CN101318486A - 汽车信息终端机的前面板角度控制装置以及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽车在倾斜时可以自动调整显示画面的前面板倾斜度的倾斜度调整装置以及其使用方法。上述汽车信息终端机的前面板角度调整装置由以下几个部分构成：回应接收到的驱动信号，柔性铰接的前面板底部在主机上部所形成的调整轨道槽内滑行，从而调整前面板的打开角度，并包含电机的滑行机械装置；搭载在汽车上，可以感应汽车的前后以及左右倾斜角度的陀螺传感器；根据上述陀螺传感器所感应出的汽车倾斜度和历史记录的相差值超过已设定的范围时，驱动上述滑行机械装置的电机，使前面板向前后方向滑行。

Description

汽车信息终端机的前面板角度控制装置以及控制方法
技术领域
本发明是关于搭载在汽车上的信息终端机的自动控制前面板角度的线路及其控制方法。更具体而言，涉及适用于汽车在倾斜时，可以自动调整显示画面的前面板倾斜度tilt的倾斜度调整装置及其控制方法。
背景技术
随着电子通讯产业的发展，以无限音频数据通讯和利用人工卫星的卫星定位系统(GPS：Global Positioning System)为基础，给汽车之类的接收器发送和接收信息的汽车信息终端机，即，车载信息服务系统(Telematics)正在急速普及。
根据传统技术的汽车信息终端机是GPS导航、有限/无限通讯、调谐器、盒式磁带播放、CD(Compact Disk)播放以及MP3(MPEG AudioLayer-3)播放等一体化集成搭载在汽车上。
如上所述，导航系统为一体化的普通汽车信息终端机在汽车行驶的状态下，搜索从当前位置到目的地为止的地理信息，通过安装在前面板上方的显示器，将已搜索的有关地理信息可视化显示。
另外，如同上述，具有导航系统的汽车信息终端机为了使得盒式磁带、录像盘等媒体方便地放进汽车信息终端机和取出，把前面板设计成可以打开和关闭滑行的方式。此种汽车信息终端机的典型有于2002年7月8日的第3045281号的注册专利(汽车用AV前面板角度调整装置：以下称为《注册专利》)。
上述注册专利是根据用户需要，可以使前面板打开或关闭、并且调整前面板的倾斜角度的滑行机械装置(Sliding mechanism)安装在汽车内部。上述滑行机械装置设有两个电机，可以打开或关闭前面板和调整前面板的角度。下面我们参考附图简单地说明。
图1是根据传统技术，汽车信息终端机的前面板角度调整装置的斜视图。图2是图1的示意图中，汽车信息终端机的前面板角度调整装置侧面图，这样的结构在上述注册专利说明书里有详细的说明。
因此，要注意在本发明的说明书里，只对调整前面板角度(倾斜度)的滑行机械装置的运行做简单的说明。而根据图1以及图2中所表示，对于汽车信息终端机的前面板角度调整装置的具体结构和对其运行的说明，则请参照上述注册专利的说明书。
当前驾驶员将汽车信息终端机设为导航模式，图1中置于前面板21前方的类似LCD的显示器(DPP)会显示地理信息，例如：在参考当前的位置到目的地为止的指引道路的地理信息画面行驶的状态下，上述显示器(DPP)上有灯光照明时，为了确认可视性(visiblility)，将角度调整键22选为正旋转模式(tilt out)后，根据从外部的电源使角度调整电机23正旋转。
根据上述角度调整电机23的正旋转，在电机轴上形成的螺纹(Worm)25也跟着正旋转，使与其相啮合的螺纹齿轮26逆时针方向旋转。而且，与上述类似螺纹齿轮26的轴27形成为一体的齿轮28也跟着逆时针方向旋转。当上述齿轮28在逆时针方向旋转时，与其相啮合的旋转齿轮29则会顺时针方向旋转。
此时，与上述类似旋转齿轮29的轴30所形成为一体的游行齿轮31也跟着顺时针旋转，而与其相啮合的齿条(rack gear)32则会向外旋转。根据上述齿条32的向外旋转，针36，37和与其形成一体化的滑盘33的板孔34，35装载组合的状态下，以直线往前方向移动，将转轴38末端与柔性铰接的前面板21下端推出来，从而起到如图2所示的，前面板21角度调整作用。
