[發明專利]一種雨量傳感器及雨量檢測方法

有效

• 申請號: 201010245175.0
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102346264A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 楊忠利;張慶鋒;廖國新
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: G01W1/14
• 分類號: G01W1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及傳感器領域，尤其涉及一種雨量傳感器及雨量檢測方法。

背景技術

現在，汽車中已經安裝了越來越多的傳感器以增加主動和被動安全性，據統計，全世界雨天行車有7％的事故是由于駕駛員手動操作雨刷引起的，采用雨水感應式自動雨刷控制系統使駕駛員免除手動操作雨刷的麻煩，有效地提高雨天行車的安全性，而自動雨刷控制系統則需要以判斷準確，不易受干擾的雨量傳感器為基礎建立。

目前，國內外的雨量傳感器設計工程師或者研究者設計出許多種雨量傳感器方案，其大都是依據以下三種工作原理制成：利用壓電振子的傳感器、利用靜電電容的傳感器、利用光強變化的傳感器。第一種和第二種要求把雨量傳感器安裝在汽車外部，通過雨滴直接滴在傳感器上來檢測雨量大小，第三種是把雨量傳感器安裝在擋風玻璃駕駛室一側，利用單片機控制發射模塊發出紅外光，并通過雨滴滴落在玻璃上引起紅外反射光強的變化感應傳感器來檢測雨量大小，這種光學式雨量傳感器的雨量大小判斷方案現在大部分是基于幅值檢測的，就是擋風玻璃上的雨水越大，雨量傳感器發射出去并反射回來的光越少，通過最終輸入至單片機的信號幅值判斷雨量大小，這種策略存在容易受干擾，判斷精度低，軟件編寫策略復雜，生產不好控制等問題。

基于上述這種雨量檢測方案設計的電路裝置主要包括接收電路、放大電路、濾波電路和檢波電路，在電路設計上都是在用于接收反射光的接收電路后面直接連接放大電路，但是，接收電路在接收紅外反射光時，同時會接收到外界的一些光干擾信號，例如，太陽光、汽車前大燈(氙燈)、探照燈等，這些光干擾信號強度很大，直接輸入至放大電路，很容易引起放大電路失真，其后信號再進入濾波電路和檢波電路，這使得從信號中提取雨量信號產生較大不便，因此很容易使干擾信號最終進入單片機，如果軟件策略辨別不出來，就會誤判為降雨，導致雨刮誤刮。

發明內容

為解決現有技術中，由于雨量傳感器容易受干擾、判斷精度低，而造成自動雨刷控制系統錯判降雨情況以至于雨刮誤刮的問題，本發明提供一種抗干擾能力強、制造成本低的雨量傳感器。

為解決上述問題，本發明的一種雨量傳感器包括發射模塊、信號處理模塊和控制單元，所述發射模塊發出檢測光至反射區，檢測光經反射形成反射光，所述信號處理模塊接收反射光并對其進行處理后輸出雨量信號至控制單元，控制單元根據接收到的雨量信號進行雨量大小判定，所述信號處理模塊包括，接收電路、濾波電路、檢波電路和放大電路，所述接收電路與所述濾波電路連接并用于將光信號轉化為脈沖電壓信號，所述濾波電路的輸出端連接所述檢波電路并用于將接收到的信號中的光干擾濾除，所述檢波電路用于將接收到的信號中的載波濾除，該雨量傳感器還包括雨滴信號提取電路，所述雨滴信號提取電路連接所述檢波電路的輸出端和所述放大電路的輸入端，所述雨滴信號提取電路用于將接收到的信號中的異物干擾濾除，所述放大電路對接收到的信號進行放大并輸出雨量信號至與其連接的控制單元。

所述光干擾包括太陽光或汽車氙燈，所述異物干擾包括雨水流動或蟲子爬動或灰塵沾污。

所述發射模塊包括紅外發射管，所述檢測光為紅外發射管發出的紅外光脈沖信號。

所述接收電路包括接地的紅外接收管和連接電源的電阻，所述電阻與所述紅外接收管串接，所述紅外接收管接收到的檢測光越強，輸出的電壓越高。

所述單位雨滴設置為雨滴撞擊在反射區后不會散射開的最小雨量單位，一個大雨滴由若干個單位雨滴構成。

所述濾波電路為只允許信號頻率位于特定頻帶內的信號通過的帶通濾波電路。

所述特定頻帶根據檢測光和光干擾的頻率特性設定。

所述放大電路的參考電壓可調，用于調整所述放大電路的放大倍數。

所述反射區為設置于擋風玻璃外側的玻璃結構。

所述雨滴信號提取電路為通帶頻率范圍為特定設定區間的帶通濾波電路。

所述特定設定區間根據異物干擾的頻率特性設定。