WO2005025903A1 - Beschlagsensor - Google Patents

Beschlagsensor Download PDF

Info

Publication number
WO2005025903A1
WO2005025903A1 PCT/EP2004/009986 EP2004009986W WO2005025903A1 WO 2005025903 A1 WO2005025903 A1 WO 2005025903A1 EP 2004009986 W EP2004009986 W EP 2004009986W WO 2005025903 A1 WO2005025903 A1 WO 2005025903A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
sensor
moisture
frequency
pane
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/009986
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Anton Rüttiger
Markus Peschel
Original Assignee
Preh Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Preh Gmbh filed Critical Preh Gmbh
Priority to JP2006525748A priority Critical patent/JP4659745B2/ja
Publication of WO2005025903A1 publication Critical patent/WO2005025903A1/de
Priority to US11/373,281 priority patent/US7416331B2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00785—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models by the detection of humidity or frost

Definitions

  • the invention relates to a measuring device for detecting the moisture and temperature of a surface of a window facing a vehicle interior, in particular a windshield of a motor vehicle, consisting of at least one capacitive moisture sensor and at least one temperature sensor, which are arranged together on the surface of the window and a downstream evaluation unit.
  • Controlled heating and air conditioning systems lead to a high level of interior comfort in modern motor vehicles.
  • Various external conditions can lead to window fogging in the automatic mode of an air conditioning system.
  • window fogging in the automatic mode of an air conditioning system.
  • There is a risk of this with prolonged recirculation, with lower or rapidly falling outside temperatures or with low air throughputs.
  • there is a rapid increase in the relative humidity inside the vehicle which in many cases is primarily caused by the occupants of the vehicle.
  • a sensor system is required which detects the formation of window fitting either directly on the window or in the vicinity using suitable sensors.
  • a sensor has become known from the article in ATZ (Automobil-Technische-Zeitschrift 102 (2000) 1, pages 42-44), which detects the relative air humidity by means of a capacitive thin-film sensor and at the same time the temperature of the pane surface measures. A dew point calculation can then be carried out from these values in an evaluation unit.
  • the sensor for determining the temperature of the pane surface is a highly sensitive infrared radiation detector based on thin-film thermocouples, which enables contactless temperature measurement.
  • the sensor detects the relative humidity, the corresponding temperature and the pane surface temperature.
  • a microcontroller-based, evaluating electronics is able to calculate the dew point temperature after conversion of the analog input signals from the relative air humidity and the corresponding temperature. By forming the difference with the window surface temperature, a value can be determined which serves as an indicator of a tendency to fog.
  • the sensors are attached to the rear of the interior mirror at a distance from the windshield.
  • a further sensor for detecting a tendency to fogging on a windshield is known from German published patent application DE 101 52 999.
  • a sensor module In order to determine the start of fogging of the pane, a sensor module is used which measures both the moisture of the pane and the temperature of the pane surface. The sensor module is arranged directly on the pane. The measured signals determined are passed on to an evaluation unit. The tendency of the windshield to fog up is then determined in the evaluation unit. Presentation of the invention
  • the invention has for its object to develop a measuring device which is a simple, inexpensive sensor module and which allows the transmission of status data of a window surface, in relation to the tendency to fogging, via only one signal line, so as to prevent fogging of the window surface and the simultaneously delivers a temperature-independent measurement signal.
  • the invention is also based on the object of developing a method for detecting a measurement signal which makes it possible to detect a temperature-independent measurement signal and to forward it to a downstream control unit which serves to prevent fogging.
  • the object of the invention is achieved in that a signal conversion and linking unit is arranged between the sensors and the evaluation unit and in that the combined signal is forwarded to an evaluation unit.
  • the possibility is now created to modulate a measurement signal in such a way that only an output signal from the sensor module is passed on to the evaluation unit, this measurement signal containing several status data of the surface of the pane.
  • the analog measured value of the sensors serves as a measure of the current conditions on the surface of the pane.
  • the temperature is measured with a resistor and the moisture on the surface of the pane with a moisture-sensitive capacitor.
  • the two sensors are glued directly onto the surface of the pane using a heat-conducting film.
  • the capacitance is integrated as a frequency-determining component in the oscillator circuit of the oscillator.
  • the resistor which serves as a temperature sensor, is superimposed on the oscillating circuit of the oscillator.
  • a thermistor and, more preferably, an NTC resistor is preferably used as the temperature sensor.
  • a different capacitance is generated by means of the moisture sensor, whereby a frequency corresponding to the capacitance is generated in the oscillator.
  • the frequency in the oscillator is therefore a measure of the moisture on the surface of the disk.
  • the resistance of the temperature sensor is superimposed on the oscillator in such a way that a temperature-compensated frequency is present in the resonant circuit. With constant relative humidity and variable temperature, the frequency generated in the resonant circuit remains almost unchanged.
  • the frequency generated in the oscillator is divided in a downstream frequency divider down to a frequency that is easy to process for the evaluation unit.
  • the sensor module thus delivers a square-wave signal at its output, the pulse length of which is a temperature-independent signal for the moisture of the pane surface.
  • the object of the invention is achieved in that the measured signals determined are combined in a switching unit from a signal conversion and linking unit to form a square-wave signal and that the square-wave signal is forwarded to an evaluation unit.
  • the capacitive sensor determines the frequency in the oscillator. The generated frequency is superimposed on the analog signal of the resistance of the temperature sensor and a temperature-independent measurement signal is generated that is available as a special frequency for a frequency corresponding to the moisture of the surface of the pane.
  • the frequency generated is divided into a frequency divider which is favorable for the evaluation unit and switched on in a downstream frequency divider the evaluation unit forwarded.
  • Combining the measurement signals of the two sensors according to the invention offers the advantage according to the invention that there is only one output signal at the sensor module that is compensated for the temperature.
  • the sensor module essentially consists of the two sensors, the oscillator and a frequency expensive. According to the invention, only one signal line is required for the output signal.
  • Figure 1 shows the block diagram of a sensor module according to the invention and Figure 2 shows a diagram with the results of a series of tests. Ways of Carrying Out the Invention
  • FIG. 1 the basic structure of a sensor module 1 for moisture and temperature measurement via a signal line is shown in a block diagram.
  • the relative humidity on the pane surface is measured via the capacitive sensor 2.
  • the temperature of the pane surface is determined via the resistor 3, which is preferably a thermistor and more preferably an NTC resistor.
  • the capacitor 2 and the resistor 3 are glued directly onto the windshield (not shown) by means of a heat-conducting film, the sensor module 1 being arranged as a whole unit directly on the windshield surface in a preferred embodiment of the invention, and the sensor module can also be placed in one on the Windshield arranged rear view mirror can be integrated.
  • the capacitor 2 as a capacitive sensor is followed by an oscillator, preferably an RC oscillator.
  • the resistance of the thermistor 3 is integrated in the resonant circuit of the oscillator 4.
  • the frequency generated in the oscillator is converted in a downstream frequency divider 5 into a frequency that is easy to read for the evaluation unit.
  • the oscillator 4 and the frequency divider 5 and the associated switching elements are applied to a circuit board 6.
  • the sensors 2, 3 and the printed circuit board 6 are glued together on the surface of the pane by means of the heat-conducting film.
  • an interface for a bus system can be arranged to transmit the output signal 7 at the output of the frequency divider. This interface as well as a plug for connecting a signal line are then also attached to the circuit board 6.
  • the sensor module 1 thus essentially contains the two sensors 2, 3 and those on the conductor plate 6 arranged switching elements for signal linking and conversion of the measurement signals.
  • the supply voltage for the printed circuit board 6 is indicated by means of the arrows 8.
  • the output signal 7 present at the output of the sensor module 1 can be in the form of a square wave 9.
  • the length L1 of the pulse 10 is a direct measure of the tendency to fogging on the surface of the pane, since a temperature-compensated measurement signal is already present.
  • the inventive combination of the resonant circuit with the resistance of the temperature sensor to a frequency results in the advantage of the invention that. the reaction time in terms of fogging is significantly reduced, that is, improved.
  • the use of a self-adhesive heat-conducting film for mounting the sensor module 1 on the surface of the pane results in a further advantage according to the invention, namely that the mounting is made considerably easier.
  • the capacitive sensor element 2 has a sandwich structure, with an upper electrode and a lower electrode and a moisture-sensitive layer arranged between them as a dielectric.
  • the absorption of moisture changes the dielectric constant of the layer between the electrodes, which in turn leads to a change in capacitance and this in turn to a change in the frequency in the oscillating circuit of the oscillator 4.
  • the temperature on the pane surface must be taken into account.
  • the temperature sensor 3 is integrated in the oscillating circuit of the oscillator 4.
  • FIG. 2 shows the influence of the temperature sensor 3 in relation to the frequency at the capacitor 2 and at the output of the sensor module 1.
  • the diagram shows the frequency in kHz in relation to the temperature and the relative humidity in percent.
  • a constant relative humidity of 50% was set during the measurement.
  • the diagram of the relative humidity is shown as straight line 11.
  • the temperature measured in degrees Celsius varied between 25 ° C and approx. 80 ° C.
  • the almost linear course of curve 12 in the lower area of the diagram reflects the frequency of the resonant circuit on capacitor 2.
  • the frequency remains almost constant over the entire temperature range.
  • the output signal 13 of the sensor module 1 also remains almost constant over the entire temperature range.
  • FIG. 2 shows that the influence of the temperature in relation to the moisture measurement on the capacitive sensor 2 is almost eliminated.
  • the sensors 2, 3 and the circuit board 6 are glued to the surface of the pane by means of a self-adhesive heat-conducting film.
  • the sensors 2, 3 by means of a Teflon membrane.
  • the entire sensor module 1 can be enclosed in a plastic housing, the area above and to the side of the sensors being open like a grid.
  • the Teflon membrane additionally protects the sensor elements from dirt.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Messeinrichtung zur Erfassung der Feuchte und Temperatur einer einem Fahrzeuginnenraum zugewandten Oberfläche einer Scheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus mindestens einem Feuchtesensor (2) und mindestens einem Temperatursensor (3), die auf der Oberfläche der Scheibe angeordnet sind und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit, wobei zwischen den Sensoren (2, 3) und der Auswerteeinheit eine Signalumwandlungs- und verknüpfungseinheit angeordnet ist und dass das zusammengeführte Signal (7) an eine Auswerteeinheit weitergeleitet wird.

