自动驾驶汽车仪表台设计文献综述
2020-04-15 09:37:39
伴随着1908年福特T型车的问世,汽车从高端定位的奢侈品变成了人人都可以买得起的代步工具。现代社会汽车早已不仅仅是简单的交通工具,它承载着对个性的表达、速度的追求、和社会地位的显示,体现着我们更多的情感诉求[1]。
而仪表板经历了机械机芯表、电气式仪表、全数字仪表三代的变化,全数字仪表是一种网络化,智能化的仪表板[2]。目前国外在车载系统领域,谷歌的安卓车载系统和苹果的Car Play系统占据着绝大多数的车载系统市场,而国内例如2009年成立的汽车互联网公司博泰在2015年上海车展上推出了其研发的首款“未来智能汽车”Project N,也车展上引起了不小的震动。
互联网时代促使乘用车由单一的交通工具职能开始转向集互联、娱乐、运输为一体的多职能时代。乘用车开始向大型移动终端靠拢,作为高科技集于一身的智能交通工具来说,可视化设备必然会经历一场大革命。最初的小型液晶屏幕以及较为低端的车载CUP已经不适用于当今网络智能系统的需要,面积更大、更清晰、显示更加灵活的可视化设备将会被大量使用,特别是集合众多车载功能的仪表台系统[3],而繁琐的按钮按键等也渐渐消失在了我们的视野里。
伴随着按键与屏幕的演化,仪表台上的各零部件也不再是一成不变的了,国内一些车辆就完全颠覆了现款的设计风格,例如取消了经典的圆形/方形空调出风口,而采用了贯穿T型中控台的横幅式出风口设计,部分车辆的手套箱中不仅仅增加了夜间照明装置,甚至配备了保温装置,采用了手套箱内腔与空调风道接通,并且开闭可控,但这种保温设计对手套箱的密闭性提出了更高要求。
同时,传统加工工艺中的硬质仪表台也逐渐被淘汰,而发泡工艺中,阳模吸塑成型、搪塑发泡成型、阴模吸塑成型也随之出现,阴模吸塑成型也可以说是阳模吸塑成型和搪塑成型的结合。相比之下发泡工艺的产品给人以更温和的手感,且它的花纹表面一致性好,搪塑成型的材料成本也低,更具有经济性。近年来,使用聚氨酯对仪表台表皮的喷涂工艺更是迅速发展,它不仅可形成多种颜色使得造型设计更加灵活,同时只需要使用机械手的简单设备也使得能耗大大降低,与发泡工艺的竞争力也愈来愈强。
另外,材料的舒适度、物理机械性能、耐久性、安全性都是是进行汽车制造时车内饰材料选择的重要原则[4]。传统内饰材料舒适度不足且对安全健康存在隐患,如今,国内有公司使用水基胶粘剂替换有毒胶粘剂,并提出采用纳米化有机高分子材料提高抗菌性,以此保证汽车内环境的舒适安全[5]。
本次研究的目的在于:通过收集相关资料,了解并熟悉仪表台的造型结构及其各零部件的结构,熟知各部分的功能及作用,了解现有的相关内饰加工工艺,及其性能、经济性的对比优劣,以及各不同种类材料的应用与其之间的区别,在此基础上自行设计自动驾驶智能汽车仪表台,确定所需材料和所使用的加工工艺,并利用CATIA软件建立其模型。
本次研究的意义在于:仪表台系统的造型设计作为内饰设计系统中最为重要的部分,在以互联网、新型驾驶模式下的未来汽车时代具有较高的研究价值。对我个人来说,基于大学四年所学知识,并收集其他资料,在设计过程中了解并熟悉作为汽车的神经中枢的仪表台系统,这是在课堂中所并没有深入去学习的部分,并在汽车设计中去接触更多的人体工程学,从而做出能具有更人性化的设计,并在此过程中了解新的内饰加工工艺以及新型材料的应用。同时,本次设计能够加强我对CATIA软件的应用熟练度,对模型的建立,对零件的拆解及组合能力。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}2.1 研究的目标
在能熟练运用CATIA软件的基础上,成功完成自动驾驶智能汽车仪表台设计。