专利名称：用于检测状态参量的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对空间的内部尤其机动车的内部空间中的预先确定的状态参量进行检测的装置，该装置具有至少一个温度传感器和一个湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器至少部分地被壳体所包围，其中第一温度传感器具有至少一个用于抵靠在限定着所述空间的限制面上的接触面并且在壳体内部设置了至少一个用于检测空间温度的第二温度传感器。
背景技术：
前面提到的类型的装置包括特定的传感器装置并且用于检测状态参量，借助于所述状态参量对比如温室或者机动车的内部空间中的存在的环境条件作出结论。所述状态参量比如温度或者空气湿度在此借助于空间内部的传感器装置尤其连续地测量并且而后根据所测量的状态参量的强度或者大小将电气信号比如传输给空气调节装置的控制单元。而后利用所述空气调节装置又可以影响空间内的状态参量，直到所监控的状态参量与在使用地所期望的环境条件相匹配。比如从EP 1 598 224 Al中公开了一种用于对机动车的内部空间的表面的内侧上比如前挡风玻璃上的结雾进行检测的装置。利用该装置来测量机动车的内部空间中的玻璃温度和相对的空气湿度。这些测量值在此用于确定露点也就是相应的温度，对于所述温度来说空间空气再也无法吸收水份并且由此尤其在表面的内侧上出现冷凝现象。这里主要通过同时用于进行电气接触的、尤其气相沉积在有待检查的表面上的导线来热连接湿度传感器。已知的装置为了检测状态参量除了湿度传感器之外通常具有至少一个温度传感器，其中这些传感器至少部分地被壳体所包围。通常所述装置或者说传感器装置配备温度传感器，该温度传感器的温度探头通到外面也就是在壳体外部。然后利用所述温度探头尤其可以检测限定着所述空间的壁面比如窗玻璃的内侧上的温度。相反，空间温度则经常用单个地布置的温度传感器来检测，所述温度传感器布置在空间中的任意的部位或者位置上并且以传输数据的方式单独地与空气调节装置的控制单元相连接。相反，从DE 10 2008 029 145 Al中公开了一种用于检测空间空气数据的电子设备，该电子设备包括温度测量装置和湿度测量装置。所述温度测量装置具有用于测量壁体温度的第一温度传感器以及用于检测空间温度的第二温度传感器。所述温度传感器相应地只要有可能就彼此隔开地布置在彼此对置的壳体壁上，这在设备内部引起麻烦的电缆敷设。所述湿度测量装置在此具有用于测量湿度的湿度传感器，该湿度传感器同样与空间壁体隔开。所述已知的装置的设计结构由此比较复杂并且测量状态参量的传感器与检测输出信号控制单元之间的连接的实现始终比较麻烦。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于检测状态参量的装置，借助于该装置可以以简化且同时可靠的方式检测相关的状态参量。该任务的解决按本发明通过一种具有权利要求1所述特征来进行。本发明的有利的改进方案和设计方案在权利要求2到11中得到说明。用于对空间的内部尤其机动车的内部空间中的预先确定的状态参量进行检测的装置，具有至少一个温度传感器和一个湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器至少部分地被壳体所包围，其中第一温度传感器具有至少一个用于抵靠在限定着所述空间的限制面上的接触面，并且在壳体内部设置了至少一个用于检测空间温度的第二温度传感器，所述接触面是电路板的具有弹性特性的电路板区段的表面块(Flkhenstilck)，并且所述电路板区段具有多个相对于彼此折弯的表面块，其中所述温度传感器布置在所述电路板区段的不同的表面块上。借助于布置在至少部分地接纳着不同传感器的壳体内部的这样按本发明的装置或者说这样按本发明的传感器装置，有利地保证了以简单而可靠的方式检测空间内部的所需要的状态参量并且将由传感器发出的信号比如传输给控制单元。除了检测空间中的湿度之外同时可以用如此紧凑地构成的传感器装置始终可靠地不仅检测空间温度而且检测限定着所述空间的壁面的温度，从而而后可以从仅仅一个唯一的检测装置出发来触发比如温室的空气调节装置的控制单元。有利地以相对于彼此的微小的间距将传感器定位在电路板区段旁边或者说上面，由此而后可以使用具有较小的尺寸的壳体。在此所述接触面优选是电路板的具有弹性特性的电路板区段的表面块，通过该表面块可以有利地保证接触式温度传感器的接触面可靠地抵靠在用于空间的比如构造为窗玻璃的限制面的内侧上。由此在所述接触式温度传感器的接触面与所述限制面的内侧之间设置了传递机构，也就是电路板本身的表面块，其关于这一点有利地由导热的材料制成。同样可以设想，所述温度传感器的接触面直接抵靠在窗玻璃的内侧上。所述电路板区段的表面块在此相对于彼此折弯尤其直角布置，由此所述对空间温度进行检测的第二温度传感器相对于第一温度传感器具有较小但是足够的间距，由此在有待检测的测量值方面没有产生任何影响。此外，所述电路板区段具有通过相对于彼此折弯的表面块而有利地减小的尺寸，因而所述按本发明的装置只需要较小的结构空间。所述具有弹性的或者说柔性的特性的电路板区段在此也可以环状地设有至少一个在一个平面中伸展的表面块。根据本发明的一种改进方案，所述第一温度传感器的接触面通过设在所述壳体的外轮廓上的开口伸出。在壳体壁的预先确定的区域中构造开口或者说空隙，这代表着在设计上简单的方案，以便可以使所述接触式温度传感器的至少一个部分区域或者说一个区段尤其其对温度敏感的接触面与限定着所述空间的壁面的内侧相接触。所述接触式温度传感器的接触面在此优选在接纳着温度传感器的壳体的外轮廓上在两个彼此邻接的壳体部件的区域中伸出并且尤其与有待空气调节的空间的窗玻璃相接触。通过窗玻璃始终能够比较容易并且由此可靠地检测在空间的外部存在的环境条件的变化比如降水或者强烈的太阳光线，由此可以推断空间内部的依赖于此而变化的空气含水量。由此可以有利地通过所述空气调节装置的相应的调节来将空间的内部的空气含水量保持恒定。此外，所述壳体具有用于通过所述壳体导引的气流的通孔，在所述气流中布置了所述温度传感器中的至少一个。由于降水在所述限制面上检测到的温度通常较快地下降并且同时空气含水量上升，尤其在降水时可以借助于设置在壳体中的通孔产生穿过所述装置的定向的或者说得到导引的气流。由此从空气调节装置中输出的新鲜空气可以直接流到布置在所述壳体内部的用于检测空间温度的环境温度传感器上，由此较快地检测由此产生的温度变化。在此有利地避免通过在壳体中存在的温滞现象(Temperaturstau)引起的歪曲的测量值并且由此避免检测到与实际存在的实际值有偏差的数值。优选所述电路板区段构造为用于通过所述壳体来导引的气流的通道段(Kanalstuck),由此保证空间空气直接从至少测量空间温度的温度传感器的旁边流过。为此将所述温度传感器和湿度传感器布置在所述构成电路板区段的表面块的内侧上，这可靠地保证了与通过所述装置导引的气流相接触。作为替代方案或者可选方案，根据本发明的一种改进方案，所述壳体具有用于通过该壳体来导引的气流的通孔，在所述气流中至少布置了所述湿度传感器。将湿度传感器布置在通过所述壳体来导引的气流的内部，这同样具有这样的优点，即这里可以有代表性地测量直接吹入到所述空间中的空气的空气含水量。由此又能够有利地以微小的迟延通过空气调节装置来实施所述空间中的空气含水量的调节。在此可以将通过所述壳体来导引的气流通过电路板的构造为环形的区段从壳体中的构造为入口的通道导引到构造为出口的第二通道。优选所述温度传感器中的至少一个是NTC电阻，该NTC电阻的使用提供一种有利的简单的用于对空间温度或者限定着所述空间的壁面的内侧上的温度进行检测的方案。为构成也作为热敏电阻而熟知的NTC电阻，比如使用半导体材料或者其它的具有负的温度系数的合金，所述合金在温度较高时导引气流的性能优于在温度低时。所检测到的状态参量的变化由此始终引起比如通过用于对空间温度进行检测的环境温度传感器或者说接触式温度传感器发出的输出信号的直接的变化。NTC电阻在这种情况下可以在处于-80°C与250°C之间的测量范围内使用，从而始终毫无问题地保证了自然出现的状态参量的检测。