DE3850127T2

DE3850127T2 - Feuchtigkeitssensor mit kapazitiver kupplung und seine verwendung.

Info

Publication number: DE3850127T2
Application number: DE3850127T
Authority: DE
Inventors: Harry Koontz; James Wilson
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 1988-11-18
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2008-11-19
Also published as: US4805070A; EP0444022B1; DE3850127D1; EP0444022A4; EP0444022A1; WO1990005987A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zum Nachweisen von Feuchtigkeit auf einer Windschutzscheibe und im besonderen auf einen Sensor, der automatisch einen Wischermotor für die Windschutzscheibe einschaltet, wenn auf einem Feuchtigkeitssensor der Windschutzscheibe Wasser festgestellt wurde.
Das Frontfenster eines Fahrzeugs, wie eines Automobils oder eines Flugzeugs, durch das der Fahrzeugführer die Außenwelt sieht, wird im allgemeinen als Windschutzscheibe bezeichnet. Die Windschutzscheiben von Fahrzeugen bestehen im allgemeinen aus einer laminierten Konstruktion, bei der mehrere Scheiben aus Glas und/oder Kunststoff durch ein Zwischenschichtmaterial aneinander befestigt sind. Weil es sehr wichtig ist, die klare, ungestörte Sicht durch die Windschutzscheibe zu erhalten, sind im allgemeinen Wischmechanismen vorgesehen, um ausgewählte Abschnitte der Windschutzscheibe von Wasser und/oder Schmutz zu befreien, die die Sicht des Fahrzeugführers beeinträchtigen können.
Es wurden Feuchtigkeitssensoren verwendet, um auf Windschutzscheiben Regen nachzuweisen. Die Sensoren können an Steuereinrichtungen angeschlossen sein, die automatisch die Motoren der Scheibenwischer einschalten, um das Wasser zu beseitigen und den Sichtbereich zu reinigen. Die Sensoren weisen im allgemeinen elektrisch leitende Teile mit einer Schutzschicht auf der äußeren Hauptoberfläche der Windschutzscheibe auf. Die leitenden Teile sind solcherart in einer feststehenden Beziehung zueinander angeordnet und stellen regelbare Kondensatoren dar, daß die Feuchtigkeit auf der Schutzschicht den Widerstand des Sensorschaltkreises verändert.
Aus der Patentschrift US-A-3,986,110 ist eine Vorrichtung bekannt, die zur Bestimmung der Höhe des Wassers verwendet wird, das sich auf der Oberfläche eines Weges, wie der Rollbahn eines Flugplatzes, ansammelt. Es wird ein Sensor mit einem ersten und einem zweiten Kondensator geschaffen, von denen jeder erste und zweite auf einer Ebene, voneinander im Abstand angeordnete und miteinander verflochtene Elektroden hat. Der erste und der zweite Kondensator sind auf den gegenüberliegenden Seiten eines Trägers angeordnet, wobei sich die jeweiligen Elektroden überlappen. Der Sensor ist in einem Block angebracht, wobei der erste Kondensator in der Nähe und bezüglich der oberen Oberfläche des Blocks geneigt, und der zweite Kondensator in einem größeren Abstand von der oberen Oberfläche des Blockes angebracht ist. Elektrische Signale werden von beiden Kondensatoren sowohl zugeführt als auch empfangen und verglichen.
Das Patent US-A-4,164,868 von Suntola beschreibt einen kapazitiven Feuchtigkeitswandler, bei dem ein elektrisch nicht leitender Schichtträger mindestens zwei elektrisch leitende Beschichtungen aufweist, die im Abstand zueinander auf der Hauptoberfläche des Schichtträgers angeordnet sind. Auf dem Schichtträger befindet sich auch eine dielektrische Folie, die zur Wasseradsorption dient und mindestens einen Teil der Beschichtungen bedeckt. Die dielektrische Folie hat eine dielektrische Konstante, die sich in Abhängigkeit davon verändert, in welchem Maße von der Folie Wasser adsorbiert wurde. Auf der dielektrischen Folie befindet sich eine äußere, elektrisch leitende, wasserdurchlässige Schicht. Die dielektrische Folie läßt die äußere Schicht niemals mit wenigstens einer der Beschichtungen in Berührung kommen, so daß es möglich ist, zwischen diesen Beschichtungen einen kapazitiven Widerstand zu messen, der einen Hinweis auf die Luftfeuchtigkeit gibt.
