CN218750692U - 一种基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统，包括雨量压力传感器、雨量控制器、车身域控制器、雨刮电机，所述雨量压力传感器设置在汽车挡风玻璃上用于检测雨水产生的压力信号，其输出端连接至雨量控制器；所述雨量控制器的输出端连接车身域控制器；所述车身域控制器的输出端连接雨刮电机。本实用新型的优点在于：采用压力传感器实现雨量的探测，可以避免或减少现有技术中采用红外探测雨量容易被背景光干扰的缺陷，通过压力信号来检测，可以直接判断处前挡玻璃上是否有压力来判断是否有雨水在前挡上并可以根据压力来判断雨量进而控制雨刮的工作，这种方式可以更加准确的实现雨量检测，减少干扰，自动控制雨刮更加准确。

Description

一种基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统

技术领域

本实用新型涉及汽车电器自动控制领域，特别涉及一种基于雨量压力传感器的自动雨刮控制系统。

背景技术

基于雨量传感器的智能雨刮技术逐步取代传统雨刮，广泛应用于各式车辆中，雨量传感器主要包括红外感应式，图像识别等，红外感应式在实际应用中较多广泛。

当前的传感器分为两类，一类是基于物理信号，一类是基于图像识别。图像识别是通过摄像头，采集当前的实时图像，通过后期图像识别，判断雨量的大小，存在成本高，检测和运算复杂的缺陷。物理信号类传感器容易受环境的影响、检测非线性、检测范围有限，如当前使用最广泛的红外传感器，通常安装于汽车挡风玻璃内侧容易受到背景光的干扰，光电信号转换弱，抗噪声能力弱；

如专利：一种自动雨刮装置-201220218567.2，该专利介绍了一种基于红外雨量传感器的自动雨刮装置，其就采用红外传感器进行雨量采集，这种采集会被背景光干扰造成检测结果不准确的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于雨量压力传感器的自动雨刮控制系统，用于解决采用红外传感器测量雨量易受背景光干扰的缺陷，通过采用新的探测方式，采用压力传感器的方式避免了背景光的干扰，从而能够更加准确的实现自动雨刮控制。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统，包括雨量压力传感器、雨量控制器、车身域控制器、雨刮电机，所述雨量压力传感器设置在汽车挡风玻璃上用于检测雨水产生的压力信号，其输出端连接至雨量控制器；所述雨量控制器的输出端连接车身域控制器；所述车身域控制器的输出端连接雨刮电机。

所述雨量压力传感器为多个。

所述雨量传感器为三个，分别设置在汽车挡风玻璃外侧底部和内后视镜位置对应的前挡玻璃外侧。

所述车身域控制器与雨刮自动开关连接，用于获取自动雨刮功能的开启信号。

所述雨量控制器与电源档位连接，用于获取电源所处的档位；所述雨量控制器根据电源档位、雨量压力传感器输出电压信号来输出雨刮的控制信号至车身域控制器。

所述车身域控制器与灵敏度调节开关连接，所述车身与控制器根据灵敏度调节开关的信号来输出灵敏度等级信号值雨量控制器。

本实用新型的优点在于：采用压力传感器实现雨量的探测，可以避免或减少现有技术中采用红外探测雨量容易被背景光干扰的缺陷，通过压力信号来检测，可以直接判断处前挡玻璃上是否有压力来判断是否有雨水在前挡上并可以根据压力来判断雨量进而控制雨刮的工作，这种方式可以更加准确的实现雨量检测，减少干扰，自动控制雨刮更加准确。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型的控制系统结构原理图；

图2为本实用新型三个压力传感器设置位置示意图。

图中序号1、2、3分别为三个不同位置的压力传感器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1、2所示，本申请主要是通过压力传感器来实现雨量探测并实现自动雨刮功能，具体方案包括：

一种基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统，包括雨量压力传感器、雨量控制器、车身域控制器、雨刮电机；

雨量压力传感器就是一种压力传感器，其可以根据压力来输出对应的电压，雨量压力传感器设置在汽车挡风玻璃上用于检测雨水产生的压力信号，其输出端连接至雨量控制器；雨量压力传感器一般为为多个，本申请以雨量传感器为三个为例进行布置说明，三个雨量压力传感器分别设置在汽车挡风玻璃外侧底部和内后视镜位置对应的前挡玻璃外侧，如图2所示，其设置位置为底部2个，上部安装内后视镜的玻璃位置设置一个，这样设置的位置即可采集雨量产生的压力信号，又不会影响车辆的正常视野。

三个压力传感器输出的电压信号送入到雨量控制器中，雨量控制器可以对电压信号进行采集处理以及去平均，根据电压来判断此时雨量的大小等；雨量控制器的输出端连接车身域控制器，用于将雨量大小对应的雨刮控制信号发送至车身域控制器中；车身域控制器的输出端连接雨刮电机，用于根据雨量控制器的控制信号来对应的控制雨刮电机的转动速度。

在一个优选的实施例中，车身域控制器与雨刮自动开关连接，用于获取自动雨刮功能的开启信号，雨刮自动开关为雨刮拨杆处的旋钮开关。这样就给予用户选择可以自动或手动模式来控制雨刮的工作。

在本申请的一个优选的实施例中，本申请通过压力传感器不仅可以实现雨刮根据下雨进行工作还能根据检测到的其他异物来工作，雨量控制器与电源档位连接，用于获取电源所处的档位；雨量控制器根据电源档位、雨量压力传感器输出电压信号来输出雨刮的控制信号至车身域控制器，其中检测到无压力信号，说明前挡上没有任何东西，此时输出的雨刮停止的控制信号值车身域控制器；当有电压值且电压值是脉冲式的断断续续调动值，则说明是下雨，可以根据压力大小等来驱动下雨量进而确定输出雨刮控制速度的信号至域控制器；当有压力信号且是持续的，则此时可能是其他异物如树叶、鸟屎等，因此此时可以执行一次雨刮控制来实现除去异物。