如上所述，前面板21下端向外推出时，上端的旋转转轴40装载在角度调整轨道槽39的状态下，向下方移动，来运行角度调整。而上述前面板21的内部设有磁带安放处，通过角度调整的前面板21所打开的空间，可以把磁带放进去。
在上述图2的状态下，需要关闭前面板21时，将角度调整键22选择逆旋转模式(Tilt In)后，角度调整电机23就会开始逆旋转。在上述角度调整电机23逆旋转时，在此轴上所形成的螺纹25也跟着逆旋转，使与此相啮合的螺纹齿轮26顺时针旋转。
此时，像上述螺纹齿轮26一样，与轴27形成为一体的齿轮28也跟着顺时针旋转。而随着齿轮28的顺时针旋转，与其相啮合的旋转齿轮29则会逆时针旋转。另外，根据上述旋转齿轮29，由于轴30所形成的游行齿轮31也逆时针旋转，致使与游行齿轮相啮合的齿条32变为向内部移动的状态。
在上述齿条32形成一体的针36，37与形成一体化的滑盘33的板孔34，35装载组合的状态下，以直线方向移动一定距离后，前面板21下端向内收回，上端的旋转转轴40在角度调整轨道槽39内的状态下，向上移动，返回原状态。
但是，如上述图1和图2中所示，汽车信息终端机的前面板角度调整装置，用户只能选择前面板前方安装的角度调整键来调整的手动功能。因此，在汽车行驶的状态下，为了确保LCD(DPP)上显示的地理信息画面的可视性而使用角度调整键时，存在尾追撞车之类的交通事故的危险因素。
例如：汽车如图3中所示，经过丘陵地区时。安装在汽车内部前方仪表盘中央部的汽车信息终端机的前面板21显示器(DPP)上有直射光线的照射时，会降低可视性。
上述显示器(DPP)上的可视性降下来后，因看不清地理信息画面，用户会按下汽车信息终端机的角度调整键22，来调整前面板21的角度。这样会造成分散前方安全的注意力，而引发交通事故。
发明内容
正如上所述，本发明的目的在于，为用户提供一种，感应到汽车的倾斜度，将汽车信息终端机的前面板角度自动调整的装置以及对其控制方法。
本发明的另一个目的是向用户提供一种，根据陀螺传感器(GyroSensor)所发出的信号，检测出汽车的倾斜度，根据上述检测出的汽车倾斜度，自动调整汽车信息终端机的前面板角度，确保可视性的前面板角度调整装置及其控制方法。
为了实现上述目的，我们研究开发这种汽车信息终端机的前面板角度调整装置，由以下几个部分构成并控制：用户的角度调整信号相应地使前面板底部在主机的上部所形成的调整角度轨道槽内滑行，从而调整前面板的打开角度，并装有电机的滑行机械装置；搭载在汽车上，可以感应汽车的前后以及左右倾斜角度的陀螺传感器；根据上述陀螺传感器所感应出的汽车倾斜度和历史记录的相差值超过已设定的范围时，驱动上述滑行机械装置的电机，使前面板向前后方向滑行。
上述控制器是，根据上述陀螺传感器所感应出的倾斜度的方向，在与其相反的方向来调整上述前面板的角度。
上述前面板调整装置还有以下的特征，从感应上述滑行机械装置的电机旋转距离的感应器所发出的信号可以感应上述控制器调整前面板角度的状态。
上述前面板调整装置由以下几部分构成，与上述滑行机械装置的滑行联动的滑盘，与上述滑盘的上部有一定间隔所形成的平板柱，以及安装在上述平板柱所经过的路径上，并且根据上述平板柱的移动，所发出脉冲的光电耦合器。
在上述滑盘的上部所形成的平板柱的间隔是，在上述前面板的角度每调整2.5度时，上述光电耦合器会发出的脉冲。
根据本发明的其他方面，汽车信息终端机的前面板角度调整方法，包含以下几个特征：回应用户的角度调整信号，使前面板底部在主机的上部所形成的调整角度轨道槽内滑行，从而调整前面板的打开角度，具有电机的滑行机械装置，读取陀螺传感器所发出的信号，检测当前汽车倾斜角度的过程；根据上述陀螺传感器所感应出的汽车倾斜度和历史记录的相差值超过已设定的范围时，向汽车倾斜度的反方向，驱动上述滑行机械装置的电机的过程。
