一种基于定位系统的车载自动遮阳板

文档序号:42694 发布日期:2021-09-28 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于定位系统的车载自动遮阳板 (Vehicle-mounted automatic sun shield based on positioning system ) 是由 张耀钧 张泽良 程志海 姚积坤 罗春风 谭志聪 冯紫妍 于 2021-08-06 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种基于定位系统的车载自动遮阳板,包括:控制模块、传动测量模块、供电模块、遮阳板本体;传动测量模块包括:电子罗盘模块、GPS定位模块、光学感应器、角度传感器、步进电机。通过GPS定位模块获取车辆当前的经纬度信息从而获取日出和日落时间,通过电子罗盘模块获取车辆行驶的方向信息,根据日出和日落时间和车辆当前的方向朝向两个因素来确定是否启动遮阳板本体,从而避免了遮阳板误启动。同时遮阳板调节的角度根据光学感应器获取的光强度值自适应调节。并且遮阳板设计为主板和副板,若出现遮阳板遮挡驾驶员视线的情况,驾驶员可以通过调节副板来调节遮阳板的长度。从而解决了现有技术容易误启动且使用体验不佳的技术问题。(The application discloses on-vehicle automatic sunshading board based on positioning system includes: the sun shield comprises a control module, a transmission measuring module, a power supply module and a sun shield body; the transmission measurement module includes: the device comprises an electronic compass module, a GPS positioning module, an optical sensor, an angle sensor and a stepping motor. The sun visor body is determined to be started or not according to the sunrise and sunset time and the current direction orientation of the vehicle, so that the false start of the sun visor is avoided. Meanwhile, the adjusting angle of the sun shield is adjusted in a self-adaptive mode according to the light intensity value obtained by the optical sensor. And the sunshading board is designed into a main board and an auxiliary board, and if the sunshading board shields the sight of a driver, the driver can adjust the length of the sunshading board by adjusting the auxiliary board. Therefore, the technical problems that the prior art is easy to start by mistake and has poor use experience are solved.)

一种基于定位系统的车载自动遮阳板

技术领域

本申请涉及遮阳板

技术领域

,尤其涉及一种基于定位系统的车载自动遮阳板。

背景技术

汽车遮阳板就是安装在驾驶员与副驾驶头部上方,用来防止阳光刺眼的板子。用的时候可以翻下来不用的时候可以上下翻,左右翻。但是传统汽车遮阳板的角度调整大多都是由驾驶员手动调整的,因而在驾车途中如果出现太阳光直射的情况驾驶员需要一边专注于保持安全驾驶,还需要手动调节遮阳板的角度。这样的操作会大大降低安全驾驶的可靠程度,增加发生事故的风险。

为了解决上述问题,目前已提出了一些自动遮阳板,这些自动遮阳板主要是通过光学传感器来获取光强度,从而启动遮阳板,然而,这些自动遮阳板存在以下问题:由于仅靠光强度判断是否启动遮阳板,容易造成误启动,例如夜间对向车道远光灯射来时;并且一些自动遮阳板仅仅是转动到几个固定的角度,此时如果遮阳板转动角度过大,遮挡太阳光的效果不好;如果以减小转动角度来获得更好的这样效果,这样又会遮挡驾驶员的正常视野,造成看不到远处的路况。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于定位系统的车载自动遮阳板,用于解决现有技术容易误启动且使用体验不佳的技术问题。

有鉴于此,本申请提供了一种基于定位系统的车载自动遮阳板,包括:控制模块、传动测量模块、供电模块、遮阳板本体;其中,所述传动测量模块包括:电子罗盘模块、GPS定位模块、光学感应器、角度传感器、步进电机;

所述步进电机与所述遮阳板本体连接,用于控制所述遮阳板本体进行伸缩和转动;

所述角度传感器用于:当所述步进电机启动时,连续获取所述遮阳板本体转动的角度信息;