当然所述温度传感器中的至少一个构造为用于无接触的温度测量的热电堆这种做法也属于本发明的范围。在这种情况下，尤其在红外光谱范围内进行所定义的内部空间区域比如物体的表面的扫描。由被扫描的区域发出的热辐射被比如构造为热电堆的环境温度传感器检测到并且被转换为优选电气的输出信号。热电堆的使用由此具有这样的优点，即可以有利地有针对性地在所述按本发明的装置的壳体的外部来检测空间温度。然后可能以稍许的迟延检测到空间温度的变化，因为首先被扫描的物体的本体温度必须与变化的空气温度相匹配。除了所述温度传感器和湿度传感器之外，在所述壳体中优选接纳着至少一个阳光传感器，借助于该阳光传感器可以以有利的方式检测太阳光线并且据此推断出入射到或者说作用于所述空间的阳光负荷以及由此引起的空间温度的升高。通过太阳光线的强度的检测，其中其检测尤其在尤其窗玻璃、限定着所述空间的壁面的让可见光通过的区域中进行，借助于所述空气调节装置的与所述装置相耦合的控制单元可以提早应对由于阳光负荷的增加而变化的状态参量比如内部空间温度。根据本发明的另一种改进方案，作为所述温度传感器和湿度传感器的补充设置了雨水传感器，该雨水传感器尤其在与优选布置在窗玻璃的内侧上的接触式温度传感器组合中一方面可以提早并且另一方面可以可靠地探测到可能的降水。为具有至少一个用于对预先确定的状态参量进行检测的与用于对机动车内部空间进行空气调节的空气调节装置的至少一个控制单元相耦合的装置的机动车申请独立的保护，对于该机动车来说按本发明规定，所述装置按照权利要求1到9中任一项来构成。借助于这样按本发明的用于对机动车内部的相关的状态参量进行检测的装置，可以对机动车的空气调节装置进行有利的控制或者说调节，从而始终可以为处于机动车内部的人员调节舒适的空气条件。在此可以相应提早地应对能够相应可靠地检测到的可能的变化的影响，从而可以在不依赖于机动车外部的环境条件的情况下始终比较稳定地保持机动车内部的状态参量。优选所述装置配属于机动车前挡风玻璃尤其机动车前挡风玻璃的内侧，这代表着一种最佳的用于将所述按本发明的装置布置在机动车内部的方案。通过所述机动车前挡风玻璃可以容易且由此可靠地检测或者说探测到降水或者照到机动车上的太阳光线。
在附图中示出了本发明的一种可能的实施例，从该实施例中获得其它的本发明的特征。附图示出如下
图1是按本发明的装置连同封闭的壳体的透视图2是按图1的按本发明的装置的俯视图，其中壳体打开、无盖板并且电路板露在外
图3是按图1与图2的装置的电路板连同布置在电路板上的传感器的透视图；图4是测量情况的图表，该图表具有玻璃温度、空间温度以及玻璃的相对湿度的所检测到的数值；并且
图5是一张图表，该图表具有空间空气湿度以及露点的在图4中的图表的基础上计算的数值。
具体实施例方式用1表示传感器装置2的壳体(图2)。这个壳体1具有接纳部分3和盖板4，所述接纳部分3和盖板4以能够松开的方式彼此相连接。所述盖板4基本上构造为圆形并且在所构成的圆的中心区域中具有穿孔5。所述接纳部分3具有圆形的第一接纳区域3’和长形的第二连接区域3’，。为了连接所述接纳部分3和盖板4，设置了三个止动连接件6、6’、6’ ’和两个插塞连接件7、7’。所述接纳部分3具有所述止动连接件6、6’、6’，的三个止动元件，在这三个止动元件中所述止动连接件6、6’的两个止动元件在所述长形的连接区域3’’上布置在所述连接区域3’，的安置在接纳区域3’上的第一端部上，并且所述止动连接6’ ’的第三止动元件在所述圆形的接纳区域3’上布置在与所述长形的连接区域3’’对置的一侧上。此外，在所述圆形的接纳区域3’的外部的圆周上布置了所述两个插塞连接件7、7’的接纳口。所述盖板4相应地具有与所述止动元件和接纳口相对应的止动凸鼻和插接元件。此外，所述接纳部分3的长形的连接区域3’’的自由的第二端部具有用于进行数据传输并且用于固定传感器装置2的插塞连接器8。在所述壳体1的内部，在所述接纳部分3的接纳区域3’上布置了电路板9，所述电路板9以电路板区段9’在所述接纳部分3的长形的连接区域3’’中延伸。