CN117471443A - 一种基于微波雷达的防雾传感器及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微波雷达的防雾传感器，属于微波雷达技术领域，包括壳体、安装腔一、控制电板、温湿度感应芯片、探测口一、微波信号发射器、微波信号接收器和信号报警器；本发明通过将温湿度感应芯片感知汽车内部的温湿度信息与微波信号接收器对汽车前挡玻璃的温湿度信息之间的差值大于预设阀值时，则判断汽车前挡玻璃表面存在雾气，此时，触发信号报警器发出警告信号，提醒驾驶员注意能见度的变化，同时，该传感器通过与汽车除雾系统之间的通信，还会触发除雾系统帮助驾驶员快速清除玻璃表面的雾气，确保行车安全，通过结合温湿度感应芯片与微波信号的协同作用，实现了更精确的雾气检测和及时的警示措施。
Description
技术领域
本发明涉及微波雷达技术领域，尤其涉及一种基于微波雷达的防雾传感器及系统。
背景技术
基于微波雷达的防雾传感器，是一种用于检测并防止雾气或雾霾对驾驶视线干扰的设备，广泛应用于在汽车领域，特别是汽车前挡玻璃上，该传感器利用高频微波信号，发射电磁波并接收目标物体反射回来的信号，以获取目标物体的信息和位置,当微波信号经过水汽等介质时，会发生反射和散射，导致信号发生变化，通过接收和分析反射信号，能够及时检测到汽车前挡风玻璃上的雾气或雾霾条件的存在，一旦检测到，系统会触发相应的信号警示及控制操作，例如报警提示驾驶员或启动加热设备来消除雾气，这有效地防止了雾气对驾驶员视线的干扰，提高了行车的安全性。
然而，该微波雷达防雾传感器在检测雾气和雾霾方面虽然具有较高的精度和可靠性，但也可能受到其它环境因素的影响，例如强阳光照射、大雨或雪等，这些因素可能会干扰传感器的工作并影响其准确性；为此，针对该问题，本发明提出了一种基于微波雷达的防雾传感器及系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中微波雷达防雾传感器在特定的环境条件下，如强阳光照射、大雨或雪等，可能会对传感器的工作造成干扰，从而影响其准确性的问题，而提出的一种基于微波雷达的防雾传感器及系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于微波雷达的防雾传感器，包括壳体，所述壳体的内部设有安装腔一，所述安装腔一的内壁上安装有控制电板，所述控制电板的一面安装有温湿度感应芯片，所述壳体的上表面设有与所述温湿度感应芯片相对应的探测口一，所述壳体的一侧设有与所述控制电板电连的信号传输接头，所述控制电板的另一面从左到右依次安装有微波信号发射器和微波信号接收器，所述壳体的下表面设有与所述微波信号发射器相对应的探测口二，所述控制电板上位于所述温湿度感应芯片的一面安装有信号报警器，当所述控制电板处理分析所述微波信号接收器接收到的数据与所述温湿度感应芯片输出的数据之间的差值大于预设阀值时，会触发所述信号报警器进行报警操作或触发汽车防雾系统。
优选地，所述探测口二的端口设有一个相适配的导光板，所述导光板为透明材质。
优选地，位于所述探测口一的底端口设有相适配的过滤板，所述过滤板与所述探测口一的底端口为固定连接或活动连接。
优选地，当所述过滤板与所述探测口一的底端口为活动连接时，所述壳体上设有安装腔二，所述过滤板的一侧滑动延伸至所述安装腔二的内部且固定有限位挡板，所述安装腔二的内侧壁设有与所述限位挡板进行限位的固定部一。
优选地，当所述限位挡板一侧与所述固定部一之间为磁吸限位时，所述限位挡板为铁材质，而所述固定部一为磁铁结构。
优选地，所述安装腔二的内顶壁与所述壳体的顶部之间连通有移动槽，所述限位挡板的顶部固定有沿所述移动槽内壁滑动的拨动条，所述拨动条上固定有延伸至所述探测口一内壁相抵触的遮挡条。
优选地，当所述过滤板滑动于所述安装腔二的内部时，所述安装腔二的内底壁固定有与所述限位挡板另一侧进行磁吸的固定部二，所述过滤板的另一侧设有密封部，用于对所述探测口一进行遮挡。
优选地，所述密封部包括固定在所述安装腔一内侧壁上的收纳壳，所述收纳壳的顶部与内部之间滑动有遮挡布，所述遮挡布的一侧固定在所述过滤板对应的一侧，所述遮挡布的另一侧固定有沿所述收纳壳内壁相滑动的连接板，所述连接板的顶部与所述收纳壳的内顶壁之间安装有多个弹簧。
优选地，所述收纳壳的一侧固定有延伸板，所述延伸板的顶部安装有位于所述遮挡布下方对应的气囊，所述气囊的底部连通有多个位于所述延伸板底部下方的导气管，所述导气管的另一端与所述收纳壳的内部相连通。
本发明还提供一种基于微波雷达的防雾传感器系统，包括控制器或汽车除雾系统，其中，所述控制器，控制基于微波雷达的防雾传感器的工作和参数设置，并响应传感器检测到的雾气情况，触发相应的报警操作或车辆防雾系统，汽车除雾系统，用于根据传感器检测到的雾气情况，自动开启并控制车辆的除雾装置。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于微波雷达的防雾传感器，具备以下有益效果：
1、该基于微波雷达的防雾传感器，通过将温湿度感应芯片感知汽车内部的温湿度信息与微波信号接收器对汽车前挡玻璃的温湿度信息之间的差值大于预设阀值时，则判断汽车前挡玻璃表面存在雾气，此时，触发信号报警器发出警告信号，提醒驾驶员注意能见度的变化，同时，该传感器通过与汽车除雾系统之间的通信，还会触发除雾系统帮助驾驶员快速清除玻璃表面的雾气，确保行车安全，这种基于微波雷达的防雾传感器系统利用了温湿度感应芯片与微波信号的协同作用，实现了更精确的雾气检测和及时的警示措施，减少了其它环境因素的影响。
2、该基于微波雷达的防雾传感器，通过在探测口一底端口设计的过滤板，是为了用于对传感器外部的空气灰尘进行阻挡，避免灰尘从探测口一进入安装腔一内部，并集中附着在温湿度感应芯片上，影响检测精度。
3、该基于微波雷达的防雾传感器，通过过滤板、安装腔二、收纳壳、遮挡布、连接板和弹簧的结构设计配合，主要是为了减少灰尘集中附着在过滤板表面，确保传感器长期使用时的正常功能和检测准确性，当传感器不使用时，过滤板可以被隐藏到安装腔二内部，起到防尘的作用，避免灰尘过多地附着在过滤板表面，这样，当传感器需要再次使用时，过滤板上的灰尘不会影响传感器的正常工作，从而保证了传感器对汽车内部空气的顺畅检测，同时，在过滤板收藏于安装腔二内部时，遮挡布正好密封遮挡住探测口一，进一步防止灰尘进入传感器内部，确保了传感器在长期使用时的可靠性和稳定性。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于微波雷达的防雾传感器的剖视结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于微波雷达的防雾传感器的微波发射器与探测口二连接结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于微波雷达的防雾传感器的前剖结构示意图；
图4为本发明提出的一种基于微波雷达的防雾传感器的图1中A处局部放大结构示意图；
图5为本发明提出的一种基于微波雷达的防雾传感器的图3中B处局部放大结构示意图；
图6为本发明提出的一种基于微波雷达的防雾传感器的壳体上表面结构示意图；
图7为本发明提出的一种基于微波雷达的防雾传感器的壳体下表面结构示意图；
图8为本发明提出的一种基于微波雷达的防雾传感器的整体结构示意图。
图中：1、壳体；2、安装腔一；3、控制电板；4、温湿度感应芯片；5、探测口一；6、信号传输接头；7、微波信号发射器；8、微波信号接收器；9、探测口二；10、信号报警器；11、过滤板；12、安装腔二；13、限位挡板；14、固定部一；15、移动槽；16、拨动条；17、固定部二；18、密封部；181、收纳壳；182、遮挡布；183、连接板；184、弹簧；185、延伸板；186、气囊；187、导气管；19、导光板；20、遮挡条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-图8，一种基于微波雷达的防雾传感器，包括壳体1，壳体1的内部设有安装腔一2，安装腔一2的内壁上安装有控制电板3，控制电板3的一面安装有温湿度感应芯片4，壳体1的上表面设有与温湿度感应芯片4相对应的探测口一5，壳体1的一侧设有与控制电板3电连的信号传输接头6，控制电板3的另一面从左到右依次安装有微波信号发射器7和微波信号接收器8，壳体1的下表面设有与微波信号发射器7相对应的探测口二9，探测口二9的端口设有一个相适配的导光板19，导光板19为透明材质，控制电板3上位于温湿度感应芯片4的一面安装有信号报警器10，当控制电板3处理分析微波信号接收器8接收到的数据与温湿度感应芯片4输出的数据之间的差值大于预设阀值时，会触发信号报警器10进行报警操作或触发汽车防雾系统。
