一种方向盘触摸式开关系统及具有其的汽车的制作方法

1.本说明书涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种方向盘触摸式开关系统及具有其的汽车。


背景技术：

2.目前方向盘开关正在逐渐应用触摸式开关以取代传统的机械开关，触摸式开关位于方向盘上，误触风险较高。大量操作需要在开车时进行，一般需要驾驶员目视确定位置后再用手指按压触发，往往将视线从观察路况移向车内，存在安全隐患；即使是记住了开关按键的位置也常常会发生按错至其他开关的现象，亦或经常无意间触发了本不想要触发的开关，给驾乘人员造成困扰。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本说明书实施例提供一种方向盘触摸式开关系统及具有其的汽车解决了上述技术问题，提供一种能够利用抬头显示以准确触发方向盘触摸式开关，尽量降低驾驶者低头观察的必要性，以减少驾驶员注意力分散的风险。
4.本说明书实施例提供以下技术方案：
5.本说明书实施例提供一种方向盘触摸式开关系统包括：
6.触控面板，触控面板上设有预设的若干开关功能区域，触控面板下方设有若干压力传感器，压力传感器检测驾驶员触碰触控面板所产生的压力值；
7.控制器，通过接收若干压力传感器所产生的压力值，识别驾驶员的手指在触控面板上的触碰位置和压力值，控制器预设触发若干开关功能区域的触发压力阈值；
8.抬头显示模块，接收到控制器输出的反馈信号，显示反馈信号所包含的开关功能区域信息；
9.反馈信号包括第一反馈信号和第二反馈信号；
10.其中，触碰压力值未达到触发压力阈值，且控制器检测到手指触碰开关功能区域时触发第一反馈信号，第一反馈信号使抬头显示模块显示开关功能区域信息，但不触发开关功能区域；压力值达到触发压力阈值时，且控制器检测到手指触碰开关功能区域时触发第二反馈信号，第二反馈信号使抬头显示模块显示开关功能信息，并触发开关功能区域的开关功能。
11.在其中一个实施例中，控制器触发第一反馈信号后，继续检测手指触碰压力值，若达到触发压力阈值，则触发开关功能区域的开关功能。
12.在其中一个实施例中，控制器接收若干压力传感器的压力值，识别手指在触控面板的触碰位置，并将触碰位置与触控面板上预设的若干开关功能区域相比较，若匹配，触发第一反馈信号或第二反馈信号。
13.在其中一个实施例中，控制器识别手指的触碰位置包括按压位置或手势轨迹。
14.在其中一个实施例中，触控面板为圆形，压力传感器为四个，以正方形矩阵的排列
方式布置到触控面板下方。
15.在其中一个实施例中，触控面板的开关功能区域有五个，分别设置在触控面板的3、6、9、12点和中心区域上，四个压力传感器间隔地布置在3、6、9、12点开关功能区域的中间区域。
16.在其中一个实施例中，方向盘触摸式开关系统还包括语音播报模块，语音播报模块接收控制器输出的第一反馈信号或第二反馈信号，通过语音播报模块播报反馈信号所包含的信息。
17.本说明书实施例还提供一种汽车，汽车上设有方向盘触摸式开关系统。
18.与现有技术相比，本发明能够达到的有益效果至少包括：通过触控面板上的压力传感器将触控面板被触碰位置以及压力值输出给控制器，控制器接收到压力传感器的信息后，生成反馈信号，抬头显示模块接收第一反馈信号后，将第一反馈信号所包含的内容进行显示，如果检测出的触碰位置不在开关功能区域内，则抬头显示模块不会给出提示，不触发所述开关功能区域；如果检测出的触碰位置在开关功能区域内，触碰位置可通过抬头显示模块显示在汽车的前风挡玻璃上，驾驶者可以通过前风挡玻璃观察手触碰位置是否是驾驶者想要触摸控制的功能组件，如果手触碰位置是想要触发的功能组件，将会继续施力，控制器将后续施加在触控面板上的力与控制器内预设的触发压力阈值进行比较，判断大于触发压力阈值时，控制器生成第二反馈信号，将第二反馈信号发送给汽车上所对应的功能组件，并触发功能组件工作，驾驶员通过抬头显示装置就可以了解手指触碰在触控面板上的位置，可有效避免或降低驾驶者低头观察的必要性，以减少驾驶员注意力分散的风险，提高驾驶的安全性。