汽車(chē)GPS定位后視系統(tǒng)示教板的設(shè)計(jì)

徐美滟

【摘 要】本課題自主設(shè)計(jì)了一種汽車(chē)GPS定位后視系統(tǒng)示教板，將汽車(chē)GPS導(dǎo)航、倒車(chē)?yán)走_(dá)、后視攝像頭、汽車(chē)定位器按照實(shí)車(chē)安裝特點(diǎn)集成到一個(gè)示教板上，布線直觀、路線清晰 ，各系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理、作用、工作過(guò)程一目了然，便于學(xué)生掌握、模擬故障，運(yùn)用方便。

【關(guān)鍵詞】GPS；自主設(shè)計(jì)；示教板

0 前言

近年來(lái)，隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，汽車(chē)服務(wù)市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)專(zhuān)業(yè)的人才需求量加大，對(duì)學(xué)生素質(zhì)也有了更高的要求，不僅要求學(xué)生理論知識(shí)豐富，同時(shí)也要求學(xué)生實(shí)踐能力過(guò)硬，上手能力強(qiáng)。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和職業(yè)操作技能，提高教學(xué)質(zhì)量，各類(lèi)職業(yè)院校紛紛在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)加重比例，開(kāi)設(shè)汽車(chē)仿真實(shí)訓(xùn)室，購(gòu)買(mǎi)各種仿真臺(tái)架（如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架、汽車(chē)電控臺(tái)架、自動(dòng)變速器臺(tái)架、整車(chē)電器臺(tái)架等），以彌補(bǔ)學(xué)生實(shí)車(chē)操作少，看到的都是理論上的“死物”，不能看到完整的結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程和工作原理的缺憾。

然而，采購(gòu)設(shè)備的使用，存在種種不便：一是設(shè)備購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用高，普通的設(shè)備裝上臺(tái)架后動(dòng)輒要價(jià)成千上萬(wàn)，負(fù)擔(dān)較重；二是，使用過(guò)程中，廠家對(duì)于設(shè)備使用的培訓(xùn)簡(jiǎn)單，后期使用中還需要自己摸索；三是，設(shè)備的定期維護(hù)麻煩，特別是電路方面，拆解后蓋后，線路冗雜，需要請(qǐng)專(zhuān)人維護(hù)，也是一筆不小的開(kāi)支。

筆者認(rèn)為，作為一名專(zhuān)業(yè)老師，自己制作教學(xué)臺(tái)架，不僅可以節(jié)約成本，還可以培養(yǎng)實(shí)踐能力，更是對(duì)理論教學(xué)的一種檢驗(yàn)。

1 示教板的組成

本示教板主要由可移動(dòng)框架和面板、蓄電池構(gòu)成。

面板正面裝配：汽車(chē)定位器、汽車(chē)GPS導(dǎo)航儀、倒車(chē)?yán)走_(dá)顯示屏、倒車(chē)?yán)走_(dá)控制器、倒車(chē)?yán)走_(dá)探頭（超聲波傳感器）、倒車(chē)后視攝像頭、電源開(kāi)關(guān)、倒車(chē)開(kāi)關(guān)、倒車(chē)燈、電源燈及相關(guān)接線。

面板背面包括：布線、點(diǎn)煙器電源布置、各探頭接線。

可移動(dòng)框架：用鋁合金焊接，類(lèi)似于活動(dòng)黑板，裝萬(wàn)向輪。

2 示教板的功能

本課題組制作的汽車(chē)GPS定位后視系統(tǒng)示教板，將汽車(chē)GPS導(dǎo)航、倒車(chē)?yán)走_(dá)、后視攝像頭、汽車(chē)定位器按照實(shí)車(chē)安裝特點(diǎn)集成到一個(gè)示教板上，在示教板上可以演示GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖查詢(xún)、路線規(guī)劃、自動(dòng)導(dǎo)航功能，為了彌補(bǔ)防盜功能的缺陷，安裝了汽車(chē)定位器，通過(guò)短信定位汽車(chē)所在位置，還可演示汽車(chē)倒車(chē)?yán)走_(dá)的功能，在倒車(chē)同時(shí)通過(guò)倒車(chē)攝像頭將倒車(chē)影像返回到GPS的顯示屏上。

在整個(gè)制作安裝過(guò)程中，遵循實(shí)車(chē)安裝的特點(diǎn)，能夠更好地向?qū)W生講解安裝注意事項(xiàng)，也能夠更好的模擬相關(guān)故障，具有很好的演示功能。

3 示教板的設(shè)計(jì)

3.1 要求

根據(jù)系統(tǒng)的不同，將具體系統(tǒng)的主要部件有序的安裝在面板上，同時(shí)遵循實(shí)車(chē)安裝過(guò)程中的技術(shù)要求；通過(guò)線束將該系統(tǒng)的電路連接形成電路圖，同時(shí)在關(guān)鍵部位安裝開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)等裝置，只要給示教板通電，通過(guò)控制相關(guān)開(kāi)關(guān)就可以完成功能的演示。

3.2 特點(diǎn)

線束的可見(jiàn)性較好，冗余的線通過(guò)暗盒固定，露出首尾，可以利用萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)，也可以進(jìn)行故障的模擬。

3.3 原理

3.3.1 倒車(chē)?yán)走_(dá)

由超聲波傳感器（俗稱(chēng)探頭）及其防錯(cuò)式安裝支架，控制器和顯示器或蜂鳴器等部分組成。

倒車(chē)?yán)走_(dá)一般采用超聲波測(cè)距原理，在倒車(chē)時(shí)，超聲波傳感器（即探頭）在控制器的控制下發(fā)射超聲波信號(hào)，當(dāng)遇到障礙時(shí)，產(chǎn)生回波信號(hào)傳感器接收到回波信號(hào)后，經(jīng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并判斷出障礙物的位置，根據(jù)位置的遠(yuǎn)近不同，內(nèi)部處理后，以不同頻率和不同符號(hào)圖通過(guò)蜂鳴器和液晶屏提示駕駛員，使駕駛員作出反應(yīng)，從而達(dá)到安全泊車(chē)的目的

3.3.2 后視攝像頭

由后視攝像頭、in線，配帶AVIN導(dǎo)航儀用。

在車(chē)輛倒車(chē)時(shí)，將倒車(chē)影像投影到導(dǎo)航儀的顯示屏上。

3.3.3 GPS導(dǎo)航儀

GPS導(dǎo)航儀通過(guò)地圖顯示和語(yǔ)音提示兩種方式引導(dǎo)用戶行至目的地。

3.3.4 汽車(chē)定位器

目前很多家軟件制作商可以提供汽車(chē)跟蹤器的定位平臺(tái)，一般平臺(tái)內(nèi)都內(nèi)置了國(guó)內(nèi)一些知名的電子地圖和GOOGLE的衛(wèi)星地圖。用戶只需要用他們提供的端號(hào)和密碼登錄進(jìn)平臺(tái)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)定位器的遠(yuǎn)程控制和在平臺(tái)上看到汽車(chē)定位器目前所在的位置。

條件：

1）GPS接收設(shè)備（負(fù)責(zé)接收衛(wèi)星信號(hào)）

2）網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（顯示你要觀察的人或事物的位置）

3）網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的支持（網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的信息是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的基站傳達(dá)和反應(yīng)的）

4 面板的制作

面板布置需要考慮以下四個(gè)方面：1）硬件的布置；2）線束的連接；3）實(shí)車(chē)的安裝要求；4）電路圖的預(yù)留。

硬件的安裝：

1）在面板上劃線，控制好硬件距離。（面板可用2米左右木板或鋁合金板）。

2）將GPS導(dǎo)航底座、倒車(chē)?yán)走_(dá)控制器、倒車(chē)?yán)走_(dá)顯示器、汽車(chē)定位器安裝在面板上，用螺釘固結(jié)。

3）打孔安裝倒車(chē)?yán)走_(dá)：up朝上。

用螺絲等配件固定安裝倒車(chē)攝像頭，將無(wú)線發(fā)射模塊的AV/電源接口分別與攝像頭的AV/電源接口連接。

4）電路的統(tǒng)一布置：安裝電源線、電源開(kāi)關(guān)、電源燈，倒車(chē)燈、倒車(chē)開(kāi)關(guān)、一拖三點(diǎn)煙器。

一拖三點(diǎn)煙器直接連接電源開(kāi)關(guān)，GPS導(dǎo)航、定位器電源共用點(diǎn)煙器電源。

5 示教板測(cè)試

1）線路的檢測(cè)

用萬(wàn)用表檢測(cè)各端口是否導(dǎo)通，接通電源，檢測(cè)倒車(chē)燈、電源燈是否亮起。

2）使用GPS“模擬導(dǎo)航”，查看GPS功能是否正常。

3）按下倒車(chē)開(kāi)關(guān)，觀察GPS影像是否切換到倒車(chē)影像，影響是否清晰，視角是否合適。

4）倒車(chē)?yán)走_(dá)測(cè)評(píng)程序

（1）預(yù)警距離測(cè)試：將一個(gè)板凳擺在探頭的正后方，由遠(yuǎn)到近緩慢倒車(chē)，分別在遠(yuǎn)、近兩端測(cè)量板凳到車(chē)尾的實(shí)際距離，并和車(chē)內(nèi)倒車(chē)?yán)走_(dá)顯示的障礙物距離相比較。

（2）障礙物方位顯示測(cè)試：分別用一到三個(gè)板凳擺放到車(chē)尾的左、中、右側(cè)，測(cè)試倒車(chē)?yán)走_(dá)探測(cè)顯示障礙物方位是否精確。

（3）探測(cè)死角測(cè)試：將板凳中心頂偏離探頭中心，測(cè)試倒車(chē)?yán)走_(dá)是否能發(fā)現(xiàn)。

5）定位器檢測(cè)

通過(guò)手機(jī)發(fā)送短信代碼“DW”到定位器SIM卡，看其回復(fù)的短信位置是否正確。

6 課題的意義

在本次課題研究的過(guò)程中，整個(gè)團(tuán)隊(duì)能夠深入到實(shí)踐中去，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出解決問(wèn)題的對(duì)策和建議，完成整個(gè)示教板面板的設(shè)計(jì)、調(diào)試，說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)，科研能力不斷提高。一方面增強(qiáng)了對(duì)示教板功能的開(kāi)發(fā)，熟悉了其功能和作用，在制作過(guò)程中，對(duì)故障點(diǎn)能夠很好把握；另一方面，鍛煉了師生共同的創(chuàng)新能力，對(duì)整個(gè)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)起到補(bǔ)充作用。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：丁艷]