【应用】600fps！这款高灵敏度雨量传感器能将雨滴一扫无遗
【摘要】智能雨量传感器能自动检测雨滴有无以及雨量的大小，其核心技术在于光路的光学设计和雨量传感器的灵敏度设计。基于MELEXIS的MLX75308而设计的雨量传感器模块具有灵敏度高、研发周期短、抗干扰能力强等特点。相对其他雨量传感器设计方案来说，此方案能大大降低误判率，从而提高雨滴的检测灵敏度。
智能雨量传感器是利用近红外LED的反射原理来检测是否有雨滴的，随即智能地判断出雨滴的密集度，从而通过LIN总线通知车身控制器（BCM）来驱动雨刮电机进行工作。智能雨量传感器相当于驾驶员的眼睛，能自动检测雨滴有无以及雨量的大小，未来将成为无人驾驶汽车中的一个重要功能器件。
对于智能雨量传感器的设计，核心技术在于光路的光学设计和雨量传感器的灵敏度设计。基于Melexis的MLX75308而设计的雨量传感器模块具有灵敏度高、研发周期短、抗干扰能力强等特点。相对其他雨量传感器设计方案来说，MLX75308能够自动检测车辆外部光线，从而有效判断出汽车是否穿越树荫、隧道等地方，能高效避免由这些光线变化明显的地方引起的误刮，降低了误判率，从而提高雨滴的检测灵敏度。以下为基于MLX75308的智能雨量传感器的设计框图。
图1：基于MLX75308的智能雨量传感器的设计框图
智能雨量传感器包括：雨量传感器MLX75308、红外LED、光电二极管、聚焦、导光介质、MCU和LIN通信等。MLX75308通过发射端驱动红外LED发射红外线，经过聚焦、导光介质的同时穿透挡风玻璃，当有雨滴时红外线光信号被反射，在被反射的光路上红外线被接受管PD接收，MLX75308处理PD端口的光信号转为电信号。图2为MLX75308的原理图。
图2：MLX75308原理图
相对于离散解决方案来说，基于MLX75308的智能雨量传感器，优势在于设计更简单易行，大大缩短了研发周期。由于MLX75308的通道帧率可高达600fps,允许软件过采样，从而实现多次采样平均或滤除环境光毛刺。因此， MLX75308具有很好的抗干扰能力。其支持两个通道灵敏度，工程师们可以根据灵敏度来实现辅助功能检测，比如说车载前大灯灯光检测等。此外，MLX75308的扩展性强。
本设计方案主要体现了Melexis的MLX75308的技术优势，能够完美实现智能雨滴检测功能，还可以推广到路灯、智能家居等产品市场上。此外，在智能雨刮设计方案中，我们推荐使用RENESAS的R5F10PAEKSP作为MCU，而LIN通信推荐具有高性价比的MLX80030。
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