专利名称：数字式雨刷控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种雨刷控制器，特别是涉及一种数字电子电路的雨刷控制器。
雨刷装置是各种机动交通运输工具所不可缺少的装置。交通工具在行驶的过程中需要驾驶员能够及时发现前方的各种情况，以便采取相应的应变措施。雨刷装置可以保持前方视线的畅通并有助于行驶安全。现在各种交通工具上的雨刷装置基本上都是由一只开关控制着雨刷电机，合上控制开关后雨刷电机便带动雨刷往复运动进行工作。这种雨刷装置虽然简单，但存在一些问题1、需要不时地手动开关，在行驶过程中尤其是在高速行驶过程中，容易使人分散注意力，给行驶安全带来了一定的隐患；2、雨刷一旦工作，便只有连续工作一个状态， 因此每次往复的次数及间歇需由驾驶员根据外边的雨雪的大小程度不停地手动控制，极不便利；3、手动停下雨刷时，往往不能使雨刷返回到起始方位，有时会停在影响视线的位置上，不利于驾驶员正常工作。
针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种数字式雨刷控制器，这种雨刷控制器不但具有连续工作方式，而且雨刷工作的次数和每往复几次之间的时间间歇还可以方便地进行设定。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是一种数字式雨刷控制器，包括直流稳压电源和雨刷电机驱动电路，其特征在于它还包括次数设定电路、间歇设定电路、雨刷回位传感电路、雨刷回位计数电路、基准脉冲源电路、分频计时电路、次数译码电路及间歇译码电路；上述次数设定电路及间歇设定电路分别由触发器及单向静态移位寄存器IC2、IC1连接而成，触发器的输出端与单向静态移位寄存器的时钟端CP相连，其中单向静态移位寄存器IC2、IC1的n个并行输出端分别与n输入端的或非门f2、f1的n个输入端对应相连，所述或非门的输出端分别与上述单向静态移位寄存器IC2、IC1的数据输入端D相连；上述雨刷回位传感电路的输出端与雨刷回位计数电路中的单向静态移位寄存器IC3的时钟端相连，该单向静态移位寄存器的(n-1)个并行输出端与一个(n-1)输入端或非门f3的n-1个输入端相连，该或非门的输出端与上述单向静态移位寄存器IC3的数据输入端D相连；上述次数译码电路由(n-1)个双输入端与门b1、b2……bn-1和一n-1输入端的或门h相连而成；上述间歇译码电路由(n-1)个双输入端与门(a1、a2……an-1和一(n-1)输入端或非门g对应相连而成；上述次数译码电路中的每个与门的两个输入端分别与雨刷回位计数电路和次数设定电路中单向静态移位寄存器的IC3、IC2的输出端中的其中一个对应相连；上述间歇译码电路中的每个与门的两个输入端分别与间歇设定电路中的单向静态移位寄存器IC1和上述分频计时电路中的计数器IC11的(n-1)个输出端中的其中一个对应相连；上述次数译码电路的或门h输出和间歇译码电路的或非门g输出分别与一个两输入端的与门d的两个输入端相连，与门d的输出端分别与一个双输入端与门C和一个三输入端或门e的其中一个输入端相连，与门c的另一个输入端与上述基准脉冲源电路的输出端相连，与门c的输出端与分频计时电路中的时钟输入端相连，上述或门e的另两个输入端分别与上述次数设定及间歇设定电路中的或非门f1、f2的输出端相连；上述或门e的输出端通过一反相放大电路与上述雨刷电机驱动电路相连；上述次数设定及间歇设定电路中的单向静态移位寄存器IC2、IC1为通电清零，上述雨刷回位计数电路中的单向静态移位寄存器IC3及分频计时电路IC7、IC8、IC9、IC10、IC11为电机带电清零。
所述的基准脉冲源电路为以“NEC555”集成电路(IC6)为主构成的100HZ方波发生器。
所述的分频计时电路是由4块“CD4017B”型十进制计数器IC7、IC8、IC9、IC10串接成2000进1计数电路后其输出再与一块“CD4017B”集成电路IC1的时钟端CP相连，形成的以进位输出端Q3、Q6、Q9为输出端的分频计时电路。