所述连接区段9’以处于所述盖板4与插塞连接器8之间的部分区域从所述壳体1中伸出。为了将所述电路板9保持定位在所述接纳部分3中，所述接纳部分3具有与所述电路板9中的空隙对应的销。所述具有传感器装置2的电路板9的结构在图2和图3中示出。所述电路板9构造为圆形并且具有比所述接纳部分3的圆形的接纳区域3’的内直径稍小的直径。所述圆形的电路板9围绕着其中心区域总共具有七个相对于电路板9成角度地定位的表面，所述表面相对于所述中心区域几乎具有相同的间距。在这些表面上布置了光学元件。所述电路板9的定位的表面上的七个光学元件中的四个是对红外辐射进行检测的接收二极管10、10’、10’ ’、10’ ’ ’，其中所述接收二极管尤其以相对于彼此错移了 90°的角度围绕着所述电路板的中心区域来布置。在所述中心区域中，所述电路板9具有雨水传感器，在功能上为该雨水传感器配有所述接收二极管10、10’、10’’、10’’’和一个发送单元12。所述发送单元12发出比如在玻璃上反射的红外辐射，所述红外辐射根据水对玻璃进行润湿的情况而变化并且而后被所述接收二极管10、10’、10’’、10’’’所接收。在所述电路板9的两个其余的对置的定位的表面上分别布置一个阳光传感器11、11’，利用所述阳光传感器11、11’能够检测太阳光线的方向。此外，在所述发送单元12与所述接纳部分3的连接区域3’，之间，在所述电路板9上布置了环境光传感器13，该环境光传感器13检测其探测区域中的亮度。在所定位的与所述发送单元12和环境光传感器13处于一条直线上的表面上布置了前端光传感器14。这个构造为能够开关的光电二极管并且由此对至少两个不同的光谱范围内的辐射进行检测的前端光传感器14 一方面可以识别在相对于传感器装置2的预先确定的距离内的亮度，并且另一方面能够识别反射的光线信号。所述传感器的检测锥的张开角尤其通过所述盖板4中的穿孔5的尺寸并且由相应的光传感器13、14的相对于穿孔5的位置或者布置情况来预先设定。所述电路板区段9’多次分别折弯了 90°并且通过开口以处于盖板4与插塞连接器8之间的接触面15凸出，所述插塞连接器8构成所述电路板9的能够在图1中看出的部分区域。在所述接触面15上安置了所述连接区段9’的两个垂直于所述接触面15并且垂直于所述电路板9来布置的表面块15’、15’ ’，其中所述表面块15’将构造为接触面的表面块15与电路板9连接起来。电路板区段9’的结构尤其在图3中看得清楚，其中所述两个表面块15’、15’’平行于所述接纳部分3的长形的连接区域3’’的内壁来布置。在所述电路板区段9’的表面块的内侧上布置了用于对空间温度或者空气温度进行检测的温度传感器16以及用于对表面温度以及空间湿度或者空气湿度进行检测的组合的湿度及温度传感器17。所述组合的温度及湿度传感器17在此布置在从所述壳体1中伸出的表面块15上，而所述用于对空间或者空气温度进行检测的温度传感器16则布置在所述电路板区段9’的垂直于所述电路板9构成的表面块15’上。所述传感器装置2的这种实施方式布置在机动车的挡风玻璃的内侧上，其中具有盖板4的一侧朝向机动车的挡风玻璃并且所述接纳部分3的长形的连接区域3’，沿行驶方向取向。所述前端光传感器14的探测区域由此具有基本上沿机动车的行驶方向定向的检测锥，而所述环境光传感器13则具有探测区域，该探测区域拥有基本上向上取向的检测锥。利用由所述环境光传感器13和前端光传感器14所检测到的数据比如可以实施与机动车的相应的行驶状况相匹配的行驶灯光控制。在此同样可以识别影响视野的环境条件比如雾、雪或者类似环境条件。在图4和5中示出了一种示范性的测量情况，其中在图4中绘出了借助于所述温度及湿度传感器16、17检测到的测量参量并且图5示出了从中算出的特征参量，在此比如需要所述特征参量用于控制空间中的空调器。在此主要测量玻璃温度18、空间温度19和玻璃20上的相对湿度。如可以从图4的图表中看出的一样，玻璃温度和空间温度在所测量的时段里几乎保持恒定，相反玻璃上的所测量相对湿度则发生变化。如可以从图5中清楚地看出的一样，在这方面空间内部21中的从所检测到的测量参量中计算的相对空气湿度发生改变。根据所算出的或者说所确定的空间空气湿度21，同样计算在这方面随时间变化的露点22。在此这两条曲线具有类似的走向，其中露点的关于时间轴的曲线走向的变化未经受和所计算的相对的空间湿度的曲线走向一样剧烈的变化。
