CN115686216A - 一种车载智能化震动反馈显示系统及其运用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载智能化震动反馈显示系统，应用于车辆的震动反馈，车辆包括中控平台；中控平台上设有震动反馈显示器，震动反馈显示器设置显示触摸模组，显示触摸模组通过触摸传感器与MCU连接。本发明还公开了该显示系统及其运用方法。采用上述技术方案的MCU+震荡器+智能算法，使整个车载显示器实现了智能震动反馈；运用无级变速算法技术，使反馈具有丝一般顺滑的震动体验；运用智能感知算法技术，可根据行车状态进行震动反馈智能调节，使反馈具有触动灵魂般的舒爽感受和体验；运用智能迭代算法技术，根据用户日常操作数据，可进行算法升级后台推送智能更新。

Description

一种车载智能化震动反馈显示系统及其运用方法

技术领域

本发明属于汽车驾驶体验的技术领域。更具体地，本发明涉及一种车载智能化震动反馈显示系统。本发明还涉及该显示系统的运用方法

背景技术

车载显示屏震动反馈功能技术现状：

车载法律法规要求严格，认证困难；当前绝大部分车载显示屏无震动反馈功能；或者具有简单的震动反馈；

1、当前极少数车搭载有震动反馈显示屏；震动反馈存在效果不明显、噪音大、震动频率单一、后期无法升级等问题；

2、绝大部分车载显示屏无震动反馈功能。

发明内容

本发明提供一种车载智能化震动反馈显示系统，其目的是改善乘车的体验和感受。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的车载智能化震动反馈显示系统，应用于车辆的震动反馈，所述的车辆包括中控平台；所述的中控平台上设有震动反馈显示器，所述的震动反馈显示器设置显示触摸模组，所述的显示触摸模组通过触摸传感器与MCU连接。

所述的MCU中设置在触觉激励驱动板上；所述的触觉激励驱动板上还设有马达驱动器，所述的马达驱动器通过驱动信号线路与马达连接；所述的马达驱动器分别信号线路与MCU，分别接收MCU的硬件激励信号的模拟信号。

所述的显示触摸模组固定在模组支架上；所述的模组支架通过四角的高刚性弹片悬浮固定在显示器外壳内。

所述的模组支架上设置多个强力螺线管。

所述的显示器外壳内固定设有PCBA6。

所述的MCU上设有触觉激励控制器；所述的触觉激励控制器通过信号线路分别与中控平台和触摸传感器连接；所述的触觉激励控制器接收触摸传感器的信号；所述的触觉激励控制器还向中控平台发送信号，并将该信号反馈给MCU。

所述的MCU上设置效果库；所述的效果库通过信号线路与触觉激励控制器连接，接收触觉激励控制器的信号。

所述的MCU通过无线信号与云服务器连接；所述的云服务器通过信号线路与TCU/T-Box连接；所述的TCU/T-Box通过信号线路与域控制器连接；所述的域控制器17通过信号线路与多台车辆的汽车电控单元连接。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的车载智能化震动反馈显示系统的运用方法，所述的智能化震动反馈的流程为：

