汽車的‘雨衣’—雨水傳感器
發布時間:2012-11-27 責任編輯:sherryyu
【導讀】隨著生活節奏的加快,人們的性子越來越急,這樣就造成了很多雨天事故的發生。而若是在汽車上裝上雨水傳感器,駕jia駛shi者zhe就jiu無wu需xu調tiao節jie雨yu刮gua器qi設she置zhi來lai迅xun速su停ting止zhi刮gua片pian的de運yun動dong或huo者zhe得de到dao更geng好hao的de視shi角jiao。當dang在zai濕shi路lu上shang駕jia駛shi時shi,駕jia駛shi者zhe就jiu無wu需xu動dong手shou來lai打da開kai雨yu刮gua器qi,所suo以yi駕jia駛shi者zhe就jiu可ke以yi集ji中zhong精jing力li開kai車che。這zhe樣yang就jiu可ke以yi有you效xiao的de減jian少shao事shi故gu的de發fa生sheng!
一、雨水傳感器工作原理:
大多數的雨水傳感器使用的是光學係統,由光發射二極管(LED)、光接收二極管(LRD)、周圍環境傳感器、電控製單元(ECU)和幾個鏡頭組成。
由LED發出的光以全反射角度在擋風玻璃的外表麵反射,其角度必須在420(玻璃-空氣)和630(玻璃-水)之間。如果在擋風玻璃上遊說,一些光會雙倍射出,且這會引起從LRD出來的電流減少,電流以電子來評測,從LED發出的光反射到LRD的擋風玻璃區域被稱之為傳感器的“敏感區域”。僅jin僅jin當dang雨yu水shui滴di到dao這zhe個ge區qu域yu時shi,才cai可ke以yi被bei探tan測ce出chu來lai。為wei了le有you一yi個ge靈ling敏min可ke靠kao的de係xi統tong,擋dang風feng玻bo璃li區qu域yu和he靈ling敏min區qu域yu之zhi間jian必bi須xu要yao有you一yi個ge較jiao好hao的de比bi例li。
二、汽車雨刮係統
汽車擋風玻璃雨刮係統由雨傳感器、雨刮器電動機、杆式開關、繼電器和ECU組zu成cheng。雨yu水shui傳chuan感gan器qi安an裝zhuang在zai擋dang風feng玻bo璃li上shang,在zai掃sao除chu區qu域yu探tan測ce雨yu水shui時shi,雨yu刮gua器qi以yi一yi種zhong能neng使shi駕jia駛shi者zhe總zong有you個ge很hen好hao的de視shi角jiao進jin行xing運yun動dong。有you兩liang種zhong不bu同tong的de係xi統tong。
1、獨立的雨水係統:在這種係統中,雨水傳感器直接與雨刮器杆式開關、雨刮器電動機繼電器和雨刮器電動機停止信號相連。
2、網絡雨水傳感器:在這種係統中,雨水傳感器連接到總線上,它通過網絡接收所有信息並且發送所有命令。
zaijiashizhedakaixitonghou,yushuichuanganqikongzhilesuoyoudesaochuxingwei,tajiangminglingdangeyuguaqiyidisusaochuhuoyigaosusaochu。yinweimeigejiashizheduiyuguaxitongruhefanyingyoubutongdeqiwang,yinci,lingmindushezhikeyishixitongmanzujiashizhebutongdexuyao。Bosch新推出的雨刮器電機可以不斷變化速度進行連續掃除。
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三、信號評測
1、 發射器
發射器由模-數轉換器(DAC)和電源組成。DAC的模擬電壓控製決定了LED發射出的光的強度,一般情況下使用2~4個LED。發射器的電流調節非常重要,因為光轉化的有效性是非常可變得且有一個溫度梯度。一般地,在LEDzhong,guangyimaidongfangshifasheyijianshaosunhaohezengjiadianliu。shiyongkuanfanweidefasheqidianliudelingyigeyuanyinshiguangtongguodangfengbolidefashemeiyouhenhaodeguifanqieyouhendadegongchafanwei。yibandedangfengbolidouyou4~6mm厚且對垂直於表麵的IR由特定的發射級別。不同的供應商的上下限時不同的。
2、接收器
接收器有幾個LRD、電流-電壓轉換器、清除或低頻偏移的過濾器、放大器和ADC組成,它一般還包括微控製器。LRD有微控製器是由微控製器來控製著開和關。如果存在幹擾光時,LRD會被關閉。發射的寬範圍是使用可變的電流-電壓轉換來確保接收器係統的餘下部分具有良好條件的原因。在轉換以後,幸好被過濾。所有的DC或(huo)低(di)頻(pin)幹(gan)擾(rao)都(dou)會(hui)被(bei)去(qu)掉(diao)以(yi)獲(huo)得(de)純(chun)粹(cui)的(de)信(xin)號(hao)。幹(gan)擾(rao)一(yi)般(ban)由(you)周(zhou)圍(wei)環(huan)境(jing)的(de)光(guang)引(yin)起(qi),幹(gan)擾(rao)的(de)量(liang)有(you)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)來(lai)測(ce)量(liang)以(yi)決(jue)定(ding)光(guang)路(lu)是(shi)令(ling)人(ren)滿(man)意(yi),還(hai)是(shi)被(bei)陽(yang)光(guang)所(suo)飽(bao)和(he),且(qie)會(hui)給(gei)出(chu)一(yi)個(ge)信(xin)號(hao)精(jing)度(du)指(zhi)示(shi)。過(guo)濾(lv)後(hou)的(de)信(xin)號(hao)被(bei)ADC放大、轉換。
3、微控製器
微wei控kong製zhi器qi控kong製zhi整zheng個ge係xi統tong且qie對dui信xin號hao進jin行xing測ce評ping。在zai測ce量liang執zhi行xing之zhi前qian,最zui佳jia工gong作zuo點dian被bei測ce評ping。同tong過guo測ce試shi來lai進jin行xing測ce評ping工gong作zuo。在zai接jie收shou器qi中zhong的de轉zhuan換huan比bi例li最zui不bu希xi望wang在zai具ju有you最zui大da發fa射she電dian流liu的deADC中有飽和信號。在發射電流被測評後,它在接收器裏生成信號。它在定義了上下限之間。上限是由飽和效應決定而不是由ADC的(de)精(jing)度(du)決(jue)定(ding)。傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)操(cao)作(zuo)點(dian)開(kai)始(shi)工(gong)作(zuo)。幹(gan)擾(rao)和(he)信(xin)號(hao)不(bu)斷(duan)的(de)被(bei)測(ce)量(liang)和(he)測(ce)評(ping)。接(jie)收(shou)信(xin)號(hao)對(dui)時(shi)間(jian)的(de)梯(ti)度(du)和(he)被(bei)規(gui)則(ze)係(xi)統(tong)用(yong)來(lai)測(ce)評(ping)正(zheng)確(que)的(de)掃(sao)除(chu)策(ce)略(lve),而(er)且(qie),周(zhou)圍(wei)的(de)光(guang)被(bei)一(yi)個(ge)額(e)外(wai)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)量(liang)以(yi)探(tan)測(ce)白(bai)天(tian)或(huo)晚(wan)上(shang)的(de)狀(zhuang)況(kuang)。在(zai)晚(wan)上(shang),因(yin)為(wei)水(shui)珠(zhu)對(dui)可(ke)見(jian)度(du)由(you)較(jiao)大(da)的(de)影(ying)響(xiang),尤(you)其(qi)是(shi)如(ru)果(guo)有(you)其(qi)它(ta)車(che)輛(liang)的(de)明(ming)亮(liang)前(qian)燈(deng)照(zhao)著(zhe)的(de)時(shi)候(hou),所(suo)以(yi),靈(ling)敏(min)度(du)會(hui)增(zeng)加(jia)。
四、掃除模式
不同的掃除模式用於對所有雨水條件進行性能優化,對雨密度刮雨速度模式如圖所示有以下幾種模式。
1、 直接模式
在(zai)直(zhi)接(jie)模(mo)式(shi)中(zhong),有(you)一(yi)個(ge)以(yi)低(di)雨(yu)刮(gua)速(su)度(du)的(de)單(dan)一(yi)擦(ca)拭(shi)動(dong)作(zuo)。當(dang)自(zi)動(dong)模(mo)式(shi)達(da)開(kai)時(shi)和(he)當(dang)係(xi)統(tong)探(tan)測(ce)到(dao)幹(gan)燥(zao)的(de)擋(dang)風(feng)玻(bo)璃(li)時(shi),這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)。從(cong)這(zhe)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)中(zhong),每(mei)次(ci)下(xia)雨(yu)事(shi)件(jian)都(dou)會(hui)直(zhi)接(jie)觸(chu)發(fa)單(dan)一(yi)擦(ca)拭(shi)運(yun)動(dong)。在(zai)擦(ca)拭(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong),係(xi)統(tong)以(yi)低(di)速(su)度(du)決(jue)定(ding)停(ting)、接續擦拭或轉換到高速擦拭。
