DE102005022908A1

DE102005022908A1 - Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102005022908A1
Application number: DE102005022908A
Authority: DE
Inventors: Andreas Blaut; Heiko Schäfer; Franz-Josef Schmidt
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2006-11-23
Also published as: WO2006122942A1; EP1882181A1; US20090071234A1

Abstract

Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung für Kraftfahrzeuge mit einem Oszillator, einem Schwingkreis (1) und einer Mess- und Auswerteschaltung, wobei der Schwingkreis (1) eine Induktivität (12) und eine Kapazität (11) umfasst, wobei die Induktivität (12) und die Kapazität (11) voneinander getrennte Bauelemente sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung für Kraftfahrzeuge mit einem Oszillator, einem Schwingkreis und einer Mess- und Auswerteschaltung, wobei der Schwingkreis eine Induktivität und eine Kapazität umfasst. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung aus einer Kraftfahrzeugscheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe und einer Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung der vorgenannten Art.

Aus der Druckschrift mit der Veröffentlichungsnummer DE 101 27 990 C2 ist eine Vorrichtung und eine Anordnung der vorgenannten Art bekannt. Mittels der Anordnung kann die Feuchtigkeit auf einer Windschutzscheibe erfasst werden. Dieser sogenannte Regensensor kann dazu benutzt werden, einen Scheibenwischer zu steuern.

Als Kapazität in dem Schwingkreis der Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung wird bisher üblicherweise die parasitäre Kapazität der Induktivität genutzt. Dieses hat den Vorteil, dass eine eigene Kapazität nicht notwendig ist. Die Induktivität wird zumeist im Bereich des Innenspiegels in oder an der Windschutzscheibe angeordnet. Wird die Außenseite der Kraftfahrzeugsscheibe befeuchtet, ändert sich die Kapazität und der Schwingkreis wird verstimmt. Die Verstimmung des Schwingkreises kann über die Mess- und Auswerteschaltung erfasst werden. Der Bereich der Windschutzscheibe der zur Detektierung der Feuchtigkeit genutzt werden kann, ist relativ klein. Die Induktivität ist nicht transparent und kann nur in solchen Bereichen vorgesehen sein – wie zum Beispiel im Bereich des Innenspiegels – die nicht in den Bereich fallen, der von dem Kraftfahrzeugführer durchsehbar sein muss. Der sehr kleine Bereich, in dem der Schwingkreis angeordnet sein kann, ist jedoch nicht immer repräsentativ für den tatsächlichen Befeuchtungsgrad der Kraftfahrzeugscheibe. Dieses führte in der Vergangenheit gelegentlich zu unzuverlässigem Verhalten der Steuerung für den Scheibenwischer.

Vor dem Hintergrund dieses Nachteils des Standes der Technik liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass der von der Vorrichtung erfasste Bereich einer Kraftfahrzeugscheibe größer ist und gegebenenfalls auch in einem vom Fahrzeugführer durchsehbaren Bereich angeordnet sein kann.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als Kapazität des Schwingkreises nicht die parasitäre Kapazität der Induktivität genutzt wird, sondern als Kapazität ein eigenes Bauelement vorgesehen ist, das von der Induktivität getrennt aber elektrisch mit dieser Induktivität verbunden ist.

Gemäß der Erfindung kann die Kapazität aus zwei mäandrierenden Leitern gebildet sein, deren Schleifen ineinander greifen. Durch die Auswahl des Abstandes der beiden Leiter kann die Kapazität und auch die Empfindlichkeit der Vorrichtung eingestellt werden. Die Abstände zwischen den Leitern können dabei insbesondere an die Dicke der Kraftfahrzeugscheibe angepasst sein. Der Abstand beziehungsweise die Kapazität des Kondensators ist möglichst so zu wählen, dass das elektromagnetische Feld in geringem Maße aus der Scheibe herausragt, um Feuchtigkeit auf der einen Außenseite der Scheibe erfassen zu können. Andererseits darf das elektromagnetische Feld nicht so weit über die Scheibe hinausgehen, dass zum Beispiel herüberfliegende Blätter eine Kapazitätsänderung bewirken können. Außerdem lässt sich durch den Abstand der Leiter bestimmen, ob die Kapazität, d. h. der sensitive Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung transparent ist oder nicht. Werden große Abstände gewählt, kann der sensitive Bereich ohne weiteres durchsehbar sein.

Die beiden Leiter der Kapazität sind vorzugsweise mit der Induktivität verbunden.

Die Kapazität und insbesondere die Leiter der Kapazität sind flach ausgebildet und können eine Fläche von 0,5 cm² bis 4000 cm² umfassen, d. h., die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfassbare Fläche kann 0,5 cm² bis 4000 cm² groß sein.

Die Leiter der Kapazität und auch die Leiter zur Kapazität können aus einem transparenten leitenden Oxid (TCO) zum Beispiel aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) bestehen.

Ebenso ist es möglich, dass die Leiter der Kapazität sowie die Leiter von der Induktivität zur Kapazität aus Silber, Kupfer oder anderen leitfähigen Materialien bestehen.

Eine erfindungsgemäße Anordnung aus einer Kraftfahrzeugscheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe, und einer Vorrichtung der vorgenannten Art kann so ausgestaltet sein, dass die Induktivität in einem ersten Bereich der Kraftfahrzeugscheibe und die Kapazität in einem zweiten Bereich der Kraftfahrzeugscheibe angeordnet sind, wobei der zweite Bereich größer ist als der erste Bereich. Es ist dabei möglich, dass der zweite Bereich den ersten überdeckt.

Der Schwingkreis der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung kann bei einer erfindungsgemäßen Anordnung innerhalb der Kraftfahrzeugscheibe angeordnet sein.

Der Schwingkreis kann mit seiner Induktivität über eine zweite Induktivität auf einer Außenseite der Kraftfahrzeugscheibe mit dem Oszillator und der Mess- und Auswerteschaltung lose induktiv gekoppelt sein, d. h., der Kopplungsfaktor ist kleiner als 0,5.

ZEICHNUNGEN
Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung für Kraftfahrzeuge und einer erfindungsgemäßen Anordnung aus einer Kraftfahrzeugscheibe und einer derartigen Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung ist anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
1 ein Blockschaltbild eines Schwingkreises der Vorrichtung;
2 eine Draufsicht auf einen Schwingkreis der Vorrichtung; und
3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Anordnung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Der Schwingkreis 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung für Kraftfahrzeuge ist anders als bei den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art aus einer Induktivität 12 und einer Kapazität 11 ausgebildet, wobei die Induktivität 12 und die Kapazität 11 getrennte Bauelemente oder mit anderen Worten baulich getrennte Strukturen sind. Die Induktivität 12 ist dabei im Wesentlichen so ausgebildet wie dies bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art der Fall ist. Als Kapazität des Schwingkreises 1 wird jedoch nicht wie beim Stand der Technik die parasitäre Kapazität der Induktivität 12 genutzt, sondern die davon getrennte Kapazität 11, die bis zu einem Meter von der Induktivität 12 entfernt sein kann.
Die Kapazität 11 wird durch zwei getrennte mäandrierende Leiter 111, 112 gebildet, deren Schleifen ineinander greifen. Eine derartige Struktur wird auch als Kammstruktur bezeichnet, wobei die „Zinken" der einen Kammstruktur des einen Leiters 111, 112 in die Zwischenräume der Kammstruktur des anderen Leiters 112, 111 hineingreifen. Durch den Abstand der Leiterabschnitte der beiden verschiedenen Leiter 111, 112 kann die Größe der Kapazität und die Durchsehbarkeit des Bauelements eingestellt werden.
Die mäandrierenden Leiter 111, 112 sind an den Anschlüssen der Spule angeschlossen, wodurch sich ein Schwingkreis ergibt.
Der Schwingkreis aus der Spule beziehungsweise Induktivität 12 und der Kapazität 11 ist zwischen zwei Schichten einer Verbundglasscheibe 3 angeordnet. An einer Außenseite, nämlich an der dem Innenraum zugewandten Außenseite 31 der Verbundglasscheibe beziehungsweise Kraftfahrzeugsscheibe 3 ist ein Gehäuse angebracht, in dem der den Schwingkreis 11, 12 anregende Oszillator sowie eine Mess- und Auswerteschaltung untergebracht sind. Der Oszillator einerseits und die Mess- und Auswerteschaltung andererseits sind über eine zweite Induktivität in dem Gehäuse induktiv mit der Induktivität 12 des Schwingkreises 1 lose gekoppelt. Lose gekoppelt heißt dabei, dass der Kopplungsfaktor kleiner als 0,5 ist. Für die Leiter sowohl der Verbindung zwischen der Induktivität 12 und der Kapazität 11 einerseits als auch für die Leiter der Kapazität 11 selbst sind Leiter aus einem transparenten leitenden Oxid (TCO) verwendet worden. D. h., diese Leiter können auch in dem von einem Fahrer durchzusehenden Bereich angeordnet sein, selbst wenn die Leiter einen geringen Abstand zueinander haben. Die Kapazität kann daher mit einem größeren Freiheitsgrad in der Windschutzscheibe angeordnet werden. Man ist nicht auf den Bereich in der Nähe des Innenspiegels angewiesen.

Claims

Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung für Kraftfahrzeuge mit einem Oszillator, einem Schwingkreis (1) und einer Mess- und Auswerteschaltung, wobei der Schwingkreis (1) eine Induktivität (12) und eine Kapazität (11) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität (12) und die Kapazität (11) voneinander getrennte Bauelemente sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität (11) aus zwei mäandrierenden Leitern (111, 112) gebildet sind, deren Schleifen ineinander greifen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leiter (111, 112) der Kapazität (11) mit der Induktivität (12) verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität (11) flach ausgebildet ist und eine Fläche 0,5 cm² bis 4000 cm² hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (111, 112) der Kapazität (11) aus einem transparenten leitenden Oxid (TCO) zum Beispiel Indium-Zinn-Oxid bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (111, 112) der Kapazität (11) aus Silber, Kupfer oder anderen leitfähigen Materialien bestehen.
Anordnung aus einer Kraftfahrzeugscheibe (3) und einer Vorrichtung zur Befeuchtungserkennung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität (12) in einem ersten Bereich der Kraftfahrzeugscheibe (3) und die Kapazität (11) in einem zweiten Bereich der Kraftfahrzeugscheibe (3) angeordnet ist, wobei der zweite Bereich größer ist als der erste Bereich.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich den ersten Bereich überdeckt.
Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingkreis (1) innerhalb der Kraftfahrzeugscheibe (3) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingkreis (1) mit seiner Induktivität (12) über eine zweite Induktivität auf einer Außenseite (31) der Kraftfahrzeugscheibe (3) mit dem Oszillator und der Mess- und Auswerteschaltung lose induktiv gekoppelt ist.