分享好友 技术首页 技术分类 切换频道

雨水传感器在汽车中的应用

2020-07-18 00:35130

    现在,汽车中已经安装了越来越多的传感器以增加主动和被动安全性,一种具有极高的市场渗透性的传感器是

雨水传感器,以增加舒适性和安全性。如果汽车有雨水传感器,驾驶者就无需调节雨刮器设置来迅速停止刮片的运动或者得到更好的视角。当在湿路上驾驶时,驾驶者就无需动手来打开雨刮器,所以驾驶者就可以集中精力开车。如果安装了附加的“辅助车灯开关”,车灯就会在昏暗超时的条件下打开,不会由于车灯一直开着而浪费燃料。目前大多数车型都采用的是单电机驱动的雨刮器系统。这套系统的优点不言而喻,采用连杆机构驱动2个雨刮,成本比较低。但雨刮的噪声和雨雪天气刮刷不净的现象还是时有发生。

    一、雨水传感器工作原理
    大多数的雨水传感器使用的是光学系统,由光发射二极管(LED)、光接收二极管(LRD)、周围环境传感器、电控制单元(ECU)和几个镜头组成。

    由LED发出的光以全反射角度在挡风玻璃的外表面反射,其角度必须在420(玻璃-空气)和630(玻璃-水)之间。如果在挡风玻璃上游说,一些光会双倍射出,且这会引起从LRD出来的电流减少,电流以电子来评测,从LED发出的光反射到LRD的挡风玻璃区域被称之为传感器的“敏感区域”。仅仅当雨水滴到这个区域时,才可以被探测出来。为了由一个灵敏可靠的系统,挡风玻璃区域和灵敏区域之间必须要有一个较好的比例。

    二、汽车雨刮系统
    汽车挡风玻璃雨刮系统由雨传感器、雨刮器电动机、杆式开关、继电器和ECU组成。雨水传感器安装在挡风玻璃上,在扫除区域探测雨水时,雨刮器以一种能使驾驶者总有个很好的视角进行运动。有两种不同的系统。

    1、独立的雨水系统:在这种系统中,雨水传感器直接与雨刮器杆式开关、雨刮器电动机继电器和雨刮器电动机停止信号相连。

    2、网络雨水传感器:在这种系统中,雨水传感器连接到总线上,它通过网络接收所有信息并且发送所有命令。

    在驾驶者打开系统后,雨水传感器控制了所有的扫除行为,它将命令单个雨刮器以低速扫除或以高速扫除。因为每个驾驶者对雨刮系统如何反映由不同的期望,因此,灵敏度设置可以使系统满足驾驶者不同的需要。Bosch新推出的雨刮器电机可以不断变化速度进行连续扫除。

    三、信号评测

    1、 发射器
    发射器由模-数转换器(DAC)和电源组成。DAC的模拟电压控制决定了LED发射出的光的强度,一般情况下使用2~4个LED。发射器的电流调节非常重要,因为光转化的有效性是非常可变得且有一个温度梯度。一般地,在LED中,光以脉动方式发射以减少损耗和增加电流。使用宽范围的发射器电流的另一个原因是光通过挡风玻璃的发射没有很好的规范且有很大的公差范围。一般的挡风玻璃都有4~6mm厚且对垂直于表面的IR由特定的发射级别。不同的供应商的上下限时不同的。

    2、接收器
    接收器有几个LRD、电流-电压转换器、清除或低频偏移的过滤器、放大器和ADC组成,它一般还包括微控制器。LRD有微控制器是由微控制器来控制着开和关。如果存在干扰光时,LRD会被关闭。发射的宽范围是使用可变的电流-电压转换来确保接收器系统的余下部分具有良好条件的原因。在转换以后,幸好被过滤。所有的DC或低频干扰都会被去掉以获得纯粹的信号。干扰一般由周围环境的光引起,干扰的量有微控制器来测量以决定光路是令人满意,还是被阳光所饱和,且会给出一个信号精度指示。过滤后的信号被ADC放大、转换。

    3、微控制器
    微控制器控制整个系统且对信号进行测评。在测量执行之前,zui佳工作点被测评。同过测试来进行测评工作。在接收器中的转换比例zui不希望在具有zui大发射电流的ADC中有饱和信号。在发射电流被测评后,它在接收器里生成信号。它在定义了上下限之间。上限是由饱和效应决定而不是由ADC的精度决定。传感器在操作点开始工作。干扰和信号不断的被测量和测评。接收信号对时间的梯度和被规则系统用来测评正确的扫除策略,而且,周围的光被一个额外的传感器测量以探测白天或晚上的状况。在晚上,因为水珠对可见度由较大的影响,尤其是如果有其它车辆的明亮前灯照着的时候,所以,灵敏度会增加。

    四、扫除模式
    不同的扫除模式用于对所有雨水条件进行性能优化。

    1、直接模式
    在直接模式中,有一个以低雨刮速度的单一擦拭动作。当自动模式达开时和当系统探测到干燥的挡风玻璃时,这是一个zui基本的工作状态。从这种状态中,每次下雨事件都会直接触发单一擦拭运动。在擦拭过程中,系统以低速度决定停、接续擦拭或转换到高速擦拭。

    2、间歇模式
    这种模式是用于下雨的情况且以低速运行单一擦拭。每隔几秒钟,传感器就会探测雨滴,两次下雨之间的时间决定了两次单一擦拭之间的间歇。在每次间歇的终了时,时间会被重新计算,雨越多,间歇越短,反之亦然。在计算中,前次间歇会被考虑进来以达到一种和谐的状态。否则“神经性的行为”将会惹烦驾驶者。如果计算的间歇要比zui大间歇还要长,则系统会转到直接模式。在每一个擦拭循环中,传感器会检查决定是进行转换还是继续擦拭。

    3、连续擦拭
    在擦拭循环中,下雨的次数会被计算且雨滴的大小也会被评测,者用于得到雨强度的信息。根据这一强度,雨水传感器会产生低速、高速或具体的擦拭速度(如50r/min)。动态滞后,它在zui后的循环中依靠这一事件,会阻止系统从一种速度快速地转换成另一种速度。使用刮雨器电动机停止信号的时间基准确保在所有条件下对所有雨刮器电动机正确操作。如果电动机以低速进行擦拭,探测时间减少且低速和高速之间的临界值会自动提高

 

免责声明:矿库网文章内容来源于网络,为了传递信息,我们转载部分内容,尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的,并非商业用途。如有侵权,请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。

点赞 0
举报
收藏 0
评论 0
分享 0
压力传感器的工作原理
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。   我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应;当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个

0评论2021-03-06192

数显扭矩测试仪详细介绍
详细介绍 一、功能用途 BT数显扭矩测试仪是为检测各种据矩而设计研发的一种检测仪器。适用各种扭医的检测和校正零件扭转性破坏试验等。主要用于检测各种电动、风动扭力批、扭力起子、螺丝刀、扭力板手和各种涉及拧紧力的仪器和产品,广泛应用于电气制造、机械制造、汽车轻工和专业科研和检测行业。 二、主要特点 ◆ 独具的测试过程中第一峰值保持功能 ◆ 独具的旋钮开关动作力与回弹力测试 ◆ 液晶显示屏,兰色背光灯

0评论2021-03-06450

什么是智能变送器
     智能式变送器:是由传感器和微处理器(微机)相结构而成的。它充分利用了微处理器的运算和存储能力,可对传感器的数据进行处理,包括对测量信号的调理(如滤波、放大、A/D转换等)、数据显示、自动校正和自动补偿等。微处理器是智能式变送器的核心。它不但可以对测量数据进行计算、存储和数据处理,还可以通过反馈回路对传感器进行调节,以使采集数据达到最佳。由于微处理器

0评论2021-03-06481

地磅/汽车衡称重传感器的选择方法
地磅/汽车衡称重传感器的选择方法目前市场上地磅/汽车衡所用的称重传感器主要分以下三种类型:桥式 柱式 悬臂梁式从输出信号来说,分为模拟信号传感器 数字信号传感器模拟信号传感器,有灵敏度的区别如常规 2.0MV/V从安装方式来看,桥式

0评论2020-12-19120

当UR遇见Gocator传感器
UR(通用机器人)是中小型协作机器人手臂(称为协作机器人)的行业领制造商。他们易于使用且具有成本效益。UR3,UR5和UR10型号已在当今全球超过25,000个生产环境中部署-应用于工厂自动化,例如取放,质量检查以及包装和码垛。UR方案用于

0评论2020-07-22497

高斯计的测量范围
  高斯计是根据霍尔效应原理制成的高斯计(特斯拉计)。在测量磁场中,有着广泛的应用。由作为传感器的霍尔探头及仪表整机两部分组成。其中探头内霍尔元件的尺寸、性能与封装结构对磁场测量的准确度起着关键的作用。霍尔探头在磁场中因霍

0评论2020-07-2158

关于压力传感器在煤矿瓦斯突出应急处理中的应用
现代测量技术涉及到众多的非电量,如重量、加速度、力和力矩、压力等力学量或者其它一些等化学量。这些物理量进行直接测量时非常困难或者不方便,需用一种转换装置将其转化为易于测量、传输和处理的电量,这种装置就是传感器,其中压力传感

0评论2020-07-201018