加热格栅设计设备及其方法

文档序号:1909946 发布日期:2021-11-30 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 加热格栅设计设备及其方法 (Heating grid design apparatus and method thereof ) 是由 M·达纳巴尔 A·唐加尼 K·S·迪萨拉茹 于 2020-04-17 设计创作,主要内容包括:公开了一种加热格栅设计设备。该设备包括输入装置、感测单元、处理单元和输出装置。输入装置被配置成从用户接收输入参数。感测单元耦接至输入装置并且被配置成分析存在于窗玻璃上的加热电路的性能。处理单元耦接至感测单元并且基于输入参数和分析的性能估计加热模式。输出装置耦接至处理单元以基于所估计的加热模式控制导电材料在窗玻璃上的印刷或涂覆。(A heating grill design apparatus is disclosed. The apparatus includes an input device, a sensing unit, a processing unit, and an output device. The input device is configured to receive input parameters from a user. The sensing unit is coupled to the input device and configured to analyze a performance of a heating circuit present on the window pane. The processing unit is coupled to the sensing unit and estimates a heating pattern based on the input parameters and the analyzed performance. An output device is coupled to the processing unit to control printing or coating of the electrically conductive material on the glazing based on the estimated heating pattern.)

加热格栅设计设备及其方法

技术领域

本公开总体上涉及一种用于设计汽车窗玻璃上的加热电路的设备,并且特别地,涉及一种用于使加热电路的性能可视化并进一步设计加热电路的期望模式的设备。

背景技术

背景描述包括可能有助于理解本公开的信息。这不承认本文中提供的任何信息是现有技术或与当前要求保护的公开内容相关,或者明确或隐含引用的任何出版物是现有技术。

除雾器或除霜器是一种用于清除汽车窗玻璃(例如挡风玻璃、后玻璃或侧窗)上的冷凝物和霜并提供机动车辆周围的最佳可能可视性以方便驾驶员和乘员的系统。除雾器是在玻璃上并联连接或串联连接的一系列电阻导体。当施加电力时,导体会升温,融化冰并蒸发玻璃上的冷凝物。这些导体可能由印刷并烘烤到玻璃内表面的银陶瓷材料组成,或者可能是玻璃上的一系列非常细的线材。仪表板上设置有开关,按下该开关以打开除雾器。电力经由从汽车的电池汲取电力的物理线材提供给除雾器。除雾器可以手动操作或自动操作。

现有的用于设计除雾器的方法包括使用丝网印刷方法。要印刷在挡风玻璃上的加热线圈图案的宽度和厚度由用户手动提供。丝网印刷是一种印刷技术,其中使用网格将材料转移到基材上,除了通过用乳液堵塞网格中的开口而使材料不可渗透的区域。刀片或刮刀在丝网上移动以用材料填充敞开的网孔,然后反向行程使丝网沿接触线瞬间接触基材。这会导致材料润湿基材并在刀片通过后丝网弹回时被从网孔中拉出。要沉积的银量通过改变网格尺寸、加热线的宽度和乳液涂层厚度来控制。加热线圈的宽度和厚度设计为实现所需的除霜/除雾性能。加热线圈或线材连接至任一侧上的汇流排。汇流排也使用银或金属基材设计。此后,通过焊接到汇流排的连接器向由多个加热线圈形成的加热电路供电。

然而,现有系统没有设置成确定由当前加热线圈图案实现的除雾时间。无法基于所需的除霜或除雾时间修改挡风玻璃上加热线圈图案的设计。

除雾器的加热线圈在生产过程中可能存在缺陷。此外,除雾器导线在一段时间内易于受到物理损坏。通常,目视检查用于检测除雾器导线中的明显缺陷和损坏。存在针对挡风玻璃和天线的经过验证的测试方法。不存在用于测量除雾器性能的测试方法。需要一种使用感测单元自动监测和分析加热线圈以预测其性能的系统。

因此,需要一种基于所需的除霜/除雾时间设计加热线圈图案的系统。此外,需要一种使用户能够可视化挡风玻璃的加热模式(heating pattern)并确定所实现的除雾时间和峰值温度的系统。此外,需要一种自动监测和分析加热线圈以预测其性能的系统。

