基于声光融合的雨量传感器控制系统及方法与流程

专利2025-06-22  18


本发明涉及传感器,更为具体地,涉及一种基于声光融合的雨量传感器控制系统及控制方法。


背景技术:

1、目前,市场上越来越多的车型装配雨量光照传感器,基于红外反射和光敏传感器实现对汽车的雨量监控以及对外界环境光强度的识别。特别的,一些新型的雨量光照传感器更是集成了温湿度传感器,可以实时识别车内的温度和湿度,配合域控制器及车内的一些执行器件实现对雨刷的控制,进一步提升驾乘人员对汽车的使用体验感。

2、但是,基于红外光的雨量传感器模组,并非是通过直接拾取雨量信号进行雨量感应,而是通过光学折射原理和光强原理完成了雨量感应的原理,而雨量光照传感器一般会安装在前挡风玻璃上,在实际使用中,在雨量传感器的侦测区域内,任何折射条件的改变(异物,人为触摸)都会导致传感器的误判;同时雨量传感器的拾取区域比较小,在有风干扰的状态下,雨无法均匀的落在前挡风玻璃中从而引起误判,影响用户体验效果。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种基于声光融合的雨量传感器控制系统及方法,以解决现车载传感器存在的雨量判断依据单一,容易发生传感器误判,影响用户体验等问题。

2、本发明提供的基于声光融合的雨量传感器控制系统,包括传感器模块和信号处理系统,所述传感器模块包括雨量传感器和声学传感器;其中,所述雨量传感器用于检测当前环境中的雨量信号;所述声学传感器用于检测当前环境中雨滴敲击车辆前挡风所产生的音频信号;所述信号处理系统用于对所述雨量信号和所述音频信号进行处理,生成与所述雨量信号和所述音频信号分别对应的权值,并根据所述雨量信号、所述音频信号及对应的权值,确定当前环境是否下雨以及雨量的等级,并根据是否下雨以及雨量的等级,控制车辆的状态。

3、此外,优选的技术方案是,所述雨量传感器包括至少一组红外雨量传感芯片,所述红外雨量传感芯片包括红外发射装置和红外接收装置;其中,所述红外发射装置用于向车辆的挡风玻璃表面发射红外光线,所述红外接收装置用于接收所述挡风玻璃反射的红外光线。

4、此外,优选的技术方案是,所述红外雨量传感芯片贴设在车辆的前挡风玻璃处,所述声学传感器设置在所述红外雨量传感芯片与所述前挡风玻璃的接触面;并且,所述声学传感器设置有至少一个,所述声学传感器的设置个数与所述红外雨量传感芯片的设置个数相同。

5、此外,优选的技术方案是,所述声学传感器贴设在车辆的挡风玻璃上,用于拾取雨滴下落至所述挡风玻璃上产生的雨滴声、环境音和风噪信号与所述挡风玻璃相互作用产生的振动信号,并生成与振动信号对应的音频信号。

6、此外,优选的技术方案是,所述信号处理系统还用于对所述音频信号进行傅里叶转换处理,并提取傅里叶转换处理后的信号的特征频点;以及,根据所述特征频点判断当前振动信号与预设信号之间的匹配度;根据所述匹配度确定当前环境是否下雨以及雨量的等级。

7、此外,优选的技术方案是,所述声学传感器包括mems麦克风或vacc传感器。

8、此外,优选的技术方案是,还包括光学传感器;其中,所述光学传感器用于采集车辆当前环境中的环境光,并将所述环境光转换为电信号发送至所述信号处理系统;当所述电信号大于第一预设阈值时,判定当前环境为晴天;当所述电信号小于第二预设阈值时,判定当前环境为阴雨天;当所述电信不大于所述第一预设阈值,且不小于所述第二预设阈值时,所述信号处理系统判定当前环境保持原状态不变;所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。

9、此外,优选的技术方案是,所述信号处理系统包括afe芯片、mcu和lin总线;其中,所述afe芯片用于将所述光学传感器和所述雨量传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,并通过串口总线传输至mcu处理;所述mcu用于获取所述数字信号及所述声学传感器的音频信号进行分析,确定当前环境是否下雨以及雨量的等级。

10、此外,优选的技术方案是,所述车辆的状态包括雨刷状态、灯光状态、空调状态、除雾状态、hud背光亮度状态。

11、另一方面,本发明还提供一种基于声光融合的雨量传感器控制方法,包括:通过雨量传感器采集外界环境的雨量信号;通过lin总线通信获取当前位置的天气状态以及雨量传感器对雨量信号的判断,生成与所述雨量传感器和声学传感器分别对应的计算权值;通过所述声学传感器采集外界环境中的音频信息,并通过信号处理系统处理后得到音频信号;根据所述雨量信号、所述音频信号及对应的计算权值,确定当前环境是否下雨以及雨量的等级,并根据是否下雨以及雨量的等级,控制车辆的状态。

12、利用上述基于声光融合的雨量传感器控制系统及方法,在通过雨量传感器采集环境雨量信号的同时,通过声学传感器采集当前环境中的音频信号,通过音频信号辅助判断当前环境是否存在下雨,即对雨量信号和音频信号进行综合考虑,避免异物或人为触摸导致的雨量传感器误判,提高对环境是否下雨以及雨量的判断准确度,从而提高用户的驾车体验。

13、为了实现上述以及相关目的,本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而,这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外,本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。



技术特征:

1.一种基于声光融合的雨量传感器控制系统,其特征在于,包括传感器模块和信号处理系统,所述传感器模块包括雨量传感器和声学传感器;其中,

2.根据权利要求1所述的基于声光融合的雨量传感器控制系统,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的基于声光融合的雨量传感器控制系统,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的基于声光融合的雨量传感器控制系统,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的基于声光融合的雨量传感器控制系统,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的基于声光融合的雨量传感器控制系统,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的基于声光融合的雨量传感器控制系统,其特征在于,还包括光学传感器;其中,

8.根据权利要求7所述的基于声光融合的雨量传感器控制系统,其特征在于,所述信号处理系统包括afe芯片、mcu和lin总线;其中,

9.根据权利要求1所述的基于声光融合的雨量传感器控制系统,其特征在于,

10.一种基于声光融合的雨量传感器控制方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明提供一种基于声光融合的雨量传感器控制系统及方法,其中的控制系统,包括传感器模块和信号处理系统,所述传感器模块包括雨量传感器和声学传感器;其中,所述雨量传感器用于检测当前环境中的雨量信号;所述声学传感器用于检测当前环境中雨滴敲击车辆前挡风所产生的的音频信号;所述信号处理系统用于对所述雨量信号和所述音频信号进行处理,生成与所述雨量信号和所述音频信号分别对应的权值,并根据所述雨量信号、所述音频信号及对应的权值,确定当前环境是否下雨以及雨量的等级,并根据是否下雨以及雨量的等级,控制车辆的状态。利用上述发明能够通过声学传感器补足雨量传感器的缺陷,提高汽车雨光传感器监控的准确度。

技术研发人员:卜子云,曹方豹
受保护的技术使用者:潍坊歌尔微电子有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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