所述的雨刷回位传感电路是以“NEC555”集成电路IC4为主构成，其中“NEC555”电路的“6、2”两脚短接后与一常开型行程开关XK的一端相连，该行程开关的另一端通过一“RC”并联线路接地，以便使雨刷每往复触压一次行程开关，上述“NEC555”电路的“3”脚便输出一个高脉冲。
所述的雨刷回位传感为一只霍尔开关，霍尔开关的“1、3”两端分别与电源的正极及地线相连，其“2” 脚通过一非门Y与雨刷回位计数器电路中的单向静态移位寄存器IC3的时钟端CP相连。
所述的次数设定及间歇设定电路中的触发器为RS触发器，触发器的“置0端”R和“置1端”S各通过一只电阻与电源正极Vcc相连，另外，“置0端”通过设定按钮K1、K2的常开触点接地，“置1端”通过设定按钮K1、K2的常闭触点接地，触发器的输出端是Q端。
该控制器电路中还可有一内雨刷回位传感电路，所述的两个雨刷回位传感电路的输出可通过一个双输入端或门J与雨刷回位计数电路中的单向静态移位寄存器IC3的时钟端CP相连。
所述的或非门f2可以为5个输出端，其第5个输出端可以与间歇设定电路中的单向静态移位寄存器IC1的输出端Q0相连。
从上述技术方案可以看出，本实用新型具有以下的优点1、由于控制器线路采用了数字电子技术，线路中比较多地应用了集成电路，因而具有线路简单、工作可靠的优点；2、控制器中设计了次数设定、间歇设定电路及其译码电路，使驾驶员可以根据天气的恶劣程度对雨刷的工作情况进行方便的设定，使其自动工作，便于集中精力保障行驶安全；3、控制器中的雨刷回位传感电路不但可以对雨刷的每次回位传送出一个脉冲信号，而且可以使雨刷在往复次数达到设定次数之后随即停在雨刷回位传感器近旁，即雨刷的起始处，从而避免停止在影响视线的位置上。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的解释及说明
图1为本实用新型的实施例1的电子线路原理图；图2为本实用新型的实施例2的电子线路原理图；图3为本实用新型中采用的“CD4017B”集成块的输入及输出脉冲波形图；图4为本实用新型中采用的“CD4015B”集成块的输入及输出脉冲波形图。
实施例1，如
图1所示，图中，次数设定电路由“RS”触发器和“CD4015B”型单向静态移位寄存器IC2连接而成。其中，“RS”触发器的“R”端和“S”端各通过一只电阻与电源正极Vcc相连，“R”端和“S”端又各通过次数设定按钮K1的一对常开触头和一对常闭触头与电源地线相连。“RS”触发器的“Q”输出端与“CD4015B”集成块IC2的时钟输入端CP相连。“CD4015B”型集成块IC2的并行输出端为“Q0、Q1、Q2、Q3”，该4个并行输出端对应连入4输入端或非门f2的4个输入端，或非门f2的输出端与集成块IC2的数据输入端“D”相连，“CD4015B”型集成块IC2的清零端“Cr”通过电容与电源正极Vcc相连、通过电阻与电源地线相连。
实施例1的间歇设定电路由同样的“RS”触发器和“CD4015B”型单向静态移位寄存器IC1以及或非门f1连接而成，相互之间的连接方式与次数设定电路相同。
实施例1的雨刷回位传感电路由“NEC555”型集成块IC4、行程开关XK及电容等构成。其中集成块IC4的“4、8”两脚接电源正极，“2、6”两脚短接后通过电阻接电源正极，脚“1”接地，脚“5”通过电容接地。另外，脚“2、6”短接点还与一只常开型行程开关XK的一端相连，行程开关XK的另一端经过RC并联线路接地。这种连接方式可以使雨刷每往复一次触压安放于起始位置的行程开关XK时，便可使集成块IC4的“2、6”两脚出现一次瞬时的“0”电位，从而使其“3”脚输出一个正向“1”脉冲。
实施例1的雨刷回位计数电路由“CD4015B”型单向静态移位寄存器IC3和3输入端或非门f3组成，寄存器IC3的3个并行输出端“Q0、Q1、Q2”与或非门f3的3个输入端对应相连，或非门f3的输出端与寄存器IC3的数据输入端“D”相连。寄存器IC3的时钟输入端“CP” 与上述雨刷回位传感电路中集成块IC4的输出端脚“3”相连。