发明内容

本公开的主要目的是提供一种基于特定除霜时间设计汽车窗玻璃上的加热电路的设备或系统。本发明的另一个目的是提供一种使用户能够可视化汽车窗玻璃的加热模式的设备。加热模式指示除霜和/或除雾模式以及在窗玻璃的每个区中实现的峰值温度。本发明的又一个目的是提供一种分析窗玻璃上存在的加热电路以预测其性能的设备。因此,本公开避免了对窗玻璃上的加热电路进行手动测试的需要,并且还消除了对用于验证加热电路性能的昂贵的硬件测试装置的需要。

根据本文的实施方式,公开了一种加热格栅设计设备。该设备包括输入装置、感测单元、处理单元和输出装置。输入装置被配置成从用户接收输入参数。感测单元耦接至输入装置并且被配置成分析存在于窗玻璃上的加热线圈的性能。处理单元耦接至感测单元并基于输入参数和分析的性能估计加热模式。输出装置耦接至处理单元以基于估计的加热模式控制导电材料在窗玻璃上的印刷或涂覆。

根据本文的实施方式,通过输入装置从用户接收一组输入参数。输入参数包括除霜时间、电压、功率、功率比、网格类型和导电材料量中的至少一者。此后,使用感测单元分析窗玻璃上存在的加热电路的性能以确定融化开始时间、传热速率和阈值温度。感测单元包括摄像机、IR传感器等。感测单元还将输入参数与分析的特性进行比较,以验证加热电路的性能。随后,通过处理单元基于加热电路的性能和输入参数来估计加热模式。通过处理单元估计加热模式的步骤基于将导电材料的特性与其各自的热性能映射(map)。加热模式指示特定时间段内的除霜区域。此外,通过将估计的加热模式与现有加热格栅映射,使特定时间段内实现的除霜区域和峰值温度在图形用户界面上可视化。响应于加热模式,可以通过改变加热电路的设计或图案来改变除霜时间。通过处理单元控制具有印刷或涂覆机构的输出装置以基于期望的除霜时间控制导电材料在窗玻璃上的印刷和/或涂覆。

根据以下描述和附图,本公开的其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

实施方式以示例的方式示出并且不限于附图。

图1是示出了根据本公开的实施方式的加热格栅设计设备的框图;

图2是示出了根据本公开的实施方式的用于加热格栅设计设备的示例性处理单元的框图;

图3是示出根据本公开的实施方式的估计加热模式并使加热模式在显示单元上可视化的方法的流程图;

图4A是示出根据本公开的实施方式的使用加热格栅设计设备使加热格栅模式可视化的方法的流程图;

图4B示出了用于存在于加热格栅设计设备中的感测单元的示例性设置;

图5A示出了加热格栅设计设备上的用于接收输入的示例性图形用户界面;

图5B示出了加热格栅设计设备上的加热模式的示例性可视化;

图5C示出了根据本发明的实施方式的汽车窗玻璃上产生的示例性加热电路;以及

图6示出了本发明中描述的印刷机制。

技术人员理解,图中的元件是为了简单和清楚而示出的并且不一定按比例绘制。例如,图中一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大以帮助提高对本公开的实施方式的理解。

具体实施方式

现在参考伴随本申请的附图更详细地讨论本公开。在附图中,相似和/或相应的元件由相似的附图标记表示。

只要可能,在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。

定义

为方便起见,以下提供了本公开中使用的某些术语和短语的含义。如果本说明书其他部分中的术语的用法与本节中提供的该术语的定义存在明显差异,以本节中的定义为准。

除雾器——除雾器是用于清除机动车辆的挡风玻璃、后玻璃或侧窗上的冷凝物和使其上的霜融化的系统。除雾器由汇流排、加热电路和电源组成。除雾器用于除雾以及用于除霜或除冰。在本公开中,除雾器或汽车窗玻璃除雾器可以互换使用。

除雾——除雾是指去除汽车窗玻璃上的雾或湿气。除雾器用于对汽车窗玻璃进行除雾。

除霜——除霜是指使汽车窗玻璃上积聚的冰融化。除雾器用于对汽车窗玻璃进行除霜。

加热电路——加热电路是汽车窗玻璃上的一系列并联线性电阻导体。

汇流排——汇流排是存在于汽车窗玻璃周边的较宽的导体并且适于将电力输送到除雾器线圈。

为了克服与现有技术相关的缺点,本公开提供了一种基于特定除霜时间自动设计汽车窗玻璃上的加热电路的设备或系统。该设备还使用户能够可视化汽车窗玻璃的加热模式。加热模式指示除霜或除雾模式以及在窗玻璃的每个区中实现的峰值温度。该设备还分析存在于窗玻璃上的加热电路、检查缺陷并估计性能。通过该设备上的输入接口提供所期望的参数,可以提高加热电路的性能。

图1是示出加热格栅设计设备100的框图。设备100被配置成分析挡风玻璃上的现有加热线圈设计。此外,设备100被配置成估计/预测加热线圈所需的除霜时间。此外,设备100被配置成在挡风玻璃上印刷或涂覆额外的金属材料或导电层以实现期望的除霜时间。设备100包括被配置成从用户接收输入参数的输入装置。输入参数包括所提供的电压、功率、功率比、网格类型等。输入装置116通过有线或无线通信协议与处理单元108通信。输入装置116的示例包括麦克风、键盘、触摸屏、条形码阅读器和手势单元。输入装置还耦接至感测单元。

感测单元104接收输入参数并进一步分析加热电路。感测单元104识别加热电路的特性和性能。感测单元还识别加热电路中的缺陷。感测单元104的示例包括电荷耦合器件(CCD)和CMOS(互补金属氧化物半导体)、IR传感器、电功率传感器和电压传感器。感测单元104还验证接收到的输入参数。感测单元被配置成确定和验证加热线圈的设计参数,其中设计参数为加热线圈的厚度、宽度、分布(profile)、除霜时间和峰值温度。

感测单元104将所分析的特性和输入参数传送到处理单元108。处理单元108被配置成基于所分析的特性和输入参数来估计或预测加热电路的加热模式。加热模式包括稳态温度、融化开始、融化速度、针对特定输入电压而言每个节点上的电压、通过元件的电功率和每个元件的宽度中的至少一者。处理单元108还基于估计的加热模式或期望的除霜时间控制导电材料在窗玻璃上的印刷或涂覆。处理单元108将控制信号传送到输出装置以将指定量的导电材料释放到汽车窗玻璃上。

输出装置110包括喷嘴控制机构和/或印刷机构。输出装置110还与显示单元114耦接或集成。显示单元114包括图形用户界面以使加热模式可视化。图形用户界面可以包括使用户能够滚动加热模式的触摸界面。显示单元114的示例包括但不限于LCD、阴极射线管显示器(CRT)、发光二极管显示器(LED)、电致发光显示器(ELD)、等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器等。显示单元114可以是与处理单元108无线通信的移动装置或计算装置或智能电话的显示器。

输出装置110可以包括由处理单元操作的一个或更多个机械臂。一个或更多个机械臂被配置成控制导电材料在挡风玻璃上的印刷/涂覆。机械臂被配置成执行丝网印刷和3D印刷。每个机械臂都联接至一个或更多个传感器和本地定位系统。来自传感器的实时数据被馈送到一个定制软件中,允许控制机器人的运动和材料输出的沉积。安装在机器人或机械臂内部的传感器控制方向,从而遵循预定义的路径。沿圆形路径行进允许竖向致动器逐步调整喷嘴高度,以获得平滑、连续的导电材料层。此外,机械臂可以包括一个或更多个伺服电机以能够在窗玻璃的长度上旋转和移动。

在另一个实施方式中,输入装置、处理单元和显示单元114在计算装置中实现。计算装置是被配置成接收输入、处理加热模式和除霜时间和使加热模式和除霜时间可视化的多计算装置。此外,计算装置可以耦接至自动印刷或涂覆机构。计算装置可以是计算机、智能电话、iPad、笔记本电脑等。

图2是示出了根据本公开的实施方式的用于加热格栅设计的示例性处理单元的框图。处理单元与输入装置和输出装置通信以基于一组输入参数设计加热电路。输入参数包括加热格栅的宽度和厚度。处理单元还耦接至能够估计加热格栅的性能的感测单元。此外,处理单元与输出单元通信地耦接以控制导电材料在窗玻璃上的印刷/涂覆。

