CN110861473B - 一种车辆自动控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆自动控制设备，所述车辆自动控制设备包括总控按钮、电力变换装置、微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板；所述总控按钮与车辆的ECU通信连接，所述ECU与所述微控制器通信连接，所述电力变换装置分别与所述微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板电力连接；所述总控按钮用于控制所述车辆自动控制设备整体从关闭状态进入工作状态，或者从工作状态进入关闭状态；所述ECU基于从所述总控按钮接收到的信号控制与所述电力变换装置对应的驱动器，使得所述驱动器开始工作或者停止工作，进而使得所述电力变换装置输出电力或停止输出电力。本发明公开的车辆自动控制设备能够保障车辆驾驶的安全性能以及驾驶员的人身安全。

Description

一种车辆自动控制设备

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种车辆自动控制设备。

背景技术

随着经济的发展，人们的物质生活水平得到了前所未有的提升。大部分家庭中都充斥了各种功能型电器以及大型消费型产品。物质生活的满足激发了人们进一步对于精神世界的渴望，对自由的渴望，因此，虽然各地政府鼓励绿色出游，鼓励大家多乘坐地铁、公交甚至自行车，但是大部分家庭还是会选购至少一辆汽车以供家庭自由出行。

但是，对于现有的汽车，如果开长途或者出行的时间选择的不合适，将会面临驾驶员眩光的危险。即，当太阳位置较低时，强烈的太阳光将透过汽车的前挡风玻璃摄入驾驶员的眼睛，使得驾驶员看不清前方的路况而容易发生交通事故，甚至由于长时间被太阳光的照射而使得驾驶员的眼睛出现暂时性失明甚至永久的眼损伤，造成人身伤害甚至车毁人忙。

虽然，现有技术中存在挡光板，但是这种普通的挡光板需要驾驶员在驾驶过程中手动打开，且这种普通挡光板的挡光的范围较小，当太阳较低时根本无法实现挡光，此外，由于汽车一直在不停的移动，上一时刻驾驶员好不容易调整好的挡光板可能无法遮挡下一时刻的太阳光，导致驾驶员在驾驶过程中要一直调整挡光板，这是十分危险与不便的。针对上述问题，有人提出了新的挡光板，包括增加挡光板的面积，但是盲目的增加挡光板的面积将会极大的影响驾驶员的时限，导致驾驶危险；还有人提出了电动的挡光板，但是这种电动的设计仅使得挡光板不需要驾驶员用手摆动来调整位置，还是需要驾驶员手动按动调整的按钮，对于驾驶的安全性能来说也是十分不友好的。

发明内容

本发明提出了一种车辆自动控制设备，其特征在于，所述车辆自动控制设备包括总控按钮、电力变换装置、微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板；所述总控按钮与车辆的ECU通信连接，所述ECU与所述微控制器通信连接，所述电力变换装置分别与所述微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板电力连接；所述总控按钮用于控制所述车辆自动控制设备整体从关闭状态进入工作状态，或者从工作状态进入关闭状态；所述ECU基于从所述总控按钮接收到的信号控制与所述电力变换装置对应的驱动器，使得所述驱动器开始工作或者停止工作，进而使得所述电力变换装置输出电力或停止输出电力。

当所述总控按钮被按下进而保持下凹状态时，所述总控按钮发送启动信号至所述ECU，所述ECU启动所述驱动器发出驱动信号至所述电力变换装置，使得所述电力变换装置输出电力，进而启动所述微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板，所述ECU发送相关信息至所述微控制器，所述微控制器基于实时自身检测的信息以及从所述ECU接收的相关信息实时计算并输出控制指令，并将所述控制指令实时发送至所述左智能遮光板或右智能遮光板，所述左智能遮光板或右智能遮光板能够基于所接收的所述控制指令实现自动实时调节；当所述总控按钮被按下进而从下凹状态恢复初始状态时，所述总控按钮发送关机信号至所述ECU，所述ECU发送延迟待机指令至所述微控制器使其在预定第一时间之后进入待机状态，所述微控制器在接收到所述延迟待机指令后发送复位指令至所述左智能遮光板和右智能遮光板，所述左智能遮光板和右智能遮光板在接收到所述复位指令后运动到初始位置，所述ECU在预定第二时间之后发送停止指令至所述驱动器，使得所述驱动器停止发出驱动信号。

所述总控按钮安装在所述车辆的方向盘上。这个设计使得驾驶员在掌握方向盘的时候能够轻而易举的启动所述车辆自动控制设备的自动控制功能，不会影响驾驶员的驾驶过程，保障安全。

所述微控制器设置在所述车辆的内置显示器内部。由于车辆的内置显示器通常位于车辆的中心位置，因此，这个设计使得所述微控制器能够方便的控制其上方的左右两侧的智能遮光板，不会使得无线通信的信号由于路径较为复杂而产生传输障碍，保障控制的可靠性。

所述电力变换装置设置在车辆点烟器与所述微控制器之间的车辆的内部空间；所述电力变换装置具有一个输入端口，两个输出端口；所述一个输入端口与车辆内的交流电源直接电力连接，第一输出端口与所述微控制器直接电力连接，第二输出端口分别与所述左智能遮光板、右智能遮光板直接电力连接。

所述交流电源包括车辆点烟器电源。

左智能遮光板、右智能遮光板分别设置在车辆前挡风玻璃的左侧和右侧。

所述ECU发送的所述相关信息为表征当前时间的年月日时分。

所述实时自身检测的信息为表征当前位置的经、纬度与车辆前进的方向。

所述电力变换装置包括顺序电力连接的第一变换子模块、第二变换子模块；所述第一变换子模块的输入端与所述电力变换装置的一个输入端口直接电力连接，所述第一变换子模块的输出端作为所述电力变换装置的第二输出端口分别与所述左智能遮光板、右智能遮光板直接电力连接；所述第二变换子模块的输入端连接所述第一变换子模块的输出端，所述第二变换子模块的输出端作为所述电力变换装置的第一输出端口与所述微控制器直接电力连接。针对不同的负载对于电力的需求设计了能够分别满足各个负载电能质量的电力变换装置。且由于车内交流电力电压等级的限制，需要使得电力变换电路的结构简答从而降低功耗，因此，本申请设计的第一变换子模块和第二变换子模块具有其他普通电力变换电路没有的转换效率。

所述第一变换子模块包括电感L1、L2，电容C1、C2、C3，开关S1、S2、S3、S4，二极管D1、D2，变压器；电感L1的一端连接交流电源的一端，交流电源的另一端连接电容C1的一端，电感L1的另一端和电容C1的另一端连接在一起作为第一连接点；电感L2的一端连接所述第一连接点，电感L2的另一端连接变压器中原边绕组L3的一端，电容C1的一端分别连接开关S1的第二端、开关S2的第一端，开关S1的第一端连接开关S3的第一端，开关S3的第二端连接开关S4的第一端，且所述开关S3与所述开关S4的连接点作为第二连接点，所述原边绕组L3的另一端连接所述第二连接点，开关S4的第二端连接开关S2的第二端，所述开关S2的第二端、开关S4的第二端共同接地，电容C2的一端连接所述开关S3的第一端，另一端连接所述开关S4的第二端，开关S1的驱动端与开关S4的驱动端连接，开关S2的驱动端与开关S3的驱动端连接，所述驱动端分别与驱动器连接，变压器的副边包括副边第一绕组L4、副边第二绕组L5，副边第一绕组L4的第一端作为其同名端连接二极管D1的一端，副边第一绕组L4的另一端连接副边第二绕组L5的作为同名端的一端，副边第二绕组L5的另一端连接二极管D2的一端，二极管D2的另一端连接二极管D1的另一端，电容C3的一端连接二极管D1的另一端，电容C3的另一端连接副边第一绕组L4的另一端，电容C3的两端作为所述电力变换装置的第二输出端。所述原边绕组L3的一端为同名端。

还可以设计针对所述第一变换子模块的检测电路，所述检测电路与驱动器连接，用于检测电气量并输出至驱动器，进而使得所述驱动器输出符合要求的驱动频率，进而使得所述第一变换子模块的输出能够实时满足负载需求的电能质量。检测电路包括测量所述交流电源的输出电力的第一电压测量装置，测量所述电感L2上流过的电流的第一电流测量装置，测量电容C2两端电压的第二电压测量装置，测量电容C3两端电压的第三电压测量装置。所述检测电路将所述第一电压测量装置测量的Vac、第一电流测量装置测量的I1、第二电压测量装置测量的Vc2、第三电压测量装置测量的Vc3传输至所述驱动器的输入端；所述驱动器基于所述Vac、I1、Vc2、Vc3输出两路驱动信号，一路驱动信号输出至所述开关S1的驱动端与开关S4的驱动端，另一路驱动信号输出至开关S2的驱动端与开关S3的驱动端，两路所述驱动信号无交集，且两路所述驱动信号的并集并非全集。

所述第二变换子模块包括电容C4、C5、C6、C7，电阻R1、R2，稳压二极管D3，IC芯片；电容C4的一端连接电容C3的一端，电容C4的另一端接地，IC芯片的1、2管脚接电容C4的一端，IC芯片的3、4、5、7管脚悬空，IC芯片的1管脚通过电容C5连接6管脚，IC芯片的2管脚通过电容C6接0管脚，IC芯片的6管脚通过电阻R1连接8管脚，IC芯片的8管脚通过电阻R2连接0管脚，IC芯片的6管脚通过电容C7连接0管脚，稳压二极管D3与所述电容C7并联，稳压二极管D3的两端作为所述电力变换装置的第一输出端；所述IC芯片的0管脚为接地管脚，1管脚为电压输入管脚，2管脚为使能管脚，3管脚为使能滞后管脚，4管脚为软启动程序管脚，5管脚为电源良性管脚，6管脚为输出电压管脚，7管脚为备用接地管脚，8管脚为输出电压反馈管脚。

所述IC芯片采用TPSM系列芯片。

对于所述IC芯片，其周围环境的温度将严重影响IC芯片的工作情况，尤其是当周围环境温度过高时，IC芯片的功能可能导致无法实现，因此，针对所述第二变换子模块可以设计工作温度调节模块，用于调节所述IC芯片周围的温度。所述工作温度调节模块包括与6管脚连接的输出电流检测电路，与6、8管脚连接的输出电压检测电路，测量所述IC芯片周围环境温度的温度检测电路，与所述输出电流检测电路、输出电压检测电路、温度检测电路分别连接的温度控制装置，与所述温度控制装置连接的降温设备；所述输出电流检测电路检测所述第二变换子模块的输出电流，所述输出电压检测电路检测所述第二变换子模块的输出电压，所述温度检测电路检测所述IC芯片周围的温度，所述输出电流检测电路、输出电压检测电路和温度检测电路分别将检测的输出电流I、输出电压V和温度T传输至所述温度控制装置，所述温度控制装置基于I、V、T判断是否满足

其中，T_MAX为预定温度阈值，R_set为预定下限阈值，η为IC芯片效率，如果否则输出启动信号至所述降温设备，所述降温设备在接收到所述启动信号后进入工作状态进而降低所述IC芯片周围的温度，如果是则输出停止信号至所述降温设备，所述降温设备在接收到所述停止信号后进入待机状态。

所述微控制器基于从所述ECU接收的表征当前时间的年月日时分，模拟出地球自转与围绕太阳公转的位置情况，基于得到的所述情况与所述实时自身检测的表征当前位置的经、纬度确定出所述当前位置的日照角度，基于所述当前位置的日照角度与所述实时自身检测的车辆前进的方向以及预定的前挡风玻璃的位置及其与水平线之间倾斜的角度，得到太阳光斑是否在所述前挡风玻璃上，以及太阳光斑在所述前挡风玻璃上的具体位置。当所述微控制器得到太阳光斑不在所述前挡风玻璃上时，所述微控制器输出复位指令至所述左智能遮光板和右智能遮光板，所述左智能遮光板和右智能遮光板在接收到所述复位指令后运动到初始位置，所述初始位置不遮挡所述前挡风玻璃的任何局部；当所述微控制器得到太阳光斑在所述前挡风玻璃上时，所述微控制器基于得到的所述太阳光斑在所述前挡风玻璃上的具体位置，判断需要采用左智能遮光板还是右智能遮光板，并得出采用的智能遮光板需要从初始位置旋转的角度θ₁，所述角度θ₁使得所述采用的智能遮光板在位于与初始位置相差角度θ₁的位置时能够正好挡住在所述前挡风玻璃上的太阳光斑，同时保证所述采用的智能遮光板投影到所述前挡风玻璃上的面积最小，输出能够表征所述角度θ₁的旋转控制指令至采用的智能遮光板，所述采用的智能遮光板在接收到所述旋转控制指令后检测自身当前位置与初始位置之间的旋转角度θ₂，并计算θ₁-θ₂，如果θ₁-θ₂≥0，则所述采用的智能遮光板向远离所述初始位置的方向旋转θ₁-θ₂，如果θ₁-θ₂＜0，则所述采用的智能遮光板向靠近所述初始位置的方向旋转θ₂-θ₁。

通过上述设计，微控制器能够实时基于车辆的运动得到太阳光斑在前挡风玻璃上的实时不同位置，进而使得智能遮光板能够实时自动调节，不需要驾驶员手动调节，提高了驾驶的安全性能。且，通过设置最适宜的旋转角度，使得太阳光斑能够被遮挡并且不会过度的影响驾驶员的视线。

所述左智能遮光板、右智能遮光板分别包括有色透明本体、转轴、旋转电机、遮光板控制器；所述有色透明本体的一端与所述转轴连接，所述旋转电机与所述转轴连接，所述遮光板控制器与所述旋转电机连接；所述有色透明本体通过所述转轴与车辆的顶棚固定连接，所述旋转电机、遮光板控制器固定在车辆的顶棚上；当所述遮光板控制器接收到所述旋转控制指令后，计算出需要旋转的角度和方向，并控制所述旋转电机工作，使其运行一时间，使得所述旋转电机带动所述转轴的转动进而带动所述有色透明本体围绕其一端向着计算出的方向旋转计算出的角度。

在所述初始位置时，所述有色透明本体的局部与所述车辆的顶棚直接接触。

所述有色透明本体的表面积不少于所述前挡风玻璃的表面积的六分之一。

与现有技术中的不透明的遮挡板不同，本申请中的遮挡板设计成有色透明，不仅可以遮挡太阳光斑的强大辐射，而且不会影响驾驶员的视线。此外，申请中表面积比例的设计能够保证遮挡较低位置的太阳光斑，并且不会过于占用空间，且由于申请自动调节的设计，不会影响驾驶员的驾驶。

所述车辆自动控制设备的工作过程包括：

(1)ECU检测是否从总控按钮接收到信号，如果是转至步骤(2)，如果否重复步骤(1)；

(2)ECU判断所述信号是启动信号还是关机信号，如果是启动信号转至步骤(3)，如果是关机信号转至步骤(11)；

(3)ECU启动驱动器，驱动器驱动电力变换装置输出满足要求的电力至微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板；

(4)ECU发送表征当前时间的年月日时分至微控制器；

(5)微控制器实时检测表征当前位置的经、纬度与车辆前进的方向；ECU检测是否从总控按钮接收到信号，如果是转至步骤(2)，如果否转至步骤(6)；

(6)微控制器基于接收的信息以及实时检测的信息计算得到太阳光斑是否在所述前挡风玻璃上，以及太阳光斑在所述前挡风玻璃上的具体位置；如果太阳光斑不在所述前挡风玻璃上，转至执行步骤(12)-(13)，之后返回步骤(5)，如果太阳光斑在所述前挡风玻璃上，转至步骤(7)；

(7)微控制器判断需要采用左智能遮光板还是右智能遮光板，并得出采用的智能遮光板需要从初始位置旋转的角度θ₁，输出能够表征所述角度θ₁的旋转控制指令至采用的智能遮光板；

(8)采用的智能遮光板在接收到所述旋转控制指令后检测自身当前位置与初始位置之间的旋转角度θ₂，并计算θ₁-θ₂，如果θ₁-θ₂≥0，则转至步骤(9)，如果θ₁-θ₂＜0，转至步骤(10)；

(9)采用的智能遮光板向远离所述初始位置的方向旋转θ₁-θ₂，返回步骤(5)；

(10)采用的智能遮光板向靠近所述初始位置的方向旋转θ₂-θ₁，返回步骤(5)；

(11)ECU发送延迟待机指令至微控制器；

(12)微控制器输出复位指令至左智能遮光板和右智能遮光板；

(13)左智能遮光板和右智能遮光板在接收到复位指令后运动到初始位置；

(14)ECU在预定第二时间之后发送停止指令至驱动器；返回步骤(1)。

本发明所取得的有益技术效果是：

1、改变了传统的纯布料性质的遮挡板，使得遮挡板通过雾化太阳光斑来降低甚至避免太阳光斑对于驾驶员的视觉影响，同时保障驾驶员的视线范围；

2、采用独创的应用在车内的电力变换装置，使得能够将车内点烟器电力经过高效率的不同阶段的转变，为不同的负载提供标准的电能质量；

3、通过ECU、微控制器、智能挡光板之间的相互配合，使得不需要驾驶员手动调节遮挡光线，实现自动化，保障驾驶安全性；

4、通过实时的位置追踪等，实现实时的挡光板位置调节，保障太阳光斑能够被一直遮挡；

5、针对IC芯片设置的温控装置，考虑到车内环境的温度，使得设备一直都能高效运行。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明的车辆自动控制设备的车内视图。

图2是本发明的电力变换装置的电路图。

图3是本发明的车辆自动控制设备的总体工作流程图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

在下文中，将参照附图如下描述本发明构思的实施例。

然而，本发明构思可按照多种不同的形式来举例说明，并且不应该被解释为局限于在此阐述的具体实施例。更确切地说，提供这些实施例，以使本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。

在整个说明书中，将理解的是，当诸如层、区域或晶圆(基板)的元件被称为“位于”另一元件“上”、“连接到”或者“结合到”另一元件时，所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”或者直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的其它元件。相比之下，当元件被称为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或者“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其它元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目中的任何以及全部组合。

将明显的是，虽然可在此使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，下面描述的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

为了描述的方便，可在此使用空间相关的术语(例如，“在…之上”、“在…上方”、“在…之下”和“在…下方”等)，以描述如图中示出的一个元件相对于一个或更多个其他元件的关系。将理解的是，除了图中示出的方位之外，与空间相关的术语意于包括装置在使用或操作中的不同方位。如，如果图中的装置翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“上方”或“之上”的元件将被定位为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”。因此，术语“在…之上”可根据装置在附图的特定方向而包含“在…之上”和“在…之下”的两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或处于其它方位)，并可对在此使用的与空间相关的描述符做出相应解释。

在此使用的术语仅用于描述特定实施例，并且无意限制本发明构思。如在此使用的，除非上下文中另外清楚地指明，否则单数形式也意在包括复数形式。还将理解的是，在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”列举存在所述的特征、整数、步骤、操作、构件、元件和/或组合，但不排除存在或增加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、构件、元件和/或组合。

在下文中，将参照示出本发明构思的实施例的示意图描述本发明构思的实施例。在附图中，例如，示出了组件的理想形状。但是，由于制造技术和/或公差，组件可制造成相对于那些示出的形状具有修改的形状。因此，本发明构思的实施例不应被理解为限制于在此示出的部分的特定形状，而应更普遍地解释为包含由制造工艺和非理想因素造成的形状的改变。本发明构思也可由在此示出和/或描述的各种实施例中的一个或组合构成。

下面描述的本发明构思的内容可具有多种构造。仅在此示出和描述了说明性的构造，本发明构思不限于此，并且应被解释为扩展至所有合适的构造。

实施例一。

请结合附图1。

一种车辆自动控制设备，其特征在于，所述车辆自动控制设备包括总控按钮3、电力变换装置、微控制器、左智能遮光板1、右智能遮光板2。所述电力变换装置和微控制器由于在车辆内部而没有在附图1中显示。

所述总控按钮3与车辆的ECU通信连接，所述ECU与所述微控制器通信连接，所述电力变换装置分别与所述微控制器、左智能遮光板1、右智能遮光板2电力连接。所述ECU在车辆内部，没有在附图1中显示。

所述总控按钮3用于控制所述车辆自动控制设备整体从关闭状态进入工作状态，或者从工作状态进入关闭状态；所述ECU基于从所述总控按钮3接收到的信号控制与所述电力变换装置对应的驱动器，使得所述驱动器开始工作或者停止工作，进而使得所述电力变换装置输出电力或停止输出电力。

当所述总控按钮被按下进而保持下凹状态时，所述总控按钮发送启动信号至所述ECU，所述ECU启动所述驱动器发出驱动信号至所述电力变换装置，使得所述电力变换装置输出电力，进而启动所述微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板，所述ECU发送相关信息至所述微控制器，所述微控制器基于实时自身检测的信息以及从所述ECU接收的相关信息实时计算并输出控制指令，并将所述控制指令实时发送至所述左智能遮光板或右智能遮光板，所述左智能遮光板或右智能遮光板能够基于所接收的所述控制指令实现自动实时调节；当所述总控按钮被按下进而从下凹状态恢复初始状态时，所述总控按钮发送关机信号至所述ECU，所述ECU发送延迟待机指令至所述微控制器使其在预定第一时间之后进入待机状态，所述微控制器在接收到所述延迟待机指令后发送复位指令至所述左智能遮光板和右智能遮光板，所述左智能遮光板和右智能遮光板在接收到所述复位指令后运动到初始位置，所述ECU在预定第二时间之后发送停止指令至所述驱动器，使得所述驱动器停止发出驱动信号。

总控按钮的设计，使得驾驶员在开车之前或者开车中仅需要按一次按钮就可以启动全自动智能调节遮光板的功能，一键启动，提高了启动的便利性，进而使得驾驶员的体验更高，提高了驾驶安全性。

所述总控按钮安装在所述车辆的方向盘上。这个设计使得驾驶员在掌握方向盘的时候能够轻而易举的启动所述车辆自动控制设备的自动控制功能，不会影响驾驶员的驾驶过程，保障安全。

所述微控制器设置在所述车辆的内置显示器内部。由于车辆的内置显示器通常位于车辆的中心位置，因此，这个设计使得所述微控制器能够方便的控制其上方的左右两侧的智能遮光板，不会使得无线通信的信号由于路径较为复杂而产生传输障碍，保障控制的可靠性。

所述电力变换装置设置在车辆点烟器4与所述微控制器之间的车辆的内部空间；所述电力变换装置具有一个输入端口，两个输出端口；所述一个输入端口与车辆内的交流电源直接电力连接，第一输出端口与所述微控制器直接电力连接，第二输出端口分别与所述左智能遮光板、右智能遮光板直接电力连接。

所述交流电源包括车辆点烟器电源4。

左智能遮光板、右智能遮光板分别设置在车辆前挡风玻璃的左侧和右侧。

所述ECU发送的所述相关信息为表征当前时间的年月日时分。

所述实时自身检测的信息为表征当前位置的经、纬度与车辆前进的方向。

表征当前时间的年月日时分以及表征当前位置的经、纬度与车辆前进的方向的应用是本发明能够实现实时自动控制调节的关键；通过采集能够表征太阳与地球之间相对角度关系以及车辆位置的信息，实现了太阳光斑的科学的、精准的计算。

所述电力变换装置包括顺序电力连接的第一变换子模块、第二变换子模块；所述第一变换子模块的输入端与所述电力变换装置的一个输入端口直接电力连接，所述第一变换子模块的输出端作为所述电力变换装置的第二输出端口分别与所述左智能遮光板、右智能遮光板直接电力连接；所述第二变换子模块的输入端连接所述第一变换子模块的输出端，所述第二变换子模块的输出端作为所述电力变换装置的第一输出端口与所述微控制器直接电力连接。针对不同的负载对于电力的需求设计了能够分别满足各个负载电能质量的电力变换装置。且由于车内交流电力电压等级的限制，需要使得电力变换电路的结构简答从而降低功耗，因此，本申请设计的第一变换子模块和第二变换子模块具有其他普通电力变换电路没有的转换效率。

请结合附图2。

所述第一变换子模块包括电感L1、L2，电容C1、C2、C3，开关S1、S2、S3、S4，二极管D1、D2，变压器；电感L1的一端连接交流电源的一端，交流电源的另一端连接电容C1的一端，电感L1的另一端和电容C1的另一端连接在一起作为第一连接点；电感L2的一端连接所述第一连接点，电感L2的另一端连接变压器中原边绕组L3的一端，电容C1的一端分别连接开关S1的第二端、开关S2的第一端，开关S1的第一端连接开关S3的第一端，开关S3的第二端连接开关S4的第一端，且所述开关S3与所述开关S4的连接点作为第二连接点，所述原边绕组L3的另一端连接所述第二连接点，开关S4的第二端连接开关S2的第二端，所述开关S2的第二端、开关S4的第二端共同接地，电容C2的一端连接所述开关S3的第一端，另一端连接所述开关S4的第二端，开关S1的驱动端与开关S4的驱动端连接，开关S2的驱动端与开关S3的驱动端连接，所述驱动端分别与驱动器连接，变压器的副边包括副边第一绕组L4、副边第二绕组L5，副边第一绕组L4的第一端作为其同名端连接二极管D1的一端，副边第一绕组L4的另一端连接副边第二绕组L5的作为同名端的一端，副边第二绕组L5的另一端连接二极管D2的一端，二极管D2的另一端连接二极管D1的另一端，电容C3的一端连接二极管D1的另一端，电容C3的另一端连接副边第一绕组L4的另一端，电容C3的两端作为所述电力变换装置的第二输出端。

还可以设计针对所述第一变换子模块的检测电路，所述检测电路与驱动器连接，用于检测电气量并输出至驱动器，进而使得所述驱动器输出符合要求的驱动频率，进而使得所述第一变换子模块的输出能够实时满足负载需求的电能质量。检测电路包括测量所述交流电源的输出电力的第一电压测量装置，测量所述电感L2上流过的电流的第一电流测量装置，测量电容C2两端电压的第二电压测量装置，测量电容C3两端电压的第三电压测量装置。所述检测电路将所述第一电压测量装置测量的Vac、第一电流测量装置测量的I1、第二电压测量装置测量的Vc2、第三电压测量装置测量的Vc3传输至所述驱动器的输入端；所述驱动器基于所述Vac、I1、Vc2、Vc3输出两路驱动信号，一路驱动信号输出至所述开关S1的驱动端与开关S4的驱动端，另一路驱动信号输出至开关S2的驱动端与开关S3的驱动端，两路所述驱动信号无交集，且两路所述驱动信号的并集并非全集。

所述第二变换子模块包括电容C4、C5、C6、C7，电阻R1、R2，稳压二极管D3，IC芯片；电容C4的一端连接电容C3的一端，电容C4的另一端接地，IC芯片的1、2管脚接电容C4的一端，IC芯片的3、4、5、7管脚悬空，IC芯片的1管脚通过电容C5连接6管脚，IC芯片的2管脚通过电容C6接0管脚，IC芯片的6管脚通过电阻R1连接8管脚，IC芯片的8管脚通过电阻R2连接0管脚，IC芯片的6管脚通过电容C7连接0管脚，稳压二极管D3与所述电容C7并联，稳压二极管D3的两端作为所述电力变换装置的第一输出端；所述IC芯片的0管脚为接地管脚，1管脚为电压输入管脚，2管脚为使能管脚，3管脚为使能滞后管脚，4管脚为软启动程序管脚，5管脚为电源良性管脚，6管脚为输出电压管脚，7管脚为备用接地管脚，8管脚为输出电压反馈管脚。

所述IC芯片采用TPSM系列芯片。

对于所述IC芯片，其周围环境的温度将严重影响IC芯片的工作情况，尤其是当周围环境温度过高时，IC芯片的功能可能导致无法实现，因此，针对所述第二变换子模块可以设计工作温度调节模块，用于调节所述IC芯片周围的温度。所述工作温度调节模块包括与6管脚连接的输出电流检测电路，与6、8管脚连接的输出电压检测电路，测量所述IC芯片周围环境温度的温度检测电路，与所述输出电流检测电路、输出电压检测电路、温度检测电路分别连接的温度控制装置，与所述温度控制装置连接的降温设备；所述输出电流检测电路检测所述第二变换子模块的输出电流，所述输出电压检测电路检测所述第二变换子模块的输出电压，所述温度检测电路检测所述IC芯片周围的温度，所述输出电流检测电路、输出电压检测电路和温度检测电路分别将检测的输出电流I、输出电压V和温度T传输至所述温度控制装置，所述温度控制装置基于I、V、T判断是否满足

其中，T_MAX为预定温度阈值，R_set为预定下限阈值，η为IC芯片效率，如果否则输出启动信号至所述降温设备，所述降温设备在接收到所述启动信号后进入工作状态进而降低所述IC芯片周围的温度，如果是则输出停止信号至所述降温设备，所述降温设备在接收到所述停止信号后进入待机状态。

所述微控制器基于从所述ECU接收的表征当前时间的年月日时分，模拟出地球自转与围绕太阳公转的位置情况，基于得到的所述情况与所述实时自身检测的表征当前位置的经、纬度确定出所述当前位置的日照角度，基于所述当前位置的日照角度与所述实时自身检测的车辆前进的方向以及预定的前挡风玻璃的位置及其与水平线之间倾斜的角度，得到太阳光斑是否在所述前挡风玻璃上，以及太阳光斑在所述前挡风玻璃上的具体位置。当所述微控制器得到太阳光斑不在所述前挡风玻璃上时，所述微控制器输出复位指令至所述左智能遮光板和右智能遮光板，所述左智能遮光板和右智能遮光板在接收到所述复位指令后运动到初始位置，所述初始位置不遮挡所述前挡风玻璃的任何局部；当所述微控制器得到太阳光斑在所述前挡风玻璃上时，所述微控制器基于得到的所述太阳光斑在所述前挡风玻璃上的具体位置，判断需要采用左智能遮光板还是右智能遮光板，并得出采用的智能遮光板需要从初始位置旋转的角度θ₁，所述角度θ₁使得所述采用的智能遮光板在位于与初始位置相差角度θ₁的位置时能够正好挡住在所述前挡风玻璃上的太阳光斑，同时保证所述采用的智能遮光板投影到所述前挡风玻璃上的面积最小，输出能够表征所述角度θ₁的旋转控制指令至采用的智能遮光板，所述采用的智能遮光板在接收到所述旋转控制指令后检测自身当前位置与初始位置之间的旋转角度θ₂，并计算θ₁-θ₂，如果θ₁-θ₂≥0，则所述采用的智能遮光板向远离所述初始位置的方向旋转θ₁-θ₂，如果θ₁-θ₂＜0，则所述采用的智能遮光板向靠近所述初始位置的方向旋转θ₂-θ₁。

通过上述设计，微控制器能够实时基于车辆的运动得到太阳光斑在前挡风玻璃上的实时不同位置，进而使得智能遮光板能够实时自动调节，不需要驾驶员手动调节，提高了驾驶的安全性能。且，通过设置最适宜的旋转角度，使得太阳光斑能够被遮挡并且不会过度的影响驾驶员的视线。

所述左智能遮光板、右智能遮光板分别包括有色透明本体、转轴、旋转电机、遮光板控制器；所述有色透明本体的一端与所述转轴连接，所述旋转电机与所述转轴连接，所述遮光板控制器与所述旋转电机连接；所述有色透明本体通过所述转轴与车辆的顶棚固定连接，所述旋转电机、遮光板控制器固定在车辆的顶棚上；当所述遮光板控制器接收到所述旋转控制指令后，计算出需要旋转的角度和方向，并控制所述旋转电机工作，使其运行一时间，使得所述旋转电机带动所述转轴的转动进而带动所述有色透明本体围绕其一端向着计算出的方向旋转计算出的角度。

在所述初始位置时，所述有色透明本体的局部与所述车辆的顶棚直接接触。

所述有色透明本体的表面积不少于所述前挡风玻璃的表面积的六分之一。

与现有技术中的不透明的遮挡板不同，本申请中的遮挡板设计成有色透明，不仅可以遮挡太阳光斑的强大辐射，而且不会影响驾驶员的视线。此外，申请中表面积比例的设计能够保证遮挡较低位置的太阳光斑，并且不会过于占用空间，且由于申请自动调节的设计，不会影响驾驶员的驾驶。

实施例二。

请结合附图三。

车辆自动控制设备的工作过程主要包括：

1)ECU开、关机检测与控制；

2)微控制器基于综合信息输出控制指令；

3)智能遮光板基于控制指令动作。

车辆自动控制设备的具体工作过程包括：

(1)ECU检测是否从总控按钮接收到信号，如果是转至步骤(2)，如果否重复步骤(1)；

(2)ECU判断所述信号是启动信号还是关机信号，如果是启动信号转至步骤(3)，如果是关机信号转至步骤(11)；

(3)ECU启动驱动器，驱动器驱动电力变换装置输出满足要求的电力至微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板；

(4)ECU发送表征当前时间的年月日时分至微控制器；

(5)微控制器实时检测表征当前位置的经、纬度与车辆前进的方向；ECU检测是否从总控按钮接收到信号，如果是转至步骤(2)，如果否转至步骤(6)；

(6)微控制器基于接收的信息以及实时检测的信息计算得到太阳光斑是否在所述前挡风玻璃上，以及太阳光斑在所述前挡风玻璃上的具体位置；如果太阳光斑不在所述前挡风玻璃上，转至执行步骤(12)-(13)，之后返回步骤(5)，如果太阳光斑在所述前挡风玻璃上，转至步骤(7)；

(7)微控制器判断需要采用左智能遮光板还是右智能遮光板，并得出采用的智能遮光板需要从初始位置旋转的角度θ₁，输出能够表征所述角度θ₁的旋转控制指令至采用的智能遮光板；

(8)采用的智能遮光板在接收到所述旋转控制指令后检测自身当前位置与初始位置之间的旋转角度θ₂，并计算θ₁-θ₂，如果θ₁-θ₂≥0，则转至步骤(9)，如果θ₁-θ₂＜0，转至步骤(10)；

