DE102004050344A1 - Component`s e.g. windshield, moistening degree measuring device for motor vehicle, has transmitting and receiving electrodes coupled to component and laminated between glass layers of component - Google Patents

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Abstract

The device has a transmitting electrode (4) to transmit an electromagnetic field. A receiving electrode (5) receives a scatter field of the electrode (4). The electrodes are coupled to a component e.g. windshield, such that the scatter field between the electrodes is measurable based on moistening degree of the component. The electrodes are laminated between glass layers of the component.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des momentanen Benetzungsgrades eines Bauteils, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich.The The present invention relates to a device for measuring the instantaneous Wetting degree of a component, especially in the automotive sector.

Obwohl auf beliebige Bauteile anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf eine Kraftfahrzeugscheibe, insbesondere auf die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, näher erläutert.Even though Applicable to any components, the present invention as well as the underlying problem with respect to a vehicle window, in particular to the windshield of a motor vehicle, explained in more detail.

Es sind Scheibenwischvorrichtungen für Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen bekannt, bei denen eine Steuerung der Scheibenwischer nicht nur über einen herkömmlichen Lenkstockhebel, sondern zusätzlich über einen Regensensor erfolgt. Diese Regensensoren liefern in Abhängigkeit des jeweiligen sich auf der Fahrzeugscheibe befindlichen Feuchtigkeitsgrades bzw. in Abhängigkeit des Benetzungsgrades an eine Auswerteeinheit des Kraftfahrzeugs ein Signal, welches üblicherweise zur Ansteuerung der Scheibenwischer genutzt wird.It are windshield wiper devices for windshields of motor vehicles known in which a control of the windscreen wiper not only over a usual Steering column lever, but in addition to a Rain sensor takes place. These rain sensors provide depending on the respective level of moisture on the vehicle window or depending on the wetting degree to an evaluation unit of the motor vehicle a signal, which is usually is used to control the windscreen wiper.

Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise optische Regensensoren bekannt, welche üblicherweise eine Lichtquelle umfassen, deren elektromagnetische Strahlung von der Windschutzscheibe, je nach Feuchtigkeitsbelag auf der Windschutzscheibe unterschiedlich reflektiert wird. Der reflektierte Anteil wird mittels eines Fotoelements erfasst, so dass ein dem Benetzungsgrad entsprechendes Ausgangssignal des Regensensors bereitgestellt werden kann. Diese Ausgangssignale können derart ausgewertet und zur Steuerung der Scheibenwischer verwendet werden, dass sowohl die Einschal tung als auch die Wischergeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer gemessenen Regenmenge variiert wird.Out The prior art, for example, optical rain sensors known, which usually comprise a light source whose electromagnetic radiation from the windshield, depending on the moisture on the windshield is reflected differently. The reflected portion is determined by a photo element detected, so that a wetting degree corresponding Output signal of the rain sensor can be provided. These Output signals can evaluated and used to control the wiper be that both the switch-on and the wiper speed in dependence of a measured amount of rain is varied.

An diesem Ansatz gemäß dem Stand der Technik hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass optische Regensensoren durch verschiedene vom Benetzungsgrad unabhängige Einflüsse beeinträchtigt werden. Optischen Sensorsysteme reagieren sehr empfindlich auf Verschmutzungen und daher kann das Ausgangssignal der Mess- und Auswerteeinheit häufig nicht mehr als Maß des Benetzungsgrades angesehen werden. Dies wirkt sich auf die Zuverlässigkeit des Systems nachteilig aus.At this approach according to the state However, the art has proved to be disadvantageous in the fact that that optical rain sensors by different from the wetting degree independent influences are impaired. Optical sensor systems are very sensitive to contamination and therefore the output signal of the measuring and evaluation unit often no more than measure of Wetting degree can be considered. This affects the reliability of the system disadvantageous.

Ferner sind auf der Außenseite der Fahrzeugscheibe aufgebrachte Sensoren bekannt, welche aus zwei sich nicht berührenden Leiterbahnen bestehen, die parallel verlaufende, kammartig ineinander greifende Leiterbahnabschnitte aufweisen, welche untereinander elektrisch nicht verbunden sind. Diese sind beispielsweise als Strukturen mit konstanter Breite ausgebildet. Dabei sind die Leiterbahnen mit elektrischen Anschlussvorrichtungen versehen. Durch die Wassertröpfchen werden die elektrisch leitenden Bahnen derart überbrückt, dass ein elektrischer Messstrom fließt. Der Kurzschluss der Leiterbahnen durch die Wassertröpfchen bewirkt eine Änderung des Gesamtwiderstands des Sensors. In Abhängigkeit vom jeweiligen Benetzungsgrad auf der Fahrzeugscheibe lässt sich somit über die Widerstandsänderung ein reproduzierbares elektrisches Signal erzeugen.Further are on the outside the vehicle windscreen applied sensors known, which consists of two not touching Conductors exist, the parallel, comb-like into each other have cross-section conductor tracks, which are electrically interconnected are not connected. These are, for example, as structures with a constant Width trained. Here are the tracks with electrical Connection devices provided. Become through the water droplets the electrically conductive tracks bridged so that an electrical Measuring current flows. The short circuit of the tracks by the water droplets causes a change the total resistance of the sensor. Depending on the degree of wetting on the vehicle window leaves thus about the resistance change produce a reproducible electrical signal.

Da die im Bereich des Regensensors auftreffende Feuchtigkeit dabei repräsentativ für den Benetzungsgrad der Fahrzeugscheibe ist, wird der Regensensor üblicherweise auf der Fahrzeugscheibe des Kraftfahrzeugs im Bereich der Scheibenwischer angeordnet.There the moisture that hits the area of the rain sensor representative for the Wetting degree of the vehicle window, the rain sensor is usually on the vehicle window of the motor vehicle in the area of the windscreen wiper arranged.

