DE69208240T2 - Wassertropfensensor - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wassertropfen- Sensor für Kraftfahrzeugscheiben, insbesondere einen Sensor mit elektrisch leitenden durch einen von einem Wassertropfen überspannbaren Zwischenraum voneinander getrennten Elektroden
• Derartige resistive und kapazitive Sensoren sind vielfach bekannt und in Benutzung. Bei resistiven Sensoren sind die Elektroden auf der Aussenfläche der direkt mit den Wassertropfen in Berührung kommenden Scheibe angeordnet, während die Elektroden bei kapazitiven Sensoren durch eine dielektrische Beschichtung oder eine Glasschicht von den Wassertropfen getrennt sind, derart, dass die Kapazitanz zwischen den Elektroden durch die Wassertropfen verändert wird. DE-A-2 255264 offenbart eine Ausführungsform eines resistiven Sensors, während US-A 4 827198 ein Ausführungsbeispiel eines kapazitiven Sensors beschreibt. In beiden Fällen wird jedoch ein eein elektrischer Parameter (Widerstand, Kapazitanz) durch beide Elektroden überlagernde Wassertropfen auf der Scheibe verändert. Wenn ein derartiger Sensor im Wischbereich einer Fahrzeugscheibenwischer-Anlage angeordnet wird, kann er zur automatischen Kontrolle des Wischerbetriebs eingesetzt werden.
• Bekannte Sensoren der vorstehend beschriebenen Art erwiesen sich im Betrieb vom Grundsatz her insoweit als befriedigend als sie zwischen dem Vorhandensein und Nichtvorhandensein von Feuchtigkeit auf der Windschutzscheibe unterscheiden und den Wischerbetrieb aktivieren oder deaktivieren bzw. die Geschwindigkeit des Wischzyklus d.h. die Wischergeschwindigkeit entsprechend der Feuchtigkeitsmenge auf der Windschutzscheibe in der Nähe des Sensors verändern können. Die bekannten Sensoren sind mit leitenden Elektroden versehen, welche u.a. aus transparentem Zinnoxid an der Windschutzscheibe innerhalb des Wischerprofils bestehen, um mit jedem Wischzyklus von Feuchtigkeit befreit zu werden; im übrigen sind sie jedoch in einem Abschnitt des Wischprofils ausserhalb der Hauptsichtlinien angeordnet sind, um sie für die Fahrzeuginsassen möglichst unsichtbar zu plazieren.
• Derartige bekannte Sensoren sind jedoch trotz ihrer grundsätzlichen Betriebsfähigkeit technisch nicht so ausgereift, dass sie eine optimale Wischerkontrolle in einem handelsüblichen Produkt gestatten. Die bekannten Sensoren schaffen einen Zwischenraum konstanter Breite zwischen den Elektroden. Werden sie zur Wischzyklus- oder Geschwindigkeitskontrolle eingesetzt, vermindert sich die Sensitivität der Sensoren in dem Masse, wie sich die Wassertropfengrösse erhöht, so dass eine grössere Fläche der Windschutzscheibe mit Niederschlag bedeckt sein muss, um zu gewährleisten, dass dieser mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit erfasst wird. Dies ist zumindest teilweise darauf zurückzuführen, dass der Oberflächenbereich eines im allgemeinen kreisförmigen Wassertropfens auf einer Scheibe mit dem Quadrat des Durchmessers zunimmt, so dass ein Tropfen grossen Durchmessers von einem Fahrzeuginsassen eher wahrgenommen wird als ein Tropfen kleinen Durchmessers, während die Überbrückbarkeit des isolierenden Zwischenraums nur unmittelbar mit dem Durchmesser zunimmt.
• Diese Verminderung der Sensitivität bei zunehmender Tropfengrösse ist für einem bekannten Sensor mit konstanter Zwischenraumbreite in Fig. 3 veranschaulicht, in welcher die Kurven 30-32 die prozentuale Bedeckung der Scheibe darstellen, welche zur Feststellung einer vorbestimmten Anzahl (1,3 bzw. 8) von Wassertropfen als Funktion des Tropfendurchmessers auf der Windschutzscheibe erforderlich ist. Die Kurven 30-32 verlaufen in dieser Darstellung bei zunehmender Tropfengrösse schräg nach oben, woraus sich ergibt, dass zur Ermittlung derselben Anzahl von Tropfen ein grösserer Abschnitt der Scheibe bedeckt sein muss. Daher bedeutet die Neigung der Kurven 30-32, dass die Sensitivität des Sensors mit zunehmendem Tropfendurchmesser abnimmt. Es können jedoch ein oder zwei Tropfen in Sichthöhe des Fahrers auf die Scheibe fallen, bevor ein erfassbarer Tropfen auf den Sensor auftrifft. Jeder derartige Tropfen wirkt sich auf einen Scheibenbereich im Verhältnis zu der von ihm eingenommenen Fläche auf der Scheibe aus. Die deutsche Patentschrift DE-A-2 255264 offenbart einen in das Fahrzeug eingebauten Regensensor mit zwei durch einen hohen Widerstand voneinander getrennten Elektroden. Die Elektroden sind durch einen sich entlang ihrer Länge ändernden Zwischenraum voneinander getrennt; der Abstand ist jedoch derart, dass mehrere Regentropfen zur Überbrückung der Eleketroden über einen erheblichen Abschnitt ihrer Länge erforderlich sind, so dass er nicht auf grosse und kleine Tropfen innerhalb des bei einem Fahrzeug auftretenden Tropfengrössenbereichs anspricht.
• Viele Fahrer würden daher eine Wischersteuerung bevorzugen, bei welcher die Sensitivität mit zunehmender Tropfengrösse zunimmt, oder bei welcher die Verminderung der Sensitivität mit zunehmender Tropfengrösse zumindest begrenzt wird.
• Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Tropfen-Sensor zu schaffen. Erfindungsgemäss wird ein Sensor zur Erfassung von Wassertropfen unterschiedlicher Durchmesser auf einer Fahrzeugscheibe geschaffen, welcher unterschiedliche elektrische Signale in Abhängigkeit von der Grösse des erfassten Wassertropfens zur Einstellung der Wischgeschwindigkeit einer Scheibenwischeranlage erzeugen kann und zwei benachbarte elektrisch leitende Elektroden aufweist, deren benachbarte Enden einen oder mehrere langgestreckte Zwischenräume zwischen den Elektroden bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume eine entsprechend einem kalibrierten Bereich von Tropfendurchmessern variierende Breite aufweisen, wobei die oberhalb der Zwischenräume liegenden Wassertropfen bewirken, dass der Sensor eine elektrische Kennung annimmt, welche von der Stellung bestimmt wird, in welcher die Wassertropfen über den Zwischenräumen liegen, derart, dass die elektrische Kennung eine Funktion des Durchmessers des Wassertropfens innerhalb des kalibrierten Bereichs ist, wobei die elektrische Kennung die unterschiedlichen elektrischen Signale erzeugen kann.
• Die vorliegende Erfindung schafft einen Wassertropfen- Sensor für eine Fahrzeugscheibe, mit welchem zumindest eine Reduzierung der Sensitivität, vorzugsweise jedoch eine Steigerung derselben bei zunehmender Grösse der auf die Scheibe auftreffenden Tropfen erreicht wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Wassertropfen-Sensors sind zwei Elektroden vorgesehen, welche einem Abschnitt der Aussenfläche einer Fahrzeugfensterfläche innerhalb des Wischprofils zugeordnet sind und Kanten aufweisen, welche einen erweiterten isolierenden Zwischenraum zwischen den Elektroden bilden. Die Elektroden können eine Lücke bilden, deren Breite über den Durchmesser der zu erfassenden Tropfen variiert, so dass der Sensor seine Sensitivität mit dem Tropfendurchmesser steigern kann. Die Änderung der Breite des Zwischenraums kann kontinuierlich oder schrittweise über den gesamten Bereich des Tropfendurchmessers erfolgen. Die verbesserte Ansprechfähigkeit ist ein Merkmal des Sensors und kann somit die Wischersteuerung vereinfachen.
• Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend zum Zwecke der Darstellung anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
• Es zeigen:
• Fig. 1: eine Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe mit Scheibenwischern sowie eine Ausführungsform eines Wassertropfen-Sensors;
• Fig. 2: eine vergrösserte Ansicht des Sensors nach Fig. 1;
• Fig. 3: eine graphische Darstellung einer prozentualen Scheibenabdeckung im Verhältnis zum Durchmesser von auf eine Windschutzscheibe auftreffenden Tropfen bei einem bekannten resistiven Sensor mit einer konstanten Breite des Zwischenraums;
• Fig. 4: eine graphische Darstellung einer prozentualen Scheibenabdeckung im Verhältnis zum Durchmesser von auf eine Windschutzscheibe auftreffenden Tropfen bei dem Sensor nach Fig. 1 und 2;
• Fig. 5: eine zweite Ausführungsform eines Wassertropfen-Sensors, und
• Fig. 6: eine dritte Ausführungsform eines Wassertropfen- Sensors.
• Bezugnehmend auf Fig. 1 wird ein Kraftfahrzeugfenster oder eine Windschutzscheibe 10 mit einem Paar Scheibenwischern 11 und 12 versehen, welche vermittels eines Elektromotors 13 mit bekanntem Getriebe oder Gestänge gemäss Darstellung angetrieben werden, um von einer inneren Wisch-Position (gemäss Darstellung) über einen in gestrichelten Linien 14 dargestellten Wischbereich 13 zu einer äusseren Wischposition und zurück in wiederholten Zyklen zu streichen. Der Wischermotorantrieb 13, welcher aus einem oder mehreren Wischermotoren bestehen kann, ist vermittels eines elektronischen Steuergeräts 15 steuerbar, um einen intermittierenden Betrieb mit variabler Verzögerung zwischen Wischzyklen zu gestatten; es ist eine Vielzahl derartiger Steuergeräte bekannt und in Benutzung.
• Die Zyklen-Anzahl der Wischer ist entweder durch Änderung der Geschwindigkeit des Eleketromotorantriebs 13 für eine variable Wischergeschwindigkeit oder durch abwechselnde Aktivierung und Deaktivierung des Elektromotorantriebs 13 für intermittierenden Betrieb variabel. Die variable Zyklenzahl beinhaltet des weiteren vollautomatischen Betrieb durch Einschaltung des Elektromotors bei Feststellung einer ausreichenden Wassermenge auf der Windschutzscheibe 10 sowie durch Ausschaltung, sobald kein Wasser mehr festgestellt wird.
• Die Windschutzscheibe 10 ist mit einem in Fig. 1 schematisch dargestellten Wassertropfen-Sensor 20 versehen.
• Der Sensor 20 befindet sich innerhalb der Wischzone 13, vorzugsweise in der Nähe des oberen Mittelpunkts derselben, derart, dass er sich während der Fahrt nicht im unmittelbaren Sichtfeld des Fahrers befindet; teilweise verschwindet er hinter dem Innenrückspiegel.
• Der Sensor 20 ist in Fig. 2 vergrössert dargestellt; er weist zwei Elektroden 21 und 22 auf, die jeweils aus einer Schicht aus transparentem, elektrisch leitendem Zinnoxid auf der Aussenfläche der Windschutzscheibe 10 bestehen. Die Kanten der Elektroden können des weiteren eine Lücke bilden, die einen Bogen ähnlich demjenigen an einem Punkt an dem sich quer über die Windschutzscheibe bewegenden Wischerblatt aufweist, um Schlierenbildung und/oder Beschädigungen an dem Zwischenraum zu vermindern. Zumindest eine Ausführungsform des Sensors lässt sich durch Beschichten der gesamten Windschutzscheibe mit elektrisch leitendem Material und durch Entfernen desselben zur Bildung des Zwischenraums äusserst preisgünstig herstellen. Wenn auch die gebogenen Sensoren bevorzugt werden, können selbstverständlich auch Sensoren mit geradlinigen Elektroden zum Einsatz kommen.
