用于使冰积聚和挡风玻璃刮水器冻结最小化的挡风玻璃刮水器系统的制作方法

本文件大体涉及机动车辆设备领域，并且更具体地，涉及一种使在机动车辆的挡风玻璃刮水器上积聚的冻结降水最小化的挡风玻璃刮水器系统和相关方法。

背景技术：

为了清除降水和路面膜(roadfilm)并且为机动车辆的安全操作提供更好的视野，为机动车辆配备扫过挡风玻璃的挡风玻璃刮水器在本领域是众所周知的。当不使用时，挡风玻璃刮水器通常移动到静止位置，在该静止位置挡风玻璃刮水器沿着挡风玻璃的底部边缘以大体上水平的方向延伸。此时挡风玻璃刮水器有效地形成一个架子，在恶劣的冬季天气中架子促进在挡风玻璃刮水器上积聚冻结降水。

本文件涉及一种新的和改进的挡风玻璃刮水器系统和相关方法，其使在挡风玻璃刮水器上积聚的冻结降水最小化，从而增强其正常运行并有效地增加了挡风玻璃刮水器的橡胶叶片的使用寿命(当橡胶叶片被冻结到挡风玻璃的表面并且必须被强行分离时可能会劣化)。

技术实现要素：

根据本文所述的目的和益处，提供了一种用于机动车辆挡风玻璃的挡风玻璃刮水器系统。该挡风玻璃刮水器系统包括挡风玻璃刮水器和控制器，控制器配置为响应于冻结降水的威胁而将挡风玻璃刮水器停放在停放位置，在停放位置挡风玻璃刮水器的第一端朝向挡风玻璃的顶部边缘定向并且挡风玻璃刮水器的第二端朝向挡风玻璃的底部边缘定向。出于本文件的目的，短语“冻结降水的威胁”是指在预定长度的给定时间段内，在机动车辆位置处存在潜在或实际累积冻结降水的情况。

挡风玻璃刮水器系统还可以包括用于驱动挡风玻璃刮水器的马达。该马达由控制器控制。此外，挡风玻璃刮水器系统可以包括连接到控制器的冻结降水数据设备。该冻结降水数据设备可以从由温度传感器、降水传感器、湿度传感器、摄像机、全球定位卫星(globalpositioningsatellite，gps)设备、天气预报数据设备及其组合组成的设备组中选择。

挡风玻璃刮水器系统还可以包括在挡风玻璃中当挡风玻璃刮水器处于停放位置时邻近挡风玻璃刮水器的加热元件。该加热元件可以由控制器控制。在许多可能的实施例的至少一个中，挡风玻璃刮水器的停放位置位于挡风玻璃一端处邻近机动车辆的a柱。

控制器可以配置为包括用于环境温度数据的第一数据输入端。控制器还可以配置为包括用于降水数据的第二数据输入端。此外，控制器可以配置为包括用于环境湿度数据的第三数据输入端。此外，控制器可以配置为包括用于摄像机图像的数据输入端。此外，控制器可以配置为包括用于gps数据的数据输入端。

根据另一方面，提供了一种使机动车辆的挡风玻璃刮水器上的冰雪积聚最小化的方法。该方法包括以下步骤：通过监测设备确定冻结降水实际威胁的存在；以及通过控制器将挡风玻璃刮水器停放在停放位置，在停放位置挡风玻璃刮水器的第一端朝向挡风玻璃的顶部边缘定向并且挡风玻璃刮水器的第二端朝向挡风玻璃的底部边缘定向。

此外，该方法可以包括通过第一监测设备监测环境温度的步骤。此外，该方法可以包括通过第二监测设备监测降水的步骤。此外，该方法可以包括通过第三监测设备监测环境湿度的步骤。此外，该方法可以包括通过第四监测设备监测天气预报的步骤。

此外，该方法可以包括通过gps设备监测机动车辆的当前位置。此外，该方法可以包括在挡风玻璃中停放位置处提供加热元件，用于加热挡风玻璃和停放的挡风玻璃刮水器，以减少或消除冻结降水。

在下面的描述中，示出和描述了用于使机动车辆刮水器的挡风玻璃上的冰雪积聚最小化的挡风玻璃刮水器系统以及相关方法的几个优选实施例。应当理解，挡风玻璃刮水器系统和相关方法能够具有其他不同的实施例，并且它们的几个细节能够在各种显而易见的方面进行修改，而不脱离如所附权利要求中阐述和描述的挡风玻璃刮水器系统和方法。因此，附图和描述应当被认为在本质上是说明性的而非限制性的。

附图说明

结合本文并形成说明书的一部分的附图说明了挡风玻璃刮水器系统的几个方面，并与描述一起用于解释其某些原理。在图中：

图1是挡风玻璃刮水器系统的示意性框图；

图2是串列的挡风玻璃刮水器系统中的挡风玻璃的示意图；

图3是两个相对的挡风玻璃刮水器系统中的挡风玻璃的示意图；

图4是单臂挡风玻璃刮水器系统中的挡风玻璃的示意图；

图5是包含两个相对的挡风玻璃刮水器的挡风玻璃刮水器系统的一个可能实施例的示意图，示出挡风玻璃刮水器处于挡风玻璃的端部处邻近机动车辆的a柱的停放位置，其中挡风玻璃在停放位置处包括加热元件；

图6是挡风玻璃刮水器系统的一个可能实施例的控制逻辑流程图。

现在将详细参考挡风玻璃刮水器系统的本优选实施例，其示例在附图中示出。

具体实施方式

现在参考图1，图1是示出挡风玻璃刮水器系统10的一个可能实施例的示意性框图。该系统10包括通过刮水器马达14驱动的至少一个挡风玻璃刮水器12。挡风玻璃刮水器系统10还包括控制器16。控制器16可以是诸如专用微处理器或电子控制单元(electroniccontrolunit，ecu)的计算设备，该专用微处理器或电子控制单元根据来自适当控制软件的指令运转。这种控制器16可以包括都通过通信总线相互通信的一个或多个处理器、一个或多个存储器和一个或多个网络接口。

控制器16配置为响应于冻结降水的威胁而将挡风玻璃刮水器12停放在停放位置，在停放位置挡风玻璃刮水器的第一端朝向挡风玻璃20的顶部边缘18定向并且第二端朝向挡风玻璃的底部边缘22定向。

图2示出了包括串列的挡风玻璃刮水器12的挡风玻璃刮水器系统10的一个可能的实施例。当挡风玻璃刮水器处于正常关闭位置时，挡风玻璃刮水器沿着挡风玻璃20的底部边缘22定位到如图2中的实线所示的静止位置。然而，当存在冻结降水的威胁时，控制器16如虚线所示停放挡风玻璃刮水器12，其中挡风玻璃刮水器12的第一端24朝向挡风玻璃20的顶部边缘18定向并且刮水器的第二端26朝向挡风玻璃的底部边缘22定向。在该停放位置，挡风玻璃刮水器12的方向大体上与机动车辆的z轴对齐，使得在挡风玻璃刮水器的长度上的任何冻结降水都能流下，从而避免了积聚诸如冰雹、冰、雪和冻雨等冻结降水。相比之下，如果挡风玻璃刮水器12大体上水平地定位在挡风玻璃的底部边缘22上处于正常或静止位置，则刮水器将作为架子保持冻结降水并趋向于促进其在刮水器上积聚。

图3示出了包括两个相对的刮水器12的挡风玻璃刮水器系统10的替代性实施例。在通常的刮水器操作期间，那些相对的挡风玻璃刮水器12沿着挡风玻璃20的底部边缘22收起在如实线所示的静止位置。然而，控制器16配置为响应于冻结降水的威胁，而将那些挡风玻璃刮水器停放在如虚线所示的沿着a立柱28在挡风玻璃20的相对端30处的大体上垂直定向的停放位置。如各种附图所示，挡风玻璃刮水器系统10还可以包括在每个停放位置处的挡风玻璃20内的加热元件32。那些加热元件32在控制器16的控制下运转，并且加热元件32用于在停放位置处加热挡风玻璃20和挡风玻璃刮水器12，并且因此即使在最恶劣的冬季天气条件下也能防止挡风玻璃刮水器冻结和粘贴到挡风玻璃上。

