CN110987386A - 风挡雨刷系统的性能检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风挡雨刷系统的性能检测设备及方法，该性能检测设备包括：安装架，其被构造为能够固定地安装风挡玻璃和风挡雨刷系统，使得雨刷刃能够贴合风挡玻璃的外表面做往复运动；具有喷头的淋雨模拟装置，其被构造为能够经由喷头朝向风挡玻璃喷射水流；用于检测光照强度及透光量变化的多个光线传感器，多个光线传感器布置在风挡玻璃的内表面上；其中，当淋雨模拟装置开启并且雨刷刃扫过风挡玻璃的外表面时，光线传感器能够检测到透过风挡玻璃的透光量的变化。根据本发明的风挡雨刷系统的性能检测设备及方法，更精准地检测及验证风挡雨刷系统的刮刷速度性能及刮刷角度性能，并且测试的自动化程度更高。

Description

风挡雨刷系统的性能检测设备及方法

技术领域

本发明涉及诸如飞机、汽车、轮船等的风挡雨刷系统的雨刷性能验证，尤其涉及一种风挡雨刷系统的性能检测设备及方法。

背景技术

风挡雨刷系统可安装在飞机、汽车、舰船等使用对象的风挡玻璃附近，通过刮刷风挡玻璃外表面积聚的雨水，来保证驾驶员有一块足够宽阔的清晰视野。如图1所示，风挡雨刷系统一般由雨刷马达11、雨刷臂12和雨刷刃13，在工作状态下，雨刷马达11驱动雨刷臂12带动其末端连接的雨刷刃13在风挡玻璃14的表面进行刮刷。

风挡雨刷系统通常有两个重要的性能参数：刮刷角度和刮刷速度。刮刷角度决定了雨刷刮刷的范围，这会影响到驾驶员的雨天视野的大小。刮刷速度决定了单位时间内雨刷能够刮除的雨量，刮刷速度越大，雨刷除雨能力越强。

传统上，雨刷的刮刷角度测量方法是通过在风挡玻璃上标记角度或者借助量角器等工具进行测量。雨刷的刮刷速度的测量方法是启动雨刷，工人利用秒表等计时工具进行人工计数。现有的风挡雨刷系统的性能检测设备及技术缺陷明显，整个测试过程精度差、自动化程度低。

因此，亟需提供一种新的风挡雨刷系统的性能检测设备及方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有的风挡雨刷系统的性能检测技术，测试过程精度差且自动化程度低的缺陷，提出一种风挡雨刷系统的性能检测设备及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种风挡雨刷系统的性能检测设备，所述风挡雨刷系统包括驱动马达、雨刷臂和雨刷刃，其中所述雨刷刃被构造为能够在起刮位置和止刮位置之间往复运动，其特点在于，所述性能检测设备包括：

安装架，其被构造为能够固定地安装风挡玻璃和所述风挡雨刷系统，使得所述雨刷刃能够贴合所述风挡玻璃的外表面做所述往复运动；

具有喷头的淋雨模拟装置，其被构造为能够经由所述喷头朝向所述风挡玻璃喷射水流；

用于检测光照强度及透光量变化的多个光线传感器，所述多个光线传感器布置在所述风挡玻璃的内表面上；

其中，当所述淋雨模拟装置开启并且所述雨刷刃扫过所述风挡玻璃的外表面时，所述光线传感器能够检测到透过所述风挡玻璃的透光量的变化，所述透光量的变化能够用于验证所述风挡雨刷系统的雨刷刮刷速度和雨刷刮刷角度是否符合要求。

根据本发明的一种实施方式，所述光线传感器检测到的光照强度衰减到第一光照强度阈值的次数能够用于判断所述风挡雨刷系统的雨刷刮刷速度和雨刷刮刷角度是否符合要求，其中所述第一光照强度阈值定义为当所述雨刷刃遮挡于所述光线传感器的正上方时所述光线传感器的测量值。

根据本发明的一种实施方式，每个所述光线传感器还被配置为能够记录其检测到的光照强度衰减到第一光照强度阈值的次数，或者，所述性能检测设备还包括光照强度记录装置，所述光照强度记录装置被配置为能够监测每个所述光线传感器的测量值，并记录每个所述光线传感器的检测到的光照强度衰减到所述第一光照强度阈值的次数。

根据本发明的一种实施方式，所述多个光线传感器包括布置于所述挡风玻璃的下表面下位于所述起刮位置和所述止刮位置之间的位置的中位光线传感器、布置于所述挡风玻璃的下表面下的所述起刮位置处的起刮位置光线传感器、以及布置于所述挡风玻璃的下表面下的所述止刮位置处的止刮位置光线传感器。

