CN102423999B

CN102423999B - 一种利用太阳能的汽车可伸缩自动遮阳装置

Info

Publication number: CN102423999B
Application number: CN 201110316945
Authority: CN
Inventors: 张为春; 李新燕; 汤高攀
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2031-10-19
Also published as: CN102423999A

Abstract

一种利用太阳能的汽车可伸缩自动遮阳装置，其特征在于：包括光电位置传感器、光照强度传感器、车速传感器、单片机、步进电机、执行机构、遮阳装置供电电源、太阳能电池板，所述执行机构包括遮阳伞、伞柄、空心支承轴、强力磁块，所述强力磁块通过磁力固定在车顶上，所述伞柄可自由伸缩至空心支承轴中，所述太阳能电池板位于遮阳伞外表面上，太阳能电池板与所述遮阳装置供电电源电连接，所述光电位置传感器、光照强度传感器、车速传感器、遮阳装置供电电源以及步进电机均与单片机连接，单片机根据光照强度传感器和车速传感器的信号确定遮阳伞打开或缩回的时机，并根据光电位置传感器信号确定遮阳伞的伞面相对太阳的方向。

Description

一种利用太阳能的汽车可伸缩自动遮阳装置

技术领域

本发明提供一种在汽车上使用的，能够充分利用太阳能的，可自动适应光照方向的遮阳装置，属于汽车电器领域。

背景技术

随着汽车技术领域的发展，汽车越来越追求自动化、智能化，旧式遮阳装置一般为车罩，需要根据车体尺寸定做，而且需要人工套上去，操作麻烦，不够省力；虽然现在出现了汽车自动遮阳装置，但是在自动控制以及能源消耗方面还有所欠缺。

另外，现有的遮阳装置一般仅提供相应的遮阳功能，而在需要遮阳的时刻一般正是太阳光照相对强烈的时刻，这时仅利用遮阳伞对太阳光照进行遮蔽，而不对其进行利用，白白浪费了大量的太阳能源。

发明内容

本发明在于解决上述问题，提供一种用于的汽车操作简单的可自动适应光照方向和强度的遮阳装置，并且在遮阳装置打开时，利用其被照射面吸收太阳能，为遮阳装置提供能源，并根据实际需要，将多余能源提供给汽车上其他用电设备。具体是通过以下技术方案来实现的：

一种利用太阳能的汽车可伸缩自动遮阳装置：包括光电位置传感器、光照强度传感器、车速传感器、单片机、步进电机、执行机构、遮阳装置供电电源、太阳能电池板，所述执行机构包括遮阳伞、伞柄、空心支承轴、强力磁块，所述强力磁块通过磁力固定在车顶上，所述伞柄可自由伸缩至空心支承轴中，所述太阳能电池板位于遮阳伞外表面上，太阳能电池板与所述遮阳装置供电电源电连接，所述光电位置传感器、光照强度传感器、车速传感器、遮阳装置供电电源以及步进电机均与单片机连接，单片机根据光照强度传感器和车速传感器的信号确定遮阳伞打开或缩回的时机，并根据光电位置传感器信号确定遮阳伞的伞面相对太阳的方向。

本发明优点在于：

1、能够实现自动控制，操作方便省力。

2、执行机构伞柄可自由伸缩，可以缩短执行机构收合的长度，该装置不使用时可减少空间的占用。

3、遮阳伞可根据光照强度自动打开,并根据光照方向自动调整角度，获得最大的遮阳面积，以防止车内饰物在高温下挥发出对人体有害的气体，防止某些元器件的老化。

4、能够充分利用太阳照射时所产生的太阳能，提高了能源利用效率，进而降低了燃油消耗。

附图说明

图1为本发明所述一种利用太阳能的汽车可伸缩自动遮阳装置系统组成示意图；

图2为本发明所述一种利用太阳能的汽车可伸缩自动遮阳装置外观示意图。

具体实施方案

1、光电位置传感器；2、单片机；3、步进电机；4、执行机构；5、遮阳伞；6、伞柄；7、空心支承轴；8、强力磁块；9、光照强度传感器；10、遮阳装置供电电源；11、车速传感器。

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明所述汽车可伸缩自动遮阳装置，包括光电位置传感器1、单片机2、步进电机3、执行机构4、光照强度传感器9、位于遮阳伞5外表面上的未图示的太阳能吸收面板，以及遮阳装置用电源10。实现太阳能吸收的面板的具体材料不限，任何于伞面相适应，并能贴合在伞面上的材料均可。所述执行机构包括遮阳伞5、伞柄6、空心支承轴7、磁块8以及未图示驱动遮阳伞进行开合和转向的驱动机构，所述驱动机构的具体形式不限，诸如但不限于实现多自由度运动的多个电机及相应的传动系统、万向传动系统等所有可以根据单片机的指令，驱动伞面进行旋转使其随着太阳转动而转动的机构均可；所述强力磁块8通过磁力固定在车顶上，为了加强固定效果，还可以设置另外的固定机构，比如螺纹结合结构、卡合结构等，根据实际需要，还可以设置相应的防盗锁止机构，用户可以根据天气、车辆所在环境等具体状况，自行选择将整个遮阳伞从车顶上拆下或将遮阳伞布置在车顶；所述伞柄6可自由伸缩至空心支承轴中。

