雨刷控制系统及方法与流程

本发明涉及汽车领域，尤其是一种雨刷控制系统及方法。

背景技术：

雨刷是机动车辆车前玻璃上为了防止雨水及其他污染物影响视线而进行简单清理的一种工具。

如图1所示，当前的雨刷控制系统包括：控制单元101、马达103、马达驱动单元102、雨刷片105以及雨刷刮臂104，所述控制单元101控制所述马达驱动单元102驱动所述马达103，所述马达103驱动所述雨刷刮臂104在车辆的挡风玻璃106上摆动。所述雨刷片105固定连接于所述雨刷刮臂104，随着所述雨刷刮臂104的摆动实现对挡风玻璃106的清理。具体的，所述控制单元101控制所述马达103带动所述雨刷刮臂104以一定的速度和间歇时间摆动。

但在该雨刷控制系统中，雨刷刮臂104的长度固定，清理挡风玻璃106的模式固定，行程固定，使得雨刷片105能够清理的挡风玻璃106的面积也固定，从而导致所述挡风玻璃106上有清理死角，造成雨水和灰尘堆积，影响视线，存在行车安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种雨刷控制系统及方法，以解决不能完全清理整个挡风玻璃而影响行车安全的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种雨刷控制系统及方法，其中，所述雨刷控制系统包括：控制单元、第一马达、第一马达驱动单元、第二马达、第二马达驱动单元、雨刷片以及雨刷刮臂；

所述控制单元控制所述第一马达驱动单元驱动所述第一马达，所述第一马达带动所述雨刷刮臂在车辆的挡风玻璃上摆动；

所述控制单元控制所述第二马达驱动单元驱动所述第二马达，以调整所述雨刷刮臂的长度，以使固定连接于所述雨刷刮臂的雨刷片清理所述挡风玻璃的预定区域。

优选的，在上述的雨刷控制系统中，所述第二马达位于所述雨刷刮臂上。

优选的，在上述的雨刷控制系统中，还包括传动装置，所述第一马达通过所述传动装置带动所述雨刷刮臂在车辆的挡风玻璃上摆动。

优选的，在上述的雨刷控制系统中，所述控制单元根据雨量自动控制所述雨刷刮臂的摆动速度。

优选的，在上述的雨刷控制系统中，所述控制单元根据控制开关控制所述雨刷刮臂的摆动速度。

优选的，在上述的雨刷控制系统中，还包括陀螺仪，所述陀螺仪位于所述雨刷刮臂上，以测量所述雨刷刮臂的摆动速度。

本发明还提供了一种实现如上所述的雨刷控制系统的方法，包括：所述控制单元控制所述第一马达驱动单元驱动所述第一马达，以带动所述雨刷刮臂以固定速度摆动；

所述控制单元根据所述雨刷刮臂的摆动速度和摆动时间控制所述第二马达驱动单元驱动所述第二马达，以调整所述雨刷刮臂的长度，使得固定连接于所述雨刷刮臂的雨刷片清理所述挡风玻璃的预定区域。

优选的，在上述的雨刷控制方法中，当所述雨刷片行程在到达挡风玻璃的第一上角之前时，所述雨刷刮臂的长度为：L＝D/(2cos(A*t))-C；

其中，L为雨刷刮臂的长度，D为挡风玻璃的长度，A为第一马达驱动雨刷刮臂的转动角速度，t为雨刷刮臂的摆动时间，C为雨刷片的长度。

优选的，在上述的雨刷控制方法中，当所述雨刷片行程在到达挡风玻璃的第一上角之后，而未到达垂直于所述挡风玻璃的水平下边沿之前，所述雨刷刮臂的长度为：L＝B/(cos(90-A*t))-C；

其中，L为雨刷刮臂的长度，B为挡风玻璃的高度，A为第一马达驱动雨刷刮臂的转动角速度，t为雨刷刮臂的摆动时间，C为雨刷片的长度。

优选的，在上述的雨刷控制方法中，当所述雨刷片行程到达垂直于所述挡风玻璃的水平下边沿之后，而未到达所述挡风玻璃的第二上角之前，所述雨刷 刮臂的长度为：L＝B/(cos(A*t-90))-C；