步骤1、开始；

步骤2、初始化并判断是否更新；

步骤3、用户触摸操作屏幕；

步骤4、触摸模组上报触摸信息给显示屏总成；

步骤5、显示屏总成整理打包触摸数据发给主机；

步骤6、判断：震动条件是否满足；如果是，进行下一步；如果否，则直接进入步骤10，结束；

步骤7、发送震动指令给屏幕；

步骤8、显示屏总成计算震动参数；

步骤9、执行震动反馈；

步骤10、结束。

在所述的智能化震动反馈的流程的步骤8中，其显示屏总成计算震动参数的流程为：

步骤1、开始；

步骤2、显示屏总成收到主机发来的震动指令；

步骤3、读取整车行驶状态信息；读取传感器震动参数；

步骤4、显示屏总成计算震动系数x，震动系数x的算法采用迭代算法；

步骤5、判断：震动类型是否为一次短震动；如果是，进入下一步骤；如果否，则进入步骤10；

步骤6、判断：震动强度是否为最小；如果是，则进入步骤9；如果否，则进入下一步骤；

步骤7、判断：震动强度是否为中等；如果是，则进入步骤9；如果否，则进入下一步骤；

步骤8、判断：震动强度是否为最大；如果是，则进入步骤9；如果否，则进入步骤14；

步骤9、固定PWM×震动系数x；然后进入步骤14；

步骤10、判断：震动类型是否为连续震动；如果是，进入下一步骤；如果否则进入步骤14；

步骤11、重复连续震动，其震动量为固定PWM×震动系数x；

步骤12、判断：震动时间是否大于10s；如果是，进入下一步骤；如果否，则返回步骤11；

步骤13、PWM占空比置零；

步骤14、执行震动反馈；

步骤15、结束。

在所述的智能化震动反馈的流程的步骤2中，其初始化并判断是否更新的流程为：

步骤1、开始；

步骤2、系统初始化；

步骤3、判断：是否有算法和/或功能升级；如果是，进入下一步骤；如果否，则直接进入步骤12，结束；

步骤4、从云端下载数据包；

步骤5、判断：当前升级是否为无感升级；如果是，进入下一步骤；如果否，则进入步骤8；

步骤6、判断：是否成功写入数据；如果是，进入下一步骤；如果否，则直接进入步骤12，结束；

步骤7、下次启动时，更新完成；然后进入步骤12，结束；

步骤8、手动判断是否升级；如果是；进入下一步骤；如果否，则进入步骤11；

步骤9、判断：是否成功写入数据；如果是，进入下一步骤；如果否，则返回步骤8；

步骤10、自动重启，升级成功；然后进入步骤12，结束；

步骤11、进入后台，可查询并手动升级，不再主动发起升级；

步骤12、结束。

本发明采用上述技术方案，采用MCU+震荡器+智能算法，使整个车载显示器实现了智能震动反馈；运用无级变速算法技术，使反馈具有丝一般顺滑的震动体验；运用智能感知算法技术，可根据行车状态进行震动反馈智能调节，使反馈具有触动灵魂般的舒爽感受和体验；运用智能迭代算法技术，根据用户日常操作数据，可进行算法升级后台推送智能更新。

附图说明

附图所示内容及图中的标记简要说明如下：

图1为本发明的智能化震动反馈的车载显示器的立体分解图；

图2为本发明的系统结构图；

图3为本发明的无级变速的震感变化(PWM占空比)曲线图；

图4为云服务器的信号传递关系图；

图5为智能震动反馈总流程图；

图6为智能震动反馈算法流程图；

图7为智能迭代设计的流程图。

图中标记为：

1、显示触摸模组，2、模组支架，3、显示器外壳，4、高刚性弹片，5、螺线管，6、PCBA，7、中控平台，8、触摸传感器，9、触觉激励驱动板，10、MCU，11、触觉激励控制器，12、效果库，13、马达驱动器，14、马达，15、云服务器，16、TCU/T-Box，17、域控制器，18、汽车电控单元。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明中涉及的技术词汇、缩写的解释：

TCU——变速箱控制单元；

T-Box——车载远程信息处理器(用于与后台系统/手机APP通信)；

Domain control——域控制器；

ECU——汽车电控单元；

GPIO(General-purpose input/output)——通用型输入/输出口；

I2C/UART——I2C(INTER IC BUS)IC之间总线/通用异步收发；

Analog signal——模拟信号；

PWM——脉宽调制。

如图1、图2所示本发明的结构，为一种车载智能化震动反馈显示系统，应用于车辆的震动反馈，所述的车辆包括中控平台7。

为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现改善乘车的体验和感受的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图1、图2和图5所示，本发明的车载智能化震动反馈显示系统，所述的中控平台7上设有震动反馈显示器，所述的震动反馈显示器设置显示触摸模组1，所述的显示触摸模组1通过触摸传感器8与MCU10连接。

本发明采用MCU+震荡器+智能算法实现了智能震动反馈，其中，MCU：统一调度各模块工作进程；震荡器：实现屏幕震动反馈功能；传感器：实时监测屏幕震动效果。

上述技术方案的效果：

1、技术+算法：用算法赋能可量产化的震动反馈技术，增强客户智能体验；

2、体验升级：车载屏幕从只能视觉感知，进化到触觉感知，大大增强了终端客户操纵的互动摄体验。

如图2所示：

所述的MCU10中设置在触觉激励驱动板9上；所述的触觉激励驱动板9上还设有马达驱动器13，所述的马达驱动器13通过驱动信号线路与马达14连接；所述的马达驱动器13分别信号线路与MCU10，分别接收MCU10的硬件激励信号的模拟信号。

如图1所示：

所述的显示触摸模组1固定在模组支架2上；所述的模组支架2通过四角的高刚性弹片4悬浮固定在显示器外壳3内。

显示触控模组固定在模组支架上；通过四角的弹片悬浮固定在外壳里面；当有驱动力推动时产生振动被手指感知。

所述的模组支架2上设置多个强力螺线管5。

所述的强力螺线管5的作用是用于产生震动(相当于震荡器)。强力螺线管5中通过电流，产生电流相应的磁场变化，产生震动，相当于电磁铁的作用(也可以理解为电动马达)；MCU10发送PWM信号给强力螺线管5(电动马达)，直接驱动其进行震动。MCU10中的马达驱动器13与马达14连接。(图2中的多个马达14就是图1中的强力螺线管5。)

所述的显示器外壳3内固定设有PCBA6。所述的PCBA6上集成了显示触摸模组1的各个器件。

如图2所示：

所述的MCU10上设有触觉激励控制器11；所述的触觉激励控制器11通过信号线路分别与中控平台7和触摸传感器8连接；所述的触觉激励控制器11接收触摸传感器8的信号；所述的触觉激励控制器11还向中控平台7发送信号，并将该信号反馈给MCU10。

所述的MCU10上设置效果库12；所述的效果库12通过信号线路与触觉激励控制器11连接，接收触觉激励控制器11的信号。

效果库12相当于一个存储器，将各种不同的震动反馈的效果进行相邻，作为后续用于对比的样本。

如图4所示：

所述的MCU10通过无线信号与云服务器15连接；所述的云服务器15通过信号线路与TCU/T-Box16连接；所述的TCU/T-Box16通过信号线路与域控制器17连接；所述的域控制器17通过信号线路与多台车辆的汽车电控单元18连接。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的车载智能化震动反馈显示系统的运用方法，其采用智能算法：对震动反馈赋能，让屏幕震动智能化、人性化。

如图5所示：

所述的智能化震动反馈的流程为：

步骤1、开始；

步骤2、初始化并判断是否更新；

步骤3、用户触摸操作屏幕；

步骤4、触摸模组上报触摸信息给显示屏总成；

步骤5、显示屏总成整理打包触摸数据发给主机；

步骤6、判断：震动条件是否满足；如果是，进行下一步；如果否，则直接进入步骤10，结束；

步骤7、发送震动指令给屏幕；

步骤8、显示屏总成计算震动参数；

步骤9、执行震动反馈；

步骤10、结束。

本发明的具体作用和效果是：

智能化：根据用户不同车况、不同习惯智能匹配震动反馈效果；

迭代化：可进行算法升级后台推送自动更新，让客户常用常新。

该运用方法采用无级变速算法技术，包括：

如图3所示：

1、无震到有震：在从无震到有震过程中，震感线性增加，避免出现客户感知的顿挫和突然震动的感觉；

2、震级的跳跃：从低级到中级、从低级到高级，震感缓慢上升，让客户的感觉是连续的、顺滑的，使震感变得友善。

所述的运用方法采用智能感知算法技术，如图6所示：

在所述的智能化震动反馈的流程的步骤8中，其显示屏总成计算震动参数的流程为：

步骤1、开始；

步骤2、显示屏总成收到主机发来的震动指令；

步骤3、读取整车行驶状态信息；读取传感器震动参数；

步骤4、显示屏总成计算震动系数x，震动系数x的算法采用迭代算法；

步骤5、判断：震动类型是否为一次短震动；如果是，进入下一步骤；如果否，则进入步骤10；

步骤6、判断：震动强度是否为最小；如果是，则进入步骤9；如果否，则进入下一步骤；

步骤7、判断：震动强度是否为中等；如果是，则进入步骤9；如果否，则进入下一步骤；

步骤8、判断：震动强度是否为最大；如果是，则进入步骤9；如果否，则进入步骤14；

步骤9、固定PWM×震动系数x；然后进入步骤14；

步骤10、判断：震动类型是否为连续震动；如果是，进入下一步骤；如果否则进入步骤14；

步骤11、重复连续震动，其震动量为固定PWM×震动系数x；

步骤12、判断：震动时间是否大于10s；如果是，进入下一步骤；如果否，则返回步骤11；

步骤13、PWM占空比置零；

步骤14、执行震动反馈；

步骤15、结束。

其中，震动的强度由PWM信号控制；震动系数x用来修正和调节震动效果。为了震动友善，特地引入了震动系数x进行修正。震动系数x的数值在1～2之间，其根据车辆的车速和震动计算得到。车速越高，或者震动越大，x的值越大；反之减小。具体车速或震动与x值的对应关系，需要根据车型标定。

智能化震动反馈的具体作用和效果是：

1、感知车辆震动状态：震动传感器不断探测车辆震动状态，根据车辆震动不同，自动调节震动反馈大小，使乘车人感知的震动效果始终保持最佳状态；

2、感知车辆行驶状态：MCU10时刻读取车辆转速、车速信息，综合判断车辆噪音、驾驶员状态，通过智能算法，调节震动反馈幅度，减小客户对震动反馈噪音的感知，增强触控反馈效果。

所述的运用方法采用智能迭代算法技术，如图7所示：

在所述的智能化震动反馈的流程的步骤2中，其初始化并判断是否更新的流程为：

步骤1、开始；

步骤2、系统初始化；

步骤3、判断：是否有算法和/或功能升级；如果是，进入下一步骤；如果否，则直接进入步骤12，结束；

步骤4、从云端下载数据包；

步骤5、判断：当前升级是否为无感升级；如果是，进入下一步骤；如果否，则进入步骤8；

步骤6、判断：是否成功写入数据；如果是，进入下一步骤；如果否，则直接进入步骤12，结束；

步骤7、下次启动时，更新完成；然后进入步骤12，结束；

步骤8、手动判断是否升级；如果是；进入下一步骤；如果否，则进入步骤11；

步骤9、判断：是否成功写入数据；如果是，进入下一步骤；如果否，则返回步骤8；

步骤10、自动重启，升级成功；然后进入步骤12，结束；

步骤11、进入后台，可查询并手动升级，不再主动发起升级；

步骤12、结束。

具体的作用和效果是：

1、训练算法：根据用户日常操作数据(用户可设置是否将数据上传服务器)，不断训练算法精度和设置标准，使算法逐渐完善；

2、智能迭代，包括：

a、设置自动升级模式：后台自动推送，实现车辆启动时自动在后台升级功能；

b、设置手动升级模式：后台发送消息提示客户可升级内容，由客户自主选择本次是否升级；

给客户自主选择，保留客户知情权的同时兼顾智能化。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载智能化震动反馈显示系统，应用于车辆的震动反馈，所述的车辆包括中控平台(7)，其特征在于：所述的中控平台(7)上设有震动反馈显示器，所述的震动反馈显示器设置显示触摸模组(1)，所述的显示触摸模组(1)通过触摸传感器(8)与MCU(10)连接。

2.按照权利要求1所述的车载智能化震动反馈显示系统，其特征在于：所述的MCU(10)中设置在触觉激励驱动板(9)上；所述的触觉激励驱动板(9)上还设有马达驱动器(13)，所述的马达驱动器(13)通过驱动信号线路与马达(14)连接；所述的马达驱动器(13)分别信号线路与MCU(10)，分别接收MCU(10)的硬件激励信号的模拟信号。

3.按照权利要求1所述的车载智能化震动反馈显示系统，其特征在于：所述的显示触摸模组(1)固定在模组支架(2)上；所述的模组支架(2)通过四角的高刚性弹片(4)悬浮固定在显示器外壳(3)内。

4.按照权利要求3所述的车载智能化震动反馈显示系统，其特征在于：所述的模组支架(2)上设置多个强力螺线管(5)。

5.按照权利要求1所述的车载智能化震动反馈显示系统，其特征在于：所述的MCU(10)上设有触觉激励控制器(11)；所述的触觉激励控制器(11)通过信号线路分别与中控平台(7)和触摸传感器(8)连接；所述的触觉激励控制器(11)接收触摸传感器(8)的信号；所述的触觉激励控制器(11)还向中控平台(7)发送信号，并将该信号反馈给MCU(10)。

6.按照权利要求5所述的车载智能化震动反馈显示系统，其特征在于：所述的MCU(10)上设置效果库(12)；所述的效果库(12)通过信号线路与触觉激励控制器(11)连接，接收触觉激励控制器(11)的信号。

7.按照权利要求1所述的车载智能化震动反馈显示系统，其特征在于：所述的MCU(10)通过无线信号与云服务器(15)连接；所述的云服务器(15)通过信号线路与TCU/T-Box(16)连接；所述的TCU/T-Box(16)通过信号线路与域控制器(17)连接；所述的域控制器(17)通过信号线路与多台车辆的汽车电控单元(18)连接。

8.按照权利要求1至7中任意一项所述的车载智能化震动反馈显示系统的运用方法，其特征在于：所述的智能化震动反馈的流程为：

步骤1、开始；

步骤2、初始化并判断是否更新；

步骤3、用户触摸操作屏幕；

步骤4、触摸模组上报触摸信息给显示屏总成；

步骤5、显示屏总成整理打包触摸数据发给主机；

步骤6、判断：震动条件是否满足；如果是，进行下一步；如果否，则直接进入步骤10，结束；

步骤7、发送震动指令给屏幕；

步骤8、显示屏总成计算震动参数；

步骤9、执行震动反馈；

步骤10、结束。

9.按照权利要求8所述的车载智能化震动反馈显示系统的运用方法，其特征在于：在所述的步骤8中，其显示屏总成计算震动参数的流程为：

步骤1、开始；

步骤2、显示屏总成收到主机发来的震动指令；

步骤3、读取整车行驶状态信息；读取传感器震动参数；

步骤4、显示屏总成计算震动系数x，震动系数x的算法采用迭代算法；

步骤5、判断：震动类型是否为一次短震动；如果是，进入下一步骤；如果否，则进入步骤10；

步骤6、判断：震动强度是否为最小；如果是，则进入步骤9；如果否，则进入下一步骤；

步骤7、判断：震动强度是否为中等；如果是，则进入步骤9；如果否，则进入下一步骤；

步骤8、判断：震动强度是否为最大；如果是，则进入步骤9；如果否，则进入步骤14；

步骤9、固定PWM×震动系数x；然后进入步骤14；

步骤10、判断：震动类型是否为连续震动；如果是，进入下一步骤；如果否则进入步骤14；

步骤11、重复连续震动，其震动量为固定PWM×震动系数x；

步骤12、判断：震动时间是否大于10s；如果是，进入下一步骤；如果否，则返回步骤11；

步骤13、PWM占空比置零；

步骤14、执行震动反馈；

步骤15、结束。

10.按照权利要求8所述的车载智能化震动反馈显示系统的运用方法，其特征在于：在所述的步骤2中，其初始化并判断是否更新的流程为：

步骤1、开始；

步骤2、系统初始化；

步骤3、判断：是否有算法和/或功能升级；如果是，进入下一步骤；如果否，则直接进入步骤12，结束；

步骤4、从云端下载数据包；

步骤5、判断：当前升级是否为无感升级；如果是，进入下一步骤；如果否，则进入步骤8；

步骤6、判断：是否成功写入数据；如果是，进入下一步骤；如果否，则直接进入步骤12，结束；

步骤7、下次启动时，更新完成；然后进入步骤12，结束；

步骤8、手动判断是否升级；如果是；进入下一步骤；如果否，则进入步骤11；

步骤9、判断：是否成功写入数据；如果是，进入下一步骤；如果否，则返回步骤8；

步骤10、自动重启，升级成功；然后进入步骤12，结束；

步骤11、进入后台，可查询并手动升级，不再主动发起升级；

步骤12、结束。

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