ADAS-自动雨刷与自动大灯原理

cengjili

"今天我们将介绍汽车中的两项重要技术——自动雨刷和自动大灯。自动雨刷和自动大灯是现代汽车的普遍配置，它们的出现不仅提高了行车安全性，还能让驾驶者在恶劣天气或夜间行驶更加轻松舒适。今天我们来探究下其背后的原理。"



01—自动大灯
自动大灯介绍：
自动大灯是一种汽车智能设备，能够自动侦测环境光线并自动控制车灯的亮度和开启时间，以确保驾驶者在行车中获得最佳的照明效果。自动大灯实现的主要原理是利用光敏传感器探测外界环境亮度，然后控制器根据传感器数据自动调节灯光亮度。光敏传感器装配位置一般在中控台最前面或者是后视镜与前风挡玻璃的连接处，典型布局位置如下图所示：



传感器基本原理：光敏传感器有很多种类，但其基本原理类似，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等。以光电二极管举例，其原理基于光电效应:光子撞击二极管时，二极管内部会产生一对电子空穴，电子的流动便会产生电流。光子越多，电子产生的愈多，其原理如下所示：


二极管后端通过电容将电子进行储存，这样便组成了一个光电传感器，后端电路通过采集电容的电压便可以线性转换出光的强弱。
自动大灯工作流程：以光敏二极管传感器为例，其工作流程如下：

当外界亮度发生变化时，光敏传感器的存储的电子也随着光线的变化而变化，然后经过后端电容存储，运算放大电路放大后以电压形式输出。传感器电压数据经过ADC采样之后将信号发送ECU控制器，控制器会根据传感器所收到的信号自动调节车灯的亮度和开启时间，以适应不同的环境光线。当环境光线变亮或者有来车时，传感器将发送信号给控制器，通知它停止车灯的工作或者降低亮度。

自动大灯通过光感传感器和控制器的联动，实现对环境光线的侦测和对车灯的自动控制，提高了驾驶者的行车安全性，减少了驾驶者的驾驶负担。
02—自动雨刷
自动雨刷介绍：
汽车自动雨刷是一种智能汽车雨刷系统，它可以自动感知并根据雨量大小和车速调整雨刷刷动的速度和频率，从而在雨天行驶时提供更好的驾驶体验和安全性。汽车自动雨刷实现原理是使用雨量传感器探测当前雨量，然后汽车ECU再根据传感器数据进行雨刷转速以及频率的控制。一般现代汽车雨量传感器都使用光电传感器的装置来感知雨量，该传感器通过反射光线来测量降雨的强度，其安装位置一般在汽车挡风玻璃上，如下所示：



传感器基本原理：
光电式雨量传感器的基本原理光学传感技术，传感器一般由一个红外发射器和接收器组成，传感器通过发射一束红外线或激光光束，并通过检测光线的反射或散射来测量雨滴的大小、数量和速度，传感器组成结构如下图所示：



正常无雨滴的情况下，发射二极管发射的红外光线会经过车风挡玻璃会大部分折射回另一端的接收二极管。当雨滴落在挡风玻璃上时，它们会导致光线反射或散射，如下图所示：



这些反射或散射的光线被接受光电二极管接收并转换成电信号，然后传感器内部电路将接收到的电信号转换成数字信号，并将其发送到汽车的ECU中央处理器，中央处理器通过分析这些信号来确定雨滴的大小和数量，然后自动调整雨刮器的速度和频率以适应雨量的变化。
03—结束语
自动大灯以及自动雨刷这两项智能驾驶辅助功能可以为驾驶员带来更高的安全性和舒适性。自动雨刷可以通过传感器探测雨滴密度和速度，自动调节雨刷的速度和频率，让驾驶员在下雨天行驶更加安全和轻松。而自动大灯则可以根据环境光线和路况，自动切换远近光灯，避免照射到其他车辆和行人，提升驾驶员的视野和行车安全。随着智能驾驶技术的不断发展，自动雨刷和自动大灯已经成为了现代汽车的标配之一。我们相信，随着技术的不断进步，未来的汽车将会带来更多的智能驾驶辅助功能，为我们的出行带来更多的便利和安全。