CN108919385A - 一种电容雨量传感器 - Google Patents

一种电容雨量传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN108919385A
CN108919385A CN201811029618.5A CN201811029618A CN108919385A CN 108919385 A CN108919385 A CN 108919385A CN 201811029618 A CN201811029618 A CN 201811029618A CN 108919385 A CN108919385 A CN 108919385A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rainfall
capacitance
size
capacitor
measurement chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811029618.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李建明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei University of Education
Original Assignee
Hubei University of Education
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei University of Education filed Critical Hubei University of Education
Priority to CN201811029618.5A priority Critical patent/CN108919385A/zh
Publication of CN108919385A publication Critical patent/CN108919385A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/14—Rainfall or precipitation gauges

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电容雨量传感器，包括：汽车挡风玻璃，其特征在于：所述汽车挡风玻璃内侧安装有电容、电容测量芯片和雨量大小判别器；所述电容的电极范围内根据有雨滴和没有雨滴时电容值发生变化，这种变化由电容测量芯片进行测量，根据电容测量值的大小，雨量大小判别器对雨量大小级别进行判断，并将所得雨量大小的雨刮分级信号传送给雨刮控制器决定雨刮的动作；本发明采用电容测量值的静态或者动态特征来提取雨量大小信息，可将雨量值精确分级来决定雨刮的速度和间歇时间，并且能感知树叶、泥土等等遮挡视线的不透明物体，从而避免因树叶、油污、泥土、灰尘等遮挡而引起误判。

Description

一种电容雨量传感器
技术领域
本发明涉及一种电容雨量传感器。
背景技术
现有的雨量传感器主要是根据雨滴对光的散射，使反射光随雨量大小而产生变化，并根据雨滴大小、频率估算出雨量大小，雨量大小根据经验和实验决定常常容易误判。已有的电容式雨量传感器装在汽车挡风玻璃之外，由落在电极之间的雨滴改变电容值大小来估计雨量，时间过长电极容易被雨刷擦坏，传感器随之报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电容雨量传感器，以解决上述问题的至少一个方面。
为了实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种电容雨量传感器，包括：汽车挡风玻璃(1)，其特征在于：所述汽车挡风玻璃(1)内侧安装有电容(2)、电容测量芯片(3)和雨量大小判别器(4)；所述电容(2)的电极范围内根据有雨滴和没有雨滴时电容(2)值发生变化，这种变化由电容测量芯片(3)进行测量，根据电容(2)测量值的大小，雨量大小判别器(4)对雨量大小级别进行判断，并将所得雨量大小的雨刮分级信号传送给雨刮控制器(5)决定雨刮的动作；所述电容(2)的电极形状可为双螺旋、插指、分形多种结构，将电容(2)的电极形状优化到能够尽量增大电容值；所述电容值由电极占用的面积玻璃厚度、雨水电解质含量、雨滴大小频率因素共同决定。
进一步，所述电容测量芯片(3)可以是PCAP01或者AD7746电容测量芯片(3)，为了测出雨量的大小，电容测量芯片(3)的工作方式有两种，一种是直接测量每一时刻的电容值，根据实验和统计规律找出雨量大小和电容值之间的关系，称为静态测量；另一种方式是测量出电容(2)随时间的变化规律，不用静态电容(2)值，而是使用动态电容(2)变化方式判断雨量大小，提取电容(2)发生变化的幅度频率特征从而决定雨量大小，称为动态测量。
进一步，所述雨量大小判别器(4)对雨量的判别，即静态测量值处理方式，可以是统计的动态变化值，将1秒内或更长或更短时间内，电容值的变化量取平均，或是取变化大于10nf、100nf作为不同雨量级别的判据，如果出现10次最高10nf以内的变化，即判为一级雨量，以此类推由小到大排列输出雨量的6个级别，去控制雨刮的工作方式；动态值的处理方式是将规定时间内的电容值采样的变化率作为数据处理对象，找出变化率的统计特征值作为雨量大小级别的判据。
进一步，所述电容测量芯片(3)还能测出所出现的树叶、油污、泥土、灰尘遮挡时的电容值，通过电容(2)的变化值统计得出，从而判断出有无油污、树叶、泥土、灰尘的遮挡并给出6个级别雨量之外的灰尘遮挡的提示信号。
本发明的有益效果：本发明采用电容测量值的静态或者动态特征来提取雨量大小信息，可将雨量值精确分级来决定雨刮的速度和间歇时间，并且能感知树叶、泥土等等遮挡视线的不透明物体，从而避免因树叶、油污、泥土、灰尘等遮挡而引起误判。
附图说明
图1为本发明原理结构示意图。
图中，1-挡风玻璃，2-电容，3-电容测量芯片，4-雨量大小判别器，5-雨刮控制器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1示意性的显示了本发明一种实施方式的一种电容雨量传感器结构。
如图1所示，一种电容雨量传感器，包括：汽车挡风玻璃(1)，其特征在于：所述汽车挡风玻璃(1)内侧安装有电容(2)、电容测量芯片(3)和雨量大小判别器(4)；所述电容(2)的电极范围内根据有雨滴和没有雨滴时电容(2)值发生变化，这种变化由电容测量芯片(3)进行测量，根据电容(2)测量值的大小，雨量大小判别器(4)对雨量大小级别进行判断，并将所得雨量大小的雨刮分级信号传送给雨刮控制器(5)决定雨刮的动作；所述电容(2)的电极形状可为双螺旋、插指、分形多种结构，将电容(2)的电极形状优化到能够尽量增大电容值；所述电容值由电极占用的面积玻璃厚度、雨水电解质含量、雨滴大小频率因素共同决定。
如图1所示，所述电容测量芯片(3)可以是PCAP01、AD7746电容测量芯片(3)，为了测出雨量的大小，电容测量芯片(3)的工作方式有两种，一种是直接测量每一时刻的电容值，根据实验和统计规律找出雨量大小和电容值之间的关系，称为静态测量；另一种方式是测量出电容(2)随时间的变化规律，不用静态电容值，而是使用动态电容(2)变化方式判断雨量大小，提取电容(2)发生变化的幅度频率特征从而决定雨量大小，称为叫动态测量；当雨滴落在挡风玻璃(1)上时，雨量大小决定了电容(2)容值的大小，电容测量芯片(3)PCAP01或者AD7746将电容(2)测量值信号传送给雨量大小判别器(4)，当电容值在某个统计范围之内时，决定出雨量的大小级别，并将雨量大小信号输出到雨刮控制器(5)。
如图1所示，所述雨量大小判别器(4)对雨量的判别，可以是统计的动态变化值，将1秒内或更长或更短时间内，电容值的变化量取平均，或是取变化大于10nf、100nf作为不同雨量级别的判据，如果出现10次最高10nf以内的变化，即判为一级雨量，以此类推由小到大排列输出雨量的6个级别，去控制雨刮的工作方式；动态值的处理方式是将规定时间内的电容值采样的变化率作为数据处理对象，找出变化率的统计特征值作为雨量大小级别的判据。
如图1所示，所述电容测量芯片(3)还能测出所出现的树叶、油污、泥土、灰尘遮挡时的电容值，通过电容(2)的变化值统计得出，从而判断出有无油污、树叶、泥土、灰尘的遮挡并给出6个级别雨量之外的灰尘遮挡的提示信号，避免因树叶、油污、泥土、灰尘等遮挡而引起误判。
使用本发明时，通过落在挡风玻璃(1)上的雨滴对电容值的改变作用，电容测量芯片(3)实时测量出电容(2)大小，雨量大小判别器(4)根据电容(2)测量值的大小，判别出雨量的大小，并将所得雨量大小的雨刮分级信号传送给雨刮控制器(5)决定雨刮的动作。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出至少一个变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电容雨量传感器，包括：汽车挡风玻璃，其特征在于：所述汽车挡风玻璃内侧安装有电容、电容测量芯片和雨量大小判别器；所述电容的电极范围内根据有雨滴和没有雨滴时电容值发生变化，这种变化由电容测量芯片进行测量，根据电容测量值的大小，雨量大小判别器对雨量大小级别进行判断，并将所得雨量大小的雨刮分级信号传送给雨刮控制器决定雨刮的动作；所述电容的电极形状可为双螺旋、插指、分形多种结构，将电容的电极形状优化到能够尽量增大电容值；所述电容值由电极占用的面积玻璃厚度、雨水电解质含量、雨滴大小频率因素共同决定。
2.根据权利要求1所述的一种电容雨量传感器，其特征在于：所述电容测量芯片可以是PCAP01或者AD7746电容测量芯片，为了测出雨量的大小，电容测量芯片的工作方式有两种，一种是直接测量每一时刻的电容值，根据实验和统计规律找出雨量大小和电容值之间的关系，称为静态测量；另一种方式是测量出电容随时间的变化规律，不用静态电容值，而是使用动态电容变化方式判断雨量大小，提取电容发生变化的幅度频率特征从而决定雨量大小，称为动态测量。
3.根据权利要求3所述的一种电容雨量传感器，其特征在于：所述雨量大小判别器对雨量的判别，即静态测量值处理方式，可以是统计的动态变化值，将1秒内或更长或更短时间内，电容值的变化量取平均，或是取变化大于10nf、100nf作为不同雨量级别的判据，如果出现10次最高10nf以内的变化，即判为一级雨量，以此类推由小到大排列输出雨量的6个级别，去控制雨刮的工作方式；动态值的处理方式是将规定时间内的电容值采样的变化率作为数据处理对象，找出变化率的统计特征值作为雨量大小级别的判据。
4.根据权利要求3所述的一种电容雨量传感器，其特征在于：所述电容测量芯片还能测出所出现的树叶、油污、泥土、灰尘遮挡时的电容值，通过电容的变化值统计得出，从而判断出有无油污、树叶、泥土、灰尘的遮挡并给出6个级别雨量之外的灰尘遮挡的提示信号。
CN201811029618.5A 2018-09-05 2018-09-05 一种电容雨量传感器 Pending CN108919385A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811029618.5A CN108919385A (zh) 2018-09-05 2018-09-05 一种电容雨量传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811029618.5A CN108919385A (zh) 2018-09-05 2018-09-05 一种电容雨量传感器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108919385A true CN108919385A (zh) 2018-11-30

Family

ID=64407508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811029618.5A Pending CN108919385A (zh) 2018-09-05 2018-09-05 一种电容雨量传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108919385A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109917490A (zh) * 2019-04-03 2019-06-21 南京信息工程大学 一种冰雹自动监测装置
WO2020155894A1 (zh) * 2019-01-28 2020-08-06 京东方科技集团股份有限公司 车挡玻璃、雨刮器的控制方法和控制系统、车辆及存储介质
CN111661005A (zh) * 2019-03-05 2020-09-15 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种基于雨量传感器的雨刮控制方法
CN113830028A (zh) * 2020-10-12 2021-12-24 友达光电股份有限公司 雨滴感测设备及其驱动方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5801307A (en) * 1995-07-12 1998-09-01 Netzer; Yishay Differential windshield capacitive moisture sensors
CN1491840A (zh) * 2003-09-19 2004-04-28 孙滕谌 平面电容式汽车玻璃自动雨刷系统智能传感器
CN103935326A (zh) * 2014-04-16 2014-07-23 中山市领越电子科技有限公司 一种智能雨刷控制系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5801307A (en) * 1995-07-12 1998-09-01 Netzer; Yishay Differential windshield capacitive moisture sensors
CN1491840A (zh) * 2003-09-19 2004-04-28 孙滕谌 平面电容式汽车玻璃自动雨刷系统智能传感器
CN103935326A (zh) * 2014-04-16 2014-07-23 中山市领越电子科技有限公司 一种智能雨刷控制系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020155894A1 (zh) * 2019-01-28 2020-08-06 京东方科技集团股份有限公司 车挡玻璃、雨刮器的控制方法和控制系统、车辆及存储介质
CN111661005A (zh) * 2019-03-05 2020-09-15 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种基于雨量传感器的雨刮控制方法
CN109917490A (zh) * 2019-04-03 2019-06-21 南京信息工程大学 一种冰雹自动监测装置
CN109917490B (zh) * 2019-04-03 2023-10-31 南京信息工程大学 一种冰雹自动监测装置
CN113830028A (zh) * 2020-10-12 2021-12-24 友达光电股份有限公司 雨滴感测设备及其驱动方法
CN113830028B (zh) * 2020-10-12 2023-11-10 友达光电股份有限公司 雨滴感测设备及其驱动方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108919385A (zh) 一种电容雨量传感器
US20180341042A1 (en) Automatic rainfall measurement system
CN109823298B (zh) 一种基于双目激光的车辆限高障碍预警系统及预警方法
CN204188827U (zh) 一种新型雨量传感器
CN103216172A (zh) 一种电动车窗防夹参数自学习方法
CN112596128B (zh) 一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法
CN110852542B (zh) 一种道路平整度的计算方法及系统
CN113124974B (zh) 车辆超载检测方法、系统、存储介质及设备
CN104482919A (zh) 一种商用车动态坡度测试系统及其测试方法
CN104005324B (zh) 一种路面构造信息的检测系统
CN108556795A (zh) 一种车辆智能电控设备集成控制方法及系统
CN100434900C (zh) 水中絮体分形脉动影像实时检测方法
CN104627068A (zh) 一种自动泊车过程中车身航向角的计算系统及方法
CN110617824B (zh) 确定车辆上下高架道路的方法、装置、设备和介质
CN104457911B (zh) 一种液位检测系统及液位检测方法
WO2019091671A1 (de) Verfahren und steuergerät zum bestimmen von niederschlagintensität mittels ultraschallmessdaten
CN109696232B (zh) 道路轴载谱检测系统的自动标定方法
CN113436190B (zh) 一种基于车道线曲线系数的车道线质量计算方法、装置及汽车
CN105241420A (zh) 一种移动式路面平整度在线测定设备及其工作方法
CN108287012A (zh) 基于ad传感器的车辆重空载智能判断方法及装置
CN107589477B (zh) 一种雨量传感器
CN204596160U (zh) 一种雨天城市下穿道路防汽车水淹安全系统
CN113251962B (zh) 基于机器学习的超声波车位补偿系统
CN101813494A (zh) 消除传感器自身和外界干扰的方法
CN115116034A (zh) 一种夜间行人检测方法、装置及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181130