JP2519331B2 - Wetness detection sensor - Google Patents

Wetness detection sensor

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JP2519331B2
JP2519331B2 JP50057689A JP50057689A JP2519331B2 JP 2519331 B2 JP2519331 B2 JP 2519331B2 JP 50057689 A JP50057689 A JP 50057689A JP 50057689 A JP50057689 A JP 50057689A JP 2519331 B2 JP2519331 B2 JP 2519331B2
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【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は風防ガラスの湿りを検出するためのセンサに
関する。さらに詳細にいえば、本発明は、風防ガラス湿
りセンサ上に水が検出された時、風防ガラス・ワイパ電
動機を自動的に作動させるセンサに関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor for detecting the wetness of windshields. More particularly, the present invention relates to a sensor that automatically activates a windshield wiper motor when water is detected on the windshield wetness sensor.

2A.技術的考察 自動車または航空機のような乗物のフロントガラス
は、通常、風防ガラスと呼ばれている。運転者はこの風
防ガラスを通して外の世界を観察する。通常、乗物の風
防ガラスは積層構造体であって、ガラスおよびまたはプ
ラスチックの多数個の層が、中間層材料によって、相互
にしっかりと接着されている。この風防ガラスを通して
透明で歪みのない視野領域が保持されることが重要であ
るので、乗物の運転者の視野を妨害することがある水お
よびまたは埃で汚れた風防ガラスの選定された部分を清
掃するために、通常、ワイパ構造体が用いられる。
2A. Technical considerations Windshields of vehicles such as automobiles or aircraft are commonly referred to as windshields. The driver observes the outside world through this windshield. Generally, vehicle windshields are laminated structures in which multiple layers of glass and / or plastic are firmly bonded together by an interlayer material. It is important that a clear, undistorted field-of-view area be retained through this windshield, so clean selected areas of the windshield that are contaminated with water and / or dust that can obstruct the driver's vision of the vehicle. To do this, a wiper structure is usually used.

風防ガラスの上の雨を検出するために、湿気センサが
用いられている。このセンサは制御装置に接続され、そ
してこの制御装置は風防ガラスのワイパ電動機を自動的
に作動させて水を除去し、視野領域を清掃して透明にす
る。通常、センサは、風防ガラスの外側主要表面上に、
保護用被覆体をそなえた導電部品を有する。これらの導
電部品は固定された関係に配置されており、保護用被覆
体の上に湿気が存在するとき、センサ回路の静電容量の
値が変わる可変コンデンサが構成される。
Moisture sensors are used to detect rain on windshields. The sensor is connected to a controller, which automatically activates a windshield wiper motor to remove water and clean the viewing area to be transparent. Usually, the sensor is located on the outer major surface of the windshield,
It has a conductive component with a protective covering. These electrically conductive components are arranged in a fixed relationship to form a variable capacitor which changes the value of the capacitance of the sensor circuit in the presence of moisture on the protective covering.

2B.関連特許 サントラの米国特許第4,164,868号は、静電容量性湿
度変換器を開示している。この特許では、電気的には絶
縁体である基板が少なくとも1対の導電被覆体を有し、
そしてこれらの導電被覆体の対は、基板の主要表面に沿
って相互に間隔を有して配置される。水の吸収に関して
活性を有する誘電体膜がまた基板の上に配置され、そし
て被覆体の少なくとも一部分を覆うように配置される。
この誘電体膜の誘電率は、この膜が吸収する水の量の関
数として変わる。誘電体膜は、外側に水が浸透できる導
電層を有する。誘電体膜は外側層を被覆体の少なくとも
1つを永久的に接触しないように保持し、これにより、
これらの被覆体の間の静電容量を測定することを可能に
する。この静電容量の値は雰囲気の湿度を示すであろ
う。
2B. Related Patents Soundtrack US Patent No. 4,164,868 discloses a capacitive humidity transducer. In this patent, an electrically insulating substrate has at least one pair of conductive coatings,
The pairs of conductive coatings are then spaced from each other along the major surface of the substrate. A dielectric film that is active with respect to water absorption is also disposed on the substrate and is disposed over at least a portion of the coating.
The dielectric constant of this dielectric film changes as a function of the amount of water it absorbs. The dielectric film has a conductive layer through which water can penetrate. The dielectric film holds the outer layer in permanent contact with at least one of the coatings, whereby
It makes it possible to measure the capacitance between these coatings. The value of this capacitance will indicate the humidity of the atmosphere.

フロイトの米国特許第4,429,343号は、ガラス基板の
表面上に指を組合うような形に蒸着した1対の薄膜白金
フィンガを有する、湿度検出素子を開示している。この
膜は、セルローズ・アセテート・ブチレートまたはシリ
コン・ゴムのような水を吸収する材料の被覆体によつて
被覆される。このセンサの湿度に対する感度は、フィン
ガの上の被覆体の中で起こる湿度に関連した誘電率の変
化から生ずる。この誘電率が変化する時、交互嵌合した
フィンガの間の静電容量が変化する。
Freud, U.S. Pat. No. 4,429,343, discloses a humidity sensing element having a pair of thin film platinum fingers deposited in a finger interdigitated form on the surface of a glass substrate. The membrane is coated with a coating of a water absorbing material such as cellulose acetate butyrate or silicone rubber. The sensitivity of this sensor to humidity results from the humidity-related change in dielectric constant that occurs in the coating on the finger. As this dielectric constant changes, the capacitance between the interdigitated fingers changes.

