CN103465841B - 车辆自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开车辆自动控制系统，其包括天窗、驱动天窗的致动器、阳光传感器及控制器，控制器接收阳光传感器感测到的阳光强度并且控制致动器的动作，当阳光强度大于第一阈值时，控制器控制致动器驱动天窗打开一定开度；当阳光强度小于第二阈值时，控制器控制致动器驱动天窗关闭，其中第一阀值大于第二阈值。从而实现了车辆天窗的自动打开及关闭功能，达到车厢通风换气、降低车厢温度的目的。

Description

车辆自动控制系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及车辆自动控制系统。

背景技术

目前随着国内车辆的不断增加，室内停车场的短缺，大部分的汽车停车场均是露天的。在夏天停车后，如果车辆受到长时间太阳暴晒，车内气温基本都在50摄氏度以上，甚至高达60至70摄氏度以上，高温不仅使人再次进入车辆时酷热难耐，而且太阳暴晒还会加速内饰板、仪表板等电子元件的老化，减少车辆的寿命，增加车辆的维修成本，车内有害物质挥发会对人体造成隐形的伤害。而且当驾驶员进入车内时，由于车辆内的温度过高，不得不将空调打开，将风量开到高档以求快速降温，又同时加大了燃油的消耗。

随着人们生活水平的提高，购买天窗配置的车辆也越来越多。夏天停车时，驾驶员也会故意将天窗后翘通风窗开启，也就是将天窗开启到后翘位置，以便在停车时将车内的高温空气通过天窗后翘通风窗的位置溢出，从而降低车内的温度。但是由于在夏天天气变化较快，如遇突然的雷雨，驾驶员往往来不及或忘记关闭天窗，雨水则会从天窗开启处流进车内，给车辆造成很大的损害。现在国内也有很多发明诸如汽车遮阳棚、遮阳伞等像雨后春笋般出现，但多存在固定不够牢靠、安装拆解很不方便等现象，实际使用的很少。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题是实现车辆的自动通风。

为解决上述技术问题，本发明提供了车辆自动控制系统，其包括天窗、驱动天窗的致动器、阳光传感器及控制器，所述控制器接收所述阳光传感器感测到的阳光强度并且控制所述致动器的动作，当所述阳光强度大于第一阈值时，所述控制器控制所述致动器驱动天窗打开一定开度；当所述阳光强度小于第二阈值时，所述控制器控制所述致动器驱动天窗关闭，其中所述第一阀值大于所述第二阈值。

在上述的车辆自动控制系统中，可选地，所述一定开度为3至4厘米。

在上述的车辆自动控制系统中，可选地，所述车辆自动控制系统还包括启用开关，通过切换所述启用开关的状态来决定是否启用所述车辆自动控制系统。

在上述的车辆自动控制系统中，可选地，所述车辆自动控制系统还包括车辆防盗系统，当所述车辆防盗系统解锁时，所述控制器发送指令关闭所述车辆自动控制系统。

在上述的车辆自动控制系统中，可选地，所述致动器为天窗电机，所述控制器在控制所述天窗电机驱动天窗打开时控制所述天窗电机工作第一时间段，所述控制器在控制所述天窗电机驱动天窗关闭时控制所述天窗电机工作第二时间段，所述第二时间段大于所述第一时间段。

在上述的车辆自动控制系统中，可选地，所述第二时间段至少比所述第一时间段长0.2至2秒，所述第一时间段为2至10秒。

在上述的车辆自动控制系统中，可选地，所述阳光传感器随着光照强度的变化而输出不同的电压，阳光越强烈输出电压越高，反之输出电压越低。

在上述的车辆自动控制系统中，可选地，所述阳光传感器的输出电压范围为0至4伏，所述第一阀值对应的电压不小于3伏，所述第二阀值对应的电压不大于2伏。

在上述的车辆自动控制系统中，可选地，所述阳光传感器安装在车辆仪表台上，所述控制器控制所述阳光传感器间隔一定时间工作一次。

在上述的车辆自动控制系统中，可选地，所述车辆自动控制系统还包括电动车窗，当所述阳光强度大于第三阈值时，所述控制器控制所述电动车窗打开一定开度；当所述阳光强度小于第四阈值时，所述控制器控制所述电动车窗关闭，所述第三阈值大于所述第四阈值。

根据本发明，车辆自动控制系统通过阳光传感器感测到的阳光强度的变化来识别天气的变化，从而来自动打开及关闭天窗，实现了车辆在夏天气候炎热时的自动开启天窗，实现通风换气，降低车厢气温的功能；同时，天窗的自动关闭功能还保护了车辆在雨天时免受雨水的进入。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

一并阅读附图，参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本发明，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：

图1为本发明一种具体实施方式的车辆自动控制系统的整体结构示意图；及

图2为本发明一种具体实施方式的车辆自动控制系统的电气原理图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

如图1和图2所示，本发明一种具体实施方式的车辆自动控制系统100包括天窗1、驱动天窗1的致动器2、阳光传感器3及控制器4，控制器4接收阳光传感器3感测到的阳光强度并且控制致动器2的动作，当阳光强度大于第一阈值时，控制器4控制致动器2驱动天窗1打开一定开度，当阳光强度小于第二阈值时，控制器4控制致动器2驱动天窗1关闭，其中第一阀值大于第二阈值。

车辆自动控制系统100通过阳光传感器3感测到的阳光强度的变化来识别天气的变化，从而来自动打开及关闭天窗1，实现了车辆在夏天气候炎热时的自动开启天窗1，实现车辆自动通风换气、降低车厢温度的功能；同时，天窗1的自动关闭功能还保护了车辆在雨天时免受雨水的进入。

当阳光传感器3开始工作时，阳光传感器3会随着光照强度的变化而输出不同的电压，并且，阳光越强烈输出电压越高，反之输出电压越低，阳光传感器3会及时将电压的变化信息传递给控制器4。在一种具体实施方式中，阳光传感器3的输出电压范围为0至4伏，其中，第一阀值对应的电压不小于3伏，第二阀值对应的电压不大于2伏。

阳光传感器3可以安装在车辆仪表台上，从而可以全面接受从挡风玻璃外传来的阳光照射。可选地，阳光传感器3安装在车辆仪表台上靠近车辆仪表台中部的位置。控制器4可以安装在车辆仪表台下方隐蔽处。可选地，控制器4与车辆的车身控制模块300（BodyControlModule，BCM）安装在一起，从而减少线路接线的长度。

在一种具体实施方式中，致动器2为天窗电机。参照图1和图2所示，车辆自动控制系统100还包括用于控制天窗电机正反转的第一继电器51以及用于给天窗电机供电的第二继电器52。控制器4包括微控制单元41（MicroControllerUnit，MCU）及继电器驱动单元42，微控制单元41接收阳光传感器3输出的电压信号，进行判断运算后发送不同的控制指令给继电器驱动单元42，继电器驱动单元42根据微控制单元41发送的控制指令分别驱动第一继电器51和第二继电器52工作。然而，图2所示的电路结构仅为对本发明的车辆自动控制系统的其中一种实现方式的举例，而不作为对本发明的车辆自动控制系统的限制，实际上，只要是能够使得当阳光强度大于第一阈值时，控制器4控制致动器2驱动天窗1打开一定开度；而当阳光强度小于第二阈值时，控制器4控制致动器2驱动天窗1关闭的电路实现方式均在本发明的车辆自动控制系统100的保护范围之内，而不脱离本发明的创作实质。

在一种具体实施方式中，驱动天窗1打开，具体地为驱动天窗后翘通风窗打开。天窗1打开的一定开度例如为3至4厘米。

控制器4在控制作为致动器2的天窗电机驱动天窗1打开时控制天窗电机工作第一时间段，控制器4在控制天窗电机驱动天窗1关闭时控制天窗电机工作第二时间段，第二时间段大于第一时间段，从而可以使天窗1关闭牢靠。在一种具体实施方式中，第二时间段至少比第一时间段长0.2至2秒，第一时间段为2至10秒。可选地，第二时间段至少比第一时间段长0.25至1秒，第一时间段为2.5至5秒。

在本具体实施方式中，车辆自动控制系统100还可以包括启用开关6，启用开关6可以安装在车辆仪表台下方的隐蔽位置。可选地，启用开关6安装在车辆仪表台下方靠近驾驶员座位的位置，适合驾驶员操控，通过切换启用开关6的状态来决定是否启用车辆自动控制系统100。在开车上下班、去超市购物、或者外出协调业务露天停车时，一般均没有遮阳装置。在外界气温30摄氏度以上的情况下，如车辆停在烈日下半小时，车内气温会迅速上升到50至60摄氏度以上。如果车辆加装了本发明的车辆自动控制系统100，则驾驶员可以在车辆停稳熄火后，开启车辆自动控制系统100的启用开关6，然后锁住车门离开车辆。当启用开关6开启后，阳光传感器3会自动从车辆的车身控制模块300得到电源并进行工作。由于加装了启用开关6，所以驾驶员可根据季节、停车长短来主动控制车辆自动控制系统100的开关。例如，如果车辆需要长时间停放，则驾驶员可操作启用开关6而不启用车辆自动控制系统100，以节省车辆的电源。当然也可不加装启用开关6，完全由车辆自动控制系统100自动运行控制。

图2为本发明一种具体实施方式的车辆自动控制系统100的电气原理图，其主要展示了车辆自动控制系统100的控制原理及线路连接方式。

如图2所示，第一线路L1一端连接车辆的车身控制模块300的常通电源，当中串联车辆自动控制系统100的启用开关6，然后连接阳光传感器3，另一端连接控制器4。根据车辆的设计原理，车身控制模块300是始终连接常通电源的，当车辆停车熄火后，车辆进入睡眠状态，但车身控制模块300控制的车辆防盗系统（未图示）会一直在工作，只是根据熄火的时间长短电路电流的工作方式不同而已。

第三线路L3和第九线路L9是原来的天窗开关控制电路，平时是保持常通的，本发明在当中串联了第二继电器52，并且，第二继电器52还通过第四线路L4连接到控制器4的继电器驱动单元42；第十线路L10和第十一线路L11是原来的天窗电机控制电路，本发明在当中并联了第七线路L7和第八线路L8，并且，增加了第一继电器51，第一继电器51通过第五线路L5连接到控制器4的继电器驱动单元42，同时，第一继电器51还通过第六线路L6与第二继电器52连接，从而用以实现两路控制。

在原来的天窗开关控制电路中，第三线路L3和第九线路L9平时是保持常通的，因此，可以通过人为控制天窗开关200来控制天窗电机的正反转，例如，当控制天窗开关200使得第九线路L9连通第十线路L10时，天窗电机正转，天窗打开；当控制天窗开关200使得第九线路L9连通第十一线路L11时，天窗电机反转，天窗1关闭。

在根据本发明一种具体实施方式的车辆自动控制系统100中，在启用开关6闭合后，阳光传感器3会根据控制器4的控制指令进行工作，控制器4控制阳光传感器3间隔一定时间工作一次，从而节省车辆电源。例如，可以设计成每隔2秒阳光传感器3工作一次。当阳光传感器3接受到外部阳光的变化后，阳光传感器3会输送不同的电压信号给控制器4，控制器4内的微控制单元41收到不同的电压信号后，进行判断运算后会发送不同的信号给继电器驱动单元42，然后由继电器驱动单元42来分别驱动第一继电器51、第二继电器52的工作。

当夏天烈日炎炎，阳光传感器3的输出电压为3至4V时，微控制单元41发指令让继电器驱动单元42工作，此时，第二继电器52吸合例如3秒钟，第三线路L3和第六线路L6接通，同时，第一继电器51工作例如3秒钟，将第六线路L6和第八线路L8接通，这样，第三、第六、第八线路L3、L6、L8就连接在一起给天窗电机工作，天窗电机正转，天窗后翘通风窗开启，天窗1后翘抬高例如3至4厘米，于是车内的不断升高的热空气通过开启的天窗后翘通风窗源源不断地释放到车外，同时当外部有风吹过车顶时，由于负压作用，也会将车内的热空气吸出到车外，从而实现车辆的通风换气功能。第一、第二继电器51、52工作3秒钟后自动复位。

当夏天天气突然发生变化，天空从艳阳高照突然转变到乌云密布，阳光传感器3接受到阴天变化而输出一个电压值，当阳光传感器3的输出电压为0至2V时，控制器4的微控制单元41发送关闭的指令给继电器驱动单元42，继电器驱动单元42分别驱动第一、第二继电器51、52工作例如3.3秒，此时，第二继电器52吸合，将第三线路L3和第六线路L6接通，第一继电器51工作将第六线路L6和第七线路L7接通，这样，第三、第六、第七线路L3、L6、L7就连接在一起给天窗电机工作，天窗电机反转，天窗1关闭，防止下雨时雨水进入车内。第一、第二继电器51、52工作3.3秒钟后自动复位。由于第一、第二继电器51、52使得天窗1关闭时比天窗1开启时多0.3秒，因此可以确保天窗1牢靠地关闭。

考虑到天气的多变性，实际阴天时也可能不会下雨，因此，设置当阳光传感器3的输出电压为2至3V时，继电器驱动单元42不工作。当然，也可以根据不断的试验和使用情况来调整控制器4内的微控制单元41对输出电压值的控制状态。

考虑到驾驶员启动车辆时，人为地去操控天窗开关200，因此，在车辆自动控制系统100中设计了第二线路L2，第二线路L2一头并联车身控制模块300的车辆防盗系统，一头连接控制器4。在这种情况下，车辆自动控制系统100还包括车辆防盗系统，当车辆防盗系统解锁时，控制器4发送指令关闭车辆自动控制系统100。从而，当驾驶员操作遥控器进行开关门或点火启动后，此时，车辆防盗系统会自动解锁，在第二线路L2得到车辆解锁信号后，控制器4发送指令关闭整个车辆自动控制系统100，第一、第二继电器52不再进行任何工作。

在车辆的车窗为电动车窗（未标号）的情况下，车辆自动控制系统100还可以包括电动车窗，由控制器4来驱动车窗玻璃的自动升降。当阳光传感器3感测到的阳光强度大于第三阈值时，控制器4控制电动车窗打开一定开度，例如可以将车窗玻璃只下降4至5厘米，使车辆内的热空气散发出车外。但是考虑到车辆的防盗安全，最好将车辆停放在安全场所时，运用此车窗玻璃的自动升降功能。当阳光传感器3感测到的阳光强度小于第四阈值时，控制器4控制电动车窗关闭，第三阈值大于第四阈值。其中，第三阈值可以等于第一阈值，或者也可以不等于第一阈值；同样地，第四阈值也可以等于第二阈值，或者也可以不等于第二阈值。在本发明中，第一阈值和第二阈值、以及第三阈值和第四阈值可以根据车辆的具体使用情况来合理选择。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.车辆自动控制系统，其包括天窗及驱动天窗的致动器，其特征在于，所述车辆自动控制系统还包括阳光传感器及控制器，所述控制器接收所述阳光传感器感测到的阳光强度并且控制所述致动器的动作，当所述阳光强度大于第一阈值时，所述控制器控制所述致动器驱动天窗打开一定开度；当所述阳光强度小于第二阈值时，所述控制器控制所述致动器驱动天窗关闭，其中所述第一阀值大于所述第二阈值。

2.根据权利要求1所述的车辆自动控制系统，其中，所述一定开度为3至4厘米。

3.根据权利要求1所述的车辆自动控制系统，其还包括启用开关，通过切换所述启用开关的状态来决定是否启用所述车辆自动控制系统。

4.根据权利要求1所述的车辆自动控制系统，其还包括车辆防盗系统，当所述车辆防盗系统解锁时，所述控制器发送指令关闭所述车辆自动控制系统。

5.根据权利要求1所述的车辆自动控制系统，其中，所述致动器为天窗电机，所述控制器在控制所述天窗电机驱动天窗打开时控制所述天窗电机工作第一时间段，所述控制器在控制所述天窗电机驱动天窗关闭时控制所述天窗电机工作第二时间段，所述第二时间段大于所述第一时间段。

6.根据权利要求5所述的车辆自动控制系统，其中，所述第二时间段至少比所述第一时间段长0.2至2秒，所述第一时间段为2至10秒。

7.根据权利要求1所述的车辆自动控制系统，其中，所述阳光传感器随着光照强度的变化而输出不同的电压，阳光越强烈输出电压越高，反之输出电压越低。

8.根据权利要求7所述的车辆自动控制系统，其中，所述阳光传感器的输出电压范围为0至4伏，所述第一阀值对应的电压不小于3伏，所述第二阀值对应的电压不大于2伏。

9.根据权利要求1所述的车辆自动控制系统，其中，所述阳光传感器安装在车辆仪表台上，所述控制器控制所述阳光传感器间隔一定时间工作一次。

10.根据权利要求1所述的车辆自动控制系统，其还包括电动车窗，当所述阳光强度大于第三阈值时，所述控制器控制所述电动车窗打开一定开度；当所述阳光强度小于第四阈值时，所述控制器控制所述电动车窗关闭，所述第三阈值大于所述第四阈值。