作品名稱:新型智能后視鏡
學校名稱:山東科技大學交通學院
參賽隊伍:超越隊
參賽學生:王琴 王宇翔 王麗君
指導老師:趙剛
為解決下雨天汽車后視鏡能見度低導致交通事故多發的問題,本作品設計了一種利用機電一體化技術,移動物聯技術以及云端數據處理技術制造具有新型刮雨結構、系統自動監測、后臺數據處理、以及合理限速等功能的新型后視鏡。該新型后視鏡采用新型的刮雨結構、利用高性能中央控制單元及合理高效的通信手段提供了強大的雨量、車速等數據采集處理能力和控制能力,保障了清除后視鏡上雨水、遠程限速等過程的準確高效,對解決下雨天汽車后視鏡能見度和雨天車速不合理等問題提供了科學可靠的理論和現實依據。同時,該新型后視鏡科技含量高、應用場所廣泛,具有良好的社會化和產業化前景。
本作品由機械執行系統、電子控制系統、后臺管理系統等三大系統組成。機械執行系統和電子控制系統構成了智能設備的硬件部分。
機械執行系統包括主體外殼、傳動裝置、刮雨裝置三個部分,各部分之間相互配合,完成清除后視鏡雨水的功能。傳送裝置由傳動軸、同步輪、同步帶等構成,刮雨裝置中的柔性卷曲鏡面固定在同步帶上,壓電式雨量傳感器感知雨量,將信號發送給單片機控制電機的轉速,電機輸出的動力傳遞到傳遞軸上,傳遞軸上的同步輪帶動同步帶,實現柔性卷曲鏡面沿著殼體內的軌道與同步帶同時轉動,并通過殼體上安裝的雨刷器刮除柔性卷曲鏡面上的水珠。
電子控制系統主要包括無線通信模塊、電機控制模塊、雨量采集模塊、車速采集模塊四個功能模塊。該系統通過各功能模塊采集、處理相關信號,實現后視鏡和后臺服務器及機械執行元件之間的信息交互。雨量采集模塊運用壓電式雨量傳感器檢測雨量的大小,由壓電式雨量傳感器向單片機提供信號。電機控制模塊控制系統根據雨量傳感器獲取雨量大小,通過單片機輸出不同占空比的PWM波控制電機工況進而控制機械結構中柔性卷曲鏡面的轉速。車速采集模塊通過OBD接口讀取出車速信息并提供給單片機。無線通信模塊用AT指令與后臺服務器建立網絡連接,通過雨量采集模塊和車速采集模塊采集到的數據,通過GPRS和短消息雙通道傳輸數據,與后臺服務器進行數據通信。
本產品摒棄了以往依賴雨刷的驅動對擋風玻璃或者后視鏡進行刮水的思路。從鏡子本身出發,讓鏡子隨著傳動裝置而轉動,固定雨刷的位置,克服了之前雨刷動卻影響視線的缺陷。與市場上加熱型后視鏡相比,節省了大量的能源,挺高了清潔效率,也在一定程度上降低了所受環境的限制。并且與云端數據處理技術相結合,實現遠程限速,有效保障了雨天行車安全。