车辆粉尘传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种车辆粉尘传感器，包括：壳体，其具有内部空间；光源模块，其布置在壳体的内部空间中，并且利用光照射空气通道，空气通道设置在光源模块中，用于空气和粉尘的引入和通过；聚光透镜，其收集从光源模块发射并由空气通道内的空气中的粉尘所散射的光；光接收模块，其接收由聚光透镜收集的散射光，以输出与粉尘浓度相对应的电信号；以及内壳体，其布置在壳体的内部空间中，以形成空气通道。

【技术实现步骤摘要】
车辆粉尘传感器
本技术的各个方面涉及一种车辆粉尘传感器，更具体涉及以下这种车辆粉尘传感器，其能够防止因粉尘在壳体中的沉积或者从外部引入的透镜污染和干扰光引起的传感器性能劣化或故障，并且能够解决来自发光二极管的输出异常以及所导致的传感器性能劣化等问题。
技术介绍
通常，光学传感器广泛用作粉尘传感器，用以测量空气中包含的细微粉尘的量和浓度，特别地，已知一种检测由空气中的粉尘散射的光的量的光散射方法。这种光散射型粉尘传感器包括：具有诸如发光二极管(LED)等发光元件的光源模块，具有诸如光电二极管(PD)的光接收元件的光接收模块，以及用于收集由空气中的粉尘散射的光的透镜。光源部件、光接收部件和透镜安装在粉尘传感器的壳体中。在这种情况下，壳体具有用于引入包含粉尘的空气的入口。当粉尘传感器的LED利用光照射壳体中的照明区域时，光由被引入到壳体内的空气中的粉尘，即粉尘颗粒散射。在这种情况下，散射光的强度(或量)与空气中的粉尘颗粒的浓度成比例。因此，粉尘传感器使用透镜收集由空气中的粉尘颗粒散射的光，并且使用PD接收所收集的光，以输出与粉尘浓度相对应的电信号。然而，常规的粉尘传感器的性能会因为粉尘在壳体中的沉积而易于劣化。具体地，传感器会因其中的聚光透镜的污染而发生故障，并且由于传感器的连续使用，会减少来自LED的光的量，并且传感器的灵敏度会因此而劣化。另外，通过空气入口，可容易地将可见光或紫外光引入到壳体中，并且从外部引入的光用作干扰光，这是传感器故障的主要原因。在本技术背景部分中公开的信息仅用于增强对本技术的一般背景的理解，并且不应被视为承认或以任何形式暗示该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。
技术实现思路
本技术的各个方面旨在提供一种车辆粉尘传感器，其能够防止粉尘在壳体中沉积或透镜污染物，以便防止传感器性能的劣化或故障。此外，本技术的各个方面旨在提供一种车辆粉尘传感器，其能够阻挡将外部光引入到壳体中的照明区域中，以便防止传感器因外部光而发生故障。此外，本技术的各个方面旨在提供一种车辆粉尘传感器，其能够检测来自作为发光元件的发光二极管的输出异常，以便解决来自发光二极管的输出异常以及所导致的传感器性能的劣化等问题。一种车辆粉尘传感器，包括：壳体，其具有内部空间；光源模块，其布置在壳体的内部空间中，并且利用光照射空气通道，该空气通道设置在光源模块中，用于空气和粉尘的引入和通过；聚光透镜，其收集从光源模块发射并由空气通道内的空气中的粉尘所散射的光；光接收模块，其接收由聚光透镜收集的散射光，以输出与粉尘浓度相对应的电信号；以及内壳体，其布置在壳体的内部空间中，以形成空气通道。空气通道可以是直线空气通道，其被形成为使空气和粉尘被引入到空气通道后容易地从空气通道排出，并且直线空气通道的两个端部开口可以是用于引入和排出空气和粉尘的出入口。空气通道可以是具有固定横截面形状的通道。空气通道可以是具有圆形横截面形状的通道。光源模块可以是发射红外光的红外光源模块，并且红外线通过滤光器可布置在所述聚光透镜与光接收部件之间。内壳体可形成有用于形成空气通道的凹槽状空气引导部，并且壳体的一个侧部的内表面可形成有凹槽状直线空气引导部，用于在与内壳体的空气引导部相结合的状态下形成空气通道。可以形成有第一光通道，第一光通道具有通过内壳体从空气通道分支的结构，并且光源模块的发光元件可布置在第一光通道中，使得发光元件通过第一光通道利用光照射空气通道。可以形成有第二光通道，第二光通道具有通过内壳体从空气通道分支的结构，并且光接收模块的光接收元件和聚光透镜布置在第二光通道中，使得在空气通道中散射的光在通过第二光通道的同时被聚光透镜收集，然后被输入到光接收元件。分束器和光传感器布置在光源部件的发光元件的前面，其中分束器将从光源模块的发光元件发射的光的至少一部分分开，并且使剩余的光穿过以照射空气通道，光传感器检测由分束器分开的光，以根据分光的量输出电信号；并且控制器可基于从光传感器输出的信号来确定从发光元件输出的光是否异常。光传感器可以是光电二极管，其接收分光以输出电信号。当由分束器分开的光的量超出预定的正常范围时，控制器可基于从光传感器输出的信号来确定从发光元件输出的光是异常的；并且控制器可调节施加于发光元件的电压，使得由分束器分开的光的量处于正常范围内，并且可控制从发光元件输出的光。外部光阻挡件被布置到作为空气和粉尘的入口的空气通道的两个端部开口，其中外部光阻挡件用于在使空气和粉尘通过的同时阻挡外部光的引入。外部光阻挡件中的每一个可以均为挡光帽，挡光帽包括：阻挡板，其被设置成与空气通道中的每个开口间隔开，并且覆盖开口；以及多个支柱，其在阻挡板与开口间隔开的状态下支撑阻挡板。外部光阻挡件中的每一个均可包括：管状体，其插入并布置到空气通道的每个端部，使得管状体的外表面与空气通道的内表面相接触；以及屏蔽壁，其固定地布置在管状体的内表面上，以形成用于在阻挡外部光的同时引入粉尘和空气的通道。屏蔽壁中的每一个均可倾斜布置在管状体的内表面上。屏蔽壁可固定地布置在管状体的内表面上的两侧，以形成在阻挡光的同时以Z字形(zigzagform)引入粉尘和空气的通道，并且可沿着空气通道的纵向间隔地设置，以形成交错(cross)结构。空气通道可以是圆形截面通道，并且管状体具有圆管状，并且屏蔽壁中的每一个均具有半圆形形状。应当理解本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它的类似术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多用途汽车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客汽车，包括各种小船和轮船的水运工具，飞机等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合电动车辆、氢动力车辆以及其它替代燃料车辆(例如，来源于除石油之外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车辆是具有两个或更多的动力来源的车辆，例如汽油驱动和电力驱动车辆。本技术的方法和装置还具有其它特征和优点，这些特征和优点通过一同用于解释本技术的某些原理的并入本文的附图和下面的详细描述中，将变得更加显而易见或被更详细地阐述。附图说明图1是示出已知的光散射式粉尘传感器的配置的视图；图2是示出根据本技术的各个实施例的粉尘传感器的使用，并且示出用于根据粉尘浓度执行空气调节的车辆系统的图表；图3A和图3B是示出根据本技术的各个实施例的粉尘传感器的组装立体图；图4是示出根据本技术的各个实施例的粉尘传感器的分解立体图；图5是示出根据本技术的各个实施例的粉尘传感器的内部配置的视图；图6、图7、图8和图9是示出本技术的各个实施例，外部光阻挡件安装到空气通道的两个端部开口的状态的视图；图10是示出利用根据本技术的各种施例的粉尘传感器的粉尘检测过程的流程图。应当理解，附图不一定按比例绘制，其呈现说明本技术的基本原理的各种特征部的一定程度的简化的表示。包括，例如，具体尺寸、取向、位置和形状的本文公开的本技术的具体设计特征将通过特定的预期应用和使用环境在模块中确定。具体实施方式现在将详细参考本技术的各个实施例，其示例在附图中示出，并且在下面描述。虽然将结合示例性实施例来描述本技术，但是应当理解，本描述并不旨在将本技术限制于那些示例性实施例。相反，本技术旨在不仅涵盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆粉尘传感器，包括：壳体，其具有内部空间；光源模块，其布置在所述壳体的内部空间中，并且利用光照射空气通道，所述空气通道设置在所述光源模块中，用于空气和粉尘的引入和通过；聚光透镜，其收集从所述光源模块发射并由所述空气通道内的空气中的粉尘所散射的光；光接收模块，其接收由所述聚光透镜收集的散射光，以输出与粉尘浓度相对应的电信号；以及内壳体，其布置在所述壳体的内部空间中，以形成所述空气通道。

【技术特征摘要】
2016.03.25 KR 10-2016-00357651.一种车辆粉尘传感器，包括：壳体，其具有内部空间；光源模块，其布置在所述壳体的内部空间中，并且利用光照射空气通道，所述空气通道设置在所述光源模块中，用于空气和粉尘的引入和通过；聚光透镜，其收集从所述光源模块发射并由所述空气通道内的空气中的粉尘所散射的光；光接收模块，其接收由所述聚光透镜收集的散射光，以输出与粉尘浓度相对应的电信号；以及内壳体，其布置在所述壳体的内部空间中，以形成所述空气通道。2.根据权利要求1所述的车辆粉尘传感器，其中所述空气通道是直线空气通道，其被形成为使空气和粉尘被引入到所述空气通道后容易地从所述空气通道排出，并且所述直线空气通道的两个端部开口是用于引入和排出空气和粉尘的出入口。3.根据权利要求1所述的车辆粉尘传感器，其中所述空气通道是具有固定横截面形状的通道。4.根据权利要求3所述的车辆粉尘传感器，其中所述空气通道是具有圆形横截面形状的通道。5.根据权利要求1所述的车辆粉尘传感器，其中所述光源模块是发射红外光的红外光源模块，并且红外线通过滤光器布置在所述聚光透镜与所述光接收部件之间。6.根据权利要求1所述的车辆粉尘传感器，其中所述内壳体形成有用于形成所述空气通道的凹槽状空气引导部，并且所述壳体的一个侧部的内表面形成有凹槽状直线空气引导部，用于在与所述内壳体的空气引导部相结合的状态下形成所述空气通道。7.根据权利要求1所述的车辆粉尘传感器，其中形成有第一光通道，所述第一光通道具有通过所述内壳体从所述空气通道分支的结构，并且所述光源模块的发光元件布置在所述第一光通道中，使得所述发光元件通过所述第一光通道利用光照射所述空气通道。8.根据权利要求1所述的车辆粉尘传感器，其中形成有第二光通道，所述第二光通道具有通过所述内壳体从所述空气通道分支的结构，并且所述光接收模块的光接收元件和所述聚光透镜布置在所述第二光通道中，使得在所述空气通道中散射的光在穿过第二光通道的同时被所述聚光透镜收集，然后被输入到所述光接收元件。9.根据权利要求1所述的车辆粉尘传感器，其中：分束器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：权东浩，申基荣，曹光云，崔俊豪，吴尚昊，林采根，李知珉，金斗烈，李泳厚，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，储赢株式会社，翰昂汽车零部件有限公司，
类型：新型
国别省市：韩国,KR