CN222812468U - 一种光照传感装置、空调系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光照传感装置、空调系统和车辆，包括滤光件和受光件，滤光件包括第一透光部、第二透光部和阻光部，阻光部将受光区域划分为位于第一透光部一侧的第一通道以及位于第二透光部一侧的第二通道，受光件包括相对设置的第一光敏元件和第二光敏元件，第一光敏元件位于第一通道内用于获取第一通道内的光照数据，第二光敏元件位于第二通道内用于获取第二通道内的光照数据。本实用新型通过阻光部将受光区域进行分区处理，将受光区域分为不同方向的两个通道，能够减少不同通道之间的影响，便于相对设置的两个光敏元件获取不同通道内的光照数据，双料滤光件和两个光敏元件相配合，简化了结构，缩小体积，减少占用空间。

Description

一种光照传感装置、空调系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及光照传感技术领域，具体地涉及一种光照传感装置、空调系统和车辆。

背景技术

现有的车载空调通常是通过温度传感器获取车内温度，而由于传统的温度传感器不能及时获取不同位置的驾乘人体感温度的变化，体感温度的变化容易受到光照强度的影响，不同位置驾乘人的体感温度变化容易受到光照方向的影响，传统的阳光传感器主要感应太阳光谱中的红外光部分，体积较大，且灵敏度不高，空调难以根据不同位置的光照强度进行针对式调温。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述缺点中的至少一个，提供一种光照传感装置、空调系统和车辆。本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：

本实用新型的第一方面，提供了一种光照传感装置，包括：

滤光件，所述滤光件包括第一透光部、第二透光部和阻光部，所述阻光部设置在所述第一透光部和所述第二透光部之间，用以将受光区域划分为位于所述第一透光部一侧的第一通道以及位于所述第二透光部一侧的第二通道；

受光件，所述受光件包括相对设置的第一光敏元件和第二光敏元件，所述第一光敏元件位于所述第一通道内，用于获取所述第一通道内的光照数据，所述第二光敏元件位于所述第二通道内，用于获取所述第二通道内的光照数据。

在一种可实施方式中，所述第一透光部和所述第二透光部为透红外光材质，用于供红外光穿过；

所述阻光部为不透红外光材质，所述阻光部位于所述第一光敏元件和所述第二光敏元件之间，所述第一通道和所述第二通道通过所述阻光部分隔开。

在一种可实施方式中，在与所述受光件相平行的面上，所述阻光部的一部分位于所述受光件的边缘投影区域内。

在一种可实施方式中，所述光照传感装置还包括电路板和插接头，所述电路板包括相对设置的第一电路模块和第二电路模块，所述第一光敏元件与所述第一电路模块电连接，所述第二光敏元件与所述第二电路模块电连接，所述插接头与所述电路板相连接。

在一种可实施方式中，所述光照传感装置还包括壳体，所述壳体为不透光材质，所述壳体与所述滤光件相连接，用于将所述受光件套设在所述受光区域以内。

在一种可实施方式中，所述滤光件包括进光面和出光面，所述进光面和所述出光面平行设置。

在一种可实施方式中，所述滤光件包括进光面和出光面，所述进光面和所述出光面呈角度设置，用于将光线折射汇聚在所述受光件的通道内。

在一种可实施方式中，所述滤光件包括至少一个凸面，所述进光面为凸面，所述滤光件的形状为平凸透镜或双凸透镜。

本实用新型的第二方面，提供了一种空调系统，包括第一方面中任意一项所述光照传感装置。

本实用新型的第三方面，提供了一种车辆，包括第一方面中任意一项所述光照传感装置，或第二方面中所述的空调系统。

本实用新型的有益技术效果：根据本公开内容，该光照传感装置通过滤光件中的阻光部将受光区域进行分区处理，将受光区域分为不同方向的两个通道，能够减少不同通道之间的影响，便于相对设置的两个光敏元件获取不同通道内的光照数据，方便后续进一步判断光照的强度以及方向，通过双料滤光件和两个光敏元件相配合，简化了装置结构，进一步缩小装置体积，减少光照传感装置占用的空间。

附图说明

在附图中，通过实例的方式非限制性地给出以下内容：

图1示出了光照传感装置一个角度的结构示意图；

图2示出了一个角度光照下受光件的收光范围示意图；

图3示出了另一个角度光照下受光件的收光范围示意图；

图4示出了再一个角度光照下受光件的收光范围示意图。

图中：

1、电路板；2、受光件；3、滤光件；4、壳体；5、接插头；

21、第一光敏元件；22、第二光敏元件；31、第一透光部；32、第二透光部；33、阻光部。

具体实施方式

在下面详细公开中，参照了附图，充分描述这些实施例，为使本领域技术人员更加清楚和明确本实用新型的技术方案，下述描述的实施方式不局限于此，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的第一方面，如图1-图4所示，提供了一种光照传感装置，包括滤光件3和受光件2，滤光件3包括第一透光部31、第二透光部32和阻光部33，阻光部33设置在第一透光部31和第二透光部32之间，用以将受光区域划分为位于第一透光部31一侧的第一通道以及位于第二透光部32一侧的第二通道；受光件2包括相对设置的第一光敏元件21和第二光敏元件22，第一光敏元件21位于第一通道内，用于获取第一通道内的光照数据，第二光敏元件22位于第二通道内，用于获取第二通道内的光照数据。

该光照传感装置通过阻光部33将受光区域进行分区处理，将受光区域分为不同方向的两个通道，能够减少不同通道之间的影响，便于相对设置的两个光敏元件获取不同通道内的光照数据，方便后续进一步判断光照的强度以及方向。

其中，滤光部位于受光件2朝向光线的一侧，光线穿过第一透光部31进入第一光敏元件21所在的第一通道，光线穿过第二透光部32进入第二光敏元件22所在的第二通道，阻光部33位于多个光敏元件之间，减少光敏元件受到其他通道光线的干扰，使光敏元件单独获取所在通道的光照数据。

其中，光敏元件的数量为至少两个，光敏元件的数量可以为两个、三个、四个以及其他整数个，多个光敏元件相对设置，透光部的数量和位置与光敏元件对应，相邻两个光敏元件之间均设有阻光部33，通过阻光部33使多个光敏元件分区域获取光照数据，根据多个区域的布置以及获取的光照数据的区别，方便进一步判断光照的强度以及方向。

在一种可实施方式中，第一透光部31和第二透光部32为透红外光材质，用于供红外光穿过；阻光部33为不透红外光材质，阻光部33位于第一光敏元件21和第二光敏元件22之间，第一通道和第二通道通过阻光部33分隔开。

其中，光敏元件用于感应光照，其中主要感应太阳光谱中的红外光部分，即热辐射部分，并将接收到的光信号转化为电信号。

其中，第一光敏元件21用于获取穿过第一透光部31的光信号，第二光敏元件22用于获取穿过第二透光部32的光信号。

在一种可实施方式中，如图1所示，在与受光件2相平行的面上，阻光部33的一部分位于受光件2的边缘投影区域内。

其中，阻光部33的一部分在受光件2所在的平面上位于受光件2内，即在受光件2相平行的面上，阻光部33的一部分位于第一光敏元件21的边缘投影区域内，阻光部33的一部分位于第二光敏元件22的边缘投影区域，且不同光敏元件边缘投影区域内部分阻光部33相对设置，即阻光部33的宽度大于第一光敏元件21和第二光敏元件22之间的距离，能够大大减少不同通道之间的影响，进一步增加了获取光照方向的区分性，提高第一光敏元件21与第二光敏元件22接收到的光信号的差异，根据光照数据之间的辐射强度以及辐射强度的差值，能够判断光照的大致极角和大致方位角，进而判断太阳相对于光照传感器的位置，提高光照传感装置的精度和灵敏度。

其中，如图2所示，本实施例以平行光正对受光件2入射为例，第一光敏元件21获取的光照区域与第二光敏元件22获取的光照区域基本相同，此时第一光敏元件21获取的光照数据和第二光敏元件22获取的光照数据差异较小。

其中，如图3所示，本实施例以平行光从受光件2右侧入射为例，第一光敏元件21获取的光照区域远小于第二光敏元件22获取的光照区域，此时第一光敏元件21获取的光照数据和第二光敏元件22获取的光照数据差异较大。

其中，如图4所示，本实施例以平行光从受光件2左侧入射为例，第一光敏元件21获取的光照区域远大于第二光敏元件22获取的光照区域，此时第一光敏元件21获取的光照数据和第二光敏元件22获取的光照数据差异较大。

可以理解的是，当第一光敏元件21接收到的辐射强度大于第二光敏元件22接收到的辐射强度时，可以初步判定太阳位于第一光敏元件21的方向；当第一光敏元件21接收到的辐射强度小于第二光敏元件22接收到的辐射强度时，可以初步判定太阳位于第二光敏元件22的方向；当第一光敏元件21接收到的辐射强度约等于第二光敏元件22接收到的辐射强度时，可以初步判定太阳位于第一光敏元件21和第二光敏元件22的正上方，即能够初步判定太阳的方位角范围。

其中，还能够根据第一光敏元件21接收到的辐射强度和第二光敏元件22接收到的辐射强度之间的差值的大小，进一步缩小方位角的范围。其中，二者差值越大，太阳越趋近于光照传感装置水平方向；差值越小，太阳越趋近于光照传感装置自身法线方向。

可以理解的是，当第一光敏元件21接收到的辐射强度和第二光敏元件22接收到的辐射强度较小，可以初步判定太阳趋近于地平面和/或太阳光受到遮挡；当第一光敏元件21接收到的辐射强度和第二光敏元件22接收到的辐射强度较大，可以初步判定太阳趋近于光照传感装置的正上方和/或太阳光未受到遮挡，即能够初步判定太阳的极角和方位角范围。

其中，还能够根据第一光敏元件21接收到的辐射强度和第二光敏元件22接收到的辐射强度的大小，进一步缩小极角和方位角的范围。其中，二者数值越小，太阳越趋近于光照传感装置水平方向；差值越大，太阳越趋近于光照传感装置自身法线方向。

可以理解的是，光照传感装置主要感应太阳光谱中的红外光部分，一般安装在汽车中控台前方靠近挡风玻璃的位置。当太阳光透过汽车前挡风玻璃照射到滤光件3下方的光敏元件时，通过跟滤光件3配合，利用阻光部33对阳光的遮挡变化，引起左右通道光敏元件的输出信号变化，最终根据左右通道光敏元件输出信号的强弱判定太阳光的位置，从而进一步实现自动调节车辆左右两边空调口出风量等功能。

在一种可实施方式中，如图1所示，光照传感装置还包括电路板1，电路板1包括相对设置的第一电路模块和第二电路模块，第一光敏元件21与第一电路模块电连接，第二光敏元件22与第二电路模块电连接。

其中，第一光敏元件21用于接收第一通道内的光线，并通过第一电路模块输出电信号，第二光敏元件22用于接收第二通道内的光线，并通过第二电路模块输出电信号，通过电路板1输出的信号获取便于观察的辐射强度数据，判断不同方位角、不同极角的阳光辐射强度。

如图2所示，当太阳光正中向下投射时，左右通道两个光敏元件受光面积相近，输出的光电流相近；如图3所示，当太阳光偏向右侧时，由于阻光部33的存在，左侧的光线受到遮挡，右通道光敏元件受光面积增大，输出光电流变大，左通道光敏元件受光面积减小，输出光电流变小，因此右通道输出信号大于左侧，于是可以判断出太阳光的位置在右侧；如图4所示，当太阳光偏向左侧时，由于阻光部33的存在，右侧的光线受到遮挡，左通道光敏元件受光面积增大，输出光电流变大，右通道光敏元件受光面积减小，输出光电流变小，因此右通道输出信号小于左侧，于是可以判断出太阳光的位置在左侧。

