Датчики дождя и света в автомобиле: что это такое

Обнаружение дождя. Код для Arduino

Как только схема будет собрана, загрузите следующий скетч в вашу плату Arduino.

Теперь поместите датчик дождя в такое место, чтобы осадки могли попадать прямо в датчик, возможно, на крышу. Чтобы облегчить сток воды, слегка его наклоните (~20°).

Обратите внимание, что электронный модуль не обеспечивает водонепроницаемость, поэтому при установке соблюдайте осторожность, чтобы с водой контактировала только сенсорная панель. Как только скетч будет загружен, откройте окно монитора последовательного порта, чтобы увидеть выходные данные Arduino. При ясной погоде вы должны увидеть высокий логический уровень на цифровом выходе

Чтобы увидеть, как определяется вода, можно брызнуть немного воды на сенсорную панель

При ясной погоде вы должны увидеть высокий логический уровень на цифровом выходе. Чтобы увидеть, как определяется вода, можно брызнуть немного воды на сенсорную панель

Как только скетч будет загружен, откройте окно монитора последовательного порта, чтобы увидеть выходные данные Arduino. При ясной погоде вы должны увидеть высокий логический уровень на цифровом выходе. Чтобы увидеть, как определяется вода, можно брызнуть немного воды на сенсорную панель.

Рисунок 7 – Вывод Arduino в мониторе последовательного порта при работе с датчиком дождя

Объяснение кода

Скетч начинается с объявления выводов Arduino, к которым подключены выводы VCC и DO датчика.

Теперь, в функции , мы сначала объявляем вывод подключения питания к датчику как выход, а затем устанавливаем на нем низкий логический уровень, чтобы изначально питание на датчик не подавалось. Также настраиваем последовательный порт.

В функции цикла мы периодически (с интервалом в одну секунду) вызываем функцию и выводим возвращаемое значение вместе со статусом.

Функция используется для получения текущего состояния цифрового выхода датчика. Она включает датчик, ждет 10 миллисекунд, считывает цифровое значение с датчика, выключает датчик и затем возвращает результат.

Принцип работы датчиков дождя автомобиля

Автопроизводители потратили годы на то, чтобы усовершенствовать стеклоочистители, которые знают точный момент, когда им необходимо включиться и с какой именно скоростью им необходимо работать.

Принцип работы датчиков дождя автомобиляДатчик дождя приводит в движение стеклоочистители автомобиля , когда на улице начинает капать ненастная погода. При этом он регулирует скорость дворников, в зависимости от того, идет ли на улице ливень или накапывает мелкий дождик. Но так было не всегда.

История функции автоматической работы дворников

Первые попытки создать устройство в автомобиле распознающее непогоду на улице, начаты в 1970 году компанией Citroёn в модели SM. В SM работала функция автодождя с прерывистыми задержками и питалась за счет электрического тока моторчика стеклоочистителей. По мокрой поверхности лезвия дворников скользят свободнее, тратя меньше энергии, встречая меньше сопротивления. Полагаясь на этот косвенный признак, система определяла выпадают ли на машину осадки. При включённой опции «Датчик дождя», каждые 10 минут производился контрольный запуск дворников. Если дворники скользили по поверхности лобового стекла, не получая положенного сопротивления, система понимала, что идет дождь и запускала стеклоочистители, пока сопротивление при трении по стеклу не восстанавливалось. Погрешность определения ненастной погоды, при таком механизме была велика. Citroёn SM был дорогой моделью и относительно редким автомобилем, поэтому попытки совершенствования автоматических стеклоочистителей продолжались.

Успех компании GM в борьбе за автоматическое распознавание непогоды

Buick, или по крайней мере General Motors, стали прародителями системы автоматического включения дворников автомобиля в том виде, в котором она работает сейчас. В 1996 году Cadillac STS, Cadillac Eldorado, и Cadillac DeVille оборудованы датчиками дождя Rainsense, первой системой, чувствовавшей, когда начинали выпадать осадки и пора включать дворники. Месяцы спустя, в 1997 году, система появилась в Buick. Принцип работы устройства не изменился до сегодняшнего дня. В Rainsense осадки обнаруживал модуль, установленный на внутренней стороне лобового стекла, позади зеркала заднего обзора. Этот модуль содержит восемь светодиодов и набор световых коллекторов. Когда погода сухая, светодиоды отражают свет от лобового стекла в коллекторы. Но когда капля приземляется в передней части модуля, свет преломляется и устройство дает отмашку щеткам стеклоочистителя.Заметим, что в ранних версиях Rainsense для ее работы требовалось участие водителя. Минусы технологии GM в том, что в условиях легкого тумана или моросящего дождя, датчики не всегда реагировали.

С 1996 года принцип распознавания дождя Rainsense не изменился, но с появлением компьютерных технологий и сверхчувствительных датчиков, улучшился. Подробности на схеме.

Монтаж и эксплуатация устройства

Технология установки девайса несложная и позволяет производить его монтаж самостоятельно, не переплачивая за подобные услуги СТО. Для этого необходимо просто следовать подробной и понятной инструкции управления сенсором, а также полученным при покупке прибора, рекомендациям по налаживанию его работы. Принцип крепления датчика следующий:

Открыть монтажный блок слева от руля водителя.
Снять крышку для доступа к предохранителям блока реле.
В верхнем левом углу блока вместо штатного реле установить сенсор.
На лобовое стекло приклеить держатель прибора. Для этого используется специальный гель для датчика дождя, который наносится на рабочие зоны корпуса устройства

Здесь стоит помнить о важном моменте — между стеклом автомобиля и сенсорным прибором не должно быть просветов или пузырьков воздуха.
Провести под обшивкой провода от датчика к блоку реле.
Подключить и проверить функциональность прибора.

При монтаже датчика особое внимание уделяется типу автомобильного стекла. Однако, как правило, для крепления такого сенсорного регулятора подходят любые ветровые стекла, даже с верхней тонировкой

Помните, что только грамотная установка датчика дождя способна сделать процесс управления автомобилем удобным и безопасным!

Кроме того, важным моментом в использовании девайса являются его эксплуатационные особенности. Несмотря на всю свою простоту, управление датчиком имеет определенные нюансы:

1. Если устройство применяется вместо стационарного реле, перед использованием оно должно быть активизировано. Для этого достаточно вручную задействовать первый режим дворников.
2. В целях безопасности омывание стекла осуществляется вручную. А вот последующая очистка уже производится датчиком.
3. При автоматической регулировке дворников датчиком дождя всегда имеется возможность перехода на ручное управление.
4. Настройку и калибровку устройства производится заранее, до движения автомобиля.
5. При сухой погоде целесообразнее использовать ручное регулирование датчиком, так как девайс неспособен точно распознавать погоду и может вхолостую реагировать на преломление излучения светодиодов.

Автономность устройства позволяет отключать сенсор в нужный момент, включая неисправность прибора, и переходить на обычное штатное реле без ущерба для функциональности автомобильного механизма.

Популярные миры

Напоследок хочется рассказать о нескольких популярных мифах, которые связаны с датчиками дождя на автомобилях.

В них действительно многие продолжают верить. И это может стать проблемой в определенных случаях.

• Датчики дождя только за доплату. В действительности эти контроллеры становятся обязательным условием базовой комплектации во многих странах, поскольку непосредственно связаны с безопасностью. Хотя бывает так, что первая версия авто их не имела, а после того, как состоялся рестайлинг, датчик появился в базовой комплектации. Это просто связано с выполнением автопроизводителем новых требований;
• Контроллер реагирует на падающие капли дождя. Этот вопрос уже разобрали. Нет, он реагирует не на влагу, а на преломленный свет;
• Ночью система не работает. Инфракрасные излучения совершенно никак не зависят от наружного освещения. Руководствуясь этой логикой, ночью пульт от телевизора тоже не работал бы;
• При непосредственной замене стекла датчика уже не будет. Тоже миф. Но условный. Все зависит от конкретного стекла. Большинство современных стекол идут с предусмотренным местом под эту систему;
• В зоне самого датчика на стекле нельзя клеить тонировку. На самом деле можно. Но лучше вырезать под контроллер небольшое отверстие;
• Зимой это бесполезная функция. Если имеется подогрев стекла, то есть снег превращается в воду, тогда функция работает точно так же, как весной, летом и осенью.

Если, помимо датчика дождя, вам хочется узнать кое-что интересное о датчике света, переходите по этой ссылке и читайте довольно познавательный материал.