2、 間歇模式
這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)是(shi)用(yong)於(yu)下(xia)雨(yu)的(de)情(qing)況(kuang)且(qie)以(yi)低(di)速(su)運(yun)行(xing)單(dan)一(yi)擦(ca)拭(shi)。每(mei)隔(ge)幾(ji)秒(miao)鍾(zhong),傳(chuan)感(gan)器(qi)就(jiu)會(hui)探(tan)測(ce)雨(yu)滴(di),兩(liang)次(ci)下(xia)雨(yu)之(zhi)間(jian)的(de)時(shi)間(jian)決(jue)定(ding)了(le)兩(liang)次(ci)單(dan)一(yi)擦(ca)拭(shi)之(zhi)間(jian)的(de)間(jian)歇(xie)。在(zai)每(mei)次(ci)間(jian)歇(xie)的(de)終(zhong)了(le)時(shi),時(shi)間(jian)會(hui)被(bei)重(zhong)新(xin)計(ji)算(suan),雨(yu)越(yue)多(duo),間(jian)歇(xie)越(yue)短(duan),反(fan)之(zhi)亦(yi)然(ran)。在(zai)計(ji)算(suan)中(zhong),前(qian)次(ci)間(jian)歇(xie)會(hui)被(bei)考(kao)慮(lv)進(jin)來(lai)以(yi)達(da)到(dao)一(yi)種(zhong)和(he)諧(xie)的(de)狀(zhuang)態(tai)。否(fou)則(ze)“神經性的行為”將(jiang)會(hui)惹(re)煩(fan)駕(jia)駛(shi)者(zhe)。如(ru)果(guo)計(ji)算(suan)的(de)間(jian)歇(xie)要(yao)比(bi)最(zui)大(da)間(jian)歇(xie)還(hai)要(yao)長(chang),則(ze)係(xi)統(tong)會(hui)轉(zhuan)到(dao)直(zhi)接(jie)模(mo)式(shi)。在(zai)每(mei)一(yi)個(ge)擦(ca)拭(shi)循(xun)環(huan)中(zhong),傳(chuan)感(gan)器(qi)會(hui)檢(jian)查(zha)決(jue)定(ding)是(shi)進(jin)行(xing)轉(zhuan)換(huan)還(hai)是(shi)繼(ji)續(xu)擦(ca)拭(shi)。
3、連續擦拭
在擦拭循環中,下雨的次數會被計算且雨滴的大小也會被評測,者用於得到雨強度的信息。根據這一強度,雨水傳感器會產生低速、高速或具體的擦拭速度(如50r/min)。動dong態tai滯zhi後hou,它ta在zai最zui後hou的de循xun環huan中zhong依yi靠kao這zhe一yi事shi件jian,會hui阻zu止zhi係xi統tong從cong一yi種zhong速su度du快kuai速su地di轉zhuan換huan成cheng另ling一yi種zhong速su度du。使shi用yong刮gua雨yu器qi電dian動dong機ji停ting止zhi信xin號hao的de時shi間jian基ji準zhun確que保bao在zai所suo有you條tiao件jian下xia對dui所suo有you雨yu刮gua器qi電dian動dong機ji正zheng確que操cao作zuo。如ru果guo電dian動dong機ji以yi低di速su進jin行xing擦ca拭shi,探tan測ce時shi間jian減jian少shao且qie低di速su和he高gao速su之zhi間jian的de臨lin界jie值zhi會hui自zi動dong提ti高gao。雨yu水shui傳chuan感gan器qi模mo式shi總zong是shi在zai停ting止zhi前qian將jiang速su度du從cong高gao速su減jian道dao低di速su以yi防fang止zhi雨yu刮gua器qi產chan生sheng機ji械xie應ying力li。
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