CN112810443A - 一种基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车配套设备技术领域，具体是一种基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，包括：调节模块，屏幕通过所述调节模块可转动的安装在中控台上，车载电脑控制调节模块转动屏幕；采集模块，所述采集模块与车载电脑电路连接，利用卫星定位系统，用于采集车辆的实时位置坐标及行驶状态；所述车载电脑根据采集模块的采集数据计算太阳光对屏幕的实时照射角度，并对比实时照射角度与预设阈值输出相应的调节指令给调节模块，所述调节模块带动屏幕旋转。有益效果是：所述车载电脑根据采集模块的采集数据计算太阳光对屏幕的实时照射角度，再通过调节模块旋转屏幕以改变太阳光对屏幕的照射角度，避免屏幕产生反光眩目现象，从而实现防眩光的效果。
Description
技术领域
本发明涉及汽车配套设备技术领域，具体是一种基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统。
背景技术
随着汽车智能化的发展，越来越多的车辆在内饰中控台区域布置大屏，而且屏幕尺寸也有逐渐变大的趋势，同时，许多车辆都配备了天窗，其中一部分车型还是全景天窗，这就导致不少车型在实际使用过程中会或多或少地出现屏幕反光眩目的问题，严重影响驾驶员的驾驶安全性、舒适性和便利性。
目前主要的解决方案是在屏幕上镀膜，或者改善屏幕显示技术方式，在屏幕上镀膜的方式，采用高透光膜则消除反光眩目的实际效果不佳，采用低透光膜的话，则影响屏幕的显示效果；改善屏幕显示技术方式，在保证屏幕的显示效果优良的情况下，对屏幕的配置要求高，其实际效果和成本来考虑不是非常理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，包括：
调节模块，屏幕通过所述调节模块可转动的安装在中控台上，车载电脑控制调节模块转动屏幕；
采集模块，所述采集模块与车载电脑电路连接，利用卫星定位系统，用于采集车辆的实时位置坐标及行驶状态；
所述车载电脑根据采集模块的采集数据计算太阳光对屏幕的实时照射角度，并对比实时照射角度与预设阈值输出相应的调节指令给调节模块，所述调节模块带动屏幕旋转以改变屏幕对太阳光的反射光角度。
作为本发明进一步的方案：所述调节模块包括旋转轴，所述屏幕通过旋转轴安装在中控台上，所述旋转轴的其中一端连接有马达，所述马达通过控制器连接车载电脑，所述车载电脑通过控制器驱动马达转动。
作为本发明再进一步的方案：所述屏幕与中控台的连接处设有气囊，用于弹性支撑屏幕。
作为本发明再进一步的方案：所述气囊连接有与控制器电性连接的充气元件，控制器通过充气元件抽放气囊内的气体，以调节太阳光对屏幕的照射角度。
作为本发明再进一步的方案：所述旋转轴远离马达的一端传动连接有手动调节元件，旋转所述手动调节元件带动所述旋转轴及屏幕转动。
作为本发明再进一步的方案：所述旋转轴或手动调节元件啮合连接有阻尼器，所述阻尼器用于平缓旋转轴及屏幕的转动。
作为本发明再进一步的方案：所述采集模块包括与车载电脑连接的GPS模组，所述车载电脑通过GPS模组采集车辆的实时位置坐标、行驶方向及时间信息。
作为本发明再进一步的方案：所述采集模块包括与车载电脑连接的北斗定位模组，所述车载电脑通过北斗定位模组采集车辆的实时位置坐标、行驶方向及时间信息。
作为本发明再进一步的方案：还包括设置在屏幕的入射光或反射光光路上的光学元件，所述光学元件的任一表面设有渐变层，所述渐变层根据太阳光的光照强度逐渐改变透光膜的透光率。
作为本发明再进一步的方案：所述渐变层采用氧化钴材料铺设形成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述车载电脑根据采集模块的采集数据计算太阳光对屏幕的实时照射角度，再通过调节模块旋转屏幕以改变太阳光对屏幕的实时照射角度，避免屏幕产生反光眩目现象，从而实现防眩光的效果。
附图说明
图1为本发明实施例中基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统的原理示意图。
图2为本发明实施例中基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统的结构示意图。
图3为本发明的另一个实施例中基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统的结构示意图。
附图中：1、屏幕；2、控制器；3、透光片；I、入射光；II、调节光；III、反射光。
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。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
请参阅图1、2，本发明实施例中，一种基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，包括：调节模块，屏幕通过所述调节模块可转动的安装在中控台上，车载电脑控制调节模块转动屏幕；采集模块，所述采集模块与车载电脑电路连接，通过卫星定位系统，用于采集车辆的实时位置坐标及行驶状态；所述车载电脑根据采集模块的采集数据计算太阳光对屏幕的实时照射角度，并对比实时照射角度与预设阈值输出相应的调节指令给调节模块，所述调节模块带动屏幕旋转以改变屏幕对太阳光的反射光角度。
配备了天窗或全景天窗的车辆在行驶过程中，由于路况的改变，屏幕对太阳光（近似于平行光）的反射角改变，难免发生屏幕反光眩目现象，反光眩目现象是指太阳光射向屏幕1的入射光I经屏幕1反射后，反射光III直射眼睛；这对驾驶车辆的体验和安全带来隐患。在本实施例中，所述采集模块在车辆启动后开始工作，可以为车载电脑（车载ECU）提供车辆行驶方向和地理位置坐标信息以及时间信息。车载ECU会结合时间和车辆的位置坐标，计算实时的太阳光照射角度，将该角度信息与屏幕的原放置角度、车辆行驶方向信息进行对比，得出可能发生反光的屏幕安装角度，这样车载ECU便能结合当前的屏幕角度判断是否会发生反光眩目。若会发生反光眩目，则通过车载ECU控制调节模块自动调节屏幕角度，实现防眩光。这样的话，所述车载电脑根据采集模块的采集数据计算太阳光对屏幕的实时照射角度，再通过调节模块旋转屏幕以改变太阳光对屏幕的实时照射角度，使调节光II的泛光射向眼睛而不是反射光III直射眼睛，避免屏幕产生反光眩目现象，调节逻辑简单，时效性强，能耐及时进行防眩光的调节，提高了车辆驾驶体验和安全系数。
一个应用场景中，所述调节模块包括旋转轴，所述屏幕通过旋转轴安装在中控台上，所述旋转轴的其中一端连接有马达，所述马达通过控制器连接车载电脑，所述车载电脑通过控制器驱动马达转动。
所述控制器的工作过程：当太阳光照射角度与汽车行驶方向可能构成反光眩目的条件时，车载ECU结合汽车屏幕当前角度，传递信号给控制器2，使控制器2自动调节屏幕放置角度；在屏幕角度可调阈值范围内，控制器2控制屏幕1自动向可调角度的中间值靠拢，例如屏幕与竖直方向可调夹角范围为0至20°，若目前为15°且经车载ECU判断易产生眩目，则控制器自动调节屏幕与竖直方向夹角范围为10°左右，而不会自动向20°左右的方向调节，但同时可以手动控制，通过人为手动控制的优先级高于控制器的自动控制的优先级，避免产生严重的反光眩目现象，从而实现防眩光的效果。
如图3所示，车辆行驶过程中，若此时太阳光通过天窗照射在屏幕上，正好在人眼的角度看到的是反光效果。实际上，车辆开始行驶时，采集模块开始工作，对汽车行驶方向和地理位置坐标信息以及时间信息进行采集，车载ECU便会判断需要调节的屏幕角度，向控制器发出指令，使其驱动马达调节屏幕角度，避免产生眩目的效果，保证行车安全。
请参阅图1，本发明的一个优选实施例中，所述屏幕与中控台的连接处设有气囊，用于弹性支撑屏幕。
设置的气囊使得屏幕悬浮于中控台，可以隔离、平缓屏幕转动时的震动，使得转动开始和结束的过渡平稳，减轻转动的突变。
另外，也可以通过设置橡胶垫取代气囊的作用，避免屏幕在转动的过程中与中控台有硬冲击，造成损伤；橡胶垫可在弹性形变范围内进行调节，天然的形成屏幕的调节上、下阈值区间。
进一步的，所述气囊连接有与控制器电性连接的充气元件，控制器通过充气元件抽放气囊内的气体，以调节太阳光对屏幕的照射角度。所述的充气元件采用微型气泵，所述微型气泵与气囊接通，车载ECU通过微型气泵抽放气囊内的气体，实现屏幕的调节，避免屏幕产生严重的反光眩目现象。
为了避免因采集模块的误差和损坏，屏幕自动调节失效而产生严重的反光眩目现象，本发明的另一个实施例中，所述旋转轴远离马达的一端传动连接有手动调节元件，旋转所述手动调节元件带动所述旋转轴及屏幕转动。
所述手动调节元件包括调节旋钮，通过调节旋钮带动旋转轴及屏幕转动，实现屏幕的调节，避免屏幕产生严重的反光眩目现象；另外，所述旋转轴或手动调节元件啮合连接有阻尼器，所述阻尼器用于平缓旋转轴及屏幕的转动，对旋转轴进行约束，避免调节后的屏幕因车辆行驶过程中的振动发生偏转，提高调节的精确度。
请参阅图1，本发明的另一个实施例中，所述采集模块包括与车载电脑连接的GPS模组，所述车载电脑通过GPS模组采集车辆的实时位置坐标、行驶方向及时间信息。
当车辆配设有GPS（全球定位系统）模组时，采用车辆原有的GPS模组的功能；无需另行设置；如车辆原来没有配设有GPS模组时，独立配设一个GPS模组，型号是SIM33ELA。
巍峨提高采集精度，所述采集模块还包括与车载电脑连接的北斗定位模组，所述车载电脑通过北斗定位模组采集车辆的实时位置坐标、行驶方向及时间信息。
GPS模组和北斗定位模组结合，可以采用ATGM336H、ATGM332D、ATGM331C三个系列任一的导航模块。这三个系列模块，尺寸兼容，功耗优秀，授时精度可用于精度不高的低功耗网络同步；其中，ATGM336H是六合一多模卫星导航模块，可以同时接收六个卫星导航系统的GNSS（全球导航卫星系统）信号，并且实现联合定位、导航与授时；具有高灵敏度、低功耗、低成本等优势，适用于车载定位与导航。
请参阅图3，本发明的一个优选实施例中，还包括设置在屏幕1的入射光或反射光光路上的光学元件，所述光学元件的任一表面设有渐变层，所述渐变层根据太阳光的光照强度逐渐改变透光膜的透光率。
所述的光学元件选用涂抹有渐变层的透光片3，所述透光片3设在天窗表面，透光片能够根据太阳光的光照强度逐渐改变透光膜的透光率，使得太阳光的射向屏幕的入射角处于预设阈值范围内，避免发生反光眩目；所述渐变层采用氧化钴材料铺设形成。
本发明的工作原理：通过设置的采集模块采集车辆行驶方向和地理位置坐标信息以及时间信息，所述车载电脑根据采集模块的采集数据计算太阳光对屏幕的实时照射角度，再通过调节模块旋转屏幕以改变太阳光对屏幕的实时照射角度，避免屏幕产生反光眩目现象。
需要说明的是，本发明所采用的马达和控制器均为现有技术的应用，本专业技术人员能够根据相关的描述实现所要达到的功能，或通过相似的技术实现所需完成的技术特性，在这里就不再详细描述。
特别说明：本发明与丰田自动车株式会社的防眩装置发明专利（CN 105667260 A）在调节模块和采集模块都存在根本性区别：在调节模块中，本发明通过调节屏幕倾斜角度的原理来实现调节变化，而丰田自动车株式会社的防眩装置的调节原理则是光照射部基于所计算出的光源的位置而从车辆的内部向特定频率光反应片照射特定频率的光以实现防眩目；在采集模块中，本发明主要利用卫星定位系统采集车辆的实时位置坐标及行驶状态，结合时间信息计算得到太阳光照射角度，而丰田自动车株式会社的防眩装置的采集模块则是在驾驶车辆的驾驶员的前方呈面状地配置的特定频率光反应片来感知测定照射光角度信息。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，其特征在于，包括：
调节模块，屏幕通过所述调节模块可转动的安装在中控台上，车载电脑控制调节模块转动屏幕；
采集模块，所述采集模块与车载电脑电路连接，利用卫星定位系统，用于采集车辆的实时位置坐标及行驶状态；
所述车载电脑根据采集模块的采集数据计算太阳光对屏幕的实时照射角度，并对比实时照射角度与预设阈值输出相应的调节指令给调节模块，所述调节模块带动屏幕旋转以改变屏幕对太阳光的反射光角度。
2.根据权利要求1所述的基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，其特征在于，所述调节模块包括旋转轴，所述屏幕通过旋转轴安装在中控台上，所述旋转轴的其中一端连接有马达，所述马达通过控制器连接车载电脑，所述车载电脑通过控制器驱动马达转动。
3.根据权利要求2所述的基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，其特征在于，所述屏幕与中控台的连接处设有气囊，用于弹性支撑屏幕。
4.根据权利要求3所述的基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，其特征在于，所述气囊连接有与控制器电性连接的充气元件，控制器通过充气元件抽放气囊内的气体，以调节太阳光对屏幕的照射角度。
5.根据权利要求2所述的基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，其特征在于，所述旋转轴远离马达的一端传动连接有手动调节元件，旋转所述手动调节元件带动所述旋转轴及屏幕转动。
6.根据权利要求2所述的基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，其特征在于，所述旋转轴或手动调节元件啮合连接有阻尼器，所述阻尼器用于平缓旋转轴及屏幕的转动。
7.根据权利要求1所述的基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，其特征在于，所述采集模块包括与车载电脑连接的GPS模组，所述车载电脑通过GPS模组采集车辆的实时位置坐标、行驶方向及时间信息。
8.根据权利要求1或7所述的基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，其特征在于，所述采集模块包括与车载电脑连接的北斗定位模组，所述车载电脑通过北斗定位模组采集车辆的实时位置坐标、行驶方向及时间信息。
9.根据权利要求1所述的基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，其特征在于，还包括设置在屏幕的入射光或反射光光路上的光学元件，所述光学元件的任一表面设有渐变层，所述渐变层根据太阳光的光照强度逐渐改变透光膜的透光率。
10.根据权利要求9所述的基于卫星定位的汽车屏幕防眩光自动调节系统，其特征在于，所述渐变层采用氧化钴材料铺设形成。
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