驾驶员在无意识触碰到触控面板时，压力在超过触发压力阔值，才会触发功能组件工作；并且在刚触摸触控面板时，抬头显示装置会对进行驾驶员发出提醒，从而可以防止驾驶员无意识下对触控面板的误触。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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它的附图。
20.图1是一种方向盘触摸式开关系统的工作逻辑示意图；
21.图2是一种方向盘触摸式开关系统的结构原理示意图；
22.图3是一种方向盘触摸式开关系统的触控面板示意图。
23.附图标记：
24.1、触控面板；2、压力传感器；3、开关功能区域。
具体实施方式
25.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
26.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神
下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
28.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
29.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
30.以下结合附图，说明本技术各实施例提供的技术方案。
31.参考图1和图2，本说明书实施例提供一种方向盘触摸式开关系统包括触控面板、控制器、抬头显示模块和压力传感器。
32.触控面板的正面设有若干开关功能区，触控面板的正面分布有若干开关功能区，触控面板的背面设置有若干压力传感器，将触控面板嵌入在方向盘内，以使得触控面板的正面朝向驾驶员。驾驶员若要使用触控面板进而完成车内的功能组件(功能组件可包括车内的空调、导航、收音机等)的启动，无需低头，仅需手指触碰触控面板，若干压力传感器能够检测驾驶员触碰触控面板所产生的压力值，在将压力值传输至控制器。
33.控制器接收压力传感器产生的压力值，并输出反馈信号，反馈信号可包括第一反馈信号和第二反馈信号，其中，第一反馈信号可包括开关功能区域的信息，控制器输出第一反馈信号时，抬头显示模块显示开关功能区域的信息，但不触发开关功能；第二反馈信号可包括开关功能区域的信息，控制器输出第二反馈信号时，抬头显示模块显示开关功能区域的信息，且触发开关功能。
34.控制器设置预设触发若干开关功能区域的触发压力阈值，在压力传感器受到压力时，产生压力值，控制器接收到压力传感器的信息，识别手指的触碰位置，若触碰位置与预设开关功能区域匹配且压力值小于触发压力阈值，输出第一反馈信号，抬头显示模块接收触碰位置的信息并显示，驾驶员通过汽车前风挡玻璃上所显示的触碰位置信息即可获知手指触碰位置是否是想要触发的开关功能区域，如果显示的内容是所要触发的开关功能区域，驾驶员继续按压，压力传感器再将受到的压力值信息传递给控制器，压力值与控制器预设的触发压力阈值进行比较，在压力值大于触发压力阈值时，控制器输出第二反馈信号，功能组件接收到第二反馈信号后开始工作，同时抬头显示模块接收第二反馈信号，并将第二反馈信号所包括的开关功能区域信息显示在汽车抬头显示模块上。
35.通过抬头显示模块将反馈信号所包含的内容显示在驾驶员前方的前风挡玻璃上，
驾驶员观看行驶的道路时即可观察到汽车前风挡玻璃上显示的内容，无需驾驶员低头观察触控面板，即可完成功能组件的操控，能够避免或降低驾驶者低头观察的必要性，以减少驾驶员注意力分散的风险，提高驾驶的安全性。
36.通过控制器检测到驾驶员手指触碰开关功能区域，且触碰压力值未达到触发压力阈值，且控制器检测到手指触碰开关功能区域时触发第一反馈信号，第一反馈信号使抬头显示模块显示开关功能区域信息，但不触发开关功能区域；控制器检测到手指触碰开关功能区域，且触碰压力值达到触发压力阈值时触发第二反馈信号，第二反馈信号使抬头显示模块显示开关功能信息，并触发开关功能区域的开关功能，开关功能区域对应的功能组件工作。
37.在一些实施方式中，控制器触发第一反馈信号后，继续检测手指触碰压力值，若达到触发压力阈值，则触发开关功能区域的开关功能。
38.需要说明的是，通过触摸触控面板使得控制器触发第一反馈信号，而后控制器继续检测手指触碰位置的压力值，若后续压触碰位置的压力值大于控制器上预设的触发压力阈值，控制器将触发开关功能区域的开关功能，开关功能可包括控制车内的空调、导航或收音机等。
39.在一些实施方式中，控制器接收若干压力传感器的压力值，识别手指在触控面板的触碰位置，并将触碰位置与触控面板上预设的若干开关功能区域相比较，若匹配，触发第一反馈信号或第二反馈信号。
40.在第一反馈信号结果和第二反馈信号启动之前对触碰位置和预设的开关功能区域进行匹配检查，由于若干压力传感器所在的触控面板的位置不同，因此，若干压力传感器相对于触碰位置的距离并不相同，若干压力传感器所受到的压力值也不相同。控制器接收若干压力传感器所产生的压力值，通过不同压力传感器所受到的压力值进行计算，得出触碰位置。触碰位置与在触控面板上的开关功能区域进行比配，若触摸位置与开关功能区域重叠，则匹配成功，认定驾驶员按压在开关功能区域。控制器判定匹配成功后输出第一反馈信号和第二反馈信号。
41.通过对触摸位置和预设的开关功能区域进行匹配检查，以便控制器判断是否输出反馈信号，触摸位置若不在开关功能区域，控制器不输出反馈信号，驾驶员可以及时得知触摸位置错误，进而更改触摸位置。
42.需要说明的是，每个开关功能区域对应有若干压力传感器的预设压力值，驾驶员手指按压在触控面板上，若干压力传感器均获得压力值，再计算各个压力值的比值，在压力值的比值与预设压力值相匹配时(将预设压力值赋予一个开关功能区域，其中，预设压力值可以为一个范围值)，即可判定触碰位置。
43.需要说明的是，每个压力传感器对应不同的开关功能区均设有与每个开关功能区相匹配的预设压力值，每个压力传感器受到的压力值均与一个开关功能区的预设压力值匹配，即可判断触碰压力值。
44.通过每个压力传感器的预设值与开关功能区域的预设压力值相互匹配后，即可获知触发该开关功能区域所需的实际触碰位置和触碰压力值，以便抬头显示模块显示触碰位置所对应的开关功能区域信息。
45.还需要说明的是，控制器接收若干压力传感器的压力值，来判断手指在触控面板
的触碰位置和触碰压力值，并与所述触控面板上预设的若干所述开关功能区域相比较，若匹配，触发控制器的第一反馈信号和第二反馈信号。
46.通过压力值判断触碰位置，避免驾驶员触碰到非触发区域，造成控制器的误判，影响后续的操作。
47.在一些实施方式中，控制器识别手指的触碰位置包括按压位置或手势轨迹。
48.需要说明的是，控制器识别手指的触碰可包括多种方式，例如手指点触和/或滑动等。触碰位置可包括使用手指按压触控面板或者手指在触控面板上以特定的手势轨迹滑动。
49.通过手指的多种触碰方式方便驾驶员对触控面板的使用。
50.在一些实施方式中，触控面板为圆形，压力传感器为四个，以正方形矩阵的排列方式布置到触控面板下方。触控面板的开关功能区域有五个，分别设置在触控面板的3、6、9、12点和中心区域上，四个压力传感器间隔地布置在3、6、9、12点开关功能区域的中间区域。
51.需要说明的是，触控面板的3、6、9、12点的位置分别对应方向盘的的3、6、9、12点位置，以时钟的表盘作为参考。
52.在相邻开关功能区域之间设置压力传感器，开关功能区域被按压时，若干压力传感器即可检测到被按压位置。
53.在触碰每个开关功能区域时，四个压力传感器均能够受到压力，产生压力值。通过压力传感器所受到的压力值判断触碰在那个开关功能区域。
54.通过压力传感器与开关功能区域的位置关系，能够有效减少压力传感器的数量，降低成本，同时压力传感器的选用还能够避免了传统电容传感器对材料的限制。
55.在一些实施方式中，方向盘触摸式开关系统还包括语音播报模块，语音播报模块接收控制器输出的第一反馈信号或第二反馈信号，通过语音播报模块播报反馈信号所包含的信息。
56.需要说明的是，语音播报模块可以将反馈信号所包含的信息播报至车内，以便驾驶员得知手指触碰位置的开关功能区域信息。
57.其中，语音播报模块可包括播放器。
58.通过播放器可以播放反馈信号所包含的信息，驾驶员可以无需低头观察方向盘上的触控面板，即可对触控面板进行控制，提高驾驶的安全性。
59.在一些实施方式中，开关功能区域对应的触控面板上设有图标信息，第一反馈信号和第二反馈信号包含图标信息，抬头显示模块显示图标信息。抬头显示模块包括hud抬头显示器。
60.需要说明的是，开关功能区域上设置有与功能组件对应的图标信息，图标信息可以包括空调的标识和油耗的标识等等。在抬头显示模块所显示的内容包括图标信息。
61.通过图标信息，使得驾驶员通过图标的图案形状即可了解开关功能区域所对应的功能组件，方便驾驶员观察。
62.还需要说明的是，抬头显示模块可包括head up display抬头显示器，简称hud抬头显示器，通过抬头显示模块可以将需要显示的信息显示在车辆玻璃上。
63.本说明书实施例提供一种汽车，汽车上设有方向盘触摸式开关系统。
64.通过在汽车上设置方向盘触摸式开关系统，方便驾驶员使用方向盘上设置的触摸
式开关系统，在驾驶员使用触摸式开关系统时无需低头即可操控，提高了驾驶的安全性。
65.为了方便理解，本说明书提供如下实施例：
66.参阅图3，一种方向盘触摸式开关系统包括触控面板1、控制器、抬头显示模块、语音播报模块和压力传感器2。
67.触控面板1设置在方向盘中部，触控面板1的正面设有标号为a、b、c、d、e个开关功能区域3，在相邻开关功能区域3之间设有标号为1、2、3和4的四个压力传感器2(压力传感器2可为多个，在本实施例中仅以四个压力传感器2举例)，四个压力传感器2分布在触控面板1上，四个压力传感器2连线后可组成正方形，四个压力传感器2处于正方形的直角位置，并且，压力传感器2设置在触控面板1的反面。在触控面板1上的每个区域均预设压力值，压力传感器2受到的压力值与预设压力值进行匹配，若匹配成功，则可根据若干压力传感器2所受到的压力值确定预设压力值的位置，即为触碰位置。
68.在触控面板1上a开关功能区域3受到驾驶员的手指压力时，触控面板1中的标号为1、2、3和4的四个压力传感器2分别受到压力，并产生压力值，四个压力传感器2所产生的压力值与a开关功能区域3的预设压力值(a开关功能区域3赋予的预设压力值可以为多个，每个预设压力值均有一个压力传感器2与其对应)进行比较，标号为1的压力传感器2所感知的压力值为10n，标号为2的压力传感器2所受到的压力值为5n，标号为3的压力传感器2所受到的压力值为4n，标号为4的压力传感器2受到的压力值为9n，通过标号1、2、3和4的四个压力传感器2分别受到的压力值与触控面板1上预设压力值进行匹配，即可得知驾驶员所按压位置，若a开关功能区域3的预设压力值即为标号1、2、3和4的四个压力传感器2所受到的压力值为10、5、4和9，则判定按压位置为的a开关功能区域3。
