基于软体玻璃的多功能智慧车窗设计
摘要
智慧车窗系统车窗受生活中民用窗户启发，由窗框、集成窗页、收纳盒组成。与传统车载车窗不同就是集成窗页由纱网、软玻璃、遮光布三部分组成，分别实现通风、采光、遮光的功能，而收纳盒内设计有传动部件，通过不同传感器使用单片机录入程序来控制调节车窗的工作状况，并且收纳盒设置在窗框内。车窗主体采用不锈钢金属、pvc软质水晶板材制作，尺寸大小可根据用户需求定制。
车窗系统具有智能调节、制作成本低、弱电控制的特点，能够实现根据户外状况自主调节车窗状态，适用面广阔，可用于公交车、房车、私家车、早餐车等，另外还可用于建筑、报亭等。
关键词：多功能智慧车窗、智能调节、多功能
目录
摘要 I
Abstract II
1绪论 1
1.1本课题的背景及意义 1
1.2本课题研究的主要内容 2
2 设计调研 3
2.1车窗简介 3
2.2市场调研 3
2.2.1市场现状 3
2.2.2开发前景 3
3、产品设计过程 4
3.1设计思路 4
3.2总体方案 4
3.3窗框设计 5
3.4集成窗页设计 6
3.5传动机构设计 7
4.产品制作过程 8
4.1窗框 8
4.2集成窗页 9
4.3传动机构 11
4.3.1 电机选型及参数计算 13
4.3.2 传动轴校核 13
4.3.3 通过UG中的运动仿真模块对运动机构进行路径分析 13
5样品展示 16
6车窗系统的应用 17
6.1在车上的应用 17
6.1.1城市公交车 17
6.1.2地铁 17
7结论与展望 19
7.1文本总结 19
7.2不足之处 19
致谢 21
参考文献 22
1绪论
1.1本课题的背景及意义
本课题针对现有车窗出现的种种问题，着重对现有的车窗设计进行改良设计。基于功能集成绿色环保等方面来指导研究与设计一款新型多功能智慧车窗。并对现有的车窗进行设计与分析寻找最佳的设计方案[1]。从而提高车窗的便利性、舒适性、环保性。
本课题关于多功能智慧车窗的设计，突破了传统车窗的思维模式，采用集成式的方法，用新型材料代替传统材料，利用新型材料的优势减少车窗的质量和体积，减少了制造车窗所需要的材料，减少了汽车建造成本，符合国家可持续发展的主题。
另外，21世纪科技迅速发展，无论是电信技术还是各种互联网技术都对人类文明的发展起到了巨大的作用。所谓“饱暖思淫欲”科学技术的不断进步，导致了人们对自身的安全健康等方面的要求越来越严格，近年来车窗系统也在不断地升级，从手摇式车窗变成电动式车窗、遥控式车窗，这些新的变化给人们出行带来了极大的便利[2]。人们也在不断地研究如何让车窗的创新给人们带来更多的优势。
人们在乘车的过程中，经常需要开窗来通风换气，沐浴阳光和遮挡光线，但由于各种原因人们，却往往不尽人意。车载车窗一般由钢化玻璃和一层防偷窥膜组成，但由于各种原因，却往往不尽人意。车载车窗的防偷窥膜一般在贴膜之前自己选择透明度，一旦完工以后偷窥膜的透明度不能更改。一旦贴上透明度很高防偷窥膜后，如果外界想要看清车内状况，则需要主动打开车窗玻璃，给行车带来了不便。如果在行车途中需要打开车窗，车外空气中的灰尘虫子可能会进入车内，增加了车内清洁成本。汽车玻璃多采用硬质钢化玻璃，密度高质量大，给汽车增加了不少的车体质量，为行车增加了油耗[2]。且玻璃易碎，抗冲击能力差，安全性低。
因此，如果能设计制作一款能够根据阳光和室内空气需要自动开关的车窗的多功能智慧车窗，不但能解决以上问题，还能极大的方便人们的生活，提高生活的舒适感和幸福感。
多功能智慧车窗不仅仅是单一的先进技术和设备的应用，而是新模式的转变。高效灵活的生产模式、产业链有效协作与整合、新型生产服务型制造[3],这些都是多功能智慧车窗的存在意义。
1.2本课题研究的主要内容
窗户是生活中必不可少的物件，无论是居民楼，大厦还是车子上面都可以看得到窗户。窗户有采光、通风、遮光等功能，是我们生活中随处可见且必不可少的。本课题研究的一种新型的多功能智慧车窗主要改进现存车窗的一些潜在的问题，生活中的车窗主体主要由钢材和玻璃组成，质量大，功能模式单一，增加了建筑的成本，还给生活带来了一些不便。针对这些问题，我们对传统的车窗进行改进，希望能够解决这些问题。
多功能智慧车窗设计由窗框、集成窗页、及收纳盒组成。与传统车窗不同就是集成单片机装置,通过不同传感器使用单片机录入程序来控制调节窗户的工作状况,并且收纳盒设置在窗框内。窗户主体采用不锈钢金属、pvc软质水晶板材制作,尺寸大小可根据用户需求定制。本文主要对机械结构和控制系统进行分开设计。
主要有以下创新点:
1采用集成窗页
传统的建筑窗户采用的是硬质玻璃采光,需遮光和通风防蚊时要另配窗帘和纱窗,集成性差、成本高、易碎。采用PVC材料(俗称软体玻璃)代替刚体玻璃,可将采光窗、遮光帘、纱窗集成一体,通过双卷轴式设计实现三者切换。软玻璃抗冲击,不易碎;遮光帘可提供个性化图案,提高空间美感和生活情趣;纱窗可全面积通风。此外兼具集约、轻巧、价廉、便于储运和安装等优点,市场前景广阔。
2通过传感器感知外界状况自动开关窗户
该产品含有光敏传感器、湿度传感器,通过两个传感器感知外界环境变化传输到单片机的写入编程执行指令操作从而控制设备运转,完成合适的指令操作。
3可实现自动和人工分别控制窗户开关
该产品在无人状况下通过传感器自主控制设备运行,人也可以通过控制板操作设备运行,以达到使用者意愿的状态。
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