一种集成式雨量光线阳光温湿度传感器的制作方法

本发明涉及雨量光线阳光温湿度传感器领域，尤指一种小体积的车辆集成式雨量光线阳光温湿度传感器。

背景技术：

随着车辆的不断智能化，车辆的雨量控制、空调系统控制、前照灯控制都向着自动化智能化发展。不同的控制功能需要对应设置不同的感应模块，现有多是在车辆上分别安装雨量传感器、阳光传感器和光线传感器、温湿度传感器。传感器的增加，一方面给安装调试带来不便；另一方面，各个传感器尺寸较大，必然需要占用一定的安装空间，对车辆设计带来困扰。随着用户需求不断的增加，对传感器的智能化小型化越来越高。

另外，现有技术中光发射镜头和光接收镜头之间会产生光干扰，影响测量的准确性，一般是需要另外设置遮光板部件或者光栅或者设置准直透镜延长传播路径，来防止光接收镜头收到光干扰，但是采用专门的遮光部件或者光栅或者准直透镜来防止光干扰，结构复杂、装配不易且成本较高。

技术实现要素：

应当理解，本公开以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本公开提供进一步的解释。

本发明采用与光雨量传感器外壳一体成型的挡光板来增加隔光处理，屏蔽干涉，解决光干扰问题，并提供一种小型化的集成雨量光线阳光温湿度传感器。

为了实现上述发明目的，本发明公开了一种集成式雨量光线阳光温湿度传感器，包括一感应器本体，其特征在于，所述感应器本体包括：

传感组件，包括雨量传感组件、红外光传感组件、环境光传感组件和hud传感组件；

外壳，包括凹状本体和一体成型的若干挡光板，将所述凹状本体分隔成若干区域，所述传感组件分别设置在所述区域内；

pcb电路板，设置在所述外壳后方，包括与所述各传感组件分别对应的雨量光线感应元件、红外光光线感应元件、环境光光线感应元件以及hud光线感应元件。

比较好的是，本发明进一步公开了一种集成式雨量光线阳光温湿度传感器，其特征在于，

所述雨量传感组件包括至少一雨量检测透镜组，所述至少一雨量检测透镜组包括由雨量挡光板分隔的光发射透镜和光接收透镜，所述光发射透镜和所述光接收透镜与所述pcb电路板上的雨量发射芯片和雨量接收芯片相对应；

所述hud传感组件包括hud透镜，所述环境光传感组件包括环境光透镜，所述红外光传感组件包括红外光透镜。

比较好的是，本发明进一步公开了一种集成式雨量光线阳光温湿度传感器，其特征在于，

所述传感器的一体式透镜包括：

所述至少一雨量检测透镜组和所述红外光透镜一体成型，所述环境光透镜和所述hud透镜一体成型。

比较好的是，本发明进一步公开了一种集成式雨量光线阳光温湿度传感器，其特征在于，

所述传感器的分离式透镜包括：

相互分隔设置的所述至少一雨量检测透镜组、所述红外光透镜、所述环境光透镜和所述hud透镜。

比较好的是，本发明进一步公开了一种集成式雨量光线阳光温湿度传感器，其特征在于，

所述环境光光线感应元件包括第一、第二自然光线接收芯片，所述环境光传感组件包括集成为一体的上方光透镜和前向光透镜，所述前向光透镜和所述第一自然光线接收芯片组成前向光检测，所述上方光透镜和第二自然光接收芯片组成向上方光辅助判定，以增加检测视角。

比较好的是，本发明进一步公开了一种集成式雨量光线阳光温湿度传感器，其特征在于，

所述红外光透镜为具有两组光学表面的双温区透镜，所述pcb电路板上的所述红外光光线感应元件包括两个红外光接收芯片，每个所述红外光接收芯片对应一组光学表面；

其中，所述红外光透镜和所述红外光光线感应元件组合用于根据红外光检测光线强度，将光强度信号发送至车身控制器，辅助实现空调控制和大灯控制。

比较好的是，本发明进一步公开了一种集成式雨量光线阳光温湿度传感器，其特征在于，

所述传感器进一步包括：

一硅胶，设置在所述外壳表面；

一上壳，将所述pcb电路板和所述外壳扣合为一体；

一温湿度传感器，设置在所述凹状本体侧壁向外延伸形成的尾端的支撑部内，所述支撑部设有一个卡扣，所述温湿度传感器设有与所述卡扣相对应的挂环，当所述上壳与所述外壳扣合时，所述上壳与所述卡扣通过所述挂环，将所述温湿度传感器卡合固定在所述上壳与所述卡扣之间。

