課件19-車輛智能雨刮器系統(tǒng)

1、 課件19車輛智能雨刷器系統(tǒng) （修訂稿）目錄：一、概述二、發(fā)展歷程三、功能作用四、工作原理五、設(shè)置裝置六、市場現(xiàn)狀一、概述車輛智能雨刷器系統(tǒng)，各種類似名字：智能雨刷，智能雨刷控制器，自動(dòng)雨刷，自動(dòng)雨刮，雨量傳感器雨刷，雨水傳感器雨刮等，它們通過感應(yīng)汽車擋風(fēng)玻璃上的降雨情況自動(dòng)調(diào)整刮片刮雨速度，省去了手動(dòng)調(diào)整雨刷速度的麻煩，是一款全新的智能化產(chǎn)品。智能雨刷的傳感器、控制器，是現(xiàn)代高科技的智能光電產(chǎn)品。傳感器通過紅外線等對擋風(fēng)玻璃外側(cè)的降雨進(jìn)行探測，然后進(jìn)行智能識(shí)別，準(zhǔn)確判斷雨量大小，自動(dòng)開啟并調(diào)節(jié)汽車雨刮器的快慢。智能雨刷現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于各種高檔轎車之上，豪華大客車亦有選用。車輛智能雨刷器系統(tǒng)，

2、通過雨量傳感器感應(yīng)感知雨滴的大小和密集程度，自動(dòng)調(diào)節(jié)雨刷運(yùn)行速度，為駕駛者提供良好的視野，從而大大提高雨天駕駛的方便性和安全性。二、發(fā)展歷程早期的智能 HYPERLINK /s?wd=%E9%9B%A8%E5%88%AE%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 雨刮器是一種根據(jù)車輛運(yùn)行速度自動(dòng)調(diào)節(jié)的，車輛速度越快，刮雨器刮刷頻率越快。 發(fā)展中的另一種是跟據(jù) HYPERLINK /s?wd=%E9%9B%A8%E9%87%8F&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _bl

3、ank 雨量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)的，使用上這種比較好一些。目前根據(jù)汽車電子市場上專用集成電路的使用率和良好前景,專業(yè)設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于汽車智能雨刮器控制系統(tǒng)的專用集成電路控制芯片。控制芯片對車速信息和紅外傳感器等，采集的雨量信息進(jìn)行綜合處理,從而控制雨刮器工作在多種速度和間歇的不同狀態(tài)。其中,車速因子的引入有效增強(qiáng)了系統(tǒng)對雨刮器工作狀態(tài)控制的合理性及準(zhǔn)確性。芯片的采用,具有體積小、成本低、功耗低、使用可靠性高等特點(diǎn),是一款具有較高性價(jià)比的芯片,在交通運(yùn)輸、工程機(jī)械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。三、功能作用雨刷器大致可以分為兩大種類，一種是傳統(tǒng)的間歇式雨刷，這也是現(xiàn)在使用最多的一種，雨刷刮片的刮刷速度可以根據(jù)

4、雨量影響駕駛員視線的影響程度，分三至四級檔位進(jìn)行，通過駕駛者進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。盡管現(xiàn)在的汽車變得越來越容易駕駛，可靠，但是繁忙的交通，惡劣的氣候，危險(xiǎn)的道路條件等等因素疲勞仍然會(huì)干擾駕駛員，使其不能把注意力完全放在駕駛上。駕駛傳統(tǒng)雨刷的汽車，在雨中行進(jìn)的時(shí)候，還要分心去調(diào)整雨刷，無疑分散了駕車者的注意力，對于行車安全有一定的影響。另一種是近年來廣泛用于中高級車型上的智能雨刷器系統(tǒng)，智能雨刷可以根據(jù)雨量自動(dòng)調(diào)整速度；使用智能雨刷的車輛，無疑更安全更舒適。上海某汽車電子公司最新開發(fā)的智能雨刷控制器，就是這樣一款高科技智能雨刷產(chǎn)品。它是根據(jù)光學(xué)原理，集中各個(gè)行業(yè)的高級人才，整合電子、光學(xué)與單片機(jī)等技術(shù)，

