JPH09178685A - 湿度センサ - Google Patents
湿度センサInfo
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- JPH09178685A JPH09178685A JP8334153A JP33415396A JPH09178685A JP H09178685 A JPH09178685 A JP H09178685A JP 8334153 A JP8334153 A JP 8334153A JP 33415396 A JP33415396 A JP 33415396A JP H09178685 A JPH09178685 A JP H09178685A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
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- B60S1/0825—Capacitive rain sensor
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- B60S1/0851—Resistive rain sensor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 湿度センサから供給される測定結果の精確さ
を改善することである。 【解決手段】 上記課題は、自動車の窓ガラス及び/又
はウェザー・シールの領域の残留物によって形成される
分路抵抗を検出するために、ウィンドウ・ワイパが拭き
取る範囲の外の、２つの主電極の間に、補助電極を配置
し、この主電極及び補助電極を評価回路に接続すること
によって解決される。
を改善することである。 【解決手段】 上記課題は、自動車の窓ガラス及び/又
はウェザー・シールの領域の残留物によって形成される
分路抵抗を検出するために、ウィンドウ・ワイパが拭き
取る範囲の外の、２つの主電極の間に、補助電極を配置
し、この主電極及び補助電極を評価回路に接続すること
によって解決される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、間隔をおいて配置
された２つの主電極を有する湿度センサであって、この
２つの主電極が、自動車の窓ガラスの外側の、ウィンド
ウ・ワイパが拭き取ることができる範囲内に配置され、
湿度に依存する抵抗を検出するための評価回路に接続さ
れている湿度センサに関する。
された２つの主電極を有する湿度センサであって、この
２つの主電極が、自動車の窓ガラスの外側の、ウィンド
ウ・ワイパが拭き取ることができる範囲内に配置され、
湿度に依存する抵抗を検出するための評価回路に接続さ
れている湿度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】ウィンドウ・ワイパの範囲内の自動車の
窓ガラスに湿度センサを配置することは公知である。
窓ガラスに湿度センサを配置することは公知である。
【０００３】この湿度センサは、自動車の窓ガラス上の
その都度の湿度に依存して電気的信号を自動車内部の評
価回路に供給する。
その都度の湿度に依存して電気的信号を自動車内部の評
価回路に供給する。
【０００４】この信号は通常ウィンドウ・ワイパの制御
のために利用される。
のために利用される。
【０００５】自動車の窓ガラスの外側にあるセンサの場
合、導体線路は、窓ガラスの端縁部を越えて自動車の内
部へと導かれている。周知のように、窓ガラスは、この
場合、水分と汚れとの影響にさらされている。ウィンド
ウ・ワイパの運動によって、有利には、水分と塩分の堆
積物が、窓ガラスの上部端縁部にたまる。この上部端縁
部は、ウェザー・シールのゴムによって境界付けられて
いる。
合、導体線路は、窓ガラスの端縁部を越えて自動車の内
部へと導かれている。周知のように、窓ガラスは、この
場合、水分と汚れとの影響にさらされている。ウィンド
ウ・ワイパの運動によって、有利には、水分と塩分の堆
積物が、窓ガラスの上部端縁部にたまる。この上部端縁
部は、ウェザー・シールのゴムによって境界付けられて
いる。
【０００６】導体線路の金属的性質は、この場所にせき
止められてたまる水分及び塩分の堆積物との関連によっ
て不確定な状態になる。この不確定な状態は、湿度セン
サの抵抗値に影響を与える。
止められてたまる水分及び塩分の堆積物との関連によっ
て不確定な状態になる。この不確定な状態は、湿度セン
サの抵抗値に影響を与える。
【０００７】通常は、ラッカー被覆部によって、上記の
ような現象を防ごうと試みる。しかし、この場合、上記
の現象が、導体線路のラッカー被覆部の継ぎ目に移動す
るだけである。
ような現象を防ごうと試みる。しかし、この場合、上記
の現象が、導体線路のラッカー被覆部の継ぎ目に移動す
るだけである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、湿度
センサから供給される測定結果の精確度を改善すること
である。
センサから供給される測定結果の精確度を改善すること
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、自動車の窓
ガラス及び/又はウェザー・シールの領域の残留物によ
って形成される分路抵抗を検出するために、ウィンドウ
・ワイパが拭き取る範囲の外の、２つの主電極の間に、
補助電極を配置し、この主電極及び補助電極を評価回路
に接続することによって解決される。
ガラス及び/又はウェザー・シールの領域の残留物によ
って形成される分路抵抗を検出するために、ウィンドウ
・ワイパが拭き取る範囲の外の、２つの主電極の間に、
補助電極を配置し、この主電極及び補助電極を評価回路
に接続することによって解決される。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明では、有利には、電気的な
分路に起因する抵抗を検出し、湿度センサから供給され
る測定信号を補正することができる。これは、窓ガラス
上の湿度も検出する評価回路によって行われる。
分路に起因する抵抗を検出し、湿度センサから供給され
る測定信号を補正することができる。これは、窓ガラス
上の湿度も検出する評価回路によって行われる。
【００１１】分路抵抗だけの検出を保証するために、補
助電極を窓ガラス上部端縁部のすぐ近傍に配置する。
助電極を窓ガラス上部端縁部のすぐ近傍に配置する。
【００１２】通常は、補助電極は、部分的にウェザー・
シールの下に配置される。
シールの下に配置される。
【００１３】実施形態においては、補助電極は、完全に
ウェザー・シールの下に配置される。この場合、ウェザ
ー・シールの領域の残留物に起因する分路抵抗のみが測
定される。
ウェザー・シールの下に配置される。この場合、ウェザ
ー・シールの領域の残留物に起因する分路抵抗のみが測
定される。
【００１４】改良実施形態においては、補助電極を窓ガ
ラスの両方の主電極の間のほぼ中間に配置する。この場
合、評価回路によって、補助電極と１つの主電極との間
で測定された抵抗が検出される。そして、２つの主電極
の間に形成される精確な分路抵抗値は、汚れの作用がこ
のセンサにおいて均一であると前提すれば、評価回路で
単純に２倍することによって求めることができる。
ラスの両方の主電極の間のほぼ中間に配置する。この場
合、評価回路によって、補助電極と１つの主電極との間
で測定された抵抗が検出される。そして、２つの主電極
の間に形成される精確な分路抵抗値は、汚れの作用がこ
のセンサにおいて均一であると前提すれば、評価回路で
単純に２倍することによって求めることができる。
【００１５】本発明の別の利点は、大きなコストなしに
本来の湿度センサと共に補助電極の製造が可能であり、
これは簡単なレイアウトの変更によって実現できるとい
うことに存する。
本来の湿度センサと共に補助電極の製造が可能であり、
これは簡単なレイアウトの変更によって実現できるとい
うことに存する。
【００１６】有利には、このように製造された主電極及
び補助電極は、自動車の窓ガラスの端縁部を回り込んで
窓ガラスの内側の面に導かれ、この主電極及び補助電極
に評価回路を接続することができる。
び補助電極は、自動車の窓ガラスの端縁部を回り込んで
窓ガラスの内側の面に導かれ、この主電極及び補助電極
に評価回路を接続することができる。
【００１７】別の実施形態は従属請求項に記されてい
る。
る。
【００１８】本発明は多数の実施形態を許容する。
【００１９】
【実施例】本発明の実施形態のうちの１つを概略的に複
数の図に基づく図面に図示し、以下において説明する。
数の図に基づく図面に図示し、以下において説明する。
【００２０】図１に図示された湿度センサは、風防ガラ
ス２の外側の面の上に設けられ導電性抵抗層として形成
された２つの主電極１及び１´から構成されている。こ
の２つの主電極１及び１´は櫛状に形成されており、そ
の櫛の歯によって、歯の間に僅少な幅の隙間のみがある
ように互いにかみ合っている。各主電極１及び１´は、
接続部分３及び３´を有し、この接続部分３及び３´
は、風防ガラス２の上部端縁部４を回り込んで風防ガラ
ス２の内側の面に導かれており、この主電極１及び１´
に異なる電位を接続することができる。
ス２の外側の面の上に設けられ導電性抵抗層として形成
された２つの主電極１及び１´から構成されている。こ
の２つの主電極１及び１´は櫛状に形成されており、そ
の櫛の歯によって、歯の間に僅少な幅の隙間のみがある
ように互いにかみ合っている。各主電極１及び１´は、
接続部分３及び３´を有し、この接続部分３及び３´
は、風防ガラス２の上部端縁部４を回り込んで風防ガラ
ス２の内側の面に導かれており、この主電極１及び１´
に異なる電位を接続することができる。
【００２１】窓ガラスが乾いている状態では、主電極１
及び１´の空間的間隔によって、十分な電気的絶縁性を
得る。従って、ここに図示したセンサ構造は、乾いた状
態では高い全抵抗値を有する。
及び１´の空間的間隔によって、十分な電気的絶縁性を
得る。従って、ここに図示したセンサ構造は、乾いた状
態では高い全抵抗値を有する。
【００２２】ウィンドウ・ワイパ制御のための評価回路
は、このセンサ構造の全抵抗値の変化を監視する。この
全抵抗値は湿度が上がるにつれて低下する。
は、このセンサ構造の全抵抗値の変化を監視する。この
全抵抗値は湿度が上がるにつれて低下する。
【００２３】風防ガラス２に落ちてくる水滴により歯
１、１´の間の隙間が橋絡されることによって、歯１、
１´は導通接続する。この歯１、１´の検出可能な抵抗
値は、隙間を橋絡する水滴の量に依存する。
１、１´の間の隙間が橋絡されることによって、歯１、
１´は導通接続する。この歯１、１´の検出可能な抵抗
値は、隙間を橋絡する水滴の量に依存する。
【００２４】電極１及び１´の歯の幅の大きさは、１０
００μmのオーダーでよく、この歯の間の隙間の幅の大
きさは、４００μmのオーダーでよい。
００μmのオーダーでよく、この歯の間の隙間の幅の大
きさは、４００μmのオーダーでよい。
【００２５】接続部分３及び３´を含む主電極１及び１
´は、有利には、クロム及び窒化クロムから成る。クロ
ム及び窒化クロムは原子層の厚さが薄く、スパッタ・エ
ッチング法で窓ガラス上に設けられる。しかし、イオン
注入法、薄膜法のような別の製造方法、又は導電性の構
造を担うフォイルを載せる方法も考えられる。
´は、有利には、クロム及び窒化クロムから成る。クロ
ム及び窒化クロムは原子層の厚さが薄く、スパッタ・エ
ッチング法で窓ガラス上に設けられる。しかし、イオン
注入法、薄膜法のような別の製造方法、又は導電性の構
造を担うフォイルを載せる方法も考えられる。
【００２６】２つの主電極３及び３´の中間に補助電極