Description

B E S C H R E I B U N G
Beschlagsensor
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Erfassung der Feuchte und Temperatur einer einem Fahrzeuginnenraum zugewandten Oberfläche einer Scheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus mindestens einem kapazitiven Feuchtesensor und mindestens einem Temperatursensor, die gemeinsam auf der Oberfläche der Scheibe angeordnet sind und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit.
Geregelte Heiz- und Klimaanlagen führen bei modernen Kraftfahrzeugen zu einem hohen Innenraumkomfort. .Verschiedene Außenbedingungen können dabei im Automatikbetrieb einer Klimaanlage zu Scheibenbeschlag führen. So besteht diese Gefahr bei längerem Umluftbetrieb, bei niedrigeren oder schnellfallenden Außentemperaturen oder bei geringen Luft- durchsätzen. In diesen Fällen ist ein rascher Anstieg der relativen Luftfeuchtigkeit im Fahrzeuginneren zu verzeichnen, die vielfach vorrangig von den Insassen des Fahrzeugs ausgeht. Um den Scheibenbeschlag zu erkennen, bedarf es einer Sensorik, die entweder unmittelbar an der Scheibe oder im Umfeld mit geeigneten Sensoren das Entstehen von Scheibenbeschlag erfaßt.
Stand der Technik
Um den Scheibenbeschlag zu vermeiden, ist aus der DE 1 99 07 401 ein Verfahren bekannt, bei dem die relative Feuchtigkeit gemessen und einem Steuergerät einer Belüftungsanlage zugeführt wird. Zur Ermittlung der relativen Feuchte wird ein feuchtesensitiver Sensor auf die Innenseite der Windschutzscheibe geklebt. Bei beginnendem Scheibenbeschlag, noch bevor dieser sichtbar wird, ändert sich die Kapazität des elektrischen Sensors sprunghaft. Diese Änderung kann ausgewertet werden und einem Steuergerät einer Belüftungsanlage zugeführt werden, durch daß dann geeignete Maßnahmen zur Beschlagsvermeidung, beispiels- weise durch Zuführen von Frischluft, eingeleitet werden. Zur Bestimmung der Gefahr von Beschlagbildung ist aus dem Beitrag der ATZ (Automobil- Technische-Zeitschrift 102 (2000) 1 , Seite 42-44) ein Sensor bekannt geworden, der die relative Luftfeuchtigkeit mittels eines kapazitiven Dünnschichtsensors ermittelt und der gleichzeitig die Temperatur der Scheibenoberfläche mißt. Aus diesen Werten kann dann in einer Auswerteeinheit eine Taupunktberechnung durchgeführt werden. Bei dem Sensor zur Ermittlung der Temperatur der Scheibenoberfläche handelt es sich um einen hochempfindlichen Infrarot-Strahlungs-Detektor auf Basis von Dünnschichthermoelementen, mit dem eine berührungslose Temperaturmessung ermöglicht wird. Der Sensor erfaßt die relative Luftfeuchtigkeit, die korrespondierende Temperatur und die Scheibenoberflächentemperatur. Eine mikrocontrollergestützte, auswertende Elektronik ist in der Lage, nach Wandlung der analogen Eingangssignale aus der relativen Luftfeuchtigkeit und der korrespondierenden Temperatur, die Taupunkttemperatur zu berechnen. Durch Differenzbildung mit der Scheibenoberflächentemperatur kann ein Wert ermittelt werden, der als Indikator für eine Beschlagneigung dient. Die Sensoren sind dabei auf der Rückseite des Innenspiegels mit Ab- stand von der Windschutzscheibe angebracht.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 52 999 ist ein weiterer Sensor zur Detektion einer Beschlagneigung an einer Windschutzscheibe bekannt. Um das beginnende Beschlagen der Scheibe zu ermitteln, wird ein Sensormodul eingesetzt, das sowohl die Feuchte der Scheibe wie auch die Temperatur der Scheibenoberfläche mißt. Das Sensormodul ist dabei unmittelbar auf der Scheibe angeordnet. Die ermittelten Meßsignale werden an eine Auswerteeinheit weitergegeben. In der Auswerteeinheit wird dann die Beschlagneigung der Windschutzscheibe ermittelt. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung zu entwickeln, die ein einfaches, kostengünstiges Sensormodul darstellt und die eine Übertragung von Zustandsdaten einer Scheibenoberfläche, in Bezug auf die Beschlagsneigung, über nur eine Signalleitung ermöglicht, um so ein Beschlagen der Scheibenoberfläche zu verhindern und die gleichzeitig ein temperaturunabhängiges Meßsignal liefert. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erfassung eines Meßsignals zu entwickeln, daß es ermöglicht, ein temperaturunabhängiges Meßsignal zu erfassen und an eine nachgeschaltete Steuereinheit, die der Beschlagsvermeidung dient, weiterzuleiten. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen den Sensoren und der Auswerteeinheit eine Signalumwandlungs- und Verknüpfungseinheit angeordnet ist und daß das zusammengeführte Signal an eine Auswerteeinheit weitergeleitet wird. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Signalumwandlungs- und Verknüpfungseinheit zwischen den Sensoren und der Auswerteeinheit ist nun die Möglichkeit geschaffen, ein Meßsignal in der Weise zu modulieren, daß lediglich ein Ausgangssignal vom Sensormodul an die Auswerteeinheit weitergeleitet wird, wobei dieses Meßsignal mehrere Zustandsdaten der Scheibenoberfläche beinhaltet. Der analoge Meßwert der Sensoren dient hierbei als ein Maß für die momentanen Bedingungen auf der Scheibenoberfläche. In einer bevorzugten Ausfüh- rungsform der Erfindung wird mit einem Widerstand die Temperatur und mit einem feuchtesensitiven Kondensator die Feuchte auf der Scheibenoberfläche gemessen. Die beiden Sensoren sind dabei mittels einer Wärmeleitfolie unmittelbar auf der Scheibenoberfläche aufgeklebt. Die Kapazität ist als Frequenz bestimmendes Bauteil in den Schwingkreis des Oszillators integriert. Der Widerstand, der als Temperatursensor dient, ist dem Schwingkreis des Oszillators überlagert. Als Temperatursensor wird bevorzugt ein Heißleiter und noch bevorzugter ein NTC-Widerstand eingesetzt. Je nach Feuchte auf der Oberfläche der Scheibe wird mittels des Feuchtesensors eine unterschiedliche Kapazität erzeugt, wodurch im Oszillator eine der Kapazität entsprechende Frequenz erzeugt wird. Die Frequenz im Oszillator ist somit ein Maß für die Feuchte an der Oberfläche der Scheibe. Der Widerstand des Tempera- tursensors wird dem Oszillator in der Weise überlagert, daß im Schwingkreis eine temperaturkompensierte Frequenz vorliegt. Bei konstanter relativer Feuchte und variabler Temperatur bleibt die erzeugte Frequenz im Schwingkreis nahezu unverändert. Die im Oszillator erzeugte Frequenz wird in einem nachgeschalteten Frequenzteiler auf eine für die Auswerteeinheit leicht zu verarbeitende Frequenz herunter geteilt. Das Sensormodul liefert somit an seinem Ausgang ein Rechtecksignal dessen Impulslänge ein temperaturunabhängiges Signal für die Feuchte der Scheibenoberfläche ist.
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die erfindungsgemäße Aufgabe dahingehend gelöst, daß die ermittelten Meßsignale in einer Schalteinheit aus einer Signalumwandlungs- und Verknüpfungseinheit zu einem Rechtecksignal zusammengefaßt werden und daß das Rechtecksignal an eine Auswerteeinheit weitergeleitet wird. Verfahrensgemäß bestimmt der kapazitive Sensor die Frequenz im Oszillator. Der erzeugten Frequenz wird das analoge Signal des Widerstandes des Temperatursensors überlagert und es wird ein temperaturunabhängiges Meßsignal erzeugt, daß als eine spezielle Frequenz für eine der Feuchte der Oberfläche der Scheibe entsprechende Frequenz vorliegt. Die erzeugte Frequenz wird in einem nachgeschalteten Frequenzteiler in eine für die Auswerteeinheit günstige Frequenz geteilt und an die Auswerteeinheit weitergeleitet. Das erfindungsgemäße Zusammenführen der Meßsignale der beiden Sensoren bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, daß lediglich ein, um die Temperatur kompensiertes Ausgangssignal am Sensormodul vorliegt. Dabei besteht das Sensormodul im Wesentlichen aus den beiden Sensoren, dem Oszillator und einem Frequenz- teuer. Für das Ausgangssignal wird erfindungsgemäß lediglich eine Signalleitung benötigt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Blockschaltbildes und anhand von Diagrammen in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Figur 1 zeigt das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Sensormoduls und Figur 2 zeigt ein Diagramm mit den Ergebnissen einer Versuchsreihe. Wege zur Ausführung der Erfindung
In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau eines Sensormoduls 1 zur Feuchte- und Temperaturmessung über eine Signalleitung in einem Blockschaltbild dargestellt. Über den kapazitiven Sensor 2 wird die relative Feuchte an der Scheibenoberfläche gemessen. Über den Wider- stand 3, der bevorzugt ein Heißleiter und noch bevorzugter ein NTC-Widerstand ist, wird die Temperatur der Scheibenoberfläche ermittelt. Der Kondensator 2 und der Widerstand 3 sind mittels einer Wärmeleitfolie unmittelbar auf der nicht dargestellten Windschutzscheibe aufgeklebt, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Sensormodul 1 als ganze Einheit unmittelbar auf der Scheibenoberfläche angeordnet ist, dabei kann das Sen- sormodul auch in einen auf der Windschutzscheibe angeordneten Rückspiegel integriert sein. Dem Kondensator 2 als kapazitiven Sensor ist ein Oszillator, vorzugsweise ein RC- Oszillator, nachgeschaltet. In den Schwingkreis des Oszillators 4 ist der Widerstand des Heißleiters 3 integriert. Die im Oszillator erzeugte Frequenz wird in einem nachgeschalteten Frequenzteiler 5 in eine für die Auswerteeinheit leicht lesbare Frequenz umgewandelt. Der Oszillator 4 und der Frequenzteiler 5 sowie die nebengeordneten Schaltelemente sind auf einer Leiterplatte 6 aufgebracht. Die Sensoren 2, 3 sowie die Leiterplatte 6 sind gemeinsam mittels der Wärmeleitfolie auf der Oberfläche der Scheibe aufgeklebt. Zur Übertragung des Ausgangssignals 7 am Ausgang des Frequenzteilers kann erfindungsgemäß eine Schnittstelle für ein Bussystem angeordnet sein. Diese Schnittstelle wie auch ein Stecker zum An- Schluß einer Signalleitung sind dann ebenfalls auf der Leiterplatte 6 befestigt. Das Sensormodul 1 beinhaltet somit im Wesentlichen die beiden Sensoren 2, 3 und die auf der Leiter- platte 6 angeordneten Schaltelemente zur Signalverknüpfung und -Umwandlung der Meßsi- gnale. Mittels der Pfeile 8 ist die Versorgungsspannung für die Leiterplatte 6 angedeutet. Das am Ausgang des Sensormoduls 1 vorliegende Ausgangssignal 7 kann in Form einer Rechteckwelle 9 vorliegen. Dabei ist die Länge L1 des Impulses 10 ein direktes Maß für die Be- schlagsneigung an der Oberfläche der Scheibe, da bereits ein Temperatur kompensiertes Meßsignal vorliegt.
Durch die erfindungsgemäße Verknüpfung des Schwingkreises mit dem Widerstand des Temperatursensors zu einer Frequenz ergibt sich der erfindungsgemäße Vorteil, daß. die Reaktionszeit in Bezug auf die Beschlagbildung wesentlich verkürzt, das heißt, verbessert ist. Durch den Einsatz einer selbstklebenden Wärmeleitfolie zur Montage des Sensormoduls 1 auf der Oberfläche der Scheibe, ergibt sich ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil, nämlich der, daß die Montage wesentlich erleichtert wird.
Das kapazitive Sensorelement 2 besitzt eine Sandwichstruktur, mit einer oberen Elektrode und einer unteren Elektrode und einer dazwischen angeordneten feuchtesensitiven Schicht als Dielektrikum. Durch die Aufnahme von Feuchtigkeit ändert sich die Dielektrizitätskonstante der Schicht zwischen den Elektroden, was wiederum zu einer Kapazitätsänderung führt und dies wiederum zu einer Änderung der Frequenz im Schwingkreis des Oszillators 4. Um eine Aussage über die relative Raumfeuchte machen zu können, muß neben der Bestimmung der absoluten Feuchte auf der Oberfläche der Scheibe die Temperatur an der Scheibenoberfläche berücksichtigt werden. Zur Temperaturkompensation ist in den Schwingkreis des Oszillators 4 der Temperatursensor 3 integriert. In Figur 2 ist der Einfluß des Temperatursensors 3 in Bezug auf die Frequenz am Kondensator 2 und am Ausgang des Sensormoduls 1 dargestellt. Das Diagramm gibt die Frequenz in kHz in Bezug auf die Temperatur und die relative Luftfeuchte in Prozent an. Bei der Messung wurde eine konstante relative Luftfeuchte von 50 % eingestellt. Im Diagramm ist der Verlauf der relativen Feuchte als Gerade 11 dargestellt. Die Temperatur in Grad Celsius gemessen, variierte .zwischen 25°C und ca. 80°C. Der fast lineare Verlauf der Kurve 12 im unteren Bereich des Dia- gramms gibt die Frequenz des Schwingkreises am Kondensator 2 wieder. Die Frequenz bleibt über den gesamten Temperaturbereich nahezu konstant. Auch das Ausgangssignal 13 des Sensormoduls 1 bleibt über den gesamten Temperaturbereich fast konstant. Die Figur 2 zeigt, daß der Einfluß der Temperatur in Bezug auf die Feuchtemessung am kapazitiven Sensor 2 nahezu eliminiert ist. Die Sensoren 2, 3 und die Leiterplatte 6 sind mittels einer selbstklebenden Wärmeleitfolie auf der Oberfläche der Scheibe aufgeklebt. In einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist es vorstellbar, die Sensoren 2, 3 mittels einer Teflonmembran zu schützen. Das gesamte Sensormodul 1 kann von einem Kunststoffgehäuse umschlossen sein, wobei sich der Bereich oberhalb und seitlich der Sensoren gitterartig geöffnet ist. Die Teflonmembran schützt die Sensorelemente zusätzlich vor Verschmutzung.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Meßeinrichtung zur Erfassung der Feuchte und Temperatur einer einem Fahrzeuginnenraum zugewandten Oberfläche einer Scheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus mindestens einem Feuchtesensor (2) und mindestens einem Temperatursensor (3), die auf der Oberfläche der Scheibe angeordnet sind und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Sensoren (2, 3) und der Auswerteeinheit eine Signalumwandlungs- und Verknüpfungseinheit angeordnet ist.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß dem Sensor (2) zuerst ein Oszillator (4) und anschließend ein Frequenzteiler (5) nachgeschaltet ist und das der Temperatursensor (3) Teil des Schwingkreises des Oszillators (4) ist.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor (3) ein mit einem negativen Temperaturkoeffizienten ausgestattete Widerstand ist.
4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtesensor (2) ein Kondensator mit einer feuchtesensitiven Zwischenschicht ist.
5. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (4) und der Frequenzteiler (5) auf einer gemeinsamen Leiterplatte (6) angeordnet sind.
6. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf Leiterplatte (6) eine Schnittstelle für ein Bussystem angeordnet ist.
7. Verfahren zur Erfassung eines Meßsignals zur Ermittlung der Temperatur und der Feuchte einer einem Innenraum zugewandten Oberfläche einer Scheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, bei dem mittels eines Sensors (2) die Feuchte der Oberfläche einer Scheibe ermittelt und mittels eines Temperatursensors (3) die Temperatur der Oberfläche erfasst wird und bei dem die erfassten Meßsignale an eine Auswerteeinheit übermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, die ermittelten Meß- signale in einer Schalteinheit aus einer Signalumwandlungs- und Verknüpfungseinheit zu einem Rechtecksignal (9) zusammenfasst werden und daß Rechtecksignal (9) an eine Auswerteeinheit weitergeleitet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal des kapazitiven Sensors (2) in einem nachgeschalteten Oszillator (4) in eine zum Meßsignal proportionale Frequenz umgewandelt wird und daß die Frequenz gleichzeitig mittels des Widerstandes des Temperatursensors (3) modeliert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur mittels eines mit einem negativen Temperaturkoeffizienten ausgestatteten Widerstand (3) erfaßt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheit das zur Auswerteeinheit weitergeleitete Rechtecksignal (9) in der Weise verändert, daß die Impulslänge in Abhängigkeit von der erzeugten Frequenz verändert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die er- zeugte Frequenz in einem nachgeordneten Frequenzteiler (5) geteilt wird.
PCT/EP2004/009986 2003-09-11 2004-09-08 Beschlagsensor WO2005025903A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006525748A JP4659745B2 (ja) 2003-09-11 2004-09-08 曇りセンサー
US11/373,281 US7416331B2 (en) 2003-09-11 2006-03-13 Condensation sensor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10342333.8 2003-09-11
DE10342333A DE10342333B4 (de) 2003-09-11 2003-09-11 Beschlagsensor

