新型智能汽車雨刮系統的設計

劉宗健+林學理+趙端金

摘 要：作為保障汽車行駛安全的重要措施，雨刮器主要是刮刷汽車擋風玻璃上的雨水，而系統的運行效率將會影響雨水的刮刷效率。雨刮器是保證司機行車視野開闊的關鍵，因此，需要科學地設計汽車雨刮系統。

關鍵詞：智能化技術；汽車雨刮系統；處理器；電機驅動

中圖分類號：U463.85+5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.113

近年來，智能化技術逐漸應用到了汽車雨刮系統的設計中，當然，智能汽車雨刮系統的設計也與過去的設計有很大的不同，比如，處理器設計、機電驅動的設計等都有了明顯的差別。另外，系統的運行性能也有了很大的改善。鑒于此，本文主要分析了新型智能汽車雨刮系統的設計，以期為日后的相關工作提供參考和借鑒。

1 新型智能汽車雨刮系統的設計分析

雨刮系統是汽車的重要組成部分，在智能化技術快速發展的過程中，汽車的雨刮系統也逐漸朝著智能化的方向發展。例如，處理器設計、電機驅動的設計以及其他設計等，同時，也調整了一些硬件和軟件的設計。雨刮系統主要是由處理器、電機驅動組成的，如圖1所示。

1.1 處理器設計

作為智能汽車雨刮系統的重要組成部分，處理器主要是處理雨刮的轉速、電機轉速信號和處理雨量信號等信號，對處理器的硬件配置有極高的要求。新型智能汽車雨刮系統的處理器要想更好地滿足這些控制功能，就需要有高精度的模擬水平，同時，還需要具備高性能數字信號處理能力。鑒于此，筆者在設計處理器時，主要采用DSP芯片TMS320f2812。該處理器是一款代碼兼容的高性能數字混合處理器，可以很好地處理各種外部信號，對提升智能汽車雨刮系統的運行效率有很大的幫助。

1.2 電機驅動設計

電機驅動主要是車載專用的電機，它會為汽車雨刮系統提供相應的電流，從而保證系統的正常運行。對于電機驅動的設計，需要采用專用的車載電器驅動芯片，確保其為系統提供的最大驅動電流達到30 A，同時，電機驅動的內部集成了電流感應模塊和H橋電機驅動電路。這樣，雨刮系統運行可以更好地滿足智能雨刮電機驅動的運行要求；再加上電機驅動所具備的智能保護功能，可以實時檢測電機的運行狀態，一旦發現電機運行異常，就可以及時采取有效的處理措施，保證機電機以及雨刮系統運行的安全性和可靠性。

1.3 其他設計

智能汽車雨刮系統還包括很多硬件設備，比如光電編碼器、CAN總線結構、DSP外圍電路和JTAG仿真接口等，各種硬件設備都對新型智能汽車雨刮系統的運行起著關鍵性的作用，所以，新型智能汽車雨刮系統的設計要保證設計的全面性。光電編碼器主要用于電機角度信號的返回，有效監測和測量雨刮的刮刷角度和電機的轉速，它對保障汽車雨刮系統運行的可靠性有著一定的作用。DSP外圍電路主要包括復位電路、DSP供電、DSP時鐘信號電路和SRAM存儲外擴電路，它是新型智能汽車雨刮系統的重要組成部分。

2 新型智能汽車雨刮系統設計的改進

在科技迅猛發展的今天，汽車行業的發展極為迅速，而雨刮系統作為汽車的重要組成部分，其設計的有效性、合理性將直接影響其運行效率。因此，在新型智能汽車雨刮系統設計的過程中，應不斷對其改進和創新，這樣才能保證智能雨刮系統的長期發展，同時，也為汽車行業的發展作出一定的貢獻。

2.1 優化調整間歇刮刷模式的間歇時間

在舊式汽車雨刮系統運行的過程中，它主要是由專門的電路控制雨刮的間歇工作，而當其長時間運行，極易引發系統硬件故障；再加上系統運行間歇時間無法自由調整，就會影響雨刮系統運行的安全性和可靠性。在新型智能汽車雨刮系統設計的過程中，主要采用數字信號的方式控制雨刮間歇工作。這樣做，不僅保證了系統運行的智能性，也便于相關操作人員設置和調整雨刮的間歇時間，從而有效提高智能汽車雨刮系統的運行效率。

2.2 改進刮刷模式

經過調查分析，雨刮的轉速主要是在2～3個固定擋位轉動的，因為2個擋位之間的轉速差較大，所以，會給雨刮系統的正常運行造成一定的困難，不利于雨刮系統的正常運行。在此過程中，一方面，要保證系統在運行過程中雨刮轉速的可調性；另一方面，要保證雨刮的轉速與汽車實際的運行速度相符。在設計過程中，雨刮的轉速應改進為漸變速的刮刷模式，在一定的擋位下，要保證雨刮的刮刷速度漸變運行，這樣可以有效提升智能汽車雨刮系統的運行效率。

3 結束語

隨著社會科技的快速發展，智能化技術也被廣泛應用到各行各業中。結合筆者多年的工作經驗，分析了新型智能汽車雨刮系統的設計，主要從處理器設計、電機驅動設計、其他設計等方面展開論述。同時，在新型智能汽車雨刮系統設計的引導下，作者也提出了有關系統設計的改進措施，希望能夠提升新型智能汽車雨刮系統的設計質量。

參考文獻

[1]司雯雯，張裕兵，司亮.基于Simulink的汽車雨刮器運動仿真分析[J].汽車零部件，2014（09）.

[2]趙巖，王麗.汽車雨刮系統的設計與實現[J].現代科學儀器，2013（01）.

Design of the New Type of Intelligent Vehicle Wiper System

Liu Zongjian， Lin Xueli， Zhao Duanjin

Abstract： As an important measure to ensure the safety of automobile driving， the rain wiper system is the rain water， and the operating efficiency of the system will affect the efficiency of the rain. Rain wiper is the key to ensure the driver's driving vision， and therefore， the need to design the car wiper system.

Key words： intelligent technology； automotive windshield wiper system； processor； motor drive

〔編輯：白潔〕