一種房車自動遮陽篷設施的設計

鄭靜靜 張培明

（濰坊科技學院，山東 壽光262700）

1 背景

房車，又稱“車輪上的家”，兼具“房”與“車”兩大功能，但其屬性還是車，是一種可移動和具有居家必備的基本設施的車種，房車是由國外引進的時尚設施車種，其車上的居家設施有：臥具、爐具、冰箱、櫥柜、沙發、餐桌椅、盥洗設施、空調、電視和音響等家具和電器，可分為駕駛區域、起居區域、臥室區域、衛生區域和廚房區域等，房車是集“衣、食、住、行”于一身，實現“生活中旅行，旅行中生活”的時尚產品，房車也稱旅居車，可以隨意停靠在遠離城市的沙灘、湖岸、草地、山坡和森林中，同時又擁有城市的生活方式。

2 房車遮陽棚存在的問題

由于房車內部空間有限，到達目的地后，需要在車外開辟活動空間，所以房車一般都配備車外遮陽篷。在中午陽光較烈時，游人可將桌椅搬至遮陽棚下，既能逃避陽光，又能享受自然。然而房車遮陽棚在使用方面還存在一些不完善的地方。

2.1 拆卸不便給人們帶來困擾。隨著社會的發展，科技的進步，人們越來越追求效率，更注重時間價值，在假期時間有限的情況下，游人更想在一些小細節方面節約時間，遮陽棚的復雜拆卸過程無疑讓人們感覺美中不足，若是遇到大風等惡劣天氣，遮陽棚拆卸不及時也很容易導致其損壞。

2.2 遮陽棚外凸產生的風阻。汽車車體一般是一個不規則流線體，在車輛行駛過程中，車體將空氣分開，空氣從車輛四周流過。有的房車遮陽棚折疊后，會在車體外部形成外凸物件，車輛行駛過程中，外凸物件會產生風阻，增大油耗量。

3 合理利用遮陽棚

現如今，電在我們生活中扮演著非常重要的角色，針對配備了眾多家用電器，集“衣、食、住、行”于一身的房車來說，電更是“生命”之源。太陽能發電作為一種新興的可再生能源，可以為房車提供源源不斷的電源。利用房車遮陽棚加裝平板式太陽能電池板，可為房車解決電源問題。

4 設計過程

4.1 設計內容。為達到上述目的，采取了如下技術方案：本發明提出的一種房車自動遮陽篷設施，具有兩根支撐臂以及遮簾，房車車體的其中一側上部設有向內凹陷的安裝倉；安裝倉的左、右側各設有支撐臂鉸接座，所述支撐臂具有牽引槽，支撐臂的底部具有和牽引槽的開口同側的凸緣，兩支撐臂以牽引槽開口相對設置；安裝倉的左、右側各設有支撐臂展收機構，每個支撐臂展收機構包括支撐臂展收電機和第一傳動副，第一傳動副由固定在支撐臂內側端端面上的扇形蝸輪和與其相嚙合的蝸桿組成，由銷軸通過扇形蝸輪的軸孔和同側的支撐臂鉸接座上的銷軸孔將支撐臂鉸接在支撐臂鉸接座上，支撐臂展收電機通過第一傳動副驅動支撐臂展開或回收；所述遮簾的內側與車體固定，遮簾的左、右側邊緣擱置在對應的支撐臂的凸緣上；遮簾的左、右側各設有遮簾牽引機構，遮簾牽引機構包括遮簾展收電機、第二傳動副以及處于遮簾展收電機所在一側支撐臂牽引槽內的主動帶輪、從動帶輪、連接在兩帶輪之間的傳動帶以及固定在傳動帶上的牽引接頭，遮簾的外側左、右端各由牽引彈力繩與對應的牽引接頭連接，遮簾展收電機通過第二傳動副驅動傳動帶轉動，從而帶動遮簾展開與收攏。本設施具有控制系統，控制系統包括主控制單元、遮陽篷開啟開關、遮陽篷關閉開關、上觸碰開關10、下觸碰開關12 以及支撐臂展收電機驅動電路、遮簾展收電機驅動電路和倉門啟閉電機驅動電路，支撐臂展收電機附帶角度傳感器，遮簾展收電機驅動電路具有電流檢測模塊；主控制單元接受到來自遮陽篷開啟開關、遮陽篷關閉開關、上觸碰開關10、下觸碰開關12 的信號以及角度傳感器和電流檢測模塊的反饋信號，向支撐臂展收電機驅動電路、遮簾展收電機驅動電路、倉門啟閉電機驅動電路發出相應的指令；由支撐臂展收電機驅動電路控制支撐臂展收電機4-1 運行，由遮簾展收電機驅動電路控制遮簾展收電機6-1 運行，由倉門啟閉電機驅動電路控制倉門啟閉電機9-1 運行。該系統流程如圖1 所示。