如上所述，根据本发明的实施例，本发明汽车信息终端机的前面板角度调整装置的另外一个特征是，导航系统的地理信息画面显示如LCD之类的显示器的状态下，汽车在经过陡峭的丘陵时，陀螺传感器可以检测出汽车的倾斜度。根据上述汽车倾斜度，可自动调整上述安装LCD的汽车信息终端机的前面板角度，使汽车经过丘陵地区时，不会因直射光线的照射而影响驾驶员的可视性。
如上所述，本发明是关于汽车信息终端机的前面板角度控制装置。此装置适用于汽车的行驶环境，可自动调整前面板的角度，使显示地理信息画面的显示器的可视性调到最佳状态，最大效率地利用导航系统。
附图说明
图1是依据传统技术的汽车信息终端机的前面板角度调整装置的斜视图。
图2是图1中的汽车信息终端机的前面板角度调整装置的前面板打开一半状态的侧面图。
图3是汽车行驶在丘陵地区时说明汽车状态的图。
图4是根据本发明的优选实施例的汽车信息终端机的前面板角度自动调整装置结构图。
图5是图4中的滑行感应器的具体实施例。
图6是根据本发明的优选实施例控制汽车信息终端机的前面板角度自动调整的流程图。
图7是表示根据本发明的优选实施例，自动调整汽车信息终端机的前面板角度的状态图。
附图标记23...滑行电机    100...用户输入键
102...滑行键             104...倾斜键
110...陀螺传感器         120...控制器
130...电机驱动器         150...滑行感应器
152...感应器             154...滑盘
156...平板柱
具体实施方式
下面将参照附图，对本发明的汽车信息终端机的前面板角度调整装置的实例进行详细说明。但是，实例仅是为了更清楚地解释本发明的要旨，因此，本发明还可以体现更多的不同形态，而不只限于实施例的范围。所以我们将对共知的功能或是构成的具体说明进行省略。
图4是根据本发明进行实施例的汽车信息终端机的前面板角度自动调整装置的构成图。如图4所示，本发明汽车信息终端机的前面板角度自动调整装置由以下多个部分构成并控制：如图1以及图2中所示，可以使前面板21的滑行打开/关闭的滑行键102；可以使上述前面板21的倾斜输入/输出(tilt in/out)的，具有倾斜键104功能的用户输入键100；可根据正旋转驱动信号以及逆旋转驱动信号，来旋转滑行机械装置的滑行电机(sliding motor：SM)23的电机驱动器；感应出图1中齿条32的移动距离，每当移动一定距离时，会发出脉冲信号的滑行感应器150；搭载在汽车上的，检测出汽车的前后、左右倾斜度后，发出与此对应的倾斜信号的陀螺传感器110；计算根据上述陀螺传感器110所感应出的汽车倾斜度和历史记录的相差值，再根据相差值打开滑行电机23正/逆旋转的驱动，计算上述滑行感应器23所发出的脉冲，调整前面板21的角度。
图5是表示，图4中所示的滑行感应器的具体实施例的构成图。图5中附图标记154指的是，与图1中的齿条32并行且与齿条32相同运行的滑盘154，上述滑盘154的上端用一定距离固定安装的多个平板柱156，发光二极管152a以及光电耦合器152b分别安装在上述平板柱156的两端之间，通过上述平板柱156时，检测并发脉冲。发光二极管152a和光电耦合器构成感应器152。图5中没有说明的，附图标记152c指的是，由上述光电耦合器152b以及发光二极管152a构成的感应器152的偏压电阻。
如图5所构成的滑行感应器150的滑盘154，与图1中的齿条32联动，向前后方向运行。上述滑盘154向前后方向运行时，在此上端形成的平板柱156将通过发光二极管152a与光电耦合器152b之间。
因此，由上述发光二极管152a与光电耦合器152b构成的感应器152在每通过一个上述滑盘154时会发出一次脉冲。而且，还可以精确的设定上述图5构成的滑行感应器150的平板柱156的数量，并且可以通过计算从感应器152所发出的脉冲来检测出前面板21的调整角度。
根据本发明的实施例，前面板21的角度在每调整2.5度时，为了可以从上述光电耦合器的感应器152中发出一次脉冲，而设定了上述平板柱156的间距。
图6是表示，根据适用于本发明的实施例，汽车信息终端机的前面板角度自动调整控制的流程图，图4的控制器120内部的只读内存器领域的屏蔽程序。
图7为根据本发明的优选实施例，显示汽车信息终端机的前面板的角度被自动调整状态的图。是为了说明，图7(a)是前面板角度调整为半开模式的状态，图7(b)是前面板关闭的状态，图7(c)是前面板完整打开的状态的图。
下面我们参考上述图5至图7，根据本发明，对汽车信息终端机的前面板角度调整的方法进行说明。
用户选择输入键100的倾斜键104，按为倾斜输入/输出状态，控制器120回应上述用户的命令，将会发出使电机驱动器130正旋转的驱动控制信号或是逆旋转的驱动信号。
此时，上述电机驱动器130根据上述正旋转的驱动控制信号或是逆旋转的驱动控制信号，使图1中包含角度调整电机23、螺纹25、螺纹齿轮26、齿轮28、旋转齿轮29、游行齿轮31、齿条32以及滑盘33所构成的滑行机械装置正旋转或是逆旋转驱动，调整前面板21的角度。
同上所述，在调整前面板21角度的状态下，控制器120计算从滑行感应器150所发出的脉冲，检测出前面板21的角度状态，也就是前面板21的打开角度，将此信息储存到内部储存器里。
举例来说，如图7(a)中，在调整为半开角度(θ1)状态的前面板21倾斜度时，上述控制器120将图7(b)中关闭倾斜状态下，如图7(a)中前面板21滑行时，计算从滑行感应器130所发出的脉冲，将此数值储存到内部储存器里。
用户利用倾斜键104，将汽车信息终端机的前面板21角度设定为如图7(a)中的半开角度模式(θ1)的状态下，运行导航系统，前面板21上端的显示器(DPP)上会根据上述导航系统的运行，显示地理信息画面。
在如上所述的状态下，图5的控制器120读取图6的S10过程中，陀螺传感器110发出的信号，S12过程中检测上述陀螺传感器110的数值是否是水平数值。上述陀螺传感器110搭载在汽车上，检测出汽车的倾斜度后，发出与左右倾斜度对应的信号。这种陀螺传感器110在没有搜索到从GPS卫星所发出的纬度以及经度对应的GPS信号时，可以利用为了航位推算技术(Dead Reckoning)所使用的方法。
上述S12过程的检测结果，陀螺传感器110的数值为水平数值时，上述控制器120是S13过程中，前面板21的角度调整为用户所选定的角度后，返回前面所述的S10过程，持续反复的动作。
根据导航系统的运行，地理信息画面在前面板21的显示器(DPP)上显示的状态下，汽车如图3中所示，开往丘陵地区时，随着汽车前后倾斜度的变化，陀螺传感器110所发出的信号也会变化。
这时，上述控制器120判断出图2的S12过程中，陀螺传感器110所发出的数值为水平状态的数值时，S14过程中，搜索此前运行状态的汽车倾斜度数值与当前陀螺传感器110所发出的倾斜度数值之差是否超过已设定的范围(Δθ)。
在这里，已设定的范围(Δθ)是，将汽车倾斜度的所定角度举例为5度时，为了调整前面板21的基准值。用户可以设定上述已设定的范围。也就是，汽车倾斜度不超过5度时，不调整前面板21的角度。
上述S14过程中，判断出以前汽车倾斜度数值与当前陀螺传感器110所检测的汽车倾斜度数值超过基准范围(Δθ)时，控制器120会在S16过程中，通过电机驱动器130给汽车倾斜方向的反方向发出调整前面板21的驱动控制信号。
举例来说，用户将前面板21倾斜度设定为如图7的状态下，开往图3的丘陵地区时，控制器120用电机驱动器130发出逆旋转控制信号。上述电机驱动器130根据上述逆旋转驱动控制信号，使角度调整电机23逆旋转，将滑行机械装置移动到主机的内部，调整前面板21为如图7(b)的状态。
运行上述S16过程的控制器120计算图2的S18过程中，根据角度调整电机23的旋转，从滑行感应器150所发出的脉冲。
