一种房车自动遮阳篷设施的设计

郑静静 张培明

（潍坊科技学院，山东 寿光262700）

1 背景

房车，又称“车轮上的家”，兼具“房”与“车”两大功能，但其属性还是车，是一种可移动和具有居家必备的基本设施的车种，房车是由国外引进的时尚设施车种，其车上的居家设施有：卧具、炉具、冰箱、橱柜、沙发、餐桌椅、盥洗设施、空调、电视和音响等家具和电器，可分为驾驶区域、起居区域、卧室区域、卫生区域和厨房区域等，房车是集“衣、食、住、行”于一身，实现“生活中旅行，旅行中生活”的时尚产品，房车也称旅居车，可以随意停靠在远离城市的沙滩、湖岸、草地、山坡和森林中，同时又拥有城市的生活方式。

2 房车遮阳棚存在的问题

由于房车内部空间有限，到达目的地后，需要在车外开辟活动空间，所以房车一般都配备车外遮阳篷。在中午阳光较烈时，游人可将桌椅搬至遮阳棚下，既能逃避阳光，又能享受自然。然而房车遮阳棚在使用方面还存在一些不完善的地方。

2.1 拆卸不便给人们带来困扰。随着社会的发展，科技的进步，人们越来越追求效率，更注重时间价值，在假期时间有限的情况下，游人更想在一些小细节方面节约时间，遮阳棚的复杂拆卸过程无疑让人们感觉美中不足，若是遇到大风等恶劣天气，遮阳棚拆卸不及时也很容易导致其损坏。

2.2 遮阳棚外凸产生的风阻。汽车车体一般是一个不规则流线体，在车辆行驶过程中，车体将空气分开，空气从车辆四周流过。有的房车遮阳棚折叠后，会在车体外部形成外凸物件，车辆行驶过程中，外凸物件会产生风阻，增大油耗量。

3 合理利用遮阳棚

现如今，电在我们生活中扮演着非常重要的角色，针对配备了众多家用电器，集“衣、食、住、行”于一身的房车来说，电更是“生命”之源。太阳能发电作为一种新兴的可再生能源，可以为房车提供源源不断的电源。利用房车遮阳棚加装平板式太阳能电池板，可为房车解决电源问题。

4 设计过程

4.1 设计内容。为达到上述目的，采取了如下技术方案：本发明提出的一种房车自动遮阳篷设施，具有两根支撑臂以及遮帘，房车车体的其中一侧上部设有向内凹陷的安装仓；安装仓的左、右侧各设有支撑臂铰接座，所述支撑臂具有牵引槽，支撑臂的底部具有和牵引槽的开口同侧的凸缘，两支撑臂以牵引槽开口相对设置；安装仓的左、右侧各设有支撑臂展收机构，每个支撑臂展收机构包括支撑臂展收电机和第一传动副，第一传动副由固定在支撑臂内侧端端面上的扇形蜗轮和与其相啮合的蜗杆组成，由销轴通过扇形蜗轮的轴孔和同侧的支撑臂铰接座上的销轴孔将支撑臂铰接在支撑臂铰接座上，支撑臂展收电机通过第一传动副驱动支撑臂展开或回收；所述遮帘的内侧与车体固定，遮帘的左、右侧边缘搁置在对应的支撑臂的凸缘上；遮帘的左、右侧各设有遮帘牵引机构，遮帘牵引机构包括遮帘展收电机、第二传动副以及处于遮帘展收电机所在一侧支撑臂牵引槽内的主动带轮、从动带轮、连接在两带轮之间的传动带以及固定在传动带上的牵引接头，遮帘的外侧左、右端各由牵引弹力绳与对应的牵引接头连接，遮帘展收电机通过第二传动副驱动传动带转动，从而带动遮帘展开与收拢。本设施具有控制系统，控制系统包括主控制单元、遮阳篷开启开关、遮阳篷关闭开关、上触碰开关10、下触碰开关12 以及支撑臂展收电机驱动电路、遮帘展收电机驱动电路和仓门启闭电机驱动电路，支撑臂展收电机附带角度传感器，遮帘展收电机驱动电路具有电流检测模块；主控制单元接受到来自遮阳篷开启开关、遮阳篷关闭开关、上触碰开关10、下触碰开关12 的信号以及角度传感器和电流检测模块的反馈信号，向支撑臂展收电机驱动电路、遮帘展收电机驱动电路、仓门启闭电机驱动电路发出相应的指令；由支撑臂展收电机驱动电路控制支撑臂展收电机4-1 运行，由遮帘展收电机驱动电路控制遮帘展收电机6-1 运行，由仓门启闭电机驱动电路控制仓门启闭电机9-1 运行。该系统流程如图1 所示。

图1

4.2 控制方法步骤：4.2.1 按下遮阳篷开启开关，主控制单元向仓门启闭电机驱动电路发出仓门启闭电机运行指令，两仓门启闭电机同步反向运行，同时在两仓门液压撑杆的作用下，仓门逐渐上翻；当仓门接触到仓门上触碰开关，主控制单元向仓门启闭电机驱动电路发出两仓门启闭电机停运指令，两仓门启闭电机停运，完成仓门的打开；4.2.2 接着，主控制单元向支撑臂展收电机驱动电路发出两支撑臂展收电机先后运行指令，两支撑臂展收电机先后正向旋转，当支撑臂旋转时，主控制单元监测支撑臂展收电机附带的角度传感器的反馈信号，并根据该信号推算支撑臂的开展角度，当支撑臂展开角度达到展开设定值时，主控制单元即向支撑臂展收电机驱动电路发出停止该支撑臂展收电机运行的指令，该支撑臂展收电机停运，当两支撑臂展收电机都停止工作后，两个支撑臂都打开至设定位置；4.2.3 接着，主控制单元向遮帘展收电机驱动电路发出两遮帘展收电机运行指令，两遮帘展收电机同步正向运行，遮帘被逐渐展开，遮帘被展开至最大长度时，遮帘展收电机工作阻力急剧变大，工作电流陡增，当主控制单元接受到由电流检测模块检测到的遮帘展收电机工作电流增大的信号时，即向遮帘展收电机驱动电路发出遮帘展收电机停运行指令，遮帘展收电机停运，完成遮帘的打开；4.2.4 控制系统待机，等待遮阳篷关闭开关信号；4.2.5 按下遮阳篷关闭开关，主控制单元向遮帘展收电机驱动电路发出两遮帘展收电机运行指令，两遮帘展收电机同步反向运行，遮帘被逐渐收拢；遮帘被收至最小长度，此时牵引头不能再移动，遮帘展收电机工作阻力急剧变大，工作电流陡增，当主控制单元接受到由电流检测模块检测到的遮帘展收电机工作电流增大的信号时，即向遮帘展收电机驱动电路发出驱动遮帘展收电机停运指令，遮帘展收电机停运，完成遮帘的收拢；4.2.6 接着，主控制单元向支撑臂展收电机驱动电路发出两支撑臂展收电机先后运行指令，两支撑臂展收电机先后反向旋转，分别驱动两个支撑臂先后回收，当支撑臂旋转时，主控制单元监测支撑臂展收电机附带的角度传感器的反馈信号，并根据该信号推算支撑臂的收回角度，当支撑臂展开角度达到收回设定值时，主控制单元即向支撑臂展收电机驱动电路发出停止该支撑臂展收电机运行的指令，停止该支撑臂展收电机运行，当两支撑臂展收电机都停止工作后，两个支撑臂都回收到车体安装仓内：4.2.7 接着，主控制单元向仓门启闭电机驱动电路发出两仓门启闭电机运行指令，两仓门启闭电机同步正向运行，仓门逐渐下翻，当仓门触及仓门下触碰开关，主控制单元向仓门启闭电机驱动电路发出仓门启闭电机停运指令，仓门启闭电机停运，完成仓门的关闭；4.2.8 控制系统工作结束。

5 本论文设计达到以下效果

本设计自动化特性高，可以一键控制遮阳篷的展开和收回，省力省时，具有极大的便捷性；支撑臂和遮帘都安装在车体的安装仓中，与车体合为一体。需要时，支撑臂和遮帘展开，搭建成遮阳篷；不需要时，支撑臂和遮帘收拢，收藏于安装仓中。本设计采用内置式，车体的外侧面没有因安装遮阳篷形成向外凸出的物件而影响车辆的气动性能，不增加车辆行驶时的空气阻力和空气噪音；所用的遮帘为折叠式，能加装平板式太阳能电池板，为房车的电能增加来源。