anspruch 1, wobei der statische Elektrizitätsvermeider (200) umfassend: – eine erste Diode (D61), die eine Kathode mit Treiberleistung verbunden hat, und eine Anode mit einem Anschluss des Oberflächenwiderstandsdetektors (50) verbunden hat; und – eine zweite Diode (D61), die eine Kathode mit einem Anschluss des Oberflächenwiderstandsdetektors (50) verbunden hat, und eine Anode geerdet ist.
Ein Apparat nach Anspruch 1 ferner umfassend: – ein Steuergerät zum Empfangen des Feuchtigkeitsabtastsignals von dem Feuchtigkeitssensor (300), und zur Steuerung der Entfernung der auf der Oberfläche gebildeten Feuchtigkeit; und – ein Treiber (500), der gemäß einem Steuerungssignal, das von dem Steuergerät (400) ausgegeben wird, betriebsbereit ist, um die auf der Oberfläche erzeugte Feuchtigkeit zu entfernen.
Der Apparat nach Anspruch 15, wobei der Feuchtigkeitssensor (300) umfasst: – einen Referenzstromgenerator (320) zur Erzeugung von Referenzstrom zur Bestimmung von Feuchtigkeitsabtastzuständen, und zur Ausgabe des Referenzstroms; – einen Stromdetektor (330) zur Bestimmung von Feuchtigkeitszuständen über die Schwankungen des Stroms, der gemäß dem Widerstand des Oberflächenwiderstandsdetektors (100) fließt, und zur Ausgabe eines entsprechenden Signals; – eine Erfassungssignalausgabeeinheit (340) zur Ausgabe von Logikwertsignalen gemäß den erfassten Werten, die von dem Stromdetektor (330) ausgegeben werden; – einen Signalglätter (350) zur Umwandlung der Logikwertsignale, die von der Erfassungssignalausgabeeinheit (340) ausgegeben werden, in geglättete digitale Signale, und zur Ausgabe der digitalen Signale; und – eine Stromquellenversorgung (310) zur Bereitstellung eines Quellstrom, der für den Betrieb des Stromdetektors (330) und der Erfassungssignalausgabeeinheit (340) benutzt wird.
Der Apparat nach Anspruch 16, wobei die Stromquellenversorgung (310) umfasst: – einen ersten, zweiten und dritten Quellstrom zur Leistungsversorgung, die für den Betrieb des Stromdetektors (330) benutzt werden; und – einen vierten Quellstrom zur Bereitstellung eines Stroms, der für den Betrieb der Erfassungssignalausgabeeinheit (340) benutzt wird.
Der Apparat nach Anspruch 16, wobei der Referenzstromgenerator (320) umfasst: – eine Spannungsquelle zur Erzeugung einer vorherbestimmten Spannung; und – einen Widerstand (R320), um dem Strom zu gestatten, gemäß dem Widerstand zu fließen.
Der Apparat nach Anspruch 16, wobei der Stromdetektor (330) umfasst: – einen ersten Transistor (Q331), der eine Basis mit einem Erfassungsanschluss eines Oberflächenwiderstandsdetektors (100) verbunden hat, ein Kollektor geerdet ist; und einen Emitter, der den ersten Quellstrom der Stromquellenversorgung (310) empfängt; – einen zweiten Transistor (Q332), der eine Basis mit dem Emitter des ersten Transistors (Q331) verbunden hat, ein Emitter den zweiten Quellstrom der Stromquellenversorgung (310) empfängt, und ein Kollektor mit der Erfassungssignalausgabeeinheit (340) verbunden ist; – einen dritten Transistor (Q333), der einen Emitter hat, der den dritten Quellstrom der Stromquellenversorgung (310) empfängt, eine Basis ein Ausgangssignal des Referenzstromgenerators (320) empfängt, und ein Kollektor geerdet ist; – einen vierten Transistor (Q334), der eine Basis mit dem Emitter des dritten Transistors (Q333) verbunden hat, und ein Emitter den zweiten Quellstrom der Stromquellenversorgung (310) empfängt; – einen fünften Transistor, der einen Kollektor mit dem Kollektor des zweiten Transistors (Q335) verbunden hat, eine Basis mit dem Kollektor des vierten Transistors (Q334) verbunden hat, und ein Emitter geerdet ist; und – einen sechsten Transistor (Q336), der eine Basis und einen Kollektor mit dem Kollektor des vierten Transistor (Q334) verbunden hat, und ein Emitter geerdet ist.
Der Apparat nach Anspruch 16, wobei die Erfassungssignalausgabeeinheit (340) umfasst: – einen siebten Transistor (Q341), der eine Basis hat, die ein Ausgabesignal des Stromdetektors (330) empfängt, ein Kollektor den vierten Quellstrom der Stromquellenversorgung (310) empfängt und ein Emitter geerdet ist; und – einen achten Transistor (Q342), der eine Basis mit dem Kollektor des siebten Transistor (Q341) verbunden hat, und ein Emitter geerdet ist.
