Автомат склоочисники. Автоматичні склоочисники. Автоматичні склоочисники з сенсором дощу
 Скачать 1.58 Mb.
|
|
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» ІНСТИТУТ МЕХАНІЧНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ ТА ТРАНСПОРТУ Кафедра АТ Контрольна робота з дисципліни: «Системи комфорту автомобіля» на тему: «Автоматичні склоочисники з сенсором дощу» Виконав: студент групи АТ-31 Стецюк А.А. Прийняв: Коцюмбас О.Й. Львів 2022 Вступ Склоочисники є невід’ємною частиною любого автомобіля, оскільки вони забезпечують комфорт і безпеку керування транспортним засобом. У правилах дорожнього руху є таке поняття як обмежена оглядовість, тобто умови при яких водію важче розпізнати елементи маршруту його руху, які можуть виникнути через погодні умови (Сніг, дощ, град, тощо.), і інші ситуації (потрапляння бруду на лобове скло). тому дуже важливо, щоб автомобіль міг бути оснащеним усім, що може полегшити водію рух ТЗ. Автоматичні склоочисники з сенсорами дощу Вперше сенсор дощу застосував в середині минулого століття американський автоконцерн General Motors на одній з преміальних моделей. Але серійне виробництво через недосконалість технологій освоєно не було. І тільки до середини дев'яностих спочатку японські автовиробники, а потім і інші почали встановлювати сенсори дощу і світла на дорогі моделі. Зараз ними вже не здивуєш навіть власників компактних і зовсім недорогих машин. Сучасні сенсори дощу і світла об'єднані в єдиний модуль, розташований у верхній частині вітрового скла, за - але принципи роботи у цих сенсорів різні. Пристрій сенсора світла і дощу фірми Hella:  1 - єднальна середовище; 2 - верхній корпус сенсора з оптикою; 3 - шторка; 4 - друкована плата з сенсором з роз'ємом коннектора; 5 - нижній корпус сенсора; 6 - затискач. Сенсор дощу  а - сухе вітрове скло; б - мокре вітрове скло. 1 - світлодіод-передавач; 2 - призма; 3 - фотодіод-приймач; 4 - крапля води. Визначає наявність крапель води на вітровому склі за допомогою оптоелектронного методу вимірювань. Чутливий елемент сенсора складається з одного або декількох світлодіодів (передавач), призми і фотодіода (приймач). Електрони, що випускаються світлодиодом інфрачервоні промені потрапляють через призму на вітрове скло, відбиваються від зовнішньої поверхні і надходять на чутливий фотодіод. Від сухого і чистого скла промінь відбивається практично повністю, а тому сигнал на фотодіоді має велику величину. При попаданні на скло крапель води промені світла заломлюються, а тому лише мала їх частина потрапляє на приймач сигналу. Чим сильніше дощ, тим менше променів потрапляє на фотодіод. Електронний блок безперервно визначає кількість води на склі і коригує частоту змахів і швидкість роботи. Система навіть вміє оцінювати, брудне чи скло: якщо після одного подвійного ходу двірників прозорість не відновилася, автоматично включається стеклоомивач. Сенсор світла  в - сенсор фронтального світла; г - сенсор зовнішнього освітлення. 1 - світловод з лінзою; 2 - світловод зі світлофільтром. У перших комбінованих сенсорах світла і дощу елемент, який вимірює освітленість, був тільки один. При настанні темряви або в'їзді в тунель він включав фари, і підсвічування приладів. Потім в той же вузол стали поміщати до трьох світлочутливих елементів, кожен зі своєю сферою відповідальності. Інтенсивність освітлення перед автомобілем вимірює вузькокутової сенсор фронтального освітлення. Використовуючи сигнал з сенсора, електроніка розпізнає день і ніч і, відповідно, вимикає або вмикає фари. За допомогою ширококутного світловода сенсор зовнішнього освітлення (він же сенсор сонячних променів) реєструє рівень освітленості над автомобілем. Додатково встановлений світлофільтр