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ECUzucheng。yushuichuanganqianzhuangzaidangfengbolishang,zaisaochuquyutanceyushuishi,yuguaqiyiyizhongnengshijiashizhezongyougehenhaodeshijiaojinxingyundong。youliangzhongbutongdexitong。
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LED中zhong,光guang以yi脈mai動dong方fang式shi發fa射she以yi減jian少shao損sun耗hao和he增zeng加jia電dian流liu。使shi用yong寬kuan範fan圍wei的de發fa射she器qi電dian流liu的de另ling一yi個ge原yuan因yin是shi光guang通tong過guo擋dang風feng玻bo璃li的de發fa射she沒mei有you很hen好hao的de規gui範fan且qie有you很hen大da的de公gong差cha範fan圍wei。一yi般ban的de擋dang風feng玻bo璃li都dou有you4~6mm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(de)ADC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
zaizhijiemoshizhong,youyigeyidiyuguasududedanyicashidongzuo。dangzidongmoshidakaishihedangxitongtancedaoganzaodedangfengbolishi,zheshiyigezuijibendegongzuozhuangtai。congzhezhongzhuangtaizhong,meicixiayushijiandouhuizhijiechufadanyicashiyundong。zaicashiguochengzhong,xitongyidisudujuedingting、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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