CN111433824A - 具有传感器的嵌装玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有外部面和内部面的汽车嵌装玻璃，所述嵌装玻璃包括至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测碰撞、辨别所述嵌装玻璃上的破裂/未破裂、并生成表示所述碰撞的信号，所述传感器连接到电连接器，以提供对由所述传感器生成的所述信号的外部访问。根据本发明，所述传感器是可重复使用的并且安装在所述嵌装玻璃的所述内部面上。

Description

具有传感器的嵌装玻璃
本发明涉及一种嵌装玻璃(例如窗户)，该嵌装玻璃具有对物理变化做出响应、更具体地对物理碰撞做出响应的传感器。更具体地，本发明涉及一种汽车窗户，并且更具体地涉及一种具有用于实时监测破裂的传感器的汽车挡风玻璃。
如今，当嵌装玻璃受到碰撞时，车辆的驾驶员或所有者无法评估是必须更换嵌装玻璃还是仅需对其进行维修。发生碰撞后，驾驶员通常会去车辆玻璃维修公司，该公司会评估是应该维修还是更换嵌装玻璃。汽车嵌装玻璃的更换对于具有有限的成本控制的保险公司而言代表了巨大的成本。因此，需要尽快地通知车辆的驾驶员或所有者或可能地通知保险公司该碰撞和该碰撞的严重性，以通过及时维修嵌装玻璃而不是更换嵌装玻璃来避免费用过高。
因此，提供一种具有传感器的嵌装玻璃将是有利的，所述传感器用于监测物理变化(如这样的碰撞)以评估是必须维修还是更换嵌装玻璃。
使用传感器来检测汽车嵌装玻璃上的碰撞是已知的。例如，US 20100163675描述了一种层压式嵌装玻璃，该层压式嵌装玻璃在玻璃片材之间包括用于检测嵌装玻璃的碰撞或任何物理修改的传感器。由于(多个)传感器被层压到嵌装玻璃中，因此当必须更换嵌装玻璃时，传感器也被更换，从而导致额外的费用和传感器的损失。因此，如果传感器损坏和/或如果嵌装玻璃损坏，则必须更换这两者。在嵌装玻璃损坏的情况下，不能将传感器重复用于新更换的嵌装玻璃。
因此，需要一种用于检测或检测并定位嵌装玻璃上的碰撞并且可以在嵌装玻璃破裂的情况下重复使用的高效传感器。
为简单起见，在以下说明书中的玻璃片材的编号是指常规地用于嵌装玻璃的编号命名。因此，与车辆外的环境接触的嵌装玻璃的面被称为侧面1，并且与内部介质(也就是说乘客舱)接触的表面被称为面2。对于层压式嵌装玻璃，与车辆的外部环境接触的玻璃片材被称为侧面1，并且与内部部分即乘客舱接触的表面被称为面4。
为了避免疑问，术语“外部”和“内部”是指作为在车辆中的嵌装玻璃，在安装期间该嵌装玻璃的取向。
同样为了避免疑问，本发明适用于所有运输工具，诸如汽车、火车、飞机……
本发明涉及一种具有外部面和内部面的汽车嵌装玻璃，该汽车嵌装玻璃包括至少一个传感器，该至少一个传感器安装成检测或检测并定位嵌装玻璃上的碰撞。
根据本发明，该传感器安装在嵌装玻璃的内部面上以生成表示所述碰撞的信号，该传感器连接到电连接器，以提供对由该传感器生成的信号的外部访问。
根据本发明的实施例，该嵌装玻璃是汽车层压式嵌装玻璃，其至少包括与至少一个热塑性夹层层压的第一玻璃片材和第二玻璃片材，该嵌装玻璃具有用于检测碰撞或检测并定位一个或多个片材中的碰撞的至少一个传感器。
