[发明专利]风挡监测系统

说明书

技术领域

本公开内容涉及一种风挡监测系统，该风挡监测系统特别地但不限于在车辆中使用。本发明的方面涉及一种风挡监测系统、一种风挡清洁系统、一种包括该风挡清洁系统的车辆、一种监测风挡的方法和一种清洁风挡的方法。

背景技术

车辆(例如，汽车等)包括支撑多个风挡的框架。风挡是涵盖前挡风玻璃、后挡风玻璃或者侧窗(其可以是多个)的本领域的术语。风挡可以包括叠层结构，或者风挡可以是单片玻璃。风挡提供多种功能，包括隔离车辆的内部环境与外部环境，同时提供两者之间的可视交流。

风挡的表面容易受到污染，这会导致可见度的降低。水基污染物是最常见的，并且是由于车辆的内部环境与外部环境之间的湿度和温度差异导致的。例如，在非常寒冷的天气里，来自乘客的呼吸和/或潮湿衣物的湿气会凝结在风挡的内表面上。在凝结物覆盖较大面积的风挡时，从可见度的角度来看这种凝结物会造成问题。造成问题的风挡污染物的另一个示例是在特别寒冷的天气里的风挡的外表面上的冰。

通常，车辆设置有加热设备，可以操作加热设备来清除这种污染物。一种这样的加热设备包括风机。

另一种加热设备可以包括加热元件，该加热元件包括嵌入到叠层玻璃中的一系列导电的平行导线。导线通过从电能到热能的能量转换来加热玻璃。作为导电的导线的替代方案，可以按类似的方式使用导电片(例如红外反射(IRR)层)，即通过向该层施加电压以产生热。这样的系统可以通过乘客按下车辆的仪表板上的按钮来手动操作。然而，使用这种手动操作的系统需要乘客自己监测风挡。在检测到任何的污染物时，污染物的面积很可能非常大，导致需要过多的电力来清除污染物。类似地，加热元件可能在污染物被清除之后长时间地开启，导致更多的能量浪费。

已尝试了自动检测污染物的存在。

参照图1A和图1B，一种已知的系统包括风挡10，该风挡10具有安装在后视镜14的背侧(非反射侧)的组合发射器/检测器12。发射器将红外光18照射到风挡10的内表面16上。由于风挡10被定向为相对于后视镜成锐角倾斜，所以来自发射器的任何反射光20都反射离开检测器12。然而，风挡10的被光18照射的区域中的污染物22的存在使得反射分散。分散的光20a可能撞击到检测器12上。任何检测到的光都被确定为归因于表面污染物22的存在。

这样的系统是不理想的，因为分散的光20a可能不会撞击到检测器12上，并且另外仅风挡10的被光照射的区域中的污染物可以被检测到。因此，这种自动加热风挡以清除污染物的尝试不是高效节能的，因为很可能在被检测到之前就发展成了大面积的污染物。另外，如果凝结物仅存在于检测器的区域内，则可能会不必要地加热整个风挡，从而导致进一步的低能效。

还已知其他形式的风挡污染物检测系统。例如，已知用于检测风挡的内表面上的结露的露点检测系统。这种露点检测系统通过经由基于湿度和温度的计算来估计露点而工作。由于这些露点检测系统是基于计算而非直接检测，所以这些露点检测系统本质上不准确。因此，被使用于基于这种方式的露水检测清洁风挡的任何风挡清洁机构(例如，加热机构)可能会以不合时宜的方式被激活。不合时宜地激活清洁机构会浪费能量，因为风挡可能在没有露水存在时被加热，或者可能比所需时间晚地被激活，从而促使形成较难清除的相对大面积的露水。

本发明的目的是进一步改进现有技术。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种风挡监测系统。该系统可以包括风挡。该系统可以包括风挡、发射器，该发射器被布置为发射声音脉冲，以在风挡的表面上引起表面声波(SAW)。该系统可以包括传感器，该传感器被布置为接收来自风挡的表面声波。该系统可以包括检测模块，该检测模块被布置为通过所接收的声波与预期声波相比的强度衰减来检测表面污染物的存在。

SAW可以用于检测任何不平整(例如，风挡表面的污染物)，因为通过与风挡本身的玻璃进行比较，声波更容易被这种污染物吸收。能够如此可靠地检测这种污染物提供了更有效的系统，因为及早检测能够使得污染物在积累至可见度变模糊之前被去除。

风挡监测系统可以包括波导，该波导将SAW从发射器跨越风挡地传播到传感器。

跨屏传播SAW意味着风挡的更多部分可以受益于这种监测系统。

波导可以包括源反射器和接收反射器，该源反射器被布置为引导SAW离开发射器，并且沿着源发射器的长度将SAW跨越风挡地逐渐反射到接收反射器，该接收反射器被布置为将任何接收的波形反射到传感器，其中，源反射器和接收反射器被形成为沿着风挡的相对的边缘大致平行的细长条。