基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法与流程

本发明涉及汽车电子技术领域，具体而言，涉及一种基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法。

背景技术：

随着生活水平的提高，机动车辆的数量也越来越多，家家户户基本都有了车辆，人们出行的工具也从自行车、步行等方式，渐渐变成了汽车。汽车的出行给人们的生活带来了很大的方便，不但节省了人们的时间，减轻了人们出行的负担。目前的汽车装载了多种类型的电子控制系统，主要分为四类：第一类：发动机和动力传动集中控制系统；第二类：底盘综合控制和安全系统；第三类：智能车身电子系统；以及，第四类：通讯与信息/娱乐系统。这些系统有包含若干子系统。

例如，发动机和动力传动集中控制系统包括发动机集中控制系统、自动化变速控制系统、制动防抱死和牵引力控制系统等。例如，底盘综合控制和安全系统包括：车辆稳定控制系统、主动式车身姿态控制系统、巡航控制系统、防撞预警系统、驾驶员智能支持系统等。例如，智能车身电子系统包括：自动调节座椅系统、智能前灯系统、汽车夜视系统、电子门锁与防盗系统等。例如，通讯与信息/娱乐系统包括智能汽车导航系统、语音识别系统、"ON STAR"系统(具有自动呼救与查询等功能)、汽车维修数据传输系统、汽车音响系统、实时交通信息咨询系统、动态车辆跟踪与管理系统，信息化服务系统(含网络等)等。

为了开启、关闭或控制具体的电子功能，现有的方式是在用于控制某个功能(例如，车辆电子稳定控制ESP、车道偏离警示控制LDW、自适 应巡航控制ACC等功能)的控制器上通过物理线束连接一个硬件开关(或者，按键或旋钮等)，并将该硬件开关设置在驾驶人员容易观察和操作的相应位置(例如，仪表盘及其周围区域、中控台上、或者方向盘操纵杆上)处。但是，随着汽车技术的发展，越来越多的电子功能和设备被引入到了汽车中，尤其是目前多涉及汽车舒适性的第三类和第四类系统的电子功能增加迅猛,而且涉及汽车安全性的第二类的电子功能也多来越多样化且重要性凸现，这些电子功能按照现有的配置方式需要增加越来越多的硬件开关到车辆中，从而使得汽车的仪表盘、中控台、方向盘操纵杆会变得越来越复杂，导致驾驶舱可用空间资源越来越紧张。

有鉴于此，针对现有的汽车用硬件开关所存在的可用空间资源紧张问题，需要设计新的控件配置方式，能够节约空间，且方便驾驶员识别和操控。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法，能够代替现有技术中的硬件开关，在方便驾驶员识别和操控的基础上，大量节省车内的可用空间,且能够降低大量配置电子功能时的硬件成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法，该汽车包括一显示屏幕，包括：在显示屏幕上配置并显示至少一个虚拟开关，并且该虚拟开关对应某一种电子功能的控制部件；当接收到针对该虚拟开关的控制操作后，向该控制部件发送开关信号；在接收到该控制部件针对开关信号返回的该电子功能的状态消息后，在显示屏幕上显示该功能的状态。

进一步地，所述控制方法包括：在接收到该控制部件针对开关信号返回的该电子功能的状态消息后，通过语音、文字或图像信息进行该电子功能的状态提示。

进一步地，所述显示屏幕配置在仪表盘或中控台上。

进一步地，所述接收到针对该虚拟开关的控制操作，包括：当所述 显示屏幕配置在仪表盘上时，通过汽车方向盘上设置的按键控制该虚拟开关。

进一步地，所述接收到针对该虚拟开关的控制操作，包括：当所述显示屏幕配置在中控台上时，通过触控操作控制该虚拟开关。

进一步地，所述触控操作包括：点击该虚拟开关所在的触控区域；或，在该虚拟开关所在的触控区域上滑动手指。

进一步地，发送状态请求消息之前，还包括：预先定义对应某一种电子功能的控制操作、虚拟开关及控制部件之间的双向通讯机制。

进一步地，所述状态消息包括：开启、关闭或故障。

进一步地，所述在显示屏幕上显示该功能的状态，包括：通过不同颜色显示不同的状态。

进一步地，所述通过不同颜色显示不同的状态包括：通过绿色灯光显示开启消息；通过红色灯光显示故障消息。

进一步地，所述在显示屏幕上显示该功能的状态，包括：显示屏幕上的虚拟开关以不同颜色显示不同的状态。

进一步地，所述在显示屏幕上显示该功能的状态，包括：该虚拟开关以闪烁方式显示相应颜色。

进一步地，所述显示至少一个虚拟开关，包括：当虚拟开关的数量等于或多于两个时，在显示屏幕上配置开关栏以承载所述多个虚拟开关。

进一步地，所述在显示屏幕上配置开关栏，包括：将所述开关栏以横向或纵向方式设置在显示屏幕上；和/或，开关栏可以采用多级目录映射多级电子功能。

本发明提供的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法，能够代替现有技术中的硬件开关，在方便驾驶员识别和操控的基础上，大量节省车内的可用空间,且能够降低大量配置电子功能时的硬件成本。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一实施例的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法的中控台的平面示意图；

图2是本发明中控台液晶屏的改进实施例的平面示意图；

图3是本发明一实施例的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法的仪表盘的平面示意图；

图4是本发明一实施例的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法的流程示意图；

图5是本发明一实施例的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法的以ESP功能为例的响应机制的流程示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明提供了一种汽车电子功能的控制装置，包括：一显示屏幕，用于显示各种信息；至少一个虚拟开关，占据该显示屏幕上的一触控区域，并显示在该显示屏幕上；其中，该虚拟开关控制某一种汽车电子功能。为了实现通过虚拟开关控制某一项电子功能的开关，本发明可以采用通过车载总线将虚拟开关连接某一种电子功能的控制部件，例如，虚拟开关从车载CAN上获取某项电子功能控制系统(例如，ESP)上传的状态信息(例如，该功能开启、关闭或故障的信息)。

图1是本发明一实施例的应用虚拟开关的汽车电子功能控制方法的中控台的平面示意图。作为一种汽车电子功能的控制装置，如图1所示，中控台包括现有的出风口(左侧和右侧)、物理旋钮1-4、物理按键1-12以及液晶屏。在应用下文提到的本发明的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法后，液晶屏上可以显示出至少一个虚拟开关，并且该虚拟开关对应某一种电子功能的控制部件。如图1所示，液晶屏上显示出6个虚拟按键，左侧三个虚拟按键分别对应ESP功能、LDW功能以及ACC功能，从而可以实现对三项功能系统的开关控制以及获取相关功能系统反馈的是否存在故障的状态信息。

图2是本发明中控台液晶屏的改进实施例的平面示意图。如图2所示，当虚拟开关的数量越来越多时，可以在显示屏幕上配置用于承载虚拟开关的开关栏。开关栏可以根据电子功能的使用频率记录驾驶员经常使用的功能，并将使用频率较高的电子功能优先呈现在开关栏中。开关栏中具体显示的电子功能的数量在没有被设定时按预设数值进行显示。当然，驾驶员也可以根据个人喜好进行相应数量的设置，此时，本发明提供的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法能够根据液晶屏的实际可用区域调整用于显示开关栏所占用的屏幕面积。进一步地，所述开关栏以横向或纵向设置在显示屏幕上。如图2所示，由于ESP功能、LDW 功能以及ACC功能和虚拟按键4-6对应的电子功能较为常用，因此在左侧开关栏(例如，纵向配置的)显示相应的6个虚拟按键，而隐藏了左侧开关栏的其他虚拟按键。如图2左侧开关栏中的虚拟按键N1和N2(虚线表示)及其他虚拟按键已被隐藏，即图2中通过虚线表示已被隐藏的虚拟按键N1和N2。此外，由于右侧开关栏(例如，纵向配置的)中的虚拟按键对应的电子功能的使用频率也未达到预设阈值，因此右侧开关栏(虚线表示)可以整体被隐藏。

作为另一种实施方式，开关栏还可以横向配置。在液晶屏上显示开关栏的方式取决于用户的配置、液晶屏的平面尺寸以及电子功能和其他控制单元的数量。根据有利于驾驶员快速准确选择的原则进行相应的虚拟开关及其开关栏的显示模式配置。

进一步地，开关栏可以采用多级目录，根据功能种类进行归类划分，用多级目录映射功能归类，以便驾驶员在越来越多的电子功能配置中快速准确地选择相应功能。

图3是本发明一实施例的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法的仪表盘的平面示意图。作为另一种汽车电子功能的控制装置，如图3所示，仪表盘包括现有的转速表(左下侧)、速度表(右下侧)、温度表(左上侧)、油量表(右上侧)以及液晶屏。如图3所示，液晶屏上显示出3个虚拟按键，这三个虚拟按键分别对应ESP功能、LDW功能以及ACC功能，从而可以实现对三项功能系统的开关控制以及获取相关功能系统反馈的是否存在故障的状态信息。

由此可知，本发明对传统的汽车电子控制领域中一直沿用的物理按键控制方法进行了创新的设计，将车辆理解为新的智能终端的一种，从而借鉴了目前快速发展的移动手机等领域的液晶屏触控技术，从而结合进汽车电子控制领域中。虽然本发明借鉴移动手机等领域的液晶屏触控技术，但对于汽车领域而言本发明的整体实现方案尚属首次提出。此外，由于汽车系统与移动手机等其他智能终端的系统级结构完全不同，要在汽车系统中应用液晶屏触控技术控制相应的电子功能系统需要进一步研究和改造汽车系统的相应组成部分和功能单元，因此也是需要付出创造性劳动才能实现本发明的。

图4是本发明一实施例的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法的流程示意图。如图4所示，本发明提供一种基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法，该汽车包括一显示屏幕，包括：在显示屏幕上配置并显示至少一个虚拟开关，并且该虚拟开关对应某一种电子功能的控制部件；当接收到针对该虚拟开关的控制操作后，向该控制部件发送开关信号；在接收到该控制部件返回的该电子功能的状态消息后，在显示屏幕上显示相应的状态信息。可以将显示屏幕设置在用于显示各种信息的仪表盘或中控台内。虚拟开关占据显示屏幕上的预定触控区域，并在驾驶人员触碰时变亮以显示在该显示屏幕上。每个虚拟开关以对应方式连接某一种电子功能的控制部件，也可以通过无线通讯方式访问某种电子功能的控制部件。该虚拟开关通过车载总线(例如，CAN总线)连接某一种电子功能的控制部件。当虚拟开关的数量为两个以上时，在显示屏幕上配置用于承载虚拟开关的开关栏。例如，所述开关栏以横向或纵向设置在显示屏幕上。现有汽车上配置的仪表盘或中控台均可以用作本发明需要的显示屏幕，以进而应用于配置本发明需要的虚拟按键。作为一种实施例，当所述显示屏幕配置在中控台上时，通过触控操作控制该虚拟开关。

作为另一种实施例，当所述显示屏幕配置在仪表盘上时，通过汽车方向盘上设置的按键控制该虚拟开关。这里应该不局限于触控屏幕，对于有仪表这样的部件，其屏幕是没有触控操作的，但是可以使用多功能方向盘按键进行操作。例如，可以通过按下OK按键来开启或者关闭虚拟开关。

图5是本发明一实施例的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法的以ESP功能为例的响应机制的流程示意图。如图5所示，以中控台中配置的对应ESP功能的虚拟开关为例，当驾驶人员点击ESP功能对应的虚拟开关所在的触控区域时，该虚拟开关变亮，并显示出该虚拟开关对应的ESP功能的开关状态。在虚拟开关变亮时，中控台中的处理模块通过CAN总线发送开关信号；当ESP的控制部件(例如，微处理控制器MCU)从CAN总线上收到开关信号时，ESP的控制部件通过CAN总线向中控台发送响应消息；中控台收到响应消息后，通过CAN总线向ESP的控制部件发送开关状态请求；当ESP的控制部件从CAN总线上收到开关状态请 求时，ESP的控制部件通过CAN总线向中控台发送该电子功能的状态消息(例如，ESP功能处于开启状态、关闭状态或故障状态)；随后，中控台将该电子功能的状态消息通过预定显示方式显示给驾驶人员。

通常，某项功能的状态分别为开启、关闭或故障。因此，从控制部件向中控台或仪表盘之类的开关载体反馈的该电子功能的状态消息可以包括如下几种情况：开启、关闭或故障。

例如，本领域技术人员应当知道，ESP功能系统可以包括：多种传感器、数据处理器、执行器。例如，多种传感器可以包括：转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器、刹车踏板传感器等，这些传感器负责采集车身状态的数据。例如，数据处理器用于将各个传感器采集到的数据进行计算，算出车身状态然后跟存储器里面预先设定的数据进行比对；当计算数据超出存储器预存的数值，即车身临近失控或者已经失控的时候则命令执行器工作，以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。例如，执行器包括：4个车轮的刹车系统，配置有ESP的车其刹车系统具有蓄压功能，刹车系统根据数据处理器发送的控制信号向某个车轮的制动油管加压好让这个车轮产生制动力。

当ESP功能系统的各传感器、数据处理器(可视为上段内容中提到的“ESP的控制部件”)以及执行器能够正常工作或某个部件出现故障时，ESP的控制部件将系统自身的状态消息(例如，“正常”或“故障”)上传到CAN总线。当ESP功能系统正常时，进一步可以将ESP功能系统是处于开启或关闭的状态消息上传到CAN总线。例如，如果驾驶员希望开启ESP功能，只需要在显示屏幕(例如，配置在中控台或仪表盘)上点击对应ESP功能的虚拟开关，随后虚拟开关向ESP控制部件发送ESP开启/关闭消息的请求；ESP控制部件向虚拟开关返回ESP开启(或者“关闭”)状态的响应；在虚拟开关与ESP部件的通信握手完成后，虚拟开关向ESP控制部件发送校验虚拟开关状态的请求；ESP控制部件向虚拟开关返回确认ESP功能可以开启(或者“关闭”)的响应；如果ESP功能系统能够工作，则虚拟开关检测到ESP控制部件返回的响应后，使能该ESP功能系统，从而实现通过虚拟开关对ESP功能系统的开关控制。如果ESP功能系统出现故障，则虚拟开关检测不到ESP控制部件的响应； 虚拟开关按预定的故障状态显示方式进行提示。

从与现有技术进行对比的视角来看，可以理解的是，现有的汽车ESP功能的控制开关是配置在中控台上的物理开关(例如，标记ESP OFF的凸起按键)，而ESP功能的状态是通过仪表盘上液晶屏内具有特定图案的ESP灯进行显示。具体而言，假设ESP功能处于关闭状态时，当驾驶员按压中控台上ESP OFF的凸起按键以期望开启ESP功能后，ESP OFF按键下面的LED灯点亮，以显示ESP功能已被触发，同时仪表盘内配置的液晶屏幕中与ESP功能对应的状态显示灯(ESP灯)也随同点亮。

然而，采用本发明方法的ESP功能的控制开关可以是配置在中控台中液晶显示屏上的虚拟触控按钮或按键(即，上文提到的“虚拟开关”)，驾驶员在需要控制ESP功能的开关时，只需要点击中控台配置的液晶显示屏上的ESP虚拟开关就可以实现开启或关闭相应的ESP功能，并且该ESP虚拟开关可以通过例如绿色表示开启功能或红色表示关闭功能等方式显示ESP功能的状态。

从上述对比中可以看出，当电子功能逐渐增多时，现有的物理按键开关必然会大量占用驾驶区域的可用空间，而本发明提供的虚拟按键开关实现方法却不会增加任何物理空间资源的消耗。

当虚拟开关增多时，可以通过开关栏管理这些虚拟开关。

作为另一种实施例，驾驶人员通过在该虚拟开关所在的触控区域上滑动手指触发上述的ESP功能的虚拟开关的处理步骤。通过点击或滑动操作可以使驾驶员很容易的选取相应虚拟开关，并触发和控制该虚拟开关对应的某种电子功能。

为了不断地增加对应新功能的虚拟开关，可以预先定义对应某一种电子功能的触控操作、虚拟开关及控制部件之间的双向通讯机制。

为了使驾驶员容易识别状态信息的种类，可以通过不同颜色显示不同的状态，即，显示屏幕上的虚拟开关以不同颜色显示不同的状态。例如，如果ESP功能能够使用(即，ESP功能处于关闭且无故障状态)，则对应ESP功能的虚拟开关将会接收到开启状态消息，随后在控制屏幕上通过黄色灯光显示开启消息；同理，如果ESP功能正在运行(即，ESP功能处于无故障地运行状态)，则虚拟开关将会接收到关闭消息，随后 在控制屏幕上通过绿色灯光显示关闭消息；同理，如果ESP功能无法使用(即，ESP功能处于关闭且发生故障状态)，则虚拟开关将会接收到故障消息，随后在控制屏幕上通过红色灯光显示故障消息。进一步地，虚拟开关还可以闪烁方式显示相应颜色。这样，虚拟按键通过直观的灯光和颜色的搭配现实相应功能的开关及故障的状态，使得驾驶人员很便捷的判断功能对象。

由于通过车载显示屏幕(例如，上文提到的配置在中控台或仪表盘上的液晶屏)显示本发明的虚拟开关，虚拟开关可以采用人机交互(UI)方式实现。例如，可以使用如下方式呈现UI界面：

-通过在屏幕上选取一个矩形区域，用以指示功能的状态；

-其状态包括：

-使能状态，提示用户该功能的开启状态；

-关闭状态，提示用户该功能的关闭状态；

-故障状态，提示用户该功能发生故障的状态；

-如存在不能使能或者关闭或者未发生故障的状态，则通过信息提示并且状态保持现有状态来响应；

-信息提示，告知用户不能启用或者关闭该功能，或者该功功能发生故障。

作为一种实施例，在接收到该控制部件针对开关信号返回的该电子功能的状态消息后，汽车可以通过语音(例如，车内配置的扬声器)、文字或图像(例如，车内配置的显示屏)等信息呈现方式提示该电子功能的状态(例如，开启、关闭或故障)。

作为另一种实施例，当虚拟开关控制对应的某项功能出现功能故障时，可以采用信息提示方式通知驾驶人员，从而代替上文通过虚拟按键显示的实施方式。

本发明创新之一在于本发明提供的基于虚拟开关的汽车电子功能控制方法，能够代替现有技术中的硬件开关，在方便驾驶员识别和操控的基础上，大量节省车内的可用空间,且能够降低大量配置电子功能时的硬件成本。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。