专利名称：汽车雨量传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车雨量传感器，特别是一种根据雨滴变化的光敏式雨量传感器信号处理系统。
背景技术：
现有的汽车雨量传感器主要是基于光敏原理。即主要是利用雨滴的光散射使产生 的反射光随雨量大小而产生特殊的变化，基于光敏原理的汽车雨量传感器根据反射光的变 化来估计并输出实际的雨量。已有的汽车雨量传感器信号处理系统技术中，对光敏器件的 输出信号是进行统一带宽的滤波处理，再按信号变化的积分量或周期分析来估计并输出雨 量值。而实际汽车雨刮器的工作方式只是按几个等级的雨量来运行几个等级的雨刮速度。 因此从实际汽车雨刮器的工作方式来看，对光敏器件输出信号先进行统一带宽的滤波处理 不便于最后对雨量等级的判别。

发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种改进的汽车雨量传感器， 其利用汽车雨刮器实际工作刮雨时速度基本仅为3 4档的有级方式，并直接根据雨量大 中小情况下的雨滴使反射光变化的特点，采用三个带通滤波器对应雨量大中小情况下的光 敏信号频率，信号处理器直接根据三个带通滤波器的输出来估计雨量的大小。使雨量传感 器既能准确快速的输出雨量等级又能直接符合实际汽车雨刮器的工作方式。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种汽车雨量传感器，包括汽车挡风玻璃，其特征在于所述汽车挡风玻璃内侧安 置一个发光器件和一个光敏器件，所述光敏器件的输出信号B接到一个信号处理单元，所 述信号处理单元由一个高带通滤波器、一个中带通滤波器和一个低带通滤波器连接一个雨 量判别器构成；由发光器件发射光Li，在汽车挡风玻璃外有变化的雨滴A使对应的反射光 L2发生变化，反射光L2使光敏器件输出相应变化的信号B，信号B输入到信号处理单元，信 号处理单元直接将信号B输入到高带通滤波器、中带通滤波器和低带通滤波器，高带通滤 波器、中带通滤波器和低带通滤波器分别输出信号XI、信号X2和信号X3给雨量判别器，雨 量判别器根据信号XI、信号X2和信号X3的值来确定并输出汽车挡风玻璃外的雨滴A达到 的雨量大小等级，并输出对应的雨量大小等级信号Y。在上述汽车雨量传感器中，所述信号处理单元中的高带通滤波器、中带通滤波器 和低带通滤波器各对应的通带频率范围分别为IHz 5Hz、0. 6 1. 2Hz和0. 3 0. 7Hz ； 当对应输出的信号Xl幅值超过阈值C时雨量判别器输出雨量等级Y =大雨；当信号Xl幅 值小于阈值C且信号X2幅值超过阈值C时雨量判别器输出雨量等级Y =中雨；当仅有信号 X3幅值超过阈值C时雨量判别器输出雨量等级Y =小雨；当信号XI、信号X2和信号X3幅 值都小于阈值C时雨量判别器输出雨量等级Y =无雨。在上述汽车雨量传感器中，所述阈值C的确定是与高带通滤波器、中带通滤波器和低带通滤波器的信号幅值等参数有关，一般阈值C的是信号Xl、信号X2和信号X3的饱和 峰值的一半左右。本发明与现有技术相比，具有如下突出的实质性特点和显著优点由于本发明采 用三个带通滤波器直接对应于汽车刮雨器按雨量大中小有级工作的特点，使雨量传感器能 准确快速的输出雨量等级。同时使雨量传感器生产的测试校验更方便。


图1是本发明的一个实施例的结构原理框图。
具体实施例方式实施例一参见图1，本汽车雨量传感器包括汽车挡风玻璃2，在汽车挡风玻璃2内侧安置一个发光器件1和一个光敏器件3，光敏器件3的输出信号B接到一个信号处理单 元4，信号处理单元4由一个高带通滤波器4. 1、一个中带通滤波器4. 2和一个低带通滤波 器4. 3连接一个雨量判别器4. 4构成；由发光器件1发射光Ll，在汽车挡风玻璃2外有变化 的雨滴A使对应的反射光L2发生变化，反射光L2使光敏器件3输出相应变化的信号B，信 号B输入到信号处理单元4，信号处理单元4直接将信号B输入到高带通滤波器4. 1、中带 通滤波器4. 2和低带通滤波器4. 3，高带通滤波器4. 1、中带通滤波器4. 2和低带通滤波器 4. 3分别输出信号XI、信号X2和信号X3给雨量判别器4. 4，雨量判别器4. 4根据信号XI、 信号X2和信号X3的值来确定并输出汽车挡风玻璃1外的雨滴A达到的雨量大小等级，并 输出对应的雨量大小等级信号Y。本发明的实施例二 本实施例与实施例一基本相同，特别之处是信号处理单元4 中的高带通滤波器4. 1、中带通滤波器4. 2和低带通滤波器4. 3各对应的通带频率范围分 别为IHz 5Hz、0. 6 1. 2Hz和0. 3 0. 7Hz ；当对应输出的信号Xl幅值超过阈值C时雨 量判别器4. 4输出雨量等级Y =大雨；当信号Xl幅值小于阈值C且信号X2幅值超过阈值 C时雨量判别器4. 4输出雨量等级Y =中雨；当仅有信号X3幅值超过阈值C时雨量判别器 4. 4输出雨量等级Y =小雨；当信号XI、信号X2和信号X3幅值都小于阈值C时雨量判别器 4. 4输出雨量等级Y =无雨。在实际系统中阈值C的确定是与高带通滤波器4. 1、中带通滤波器4. 2和低带通滤 波器4. 3的信号幅值等有关，一般阈值C的是信号Xl、信号X2和信号X3的饱和峰值的一半
左右ο
权利要求
一种汽车雨量传感器，包括汽车挡风玻璃(2)，其特征在于所述汽车挡风玻璃(2)内侧安置一个发光器件(1)和一个光敏器件(3)，所述光敏器件(3)的输出信号B接到一个信号处理单元(4)，所述信号处理单元(4)由一个高带通滤波器(4.1)、一个中带通滤波器(4.2)和一个低带通滤波器(4.3)连接一个雨量判别器(4.4)构成；由发光器件(1)发射光L1，在汽车挡风玻璃(2)外有变化的雨滴A使对应的反射光L2发生变化，反射光L2使光敏器件(3)输出相应变化的信号B，信号B输入到信号处理单元(4)，信号处理单元(4)直接将信号B输入到高带通滤波器(4.1)、中带通滤波器(4.2)和低带通滤波器(4.3)，高带通滤波器(4.1)、中带通滤波器(4.2)和低带通滤波器(4.3)分别输出信号X1、信号X2和信号X3给雨量判别器(4.4)，雨量判别器(4.4)根据信号X1、信号X2和信号X3的值来确定并输出汽车挡风玻璃(1)外的雨滴A达到的雨量大小等级，并输出对应的雨量大小等级信号Y。
2.根据权利要求1所述的一种汽车雨量传感器，其特征在于所述信号处理单元(4)中 的高带通滤波器(4. 1)、中带通滤波器(4. 2)和低带通滤波器(4. 3)各对应的通带频率范围 分别为1Hz 5Hz、0. 6 1. 2Hz和0. 3 0. 7Hz ；当对应输出的信号XI幅值超过阈值C时 雨量判别器(4. 4)输出雨量等级Y =大雨；当信号XI幅值小于阈值C且信号X2幅值超过 阈值C时雨量判别器(4. 4)输出雨量等级Y=中雨；当仅有信号X3幅值超过阈值C时雨量 判别器(4. 4)输出雨量等级Y =小雨；当信号XI、信号X2和信号X3幅值都小于阈值C时 雨量判别器(4. 4)输出雨量等级Y =无雨。
3.根据权利要求2所述的一种汽车雨量传感器，其特征在于所述在阈值C的确定是与 高带通滤波器(4. 1)、中带通滤波器(4.2)和低带通滤波器(4.3)的信号幅值有关，一般阈 值C的是信号XI、信号X2和信号X3的饱和峰值的一半左右。
全文摘要
本发明提供一种汽车雨量传感器，其利用汽车雨刮器实际工作刮雨时速度基本仅为3～4档的有级方式，并直接根据雨量大中小情况下的雨滴使反射光变化的特点，采用三个带通滤波器对应雨量大中小情况下的光敏信号频率，信号处理器直接根据三个带通滤波器的输出来估计雨量的大小。使雨量传感器既能准确快速的输出雨量等级又能直接符合实际汽车雨刮器的工作方式。
文档编号G01W1/14GK101819144SQ20101016752
公开日2010年9月1日 申请日期2010年5月6日 优先权日2010年5月6日
发明者姚骏, 徐小兵, 李斌, 环翾, 秦嘉诚, 陶志文, 顾大雁 申请人:上海大学;上海飞乐股份有限公司;上海沪工汽车电器有限公司