Der Regensensor wird aus diesem Grund bereits beim Hersteller der Fahrzeugscheiben auf die Fahrzeugscheibe aufgebracht, was einen sehr aufwändigen und sehr kostenintensiven Prozess darstellt.Of the Rain sensor is for this reason already at the manufacturer of the vehicle windows applied to the vehicle window, which is a very elaborate and represents very costly process.

An diesem Ansatz gemäß dem Stand der Technik hat sich zudem die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass die auf der Außenseite der Fahrzeugscheibe montierten Sensoren äußeren Witterungseinflüssen sowie mechanischen Einflüssen durch beispielsweise die Scheibenwischer ausgesetzt sind, wodurch Verschleißerscheinungen auftreten können.At this approach according to the state In addition, the technology has proved to be disadvantageous that on the outside the vehicle window mounted sensors outside the weather as well mechanical influences For example, the windshield wipers are exposed, causing wear and tear may occur.

Aus der Druckschrift DE 101 27 990 C2 ist ein Regensensor bekannt, der als Sensorelement einen LC-Schwingkreis, einen Oszillator zur Anregung des Schwingkreises und eine Durchstimmeinrichtung zur frequenzmäßigen Durchstimmung des Oszillators aufweist. Dabei wird die Frequenz des Schwingkreises in Abhängigkeit des Benetzungsgrades erfasst und ausgewertet.From the publication DE 101 27 990 C2 a rain sensor is known, which has as a sensor element an LC resonant circuit, an oscillator for exciting the resonant circuit and a tuning device for frequency tuning of the oscillator. The frequency of the resonant circuit is detected and evaluated as a function of the degree of wetting.

An diesem Ansatz gemäß dem Stand der Technik hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass diese Regensensoren äußerst empfindlich auf elektromagnetische Beeinflussungen reagieren, da sämtliche Funksignale im Bereich des Kraftfahrzeugs Störsignale für einen LC-Schwingkreis darstellen. Somit können externe Funksignale die Frequenz des LC-Schwingkreises ohne einer Benetzung der Kraftfahrzeugscheibe derart verändern, dass eine Scheibenwischerfunktion ohne einer Tröpfchenbildung auf der Scheibe in unerwünschter Weise aktiviert wird.At this approach according to the state However, the art has proved to be disadvantageous in the fact that that these rain sensors are extremely sensitive to respond to electromagnetic interference, since all Radio signals in the area of the motor vehicle represent interference signals for an LC resonant circuit. Thus, you can external radio signals the frequency of the LC resonant circuit without a Wetting the vehicle window so change that a windshield wiper function without a droplet formation on the disc in unwanted Way is activated.

Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Messen des Benetzungsgrades, beispielsweise einer Kraftfahrzeugscheibe, zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile beseitigt und welche insbesondere eine gegenüber äußeren Einflüssen störsicherere Messung des Benetzungsgrades gewährleistet.Thus, the present invention is the It is an object to provide a device for measuring the degree of wetting, for example a motor vehicle window, which eliminates the abovementioned disadvantages and which, in particular, ensures a measurement of the degree of wetting that is less susceptible to external influences.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe vorrichtungsseitig durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention this Task device side by the device with the features of claim 1.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass die Vorrichtung zum Messen des momentanen Benetzungsgrades eines Bauteils mindestens eine angesteuerte Sendeelektrode zum Aussenden eines elektromagnetischen Feldes und mindestens eine Empfangselektrode zum Empfangen des Streufeldes der mindestens einen angesteuerten Sendeelektrode aufweist, wobei die mindestens eine Sendeelektrode und die mindestens eine Empfangselektrode derart mit dem Bauteil gekoppelt sind, dass sich das Streufeld zwischen der mindestens einen angesteuerten Sendeelektrode und der mindestens einen Empfangselektrode in Abhängigkeit des Benetzungsgrades des Bauteils messbar ändert.The The idea underlying the present invention is that that the device for measuring the current degree of wetting a component at least one controlled transmitting electrode for emitting an electromagnetic field and at least one receiving electrode for receiving the stray field of the at least one controlled Transmitting electrode, wherein the at least one transmitting electrode and the at least one receiving electrode in such a way with the component are coupled, that the stray field between the at least a driven transmitting electrode and the at least one receiving electrode dependent on the wetting degree of the component measurably changes.

Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber den bekannten Ansätzen gemäß dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass nicht dielektrische Verschmutzungen, wie beispielsweise Staub oder dergleichen, keinen Einfluss auf eine Änderung des Streufelds besitzen, im Unterschied zu Wassertropfen auf dem Bauteil aufgrund der relativ hohen Dielektrizitätskonstanten von Wasser. Dadurch wird eine zuverlässige Vorrichtung zum Messen der augenblicklichen Benetzung auf dem Bauteil, beispielsweise auf einer Kraftfahrzeugscheibe, geschaffen.Consequently shows the present invention over the known approaches according to the prior Technology has the advantage that non-dielectric contaminants, such as dust or the like, does not affect a change of the stray field, unlike drops of water on the Component due to the relatively high dielectric constant of water. Thereby will be a reliable one Device for measuring the instantaneous wetting on the component, for example, on a vehicle window, created.