• Die Elektrode 21 weist einen vertikalen vorderen Abschnitt 21a, einen horizontalen sich über die halbe Länge erstreckenden Abschnitt 21b, einen vertikalen mit der Kante verbundenen Abschnitt 21c und eine Mehrzahl von praktisch parallelen sich über die volle Länge erstreckenden horizontalen Fingern 21d-21g auf. Die Elektrode 22 weist in ähnlicher Weise einen vertikalen vorderen Abschnitt 22a, einen sich über die halbe Länge erstreckenden horizontalen Abschnitt 22b, einen vertikalen mit der Kante verbundenen Abschnitt 22c und eine Vielzahl von praktisch parallelen, sich über die volle Länge erstreckenden horizontalen Fingern 22d-22h auf. Die Finger der Elektroden 21 und 22 springen interdigital vor. Beispielsweise springt der Finger 22d der Elektrode 22 von dem vertikalen mit der Kante verbundenen Abschnitt 22c in Richtung auf den vertikalen mit der Kante verbundenen Abschnitt 21c zwischen dem sich über die halbe Länge erstreckenden horizontalen Abschnitt 22b und dem Figner 21d der Elektrode 21 vor und verläuft zwischen dem sich über die halbe Länge erstreckenden horizontalen Abschnitt 21b und dem Finger 21d. Der Finger 22e der Elektrode 22 kragt in ähnlicher Weise zwischen den Fingern 21d und 21e der Elektrode 21 vor; der Finger 22f verläuft zwischen den Fingern 21e und 21f und der Finger 22g verläuft zwischen den Fingern 21f und 21g, wobei letzterer sich von dem vertikalen mit der Kante verbundenen Abschnitt 21c zwischen den Fingern 22g und 22h erstreckt.
• Hieraus ergibt sich, dass Elektroden 21 und 22 zwischen sich einen längsgestreckten Zwischenraum 25 mit einer Vielzahl von Abschnitten bildet. Der Lückenabschnitt 25a ist beipielsweise zwischen dem sich über die halbe Länge erstreckenden horizontalen Abschnitt 21b der Elektrode 21 und dem Finger 22d der Elektrode 22 ausgebildet; die Abschnitte 25b und 25c des Zwischenraums sind zwischen der linken bzw. der rechten Seite der Finger 22d und 21d ausgebildet, während die Abschnitte 25d und 25e zwischen der linken bez. rechten Seite der Finger 21d und 22e ausgebildet sind. Des weiteren sind Abschnitte 25f und 25g zwischen der linken bzw. der rechten Seite der Finger 22e und 21e und die Abschnitte 25h und 25j zwischen der rechten bzw. linken Seite der Finger 21e und 22f ausgebildet; der Abschnitt 25k ist zwischen den Fingern 22f und 21f ausgebildet. Darüberhinaus ist der Abschnitt 25m zwischen den Fingern 21f und 229, und der Abschnitt 25n zwischen den Fingern 22g und 21g, und der Abschnitt 25p zwischen den Fingern 219 und 22 h ausgebildet. Schliesslich ist eine Reihe von kurzen Abschnitten 25r, 25s, 25t und 25v in der Mitte zwischen den Fingerpaaren 22d/21d, 21d/22e, 22e/21e bzw. 21e/22f ausgebildet. Auch wenn ein Zwischenraum 25x zwischen dem sich über die halbe Länge erstreckenden horizontalen Abschnitt 22b und dem Finger 22d ausgebildet ist, gehört dieser Abschnitt technisch nicht zum Sensor, da es sich um einen Zwischenraum zwischen zwei Abschnitten derselben Elektrode 22 handelt. Er ist nur aus optischen Gründen und wegen der einfacheren Herstellung vorgesehen und könnte gewünschtenfalls entfallen, indem man die Abschnitte der diesen Zwischenraum bildenden Elektrode zusammenfasst.
