採用觸控螢幕控制的智能型汽車頂燈控制電路的製作方法

2023-05-14 01:31:01 3

本實用新型隸屬於汽車車燈控制電路技術領域。通過採用觸控螢幕控制來實現汽車頂燈的打開和關閉，具有高可靠性和低成本優勢。

技術背景

隨著我國經濟的迅速發展以及人民生活水平的不斷提高，我國普通家庭以及單位的車輛保有量不斷上升。人們在享受汽車帶來的便捷同時，更多的考慮到車輛的舒適性和安全性。傳統的汽車照明系統(如頂燈、大燈、尾燈等)的開啟與關閉操作，完全依靠安裝在汽車上的按鈕開關，駕駛員採用手動的接觸操作控制，這樣存在的缺點是：一方面是按鈕經過長時間使用會產生損壞，易導致在危險情況下無法打開車燈的嚴重問題；另一方面是在汽車內安裝多個按鈕，佔用汽車的空間，影響美觀，同時在多個車燈之間切換不便。

因此，針對現有技術中因採用手動接觸操作而存在操作點易損壞以及操作切換不便的技術問題，提供一種用於汽車燈光控制的智能型汽車車燈觸控螢幕控制電路，對於高可靠性汽車照明控制系統很有意義。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種汽車車燈觸控螢幕控制電路。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現：

一種採用觸控螢幕控制的智能型汽車頂燈控制電路，其特徵是：包括觸控螢幕開關、電容數字轉換器、觸控螢幕控制器、背景燈驅動單元、左前頂燈驅動單元、右前頂燈驅動單元、左後頂燈驅動單元、右後頂燈驅動單元、電流檢測單元、狀態指示單元、總體控制單元和LIN總線，以及為上述模塊供電的偏置電壓產生電路；

所述採用觸控螢幕控制的智能型汽車頂燈控制電路的連接關係為：觸控螢幕開關的輸出連接到電容數字轉換器的電容輸入端，電容數字轉換器的數據輸出端連接到觸控螢幕控制單元的數據輸入端，電容數字轉換器的控制輸入端連接到觸控螢幕控制單元的控制信號輸出端，觸控螢幕控制單元的數據輸出端連接到總體控制單元的數據輸入端，觸控螢幕控制單元的控制輸入端連接到總體控制單元的第一控制信號輸出端，總體控制單元的第二控制信號輸出端連接到狀態指示單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第三控制信號輸出端連接到背景燈驅動單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第四控制信號輸出端連接到左前頂燈驅動單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第五控制信號輸出端連接到右前頂燈驅動單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第六控制信號輸出端連接到左後頂燈驅動單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第七控制信號輸出端連接到右後頂燈驅動單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第八控制信號輸出端連接到LIN總線的控制信號輸入端，總體控制單元的模擬電壓輸入端連接到電流檢測單元的電壓輸出端，背景燈和所有頂燈驅動單元的電流檢測埠連接到電流檢測單元的電流輸入端，偏置電壓產生電路的電壓輸出端分別連接到觸控螢幕、電容數字轉換器、觸控螢幕控制單元、背景燈驅動單元、左前頂燈驅動單元、右前頂燈驅動單元、左後頂燈驅動單元、右後頂燈驅動單元、電流檢測單元、狀態指示單元和總體控制單元的電源電壓輸入端。

所述的電流檢測單元，其特徵是：包括電阻R5、運放U1、運放U2、運放U3、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12及電阻R13，所述電阻R5與車窗電機串聯，所述電阻R5的一端與運放U2的同相輸入端連接，運放U2的反相輸入端與電阻R10、電阻R11的一端連接，電阻R10的另一端接地，電阻R11的另一端與運放U2的輸出端連接，運放U2的輸出端經電阻R12與運放U3的反相輸入端連接，精密電阻R5的另一端與運放U1的同相輸入端連接，運放U1的反相輸入端與電阻R6、電阻R7的一端連接，電阻R6的另一端接地，電阻R7的另一端與運放U1的輸出端連接，運放U1的輸出端經電阻R8與運放U3的同相輸入端連接，運放U3的同相輸入端與電阻R9的一端連接，電阻R9的另一端接地，運放U3的反相輸入端與電阻R13的一端連接，電阻R13的另一端與運放U3的輸出端連接。

所述的狀態指示單元，其特徵是：包括三個LED指示燈，分別為正常LED、短路LED和斷路LED，正常LED、短路LED和斷路LED的控制信號均連接到總體控制單元的第二控制信號輸出端。

所述的觸控螢幕開關，其特徵是包括6個觸摸開關輸入信號：頂燈全亮開關、前閱讀燈開關、後頂燈全亮開關、右後頂燈開關、左後頂燈開關和背景燈開關；

所述6個觸摸開關輸入信號經過處理後總體控制器輸出控制信號分別是：頂燈全亮狀態、左右前頂燈全亮狀態、左右後頂燈全亮狀態、右後頂燈亮狀態、左後頂燈亮狀態和背景燈亮狀態。

本實用新型的優點是：結構簡單，反應靈敏，並且成本低廉。

附圖說明

圖1為本實用新型採用觸控螢幕控制的智能型汽車頂燈控制電路架構框圖；

圖2為本實用新型電流檢測單元的示意圖；

圖3是本實用新型狀態指示單元的示意圖；

圖4是本實用新型車燈驅動單元的示意圖；

圖5是本實用新型觸控螢幕開關的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實例對本實用新型進行進一步詳細的說明。