５が設けられている。この補助電極５は、同様に風防ガ
ラス２の上部端縁部４を回り込んで風防ガラス２の内側
の面に導かれている。
５が設けられている。この補助電極５は、同様に風防ガ
ラス２の上部端縁部４を回り込んで風防ガラス２の内側
の面に導かれている。
【００２７】接続部分３及び３´を含む主電極１及び１
´並びに補助電極５は、全長にわたって波状に形成され
ている。この結果、この区間の導体線路の幅は絶えず変
化する。電極の縁をこのように波状に形成することによ
り、導体線路の有効な長さ及び有効な断面積は変化す
る。これはセンサの全抵抗値の変化を結果としてもたら
す。
´並びに補助電極５は、全長にわたって波状に形成され
ている。この結果、この区間の導体線路の幅は絶えず変
化する。電極の縁をこのように波状に形成することによ
り、導体線路の有効な長さ及び有効な断面積は変化す
る。これはセンサの全抵抗値の変化を結果としてもたら
す。
【００２８】電極１、１´、５は、選択された外側の輪
郭線に応じて幾何学的に長さが伸長される。半円が相互
に並んでいるように形成すると、導体線路の伸長率はπ
/２となる。
郭線に応じて幾何学的に長さが伸長される。半円が相互
に並んでいるように形成すると、導体線路の伸長率はπ
/２となる。
【００２９】通常の抵抗器の構造は、７０〜８０cm2の
面積を有し、導体線路の有効な長さは、ほぼ６mであ
る。同じ面積の場合、本発明の抵抗器の構造の有効な長
さは、ほぼ１０mである。
面積を有し、導体線路の有効な長さは、ほぼ６mであ
る。同じ面積の場合、本発明の抵抗器の構造の有効な長
さは、ほぼ１０mである。
【００３０】主電極１及び１´の歯だけを相応に形成す
ることも可能である。
ることも可能である。
【００３１】図１に図示されたセンサの構造は、スパッ
タ・エッチング法によって製造されたものである。この
場合、主電極及び補助電極を形成する網点は、光を通す
ように形成されている。
タ・エッチング法によって製造されたものである。この
場合、主電極及び補助電極を形成する網点は、光を通す
ように形成されている。
【００３２】評価回路の各電気的接点と接続させるため
に、各主電極３、３´及び補助電極５にろう付け層２３
が、焼き付け可能な銀フリット又はガラス・フリットの
形で設けられている。しかし、ろう付け層２３を超音波
によっても窓ガラス２に固着することができる。
に、各主電極３、３´及び補助電極５にろう付け層２３
が、焼き付け可能な銀フリット又はガラス・フリットの
形で設けられている。しかし、ろう付け層２３を超音波
によっても窓ガラス２に固着することができる。
【００３３】図２には、主電極３を例としてこの種の接
続を概略的に図示したものである。ろう付け層２３は、
ろう付け箇所を介して、主電極３を、評価回路に接続す
るケーブル２２の心線２１に接続させる。
続を概略的に図示したものである。ろう付け層２３は、
ろう付け箇所を介して、主電極３を、評価回路に接続す
るケーブル２２の心線２１に接続させる。
【００３４】自動車の風防ガラスの上部端縁部の水分及
び塩分の堆積物によって形成される分路抵抗のみを測定
するように、補助電極５は風防ガラス２の端縁部４を被
覆するゴム６の下に設けられている。従って、さらに、
補助電極５が主電極と電気的接触を持たないことが保証
される。
び塩分の堆積物によって形成される分路抵抗のみを測定
するように、補助電極５は風防ガラス２の端縁部４を被
覆するゴム６の下に設けられている。従って、さらに、
補助電極５が主電極と電気的接触を持たないことが保証
される。
【００３５】図３に図示された装置によって、窓ガラス
の湿度を抵抗センサを用いて求める。この場合、主電極
１及び１´の接続部分３及び３´は、導線７及び８を介
して回路１０に接続されている。この回路１０は、それ
自体は公知のやり方で、窓ガラス２の湿度に起因する抵
抗の変化を電圧信号Ｓ１に変換する。