дозволяє розрізняти сонячний і штучне світло. Це потрібно для того, щоб, наприклад, автоматика включила при в'їзді днем \u200b\u200bв освітлений тунель; а якщо машина знаходиться під палючим сонцем, клімат-контроль повинен інтенсивніше охолоджувати салон. Якщо автомобіль обладнаний проекційним дисплеєм, встановлюється вузькоспрямований HUD-сенсор. Він вимірює освітленість тієї зони, куди проектується інформація. А електронна система коректує яскравість підсвічування елементів, що виводяться на дисплей. Взаємодія сенсорів світла і дощу з іншими системами автомобіля  Склоочисники. Якщо на склі з'явилися краплі дощу, автоматика задіє склоочисники, а якщо краплі не видаляються з одного проходу, включаються склообмивачі. Зовнішня світлотехніка.За сигналом сенсора освітленості світлотехніка переходить з режиму денних ходових вогнів в режим ближнього світла. Внутрішня підсвітка. Сенсор освітленості управляє яскравістю всіх елементів підсвічування салону і панелі приладів. Система комфорту. При перших краплях дощу автоматика закриває скла і люк у даху, дозволяючи водієві не відволікатися від керування автомобілем. Мультимедійна система. Сенсор освітленості, відстежуючи кількість зовнішнього світу, видає мультимедійної системі сигнал на зміну яскравості екрану. Клімат контроль. За командою сенсора дощу підсушує повітря, включаючи кондиціонер і направляючи повітря на стекла, щоб уникнути запотівання. Сенсор зовнішнього освітлення реєструє інтенсивність сонячного випромінювання, що потрапляє крізь вітрове скло, і повідомляє про коригування блоку управління клімат-контролем. Head-Up-дисплей (HUD). Яскравість дисплея регулюється по сигналу сенсора освітленості. Система автоматичної просушки гальмових механізмів. За сигналом сенсора дощу насос антиблокувальної системи короткочасно і не більше ніж на 2 бари піднімає тиск в гальмівних контурах. Гальмівні циліндри підводять колодки, і вони стосуються обертових гальмівних дисків, видаляючи з них вологу і бруд. Якщо на вашому автомобілі немає штатного сенсора дощу і світла, його можна доставити. Наприклад, у продажу є сенсори дощу як вітчизняного, так і зарубіжного (зазвичай китайського) виробництва. Вони являють собою невелику пластикову коробочку, яка клеїться на вітрове скло зсередини і з'єднується з електросистемою автомобіля джгутом проводів. Є навіть виконання для 24-вольта електрообладнання. Простенькі універсальні сенсори дощу стóят до тисячі рублів, самі наворочені - трохи дорожче двох тисяч. Якщо не хочете розбиратися в електросхемах автомобіля, щоб пристосувати сенсори, шукайте для конкретної моделі. У набір крім сенсора входять центральний перемикач світла з положенням Auto, джгути проводів, пластмасові кожухи сенсора, що надіваються на кронштейн зéркала заднього виду. Ціна таких наборів - в межах 3800-4500 рублів, а в комплекті з самозатемняющееся дзеркалом заднього виду вони можуть коштувати до 5000 Грн. руйнуємо МІФИ Сенсор дощу спрацьовує від ударів крапель води. Ні. Робота сенсора заснована на оптоелектронному вимірі. Вночі сенсор дощу безсилий. Ні. Зовнішнє освітлення не впливає на роботу системи, оскільки вона використовує власні інфрачервоні джерела світла. Можна розпрощатися з сенсором при заміні вітрового скла. Ні.Виробники стекол передбачають в шарі тонування або шовкографії віконце. Монтаж старого сенсора на нове скло можливий, але при дотриманні технології, а після установки потрібно перевірити коректність роботи сенсора. Взимку сенсор барахлить. Ні. На сніг сенсор може реагувати некоректно. Але на крапельки води від розтанули сніжинок реакція буде правильною. Найгірше, якщо місце установки сенсора покрито кіркою льоду. В цьому випадку краще перейти на ручне управління склоочисниками. Сенсори дощу на всіх автомобілях працюють однаково. Ні. За адаптацію сенсора дощу до автомобіля відповідає автовиробник. При цьому не завжди виконується повний комплекс доводочних робіт з усіма можливими типами стекол (атермальниє різних кольорів, забезпеченими електрообігрівом, з тонованого смугою у верхній частині). При якихось варіантах можлива трохи менше коректна робота сенсора. Майже завжди в автомобілях є ручна підстроювання чутливості сенсора. І тільки на деяких автомобілях ця функція програмно відключена. Фото: фірми-виробники, depositphotos.com Автомобільний сенсор дощу - це оптико-електронний пристрій, який встановлюється на вітрове скло автомобіля і реагує на його зволоження. Він необхідний для того, щоб при визначенні вологи автоматично включати двірники. Перші експерименти по створенню сенсора дощу проводилися в 50-і роки минулого століття автоконцерном General Motors для Сadillac Eldorado. Однак недосконалість технологій того часу не дозволили втілити ідею в життя. Одним з перших серійних автомобілів з сенсором дощу став Nissan Silvia 94 року випуску. На початку нульових сенсори стали встановлювати на автомобілі, BMW, Cadillac і інші. Сьогодні автовиробники починають використовувати сенсори дощу в стандартній комплектації автомобілів середнього і гольф-класу. Як же працюють сенсори дощу - про це в сьогоднішньому випуску! Сенсор дощу є інфрачервоний випромінювач і невеликий фотоприймач, який насправді реагує не на вологу, а на світло. Між сенсором і вітровим склом розташовується оптичний елемент. Його завданням є фокусування і вирівнювання вихідного і вхідного світла. Сам сенсор прикріплений до лобового скла за допомогою клейкої фольги. Принцип роботи сенсора дощу полягає в наступному: вихідні інфрачервоні промені частково відбиваються на поверхні скла, потім фокусуються оптичним елементом і потрапляють на фотодіод. Система розрахована таким чином, що якщо на склі сухо, весь світ відбивається назад і потрапляє на фотоприймач. Так як промінь модулюється імпульсами, на стороннє світло сенсор не реагує. А краплі дощу або бруд, розташовані на лобовому склі, викликають зміна шляху заломлення променів. І таким чином кількість світла, яке потрапляє на фотодіод, змінюється. Чим сильніше зволоження вітрового скла, тим менше відображення переломленого світла. На цій інформації і грунтується сенсор. Кількість відбитого світла фіксується сенсором, і контролер розраховує відповідний режим роботи склоочисника. Чутливість світлоприймачів дуже висока. Вони враховують тисячні частки мілілітра води на лобовому склі і спрацьовують протягом декількох мілісекунд.  У деяких сенсорів дощу є регулятор чутливості. З його допомогою можна встановити режим спрацьовування двірників: вони почнуть працювати або при попаданні перших крапель, або коли дощ зовсім розіграється. Існують і моделі сенсорів, які здатні управляти омивачем лобового скла. Варто відзначити, що так як робота сенсора дощу заснована на принципі відображення інфрачервоних променів, він здатний функціонувати в будь-який час доби, в тому числі вночі. Взимку робота сенсора кілька ускладнена, але при включенні обігріву скла і таненні снігу, він функціонує так само, як і в теплу пору року в умовах дощу. Науковий прогрес, як то кажуть, не стоїть на місці. І вже сьогодні сучасні автомобілі перестали бути простим засобом пересування - це щось більше. Вони оснащуються різного роду доповненнями, які полегшують життя водія і роблять кожну поїздку більш комфортною і безпечною. І напевно, не за горами ті часи, коли кермо управління машиною повністю перейдуть в руки автоматики і водій стане повноправним пасажиром. Можете продовжити розвивати цю тему, пофантазувати, так би мовити, а ми поки поговоримо про систему, яку сприймається досить неоднозначно - сенсор дощу і світла. Ми відповімо на питання: «Що це таке і навіщо взагалі потрібно?», Розберемося з принципом його роботи. Що таке сенсор дощу і світла? - це поєднана воєдино система, яка автоматично управляє включенням / виключенням склоочисників (в залежності від погодних умов) і фар (в залежності від освітленості). Творці цієї технології в першу чергу орієнтувалися на те, щоб зменшити відволікання водія від дороги. Адже, коли, наприклад, в дорозі застає негода (сильна злива або снігопад), необхідно вмикати / вимикати і регулювати ступінь роботи склоочисників, а це погодьтеся, відволікає від дороги. І ось тут електроніка повністю візьме цю роботу на себе. Теж саме стосується і включення світла фар (наприклад, при в'їзді в тунель). Звичайно, хтось може лише посміятися над цим, сказавши, що подібні навороти зовсім ні до чого і вони встановлюються на авто лише з метою витягнути з покупця побільше грошей. Можливо, в цьому є частка правди. Але все-таки кожен сам для себе вирішує: чи потрібен йому сенсор дощу і світла чи ні, і він буде з цією «надскладним» завданням (включення склоочисників і фар) справлятися сам, як то кажуть, по старинки. Гаразд, не будемо тут влаштовувати суперечки з цього приводу, давайте краще розглянемо принцип роботи цієї системи. розміщується на лобовому склі в тримачі дзеркала заднього виду. Для включення або виключення фар, сенсор світла зчитує інформацію з навколишнього простору і передає її на блок управління бортової мережі. Для того, щоб відбувалося зчитування інформації сенсор вимірює 2 зони дії освітленості: глобальну і передню. Глобальна зона - це зона освітлення у автомобіля. Передня зона - це зона освітлення дороги перед автомобілем. Сенсор дощу має вбудовані по колу світлодіоди, які випромінюють інфрачервоне світло, що проходить через лобове скло. У систему закладена програма, яка визначає ступінь заломлення променів на зовнішній поверхні чистого скла і сирого / забрудненого і в залежності від цього вона дає команду вмикати / вимикати щітки (також тут враховується швидкість їх руху). Якщо скло сухе, то інфрачервоне світло відбивається від нього. І навпаки, при зволоженні скла, частина променів заломлюється через краплі води, а інша (невелика) відбивається назад. Даний сенсор дуже чутливий і немає потреби зайвий раз переживати з приводу того, що він не спрацює, якщо раптом хлине дощ. До речі, винахідники не зупинилися на досягнутому і пішли ще далі - на додаток до всього іншого, при сильному забрудненні скла система автоматично може включати омивач. Крім усього іншого, даний сенсор автоматично включає фари під час дощу. Чи корисні дані функції чи ні, чи потрібен сенсор дощу і світла чи ні - вирішувати Вам. І тому при Сам по собі ДД не є винаходом японських автомобілебудівників: подібні системи тестувалися на легкових машинах американцями з середини ХХ століття, проте широкого поширення так і не отримали. Винахід намагалися впровадити компанії концерну «Джі-Ем». Інженери хотіли встановити сенсор на флагманський «Каділак Ельдорадо», але не змогли довести технологію до розуму, тому був освоєний тільки лімітований випуск таких машин. Зараз наявність сенсора дощу позиціонується як перевага для машин гольф-класу і «бюджеток»: бізнес- і преміум сегмент оснащуються технологією за замовчуванням.  