一种汽车智能雨刮器的制作方法

本实用新型涉及一种汽车雨刮器，尤其涉及一种汽车智能雨刮器。

背景技术：

雨刮器属于汽车附件，是汽车安全行驶的重要部件，用于消除挡风玻璃上的雨雪以保证玻璃透明清晰。雨刮器主要分为手动控制与自动控制两种，目前大部分汽车的雨刮器都采用了手动控制，这种传统汽车电动雨刮器，安装在挡风玻璃的前部，主要由电动机、减速器、四连杆结构、刮水臂心轴以及刮水片总成等组成，下雨的时候，手动打开雨刮器,根据雨量大小调节档位。据统计全世界雨天行车有7％的事故是由于驾驶员手动操作雨刷引起的。

现在的汽车中已经安装了越来越多的传感器以增加主动性和被动安全性，智能化传感器具有检测、信息处理功能，可以对各种误差进行补偿、精度高、稳定性好、输出信号大，有的还带有自检功能。

第一个实用新型电动雨刮器的是德国博世公司，随着技术的不断改进以及机械化的大规模化，雨刮器也越来越复杂化。高端车上会采用间歇式柔性雨刮器，由驾驶者依照雨势及视线状况做相应的调整，和普通车上的雨刮器不同之处在于它能够根据车速的变化来自动改变刮刷速度。

现有的雨滴传感器通常为以下两种：

1、光感变化的雨滴传感器，把半导体发光元件和感光元件配成一对，当发光元件发出光信号时，如果在光路径中遇到雨滴下落，由于光存在散射性，从而导致光强变弱，可以利用光强的衰减信号控制雨刮器的动作。

2、利用压电振子的雨滴传感器，压电振子利用压电效应将机械位移变成电信号，按照雨滴的强弱和雨量进行振动，从而将雨滴的冲击能量变换成电压波形，再输入到雨刮控制器，控制其运动速度。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够自动调节雨刮器，提高行车安全，延长使用寿命的汽车智能雨刮器。

本实用新型提出的一种汽车智能雨刮器，包括红外雨滴传感器模块、电机驱动模块、雨刮电机、雨刮器、运动信号监测模块和控制器模块，所述红外雨滴传感器安装在汽车内部，所述红外雨滴传感器模块传信于所述控制器模块，所述控制器模块传信于所述电机驱动模块，所述电机驱动模块传信与所述雨刮电机，所述雨刮器安装在所述雨刮电机上，所述运动信号监测模块安装在所述雨刮器上，所述运动信号监测模块传信于所述控制器模块。

进一步的，所述红外雨滴传感器模块包括发射模块和接受模块，所述发射模块包括多谐振荡器和LED红外线发射器，所述多谐振荡器由一个555定时器和若干电阻电容元件组成的，所述接受模块包括光电二极管、带通滤波器、分频器和51单片机。

进一步的，所述红外雨滴传感器模块安装在所述挡风玻璃朝向驾驶室的一侧上。

进一步的，所述控制器模块中设定有雨量阈值。

进一步的，所述运动信号监测模块为转速传感器。

进一步的，所述控制器模块由STC89C52单片机和模糊控制器组成。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、成本低廉、小巧便捷、易于安装、使用周期长，无外部干扰；

2、智能化，减少了司机工作强度，降低交通事故发生率，解决了雨量大小对安全驾驶的影响；

3、应用广泛，可以应用于各类交通工具，维护方便。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型汽车智能雨刮器的信号传递示意图；

图2为光的折射和反射示意图；

图3为无雨水接触挡风玻璃时红外雨滴传感器模块的工作状态示意图；

图4为雨水接触挡风玻璃时红外雨滴传感器模块的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例：一种汽车智能雨刮器，包括红外雨滴传感器模块1、电机驱动模块3、雨刮电机4、雨刮器5、运动信号监测模块6和控制器模块2，所述红外雨滴传感器安装在汽车内部，所述红外雨滴传感器模块传信于所述控制器模块，所述控制器模块传信于所述电机驱动模块，所述电机驱动模块传信与所述雨刮电机，所述雨刮器安装在所述雨刮电机上，所述运动信号监测模块安装在所述雨刮器上，所述运动信号监测模块传信于所述控制器模块。

所述红外雨滴传感器模块包括发射模块和接受模块，所述发射模块包括多谐振荡器和LED红外线发射器，所述多谐振荡器由一个555定时器和若干电阻电容元件组成的，所述接受模块包括光电二极管、带通滤波器、分频器和51单片机。

所述红外雨滴传感器模块的工作原理是：红外雨滴传感器模块部分主要由发射模块和接受模块组成，电机部分的主要芯片是由74LS125构成。由于本设计中采用红外线，而发射模块主要为接受模块提供足够的光辐射通量，因此发射模块由多谐振荡器和LED红外线发射器，所述多谐振荡器由一个555定时器和若干电阻电容元件组成的，由555定时器驱动。发射器的核心是振荡器，多谐振荡器是一种自激振荡电路，该电路在接通电源后无需外加触发信号就能产生一定频率和幅值的矩形脉冲或方波，一般由集成电路反相器、与非门、无稳态电路和555定时器构成，由于555定时器组成的振荡发射系统容易起振，本身的输出功率大，故采用它组成发射系统。

接受模块主要由光电二极管、带通滤波器、分频器及51单片机组成。主要工作方式为555定时器构成的多谐振荡器对红外发射管进行驱动，再由接收模块接受，把光电二极管接收到的信号经带通滤波器限制在一定频率，再经分频器进行分频，使脉冲信号变为毫秒数量级，进而通过单片机对电机进行控制。

所述红外雨滴传感器模块安装在所述挡风玻璃朝向驾驶室的一侧上。雨滴掉落在挡风玻璃上的频率

红外雨滴传感器模块通过挡风玻璃来感应雨量的大小主要利用光的反射和折射原理，图2为光的折射和反射示意图。我们知道折射率大的介质叫光密介质，折射率小的介质叫光疏介质。而玻璃、水和空气的光折射率大小为玻璃>水>空气。当光由光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到某一数值时，折射角将达到90度，此时在光疏介质中将不出现折射光线，也就是全反射。

根据上述光学原理，若让LED红外线发射器按入射角大于42。小于63。(可以根据实际情况微调)射入挡风玻璃，这样形成的红外光全反射，反射线由光电二极管全部接受。在没有雨水接触挡风玻璃时，从雨滴传感器里的LED向挡风玻璃发射红外线，发射的红外线通过从挡风玻璃反射回来被传感器中的光敏二极管接受，根据反射率计算降雨量，并转换成电信号进行控制，具体工作状态如图3所示。当有雨水的时候，反射光线减弱，雨量越大，折射(散射)光线越多，反射光线减弱，因此雨滴传感器的光敏二极管只接受没有被扩散的红外光，具体工作状态如图4所示。

所述控制器模块中设定有雨量阈值。

所述运动信号监测模块为转速传感器。

所述控制器模块由STC89C52单片机和模糊控制器组成。

传统电动雨刮器需要人为进行调节，本实用新型可以根据雨量大小自动调节雨刮器，降低驾驶危险性，提高驾驶员的视觉舒适度。为了提高雨天行车的安全性，本实用新型红外雨滴感应式自动控制系统来代替驾驶员手动操作雨刷的麻烦。自动控制将更好地为驾驶者提供服务，使驾驶者能够专心开车。

传统的雨滴传感器通常需要放在汽车的外部，本实用新型将雨滴传感器模块放在汽车内部，也就是驾驶室一侧的风挡玻璃上，可以有效的保护传感器，延长其使用寿命，同时不影响对雨刮器的控制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。