の湿度を抵抗センサを用いて求める。この場合、主電極
１及び１´の接続部分３及び３´は、導線７及び８を介
して回路１０に接続されている。この回路１０は、それ
自体は公知のやり方で、窓ガラス２の湿度に起因する抵
抗の変化を電圧信号Ｓ１に変換する。
【００３６】補助電極５は、導線９を介して、主電極１
の接続部分３と共に回路１１に接続されている。この回
路１１は、水分及び塩分の残留物に依存して変化する部
分抵抗を電圧信号Ｓ２に変換する。
の接続部分３と共に回路１１に接続されている。この回
路１１は、水分及び塩分の残留物に依存して変化する部
分抵抗を電圧信号Ｓ２に変換する。
【００３７】両方の回路１０及び１１には、電源端子１
５、干渉電圧フィルタ１２及び安定化回路１３を介し
て、動作電圧が供給される。回路１０及び１１の出力電
圧Ｓ１及びＳ２は、マイクロコンピュータ１５のアナロ
グ・デジタル変換器１４に供給される。
５、干渉電圧フィルタ１２及び安定化回路１３を介し
て、動作電圧が供給される。回路１０及び１１の出力電
圧Ｓ１及びＳ２は、マイクロコンピュータ１５のアナロ
グ・デジタル変換器１４に供給される。
【００３８】マイクロコンピュータ１５は、コントロー
ル・スイッチ１６に接続されており、このコントロール
・スイッチ１６は、有利にはコンビネーション・スイッ
チとして構成されており、連続動作及び自動動作のため
の制止位置を有している。リレー段１７を介して、ウィ
ンドウ・ワイパ用モータ１８がマイクロコンピュータ１
５の出力側に接続されている。ウィンドウ・ワイパ用モ
ータ１８は、ここには図示されていない駆動部を介し
て、それ自体は公知のやり方で、ワイパ・アーム１９に
連結されている。このワイパ・アーム１９は、洗うべき
領域２０一面を拭き取る。
ル・スイッチ１６に接続されており、このコントロール
・スイッチ１６は、有利にはコンビネーション・スイッ
チとして構成されており、連続動作及び自動動作のため
の制止位置を有している。リレー段１７を介して、ウィ
ンドウ・ワイパ用モータ１８がマイクロコンピュータ１
５の出力側に接続されている。ウィンドウ・ワイパ用モ
ータ１８は、ここには図示されていない駆動部を介し
て、それ自体は公知のやり方で、ワイパ・アーム１９に
連結されている。このワイパ・アーム１９は、洗うべき
領域２０一面を拭き取る。
【００３９】マイクロコンピュータ１５は、均等な時間
間隔で信号Ｓ１及びＳ２を評価する。水分及び塩分の堆
積物が主電極の間に均一にたまり、補助電極５が主電極
の接続部分３及び３´の間の中間に配置されると仮定す
ると、信号Ｓ２は分路抵抗の半分の値に相応するので、
この測定値を２倍した後で、これを信号Ｓ１によって表
されるセンサ構造の全抵抗値から差し引く。ウィンドウ
・ワイパ１９は、この差に依存して制御される。この
際、マイクロコンピュータ１５は、測定及び測定値の補
正を行う。
間隔で信号Ｓ１及びＳ２を評価する。水分及び塩分の堆
積物が主電極の間に均一にたまり、補助電極５が主電極
の接続部分３及び３´の間の中間に配置されると仮定す
ると、信号Ｓ２は分路抵抗の半分の値に相応するので、
この測定値を２倍した後で、これを信号Ｓ１によって表
されるセンサ構造の全抵抗値から差し引く。ウィンドウ
・ワイパ１９は、この差に依存して制御される。この
際、マイクロコンピュータ１５は、測定及び測定値の補
正を行う。
【図１】本発明の湿度センサの平面図である。
【図２】電極の接続を示す概略図である。
【図３】自動車のウィンドウ・ワイパ制御のためのブロ
ック図である。
ック図である。
【符号の説明】 １ 主電極 １´ 主電極 ２ 風防ガラス ３ 接続部分 ３´ 接続部分 ４ 端縁部 ５ 補助電極 ６ ウェザー・シールのゴム ７ 導線 ８ 導線 ９ 導線 １０ 回路 １１ 回路 １２ 干渉電圧フィルタ １３ 安定化回路 １４ アナログ・デジタル変換器 １５ マイクロコンピュータ １６ コントロール・スイッチ １７ リレー段 １８ ウィンドウ・ワイパ用モータ １９ ワイパ・アーム ２０ 拭き取り領域 ２１ 心線 ２２ ケーブル ２３ ろう付け層
