一种雨量监测器及其应用的交通工具的制作方法
一种雨量监测器及其应用的交通工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及监控测试领域，特别是涉及一种雨量监测器及其应用的交通工具。
【背景技术】
[0002]雨量传感器是一种检测实时雨量的传感器，现在市场上的雨量传感器主要为基于红外光散射式的雨量传感器。
[0003]基于红外光散射式的雨量传感器，至少存在一个发光器件和一个光学传感器件，发光器件发射的红外光线在无雨的时候经过挡风玻璃反射到光学传感器件，而在有雨的时候会有部分红外光线散射而损失，在光学传感器件判断红外光线变化达到检测下雨的功會K。
[0004]但行车过程中的环境光线中也存在红外光线的干扰，特别是阴暗交替的情况下，会对光学传感器件的判断造成干扰。例如环境光会改变光学传感器件接收到的光强，且在某些工作情况下，一些光敏二极管的光谱灵敏度不是一个常数，而是随着直流强度变化的。这意味着如果雨量传感器在光与影交错的区域快速移动，即使其他条件不变，雨量信号也会出现快速变化。
【实用新型内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种雨量监测器及其应用的交通工具，用于解决现有技术中雨量判断不准确的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种雨量监测器，包括:以一固定频率发射光脉冲的第一发光器件；设置于一玻璃第一侧外表面以将所述第一发光器件发射的光脉冲准直成第一平行光从所述玻璃第一侧入射，并令所述第一平行光以大于所述玻璃到空气的临界角且小于所述玻璃到水的临界角的第一入射角入射所述玻璃第二侧内表面的第一准直透镜；设置于所述玻璃第一侧外表面以将被所述玻璃第二侧内表面反射的第一平行光进行聚焦的第一聚焦透镜；与所述第一发光器件在时间上交错的以相同频率发射光脉冲的第二发光器件；设置于所述玻璃第一侧外表面以将所述第二发光器件发射的光脉冲准直成第二平行光从所述玻璃第一侧入射，并令所述第二平行光以大于所述玻璃到水的临界角的第二入射角入射所述玻璃第二侧内表面的第二准直透镜；设置于所述玻璃第一侧外表面以将被所述玻璃第二侧内表面反射的第二平行光进行聚焦的第二聚焦透镜；一接收从所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜出射的光脉冲的光敏传感器；与所述光敏传感器电连接的雨量判断电路。
[0007]可选的，所述雨量监测器设置于车辆的挡风玻璃上，以监测所述车辆挡风玻璃的雨量，所述雨量监测器还具有一与所述雨量判断电路电连接的雨刮控制电路。
[0008]可选的，所述雨刮控制电路通过串口总线、CAN总线、或LIN总线中的一种与所述雨量判断电路电连接。
[0009]可选的，所述玻璃为浮法玻璃。
[0010]可选的，所述第一入射角大于40.81°且小于60.38° ;且，可选的，所述第二入射角大于60.38°。
[0011]可选的，所述光敏传感器为红外光敏二极管，所述光敏传感器的感光表面设置有滤光片。
[0012]可选的，所述第一发光器件和所述第二发光器件为红外光脉冲发光器件。
[0013]可选的，还包括一以预设周期开启或关闭所述第一发光器件和所述第二发光器件的发光器件控制电路。
[0014]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型还提供一种交通工具，所述交通工具具有挡风玻璃，在所述交通工具的挡风玻璃上安装以上任一项所述的雨量监测器。
[0015]如上所述，本实用新型的雨量监测器及其应用的交通工具，在雨量判断的过程中，引入了由第二发光器件、第二准直透镜、以及第二聚焦透镜组成的参考通道，可以排除在阴暗交替的情况下，对光敏传感器的判断造成干扰，使雨量判断更加准确。且当所述雨量监测器安装在交通工具的挡风玻璃上时，设置一与雨量判断电路电连接的雨刮控制电路，雨刮控制电路可根据雨量判断电路监测的雨量大小，对交通工具雨刮器的档位进行智能调整，使用便捷、智能，可减少驾驶员驾驶时的分心因素，提高行车的安全性。
【附图说明】
[0016]图1显示为本实用新型的雨量监测器在一具体实施例中的结构示意图。
[0017]图2显示为本实用新型的雨量监测器的第一发光器件以及第二发光器件在一具体实施例中的光脉冲发射示意图。
[0018]图3显示为本实用新型的雨量监测器的第一发光器件以及第二发光器件在一具体实施例中的光脉冲发射示意图。
[0019]元件标号说明
[0020]I第一发光器件
[0021]2 玻璃
[0022]3第一准直透镜
[0023]4第一聚焦透镜
[0024]5第二发光器件
[0025]6第二准直透镜
[0026]7第二聚焦透镜
[0027]8光敏传感器
[0028]9雨量判断电路
[0029]10雨刮控制电路
【具体实施方式】
[0030]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0031]请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0032]请参阅图1，显示为本实用新型提供的一种雨量监测器在一具体实施例中的结构示意图，所述雨量监测器包括:
[0033]以一固定频率发射光脉冲的第一发光器件I，优选的，所述第一发光器件I为红外光脉冲发光器件。
[0034]设置于一玻璃2第一侧外表面以将所述第一发光器件I发射的光脉冲准直成第一平行光从所述玻璃2第一侧入射，并令所述第一平行光以大于所述玻璃2到空气的临界角且小于所述玻璃2到水的临界角的第一入射角入射所述玻璃第二侧内表面的第一准直透镜3。
[0035]设置于所述玻璃2第一侧外表面以将被所述玻璃2第二侧内表面反射的第一平行光进行聚焦的第一聚焦透镜4。
[0036]所述第一发光器件1、第一准直透镜3、以及第一聚焦透镜4构成所述雨量监测器的检测通道，例如，当所述玻璃2为一般汽车常用的浮法玻璃时，其折射率为1.53，空气折射率为1，水折射率为1.33，据此计算得出玻璃-空气的临界角为40.81°，从水-玻璃的临界角为60.38°，所以，本实施例中，采用浮法玻璃时，所述第一入射角a为40.81°?60.38°，以使当玻璃2表面没有水时，且所述平行光以所述第一入射角a从所述玻璃2入射到空气时，发生全反射，当所述玻璃2表面有水时，且所述平行光以所述第一入射角a从所述玻璃2入射到空气时，所述第一平行光部分折射入水中，且部分被反射，且水覆盖玻璃的面积越大，被折射的平行光也就越多，即可根据被折射的平行光的多少对雨量进行判断。
[0037]所述雨量监测器还包括:
[0038]与所述第一发光器件I在时间上交错的以相同频率发射光脉冲的第二发光器件5，且发射光脉冲的能量相同，优选的，所述第二发光器件5为红外光脉冲发光器件。
[0039]设置于所述玻璃2第一侧外表面以将所述第二发光器件5发射的光脉冲准直成第二平行光从所述玻璃第一侧入射，并令所述第二平行光以大于所述玻璃2到水的临界角的第二入射角入射所述玻璃2第二侧内表面的第二准直透镜6 ;例如，当所述玻璃为一般汽车常用的浮法玻璃时，其折射率为1.53，空气折射率为I，水折射率为1.33，据此计算得出 玻璃-空气的临界角为40.81°，从水-玻璃的临界角为60.38°，所以，本实施例中，采用浮法玻璃时，所述第二入射角b大于60.38°，且所述第二平行光以所述第二入射角b入射玻璃2，所述玻璃2表面没有或者有水时，均发生全反射。