所述光学感应器设置于所述遮阳板本体的正面,用于当所述步进电机启动时,连续获取光强度信息;

所述电子罗盘模块用于:获取车辆行驶的方向信息;

所述GPS定位模块,用于获取车辆当前的经纬度信息,并将所述经纬度信息输入到预置的时间计算公式中,输出日出和日落时间;

所述控制模块用于:根据所述方向信息和所述日出和日落时间判断是否启动步进电机,若是控制所述步进电机启动,并根据所述角度信息和所述光强度信息控制所述步进电机调节所述遮阳板本体进行伸缩和转动,直至光强度值最大;

所述供电模块,用于为所述传动测量模块供电。

可选地,所述根据所述方向信息和所述日出和日落时间判断是否启动步进电机,若是控制所述步进电机启动,具体包括:

判断当前时刻是否在所述日出和日落时间之间,若是,根据所述方向信息判断当前车辆的方向朝向是否为太阳实时所处位置的负90度至正90度之间,若是控制所述步进电机启动,否则,不启动所述步进电机。

可选地,所述供电模块为太阳能电池板,所述太阳能电池板设置于所述遮阳本板体的正面。

可选地,所述遮阳板本体包括:遮阳主板、遮阳副板、可调节旋钮;其中所述遮阳副板内嵌于所述遮阳主板,所述可调节旋钮用于:调节所述遮阳副板的伸缩长度。

可选地,所述步进电机具体用于:调节所述遮阳主板的转动角度和所述遮阳副板的伸缩长度。

可选地,所述预置的时间计算公式为:

cosω°=-tanφ*tanδ

式中,ω°为日出时的角度,φ为车辆当前所处位置的纬度,δ为太阳的赤纬。

可选地,所述光学感应器的个数为4个,各所述光学感应器分别设置于所述遮阳板本体正面的四角。

可选地,所述光学感应器的型号为GY-39。

可选地,所述电子罗盘模块的型号为GY-273。

可选地,所述GPS定位模块的型号为ATGM332D。

与现有技术相比,本申请实施例的优点在于:

本申请提供了一种基于定位系统的车载自动遮阳板,包括:控制模块、传动测量模块、供电模块、遮阳板本体;其中,传动测量模块包括:电子罗盘模块、GPS定位模块、光学感应器、角度传感器、步进电机;步进电机与遮阳板本体连接,用于控制遮阳板本体进行伸缩和转动;角度传感器用于:当步进电机启动时,连续获取遮阳板本体转动的角度信息;光学感应器设置于遮阳板本体的正面,用于当步进电机启动时,连续获取光强度信息;电子罗盘模块用于:获取车辆行驶的方向信息;GPS定位模块,用于获取车辆当前的经纬度信息,并将经纬度信息输入到预置的时间计算公式中,输出日出和日落时间;控制模块用于:根据方向信息和日出和日落时间判断是否启动步进电机,若是控制步进电机启动,并根据角度信息和光强度信息控制步进电机调节遮阳板本体进行伸缩和转动,直至光强度值最大。供电模块,用于为传动测量模块供电。

本申请的基于定位系统的车载自动遮阳板,通过GPS定位模块获取车辆当前的经纬度信息从而获取日出和日落时间,通过电子罗盘模块获取车辆行驶的方向信息,根据日出和日落时间和车辆当前的方向朝向两个因素来确定是否启动遮阳板本体,能够更加准确地满足驾驶员的真实需求,避免了遮阳板误启动;同时遮阳板调节的角度根据光学感应器获取的光强度值自适应调节,从而使得在既不影响驾驶员的视野下通过调节遮阳板的角度、副板的伸缩长度来达到遮光强度最好的位置;进一步地,本申请的遮阳板本体为主板和副板设计结构,若出现遮阳板遮挡了驾驶员部分视线的情况,驾驶员可以通过转动可调节旋钮手动调节遮阳板的长度,能够更好地在遮光效果和不影响驾驶员正常视野中达到两者的平衡。从而解决了现有技术容易误启动且使用体验不佳的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请

具体实施方式

或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于定位系统的车载自动遮阳板的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种基于定位系统的车载自动遮阳板的收起状态示意图;

图3为本申请实施例提供的一种基于定位系统的车载自动遮阳板的遮阳副板伸缩状态示意图;

图4为本申请实施例提供的一种基于定位系统的车载自动遮阳板的遮阳板本体正面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1、2、3、4,本申请实施例提供的一种基于定位系统的车载自动遮阳板,包括:控制模块、传动测量模块、供电模块、遮阳板本体;其中,传动测量模块包括:电子罗盘模块、GPS定位模块、光学感应器、角度传感器、步进电机。

步进电机与遮阳板本体连接,用于控制遮阳板本体进行伸缩和转动。

角度传感器用于:当步进电机启动时,连续获取遮阳板本体转动的角度信息。

光学感应器设置于遮阳板本体的正面,用于当步进电机启动时,连续获取光强度信息。

电子罗盘模块用于:获取车辆行驶的方向信息。

GPS定位模块,用于获取车辆当前的经纬度信息,并将经纬度信息输入到预置的时间计算公式中,输出日出和日落时间。

控制模块用于:根据方向信息和日出和日落时间判断是否启动步进电机,若是控制步进电机启动,并根据角度信息和光强度信息控制步进电机调节遮阳板本体进行伸缩和转动,直至光强度值最大。

供电模块,用于为传动测量模块供电。

需要说明的是,本实施例的角度传感器采用型号为MPU 6050的角度传感器,其为六轴运动处理组件,包括了三轴陀螺仪和三轴加速度传感器。

本实施例的基于定位系统的车载自动遮阳板,通过GPS定位模块获取车辆当前的经纬度信息从而获取日出和日落时间,通过电子罗盘模块获取车辆行驶的方向信息,根据日出和日落时间和车辆当前的方向朝向两个因素来确定是否启动遮阳板本体,能够更加准确地满足驾驶员的真实需求,避免了遮阳板误启动;同时遮阳板调节的角度根据光学感应器获取的光强度值自适应调节,从而使得在既不影响驾驶员的视野下通过调节遮阳板的角度、副板的伸缩长度来达到遮光强度最好的位置;与现有技术采用光强来控制遮阳板的启动不同,本申请通过朝向方向与日出、日落时间来判定遮阳板的启动与否,从而解决了现有技术容易误启动且使用体验不佳的技术问题。

在一个具体的实施方式中,根据方向信息和日出和日落时间判断是否启动步进电机,若是控制步进电机启动,具体包括:

判断当前时刻是否在日出和日落时间之间,若是,根据方向信息判断当前车辆的方向朝向是否为太阳实时所处位置的负90度至正90度之间,若是控制步进电机启动,否则,不启动步进电机。

需要说明的是,本实施例将自动遮阳板的未开始工作的初始位置设置为起始位,如果自动遮阳板的两个启动因素角度信息和光强度信息【满足朝向方向为太阳实时所处位置的±90度内(考虑如果朝向为太阳所处位置对侧的±90度内,阳光不会影响到驾驶员的正常驾驶),且在日照时间范围内】均满足的情况下,自动遮阳板传动测量模块中的步进电机将会自动启动,不断调节自动遮阳板的转动角度和副板伸缩的长度,直至光学传感器接收到最强的光强信号(由于遮阳板的作用是遮挡太阳直射,所以此时接收到的光强应为最大值)时,步进电机会停止工作,此时自动遮阳板的位置即为遮光效果最好的位置,且由于遮阳板的长度可由主板与副板共同调节决定,故不会遮挡驾驶员正常视线。

