专利名称：汽车信息终端机的前面板角度控制装置以及控制方法
技术领域：
本发明是关于搭载在汽车上的信息终端机的自动控制前面板角度 的线路及其控制方法。更具体而言，涉及适用于汽车在倾斜时，可以 自动调整显示画面的前面板倾斜度tilt的倾斜度调整装置及其控制方 法。
背景技术：
随着电子通讯产业的发展，以无限音频数据通讯和利用人工卫星的卫星定位系统(GPS: Global Positioning System )为基础，给汽车之 类的接收器发送和接收信息的汽车信息终端机，即，车载信息服务系 统(Telematics)正在急速普及。根据传统技术的汽车信息终端机是GPS导航、有限/无限通讯、调 谐器、盒式磁带播放、CD (Compact Disk )播放以及MP3( MPEG Audio Layer-3)播放等一体化集成搭载在汽车上。如上所述，导航系统为一体化的普通汽车信息终端机在汽车行驶 的状态下，搜索从当前位置到目的地为止的地理信息，通过安装在前 面板上方的显示器，将已搜索的有关地理信息可视化显示。另外，如同上述，具有导航系统的汽车信息终端机为了使得盒式 磁带、录像盘等媒体方便地放进汽车信息终端机和取出，把前面板设 计成可以打开和关闭滑行的方式。此种汽车信息终端机的典型有于 2002年7月8日的第3045281号的注册专利(汽车用AV前面板角度调整装置以下称为《注册专利》)。上述注册专利是根据用户需要，可以使前面板打开或关闭、并且 调整前面板的倾斜角度的滑行机械装置(Sliding mechanism )安装在汽 车内部。上述滑行机械装置设有两个电机，可以打开或关闭前面板和 调整前面板的角度。下面我们参考附图简单地说明。图1是根据传统技术，汽车信息终端机的前面板角度调整装置的 斜视图。图2是图1的示意图中，汽车信息终端机的前面板角度调整 装置侧面图，这样的结构在上述注册专利说明书里有详细的说明。因此，要注意在本发明的说明书里，只对调整前面板角度(倾斜 度)的滑行机械装置的运行做筒单的说明。而4艮据图1以及图2中所 表示，对于汽车信息终端机的前面板角度调整装置的具体结构和对其 运行的说明，则请参照上述注册专利的说明书。当前驾驶员将汽车信息终端机设为导航模式，图1中置于前面板 21前方的类似LCD的显示器(DPP)会显示地理信息，例如在参 考当前的位置到目的地为止的指引道路的地理信息画面行驶的状态 下，上述显示器(DPP)上有灯光照明时，为了确认可视性(visiblility), 将角度调整键22选为正旋转模式(tilt out)后，根据从外部的电源使 角度调整电机23正旋转。根据上述角度调整电机23的正旋转，在电机轴上形成的螺紋 (Worm) 25也跟着正旋转，使与其相啮合的螺紋齿轮26逆时针方向 旋转。而且，与上述类似螺紋齿轮26的轴27形成为一体的齿轮28也 跟着逆时针方向旋转。当上述齿轮28在逆时针方向旋转时，与其相啮 合的旋转齿轮29则会顺时针方向旋转。此时，与上述类似旋转齿轮29的轴30所形成为一体的游行齿轮 31也跟着顺时针旋转，而与其相啮合的齿条(rack gear) 32则会向外 旋转。根据上述齿条32的向外旋转，针36， 37和与其形成一体化的 滑盘33的板孔34, 35装载组合的状态下，以直线往前方向移动，将 转轴38末端与柔性4史接的前面板21下端推出来，从而起到如图2所 示的，前面板21角度调整作用。如上所述，前面板21下端向外推出时，上端的旋转转轴40装载 在角度调整轨道槽39的状态下，向下方移动，来运行角度调整。而上 述前面板21的内部设有磁带安放处，通过角度调整的前面板21所打 开的空间，可以把^f兹带放进去。在上述图2的状态下，需要关闭前面板21时，将角度调整键22 选择逆旋转模式(Tilt In)后，角度调整电机23就会开始逆旋转。在 上述角度调整电机23逆旋转时，在此轴上所形成的螺紋25也跟着逆 旋转，使与此相啮合的螺紋齿轮26顺时针旋转。