本发明，在用于汽车前挡玻璃进行防雾使用时，将该防雾传感器中的信号传输接头6插接在汽车中的防雾系统上，同时将探测口二9对向于汽车前挡玻璃的表面，探测口一5对向于汽车内部的空间，这样在雨雾天气时，位于探测口二9中的微波信号发射器7会通过导光板19发射微波信号透过汽车前挡玻璃的表面射向探测口二9时，微波信号接收器8会接收经过探测口二9进入的微波信号传输给控制电板3进行处理和分析，同时温湿度感应芯片4会感知汽车内部的温湿度信息，将这些信息与微波信号接收器8接收到的微波信号数据进行比对，当两者之间的差值大于预设阀值时，便判断汽车前挡玻璃表面存在雾气，控制电板3会通过信号报警器10发出警告信号，提醒驾驶员注意能见度的变化，并且自动触发汽车防雾系统来帮助驾驶员快速清除玻璃表面的雾气，确保行车安全。
采用这样的技术方案，相比单独采用微波信号对汽车前挡玻璃雾气进行防雾检测的方案，提供了多种优势，首先，该防雾传感器采用了温湿度感应芯片4与微波信号发射器7、微波信号接收器8的协同作用，能够加强对雾气的检测和判断，提高了雾气检测的精度和准确性，特别是在大量雾气汇聚且温度较低的情况下，单独采用微波信号容易发生衰减或散射，从而降低了信号的强度和准确性，而温湿度感应芯片4则可以提供补偿，从而减少了互相干扰的影响，更加精准地检测风挡玻璃表面的雾气。
其次，该防雾传感器还通过信号报警器10进行及时的警示措施，提醒驾驶员注意能见度的变化，避免因雾气妨碍驾驶员的视觉而导致事故的发生，与此同时，还自动触发汽车除雾系统来帮助驾驶员快速清除玻璃表面的雾气，提高了行车的安全性。
在一个优选的实施方式中，参照图1-图4、图6和图8，位于探测口一5的底端口设有相适配的过滤板11，过滤板11与探测口一5的底端口为固定连接或活动连接。
本发明，通过在探测口一5的底端口设计过滤板11，是考虑到在汽车行驶过程中，空气中可能存在各种杂质，如灰尘、颗粒物、雾气等，这些杂质可能会从探测口一5进入防雾传感器内部附着在温湿度感应芯片4上，影响其正常工作和准确度，所以过滤板11的设计旨在过滤掉这些杂质，使其不进入防雾传感器，从而保持防雾传感器的灵敏度和精确性。
此外，需要注意的是，过滤板11的设计，可采用硬性的边框且边框内部为微细孔网格或滤纸等材料制成，可以有效阻挡颗粒物和微小杂质的进入，作为探测口一5的一道防线，阻挡杂质进入防雾传感器内部，保护温湿度感应芯片4的正常工作。
进一步地，参照图1-图4，当过滤板11与探测口一5的底端口为活动连接时，壳体1上设有安装腔二12，过滤板11的一侧滑动延伸至安装腔二12的内部且固定有限位挡板13，安装腔二12的内侧壁设有与限位挡板13进行限位的固定部一14，当限位挡板13一侧与固定部一14之间为磁吸限位时，限位挡板13为铁材质，而固定部一14为磁铁结构，安装腔二12的内顶壁与壳体1的顶部之间连通有移动槽15，限位挡板13的顶部固定有沿移动槽15内壁滑动的拨动条16，拨动条16上固定有延伸至探测口一5内壁相抵触的遮挡条20，当过滤板11滑动于安装腔二12的内部时，安装腔二12的内底壁固定有与限位挡板13另一侧进行磁吸的固定部二17。
采用这样的技术方案，是考虑到该防雾传感器在不使用时，位于探测口一5处的过滤板11若是固体设计，也就是说该过滤板11为不可拆卸，过滤板11表面会积累大量灰尘，这可能会影响空气的畅通进入安装腔一2，并进一步影响温湿度感应芯片4对汽车内部温湿度的准确检测，所以基于此种问题，将该过滤板11与探测口一5底端采用滑动设计，在防雾传感器不使用时，过滤板11能够通过拨动条16带动限位挡板13沿移动槽15内壁滑动下，带动过滤板11滑动隐藏在安装腔二12的内部，这样可以有效降低灰尘附着在过滤板11上，从而减少对温湿度感应芯片4的影响。
需要注意的是，当过滤板11滑动隐藏于安装腔二12内部时，与过滤板11一侧固定的限位挡板13会吸附在为磁块结构的固定部二17上，用于对隐藏在安装腔二12内部的过滤板11进行限位，确保过滤板11在隐藏时保持稳定，不会移动或摇晃，同时避免过滤板11在隐藏时与其它部件发生干涉，当过滤板11滑动到探测口一5处时，与过滤板11一侧固定的限位挡板13又是吸附在采用磁块结构的固定部一14上，用于确保过滤板11在与探测口一5连接时保持稳定，不会移动或摇晃，从而在对传感器进行准确测量时保证其可靠，通过这些设计，可以确保过滤板11在移动或一定位置时能够保持稳定，不会对检测和传感器的正常工作造成影响，也确保过滤板11在不使用时能够滑动隐藏，在需要使用时能够滑动到正确的位置。
此外，设计在拨动条16一侧的遮挡条20，当拨动条16带动限位挡板13配合过滤板11移动到安装腔二12内部进行隐藏时，连接在拨动条16上的遮挡条20也会随着拨动条16的移动，对移动槽15的槽口进行遮挡，这样灰尘不会从移动槽15的槽口进入安装腔二12的内部并附着在过滤板11的表面上，使得过滤板11在不使用时能够具有更好的防尘特点，减少了过滤板11的定期清洁和更换的繁琐问题。
在一个优选的实施方式中，参照图5，过滤板11的另一侧设有密封部18，用于对探测口一5进行遮挡，密封部18包括固定在安装腔一2内侧壁上的收纳壳181，收纳壳181的顶部与内部之间滑动有遮挡布182，遮挡布182的一侧固定在过滤板11对应的一侧，遮挡布182的另一侧固定有沿收纳壳181内壁相滑动的连接板183，连接板183的顶部与收纳壳181的内顶壁之间安装有多个弹簧184。
采用这样的技术方案，是考虑到过滤板11滑动隐藏到安装腔二12的内部时，虽可降低灰尘附着在过滤板11的表面，但探测口一5此时会处于敞开状态，灰尘会从探测口一5处进入安装腔一2内部附着在温湿度感应芯片4上，所以为了保证过滤板11在隐藏同时，还能对探测口一5进行密封，在过滤板11的另一侧联动了一个密封部18，当过滤板11在移动的同时，能够拉动密封部18中的遮挡布182沿收纳壳181的顶部移动，用于对探测口一5进行密封遮挡，这样可以防止灰尘从探测口一5进入安装腔一2内部，并保持温湿度感应芯片4的清洁和后续使用的准确性。
在一个优选的实施方式中，参照图5，收纳壳181的一侧固定有延伸板185，延伸板185的顶部安装有位于遮挡布182下方对应的气囊186，气囊186的底部连通有多个位于延伸板185底部下方的导气管187，导气管187的另一端与收纳壳181的内部相连通。
采用这样的技术方案，当过滤板11拉动遮挡布182遮挡探测口一5时，遮挡布182另一侧连接的连接板183会沿收纳壳181的内壁滑动，并挤压弹簧184，同时，收纳壳181内部的气体通过导气管187输送到气囊186中，使气囊186膨胀，膨胀的气囊186将遮挡布182水平稳定地压在探测口一5底端口对应的端面上，以确保密封的稳定性，这个设计的主要目的是避免遮挡布182在密封探测口一5时发生倾斜或不稳定的问题，通过使用气囊186和弹簧184的组合，可以提供稳定的压力和支撑，确保遮挡布182水平均匀地贴合在探测口一5的底端口上，从而实现可靠的密封，这样的技术方案可以有效地解决防雾传感器中过滤板11的隐藏和对探测口一5的密封的需求，并确保在密封过程中遮挡布182保持水平和稳定。
本发明还提供一种基于微波雷达的防雾传感器系统，包括控制器或汽车除雾系统，其中，所述控制器，控制基于微波雷达的防雾传感器的工作和参数设置，并响应传感器检测到的雾气情况，触发相应的报警操作或车辆防雾系统，汽车除雾系统，用于根据传感器检测到的雾气情况，自动开启并控制车辆的除雾装置。
本发明，基于微波雷达的防雾传感器系统通过传感器的控制和反馈，以及与控制器和汽车除雾系统的协调工作，实现了对雾气的检测和处理，这个系统可以在汽车中应用，提供有效的防雾功能，提高行车安全性和驾驶者的视觉舒适度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于微波雷达的防雾传感器，其特征在于，包括：
壳体（1）；
所述壳体（1）的内部设有安装腔一（2），所述安装腔一（2）的内壁上安装有控制电板（3），所述控制电板（3）的一面安装有温湿度感应芯片（4），所述壳体（1）的上表面设有与所述温湿度感应芯片（4）相对应的探测口一（5），所述壳体（1）的一侧设有与所述控制电板（3）电连的信号传输接头（6）；
所述控制电板（3）的另一面从左到右依次安装有微波信号发射器（7）和微波信号接收器（8），所述壳体（1）的下表面设有与所述微波信号发射器（7）相对应的探测口二（9），所述控制电板（3）上位于所述温湿度感应芯片（4）的一面安装有信号报警器（10）；
当所述控制电板（3）处理分析所述微波信号接收器（8）接收到的数据与所述温湿度感应芯片（4）输出的数据之间的差值大于预设阀值时，会触发所述信号报警器（10）进行报警操作或触发汽车防雾系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于微波雷达的防雾传感器，其特征在于，所述探测口二（9）的端口设有一个相适配的导光板（19），所述导光板（19）为透明材质。
3.根据权利要求1所述的一种基于微波雷达的防雾传感器，其特征在于，位于所述探测口一（5）的底端口设有相适配的过滤板（11），所述过滤板（11）与所述探测口一（5）的底端口为固定连接或活动连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于微波雷达的防雾传感器，其特征在于，当所述过滤板（11）与所述探测口一（5）的底端口为活动连接时，所述壳体（1）上设有安装腔二（12），所述过滤板（11）的一侧滑动延伸至所述安装腔二（12）的内部且固定有限位挡板（13），所述安装腔二（12）的内侧壁设有与所述限位挡板（13）进行限位的固定部一（14）。
5.根据权利要求4所述的一种基于微波雷达的防雾传感器，其特征在于，当所述限位挡板（13）一侧与所述固定部一（14）之间为磁吸限位时，所述限位挡板（13）为铁材质，而所述固定部一（14）为磁铁结构。
6.根据权利要求4所述的一种基于微波雷达的防雾传感器，其特征在于，所述安装腔二（12）的内顶壁与所述壳体（1）的顶部之间连通有移动槽（15），所述限位挡板（13）的顶部固定有沿所述移动槽（15）内壁滑动的拨动条（16）,所述拨动条（16）上固定有延伸至所述探测口一（5）内壁相抵触的遮挡条（20）。
7.根据权利要求4所述的一种基于微波雷达的防雾传感器，其特征在于，当所述过滤板（11）滑动于所述安装腔二（12）的内部时，所述安装腔二（12）的内底壁固定有与所述限位挡板（13）另一侧进行磁吸的固定部二（17），所述过滤板（11）的另一侧设有密封部（18），用于对所述探测口一（5）进行遮挡。
8.根据权利要求7所述的一种基于微波雷达的防雾传感器，其特征在于，所述密封部（18）包括固定在所述安装腔一（2）内侧壁上的收纳壳（181），所述收纳壳（181）的顶部与内部之间滑动有遮挡布（182），所述遮挡布（182）的一侧固定在所述过滤板（11）对应的一侧，所述遮挡布（182）的另一侧固定有沿所述收纳壳（181）内壁相滑动的连接板（183），所述连接板（183）的顶部与所述收纳壳（181）的内顶壁之间安装有多个弹簧（184）。
9.根据权利要求8所述的一种基于微波雷达的防雾传感器，其特征在于，所述收纳壳（181）的一侧固定有延伸板（185），所述延伸板（185）的顶部安装有位于所述遮挡布（182）下方对应的气囊（186），所述气囊（186）的底部连通有多个位于所述延伸板（185）底部下方的导气管（187），所述导气管（187）的另一端与所述收纳壳（181）的内部相连通。
10.一种基于微波雷达的防雾传感器系统，包括应用于权利要求1所述的一种基于微波雷达的防雾传感器，其特征在于，包括控制器或汽车除雾系统；
其中，所述控制器，控制基于微波雷达的防雾传感器的工作和参数设置，并响应传感器检测到的雾气情况，触发相应的报警操作或车辆防雾系统；
汽车除雾系统，用于根据传感器检测到的雾气情况，自动开启并控制车辆的除雾装置。
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