CN107867266A - 一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器，包括定位底座、驱动机构、升降机构、喷淋泵、喷淋嘴、电加热丝、承载架、雨刷片、温度传感器、湿度传感器、转速传感器、压力传感器及控制电路，定位底座嵌于汽车车体内，并通过升降机构与驱动机构下表面相互连接，定位底座与承载架末端相互连接，承载架通过定位扣与雨刷片，承载架上表面设至少一个温度传感器、湿度传感器，压力传感器嵌于承载架下表面，喷淋嘴分布在承载架下表面，通过导流管与喷淋泵相互连通。本发明一方面具有良好的运行自动化能力，可根据外界环境自动驱动并调节雨刷器运行状态，另一方面可根据雨刷器与车玻璃表面间的压力、摩擦力灵活调整雨刷器运行状态。

Description

一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器

技术领域

本发明涉及一种雨刷器结构，确切地说是一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器。

背景技术

雨刷器时确保车辆在雨、雪沙尘等恶劣环境下安全运行的重要设备，当前雨刷器运行主要是由操作人员根据环境情况由驾驶人员手动驱动运行，这种方式虽然可以满足当前车辆运行的需要，但随着无人驾驶车辆及智能车辆驾驶系统的推广和普及，当车辆处于自动驾驶状态时，当前对各类自动驾驶和智能驾驶系统对雨刷器运行状态均缺乏有效的控制能力，同时也存在控制手段单一，雨刷器在车辆自动驾驶和智能驾驶系统运行中运行可靠性相对较差，不能有效满足实际使用的需要，于此同时，当前在进行的雨刷器设备对车玻璃表面结冰、附着污染物等情况缺乏有效的判断处理能力，不能根据车玻璃表面实际情况灵活调整雨刷器与车玻璃表面间的压力和摩擦力，从而导致当前的雨刷器设备在运行过程中一方面易发生因雨刷器与车玻璃件冻结丧失运动能力而造成雨刷器受损，另一方面易造成雨刷器与车玻璃表面间压力、摩擦力过大，从而导致雨刷器磨和车玻璃间磨损量大及车玻璃表面清理效果差等现象，严重影响了车辆运行稳定性和可靠性，于此同时，当前的雨刷器在运行过程中，对附着在玻璃表面的污染物及冻结的冰雪缺乏有效的清理能力，因此导致当前雨刷器设备运行的可靠性和稳定性差，因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的车用雨刷器结构，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器，该发明结构简单，使用能灵活方便、运行自动化程度高，一方面具有良好的运行自动化能力，可根据外界环境自动驱动并调节雨刷器运行状态，并有效的提高雨刷器运行控制系统的冗余性，提高了雨刷器设备运行的可靠性，另一方面可根据雨刷器与车玻璃表面间的压力、摩擦力灵活调整雨刷器运行状态，从而有效克服当期易发生的雨刷器因阻力、压力及摩擦力过大而发生结构损坏、运行稳定性差及雨刷器与车玻璃表面磨损量大的缺陷，同时可有效提高对玻璃外表面附着的固体、液体污物及冻结的冰雪清理作业的能力和工作效率及质量，从而极大的提高了雨刷器运行的可靠性和工作效率。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器，包括定位底座、驱动机构、升降机构、喷淋泵、喷淋嘴、电加热丝、承载架、雨刷片、温度传感器、湿度传感器、转速传感器、压力传感器及控制电路，定位底座嵌于汽车车体内，并通过升降机构与驱动机构下表面相互连接，定位底座与驱动机构同轴分布，并通过棘轮机构与承载架末端相互连接，且驱动机构通过传动轴与转速传感器相互连接，承载架轴线与汽车玻璃平行分布，与驱动机构轴线呈30°—90°夹角，承载架前端下表面通过棘轮机构与定位扣相互连接，并通过定位扣与一个雨刷片上表面相互连接，雨刷片位于承载架正下方并位于与承载架中线位置相互对应，雨刷片与汽车玻璃表面相抵，承载架上表面设至少一个温度传感器、湿度传感器，压力传感器至少一个，嵌于承载架下表面并与雨刷片上表面相抵，喷淋嘴至少四个，以雨刷片对称分布在承载架下表面，且各喷淋嘴通过导流管与喷淋泵相互连通，喷淋泵安装在定位底座上，并通过导流管与车辆玻璃水储存罐相互连通，电加热丝至少一条，嵌于承载架下表面并与承载架轴线平行分布，控制电路嵌于承载底座下表面，并分别与驱动机构、升降机构、喷淋泵、电加热丝、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、转速传感器及汽车行车电脑电气连接。

进一步的，所述的定位底座内设横截面为矩形承载腔，且承载腔与定位底座同轴分布，所述的控制电路和喷淋泵均嵌于承载腔内，控制电路与喷淋泵间通过隔板相互隔离，且控制电路对应的定位底座侧表面设接线端子，并通过接线端子分别与驱动机构、升降机构、喷淋泵、电加热丝、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、转速传感器及汽车行车电脑电气连接，控制电路和喷淋泵对应的定位底座下表面设若干散热口。

进一步的，所述的承载架横截面为“工”字型结构、“丄”字型结构及空心管状结构中的任意一种，且承载架包括承载工作面、承载龙骨，所述的承载龙骨为框架结构，所述的承载工作面与承载龙骨外表面间通过滑轨相互滑动连接，所述的喷淋嘴、电加热丝、雨刷片、温度传感器、湿度传感器和压力传感器均安装在承载工作面的上表面和下表面。

进一步的，所述的升降机构为气动伸缩杆、液动伸缩杆、电动伸缩杆及直线电机中的任意一种。

进一步的，所述的承载架下表面雨刷片与喷淋嘴轴线相互平行分布，并与汽车玻璃表面呈30°—90°夹角。

进一步的，所述的承载架下表面设滑轨，位于承载架前端下表面的棘轮机构通过滑轨与承载架滑动连接。

进一步的，所述的承载架末端与驱动机构连接的棘轮机构出设至少一个压紧弹簧。

进一步的，所述的电加热丝环绕分布在喷淋泵和喷淋嘴之间的导流管外表面。

进一步的，所述的控制电路为基于DSP单片机的控制电路，并设至少一个串口通讯装置、至少一个调压电路和至少一个继电器控制电路。

本发明结构简单，使用能灵活方便、运行自动化程度高，一方面具有良好的运行自动化能力，可根据外界环境自动驱动并调节雨刷器运行状态，并有效的提高雨刷器运行控制系统的冗余性，提高了雨刷器设备运行的可靠性，另一方面可根据雨刷器与车玻璃表面间的压力、摩擦力灵活调整雨刷器运行状态，从而有效克服当期易发生的雨刷器因阻力、压力及摩擦力过大而发生结构损坏、运行稳定性差及雨刷器与车玻璃表面磨损量大的缺陷，同时可有效提高对玻璃外表面附着的固体、液体污物及冻结的冰雪清理作业的能力和工作效率及质量，从而极大的提高了雨刷器运行的可靠性和工作效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明结构示意图；

图2为定位底座结构示意图；

图3为承载架断面截面示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1—3所述的一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器，包括定位底座1、驱动机构2、升降机构3、喷淋泵4、喷淋嘴5、电加热丝6、承载架7、雨刷片8、温度传感器9、湿度传感器10、转速传感器11、压力传感器12及控制电路13，定位底座1嵌于汽车车体内，并通过升降机构3与驱动机构2下表面相互连接，定位底座1与驱动机构2同轴分布，并通过棘轮机构14与承载架7末端相互连接，且驱动机构2通过传动轴15与转速传感器11相互连接，承载架7轴线与汽车玻璃平行分布，与驱动机构2轴线呈30°—90°夹角，承载架7前端下表面通过棘轮机构14与定位扣16相互连接，并通过定位扣16与一个雨刷片8上表面相互连接，雨刷片8位于承载架7正下方并位于与承载架7中线位置相互对应，雨刷片5与汽车玻璃表面相抵，承载架4上表面设至少一个温度传感器9、湿度传感器10，压力传感器12至少一个，嵌于承载架7下表面并与雨刷片5上表面相抵，喷淋嘴5至少四个，以雨刷片8对称分布在承载架7下表面，且各喷淋嘴5通过导流管17与喷淋泵4相互连通，喷淋泵4安装在定位底座1上，并通过导流管17与车辆玻璃水储存罐相互连通，电加热丝6至少一条，嵌于承载架7下表面并与承载架7轴线平行分布，控制电路13嵌于承载底座1下表面，并分别与驱动机构2、升降机构3、喷淋泵4、电加热丝6、温度传感器9、湿度传感器10、压力传感器12、转速传感器11及汽车行车电脑电气连接。