实施例1的分频计时电路由3只“CD4017B”型十进制计数器IC7-IC9依次串成千进制电路，然后再与一只“CD4017B”型十进制计数器IC10相连，该十进制“CD4017B”型计数器IC10的二进位输出端“Q2”再与第5只“CD4017B”型十进制计数器IC11的时钟端“CP”相连，构成完整的分频计时电路，计数器IC5的Q3脚、Q6脚、Q9脚作为分频计时电路的三个并行输出脚。
实施例1的次数译码电路为由3只两输入端与门b1、b2、b3和1只三输入端或门h组成的与或门，3个与门的其中一个输入端依次与次数设定电路中单向静态移位寄存器IC2的后3个输出端Q1、Q2、Q3对应相连，与门b1、b2、b3各自的另一个输入端依次与寄存器IC3的3个并行输出端Q0、Q1、Q2相连。
实施例1的间歇译码电路为由3只两输入端与门a1、a2、a3和1只三输入端或非门g组成的与或非门，与门a1、a2、a3中每个与门的其中一个输入端依次与间歇设定电路中单向静态移位寄存器IC1的后3个输出端“Q1、Q2、Q3”对应相连，与门a1、a2、a3各自的另一个输出端依次与分频计时电路中的集成块IC11的3个并行输出端“Q3、Q6、Q9”相连。
上述次数译码电路及间歇译码电路的输出端与一双输入端的与门d的两个输入端对应相连，与门d的输出端分别与两输入端与门c的其中一个输入端和一个三输入端或门e的其中一个输入端相连。与门c的另一个输入端与基准脉冲源电路的输出端相连，与门c的输出端与分频计时电路中的十进制计数器IC7的时钟输入端cp相连。上述基准脉冲源电路是由“NEC555”电路IC6为主构成的100HZ方波脉冲发生电路。上述或门e的另外两个输入端与或非门f2和或非门f1的输出端对应相连。或非门e的输出端通过一个反相放大电路驱动一只开关三极管T控制一只中间继电器ZJ，雨刷电机M1与中间继电器ZJ的一对常开触点ZJ-1串联后连接于直流电源上。
上述的次数设定及间歇设定电路中的单向静态移位寄存器IC2、IC1的清零端“Cr”短接后通过一只电容与电源正极Vcc相连，接成通电清零型式。上述的雨刷回位计数电路中的单向静态移位寄存器IC3的清零端Cr通过电容与反相放大电路的输出端A相连，并通过电阻与地线相连。上述分频计时电路中的“CD4017B”型集成块IC7-IC11的清零端“Cr”各自通过一只电阻接地，另外，每个集成块的清零端短接后通过一只电阻与上述反相放大电路的输出端A相连。
实施例1的次数设定电路中，每按动一次设定按钮K1，就使集成块IC2的“Q0、Q1、Q2、Q3”输出端中对应的一个输出端输出“1”电位，如此循环出现，波形如图4所示。同样道理，反复按动间歇设定电路中的设定按钮K2同样会使集成块IC1的4个输出端循环出现“1”电位。实施例1所示的雨刷控制器在接通电源后，或非门f1、f2均输出“1”电位，或门e输出“1”，反相放大电路输出“0”，电机不转，雨刷不工作。当分别按动一下设定按钮K1、K2后，集成块IC2、IC1的“Q0”端均输出“1”，或非门f1、f2均输出“0”，这就使或门e的其中两个输入端为“0”输入。另外，集成块IC2的其余3个输出端“Q1、Q2、Q3”仍旧为“0”，雨刷回位计数电路中的集成块IC3的输出端“Q0、Q1、Q2”均为“0”输出，这就使与门b1、b2、b3的输出全为“0”，因而或门h的输出也为“0”。此时，由于同样的原因，集成块IC1的其余3个输出端“Q1、Q2、Q3”也均为“0”，因而或非门g的输出为“1”。这样就使与门d的输出为“1”ד0”＝“0”。因此，或门e的第三个输入端也变为“0”，反相放大电路输出为“1”，反相放大电路便驱动开关三极管T使中间继电器ZJ吸合，进而驱动雨刷电机，使雨刷进入连续工作状态。在连续工作状态下，虽然雨刷不断地触压行程开关XK使雨刷回位传感电路IC4反复输出高电位脉冲，因而使雨刷回位计数电路中的集成块IC3的输出端“Q0、Q1、Q2”循环出现“1”电位，但由于次数设定电路中的集成块IC2的其余3个对应的输出端“Q1、Q2、Q3”始终为“0”电位，因而与门b1、b2、b3的输出也始终为零，使或门h的输出也始终为零，这使与门d的输出也始终为“0”。在与门d的输出为“0”的情况下，虽然基准脉冲源电路IC6不停地发出100HZ的脉冲，但与门C始终不会给分频计时电路发送脉冲，这使得分频计时电路中集成块IC11的3个输出端“Q3、Q6、Q9”始终为“0”，或非门g的输出也始终为“1”。
