CN210986493U - 一种置物状态识别装置及车载氛围灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种置物状态识别装置及车载氛围灯，其安装于置物箱内，包括：FDC2214传感器，至少一个连接于FDC2214传感器上的极板，MCU，LED灯；FDC2214传感器，用于采集电容数据，并将采集到的电容数据发送给MCU；极板与FDC2214传感器电性连接，极板设置于置物箱的上表面；MCU接收和分析处理FDC2214传感器采集到的电容数据；并根据处理结果控制LED灯执行相应的操作；LED灯设置于置物箱内。其用于车内置物箱中，使得在夜间行驶过程中，取物置物时自动开启LED灯，方便使用者看清置物箱内的状态，快速取物置物，为使用者带来良好的氛围效果和良好的取物置物体验。

Description

一种置物状态识别装置及车载氛围灯

技术领域

本实用新型涉及电容传感器和嵌入式开发领域，特别涉及一种置物状态识别装置及车载氛围灯。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，人们对汽车的氛围效果有了越来越高的要求。氛围效果的提高，包括通过加装氛围灯的方式来实现，氛围灯打造出的良好氛围效果，受到广大消费者的关注和喜爱。目前的车内氛围灯包括多种人为开关实现的氛围灯效果。在驾驶途中，经常会有取物置物的操作，在夜间行驶的时候，车内开灯会影响驾驶，因此在没开灯、光线较暗的情况下，取物置物非常不方便；同时用传统开关控制灯的亮灭在汽车行驶时对驾驶员也很不方便。

发明内容

针对现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种置物状态识别装置及车载氛围灯，其在取物或者置物时，开启氛围灯，为取物或者置物提供方便。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型提供了一种置物状态识别装置，其安装于置物箱内，置物状态识别装置包括：FDC2214传感器，至少一个连接于FDC2214传感器上的极板，MCU，LED灯；

FDC2214传感器，用于采集电容数据，并将采集到的电容数据发送给MCU；

极板与FDC2214传感器电性连接，极板设置于置物箱的上表面；

MCU接收和分析处理FDC2214传感器采集到的电容数据；并根据处理结果控制LED灯执行相应的操作；

LED灯设置于置物箱内。

本实用新型中，通过FDC2214传感器采集电容数据，MCU接收电容数据数据后，判断是否有人手靠近置物箱，如判断有人手靠近置物箱取物或者置物，则控制LED灯亮，方便使用者看清置物箱内的状态，快速取物置物。

本实用新型中，FDC2214传感器是基于LC谐振电路原理的一个电容检测传感器，在每个检测通道的输入端连接一个电感和电容，组成LC振荡电路，极板与LC振荡电路相连接，将产生一个振荡频率，根据该频率值可计算出被测电容值，当人手接近极板时，传感端的电容产生变化，MCU根据检测到的电容值，判断是否有人手接近，继而控制LED等的亮灭，以便于使用者取物置物。

本实用新型的置物状态识别装置结构简单，控制准确，无需接触，方便使用者取物置物，为使用者带来良好体验。

根据本实用新型另一具体实施方式，极板的数目为四个，四个极板均匀分布于置物箱的上表面；每个极板与FDC2214传感器之间分别接有LC振荡电路。

根据本实用新型另一具体实施方式，FDC2214传感器与MCU之间通过I2C总线传输。

根据本实用新型另一具体实施方式，LED灯为RGB-LED氛围灯。

根据本实用新型另一具体实施方式，MCU选用STM32F407ZET6单片机。

根据本实用新型另一具体实施方式，MCU进行分析和控制的算法为：

令f₁为第一个极板采集到的数据，f₂为第二个极板采集到的数据，f₃为第三个极板采集到的数据，f₄为第四个极板采集到的数据。f_1max为第一个极板采集到的数据的最大值，f_1min为第一个极板采集到的数据的最小值；f_2max为第二个极板采集到的数据的最大值，f_2min为第二个极板采集到的数据的最小值；f_3max为第三个极板采集到的数据的最大值，f_3min为第三个极板采集到的数据的最小值；f_4max为第四个极板采集到的数据的最大值，f_4min为第一个极板采集到的数据的最小值；S为状态计数，初始值为0；

f₁＜(f_1min+(f_1max-f_1min)×0.8)，则S+1；

f₂＜(f_2min+(f_2max-f_2min)×0.8)，则S+1；

f₃＜(f_3min+(f_3max-f_3min)×0.8)，则S+1；

f₄＜(f_4min+(f_4max-f_4min)×0.8)，则S+1；

S＝0，灯熄灭；S＝1，亮红色的灯；S＝2，亮蓝色的灯；S＝3，亮绿色的灯；S＝4，亮白色的灯。

根据本实用新型另一具体实施方式，置物状态识别装置还包括光敏模块，光敏模块包括滑动变阻器RP、电阻R1、光敏电阻RL、电组R3、三极管VT1、电阻R4、三极管VT2、二极管VD；二极管VD的P极经FDC2214传感器的GND管脚与三极管VT2的集电极相连接、N极与FDC2214传感器的电源端相连接；三极管VT2的发射极接地；三极管VT1的发射极经电阻R4与三极管VT2的基极相连接；电阻R3与电阻R4并联；电阻R1与光敏电阻RL并联，一端连接滑动变阻器RP、另一端经电阻R3与三极管VT1的发射极相连；三极管VT1的集电极和滑动变阻器RP的另一端连接电源。本实用新型中的光敏模块，当光线变暗时RL电阻值变大，从而使VT1导通，VT1导通后会使VT2导通，电路向置物箱电路供电；光线变亮时RL电阻变小，使VT1截止，从而使VT2截止，电路停止向置物箱电路供电。RP为滑动变阻器，用来调节电路的灵敏度，使电路在合适的光线下开启或者关闭。光敏模块的设置，使得置物状态识别装置在白天和光线良好的情况下，不开启该功能，在夜晚或者光线较暗的情况下才开启氛围灯的功能，节省耗电、减少冗余的操作，提升装置的实用性，便于广泛的推广和使用。

根据本实用新型另一具体实施方式，置物状态识别装置通过USB供电或者纽扣电池供电。

本实用新型的另一方面，提供一种包含上述置物状态识别装置的车载氛围灯，固定于车内的置物箱内装有置物状态识别装置。使得用户在使用车的过程中，尤其是夜间、光线较暗的环境中，取物置物时，自动开启LED氛围灯，方便取物置物，同时带来良好的氛围效果，彰显仪式感，提供用户尊贵的身份体验。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是实施例1的置物状态识别装置的置物箱结构示意图；

图2是实施例1的置物状态识别装置电路的结构框图；

图3是实施例1的置物状态识别装置的电路图；

图4是实施例1的置物状态识别装置电路的光敏模块电路图。

具体实施方式

实施例1

本实施例一方面提供了一种置物状态识别装置，如图1-4所示，其安装于置物箱内，置物状态识别装置包括：FDC2214传感器，至少一个连接于FDC2214传感器上的极板，MCU，LED灯.

FDC2214传感器，用于采集电容数据，并将采集到的电容数据发送给MCU；FDC2214传感器是基于LC谐振电路原理的一个电容检测传感器，在每个检测通道的输入端连接一个电感和电容，组成LC振荡电路，极板与LC振荡电路相连接，将产生一个振荡频率，根据该频率值可计算出被测电容值，当人手接近极板时，传感端的电容产生变化，MCU根据检测到的电容值，判断是否有人手接近，继而控制LED等的亮灭，以便于使用者取物置物。

极板与FDC2214传感器电性连接，参见图1，人手通常由置物箱上方的开口开始，往置物箱内取物置物；极板设置于置物箱的上表面，人手接近置物箱取物或者置物时，FDC2214传感器采集到电容值；本实施例中，极板的数目为四个(A、B、C、D)，四个极板均匀分布于置物箱的上表面；每个极板与FDC2214传感器之间分别接有LC振荡电路。E、F、G为三个按键，在灯点亮时，按键每按一次可分别使R、G、B三个颜色亮度增加5，颜色改变范围为0～255。

MCU接收和分析处理FDC2214传感器采集到的电容数据；并根据处理结果控制LED灯执行相应的操作；FDC2214传感器与MCU之间通过I2C总线传输。MCU选用STM32F407ZET6单片机LED灯为RGB-LED氛围灯，当RGB-LED氛围灯点亮时可通过三个按键分别调节R、G、B的值，范围为0～255，达到自定义颜色的目的，提高氛围效果。本实施例的LED灯设置于置物箱内，为置物箱的暗角提供光线照明。

MCU采集到4个极板的电容数据时，令f₁为第一个极板采集到的数据，f₂为第二个极板采集到的数据，f₃为第三个极板采集到的数据，f₄为第四个极板采集到的数据。f_1max为第一个极板采集到的数据的最大值，f_1min为第一个极板采集到的数据的最小值；f_2max为第二个极板采集到的数据的最大值，f_2min为第二个极板采集到的数据的最小值；f_3max为第三个极板采集到的数据的最大值，f_3min为第三个极板采集到的数据的最小值；f_4max为第四个极板采集到的数据的最大值，f_4min为第一个极板采集到的数据的最小值；S为状态计数，初始值为0；

f₁＜(f_1min+(f_1max-f_1min)×0.8)，则S+1；

f₂＜(f_2min+(f_2max-f_2min)×0.8)，则S+1；

f₃＜(f_3min+(f_3max-f_3min)×0.8)，则S+1；

f₄＜(f_4min+(f_4max-f_4min)×0.8)，则S+1；

S＝0，灯熄灭；S＝1，亮红色的灯；S＝2，亮蓝色的灯；S＝3，亮绿色的灯；S＝4，亮白色的灯。

置物状态识别装置还包括光敏模块，光敏模块包括滑动变阻器RP、电阻R1、光敏电阻RL、电组R3、三极管VT1、电阻R4、三极管VT2、二极管VD；二极管VD的P极经FDC2214传感器的GND管脚与三极管VT2的集电极相连接、N极与FDC2214传感器的电源端相连接；三极管VT2的发射极接地；三极管VT1的发射极经电阻R4与三极管VT2的基极相连接；电阻R3与电阻R4并联；电阻R1与光敏电阻RL并联，一端连接滑动变阻器RP、另一端经电阻R3与三极管VT1的发射极相连；三极管VT1的集电极和滑动变阻器RP的另一端连接电源。本实用新型中的光敏模块，当光线变暗时RL电阻值变大，从而使VT1导通，VT1导通后会使VT2导通，电路向置物箱电路供电；光线变亮时RL电阻变小，使VT1截止，从而使VT2截止，电路停止向置物箱电路供电。RP为滑动变阻器，用来调节电路的灵敏度，使电路在合适的光线下开启或者关闭。光敏模块的设置，使得置物状态识别装置在白天和光线良好的情况下，不开启该功能，在夜晚或者光线较暗的情况下才开启氛围灯的功能，节省耗电、减少冗余的操作，提升装置的实用性，便于广泛的推广和使用。本实用新型的置物状态识别装置结构简单，控制准确，无需接触，方便使用者取物置物，为使用者带来良好体验。

本实施例中的置物状态识别装置通过USB供电或者纽扣电池供电。

参见图2-4，光敏模块根据光敏电阻RL的值，控制FDC2214传感器是否需要采集电容数据，光线较暗时开启，MCU根据采集到的电容数据判断是否有人手靠近置物箱，如判断有人手靠近置物箱取物或者置物，则控制LED灯亮，方便使用者看清置物箱内的状态，快速取物置物。光线较亮时，则FDC2214传感器不采集电容数据，MCU不工作；实际情况下，光线较亮时，也不需要多余的LED灯亮，就可以方便地取物置物。

本实施例的另一方面，还提供一种包含上述置物状态识别装置的车载氛围灯，固定于车内的置物箱内装有置物状态识别装置，电源采用USB直接与车内的USB接口连接，用户在使用车的过程中，尤其是夜间、光线较暗的环境中，取物置物时，自动开启LED氛围灯，无需特意开启车内灯，减少驾驶员的操作，提高安全防患性能，方便取物置物，同时带来良好的氛围效果，彰显仪式感，提供车主尊贵的身份体验。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种置物状态识别装置，安装于置物箱内，其特征在于，所述置物状态识别装置包括：FDC2214传感器，至少一个连接于所述FDC2214传感器上的极板，MCU，LED灯；

所述FDC2214传感器，用于采集电容数据，并将采集到的电容数据发送给所述MCU；

所述极板与所述FDC2214传感器电性连接，所述极板设置于所述置物箱的上表面；

所述MCU接收和分析处理所述FDC2214传感器采集到的电容数据；并根据处理结果控制所述LED灯执行相应的操作；

所述LED灯设置于置物箱内。

2.如权利要求1所述的置物状态识别装置，其特征在于，所述极板的数目为四个，四个所述极板均匀分布于所述置物箱的上表面；每个所述极板与所述FDC2214传感器之间分别接有LC振荡电路。

3.如权利要求1所述的置物状态识别装置，其特征在于，所述FDC2214传感器与所述MCU之间通过I2C总线传输。

4.如权利要求1所述的置物状态识别装置，其特征在于，所述LED灯为RGB-LED氛围灯。

5.如权利要求1所述的置物状态识别装置，其特征在于，所述MCU选用STM32F407ZET6单片机。

6.如权利要求1所述的置物状态识别装置，其特征在于，所述置物状态识别装置还包括光敏模块，所述光敏模块包括滑动变阻器RP、电阻R1、光敏电阻RL、电组R3、三极管VT1、电阻R4、三极管VT2、二极管VD；所述二极管VD的P极经所述FDC2214传感器的GND管脚与三极管VT2的集电极相连接、N极与所述FDC2214传感器的电源端相连接；所述三极管VT2的发射极接地；三极管VT1的发射极经电阻R4与三极管VT2的基极相连接；电阻R3与电阻R4并联；电阻R1与光敏电阻RL并联，一端连接滑动变阻器RP、另一端经电阻R3与三极管VT1的发射极相连；三极管VT1的集电极和滑动变阻器RP的另一端连接电源。

7.如权利要求1所述的置物状态识别装置，其特征在于，所述置物状态识别装置通过USB供电或者纽扣电池供电。

8.一种包含权利要求1-7任一所述的置物状态识别装置的车载氛围灯，其特征在于，固定于车内的置物箱内装有置物状态识别装置。

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