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智行智行——新型多功能雲端可操控汽車前擋,該裝置主要是針我國西北地區冬季的環境特點設計,尤其是冬季平均溫度在-8℃以下的東北地區、黃土高原的北部地區和內蒙古高原地區。本產品由熱風 PTC 加熱裝置、空氣加速器、雨刷變速裝置、阿里雲平台、wifi 模塊及信息收發模塊、連接熱風管道、溫濕度傳感器[1]和控制部分組成。汽車駕駛人員通過手機端 app 接收阿里雲平台氣象監測、溫濕度傳感器監測數據以及行車記錄儀記錄的畫面,更加準確對汽車周圍環境進行判斷。本產品主要工作方式如下:
1 根據監測數據及畫面駕駛員判斷是否需要進行除霜除霧;
2 根據監測的不同情況以及駕駛員的自生情況選擇除霜除霧方式,符合系統設定則啟動遙控裝置的對應按鈕進行作業,若時間緊迫需駕駛員直接按下車內的極限除霜除霧除冰按鈕。本產品能及時給駕駛人員提供了一個良好的駕駛視野,大大縮短駕駛員「預熱車」的時間,可進一步合理運用能量降低能量的不合理消耗。在汽車行駛安全方面,合理使用該款裝置可以有效減少因擋風玻璃起霧結霜造成的事故發生。為了減少汽車前擋風玻璃內外表面結霜結霧導致嚴重車禍等這類事件的發生,我們結合目前現有的汽車除霜除霧裝置的優缺點,設計了一種新型雲端操控的汽車前擋風玻璃除霜裝置,可實現簡單快速的除霜除霧,多氣孔的外雨刮器可使擋風玻璃快速受熱,極大的縮短了霧氣蒸發或者冰霜融化時間,能更好地提高駕駛員駕駛的效率。同時,隨着人們生活水平的提高,智能化、高效率、無污染的除霜除霧方式以及廣泛的適用範圍將會成為汽車除霜除霧系統發展的一個方向。我們團隊着眼於此,在現有除霜除霧技術地基礎上,創新地設計出一款更智能高效的裝置,該裝置採用智能化模塊分析通過熱能利用,高效除霧,為駕駛員提供良好的駕駛視野,降低交通事故的發生率,保障道路出現安全。本車前擋風玻璃的除霜除霧,由雨刷裝置、熱風 PTC 加熱裝置、空氣加速泵、阿里雲平台、wifi 模塊、信息發送模塊等部分組成。其中控制部分由開關及與 arduino 單片機控制裝置相連的 app構成。
技術要點
該裝置由雨刷變速裝置,PTC 暖風機、阿里雲平台、wifi 模塊、溫濕度傳感器、信息收發模塊、連接管道和控制部分組成。汽車駕駛人員通過手機端 app 接收阿里雲平台氣象監測、溫濕度傳感器監測數據以及行車記錄儀記錄的畫面,準確把握汽車周圍的環境,判斷是否啟動本裝置。本裝置中 PTC 暖風機與雨刮器[2]採用熱風管連接,雨刮器兩側的熱風管上均有兩列規則排列的噴射小孔。通過空氣加速器將熱風 PTC 加熱裝置產生的熱氣流噴射至汽車前擋風玻璃擋風玻璃上,加速霜冰的融化,達到除霜除冰除霧的效果。
熱風 PTC 加熱裝置
(1)PTC 暖風機採用的是 PTC 陶瓷發熱體,環境溫度越低,其輸出功率越大,加熱越迅速,極其適合寒冷的北方地區;
(2)功率密度大,在同等功率下,它更小巧輕便;
(3)其電能轉化成熱能效率高,耗電量少,節能環保;
(4)有着無明火、無輻射、壽命長的安全性,更適合被廣泛使用。
(5)加熱空氣的同時,加速除去前擋風玻璃上的霜霧同時給車內升溫,縮短冬季汽車預熱車時間。
雨刷裝置
由雨刮器以及連接雨刮器的可可控電機組成,雨刮器上的細風管上有規則排列的氣孔,該裝置是用來刷除霜或冰融化後附着於車輛擋風玻璃上的霧氣、冰霜的設備,以改善駕駛人員的能見度,增加行車安全。
控制部分
利用開關、arduino 單片機單元以及同它們相連的 wifi 模塊、app 控制本裝置以實現產品的「物聯網功能」,即通過手機端 app 接收阿里雲平台氣象數據、溫濕度傳感器監測數據以及行車記錄儀記錄的畫面,更加準確對外界汽車周圍的環境進行判斷。
創新點
(1)更加節能環保:相比於汽車原先的啟動空調加熱除去霜霧,本產品利用熱風 PTC加熱裝置產生的熱能通過熱風管小孔噴射至汽車擋風玻璃,用最環保的方式在最短的時間內最少的能量讓冰霜快速融化,霧氣快速蒸發,達到快速除霜、除霧,保護環境的效果。
(2)成本低、適用範圍廣:該產品使用的 arduino 單片機、雨刷變速裝置、熱風 PTC加熱裝置等裝置成本低,更加親民,可廣泛應用於車輛。
(3)除霜除霧效率高:目前大部分私家車自帶除霜除霧系統雖然能夠有效的除霜除霧,但它所需要的加載時間較長,不能滿足部分時間緊迫的人群的需求。
(4)結構簡單巧妙:本產品由熱風 PTC 加熱器、空氣加速器、細風管,雨刷變速裝置以及控制顯示裝置組成,結構簡單,原理可行。
(5)控制精巧:以 arduino 單片機控制除霜除霧功能為核心,通過阿里雲平台、內 外溫濕度傳感器、行車記錄儀三大監測裝置保證對汽車內部、外部結霜結冰條件準確判斷,同時 wifi 模塊連接 app,物聯網可視化條件下由駕駛員決定是否啟動裝置,及時、準確、高效除冰除霜除霧。
參考文獻
- ↑ 傳感器工作原理以及傳感器種類詳解 ,搜狐,2022-12-30
- ↑ 雨刷 | 一文了解雨刮器,搜狐,2021-12-20