CN106541926B - 智能雨刮器保护系统、方法及具有该系统的机动车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能雨刮器保护系统，外接一个电机，用于驱动机动车雨刮器工作，其特征在于，包括微控制器、温度检测模块、档位调节模块，所述微控制器分别与所述温度检测模块、所述档位调节模块通信连接，所述温度检测模块用于检测所述智能雨刮器保护系统的工作温度，并将所述工作温度传输至所述微控制器，所述微控制器根据接收到的所述工作温度控制所述档位调节模块，通过调节所述机动车雨刮器的档位，驱动所述电机工作，使得所述机动车雨刮器在高速、低速或者不运转这三种工作状态之间调节。本发明还公开了一种用于机动车雨刮器的智能雨刮器保护方法。本发明还公开了一种具有上文所述的智能雨刮器保护系统的机动车。

Description

智能雨刮器保护系统、方法及具有该系统的机动车

技术领域

本发明涉及汽配领域，尤其涉及一种智能雨刮器保护系统和方法。

本发明还涉及一种具有该智能雨刮器保护系统的机动车。

背景技术

近年来，随着社会经济的快速增长，汽车行业在中国市场也得到了迅猛的发展，汽车也已经做为一件生活必需品广泛的进入了中国家庭。车辆的安全性不够将很有可能会带来不可估量的损失，人们对汽车在安全方面的要求也越来越高。

目前的车身控制器雨刮模块已经存在市场很多年，没有很大改变。雨刮控制模块的过热问题一直没有得到很好的解决，随着当前汽车车身控制功能越来越多，多种控制功能的集成在同一控制模块已屡见不鲜，但是相应的将出现模块散热问题，所以迫切需要有效的措施解决控制模块过热及保护问题。传统的雨刮控制模块集成雨刮高速和低速控制功能，控制雨刮器的对应运动，但是如果长时间开启雨刮会造成雨刮控制模块的过热，加速其老化，严重的会损坏车身控制模块。

如图1至图4所示，现有传统系统工作流程如下：

根据使用者的选择，雨刮控制模块将由三种工作状态，

状态一：J1装置进入工作状态，J2装置不在工作状态，雨刮器将进行低速转动，见图2。

状态二：J1装置进入工作状态，J2装置进入工作状态，雨刮器将进行高速转动，见图3。

状态三：J1装置进入工作状态，J2装置间歇进入工作状态，雨刮器将进行间歇转动，见图4。

因此，亟需一种能够即时根据工作温度自动把雨刮的工作模式降级以保护行车的舒适性和车身控制模块的安全性的雨刮保护系统。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种能够即时根据工作温度自动把雨刮的工作模式降级以保护行车的舒适性和车身控制模块的安全性的雨刮保护系统。

本发明公开了一种智能雨刮器保护系统，外接一个电机，用于驱动机动车雨刮器工作，包括微控制器、温度检测模块、档位调节模块，所述微控制器分别与所述温度检测模块、所述档位调节模块通信连接，所述温度检测模块用于检测所述智能雨刮器保护系统的工作温度，并将所述工作温度传输至所述微控制器，所述微控制器根据接收到的所述工作温度控制所述档位调节模块，通过调节所述机动车雨刮器的档位，驱动所述电机工作，使得所述机动车雨刮器在高速、低速或者不运转这三种工作状态之间调节。

优选地，所述电机接地，包括分别与所述档位调节模块连接的一个高电平线和一个低电平线，所述档位调节模块可使所述高电平线持续导通使所述机动车雨刮器工作在所述高速状态，或者使所述低电平线持续导通使所述机动车雨刮器工作在所述低速状态，或者不导通所述高电平线或所述低电平线使所述机动车雨刮器处于所述不运转状态。

优选地，若所述高电平线持续导通处于所述高速状态，当所述工作温度大于第一温度T1时，所述微控制器驱动所述档位调节模块切断所述高电平线并持续导通所述低电平线，使所述机动车雨刮器切换至所述低速状态，当所述工作温度小于比所述第一温度T1更低的第二温度T2时，所述微控制器驱动所述档位调节模块切断所述低电平线并持续导通所述高电平线，使所述机动车雨刮器回复至所述高速状态。

