CN204994013U - 基于手势识别的智能车灯控制系统 - Google Patents

基于手势识别的智能车灯控制系统 Download PDF

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许宜申
张璐
金红心
陆新芳
唐靖
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Jiangsu Simand Electric Co Ltd
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Suzhou University
Jiangsu Simand Electric Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种基于手势识别的智能车灯控制系统，包括：传感电极；电场感应与跟踪模块；LED光源体；恒流驱动模块，连接于LED光源体并控制LED光源体的亮灭及亮度调节；MCU控制模块，连接于电场感应与跟踪模块，将电场感应与跟踪模块中的电场变化信号转换成MCU控制模块的控制信号，并对恒流驱动模块加以控制；电源模块，分别连接于电场感应与跟踪模块、MCU控制模块和恒流驱动模块。本实用新型中，电场感应与跟踪模块借助于传感电极，实现使用者手指或手势的检测、跟踪与分类，进而转化为MCU模块的系统命令对车灯进行控制，可消除传统机械开关寿命短和故障率高的缺陷，延长系统使用寿命，同时满足现代操作需求。

Description

基于手势识别的智能车灯控制系统
技术领域
本实用新型属于智能LED车灯控制领域，具体涉及一种基于手势识别的智能车灯控制系统。
背景技术
目前，现有车灯控制通常通过机械开关加以实现，该方式存在寿命短暂、故障率高等问题。与此同时，触控技术正逐渐成为用户与设备间的主导交互方式。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于手势识别的智能车灯控制系统，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本申请实施例公开了一种基于手势识别的智能车灯控制系统，包括：
传感电极；
电场感应与跟踪模块，与传感电极相连接，采集电场变化信号；
LED光源体；
恒流驱动模块，连接于所述LED光源体并控制LED光源体的亮灭及亮度调节；
MCU控制模块，连接于所述电场感应与跟踪模块，将电场感应与跟踪模块中的电场变化信号转换成所述MCU控制模块的控制信号，并对所述恒流驱动模块加以控制；
电源模块，分别连接于所述电场感应与跟踪模块、MCU控制模块和恒流驱动模块，并为其提供所需电源。
优选的，在上述的基于手势识别的智能车灯控制系统中，所述所述电场感应与跟踪模块基于Microchip公司MGC3130芯片或MGC3030芯片。
优选的，在上述的基于手势识别的智能车灯控制系统中，所述传感电极包括至少4个接收电极，以检测不同位置电场变化。
优选的，在上述的基于手势识别的智能车灯控制系统中，还包括显示器，所述传感电极分布于所述显示器的背面。
优选的，在上述的基于手势识别的智能车灯控制系统中，所述传感电极可为任何导电材料构成的薄膜电极或涂层。
优选的，在上述的基于手势识别的智能车灯控制系统中，所述电源模块包括3.3V、5.0V和12.0V的电压输出，其中，3.3V和5V分别采用LM2596-3.3芯片和LM2596-5芯片实现。
优选的，在上述的基于手势识别的智能车灯控制系统中，所述MCU控制模块采用STC15W4K32S4微处理器。
优选的，在上述的基于手势识别的智能车灯控制系统中，所述恒流驱动模块采用基于RT8482芯片的大功率恒流驱动电路。
与现有技术相比，本实用新型基于手势识别的智能车灯控制系统中，电场感应与跟踪模块借助于传感电极，实现使用者手指或手势的检测、跟踪与分类，进而转化为MCU模块的系统命令对车灯进行控制，可消除传统机械开关寿命短和故障率高的缺陷，延长系统使用寿命，同时满足现代操作需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本实用新型具体实施例中基于手势识别的智能车灯控制系统的原理方框图；
图2所示为本实用新型具体实施例中的电源模块具体电路图；
图3所示为基于RT8482芯片的恒流驱动模块的主体电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参图1所示，基于手势识别的智能车灯控制系统，包括：
传感电极；
电场感应与跟踪模块，与传感电极相连接，采集电场变化信号；
LED光源体；
恒流驱动模块，连接于所述LED光源体并控制LED光源体的亮灭及亮度调节；
MCU控制模块，连接于所述电场感应与跟踪模块，将电场感应与跟踪模块中的电场变化信号转换成所述MCU控制模块的控制信号，并对所述恒流驱动模块加以控制；
电源模块，分别连接于所述电场感应与跟踪模块、MCU控制模块和恒流驱动模块，并为其提供所需电源；
显示器，与MCU控制模块连接。
进一步地，电场感应与跟踪模块，基于MGC3130芯片或MGC3030芯片。
MGC3X30(X＝0或1)芯片是美国Microchip公司推出的一款基于电场感应的手势检测、跟踪与分类控制器，包括手势库、精确手位置跟踪、一个发射通道和五个灵敏度很高的接收通道；MGC3X30芯片能够检测到对应于fF量级(1fF＝10-15F)电容值变化的电场变化量。为了发送和接收电场，本例所述传感电极与MGC3X30芯片控制器的电场发射通道和接收通道相连；传感电极的空间分布使MGC3X30芯片可以确定电场变化的中心并在检测空间中对用户的手指进行位置跟踪。
MGC3X30芯片中所嵌入的GestIC库，包含大量验证后的三维手指和手势资料，可以确保实现连续实时的自由空间手指位置跟踪和手势识别，并允许分别为每个应用和电极布局确定必需的参数。
在此应用场景中，手势资料库GestIC中不同手势对应的指令包括：近光灯开、近光灯关、远光灯开、远光灯关、左转向灯开、左转向灯关、右转向灯开、右转向灯关、前雾灯开、前雾灯关、后雾灯开、后雾灯关、前位灯开、前位灯关、后位灯开、后位灯关、车内照明灯开、车内照明灯关等。
进一步地，传感电极，包括1个发射电极和至少4个接收电极，以检测不同位置的电场变化。
发射电极与电场感应与跟踪模块中MGC3X30芯片控制器的发射通道相连接，接收电极分别与电场感应与跟踪模块中MGC3X30芯片控制器的接收通道相连接。
传感电极为任何导电材料构成的薄膜电极或涂层，可隐蔽地集成于设备外壳背后。
进一步地，参图2所示，电源模块包括3.3V、5.0V和12.0V的电压输出，其中，3.3V和5V分别采用LM2596-3.3芯片和LM2596-5芯片实现。其中，手势识别模块的工作电压为3.3V，5V电压为MCU控制模块和显示器模块供电，12V为恒流驱动模块供电。
MCU可以包括中央处理单元(CentralProcessingUnit,CPU)、只读存储模块(read-onlymemory,ROM)、随机存储模块(randomaccessmemory,RAM)、定时模块、模拟数字转换模块(ADC)、以及多路输入/输出接口。当然，控制器也可以采用其它形式的集成电路，如特殊应用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)或现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA)等。MCU控制模块优选采用STC15W4K32S4微处理器。
进一步地，参图3所示，恒流驱动模块采用基于RT8482芯片的大功率恒流驱动电路。
本案中，基于手势识别的智能车灯控制系统，通过传感电极和电场感应与跟踪模块，对用户的自由空间手势输入信号进行识别处理后，转换为MCU模块的输出控制命令，继而控制LED光源体的亮灭及亮度调节等。
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。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于手势识别的智能车灯控制系统，其特征在于，包括：
传感电极；
电场感应与跟踪模块，与传感电极相连接，采集电场变化信号；
LED光源体；
恒流驱动模块，连接于所述LED光源体并控制LED光源体的亮灭及亮度调节；
MCU控制模块，连接于所述电场感应与跟踪模块，将电场感应与跟踪模块中的电场变化信号转换成所述MCU控制模块的控制信号，并对所述恒流驱动模块加以控制；
电源模块，分别连接于所述电场感应与跟踪模块、MCU控制模块和恒流驱动模块，并为其提供所需电源。
2.根据权利要求1所述的基于手势识别的智能车灯控制系统，其特征在于：所述电场感应与跟踪模块基于Microchip公司MGC3130芯片或MGC3030芯片。
3.根据权利要求1所述的基于手势识别的智能车灯控制系统，其特征在于：所述传感电极包括至少4个接收电极，以检测不同位置电场变化。
4.根据权利要求1所述的基于手势识别的智能车灯控制系统，其特征在于：还包括显示器，所述传感电极分布于所述显示器的背面。
5.根据权利要求4所述的基于手势识别的智能车灯控制系统，其特征在于：所述传感电极可为任何导电材料构成的薄膜电极或涂层。
6.根据权利要求1所述的基于手势识别的智能车灯控制系统，其特征在于：所述电源模块包括3.3V、5.0V和12.0V的电压输出，其中，3.3V和5V分别采用LM2596-3.3芯片和LM2596-5芯片实现。
7.根据权利要求1所述的基于手势识别的智能车灯控制系统，其特征在于：所述MCU控制模块采用STC15W4K32S4微处理器。
8.根据权利要求1所述的基于手势识别的智能车灯控制系统，其特征在于：所述恒流驱动模块采用基于RT8482芯片的大功率恒流驱动电路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107172742A (zh) * 2017-05-27 2017-09-15 上海小糸车灯有限公司 一种oled车灯控制电路
CN108415286A (zh) * 2018-04-09 2018-08-17 广东美智智能科技有限公司 一种取暖桌手势识别控制电路
CN109388228A (zh) * 2017-08-10 2019-02-26 智汇有初(广州)科技有限公司 手势控制系统和手势控制方法

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