Думаю, на этом можно заканчивать

Всем спасибо за внимание!. Watch this video on YouTube

Watch this video on YouTube

Не забывайте оставлять свои комментарии и задавать вопросы!

Подписывайтесь, рассказывайте о нас своим друзьям и ждите много новых и интересных материалов на нашем сайте!

Настройки датчика

Отчасти задачу разделения пограничных показаний освещенности можно решить с помощью базовых настроек. Как правило, предусматривается два режима эксплуатации устройства:

• В сумерках. Свет активизируется при наступлении сумерек, когда ночь еще не наступила, но уже наглядно темнеет.
• Ночью. Датчик включает фары при наступлении полной темноты.

В некоторых конфигурациях предусматривается и конкретное назначение фар, которые при тех или иных условиях включает датчик света в автомобиле. Что это такое с точки зрения обработки сигнала электроникой? Это программные параметры, которые логически обрабатываются в тех или иных условиях. Например, в первом режиме все еще будет работать ближний свет, а во втором – происходит активизация дальних фар.

Работает датчик дождя на авто — снижается вероятность аварии

Это устройство срабатывает в ситуациях, когда движение автомобиля сопряжено с опасностью:

• Начало дождя. Датчик включается с попаданием первых капель на стекло и регулирует работу дворников и других устройств. Это позволит водителю, передав часть функций автоматике, более внимательно следить за мокрой дорогой, чтобы не допустить аварий.
• Усиление дождика, который из мелкого моросящего резко перешел проливной. Такая погода сама по себе ухудшает дорожную ситуацию и при этом ещё водителю приходится постоянно следить за работой дворников и омывателей. Датчик дождя облегчит вождение.
• Автомобиль, едущий навстречу или обгоняющий, окатил водой или растаявшим грязным снегом. Водитель начинает нервничать, а ему ещё нужно срочно включить дворники и омыватель. Датчик самостоятельно отреагирует на ситуацию. Пока водитель успокоится, стекло станет чистым.

При использовании более сложного устройства автоматически будут затемняться зеркало заднего вида и подсушиваться тормозные колодки. Есть модели, которые автоматически при фиксации дождевых капель закрывают автомобильный люк.

Учитывая сложную обстановку на дороге в городах или на загруженных трассах, электронное устройство, берущее на себя часть функций контроля за автомобилем, будет как никогда кстати. Возможно, оно поможет выиграть решающие секунды, которые позволяют избежать аварии.

Как работает датчик дождя в автомобиле, зачем нужен и где находится

Одна из опций, которая устанавливалась раньше только на дорогих машинах – датчик дождя, стала вполне доступна и для авто бюджетного уровня. Однако порой по нему возникает множество вопросов, так что вполне резонно спросить – а как он работает?

Зачем нужен подобный прибор

Прежде чем разбираться с работой подобного устройства, давайте попытаемся понять, зачем нужен, и по сути дела, что это такое? Самим названием предопределено назначение такого изделия – установить факт дождя. Хотя задачи, которые выполняет автомобильный датчик дождя и света, гораздо шире описанных.

Среди них стоит отметить:

• установление факта начала дождя, а также снега;
• определение степени загрязнения лобового стекла;
• автоматическое включение дворников при осадках и задание режимов их работы в зависимости от интенсивности непогоды;
• включение световых приборов при низком уровне освещенности (касается датчика света).

Его установка производится за зеркалом заднего вида, например так, как показано на фото:

Разобравшись с тем, что делает датчик дождя и света, необходимо ответить на вопрос – а зачем все это нужно? Ответ вполне очевиден – для повышения безопасности движения. Подобное устройство, по замыслам разработчиков, должно избавить водителя от лишних операций (включение/выключение дворников), отвлекающих его от управления автомобилем, а также автоматически обеспечить отличную видимость на дороге при любых условиях.

Как устроен датчик дождя?

Принцип работы датчика дождя основан на сравнении оптических свойств лобового стекла при разных атмосферных условиях, точнее – на различиях в отражении инфракрасного луча чистой и увлажненной или загрязненной поверхностью стекла.

Все достаточно просто – в его состав входят излучающий и принимающий инфракрасные светодиоды. Устройство и работу подобного изделия поможет понять фото:

Это изделие находится на лобовом стекле с внутренней его стороны. От излучающего светодиода инфракрасное излучение попадает на наружную поверхность, отражается от нее и улавливается фотодиодом. Уровень отраженного сигнала зависит от состояния наружной поверхности стекла, от чистого стекла сигнал будет один, от грязного – другой, от мокрого – третий. По величине этого сигнала блок управления определяет необходимость включения дворников.

Как видно из приведенного описания, устроен подобный прибор достаточно просто, что предопределяет достаточно широкие возможности по его применению.

Как выглядит такое устройство, показано, например на фото: Как видно из рисунка, в отдельном корпусе находится блок управления, связанный жгутом с реле, управляющим работой стеклоочистителя. Блок управления необходимо приклеить в зоне перекрытия щеток дворника.

Как выполняется подобная работа, позволит понять видео. Приведенные данные подтверждают, что приклеить такое устройство просто, и эту работу вполне можно сделать самому.

Недостатки

При всей внешней привлекательности подобного изделия ему свойственны определенные недостатки, о которых нельзя не упомянуть. К ним необходимо отнести:

1. Несвоевременное срабатывание. Бывает, попадание единственной капли в зону действия датчика заставляет его включать дворники, хотя остальное стекло чистое и сухое. Возможна и обратная ситуация, когда вода или грязь от встречной машины заливает стекло со стороны водителя, но не достигает датчика, и стеклоочистители не включаются.
2. Включение дворников без включения омывателя стекла. Работа стеклоочистителей при попадании грязи на стекло приводит к тому, что грязь просто размазывается.
3. Чувствительность к качеству стекла. Малейшие неровности, трещины и сколы приводят к тому, что он перестает работать.
4. Запаздывание срабатывания. Оно может составлять в некоторых случаях до двух секунд, отчего создается впечатление, что не работает датчик дождя. Поэтому порой мало просто приклеить, необходимо привыкнуть к его наличию, преодолевая желание вручную включить дворники.

Проверить, как работает такое управление стеклоочистителем, просто. Необходимо только плеснуть водой в зону расположения датчика. К примеру, на видео показано, как проверить работу дворников.

Автоматическое управление стеклоочистителями автомобиля возможно благодаря использованию описанного устройства. Он позволяет избавить водителя от необходимости вручную управлять работой дворников, и служит для повышения комфорта управления машиной и безопасности авто. Насколько будет это устройство вам необходимо и полезно – это уже дело личного выбора.

Установка датчика дождя

Закрепление датчика дождя происходит под лобовым стеклом на обратной стороне зеркала заднего вида. Во время установки устройства учитываются следующие нюансы:

Датчик должен располагаться на лобовом стекле таким образом, чтобы он не мешал водителю смотреть на дорогу

При этом важно устанавливать его в зоне, которая очищается дворниками во время их работы. В противном случае устройство может функционировать некорректно.
В зоне расположения датчика не должно быть трещин и других дефектов, так как от этого зависит эффективность его работы.
Перед закреплением прибора нужно убедиться в том, что дворники эффективно очищают лобовое стекло и не оставляют загрязнений.

Установка датчика может быть произведена как в сервисном центре, так и самостоятельно. Тем более это совсем несложно. Никаких специальных инструментов для монтажа не потребуется.

Ниже мы приведём инструкцию по установке простого датчика дождя ДДА-35.

Для начала надо «прицелиться» — выбрать место с внутренней стороны лобового стекла, куда будет приклеен датчик. Как уже говорилось раньше, он не должен мешать обзору водителя. Для красоты желательно выверить место и установить датчик вверху посередине, рядом с креплением зеркала.

У покупных датчиков дождя чаще всего имеется в комплекте специальная салфетка для протирания и обезжиривания стекла. Благодаря этому датчик крепится лучше.

Если в комплекте такой салфетки нет, можно воспользоваться любой салфеткой для стекол.

Тщательно протираем место на лобовом стекле, куда будем клеить датчик дождя.

С внутренней стороны датчика снимаем защитную плёнку, тем самым открывая крепления, которые будут удерживать датчик на стекле.

После этого прикладываем датчик дождя к выбранному на стекле месту и внимательно прижимаем устройство к стеклу. Стараемся, чтобы всё получилось ровно, так как второго шанса у нас не будет. С каждым отсоединением держатель будет всё хуже и хуже приставать к поверхности.

Провод от датчика проталкиваем под обивку потолка.

Если места под обивкой не хватает, то немного ослабляем винты крепления козырька.

Снимаем со стойки накладку и прокладываем провод под ней. После этого надеваем накладку обратно.

Идём ниже. Аккуратно заталкиваем кабель под уплотнитель стойки.

Открываем блок предохранителей (в разных моделях он находится в разных местах), и устанавливаем датчика дождя на место реле управления стеклоочистителем (обязательно соблюдаем маркировку и положение ключа). Если не знаем точно, куда устанавливать реле, смотрим в документации.

Остатки кабеля при необходимости можно смотать и оставить в монтажном блоке.

На этом процесс установки датчика дождя на автомобиль закончен. Остаётся проверить его работоспособность, брызнув водой на ветровое стекло (при включенном зажигании автомобиля, конечно же).

Проверка работоспособности датчика дождя

Также можете посмотреть видео об установке датчика дождя:

После подключения устройства, управление дворниками может осуществляться и вручную. Это может быть необходимо в случае, когда из под колес движущегося впереди автомобиля на стекло попадает влага, которая не достает до зоны действия датчика. В таком случае водитель включает дворники вручную.

Настроить прибор необходимо сразу же после установки, чтобы не отвлекаться на такие действия во время движения. В ДДА-35 имеется 3 режима работы — стандартный, дождь и снег. Режимы переключаются нажатием единственной кнопки поочерёдно.

Встроенные заводские датчики дождя настраиваются при помощи подрулевого переключателя. Ручка включения стандартно имеет 5 положений (бывает и больше, и меньше). В положении «0» устройство выключено. Цифры от 1 до 4 означают степень чувствительности датчика. При включении устройства в режим 4 оно будет работать в режиме максимальной чувствительности. Для выключения достаточно повернуть ручку в положение 0.

Датчик дождя настраивается при помощи подрулевого переключателя

Совет!
В сухую погоду рекомендуется отключать прибор, так как он может периодически срабатывать. В пример можно привести попадание на лобовое стекло насекомых.

Устройство и принцип работы датчика дождя

Чтобы быстрее понять, почему не работает датчик дождя на вашем автомобиле, придется познакомиться с его устройством. Тем более, многие в корне неправильно представляют себе этот прибор и принцип его работы.

Для начала рассмотрим, где находится датчик дождя в автомобиле. Практически всегда этот прибор в виде компактного блока расположен в верхней зоне лобового стекла со стороны салона. Во многих моделях он является комбинированным устройством, в котором также имеется датчик освещенности, управляющий работой головных фар.

Теперь устройство. Датчик дождя состоит из двух основных узлов – оптического и электронного. В оптическую часть входит инфракрасный светодиод и чувствительный к излучаемым им волнам сенсор. В электронный узел, грубо говоря, входит память и блок управления дворниками.

Как все это работает и реагирует на дождь? Инфракрасный светодиод в импульсном режиме постоянно излучает на внутреннюю поверхность лобового стекла не видимые глазу световые волны. Они, отразившись от стекла, попадают на чувствительный сенсор. В это время электроника «сравнивает» интенсивность излученных светодиодом волн с теми, которые попали на сенсор.

Когда стекло сухое, и на его внешней поверхности нет капель воды, описанные выше световые волны по законам оптики в полной мере отражаются от него, не переламываясь и не отклоняясь в сторону. Электроника датчика «видит» это, и продолжает пребывать в режиме ожидания, не включая механизм стеклоочистителей.

Когда же на внешней стороне стекла появляются капли воды, они работают, как оптические линзы. В результате часть излучаемых светодиодом волн заламывается и рассеивается. Соответственно, электроника «видит», что на сенсор попало меньше отраженных волн, чем должно быть при сухой погоде. Блок управления срабатывает, включая дворники.