Das Patent US-A-4,429,343 von Freud beschreibt eine Feuchtigkeit erfassende Vorrichtung mit zwei Sätzen von ineinander greifenden Fingern aus dünner Platinfolie, abgeschieden auf der Oberfläche eines Glasträgers. Die Folie wird mit einer Schicht aus wasseradsorbierendem Material, wie Celluloseacetatbutyrat oder Silikongummi, beschichtet. Die Feuchtigkeitsempfindlichkeit des Sensors ergibt sich aus der feuchtigkeitsabhängigen Veränderung der dielektrischen Konstante, die in der Beschichtung der Finger vonstatten geht. So, wie sich diese dielektrische Konstante verändert, so verändert sich der kapazitive Widerstand zwischen den ineinandergreifenden Fingern.
Das Patent US-A-4,639,831 von Iyoda beschreibt einen transparenten Sensor für den Nachweis von Regen auf Fensterglas. Der Regensensor ist aus einem transparenten Material gefertigt und innerhalb des Wischbereichs auf der äußeren Oberfläche des Fensterglases angeordnet. Der Sensor hat zwei Elektroden mit ineinandergreifenden Fingern, die durch einen Abstand voneinander elektrisch isoliert sind. Ein transparenter, isolierender Schutzfilm bedeckt die Elektroden und den Spalt. Die ineinandergreifenden Teile bilden Kondensatoren mit einem veränderlichen kapazitiven Widerstand. Wenn ein Tropfen Wasser auf einem Teil der Schutzschicht aufgebracht wird, der sich zwischen zwei Fingern, d. h. in einer Linie mit dem Spalt, befindet, dann wird der kapazitive Widerstand des Kondensators größer als der normale kapazitive Widerstand, weil die dielektrische Konstante des Wassertropfens größer als die dielektrische Konstante von Luft ist. Dementsprechend wird, wenn viele Tropfen Wassers auf die Schutzschicht gebracht werden, der gesamte kapazitive Widerstand, der zwischen den Elektroden ausgebildet wird, größer.
Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Sensor zum Nachweis von Feuchtigkeit auf der Oberfläche eines Trägers zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Sensor zum Nachweis von Feuchtigkeit mit einem dielektrischen Träger, ersten und zweiten elektrisch leitenden Teilen, die in einem festen Abstand zueinander und angrenzend an eine erste Hauptoberfläche des Trägers angeordnet sind, dritten und vierten elektrisch leitenden Teilen, die in einem festen Abstand zueinander und angrenzend an eine zweite Hauptoberfläche des Trägers, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt, angeordnet sind, wobei das erste elektrisch leitende Element mindestens einen Teil des dritten elektrisch leitenden Teils überlappt und das zweite elektrisch leitende Teil mindestens einen Teil des vierten elektrisch leitenden Teils überlappt; und weiterhin Einrichtungen, um eine elektrische Verbindung nur zu den dritten und vierten elektrisch leitenden Teilen zu schaffen, so daß Feuchtigkeit zwischen den ersten und zweiten elektrisch leitenden Teilen nachgewiesen wird.
Der Sensor wird in einem Schaltkreis mit einem mit dem dritten elektrisch leitenden Teil verbundenen Sender für elektrische Signale, einem mit dem vierten elektrisch leitenden Teil verbundenen Empfänger für elektrische Signale und mit Einrichtungen verwendet, die auf den Signalempfänger ansprechen, um in dem Schaltkreis vorhandene Einrichtungen in Betrieb zu setzen und die erste Hauptoberfläche des Trägers zu reinigen. Der Sensor wird besonders dort verwendet, wo zur Reinigungseinrichtung ein Wischer mit Motor mit Drehzahlregelung gehört, und der Signalempfänger Einrichtungen zur Erfassung von Signalschwankungen in einem Signal aufweist, das von dem Sender für elektrische Signale erzeugt wurde und wo die Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Signalschwankung verändert wird.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Träger eine mehrschichtige Windschutzscheibe mit einer inneren und äußeren Glasscheibe, die durch eine Zwischenschicht getrennt sind. Auf der nach außen weisenden Oberfläche der äußeren Glasscheibe der Windschutzscheibe sind eine erste und eine zweite lichtdurchlässige, elektrisch leitende Beschichtung angebracht, wobei sich die erste Beschichtung in einem Abstand zur zweiten befindet. Eine dritte und vierte lichtdurchlässige, elektrisch leitende Beschichtung sind voneinander getrennt auf einem flexiblen Polyesterfilm befestigt. Der Film wird so zwischen der Innenschicht und der inneren Glasscheibe angeordnet, daß die erste Beschichtung mindestens einen Teil der dritten Beschichtung und die zweite Beschichtung mindestens einen Teil der vierten Beschichtung überlappt. Die dritte Beschichtung ist an einen Sender für elektrische Signale, und die vierte Beschichtung ist an einen Empfänger für elektrische Signale angeschlossen, um so einen gekoppelten, kapazitiven Schaltkreis auszubilden, bei dem die erste und die dritte Beschichtung und die zweite und die vierte Beschichtung jeweils einen Kondensator ausbilden, wobei die äußere Glasscheibe und die Zwischenschicht als Dielektrikum zwischen den Beschichtungen wirken.
Wenn sich in der praktischen Anwendung auf dem Sensor der Windschutzscheibe genügend Feuchtigkeit ansammelt, so daß der Abstand zwischen der ersten und zweiten elektrisch leitenden Beschichtung überbrückt wird, wird der Charakter eines elektrischen Signals, das an der dritten Beschichtung eingeht und durch den gekoppelten, kapazitiven Schaltkreis verläuft, verändert. Das veränderte Signal wird von einem Signalempfänger nachgewiesen, der an die vierte Beschichtung angeschlossen ist. Als Reaktion auf das empfangene Signal wird der Motor für den Wischer der Windschutzscheibe eingeschaltet, um die nach außen gerichtete Oberfläche der Windschutzscheibe frei zu machen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Abb. 1 ist die Draufsicht auf einen kapazitiv gekoppelten Regensensor mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung.
Abb. 2 ist eine Ansicht nach der Linie 2-2 von Abb. 1, die die erfindungsgemäßen Kondensatorplatten darstellt.
Abb. 3 ist eine Ansicht nach der Linie 3-3 von Abb. 1, die die Kondensatorplatten und eine innen angeordnete Leitung von der inneren Platte zeigt.
Abb. 4 ist das Schema eines Schaltkreistyps, der für den in Abb. 1 dargestellten Regensensor mit gekoppeltem Kondensator verwendet werden kann.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird bei ihrer Verwendung in einer laminierten Verbundwindschutzscheibe gezeigt, aber es sollte klar sein, daß die Erfindung bei jeder Anwendung eingesetzt werden kann, wo Oberflächenfeuchtigkeit erfaßt werden soll.
In den Abbildungen 1 bis 3 ist ein Regensensor 10, der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, in eine herkömmliche, dreischichtige Windschutzscheibe 12 mit einer äußeren Glasscheibe 14, einer inneren Glasscheibe 16 und einer flexiblen Zwischenschicht 18 eingebaut. Der Sensor 10 kann irgendwo auf der Windschutzscheibe 12 angeordnet werden, wird aber vorzugsweise in einem Bereich angebracht, der von den Wischern der Windschutzscheibe gewischt wird (nicht dargestellt), wenn sie den Sichtbereich der Windschutzscheibe reinigen.
In der in den Abbildungen 1 bis 3 dargestellten besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die äußere Oberfläche 20 der äußeren Scheibe 14 mit zwei elektrisch leitenden Filmbeschichtungen 22 und 24 beschichtet, die durch einen Spalt 26 von festgelegter Breite voneinander getrennt und elektrisch isoliert sind. Der Spalt 26 sollte im allgemeinen nicht größer sein als ein kleiner Regentropfen oder ein Feuchtigkeitströpfchen, die auf der Windschutzscheibe 12 auftreffen oder sich dort ansammeln können, und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,5 mm (0,020 Inch) liegen. Anders als bei anderen Regensensoren haben die Beschichtungen 22 und 24 keine Schutzschicht, so daß sie freiliegen. Folglich müssen die Beschichtungen gegenüber schädigenden Einflüssen, d. h. gegenüber Abrieb und Lösemittel, beständig und wetterfest sein. Die Beschichtungen 22 und 24 können nach irgendeinem bekannten Beschichtungsverfahren, das die optische Qualität der Windschutzscheibe 12 nicht beeinträchtigt, wie Vakuumbeschichtung oder pyrolytische Beschichtung, auf der äußeren Oberfläche 20 der Scheibe 14 Beschichtungen 22 und 24 können in vorspringende Ansätze 28 der Beschichtung 22 eingreifen, die zwischen und in Abstand von den entsprechenden vorspringenden Ansätzen 30 der Beschichtung 24 angeordnet sind. Der Spalt 26 isoliert die vorspringenden Ansätze 28 elektrisch von den vorspringenden Ansätzen 30.
