1. 研究目的与意义(文献综述)
随着人们生活水平的不断提高,汽车逐步走入了人们的日常生活之中,安全驾驶也成为驾驶员们的关注重点。然而汽车的工作环境显然不是理想的,也非一成不变的,各种极端天气严重影响了驾驶员对于路况信息的摄取,而路况信息的摄取主要通过前挡风玻璃与后视镜两个渠道,前方信息主要采取雨刮器这种强力机械方法进行维持,而在先行多种车辆的后视镜上却没有相应的维护措施。因此,此次设计着重解决车辆外后视镜的安全升级。
经过一段时间的资料查阅,在雨量检测方面,主要分为两种检测方法:一种方法是物理的检测方法,通过实际测量单位时间内雨水的体积,划定雨量等级;另一种方法则是通过雨水与空气直接光学特性的不同进行检测,利用红外线全反射原理,在空气-玻璃面的临界角与水-玻璃面的临界角之间的不同,检测单位面积上雨水覆盖面积占比在单位时间内的变化速率,推测雨量的大小。比较两种检测方法,第一种方法存在两方面弊端,其一是检测装置体积要比第二种更大,并且需要外露在车体外表面,影响汽车的气动性能,其二是当气温较低时,对于固体的雪在两次测量期间较难实现完全的清除,各次检测间相互影响更大,而第二种方法在玻璃表面进行检测,由于车内热量可以将雪转化成水珠,因此对检测上影响更小。因此此次设计拟采用第二种检测方法进行分析设计。
在硬件方面,针对汽车后视镜的自动控制设计相对较少,后视镜的结构相对于其他汽车部件来说相对简单,主要为镜面与机械调整部分,空间相对富裕,可以实现一个集成化芯片以及小型工作设备的置入。
2. 研究的基本内容与方案
设计主要分为两个部分:1、针对镜面上的工况,提出一种雨量检测方法,并确定其检测精度;2、针对第1部分检测结果的不同,对汽车后视镜进行加热控制,祛除后视镜上的会对驾驶员产生干扰的信息,达到维持后视镜安全的目的。
拟达到以下设计目标:针对几种不同现实需求,假定雨、冰两种干扰物,区分停车状态和行驶状态两种工作状态,根据不同的工作需求,采取不同的工作方式进行应对,能够对能够对水珠以及雪冰等干扰物进行去除。完成相关软件设计,并制作实物,进行模拟检验。
为实现以上目的,拟采用的技术方案与措施包括:1、采用stm8系列芯片对设计整体进行信息处理与控制;2、通过利用汽车现有设备数据,并利用额外的传感器对汽车环境状况进行实时或定时检测,为芯片收集需要的数据,通过单片机对工况进行分类;3、通过芯片对后视镜上相关器件进行控制,对干扰物质进行去除。
3. 研究计划与安排
第4周:英文资料翻译。
第5-9周:硬件设计与制作。(检测部分2周;加热祛除部分2周;硬件调试1周)
第10-12周:软件设计与系统功能验证。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]刘海陵,顾松山.车用红外感雨器的设计[j].南京气象学院学报,2006(06):855-858.
[2]刘翔. 感应式智能雨刮系统设计[d].电子科技大学,2015.
[3]贾金航,杜丹丰,弓永哲,张贺,李禹璇,赵思博.汽车后视野除雨滴装置现状探究[j].产业与科技论坛,2017,16(09):41-42.
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