03.05 汽車雨水感應是什麼原理?

魏星194990686


在上世紀五六十年代,敞篷汽車在歐美是非常流行的。不過開這種車型的司機都有這樣的一個痛點:那就是一遇上下雨,就需要手忙腳亂的關頂棚、關車窗。如果汽車露天停放,車裡又沒人,那就慘透了,敞篷車就變成泡水車了。為了解決這個問題,聰明的汽車工程師研製出了一種能夠自動感應雨水的裝置,安裝在汽車的前風擋玻璃上。如果它感覺到了下雨,會立即啟動相關的電路,將汽車頂棚和玻璃都升起來,避免汽車受到雨水的侵襲。

後來,人們把這套裝置移植到了普通的乘用車上。因為很多車主都有這樣的煩惱:每逢下雨天或下雪天,雨刷器轉動太慢刷不乾淨雨水,轉動太快又影響視線,因此需要頻繁調整雨刮器速度,十分影響駕駛體驗感和安全。工程師把這套裝置和汽車的雨刷器聯動,能感應雨量而自動調整速度的雨水感應式自動雨刷系統就誕生了。

什麼是雨水感應式自動雨刷系統?

雨水感應式自動雨刷系統是一種智能自動化的汽車配置,在下雨的時候,雨水滴在前擋風玻璃上,它的傳感器會感應到玻璃上有雨水。根據感應出的數據,自動調節雨刷來進行清洗,還能計算出雨量的大小來調節雨刷的速度。當沒雨的時候,感應雨刷就會自動停止工作,為駕駛員提供了極大的方便,讓駕駛員注意力更加集中在駕駛上,提高了行車的安全性。

那麼自動雨刷是如何能知道外面下雨了呢?這就是雨水感應式自動雨刷系統刷的核心技術了——雨量傳感器。當傳感器檢測到有雨水落到了擋風玻璃上,就對雨刷發出指令使其開始工作,保證了駕駛員視線的清晰。高級一些的傳感器還要發出讓車輛的電動車窗和電動天窗自動關閉的指令,以避免車輛內部被雨水淋溼。

雨量傳感器是如何工作的呢?它的結構和原理是怎樣的呢?

早期的雨量傳感器是傳導性傳感器、壓電式傳感器和聲音傳感器。這種傳感器對雨水的檢測很不精確,很容易誤報,使用壽命也短,故障率很高。隨著科技的進步,工程師研製出了更先進的光學式和電容式傳感器,獲得了很大的成功,在汽車上開始普遍使用。

光學式傳感器是根據光的折射原理工作的。在光學式傳感器中有一個發光二極管,它發出一束錐形光線,這束光穿過前擋風玻璃。當擋風玻璃上沒有雨水、處於乾燥狀態的時候,幾乎所有的光都會反射到一個光學傳感器上;當下雨的時候,擋風玻璃上會存有雨水,一部分光線就會偏離,這就造成了傳感器接收到光的總量的變化,從而檢測到了雨水的存在。光學式傳感器能夠接收反射光的面積越大,得到的信息就越詳盡。光學式傳感器十分精確,甚至有可能準確地判斷出落在被感應區域上的雨點數目。

電容式傳感器主要是利用水和玻璃的介電常數的巨大差異設計的,其中水的介電常數為80,玻璃的介電常數為2。通常的做法是,把兩條呈平行狀態的指狀金屬極板放入擋風玻璃的內、外層之間,一組指狀金屬極板相交錯,但是並不觸及其他的指狀金屬極板。當擋風玻璃處於乾燥狀態的時候,擋風玻璃外表面和每組指狀金屬極板之間就形成了電介質。當擋風玻璃變溼的時候,根據與擋風玻璃接觸的水量的不同,擋風玻璃的介電常數發生不同的變化。如果把傳感器安裝在擋風玻璃的表面上或者緊貼在擋風玻璃的下表面,這對傳感器的工作是有利的,因為這樣的安裝能使傳感器發揮其最佳靈敏度。不利的是,把電容式傳感器安裝在擋風玻璃的外表面上會產生與阻力傳感器同樣的問題,其金屬鍍層在雨刷的長期工作下會很快被從擋風玻璃上刮掉。