Ein zweiter Satz von elektrisch leitenden Beschichtungen ist in der Windschutzscheibe 12 und vorzugsweise entlang der Oberfläche 32 der inneren Scheibe 16 geschaffen. In der besonderen, in den Abbildungen 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform sind die Beschichtungen 34 und 36 auf einem flexiblen Träger 38, so wie z. B. ein Kunststoffilm aufgetragen, der zwischen der inneren Scheibe 16 und der Zwischenschicht 18 eingefügt ist. In der bevorzugten Ausführungsform grenzen die Beschichtungen 34 und 36 an die Zwischenschicht 18 an. Die Oberfläche 39 des Trägers 38 kann mit einer Klebstoffbeschichtung 41 versehen werden, um bei der Verhinderung einer Aufspaltung der Windschutzscheibe zwischen Träger 38 und Glasscheibe 16 zu helfen. Die Beschichtung kann z. B. ein druckempfindlicher Acrylklebstoff oder ein Grundanstrich sein, der in Methanol gelöstes Polyvinylbutyral (2,5 Gew.-%) enthält. Die Beschichtungen 34 und 36, die nicht notwendigerweise ineinandergreifen, sind so angeordnet, daß sie unter den Beschichtungen 22 bzw. 24 liegen und von ihnen durch eine äußere Schicht 14 und eine Zwischenschicht 18 in Abstand gehalten werden. Wie die Beschichtungen 22 und 24 sind die Beschichtungen 34 und 36 voneinander elektrisch isoliert, aber im Gegensatz zu den Beschichtungen 22 und 24 ist es nicht notwendig, daß sie verschleißfest sind, da sie in der Windschutzscheibe 12 eingeschlossen sind. Die Beschichtungen 34 und 36 können mit herkömmlichen Verfahren aufgetragen werden, die die optischen Eigenschaften der Windschutzscheibe 12 oder des Trägers 38 nicht beeinträchtigen. Es muß darauf hingewiesen werden, daß bei einer Ausführungsform, bei der die Beschichtungen 34 und 36 auf einen Träger 38 und nicht direkt auf die Oberfläche 32 der inneren Scheibe 16 aufgetragen sind, wie in den Abbildungen 1 bis 3 dargestellt, pyrolytische Beschichtungsverfahren sehr wahrscheinlich nicht eingesetzt werden können, da sie den Träger 38 verformen können, was optische Fehler in der Windschutzscheibe 12 zur Folge hat, so daß Vakuumverdampfung oder Beschichtungsverfahren durch magnetronunterstützte Kathodenzerstäubung zu bevorzugen sind.
Die Leitungen 40 und 42 erstrecken sich von den Beschichtungen 34 bzw. 36 zur Kante 44 der Windschutzscheibe 12 und sind elektrisch an einen Sender von elektrischen Signalen 46 bzw. an einen Empfänger von elektrischen Signalen 48 angeschlossen, die beide in eine Steuereinrichtung 50 (dargestellt in Abb. 4) eingebaut sein können, was später erläutert wird. In der besonderen Ausführungsform, dargestellt in Abb. 1, kann ein Teil der inneren Scheibe 16 entlang der Kante 44 entfernt sein, um die Enden der Leitungen 40 und 42 freizulegen und einen elektrischen Anschluß zu schaffen, wenn der Träger 38 von der Zwischenschicht 18 abgezogen wird.
In einer besonderen Ausführungsform des Regensensors sind die Glasscheiben 14 und 16 2,3 mm (0,090 Inch) dickes Solex-Glas, und die Zwischenschicht 18 ist 0,8 mm (0,030 Inch) dickes Polyvinylbutyral. Die Beschichtungen 22 und 24 sind ein transparentes Zinnoxid, das einen Oberflächenwiderstand im Bereich von etwa 50 bis 1000 Ohm pro Flächeneinheit (Quadrat) schafft. Der flexible Träger 38 ist ein Polyesterfilm, etwa 0,09 mm (0,0035 Inch) dick.
Die Beschichtungen 34 und 36 sind ein transparenter Metallfilm, einschließlich metallischem Silber, metallischem Zink/Zinn und Zink/Zinnoxid, der einen Oberflächenwiderstand von etwa 15 Ohm oder weniger pro Flächeneinheit (Quadrat) schafft.
