CN109017230A - 一种挡风玻璃组件和驾驶设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种挡风玻璃组件和驾驶设备，属于汽车挡风玻璃技术领域，其可解决现有的挡风玻璃除霜雪装置不透明，升温不可控的问题。本发明的挡风玻璃组件中，向透明的导电条施加一定的电压后，导电条自身会发热，由于导电条与玻璃基底相接触，故导电条的热量传递至玻璃基底，这样若玻璃基底上落有霜雪，在导电条受热后，霜雪即可融化为液态，即其利用将导电条加热的方式去除玻璃基底上的霜雪，由于导电条透明，故将其用于挡风玻璃可实现全透视。本发明的挡风玻璃组件可用于各种驾驶设备的前挡风玻璃、侧挡风玻璃、后挡风玻璃中。

Description

一种挡风玻璃组件和驾驶设备

技术领域

本发明属于汽车挡风玻璃技术领域，具体涉及一种挡风玻璃组件和驾驶设备。

背景技术

汽车的挡风玻璃包括前挡风玻璃和后挡风玻璃，由于驾驶时需要前方全透视，故前挡风玻璃一般为全透明的玻璃；而后挡风玻璃多采用间隔的黑色热电阻丝贴敷在其上，用于对后挡风玻璃进行加热，以便除霜、除雪。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的前挡风玻璃，若遇到雨雪天气，很容易在其表层结霜雾，导致驾驶员无法通过前挡风玻璃清楚观察，若通过雨刷擦雪，容易划伤前挡风玻璃，若人工手动擦拭或加大车内空调温度以使其上的雪霜融化，这样不仅除雾效果极为不佳，而且还不安全。

而后挡风玻璃采用贴敷间隔的黑色热电阻丝加热除霜雪的方式，由于热电阻丝不透明，会大大降低后挡风玻璃可透视观察面积，影响驾驶员观察车后方情况，还可能会引发交通事故。此外，黑色热电阻丝加热霜雪，一般根据使用者经验进行加热，剧烈升温存在致使玻璃破裂的风险。

发明内容

本发明针对现有的挡风玻璃除霜雪装置不透明，升温不可控的问题，提供一种挡风玻璃组件和驾驶设备。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种挡风玻璃组件，包括玻璃基底，所述玻璃基底一侧的至少部分位置处设有由透明导电材料构成的多根导电条，其中，向所述导电条施加第一电压，所述导电条可对所述玻璃基底进行加热。

可选的是，所述挡风玻璃组件还包括：

测温部件，用于测量所述玻璃基底的温度；

控制部件，用于根据预设值控制测温部件的开闭以及向所述导电条施加的第一电压的大小。

可选的是，所述测温部件为热电偶测温计，所述热电偶测温计设于玻璃基底的设有导电条的一侧，所述热电偶测温计包括由第一电极和第二电极构成的闭合回路，所述第一电极和第二电极由两种不同的透明导电材料构成。

可选的是，所述挡风玻璃组件还包括：脉冲宽度调制部件，用于向所述导电条施加第二电压，以改变玻璃基底上的液滴与玻璃基底的滚动角，其中，所述第二电压为交变电压。

可选的是，所述多根导电条并联连接。

可选的是，所述玻璃基底包括有机钢化玻璃。

可选的是，所述透明导电材料包括氧化铟锡、氧化锑锡、氧化铟锌、氧化铟镓锌或氧化铟镓锡中的任意一种。

可选的是，所述导电条背离玻璃基底的一侧设有透明的保护膜。

可选的是，所述保护膜由超疏水材料构成。

可选的是，所述保护膜背离玻璃基底的一侧设有第二玻璃基底。

本发明还提供一种驾驶设备，包括驾驶位和上述的挡风玻璃组件，其中，所述玻璃基底的设有导电条的一侧更背离所述驾驶位设置。

附图说明

图1为本发明的实施例1的挡风玻璃组件的俯视示意图；

图2为本发明的实施例1的挡风玻璃组件沿图1的A-A’的截面示意图；

图3为本发明的实施例2的挡风玻璃组件的截面的一种示意图；

图4为本发明的实施例2的挡风玻璃组件液滴滚落的示意图；

图5为本发明的实施例2的挡风玻璃组件的一种俯视示意图；

图6为本发明的实施例2的挡风玻璃组件的导电条的结构示意图；

图7为本发明的实施例2的挡风玻璃组件的截面的另一种示意图；

图8为本发明的实施例2的挡风玻璃组件的另一种俯视示意图；

图9为本发明的实施例2的挡风玻璃组件沿图8的B-B’的截面示意图；

其中，附图标记为：1、玻璃基底；2、导电条；3、保护膜；4、第二玻璃基底；5、氧化铟锡；6、氧化锑锡；7、液滴。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种挡风玻璃组件，如图1、图2所示，包括玻璃基底1，所述玻璃基底1一侧的至少部分位置处设有由透明导电材料构成的多根导电条2，其中，向所述导电条2施加第一电压，所述导电条2可对所述玻璃基底1进行加热。

