Что за датчик на лобовом стекле

День или ночь, сухо или влажно — автомобиль сам знает, чтó за бортом, опираясь на показания специального датчика. Эксперт ЗР рассказывает, как он устроен, какие системы получают от него информацию и как установить его на автомобиль своими силами.

Впервые датчик дождя применил в середине прошлого века американский автоконцерн General Motors на одной из премиальных моделей. Но серийное производство из-за несовершенства технологий освоено не было. И только к середине девяностых сначала японские автопроизводители, а затем и остальные начали устанавливать датчики дождя и света на дорогие модели.

Сейчас ими уже не удивишь даже владельцев компактных и совсем недорогих машин. Современные датчики дождя и света объединены в единый модуль, расположенный в верхней части ветрового стекла, за зеркалом заднего вида — но принципы работы у этих сенсоров разные .

Устройство датчика света и дождя фирмы Hella:

Датчик дождя

а — сухое ветровое стекло; б — мокрое ветровое стекло.
1 — светодиод-передатчик; 2 — призма; 3 — фотодиод-приемник; 4 — капля воды.

Определяет наличие капель воды на ветровом стекле посредством оптоэлектронного метода измерений. Чувствительный элемент датчика состоит из одного или нескольких светоди­одов (передатчик), призмы и фотодиода (приемник).

Испускаемые светоди­одом инфракрасные лучи попадают через призму на ветровое стекло, отражаются от наружной поверхности и поступают на чувствительный фотодиод. От сухого и чистого стекла луч отражается практически полностью, а потому сигнал на фотодиоде имеет большую величину . При попадании на стекло капель воды лучи света преломляются, а потому лишь малая их часть попадает на приемник сигнала. Чем сильнее дождь, тем меньше лучей попадает на фотодиод.

Электронный блок непрерывно определяет количество воды на стекле и корректирует частоту взмахов и скорость работы дворников. Система даже умеет оценивать, грязное ли стекло: если после одного двойного хода дворников прозрачность не восстановилась, автоматически включается стеклоомы­ватель.

Датчик света

в — датчик фронтального света; г — датчик внешнего освещения.
1 — световод с линзой; 2 — световод со светофильтром.

В первых комбинированных датчиках света и дождя элемент, измеряющий освещенность, был только один. При наступлении темноты или въезде в туннель он включал фары, габаритные огни и подсветку приборов. Затем в тот же узел стали помещать до трех светочувствительных элементов, каждый со своей сферой ответственности.

Интенсивность освещения перед автомобилем измеряет узкоугольный датчик фронтального освещения. Используя сигнал с датчика, электроника распознаёт день и ночь и, соответственно, выключает или включает фары.

Зоны реагирования датчиков света:

Если автомобиль оборудован проекционным дисплеем, устанавливается узконаправленный HUD-датчик. Он измеряет освещенность той зоны, куда проецируется информация. А электронная система корректирует яркость подсветки элементов, выводимых на дисплей.

Взаимодействие датчиков света и дождя с другими системами автомобиля

1. Стеклоочистители. Если на стекле появились капли дождя, автоматика задействует стекло­очистители, а если капли не удаляются с одного прохода, включаются стеклоомыватели.
2. Наружная светотехника. По сигналу датчика освещенности светотехника переходит из режима дневных ходовых огней в режим ближнего света.
3. Внутренняя подсветка. Датчик освещенности управляет яркостью всех элементов подсветки салона и панели приборов.
4. Система комфорта. При первых каплях дождя автоматика закрывает стёкла и люк в крыше, позволяя водителю не отвлекаться от управления автомобилем.
5. Мультимедийная система. Датчик освещенности, отслеживая количество наружного света, выдает мультимедийной системе сигнал на изменение яркости экрана.
6. Климат-контроль. По команде датчика дождя климат-контроль подсушивает воздух, включая кондиционер и направляя воздух на стёкла во избежание запотевания. Датчик внешнего освещения регистрирует интенсивность солнечного излучения, попада­ющего сквозь ветровое стекло, и сообщает о корректировках блоку управления климат-контролем.
7. Head-Up-дисплей (HUD). Яркость дисплея регулируется по сигналу датчика освещенности.
8. Система автоматической просушки тормозных механизмов. По сигналу датчика дождя насос антиблокировочной системы кратковременно и не более чем на 2 бара поднимает давление в тормозных контурах. Тормозные цилиндры подводят колодки, и они касаются враща­ющихся тормозных дис­­ков, удаляя с них влагу и грязь.

Своими силами

Если на вашем автомобиле нет штатного датчика дождя и света, его можно установить. Например, в продаже есть датчики дождя как отечественного, так и зарубежного (обычно китайского) производства. Они представляют собой небольшую пластиковую коробочку, которая клеится на ветровое стекло изнутри и соединяется с электросистемой автомобиля жгутом проводов. Имеется даже исполнение для 24‑вольтового электрооборудования. Простенькие универсальные датчики дождя стóят до тысячи рублей, самые навороченные — чуть дороже двух тысяч.

Если не хотите разбираться в электросхемах автомобиля, чтобы приспособить датчики, ищите готовые комплекты для конкретной модели . В набор помимо датчика входят центральный переключатель света с положением Auto, жгуты проводов, пластмассовые кожухи датчика, надевающиеся на кронштейн зéркала заднего вида. Цена таких наборов — в пределах 3800–4500 рублей, а в комплекте с самозатемняющимся зеркалом ­заднего вида они могут ­стоить до 9500 рублей.

Разрушаем МИФЫ

• Датчик дождя срабатывает от ударов капель воды.
  Нет. Работа датчика основана на оптоэлектронном измерении.
• Ночью датчик дождя бессилен.
  Нет. Наружное освещение не влияет на работу системы, поскольку она использует собственные инфракрасные источники света.
• Можно распрощаться с датчиком при замене ветрового стекла.
  Нет. Производители стекол предусматривают в слое тонировки или шелкографии окошко. Монтаж старого датчика на новое стекло возможен, но при соблюдении технологии, а после установки нужно проверить корректность работы датчика .
• Зимой датчик барахлит.
  Нет. На снег датчик может реагировать некорректно. Но на капельки воды от растаявших снежинок реакция будет правильной. Хуже всего, если место установки датчика покрыто коркой льда.
  В этом случае лучше ­перейти на ручное управление стеклоочистителями.
• Датчики дождя на всех автомобилях работают одинаково.
  Нет. За адаптацию датчика дождя к автомобилю отвечает автопроизводитель. При этом не всегда выполняется полный комплекс доводочных работ со всеми возможными типами стекол (атермальными разных цветов, снабженными электрообогревом, с тонированной полосой в верхней части). При каких-то вариантах возможна чуть менее корректная работа датчика.
  Почти всегда в автомобилях есть ручная подстройка чувствительности датчика. И только на некоторых автомобилях эта функция программно отключена.

В данной статье рассмотрим основную задачу и принцип работы датчика дождя. Исходя из названия, становится понятным что это за прибор и его основное предназначение. Датчик дождя призван распознавать наличие осадков и автоматически включать стеклоочистители. Ведь грязь и дождь на стекле вызывает серьезные затруднения при управлении автомобилем, а постоянное включение и выключение дворников лишний раз отвлекает водителя от дороги.

Он, как и любое нововведение в первую очередь предназначен для повышения комфорта при управлении автомобилем. В последнее время датчик дождя получил широкое распространение, его вполне можно увидеть в базовой комплектации машин среднего и гольф-класса.

Принцип работы

Датчик располагается с внутренней стороны лобового стекла. Как он тогда работает? Как распознает дождь? Вся хитрость состоит в том, что он реагирует не на воду, а на свет. Конструкция устройства несложная и состоит из следующих элементов:

• фотодиод;
• два светодиода;
• датчик освещения;
• фольга;
• электронный блок управления (ЭБУ).

Функционирует прибор за счет разного угла отражения инфракрасных лучей на мокром и чистом стекле. Один диод излучает инфракрасный луч, который, отражаясь от гладкой поверхности стекла, попадает на фотодиод, распознающий количество вернувшегося света. Сигналы, отраженные от чистого и мокрого (грязного) стекла, имеют различное преломление лучей. Мокрое стекло гораздо легче пропускает свет. ЭБУ распознает данные отличия и в случае необходимости дает сигнал для автоматического включения стеклоочистителей.

Часть датчиков умеют с предельной точностью распознавать количество капель или наличие снега на стекле и регулировать режимы работы стеклоочистителей. При сильном загрязнении идет сигнал о необходимости подачи омывающей жидкости. Блок управления связан проводом с управляющим дворниками реле. Датчик должен располагаться таким образом, чтобы попадать в зону работы стеклоочистителей. В состав прибора, как правило, включают и датчик автоматического света.

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.

Также, встречаются универсальные датчики дождя, которые можно приклеить на специальный гель, от этого принцип работы прибора не меняется и схема установки аналогична описанной здесь.

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.

Видео-инструкция самостоятельной установки:

Настройка работы датчика

Чтобы проверить работу датчика, нужно перевести лепесток переключения стеклоочистителя в прерывистый режим. Затем небольшим количеством воды обрызгать стекло из пульверизатора или бутылки с водой. Через секунду должны сработать стеклоочистители. В зависимости от модели датчика у него есть различные режимы, которые легко настроить с помощью инструкции. Режим выбирается в соответствии со временем года и погодными условиями.

Реальные и мифические недостатки

Как и любое устройство, датчик обладает достоинствами и недостатками. К недостаткам можно отнести несвоевременное включение дворников (достаточно нескольких капель для срабатывания, тем не менее, они должны обязательно попасть в зону действия датчика). При срабатывании дворников не всегда включается омыватель стекла, и грязь только размазывается, снижая видимость. Еще одним недостатком является запоздалое срабатывание, хотя этот эффект можно устранить с помощью настройки. К заблуждениям относится мнение, что датчик бесполезен в зимнее время года. Изучив принцип его работы, становится понятно, что его функции актуальны не только при дожде, но и при снеге.

Изучив принципы работы и пример установки, можно сказать, что датчики дождя заслуженно получили широкое распространение в автомобильной индустрии и являются важными составляющими безопасного вождения.

Источник: skoda-rapid.ru