Abb. 4 ist ein schematischer Schaltkreis, der die Arbeitsweise des Sensors 10 verdeutlicht. Die Beschichtungen 22 und 34 wirken als Plattenteile mit einem dielektrischen Teil dazwischen, d. h. Glasscheibe 14 und Zwischenschicht 18, um einen Kondensator 56 auszubilden. Ähnlich arbeiten die Beschichtungen 24 und 36 als Plattenteile mit dielektrischen Teilen 14 und 18 dazwischen, um einen Kondensator 58 auszubilden. Die ineinandergreifenden vorspringenden Ansätze 28 und 30 bilden das Impedanznetz 60. Immer zwei benachbarte vorspringende Ansätze arbeiten im wesentlichen als ein Kondensator 62 und ein Widerstand 64 in Parallelschaltung, was später erläutert wird.
Eine Folge von Signalen vom Signalsender 46 geht in den Schaltkreis durch Leitung 40 ein, und das Ausgangssignal verläuft durch Leitung 42 zum Signalempfänger 48. Schwankungen im Ausgangssignal werden von der Steuereinrichtung 50 überwacht. Wenn der Sensor 10 trocken ist, ist der kapazitive Widerstand des Kondensators 62 hoch, und der Widerstand des Widerstandes 64 ist hoch, so daß das Impedanznetz 60 im wesentlichen wie ein Kondensator wirkt, d. h. das Signal verläuft durch den Schaltkreis hauptsächlich durch den Kondensator 62 und erzeugt dabei ein Ausgangssignal, das für den trockenen Zustand charakteristisch ist. Wenn auf dem Sensor 10 jedoch Wasser liegt, sinkt der kapazitive Widerstand des Kondensators 62 und der Widerstand des Widerstandes 64 fällt ab, so daß das Impedanznetz 60 im wesentlichen wie ein Widerstand wirkt, d. h. das Signal verläuft durch den Schaltkreis hauptsächlich durch den Widerstand 64 und erzeugt ein Signal mit Merkmalen für den Naßzustand, wodurch es sich von dem Signal für den trockenen Zustand unterscheiden läßt.
Obwohl es für die vorliegenden Erfindung keine Einschränkung darstellt, ist in einer besonderen Ausführungsform das zu überwachende Eingangssignal eine Folge von rechteckigen Spannungsimpulsen. Bei diesem Eingangssignal ist das Ausgangssignal für den trockenen Zustand eine Folge von zackenartigen Impulsen, und das Ausgangssignal für den nassen Zustand ist eine Folge von gedämpften rechteckigen Impulsen. Andere Merkmale der Signale des Schaltkreises, wie Strom oder Widerstand, können auch verwendet werden, um eine Veränderung vom trockenen in den nassen Zustand und umgekehrt zu erfassen. Die Steuereinrichtung 50 schaltet einen Wischermotor 66 für die Windschutzscheibe als Reaktion auf das Ausgangssignal für den nassen Zustand ein, um die Wischer (nicht gezeigt) zu betätigen und den Sichtbereich der Windschutzscheibe 12 freizumachen.
Wenn der Wischermotor 66 eingeschaltet ist, kann er in einer von verschiedenen Betriebsarten arbeiten. Wenn gewünscht, können die Scheibenwischer (nicht gezeigt) eine einzelne Bewegung über die Windschutzscheibe 12 ausführen, oder sie können für eine bestimmte Zeitspanne oder mit einer festgelegten Anzahl von Bewegungen arbeiten. Zusätzlich kann die elektronische Schaltung der Steuereinrichtungen des Scheibenwischers (nicht dargestellt) solcherart sein, daß, wenn der Motor 66 wiederholt eingeschaltet wird, damit er innerhalb einer festgesetzten Zeitspanne eine bestimmte Anzahl von Bewegungen durchführt, der Motor 66 eingeschaltet bleibt, bis er vom Fahrzeugführer mit der Hand ausgeschaltet wird.
Wenn sich auf dem Spalt 26 des Sensors 10 mehr Wasser ansammelt, verläuft eine zunehmende Strommenge von Beschichtung 22 zu Beschichtung 24, so daß das gewählte, überwachungsfähige Signal des Schaltkreises verändert wird. Wenn gewünscht, können der Signalempfänger 48 oder die Steuereinrichtung 50 eine Abtastschaltung 68 haben, die eines oder mehrere dieser Signale überwacht. Indem man die Steuereinrichtung eines Wischermotors mit Drehzahlregelung 66 mit der Abtastschaltung 68 verbindet, kann die Steuereinrichtung 50 die Geschwindigkeit der Wischer als Reaktion auf das Ausgangssignal, das von der Abtastschaltung 68 empfangen wird, verändern, um so die Wischergeschwindigkeit automatisch zu steuern.