优选地，若所述低电平线持续导通处于所述低速状态，当所述工作温度大于第一温度T1时，所述微控制器驱动所述档位调节模块间歇导通所述低电平线，使所述机动车雨刮器在所述低速状态切换与所述不运转状态之间间歇切换，当所述工作温度小于比所述第一温度T1更低的第二温度T2时，所述微控制器驱动所述档位调节模块持续导通所述低电平线，使所述机动车雨刮器回复至所述低速状态。

优选地，若所述低电平线间歇导通在所述低速状态和所述不运转状态之间间歇切换，无论所述工作温度是多少，所述微控制器维持所述低电平线间歇导通的工作状态。

优选地，所述档位调节模块包括电源，第一、第二驱动器，以及第一、第二继电器，所述第一驱动器、所述第二驱动器分别与所述微控制器通信连接，所述第一继电器连接在所述第一驱动器和所述电源之间，所述第二继电器连接在所述第二驱动器和所述电机之间；所述第一继电器包括第一衔铁和第一电磁铁，所述第二继电器包括第二衔铁和第二电磁铁，所述第一衔铁的第一控制端与所述第二衔铁的第二控制端连接，所述第一衔铁的第一常闭触点接地，第一常开触点与所述电池连接，所述第二衔铁的第二常闭触点与所述低电平线连接，第二常开触点与所述高电平线连接，所述第一电磁铁的第一驱动端与所述第一驱动器连接，第一输出端与所述电池连接，所述第二电磁铁的第二驱动端与所述第二驱动器连接，第二输出端与所述第二常开触点连接。

优选地，当所述机动车雨刮器处于所述高速状态时，所述第一驱动器和所述第二驱动器同时打开，所述第一衔铁处于所述第一常开触点，所述第一继电器吸合，所述第二衔铁处于所述第二常开触点，所述第二继电器吸合；当所述机动车雨刮器处于所述低速状态时，所述第一驱动器打开，所述第二驱动器关闭，所述第一衔铁处于所述第一常开触点，所述第一继电器吸合，所述第二衔铁处于所述第二常闭触点，所述第二继电器断开；当所述机动车雨刮器处于所述不运转状态时，所述第一驱动器和所述第二驱动器同时关闭，所述第一衔铁处于所述第一常闭触点，所述第一继电器断开，所述第二衔铁处于所述第二常闭触点，所述第二继电器断开。

优选地，所述温度检测模块是热敏电阻，配置于所述第一继电器或所述第二继电器周围的所述智能雨刮器保护系统上。

本发明还公开了一种用于机动车雨刮器的智能雨刮器保护方法，包括微控制器、档位调节模块、温度检测模块和电机，所述电机可使所述机动车雨刮器分别工作在高速、低速或者不运转的工作状态；其中，当所述机动车雨刮器工作在所述高速状态时，若所述温度检测模块测得所述机动车雨刮器的工作温度大于第一温度T1时，所述微控制器驱动所述档位调节模块控制所述电机切换至所述低速状态，若所述工作温度小于比所述第一温度T1更低的第二温度T2时，所述微控制器驱动所述档位调节模块控制所述电机恢复至所述高速状态；当所述机动车雨刮器工作在所述低速状态时，若所述温度检测模块测得所述机动车雨刮器的工作温度大于第一温度T1时，所述微控制器驱动所述档位调节模块控制所述电机在所述低速状态和所述不运转状态之间间歇切换；当所述机动车雨刮器工作在所述低速状态和所述不运转状态之间间歇切换时，无论所述温度检测模块测得所述工作温度是多少，所述微控制器维持所述机动车雨刮器间歇切换的工作状态。

