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汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法.pdf

  • 上传人:62****3
  • 文档编号:5659979
  • 上传时间:2019-03-04
  • 格式:PDF
  • 页数:13
  • 大小:1.48MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410045794.3

    申请日:

    2014.02.10

    公开号:

    CN103786687A

    公开日:

    2014.05.14

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B60S 1/08申请日:20140210|||公开

    IPC分类号:

    B60S1/08

    主分类号:

    B60S1/08

    申请人:

    江苏日盈电子股份有限公司

    发明人:

    是蓉珠

    地址:

    213119 江苏省常州市武进区横山桥镇芳茂村江苏日盈电子股份有限公司

    优先权:

    专利代理机构:

    常州市英诺创信专利代理事务所(普通合伙) 32258

    代理人:

    王美华

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    内容摘要

    本发明涉及一种汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法,包括以下步骤:实时采集有效位数为n bit的红外信号值,设初始红外信号值其中a在±200之间;设一个采集周期T内共采集M个红外信号值,采集到的第m个红外信号值为Xm,在接收第M+1个信号值后,对之前的M个红外信号值进行迭代处理,得到红外信号值Xm:Xm=Xm+1,其中m=1~M;取M个红外信号值Xm中的M/2个信号值;找出M/2个信号值中的最大值y1和最小值y0,计算差分信号动态变化值:RainDiff_Av=y0-y1或RainDiff_Av=y1-y0;根据所述差分信号动态变化值调节雨刮模式。本发明实现了雨刮器动作的舒畅性和刮速的平顺性;在雨量变化不大的情况下,能长时间的保持在当前刮刷等级;从而,在很大程度上,保证了驾驶员有足够清晰的视野。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法,其特征在于包括以下步骤:
    1)所述传感器包括发射源和接收器,所述发射源透过汽车挡风玻璃向外发射红外信号,接收器接收汽车挡风玻璃外的物体反射回的红外信号;
    2)实时采集所述红外信号的红外信号值,设所述红外信号值的有效位数为n bit,则设置初始红外信号值
    其中a为±200之间的某个常数;
    3)设一个采集周期T内共采集M个红外信号值,采集到的第m个红外信号值为Xm,在接收第M+1个信号值时,对之前的M个红外信号值进行迭代处理,得到红外信号值Xm:Xm=Xm+1,其中m=1~M;
    4)取步骤3)的M个红外信号值Xm中的M/2个信号值;
    5)找出步骤4)中取得的M/2个信号值中的最大值y1和最小值y0,计算差分信号动态变化值RainDiff_Av:RainDiff_Av=y1-y0;
    6)根据所述差分信号动态变化值RainDiff_Av调节雨刮模式。

    2.  如权利要求1所述的汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法,其特征在于:所述采集周期T为从雨刮片刚经过所述发射源发射的红外信号覆盖区域到雨刮片停止位置的时间。

    3.  如权利要求1所述的汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法,其特征在于:所述的雨刮模式包括停止模式、间歇模式、低速连续模式和高速模式,其中步骤4)的取值方式为:当前雨刮模式为停止或间歇模式时,取第M/2+1~M个红外信号值;当前雨刮模式为低速连续模式时,取中间段的M/2个红外信号值;当前雨刮模式为高速模式时,取从雨刮刚经过发射源发射的红外信号覆盖区域时采集到的信号开始的M/2个红外信号值。

    4.  如权利要求1所述的汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法,其特征在于:在不同的模式下,设置有灵敏度调节:根据用户输入获取灵敏度等级,每个灵敏度等级对应有与当前运行算法输出等级值和上一次雨刮等级值相关的反应雨刮等级输出值的二维表;根据当前运行算法输出值和上一次雨刮等级值查找二维表获得最终输出反应雨刮快慢的等级值。

    5.  如权利要求1所述的汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法,其特征在于:雨刮等级包括飞溅模式,在规定的时间内,连续累加差分信号动态变化值RainDiff_Av之和超过一固定值时,则输出飞溅模式。