Ferner besteht ein Vorteil darin, dass das Streufeld der Sendeelektrode auch dann durch eine Benetzung des Bauteils messbar verändert wird, wenn die Vorrichtung nicht auf der benetzten Oberfläche des Bauteils montiert, sondern vor bei spielsweise Wasser und Schmutz geschützt mit dem Bauteil gekoppelt ist. Dadurch können äußere Einflüsse, wie beispielsweise Verschmutzungen, Feuchtigkeit, oder dergleichen verhindert werden und eine robuste und langlebige Vorrichtung geschaffen werden.Further There is an advantage in that the stray field of the transmitting electrode is then measurably changed by wetting the component, if the device is not mounted on the wetted surface of the component, but before example with water and dirt protected with coupled to the component. As a result, external influences, such as soiling, Moisture, or the like can be prevented and a robust and durable device are created.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Verbesserungen und Ausgestaltungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Vorrichtung.In the dependent claims find advantageous improvements and refinements of specified in claim 1 device.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Bauteil als Verbundglasscheibe ausgebildet, welche beispielsweise aus zwei Glasschichten besteht. Dabei sind die mindestens eine Sendeelektrode und/oder die mindestens eine Empfangselektrode für einen Schutz dergleichen, vorzugsweise zwischen den Glasschichten der Verbundglasscheibe einlaminiert. Somit wird ein wirksamer Schutz vor äußeren Einflüssen und eine lange Lebensdauer der Vorrichtung gewährleistet, wie oben bereits erläutert.According to one preferred development is the component as a laminated glass pane formed, which consists for example of two glass layers. there are the at least one transmitting electrode and / or the at least a receiving electrode for a Protection of the like, preferably between the glass layers of Laminated glass laminated. Thus, an effective protection from external influences and ensures a long life of the device, as above explained.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die mindestens eine Sendeelektrode und/oder die mindestens eine Empfangselektrode als ringförmige Elektrode, in Form einer Fahrzeugherstellerkennzeichnung, als flächige Elektrode, oder dergleichen ausgebildet. Vorteilhaft sind sowohl die Sendeelektrode als auch die Empfangselektrode auf einer Laminierfolie aufgebracht oder in derselben integriert, welche zwischen den Glasschichten einlaminiert wird.According to one Another preferred development, the at least one transmitting electrode and / or the at least one receiving electrode as an annular electrode, in the form of a Vehicle manufacturer identification, as a flat electrode, or the like educated. Both the transmitting electrode and also are advantageous the receiving electrode is applied to a laminating film or in integrated, which lamination between the glass layers becomes.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die mindestens eine Empfangselektrode als von der mindestens einen Sendeelektrode beabstandete, beispielsweise im cm-Bereich beabstandete, Elektrode ausgebildet, welche zusammen mit der Sendeelektrode zwischen den Glasschichten der Verbundglasscheibe einlaminiert ist. Alternativ kann die Emp fangselektrode auch als Fahrzeugkarosserieabschnitt ausgebildet sein, beispielsweise als die Verbundglasscheibe umgebender Karosserieabschnitt. Dadurch entfällt vorteilhaft eine zusätzliche Empfangselektrode.According to one another preferred embodiment is the at least one receiving electrode as of the at least a transmitting electrode spaced apart, for example, in the cm range, Electrode formed, which together with the transmitting electrode between is laminated to the glass layers of the laminated glass pane. Alternatively, you can the Emp catching electrode also designed as a vehicle body section be, for example, as the laminated glass surrounding body section. This is eliminated advantageously an additional receiving electrode.

Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit für eine geeignete elektrische Ansteuerung der mindestens einen Sendeelektrode sowie für eine Messung und Auswertung der durch die mindestens eine Empfangselektrode empfangenen Streufeldes auf. Die zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit ist vorteilhaft drahtlos über zugeordnete Koppelbereiche, insbesondere über kapazitive Kopplungen, mit der mindestens einen Sendeelektrode und/oder der mindestens einen Empfangselektrode gekoppelt. Dadurch kann die zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit an von den Elektroden unterschiedlichen und eventuell günstigeren Einbauorten in dem Kraftfahrzeug vorgesehen werden. Die zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit steuert die mindestens eine Sendeelektrode vorzugsweise zum Bilden eines quasi stationären Hochfrequenzfeldes, beispielsweise mit einer Frequenz im Bereich von etwa 1 – 10 MHz, an.The Device preferably has a central control / evaluation unit for one suitable electrical control of the at least one transmitting electrode also for a measurement and evaluation by the at least one receiving electrode received stray field. The central control / evaluation unit is beneficial wirelessly over associated coupling areas, in particular via capacitive couplings, with the at least one transmitting electrode and / or the at least coupled to a receiving electrode. As a result, the central control / evaluation unit at different from the electrodes and possibly cheaper installation locations be provided in the motor vehicle. The central control / evaluation unit preferably controls the at least one transmitting electrode to form a quasi-stationary one High frequency field, for example, with a frequency in the range of about 1 - 10 MHz, on.

Für den Fall einer beabstandeten Anordnung der zentralen Ansteuer-/Auswerteeinheit bzw. der Koppelbereiche von den Elektroden sind gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel Leitungszuführungen zwischen den Koppelbereichen und den Elektroden vorzugsweise ebenfalls zwischen den Glasschichten der Verbundglasscheibe einlaminiert. Dadurch sind auch die Leitungszuführungen vor äußeren Einflüssen entsprechend geschützt.In the case a spaced arrangement of the central control / evaluation unit or the coupling regions of the electrodes are according to a another preferred embodiment line feeds preferably also between the coupling regions and the electrodes laminated between the glass layers of the laminated glass pane. As a result, the cable feeders are also suitable against external influences protected.

Zum Verhindern von Störungen aufgrund der Streufelder der Leitungszuführungen sind vorzugsweise Schirmleitungen beidseitig der Leitungszuführungen angeordnet. Dadurch können die Streufelder der Leitungszuführungen kompensiert bzw. ab geschirmt werden, so dass eine störsichere Vorrichtung gewährleistet wird.To the Preventing interference due to the stray fields of the cable feeders are preferably shield lines on both sides of the cable feeders arranged. Thereby can the stray fields of the cable feeders be compensated or shielded so that a fail-safe Device guaranteed becomes.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die mindestens eine Sendeelektrode und/oder die mindestens eine Empfangselektrode im Wischbereich und die Koppelbereiche außerhalb des Wischbereiches der Scheibenwischer von Kraftfahrzeugscheiben oder dergleichen vorgesehen. Dadurch sind lediglich die für die Messung des Benetzungsgrades notwendigen Bauelemente im Sichtbereich des Kraftfahrzeugbenutzers angeordnet, wobei die Ansteuerelemente und Auswerteelemente außerhalb des Sichtbereichs vorteilhaft vorgesehen sind. Beispielsweise sind die Koppelbereiche und/oder die zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit an der Innenseite der inneren Glasschicht der Verbundglasscheibe, beispielsweise im Bereich des Innenspiegels, der Sonnenschutzverdunkelung, oder dergleichen, vorgesehen. Dadurch bleibt der Kraftfahrzeugbenutzer in seinem Sichtfeld vorteilhaft uneingeschränkt.According to one Another preferred development, the at least one transmitting electrode and / or the at least one receiving electrode in the wiping region and the coupling regions outside the wiping area of the windshield wipers of vehicle windows or the like provided. As a result, only those for the measurement the degree of wetting necessary components in the field of view of the Motor vehicle user arranged, the control elements and Evaluation elements outside the viewing area are advantageously provided. For example the coupling regions and / or the central control / evaluation unit on the inside of the inner glass layer of the laminated glass pane, for example in the area of the interior mirror, the sunblind, or the like, provided. As a result, the motor vehicle user remains in his field of view advantageous unrestricted.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Scheibenwischvorrichtung in Abhängigkeit von den von der mindestens einen Empfangselektrode empfangenen Streufeldern mittels der zentralen Ansteuer-/Auswerteeinheit ansteuerbar. Dadurch erfolgt eine voll automatische Aktivierung der Scheibenwischer in Abhängigkeit des augenblicklichen Benetzungsgrades der Kraftfahrzeugscheiben.According to one another preferred embodiment is the windshield wiper device depending on the at least a receiving electrode received stray fields by means of the central Control / evaluation unit controllable. This will be a full automatic activation of windscreen wipers depending on the instantaneous wetting degree of the vehicle windows.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.The Invention will be described below with reference to the schematic figures The drawings specified embodiments explained in more detail.

Es zeigen dabei:It show:

1 eine schematische Ansicht einer Kraftfahrzeugscheibe mit integrierter Messvorrichtung zum Mes sen des momentanen Benetzungsgrades der Scheibe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 1 a schematic view of a vehicle window with integrated measuring device for Mes sen of the current wetting degree of the disc according to a preferred embodiment of the present invention; and

2 eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie A-A aus 1. 2 a cross-sectional view along the section line AA 1 ,

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components, unless stated otherwise.

Obwohl die nachfolgenden Erläuterungen anhand einer Kraftfahrzeugscheibe ausgeführt werden, ist es für den einschlägigen Fachmann offensichtlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf Kraftfahrzeugscheiben beschränkt ist, sondern auf jegliche Bauteile anwendbar ist, von welchen der Benetzungsgrad gemessen werden soll.Even though the following explanations a motor vehicle window, it is for the skilled person obviously that the device according to the invention does not affect vehicle windows limited but is applicable to any components, of which the Wetting degree to be measured.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 ist eine Kraftfahrzeugscheibe 1 vorzugsweise als Verbundglasscheibe, bestehend aus einer äußeren Glasschicht 2 und einer inneren Glasscheibe 3, ausgebildet.According to the embodiment in the 1 and 2 is a vehicle window 1 preferably as a laminated glass pane, consisting of an outer glass layer 2 and an inner glass pane 3 , educated.

Zwischen den beiden Glasschichten 2 und 3 sind beispielsweise eine Sendeelektrode 4 und eine Empfangselektrode 5 auf gängige Art und Weise einlaminiert. Beispielsweise sind die Elektroden 4 und 5 jeweils auf einer zugeordneten Laminierfolie aufgedampft, aufgeklebt oder anderweitig aufgebracht, wobei derartige Laminierfolien mit aufgebrachten elektronischen Bauelementen aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind, so dass auf eine ausführlichere Erläuterung derselben verzichtet werden kann.Between the two glass layers 2 and 3 are, for example, a transmitting electrode 4 and a receiving electrode 5 laminated in the usual way. For example, the electrodes 4 and 5 each deposited on an associated laminating, glued or otherwise applied, such laminating with well-applied electronic components of the prior art are well known, so that it can be dispensed with a more detailed explanation thereof.

Bei einem Aufbringen der Sendeelektrode 4 und der Empfangselektrode 5 auf Laminierfolien weisen die Elektroden vor zugsweise in Richtung der Kraftfahrzeugaußenseite, um das Streufeld näher zu der Außenseite der äußeren Glasschicht 2 zu positionieren, von welcher der Benetzungsgrad gemessen werden soll.When applying the transmitting electrode 4 and the receiving electrode 5 on laminating the electrodes preferably in the direction of the motor vehicle outside to the stray field closer to the outside of the outer glass layer 2 to position, from which the degree of wetting is to be measured.