本发明还公开了一种机动车，包括车体和安装在所述车体上的机动车雨刮器，所述机动车雨刮器包括如上文所述的智能雨刮器保护系统，以及外接在所述智能雨刮器保护系统的电机，所述智能雨刮器保护系统可控制所述电机驱动所述机动车雨刮器在高速状态、低速状态和不运转状态之间切换。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本发明基于智能温控功能，结合使用者的雨刮器档位选择，可以适时根据测得工作温度，调整雨刮器的工作模式从而保证车身控制模块的合理工作温度和行车安全性。

2.本发明预设一个过热温度(即第一温度T1)，一旦机动车雨刮器的工作温度超过了这个过热温度，微控制器即能够驱动档位调节模块使电机降档，从而保护整个车身控制模块。

附图说明

图1为现有技术中雨刮器模块的工作原理图；

图2为现有技术中机动车雨刮器工作在状态一即用户发出低速雨刮请求时的逻辑流程图；

图3为现有技术中机动车雨刮器工作在状态二即用户发出高速雨刮请求时的逻辑流程图；

图4为现有技术中机动车雨刮器工作在状态三即用户发出间歇雨刮请求时的逻辑流程图；

图5为符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统的工作原理图；

图6为符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统使机动车雨刮器工作在高速状态即用户发出高速雨刮请求时的逻辑流程图；

图7为符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统使机动车雨刮器工作在低速状态即用户发出低速雨刮请求时的逻辑流程图；

图8为符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统使机动车雨刮器工作在低速状态和不运转状态之间间歇切换即用户发出间歇雨刮请求时的逻辑流程图；

图9为符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统中热敏电阻的温度与电阻关系的函数示意图。

附图标记：

1-微控制器；

D1-第一驱动器，D2-第二驱动器；

J1-第一继电器，J2-第二继电器，21-第一衔铁，211-第一控制端，212-第一常闭触点，213-第一常开触点，22-第二衔铁，221-第二控制端，222-第二常闭触点，223-第二常开触点，23-第一电磁铁，231-第一驱动端，232-第一输出端，24-第二电磁铁，241-第二驱动端，242-第二输出端；

M-电机，高电平线H，低电平线L；

T1-第一温度，T2-第二温度；

3-电池；

4-热敏电阻。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

如图5所示，符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统在如图1所示的雨刮器模块的现有技术的基础上，增加了一个温度检测模块，旨在通过检测智能雨刮器保护系统来控制机动车雨刮器的工作状态。具体地，在智能雨刮器保护系统中，外接一个电机M，用于驱动机动车雨刮器工作，包括微控制器1、温度检测模块、档位调节模块，微控制器1分别与温度检测模块、档位调节模块通信连接，温度检测模块用于检测智能雨刮器保护系统的工作温度，并将工作温度传输至微控制器1，微控制器1根据接收到的工作温度控制档位调节模块，通过调节机动车雨刮器的档位，驱动电机M工作，使得机动车雨刮器在高速、低速或者不运转这三种工作状态之间调节。上述配置的智能雨刮器保护系统中，可以根据使用者的雨刮器档位选择，通过微控制器1的智能温控算法，自动调节雨刮器的档位，实现合理的温度控制以及良好的行车安全性。

在符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统中，外接的雨刮器电机M接地，其包括分别与档位调节模块连接的一个高电平线H和一个低电平线L，档位调节模块可使高电平线H持续导通使机动车雨刮器工作在高速状态，或者使低电平线L持续导通使机动车雨刮器工作在低速状态，或者不导通高电平线H或低电平线L使机动车雨刮器处于不运转状态。通过两根能够流过不同大小电流的控制线，驱使电机M以高频率或低频率运转从而使机动车雨刮器工作在高速状态或低速状态。

对于上述配置的符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统，既能够通过测温以使档位调节模块自动调节电机M的工作状态，也能够根据使用者的爱好手动调节。本发明优选实施例中，优选自动根据工作温度的大小驱动档位调节模块自动调节工作状态的方法。该智能雨刮器保护系统的操作流程和逻辑如图6至图8所示，具体地有以下三种方式：其一为，当用户发出高速雨刮请求，使高电平线H持续导通处于高速状态，当工作温度大于第一温度T1时，微控制器1驱动档位调节模块切断高电平线H并持续导通低电平线L，使机动车雨刮器切换至低速状态，当工作温度小于比第一温度T1更低的第二温度T2时，微控制器1驱动档位调节模块切断低电平线L并持续导通高电平线H，使机动车雨刮器回复至高速状态；其二为，当用户发出低速雨刮请求，使低电平线L持续导通处于低速状态，当工作温度大于第一温度T1时，微控制器1驱动档位调节模块间歇导通低电平线L，使机动车雨刮器在低速状态切换与不运转状态之间间歇切换，当工作温度小于比第一温度T1更低的第二温度T2时，微控制器1驱动档位调节模块持续导通低电平线L，使机动车雨刮器回复至低速状态；其三为，当用户发出间歇雨刮请求，使低电平线L间歇导通在低速状态和不运转状态之间间歇切换，无论工作温度是多少，微控制器1维持低电平线L间歇导通的工作状态。

在符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统中，档位调节模块的具体构成如下，包括电源，第一、第二驱动器D1、D2，以及第一、第二继电器J2，第一驱动器D1、第二驱动器D2分别与微控制器1通信连接，第一继电器J1连接在第一驱动器D1和电源之间，第二继电器J2连接在第二驱动器D2和电机M之间；第一继电器J1包括第一衔铁21和第一电磁铁23，第二继电器J2包括第二衔铁22和第二电磁铁24，第一衔铁21的第一控制端211与第二衔铁22的第二控制端221连接，第一衔铁21的第一常闭触点212接地，第一常开触点213与电池3连接，第二衔铁22的第二常闭触点222与低电平线L连接，第二常开触点223与高电平线H连接，第一电磁铁23的第一驱动端231与第一驱动器D1连接，第一输出端232与电池3连接，第二电磁铁24的第二驱动端241与第二驱动器D2连接，第二输出端242与第二常开触点223连接。通过两个驱动器和两个继电器，即方便地实现了机动车雨刮器工作状态的自动调节。

上述配置的智能雨刮器保护系统中，当机动车雨刮器处于高速状态时，第一驱动器D1和第二驱动器D2同时打开，第一衔铁21处于第一常开触点213，第一继电器J1吸合，第二衔铁22处于第二常开触点223，第二继电器J2吸合；当机动车雨刮器处于低速状态时，第一驱动器D1打开，第二驱动器D2关闭，第一衔铁21处于第一常开触点213，第一继电器J1吸合，第二衔铁22处于第二常闭触点222，第二继电器J2断开；当机动车雨刮器处于不运转状态时，第一驱动器D1和第二驱动器D2同时关闭，第一衔铁21处于第一常闭触点212，第一继电器J1断开，第二衔铁22处于第二常闭触点222，第二继电器J2断开。

如图5所示，符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统中，第一驱动器D1和第二驱动器D2是N沟道MOS管，其栅极G与微控制器1连接，源极S与第一电磁铁23或第二电磁铁24连接，漏极D接地。利用MOS管作为开关管时，导通电阻小，效率高，适合大电流开关电源，且关注电源转换效率，在饱和导通时，漏极D和源极S之间的电压很小，同时栅极G只是个电容，冲放电形成电势开启漏极D和源极S，损耗小，这些特性，从而使得机动车雨刮器在切换工作状态时的迟滞时间很小，反映在动态性能上就是很灵敏。

如图5所示，符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统中，温度检测模块是热敏电阻4，焊接在第一继电器J1或第二继电器J2周围的智能雨刮器保护系统上。利用热敏电阻4灵敏度高，工作温度范围宽，体积小，使用方便，易加工成复杂的形状，稳定性好、过载能力强的特点，使得智能雨刮器保护系统内部的工作温度能够较快地、即时地被检测并传输至微控制器1，从而提高机动车雨刮器的灵敏度。

如图9所示，热敏电阻4的电阻与温度关系是反比例函数。

本发明还公开了一种用于机动车雨刮器的智能雨刮器保护方法，包括微控制器1、档位调节模块、温度检测模块和电机M，电机M可使机动车雨刮器分别工作在高速、低速或者不运转的工作状态；其中，当机动车雨刮器工作在高速状态时，若温度检测模块测得机动车雨刮器的工作温度大于第一温度T1时，微控制器1驱动档位调节模块控制电机M切换至低速状态，若工作温度小于比第一温度T1更低的第二温度T2时，微控制器1驱动档位调节模块控制电机M回复至高速状态；当机动车雨刮器工作在低速状态时，若温度检测模块测得机动车雨刮器的工作温度大于第一温度T1时，微控制器1驱动档位调节模块控制电机M在低速状态和不运转状态之间间歇切换；当机动车雨刮器工作在低速状态和不运转状态之间间歇切换时，无论温度检测模块测得工作温度是多少，微控制器1维持机动车雨刮器间歇切换的工作状态。

本发明还公开了一种机动车，包括车体和安装在车体上的机动车雨刮器，机动车雨刮器包括如上文所述的智能雨刮器保护系统，以及外接在智能雨刮器保护系统的电机M，智能雨刮器保护系统可控制电机M驱动机动车雨刮器在高速状态、低速状态和不运转状态之间切换。装配了符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统的机动车，其车身控制模块的工作温度可以维持在一个安全的范围内，提高了行车安全性和舒适性。

符合本发明优选实施例的智能雨刮器保护系统，基于智能温控功能，结合使用者的雨刮器档位选择，可以适时根据测得工作温度，调整雨刮器的工作模式从而保证车身控制模块的合理工作温度和行车安全性。通过预设一个过热温度(即第一温度T1)，一旦机动车雨刮器的工作温度超过了这个过热温度，微控制器1即能够驱动档位调节模块使电机M降档，从而保护整个车身控制模块。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种智能雨刮器保护系统，外接一个电机，用于驱动机动车雨刮器工作，其特征在于，所述智能雨刮器保护系统包括微控制器、温度检测模块、档位调节模块，所述微控制器分别与所述温度检测模块、所述档位调节模块通信连接，所述温度检测模块用于检测所述智能雨刮器保护系统的工作温度，并将所述工作温度传输至所述微控制器，所述微控制器根据接收到的所述工作温度控制所述档位调节模块，通过调节所述机动车雨刮器的档位，驱动所述电机工作，使得所述机动车雨刮器在高速、低速或者不运转这三种工作状态之间调节。

2.如权利要求1所述的智能雨刮器保护系统，其特征在于，所述电机接地，包括分别与所述档位调节模块连接的一个高电平线和一个低电平线，所述档位调节模块可使所述高电平线持续导通使所述机动车雨刮器工作在所述高速状态，或者使所述低电平线持续导通使所述机动车雨刮器工作在所述低速状态，或者不导通所述高电平线或所述低电平线使所述机动车雨刮器处于所述不运转状态。

3.如权利要求2所述的智能雨刮器保护系统，其特征在于，若所述高电平线持续导通处于所述高速状态，当所述工作温度大于第一温度T1时，所述微控制器驱动所述档位调节模块切断所述高电平线并持续导通所述低电平线，使所述机动车雨刮器切换至所述低速状态；当所述工作温度小于比所述第一温度T1更低的第二温度T2时，所述微控制器驱动所述档位调节模块切断所述低电平线并持续导通所述高电平线，使所述机动车雨刮器回复至所述高速状态。

4.如权利要求2所述的智能雨刮器保护系统，其特征在于，若所述低电平线持续导通处于所述低速状态，当所述工作温度大于第一温度T1时，所述微控制器驱动所述档位调节模块间歇导通所述低电平线，使所述机动车雨刮器在所述低速状态切换与所述不运转状态之间间歇切换；当所述工作温度小于比所述第一温度T1更低的第二温度T2时，所述微控制器驱动所述档位调节模块持续导通所述低电平线，使所述机动车雨刮器回复至所述低速状态。