5、經(jīng)過長時(shí)間的研究與試驗(yàn)，開發(fā)出的具有國際先進(jìn)水平的產(chǎn)品。智能雨刷系統(tǒng)是一種高科技的智能光電應(yīng)用產(chǎn)品。它通過紅外線對擋風(fēng)玻璃外側(cè)的降雨進(jìn)行探測，然后進(jìn)行智能識(shí)別，準(zhǔn)確判斷雨量大小，自動(dòng)開啟并調(diào)節(jié)汽車雨刷的快慢。車輛智能雨刷器系統(tǒng)，技術(shù)先進(jìn)，智能化高，安裝簡便，使用簡單，是各種車輛的良好伙伴。有了它，您不需要再為雨天駕車而煩惱；有了它，您的駕車更加舒適方便；有了它，您的安全有了更好的保障！產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)與傳統(tǒng)雨刷器相比，車輛智能雨刷器系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：1. 安全：傳統(tǒng)雨刷器需要人工控制，這樣就增加了開車時(shí)候的危險(xiǎn)。雨中行車，降雨時(shí)大時(shí)小，車輛駕駛者一邊要注意路況，還要根據(jù)雨量大小分心調(diào)整雨刮速度。而分心

6、很容易引起交通事故。使用智能雨刷，則可以免去調(diào)整雨刷狀態(tài)的工作，專心于路況。使用智能雨刷，可以隨時(shí)保持駕駛員良好的前方視野，真正實(shí)現(xiàn)了一勞永逸，使駕駛員更能全身心的投入駕駛，大大提高了駕車者的安全系數(shù)。2. 舒適：車輛智能雨刷器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了雨刷系統(tǒng)的智能化，使得駕駛員在駕駛過程中從容的面對復(fù)雜的交通，惡劣的天氣，危險(xiǎn)的道路等等，減少了很多負(fù)擔(dān)，省心省事，增加一份舒適的感覺。使用智能雨刮，可以讓你忘記雨刷，專心于行車，享受駕車的樂趣。3. 安裝簡單：有些智能雨刷雖然能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能，但是安裝麻煩，還需要對汽車電路進(jìn)行調(diào)整，讓某些有意使用的車主望而卻步。而目前的新產(chǎn)品只要幾個(gè)簡單步驟，就可以成功安

7、裝使用，人人可學(xué)，大大降低使用門檻。4. 真正智能化：某些智能雨刷控制器，實(shí)際上并不是真正的智能化，它們只不過是跟車速掛鉤，車快雨刷快，車慢雨刷慢，車停雨刷停。這種雨刷控制器實(shí)際上并沒有實(shí)現(xiàn)智能化，只不過是一種過渡產(chǎn)品，并不能反映下雨的真實(shí)情況，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速功能。目前的新產(chǎn)品是完全的智能化產(chǎn)品，能夠真正實(shí)現(xiàn)按照雨量大小控制雨刷的速度。5. 系列豐富。眾所周知，同一款產(chǎn)品使用在不同的車型上不一定能完全匹配。針對不同系列車型進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，開發(fā)出適應(yīng)不同車型使用的智能雨刷，滿足多方用戶的需求。6. 加速超車預(yù)提速功能：當(dāng)車輛雨中加速行駛時(shí)，智能雨刷會(huì)自動(dòng)預(yù)先提高雨刮器速度，以應(yīng)對突然加速帶來的雨

8、水影響。四、工作原理 雨量傳感器：目前應(yīng)用較廣的兩種主流傳感器分別是光學(xué)式傳感器和電容式傳感器。光學(xué)式傳感器是根據(jù)光的折射原理工作的。在光學(xué)式傳感器中有一個(gè)發(fā)光二極管，它發(fā)出一束錐形光線，這束光穿過前擋風(fēng)玻璃。當(dāng)擋風(fēng)玻璃上沒有雨水、處于干燥狀態(tài)的時(shí)候，幾乎所有的光都會(huì)反射到一個(gè)光學(xué)傳感器上，當(dāng)下雨的時(shí)候，擋風(fēng)玻璃上會(huì)存有雨水，一部分光線就會(huì)偏離，這就造成了傳感器接收到光的總量的變化，從而檢測到了雨水的存在。光學(xué)式傳感器能夠接收反射光的面積越大，得到的信息就越詳盡。光學(xué)式傳感器十分精確，甚至有可能準(zhǔn)確地判斷出落在被感應(yīng)區(qū)域上的雨點(diǎn)數(shù)目。另一種是電容式傳感器，它主要是利用水和玻璃的介電常數(shù)的巨大差

9、異設(shè)計(jì)的，其中水的介電常數(shù)為80，玻璃的介電常數(shù)為2。通常的做法是，把兩條呈平行狀態(tài)的指狀金屬極板放入擋風(fēng)玻璃的內(nèi)、外層之間，一組指狀金屬極板相交錯(cuò)，但是并不觸及其他的指狀金屬極板。當(dāng)擋風(fēng)玻璃處于干燥狀態(tài)的時(shí)候，擋風(fēng)玻璃外表面和每組指狀金屬極板之間就形成了電介質(zhì)。當(dāng)擋風(fēng)玻璃變濕的時(shí)候，根據(jù)與擋風(fēng)玻璃接觸的水量的不同，擋風(fēng)玻璃的介電常數(shù)發(fā)生不同的變化。如果把傳感器安裝在擋風(fēng)玻璃的表面上或者緊貼在擋風(fēng)玻璃的下表面，這對傳感器的工作是有利的，因?yàn)檫@樣的安裝能使傳感器發(fā)揮其最佳靈敏度。不利的是，把電容式傳感器安裝在擋風(fēng)玻璃的外表面上會(huì)產(chǎn)生與阻力傳感器同樣的問題，其金屬鍍層在雨刷的長期工作下會(huì)很快被從擋

