CN113120066A - 方向盘装置、汽车及基于方向盘装置的汽车控制方法 - Google Patents

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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
Chiun Mai Communication Systems Inc
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Abstract

本发明提供一种方向盘装置，包括方向盘，所述方向盘装置包括方向盘，所述方向盘装置还包括设于所述方向盘上的触控单元及控制器，所述触控单元上设有可进行位置调整的有效触控区，所述有效触控区用于接收触控操作并生成用于控制车载元件的触控指令，并将所述触控指令发送给所述控制器，所述控制器分别与所述触控单元及所述车载元件通信连接，所述控制器用于接收所述触控指令并控制所述车载元件，所述控制器还用于依据用户握持所述方向盘的手势对所述有效触控区的位置进行设置。本发明还对应提出了一种汽车及基于方向盘装置汽车控制方法。本发明能使用户更为方便的控制车载元件。

Description

方向盘装置、汽车及基于方向盘装置的汽车控制方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是一种方向盘装置、汽车及基于方向盘装置的汽车控制方法。
背景技术
行车驾驶是日常的上下班或假日旅游经常性发生的行为。随着城市道路上汽车数量的与日俱增，安全驾驶不仅是对自己生命的尊重，也是对他人生命的尊重。然而，有些车主由于疲劳或不细心进行危险驾驶，如转向时不打转向灯、驾驶时不看后视镜，从而对后面车辆或路人带来生命威胁。
发明内容
有鉴于此，有必要提出一种能够安全驾驶的方向盘装置、汽车及基于方向盘装置的汽车控制方法，以解决上述问题。
本发明第一方面提出了一种方向盘装置，应用于汽车，所述方向盘装置包括方向盘，所述方向盘装置还包括设于所述方向盘上的触控单元及控制器，所述触控单元上设有可进行位置调整的有效触控区，所述有效触控区用于接收触控操作并生成用于控制车载元件的触控指令，以及将所述触控指令发送给所述控制器，所述控制器分别与所述触控单元及所述车载元件通信连接，所述控制器用于接收所述触控指令并控制所述车载元件，所述控制器还用于依据用户握持所述方向盘的手势对所述有效触控区的位置进行设置。
优选地，所述车载元件包括转向灯、近光灯、远光灯及播放器中的一种或多种。
优选地，所述车载元件为转向灯，所述方向盘装置还包括角运动感测器，所述角运动感测器设于所述方向盘上且用于感测所述方向盘的转动方向及转向角；所述控制器分别与所述角运动感测器及所述汽车的转向灯通信连接；所述控制器能根据接收的所述角运动感测器感测的所述方向盘的转动方向及转向角控制相应方向转向灯的开启。
本发明第二方面提出了一种汽车，包括车体及中控系统，所述汽车还包括上述的方向盘装置，所述方向盘装置装设于所述车体上且与所述中控系统通信连接。
优选地，所述汽车还包括环境侦测单元，所述环境侦测单元装设于所述汽车外侧且与所述中控系统通信连接，所述环境侦测单元用于侦测所述汽车预设范围内的环境数据。
优选地，所述环境侦测单元包括图像采集单元与感应雷达，所述图像采集单元用于采集所述汽车后方的图像信息，所述感应雷达用于感测所述汽车预设范围内的人或物。
优选地，所述汽车还包括提示单元，所述提示单元设于所述汽车内且与所述中控系统通信连接，所述中控系统接收所述环境数据并判断是否有异常，在判断有异常时向所述提示单元发送提示控制信号，以使所述提示单元发出相应的提示信息。
本发明第三方面提出了一种基于方向盘装置的汽车控制方法，所述方向盘装置包括方向盘、设于所述方向盘上的触控单元及控制器，所述方法包括如下步骤：所述控制器依据用户握持所述方向盘的手势设定有效触控区；所述触控单元接收用户开启所述转向灯的触控操作并生成相应的触控指令，将所述触控指令发送至所述控制器；所述控制器根据所述触控指令控制相应方向的转向灯开启。
优选地，所述方向盘装置还包括设于所述方向盘上的角运动感测器感测，在所述控制器根据所述触控指令控制相应方向的转向灯开启的步骤之后，所述方法还包括：所述角运动感测器感测所述方向盘的转动方向及转向角；所述控制器判断所述转向角是否大于第一预设值；当所述转向角大于所述第一预设值时，所述控制器判断所述转动方向对应的转向灯是否已开启；当判断所述转向灯未开启时，所述控制器控制与所述方向盘转动方向相对应的转向灯开启。
