CN1080657C - 用于控制汽车电动后视镜倾斜角度的装置 - Google Patents

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Abstract

公开了用于控制汽车电动后视镜(1)的倾斜角度装置。此控制装置使后视镜(1)不顾噪声更可靠地被调整并精确地在给定倾斜范围内控制后视镜(1)的倾斜角度，由此提供使用了后视镜(1)的方便并在镜倾斜操作中获得高的可靠性以及为司机提供好的后视角度。控制装置包括数字检测装置(3)并通过数字传感过程感知后视镜(1)的角度，由此提供几乎不受噪声损害的稳定电路。

Description

用于控制汽车电动后视镜倾斜角度的装置
本发明一般地涉及用于控制汽车电动后视镜倾斜角度的装置，而更具体地涉及对这样的倾斜角度控制方法和控制装置的改进，以便使后视镜不顾噪声更可靠地被倾斜并且更精确地在给定倾斜范围内控制后视镜的倾斜角度。
在先有技术里，已提出并使用几种装置来控制汽车后视镜的倾斜角度，如韩国公开专利申请93-8565号所公开的。日本U.M.公开申请Nos.Sho.60-130155和60-134037公开了一些装置，它们各自使用位置传感器检测和控制汽车后视镜的倾斜角度。日本公开专利申请No.Heisei.3-32496公开一装置，使用压电元件来检测和控制汽车后视镜的倾斜角度。还有，美国专利No.4,915,493和日本U.M.公开申请No.63-101248公开了一些装置，它们各自使用电位器检测和控制汽车后视镜的倾斜角度。在每个上述倾斜角度控制装置中，安装在汽车里的电子控制器使用典型的位置传感器按照镜倾斜操作检测后视镜的位置偏差并控制镜驱动马达，以便使后视镜倾斜到由司机设置的理想倾斜角度。
然而，上述倾斜角度控制装置在设计时没有一个考虑渗透到该装置的信号传送线中的噪声的影响。因而上述装置有一问题，即它们在控制汽车后视镜的倾斜角度上不能获得优良的运行可靠性。
因此，本发明的目的是提供能克服上述问题的用于控制汽车电动后视镜倾斜角度的方法和装置，它使后视镜不顾噪声更可靠地调整并精确地在给定倾斜范围内控制后视镜的倾斜角度，由此提供使用该后视镜的设施并在镜倾斜操作上获得高的可靠性，因而为司机提供好的后视角度。
按照本发明提供的用于控制汽车电动后视镜倾斜角度的装置，包括：处理器；与该处理器的输入端电连接并安装有多个键开关的键盘，其中镜座的倾斜角度可通过键盘的操作由汽车司机自动控制；脉冲形成装置，其包括通过接头链与镜座连接的检测装置；存储器单元，其内存储有对应于该检测装置检测的情况的后视角度数据，该处理器对脉冲形成装置的脉冲计数并计算在预定时间周期内已从脉冲发生器输入多少个脉冲，将由脉冲代表的当前角度与从存储单元读出的位置数据相比较，并输出数字控制信号；马达驱动电路，将处理器的数字控制信号转换为电信号；镜驱动马达，根据马达驱动电路的电信号向上、向下、向左及向右倾斜镜座；其中所述脉冲形成装置包括所述检测装置，所述检测装置包括一个具有一电阻值的电阻和一个具有一静电值并与所述电阻电连接的电容器，所述电阻值和所述静电容值中的一个值根据镜座的位置偏差确定，所述脉冲形成装置输出多个脉冲，且这些脉冲的频率由所述电阻值和所述静电容值确定。
本发明的上述及其它目的、特征和其它优点通过下面的参照附图的详细说明将得以更清楚的理解，其中：
图1是装有本发明镜倾斜角度控制装置的可折叠电驱动后视镜组件的透视图，示出镜组件的结构；
图2是表示按照本发明的实施例镜倾斜角度控制装置的结构的方框图；
图3和4是后视镜组件的剖视图，示出由本发明的倾斜角度控制装置进行的镜座倾斜操作；
图5是本发明的倾斜角度控制装置的可变电阻器类型的数字检测装置示意图，示出响应于镜座的位置偏差的数字检测装置的倾斜角度检测操作；
图6是表示按照本发明的数字检测装置的可变电阻器的电阻变化，脉冲发生器的脉冲产生方框图；
图7是表示典型的模拟型控制装置与本发明的数字型控制装置之间的噪声效应的对比方框图；
图8是本发明的倾斜角度控制装置方框图；
图9是通过本发明的控制装置控制后视镜的倾斜角度的主程序流程图；
图10是使用本发明的控制装置的存储单元里存储的预设数据控制后视镜的倾斜角度的子程序流程图；
图11是表示处理器、存储单元和本发明的倾斜角度控制装置的备用电路之间的关系的电路图；及
图12是表示处理器、脉冲控制器、马达驱动电路和本发明的倾斜角度控制装置的键盘之间的关系的电路图。
图1是装有本发明镜倾斜角度控制装置的可折叠电驱动后视镜组件的透视图，图2是表示按照本发明的实施例镜倾斜角度控制装置的结构的方框图，图3和4是后视镜组件的剖视图，表示由本发明倾斜角度控制装置进行的镜座倾斜操作，及图5是本发明倾斜角度控制装置的可变电阻器类型的数字检测装置示意图，表示响应于镜座的位置偏差的数字检测装置的倾斜角度检测操作。
如图1所示，后视镜组件包括安装在镜罩上的镜面1及安放在镜罩里的存储激励器2。如图2和5所示，本发明倾斜角度控制装置包括数字检测装置3，该装置3包括由可变电阻器组成的四个位置传感器并用来按照镜面1的位置偏差输出预定电阻值。数字检测装置3安装在电动镜控制箱的里面或外面并通过两接头链4与镜面1电连接。数字检测装置3与脉冲发生器5电连接，该发生器5把检测装置3的电阻值转换为具有与电阻值相对应的频率的脉冲。脉冲发生器5与处理器6的输入端电连接。处理器6对脉冲发生器5的脉冲计数并计算在预计时间内从脉冲发生器已输入给它的脉冲有多少，由此确定镜面1的当前角度。处理器6还将由从脉冲发生器5输出的脉冲所表示的当前角度与从存储单元7读出的位置数据相比较，并输出控制信号给马达驱动电路9。存储单元7与处理器6电连接并在其中存储有关状态的后视角度数据，诸如司机的状态，进入高速公路及停车，这些可由数字检测装置3感知。马达驱动电路9与处理器6的输出端电连并施加有处理器6的控制信号，将其控制信号转换为电信号从而驱动镜驱动马达8。镜驱动马达8施加有来自马达驱动电路9的电信号并向上、向下、向左或向右倾斜镜面1。本发明倾斜角度控制装置还包括一键盘10，该键盘10与处理器6的输入端电连接并提供如图12所示的多个键开关S1-S7sh。
存储单元7包括RAM以及ROM，并提供有存储备用电路(MBC)，以防止存储单单7的RAM的数据可能丢失。
在上述倾斜角度控制装置的操作中，控制键盘10的7个键开关S1-S7以输出键开关S1-S7的组合信号给处理器6。处理器6在端口1施加有组合信号，如图8所示。
第一到第四键开关S1-S4是方向控制键开关，用来直接分别向上、向下、向左和向右倾斜镜面1。上述键开关S1-S4还用作辅助用户键开关。
一旦收到键盘10的键开关S1-S7的组合键信号，处理器6操作该信号并响应该组合键信号控制镜面1的倾斜角度。在此时，处理器6的镜面倾斜操作模式一般分为两种模式。
也就是，处理器6可通过基本操作模式控制镜面1。在基本操作模式中，处理器6使镜面1的倾斜角度以与控制典型电动后视镜的典型操作模式相同的方式直接得以控制。处理器6还可通过相关存储操作模式控制镜面1。在相关存储操作模式中，处理器6按照存储在存储单元7里的数据自动控制镜面1的倾斜角度。
1、基本模式：
当处理器6施加有键盘10的方向控制键开关S1-S4的组合信号时，(该开关S1-S4用与控制典型电动后视镜的典型操作模式相同的方式来操作)，处理器6首先识别与存储单元7无关的左和右后视镜并直接输出控制信号给马达驱动电路9，以便在向前方向的相反方向驱动与左和右后视镜相关的四个马达，并直接倾斜后视镜到用户设置的倾斜角度。
2、有关存储模式：
为了存储数据到存储单元7中，通过操作存储输入键开关S5和一辅助用户键开关或键盘10的方向控制键开关S1-S4中之一将组合键信号送到处理器6。一旦接收组合键信号，处理器6直接中断来自键盘10的信号输入，但测量左和右后视镜的当前顶、底、左和右角度(调整的后视倾斜角度)并存储测量的倾斜角度。此时，使用数字检测装置3来测量后视镜的角度，数字检测装置3包括由安装在电动镜控制箱里面或外面的可变电阻器构成的四个位置传感器。数字检测装置3由于将其连接到镜座1的两接头链4的折曲运动而输出在预定角度的预定电阻值，其中的链4的折曲运动是由镜座1的倾斜运动引起的。数字检测装置3的电阻值送到脉冲发生器5，该发生器5将电阻值转换为具有与电阻值相对应的频率的脉冲，并输出脉冲到处理器6。处理器6的一脉冲计数器对从脉冲发生器5输出的脉冲计数并计算在预定时间里从脉冲发生器5里已连续输入多少个脉冲到处理器6，由此计算预定数量的脉冲的输入时间，如图6所示。处理器6轮流在存储单元7的相关部分里存储计算的数据或检测的倾斜角度的数字数据。此时，按下列次序在存储单元7存储测量的倾斜角度数字数据：左镜的顶和底倾斜角度数据、左镜的左和右倾斜角度数据、右镜的顶和底倾斜角度数据、右镜的左和右倾斜角度数据。另外要说明，存储单元7存储与各种状态相应的预置后视角度数据，例如司机的姿态、进入高速公路及停车。
另一方面，为了使用存储单元7的数据来倾斜后视镜并由此获得与指定的情形一致的后视角度，司机操作存储输出键开关S6和键盘10的一辅助用户键开关(方向控制键开关S1-S4之一)。在这一情形，处理器6用不同于操作存储输出键开关S5的方式从存储单元7读取后视角度数据(位置数据)。一旦读取后视角度数据，处理器6的算术计算器将从存储单元7读出的位置数据同当前镜角度相比较并重复地输出控制信号直到当前镜角度和位置数据是相同值为止。处理器6的控制信号送到马达驱动电路9，该电路9将控制信号转换为电信号以旋转镜驱动马达8。驱动电路9的电信号送给与镜座1相连的马达8，以便马达8倾斜镜座1，这样获得相应情形的理想后视角度。
见图9和图10，所示的是用于控制后视镜倾斜角度的主程序流程图和使用存储单元7里存储的预置数据控制后视镜倾斜角度的子程序流程图。如图所示，当处理器6施加有键盘10的键信号时，处理器6检查输入键信号以便确定键信号是否是键盘10的键开关S1-S7的组合键信号。在键信号不是组合键信号时，处理器6使后视镜的角度受司机的键操作控制。在键信号是组合键信号时，处理器6检查是否已输入存储输入信号或存储输出信号。在已输入存储输入信号时，处理器6顺序地存储后视镜的顶、底、左和右角度于存储单元7中，该后视镜的顶、底、左和右角度由数字检测装置3检测。然而，当已输入存储输出信号时，处理器6从存储单元7读出位置数据并将位置数据同后视镜的当前角度相比较，并输出控制信号给马达驱动电路9直到位置数据和后视镜的当前角度是相同值为止，由此自动控制后视角度。
参照图8和11，控制装置的存储单元7的RAM安装有备用电路MBC，这样当主电源关闭时，为保存RAM的存储数据之必要，可从备用电路供应最小电源给RAM。因此，即使在主电源关闭时存储单元7的RAM也能摆脱数据丢失。也就是，存储单元7的RAM分别通过两个开关二极管D1和D2与主电源Vcc和备用电池BAT两者相连，这样RAM可要么以主电源要么从备有电池BAT供电。在RAM从主电源供电时，备用电池BAT关闭以便节省电池BAT的能量。相反，当主电源Vcc关闭时，为防止数据丢失之必要，才从备有电池BAT供给最小电源，这样RAM既使在主电源Vcc关闭时也能摆脱数据丢失。当RAM从备用电池BAT供应最小电源时，由于附加三极管Q1的开关动作RAM的CE终止信号是高电平信号，这样RAM里存储的数据可防止由于备用噪声而变形。
如上述，本发明的控制装置通过数字传感过程而不是典型的模拟传感过程来感知镜的位置，因而得到几乎不受噪声损害的稳定电路。
如图7所示，一般噪声会渗透到镜的信号输出部分和控制器的信号输入部分之间的信号传输部分的信号传输线上。在典型模拟型控制装置中，信号输出部分没有安装A/D转换器，这样信号传输部分的信号是模拟信号(电压)。然而，在使用本发明的可变电阻器位置传感器的数字型控制装置中，脉冲发生器具有一简单结构并易于安装在信号输出部分。因此，本发明的数字型控制设备将数字脉冲信号送到控制器。
当噪声渗透到模拟型控制设备的信号传输部分时，带有噪声的信号送到A/D转换器，这样提供给控制器的是由带噪声的信号变形后的值。
由于典型的8位A/D转换器具备大约0.02V的噪声余量，这样噪声可能是其A/D转换器的致命之物。为解决这一问题，典型的模拟型控制装置应在信号输出部及的信号输入部分分别安装一缓冲器和一滤波器。
数字型控制装置传送具有不同于模拟控制装置的预定频率的脉冲，这样当噪声渗透到信号传输部分时数字型控制装置的脉冲计数改变。由于数字型控制装置具有至少1V的噪声余量，并且由于计数器的输入频率的限制防止了高频噪声渗透到数字型控制装置，这样由噪声变形的计数减少了。另外，数字型控制设备具有大于模拟型控制设备的角度分辩率的余量计数值(reserve countingvalue)，如表所表示的。因此，本发明的数字型控制装置具有的噪声余量宽于模拟型控制装置的。
表类型    分辩力(角度)   信号余量模拟    0.04           大约0.02V数字    0.04           大约40个脉冲
参照附图12进一步描述本发明的数字控制装置。该数字控制装置所包括的数字检测装置3与脉冲发生器5电连接，其中该脉冲发生器5是一由可变电阻11和一电容器12构成的例如RC型振荡器，用于将检测装置3的电阻值转换为具有与电阻值相对应的频率的脉冲，该可变电阻的阻值根据镜座的位置偏差而定，而电容器的电容值则是一固定的静电容值。
数字检测装置3输出的可变电阻与脉冲发生器5产生的频率成反比。其可变电阻和频率之间的反比特性可绘出一曲线。在曲线的曲率半径可忽略不计的情况下，上述可变电阻和频率之间的反比特性由下图的直线来表示。
在本发明的倾斜角度控制装置中，下图y轴的可变电阻和x轴的频率可随意改变。施加的脉冲，f＝振荡频率R＝电阻C＝电容器的值
本发明中，数字检测装置3的位置传感器可用四个可变电容器代替可变电阻，每个可变电容器根据镜座1的位置偏差输出静电容。
如上述，本发明的后视镜倾斜角度控制装置安装了数字检测装置3并通过数字传感过程感知后视镜的角度。因此，本发明提供了几乎不受噪声损害的稳定电路。而且，控制装置在汽车里安装的电控制单元的存储单元里存储有关情形的后视角度数据，例如司机的姿态，进入高速公路及停车，这样本发明的控制装置可为司机方便且迅速地提供合适的后视角度。
尽管出于解释的目的，已公开了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员将明白：只要不离开所附权利要求书所公开的发明的范围和精神，各种修改、添加及替代都是可能的。

Claims (4)

1、一种用于汽车司机控制汽车的电动后视镜倾斜角度的装置，包括：
处理器；
与该处理器的输入端电连接并安装有多个键开关的键盘，其中镜座的倾斜角度可通过键盘的操作由汽车司机自动控制；
脉冲形成装置，其包括通过接头链与镜座连接的检测装置；
存储器单元，其内存储有对应于该检测装置检测的情况的后视角度数据，该处理器对脉冲形成装置的脉冲计数并计算在预定时间周期内已从脉冲发生器输入多少个脉冲，将由脉冲代表的当前角度与从存储单元读出的位置数据相比较，并输出数字控制信号；
马达驱动电路，将处理器的数字控制信号转换为电信号；
镜驱动马达，根据马达驱动电路的电信号向上、向下、向左及向右倾斜镜座；
其特征在于，所述脉冲形成装置包括所述检测装置，所述检测装置包括一个具有一电阻值的电阻和一个具有一静电值并与所述电阻电连接的电容器，所述电阻值和所述静电容值中的一个值根据镜座的位置偏差确定，所述脉冲形成装置输出多个脉冲，且这些脉冲的频率由所述电阻值和所述静电容值确定。
2、根据权利要求1的控制汽车的电动后视镜倾斜角度的装置，其中存储单元的RAM安装了一备用电路，所述备用电路包括一备用电池和一对开关二极管并适用于在主电源中断时，为保持RAM的存储数据的需要，提供最小电源。
3、如权利要求1所述的控制汽车的电动后视镜倾斜角度的装置，其中所述电阻是可变电阻，其具有的电阻值根据镜座的位置偏差而定，所述电容器具有一恒定的电容值且与所述可变电阻电连接。
4、如权利要求1所述的控制汽车的电动后视镜倾斜角度的装置，其中包括一检测装置的所述脉冲形成装置的所述电容器是一可变电容，该可变电容输出的静电值根据镜座的位置偏差确定，所述电阻具有一恒定的电阻值并与所述可变电容器电连接。
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