CN202608735U - 一种雨量感应雨刮控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种雨量感应雨刮控制装置，包括安装在前挡风玻璃内侧的雨量传感器，雨量传感器与单片机输入端相连通，单片机上连接有电机驱动芯片，电机驱动芯片和雨刮电机相连。雨量传感器检测雨量大小，并输出和雨量相对应的电压信号，然后经通讯发射给单片机，单片机接收到雨量信号并处理，然后发出控制信号经电机驱动芯片驱动电机，使雨刮雨刮完成间歇刮水、低速连续刮水、以及高速连续刮水。省去驾驶人对雨刮的手动操作，从而使驾驶人注意力集中，避免发生意外事故。

Description

一种雨量感应雨刮控制装置

技术领域

本实用新型属于汽车电子与电器应用技术领域，涉及一种雨量感应雨刮控制装置，该装置通过采集安装在前挡风玻璃内侧的雨量传感器检测到的雨量信号来控制雨刮完成间歇刮水、低速连续刮水、以及高速连续刮水。

背景技术

进入21世纪，汽车已经成为现代人类生活的重要交通工具。我国目前的汽车保有量已经超过7000万辆，而且每年以超过15%的速度增长着。但是，随着汽车的普及和快速发展，汽车行驶过程的安全问题日益严重，尤其是由于驾驶人视野以及注意力不集中造成的安全问题。人类已经认识到汽车驾驶过程中驾驶人注意力集中的重要性。

汽车挡风玻璃的良好视线是驾驶人确保行车安全的必要条件。雨天挡风玻璃采用了传统的机械式雨刷清洁装置，其摆动的频度根据雨量的大小人工操作转换开关完成。必然带来驾驶人注意力分散、影响方向盘的操控，尤其是突遇水坑飞溅挡风的突发事件时，往往造成驾驶人措手不及。极容易引发交通事故，统计报道全世界雨天事故7%是由驾驶人动手操作雨刷器而引起的。而雨量感应雨刮能够根据雨量大小来自动调节雨刮刮水速度，能够使驾驶人注意力集中从而避免以上问题的发生。

雨量感应雨刮控制装置是雨量感应雨刮的核心部件，它的性能好坏直接影响到整个系统的性能。而目前雨量感应雨刮在国外已广泛应用，之所以在国内迟迟没有推广，主要原因是其控制装置大多数依赖进口，价格比较高。因此设计开发一种高性能低成本的雨量感应雨刮控制装置具有十分重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种雨量感应雨刮控制装置，该装置能够根据安装在前挡风玻璃内侧的雨量传感器检测到的雨量信号来控制雨刮完成间歇刮水、低速连续刮水、以及高速连续刮水。从而使驾驶人注意力集中，避免发生意外事故。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种雨量感应雨刮控制装置，其特征在于，包括安装在前挡风玻璃内侧的雨量传感器，雨量传感器与单片机输入端相连通，单片机上连接有电机驱动芯片，电机驱动芯片和雨刮电机相连。

本实用新型的其它特点是：

所述的单片机采用STC89C52单片机。

所述的驱动芯片采用CR7010电机驱动芯片。

所述的雨量传感器采用8501型Rain-Trip TM雨量传感器。

所述的雨刮电机采用ZD2531A电机。

本实用新型的雨量感应雨刮控制装置，通过采集安装在前挡风玻璃内侧的雨量传感器检测到的雨量信号来控制雨刮完成间歇刮水、低速连续刮水、以及高速连续刮水。从而使驾驶人注意力集中，避免发生意外事故。具有以下优点：

（1）通用性好，本实用新型可用于各种汽车。

（2）集成度高，本实用新型运用了大量芯片，具有很高的集成性，结构简单。

（3）可靠性高，具有较好的电磁兼容性，同时能够承受震动、噪音、潮湿、冲击。

（4）成本低廉，本实用新型所采用的各种器件和材料均为常见类型，在普通的市场上均能够买到，制作成本低，若进行批量生产，成本会更低。

附图说明

图1是雨量感应雨刮控制装置总体构成框图；

图2是STC89C52单片机引脚分布图；

图3是信号发射示意图；

图4是雨量传感器工作原理图；

图5是电机及驱动芯片与单片机连接电路图；

图6是程序流程图；

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

如图1所示，本实施例给出一种雨量感应雨刮控制装置总体构成框图，包括安装在前挡风玻璃内侧的雨量传感器，雨量传感器与单片机输入端相连通，单片机上连接有电机驱动芯片，电机驱动芯片和雨刮电机相连。

本实施例中，单片机采用STC89C52单片机，电机驱动芯片采用CR7010电机驱动芯片，雨量传感器采用8501型Rain-Trip TM雨量传感器，雨刮电机采用ZD2531A电机。8501型Rain-Trip TM雨量传感器检测雨量大小，并输出和雨量相对应的电压信号，然后经通讯发射给单片机，单片机接收到雨量信号并处理，然后发出控制信号经电机驱动芯片驱动电机，使雨刮雨刮完成间歇刮水、低速连续刮水、以及高速连续刮水。省去驾驶人的手动操作，使驾驶人能够专心驾驶。

STC89C52单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、高效率的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。其引脚分布图如图2所示。

本实用新型雨量传感器所测得雨量信号经MCU处理并发射，由单片机接收到通讯数据并处理后，做出控制信号经驱动芯片驱动电机。信号发射示意图如图3所示。

本实用新型的雨量传感器采用8501型Rain-Trip TM雨量传感器，工作原理图如图4所示，红外散射式雨量传感器分成了几个不同的部分，光学元件通过硅胶垫粘贴在前挡风玻璃的内侧，通常在内视镜支架座的下方。发射管、接收管在雨量传感器的PCB板上，雨量传感器通过机械锁止机构固定在光学元件上。通常，光学元件、传感器、内视镜支架会由一装饰盖整个包住，从驾驶室内看不出任何区别，在视觉上不会对驾驶员造成任何影响。雨量传感器为相对量测量，在玻璃外表面干燥的情况下，认为发射管发出的光平行入射到挡风玻璃上后被100%反射回来，通过光学元件汇聚后由接收管接收。在前挡风玻璃外表面干燥的情况下，首先对传感器进行初始化，由此可以得出在固定发射电流情况下接收的光强度。在这种情况下，光的强度通常比较高。当挡风玻璃外表面有雨滴时，入射到挡风玻璃上的光线被部分散射掉，反射后接收管的光线变少，雨量越大则反射回来的光线越少。通过与挡风玻璃干燥情况下接收光强的比较，就可以得出目前挡风玻璃上水滴的大小、多少，进而可以判断出不同的下雨模式，发出刮水请求至单片机，控制刮水器完成间歇刮水、低速连续刮水以及高速连续刮水。

本实用新型电机是执行机构，其性能的好坏直接影响整个控制器的性能。本实用新型电机采用ZD2531A电机，驱动芯片采用CR7010电机驱动芯片，CR7010是为控制和驱动电机设计的两通道功率MOSFE的H桥集成电路器件，用其代替传统分立器件驱动电路，使外围器件少，使整个系统的可靠性提高。电机及驱动芯片与单片机连接电路图如图5所示。

本实用新型程序流程图如图6所示，系统上电初始化后雨量传感器对雨量进行采集，然后经串口通讯把雨量信号传给STC89C52单片机进行处理，然后发出控制信号经电机驱动芯片驱动电机，使雨刮雨刮完成间歇刮水、低速连续刮水、以及高速连续刮水。

Claims (5)

1.一种雨量感应雨刮控制装置，其特征在于，包括安装在前挡风玻璃内侧的雨量传感器，雨量传感器与单片机输入端相连通，单片机上连接有电机驱动芯片，电机驱动芯片和雨刮电机相连。

2.如权利要求1所述的雨量感应雨刮控制装置，其特征在于，所述的单片机采用STC89C52单片机。

3.如权利要求1所述的雨量感应雨刮控制装置，其特征在于，所述的驱动芯片采用CR7010电机驱动芯片。

4.如权利要求1所述的雨量感应雨刮控制装置，其特征在于，所述的雨量传感器采用8501型Rain-Trip TM雨量传感器。

5.如权利要求1所述的雨量感应雨刮控制装置，其特征在于，所述的雨刮电机采用ZD2531A电机。

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