一种方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及触控反馈的技术领域，尤其涉及一种方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法及系统。

背景技术

近年来，触摸板(TouchPad/TrackPad)作为一种广泛应用于笔记本电脑上的输入设备被人们所熟知，其利用感应用户手指的移动来控制指针的动作。触摸板可以视作是一种鼠标的替代物。在其他一些便携式设备上，如个人数码助理与一些便携影音设备上也能找到触摸板。

目前方向盘上的开关/快捷按键多数是基于实体按键的方式。该方式单一按键只能对应较少功能，若要在方向盘上实现多功能的操控势必要增加按键数量，然而过多的按键对驾驶者交互体验并不友好。

此外，目前有一些利用触摸屏或触控板进行车辆控制的方案，但多见于汽车中控。且触控设备本身并不能提供触觉上的操作反馈。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的一个技术问题是：提供一种方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法，利用有限的区域即可实现丰富的操作，并对不同触控操作做出触觉上的不同反馈。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法，包括用户通过触控板进行操作；所述触控板识别用户的手势及操作内容；根据所述识别结果控制汽车，并通过线性马达给予用户触觉反馈。

作为本发明所述的方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法的一种优选方案，其中：所述触控板识别包括，所述触控板电容变化、压力感受和用户触控坐标系转换。

作为本发明所述的方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法的一种优选方案，其中：所述触控板识别用户的手势及操作内容还包括，利用压力传感器检测用户执行的点击、长按、双击操作，根据所述触控板上电容变化大小以及对滑动路径起始、终止坐标的获取，判断用户的操作内容。

作为本发明所述的方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法的一种优选方案，其中：所述判断用户的操作内容包括，点击、双击、上下滑动、左右滑动、长按、拖拽、从所述触控板的屏幕边缘划入、划出屏幕边缘的手势。

作为本发明所述的方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法的一种优选方案，其中：所述触觉反馈还包括以下步骤，为用户不同类型的操作定义不同的震动信号，根据用户的操作，反馈不同的震动信号。

作为本发明所述的方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法的一种优选方案，其中：所述震动信号包括，操作成功、操作失败、滚动。

本发明解决的另一个技术问题是：提供一种方向盘上基于触控板和线性马达的控制系统，使上述方法能够依托于该系统实现。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种方向盘上基于触控板和线性马达的控制系统，包括震动模块根据用户的操作反馈震动信号；触控模块，用户能够通过所述触控模块对汽车进行操作；识别模块连接于所述触控模块，识别用户在所述触控模块上的操作过程，将操作结果转化为震动信号传输至所述震动模块；控制模块连接于所述识别模块，根据识别出的用户操作过程对汽车进行控制。

作为本发明所述的方向盘上基于触控板和线性马达的控制系统的一种优选方案，其中：识别模块包括，电容感应器用于识别所述触控模块内部电容变化情况；压力传感器用于识别用户对所述触控模块操作时的压力大小；位置感应器用于识别用户操作的坐标位置。

作为本发明所述的方向盘上基于触控板和线性马达的控制系统的一种优选方案，其中：所述震动模块包括，将所述震动模块固定在所述触控模块背部，然后将其整体固定在方向盘骨架上。

本发明的有益效果：通过本方法可以在方向盘上利用有限的区域即可实现丰富的操作，并对不同触控操作做出触觉上的不同反馈，既满足操作需求，而且能够给用户提供真实触控感的反馈。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明第一种实施例中方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法的整体流程结构示意图；

图2为本发明第二种实施例中方向盘上基于触控板和线性马达的控制系统的整体结构示意图；

图3为本发明第二种实施例中方向盘上基于触控板和线性马达的控制系统的原理结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参照图1的示意，示意为本实施例提出的一种方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法的整体流程图，为了解决现有方向盘触控技术无法提供真实触控感的模拟的问题，本实施例在方向盘上结合触控板和线性马达，对操作提供震动反馈，使触控感更加真实。