如图4所示,在一个具体的实施方式中,供电模块为太阳能电池板,太阳能电池板设置于遮阳本板体的正面。

需要说明的是,供电模块可由遮阳板正面的太阳能板在工作时受到的太阳光来提供能量,能够达到节能减排的作用。

如图1、2、3所示,在一个具体的实施方式中,遮阳板本体包括:遮阳主板、遮阳副板、可调节旋钮;其中遮阳副板内嵌于遮阳主板,可调节旋钮用于:调节遮阳副板的伸缩长度。

需要说明的是,遮阳板本体主要由主板、副板组成,副板嵌于主板内,可以被传动测量模块中的步进电机驱动其伸缩。此外,副板还设计了一个外置的可调节的旋钮,如果自动遮阳板的转动出现偏差,驾驶员可根据实际需求旋动旋钮来调节副板的伸出长度。

如图4所示,在一个具体的实施方式中,光学感应器的个数为4个,各光学感应器分别设置于遮阳板本体正面的四角。

在一个具体的实施方式中,光学感应器的型号为GY-39。

需要说明的是,本实施例的光学感应器采用型号为GY-39的光强传感器,其能够将传感器的数据进行统一处理,将光强的信号转成电信号,通过解码其电信号能够获得测取到的光强信号。在遮阳板的正面四角分别设置了四个光学感应器(即为GY-39光强传感器),这样能够较好地反馈驾驶员所受到光强的变化大小,以此来作为判断遮阳板转动角度和副板位置是否合理的依据。

在一个具体的实施方式中,电子罗盘模块的型号为GY-273。

需要说明的是,本实施例的电子罗盘模块的型号为GY-273,其芯片为HMC5883三维弱磁传感器芯片,通过其辅助电路可以测得地球的磁场。该三维弱磁传感器可以通过测量出三个轴向(x、y、z)的地磁场强度,并可通过MCU(微控制单元Microcontroller Unit)将磁力仪及倾角传感器和软硬铁补偿的信息通过计算来得出当前车辆具体的方向信息。其中,向前的方向可称为x方向,向左的方向称为y方向,向下的方向称为z方向。通过三个方向的传感器可得出对应方向地磁场的矢量值。

朝向方向为启动遮阳板的因素1,朝向方向的换算公式为:

angle=atan2((double)y,(double)x)*(180/3.14159265)+180

其中,atan2(double y,double x)中,double表示为采用双精度浮点型数据,返回以弧度表示的y/x的反正切,x和y的值的符号决定了其象限。但该公式仅在三维弱磁传感器与地表面平行时才成立。

当三维弱磁传感器发生倾斜时,需要采用双轴倾角传感器来测量俯仰和侧倾角,即引入z轴变量来进行矫正。具体的矫正公式如下:

Xr=Xcosα+Ysinαsinβ-Zcosβsinα

Yr=Xcosβ+Zsinβ

其中Xr和Yr为转换后与地表面平行的x、y方向的地磁场强度,α为俯仰角,β为侧倾角。GY-273电子罗盘采用双轴宽线性量程范围、高分辨率、温漂系数低的陶瓷基体电解质传感器来测量俯仰角和侧倾角,倾角数值经过电路板上的温度传感器补偿后得出的。

在一个具体的实施方式中,GPS定位模块的型号为ATGM332D。

需要说明的是,本实施例采用型号为ATGM332D的GPS定位模块,用于获取用户所处位置的经纬度,经纬度将用在计算日出日落时间,并将日照时间作为启动遮阳板的因素2。GPS定位模块的原理是通过交互定位,通过已知点的距离,测算出所处位置的距离。

通过获取GPS定位模块的信息,可以得到一个较为精确的经度及纬度,通过经纬度可以用于计算日出、日落时间。

日出日落的时间可以从正午时间12点往回推导,公式为:

cosω°=-tanφ*tanδ

式中,ω°为日出时的角度,φ为车辆当前所处位置的纬度,δ为太阳的赤纬。通过编写好的程序可以计算得出日出、日落时间。

应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

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