День или ночь, сухо или влажно – автомобиль сам знает, чтó за бортом, опираясь на показания датчика света и дождя. Рассмотрим, как он устроен и какие системы получают от него информацию.
Автор Алексей Ревин

Впервые датчик дождя применил в середине прошлого века американский автоконцерн General Motors на одной из премиальных моделей. Но серийное производство из-за несовершенства технологий освоено не было. И только к середине девяностых сначала японские автопроизводители, а затем и остальные стали устанавливать датчики дождя и света на дорогие модели. Сейчас ими уже не удивишь даже владельцев компактных и совсем недорогих машин. Современные датчики дождя и света объединены в единый модуль, расположенный в верхней части ветрового стекла, за зеркалом заднего вида, – но принципы работы у этих сенсоров разные.

Устройство датчика света и дождя фирмы Hella

  1. Связующая среда
  2. Верхний корпус датчика с оптикой
  3. Шторка
  4. Печатная плата с датчиком с разъемом коннектора
  5. Нижний корпус датчика
  6. Зажим

Датчик дождя

а. Сухое ветровое стекло;  б. Мокрое ветровое стекло
1.  Светодиод-передатчик; 2.  Призма; 3.  Фотодиод-приемник; 4.  Капля воды

Определяет наличие капель воды на ветровом стекле посредством оптоэлектронного метода измерений. Чувствительный элемент датчика состоит из одного или нескольких светоди­одов (передатчик), призмы и фотодиода (приемник). Испускаемые светоди­одом инфракрасные лучи попадают через призму на ветровое стекло, отражаются от наружной поверхности и поступают на чувствительный фотодиод. От сухого и чистого стекла луч отражается практически полностью, а потому сигнал на фотодиоде имеет большую величину. При попадании на стекло капель воды лучи света преломляются, а потому лишь малая их часть попадает на приемник сигнала. Чем сильнее дождь, тем меньше лучей попадает на фотодиод.
Электронный блок непрерывно определяет количество воды на стекле и корректирует частоту взмахов и скорость работы дворников. Система даже умеет оценивать, грязное ли стекло: если после одного двойного хода дворников прозрачность не восстановилась, автоматически включается стеклоомы­ватель.

Датчик света

в. Датчик фронтального света; г. Датчик внешнего освещения
 1. Световод с линзой; 2.  Световод со светофильтром

В первых комбинированных датчиках света и дождя элемент, измеряющий освещенность, был только один. При наступлении темноты или въезде в туннель он включал фары, габаритные огни и подсветку приборов. Затем в тот же узел стали помещать до трех светочувствительных элементов, каждый со своей сферой ответственности.

Интенсивность освещения перед автомобилем измеряет узкоугольный датчик фронтального освещения. Используя сигнал с датчика, электроника распознаёт день и ночь и соответственно выключает или включает фары.

С помощью широкоугольного световода датчик внешнего освещения (он же датчик солнечных лучей) регистрирует уровень освещенности над автомобилем. Дополнительно установленный светофильтр позволяет различать солнечный и искусственный свет. Это нужно для того, чтобы, например, автоматика включила фары при въезде днем в освещенный туннель; а если машина находится под палящим солнцем, климат-контроль должен интенсивнее охлаждать салон.

Если автомобиль оборудован проекционным дисплеем, устанавливается узконаправленный HUD-датчик. Он измеряет освещенность той зоны, куда проецируется информация. А электронная система корректирует яркость подсветки элементов, выводимых на дисплей.

Зоны реагирования датчиков света

Газ в машине: развенчиваем мифы

Взаимодействие датчиков света и дождя с другими системами автомобиля

1. Стеклоочистители.
Если на стекле появились капли дождя, автоматика задействует стекло­очистители, а если капли не удаляются с одного прохода, включаются стеклоомыватели.

2. Наружная светотехника.
По сигналу датчика освещенности светотехника переходит из режима дневных ходовых огней в режим ближнего света.

3. Внутренняя подсветка.
Датчик освещенности управляет яркостью всех элементов подсветки салона и панели приборов.

4. Система комфорта.
При первых каплях дождя автоматика закрывает стёкла и люк в крыше, позволяя водителю не отвлекаться от управления автомобилем.

5. Мультимедийная
система. Датчик освещенности, отслеживая количество наружного света, выдает мультимедийной системе сигнал на изменение яркости экрана.

6. Климат-контроль.
По команде датчика дождя климат-контроль подсушивает воздух, включая кондиционер и направляя воздух на стёкла во избежание запотевания. Датчик внешнего освещения регистрирует интенсивность солнечного излучения, попада­ющего сквозь ветровое стекло, и сообщает о корректировках блоку управления климат-контролем.

7. Head-Up-дисплей (HUD).
Яркость дисплея регулируется по сигналу датчика освещенности.

8. Система автоматической просушки тормозных механизмов.
По сигналу датчика дождя насос антиблокировочной системы кратковременно и не более чем на 2 бара поднимает давление в тормозных контурах. Тормозные цилиндры подводят колодки, и они касаются враща­ющихся тормозных дис­­ков, удаляя с них влагу и грязь.

Своими силами

Если на вашем автомобиле нет штатного датчика дождя и света, его можно установить. Например, в продаже есть датчики дождя зарубежного (обычно китайского) производства. Они представляют собой небольшую пластиковую коробочку, которая клеится на ветровое стекло изнутри и соединяется с электросистемой автомобиля жгутом проводов. Имеется даже исполнение для 24‑вольтового электрооборудования. Простенькие универсальные датчики дождя стóят до тысячи гривен, самые навороченные – около трех тысяч. Если не хотите разбираться в электросхемах автомобиля, чтобы приспособить датчики, ищите готовые комплекты для конкретной модели. В набор помимо датчика входят центральный переключатель света с положением Auto, жгуты проводов, пластмассовые кожухи датчика, надевающиеся на кронштейн зéркала заднего вида. Но следует учесть, что не любое лобовое стекло подходит для установки датчика дождя, в таком случае меняется лобовое.

Разрушаем МИФЫ

Датчик дождя срабатывает от ударов капель воды.
Нет. Работа датчика основана на оптоэлектронном измерении.

Ночью датчик дождя бессилен.
Нет. Наружное освещение не влияет на работу системы, поскольку она использует собственные инфракрасные источники света.

Можно распрощаться с датчиком при замене ветрового стекла.
Нет. Производители стекол предусматривают в слое тонировки или шелкографии окошко. Монтаж старого датчика на новое стекло возможен, но при соблюдении технологии, а после установки нужно проверить корректность работы датчика.

Зимой датчик барахлит.
Нет. На снег датчик может реагировать некорректно. Но на капельки воды от растаявших снежинок реакция будет правильной. Хуже всего, если место установки датчика покрыто коркой льда.
В этом случае лучше ­перейти на ручное управление стеклоочистителями.

Датчики дождя на всех автомобилях работают одинаково.
Нет. За адаптацию датчика дождя к автомобилю отвечает автопроизводитель. При этом не всегда выполняется полный комплекс доводочных работ со всеми возможными типами стекол (атермальными разных цветов, снабженными электрообогревом, с тонированной полосой в верхней части). При каких-то вариантах возможна чуть менее корректная работа датчика.

Почти всегда в автомобилях есть ручная подстройка чувствительности датчика. И только на некоторых автомобилях эта функция программно отключена.

ЗА РУЛЕМ №02 2019

Так ли безопасен рамный внедорожник? Шокирующие видео краш-тестов Euro NCAP