劉華莉，高輝，何遠(yuǎn)遠(yuǎn)

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汽車(chē)后視鏡自動(dòng)化合攏和加熱設(shè)計(jì)

劉華莉，高輝，何遠(yuǎn)遠(yuǎn)

（鄭州科技學(xué)院車(chē)輛與交通工程系，河南 鄭州 450000）

汽車(chē)后視鏡作為駕駛員視野的重要來(lái)源之一，對(duì)汽車(chē)行駛安全有舉足輕重的作用，為防止后視鏡遭受意外損壞，有效的提升后視鏡的使用壽命，減輕雨霧對(duì)后視鏡視野的影響，避免因后視鏡而產(chǎn)生交通事故，文章對(duì)普通汽車(chē)后視鏡結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)汽車(chē)后視鏡智能化合攏進(jìn)行設(shè)計(jì)包括對(duì)折疊電路設(shè)計(jì)和后視鏡加熱電路設(shè)計(jì)。

后視鏡；自動(dòng)化；折疊；加熱

1 汽車(chē)后視鏡自動(dòng)化現(xiàn)狀

汽車(chē)后視鏡相當(dāng)于汽車(chē)的兩只耳朵，駕駛員開(kāi)車(chē)行駛時(shí)，可以通過(guò)觀看后視鏡實(shí)時(shí)清楚本車(chē)兩邊的交通情況，因此，后視鏡要經(jīng)久耐用，特別是在停車(chē)后能自動(dòng)收回，這樣，汽車(chē)停在路邊不易被碰折斷，另外，雨雪霧天，后視鏡片被霧化后影響駕駛員的正常觀看本車(chē)兩邊交通情況，那么，對(duì)后視鏡加熱后能去水霧，這樣就能使駕駛員清晰看清本車(chē)兩邊路況，目前，汽車(chē)市場(chǎng)上，后視鏡的遙控折疊和遙控加熱在中、低檔轎車(chē)上基本不存在，大多數(shù)中低檔汽車(chē)折疊功能的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)，這不僅操作不便而且容易損壞后視鏡結(jié)構(gòu)。而高檔轎車(chē)具備，但是高檔轎車(chē)價(jià)格昂貴而不易推廣。

該設(shè)計(jì)產(chǎn)品成本低，功能完善，利于駕駛員操作，便于在中、低檔汽車(chē)上推廣。

2 汽車(chē)后視鏡自動(dòng)化設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1 設(shè)計(jì)目的和思路

2.1.1設(shè)計(jì)目的

對(duì)汽車(chē)后視鏡自動(dòng)化進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括對(duì)折疊電路設(shè)計(jì)，后視鏡加熱電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)后視鏡智能化合攏與加熱，便于在中低檔汽車(chē)上推廣。

2.1.2設(shè)計(jì)思路

①電器元件選型：舵機(jī)+電熱膜；

②控制系統(tǒng)：Arduino+遙控＋繼電器；

③設(shè)計(jì)產(chǎn)品連接與調(diào)試。

2.2 設(shè)計(jì)原理

2.2.1控制系統(tǒng)

控制部分由遙控和arduino主板及其拓展模組控制。通過(guò)遙控器發(fā)出信號(hào)，解碼接收器收到并解碼信號(hào)后，傳入arduino主板。arduino主板事先編譯程序，在接受到解碼器的信號(hào)后，給對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展版模組指令。

2.2.2負(fù)載

負(fù)載由電動(dòng)系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)組成。電動(dòng)系統(tǒng)在接收到擴(kuò)展版模組信號(hào)后，由舵機(jī)控制后視鏡開(kāi)合。加熱系統(tǒng)在接收到擴(kuò)展版模組信號(hào)后，由電熱片加熱鏡片。

3 電器元件的確定

3.1 無(wú)線遙控的選用

無(wú)線遙控使用靈活性，安裝成本低，并降低了維護(hù)成本。本設(shè)計(jì)選用四路無(wú)線遙控，遙控部分技術(shù)參數(shù)如下：

工作電壓：DC12V(27A/12V電池一粒），工作電流：10mA，輻射功率：10mw，

調(diào)制方式：ASK（調(diào)幅)，發(fā)射頻率：315或433.92MHZ。傳輸距離：50-100M。

3.2 接收器技術(shù)參數(shù)

工作電壓：DC-5V；靜態(tài)電流：4.5mA；調(diào)制方式：調(diào)幅，工作溫度：-10℃/70℃；接收靈敏度：-105dbm；工作頻率：315MHz；編碼方式：焊盤(pán)編碼（固定碼）；工作方式：M4(點(diǎn)動(dòng))，尺寸：41*23*7mm。

3.3 Arduino的選用

Arduino是一種軟硬件結(jié)合的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。硬件包含各種型號(hào)的Arduino板和各種拓展接口，軟件所用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言可以是Java、C語(yǔ)言等。Arduino簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)功能能使研究者更快的完成自己的項(xiàng)目研究，大大節(jié)約學(xué)習(xí)的時(shí)間成本，經(jīng)濟(jì)成本。本設(shè)計(jì)選用Arduino sensor shield v5.0擴(kuò)展板。

表1 主板參數(shù)

該Arduino接口拓展版將Arduino 的全部數(shù)字與模擬接口以舵機(jī)線序形式擴(kuò)展出來(lái)，將IIC接口、舵機(jī)控制器接口、藍(lán)牙模塊通信接口、SD卡模塊通信接口、APC220無(wú)線射頻模塊通信接口、超聲波傳感器接口、12864液晶串行與并行接口獨(dú)立擴(kuò)出。主板參數(shù)見(jiàn)表1。

3.4 繼電器模塊的選用

眾所周知，繼電器是汽車(chē)上常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置，通過(guò)小電流電路控制大電流電路，實(shí)現(xiàn)電路控制，同時(shí)保護(hù)電器開(kāi)關(guān)不被大電流燒蝕，繼電器一般和汽車(chē)保險(xiǎn)絲一起插接在保險(xiǎn)盒內(nèi)。本設(shè)計(jì)選用1路 5V繼電器模塊作為大電流保護(hù)裝置。

3.5 舵機(jī)

本設(shè)計(jì)選用舵機(jī)由小型直流電機(jī)、變速齒輪組、可調(diào)電位器、控制板等部件組成。它的功能是通過(guò)舵機(jī)控制后視鏡旋轉(zhuǎn)的角度（舵角不超過(guò)90°）。

舵機(jī)在工作中，控制器發(fā)出信號(hào)給舵機(jī)，舵機(jī)根據(jù)相應(yīng)指令控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。該設(shè)計(jì)選用的舵機(jī)參數(shù)為：標(biāo)準(zhǔn)90o雙軸承金屬齒輪舵機(jī)，拉力：20KG(6V)，反應(yīng)速度：0.17sec (4.8v無(wú)負(fù)載)0.14sec（6v無(wú)負(fù)載)，工作電壓: 4.8-6V，工作溫度：0℃-55℃。

3.6 加熱元件的選用

該設(shè)計(jì)后視鏡加熱元件選用聚酰亞胺薄膜PI電熱膜。聚酰亞胺薄膜PI電熱膜是以聚酰亞胺薄膜為外絕緣體；以金屬箔﹑金屬絲為內(nèi)導(dǎo)電發(fā)熱體，經(jīng)高溫高壓熱合而成。聚酰亞胺薄膜電熱膜具有優(yōu)異的絕緣強(qiáng)度、優(yōu)異的抗電強(qiáng)度、優(yōu)異的熱傳導(dǎo)效率、優(yōu)異的電阻穩(wěn)定性。這使得它能夠廣泛地適用于加熱領(lǐng)域并能夠獲得相當(dāng)高的溫度控制精度。聚酰亞胺薄膜PI電熱膜的參數(shù)為：面積110×70mm，電壓5V，功率5W。

3.7 電源的選用

（1）選用4V鋰電池三個(gè)，串聯(lián)連接后為12V電源。

（2）選用DC-DC直流降壓電源板，將12V直流電降壓至5V電壓，作為Arduino電源。

4 線路連接與調(diào)試

按照元件布置接線連接引腳，安裝電氣元件，確保無(wú)誤后焊接。然后進(jìn)行：①檢查連線；②接通電源，觀察各元件是否正常運(yùn)行，電路是否有異?，F(xiàn)象；③使用遙控，功能成功實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

該設(shè)計(jì)課題為學(xué)生的創(chuàng)新項(xiàng)目，鍛煉了學(xué)生的理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，以及學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，同時(shí)通過(guò)對(duì)汽車(chē)后視鏡智能化合攏和加熱設(shè)計(jì)，有效的實(shí)現(xiàn)了遙控后視鏡開(kāi)合和加熱的功能，該設(shè)計(jì)產(chǎn)品可靠性高，價(jià)格低廉，便于推廣。

[1] 王群.一種汽車(chē)側(cè)窗及外后視鏡除雨除霧裝置的設(shè)計(jì),科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)2016 (11) :71-71.

[2] 余志生.汽車(chē)?yán)碚揫M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

[3] 孫仁云,付百學(xué).汽車(chē)電器與電子及技術(shù)[M].第2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.49.

Automatic closing and heating design of auto rearview mirror

Liu Huali, Gao Hui, He Yuanyuan

( Department of Vehicle and Traffic Engineering, Zhengzhou University of Science and Technology, Henan Zhengzhou 450000 )

As one of the important sources of driver's vision, auto rearview mirror plays an important role in vehicle safety. In order to prevent the rear view mirror from being accidentally damaged, effectively improve the service life of the rearview mirror, reduce the influence of the fog on the view mirror and avoid the traffic accident due to the rear view mirror. Based on the analysis of the structure of the mirror, the intelligent design of the rearview mirror is designed, including folding circuit design and rearview mirror heating circuit design.

rearview mirror; automation; folding; heating

B

1671-7988(2018)16-112-02

U462.1

A

1671-7988(2018)16-112-02

CLC NO.: U462.1

劉華莉，（1981-），女，講師，鄭州科技學(xué)院車(chē)輛與交通工程學(xué)院。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.16.040