雨量傳感器一般都安裝在風擋玻璃的頂部中間位置,它其實是非常複雜的。最重要的是如何準確的判斷是雨水落到了玻璃上,而不是灰塵、髒物或霧氣;如何判斷雨水的強度也是一個很大的問題,下雨的強度是在增大還是在減小,下雨和下雪如何分辨,等等。還有就是它的感應範圍是有限的,超出一定的範圍,就無能為力了。也就是說,要是雨都落到了這一圈的外面,這個自動感應是不起作用的。因此現在的雨量傳感器並不完美,誤報是常有的事。

現在大多數的輛高端汽車已經將雨水感應式自動雨刷系統作為標準配置,在中低端汽車上也正在推廣使用。但現在的自動雨刷系統並不令人滿意,很多車型雨刷器的開啟時間和刮水速度經常出現錯誤,很多人甚至直接關閉這個系統而使用手動。未來隨著技術的進步,這套系統會越來越完善,未來很可能取代傳統的間歇式雨刷器。


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在上世紀五六十年代,敞篷汽車在歐美是非常流行的。不過開這種車型的司機都有這樣的一個痛點:那就是一遇上下雨,就需要手忙腳亂的關頂棚、關車窗。如果汽車露天停放,車裡又沒人,那就慘透了,敞篷車就變成泡水車了。為了解決這個問題,聰明的汽車工程師研製出了一種能夠自動感應雨水的裝置,安裝在汽車的前風擋玻璃上。如果它感覺到了下雨,會立即啟動相關的電路,將汽車頂棚和玻璃都升起來,避免汽車受到雨水的侵襲。

後來,人們把這套裝置移植到了普通的乘用車上。因為很多車主都有這樣的煩惱:每逢下雨天或下雪天,雨刷器轉動太慢刷不乾淨雨水,轉動太快又影響視線,因此需要頻繁調整雨刮器速度,十分影響駕駛體驗感和安全。工程師把這套裝置和汽車的雨刷器聯動,能感應雨量而自動調整速度的雨水感應式自動雨刷系統就誕生了。

什麼是雨水感應式自動雨刷系統?

雨水感應式自動雨刷系統是一種智能自動化的汽車配置,在下雨的時候,雨水滴在前擋風玻璃上,它的傳感器會感應到玻璃上有雨水。根據感應出的數據,自動調節雨刷來進行清洗,還能計算出雨量的大小來調節雨刷的速度。當沒雨的時候,感應雨刷就會自動停止工作,為駕駛員提供了極大的方便,讓駕駛員注意力更加集中在駕駛上,提高了行車的安全性。

那麼自動雨刷是如何能知道外面下雨了呢?這就是雨水感應式自動雨刷系統刷的核心技術了——雨量傳感器。當傳感器檢測到有雨水落到了擋風玻璃上,就對雨刷發出指令使其開始工作,保證了駕駛員視線的清晰。高級一些的傳感器還要發出讓車輛的電動車窗和電動天窗自動關閉的指令,以避免車輛內部被雨水淋溼。

雨量傳感器是如何工作的呢?它的結構和原理是怎樣的呢?下面我們就簡單來說說。

早期的雨量傳感器是傳導性傳感器、壓電式傳感器和聲音傳感器。這種傳感器對雨水的檢測很不精確,很容易誤報,使用壽命也短,故障率很高。隨著科技的進步,工程師研製出了更先進的光學式和電容式傳感器,獲得了很大的成功,在汽車上開始普遍使用。

光學式傳感器是根據光的折射原理工作的。在光學式傳感器中有一個發光二極管,它發出一束錐形光線,這束光穿過前擋風玻璃。當擋風玻璃上沒有雨水、處於乾燥狀態的時候,幾乎所有的光都會反射到一個光學傳感器上;當下雨的時候,擋風玻璃上會存有雨水,一部分光線就會偏離,這就造成了傳感器接收到光的總量的變化,從而檢測到了雨水的存在。光學式傳感器能夠接收反射光的面積越大,得到的信息就越詳盡。光學式傳感器十分精確,甚至有可能準確地判斷出落在被感應區域上的雨點數目。

