适用于轨道交通的自动感应雨刮器制造技术

本发明专利技术一种适用于轨道交通的自动感应雨刮器，属于雨刮器领域；包括电动机构、刷臂刷片组件、水箱、雨量传感器、控制盒和旋转开关；所述雨量传感器安装于驾驶室玻璃内侧，用于感应玻璃外侧是否有雨或雨量大小；所述旋转开关负责选择档位；所述控制盒分别与雨量传感器、旋转开关、电动机构连接，通过其内设置的单片机接受所述雨量传感器采集的雨量信息并控制所述电动机构实现刷臂刷片组件的自动刮刷。本发明专利技术满足无人驾驶轨道交通车辆的要求，无需人工干预，自行感知有雨无雨及雨量大小，自动开启雨刮器，调节刮刷频率。

【技术实现步骤摘要】
适用于轨道交通的自动感应雨刮器
本专利技术属于雨刮器领域，具体涉及一种适用于轨道交通的自动感应雨刮器。
技术介绍
常规轨道交通车辆使用的雨刮器，下雨时，需要驾驶员根据雨量大小操作旋转开关切换低、高速档位，来实现雨刮器低速、高速刮刷，当雨停时，需人工切换到停止档使雨刮器复位，车辆回库后需要洗车时，需人工切换到洗车档，使雨刮器停到洗车位置(玻璃中央)。随着轨道交通技术的飞速发展，全自动无人驾驶地铁也开始涌现，在无司机的参与下，车辆在控制中心的统一控制下实现全自动运营，对雨刮器也提出了相应要求，即需自行感知玻璃上雨量大小，自动开启雨刮器，并调节刮刷频率，雨停后自动停止刮刷回到复位位置；车辆回库后，收到控制中心发出的洗车指令，雨刮器能自动回到洗车位，以适应洗车操作，与车辆控制中心具备通讯功能。
技术实现思路
要解决的技术问题：为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种适用于轨道交通的自动感应雨刮器，具备自动感应功能，有雨时根据雨量大小自动调节刮刷频率，无雨时自动停止，并与车辆控制中心具备通讯功能。本专利技术的技术方案是：一种适用于轨道交通的自动感应雨刮器，包括电动机构、刷臂刷片组件和水箱，通过电动机构驱动刷臂刷片组件摆动，所述水箱用于存储玻璃水；其特征在于：还包括雨量传感器、控制盒和旋转开关；所述雨量传感器安装于驾驶室玻璃内侧，用于感应玻璃外侧是否有雨或雨量大小；所述旋转开关负责选择档位；所述控制盒分别与雨量传感器、旋转开关、电动机构连接，通过其内设置的单片机接受所述雨量传感器采集的雨量信息并控制所述电动机构实现刷臂刷片组件的自动刮刷。本专利技术的进一步技术方案是：所述光学式雨量传感器包括光学系统、红外发射、接收系统，粘贴于内侧居中靠上的位置；当无雨时,所述雨量传感器发出的红外光全部反射回来,当有雨时,所述雨量传感器发出的红外光部分在玻璃表面折射出去,反射回来的红外光减少,以此来判断雨量的大小,并将雨量信号传递给控制盒。本专利技术的进一步技术方案是：所述控制盒包括单片机、电源模块、驱动模块和信号转换模块，所述电源模块用于给单片机、驱动模块、雨量传感器供电；所述驱动模块用于驱动电动机构；所述信号转换模块用于将所述雨量传感器采集的雨量信号转换给驱动模块。本专利技术的进一步技术方案是：所述单片机选用宏晶公司的STC15F2K60S2。本专利技术的进一步技术方案是：所述旋转开关包括洗车档位、停止档位、低速档位、高速档位、自动档位、喷水档位；为抑制干扰，在每一路输入端都加了光藕进行隔离。本专利技术的进一步技术方案是：所述电动机构是执行机构，由减速直流电机、四杆机构、安装架组成，通过电机带动四杆机构运动并转换成输出轴的角度摆动所述刷臂刷片组件，整个所述电动机构通过安装架与车体对接。本专利技术的进一步技术方案是：所述水箱装有水位开关，所述控制盒实时监控水位高低，当缺水时，控制盒将产生水位报警信号,传递给车辆控制中心,提示需要人工加水，并且锁定水泵，防止无水空转。有益效果本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术满足无人驾驶轨道交通车辆的要求，无需人工干预，自行感知有雨无雨及雨量大小，自动开启雨刮器，调节刮刷频率，能够自动停止，进入洗车模式。2、与车辆控制中心通过控制盒联系，接受指令，并将雨刮器状态反馈给控制中心；3、具备故障诊断、报警功能。控制盒随时监控雨量信号，如果雨量信号通讯出现故障，控制盒先将刷臂停到复位位置，并将故障信息传输给车辆控制中心，提示需要人工维护。附图说明图1为本专利技术光学式雨量传感器工作原理图；图2为本专利技术控制盒工作原理框图；图3为本专利技术控制盒外形图；附图标记说明：1.控制盒、2.旋转开关、3.雨量传感器、4.刮雨器电机、5.水泵、6.水位开关、7.单片机、8.电源模块、9.驱动模块、10.信号转换模块、11.红外接收管。具体实施方式下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术适用于轨道交通的自动感应雨刮器由光学式雨量传感器3、控制盒1、旋转开关2、电动机构、刷臂刷片组件、水箱组成；旋转开关打倒“自动”档，雨刮器进入自动模式。轨道交通车辆驾驶室玻璃厚度普遍在14mm，而汽车玻璃厚度普遍在5mm。