CN101750965B - 汽车雨刮器雨量自适应传感方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车雨刮器雨量自适应传感方法。现有的技术自适应能力差、控制精度低。本发明方法先对对雨量传感模块中的控制器初始化，初始化后从非易失性存储器中读取雨量强度量化阈值；其次雨量传感模块从雨刮电机控制模块中读取雨量强度量化等级；然后雨量传感模块通过红外发射器感应并计算得到当前的雨量强度量化等级，最后将当前的雨量强度量化等级发送至雨刮电机控制模块，由雨刮电机控制模块做出相应的雨刮控制并更新当前的雨量强度量化等级。本发明方法雨量强度级别可调，灵活性好；自适应能力强，能克服温度、自然光强度和冰冻对雨量探测算法的影响。
Description
技术领域
本发明属于汽车电子技术领域，特别是涉及一种汽车雨刮器雨量自适应传感的方法。
背景技术
雨刮器是汽车车身系统的重要组成之一，关系到汽车雨天行车安全性，用于消除挡风玻璃、后窗玻璃及大灯玻璃上的雨雪、灰尘和泥水等，以保证玻璃透明清晰。传统的雨刮器由简单的开关式控制部件和机械机构组成。系统通过带蜗轮蜗杆减速器的雨刮电机推动四杆机构，同时带动两侧的刮臂刮片摆动实现风窗玻璃清洁。驾驶者手动操作雨刮器组合开关接通电源切换电机工作电枢来实现雨刮器开启及其工作模式(快慢挡)的选择。系统完全由驾驶者来控制，使用时需要由驾驶者依照雨势以及视线状况自己做调整，容易分散驾驶者的注意力，增加驾驶压力，存在较大的安全隐患。据统计，全世界雨天行车7％的交通事故是由驾驶员手动操作雨刮器引起的。
智能雨刮器包括雨刮电机控制模块、雨量传感模块和执行器。雨天行车时无需手动控制雨刮器，驾驶者也无需调节雨刮器设置来调整刮片的运动或得到更好的视角，可以使驾驶员免除手动操作雨刮器的麻烦。当在湿路面上驾驶时，若有水溅到了风窗玻璃上，无需动手打开雨刮器，驾驶者可以集中精力开车，提高了雨天行车的舒适性与安全性。
雨量传感模块是智能雨刮器的核心模块，该模块可以采集外界自然光强度、降雨量和环境温度，并把这些信息传送给雨刮电机控制器，雨刮电机控制器根据这些信息调整雨刷工作时间和摆动速度。
雨量传感模块设计过程中需要克服以下问题：1、克服光电器件老化对雨量探测算法的影响；2、环境变化(温度、自然光强度、冰冻)对雨量探测算法的影响；3、意外断电等情况下系统稳定性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种汽车雨刮器雨量自适应传感方法。
本发明方法的具体步骤是：
步骤(1)对雨量传感模块中的控制器初始化，初始化对象包括控制器中的单片机时钟频率、输入输出、内部变量、寄存器、非易失性存储器和中断；
步骤(2)雨量传感模块中的控制器从非易失性存储器中读取雨量强度量化阈值，定义雨量强度最小量化阈值为HMin，雨量强度最大量化阈值为HMax；
步骤(3)雨量传感模块通过LIN总线，从雨刮电机控制模块中读取雨量强度量化等级个数N，其中2≤N≤30。
步骤(4)关闭雨量传感模块中的红外发射器，开启雨量传感模块中的红外光强接收器，前30毫秒雨量传感模块中的控制器通过中断累加得到红外光强接收器输出的脉冲个数n1，n1表示自然光中红外线强度的量化值；后30毫秒，开启雨量传感模块中的红外发射器和红外光强接收器，雨量传感模块中的控制器通过中断累加得到红外光强接收器输出的脉冲个数n2，n2表示红外发射器被汽车前窗玻璃散射折射后的红外线强度和自然光中红外线强度之和的量化值。前30毫秒和后30毫秒记为一个周期T，计算当前周期T的雨量强度量化值p，其中p＝n2-n1。
步骤(5)以步骤(4)所述的方法得到连续的六个雨量强度量化值，分别记为pm-5、pm-4、pm-3、pm-2、pm-1和pm，其中m为执行步骤(4)的总次数。对pm-5、pm-4、pm-3、pm-2、pm-1和pm进行带通滤波，滤波后计算均值，得到雨量强度量化值hm-5；当前雨量强度量化等级记为nm-5，计算临时结果t，
如果t＜1，则nm-5＝1；如果t＞N，则nX＝N；如果1≤t≤N，则nm-5＝t。通过LIN总线将当前雨量强度量化等级nm-5发送至雨刮电机控制模块，雨刮电机控制模块根据当前雨量强度量化等级nm-5驱动执行机构。
步骤(6)重复步骤(4)，此时m加1，得到新的pm，对pm-5、pm-4、pm-3、pm-2、pm-1和pm进行带通滤波，滤波后计算均值，得到雨量强度量化值hm-5；当前雨量强度量化等级记为nm-5，计算临时结果t，其中如果t＜1，则nm-5＝1；如果t＞N，则nm-5＝N；如果1≤t≤N，nm-5＝t。通过LIN总线将当前雨量强度量化等级nm-5发送至雨刮电机控制模块，雨刮电机控制模块根据当前雨量强度量化等级nm-5驱动执行机构。