Мифы о датчике дождя

Массовое внедрение рассматриваемой технологии в автомобильную промышленность породило неимоверное количество феерических заблуждений относительно того, как работает датчик дождя в автомобиле. Разберём самые бредовые. Первое место вне конкуренции

Доподлинно не установлено, кто разработал теорию о том, что ДД измеряет не входящие/исходящие потоки света, а (внимание!) интенсивность ударов капель дождя по поверхности лобового стекла. В этой ситуации достаточно просто представить сколько бы стоило такое «умное» стекло и сколько бы мороки было с его установкой и подключением

Миф № 2: ДД нефункционален в период заморозков и сезонных холодов. Действительно, в этот период замечаются определённые отклонения функционального состояния. Но это не означает, что датчик замёрз. Просто прибор по-иному считывает показания, когда на лобовом лежит снег и образуется наледь. Параметры преломления лучей коренным образом изменяются. Однако, если в стекло встроены нити накаливания, то измеритель работает штатно.

Последнее ложное утверждение касается следующего момента: если возникает потребность заменить «лобаш», то ДД перестанет быть работоспособным. Это не является правдой — главное подобрать совместимое стекло, которое адаптировано под работу оптико-измерительного модуля. Также неверен и обратный тезис: сломанный датчик потребует замены стекла. Всё совершенно не так: сломанный датчик потребует только его замены и больше ничего.

Пожалуйста, оцените этот материал!

6

оценок, среднее:

5,00

из 5)

Загрузка…

Так что же: блажь или необходимость?

На этот вопрос давать однозначного ответа мы не станем. Право выбора всегда останется за каждым из нас. Если человеку нравится управлять автомобилем, и под словом управлять он подразумевает самостоятельно правильно и вовремя принимать множество решений, то не вопрос. Вовремя включить дворники, причём сразу подобрать наиболее удачный интервал работы. Вовремя включить фары, и именно те, что нужно. Профессионализм всегда вызывает восхищение и уважение. Но если вдруг поездка выдалась долгой, и вы устали? Согласитесь, удобно же часть функций по управлению автомобилем поручить вспомогательным устройствам. Тем более что они уже доступны практически каждому водителю.

Как сделать датчик своими руками?

Специалисты сходятся во мнении, что сконструировать такой прибор собственноручно будет крайне непросто. Да, принцип его действия незамысловат, но на создание уйдет много времени и сил, при этом не факт, что конечный результат будет качественным. Вам понадобится овладеть умениями пайки и приобрести некоторые детали, цена которых может равняться готовому прибору.

Если вы все же готовы рискнуть, то рекомендуем следующий порядок действий. За основу конструкции берем проводимость тока и две контактные пластины. Чаще всего пластины бывают из фольги или печатаются на текстолитовых платах в виде дорожек.

Фольгу нужно разрезать в виде двух пластин со змеевидной дорожкой по центру. Далее одна часть подключается к батарейке, другая – к реле. Когда пойдет дождь, вода зальет пластины и замкнет их, что приведет к началу работы реле.

Для создания такого прибора потребуется использовать:

• алюминиевую фольгу;
• диэлектрическую подложку;
• клей или другой фиксатор;
• провода;
• реле;
• источник питания.

Как работает датчик дождя?

Принцип действия датчика дождя довольно прост.

Сенсорная панель с рядом открытых медных дорожек действует как переменный резистор (потенциометр), сопротивление которого изменяется в зависимости от количества воды на его поверхности.

Рисунок 1 – Принцип действия датчика дождя

Это сопротивление обратно пропорционально количеству воды:

• Чем больше воды на поверхности, тем лучше проводимость и ниже сопротивление.
• Меньшее количество воды на поверхности означает плохую проводимость и приводит к более высокому сопротивлению.

Датчик выдает выходное напряжение в соответствии с сопротивлением сенсорной панели; и, измеряя это напряжение, мы можем определить, идет ли дождь или нет.

Советы профи, нужен ли датчик дождя на автомобиле

Здесь уже скорее дело вкуса, чем неоценимая польза. Интернет просто переполнен статьями, насколько незаменимы и полезны данные устройства. Неужели сегодняшним автомобилистам надоело самостоятельно включать стеклоочистители? Ведь это секундное действие.

Безусловно, на дороге бывают ситуации, когда электроника может реально помочь. К примеру, если вы едете по узкой дороге и встречная машина окатывает вас грязью. Либо если вы едете по трассе в дождливый день и обгоняете большую фуру, из-под колес которой на ваше переднее стекло летит масса воды. В такой момент датчик дождя действительно бывает полезен. Однако в конечном итоге только вам решать, довериться электронике либо самому контролировать процесс очистки переднего стекла.