根据本文的实施方式,处理单元包括处理器202、温度分析器(profiler)206、存储器204、沉积器210、通信模块212和电力变流器208。处理器202可以是任何常规处理器,诸如市售的CPU或基于硬件的处理器。本领域的普通技术人员将理解,处理器、计算机或存储器实际上可以包括多个处理器、计算机或存储器,这些处理器、计算机或存储器可以存储在同一物理外壳内或可以不存储在同一物理外壳内。此外,处理器是设计设备的部件之一,连同输入装置、感测单元和输出装置一起。存储器204被配置成存储处理器可访问的指令。此外,存储器包括由处理器执行的数据。存储器204是任何存储装置、计算机可读介质、或存储可以借助电子装置读取的数据的另一介质,诸如硬盘驱动器、存储卡、ROM、RAM和可写或只读存储器。在一个示例中,存储器中存储的数据包括通过处理器根据指令修改的每个区的最大温度、每个线圈的宽度范围、除霜时间等。

处理器202被配置成通过输入单元接收输入参数并经由通信模块212将输出信号传送到输出单元。处理器还被配置成经由通信模块212与外部装置、服务器进行通信。处理单元104可以与输出装置进行有线或无线通信。

温度分析器206确定除雾/除霜所需的时间。此外,温度分析器会生成加热模式,显示各个区所需的除雾时间和实现的峰值温度。温度分析器206生成加热模式信号,该加热模式信号经由通信模块传送到显示单元。沉积器210控制喷嘴控制机构或印刷机构以控制沉积或印刷在窗玻璃上的导电层的量。沉积器210向输出装置传送信号,该信号进一步改变网格尺寸或机械臂的取向。

电力变流器208从电力单元接收电输出。电输出是AC输出或DC输出。在一个实施方式中,电力单元包括电力变流器。电源可以是AC电源或DC电源。此外,电力变流器208可以将AC源转换为DC源。DC电力被提供给感测单元和处理器。

根据本发明的实施方式,处理器、存储器和处理单元内的其他部件之间的通信是通过地址总线和数据总线建立的。通信模块212可以包括用于发送和接收信号的天线。在示例中,蓝牙/Wi-Fi模块用于在线数据采集和管理。通信模块212还使得能够经由诸如因特网的通信网络与服务器建立通信。

图3是示出估计加热模式和使加热模式在显示单元上可视化的方法的流程图。估计加热模式和使加热模式可视化的处理由处理单元执行。通过输入装置接收一组输入参数,包括所提供的电压、功率、功率比、网格类型(302)。此外,通过感测单元确定加热电路的性能值。通过处理单元基于输入参数和性能值确定另一组阈值。推导出的阈值包括每个区的最大温度、每个区的温度宽度范围和总操作时间(304)。将推导出的阈值存储在数据库中(306)中。此后,使用阈值变量和作为时间的变量的一组方程来模拟输出(308)。针对围绕加热电路的每个元件的特定距离连续模拟第一区的输出。重复步骤308至314,直到在操作时间内围绕每个线圈的距离等于阈值距离。在第一区上实现所期望的模拟后,暂停第一区的模拟并进行到第二区(316)。连续执行步骤308至314直到达到总操作时间或直到对于第二区而言达到加热元件的阈值宽度。当达到总操作时间时,模拟结束(312)。如果“运行时间”小于或等于总操作时间,则对夹层窗玻璃的每个区继续进行步骤308至314。处理单元将最终模拟输出显示在显示单元上,指示在操作时间内被除霜的区域。

根据本文的实施方式,显示除霜区域的步骤包括在图形用户界面上显示现有加热电路设计,现有加热电路设计与呈特定颜色或图案的除霜区域相结合。在另一个实施方式中,模拟的输出包括具有物理真实3D/2D可视化的加热模式以指示汽车窗玻璃和窗玻璃的除霜或除雾。此外,加热模式指示除霜或除雾区域以及对特定区进行除霜的速度。在另一个实施方式中,使除霜区域可视化包括显示加热电路内的热点和冷点的位置。

