一种前挡式智能雨刮器控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种前挡式智能雨刮器控制装置，该装置包括透光压力传感装置、控制信号装置以及传动装置。传感装置其结构由上到下依次设置的柔性定制色透光基底的上电极、一层透明摩擦层、透明基底的下电极以及高强度衬底；控制信号装置包括二级放大器组成的放大整形电路以及微处理单元(MCU)为核心的信号处理电路；传动装置受控于控制信号装置输出的控制信号，从而实现通过雨量传感频率控制雨刮器摆动频率，达到雨刮器智能化调速的效果。本发明专利技术中的透光压力传感装置可完全替代汽车前挡风玻璃，使其具有传感功能，并实现个性化定制；其与雨刮器结合，感知的是雨滴真实落在传感器上的压力，与传统的红外传感相比，接受信号更加全面、直接、高效。高效。高效。

【技术实现步骤摘要】
一种前挡式智能雨刮器控制装置


[0001]本专利技术涉及传感器件领域，特别是涉及一种前挡式智能雨刮器控制装置。

技术介绍

[0002]随着互联网的蓬勃发展和科技的进步，人工智能技术的爆发，智能制造和智能终端成为一种流行趋势。汽车作为现代社会城市交通工具的重要载体，在十余年的发展中向着越来越智能的方向发展，各式各样的智能车载终端层出不穷，例如卫星智能车载终端、里程定位技术、语音调控技术等，消费者对汽车的诉求不再停留在代步阶段，而是追求更高的驾驶体验和行车舒适体验。传统汽车驾驶已从操作复杂的手动离合逐渐向自动档位驾驶过渡，解放了驾驶员的左脚和手的频繁换挡操作；自动巡航技术更是解决了驾驶员握在方向盘上的双手，汽车开发逐渐向完全解放驾驶员双手双脚进步。
[0003]为了进一步简化驾驶员的操作和劳动，自动雨刮控制系统应运而生，现有的雨量感应器的具体区域在后视镜与前挡玻璃贴合的支架位置或者其他位置，雨量传感器利用的都是红外波段的光学原理，落在玻璃上的雨滴会引起反射光的不平衡，该传感器会将感知到的雨量信息传送给车载电脑，从而调整雨刮器的工作频率。
[0004]本专利技术提出一种前挡式智能雨刮器控制装置，它包含前档玻璃式传感装置、控制信号装置、传动装置，传感装置可根据雨势大小输出不同频率的电信号，控制信号装置测量雨滴频率，将其转换为控制信号输出，控制转动装置电机转动，达到雨刮器根据雨的大小自动调节雨刮器摆动速度的目的，从而实现雨刮器的智能化，不再需要驾驶员手动调整。本专利技术雨量传感器覆盖整个前挡风玻璃的面积，感知的是雨滴真实落在传感器上的压力，与传统的红外传感相比，接受信号更加全面直接。