于此同时，所述的定位底座1内设横截面为矩形承载腔18，且承载腔18与定位底座1同轴分布，所述的控制电路10和喷淋泵4均嵌于承载腔18内，控制电路10与喷淋泵4间通过隔板19相互隔离，且控制电路10对应的定位底座1侧表面设接线端子20，并通过接线端子20分别与驱动机构2、升降机构3、喷淋泵4、电加热丝6、温度传感器9、湿度传感器10、压力传感器12、转速传感器11及汽车行车电脑电气连接，控制电路13和喷淋泵4对应的定位底座1下表面设若干散热口21。

此外，所述的承载架7横截面为“工”字型结构、“丄”字型结构及空心管状结构中的任意一种，且承载架7包括承载工作面71、承载龙骨72，所述的承载龙骨72为框架结构，所述的承载工作面71与承载龙骨72外表面间通过滑轨22相互滑动连接，所述的喷淋嘴5、电加热丝6、雨刷片8、温度传感器9、湿度传感器10和压力传感器12均安装在承载工作面71的上表面和下表面。

其中，所述的承载架7下表面雨刷片8与喷淋嘴5轴线相互平行分布，并与汽车玻璃表面呈30°—90°夹角，承载架7下表面设滑轨22，位于承载架7前端下表面的棘轮机构14通过滑轨22与承载架7滑动连接，所述的承载架7末端与驱动机构2连接的棘轮机构14出设至少一个压紧弹簧23。

于此同时，所述的电加热丝6环绕分布在喷淋泵4和喷淋嘴5之间的导流管17外表面。

本实施例中，所述的升降机构3为气动伸缩杆、液动伸缩杆、电动伸缩杆及直线电机中的任意一种，所述的控制电路10为基于DSP单片机的控制电路，并设至少一个串口通讯装置、至少一个调压电路和至少一个继电器控制电路。

本发明在具体实施时，首先完成定位底座、驱动机构、升降机构、喷淋泵、喷淋嘴、电加热丝、承载架、雨刷片、温度传感器、湿度传感器、转速传感器、压力传感器及控制电路组装，然后将组装好的本发明安装到汽车上，并一方面与汽车的行车电脑电路电气连接，另一方面与汽车玻璃位置进行调整，并通过压力传感器检测雨刷片与车玻璃间的压力，然后根据检测压力作为调节控制信号，驱动升降机构整体调节承载架、雨刷片与车玻璃间的间隙，从而达到调节雨刷片与车玻璃间间距的目的并满足运行需要。

在汽车运行过程中，除了通过汽车行车电脑电路主动操作驱动雨刷器运行外，另可通过温度传感器和湿度传感器当车辆外部环境及车玻璃表面的湿度和温度环境进行检测，其中当湿度增加且温度降低时，通过控制电路直接由驱动机构驱动承载架带动雨刷片运行，而当湿度增加且温度降低时，且压力传感器压力增加时，由控制电路驱动升降机构对承载架、雨刷片与车玻璃间的间距调整，降低雨刷片与车玻璃间的摩擦力，然后再驱动承载架、雨刷片对车玻璃进行清理作业，在清理作业时，再通过转速传感器对驱动机构的转速进行检测，并在驱动机构获得驱动电能但转速传感器未检测到驱动机构进行正常摆动旋转时，则停止对驱动机构的驱动，避免因承载架、雨刷片受阻不能进行正常摆动作业后，驱动机构不能及时停机成驱动力输出过大而导致的驱动机构、承载架、雨刷片结构受损现象发生。

在驱动机构运行过程中，控制电路将温度传感器、湿度传感器、转速传感器、压力传感器检测到的雨刷器运行状态参数反馈到汽车行车电脑电路中，一方面根据汽车运行状态调整雨刷器运行控制参数，另一方面当雨刷器发生故障后，通过行车电脑系统向车内人员或远程控制终端进行故障报警。

同时当玻璃上附着有污染时，由喷淋泵将玻璃水储存罐内的玻璃水从承载架上的喷淋嘴直接喷淋到玻璃表面上，实现在通过雨刷片对污染物进行刮除的同时 另对污染物由玻璃水进行高压进行冲洗，从而极大的提高对污染物的清理效率和质量，切当污染物因低温在玻璃上冻结时或直接冰、雪等污染物时，在进行雨刷片进行清理作业和玻璃水高压冲洗的同时，另通过电加热丝对玻璃水和玻璃表面进行加热，达到提高清理作业效率的目的。

本发明结构简单，使用能灵活方便、运行自动化程度高，一方面具有良好的运行自动化能力，可根据外界环境自动驱动并调节雨刷器运行状态，并有效的提高雨刷器运行控制系统的冗余性，提高了雨刷器设备运行的可靠性，另一方面可根据雨刷器与车玻璃表面间的压力、摩擦力灵活调整雨刷器运行状态，从而有效克服当期易发生的雨刷器因阻力、压力及摩擦力过大而发生结构损坏、运行稳定性差及雨刷器与车玻璃表面磨损量大的缺陷，同时可有效提高对玻璃外表面附着的固体、液体污物及冻结的冰雪清理作业的能力和工作效率及质量，从而极大的提高了雨刷器运行的可靠性和工作效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器，其特征在于：所述的自动驾驶汽车用高耐候雨刷器包括定位底座、驱动机构、升降机构、喷淋泵、喷淋嘴、电加热丝、承载架、雨刷片、温度传感器、湿度传感器、转速传感器、压力传感器及控制电路，所述的定位底座嵌于汽车车体内，并通过升降机构与驱动机构下表面相互连接，所述的定位底座与驱动机构同轴分布，并通过棘轮机构与承载架末端相互连接，且驱动机构通过传动轴与转速传感器相互连接，所述的承载架轴线与汽车玻璃平行分布，与驱动机构轴线呈30°—90°夹角，所述的承载架前端下表面通过棘轮机构与定位扣相互连接，并通过定位扣与一个雨刷片上表面相互连接，所述的雨刷片位于承载架正下方并位于与承载架中线位置相互对应，所述的雨刷片与汽车玻璃表面相抵，所述的承载架上表面设至少一个温度传感器、湿度传感器，压力传感器至少一个，嵌于承载架下表面并与雨刷片上表面相抵，所述的喷淋嘴至少四个，以雨刷片对称分布在承载架下表面，且各喷淋嘴通过导流管与喷淋泵相互连通，所述喷淋泵安装在定位底座上，并通过导流管与车辆玻璃水储存罐相互连通，所述的电加热丝至少一条，嵌于承载架下表面并与承载架轴线平行分布，所述的控制电路嵌于承载底座下表面，并分别与驱动机构、升降机构、喷淋泵、电加热丝、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、转速传感器及汽车行车电脑电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器,其特征在于：所述的定位底座内设横截面为矩形承载腔，且承载腔与定位底座同轴分布，所述的控制电路和喷淋泵均嵌于承载腔内，控制电路与喷淋泵间通过隔板相互隔离，且控制电路对应的定位底座侧表面设接线端子，并通过接线端子分别与驱动机构、升降机构、喷淋泵、电加热丝、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、转速传感器及汽车行车电脑电气连接，控制电路和喷淋泵对应的定位底座下表面设若干散热口。

3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器,其特征在于：所述的承载架横截面为“工”字型结构、“丄”字型结构及空心管状结构中的任意一种，且承载架包括承载工作面、承载龙骨，所述的承载龙骨为框架结构，所述的承载工作面与承载龙骨外表面间通过滑轨相互滑动连接，所述的喷淋嘴、电加热丝、雨刷片、温度传感器、湿度传感器和压力传感器均安装在承载工作面的上表面和下表面。

4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器,其特征在于：所述的升降机构为气动伸缩杆、液动伸缩杆、电动伸缩杆及直线电机中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器,其特征在于：所述的承载架下表面雨刷片与喷淋嘴轴线相互平行分布，并与汽车玻璃表面呈30°—90°夹角。

6.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器,其特征在于：所述的承载架下表面设滑轨，位于承载架前端下表面的棘轮机构通过滑轨与承载架滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器,其特征在于：所述的承载架末端与驱动机构连接的棘轮机构出设至少一个压紧弹簧。

8.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器,其特征在于：所述的电加热丝环绕分布在喷淋泵和喷淋嘴之间的导流管外表面。

9.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车用高耐候雨刷器,其特征在于：所述的控制电路为基于DSP单片机的控制电路，并设至少一个串口通讯装置、至少一个调压电路和至少一个继电器控制电路。