CN2872741Y - 一种基于调制红外线的汽车智能除雾控制器 - Google Patents
一种基于调制红外线的汽车智能除雾控制器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型请求保护一种基于调制红外线的汽车智能除雾控制器，控制器包括信号发射器、信号接收器、放大电路、带通滤波器、阈值比较电路、检波锁相电路及除雾装置驱动电路，信号接收器安装在汽车玻璃内表面信号发射器发出的光信号进行反射的路径上，信号发射器发送一定频率的调制红外光波，信号接收器接收并转换成电信号，后连接放大电路，放大电路连接带通滤波器，滤出外界干扰并让同一频率的信号接入后续的阈值比较电路与阈值进行比较，阈值比较电路的输出连接检波锁相电路，经比较后接入除雾装置驱动电路，对除雾装置发出开/关控制信号。本控制器能自动对挡风玻璃雾气凝结状况进行探测和识别，并在需要时自动启动空调除雾，在除雾完成时又自动关闭空调系统，提高行车的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车除雾技术。
背景技术
在汽车行驶过程中，常常会遇到挡风玻璃内侧面出现雾气的现象。这种雾气会影响驾驶员的视线，严重的时候会使驾驶员根本无法看清汽车前方的状况。因此，必须及时清除挡风玻璃内侧面的雾气(以下简称“除雾”)，以保障行车安全。
目前，除雾的方法有多种。比如：适当打开一点车窗，使车内外空气流通，减小车内外温差，可消除挡风玻璃内的表面凝结雾气；或者打开空调调节车厢内的温度消除挡风玻璃上的雾气；或者用毛巾或纸巾擦拭以达到除雾的目的。
这些方法虽然能够有效除雾，但在汽车行驶的时候，这些方法却也给驾驶员带来不便。当在气温很冷、很热的天气，雨雪天气或高速行驶时，采用打开车窗除雾的方法是不可取的；有些驾驶员一边开车一边用毛巾或纸巾擦拭除雾，是行车之大忌；采用空调送风除雾，是目前汽车除雾的主要手段。
采用空调送风除雾，驾驶员只需开启空调除雾开关就能很方便的除雾，但在气候条件恶劣，路况复杂的情况下，需要频繁操作空调除雾开关，会极大的分散驾驶员的注意力，不利于安全行车。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有除雾技术中存在的问题，提供一种基于调制红外线的汽车智能除雾控制器，以实现自动对挡风玻璃雾气凝结状况进行探测和识别，并在需要时自动启动空调除雾，在除雾完成时又自动关闭空调系统，提高行车的安全性。
本发明采用的技术方案如下：
本除雾控制器是利用红外线在玻璃表面有雾和无雾的情况下出现不同反射率的原理，对汽车玻璃表面的雾气凝结状况进行探测和识别。在玻璃表面没有雾气和有雾气的情况下，同一位置探测到的红外线的强度会发生变化，通过监测这种变化，就可以确定玻璃表面是否出现了雾气。出现雾气时，启动除雾装置进行除雾；当雾气减弱或消失时，则关闭除雾装置。整个过程全部实现智能操作，无须驾驶员人工干预。
本实用新型提出的基于调制红外线的汽车智能除雾控制器包括信号发射器、信号接收器、放大电路、带通滤波器、阈值比较电路、检波锁相电路及除雾装置驱动电路，信号接收器安装在汽车玻璃内表面信号发射器发出的光信号进行反射的路径上，信号发射器发送一定频率的调制红外光波，信号接收器接收并转换成电信号，后连接放大电路，放大电路连接带通滤波器，滤出外界干扰并让同一频率的信号接入后续的阈值比较电路与阈值进行比较，阈值比较电路的输出连接检波锁相电路，经比较后接入除雾装置驱动电路，对除雾装置发出开/关控制信号。
本实用新型可以选择接收镜面反射信号或漫反射信号：
(1)使用镜面反射信号的反射式汽车智能除雾控制器原理如图1所示，红外线发射器向玻璃表面发射红外线，接收器安装在正常情况(即玻璃表面无雾气的情况)下能够接收到镜面反射红外线的位置，此时红外线经过玻璃表面反射后由接收器接收。当玻璃表面没有雾气时，红外线接收器接收到的红外线强度相对最大；当玻璃表面有雾气凝结时，红外线接收器接收到的红外线强度相对减弱，当接收到的红外线强度弱到一定程度时，就启动除雾装置进行除雾。反之，随着除雾过程的进行，红外线接收器接收到的红外线强度逐渐增强，当玻璃表面的雾气减弱到一定程度，则接收到的红外线强度也增强到相应值，此时认为玻璃表面雾气已除尽，则关闭相应除雾装置。
(2)对于图2所示的是使用漫反射信号的反射式汽车智能除雾控制器的原理。由红外线发射器向玻璃表面发射红外线，接收器安装在正常情况(即玻璃表面无雾气的情况)下不能够接收到反射红外线的位置。当玻璃表面没有雾气时，红外线接收器接收到的红外线强度相对最小；当玻璃表面有雾气凝结时，红外线在玻璃表面会出现漫反射，此时，红外线接收器就能够接收到一定强度的红外线，此时启动除雾装置进行除雾。反之，随着除雾过程的进行，红外线接收器接收到的红外线强度减弱到一定程度，则可以认为玻璃表面雾气已除尽，则关闭相应除雾装置。整个过程全部实现智能操作，无须驾驶员干预。
由此可见，本实用提出的汽车智能除雾控制器能够实现自动对挡风玻璃雾气凝结状况进行探测和识别，并能够在需要时自动启动空调除雾，在除雾完成时又自动关闭空调系统，对于安全行车具有极大的应用价值。
附图说明
图1使用镜面反射信号的汽车智能除雾控制方法原理图；
图2使用漫反射信号的汽车智能除雾控制方法原理图；
图3汽车智能除雾控制器组成示意图；
图4一种实现方案电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本控制器的具体实现进行详细说明：
图3给出了体现本汽车智能除雾控制器的组成示意图，它由信号发射器、信号接收器、放大电路、带通滤波器、阈值比较电路、检波锁相电路及除雾装置驱动电路，信号接收器安装在汽车玻璃内表面信号发射器发出的光信号进行反射的路径上。为防止外界干扰，信号发射器发送一定频率的调制红外光波，在汽车玻璃内表面反射后被信号接收器接收并放大，转换成电信号后传送给后续的放大电路，通过带通滤波器滤出外界干扰并让同一频率的信号进入后续电路。再输入比较电路与阈值进行比较，判断是否启动或关闭除雾装置，比较电路的输出信号进入检波锁相电路比较然后控制除雾装置驱动电路，对除雾装置发出开/关控制信号。除雾装置可为汽车空调。
本实用新型的上述各组成电路本专业普通技术人员可采用现有成熟的技术加以实现，以下例举一种具体实现的电路，如图4所示：
1、供电电路：使用汽车的+12V蓄电池电源以及利用三端稳压器7805将+12伏直流电转换为+5V直流电为整个电路供电。7805的1脚和地之间并联电解电容C11和电容C12。
2、发射电路：LM567的第5脚和第6脚之间接电阻R11，LM567的第6脚通过电容C8接地，即可在LM567的第5脚上产生一个频率f0的脉冲波，f0由R11和C8决定。LM567的第5脚通过一个可调电阻R1与三极管90131的基极连接，90131的集电极接+5V，射极通过电阻R2与红外发射管LED1的正端连接，LED1的负端接地。合理地配置R1、R2的值即可让LED1发出频率f0的红外线。
3、接收电路
图4中红外接收管LED2正端接地，负端通过电容C1接运算放大器IC1的2脚。IC1的3脚接地，2脚和6脚之间通过并联的C2、R3相连，实现红外线的接收和放大。运算放大器采用FET输入的可单电源供电的运算放大器，具体型号可为CA3140及可替换的集成运算放大器。
4.带通滤波
运算放大器IC1的输出接运算放大器IC2的3脚，IC2的2脚接IC2的6脚输出，实现电压跟随。IC2的6脚通过电阻R4与C3、R5、C4连接，C3的另一端接地，R5的另一端接运算放大器IC3的6脚输出，C4另一端接IC3的3脚，IC3的3脚通过电阻R6接地。IC3的2脚通过电阻R7接地，还通过电阻R8接IC3的6脚输出。
5.阈值比较电路
LM317的IN端接+12V，ADJ端通过可调电阻R15接地，ADJ端通过电阻R16接OUT，即可在OUT端输出一个更加稳定的电压。OUT端通过可调电阻R17接地，R17的可调端接电压比较器LM339的4脚，其电压值即为阈值。LM339的第5脚接IC3的6脚。当LM339的第5脚电压高于阈值时，LM339的第2脚输出为高电平，反之为低电平，实现了阈值比较。
6.检波锁相电路
LM339的第2脚通过串联的C5、R9接LM567的第3脚，LM567的1、2脚分别接电解电容C6、C7。当3脚接收到的脉冲频率与第5脚的脉冲频率一致时，LM567的8脚输出为低电平，反之为高电平。
7.除雾装置驱动电路
为提高驱动能力，LM567的8脚通过上拉电阻R10接+5V，并且接74LS14的1脚，则74LS14的2脚状态与LM567的8脚状态相反，但驱动能力得到了提高。
74LS14的2脚接二极管D1的正端，D1的负端通过并联的电解电容C9和电阻R13接地，D1的负端还与三极管90132的基极相连，90132的射极接发光二极管LED3，90132的集电极接输出2，输出1与+12V之间接电阻R14。输出1、2即可接除雾装置，实现了当检测到雾气消失后还继续让除雾装置工作一端时间。LED3只是表示除雾装置是否工作，实际使用中可用一个电阻代替。
Claims (2)
1、一种基于调制红外线的汽车智能除雾控制器，其特征在于：控制器包括信号发射器、信号接收器、放大电路、带通滤波器、阈值比较电路、检波锁相电路及除雾装置驱动电路，信号接收器安装在汽车玻璃内表面信号发射器发出的光信号进行反射的路径上，信号发射器发送一定频率的调制红外光波，信号接收器接收并转换成电信号，后连接放大电路，放大电路连接带通滤波器，滤出外界干扰并让同一频率的信号接入后续的阈值比较电路与阈值进行比较，阈值比较电路的输出连接检波锁相电路，经比较后接入除雾装置驱动电路，对除雾装置发出开/关控制信号。
2、根据权利要求1所述的汽车智能除雾控制器，其特征在于：信号接收器接收的信号为镜面反射信号或漫反射信号。
Priority Applications (1)
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| CN 200520010185 CN2872741Y (zh) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 一种基于调制红外线的汽车智能除雾控制器 |
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| CN 200520010185 CN2872741Y (zh) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 一种基于调制红外线的汽车智能除雾控制器 |
Publications (1)
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| CN2872741Y true CN2872741Y (zh) | 2007-02-21 |
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| CN (1) | CN2872741Y (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101819144A (zh) * | 2010-05-06 | 2010-09-01 | 上海大学 | 汽车雨量传感器 |
| CN104083028A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-10-08 | 陈东卫 | 一种自动除雾镜子 |
| CN108860063A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-11-23 | 河南科技大学 | 一种车内自动除雾装置及除雾方法 |
| CN111879052A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-03 | 合肥美的智能科技有限公司 | 除露方法及控制装置、货柜、电子设备、可读存储介质 |
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2005
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