CN112947228A - 一种汽车雨刷器控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车雨刷器控制系统，包括检测柱、导向杆、接线端子及数据通讯机构，检测柱外侧面与导向杆铰接，检测柱、导向杆下端面均设一个接线端子，并分别与数据通讯机构电气连接，数据通讯机构嵌于车辆中控台内，数据通讯机构包括承载壳、数据处理电路、串口通讯模块、多路直流电源、辅助蓄电池。其使用方法包括设备装配及监控运行等两个步骤。本发明一方面可有效满足多种车辆设备配套运行的需要，并可车辆运行环境提出雨刷器运行建议，提高雨刷器控制精度；另一方面可实现对雨刷器运行状态精确监控作业的同时，还可同步消除因冰冻导致的雨刷器工作效率下降及堵转故障情况发生，从而极大的提高了雨刷器设备运行的可靠性和稳定性。

Description

一种汽车雨刷器控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种汽车雨刷器控制系统及方法，属汽车技术领域。

背景技术

雨刷器是汽车等交通工具中重要的辅助设备，对车辆玻璃清洁发挥着重要的作用，当前在实际使用中的雨刷器，往往均需要通过车辆驾驶人员根据环境及路况手动操作，从而导致雨刷器的操作便捷性和灵活性较差，同时当前的雨刷器在运行中也无法对雨刷器的运行状态进行监控，从而极易因低温导致雨刷器冻结后工作效率下降甚至失效，同时也无法及时发现雨刷器驱动电机与传动机构见的误差及故障，从而极易因堵转而导致雨刷器驱动电机损毁情况发生。

因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的雨刷器控制系统及方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种汽车雨刷器控制系统及方法。

一种汽车雨刷器控制系统，包括检测柱、导向杆、接线端子及数据通讯机构，检测柱外侧面通过弹性铰链与导向杆铰接，且导向杆与检测柱轴线相交并呈0°—90°夹角，检测柱、导向杆下端面均设一个接线端子，并分别通过接线端子与数据通讯机构电气连接，数据通讯机构嵌于车辆中控台内，并车辆的行车电脑及供电电源电气连接，数据通讯机构包括承载壳、数据处理电路、串口通讯模块、多路直流电源、辅助蓄电池、串口通讯端口、电源接线端口，承载壳为密闭腔体结构，数据处理电路、串口通讯模块、多路直流电源、辅助蓄电池均嵌于承载壳内，且数据处理电路分别与串口通讯模块、多路直流电源电气连接，且多路直流电源分别与辅助蓄电池、电源接线端口电气连接，串口通讯端口、电源接线端口均嵌于承载壳外表面，并分别与检测柱、导向杆上的接线端子及车辆的行车电脑及供电电源电气连接。

进一步的，所述的检测柱包括承载柱、编码器、温湿度传感器、连接机构、防水帽、电加热丝及传动轴，所述承载柱为轴向截面呈矩形的柱状腔体结构，所述承载柱下端面设与承载柱同轴分布的定位槽，所述定位槽深度为承载柱高度的10%—50%，内径为承载柱外径的50%—90%，所述连接机构嵌于定位槽内，与定位槽内侧面连接并与承载柱同轴分布，同时所述接线端子嵌于定位槽槽底，并分别与编码器、温湿度传感器、电加热丝电气连接，所述编码器、温湿度传感器、电加热丝均嵌于承载柱内，其中所述编码器与承载柱同轴分布并与传动轴后端面连接，所述传动轴与承载柱同轴分布，其前端面为与定位槽内且承载柱下端面间间距为0—10毫米，所述温度传感器与承载柱上端面的下表面连接，所述电加热丝环绕承载柱轴线均布在承载柱内侧面，所述防水帽包覆在承载柱上端面外，且防水帽下端面与承载柱底部间间距为0—10毫米。

进一步的，所述的传动轴两端面均设联轴器，并通过联轴器与编码器连接。

进一步的，所述的导向杆包括承载槽、弹性卡扣、电加热丝、堵块、温湿度传感器、倾角传感器、加速度传感器，所述承载槽为横断面呈“冂”字形槽状结构，其内侧面对称分布至少两条滑槽，所述滑槽与承载槽轴线平行分布，所述弹性卡扣若干，均为横断面呈“冂”字形槽状，且各弹性卡扣嵌于承载槽内并沿承载槽轴线方向均布，且各弹性卡扣均通过滑槽与承载槽侧壁滑动连接，所述堵块分别嵌于承载槽前端面及后端面位置，且位于承载槽后端面位置的堵块内设至少一个接线端子，所述电加热丝至少一条，嵌于承载槽内并与承载槽槽底连接，所述温湿度传感器、倾角传感器和加速度传感器均嵌于承载槽前端面位置的堵块内，所述电加热丝、温湿度传感器和倾角传感器均与接线端子电气连接。