• Die sich über die halbe Länge in horizontaler Richtung erstreckenden Abschnitte 21b und 22b sowie die horizontal verlaufenden Finger 21d-g und 22d-g sind entsprechend dem Bogen des quer zum Sensor 20 wischenden Wischerblatts 11 geringfügig gekrümmt. Die Krümmung der Elemente der Elektrode 21 ist jedoch etwas stärker als die Krümmung der Elemente der Elektrode 22. Folglich weist jeder Zwischenraum 25a-p eine Breite bzw. einen Abstand zwischen den ihn bildenden Elektroden auf, welche kontinuierlich entlang dem Zwischenraum variiert. Die Breite des Abstands kann maximal z.B. 3,7 mm und mindestens 1,1 mm betragen. Ein grösserer Sensor könnte ggf 5. eine grössere maximale Breite des Zwischenraums bilden. Die Mindestbreite ergibt sich jedoch aus den praktischen Begrenzungen der in der Massenproduktion üblichen technischen Verfahren zur Aufbringung von Zinnoxid auf die Windschutzscheibe 10. Mit fortschreitender Technik, kann die Mindestbreite des kontinuierlich variierenden Abschnitts des Sensors abnehmen.
• Durch die sich ändernde Breite des Zwischenraums soll die Sensorleistung stärker auf grössere auf die Scheibe auftreffende Wassertropfen ansprechen. Ein einziger grosser Tropfen auf der Scheibe erwies sich für Fahrer, die sich bemühten, an diesem vorbeizusehen, als ärgerlicher denn eine Vielzahl kleiner Tropfen. Bei einem einen Zwischenraum überbrückenden sensitiven oder kapazitiven Sensor steigert sich der den Zwischenraum überbrückende Effekt einer Wassertropfengrösse mit dem zunehmenden Durchmesser des auf das Fenster auftreffenden Tropfens. Der von diesem Wassertropfen berührte Abschnitt der Scheibe vergrössert sich jedoch schneller zum Quadrat des Tropfen-Durchmessers. Ein den Zwischenraum überbrückender Sensor weist allgemein eine konstante Breite des Zwischenraums entsprechend der Grösse des Durchmessers des kleinsten Wassertropfens auf, auf den er ansprechen soll. Geht man davon aus, dass ein Wassertropfen die gleiche Chance hat, auf einen beliebigen Punkt auf den Sensor auf zutreffen, ist die Chance, dass er den konstanten Zwischenraum überbrückt, der Fläche proportional, welche von den Tropfen-Zentren aller Stellen gebildet wird, an denen der Wassertropfen den Zwischenraum überbrückt.
• Für eine konstante Zwischenraumbreite ist eine solche Fläche rechtwinklig, welche mit dem Tropfendurchmesser nur in einer Dimension (quer zum Zwischenraum) wächst. Hierdurch wird ein Ansprechen gemäss Darstellung in den Kurven 30-32 der Fig. 3 bewirkt, die eine Graphik der prozentualen Scheibenbedeckung im Verhältnis zum Durchmesser der auf eine Windschutzscheibe auftreffenden Wassertropfen bei einem resistiven Sensor konstanter Zwischenraumbreite zeigt. Die Sensitivität des Sensors nimmt in dem Masse ab, wie die prozentuale Scheibenbedeckung zunimmt. Wie vorstehend erwähnt, nimmt daher für eine bestimmte Zahl festgestellter Tropfen die Sensitivität des Sensors mit zunehmendem Tropfendurchmesser ab.