Розробка пішла далеко за межі автомобілебудування: сенсори дощу використовуються в сільськогосподарських комплексах, охоронних системах, технологічних ланцюжках на промислових підприємствах, в системах «Розумний будинок». Повна назва функціонального елемента - «сенсор дощу і освітленості». Його завдання - автоматично активувати склоочисники в режимі достатньому для повного видалення вологи з вітрового скла. Метою впровадження компонента можна назвати підвищення безпеки руху в погану погоду: водій не витрачає час на активацію і вибір режиму роботи двірників; він повністю сконцентрований на керування транспортним засобом. Також пристрій буде не тільки активувати двірники: воно самостійно включає фари при зміні освітленості.  Одна з типових претензій до сенсорів дощу - нестабільна робота описуваної електронної системи на автомобілях виробництва початку середини 2000-х. Навіть на преміальних марках начебто BMW або Audi вимірювач працював некоректно і не запускав двірники. На сьогоднішній день робота пристрою виведена на еталонний рівень: ДД стабільно працює навіть на бюджетних машинах вітчизняного виробництва. З чого складається сенсор? Конструкція сенсора дощу досить проста. Система автоматичного очищення стекол працює за рахунок наявності: групи фотоелементів: до складу системи входять фотодиод зовнішнього освітлення та дистанційний фотоелемент; світлодіодів; блоку реле; керуючого блоку; інфрачервоного випромінювача. Компоненти сенсора укладені в захищений пластиковий корпус, який поміщений всередину салонного дзеркала заднього виду. Як працює? Механіка зав'язана на перманентному аналізі електронікою вхідних / вихідних світлових променів. На згадку блоку управління занесені відомості про параметри світлових променів в ясну погоду при нормальному освітленні. Постійно падаючі дощові краплі заломлюють світлову хвилю, що розпізнається блоком управління як відхилення від норми. Також задіяна технологія зворотного імпульсу: пристрій генерує світлові потоки і приймає їх. Припустимо у нас є енна кількість світла, випромінюваного сенсором. У суху і ясну погоду кількість вхідних хвиль буде приблизно дорівнює кількості вихідних потоків. Якщо розбіжність суттєво, то вимірювач активує або склоочисники, або головну оптику. Вихідний світлодіод покликаний реагувати на зміну інтенсивності атмосферних опадів. Призначення сенсора зовнішнього освітлення, думаємо, зрозуміло з назви. Реле, в свою чергу, управляє автоматичним включенням двірників і при необхідності активує омивач. Якщо автомобіль оснащений описуваних пристроєм, то автовласникові доведеться звикнути до такого явища, як несанкціоноване спрацьовування. Воно може виникнути через забруднення «Лобашов» (особливо, коли таке розташовується в зоні ходу склоочисника). Спровокувати сенсор можуть розлучення, налиплі комахи, продукти життєдіяльності пернатих, жирні сліди.  Міфи про сенсор дощу: Масове впровадження даної технології в автомобільну промисловість породило неймовірну кількість феєричних помилок щодо того, як працює сенсор дощу в автомобілі. Розберемо маревні. Перше місце поза конкуренцією. Достеменно встановлено, хто розробив теорію про те, що ДД вимірює не входять / вихідні потоки світла, а Інтенсивність ударів крапель дощу по поверхні лобового скла. У цій ситуації досить просто уявити скільки б коштувало таке «розумне» скло і скільки б мороки було з його установкою і підключенням. Міф № 2: ДД нефункціональний в період заморозків і сезонних холодів. Дійсно, в цей період помічаються певні відхилення функціонального стану. Але це не означає, що сенсор замерз. Просто прилад по-іншому зчитує показання, коли на лобовому лежить сніг і утворюється полій. Параметри заломлення променів докорінно змінюються. Однак, якщо в скло вбудовані нитки розжарювання, то вимірювач працює штатно.  Автоматичний сенсор дощу, який монтують на безлічі сучасних автомобілів, є пристроєм, що належать до оптико-електронних технологій. Його встановлюють безпосередньо на поверхню вітрового скла машини. Сенсор розрахований на реагування в разі підвищення рівня вологості. Зокрема, сенсор дощу застосовується для здійснення автоматизованої роботи автомобільних склоочисників. Також сенсор, як правило, вміє автоматично закривати люк на даху і скла в дверях. Для комфортного і дійсно безпечного процесу пересування і управління авто, такі перешкоди, як дощ, сніг і бруд можуть стати дійсно серйозними. У такі моменти необхідність вручну включати і вимикати, а також регулювати інтенсивність роботи очищають «двірників» машини, так чи інакше відволікає водія від керування транспортним засобом. Спеціально для того, щоб будь-яким чином усунути цю незручність, фахівці в області розробки всіляких автомобільних інновацій працювали не один рік, і ще до зовсім недавнього часу, сенсори дощу, що дозволяють вирішити питання, встановлювалися лише на найдорожчі моделі автомобілів. Сьогодні ж ця опція доступна вже для набагато більш широкого діапазону більш доступних моделей. Пристрої дощових сенсорів, що значно полегшують процес управління автомобілем в ситуаціях з сильними опадами, пропонуються зараз в машинах середнього так званого гольф-класу. Крім того, розробники вже зараз пропонують певний вибір різних типів пристроїв сенсорів, в тому числі і тих, які роблять цілком доступною самостійну установку. Компоненти пристрою системи сенсора дощу складаються з фотоприймача, а також джерела інфрачервоного випромінювання дуже мініатюрних розмірів. Блоки електронної обробки інформації, вміщують в себе певний обсяг пам'яті з необхідними параметрами з заломлення інфрачервоних променів на поверхні лобового скла зовні. При частковому або безпосередньо попаданні вологи на площину скла, поточні параметри з заломлення інфрачервоних променів змінюються, і тоді система починає реагувати, аналізуючи інтенсивність випадають в даний момент опадів і поточний час роботи очищувачів, включаючи і відключаючи їх в необхідні часові проміжки. Рівень чутливості таких світлоприймачів разюче високий. Вони здатні розрізняти до тисячних часток міліметра вологи наявної на лобовому склі і тут же спрацьовувати в рамках буквально декількох мілісекунд після визначення такої необхідності. Висновок Отже склоочисник це пристрій, що використовується для видалення крапель дощу (вологи) і бруду з вітрового скла автомобіля. Всі транспортні засоби, включаючи поїзди, літаки та кораблі оснащені склоочисниками, це нормативна вимога. Автоматичні склоочисники з датчиками дощу є зручні оскільки додають комфортність транспортному засобі, і водію не потрібно весь час відволікатись, щоб самостійно їх включати. Але Деякі моделі датчиків здатні не тільки управляти механізмом склоочисників, але і автоматично закривати бічні вікна і люк. І ця здатність таїть у собі приховану небезпеку. Багато людей люблять триматися за верхню рамку двері під час їзди. І при наявності датчика дощу їм слід бути обережними, щоб піднімаючись скло не затиснуло руку або пальці. Потрібно враховувати і той факт, що встановлення девайса пред'являє особливі вимоги до лобового скла авто. Якщо скло має подряпини, сколи та інші пошкодження, то це може некоректно позначитися на роботі датчика, так як світло, що проходить через скло може спотворюватися і переломлюватися, запроваджуючи систему в оману. Список використаної літератури: http://autopark.pp.ua/56-scho-take-datchik-doschu-yak-vn-pracyuye.html https://www.glass-express.ua/uk/what-s-newua/243-datchiki-doshchu-i-svitla-printsip-roboti-ta-mifi https://avtoelektrika.com.ua/p846704984-preryvatel-stekloochistitelya-regulirovkoj.html https://ransja.outle.pp.ua/terncart/jak-pracjujut-skloochisniki-z-datchikom-doshhu.html https://www.honda.dp.ua/novye-avtomobili |