技术实现思路

[0005]针对上述背景，本专利技术提供了一种前挡式智能雨刮器控制装置。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种前挡式智能雨刮器控制装置，包括透光压力传感装置、控制信号装置以及传动装置：
[0008]透光压力传感装置：可用于采集雨滴压力信号的、透光度极高的、汽车前挡玻璃式传感装置，这种传感装置可以完全替代传统前挡玻璃，能够将雨滴落在传感器上的压力信号转化为电信号，且为自驱动传感；其结构由上到下依次设置的柔性定制色透光基底的上电极、一层透明摩擦层、透明下电极以及高强度衬底，以保证强度。
[0009]可选地，透明上下电极是透明基材上制备超薄金属薄膜，保持优良的透光性。
[0010]可选的，两层透明摩擦层为相互摩擦能发生电荷转移的两种透明材料。
[0011]控制信号装置：包括放大整形电路、信号处理，放大整形电路由二级放大电路构成，第一级放大器将传感器输出的雨滴信号幅值放大到微处理单元(MCU)的处理范围，第二级放大器组成过零比较器，产生方波信号，
[0012]传动装置：传动部分主要是通过控制电机实现，由电机控制传动结构实现雨刮的来回周期运动，电机的控制信号由微处理单元(MCU)根据频率输出。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本专利技术实施例传感装置结构示意图及该装置光波长与透光度关系图；
[0015]图2为本专利技术实施例传感装置感知雨量大小等级与电压输出信号关系图；
[0016]图3为本专利技术实施例控制信号装置信号传输过程示意图；
[0017]图4为本专利技术实施例控制信号装置放大整形电路图；
[0018]图5为本专利技术实施例控制信号装置放大整形电路仿真结果；
[0019]图6为本专利技术实施例控制信号装置频率检测程序流程图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0022]传感装置如图1所示，可用于采集雨滴压力信号的、透光度极高的、汽车前挡玻璃膜式传感装置，能够将雨滴落在传感器上的压力信号转化为电信号，且为自驱动传感；其结构由上到下依次设置的柔性定制色透光基底的上电极、一层透明摩擦层、透明基底的下电极以及高强度衬底。
[0023]可选的，柔性定制色透光基底须在雨滴落到柔性定制色透光基底产生形变，牵动摩擦层之间产生接触，该部分也可根据需要定制颜色，例如茶色、墨黑色以满足不同车主需求。
[0024]优选的，透明上下电极基底相同，采用聚对苯二甲酸乙二醇酯层(PET)为基材并匀涂50纳米单层银纳米线涂层实现超高透光性，跟光刻金属网格透明电极相比，成本低廉，便于大规模生产。
[0025]优选的，聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为中间摩擦层，具有自粘型，与上层电极直接贴合，与下层聚对苯二甲酸乙二醇酯层(PET)摩擦接触产生能产生电荷转移；
[0026]优选的，关键技术在于聚二甲基硅氧烷(PDMS)与下层聚对苯二甲酸乙二醇酯层(PET)的接触摩擦面，都须做等离子刻蚀粗化处理，便于两个摩擦层能良好接触
‑
分离，与接触摩擦面之间添加隔离垫片和隔离珠相比，更适合大面积生产。
[0027]优选的，高强度衬底选用汽车常规使用钢化玻璃。
[0028]经表征，上述传感装置的透光度不低于85.5％，如图1所示；雨量越大，雨滴落到传
感装置上的频率越高，传感装置反馈电压信号频率越高，如图2所示。
[0029]控制信号装置的控制信号部分由放大整形电路、信号处理装置组成。雨滴信号的采集到控制信号的输出整体过程如图3所示；放大整形电路由二级放大电路构成，如图4所示：第一级放大器将传感器输出的雨滴信号幅值放大到微处理单元(MCU)的处理范围，第二级放大器组成过零比较器，产生方波信号；对电路进行仿真，输入信号为幅值为0.1V的调频信号，放大器将信号放大20倍，最后输出幅值为3.3V的方波信号，如图5所示；信号处理中的频率测量是通过微处理器集成的外部中断和定时器功能实现，程序流程图如图6所示，在第一次外部中断(上升沿触发)到来时，开启定时器，同时将计数器清零，等待第n次中断到来(脉冲数n可自行设定)，在第n次中断时获取计数器的计数值。通过程序可以知道计数一个数的时间，因此可以计算出一个脉冲的时间周期，其倒数就是频率。
[0030]最后，以上装置结合电机控制传动装置，根据微处理单元(MCU)输出的控制信号，控制雨刮器的周期运动。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种前挡式智能雨刮器控制装置，包括透光压力传感装置、控制信号装置以及传动装置。2.根据权利要求1所述的传感装置，其特征在于替代传统汽车前挡风玻璃，它是一种用于全面、高效、直接采集雨滴压力信号的、透光度极高的、汽车前挡玻璃式传感装置，包括：由上到下依次设置的柔性定制色透光基底的上电极、摩擦层材料、透明兼摩擦层基底的下电极以及高强度衬底。3.根据权利要求1所述，控制信号装置由微处理单元(MCU)进行信号处理。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：余华，曹蔚琦，周思远，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：