图4A是示出使用加热格栅设计设备使加热格栅模式可视化的方法的流程图。通过输入装置从用户接收一组输入参数(401)。输入参数包括除霜时间、电压、功率、功率比、网格类型和导电材料量中的至少一者。此后,使用感测单元分析窗玻璃上存在的加热电路的性能以确定融化开始时间、传热速率和阈值温度(402)。感测单元包括摄像机、IR传感器等。感测单元还将输入参数与分析的特性进行比较,以验证加热电路的性能。随后,通过处理单元基于加热电路的性能和输入参数来估计加热模式(403)。通过处理单元估计加热模式的步骤基于将导电材料的特性与其各自的热性能映射。加热模式指示特定时间段内的除霜区域。此外,通过将估计的加热模式与现有加热格栅映射,使在特定时间段内实现的除霜区域和峰值温度在图形用户界面上可视化(404)。响应于加热模式,可以通过改变加热电路的设计或图案来改变除霜时间。具有印刷或涂覆机构的输出装置可以由处理单元控制以基于所期望的除霜时间控制导电材料在窗玻璃上的印刷和/或涂覆。通过基于导电材料的热特性、电特性和加热电路配置(heating circuit arrangement)估计期望的除霜时间所需的除雾器线圈的宽度和厚度、分布来控制印刷或涂覆。

根据本文的实施方式,显示除霜区域的步骤包括在图形用户界面上显示现有加热电路设计,现有加热电路设计与呈特定颜色或图案的除霜区域相结合。此外,除霜区域的可视化包括在具有加热电路的汽车窗玻璃上显示热点和冷点的位置。

根据本文的实施方式,显示加热模式的步骤包括以物理真实3D或2D可视化显示加热模式。当显示单元为增强现实装置(AR)或基于虚拟现实(VR)装置时,可以在AR/VR装置上更真实地可视化具有除霜和除雾趋势的加热模式。此外,物理真实的可视化可以让用户更好地了解汽车窗玻璃中的热点和冷点。

图4B示出了用于存在于加热格栅设计设备中的感测单元的示例性设置。感测单元包括与IR传感器410耦接的计算装置412。计算装置412读取汽车窗玻璃408中的加热格栅电路。计算装置412捕获加热格栅电路的图像以确定加热格栅的特性和性能。此外,感测单元还用于提高由处理单元生成的可视化输出的可靠性。感测单元可以在除冰或除雾期间捕获图像。由感测单元所捕获的图像被与由处理单元108所产生的图像进行比较,以估计图像之间的差异。图像之间的差异被识别并反馈被传送到处理单元。处理单元基于所识别的差异调整加热模式。因此,处理单元确保了加热模式输出的准确性。由感测单元捕获的图像存储在服务器或数据库414中以供将来参考。

图5A示出了加热格栅设计设备上用于接收输入的示例性图形用户界面。除霜时间由用户录入作为输入。此外,融化速度和融化开始温度由感测单元和处理单元基于加热电路的材料和类型来确定。参考除霜时段,针对除霜时间模拟加热模式并将加热模式显示在图形用户界面上,如图5B所示。

图5B示出了加热格栅设计设备上的加热模式的示例性可视化。该图像显示了在输入时间(例如,15分钟)结束时突出显示的除霜区域。任何中间时间的除霜时间都可以通过更改图形用户界面中的输入时间来可视化。

图5C示出了根据本发明的实施方式的印刷/涂覆在汽车窗玻璃500上的示例性加热电路。加热电路包括分别具有两个不同电阻的初级除雾器线圈502和次级除雾器线圈504。初级除雾器线圈502的宽度和厚度可以基于所需的加热模式和所需的除霜时间而变化。输出装置控制导电材料在汽车窗玻璃上的印刷/涂覆。输出装置改变沉积/印刷在窗玻璃上的导电材料的量,以在区Z1和区Z2中实现所需的除霜时间。初级除雾器线圈502以预定图案、其他表示的设计提供。初级除雾器线圈502可以设计为呈任何图案或任何其他优选设计的形状。以预定图案、其他表示的设计提供的初级除雾器线圈502进一步限定了加热区Z1。区Z1通常位于汽车窗玻璃500的一个端部。次级除雾器线圈504限定了覆盖汽车窗玻璃500的其余部分的加热区Z2。加热格栅被设计成使得区Z1比区Z2加热得更快,从而使区Z1的除雾比区Z2的除雾快得多。这些区被设计成在加热电路的每个线圈之间具有阈值宽度的情况下实现最大温度。区Z1快速除霜,以便为车辆驾驶员提供清晰视野。

