光学雨水传感器和确定最小雨滴尺寸的方法与流程

文档序号:19736547发布日期:2020-01-18 04:33阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种雨水传感器,用于安装在窗板(100)的第一表面上,以便检测所述窗板的相反第二表面(104)上的水分(115)的量,所述雨水传感器包括:

至少一个发射器(110),其用于发射电磁辐射,所述电磁辐射从所述第一表面(102)被引导到所述第二表面(104),以在所述第二表面上形成至少一个雨水敏感区域(118),

至少一个接收器(112),其用于感测所述发射器发射的并已经在所述雨水敏感区域处被内反射的辐射,并且,所述至少一个接收器用于产生指示所述雨水敏感区域上的水分的量的输出信号,以及

控制单元(102),其可操作为基于所述输出信号计算最小液滴尺寸。

2.根据权利要求1所述的雨水传感器,包括n个发射器(110),其中n≥1,所述发射器朝向n个分离的雨水敏感区域(118)发射辐射,其中所述雨水敏感区域(118)形成线性链(119)。

3.根据权利要求1所述的雨水传感器,包括m2个发射器(110),其中m≥2,所述发射器(110)朝向m2个分离的雨水敏感区域(118)发射辐射,其中所述雨水敏感区域(118)形成二次阵列。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的雨水传感器,还包括用于引导电磁辐射的辐射会聚装置。

5.根据权利要求4所述的雨水传感器,还包括光学耦合部(106、108),其用于布置在窗板和所述光学会聚装置之间。

6.一种用于从雨水传感器的信号确定最小雨滴半径(rmin)的方法,所述雨水传感器用于安装在窗板的第一表面(102)上,以便检测在窗板的相反第二表面(104)上的水分(115)的量,其中,所述雨水传感器包括至少一个用于发射电磁辐射的发射器(110),至少一个用于感测辐射的接收器(112),以及控制单元(120),所述方法包括以下步骤:

将所述电磁辐射从所述第一表面(102)引导到所述第二表面(104),以在所述第二表面上形成至少两个雨水敏感区域(118),

检测所述发射器(110)发射的已在所述雨水敏感区域(118)处被内反射的电磁辐射,

产生指示所述雨水敏感区域上的水分(115)的量的输出信号,以及

基于所述输出信号计算最小液滴尺寸。

7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述至少一个雨水敏感区域(118)具有基本圆形的轮廓。

8.根据权利要求7所述的方法,雨水敏感区域的半径表示为r,最小液滴半径表示为rmin,相对信号下降δs由δs=rmin2/r2给出,其中rmin≤r,因此rmin=δs1/2r。

9.根据权利要求7所述的方法,其中,产生具有相同半径r的多个雨水敏感区域(118)。

10.根据权利要求8所述的方法,其中,所述雨水敏感区域(118)形成线性阵列(119)。

11.根据权利要求9所述的方法,其中,相邻雨水敏区域(118)的中心相隔最小距离(d),距离(d)大约是半径(2r)的两倍。

12.根据权利要求10所述的方法,其中,计算相对信号下降δs,其中相邻雨水敏感区域的边缘之间的距离是δ,其中,雨水敏感区域的数量被确定为k,并且其中,所述最小液滴尺寸由rmin=[k(d+δ)–δ]/2计算。

13.根据权利要求8所述的方法,其中,所述雨水敏感区域(118)形成m×m二次阵列。

14.根据权利要求12所述的方法,其中,相邻的雨水敏感区域(118)彼此间隔相等的距离(d)。

15.根据权利要求1和2所述的方法,其中,每个雨水敏感区域具有半径r,并且相邻雨水敏感区域的边缘之间的距离为δ,其中,雨滴接触n个雨水敏感区域,其中n≥2,并且其中,最小液滴尺寸由rmin=[(n-2)(2r+δ)+δ]/2计算。

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