如本文所使用的，诸如“内部”、“外部”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”、“竖直”等空间性或方向性术语与本发明有关，如附图的图中所示的那样。然而，应当理解，本发明可以采取各种替代性取向，并且因此，这些术语不被认为是限制性的。此外，在说明书和权利要求中使用的表示尺寸、物理特性等的所有数字在所有情况下均应理解为由术语“大约”修饰。因此，除非另有指示，否则以下说明书和权利要求中列举的数值可以根据本发明所期望和/或寻求获得的性质而进行改变。至少地并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，每个数字参数应至少根据报告的有效数字的数目并通过应用普通的舍入技术来解释。此外，本文披露的所有范围应理解为涵盖其中包含的任何和所有子范围。同样，如本文所使用的，术语“定位在……上方”或“安装在……上方”是指定位或安装在其上但不一定与表面接触。例如，一个物品或物品的部件“安装在”或“定位在”另一物品或物品的部件“上方”并不排除分别在这些物品之间或这些物品的部件之间存在材料。
本发明的非限制性实施例将针对汽车层压式透明嵌装玻璃，并且特别是针对汽车挡风玻璃。然而，本发明不限于任何特定类型的汽车嵌装玻璃。仍进一步地，本发明不限于嵌装玻璃的层或片材的材料，并且层或片材可以由但不限于以下材料制成：固化的和未固化的塑料片材；退火的、热强化的、和热且化学强化的、透明的、有色的、涂覆的和未涂覆的玻璃片材。仍进一步地，本发明可以在具有不透明片材的窗户上实践，这些不透明片材例如是具有不透明涂层的玻璃片材及其组合。
挡风玻璃可以包括通过第一夹层层压到第二玻璃片材的第一玻璃片材。
可以向挡风玻璃或嵌装玻璃提供热量，以从挡风玻璃或嵌装玻璃的外表面去除雾和/或融化该外表面上的冰。
通常，挡风玻璃的玻璃片材是透明的，并且可以是化学强化的玻璃片材；然而，本发明不限于此，并且玻璃片材可以是热强化的或热回火的玻璃片材。进一步地，应认识到，本发明不限于玻璃片材的数量，构成挡风玻璃的热塑性夹层和挡风玻璃可以具有任何数量的片材和/或夹层。
根据本发明，用于检测碰撞或检测并定位碰撞的传感器是测量嵌装玻璃的振动和/或声学特征(并且在特定的实施例中，测量挡风玻璃的振动和/或声学特征)的传感器。该传感器可以是加速度计传感器、麦克风传感器或压电传感器。在优选实施例中，该传感器是压电传感器。可以使用的传感器的一个示例是由泰科电子公司旗下的测量专业公司(TEConnectivity-Measurement Specialties)制造的LDT0-028K传感器或由村田公司(Murata)制造的7BB-20-6L0。
根据本发明的一个实施例，该至少一个传感器被安装并机械地固定到PCB上，以实现系统的鲁棒性。
根据本发明的另一实施例，优选地设置有泡沫的该至少一个或多个传感器被安装在支架上并且连接到印刷电路板(PCB)和盖件。
根据本发明的一个实施例，该至少一个传感器在其面向嵌装玻璃的表面上设置有泡沫，该泡沫将传感器推到玻璃上。
根据本发明的一个实施例，在中央单元中设置有两个传感器，该中央单元在此被称为双传感器设备。该双传感器设备适合于检测碰撞并辨别破裂/未破裂情况。该双传感器设备还可以估计嵌装玻璃上的碰撞的位置，如例如在嵌装玻璃的左侧或右侧。该双传感器设备可以约为3cm×11cm。该设备甚至可以更宽(传感器之间更大的间距允许更准确地检测左/右位置)或者更高(以允许使用更大的传感器)。
根据本发明的另一实施例，多于两个的传感器安装在印刷电路板(PCB)上，该PCB也被称为多个传感器。这些传感器然后优选地电连接在PCB上并且机械地附接到PCB以实现系统的鲁棒性。
例如，该多个传感器包括设置在嵌装玻璃上并且更特别地在汽车嵌装玻璃(诸如挡风玻璃)上的三至十个传感器、优选地三至六个传感器。此多传感器设备适合于检测碰撞，辨别破裂/未破裂情况，并且更准确地定位嵌装玻璃上的碰撞(特别是该碰撞在嵌装玻璃上的水平位置，即根据X/Y轴的X位置)。该多个传感器可以放置在单独的PCB或同一PCB上。在特定实施例中，多传感器设备可以包括双传感器设备，该双传感器设备具有经由电缆在物理上分离的另外两个外部传感器。