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/373,281 Continuation US7416331B2 (en) 2003-09-11 2006-03-13 Condensation sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005025903A1 true WO2005025903A1 (de) 2005-03-24

Family

ID=34305723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/009986 WO2005025903A1 (de) 2003-09-11 2004-09-08 Beschlagsensor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7416331B2 (de)
JP (1) JP4659745B2 (de)
DE (1) DE10342333B4 (de)
WO (1) WO2005025903A1 (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8727608B2 (en) * 2003-09-04 2014-05-20 Flir Systems, Inc. Moisture meter with non-contact infrared thermometer
DE10342327B4 (de) * 2003-09-11 2014-02-13 Preh Gmbh Beschlagsensor
CN100581858C (zh) * 2004-09-15 2010-01-20 麦格纳唐纳利工程有限公司 一种车辆环境控制系统
DE102005022908A1 (de) * 2005-05-19 2006-11-23 Hella Kgaa Hueck & Co. Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung für Kraftfahrzeuge
DE202005015397U1 (de) * 2005-09-29 2007-02-08 Testo Ag Vorrichtung zur Bestimmung der Oberflächenfeuchte eines Messobjekts
CN101849173B (zh) 2007-10-01 2012-11-21 株式会社吾土电子 用于检测车辆的有雾气的窗户的设备
JP5029574B2 (ja) * 2008-11-12 2012-09-19 株式会社デンソー 湿度検出装置、及び湿度検出装置の窓ガラスへの取り付け方法
DE102012219501A1 (de) * 2012-10-25 2014-04-30 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Sensoranordnung für eine Haushaltsgerät sowie ein Haushaltsgerät mit einer derartigen Sensoranordnung
DE102013212066A1 (de) * 2013-06-25 2015-01-08 Robert Bosch Gmbh Modul für die Integration in ein mobiles Endgerät zur Messung der Umgebungstemperatur
US10578574B2 (en) 2015-07-13 2020-03-03 Sharp Kabushiki Kaisha Sensor circuit
MA44753B1 (fr) 2016-04-27 2022-04-29 Saint Gobain Systeme de raccordement d'une nappe sur une alimentation en courant a l'aide d'une unite de commande integree
JP6933722B2 (ja) 2017-09-26 2021-09-08 旭化成株式会社 くもり止め装置
US11488622B2 (en) * 2019-12-16 2022-11-01 Cellular South, Inc. Embedded audio sensor system and methods
CN111855734A (zh) * 2020-08-04 2020-10-30 云南电力技术有限责任公司 一种环网柜凝露监测预警装置及其预警方法
DE102020129714B3 (de) 2020-11-11 2022-03-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Trocknungssensor und Verfahren zur Trocknungsgradbestimmung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19722577A1 (de) * 1997-05-29 1998-12-03 Iav Gmbh Einrichtung zum Signalisieren des Beschlagens von Scheiben vorzugsweise für Fahrzeuge
DE19907401A1 (de) 1999-02-20 2000-08-24 Behr Gmbh & Co Verfahren zur Verhinderung von Scheibenbeschlag in einem Kraftfahrzeug
US6422062B1 (en) * 2000-08-29 2002-07-23 Delphi Technologies, Inc. Integrated glass fog sensor unit
US20030086475A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-08 Hans-Michael Schmitt Sensor for detecting condensation and use in a sensor module

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2218452C3 (de) * 1972-04-17 1975-10-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Warngerät für einen Pflanzenbefall durch Schädlinge
FR2218710B1 (de) * 1973-02-16 1976-04-30 Saint Gobain
FR2264957A1 (en) * 1974-03-20 1975-10-17 Central Glass Co Ltd Anti-misting device for automobile - uses temp responsive elements to compensate for temp variations
JPS54115834A (en) * 1978-02-27 1979-09-08 Stanley Electric Co Ltd Device for preventing bottle from misting
FI60079C (fi) * 1980-02-29 1981-11-10 Vaisala Oy Foerfarande och anordning foer angivande av daggpunkt eller liknande
US4503707A (en) * 1983-03-28 1985-03-12 Ondyne Inc. Hygrometry probe
