что делает датчик дождя
Что такое датчик дождя в автомобиле и как он работает?
Дождь и прочие осадки сильно понижают безопасность дорожного движения. Причина не только в том, что между резиной и дорогой ухудшается сцепление, или в том, что машину может банально занести, а тормозной путь становится заметно длиннее. Сами осадки также несут значительный вред автомобилю. Так что наличие датчика дождя на лобовом стекле – не прихоть, а необходимость, которую многие, впрочем, игнорируют.
Что такое датчик дождя?
Датчик дождя – оптико-электронный прибор, который фиксируется на ветровом стекле автомобиля и реагирует на повышение влажности. Датчик способен управлять «дворниками» и механизмами, которые отвечают за открытие и закрытие люка и стекол на дверцах.
Устройство призвано значительно облегчить жизнь водителям. Не секрет, что снег, дождь и грязь существенно затрудняют процесс управления машиной, а необходимость включать и выключать «дворники», регулировать интенсивность их работы отвлекает от дороги.
Из чего состоит датчик?
Строение антидождевого устройства основано на датчике света. В конструкцию входят:
Все части содержатся на плате в корпусе датчика. В блок управления вмонтирована информация, жизненно важная для работы прибора.
Принцип работы
В основе работы датчика дождя лежит принцип преломления света. Сенсор постоянно исследует поверхность лобового стекла на предмет влажности, анализируя имеющиеся в памяти данные. Если датчик не замечает перемен во влажности стекла (по сравнению с исходными параметрами), то продолжает функционировать в привычном графике. Однако если прибор фиксирует преломление света (что и случается, когда стекло становится мокрым), то система замыкает блок реле, в результате чего авто получает информацию о начинающемся дожде. В этом случае в автоматическом режиме срабатывают стеклоочистители, закрываются окна и люк.
На заметку! Датчик дождя очень часто совмещен с датчиком света. Последний нужен для корректировки яркости фар.
Некоторые модели могут даже определять, насколько сильный дождь идет за окном. На основе полученных сведений приборы корректируют работу «дворников». Интервал может составлять сначала 2 секунды, затем 4, потом 1. Кроме того, в некоторых моделях имеются дополнительные «фишки» вроде датчика, определяющего степень загрязнения стекол.
Дополнительная регулировка прибора после приобретения и установки не требуется. В этом заключается еще один его большой плюс.
При использовании датчика дождя в машине настоятельно рекомендуется почаще промывать стекло стеклоочистителем. Благодаря этому датчик будет работать четко и позволит определить время и место начала дождя предельно точно.
Как правильно установить прибор?
Датчик дождя на автомобиль нужно устанавливать в несколько этапов. Ничего сложного в процессе нет, однако важно уделить внимание деталям. Это позволит избежать проблем в работе устройства.
Правильная схема установки прибора выглядит таким образом:
Первый этап – самый легкий. Нужно просто установить деталь, которая будет фиксировать устройство на стекле. Делается это с применением клея.
На второй стадии специальный гель наносится на две поверхности по бокам прибора. Таким образом, вы обеспечите сверхточную светопередачу сенсорам от внешней части стекла. Когда гель будет нанесен, непосредственно датчик крепится к держателю при помощи самореза или специальных креплений.
Обратите внимание! Перед подключением прибора к машине нужно проверить его на отсутствие пузырьков, сора и прочих элементов, которые наверняка затруднят функционирование сенсора.
На следующем этапе прибор можно подсоединять к электронике машины. Чаще всего датчики дождя имеют 4 контакта. Красный – это питание, он подсоединяется к системе управления «дворниками». Синий – заземление, его необходимо подсоединить к корпусу вашего «железного коня». Другие контакты могут быть разного цвета, от них зависит работа «дворников».
На последнем этапе проверяем правильность повторения вышеуказанного алгоритма.
Нюансы эксплуатации
При использовании данного прибора важно знать о некоторых особенностях. Помните, что ни один механизм не может быть идеальным.
Датчик дождя должен располагаться только вертикально. Его размещают в той части стекла, куда достают «дворники». На месте установки должно быть идеальное стекло – никаких сколов или деформаций.
Если на стекло установлен инфракрасный фильтр, он может стать серьезной преградой для работы антидождевого прибора.
Большая часть моделей функционирует только в первом положении «дворников». Тогда они успешно координируют интенсивность работы стеклоочистителей. В других положениях прибор не может повлиять на их работу.
Датчик не способен полностью контролировать стеклоочистители. Иногда происходит локальное загрязнение лобового стекла из-за брызг от лужи или птичьего помета. Если датчик этого не видит, то стеклоочистители не включатся. Это значит, что водителю стоит «помогать» прибору и не перекладывать все обязанности на сенсор. При сухой погоде устройство стоит отключать, дабы «дворники» не царапали стекло без жидкости. Вот от чего может внезапно сработать устройство:
Справка. Датчики дождя используются не только в частных автомобилях, но и при проведении полевых работ. Они управляют системами полива, регулируя объемы подачи воды.
Как сделать датчик своими руками?
Специалисты сходятся во мнении, что сконструировать такой прибор собственноручно будет крайне непросто. Да, принцип его действия незамысловат, но на создание уйдет много времени и сил, при этом не факт, что конечный результат будет качественным. Вам понадобится овладеть умениями пайки и приобрести некоторые детали, цена которых может равняться готовому прибору.
Если вы все же готовы рискнуть, то рекомендуем следующий порядок действий. За основу конструкции берем проводимость тока и две контактные пластины. Чаще всего пластины бывают из фольги или печатаются на текстолитовых платах в виде дорожек.
Фольгу нужно разрезать в виде двух пластин со змеевидной дорожкой по центру. Далее одна часть подключается к батарейке, другая – к реле. Когда пойдет дождь, вода зальет пластины и замкнет их, что приведет к началу работы реле.
Для создания такого прибора потребуется использовать:
Заключение
Современные датчики дождя – незаменимые помощники водителей в дороги. Они самостоятельно включают «дворники» на лобовом стекле, закрывают окна в случае непогоды. Все это позволяет шоферу сконцентрироваться исключительно на дороге, что значительно снижает вероятность ДТП.
Датчик дождя
Установка датчика дождя – один из способов автоматизации управления с целью повышения безопасности дорожного движения. Для того, чтобы оценить преимущества его наличия, необходимо знать принцип действия прибора, место его правильной установки и возможные недостатки.
Что такое датчик дождя
Датчик дождя или датчик атмосферных осадков – оптическое электронное устройство, регулирующее автоматическое включение и интенсивность работы стеклоочистителей на основе полученных данных о степени прозрачности лобового стекла.
Служит для обеспечения наиболее комфортных и безопасных условий управления автомобилем в условиях непогоды и сильных осадков в виде дождя или снега. Не препятствует самостоятельному управлению стеклоочистителями и не является обязательным элементом комплектации.
Где находится в автомобиле
Место установки прибора – верхняя или нижняя центральная часть лобового стекла внутри салона автомобиля. Такое расположение основано на трех принципах:
Крепление датчика к стеклу осуществляется при помощи термостойкого скотча или геля.
Основные функции датчика дождя
Основные функции прибора заключаются в следующем:
Отключение стеклоочистителей происходит в автоматическом режиме по мере прекращения осадков и после полного высыхания поверхности стекла.
Устройство датчика
Датчик дождя состоит из следующих элементов:
Светодиод и фотодиод образуют оптрон – электронный прибор, связанный одним оптическим каналом.
Принцип работы датчика дождя
Принцип работы датчика основан на определении угла преломления света и сравнении полученных результатов с контрольным значением, заложенным в программу прибора. Контрольным значением является показатель угла преломления от чистого и сухого стекла. Таким образом, любое отклонение от контрольного показания сигнализирует о наличии на лобовом стекле влаги или загрязнения.
Угол преломления определяется при помощи оптрона. Его принцип действия – преобразование электрического сигнала в световой, его передаче по оптическому каналу и обратное преобразование света в электрический сигнал. Конечный результат – электронный вид показателя угла преломления в реальном времени.
Работа датчика дождя происходит следующим образом:
Электронное устройство работает непрерывно. В зависимости от полученных показателей скорость работы очистителей может увеличиваться или уменьшаться. После прекращения осадков стеклоочистители, как правило, работают до полного осушения лобового стекла – в течение 1 – 2 минут.
Как включить датчик дождя
Кольцевой регулятор управления датчиком находится на подрулевом переключателе. Его включение в работу осуществляется вращением кольца по часовой стрелке до упора.
Чувствительность оптрона – величина постоянная и не регулируется, а интенсивность работы стеклоочистителей зависит от скорости загрязнения стекла.
Как проверить работу датчика
Проверить работоспособность устройства можно следующим образом:
Определить исправность прибора также можно с помощью компьютерной диагностики.
Недостатки датчиков
При всех своих очевидных преимуществах датчик дождя имеет некоторые недостатки:
Несвоевременное включение омывателя стекла в некоторых случаях может привести к негативным последствиям: грязь, попавшая на стекло, размазывается щетками стеклоочистителя и быстро высыхает. Для очистки от такого загрязнения часто требуется остановка автомобиля.
Несмотря на некоторые недостатки, датчик дождя способствует повышению безопасности управления автомобилем и позволяет в автоматическом режиме управлять очищением лобового стекла. Прибор не требует контроля за работой, обслуживания или зарядки. Кроме того при желании его можно просто отключить.
Ленивые эстеты: что ломается в датчике дождя и можно ли его поставить самостоятельно?
Ох, как быстро умнеют автомобили! Вроде не так давно этот датчик считался чем-то непонятным и избыточным, а сейчас уже многие воротят лица от машин, на которых этих датчиков нет. Обленились люди совершенно. А может, слишком быстро привыкли к хорошему. В общем, потихоньку даже включение щёток стеклоочистителей (по-русски – дворников) становится сложной операцией, и всё чаще даже это немудрёное занятие перекладывают на технику. В общем-то, иногда эта штука действительно выручает. Не в дождь, конечно (тут можно и рукой всё включить), а, например, если кто-то на встречке внезапно окатил водой из лужи. Пока водитель на машине без датчика дождя вздрогнет и включит дворники, обладатель «премиума» уже будет ехать на машине с чистым стеклом. Так что всё-таки иногда и от этой мелочи есть толк. Правда, «мелочь» для этого должна адекватно работать, а она этого иногда делать не хочет. Или её нет на машине совсем. Поводов для печали нет: датчик дождя можно и отремонтировать, и даже установить на машину, если его там никогда не было.
От насекомых до дождя
Вроде бы автоматические дворники пришли к нам не слишком давно. Однако желание избавить водителей от необходимости включать их вручную появилось очень давно. Появилось оно, конечно же, у американцев, которые уважают всё автоматическое очень и очень давно (как тут не вспомнить, например, автоматические коробки передач, которые серийно стали ставить на Олдсмобили ещё в 1940-х). С датчиком дождя первые эксперименты ставил Cadillac, который пытался оборудовать им свой Eldorado ещё в 1950-х. Но тогда ничего не вышло. Эти датчики были настолько несовершенными, что срабатывали от мух и комаров, а вот дождь за осадки считать они не слишком торопились. С этими датчиками немного помучились и в итоге отказались от них совсем. Ждали, пока электроника станет более совершенной, а человечество изобретёт что-то более умное и компактное
Человечество не подвело и изобрело оптические датчики, работающие с двумя элементами – светодиодом и фотодиодом. Вот только американцы уже не смогли удержать пальму первенства в этой области. Трудно с уверенностью сказать, кто стал первым производителем серийных автомобилей с датчиком света, но кажется, что это были японцы. Как минимум на Nissan Silvia эта опция была доступна уже в 1994 году. К концу 90-х подтянулись BMW и Mercedes-Benz, а в 2001-м датчик дождя был одной из центральных фишек вполне «народного» Peugeot 307.
В общем, лидерство американцы утратили однозначно, но всё равно остались молодцами, попытавшись сделать датчик дождя серийным оборудованием первыми в мире.
Современный датчики, реагирующие исключительно на воду (реже на снег или грязь), комаров и прочей нечисти не боятся. Ничего сложного в них нет, но всё же иногда они начинают работать неадекватно. Вот только всегда ли в этом виноват сам датчик?
Свет и грязь
Как я уже говорил, датчик состоит из двух основных элементов – светодиода и фотодиода. Принцип работы очевиден: светодиод излучает инфракрасный свет, который отражается от стекла и попадает на фотодиод. Датчик оценивает количество вернувшегося на него света. Если свет был преломлен мокрым стеклом, его количество на фотодиоде будет меньше. И это расценивается как команда помахать дворниками.
Никаких движущихся частей в датчике дождя нет, а его электронная начинка очень проста. Почему же этот датчик иногда сходит с ума? Причина простая: что-то не так с преломляющимся у кромки стекла светом. Если на поверхности стекла есть какое-то препятствие, датчик думает, что идёт дождь и начинает включать щётки стеклоочистителя. Ну а дальше всё зависит от того, насколько интеллектуален блок управления с алгоритмом работы дворников.
В продвинутых блоках есть оценка эффективности работы дворников. Если они смахнули воду, которую увидел датчик, но последнему кажется, что это ещё не всё, то дворники начнут буйствовать. Чтобы этого не было, достаточно содержать стекло в чистоте. Причём чистота должна быть первостатейной: даже отпечаток пальца на жирном после мойки стекле может расцениваться датчиком как жуткий ливень. В общем-то, чаще всего из-за неправильного преломления света в грязном стекле и начинается ненормальная работа датчика дождя.
Вторая причина менее очевидна, но всё же она есть. Датчик дождя всегда стоит в зоне работы дворников (иначе он не смог бы понять, что они включились и работают). И стоит он обычно где-нибудь за зеркалом заднего вида, то есть, ближе к краю зоны работы щёток. А обычно именно в этих местах изношенные щётки начинают работать хуже всего. Получается, что датчик даёт команду, дворники пашут в поте поводков, а толку от этого нет. Мало того, если резинка на дворнике оставляет развод на том месте, где стоит датчик, то после первого взмаха датчик начинает паниковать: развод воды – это явный признак того, что дождь полил изо всех сил, и надо включать высшую скорость работы щёток. Тут уже система окончательно трогается кукухой и начинает жить своей жизнью. Поэтому хорошие дворники – это необходимое условие адекватной работы датчика дождя.
И ещё неплохо было бы помнить, что зачастую с датчиком дождя связаны не только дворники. Именно этот датчик может закрывать окна и люк, если вдруг пошёл дождь, или включать кондиционер для просушки воздуха (для избежания запотевания стёкол). Так что дворники – это ещё не всё, что может работать по собственному наитию в случае немытого лобового стекла.
Кстати, никто не обещал лёгкой жизни с датчиком дождя в снегопад. Часто он не видит снега (нет преломления на стекле – нет осадков), но это нормально, и считать это неисправностью нельзя.
К сожалению, не у всех производителей эта опция радует разумностью работы. Тут очень многое зависит от того, насколько качественно продуман алгоритм работы дворников в зависимости от данных датчика дождя (сами датчики принципиально не отличаются). Иногда даже с чистым стеклом и прекрасными щетками система бесит водителя неадекватной оценкой происходящего. Что ж, бывает.
Ставить или нет?
Сначала пару слов о простом – о замене лобового стекла. Датчик дождя – это не деталь лобового стекла. Да, в некоторых случаях линза датчика уже приклеена с помощью оптического скотча на стекло, поэтому при замене последнего нужно убедиться, что оно там есть. В других случаях датчик переставляется (клеется и ставится в скобы) на новое стекло полностью. И тут единственная сложность – не накосячить с наклейкой линзы. Если под ней попадёт мусор, воздух или останутся отпечатки пальцев криворукого мастера, датчик либо не будет работать совсем, либо не будет работать правильно. Второй случай встречается часто: судя по преломлению, идёт дождь, датчик включает дворники, а те потом работают без остановки. Но бывает и прямо противоположная ситуация: из-за грязного стекла датчик «не видит» изменения преломления света и не включает дворники вовсе. Что хуже, сказать трудно, но в обоих случаях виноват не датчик, а его кривая установка.
Так можно ли поставить такой датчик самому? Можно. Сейчас в Интернете продают кучу таких устройств, которые легко поставить на любую машину. Причём забавно, что не все они китайские – есть и российских производителей. Комплекты отличаются и ценой (можно купить буквально за 800 рублей), и дизайном, и функционалом. Трудно сказать, насколько хорошо они работают. В целом все те, кто не пожалел денег на нормальный комплект за 4-5 тысяч рублей, довольны его работой.
Обычно в комплекте есть сам датчик с контроллером и немного проводки, которую надо подключить к разъёму управления дворников. Вот только ставить такой нештатный датчик обычно приходится немного «колхозно» – в зоне, где до него всегда можно дотянуться рукой. А что поделать, если управление стоит непосредственно на нём… Хотя есть и датчики, в комплекте с которыми лежат даже отдельные кнопки с режимом Auto. В общем, если очень захотеть, поставить можно. Только сделать это надо аккуратно, иначе толку от него не будет.
И хотелось бы предупредить: клеить линзу датчика суперклеем – это обычно плохая идея. Суперклей со временем теряет свойства и начинает немного иначе преломлять свет. Лучше пользоваться специальными средствами для установки и обезжиривания стёкол. Какими именно, называть не буду (не хочу делать бесплатную рекламу), но такие средства в продаже есть.
Для чего стоит датчик дождя на лобовом стекле и как он работает
Чем больше функций автомобиля будет включаться автоматически, тем он безопаснее и комфортнее. Техника сработает быстрее человека, при этом ему не потребуется отвлекаться от управления и слежения за обстановкой в дороге. Органы чувств автоматики – это датчики. Один из них появился в автомобиле сравнительно недавно, им стал датчик дождя (ДД).
Зачем в машине нужен датчик дождя
Первые капли дождя могут появиться на лобовом стекле внезапно, и они моментально ухудшат видимость. Преломление света в воде при этом происходит уже по другим законам, картинка настолько исказится, что можно не заметить опасное развитие ситуации. Особенно такое опасно на большой скорости.
Может измениться состояние дорожного покрытия или обстановка в потоке, а водитель не успеет отреагировать, будучи занят попытками рассмотреть через потерявшее чёткость лобовое стекло, при этом ещё и пытаясь быстро активировать стеклоочистители. Которые тоже не сразу наведут порядок с видимостью, поэтому важна каждая доля секунды.
Дворники необходимо включить сразу, как только упадут первые капли. Для этого потребуется устройство, способное распознать именно появление воды, а не другие помехи.
С разработкой надёжно срабатывающего датчика пришлось повозиться. Первые экземпляры стоили дорого, а устанавливались только на самые премиальные автомобили и в качестве опции. Сейчас это крупносерийная продукция и ничего особенного в таком оснащении даже бюджетной машины уже нет.
Место расположения
Датчик ставится по понятным причинами именно на лобовое стекло, которое он и призван защищать от водяных капель. Чтобы не мешать обзору, он размещается в его верхней части, в зоне расположения салонного зеркала заднего вида.
Для этого там выполняется специальная площадка, свободная от тонировки, обогрева и прочих помех в работе.
Принцип работы
Любой переход между находящимися в контакте веществами образует оптическую границу. Все виды электромагнитного излучения на ней преломляются, то есть меняют угол распространения и энергетические свойства. Часть луча проходит через границу, а другая отражается и возвращается в оптически более плотное вещество.
На этом принципе работают, например, волоконно-оптические линии связи, где под определённым углом свет не может выйти за пределы стекла и распространяется на большие расстояния без потерь.
Наиболее подходящим частотным диапазоном оказалось инфракрасное (ИК) излучение. Его спектр лежит ниже границы видимого света. Ощущается такое излучение только как тепло, поэтому и считается тепловым, глаз его не замечает. Тем не менее, это волна, по свойствам близкая к световой, поэтому работает по оптическим законам.
Устройство
Построенный по данному принципу ДД имеет в своём составе:
При сухом стекле угол размещения светодиодов и фотоприёмников с оптикой подобран таким образом, что наблюдается полное внутреннее отражение лучей от наружной поверхности лобового стекла. Точно так же, как в упомянутых выше волоконно-оптических линиях. К фотодиоду поступает максимальное количество энергии.
Когда в зоне слежения датчика появляется капля воды, даже самых небольших размеров, на границе раздела сред стекла и атмосферы изменяются условия преломления. Уже невозможно вернуть в тело стекла всю энергию луча, часть её уйдёт в воду. Сигнал на выходе приёмника моментально на это отреагирует, он уменьшится.
Дальнейшую оценку и решение принимает электроника. Контроллер датчика определит наличие достаточного количества воды для включения стеклоочистителей. Алгоритм их работы можно задавать различный. Например, если зафиксировано сильное загрязнение стекла, когда вода плохо удаляется, то щётки будут работать дольше и интенсивней. Можно принять решение на включение омывателя.
Приборы настраиваются на исключение нештатных срабатываний. Они не должны реагировать на сухое загрязнение стёкол, хотя и эту функцию можно добавить как полезное дополнение, но уже с омывателем.
Благодаря инфракрасному диапазону датчик одинаково работает и днём, и ночью, видимый свет на него никак не влияет. А с прочими помехами несложно бороться, применяя модулированное излучение.
Учитывая интеллектуальный уровень современного автомобиля, где все системы связаны по компьютерной шине данных, нетрудно предположить, что срабатывание ДД будет замечено прочими устройствами.
треагирует управление тормозами, подготовив колодки к экстренному срабатыванию и очистке от воды, включится дополнительное освещение, изменится режим работы климат-контроля и информационных экранов. Машина автоматически подстроится под изменившиеся условия.
Как самому установить датчик дождя
Производятся готовые комплекты для оснащения автомобилей, где опция ДД не предусмотрена. Необходимо лишь закрепить датчик на стекле, обеспечив нужную для его работы прозрачность, то есть удалить тонировку, если она имеется в этом месте.
Лучше выбирать набор именно для данной модели, тогда не возникнет сложностей с его интеграцией в электрооборудование автомобиля.
Активный элемент датчика монтируется на стекло изнутри при помощи клея. При этом обеспечивается оптический контакт с внутренней границей стекла, обычно для этого используется невысыхающий гель.
Далее на приклеенной части закрепляется наружный корпус и монтируется электропроводка согласно прилагаемой схеме.
Надо обеспечить возможность полного ручного контроля за стеклоочистителями и омывателями. Иначе возможны нежелательные ложные срабатывания, особенно это касается управления стеклоомывателем, который лучше оставить полностью в ручном режиме. Питание берётся от предохранителя уже после замка зажигания, чтобы устройство не срабатывало во время стоянки.
Как проверить работоспособность
Для проверки достаточно активировать датчик и обрызгать стекло водой из распылителя. Щётки должны включиться. У многих приборов предусмотрена ручная или программная регулировка чувствительности, их можно настроить по порогу срабатывания, исключив помехи.
Современный ДД имеют связь с общей шиной автомобиля, по которой при помощи сканера можно выполнять различные сервисные функции. Прописывать датчик в бортовой сети, изменять его режимы, регулировать чувствительность. Возможна активация дополнительных встроенных функций.
Недостатки устройства
Основные проблемы связаны с установкой порога чувствительности. Слишком тонкая настройка приводит к многочисленным ложным срабатываниям на малейшие загрязнения стекла.
Искусственное загрубление вызывает большие задержки на включение. Даже при проверке приходится ждать десяток секунд до включения, что обнуляет всю пользу от автоматической реакции на дождь.
Неудобства проявляются и при необходимости заменить лобовое стекло. Датчик приходится переклеивать, что требует определённой квалификации, после чего проводить инициацию и настройку. Но квалифицированные специалисты этому обучены и уверенно справляются, а стёкла выпускаются во всех исполнениях, в том числе и с подготовкой под ДД.