Кроме температурных датчиков, о которых уже шла речь на страничках журнальчика «Авто Анонсы Рф», в автомобилях также употребляется ряд других датчиков. К ним относятся, а именно, датчики дождика, загрязнения и формирования изображений. О их и речь пойдет в этой статье.
Датчики загрязнения
Датчики в авто могут автоматом определять загрязнение. При помощи такового датчика измеряется уровень загрязнения рассеивателя фары для включения автоматической системы чистки линзы. Фотоэлектрический датчик экранирования отраженного света состоит из источника света (светодиод) и приемника света (фототранзистор). Источник размещен на внутренней стороне линзы в границах очищаемой поверхности, но не на пути основного светового луча. Если линза — незапятнанная либо покрыта каплями дождика, луч, испускаемый светодио- дом, проходит через рассеиватель без помех. Только малозначительная часть отражается вспять — к приемнику света. Если он наталкивается на частицы грязищи на наружной поверхности линзы, то отражается назад к приемнику с интенсивностью, прямо пропорциональной степени загрязнения; очиститель фары врубается при достижении определенного уровня загрязнения.
Датчики формирования изображений
При помощи датчиков формирования изображений делаются пробы воспроизвести как возможности людского глаза фиксировать изображения, так и ассоциативные возможности мозга (в текущее время зто достигается исключительно в очень маленький степени). Понятно, что в ожидаемом будущем цена датчиков формирования изображений и высокомощных микропроцессоров, нужных для анализа изображений, будет уменьшаться до такового уровня, когда применение их в автомобиле станет оправданным. В отличие от людского глаза, имеющиеся датчики формирования изображений чувствительны к электоромагнитным волнам ИК-диапазона (с длиной волны порядка 1 мкм). Это значит что при их использовании в автомобиле становится вероятным управление машиной в мгле либо при нехороший видимости. Датчики в авто для формирования изображений также отыщут применение для контролирования пассажирского салона (контроль положения сидения, перемещения вперед при появлении ДТП и т.п.) и окружающих критерий для автомобиля (управление в поперечном направлении, предупреждение ДТП, предотвращение столкновений автомобилей, помощь при совершении маневров на стоянках и движении задним ходом, определение дорожных символов и т.п.).
Датчики формирования изображений представляют собой пример «мультисенсорных структур», составленных из светочувствительных частей (пикселей), которые располагаются линейно либо в виде матрицы и воспринимают свет, сфокусированный оптической системой. В кремниевых датчиках формирования изображений, используемых в текущее время в качестве ПЭС (CCD) — устройств с зарядовой связью, случаем падающий свет проходит через прозрачный электрод, генерируя носители зарядов пропорционально интенсивности и времени экспозиции, которые собираются в «потенциальную яму» (в пограничном слое Si — ЭЮ2). Используя запоминающие электроды, эти заряды переносятся в непрозрачную зону и дальше поступают по «аналоговым» сдвиговым регистрам (по принципу ПЭС типа «пожарная цепочка»), размещенным в линейном порядке, на выходной регистр, который работает при более высочайшей тактовой частоте импульса в режиме поочередного считывания.
Датчики ПЭС (CCD) употребляются в транспортных средствах не очень обширно из-за ограниченных характеристик: динамической свойства светотени (50 дБ), времени выдачи инфы и температурного спектра ( 50°С). Но появились новые датчики формирования изображений («смарт- датчики» либо датчики с про- грамным управлением), основанные на СМОS-технологии, которые стопроцентно подходят для использования в автомобилестроении. Логарифмическая зависимость яркости изображения от получаемого сигнала, используемая в этих датчиках, соответствует тому, как это происходит в людском глазу, а динамическая черта составляет порядка 120 дБ. Этого довольно, к примеру, для контроля за движением при временном ослеплении водителя. Эти датчики позволяют иметь доступ к отдельным пикселям в случайном порядке с одновременным увеличением чувствительности (обеспечением более высочайшей скорости считывания). На кристалле датчика формирования изображений вероятна обработка уже первого сигнала.
Если на кристалле расположить несколько пикселей, то при помощи такового датчика можно сформировать матрицу отображаемых сигналов (к примеру, размером 4х4). Но нечувствительная площадь меж отдельными пикселями не должна быть очень значимой. Сами элементы должны быть термически отлично изолированы друг от друга. Потому что не все пиксели непременно прореагируют электрически, кристалл обязан иметь огромное число выводов. Для корпуса типа ТО5, к примеру, в ИК-датчике изображения, спец вычислительная цельная печатная плата (ASIQ размещается рядом с кристаллом датчика для подготовительного усиления и преобразования сигнала. Для определения абсолютной температуры пикселей по шкале Кельвина в памяти АSIС хранятся характеристики эталонного датчика температуры. Точность определения температуры составляет 0,5°К.
Для того, чтоб воспроизвести картину теплового состояния измеряемого объекта на матрице датчика, используются линзы. Для этого не годятся ни стеклянные линзы, непроницаемые для ИК-излучения, ни пластмассовые, которые можно использовать только при температурах до 85°С. Всех этих недочетов лишены линзы из кремния. Не считая того, их можно изготавливать микромеханическим способом при сравнимо низкой цены, при этом как дифракционные (линзы Френеля), так и рефракционные поперечником до 4 мм. Установленные в крышку корпуса типа Т05, они сразу служат для защиты датчика от механического повреждения. Для уменьшения времени реагирования пикселей корпус датчика заполняют газом.
Дождевые датчики
Дождевой датчик распознает капли воды на ветровом стекле для автоматического включения стеклоочистителей. Такое устройство позволяет водителю сосредоточить внимание на выполнении других, более принципиальных действий по управлению автомобилем, избавляя его от управления стеклоочистителями, но шофер может использовать и ручное управление.
Датчик состоит из оптической полосы передачи и приемного канала (подобно датчику загрязнения). В этом случае луч света направляется на стекло под неким углом.
Сухая наружняя поверхность стекла стопроцентно отражает свет назад к приемнику, который также установлен под углом. Водяные капли на наружной поверхности стекла рассеивают свет, ослабляя, таким макаром, сигнал. Эта система реагирует также и на загрязнения, превосходящие порог срабатывания.
Области внедрения датчиков в дальнейшем: