一种光学式雨量传感器的光学结构及雨量检测方法技术

本发明专利技术涉及技术领域，具体涉及到一种光学式雨量传感器的光学结构及雨量检测方法，用于对车辆挡风玻璃进行雨量感应，包括支撑座、光发射组件和光接收组件，所述光发射组件和光接收组件设置在支撑座上，所述光发射组件包括若干光源和若干发射端透镜，所述光接收组件包括光探测器、导光结构，所述导光结构包括若干组导光组件，所述光束依次经过发射端透镜、车辆挡风玻璃、导光结构被光探测器接收。本发明专利技术采用多通道光路系统得到较多的信号，可利用算法对信号的筛选处理，提高信噪比，提高检测的准确度；本发明专利技术的光接收组件采用导光结构替代现有技术中的透镜聚焦，使得光束从不同方向入射到光探测器，无需对每一通道单独设计透镜。无需对每一通道单独设计透镜。无需对每一通道单独设计透镜。

【技术实现步骤摘要】
一种光学式雨量传感器的光学结构及雨量检测方法


[0001]本专利技术涉及雨量传感器
，具体涉及到一种光学式雨量传感器的光学结构及雨量检测方法。

技术介绍

[0002]随着科技的不断发展进步，地铁、轻轨、机动车等车辆开始配置自动雨量检测的自动雨刷系统，该系统的核心部件为雨量传感器。
[0003]光学式雨量传感器，一般是利用光的全反射原理，感应雨滴的大小，从而自动调节雨刷运行速度。在光学式雨量传感器中有一光源，发出一束光，这束光穿过前挡风玻璃。当挡风玻璃上没有雨水时，光束在挡风玻璃外表面发生全反射，并到达对应位置的光学传感器上；当下雨的时候，挡风玻璃上的雨水导致上述光束无法发生全反射，光线路径发生偏离，导致传感器接收到光的总量的发生变化，从而检测到雨水的存在。
[0004]光学式传感器探测雨量光斑面积越大，信噪比越高，得到的信息就越详尽、准确。所以，为便于算法处理实现高信噪比，多通道粗光束光路系统是光学设计的方向。但是，由于雨量传感器有小型化需求，对产品的尺寸有严格限制，所以光路系统可用空间有限，导致光学结构设计有很大的限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种光学式雨量传感器的光学结构及雨量检测方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种光学式雨量传感器的光学结构，用于对车辆挡风玻璃进行雨量感应，包括支撑座、光发射组件和光接收组件，所述光发射组件和光接收组件设置在支撑座上，所述光发射组件包括若干光源和若干发射端透镜，一个所述光源和一个发射端透镜组成一组光发射器，所述光接收组件位于支撑座的中心处，若干所述光源和发射端透镜环绕光接收组件均匀分布，所述光接收组件包括光探测器、导光结构，所述导光结构包括若干组导光组件，一组所述导光组件对应一组光发射器，所述光源发出光束，所述光束依次经过发射端透镜、车辆挡风玻璃、导光结构被光探测器接收，所述发射端透镜用于准直光源发出的光束，所述导光结构用于将光束传导到光探测器上。
[0007]进一步的，所述支撑座为圆盒状的高透红外光硅胶块，所述光发射组件和光接收组件设置在高透红外光硅胶块内。
[0008]进一步的，所述支撑座粘接在车辆挡风玻璃上。
[0009]进一步的，所述导光组件包括一个导光板或者多个平行设置的导光板。
[0010]进一步的，所述导光板包括入射面、出射面和两个反射面，所述光束以一定角度通过入射面进入导光组件，经过两个反射面多次反射达到出射面，经过出射面折射到光探测器上。
[0011]进一步的，所述入射面粘接在支撑座上，两个所述反射面相互平行并与入射面垂
直，所述出射面和反射面形成一定的折射倾斜角。
[0012]进一步的，所述光探测器包括探测面，所述探测面能够接收经过导光结构的所有光线。
[0013]进一步的，所述导光组件以光探测器的中轴线为中心围成一圈形成正多边形结构，所述光发射器设置在对应的导光组件的外侧。
[0014]进一步的，所述发射端透镜为TIR透镜，所述TIR透镜的全反射面上设置有光学花纹。
[0015]进一步的，还包括控制器，所述控制器分别与光源、光探测器连接并对光源和光探测器进行控制。
[0016]本专利技术还提供了一种光学式雨量传感器的雨量检测方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1，先开启其中一个光源，光源向发射端透镜发出光束；
[0018]步骤2，光束经过发射端透镜准直并转向至车辆挡风玻璃上；
[0019]步骤3，当车辆挡风玻璃上没有雨水时，光束在车辆挡风玻璃外表面发生全反射，并到达光接收组件上被接收；当车辆挡风玻璃上有雨水时，挡风玻璃上的雨水导致上述光束无法发生全反射，光线路径发生偏离，无法到达光接收组件上；
[0020]步骤4，依次开启剩下的光源完成步骤1
‑
3，通过光接收组件接收的所有信息自动调节雨刷的运行速度。
[0021]由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术的光学式雨量传感器的光学结构至少包括以下有益效果之一：