重复步骤(6)，雨量传感模块每过60毫秒向雨刮电机控制模块传送最新的雨量强度量化等级。
本发明方法所具有的优点是：
(1)雨量强度级别可调，灵活性好；
(2)自适应能力强，能克服温度、自然光强度和冰冻对雨量探测算法的影响；
(3)雨量探测精度高、反应速度快。
具体实施方式
汽车雨刮器雨量自适应传感方法具体步骤是：
步骤(1)对雨量传感模块中的控制器初始化，初始化对象包括控制器中的单片机时钟频率、输入输出、内部变量、寄存器、非易失性存储器和中断；所述的控制器采用Freescale公司的MC9S08EL16，CPU运行频率为32MHz，总线运行频率为16MHz，内部含有512字节的非易失性存储器。
步骤(2)雨量传感模块中的控制器从非易失性存储器中读取雨量强度量化阈值，定义雨量强度最小量化阈值为HMin，雨量强度最大量化阈值为HMax；HMin和HMax从实验室试验得到，为不同降雨量下雨量强度量化值的极小值和极大值。
步骤(3)、雨量传感模块通过LIN总线，从雨刮电机控制模块中读取雨量强度量化等级个数N，其中2≤N≤30；N越大，雨刮电机控制模块对雨刮电机的控制可以更精细。
步骤(4)关闭雨量传感模块中的红外发射器，开启雨量传感模块中的红外光强接收器，前30毫秒雨量传感模块中的控制器通过中断累加得到红外光强接收器输出的脉冲个数n1，n1代表自然光中红外线强度的量化值；后30毫秒，开启雨量传感模块中的红外发射器和红外光强接收器，雨量传感模块中的控制器通过中断累加得到红外光强接收器输出的脉冲个数n2，n2代表红外发射器被汽车前窗玻璃散射折射后的红外线强度和自然光中红外线强度之和的量化值。前30毫秒和后30毫秒记为一个周期T，计算当前周期T的雨量强度量化值p，其中p＝n2-n1；所述的雨量强度量化值p中已经补偿了当前自然光中的红外线，可以使雨量传感模块对外界自然光变化有很强的自适应能力；雨量传感模块内部有3个红外发射器和3个相应的红外光强接收器，3套红外发射器和相应的红外光强接收器呈平行放置，间距一致；其中的红外发射器采用VISHAY公司的TSML1020，发射的红外光波长为950纳米，红外光强接收器采用MELEXIS公司的MLX75304，可以把950纳米的红外光强度转换为输出的频率信号。
步骤(5)以步骤(4)所述的方法得到连续的六个雨量强度量化值，分别记为pm-5、pm-4、pm-3、pm-2、pm-1和pm，其中m为执行步骤(4)的总次数。对pm-5、pm-4、pm-3、pm-2、pm-1和pm进行带通滤波，滤波后计算均值，得到雨量强度量化值hm-5；当前雨量强度量化等级记为nm-5，计算临时结果t，
如果t＜1，则nm-5＝1；如果t＞N，则nm-5＝N；如果1≤t≤N，则nm-5＝t。通过LIN总线将当前雨量强度量化等级nm-5发送至雨刮电机控制模块，雨刮电机控制模块根据当前雨量强度量化等级nm-5驱动执行机构。
步骤(6)重复步骤(4)，此时m加1，得到新的pm，对pm-5、pm-4、pm-3、pm-2、pm-1和pm进行带通滤波，滤波后计算均值，得到雨量强度量化值hm-5；当前雨量强度量化等级记为nm-5，计算临时结果t，其中
如果t＜1，则nm-5＝1；如果t＞N，则nm-5＝N；如果1≤t≤N，则nm-5＝t。通过LIN总线将当前雨量强度量化等级nm-5发送至雨刮电机控制模块，雨刮电机控制模块根据当前雨量强度量化等级nm-5驱动执行机构。所述的带通滤波算法为剔除最大值和最小值。重复步骤(6)雨量传感模块每过60毫秒向雨刮电机控制模块传送最新的雨量强度量化等级，雨刮电机控制模块可以很精细的控制雨刮的刮动频率和刮动时间。
Claims (1)
1.汽车雨刮器雨量自适应传感方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤(1)对雨量传感模块中的控制器初始化，初始化对象包括控制器中的单片机时钟频率、输入输出、内部变量、寄存器、非易失性存储器和中断；
步骤(2)雨量传感模块中的控制器从非易失性存储器中读取雨量强度量化阈值，定义雨量强度最小量化阈值为HMin，雨量强度最大量化阈值为HMax；
步骤(3)雨量传感模块通过LIN总线，从雨刮电机控制模块中读取雨量强度量化等级个数N，2≤N≤30；
步骤(4)关闭雨量传感模块中的红外发射器，开启雨量传感模块中的红外光强接收器，前30毫秒雨量传感模块中的控制器通过中断累加得到红外光强接收器输出的脉冲个数n1，n1表示自然光中红外线强度的量化值；后30毫秒，开启雨量传感模块中的红外发射器和红外光强接收器，雨量传感模块中的控制器通过中断累加得到红外光强接收器输出的脉冲个数n2，n2表示红外发射器被汽车前窗玻璃散射折射后的红外线强度和自然光中红外线强度之和的量化值；前30毫秒和后30毫秒记为一个周期T，计算当前周期T的雨量强度量化值p，p＝n2-n1；
步骤(5)以步骤(4)所述的方法得到连续的六个雨量强度量化值，分别记为pm-5、pm-4、pm-3、pm-2、pm-1和pm，其中m为执行步骤(4)的总次数；对pm-5、pm-4、pm-3、pm-2、pm-1和pm进行带通滤波，滤波后计算均值，得到雨量强度量化值hm-5；当前雨量强度量化等级记为nm-5，计算临时结果t，
如果t＜1，则nm-5＝1；如果t＞N，则nm-5＝N；如果
1≤t≤N，则nm-5＝t；通过LIN总线将当前雨量强度量化等级nm-5发送至雨刮电机控制模块，雨刮电机控制模块根据当前雨量强度量化等级nm-5驱动执行机构；
步骤(6)重复步骤(4)，此时m加1，得到新的pm，对pm-5、pm-4、pm-3、pm-2、pm-1和pm进行带通滤波，滤波后计算均值，得到雨量强度量化值hm-5；当前雨量强度量化等级记为nm-5，计算临时结果t，其中如果t＜1，则nm-5＝1；如果t＞N，则nm-5＝N；如果1≤t≤N，nm-5＝t；通过LIN总线将当前雨量强度量化等级nm-5发送至雨刮电机控制模块，雨刮电机控制模块根据当前雨量强度量化等级nm-5驱动执行机构；
重复步骤(6)，雨量传感模块每过60毫秒向雨刮电机控制模块传送最新的雨量强度量化等级。
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| CN102225690B (zh) * | 2011-04-26 | 2013-04-24 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种汽车大灯清洗的控制装置及其控制方法 |
| KR101327031B1 (ko) * | 2011-10-31 | 2013-11-13 | 현대자동차주식회사 | 와이퍼 블레이드의 내구성 판단 장치 |
| CN102642522A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-08-22 | 无锡商业职业技术学院 | 一种自动雨刮装置 |
| CN103991430A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-20 | 陈庆 | 一种智能汽车雨刮器 |
| CN104842943B (zh) * | 2014-12-19 | 2017-12-12 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 用于汽车后窗刮水器的控制器、控制系统和方法 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2812064Y (zh) * | 2005-07-19 | 2006-08-30 | 武汉大学 | 一种基于接近觉传感器的智能雨刮控制装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN101296822A (zh) * | 2005-10-24 | 2008-10-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于识别参考刮水过程的必要性的方法和装置 |
| CN101573260A (zh) * | 2006-12-28 | 2009-11-04 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于控制雨刷装置驱动单元的装置和方法 |
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| 赵岩等.汽车雨刮系统的设计与实现.《现代科学仪器》.2009,(第01期), * |
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