CN113037266B - 一种车灯触摸旋转开关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车灯触摸旋转开关装置，包括：旋钮本体，双通道光栅模块，触摸模块，以及分别与双通道光栅模块和触摸模块电连接的处理芯片；其中，双通道光栅模块，用于在旋转旋钮本体时，向处理芯片发送对应的电平信号；触摸模块，用于在触摸旋钮本体外圈时，向处理芯片发出感应电容值变化量；处理芯片，用于根据双通道光栅模块发送的电平信号，切换前照灯工作模式，还用于根据触摸模块发送的感应电容值变化量，输出触控信号以调节前照灯高度。这样实现一个旋钮既可切换前照灯照明功能状态同时具有前照灯高度调节功能，无需单独的滚轮结构，也无需占用开关面板位置，机械壳体降低成本，调节高度时不会出现滚轮没有滚动或滚动过度的问题。

Description

一种车灯触摸旋转开关装置

技术领域

本发明涉及汽车开关类产品领域，特别是涉及一种车灯触摸旋转开关装置。

背景技术

目前，汽车上的前照灯开关照明功能是通过旋钮实现，当顺时针或逆时针旋转旋钮时，前照灯的功能会被相应的依次打开或关闭。汽车上的前照灯高度调节采用的是滚轮结构，需要手动施加一定的力来拨动滚轮调节前照灯高度。旋钮和滚轮是独立分来的两个机械机构。

但是，滚轮结构占用开关面板一定位置，且滚轮结构复杂，成本高。因机械滚轮的拨动需要使用一定的力，当用力不足可能滚轮不能被拨动，当用力过足，可能会跳过目标档位。又手动调节通常是使用调节电阻值的方法来进行调整前照灯高度，由于此过程通常是手动，当遇到不同高度的上下坡时，会存在光线角度调节过高或过低的现象，而过高会影响迎面方向行驶车辆，过低会出现照明不足，存在安全隐患。另外，前照灯高度调节功能存在多个档位，存在驾驶员低头目视调节前照灯高度档位的行为，在汽车行驶过程中存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车灯触摸旋转开关装置，可以实现一个旋钮既可切换前照灯照明功能状态同时具有前照灯高度调节功能。其具体方案如下：

一种车灯触摸旋转开关装置，包括：旋钮本体，双通道光栅模块，触摸模块，以及分别与双通道光栅模块和所述触摸模块电连接的处理芯片；其中，

所述双通道光栅模块，位于所述旋钮本体内部，用于在旋转所述旋钮本体时，向所述处理芯片发送对应的电平信号；

所述触摸模块，用于在触摸所述旋钮本体外圈时，向所述处理芯片发出感应电容值变化量；

所述处理芯片，用于根据所述双通道光栅模块发送的电平信号，切换前照灯工作模式，还用于根据所述触摸模块发送的感应电容值变化量，输出触控信号以调节前照灯高度。

优选地，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，所述双通道光栅模块包括光栅，与所述光栅电连接的光栅电路；

所述光栅电路包括两个NPN三极管，两个PNP三极管；其中第一个所述NPN三极管的发射极连接第一个所述PNP三极管的基极；第二个所述NPN三极管的发射极连接第二个所述PNP三极管的基极；两个所述NPN三极管的集电极均连接电源；两个所述PNP的发射极均与所述处理芯片电连接。

优选地，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，当所述光栅的两个通道处于未被遮挡的状态时，两个所述NPN三极管为导通状态，两个所述PNP三极管为断开状态；

当所述旋钮被旋转，所述光栅的两个通道均处于被遮挡的状态时，两个所述NPN三极管为断开状态，两个所述PNP三极管为导通状态且输出电平信号至所述处理芯片；

当所述旋钮被旋转，所述光栅的其中一个通道处于被遮挡的状态时，被遮挡的所述NPN三极管为断开状态，被遮挡的所述PNP三极管为导通状态且输出电平信号至所述处理芯片。

优选地，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，还包括：位于所述旋钮本体一侧且竖向排列的多个前照灯功能指示灯；