    6.  如权利要求1所述的汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法,其特征在于:通过对环境光线的动态变化情况,判断当前雨刮是否要执行刮刷动作:当环境光线变化超过一固定值时,则禁止此时间段内的雨刮动作;反之,则执行正常的雨刮动作。

    说明书

    说明书汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法
    技术领域
    本发明涉及雨量光线传感器控制领域,特别涉及一种汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法。
    背景技术
    目前市场上已有的雨量光线传感器(英文名称Rain Light Sensor,简称RLS),大多采用红外光线通过带有两通道光学棱镜的机构,根据光线的全反射原理,设计透镜角度和尺寸。在棱镜和挡风玻璃之间有一层约1mm左右的透明硅胶,用以排除空气,减少红外光线在传播过程中受折射的影响。
    根据光线传播过程中产生全反射的条件,
    i=arcsin(nn)]]>(式-1)
    式中:i为全反射角;n为玻璃的折射率;n′为玻璃相邻介质的折射率(本式中之介质分别为空气n′=1,硅胶—n′约为1.5)。当挡风玻璃表面有雨滴时,产生全反射的条件被改变,部分的红外光线折射出去,从而导致接收到的红外光线信号减弱,此设计原理的RLS软件算法,根据接收到的红外光线信号强弱,进而判定雨量的大小,从而间接控制雨刮器执行不同的刮速。
    由于带有光学棱镜设计的RLS,对玻璃厚度和硅胶的厚度都有严格的要求,用以满足产生全反射的条件(式-1)。这就对安装条件的要求比较苛刻,对软件算法参数的一致性要求比较高,而在实际的生产和装配过程中,增加了诸多的不确定性因素;前期需要做大量的路试试验,标定和匹配大量的参数,以满足不同曲率和厚度的前挡风玻璃,后期玻璃的老化和雨刮片的磨损等都会造成全 反射条件的改变,进而影响RLS的工作性能。随着玻璃的老化和清洁度的下降,RLS的功能也将受到影响。另外,由于产生全反射条件的需要,棱镜的设计造成了此原理设计的RLS厚度较大,体积较大,限制了后续产品的升级;而且,目前车厂要求主流RLS产品是向着微型化的方向升级和更新换代的,所以,大体积尺寸的RLS不适宜后续的产品更新换代。
    另外,现有的雨量光线传感器在下雨天工作时,经常会出现控制雨刮器的刮速不平稳,不平滑,不连续的现象。所谓不平稳,就是雨刮器在刮动过程中,忽快忽慢;不平滑,是指雨刮器在刮动时,不能根据雨量大小的变化,平稳的实现雨刮刮速的切换动作;不连续,是指雨刮器工作时,在刮速等级切换时,反应不够及时或反应太快,延时时间过长或过短等现象;甚或,有些产品在不下雨的情况下,雨刮也会有误动作产生。
    发明内容
    本发明要解决的技术问题是:解决雨刮刮速不平稳,不平滑,不连续的问题。
    本发明提供一种汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法,通过本发明的方法,实现雨刮器动作的舒畅性和刮速的平顺性,而且,在雨量变化不大的情况下,能长时间的保持在当前刮刷等级;从而,在很大程度上,保证了驾驶员有足够清晰的视野。
    本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法,包括以下步骤:
    1)所述传感器包括发射源和接收器,所述发射源透过汽车挡风玻璃向外发 射红外信号,接收器接收汽车挡风玻璃外的物体反射回的红外信号;
    2)实时采集所述红外信号的红外信号值,设所述红外信号值的有效位数为n bit,为了扩大雨量检测时的红外信号值的动态变化范围,则设置初始红外信号值
    其中a为±200之间的某个常数;
    3)设一个采集周期T内共采集M个红外信号值,采集到的第m个红外信号值为Xm,在接收第M+1个信号值时,对之前的M个红外信号值进行迭代处理,得到红外信号值Xm:Xm=Xm+1,其中m=1~M;将此过程中采集的红外信号值的动态变化视为反应当前雨量大小变化的特征值,可以实时、连续监测雨量信号值的动态变化情况;
    4)取步骤3)的M个红外信号值Xm中的M/2个信号值;
    5)找出步骤4)中取得的M/2个信号值中的最大值y1和最小值y0,计算差分信号动态变化值RainDiff_Av:RainDiff_Av=y1-y0;
    6)根据所述差分信号动态变化值RainDiff_Av调节雨刮模式。
    因此,至少在一个采集周期T内,初始红外信号值为一常数,当然,由于信号噪声的干扰,初始红外信号值在这一常数上下波动的情况也属于本发明的保护范围。
    本发明可以用于基于不同雨量检测原理设计的RLS,例如不采用棱镜,直接接收雨滴反射红外光的RLS。一般,这种RLS在玻璃下方有一层1mm左右的透明硅胶,作为排除空气所用;采用红外光线直接发射和接收的方式,由多路红外光发射源发射红外光,一个红外光接收器接收反射回来的红外光信号,发射源和接收器之间不具有棱镜,即接收到的红外光信号是由物体(主要是雨 滴)直接反射回的红外光线,本发明的方法通过对判断接收红外光信号的动态变化情况,反应雨量大小,进而间接控制雨刮器的刮刷速度。当然,本发明也可以用于包括带有光学棱镜的利用全反射原理设计的RLS。
    所述采集周期T为从雨刮片刚经过所述发射源发射的红外信号覆盖区域到雨刮片停止位置的时间。这样,在不同雨量大小下采集到的差分信号动态变化值,均能实时反应当前雨量大小。
    所述的雨刮模式至少包括停止模式、间歇模式、低速连续模式和高速模式,其中步骤4)的取值方式为:当前雨刮模式为停止或间歇模式时,取第M/2+1~M个红外信号值;当前雨刮模式为低速连续模式时,取中间段的M/2个红外信号值;当前雨刮模式为高速模式时,取从雨刮片刚经过发射源发射的红外信号覆盖区域时采集到的信号开始的M/2个红外信号值。在不同的模式下,对M个红外信号值进行不同的分组处理,使得进入后续处理的红外信号值更加实时反应当前雨量大小。
    在不同的模式下,设置有灵敏度调节:根据用户输入获取灵敏度等级,每个灵敏度等级对应有与当前运行算法输出等级值和上一次雨刮等级值相关的反应雨刮等级输出值的二维表;根据当前运行算法输出值和上一次雨刮等级值查找二维表获得最终输出反应雨刮快慢的等级值。通过查表输出雨刮等级值,使驾驶员能明显的感受到雨刮刮刷速度的变化。
    雨刮等级包括飞溅模式,在规定的时间内,连续累加差分信号动态变化值RainDiff_Av之和超过一固定值时,则输出飞溅模式。
    通过对环境光线的动态变化情况,判断当前雨刮是否要执行刮刷动作:当环境光线变化率超过一固定值时,则禁止此时间段内的雨刮动作;反之,则执行正常的雨刮动作。
    本发明的有益效果是,本发明在无棱镜结构下,采用差分信号动态变化值作为本发明的核心处理方式,这样能实时根据雨量大小动态变化趋势反应雨刮刮速之快慢。
    将初始信号值设置在动态范围的中间状态,动态变化范围宽,适用不同厚度和不同透光率的前挡风玻璃。
    步骤4)中采取对多个信号值分组取值处理方式的设计,减少雨刮片对红外接收信号的影响,防止采集到的红外信号值是由雨刮片经过RLS探测区域时产生的。
    步骤5)中对分组取值后的信号值直接采用“最值”处理方式的设计,便于检索当前雨量的微小变化,增强雨滴检测的灵敏性。
    雨刮片停止位置信号使能触发雨量检测算法调用机制,保证采集到的数据是从雨刮片经过RLS探测区域后,实时采集到的雨量大小变化信号值。
    灵敏度调节设计通过查找二维表实现,使驾乘人员能明显的感受到雨刮速度的变化,有利于驾乘人员直观感受调节效果。
    附图说明
    下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
    图1是本发明的平滑控制方法的结构框图。
    图2是本发明实施例中基于的雨量检测原理示意图。
    图3是本发明实施例中采用的传感器的结构示意图。
    图4是雨刮刮刷区域示意图。
    图5是本发明的具体实施方式中雨刮等级状态转换图。
    图6是本发明的具体实施方式中接收的红外信号值Xm随时间变化的示意图。
    图7是本发明的具体实施方式中差分信号动态变化值RainDiff_Av与雨刮刮速实际动作关系示意图。
    图中1、传感器安装位置,2、雨刮片运动的最大位置,3、雨刮片停止位置,4、雨滴,5、挡风玻璃,6、发射源,7、接收器,8、透明硅胶。
    具体实施方式
    现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
    如图2所示,本发明实施例基于光线遇到障碍物会反射的原理,对采集到的动态红外信号变化情况进行处理,在玻璃下方有一层1mm左右的透明硅胶8,作为排空气所用。如图3的雨量传感器,八个发射源6组成环形围绕位于中心的接收器7。采用直接发射和接收红外光线的方式,由八路红外光发射源6发射红外光,一个红外光接收器7接收反射回来的红外光信号,发射源6和接收器7之间不具有棱镜,即接收到的红外光信号是由物体(主要是雨滴)直接反射回的红外光线。当外界没有雨滴降落时,发射的红外光线几乎全部通过透镜透射出去了;当外界有异物,雨滴降落等,透射出去的红外光线将被反射回来,被红外接收管接收到。
    图3所示的八个发射源6可分为两组,每组各四个发射源6,如图2所示,在没有雨滴时,两组发射源发射红外光线信号,相位相差180°,接收器7接收到的两边的红外信号值动态的维持在设置的范围内。
    当有雨滴降落在左边时,接收器7从左边接收到的红外信号值变大,右边的保持不变,造成了信号的总体上升;之后经过MCU的平衡处理,为了保持接收器7接收到的信号是动态平衡的,所以,右边的发射源6将增大发射强度,使其接收信号值维持在设定的动态范围内;但当雨滴降落在玻璃上,有部分的红外光线信号折射出去了,使得之前维持的动态平衡被打破,造成了接收信号的减弱,即信号值下降,这就造成了在雨滴下降过程中接收到的红外信号值动态的上升或下降。
    本实施例首先从底层硬件的红外信号接收器处获取实时动态的红外信号值,采样周期是20ms,信号值有效位数是10bit,初始红外信号值维持在512左右,这样差分信号动态变化值的变化范围是±512,采样值动态变化范围宽,能适应不同厚度(4mm~6mm)和透光率的挡风玻璃,比有棱镜产品的软件算法适应性更强,更稳定。如图6所示,红外信号值Xm在初始信号值上下波动。
    基于以上优点,经过一个采集周期T的采集后,最后得到M个反应外界雨量大小变化的红外信号值Xm,在接收第(M+1)个红外信号值时,对之前的M个红外信号值Xm采取“迭代”处理,Xm=Xm+1(其中,m=1~M),即:将第一个变量的信号值舍掉,将第二个变量值赋值给第一个变量,第三个变量值赋值给第二个变量,第四个变量值赋值给第三个变量,以此类推,第(M+1)个变量信号值赋值给第M个变量。从而在信号采样时间上保证了雨量信号采样值的动态连续性和平稳性。当外界没有雨时,这M个红外信号值的差分信号动态变化值RainDiff_Av(RainDiff_Av=y1-y0)将基本维持在4以内,即使有环境光线变化的干扰,其差分信号动态变化值亦可控制在6左右;当外界有雨时,这M个红外信号值的差分信号动态变化值将会有不同的程度的变大或变小的动态变化,然后,在做如下步骤处理:
    一般而言,雨刮片运动周期在低速连续模式是45转/分钟,高速模式是55转/分钟。两者单次刮刷运动时间是325ms和459ms。如图4所示,图中示意雨刮片运动的最远位置1,弧线表示雨刮片顶点的运动轨迹,覆盖了红外信号检测区域位置3。从雨刮片刚经过发射源发射的红外信号覆盖区域到停止位置2触发本发明的算法处理;这样在不同雨量下采集到的差分信号动态变化值,均能实时反应当前雨量大小。从雨刮片刚经过RLS探测区域到雨刮片停止位置为一个采集周期T,采集到的M个红外信号值;基于以上接收到的信号,将在这M个变量中分组处理,根据上一时刻的雨刮等级值,本实施例中,将雨刮等级值分为8个等级值(模式0~7):
    停止模式(模式0)时,取M/2个((M/2+1)~M)变量;
    间歇模式或低速连续模式(模式1~5)时,取中间M/2个(7~16)变量;
    高速模式(模式6和7)时;取M/2个(1~M/2)变量;
    在有些系统中,雨刮电机仅有4个等级值(模式0~4),可以做如下分组:
    停止模式(模式0)时,取M/2个((M/2+1)~M)变量;
    间歇模式或低速连续模式(模式1~2)时,取中间M/2个(7~16)变量;
    高速模式(模式3)时,取M/2个(1~M/2)变量;
    将以上分组得到的M/2个变量值作为求差分信号动态变化值的输入变量。
    这样做的目的,当前雨刮状态是停止模式时,每次运行算法依据当前检测到的最后一个红外信号值,即第M个信号值,依次向前查找M/2个红外信号值作为此次算法调用时的输入变量;当前雨刮状态是低速连续运动模式,在M个采集红外信号值中适用中间的M/2个值,既能防止雨刮刮刷RLS探测区域时的干扰信号被采用,又能减少雨刮停止时RLS没有及时收到停止信号使能位,而延长算法的调用时间;当前雨刮状态是高速模式,则从雨刮片刚经过发射源发 射的红外信号覆盖区域时采集到的信号开始,向后采集M/2个红外信号值,即前M/2个红外信号值作为当前调用算法的输入信号值。
    之后,对这M/2个变量做“最值”处理:即找出最大值y1和最小值y0,然后做RainDiff_Av=y1-y0的公式计算处理,得到差分信号动态变化值RainDiff_Av。这样做的目的是实时监测红外信号值的动态变化情况,将两次信号值的动态变化视为反应当前雨量大小变化的特征值,体现了本算法区别对待信号处理的优点。
    基于以上步骤,将得到的差分信号动态变化值作为雨量监测的实时特征值。首先,对突然来袭的大雨滴进行检测,当车辆行至某段路程时,突然从天而降倾盆大雨,此时软件算法运行处理差分信号动态变化值,规定在t ms内,连续累加其差分信号动态变化值之和超过一固定值,则输出“飞溅”模式,即立即进入“飞溅”模式刮刷,输出雨刮“飞溅”刮刷使能位,维持4s后退出。这样能防止车辆在进或出高架时,突然有水“飞溅”而下,遮挡住驾驶员的视线而影响其驾驶安全,避免交通事故的发生。
    在检测以上模式时,当累加的差分信号动态变化值没有超过设定的固定值时,但差分信号动态变化值超过了9,此时进入间歇模式,即单次刮刷,输出刮刷等级值1。在此模式下,驾驶员可以根据自己的驾驶习惯,时刻调整灵敏度,这样给驾驶员以固定周期刮刷,调整灵敏度后,能明显感受到同样雨量的刮刷灵敏度的不同,从反应时间的长短上用以验证。这样增强了驾驶员的自主选择性,提高了驾驶的安全性和舒适性。
    在进入间歇模式0后,如果雨量渐强,根据算法运行结果,当红外信号值的差分信号动态变化值连续的两次以上大于9,将进入连续模式1,输出刮刷等级值1;在此模式下能平稳的从间歇模式过渡到连续模式,即雨刮片不再有停顿 的现象发生。
    在连续模式下1,表明当前雨况是时刻在下,本算法将使能开启近光灯信号,用于提示会车车辆,雨天小心驾驶,提高驾驶的安全性。
    在以上两种的“飞溅”模式和间歇、连续模式都不满足的情况下,持续30s后,RLS进入Idle模式,输出刮刷等级值0;同时,当算法运行过程中,从连续模式,退出直至停止后的3s左右,将再“Tear”刮刷一次,输出刮刷等级值1,防止挡风玻璃上方雨刮片暂未刮刷到的雨滴留下来,影响驾驶员视线,从而提高了驾驶员的驾乘乐趣,安全性和舒适性。
    在中雨和大雨模式下,为了能尽快的进入到高速模式,达到高响应速度,所以,将在状态为1连续模式下,判断差分信号动态变化值大于30,且持续2次以上,则直接进入连续模式等级4,输出刮刷等级值4;同时判断其差分信号动态变化值大于70,且持续2次以上,则直接进入连续模式等级5,输出刮刷等级值5。
    在间歇模式下,如果上一次的雨刮刮刷等级为1,差分信号动态变化值大于9,且持续2次以上,则直接进入连续模式2,输出刮刷等级值2;或是在间歇模式下,连续的刮刷等级为1,且持续3次以上,则直接进入连续模式2,输出刮刷等级值2。在连续模式2下,判断差分信号动态变化值在[10,80]之间,且持续在3次以上,则直接进入连续模式3,输出刮刷等级值3。在连续模式3下,当差分信号动态变化值在[20,85]之间,且持续次数在3次以上时,则直接进入连续模式4,输出刮刷等级值4。在此模式下,有两种进入连续模式5的途径,一种是当差分信号动态变化值在[25,90]之间,且持续3次以上时,直接进入,输出刮刷等级值5;另一种是,在连续模式1下,判定直接进入连续模式4的情况下,在动态差分信号变化值大于80,则直接进入连续模式5,输出刮刷等级 值5。进入高速模式6的条件同样有两种条件,一种是在连续模式5时,当差分信号动态变化值大于45,且持续2次以上,则进入高速模式6,输出刮刷等级值6;另一种条件是在判定为可直接进入高速模式的情况下,当差分信号动态变化值大于65,则直接进入高速模式6,输出刮刷等级值6。为了控制高速模式下不至很快退出到低速连续模式下,给驾驶员感觉忽快忽慢,不平滑感,所以,在进入高速模式6的情况下,再进入高速模式7便不是困难之事,当差分信号动态变化值在[45,200]之间,持续3次以上,便直接进入高速模式7,输出刮刷等级值7。
    这样做的目的是缩短雨刮进入高速模式的时间间隔,从而提高产品的响应时间,不至影响驾驶员的视野,使驾乘人员感觉到智能雨刮传感器的功能更人性化。
    以上步骤是介绍说明了从低级模式进入高级模式的判断条件,以下则是介绍从高级模式退出至低级模式,直至停止,进入Idle模式的判断条件。判断条件的设计原则是,避免在同样大小的雨量路况下,雨刮的刮刷等级频繁的上下切换,给司机感觉忽快忽慢,不平滑,不连续。
    采用“跳跃式”退出方式的设计理念,即当外界没有雨滴降落在挡风玻璃上,雨刮在当前的某一等级状态,连续的检测到差分信号动态变化值小于9,4次以上时,则直接退至与当前模式相差2级以上的模式;在此模式下,经过短暂的刮刷后,进入停止模式。
    如图5所述,在模式1时,条件满足的时候,可以直接进入模式4或模式5;同样,在模式6时,当条件满足时直接退至模式3。
    这样做的目的是减少雨刮的刮刷次数,提高产品的响应时间,给驾驶员一种快速反应的感觉;同时降低了雨刮片的磨损速度,延缓了挡风玻璃的刮花寿 命,在一定程度上,减少了电量的消耗,节省了能源,减少了汽车尾气的排放量。
    考虑到从红外接收传感器得到的反应雨量大小变化的红外信号值,在有雨滴落在传感器检测区域时,其信号变化特征是不稳定的,在初始信号值512上下变化,所以,在处理这类信号时,需采用概率统计的方式处理,在特征值维持在某一范围内时,将保持在该雨刮等级状态,当雨量变化很弱,差分信号动态变化值变化低于初始设定值,持续2~3次以上时,便退出当前等级值,甚至直接退出至停止模式。这在一定程度上,符合了雨量降落区域的概率统计概念,即雨量降落多少。
    基于以上设计考虑,首先从高速模式降级说明。
    从高速模式7退出至6,即级别降低一等级,当差分信号动态变化值小于20,且连续4次以上时退出至高速模式6,输出刮刷等级值6。之所以需要差分信号动态变化值连续4小于20才退出,是因为在信号变化的统计中,有低于15的时候,但大部分都是大于25的,所以,在统计过程中大于25时,将计数器清零;小于20时,将继续累加,直至退出当前状态。
    在高速模式6,可不必经过连续模式5、4,直接退至低速模式3;判断条件是差分信号动态变化值小于15,且连续3次以上,退出至低速连续模式3,输出刮刷等级值3。在低速连续模式3,判断条件满足差分信号动态变化值小于12,且连续4次以上,退出至连续模式2,输出刮刷等级值2。同理,满足退出连续模式2,和1的条件,分别是差分信号动态变化值小于9,且连续4次和3次。在有连续模式退出至停止模式时,延时2秒后,在刮刷一次,这样做的目的是防止没有刮刷到的挡风玻璃上方的雨水流下来,遮挡了驾驶员的视线。同样,在进入隧道前,处在间歇模式下,进入隧道模式后,延时1s后触发刮刷一次, 输出刮刷等级值1。防止残留在挡风玻璃上的雨水因不在传感器的检测区域,或不满足启动刮刷条件而不刮动,妨碍驾驶员视野。在停止模式下,持续30s内没有检测到雨滴,则进入Idle模式,处在该模式下,传感器检测周期将根据灵敏度的设定值实时采样。这是从高速模式6可以直接退出至低速连续模式3;如果当前雨刮状态处在连续模式5,则需要经过连续模式4,才能进入连续模式3、2和1,直至退出至停止模式0。
    由以上运算步骤得出雨刮刮刷等级值,再经过状态平滑转换后输出。此值同上一次的历史状态值和灵敏度信号值一起构成了灵敏度设计,当前运算输出的结果值,与上一次运算输出的雨刮状态值共同构成了二维表的查表横坐标和纵坐标。在四级灵敏度的功能实现时,都是通过此二维表查表后得到的。从灵敏度1级(最弱)到灵敏度4级(最强),算法输出的雨刮等级值要比在灵敏度为1的时候高出两个等级值,同样,由灵敏度4级降至灵敏度1级时,算法输出等级值要比在灵敏度为4级时低2个等级。经过查表后得到的雨刮状态等级值,即是最后的雨刮等级输出值。
    以上,算法设计总体原则是“宽进严出”,仅在灵敏度调节时,根据输入的灵敏度信息值(1~4四个灵敏度等级),通过查找事先标定好的二维表等级值,可以直接的上升或是下降1~3个等级。
    由图7可以看出,随着雨量差分信号动态变化值的增强,雨刮刮速也随着变快;相反,随着雨量差分信号动态变化值的减弱,雨刮刮速也会随之变慢,并在雨量信号变化相对稳定时,雨刮刮速将稳定在相应的速度范围内。
    另外,考虑白天和晚上的光线强弱相差悬殊,故把灵敏度的调节设置参考了光线信号的强弱,在接收到的环境光线信号值低于特定值时,灵敏度值自动 上升1个等级。
    在距挡风玻璃一定距离内,移动的物体同样会使红外接收信号有强弱变化,由于环境光线信号也随着有明显规律的变化,与正常环境光线的变化可做区分,因此,通过对环境光线的动态变化情况,判断当前雨刮是否要执行刮刷动作:当环境光线变化率超过一固定值时,则禁止此时间段内的雨刮动作;反之,则执行正常的雨刮动作。参考环境光线信号,可以滤除在不下雨时,RLS被异物引起的误刮动作。

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    汽车 雨量 光线 传感器 平滑 控制 方法
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