在实施方式中,加热电路可以由印刷或涂覆的导电层形成。在实施方式中,通常使用银使用丝网印刷技术来制备线圈502、504。用于印刷除雾器的其他材料可以包括金属、导电聚合物、金属格栅、碳纳米管(CNT)层、石墨烯、透明导电氧化物、导电氧化物或任何导电材料。在替代实施方式中,加热电路可以由可见材料或不可见材料制成。丝网印刷是一种印刷技术,其中使用网格将导电材料转移到基材上,但通过用乳液堵塞网格中的开口而使导电材料不能渗透的区域除外。刀片或刮刀在丝网上移动以用导电材料填充敞开的网孔,然后反向行程使丝网沿接触线瞬间接触基材。这会导致导电材料润湿基材并在刀片通过后丝网弹回时被从网孔中拉出。通过改变网格大小、线宽和乳液涂层厚度来控制要沉积的银量,其决定了线圈的宽度和厚度。除雾器的宽度和厚度被设计成实现所需的除霜性能。除雾器线圈连接至任一侧的汇流排。汇流排是存在于汽车窗玻璃周边的较宽的导体并且适于将电力输送到除雾器。这些汇流排也由印刷银制成。除雾器的电力供应通过焊接到汇流排的连接器提供。

在另一个示例中,加热电路可以包括多于两个区,每个区被设计为提供不同的除霜性能。

图6示出了本发明中描述的印刷机制。在一个示例中,加热格栅设计设备包括印刷机构以控制沉积在窗玻璃上的导电油墨的量,从而实现具有期望性能值的加热格栅设计。在一个示例中,可以使用诸如铜、银、碳纳米管(CNT)等的导电加热线材料,并且银是最优选的。导电加热线材料可以以颗粒形式使用。在本发明中,作为导电加热线材料,也可以使用涂覆有银的铜颗粒。

图6中公开了丝网印刷的示例。丝网印刷方法是通过以下方式执行:通过中空丝网610将糊状物/墨602直接定位在基板上,同时在将糊状物/墨定位在具有图案606的丝网上之后按压挤压件604。图案/图像生成并且制作在用于印刷的模板606中。在所提出的具有来自加热格栅设计设备的反馈的方法中,对加热格栅设计进行修改。反馈被提供给与印刷机构耦接的沉积器,并且格栅图案612将被制作在窗玻璃上。

示例1

为了可以容易地理解本公开,现在将通过示例的方式描述其特定实施方式。进行了一项实验来研究除霜时间随除雾器线圈宽度和厚度变化的变化,如表1所示。数据是针对来自Ferro的比电阻为2.8μΩcm的80%银以及长度为1000mm具有12V电力的线材而言的。

表1:示出了各种除霜时间。

宽度 厚度 除霜时间 比功率
mm 微米 1.2W/dm
0.300 11.7 22.1 1.2
0.316 11.7 18.2 1.3
0.333 11.7 15.7 1.4
0.349 11.7 13.9 1.5
0.324 10.4 22.1 1.2
0.343 10.4 18.2 1.3
0.361 10.4 15.7 1.4
0.380 10.4 13.9 1.5

在示例中,可以使用加热格栅设计设备设计具有70度最高温度和15分钟除霜时间的加热格栅设计。使针对作为除霜时间的15分钟时段的加热格栅模式可视化。此外,如果窗玻璃不能承受所述最高温度,则可以降低最高温度。因此,本发明避免了使用实际玻璃样品来确定除霜/除雾时间的需要。此外,本发明减少了玻璃的实验和重新设计所涉及的成本和时间。

表2:示出了各种融化时间、融化速度和除霜时间。

线材间距离(mm) 融化开始(min) 融化速度(mm/min) 除霜时间(min)
30 3.74 1.137 16.93
30 5.99 0.554 33.07
30 3.79 1.119 17.19
27 4.311 0.932 18.80
28 3.79 1.119 16.30
30 5.99 0.554 33.07
30 3.74 1.137 16.93

如表2所示,对于不同的加热格栅的线材宽度值,融化开始时间(融化起始)和除霜时间相应地变化。表2中提到的值在显示单元的图形用户界面中示出。观察到随着线材之间的距离减小,除霜时间得到改善。

工业适用性

根据上述基本构造,本公开的设备被实施以设计挡风玻璃、背光源、侧窗,并且可以在不脱离要求的保护范围的情况下在材料、尺寸、构造细节和/或功能和/或装饰性配置方面发生变化。本公开的设备用于确定制造的窗玻璃中的加热电路的性能。此外,该设备可以用于确定窗玻璃中的缺陷。此外,所提出的设备可以用于设计具有所期望的性能参数诸如融化速度和除霜时间的加热电路。

注意,并非一般描述或示例中的上述所有活动都是必需的,可能不需要特定活动的一部分,并且除了所描述的那些活动之外,还可以执行一个或更多个另外的活动。更进一步,活动列出的顺序不一定是它们的执行顺序。

有益效果、其他优点和问题的解决方案已经在上文关于特定实施方式进行了描述。然而,有益效果、优点、问题的解决方案以及可能导致任何有益效果、优点或解决方案出现或变得更加明显的任何特征,不应被解释为任何或所有的权利要求的关键、必需或基本特征。。

本文描述的实施方式的说明和图示旨在提供对各种实施方式的结构的一般理解。说明书和图示不旨在用作使用本文所述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。为了清楚起见,本文在单独实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合提供。相反,为了简洁起见,在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以单独提供或以子组合的形式提供。此外,对范围中陈述的值的引用包括该范围内的每一个和每个值。只有在阅读了本说明书之后,许多其他实施方式对于技术人员来说可能是显而易见的。可以使用并从本公开中导出其他实施方式,从而可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或其他改变。因此,本公开应被视为说明性的而非限制性的。

结合附图的描述被提供以帮助理解本文公开的教导,被提供以帮助描述教导,并且不应被解释为对教导的范围或适用性的限制。然而,在本申请中当然可以使用其他教导。

如本文所用,术语“包括”、“包含”、“具有”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含。例如,包括特征列表的方法、制品或设备不一定仅限于那些特征,而是可以包括未明确列出的或此类方法、制品或设备固有的其他特征。此外,除非有相反的明确说明,否则“或”指的是包含或而不是异或。例如,条件A或B满足以下任一条件:A为真(或存在)且B为假(或不存在),A为假(或不存在)且B为真(或存在),并且A和B都为真(或存在)。

此外,使用“一个”或“一种”来描述本文描述的元件和部件。这样做仅仅是为了方便和给出本公开范围的一般意义。该描述应被理解为包括一个或至少一个,单数也包括复数,反之亦然,除非明确另有含义。例如,当本文描述单个项时,可以使用多于一个项来代替单个项。类似地,在本文描述多于一个项的情况下,单个项可以替代多于一个项。

除非另外定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。材料、方法和示例仅是说明性的而不旨在是限制性的。就关于特定材料和加工行为的某些细节未描述而言,此类细节可以包括常规方法,其可以在参考书和制造领域内的其他来源中找到。

虽然已经参考以上实施方式具体地示出和描述了本公开的各方面,但是本领域技术人员将理解,在不脱离所公开内容的精神和范围的情况下,可以通过对所公开的机器、系统和方法的修改来设想各种附加实施方式。应当理解,这样的实施方式应理解为落入基于权利要求及其任何等同物确定的本公开的范围内。

元件列表

标题:

100 加热格栅设计设备

102 输入装置

104 感测单元

108 处理单元

110 输出装置

114 显示单元

112 电力单元

202 处理器

204 存储器

206 温度分析器

208 电力变流器

210 沉积器

212 通信模块

410 IR 传感器

412 智能电话

414 服务器

502 初级除雾器线圈

504 次级除雾器线圈

602 墨

610 丝网

606 图案

604 挤压件

612 格栅图案。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于车辆窗玻璃的加热格栅设计设备100,所述设备包括:

输入装置102,所述输入装置被配置成从用户接收输入参数;

感测单元104,所述感测单元耦接至所述输入装置并且被配置成分析存在于窗玻璃上的加热电路的性能;

处理单元108,所述处理单元耦接至所述感测单元;