根据本发明的一种实施方式，所述多个光线传感器还包括两个越位光线传感器，所述越位光线传感器分别布置于所述挡风玻璃的下表面下分别邻近所述起刮位置并位于其外侧的位置以及邻近所述止刮位置并位于其外侧的位置。

根据本发明的一种实施方式，所述淋雨模拟装置还包括用于存储水的水箱以及连接至所述水箱的泵，所述泵用于将所述水箱中的水经由流量阀输送至所述喷头，其中所述流量阀用于限定所述喷头朝向所述风挡玻璃喷射水流的流量和/或流速。

本发明还提供了一种采用如上所述的风挡雨刷系统的性能检测设备的风挡雨刷系统的性能检测方法，其中，所述性能检测方法包括：

开启所述淋雨模拟装置，使得所述喷头朝向所述风挡玻璃喷射具有预设的流量和/或流速的水流；

将所述雨刷刃移动至遮挡于任意一个所述光线传感器的正上方的位置，并测量受遮挡的所述光线传感器的测量值作为所述第一光照强度阈值；

开启所述风挡雨刷系统预设时长后将其关闭；

记录所述光线传感器的测量值在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数；

根据所记录的所述次数和所述预设时长计算得到所述风挡雨刷系统的刮刷速度。

根据本发明的一种实施方式，所述性能检测方法还包括：

布置所述多个光线传感器，其包括将一个所述光线传感器布置于所述挡风玻璃的下表面下位于所述起刮位置和所述止刮位置之间的位置作为中位光线传感器、将一个所述光线传感器布置于所述挡风玻璃的下表面下的所述起刮位置处作为起刮位置光线传感器、以及将一个所述光线传感器布置于所述挡风玻璃的下表面下的所述止刮位置处作为止刮位置光线传感器；

根据所记录的所述中位光线传感器的测量值在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数及所述预设时长计算得到所述风挡雨刷系统的刮刷速度；

根据所记录的各个所述光线传感器的测量值，在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数，验证所述风挡雨刷系统的刮刷角度性能。

根据本发明的一种实施方式，所述性能检测方法还包括：

在开启所述淋雨模拟装置之前，以任意一个所述光线传感器在不受所述雨刷刃遮挡的情况下的测量值标定环境光照强度值。

根据本发明的一种实施方式，所述性能检测方法还包括：

根据所述环境光照强度值以及所述光照强度记录装置所记录的所述中位光线传感器的测量值在所述预设时长的期间的平均值，计算所述预设的流量对应的光照强度衰减程度。

根据本发明的一种实施方式，布置所述多个光线传感器还包括：

将两个所述光线传感器分别布置于所述挡风玻璃的下表面下分别邻近所述起刮位置并位于其外侧的位置以及邻近所述止刮位置并位于其外侧的位置，作为两个越位光线传感器；并且，

所述验证所述风挡雨刷系统的刮刷角度包括：

根据所记录的各个所述光线传感器的测量值在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数，判断所述起刮位置光线传感器以及所述止刮位置光线传感器和所述中位光线传感器的测量值在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数是否相同，以及，判断所述越位光线传感器和所述中位光线传感器的测量值在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数是否相同；

若前一判断结果为相同且后一判断结果为不相同，则所述风挡雨刷系统的刮刷角度性能验证成功，否则所述风挡雨刷系统的刮刷角度性能验证失败。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

根据本发明的风挡雨刷系统的性能检测设备及方法，更精准地检测及验证风挡雨刷系统的刮刷速度性能及刮刷角度性能，并且测试的自动化程度更高，不过多依赖于人工。

附图说明

图1为现有技术的风挡雨刷系统的结构示意图。

图2为根据本发明的较佳实施方式的风挡雨刷系统的性能检测设备的示意图。

图3为根据本发明的较佳实施方式的风挡雨刷系统的性能检测设备在不同条件下光线传感器所测得的透光量的变化的原理性示意图。

附图标记说明

11：雨刷马达 12：雨刷臂

13：雨刷刃 14：风挡玻璃

15：光线传感器 16：水膜

2：光源 1’：越位位置

2’：起刮位置 3’：起刮位置

4’：中间位置 5’：止刮位置

6’：止刮位置 7’：越位位置

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都落入本发明的保护范围之中。

在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

如图1-2所示，待检测的风挡雨刷系统包括雨刷驱动马达(即雨刷马达11)、雨刷臂12和雨刷刃13。其中，如图2所示示例性地示出了位于起刮位置、止刮位置和停靠位置的雨刷刃13。雨刷刃13被构造为能够在起刮位置和止刮位置之间往复运动，并具有一停靠位置(即雨刷刃13在不工作或停止工作时所处的位置)。

如图2所示，根据本发明的较佳实施方式的风挡雨刷系统的性能检测设备包括安装架和具有喷头的淋雨模拟装置。其中，安装架被构造为能够固定地安装风挡玻璃14和风挡雨刷系统，使得雨刷刃13能够贴合风挡玻璃14的外表面做往复运动。淋雨模拟装置则被构造为能够经由喷头朝向风挡玻璃14喷射水流。

可选地，淋雨模拟装置可如图2所示地包括进水阀、排水阀、集水箱、水泵、喷头等部分。并且，优选地还可在管路中的适当位置布置流量阀，使得泵能够将集水箱中的水经由流量阀输送至喷头，其中流量阀用于限定喷头朝向风挡玻璃14喷射水流的流量和/或流速。由此使得检测得以在更为精准可控的条件下进行。

该性能检测设备还包括用于检测光照强度及透光量变化的多个光线传感器，多个光线传感器布置在风挡玻璃14的内表面上。其中，当淋雨模拟装置开启并且雨刷刃13扫过风挡玻璃14的外表面时，光线传感器能够检测到透过风挡玻璃14的透光量的变化，透光量的变化能够用于验证风挡雨刷系统的雨刷刮刷速度和雨刷刮刷角度是否符合要求。可以理解的是，这里所称的符合要求，可以是指符合待检测的风挡雨刷系统的性能参数，或者是其需要或应当达到的性能参数。

该性能检测设备验证风挡雨刷系统的雨刷刮刷速度和雨刷刮刷角度是否符合要求的原理在于，当雨刷扫过风挡玻璃14外表面时，透过风挡玻璃14的透光量会减少，而适当布置于风挡玻璃14的内表面的光线传感器能够检测到透光量的变化，以此作为依据来判断雨刷刮刷速度及雨刷刮刷角度是否符合要求。

具体地，可以采用任何方式在维持淋雨模拟装置喷出的水流不变的条件下，使得雨刷刃13遮挡于某一光线传感器的正上方，或者压抵于某一光线传感器上遮挡光线，并获取这种情形下这一光线传感器的测量值作为第一光照强度阈值(以Q3表示)。经过这一标定过程，在测量过程中，只需要查看光线传感器检测到的光照强度衰减到第一光照强度阈值的次数，就能够判断风挡雨刷系统的雨刷刃13多少次经过相应的光线传感器的上方，并进而判断雨刷刮刷速度及雨刷刮刷角度是否符合要求。

更具体地，如图3所示，在淋雨模拟装置关闭且光线传感器15上方无雨刷刃13遮挡的条件下，光线传感器测量的透光量值为Q1，Q1大致取决于光源2向风挡玻璃14发出的光线，可以理解的，光源2可以仅为示例，其实际可以采用自然光。在淋雨模拟装置开启因而光线传感器上方的风挡玻璃14上有水膜16存在，但没有雨刷刃13遮挡的情况下，光线传感器15测量的透光量值为Q2，Q2相比Q1有所降低。维持淋雨模拟装置的喷水状态不变的情况下，将雨刷刃13压在玻璃外表面光线传感器位置处，记录光线传感器15测量的透光量值Q3。应理解的是，在本发明中验证及检测风挡雨刷系统的刮刷速度及刮刷角度性能中，只利用到透光量值Q3，即上述第一光照强度阈值。应当理解的是，图3中仅为示例性地描绘根据本发明的优选实施方式的测量技术所运用的测量原理，因而其中描绘的各个部分并不旨在表现各个部分的形状、大小、布置位置等。

根据本发明的一些优选实施方式，为提高检测过程的自动化程度，每个光线传感器还被配置为能够记录其检测到的光照强度衰减到第一光照强度阈值的次数。或者可选地，性能检测设备还可包括光照强度记录装置，光照强度记录装置被配置为能够监测每个光线传感器的测量值，并记录每个光线传感器的检测到的光照强度衰减到第一光照强度阈值的次数。