其中，L为雨刷刮臂的长度，B为挡风玻璃的高度，A为第一马达驱动雨刷刮臂的转动角速度，t为雨刷刮臂的摆动时间，C为雨刷片的长度。

优选的，在上述的雨刷控制方法中，所述雨刷片行程到达所述挡风玻璃的第二上角之后，所述雨刷刮臂的长度为：L＝B/(cos(180-A*t))-C；

其中，L为雨刷刮臂的长度，B为挡风玻璃的高度，A为第一马达驱动雨刷刮臂的转动角速度，t为雨刷刮臂的摆动时间，C为雨刷片的长度。

在本发明提供的雨刷控制系统及方法中，控制单元控制第二马达驱动单元驱动第二马达，以调整雨刷刮臂的长度，使得固定连接于所述雨刷刮臂的雨刷片能够清理整个挡风玻璃，而不仅仅限于挡风玻璃中的一部分，清除了雨水和灰尘堆积的死角，实现了挡风玻璃的全面清理，提高了行车安全性。

附图说明

图1为现有技术中雨刷控制系统的示意图；

图2为本发明实施例中雨刷控制系统的示意图；

图3为本发明实施例中雨刷控制方法的流程图；

图4为本发明实施例中当所述雨刷片行程在到达挡风玻璃的第一上角之前时雨刷控制系统的示意图；

图5为本发明实施例中当所述雨刷片行程在到达挡风玻璃的第一上角之后，而未到达垂直于所述挡风玻璃的水平下边沿之前雨刷控制系统的示意图；

图6为本发明实施例中当所述雨刷片行程到达垂直于所述挡风玻璃的水平下边沿之后，而未到达所述挡风玻璃的第二上角之前时雨刷控制系统的示意图；

图7为本发明实施例中当所述雨刷片行程到达垂直于所述挡风玻璃的水平下边沿之后雨刷控制系统的示意图；

图中：101-控制单元；102-马达驱动单元；103-马达；104-雨刷刮臂；105雨刷片；106-挡风玻璃；

201-控制单元；202-第一马达驱动单元；203-第一马达；204-雨刷刮臂；205-雨刷片；206-挡风玻璃；207-第二马达驱动单元；208-第二马达；209-第一上角；210-第二上角。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明实施例提供了一种雨刷控制系统及方法，其中，如图2所示，所述雨刷控制系统包括：控制单元201、第一马达203、第一马达驱动单元202、第二马达208、第二马达驱动单元207、雨刷片205以及雨刷刮臂204；所述控制单元201控制所述第一马达驱动单元202驱动所述第一马达203，所述第一马达203带动所述雨刷刮臂204在车辆的挡风玻璃206上摆动；所述控制单元201控制所述第二马达驱动单元207驱动所述第二马达208，以调整所述雨刷刮臂204的长度，以使得固定连接于所述雨刷刮臂204的雨刷片205清理所述挡风玻璃206的预定区域。进一步的，能够清理整个所述挡风玻璃。

所述雨刷控制系统还包括传动装置，所述第一马达203通过所述传动装置带动所述雨刷刮臂204在车辆的挡风玻璃206上摆动。

进一步的，所述第二马达208位于所述雨刷刮臂204上。所述雨刷刮臂204的长度可调整，更进一步的，所述第二马达208用于调整所述雨刷刮臂204的长度。所述控制单元201根据所述第一马达203带动所述雨刷刮臂204的摆动速度，以及所述雨刷刮臂204的摆动时间来控制所述第二马达驱动单元207驱动所述第二马达208，以达到控制雨刷刮臂204的长度的目的。

所述控制单元201根据控制开关控制所述雨刷刮臂204的摆动速度，或者根据雨量自动控制所述雨刷刮臂204的摆动速度。

所述雨刷控制系统还包括陀螺仪，所述陀螺仪位于所述雨刷刮臂204上，用于测量所述雨刷刮臂204的摆动速度，进一步的，用于测量所述雨刷刮臂204的摆动角速度，对所述第一马达203带动所述雨刷刮臂204的摆动速度进行校正，以减小误差。

本发明实施例还提供了一种上述雨刷控制系统的实现方法，具体的，如图3所示，包括：

步骤S1：控制单元控制通过所述第一马达驱动单元控制所述第一马达，带动所述雨刷刮臂以固定速度摆动。

所述控制单元201控制所述第一马达203带动所述雨刷刮臂204以一个固定的速度摆动，具体的，所述控制单元201控制所述雨刷刮臂以一个固定的角速度在挡风玻璃上摆动。

