Датчик дождя

Так что же: блажь или необходимость?

На этот вопрос давать однозначного ответа мы не станем. Право выбора всегда останется за каждым из нас. Если человеку нравится управлять автомобилем, и под словом управлять он подразумевает самостоятельно правильно и вовремя принимать множество решений, то не вопрос. Вовремя включить дворники, причём сразу подобрать наиболее удачный интервал работы. Вовремя включить фары, и именно те, что нужно. Профессионализм всегда вызывает восхищение и уважение. Но если вдруг поездка выдалась долгой, и вы устали? Согласитесь, удобно же часть функций по управлению автомобилем поручить вспомогательным устройствам. Тем более что они уже доступны практически каждому водителю.

Установка датчика

Если автомобиль не укомплектован датчиком дождя на заводе, его можно купить и установить своими руками, для этого нет никакой необходимости отправляться в автосервис. В комплекте к прибору идет пошаговая инструкция по установке и настройке датчика.

Рассмотрим пример установки на российском автомобиле «Лада Гранта». Для начала необходимо открыть блок предохранителей, который расположен чуть ниже руля слева. На место штатного реле, которое расположено в крайнем левом углу вверху блока предохранителей, устанавливается реле датчика дождя. Блок управления приклеивается на лобовое стекло с помощью прилагаемого в комплекте двухстороннего скотча. Перед приклеиванием блока стекло необходимо протереть специальной салфеткой (прилагается в комплекте). Проводка от блока управления прокладывается под потолком, затем по левой стойке опускается вниз к блоку реле, через отверстие с внутренней стороны заводится в сам блок.

Необходимо учитывать, что штатное реле очень крепко сидит в гнезде

Нужно постараться действовать предельно осторожно и не повредить крепление реле. Можно воспользоваться ножом и подцепить реле, чтобы ускорить работу и уменьшить шанс повреждения

Затем устанавливается реле датчика дождя и соединяется проводом с блоком управления. Закрываем крышку блока предохранителей и приступаем к тестированию работы прибора.

Принцип работы

Принцип работы датчика основывается на работе фоточувствительных полупроводниковых элементов и законах преломления света. Идея заключается в том, что светодиод генерирует луч света, а фотодиод его воспринимает.

1. Светодиод посылает импульсные лучи, которые фокусируются через оптический элемент.
2. Световой сигнал отражается и попадает на фотоприемник, который анализирует количество света и степень отражения.
3. Для защиты от ложных срабатываний луч света направляется в фотодиод импульсами. Даже в случае попадания сторонних световых потоков система защищена от ложного срабатывания.
4. Чем хуже воспринимается световой сигнал фотоприемником, тем выше система определяет значение уровня осадков и регулирует работу стеклоочистителя.

Датчик дождя

Дорога полна неожиданностей, к которым водителю нужно быть готовым. Особенно опасна дорога в непогоду, когда идёт сильный дождь и снегопад. Чтобы повысить безопасность управления автомобилем в таких условиях, производители долгое время пытались автоматизировать работу «дворников», улучшить видимость через лобовое стекло в непогоду. Но дороговизна подобных разработок делала их доступными только для премиальных автомобилей.

Выходом из ситуации стали датчики дождя, которые можно устанавливать даже на автомобили среднего класса. Это простой оптико-электронный механизм, который обеспечивает срабатывание щёток «дворников» за доли секунды. Как только на лобовое стекло попадает влага, электронный механизм запускал работу щёток. Это достигается за счёт использования в приборе высокочувствительного фотоприемника и компактного инфракрасного излучателя.

Принцип работы датчика дождя:

• в памяти прибора записаны пути преломления инфракрасных лучей на чистом сухом стекле;
• падая на стекло, капли дождя или грязи меняют это «нормальное» преломление лучей;
• система тут же замечает изменения и активирует работу стеклоочистителей;
• датчик передает сигналы об интенсивности дождя и скорости движения автомобиля в управляющий работой «дворников» ЭБУ, задавая оптимальный режим и время работы щёток.

Датчик дождя способен «увидеть» приближение воды к стеклу заранее, например, когда встречная машина собирается окатить стекло водой из лужи, датчик среагирует на приближающийся поток воды на расстоянии до 10 см и активирует щётки. В современных датчиках вместе с «дворниками» начинает работать и стеклоомыватель.

Водитель в любой момент может отключить автоматический режим стеклоочистителя и перейти к ручной регулировке. На работу датчика дождя не влияют внешние факторы вроде запотевания стекла, освещённости и времени суток. Рекомендуется только отключать прибор в солнечную погоду, чтобы он не реагировал на ложные сигналы вроде насекомых или листьев в радиусе действия датчика.

Датчики дождя существенно повышают комфорт поездки: водителю больше не нужно отвлекаться на включение щёток и регулирование их работы в непогоду, он более внимателен и сконцентрирован на дороге.

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:

• алюминиевую фольгу;
• диэлектрическую подложку;
• клей или другой фиксатор;
• провода;
• реле;
• источник питания.

Обнаружение дождя. Код для Arduino

Как только схема будет собрана, загрузите следующий скетч в вашу плату Arduino.

Теперь поместите датчик дождя в такое место, чтобы осадки могли попадать прямо в датчик, возможно, на крышу. Чтобы облегчить сток воды, слегка его наклоните (~20°).

Обратите внимание, что электронный модуль не обеспечивает водонепроницаемость, поэтому при установке соблюдайте осторожность, чтобы с водой контактировала только сенсорная панель. Как только скетч будет загружен, откройте окно монитора последовательного порта, чтобы увидеть выходные данные Arduino. При ясной погоде вы должны увидеть высокий логический уровень на цифровом выходе

Чтобы увидеть, как определяется вода, можно брызнуть немного воды на сенсорную панель

При ясной погоде вы должны увидеть высокий логический уровень на цифровом выходе. Чтобы увидеть, как определяется вода, можно брызнуть немного воды на сенсорную панель

Как только скетч будет загружен, откройте окно монитора последовательного порта, чтобы увидеть выходные данные Arduino. При ясной погоде вы должны увидеть высокий логический уровень на цифровом выходе. Чтобы увидеть, как определяется вода, можно брызнуть немного воды на сенсорную панель.

Рисунок 7 – Вывод Arduino в мониторе последовательного порта при работе с датчиком дождя

Объяснение кода

Скетч начинается с объявления выводов Arduino, к которым подключены выводы VCC и DO датчика.

Теперь, в функции , мы сначала объявляем вывод подключения питания к датчику как выход, а затем устанавливаем на нем низкий логический уровень, чтобы изначально питание на датчик не подавалось. Также настраиваем последовательный порт.

В функции цикла мы периодически (с интервалом в одну секунду) вызываем функцию и выводим возвращаемое значение вместе со статусом.

Функция используется для получения текущего состояния цифрового выхода датчика. Она включает датчик, ждет 10 миллисекунд, считывает цифровое значение с датчика, выключает датчик и затем возвращает результат.

Монтаж своими руками

Установить такой универсал можно самостоятельно. Установка выглядит следующим образом.

Техника крепления

Нужно взять клей, отвертку и сам датчик. Перед началом установки обязательно нужно проверить чистоту прибора. Соринки, пузырьки и прочие внешние элементы будут мешать работе датчика.

Тонировка, толщина лобового стекла не влияют на работоспособность самого устройства, но эти факторы нужно учесть при настройке ДДА.

Для начала нужно обезжирить поверхность стекла. Салфетка для этой цели может прилагаться в наборе. Если этого нет, подойдёт любое универсальное средство. На лобовом стекле клеем приклеить держатель. Кроме клея в наборе может идти двусторонний скотч.

Затем по бокам датчика наносится гель, и датчик устанавливается в гнездо держателя. Удержание происходит с помощью самореза или креплений. Лобовое стекло не должно содержать никаких дефектов. Иначе есть риск не правильной работы устройства.

Провод питания можно «спрятать» под обивкой потолка, если место крепления выбрано достаточно высоко. Так провод не будет мешать обзору. Для этого процесса нужна отвертка.

Подключение

После крепления нужно подключить питание датчика. Запитать прибор нужно в блоке предохранителей, отталкиваясь от модели машины, определить место подводки кабеля. Подключение в блоке предохранителей нужно провести, сходя из инструкции (руководству по эксплуатации) автомобиля. В комплекте с датчиком идёт и инструкция по установке. В ней можно уточнить цвет и подводку.

Синий провод идёт со знаком «-». Он присоединяется к корпусу машины. Красный – со знаком «+». Подключает непосредственно питание устройства. От вида устройства завит число проводов. Может присутствовать жёлтый, черный провода и провода иной маркировки.

Тестирование

После подключения нужно проверить его работоспособность. Для проверки нужен пульверизатор. Процесс создания «дождя» желательно проводить не меньше 20-30 секунд, поскольку в систему включена защита от ложного срабатывания. Проверку желательно провести в нескольких режимах, чтобы в пути не было не приятных «сюрпризов».

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:

1. Подключение держателя.
2. Нанесение специального геля.
3. Закрепление самого датчика.
4. Подключение прибора к машине.
5. Проверка установки.

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 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.

Инструкция по установке устройства своим силами

Перед покупкой регулятора убедитесь в том, что устройство предназначено для работы в бортовой сети на 12 вольт.

Процедура установки и подключения на примере автомобиля ВАЗ представлена ниже:

1. Для начала держатель контроллера необходимо приклеить к плоскости стекла. Саму поверхность стекла перед этим следует тщательно промыть и обезжирить, а также высушить. В противном случае фиксация держателя может быть ненадежной и устройство со временем отпадет.
2. Затем нужно нанести специальный гель для регулятора на две рабочий зоны, имеющиеся на корпусе девайса. Этот гель используется для выравнивания коэффициентов преломления, он должен идти в комплекте.
3. Сам контроллер после этого нужно зафиксировать на держателе, не прикладывая больших усилий. Фиксация осуществляется с помощью самореза. Варианты крепления могут быть разными.
4. После фиксации удостоверьтесь в том, что в рабочих зонах между контроллером и поверхностью стекла отсутствуют завоздушенные пузырьки.
5. Что касается непосредственно подключения, то оно производится с учетом схемы, также идущей в комплекте. Обычно проводку от контроллера следует подключать в подрулевому переключателю. Провод синего цвета — это заземление, он обычно подключается к кузову машины.
6. Кабель красного цвета предназначен для подключения к контакту 1 на переключателе. При этом к переключателю подключен штатный желто-зеленый кабель, его надо отсоединить. Затем проводок желтого цвета подсоединяется к нему.
7. Остается подсоединить черный провод. В нашем примере он подсоединяется к контакту под номером 53 на колодке переключателя. Если быть более точным, то его надо подключить к синему проводку.

Установка датчика дождя

Закрепление датчика дождя происходит под лобовым стеклом на обратной стороне зеркала заднего вида. Во время установки устройства учитываются следующие нюансы:

Датчик должен располагаться на лобовом стекле таким образом, чтобы он не мешал водителю смотреть на дорогу

При этом важно устанавливать его в зоне, которая очищается дворниками во время их работы. В противном случае устройство может функционировать некорректно.
В зоне расположения датчика не должно быть трещин и других дефектов, так как от этого зависит эффективность его работы.
Перед закреплением прибора нужно убедиться в том, что дворники эффективно очищают лобовое стекло и не оставляют загрязнений.

Установка датчика может быть произведена как в сервисном центре, так и самостоятельно. Тем более это совсем несложно. Никаких специальных инструментов для монтажа не потребуется.

Ниже мы приведём инструкцию по установке простого датчика дождя ДДА-35.

Для начала надо «прицелиться» — выбрать место с внутренней стороны лобового стекла, куда будет приклеен датчик. Как уже говорилось раньше, он не должен мешать обзору водителя. Для красоты желательно выверить место и установить датчик вверху посередине, рядом с креплением зеркала.

У покупных датчиков дождя чаще всего имеется в комплекте специальная салфетка для протирания и обезжиривания стекла. Благодаря этому датчик крепится лучше.

Если в комплекте такой салфетки нет, можно воспользоваться любой салфеткой для стекол.

Тщательно протираем место на лобовом стекле, куда будем клеить датчик дождя.

С внутренней стороны датчика снимаем защитную плёнку, тем самым открывая крепления, которые будут удерживать датчик на стекле.

После этого прикладываем датчик дождя к выбранному на стекле месту и внимательно прижимаем устройство к стеклу. Стараемся, чтобы всё получилось ровно, так как второго шанса у нас не будет. С каждым отсоединением держатель будет всё хуже и хуже приставать к поверхности.

Провод от датчика проталкиваем под обивку потолка.

Если места под обивкой не хватает, то немного ослабляем винты крепления козырька.

Снимаем со стойки накладку и прокладываем провод под ней. После этого надеваем накладку обратно.

Идём ниже. Аккуратно заталкиваем кабель под уплотнитель стойки.

Открываем блок предохранителей (в разных моделях он находится в разных местах), и устанавливаем датчика дождя на место реле управления стеклоочистителем (обязательно соблюдаем маркировку и положение ключа). Если не знаем точно, куда устанавливать реле, смотрим в документации.

Остатки кабеля при необходимости можно смотать и оставить в монтажном блоке.

На этом процесс установки датчика дождя на автомобиль закончен. Остаётся проверить его работоспособность, брызнув водой на ветровое стекло (при включенном зажигании автомобиля, конечно же).

Проверка работоспособности датчика дождя

Также можете посмотреть видео об установке датчика дождя:

После подключения устройства, управление дворниками может осуществляться и вручную. Это может быть необходимо в случае, когда из под колес движущегося впереди автомобиля на стекло попадает влага, которая не достает до зоны действия датчика. В таком случае водитель включает дворники вручную.

Настроить прибор необходимо сразу же после установки, чтобы не отвлекаться на такие действия во время движения. В ДДА-35 имеется 3 режима работы — стандартный, дождь и снег. Режимы переключаются нажатием единственной кнопки поочерёдно.

Встроенные заводские датчики дождя настраиваются при помощи подрулевого переключателя. Ручка включения стандартно имеет 5 положений (бывает и больше, и меньше). В положении «0» устройство выключено. Цифры от 1 до 4 означают степень чувствительности датчика. При включении устройства в режим 4 оно будет работать в режиме максимальной чувствительности. Для выключения достаточно повернуть ручку в положение 0.

Датчик дождя настраивается при помощи подрулевого переключателя

Совет!
В сухую погоду рекомендуется отключать прибор, так как он может периодически срабатывать. В пример можно привести попадание на лобовое стекло насекомых.

Где находится датчик дождя и света

По сути, датчик дождя и света это действительно один электронный блок, который располагается в держателе внутреннего зеркала заднего вида, на лобовом стекле. Его функции, в общем-то, весьма просты. Это включение и выключение фар, а так же управление дворниками, которые на современных авто, могут работать в семи режимах. Так же в ряде случаев, датчик дождя способен активировать омыватель лобового стекла.

В принципе, этот прибор не делает чего-то, что не смог бы сделать сам водитель. И раньше именно водитель включал фары, когда темнело, и запускал очистители лобового стекла, когда стекло заливала вода и ухудшалась видимость. Но, развитие автомобилестроения движется в сторону повышения комфорта езды, а так же ее безопасности, ведь для включения фар или дворников, так или иначе, пусть на долю секунды, приходилось отвлекаться. А на высокой скорости, это может быть чревато. Кроме того, у водителя бывает, физически нет времени, чтобы включить свет или дворники, а пока он освободится, произойти может всякое. Вот и выходит, что датчик освещенности и дождя, это не только комфорт, это еще и безопасность, пусть и в меньшей степени. Поэтому, когда люди говорят, что установка такого датчика, это чистый маркетинг и еще один способ содрать деньги с бедных покупателей, они не совсем правы. Ведь, езда на автомобиле старого образца, радикально отличается и по комфорту, и по легкости и безопасности, от езды на современной машине. Другое дело, что при одном и том же качестве, старые модели бывают гораздо надежнее и дешевле в обслуживании.

Как работает датчик дождя в автомобиле, зачем нужен и где находится

Одна из опций, которая устанавливалась раньше только на дорогих машинах – датчик дождя, стала вполне доступна и для авто бюджетного уровня. Однако порой по нему возникает множество вопросов, так что вполне резонно спросить – а как он работает?

Зачем нужен подобный прибор

Прежде чем разбираться с работой подобного устройства, давайте попытаемся понять, зачем нужен, и по сути дела, что это такое? Самим названием предопределено назначение такого изделия – установить факт дождя. Хотя задачи, которые выполняет автомобильный датчик дождя и света, гораздо шире описанных.

Среди них стоит отметить:

• установление факта начала дождя, а также снега;
• определение степени загрязнения лобового стекла;
• автоматическое включение дворников при осадках и задание режимов их работы в зависимости от интенсивности непогоды;
• включение световых приборов при низком уровне освещенности (касается датчика света).

Его установка производится за зеркалом заднего вида, например так, как показано на фото:

Разобравшись с тем, что делает датчик дождя и света, необходимо ответить на вопрос – а зачем все это нужно? Ответ вполне очевиден – для повышения безопасности движения. Подобное устройство, по замыслам разработчиков, должно избавить водителя от лишних операций (включение/выключение дворников), отвлекающих его от управления автомобилем, а также автоматически обеспечить отличную видимость на дороге при любых условиях.

Как устроен датчик дождя?

Принцип работы датчика дождя основан на сравнении оптических свойств лобового стекла при разных атмосферных условиях, точнее – на различиях в отражении инфракрасного луча чистой и увлажненной или загрязненной поверхностью стекла.

Все достаточно просто – в его состав входят излучающий и принимающий инфракрасные светодиоды. Устройство и работу подобного изделия поможет понять фото:

Это изделие находится на лобовом стекле с внутренней его стороны. От излучающего светодиода инфракрасное излучение попадает на наружную поверхность, отражается от нее и улавливается фотодиодом. Уровень отраженного сигнала зависит от состояния наружной поверхности стекла, от чистого стекла сигнал будет один, от грязного – другой, от мокрого – третий. По величине этого сигнала блок управления определяет необходимость включения дворников.

Как видно из приведенного описания, устроен подобный прибор достаточно просто, что предопределяет достаточно широкие возможности по его применению.

Как выглядит такое устройство, показано, например на фото: Как видно из рисунка, в отдельном корпусе находится блок управления, связанный жгутом с реле, управляющим работой стеклоочистителя. Блок управления необходимо приклеить в зоне перекрытия щеток дворника.

Как выполняется подобная работа, позволит понять видео. Приведенные данные подтверждают, что приклеить такое устройство просто, и эту работу вполне можно сделать самому.

Недостатки

При всей внешней привлекательности подобного изделия ему свойственны определенные недостатки, о которых нельзя не упомянуть. К ним необходимо отнести:

1. Несвоевременное срабатывание. Бывает, попадание единственной капли в зону действия датчика заставляет его включать дворники, хотя остальное стекло чистое и сухое. Возможна и обратная ситуация, когда вода или грязь от встречной машины заливает стекло со стороны водителя, но не достигает датчика, и стеклоочистители не включаются.
2. Включение дворников без включения омывателя стекла. Работа стеклоочистителей при попадании грязи на стекло приводит к тому, что грязь просто размазывается.
3. Чувствительность к качеству стекла. Малейшие неровности, трещины и сколы приводят к тому, что он перестает работать.
4. Запаздывание срабатывания. Оно может составлять в некоторых случаях до двух секунд, отчего создается впечатление, что не работает датчик дождя. Поэтому порой мало просто приклеить, необходимо привыкнуть к его наличию, преодолевая желание вручную включить дворники.

Проверить, как работает такое управление стеклоочистителем, просто. Необходимо только плеснуть водой в зону расположения датчика. К примеру, на видео показано, как проверить работу дворников.

Автоматическое управление стеклоочистителями автомобиля возможно благодаря использованию описанного устройства. Он позволяет избавить водителя от необходимости вручную управлять работой дворников, и служит для повышения комфорта управления машиной и безопасности авто. Насколько будет это устройство вам необходимо и полезно – это уже дело личного выбора.

Принцип работы

Первоначально их начали проектировать и устанавливать американские производители в 50-х годах прошлого века. Учитывая, что технологии в то время были соответствующие, принцип работы датчиков дождя основывался на контроле сопротивления между рядом расположенными проводящими пленками на лобовом стекле. Во время дождя сопротивление между ними уменьшалось, система управления реагировала на эту характеристику. Такие элементы могли сработать даже от случайно прилипшего комара, поэтому от них отказались.

В следующий раз о возможности установки датчиков дождя вспомнили после появления оптоэлектронных устройств на свето- и фотодиодах. Это произошло в начале 80-х. Здесь первенство оказалось у европейских производителей. За основу взят радиоэлемент, именуемый оптрон, только в качестве отражательного элемента использовалась поверхность лобового стекла.

Как работает датчик дождя на авто можно пояснить с помощью упрощенной схемы.

Сам датчик дождя крепится непосредственно к лобовому стеклу автомобиля. Обычно в качестве места крепления выбирают зону, где он не затеняет обзор, — за центральным зеркалом заднего вида. Светодиод (либо группа светодиодов для увеличения чувствительности и достоверности) направляют оптический сигнал (луч) на поверхность стекла таким образом, чтобы отраженный сигнал попадал на фотодиод. Напомним, что светодиод излучает световой луч, а фотодиод создает электрический сигнал при попадании на него светового потока.

Видео — как работает датчик дождя на Лада Веста:

Угол отражения и интенсивность луча, попадающего на фотодиод, напрямую зависит от угла преломления на границе двух сред стекло — внешняя среда. Если на эту поверхность попадает влага, такой факт отражается на уровне сигнала, формируемым датчиком дождя. Действительно, если стекло покрыто каплями дождя, световому лучу проще «убежать» наружу, покинув зону контроля через границу стекло-вода. В таком случае уровень сигнала светодиода уменьшится, датчик сработает. Сигнал, поступающий с датчика на блок управления кузовом, после обработки включает дворники.

«Умные» датчики дождя современного поколения могут реагировать на интенсивность осадков, изменяя скорость работы стеклоочистителей. Время их реакции на осадки в виде снега немного больше. На лобовом стекле снег превращается в воду через некоторое время, которое зависит от температуры стекла. Иногда для большей чувствительности в месте его установки производят локальный подогрев стекла.

Датчики дождя работают в инфракрасном диапазоне световых волн подобно пультам дистанционного управления бытовой техники. Они не чувствительны к солнечным лучам. Применение сложной импульсной обработки информации, предупреждает ложное срабатывание, например, при нагревании или вибрации стекла.