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1、(10)申请公布号 CN 103786687 A (43)申请公布日 2014.05.14 CN 103786687 A (21)申请号 201410045794.3 (22)申请日 2014.02.10 B60S 1/08(2006.01) (71)申请人 江苏日盈电子股份有限公司 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 (72)发明人 是蓉珠 (74)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 (54) 发明名称 汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法 (57) 摘要 本发明涉及一种汽车用雨量光线传感器的 。
2、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。
3、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。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103786687 A CN 103786687 A 1/1 页 2 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。
4、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。
5、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。
6、/2+1M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。
7、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。 权 利 要 求 书 CN 103786687 A 2 1/7 页 3 汽车用雨量光线传感器的平滑控制方法 技术领域 0001 本发明涉及雨量光线传感器控制领域, 特别涉。
8、及一种汽车用雨量光线传感器的平 滑控制方法。 背景技术 0002 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。 0003 根据光线传播过程中产生全反射的条件, 0004 (式 -1) 0005 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)。
9、 。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。 0006 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。
10、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。 0007 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。
11、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 0008 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。 0009 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 说 明 书 CN 103786687 A 3 2/7 页 4 在当前刮刷等级 ; 从而, 。
12、在很大程度上, 保证了驾驶员有足够清晰的视野。 0010 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 : 0011 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 ; 0012 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 0013 其中 a 为 200 之间的某个常数 ; 0014 3) 设一个采集周期 T 内共采集 M 个红外信号值, 采集。
13、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 ; 0015 4) 取步骤 3) 的 M 个红外信号值 Xm中的 M/2 个信号值 ; 0016 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 ; 0017 6) 根据所述差分信。
14、号动态变化值 RainDiff_Av 调节雨刮模式。 0018 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。 0019 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。
15、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。 0020 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。 0021 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+1M个红外信号值 ; 当。
16、 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。 0022 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。
17、, 使驾驶员能明显的感受到雨刮刮刷速度的变 说 明 书 CN 103786687 A 4 3/7 页 5 化。 0023 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。 0024 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。 0025 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。 0。
18、026 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。 0027 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。 0028 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。 0029 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。 0030 灵敏度调节设计通过查找二维。
19、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 0031 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 0032 图 1 是本发明的平滑控制方法的结构框图。 0033 图 2 是本发明实施例中基于的雨量检测原理示意图。 0034 图 3 是本发明实施例中采用的传感器的结构示意图。 0035 图 4 是雨刮刮刷区域示意图。 0036 图 5 是本发明的具体实施方式中雨刮等级状态转换图。 0037 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。 0038 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。
20、与雨刮刮速实 际动作关系示意图。 0039 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 0040 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。 0041 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。
21、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 说 明 书 CN 103786687 A 5 4/7 页 6 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。 0042 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。
22、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。 0043 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。 0044 。
23、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。 0045 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” 。
24、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。
25、程度的变大或变小的动态变化, 然后, 在做如下步骤处理 : 0046 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。
26、 ; 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) : 0047 停止模式 (模式 0) 时, 取 M/2 个 ( (M/2+1) M) 变量 ; 0048 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 ; 0049 高速模式 (模式 6 和 7) 时 ; 取 M/2 个 (1 M/2) 变量 ; 0050 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 : 0051 停止模式 (模式 0) 时, 取 M/2 个 。
27、( (M/2+1) M) 变量 ; 说 明 书 CN 103786687 A 6 5/7 页 7 0052 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 ; 0053 高速模式 (模式 3) 时, 取 M/2 个 (1 M/2) 变量 ; 0054 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。 0055 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。
28、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。 0056 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。
29、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。 0057 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 。
30、驶员的视线而影响其驾驶安全, 避免交通事故的发生。 0058 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。 0059 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,。
31、 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。 0060 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。 0061 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。
32、, 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。 0062 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。 0063 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 说 明 书 CN 103786687 A 7 6/7 页 8 持续 2 次以上, 则。
33、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。
34、 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。
35、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。 0064 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。 0065 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。 0066 采用 “跳跃式” 退。
36、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。 0067 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。 0068 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, 。
37、节省了能源, 减少了汽车尾气的排放量。 0069 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。 0070 基于以上设计考虑, 首先从高速模式降级说明。 0071 从高速模。
38、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。 说 明 书 CN 103786687 A 8 7/7 页 9 0072 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, 。
39、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。
40、 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。 0073 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 。
41、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。 0074 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。 0075 由图 7 可以看出, 随着雨量差分信号动态变化值的。
42、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。 0076 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。 0077 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。 说 明 书 CN 103786687 A 9 1/4 页 10 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103786687 A 10 2/4 页 11 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103786687 A 11 3/4 页 12 图 6 说 明 书 附 图 CN 103786687 A 12 4/4 页 13 图 7 说 明 书 附 图 CN 103786687 A 13 。