Claims (13)
- 【請求項１】 間隔をおいて配置された２つの主電極を
有する湿度センサであって、 前記２つの主電極は、自動車の窓ガラスの外側の、ウィ
ンドウ・ワイパが拭き取ることができる範囲内に配置さ
れ、湿度に依存する抵抗を検出するための評価回路に接
続されている湿度センサにおいて、 窓ガラス（２）及び/又はウェザー・シール（６）の領
域の残留物によって形成される分路抵抗を検出するため
に、ウィンドウ・ワイパが拭き取る範囲の外の、２つの
主電極（３、３´）の間に、補助電極（５）を配置し、 前記主電極（３、３´）及び補助電極（５）を評価回路
に接続することを特徴とする湿度センサ。 - 【請求項２】 補助電極（５）を上部窓ガラス端縁部
（４）のすぐ近傍に配置することを特徴とする請求項１
記載の湿度センサ。 - 【請求項３】 補助電極（５）を完全にウェザー・シー
ル（６）の下に配置することを特徴とする請求項２記載
の湿度センサ。 - 【請求項４】 補助電極（５）を部分的にウェザー・シ
ール（６）の下に配置することを特徴とする請求項２記
載の湿度センサ。 - 【請求項５】 補助電極（５）を、自動車の窓ガラス
（２）の両方の主電極（３、３´）の間のほぼ中間に配
置することを特徴とする請求項１〜４までのうち１項記
載の湿度センサ。 - 【請求項６】 少なくとも１つの主電極（１、１´；
３、３´）及び/又は補助電極（５）の幅を、前記主電
極及び/又は補助電極の長さにわたって、一定にならな
いように形成することを特徴とする請求項１〜５までの
うち１項記載の湿度センサ。 - 【請求項７】 主電極（１、１´；３、３´）及び/又
は補助電極（５）の幅を、前記主電極及び/又は補助電
極の全長にわたって、変化させることを特徴とする請求
項６記載の湿度センサ。 - 【請求項８】 主電極（１、１´；３、３´）及び/又
は補助電極（５）のの少なくとも一方の端縁部を、波状
又はメアンダ状に形成することを特徴とする請求項７記
載の湿度センサ。 - 【請求項９】 導電性電極（１、１´；３、３´）を、
スパッタリング・エッチング法、薄膜法、導電性の構造
を担うフォイルを用いるか又はイオン注入法によって自
動車の窓ガラス（２）の上に製造することができること
を特徴とする請求項１〜８までのうち１項記載の湿度セ
ンサ。 - 【請求項１０】 主電極（１、１´；３、３´）及び/
又は補助電極（５）を、自動車の窓ガラス（２）の窓ガ
ラス端縁部（４）を回り込んで前記窓ガラス（２）の内
側の面に導き、 前記主電極（１、１´；３、３´）及び/又は補助電極
（５）に評価回路を接続することができることを特徴と
する請求項１〜９までのうち１項記載の湿度センサ。 - 【請求項１１】 電極（１、１´；３、３´）を評価回
路の電気的接点と接続させるために、前記電極の領域の
前記窓ガラス（２）上にろう付け層（２３）を塗付する
ことを特徴とする請求項１０記載の湿度センサ。 - 【請求項１２】 ろう付け層（２３）を超音波を用いて
窓ガラス（２）に固着することができる請求項１１記載
の湿度センサ。 - 【請求項１３】 ろう付け層（２３）は、窓ガラス
（２）の上に焼き付けることができるガラス・フリット
又は銀フリットであることを特徴とする請求項１１記載
の湿度センサ。
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JPH09178685A (ja) |
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-
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-
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