此时，像上述螺紋齿轮26—样，与轴27形成为一体的齿轮28也 跟着顺时针旋转。而随着齿轮28的顺时针旋转，与其相啮合的旋转齿 轮29则会逆时针旋转。另外，根据上述旋转齿轮29，由于轴30所形 成的游行齿轮31也逆时针旋转，致使与游行齿轮相啮合的齿条32变 为向内部移动的状态。在上述齿条32形成一体的针36， 37与形成一体化的滑盘33的板 孔34, 35装载组合的状态下，以直线方向移动一定距离后，前面板21 下端向内收回，上端的旋转转轴40在角度调整轨道槽39内的状态下， 向上移动，返回原状态。但是，如上述图1和图2中所示，汽车信息终端机的前面板角度调整装置，用户只能选择前面板前方安装的角度调整^:来调整的手动功能。因此，在汽车行驶的状态下，为了确保LCD (DPP)上显示的 地理信息画面的可视性而使用角度调整键时，存在尾追撞车之类的交 通事故的危险因素。例如汽车如图3中所示，经过丘陵地区时。安装在汽车内部前 方仪表盘中央部的汽车信息终端机的前面板21显示器(DPP)上有直 射光线的照射时，会降低可视性。上述显示器(DPP )上的可视性降下来后，因看不清地理信息画面， 用户会按下汽车信息终端机的角度调整键22，来调整前面板21的角度。 这样会造成分散前方安全的注意力，而引发交通事故。发明内容正如上所述，本发明的目的在于，为用户提供一种，感应到汽车 的倾斜度，将汽车信息终端机的前面板角度自动调整的装置以及对其 控制方法。本发明的另一个目的是向用户提供一种，根据陀螺传感器(Gyro Sensor)所发出的信号，检测出汽车的倾斜度，根据上述检测出的汽车 倾斜度，自动调整汽车信息终端机的前面板角度，确保可视性的前面 板角度调整装置及其控制方法。为了实现上述目的，我们研究开发这种汽车信息终端机的前面板 角度调整装置，由以下几个部分构成并控制用户的角度调整信号相 应地使前面板底部在主机的上部所形成的调整角度轨道槽内滑行，从 而调整前面板的打开角度，并装有电机的滑行机械装置；搭载在汽车上，可以感应汽车的前后以及左右倾斜角度的陀螺传感器；根据上述 陀螺传感器所感应出的汽车倾斜度和历史记录的相差值超过已设定的 范围时，驱动上述滑行机械装置的电机，使前面板向前后方向滑行。上述控制器是，根据上述陀螺传感器所感应出的倾斜度的方向， 在与其相反的方向来调整上述前面板的角度。上述前面板调整装置还有以下的特征，从感应上述滑行机械装置 的电机旋转距离的感应器所发出的信号可以感应上述控制器调整前 面板角度的状态。上述前面板调整装置由以下几部分构成，与上述滑行机械装置的 滑行联动的滑盘，与上述滑盘的上部有一定间隔所形成的平板柱，以 及安装在上述平板柱所经过的路径上，并且根据上述平板柱的移动， 所发出脉沖的光电耦合器。在上述滑盘的上部所形成的平板柱的间隔是，在上述前面板的角 度每调整2.5度时，上述光电耦合器会发出的脉沖。根据本发明的其他方面，汽车信息终端机的前面板角度调整方法， 包含以下几个特征回应用户的角度调整信号，使前面板底部在主机 的上部所形成的调整角度轨道槽内滑行，从而调整前面板的打开角度， 具有电机的滑行机械装置，读取陀螺传感器所发出的信号，检测当前 汽车倾斜角度的过程；根据上述陀螺传感器所感应出的汽车倾斜度和 历史记录的相差值超过已设定的范围时，向汽车倾斜度的反方向，驱 动上述滑行机械装置的电机的过程。如上所述，根据本发明的实施例，本发明汽车信息终端机的前面 板角度调整装置的另外 一个特征是，导航系统的地理信息画面显示如LCD之类的显示器的状态下，汽车在经过陡峭的丘陵时，陀螺传感器 可以检测出汽车的倾斜度。根据上述汽车倾斜度，可自动调整上述安 装LCD的汽车信息终端机的前面板角度，使汽车经过丘陵地区时，不 会因直射光线的照射而影响驾驶员的可视性。如上所述，本发明是关于汽车信息终端机的前面板角度控制装置。 此装置适用于汽车的行驶环境，可自动调整前面板的角度，使显示地 理信息画面的显示器的可视性调到最佳状态，最大效率地利用导航系统。
图1是依据传统技术的汽车信息终端机的前面板角度调整装置的 斜视图。图2是图1中的汽车信息终端机的前面板角度调整装置的前面板 打开一半状态的侧面图。图3是汽车行驶在丘陵地区时说明汽车状态的图。图4是根据本发明的优选实施例的汽车信息终端机的前面板角度 自动调整装置结构图。图5是图4中的滑行感应器的具体实施例。图6是根据本发明的优选实施例控制汽车信息终端机的前面板角 度自动调整的流程图。图7是表示根据本发明的优选实施例，自动调整汽车信息终端机 的前面板角度的状态图。附图标记23...滑行电机100...用户输入4建102...滑行键104...倾斜键IIO...陀螺传感器120...控制器130...电机驱动器150...滑行感应器152...感应器154...滑盘156...平板柱具体实施方式
下面将参照附图，对本发明的汽车信息终端机的前面板角度调整 装置的实例进行详细说明。但是，实例仅是为了更清楚地解释本发明 的要旨，因此，本发明还可以体现更多的不同形态，而不只限于实施 例的范围。所以我们将对共知的功能或是构成的具体说明进行省略。图4是根据本发明进行实施例的汽车信息终端机的前面板角度自 动调整装置的构成图。如图4所示，本发明汽车信息终端机的前面板 角度自动调整装置由以下多个部分构成并控制如图1以及图2中所 示，可以使前面板21的滑行打开/关闭的滑行键102;可以使上述前 面板21的倾斜输入/输出(tiltin/out)的，具有倾斜键104功能的用户 输入键100;可根据正旋转驱动信号以及逆旋转驱动信号，来旋转滑行 机械装置的滑行电机(sliding motor: SM) 23的电机驱动器；感应出 图1中齿条32的移动距离，每当移动一定距离时，会发出脉冲信号的 滑行感应器150;搭载在汽车上的，检测出汽车的前后、左右倾斜度后， 发出与此对应的倾斜信号的陀螺传感器110;计算根据上述陀螺传感器 110所感应出的汽车倾斜度和历史记录的相差值，再根据相差值打开滑10行电机23正/逆旋转的驱动，计算上述滑行感应器23所发出的脉沖， 调整前面板21的角度。图5是表示，图4中所示的滑行感应器的具体实施例的构成图。 图5中附图标记154指的是，与图1中的齿条32并行且与齿条32相 同运行的滑盘154，上述滑盘154的上端用一定距离固定安装的多个平 板柱156，发光二极管152a以及光电耦合器152b分别安装在上述平板 柱156的两端之间，通过上述平板柱156时，检测并发脉沖。发光二 极管152a和光电耦合器构成感应器152。图5中没有说明的，附图标 记152c指的是，由上述光电耦合器152b以及发光二极管152a构成的 感应器152的偏压电阻。如图5所构成的滑行感应器150的滑盘154，与图1中的齿条32 联动，向前后方向运行。上述滑盘154向前后方向运行时，在此上端 形成的平板柱156将通过发光二极管152a与光电耦合器152b之间。因此，由上述发光二极管152a与光电耦合器152b构成的感应器 152在每通过一个上述滑盘154时会发出一次脉冲。而且，还可以精确 的设定上述图5构成的滑行感应器150的平板柱156的数量，并且可 以通过计算从感应器152所发出的脉冲来检测出前面板21的调整角 度。根据本发明的实施例，前面板21的角度在每调整2.5度时，为了 可以从上述光电耦合器的感应器152中发出一次脉沖，而设定了上述 平板柱156的间距。图6是表示，根据适用于本发明的实施例，汽车信息终端机的前 面板角度自动调整控制的流程图，图4的控制器120内部的只读内存器领域的屏蔽程序。图7为根据本发明的优选实施例，显示汽车信息终端机的前面板的角度被自动调整状态的图。是为了说明，图7(a)是前面板角度调 整为半开模式的状态，图7 (b)是前面板关闭的状态，图7(c)是前 面板完整打开的状态的图。