权利要求
1.用于对空间的内部尤其机动车的内部空间中的预先确定的状态参量进行检测的装置，该装置具有至少两个温度传感器和一个湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器至少部分地被壳体所包围，其中第一温度传感器具有至少一个用于抵靠在限定着所述空间的限制面上的接触面，并且在壳体内部设置了至少一个用于检测空间温度的第二温度传感器，其特征在于，所述接触面(15)是具有弹性特性的电路板区段(9’)的表面块，并且所述电路板区段(9’)具有多个相对于彼此折弯的表面块(15、15’、15’’)，其中所述温度传感器布置在所述电路板区段(9’)的不同的表面块(15、15’)上。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一温度传感器(17)的接触面通过所述壳体(1)的外轮廓上的开口伸出。
3.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述壳体(1)具有用于通过该壳体(1)来导引的气流的通孔，在所述气流中布置了所述温度传感器(16、17)中的至少一个。
4.按权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于，所述电路板区段(9’)构造为用于通过所述壳体(1)来导引的气流的通道段。
5.按权利要求1到4中任一项所述的装置，其特征在于，所述壳体(1)具有用于通过该壳体来导引的气流的通孔，在所述气流中至少布置了所述湿度传感器(17)。
6.按权利要求1到5中任一项所述的装置，其特征在于，所述温度传感器(16、17)中的至少一个是NTC电阻。
7.按权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，所述温度传感器(16、17)中的至少一个构造为用于无接触的温度测量的热电堆。
8.按权利要求1到7中任一项所述的装置，其特征在于，在所述壳体(1)中接纳着至少一个阳光传感器(11、11’)。
9.按权利要求1到8中任一项所述的装置，其特征在于，为所述温度传感器(16、17)配有至少一个雨水传感器(12 )。
10.机动车，具有至少一个用于对预先确定的状态参量进行检测的装置，该装置与用于对机动车内部空间进行空气调节的空气调节装置的至少一个控制单元相耦合，其特征在于，所述装置按照权利要求1到9中任一项来构成。
11.按权利要求10所述的机动车，其特征在于，所述装置配属于机动车前挡风玻璃。
全文摘要
本发明涉及一种用于对空间的内部尤其机动车的内部空间中的预先确定的状态参量进行检测的装置，该装置具有至少一个温度传感器和一个湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器至少部分地被壳体所包围，其中第一温度传感器具有至少一个用于抵靠在限定着所述空间的限制面上的接触面并且在壳体内部设置了至少一个用于检测空间温度的第二温度传感器。在此所述接触面是电路板的具有弹性特性的电路板区段的表面块，其中所述电路板区段具有多个相对于彼此折弯的表面块，并且所述温度传感器布置在不同的表面块上。
文档编号G01D21/02GK102374877SQ20111019071
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月8日 优先权日2010年7月8日
发明者施拉尔曼 A., 米勒 A., 帕洛克斯 J., 吕特克 O., 佩塔施 T., 尼曼 T. 申请人:赫拉胡克公司
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