Autokombi.ru

Авто-портал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает датчик света?

Принцип работы датчика дождя и света

Вот что хотите говорите, но я реально не знал как работает датчик дождя в машине. Если про свет было сразу понятно — "какой то фотоэлемент", то про дождь сложнее. Когда я недавно пересел со старенькой ДЭУ Нексии на новую машину, я конечно офигел от наличия всяческих датчиков и удобств. Свет вообще не трогаю — включается в любое время суток такой какой нужен по датчику света. Щетки "дворники" тоже не трогаю — работает датчик дождя очень четко. Но как ? Я между делом предполагал, может быть где то стоит датчик стекающей воды со стекла, однако щетки срабатывают даже при мелких капельках. Как то еще измеряется влажность на стекле ? В каком месте стекла интересно ?

А оказалось все намного проще …

1 – датчики дождя и освещенности; 2 – зеркала заднего вида; 3 – зона перекрытия действия стеклоочистителей; 4 – ветровое стекло

Датчик дождя и освещенности предназначен для того, чтобы при опознании влаги на стекле включать стеклоочиститель в зависимости от количества осадков с нулевого положения до максимального цикла очищения, или включать фары в зависимости от условий освещения. Включение датчика осуществляется определенными рычагами или выключателями.

Датчик дождя и освещенности состоит из комбинации светочувствительных элементов и светодиода. Все части смонтированы на плате в корпусе датчика. Оптический элемент перекрывает корпус датчика и ветровое стекло. Задачей оптического элемента является фокусирование и выравнивание исходящего и входящего света. Весь датчик прикреплен к ветровому стеклу при помощи клеящей фольги. Для распознавания дождя используются светодиод 6 и фотодиод 8.

Принцип работы датчика дождя состоит в том, что свет, исходящий от светодиода, частично отражается на поверхности стекла и, сфокусировавшись через оптический элемент, попадает на фотодиод. Если на улице сухо, весь свет отражается обратно и попа­дает на фотоприемник (так рассчитана оптическая система). Поскольку луч моду­лирован импульсами, то на посторонний свет датчик не среагирует, как телеви­зор, «не видящий» чужой пульт. Степень отражения света от диода и таким образом количество света, который попадает на фотодиод, изменяется, если стекло покрыто каплями воды или имеет водяную пленку. Чем сильнее увлажнение, тем меньше отражение преломленного света. На основании этого для определения количества осадков используется выходной сигнал фотодиода. Это фиксиру­ется сенсором, и контроллер рассчитывает подходящий режим работы стеклоочи­стителя. Время реагирования на распознавание дождя, т.е. время, затраченное между распознаванием осадков и подачей выходного сигнала на стеклоочиститель, составляет менее 20 мс.

1 – ветровое стекло; 2 – свет удаленного источника; 3 – проникающий внешний свет; 4 – капли дождя; 5 – оптический элемент; 6 – светодиод; 7 – дистанционный фотодиод-датчик; 8 – фотодиод; 9 – фотодиод-датчик внешнего освещения

Для распознавания света применяются дистанционный фотодиод 7 и датчик внешнего освещения 9. Датчик 9 охватывает световые условия непосредственного пространственно вокруг автомобиля и служит для авто­матического включения фар, а дистанционный датчик 7 – световые условия на расстоянии до трех длин автомобиля по направлению движения.

Система распознает в целом уменьшение или увеличение освещенности и включает или выключает свет фар. Из разности сигналов обоих датчиков система, например, может определить, что автомобиль въезжает в туннель и, таким образом, свет фар включается не позднее въезда в туннель. Логика системы действует таким образом, что свет отключается лишь тогда, когда датчик света определит достаточное значение освещенности. Если наряду с распознаванием света активно также распознавание дождя, то система включает фары и при сильных осадках.

Читайте так же:
Таможня на авто при пересечении границы с Казахстаном

1 – анализ внешней освещенности; 2 – анализ разности освещенности; 3 – анализ дистанционной освещенности; а – разница освещенности меньше, чем значение порога включения, свет выключен; б – разница освещенности больше, чем значение порога включения, свет включен

Вот еще 5 мифов о работе датчика дождя

Миф №1 мы уже развеяли: датчик дождя НЕ активируется от удара капель по стеклу, а также вибрации и иных механических воздействий. Работа датчика дождя основана на действии фотоэлементов. Если бы датчик реагировал на удары, щетки бы усердно стирали со стекла мух, комаров и мелкие камушки.

Миф №2: «Датчик дождя не работает ночью». Как мы уже выяснили, работа датчика дождя построена на принципе отражения инфракрасных лучей. Их свойства не зависят от освещенности. Иначе бы, например, пульты дистанционного управления не работали в темноте.

Миф №3: «При замене стекла с датчиком дождя придется попрощаться». Не придется: многие производители предлагают автостекла с местом под датчик дождя. Например, в компании Олимпия можно приобрести стекла под датчик дождя для большинства иномарок: Тойоты Камри, VW Passat, Audi A4 и других автомобилей.

Миф №4: «На лобовое стекло с датчиком дождя нельзя клеить полосу тонировки». Можно: в этом случае в тонировочной пленке вырезается отверстие под датчик. Главное, чтобы тонировка стекол была сделана по ГОСТу.

Миф №5: «Датчик дождя бесполезен зимой». Так как работает датчик дождя, реагируя на капли воды, а не снег, зимой он функционирует хуже. Однако если в автомобиле есть обогрев стекла, падающий снег сразу тает, превращаясь в воду, и работа датчика дождя будет в норме.

Интересные факты про датчики дождя

— Концерн General Motors проводил первые эксперименты по созданию датчиков дождя еще в 1950е годы. Датчик создавался для культовой модели — Кадиллак Эльдорадо. Но технологии были далеки от совершенства: между тем, как работает датчик дождя на современном автомобиле, и первыми опытами инженеров GM стоят десятилетия конструкторских разработок.
— Одним из первых серийных автомобилей с датчиком дождя стал Nissan Silvia – спортивное купе. В 2000х годах датчики дождя появились на автомобилях марок Volkswagen, Cadillac и других ведущих производителей.
— Работа датчика дождя используется не только в автомобильной промышленности, но и в сельском хозяйстве, для управления системой полива. — «Полевые» датчики имеют иной принцип работы, нежели автомобильные: в них имеются гигроскопичные диски, которые во влажном состоянии увеличиваются в размерах, а при высыхании – сжимаются. Тем самым регулируется подача воды. Интересно, что некоторые датчики имеют встроенный индикатор температур, который останавливает подачу воды, если температура опускается ниже нуля.

5 мифов о датчиках света и дождя

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 зеркалом заднего вида — но принципы работы у этих сенсоров разные .

Устройство датчика света и дождя фирмы Hella:

Датчик дождя

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

Читайте так же:
Взгляд со стороны на форд мустанг элеонор

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 дворников. 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, габаритные огни 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.

Взаимодействие датчиков света и дождя с другими системами автомобиля
  1. Стеклоочистители. Если на стекле появились капли дождя, автоматика задействует стекло­очистители, а если капли не удаляются с одного прохода, включаются стеклоомыватели.
  2. Наружная светотехника. По сигналу датчика освещенности светотехника переходит из режима дневных ходовых огней в режим ближнего света.
  3. Внутренняя подсветка. Датчик освещенности управляет яркостью всех элементов подсветки салона и панели приборов.
  4. Система комфорта. При первых каплях дождя автоматика закрывает стёкла и люк в крыше, позволяя водителю не отвлекаться от управления автомобилем.
  5. Мультимедийная система. Датчик освещенности, отслеживая количество наружного света, выдает мультимедийной системе сигнал на изменение яркости экрана.
  6. Климат-контроль. По команде датчика дождя климат-контроль подсушивает воздух, включая кондиционер и направляя воздух на стёкла во избежание запотевания. Датчик внешнего освещения регистрирует интенсивность солнечного излучения, попада­ющего сквозь ветровое стекло, и сообщает о корректировках блоку управления климат-контролем.
  7. Head-Up-дисплей (HUD). Яркость дисплея регулируется по сигналу датчика освещенности.
  8. Система автоматической просушки тормозных механизмов. По сигналу датчика дождя насос антиблокировочной системы кратковременно и не более чем на 2 бара поднимает давление в тормозных контурах. Тормозные цилиндры подводят колодки, и они касаются враща­ющихся тормозных дис­­ков, удаляя с них влагу и грязь.

Своими силами

Если на вашем автомобиле нет штатного датчика дождя и света, его можно установить. 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 готовые комплекты 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.

Читайте так же:
Правила пересечения регулируемых перекрестков

Что такое датчик света в автомобиле?

Автомобили с развитием технологий становятся все больше укомплектованы всевозможными средствами, повышающими безопасность при движении и комфортабельность. Одним из таких средств является датчик света.

датчик света

Датчик света в автоматическом режиме производит включение габаритных огней и света фар (ближний) при снижении освещенности. То есть, при наступлении вечера во время движения датчик сам включит габаритные огни авто и ближний свет. Сработает он и при въезде в тоннель, а после выезда из него – отключит фары.

Наличие данного элемента обеспечивает не только комфортабельность – водителю не приходится каждый раз тянуться к клавише включения света, но влияет на безопасность – надобность во включении освещения не отвлекает от дорожной ситуации.

Но в этом скрывается и некий недостаток, который негативно влияет на безопасность. К автоматическому включению света при снижении видимости водители привыкают быстро, и если датчик выйдет из строя, то при наступлении темноты водитель просто не сразу заметит, что освещение не включилось и автомобиль его менее заметен для других участников на дороге.

Принцип работы, устройство

Принцип работы датчика света довольно прост – имеется фотоэлемент, измеряющий освещение вокруг автомобиля, блок управления, обрабатывающий сигнал фотоэлемента, и реле, которое непосредственно производит включение-выключение света.

Обычно фотоэлемент производит замеры в двух зонах – общее освещение вокруг автомобиля и освещение непосредственно перед ним. Это практически полностью исключает ложные срабатывания, к примеру, при движении днем по затененному участку, фотоэлемент не подаст сигнал на включение освещения, а вот при въезде в тоннель – свет обязательно включиться.

Чувствительность датчика обычно можно регулировать, что дает возможность срабатывать ему при определенном снижении степени освещенности. То есть, можно задавать порог срабатывания датчика.

Видео: Датчик света в автомобиле — что это и как работает?

Срабатывание датчика – достаточно быстрое, при снижении освещенности до заданного порога габаритные огни и ближний свет фар включаться уже через 1-2 секунды. А вот отключение выполниться не так быстро – свет отключится по прошествии не менее 6 секунд.

Блок управления обрабатывает сигнал, идущий от фотоэлемента, и при снижении освещенности, он подает команду на включение света на реле. Именно на этом блоке и располагается регулировочный винт, которым задается чувствительность фотоэлемента.

Реле же, входящее конструкцию просто обеспечивает включение фар. Оно подключено к проводке, запитывающей габаритные огни и ближний свет фар.

Многие водители, на авто которых установлено данное устройство, отмечают его положительные качества и удобство.

Виды датчиков света

датчик света auto

На данный момент производится множество моделей авто, в комплектацию которых входит датчик света. Причем заводской датчик света работает не всегда, поскольку его можно отключить. Делается это на селекторе включения света. У авто без датчика этот селектор имеет три режима – выключено, включены габаритные огни, и включен свет. У моделей же с датчиком есть еще одно положение – «Auto», и при переводе селектора в данное положение свет включается автоматически, основываясь на данных фотоэлемента.

Рынок автомобильных аксессуаров постоянно расширяется, и если у автовладельца на авто не имеется датчика света, то его можно просто купить и смонтировать на машину. Есть данные устройства – универсальные, которые можно установить на любую машину, но есть и модели, предназначенные для монтажа и использования только на определенных авто.

Читайте так же:
Двигатель необходимо промывать правильно!

Отличие между этими устройствами сводится к тому, что у универсальных устройств в комплекте нет селектора включения света с дополнительным положением «Auto», что является его недостатком.

Установка датчика

Рассмотрим, как производится установка датчика света на автомобиль. Для начала разберем монтаж устройства на Volkswagen Polo Sedan. Для этих авто есть датчики с новым селектором, который устанавливается вместо штатного.

Итак, сначала следует выбрать местом для установки фотоэлемента. Некоторые устанавливают его на лобовое стекло за зеркалом заднего вида, другие же размещают его на передней панели возле лобового стекла. При этом важно понимать, что фотоэлемент не должен чем либо прикрыт, иначе его работа будет некорректной.

Далее проводка фотоэлемента прокладывается так, чтобы она не провисала и не попадала в поле зрения, конец ее нужно завести внутрь панели к месту расположения штатного селектора.

Селектор извлекается и от него отсоединяется фишка с проводкой. К новому селектору подключается блок управления фотоэлементом и фишка с проводкой. На этом подключение закончено, и селектор устанавливается на место. Далее производится проверка работоспособности датчика.

Видео: Датчик света на Polo Sedan

Универсальный датчик не имеет селектора, поэтому после его установки будет работать всегда, что не очень удобно. В комплекте у него идет только фотоэлемент, блок управления и реле.

Установка всех элементов производится, как и описано выше – фотоэлемент крепится на стекло, а блок управления и реле заводится под панель. Но врезку в проводку здесь придется выполнять самому. Для этого с датчиком всегда идет схема. Отклоняться от этой схемы не рекомендуется, иначе это может привести перегоранию блока управления.

Чтобы убрать такой недостаток, как постоянная работа датчика, можно в проводку, от которой запитывается блок управления, врезать клавишу включения и вывести ее на панель. Это даст возможность использовать датчик света только при надобности.

Вывод

Это мы рассмотрели только датчик света. Но сейчас уже встречаются и комбинированные приборы, включающие в себя сразу датчик свет и датчик дождя, что позволяет установив только один комплект, оборудовать автомобиль сразу двумя датчиками. Но во время установки и подключения тоже очень важно правильно сделать врезку и запитать прибор. Для этого обязательно нужно следовать схеме.

Напоследок хочется отметить, что датчик света в некоторых странах может оказаться полностью бесполезным. К примеру, в РФ согласно законодательству на всех авто во время движения должен быть обязательно включен ближний свет фар или дневные ходовые огни. Причем гореть они должны и днем, поэтому датчик света в данном случае становиться бесполезным.

В таких случаях лучше автомобиль оснастить автоматическим реле, которые будет самостоятельно включать ближний свет фар после запуска силовой установки.

Что такое датчик света в машине и зачем он нужен?

С каждым годом автомашины становятся всё более удобными и «самостоятельными», позволяя водителю пристально следить за дорогой и не отвлекаться на мелочи.

Одним из приятных дополнений к конструкции авто можно назвать датчик света, который избавляет водителя от необходимости вручную переключать фары в темнее время суток. Рассмотрим, как устроен датчик света и как он работает.

Читайте так же:
В чем особенность иридиевых свеч

Принцип действия датчика света

Фотоэлектронный датчик света, которым оборудованы сегодня многие новые модели авто, не относится к чересчур сложным электронным устройствам. Как правило, его основным элементом служит фотодиод, изменяющий электрическое сопротивление в зависимости от количества света, попадающего на фоточувствительную площадку, либо фототранзистор, который при попадании на его фотоприёмник световых лучей генерирует слабый электроток.

Датчик света устанавливают снаружи на кузове машины, чтобы при изменении освещённости он подавал сигнал для включения фар и/или габаритных огней.

Как функционирует датчик света?

Применение датчиков света позволяет сделать процесс управления машиной более комфортным и безопасным для водителя. При снижении уровня освещённости ниже определённого уровня датчик посылает сигнал, по которому автоматически включаются фары ближнего или дальнего света и габаритные огни. Датчик света срабатывает при наступлении сумерек, после въезда в туннель или даже в туманную погоду, когда естественного освещения недостаточно для нормальной видимости.

Можно настроить датчик так, чтобы ночью при появлении встречного авто, освещающего дорогу своими фарами, машина автоматически переключала свет с дальнего на ближний. Благодаря такой автоматизации водитель не отвлекается от наблюдения за дорогой в непростых ночных условиях. Как только встречный источник света исчезнет, фары вновь переключатся на дальний свет.

Для корректной работы автоматической системы необходимо, как минимум, два датчика света: один фиксирует изменение освещённости в горизонтальной плоскости перед машиной, второй отслеживает наличие световых лучей, падающих сверху.

Управляющий блок принимает данные с обоих датчиков и генерирует команды после анализа обоих сигналов. Такая система позволяет учитывать все нюансы освещённости и, к примеру, не допускает кратковременного отключения фар, когда машина проезжает под включенным уличным фонарём.

Для наиболее точной фиксации освещённости может быть установлен и третий датчик, определяющий уровень освещённости в салоне.

Немного истории

Первые датчики света появились не на легковых автомобилях, а на грузовиках Actros, которые выпускал и продолжает выпускать знаменитый германский концерн Mercedes-Benz. Исследователи компании, заботясь о дорожной безопасности, решили, что чем меньше водитель будет отвлекаться во время вождения на незначительные действия, тем более собранным и внимательным он будет в длительных рейсах.

Грузовик, самостоятельно включающий фары и габаритное освещение, очень быстро стал одной из самых востребованных моделей в своём классе. Увидев столь ошеломляющий успех, инженеры из Mercedes решили оборудовать датчиками света как можно больше автомобилей, в том числе легковых. Все машины премиум-класса этой компании теперь оборудуются «умными» фарами и габаритами.

Преимущества и недостатки датчиков света

По большому счёту, у датчиков света достоинство всего одно, но очень важное: они позволяют водителю полностью сосредоточиться на дорожной обстановке и не отвлекаться на щёлканье переключателями. В сложных условиях плохой видимости это чрезвычайно важный плюс, благодаря которому датчики, возможно, уже спасли не одну жизнь.

Что касается минусов, то к ним можно отнести разве что пресловутый человеческий фактор. Привыкнув к вождению с датчиками света, человек забывает переключать фары и включать габариты, если приходится садиться за руль обычной машины.

Кроме того, выход электронного устройства из строя может некоторое время оставаться незамеченным, и водитель какое-то время движется по дороге с выключенными огнями. Однако очевидные преимущества «умного» устройства позволяют пренебречь перечисленными недостатками. В целом же наличие датчиков света делает вождение гораздо более безопасным и приятным.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию