Ⅵ裂裂一－Ｉ乳【高科技产品研发ｌ汽车雨量传感器相关问题探讨陈劲松程文波（宜宾学院物理与电子工程学院四川宜宾６４４００７）擅要：目前，汽车红外雨量传感器是汽车传感器戍用中的新型传感嚣，是应用研究的热点，主要分析国内外汽车红外雨量传感器的两种实现方法。通过分析比较研究，对于今后汽车红外雨量传感器研究具有一定帮助．关键词：汽车；雨鼍传感器：模拟数字混合式：Ｍｃｕ中图分类号：文献标识码：＾文章编号：１６７卜－７５９７（２们Ｏ）０６２∞５８一０１Ｏ引曹汽车红外雨量传感器的研究应用对于提高汽车驾驶的安全性有着重要的作用。据统计，全世界雨天行车有７％的事故是由于驾驶员手动操作雨刷引起的。汽车红外雨量传感器是汽车传感器应用中的新裂传感器，是应用研究的热点。２０世纪６０年代，汽车上仅有机油压力、油量、水温等传感器。到现在，一辆汽车上大约装备５０多个传感器，豪华高级汽车上装备传感器的数量在２００多个以上。汽车上的传感器装备数量逐渐从无到有、从少到多，汽车传感器的研究范围逐渐由发动机控制系统用传感器，向车身控制系统用传感器范围扩张［１，２］。汽车红外雨量传感器扩大了车身控制系统的控制范围，使汽车驾驶更加舒适和方便。本文主要就汽车雨量传感器相关问题进行研究。１汽车红外雨量传藤嚣的原理夏实现方法国内外汽车红外雨量传感器的实现方法有两种，一种是德国大众汽车公司基于模拟和数‘宁混合电路的实现方法，一种是基于ＭｃＵ的实现方法。１）基于模拟和数字混合电路的方法。该方法的核心思想是由振荡电路产生调制方波去调制红外发射管，红外发射管发出的光脉冲按照汽车前挡风玻璃与空气界面的全反射角入射到汽车前挡风玻璃上，经过前挡风玻璃反射回来后被红外接收管接收，红外接收管进行光电转换后，进行微弱信号放大处理，最后由模拟和数字混合信号处理及输出电路完成信号的解调及处理，输出与雨量人小对应的数字信号。２）基于Ｍｃｕ的方法。这种方法的核心思想是，由Ｍｃｕ定时器产生调制所需方波去调制红外发射管发射红外光，红外接收管接收到红外后进行光图１基于模拟和数字混合电路的传感器内部结构原理图３基于ＭＣＵ的实现方法研究从对基于模拟和数字混合电路的汽车红外甫量传感器实现方法的分析中可以看，该方法硬件电路复杂，而且取样积分电路要求积分电阻和积分电容严格对称，对器件一致性和精度要求高，增加了调试难度。因此，通过分析，所以用Ｍｃｕ来实现该方法的部分硬件电路的功能，简化设计，用＾Ｉｃｕ内部定时嚣取代该方法的振荡电路和时序控制电路、用＾／Ｄ转换功能部件和软件积分算法取代该方法的取样积分电路，用Ｄ／Ａ转换功能部件及软件算法取代反馈电路。系统主要由Ｍｃ【Ｊ、红外发射、红外接收及微弱信号放大三部分组成。红外发射管的调制由Ｍｃｕ内部定时器产牛的方波来完成，红外发射管的负反馈由＾Ｉｃｕ内部的Ｄ／Ａ转换器完成，由Ｍｃｕ动态调节红外发射强度。红外发射电路、红外接收及微弱信号放大电路与基于模拟和数字混合电路的汽车红外雨量传感器所采用的电路相同，电路工作原理一致。从对基于模拟和数字混合电路的汽车红外雨量传感器实现方法的分析中可以看，该方法硬件电路复杂，而且取样积分电路要求积分电阻和积分电容严格对称，对器件一致性和精度要求高，增加ｒ调试难度。因此，通过分析，可以用眦ｕ来实现该方法的部分硬件电路的功能，简化设计，用ＭｃＵ内部定时器取代该方法的振荡电路和时序控制电路、用Ａ／Ｄ转换功能部件和软件积分算法取代该方法的取样积分电路，用Ｄ／Ａ转换功能部件及软件算法取代反馈电路。４结语主要研究了汽车红外雨量传感器的工作原理，研究了其主要电路的实现方法，对于今后汽车红外陌量传感器设计工作具有一定帮助。参考文献：［１］韩安太，郭小华．一种新型的汽车智能雨刷控制系统设计［Ｊ］．自动化技术与应用．２００８，２７（１０）．［２］郭剑鹰．雨量传感器产品综述［Ｊ］．汽车电器，２００７。（１１）．电转换，然后由微弱信号放大电路进行放大，最后由们ｕ内部的Ａ／啭换器对放大信号进行采样，采用软件的方式对红外信号进行解调处理，然后输出数字信号。这两种方法的信号处理流程类似。第－种方法的好处是，自适应好，能够自动适应各种汽车的应用环境，即使汽车前挡风玻璃上有刮痕和少量灰尘，采用这种方法的汽车红外雨量传感器，能够通过信号处理及输出电路中的反馈电路自动调节红外发射功率，使汽车红外雨量传感器的灵敏度保持稳定，德国大众汽车公司按照这种方法生产的汽车红外雨量传感器己在汽车上广泛使用。这种方法的缺点正是由于信号处理及输出电路中采用了反馈。形成了闭环。增加了汽车红外雨量传感器设计和调试的难度。第二种方法正是针对第一种方法的弊端而提出来的，将第一种方法中由模拟和数字电路组成的信号处理及输出电路，由Ｍｃｕ内部的软件来进行处理，由软件来进行红外的调制、解调，以及根据需要用软件实现反馈，降低了汽车红外雨最传感器设计和调试的难度，解决Ｊ，第一种方法的弊端。２基于模拟和蠢字混合电路的实现方法分析基于模拟和数字混合电路的汽车红外阿量传感器内部差要电路的结构原理如图ｌ所示．系统由振荡电路、时序控制电路、红外发射电路、红外接收及微弱信号放大电路、信号处理及输出电路组成。其中，时序控制电路由Ｄ触发器组成；红外接收及微弱信号放大电路由红外接收管、双端输入差动放大电路、电流放大器、同相信号放人器组成；信号处理及输出电路由取样积分电路、窗口比较器输出电路、反馈电路组成，反馈电路又由Ｒｃ复位电路和比例积分电路组成。万方数据