进一步的，所述的弹性卡扣中，至少一个弹性卡扣与承载槽槽底间通过压力传感器连接，所述压力传感器轴线与承载槽轴线垂直并相交，并与接线端子电气连接。

进一步的，所述的数据处理电路为基于DSP、FPGA、MCU及PID芯片中任意一种为基础的电路系统，且所述数据处理电路另设MOS驱动电路、数据通讯模块、充放电控制电路、晶振电路，其中所述MOS驱动电路分别与数据通讯模块、充放电控制电路、晶振电路电气连接。

一种汽车雨刷器控制系统的使用方法，包括如下步骤：

S1，设备装配，首先将数据通讯机构装配到车辆中控台内，并与车辆行车电脑及电源系统连接，然后将检测柱通过连接机构安装包覆在车辆雨刷器驱动轴上，并使检测柱的编码器通过传动轴与车辆雨刷器驱动轴连接并同轴分布，然后将导向杆通过弹性卡扣与车辆雨刷器的刷片上端面连接并平行分布，最后将检测柱和导向杆与数据通讯机构连接即可；

S2,监控运行，在车辆运行过程中，首先通过检测柱和导向杆内的温湿度传感器对车辆运行时的环境温度及湿度检测，然后根据环境湿度通过数据通讯机构向行车电脑反馈信息，提出雨刷器启停及检测柱和导向杆内电加热丝运行状态控制建议请求；最后在雨刷器运行中，一方面通过检测柱的编码器、通过导向杆的倾角传感器和加速度传感器对雨刷器运行速度、角度进行检测；另一方面通过温湿度传感器检测的环境温度和湿度值，驱动电加热丝对雨刷器进行辅助加热，防止雨刷器结冰及因结冰堵转情况发生；同时当编码器检测参数与加速度传感器和倾角传感器检测参数存在误差时，由数据通讯机构向行车电脑发送雨刷器故障信号。

本发明一方面系统构成简单，使用灵活方便，通用性好，可有效满足多种车辆设备配套运行的需要，并可车辆运行环境提出雨刷器运行建议，提高雨刷器控制精度；另一方面可实现对雨刷器运行状态精确监控作业的同时，还可同步消除因冰冻导致的雨刷器工作效率下降及堵转故障情况发生，从而极大的提高了雨刷器设备运行的可靠性和稳定性。

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为本发明系统结构示意图；

图2为本发明方法流程示意图。

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施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种汽车雨刷器控制系统，包括检测柱1、导向杆2、接线端子3及数据通讯机构4，检测柱1外侧面通过弹性铰链5与导向杆2铰接，且导向杆2与检测柱1轴线相交并呈0°—90°夹角，检测柱1、导向杆2下端面均设一个接线端子3，并分别通过接线端子3与数据通讯机构4电气连接，数据通讯机构4嵌于车辆中控台内，并车辆的行车电脑及供电电源电气连接。

本实施例中，所述数据通讯机构4包括承载壳41、数据处理电路42、串口通讯模块43、多路直流电源44、辅助蓄电池45、串口通讯端口46、电源接线端口47，承载壳41为密闭腔体结构，数据处理电路42、串口通讯模块43、多路直流电源44、辅助蓄电池4均嵌于承载壳41内，且数据处理电路42分别与串口通讯模块43、多路直流电源44电气连接，且多路直流电源44分别与辅助蓄电池4、电源接线端口47电气连接，串口通讯端口46、电源接线端口47均嵌于承载壳41外表面，并分别与检测柱1、导向杆2上的接线端子3及车辆的行车电脑及供电电源电气连接。

本实施例中，所述的检测柱1包括承载柱11、编码器12、温湿度传感器13、连接机构14、防水帽15、电加热丝16及传动轴17，所述承载柱11为轴向截面呈矩形的柱状腔体结构，所述承载柱11下端面设与承载柱11同轴分布的定位槽18，所述定位槽18深度为承载柱11高度的10%—50%，内径为承载柱11外径的50%—90%，所述连接机构14嵌于定位槽18内，与定位槽18内侧面连接并与承载柱11同轴分布，同时所述接线端子3嵌于定位槽18槽底，并分别与编码器12、温湿度传感器13、电加热丝16电气连接，所述编码器12、温湿度传感器13、电加热丝16均嵌于承载柱11内，其中所述编码器13与承载柱11同轴分布并与传动轴17后端面连接，所述传动轴17与承载柱11同轴分布，其前端面为与定位槽18内且承载柱11下端面间间距为0—10毫米，所述温度传感器13与承载柱11上端面的下表面连接，所述电加热丝16环绕承载柱11轴线均布在承载柱11内侧面，所述防水帽15包覆在承载柱11上端面外，且防水帽15下端面与承载柱11底部间间距为0—10毫米。

进一步优化的，所述的传动轴17两端面均设联轴器19，并通过联轴器19与编码器12连接。

同时，所述的导向杆2包括承载槽21、弹性卡扣22、电加热丝16、堵块23、温湿度传感器13、倾角传感器24、加速度传感器25，所述承载槽21为横断面呈“冂”字形槽状结构，其内侧面对称分布至少两条滑槽26，所述滑槽26与承载槽21轴线平行分布，所述弹性卡扣22若干，均为横断面呈“冂”字形槽状，且各弹性卡扣22嵌于承载槽21内并沿承载槽21轴线方向均布，且各弹性卡扣22均通过滑槽23与承载槽侧壁滑动连接，所述堵块分别嵌于承载槽前端面及后端面位置，且位于承载槽21后端面位置的堵块23内设至少一个接线端子3，所述电加热丝16至少一条，嵌于承载槽21内并与承载槽21槽底连接，所述温湿度传感器13、倾角传感器24和加速度传感器25均嵌于承载槽21前端面位置的堵块23内，所述电加热丝16、温湿度传感器13和倾角传感器24均与接线端子3电气连接。

进一步优化的，所述的弹性卡扣22中，至少一个弹性卡扣22与承载槽21槽底间通过压力传感器27连接，所述压力传感器27轴线与承载槽21轴线垂直并相交，并与接线端子3电气连接。

与此同时，所述的数据处理电路42为基于DSP、FPGA、MCU及PID芯片中任意一种为基础的电路系统，且所述数据处理电路另设MOS驱动电路、数据通讯模块、充放电控制电路、晶振电路，其中所述MOS驱动电路分别与数据通讯模块、充放电控制电路、晶振电路电气连接。

参见图2一种汽车雨刷器控制系统的使用方法，包括如下步骤：

S1，设备装配，首先将数据通讯机构装配到车辆中控台内，并与车辆行车电脑及电源系统连接，然后将检测柱通过连接机构安装包覆在车辆雨刷器驱动轴上，并使检测柱的编码器通过传动轴与车辆雨刷器驱动轴连接并同轴分布，然后将导向杆通过弹性卡扣与车辆雨刷器的刷片上端面连接并平行分布，最后将检测柱和导向杆与数据通讯机构连接即可；

S2,监控运行，在车辆运行过程中，首先通过检测柱和导向杆内的温湿度传感器对车辆运行时的环境温度及湿度检测，然后根据环境湿度通过数据通讯机构向行车电脑反馈信息，提出雨刷器启停及检测柱和导向杆内电加热丝运行状态控制建议请求；最后在雨刷器运行中，一方面通过检测柱的编码器、通过导向杆的倾角传感器和加速度传感器对雨刷器运行速度、角度进行检测；另一方面通过温湿度传感器检测的环境温度和湿度值，驱动电加热丝对雨刷器进行辅助加热，防止雨刷器结冰及因结冰堵转情况发生；同时当编码器检测参数与加速度传感器和倾角传感器检测参数存在误差时，由数据通讯机构向行车电脑发送雨刷器故障信号。

本发明一方面系统构成简单，使用灵活方便，通用性好，可有效满足多种车辆设备配套运行的需要，并可车辆运行环境提出雨刷器运行建议，提高雨刷器控制精度；另一方面可实现对雨刷器运行状态精确监控作业的同时，还可同步消除因冰冻导致的雨刷器工作效率下降及堵转故障情况发生，从而极大的提高了雨刷器设备运行的可靠性和稳定性。

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 (6)

