CN101849173A - 用于检测车辆的有雾气的窗户的设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于车辆窗户的雾气感测设备。该雾气感测设备包括：温度/湿度传感器模块，该温度/湿度传感器模块包括用于测量车辆窗户的玻璃表面的温度的玻璃表面温度传感器，和用于测量车辆窗户的玻璃表面周围的相对湿度的湿度传感器；柔性印刷电路板，在该柔性印刷电路板上安装有所述温度/湿度传感器模块，玻璃表面温度传感器的温度测量部分与该柔性印刷电路板接触，且该柔性印刷电路板上形成有被连接到玻璃表面温度传感器的电极端和湿度传感器的电极端的传导图形；基底组件，该基底组件具有用于温度/湿度传感器模块穿过的通孔和连接到传导图形的连接端；以及覆盖基底组件的壳体，所述基底组件介于壳体和柔性印刷电路板之间。

Description

用于检测车辆的有雾气的窗户的设备
技术领域
本发明涉及用于车辆窗户的雾气感测设备，并且更具体地，涉及能够通过准确地测量车辆窗户的玻璃表面的温度来有效防止在车辆窗户上形成雾气的用于车辆窗户的雾气感测设备。
背景技术
一般来说，车辆装备有用于防止在车辆的窗户上形成雾气的传感器。该传感器被连接到车辆的空调系统以自动除去形成在车辆的窗户上的雾气，从而有助于安全驾驶。
在国内和国外都开发了用于防止在车辆窗户上形成雾气的各种设备。这种设备的一个示例在德尔福公司(Delphi Corp.)的、题为“an integrated glassfog sensor unit”的美国专利No.6,422,062中被公开。在传统技术中，集成的玻璃雾气传感器单元包括玻璃表面温度传感器、周围空气温度传感器和相对湿度传感器，并通过将相对湿度传感器邻近周围空气温度传感器放置来测量相同地点处的湿度和温度，以获得精确的露点(dew point)温度。
发明内容
然而，在传统技术中，由于玻璃表面温度传感器的温度测量部分经由粘结层被附着到玻璃表面来测量玻璃表面的温度，所以当粘结层被附着到弯曲的玻璃表面时，在温度测量部分和粘结层之间可能会形成间隙。当温度测量部分和粘结层等之间夹有异物时，可能使玻璃表面温度传感器测量到错误的温度值，从而可能使雾气形成在玻璃表面上。
本发明提供了一种小型雾气感测设备，该雾气感测设备通过准确地测量玻璃表面的温度来有效地防止在玻璃表面上形成雾气。
如上所述，根据本发明的雾气感测设备能够通过准确地测量车辆窗户的玻璃表面的温度以获得精确的露点温度，从而防止在与车辆的空调系统连接的车辆窗户上形成雾气，
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的用于车辆窗户的雾气感测设备的透视图；
图2是在图1中示出的雾气感测设备的分解透视图；
图3是包括在图2中示出的雾气感测设备中的柔性印刷电路板(FPCB)的接线图；以及
图4是附着到车辆窗户的玻璃表面的图1中示出的雾气感测设备的截面图。
具体实施方式
根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆窗户的雾气感测设备，包括：温度/湿度传感器模块，该温度/湿度传感器模块包括用于测量车辆窗户的玻璃表面的温度的玻璃表面温度传感器，和用于测量车辆窗户的玻璃表面周围的相对湿度的湿度传感器；柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板上安装有温度/湿度传感器模块，玻璃表面温度传感器的温度测量部分与该柔性印刷电路板接触，且该柔性印刷电路板上形成有被连接到玻璃表面温度传感器的电极端和湿度传感器的电极端的传导图形(conductive pattern)；基底组件，该基底组件具有用于温度/湿度传感器模块穿过的通孔和连接到传导图形的连接端；以及覆盖基底组件的壳体，所述基底组件介于壳体和柔性印刷电路板之间。
图1是根据本发明的实施方式的用于车辆窗户的雾气感测设备的透视图，以及图2是图1中示出的雾气感测设备的分解透视图。
参考图1和图2，用于车辆窗户的雾气感测设备100包括温度/湿度传感器模块110、柔性印刷电路板(FPCB)120、基底组件130和壳体140。
温度/湿度传感器模块110包括用于测量车辆窗户的玻璃表面10(参见图4)的温度的玻璃表面温度传感器，和用于测量玻璃表面10周围的相对湿度的湿度传感器。玻璃表面温度传感器可以是热敏电阻或者任何其他公知的温度传感器。玻璃表面温度传感器的温度测量部分是暴露的，并且两个电极端从玻璃表面温度传感器延伸出。这里，温度测量部分可以是电极端的一部分。而且，湿度传感器可以是电容性湿度传感器。如果湿度传感器是电容性湿度传感器，则湿度传感器包括两个电极和其间的吸湿性高分子薄膜。同样地，电极端从湿度传感器延伸出。
同时，温度/湿度传感器模块110可以是使用微电子机械系统(MEMS)技术的微电子机械系统(MEMS)类型的传感器，从而可以小型化。由于温度/湿度传感器模块110小型化，所以温度/湿度传感器模块110接触的玻璃表面区域受玻璃表面的曲面的影响比较小。过滤器111可以被安装在进气通道中，所述进气通道形成在温度/湿度传感器模块110的湿度传感器中。过滤器111从通过壳体140的进气孔142提供的空气中除去异物，并只将湿气提供给湿度传感器。过滤器111可以是薄膜过滤器。薄膜过滤器可以由诸如聚四氟乙烯(PTFE)特氟纶或非编织织物的材料制成。
温度/湿度传感器模块110安装在柔性印刷电路板120上。柔性印刷电路板120与玻璃表面温度传感器的温度测量部分接触，从而来自柔性印刷电路板120的热量可以被直接传递到玻璃表面温度传感器的温度测量部分。也就是，由于热量通过具有相对较大区域的柔性印刷电路板120从玻璃表面10被传递到玻璃表面温度传感器的温度测量部分，并且柔性印刷电路板120可以在沿着玻璃表面10的曲面被弯曲的情况下被附着到粘结层150(该粘结层将在后面描述)，从而来自玻璃表面10的热量可以被传递到玻璃表面温度传感器的温度测量部分而没有热量损失。所以，能够准确地测量玻璃表面10的温度，并有效地防止在玻璃表面10上形成雾气。
为了将热量从柔性印刷电路板120传递到温度测量部分而没有热量损失，柔性印刷电路板120还可以包括传导部分124，该传导部分124在柔性印刷电路板120接触温度测量部分的部分由传导材料制成，如图3所示。由于如果柔性印刷电路板120太厚，则玻璃表面10的热量传递变差，且温度测量误差增大，所以优选的是柔性印刷电路板120的厚度小于0.1mm。
柔性印刷电路基板120包括用于将玻璃表面温度传感器和湿度传感器的各个电极端与基底组件130的连接端134相连接的传导图形122。这里，传导图形122可以是铜箔图形。如图3中所示，传导图形122形成在基板121上，并包括引线端123，该引线端123以相应于基底组件130的连接端134而被暴露的方式形成在基板121的边缘部分上。
基底组件130包括通孔131，温度/湿度传感器模块110穿过该通孔131。连接端134通过焊接等方式而被连接到柔性印刷电路板120的传导图形122，也就是，被连接到柔性印刷电路板120的引线端123，同时温度/湿度传感器模块110被插入通孔131。如果只在连接端134和引线端123之间进行焊接，则连接端134和引线端123之间的结合可能不牢固。为了牢固连接端134和引线端123之间的结合，通过在柔性印刷电路板120与基底组件130相接触的部分形成多个孔，用环氧树脂填充所述孔，并使环氧树脂硬化，柔性印刷电路板120可以与基底组件130更紧得耦合。
由于温度/湿度传感器模块110被插入基底组件130的通孔131中，并通过柔性印刷电路板120与基底组件130耦合，所以雾气感测设备100很容易地附着在车辆窗户的玻璃表面10上，同时具有很小型的结构。
而且，基底组件130包括通过焊接等方式而被连接到壳体140的连接器端144(该连接器端144将在后面描述)的基底端135。
同时，为了获得精确的露点温度，可以提供用于测量车辆的内部温度的内部温度传感器132。而且，基底组件130还可以包括控制电路模块133。
控制电路模块133将根据湿度传感器和内部温度传感器132所测量的值而获得的露点温度与温度/湿度传感器模块110的玻璃表面温度传感器所测量的玻璃表面温度进行比较，并根据比较结果输出雾气检测信号。
也就是，控制电路模块133根据用于通过相对湿度值和内部温度值计算露点温度的已知等式来获得露点温度。然后，控制电路模块133将露点温度与玻璃表面温度进行比较，如果露点温度高于玻璃表面温度，则确定在车辆窗户的玻璃表面10上有雾气形成，并输出雾气检测信号。雾气检测信号被提供给车辆的空调系统，从而防止在车辆窗户的玻璃表面10上形成雾气。
壳体140覆盖基底组件130，从而当柔性印刷电路板120和基底组件130被附着到车辆窗户的玻璃表面10上时保护基底组件130，这将在后面被描述。壳体140具有基底组件130可以被插入其中的凹部141。壳体140可以被机械地耦合并固定在基底组件130上，或者通过粘结层等被附着并固定在基底组件130上。
进气通道142形成在壳体140上与温度/湿度传感器模块110相对应的位置处。进气通道142使空气流入温度/湿度传感器模块110，并使空气沿着车辆窗户的玻璃表面10流入温度/湿度传感器模块110的湿度传感器。多个进气通道142可以在壳体140的对应位置形成格子形式。