比较好的是，本发明进一步公开了一种集成式雨量光线阳光温湿度传感器，其特征在于，

所述凹状本体侧壁向外延伸形成与所述尾端的支撑部相对称的传感器接口，所述传感器接口向远离挡风玻璃的方向偏移。

比较好的是，本发明进一步公开了一种集成式雨量光线阳光温湿度传感器，其特征在于，

所述传感器进一步包括：

多组定位柱，设置在所述上壳底面，所述定位柱包括定位杆和定位帽；

一弹簧扣，所述弹簧扣的对角位置的两个定位环对应安装在两个对角位置的定位柱上，实现所述弹簧扣在所述上壳上的垂直安装或者倾斜安装。

本发明挡光板与外壳一体成型，屏蔽杂光和干扰光，提高雨量检测和光线检测的准确性，并且透镜可拆卸，根据实际需要进行安装，方便实用。

附图说明

现在将详细参考附图描述本公开的实施例。现在将详细参考本公开的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本公开中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本公开说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本公开。

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1是本发明集成式雨量光线阳光温湿度传感器的爆炸结构示意图；

图2(1)是图1中外壳3内部第一实施例的结构示意图；

图2(2)是图2(1)中装设一体式透镜的结构示意图；

图3是图1中外壳3中装设分离式透镜的结构示意图；

图4是图1中雨量发射和接收工作过程示意图；

图5是图1中红外光接收工作过程示意图；

图6是图1中环境光接收工作过程示意图；

图7是图1中外壳3和pcb电路板4分解示意图；

图8是图1所示传感器完整的组装示意图。

附图标记

1――硅胶

203――感应器本体

2――传感组件

3――外壳

4――pcb电路板

5――上壳

6――弹簧扣

21―凹状本体

22―传感器接口

23――支撑部

24――温湿度传感器

25――卡扣

26――挂环

27――雨量检测透镜组

28――红外光透镜

211――红外光挡光板

212――雨量挡光板

213――环境光挡光板

214――红外光传感组件区

215――环境光传感组件区

216――hud传感组件区

217――第一组雨量传感组件区

218――第二组雨量传感组件区

219――雨量发射芯片

220――雨量接收芯片

221――光发射透镜

222――光接收透镜

225――红外光接收芯片

227――自然光线接收芯片

228――hud接收芯片

229――环境光透镜

230――hud透镜

241――通风孔

51――定位柱

511――定位杆

512――定位帽

52――定位环

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

图1给出了本发明的集成式雨量光线阳光温湿度传感器的组成，图示中可以了解到，该传感器包括硅胶1、由传感组件2、外壳3和pcb电路板4组成的感应器本体203、卡固该感应器本体203的上壳5和弹簧扣6组成。

从图1可见，传感器本体203中，外壳3后方设置有pcb电路板4，在该电路板4上具有与包括雨量传感组件、红外光传感组件、环境光传感组件、hud传感组件在内的传感组件2分别相对应的雨量光线感应元件、红外光光线感应元件、环境光光线感应元件以及hud光线感应元件，下面具体详细介绍。

图2和图3分别进一步示意了构成感应器本体203的外壳3的两个较佳实施例的具体结构。两实施例中的外壳3都包括一呈圆形的凹状本体21，在该凹状本体21的两侧壁向外延伸形成对称的传感器接口22和尾端的支撑部23。

其中，图2(1)和2(2)所示的外壳内置一体式透镜的实施例。

图2(1)中，在凹状本体21内设置多个与凹状本体21一体成型的挡光板，包括红外光挡光板211、雨量挡光板212、环境光挡光板213，这些挡光板将凹状本体21分隔出若干区域，包括红外光传感组件区214，环境光传感组件区215，hud传感组件区216，第一、第二组雨量传感组件区217、218，以放置一体式透镜。

