Функции датчика дождя в автомобиле. Как работает датчик дождя? Полный обзор вопроса. Так ли необходим датчик дождя на авто

Впервые датчик дождя применил в середине прошлого века американский автоконцерн General Motors на одной из премиальных моделей. Но серийное производство из-за несовершенства технологий освоено не было. И только к середине девяностых сначала японские автопроизводители, а затем и остальные начали устанавливать датчики дождя и света на дорогие модели.

Сейчас ими уже не удивишь даже владельцев компактных и совсем недорогих машин. Современные датчики дождя и света объединены в единый модуль, расположенный в верхней части ветрового стекла, за - но принципы работы у этих сенсоров разные .

Устройство датчика света и дождя фирмы Hella:

1 - связующая среда; 2 - верхний корпус датчика с оптикой; 3 - шторка; 4 - печатная плата с датчиком с разъемом коннектора; 5 - нижний корпус датчика; 6 - зажим.

Датчик дождя

а - сухое ветровое стекло; б - мокрое ветровое стекло.
1 - светодиод-передатчик; 2 - призма; 3 - фотодиод-приемник; 4 - капля воды.

Определяет наличие капель воды на ветровом стекле посредством оптоэлектронного метода измерений. Чувствительный элемент датчика состоит из одного или нескольких светоди­одов (передатчик), призмы и фотодиода (приемник).

Испускаемые светоди­одом инфракрасные лучи попадают через призму на ветровое стекло, отражаются от наружной поверхности и поступают на чувствительный фотодиод. От сухого и чистого стекла луч отражается практически полностью, а потому сигнал на фотодиоде имеет большую величину . При попадании на стекло капель воды лучи света преломляются, а потому лишь малая их часть попадает на приемник сигнала. Чем сильнее дождь, тем меньше лучей попадает на фотодиод.

Электронный блок непрерывно определяет количество воды на стекле и корректирует частоту взмахов и скорость работы . Система даже умеет оценивать, грязное ли стекло: если после одного двойного хода дворников прозрачность не восстановилась, автоматически включается стеклоомы­ватель.

Датчик света

в - датчик фронтального света; г - датчик внешнего освещения.
1 - световод с линзой; 2 - световод со светофильтром.

В первых комбинированных датчиках света и дождя элемент, измеряющий освещенность, был только один. При наступлении темноты или въезде в туннель он включал фары, и подсветку приборов. Затем в тот же узел стали помещать до трех светочувствительных элементов, каждый со своей сферой ответственности.

Интенсивность освещения перед автомобилем измеряет узкоугольный датчик фронтального освещения. Используя сигнал с датчика, электроника распознаёт день и ночь и, соответственно, выключает или включает фары.

Зоны реагирования датчиков света:

Если автомобиль оборудован проекционным дисплеем, устанавливается узконаправленный HUD-датчик. Он измеряет освещенность той зоны, куда проецируется информация. А электронная система корректирует яркость подсветки элементов, выводимых на дисплей.

Своими силами

Если на вашем автомобиле нет штатного датчика дождя и света, его можно . Например, в продаже есть датчики дождя как отечественного, так и зарубежного (обычно китайского) производства. Они представляют собой небольшую пластиковую коробочку, которая клеится на ветровое стекло изнутри и соединяется с электросистемой автомобиля жгутом проводов. Имеется даже исполнение для 24‑вольтового электрооборудования. Простенькие универсальные датчики дождя стóят до тысячи рублей, самые навороченные - чуть дороже двух тысяч.

Если не хотите разбираться в электросхемах автомобиля, чтобы приспособить датчики, ищите для конкретной модели . В набор помимо датчика входят центральный переключатель света с положением Auto, жгуты проводов, пластмассовые кожухи датчика, надевающиеся на кронштейн зéркала заднего вида. Цена таких наборов - в пределах 3800–4500 рублей, а в комплекте с самозатемняющимся зеркалом ­заднего вида они могут ­стоить до 9500 рублей.

Разрушаем МИФЫ

• Датчик дождя срабатывает от ударов капель воды.
  Нет. Работа датчика основана на оптоэлектронном измерении.
• Ночью датчик дождя бессилен.
  Нет. Наружное освещение не влияет на работу системы, поскольку она использует собственные инфракрасные источники света.
• Можно распрощаться с датчиком при замене ветрового стекла.
  Нет. Производители стекол предусматривают в слое тонировки или шелкографии окошко. Монтаж старого датчика на новое стекло возможен, но при соблюдении технологии, а после установки нужно проверить корректность работы датчика .
• Зимой датчик барахлит.
  Нет. На снег датчик может реагировать некорректно. Но на капельки воды от растаявших снежинок реакция будет правильной. Хуже всего, если место установки датчика покрыто коркой льда.
  В этом случае лучше ­перейти на ручное управление стеклоочистителями.
• Датчики дождя на всех автомобилях работают одинаково.
  Нет. За адаптацию датчика дождя к автомобилю отвечает автопроизводитель. При этом не всегда выполняется полный комплекс доводочных работ со всеми возможными типами стекол (атермальными разных цветов, снабженными электрообогревом, с тонированной полосой в верхней части). При каких-то вариантах возможна чуть менее корректная работа датчика.
  Почти всегда в автомобилях есть ручная подстройка чувствительности датчика. И только на некоторых автомобилях эта функция программно отключена.

Фото: фирмы-производители, depositphotos.com

Автомобильный датчик дождя - это оптико-электронное устройство, которое устанавливается на ветровое стекло автомобиля и реагирует на его увлажнение. Он необходим для того, чтобы при определении влаги автоматически включать дворники. Первые эксперименты по созданию датчика дождя проводились в 50-е годы прошлого века автоконцерном General Motors для Сadillac Eldorado. Однако несовершенство технологий того времени не позволили воплотить идею в жизнь. Одним из первых серийных автомобилей с датчиком дождя стал Nissan Silvia 94 года выпуска. В начале нулевых датчики стали устанавливать на автомобили , BMW, Cadillac и другие. Сегодня автопроизводители начинают использовать датчики дождя в стандартной комплектации автомобилей среднего и гольф-класса. Как же работают датчики дождя — об этом в сегодняшнем выпуске!

Датчик дождя представляет собой инфракрасный излучатель и небольшой фотоприёмник, который на самом деле реагирует не на влагу, а на свет. Между датчиком и ветровым стеклом располагается оптический элемент. Его задачей является фокусирование и выравнивание исходящего и входящего света. Сам датчик прикреплен к ветровому стеклу при помощи клеящей фольги. Принцип работы датчика дождя заключается в следующем: исходящие инфракрасные лучи частично отражаются на поверхности стекла, затем фокусируются оптическим элементом и попадают на фотодиод. Система рассчитана таким образом, что если на стекле сухо, весь свет отражается обратно и попа­дает на фотоприемник. Так как луч моду­лируется импульсами, на посторонний свет датчик не реагирует.

Стоит отметить, что так как работа датчика дождя основана на принципе отражения инфракрасных лучей, он способен функционировать в любое время суток, в том числе ночью. Зимой работа датчика несколько осложнена, но при включении обогрева стекла и таянии снега, он функционирует так же, как и в теплое время года в условиях дождя.

Научный прогресс, как говорится, не стоит на месте. И уже сегодня современные автомобили перестали быть простым средством передвижения – это нечто большее. Они оснащаются разного рода дополнениями, облегчающими жизнь водителя и делающими каждую поездку более комфортной и безопасной. И наверно, не за горами те времена, когда бразды управления машиной полностью перейдут в руки автоматики и водитель станет полноправным пассажиром. Можете продолжить развивать эту тему, пофантазировать, так сказать, а мы пока поговорим о системе, которую воспринимается весьма неоднозначно – датчик дождя и света . Мы ответим на вопрос: «Что это такое и зачем вообще нужно?», разберемся с принципом его работы.

Что такое датчик дождя и света?

{typography pre_blue}ЗАЧЕМ ЭТО НАДО?{/typography}
Создатели этой технологии в первую очередь ориентировались на то, чтобы уменьшить отвлечение водителя от дороги. Ведь, когда, к примеру, в пути застает непогода (сильный ливень или снегопад), необходимо включать/выключать и регулировать степень работы стеклоочистителей, а это согласитесь, отвлекает от дороги. И вот здесь электроника полностью возьмет эту работу на себя.

Тоже самое касается и включения света фар (к примеру, при въезде в туннель).

Конечно, кто-то может лишь посмеяться над этим, сказав, что подобные навороты совсем не к чему и они устанавливаются на авто лишь с целью вытянуть с покупателя побольше денег. Возможно, в этом есть доля правды.

Но все-таки каждый сам для себя решает: нужен ли ему датчик дождя и света или нет, и он будет с этой «сверхсложной» задачей (включение стеклоочистителей и фар) справляться сам, как говорится, по старинки. Ладно, не будем здесь устраивать споры по этому поводу, давайте лучше рассмотрим принцип работы этой системы.

размещается на лобовом стекле в держателе зеркала заднего вида.

Для включения или выключения фар, датчик света считывает информацию с окружающего пространства и передает ее на блок управления бортовой сети. Для того, чтобы происходило считывание информации датчик измеряет 2 зоны действия освещенности: глобальную и переднюю.

Глобальная зона – это зона освещения у автомобиля.
Передняя зона – это зона освещения дороги перед автомобилем.

Датчик дождя имеет встроенные по кругу светодиоды, которые излучают инфракрасный свет, проходящий через лобовое стекло. В систему заложена программа, определяющая степень преломления лучей на наружной поверхности чистого стекла и сырого/загрязненного и в зависимости от этого она дает команду включать/выключать щетки (также здесь учитывается скорость их движения). Если стекло сухое, то инфракрасный свет отражается от него.

И, наоборот, при увлажнении стекла, часть лучей преломляется через капли воды, а другая (небольшая) отражается назад.

Данный датчик очень чувствительный и нет надобности лишний раз переживать по поводу того, что он не сработает, если вдруг хлынет дождь. Кстати, изобретатели не остановились на достигнутом и пошли еще дальше – в дополнение ко всему прочему, при сильном загрязнении стекла система автоматически может включать омыватель.

Кроме всего прочего, данный датчик автоматически включает фары во время дождя.

Полезны ли данные функции или нет, нужен ли датчик дождя и света или нет – решать Вам. И поэтому при

Сам по себе ДД не является изобретением японских автомобилестроителей: подобные системы тестировались на легковых машинах американцами с середины ХХ века, однако широкого распространения так и не получили. Изобретение пытались внедрить компании концерна «Джи-Эм».

Инженеры хотели установить датчик на флагманский «Кадиллак Эльдорадо», но не смогли довести технологию до ума, поэтому был освоен только лимитированный выпуск таких машин. Сейчас наличие датчика дождя позиционируется как преимущество для машин гольф-класса и «бюджеток»: бизнес- и премиум сегмент оснащаются технологией по умолчанию.

Разработка ушла далеко за пределы автомобилестроения: датчики дождя используются в сельскохозяйственных комплексах, охранных системах, технологических цепочках на промышленных предприятиях, в системах «Умный дом».

Полное название функционального элемента — «датчик дождя и освещённости». Его задача — автоматически активировать стеклоочистители в режиме достаточном для полного удаления влаги с ветрового стекла. Целью внедрения компонента можно назвать повышение безопасности движения в плохую погоду: водитель не тратит время на активацию и выбор режима работы дворников; он полностью сконцентрирован на управлении автомобилем. Также устройство будет не только активировать дворники: оно самостоятельно включает фары при смене освещённости.

Одна из типовых претензий к датчикам дождя — нестабильная работа описываемой электронной системы на автомобилях производства начала/середины 2000-х. Даже на премиальных марках вроде BMW или Audi измеритель работал некорректно и не запускал дворники. На сегодняшний день работа устройства выведена на эталонный уровень: ДД стабильно работает даже на бюджетных машинах отечественного производства.

Из чего состоит датчик?

Конструкция датчика дождя довольно проста. Система автоматической очистки стёкол работает за счёт наличия:

• группы фотоэлементов: в состав системы входят фотодиод внешнего освещения и дистанционный фотоэлемент;
• светодиодов;
• блока реле;
• управляющего блока;
• инфракрасного излучателя.

Компоненты датчика заключены в защищённый пластиковый корпус, который помещён внутрь салонного зеркала заднего вида.

Как работает?

Механика завязана на перманентном анализе электроникой входящих/исходящих световых лучей. В память блока управления занесены сведения о параметрах световых лучей в ясную погоду при нормальном освещении. Постоянно падающие дождевые капли преломляют световую волну, что распознаётся блоком управления как отклонение от нормы. Также задействована технология обратного импульса: устройство генерирует световые потоки и принимает их. Допустим у нас есть энное количество света, излучаемого датчиком. В сухую и ясную погоду количество входящих волн будет примерно равно количеству исходящих потоков.

Если расхождение существенно, то измеритель активирует либо стеклоочистители, либо головную оптику.

Выходной светодиод призван реагировать на изменение интенсивности атмосферных осадков. Предназначение датчика наружного освещения, думаем, понятно из названия. Реле, в свою очередь, управляет автоматическим включением дворников и при необходимости активирует омыватель.

Если автомобиль оснащён описываемым устройством, то автовладельцу придётся привыкнуть к такому явлению, как несанкционированное срабатывание. Оно может возникнуть из-за загрязнения «лобаша» (особенно, когда таковое располагается в зоне хода стеклоочистителя).

Спровоцировать датчик могут разводы, налипшие насекомые, продукты жизнедеятельности пернатых, потожировые следы.

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.

Автоматический датчик дождя, который монтируют на множестве современных автомобилей, является устройством, относящимся к оптико-электронным технологиям. Его устанавливают непосредственно на поверхность ветрового стекла машины. Датчик рассчитан на реагирование в случае повышения уровня влажности. В частности, датчик дождя применяется для осуществления автоматизированной работы автомобильных стеклоочистителей. Также датчик, как правило, умеет автоматически закрывать люк на крыше и стёкла в дверях.

Для комфортного и действительно безопасного процесса передвижения и управления авто, такие помехи, как дождь, снег и грязь могут стать действительно серьёзными. В такие моменты необходимость вручную включать и выключать, а также регулировать интенсивность работы очищающих «дворников» машины, так или иначе отвлекает водителя от управления транспортным средством. Специально для того, чтобы как-либо устранить это неудобство, специалисты в области разработки всевозможных автомобильных инноваций трудились не один год, и ещё до совсем недавнего времени, датчики дождя, позволяющие решить вопрос, устанавливались лишь на самые дорогие модели автомобилей. Сегодня же эта опция доступна уже для гораздо более широкого диапазона более доступных моделей.

Устройства дождевых датчиков, значительно облегчающие процесс управления автомобилем в ситуациях с сильными осадками, предлагаются сейчас в машинах среднего так называемого гольф-класса. Кроме того, разработчики уже сейчас предлагают определённый выбор различных типов устройств датчиков, в том числе и тех, которые делают вполне доступной самостоятельную установку.

Компоненты устройства системы датчика дождя состоят из фотоприёмника, а также источника инфракрасного излучения очень миниатюрных размеров. Блоки электронной обработки информации, вмещают в себя определённый объём памяти с необходимыми параметрами по преломлению инфракрасных лучей на поверхности лобового стекла снаружи. При частичном или непосредственно попадании влаги на плоскость стекла, текущие параметры по преломлению инфракрасных лучей изменяются, и тогда система начинает реагировать, анализируя интенсивность выпадающих в данный момент осадков и текущее время работы очистителей, включая и отключая их в необходимые временные промежутки.

Уровень чувствительности таких светоприёмников поразительно высок. Они способны различать до тысячных долей миллиметра влаги имеющейся на лобовом стекле и тут же срабатывать в рамках буквально нескольких миллисекунд после определения такой необходимости.