具体的，本实施例中提出一种方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法，包括，

S1：用户通过触控板进行操作。其中需要说明的是，

触控板安装于方向盘上，用户可以在方向盘上对触控板进行操作，进而实现对汽车的控制过程。

S2：触控板识别用户的手势及操作内容。其中需要说明的是，

用户的手势包括触摸、点击、滑动等方式。

触控板识别包括，识别触控板电容变化、压力感受和用户触控坐标系转换，利用压力传感器检测用户执行的点击、长按、双击操作，根据触控板上电容变化大小以及对滑动路径起始、终止坐标的获取，判断用户的操作内容，得出用户触碰的运动方向；

进一步的是通过电容变化识别出拖拽动作，通过对滑动路径起始、终止坐标的获取，可判断是否划出或划入触控板边缘。

S3：根据识别结果控制汽车，并通过线性马达给予用户触觉反馈。其中需要说明的是，

识别结果包括点击、双击、上下滑动、左右滑动、长按、拖拽、从触控板的屏幕边缘划入、划出屏幕边缘的手势。

具体的，触觉反馈还包括以下步骤，为用户不同类型的操作定义不同的震动信号，例如操作成功、操作失败、滚动等，不同的操作反馈不同的震动方式，其中将点击、双击、长按、拖拽以及划入触控板的手势判定为操作成功，将上下、左右滑动判定为滚动，将滑出屏幕边缘划定为操作失败。

为了更好地对本发明方法中采用的技术效果加以验证说明，本实施例中选择方向盘上电容式触控方法进行测试，以科学论证的手段对比试验结果，以验证本方法所具有的真实效果。

为了验证本发明的有益效果，选取一个具有方向盘的机动装置，在方向盘上设置触控板、线性马达等装置进行操作的实验模拟；传统的电容式触控方法将电容式触控屏以及传感器安装至方向盘上，进而对整个装置进行控制，而本发明利用线性马达以及触控板，实现装置控制，利用MATLB软件编程进行实验模拟，在进行实验时，随机选取20名驾龄2年的成年男子，分别两种方法形成的方向盘实行3组不同操作，根据机动装置对操作的准确反应以及准确完成操作时间两个方面进行测试，其实验结果如下表1所示：

表1：触控实验对比结果。

从表格中可以看出，使用本发明方法对于操作反应的准确度要略高于使用传统电容触控方法，并且当一次操作没有成功时，本发明由于通过振动提示操作人员对操作失败的情况进行重新操作，而传统方法并没有这一机制，只能通过人员观察装置的运行情况进行判断，因此本发明在确保操作完成时所消耗的时间要明显小于传统方法，有利于工作人员行驶操作；在另一方面，本发明在方向盘上设置一整块触控板，并且操作人员可以对触控板进行滑动、点击、双击等多种操作，更加具有实用性。

实施例2

参照图2～3的示意，示意为本实施例提出一种方向盘上基于触控板和线性马达的控制系统，上述实施例提出的方向盘上基于触控板和线性马达的控制方法能够依托于本实施例提出的系统实现，该系统包括震动模块100、触控模块200、识别模块300和控制模块400。

其中，震动模块100根据用户的操作反馈震动信号；触控模块200，用户能够通过触控模块200对汽车进行操作；识别模块300连接于触控模块200，识别用户在触控模块200上的操作过程，将操作结果转化为震动信号传输至震动模块100；控制模块400连接于识别模块300，根据识别出的用户操作过程对汽车进行控制。

识别模块300包括，电容感应器301用于识别触控模块200内部电容变化情况；压力传感器302用于识别用户对触控模块200操作时的压力大小；位置感应器303用于识别用户操作的坐标位置。

进一步的是，震动模块100可以为线性马达，触控模块200可以为触控板，将线震动模块100固定在触控模块200背部，然后将其整体固定在方向盘上，优选的，左右各一块，固定方式可以通过螺丝将震动模块100和触控模块200组成的整体固定在方向盘骨架上。

不难理解的是，本实施例中所提供的系统，其涉及震动模块100、触控模块200、识别模块300和控制模块400，例如可以是运行在计算机可读程序，通过提高各模块的程序数据接口实现。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

如在本申请所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。