所述雨刷刮臂的摆动速度是可调整的，所述控制单元可以通过控制开关控制所述雨刷刮臂的摆动速度。例如，所述控制单元通过所述控制开关控制所述雨刷刮臂有4个可选择的摆动速度，以适应雨量的大小。根据实际情况，所述控制单元通过所述控制开关选定所述雨刷刮臂的一个摆动速度。当雨量小的时候，就选择较慢的摆动速度；当雨量大的时候，就选择较快的摆动速度。然后维持该摆动速度不变。即，要保证所述雨刷刮臂在所述挡风玻璃上匀速摆动。

步骤S2：所述控制单元根据所述雨刷刮臂的摆动速度和摆动时间来控制所述第二马达驱动单元驱动所述第二马达，以调整所述雨刷刮臂的长度，使得固定连接于所述雨刷刮臂的所述雨刷片能清理整个挡风玻璃。

具体的，所述雨刷刮臂以一定的角速度A在所述挡风玻璃上摆动。在本实施例中，所述雨刷刮臂的摆动中心位于所述挡风玻璃下边沿的中点。

当所述雨刷片行程在到达挡风玻璃的第一上角209之前时，所述雨刷刮臂的长度为：L＝D/(2cos(A*t))-C；其中，L为雨刷刮臂的长度，D为挡风玻璃的长度，A为第一马达驱动雨刷刮臂的转动角速度，t为雨刷刮臂的摆动时间，C为雨刷片的长度。

具体的，如图4所示，α为雨刷刮臂相对于初始时转动的角度，

α＝A*t； (式1)

cos α＝D/(2(C+L))； (式2)

L＝D/(2cos α)-C； (式3)

由式1和式3可知，所述雨刷刮臂的长度为：

L＝D/(2cos(A*t))-C。 (式4)

此时，所述控制单元对第二马达的控制方程即为上述式4。

当所述雨刷片行程在到达挡风玻璃的第一上角209之后，而未到达垂直于所述挡风玻璃206的水平下边沿之前，如图5所示，

α＝A*t； (式5)

cos(90-α)＝B/(C+L)； (式6)

L＝B/(cos(90-α))-C； (式7)

由上述式5和式7可知，此时所述雨刷刮臂的长度为：

L＝B/(cos(90-A*t))-C； (式8)

其中，L为雨刷刮臂的长度，B为挡风玻璃的高度，A为第-马达驱动雨刷刮臂的转动角速度，t为雨刷刮臂的摆动时间，C为雨刷片的长度。

此时，所述控制单元对第二马达的控制方程即为上述式8。

当所述雨刷片行程到达垂直于所述挡风玻璃206的水平下边沿之后，而未到达所述挡风玻璃的第二上角210之前，如图6所示，

α＝A*t； (式9)

cos(α-90)＝B/(C+L)； (式10)

L＝B/(cos(α-90))-C； (式11)

由上述式9和式11可知，此时所述雨刷刮臂的长度为：

L＝B/(cos(A*t-90))-C； (式12)

其中，L为雨刷刮臂的长度，B为挡风玻璃的高度，A为第一马达驱动雨刷刮臂的转动角速度，t为雨刷刮臂的摆动时间，C为雨刷片的长度。

此时，所述控制单元对第二马达的控制方程即为上述式12。

当所述雨刷片行程到达所述挡风玻璃的第二上角之后，如图7所示，

α＝A*t； (式13)

cos(180-α)＝B/(C+L)； (式14)

L＝B/(cos(180-α))-C； (式15)

由上述式13和式15可知，此时所述雨刷刮臂的长度为：

L＝B/(cos(180-A*t))-C； (式16)

其中，L为雨刷刮臂的长度，B为挡风玻璃的高度，A为第一马达驱动雨刷刮臂的转动角速度，t为雨刷刮臂的摆动时间，C为雨刷片的长度。

此时，所述控制单元对第二马达的控制方程即为上述式16。

综上，在本发明实施例提供的雨刷控制系统及方法中，控制单元控制第二马达驱动单元驱动第二马达，以调整雨刷刮臂的长度，使得固定连接于所述雨 刷刮臂的雨刷片能够清理整个挡风玻璃，而不仅仅限于挡风玻璃中的一部分，清除了雨水和灰尘堆积的死角，实现了挡风玻璃的全面清理，提高了行车安全性。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。