图4示出了包括单个挡风玻璃刮水器12的挡风玻璃刮水器系统10的另一个实施例。该挡风玻璃刮水器12通常收起在邻近挡风玻璃20的底角34的静止位置中。然而，控制器16配置为响应于冻结降水的威胁，而将挡风玻璃刮水器12停放在如图4中虚线所示的停放位置，其中挡风玻璃刮水器具有朝向挡风玻璃20的顶部边缘18的第一端24和朝向挡风玻璃的底部边缘22的第二端26。因此与其他实施例一样，挡风玻璃刮水器沿着机动车辆的z轴大体上垂直定向，使得冻结降水沿着挡风玻璃刮水器的长度向下流出，而不是聚集在挡风玻璃刮水器的顶部。

如图1进一步示出的，挡风玻璃刮水器系统可以包括连接到控制器16的一个或多个冻结降水数据设备36。冻结降水设备可以从由温度传感器38、降水传感器40、湿度传感器42、图像捕获摄像机44、gps设备46和天气预报数据设备48组成的设备组中选择。

在所示实施例中，控制器16配置为包括连接到温度传感器38并适于接收环境温度数据的第一数据输入端50。此外，控制器16配置为包括连接到降水传感器40并适于接收降水数据的第二数据输入端52。此外，控制器16配置为包括连接到湿度传感器42并适于接收环境湿度数据的第三数据输入端54。

此外，控制器16配置为包括第四数据输入端56，第四数据输入端56连接到图像捕获摄像机44并适于接收指示挡风玻璃20存在冻结降水的图像。此外，控制器16配置为包括第五数据输入端58，第五数据输入端58连接到gps设备并适于接收指示挡风玻璃刮水器系统10所连接到的机动车辆的当前位置的gps数据。此外，控制器16配置为包括第六数据输入端60，第六数据输入端60连接到天气预报数据设备48并适于接收指示gps所指示的机动车辆的位置处的预期天气的天气预报数据。天气数据还可以包括智能v2x(vehicletox，车辆对外部通信)天气数据。

根据上述描述，提供了一种用于使机动车辆的挡风玻璃刮水器12上的冰雪积聚最小化的方法。该方法包括以下步骤：(a)通过诸如冻结降水设备36的监测设备确定存在实际的冻结降水威胁，以及(b)由控制器16将挡风玻璃刮水器12停放在停放位置，在停放位置第一端24朝向挡风玻璃20的顶部边缘18并且第二端26朝向挡风玻璃的底部边缘22。如前所述，降水的威胁意味着在给定的时间段内(例如在接下来的72小时、接下来的48小时、接下来的36小时、接下来的30小时、接下来的24小时、接下来的20小时、接下来的18小时、接下来的15小时、接下来的12小时、接下来的10小时、接下来的9小时、接下来的8小时、接下来的7小时、接下来的6小时、接下来的5小时、接下来的4小时、接下来的3小时、接下来的2小时、接下来的1小时、接下来的30分钟、接下来的10分钟、接下来的5分钟内)，在机动车辆的位置处存在冻结降水的潜在或实际累积的气象条件。

该方法可以包括通过第一监测设备或温度传感器38监测环境温度的步骤。此外，该方法可以包括通过第二监测设备或降水传感器40监测降水的步骤。

此外，该方法可以包括由第三监测设备或湿度传感器42监测环境湿度。此外，该方法可以包括由第四监测设备或天气预报数据设备48监测天气预报。此外，该方法可以包括通过gps设备46监测机动车辆的位置。

此外，该方法可以包括在挡风玻璃刮水器12的停放位置处的挡风玻璃20中提供加热元件32的步骤。这在图5中示出。元件32上的该加热设备用于加热挡风玻璃20和挡风玻璃刮水器12，使得即使在最恶劣的冬季天气条件下，也能防止挡风玻璃刮水器冻结并粘贴在挡风玻璃上。图6是挡风玻璃刮水器系统10的一个可能实施例的自解释(self-explanatory)控制逻辑流程图。

出于说明和描述的目的提出了前述内容。不意图穷举或将实施例限制为所公开的精确形式。根据上述教导，可能有明显的修改和变化。例如，虽然上文没有提及，但如果需要，可以手动地操作机动车辆以将挡风玻璃刮水器12停放在停放位置，在停放位置端部24、26朝向挡风玻璃20的顶部和底部边缘18、22定向。这可以例如通过按下与控制器连接的控制按钮或触摸屏按钮或者例如通过语音命令来完成。当根据所附权利要求公正、合法、合理地享有的广度来解释时，所有这些修改和变化都在所附权利要求的范围内。