Der Apparat nach Anspruch 16, wobei der Signalglätter (350) umfasst: – einen Widerstand (R350), der einen Anschluss mit Treiberleistung verbunden hat, und einen anderen Anschluss mit einem Ausgabesignal der Erfassungssignalausgabeeinheit (340) verbunden hat; und – einen Kondensator (C350), der einen Anschluss mit einem anderen Anschluss des Widerstands (R325) verbunden hat, und ein anderer Anschluss geerdet ist.
Der Apparat nach Anspruch 15, wobei der Controller (400) umfasst: – einen Analog-Digital-Wandler (410) zur Umwandlung des von dem Feuchtigkeitssensor (300) abgetasteten Stroms in ein digitales Signal, und zu dessen Ausgabe; – einen Mikrocomputer (420) zum Empfangen des Feuchtigkeitsabtastsignals, das von dem Feuchtigkeitssensor (300) ausgegeben wird, zur Bestimmung der Feuchtigkeitserzeugungszustände, zur Erzeugung eine entsprechenden Feuchtigkeitsentfernungssteuerungssignal, zu dessen Ausgabe zu dem Treiber (500), zum Empfangen des digitalen Signals, das von dem Analog-Digital-Wandler (410) ausgegeben wird, und zur Versorgung eines Benutzers mit Informationen über die Erzeugung und die Menge der Feuchtigkeit; und – ein Display (430) zur Anzeige der Signale, die von dem Mikrocomputer (420) ausgegeben werden, für den Nutzer.
Der Apparat nach Anspruch 15, wobei der Feuchtigkeitssensor (300) umfasst: – eine Spannungsquelle (V_in) zur Erzeugung einer vorherbestimmten Spannung; – einen ersten Referenzwiderstand (R710) zur Verwendung der Spannung der Spannungsquelle, zur Erzeugung eines Referenzstroms, der zur Bestimmung der Feuchtigkeitsabtastzustände verwendet wird, und zur Ausgabe des Referenzstroms; und – einen Operationsverstärker (OP710) zum Empfangen von Schwankungen des Strom, der gemäß des Widerstands des Oberflächenwiderstandsdetektors (100) fließt, zum Vergleichen von diesen mit dem Referenzstrom, der über einen zweiten Referenzwiderstand (R720) eingegeben wird, zum Bestimmen der Feuchtigkeitszustände, und zur Ausgabe eines entsprechenden Signals.
Der Apparat nach Anspruch 15, wobei der Feuchtigkeitssensor (300) umfasst: – einen ersten Referenzwiderstand (R710) zum Empfangen von Treiberleistung, und zur Versorgung mit Leistung, die für den Betrieb des Oberflächenwiderstandsdetektors (100) benutzt wird; – einen zweiten Referenzwiderstand (R720) zur Umwandlung des Signals, das von dem Oberflächenwiderstandsdetektor (100) ausgegeben wird, in ein Spannungssignal, und zur Ausgabe des Spannungssignals; und – einen Operationsverstärker (OP710) zum Empfangen eines Signals, das über den zweiten Referenzwiderstand (R720) des Oberflächenwiderstandsdetektors (100) über einen nicht invertierenden Anschluss eingegeben wird, zum Glätten des Signals, und zur Ausgabe des geglätteten Signals an den Treiber.
Ein Verfahren zur Entfernung von Feuchtigkeit, indem ein Signal verwendet wird, das von einem Feuchtigkeitssensor (70) zum Abtasten von Feuchtigkeitserzeugungszuständen über die Schwankungen des Stroms, der gemäß dem Widerstand einer Oberfläche fließt, ausgegeben wird, welches die folgenden Schritte umfasst a) Einlesen eines Feuchtigkeitsabtastsignals, das von dem Feuchtigkeitssensor (70) ausgegeben wird, für einen vorherbestimmten Zeitrahmen, um zu bestimmen, ob die Feuchtigkeitserzeugung augenblicklich oder kontinuierlich ist; b) Steuerung zur Entfernung der erzeugten Feuchtigkeit, wenn die Feuchtigkeit bei Schritt (a) kontinuierlich erzeugt wird; c) Einlesen eines Feuchtigkeitsabtastsignals, das von dem Feuchtigkeitssensor ausgegeben wird, für eine vorherbestimmte Zeit nach der Steuerung von Schritt (b), um zu bestimmen, ob die Feuchtigkeit vollständig entfernt ist; d) Beenden der Feuchtigkeitsentfernungssteuerung, wenn bei Schritt (c) bestimmt wird, dass die Feuchtigkeit vollständig entfernt ist; und dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt umfasst: e) Hinderung eines Signals von statischer Elektrizität, in die Signaleingabe des Feuchtigkeitssensors eingegeben zu werden.
Das Verfahren nach Anspruch 25, das ferner die Schritte der Berechnung der auf der Oberfläche erzeugten Feuchtigkeitsmenge und der Anzeige deren Menge nach der Steuerung bei Schritt (b) umfasst.