密封的電容式雨傳感器制造技術

一種電容式雨傳感器，用于激活車窗雨刷，其包括：電容板；電子電路，其用于感測所述板之間的電容，處理所感測的電容信號，并產生刷動命令。借助于密封封裝來保護電容板免于水吸附和凝露。在所述封裝的內部與外部之間的互連裝置可選地借助于印刷到窗上的導體實現。借助于自適應濾波器來拒絕雨刷引起的信號和其他寄生信號。利用可選輻射傳感器來抑制太陽引起的快速的溫度變化。利用可選的遠場抵消板來最小化由附近物體造成的錯誤刷動。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】密封的電容式雨傳感器
技術介紹
用于使雨刷操作自動化的汽車光學雨傳感器雖然有著諸如錯誤 擦動和對沉積的鹽敏感之類的已知缺陷，但是已經變得越來越普及。 另一方面，雖然電容式雨傳感器聲稱具有優勢，但是還沒有成熟到被 汽車工業所接受。在專利文獻中所描述的電容式雨傳感器是基于導電電極一或者 極板，其沉積在玻璃上并構成傳感電容，傳感電容通過其附近的靜電 場而受到在外窗表面上的雨滴的影響。汽車的車窗可以由單塊玻璃板構成，或者由層壓玻璃板構成。雖 然內部窗表面易于接近，但是幾乎不認為其可以采用感測板面，因為整個玻璃的厚度一通常為5.5mm—隔離了感測的雨滴。結果，由于雨 滴造成的電容改變是細微的，并且所得到的低電平信號容易受到寄生 效應的影響。例如，擋風玻璃的溫度變化與玻璃的介電常數的溫度相 關性相結合，造成所測量電容的隨機變化，這導致了錯誤的刷動。 US專利6,373,263通過在傳感電容附近結合一個輔助補償電容來解決 該問題一見圖1。雖然有這種改進，但是現有技術的電容式雨傳感器不足以處理小 雨滴，例如由于在擋風玻璃上起的霧造成的小雨滴。通常，與由于雨 產生的數百mV的信號相比，霧產生10mV數量級的信號。應付霧的 情況需要高很多的敏感度和對干擾因素的抑制，其在現有技術中未被 識別。通常，現有技術的雨傳感器處理由雨滴造成的快速變化的信號， 并且拒絕慢速的、溫度引起的寄生信號。然而，這種過濾也會拒絕由 霧引起的信號，因為它們是緩慢形成的。類似地，現有技術忽略了由 雨刷與雨感測板之間的寄生電容所產生的干擾信號。雖然現有技術認識到在感測板上凝露的不利影響，但是沒有認知 到水的吸附作用(稍后描述)。吸附作用引起的信號與雨滴相比是可忽略的，但是對于檢測霧沉積則是有害的。
技術實現思路
本專利技術涉及在內部的窗表面使用的、具有高敏感度同時使錯誤刷 動最小化的電容式雨傳感器。本專利技術的第一方面是通過密封電容式傳感器來消除吸附作用的 影響。本專利技術的第二方面是使用輻射傳感器來拒絕由于突然的太陽輻 射變化所造成的信號。本專利技術的第三方面是信號處理，用于消除由于雨刷與雨傳感器的 交互作用所造成的錯誤刷動。本專利技術的第四方面是消除在傳感器周圍的遠靜電場，以便最小化 由于在窗的內側上的附近物體所造成的錯誤刷動。本專利技術的第五方面是借助于在玻璃上的印刷導體，簡化在密封保 護封裝與外部之間的電氣互連。本專利技術的第六方面是使用粘合棒來應用電容板。本專利技術的進一步的方面是使用透明電容板(電極)，從而減小電極 和相鄰電介質(玻璃)的直接輻射加熱。應該相信，本專利技術的上述每個方面都具有各自的可專利的重要 性，并且這些方面可以有利地組合，協作提供本專利技術的各種特別優選 的實現。因此，根據本專利技術的教導，提供了一種車輛電容式雨傳感器，應 用在窗的內表面上，所述傳感器具有用于檢測在所述窗的外表面上的 濕氣的感測區域，用以產生應用于雨刷的刷動命令，所述雨刷用來刷擦^f述外表面，所述傳感器包括(a)至少兩個電極，其布置在所述內表面上，并且構成電容，所述至少兩個電極在所述窗的外表面上定義了感測區域，在所述感測區域內，水的存在可檢測地影響所述電容； (b)外殼裝置，其與所述窗的內表面協作來封裝所述電極，所述外殼 裝置的至少一部分被實現為靜電屏蔽，用于屏蔽所述電極；以及(c) 電氣互連裝置，其穿行進入所述外殼裝置中；其中，所述外殼裝置用于密封所述電極，以便使所述電容基本上不受潮氣吸附的影響。根據本專利技術的進一步的特征，還提供了電子電路，其與所述電極相關聯，并且用于產生表示所述電容的輸出信號。根據本專利技術的進一步的特征，還提供了處理系統，其用于產生源自所述輸出信號的刷動命令。根據本專利技術的進一步的特征，所述處理系統用于提供具有動態特性的濾波器，所述動態特性根據所述輸出信號而變化。