1.一种汽车雨刷器控制系统，其特征在于：所述的汽车雨刷器控制系统包括检测柱、导向杆、接线端子及数据通讯机构，所述检测柱外侧面通过弹性铰链与导向杆铰接，且导向杆与检测柱轴线相交并呈0°—90°夹角，所述检测柱、导向杆下端面均设一个接线端子，并分别通过接线端子与数据通讯机构电气连接，所述数据通讯机构嵌于车辆中控台内，并车辆的行车电脑及供电电源电气连接，所述数据通讯机构包括承载壳、数据处理电路、串口通讯模块、多路直流电源、辅助蓄电池、串口通讯端口、电源接线端口，所述承载壳为密闭腔体结构，所述数据处理电路、串口通讯模块、多路直流电源、辅助蓄电池均嵌于承载壳内，且数据处理电路分别与串口通讯模块、多路直流电源电气连接，且所述多路直流电源分别与辅助蓄电池、电源接线端口电气连接，所述串口通讯端口、电源接线端口均嵌于承载壳外表面，并分别与检测柱、导向杆上的接线端子及车辆的行车电脑及供电电源电气连接；所述的检测柱包括承载柱、编码器、温湿度传感器、连接机构、防水帽、电加热丝及传动轴，所述承载柱为轴向截面呈矩形的柱状腔体结构，所述承载柱下端面设与承载柱同轴分布的定位槽，所述定位槽深度为承载柱高度的10%—50%，内径为承载柱外径的50%—90%，所述连接机构嵌于定位槽内，与定位槽内侧面连接并与承载柱同轴分布，同时所述接线端子嵌于定位槽槽底，并分别与编码器、温湿度传感器、电加热丝电气连接，所述编码器、温湿度传感器、电加热丝均嵌于承载柱内，其中所述编码器与承载柱同轴分布并与传动轴后端面连接，所述传动轴与承载柱同轴分布，其前端面为与定位槽内且承载柱下端面间间距为0—10毫米，所述温度传感器与承载柱上端面的下表面连接，所述电加热丝环绕承载柱轴线均布在承载柱内侧面，所述防水帽包覆在承载柱上端面外，且防水帽下端面与承载柱底部间间距为0—10毫米。

2.根据权利要求1所述的一种汽车雨刷器控制系统，其特征在于：所述的传动轴两端面均设联轴器，并通过联轴器与编码器连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车雨刷器控制系统，其特征在于：所述的导向杆包括承载槽、弹性卡扣、电加热丝、堵块、温湿度传感器、倾角传感器、加速度传感器，所述承载槽为横断面呈“冂”字形槽状结构，其内侧面对称分布至少两条滑槽，所述滑槽与承载槽轴线平行分布，所述弹性卡扣若干，均为横断面呈“冂”字形槽状，且各弹性卡扣嵌于承载槽内并沿承载槽轴线方向均布，且各弹性卡扣均通过滑槽与承载槽侧壁滑动连接，所述堵块分别嵌于承载槽前端面及后端面位置，且位于承载槽后端面位置的堵块内设至少一个接线端子，所述电加热丝至少一条，嵌于承载槽内并与承载槽槽底连接，所述温湿度传感器、倾角传感器和加速度传感器均嵌于承载槽前端面位置的堵块内，所述电加热丝、温湿度传感器和倾角传感器均与接线端子电气连接。

4.根据权利要求3所述的一种汽车雨刷器控制系统，其特征在于：所述的弹性卡扣中，至少一个弹性卡扣与承载槽槽底间通过压力传感器连接，所述压力传感器轴线与承载槽轴线垂直并相交，并与接线端子电气连接。

5.根据权利要求1所述的一种汽车雨刷器控制系统，其特征在于：所述的数据处理电路为基于DSP、FPGA、MCU及PID芯片中任意一种为基础的电路系统，且所述数据处理电路另设MOS驱动电路、数据通讯模块、充放电控制电路、晶振电路，其中所述MOS驱动电路分别与数据通讯模块、充放电控制电路、晶振电路电气连接。

6.根据权利要求1所述汽车雨刷器控制系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，设备装配，首先将数据通讯机构装配到车辆中控台内，并与车辆行车电脑及电源系统连接，然后将检测柱通过连接机构安装包覆在车辆雨刷器驱动轴上，并使检测柱的编码器通过传动轴与车辆雨刷器驱动轴连接并同轴分布，然后将导向杆通过弹性卡扣与车辆雨刷器的刷片上端面连接并平行分布，最后将检测柱和导向杆与数据通讯机构连接即可；

S2,监控运行，在车辆运行过程中，首先通过检测柱和导向杆内的温湿度传感器对车辆运行时的环境温度及湿度检测，然后根据环境湿度通过数据通讯机构向行车电脑反馈信息，提出雨刷器启停及检测柱和导向杆内电加热丝运行状态控制建议请求；最后在雨刷器运行中，一方面通过检测柱的编码器、通过导向杆的倾角传感器和加速度传感器对雨刷器运行速度、角度进行检测；另一方面通过温湿度传感器检测的环境温度和湿度值，驱动电加热丝对雨刷器进行辅助加热，防止雨刷器结冰及因结冰堵转情况发生；同时当编码器检测参数与加速度传感器和倾角传感器检测参数存在误差时，由数据通讯机构向行车电脑发送雨刷器故障信号。

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