سنسور باران و عملکرد آن

حتماً تا به حال به این مشکل برخورد کرده اید که یک روز صبح جهت رفتن به محل کار با خودرو از منزل خارج و با خیابان های پر از آب و خیس از باران شب گذشته روبرو شده باشید، در این حین گذر خودرویی در مقابل من در لاین مخالف شما از درون چاله ای پر از آب، مقدار زیادی گل و آب را ناگهان روی خودرو و شیشه جلوی شما می ریزد. این اتفاق باعث شوکه شدن شما و سعی بر تمیز نمودن شیشه با برف پاکن خواهد شد. جهت رفع این مشکل و افزایش ایمنی در رانندگی، سنسور باران وظیفه تمیز نگه داشتن میدان دید راننده را  عهده دارد.

نمونه ای سنسور باران

اولین ایده برف پاک کن در سال ۱۹۰۷ به وجود آمده و در خودرو استفاده شد. این برف پاک کاملاً مکانیکی بوده و با جابجایی اهرمی توسط راننده به چپ و راست شیشه در حرکت بودند. پس از آن برف پاک کن های مغناطیسی تک تیغه ای و سپس برف پاک کن های الکتریکی تک تیغه­ای بر روی خودرو نصب گردید.

 پیشرفت بعدی در برف پاک کن‌ها دو تیغه ای شدن و تمیز شدن میدان دید بزرگتری از راننده بود. بعد از آن شرکت‌های خودروسازی با کمک گرفتن از علم الکترونیک سرعت حرکت تیغه برف پاک کن ها را تحت کنترل و متغیر ساخته و نیز از سنسورهایی به نام سنسور باران جهت تشخیص آب و گرد و غبار بر روی شیشه جلو استفاده نمودند.

اولین بار در اواخر دهه ۵۰ میلادی جنرال موتور در خودرو های لوکس گروه کادیلاک خود از سنسورهایی استفاده کرد که وجود آب بر روی شیشه را تشخیص و موتور بسته شدن سقف خودرو کروک را فعال می کردند. پس از آن تا چند دهه استفاده از سنسور باران به فراموشی سپرده شد. تا اینکه مجددا جنرال موتور در دهه ۹۰ از این سنسور باران جهت فعال کردن برف پاک کن مدل­های مختلف کادیلاک استفاده کرد. امروزه این نوع سنسور به صورت استاندارد در تعداد زیادی از خودروها استفاده می شوند.  سنسور باران خودرو در بالا و وسط شیشه جلوی خودرو از سمت داخل کنار یا پشت یا به آیینه نصب می گردند.

محل قرارگیری سنسور باران

سنسور باران از نظر سیستمی به دو دسته تقسیم می شود:

 ۱ سنسورهای آلتراسونیک

 ۲ سنسورهای فروسرخ

  • در نمونه آلترا سونیک امواج صوتی که توسط گوش انسان قابل شنیدن نبوده توسط سنسور باران ایجاد و از شیشه جلو گذر می‌کنند. در صورتی که شیشه کثیف یا خیس باشد درصدی از امواج بازتاب کرده و به سمت سنسور باز می‌گردد. این برگشت امواج، با توجه به الگوریتم تعریف شده بررسی و در صورت نیاز دستور روشن شدن برف پاک کن از طرف سنسور باران به کا مپیوتر خودرو(ECU) ارسال می گردد.
  • دسته زیرمجموعه فروسرخ دارای تعدادی لامپ مادون قرمز بوده که با زاویه ای خاص و تعریف شده نور مادون قرمز را به شیشه جلو می تابانند. این نور که توسط چشم انسان قابل دیدن نیست از لایه اول و میانی شیشه گذر کرده و پشت لایه پایانی بازتاب می-کند. بازتاب نور توسط گیرنده های سنسور باران بررسی و با شدت نور اولیه مقایسه می گردد. به طور معمول و در صورت تمیز بودن شیشه باز هم شدت نور بازتابی از شدت نور تابیده شده کمتر است که این میزان در الگوریتم تعریف شده برای سنسور مشخص گردیده است. در زمان کثیف یا خیس بودن سطح بیرونی شیشه، شکست نور باعث کاهش شدت نور بازتاب شده گشته و نهایت برف پاک کن ها فعال می گردند.

سنسور باران با توجه به برنامه تعریف شده، شدت باران و سرعت حرکت خودرو، سرعت برف پاک کن ها را نیز کنترل می‌کنند. این سنسورها به علت اینکه در هر دقیقه حدود ۱۰۰ مرتبه عمل آنالیز شیشه را انجام می دهند حتی با حرکت برف پاک کن می توانند شدت باران را تشخیص داده سرعت دقیق حرکت برف پاک کن را تعریف نمایند.

سنسور باران

سنسور باران همچنین می تواند توسط شاسی که بر روی دسته برف پاک کن قرار دارد فعال یا غیرفعال شده و برف پاک کن را  کاملاً در اختیار راننده قرار دهد. همچنین به دلیل جلوگیری از تخلیه باتری خودرو این سنسورها در زمان خاموشی خودرو حتی زمانی که سوئیچ باز است، غیر فعال هستند. همچنین با مقایسه دمای موتور و محیط اطراف خودرو احتمال یخ زدگی آب روی شیشه را تشخیص داده و جهت جلوگیری از خرابی تیغه های برف پاک کن تا اولین حرکت برف پاک کن توسط راننده غیر فعال خواهند بود.

بازگشت

Scroll Up