イヨダの米国特許第4,639,831号は、窓ガラスの上の
雨を検出するための透明なセンサを開示している。この
雨センサは透明な材料で作成され、そして窓ガラスの外
側表面のワイパで掃除される領域の中に配置される。こ
のセンサは交互嵌合したフィンガ部品を有する1対の電
極を有する。これらのフィンガ部品は、それらの間に隙
間があることにより、電気的には相互に絶縁されてい
る。透明な絶縁体保護膜が電極と隙間を被覆する。これ
らの交互嵌合部品は、可変静電容量値を有するコンデン
サを構成する。1滴の水が、1対のフィンガ部品の間の
保護用被覆体の一部分の上にある時、すなわち、隙間と
整合した保護用被覆体の一部分の上にある時、水滴の誘
電率は空気の誘電率より大きいから、このコンデンサの
静電容量値は平常の静電容量値よりも大きくなる。した
がって、数多くの水滴が保護用被覆体の上に存在する
時、電極の間にえられる静電容量値の全体は大きくな
る。
Iyoda U.S. Pat. No. 4,639,831 discloses a transparent sensor for detecting rain on a window glass. The rain sensor is made of a transparent material and is located in the wiper-cleaned area of the outside surface of the glazing. The sensor has a pair of electrodes with interdigitated finger components. These finger parts are electrically isolated from each other due to the gaps between them. A transparent insulator protective film covers the electrode and the gap. These interdigitated components form a capacitor having a variable capacitance value. When a drop of water is on a portion of the protective covering between a pair of finger parts, that is, on a portion of the protective covering that is aligned with the gap, the dielectric constant of the water droplet is air. Since it is larger than the dielectric constant of, the capacitance value of this capacitor is larger than the normal capacitance value. Therefore, when a large number of water drops are present on the protective coating, the overall capacitance value obtained between the electrodes is large.

発明の要約 本発明の1つの目的は、基板の表面上の湿気を検出す
るセンサをうることである。本発明の1つの特定の実施
例では、基板は、内側ガラス層と、外側ガラス層と、こ
れらのガラス層を分離する中間層とを有する、多層風防
ガラスである。第1透明導電被覆体と第2透明導電被覆
体が、風防ガラスの外側ガラス層の外側表面にしっかり
と取り付けられる。ここで、第1被覆体は第2被覆体か
ら間隔を有して配置される。第3透明導電被覆体と第4
透明導電被覆体が間隔を有して配置され、かつ、可撓性
のあるポリエステル膜にしっかりと取り付けられる。こ
の膜は、中間層と内側ガラス層との間に配置される。そ
の際、第1被覆体が第3被覆体の少なくとも一部分の上
にあるように配置され、および第2被覆体が第4被覆体
の少なくとも一部分上にあるように配置される。第3被
覆体が電気信号発生器に接続され、また第4被覆体が電
気信号受信器に接続される。ここで、第1被覆体および
第3被覆体と、第2被覆体および第4被覆体とで、結合
した静電容量性回路が構成される。第1被覆体と第3被
覆体、および第2被覆体と第4被覆体のおのおのは、外
側ガラス層と中間層とがこれらの被覆体の間で誘電体と
して動作する、コンデンサを構成する。
SUMMARY OF THE INVENTION One object of the present invention is to have a sensor that detects moisture on the surface of a substrate. In one particular embodiment of the invention, the substrate is a multilayer windshield having an inner glass layer, an outer glass layer and an intermediate layer separating these glass layers. A first transparent conductive coating and a second transparent conductive coating are securely attached to the outer surface of the outer glass layer of the windshield. Here, the first cover is arranged with a space from the second cover. Third transparent conductive coating and fourth
Transparent conductive coatings are spaced and firmly attached to the flexible polyester membrane. This membrane is located between the intermediate layer and the inner glass layer. The first cover is then arranged so as to be on at least a part of the third cover and the second cover is arranged so as to be on at least a part of the fourth cover. The third cover is connected to the electrical signal generator and the fourth cover is connected to the electrical signal receiver. Here, the first coating body and the third coating body and the second coating body and the fourth coating body form a coupled capacitive circuit. Each of the first and third coatings and the second and fourth coatings constitutes a capacitor in which the outer glass layer and the intermediate layer act as a dielectric between these coatings.

動作のさいには、十分な湿気が風防ガラス・センサの
上に蓄積して、第1導電被覆体と第2導電被覆体との間
の隙間を橋渡しをする時、第3被覆体に送り込まれ、そ
して結合した静電容量性回路を通過する、電気信号の性
質が変化するであろう。この変化した信号が、第4被覆
体に接続された信号受信器によって検出される。この受
信された信号に応答して、風防ガラス・ワイパ電動機が
作動され、そして風防ガラスの外側表面が清掃される。
During operation, sufficient moisture accumulates on the windshield sensor to be pumped into the third cover when bridging the gap between the first and second conductive covers. , And through the coupled capacitive circuit, the nature of the electrical signal will change. This changed signal is detected by a signal receiver connected to the fourth cover. In response to the received signal, the windshield wiper electric motor is activated and the outer surface of the windshield is cleaned.

図面の簡単な説明 第1図は、本発明の特徴を取り入れた静電容量性結合
雨センサの平面図。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view of a capacitively coupled rain sensor incorporating the features of the present invention.

第2図は、本発明のコンデンサ極板を示した、第1図
の線2−2に沿っての断面図。
2 is a cross-sectional view of the capacitor plate of the present invention taken along line 2-2 of FIG.

第3図は、コンデンサ極板および内部に配置された内
側極板からの導線を示した、第1図の線3−3に沿って
の断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1 showing the conductors from the capacitor plates and the inner plates located inside.

第4図は、第1図に示された結合コンデンサ雨センサ
と共に用いることができる、1つの形式の回路の概要
図。
FIG. 4 is a schematic diagram of one type of circuit that can be used with the coupled capacitor rain sensor shown in FIG.

発明の詳細な説明 本発明は積層風防ガラス構造体に関連して説明される
が、本発明は、表面の湿気を検出することが必要である
場合ならば、どのような応用にも用いることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Although the present invention is described in the context of laminated windshield structures, the present invention may be used in any application where it is necessary to detect surface moisture. it can.

第1図から第3図までの図面において、本発明の主題
である雨センサ10が従来の3層風防ガラス12の中に組み
込まれている。この3層風防ガラス12は、外側ガラス層
14と、内側ガラス層16と、中間可撓層18とを有する。セ
ンサ10は風防ガラス12の任意の位置に配置することがで
きるが、風防ガラスの視野領域を清掃する場合、風防ガ
ラス・ワイパ(図示されていない)によって、清掃され
る領域に配置されることが好ましい。
1 through 3, the rain sensor 10 that is the subject of the present invention is incorporated into a conventional three-layer windshield 12. This three-layer windshield 12 is an outer glass layer
14, an inner glass layer 16, and an intermediate flexible layer 18. The sensor 10 can be placed anywhere on the windshield 12, but when cleaning the field of view of the windshield, it may be placed on the area to be cleaned by a windshield wiper (not shown). preferable.

第1図から第3図までに示された本発明の特定の実施
例では、外側層14の外側表面20は、2個の導電体膜被覆
体22および24で被覆される。2個のこれらの導電体膜被
覆体22および24は、予め定められた間隙26だけ相互に離
れており、かつ電気的に相互に絶縁されている。通常、
間隙26は、風防ガラス12に衝突するまたは蓄積する小さ
な雨粒または霧粒の大きさよりは大きくてはいけない。
間隙26の好ましい大きさは約0.020インチ(0.5ミリメー
トル)の程度である。他の雨センサと異なる点は、被覆
体22および24の上に保護層がないことであり、したがっ
て、本発明の雨センサは露出している。したがって、こ
れらの被覆体は酷使に耐えるものでなければならない。
すなわち、耐摩耗性、耐溶剤性、および耐候性を有しな
ければならない。被覆体22および24は、真空蒸着法また
は熱分解沈着法のような、風防ガラスの透明度を大幅に
損うことのないよく知られた被覆法のいずれかによっ
て、外側層14の外側表面20の上に沈着される。被覆体22
および24は交互嵌合している。すなわち、被覆体22の突
起部28は、被覆体24の相補的突起部30の間に、かつ、そ
れからは離れて配置される。間隙26は、突起部28と突起
部30とを電気的に絶縁する。
In the particular embodiment of the invention shown in FIGS. 1-3, the outer surface 20 of the outer layer 14 is coated with two conductor film coatings 22 and 24. Two of these conductor film coatings 22 and 24 are separated from each other by a predetermined gap 26 and are electrically insulated from each other. Normal,
The gap 26 should not be larger than the size of the small raindrops or fog that impacts or accumulates on the windshield 12.
The preferred size of the gap 26 is on the order of about 0.020 inches (0.5 millimeters). The difference from other rain sensors is that there is no protective layer over the covers 22 and 24, so the rain sensor of the present invention is exposed. Therefore, these coatings must withstand abuse.
That is, it must have abrasion resistance, solvent resistance, and weather resistance. The coatings 22 and 24 are formed on the outer surface 20 of the outer layer 14 by any of the well known coating methods that do not significantly impair the transparency of the windshield, such as vacuum deposition or pyrolysis deposition. Deposited on top. Cover 22
And 24 are interdigitated. That is, the protrusions 28 of the cover 22 are located between and away from the complementary protrusions 30 of the cover 24. The gap 26 electrically insulates the protrusion 28 and the protrusion 30 from each other.

風防ガラス12の中に、第2組の導電被覆体がそなえら
れる。この第2組の導電被覆体のそなえられる位置は、
内側層16の表面32に沿った位置であることが好ましい。
第1図から第3図までに示された特定の実施例では、被
覆体34および36は、内側層16と中間層18との間に挿入さ
れた、例えばプラスチック膜のような、可撓キャリア38
に取り付けられる。好ましい実施例では、被覆体34およ
び36は中間層18に隣接している。キャリア38の表面39は
接着性被覆体41をそなえていて、キャリア38とガラス層
16との間で、風防ガラスが層間剥離を起こすのが防止さ
れる。この被覆体は、例えば、圧力に敏感なアクリル接
着剤、またはメタノールに溶解されたポリビニールブチ
ラール(重量で21/2%)を有するプライマであることが
できる。被覆体34および36は必らずしも交互嵌合してい
る必要はないが、それぞれ、被覆体22および24の下にあ
るように配置される。ただし、被覆体34および36は、そ
れぞれ、被覆体22および24から、外側層14と中間層18と
によって分離される。被覆体22および24と同じように、
被覆体34および36は相互に電気的に分離されるが、被覆
体22および24の場合とは違って、これらの被覆体は風防
ガラス12の中に密封されているので、必らずしも酷使に
耐えるものである必要はない。被覆体34および36は、風
防ガラス12またはキャリア38の光学的性質を著しく損な
うことのない従来の方法によって、作成することができ
る。被覆体34および36が、内側層16の表面32に直接に取
り付けられるのではなくて、第1図から第3図までの図
面に示されているように、キャリア38に取り付けられて
いる実施例では、熱分解沈着法は多分用いることはでき
ない。それは、キャリア38を歪ませ、風防ガラス12の中
に光学的欠陥を生ずるからである。したがって、真空蒸
着法または磁界スパッタリング沈着法が好ましい方法で
あろう。
A second set of conductive coatings is provided in the windshield 12. The position where this second set of conductive coatings can be provided is
It is preferably located along the surface 32 of the inner layer 16.
In the particular embodiment shown in FIGS. 1-3, the coverings 34 and 36 include flexible carriers, such as plastic membranes, inserted between the inner layer 16 and the intermediate layer 18. 38
Attached to. In the preferred embodiment, coatings 34 and 36 are adjacent to intermediate layer 18. The surface 39 of the carrier 38 is provided with an adhesive coating 41, the carrier 38 and the glass layer.
Between 16 and 16, the windshield is prevented from delamination. The coating can be, for example, a pressure sensitive acrylic adhesive or a primer with polyvinyl butyral (21/2% by weight) dissolved in methanol. The covers 34 and 36 need not necessarily be interdigitated, but are arranged to underlie the covers 22 and 24, respectively. However, coatings 34 and 36 are separated from coatings 22 and 24, respectively, by outer layer 14 and intermediate layer 18. Like the covers 22 and 24,
The coatings 34 and 36 are electrically isolated from each other, but unlike the coatings 22 and 24, these coatings are sealed in the windshield 12 and thus are not essential. It does not have to withstand abuse. The coatings 34 and 36 can be made by conventional methods that do not significantly impair the optical properties of the windshield 12 or carrier 38. An embodiment in which the coatings 34 and 36 are attached to the carrier 38, as shown in the drawings of FIGS. 1-3, rather than being attached directly to the surface 32 of the inner layer 16. So the pyrolysis deposition method probably cannot be used. This is because it distorts the carrier 38 and causes optical defects in the windshield 12. Therefore, vacuum evaporation or magnetic field sputtering deposition may be the preferred method.

導線部分40および42は、それぞれ、被覆体34および36
から風防ガラス12の端部44に延長され、そしてそれぞ
れ、電気信号発生器46および電気信号受信器48に電気的
に接続される。電気信号発生器46と電気信号受信器48の
いずれも、下記で考察されるように、(第4図に示され
た)制御装置50の中に組み込むことができる。第1図に
示された特定の実施例では、内側層16の一部分を端部44
に沿って除去することができ、それにより、キャリア38
が中間層18から引き離される時、導線の端部40および42
の端部を露出させ、そして電気的接続を行なうことがで
きる。
Conductor portions 40 and 42 are respectively covered by sheaths 34 and 36.
To the end 44 of the windshield 12 and are electrically connected to an electrical signal generator 46 and an electrical signal receiver 48, respectively. Both the electrical signal generator 46 and the electrical signal receiver 48 can be incorporated into the controller 50 (shown in FIG. 4), as discussed below. In the particular embodiment shown in FIG. 1, a portion of the inner layer 16 is provided at the end 44.
Can be removed along with the carrier 38
As the wires are pulled away from the mid layer 18, the ends 40 and 42 of the wire are
The ends of the can be exposed and an electrical connection can be made.

雨センサの1つの特定の実施例では、ガラス層14およ
び16は厚さが0.090インチ(2.3ミリメートル)のソレッ
クス・ガラスであり、そして中間層18は厚さが0.030イ
ンチ(0.8ミリメートル)のポリビニルブチラールであ
る。被覆体22および24は、約50〜1000オーム/平方の範
囲の表面抵抗率を有する透明な酸化スズである。可撓キ
ャリア38は、厚さが約0.0035インチ(0.09ミリメート
ル)のポリエステル膜である。被覆体34および36は、銀
金属、亜鉛・スズ金属、および亜鉛・スズ酸化物を有す
る透明な金属膜であり、そして約15オーム/平方または
それ以下の抵抗値を有する。
In one particular embodiment of the rain sensor, the glass layers 14 and 16 are 0.090 inch (2.3 mm) thick Solex glass and the intermediate layer 18 is 0.030 inch (0.8 mm) thick polyvinyl butyral. Is. The coatings 22 and 24 are transparent tin oxide having a surface resistivity in the range of about 50 to 1000 ohms / square. Flexible carrier 38 is a polyester film having a thickness of about 0.0035 inches (0.09 millimeters). The coatings 34 and 36 are transparent metal films having silver metal, zinc tin metal, and zinc tin oxide, and have a resistance value of about 15 ohms / square or less.

第4図は、センサ10の動作を示す回路54の概要図であ
る。被覆体22および34は極板部品であり、それらの間に
誘電体、すなわち、ガラス層14および中間層18が配置さ
れ、これらがコンデンサ56を構成する。同様に、被覆体
24および36は極板部品として動作し、それらの間に誘電
体14および18が配置され、これらがコンデンサ58を構成
する。交互嵌合した突起部28および30はインピーダンス
・ネットワーク60を構成する。隣接する突起部の対のお
のおのが、下記で考察されるように、本質的に並列接続
されたコンデンサ62および抵抗器64として動作する。
FIG. 4 is a schematic diagram of the circuit 54 showing the operation of the sensor 10. The covers 22 and 34 are plate components with a dielectric, ie the glass layer 14 and the intermediate layer 18, disposed between them, which form the capacitor 56. Similarly, the covering
24 and 36 act as plate components with dielectrics 14 and 18 disposed therebetween, which form capacitor 58. The interdigitated ridges 28 and 30 form an impedance network 60. Each adjacent pair of protrusions acts essentially as a parallel connected capacitor 62 and resistor 64, as discussed below.

信号発生器46からの一連の信号が導線40を通して回路
54の中に入力され、そして出力信号が導線42を通して信
号受信器48に送られる。出力信号の変化は制御装置50に
よって監視される。センサ10が乾燥状態にある時、コン
デンサ62の静電容量値は高レベルであり、および抵抗器
64の抵抗値は高レベルである。したがって、インピーダ
ンス・ネットワーク60は実質的にコンデンサと同様に機
能する、すなわち、信号は主としてコンデンサ62を通っ
て回路54を通過し、乾燥状態に特徴的な出力信号を生ず
る。けれども、センサ10の上に水がある場合には、コン
デンサ62の静電容量値は減少し、および抵抗器64の抵抗
値が降下する。したがって、インピーダンス・ネットワ
ーク60は本質的に抵抗器と同様に機能する、すなわち、
信号は主として抵抗器64を通って回路54を通過し、湿っ
た状態に特徴的な異なる信号を生ずる。この信号は乾燥
状態信号から区別することができる。
A series of signals from the signal generator 46 is circuited through conductor 40.
Input into 54 and the output signal is sent through conductor 42 to a signal receiver 48. Changes in the output signal are monitored by controller 50. When the sensor 10 is dry, the capacitance value of the capacitor 62 is high and the resistor
The resistance value of 64 is high. Therefore, the impedance network 60 functions substantially like a capacitor, ie, the signal passes primarily through the capacitor 62 and through the circuit 54, producing an output signal characteristic of the dry state. However, when there is water on the sensor 10, the capacitance value of the capacitor 62 decreases and the resistance value of the resistor 64 drops. Therefore, the impedance network 60 functions essentially like a resistor, that is,
The signal passes primarily through resistor 64 and through circuit 54, producing a different signal characteristic of the wet condition. This signal can be distinguished from the dryness signal.

本発明において、それに限定されるわけではないけれ
ども、1つの特定の実施例では、監視することができる
入力信号は一連の方形電圧パルスである。この入力信号
の場合、乾燥状態出力信号は一連のスパイク状パルスで
あり、そして湿状態出力信号は一連の減衰した方形波信
号である。電流または抵抗値のような回路に特徴的なそ
の他の信号を、乾燥状態から湿状態への変化、または湿
状態から乾燥状態への変化を検出するのにまた用いるこ
とができる。制御装置50は湿状態出力信号に応答して風
防ガラスのワイパ電動機66を作動してワイパ(図示され
ていない)を動作させ、それにより風防ガラス12の視野
領域を清掃する。
In one particular embodiment, but not limited to the present invention, the input signal that can be monitored is a series of square voltage pulses. For this input signal, the dry state output signal is a series of spiked pulses and the wet state output signal is a series of attenuated square wave signals. Other signals characteristic of the circuit, such as current or resistance, can also be used to detect changes from dry to wet or from wet to dry. Controller 50 operates windshield wiper motor 66 in response to the wet state output signal to activate a wiper (not shown), thereby cleaning the field of view of windshield 12.

作動される時、ワイパ電動機6はいくつかのモードの
うちの1つのモードで動作することができる。もし必要
ならば、風防ガラス・ワイパ(図示されていない)は風
防ガラスを1回だけ清掃することも可能であるし、また
は予め定められた時間間隔の間だけ動作することも可能
であるし、または予め設定された回数だけ往復して清掃
することも可能である。さらに、風防ガラス・ワイパ制
御装置(図示されていない)の電子回路は、もし設定さ
れた時間間隔の間、予め定められた回数だけ往復するよ
うに電動機66が繰り返し作動されるならば、電動機66は
その乗物の運転者が手動でスイッチをオフにするまで動
作状態を続けるようにすることができる。
When activated, the wiper motor 6 can operate in one of several modes. If desired, a windshield wiper (not shown) can clean the windshield only once, or it can operate only during a predetermined time interval, Alternatively, it is possible to perform cleaning by reciprocating a preset number of times. Further, the electronic circuitry of the windshield wiper control device (not shown) provides for the motor 66 to operate if the motor 66 is repeatedly operated to reciprocate a predetermined number of times during a set time interval. Can remain active until the vehicle driver manually switches it off.

センサ10の間隙26の上により多くの水が存在する時、
被覆体22から被覆体24へより大きな電流が流れ、したが
って、回路54の選定された監視可能な信号が変化する。
もし必要ならば、信号受信器48または制御装置50は、1
個または複数個のこれらの信号を監視するセンシング回
路68を有することができる。速度可変ワイパ電動機66の
制御装置をセンシング回路68に接続することにより、制
御装置50はセンシング回路68が受け取った出力信号に応
答してワイパの速度を変えることができ、したがってワ
イパの速度を自動的に制御することができる。
When more water is present above the gap 26 of the sensor 10,
Larger currents flow from jacket 22 to jacket 24, thus changing the selected monitorable signal of circuit 54.
If necessary, the signal receiver 48 or controller 50
One or more sensing circuits 68 may be included to monitor these signals. By connecting the controller of the variable speed wiper motor 66 to the sensing circuit 68, the controller 50 can change the wiper speed in response to the output signal received by the sensing circuit 68, thus automatically adjusting the wiper speed. Can be controlled.

本発明のこの好ましい実施例における導線の配置によ
り、風防ガラス・ワイパ電動機が動作し続けて止らなく
なってしまうという欠点が防止されることは、注目され
るべきことである。具体的にいえば、導線40および42は
ガラス層14とガラス層16との間の風防ガラス12の中に配
置されているので、これらの導線は相互に電気的に絶縁
されたままであり、したがって、(表面を導電的にして
しまう可能性のある)湿気や沈着や塩の沈着によって
も、または風防ガラス12の周縁にある乗物の車体(図示
されていない)によっても、導線40と導線42が電気的に
相互接続されることはなく、したがって、コンデンサが
側路されることはない。
It should be noted that the arrangement of the conductors in this preferred embodiment of the present invention avoids the drawback of the windshield wiper electric motor continuing to operate and fail. In particular, the conductors 40 and 42 are arranged in the windshield 12 between the glass layer 14 and the glass layer 16, so that these conductors remain electrically insulated from each other, and , 40 due to moisture, deposits or salt deposits (which may render the surface conductive), or due to the vehicle body (not shown) around the windshield 12 It is not electrically interconnected and therefore the capacitor is not bypassed.

さらに当業者には、風防ガラスの別々の位置に複数個
のセンサを配置して、別々の風防ガラス電動機を独立に
制御することも可能であることがわかるはずである。例
えば、第1センサを乗物の運転者の視野領域に配置し、
そして第2センサを乗客の視野領域に配置することがで
きる。
It will be further appreciated by those skilled in the art that multiple sensors may be located at different locations on the windshield to independently control the different windshield motors. For example, arranging the first sensor in the visual field of the vehicle driver,
The second sensor can then be located in the passenger's field of view.

さらに、複層構造(図示されていない)を有する風防
ガラス、すなわち、1つの外側ガラス層と内側衝撃吸収
裂傷防止層とを有する風防ガラスの中に、センサ10を用
いることができる。第1図から第3図までに示された実
施例の場合のように、センサ10の被覆体はガラス層の内
側表面と外側表面に沿って配置されるであろう。
Further, the sensor 10 can be used in a windshield having a multi-layer structure (not shown), i.e., a windshield having one outer glass layer and an inner shock-absorbing laceration prevention layer. As in the embodiment shown in FIGS. 1-3, the coating of sensor 10 would be located along the inner and outer surfaces of the glass layer.

さらに、センサ10は風防ガラスの外側表面にだけ使用
されるものとは限られない。例えば、センサ10は、ガラ
ス層の内側表面に被覆体22および24を配置し、そして前
記のようにこのガラス層の対向する主要表面に被覆体34
および36を配置することによって、乗物の窓の内側表面
上の曇りまたは結氷を検出するのに用いることができ
る。センサ10は、窓ガラス曇り防止装置または電気加熱
可能窓ガラスのような、窓ガラス清掃装置を作動させる
であろう。もし被覆体34および36が外気環境に露出され
た表面上に配置されるならば、被覆体は酷使に耐える被
覆体であるか、または酷使に耐える被覆体でさらに保護
されるかのいずれかでなければならない。
Moreover, the sensor 10 is not limited to being used only on the outer surface of the windshield. For example, the sensor 10 places the coatings 22 and 24 on the inner surface of the glass layer and, as described above, covers 34 on the opposite major surfaces of the glass layer.
The placement of and 36 can be used to detect fog or frost on the inside surface of the vehicle window. The sensor 10 will actuate a window cleaning device, such as a window anti-fog device or an electrically heatable window glass. If the coverings 34 and 36 are disposed on surfaces exposed to the ambient environment, the coverings are either abuse resistant jackets or are additionally protected by abuse resistant jackets. There must be.

本発明において、被覆体34および36は中間層18とガラ
ス層16との間に配置されることに限定されないことは明
らかである。例えば、キャリア38は風防ガラス12の中の
位置に配置することができ、そして被覆体34および36は
隣接するガラス層14または16に向かう側面またはそれと
は反対の側面の上に配置することができる。さらに、被
覆体34および36がガラス層14の表面70に直接に取り付け
られ、ガラス層14がコンデンサの誘電体層として動作す
ることもできるし、または被覆体34および36がガラス層
16の表面72に取り付けられ、風防ガラス12の全体が誘電
体層として動作することもできる。
Obviously, according to the invention, the coverings 34 and 36 are not limited to being arranged between the intermediate layer 18 and the glass layer 16. For example, the carrier 38 can be placed in position within the windshield 12, and the coverings 34 and 36 can be placed on the side facing the adjacent glass layer 14 or 16 or on the opposite side. . Further, the coatings 34 and 36 can be attached directly to the surface 70 of the glass layer 14 so that the glass layer 14 acts as the dielectric layer of the capacitor, or the coatings 34 and 36 are
Attached to the surface 72 of 16 the entire windshield 12 can also act as a dielectric layer.

湿気を吸収する誘電体被覆体によって生ずる静電容量
の変化を定常的に監視する他の雨センサとは異って、本
発明では、露出したセンサ被覆体の上に保護被覆体が存
在する。本発明のセンサ10は、被覆体20と被覆体24との
間の電気的連絡の性質の監視可能な変化だけを必要とす
る。したがって、被覆体22および24の少なくとも一部分
が露出したままになっており、湿気が間隙26を橋渡しし
て、回路54に変化が生ずることが重要である。
In contrast to other rain sensors which constantly monitor capacitance changes caused by moisture absorbing dielectric coatings, the present invention has a protective coating over the exposed sensor coating. The sensor 10 of the present invention requires only observable changes in the nature of the electrical communication between the cladding 20 and the cladding 24. Therefore, it is important that at least a portion of the coatings 22 and 24 remain exposed and that moisture bridges the gap 26, causing a change in the circuit 54.

前記で説明された本発明の実施例は例示のためのもの
である。下記の請求の範囲に定められた本発明の範囲内
において、種々の変更の可能であることは理解されるで
あろう。
The embodiments of the invention described above are for illustration only. It will be appreciated that various modifications are possible within the scope of the invention as defined in the following claims.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭59−34354(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Bibliographic references Sho 59-34354 (JP, U)

