CN205706097U - 一种汽车遮阳板调节装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车遮阳板调节装置及汽车，汽车遮阳板调节装置包括：中央控制器，以及分别与中央控制器连接的GPS定位部件、光线传感器组件、面部识别组件、遮阳板驱动组件，汽车遮阳板调节装置能够根据车辆位置、太阳光照强度、太阳方位角以及人眼的相对位置信息，自动调节汽车遮阳板的位置，从而有效解决了因驾驶员手动调节汽车遮阳板而存在的安全隐患，提高了驾乘的安全性。

Description

一种汽车遮阳板调节装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，更具体的说，涉及一种汽车遮阳板调节装置及汽车。

背景技术

汽车遮阳板是一种安装在司机与副驾驶头部上方，用来防止阳光刺眼的板子。汽车遮阳板在用的时候可以翻下来，不用的时候可以翻上去。

现有的汽车遮阳板主要是依靠车内乘员手动调节来遮挡太阳。手动调节汽车遮阳板将会导致驾驶员不能专注于路况，这样，当驾驶员开车运行在一些复杂路况时，会存在驾驶安全隐患。

综上，如何提供一种汽车遮阳板调节装置以实现对汽车遮阳板的自动调节，提高驾乘的安全性是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开一种汽车遮阳板调节装置及汽车，以实现对汽车遮阳板的自动调节。

一种汽车遮阳板调节装置，包括：

用于获取当前车辆位置信息并输出的GPS定位部件，所述当前车辆位置信息包括：当前车辆位置的经纬度、海拔高度和当前时间；

用于检测太阳光照强度和太阳方位角并输出所述太阳光照强度和所述太阳方位角的光线传感器组件；

用于获取人眼的相对位置信息并输出的面部识别组件；

输入端分别与所述GPS定位部件的输出端、所述光线传感器组件的输出端和所述面部识别组件的输出端连接中央控制器；

输入端与所述中央控制器的输出端连接，用于根据所述中央控制器输出的调节指令调节所述汽车遮阳板的遮阳板驱动组件。

优选的，所述光线传感器组件包括：

用于同时检测汽车左右两侧太阳光照强度的第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一光电二极管和所述第二光电二极管为水平排布；

分别与所述第一光电二极管和所述第二光电二极管连接，用于根据所述第一光电二极管内的太阳光照强度与所述第二光电二极管内的太阳光照强度的差别得到太阳方位角的第一处理器。

优选的，所述光线传感器组件包括：

用于同时检测汽车左右两侧太阳光照强度的第一光电三极管和第二光电三极管，所述第一光电三极管和所述第二光电三极管为水平排布；

分别与所述第一光电三极管和所述第二光电三极管连接，用于根据所述第一光电三极管内的太阳光照强度与所述第二光电三极管内的太阳光照强度的差别得到太阳方位角的第二处理器。

优选的，所述遮阳板驱动组件包括：

与所述中央控制器连接，用于获取所述调节指令的驱动电路；

与所述驱动电路连接，用于根据所述驱动电路输出的所述调节指令调节所述汽车遮阳板的垂直开合角度的第一伺服电机；

与所述驱动电路连接，用于根据所述驱动电路输出的所述调节指令调节所述汽车遮阳板的水平旋转角度的第二伺服电机。

优选的，还包括：

与所述中央控制器连接，用于存储所述中央控制器运行程序所需的数据的存储器。

优选的，所述面部识别组件包括：

用于采集人脸图像的摄像头；

分别与所述摄像头、所述中央控制器连接，用于根据所述人脸图像识别出所述人眼的相对位置信息，并将所述人眼的相对位置信息输出至所述中央控制器的面部识别器，所述人眼的相对位置信息包括：人眼到所述摄像头的水平距离和垂直距离。

一种汽车，包括：上述所述的汽车遮阳板调节装置。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开了一种汽车遮阳板调节装置及汽车，汽车遮阳板调节装置包括：中央控制器，以及分别与中央控制器连接的GPS定位部件、光线传感器组件、面部识别组件、遮阳板驱动组件，汽车遮阳板调节装置能够根据车辆位置、太阳光照强度、太阳方位角以及人眼的相对位置信息，自动调节汽车遮阳板的位置，有效解决了因驾驶员手动调节汽车遮阳板而存在的安全隐患，提高了驾乘的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种汽车遮阳板调节装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的一种遮阳板驱动组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例公开的另一种汽车遮阳板调节装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例公开的一种汽车遮阳板调节装置各组件的安装示意图；

图5为本实用新型实施例公开的一种汽车遮阳板垂直开合角度计算过程所需各距离在车内位置示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种汽车遮阳板及汽车，以实现对汽车遮阳板的自动调节。

参见图1，本实用新型实施例公开了一种汽车遮阳板调节装置的结构示意图，汽车遮阳板调节装置包括：GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位模块11、光线传感器组件12、面部识别组件13、中央控制器14和遮阳板驱动组件15；

其中：

GPS定位部件11用于获取当前车辆位置信息并输出。

当前车辆位置信息包括车辆位置的经纬度、海拔高度、当前时间等。

GPS定位部件11可以设置在车内任何位置，只要不影响其接收GPS信号即可。

光线传感器组件12用于检测太阳光照强度和太阳方位角并输出所述太阳光照强度和所述太阳方位角。

光线传感器组件12可以设置在挡风玻璃上方，以方便检测太阳光照强度和太阳方位角。

面部识别组件13用于获取人眼的相对位置信息并输出。

面部识别组件13可以设置在驾驶员上方车顶，也可以设置在驾驶员前方中控台，面部识别组件13在车内的设置位置包括但不局限于上述两个位置。

中央控制器14的输入端分别与GPS定位部件11的输出端、光线传感器组件12的输出端和面部识别组件13的输出端连接。

其中，中央控制器14可以集成设置在面部识别组件13中，也可以作为单个组件设置于车辆中。

遮阳板驱动组件15的输入端与中央控制器14的输出端连接，遮阳板驱动组件15用于获取中央控制器14输出的调节指令调节汽车遮阳板。

综上可以看出，本实用新型公开的汽车遮阳板调节装置包括：中央控制器14，以及分别与中央控制器14连接的GPS定位部件11、光线传感器组件12、面部识别组件13、遮阳板驱动组件14，汽车遮阳板调节装置能够根据车辆位置、太阳光照强度、太阳方位角以及人眼的相对位置信息，自动调节汽车遮阳板的位置，从而有效解决了因驾驶员手动调节汽车遮阳板而存在的安全隐患，提高了驾乘的安全性。

需要说明的是，中央控制器14可根据获取的当前车辆位置信息、太阳光照强度、太阳方位角和人眼的相对位置信息计算得到汽车遮阳板的垂直开合角度和水平旋转角度，通过将并将垂直开合角度转换成对应的垂直调节指令以及将水平旋转角度转换成对应的水平调节指令，并将垂直调节指令和水平调节指令输出至遮阳板驱动组件15，实现对汽车遮阳板的垂直开合角度和水平旋转角度的调节。

其中，汽车遮阳板在经过垂直方向和水平方向的调节后，需确保被遮挡的太阳入射光线恰好在人眼位置以下并且不影响驾驶员的前方视线，从而达到遮阳效果。

优选的，光线传感器组件12包括：

用于同时检测汽车左右两侧太阳光照强度的第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一光电二极管和所述第二光电二极管为水平排布；

分别与所述第一光电二极管和所述第二光电二极管连接，用于根据所述第一光电二极管内的太阳光照强度与所述第二光电二极管内的太阳光照强度的差别得到太阳方位角的第一处理器。

本领域技术人员可以理解的是，还可以将光线传感器组件12中的光电二极管替换成光电三极管，此时，光线传感器组件12包括：

用于同时检测汽车左右两侧太阳光照强度的第一光电三极管和第二光电三极管，所述第一光电三极管和所述第二光电三极管为水平排布；

分别与所述第一光电三极管和所述第二光电三极管连接，用于根据所述第一光电三极管内的太阳光照强度与所述第二光电三极管内的太阳光照强度的差别得到太阳方位角的第二处理器。

需要说明的是，光线传感器组件12包含的感光元件包括但不限于光电二极管和光电三极管。

为进一步优化上述实施例，参见图2，本实用新型实施例公开的一种遮阳板驱动组件的结构示意图，遮阳板驱动组件15包括驱动电路(图中未示出)、第一伺服电机151和第二伺服电机152；

驱动电路与中央控制器14连接，用于获取中央控制器14输出的调节指令(包括垂直调节指令和水平调节指令)；

第一伺服电机151与驱动电路连接，用于根据驱动电路输出的垂直调节指令调节汽车遮阳板10的垂直开合角度；

第二伺服电机152与驱动电路连接，用于根据驱动电路输出的水平调节指令调节汽车遮阳板10的水平旋转角度。

其中，遮阳板驱动组件15可以集成在汽车遮阳板10中。

为进一步优化上述实施例，参见图3，本实用新型另一实施例公开的一种汽车遮阳板调节装置的结构示意图，与图1所示实施例不同的是，汽车遮阳板调节装置还包括：存储器16；

存储器16与中央控制器14连接，用于存储中央控制器14运行程序所需的数据，这些数据包括：汽车遮阳板的初始位置、当前位置、遮阳角度调节算法、调节指令等。

需要说明的是，当中央控制器14内的存储空间不够时，可以将中央控制器14中存储的数据导出至存储器16中，以加快中央控制器14的反应速度。

为进一步优化上述实施例，面部识别组件13包括：摄像头和面部识别器；

摄像头可以安装在驾驶员的上方或是前方，用于采集人脸图像；

面部识别器分别与摄像头和中央控制器14连接，用于根据人脸图像识别出人眼的相对位置信息，并将人眼相对位置信息输出至中央控制器14。

其中，人眼的相对位置信息包括：人眼到摄像头的水平距离和垂直距离。

为方便理解汽车遮阳板各组成部分在车辆中的安装位置，参见图4，本实用新型实施例公开的一种汽车遮阳板调节装置各组件的安装示意图，GPS定位部件11可以设置在车内任何位置，图4中将GPS定位部件11设置在驾驶员的正上方；面部识别组件13中的摄像头131可以安装在驾驶员的上方或是前方，以方便采集人脸图像；光线传感器组件12设置在挡风玻璃17上方，以方便检测太阳光照强度和太阳方位角；中央控制器14和存储器16可以集成在面部识别组件13中，也可以作为单独组件设置在车辆中(中央控制器14和存储器16在图4中未示出)。

需要说明的是，汽车遮阳板调节装置需确保经过遮挡后的太阳入射光线恰好在人眼位置以下并且不影响前方视线，从而实现遮阳效果。

其中，中央控制器14根据获取的当前车辆位置信息、太阳光照强度、太阳方位角和人眼的相对位置信息计算得到汽车遮阳板的垂直开合角度和水平旋转角度的过程包括：

根据用户输入的汽车遮阳板自动调节指令，获取当前车辆位置信息，太阳光照强度、太阳方位角和人眼的相对位置信息，通过判断太阳光照强度是否低于预设强度阈值，确定是否需要翻下汽车遮阳板，并在太阳光照强度不低于预设强度阈值时，对当前车辆位置信息采用天文学算法，计算得到太阳高度角α，然后根据公式(1)计算得到垂直开合角度β，公式(1)的表达式如下：

$tan\mathrm{\α}=\frac{H_t-H_c-H_r-L_s*cos\mathrm{\β}}{V_c-V_r+L_s*\sin \mathrm{\β}}---\left(1\right);$

式中，H_t为车顶到车底的垂直距离，H_c为所述摄像头到所述车底的垂直距离，H_r为人眼到所述摄像头的垂直距离，L_s为所述汽车遮阳板的宽度，V_c为人眼到所述摄像头的水平距离，V_r为所述汽车遮阳板上沿到所述摄像头的水平距离，其中，L_s、H_t、H_c和V_r是已知的车身零部件相关参数；

然后，通过判断太阳方位角与预设角度值的大小关系确定汽车遮阳板的水平旋转角度，并在太阳方位角不小于预设角度值时，将预设角度阈值赋值给水平旋转角度，否则，维持水平旋转角度不变。

本领域技术人员都公知的是，天文学算法是一种比较成熟的算法，通过实时采集车辆位置信息(包括车辆当前位置的经纬度、海拔高度、当前时间等)，并对车辆位置信息采用天文学算法就可以得到实时的太阳高度角。

需要说明的是，通过比较太阳方位角与预设角度值的大小关系可以获知太阳方位位于车身的正面还是侧面，当太阳方位角小于预设角度值时，表明太阳方位位于车身正面，此时汽车遮阳板在水平方向不做调节；反之，当太阳方位角不小于预设角度值时，表明太阳方位位于车身侧面，此时将汽车遮阳板水平方向旋转至预设角度阈值，该预设角度阈值可以是汽车遮阳板在水平方向能够旋转的最大角度。

结合图5，本实用新型实施例公开的一种汽车遮阳板垂直开合角度计算过程所需各距离在车内位置示意图来说明公式(1)的推导过程，具体如下：

太阳高度角α、人眼位置以及汽车遮阳板位置的关系参见公式(2)，公式(2)具体如下：

$tan\mathrm{\α}=\frac{H_s-H_e}{V_e}---\left(2\right);$

式中，H_s为汽车遮阳板下沿到车底的垂直距离，H_e为人眼到车底的垂直距离，

V_e为人眼到汽车遮阳板下沿的垂直距离。

其中，H_s通过公式(3)得到，公式(3)具体如下：

H_s＝H_t-L_s*cosβ (3)；

式中，H_t为车顶到车底的垂直距离，L_s为汽车遮阳板的宽度。

H_e通过公式(4)得到，公式(4)具体如下：

H_e＝H_c+H_r (4)；

H_c为摄像头到车底的垂直距离，H_r为人眼到摄像头的垂直距离。

V_e通过公式(5)和公式(6)得到，公式(5)和公式(6)具体如下：

V_e＝V_s+L_s*sinβ (5)；

V_s＝V_c-V_r (6)；

V_c为人眼到摄像头的水平距离，V_r为汽车遮阳板上沿到摄像头的水平距离。需要说明的是，L_s、H_t、H_c和V_r是已知的车身零部件相关参数。

H_r和V_c是人眼和摄像头之间的相对位置关系，可由面部识别组件13计算得到。

将公式(3)-(6)带入公式(2)整理即可得到公式(1)。

需要说明的是，汽车遮阳板调节装置为一个闭环实时系统，当该系统接收到用户输入的汽车遮阳板自动调节指令，各模块(包括GPS定位部件11、光线传感器组件12和面部识别组件13)会实时收集当前车辆位置信息、太阳光照强度、太阳方位角和人眼的相对位置信息，中央控制器14根据各模块收集到的各信息，实时判断汽车遮阳板的垂直开合角度和水平旋转角度。无论当前条件是否需要对汽车遮阳板进行调节，整个调节装置始终会进行信息的收集和处理，直至接收到用户输入的汽车遮阳板自动调节结束指令。

综上可以看出，本实用新型公开的汽车遮阳板调节装置包括：中央控制器14，以及分别与中央控制器14连接的GPS定位部件11、光线传感器组件12、面部识别组件13、遮阳板驱动组件14，汽车遮阳板调节装置能够根据车辆位置、太阳光照强度、太阳方位角以及人眼的相对位置信息，自动调节汽车遮阳板的位置，从而有效解决了因驾驶员手动调节汽车遮阳板而存在的安全隐患，提高了驾乘的安全性。

其中，本实用新型还公开了一种汽车，该汽车包括上述汽车遮阳板调节装置，汽车遮阳板调节装置的工作原理见上述，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种汽车遮阳板调节装置，其特征在于，包括：

用于获取当前车辆位置信息并输出的GPS定位部件，所述当前车辆位置信息包括：当前车辆位置的经纬度、海拔高度和当前时间；

用于检测太阳光照强度和太阳方位角并输出所述太阳光照强度和所述太阳方位角的光线传感器组件；

用于获取人眼的相对位置信息并输出的面部识别组件；

输入端分别与所述GPS定位部件的输出端、所述光线传感器组件的输出端和所述面部识别组件的输出端连接中央控制器；

输入端与所述中央控制器的输出端连接，用于根据所述中央控制器输出的调节指令调节所述汽车遮阳板的遮阳板驱动组件。

2.根据权利要求1所述的汽车遮阳板调节装置，其特征在于，所述光线传感器组件包括：

用于同时检测汽车左右两侧太阳光照强度的第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一光电二极管和所述第二光电二极管为水平排布；

分别与所述第一光电二极管和所述第二光电二极管连接，用于根据所述第一光电二极管内的太阳光照强度与所述第二光电二极管内的太阳光照强度的差别得到太阳方位角的第一处理器。

3.根据权利要求1所述的汽车遮阳板调节装置，其特征在于，所述光线传感器组件包括：

用于同时检测汽车左右两侧太阳光照强度的第一光电三极管和第二光电三极管，所述第一光电三极管和所述第二光电三极管为水平排布；

分别与所述第一光电三极管和所述第二光电三极管连接，用于根据所述第一光电三极管内的太阳光照强度与所述第二光电三极管内的太阳光照强度的差别得到太阳方位角的第二处理器。

4.根据权利要求1所述的汽车遮阳板调节装置，其特征在于，所述遮阳板驱动组件包括：

与所述中央控制器连接，用于获取所述调节指令的驱动电路；

与所述驱动电路连接，用于根据所述驱动电路输出的所述调节指令调节所述汽车遮阳板的垂直开合角度的第一伺服电机；

与所述驱动电路连接，用于根据所述驱动电路输出的所述调节指令调节所述汽车遮阳板的水平旋转角度的第二伺服电机。

5.根据权利要求1所述的汽车遮阳板调节装置，其特征在于，还包括：

与所述中央控制器连接，用于存储所述中央控制器运行程序所需的数据的存储器。

6.根据权利要求1所述的汽车遮阳板调节装置，其特征在于，所述面部识别组件包括：

用于采集人脸图像的摄像头；

分别与所述摄像头、所述中央控制器连接，用于根据所述人脸图像识别出所述人眼的相对位置信息，并将所述人眼的相对位置信息输出至所述中央控制器的面部识别器，所述人眼的相对位置信息包括：人眼到所述摄像头的水平距离和垂直距离。

7.一种汽车，其特征在于，包括：权利要求1-6任意一项所述的汽车遮阳板调节装置。