在S20过程中，检测前面板21的角度是否调整为基准范围(Δθ)。对应上述S20过程的检测结果汽车倾斜度，调整前面板21的角度时，控制器120跳到上前所讲的S10过程，对应汽车倾斜度，没有调整前面板21时，反复运行S16后面过程，使前面板21角度调整为与汽车倾斜度对应的角度。
如果，用户将前面板21的倾斜度设定为如图7(a)的状态下，从如图3的丘陵地区的顶上开下来，陀螺传感器10发出数值时，控制器120用电机驱动器130发出正旋转的控制信号，将前面板21调整为如图7(c)的倾斜完整状态(θ2)，有利地调整前面板21上端显示器(DPP)上所显示的地理信息画面可视性。
因此，本发明根据用户设定前面板21的角度与汽车倾斜度，可了解自动调整上述前面板21的角度。也就是说，根据用户前面板21的角度设定为如图7(a)的状态下，如图3开往斜坡路时，前面板21的角度调整为如图7(b)的状态；从斜坡路开下来时，前面板21的角度调整为如图7(c)的状态。
本发明的实施例中，根据陀螺传感器110检测出的汽车倾斜度(上斜坡路时，下斜坡路时)，将用户设定的前面板21的角度，按照模式1，模式2以及模式3来控制，图6的S16过程的电机驱动器驱动过程方法按照如下面表格显示。
[表格1]
  区分   用户设定   上斜坡路时   下斜坡路时
模式1 图7的a   图7的b状态调整前面板的角度   图7的c状态调整前面板角度
模式2 图7的b   图7的b状态调整前面板的角度   图7的a状态调整前面板的角度
模式3 图7的c   图7的a状态调整前面板的角度   图7的c状态调整前面板角度
因此，根据本发明的实施例，汽车信息终端机的前面板角度调整装置根据用户设定的前面板角度对应汽车倾斜度自动控制倾斜输入/输出，在直射光强烈的季节来运行导航系统，行驶在丘陵地区时，可以使装有显示器的前面板的可视性调到最佳，从而可以最大效率地利用导航系统。

Claims (6)

1、一种汽车信息终端机的前面板角度调整装置，其特征在于，包括：
回应驱动信息输入，使主机的上端形成的角度调整轨道槽内与转轴组装的前面板的下部滑行，从而调整前面板的打开角度，并包含电机的滑行机械装置；
搭载在汽车上，可以感应汽车的前后以及左右倾斜度的陀螺传感器；
根据上述陀螺传感器所发出的信号，检测此前状态时汽车的倾斜度与当前汽车倾斜度之差，此数值超过已设定的范围时，将驱动上述滑行机械装置的电机，使前面板向前后方向滑行，从而调整前面板的角度的控制器。
2、如权利要求1中所述的汽车信息终端机的前面板角度调整装置，其特征在于，
上述控制器根据上述陀螺传感器所检测的倾斜方向的反方向，驱动上述滑行机械装置的角度调整电机，来调整上述前面板的角度。
3、如权利要求1或2中所述的汽车信息终端机的前面板角度调整装置，其特征在于，
根据上述滑行机械装置电机的旋转，可以感应上述前面板下端的移动距离的感应器。。
4、如权利要求3中所述的汽车信息终端机的前面板角度调整装置其特征在于，
上述感应器是，由在上述滑行机械装置的联动下滑行的滑盘和，上述滑盘的上端以一定距离形成的平板柱和，在上述平板柱经过的路径上安装，并在上述平板柱移动时发出脉冲的光电耦合器构成。
5、如权利要求4中所述汽车信息终端机的前面板角度调整装置，其特征在于，
上述滑盘的上端形成的平板柱所形成的间距是，上述前面板的角度在每调整2.5度时，上述光电耦合器会发出脉冲。
6、一种汽车信息终端机的前面板角度调整方法，其特征在于，包括以下过程：
检测出汽车当前倾斜度的过程；
上述检测的汽车倾斜度与此前状态汽车倾斜度之差，超过已设定范围时，适用于上述检测的汽车倾斜度，使前面板的角度与汽车倾斜方向相反的方向调整的过程。
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C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned