CN111890932A - 基于3d touch的智能车载控制*** - Google Patents

基于3d touch的智能车载控制*** Download PDF

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陈凯玉
韩阳
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Abstract

本发明涉及一种基于3D TOUCH的智能车载控制***，包括控制模块、触摸采集反馈模块、Haptic振动反馈模块和LED显示模块，所述控制模块用于负责***的控制与通信，以及车身CAN数据采集和解析；触摸采集反馈模块用于采集手势信息，且具有3D Touch功能，且支持单指连续滑动手势功能；Haptic振动控制模块能设置不同效果的振动模式，不同模式对应做出不同按键和手势模式下的振动反馈效果，且可以根据用户习惯定义相关振动效果；LED显示模块用于显示操作界面和***数据信息。本发明具有3D触摸效果，有振动反馈***；通过手势可以随机调出相关应用，操作简单；可以根据车主爱好，可定义相关应用手势，使用方便。

Description

基于3D TOUCH的智能车载控制***
技术领域
本发明涉及于车载控制***领域，具体涉及一种基于3D TOUCH的智能车载控制***。
背景技术
车载3D TOUCH是指安装在汽车上的方向盘开关，替代传统的机械按键和拨动开关，车载3D TOUCH与汽车CAN和CDC主机通信，实现指令与信息的传递，汽车CAN可以显示左右转向、警示、定速巡航等信息；CDC CAN显示方向盘上控制信息的切换，比如切歌、手势、通话和定速巡航等。目前车载领域还是只用机械开关，触摸开关控制和振动反馈技术，车载领域属于首次应用。
传统机械按键方向盘***如图1所示，主机通过BODY CAN采集按键数据，然后在车身上进行显示。目前这种机械按键应用与所有车载领域，缺点有：(1)按键手感体验较差；(2)从消费者角度出发，外观僵硬；(3)外观寿命较短，油漆会被汗液或者机械应力破坏；(4)打电话或者放音乐等操作流程繁琐；(5)相关应用一次性限定，无法灵活的在方向盘上增加操作功能。随着现代客户对智能应用的需求的不断提升，传统机械按键方向盘***已经不能满足客户需求了。新型触摸振动反馈方向盘***优点在于：(1)3D触摸效果，手感较好，与手机等消费类电子触摸屏类似；(2)Rubber界定触摸力度；(3)外观时尚炫酷，视觉较好，满足大众要求；(4)触摸寿命与机械按键相当；(5)有振动反馈***；(6)通过手势可以随机调出相关应用，操作简单；(7)可以根据车主爱好，定义相关应用手势。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于3D TOUCH的智能车载控制***。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
基于3D TOUCH的智能车载控制***，包括控制模块、触摸采集反馈模块、Haptic振动反馈模块和LED显示模块，所述控制模块用于负责***的控制与通信，以及车身CAN数据采集和解析；触摸采集反馈模块用于采集手势信息，且具有3D Touch功能，在屏上可进行不同功能手势的切换；手势支持单个/多个手指触摸和两个手指手势放大缩小功能，且支持单指连续滑动手势功能；Haptic振动控制模块能设置不同效果的振动模式，不同模式对应做出不同按键和手势模式下的振动反馈效果，且可以根据用户习惯定义相关振动效果；LED显示模块用于显示操作界面和***数据信息。
进一步的，所述控制模块为S6J3428xx系列处理器，芯片U5通过I2C与触摸控制芯片连接在一起，芯片U5使用的是无源晶振Y1-16MHZ，芯片U5连接2路CAN，芯片U9-CAN1043做为***主CAN，连接车身BODY CAN，还能用于***升级；芯片U23做为***副CAN，左右板相连，连接车身CDC CAN，还能用于升级。
进一步的，Haptic振动反馈模块采用韩国东吴芯片DW7912FCA，芯片DW7912FCA与主MCU之间通过I2C通信，通过ENABLE、TRIG1和TRIG2管理芯片，使X/Y轴LRA马达输出不同工作模式对应强度的振动反馈。
进一步的，LED显示模块采用TI的U19-TLC59116控制芯片，U19-TLC59116控制芯片有16路PWM输出，电流可调，最大达到40mA；LED灯采用RGB LED和WHITE LED两种，LED灯在不同的功能按键下进入不同模式，显示不同的颜色。
进一步的，能够根据需要在定义应用对应的手势，并将定义信息存储到控制模块，后续若触摸采集反馈模块采集到相关手势信息，则打开相关应用。
本发明的有益效果为：(1)3D触摸效果，手感较好，与手机等消费类电子触摸屏类似；(2)Rubber界定触摸力度；(3)外观时尚炫酷，视觉较好，满足大众要求；(4)触摸寿命与机械按键相当；(5)有振动反馈***；(6)通过手势可以随机调出相关应用，操作简单；(7)可以根据车主爱好，可定义相关应用手势，使用方便。
附图说明
图1为现有技术的原理框图；
图2为本发明的原理框图；
图3为本发明的内部方案框图；
图4为触摸采集反馈模块的电路图；
图5为S6J34xx处理器的电路图；
图6为Haptic振动反馈模块的电路图；
图7为LED显示模块的电路图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图2所示，一种基于3D TOUCH的智能车载控制***，包括控制模块、触摸采集反馈模块、Haptic振动反馈模块和LED显示模块，通过BODY CAN读取车身状态信息，触摸振动反馈方向盘***通过CDC CAN将相关操作信息在显示屏上做相关显示。基于触摸振动反馈的新型方向盘***设计架构：S6J34xx系列芯片为主控+Body CAN+CDC CAN+Touch Control+Rubber+Haptic Sensor+LED+POWER SYSTEM，外加串口打印。
所述电源芯片DCDC和LDO都是符合车规的；
作为一种实施方式，所述主控S6J34xx芯片为CYPRESS处理器，S6J3428采用ARMCortex-R5F CPU内核的32位通用微控制器，它包含了很多新特性。这些集成的新特性可以很好的支持高性能、低功耗的市场需求，极大增强了市场适用性。(1)ARM Cortex–R5F基于ARMV7R架构，支持Thumb和Thumb&reg-2指令集；(2)6路CANFD和安全硬件扩展功能；(3)高达240MHZ的转换速率；(4)双精度FPU；(5)用户模式、串行写模式、并行写模式和测试模式。
如图4所示，所述触摸采集反馈模块使用的是CYTA9165X系列，包括模块touchpad、FPC和主控CYTA816芯片，FPC分为J5-TX和J6-RX两个接口，其中TX 10pin，RX 20pin。主控芯片U8供电为3.3V。触摸屏采用三维曲面技术，形成3D触摸效果。
如图5所示，所述CPU使用的是S6J3428xx系列处理器，主要负责整个***的控制与通信，以及车身CAN数据采集和解析。芯片U5通过I2C与触摸控制芯片连接在一起，芯片U5使用的是无源晶振Y1-16MHZ，芯片U5连接2路CAN，芯片U9-CAN1043做为***主CAN，连接车身BODY CAN，还用于***升级；芯片U23做为***副CAN，左右板相连，连接车身CDC CAN，还可用于升级。
作为一种实施方式，所述的Rubber，后续可用Press Sensor***方案，采用NEXTINPUT公司FT4000方案，该方案在触摸屏上做出的相关效果，在消费类电子手机上进行了首次新型应用，市场反馈较好。
作为一种实施方式，如图6所示，Haptic芯片使用的是韩国东吴芯片DW7912FCA，与主MCU之间通过I2C通信，通过ENABLE、TRIG1和TRIG2管理芯片，使X/Y轴LRA马达输出不同工作模式，得到不同体验的振动反馈。所述的Haptic Sensor***方案，采用韩国DW公司DW7912芯片+安和X/Y轴线性马达方案，该方案在iphone和华为等消费类电子上做出的Haptic，市场反馈较好。
作为一种实施方式，所述的RGB***方案，采用TI的TLC59116芯片+RGB/WHITELED，该方案进行灯带和其他效果显示。
该车载TBOX智能盒新型方向盘***内部结构如图3所示，内部主要使用CYPRESS的S6J3428xx和CYTA9165X系列处理器，这两个CPU之间通过I2C进行通讯；
如图7所示，LED电路采用TI的U19-TLC59116控制芯片，该芯片有16路PWM输出，电流可调，最大达到40mA；LED灯采用RGB LED和WHITE LED两种，在不同的功能按键下，不同模式，显示不同的颜色，以便于车主进行区分。
本发明的工作原理是：
1、CAN数据采集和解析
S6J3428xx有2路CAN，分别接到新能源汽车的车身BODY CAN和娱乐CDC CAN上。将新能源汽车的CAN信息采集到，并将CAN信息进行适当过滤，解析后通过I2C在方向盘***上处理，在LED上进行显示，并通过CDC CAN，将***数据传到大屏上进行显示。
2、触摸采集反馈功能
触摸芯片采用CYPRESS的CYTA8165，屏采用RX 20路输出，TX 10路输出，支持89.7*50mm不规则3D不规则曲面屏爆点，且在屏上可进行不同功能手势的切换；手势支持单个/多个手指触摸和两个手指手势放大缩小功能，且支持单指连续滑动手势功能。
3、Haptic振动反馈功能
Haptic振动控制IC内置不同效果的振动模式，MCU通过I2C对不同模式进行调用，做出不同按键和手势模式下的振动反馈效果，且可以根据用户习惯定义相关振动效果。
本发明实施应用于新能源汽车，本方案的特点：1.使用目前新型触摸技术对传统机械按键的升级替代；2.使用目前客户体验较好的Haptic技术对传统机械按键力度进行模拟；3.增加市场流行的手势功能，对传统方向盘进行重新定义；4.使用触摸+LED技术，对方向盘外观进行重定义，增加客户体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于3D TOUCH的智能车载控制***，其特征在于，包括控制模块、触摸采集反馈模块、Haptic振动反馈模块和LED显示模块，所述控制模块用于负责***的控制与通信，以及车身CAN数据采集和解析；触摸采集反馈模块用于采集手势信息，且具有3D Touch功能，在屏上可进行不同功能手势的切换；手势支持单个/多个手指触摸和两个手指手势放大缩小功能，且支持单指连续滑动手势功能；Haptic振动控制模块能设置不同效果的振动模式，不同模式对应做出不同按键和手势模式下的振动反馈效果，且可以根据用户习惯定义相关振动效果；LED显示模块用于显示操作界面和***数据信息。
2.根据权利要求1所述的基于3D TOUCH的智能车载控制***，其特征在于，所述控制模块为S6J3428xx系列处理器，芯片U5通过I2C与触摸控制芯片连接在一起，芯片U5使用的是无源晶振Y1-16MHZ，芯片U5连接2路CAN，芯片U9-CAN1043做为***主CAN，连接车身BODYCAN，还能用于***升级；芯片U23做为***副CAN，连接车身CDC CAN，还能用于升级。
3.根据权利要求1所述的基于3D TOUCH的智能车载控制***，其特征在于，Haptic振动反馈模块采用韩国东吴芯片DW7912FCA，芯片DW7912FCA与主MCU之间通过I2C通信，通过ENABLE、TRIG1和TRIG2管理芯片，使X/Y轴LRA马达输出不同工作模式对应强度的振动反馈。
4.根据权利要求1所述的基于3D TOUCH的智能车载控制***，其特征在于，LED显示模块采用TI的U19-TLC59116控制芯片，U19-TLC59116控制芯片有16路PWM输出，电流可调，最大达到40mA；LED灯采用RGB LED和WHITE LED两种，LED灯在不同的功能按键下进入不同模式，显示不同的颜色。
5.根据权利要求1所述的基于3D TOUCH的智能车载控制***，其特征在于，能够根据需要在定义应用对应的手势，并将定义信息存储到控制模块，后续若触摸采集反馈模块采集到相关手势信息，则打开相关应用。
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