[0022]本专利技术的光学式雨量传感器由若干光源和若干发射端透镜组成多通道光路系统，采用多通道光路系统得到较多的信号，可利用算法对信号的筛选处理，提高信噪比，提高检测的准确度；
[0023]本专利技术的光学式雨量传感器的光接收组件采用导光结构替代现有技术中的透镜聚焦，使得光束从不同方向入射到光探测器，无需对每一通道单独设计透镜，只需将光束导入进光导板后就能被光探测器接收，在满足雨量传感器小型化需求的情况下，尽可能的提高检测的光斑面积，提高信噪比；
[0024]本专利技术的光学式雨量传感器的发射端透镜采用TIR透镜，并在全反射面上增加光学花纹，实现光束准直的同时，分区域局部控制光线方向，实现大面积光斑被探测器接收；
[0025]本专利技术的光学式雨量传感器的雨量检测方法利用多通道光路系统得到较多的信号，并且所有的信号仅通过一个光探测器接收，便于算法进行信号对比处理，提高检测的准确度，满足小型化需求，降低制造成本。
附图说明
[0026]图1为本专利技术优选实施例中一种光学式雨量传感器的光学结构的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术优选实施例中光接收组件的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术优选实施例中发射端透镜的结构示意图；
[0029]附图标记：1、支撑座；2、光发射组件；3、光接收组件；21、光源；22、发射端透镜；23、光学花纹；31、光探测器；32、导光结构；33、导光板；331、入射面；332、出射面；333、反射面。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0031]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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专利技术中的具体含义。
[0032]参照图1
‑
3所示，本专利技术的优选实施例，一种光学式雨量传感器的光学结构，用于对车辆挡风玻璃进行雨量感应，包括支撑座1、光发射组件2和光接收组件3，所述光发射组件2和光接收组件3设置在支撑座1上，所述光发射组件2包括若干光源21和若干发射端透镜22，一个所述光源21和一个发射端透镜22组成一组光发射器，所述光接收组件3位于支撑座1的中心处，若干所述光源21和发射端透镜22环绕光接收组件3均匀分布，所述光接收组件3包括光探测器31、导光结构32，所述导光结构32包括若干组导光组件，一组所述导光组件对应一组光发射器，所述光源21发出光束，所述光束依次经过发射端透镜22、车辆挡风玻璃、导光结构32本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学式雨量传感器的光学结构，用于对车辆挡风玻璃进行雨量感应，其特征在于，包括支撑座(1)、光发射组件(2)和光接收组件(3)，所述光发射组件(2)和光接收组件(3)设置在支撑座(1)上，所述光发射组件(2)包括若干光源(21)和若干发射端透镜(22)，一个所述光源(21)和一个发射端透镜(22)组成一组光发射器，所述光接收组件(3)位于支撑座(1)的中心处，若干所述光源(21)和发射端透镜(22)环绕光接收组件(3)均匀分布，所述光接收组件(3)包括光探测器(31)、导光结构(32)，所述导光结构(32)包括若干组导光组件，一组所述导光组件对应一组光发射器，所述光源(21)发出光束，所述光束依次经过发射端透镜(22)、车辆挡风玻璃、导光结构(32)被光探测器(31)接收，所述发射端透镜(22)用于准直光源(21)发出的光束，所述导光结构(32)用于将光束传导到光探测器(31)上。2.根据权利要求1所述的一种光学式雨量传感器的光学结构，其特征在于，所述支撑座(1)为圆盒状的高透红外光硅胶块，所述光发射组件(2)和光接收组件(3)设置在高透红外光硅胶块内。3.根据权利要求1所述的一种光学式雨量传感器的光学结构，其特征在于，所述支撑座(1)粘接在车辆挡风玻璃上。4.根据权利要求1所述的一种光学式雨量传感器的光学结构，其特征在于，所述导光组件包括一个导光板(33)或者多个平行设置的导光板(33)。5.根据权利要求4所述的一种光学式雨量传感器的光学结构，其特征在于，所述导光板(33)包括入射面(331)、出射面(332)和两个反射面(333)，所述光束以一定角度通过入射面(331)进入导光组件，经过两个反射面(333)多次反射达到出射面(332)，经过出射面(332)折射到光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新涛，王天寅，刘国栋，
申请(专利权)人：联创电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：