Es sollte klar sein, daß die Leitungsanordnung in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Kurzschluß des Sensors 10 verhindert, der ein ständiges Laufen des Scheibenwischermotors zur Folge haben würde. Im besonderen erstrecken sich die Leitungen 40 und 42 in der Windschutzscheibe 12 zwischen den Glasscheiben 14 und 16 um zu gewährleisten, daß sie voneinander elektrisch isoliert bleiben, so daß Feuchtigkeits- oder Salzablagerungen (die auch eine elektrisch leitende Oberfläche ausbilden können) oder das Fahrzeuggehäuse (nicht dargestellt), das die Windschutzscheibe 12 umgibt, die Leitungen 40 und 42 nicht elektrisch verbinden und so die Kondensatoren umgehen.
Weiterhin sollte dem Fachmann klar sein, daß eine Vielzahl von Sensoren auf verschiedenen Abschnitten der Windschutzscheibe 12 angeordnet sein können, um getrennte Scheibenwischermotoren unabhängig zu steuern. Zum Beispiel kann ein erster Sensor im Sichtbereich des Fahrzeugführers und ein zweiter im Sichtbereich des Beifahrers angeordnet sein.
Zusätzlich kann der Sensor 10 in einer Windschutzscheibe mit zweischichtigem Aufbau (nicht dargestellt) verwendet werden, d. h. in einer Windschutzscheibe mit einer einzigen äußeren Glasscheibe und einer inneren, schlagadsorbierenden, zerreißfesten Scheibe. Wie bei den in den Abbildungen 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen wären die Beschichtungen des Sensors 10 entlang der inneren und äußeren Oberflächen der Glasscheibe angeordnet.
Desweiteren ist der Sensor 10 nicht nur auf die Verwendung auf der nach außen gerichteten Oberfläche einer Windschutzscheibe beschränkt. Der Sensor 10 kann z. B. zum Nachweis von Beschlag oder Eis auf der nach innen gerichteten Oberfläche eines Fahrzeugfensters verwendet werden, indem die Beschichtungen 22 und 24 auf der nach innen gerichteten Oberfläche der Glasscheibe angeordnet und die Beschichtungen 34 und 36 auf der gegenüberliegenden Hauptoberfläche der Scheibe, wie an früherer Stelle beschrieben, angeordnet werden. Der Sensor 10 würde eine Vorrichtung zum Reinigen der Scheiben, wie eine Vorrichtung zum Beseitigen des Beschlags auf Scheiben oder ein elektrisch heizbares Fenster, einschalten. Es muß darauf hingewiesen werden, daß, wenn die Beschichtungen 34 und 36 auf einer Oberfläche angeordnet werden, die der äußeren Umgebung ausgesetzt ist, die Beschichtungen entweder verschließfest oder mit einer zusätzlichen, verschleißfesten Beschichtung geschützt sein müssen.
Bei der vorliegenden Erfindung sollte es klar sein, daß die Beschichtungen 34 und 36 nicht darauf beschränkt sind, zwischen der Innenschicht 18 und der Scheibe 16 angeordnet zu sein. Zum Beispiel kann der Träger 38 irgendwo in der Windschutzscheibe 12 angeordnet sein, wobei die Beschichtungen 34 und 36 zur Glasscheibe 14 oder 16 hin oder von ihnen weg gerichtet sind. Darüberhinaus können die Beschichtungen 34 und 36 direkt auf die Oberfläche 70 der Scheibe 14 aufgetragen werden, wobei die Glasscheibe 14 als dielektrische Schicht der Kondensatoren wirkt, oder auf die Oberfläche 72 der Scheibe 16, wo dann die gesamte Windschutzscheibe 12 als dielektrische Schicht wirkt.
Im Gegensatz zu anderen Regensensoren, die ständig die Schwankungen im kapazitiven Widerstand überwachen, die durch die Feuchtigkeit adsorbierenden dielektrischen Beschichtungen verursacht werden, gibt es bei der vorliegenden Erfindung über den freiliegenden Sensorbeschichtungen 22 und 24 keine Schutzschichten. Der erfindungsgemäße Sensor 10 erfordert nur eine überwachbare Veränderung in der Art des elektrischen Anschlusses zwischen den Beschichtungen 22 und 24. Folglich ist es wichtig, daß mindestens ein Teil der Beschichtungen 22 und 24 freigelegt bleibt, so daß Feuchtigkeit den Spalt 26 überbrücken kann, um den Schaltkreis 54 zu verändern.

