Как работи датчикът за дъжд

В съвременните автомобили името толкова много електронни помощници, че човек рядко се замисля как точно функционират. Една от най-"загадъчните" екстри са датчиците за дъжд, които включват автоматично чистачките и регулират скоростта им. На какъв принцип работят тези сензори, за да отменят човека в "къртовския" труд да премести лостчето зад волана при първите капки по предното стъкло?

Първите експерименти за създаването на датчици за дъжд провеждат инженерите на General Motors през 50-те години на миналия век. Идеята е сензорите да бъдат внедрени в най-луксозния и скъп американски модел от онези времена Cadillac Eldorado. Технологията обаче се оказва доста далеч от съвършенството и ще изтече доста вода преди появата на подобни разработки в сериен автомобил.

Един от първите масово произвеждани модели с датчик за дъжд става спортното купе Nissan Silvia. След 2000 г. сензори, които включват автоматично чистачките, започват се появяват в автомобилите на почти всички водещи компании.

Съществуват няколко мита за тази технология. Противно на най-разпространените от тях, датчиците за дъжд не реагират на ударите на капките по предното стъкло, вибрации или механични въздействия и не зависят от силата на светлината, тъй като работят в инфрачервения диапазон.

Датчикът за дъжд разпознава влагата по предното стъкло на автомобила и в зависимост от количеството ѝ регулира оборотите на електромотора, който задвижва чистачките. Всеки сензор се състои от комбинация от светлочувствителни елементи и светодиоди. Задачата на цялата тази оптика е да фокусира и изравнява изходящата и входящата светлина.

Всички части са монтирани на платка, която се фиксира върху ветроупорното стъкло на колата с помощта на двойно залепващо фолио. За разпознаване на капките дъжд отговарят светодиод и фотодиод, обозначени с 6 и 8 на схемата по-долу.

Светлината, която излъчва светодиодът, се отразява частично на повърхността на стъклото и когато се фокусира през оптичния елемент към фотодиода. Ако на улицата е сухо, цялата светлина се отразява обратно и попада във фотоприемника.

Датчикът не реагира на странична светлина, тъй като лъчът от светодиода е модулиран на импулси. Степента на отразяване на светливата от диода, а оттам и количеството светлина, което поема фотодиодът, се променя ако стъклото е покрито с капки вода. Колкото повече е влагата, толкова по-малко е отразената пречупена светлина.

Изходните данни от фотодиода се изпращат към контролер, който пресмята в какъв режим трябва да заработят чистачките. Времето за реакция между първите разпознати капки дъжд и подаването на сигнал към чистачките е по-кратко от 20 милисекунди.

Единственият доказан недостатък на тази иначе доста ефективна технология е почти пълната безпомощност при сняг. Ако автомобилът има подгряване на предното стъкло обаче, работоспособността на системата се възстановява за броени минути.