Датчик дождя и освещенности устанавливается на лобовом стекле, например между обеими щетками, в наибольшем по высоте, среднем положении в зоне перекрытия стеклоочистителей (рис. 1).
Датчик дождя и освещенности предназначен для того, чтобы при выявлении влаги на стекле включать стеклоочиститель в зависимости от количества осадков с нулевого положения до максимального цикла очищения или включать фары в зависимости от условий освещения. Включается датчик определенными рычагами или выключателями.
Рис. 1. Место установки датчика дождя и освещенности: 1 — датчик дождя и освещенности; 2 — зеркала заднего вида; 3 — зона перекрытия действия стеклоочистителей; 4 — лобовое стекло
Датчик дождя и освещенности состоит из комбинации светочувствительных элементов и светодиода (рис. 2). Все части смонтированы на плате в корпусе датчика. Оптический элемент перекрывает корпус датчика и лобовое стекло. Задачей оптического элемента является фокусирование и выравнивание исходящего и входящего света. Датчик прикреплен к лобовому стеклу при помощи клеящей фольги. Для распознавания дождя используются светодиод 6 и фотодиод 8.
Рис. 2. Датчик дождя и освещенности: 1 — лобовое стекло; 2 — свет удаленного источника; 3 — проникающий внешний свет; 4 — капли дождя; 5 — оптический элемент; 6 — светодиод; 7 — дистанционный фотодиод-датчик; 8 — фотодиод; 9 — фотодиод — датчик внешнего освещения
Принцип работы датчика дождя состоит в том, что свет, исходящий от светодиода, частично отражается на поверхности стекла и, сфокусировавшись через оптический элемент, попадает на фотодиод. Если на улице сухо, весь свет отражается обратно и попадает на фотоприемник (так рассчитана оптическая система). Поскольку луч модулирован импульсами, то на посторонний свет датчик не среагирует, как телевизор, «не видящий» чужой пульт. Степень отражения света от диода и, таким образом, количество света, попадающего на фотодиод, изменяется, если стекло покрыто каплями воды или имеет водяную пленку. Чем сильнее увлажнение, тем меньше отражение преломленного света. На основании этого для определения количества осадков используется выходной сигнал фотодиода. Это фиксируется сенсором, и контроллер рассчитывает подходящий режим работы стеклоочистителя. Время реагирования на дождь, т.е. время между распознаванием осадков и подачей выходного сигнала на стеклоочиститель, составляет менее 20 мс.
Для распознавания света применяются дистанционный фотодиод 7 и датчик внешнего освещения 9. Датчик 9 охватывает световые условия непосредственного пространства вокруг автомобиля и служит для автоматического включения фар, а дистанционный датчик 7 — световые условия на расстоянии до трех длин автомобиля по направлению движения.
Система распознает в целом уменьшение или увеличение освещенности и включает или выключает свет фар. Из разности сигналов обоих датчиков система, например, может определить, что автомобиль въезжает в туннель (рис. 3), и свет фар включается не позднее въезда в туннель. Система действует таким образом, что свет отключается лишь тогда, когда датчик света установит достаточное значение освещенности. Если наряду с распознаванием света активно также распознавание дождя, то система включает фары и при сильных осадках.
Рис. 3. Распознавание освещенности: а — разница освещенности меньше, чем значение порога включения, свет выключен; б — разница освещенности больше, чем значение порога включения, свет включен; 1 — анализ внешней освещенности; 2 — анализ разности освещенности; 3 — анализ дистанционной освещенности