US4801211A (en) * 1985-10-12 1989-01-31 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Humidity and dew point detector
JPS62203855A (ja) * 1986-03-04 1987-09-08 Diesel Kiki Co Ltd 車輛窓ガラスのくもり防止装置
US4816748A (en) * 1986-08-28 1989-03-28 Nippon Mining Co., Ltd. Electronic thermohygrometer with square-wave pulse signal generator
JP2705128B2 (ja) * 1988-08-06 1998-01-26 セイコーエプソン株式会社 電子温湿度計及び電子湿度計
JPH0251054A (ja) * 1988-08-12 1990-02-21 Noboru Yamaguchi 温湿度検知器
JP2717422B2 (ja) * 1988-10-29 1998-02-18 富士重工業株式会社 車両用ウィンドシールドの着霜防止装置
DE3912440A1 (de) * 1989-04-15 1990-10-18 Vdo Schindling Verfahren und schaltungsanordnung zur uebertragung von informationen
JPH0378650A (ja) * 1989-08-23 1991-04-03 Sato Keiryoki Seisakusho:Kk 湿度検出装置
JPH04186190A (ja) * 1990-11-21 1992-07-02 Yamatake Honeywell Co Ltd 湿度測定装置
US5365784A (en) * 1992-04-30 1994-11-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Humidity sensing apparatus and method
FR2702049B1 (fr) * 1993-02-24 1995-03-31 Imra Europe Sa Procédé et dispositif pour déterminer un risque de condensation d'eau sur une surface se trouvant au contact d'un volume d'air humide.
FR2728513A1 (fr) * 1994-12-23 1996-06-28 Valeo Thermique Habitacle Dispositif de desembuage des vitres d'un vehicule automobile
JP3328462B2 (ja) * 1995-03-09 2002-09-24 日本特殊陶業株式会社 湿度検出回路
JPH08254579A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Seiko Epson Corp 腕装着型環境データ計測装置
US5801307A (en) * 1995-07-12 1998-09-01 Netzer; Yishay Differential windshield capacitive moisture sensors
US5739416A (en) * 1996-09-18 1998-04-14 California Instiute Of Technology Fast, high sensitivity dewpoint hygrometer
DE19821123B4 (de) * 1998-04-18 2006-11-23 Volkswagen Ag Schalteinrichtung für eine Abtaueinrichtung einer Fahrzeugscheibe
DE19942286C1 (de) * 1999-09-04 2000-08-17 Hella Kg Hueck & Co Vorrichtung zur Verhinderung des Kondensierens von Luftfeuchtigkeit auf einer Innenfläche, insbesondere der Windschutzscheibe eines Fahrzeug-Innenraums
US6980092B2 (en) * 2000-04-06 2005-12-27 Gentex Corporation Vehicle rearview mirror assembly incorporating a communication system
DE10032502A1 (de) * 2000-07-04 2002-04-25 Heinz Sechting Mechanikfreie, wetterfeste Sensoreinheit für Temperatur, Feuchte und Luftbewegung
US7204130B2 (en) * 2002-12-03 2007-04-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Windshield moisture detector
DE10335553A1 (de) * 2003-08-02 2005-02-17 E + E Elektronik Ges.M.B.H. Verfahren und Anordnung zur Feuchtemessung
US7197927B2 (en) * 2004-02-16 2007-04-03 Sitronic Gesellschaft für Elektrotechnische Ausrustüng mbH & Co. KG Sensor for determining the interior humidity and fogging up tendency and fastening device of the sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19722577A1 (de) * 1997-05-29 1998-12-03 Iav Gmbh Einrichtung zum Signalisieren des Beschlagens von Scheiben vorzugsweise für Fahrzeuge
DE19907401A1 (de) 1999-02-20 2000-08-24 Behr Gmbh & Co Verfahren zur Verhinderung von Scheibenbeschlag in einem Kraftfahrzeug
US6422062B1 (en) * 2000-08-29 2002-07-23 Delphi Technologies, Inc. Integrated glass fog sensor unit
US20030086475A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-08 Hans-Michael Schmitt Sensor for detecting condensation and use in a sensor module
DE10152999A1 (de) 2001-10-26 2003-05-15 Preh Elektro Feinmechanik Sensor zur Detektion einer Beschlagsneigung sowie Verwendung in einem Sensormodul