在本发明的一个实施例中，如果每个PCB使用一个传感器，则该PCB在此被称为单传感器设备。该单传感器设备适合于检测碰撞并辨别破裂/未破裂情况。在优选实施例中，单传感器设备形成正方形，其大小在1cm×1cm至10cm×10cm之间、并且更优选地在1cm×1cm至6cm×6cm之间，或者形成直径为1至10cm、并且更优选地在1cm至6cm之间的圆形。
在另一实施例中，将多个传感器(通常为3到10个、优选地3到6个)安装在一个嵌装玻璃上，并且特别地安装在挡风玻璃上。特别地，将该多个传感器安装在至少一个印刷电路板(PCB)上。可以将该多个传感器安装在分离的PCB上或一个PCB上，以提供(多个)多传感器设备。所得到的(多个)多传感器设备适合于检测碰撞、辨别破裂/未破裂情况、并且定位挡风玻璃上的碰撞。因此，如果碰撞位于驾驶员的视野内，则应维修碰撞，或者如果碰撞很严重，则应尽快进行更换，以保证车辆乘员的安全性并避免导致需要更换的碰撞扩散。
在本发明的优选实施例中，传感器在长而薄的PCB上对齐以形成成近似以下尺寸的薄而离散的传感器条：长度：20至50cm，宽度＝2至10cm。然后将在该薄PCB上对齐的传感器隔开，间隙通常在10至20cm之间。
在单传感器设计和多传感器设计两者中，设备都安装在嵌装玻璃上、并且特别是安装在挡风嵌装玻璃上、在汽车内部的内表面(通常被称为面4)上，以保护传感器免受恶劣环境的影响，并且这些设备位于挡风玻璃上的使单传感器或多传感器尽可能少地影响驾驶员的视野的位置。应当理解的是，将单传感器或多传感器安装在嵌装玻璃上它们能尽可能少地影响驾驶员的视野的区域中。优选地，将单传感器或多传感器安装在挡风玻璃的上部部分或底部部分中。更优选地，将单传感器或多传感器安装在嵌装玻璃的内表面上的离散位置，例如安装在嵌装玻璃的角落中。
在特定实施例中，将单传感器或多传感器安装在PCB的一侧，而将所有必需的电子装置都安装在PCB的另一侧，因此允许传感器与嵌装玻璃直接接触。
根据本发明，包括单传感器或多个传感器的PCB(也被称为单传感器设备或多传感器设备)被固定到玻璃上。可以将PCB直接胶合到玻璃上，或者优选地通过保护PCB的壳体将PCB固定到嵌装玻璃上，该壳体被胶合到玻璃上。
优选地，在本发明的一个实施例中，借助于双面胶带或压敏双面胶带来固定包括单传感器或多个传感器的PCB。更优选地，可以使用可重新定位的双面胶带。较低粘性面将允许设备的多次安装/移除。这种胶带非常有利，因为其不会使传感器的性能劣化。同样，如果传感器(单传感器或多传感器)损坏，则可以很容易地用另一传感器进行更换，而无需完全更换嵌装玻璃或损坏嵌装玻璃。将此胶带选择为可耐受高于70℃的温度、理想地可耐受最高达120℃的温度，并且可耐受紫外光。3M公司可提供这种胶带的示例。
在本发明的另一实施例中，胶带的低粘性面可以用微吸(microsuction)胶带代替，而另一面是经典胶带。因此，可以非常容易地安装/移除单传感器设备或多传感器设备(PCB和传感器)，从而在传感器损坏或必须更换嵌装玻璃时大大降低成本。
在本发明的一个非限制性实施例中，一个或多个碰撞传感器安装在玻璃片材的每一侧附近。在本发明的此非限制性实施例中，每个碰撞检测器都包括压电材料，例如但不限于压电晶体。当压电材料接触振动(例如由石头撞击玻璃片材外表面而引起的玻璃片材振动)时，压电材料会经受压缩或变形，从而产生电场，该电场可以用于激活或引起警报和/或使记录器激活，以通告和/或记录该撞击或碰撞。此外，如下面所讨论的，使用三个或更多个碰撞检测器，可以识别在挡风玻璃表面上的碰撞的位置。
