(57)【要約】  温度補償を伴う、特に簡単かつ低廉な湿度センサが提案される。このために、測定用コンデンサの他に、第２のコンデンサが自動車の窓ガラス（７）上に配置されており、この第２のコンデンサは、湿気および／または液滴からの影響を受けない。評価を行うために、測定用コンデンサの静電容量と第２のコンデンサの静電容量との示差測定が実施され、この測定から、窓ガラスの温度による影響を受けることのない、窓ガラスの湿潤度が求められる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓ガラス（７）の表面上、特に車両のフロントガラスの表面上の湿気および／または液滴を検出するためのセンサ装置であって、
プリント基板（１）と、
該プリント基板（１）上に配置されている、湿気および／液滴を検出するための測定用コンデンサ（２）と、
評価機構とを具備するセンサ装置において、
温度差を補償するために第２のコンデンサ（３）が窓ガラス上に配置されており、該第２のコンデンサの力線（９）が該窓ガラス（７）の中へ達することを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
温度差を補償するために、前記第２のコンデンサ（３）の構成が、該コンデンサの力線９が、該コンデンサの電極（４，５）と該電極（４，５）から遠い側の窓ガラス（７）表面との間に走る構成であることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記第２のコンデンサ（３）が前記プリント基板（１）上に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記測定用コンデンサ（２）と前記第２のコンデンサ（３）とが、開放コンデンサ型に構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記評価機構が前記プリント基板（１）上に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、窓ガラス上、特に自動車のフロントガラス上の湿気および／または液滴を検出するためのセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のセンサ装置は、例えば自動的に窓ガラスワイパおよび／または送風機を制御するために車両で用いられている。
【０００３】
特許文献１では、自動車の窓ガラス上の湿度を検出するためのセンサが開示されており、このセンサでは、少なくとも１つの導電層が窓ガラスの外表面上に一定のパターンで配置されている。このセンサによって、電位が異なる２つの層の間に存在し、かつ窓ガラス上の水分量で変化する電気抵抗が評価される。
【０００４】
特許文献２では、窓ガラスの湿潤を探知するための、２つのセンサを具備するセンサユニットが説明されており、これらのセンサは静電容量原理に基づき動作する。センサの１つは、窓ガラスの内側の曇りを検出する働きをし、もう１つは、外側の曇りを検出する働きをする。これらのセンサは、センサユニット内に組み入れられている評価ユニットに接続されている。
【０００５】
特許文献３では、窓ガラスを加熱するための装置が説明されており、この装置では、窓ガラスヒータが、窓ガラスの湿潤度に応じて制御される。この湿潤度は、湿度センサによって検出され、湿度センサは、例えば静電容量センサとして構成されている。
【０００６】
特許文献４によって、窓ガラス上の湿潤密度の静電容量測定を行うためのセンサが公知である。湿気から遠い側の面に、または窓ガラス内に導電路が配置されており、この導電路がコンデンサを形成し、櫛状または指状の構造を有する。導電路は、静電容量を計測するための測定機構に接続されている。
【０００７】
上に挙げた従来技術で公知であるいずれのセンサの場合も、温度補償について言及されていない。
【０００８】
本出願人には、静電容量レインセンサに関する温度補償が既知であり、この温度補償では、窓ガラスの温度が、別個の温度センサ、例えば抵抗温度計によって測定され、補正値として、レインセンサにかかっている静電容量に算入される。この温度補償は、別個のセンサと比較的大きな計算コストを必要とする。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９６０２３５４号明細書