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ガラス層からなり、それを透して外界を見
ることのできる誘電体基板と、 相互に固定されかつ間隔を有して配置され、かつ、前記
基板の第1主要表面上に直接配置された第1導電部品お
よび第2導電部品と、 相互に固定されかつ間隔を有して配置され、かつ、前記
基板の反対側の第2主要表面に配置された第3導電部品
および第4導電部品であって、前記第1導電部品が前記
第3導電部品の少なくとも一部分の上にありかつ前記第
2導電部品が前記第4導電部品の少なくとも一部分の上
にある、前記第3導電部品および前記第4導電部品と、 前記第3導電部品および前記第4導電部品とのみ電気的
接続をうるための装置とを有し、 前記第1、第2導電部品と前記第3、第4導電部品の間
に挟まれた前記ガラス層誘電体基板は車輌の窓のガラス
層である、 湿り検出センサ。
1. A dielectric substrate comprising a glass layer through which the outside world can be seen, fixed and spaced from each other and on a first major surface of said substrate. A first electrically conductive component and a second electrically conductive component that are directly disposed, a third electrically conductive component that is fixed and spaced from each other, and is disposed on a second major surface opposite the substrate, and A fourth conductive component, wherein the first conductive component is on at least a portion of the third conductive component and the second conductive component is on at least a portion of the fourth conductive component. And a device for electrically connecting only the third conductive component and the fourth conductive component, and the first and second conductive components and the third and fourth conductive components. The glass layer dielectric substrate sandwiched between parts is A wetness detection sensor, which is the glass layer of the vehicle window.
【請求項2】請求項1において、前記電気的接続をうる
ための装置が電気信号発生器を前記第3導電部品に電気
的に接続するための装置と、電気信号受信器を前記第4
導電部品に電気的に接続するための装置とを有する湿り
検出センサ。
2. The device according to claim 1, wherein the device for making the electrical connection electrically connects an electrical signal generator to the third conductive component, and the device for electrical signal reception is the fourth.
And a device for electrically connecting to a conductive part.
【請求項3】請求項2において、前記信号受信器に応答
して前記基板の前記第1主要表面を清掃する装置を作動
するための装置をさらに有する湿り検出センサ。
3. The wetness detection sensor of claim 2, further comprising a device responsive to the signal receiver for activating a device for cleaning the first major surface of the substrate.
【請求項4】請求項3において、前記第1導電部品及び
前記第2導電部品と前記第3導電部品及び前記第4導電
部品とがそれぞれ対向する前記基板の主要表面に固着さ
れた導電性被覆体である湿り検出センサ。
4. The conductive coating according to claim 3, wherein the first conductive component and the second conductive component and the third conductive component and the fourth conductive component are fixed to the main surfaces of the substrate facing each other. Wetness sensor that is the body.
【請求項5】請求項1において、前記基板および前記導
電部品が透明である湿り検出センサ。
5. The wetness detection sensor according to claim 1, wherein the substrate and the conductive component are transparent.
【請求項6】請求項5において、前記導電部品が金属被
覆体である湿り検出センサ。
6. The wetness detection sensor according to claim 5, wherein the conductive component is a metal coating.
【請求項7】ガラス層からなり、それを透して外界を見
ることのできる第1の誘電体基板と、 相互に固定されかつ間隔を有して配置され、かつ、前記
第1基板の第1主要表面上に直接配置された第1導電部
品および第2導電部品と、 相互に固定されかつ間隔を有して配置され、かつ、前記
第1基板の反対側の第2主要表面に隣接して配置された
第3導電部品および第4導電部品であって、前記第1導
電部品が前記第3導電部品の少なくとも一部分の上にあ
りかつ前記第2導電部品が前記第4導電部品の少なくと
も一部分の上にある、前記第3導電部品および前記第4
導電部品と、 複合組立体を作成するために前記第1基板の前記第2主
要表面に動かないように固着された少なくとも1つの付
加的基板とを有し、 前記第1、第2導電部品と前記第3、第4導電部品の間
に挟まれた前記ガラス層の第1誘電体基板は車輌の窓の
ガラス層である、 湿り検出センサ。
7. A first dielectric substrate which is made of a glass layer and which allows the outside world to be seen through the glass layer. The first dielectric substrate is fixed and spaced from each other, and the first dielectric substrate A first electrically conductive component and a second electrically conductive component directly disposed on one major surface, fixed to each other and spaced apart, and adjacent to a second major surface opposite the first substrate. Electrically conductive third component and fourth electrically conductive component, the first electrically conductive component being on at least a portion of the third electrically conductive component and the second electrically conductive component being at least a portion of the fourth electrically conductive component. The third conductive component and the fourth conductive component
An electrically conductive component and at least one additional substrate immovably secured to the second major surface of the first substrate to create a composite assembly, the first and second electrically conductive components A wetness detection sensor, wherein the first dielectric substrate of the glass layer sandwiched between the third and fourth conductive components is a glass layer of a vehicle window.
【請求項8】請求項7において、前記第1導電部品およ
び前記第2導電部品が前記第1基板の前記第1主要表面
に固着された湿り検出センサ。
8. The wetness detection sensor according to claim 7, wherein the first conductive component and the second conductive component are fixed to the first main surface of the first substrate.
【請求項9】請求項8において、前記第3導電部品およ
び前記第4導電部品が前記少なくとも1つの付加的基板
のうちの1つの基板の主要表面に固着された湿り検出セ
ンサ。
9. The wetness detection sensor according to claim 8, wherein the third conductive component and the fourth conductive component are fixed to a main surface of one of the at least one additional substrate.
【請求項10】請求項9において、前記第3導電部品お
よび前記第4導電部品のみに電気的接続をうるための装
置をさらに有する湿り検出センサ。
10. The wetness detection sensor according to claim 9, further comprising a device for electrically connecting only the third conductive component and the fourth conductive component.
【請求項11】請求項8において、前記第3導電部品お
よび前記第4導電部品が前記第1基板の前記第2主要表
面に配置された可撓性キャリアに固着された湿り検出セ
ンサ。
11. The wetness detection sensor according to claim 8, wherein the third conductive component and the fourth conductive component are fixed to a flexible carrier arranged on the second main surface of the first substrate.
【請求項12】請求項11において、前記第3導電部品お
よび前記第4導電部品のみに電気的接続をうるための装
置をさらに有する湿り検出センサ。
