一种车载用自动伸缩雨棚及其工作方法与流程

本发明属于智能汽车技术领域，具体涉及一种车载用自动伸缩雨棚及其工作方法。

背景技术：

遮雨棚随处可见，但是未见到车载的应用，随着科学技术的不断发展，车辆技术也不断发展，驾驶车辆出行已成为人们的首要选择。但是，如果在雨天选择车辆出行，特别是雨量较大时，乘客从车内打开车门到打伞跨出车外的过程中，由于车外没有避雨空间，通常会有短暂的时间被淋湿。同时，乘客从车外准备进入车内时，雨伞从打开到收缩再到拿进车内的过程中，仍会有短暂的时间被淋湿。

现有的相关技术中，为了解决上述提及的车辆乘客在上车和下车过程中被短暂淋湿的问题，会在车辆的车门或车身顶盖处设置雨棚，并由电机控制雨棚的闭合和张开，这样，雨棚处于张开状态时，就能够为乘客提供临时的避雨空间。但是，雨棚的启动，通常是由驾驶员人为控制，缺乏智能性，同时现有技术的供电装置大都采用汽车电池进行供电，容易使汽车的电池老化。

技术实现要素：

发明目的：提供一种车载用自动伸缩雨棚及其工作方法，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种车载用自动伸缩雨棚，包括；

骨架机构，包括主骨架，设置在所述主骨架的空心收纳卡槽，收纳设置在所述主骨架中心处的呈45度相间的、并可沿所述主骨架轴线方面水平展开成扇形的从骨架，设置在所述从骨架上的帆布，安装在所述主骨架上的、位于所述从骨架的圆心转轴处的步进电机，以及安装在所述步进电机转轴上的伞状齿轮；

伸缩装置，分别固定设置在所述空心收纳槽的内部；

控制系统，包括插接所述主骨架侧面的控制盒。

在进一步实例中，所述伸缩装置，包括固定安装在空心收纳卡槽上的基座臂，滑动配合安装在所述基座臂内部第一伸缩臂，滑动配合安装在所述第一伸缩臂内部的第二伸缩臂；设置在所述第一伸缩臂一端的缩链轮，滑动配合安装在所述基座臂的内部、位于所述第一伸缩臂的外壁上的上滑块，安装在是第一伸缩臂的另一端的伸链轮，滑动配合安装在所述第一伸缩臂的内部、位于所述第二伸缩臂的外壁上的下滑块，一端固定在所述基座臂的端部、绕过所述缩链轮、另一端固定在所述第二伸缩臂端部的第一钢丝绳，以及一端固定在所述基座臂的端部、绕过所述伸链轮、另一端固定在所述第二伸缩臂端部的第二钢丝绳，能够实现三式伸缩。

在进一步实例中，所述控制盒设有cpu控制器、蓄电池、超声波传感器和雨水传感器；

其中所述cpu、蓄电池、超声波传感器和雨水传感器电性连接在一起。

在进一步实例中，所述基座臂、第一伸缩臂和第二伸缩臂均设计呈六边形，六边形的截面进行了两次的折弯，使得第一伸缩臂比基座臂的宽度小，具有较好的抗弯曲能力。

在进一步实例中，所述主骨架设计为3跟，能够增加其结构的稳定性。

在进一步实例中，所述主骨架采用铝合金材料，且表面采用阳极氧化处理，能够减轻其本身重量，又能够保证结构的牢固性和负载能力，同时耐腐蚀，不会生锈。

在进一步实例中，.一种车载用自动伸缩雨棚的工作方法，其特征在于，包括如下步骤；

s1、开启电源；

s2、当系统中雨水传感器检测到，雨水信号时，步进电机通过伞装齿轮驱动从而带动主骨架工作；

s3、依次带动从骨架转动，从而使得遮雨棚展开；

s4、系统中雨水传感器检测到雨水信号时，超声传感器开始工作；

s5、当检测到开门信号时，系统向电机发出指令，遮雨棚展开，电机旋转至指定的位置停转，遮雨棚完成伸展工作；

s6、当超声波传感器检测到当乘客关门时，遮雨棚收回，伸缩装置缩回至空心收纳卡槽中；

s7、结束。

有益效果：一种车载用自动伸缩雨棚及其工作方法，通过在主骨架的空心收纳卡槽的内部安装了伸缩装置，结构简单，节能减排，灵活性能高，在下雨天能够自动的伸缩，方便乘客上下车，同时在控制盒中安装了雨水和超声波传感器，自动化程度高，具有良好的操作性能，系统更加精确。

附图说明

图1为本发明一种车载用自动伸缩雨棚的结构示意图。

图2为本发明一种车载用自动伸缩雨棚中的伸缩装置的主视图。

图3为本发明一种车载用自动伸缩雨棚中的伸缩装置的截面图。

图4为本发明一种车载用自动伸缩雨棚中的控制盒的截面图。

图5为本发明一种车载用自动伸缩雨棚中的控制盒的结构示意图。

图中各附图标记为：骨架机构1、主骨架101、空心收纳槽102、从骨架103、帆布104、步进电机105、伞状齿轮106、伸缩装置2、基座臂201、第一伸缩臂202、第二伸缩臂203、缩链轮204、上滑块205、伸链轮206、第一钢丝绳207、第二钢丝绳208、下滑块209、控制盒3、cpu控制器301、蓄电池302、超声波传感器303、雨水传感器304。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

申请人经研究发现目前现有的车载雨棚，大都是驾驶员控制雨棚的伸出与缩放，缺乏智能型，同时现有技术的供电装置大都采用汽车电池进行供电，容易使汽车的电池老化，根据这些问题，申请人提出了一种车载用自动伸缩雨棚，具体如下。

如图1至图5所示，一种车载用自动伸缩雨棚，由骨架机构1、伸缩装置2和控制系统组成。

如图1所示，骨架机构1、包括主骨架101、空心收纳槽102、从骨架103、帆布104、步进电机105和伞状齿轮106，主骨架101安装在车顶的行李架上，主骨架101上面开设了空心收纳槽102，从骨架103设在所述主骨架101上，从骨架103安装在位于所述主骨架101的中心处并且成45°相间安装，所述从骨架103能够沿着主骨架101的轴线方向水平展开成扇形，帆布104设置在所述从骨架103上，步进电机105安装在所述主骨架101上、并且位于所述从骨架103的圆心转轴处，伞状齿轮106安装在步进电机105转轴端，伞状齿轮106和步进电机105均固定在空心收纳槽102，由于空心收纳槽102是在主骨架101上面开设，因此要考虑的主骨架101上面的结构强度的问题，为此，主骨架101采用了铝合金材料，用了铝合金的空心收纳槽102，既减轻了装置本身的自身重量，同时也增加该装置的美观性，同时由于主骨架101是路合金的材质，想对于通常使用的钢铁材料，铝合金具有以下的优点，铝的质量轻，铝的密度是钢铁1/3，路合金不仅应用于飞机制造，而且由于当前节省能源的需要，车辆和船等交通运输工具的轻量化更加突出。同时铝合金耐腐蚀，铝及铝合金在大气中不会“生锈”，耐大气福气远远由于钢铁，这是由于铝对于空气中的氧具有较大的亲和力，因此，当铝合金的表面暴露大气中时，其中表面很快就能够生成一层附着力强、致紧的有一定保护性的自人氧化的膜，尽管氧化膜的厚度很薄，只有0.01~0.05um，但这已经赋予铝合金材料的主骨架101的优良的耐大气腐蚀性，而且主骨架101的表面采用了阳极氧化的处理方式，由于铝合金的阳极氧化膜是透明膜，既能够保持铝原有的金属感，又能大幅度提高主骨架101的表面硬度，耐腐蚀和耐磨性，同时铝合金材料的主骨架101加工成型性能好，便于加工制造，还有铝合金材料是非磁性的，即使发生冲击也不会产生火花，因此选用铝合金材料作为主框架是为最优选。

如图2所示，伸缩装置2，包括基座臂201、第一伸缩臂202、第二伸缩臂203、缩链轮204、上滑块205、伸链轮206、第一钢丝绳207和第二钢丝绳208；其中基座臂201安装在空心收纳槽102上，为了能够驾驶门和后门都可能遮雨，扩大遮雨面积，空心收纳槽102中安装了两个伸缩装置2，左右两边都能够实现伸缩遮雨，第一伸缩臂202滑动安装在所述基座臂201的内部，第二伸缩臂203滑动配合安装在所述第一伸缩臂202的内部，缩链轮204固定安装在所述第一伸缩臂202的端部，上滑块205滑动配合安装在所述基座臂201的内部、并且位于所述第一伸缩臂202的外壁上，伸链轮206固定安装在所述第一伸缩臂202的顶端，下滑块209滑动配合安装在所述第一伸缩臂202的内部，并且位于所述第二伸缩臂203的外壁上面，第一钢丝绳207一端固定在所述基座臂201的端部、中间绕过缩链轮204、另一端固定在所述第二伸缩臂203的端部，第二钢丝绳208的一端固定在端部、绕过所述伸链轮206、另一端固定在二伸缩臂的端部。第一伸缩臂202的两端一端安装了缩链轮204，另一端安装了伸链轮206，在当作业时，基座臂201、第一伸缩臂202和第二伸缩臂203通过安装其上的上滑块205和下滑块209进行传递载荷，第一伸缩臂202的臂头安装了下滑块209，第一伸缩臂202的臂尾安装了上滑块205，第一伸缩臂202可以在基座臂201中滑动。

在进一步实例中，伸缩原理为：伸缩油缸的伸缩运动，带动着第一伸缩臂202运动，固定在第一伸缩臂202上的伸链轮206和缩链轮204跟随着第一伸缩臂202一起运动，第二钢丝绳208在伸链轮206和缩链轮204的驱动下带动第二伸缩臂203运动，最终形成第一伸缩臂202和第二伸缩臂203同步伸缩，在运动过程中，伸缩油缸为伸缩运动的动力元件，第二钢丝绳208是第二伸缩臂203运动的驱动单元，这种机构的伸缩机构，结构简单，造价低而且稳定性能好。

在进一步实例中，考虑到遮雨棚是安装在车辆的顶部，考虑到雨水的载荷是自发性的气象载荷，由于雨水的流逝，通常情况下雨水载荷是忽略不计，但是考虑到暴雨时的雨载荷和风载荷，雨载荷和风载荷会将作用力在帆布104上，而帆布104上的作用力会有一部分到伸缩装置2中的伸缩臂上，为了暴雨天气的风载荷和雨载荷，对伸缩装置2结构造成威胁，防止伸缩臂变形，所以所述基座臂201、第一伸缩臂202和第二伸缩臂203均设计呈六边形，如图3所示，伸缩装置2的六边形的截面图，基座臂201、第一伸缩臂202和第二伸缩臂203是由于折弯成型后上、下板对焊而成，相对于四边形的截面，由于六边形结构的伸缩臂由于进行了两次的折弯，所以下板比上板的宽度小，具有较强的抗弯曲能力。

控制系统，安装在主骨架101的侧面，并安装在车顶部，包括控制盒3；

所述控制盒3的内部设有cpu控制器301、蓄电池302、超声波传感器303和雨水传感器304，所述cpu控制器301、蓄电池302、超声波传感器303和雨水传感器304电性连接在一起。

在进一步实例中，控制系统长期处于通电的状态，如果使用汽车电池供电，易使得汽车电池老化，所以该车载伸缩雨棚采用外置的蓄电池302对系统进行供电，不会对汽车的电池造成伤害。

在进一步实例中，车载遮雨棚的控制系统，在步进电机105正转与反转时候能够进行相互自锁，既在步进电机105正转时，不能有反转信号，避免了发生危险，超声波传感器303、雨水传感器304和步进电机105由cpu控制器301进行控制。

在进一步实例中，系统中雨水传感器304检查到雨水信号时，超声波传感器303进行工作，当检测到开门信号时，cpu控制器301向步进电机105发生正转信号，伸缩装置2开启，遮雨棚展开，步进电机105旋转至指定的位置时，遮雨棚完成展开动作，且展开呈伞状，当乘客关门时，步进电机105反转，伸缩装置2缩回至起点，遮雨棚收回，步进电机105到位，结束。

加入了雨水传感器304和超声波传感器303，提高了车载遮雨棚的自动化程度，也使得系统更加精确，同时采用了蓄电池302，保护了汽车电池，防止电池老化，采用了六变形结构的伸缩装置2，充分考虑雨水载荷和风载车，保持结构的安全性和牢固性，能够下雨天自动的伸缩，方便了乘客上下车。

上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。