更具体地，根据本发明的一些优选实施方式，如图3所示，多个光线传感器包括布置于挡风玻璃的下表面下位于起刮位置和止刮位置之间的中间位置4’的中位光线传感器、布置于挡风玻璃的下表面下的起刮位置2’和/或3’的起刮位置光线传感器、以及布置于挡风玻璃的下表面下的止刮位置5’和/或6’的止刮位置光线传感器，并且还可进一步优选地包括两个越位光线传感器，越位光线传感器分别布置于挡风玻璃的下表面下分别邻近起刮位置并位于其外侧的位置1’以及邻近止刮位置并位于其外侧的越位位置7’。

根据如上的本发明的检测原理可以理解，在维持淋雨模拟装置不变的条件下，开启风挡雨刷系统达到预设时长t后将其关闭，根据预设时长t期间各个光线传感器的测量值在预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值Q3的次数，就能够验证待检测和验证的风挡雨刷系统的刮刷角度性能和刮刷速度性能是否符合要求。

根据本发明的一些优选实施方式，具体用于检测和验证该风挡雨刷系统的刮刷角度性能和刮刷速度性能的方法可以如下。

参考图2所示，根据布置于中间位置4’的中位光线传感器的测量值在预设时长t期间衰减到第一光照强度阈值Q3的次数及预设时长t可准确地计算得到该风挡雨刷系统的刮刷速度。

同样参考图2所示，判断布置于起刮位置2’和/或3’起刮位置光线传感器以及布置于止刮位置5’和/或6’的止刮位置光线传感器和布置于该中间位置4’的中位光线传感器的测量值在预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数是否相同，以及，判断布置于越位位置7’和1’的越位光线传感器和布置于该中间位置4’的中位光线传感器的测量值在预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数是否相同。

若前一判断结果为相同且后一判断结果为不相同，则该风挡雨刷系统的刮刷角度性能验证成功，否则风挡雨刷系统的刮刷角度性能验证失败。

换言之，如果将布置于相应的位置1’-7’的光线传感器的测量值在预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数分别一一对应地记为n1-n7，则以上对于该风挡雨刷系统的刮刷角度性能的验证可以归纳为：

a)当n2或n3等于n4且n1等于0时，起刮位置一侧的刷角满足要求，验证通过；否则，起刮位置一侧的刷角不满足要求；

b)当n5或n6等于n4且n7等于0时，止刮位置一侧的刷角满足要求，验证通过；否则，止刮位置一侧的刷角不满足要求。

当两侧的刷角均满足要求时，该风挡雨刷系统的刮刷角度性能验证成功。

应当理解的是，上述刮刷角度的验证中，已经考虑到的雨刷刃13的刮刷角度存在一定的可允许的公差，因而可在同一侧的极限角度布置内外两个光线传感器(例如起刮位置处的两个极限位置2’和3’处的起刮位置光线传感器，止刮位置处的两个极限位置5’和6’处的止刮位置光线传感器)，但在一些可选的实施方式中，也可在同一侧仅布置一个光线传感器进行测量。

根据本发明的一些优选实施方式，还可在开启淋雨模拟装置之前，以任意一个光线传感器在不受雨刷刃13遮挡的情况下的测量值标定环境光照强度值Q1。并且，根据环境光照强度值以及所记录的中位光线传感器的测量值Q3在预设时长的期间的平均值，计算淋雨模拟装置开启期间的喷水流量所对应的光照强度衰减程度，以评估该风挡雨刷系统在各种条件下的性能是否能够满足使用需要。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种风挡雨刷系统的性能检测设备，所述风挡雨刷系统包括驱动马达、雨刷臂和雨刷刃，其中所述雨刷刃被构造为能够在起刮位置和止刮位置之间往复运动，其特征在于，所述性能检测设备包括：

安装架，其被构造为能够固定地安装风挡玻璃和所述风挡雨刷系统，使得所述雨刷刃能够贴合所述风挡玻璃的外表面做所述往复运动；

具有喷头的淋雨模拟装置，其被构造为能够经由所述喷头朝向所述风挡玻璃喷射水流；

用于检测光照强度及透光量变化的多个光线传感器，所述多个光线传感器布置在所述风挡玻璃的内表面上；

其中，当所述淋雨模拟装置开启并且所述雨刷刃扫过所述风挡玻璃的外表面时，所述光线传感器能够检测到透过所述风挡玻璃的透光量的变化，所述透光量的变化能够用于验证所述风挡雨刷系统的雨刷刮刷速度和雨刷刮刷角度是否符合要求。

2.如权利要求1所述的性能检测设备，其特征在于，所述光线传感器检测到的光照强度衰减到第一光照强度阈值的次数能够用于判断所述风挡雨刷系统的雨刷刮刷速度和雨刷刮刷角度是否符合要求，其中所述第一光照强度阈值定义为当所述雨刷刃遮挡于所述光线传感器的正上方时所述光线传感器的测量值。

3.如权利要求2所述的性能检测设备，其特征在于，每个所述光线传感器还被配置为能够记录其检测到的光照强度衰减到第一光照强度阈值的次数，或者，所述性能检测设备还包括光照强度记录装置，所述光照强度记录装置被配置为能够监测每个所述光线传感器的测量值，并记录每个所述光线传感器的检测到的光照强度衰减到所述第一光照强度阈值的次数。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的性能检测设备，其特征在于，所述多个光线传感器包括布置于所述挡风玻璃的下表面下位于所述起刮位置和所述止刮位置之间的位置的中位光线传感器、布置于所述挡风玻璃的下表面下的所述起刮位置处的起刮位置光线传感器、以及布置于所述挡风玻璃的下表面下的所述止刮位置处的止刮位置光线传感器。

5.如权利要求4所述的性能检测设备，其特征在于，所述多个光线传感器还包括两个越位光线传感器，所述越位光线传感器分别布置于所述挡风玻璃的下表面下分别邻近所述起刮位置并位于其外侧的位置以及邻近所述止刮位置并位于其外侧的位置。

6.如权利要求1所述的性能检测设备，其特征在于，所述淋雨模拟装置还包括用于存储水的水箱以及连接至所述水箱的泵，所述泵用于将所述水箱中的水经由流量阀输送至所述喷头，其中所述流量阀用于限定所述喷头朝向所述风挡玻璃喷射水流的流量和/或流速。

7.一种采用如权利要求1-6所述的风挡雨刷系统的性能检测设备的风挡雨刷系统的性能检测方法，其中，所述性能检测方法包括：

开启所述淋雨模拟装置，使得所述喷头朝向所述风挡玻璃喷射具有预设的流量和/或流速的水流；

将所述雨刷刃移动至遮挡于任意一个所述光线传感器的正上方的位置，并测量受遮挡的所述光线传感器的测量值作为所述第一光照强度阈值；

开启所述风挡雨刷系统预设时长后将其关闭；

记录所述光线传感器的测量值在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数；

根据所记录的所述次数和所述预设时长计算得到所述风挡雨刷系统的刮刷速度。

8.如权利要求7所述的性能检测方法，其特征在于，所述性能检测方法还包括：

布置所述多个光线传感器，其包括将一个所述光线传感器布置于所述挡风玻璃的下表面下位于所述起刮位置和所述止刮位置之间的位置作为中位光线传感器、将一个所述光线传感器布置于所述挡风玻璃的下表面下的所述起刮位置处作为起刮位置光线传感器、以及将一个所述光线传感器布置于所述挡风玻璃的下表面下的所述止刮位置处作为止刮位置光线传感器；

根据所记录的所述中位光线传感器的测量值在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数及所述预设时长计算得到所述风挡雨刷系统的刮刷速度；

根据所记录的各个所述光线传感器的测量值，在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数，验证所述风挡雨刷系统的刮刷角度性能。

9.如权利要求7所述的性能检测方法，其特征在于，所述性能检测方法还包括：

在开启所述淋雨模拟装置之前，以任意一个所述光线传感器在不受所述雨刷刃遮挡的情况下的测量值标定环境光照强度值。

10.如权利要求9所述的性能检测方法，其特征在于，所述性能检测方法还包括：

根据所述环境光照强度值以及所述光照强度记录装置所记录的所述中位光线传感器的测量值在所述预设时长的期间的平均值，计算所述预设的流量对应的光照强度衰减程度。

11.如权利要求8所述的性能检测方法，其特征在于，布置所述多个光线传感器还包括：

将两个所述光线传感器分别布置于所述挡风玻璃的下表面下分别邻近所述起刮位置并位于其外侧的位置以及邻近所述止刮位置并位于其外侧的位置，作为两个越位光线传感器；并且，

所述验证所述风挡雨刷系统的刮刷角度包括：

根据所记录的各个所述光线传感器的测量值在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数，判断所述起刮位置光线传感器以及所述止刮位置光线传感器和所述中位光线传感器的测量值在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数是否相同，以及，判断所述越位光线传感器和所述中位光线传感器的测量值在所述预设时长的期间衰减到第一光照强度阈值的次数是否相同；

若前一判断结果为相同且后一判断结果为不相同，则所述风挡雨刷系统的刮刷角度性能验证成功，否则所述风挡雨刷系统的刮刷角度性能验证失败。

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