图1中所示的实施例1还可根据需要对雨刷的工作次数及间歇进行设定。例如，当接通电源后对设定按钮K1、K2均按动两次时，集成块IC2、IC1的“Q1”输出端均为“1”电位，此时或非门f1、f2的输出为“0”，与门d的输出为“0”，或门e的输出为“0”。雨刷电机开始工作，当雨刷触压到一次行程开关XK时，集成块IC3的“Q0”便输出“1”，与门b1便输出“1”，或门h也输出“1”，因或非门9仍输出原来的“1”电位，因而与门d便输出“1”，这样或门e便输出“1”，雨刷电机便停止工作，进入间歇状态，同时与门C便会把基准脉冲源的100HZ脉冲输出给分频计时电路，分频计时电路中集成块IC10的“Q2”端每20秒便输出一个“1”电位，这样使集成块IC11的“Q3、Q6、Q9”三个输出端依次会在60秒、120秒、180秒时依次出现“1”电位。因集成块IC11的“Q3”端与集成块IC1的“Q1”端对应连在与门a1的两个输入端上，当雨刷间歇进入60秒时，与门a1便输出“1”电位，或非门g便输出“0”电位，与门d输出“0”电位，或门e输出“0”电位，电机便重新工作，行程开关即刻复位，或门h输出变“0”，与此同时与门C的100HZ脉冲输出便会停止，集成块IC3、IC7-IC11也同时被清零，集成块IC3的“Q0”输出变“0”，或非门g重变输出“1”电位。这时雨刷结束60秒的间歇重新开始工作，当雨刷往复工作一次再次回位时或门h便再一次输出“1”电位，雨刷电机便又一次断电停止工作，进入60秒的间歇。只要不对设定按钮K1、K2进行再次的设定，雨刷就会在雨刷控制器的控制下进行“……刷动一次——间歇60秒——刷动一次——间歇60秒……”的循环工作。
通过对设定按钮K1、K2的设定，实施例1还可实现刷动1次、2次、3次和间歇60秒、120秒、180秒的9种组合工作方式。
实施2例如图2所示，该实施例与实施例1首先有两点不同之处，第一、次数设定电路中的或非门f2由4输入端变为5输入端，其多出的一个输入端与间歇设定电路中的集成块IC1的输出端“Q0”相连；第二，或非门9由三输入端变为4输入端，其多出的一个输入端与集成块IC1的输出端“Q0”相连，上述两点不同使实施例2只要被按动一次设定按钮K2控制器便会进入连续工作状态。
其次，实施例2中增加了一个内雨刷电路。内外雨刷回位传感器电路改由HST0102-1A型霍尔开关H1、H2构成，这一点与实施例1也不同。内外雨刷传感电路的霍尔开关的负极“3”接地，其正极“1”分别与双掷转换开关ZK的两个双掷触头与电源正极Vcc相连，其输出“2”各自经过一对应的非门Y1、Y2连入一双输入端的或门J，或门J的输出端连入雨刷回位计数电路的集成块IC3的时钟输入端“CP”。另外，中间继电器ZJ的一对常开触点与双掷转换开关ZK的公共点连接，转换开关ZK的另一对联动双掷触头分别与内外雨刷电机相连，该双掷转换开关的公共点再通过中间继电器的ZJ常开触头ZJ-1与电源正极Vcc相连。实施例2与实施例1的其它电路构成及连线相同，下不赘述。
权利要求1.一种数字式雨刷控制器，包括直流稳压电源和雨刷电机驱动电路，其特征在于它还包括次数设定电路、间歇设定电路、雨刷回位传感电路、雨刷回位计数电路、基准脉冲源电路、分频计时电路、次数译码电路及间歇译码电路；上述次数设定电路及间歇设定电路分别由触发器及单向静态移位寄存器(IC2、IC1)连接而成，触发器的输出端与单向静态移位寄存器的时钟端(CP)相连，其中单向静态移位寄存器(IC2、IC1)的n个并行输出端分别与n输入端的或非门(f2、f2)的n个输入端对应相连，所述或非门的输出端分别与上述单向静态移位寄存器(IC2、IC1)的数据输入端(D)相连；上述雨刷回位传感电路的输出端与雨刷回位计数电路中的单向静态移位寄存器(IC3)的时钟端(CP)相连，该单向静态移位寄存器的(n-1)个并行输出端与一个(n-1)输入端或非门(f3)的(n-1)个输入端相连，该或非门的输出端与上述单向静态移位寄存器(IC3)的数据输入端(D)相连；上述次数译码电路由(n-1)个双输入端与门(b1、b2……bn-1)和一(n-1)输入端的或门相连而成；上述间