采用带有光学系统、红外发射、接收系统的光学式雨量传感器3，光学式雨量传感器3粘贴于挡风玻璃内侧居中靠上的位置，传感器发出的红外光照射到玻璃的外表面，当无雨时玻璃表面是干燥的，红外光全部反射回来到红外接收管11，当有雨时，红外光会受雨滴的影响折射出去一部分，返回的红外光减少，由此就可判断出雨量的大小，如图1所示。光学式雨量传感器3通过485通讯接口将雨量信号传递给控制盒1，由控制盒1内的单片机7调用相应程序发出控制信号，驱动模块9驱动电动机构实现自动刮刷。电源模块8负责给单片机7、驱动模块9、雨量传感器3供电，信号转换模块10将车辆控制中心的洗车指令传递给单片机7，同时将水位、故障、洗车到位信号传递给车辆控制中心，如图2所示。单片机选用的是宏晶公司的STC15F2K60S2，根据光学式雨量传感器3传递的雨量信号，调用相应的程序，自动调节刮刷频率，驱动电动机构、带动刷臂刷片组件实现自动刮刷，程序中增加了软件滤波，使刮刷平稳，避免了频繁启动的现象。电源的稳定性和精度对产品正常工作至关重要，车体供电为110VDC，选用金升阳URF1D24LD-40WR3稳压模块，功率为40W，将110VDC转换成24VDC，供继电器线圈，再由稳压模块LM2596-12、LM2596-5分别将24VDC转换成12、5VDC，分别供雨量传感器3、单片机7。驱动部分9采用宏发继电器HF105F-1-024DT-1ZST，线圈电压24VDC，触点负载为110VDC10A。带载能力强，雨刮器电机4分别由K1、K2继电器控制，K1控制110VDC的通断，K2控制高、低速切换。控制盒1装有3个航插P1、P2、P3，P1是车体供电110VDC输入端，P2是旋转开关2档位信号、雨量信号、洗车指令信号输入端；同时也是故障、水位、洗车到位信号输出端，P3连接电机、水泵5，如图3所示。电动机构是执行机构，由减速直流电机、四杆机构、安装架组成，控制盒1驱动电机按指定刮刷频率旋转，带动四杆机构转换成输出轴的角度摆动，电动机构通过安装架与车体对接。刷臂刷片组件通过支座与电动机构的输出轴紧固在一起，刷臂刷片组件安装于挡风玻璃上，随着输出轴的摆动完成刮刷，清除玻璃上的雨、雪、雾、灰尘等，保持视野清晰。水箱存储玻璃水，安装有水泵、水位开关，当要清洗玻璃时，水泵工作将玻璃水通过软管、喷嘴喷撒到玻璃表面，当水箱水位过低时，水位开关将水位信号传递给控制盒，控制盒关断水泵，保护水泵，并将缺水信号传递给车辆控制中心，提示人工加水。旋转开关负责选择档位，洗车、停止、低速、高速、自动。为抑制干扰，在每一路输入端都加了光藕进行隔离。当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于轨道交通的自动感应雨刮器，包括电动机构、刷臂刷片组件和水箱，通过电动机构驱动刷臂刷片组件摆动，所述水箱用于存储玻璃水；其特征在于：还包括雨量传感器、控制盒和旋转开关；/n所述雨量传感器安装于驾驶室玻璃内侧，用于感应玻璃外侧是否有雨或雨量大小；所述旋转开关负责选择档位；所述控制盒分别与雨量传感器、旋转开关、电动机构连接，通过其内设置的单片机接受所述雨量传感器采集的雨量信息并控制所述电动机构实现刷臂刷片组件的自动刮刷；/n所述控制盒包括单片机、电源模块、驱动模块和信号转换模块，所述电源模块用于给单片机、驱动模块、雨量传感器供电；所述驱动模块用于驱动电动机构；所述信号转换模块用于将所述雨量传感器采集的雨量信号转换给驱动模块；/n所述单片机选用宏晶公司的STC15F2K60S2；/n所述旋转开关包括洗车档位、停止档位、低速档位、高速档位、自动档位、喷水档位；为抑制干扰，在每一路输入端都加了光藕进行隔离；/n所述水箱装有水位开关，所述控制盒实时监控水位高低，当缺水时，控制盒将产生水位报警信号,传递给车辆控制中心,提示需要人工加水，并且锁定水泵，防止无水空转。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于轨道交通的自动感应雨刮器，包括电动机构、刷臂刷片组件和水箱，通过电动机构驱动刷臂刷片组件摆动，所述水箱用于存储玻璃水；其特征在于：还包括雨量传感器、控制盒和旋转开关；
所述雨量传感器安装于驾驶室玻璃内侧，用于感应玻璃外侧是否有雨或雨量大小；所述旋转开关负责选择档位；所述控制盒分别与雨量传感器、旋转开关、电动机构连接，通过其内设置的单片机接受所述雨量传感器采集的雨量信息并控制所述电动机构实现刷臂刷片组件的自动刮刷；
所述控制盒包括单片机、电源模块、驱动模块和信号转换模块，所述电源模块用于给单片机、驱动模块、雨量传感器供电；所述驱动模块用于驱动电动机构；所述信号转换模块用于将所述雨量传感器采集的雨量信号转换给驱动模块；
所述单片机选用宏晶公司的STC15F2K60S2；
所述旋转开关包括洗车档位、停止档位、低速档位、高速档位、自动档位、喷水档位；为抑制干...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖钧，陈启，王登紫，张蓓，张亮，
申请(专利权)人：西安庆安电气控制有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61