Die Elektroden 4, 5 sind vorzugsweise als dünne Leitungen ausgebildet, so dass sie für den Fall einer Einlaminierung zwischen den Glasschichten 2 und 3 der Kraftfahrzeugscheibe 1 im Sichtbereich des Kraftfahrzeugbenutzers von diesem nicht wahrnehmbar sind. Dadurch wird der Sichtkomfort und Sichtbereich des Kraftfahrzeugbenutzers nicht eingeschränkt. Die Sendeelektrode 4 und die Empfangselektrode 5 sind ferner vorzugsweise im Wischbereich der Scheibenwischer angeordnet, um eine Messung des Benetzungsgrades des Wischbereichs und somit des relevanten Sichtbereichs des Kraftfahrzeugbenutzers zuverlässig messen zu können. Vorteilhaft sind die Sendeelektrode 4 und die Empfangselektrode 5, wie in 1 ersichtlich ist, derart voneinander beabstandet, beispielsweise im cm-Bereich, dass im Falle eines einsetzenden Regens genügend Wassertropfen auf den Bereich zwischen der Sendeelektrode 4 und der Empfangselektrode 5 für eine plausible Messung auftreffen.The electrodes 4 . 5 are preferably formed as thin lines, so that in the event of lamination between the glass layers 2 and 3 the vehicle window 1 in the field of vision of the motor vehicle user of this are imperceptible. As a result, the visual comfort and visibility of the motor vehicle user is not restricted. The transmitting electrode 4 and the receiving electrode 5 are furthermore preferably arranged in the wiping region of the windscreen wiper in order to be able to reliably measure a measurement of the degree of wetting of the wiping region and thus of the relevant field of vision of the motor vehicle user. Advantageously, the transmitting electrode 4 and the receiving electrode 5 , as in 1 can be seen so spaced apart, for example in the cm range, that in case of onset of rain enough drops of water on the area between the transmitting electrode 4 and the receiving electrode 5 strike for a plausible measurement.

Die Elektroden 4 und 5 können im allgemeinen mit beliebiger Form ausgebildet werden, beispielsweise ringförmig, scheibenförmig oder in Form eines Kraftfahrzeugherstellerkennzeichens, wie in 1 ersichtlich ist.The electrodes 4 and 5 can generally be formed with any shape, such as annular, disk-shaped or in the form of a motor vehicle manufacturer's mark, as in 1 is apparent.

Wie in 1 ferner illustriert ist, ist die Sendeelektrode 4 über eine Leitungszuführung 6 mit einer zugeordneten Koppelfläche 7 und die Empfangselektrode 5 über eine zugeordnete Leitungszuführung 8 mit einer zugeordneten Koppelfläche 9 elektrisch verbunden. Dabei sind vorzugsweise sowohl die Leitungszuführungen 6, 8 als auch die Koppelflächen 7, 9 zwischen den Glasschichten 2 und 3 der Kraftfahrzeugscheibe 1 für einen Schutz derselben einlaminiert.As in 1 Further illustrated is the Sen deelektrode 4 via a cable feed 6 with an associated coupling surface 7 and the receiving electrode 5 via an assigned cable feed 8th with an associated coupling surface 9 electrically connected. In this case, preferably both the cable feeds 6 . 8th as well as the coupling surfaces 7 . 9 between the glass layers 2 and 3 the vehicle window 1 laminated for protection of the same.

Wie in 1 zudem dargestellt ist, können die Koppelflächen 7, 9 über die Leitungszuführungen 6, 8 außerhalb des Sichtbereichs des Kraftfahrzeugbenutzers zwischen die Glasschichten 2, 3 einlaminiert werden, so dass der Kraftfahrzeugbenutzer außer den Elektroden 4, 5 keine weiteren Bauelemente in seinem Sichtbereich einlaminiert vorfindet. Beispielsweise sind die Koppelflächen 7, 9 im Bereich des Rückspiegels oder im Bereich der Sonnenschutztönung der Kraftfahrzeugscheibe, das heißt im oberen Bereich der Kraftfahrzeugscheibe und somit außerhalb des Sichtbereichs des Kraftfahrzeugbenutzers vorgesehen.As in 1 is also shown, the coupling surfaces 7 . 9 via the cable feeders 6 . 8th outside the field of view of the motor vehicle user between the glass layers 2 . 3 be laminated so that the motor vehicle user except the electrodes 4 . 5 no further components laminated in his field of vision finds. For example, the coupling surfaces 7 . 9 in the area of the rearview mirror or in the area of the sunshade tinting of the vehicle window, that is to say in the upper area of the vehicle window and thus provided outside the field of vision of the motor vehicle user.

Wie in 1 schematisch dargestellt ist, erfolgt eine Ansteuerung der Sendeelektrode 4 über beispielsweise eine kapazitive Kopplung mittels der Koppelfläche 7 und einer zugeordneten schaltungsseitigen Koppelfläche 10. Analog ist der Koppelfläche 9 eine schaltungsseitige Koppelfläche 11 zugeordnet, welche ebenfalls einer elektrischen kapazitiven Kopplung für eine Auswertung der durch die Empfangselektrode 5 empfangenen Signale dient. Die schaltungsseitigen Koppelflächen 10, 11 sind vorzugsweise an der Innenseite der inneren Glasschicht 3 gegenüberliegend den jeweils zugeordneten, einlaminierten Koppelflächen 7 und 9 vorgesehen.As in 1 is shown schematically, there is a control of the transmitting electrode 4 via, for example, a capacitive coupling by means of the coupling surface 7 and an associated circuit side coupling surface 10 , Analog is the coupling surface 9 a circuit-side coupling surface 11 which is also associated with an electrical capacitive coupling for evaluation by the receiving electrode 5 received signals is used. The circuit-side coupling surfaces 10 . 11 are preferably on the inside of the inner glass layer 3 opposite the respective associated, laminated coupling surfaces 7 and 9 intended.

Eine Ansteuereinrichtung 12 ist mit der schaltungsseitigen Koppelfläche 10 und eine Auswerteeinrichtung 13 mit der schaltungsseitigen Koppelfläche 11 verbunden, wobei vorteilhaft die Ansteuereinrichtung 12, die Auswerteeinrichtung 13 sowie unter Umständen die schaltungsseitigen Koppelflächen 10, 11 in einer gemeinsamen zentralen Ansteuer-/Auswerteeinheit integriert sind.A drive device 12 is with the circuit-side coupling surface 10 and an evaluation device 13 with the circuit side coupling surface 11 connected, wherein advantageously the drive device 12 , the evaluation device 13 and possibly the circuit-side coupling surfaces 10 . 11 are integrated in a common central control / evaluation unit.

Die Ansteuereinrichtung 12 steuert im Betrieb die Sendeelektrode 4 über die schaltungsseitige Koppelfläche 10, die zugeordnete Elektrodenkoppelfläche 7 sowie die Leitungszuführung 6 mit beispielsweise einer Frequenz von etwa 1 – 10 MHz an. Dadurch entsteht ein quasi stationäres Hochfrequenzfeld zwischen der Sendeelektrode 4 und der Empfangselektrode 5 sowie zwischen der Sendeelektrode 4 und der die Kraftfahrzeugscheibe 1 umgebenden Kraftfahrzeugkarosserie, wie in 1 durch die Pfeile schematisch dargestellt ist.The drive device 12 controls the transmitting electrode during operation 4 via the circuit-side coupling surface 10 , the associated electrode coupling surface 7 as well as the cable feed 6 with, for example, a frequency of about 1-10 MHz. This creates a quasi-stationary high-frequency field between the transmitting electrode 4 and the receiving electrode 5 and between the transmitting electrode 4 and the vehicle window 1 surrounding vehicle body, as in 1 is shown schematically by the arrows.

Die Empfangselektrode 5 ist aufgrund der Beabstandung von der Sendeelektrode 4 im cm-Bereich im Nahfeld derselben angeordnet, so dass sie das Streufeld der Sendeelektrode 4 empfängt bzw. aus dem Streufeld der Sendeelektrode 4 auskoppelt. Die von der Empfangselektrode 5 empfangenen Signale bzw. das empfangene Streufeld wird über die zugeordnete Leitungszuführung 8, die elektrodenseitige Koppelfläche 9 sowie die schaltungsseitige Koppelfläche 11 an die Auswerteeinrichtung 13 übertragen und in der zentralen Ansteuer-/Auswerteeinheit ausgewertet.The receiving electrode 5 is due to the spacing from the transmitting electrode 4 arranged in the cm-range in the near field of the same, so that they the stray field of the transmitting electrode 4 receives or from the stray field of the transmitting electrode 4 couples out. The of the receiving electrode 5 received signals or the received stray field is via the associated line feed 8th , the electrode-side coupling surface 9 as well as the circuit-side coupling surface 11 to the evaluation device 13 transmitted and evaluated in the central control / evaluation unit.

Um Störeffekte, insbesondere der Koppelflächen 7, 9 sowie der Leitungszuführungen 6, 8 auszuschließen und ein von diesen ausgehendes Streufeld abzuschirmen, sind beidseitig der Leitungszuführungen 6, 8 Abschirmleitungen 14, 15 auf der Laminierfolie aufgebracht, welche vorzugsweise mit einem gleichen Abstand parallel zu den Leitungszuführungen 6, 8 verlaufen, wie in 1 ersichtlich ist. Vorzugsweise werden die Abschirmleitungen 14, 15 über eine Koppelfläche 16 auf der Laminierfolie sowie über eine zugeordnete Koppelfläche 17 an der Innenseite der inneren Glasschicht 3, das heißt wiederum über eine kapazitive Kopplung, über eine Masse 18 geerdet. Die Masse 18 kann wiederum Bestandteil der zentralen Ansteuer-/Auswerteeinheit sein. Elektrische Verluste von auf beispielsweise der Laminierfolie aufgedampften sehr dünnen und vorzugsweise transparenten Leitungen spielen im vorliegenden Fall lediglich eine untergeordnete Rolle.To disturbing effects, in particular the coupling surfaces 7 . 9 as well as the cable feeds 6 . 8th To exclude and shield one of these outgoing stray field, are on both sides of the cable feeders 6 . 8th shield lines 14 . 15 applied to the laminating film, which preferably at an equal distance parallel to the line feeds 6 . 8th run, as in 1 is apparent. Preferably, the shielding lines become 14 . 15 via a coupling surface 16 on the laminating film and via an associated coupling surface 17 on the inside of the inner glass layer 3 , that is again via a capacitive coupling, over a mass 18 grounded. The crowd 18 may in turn be part of the central control / evaluation unit. Electrical losses of, for example, the laminating film deposited very thin and preferably transparent lines play in the present case, only a minor role.

Alternativ können die Abschirmleitungen 14, 15 auch über beispielsweise eine kapazitive Kopplung oder dergleichen mit einem Karosserieabschnitt für eine Erdung elektrisch gekoppelt werden.Alternatively, the shield lines 14 . 15 also be electrically coupled to, for example, a capacitive coupling or the like with a body portion for grounding.

Bei einsetzendem Regen bzw. einer Benetzung des Bereichs zwischen der Sendeelektrode 4 und der Empfangselektrode 5 wird das Streufeld zwischen diesen Elektroden 4, 5 derart beeinflusst, dass aufgrund der relativ hohen Dielektrizitätskonstanten von Wasser eine stark verbesserte Signalübertragung zwischen der Sendeelektrode 4 und der Empfangselektrode 5 auftritt. Die Empfangselektrode 5 detektiert somit eine erhöhte Amplitude des Streufeldes bei einer Benetzung des Zwischenbereichs im Vergleich zu einer trockenen Scheibe. Somit ist die gemessene Amplitude des Streufeldes ein Maß für den augenblicklichen Benetzungsgrad des Bereichs zwischen der Sendeelektrode 4 und der Empfangselektrode 5.At onset of rain or a wetting of the area between the transmitting electrode 4 and the receiving electrode 5 becomes the stray field between these electrodes 4 . 5 influenced such that due to the relatively high dielectric constant of water greatly improved signal transmission between the transmitting electrode 4 and the receiving electrode 5 occurs. The receiving electrode 5 thus detects an increased amplitude of the stray field with a wetting of the intermediate region compared to a dry disc. Thus, the measured amplitude of the stray field is a measure of the instantaneous wetting level of the region between the transmitting electrode 4 and the receiving electrode 5 ,

Es ist beispielsweise ebenfalls vorstellbar, die Sendeelektrode 4 mit modulierten Signalen anzusteuern, wobei die Empfangselektrode 5 in Abhängigkeit des Benetzungsgrades Veränderungen dieser modulierten Signale detektiert und an die Ansteuer-/Auswerteeinheit als Maß für den augenblicklichen Benetzungsgrad liefert.It is also conceivable, for example, the transmitting electrode 4 to drive with modulated signals, wherein the receiving electrode 5 as a function of the degree of wetting detected changes of these modulated signals and provides to the control / evaluation unit as a measure of the instantaneous degree of wetting.

Nicht dielektrische Verschmutzungen auf der Kraftfahrzeugscheibe 1, wie beispielsweise Staub, bewirken aufgrund der relativ geringen Dielektrizitätskonstanten keine Nennenswerte Erhöhung der Signalamplitude des Streufeldes zwischen der Sendeelektrode 4 und der Empfangselektrode 5, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung von nicht dielektrischen Verschmutzungen vorteilhaft unabhängig ist.Non-dielectric contaminants on the vehicle window 1 , Such as dust, cause due to the relatively low dielectric constant no significant values increase the signal amplitude of the stray field between the transmitting electrode 4 and the receiving electrode 5 so that the device according to the invention is advantageously independent of non-dielectric contaminants.

Die Änderung der aus dem Streufeld ausgekoppelten Signale aufgrund einer Benetzung des Zwischenbereichs zwischen der Sendeelektrode 4 und der Empfangselektrode 5 wird durch die zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit erfasst, wobei in Abhängigkeit der erfassten Änderung und somit in Abhängigkeit des erfassten, augenblicklich vorherrschenden Benetzungsgrades die Scheibenwischvorrichtung entsprechend automatisch aktiviert wird. Dazu ist die zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit vorzugsweise über eine geeignete Datenverbindung, beispielsweise über einen parallelen Bus, mit der Scheibenwischvorrichtung verbunden.The change of the decoupled from the stray field signals due to wetting of the intermediate region between the transmitting electrode 4 and the receiving electrode 5 is detected by the central control / evaluation unit, wherein the windshield wiper device is automatically activated according to the detected change and thus as a function of the detected, currently prevailing degree of wetting. For this purpose, the central control / evaluation unit is preferably connected to the windshield wiper device via a suitable data connection, for example via a parallel bus.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist die darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Even though the present invention with reference to preferred embodiments As described above, it is not limited thereto on diverse Modifiable manner.

Beispielsweise können mehrere Sendeelektroden und/oder mehrere Empfangselektroden an verschiedenen Bereichen der Kraftfahrzeugscheibe vorgesehen sein, wobei separate oder gemeinsame Auswertungen vorstellbar sind.For example can a plurality of transmitting electrodes and / or a plurality of receiving electrodes at different Be provided areas of the vehicle window, with separate or common evaluations are conceivable.

Ferner kann unter Umständen auf die Empfangselektrode verzichtet werden, wobei ein die Kraftfahrzeugscheibe umgebender Karosserieabschnitt als Empfangselektrode dient und dementsprechend über geeignete Leitungszuführungen und Kopplungen mit der zentralen Ansteuer-/Auswerteeinheit verbunden ist, wie oben bereits erläutert wurde.Further may possibly dispensed with the receiving electrode, wherein the vehicle window surrounding body section serves as a receiving electrode and accordingly via suitable line feeds and couplings connected to the central control / evaluation unit is, as already explained above has been.

Claims (13)

Vorrichtung zum Messen des momentanen Benetzungsgrades eines Bauteils (1), insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, mit: mindestens einer angesteuerten Sendeelektrode (4) zum Aussenden eines elektromagnetischen Feldes; und mit mindestens einer Empfangselektrode (5) zum Empfangen des Streufelds der mindestens einen angesteuerten Sendeelektrode (4); wobei die mindestens eine Sendeelektrode (4) und die mindestens eine Empfangselektrode (5) derart mit dem Bauteil (1) gekoppelt sind, dass sich das Streufeld zwischen der mindestens einen Sendeelektrode (4) und der mindestens einen Empfangselektrode (5) in Abhängigkeit des Benetzungsgrades des Bauteils (1) messbar ändert.Device for measuring the instantaneous degree of wetting of a component ( 1 ), in particular in the motor vehicle sector, with: at least one controlled transmitting electrode ( 4 ) for emitting an electromagnetic field; and with at least one receiving electrode ( 5 ) for receiving the stray field of the at least one controlled transmitting electrode ( 4 ); wherein the at least one transmitting electrode ( 4 ) and the at least one receiving electrode ( 5 ) in such a way with the component ( 1 ), that the stray field between the at least one transmitting electrode ( 4 ) and the at least one receiving electrode ( 5 ) depending on the degree of wetting of the component ( 1 ) measurably changes. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) als Verbundglasscheibe (1) ausgebildet ist, wobei die mindestens eine Sendeelektrode (4) und/oder die mindestens eine Empfangselektrode (5) jeweils zwischen Glasschichten (2, 3) der Verbundglasscheibe (1) einlaminierbar sind.Device according to claim 1, characterized in that the component ( 1 ) as laminated glass pane ( 1 ), wherein the at least one transmitting electrode ( 4 ) and / or the at least one receiving electrode ( 5 ) between glass layers ( 2 . 3 ) of the laminated glass pane ( 1 ) are einlaminierbar. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sendeelektrode (4) und/oder die mindestens eine Empfangselektrode (5) als ringförmige Elektroden, flächige Elektroden, in Form von Fahrzeugherstellerkennzeichnungen, oder dergleichen ausgebildet und in oder auf einer Laminierfolie vorgesehen sind.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one transmitting electrode ( 4 ) and / or the at least one receiving electrode ( 5 ) are formed as annular electrodes, planar electrodes, in the form of vehicle manufacturer markings, or the like, and are provided in or on a laminating film. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Empfangselektrode (5) als von der mindestens einen Sendeelektrode (4) beabstandete, beispielsweise im cm-Bereich beabstandete, Elektrode ausgebildet ist, welche zusammen mit der mindestens einen Sendelektrode (4) zwischen den Glasschichten (2, 3) der Verbundglasscheibe (1) einlaminiert ist.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one receiving electrode ( 5 ) than the at least one transmitting electrode ( 4 ) spaced apart, for example, in the cm-range, electrode is formed, which together with the at least one transmitting electrode ( 4 ) between the glass layers ( 2 . 3 ) of the laminated glass pane ( 1 ) is laminated. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Empfangselektrode (5) als Fahrzeugkarosserieabschnitt, insbesondere die Verbundglasscheibe (1) umgebender Karosserieabschnitt, ausgebildet ist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one receiving electrode ( 5 ) as a vehicle body section, in particular the laminated glass pane ( 1 ) surrounding body portion, is formed. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit (12, 13) für eine geeignete elektrische Ansteuerung der mindestens einen Sendeelektrode (4) sowie für eine Messung und Auswertung des durch die mindestens eine Empfangselektrode (5) empfangenen Streufeldes aufweist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device has a central control / evaluation unit ( 12 . 13 ) for a suitable electrical control of the at least one transmitting electrode ( 4 ) and for a measurement and evaluation by the at least one receiving electrode ( 5 ) received stray field. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit (12, 13) drahtlos über zugeordnete Koppelbereiche (7, 10; 9, 11), insbesondere über kapazitive Kopplungen, mit der mindestens einen Sendeelektrode (4) und/oder der mindestens einen Empfangselektrode (5) gekoppelt ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that the central control / evaluation unit ( 12 . 13 ) wirelessly via assigned coupling areas ( 7 . 10 ; 9 . 11 ), in particular via capacitive couplings, with the at least one transmitting electrode ( 4 ) and / or the at least one receiving electrode ( 5 ) is coupled. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit (12, 13) die mindestens eine Sendeelektrode (4) zum Bilden eines quasi stationären Hochfrequenzfeldes, beispielsweise mit einer Frequenz im Bereich von etwa 1 – 10 MHz, ansteuert.Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the central control / evaluation unit ( 12 . 13 ) the at least one transmitting electrode ( 4 ) for forming a quasi-stationary radio-frequency field, for example with a frequency in the range of about 1-10 MHz, controls. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Leitungszuführungen (6, 8) zwischen der mindestens einen Sendeelektrode (4) und/oder der mindestens einen Empfangselektrode (5) und den jeweiligen Koppelbereichen (7, 10; 9, 11) zwischen den Glasschichten (2, 3) der Verbundglasscheibe (1) einlaminierbar sind.Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that line feeds ( 6 . 8th ) between the at least one transmitting electrode ( 4 ) and / or the at least one receiving electrode ( 5 ) and the respective coupling regions ( 7 . 10 ; 9 . 11 ) between the glass layers ( 2 . 3 ) of the laminated glass pane ( 1 ) are einlaminierbar. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungszuführungen (6, 8) mittels beidseitig angeordneten Abschirmleitungen (14, 15) störsicher zum Kompensieren der Streufelder der Leitungszuführungen (6, 8) abschirmbar sind.Device according to at least one of claims 7 to 9, characterized in that the line feeds ( 6 . 8th ) by means of shielding lines arranged on both sides ( 14 . 15 ) interference-proof for compensating the stray fields of the cable feeds ( 6 . 8th ) are shielded. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sendeelektrode (4) und/oder die mindestens eine Empfangselektrode im Wischbereich und die Koppelbereiche (7, 9, 10, 11) außerhalb des Wischbereichs der Scheibenwischer von Kraftfahrzeugscheiben vorgesehen sind.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one transmitting electrode ( 4 ) and / or the at least one receiving electrode in the wiping region and the coupling regions ( 7 . 9 . 10 . 11 ) are provided outside the wiping area of the windshield wipers of motor vehicle windows. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass schaltungsseitige Koppelflächen (10, 11) der Koppelbereiche und/oder die zentrale Ansteuer-/Auswerteeinheit (12, 13) an der Innenseite der inneren Glasschicht (3) der Verbundglasscheibe (1), beispielsweise im Bereich des Rückspiegels, der Sonnenschutzverdunkelung, oder dergleichen, vorgesehen sind.Device according to at least one of the preceding claims 7 to 11, characterized in that circuit-side coupling surfaces ( 10 . 11 ) of the coupling areas and / or the central control / evaluation unit ( 12 . 13 ) on the inside of the inner glass layer ( 3 ) of the laminated glass pane ( 1 ), for example in the area of the rearview mirror, the sunshade darkening, or the like, are provided. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenwischvorrichtung in Abhängigkeit von den von der mindestens einen Empfangselektrode (5) empfangenen Streufeldern mittels der zentralen Ansteuer-/Auswerteeinheit (12, 13) ansteuerbar ist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the windshield wiper device in dependence on the of the at least one receiving electrode ( 5 ) received by the central control / evaluation unit ( 12 . 13 ) is controllable.
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