如圖1所示，一種採用觸控螢幕控制的智能型汽車頂燈控制電路，包括觸控螢幕開關、電容數字轉換器、觸控螢幕控制器、背景燈驅動單元、左前頂燈驅動單元、右前頂燈驅動單元、左後頂燈驅動單元、右後頂燈驅動單元、電流檢測單元、狀態指示單元、總體控制單元和LIN總線，以及為上述模塊供電的偏置電壓產生電路。

圖1所示電路的連接關係為：觸控螢幕開關的輸出連接到電容數字轉換器的電容輸入端，電容數字轉換器的數據輸出端連接到觸控螢幕控制單元的數據輸入端，電容數字轉換器的控制輸入端連接到觸控螢幕控制單元的控制信號輸出端，觸控螢幕控制單元的數據輸出端連接到總體控制單元的數據輸入端，觸控螢幕控制單元的控制輸入端連接到總體控制單元的第一控制信號輸出端，總體控制單元的第二控制信號輸出端連接到狀態指示單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第三控制信號輸出端連接到背景燈驅動單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第四控制信號輸出端連接到左前頂燈驅動單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第五控制信號輸出端連接到右前頂燈驅動單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第六控制信號輸出端連接到左後頂燈驅動單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第七控制信號輸出端連接到右後頂燈驅動單元的控制信號輸入端，總體控制單元的第八控制信號輸出端連接到LIN總線的控制信號輸入端，總體控制單元的模擬電壓輸入端連接到電流檢測單元的電壓輸出端，背景燈和所有頂燈驅動單元的電流檢測埠連接到電流檢測單元的電流輸入端，偏置電壓產生電路的電壓輸出端分別連接到觸控螢幕、電容數字轉換器、觸控螢幕控制單元、背景燈驅動單元、左前頂燈驅動單元、右前頂燈驅動單元、左後頂燈驅動單元、右後頂燈驅動單元、電流檢測單元、狀態指示單元和總體控制單元的電源電壓輸入端。

圖1所述採用觸控螢幕控制的智能型汽車頂燈控制電路的工作原理如下：觸控螢幕開關上的控制開關被觸摸之後，相關電容變化產生的電參數變化被電容數字轉換器進行轉換，並將轉換數據傳輸到觸控螢幕控制單元進行處理；處理結果輸出到總體控制單元，總體控制單元依據該數據產生控制信號並輸出給背景燈和所有頂燈驅動單元；電流檢測單元對背景燈和所有頂燈驅動單元的工作電流進行檢測並轉換成電壓傳輸給總體控制單元，總體控制單元判斷輸入電壓大小是否在正常區間，若正常則輸出控制指示燈顯示正常信號，若電流為0則輸出控制指示燈顯示斷路信號，若電流異常偏大則輸出控制指示燈顯示短路信號；整體電路的狀態，通過總體控制單元輸出給LIN總線。

所述信號電流檢測單元電路如圖2所示。電流檢測單元包括電阻R5、運放U1、運放U2、運放U3、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12及電阻R13，所述電阻R5與車窗電機串聯，所述電阻R5的一端與運放U2的同相輸入端連接，運放U2的反相輸入端與電阻R10、電阻R11的一端連接，電阻R10的另一端接地，電阻R11的另一端與運放U2的輸出端連接，運放U2的輸出端經電阻R12與運放U3的反相輸入端連接，精密電阻R5的另一端與運放U1的同相輸入端連接，運放U1的反相輸入端與電阻R6、電阻R7的一端連接，電阻R6的另一端接地，電阻R7的另一端與運放U1的輸出端連接，運放U1的輸出端經電阻R8與運放U3的同相輸入端連接，運放U3的同相輸入端與電阻R9的一端連接，電阻R9的另一端接地，運放U3的反相輸入端與電阻R13的一端連接，電阻R13的另一端與運放U3的輸出端連接。

所述狀態指示單元如圖3所示，包括三個LED指示燈，分別為正常LED、短路LED和斷路LED。正常LED、短路LED和斷路LED的控制信號均連接到總體控制單元的第二控制信號輸出端。

所述車燈驅動單元如圖4所示，該部分模塊的主要功能是為了控制車燈的開關而設計的驅動電路。該電路中的MOSFET為單路P溝道驅動晶片。驅動電源由偏置電壓產生電路提供。電路中有一個開關三極體來控制車燈的亮滅，以及一個穩壓二極體和一個續流二極體，它們的作用是為了保護大電流下晶片仍然能夠保持在正常的工作狀況。

所述觸控螢幕開關如圖5所示，觸控螢幕開關為6個觸摸按鍵的觸控螢幕，6個觸摸開關輸入信號為：頂燈全亮開關、前閱讀燈開關、後頂燈全亮開關、右後頂燈開關、左後頂燈開關和背景燈開關，經過處理後總體控制器輸出控制信號分別是：頂燈全亮狀態、左右前頂燈全亮狀態、左右後頂燈全亮狀態、右後頂燈亮狀態、左後頂燈亮狀態和背景燈亮狀態。

進一步地，本實用新型所述LIN總線模塊與汽車車身控制單元的BCM控制器通信，LIN總線與汽車控制單元的其他控制器通信，獲取車輛的狀態信息，狀態信息包括檔位信號、電瓶電源及駛能信號等信息。當用戶觸摸車窗開關時，車窗控制單元根據獲取的車輛狀態信息判斷車窗是否滿足作動條件。