電容式傳感器主要是利用水和玻璃的介電常數的巨大差異設計的,其中水的介電常數為80,玻璃的介電常數為2。通常的做法是,把兩條呈平行狀態的指狀金屬極板放入擋風玻璃的內、外層之間,一組指狀金屬極板相交錯,但是並不觸及其他的指狀金屬極板。當擋風玻璃處於乾燥狀態的時候,擋風玻璃外表面和每組指狀金屬極板之間就形成了電介質。當擋風玻璃變溼的時候,根據與擋風玻璃接觸的水量的不同,擋風玻璃的介電常數發生不同的變化。如果把傳感器安裝在擋風玻璃的表面上或者緊貼在擋風玻璃的下表面,這對傳感器的工作是有利的,因為這樣的安裝能使傳感器發揮其最佳靈敏度。不利的是,把電容式傳感器安裝在擋風玻璃的外表面上會產生與阻力傳感器同樣的問題,其金屬鍍層在雨刷的長期工作下會很快被從擋風玻璃上刮掉。

雨量傳感器一般都安裝在風擋玻璃的頂部中間位置,它其實是非常複雜的。最重要的是如何準確的判斷是雨水落到了玻璃上,而不是灰塵、髒物或霧氣;如何判斷雨水的強度也是一個很大的問題,下雨的強度是在增大還是在減小,下雨和下雪如何分辨,等等。還有就是它的感應範圍是有限的,超出一定的範圍,就無能為力了。也就是說,要是雨都落到了這一圈的外面,這個自動感應是不起作用的。因此現在的雨量傳感器並不完美,誤報是常有的事。

現在一些新的雨水探測技術正在探索中,例如超短波雷達技術和改進的超聲波振動系統。這樣可以更精準的探測雨量的大小,更及時的控制雨刷器的啟動及轉動速度,並儘可能的減少誤報。

現在大多數的輛高端汽車已經將雨水感應式自動雨刷系統作為標準配置,在中低端汽車上也正在推廣使用。但現在的自動雨刷系統並不令人滿意,很多車型雨刷器的開啟時間和刮水速度經常出現錯誤,很多人甚至直接關閉這個系統而使用手動。未來隨著技術的進步,這套系統會越來越完善,未來很可能取代傳統的間歇式雨刷器。


老侯解車


隨著現代汽車工業和科技的不斷髮展進步,很多新的科技產品都在汽車上得到應用,以前很多高端車上的配置,也越來越走入大眾車型,自動感應雨刷就是其中之一。

其實原理非常簡單,就是在車上增加一個雨量感應器,當感應器檢測到雨水落到風擋玻璃上時,就會對雨刷發出工作指令,目前應用較廣的兩種主流傳感器分別是光學式傳感器和電容式傳感器。


活在烏托邦


目前市面上的車輛自動雨刮系統已經基本上都成了標配了,汽車雨刮系統通常由雨水傳感器、雨刮器電動機、杆式開關、繼電器和ECU所組成。將雨水傳感器安裝於汽車前面擋風玻璃上,如果傳感器在掃除區域探測到有雨水時,雨水傳感器能估算在一定時間內落在風檔玻璃上的雨水量自動雨刮器系統則根據雨量傳感器信號決定需要的刮雨間隔。雨水傳感器由一個發射二極管和一個接收器組成。當天氣乾燥時,有一束光始終從一個傳感器傳到另一個傳感器(光束的傳播率為百分之百)。如果玻璃溼了(光束的傳播率不到百分之百),光束的方向就會發生偏移,偏移程度和雨水量成正比。其工作原理是,到達接收器的光越少,刮雨速度就越快,雨水傳感器控制的雨刮系統能根據雨滴的密集程度自動調節雨刮器的刮雨速度.為駕駛者提供良好的視野,從而大大提高雨天駕駛的方便性和安全性。


時間沉澱的車輪


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用戶6030056108098


一般能夠自動調節控制或者監測的結構,都應該按裝傳感器,我猜想,這種汽車雨水感應系統裡一定裝有傳感器,自動向控制系統傳遞信號,控制系統根據傳來的信號選擇工作方式。原理其實並不是很複雜。


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