CN109278515A - 智能汽车遮阳伞 - Google Patents

Abstract

本发明主要涉及汽车用品领域，主要涉及一种智能汽车遮阳伞的机械装置和控制方法。本发明实现智能汽车遮阳伞的一键收放，智能收放，满足车辆夏日防暴晒、防落叶等功能。本发明主要由5大部分组成，其中外壳和底座主要为保护车衣的结构，减少汽车行驶中的阻力，美观的外表提升人们生活品质。底座还提供与车顶固定的接口，方便车衣结构的固定。还有举升机构、伸缩机构和车衣束紧机构。核心是伸缩机构，它利用电动伸缩杆的机构将车衣展开和收缩。举升机构利用X型构件和螺纹螺杆将伸缩机构、车衣束紧机构和外壳举升和降低，改变伸缩杆和车顶的夹角，增大遮阳面积，同时实现车衣外壳和底座的分开和闭合。车衣束紧机构利用电机带动圆盘轴承转动，使伸缩杆的驱动软轴和车衣绕圆盘轴承束紧，防止车衣收缩后依然比较松散，在外壳闭合时会用部分车衣外漏的情况发生。同时该车衣加入风速传感器，当风速达到一定阈值后，车衣自动关闭。该自动车衣全自动一键收放，智能收放，同时该智能车衣支撑手机远程控制，极大减少夏日暴晒车辆带来的危害，方便人们的生活。

Description

智能汽车遮阳伞

技术领域

本公开实施例涉及汽车用品领域，主要涉及一种智能汽车遮阳伞的机械装置和控制方法。

背景技术

随着经济的发展，和人民生活水平的提高，私家车作为一种高级代步工具走进千家万户。日常生活中，汽车经常会停放在露天环境中，夏天高温暴晒后，会使车内温度高达70摄氏度以上，开车前须通风降温一段时间，同时造成车内饰品加速老化并释放大量有害气体，为了对汽车进行保护，通常会使用车衣保护汽车，但是，传统车衣操作费时费力，很不方便。为了方便用户使用，本发明设计了智能汽车遮阳伞，一键收放，部分覆盖，起到隔热防晒，防落叶的保护效果。同时本发明还提供2 种操作方式，本地无线信号控制和远程手机应用控制。本发明智能汽车遮阳伞的控制系统可以自动检测车辆的速度和风速保证车衣在车辆运动或风力达到一定阈值后处于关闭状态，杜绝安全隐患。

发明内容

本公开实施例提供一种智能汽车遮阳伞的机械结构和控制系统。所述技术方案如下：

本公开实施例的第一方面：提供一种智能汽车遮阳伞技术，智能汽车遮阳伞包括：外壳、伞面束紧机构、伸缩机构、举升机构、底盘和控制系统。

伞面束紧机构至少由驱动电机，驱动齿轮、从动齿轮，圆盘轴承和固定底盘组成，其中驱动齿轮、从动齿轮可以使用摩擦轮、摩擦圈或者同步带轮、同步带圈或者链轮、链条圈替代作为驱动力的传动部分，伞面材料和软轴与从动齿轮固定，当圆盘轴承转动时，软轴和伞面材料会绕圆盘为中心缠绕，束紧伞面和软轴。

伸缩机构由至少4个伸缩杆、4个伸缩杆支撑杆、驱动电机、固定底盘、至少1个驱动轮、至少 2个从动轮、4根软轴、若干软轴限位器和伸缩杆固定件组成。当驱动电机带动驱动轮转动，驱动轮和从动轮摩擦软轴在软轴限位器和伸缩杆的约束下做线性运动，随着驱动电机正反转，软轴驱动伸缩杆做伸缩运动。

举升机构由至少1个驱动电机、螺杆、螺帽、螺帽固定座、若干举升杆、2个轴承座、举升杆上端约束件、举升杆下端约束件和联轴器组成；螺帽通过轴和螺帽固定座与举升杆连接，且轴只能在下端约束件的长槽中做线性运动，伸缩杆与底盘之间通过伸缩杆连接杆铰接；驱动电机转动后，带动螺杆转动，螺帽在螺帽固定座、轴和举升杆下端约束件的约束下做直线运动，驱动举升杆和上端约束件升高或者降低；升高时，伸缩机构底盘和伞衣束紧机构同时升高，伸缩杆与车顶的夹角变大，降低时，伞衣与车顶的夹角变小。

底盘用于铰接伸缩杆支撑杆，并且为车顶固定提供接口；底盘包括底板和固定横杆，固定横杆可以与车顶行李架固定。

外壳包括壳体和风速器；保证壳体的外表光滑，减少空气阻力；风速器用于采集车辆周围的气流速度，并将信息发送至控制系统。

风速器由风轮、风速器支架、风速器光电对射感应器组成；风轮由成一定角度的叶片组成，叶片间有间隙；当气流通过风轮时，风轮开始转动，叶片在风速器光电对射器和感应器之间时，叶片遮光，当空隙通过时，光可以对射至光电感应器的另一端，引起电平信号的变化；控制器统计电平信号的频率可以得出车衣周围的气流速度。

本公开实施例的第二方面：提供一种智能汽车遮阳伞的控制系统架构，控制系统由车衣控制系统、云服务器和手机应用3部分组成，或仅有车衣控制系统组成本地控制版本的控制系统。

车衣控制系统负责控制命令接受、判断和执行操作，并采集车衣信息发送给云操作系统，其中无线信号接收器用于接受本地的无线控制信号；电机驱动模块负责接受控制模块的控制信号，驱动电机正反转和停止；行程开关用于检测伸缩杆的位置和举升机构的丝杆螺母的位置信息，让主控模块获取智能汽车遮阳伞的开闭状态信息；风速传感器和加速度传感器负责采集风速信息和车辆速度信息，并发送给主控模块，为主控模块执行控制命令提供参数，当检测到车辆运动或者风力达到一定阈值后车衣关闭，并拒绝任何打开操作命令(包括本地控制开关和手机应用发送的打开命令)，防止车衣打开，遮挡司机视线酿成车祸；云服务器通过网络通讯模进行通讯。

云服务器负责接收车衣控制系统的信息，持久化保存在数据库中，从手机应用端和车衣操作系统发来的信息首先发送到网络代理服务器，由网络代理服务器转发给服务器集群，起到负载均衡的作用；从手机应用发来的控制命令首先发给云服务器，云服务器记录判断操作命令，并转发给车衣控制系统执行；云服务器的显示模块用于显示各个车衣控制系统的收放状态和各个客户端的操作记录等信息。

手机应用的显示模块负责显示绑定的车衣控制系统的状态信息和控制按键，控制信息通过手机应用的控制模块和网络通信模块发送到云服务器，由云服务器转发控制命令或者做其他的处理。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的结构图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的伞面束紧机构的结构图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的伸缩机构结构图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的伸缩机构结构详细标注图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的举升器结构图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的底盘结构图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的外壳结构图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的风速器结构图；

图9是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的展开示意图；

图10是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的收缩完成的示意图；

图11是根据一示例性实施例示出的一种智能汽车遮阳伞的控制系统的架构图。

图中：01是智能汽车遮阳伞的外壳部分，02是车衣束紧机构，03是伸缩机构部分，04是举升器部分，05是底盘部分。0101是风速器部分，01011风速器的支架，01012是风速器的风轮，10013是风速器的光传感器；0102是外壳。0201是伞面束紧机构的驱动齿轮，0202是伞面束紧机构的从动齿轮，0203是伞面束紧机构的圆盘轴承的内圈，0204是伞面束紧机构的圆盘轴承的外圈，0205至0207 是外壳固定柱，0208是伞面束紧机构的底盘。0301至0304是伸缩机构的执行部件，0305是伸缩机构的驱动部分，03011、03021、03031和03041是伸缩杆与伸缩机构底盘的连接零件，03012、03022、 03032和03042是伸缩杆，03013、03023、03033和03043是伸缩杆与伸缩机构支撑杆的连接零件， 03014、03024、03034和03044是伸缩机构的支撑杆，03051、03056、030510和030514是软轴，03052、 03057、030511和030515是伸缩机构的软轴入口约束器，03053、03058、030512和030516是伸缩机构的压轮，03054、03059、030513和030517是伸缩机构的软轴出口约束器，03055是机构的驱动电机，030518是伞面束紧机构的驱动电机，030519是伸缩机构的底盘。0401是举升器的上端约束件， 0402、0403、0404、0405、0417和0418是举升器的杆件，0406是举升器的前端轴承座，0407是举升器的联轴器，0408是驱动电机，0409是电机支座，0410是举升器的前端轴承座的底座，0411是举升器的底端约束件，0412是丝杆，0413是丝杆螺母座，0414是丝杆螺母，0415是举升器的后端轴承座， 0416是举升器的后端轴承座的底座。0501和0507是底盘与车顶的连接杆，0502、0504、0505和0506 是伸缩机构的支撑杆与底盘的连接零件，0503是底盘。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

本实施例图7、图8由01外壳部分，02车衣束紧机构，03伸缩机构，04举升机构和05底盘5 部分组成，01外壳部分包括0101风速器和0102外壳，0101风速器包括01011支架和01012风轮和 01013光电传感器，01012风轮有空隙，有风时会沿着一个方向转动，当风轮空隙通过光电传感器时，光穿过01012风轮，反之风轮挡光，传感器统计透光次数可以计算出风速。

图2伞面束紧机构由030518束紧机构的驱动电机、0201驱动齿轮、0202从动齿轮、0203圆盘轴承内圈、0204圆盘齿轮外圈和伞面束紧机构的底盘0208组成，圆盘轴承内圈0203与底盘0208固定，圆盘齿轮外圈0204与从动齿轮0202、伞面材料和软轴的一端固定，驱动电机030518驱动0201转动， 0201带动0202转动，伞面材料与软轴开始缠绕，完成束紧。

图3、图4伸缩机构部分包括4个伸缩执行机构0301、0302、0303和0304，0305是伸缩机构的驱动部分。03055驱动电机带动030520驱动轮，驱动轮030520与压轮03053、03058、030512和030516 利用摩擦力驱动软轴03051、03056、03010、03014运动，进而驱动伸缩杆逐级伸长和收缩，软轴被软轴出口约束器03054、03059、030513、030517和软轴入口约束器03052、03057、030511、030515 约束，使软轴始终被驱动轮030520和各个压轮压紧、驱动。

图5举升器部分由0401上端约束件，0402、0403等支撑杆件，0408驱动电机，0409电机固定座， 0410前轴承座基座，0406前轴承座，0411底端约束件，0412螺杆，0414螺杆螺丝，0413螺丝基座等部件组成。执行原理是驱动电机0408驱动0412螺杆转动，0414螺杆螺丝在0411底端约束件凹槽的约束下做直线运动，带动杆件0402和0404加紧，推动上端约束件0401升高。电机反转时，上端约束件降低。以0344和0342为例，当举升器举升伸缩机构底盘，0342伸缩杆与0344支撑杆夹角变大，0342伸缩杆与伸缩机构底盘030519的倾斜角变大，调整伞面的的遮阳角度。

图6是底盘结构图，包括与车顶的固定杆件0501和0507，0502、0504、0505和0506是伸缩机构的支撑杆件的固定零件。当本实施例收缩完成时0503底板与0102外壳构成一个光滑封闭的壳体，减少行车图中的空气阻力，同时起到防雨防尘的作用。

图9是本实施例的展开示意图，表示本实施例展开完成的状态，图10是本实施例的收缩完成的示意图，表示本实施例收缩完成的状态。

图11是本实施例的控制系统架构图，车衣控制系统负责控制命令接受、判断和执行操作，还负责采集车衣信息并发送给云操作系统，其中无线信号接收器用于接受本地的无线控制信号；电机驱动模块负责接受控制模块的控制信号，驱动电机正反转和停止；行程开关用于检测伸缩杆的位置和举升机构的丝杆螺母的位置信息，让主控模块获取智能汽车遮阳伞的开闭状态信息；风速传感器和加速度传感器负责采集风速信息和车辆速度信息，并发送给主控模块，为主控模块执行控制命令提供参数，当检测到车辆运动或者风力达到一定阈值后车衣关闭，并拒绝任何打开操作；网络通讯模块负责主控模块与云服务器的网络通讯。云服务器负责接收车衣控制系统的信息，持久化保存在数据库中，从手机应用端和车衣操作系统发来的信息首先发送到网络代理服务器，由网络代理服务器转发给服务器集群，起到负载均衡的作用；从手机应用发来的控制命令首先发给云服务器，云服务器记录判断操作命令，并转发给车衣控制系统执行；云服务器的显示模块用于显示各个车衣控制系统的收放状态和各个客户端的操作记录等信息。手机应用的显示模块负责显示绑定的车衣控制系统的状态信息和控制按键，控制信息通过手机应用的控制模块和网络通信模块发送到云服务器，由云服务器转发控制命令或者做其他的处理。

Claims (11)

1.一种智能汽车遮阳伞，其特征在于，所述智能汽车遮阳伞包括：外壳、伞面束紧机构、伸缩机构、举升机构、底盘和控制系统。

2.如权利要求1所述的智能汽车遮阳伞，其特征在于：伞面束紧机构至少由驱动电机，驱动齿轮、从动齿轮，圆盘轴承和固定底盘组成，其中驱动齿轮、从动齿轮可以使用摩擦轮、摩擦圈或者同步带轮、同步带圈或者链轮、链条圈替代作为驱动力的传动部分，伞面材料和软轴与从动齿轮固定，当圆盘轴承转动时，软轴和伞面材料会绕圆盘为中心缠绕，束紧伞面和软轴。

3.如权利要求1所述的智能汽车遮阳伞，其特征在于：伸缩机构由至少4个伸缩杆、4个伸缩杆支撑杆、驱动电机、固定底盘、至少1个驱动轮、至少2个从动轮、4根软轴、若干软轴限位器和伸缩杆固定件组成。当驱动电机带动驱动轮转动，驱动轮和从动轮摩擦软轴在软轴限位器和伸缩杆的约束下做线性运动，随着驱动电机正反转，软轴驱动伸缩杆做伸缩运动。

4.如权利要求1所述的智能汽车遮阳伞，其特征在于：举升机构由至少1个驱动电机、螺杆、螺帽、螺帽固定座、若干举升杆、2个轴承座、举升杆上端约束件、举升杆下端约束件和联轴器组成；螺帽通过轴和螺帽固定座与举升杆连接，且轴只能在下端约束件的长槽中做线性运动，伸缩杆与底盘之间通过伸缩杆连接杆铰接；驱动电机转动后，带动螺杆转动，螺帽在螺帽固定座、轴和举升杆下端约束件的约束下做直线运动，驱动举升杆和上端约束件升高或者降低；升高时，伸缩机构底盘和伞衣束紧机构同时升高，伸缩杆与车顶的夹角变大，降低时，伞衣与车顶的夹角变小。

5.如权利要求1所述的智能汽车遮阳伞，其特征在于：底盘用于铰接伸缩杆支撑杆，并且为车顶固定提供接口；底盘包括底板和固定横杆，固定横杆可以与车顶行李架固定。

6.如权利要求1所述的智能汽车遮阳伞，其特征在于：外壳包括壳体和风速器；保证壳体的外表光滑，减少空气阻力；风速器用于采集车辆周围的气流速度，并将信息发送至控制系统。

7.如权利要求6所述的智能汽车遮阳伞，其特征在于：风速器由风轮、风速器支架、风速器光电对射感应器组成；风轮由成一定角度的叶片组成，叶片间有间隙；当气流通过风轮时，风轮开始转动，叶片在风速器光电对射器和感应器之间时，叶片遮光，当空隙通过时，光可以对射至光电感应器的另一端，引起电平信号的变化；控制器统计电平信号的频率可以得出车衣周围的气流速度。

8.如权利要求1所述的智能汽车遮阳伞，其特征在于：控制系统由车衣控制系统、云服务器和手机应用3部分组成，或仅有车衣控制系统组成本地控制版本的控制系统。

9.如权利要求8所述的智能汽车遮阳伞，其特征在于：车衣控制系统负责控制命令接受、判断和执行操作，并采集车衣信息发送给云操作系统，其中无线信号接收器用于接受本地的无线控制信号；电机驱动模块负责接受控制模块的控制信号，驱动电机正反转和停止；行程开关用于检测伸缩杆的位置和举升机构的丝杆螺母的位置信息，让主控模块获取智能汽车遮阳伞的开闭状态信息；风速传感器和加速度传感器负责采集风速信息和车辆速度信息，并发送给主控模块，为主控模块执行控制命令提供参数，当检测到车辆运动或者风力达到一定阈值后车衣关闭，并拒绝任何打开操作命令(包括本地控制开关和手机应用发送的打开命令)，防止车衣打开，遮挡司机视线酿成车祸；云服务器通过网络通讯模进行通讯。

10.如权利要求8所述的智能汽车遮阳伞，其特征在于：云服务器负责接收车衣控制系统的信息，持久化保存在数据库中，从手机应用端和车衣操作系统发来的信息首先发送到网络代理服务器，由网络代理服务器转发给服务器集群，起到负载均衡的作用；从手机应用发来的控制命令首先发给云服务器，云服务器记录判断操作命令，并转发给车衣控制系统执行；云服务器的显示模块用于显示各个车衣控制系统的收放状态和各个客户端的操作记录等信息。

11.如权利要求8所述的智能汽车遮阳伞，其特征在于：手机应用的显示模块负责显示绑定的车衣控制系统的状态信息和控制按键，控制信息通过手机应用的控制模块和网络通信模块发送到云服务器，由云服务器转发控制命令或者做其他的处理。