[0040]设置于所述玻璃2第一侧外表面以将被所述玻璃2第二侧内表面反射的第二平行光进行聚焦的第二聚焦透镜7。
[0041]所述第二发光器件5、第二准直透镜6、以及第二聚焦透镜7构成所述雨量监测器的参考通道，所述第二发光器件5与所述第一发光器件I在时间上交错的以相同频率发射光脉冲，其发射光脉冲的情况例如为如图2所示，虚线为检测通道的脉冲发送情况，实线为参考通道的脉冲发送情况，脉冲的发送周期为0.1ms，发送频率为lOkhz，大于环境光的变化频率，且参考通道和检测通道光脉冲为间隔发送，且两脉冲的能量相同，可以排除在雨量监测时，环境光因素的影响。又例如，所述第一发光器件I和第二发光器件5发送红外脉冲的情况为如图3所示，虚线为检测通道的脉冲发送情况，实线为参考通道的脉冲发送情况，因为在雨量监测过程中，并不需要如此频繁的进行雨量监测，可以在中间插入环境光的检测(即第一发光器件I和第二发光器件5不发射任何脉冲)，此时环境光的监测可作为车灯开关的依据之一，例如令雨量监测器与一以预设周期开启或关闭所述第一发光器件I和所述第二发光器件5的发光器件控制电路(图中未示出)电连接，即以如图3所示的规律监测，所述发光器件控制电路(图中未示出)以0.6s为周期，其中前0.4s关闭所述第一发光器件I和所述第二发光器件5，以进行环境光的监测，作为车灯开关的依据之一，后0.2s打开所述第一发光器件I和所述第二发光器件5，进行雨量的监测，如此可以更加合理的利用所述雨量监测器。
[0042]所述雨量监测器还具有一接收从所述第一聚焦透镜4和所述第二聚焦透镜7出射的光脉冲的光敏传感器8以及与所述光敏传感器8电连接的雨量判断电路9。所述光敏传感器8轮流监测由参考通道和检测通道传送过来的光，且，优选的，所述光敏传感器8为红外光敏二极管，可在所述红外光敏二极管上部加入滤光片，滤除红外光谱以外的光线，进一步避免环境光的干扰。雨量测量过程中，参考通道与检测通道的光脉冲间隔发送，间隔频率需要远大于环境光变化频率，那么相邻的参考光脉冲和检测光脉冲即可认为在相同的环境光下接收。将两者作差，就可以将环境光和雨刮导致的干扰去除(偶尔的突变数据应该被滤除)。最终代表检测区域雨滴量的光能量损失百分比用下述公式计算:
[0043]R光能量散射百分比=(P参考麵检测通道)/P参考通道X ιοο%
[0044]其中R光|g量损失百分比为光遗星损失百分，？参考通道为参考通道接收到光脉冲的大小，P检Wtit为检测通道接收到光脉冲的大小，光能量损失百分比可以作为控制雨刮档位的依据。
[0045]所述雨量监测器优选设置于车辆的挡风玻璃上，以监测所述车辆挡风玻璃的雨量，所述雨量监测器还具有一与所述雨量判断电路9电连接的雨刮控制电路10，即可依据模糊算法以及雨量判断电路计算出的光能量损失百分比控制车辆雨刮档位，本实施例中，优选的，所述雨刮控制电路通过串口总线、CAN总线、或LIN总线中的一种与所述雨量判断电路9电连接。
[0046]本发明还提供了一交通工具，所述交通工具具有挡风玻璃，在所述交通工具的挡风玻璃上安装以上各实施例所述的雨量监测器，以实时智能的对交通工具挡风玻璃上的雨量进行监测，并根据监测的雨量调节所述交通工具的雨刮档位。
