用于处理水分积聚的车辆镜组件的制作方法

本发明涉及用于控制车辆镜组件以减少镜组件的暴露表面上的水分积聚或其他碎片的车辆系统和相关方法。

背景技术：

车辆外部镜组件提供了反射表面，其允许车辆操作员可视化从车辆后部接近的即将到来的交通工具。一些车辆镜组件位于车辆的外部，因此易受水分(例如，雨、雪和冰)或其他碎片(例如灰尘)的积聚的影响，从而可能降低车辆操作者的可见性。

技术实现要素：

根据本发明的示例性方面的车辆系统尤其包括镜组件、配置为用于检测车辆表面上的水分的传感器系统以及配置为响应于检测到所述车辆表面上的所述水分而自动将所述镜组件的倒车镜控制到倾斜位置的控制模块。

在上述车辆系统的另一非限制性实施例中，所述镜组件包括壳体、保持在所述壳体内的倒车镜、用于移动所述倒车镜的致动器组件以及用于加热所述倒车镜的加热元件。

在上述车辆系统的另一非限制性实施例中，所述致动器组件包括电动机。

在任何上述车辆系统的另一非限制性实施例中，所述加热元件包括电加热垫或加热电阻丝。

在任何上述车辆系统的另一非限制性实施例中，所述传感器系统包括光折射传感器或电容传感器中的至少一种。

在任何上述车辆系统的另一非限制性实施例中，所述传感器系统包括环境温度传感器。

在任何上述车辆系统的另一非限制性实施例中，所述控制模块配置为如果环境温度低于温度阈值，则控制加热所述倒车镜。

在任何上述车辆系统的另一非限制性实施例中，所述控制模块配置为如果检测到用户在所述镜组件的预定范围内，则控制所述倒车镜振动。

在任何上述车辆系统的另一非限制性实施例中，跟踪系统配置为用于跟踪钥匙扣或个人电子设备的位置。

在任何上述车辆系统的另一非限制性实施例中，所述控制模块配置为响应于检测到所述水分而将所述倒车镜控制到向前倾斜位置。

在任何上述车辆系统的另一非限制性实施例中，所述控制模块配置为在将所述倒车镜倾斜到所述向前倾斜位置之后，将所述倒车镜控制到向后倾斜位置。

在任何上述车辆系统的另一非限制性实施例中，所述控制模块配置为在将所述倒车镜倾斜到所述向后倾斜位置之前，控制加热所述倒车镜，并且配置为在将所述倒车镜倾斜到所述向后倾斜位置之后，控制所述倒车镜振动。

根据本发明的另一示例性方面的方法尤其包括监测车辆表面的水分，并且如果在所述表面上检测到水分，则自动倾斜车辆镜组件的倒车镜。

在上述方法的另一非限制性实施例中，自动倾斜所述倒车镜包括将所述倒车镜倾斜到向前倾斜位置。

在任何上述方法的另一非限制性实施例中，所述方法包括如果环境温度低于温度阈值并且检测到用户在车辆附近，则自动加热所述倒车镜。

在任何上述方法的另一非限制性实施例中，所述方法包括在加热所述倒车镜之后，第二次倾斜所述倒车镜。

在任何上述方法的另一非限制性实施例中，第二次倾斜所述倒车镜包括将所述倒车镜倾斜到向后倾斜位置。

在任何上述方法的另一非限制性实施例中，所述方法包括在第二次倾斜所述倒车镜之后，振动所述倒车镜。

在任何上述方法的另一非限制性实施例中，振动所述倒车镜包括向所述车辆镜组件的电动机施加交替的向前倾斜驱动信号和向后倾斜驱动信号。

包括其各个方面或者各个单独特征中的任何一个的前面的段落、权利要求或者以下描述和附图的实施例、示例和替代方案可独立地或者以任何组合方式进行。除非这些功能件不兼容，否则结合一个实施例描述的功能件适用于所有实施例，。

根据下面的详细描述，本发明的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。伴随详细描述的附图可以简要描述如下。

附图说明

图1示出配备有镜组件的车辆。

图2是图1的镜组件的分解图。

图3是结合图1和图2所示的镜组件的车辆系统的框图。

图4示意性地示出用于控制车辆镜组件以减少倒车镜上的水分积聚的示例性方法。

图5示意性地示出车辆镜组件向前倾斜定位。

图6示意性地示出加热车辆镜组件。

图7示意性地示出车辆镜组件向后倾斜定位。

图8示意性地示出振动车辆镜组件。

具体实施方式

本发明详述用于控制车辆外部镜组件以减少镜组件的暴露表面上的水分积聚的车辆系统和方法。配备有镜组件的示例性车辆系统包括用于检测水分的传感器系统和用于响应于检测到水分而控制镜系统的控制模块。在一些实施例中，如果检测到水分，则控制模块控制镜组件的倒车镜倾斜。在其他实施例中，控制模块可结合倾斜控制加热和/或振动。下面将更详细地描述本发明的这些和其他特征。

图1示意性地示出车辆10。车辆10可是汽车、卡车、厢式货车、运动型多功能车或任何其他类型的车辆。车辆10也可以是常规机动车辆、电池供电的混合动力车辆或电动车辆或自主车辆(即无人驾驶车辆)。

尽管在本发明的附图中说明了具体的部件关系，但是这些说明不旨在限制本发明。换言之，车辆10的各种部件的放置和定向被示意性地示出并且可以在本发明的范围内变化。另外，伴随本发明的各附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被放大或最小化以显示特定组件的某些细节。

车辆10包括前部12、后部14以及在前部12和后部14之间延伸的相对横向侧16。车辆10可配备有一对镜组件18，其允许车辆操作者可视化从车辆10的后部14接近的即将到来的交通工具。镜组件18位于车辆10的外侧，因此可称为车辆外部侧视镜组件。

在一个实施例中，镜组件18安装在车辆10的相对横向侧16上并面向后部14。在另一实施例中，镜组件18安装到车辆10的前乘客门20上。然而，预期其他安装位置在本发明的范围内。

前乘客门20经由配备有闩锁机构的手柄22打开和关闭，以允许进入和离开车辆10的客舱。诸如电容传感器之类的接近传感器24可安装在手柄22内或门20的一些其他位置内，用于感测紧邻手柄22的用户的手。钥匙扣26或个人电子设备(例如电话)28可由用户操作以激活各种车辆特征，包括但不限于车门锁顶和解锁功能、远程启动功能等。

车辆10另外可配备有一个或多个传感器30，其位于整个车辆10的各个位置处，用于检测车辆10的外表面上存在水分(例如，雨、雪或冰)。例如，传感器30可定位在挡风玻璃32或车辆10的其他窗口附近，或者可位于镜组件18内。在一个实施例中，传感器30是通常与自动挡风玻璃刮水器系统一起使用的光折射传感器。在另一实施例中，接近传感器24还可以检测手柄22或门20上存在水分。在车辆10的表面上检测到水分的方式并不意图限制本发明。

一旦检测到水分，就可以以有效减少能够积聚在镜组件18上的水分量的方式自动控制镜组件18。如下面更详细讨论的，例如，镜组件18可以被倾斜、加热和/或振动以减少水分积聚。

图2说明车辆10的镜组件18的其他细节。在该实施例中，每个镜组件18都可包括基座34、壳体36、致动器组件38、倒车镜支架40、加热元件42和倒车镜44。下面将依次介绍这些功能件中的每一个。

基座34可固定到车辆10的门20(参见图1)以相对于门20安装镜组件18。在一个实施例中，使用一个或多个紧固件将基座34牢固地固定到门20。然而，预期其他紧固技术也在本发明的范围内。

壳体36可是包括前壁46和后向窗48的塑料结构。后向窗48由外围表面50包围，该外围表面相对于倒车镜44以环绕的关系延伸。

致动器组件38设置和配置成使倒车镜44相对于壳体36在多个位置(例如，向前倾斜、向后倾斜、向左倾斜、向右倾斜)之间移动。在一个实施例中，致动器组件38是包括电动机52的动力致动器组件。电动机52可被通电以致动运动传递机构54，该运动传递机构继而移动倒车镜支架40和倒车镜44。

倒车镜支架40经由运动传递机构54可操作地耦合到致动器组件38并且可移动地将倒车镜44保持在壳体36内。因此，倒车镜44可通过枢转或倾斜倒车镜支架40而移动。倒车镜44包括反射表面56，用于帮助车辆驾驶员看到车辆10的后方和侧面的区域。

加热元件42轴向地定位在倒车镜44和倒车镜支架40之间，并且配置为用于诸如在寒冷的环境条件下选择性地加热倒车镜44。在一个实施例中，加热元件42是电加热垫。在另一实施例中，加热元件42包括一个或多个加热电阻丝。任何合适的加热元件42都可布置在镜组件18内用于选择性地加热倒车镜44。

图2中示出并且在上述段落中描述的镜组件18仅仅是镜组件可以如何配置为用于移动和加热倒车镜44的一个示例。本领域的普通技术人员将理解，其他镜组件配置也可用于移动和加热倒车镜44。因此，应了解，图2的镜组件布置不意图限制本发明。

继续参考图1-2，图3示意性地示出车辆10的车辆系统58。车辆系统58可用来以减少反射镜组件18的暴露表面上的水分积聚的方式来控制镜组件18。

在一个实施例中，车辆系统58包括传感器系统60、跟踪系统62和控制模块64。传感器系统60可包括向控制模块64提供输入信号的多个传感器。在一个实施例中，传感器系统60包括一个或多个水分传感器(参见例如图1的功能件30)，其配置为用于检测车辆10的表面上存在水分(例如，雨、雪、冰等)。传感器系统60的多个电容传感器(参见例如图1的功能件24)可另外辅助检测车辆10上存在水分。在另一实施例中，传感器系统60包括用于监测环境温度(即，车辆10所处的周围环境的温度)的一个或多个环境温度传感器。

跟踪系统62配置为用于跟踪车辆用户/与其通信。例如，跟踪系统62可配备有用于跟踪用户的钥匙扣26或个人电子设备28(参见图1)的位置的必要硬件和软件。跟踪方法并非意在限制本发明并且可以包括与钥匙扣26和/或个人电子设备28无线通信以检测授权车辆用户相对于车辆10的接近度。在一个实施例中，跟踪系统62经由射频(rf)信号与钥匙扣26和/或个人电子设备28通信。在另一实施例中，跟踪系统62经由蓝牙低功耗(ble)信号与钥匙扣26和/或个人电子设备28通信。

车辆系统58还可包括控制模块64，该控制模块64用于诸如通过向镜组件18施加信号控制每个镜组件18。在一个实施例中，控制模块64包括用于执行镜组件18的各种控制策略的处理单元66和非临时性存储器68。控制模块64可接收和处理各种输入，以减少其上的水分积累的期望方式控制镜组件18。控制模块64的第一输入可包括来自传感器系统60的湿度信号和环境温度信号。湿度信号指示已经在车辆10上检测到水分，并且环境温度信号指示车辆10周围的环境的当前环境温度。控制模块64的第二输入可包括来自跟踪系统62的用户距离信号。用户距离信号表示检测到的用户与车辆10的距离，并指示用户可能正在接近车辆10。例如，可通过计算车辆10与用户的钥匙扣26或个人电子设备28之间的距离来产生用户距离信号，并且指示用户是否可能在短时间内进入车辆10中。

在一个实施例中，处理单元66配置为用于执行存储在控制模块64的存储器68中的一个或多个程序。第一示例性程序在被执行时可确定何时以及如何定位镜组件18的倒车镜44。在一个实施例中，控制模块64基于车辆10上是否检测到水分，诸如通过倾斜倒车镜44控制倒车镜44的定位。

第二示例性程序在被执行时可确定何时以及如何加热镜组件18的倒车镜44。在一个实施例中，控制模块64基于车辆用户是否在车辆10的预定范围内并且基于环境温度来控制倒车镜44的加热。

第三示例性程序在被执行时可确定何时以及如何使镜组件18的倒车镜44振动。在一个实施例中，控制模块64控制倒车镜44的振动以将后视镜44上多余的水分抖落或在结冰情况下摇动倒车镜44。

继续参考图1-3，图4示意性地示出用于控制镜组件18以减少镜组件18的外表面上的水分积聚的方法70。在一个实施例中，控制模块64编程有适于执行示例性方法70的一个或多个算法。

示例性方法70在方框72处开始。在方框74处，控制模块64确定车辆10是否关闭(即，当前未被操作)。通常，方法70仅在车辆10关闭时执行，但是方法70的一些步骤也可以在车辆操作期间执行。

如果车辆关闭，则方法70继续到方框76并在方框76处确定是否在车辆10上检测到任何水分。控制模块64可分析从传感器系统60周期性地接收到的信号以确定车辆10上是否检测到水分。

如果在方框76处检测到水分，则在方框78处，控制模块64自动控制倒车镜44向前倾斜。图5中示意性地示出了倒车镜44的向前倾斜位置。响应于检测到车辆10上的水分，控制模块64可自动控制致动器组件38将倒车镜44移动到倾斜向前位置。在向前倾斜位置，倒车镜从其标称位置np倾斜，使得倒车镜44的上部90沿远离壳体36的前壁46的内表面92的方向移动，并且倒车镜44的底部96更靠近内表面92移动。在向前倾斜位置，倒车镜44的反射表面56更朝向地面，因此不易积聚诸如雨、雪或冰的水分。

接下来，控制模块64可在方框80处确定环境温度是否低于预定温度阈值(例如，低于大约34°f/1℃)。控制模块64可分析从传感器系统60周期性接收的信号以确定环境温度是否低于预定温度阈值。如果是(yes)，则在方框82处，控制模块64接下来可确定车辆用户是否在车辆10的预定范围内。控制模块64可分析从跟踪系统62周期性地接收的信号以确定用户的钥匙扣26或个人电子设备28是否被检测到靠近车辆10。

如果方框80和82都返回yes标志，则方法70可前进至方框84。在该步骤中，控制模块64可自动控制加热倒车镜44。在一个实施例中，当倒车镜44仍然定位在向前倾斜位置时可进行加热。图6示意性地示出通过激活加热元件42来加热倒车镜44。以这种方式加热倒车镜有助于使聚集在倒车镜44的底部96附近的任何水分m变松。

在加热倒车镜44的预定量的时间之后，方法70前进到方框86，此时控制模块64自动控制倒车镜44向后倾斜。向后倾斜的动作具有推动水分m远离镜组件18的效果。在一个实施例中，当用户进入并启动车辆10时，控制模块64自动地将倒车镜44倾斜至向后倾斜位置。

在图7中示意性地示出了倒车镜44的向后倾斜位置。在向后倾斜位置，倒车镜44倾斜，使得倒车镜44的上部90沿着更靠近壳体36的前壁46的内表面92的方向移动并且倒车镜44的底部96更远离内表面92移动。

在向后倾斜序列完成之后，方法70可前进至方框88。在该步骤中，控制模块64控制倒车镜44振动，以抖落倒车镜44的任何剩余水分。这在图8中被示意性示出。控制模块64可向电动机52提供快速交替的驱动信号的指令以经济地振动倒车镜44。在一个实施例中，交替的向前倾斜和向后倾斜信号被发送到电动机52以使倒车镜44振动。在另一实施例中，发送到电动机52的驱动信号介于约10hz和约60hz之间。最后，方法70可在方框89处结束。

本文描述的车辆镜组件可被控制以提供用于减少镜组件上的水分积聚的有效且经济的方法。可以利用倒车镜倾斜、加热和振动的组合来控制镜组件，以既去除已经积聚在倒车镜上的水分，又减少积聚在倒车镜上的额外水分。

虽然不同的非限制性实施例示出为具有特定的组件或步骤，但是本发明的实施例不限于这些特定的组合。可以结合来自任何其它非限制性实施例的功能件或组件使用来自任何非限制性实施例的一些功能件或组件。

应理解，在若干附图中，相同的附图标记标识对应的或相同的元件。应理解，尽管在这些示例性实施例中公开和示出了特定的组件布置，但是其它布置也可以从本发明的教导中受益。

前面的描述应解释为说明性的而不是限制性的。本领域的普通技术人员将理解，某些修改可以归入本发明的范围内。出于这些原因，应研究以下权利要求以确定本发明的真实范围和内容。