Claims

1. Sensor (10) zum Nachweisen von Feuchtigkeit mit einem dielektrischen Träger (14), ersten und zweiten elektrisch leitenden Teilen (22, 24), die in einem festen Abstand zueinander und angrenzend an eine erste Hauptoberfläche (20) des Trägers (14) angeordnet sind, dritten und vierten elektrisch leitenden Teilen (34, 36), die in einem festen Abstand zueinander und angrenzend an eine zweite Hauptoberfläche (70) des Trägers (14), die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt, angeordnet sind, wobei das erste elektrisch leitende Element (22) mindestens einen Teil des dritten elektrisch leitenden Teils (34) überlappt und das zweite elektrisch leitende Teil (24) mindestens einen Teil des vierten elektrisch leitenden Teils (36) überlappt, und mit Einrichtungen (40, 42), um eine elektrische Verbindung nur zu den dritten und vierten elektrisch leitenden Teilen (34, 36) zu schaffen, so daß Feuchtigkeit zwischen den ersten und zweiten elektrisch leitenden Teilen (22, 24) nachgewiesen wird.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten elektrisch leitenden Teile (22, 24) und die dritten und vierten elektrisch leitenden Teile (34, 36) an den gegenüberliegenden Hauptoberflächen (20, 70) des Trägers (14) befestigt sind.