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ATZ (AUTOMOBIL-TECHNISCHE-ZEITSCHRIFT 102 (2000)1., 2000, pages 42 - 44

Also Published As

Publication number Publication date
US7416331B2 (en) 2008-08-26
JP4659745B2 (ja) 2011-03-30
DE10342333B4 (de) 2011-02-10
US20060203879A1 (en) 2006-09-14
DE10342333A1 (de) 2005-04-28
JP2007505302A (ja) 2007-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005025903A1 (de) Beschlagsensor
US5652392A (en) Apparatus for collecting pressure data from a fuel tank
DE10152998C2 (de) Sensoreinheit zur Detektion einer inneren und äußeren Benetzung einer Scheibe
EP1264746B1 (de) Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung
DE10152999C2 (de) Sensor und Sensoreinheit zur Detektion einer Beschlagneigung
DE102009002662B4 (de) Kapazitiver Drucksensor als Kombinationssensor zur Erfassung weiterer Messgrößen
EP1440828A2 (de) Verfahren zur Bestimmung der Innenraumtemperatur eines Kfz-Fahrgastraumes, Anordnung zur Durchführung des Verfahrens sowie Temperatursensor
DE3601100A1 (de) System zur fuellstandsmessung
EP1564044B1 (de) Befestigungsvorrichtung mit einer Sensoreinrichtung zur Bestimmung einer Innenraumfeuchte und einer Feuchtigkeitsbeschlagsneigung
DE10342327B4 (de) Beschlagsensor
DE19836054A1 (de) Meßschaltung
EP0019154A1 (de) Messverfahren und Messschaltung zur kontinuierlichen Feuchtemessung
EP2589941B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturkompensation von mindestens einer temperaturabhängigen Messgröße
DE10360676A1 (de) Verfahren zur Temperaturerfassung
DE102014210645A1 (de) Verfahren und System zur Temperaturbestimmung in einer Antriebseinheit
DE102007005544B4 (de) Messung der relativen Luftfeuchtigkeit im Innenraum eines Fahrzeuges und Kalibrierung eines Feuchtesensors
DE102021108400B3 (de) Schaltungsanordnung sowie Verfahren zur Drift-Kompensation
DE102004050345A1 (de) Vorrichtung zum Messen eines Benetzungsgrades
DE10238168B4 (de) Wischfeld unabhängiges, sensorgesteuertes Scheibenwischer System für Fahrzeuge mit Sichtfenster
DE10163911A1 (de) Thermischer Sensor für Seitenaufpralldetektion
DE202006013815U1 (de) Anordnung für druckempfindliche Kraftaufnehmer zur Bestimmung einer relativen Position
DE19601691C1 (de) Vorrichtung zur kapazitiven Messung des Füllstands einer dielektrischen Flüssigkeit in einem Behälter
DE19927466A1 (de) Sensoranordnung zur Ermittlung der Sonneneinstrahlung in Kraftfahrzeugen
DE10358855A1 (de) Messeinheit für einen Regensensor zum Detektieren von Feuchtigkeit auf einer Oberfläche, Feuchtigkeitssensor, sowie Verfahren zum Messen des Maßes an Feuchtigkeit auf der Oberfläche
DE102004037944A1 (de) Messvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG MD RU TJ TM AT BE BG CH CY DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006525748

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11373281

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11373281

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase