DE102009029602A1

DE102009029602A1 - Rain sensor for motor vehicle, has pulse width modulator, which is connected with stray field capacitor at input side, where pulse width modulator is formed to produce temporally successive pulse with pulse duration

Info

Publication number: DE102009029602A1
Application number: DE200910029602
Authority: DE
Inventors: Szilard Szoke; Istvan Fater; Attila Denes Molnar; Robert Paku
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2011-03-24

Abstract

The rain sensor (1) has a pulse width modulator (16,18), which is connected with a stray field capacitor (10,12) at the input side. The pulse width modulator is formed to produce temporally successive pulse (17,19) with pulse duration, where the pulse duration represents the detected stray field capacity. The rain sensor is produced to detect the pulse duration of a pulse, particularly multiple pulses and to generate an output signal in dependence of the pulse duration. Independent claims are also included for the following: (1) a motor vehicle with a windscreen; and (2) a method for detecting rain on a windscreen, particularly by a rain sensor.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Regensensor mit einem oder wenigstens einem Streufeldkondensator, und einer mit dem einen oder wenigstens einen Streufeldkondensator verbundenen Verarbeitungseinheit. Die Verarbeitungseinheit ist ausgebildet, eine durch Regen und/oder kondensierte Feuchtigkeit verursachte Kapazitätsänderung des Streufeldkondensators zu erfassen und ein die Kapazitätsänderung repräsentierendes Ausgangssignal zu erzeugen.The invention relates to a rain sensor with one or at least one stray field capacitor, and a processing unit connected to the one or at least one stray field capacitor. The processing unit is designed to detect a change in capacitance of the stray field capacitor caused by rain and / or condensed moisture and to generate an output signal representing the capacitance change.

Aus der DE 10 2005 006 853 B4 ist ein Messsystem und Verfahren zur Ankopplung eines Sensorelements in dem Messsystem bekannt. Das Sensorelement ist mit einem Schwingkreis gekoppelt, wobei der Schwingkreis mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, welche ausgebildet ist, die Resonanzfrequenz des Schwingkreises in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal einzustellen. Das Messsystem kann so einen Regensensor bilden, bei dem die Kapazität eines durch das Sensorelement gebildeten Kondensators mittels Verändern der Resonanzfrequenz des Schwingkreises erfasst werden kann.From the DE 10 2005 006 853 B4 a measuring system and method for coupling a sensor element in the measuring system is known. The sensor element is coupled to a resonant circuit, wherein the resonant circuit is connected to a control device, which is designed to set the resonant frequency of the resonant circuit in response to an output signal. The measuring system can thus form a rain sensor, in which the capacitance of a capacitor formed by the sensor element can be detected by changing the resonant frequency of the resonant circuit.

Aus der DE 10 2006 059 636 A1 ist ein Regensensor für ein Fahrzeug bekannt, wobei der Regensensor mit einer an Steuerelektronik mit einer vorgegebenen Frequenz beaufschlagt wird. Die Frequenz kann durch die Steuerelektronik variiert werden, um ein Regentropfen mittels des Regensensors zu erfassen.From the DE 10 2006 059 636 A1 a rain sensor for a vehicle is known, wherein the rain sensor is acted upon by a control electronics with a predetermined frequency. The frequency can be varied by the control electronics to detect a raindrop by means of the rain sensor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß weist der Regensensor der eingangsgenannten Art einen eingangsseitig mit dem Streufeldkondensator verbundenen Pulsweitenmodulator auf. Der Pulsweitenmodulator ist ausgebildet, zeitlich aufeinanderfolgende Pulse mit jeweils einer Pulsdauer zu erzeugen, wobei die Pulsdauer die erfasste Kapazität repräsentiert. Der Regensensor ist weiter ausgebildet, die Pulsdauer mindestens eines Pulses, bevorzugt eine Mehrzahl von Pulsen zu erfassen und das Ausgangssignal in Abhängigkeit der Pulsdauer zu erzeugen.According to the invention, the rain sensor of the type mentioned at the beginning has a pulse width modulator connected on the input side to the stray field capacitor. The pulse width modulator is designed to generate chronologically successive pulses, each having a pulse duration, wherein the pulse duration represents the detected capacitance. The rain sensor is further configured to detect the pulse duration of at least one pulse, preferably a plurality of pulses, and to generate the output signal as a function of the pulse duration.

Durch den so gebildeten Regensensor kann vorteilhaft eine sehr geringe Kapazitätsänderung des Regensensors, beispielsweise im Bereich einiger Femto-Farad erfasst werden.By means of the rain sensor thus formed, a very small change in capacitance of the rain sensor, for example in the region of some femto-farads, can advantageously be detected.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Regensensor, insbesondere die Verarbeitungseinheit, einen Integrator auf. Der Integrator ist mit dem Pulsweitenmodulator mindestens mittelbar verbunden und ausgebildet, den mindestens einen Puls zu empfangen und insbesondere zeitlich aufzuintegrieren und bevorzugt ein Integrationsergebnis zu erzeugen. Der Regensensor, insbesondere der Integrator ist ausgebildet, das Ausgangssignal zu erzeugen, welches das Integrationsergebnis repräsentiert. Das Integrationsergebnis repräsentiert bevorzugt die Pulsdauer des aufintegrierten Pulses.In a preferred embodiment, the rain sensor, in particular the processing unit, has an integrator. The integrator is at least indirectly connected to the pulse width modulator and configured to receive the at least one pulse and, in particular, to integrate it in time and preferably to generate an integration result. The rain sensor, in particular the integrator is designed to generate the output signal, which represents the integration result. The integration result preferably represents the pulse duration of the integrated pulse.

Durch den Integrator kann mittels der Verarbeitungseinheit vorteilhaft eine Mehrzahl von Pulsen hinsichtlich der Pulsdauer bewertet werden. So kann beispielsweise die Verarbeitungseinheit ausgebildet sein, zeitlich aufeinanderfolgende Pulse während eines Integrationsintervalls aufzuintegrieren, und das so gebildete Integrationsergebnis mit einem zuvor abgespeicherten Integrationsergebnis zu vergleichen. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine Mittelwertbildung mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Pulse gebildet sein.The integrator can advantageously use the processing unit to evaluate a plurality of pulses with regard to the pulse duration. Thus, for example, the processing unit may be configured to aufintegrieren time-sequential pulses during an integration interval, and to compare the resulting integration result with a previously stored integration result. In this way, an averaging of a plurality of chronologically successive pulses can advantageously be formed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Integrator eingangsseitig mit dem Differenzglied verbunden und ausgebildet, den mindestens einen Differenzpuls zu empfangen und diesen aufzuintegrieren. Der Regensensor kann dadurch vorteilhaft ausgebildet sein, eine Vielzahl von Pulsen miteinander zu summieren und zum Erfassen einer Kapazitätsänderung des Streufeldkondensators das so gebildete Summationsergebnis zu bewerten.In a preferred embodiment, the integrator is connected on the input side to the differential element and configured to receive the at least one differential pulse and to integrate it. The rain sensor can thereby be advantageously designed to sum a multiplicity of pulses with one another and to evaluate the summation result thus formed for detecting a change in capacitance of the stray field capacitor.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Regensensor wenigstens zwei oder nur zwei Streufeldkondensatoren auf. Der Regensensor weist für jeden Streufeldkondensator einen Pulsweitenmodulator auf. Die Streufeldkondensatoren sind jeweils mit einem Pulsweitenmodulator verbunden. Der Regensensor weist auch ein Differenzglied auf, welches ausgebildet ist, aus den Pulsen zueinander verschiedener Pulsweitenmodulatoren durch Subtraktion wenigstens einen Differenzpuls zu erzeugen, wobei jeder Differenzpuls eine Differenz gebildet aus zwei Pulsen zueinander verschiedener Pulsweitenmodulatoren repräsentiert. Bevorzugt weisen die wenigstens zwei oder nur zwei Streufeldkondensatoren zueinander verschiedene Feldlinienführungen auf. Beispielsweise ist ein erster der zwei Streufeldkondensatoren ausgebildet. Feldlinien nur durch ein Material der Windschutzscheibe zu senden. Der zweite der zwei Streufeldkondensatoren ist ausgebildet, Feldlinien über das Material der Windschutzscheibe hinaus nach außen zu senden, so dass dort eine Änderung des Dielektrikums – beispielsweise von Luft zu Wasser – erfasst werden kann. Dadurch kann vorteilhaft eine auf beide Streufeldkondensatoren wirkende Kapazitätsänderung, beispielsweise verursacht durch Verschmutzung oder ein Material einer Windschutzscheibe – beispielsweise Glas oder Kunststoff, insbesondere Acryl, Makrolon^® oder Polystyrol –, im Differenzpuls eliminiert sein.In a preferred embodiment, the rain sensor has at least two or only two stray field capacitors. The rain sensor has a pulse width modulator for each stray field capacitor. The stray field capacitors are each connected to a pulse width modulator. The rain sensor also has a differential element, which is designed to generate at least one differential pulse from the pulses of different pulse width modulators by subtraction, wherein each differential pulse represents a difference formed by two pulses of different pulse width modulators. The at least two or only two stray field capacitors preferably have mutually different field line guides. For example, a first of the two stray field capacitors is formed. To send field lines only through a material of the windshield. The second of the two stray field capacitors is designed to transmit field lines outward beyond the material of the windshield so that a change in the dielectric, for example from air to water, can be detected there. Thereby, advantageously a force acting on both the stray field capacitors change in capacitance, caused for example by soiling or a material of a windshield - for example, glass or plastic, in particular acrylic, Makrolon ^® or polystyrene -, be eliminated in the differential pulse.

In einer Ausführungsform des Regensensors mit nur einem Streufeldkondensator kann der Regensensor vorteilhaft ausgebildet sein, eine Kapazitätsänderung des einen Streufeldkondensators zeitkontinuierlich oder zeitdiskret zu erfassen und eine Kapazitätsänderung des Streufeldkondensators durch Vergleich von Erfassungswerten mit zuvor erfassten Erfassungswerten zu ermitteln. In one embodiment of the rain sensor with only one stray field capacitor, the rain sensor can advantageously be designed to detect a capacitance change of a stray field capacitor in a time-continuous or time-discrete manner and to determine a capacitance change of the stray field capacitor by comparing detection values with previously detected detection values.

In einer anderen Ausführungsform mit nur einem Streufeldkondensator ist der Streufeldkondensator ausgebildet, in Abhängigkeit wenigstens einer auf diesen beaufschlagten Spannung zueinander verschiedene Feldlinienformen auszubilden. Dazu kann der Streufeldkondensator beispielsweise wenigstens drei Elektroden aufweisen, wobei zueinander verschiedene Kondensatoren wenigstens eine gemeinsame Elektrode aufweisen.In another embodiment with only one stray field capacitor, the stray field capacitor is designed to form different field line shapes relative to one another at least on a voltage applied thereto. For this purpose, the stray field capacitor, for example, have at least three electrodes, wherein different capacitors have at least one common electrode.

Beispielsweise kann ein elektrisches Feld eines ersten Teilkondensators – gebildet aus zwei der drei Elektroden – ein elektrisches Feld eines zweiten Teilkondensators beeinflussen, so dass die Feldlinienform des den ersten Teilkondensator und den zweiten Teilkondensator umfassenden Streufeldkondensators in Abhängigkeit der wenigstens einen beaufschlagten Spannung veränderbar, insbesondere modulierbar ist. Der Regensensor ist in dieser Ausführungsform ausgebildet, den Streufeldkondensator mit zueinander verschiedenen Spannungen zu beaufschlagen, insbesondere zu modulieren und die Differenz zwischen Pulsen, welche in Abhängigkeit zueinander verschiedener Spannungen erzeugt worden sind, beispielsweise mittels des Differenzglieds zu erfassen. Beispielsweise können die Spannungen so gewählt sein, dass die Feldlinien des nur einen Streufeldkondensators im Falle einer ersten Spannung – den ersten Teilkondensator aktivierend – nur das Material der Windschutzscheibe erfassen, im Falle einer zweiten Spannung – den zweiten Teilkondensator aktivierend – zusätzlich in den dielektrischen Erfassungsraum außerhalb der Windschutzscheibe verlaufen und dort Regen oder kondensierte Feuchtigkeit erfassen können.For example, an electric field of a first partial capacitor - formed from two of the three electrodes - influence an electric field of a second partial capacitor, so that the field line shape of the first partial capacitor and the second partial capacitor comprising stray field capacitor depending on the at least one applied voltage changeable, in particular modulated , The rain sensor is formed in this embodiment, to apply the stray field capacitor with mutually different voltages, in particular to modulate and to detect the difference between pulses which have been generated in dependence on different voltages, for example by means of the differential element. For example, the voltages may be selected such that the field lines of only one stray field capacitor in the case of a first voltage - activating the first sub-capacitor - only detect the material of the windshield, in the case of a second voltage - activating the second sub-capacitor - additionally in the dielectric detection space outside Windscreen run and there can detect rain or condensed moisture.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Regensensor mit mehreren Streufeldkondensatoren ausgebildet, die Streufeldkapazitäten sequentiell nacheinander zu erfassen. Dazu kann der Streufeldkondensator eine insbesondere zentral angeordnete Referenzelektrode aufweisen, welche von wenigstens zwei ringförmig und/oder kreisförmigen Gegenelektroden umschlossen ist. Die Gegenelektroden weisen bevorzugt einen zueinander verschiedenen Durchmesser auf und sind weiter bevorzugt jeweils von der Referenzelektrode galvanisch getrennt. Die Streufeldlinien erstrecken sich ausgehend von der insbesondere zentral angeordneten Referenzelektrode zu den Gegenelektroden mit größer werdendem Abstand zur jeweiligen Gegenelektrode nur in der Windschutzscheibe oder zusätzlich dazu kürzer oder weiter in den an die Windschutzscheibe angrenzenden, insbesondere dielektrischen, von Regen und/oder kondensierter Feuchtigkeit besetzbaren Erfassungsraum. Dadurch braucht der Regensensor vorteilhaft nur eine Vorrichtung zum Erfassen der Streufeldkapazität aufweisen, welche – nach Art eines Multiplexers – zeitlich nacheinander mit den Gegenelektroden verbunden werden kann.In an advantageous embodiment, the rain sensor is designed with a plurality of stray field capacitors to detect the stray field capacitances sequentially one after the other. For this purpose, the stray field capacitor can have a particularly centrally arranged reference electrode, which is enclosed by at least two annular and / or circular counterelectrodes. The counterelectrodes preferably have a diameter which is different from one another and are furthermore preferably electrically isolated from the reference electrode. The stray field lines extending from the particular centrally arranged reference electrode to the counter electrodes with increasing distance to the respective counter electrode only in the windshield or in addition to shorter or further in the adjacent to the windshield, in particular dielectric, of rain and / or condensed moisture occupying detection space , As a result, the rain sensor advantageously only has to have a device for detecting the stray field capacitance, which - in the manner of a multiplexer - can be connected one after the other to the counterelectrodes.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, ein Schienenfahrzeug, ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug mit einem Regensensor der vorbeschriebenen Art. Der Regensensor weist bevorzugt einen ersten Streufeldkondensator und einen zweiten Streufeldkondensator auf. Die Streufeldkondensatoren sind jeweils mit einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs insbesondere trennbar verbunden, wobei der erste Streufeldkondensator derart ausgebildet ist, dass dessen Feldlinien eine kleinere Dicke und/oder einen kleineren Flächenanteil der Windschutzscheibe erfassen können als Feldlinien des zweiten Streufeldkondensators. Dadurch kann vorteilhaft eine durch kondensierte Feuchtigkeit oder Regen erzeugte Kapazitätsänderung des zweiten Streufeldkondensators erfasst werden. Die Kapazität des ersten Streufeldkondensator kann so vorteilhaft als Referenzkapazität, beispielsweise zum Erfassen der dielektrischen Eigenschaften der Windschutzscheibe, dienen. Weiter vorteilhaft kann zum Erfassen von Regen mittels der Kapazitätsänderung des zweiten Streufeldkondensators eine Verschmutzung auf der Windschutzscheibe, insoweit diese die erste Streufeldkapazität und die zweite Streufeldkapazität gleichermaßen erfasst, nach dem Differenzbilden vorteilhaft eliminiert werden.The invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, a rail vehicle, an aircraft or a watercraft with a rain sensor of the type described above. The rain sensor preferably has a first stray field capacitor and a second stray field capacitor. The stray field capacitors are each separably connected in particular separable with a windshield of the vehicle, wherein the first stray field capacitor is designed such that its field lines can detect a smaller thickness and / or a smaller area fraction of the windshield than field lines of the second stray field capacitor. As a result, a capacitance change of the second stray field capacitor produced by condensed moisture or rain can advantageously be detected. The capacitance of the first stray field capacitor can thus advantageously serve as a reference capacitance, for example for detecting the dielectric properties of the windshield. Further advantageously, to detect rain by means of the capacitance change of the second stray field capacitor, soiling on the windshield, to the extent that it equally detects the first stray field capacitance and the second stray field capacitance, can advantageously be eliminated after the difference formation.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Erfassen von Regen auf einer Windschutzscheibe, bevorzugt einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels eines Regensensors der vorbeschriebenen Art. Bei dem Verfahren wird eine durch Feuchtigkeit verursachte Kapazitätsänderung wenigstens eines Streufeldkondensators erfasst und ein die Kapazitätsänderung repräsentierendes Ausgangssignal erzeugt. Der Streufeldkondensator ist mit der Windschutzscheibe bevorzugt derart wirkverbunden, dass Feldlinien des Streufeldkondensators durch in einen von Regen berührbaren Erfassungsbereich außerhalb der Windschutzscheibe hinein, bevorzugt durch den von Regen berührbaren zu einer Gegenelektrode hindurch, verlaufen.The invention also relates to a method for detecting rain on a windshield, preferably a windshield of a motor vehicle, in particular by means of a rain sensor of the type described above. In the method, a change in capacitance of at least one stray field capacitor caused by moisture is detected and an output signal representing the capacitance change is generated. The stray field capacitor is preferably operatively connected to the windshield in such a way that field lines of the stray field capacitor extend through a detection area outside the windshield that can be touched by rain, preferably through the area touchable by rain to a counterelectrode.

Bei dem Verfahren werden erfindungsgemäß zum Erfassen der Kapazitätsänderung des Streufeldkondensator zeitlich aufeinanderfolgende, pulsweitenmodulierte Pulse mit jeweils einer Pulsdauer erzeugt. Die Pulsdauer repräsentiert die erfasste Kapazität, wobei das Ausgangssignal in Abhängigkeit der Pulsdauer erzeugt wird.In the method according to the invention for detecting the change in capacitance of the stray field capacitor temporally consecutive, pulse width modulated pulses are generated, each having a pulse duration. The pulse duration represents the detected Capacitance, wherein the output signal is generated as a function of the pulse duration.

Bei dem Verfahren wird bevorzugt der mindestens eine Puls insbesondere zeitlich aufintegriert, und das Ausgangssignal in Abhängigkeit des Integrationsergebnisses des Aufintegrierens erzeugt. Dadurch kann vorteilhaft eine Mittelwertbildung von zeitlich aufeinanderfolgenden Pulsen erfolgen. Weiter vorteilhaft können so sehr kleine Kapazitätsänderungen, repräsentiert durch eine zeitliche Änderung einer Pulsdauer eines einzelnen Pulses, vorteilhaft derart zusammengeführt werden, dass die Kapazitätsänderung in Abhängigkeit der aufsummierten Pulse besser erfasst werden kann als an einem Einzelpuls.In the method, the at least one pulse is preferably integrated in particular over time, and the output signal is generated as a function of the integration result of the integration. As a result, an averaging of chronologically successive pulses can advantageously take place. Further advantageously, very small changes in capacitance, represented by a temporal change of a pulse duration of a single pulse, can advantageously be brought together in such a way that the change in capacitance can be better detected as a function of the accumulated pulses than on a single pulse.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird der mindestens eine Puls insbesondere zeitlich aufintegriert und das Ausgangssignal in Abhängigkeit des Integrationsergebnisses erzeugt. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die Kapazitätsänderung von zwei Streufeldkondensatoren erfasst und für die Kapazitätsänderung eines Streufeldkondensators jeweils eine Pulsfolge zeitlich aufeinanderfolgender Pulse erzeugt. Bei dem Verfahren wird aus den Pulsen zueinander verschiedener Streufeldkondensatoren durch Subtraktion eine zeitliche Folge von Differenzpulsen erzeugt, wobei ein Differenzpuls die Differenz aus zwei Pulsen zueinander verschiedener Streufeldkondensatoren repräsentiert.In an advantageous embodiment of the method, the at least one pulse is in particular integrated over time and the output signal is generated as a function of the integration result. In an advantageous embodiment of the method, the capacitance change of two stray field capacitors is detected and generated for the change in capacitance of a stray field capacitor in each case a pulse train of temporally successive pulses. In the method, a time sequence of differential pulses is generated by subtraction from the pulses of different stray field capacitors to each other, wherein a difference pulse represents the difference between two pulses of different stray field capacitors.

Denkbar ist auch eine Bildung von Differenzpulsen aus Pulsfolgen von mehr als zwei Streufeldkondensatoren.Also conceivable is a formation of differential pulses from pulse sequences of more than two stray field capacitors.

Beispielsweise wird die Kapazitätsänderung eines ersten Streufeldkondensators der zwei Streufeldkondensatoren in einem insbesondere überwiegend trockenen Bereich der Windschutzscheibe erfasst und die Kapazitätsänderung eines zweiten Streufeldkondensators der zwei Streufeldkondensatoren in einem von Regen berührbaren Bereich der Windschutzscheibe erfasst. Dadurch kann vorteilhaft ein Einfluss von auf beide Streufeldkondensatoren wirkender Faktoren, beispielsweise nichtkondensierte Luftfeuchtigkeit, Schmutz oder Staub eliminiert werden. In einer anderen Ausführungsform wird die Kapazität eines ersten Streufeldkondensators der zwei Streufeldkondensatoren nur in einem Material der Windschutzscheibe erfasst und die Kapazität eines zweiten Streufeldkondensators der zwei Streufeldkondensatoren zusätzlich dazu in einem von Regen berührbaren Bereich der Windschutzscheibe erfasst. Dazu können Feldlinien des ersten Streufeldkondensators nur – oder im Wesentlichen nur – in dem Material der Windschutzscheibe verlaufen, wobei Feldlinien des zweiten Streufeldkondensators durch das Material der Windschutzscheibe und zusätzlich durch einen von Regen oder Feuchtigkeit besetzbaren dielektrischen Erfassungsbereich außerhalb der Windschutzscheibe verlaufen.For example, the change in capacitance of a first stray field capacitor of the two stray field capacitors is detected in a particularly predominantly dry region of the windshield, and the change in capacitance of a second stray field capacitor of the two stray field capacitors is detected in a region of the windshield that can be touched by rain. As a result, an influence of factors acting on both stray field capacitors, for example non-condensed air humidity, dirt or dust, can advantageously be eliminated. In another embodiment, the capacitance of a first stray field capacitor of the two stray field capacitors is detected only in one material of the windshield and the capacitance of a second stray field capacitor of the two stray field capacitors additionally detected in a wetted region of the windshield. For this purpose, field lines of the first stray field capacitor only - or substantially only - run in the material of the windshield, wherein field lines of the second stray field capacitor through the material of the windshield and additionally by a rain or moisture-occupy dielectric detection area outside the windshield.

Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den vorgenannten Merkmalen, den in den Figurenbeschreibung genannten Merkmalen und aus den in den abhängigen Ansprüchen genannten Merkmalen.The invention will now be described below with reference to figures and further embodiments. Further advantageous embodiments will become apparent from the aforementioned features, the features mentioned in the figure description and from the features mentioned in the dependent claims.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Regensensor mit zwei Pulsweitenmodulatoren; 1 shows an embodiment of a rain sensor with two pulse width modulators;

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für pulsweitenmodulierte Pulsfolgen, welche beispielsweise von den Pulsweitenmodulatoren in 1 erzeugt worden sind; 2 shows an embodiment of pulse width modulated pulse trains, which, for example, from the pulse width modulators in 1 have been generated;

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Betreiben eines Regensensors. 3 shows an embodiment of a method for operating a rain sensor.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Regensensor 1. Der Regensensor 1 weist einen Streufeldkondensator 10 und einen Streufeldkondensator 12 auf, welche jeweils ausgebildet sind, mit einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs verbunden zu werden und durch die Windschutzscheibe hindurch Feldlinien in einen von Regen und/oder kondensierter Feuchtigkeit besetzbaren Erfassungsbereich zu senden und so kondensierte Feuchtigkeit oder Regen auf der Windschutzscheibe zu erfassen. 1 shows an embodiment of a rain sensor 1 , The rain sensor 1 has a stray field capacitor 10 and a stray field capacitor 12 which are each adapted to be connected to a windshield of a motor vehicle and to transmit field lines through the windshield into a detection area which is occupied by rain and / or condensed moisture and thus to detect condensed moisture or rain on the windshield.

Der Regensensor 1 weist auch eine Verarbeitungseinheit 14 auf, und zwei Pulsweitenmodulatoren 16 und 18, welche jeweils eingangsseitig über eine Verbindungsleitung 30 mit einem Zeitgeber 20 verbunden sind. Der Zeitgeber 20 ist ausgebildet, in Taktsignal 21 zu erzeugen und dieses über die Verbindungsleitung 30 an die Pulsweitenmodulatoren 16 und 18 zu senden. Die Pulsweitenmodulatoren 16 und 18 können so mittels des Taktsignals 21 synchronisiert werden. Der Pulsweitenmodulator 16 ist eingangsseitig mit dem Streufeldkondensator 10 verbunden. Der Pulsweitenmodulator 18 ist eingangsseitig mit dem Streufeldkondensator 12 verbunden. Der Pulsweitenmodulator 16 ist ausgebildet, in Abhängigkeit der eingangsseitig empfangenen Streufeldkapazität des Streufeldkondensator 10 zeitlich aufeinanderfolgende Pulse 17 zu erzeugen. Die zeitlich aufeinanderfolgenden Pulse 17 weisen jeweils eine Pulsdauer auf, wobei die Pulsdauer von der Streufeldkapazität des Streufeldkondensators 10 abhängig ist. Der Pulsweitenmodulator 18 ist ausgebildet, in Abhängigkeit der eingangsseitig empfangenen Streufeldkapazität des Streufeldkondensators 12 zeitlich aufeinanderfolgende Pulse 19 zu erzeugen. Die zeitlich aufeinanderfolgenden Pulse 19 weisen jeweils eine Pulsdauer auf, wobei die Pulsdauer von der Streufeldkapazität des Streufeldkondensators 12 abhängig ist. Die Pulse 17 und 19 sind jeweils von einer Pulspause gefolgt, wobei Pulsbeginne der Pulse 17 und 19 miteinander in Abhängigkeit des Taktsignals 21 synchronisiert sind.The rain sensor 1 also has a processing unit 14 on, and two pulse width modulators 16 and 18 , which in each case on the input side via a connecting line 30 with a timer 20 are connected. The timer 20 is trained in clock signal 21 to generate and this over the connecting line 30 to the pulse width modulators 16 and 18 to send. The pulse width modulators 16 and 18 can so by means of the clock signal 21 be synchronized. The pulse width modulator 16 is input side with the stray field capacitor 10 connected. The pulse width modulator 18 is input side with the stray field capacitor 12 connected. The pulse width modulator 16 is formed, depending on the input side received stray field capacitance of the stray field capacitor 10 temporally consecutive pulses 17 to create. The temporally successive pulses 17 each have a pulse duration, wherein the pulse duration of the stray field capacitance of the stray field capacitor 10 is dependent. The pulse width modulator 18 is formed as a function of the input side received stray field capacitance of the stray field capacitor 12 temporally consecutive pulses 19 to create. The temporally successive pulses 19 each have a pulse duration, wherein the pulse duration of the stray field capacitance of the stray field capacitor 12 is dependent. The pulses 17 and 19 each followed by a pulse pause, with pulse starts of the pulses 17 and 19 with each other depending on the clock signal 21 are synchronized.

Die Pulse 19 weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine kürzere Pulsdauer auf als die Pulse 17. Der Pulsweitenmodulator 16 ist ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 32 mit einem Differenzglied 22 verbunden und ist ausgebildet, die zeitlich aufeinanderfolgenden Pulse 17 über die Verbindungsleitung 32 an das Differenzglied 22 zu senden. Der Pulsweitenmodulator 18 ist ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 34 mit dem Differenzglied 22 verbunden und ist ausgebildet, die zeitlich aufeinanderfolgenden Pulse 19 über die Verbindungsleitung 34 an das Differenzglied 22 zu senden.The pulses 19 have a shorter pulse duration in this embodiment than the pulses 17 , The pulse width modulator 16 is on the output side via a connecting line 32 with a difference element 22 connected and is formed, the temporally successive pulses 17 over the connecting line 32 to the difference element 22 to send. The pulse width modulator 18 is on the output side via a connecting line 34 with the difference element 22 connected and is formed, the temporally successive pulses 19 over the connecting line 34 to the difference element 22 to send.

Das Differenzglied 22 ist mit einem positiven Eingang mit der Verbindungsleitung 32 verbunden, und mit einem negativen Eingang mit der Verbindungsleitung 34. Das Differenzglied 22 ist ausgebildet, die an dem positiven Eingang und an dem negativen Eingang empfangenen Pulse miteinander zu summieren, wobei eine Summe das Vorzeichen des jeweiligen Eingangs berücksichtigt.The difference element 22 is with a positive input to the connection line 32 connected, and with a negative input to the connecting line 34 , The difference element 22 is configured to sum the pulses received at the positive input and at the negative input, a sum taking into account the sign of the respective input.

Das Differenzglied 22 ist ausgebildet, ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches die aus den eingangsseitig empfangenen Pulsen erzeugte Differenz repräsentiert. Das Ausgangssignal des Differenzglied 22 weist in diesem Ausführungsbeispiel zeitlich aufeinanderfolgende Differenzpulse 23 auf, welche die Differenz aus den zeitlich aufeinanderfolgenden Pulsen 17 und 19 repräsentiert. Das Differenzglied 22 ist ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 36 mit einem Integrator 24 verbunden.The difference element 22 is configured to generate an output signal which represents the difference generated from the pulses received on the input side. The output signal of the differential element 22 In this embodiment, has time-sequential differential pulses 23 on which the difference from the temporally successive pulses 17 and 19 represents. The difference element 22 is on the output side via a connecting line 36 with an integrator 24 connected.

Der Integrator 24 ist ausgebildet, die über die Verbindungsleitung 36 eingangsseitig empfangenen Differenzpulse 23 zu empfangen und – beispielsweise in Abhängigkeit eines von einem Zeitgeber 27 empfangenen Zeitsignals – miteinander aufzuintegrieren und so ein Integrationsergebnis zu erzeugen, welches die Pulsdauer der miteinander aufintegrierten Differenzpulse 23 repräsentiert. Beispielsweise ist der Integrator 24 ausgebildet, für jede Periode des von dem Zeitgeber 27 erzeugten Zeitsignals 10 Differenzpulse 23 miteinander aufzuintegrieren. Der Integrator 24 ist ausgebildet, ein Ausgangssignal 25 zu erzeugen, welches das Integrationsergebnis des Aufintegrierens repräsentiert. Der Integrator 24 ist über eine Verbindungsleitung 42 mit einem Eingang eines Komparators 26 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 14 ist auch eingangsseitig mit der Verbindungsleitung 42 verbunden.The integrator 24 is formed over the connecting line 36 input side received differential pulses 23 to receive and - for example, depending on one of a timer 27 received time signal - aufintegrieren with each other and so to produce an integration result, which is the pulse duration of each other aufintegriert differential pulses 23 represents. For example, the integrator 24 trained for each period of the timer 27 generated time signal 10 differential Pulse 23 aufintegrieren with each other. The integrator 24 is formed, an output signal 25 to generate, which represents the integration result of the integration. The integrator 24 is via a connection line 42 with an input of a comparator 26 connected. The processing unit 14 is also on the input side with the connection line 42 connected.

Der Komparator 26 ist eingangsseitig über eine Verbindungsleitung 38 mit einem Referenzwert-Signalerzeuger 28 verbunden, welcher ausgebildet ist, ein Referenzsignal, beispielsweise eine insbesondere konstante Spannung, zu erzeugen und dieses an den Komparator 26 zu senden. Der Komparator 26 ist ausgebildet, in Abhängigkeit des über die Verbindungsleitung 42 empfangenen Ausgangssignals 25 des Integrators 24 und in Abhängigkeit des von dem Referenz-Signalerzeuger 28 empfangenen Referenzsignals mittels Schwellwert-Diskriminierens ein Schaltsignal zu erzeugen und dieses über die Verbindungsleitung 44 an die Verarbeitungseinheit 14 zu senden.The comparator 26 is on the input side via a connecting line 38 with a reference value signal generator 28 connected, which is designed to generate a reference signal, for example a particular constant voltage, and this to the comparator 26 to send. The comparator 26 is formed, depending on the over the connecting line 42 received output signal 25 of the integrator 24 and in dependence on the reference signal generator 28 received reference signal by threshold discrimination to produce a switching signal and this via the connecting line 44 to the processing unit 14 to send.

Der Referenz-Signalerzeuger 28 kann beispielsweise eingestellt sein, das Referenzsignal derart zu erzeugen, dass der Komparator 26 das Schaltsignal erzeugt, wenn die Pulsdauer der Differenzpulse 23 jeweils eine vorbestimmte Pulsdauer überschreiten. Die Verarbeitungseinheit 14 weist einen Analog-Digitalwandler 15 auf, welche eingangsseitig mit der Verbindungsleitung 42 verbunden ist. Die Verarbeitungseinheit 14 ist eingangsseitig über die Verbindungsleitung 44 mit dem Komparator 26 verbunden und ist ausgebildet, in Abhängigkeit von dem vom Komparator 26 empfangenen Schaltsignal ein Ansteuersignal zum Aktivieren eines Scheibenwischers 33 zu erzeugen und dieses ausgangsseitig über einen Ausgang 31 an den Scheibenwischer 33 auszugeben. Die Steuereinheit 14 kann – wie durch die gestrichelt dargestellte Verbindungsleitung 42 angedeutet – zusätzlich oder unabhängig zu dem Schaltsignal des Komparators 26 über die Verbindungsleitung 42 das von dem Integrator 24 erzeugte Ausgangssignal 25 empfangen und in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal 25 das Steuersignal zum Aktivieren des Scheibenwischers 33 erzeugen. Der Analog-Digital-Wandler 15 ist ausgebildet, das über die Verbindungsleitung 42 empfangene Ausgangssignal 25 analog-zu-digital zu wandeln und ein das Ausgangssignal 25 repräsentierendes, digitales Ausgangssignal 25 zu erzeugen. Die Verarbeitungseinheit 14 kann beispielsweise ausgebildet sein, das so erzeugte digitale Ausgangssignal mit einem zuvor abgespeicherten Referenzwert, insbesondere einem dem Referenzwert entsprechenden Referenz-Datensatz zu vergleichen, ein Vergleichsergebnis zu erzeugen und das Steuersignal zum Aktivieren des Scheibenwischers 33 in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses zu erzeugen. Denkbar ist eine Ausführungsform mit dem Komparator 26 und dem Referenzwert-Signalerzeuger 28 wobei die Verarbeitungseinheit 14 keinen Analog-Digital-Wandler 15 aufweist. Die Verbindungsleitung 42 kann dann – gestrichelt angedeutet – entfallen. In einer anderen Ausführungsform weist der Regensensor keinen Komparator 26 und keinen Referenzwert-Signalerzeuger 28 auf. Die Verarbeitungseinheit 14 wandelt dann das ein Ausgangssignal 25 des Integrators 24 mittels des Analog-Digital-Wandlers 15 zu analog-zu-digital zu wandeln. In einer anderen Ausführungsform weist die Anordnung 1 den Komparator 26, den Referenzwert-Signalerzeuger 28 und den Analog-Digital-Wandler 15 auf.The reference signal generator 28 For example, it may be set to generate the reference signal such that the comparator 26 generates the switching signal when the pulse duration of the differential pulses 23 each exceed a predetermined pulse duration. The processing unit 14 has an analog-to-digital converter 15 on which input side with the connecting line 42 connected is. The processing unit 14 is on the input side via the connecting line 44 with the comparator 26 connected and is formed, depending on the comparator 26 received switching signal, a drive signal for activating a windshield wiper 33 to generate and this output side via an output 31 to the windscreen wiper 33 issue. The control unit 14 can - as shown by the dashed connecting line 42 indicated - additionally or independently to the switching signal of the comparator 26 over the connecting line 42 that of the integrator 24 generated output signal 25 received and depending on the output signal 25 the control signal for activating the windscreen wiper 33 produce. The analog-to-digital converter 15 is formed, that over the connecting line 42 received output signal 25 convert analog-to-digital and the output signal 25 representing, digital output signal 25 to create. The processing unit 14 For example, it may be configured to compare the digital output signal thus generated with a previously stored reference value, in particular a reference data record corresponding to the reference value, to generate a comparison result and the control signal to activate the windscreen wiper 33 depending on the comparison result. An embodiment with the comparator is conceivable 26 and the reference value signal generator 28 the processing unit 14 no analog-to-digital converter 15 having. The connection line 42 can then - dashed lines - omitted. In another embodiment, the rain sensor has no comparator 26 and no reference value signal generator 28 on. The processing unit 14 then converts that one output signal 25 of the integrator 24 by means of the analog-to-digital converter 15 to convert analog-to-digital. In another embodiment, the arrangement 1 the comparator 26 , the Reference value signal generator 28 and the analog-to-digital converter 15 on.

Die Verarbeitungseinheit 14 ist ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 46 auch mit einem Display 48 verbunden. Das Display 48 kann beispielsweise Bestandteil eines Statusdisplays eines Kraftfahrzeugs sein. Das Statusdisplay kann beispielsweise einem Fahrzeugführer Statusinformationen des Kraftfahrzeugs wie Geschwindigkeit, Temperaturen und andere Informationen anzeigen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt das Display 48 eine Regenintensität, nämlich drei von fünf möglichen Regentropfen 49 an. Die zwei weiteren möglichen Regentropfen sind punktiert dargestellt. Die Verarbeitungseinheit 14 ist beispielsweise ausgebildet, in Abhängigkeit des über die Verbindungsleitung 44 empfangenen Schaltsignals und/oder in Abhängigkeit des über die Verbindungsleitung 42 empfangenen Ausgangssignals 25, ein kondensierte Feuchtigkeit und/oder Regen, insbesondere ein eine Intensität der Feuchtigkeit und/oder des Regens repräsentierendes Regensignal zu erzeugen und dieses ausgangsseitig über die Verbindungsleitung 46 an das Display 48 zu senden. Wie zuvor bereits erläutert, repräsentiert das Regensignal beispielsweise eine Regenintensität des Regens.The processing unit 14 is on the output side via a connecting line 46 also with a display 48 connected. the display 48 may for example be part of a status display of a motor vehicle. The status display may, for example, indicate to a vehicle driver status information of the motor vehicle such as speed, temperatures and other information. In the present embodiment, the display shows 48 a rain intensity, namely three out of five possible raindrops 49 at. The two other possible raindrops are shown dotted. The processing unit 14 is formed, for example, depending on the over the connecting line 44 received switching signal and / or in dependence of the over the connecting line 42 received output signal 25 to generate a condensed moisture and / or rain, in particular a rain signal representing an intensity of the moisture and / or the rain, and this on the output side via the connecting line 46 to the display 48 to send. As already explained above, the rain signal, for example, represents a rainfall intensity of the rain.

2 zeigt ein Diagramm 50. Das Diagramm 50 zeigt ein Signalbeispiel für pulsweitenmodulierte Signale, welche beispielsweise von den in 1 bereits dargestellten Pulsweitenmodulatoren 16 und 18 erzeugt worden sind, sowie ein Differenzpulse aufweisendes Differenzsignal, welches in Abhängigkeit der pulsweitenmodulierten Signale erzeugt worden ist. Das Diagramm 50 zeigt eine Zeitachse 52 als Abszisse, und eine Signalamplitudenachse 54 als Ordinate. Das Diagramm 50 zeigt ein pulsweitenmoduliertes Signal 56, welches von einem Pulsweitenmodulator, beispielsweise dem Pulsweitenmodulator 16 in 1 erzeugt worden ist, welcher mit einer Streufeldkapazität verbunden ist, die Regen detektiert hat. 2 shows a diagram 50 , The diagram 50 shows a signal example for pulse width modulated signals, which, for example, from the in 1 already shown pulse width modulators 16 and 18 have been generated, and a difference pulse having differential signal which has been generated in dependence of the pulse width modulated signals. The diagram 50 shows a timeline 52 as abscissa, and a signal amplitude axis 54 as ordinate. The diagram 50 shows a pulse width modulated signal 56 that of a pulse width modulator, such as the pulse width modulator 16 in 1 has been generated, which is connected to a stray field capacity that has detected rain.

Das Diagramm 50 zeigt auch ein pulsweitenmoduliertes Signal 58, welches eine Pulsfolge repräsentiert, die von einem Pulsweitenmodulator erzeugt worden ist, der mit einer Streufeldkapazität verbunden ist, wie keinen Regen detektiert hat. Dargestellt ist auch eine Pulsfolge 60, welche eine Differenz repräsentiert, gebildet aus den Einzelpulsen der Pulsfolge 56 und 58. Die Pulsfolge 60 ist beispielsweise von dem in 1 dargestellten Differenzglied 22 in Abhängigkeit der von dem Differenzglied 22 eingangsseitig empfangenen Pulsfolgen 56 und 58 erzeugt worden.The diagram 50 also shows a pulse width modulated signal 58 representing a pulse train generated by a pulse width modulator connected to a stray field capacitance, such as has detected no rain. Also shown is a pulse train 60 which represents a difference formed from the individual pulses of the pulse train 56 and 58 , The pulse sequence 60 is for example of the in 1 shown differential element 22 depending on the difference element 22 Pulse trains received on the input side 56 and 58 been generated.

Die Pulse der Pulsfolge 56 weisen jeweils eine Pulsdauer 62 auf, gefolgt von einer Pulspause 69. Die Pulse der Pulsfolge 58 weisen jeweils eine Pulsdauer 64 auf, gefolgt von einer Pulspause 68. Die Differenzpulse der Pulsfolge 60 weisen jeweils eine Pulsdauer 66 auf, welche einer Differenz, gebildet aus der Pulsdauer 62 und der Pulsdauer 64 entspricht. Die Pulse der Pulsfolge 56 und die Pulse der Pulsfolge 58 beginnen jeweils zu einem gemeinsamen Zeitpunkt.The pulses of the pulse train 56 each have a pulse duration 62 on, followed by a pulse break 69 , The pulses of the pulse train 58 each have a pulse duration 64 on, followed by a pulse break 68 , The differential pulses of the pulse train 60 each have a pulse duration 66 on which of a difference, formed from the pulse duration 62 and the pulse duration 64 equivalent. The pulses of the pulse train 56 and the pulses of the pulse train 58 each start at a common time.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Erfassen von insbesondere kondensierter Feuchtigkeit und/oder Regen auf einer Windschutzscheibe mittels zwei Streufeldkondensatoren. Bei dem Verfahren wird in einem Schritt 70, bevorzugt auf einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, jeweils eine durch insbesondere kondensierte Feuchtigkeit verursachte Kapazitätsänderung von zwei Streufeldkondensatoren erfasst. 3 shows an embodiment of a method for detecting particular condensed moisture and / or rain on a windshield by means of two stray field capacitors. The method is in one step 70 , Preferably on a windshield of a motor vehicle, each detected by a particular condensed moisture capacitance change detected by two stray field capacitors.

In einem Schritt 72 werden zum Erfassen der Kapazitätsänderung der zwei Streufeldkondensatoren für jeden Streufeldkondensator zeitlich aufeinanderfolgende, pulsweitenmodulierten Pulse mit jeweils einer Pulsdauer erzeugt. Die Pulsdauer repräsentiert dabei die erfasste Streufeldkapazität des jeweiligen Streufeldkondensators.In one step 72 For detecting the change in capacitance of the two stray field capacitors for each stray field capacitor, time-sequential, pulse-width modulated pulses, each having a pulse duration, are generated. The pulse duration represents the detected stray field capacitance of the respective stray field capacitor.

In einem Schritt 74 wird durch Subtraktion eine zeitliche Folge von Differenzpulsen erzeugt wird, wobei ein Differenzpuls die Differenz aus zwei Pulsen zueinander verschiedener Streufeldkondensatoren repräsentiert.In one step 74 a time sequence of differential pulses is generated by subtraction, wherein a difference pulse represents the difference between two pulses of different stray field capacitors.

In einem Schritt 76 werden die zeitlich aufeinanderfolgenden Differenzpulse zeitlich aufintegriert, und ein die Kapazitätsdifferenz der Streufeldkondensatoren repräsentierendes Integrationsergebnis des Aufintegrierens erzeugt.In one step 76 the temporally successive differential pulses are integrated in time, and an integrating integration result representing the capacitance difference of the stray field capacitors is generated.

In einem Schritt 78 wird in Abhängigkeit des Integrationsergebnisses – beispielsweise durch Vergleich mit einem vorbestimmten Wert – ein Regensignal erzeugt, welches die erfasste kondensierte Feuchtigkeit und/oder den Regen, insbesondere eine Intensität der erfassten kondensierten Feuchtigkeit und/oder des Regens repräsentiert.In one step 78 Depending on the result of the integration, a rain signal is generated, for example by comparison with a predetermined value, which represents the detected condensed moisture and / or the rain, in particular an intensity of the detected condensed moisture and / or rain.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005006853 B4 [0002] DE 102005006853 B4 [0002]
DE 102006059636 A1 [0003] DE 102006059636 A1 [0003]

Claims

Regensensor (1) mit einem Streufeldkondensator (10, 12), und einer mit dem wenigstens einen Streufeldkondensator (10, 12) verbundenen Verarbeitungseinheit (14), welche ausgebildet ist, eine durch kondensierte Feuchtigkeit und/oder Regen verursachte Kapazitätsänderung des Streufeldkondensators zu erfassen und ein die Kapazitätsänderung repräsentierendes Ausgangssignal (23, 60) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass der Regensensor (1) einen eingangsseitig mit dem Streufeldkondensator (10, 12) verbundenen Pulsweitenmodulator (16, 17) aufweist, welcher ausgebildet ist, zeitlich aufeinanderfolgende Pulse (17, 19) mit jeweils einer Pulsdauer (62, 64) zu erzeugen, wobei die Pulsdauer (62, 64) die erfasste Streufeldkapazität repräsentiert, und der Regensensor (1) ausgebildet ist, die Pulsdauer (62, 64) mindestens eines Pulses, bevorzugt einer Mehrzahl von Pulsen (56, 58) zu erfassen und das Ausgangssignal in Abhängigkeit der Pulsdauer (62, 64, 66) zu erzeugen.Rain sensor ( 1 ) with a stray field capacitor ( 10 . 12 ), and one with the at least one stray field capacitor ( 10 . 12 ) associated processing unit ( 14 ), which is designed to detect a change in capacitance of the stray field capacitor caused by condensed moisture and / or rain, and an output signal representing the change in capacitance ( 23 . 60 ), characterized in that the rain sensor ( 1 ) an input side with the stray field capacitor ( 10 . 12 ) connected pulse width modulator ( 16 . 17 ), which is formed, temporally successive pulses ( 17 . 19 ) each having a pulse duration ( 62 . 64 ), the pulse duration ( 62 . 64 ) represents the detected stray field capacity, and the rain sensor ( 1 ), the pulse duration ( 62 . 64 ) at least one pulse, preferably a plurality of pulses ( 56 . 58 ) and the output signal as a function of the pulse duration ( 62 . 64 . 66 ) to create.

Regensensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regensensor (1) einen Integrator (24) aufweist, welcher mit dem Pulsweitenmodulator (16, 18) mindestens mittelbar verbunden und ausgebildet ist, den mindestens einen Puls zu empfangen und insbesondere zeitlich aufzuintegrieren, und ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches das Integrationsergebnis repräsentiert.Rain sensor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the rain sensor ( 1 ) an integrator ( 24 ) which is connected to the pulse width modulator ( 16 . 18 ) is at least indirectly connected and configured to receive the at least one pulse and in particular temporally aufintegrieren, and to generate an output signal representing the integration result.

Regensensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regensensor (1) wenigstens zwei oder nur zwei Streufeldkondensatoren (10, 12) aufweist, wobei der Regensensor für jeden Streufeldkondensator einen Pulsweitenmodulator aufweist und die Streufeldkondensatoren (10, 12) jeweils mit einem Pulsweitenmodulator (16, 18) verbunden sind und der Regensensor (1) ein Differenzglied aufweist, welches ausgebildet ist, aus den Pulsen zueinander verschiedener Pulsweitenmodulatoren (16, 17) durch Subtraktion wenigstens einen Differenzpuls (23, 60) zu erzeugen, wobei jeder Differenzpuls (23, 60) eine Differenz gebildet aus zwei Pulsen zueinander verschiedener Pulsweitenmodulatoren (16, 18) repräsentiert.Rain sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rain sensor ( 1 ) at least two or only two stray field capacitors ( 10 . 12 ), wherein the rain sensor has a pulse width modulator for each stray field capacitor and the stray field capacitors ( 10 . 12 ) each with a pulse width modulator ( 16 . 18 ) and the rain sensor ( 1 ) has a differential element, which is formed from the pulses of mutually different pulse width modulators ( 16 . 17 ) by subtracting at least one differential pulse ( 23 . 60 ), each difference pulse ( 23 . 60 ) a difference formed from two pulses of different pulse width modulators ( 16 . 18 ).

Regensensor (1) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrator (24) eingangsseitig mit dem Differenzglied (22) verbunden ist und ausgebildet ist, den mindestens einen Differenzpuls (23, 60) zu empfangen und diesen aufzuintegrieren.Rain sensor ( 1 ) according to claims 2 and 3, characterized in that the integrator ( 24 ) on the input side with the differential element ( 22 ) is connected and is formed, the at least one differential pulse ( 23 . 60 ) and to integrate this.

Regensensor (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Regensensor (1) nur einen Streufeldkondensator (10) aufweist und der Streufeldkondensator ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer auf diesen beaufschlagten Spannung zueinander verschiedene Feldlinienformen auszubilden, und der Regensensor ausgebildet ist, den Streufeldkondensator mit zueinander verschiedenen Spannungen zu beaufschlagen und eine Differenz zwischen Pulsen, welche in Abhängigkeit zueinander verschiedener Spannungen erzeugt worden sind zu erfassen und das Ausgangssignal in Abhängigkeit der Differenz zu erzeugen.Rain sensor ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the rain sensor ( 1 ) only one stray field capacitor ( 10 ) and the stray field capacitor is designed to form mutually different field line shapes as a function of a voltage applied thereto, and the rain sensor is designed to apply different voltages to the stray field capacitor and to generate a difference between pulses which have been generated as a function of different voltages capture and generate the output signal as a function of the difference.

Kraftfahrzeug mit einem Regensensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regensensor (1) einen ersten Streufeldkondensator (12) und einen zweiten Streufeldkondensator (10) aufweist, welche jeweils mit einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs verbunden sind, wobei der erste Streufeldkondensator derart ausgebildet ist, dass dessen Feldlinien einen kleinen Flächenbereich der Windschutzscheibe erfassen können als Feldlinien des zweiten Streufeldkondensators (10).Motor vehicle with a rain sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rain sensor ( 1 ) a first stray field capacitor ( 12 ) and a second stray field capacitor ( 10 ), which are each connected to a windscreen of the motor vehicle, wherein the first stray field capacitor is designed such that its field lines can detect a small area of the windshield as field lines of the second stray field capacitor ( 10 ).

Verfahren zum Erfassen von Regen auf einer Windschutzscheibe, insbesondere mittels eines Regensensors (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine durch Feuchtigkeit verursachte Kapazitätsänderung wenigstens eines Streufeldkondensators (10, 12) erfasst wird und ein die Kapazitätsänderung repräsentierendes Ausgangssignal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen der Kapazitätsänderung zeitlich aufeinanderfolgende pulsweitenmodulierte Pulse (17, 19, 56, 58) mit jeweils einer Pulsdauer erzeugt werden, wobei die Pulsdauer die erfasste Kapazität repräsentiert, und das Ausgangssignal in Abhängigkeit der Pulsdauer (17, 19, 23, 56, 58, 60) erzeugt wird.Method for detecting rain on a windscreen, in particular by means of a rain sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which a change in capacitance caused by moisture of at least one stray field capacitor ( 10 . 12 ) and an output signal representing the capacitance change is generated, characterized in that, for detecting the capacitance change, chronologically successive pulse-width-modulated pulses ( 17 . 19 . 56 . 58 ) are each generated with a pulse duration, wherein the pulse duration represents the detected capacitance, and the output signal as a function of the pulse duration ( 17 . 19 . 23 . 56 . 58 . 60 ) is produced.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Puls (23, 60) insbesondere zeitlich aufintegriert wird und das Ausgangssignal in Abhängigkeit des Integrationsergebnisses erzeugt wird.Method according to claim 7, characterized in that the at least one pulse ( 23 . 60 ) is integrated in particular temporally and the output signal is generated as a function of the integration result.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitätsänderung von zwei Streufeldkondensatoren (10, 12) erfasst wird und für die Kapazitätsänderung eines Streufeldkondensators jeweils eine Pulsfolge zeitlich aufeinanderfolgender Pulse (17, 19) erzeugt wird, wobei aus den aus den Pulsen zueinander verschiedener Streufeldkondensatoren (10, 12) durch Subtraktion eine zeitliche Folge von Differenzpulsen (23) erzeugt wird, wobei ein Differenzpuls (23) die Differenz aus zwei Pulsen (17, 19) zueinander verschiedener Streufeldkondensatoren (10, 12) repräsentiert.Method according to one of the preceding claims 7 or 8, characterized in that the capacity change of two Stray field capacitors ( 10 . 12 ) is detected and for the capacitance change of a stray field capacitor in each case a pulse sequence of pulses ( 17 . 19 ) is generated, wherein from the pulses of the mutually different stray field capacitors ( 10 . 12 ) by subtraction a temporal sequence of differential pulses ( 23 ), wherein a differential pulse ( 23 ) the difference between two pulses ( 17 . 19 ) mutually different stray field capacitors ( 10 . 12 ).

Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitätsänderung eines ersten Streufeldkondensators (12) der zwei Streufeldkondensatoren (10, 12) in einem insbesondere überwiegend trockenen Bereich der Windschutzscheibe erfasst wird und die Kapazitätsänderung eines zweiten Streufeldkondensators (10) der zwei Streufeldkondensatoren (10, 12) in einem von Regen berührbaren Bereich der Windschutzscheibe erfasst wird.A method according to claim 9, characterized in that the capacitance change of a first stray field capacitor ( 12 ) of the two stray field capacitors ( 10 . 12 ) is detected in a particularly predominantly dry area of the windshield and the change in capacitance of a second stray field capacitor ( 10 ) of the two stray field capacitors ( 10 . 12 ) is detected in a rain-touchable area of the windshield.

Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität eines ersten Streufeldkondensators (12) der zwei Streufeldkondensatoren (10, 12) nur in einem Material der Windschutzscheibe erfasst wird und die Kapazität eines zweiten Streufeldkondensators (10) der zwei Streufeldkondensatoren (10, 12) zusätzlich dazu in einem von Regen berührbaren Bereich der Windschutzscheibe erfasst wird.Method according to Claim 9, characterized in that the capacitance of a first stray field capacitor ( 12 ) of the two stray field capacitors ( 10 . 12 ) is detected only in one material of the windshield and the capacity of a second stray field capacitor ( 10 ) of the two stray field capacitors ( 10 . 12 ) is additionally detected in a rain-touchable area of the windshield.