[0047]综上所述，本实用新型的雨量监测器及其应用的交通工具，在雨量判断的过程中，引入了由第二发光器件、第二准直透镜、以及第二聚焦透镜组成的参考通道，可以排除在阴暗交替的情况下，对光敏传感器的判断造成干扰，使雨量判断更加准确。且当所述雨量监测器安装在交通工具的挡风玻璃上时，设置一与雨量判断电路电连接的雨刮控制电路，雨刮控制电路可根据雨量判断电路监测的雨量大小，对交通工具雨刮器的档位进行智能调整，使用便捷、智能，可减少驾驶员驾驶时的分心因素，提高行车的安全性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0048]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种雨量监测器，其特征在于，包括: 以一固定频率发射光脉冲的第一发光器件； 设置于一玻璃第一侧外表面以将所述第一发光器件发射的光脉冲准直成第一平行光从所述玻璃第一侧入射，并令所述第一平行光以大于所述玻璃到空气的临界角且小于所述玻璃到水的临界角的第一入射角入射所述玻璃第二侧内表面的第一准直透镜； 设置于所述玻璃第一侧外表面以将被所述玻璃第二侧内表面反射的第一平行光进行聚焦的第一聚焦透镜； 与所述第一发光器件在时间上交错的以相同频率发射光脉冲的第二发光器件； 设置于所述玻璃第一侧外表面以将所述第二发光器件发射的光脉冲准直成第二平行光从所述玻璃第一侧入射，并令所述第二平行光以大于所述玻璃到水的临界角的第二入射角入射所述玻璃第二侧内表面的第二准直透镜； 设置于所述玻璃第一侧外表面以将被所述玻璃第二侧内表面反射的第二平行光进行聚焦的第二聚焦透镜； 一接收从所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜出射的光脉冲的光敏传感器； 与所述光敏传感器电连接的雨量判断电路。2.根据权利要求1所述的雨量监测器，其特征在于，所述雨量监测器设置于车辆的挡风玻璃上，以监测所述车辆挡风玻璃的雨量，所述雨量监测器还具有一与所述雨量判断电路电连接的雨刮控制电路。3.根据权利要求2所述的雨量监测器，其特征在于:所述雨刮控制电路通过串口总线、CAN总线、或LIN总线中的一种与所述雨量判断电路电连接。4.根据权利要求1所述的雨量监测器，其特征在于，所述玻璃为浮法玻璃。5.根据权利要求4所述的雨量监测器，其特征在于，所述第一入射角大于40.81°且小于 60.38。。6.根据权利要求4所述的雨量监测器，其特征在于，所述第二入射角大于60.38°。7.根据权利要求1所述的雨量监测器，其特征在于:所述光敏传感器为红外光敏二极管，所述光敏传感器的感光表面设置有滤光片。8.根据权利要求1所述的雨量监测器，其特征在于:所述第一发光器件和所述第二发光器件为红外光脉冲发光器件。9.根据权利要求1所述的雨量监测器，其特征在于:还包括一以预设周期开启或关闭所述第一发光器件和所述第二发光器件的发光器件控制电路。10.一种交通工具，所述交通工具具有挡风玻璃，其特征在于:在所述交通工具的挡风玻璃上安装如权利要求1?9中任一项所述的雨量监测器。
【专利摘要】本实用新型提供一种雨量监测器及其应用的交通工具，包括检测通道、参考通道、光敏传感器、以及雨量判断电路，所述检测通道包括第一发光器件、第一准直透镜、以及第一聚焦透镜，所述参考通道包括第二发光器件、第二准直透镜、以及第二聚焦透镜，所述在雨量判断的过程中，引入了参考通道，可以排除在阴暗交替的情况下，对光敏传感器的判断造成干扰，使雨量判断更加准确。且当所述雨量监测器安装在交通工具的挡风玻璃上时，设置一与雨量判断电路电连接的雨刮控制电路，雨刮控制电路可根据雨量判断电路监测的雨量大小，对交通工具雨刮器的档位进行智能调整，使用便捷、智能，可减少驾驶员驾驶时的分心因素，提高行车的安全性。
【IPC分类】G01W1/14, B60S1/08
【公开号】CN204650000
【申请号】CN201520242363
【发明人】陈思益, 朱懿, 王永和, 石超
【申请人】上海信耀电子有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月20日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及监控测试领域，特别是涉及一种雨量监测器及其应用的交通工具。