根據本專利技術的進一步的特征，所述處理系統用于(a)當所述雨刷未激活時，所述處理系統對所述輸出信號進行濾波，以舍棄頻率小于第一截止頻率的變化；并且(b)當所述雨刷激活時，所述處理系統對 所述輸出信號進行濾波，以舍棄頻率小于第二截止頻率的變化，所述 第二截止頻率比所述第一截止頻率高。根據本專利技術的進一步的特征，所述電氣互連裝置被實現為在所述 內表面上的印刷導體。根據本專利技術的進一步的特征，所述外殼裝置主要由導電材料實 現，以便提供所述靜電屏蔽。根據本專利技術的進一步的特征，還提供了檢測器，其用于檢測太陽 輻射，在所述雨刷未激活時，所述處理系統響應來自所述傳感器的輸 出，以防止在太陽輻射驟然增加之后的給定時間段內產生刷動命令。根據本專利技術的進一步的特征，所述至少兩個電極沉積在柔性不導 電層的表面上，所述柔性不導電層附著到所述窗的內表面上。根據本專利技術的進一步的特征，所述至少兩個電極和所述柔性不導 電層基本上是透明的。根據本專利技術的進一步的特征，所述柔性不導電層涂敷了粘合劑， 用以附著到所述窗的內表面。根據本專利技術的進一步的特征，所述至少兩個電極基本上是透明的。根據本專利技術的進一步的特征，所述至少兩個電極中的第一電極由 一信號驅動以便產生近靜電場和遠靜電場，至少在所述感測區域中產 生所述近靜電場，所述電容式雨傳感器還包括第三電極，其由一相反信號驅動且用于產生第二遠靜電場，所述第二遠靜電場與所述第一電 極的所述遠靜電場的至少一部分相對立。根據本專利技術的教導，還提供了一種車輛電容式雨傳感器，應用在 窗的內表面上，所述傳感器具有用于檢測在所述窗的外表面上的濕氣 的感測區域，用以產生應用于雨刷的刷動命令，所述雨刷用來刷擦所述外表面，所述傳感器包括(a)至少兩個電極，其布置在所述內表面上，并且構成電容，所述至少兩個電極在所述窗的外表面上限定了感測區域，在所述感測區域內，水的存在可檢測地影響所述電容；(b) 外殼裝置，其與所述窗的內表面協作來封裝所述電極，所述外殼裝置 的至少一部分被實現為靜電屏蔽，用于屏蔽所述電極；(c)電子電路， 其與所述電極相關聯，并且用于產生表示所述電容的輸出信號；以及 (d)處理系統，其用于產生源自所述輸出信號的刷動命令，其中，所 述處理系統用于(i)當所述雨刷未激活時，所述處理系統對所述輸出 信號進行濾波，以舍棄頻率小于第一截止頻率的變化；以及(ii)當所 述雨刷激活時，所述處理系統對所述輸出信號進行濾波，以舍棄頻率 小于第二截止頻率的變化，所述第二截止頻率比所述第一截止頻率 高。根據本專利技術的教導，還提供了一種車輛電容式雨傳感器，應用在 窗的內表面上，所述傳感器具有用于檢測在所述窗的外表面上的濕氣 的感測區域，用以產生應用于雨刷的刷動命令，所述雨刷用來刷擦所 述外表面，所述傳感器包括(a)至少兩個電極，其布置在所述內表面 上，并且構成電容，所述至少兩個電極在所述窗的外表面上限定了感 測區域，在所述感測區域內，水的存在所述窗的內表面協作來封裝 所述電極，所述外殼裝置的至少一部分被實現為靜電屏蔽，用于屏蔽 所述電極；(c)電子電路，其與所述電極相關聯，并且用于表示所述電 容的輸出信號；(d)處理系統，其用于產生源自所述輸出信號的刷動 命令；以及(e)檢測器，其用于檢測太陽輻射，在所述雨刷未激活時， 所述處理系統響應來自所述傳感器的輸出，以防止在太陽輻射驟然增 加之后的給定時間段內產生刷動命令。根據本專利技術的教導，還提供了一種車輛電容式本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種車輛電容式雨傳感器，應用在窗的內表面上，所述傳感器具有用于檢測在所述窗的外表面上的濕氣的感測區域，用以產生應用于雨刷的刷動命令，所述雨刷用來刷擦所述外表面，所述傳感器包括：（ａ）至少兩個電極，其布置在所述內表面上并且構成電容，所述至少兩個電極在所述窗的外表面上限定了感測區域，在所述感測區域內，水的存在可檢測地影響所述電容；（ｂ）外殼裝置，其與所述窗的內表面協作來封裝所述電極，所述外殼裝置的至少一部分被實現為靜電屏蔽，用于屏蔽所述電極；以及（ｃ）電氣互連裝置，其穿行進入所述外殼裝置中；其中，所述外殼裝置用于密封所述電極，以便使所述電容基本上不受潮氣吸附的影響。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：Y內策，
申請(專利權)人：塔馬傳感器有限公司，
類型：發明
國別省市：IL[以色列]