CN109916858A - 一种车用玻璃及起雾检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆风挡玻璃技术领域，特别是一种车用玻璃及起雾检测装置。该装置包括光源发射装置、光源接收装置和玻璃，其中玻璃包括玻璃本体，在玻璃本体的外表面设置有第一球面，第一球面用于连接光源发射装置使入射光通过该第一球面的球心入射至所述玻璃本体的内表面，玻璃本体外表面还设置有反射光接收区域，该区域用于连接光源接收装置以接收通过玻璃本体的内表面发生全反射的反射光，根据全反射光学原理，对玻璃内表面的变化进行检测，可将其应用于玻璃的起雾检测，由于检测光线为垂直入射，避免了玻璃厚度不同导致折射角度不同造成的测量精度下降的问题，并且玻璃为一体成型设计，解决了挡风玻璃材质不同造成的测量精度下降的问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆风挡玻璃技术领域，特别是一种车用玻璃及起雾检测装置。
背景技术
目前行业内除霜器自动起停控制所使用的传感器主要为露点传感器，通过测量环境温度、环境湿度、玻璃表面温度，通过公式计算获得当前环境下玻璃表面露点温度，再通过对比与玻璃表面温度的差值，判断玻璃是否起雾，进而控制除霜器执行机构工作，清除挡风玻璃表面雾气。但是其受空气流动、玻璃表面温度分布不均、安装位置等影响较大，虽然可以实现除霜除雾的自动控制，但是冗余除雾时间过长，控制精度差，不同车型之间参数标定值不一致。
发明内容
本发明的目的是提供一种车用玻璃及起雾检测装置，用以解决由于挡风玻璃材质和厚度不同造成的测量精度下降的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种车用玻璃，包括以下玻璃的技术方案：
玻璃方案一：一种车用玻璃，包括玻璃本体，在玻璃本体的外表面设置凸起第一球面，所述第一球面用于连接光源发射装置使入射光通过该第一球面的球心入射至所述玻璃本体的内表面，所述玻璃本体外表面还设置有反射光接收区域，所述反射光接收区域用于连接光源接收装置以接收通过所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光。
有益效果是，本玻璃方案一提出带第一球面设置的玻璃，第一球面用于连接光源发射装置使入射光通过该第一球面的球心入射至所述玻璃本体的内表面，玻璃本体外表面还设置有反射光接收区域，该区域用于连接光源接收装置以接收通过玻璃本体的内表面发生全反射的反射光，根据全反射的光学原理，对玻璃内表面的变化进行检测，可将其应用于玻璃的起雾检测，由于检测光线为垂直入射，避免了玻璃厚度不同导致折射角度不同造成的测量精度下降的问题，并且玻璃为一体成型设计，解决了挡风玻璃材质不同造成的测量精度下降的问题。
玻璃方案二：在玻璃方案一的基础上，所述反射光接收区域为第一斜面，所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光垂直通过所述第一斜面进入所述第一斜面上连接的光源接收装置。
玻璃方案三：在玻璃方案一的基础上，所述反射光接收区域为第二球面，所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光通过所述第二球面的球心进入与所述第二球面上连接的光源接收装置。
本发明提供一种起雾检测装置，包括以下装置的技术方案：
装置方案一：一种起雾检测装置，包括光源发射装置、光源接收装置和玻璃，所述玻璃包括玻璃本体，在玻璃本体的外表面设置凸起第一球面，所述玻璃本体外表面还设置有反射光接收区域；所述光源发射装置设置于所述第一球面的外表面，用于将入射光通过所述第一球面的球心入射至玻璃本体的内表面上，所述光源接收装置设置于所述反射光接收区域，用于接收通过所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光。
装置方案二：在装置方案一的基础上，所述反射光接收区域为第一斜面，所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光垂直通过所述第一斜面进入所述第一斜面上连接的所述光源接收装置。
装置方案三：在装置方案一的基础上，所述反射光接收区域为第二球面，所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光通过所述第二球面的球心进入与所述第二球面上连接的光源接收装置。
装置方案四：在装置方案一、装置方案二或装置方案三的基础上，所述光源发射装置的发射光与玻璃本体内表面的夹角为Φ，且α≤Φ<α0，其中α为玻璃与空气的全反射临界角，α0为玻璃与水的全反射临界角。
装置方案五：在装置方案四的基础上，所述光源发射装置与所述光源接收装置水平间隔设定距离，所述设定距离根据所述第一球面的半径、夹角Φ和玻璃本体的厚度确定。
附图说明
图1是实施例1的一种车用玻璃的结构示意图；
图2是实施例1的一种起雾检测装置的示意图；
图3是实施例1的一种起雾检测装置在玻璃表面干净状态下的示意图；
图4是实施例1的一种起雾检测装置在玻璃表面起雾状态下的示意图；
图5是实施例2的一种起雾检测装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例1提供一种车用玻璃，如图1所示，包括玻璃本体1，在玻璃本体1的外表面5设置凸起至少一个球面，包括第一球面2，玻璃本体1的外表面5还设置有反射光接收区域3，本实施例1提供一种起雾检测装置，包括光源发射装置6、光源接收装置7和上述车用玻璃，如图2所示，包括玻璃本体1和第一球面2，光源发射装置6的发射光通过第一球面2的球心8入射至玻璃本体1的内表面4，光源接收装置7置于反射光接收区域3内，其中，反射光接收区域3用于接收经过玻璃本体内表面发生全反射的光。
