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技术领域

本发明涉及车辆配件领域，特别是涉及一种雨刷结构控制方法及智能汽车 雨刷装置。

背景技术

随着科学技术的发展与社会的进步，汽车成为了人们日常生活中的重要一 部分。雨刷器又名刮水器，是汽车上重要的一个部件。雨刷器安装在挡风玻璃 上，用于清扫挡风玻璃上妨碍视线的雨雪和尘土，对于行车安全具有很大影响 与作用。

雨刷器对雨天行车安全置关重要，而雨刷器的运行状态(例如摆动频率) 极大影响了其工作效果。如果雨刷器摆动太慢则无法有效清除雨水而遮挡驾驶 员的视线，雨刷器摆动频率太快则影响驾驶员的视线。此外，如果雨刷器的频 率得不到及时的调整，风挡上雨水少了会产生干刮和噪音，也容易磨花风挡玻 璃和磨损雨刷片。

发明内容

基于此，有必要针对雨刷器的运行状态无法准确地根据实际环境调整的问 题，提供一种运行状态可根据实际环境准确调整的雨刷结构控制方法及智能汽 车雨刷装置。

一种雨刷结构控制方法，用于控制雨刷结构运行，包括以下步骤：

接收环境数据；

根据所述环境数据控制所述雨刷结构的运行状态；

其中，所述环境数据包括水汽含量、雨水流速及雨滴重量。

上述雨刷结构控制方法，根据水汽含量、雨水流速及雨滴重量控制雨刷结 构的运行状态，通过水汽含量判断是否存在雨滴而防止其它因素的干扰，并针 对不同的雨水流速与雨滴重量控制雨刷结构的运行状态，从而达到较好的清洁 效果。

在其中一个实施例中，根据所述环境数据控制雨刷结构的运行状态具体包 括以下步骤：

根据所述水汽含量判断是否存在雨滴；

当判断存在雨滴时，启动所述雨刷结构，当判断不存在雨滴时，停止所述 雨刷结构。

在其中一个实施例中，当判断存在雨滴时，启动所述雨刷机构的步骤具体 包括以下步骤：

根据所述雨水流速和/或所述雨滴重量判断雨量等级；

根据所述雨量等级控制所述雨刷结构的运行状态。

在其中一个实施例中，所述雨刷结构的运行状态包括间歇刮水模式、低速 刮水模式及高速刮水模式。

一种智能汽车雨刷装置，所述智能汽车雨刷装置安装于挡风玻璃上，所述 智能汽车雨刷装置包括雨刷结构、用于获得并发送环境数据的感应装置及中央 控制器，所述感应装置用于获得并发送所述环境数据，所述中央控制气与所述 感应装置通信连接，并根据所述环境数据控制所述雨刷结构。

上述智能汽车雨刷装置，中央控制器根据感应装置获得的环境数据对雨刷 结构进行控制，从而使雨刷结构在不同的环境下具有相应的运行状态，避免风 速、落下的树叶及其它因素的干扰，达到较好的清洁效果。

在其中一个实施例中，所述感应装置包括与所述中央控制器通信连接的重 力感应器、湿度传感器及测速器。

在其中一个实施例中，所述雨刷结构包括雨刷机构及驱动所述雨刷机构运 动的动力机构。

在其中一个实施例中，所述动力机构包括驱动件与连杆组件，所述连杆组 件连接所述驱动件与所述雨刷结构，所述驱动件带动所述连杆组件运动以驱动 所述雨刷结构运动。

在其中一个实施例中，所述雨刷结构包括摆臂、刷雨片架及刮雨刷片，所 述刷雨片架连接于所述摆臂一端，所述刮雨刷片安装于所述刷雨片架，所述挂 雨刷片贴合于所述挡风玻璃。

在其中一个实施例中，所述重力感应器、湿度传感器及所述测速器并排设 置于所述挡风玻璃底部。

附图说明

图1为一实施方式的雨刷结构控制方法的流程图；

图2为另一实施方式的雨刷结构控制方法的流程图；

图3为一实施方式的雨刷结构控制方法的原理示意图；

图4为一实施方式的智能汽车雨刷装置的结构示意图；

图5为图1所示的智能汽车雨刷装置的模块示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。 附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来 实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对 本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用 的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目 的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本较佳实施例的一种雨刷结构控制方法，包括以下步骤：

S110：接收环境数据。其中，环境数据包括水汽含量、雨水流速及雨滴重 量。

S120：根据环境数据控制雨刷结构20的运行状态。

上述雨刷结构控制方法，根据水汽含量、雨水流速及雨滴重量控制雨刷结 构20的运行状态，通过水汽含量判断是否存在雨滴而防止其它因素的干扰，并 针对不同的雨水流速与雨滴重量控制雨刷结构20的运行状态，从而达到较好的 清洁效果。

如图2所示，根据环境数据控制雨刷结构20的运行状态具体包括以下步骤：

S121：根据水汽含量判断是否存在雨滴。

当水汽含量大于预设值时，判断存在雨滴；当水汽含量小于预设值时，判 断不存在雨滴而是树叶等其它干扰因素。

S122：当判断存在雨滴时，启动雨刷结构20；当判断不存在雨滴时，停止 雨刷结构20。

当判断存在雨滴时，启动雨刷结构20的步骤S122具体包括以下步骤：

S1221：根据雨水流速与雨滴重量判断雨量等级。

在本实施例中，根据雨滴重量，将下落的雨滴分为大型雨滴(>3.5㎜)、中 型雨滴(0.5～3.5㎜)、以及小型雨滴(≤0.5㎜)。

在本实施例中，由于雨滴的收尾速度与雨滴的大小有较强的相关性，因此 根据雨速将雨水分为小雨速(收尾速度≤2米/秒)、中雨速(收尾速度2～7米/ 秒)、大雨速(收尾速度≥8米/秒)。雨滴的收尾速度为空气阻力与雨滴重力相 等时，下落的雨滴达到的最大速度。

S1222：根据雨量等级控制雨刷结构20的运行状态。

其中，雨刷结构20的运行状态包括间歇刮水模式、低速刮水模式及高速刮 水模式。

如图3所示，当雨滴的重量为小型雨滴而雨水流速为小雨速时，判定为小 雨，雨刷结构20在间歇刮水模式下运行；当雨滴重量为中型雨滴和/或雨水流速 为中雨速时，判定为中雨，雨刷结构20在低速刮水模式下运行；当雨滴重量为 大型雨滴和/或雨水流速为大雨速时，判定为大雨(改判定包含大雨、大暴雨、 特大暴雨等雨量等级)，雨刷结构20在高速刮水模式下运行。如此，该雨刷结 构20可根据雨滴的重量与雨水的流速而具有不同的运行状态，从而达到良好的 清洁效果，应对小雨、中雨、大雨(包括大雨、大暴雨及特大暴雨等)的不同 情况，具有广泛的适用性。

更具体地，在本实施例中，间歇刮水为每隔4秒钟刮1次，低速刮水为每 隔2.5秒钟刮1次，高速刮水则为每隔1秒钟刮1次。可以理解，雨刷结构20 的运行状态的不同模式的刮水间隔不限于此，可根据需要设置。

上述智能汽车雨刷装置100控制方法，可根据雨滴的重量、雨水的流速自 动控制雨刷结构20的运行状态，使雨刷结构20根据小雨、中雨及大雨的不同 情况调整具有不同的摆动频率，从而在不同情况下均达到良好的清洁效果。

如图4及图5所示，本较佳实施例的一种智能汽车雨刷装置100，安装于挡 风玻璃上。智能汽车雨刷装置100包括雨刷结构20、感应装置40及中央控制器 60，感应装置40用于获得并发送环境数据，中央控制气与感应装置40通信连 接，并根据环境数据控制雨刷结构20。

上述智能汽车雨刷装置100，中央控制器60根据感应装置40获得的环境数 据对雨刷结构20进行控制，从而使雨刷结构20在不同的环境下具有相应的运 行状态，避免风速、落下的树叶及其它因素的干扰，达到较好的清洁效果。

请再次参阅图4及图5，具体地，感应装置40包括重力感应器42、湿度传 感器44及测速器46。雨刷结构20、重力感应器42、湿度传感器44及测速器 46分别与中央控制器60通信连接，中央控制器60通过雨刷结构20、重力感应 器42、湿度传感器44及测速器46获得的环境数据控制雨刷结构20。具体地， 重力感应器42用于获得雨滴重量，湿度传感器44用于获得水汽含量，测速器 46用于获得雨水流速。

雨刷结构20包括雨刷机构22及驱动雨刷机构22运动的动力机构24，动力 机构24可驱动雨刷机构22运动以清除挡风玻璃上的雨水。

具体地，动力机构24包括驱动件242与连杆组件244。连杆组件244连接 驱动件242与雨刷结构20，驱动件242带动连杆组件244运动以驱动雨刷结构 20运动。

雨刷结构20包括摆臂222、刷雨片架224及刮雨刷片226，摆臂222一端 可转动连接于连杆组件244，刷雨片架224连接于摆臂222未连接连杆组件244 的另一端，刮雨刷片226安装于刷雨片架224并沿刷雨片架224的延伸方向延 伸。如此，动力机构24驱动贴合于挡风玻璃的刮雨刷片226往复摆动，以清除 挡风玻璃上的雨水。

具体地，连杆组件244包括连接于驱动件242的减速杆2442及两端分别连 接于减速杆2442与摆臂222的驱动杆2444。驱动件242驱动减速杆2442转动， 从而带动驱动杆2444摆动，进而带动摆臂222摆动。

进一步地，驱动件242为电动机，电动机的输出轴连接于减速杆2442并带 动减速杆2442转动，进而带动驱动杆2444摆动，最后带动摆臂222摆动，中 央控制器60则可通过控制电动机的输出轴的转速改变摆臂222的摆动速度。

更进一步地，雨刷机构22为两个，连杆组件244还包括连接杆，两个雨刷 结构22各自的摆臂222分别连接于连接杆两端，连接杆其中一端与驱动杆242 可转动连接。如此，驱动杆2444可带动两个摆臂222同步运动。

如此，中央控制器60控制驱动件242驱动连杆组件244带动摆臂222摆动， 从而带动刷雨片架224上的刮雨刷片226摆动，清除挡风玻璃上的雨水。可以 理解，雨刷机构22与动力机构24的具体结构不限于此，可采用不同的连杆连 接及传动方式进行传动。

与风吹、树叶等异物触发反应不同，下落的雨滴具有重量和湿度，且连续 地撞击挡风玻璃并具有一定的频率与规律。因此，当雨滴落在重力感应器42、 湿度传感器44及测速器46上时，可感应雨滴的重力、湿度值及雨滴的下落速 度，排除风吹、树叶等异物触发反应的影响。在本实施例中，重力感应器42、 湿度传感器44及测速器46并排设置于挡风玻璃底部，避免遮挡驾驶人的视线 的同时，可对下落在挡风玻璃上的雨滴进行分析。

其中，重力感应器42可直接测量落下的雨滴的重量，以判断雨滴的大小。 湿度传感器44则可检测空气中的水汽含量，从而判断有无雨滴。测速器46基 于声学多普勒效应对流体的流速进行测试。当向移动物体发射频率为F的连续 超声波时，被移动物体反射的超声波频率为f，上述f与F服从多普勒关系 f＝(V+Vl)F/(V-Vs)，其中Vs为波源相对于介质的速度，Vl为观察者相对于介质 的速度，F为发射源于介质中的原始发射频率，V为波在介质中的行进速度。当 超声发射方向与移动物体的夹角一直，即可得出观察者相对于介质的速度V1， 即雨滴的下落速度。

进一步地，重力感应器42、湿度传感器44、测速器46及雨刷结构20通过 串行数据线与中央控制器60连接。具体地，重力感应器42、湿度传感器44、 测速器46及雨刷结构20通信连接程序装置，程序装置通过网络线路传输将数 据传输至中央控制器60。中央控制器60通过获得的环境数据，通过网络线路传 输调整雨刷结构20的运行状态，从而调整雨刷机构22的摆动频率。

控制器局域网络具有较高的高性能和可靠性，为分布式控制系统实现各节 点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。控制器局域网络总线 原理是通过控制器局域网络总线、传感器、控制器和执行器由串行数据线连接 起来。当控制器局域网络总线上的一个节点发送数据时，它以报文形式广播给 网络中所有节点。对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其进行 接收。如此，重力感应器42、湿度传感器44、测速器46及雨刷结构20通过控 制器局域网络连接中央控制系统，从而实现了重力感应器42、湿度传感器44、 测速器46及雨刷结构20的统一智能化管理与控制，为使用者带来了极大方便。

上述智能汽车雨刷装置100，通过重力感应器42、湿度传感器44及测速器 46可得到多种雨滴的相关数据，中央控制器60基于多种数据而控制雨刷结构 20的在不同模式下运行，从而根据不同的雨滴的重量与雨速而不同频率地摆动， 达到良好的清洁效果并避免遮挡驾驶员的视线。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对 上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技 术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。