输出装置110,所述输出装置耦接至所述处理单元;并且

其特征在于,所述处理单元108基于所述输入参数估计所述加热电路的性能,并且所述输出装置操作以基于加热模式的期望性能控制导电材料在所述窗玻璃上的印刷或涂覆。

2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述输出装置包括显示单元114和印刷/沉积机构210。

3.根据权利要求1和2所述的设备,其中,所述显示单元114包括图形用户界面412,所述图形用户界面被配置成使所述加热模式的性能可视化,所述加热模式指示在特定时间段内能实现的除霜区域和峰值温度。

4.根据权利要求1所述的设备,其中,所述处理单元108被配置成控制印刷/涂覆在所述窗玻璃上的导电材料的量以实现所述加热模式的期望性能。

5.根据权利要求1所述的设备,其中,所述处理单元108被配置成控制印刷/涂覆在所述窗玻璃上的导电材料的量,从而改变所述加热电路的宽度、厚度和所述加热电路上的所述导电材料的浓度。

6.根据权利要求1所述的设备,其中,所述导电材料选自包括银、碳纳米管(CNT)层、石墨烯、铜、导电氧化物、纳米材料或任何导电材料的组。

7.根据权利要求6所述的设备,其中,所述导电材料选自透明材料和非透明材料中的一者。

8.根据权利要求1所述的设备,其中,所述感测单元104包括一个或更多个传感器、高清摄像机和红外摄像机、电功率传感器、电压传感器。

9.根据权利要求1所述的设备,其中,所述感测单元104被配置成确定和验证所述加热电路的设计参数,其中,所述设计参数为所述加热电路的厚度、宽度、分布、除霜时间和峰值温度。

10.根据权利要求1所述的设备,其中,所述输入参数包括加热格栅的宽度和厚度、电压、功率、功率比、网格类型和导电材料的量。

11.根据权利要求1所述的设备,其中,所述处理单元108被配置成估计稳态温度、融化开始、融化速度、对于特定输入电压而言每个节点上的电压、通过元件的电功率和每个元件的宽度中的至少一者。

12.一种使用根据权利要求1所述的加热格栅设计设备使加热格栅模式可视化的方法,所述方法包括:

通过输入装置从用户接收输入,其中,输入参数包括电压、功率、功率比、加热格栅的宽度和厚度以及导电材料的量中的至少一者;

使用感测单元分析窗玻璃上存在的加热电路的性能,以确定融化开始时间、传热速率和阈值温度;

通过处理单元基于所述加热电路的性能和所述输入参数估计加热模式,其中,所述加热模式指示在特定时间段内实现的除霜区域和峰值温度;以及

通过将所估计的所述加热模式映射到现有加热格栅设计上来使特定时间段内实现的所述除霜区域和所述峰值温度在图形用户界面上可视化。

13.根据权利要求12所述的方法,其中,显示特定持续时间的除霜区域的步骤包括在所述图形用户界面上显示现有加热电路设计,所述现有加热电路设计与呈特定颜色或图案的除霜区域结合。

14.根据权利要求12所述的方法,其中,通过处理单元估计所述加热模式的步骤还基于构成现有加热电路的导电材料的特性。

15.根据权利要求12所述的方法,其中,显示所述除霜区域的步骤包括以物理真实的3D或2D可视化来显示加热模式以指示汽车窗玻璃和所述汽车窗玻璃的除霜或除雾。

16.根据权利要求12所述的方法,其中,所述加热电路用于除霜和/或除雾并且所述加热模式指示除雾速度。

17.根据权利要求12所述的方法,其中,使所述除霜区域可视化包括在具有所述加热电路的汽车窗玻璃上显示热点和冷点的位置。

18.根据权利要求12所述的方法,包括基于所估计的所述加热模式控制导电材料在所述窗玻璃上的印刷和/或涂覆。

19.根据权利要求12所述的方法,包括基于所述导电材料的热特性、电特性和加热电路配置来估计期望的除霜时间所需的除雾器线圈的宽度和厚度、分布。

20.根据权利要求12所述的方法,包括通过输出装置自动改变印刷/涂覆的导电材料的量,以在特定持续时间内实现期望的除霜区域。

21.根据权利要求12所述的方法,其中,估计所述加热模式的步骤包括根据玻璃上的峰值温度来优化分布。

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