69.通过上述举例可以判定触碰位置处于触控面板1的那个区域，以及触碰位置是否处于设定在触控面板1上的开关功能区域3上，通过判断按压区域、大小和/或轨迹，控制器将触碰区域(触碰区域即为触碰位置)与预设的按键位置(按键位置即为开关功能区域3)和/或轨迹比较，如果与预设信息相同，则认定为匹配，依据压力传感器2所受的压力值与目标区域进行压力值匹配的方式相较于在触控面板1的每个位置均设置压力传感器2的方式，节省压力传感器2的数量，降低成本，并且对于压力传感器2的选用更为广泛，避免了传统电容传感器对材料的限制。
70.需要说明的是，控制器上设置有触发压力阈值，若干压力传感器2受到压力时，与压力传感器2连接的控制器会接收到压力传感器2的信息，当若干压力传感器2所受到的压力值小于控制器上设置的触发压力阈值，将生成第一反馈信号(第一反馈信号中包含触碰位置的信息)，与控制器连接的语音播报模块和抬头显示模块分别接收第一反馈信号，并分别进行语音播报(即通过播放器进行播放)和显示(即显示在汽车玻璃上)。如果检测出若干压力传感器所检测到的压力值与触控面板上预设的压力值不匹配，则按压位置不在开关功能区域3内，则抬头显示模块和语音播报模块不会给出提示。
71.还需要说明的是，在驾驶员确定触碰位置正确后再施力按压后，驾驶员继续对压力传感器2施压，压力传感器2所受到的压力值会与控制器内设置的触发压力阈值进行比较，在大于触发压力阈值后，控制器输出第二反馈信号，与控制器连接的语音播报模块和抬头显示模块分别接收第二反馈信号并开始工作。
72.最后需要说明的是，通过播放器播放的是开关功能区域3的信息，例如播放的是
“
空调”，空调所对应的开关功能区域3即为控制车内功能组件所包括的空调，驾驶员可通过播放器得知触碰位置的开关功能区域3为控制车内空调工作的位置。
73.通过上述内容驾驶员可以获知其触碰位置在触控面板1的具体位置，如果触碰位置正确，驾驶员可以继续用力进行触发开关功能区域3工作，如果位置错误，驾驶员可以调整触碰位置，重新确定触碰位置，驾驶员不用低头就可以确认自己触碰的位置，避免了驾驶员低头观察，易引发交通事故的问题发生。
74.综上所述，通过触控面板上的压力传感器将被触碰位置以及压力值输出给控制器，控制器接收到压力传感器的信息后，生成反馈信号，抬头显示模块和语音播报模块接收第一反馈信号后，分别将第一反馈信号所包含的内容进行显示和播报(如果检测出的触碰位置不在开关功能区域内，则抬头显示模块和语音播报模块的播放器不会给出提示)，驾驶者可以通过前风挡玻璃观察手指触碰位置是否是驾驶者想要触摸控制的功能组件，如果手指触碰位置是想要触发的功能组件，将会继续施力，控制器将后续施加在触控面板上的力与控制器内预设的触发压力阈值进行比较，判断大于触发压力阈值时，控制器生成第二反馈信号，将第二反馈信号发送给汽车上所对应的功能组件，并触发功能组件工作，通过上述结构能够避免或降低驾驶者低头观察的必要性，以减少驾驶员注意力分散的风险，提高驾驶的安全性。
75.此外，在产生第一反馈信号阶段抬头显示模块即发出提醒，防止驾驶员驾驶中无意识的触发，或者驾驶员误触无意触发的功能，防止误触。
76.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的方法实施例而言，由于其与系统是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
77.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。