系统的具体工作过程如下：

当用户将遮阳伞装置安装在车顶，并打开系统开关后，整个系统便开始工作，此时的遮阳伞仍处于折叠状态，位于遮阳伞顶端的光照强度传感器检测光照强度，将相应信号传递至单片机，在光照强度超过设定值后，单片机判断车辆的速度，在车辆速度为零的前提下，单片机发送指令给执行机构中的驱动机构，驱动机构利用作为遮阳装置供电电源的蓄电池所提供的电力，驱动遮阳伞缓慢打开，安装在打开后的遮阳伞上的光电位置传感器感知光照强度的变化，将感知的光信号传给单片机，单片机将其转化为电信号控制步进电机，从而驱动伞柄转动相应的角度，以在整个需要遮蔽的过程中获得最大的遮阳面积。当光照强度小于设定值后，或者是车速传感器检测到车辆速度后，单片机发送指令给驱动机构，令遮阳伞缓慢折收为折叠状态。在遮阳伞处于打开的整个过程中，处于遮阳伞外表面的太阳能电池板吸收太阳能，并利用相应机构将其转换为电能储存在遮阳装置用供电电源中，为自身的正常运行提供必要的能源，并且由于遮阳伞能够迎合太阳的转动方向自动地进行调整，位于整个伞面上的太阳能电池板也能够在较长时间内具有较高的能量利用效率。另外，太阳能电池板还和车辆所搭载的其他用电设备电连接，在满足遮阳装置用电需要的前提下，还可以为车上其他用电设备提供辅助能源。并且步进电机还和车辆上所搭载的常规蓄电池电连接，在遮阳装置供电电源无法提供足够的能量时，车载常规蓄电池作为其备用电源，以提供实现其展开的必要能源，而在展开后即可利用位于遮阳伞上的太阳能电池板对其供电电源进行充电。另外，遮阳伞的开闭还可通过用户手动实现。

Claims

1.一种利用太阳能的汽车可伸缩自动遮阳装置的工作方法，所述遮阳装置包括光电位置传感器、光照强度传感器、车速传感器、单片机、步进电机、执行机构、遮阳装置供电电源、太阳能电池板，所述执行机构包括遮阳伞、伞柄、空心支承轴、强力磁块，所述强力磁块通过磁力固定在车顶上，所述伞柄可自由伸缩至空心支承轴中，所述太阳能电池板位于遮阳伞外表面上，太阳能电池板与所述遮阳装置供电电源电连接，所述光电位置传感器、光照强度传感器、车速传感器、遮阳装置供电电源以及步进电机均与单片机连接，单片机根据光照强度传感器和车速传感器的信号确定遮阳伞打开或缩回的时机，并根据光电位置传感器信号确定遮阳伞的伞面相对太阳的方向，其特征在于：在用户将遮阳装置固定至车顶，完成相应线路连接并打开电源开关后，所述单片机首先读取车速传感器速度信号，只有在其判定车辆速度为零时才进行后续操作，否则将保持遮阳伞处于收缩状态；当车速信号为零并且光照强度传感器测得的光照强度超过预定值时，单片机首先判断遮阳装置供电电源的电量是否能够满足驱动遮阳伞打开的需求，在不能满足时，转而采用车载蓄电池打开遮阳伞，然后利用遮阳伞伞面上的太阳能电池板为遮阳装置供电电源充电；在能够满足驱动遮阳伞打开的需求时，仅通过遮阳装置供电电源供电；在遮阳伞打开后，根据所述光电位置传感器的信号控制遮阳伞伞面的转动方向以获得尽量大的遮阳面积以及太阳能吸收效率，此时，单片机在判断遮阳装置供电电源充电完成后，将多余电量供其他车载用电设备使用；当车速不为零或光照强度传感器测得信号低于预定值时，单片机控制遮阳伞缩回。

2.如权利要求1所述的遮阳装置的工作方法，其特征在于：所述遮阳装置供电电源还与汽车上其他用电设备电连接，能够为所述其他用电设备提供辅助供电。

3.如权利要求1或2所述的遮阳装置的工作方法，其特征在于：所述遮阳伞的打开或缩回还能够为用户所手动控制。

4.如权利要求3所述的遮阳装置的工作方法，其特征在于：除所述强力磁块外，还包括用于将其固定至车顶的螺纹结构或卡合结构。