10、風(fēng)玻璃上刮掉。 車輛智能雨刷器系統(tǒng)：控制器（模塊芯片）對車速信息和雨量傳感器等信息的采集，根據(jù)各路信息進(jìn)行綜合分析處理, 從而控制雨刮器工作在不同速度或間歇的不同狀態(tài)；其中車速信息的引入，有效增強(qiáng)了系統(tǒng)對雨刮器工作狀態(tài)控制的合理性及準(zhǔn)確性。五、設(shè)置裝置駕駛車輛的朋友想必都有這樣的一個(gè)看法，雨刷器真是一個(gè)好裝置，幫我們?nèi)コ龘躏L(fēng)玻璃上的雨水、灰塵，來提供良好的視野，從而保證相對清晰的視野，保障我們的駕車安全。 現(xiàn)在市場上主要有四類雨量傳感器：1）壓電振子雨量傳感器；2）熱點(diǎn)偶式雨量傳感器；3）利用光強(qiáng)變化的雨量傳感器原理；4）電容式雨量傳感器原理。他們都各有優(yōu)缺點(diǎn)；最近研發(fā)出一種新型的電容式雨量傳

11、感器AD7746，雨量變化引起電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而引起電容變化，這樣就建立起雨量變化與電容變化之間的對應(yīng)關(guān)系，通過測量電容的變化，就可以知道雨量的大小。將信息傳輸給控制器（MUC），然后控制雨刮器的動(dòng)作。現(xiàn)在安裝使用的雨量檢測雨刮器系統(tǒng)中，雨量傳感器的作用最重要，其優(yōu)點(diǎn)為雨量強(qiáng)度與壓電形變相對應(yīng)，容易建立雨量與傳感器輸出電壓間的關(guān)系，測量容易；熱電偶傳感器種類多，測量范圍廣，技術(shù)成熟?；贏DI AD7746雨量傳感控制系統(tǒng)，有一個(gè)雙線式 IC 兼容串行接口，可將測量到的容值變化量傳輸給 MCU，MCU 通過接收到的不同數(shù)據(jù)變化量控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)雨刮器，從而成功實(shí)現(xiàn)智能雨刮系統(tǒng)的功能。例如

12、：寶馬（BMW）的 HYPERLINK /s?wd=%E9%9B%A8%E6%BB%B4&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 雨滴 HYPERLINK /s?wd=%E6%84%9F%E5%BA%94%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 感應(yīng)器是在風(fēng)擋玻璃的中央上方，和 HYPERLINK /s?wd=%E5%90%8E%E8%A7%86%E9%95%9C&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _bla

13、nk 后視鏡架集成在一起(圖片中我用箭頭分別作出了指示；左邊的就是 HYPERLINK /s?wd=%E9%9B%A8%E6%BB%B4&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 雨滴 HYPERLINK /s?wd=%E6%84%9F%E5%BA%94%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 感應(yīng)器；右下角是方向盤右側(cè)撥桿頭上標(biāo)有“A”字 HYPERLINK /s?wd=%E9%9B%A8%E5%88%B7&hl_tag=textlink&tn=SE_hld

14、p01350_v6v6zkg6 t _blank 雨刷圖形按鈕)選擇自動(dòng) HYPERLINK /s?wd=%E9%9B%A8%E5%88%B7&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 雨刷開啟，只要將方向盤右側(cè)撥桿頭上標(biāo)有“A”字 HYPERLINK /s?wd=%E9%9B%A8%E5%88%B7&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank 雨刷圖形按鈕按下，則 HYPERLINK /s?wd=%E9%9B%A8%E6%BB%B4&hl_tag=textlink&tn=SE_h

15、ldp01350_v6v6zkg6 t _blank 雨滴感應(yīng)系統(tǒng)開啟，雨刷的間歇間隔、刷窗速度會(huì)隨雨大小自動(dòng)調(diào)整、切換。六、市場現(xiàn)狀目前國內(nèi)已有少量高檔汽車應(yīng)用配備了車輛智能雨刷器系統(tǒng)，豪華大客車亦有選用。國內(nèi)已知擁有 HYPERLINK /lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=7663959&ss_c=ssc.citiao.link t _blank 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能雨刷控制器，有上海XX HYPERLINK /lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=2854193 t _blank 汽車電子有限公司等在生產(chǎn)。閱讀附件雨刷器多種多樣的結(jié)構(gòu)

