白卉 王藝潞 楊光海 楊正發(fā)

摘 要：文章介紹了一種利用光敏電阻感光，通過(guò)一系列的設(shè)計(jì)，達(dá)到帶動(dòng)偏光鏡自動(dòng)追光無(wú)需手動(dòng)調(diào)節(jié)的汽車(chē)遮陽(yáng)板。針對(duì)目前傳統(tǒng)汽車(chē)遮陽(yáng)板，在一定程度上遮擋駕駛?cè)艘暰€，以及需要駕駛?cè)耸謩?dòng)調(diào)節(jié)的問(wèn)題，提供了一種解決方案。

關(guān)鍵詞：追光功能;無(wú)需手動(dòng)調(diào)節(jié);汽車(chē)遮陽(yáng)板

中圖分類(lèi)號(hào)：U463.8? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）13-44-02

An Improved Design of Automobile Sunshade

Bai Hui， Wang Yilu， Yang Guanghai， Yang Zhengfa

（ Shenyang Ligong University， Liaoning Shenyang 110159 ）

Abstract： This paper introduces a kind of auto sun visor which can make use of photo resist to make light， through a series of design， to drive the polarizer to catch light automatically without manual adjustment. Aiming at the problem that the tradi -tional car sun visor blocks the driver's vision to some extent and needs the driver's manual adjustment， a solution is provided.

Keywords： Rear lighting function; No manual adjustment; Car sun visor

CLC NO.： U463.8? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）13-44-02

1 研究背景

隨著改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)汽車(chē)保有量在逐年提升。眾所周知，每臺(tái)汽車(chē)都會(huì)配備遮陽(yáng)板，而在這個(gè)對(duì)汽車(chē)駕駛舒適度要求越來(lái)越高的時(shí)代，提升汽車(chē)各方面的舒適程度，已經(jīng)變得越來(lái)越重要，汽車(chē)內(nèi)飾也是各大汽車(chē)廠家銷(xiāo)售亮點(diǎn)之一，而據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)顧客在選車(chē)進(jìn)入駕駛艙后，超過(guò)40%的人會(huì)觸摸和轉(zhuǎn)動(dòng)遮陽(yáng)板。在駕駛?cè)诵熊?chē)過(guò)程中，避免不了遇到強(qiáng)光照射，而此時(shí)遮陽(yáng)板可以遮擋陽(yáng)光，傳統(tǒng)遮陽(yáng)板的缺點(diǎn)已經(jīng)提及，那么這就意味著優(yōu)化遮陽(yáng)板的舒適度以及功能性是非常重要的一環(huán)。

2 普通遮陽(yáng)板的分類(lèi)

2.1 傳統(tǒng)遮陽(yáng)板

傳統(tǒng)汽車(chē)遮陽(yáng)板一般由本體（包括骨架、表皮和轉(zhuǎn)軸）、軸套、化妝鏡、主支座等組成，其配置和組成與汽車(chē)不同的檔次有很大關(guān)系，高檔汽車(chē)遮陽(yáng)板配置多，功能全，低擋汽車(chē)會(huì)相對(duì)差一些。遮陽(yáng)板的規(guī)格一般是35cmX14.5cm，在駕駛?cè)擞龅綇?qiáng)光時(shí)拉下遮光，不用了拉上去，使用方便，但缺點(diǎn)是只可以遮擋單一方向的光線，還需要手動(dòng)調(diào)節(jié)，且對(duì)光線的遮擋效果不是特別好，時(shí)間長(zhǎng)還會(huì)造成遮陽(yáng)板轉(zhuǎn)動(dòng)松動(dòng)，遮陽(yáng)板變形等問(wèn)題。

2.2 透明遮陽(yáng)板

“透明”遮陽(yáng)板顧名思義，解決了傳統(tǒng)汽車(chē)遮陽(yáng)板阻礙視線這一缺點(diǎn)，目前市面上常見(jiàn)的這類(lèi)遮陽(yáng)板，主要是由塑料液晶、曲面液晶等液晶的控制技術(shù)利用太陽(yáng)能對(duì)液晶的透光率，從而進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)控制太陽(yáng)光線照射駕駛?cè)巳搜鄣膹?qiáng)弱，以達(dá)到人們?cè)诓煌墓饩€強(qiáng)度下都能舒適駕車(chē)的目的。同時(shí)其也分為了通用型和專(zhuān)車(chē)專(zhuān)用型。通用型指可以直接裝卡在汽車(chē)原有遮陽(yáng)板上，非常方便。而專(zhuān)車(chē)專(zhuān)用型則是針對(duì)不同車(chē)型定制的專(zhuān)用遮陽(yáng)板，提升了美觀度，也解決了視線問(wèn)題。但也需要駕駛?cè)耸謩?dòng)調(diào)節(jié)遮陽(yáng)板來(lái)遮擋不同行車(chē)情況下，來(lái)自不同角度的太陽(yáng)光線。

3 普通遮陽(yáng)板的改良設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)整體采用偏光鏡與追光功能結(jié)合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用追光功能，來(lái)達(dá)到自動(dòng)追蹤太陽(yáng)光線，不需要駕駛?cè)耸謩?dòng)調(diào)節(jié)遮陽(yáng)板。追光功能主要利用環(huán)保項(xiàng)目中的太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電裝置，進(jìn)行改進(jìn)。太陽(yáng)跟蹤裝置分為兩種，一種為光電跟蹤，其靈敏度高，但在陰天時(shí)容易引起機(jī)構(gòu)誤動(dòng);另一種是視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤，其可以?xún)煞轿蛔粉櫶?yáng)光線。因本設(shè)計(jì)目的在于自動(dòng)調(diào)節(jié)、性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、且經(jīng)濟(jì)性、耐用性好。因此綜合考慮下，決定借鑒視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤?？傮w流程為，光敏電阻感光、光電轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)追光功能。

3.1 光敏電阻模型

本功能第一部分是光敏電阻感光，利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)，在其受到不同強(qiáng)度入射光的照射時(shí)，電阻值產(chǎn)生變化，激發(fā)出電子對(duì)，從而參與導(dǎo)電。

為了達(dá)到更好的感應(yīng)靈敏度，需要對(duì)光敏電阻的排列進(jìn)行設(shè)計(jì)，因其載體為長(zhǎng)方形的萬(wàn)用板，為了提高靈敏度，實(shí)現(xiàn)兩方位接收太陽(yáng)光線，因此擬采用4個(gè)光敏電阻，分別排列在萬(wàn)用板邊長(zhǎng)、邊寬的中點(diǎn)處，如圖1所示為模擬光敏電阻排列模型。

3.2 光電轉(zhuǎn)換

光敏電阻排列模型確定后，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以及單片機(jī)控制方面的設(shè)計(jì)，光電轉(zhuǎn)換的原理為，光敏電阻接收光線，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，根據(jù)所采集的信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)的分析，最終控制舵機(jī)帶動(dòng)萬(wàn)用板旋轉(zhuǎn)，結(jié)果使光線始終垂直射入光敏電阻。圖2為光電轉(zhuǎn)換電路。

3.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換及單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

在太陽(yáng)追蹤系統(tǒng)中，有的選用外置的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，而有的是內(nèi)置在單片機(jī)內(nèi)，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)目的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且不能失去該功能，因此采用數(shù)模轉(zhuǎn)內(nèi)置在單片機(jī)內(nèi)，選用STC12C 5A60S2單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其具有高速、低耗、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，圖3為其引腳圖。

單片機(jī)控制上，基于51單片機(jī)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，通過(guò)單片機(jī)控制舵機(jī)，實(shí)現(xiàn)追光功能。編程借鑒STC單片機(jī)例程進(jìn)行改編，選用兩個(gè)180度舵機(jī)進(jìn)行拼接，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向自由旋轉(zhuǎn)。通過(guò)控制圖1中光電檢測(cè)A對(duì)左側(cè)遠(yuǎn)離光線進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)光線遠(yuǎn)離A時(shí)，A因阻值改變會(huì)給單片機(jī)傳送信號(hào)，單片機(jī)則驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使萬(wàn)用板隨光線左轉(zhuǎn)，光電檢測(cè)B同理;而C、D兩點(diǎn)則是對(duì)光線垂直角度的變化進(jìn)行檢測(cè)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)另一個(gè)舵機(jī)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)多方向調(diào)節(jié)。圖4為驅(qū)動(dòng)電路圖。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本設(shè)計(jì)為普通遮陽(yáng)板需要手動(dòng)調(diào)節(jié)，提供了一種解決方案，其與偏光鏡結(jié)合，作為通用透明遮陽(yáng)板的沿用，避免由于改裝而導(dǎo)致的各類(lèi)問(wèn)題。而汽車(chē)遮陽(yáng)板也在不斷進(jìn)行優(yōu)化，注重提升舒適度，輕量化等問(wèn)題。

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