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摘要：为了改善驾驶者的能见度，增加行车安全等问题，设计一种汽车挡风玻璃自动刮霜刮雨除雾装置。所述装置主要包括温湿度传感器，扭矩传感器，自动除雾感应器，雨刮器，除雾空调，挡风玻璃洗涤装置，单片机。
关键词：自动刮霜刮雨除雾;传感器;CATIA三维建模
一、提出问题
在天气寒冷的冬天，汽车的挡风玻璃外侧通常会结一层霜影响驾驶者的视野，需要手动开启雨刮器和挡风玻璃洗涤装置进行清理。除此之外，在挡风玻璃内侧通常也会有雾气产生，不能自动清除。另外下雨的时候也需要人手动开启雨刮器刮雨。以上三种情况都影响了人在驾驶时的能见度，都需要人手动采取相关的解决措施，增加了行车时的安全隐患。
二、解决方案的提出
本研究的目的在于提供一种汽车挡风玻璃自动刮霜刮雨除雾装置。该装置能够自动实现刮霜刮雨除雾，改善人在驾驶室的能见度，增加行车安全，不需要人手动采取相关的解决措施，很大程度上避免了行车时的安全隐患。
（一）技术方案
电机输出轴连接到扭矩传感器的输入轴，其输出轴和减速机构的蜗杆连接，减速机构的涡轮与拉杆、摆杆、刷架共同实现刷架的往复摆动;扭矩传感器输入轴和输出轴由扭杆连接起来，输入轴上有花键，输出轴上有键槽。当扭杆受转动力矩作用发生扭转时，输入轴上的花键和输出轴上键槽之间的相对位置就被改变了。花键和键槽的相对位移改变量等于扭转杆的扭转量，使得花键上的磁感强度改变，磁感强度的变化，通过线圈转化为电压信号，电压信号通过线束传递给单片机，实现扭矩监测;在车外处安装温湿度传感器，车内挡风玻璃处安装自动除雾感应器，传感器输出电压信号通过线束传递给单片机，实现温度及湿度监测;由除雾空调进行除雾，由挡风玻璃洗涤装置准备除霜。
（二）具体实施方式
如图1所示的一种汽车自动刮霜刮雨除雾装置，包括电机（1），电机（1）输出轴连接到扭矩传感器（2）的输入轴，其输出轴和减速机构的蜗杆（3）连接，减速机构的涡轮（4）与拉杆（5）、摆杆（6）、刷架（7）共同实现刷架的往复摆动;扭矩传感器（2）输入轴和输出轴由扭杆连接起来，输入轴上有花键，输出轴上有键槽。当扭杆受转动力矩作用发生扭转时，输入轴上的花键和输出轴上键槽之间的相对位置就被改变了。花键和键槽的相对位移改变量等于扭转杆的扭转量，使得花键上的磁感强度改变，磁感强度的变化，通过线圈转化为电压信号，电压信号通过线束传递给单片机，实现扭矩监测;在挡风玻璃外侧安装温湿度传感器（8），挡风玻璃内侧安装自动除雾感应器（9），温湿度传感器（8）和自动除雾感应器（9）输出电压信号通过线束传递给单片机，实现温度及湿度监测。由除雾空调（11）进行除雾，由挡风玻璃洗涤装置（10）准备除霜。
所述的扭矩传感器（2）是深圳威思特传感测控有限公司的非接触式动态扭矩传感器VDT143;所述的温湿度传感器（8）是Sensirion公司的第二代WLCSP（晶圆级芯片封装）湿度传感器SHTW2;所述的自动除雾感应器（9）是Sensirion公司的SAF产品系列中的LLSH;单片机是飞思卡尔公司MSC9S12XS系列的MSC9S12XS64。
该装置功能的自动实现方法为：将扭矩传感器（2）接在电机的输出端，电压信号通过线束传递给单片机，实现扭矩监测。在挡风玻璃外侧安装温湿度传感器（8），挡风玻璃内侧安装自动除雾感应器（9），温湿度传感器（8）和自动除雾感应器（9）输出电压信号通过线束传递给单片机，實现温度及湿度监测。刮霜过程：启动汽车后，温湿度传感器（8）将监测得到的温度信号发送给单片机，若温度低于零摄氏度，雨刮器进行一次预刮，此时扭转传感器（2）将扭矩信号发送给单片机，若判断出监测扭矩值大于单片机内置初值，说明车窗上有霜，单片机控制挡风玻璃洗涤装置（10）喷出洗涤液，控制雨刮器往复摆动10秒，实现刮霜;刮雨过程：温湿度传感器（8）将湿度信号发送给单片机，若判断出监测湿度值大于单片机内置初值，说明正在下雨，单片机控制雨刮器往复摆动，实现刮雨;除雾过程：挡风玻璃内侧自动除雾感应器将信号发送给单片机，若判断出窗上有雾，单片机控制除雾空调启动，实现除雾。
三、结论
该种自动刮霜刮雨除雾装置使驾驶员外侧结霜，挡风玻璃内侧产生雾气天行驶的情况下，不必开启雨刮器和挡风在璃洗涤装置进行清理，可改善在驾驶室的能见度，以提高行车安全性。
参考文献
[1]孙仁云，付百学.汽车电器与电子技术.[M].北京：机械工业出版社.2011.7.
[2]陈勇.汽车测试基础[M].北京：北京理工大学出版社.2013.9.
关键词：自动刮霜刮雨除雾;传感器;CATIA三维建模
一、提出问题
在天气寒冷的冬天，汽车的挡风玻璃外侧通常会结一层霜影响驾驶者的视野，需要手动开启雨刮器和挡风玻璃洗涤装置进行清理。除此之外，在挡风玻璃内侧通常也会有雾气产生，不能自动清除。另外下雨的时候也需要人手动开启雨刮器刮雨。以上三种情况都影响了人在驾驶时的能见度，都需要人手动采取相关的解决措施，增加了行车时的安全隐患。
二、解决方案的提出
本研究的目的在于提供一种汽车挡风玻璃自动刮霜刮雨除雾装置。该装置能够自动实现刮霜刮雨除雾，改善人在驾驶室的能见度，增加行车安全，不需要人手动采取相关的解决措施，很大程度上避免了行车时的安全隐患。
（一）技术方案
电机输出轴连接到扭矩传感器的输入轴，其输出轴和减速机构的蜗杆连接，减速机构的涡轮与拉杆、摆杆、刷架共同实现刷架的往复摆动;扭矩传感器输入轴和输出轴由扭杆连接起来，输入轴上有花键，输出轴上有键槽。当扭杆受转动力矩作用发生扭转时，输入轴上的花键和输出轴上键槽之间的相对位置就被改变了。花键和键槽的相对位移改变量等于扭转杆的扭转量，使得花键上的磁感强度改变，磁感强度的变化，通过线圈转化为电压信号，电压信号通过线束传递给单片机，实现扭矩监测;在车外处安装温湿度传感器，车内挡风玻璃处安装自动除雾感应器，传感器输出电压信号通过线束传递给单片机，实现温度及湿度监测;由除雾空调进行除雾，由挡风玻璃洗涤装置准备除霜。
（二）具体实施方式
如图1所示的一种汽车自动刮霜刮雨除雾装置，包括电机（1），电机（1）输出轴连接到扭矩传感器（2）的输入轴，其输出轴和减速机构的蜗杆（3）连接，减速机构的涡轮（4）与拉杆（5）、摆杆（6）、刷架（7）共同实现刷架的往复摆动;扭矩传感器（2）输入轴和输出轴由扭杆连接起来，输入轴上有花键，输出轴上有键槽。当扭杆受转动力矩作用发生扭转时，输入轴上的花键和输出轴上键槽之间的相对位置就被改变了。花键和键槽的相对位移改变量等于扭转杆的扭转量，使得花键上的磁感强度改变，磁感强度的变化，通过线圈转化为电压信号，电压信号通过线束传递给单片机，实现扭矩监测;在挡风玻璃外侧安装温湿度传感器（8），挡风玻璃内侧安装自动除雾感应器（9），温湿度传感器（8）和自动除雾感应器（9）输出电压信号通过线束传递给单片机，实现温度及湿度监测。由除雾空调（11）进行除雾，由挡风玻璃洗涤装置（10）准备除霜。
所述的扭矩传感器（2）是深圳威思特传感测控有限公司的非接触式动态扭矩传感器VDT143;所述的温湿度传感器（8）是Sensirion公司的第二代WLCSP（晶圆级芯片封装）湿度传感器SHTW2;所述的自动除雾感应器（9）是Sensirion公司的SAF产品系列中的LLSH;单片机是飞思卡尔公司MSC9S12XS系列的MSC9S12XS64。
该装置功能的自动实现方法为：将扭矩传感器（2）接在电机的输出端，电压信号通过线束传递给单片机，实现扭矩监测。在挡风玻璃外侧安装温湿度传感器（8），挡风玻璃内侧安装自动除雾感应器（9），温湿度传感器（8）和自动除雾感应器（9）输出电压信号通过线束传递给单片机，實现温度及湿度监测。刮霜过程：启动汽车后，温湿度传感器（8）将监测得到的温度信号发送给单片机，若温度低于零摄氏度，雨刮器进行一次预刮，此时扭转传感器（2）将扭矩信号发送给单片机，若判断出监测扭矩值大于单片机内置初值，说明车窗上有霜，单片机控制挡风玻璃洗涤装置（10）喷出洗涤液，控制雨刮器往复摆动10秒，实现刮霜;刮雨过程：温湿度传感器（8）将湿度信号发送给单片机，若判断出监测湿度值大于单片机内置初值，说明正在下雨，单片机控制雨刮器往复摆动，实现刮雨;除雾过程：挡风玻璃内侧自动除雾感应器将信号发送给单片机，若判断出窗上有雾，单片机控制除雾空调启动，实现除雾。
三、结论
该种自动刮霜刮雨除雾装置使驾驶员外侧结霜，挡风玻璃内侧产生雾气天行驶的情况下，不必开启雨刮器和挡风在璃洗涤装置进行清理，可改善在驾驶室的能见度，以提高行车安全性。
参考文献
[1]孙仁云，付百学.汽车电器与电子技术.[M].北京：机械工业出版社.2011.7.
[2]陈勇.汽车测试基础[M].北京：北京理工大学出版社.2013.9.