汽车的雨水和温度传感器模块制造技术

一种雨水和温度感测模块，包括：具有由透明材料形成的盖板的壳体；设置在壳体内并且使光发射器、光接收器和温度感测元件设置在其上的印刷电路板；设置在壳体内并且覆盖光发射器、光接收器、以及温度感测元件的透明化合物，该透明化合物填充印刷电路板和盖板之间的空间，其中该透明化合物具有基本上等于盖板的折射率的折射率，并且其中该透明化合物在盖板和温度感测元件之间提供导热介质。

【技术实现步骤摘要】
汽车的雨水和温度传感器模块相关申请的交叉引用本申请要求于2019年3月20日提交的美国临时专利申请No.62/820,980的权益，其全部内容通过引用合并于此。
本公开总体上涉及汽车传感器领域，并且更具体地涉及配置成检测汽车挡风玻璃上的降雨量并测量汽车挡风玻璃的温度的雨水和温度传感器模块。
技术介绍
现代汽车通常配备有雨水传感器，该传感器被配置为检测汽车挡风玻璃上的降雨量。从此类传感器收集的信息可用于自动激活和改变汽车的挡风玻璃雨刷器的速度和/或控制汽车中的其他各种系统(例如，牵引力控制系统)。现代汽车通常还配备有挡风玻璃温度传感器，该传感器被配置为测量汽车的挡风玻璃的温度。例如，从此类传感器收集的信息可用于管理汽车的自动除雾系统的运行。在典型的实施方式中，汽车雨水传感器包括光发射元件、适于准直由光发射元件发出的光并将准直的光导向挡风玻璃上的感测区域的准直透镜、适于接收从挡风玻璃反射并聚焦光的准直光的聚焦透镜，以及适于从聚焦透镜接收聚焦的光并将接收到的光转换成传输到控制器的电输出信号的光接收元件(例如，光电二极管)。如果挡风玻璃外表面上的感应区域处有水(例如雨水)，则撞击(strikes)感测区域的一部分准直光会折射到水中，而不是反射到聚焦透镜上。因此，相对于挡风玻璃的感测区域干燥时，从挡风玻璃的感测区域反射并由光接收元件接收的准直光的量通常被衰减。与上述类型的常规雨水传感器相关联的缺点是这种传感器的准直透镜和聚焦透镜可能相对昂贵。另外，如果有必要改变此类传感器中的光发射和光接收元件的配置(例如，为了适应不同车辆中的各种应用环境)，则通常还必须对准直和聚焦透镜、传感器壳体以及用于制造透镜和壳体的工具做出改变。这样的修改与大量的时间和费用相关联。通常将汽车挡风玻璃温度传感器作为集成的温度和湿度感测装置的一部分包括在内，该装置与上述类型的汽车雨水传感器一起在模块中实现。典型的汽车挡风玻璃温度传感器包括弹簧偏置在汽车的挡风玻璃上的温度感测元件(例如，负温度系数元件、电阻温度检测器、温度和湿度感测集成电路、热电偶等)。这种传感器的各种机械部件(例如，弹簧、柔性电路板等)与大量的成本和空间要求相关联，并且随着时间的流逝也受制于机械故障。关于这些和其他考虑，当前的改进可能是有用的。
技术实现思路
提供该概述是为了以简化的形式介绍概念的选择，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述。该概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不是旨在于帮助确定所要求保护的主题的范围的概述。根据本公开的示例性实施例的雨水感测模块包括：壳体，其具有由透明材料形成的盖板；印刷电路板，其设备在壳体内并且在其上设置有光发射器和光接收器，其中，光接收器被配置为接收由光发射器发射并从汽车挡风玻璃反射回来的光；以及透明化合物，其设置在壳体内并填充印刷电路板与盖板之间的空间。根据本公开的示例性实施例的挡风玻璃温度感测模块包括：壳体，其具有适于安装至汽车的挡风玻璃的盖板；印刷电路板，其设置在壳体内并且在其上设置有温度传感元件；以及化合物，其设置在壳体内并填充在印刷电路板和盖板之间的空间，其中该化合物在盖板和温度感测元件之间提供导热介质。根据本公开的示例性实施例的雨水和温度感测模块可以包括：壳体，其具有由透明材料形成的盖板；印刷电路板，其设置在壳体内并使光发射器、光接收器和温度感测元件设置在其上；以及透明化合物，其设置在壳体内并填充印刷电路板和盖板之间的空间，其中，透明化合物在盖板和温度感测元件之间提供导热介质。附图说明图1A是示出根据本公开的实施例的雨水和温度感测模块的透视图；图1B是示出图1A的雨水和温度感测模块的截面侧视图。图2A和2B是示出在操作期间图1A和1B的雨水和温度感测模块的某些组件的截面侧视图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述根据本公开的汽车的雨水和温度传感器模块，在附图中给出了汽车的雨水和温度传感器模块的优选实施例。然而，汽车的雨水和温度传感器模块可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开将汽车的雨水和温度传感器模块的某些示例性方面传达给本领域技术人员。参考图1A和1B，示出了根据本公开的示例性实施例的汽车的雨水和温度传感器模块(以下称为“模块10”)的透视图和截面图。在描绘的非限制性实施例中，模块10通常可以包括壳体12，该壳体包含印刷电路板(PCB)14、光发射器16、光接收器18、温度感测元件20和透明化合物22。尽管模块10被示为仅包括单个光发射器16和单个光接收器18，但是应当理解，模块10可以包括更多数量的光发射器和/或光接收器，而不脱离本公开的范围。模块10的壳体12通常可以由不透明塑料形成，但是可以包括由透明材料形成的盖板26，其允许光进入壳体12的内部。在非限制性实施例中，盖板26可以由塑料形成，该塑料对于红外光可以是基本上透明的，但是对于可见光是基本上不透明的。本公开不限于此。PCB14可以被安装到壳体12的内部，与盖板26相邻并且与盖板26成基本平行的关系。光发射器16、光接收器18和温度感测元件20可以设置在PCB14的顶表面上(例如，电连接到PCB14的顶表面上的导电迹线)并且可以可操作地连接到光传感器控制器30和温度传感器控制器32，分别可以被配置为管理光发射器16、光接收器18和温度感测元件20的操作、为其供电，和/或处理其输出，如下面进一步描述的。例如，光传感器控制器30和温度传感器控制器32可以由适当配置的集成电路(IC)来体现。PCB14可以经由导体28连接到壳体12外部的一个或多个电源和/或控制元件(未示出)，该导体28从PCB14延伸穿过壳体12的插头部分34。透明化合物22可以部分或全部填充壳体12中的PCB14和盖板26之间的空间，并且可以基本上围绕并包围每个光发射器16、光接收器18、温度感测元件20、光传感器控制器30和温度传感器控制器32。透明化合物22可以是对红外和/或可见光透明并且具有基本上等于玻璃的折射率的折射率的流体或半流体材料(例如，液体或凝胶)。特别地，透明化合物22可以具有与盖板26的折射率基本相同的折射率，并且当模块10可操作地安装在汽车中时，基本上与盖板26可附接至其的汽车挡风玻璃(未示出)的折射率相同。在各种实施例中，透明化合物22可以具有在1.45至1.55范围内的折射率。更优选地，透明化合物22可以具有在1.50至1.525范围内的折射率。在各种实施例中，透明化合物22可以是硅凝胶或液体。本公开不限于此。参考图2A和2B，示出了耦合至汽车挡风玻璃40的内表面的模块10的截面侧视图。为了描述的清楚，在图2A和2B中仅示出了模块10的PCB14，光发射器16、光接收器18、温度感测元件20，透明化合物22和盖板26。在各种实施例中，盖板26可以通过透明粘合剂(例如，图1A和1B中所示的粘合剂42)薄层紧固至汽车挡风玻璃40。在模块10的操本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雨水感测模块，包括：/n壳体，其包括由透明材料形成的盖板；/n印刷电路板，其设置在壳体内并使光发射器和光接收器设置在所述印刷电路板上，其中，所述光接收器配置成接收由所述光发射器发射并从汽车挡风玻璃反射回来的光；以及/n透明化合物，其设置在所述壳体内并填充所述印刷电路板和所述盖板之间的空间。/n

【技术特征摘要】
20190320 US 62/820,9801.一种雨水感测模块，包括：
壳体，其包括由透明材料形成的盖板；
印刷电路板，其设置在壳体内并使光发射器和光接收器设置在所述印刷电路板上，其中，所述光接收器配置成接收由所述光发射器发射并从汽车挡风玻璃反射回来的光；以及
透明化合物，其设置在所述壳体内并填充所述印刷电路板和所述盖板之间的空间。


2.根据权利要求1所述的雨水感测模块，其中，所述盖板对于红外光是透明的，而对于可见光是不透明的。


3.根据权利要求1所述的雨水感测模块，其中，所述透明化合物围绕所述光发射器和所述光接收器。


4.根据权利要求1所述的雨水感测模块，其中，所述透明化合物的折射率等于所述盖板的折射率。


5.根据权利要求1所述的雨水感测模块，其中，所述透明化合物的折射率等于汽车挡风玻璃的折射率。


6.根据权利要求1所述的雨水感测模块，其中，所述透明化合物的折射率在1.45至1.55的范围内。


7.根据权利要求6所述的雨水感测模块，其中，所述透明化合物的折射率在1.50至1.525的范围内。


8.根据权利要求1所述的雨水感测模块，其中，所述透明化合物是液体或凝胶。


9.根据权利要求1所述的雨水感测模块，其中，所述透明化合物由硅树脂形成。


10.一种挡风玻璃温度感测模块，包括：
壳体，其包括适于安装到汽车的挡风玻璃的盖板；
印刷电路板，其设置在所述壳体内并且使温度感测元件设置在所述印刷电路板上；以及
化合物，其设置在所述壳体内并填充所述印刷电路板和所述盖板之间的空间；
其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：明多加斯·凯特利乌斯，曼吉达斯·拉修利斯，保利乌斯·阿利萨斯卡斯，
申请(专利权)人：力特保险丝公司，
类型：发明
国别省市：美国;US