摘 要：本文結(jié)合汽車智能雨刮的要求，介紹智能雨刮在汽車中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能雨刮;雨量傳感器;LIN

0 前言

利用雨量傳感器根據(jù)雨量大小進行智能控制雨刮器，雨天行車時無需手動雨刮器，駕駛員也無需調(diào)節(jié)雨刮器設(shè)置來迅速停止刮片的運動或得到更好的視角，駕駛員可以集中精力開車，大大提高了汽車雨天行駛的舒適性和安全性。

1 智能雨刮現(xiàn)狀

智能雨刮在國內(nèi)已廣泛應(yīng)用于各種車型。

雨量傳感器全球供應(yīng)商主要有科世達(dá)、博世、電裝、海拉、天合、法雷奧等。

2 主要結(jié)構(gòu)和原理

2.1 紅外雨量傳感器設(shè)計原理

車用紅外雨量傳感器運用光從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)傳導(dǎo)全反射原理（如圖1所示），雨量傳感器紅外發(fā)射管與接收管安裝在風(fēng)窗玻璃后方且浸在填充層中的填充介質(zhì)中，發(fā)射的紅外線經(jīng)填充層入射到玻璃中。由于入射角大于玻璃-空氣全反射臨界角，在玻璃與空氣的分界面上發(fā)生全反射，紅外線經(jīng)全反射由紅外接收管接收。若玻璃上存在水滴，由于入射角小于玻璃-水全反射臨界角，在玻璃與水滴分界面處紅外線完全折射到水滴中，該束紅外線不能反射到接收管，水滴越多接收管收到的紅外線越少，由此計算雨量大小。

外界自然光中含有的部分紅外線會對接收管產(chǎn)生一定干擾且自然光強度隨天氣環(huán)境變化，靈敏度選擇1～6對應(yīng)接收管取樣電阻阻值由小到大從而實現(xiàn)對紅外反射信號由小到大的接收靈敏度以適應(yīng)外界環(huán)境變化。

2.2 ?系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)

（1）硬件結(jié)構(gòu)及配置。智能雨刮系統(tǒng)包括以下零部件：雨量傳感器及安裝支架、車身控制單元、雨刮系統(tǒng)、組合開關(guān)、LIN通信網(wǎng)絡(luò)等。關(guān)鍵部件是雨量傳感器。

雨量傳感器，安裝在汽車前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，使用光學(xué)傳感器、Microcontroller和獨特的具有自我學(xué)習(xí)調(diào)整功能的運算程序，對外界雨量大小的反應(yīng)信號進行檢測處理，處理完成后將雨刮動作控制指令信號通過LIN-bus發(fā)送給車身控制單元。

（2）軟件結(jié)構(gòu)及配置。雨量燈光傳感器由ACC或IG ON供電，作為LIN子網(wǎng)的從節(jié)點，接收來自主節(jié)點BCM的相關(guān)開關(guān)狀態(tài)信號，并根據(jù)實際的雨量，發(fā)給BCM雨刮刮水請求信號。

2.3 基本參數(shù)

雨量傳感器安裝位置要求：

雨量燈光傳感器安裝應(yīng)滿足以下要求：（1）雨量燈光傳感器安裝位置應(yīng)該在雨刮片刮水區(qū)域上邊沿50 mm以下。（2）雨量燈光傳感器安裝在只有一個雨刮片能夠刮到的區(qū)域（通常在后視鏡底座正下方）;（3）雨量燈光傳感器安裝位置的油印層應(yīng)該割除，割除尺寸應(yīng)該滿足50 mm*27 mm 。

3 智能雨刮標(biāo)定

在標(biāo)定前，需要進行以下工作：首先雨量傳感器上電前，確保傳感器安裝處玻璃清潔，干凈，沒有水漬等。然后連接好接插件，傳感器上電，等待1秒左右時間，完成初始化。

參數(shù)標(biāo)定的步驟如下：

步驟1， 第一次12個雨刮周期。調(diào)節(jié)噴水壺噴頭最細(xì)噴水位置（類似于毛毛細(xì)雨），用噴壺在雨刮片停止位置和傳感器安裝位置之間的玻璃上噴適當(dāng)?shù)乃?，使雨刮動作較順暢。然后向傳感器安裝位置附近噴水，使能雨刮動作一次，雨刮開始動作后，就停止噴水。

完成本次雨刮周期后，停止位置1-2秒，再次噴水觸發(fā)雨刮動作，依次完成12 次雨刮操作。

步驟2，第二次12個雨刮周期。同樣噴頭為最細(xì)噴水位置（類似于毛毛細(xì)雨），然后對準(zhǔn)傳感器安裝的位置噴水直到雨刮動作，立即停止噴水。

當(dāng)雨刮片達(dá)到另一側(cè)極限位置（即雨刮完成半個雨刮周期），即將回刮的時候，對準(zhǔn)雨刮片回刮側(cè)玻璃（雨刮片還沒有到傳感器位置），噴少量水，完成本次雨刮周期;停止位置1-2秒，再次噴水觸發(fā)雨刮動作，依次完成12次雨刮操作。

完成上述的操作后，調(diào)節(jié)噴頭較粗位置（漂泊大雨），向傳感器位置噴水，只要雨刮能夠自動進入到高速模式，就說明完成了雨滴傳感器的標(biāo)定。

4 智能雨刮系統(tǒng)在海馬車型的應(yīng)用

智能雨刮系統(tǒng)在海馬某車型上使用，開關(guān)信號和敏感度信號由組合開關(guān)提供，雨量傳感器對雨水采集并通過LIN網(wǎng)絡(luò)發(fā)出相應(yīng)的刮拭請求信號給BCM，BCM對雨量傳感器發(fā)出的刮拭請求信號進行處理，并控制雨刮系統(tǒng)的工作。智能雨刮系統(tǒng)對傳感器安裝有很高要求，安裝時保證傳感器填充層與風(fēng)窗玻璃間無氣泡。

雨量傳感器有低溫保護功能，如果溫度低于5攝氏度時，雨滴傳感器禁止發(fā)送有效雨刮請求命令，可以避免因雨刮動作導(dǎo)致雨刮損壞和電機堵轉(zhuǎn)的可能性。

同時雨刮系統(tǒng)保留手動模式控制，在智能控制系統(tǒng)工作失效情況下通過駕駛員手動控制仍能保證雨天行車，大大提高了智能雨刮系統(tǒng)的可靠性。

5 結(jié)束語

智能雨刮系統(tǒng)實現(xiàn)了雨刮器根據(jù)雨量大小進行控制，在雨天駕駛員可以不用分心去操縱雨刮，極大提高了汽車雨天行駛的安全性和舒適型。

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作者簡介：梁友瓊（1982-），女，海南?？谌?，本科，助理工程師，研究方向：汽車電子模塊。