为了避免折射对测量精度影响，优选发射光接收区域3内设置为第一斜面9，如图3所示，光源接收装置7设置于第二斜面9的外表面，用于接收通过玻璃本体1的内表面发生全反射的反射光。
根据全反射光学原理，在玻璃表面干净状态下全反射临界角为玻璃介质与空气介质构成的第一设定角度α，在玻璃表面起雾状态下全反射临界角为玻璃介质与水介质构成的第二设定角度α0，其中，由于空气的折射率小于水的折射率，因此，α<α0，由此可知，入射光与玻璃本体垂直方向的夹角Φ(小于90°的角)在第一设定角度α与第二设定角度范围α0内，即α≤Φ<α0；第二斜面9的倾角为Φ。上述入射光与玻璃本体垂直方向夹角Φ，是对设置于第一球面上的光源发射装置的装配方向、位置等的限定；除直接装配光源发射装置，还可以通过设置准直器的方式将入射光与玻璃本体垂直方向成夹角Φ。
第一球面的半径R可根据实际情况进行设定，光源发射装置6与光源接收装置7间距设定距离，其中设定距离大小与第一球面半径R、夹角Φ和玻璃本体的厚度相关。
本实施例1的工作过程如下：
如图3所示，光源发射装置的光线垂直射入玻璃，并与玻璃的另一面形成夹角Φ，当Φ≥临界角α时，光源发射装置发出的光线在玻璃内表面发生全反射，光线反射回来被光源接收装置收到；通过判断接收光线的功率等的方式，确定此时不启动进行除雾工作。
如图4所示，当玻璃内表面起雾时，玻璃上有水珠覆盖，此时光线与玻璃内表面的夹角α0＞Φ≥α，光线在玻璃内表面发生折射而不能发生全反射，因此光源接收装置接收不到光源发射装置发出的光线；通过判断接收光线的功率等的方式，确定此时启动进行除雾工作，清除玻璃表面水珠，当玻璃表面水珠被清除之后，光源接收装置又可以接收到光线，此时除雾装置停止工作。
挡风玻璃起雾一般从边角向内侧蔓延，因此，将上述第一球面和反射光接收区域设置于玻璃的外表面的边角位置，并设置光源发射装置和光源接收装置。
实施例2
为了减少折射，增加检测的精度，在反射光接收时不局限于上述垂直通过第一斜面的方式，在实施例1的基础上，本实施例2提供一种起雾检测装置，如图5所示，反射光接收区域3内设置为另一个球面，称为第二球面10，经过玻璃本体1的内表面4发生的全反射光通过第二球面的球心8，被设置于第二球面10表面的光源接收装置7接收。
反射光接收区域3的设置并不局限于实施例1和实施例2中的设置方式，只要反射光能够通过玻璃本体的外表面达到光源接收装置7即可，例如，还可以通过改变与反射光接收区域3所在玻璃本体的外表面接触介质，使经过内表面发生全反射的光线不会在该外表面发生全反射。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种车用玻璃，包括玻璃本体，其特征在于，在玻璃本体的外表面设置凸起第一球面，所述第一球面用于连接光源发射装置使入射光通过该第一球面的球心入射至所述玻璃本体的内表面，所述玻璃本体外表面还设置有反射光接收区域，所述反射光接收区域用于连接光源接收装置以接收通过所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光。
2.根据权利要求1所述的车用玻璃，其特征在于，所述反射光接收区域为第一斜面，所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光垂直通过所述第一斜面进入所述第一斜面上连接的光源接收装置。
3.根据权利要求1所述的车用玻璃，其特征在于，所述反射光接收区域为第二球面，所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光通过所述第二球面的球心进入与所述第二球面上连接的光源接收装置。
4.一种起雾检测装置，包括光源发射装置、光源接收装置和玻璃，所述玻璃包括玻璃本体，其特征在于，在玻璃本体的外表面设置凸起第一球面，所述玻璃本体外表面还设置有反射光接收区域；所述光源发射装置设置于所述第一球面的外表面，用于将入射光通过所述第一球面的球心入射至玻璃本体的内表面上，所述光源接收装置设置于所述反射光接收区域，用于接收通过所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光。
5.根据权利要求4所述的起雾检测装置，其特征在于，所述反射光接收区域为第一斜面，所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光垂直通过所述第一斜面进入所述第一斜面上连接的所述光源接收装置。
6.根据权利要求4所述的起雾检测装置，其特征在于，所述反射光接收区域为第二球面，所述玻璃本体的内表面发生全反射的反射光通过所述第二球面的球心进入与所述第二球面上连接的光源接收装置。
7.根据权利要求4、5或6所述的起雾检测装置，其特征在于，所述光源发射装置的发射光与玻璃本体内表面垂直方向的夹角为Φ，且α≤Φ<α0，其中α为玻璃与空气的全反射临界角，α0为玻璃与水的全反射临界角。
8.根据权利要求7所述的起雾检测装置，其特征在于，所述光源发射装置与所述光源接收装置水平间隔设定距离，所述设定距离根据所述第一球面的半径、夹角Φ和玻璃本体的厚度确定。
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2017
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