12. The wetness detection sensor according to claim 11, further comprising a device for electrically connecting only the third conductive component and the fourth conductive component.
【請求項13】第1主要表面と第2主要表面を有するガ
ラス層からなり、それを透して外界を見ることのできる
第1の誘電体基板と、 第1主要表面と第2主要表面を有する中間層と、 第1主要表面と第2主要表面を有するガラス層からな
り、それを透して外界を見ることのできる第2の誘電体
基板とを備える湿り検出センサにおいて、 第1誘電体基板の第2主要表面が前記中間層の第1主要
表面に固着し、第2誘電体基板の第1主要表面が前記中
間層の第2主要表面に固着し、 該湿り検出センサがさらに、相互に間隔を有して固定的
に配置されかつ第1誘電体基板の第1主要表面上に直接
固着した第1の導電部品と第2の導電部品と、 前記第1誘電体基板と前記第2誘電体基板の間に相互に
間隔を有して固定的に配置された固着した第3の導電部
品と第4の導電部品とを備え、 前記第1導電部品が前記第3導電部品の少なくとも一部
分に重なり、前記第2導電部品が前記第4導電部品の少
なくとも一部分に重なり、 前記第1の誘電体基板及び前記第2の誘電体基板は、車
輌の窓のガラス層であることを特徴とする湿り検出セン
サ。
13. A first dielectric substrate comprising a glass layer having a first major surface and a second major surface, through which the glass can be seen to see the outside world, and a first major surface and a second major surface. A wetness detection sensor comprising: an intermediate layer having: a second dielectric substrate that is formed of a glass layer having a first major surface and a second major surface and can see the outside world through the first dielectric. A second major surface of the substrate adheres to the first major surface of the intermediate layer, a first major surface of the second dielectric substrate adheres to the second major surface of the intermediate layer, the wetness detection sensor further comprising: A first conductive component and a second conductive component that are fixedly arranged with a space between and fixed to the first main surface of the first dielectric substrate; the first dielectric substrate and the second conductive component; A fixed third fixedly arranged and spaced from each other between the dielectric substrates. A conductive component and a fourth conductive component, wherein the first conductive component overlaps at least a part of the third conductive component, the second conductive component overlaps at least a part of the fourth conductive component, and The wetness detection sensor, wherein the dielectric substrate and the second dielectric substrate are glass layers of a vehicle window.
【請求項14】請求項13において、前記第3導電部品と
第4導電部品が前記中間層のいずれかの主要表面に配置
された湿り検出センサ。
14. The wetness detection sensor according to claim 13, wherein the third conductive component and the fourth conductive component are arranged on one of the main surfaces of the intermediate layer.
【請求項15】請求項14において、前記第3導電部品と
第4導電部品が前記中間層と前記第2誘電体基板との間
に配置された湿り検出センサ。
15. The wetness detection sensor according to claim 14, wherein the third conductive component and the fourth conductive component are arranged between the intermediate layer and the second dielectric substrate.
【請求項16】請求項13において、前記第3導電部品お
よび前記第4導電部品のみに電気的接続をうるための装
置をさらに有する湿り検出センサ。
16. The wetness detection sensor according to claim 13, further comprising a device for electrically connecting only the third conductive component and the fourth conductive component.
【請求項17】第1主要表面と第2主要表面を有する第
1の誘電体基板と、 第1主要表面と第2主要表面を有する中間層と、 第1主要表面と第2主要表面を有する第2の誘電体基板
とを備える湿り検出センサにおいて、 第1誘電体基板の第2主要表面が前記中間層の第1主要
表面に固着し、第2誘電体基板の第1主要表面が前記中
間層の第2主要表面に固着し、 該湿り検出センサがさらに、相互に間隔を有して固定的
に配置されかつ第1誘電体基板の第1主要表面に固着し
た第1の導電部品と第2の導電部品と、 前記第1誘電体基板と前記第2誘電体基板の間に相互に
間隔を有して固定的に配置された固着した第3の導電部
品と第4の導電部品とを備え、 前記第1導電部品が前記第3導電部品の少なくとも一部
分に重なり、前記第2導電部品が前記第4導電部品の少
なくとも一部分に重なり、 該湿り検出センサがさらに、前記第3導電部品および前
記第4導電部品のみに電気的接続をうるための装置をさ
らに有し、 前記第3導電部品および前記第4導電部品が前記中間層
と前記第2基板との間に配置された可撓性キャリアに固
着されたことを特徴とする湿り検出センサ。
17. A first dielectric substrate having a first major surface and a second major surface, an intermediate layer having a first major surface and a second major surface, and a first major surface and a second major surface. In a wetness detection sensor including a second dielectric substrate, the second main surface of the first dielectric substrate is fixed to the first main surface of the intermediate layer, and the first main surface of the second dielectric substrate is the intermediate surface. A first conductive component secured to the second major surface of the layer, the wetness detection sensor further fixedly spaced from each other and secured to the first major surface of the first dielectric substrate; A second conductive component, and a fixed third conductive component and a fourth conductive component that are fixedly arranged at a distance from each other between the first dielectric substrate and the second dielectric substrate. And wherein the first conductive component overlaps at least a portion of the third conductive component, and the second conductive component An article overlaps at least a portion of the fourth conductive component, the wetness detection sensor further comprising a device for making electrical connection to only the third conductive component and the fourth conductive component, the third conductive component The wetness detection sensor, wherein the component and the fourth conductive component are fixed to a flexible carrier disposed between the intermediate layer and the second substrate.
【請求項18】請求項17において、電気信号発生器を前
記第3導電部品に電気的に接続するための装置と、電気
信号受信器を前記第4導電部品に電気的に接続するため
の装置とをさらに有する湿り検出センサ。
18. An apparatus for electrically connecting an electrical signal generator to the third conductive component, and an apparatus for electrically connecting an electrical signal receiver to the fourth conductive component according to claim 17. A wetness detection sensor further comprising:
【請求項19】請求項18において、前記信号受信器に応
答して前記第1基板の前記第1主要表面を清掃する装置
を作動するための装置をさらに有する湿り検出センサ。
19. The wetness detection sensor of claim 18, further comprising a device responsive to the signal receiver for activating a device for cleaning the first major surface of the first substrate.
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