其中，光敏元件采用SMT贴片技术固定在PCB电路板1上，无需在电路板1和光敏元件之间设置支撑底座，简化了产品结构，使得光照传感装置整体更紧凑，减少了安装所需的空间，同时提高了生产自动化，提高了生产效率，降低了成本。

其中，第一光敏元件21和第二光敏元件22均为贴片元件，且二者型号相同，性能相近，光敏元件内部芯片选用对红外光区域高感应的芯片。

其中，第一光敏元件21和第二光敏元件22摆放位置沿电路板1左右两端对称，即第一电路模块和第二电路模块对称设置，继而保证左右通道输出信号的一致性。滤光件3为双物料，由中间不透红外光区域和两侧透红外光区域组成，滤光件3两端边界分别与左右芯片中心对齐，保证左右通道输出信号的一致性。

其中，电路板1的上表面设有与光敏元件电连接的金属焊盘，光敏元件为光敏二极管，光敏二极管通过焊锡膏利用SMT贴片技术固定在电路板1上表面金属焊盘上实现电连接。

如图1所示，电路板1设有插接头，电路板1的下表面设有与插接头电连接的金属焊盘，接插头5通过回流焊固定在电路板1的金属焊盘上实现电连接。

在一种可实施方式中，如图1所示，光照传感装置还包括壳体4，壳体4为不透光材质，壳体4与滤光件3相连接，用于将受光件2套设在受光区域以内。

其中，壳体4可以选用不透光的材质，还可以选用不透红外光的材质，主要用于与滤光件3相配合围成形成受光区域，即第一通道和第二通道。

其中，壳体4可选用不透光塑料制品、不透光玻璃制品或不透光橡胶制品等，以使将多个光敏元件盖设在受光区域内，滤光件3设置在壳体4的开口处，且位于受光件2用于受光的一侧，光敏元件接收穿过透光部的光线。

其中，壳体4与滤光件3之间可以为固定连接或可拆卸连接，可以通过螺纹结构、卡接结构、榫卯结构中的一种连接。

在一种可实施方式中，滤光件3包括进光面和出光面，进光面和出光面平行设置。

其中，透光部的进光面和出光面可以相平行，透光部一侧的入射光和透光部另一侧的射出光方向相同。

在一种可实施方式中，如图1所示，滤光件3包括进光面和出光面，进光面和出光面呈角度设置，用于将光线折射汇聚在受光件2的通道内。

其中，透光部的进光面和出光面可以呈角度设置，透光部一侧的入射光经过透光部折射后形成的射出光向受光件2的方向汇聚。

其中，透光部能够满足光敏元件接收光线的需要，增加获取的光线范围，进一步缩小设备的体积，减少占用的空间。

在一种可实施方式中，滤光件3包括至少一个凸面，进光面为凸面，滤光件3的形状为平凸透镜或双凸透镜。

其中，进光面为凸面朝向太阳光的方向，第一透光部31将第一通道的光线折射后汇聚到第一光敏元件21上，第二透光部32将第二通道的光线折射后汇聚到第二光敏元件22上，达到汇聚平行光的作用，提高光照传感装置的精准度和灵敏度。

可以理解的是，透光部的尺寸根据需要具体设计，以满足不同需要。

本实用新型的第二方面，提供了一种空调系统，包括第一方面中任意一项光照传感装置。

该空调系统具有上述光照传感器的效果，可以与温度传感器配合使用，空调通过二者共同检测车辆内的温度和光照情况，能够快速检测到光照对驾乘人员的影响，提高空调的响应速度，提高调温的智能化。

其中，光照传感装置与空调系统的控制模块相连接，利用双物料防尘罩对阳光的遮挡变化引起左右通道光敏元件的输出信号变化，最终根据左右通道光敏元件输出信号的强弱判定太阳光的位置，从而实现自动调节车辆左右两边空调口出风量等功能。

当太阳光正中向下投射时，左右通道两个光敏元件输出的光电流相近，可自动调节车辆左右两边空调口的出风量使之相同；当太阳光偏向某一侧时，由于阻光部33的存在，一侧的光线受到遮挡，一侧的光敏元件输出光电流变小，另一侧光敏元件输出光电流变大，于是可以判断出太阳光的位置在某一侧，从而可自动调节一侧的空调口出风量强于另一侧。

本实用新型的第三方面，提供了一种车辆，包括第一方面中任意一项光照传感装置，或第二方面中的空调系统。

空调系统可通过光照传感装置检测的光照强度和方向，对车辆内不同位置进行调温，对主副驾乘位置进行不同的自动空调温度，还可以对前排和后排的驾乘位置进行不同的自动空调温度，以校正光照对于车内不同位置的影响，提高不同位置驾乘人员的舒适度，本光照传感装置具有强方向性，可自主区分左侧与右侧方向的辐射强度，从而影响主副驾驶在不同情况下的体感温度。

该光照传感装置设置于车辆内部，由于太阳光透过前档玻璃对主副驾乘位置的驾乘人影响较大，光照传感装置设置于光照透过前档玻璃7的光照范围内，优选置于车辆的前挡玻璃内侧或仪表台顶部，将光照传感装置设置于前挡玻璃能够更好地检测光照的情况以及光照对于驾乘人员的影响。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

鉴于上文的详细说明，可以对这些实施方案做出这些和其它改变，本书面描述包括最佳模式的实施例公开本实用新型。本实用新型取得的专利范围由权利要求书来定义，权利要求并不受本公开内容所限定，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都处于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光照传感装置，其特征在于，包括：

滤光件(3)，所述滤光件(3)包括第一透光部(31)、第二透光部(32)和阻光部(33)，所述阻光部(33)设置在所述第一透光部(31)和所述第二透光部(32)之间，用以将受光区域划分为位于所述第一透光部(31)一侧的第一通道以及位于所述第二透光部(32)一侧的第二通道；

受光件(2)，所述受光件(2)包括相对设置的第一光敏元件(21)和第二光敏元件(22)，所述第一光敏元件(21)位于所述第一通道内，用于获取所述第一通道内的光照数据，所述第二光敏元件(22)位于所述第二通道内，用于获取所述第二通道内的光照数据。

2.根据权利要求1所述的光照传感装置，其特征在于，

所述第一透光部(31)和所述第二透光部(32)为透红外光材质，用于供红外光穿过；

所述阻光部(33)为不透红外光材质，所述阻光部(33)位于所述第一光敏元件(21)和所述第二光敏元件(22)之间，所述第一通道和所述第二通道通过所述阻光部(33)分隔开。

3.根据权利要求2所述的光照传感装置，其特征在于，

在与所述受光件(2)相平行的面上，所述阻光部(33)的一部分位于所述受光件(2)的边缘投影区域内。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的光照传感装置，其特征在于，所述光照传感装置还包括：

电路板(1)，所述电路板(1)包括相对设置的第一电路模块和第二电路模块，所述第一光敏元件(21)与所述第一电路模块电连接，所述第二光敏元件(22)与所述第二电路模块电连接；

插接头(5)，所述插接头(5)与所述电路板(1)相连接。

5.根据权利要求4所述的光照传感装置，其特征在于，所述光照传感装置还包括：

壳体(4)，所述壳体(4)为不透光材质，所述壳体(4)与所述滤光件(3)相连接，用于将所述受光件(2)套设在所述受光区域以内。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的光照传感装置，其特征在于，所述滤光件(3)包括进光面和出光面，所述进光面和所述出光面平行设置。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的光照传感装置，其特征在于，所述滤光件(3)包括进光面和出光面，所述进光面和所述出光面呈角度设置，用于将光线折射汇聚在所述受光件(2)的通道内。

8.根据权利要求7所述的光照传感装置，其特征在于，所述滤光件(3)包括至少一个凸面，所述进光面为凸面，所述滤光件(3)的形状为平凸透镜或双凸透镜。

9.一种空调系统，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述光照传感装置。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述光照传感装置，或如权利要求9所述的空调系统。