一种基于兰姆波的汽车后视镜自动除雨雪冰霜方法及装置制造方法及图纸

一种基于兰姆波的汽车后视镜自动除雨雪冰霜方法及装置，沿着后视镜片的镜面发射由上至下传播的探测兰姆波，当波幅发生变化时，除雨雪冰霜兰姆波推动雨滴脱离后视镜片镜面；或者，沿着后视镜片的镜面设置由上至下传播的除雨雪冰霜兰姆波，压电陶瓷换能器贴片发热，使后视镜片的镜面与积雪、凝冰或结霜的临界面上的雪、冰或霜融化为液态水，推动雪、冰或霜脱离后视镜片的镜面。本方法及装置利用除雨雪冰霜兰姆波推动雨滴、积雪、凝冰或结霜脱离后视镜片镜面，无论顺风逆风均不会有镜面凝雾的现象发生，从根本上消除雨天及冬季后视镜模糊而引起的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车后视镜自动除雨雪冰霜方法及装置，尤其涉及兰姆超声波。
技术介绍
汽车后视镜是汽车安全配置中的重要构件，为驾驶员对后方车况、路况判断提供重要辅助依据，保持后视镜干净清晰是至关重要的。但是在雨天或者大雾天气，后视镜上很容易挂上许多水滴，镜面变得非常模糊，驾驶员只能粗略看到后方车况，影响驾驶员对车距的判断，给超车并道带来相当的麻烦，存在严重的交通安全隐患。或者在北方寒冷冬季时，后视镜上会积雪、凝冰或结霜，现有阶段只能手动除冰除霜，给驾驶员行驶前造成很大的麻烦。目前而言，还无给出后视镜挂上雨滴或结冰结霜影响行车安全绝对解决方案的汽车厂商。针对汽车后视镜除雨这个问题，目前大致上有如下几个解决方案：一、传统的方法——加装后视镜雨眉。由于雨眉的厚度，如果安装在后视镜边框内侧的话，会影响后视镜的调节，因此一般安装在外侧。该方法在逆雨行驶的时候效果不错，但是顺着雨势开车的话，镜面上还是会沾上雨水，并且由于是使用胶水粘在后视镜上，有脱落的风险；二、家用的方法——涂抹除水物。一般选择的是具有表面活化剂的物品，如肥皂、洗洁精、牙膏等。使用这种方法的优点是经济方便，但是缺点也比较明显，涂抹除水物后，后视镜镜片上并非不挂雨滴，而是形成一层水膜，也会影响视野，同时也有一定的时效性，一般在2个小时左右效果就变得非常差；三、其他方案——电加热、震动、电吹风等。这类方案的效果也不理想同时实施难度较高，因此也不是后视镜除雨最佳的解决方案。针对汽车后视镜除冰除霜这个问题，目前大致上有如下几个方案：一、传统的方法——手动清除。该方法有可能清除不干净，且清理时间长，冻手等，给使用者带来不便；二、其他方案——电加热、电吹风等。这类方案的效果也不理想同时电源较难获得，实施难度较高，因此也不是后视镜除冰除霜的最佳解决方案。目前，也有利用超声波的除雨技术应用于汽车后视镜上，但目前的装置结构主要有以下两方面的缺陷：一是现有技术均是利用超声波汽化后视镜上的雨滴，使之成为雾气脱离镜面，不仅需要的超声波能量较高，需要耗费大量的汽车蓄电池电量，并且汽车在顺风行驶时，雾气易重新凝固在镜面上，从而导致镜面雾化，反而影响后视镜的观察效果；二是现有技术均在后视镜上配置了雨量传感器，或者通过手动控制人工启动除雨，前者会使整个装置的结构更加复杂，可靠性降低，后者会进一步增加驾驶的复杂程度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种能够利用超声波实时检测后视镜镜面情况并自动激发，除去雨雪冰霜的方法及装置，并且结构简单，可靠性好，耗电量低。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于兰姆波的汽车后视镜自动除雨雪冰霜方法，其特征在于：从后视镜片的镜面上侧沿镜面发射由上至下传播的探测兰姆波，所述探测兰姆波是通过驱动电路发射频率为980kHz～1023kHz，驱动电压为20Vpp～80Vpp的交流信号施加在压电陶瓷换能器贴片上，使压电陶瓷换能器贴片高频超声振动而产生的，当接收反馈电路接收到的传播到后视镜片的镜面下侧的信号波波幅值等于或小于设定波幅值的60％时，接收反馈电路发送反馈信号给驱动电路，驱动电路发射的交流信号频率范围保持不变，驱动电压增大为100Vpp～300Vpp，使压电陶瓷换能器贴片高频超声振动，产生沿着后视镜片镜面由上至下传播的除雨雪冰霜兰姆波，除雨雪冰霜兰姆波使附着在后视镜片镜面上的雨滴内部产生声流，声波在雨滴中产生的压缩波驱使雨滴相对发生后视镜片镜面移动，从而推动雨滴脱离后视镜片镜面；或者，沿着后视镜片的镜面设置由上至下传播的除雨雪冰霜兰姆波，除雨雪冰霜兰姆波是通过驱动电路发射频率为980kHz～1023kHz，驱动电压为100Vpp～300Vpp的交流信号施加在压电陶瓷换能器贴片上，使压电陶瓷换能器贴片高频超声振动而产生的，压电陶瓷换能器贴片发热，使后视镜片的镜面与积雪、凝冰或结霜的临界面上的雪、冰或霜融化为液态水，同时，除雨雪冰霜兰姆波使液态水内部产生声流，声波在液态水中产生的压缩波带动浮于液态水上的雪、冰或霜发生移动，从而推动雪、冰或霜脱离后视镜片的镜面。所述设定波幅通常为没有液滴附着在后视镜片上时，接收反馈电路接收到的传播到后视镜片的镜面下侧的信号波波幅值。进一步的，所述反馈信号为发射频率为980kHz～1023kHz、输出电压为100Vpp～300Vpp的交流信号。由于本方法的原理是利用兰姆波推动雨滴、积雪、凝冰或结霜脱离后视镜片镜面，而非将其汽化成雾状脱离后视镜片镜面，因此相对于现有超声波除雨技术来说，需要耗费的汽车蓄电池电量更少，压电陶瓷换能器贴片体积可以更小就可以达到理想的除雨雪冰霜效果，并且不会有镜面凝雾的隐患；此外，通过探测兰姆波实时监测镜面情况，无需额外配置雨量传感器，整个装置更加简单可靠，并且激发探测兰姆波的交流信号电压很低，也不会耗费过多的汽车蓄电池电量。一种应用上述的基于兰姆波的汽车后视镜自动除雨雪冰霜方法的汽车后视镜自动除雨雪冰霜装置，所述汽车后视镜包括壳体和后视镜片，其特征在于：在后视镜片同一表面的上、下两侧成对配置至少一对作为兰姆波发射端的上压电陶瓷换能器贴片和作为兰姆波接收端的下压电陶瓷换能器贴片；所述后视镜片和壳体之间的空腔内配置由汽车蓄电池供电的驱动电路，所述驱动电路包括稳压模块，信号发生器，金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，变压器和波幅控制模块；蓄电池，稳压模块，金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，变压器，波幅控制模块和上压电陶瓷换能器贴片顺次电连接，信号发生器电连接金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET；所述后视镜片和壳体之间的空腔内配置接收反馈电路，所述接收反馈电路包括放大电路，滤波电路，自动控制增益电路，采样保持电路和电压比较电路；下压电陶瓷换能器贴片通过放大电路，滤波电路，自动控制增益电路，采样保持电路和电压比较电路顺次电连接后电连接入所述稳压模块和蓄电池之间。进一步的，所述金属-氧化物半导体场效应晶体管的输入电压为12～18V的汽车蓄电池直流电压，输入波形为信号发生器的输出波形；金属-氧化物半导体场效应晶体管输出波形与输入波形相同，最大输出电压为12～18V交流电压。将压电陶瓷换能器贴片直接粘合在后视镜片正面(外露面)或者背面上下两侧，驱动电路固定在后视镜壳体内部并通过电线与上压电陶瓷换能器贴片连接。整个系统通过车身蓄电池供电，金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)将蓄电池提供的12V～18V直流电压与信号发生器的各种波形的信号进行整合，输出与信号发生器相同波形的980kHz～1023kHz、20Vpp～80Vpp左右的交流信号，该交流信号施加在后视镜上侧的上压电陶瓷换能器贴片上，使上压电陶瓷发生高频超声振动，产生沿着后视镜表面传输的探测兰姆波。后视镜下侧的下压电陶瓷贴片用于实时监视探测兰姆波波幅以用于实时探测雨滴，当接收反馈电路接收到的下压电陶瓷贴片所探测的信号波波幅等于或小于原来没有液滴附着在后视镜片上时下压电陶瓷贴片所探测的信号波波幅的60％时(雨滴等微粒引起)，同样固定在后视镜壳体内部并通过电线与下压电陶瓷换能器贴片连接的接收反馈电路自动触发驱动电路，使其产生980kHz～1023kHz、100Vpp～300Vpp左右的交流信号以激发上压电陶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于兰姆波的汽车后视镜自动除雨雪冰霜方法，其特征在于：从后视镜片(3)的镜面上侧沿镜面发射由上至下传播的探测兰姆波，所述探测兰姆波是通过驱动电路发射频率为980kHz～1023kHz，驱动电压为20Vpp～80Vpp的交流信号施加在压电陶瓷换能器贴片上，使压电陶瓷换能器贴片高频超声振动而产生的，当接收反馈电路接收到的传播到后视镜片(3)的镜面下侧的信号波波幅值等于或小于设定波幅值的60％时，接收反馈电路发送反馈信号给驱动电路，驱动电路发射的交流信号频率范围保持不变，驱动电压增大为100Vpp～300Vpp，使压电陶瓷换能器贴片高频超声振动，产生沿着后视镜片(3)镜面由上至下传播的除雨雪冰霜兰姆波，除雨雪冰霜兰姆波使附着在后视镜片(3)镜面上的雨滴内部产生声流，声波在雨滴中产生的压缩波驱使雨滴相对发生后视镜片(3)镜面移动，从而推动雨滴脱离后视镜片(3)镜面；或者，沿着后视镜片(3)的镜面设置由上至下传播的除雨雪冰霜兰姆波，除雨雪冰霜兰姆波是通过驱动电路发射频率为980kHz～1023kHz，驱动电压为100Vpp～300Vpp的交流信号施加在压电陶瓷换能器贴片上，使压电陶瓷换能器贴片高频超声振动而产生的，压电陶瓷换能器贴片发热，使后视镜片(3)的镜面与积雪、凝冰或结霜的临界面上的雪、冰或霜融化为液态水，同时，除雨雪冰霜兰姆波使液态水内部产生声流，声波在液态水中产生的压缩波带动浮于液态水上的雪、冰或霜发生移动，从而推动雪、冰或霜脱离后视镜片(3)的镜面。...

【技术特征摘要】
1.一种基于兰姆波的汽车后视镜自动除雨雪冰霜方法，其特征在于：从后视镜片(3)的镜面上侧沿镜面发射由上至下传播的探测兰姆波，所述探测兰姆波是通过驱动电路发射频率为980kHz～1023kHz，驱动电压为20Vpp～80Vpp的交流信号施加在压电陶瓷换能器贴片上，使压电陶瓷换能器贴片高频超声振动而产生的，当接收反馈电路接收到的传播到后视镜片(3)的镜面下侧的信号波波幅值等于或小于设定波幅值的60％时，接收反馈电路发送反馈信号给驱动电路，驱动电路发射的交流信号频率范围保持不变，驱动电压增大为100Vpp～300Vpp，使压电陶瓷换能器贴片高频超声振动，产生沿着后视镜片(3)镜面由上至下传播的除雨雪冰霜兰姆波，除雨雪冰霜兰姆波使附着在后视镜片(3)镜面上的雨滴内部产生声流，声波在雨滴中产生的压缩波驱使雨滴相对发生后视镜片(3)镜面移动，从而推动雨滴脱离后视镜片(3)镜面；或者，沿着后视镜片(3)的镜面设置由上至下传播的除雨雪冰霜兰姆波，除雨雪冰霜兰姆波是通过驱动电路发射频率为980kHz～1023kHz，驱动电压为100Vpp～300Vpp的交流信号施加在压电陶瓷换能器贴片上，使压电陶瓷换能器贴片高频超声振动而产生的，压电陶瓷换能器贴片发热，使后视镜片(3)的镜面与积雪、凝冰或结霜的临界面上的雪、冰或霜融化为液态水，同时，除雨雪冰霜兰姆波使液态水内部产生声流，声波在液态水中产生的压缩波带动浮于液态水上的雪、冰或霜发生移动，从而推动雪、冰或霜脱离后视镜片(3)的镜面。2.根据权利要求1所述的基于兰姆波的汽车后视镜自动除雨雪冰霜方法，其特征在于：所述反馈信号为发射频率为980kHz～1023kHz、输出电压为100Vpp～300Vpp的交流信号。3.一种应用权利要求1所述的基于兰姆波的汽车后视镜自动除雨雪冰霜方法的汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁威，张梦华，洪少欣，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31