• Für eine sich ändernde Zwischenraumbreite ist jedoch eine solche Fläche ein Dreieck, welches mit dem Tropfendurchmesser gleichzeitig in der Breite (quer zum Zwischenraum) und in der Höhe (in Langsrichtung zum Zwischenraum) wächst. Die Chance, einen Wassertropfen bei sich ändernder Zwischenraumbreite zu erfassen, nimmt daher mit der Dreiecksfläche zu, und ist grösser als einen Wassertropfen mit konstanter Zwischenraumbreite zu erfassen, wie sich aus den Kurven 35-37 der Fig. 4 ergibt, welche den in Fig. 3 dargestellten entsprechen, mit der Ausnahme, dass der Sensor dem in Fig. 2 veranschaulichten entpricht, wobei die sich kontinuierlich ändernde Zwischenraumbreite zwischen 1 und 3,7 mm variiert. Der Abschnitt jeder Kurve weist in diesem Bereich der Zwischenraumbreite präzise die entgegengesetzte Neigung auf, was auf eine mit der Tropfengrösse in diesem Bereich zunehmende Sensitivität hinweist. Überschreitet der Bereich der Zwischenraumbreite 3,7 mm, vergrössert sich der Bereich dieser Neigung entsprechend. Selbst bei einer derartigen maximalen Zwischenraumbreite oberhalb 3,7 mm weisen die Kurven einen geringeren Sensitivitätsverlust als die entsprechenden Abschnitte der Kurven 30-32 auf.
• Da praktische Herstellungsüberlegungen die Änderung der Sensor-Zwischenraumbreite für die auf die Windschutzscheibe aufgebrachte Zinnoxid-Schicht auf Breiten oberhalb 1 mm begrenzen, bilden sich Abschnitte 25r-v wesentlich geringerer Breite nach Auftragung des Zinnoxids durch Entfernen der Schicht vermittels Abkratzen oder dergl. aus, um ein Ansprechen auf Tropfen kleinerer Durchmesser zu ermöglichen. Die Zwischenräume 25r-v bestimmen die Sensitivität gegenüber Tropfen mit Durchmessern von unter 1 mm, wie sich aus den Kurven 35-37 der Fig. 4 ergibt. Diese Zwischenräume eignen sich ausserordentlich gut zur Feststellung der kleinen Tropfen von feinem Nebel. Insoweit brauchen sie keine grosse Fläche der Windschutzscheibe zu bedecken, da feiner Nebel, wenn ein solcher einsetzt, die gesamte Windschutzscheibe eindeckt und ein Fahrzeuginsasse im allgemeinen ein gewisses Mass an solch feinem Nebel toleriert, bevor er den Scheibenwischer in Betrieb setzt. Fortschritte in den Produktionstechniken, welche kleinere Lücken innerhalb des Beschichtungsprozesses gestatten, könnten diese kurzen Zwischenraum-Abschnitte und die zusätzlichen für ihre Bildung erforderlichen Schritte entbehrlich machen.
• Im Falle eines resistiven Sensors 20 kann eine durchsichtige Isolierschicht 40 auf vertikale Führungsabschnitte 21a der Elektrode 21 und 22a der Elektrode 22 aufgebracht werden, um die kontinuierliche Verkürzung der Elektroden 21 und 22 ausserhalb der Wischfläche 13 zu verhindern, in welcher die Wischerblätter 11 und 12 die Wassertropfen nicht in jedem Wischzyklus beseitigen. Diese Schicht 40 kann sich über die äussere Kante der sich über die halbe Länge in horizontaler Richtung erstreckenden Abschnitte 21b und 22b und die vertikalen die Kante verbindenden Abschnitte 21c und 22c fortsetzen, um einen zusätzlichen Abriebschutz für diese Verbindungsabschnitte des Sensors zu bieten. Die freiliegenden Teile der Führungsabschnitte 21a und 22a befinden sich in einem ausreichenden Abstand voneinander, so dass eine Erfassung von Wassertropfen vor einem anderen Teil des Sensors nicht wahrscheinlich ist. Ein kapazitiver Sensor erfordert keine zusätzliche Isolierung gegenüber Wasser, sondern kann mit Hilfe einer Beschichtung die Sensor-Kapazitanz durch die vertikalen Führungselemente vermindern. Die vertikalen Führungsabschnitte 21a und 22a sorgen für einen Anschluss an einen elektrischen Stromkreis, um Widerstand oder Kapazitanz zwischen den Elektroden 21 und 22 zwecks Erfassung von Wassertropfen abzutasten.
• Eine weitere Ausführungsform des Sensors ist in Fig. 5 dargestellt, welche nur einen Teil dieses Sensors 120 zeigt, da sich der übrige Teil aus er Ausführungsform nach Fig. 2 und der beiliegenden Beschreibung ergibt. Der Sensor 120 weist zwei Elektroden 121 und 122 auf, welche in Material, Standort, Konstruktion, Form und Grösse den Elektroden 21 und 22 nach Fig. 2 entsprechen, mit der Ausnahme, dass die horizontal verlaufenden den Zwischenraum 125 bildenden Abschnitte und Finger schrittweise und nicht kontinuierlich variieren. Es braucht lediglich eine Fläche jedes Abschnitts des Zwischenraums 125 abgestuft zu sein. Die andere Fläche kann geradlinig und glatt ausgebildet sein. Es können beispielsweise fünf verschiedene Zweichenraumbreiten über einen Bereich zwischen 1,1 und 3,7 mm vorhanden sein. In jedem Fall liegt eine ausreichende Zahl von Stufengrössen vor, und diese sind hinreichend in einer Stufenlänge über den gesamten Bereich verteilt, so dass die Lücke 125 sich der kontinuierlich geänderten Breite des Zwischenraums 25 nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 nähert. Die kurzen Zwischenraum-Abschnitte 125r, 125s, 125t und 125v sind mit den entsprechend numerierten kurzen Lücken-Abschnitten nach Fig. 2 identisch. Der Abschnitt 125x des Zwischenraums ist wiederum für den Sensorbetrieb unerheblich und könnte entfallen. Folglich erbringt der Sensor nach Fig. 5 praktisch dieselbe Leistung wie der mit den Kurven 35-37 der Fig. 4 dargestellte.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Sensors ist in Fig. 6 dargestellt. Wie bei dem Sensor 120 nach Fig. 5, ist nur ein Teil des Sensors 220 in Fig. 6 veranschaulicht. Der Sensor 220 weist zwei Elektroden 221 und 222 auf, welche in Material, Anordnung, Konstruktion, Form und Grösse den Elektroden 21 und 22 nach Fig. 2 entsprechen, ausser, das jeder der horizontal verlaufenden Abschnitte oder Finger glatte Kanten zur Bildung einer konstanten Lückenbreite aufweist. Die Breiten der Lücken-Abschnitte nehmen jedoch von einem Abschnitt zum nächsten vom oberen Teil des Sensors nach unten zu. Beispielsweise ist der zwischen dem horizontal verlaufenden Abschnitt 221b und dem Finger 222d definierte Lückenabschnitt 225a konstanter Breite (z.B. l,lmm) der engste. Die nächsten weiter unten liegenden Lücken-Abschnitte 225b und 225c können eine etwas grössere konstante Breite aufweisen (z.B. 1,4 mm), während sich die Zunahme der Lücken-Breite bei den unteren Abschnitten des Zwischenraums bis zum grössten Zwischenraum am unteren Teil des (nicht dargestellten) Sensors mit einer Breite von etwa 3,7 mm fortsetzen kann. Wahlweise sind auch andere Konstellationen denkbar. Beispielsweise kann jeder der sich über die halbe Länge erstreckenden Zwischenraum-Abschnitte, wie z.B. 225a-225j, eine unterschiedliche Zwischenraum- Breite aufweisen, um die Anzahl unterschiedlicher Breiten zu erhöhen. Darüberhinaus kann das Mass der Änderung beim Zwischenraum-Abschnitt unterschiedlich sein. Es ist eine ausreichende Anzahl von Zwischenraum-Abschnitten unterschiedlicher Breite vorhanden, welche derart über die Länge des Zwischenraums verteilt sind, dass sich der Zwischenraum 225 der kontinuierlich variierten Breite des Zwischenraums 25 in der Ausführungsform nach Fig. 2 nähert.
• Die kurzen Abschnitte 225r, 225s, 225t und 225v sind im wesentlichen mit den entsprechend numerierten kurzen Zwischenraum-Abschnitten nach Fig. 2 identisch. Der Sensor der Fig. 6 erbringt im wesentlichen dieselbe Leistung wie der in Kurven 35-37 nach Fig. 4 dargestellte.
• Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass die in den Figuren 2,5 und 6 dargestellten Verfahren der stufenweisen und kontinuierlichen Zwischenraum-Veränderung in einem einzigen Sensor zur Erzeugung einer Vielzahl von äquivalenten Änderungen kombiniert werden können. Einige Zwischenraum-Abschnitte sind kontinuierlich, andere stufenweise variierbar; einige können eine konstante Breite aufweisen, andere kombinieren die Verfahren in einem einzigen Zwischenraum-Abschnitt, solange die Breiten der Zwischenräume sich über den Bereich der zu messenden Tropfendurchmesser ändern und eine ausreichend grosse Zahl von Zwischenraum-Breiten vorliegt, um eine im wesentlichen kontinuierliche Änderung zu erreichen.

Claims (10)

1. Wassertropfen-Sensor zur Erfassung von Wassertropfen unterschiedlicher Durchmesser auf einer Fahrzeugscheibe, wobei der Sensor (20) ein variables elektrisches Signal in Bezug auf die Grösse des erfassten Wassertropfens zwecks Justierung der Wischgeschwindigkeit einer Scheibenwischer- Anlage erzeugen kann und zwei benachbarte elektrisch leitende Elektroden (21,22) mit benachbarten Kanten aufweist, welche einen oder mehrere längsgestreckte Zwischenräume (25,125,225) zwischen den Elektroden bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Zwischenraum/räume eine variierende Breite entsprechend einem geeichten Bereich von Tropfendurchrnessern aufweist/aufweisen, wobei auf den Zwischenräumen vorhandene Wassertropfen bewirken, dass der Sensor eine elektrische Kennung in Abhängigkeit von der Position annimmt, in welcher der Wassertropfen sich auf den Zwischenräumen befindet, derart, dass die elektrische Kennung eine Funktion des Durchmessers dieser Wassertropfen innerhalb des kalibrierten Bereichs ist, wobei die elektrische Kennung das variierende elektrische Signal erzeugen kann.

2. Wassertropfen-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensitivität des Sensors mit der Wassertropfen-Grösse im Erfassungsbereich steigen kann.

3. Wassertropfen-Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der (zumindest) eine Zwischenraum (25,125,225) im wesentlichen kontinuierlich in der Breite zwischen den Elektroden variiert.

4. Wassertropfen-Sensor nach Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der (zumindest) eine Zwischenraum (25,125,225) stufenweise in der Weite zwischen den Elektroden variiert.

5. Wassertropfen-Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden resistiv sind und auf einer Aussenfläche einer Fahrzeugscheibe zum direkten Kontakt mit den Wassertropfen angeordnet sind, wobei ein in dem bzw. in einem Zwischenraum liegender Wassertropfen den Widerstand des Sensors ändert.

6. Wassertropfen-Sensor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden kapazitiv sind und von Wassertropfen auf einer Fahrzeugscheibe durch ein Dielektrium getrennt werden können, wobei ein in dem bzw. in einem Zwischenraum befindlicher Wassertropfen die Kapazitanz des Sensors ändert.

7. Wassertropfen-Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume im wesentlichen dieselbe Form des Wischbogens eines Wischerblatts einer Fahrzeugscheibenwischer-Anlage aufweisen.

8. Wassertropfen-Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Elektrode einen vorderen Verbindungsabschnitt und eine Vielzahl von von diesen abgehenden Fingern (21,22;121,122;221,222) aufweist, wobei die Finger der beiden Elektroden untereinander numeriert sind und ein Zwischenraum zwischen jedem Fingerpaar vorgesehen ist.

9. Wassertropfen-Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger der Elektroden Bogen mit unterschiedlichen Krümmungsradien aufweisen.

10. Wassertropfen-Sensor nach Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekenekennzeichnet, dass die Zwischenräume zwischen einem Fingerpaar und dem nächsten unterschiedliche Breiten aufweisen.