汽车雨刮器的自动控制系统设计及实现
雨刮控制电路分析
雨刮控制电路分析：1．刮水器慢速工作电路：把多功能手柄组合开关中的刮水器开关手柄转到慢速工作位置（I），把其触电53a与53闭合，刮水电动机慢速工作电路被接通，其电流由前配电箱内的保险F15 16A→201号线→蜂窝插孔4A→刮水器开关触点53a-53（201-红）→202线→刮水电动机53-31→蓄电池负极，于是，刮水器进入慢速刮水工况。
2．刮水器快速工作电路把多功能手柄组合开关中的刮水器开关手柄转到快速工作位置（Ⅱ），使其触点53a与53b闭合，刮水电动机快速工作电路被接通，其电流由前配电箱内的熔断丝F15 16A→201线→蜂窝插孔4A→刮水器开关触点53a-53b（201-？）→204线→刮水电动机53b-31→蓄电池负极，于是，刮水器进入快速刮水工况。
3．刮水器间歇工作电路将多功能手柄组合开关中刮水器开关手柄转到间歇式作位置（J）使其触点53 a与53 e闭合。
刮水电动机间歇工作电路被接通，其电流由前配电箱内的熔断丝F15 16A→201线→蜂窝插孔4A→刮水器开关触点53a-53c（201-？）→209线→蜂窝插孔4E→雨刮继电器K20 15-53间歇闭合→208线→蜂窝插孔4D→多功能手柄S-53→202线→刮水电动机53-31→蓄电池负极，于是，刮水器进入间歇刮水工况。
4．刮水器喷水工作电路将多功能手柄组合开关中刮水器开关手柄处于喷水工作位置，使其触点53a与86闭合，刮水电机喷水工作电路被接通。
其电流由前配电箱内的熔断丝F15 16A →201线→蜂窝插头4A→刮水器开关触点5a-86（201-？）→207线→蜂窝插孔4C。
5洗涤电机→蓄电池负极，于是刮水器进入喷水洗涤工况。
同时，刮水器慢速工作电路被接通，其电流流向同刮水器慢速工作电路。
刮水电机以慢速刮水。
当松开刮水器开关手柄，刮水器开关自动回到停止位置，洗涤电机停止工作。
这时雨刮继电器K20中电容开始放电，刮水电动机将继续工作，直到其电容电压低于工作电流，继电器触点15-53断开，刮水电动机停止工作。
雨刷器自动回位原理
雨刷器自动回位原理一、介绍雨刷器是汽车上常见的设备，用于清除挡风玻璃上的雨水，保障驾驶者的视线。
而雨刷器自动回位是指在完成刮水操作后，雨刷器能够自动回到原位的功能。
本文将详细介绍雨刷器自动回位的原理及其工作过程。
二、雨刷器的构成雨刷器主要由雨刷臂、雨刷片、马达和控制系统等组成。
马达通过雨刷臂驱动雨刷片来进行刮水操作。
控制系统负责监测雨刷器的状态，并控制马达的工作。
三、雨刷器自动回位的原理雨刷器自动回位的原理主要基于马达的工作方式和控制系统的设计。
下面将详细介绍其中的几种常见原理。
1. 位置传感器原理在一些高级汽车上，雨刷器装备有位置传感器。
位置传感器可以感知雨刷臂的位置，并向控制系统发送相关信号。
当刮水操作完成后，控制系统收到信号，即可控制马达将雨刷器自动回到原位。
2. 借助弹簧回位有些雨刷器的设计中，利用了弹簧的力量来实现自动回位。
当雨刷片受到阻力时，马达停止工作，此时弹簧的作用力将雨刷器自动带回原位。
3. 借助惯性回位另一种常见的原理是利用马达停止工作后的惯性来实现自动回位。
当刮水操作完成时，马达突然停止工作，雨刷臂因惯性作用会继续向前移动一小段距离，然后再通过控制系统实现自动回位。
4. 借助减速器回位在一些雨刷器的马达中，安装了特殊的减速器。
减速器能够在马达停止工作时，通过减速作用将雨刷器自动回位。
四、雨刷器自动回位的工作过程下面将以位置传感器原理为例，介绍雨刷器自动回位的工作过程。
1.刮水操作开始时，马达启动，通过雨刷臂驱动雨刷片进行刮水。
2.当刮水操作完成时，位置传感器感知到雨刷臂的位置，并向控制系统发送信号。
3.控制系统收到信号后，发送指令给马达，使其停止工作。
4.马达停止工作后，控制系统打开回位电路，通过电流的反向驱动马达，使雨刷器自动回到原位。
5.雨刷器回到原位后，控制系统关闭回位电路，准备下一次的刮水操作。
五、总结雨刷器的自动回位原理多种多样，本文介绍了其中几种常见的原理，包括位置传感器原理、弹簧回位原理、惯性回位原理和减速器回位原理。
《雨刮器的工作原理》课件
现代汽车中，智能雨刮器成为主流 ，能够根据雨量、车速、光照等因 素自动调节刮水速度。
雨刮器的未来发展趋势
感应控制
未来雨刮器将更加智能化，能够 根据天气、路况等多种因素自动
调节刮水速度。
静音化
随着消费者对舒适性的要求提高 ，未来雨刮器将更加注重静音性
能。
一体化设计
为了提高汽车的美观性和减少空 气阻力，未来雨刮器将更加注重
检查雨刮器的摆幅是否正常，以及是 否存在摆动不均匀或跳动等情况，如 有需要应及时调整或更换雨刮器。
雨刮器的常见故障及排除方法
雨刮器摆动不灵活或跳动
可能是由于雨刮器支架松动或损坏、雨刮器安装不当等原 因引起的。应检查雨刮器支架和安装情况，如有需要应及 时调整或更换。
雨刮器刮水效果不佳
可能是由于胶条老化或破损、前挡风玻璃上有油膜或蜡层 等原因引起的。应检查胶条和前挡风玻璃情况，如有需要 应及时更换胶条或进行清洁处理。
使用雨刮器前应先清除前挡风玻璃上的灰尘和杂物，以免影响雨刮器的刮水效果。
使用雨刮器时应控制好力度，避免过度摆动或用力过猛，以免损坏雨刮器和影响刮 水效果。
雨刮器的保养方法
定期清洗雨刮器，清除胶条上的污渍 和杂物，保持胶条的清洁和弹性。
定期更换雨刮器胶条，避免胶条老化 或破损，影响刮水效果和损坏前挡风 玻璃。
未来雨刮器可能会采用更加先进的材料和技术 ，以提高其刮水效果、耐用性和节能性。
同时，随着自动驾驶技术的不断发展，雨刮器 也可能会与自动驾驶系统相结合，实现更加智 能和自动化的刮水控制。
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摆动刮水
刮水片在摆动过程中，清除玻璃上的 雨水。
雨刮器的工作原理图解
图示1
雨刮电路原理
雨刮电路原理
雨刮电路原理是一种用于汽车雨刮器系统的电路设计，用于控制雨刮器在雨天自动刮水。
该电路通过感应雨滴或者人工触发的方式，使雨刮器能够按需自动刮水。
该电路主要包括传感器、控制单元和电动机三个主要组成部分。
传感器负责感知雨滴或接受人工触发信号，并通过控制单元进行信号处理。
控制单元根据传感器的信号判断刮水的需求，并控制电动机的运行来驱动雨刮器完成刮拭操作。
具体来说，传感器一般使用光敏电阻、红外线传感器等，并将感测到的信号传输给控制单元。
在感知到雨滴或者接收到人工触发信号后，控制单元会根据预设的刮水策略判断刮水的需求，并发出控制信号。
这个控制信号会被传输到电动机驱动电路中，以控制电动机的转动方向和速度。
电动机驱动电路通常包括直流电源、电动机、继电器、开关等。
根据控制信号的不同，电动机会以一定的速度和方向来驱动雨刮器进行刮水动作。
需要注意的是，雨刮电路还包含一些功能性的设计，例如延时功能、变速功能和自动感应功能等。
延时功能可以通过延迟电路来实现，使雨刮器在刮过一定时间后自动停止。
变速功能则可以通过改变电动机的电压或转速来实现，以满足不同强度的刮水需求。
自动感应功能则可以通过感知雨滴的强度来自动调整刮水器的运行状态。
总的来说，雨刮电路原理主要是通过传感器感知雨滴或人工触发信号，经过控制单元处理后，控制电动机驱动雨刮器按需完
成刮水操作。
这种设计能够实现自动感应、变速和延时等功能，提高了汽车驾驶过程中的安全性和便利性。
基于单片机的汽车雨刮器控制系统设计
基于单片机的汽车雨刮器控制系统设计摘要本文设计的雨刮器是以单片机AT89C201 为核心部件，实现雨刮器的自动控制功能。
软件设计部分包括智能雨刮器程序设计思想和雨刮器功能分析。
设计并实现了步进电机、按键、LCD1602显示和雨量传感器电路的结构和功能，主要编写了主程序的逻辑结构。
软件部分采用C语言，通过对雨量值和设定值的分析，完成雨刮器的自动启停和速度控制。
关键词：雨刮器自动控制单片机AT89C2011 绪论1.1 选题背景自动雨刮器系统的使用可以减少驾驶员在行驶之间的分心，保证玻璃落雨刮的量得到保持，从而提高车辆的安全性。
雨刮器控制系统运行时，可根据雨量情况控制各控制点的速度，具有快速稳定等特点[1]。
本文在系统软件设计中，根据不同的控制方式，实现了雨刮器动作的半自动控制、自动控制、定时控制和智能控制的转换。
1.2 研究现状根据对多个市场领域的汽车属性研究的分析，数据显示，消费者的消费偏好包括预缩安全带，前排座椅安全气囊，驾驶员座椅安全气囊等。