【特許文献２】独国特許発明第１０１５２９９８号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１９７２３８５８号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第７１０５９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、温度補償が簡易かつ低廉な手段で実現可能な、湿気および／または液滴を検出するためのセンサ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、本発明では、温度差を補償するために第２のコンデンサが窓ガラス上に配置されていることによって解決される。温度差を補償するために第２のコンデンサが窓ガラス上に配置されており、このコンデンサが湿気および／または液滴によって影響を受けないことによって、この第２のコンデンサの静電容量は、温度からのみ影響を受け、基準値として評価に加えられる。そのために、測定用コンデンサの静電容量と第２のコンデンサの静電容量との簡単な示差測定が行われ、この測定から、窓ガラスの温度の影響を受けない、窓ガラスの湿潤度が求められる。その際、非常に精度が高く、しかも必要な計算コストはわずかである。また、この基準値は、他の測定用コンデンサから得られた他の測定結果を評価するためにも利用できる。
【００１１】
第２のコンデンサは、他の温度測定よりも構造が非常に簡単であり、測定用コンデンサを具備する電極内へ上手く組み込むことができる。従って、補償が低コストで実現できる。
【００１２】
従属請求項には、本発明の有利な別態様が記載されている。
【００１３】
請求項２に記載されているように、電極と電極から遠い側の窓ガラス表面との間に第２のコンデンサの力線が流れることで、この力線は、ほぼ窓ガラスの内部を流れ、従って、専ら窓ガラスの温度によってのみ影響されることになる。従って、これらのセンサの下流側に接続された制御回路は、所定の温度値を利用することができる。
【００１４】
請求項３に記載されているように、プリント基板上に第２のコンデンサを配置することで、製造および組み立てが簡素化され、センサ装置が小型化される。
【００１５】
請求項４に記載の開放コンデンサは、適当な電極をプリンタ基板上に設置することによって簡単に製造することができる。
【００１６】
本発明について、図面に概略的に示された例を用いて詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１から分かるように、プリント基板１の第１の主面上に測定用コンデンサ２が配置されており、それに隣接して第２のコンデンサ３が平行と呼べる配置で並置されている。
【００１８】
測定用コンデンサ２は、開放コンデンサ型の構造であり、第１の電極４を含み、その電極の形状は細長い方形で、端部が丸みを帯びている。この第１の電極４の周囲に、第２の電極５が両電極間にほぼ一定の間隔を置いて設けられている。
【００１９】
第２のコンデンサ３は、第３の電極６と第２の電極５とを含み、測定用コンデンサ２とほぼ同様の構造であるが、相違は、第３の電極６が第１の電極４よりも細く、第３の電極と第２の電極５との間隔が小さいことである。その際、第２の電極は、測定用コンデンサ２と第２のコンデンサ３との共通電極として構成されており、数字の８を様式化し、偏平にしたような形状を有する。
【００２０】
図２から分かるように、プリント基板１は、窓ガラス７、特に車両のフロントガラスに固定されており、その際、電極４、５、６が窓ガラス７に隣接して固定されている。これらの電極は、電圧源に接続可能であり、また評価機構につながれている。プリント基板１の第２の、窓ガラス７から遠い側の主面には、図示されていないが、電気接続部と評価機構とが配置されている。そこでは、電子構成部品を領域８においてプリント基板１上に直接配置することができる。評価機構には、静電容量を計測するための装置と、差を算出するための手段とが含まれている。
【００２１】
動作時、例えば車両のイグニションをオンにすると、電圧がセンサ装置に印加される。この電圧によって、電極４、５、６の間に力線９が形成される。この力線が図２に模式的に示されている。その際、重要なことは、測定用コンデンサ２の構成が、それに付随する力線９が、少なくとも部分的に窓ガラス７を通り、窓ガラス７の第２の主面の背後にある空間へ作用する構成となっていることである。それに対して、第２のコンデンサ３の力線９は、コンデンサの構成上の理由から、専ら窓ガラス７の内部にのみ作用する。従って、第２のコンデンサ３の電位は専ら温度の影響のみを受け、一方、外部の作用因、例えば雨滴はこの電位に影響を及ぼさない。測定用コンデンサ２の電位と第２のコンデンサ３の電位は、評価機構で確定され、それらの電位の差が求められる。この差は、窓ガラス７上の湿度および／または液滴に関する尺度であり、公知の方法で例えばワイパのオンとオフの切り替えなどに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るセンサ装置の平面図である。
【図２】前記センサ装置の断面図である（図１に比して拡大されている）。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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