一种新型雨量传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型雨量传感器，包括有发射源、发射端透镜、接收端透镜、接收元件，发射源发射的光分为直接进入发射端透镜的有效光和未直接进入发射端透镜的无效光，发射端透镜包括有凸透镜和内全反射结构，有效光经凸透镜后进入玻璃，内全反射结构收集无效光并将进入到内全反射结构的无效光全反射射入玻璃形成附加有效光，附加有效光和有效光经玻璃全反射面全反射后离开玻璃经接收端透镜后被接收元件接收。本实用新型专利技术的雨量传感器相比于传统雨量传感器的光路结构，可以有效提高大约10％的强度，提高雨量传感器的精确度与灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种新型雨量传感器
本技术属于雨量传感器
，具体涉及一种新型雨量传感器。
技术介绍
截止2019年年底，全国汽车保有量达2.6亿辆，与2018年年底相比增加2122万量，增长8.8％。随着人民生活质量的提高，对汽车的需求量将持续增加，同时在汽车功能上也有更高的要求，尤其是更加智能化。目前，只有少部分中高档车型配有自动雨刮器，其主要原因在于此传感器有一定的技术壁垒。如图1所示，现有的雨量传感器包括有发射源1、发射端透镜2、接收端透镜3、接收元件4，发射端透镜2和接收端透镜3通过硅胶粘合层5粘接在玻璃6内侧，玻璃6的外侧设置全反射区7，发射源1、发射端透镜2、全反射区7、接收端透镜3、接收元件4依次组成一个光路整体。全反射区7在挡风玻璃外表面形成感应区域8，当雨滴落在此区域时全反射区7的全反射条件被破坏，光路被破坏，接收元件4接收的信号降低，从而判断是否下雨并启动雨刮器。因此，此光路系统有两种重要参数，第一为感应面积，第二则是感应强度。感应面积基本由透镜的尺寸所决定，而感应强度由透镜对LED发射源的光线收集能力决定。现有雨量传感器中红外LED发射源发射的红外光强度分布近似于朗伯型，正上方中心光强最强，偏离正上方角度越大，光强越弱，直到偏到90度时，光强降为零。由于传感器的光路必须倾斜入射到玻璃以满足全反射条件，通常也将透镜的光轴倾斜设置，因此透镜只能收集红外LED发射源发射的一小部分光线，其收集率通常只有15-20％。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术通过在接收端透镜的凸透镜旁增加一个内全反射结构，通过内全反射结构收集未进入凸透镜的光并将其全反射后进入到玻璃当中，与原有光合并形成感应面积更大、强度更强的光路，从而提高雨量传感器的精确度与灵敏度。为了实现上述目的，本技术采用的具体技术方案是：一种新型雨量传感器，安装在玻璃的内侧，玻璃的外表面设有玻璃全反射面，所述雨量传感器包括有发射源、发射端透镜、接收端透镜、接收元件，发射源发射的光分为直接进入发射端透镜的有效光和未直接进入发射端透镜的无效光，所述发射端透镜包括有凸透镜和设于凸透镜一旁的内全反射结构，有效光经凸透镜后进入玻璃，内全反射结构收集无效光并将进入到内全反射结构的无效光全反射射入玻璃形成附加有效光，玻璃中的附加有效光和有效光相平行，附加有效光和有效光经玻璃全反射面全反射后离开玻璃经接收端透镜后被接收元件接收。作为上述技术方案的优选，所述内全反射结构包括有设于凸透镜旁的弧形全反射镜，弧形全反射镜包括有外弧面和内弧面，外弧面为全反射面，内弧面收集无效光。作为上述技术方案的优选，所述弧形全反射镜和凸透镜一体成型。作为上述技术方案的优选，所述发射端透镜和接收端透镜固定安装在透明安装板上。作为上述技术方案的优选，所述透明安装板通过硅胶粘合层粘接在玻璃内侧。作为上述技术方案的优选，所述发射源为红外LED光源。本技术的有益效果是：本技术的雨量传感器通过内全反射结构收集未进入凸透镜的光并将其全反射后进入到玻璃当中，与原有的有效光合并形成感应面积更大、强度更强的光路。相比于传统雨量传感器的光路结构，本申请的雨量传感器可以有效提高大约10％的强度，提高雨量传感器的精确度与灵敏度。