图2(2)示意了装设的一体式透镜，可以了解到，该一体式透镜是将两组雨量检测透镜组27和红外光透镜28一体成型，将环境光透镜229和hud透镜230一体成型，然后装设到凹状本体21内对应的传感组件区中。

图3所示为采用分离式透镜的实施例，该分离式透镜包括相互分隔设置的两雨量检测透镜组27、红外光透镜28、环境光透镜229和hud透镜230，均可以根据需要独立地装设到凹状本体21上对应的第一、第二组雨量传感组件区217、218内、红外光传感组件区214、环境光传感组件区215以及hud传感组件区216中。当不需要雨量检测特别精确的情况下可以取出一组雨量传感组件，或者在不需要雨量检测功能的情况下取出雨量检测透镜组27，或者在不需要其他光线检测功能的情况下取出红外光透镜28或者环境光透镜229或者hud透镜230。

根据上述描述，雨量传感组件区217和218，在pcb电路板4上各自对应设有一组雨量光线感应单元，每组雨量光线感应单元包括一雨量发射芯片219以及一雨量接收芯片220，雨量挡光板212位于光发射透镜221和光接收透镜222之间，该挡光板212可以阻止雨量接收芯片220接收到雨量发射芯片219发出的干扰光，保证雨量接收芯片220只接收来自光接收透镜222发出的光线，提高雨量检测的准确性。如图4所示。

图5示意了红外光传感组件区214内红外光检测单元的剖视结构示意，该区域214内设置的红外光透镜28为双温区检测控制，红外光透镜28为具有两组光学表面的双温区透镜，在pcb电路板4上的红外光光线感应元件包括两个红外光接收芯片225，一个红外光透镜28对应两个红外光接收芯片225，每个红外光接收芯片225对应一组光学表面。红外光透镜28中的每组光学表面和对应的一个红外光接收芯片225组合用于根据红外光检测光线强度，将光强度信号发送至车身控制器，辅助实现空调控制，以及在光线较暗或者夜晚等情况下辅助实现大灯的控制。红外光透镜28中两组光学表面接收的光线角度不同，可在使用一个透镜的情况下增大光线收集角度，实现不同温区的光线强度检测。

上述一体设置的红外光挡光板211防止了红外光光线感应元件接收其他的红外杂光，比如雨量发射芯片发出的光，保证红外光光线感应元件只接收红外光透镜发出的光。

图6示意了环境光传感组件区215和hud传感组件区216内环境光检测单元和hud检测单元的剖视结构示意。

其中，上述两个区域是通过中间的环境光挡光板213分隔开，在上述两个区域对应的pcb电路板4上，分别对应设有自然光线接收芯片227和hud接收芯片228。这里的自然光线接收芯片227采用两个，配合其上方的环境光透镜229进行环境光检测，需要说明的是，该环境光透镜229由集成为一体的上方光透镜和前向光透镜组成，其中的前向光透镜和其中一个自然光线接收芯片组成前向光检测。同时，由上方光透镜和另一个自然光线接收芯片组合进行上向光辅助判定，增加检测视角，良好的干扰排除，避免异常开灯。

上述环境光传感可用于车辆行驶经过隧道或者桥梁等前后期间，例如，在刚准备进入隧道时，前向光检测的光线为暗，但是上方光检测的光线为亮，此时就会自动打开大灯；而在出隧道时，上方光检测的光线为暗，而前向光检测的光线为亮，此时就会关闭大灯。

此外，在hud传感组件区216，pcb电路板4上的hud接收芯片228与hud传感组件区216内设置的hud透镜230组成hud检测单元，同时对环境光前向光进行检测。感知外界光线信号，输入给hud设备，以控制仪表盘亮度及hud投屏亮度。

需要说明的是，hud检测单元用于检测水平向下一定角度的视角范围光线。环境光检测单元用于检测水平及向上一定角度的夹角范围内的光线。

上述环境光挡光板213防止了环境光光线检测单元接收其他的环境光杂光，比如雨量发射芯片发出的光，保证环境光光线感应元件只接收环境光透镜发出的光。并且避免雨量传感接收芯片接收到环境光透镜发出的光。

同样道理，该环境光挡光板213和红外光挡光板211防止了hud光线感应元件接收其他雨量发射芯片发出的光或者其他环境光透镜或者红外光透镜发出的光线的杂光，提高光线检测的准确性。

图7进一步示意了图1中外壳3和pcb电路板4分解示意图。

该图中，在凹状本体21尾端的支撑部23内还设置有温湿度传感器24，该支撑部23的内侧有一个带有斜面的凸起部的卡扣25，该温湿度传感器24安装在软排线上，软排线的一侧与电源端固定连接，另一侧设置有一个与卡扣25相对应的挂环26，该挂环26沿着卡扣25的凸起部斜面越过凸起部挂在卡扣25上，当上壳5与外壳3扣合时，上壳5与卡扣25通过将挂环26卡合在上壳5与卡扣25之间，进而将温湿度传感器24牢牢固定卡合在上壳5与卡扣25之间。车辆在行驶过程中产生震动时，温湿度传感器24会被上壳5的对应挡板与卡扣25牢牢卡合固定，避免温湿度传感器24在上壳5与外壳3之间发生震动脱落，使温湿度传感器24紧贴挡风玻璃内侧对挡风玻璃湿度及温度进行实时测量。避免出现温湿度传感器24因为车辆震动而脱落，更进一步说，由此解决了温湿度传感器24无法紧贴挡风玻璃，得不到温湿度准确的测量结果的问题。

温湿度传感器24用于检测前挡风玻璃内侧表面的温湿度，在有雾的情况下通知空调调整车内温湿度，进行除雾以及温度调节。

考虑到车辆挡风玻璃一般是曲面的，将外壳的传感器接口22设计为向远离挡风玻璃的方向偏移，以让传感器接口更好的与外界的设备相连接。

如图8所示，传感器尾端的支撑部23的底端面和侧面设置有若干通风孔241，配合该结构，在上壳5尾端的底部和侧面也设置有镂空通风结构。当本发明的传感器贴于挡风玻璃上的时候，在有雾气的情况下，通风孔241可实现空气对流，加快消除传感器贴在挡风玻璃的位置的雾气。当外壳3和上壳5装配在一起后即可实现传感器尾端的底部和侧部的空气对流。

图8还示意了上壳5和弹簧扣6之间的多种装配，以满足不同车型的弹簧扣装配方式，底座多样化。

其中，上壳5背面的圆盘安装有多个定位柱51，如图8所示，多个定位柱51位于以上壳5的圆盘中心点为圆心的同一个圆柱上。定位柱51由包括定位杆511和定位帽512组成的柱子从中间分隔开来的两个半柱组成，两个半柱之间间隔一定距离，定位帽512为滑盖结构。定位柱51为弹性结构，两个半柱可在外力作用下向彼此靠拢。该弹簧扣6设置有2个(或者4个)与定位柱51对应的定位环52，该定位环52为u形口。

在图8所示的实施例中，设置有四个定位柱51(图中仅示意性提供了两个)，装配时，定位环52从定位帽512上滑下，并挤压两个半柱向彼此靠拢，在定位环52从定位帽512滑下夹在定位杆511上后，两个半柱弹性复位，恢复原状，定位环52被卡扣在上壳5和定位帽512之间。

弹簧扣6对角位置的两个定位环52，对应安装在两个对角位置的定位柱51上，即可实现弹簧扣6在上壳5上的垂直安装或者倾斜安装，实现上壳5和弹簧扣6之间的多样化装配。

综上所述，采用本发明的集成式传感器具有如下优点：

1、透镜之间设置有挡光板，且挡光板与外壳一体成型，结构简单不需要另外设置遮光板，屏蔽杂光和干扰光，提高雨量检测和光线检测的准确性，并降低成本。

2、透镜可拆卸，根据实际需要进行安装，方便实用。

3、红外光双温区设置，辅助空调控制和辅助大灯进行控制。

4、前方光和上方光集成在一个透镜上，增加检测视角，相互补充，进行大灯控制。

5、温湿度传感器结构安装紧固且拆卸方便。对空调进行自动控制，并提高驾驶舒适度，降低驾驶疲劳度。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。