【背景技术】
[0002]雨量传感器是一种检测实时雨量的传感器，现在市场上的雨量传感器主要为基于红外光散射式的雨量传感器。
[0003]基于红外光散射式的雨量传感器，至少存在一个发光器件和一个光学传感器件，发光器件发射的红外光线在无雨的时候经过挡风玻璃反射到光学传感器件，而在有雨的时候会有部分红外光线散射而损失，在光学传感器件判断红外光线变化达到检测下雨的功會K。
[0004]但行车过程中的环境光线中也存在红外光线的干扰，特别是阴暗交替的情况下，会对光学传感器件的判断造成干扰。例如环境光会改变光学传感器件接收到的光强，且在某些工作情况下，一些光敏二极管的光谱灵敏度不是一个常数，而是随着直流强度变化的。这意味着如果雨量传感器在光与影交错的区域快速移动，即使其他条件不变，雨量信号也会出现快速变化。
【实用新型内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种雨量监测器及其应用的交通工具，用于解决现有技术中雨量判断不准确的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种雨量监测器，包括:以一固定频率发射光脉冲的第一发光器件；设置于一玻璃第一侧外表面以将所述第一发光器件发射的光脉冲准直成第一平行光从所述玻璃第一侧入射，并令所述第一平行光以大于所述玻璃到空气的临界角且小于所述玻璃到水的临界角的第一入射角入射所述玻璃第二侧内表面的第一准直透镜；设置于所述玻璃第一侧外表面以将被所述玻璃第二侧内表面反射的第一平行光进行聚焦的第一聚焦透镜；与所述第一发光器件在时间上交错的以相同频率发射光脉冲的第二发光器件；设置于所述玻璃第一侧外表面以将所述第二发光器件发射的光脉冲准直成第二平行光从所述玻璃第一侧入射，并令所述第二平行光以大于所述玻璃到水的临界角的第二入射角入射所述玻璃第二侧内表面的第二准直透镜；设置于所述玻璃第一侧外表面以将被所述玻璃第二侧内表面反射的第二平行光进行聚焦的第二聚焦透镜；一接收从所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜出射的光脉冲的光敏传感器；与所述光敏传感器电连接的雨量判断电路。
[0007]可选的，所述雨量监测器设置于车辆的挡风玻璃上，以监测所述车辆挡风玻璃的雨量，所述雨量监测器还具有一与所述雨量判断电路电连接的雨刮控制电路。
[0008]可选的，所述雨刮控制电路通过串口总线、CAN总线、或LIN总线中的一种与所述雨量判断电路电连接。
[0009]可选的，所述玻璃为浮法玻璃。
[0010]可选的，所述第一入射角大于40.81°且小于60.38° ;且，可选的，所述第二入射角大于60.38°。
[0011]可选的，所述光敏传感器为红外光敏二极管，所述光敏传感器的感光表面设置有滤光片。
[0012]可选的，所述第一发光器件和所述第二发光器件为红外光脉冲发光器件。
[0013]可选的，还包括一以预设周期开启或关闭所述第一发光器件和所述第二发光器件的发光器件控制电路。
[0014]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型还提供一种交通工具，所述交通工具具有挡风玻璃，在所述交通工具的挡风玻璃上安装以上任一项所述的雨量监测器。
[0015]如上所述，本实用新型的雨量监测器及其应用的交通工具，在雨量判断的过程中，引入了由第二发光器件、第二准直透镜、以及第二聚焦透镜组成的参考通道，可以排除在阴暗交替的情况下，对光敏传感器的判断造成干扰，使雨量判断更加准确。且当所述雨量监测器安装在交通工具的挡风玻璃上时，设置一与雨量判断电路电连接的雨刮控制电路，雨刮控制电路可根据雨量判断电路监测的雨量大小，对交通工具雨刮器的档位进行智能调整，使用便捷、智能，可减少驾驶员驾驶时的分心因素，提高行车的安全性。
【附图说明】
[0016]图1显示为本实用新型的雨量监测器在一具体实施例中的结构示意图。
[0017]图2显示为本实用新型的雨量监测器的第一发光器件以及第二发光器件在一具体实施例中的光脉冲发射示意图。
[0018]图3显示为本实用新型的雨量监测器的第一发光器件以及第二发光器件在一具体实施例中的光脉冲发射示意图。
[0019]元件标号说明
[0020]I第一发光器件
[0021]2 玻璃
[0022]3第一准直透镜
[0023]4第一聚焦透镜
[0024]5第二发光器件
[0025]6第二准直透镜
[0026]7第二聚焦透镜
[0027]8光敏传感器
[0028]9雨量判断电路
[0029]10雨刮控制电路
【具体实施方式】
[0030]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0031]请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0032]请参阅图1，显示为本实用新型提供的一种雨量监测器在一具体实施例中的结构示意图，所述雨量监测器包括:
[0033]以一固定频率发射光脉冲的第一发光器件I，优选的，所述第一发光器件I为红外光脉冲发光器件。
[0034]设置于一玻璃2第一侧外表面以将所述第一发光器件I发射的光脉冲准直成第一平行光从所述玻璃2第一侧入射，并令所述第一平行光以大于所述玻璃2到空气的临界角且小于所述玻璃2到水的临界角的第一入射角入射所述玻璃第二侧内表面的第一准直透镜3。
[0035]设置于所述玻璃2第一侧外表面以将被所述玻璃2第二侧内表面反射的第一平行光进行聚焦的第一聚焦透镜4。
[0036]所述第一发光器件1、第一准直透镜3、以及第一聚焦透镜4构成所述雨量监测器的检测通道，例如，当所述玻璃2为一般汽车常用的浮法玻璃时，其折射率为1.53，空气折射率为1，水折射率为1.33，据此计算得出玻璃-空气的临界角为40.81°，从水-玻璃的临界角为60.38°，所以，本实施例中，采用浮法玻璃时，所述第一入射角a为40.81°?60.38°，以使当玻璃2表面没有水时，且所述平行光以所述第一入射角a从所述玻璃2入射到空气时，发生全反射，当所述玻璃2表面有水时，且所述平行光以所述第一入射角a从所述玻璃2入射到空气时，所述第一平行光部分折射入水中，且部分被反射，且水覆盖玻璃的面积越大，被折射的平行光也就越多，即可根据被折射的平行光的多少对雨量进行判断。
[0037]所述雨量监测器还包括:
[0038]与所述第一发光器件I在时间上交错的以相同频率发射光脉冲的第二发光器件5，且发射光脉冲的能量相同，优选的，所述第二发光器件5为红外光脉冲发光器件。
[0039]设置于所述玻璃2第一侧外表面以将所述第二发光器件5发射的光脉冲准直成第二平行光从所述玻璃第一侧入射，并令所述第二平行光以大于所述玻璃2到水的临界角的第二入射角入射所述玻璃2第二侧内表面的第二准直透镜6 ;例如，当所述玻璃为一般汽车常用的浮法玻璃时，其折射率为1.53，空气折射率为I，水折射率为1.33，据此计算得出 玻璃-空气的临界角为40.81°，从水-玻璃的临界角为60.38°，所以，本实施例中，采用浮法玻璃时，所述第二入射角b大于60.38°，且所述第二平行光以所述第二入射角b入射玻璃2，所述玻璃2表面没有或者有水时，均发生全反射。
[0040]设置于所述玻璃2第一侧外表面以将被所述玻璃2第二侧内表面反射的第二平行光进行聚焦的第二聚焦透镜7。
[0041]所述第二发光器件5、第二准直透镜6、以及第二聚焦透镜7构成所述雨量监测器的参考通道，所述第二发光器件5与所述第一发光器件I在时间上交错的以相同频率发射光脉冲，其发射光脉冲的情况例如为如图2所示，虚线为检测通道的脉冲发送情况，实线为参考通道的脉冲发送情况，脉冲的发送周期为0.1ms，发送频率为lOkhz，大于环境光的变化频率，且参考通道和检测通道光脉冲为间隔发送，且两脉冲的能量相同，可以排除在雨量监测时，环境光因素的影响。又例如，所述第一发光器件I和第二发光器件5发送红外脉冲的情况为如图3所示，虚线为检测通道的脉冲发送情况，实线为参考通道的脉冲发送情况，因为在雨量监测过程中，并不需要如此频繁的进行雨量监测，可以在中间插入环境光的检测(即第一发光器件I和第二发光器件5不发射任何脉冲)，此时环境光的监测可作为车灯开关的依据之一，例如令雨量监测器与一以预设周期开启或关闭所述第一发光器件I和所述第二发光器件5的发光器件控制电路(图中未示出)电连接，即以如图3所示的规律监测，所述发光器件控制电路(图中未示出)以0.6s为周期，其中前0.4s关闭所述第一发光器件I和所述第二发光器件5，以进行环境光的监测，作为车灯开关的依据之一，后0.2s打开所述第一发光器件I和所述第二发光器件5，进行雨量的监测，如此可以更加合理的利用所述雨量监测器。
[0042]所述雨量监测器还具有一接收从所述第一聚焦透镜4和所述第二聚焦透镜7出射的光脉冲的光敏传感器8以及与所述光敏传感器8电连接的雨量判断电路9。所述光敏传感器8轮流监测由参考通道和检测通道传送过来的光，且，优选的，所述光敏传感器8为红外光敏二极管，可在所述红外光敏二极管上部加入滤光片，滤除红外光谱以外的光线，进一步避免环境光的干扰。雨量测量过程中，参考通道与检测通道的光脉冲间隔发送，间隔频率需要远大于环境光变化频率，那么相邻的参考光脉冲和检测光脉冲即可认为在相同的环境光下接收。将两者作差，就可以将环境光和雨刮导致的干扰去除(偶尔的突变数据应该被滤除)。最终代表检测区域雨滴量的光能量损失百分比用下述公式计算:
[0043]R光能量散射百分比=(P参考麵检测通道)/P参考通道X ιοο%
[0044]其中R光|g量损失百分比为光遗星损失百分，？参考通道为参考通道接收到光脉冲的大小，P检Wtit为检测通道接收到光脉冲的大小，光能量损失百分比可以作为控制雨刮档位的依据。
[0045]所述雨量监测器优选设置于车辆的挡风玻璃上，以监测所述车辆挡风玻璃的雨量，所述雨量监测器还具有一与所述雨量判断电路9电连接的雨刮控制电路10，即可依据模糊算法以及雨量判断电路计算出的光能量损失百分比控制车辆雨刮档位，本实施例中，优选的，所述雨刮控制电路通过串口总线、CAN总线、或LIN总线中的一种与所述雨量判断电路9电连接。
[0046]本发明还提供了一交通工具，所述交通工具具有挡风玻璃，在所述交通工具的挡风玻璃上安装以上各实施例所述的雨量监测器，以实时智能的对交通工具挡风玻璃上的雨量进行监测，并根据监测的雨量调节所述交通工具的雨刮档位。
[0047]综上所述，本实用新型的雨量监测器及其应用的交通工具，在雨量判断的过程中，引入了由第二发光器件、第二准直透镜、以及第二聚焦透镜组成的参考通道，可以排除在阴暗交替的情况下，对光敏传感器的判断造成干扰，使雨量判断更加准确。