5.如权利要求2所述的智能雨刮器保护系统，其特征在于，若所述低电平线间歇导通在所述低速状态和所述不运转状态之间间歇切换，无论所述工作温度是多少，所述微控制器维持所述低电平线间歇导通的工作状态。

6.如权利要求2所述的智能雨刮器保护系统，其特征在于，所述档位调节模块包括电源，第一、第二驱动器，以及第一、第二继电器，所述第一驱动器、所述第二驱动器分别与所述微控制器通信连接，所述第一继电器连接在所述第一驱动器和所述电源之间，所述第二继电器连接在所述第二驱动器和所述电机之间；

所述第一继电器包括第一衔铁和第一电磁铁，所述第二继电器包括第二衔铁和第二电磁铁，所述第一衔铁的第一控制端与所述第二衔铁的第二控制端连接，所述第一衔铁的第一常闭触点接地，第一常开触点与所述电源连接，所述第二衔铁的第二常闭触点与所述低电平线连接，第二常开触点与所述高电平线连接，所述第一电磁铁的第一驱动端与所述第一驱动器连接，第一输出端与所述电源连接，所述第二电磁铁的第二驱动端与所述第二驱动器连接，第二输出端与所述第二常开触点连接。

7.如权利要求6所述的智能雨刮器保护系统，其特征在于，当所述机动车雨刮器处于所述高速状态时，所述第一驱动器和所述第二驱动器同时打开，所述第一衔铁处于所述第一常开触点，所述第一继电器吸合，所述第二衔铁处于所述第二常开触点，所述第二继电器吸合；

当所述机动车雨刮器处于所述低速状态时，所述第一驱动器打开，所述第二驱动器关闭，所述第一衔铁处于所述第一常开触点，所述第一继电器吸合，所述第二衔铁处于所述第二常闭触点，所述第二继电器断开；

当所述机动车雨刮器处于所述不运转状态时，所述第一驱动器和所述第二驱动器同时关闭，所述第一衔铁处于所述第一常闭触点，所述第一继电器断开，所述第二衔铁处于所述第二常闭触点，所述第二继电器断开。

8.如权利要求6所述的智能雨刮器保护系统，其特征在于，所述温度检测模块是热敏电阻，配置于所述第一继电器或所述第二继电器周围的所述智能雨刮器保护系统上。

9.一种用于机动车雨刮器的智能雨刮器保护方法，包括微控制器、档位调节模块、温度检测模块和电机，所述电机可使所述机动车雨刮器分别工作在高速、低速或者不运转的工作状态；

其中，当所述机动车雨刮器工作在所述高速状态时，若所述温度检测模块测得所述机动车雨刮器的工作温度大于第一温度T1时，所述微控制器驱动所述档位调节模块控制所述电机切换至所述低速状态，若所述工作温度小于比所述第一温度T1更低的第二温度T2时，所述微控制器驱动所述档位调节模块控制所述电机回复至所述高速状态；

当所述机动车雨刮器工作在所述低速状态时，若所述温度检测模块测得所述机动车雨刮器的工作温度大于第一温度T1时，所述微控制器驱动所述档位调节模块控制所述电机在所述低速状态和所述不运转状态之间间歇切换；

当所述机动车雨刮器工作在所述低速状态和所述不运转状态之间间歇切换时，无论所述温度检测模块测得所述工作温度是多少，所述微控制器维持所述机动车雨刮器间歇切换的工作状态。

10.一种机动车，包括车体和安装在所述车体上的机动车雨刮器，其特征在于，所述机动车雨刮器包括如权利要求1至8任一项所述的智能雨刮器保护系统，以及外接在所述智能雨刮器保护系统的电机，所述智能雨刮器保护系统可控制所述电机驱动所述机动车雨刮器在高速状态、低速状态和不运转状态之间切换。