可以看出，对安全设备的需求已经超过对舒适设备的需求。
其中，对自动刮水器的需求排名第六。
2 自动雨刷器硬件电路设计2.1 单片机最小系统复位控制电路和电机时钟自动控制电路是电机最低工作系统，两种通常需要使用的控制功能。
复位降压电路由电机按键、保护驱动电阻、上压下拉驱动电阻和降压电容等主要部件共同组成,可以轻松方便实现电机按键手动降压复位及按键上拉放电自动降压复位,并与数控单片微电机9针自动复位端端口相连。
52MCU高电平启动复位,当一个MCU加5V直流电源(用于上下充电)电容开始启动时,电容器的充电量大约为相等于一个电容短路,RSTET上的短路电压为5V，采用MCU高电平启动复位，则MCU复位。
2.2 步进电机驱动电路步进驱动电机主要是用一个ULN2003芯片元件来进行驱动,其中的驱动控制电路主要是用一个ULN2003主驱动芯片、漏极驱动电阻和220U的电容器芯片来连接构成。
雨刮器控制原理
雨刮器控制原理
雨刮器是汽车上常用的设备之一，其作用是在雨天或雨后，清除挡风玻璃上的水滴，保障驾驶者的视线安全。
那么，雨刮器是如何控制工作的呢？
首先，雨刮器的控制需要通过一个开关来实现。
开关一般分为三个档位：低速、高速和间歇。
低速和高速是控制雨刮器转动的速度，而间歇是控制雨刮器在工作过程中的停留时间。
当开关处于低速或高速档位时，电流会流入雨刮器电机，使其转动。
同时，开关还会控制电机输出的转速，使雨刮器的转速与开关所选择的档位相匹配。
在间歇档位下，开关会实现一种特殊的控制方式。
当开关处于间歇档位时，电流只会在一定的时间间隔内流入电机，使其工作一段时间后自动停止。
在停止的时间段内，驾驶者可以观察挡风玻璃上的水滴情况，并根据需要再次启动雨刮器，使其继续工作。
除了开关控制外，雨刮器还需要一个雨量传感器来实现自动控制。
雨量传感器可以感知到挡风玻璃上的雨水情况，并通过信号传递给雨刮器控制器。
控制器会根据传感器所感知到的雨量情况，来决定雨刮器的工作速度和间歇时间。
当雨量增大时，雨刮器的工作速度也会相应增加，以保证挡风玻璃上的水滴能够及时被清除。
综上所述，雨刮器的控制主要依靠开关和雨量传感器来实现。
通过不同的控制方式，雨刮器可以适应不同的天气和驾驶需求，保障驾驶者的行车安全。
- 1 -。
汽车雨刷器系统的工作原理
汽车雨刷器系统的工作原理汽车雨刷器系统是车辆行驶中保证驾驶者视线清晰的重要设备。
它的工作原理涉及到各个组成部分的协同工作，确保雨刷器能够有效地清除雨水和其他杂质。
本文将深入探讨汽车雨刷器系统的工作原理，并介绍其主要组成部分和相关技术。
一、工作原理概述汽车雨刷器系统的工作原理可简单概括为：电动或机械装置带动雨刷片在挡风玻璃上来回运动，以清除雨水和杂质。
具体而言，雨刷器系统的工作包括四个主要步骤：驱动装置的运动传递、雨刷片的摩擦清除、刮水性能的保持和系统的控制。
二、主要组成部分1. 雨刷片：雨刷片是雨刷器系统的核心部件，负责直接与挡风玻璃接触并进行清扫。
它通常由橡胶制成，具有耐磨、耐候和良好的弹性，以确保有效地清除雨水。
雨刷片的设计和质量直接影响到雨刷器系统的清洁效果和使用寿命。
2. 驱动装置：驱动装置是雨刷器系统的动力源，分为电动驱动和机械驱动两种形式。
电动驱动通过电机带动雨刷片运动，具有速度可调和智能控制的优势；机械驱动则通过曲柄杆或伺服操纵杆等机械装置实现，相对简单可靠。
3. 传动装置：传动装置将驱动装置的运动传递给雨刷片，使其实现规律的往复运动。
传动装置通常采用传动带、传动杆或传动臂等，确保雨刷片能够快速、平稳地移动。
4. 雨刮控制装置：雨刮控制装置用于控制雨刷器的启停、速度和运动模式等。
传统的手动控制方式通过拨动开关或旋钮来实现，而现代汽车普遍采用感应器自动控制，通过感应雨滴的频率和挡风玻璃上的污渍程度，自动调节雨刷器的运动。
三、工作过程详解当驾驶者打开雨刷器系统后，驱动装置开始运转。
电动驱动通过电机的转动，机械驱动通过曲柄杆或伺服操纵杆的转动，使得传动装置带动雨刷片进行规律的往复运动。
在雨刷片与挡风玻璃接触的过程中，橡胶雨刷片的弹性使其能够贴合挡风玻璃表面，从而有效地清除雨水和杂质。
由于雨刷片在高速运动中与玻璃产生摩擦，橡胶材料的耐磨性和弹性变得尤为重要。
为了确保雨刷器系统的清洁性能，雨刷片表面经常涂覆一层特殊的润滑剂，以减少摩擦力和噪音。
汽车雨刮器仿真设计 (自动化专业综合设计)
1.4
电机驱动电路中，由单片机输出一定频率的脉冲，通过三极管驱动继电器工作，当继电器闭合时，直流电机两端承受正向电压，电机启动。为了保护继电器，我们在继电器两端并联一个反向二极管，起到续流的作用。电路图如下
(二)关键词
单片机雨刮雨量检测PWM自适应控制
二
1
根据要求，雨刮控制电路设计可分为几个模块：故障检测电路、雨量检测电路、电机驱动电路、雨刮工作模式显示电路以及电路设计中的复位电路和时钟电路两个基本模块。下面，具体介绍各模块电路的设计原理。
1.1
单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。本设计中复位电路采用手动按钮复位方式。
if(num<time)
{
led=1;
Hi_motor=1;//电机转动
}
if(num>=time&&num<(100+delta))
{
led=0;
void init(void)
{
Hi_motor=0;
Fl_motor=0;
P1=0xef;
WE1=0;
WE2=0;
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汽车雨刮器的自动控制系统设计与实现设计总说明本次设计的汽车自动雨刷省去了人为手动操作雨刷的问题，能够自动感应雨量并进行相应的工作。
自动雨刷用雨滴传感器作为检测器来感应雨量的大小，把感应信号传给单片机，通过软件的控制驱动芯片自动调节电机的正反转与转动频率。
此次设计采用40引脚的单片机AT89S52，设计中运用ULN2003AN驱动芯片来驱动步进电机的运转，克服了电机在低频工作时的噪音大，震动大的缺点。
本次设计在一定的程度上为驾驶者提供了舒适性和安全性的保障，避免了由于驾驶者手动操作雨刷的不当而带来的交通安全问题，同时也大大的提高了汽车雨刷的全面性与可靠性。
在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就存在两个雨刮摆动不同步的问题。
本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。
该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量，根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量，并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机，使两个雨刮同步摆动。
关键词：雨滴传感器；步进电机；单片机；雨刮器Car Wiper Blade Design and Implementation of AutomaticControl SystemDesign DescriptionThe design of the automatic wipers is improved further in the traditional manual based on. Automatic wiper with rain sensor as the detector size induced precipitation, the induction signal is sent to the single chip microcomputer. reversing and turning frequency automatic adjusting motor through the control of the software driver. The design is based on the 40pin of the mic AT89S52. That use of ULN2003AN to drive the stepper motor driver chip design operation. The pulse width modulation’s chopper driver mode. Thus greatly overcome the noise when the motor work in the low frequency , vibration faults. Provide comfort and safely guarantee this design in a certain extent for the driver, to avoid the traffic safety problem caused by the driver manually operated wiper improper. At the same time also greatly improve the comprehensiveness and reliability of automobile windshield wiper.In intelligent windscreen wiper system of automobile, As the problem of technics, rotate speed of two electro motors are not the same completely, so there are the problems that two wiper blades swing ansynchronous. In the thesis, a intelligent windscreen wiper system of automobile based on fuzzy control is presented, by analyzing fuzzy control theory and synchronous swing rules of windscreen wiper. The speederror and its change were used as fuzzy stable variable. According to a set of fuzzy rules, the output variable was selected to control the PWM switch. In this way, the PWM technique was used to drive the DC motor and control windscreen wiper to swing synchronously.keywords：rain sensor;Stepper motor;MCU;windscreen wiper目录1.绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究背景 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.4研究意义 (3)2.总体设计方案 (4)2.1自动雨刷控制系统设计思路 (4)2.2设计原理 (4)2.3系统组成 (5)2.3.1 单片机的比较与选择 (5)2.3.2 STC12c5a60s2功能特性概述 (6)2.4雨滴传感器的分类 (8)2.4.1压电振子原理的雨滴传感器 (8)2.4.2雨滴传感器种类 (9)2.4.3光量变化的雨滴传感器 (9)2.4.4红外雨滴传感器的原理 (10)2.5 显示元件选择 (10)2.5.1液晶显示简介 (10)2.5. LCD1602的基本参数及引脚功能 (12)2.6刮水电机 (13)2.6.1刮水电机型号的编制方法 (13)2.6.2减速器的结构特点 (14)6.2.3刮水电机的控制电路分析 (15)3.智能雨刮器的硬件组成及其芯片介绍 (17)3.1 STC89C52的时钟电路和复位电路 (18)3.2 A/D转换电路 (18)3.2.1 ADC0832芯片介绍 (19)3.2.2 ADC0832芯片电路 (21)3.2 液晶显示电路 (21)3.2.1 1602液晶简介 (21)3.2.2 液晶引脚说明 (22)3.2.3 液晶显示模块电路 (22)3.3 雨滴传感器电路设计 (23)3.4电机控制的硬件设计 (24)3.5发射模块 (25)3.5.1发射管 (25)3.5.2由555定时器构成的多谐振荡器 (26)3.6接收模块 (27)3.6.1红外接收管 (27)3.6.2带通滤波器 (28)4.软件设计 (29)4.1程序语言及开发环境 (29)4.2 智能雨刮器的主程序流程图设计 (29)4.3雨滴传感器的流程图设计 (30)4.4智能雨刮器电机控制的流程图设计 (31)5.系统调试 (33)5.1 元器件的选择与测量 (33)5.2 元件的焊接与组装 (33)5.3程序烧录 (34)5.4 KEIL运行 (34)5.5 运行结果 (35)6. 总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)附录Ⅰ电路原理图 (41)附录Ⅱ程序 (42)1.绪论1.1 概述雨刮器属汽车附件，是汽车安全行驶的重要部件，用于消除挡风玻璃、后窗玻璃及大灯玻璃上的雨雪和灰尘等，以保证玻璃透明清晰。
在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就存在两个雨刮摆动不同步的问题。
本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。
该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量，根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量，并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机，使两个雨刮同步摆动。
汽车工业是国民经济发展的支柱产业之一，现代汽车正从一种单纯的交通工具朝着满足人们需求、安全、节能和环保的方向发展。
为了满足人们对汽车日益提高的要求，汽车研发及生产机构必然要将越来越多的电子产品引入到汽车上，智能控制系统也成为汽车革新的主要内容。
1.2 研究背景随着当今社会经济的迅速发展，对汽车性能的追求则在不断的提升，随着汽车制造业不断的创新，汽车中安装了越来越多自动控制系统，增加了汽车的安全性与舒适性，据统计，在雨天行车，世界上因为驾驶员对雨刷的操作不当而带来的交通事故占6%之多。
所有自动雨刷系统的安装对于汽车来说是十分重要的。
自动雨刷控制系统免去了驾驶员手动调节雨刷的麻烦，有效的提高了在雨天驾驶的安全性与可靠性；同时，也避免了因为路边积水溅在挡风玻璃上，驾驶员来不及操作而恐慌造成的交通事故。
雨刮器属汽车附件，是汽车安全行驶的重要部件，用于消除挡风玻璃、后窗玻璃及大灯玻璃上的雨雪、灰尘和水泥等，以保证玻璃透明清晰。
第一个发明电动刮水器的是德国博世公司，博世将它作为“博世最年幼的产品”加入到博世的产品家族。
自那以后，这个婴儿逐渐成长，从单纯的刮片发展到二十一世纪初的风窗玻璃之星——无支架的刮水器。
在汽车的驾驶史上，对风窗玻璃的清洁问题解决开始得比较晚。
汽车从只有平添驾驶发展到成为全天候的驾驶。
技术变化最大是在二战以后，伴随着大规模机械的出现。
风窗玻璃洗涤器、间歇开关、后窗刮水器和可加热喷水器保证了驾驶时的视野清晰与行车安全。
伴随着其他一些技术革新，比如雨滴传感器、可变位刮水臂、刮水器的出现，就更扩大了刮拭的范围，刮水器成为了一个复杂的系统。
1.3国内外研究现状国内外许多汽车厂商以雨水传感器为基础的自动雨刷控制系统，不是格昂贵就是系统不完善，反映不灵敏。
现今，则主要是把用雨水传感器检测出来的雨量大小的信号转变成电信号，然后传递给单片机，通过软件的控制来控制电机驱动芯片从而带动电机的旋转。
目前市场上的雨量传感器大都分为以下两种：利用电阻压变，光强变化的传感器与各种信号控制器连接，来控雨刷电机的转动。
前一种是把传感器直接装在汽车挡风玻璃的外侧，雨滴直接落在传感器上来感应雨量的大小；后一种则是安装在挡风玻璃内侧，由光照引起的折射强度的变化来检测雨量的大小。
因为汽车雨刷主要功能是刮除挡风玻璃上的水渍及污垢，给驾驶者提供一个清晰的视野，所以自动雨刷系统属于必须的安全设备。
主动性安全系统是每个汽车系统工程师努力目标之一，雨刷系统是每辆车上为保证挡风玻璃清晰的唯一选择。