优选地，所述角运动感测器感测所述方向盘的转动方向及转向角时，所述控制器还判断所述转向角是否大于第二预设值，当所述转向角大于第二预设值时，所述控制器中止所述有效触控区的触控功能；当所述角运动感测到所述转向角小于等于第二预设值时，所述控制器根据用户握持所述方向盘的手势及所述转向角的数值调整所述有效触控区的位置。
优选地，所述有效触控区的数量为两个并分别与握持所述方向盘的左右手相对应，当用户左右手握持所述方向盘进行转向时，所述控制器对两个所述有效触控区不进行位置调整；当用户左手握持所述方向盘进行转向时，所述控制器控制与右手相对应的所述有效触控区在所述方向盘上沿所述方向盘转动的反方向转动与所述方向盘相同的转动角度；当用户右手握持所述方向盘进行转向时，所述控制器控制与左手相对应的所述有效触控区在所述方向盘上沿所述方向盘转动的反方向转动与所述方向盘相同的转动角度。
优选地，所述汽车还包括环境侦测单元和提示单元，所述控制器控制与所述方向盘转动方向相对应的转向灯开启的步骤之后，所述方法还包括：所述环境侦测单元侦测汽车预设范围内的环境数据，并将所述环境数据发送至中控系统；所述中控系统依据所述环境数据生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述提示单元，以使所述提示单元发出提示信息。
上述的方向盘装置、汽车及基于方向盘装置的汽车控制方法中，有效触控区能接收用户的触控操作并生成用于控制车载元件的触控指令，以及将触控指令发送给控制器，控制器接收触控指令并控制车载元件，且有效触控区可根据用户手势调整在方向盘上的位置，从而使得用户更为方便的控制车载元件。
附图说明
图1为本发明一实施方式中汽车的立体结构示意图。
图2为本发明一实施方式中汽车的硬件架构示意图。
图3为图1中的方向盘装置的硬件架构示意图。
图4为本发明一实施方式中的基于方向盘装置的汽车控制方法的流程图。
图5为本发明一实施方式中汽车直线行驶时方向盘上的有效触控区的位置示意图。
图6为本发明一实施方式中用户采用第一手势握持方向盘左转时有效触控区的位置示意图。
图7为本发明一实施方式中用户采用第二手势握持方向盘左转时有效触控区的位置示意图。
图8为本发明一实施方式中用户采用第三手势握持方向盘左转时有效触控区的位置示意图。
主要元件符号说明
Figure BDA0002345700720000041
Figure BDA0002345700720000051
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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它实施方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明。
本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1和图2，本发明一较佳实施方式中提供了一种汽车10，该汽车10包括车体100、方向盘装置200、转向灯300、环境侦测单元400、提示单元500及中控系统600。
具体地，方向盘装置200装设于车体100内。环境侦测单元400装设于车体100的外侧，环境侦测单元400用于侦测汽车10预设范围内的环境数据。提示单元500装设于车体100的内侧，提示单元500用于向用户发出提示信息。中控系统600分别与方向盘装置200、转向灯300、环境侦测单元400及提示单元50通信连接。
请一并参阅图3，该方向盘装置200包括方向盘210、角运动感测器220、触控单元230及控制器240。该控制器240分别与角运动感测器220、触控单元230及转向灯300通信连接。
具体地，角运动感测器220装设于方向盘210上。角运动感测器220用于感测汽车10转向时方向盘210的转动方向及转向角。当汽车10转向时，装设于方向盘210上的角运动感测器220能感测方向盘210的转动方向和转向角，然后，控制器240根据接收的角运动感测器220感测的方向盘210的转动方向控制相应方向的转向灯300的开启。
在本实施例中，角运动感测器220为一陀螺仪。
触控单元230设于方向盘210的外侧。触控单元230用于接收触控操作并生成用于控制车载元件的触控指令，并将触控指令发送给控制器240。
例如，触控单元230根据用户开启转向灯300的触控操作生成用于控制转向灯300开启的触控指令，以及将该触控指令发送给控制器240，控制器240依据该触控指令控制转向灯300开启。在本实施例中，车载元件包括但不限于左转向灯、右转向灯、近光灯、远光灯及播放器。
进一步地，触控单元230上设有根据用户握持方向盘210的手势设定的有效触控区231，有效触控区231在汽车10转向时能根据用户握持方向盘210的手势的变化及转向角的数值进行相应的位置调整，以使用户更舒适的握持方向盘210。
在至少一个实施例中，触控单元230为一柔性触控面板。触控单元230包括近光灯、远光灯、左转向灯、右转向灯、音量调节等切换功能模组。该切换功能模组能根据手势的改变进行相应的功能切换。例如，默认为控制车灯，接收向左或向右的手势开启左转向灯或右转向灯；向前或向后的手势开启远光灯或近光灯；切换到音频控制功能时，根据设定的手势可进行音量调节。
在本实施例中，控制器240与中控系统600通信连接。
可以理解，在其他的实施方式中，控制器240可以省略，中控系统600可执行控制器240的处理操作。
环境侦测单元400包括图像采集单元410与感应雷达420。
图像采集单元410用于采集汽车10后方的图像信息。
感应雷达420用于感测汽车10预设范围内的人或物。
在本实施例中，图像采集单元410为一相机，该相机装设于汽车10的后视镜上。
提示单元500包括声音模组510、震动模组520、影像投影模组530及刹车控制模组540。
具体地，声音模组510用于向用户发出声音提示。
震动模组520用于向用户发出震动提示。
影像投影模组530用于将汽车10后方的图像进行投影以向用户发出图像投影提示。
刹车控制模组540用于与汽车10的刹车系统电连接并通过控制刹车的方式提示用户。
当汽车10的预设范围内环境异常时，中控系统600向提示单元500发送提示控制信号，以使提示单元500向用户发出声音、震动、影像投影或刹车的提示信息。
在至少一个实施例中，声音模组510为扬声器。震动模组520为震动棒。影像投影模组530为投影仪。
请参阅图4，本发明一实施方式中提供了一种基于方向盘装置200的汽车控制方法的流程图，包括如下步骤：
步骤S21：控制器240依据用户握持方向盘210的手势设定触控单元230的有效触控区231。
具体地，有效触控区231的数量为两个，且两个有效触控区231分别与用户的左右手相对应。
步骤S22：触控单元230接收用户开启转向灯300的触控操作并生成相应的触控指令，并将触控指令发送至控制器240。
具体地，当汽车10启动并进行转向时，用户在触控单元230的有效触控区231上输入开启待转方向转向灯300的操作，触控单元230根据用户的触控操作生成开启待转方向转向灯300的触控指令，并将该触控指令发送至控制器240。
在至少一个实施例中，汽车10启动后且开始转向前，可根据实际需要对方向盘210进行校正、根据存储的资料验证驾驶人身份等。
步骤S23：控制器240根据触控指令控制相应方向的转向灯300开启。
具体地，控制器240接收触控指令并根据触控指令向转向灯300发送转向灯300开启信号，以开启转向灯300。
步骤S24：角运动感测器220感测汽车10转向时方向盘210的转动方向及转向角。
具体地，角运动感测器220为一陀螺仪，可用于感测方向盘210的转动方向及转向角。
步骤S25：控制器240判断转向角是否大于第一预设值。
第一预设值用于判断汽车10是否要转向，第一预设值可依据需求设置，例如为5度。
若为否，则转向角小于第一预设值，并进入步骤S24。
若为是，则转向角大于第一预设值，并进入步骤S26：控制器240判断方向盘210转动方向对应的转向灯300是否开启。
若为是，则转向灯300已开启，并进入步骤S28。
若为否，则进入步骤S27：控制器240控制与方向盘210转动方向相对应的转向灯300开启。并进入步骤S28。
具体地，设置第一预设值且当转向角小于第一预设值时进入步骤21，可有效防止驾驶过程中方向盘210轻微转动而使得转向灯300自动开启的情况。
可以理解，第一预设值可根据实施需要具体设置。
步骤S28：环境侦测单元400侦测汽车10预设范围内的环境数据，并将环境数据发送至中控系统600。
具体地，图像采集单元410采集汽车10后方的图像信息及感应雷达420感测汽车10预设范围内的人或物。
步骤S29：中控系统600依据环境数据生成控制信号，并将控制信号发送至提示单元500，以使提示单元500发出提示信息。
提示单元500接收中控系统600根据环境数据发送的提示控制信号，并向用户发送相应的提示信息。
具体地，中控系统600分析处理汽车10后方的图像信息及汽车10预设范围内的人或物。
当汽车10后方的图像信息及汽车10预设范围内的人或物出现异常状况时，也就是说，汽车10预设范围内的人或物影响汽车10的安全驾驶时，中控系统600生成提示控制信号，提示单元500接收提示控制信号并向用户发出提示信息，该提示信息包括声音、震动、影像投影及刹车中的一种或多种。
进一步地，当角运动感测器220感测方向盘210的转动方向及转向角时，还包括步骤S30：控制器240判断转向角是否大于第二预设值。
具体地，控制器240接收角运动感测器220感测的方向盘210转向角，并判断该转向角是否大于第二预设值。
可以理解，第二预设值大于等于第一预设值，且第二预设值可根据实际情况自行设置。如180°、210°等。
当转向角大于第二预设值时，则进入步骤S31：控制器240中止有效触控区231的触控功能，以避免因为误触而启动不必要的功能，甚而造成后车驾驶的困扰与误判。
当转向角小于等于第二预设值时，则进入步骤S32用户握持方向盘210的手势及转向角的数值调整有效触控区231的位置。
具体地，当用户左右手握持方向盘210进行转向时，控制器240对两个有效触控区231不进行位置调整。
当用户左手握持方向盘210进行转向时，控制器240控制与右手相对应的有效触控区231在方向盘210上沿方向盘210转动的反方向转动与方向盘210相同的转动角度。
当用户右手握持方向盘210进行转向时，控制器240控制与左手相对应的有效触控区231在方向盘210上沿方向盘210转动的反方向转动与方向盘210相同的转动角度。
例如，请参阅图5至图8。图5为本发明一实施方式中汽车10直线行驶时方向盘210上的有效触控区231的第一位置示意图。图6为本发明一实施方式中用户采用第一手势握持方向盘210左转时有效触控区231的位置示意图。图7为本发明一实施方式中用户采用第二手势握持方向盘210左转时有效触控区231的位置调整图。图8为本发明一实施方式中用户采用第一手势握持方向盘210左转时有效触控区231的位置调整图。其中，第一手势为双手握持方向盘210，第二手势为左手握持方向盘210，第三手势为右手握持方向盘。
如图5所示，汽车10为直线行驶状态或未启动状态，此时左右手对称放置于方向盘210的相对两侧，两个有效触控区231对称设置且紧邻左右手，以方便用户进行触控操作。
如图6所示，用户采用第一手势(左右手)握持方向盘210向左转动β角，此时控制器240对两个有效触控区231不进行位置调整。
如图7所示，用户采用第二手势(左手)握持方向盘210向左转动β角，此时，与用户右手相对应的有效触控区231在方向盘210上沿方向盘210转动的反方向转动β角。
如图8所示，用户采用第三手势(右手)握持方向盘210向左转动β角，此时，与用户左手相对应的有效触控区231在方向盘210上沿方向盘210转动的反方向转动β角。
可以理解，用户可根据实际情况选择第一手势、第二手势或第三手势中的一种进行转向操作。
上述的方向盘装置200、汽车10及基于方向盘装置的汽车控制方法中，有效触控区231能接收用户的触控操作并生成用于控制车载元件的触控指令，以及将触控指令发送给控制器240，控制器240接收触控指令并控制车载元件，且有效触控区231可根据用户手势调整在方向盘210上的位置，从而使得用户更为方便的控制车载元件。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他器或步骤，单数不排除复数。计算机装置权利要求中陈述的多个器或计算机装置也可以由同一个器或计算机装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种方向盘装置，应用于汽车，所述方向盘装置包括方向盘，其特征在于，所述方向盘装置还包括设于所述方向盘上的触控单元及控制器，所述触控单元上设有可进行位置调整的有效触控区，所述有效触控区用于接收触控操作并生成用于控制车载元件的触控指令，以及将所述触控指令发送给所述控制器，所述控制器分别与所述触控单元及所述车载元件通信连接，所述控制器用于接收所述触控指令并控制所述车载元件，所述控制器还用于依据用户握持所述方向盘的手势对所述有效触控区的位置进行设置。