3. Sensor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zusätzlicher Träger (16, 18) fest an der zweiten Hauptoberfläche (70) des Trägers (14) befestigt ist, um eine Verbundbaueinheit auszubilden.

4. Sensor (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten elektrisch leitenden Teile (22, 24) an der ersten Hauptoberfläche (20) des Trägers (14) befestigt sind.

5. Sensor (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten und vierten elektrisch leitenden Teile (34, 36) an einer Hauptoberfläche (32) eines der zusätzlichen Träger (16) befestigt sind.

6. Sensor (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten und vierten elektrisch leitenden Teile (34, 36) an einem flexiblen Träger (38) befestigt sind, der neben der zweiten Hauptoberfläche (70) des Trägers (14) angeordnet ist.

7. Sensor (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Träger (16, 18) eine Zwischenschicht (18), die an der zweiten Hauptoberfläche (70) des Trägers (14) befestigt ist, und einen zweiten Träger (16) mit einer ersten Hauptoberfläche (32), die an einer zweiten Hauptoberfläche der Zwischenschicht (18) befestigt ist, einschließen und daß weiterhin die dritten und vierten elektrisch leitenden Teile (34, 36) zwischen der Zwischenschicht (18) und dem zweiten Träger (16) angeordnet sind.

8. Sensor (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten und vierten elektrisch leitenden Teile (34, 36) an einem flexiblen Träger (38) befestigt sind, der zwischen der Zwischenschicht (18) und dem zweiten Träger (16) angeordnet ist.

9. Sensor (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Klebstoffbeschichtung (41) zwischen dem flexiblen Träger (38) und dem zweiten Träger (16) vorhanden ist.

10. Sensor (10) nach Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Träger (38) ein Polyesterfilm ist.

11. Sensor (10) nach Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste elektrisch leitende Teil (22) einen ersten Satz vorspringender Ansätze (28) aufweist und das zweite elektrisch leitende Teil (24) einen zweiten Satz vorspringender Ansätze (30) aufweist, wobei die ersten Ansätze (28) zwischen und in Abstand von den zweiten Ansätzen (30) angeordnet sind.

12. Sensor (10) nach Ansprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Teile (22, 24, 34, 36) elektrisch leitende Beschichtungen (22, 24, 34, 36) sind.

13. Sensor (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Beschichtungen (22, 24, 34, 36) Metallbeschichtungen (22, 24, 34, 36) sind.

14. Sensor (10) nach Ansprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (14, 16, 18), der flexible Träger (38) und die elektrisch leitenden Teile (22, 24, 34, 36) transparent sind.

15. Sensor (10) nach Ansprüchen 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (40, 42) Mittel (40), um einen Sender für elektrische Signale (46) mit dem dritten leitenden Teil (34) elektrisch zu verbinden, und Mittel (42), um einen Empfänger für elektrische Signale (48) mit dem vierten leitenden Teil (36) elektrisch zu verbinden, aufweisen.

16. Sensor (10) nach Ansprüchen 3-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundbaueinheit eine Fahrzeugwindschutzscheibe (12) ist und die erste Hauptoberfläche (20) des Trägers (14) die Außenoberfläche der Windschutzscheibe (12) ist.

17. Verwendung des Sensors (10) nach Ansprüchen 1-16 in einem Schaltkreis mit einem mit dem dritten elektrisch leitenden Teil (34) verbundenen Sender für elektrische Signale (46), einem mit dem vierten elektrisch leitenden Teil (36) verbundenen Empfänger für elektrische Signale (48), Einrichtungen (50), die auf den Signalempfänger (48) ansprechen, um in dem Schaltkreis vorhandene Einrichtungen (66) in Betrieb zu setzen, um die erste Hauptoberfläche (20) des Trägers (14) sauberzumachen.

18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung (66) einen Wischermotor (66) mit variabler Geschwindigkeit aufweist und der Signalempfänger (48) Mittel aufweist, um eine Signalvariation in einem vom Signalsender (46) erzeugten Signal wahrzunehmen, und die Geschwindigkeit des Motors (66) in Abhängigkeit von der Signalvariation variiert wird.