圖1

4.2 控制方法步驟：4.2.1 按下遮陽篷開啟開關，主控制單元向倉門啟閉電機驅動電路發出倉門啟閉電機運行指令，兩倉門啟閉電機同步反向運行，同時在兩倉門液壓撐桿的作用下，倉門逐漸上翻；當倉門接觸到倉門上觸碰開關，主控制單元向倉門啟閉電機驅動電路發出兩倉門啟閉電機停運指令，兩倉門啟閉電機停運，完成倉門的打開；4.2.2 接著，主控制單元向支撐臂展收電機驅動電路發出兩支撐臂展收電機先后運行指令，兩支撐臂展收電機先后正向旋轉，當支撐臂旋轉時，主控制單元監測支撐臂展收電機附帶的角度傳感器的反饋信號，并根據該信號推算支撐臂的開展角度，當支撐臂展開角度達到展開設定值時，主控制單元即向支撐臂展收電機驅動電路發出停止該支撐臂展收電機運行的指令，該支撐臂展收電機停運，當兩支撐臂展收電機都停止工作后，兩個支撐臂都打開至設定位置；4.2.3 接著，主控制單元向遮簾展收電機驅動電路發出兩遮簾展收電機運行指令，兩遮簾展收電機同步正向運行，遮簾被逐漸展開，遮簾被展開至最大長度時，遮簾展收電機工作阻力急劇變大，工作電流陡增，當主控制單元接受到由電流檢測模塊檢測到的遮簾展收電機工作電流增大的信號時，即向遮簾展收電機驅動電路發出遮簾展收電機停運行指令，遮簾展收電機停運，完成遮簾的打開；4.2.4 控制系統待機，等待遮陽篷關閉開關信號；4.2.5 按下遮陽篷關閉開關，主控制單元向遮簾展收電機驅動電路發出兩遮簾展收電機運行指令，兩遮簾展收電機同步反向運行，遮簾被逐漸收攏；遮簾被收至最小長度，此時牽引頭不能再移動，遮簾展收電機工作阻力急劇變大，工作電流陡增，當主控制單元接受到由電流檢測模塊檢測到的遮簾展收電機工作電流增大的信號時，即向遮簾展收電機驅動電路發出驅動遮簾展收電機停運指令，遮簾展收電機停運，完成遮簾的收攏；4.2.6 接著，主控制單元向支撐臂展收電機驅動電路發出兩支撐臂展收電機先后運行指令，兩支撐臂展收電機先后反向旋轉，分別驅動兩個支撐臂先后回收，當支撐臂旋轉時，主控制單元監測支撐臂展收電機附帶的角度傳感器的反饋信號，并根據該信號推算支撐臂的收回角度，當支撐臂展開角度達到收回設定值時，主控制單元即向支撐臂展收電機驅動電路發出停止該支撐臂展收電機運行的指令，停止該支撐臂展收電機運行，當兩支撐臂展收電機都停止工作后，兩個支撐臂都回收到車體安裝倉內：4.2.7 接著，主控制單元向倉門啟閉電機驅動電路發出兩倉門啟閉電機運行指令，兩倉門啟閉電機同步正向運行，倉門逐漸下翻，當倉門觸及倉門下觸碰開關，主控制單元向倉門啟閉電機驅動電路發出倉門啟閉電機停運指令，倉門啟閉電機停運，完成倉門的關閉；4.2.8 控制系統工作結束。

5 本論文設計達到以下效果

本設計自動化特性高，可以一鍵控制遮陽篷的展開和收回，省力省時，具有極大的便捷性；支撐臂和遮簾都安裝在車體的安裝倉中，與車體合為一體。需要時，支撐臂和遮簾展開，搭建成遮陽篷；不需要時，支撐臂和遮簾收攏，收藏于安裝倉中。本設計采用內置式，車體的外側面沒有因安裝遮陽篷形成向外凸出的物件而影響車輛的氣動性能，不增加車輛行駛時的空氣阻力和空氣噪音；所用的遮簾為折疊式，能加裝平板式太陽能電池板，為房車的電能增加來源。