ADI汽车智能雨量感应控制方案

发布时间:2014-03-31 阅读量:769 来源: 发布人:

【导读】雨刮器属汽车配件,是汽车安全行驶的重要部件,用于消除挡风玻璃、后窗玻璃上的雨雪和灰尘杂物等,以保证玻璃透明清晰,为驾驶者提供良好的视野。该方案采用了ADI高分辨率的电容数字转换器AD7746,为汽车雨刮器提供了更加智能的感应控制方案。

智能雨刮器

据统计,全世界雨天行车有 7% 的事故是由于驾驶者手动操作雨刷引起的,根据 BENZ 研究,只要增加 0.5s 警示时间,就能避免 60% 的事故。
    
对汽车节能环保、安全、舒适的无尽追求,极大地促进了汽车电子技术的发展。采用雨量传感器的自动雨刮器,由于不需要人工干预,既能在紧急事故中需要雨刮器工作时自动工作,又不占用驾驶者反应预防时间,由此,汽车雨刮器的自动化便能显著提高汽车的安全性、便捷性和舒适性,
    
现在开放的雨量检测雨刮器,将雨量传感器检出的雨量变成电信号,根据电信号的大小,从而控制雨刮器的动作。在这个系统中,雨量传感器的作用最重要。

1

电容式雨量传感的应用原理

在这个控制系统中,ADI雨量传感器采用的是电容式传感器。电容式雨量传感器的原理是雨量变化引起电容的介电常数发生变化,从而引起电容变化,这样就建立起雨量变化与电容变化之间的对应关系,通过测量电容的变化,就可以知道雨量的大小。
    
电容的大小与极板间距离 d、极板面积 s、极板间的介电常数 ε、有关:C= εr*ε0 *s/d;
    
当电容的极板面积和极板间的距离一定时,电容大小与极板间的介电常数一一对应。

如图下图(a)所示为电容极板间无雨时情形,这时的极板间的填充物为空气,图(b) 所示为电容极板间有雨时的情形,此时极板间的填充物为雨滴,由于空气和雨滴的导电性能不一致,导致这两种情况下的介电系数发生变化,不同雨量的介电系数也不一样,因此电容的容量将发生变化。

3
 

雨量感应控制方案

方案是采用ADI 的一款高分辨率、电容数字转换器(CDC)—— AD7746。该芯片拥有两个电容输入通道,每个通道均可以配置为单端输入或者差分输入方式,从而可直接与单一或差分浮动式传感器连接进行测量。此方案采用一路通道检测雨量的大小,另一路通道检测汽车内部雾气的大小;另该芯片有一个双线式 I²C 兼容串行接口,可将测量到的容值变化量传输给 MCU,MCU 通过接收到的不同数据变化量控制马达驱动雨刮器,从而成功实现智能雨刮系统的功能。

4

原理

如下图所示,当雨滴落在极板之间时,由于空气的介电常数值约为 1,而水滴的介电常数约为 81,从而可以很明显的检测到容值的变化,从而检测雨量的大小。

1

方案特点

1、 高分辨率(24 位无失码、最高 21 位有效分辨率)
 2、高精度(±4 f F工厂校准)
3、 双通道电容输入通道,可与单一或差分浮动式传感器接口
4、内置片内温度传感器,其分辨率为 0.1℃,精度为 ±2℃
5、工作温度范围:–40°C~+125°C
6、可做环境补偿算法避免工作环境的影响

完整的开发套件与评估软件工具

6
 
相关资讯
工业富联2025上半年业绩预增公告:AI驱动云计算业务爆发式增长

工业富联(601138.SH)于7月7日发布2025年上半年业绩预增公告。数据显示,公司第二季度归母净利润预计达67.27亿至69.27亿元,同比增幅47.72%至52.11%;上半年净利润区间为119.58亿至121.58亿元,同比增长36.84%至39.12%。扣除非经常性损益后,净利润增长动能更强,二季度同比增幅达57.10%至61.80%。

专为安全而生:意法L9800八通道车规驱动器解析与竞争优势​

随着汽车电子化、智能化程度不断提升,对电子控制单元(ECU)的可靠性、安全性和空间利用率提出了更高要求。车身控制系统、热管理模块等关键功能需满足严格的功能安全标准,同时面临紧凑化设计挑战。意法半导体推出的L9800车规级8通道低边驱动器,正是为解决这些核心需求而生的创新解决方案。

联电加速高压制程与先进封装布局,携手英特尔、高通突围成熟制程竞争

中国台湾芯片制造商联华电子(联电)近期在高压制程技术与先进封装领域取得突破性进展。公司2024年投入156亿新台币研发资金,重点攻关5G通信、AI、物联网及车用电子所需工艺,同步推进12nm/14nm特殊制程及3D IC封装技术。

历史新高!DISCO季度出货首破900亿,AI驱动半导体设备需求火爆

东京,2025年7月 ——全球领先的半导体制造设备供应商DISCO公司近期发布关键运营数据:其在2025财年第一季度(2025自然年4月至6月)的非合并出货金额达930亿日元(约合人民币45.9亿元),不仅实现了同比增长8.5% 的稳健势头,更成功超越2024财年第三季度(2024年10月-12月)创下的908亿日元记录,登顶公司单季出货额历史峰值。这标志着DISCO在过去六个季度中第五次录得增长,展现出强劲且持续的业绩韧性。

蓉城聚势!AI芯算驱动,2025成都西部电博会7月9日盛大开幕

2025年7月9日至11日,一场引领西南乃至全国电子信息产业风向的盛会——第十三届中国(西部)电子信息博览会,将于成都世纪城新国际会展中心璀璨启幕! 本届展会深度契合时代发展与产业升级脉搏,匠心布局电子元器件、集成电路、特种电子、数字产业、机器人等核心主题展区,并特设西部地区创新成果专区。十余场高规格专题论坛、500+专家学者前沿洞见、500+优质厂商创新成果展示、超20000名专业观众共聚一堂,海量创新方案与新品首发、精彩活动轮番上演,共同铸就这场融汇前沿智慧与澎湃创新的西部电子信息领域年度盛宴!