根据雨量大小自动调节的智能雨刮系统

时间： 2016-02-03 来源：世强

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雨刮器是汽车车身系统的重要组成之一。关系到汽车雨天行车安全性。据统计，全世界雨天行车7％的交通事故是由驾驶员手动操作雨刮器引起的。从安全或者舒适性来看越来越需求一款智能的雨刮系统——能够根据雨量的大小来自动调节雨刮刮动。世强代理的 MELEXIS 接口芯片MLX75308非常适合应用在智能雨刮系统。

一、传统雨刮结构

传统客车雨刮器机构如图1所示，通过带蜗轮蜗杆减速器的雨刮电机推动四杆机构同时带动两侧刮臂刮片摆动实现风窗玻璃清洁。雨刮器开启及其工作模式（快慢挡）选择由驾驶者手动操作雨刮器组合开关接通电源切换电机工作电枢实现控制。传统客车雨刮器结构功能简单，完全依靠驾驶者手动控制。但是从安全或者舒适来看越来越不能满足驾驶者的需求。

图1：传统客车雨刮机构

二、基于MLX75308的智能雨刮结构及工作原理

系统结构：专用接口芯片MLX75308、红外发光二极管、光电二极管、聚焦、导光介质、控制器和执行器。

基本原理：把代表雨量大小的光强信号实时测量值变为电信号，根据电信号的大小自动设定雨刮器的工作频率，控制雨刮器动作的速度。

工作过程：

● 发射端发出红外线经过聚焦、导光介质、挡风玻璃之后，会在另一端经过导光、聚焦介质到光电二极管，如图2所示，MLX75308驱动LED发射红外光信号，红外光线经过挡风玻璃反射，被接受管PD接收，MLX75308处理PD端口的光信号转为电信号；

图2：雨量传感器工作原理

● 无雨水时：红外光线经挡风玻璃会发生全反射，光电二极管接收的光线强度不变，如图3所示，光线经过反射全部被接受管接收；

● 有雨水时：红外光线经挡风玻璃就会发生散射，光电二极管接收到的光线强度被削弱，如图4所示，部分的光线经过雨滴折射出去；

● 控制器根据接收光线的强度来控制雨刷电机开启的间隔时间

图3：无雨时，图4：有雨时

三、智能雨刮优点

基于Melexis接口芯片MLX75308雨刮系统具有以下优点：

● 具有雨量调节功能：根据雨量大小自动调节雨刷的速度；

● 抗干扰能力强：自动检测车辆外部光线，有效避免汽车穿越树荫等光线变化明显情况导致的误刮；

● 自动大灯控制功能：光线感应控制器在傍晚和进入隧道及车库等光线弱的地点时，自动开启仪表灯、示宽灯和近光灯，提高驾驶的安全性；

● 安装简单：产品开关与原车开关共用，不需要自动功能时，随手可切换手动功能；

四、MLX75308特点：

● 两个独立工作的雨量测量通道

● 雨量通道的集成直流光线消除电路用于抑制直流光线

● 直流光线引起的光敏二极管增益调制现象的片上补偿

● 三个环境光通道有两个灵敏度

● 针对不同的光学系统的高度可调整性

● 针对低功耗应用的待机模式和休眠模式

● 集成16BitADC

● 集成温度传感器和看门狗计时器

● SPI数字通信

● 通过内部电路诊断和监测功能实现高安全性设计

● 内部/外部的LED驱动

● QFN24 4x4mm 封装

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刘龙 Lv4. 资深工程师 2021-06-07

学习了

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