用于将电力提供给控制电路模块133和用于从控制电路模块133接收数据和将数据输出到控制电路模块133的连接器143被提供在壳体140的一侧。连接器143通过连接器端而被连接到控制电路模块133。基底组件130包括基底端135，该基底端135从控制电路模块133延伸出并通过焊接等方式而被连接到连接器端144。同时，在壳体140内，孔朝着连接器端144的方向形成，以便于对连接器端144和基底端135进行焊接，并且孔被覆盖件146覆盖或者在焊接之后由注塑物质覆盖。
连接器143可以通过配线而被连接到用于控制车辆的电气设备组件的控制盒。所以，如果控制盒通过连接器143从控制电路模块133接收到雾气检测信号，则控制盒通过使用空调系统来执行除湿，以防止在车辆窗户的玻璃表面10上形成雾气。
在壳体140内，在与温度/湿度传感器模块110对应的位置上形成压力突出部145。该压力突出部145向着温度/湿度传感器模块110的方向突出。如图4中所示，当雾气感测设备100经由粘结层150被附着到车辆窗户时，压力突出部145将压力朝着车辆窗户的方向施加到温度/湿度传感器模块110，从而使柔性印刷电路板120被紧紧地黏贴到粘结层150并同时使粘结层150紧紧地黏贴到车辆窗户。从而，车辆窗户的玻璃表面10的温度可以被更准确地测量。
雾气感测设备100通过粘结层150被附着和固定到车辆窗户上。粘结层150可以在基底组件130的整个区域上延伸，从而粘结层150可以被紧紧地黏贴到车辆窗户的玻璃表面10。而且，优选地，粘结层150具有导热性以及粘结性，从而便于热量从车辆窗户的玻璃表面10传递到温度/湿度传感器模块110的玻璃表面温度传感器。而且，优选地，粘结层150由软的材料制成，从而当粘结层150被黏贴到弯曲的玻璃表面时，粘结层150可以具有足够的粘结性。
工业实用性
本发明可以被应用到用于防止在车辆窗户的玻璃表面上形成雾气的设备。

Claims (9)

1.一种用于车辆窗户的雾气感测设备，该雾气感测设备包括：
温度/湿度传感器模块，该温度/湿度传感器模块包括用于测量所述车辆窗户的玻璃表面的温度的玻璃表面温度传感器，和用于测量所述车辆窗户的玻璃表面周围的相对湿度的湿度传感器；
柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板上安装有所述温度/湿度传感器模块，所述玻璃表面温度传感器的温度测量部分与该柔性印刷电路板接触，且该柔性印刷电路板上形成有被连接到所述玻璃表面温度传感器的电极端和所述湿度传感器的电极端的传导图形；
基底组件，该基底组件具有用于所述温度/湿度传感器模块穿过的通孔和连接到所述传导图形的连接端；以及
壳体，该壳体覆盖所述基底组件，所述基底组件介于所述壳体和所述柔性印刷电路板之间。
2.根据权利要求1所述的雾气感测设备，其中所述基底组件还包括用于测量车辆的内部温度的内部温度传感器。
3.根据权利要求2所述的雾气感测设备，其中所述基底组件还包括控制电路模块，该控制电路模块将根据所述湿度传感器所测量的值和所述内部温度传感器所测量的值而获得的露点温度与所述玻璃表面温度传感器所测量的玻璃表面温度进行比较，并根据比较结果输出雾气检测信号。
4.根据权利要求3所述的雾气感测设备，其中所述壳体还包括连接器，该连接器与所述控制电路模块耦合，以将电力提供到所述控制电路模块，并从所述控制电路模块接收数据和向所述控制电路模块输出数据。
5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的雾气感测设备，其中所述柔性印刷电路板和所述基底组件通过粘结层而被附着到所述车辆窗户的玻璃表面，以及
所述粘结层具有导热性，以便于热量从所述车辆窗户的玻璃表面传递到所述温度/湿度传感器模块的玻璃表面温度传感器。
6.根据权利要求5所述的雾气感测设备，其中所述柔性印刷电路板具有小于0.1mm的厚度。
7.根据权利要求5所述的雾气感测设备，其中所述壳体还包括压力突出部，该压力突出部形成在与所述温度/湿度传感器模块对应的位置处，以用于将压力朝着所述车辆窗户的玻璃表面的方向施加到所述温度/湿度传感器模块。
8.根据权利要求1所述的雾气感测设备，其中在所述温度/湿度传感器模块的湿度传感器的进气通道中安装有过滤器，该过滤器用于从通过所述壳体的进气孔提供的空气中除去异物。
9.根据权利要求1所述的雾气感测设备，其中所述温度/湿度传感器模块是微电子机械系统(MEMS)类型的。
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