一种多功能方向盘、车机和汽车的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种多功能方向盘、车机和汽车。

背景技术：

随着科技的发展，越来越多的科技成果被应用在汽车上，在提高安全性的同时还为用户提供了更好的驾驶体验，例如，汽车上的车机不仅能够为用户提供基本的油量、水温、里程和时速的显示功能，还能够为用户显示当前地理信息和发动机工作状态，为用户提供多媒体服务、通信服务等。用户在启动或切换上述功能或服务时，需要用到不同的功能按键，这些功能按键中的部分控制按键会布置在方向盘的转向盘上，以方便用户操作。然而，转向盘上的功能按键会需要多根信号线与车机相连接，信号线会布置在方向盘的转向轴的内腔中，该内腔的空间一般较小，随着功能按键数量的增加，布线设计变得越来越困难。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种多功能方向盘，以解决现有方向盘的布线设计较为困难的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种多功能方向盘，应用于汽车，包括转向盘、多个功能按键和第一数据通信接口，其中：

所述转向盘通过转向轴与所述汽车的转向机构相连接；

所述多个功能按键设置在所述转向盘上，用于获取用户的控制指令；

所述第一数据通信接口与所述多个功能按键相连接；

所述多个功能按键获取的用户控制指令都通过所述第一数据通信接口，发送到所述汽车的具有中央处理单元的车机；

所述控制指令用于控制所述车机启动相对应的预置功能。

可选的，所述第一通信接口为无线通信接口或串行总线接口。

可选的，所述无线通信接口为蓝牙通信接口，其中：

所述蓝牙通信接口用于将所述控制指令通过蓝牙通信方式发送到所述车机。

可选的，所述蓝牙通信接口还用于将所述控制指令发送到移动终端，所述控制指令用于控制所述移动终端启动预置功能或预置服务。

可选的，所述串行总线接口为LIN总线接口或CAN总线接口，用于通过设置在所述转向轴内的硬线与所述车机相连接。

可选的，用于向所述多个功能按键、所述第一数据通信接口供电的电源装置为电池供电装置或电源接口，其中：

所述电池供电装置设置在所述转向盘的内部；

所述电源接口用于通过设置在所述转向轴内的电源线从所述汽车的供电设备获取电能。

一种车机，应用于汽车，包括第二通信接口，其中：

所述第二通信接口用于接收上面所述的控制指令。

可选的，所述第二通信接口为无线通信接口或串行总线接口。

一种汽车，设置有如上所述的多功能方向盘。

从上述技术方案可以看出，本发明提供了一种多功能方向盘，该方向盘应用于汽车，具体包括转向盘、多个功能按键和第一通信接口。转向盘通过转向轴与汽车的转向机构相连接，多个功能按键设置在该转向盘上，用于接收用户输入的控制指令，第一通信接口则将该控制指令发送汽车的车机，控制指令用于控制车机启动预置功能或预置服务，以实现用户的操作意愿。由于第一通信接口是利用预设的通信协议向车机发送控制指令，仅需少许几根数据线即可满足在第一通信接口与车机之间进行通信的需求，而无需为每个实体控制按键配置一条控制线缆，这对于内部空间狭小的转向轴来说能够减轻布线的压力，从而能够解决现有方向盘的布线设计较为困难的问题。

另外，用于直接将功能按键与车机相连接的信号线中传输的信号时模拟信号，抗干扰能力较差；而本申请中通过第一通信接口相车机发送的控制指令是数字信号，抗干扰能力强，从而使本申请提供的多功能方向盘能够更为稳定地工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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他的附图。

图1为本发明提供的一种多功能方向盘实施例的结构框图；

图2为本发明提供的另一种多动能方向盘实施例的结构框图；

图3为本发明提供的又一种多功能方向盘实施例的结构框图；

图4为本发明提供的一种车机实施例的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明提供的一种多功能方向盘实施例的结构框图。

参照图1所示，本实施例提供的多功能方向盘应用于汽车上，这里的汽车包括但不限于乘用车，这种多功能方向盘具体包括转向盘10、多个功能按键20和第一通信接口30。

转向盘10用于为该汽车提供基本的转向操作功能，其通过转向轴与汽车的转向机构相连接，用户通过该转向盘10可以操作汽车进行转向，即转向盘10与现有的汽车方向盘在基本功能上是相通的，其具体结构可参照现有的汽车方向盘来实现。