歇译码电路由(n-1)个双输入端与门(a1、a2……an-1)和一(n-1)输入端或非门(g)对应相连而成；上述次数译码电路中的每个与门的两个输入端分别与雨刷回位计数电路和次数设定电路中单向静态移位寄存器(IC3、IC2)的输出端中的其中一个对应相连；上述间歇译码电路中的每个与门的两个输入端分别与间歇设定电路中的单向静态移位寄存器(IC1)和上述分频计时电路中的计数器(IC11)的(n-1)个输出端中的其中一个对应相连；上述次数译码电路的或门(h)输出和间歇译码电路的或非门(g)输出分别与一个两输入端的与门(d)的两个输入端相连，与门(d)的输出端分别与一个双输入与门(c)的一个输入端和一个三输入端或门(e)的其中一个输入端相连，与门(c)的另一个输入端与上述基准脉冲源电路的输出端相连，与门(c)的输出端与分频计时电路中的时钟输入端相连，上述或门(e)的另两个输入端分别与上述次数设定及间歇设定电路中的或非门(八、f2)的输出端相连；上述或门(e)的输出端通过一反相放大电路与上述雨刷电机驱动电路相连；上述次数设定及间歇设定电路中的单向静态移位寄存器(IC2、IC1)为通电清零，上述雨刷回位计数电路中的单向静态移位寄存器(IC3)及分频计时电路(IC7-IC11)为电机带电清零。
2.根据权利要求1所述的雨刷控制器，其特征在于所述的基准脉冲源电路为以“NEC555”集成电路(IC6)为主构成的100HZ方波发生器。
3.根据权利要求1所述的雨刷控制器，其特征在于所述的分频计时电路是由4块“CD4017B”型十进制计数器(IC7、IC8、IC9、IC10)串接成2000进1计数电路后其输出再与一块“CD4017B”集成电路(IC11)的时钟端(CP)相连，形成的以进位输出端(Q3、Q6、Q9)为输出端的分频计时电路。
4.根据权利要求1所述的雨刷控制器，其特征在于所述的雨刷回位传感电路以“NEC555”集成电路(IC4)为主构成，其中“NEC555”电路的“6、2”两脚短接后与一常开型行程开关XK的一端相连，该行程开关的另一端通过一“RC”并联线路接地，以便使雨刷每往复触压一次行程开关，上述“NEC555”电路的“3”脚便输出一个高脉冲。
5.根据权利要求1所述的雨刷控制器，其特征在于所述的雨刷回位传感为一只霍尔开关，霍尔开关“1、3”两端分别与电源的正极及地线相连，其“2”脚通过一非门与雨刷回位计数器电路中的单向静态移位寄存器(IC3)时钟端(CP)相连。
6.根据权利要求1所述的雨刷控制器，其特征在于所述的次数设定及间歇设定电路中的触发器为RS触发器，触发器的“置0端”(R)和“置1端”(S)各通过一只电阻与电源正极(Vcc)相连，另外，“置0端”通过设定按钮(K1、K2)的常开触点接地，“置1端”通过设定按钮(K1、K2)的常闭触点接地，触发器的输出端是(Q)端。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的雨刷控制器，其特征在于该控制器电路中还可有一内雨刷回位传感电路，所述的两个雨刷回位传感电路的输出可通过一个双输入端或门(J)与雨刷回位计数电路中的单向静态移位寄存器(IC3)的时钟端(CP)相连。
8.根据权利要求7所述的雨刷控制器，其特征在于所述的或非门(f2)可以为5个输出端，其第5个输出端可以与间歇设定电路中的单向静态移位寄存器(IC1)的输出端(Q0)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种数字式雨刷控制器。该控制器解决了现有的雨刷装置不能根据需要设定雨刷的工作次数和工作间歇的问题。该控制器的特点在于控制电路中增设了基准脉冲源电路,分频计时电路,内外雨刷回位传感电路、雨刷回位计数电路,次数及间歇设定电路、次数及间歇译码电路,使雨刷具有连续及间断两种工作方式,且每次间断工作中的工作次数及每次间断的间歇时间可以方便进行设定,有助于司机全力驾驶,提高行车的安全性。
文档编号B60S1/08GK2294886SQ97212988
公开日1998年10月21日 申请日期1997年4月4日 优先权日1997年4月4日
发明者张运动 申请人:张运动