一种智能车载杯架装置的制作方法

本发明涉及一种汽车用品，尤其涉及一种智能车载杯架装置。

背景技术：

随着社会的发展，汽车已经越来越多地进入人们的生活，目前大多汽车车载水杯装置都是在驾驶与副驾驶之间设置的一个圆柱体的向下凹陷的圆柱体槽，用于放置水杯，由于圆柱体凹槽的半径均固定，因而难以将不同直径大小的水杯固定，当车辆行驶过程中出现紧急刹、急转弯、加速、上下坡等工况时，如果杯盖未拧紧，水杯里面的水将会飞溅或者倾倒在车上，给驾驶员造成不必要的麻烦，甚者还会烫伤驾驶员；即使驾驶员将杯盖拧紧，在制动、转弯情况下也会因为水杯不能固定而晃动碰撞圆柱体壁，发出噪声，影响驾驶员心情。此外，一些灰尘或者烟灰之类的垃圾落入凹槽内也难以清洗干净，影响车内美观等等。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有车载杯架无法将水杯固定，使用不方便的问题，提供一种智能车载杯架装置，能够自动固定水杯，防止开水飞溅和倾倒，并且使用更加方便。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种智能车载杯架装置，包括底座和杯架，其特征在于：所述底座包括上下重叠设置的上座体、下座体和底板，所述下座体的底面嵌设有磁铁，所述底板采用铁板，并在磁铁的吸附作用下与下座体的底面紧贴；在下座体的上侧面的中部嵌设有一旋转电机，该旋转电机的电机轴伸入上座体内，并与上座体固定连接，通过该旋转电机能够带动上座体在水面方向上转动；在上座体的上侧面的中部设有一凹槽，在该凹槽内设有一支撑板，所述支撑板通过一转轴与凹槽的相对两侧相连，且该支撑板能够在凹槽内绕转轴的轴心线转动；在上座体的一侧设有一俯仰电机，该俯仰电机的电机轴与该转轴相连，并能够带动该转轴转动；在下座体内设有一角度传感器和一主控制器，所述旋转电机、俯仰电机以及角度传感器均与该主控制器相连；

所述杯架为上端开放的筒状结构，其下端与支撑板可拆卸连接，在杯架内侧设有两锁紧扣带，两锁紧扣带分别位于杯架的上部和下部；所述锁紧扣带的一端与杯架侧壁固定连接，另一端绕杯架内侧一周后穿过杯架侧壁并伸出杯架；在杯架侧壁的底部，对应锁紧扣带穿过杯架侧壁的位置设有一锁紧电机，该锁紧电机的电机轴的上端竖直向上延伸至上方锁紧扣带的上方；在锁紧电机的电机轴上，对应锁紧扣带的位置设有传动齿轮，在锁紧扣带内侧设有传动齿条，所述传动齿条与传动齿轮啮合在一起，通过该锁紧电机能够带动锁紧扣带收紧或放松；在锁紧扣带内侧设有一锁紧传感器，在杯架底部的上侧面设有一压力传感器，在杯架侧壁的顶部设有一接近传感器，在杯架的底部还设有一锁紧电机控制器，所述锁紧电机、锁紧传感器、压力传感器以及接近传感器均与该锁紧电机控制器相连；

在下座体上还设有一电源转换器，所述电源转换器与一带USB接头的供电线相连，该电源转换器为各电气元件供电。

进一步地，在杯架侧壁的内侧设有塑性缓冲层，该塑性缓冲层对应锁紧扣带的位置具有环槽。

进一步地，所述杯架的上端呈扩大的喇叭状。

进一步地，所述主控制器的控制过程如下：

1）通过角度传感器采集下座体的倾斜角度；

2）当倾斜角度为俯/仰角度时，主控制器根据该俯/仰角度计算出补偿角度，然后控制俯仰电机转动相应的补偿角度转动，使杯架处于竖直状态；

3）当倾斜角度为侧倾角度时，主控制器根据该侧倾角度计算出水平转动角度和俯仰/转动角度，然后先控制旋转电机转动，带动杯架水平转动，然后再控制俯仰电机转动相应的补偿角度转动，使杯架处于竖直状态。

进一步地，所述锁紧电机控制器的控制过程如下：

1）通过压力传感器进行压力检测，当检测到压力后，控制锁紧电机转动，通过锁紧扣带将水杯锁紧；

2）通过锁紧传感器检测锁紧扣带的压力，当检测到锁紧压力达到一定值后，控制锁紧电机停止工作；

3）通过接近传感器检测是否有物体靠近杯架，当检测到有物体靠近，并且距离小于一定值后，控制锁紧电机反向转动，使扣带松开；

4）当压力传感器检测到压力消失后，控制锁紧电机反向转动，直至锁紧扣带回复原位。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、结构简单，只需通过双面胶等将底板固定于车上即可，不需任何辅助工具，拆装方便。

2、水杯定位效果好，取放方便；能够将水杯固定在杯架内，避免在车辆行驶过程中水杯摇晃等，从而使水杯的稳定性更好；并且，当需要拿出水杯时，能够自动将水杯松开，以便于水杯的拿取。

3、通过底座能够实现水杯的状态调节，从而在车辆上坡、下坡、转弯以及侧倾时对倾斜角度进行补偿，以保证水杯始终处于竖直状态从而避免水杯中的水溢出。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为杯架的俯视图。

图中：11—上座体，12—下座体，13—底板，2—杯架，3—磁铁，4—旋转电机，5—支撑板，6—俯仰电机，7—锁紧扣带，8—压力传感器，9—锁紧传感器，10—接近传感器。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1、图2，一种智能车载杯架装置，包括底座和杯架2，所述底座包括上下重叠设置的上座体11、下座体12和底板13，所述下座体12的底面嵌设有磁铁3，所述底板13采用铁板，并在磁铁3的吸附作用下与下座体12的底面紧贴。使用时，通过双面胶等将底板13粘贴在在前排驾驶员两座椅之间的部位即可，从而使拆装方便，便于使用。

在下座体12的上侧面的中部嵌设有一旋转电机4，该旋转电机4的电机轴伸入上座体11内，并与上座体11固定连接，通过该旋转电机4能够带动上座体11在水面方向上转动。在上座体11的上侧面的中部设有一凹槽，在该凹槽内设有一支撑板5，所述支撑板5通过一转轴与凹槽的相对两侧相连，且该支撑板5能够在凹槽内绕转轴的轴心线转动。在上座体11的一侧设有一俯仰电机6，该俯仰电机6的电机轴与该转轴相连，并能够带动该转轴转动。在下座体12内设有一角度传感器和一主控制器，所述旋转电机4、俯仰电机6以及角度传感器均与该主控制器相连。在车辆行驶过程中，通过角度传感器检测车辆的倾斜角度（俯仰及侧倾），然后通过主控制器对旋转电机4和俯仰电机6进行相应的控制，以对车身倾斜角度进行补偿，实现水杯的状态调节，从而在车辆上坡、下坡、转弯以及侧倾时对倾斜角度进行补偿，以保证水杯始终处于竖直状态从而避免水杯中的水溢出。

其中，所述主控制器的控制过程如下：

1）通过角度传感器采集下座体12的倾斜角度；

2）当倾斜角度为俯/仰角度时，主控制器根据该俯/仰角度计算出补偿角度，然后控制俯仰电机6转动相应的补偿角度转动，使杯架2处于竖直状态；

3）当倾斜角度为侧倾角度时，主控制器根据该侧倾角度计算出水平转动角度和俯仰/转动角度，然后先控制旋转电机4转动，带动杯架2水平转动，然后再控制俯仰电机6转动相应的补偿角度转动，使杯架2处于竖直状态。

所述杯架2为上端开放的筒状结构，其下端与支撑板5可拆卸连接，所述杯架2的上端呈扩大的喇叭状；这样能防止汽车在紧急制动、颠簸等情况下，即使没盖水杯，也能将飞溅出去的小部分水回收到杯架2里，并且方便驾驶员方便取出、放入水杯；同时，杯架2与支撑板5可拆卸连接，从而便于杯架2的清洁。在杯架2内侧设有两锁紧扣带7，两锁紧扣带7分别位于杯架2的上部和下部；所述锁紧扣带7的一端与杯架2侧壁固定连接，另一端绕杯架2内侧一周后穿过杯架2侧壁并伸出杯架2。具体实施时，在杯架2侧壁的内侧设有塑性缓冲层，该塑性缓冲层对应锁紧扣带7的位置具有环槽；从而起到缓冲减震的效果，避免水杯与杯架2壁相碰撞，减小噪声。

在杯架2侧壁的底部，对应锁紧扣带7穿过杯架2侧壁的位置设有一锁紧电机，该锁紧电机的电机轴的上端竖直向上延伸至上方锁紧扣带7的上方；在锁紧电机的电机轴上，对应锁紧扣带7的位置设有传动齿轮，在锁紧扣带7内侧设有传动齿条，所述传动齿条与传动齿轮啮合在一起，通过该锁紧电机能够带动锁紧扣带7收紧或放松。在锁紧扣带7内侧设有一锁紧传感器9，在杯架2底部的上侧面设有一压力传感器8，在杯架2侧壁的顶部设有一接近传感器10，在杯架2的底部还设有一锁紧电机控制器，所述锁紧电机、锁紧传感器9、压力传感器8以及接近传感器10均与该锁紧电机控制器相连。

其中，所述锁紧电机控制器的控制过程如下：

1）通过压力传感器8进行压力检测，当检测到压力后，控制锁紧电机转动，通过锁紧扣带7将水杯锁紧；

2）通过锁紧传感器9检测锁紧扣带7的压力，当检测到锁紧压力达到一定值后，控制锁紧电机停止工作；

3）通过接近传感器10检测是否有物体靠近杯架2，当检测到有物体靠近，并且距离小于一定值后，控制锁紧电机反向转动，使扣带松开；以便于拿取水杯；

4）当压力传感器8检测到压力消失后，控制锁紧电机反向转动，直至锁紧扣带7回复原位。

在下座体12上还设有一电源转换器，所述电源转换器与一带USB接头的供电线相连，能够实现车载和充电宝供电，避免了复杂的电路设计，从而使使用更加方便；该电源转换器为各电气元件供电。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。