下面我们参考上述图5至图7，根据本发明，对汽车信息终端机的 前面板角度调整的方法进行说明。用户选择输入键100的倾斜键104,按为倾斜输入/输出状态，控 制器120回应上述用户的命令，将会发出使电^4区动器130正旋转的 驱动控制信号或是逆旋转的驱动信号。此时，上述电机驱动器130根据上述正旋转的驱动控制信号或是 逆旋转的驱动控制信号，使图1中包含角度调整电机23、螺紋25、螺 紋齿轮26、齿轮28、旋转齿轮29、游行齿轮31、齿条32以及滑盘33 所构成的滑行机械装置正旋转或是逆旋转驱动，调整前面板21的角度。同上所述，在调整前面板21角度的状态下，控制器120计算从滑 行感应器150所发出的脉冲，检测出前面板21的角度状态，也就是前 面板21的打开角度，将此信息储存到内部储存器里。举例来说，如图7(a)中，在调整为半开角度(ei)状态的前面板 21倾斜度时，上述控制器120将图7 (b)中关闭倾斜状态下，如图7 (a)中前面板21滑行时，计算从滑行感应器130所发出的脉冲，将 此数值储存到内部储存器里。用户利用倾斜键104,将汽车信息终端机的前面板21角度设定为如图7(a)中的半开角度模式(ei)的状态下，运行导航系统，前面板 21上端的显示器(DPP)上会根据上述导航系统的运行，显示地理信 息画面。在如上所述的状态下，图5的控制器120读取图6的S10过程中， 陀螺传感器IIO发出的信号，S12过程中检测上述陀螺传感器110的数 值是否是水平数值。上述陀螺传感器IIO搭载在汽车上，；险测出汽车 的倾斜度后，发出与左右倾斜度对应的信号。这种陀螺传感器110在 没有搜索到从GPS卫星所发出的绰度以及经度对应的GPS信号时，可 以利用为了航位推算技术(DeadReckoning)所使用的方法。上述S12过程的检测结果，陀螺传感器110的数值为水平数值时， 上述控制器120是S13过程中，前面板21的角度调整为用户所选定的 角度后，返回前面所述的S10过程，持续反复的动作。根据导航系统的运行，地理信息画面在前面板21的显示器(DPP) 上显示的状态下，汽车如图3中所示，开往丘陵地区时，随着汽车前 后倾斜度的变化，陀螺传感器110所发出的信号也会变化。这时，上述控制器120判断出图2的S12过程中，陀螺传感器110 所发出的数值为水平状态的数值时，S14过程中，搜索此前运行状态的 汽车倾斜度数值与当前陀螺传感器no所发出的倾斜度数值之差是否超过已设定的范围(Ae)。在这里，已设定的范围(A0)是，将汽车倾斜度的所定角度举例为 5度时，为了调整前面板21的基准值。用户可以设定上述已设定的范 围。也就是，汽车倾斜度不超过5度时，不调整前面板21的角度。上述S14过程中，判断出以前汽车倾斜度数值与当前陀螺传感器110所检测的汽车倾斜度数值超过基准范围(Ae)时，控制器120会在 S16过程中，通过电机驱动器130给汽车倾斜方向的反方向发出调整前 面板21的驱动控制信号。举例来说，用户将前面板21倾斜度设定为如图7的状态下，开往 图3的丘陵地区时，控制器120用电机驱动器130发出逆旋转控制信 号。上述电机驱动器130根据上述逆旋转驱动控制信号，使角度调整 电机23逆旋转，将滑行机械装置移动到主机的内部，调整前面板21 为如图7(b)的状态。运行上述S16过程的控制器120计算图2的S18过程中，根据角 度调整电机23的旋转，从滑行感应器150所发出的脉沖。在S20过程中，检测前面板21的角度是否调整为基准范围(Ae)。 对应上述S20过程的检测结果汽车倾斜度，调整前面板21的角度时， 控制器120跳到上前所讲的S10过程，对应汽车倾斜度，没有调整前 面板21时，反复运行S16后面过程，使前面板21角度调整为与汽车 倾斜度对应的角度。如果，用户将前面板21的倾斜度设定为如图7 (a)的状态下，从 如图3的丘陵地区的顶上开下来，陀螺传感器IO发出数值时，控制器 120用电机驱动器130发出正旋转的控制信号，将前面板21调整为如 图7( c )的倾斜完整状态(62),有利地调整前面板21上端显示器(DPP) 上所显示的地理信息画面可视性。因此，本发明根据用户设定前面板21的角度与汽车倾斜度，可了 解自动调整上述前面板21的角度。也就是说，根据用户前面板21的 角度设定为如图7 (a)的状态下，如图3开往斜坡路时，前面板21的角度调整为如图7(b)的状态；从斜坡路开下来时，前面板21的角度 调整为如图7(c)的状态。本发明的实施例中，根据陀螺传感器110检测出的汽车倾斜度(上 斜坡路时，下斜坡路时)，将用户设定的前面板21的角度，按照模式1, 模式2以及模式3来控制，图6的S16过程的电机驱动器驱动过程方 法按照如下面表格显示。[表格1]区分用户设定上斜坡路时下斜坡路时模式l图7的a图7的b状态调整前 面板的角度图7的c状态调整前面 板角度模式2图7的b图7的b状态调整前 面板的角度图7的a状态调整前面 板的角度模式3图7的c图7的a状态调整前 面氺反的角度图7的c状态调整前面 板角度因此，根据本发明的实施例，汽车信息终端机的前面板角度调整 装置根据用户设定的前面板角度对应汽车倾斜度自动控制倾斜输入/输 出，在直射光强烈的季节来运行导航系统，行驶在丘陵地区时，可以 使装有显示器的前面板的可视性调到最佳，从而可以最大效率地利用 导航系统。
权利要求
1、一种汽车信息终端机的前面板角度调整装置，其特征在于，包括回应驱动信息输入，使主机的上端形成的角度调整轨道槽内与转轴组装的前面板的下部滑行，从而调整前面板的打开角度，并包含电机的滑行机械装置；搭载在汽车上，可以感应汽车的前后以及左右倾斜度的陀螺传感器；根据上述陀螺传感器所发出的信号，检测此前状态时汽车的倾斜度与当前汽车倾斜度之差，此数值超过已设定的范围时，将驱动上述滑行机械装置的电机，使前面板向前后方向滑行，从而调整前面板的角度的控制器。
2、 如权利要求l中所述的汽车信息终端机的前面板角度调整装 置，其特征在于，上述控制器根据上述陀螺传感器所检测的倾斜方向的反方向，驱 动上述滑行机械装置的角度调整电机，来调整上述前面板的角度。
3、 如权利要求1或2中所述的汽车信息终端机的前面板角度调整 装置，其特征在于，根据上述滑行机械装置电机的旋转，可以感应上述前面板下端的 移动距离的感应器。。
4、 如权利要求3中所述的汽车信息终端机的前面板角度调整装置 其特征在于，上述感应器是，由在上述滑行机械装置的联动下滑行的滑盘和， 上述滑盘的上端以一定距离形成的平板柱和，在上述平板柱经过的路 径上安装，并在上述平板柱移动时发出脉冲的光电耦合器构成。
5、 如权利要求4中所述汽车信息终端机的前面板角度调整装置， 其特征在于，上述滑盘的上端形成的平板柱所形成的间距是，上述前面板的角 度在每调整2.5度时，上述光电耦合器会发出脉冲。
6、 一种汽车信息终端机的前面板角度调整方法，其特征在于，包 括以下过程检测出汽车当前倾斜度的过程；上述检测的汽车倾斜度与此前状态汽车倾斜度之差，超过已设定 范围时，适用于上述^^测的汽车倾斜度，使前面板的角度与汽车倾斜 方向相反的方向调整的过程。
全文摘要
本发明提供一种汽车在倾斜时可以自动调整显示画面的前面板倾斜度的倾斜度调整装置以及其使用方法。上述汽车信息终端机的前面板角度调整装置由以下几个部分构成回应接收到的驱动信号，柔性铰接的前面板底部在主机上部所形成的调整轨道槽内滑行，从而调整前面板的打开角度，并包含电机的滑行机械装置；搭载在汽车上，可以感应汽车的前后以及左右倾斜角度的陀螺传感器；根据上述陀螺传感器所感应出的汽车倾斜度和历史记录的相差值超过已设定的范围时，驱动上述滑行机械装置的电机，使前面板向前后方向滑行。
文档编号G12B9/10GK101318486SQ20071002344
公开日2008年12月10日 申请日期2007年6月5日 优先权日2007年6月5日
发明者金尚武 申请人:乐金电子(昆山)电脑有限公司