附图说明图1是现有雨量传感器的光路结构示意图；图2是本技术的雨量传感器的光路结构示意图；图3是本技术的发射端透镜的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图2-3所示，一种新型雨量传感器，安装在玻璃6的内侧，玻璃9的外表面设有玻璃全反射面7，所述雨量传感器包括有发射源1、发射端透镜2、接收端透镜3、接收元件4，发射源1发射的光分为直接进入发射端透镜2的有效光15和未直接进入发射端透镜2的无效光9，所述发射端透镜2包括有凸透镜10和设于凸透镜10一旁的内全反射结构，有效光15经凸透镜10后进入玻璃6，内全反射结构收集无效光9并将进入到内全反射结构的无效光9全反射后射入玻璃6形成附加有效光11，玻璃中的附加有效光11和有效光15相平行，附加有效光11和有效光15经玻璃全反射面7全反射后离开玻璃6再经接收端透镜3后被接收元件4接收。接收端透镜3负责将平行光聚焦。进一步的，所述内全反射结构包括有设于凸透镜10旁的弧形全反射镜12，弧形全反射镜12包括有外弧面13和内弧面14，外弧面13为全反射面，内弧面14收集无效光。发射源1反射的光部分直接进入发射端透镜2的凸透镜10，成为有效光15。未直接进入凸透镜10的无效光9中的一部分从内弧面14进入弧形全反射镜12，在外弧面13上进行全反射后进入玻璃6中，形成与有效光15相平行的附加有效光11。附加有效光11在玻璃6的玻璃全反射面7上全反射，增加了感应区域8。有效光15和附加有效光11最终经接收端透镜3聚焦后形成更高强度的光被接收元件4接收。进一步的，所述弧形全反射镜12和凸透镜10一体成型形成发射端透镜2。进一步的，所述发射端透镜2和接收端透镜3固定安装在透明安装板16上。进一步的，所述透明安装板16通过硅胶粘合层5粘接在玻璃6内侧。发射端透镜2和接收端透镜3固定安装在透明安装板16上，再通过硅胶粘合层5与玻璃6进行粘接。发射端透镜2和接收端透镜3的位置角度预先固定，便于整个雨量传感器的安装。进一步的，与传统雨量传感器一样，所述发射源1采用红外LED光源。内全反射结构处于发射源1的正上方，收集发射源1发射的最强部分光强，从而达到提高感应强度的目的。值得一提的是，本技术专利申请涉及的红外LED光源、接收元件4等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本技术专利的专利技术点所在，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型雨量传感器，安装在玻璃的内侧，玻璃的外表面设有玻璃全反射面，所述雨量传感器包括有发射源、发射端透镜、接收端透镜、接收元件，发射源发射的光分为直接进入发射端透镜的有效光和未直接进入发射端透镜的无效光，其特征在于，所述发射端透镜包括有凸透镜和设于凸透镜一旁的内全反射结构，有效光经凸透镜后进入玻璃，内全反射结构收集无效光并将进入到内全反射结构的无效光全反射射入玻璃形成附加有效光，玻璃中的附加有效光和有效光相平行，附加有效光和有效光经玻璃全反射面全反射后离开玻璃经接收端透镜后被接收元件接收。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型雨量传感器，安装在玻璃的内侧，玻璃的外表面设有玻璃全反射面，所述雨量传感器包括有发射源、发射端透镜、接收端透镜、接收元件，发射源发射的光分为直接进入发射端透镜的有效光和未直接进入发射端透镜的无效光，其特征在于，所述发射端透镜包括有凸透镜和设于凸透镜一旁的内全反射结构，有效光经凸透镜后进入玻璃，内全反射结构收集无效光并将进入到内全反射结构的无效光全反射射入玻璃形成附加有效光，玻璃中的附加有效光和有效光相平行，附加有效光和有效光经玻璃全反射面全反射后离开玻璃经接收端透镜后被接收元件接收。


2.如权利要求1所述的新型雨量传感器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：资桂林，吴平辉，吴柳燕，李建军，
申请(专利权)人：嘉兴朗思光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33