多个功能按键20设置在转向盘10上，用于接收用户在行驶中或其他时刻输入的控制指令，该控制指令包括导航开启控制指令、通话控制指令、汽车状态显示指令、发动机状态显示指令等具体指令，上述控制指令反映用户对车机的操作意愿。

多个功能按键20可以通过设置在转向盘10上的多个实体控制按键实现，实体控制按键可以设置在转向盘10的盘心位置或外圈位置，还可以设置在位于盘心部与外圈部之间的连接部，具体设置位置以方便用户按动为原则。每个实体控制按键均可以提前预置定义，当用户按动相应的实体控制按键时，该实体控制按键即向第一通信接口30输出与预置定义相对应的预置控制指令。另外，还可以利用触摸屏实现该多个功能按键的功能，用户通过触摸触摸屏上的虚拟按键实现输入控制指令的目的。

第一通信接口30与多个功能按键20相连接，用于接收多个功能按键20获取的控制指令，并将获取到的控制指令发送到汽车的车机100，上述控制指令用于控制车机100执行对预置功能或预置服务的启动操作，从而实现用户对车机100的操作意愿。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种多功能方向盘，该方向盘应用于汽车，具体包括转向盘、多个功能按键和第一通信接口。转向盘通过转向轴与汽车的转向机构相连接，多个功能按键设置在该转向盘上，用于接收用户输入的控制指令，第一通信接口则将该控制指令发送汽车的车机，控制指令用于控制车机启动预置功能或预置服务，以实现用户的操作意愿。由于第一通信接口是利用预设的通信协议向车机发送控制指令，仅需少许几根数据线即可满足在第一通信接口与车机之间进行通信的需求，而无需为每个实体控制按键配置一条控制线缆，这对于内部空间狭小的转向轴来说能够减轻布线的压力，从而能够解决现有方向盘的布线设计较为困难的问题。

另外，传统方向盘上用于直接将功能按键与车机相连接的信号线中传输的信号为模拟信号，抗干扰能力较差；而本申请中通过第一通信接口30向车机100发送的控制指令是数字信号，抗干扰能力强，从而使本申请提供的多功能方向盘能够更为稳定地工作。

第一通信接口30可以通过无线通信接口或者串行总线接口实现，下面的具体实施方式对这两种情况进行具体说明。

实施例二

图2为本发明提供的另一种多功能方向盘实施例的结构框图。

参照图2所示，本实施例提供的多功能方向盘应用于汽车上，该多功能方向盘具体包括转向盘10、多个功能按键20和第一通信接口，其中第一通信接口优选无线通信接口31。

设置在转向盘10上的多个功能按键20用于接收用户在行驶中或其他时刻输入的控制指令，该控制指令包括导航开启控制指令、通话功能控制指令、汽车状态显示指令、发动机状态显示指令等具体指令，上述控制指令反映用户对车机的操作意愿。

无线通信接口31与多个功能按键20相连接，接收功能按键20获取的控制指令，并将该控制指令通过无线通信方式发送到汽车的车机100，控制指令用于控制车机100执行启动操作，从而实现用户对车机100的操作意愿。

由于无线通信接口31在与车机100的通信过程中无需布设数据线，从而可以使转向轴内的布线降到最低，在对车机100进行设计、维护或日后升级的时候甚至无需考虑布线的问题，从而更有利于维护和日后升级。

无线通信接口31优选蓝牙通信接口，蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备，能够克服数据同步的难题。该蓝牙通信接口通过与设置在车机上的蓝牙通信接口建立连接，从而可以方便实现控制指令的发送。当然，还可以选用其他方式的无线通信接口实现。

另外，本发明中的蓝牙通信接口还可以与用户随车携带的智能手机、平板电脑等移动终端建立连接，用户通过转向盘上的多个功能按键向移动终端发送相应的控制指令，在需要对移动终端进行操作时双手还是无需离开方向盘即可达到目的，从而进一步提高了行车安全性。

实施例三

图3为本发明提供的又一种多功能方向盘实施例的结构框图。

参照图3所示，本实施例提供的多功能方向盘应用于汽车上，该多功能方向盘具体包括转向盘10、多个功能按键20和第一通信接口30，其中第一通信接口30优选串行通信接口32。

设置在转向盘10上的多个功能按键20用于接收用户在行驶中或其他时刻输入的控制指令，该控制指令包括导航开启控制指令、通话功能控制指令、汽车状态显示指令、发动机状态显示指令等具体指令，上述控制指令反映用户对车机的操作意愿。

串行通信接口32与多个功能按键20相连接，接收功能按键20获取的控制指令，并将该控制指令通过数据线发送到汽车的车机100，控制指令用于控制车机100执行启动操作，从而实现用户对车机100的操作意愿。

由于串行通信接口32仅需布设少数的几根数据线即可实现通信目的，从而可以使转向轴内的布线降到最低，在对车机进行设计、维护或日后升级的时候能够对于布线问题不需耗费较大精力，从而方便日后维护和升级。

串行通信接口优选LIN总线接口或者CAN总线接口。LIN总线又叫局域互联网络总线，是针对汽车分布式电子系统而定义的一种低成本的串行通信网络，是对控制器区域网络(CAN总线)等其它汽车多路网络的一种补充，适用于对网络的带宽、性能或容错功能没有过高要求的应用。LIN总线是基于SCI(UART)数据格式，采用单主控制器/多从设备的模式，是UART中的中的一种特殊情况。

CAN总线是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准(ISO 11898)，是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。在利用CAN总线接口与车机相连接时，仅需两根数据线即可实现两者之间的通信。

在以上实施例中，用于向多个功能按键、第一通信接口供电的装置可以选用电池供电装置或者电源接口。电池供电装置设置于转向盘内部，利用其内置的电池实现供电，电池供电装置的好处是无需另外在转向轴内设置电源线，能够进一步降低转向轴内布线复杂度，缺点是需要定期更换电池。在第一通信接口选用蓝牙通信接口时，可以利用BLE技术降低功耗。

BLE是蓝牙低能耗的简称(Bluetooh Low Energy)。蓝牙低能耗(BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术，工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段。它从一开始就设计为超低功耗(ULP)无线技术，利用许多智能手段最大限度地降低功耗。

BLE架构共有两种芯片构成：单模芯片和双模芯片。单模芯片可以和其它单模芯片及双模芯片通信，此时后者需要使用自身架构中的蓝牙低能耗技术部分进行收发数据。双模芯片也能与标准蓝牙技术及使用传统蓝牙架构的其它双模芯片通信。

通过降低蓝牙通信接口的功耗，能够有效延长内置电池的续航时间，在采用较大容量电池的时候，定期更换电池的缺点也不会过于突出。

利用电源接口能够避免定期更换电池的缺点，电源接口通过电源线与汽车的供电设备、如电瓶或发电机相连接，就能够获取源源不断的电能，但是这需要在转向轴中布设用于连接电源接口与供电设备的电源线，在一定程度上增加了布线复杂度，但是由于电源线仅需正负两条连接线，因此复杂度增加有限。特别是当采用无线通信方式在多功能方向盘与车机之间进行通信的时候，由于无需布设数据线，转向轴内的线束也仅有这两条电源线，并且还以与安全气囊控制器复用供电线路，布线复杂度还是在可容忍范围之内的。

实施例四

图4为本发明提供的一种车机实施例的结构框图。

参照图4所示，本实施例提供的车机100设置有第二通信接口101，第二通信接口101用于接收上面实施例所提供的多功能方向盘的第一通信接口30发送的控制指令，该控制指令用于控制车机100实现用户的操作目的。第二通信接口101在具体实施时可选用无线通信接口或者串行总线接口，与第一通信接口的具体方式相对应。

汽车的车机，在不同的时代有不同的定义，早些年也就是卡带CD+收音机，后来就是结合导航的智能中控。本申请中的车机是指具备行车安全辅助功能和具备快速迭代能力的汽车信息聚合设备。

本实施例提供的车机100由于能够通过第二通信接口101接收多功能方向盘发送的控制指令，且该控制指令用于控制车机100实现用户的操作目的，用户无需再对车机100上的控制按键进行操作，从而能够相应提高行车的安全性。

实施例五

本实施例提供了一种汽车，该汽车设置有上面实施例所提供的多功能方向盘，由于用户能够通过该多功能方向盘对车机进行控制，因此能够为用户提供较高的行车安全性。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。