Что такое датчик дождя и чем он полезен автомобилисту

Подключение датчика дождя к Arduino

Сначала вам нужно подать питание на датчик. Для этого вы можете подключить вывод VCC на модуле к выводу 5V на Arduino.

Однако, одна из широко известных проблем с этими датчиками – это их короткий срок службы при воздействии влажной среды. Постоянная подача питания на сенсорную панель значительно ускоряет процесс коррозии.

Чтобы решить эту проблему, мы рекомендуем не держать датчик включенным постоянно, а подавать на него питание только тогда, когда снимаете показания.

Самый простой способ сделать это – подключить вывод VCC к цифровому выводу Arduino и устанавливать на нем либо высокий, либо низкий логический уровень.

Кроме того, общая мощность, потребляемая модулем (оба светодиода горят), составляет около 8 мА, поэтому питать модуль от цифрового вывода Arduino можно.

Итак, давайте подключим вывод VCC на модуле к цифровому выводу 7 Arduino и соединим земли (выводы GND) на модуле и Arduinio.

И, наконец, подключим вывод DO на модуле к цифровому выводу 8 Arduino.

На следующем рисунке показана схема соединений.

Рисунок 6 – Схема подключения датчика дождя к Arduino

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.

Что такое датчик дождя

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.

Основные функции и назначение

Разобравшись с тем, что такое датчик дождя автомобиля, необходимо понять назначение и основные функции устройства:

• идентификация дождя и снега;
• анализ загрязненности лобового стекла;
• управление стеклоочистителями, а также регулировка режима их работы;
• автоматическое включение света при недостаточной освещенности (в случае комбинированного датчика).

У датчика осадков есть и существенные недостатки, включая ложное срабатывание при попадании воды в зону анализа или несрабатывание при заливе стекла грязью или водой от соседних автомобилей. Также управляющая схема автомобиля может не включить омыватели, что приведет к размазыванию грязи по стеклу и ухудшению видимости. Любая автоматическая система не исключает изъяны и ошибки. К примеру, включение щеток обычно происходит с небольшим запаздыванием, а за это время водитель может самостоятельно очистить стекло.

Стоимость ДД

Владельцы отечественных автомобилей отдают предпочтение моделям ДДА, которые подходят для большинства машин. Например, ДДА-35 можно использовать для любого авто, в котором есть встроенное реле стеклоочистителя. Стоимость такого устройства составляет порядка 1 300 рублей. Чуть дороже обойдется ДДА-55 (1 700 рублей). Он также подходит для авто со встроенными реле стеклоочистителя, но больше всего положительных отзывов о нем оставляют владельцы Лада Гранта, Калина-2 и Лада Ларгус.

Если покупать датчик под конкретную марку машины, то риск сбоя работы устройства, несомненно, понижается, однако стоят такие ДД на порядок дороже. Например, если купить японский датчик для Toyota Avensis, то придется заплатить около 3 800 рублей. Для Mazda CX5 устройство уже будет стоить 4 500 рублей. Поэтому все зависит от конкретного авто.

Некоторые экономят и заказывают ДД напрямую из Китая. В этом случае можно найти универсальный датчик за 900 рублей.

Для чего нужен датчик дождя

Описываемое устройство представляет собой прибор, определяющий появление осадков и включающий дворники. Обычно датчик также реагирует на освещенность и применяется для автоматического включения фар.

Датчик дождя

Данное устройство предназначено для решения нескольких задач:

• определение факта наличия дождя или снега;
• включение дворников при появлении дождя;
• определение степени загрязненности лобового стекла;
• включение фар в случае, если датчик предназначен еще и для выявления уровня освещенности.

Установка описываемого прибора производится между лобовым стеклом и зеркалом заднего вида. Датчик дождя предназначен для создания боле безопасных условий во время движения в условиях города или по оживленной трассе. Если во время интенсивного движения начинается дождь или снег, водителю приходится совершать лишние движения, чтобы включать и выключать дворники, отвлекаясь при этом от дороги. Это способствует потере внимания и может привести к ДТП. Кроме того, устройство позволяет обеспечить отличную видимость при наличии большого количества осадков.

У датчиков дождя есть несколько недостатков:

• Ложные или неуместные срабатывания. В некоторых случаях попадание всего одной капли способствует включению дворников, хотя все остальное стекло остается сухим. При этом датчик часто не срабатывает в случае, когда часть стекла заливается водой и грязью, но капли не попадают в зону действия устройства.
• Включение дворников без омывателя стекла. Из-за этого грязь размазывается по поверхности, становясь причиной ухудшения видимости.
• Срабатывание из-за дефектов лобового стекла. Наличие на поверхности царапин и других дефектов может стать причиной некорректной работы прибора.
• Запаздывание срабатывания. В некоторых случаях срабатывание датчика дождя происходит в течение 1-2 секунд после того, как на лобовом стекле оказываются капли дождя.

Совет!
Чтобы избежать подобных проблем и заранее настроить датчик на нужный уровень чувствительности, достаточно плеснуть водой на то место, в котором установлен датчик. Если он работает корректно, произойдет автоматическое включение дворников.

Конструкционные и функциональные особенности

Стоит отметить, что появившийся не так давно датчик дождя устанавливался исключительно на авто премиум класса. Однако в дальнейшем он уже стал тем полезным дополнением, которое появилось и на транспортных средствах средней и бюджетной категорий. Помимо этого, в продаже можно встретить различные модификации этого устройства, которые самостоятельно устанавливаются на любую машину. Теперь установить датчик дождя может каждый автолюбитель.

Как это работает

Как работает датчик дождя? Его схема представлена чувствительным элементом, который реагирует на атмосферные осадки, попадающие на лобовое стекло, после чего осуществляется автоматическое включение стеклоочистителей. Большинство моделей транспортных средств имеют многофункциональный датчик дождя, то есть он помимо включения дворников авто, еще управляет работой доводчиков боковых стекол и закрывает люк.

Если на авто установлена такая система, многократно повышается комфорт при управлении в дождливую или снежную погоду, ведь водителю уже не нужно самостоятельно включать стеклоочистители и выбирать оптимальный режим их работы. Это за него сделает электроника.

В основе функционирования датчика заложен принцип преломления ИК-излучения в момент, когда на лобовое стекло попадают капли дождя или снега. Благодаря этой особенности, датчик дождя в авто располагается на внутренней стороне лобового стекла, следовательно, он полностью исключен от контакта с водой. Схема устройства состоит из электронной системы управления и исполнительного механизма (реле), которое запускает электромоторы дворников, и, в зависимости от интенсивности осадков, корректирует их работу.

Конструкция системы управления представлена чувствительным фотоэлементом и светодиодами, которые во время работы датчика излучают инфракрасный свет. Далее ИК-излучение проходит через стекло, и когда оно чистое и сухое, его большая часть отражается от поверхности и улавливается фотоэлементом. Для выравнивания коэффициента преломления на его рабочую зону наносят специальный гель. Но как только на стекло попадает влага, излучение начинает рассеиваться. На основании этих изменений, фотоэлемент датчика подает соответствующие сигналы системе управления, которая на основании заложенных алгоритмов запускает очистители стекол и корректирует их работу.

Заметим, что большинство устройств выпускается не настраиваемыми, то есть реагируют на изменение погодных условий с запозданием. Но все же, датчик дождя имеет больше плюсов:

• снижает утомляемость водителя и повышает комфортабельность при управлении транспортным средством во время выпадения атмосферных осадков;
• повышает безопасность на дороге ввиду того, что водителю не приходится прерываться на переключение режимов работы стеклоочистителей;
• значительно продлевает эксплуатационный ресурс механизма дворников.

Как датчик дождя включается в работу

Устройство начинает работать при включении стеклоочистителей на первое положение, далее, в зависимости от интенсивности осадков блок управления подбирает оптимальные режим работы дворников. Остальные положения очистителей стекла остаются неизменными.

В любом случае не стоит отключать ручное управление дворниками, поскольку нельзя полностью исключить возникновение нестандартной ситуации. Например, случайно попавшие на лобовое стекло брызги луж после дождя, которые не уловил рабочий элемент датчика, либо необходимость очистки стекла от пыли или птичьего помета.

Чтобы исключить ложные срабатывания датчика в сухую погоду, необходимо его отключить, так как щетки очистителей могут повредить сухое лобовое стекло.

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.

Как установить датчик дождя самому?

Несмотря на то, что звучит это немного сложно, подключить такой датчик дождя достаточно просто. Например, чтобы установить самую простую модель, нужно сам датчик стекла прикрепить в область лобового стекла, которая хорошо проветривается и находится в зоне действия «щёток». Лучшее место — по центру, возле зеркала. Там датчик дождя ещё и не будет мешать обзору.

Блок управления установить тоже несложно. Надо, согласно инструкции, найти штатное реле, вместо него подключить реле от купленного комплекта. Останется только провести провод от реле к датчику. Конечно, для более сложных комплектов могут быть свои нюансы установки.

Как работает датчик дождя

Рекомендации по самостоятельной установке

Отсутствие датчика дождя на автомобиле не является катастрофой. Но наличие такого устройства в машине действительно повышает уровень комфорта и позволяет не отвлекаться на разные мелочи при вождении. В связи с этим многие автовладельцы, у которых на машине с завода отсутствует датчик, решают поставить сенсор самостоятельно

Прежде чем покупать устройство, важно учесть, что в комплектацию входит реле и блок управления. Непосредственно от блока управления напрямую зависит то, сумеет ли стеклоочиститель включаться автоматически в необходимый момент

Этот компонент отвечает за считывание информации с лобового стекла. Когда блок получает данные, он передаёт команду исполнительным устройствам, которые активируют работу дворников.

На первое попавшееся ветровое стекло установить датчик дождя вряд ли получится

Тут важно учитывать его состояние и факт отсутствия механических повреждений. Если на лобовом стекле присутствуют деформации в виде трещин, пусть даже и небольших, сенсор может не срабатывать правильно

Объясняется это тем, что трещины датчик может воспринимать как образовавшееся на стекле загрязнение, от которого следует обязательно избавиться. В итоге в любую погоду автоматика начнёт постоянно включать щётки стеклоочистителей.

Не забывайте о значимости самих щёток. Водителю нужно следить за тем, чтобы стеклоочистители всегда находились в хорошем рабочем состоянии, а их степень износа не превышала допустимые нормы. Когда щётки новые, им достаточно совершить несколько движений, чтобы полностью избавиться от грязи или воды на лобовом стекле. Изношенные щётки будут двигаться туда и обратно намного дольше, пока датчик не сочтёт, что стекло достаточно чистое. Это спровоцирует ещё более быстрый износ, поскольку щёткам придётся работать длительное время всякий раз, когда электронный блок будет давать команду включения стеклоочистителей.

Блок реле, который входит в комплектацию сенсора дождя, позиционируется как исполнительное устройство. Как раз реле осуществляет управление щётками и омывателем вашего автомобиля. Но на этом функции реле не заканчиваются. Оно также не позволит датчику сгореть, если вдруг в автомобильной электросети будет наблюдаться перепад электроэнергии. Реле устанавливается в любом удобном месте, которое водитель сочтёт приемлемым для размещения этого элемента. Хотя чаще всего реле монтируют так, чтобы подключение блока к аккумуляторной батарее было максимально удобным. Тут уже думайте сами, если решите поставить на лобовое стекло специальный датчик дождя.

Видео по теме

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.

Как работает датчик дождя на автомобиле: как проверить и отрегулировать

Принцип работы [ править | править код ]

Датчик дождя включает в себя инфракрасный излучатель и фотоприёмник небольших размеров. В память их электронных блоков заложены параметры преломления инфракрасных лучей на наружной поверхности сухих (чистых) и влажных (загрязнённых) стёкол. Капли дождя или грязь, попадающие на лобовое стекло, вызывают изменение пути преломления лучей. На это и реагирует система, которая активизирует стеклоочиститель, определяет режим работы дворников в зависимости от интенсивности осадков и время действия щёток, отключая их в нужный момент. Чувствительность светоприёмников очень высока. Они учитывают тысячные доли миллилитра воды на лобовом стекле и срабатывают в течение нескольких миллисекунд.

Перечисленные возможности уже в достаточной степени позволяют автоматизировать работу стеклоочистителя, но конструкторы не стали останавливаться на достигнутом. Они создали модели датчиков дождя, которые способны также включать омыватель при сильном загрязнении стекла. Полезный прибор устанавливают под лобовым стеклом, учитывая два правила: чтобы он не мешал обзору и находился в зоне действия щёток.

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.