CN210258200U - 一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能汽车电子技术领域，尤其是一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，包括电场传感器模块、电场控制模块、MCU处理器模块、阅读灯模块、氛围灯模块、以及天窗模块，所述的电场传感器模块感应使用者的操作手势，所述的电场控制模块接收电场传感器模块的感应信号并输出处理信号，MCU处理器模块接收电场控制模块的处理信号后对阅读灯模块、氛围灯模块、以及天窗模块进行分别输出控制，本实用新型能够增强人机交互感，且能够降低汽车驾驶危险操作。

Description

一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统

技术领域

本实用新型涉及智能汽车电子领域，具体领域为一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统。

背景技术

汽车发展至今，人们对驾驶中的人机交互体验越来越重视。可以发现，越来越多的车加入了智能化的操作，例如以触摸开关替代传统的机械开关，以声控语音替代按键操作等等。

目前在车内阅读灯和天窗的操作中，由于操作区域在驾驶者头顶侧上方，无论是传统的机械开关，还是新颖的触摸开关，都避免不了需要驾驶者抬头去触碰，这样不仅不方便，在天窗操作时还会有一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，以解决现有技术中车内阅读灯和天窗的操作中出现操作不便和安全隐患的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，包括电场传感器模块、电场控制模块、MCU处理器模块、阅读灯模块、氛围灯模块、以及天窗模块，所述的电场传感器模块感应使用者的操作手势，所述的电场控制模块接收电场传感器模块的感应信号并输出处理信号，MCU处理器模块接收电场控制模块的处理信号后对阅读灯模块、氛围灯模块、以及天窗模块进行分别输出控制。

优选的，所述的电场传感器模块包括呈上下左右设置的北电极、南电极、西电极和东电极，北电极、南电极、西电极和东电极分别与电场控制模块的输入端连接。

优选的，所述的电场控制模块为MGC3140控制器。

优选的，所述的MCU处理器模块为S32K144HFTOVLLT处理器。

优选的，所述的电场控制模块和MCU处理器模块之间通过I2C总线通信连接。

优选的，所述的天窗模块为汽车自带的功能模块。

优选的，所述的氛围灯模块为RGB氛围灯。

优选的，所述的阅读灯模块包括设置于RGB氛围灯两侧的阅读灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：针对现有汽车阅读灯及天窗需要抬头进行按键操作的不便以及安全隐患，同时为增强车内人机交互操作体验，提供了一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统。通过特定的手势动作实现不同功能的操作，节约成本，提高布局简约性；

选用I2C总线进行数据传输。I2C总线具有总线仲裁机制，适合短距离的数据通信，每次传输的数据没有字节限制。将来还可以进行功能扩展，实现模块间的组网；

采用了PWM控制信号对阅读灯进行调节，使阅读灯的开启与关闭为渐明和渐暗效果，视觉上更加舒适；

选用LIN总线进行报文的传输，具有抗干扰能力强，实时性强，成本低，高可靠性的优点。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图；

图2为本实用新型的布局示意图。

图中：1、电场传感器模块，2、电场控制模块，3、MCU处理器模块，4、阅读灯模块，5、RGB氛围灯模块，6、天窗模块。

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清楚、完整地描述，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。

请参阅图1至2，本实用新型提供一种技术方案：电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，包括电场传感器模块1、电场控制模块2、MCU处理器模块 3、阅读灯模块4、氛围灯模块5、以及天窗模块6，所述的电场传感器模块1 感应使用者的操作手势，所述的电场控制模块2接收电场传感器模块1的感应信号并输出处理信号，MCU处理器模块3接收电场控制模块2的处理信号后对阅读灯模块4、氛围灯模块5、以及天窗模块6进行分别输出控制。

所述的电场传感器模块1包括呈上下左右设置的北电极、南电极、西电极和东电极，北电极、南电极、西电极和东电极分别与电场控制模块的输入端连接。

所述的电场控制模块2为MGC3140控制器。

所述的MCU处理器模块3为S32K144HFTOVLLT处理器，MCU处理器使用 NXP公司的32位ARM芯片S32K144HFTOVLLT，该芯片具有高性能的优点。该芯片内部有专门的集成协议用于和RGB氛围灯模块进行通信，通信方式为SPI 总线。

所述的电场控制模块2和MCU处理器模块3之间通过I2C总线通信连接。

所述的天窗模块6为汽车自带的功能模块。

所述的氛围灯模块5为RGB氛围灯。

所述的阅读灯模块4包括设置于RGB氛围灯两侧的阅读灯。

一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统的使用方法，其步骤为：

(1)电场传感器模块由东电极、南电极、西电极和北电极四个电极组成，对外产生长方体3D电场；

(2)当有手势动作进入到电场识别区域并被检测到时，电场传感器模块将捕获的电场变化量发送给电场控制模块进行分析处理；

(3)电场控制模块将电场传感器模块发来的电场变化量进行处理后，通过I2C总线将指令发送给MCU处理器模块进行下一步处理，另外将产生新的电场信号发送给电场传感器模块；

(4)MCU处理器模块，接收从电场控制模块发来的I2C报文，进行分析处理；

(5)当手势动作操作对象为阅读灯时，I2C报文转化成PWM信号调节阅读灯模块的开启与关闭，以及明暗调节；

(6)当手势动作操作对象为天窗时，I2C报文转化成LIN报文发送给天窗模块，即进行天窗开启、关闭操作；

(7)当手势操作对象为氛围灯模块时，MCU处理器模块通过SPI信号调节RGB氛围灯模块显示出不同的动态效果，响应不同的手势操作，增强人机交互感。

如图2所示，通过本技术方案，当单手进入到由东、南、西、北四个电极组成的3D电场识别范围内时，即被跟踪。当单手做出有效动作时，电场的变化量将被灵敏捕捉，经过处理后，实现对阅读灯、天窗的操作，同时相应的产生不同的RGB氛围效果显示操作被识别。具体操作如下：

当单手向左挥动，左侧阅读灯渐渐亮起，氛围灯左侧亮度增加，右侧减弱；再次向左挥动，左侧阅读灯渐渐关闭，氛围灯左侧与右侧亮度恢复一致。

当单手向右挥动，右侧阅读灯渐渐亮起，氛围灯右侧亮度增加，左侧减弱；再次向右挥动，右侧阅读灯渐渐关闭，氛围灯左侧与右侧亮度恢复一致。

当单手向后挥动，天窗开启，氛围灯呈现呼吸效果一次；单手向前挥动，天窗关闭，氛围灯呈现呼吸效果一次。

当单手做顺时针旋转动作，天窗尾部翘起，氛围灯同步顺时针旋转一次；单手做逆时针旋转动作，天窗尾部闭合，氛围灯同步逆时针旋转一次。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，其特征在于：包括电场传感器模块(1)、电场控制模块(2)、MCU处理器模块(3)、阅读灯模块(4)、氛围灯模块(5)、以及天窗模块(6)，所述的电场传感器模块(1)感应使用者的操作手势，所述的电场控制模块(2)接收电场传感器模块(1)的感应信号并输出处理信号，MCU处理器模块(3)接收电场控制模块(2)的处理信号后对阅读灯模块(4)、氛围灯模块(5)、以及天窗模块(6)进行分别输出控制。

2.根据权利要求1所述的一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，其特征在于：所述的电场传感器模块(1)包括呈上下左右设置的北电极、南电极、西电极和东电极，北电极、南电极、西电极和东电极分别与电场控制模块的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，其特征在于：所述的电场控制模块(2)为MGC3140控制器。

4.根据权利要求1所述的一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，其特征在于：所述的MCU处理器模块(3)为S32K144HFT0VLLT处理器。

5.根据权利要求1所述的一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，其特征在于：所述的电场控制模块(2)和MCU处理器模块(3)之间通过I2C总线通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，其特征在于：所述的天窗模块(6)为汽车自带的功能模块。

7.根据权利要求1所述的一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，其特征在于：所述的氛围灯模块(5)为RGB氛围灯。

8.根据权利要求7所述的一种电场手势识别阅读灯及天窗控制器系统，其特征在于：所述的阅读灯模块(4)包括设置于RGB氛围灯两侧的阅读灯。

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