在另一个优选的实施例中，为了使得检测雨量的传感器可以根据需要调节灵敏度，本申请设置有灵敏度开关，车身域控制器与灵敏度调节开关连接车身与控制器根据灵敏度调节开关的信号来输出灵敏度等级信号值雨量控制器，雨量传感器则对压力传感器的输出电压的灵敏度进行控制，从而满足不同雨量检测灵敏度的要求。

在本申请中的一种基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统中，雨量压力传感器，将雨水的冲击力转换成压敏电容信号，检测汽车挡风玻璃上雨压的大小；

雨量控制器，用于接收雨量压力传感器的信号并取平均值，根据此信号判断出不同的雨量模式(无雨、小雨、中雨、大雨、泥水飞溅以及下雪等降水形式)和其他遮盖物，再根据感知的雨量模式计算出要求的雨刮速度(雨刮不运转、雨刮刷刮一次，雨刮间歇刮、低速连续刮、高速连续刮)发送给车身域传感器；

车身域控制器，用于接收雨刮速度信号控制雨刮电机执行相应动作，以及发送雨刮灵敏度信号和电源信号给雨量控制器。

直流电机，通过连杆机构将电机的旋转运动转变为刮臂的往复运动，从而实现雨刮动作。

其工作原理如下：

一、雨量压力传感器在挡风玻璃上形成3角布置，玻璃底部布置2个，内后视镜位置布置1个，不影响驾驶视野，并保证在雨刮刷刮范围内，如图2所示。

二、当汽车上电，前雨刮拨杆处于自动档时，此时自动雨刮请求功能激活，雨量控制器接收3个压力传感器的信号，判断出不同的雨量模式，并根据感知的雨量模式计算出要求的雨刮速度。其中控制原理如下表：

若电源档位当前在ON档，车身域控制器则接收雨刮速度信号控制雨刮电机执行相应的动作，实现自动雨刮功能。

若电源档位在OFF档或ACC档，检测到稳定的压力信号，雨刮控制器则发送信号，命令车身域控制器执行清洗电机喷水1次和雨刮电机刷刮3次。该功能可解决玻璃上除雨水清洁之外的其它遮盖物(如树叶、鸟屎、灰尘等)的清洁，应用于驾驶员远程遥控解锁车辆时，当雨量压力传感信号有效，可提前自动对挡风玻璃进行清洁。

驾驶员调节雨刮拨杆上的灵敏度调节开关，其可以是旋钮开关，车身域控制器根据灵敏度开关的位置，将对应的灵敏度等级信号发送给雨量控制器，雨量控制器根据这个信号调整雨量模块的灵敏度。雨量控制器总共4个灵敏度等级，灵敏度从Leve l 1至Level4逐渐升高。

与现有技术相比：本实用新型具有检测范围广，可进行多点测量，多传感器可使测量结果更加线性；同时与红外光传感器相比，压力传感器不受光线干扰，雨量模式判别更加精准。通过控制器对3个传感器的信号进行处理，实现自动控制雨刮电机调节雨刮速率，刮雨效率高，成本低廉，实现简易，可直接在现有车辆上进行改装。传统自动雨刮系统相比，本实用新型新增功能点，可解决玻璃上除雨水清洁之外的其它遮盖物(如树叶、鸟屎、灰尘等)的自动清洁，应用于驾驶员远程遥控解锁车辆，当雨量压力传感信号有效，可自动对挡风玻璃进行清洁。采用压力传感器对雨量进行测量，传感器形成3角布置。玻璃底部布置2个，内后视镜位置布置1个，不影响驾驶视野，并保证在雨刮刷刮范围内，与雨刮控制器通过有线的方式进行连接，具有检测范围广，测量结果更加精确的优势。提供了挡风玻璃遮盖物提前清洁的思维，新增1个功能点，解决了玻璃上除雨水清洁之外的其它遮盖物(如树叶、鸟屎、灰尘等)的自动清洁，应用于驾驶员遥控解锁车辆，当雨量压力感应信号有效，则提前对挡风玻璃进行清洁。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统，其特征在于：包括雨量压力传感器、雨量控制器、车身域控制器、雨刮电机，所述雨量压力传感器设置在汽车挡风玻璃上用于检测雨水产生的压力信号，其输出端连接至雨量控制器；所述雨量控制器的输出端连接车身域控制器；所述车身域控制器的输出端连接雨刮电机。

2.如权利要求1所述的一种基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统，其特征在于：所述雨量压力传感器为多个。

3.如权利要求2所述的一种基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统，其特征在于：所述雨量压力传感器为三个，分别设置在汽车挡风玻璃外侧底部和内后视镜位置对应的前挡玻璃外侧。

4.如权利要求1-3任一所述的基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统，其特征在于：所述车身域控制器与雨刮自动开关连接，用于获取自动雨刮功能的开启信号。

5.如权利要求1-3任一所述的基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统，其特征在于：所述雨量控制器与电源档位连接，用于获取电源所处的档位；所述雨量控制器根据电源档位、雨量压力传感器输出电压信号来输出雨刮的控制信号至车身域控制器。

6.如权利要求1-3任一所述的基于压力传感器进行雨量感应的自动雨刮控制系统，其特征在于：所述车身域控制器与灵敏度调节开关连接，所述车身与控制器根据灵敏度调节开关的信号来输出灵敏度等级信号值雨量控制器。

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