专利名称：一种车辆刮水器控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆刮水器控制系统及其控制方法。
背景技术：
传统的自动刮水器使用的是一种贴在挡风玻璃上的雨滴传感器，其用光的折射率来检测雨。刮水器控制器根据雨量利用雨滴传感器的信号来决定刮水器的速度。
这样的传统的刮水器不能根据雨量来最佳地操作刮水器。特别是，刮水器速度过高可能会妨碍驾驶员的视野。
本发明的背景技术部分所揭示的信息只是为了增强本发明的背景的理解性，而不能做为对本领域技术人员已经知道的组成现有技术的信息的承认或任何形式的暗示。

发明内容
本发明的实施例提供了一种车辆刮水器控制系统和一种车辆刮水器控制方法，其可以根据雨量实现对刮水器速度的最佳控制。
在本发明的优选实施例中，刮水器控制系统包括一个雨滴检测器，一个多路器(multiplexer)，一个计数寄存器和一个刮水器控制单元。雨滴检测器有多个开关，该些开关配置为通过雨滴被电连接，并且每个开关都根据其电连接来输出两个不同信号中的一个。多路器从多个开关地每一个接收信号，它重复执行选择接收到的信号中的一个并将其选择的信号输出的过程。计数寄存器与多路器相连，以接收由多路器的输出信号，它根据雨滴检测器开关的电连接，对信号的数量进行计数并输出已算出的值。刮水器控制单元与计数寄存器相连，以接收该算出的值，并根据这一算出的值控制刮水器的速度。
更好的，刮水器控制系统还可以包括一个时钟信号发生器用来给多路器提供时钟信号，多路器在接收到的时钟信号的基础上选择由雨滴检测器输入的信号中的一个。
多路器最好被设定为根据接收到的时钟信号顺序地输出由多个开关输入的信号。
优选地，刮水器控制系统还包括一个刮水器位置传感器来检测刮水器的位置并输出相应的刮水器位置信号，以及时钟信号发生器接收刮水器位置信号，并且时钟信号发生器配置为在刮水器旋转到预定角度时输出时钟信号。
更为优选地，这个预定角度为45度。
刮水器控制单元最好在所接收的算出的值的基础上决定雨滴数量级别，在已定的雨滴数量级别基础上决定刮水器的速度级别，并且控制刮水器运行在已定的速度级别上。
刮水器控制单元最好用在刮水器3个行程之内所算出的值来决定雨滴数量级别。
更好的，刮水器控制系统还可以包括一个车速传感器，车速传感器检测车辆的速度并输出相应的车速信号，刮水器控制单元接收到车速信号，并在车速信号的基础上控制刮水器的速度。
刮水器控制单元最好在车辆速度高于预定速度时停止对刮水器速度的控制。
同样更好的是，刮水器控制单元被编程来执行一个控制逻辑，控制逻辑包含在对应于不同的刮水器速度的多个刮水器速度级别中决定一个初始的刮水器速度级别；在接收到的已算出的数值的基础上在多个雨滴数量级别中决定一个当前雨滴数量级别；在初始刮水器速度级别和已决定的雨滴数量级别的基础上控制刮水器的速度。
在本发明的一个实施例中，刮水器控制方法包括在包括从刮水器速度1级到刮水器速度9级的9个顺序级别的九个预定刮水器速度中决定一个初始的刮水器速度级别，其中每个预定的刮水器速度级别对应于不同的刮水器速度；检测雨滴数量并从包括雨滴数量0级到雨滴数量16级的17个顺序级别的十七个预定雨滴数量级别中决定一个相应的雨滴数量级别，其中每个预定的雨滴数量级别对应于不同的雨滴数量；并且在雨滴数量级别和初始刮水器速度级别的基础上控制刮水器的速度。
在控制刮水器的过程中更好的是，刮水器速度级别是基于雨滴数量级别和初始刮水器速度级别的基础上调节，并且刮水器被控制按与已调节的刮水器速度级别相对应的预定的次数动作。
更好的，在控制刮水器的过程中，如果确定雨滴数量为表示没有雨滴的雨滴数量0级则控制刮水器停止动作。
更好的，在控制刮水器的过程中，在雨滴数量为雨滴数量1级的情况下，如果初始刮水器速度级别为刮水器速度1级则保持这个刮水器速度级别，如果初始刮水器速度为2级则将刮水器速度级别降一级，如果初始刮水器速度级别在刮水器速度级别3级到9级之间，则降两级。
在控制刮水器的过程中最好是，在雨滴数量为雨滴数量2级到雨滴数量4级之间的情况下，如果初始刮水器速度级别为刮水器速度1级则保持刮水器速度级别，如果初始刮水器速度级别为刮水器速度3级到刮水器速度9级之间则刮水器速度降一级。
更好的，在控制刮水器过程中，在雨滴数量为雨滴数量5级到雨滴数量12级之间的情况下，刮水器速度将保持在初始刮水器速度级别。
更好的，在控制刮水器过程中，在雨滴数量为雨滴数量13级到雨滴数量15级之间的情况下，如果初始刮水器速度级别在刮水器速度1级到刮水器速度8级之间则将其增加一级，如果初始刮水器速度级别为刮水器速度9级则将保持该刮水器速度级别。
更好的，在控制刮水器过程中，在雨滴数量为雨滴数量16级的情况下，如果初始刮水器速度级别在刮水器速度1级到刮水器速度7级之间则将其增加两级，如果初始刮水器速度级别在刮水器速度8级则将其增加一级，并且如果初始刮水器速度级别为刮水器速度9级则保持该刮水器速度在该刮水器速度级别。


这些附图合在一起组成了说明书的一部分，阐明了本发明的实施例，与说明一起解释了本发明的原理，其中图1是根据本发明实施例的刮水器控制系统的方块图；和图2a和2b显示根据本发明实施例的刮水器控制方法流程图。
具体实施例方式
以下，将对照这些附图详细描述本发明的一个优选实施例。
如图1所示，根据本发明实施例的刮水器控制系统包括一个雨滴检测器10用来检测雨滴的数量并输出一个相应的信号。
在本实施例中，雨滴检测器10包括多个安装在刮水器90上的开关。每个开关包括一个输入引脚(pin)和一个输出引脚。在本实施例中，开关的数目为16，但是在这里开关的数量是不受限制的。
当其间有雨滴存在时，输入引脚和输出引脚彼此电连接。如果输入和输出引脚电连接，则相应的开关输出一个高电平信号，否则，相应的开关输出一个低电平信号。因此，根据雨滴数量可以改变由雨滴检测器10输出的高电平信号的数量。
多路器20与雨滴检测器10相连。多路器可以是标准多路器。即，多路器20将由输入端输入的值中的一个传送到输出端。
更好的，多路器20有数目与雨滴检测器10开关的数目相等的多个输入端，和一个输出端。在本实施例中，多路器20有十六个输入端，每个输入端都分别与雨滴检测器10上的开关相连。
其中，多路器20选择由雨滴检测器10输入的十六个信号中的一个信号，通过输出端输出已选择的信号。这样，在本发明的本实施例中，多路器20是一个16:1多路器。
同时，在多路器20中的输入信号的选择是基于由时钟信号发生器50所输入的时钟信号的，该选择通过四个终端与多路器20相连。时钟信号发生器50为多路器20提供一个4位的时钟信号。举个例子，时钟信号发生器能利用车辆的电子控制单元(ECU)的四个低电平位来产生时钟信号。即，多路器20基于4位时钟信号来从十六个输入信号中选择一个信号。
随后，多路器20顺序输出与由时钟信号发生器50输入的时钟信号相符的输入信号。
时钟信号发生器50从检测刮水器90位置的刮水器位置传感器60接收一个同步信号，输出时钟信号到多路器20以响应收到同步信号。即，输出时钟信号的时限是基于从刮水器位置传感器60输入的同步信号来决定的。
同时，当刮水器90旋转到一个预定角度(如45度)时，刮水器位置传感器60将同步信号输出时钟信号发生器50。
当刮水器90在垂直位置或在水平(初始)位置时，许多先前已经被刮水器90擦去的雨滴可能会存在于雨滴检测器10的周围。在这样的位置，雨滴检测器10可能不能精确检测雨滴的数量。因此，最好是当刮水器90转过45度时检测雨滴的数量。
计数寄存器30与多路器20相连接，接收多路器20输出的信号。计数寄存器30顺序接收从多路器20来的信号，计算高电平信号的数目。雨滴的数量与高电平的数目成比例。
最后，计数寄存器30算出电连接(也就是开启)的雨滴检测器10中的开关的数目。然后，计数寄存器30输出已算出的数值到刮水器模糊控制器70。
刮水器模糊控制器70基于由计数寄存器30输入的已算出的数值来控制刮水器的速度。即，刮水器模糊控制器30基于刮水器90在三个行程内所计算的数值的平均值来决定雨滴数量的级别，在已定的雨滴数量的级别的基础上控制刮水器的速度。
刮水器模糊控制器70最好包括一个处理器，一个存储器和其它必须的硬件和软件部分，如本领域技术人员可以理解到的部分，允许控制单元与传感器连通并且完成这里所述的控制作用。
此外，刮水器70接收表示车辆速度的车速信号，基于接收到的车速信号来控制刮水器90的速度。如果车辆高于预定速度(如100公里/小时)，则刮水器模糊控制器70停止对刮水器速度的控制，因为当车辆高速行驶时改变刮水器的速度可能妨碍驾驶员的视野。
刮水器模糊控制器70在由计数寄存器30输入的计算值的基础上决定雨滴数量级别I，在已定的雨滴数量级别的基础上决定刮水量速度级别C。
因为由计数寄存器30输入的计算数值是从0到16这十七个数中的一个，所以雨滴数量级别I也是从0级变化到16级(十七个级别)。如果I是0，即是没有雨，如果I为16，指表示为最大量的雨。
举个例子，刮水器速度级别C可以从级1变化到9级。
如果刮水器速度已经确定，刮水器模糊控制器70控制刮水器90在预定的速度级别上动作预定的次数。预定的次数的确定最好与速度级别成比例。例如，可以按照下表来确定预定次数。

参考图2a和2b，下面将解释本发明本实施例中的刮水器控制方法。在图中，符号I表示雨滴数量的级别，符号C表示刮水器速度的级别。
首先，刮水器模糊控制器70在九个预定的刮水器速度级别中决定一个初始的刮水器速度级别C。
在步骤S201中，刮水器模糊控制器70决定是否刮水器90已经在另一个控制模式下操作。
如果步骤S201中的判断是肯定的，则刮水器模糊控制器70把当前刮水器速度级别作为初始刮水器速度级别C(步骤S202)。
另一方面，如果步骤S201中的判断是否定的，则刮水器模糊控制器将C设为5，即，刮水器模糊控制器70决定把5级别刮水器速度作为初始刮水器速度级别C(S203)。
然后，在步骤S204中，刮水器模糊控制器70收到从计数器传来的计算值，在十七个雨滴数量级别中决定一个相应的雨滴数量级别I。
在步骤S205中，刮水器模糊控制器70判断I的值是否为0，如果是，则在步骤S206中，刮水器模糊控制器70停止刮水器90的动作。
如果在步骤S205中判断为否定的，则在步骤S207中判断I的值是否为1。
如果在步骤S207中判断是肯定的，则在步骤S208中判断C的值是否为1。
如果在步骤S208中判断是肯定的，则将刮水器速度级别保持在初始刮水器速度级别1级(步骤S209)。
另一方面，如果在步骤S208中的判断是否定的，则在步骤S210中判断C值是否为2。
如果在步骤S210中的判断是肯定的，则把刮水器速度级别降一级。即，将刮水器速度级别从二级(C＝2)降到一级。
如果在步骤S210中的判断为否定的，则在步骤S212中判断C的值是否在3和9之间。
如果在步骤S212中的判断是肯定的，则在步骤S213中将刮水器速度级别降两个级别。
经过步骤S209、S211和S213后，刮水器模糊控制器70控制刮水器90在已定的速度级别操作如表2所示的特定次数(S214)。
如果在步骤S212中的判断是否定的，则在步骤S215中刮水器模糊控制器70将输出一个出错信息。
在执行完步骤S214和S215后，控制程序返回步骤S204。
其间，如果在步骤S207中判断I的值不为1，则判断I的值是否在2和4之间(S216)。
如果在步骤S216中的判断为肯定的，则判断C的值是否为1(S217)。
如果在步骤S217中的判断是否定的，则判断C的值是否在2和9之间(S219)。
如果在步骤S219中的判断是肯定的，则刮水器速度级别降一级(S220)。
执行完步骤S218和S220后，刮水器模糊控制器70控制刮水器90在已定的速度级别操作如表2所示的特定次数(S221)。
如果在步骤S219中的判断是否定的，刮水器模糊控制器70控制输出一个出错信息(S222)。
执行完步骤S221和S222后控制程序返回步骤S204。
同时，如果在步骤S216的判断是否定的，则在步骤S223中判断I值是否在5和12之间。
如果在步骤S223中的判断是肯定的，则将刮水器速度级别保持在初始速度级别(S224)。然后，控制程序返回步骤S204中。
如果在步骤S223中的判断是否定的，则在步骤S225中判断I的值是否在13和15之间。
如果在步骤S225中的判断是肯定的，则在步骤S226中判断C的值是否在1和8之间。
如果在步骤S226中的判断是肯定的，则在步骤S227中的将刮水器速度级别提高一级。
另一方面，如果在步骤S226中的判断是否定的，则在步骤S228中判断C值是否为9。
如果在步骤S228中的判断是肯定的，则将刮水器保持在初始速度(9级)(S229)。
执行完步骤S227和S229后，刮水器模糊控制器70控制刮水器90在已定的速度级别操作如表2所示的特定次数(S230)。
如果在步骤S228中的判断是否定的，则在步骤S231中将刮水器模糊控制器70控制输出一个出错信息。
执行完步骤S230和S231后，控制程序返回步骤S204。
如果在步骤S225中的判断是否定的，则在步骤S232中判断I的值是否为16。
如果在步骤S232中的判断是否定的，则控制程序返回步骤S204。
如果在步骤S232中的判断是肯定的，则在步骤S233中判断C的值是否在1和7之间。
如果在步骤S233中的判断是肯定的，则刮水器的速度提高两级(S234)。
如果在步骤S233中的判断是否定的，则在步骤S235中判断C的值是否为8。
如果在步骤S235中的判断是肯定的，则在步骤S236中将刮水器速度级别提高一级。
如果在步骤S235中的判断是否定的，则在步骤S237中判断C的值是否为9。
如果在步骤S237中的判断是肯定的，则将刮水器速度级别保持在初始刮水器速度(9级)(S238)。
执行完步骤S234、S236和S238后，刮水器模糊控制器70控制刮水器90在已定的速度级别操作如表2所示的特定次数(S239)。
同时，如果在步骤S237中的判断是否定的，则在步骤S240将刮水器模糊控制器70控制输出一个出错信息。
在执行步骤S239和S240后，控制程序返回S204。
更好的，刮水器模糊控制器70通过在刮水器90的三个行程中采集的六个数据的平均值来决定雨滴的数量。
根据本发明的本实施例，刮水器速度能根据雨滴数量自动改变，因此可以提高驾驶员的方便性。
另外，当车辆速度高于预定速度时，刮水器速度控制的操作将被停止，因此提高了安全性。
尽管在上文中本发明的优选实施例已经被详细描述，显而易见，本领域技术人员可以做出的许多有关上述基本发明概念的变化和/或改进将仍然在本发明的精神和范围内，如所附的权利要求所限定的。
权利要求
1.一种刮水器控制系统，其特征在于所述系统包括一个具有多个开关的雨滴检测器，其配置为通过雨滴被电连接，并且每个开关都根据其电连接来输出两个不同信号中的一个；一个多路器，其接收多个开关的每个的信号，所述多路器配置为重复执行选择接收到的信号中的一个并将所选择的信号输出的过程；一个计数寄存器，其与所述多路器相连以接收由所述多路器输出的信号，所述计数寄存器根据所述雨滴检测器开关的电连接来计算所述信号的数量并输出已算出的值；一个刮水器控制单元，且连接到所述计数寄存器以接收所计算的值，所述刮水器控制单元在所计算的值的基础上控制刮水器的速度。
2.如权利要求1所述的刮水器控制系统，其特征在于刮水器控制系统还包括一个给多路器提供时钟信号的时钟信号发生器，其中所述多路器在接收到的时钟信号的基础上从雨滴检测器中选择输入信号中的一个。
3.如权利要求2所述的刮水器控制系统，其特征在于所述多路器被设定为根据接收到的时钟信号顺序输出多个开关的输入信号。
4.如权利要求2所述的刮水器控制系统，其特征在于还包括一个刮水器位置传感器，所述刮水器位置传感器检测所述刮水器的位置并输出相应的刮水器位置信号，其中所述时钟信号发生器接收所述刮水器位置信号并配置为在所述刮水器以预定角度旋转时输出时钟信号。
5.如权利要求4所述的刮水器控制系统，其特征在于所述预定角度为45度。
6.如权利要求1所述的刮水器控制系统，其特征在于所述刮水器控制单元在收到的算出的值的基础上决定雨滴数量级别，在已定的雨滴数量级别基础上决定刮水器的速度级别，并且控制所述刮水器运行在已定的速度级别上。
7.如权利要求6所述的刮水器控制系统，其特征在于所述刮水器控制单元使用刮水器3个行程之内所算出的值来决定所述雨滴数量级别。
8.如权利要求1所述的刮水器控制系统，其特征在于还可以包括一个车速传感器，车速传感器检测车辆的速度并输出相应的车速信号，其中，所述刮水器控制单元接收所述所述车速信号，并在车速信号的基础上控制所述刮水器的速度。
9.如权利要求8所述的刮水器控制系统，其特征在于所述刮水器控制单元在车辆速度高于预定速度时停止对刮水器速度的控制。
10.如权利要求1所述的刮水器控制系统，其特征在于所述刮水器控制单元被编程来执行一个控制逻辑，所述控制逻辑包括在对应于不同的刮水器速度的多个刮水器速度级别中决定一个初始的刮水器速度级别；在接收到的已算出的数值的基础上从多个雨滴数量级别中决定一个当前雨滴数量级别；和在初始刮水器速度级别和已决定的雨滴数量级别的基础上控制刮水器的速度。
11.一种刮水器控制方法，其特征在于所述方法包括在包括从刮水器速度1到刮水器速度9的9个顺序级别的九个预定刮水器速度中决定一个初始的刮水器速度级别，每个预定的刮水器速度级别对应于不同的刮水器速度；检测雨滴数量，并从包括雨滴数量级别0到雨滴数量级别16的17个顺序级别的十七个预定雨滴数量级别中决定一个相应的雨滴数量级别，每个预定的雨滴数量级别对应于不同的雨滴数量；和在所述雨滴数量级别和所述初始刮水器速度级别的基础上控制刮水器的速度。
12.如权利要求11所述的刮水器控制方法，其特征在于在控制刮水器的过程中，基于雨滴数量级别和初始刮水器速度级别调节刮水器速度级别，并且刮水器被控制按与已调节的刮水器速度级别相对应的预定的次数动作。
13.如权利要求11所述的刮水器控制方法，其特征在于在控制刮水器的过程中，如果确定雨滴数量对应为表示没有雨滴的雨滴数量0级则控制刮水器不动作。
14.如权利要求11所述的刮水器控制方法，其特征在于在控制刮水器的过程中，在雨滴数量为雨滴数量1级的情况下，如果初始刮水器速度级别为刮水器速度1级则保持这个刮水器速度级别，如果初始刮水器速度为2级则将刮水器速度级别降一级，如果初始刮水器速度级别在刮水器速度级别3级到9级之间，则将刮水器速度级别降两级。
15.如权利要求11所述的刮水器控制方法，其特征在于在控制刮水器的过程中，在雨滴数量为雨滴数量2级到雨滴数量4级之间的情况下，如果初始刮水器速度级别为刮水器速度1级则保持刮水器速度级别，如果初始刮水器速度级别为刮水器速度3级到刮水器速度9级之间则将刮水器速度降一级。
16.如权利要求11所述的刮水器控制方法，其特征在于在控制刮水器过程中，在雨滴数量为雨滴数量5级到雨滴数量12级之间的情况下，刮水器速度将保持在初始刮水器速度级别。
17.如权利要求11所述的刮水器控制方法，其特征在于在控制刮水器过程中，在雨滴数量为雨滴数量13级到雨滴数量15级之间的情况下，如果初始刮水器速度级别在刮水器速度1级到刮水器速度8级之间则将刮水器速度级别增加一级，并且如果初始刮水器速度级别为刮水器速度9级则将该刮水器速度级别保持在初始刮水器速度级别。
18.如权利要求11所述的刮水器控制方法，其特征在于在控制刮水器过程中，在雨滴数量为雨滴数量16级的情况下，如果初始刮水器速度级别在刮水器速度1级到刮水器速度7级之间则将刮水器速度增加两级，如果初始刮水器速度级别是刮水器速度8级，则将刮水器速度增加一级，如果初始刮水器速度级别为刮水器速度9级则保持该刮水器速度在初始刮水器速度级别。
全文摘要
提供一种刮水器控制系统，包括一个雨滴检测器，一个多路器，一个计数寄存器和一个刮水器控制单元。雨滴检测器有多个开关，该些开关通过雨滴能被电连接，并且每个开关都根据其电连接输出两个不同信号中的一个。多路器用来接收每个开关的信号，并且其配置为重复执行选择接收到的信号中的一个并将其选择的信号输出的过程。计数寄存器与多路器相连，以接收由多路器输出的信号，并且它根据雨滴检测器开关的电连接来计算信号的数量并输出已算出的值。刮水器控制单元在已算出的值的基础上控制刮水器的速度。
文档编号G01N27/04GK1608908SQ200310109778
公开日2005年4月27日 申请日期2003年12月30日 优先权日2003年9月3日
发明者许宰诚 申请人:起亚自动车株式会社, 现代自动车株式会社