根据本发明的教导，现在的讨论针对将传感器放置在嵌装玻璃(并且特别是挡风玻璃)的选定部件上，以监测挡风玻璃的选定组成部分的破裂和/或性能。
在本发明的一个非限制性实施例中，挡风玻璃设置有碰撞传感器，当物体撞击或碰撞挡风玻璃(例如但对本发明而言非限制性地，撞击挡风玻璃(或更一般地说，嵌装玻璃)的外表面)时，该碰撞传感器生成信号。例如且对本发明而言非限制性地，因为汽车外来物(例如石头)在空中被推进，并且可能撞击挡风玻璃的外表面。安装在嵌装玻璃的内部面(一个片材式嵌装玻璃的面2或层压式嵌装玻璃的面4)上(并且更特别地，安装在挡风玻璃上)的碰撞传感器可以用于指示一个或多个外来物撞击了挡风玻璃，并且可选地指示外表面上发生过撞击或碰撞的位置、以及在挡风玻璃表面上的碰撞的相对能量。此外，可以将软件链接到碰撞传感器，这样如果石头或物体撞击嵌装玻璃，则可以监测冲击的严重性，以检测是必须更换嵌装玻璃还是仅需对其进行维修。例如，该软件可以提供对汽车所有者有利的嵌装玻璃列表，例如，以增强嵌装玻璃的性能(重量、热舒适性、节省能耗…)。
本发明还涉及一种方法，该方法用于在物体撞击或碰撞挡风玻璃(例如但对本发明而言非限制性地，撞击嵌装玻璃的外表面、并且特别是挡风玻璃)时，对由传感器(单传感器或多个传感器)在嵌装玻璃上发生碰撞之后生成的信号进行分析。根据本发明的一个实施例，传感器原始输出信号将经受多个信号处理步骤，这些步骤包括：
-对原始信号应用高通滤波器。因此，可以消除与不想要的效果有关的低频噪声(如发动机噪声、车轮和道路噪声、音乐等)，以仅保留相关信号。
-应用信号放大，以将信号水平从几十或几百毫伏提高到能与通常为0至5V的标准模数转换级兼容的水平。
-还可以对同一信号应用多次放大，由此生成同一信号的具有不同放大水平的多个副本。这允许处理这样的事实，即传感器将感测振幅根据所发生的碰撞距传感器位置的距离而变化的信号。通过将不同的增益应用于信号，则将至少检测到信号的至少一个副本并且不会对其进行限幅的机会更大。
-可以对信号应用一定的偏移量，使得可以通过旨在仅在正信号下工作的ADC(模数转换器)来捕获信号的正负变化。
-使用微控制器来管理PCB上的功能。微控制器通常包括会将模拟信号转换为数字信号的ADC，该数字信号可以进一步由微控制器和其他电子系统进行处理。
-与外部控制单元通信。例如，可以使用相关的部件和协议(如LTE芯片、蓝牙芯片、Sim卡读取器、天线等)，
-使用阈值水平来捕获相关的信号情况，当(一个或多个)传感器的信号低于该阈值水平时可忽略该(一个或多个)传感器的信号，并且可以将不同的系统(放大器、比较器、微控制器、通信信道等)设置为睡眠模式以减少功耗，
-可以使用几个不同的阈值来确定信号是否达到特定水平。在特定实施例中，使用两个阈值并形成“窗口”比较器。当信号保持在窗口边界内时，系统可以继续处于睡眠。如果信号越过任何边界(即变得大于上限阈值或小于下限阈值)，则系统将醒来并开始捕获信号，
-当发生碰撞，阈值被超过时，将唤醒不同的系统。在碰撞后大约50ms(优选地，5至10ms)的给定时间内对所有传感器进行记录。这些信号被称为“迹线”。
根据本发明，信号被处理。可以使用微控制器在PCB上本地地处理这些迹线。可以使用算法来提取有用信息。由算法生成的输出的示例可能是：碰撞发生、碰撞造成破裂或未造成破裂、碰撞/破裂的X位置和Y位置。根据本发明的一个实施例，使用诸如LTE、蓝牙等通信手段将所生成的输出传输给用户和/或控制系统。
在本发明的另一实施例中，通过诸如LTE、蓝牙等通信手段将原始传感器信号传输到另一存储装置和处理单元(例如，云)。在这种情况下，在此存储装置和处理单元级别执行算法。然后将相关信息传送给用户或控制系统。因此，有利地，可以更容易地对算法进行调整/改进或更新。
该信息可以直接被转发到智能电话，以便例如告知驾驶员最近的更换嵌装玻璃的中心，或者告知驾驶员就能耗、热舒适性等而言哪种嵌装玻璃将更适于汽车。
在本发明的一个非限制性实施例中，信息被发送到车辆控制台，该车辆控制台包括具有软件的计算机，该软件用于读取和分析来自传感器或检测器的信号以监测和/或确定挡风玻璃的组成部分的性能。监测器提供视觉显示，并且扬声器提供有关挡风玻璃和/或挡风玻璃的各个组成部分的性能的声音信息。控制台可以包括用于引起人员对监测器的注意的警报。将控制台放置在汽车中可为汽车内的人员提供挡风玻璃的实时性能。该信息可以有利地被传送到驾驶员的智能电话。
在本发明的另一非限制性实施例中，控制台具有无线发射器和接收器；发射器将信号传输到发射塔。这些信号携带有关挡风玻璃性能的数据。塔将携带有关挡风玻璃状态的数据的信号传输到卫星。卫星将携带有关挡风玻璃性能的数据的信号传输到控制中心。对所接收的数据进行研究，并安排要采取的适当措施。在本发明的一个非限制性实施例中，基于所接收的信息，控制中心的人员确定需要进行什么措施(如果有的话)。如果需要诸如维修挡风玻璃或更换挡风玻璃等措施，则将提供维修计划表的信号传输到卫星。卫星将具有维修计划表的信号传输到塔。塔将具有维修计划表的信号传输到控制台和地理上位于指定维修位置(通常是汽车的下一个预定停靠点)附近的维护中心，以在指定维修位置安排好所有零件、设备和个人需求。
在本发明的一个非限制性实施例中，如果来自传感器的数据指示必须更换挡风玻璃，则在必须紧急更换挡风玻璃的情况下，维修计划表可以包括将挡风玻璃运输到汽车的下一个预定停靠点。
根据本发明的一个优选实施例，包括单传感器或多个传感器的PCB(在此也被称为单传感器设备或多个传感器设备)通过盖盒或壳体盒进行保护。盖盒或壳体盒优选地安装在PCB周围，以保护单传感器设备或多个传感器设备，而且还改善美观性并更好地实现在汽车中的集成。盖盒或壳体盒可以由塑料和/或复合材料制成。
盖盒还可以包括配备有光线导管的孔，从而允许PCB上的某些LED提供对PCB的活动或状态的可视化指示。
如上所述的用于固定PCB的胶带可以覆盖壳体背面的整个表面。然而，在一个特定实施例中，胶带仅位于壳体背面的侧面上，例如位于传感器的边缘与壳体的边缘之间的1cm宽的区上。这允许更容易地从嵌装玻璃移除设备。
在另一实施例中，胶带的低粘性面可以用微吸胶带代替，而另一面是经典胶带。这允许多次安装/卸载设备。
根据本发明的一个实施例，该至少一个传感器在其面向嵌装玻璃的表面上设置有泡沫，该泡沫将传感器推到玻璃上。然后，传感器与壳体之间的泡沫会将传感器压在玻璃上。
盖盒或壳体盒可以包括一些孔以散发热量，从而避免传感器和电子装置(单个或多个)设备过热。更优选地，壳体背面包括小于泡沫的大小的孔，以便向泡沫施加力。因此，首先将在其面向汽车内部的面上设置有传感器的泡沫固定到嵌装玻璃上，并且然后将壳体背面固定到嵌装玻璃上，该泡沫部分地通过孔凸出从而将传感器压到玻璃上。
根据本发明的实施例，泡沫是抵抗包括在-20℃至105℃之间的温度并且抵抗紫外线和疏水性的泡沫。泡沫可以例如由压缩挠度包括在12至28KPa之间(根据标准ASTMD1056)、真空吸水率小于或等于10％(ASTM D1056)的多孔橡胶制成。泡沫可以是在其上设置有传感器的实心盘状物或者是围绕传感器的圆形物。
优选地，借助于机械手段(诸如螺栓、胶水等)或通过磁性手段将盖盒或壳体盒附接到PCB。根据本发明的一个实施例，提供了从汽车电池到PCB的电缆，从而允许为传感器设备及其电子装置供电。
在另一实施例中，PCB具有外部特征(例如，微型USB端口)，从而允许将“标准”电力电缆连接到PCB。这些电缆不一定需要连接到汽车电池，而是可以连接到汽车中的USB端口或连接到提供一个或多个USB端口的点烟器适配器。
根据本发明的优选实施例，可以使用能量收集技术来为传感器设备及其电子装置供电。尤其是在睡眠模式下，可以将这种能量管理降低到最小值。在这种情况下，功耗可能低至20mW，甚至低于5mW。在另一实施例中，可以使用小型太阳能电池单元和电池以避免与传感器的任何电缆连接。在优选实施例中，使用太阳能电池单元和一个或多个超级电容器。在特定实施例中，使用两个超级电容器(诸如小型超级电容器和较大的超级电容器)的组合，当完全放完电时，该小型超级电容器将在光伏电池单元上再次接收到光后的几分钟(通常少于5分钟)内快速充电并且使系统可用，而该较大的超级电容器将缓慢地充电，但相反会提供更大的容量和更长连续使用时间。
如可以认识到的，本发明不限于向传感器提供电力的方式，并且在本发明的实践中可以使用任何电路布置，例如但对于本发明而言非限制性地，传感器的一个电触点可以安装在挡风玻璃的任何一个或多个片材上并且直接连接到专用于向(多个)传感器提供电力的电源的一个极，而检测器的另一触点连接到专用电源的另一极。如可以认识到的，本发明不限于在本发明的实践中使用的电源的类型，并且电源可以生成交流电流或直流电流。
在本发明的一个优选实施例中，一个或多个传感器或检测器抵抗优选地高于120℃或更高的温度。
在本发明的另一实施例中，一个或多个传感器是麦克风传感器或检测器。
现在将参照附图和示例性实施例来更加具体地描述本发明，这些附图和示例性实施例是以说明而非限制的方式提供的。这些附图是示意图，并不是真实的比例。这些附图不以任何方式限制本发明。将通过示例来说明更多优点。
图1是根据本发明的一个实施例的固定到嵌装玻璃上的多传感器设备的一个示例的平面图。
图2是根据本发明的一个实施例的固定到嵌装玻璃上的单传感器设备的另一个示例的平面图。
图3是根据本发明的一个实施例的包括多个多传感器设备的挡风玻璃的平面图。
参照根据本发明的第一实施例和第二实施例的图1和图2，嵌装玻璃面板1是汽车层压式嵌装玻璃、更特别地是挡风玻璃。根据本发明的优选实施例，汽车嵌装玻璃是层压式嵌装玻璃，其包括与至少一个热塑性夹层层压的外部玻璃片材和内部玻璃片材。对于层压式嵌装玻璃，与车辆的外部环境接触的玻璃片材被称为面1，并且与内部部分即乘客舱接触的表面被称为面4。在此未示出该挡风玻璃的细节，以免不必要地增加附图的负担。
根据图1，挡风玻璃在其面4(即层压式嵌装玻璃的内部面，在附图中指代为附图标记2)上承载有多个传感器3、3’、3”。传感器通过双面胶带4固定到嵌装玻璃1上。如以上提及的，用于将(多个)传感器固定到嵌装玻璃上的装置可以是压敏双面胶带、更优选地是可重新定位的双面胶带。因此，在嵌装玻璃损坏的情况下，可以重复使用该多个传感器设备10。
应当理解，本发明的嵌装玻璃可以是配合汽车的设计的平坦或弯曲面板。该玻璃板可以根据安全规格进行回火。可以将可加热系统(例如涂层或导线网络)施加在嵌装玻璃上以例如增加除霜功能。而且，该玻璃板可以是透明玻璃或彩色玻璃，该彩色玻璃用特定玻璃组合物进行着色、或者施加有例如涂层或塑料层。
根据本发明，通过众所周知的技术将该多个传感器3、3’、3”固定到通常称为PCB 5的印刷电路板上，以提供多传感器设备10(固定到PCB上的多个传感器)。在PCB 5上，提供了电子部件6以处理从该多个传感器3、3’、3”…接收的信号，如下所述。优选地，该多个传感器设备10设置在PCB的一侧，而电子部件6设置在PCB 5的相反侧，因此允许传感器与玻璃表面之间直接接触。
例如，电子部件6可以包括高通滤波器、信号放大器、微控制器或用于与外部控制单元通信的其他相关部件。
为了保护该多个传感器设备10免受损坏，提供了盖盒或壳体7。盖盒或壳体盒7优选地安装在PCB 5周围，以保护单传感器设备20或多传感器设备10，而且还改善美观性并更好地实现在汽车中的集成。盖盒或壳体盒7可以由塑料和/或复合材料制成。
盖盒或壳体盒7可以包括一些孔以散发热量，从而避免传感器(单传感器或多个传感器)设备过热。优选地，借助于机械手段(诸如螺栓、胶水等)或通过磁性手段将盖盒或壳体盒7附接到PCB 5。根据本发明的一个实施例，提供了从汽车电池到PCB 5的电缆，从而允许为传感器设备10及其电子装置供电。如上所述，可以使用无线系统来为多传感器设备10供电。
根据本发明，多传感器设备10适合于检测碰撞、辨别破裂/未破裂情况、并且定位挡风玻璃上的碰撞。根据本发明的一个实施例，多个传感器3、3’、3”…沿着多于一个的薄PCB 5对齐，以便获得更好的信号并很好地限定碰撞的位置。优选地，薄PCB上的传感器之间的间隙为大约20cm。应当理解，固定到PCB 5上的传感器3、3’、3”…之间的空间必须适于获得最佳信号，并且还将取决于所使用的传感器的类型。为了美观，优选地将多传感器设备10设置在挡风玻璃上的离散区域中，并且当然不在驾驶员的视野中。上面已经很好地描述了多个传感器设备的优选位置。优选地，多个传感器设备20被设置在挡风玻璃1的上侧或底侧，或在如图3所示的横向位置中(作为示例)。多个传感器20设备的数量将基于所使用的传感器以及所需的信号质量而被固定。
根据图2，图1与图2之间的差异基于传感器设备。根据图2，传感器3固定到PCB 5上以形成单传感器设备20。单传感器设备20设置在挡风玻璃1的面4(在此在图2中指代为附图标记2)上。传感器3以与图1描述的相同的方式固定到玻璃2(在内部面上)和PCB 5上。单传感器设备20的使用允许检测破裂/未破裂情况。因为单传感器设备20的大小比多个传感器设备10小，所以除上述区域之外，单传感器设备20还可以放置在嵌装玻璃1的某些其他部分中，如例如在相机区域中。
本发明不限于上面呈现和讨论的本发明的实施例，这些实施例仅出于说明的目的而呈现，并且本发明的范围仅由权利要求和添加到与本申请有直接或间接联系的申请的任何附加权利要求的范围来限制。

Claims (15)

1.一种具有外部面和内部面(2)的汽车嵌装玻璃(1)，所述嵌装玻璃包括至少一个传感器(3)，所述至少一个传感器用于检测碰撞和/或辨别所述嵌装玻璃(1)上的破裂/未破裂并生成表示所述碰撞的信号，所述传感器(3)连接到电连接器，以提供对由所述至少一个传感器(3)生成的所述信号的外部访问，其特征在于，所述传感器(3)是能重复使用的并安装在所述嵌装玻璃(1)的所述内部面(2)上。
2.根据权利要求1所述的汽车嵌装玻璃，其特征在于，所述嵌装玻璃包括多个传感器(3，3’，3”…)，所述多个传感器用于检测并定位碰撞和/或辨别所述嵌装玻璃(1)上的破裂/未破裂、并生成表示所述碰撞的信号。
3.根据权利要求1或2所述的汽车嵌装玻璃(1)，其特征在于，用于检测或检测并定位碰撞的所述至少一个传感器(3)是测量所述嵌装玻璃(1)的振动和/或声学特征的传感器(3)。
4.根据前述权利要求所述的汽车嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(3)选自加速度计传感器、麦克风传感器或压电传感器，更优选地，所述传感器为压电传感器。
5.根据前述权利要求所述的汽车嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(3)或多个传感器(3，3’，3”…)被安装并机械地固定到印刷电路板(5)(PCB)上，以形成单传感器设备(20)或多传感器设备(10)。
6.根据权利要求4所述的汽车嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述多个传感器(3，3’，3”…)在长而薄的PCB上对齐以形成薄的多传感器设备10。
7.根据前述权利要求所述的汽车嵌装玻璃，其特征在于，借助于双面胶带(4)、或压敏双面胶带、更优选地使用能重定位的双面胶带将所述单传感器设备(20)或多传感器设备(10)固定在玻璃的所述内部面(2)上。
8.根据前述权利要求所述的汽车嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述单传感器设备(20)或多传感器设备(10)能从所述嵌装玻璃移除并且能在另一嵌装玻璃上重新使用。
9.根据前述权利要求所述的汽车嵌装玻璃，其特征在于，所述单传感器设备(20)或所述多传感器设备(10)安装在所述嵌装玻璃的边缘上，并且优选安装在所述嵌装玻璃的上部部分或底部部分或角落中。
10.根据前述权利要求所述的汽车嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述单传感器设备(20)或所述多传感器设备(10)由盖盒(7)保护。
11.根据前述权利要求中任一项所述的汽车嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述嵌装玻璃(1)是层压式嵌装玻璃，在其内部面(2)上的内部片材上安装了所述单传感器设备(20)或多传感器设备(10)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的汽车嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述嵌装玻璃(1)包括多个多传感器设备(20)。
13.一种用于对由根据权利要求1至12所述的传感器(3)在嵌装玻璃上发生碰撞之后生成的信号进行分析的方法，所述方法包括以下步骤：
-对原始信号应用高通滤波器，
-应用信号放大，以将信号水平从几十或几百毫伏提高到能与通常为0至5V的标准模数转换级相符的水平，
-使用微控制器来管理所述PCB上的功能，
-与外部控制单元通信，
-使用阈值水平来捕获相关信号情况。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使用算法来提取所述相关信息，所述相关信息诸如当使用单传感器设备(20)或多传感器设备(20)时为碰撞发生和/或碰撞造成破裂或未造成破裂、和/或当使用多传感器设备(20)时为碰撞/破裂的X位置和Y位置时，优选地，使用多个单传感器设备(20)或多个多传感器设备(20)。
15.一种根据权利要求1至12所述的能重复使用的单传感器设备或多传感器设备(10，20)，用于检测碰撞并辨别汽车嵌装玻璃上的破裂/未破裂、和/或用于检测并定位碰撞和/或辨别所述嵌装玻璃上的破裂/未破裂、并且生成表示所述碰撞的信号，所述传感器设备(10，20)连接到电连接器，以提供对由所述传感器生成的所述信号的外部访问。
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