CN107314811B - 阳光传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阳光传感器，包括光学透镜和光线接收管，一个光学透镜具有至少一组光学表面，每组光学表面包括入射面、全反射面和出射面，一组光学表面对应设置一个光线接收管；光线从入射面射入光学透镜后射向全反射面，并在全反射面发生全反射，全反射后的光线在光学透镜内射向出射面，并从出射面出射至该组光学表面所对应的光线接收管。本发明利用光学透镜侧壁发生全反射，提升阳光的收集角度。采用本发明的设计之后，在保证较大的光线收集角度的同时，两个光线接收管之间的间距D可以缩小，大大降低了产品的尺寸。设置两组光学表面和两个光线接收管后成为双驱传感器，可同时感应主驾驶与副驾驶位置的阳光强度，以调节空调启闭与风量。

Description

阳光传感器
技术领域
本发明涉及车辆控制装置技术领域，特别涉及一种阳光传感器。
背景技术
阳光传感器用于车辆中以感测车辆外侧的光线强度，车辆控制系统根据阳光传感器所感测的光线强度以控制车载空调的启闭和风量。然而，传统的单通道阳光传感器装置由于受其结构的限制仅有一路输出，不能识别车辆左右两侧的光线强度，控制系统的输出也只有一路。当车辆左侧来的光线强度大于车辆右侧的光线强度时，同样的输出状态时车辆中朝向驾驶员和副驾驶的空调出风口的温度是相同的，如副驾驶感觉刚好时，驾驶员会感受较热，而驾驶员感觉刚好时副驾驶会感觉较冷。当车辆左侧的光线强度小于车辆右侧的光线强度时则相反。可见，单通道阳光传感器的空调控制系统不能满足驾驶员和副驾驶同时达到较为理想的舒适状态。
而如果对阳光传感器进行双通道设计，则需要采用两组光学透镜，分别感知驾驶员座位和副驾驶座位的光线强度。并且，为了扩大接收光线的范围，往往需要增大光学透镜的尺寸，因此，这种传感器结构尺寸较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有双通道阳光传感器结构尺寸较大的不足，本发明提供一种阳光传感器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阳光传感器，包括光学透镜和光线接收管，一个光学透镜具有至少一组光学表面，每组光学表面包括入射面、全反射面和出射面，一组光学表面对应设置一个光线接收管；光线从入射面射入所述光学透镜后射向全反射面，并在全反射面发生全反射，全反射后的光线在光学透镜内射向出射面，并从出射面出射至该组光学表面所对应的光线接收管。
一个光学透镜具有两组光学表面，一个光学透镜对应设有两个光线接收管，每个光线接收管对应所述光学透镜的一组光学表面。为了同时感应车辆主副驾驶座位的阳光强度，设置两组光学表面，一组光学表面感应主驾驶座位的阳光强度，另一组光学表面感应副驾驶座位的阳光强度。
为了便于控制，两组光学表面对称设置，两个光线接收管对称设置。
采用本发明的设计之后，两个光线接收管之间的间距D可以缩小，两个光线接收管之间的间距D≤8mm，大大降低了产品的尺寸。
所述光学透镜为PC(PC：聚碳酸酯)材质。PC材质透光率较好，更耐高温，抗老化。
所述光线接收管为光敏二极管。
本发明的有益效果是，本发明的阳光传感器，利用光学透镜侧壁发生全反射，使得左侧阳光射入右侧透镜，照射到右侧的光学表面；右侧阳光射入左侧透镜，照射到左侧的光学表面，进而被相应位置的光敏二极管接收，提升阳光的收集角度。采用本发明的设计之后，在保证较大的光线收集角度的同时，两个光线接收管之间的间距D可以缩小，两个光线接收管之间的间距D≤8mm，大大降低了产品的尺寸。设置两组光学表面和两个光线接收管后成为双驱传感器，可同时感应主驾驶与副驾驶位置的阳光强度，以调节空调启闭与风量，满足主驾驶和副驾驶位置同时达到较为理想的舒适状态。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的阳光传感器的光学透镜的结构示意图。
图2是本发明的阳光传感器的主视图。
图3是本发明的阳光传感器的光学原理图。
图4是本发明阳光传感器不同感应角度光敏感度分布(副驾驶方向)。
图5是本发明阳光传感器和太阳的位置关系图。
图中1、光学透镜，11、入射面，12、全反射面，13、出射面，14、下凸部，2、光线接收管，3、左侧光线。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本发明的一种阳光传感器，包括光学透镜1和光线接收管2，一个光学透镜1具有至少一组光学表面，每组光学表面包括入射面11、全反射面12和出射面13，一组光学表面对应设置一个光线接收管2；光线从入射面11射入光学透镜1后射向全反射面12，并在全反射面12发生全反射，全反射后的光线在光学透镜1内射向出射面13，并从出射面13出射至该组光学表面所对应的光线接收管2。
如图1和图2所示，一个光学透镜1具有两组光学表面，一个光学透镜1对应设有两个光线接收管2，每个光线接收管2对应光学透镜1的一组光学表面。为了同时感应车辆主副驾驶座位的阳光强度，设置两组光学表面，一组光学表面感应主驾驶座位的阳光强度，另一组光学表面感应副驾驶座位的阳光强度。采用本发明的设计之后，一个光学透镜1可以对应两个光线接收管2，在保证较大的光线收集角度的同时，两个光线接收管2之间的间距D可以缩小，两个光线接收管2之间的间距D≤8mm，大大降低了产品的尺寸。
为了便于控制，两组光学表面对称设置，两个光线接收管2对称(即左右对称设计)设置。左侧入射面和右侧入射面组成同一平面，左侧全反射面位于左侧入射面下方，且和左侧入射面的外边缘垂直，右侧全反射面位于右侧入射面下方，且和右侧入射面的外边缘垂直，左侧出射面位于左侧入射面下方且从左向右逐渐略微向上倾斜，右侧出射面位于右侧入射面下方且从右向左逐渐略微向上倾斜,如果是平面(不倾斜的话)，在未倾斜的平面上也会形成全反射，从而光线不能被接收管接收到，倾斜角度范围0-30°。左侧出射面和右侧出射面的下方分别设置有光线接收管2。左侧出射面和右侧出射面之间的下凸部14，用于装配。
所述光学透镜1为PC材质。所述光线接收管2为光敏二极管。光敏二极管将光信号转换为电信号。当然，光线接收管2还可以其他光电转换器件。
如图3中，所示主要利用光学透镜1侧壁的全反射原理(光通过光密介质到光疏介质，光线大于临界角时发生全反射)，使得左侧光线3射入右侧透镜，照射到右侧的光学表面；右侧光线射入左侧透镜，照射到左侧的光学表面，进而提升光线的收集角度。如图3所示，左侧光线3射入右侧透镜，在右侧透镜侧壁(右侧全反射面)处发生全反射，再经过右侧出射面折射出来，进而被相应位置的光敏二极管接收。
本发明采用一个光学透镜1对应两个光线接收管2，成为双驱传感器，可同时感应主驾驶与副驾驶位置的阳光强度，以调节空调启闭与风量，满足主驾驶和副驾驶位置同时达到较为理想的舒适状态。
如图4所示，在图4中标出的0°，45°，90°为图5中的角，即太阳的转角，图4中的横坐标为图5中的θ角，即太阳的仰角,纵坐标为传感器的灵敏度。图4说明，在3个不同转角的条件下，不同仰角位置传感器的灵敏度。本产品的光敏感较高。图5中Y轴正方向为汽车行驶方向，原点为本传感器的中心位置。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种阳光传感器，其特征在于：包括光学透镜（1）和光线接收管（2），一个光学透镜（1）具有两组光学表面，每组光学表面包括入射面（11）、全反射面（12）和出射面（13），一组光学表面对应设置一个光线接收管（2）；
光线从入射面（11）射入所述光学透镜（1）后射向全反射面（12），并在全反射面（12）发生全反射，全反射后的光线在光学透镜（1）内射向出射面（13），并从出射面（13）出射至该组光学表面所对应的光线接收管（2），
一个光学透镜（1）对应设有两个光线接收管（2），每个光线接收管（2）对应所述光学透镜（1）的一组光学表面，
两组光学表面左右对称设置，两个光线接收管（2）左右对称设置，
两个光线接收管（2）之间的间距D≤8mm。
2.如权利要求1所述的阳光传感器，其特征在于：所述光学透镜（1）为PC材质。
3.如权利要求1所述的阳光传感器，其特征在于：所述光线接收管（2）为光敏二极管。
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