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，自動雨刷，自動雨刮，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調(diào)整刮片刮雨速度，省去了手動調(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)的降雨進行探測，然后進行智能識別，準(zhǔn)確判斷雨量大小，自動開啟并調(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，自動調(diào)節(jié)雨刷運行速度，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)車輛運行速度自動調(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,是一款具有較高性價比的芯片,在交通運輸、工程機械等領(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，分三至四級檔位進行，通過駕駛者進行手動調(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，危險的道路條件等等因素疲勞仍然會干擾駕駛員，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，在雨中行進的時候，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，集中各個行業(yè)的高級人才，整合電子、光學(xué)與單片機等技術(shù)，

5、經(jīng)過長時間的研究與試驗，開發(fā)出的具有國際先進水平的產(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)的降雨進行探測，然后進行智能識別，準(zhǔn)確判斷雨量大小，自動開啟并調(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，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：1. 安全：傳統(tǒng)雨刷器需要人工控制，這樣就增加了開車時候的危險。雨中行車，降雨時大時小，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，可以隨時保持駕駛員良好的前方視野，真正實現(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，危險的道路等等，減少了很多負擔(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現(xiàn)自動控制功能，但是安裝麻煩，還需要對汽車電路進行調(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。這種雨刷控制器實際上并沒有實現(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情況，無法實現(xiàn)自動調(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行專門設(shè)計，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，智能雨刷會自動預(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)的時候，幾乎所有的光都會反射到一個光學(xué)傳感器上，當(dāng)下雨的時候，擋風(fēng)玻璃上會存有雨水，一部分光線就會偏離，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，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，因為這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看法，雨刷器真是一個好裝置，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）熱點偶式雨量傳感器；3）利用光強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；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作?，F(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)點為雨量強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。基于ADI AD7746雨量傳感控制系統(tǒng)，有一個雙線式 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)變化量控制電機驅(qū)動雨刮器，從而成功實現(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 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、刷窗速度會隨雨大小自動調(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，雨刮電機工作時的負荷較小，雨刮電機不易損壞，使用壽命可以相應(yīng)延長。本實用新型可以適用于任意車型，乃至火車、輪船、飛機等其它需要雨刮工作的地方。一種雨刮控制器 本實用新型涉及一種雨刮控制器，由微

17、機芯片、二個繼電器、三極管和電源組成；其中微機芯片的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，第二繼電器的兩個觸點分別與電樞繞組的快轉(zhuǎn)、慢轉(zhuǎn)端連接。本實用新型的特點是將各種編制好的雨刮動作的操作程序存儲在微機芯片中，運行時微機芯片接受各種動作的信號，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，電機再驅(qū)動雨刮作出各種相應(yīng)的動作。因此，具有結(jié)構(gòu)輕巧、維護方便、運行可靠的優(yōu)點。內(nèi)置傳桿式刮水電機 本實用新型公開了一種內(nèi)置傳

18、桿式刮水電機，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)、主動齒輪(19)、齒輪蓋板(14)，所述的主動齒輪(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。本實用新型將雨刮器的雨刮軸及與主動齒輪連接用連桿、搖桿均裝在電機的內(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。一種雙電機驅(qū)動的雙雨刷刮水器 本發(fā)明公開了一種雙電機驅(qū)動的雙雨刷刮水器，它是由兩個刮水器電機總成、一個洗滌器總成、一個具有CAN總線接口的電控模塊以及兩個雨刷構(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)動電路，在總線接口電路和驅(qū)動電路中均采用有光耦隔離措施，驅(qū)動電路主要包括有互鎖的P溝道增強型兩個MOS管。由于采用了雙電機獨立驅(qū)動，每個電機帶動一個雨刷轉(zhuǎn)動，這樣就可取消單電機驅(qū)動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，電機的功率和體積變小了；而微控制器的調(diào)整控制，實現(xiàn)了智能化功能并可進行間歇工作模式的設(shè)定；同時可以非常方便地裝備到CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)的