且当所述雨量监测器安装在交通工具的挡风玻璃上时，设置一与雨量判断电路电连接的雨刮控制电路，雨刮控制电路可根据雨量判断电路监测的雨量大小，对交通工具雨刮器的档位进行智能调整，使用便捷、智能，可减少驾驶员驾驶时的分心因素，提高行车的安全性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0048]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种雨量监测器，其特征在于，包括: 以一固定频率发射光脉冲的第一发光器件； 设置于一玻璃第一侧外表面以将所述第一发光器件发射的光脉冲准直成第一平行光从所述玻璃第一侧入射，并令所述第一平行光以大于所述玻璃到空气的临界角且小于所述玻璃到水的临界角的第一入射角入射所述玻璃第二侧内表面的第一准直透镜； 设置于所述玻璃第一侧外表面以将被所述玻璃第二侧内表面反射的第一平行光进行聚焦的第一聚焦透镜； 与所述第一发光器件在时间上交错的以相同频率发射光脉冲的第二发光器件； 设置于所述玻璃第一侧外表面以将所述第二发光器件发射的光脉冲准直成第二平行光从所述玻璃第一侧入射，并令所述第二平行光以大于所述玻璃到水的临界角的第二入射角入射所述玻璃第二侧内表面的第二准直透镜； 设置于所述玻璃第一侧外表面以将被所述玻璃第二侧内表面反射的第二平行光进行聚焦的第二聚焦透镜； 一接收从所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜出射的光脉冲的光敏传感器； 与所述光敏传感器电连接的雨量判断电路。2.根据权利要求1所述的雨量监测器，其特征在于，所述雨量监测器设置于车辆的挡风玻璃上，以监测所述车辆挡风玻璃的雨量，所述雨量监测器还具有一与所述雨量判断电路电连接的雨刮控制电路。3.根据权利要求2所述的雨量监测器，其特征在于:所述雨刮控制电路通过串口总线、CAN总线、或LIN总线中的一种与所述雨量判断电路电连接。4.根据权利要求1所述的雨量监测器，其特征在于，所述玻璃为浮法玻璃。5.根据权利要求4所述的雨量监测器，其特征在于，所述第一入射角大于40.81°且小于 60.38。。6.根据权利要求4所述的雨量监测器，其特征在于，所述第二入射角大于60.38°。7.根据权利要求1所述的雨量监测器，其特征在于:所述光敏传感器为红外光敏二极管，所述光敏传感器的感光表面设置有滤光片。8.根据权利要求1所述的雨量监测器，其特征在于:所述第一发光器件和所述第二发光器件为红外光脉冲发光器件。9.根据权利要求1所述的雨量监测器，其特征在于:还包括一以预设周期开启或关闭所述第一发光器件和所述第二发光器件的发光器件控制电路。10.一种交通工具，所述交通工具具有挡风玻璃，其特征在于:在所述交通工具的挡风玻璃上安装如权利要求1?9中任一项所述的雨量监测器。
【专利摘要】本实用新型提供一种雨量监测器及其应用的交通工具，包括检测通道、参考通道、光敏传感器、以及雨量判断电路，所述检测通道包括第一发光器件、第一准直透镜、以及第一聚焦透镜，所述参考通道包括第二发光器件、第二准直透镜、以及第二聚焦透镜，所述在雨量判断的过程中，引入了参考通道，可以排除在阴暗交替的情况下，对光敏传感器的判断造成干扰，使雨量判断更加准确。且当所述雨量监测器安装在交通工具的挡风玻璃上时，设置一与雨量判断电路电连接的雨刮控制电路，雨刮控制电路可根据雨量判断电路监测的雨量大小，对交通工具雨刮器的档位进行智能调整，使用便捷、智能，可减少驾驶员驾驶时的分心因素，提高行车的安全性。
【IPC分类】G01W1/14, B60S1/08
【公开号】CN204650000
【申请号】CN201520242363
【发明人】陈思益, 朱懿, 王永和, 石超
【申请人】上海信耀电子有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月20日
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