16、形式：噴氣式雨刮裝置 一種噴氣式雨刮裝置，在支架(1)內(nèi)安裝長條形噴氣嘴(2)，該噴氣嘴(2)與支架(1)同向布置，在噴氣嘴(2)上沿其長度方向設(shè)有氣流通道(3)，該氣流通道(3)的直徑從后往前逐漸縮小，且氣流通道(3)的后端與進(jìn)氣管(4)相通，氣流通道(3)的前端口位于所述支架(1)前端的端部。本實(shí)用新型采用高壓氣體能夠?qū)躏L(fēng)玻璃表面的雨水、飛濺的泥漿以及其它污物清理掉，從而避免了玻璃表面被刮花；同時(shí)，雨刮電機(jī)工作時(shí)的負(fù)荷較小，雨刮電機(jī)不易損壞，使用壽命可以相應(yīng)延長。本實(shí)用新型可以適用于任意車型，乃至火車、輪船、飛機(jī)等其它需要雨刮工作的地方。一種雨刮控制器 本實(shí)用新型涉及一種雨刮控制器，由微

17、機(jī)芯片、二個(gè)繼電器、三極管和電源組成；其中微機(jī)芯片的1端和11端、2、4、5、14端分別與電源、快刮、慢刮、清洗刮、間歇刮連接，其13端與電機(jī)的歸位信號端連接，其9端與三極管基極連接，三極管發(fā)射極與第一繼電器連接，第二繼電器的兩個(gè)觸點(diǎn)分別與電樞繞組的快轉(zhuǎn)、慢轉(zhuǎn)端連接。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是將各種編制好的雨刮動(dòng)作的操作程序存儲(chǔ)在微機(jī)芯片中，運(yùn)行時(shí)微機(jī)芯片接受各種動(dòng)作的信號，經(jīng)過判定輸出相應(yīng)的控制信號給繼電器，繼電器通過觸點(diǎn)的閉合轉(zhuǎn)換電路的連接方式，并將相應(yīng)的電流輸給電樞繞組，電機(jī)再驅(qū)動(dòng)雨刮作出各種相應(yīng)的動(dòng)作。因此，具有結(jié)構(gòu)輕巧、維護(hù)方便、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)置傳桿式刮水電機(jī) 本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)置傳

18、桿式刮水電機(jī)，包括減速器殼組件(5)、刷握架組件(3)、轉(zhuǎn)子組件(2)、定子組件(1)、主動(dòng)齒輪(19)、齒輪蓋板(14)，所述的主動(dòng)齒輪(19)通過連桿(18)與搖桿(16)相連，搖桿(16)又與雨刮軸(15)連接；所述的主動(dòng)齒輪(19)、連桿(18)、搖桿(16)、雨刮軸(15)裝在齒輪蓋板(14)及減速器殼組件(5)的內(nèi)部，且雨刮軸(15)伸出至減速器殼組件(5)的外部。本實(shí)用新型將雨刮器的雨刮軸及與主動(dòng)齒輪連接用連桿、搖桿均裝在電機(jī)的內(nèi)部，且省去了原有的曲柄，其占用空間小，安裝使用方便，結(jié)構(gòu)簡單，降低了生產(chǎn)成本，應(yīng)用于汽車雨刮器總成。一種雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙雨刷刮水器 本發(fā)明公開了一種雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙雨刷刮水器，它是由兩個(gè)刮水器電機(jī)總成、一個(gè)洗滌器總成、一個(gè)具有CAN總線接口的電控模塊以及兩個(gè)雨刷構(gòu)成，其中電控模塊包括微控制器電路、總線接口電路、穩(wěn)壓電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、驅(qū)動(dòng)電路，在總線接口電路和驅(qū)動(dòng)電路中均采用有光耦隔離措施，驅(qū)動(dòng)電路主要包括有互鎖的P溝道增強(qiáng)型兩個(gè)MOS管。由于采用了雙電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，每個(gè)電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)雨刷轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可取消單電機(jī)驅(qū)動(dòng)形式兩雨刷間必需的連桿結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)緊湊，便于布置，電機(jī)的功率和體積變小了；而微控制器的調(diào)整控制，實(shí)現(xiàn)了智能化功能并可進(jìn)行間歇工作模式的設(shè)定；同時(shí)可以非常方便地裝備到CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)的