本实施例的挡风玻璃组件中，向透明的导电条2施加一定的电压V1后，导电条2自身会发热，由于导电条2与玻璃基底1相接触，故导电条2的热量传递至玻璃基底1，这样若玻璃基底1上落有霜雪，在导电条2受热后，霜雪即可融化为液态，即本实施例利用将导电条2加热的方式去除玻璃基底1上的霜雪，由于导电条2透明，故将其用于挡风玻璃可实现全透视。本实施例的挡风玻璃组件可用于各种驾驶设备的前挡风玻璃、侧挡风玻璃、后挡风玻璃中。

实施例2：

本实施例提供一种挡风玻璃组件，如图3所示，包括玻璃基底1，所述玻璃基底1一侧的至少部分位置处设有由透明导电材料构成的多根导电条2，所述导电条2背离玻璃基底1的一侧设有透明的保护膜3，其中，向所述导电条2施加第一电压，所述导电条2可对所述玻璃基底1进行加热。

本实施例中在导电条2的另一侧增加了保护膜3，即导电条2设于保护膜3和玻璃基底1之间，保护膜3相当于是覆盖于导电条2上方，具体的，其可以填充导电条2之间的缝隙。该挡风玻璃组件使用时，保护膜3用于直接与霜雪接触，故保护膜3的作用是保护导电条2和玻璃基底1不被霜雪侵蚀。在此，不对保护膜3的具体材料进行限定，其可以是一层透明的钝化膜，也可以是其它透明的树脂材料构成的膜层。

其中，在将霜雪融化为液态后，液态的水珠大部分可以受重力作用自动滚落，但是仍有一些液滴存留在保护膜3表面，影响可视度，作为本实施例的一种优选方案，所述保护膜3由透明的超疏水材料构成。

其中，采用超疏水材料构成的保护膜3，可以使得液滴与保护膜3的接触角较大，这样液滴更容易滚落，还可以在滚落的过程中带走表面的污染物或者灰尘，即其具有自清洁的作用，故超疏水材料构成的保护膜3相当于兼具了雨刷的功能。

作为本实施例一种可选方案，所述挡风玻璃组件还包括：脉冲宽度调制部件，用于向所述导电条2施加第二电压，以改变玻璃基底1上的液滴7与玻璃基底1的滚动角，其中，所述第二电压为交变电压。

也就是说，本实施例中在导电条2的两端增加一个PWM以控制施加于导电条2的电压可以产生一个强弱交变的电场，使得液滴7产生介电润湿效应，加速液滴7往下流动，达到除雨水的效果。

也就是说，由于自然界中的雨水一般酸性或碱性，酸性居多，要实现加速液滴7的移位，除了上述的采用超疏水材料，增大其接触角，还可以如图4所示，通过向导电条2施加第二电压，以改变液滴7的滚动角(滚动角为θ2-θ1，即θ2与θ1的差值)。具体的，可以通过第二电压的顺序变化加速液滴7移动，也可以分别间隔的向相邻的导电条2施加第二电压以加速液滴7移动。相当于导电条2分时复用，在第一阶段施加第一电压用于加热以融化霜雪，在第二阶段施加第二电压用于加速液滴7移动。

本实施例中不对玻璃基底1的具体材料进行限定，现有的驾驶设备的挡风玻璃的基材均可。在一个实施例中，所述玻璃基底1包括有机钢化玻璃。本实施例中也不对玻璃基底1的形状进行限定，其可以是曲面，也可以是平面，当其用于前挡风玻璃时，其也可以是长方形，当其用于汽车侧挡风玻璃时，其还可以是圆角的多边形。

在一个实施例中，所述多根导电条2并联连接。

其中，多根导电条2并联连接的好处是可以更方便的控制向其两端施加相同的第一电压，当然，为了便于电压信号线的排布，还可以是相邻的2-5条导电条2为一组并联，以施加相同的第一电压。

本实施例中不对导电条2的具体形状进行限定，其可以如图1所示是横排并联的多条，也可以如图5所示是竖排并联的多条，其形状可以是图5所示的波浪形，也可以是图6所示的卷曲形，还可以是其它无规则形。

本实施例中不对透明导电材料的具体构成材料进行限定，只要其具有导电性，透明度高即可，在一个实施例中，所述透明导电材料包括氧化铟锡、氧化锑锡、氧化铟锌、氧化铟镓锌或氧化铟镓锡中的任意一种。

其中，氧化铟锡(ITO)是一种较为优选的透明导电材料，其具有良好的导电性和透光性，其制作工艺简单，具体的，可以以ITO材料作为溅射靶材，采用磁控溅射工艺沉积于玻璃基底1上。

可选的是，如图7所示，所述保护膜3背离玻璃基底1的一侧设有第二玻璃基底4。

也就是说，采用双层玻璃基底1将导电条2夹设于二者之间，由于导电条2夹设于两层玻璃基底1之间，故向导电条2施加电压后，导电条2的热量可传递至上下两层的玻璃基底1上，可以理解的是，使用时，可以令第二玻璃基底4更靠近霜雪的一侧设置，反之将第二玻璃基底4更背离霜雪的一侧设置也可。

在一个实施例中，所述挡风玻璃组件还包括测温部件和控制部件；其中，测温部件用于测量所述玻璃基底1的温度；控制部件用于根据预设值控制测温部件的开闭以及向所述导电条2施加的第一电压的大小。

也就是说，本实施例中利用测温部件实时测量玻璃基底1的温度，若玻璃基底1温度低于零下5℃，可以反馈至控制部件，控制部件根据测温部件的检测结果，控制向导电条2施加的第一电压，从而对玻璃基底1进行加热。并在玻璃基底1被加热至邻近材料承受的高温极限之前或者预设的30℃等，控制部件关断向导电条2施加的第一电压，实现对玻璃基底1的自动升温以及对玻璃基底1的保护，防止剧烈升温致使玻璃基底1破裂。

需要说明的是，测温部件可以是热电偶测温计，若热电偶测温计本身不透明，可以将热电偶测温计的一端连接至玻璃基底1，将其自身设于不被玻璃基底1覆盖的位置即可。

作为本实施例的一种优选实施方式，所述热电偶测温计设于玻璃基底1的设有导电条2的一侧，所述热电偶测温计包括由第一电极和第二电极构成的闭合回路，所述第一电极和第二电极由两种不同的透明导电材料构成。

也就是说，本实施例中提供一种透明的热电偶，如图8、图9所示，该热电偶由两种不同的透明导电材料构成，这样其可以设于玻璃基底1上，一方面其不影响透视性，另一方面，其直接与玻璃基底1接触测温，测量结果更准确。具体的，两种不同的透明导电材料可以是ITO(氧化铟锡)、ATO(氧化锑锡)IZO(氧化铟锌)、IGZO(氧化铟镓锌)或InGaSnO(氧化铟镓锡)中的任意两种，例如，如图8、图9所示，其可以是氧化铟锡5和氧化锑锡6，这样热电偶测温计中的氧化铟锡可以与导电条2同步同层形成，节省一道工艺。

在本实施例对应的附图所示各结构层的大小、厚度等仅为示意。在工艺实现中，各结构层在衬底上的投影面积可以相同，也可以不同，可以通过刻蚀工艺实现所需的各结构层投影面积；同时，附图所示结构也不限定各结构层的几何形状，例如可以是附图所示的矩形，还可以是梯形，或其它刻蚀所形成的形状，同样可通过刻蚀实现。

实施例3：

本实施例提供了一种驾驶设备，包括驾驶位和上述的挡风玻璃组件，其中，所述玻璃基底的设有导电条的一侧更背离所述驾驶位设置。

本实施例所述的驾驶设备可以是各种交通工具，例如汽车，轮船等。其中，当其为汽车时，上述的挡风玻璃组件可用于前挡风玻璃，后挡风玻璃或侧挡风玻璃。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种挡风玻璃组件，其特征在于，包括玻璃基底，所述玻璃基底一侧的至少部分位置处设有由透明导电材料构成的多根导电条，其中，向所述导电条施加第一电压，所述导电条可对所述玻璃基底进行加热。

2.根据权利要求1所述的挡风玻璃组件，其特征在于，所述挡风玻璃组件还包括：

测温部件，用于测量所述玻璃基底的温度；

控制部件，用于根据预设值控制测温部件的开闭以及向所述导电条施加的第一电压的大小。

3.根据权利要求2所述的挡风玻璃组件，其特征在于，所述测温部件为热电偶测温计，所述热电偶测温计设于玻璃基底的设有导电条的一侧，所述热电偶测温计包括由第一电极和第二电极构成的闭合回路，所述第一电极和第二电极由两种不同的透明导电材料构成。

4.根据权利要求1所述的挡风玻璃组件，其特征在于，所述挡风玻璃组件还包括：脉冲宽度调制部件，用于向所述导电条施加第二电压，以改变玻璃基底上的液滴与玻璃基底的滚动角，其中，所述第二电压为交变电压。

5.根据权利要求1所述的挡风玻璃组件，其特征在于，所述多根导电条并联连接。

6.根据权利要求1所述的挡风玻璃组件，其特征在于，所述玻璃基底包括有机钢化玻璃。

7.根据权利要求1所述的挡风玻璃组件，其特征在于，所述透明导电材料包括氧化铟锡、氧化锑锡、氧化铟锌、氧化铟镓锌或氧化铟镓锡中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的挡风玻璃组件，其特征在于，所述导电条背离玻璃基底的一侧设有透明的保护膜，所述保护膜由超疏水材料构成。

9.根据权利要求8所述的挡风玻璃组件，其特征在于，所述保护膜背离玻璃基底的一侧设有第二玻璃基底。

10.一种驾驶设备，其特征在于，包括驾驶位和权利要求1-9任一项所述的挡风玻璃组件，其中，所述玻璃基底的设有导电条的一侧更背离所述驾驶位设置。