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随着世界上汽车保有量的快速增长,以及人们对安全、便利、舒适、豪华的不断追求,对汽车的性能提出了更高的追求。依靠传统的机械创新已经不能让汽车的性能得到显著的提高。而汽车电子技术的进步,弥补了这一短板,使汽车产业进入了新的发展期。汽车雨量传感器是一种汽车车身控制系统中非常重要的配件。它安装在汽车挡风玻璃内表面,后视镜底座处。配合汽车雨刮器系统,实现雨刮器自动开启,和自动调整工作速度。汽车雨量传感器给驾驶员带来安全性和舒适性,是非常必要的。本论文设计的雨量传感器是基于发生在挡风玻璃内侧的红外线全反射光学原理,以一个红外探测器为圆心,将六个红外线发光二极管对称的置于同一圆周之上。红外发光二极管被分成两组发射分支,每路发射分支有三个发光二极管。两路发射分支以2kHz的频率工作,相位差为π,以这种方法来克服太阳光线中红外部分的干扰。发射的脉冲红外光束的占空比是50%,其入射角的设计保证在挡风玻璃外表面没有雨水时,能够发生全反射。两路发射分支交替发射的红外线会被红外探测器检测到。当挡风玻璃外表面上有雨水的时候,雨水改变了发生全反射的条件,造成了部分光线被折射到外部,打破了两路发射支路的平衡,探测器将检测到这个非对称的偏差并转换成电信号。通过对偏差信号时间变化率的设置,完全消除灰尘和污渍的干扰影响。对红外发光二极管与红外探测器的控制由单片机来完成,同时将数据通过LIN总线通信与汽车车身控制器连接。雨量传感器亦通过LIN总线读取风挡雨刷的工作节拍,用以识别残留的雨刷器刮痕水膜。雨量传感器的光学部分和单片机、红外发射与接收器件集成于33mm9mm的圆盘状的外壳内,安装的方法为以液体玻璃为介质贴装于风挡玻璃内侧。实验数据表明,本方法所设计的传感器结构和快速傅里叶变换的数据处理算法,以及基于模糊逻辑的控制方法,确保了雨量传感器的测量精度和可靠性,完全消除了日光红外部分、灰尘污渍、树叶阴影等因素的影响,具有广泛的应用前景。