基于超声波的结露控制系统

技术领域

本发明属于车载电子设备技术领域，具体为基于超声波的结露控制系统。

背景技术

现代汽车中，通过各种车载电子设备，对温度进行了识别，如发动机冷却液温度、发动机进气口温度、车内外温度等等。但是，对于车内的湿度，却鲜少有方案或低成本方案被应用。然而，缺乏对于湿度的识别和控制，将越来越无法满足驾驶者对于车内环境、舒适度、自动化的要求。

研究表明，人体最舒适的温度范围，冬天湿度为30％至80％，夏天湿度为30％至60％。有效地识别/控制湿度，可以提升驾驶者的舒适性(体感)。

另外，当车内外温度环境存在较大温差，且环境中存在一定的湿气时，水汽会在前/侧/后挡风玻璃上揭露，进而影响驾驶者的视野，对驾驶者的行车安全形成隐患。

本专利基于上述考虑，结合超声波传感器，对车内湿度进行识别；并通过与车身自带的温度传感器、空调、后窗加热系统，减轻或消除车内湿气结露对驾驶者造成的困扰。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于超声波的结露控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于超声波的结露控制系统，包括控制器和安装在车内的超声波传感器，所述控制器包括MCU微控制器、SBC芯片、CAN收发界面、开关控制界面以及LED显示驱动界面，用于对车内的温湿度进行判定是否存在结露的风险，并对车内的温湿度进行控制；所述超声波传感器内置有温度传感器，用于探测温度，辅助车内温度的判定。

进一步优化本技术方案，所述的结露控制系统与车身连接的设备有系统电源、接地线、CAN网络、硬接线开关以及显示开关。

进一步优化本技术方案，所述SBC芯片包括通信界面、看门狗程序以及稳压器。

进一步优化本技术方案，所述的结露控制系统，当系统判定有结露风险时，控制器输出报警信息，并通过CAN网络，请求开启车窗加热、空调制冷功能，温度需要控制在露点温度以下。

进一步优化本技术方案，所述控制器控制传感器进行超声波的发送、接收，MCU微控制器接收到的超声波强度信息，结合与标准环境的差异，计算处衰减率，利用超声波在空气中传播的衰减原理，计算出当前的湿度。

进一步优化本技术方案，所述控制器利用接收到的车外温度值，和自身计算出的湿度值，计算结露的露点温度，然后，将露点温度和当前车内温度比较，判定是否存在结露的风险。

进一步优化本技术方案，所述超声波传感器还可以利用回波强度的大小，侦测车身周围的障碍物。

进一步优化本技术方案，所述温度传感器采用型号为DSl8820的数字温度传感器，所述MCU微控制器采用控制芯片AT89C51进行组成。

进一步优化本技术方案，所述MCU微控制器中的控制芯片AT89C51通过I/O口与DSl8B20进行单总线通信，读取温度参数，I/O口线要外接4.7KΩ的上拉电阻。

进一步优化本技术方案，所述MCU微控制器中的控制芯片AT89C51通过UART口与核心板扩展的RS232接口进行通讯，将采集的温度参数传递。

与现有技术相比，本发明提供了基于超声波的结露控制系统，具备以下有益效果：

该基于超声波的结露控制系统，通过利用超声波探测障碍物的技术，以及超声波在大气中传播的强度衰减原理，对湿度进行侦测，基于成熟的超声波技术，成本有优势，还可以有效的减轻或消除车内湿气结露，提升驾驶安全性。

附图说明

图1为本发明提出的基于超声波的结露控制系统的控制器结构示意图；

图2为本发明提出的基于超声波的结露控制系统的超声波传感器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

基于超声波的结露控制系统，包括控制器和安装在车内的超声波传感器，控制器的组成结构如图1所示，超声波传感器的组成结构如图2所示，所述控制器包括MCU微控制器、SBC芯片、CAN收发界面、开关控制界面以及LED显示驱动界面，用于对车内的温湿度进行判定是否存在结露的风险，并对车内的温湿度进行控制；所述超声波传感器内置有温度传感器，用于探测温度，辅助车内温度的判定。

具体的，所述的结露控制系统与车身连接的设备有系统电源、接地线、CAN网络、硬接线开关以及显示开关。

具体的，所述SBC芯片包括通信界面、看门狗程序以及稳压器。

具体的，所述的结露控制系统，当系统判定有结露风险时，控制器输出报警信息，并通过CAN网络，请求开启车窗加热、空调制冷功能，温度需要控制在露点温度以下。

具体的，所述控制器控制传感器进行超声波的发送、接收，MCU微控制器接收到的超声波强度信息，结合与标准环境的差异，计算处衰减率，利用超声波在空气中传播的衰减原理，计算出当前的湿度。

具体的，所述控制器利用接收到的车外温度值，和自身计算出的湿度值，计算结露的露点温度，然后，将露点温度和当前车内温度比较，判定是否存在结露的风险。

具体的，所述超声波传感器还可以利用回波强度的大小，侦测车身周围的障碍物。

具体的，所述温度传感器采用型号为DSl8820的数字温度传感器，所述MCU微控制器采用控制芯片AT89C51进行组成。

具体的，所述MCU微控制器中的控制芯片AT89C51通过I/O口与DSl8B20进行单总线通信，读取温度参数，I/O口线要外接4.7KΩ的上拉电阻。

具体的，所述MCU微控制器中的控制芯片AT89C51通过UART口与核心板扩展的RS232接口进行通讯，将采集的温度参数传递。

实施例二：

采用实施例一中的基于超声波的结露控制系统，基于超声波探测障碍物的技术，以及超声波在大气中传播的强度衰减原理，实现了以下功能：

1.接收车身网络提供的车内温度信号；

2.接收车身网络提供的车外温度信号；

3.探测车内环境温度；

4.侦测障碍物；

5.根据车内的温湿度计算露点温度；

6.比较判定当前车内温度和露点温度；

7.提醒/控制空调/车窗加热系统的启动或关闭。

并且根据试验数据，在冬天时，利用该基于超声波的结露控制系统，车内湿度可以维持在40％-60％，在夏天时，利用该基于超声波的结露控制系统，车内湿度可以维持在30％-50％，减轻或消除车内湿气结露对驾驶者造成的困扰。

本发明的有益效果是：该基于超声波的结露控制系统，通过利用超声波探测障碍物的技术，以及超声波在大气中传播的强度衰减原理，对湿度进行侦测，基于成熟的超声波技术，成本有优势，还可以有效的减轻或消除车内湿气结露，提升驾驶安全性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。