(9)采用的智能遮光板向远离所述初始位置的方向旋转θ₁-θ₂，返回步骤(5)；

(10)采用的智能遮光板向靠近所述初始位置的方向旋转θ₂-θ₁，返回步骤(5)；

(11)ECU发送延迟待机指令至微控制器；

(12)微控制器输出复位指令至左智能遮光板和右智能遮光板；

(13)左智能遮光板和右智能遮光板在接收到复位指令后运动到初始位置；

(14)ECU在预定第二时间之后发送停止指令至驱动器；返回步骤(1)。

通过上述具体的工作过程可知，只要驾驶员按下总控按钮使得设备进入工作状态，该设备会一直实时检测需要的信息并实时进行遮光板的自动化角度调节，进而满足驾驶员实时的需求，保证太阳光斑一直不会干扰驾驶员的视线，且不需要驾驶员额外的操作，极大的提高了驾驶的安全性能。

本发明公开的车辆自动控制设备，改变了传统的纯布料性质的遮挡板，使得遮挡板通过雾化太阳光斑来降低甚至避免太阳光斑对于驾驶员的视觉影响，同时保障驾驶员的视线范围；采用独创的应用在车内的电力变换装置，使得能够将车内点烟器电力经过高效率的不同阶段的转变，为不同的负载提供标准的电能质量；通过ECU、微控制器、智能挡光板之间的相互配合，使得不需要驾驶员手动调节遮挡光线，实现自动化，保障驾驶安全性；通过实时的位置追踪等，实现实时的挡光板位置调节，保障太阳光斑能够被一直遮挡；针对IC芯片设置的温控装置，考虑到车内环境的温度，使得设备一直都能高效运行。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种车辆自动控制设备，其特征在于，所述车辆自动控制设备包括总控按钮、电力变换装置、微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板；所述总控按钮与车辆的ECU通信连接，所述ECU与所述微控制器通信连接，所述电力变换装置分别与所述微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板电力连接；所述总控按钮用于控制所述车辆自动控制设备整体从关闭状态进入工作状态，或者从工作状态进入关闭状态；所述ECU基于从所述总控按钮接收到的信号控制与所述电力变换装置对应的驱动器，使得所述驱动器开始工作或者停止工作，进而使得所述电力变换装置输出电力或停止输出电力；

左智能遮光板、右智能遮光板分别设置在车辆前挡风玻璃的左侧和右侧；

当所述总控按钮被按下进而保持下凹状态时，所述总控按钮发送启动信号至所述ECU，所述ECU启动所述驱动器发出驱动信号至所述电力变换装置，使得所述电力变换装置输出电力，进而启动所述微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板，所述ECU发送相关信息至所述微控制器，所述微控制器基于实时自身检测的信息以及从所述ECU接收的相关信息实时计算并输出控制指令，并将所述控制指令实时发送至所述左智能遮光板或右智能遮光板，所述左智能遮光板或右智能遮光板能够基于所接收的所述控制指令实现自动实时调节；当所述总控按钮被按下进而从下凹状态恢复初始状态时，所述总控按钮发送关机信号至所述ECU，所述ECU发送延迟待机指令至所述微控制器使其在预定第一时间之后进入待机状态，所述微控制器在接收到所述延迟待机指令后发送复位指令至所述左智能遮光板和右智能遮光板，所述左智能遮光板和右智能遮光板在接收到所述复位指令后运动到初始位置，所述ECU在预定第二时间之后发送停止指令至所述驱动器，使得所述驱动器停止发出驱动信号；

电力变换装置包括顺序电力连接的第一变换子模块、第二变换子模块；所述第一变换子模块的输入端与所述电力变换装置的一个输入端口直接电力连接，所述第一变换子模块的输出端作为所述电力变换装置的第二输出端口分别与所述左智能遮光板、右智能遮光板直接电力连接；所述第二变换子模块的输入端连接所述第一变换子模块的输出端，所述第二变换子模块的输出端作为所述电力变换装置的第一输出端口与所述微控制器直接电力连接；

所述第一变换子模块包括电感L1、L2，电容C1、C2、C3，开关S1、S2、S3、S4，二极管D1、D2，变压器；电感L1的一端连接交流电源的一端，交流电源的另一端连接电容C1的一端，电感L1的另一端和电容C1的另一端连接在一起作为第一连接点；电感L2的一端连接所述第一连接点，电感L2的另一端连接变压器中原边绕组L3的一端，电容C1的一端分别连接开关S1的第二端、开关S2的第一端，开关S1的第一端连接开关S3的第一端，开关S3的第二端连接开关S4的第一端，且所述开关S3与所述开关S4的连接点作为第二连接点，所述原边绕组L3的另一端连接所述第二连接点，开关S4的第二端连接开关S2的第二端，所述开关S2的第二端、开关S4的第二端共同接地，电容C2的一端连接所述开关S3的第一端，另一端连接所述开关S4的第二端，开关S1的驱动端与开关S4的驱动端连接，开关S2的驱动端与开关S3的驱动端连接，所述驱动端分别与驱动器连接，变压器的副边包括副边第一绕组L4、副边第二绕组L5，副边第一绕组L4的第一端作为其同名端连接二极管D1的一端，副边第一绕组L4的另一端连接副边第二绕组L5的作为同名端的一端，副边第二绕组L5的另一端连接二极管D2的一端，二极管D2的另一端连接二极管D1的另一端，电容C3的一端连接二极管D1的另一端，电容C3的另一端连接副边第一绕组L4的另一端，电容C3的两端作为所述电力变换装置的第二输出端口，所述原边绕组L3的一端为同名端；