所述处理芯片，还用于根据所述双通道光栅模块发送的电平信号，控制所述前照灯功能指示灯的切换。

优选地，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，所述处理芯片包括用于在瞬时针旋转所述旋钮本体时，接收电平信号的第一中断口和用于在顺时针旋转所述旋钮本体时，接收电平信号的第二中断口；

所述处理芯片，还用于根据所述第一中断口接收到的电平信号，控制所述前照灯功能指示灯从上往下依次切换；根据所述第二中断口接收到的电平信号，控制所述前照灯功能指示灯从下往上依次切换。

优选地，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，所述触摸模块包括位于所述旋钮本体外圈的电容膜，以及位于所述旋钮本体内部且与所述电容膜电连接的触控电路；

所述触控电路，用于测量所述电容膜的感应电容值变化量并发送至所述处理芯片。

优选地，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，还包括：位于所述旋钮本体另一侧且竖向排列的多个前照灯高度指示灯，以及与所述处理芯片电连接的BCM；

所述处理芯片，还用于在所述触控电路发送的感应电容值变化量超过阈值时，输出触控信号并发送至BCM；

所述BCM，用于将所述触控信号进行处理，得到控制信号并转发至所述处理芯片；

所述处理芯片，还用于根据接收到的控制信号的次数，控制所述前照灯高度指示灯的打开或关闭。

优选地，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，所述处理芯片还包括用于在瞬时针触摸所述旋钮本体外圈时，接收控制信号的第三中断口和用于在顺时针触摸所述旋钮本体外圈时，接收控制信号的第四中断口；

所述处理芯片，具体用于根据所述第三中断口接收到的控制信号的次数，控制所述前照灯高度指示灯从上往下依次打开；根据所述第四中断口接收到的控制信号的次数，控制所述前照灯高度指示灯从下往上依次关闭。

优选地，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，所述处理芯片通过LIN或CAN线将所述触控信号发送至所述BCM。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的一种车灯触摸旋转开关装置，包括：旋钮本体，双通道光栅模块，触摸模块，以及分别与双通道光栅模块和触摸模块电连接的处理芯片；其中，双通道光栅模块，位于旋钮本体内部，用于在旋转旋钮本体时，向处理芯片发送对应的电平信号；触摸模块，用于在触摸旋钮本体外圈时，向处理芯片发出感应电容值变化量；处理芯片，用于根据双通道光栅模块发送的电平信号，切换前照灯工作模式，还用于根据触摸模块发送的感应电容值变化量，输出触控信号以调节前照灯高度。

本发明将前照灯高度调节和前照灯照明功能切换集成在一个旋钮上，实现一个旋钮既可切换前照灯照明功能状态同时具有前照灯高度调节功能，无需单独的滚轮结构，前照灯高度调节功能也无需占用开关面板位置，机械壳体成本降低，旋钮外圈采用触摸方式后，调节高度时不会出现滚轮没有滚动或滚动过度的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的车灯触摸旋转开关装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的车灯触摸旋转开关装置的电路示意图；

图3为本发明实施例提供的光栅电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的车灯触摸旋转开关装置的实体结构示意图；

图5和图6分别为本发明实施例提供的电容膜与PC板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的触控电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种车灯触摸旋转开关装置，如图1所示，包括：旋钮本体1，双通道光栅模块2，触摸模块3，以及分别与双通道光栅模块2和触摸模块3电连接的处理芯片4；其中，

双通道光栅模块2，位于旋钮本体1内部，用于在旋转旋钮本体1时，向处理芯片4发送对应的电平信号；

触摸模块3，用于在触摸旋钮本体1外圈时，向处理芯片4发出感应电容值变化量；

处理芯片4(如MCU)，用于根据双通道光栅模块2发送的电平信号，切换前照灯工作模式，还用于根据触摸模块3发送的感应电容值变化量，输出触控信号以调节前照灯高度。

在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，可以将前照灯高度调节和前照灯照明功能切换集成在一个旋钮上，实现一个旋钮既可切换前照灯照明功能状态同时具有前照灯高度调节功能，无需单独的滚轮结构，前照灯高度调节功能也无需占用开关面板位置，机械壳体成本降低，旋钮外圈采用触摸方式后，调节高度时不会出现滚轮没有滚动或滚动过度的问题。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，如图2和图3所示，双通道光栅模块包括光栅，与光栅电连接的光栅电路；光栅电路包括两个NPN三极管，两个PNP三极管；其中第一个NPN三极管的发射极连接第一个PNP三极管的基极；第二个NPN三极管的发射极连接第二个PNP三极管的基极；两个NPN三极管的集电极均连接电源；两个PNP的发射极均与处理芯片电连接。当顺时针或逆时针旋转旋钮时，光栅电路接收到信号，并将此信号发送给处理芯片，处理芯片收到信号后打开对应的前照明灯功能。

具体地，光栅电路用于检测旋钮是否被旋转，图3中的R14为限流电阻，确保光栅内部左侧的电流在工作范围内。光栅内部左侧是LED，右侧是两个双胞NPN三极管，NPN三极管的集电极是接5V电源，T41是两个PNP三极管，NPN三极管的发射极E1，E2是接在PNP三极管的基极。当NPN三极管导通时，PNP三极管的基极是高电平，PNP不导通。当NPN三极管不导通时，PNP三极管的基极是低电平，PNP导通，此时处理芯片收到高电平信号。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，当光栅的两个通道处于未被遮挡的状态时，两个NPN三极管为导通状态，此时PNP三极管基极有高电平，两个PNP三极管为断开状态，PNP三极管的集电极不输出信号到处理芯片的中断口。当旋钮被旋转，光栅的两个通道均处于被遮挡的状态时，两个NPN三极管为断开状态，此时PNP三极管基极是低电平，两个PNP三极管为导通状态且输出电平信号至处理芯片；当旋钮被旋转，光栅的其中一个通道处于被遮挡的状态时，被遮挡的NPN三极管为断开状态，被遮挡的PNP三极管为导通状态且输出电平信号至处理芯片。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，如图4所示，还可以包括：位于旋钮本体1一侧且竖向排列的多个前照灯功能指示灯5；处理芯片4，还用于根据双通道光栅模块2发送的电平信号，控制前照灯功能指示灯5的切换。可以理解的是，各前照灯功能指示灯与前照灯的功能一一对应。

具体地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，如图3所示，处理芯片4可以包括用于在瞬时针旋转旋钮本体1时，接收电平信号的第一中断口(INT1)和用于在顺时针旋转旋钮本体1时，接收电平信号的第二中断口(INT2)；处理芯片4，还用于根据第一中断口接收到的电平信号，控制前照灯功能指示灯从上往下依次切换；根据第二中断口接收到的电平信号，控制前照灯功能指示灯从下往上依次切换。

在实际应用中，第一中断口先收到电平信号时，代表着旋钮瞬时针旋转，功能指示灯从上往下依次切换；第二中断口先收到电平信号时，代表着旋钮逆时针旋转，功能指示灯从下往上依次切换。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，如图5和图6所示，触摸模块包括位于旋钮本体1外圈的电容膜31，以及位于旋钮本体1内部且与电容膜31电连接的触控电路；电容膜31的下方还具有PC板32；这里的触控电路，用于测量电容膜31的感应电容值变化量并发送至处理芯片4。在实际应用中，触摸部分是将电容膜放置在旋钮侧面四周，形成一个圆弧覆盖住。在没有触摸的情况下，该电容值是恒定的值。电容触摸是通过测量电容膜和环境电容变化来检测是否有触摸时间发生。如图7所示，手指触摸时，会存在一定电容，构成了电容的一极，电容的另一极是电容膜。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，如图4所示，还可以包括：位于旋钮本体1另一侧且竖向排列的多个前照灯高度指示灯6，以及与处理芯片4电连接的BCM；处理芯片4，还用于在触控电路发送的感应电容值变化量超过阈值时，会判定为手指触摸，输出触控信号并发送至BCM；BCM，用于将触控信号进行处理，得到控制信号并转发至处理芯片4；处理芯片4，还用于根据接收到的控制信号的次数，控制前照灯高度指示灯的打开或关闭。可以理解的是，前照灯高度指示灯的打开个数与前照灯高度一一对应。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，处理芯片4还可以包括用于在瞬时针触摸旋钮本体1外圈时，接收控制信号的第三中断口和用于在顺时针触摸旋钮本体1外圈时，接收控制信号的第四中断口；处理芯片，具体用于根据第三中断口接收到的控制信号的次数，控制前照灯高度指示灯从上往下依次打开；根据第四中断口接收到的控制信号的次数，控制前照灯高度指示灯从下往上依次关闭。

具体地，当手指第一次触摸旋钮本体外圈且不拨动时，处理芯片在检测到感应电容值发生改变后，输出旋钮被触摸的触控信号。第一次触控信号被传送到BCM。信号经BCM处理后，得到控制信号再经过BCM传送到处理芯片，此时大灯的高度LED将被点亮。当手指第二次顺时针触摸时且不拨动旋钮本体时，处理芯片检测到被触摸的触控信号，并累加，记录为第二次触摸，触控信号再次被传送到BCM。信号经处理后，经过BCM再次传送到处理芯片，大灯的高度LED从上至下第二颗LED将被点亮。同理，当手指顺时针触摸时，从上至下逐次打开。当手指逆时针触摸时，从下至上逐次关闭。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置中，处理芯片4可以通过LIN或CAN线将触控信号发送至BCM。

在实际应用中，当顺时针或逆时针触摸旋钮且旋钮没有被拨动时，触摸电路会采集到信号输入到处理芯片4，处理芯片4收到信号后会打开对应的前照灯高度指示灯，前照灯高度档位会通过LIN或CAN线发送至BCM。当继续顺时针触摸旋钮时，处理芯片4会记录累加的动作，发送给BCM，再次打开下一个前照灯高度指示灯。逆时针旋转同理。

需要说明的是，本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置，可以随着行驶过程中道路变化接收LIN信号从而自动改变大灯高度，进行自适应的调节，进一步提高安全性。

另外，需要说明的是，根据本发明实施例提供的上述车灯触摸旋转开关装置，也可以将该设计用在带触摸功能的音量旋钮，带触摸功能的空调旋钮等中控旋钮上，在此不做赘述。

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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

本发明实施例提供的一种车灯触摸旋转开关装置，包括：旋钮本体，双通道光栅模块，触摸模块，以及分别与双通道光栅模块和触摸模块电连接的处理芯片；其中，双通道光栅模块，位于旋钮本体内部，用于在旋转旋钮本体时，向处理芯片发送对应的电平信号；触摸模块，用于在触摸旋钮本体外圈时，向处理芯片发出感应电容值变化量；处理芯片，用于根据双通道光栅模块发送的电平信号，切换前照灯工作模式，还用于根据触摸模块发送的感应电容值变化量，输出触控信号以调节前照灯高度。这样将前照灯高度调节和前照灯照明功能切换集成在一个旋钮上，实现一个旋钮既可切换前照灯照明功能状态同时具有前照灯高度调节功能，无需单独的滚轮结构，前照灯高度调节功能也无需占用开关面板位置，机械壳体成本降低，旋钮外圈采用触摸方式后，调节高度时不会出现滚轮没有滚动或滚动过度的问题。

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。

以上对本发明所提供的车灯触摸旋转开关装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种车灯触摸旋转开关装置，其特征在于，包括：旋钮本体，双通道光栅模块，触摸模块，以及分别与双通道光栅模块和所述触摸模块电连接的处理芯片；其中，

所述双通道光栅模块，位于所述旋钮本体内部，用于在旋转所述旋钮本体时，向所述处理芯片发送对应的电平信号；

所述触摸模块，用于在触摸所述旋钮本体外圈时，向所述处理芯片发出感应电容值变化量；

所述处理芯片，用于根据所述双通道光栅模块发送的电平信号，切换前照灯工作模式，还用于根据所述触摸模块发送的感应电容值变化量，输出触控信号以调节前照灯高度；

其中，所述双通道光栅模块包括光栅，与所述光栅电连接的光栅电路；

所述光栅电路包括两个NPN三极管，两个PNP三极管；其中第一个所述NPN三极管的发射极连接第一个所述PNP三极管的基极；第二个所述NPN三极管的发射极连接第二个所述PNP三极管的基极；两个所述NPN三极管的集电极均连接电源；两个所述PNP的发射极均与所述处理芯片电连接；

其中，当所述光栅的两个通道处于未被遮挡的状态时，两个所述NPN三极管为导通状态，两个所述PNP三极管为断开状态；

当所述旋钮被旋转，所述光栅的两个通道均处于被遮挡的状态时，两个所述NPN三极管为断开状态，两个所述PNP三极管为导通状态且输出电平信号至所述处理芯片；

当所述旋钮被旋转，所述光栅的其中一个通道处于被遮挡的状态时，被遮挡的所述NPN三极管为断开状态，被遮挡的所述PNP三极管为导通状态且输出电平信号至所述处理芯片；

其中，所述装置 还包括：位于所述旋钮本体一侧且竖向排列的多个前照灯功能指示灯；

所述处理芯片，还用于根据所述双通道光栅模块发送的电平信号，控制所述前照灯功能指示灯的切换。

2.根据权利要求1所述的车灯触摸旋转开关装置，其特征在于，所述处理芯片包括用于在瞬时针旋转所述旋钮本体时，接收电平信号的第一中断口和用于在顺时针旋转所述旋钮本体时，接收电平信号的第二中断口；

所述处理芯片，还用于根据所述第一中断口接收到的电平信号，控制所述前照灯功能指示灯从上往下依次切换；根据所述第二中断口接收到的电平信号，控制所述前照灯功能指示灯从下往上依次切换。

3.根据权利要求1所述的车灯触摸旋转开关装置，其特征在于，所述触摸模块包括位于所述旋钮本体外圈的电容膜，以及位于所述旋钮本体内部且与所述电容膜电连接的触控电路；

所述触控电路，用于测量所述电容膜的感应电容值变化量并发送至所述处理芯片。

4.根据权利要求3所述的车灯触摸旋转开关装置，其特征在于，还包括：位于所述旋钮本体另一侧且竖向排列的多个前照灯高度指示灯，以及与所述处理芯片电连接的BCM；

所述处理芯片，还用于在所述触控电路发送的感应电容值变化量超过阈值时，输出触控信号并发送至BCM；

所述BCM，用于将所述触控信号进行处理，得到控制信号并转发至所述处理芯片；

所述处理芯片，还用于根据接收到的控制信号的次数，控制所述前照灯高度指示灯的打开或关闭。

5.根据权利要求4所述的车灯触摸旋转开关装置，其特征在于，所述处理芯片还包括用于在瞬时针触摸所述旋钮本体外圈时，接收控制信号的第三中断口和用于在顺时针触摸所述旋钮本体外圈时，接收控制信号的第四中断口；

所述处理芯片，具体用于根据所述第三中断口接收到的控制信号的次数，控制所述前照灯高度指示灯从上往下依次打开；根据所述第四中断口接收到的控制信号的次数，控制所述前照灯高度指示灯从下往上依次关闭。

6.根据权利要求5所述的车灯触摸旋转开关装置，其特征在于，所述处理芯片通过LIN或CAN线将所述触控信号发送至所述BCM。

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