2.如权利要求1所述的方向盘装置，其特征在于，所述车载元件包括转向灯、近光灯、远光灯及播放器中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的方向盘装置，其特征在于，所述车载元件为转向灯，所述方向盘装置还包括角运动感测器，所述角运动感测器设于所述方向盘上且用于感测所述方向盘的转动方向及转向角；所述控制器分别与所述角运动感测器及所述汽车的转向灯通信连接；所述控制器能根据接收的所述角运动感测器感测的所述方向盘的转动方向及转向角控制相应方向转向灯的开启。
4.一种汽车，包括车体及中控系统，其特征在于，所述汽车还包括权利要求1-3任一项所述的方向盘装置，所述方向盘装置装设于所述车体上且与所述中控系统通信连接。
5.如权利要求4所述的汽车，其特征在于，所述汽车还包括环境侦测单元，所述环境侦测单元装设于所述汽车外侧且与所述中控系统通信连接，所述环境侦测单元用于侦测所述汽车预设范围内的环境数据。
6.如权利要求5所述的汽车，其特征在于，所述环境侦测单元包括图像采集单元与感应雷达，所述图像采集单元用于采集所述汽车后方的图像信息，所述感应雷达用于感测所述汽车预设范围内的人或物。
7.如权利要求5或6所述的汽车，其特征在于，所述汽车还包括提示单元，所述提示单元设于所述汽车内且与所述中控系统通信连接，所述中控系统接收所述环境数据并判断是否有异常，在判断有异常时向所述提示单元发送提示控制信号，以使所述提示单元发出相应的提示信息。
8.一种基于方向盘装置的汽车控制方法，其特征在于，所述方向盘装置包括方向盘、设于所述方向盘上的触控单元及控制器，所述方法包括如下步骤：
所述控制器依据用户握持所述方向盘的手势设定有效触控区；
所述有效触控区接收用户开启所述转向灯的触控操作并生成相应的触控指令，将所述触控指令发送至所述控制器；
所述控制器根据所述触控指令控制相应方向的转向灯开启。
9.如权利要求8所述的基于方向盘装置的汽车控制方法，其特征在于，所述方向盘装置还包括设于所述方向盘上的角运动感测器，所述控制器根据所述触控指令控制相应方向的转向灯开启的步骤之后，所述方法还包括：
所述角运动感测器感测所述方向盘的转动方向及转向角；
所述控制器判断所述转向角是否大于第一预设值；
当所述转向角大于所述第一预设值时，所述控制器判断所述转动方向对应的转向灯是否已开启；
当判断所述转向灯未开启时，所述控制器控制与所述方向盘转动方向相对应的转向灯开启。
10.如权利要求9所述的基于方向盘装置的汽车控制方法，其特征在于，所述角运动感测器感测所述方向盘的转动方向及转向角时，所述控制器还判断所述转向角是否大于第二预设值，当所述转向角大于第二预设值时，所述控制器中止所述有效触控区的触控功能；当所述角运动感测到所述转向角小于等于第二预设值时，所述控制器根据用户握持所述方向盘的手势及所述转向角的数值调整所述有效触控区的位置。
11.如权利要求10所述的基于方向盘装置的汽车控制方法，其特征在于，所述有效触控区的数量为两个并分别与握持所述方向盘的左右手相对应，当用户左右手握持所述方向盘进行转向时，所述控制器对两个所述有效触控区不进行位置调整；当用户左手握持所述方向盘进行转向时，所述控制器控制与右手相对应的所述有效触控区在所述方向盘上沿所述方向盘转动的反方向转动与所述方向盘相同的转动角度；当用户右手握持所述方向盘进行转向时，所述控制器控制与左手相对应的所述有效触控区在所述方向盘上沿所述方向盘转动的反方向转动与所述方向盘相同的转动角度。
12.如权利要求8所述的基于方向盘装置的汽车控制方法，其特征在于，所述汽车还包括环境侦测单元和提示单元，所述控制器控制与所述方向盘转动方向相对应的转向灯开启的步骤之后，所述方法还包括：
所述环境侦测单元侦测汽车预设范围内的环境数据，并将所述环境数据发送至中控系统；
所述中控系统依据所述环境数据生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述提示单元，以使所述提示单元发出提示信息。
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