所述第二变换子模块包括电容C4、C5、C6、C7，电阻R1、R2，稳压二极管D3，IC芯片；电容C4的一端连接电容C3的一端，电容C4的另一端接地，IC芯片的1、2管脚接电容C4的一端，IC芯片的3、4、5、7管脚悬空，IC芯片的1管脚通过电容C5连接6管脚，IC芯片的2管脚通过电容C6接0管脚，IC芯片的6管脚通过电阻R1连接8管脚，IC芯片的8管脚通过电阻R2连接0管脚，IC芯片的6管脚通过电容C7连接0管脚，稳压二极管D3与所述电容C7并联，稳压二极管D3的两端作为所述电力变换装置的第一输出端口；所述IC芯片的0管脚为接地管脚，1管脚为电压输入管脚，2管脚为使能管脚，3管脚为使能滞后管脚，4管脚为软启动程序管脚，5管脚为电源良性管脚，6管脚为输出电压管脚，7管脚为备用接地管脚，8管脚为输出电压反馈管脚；

所述ECU发送的所述相关信息为表征当前时间的年月日时分，所述实时自身检测的信息为表征当前位置的经、纬度与车辆前进的方向；

所述微控制器基于从所述ECU接收的表征当前时间的年月日时分，模拟出地球自转与围绕太阳公转的位置情况，基于得到的所述情况与所述实时自身检测的表征当前位置的经、纬度确定出所述当前位置的日照角度，基于所述当前位置的日照角度与所述实时自身检测的车辆前进的方向以及预定的前挡风玻璃的位置及其与水平线之间倾斜的角度，得到太阳光斑是否在所述前挡风玻璃上，以及太阳光斑在所述前挡风玻璃上的具体位置；当所述微控制器得到太阳光斑不在所述前挡风玻璃上时，所述微控制器输出复位指令至所述左智能遮光板和右智能遮光板，所述左智能遮光板和右智能遮光板在接收到所述复位指令后运动到初始位置，所述初始位置不遮挡所述前挡风玻璃的任何局部；当所述微控制器得到太阳光斑在所述前挡风玻璃上时，所述微控制器基于得到的所述太阳光斑在所述前挡风玻璃上的具体位置，判断需要采用左智能遮光板还是右智能遮光板，并得出采用的智能遮光板需要从初始位置旋转的角度θ₁，所述角度θ₁使得所述采用的智能遮光板在位于与初始位置相差角度θ₁的位置时能够正好挡住在所述前挡风玻璃上的太阳光斑，同时保证所述采用的智能遮光板投影到所述前挡风玻璃上的面积最小，输出能够表征所述角度θ₁的旋转控制指令至采用的智能遮光板，所述采用的智能遮光板在接收到所述旋转控制指令后检测自身当前位置与初始位置之间的旋转角度θ₂，并计算θ₁-θ₂，如果θ₁-θ₂≥0，则所述采用的智能遮光板向远离所述初始位置的方向旋转θ₁-θ₂，如果θ₁-θ₂<0，则所述采用的智能遮光板向靠近所述初始位置的方向旋转θ₂-θ₁；

所述车辆自动控制设备的工作过程包括：

(1)ECU检测是否从总控按钮接收到信号，如果是转至步骤(2)，如果否重复步骤(1)；

(2)ECU判断所述信号是启动信号还是关机信号，如果是启动信号转至步骤(3)，如果是关机信号转至步骤(11)；

(3)ECU启动驱动器，驱动器驱动电力变换装置输出满足要求的电力至微控制器、左智能遮光板、右智能遮光板；

(4)ECU发送表征当前时间的年月日时分至微控制器；

(5)微控制器实时检测表征当前位置的经、纬度与车辆前进的方向；ECU检测是否从总控按钮接收到信号，如果是转至步骤(2)，如果否转至步骤(6)；

(6)微控制器基于接收的信息以及实时检测的信息计算得到太阳光斑是否在所述前挡风玻璃上，以及太阳光斑在所述前挡风玻璃上的具体位置；如果太阳光斑不在所述前挡风玻璃上，转至执行步骤(12)-(13)，之后返回步骤(5)，如果太阳光斑在所述前挡风玻璃上，转至步骤(7)；

(7)微控制器判断需要采用左智能遮光板还是右智能遮光板，并得出采用的智能遮光板需要从初始位置旋转的角度θ₁，输出能够表征所述角度θ₁的旋转控制指令至采用的智能遮光板；

(8)采用的智能遮光板在接收到所述旋转控制指令后检测自身当前位置与初始位置之间的旋转角度θ₂，并计算θ₁-θ₂，如果θ₁-θ₂≥0，则转至步骤(9)，如果θ₁-θ₂<0，转至步骤(10)；

(9)采用的智能遮光板向远离所述初始位置的方向旋转θ₁-θ₂，返回步骤(5)；

(10)采用的智能遮光板向靠近所述初始位置的方向旋转θ₂-θ₁，返回步骤(5)；

(11)ECU发送延迟待机指令至微控制器；

(12)微控制器输出复位指令至左智能遮光板和右智能遮光板；

(13)左智能遮光板和右智能遮光板在接收到复位指令后运动到初始位置；

(14)ECU在预定第二时间之后发送停止指令至驱动器；返回步骤(1)。

2.根据权利要求1所述的车辆自动控制设备，其特征在于，所述总控按钮安装在所述车辆的方向盘上。

3.根据权利要求2所述的车辆自动控制设备，其特征在于，所述微控制器设置在所述车辆的内置显示器内部。

4.根据权利要求3所述的车辆自动控制设备，其特征在于，所述电力变换装置设置在车辆点烟器与所述微控制器之间的车辆的内部空间；所述电力变换装置具有一个输入端口，两个输出端口；所述一个输入端口与车辆内的交流电源直接电力连接，第一输出端口与所述微控制器直接电力连接，第二输出端口分别与所述左智能遮光板、右智能遮光板直接电力连接。

5.根据权利要求4所述的车辆自动控制设备，其特征在于，所述交流电源包括车辆点烟器电源。

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