一种手势控制开关及车辆用电设备的制作方法

本实用新型涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种手势控制开关及车辆用电设备。

背景技术：

目前，随着车辆技术的发展，车辆内部集成的用电设备越来越多。其中，车辆用电设备的开关通常为机械式开关、电阻式开关或电容式开关。车辆驾驶员通过操控这些开关，可以对相应的车辆用电设备进行控制。但是，驾驶员在操控这些开关之前，需要非常明确知道这些开关的具体位置，这样使得驾驶员需要通过挪开视线来观察开关的具体位置后才能准确操控开关，可见，开关的操作便利性较差，容易分散驾驶员的注意力，存在巨大的安全风险。

综上所述可以看出，如何提高车辆用电设备的开关操作便利性，避免过多地分散驾驶员的注意力是目前有待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种手势控制开关及车辆用电设备，提高了车辆用电设备的开关操作便利性，避免了过多地分散驾驶员的注意力。其具体方案如下：

一种手势控制开关，应用于车辆用电设备，包括：

红外发射装置，包括至少一个红外发光二极管；

根据探测到的红外光强度得到相应输出电平的红外传感器，其中，所述红外传感器设于所述红外发射装置发射的红外光被外界阻挡物阻挡后形成的反射光的传播路径上；

用于控制所述红外发射装置发射红外光，并根据所述红外传感器的输出电平生成相应开关控制信号的中央控制芯片；

与所述中心控制芯片连接，用于将所述开关控制信号输出至相应被控设备的通信接口。

优选的，所述红外发射装置包括偶数个红外发光二极管。

优选的，所述偶数个红外发光二极管为4个红外发光二极管。

优选的，所述偶数个红外发光二极管之间形成的位置结构为位于二维平面上的中心对称结构。

优选的，所述红外传感器位于所述中心对称结构的中心处。

优选的，所述通信接口为模拟开关信号接口或总线通信接口。

优选的，所述中央控制芯片包括：

定期控制所述红外发射装置发射红外光的发射控制器；

获取所述红外传感器的输出电平的电平获取接口；

记录所述红外发射装置每次发射红外光的发射时刻，并当所述电平获取接口获取到的输出电平为低电平时，对此时的时刻进行记录得到相应的接收时刻的定时器；

根据所述接收时刻和相应的发射时刻，相应地计算外界阻挡物与所述红外传感器之间的距离的数据处理器；

当所述距离满足信号生成所要求的距离范围，则生成相应的开关控制信号的信号生成单元。

本实用新型还公开了一种车辆用电设备，包括前述的手势控制开关。

本实用新型还进一步公开了一种车辆，包括前述的车辆用电设备。

本实用新型中，手势控制开关，包括：红外发射装置，该红外发射装置包括至少一个红外发光二极管；根据探测到的红外光强度得到相应输出电平的红外传感器，其中，红外传感器设于红外发射装置发射的红外光被外界阻挡物阻挡后形成的反射光的传播路径上；用于控制红外发射装置发射红外光，并根据红外传感器的输出电平生成相应开关控制信号的中央控制芯片；以及，与中心控制芯片连接，用于将开关控制信号输出至相应被控设备的通信接口。可见，本实用新型中，手势控制开关中的红外传感器设于红外发射装置发射的红外光被外界阻挡物阻挡后形成的反射光的传播路径上，这样，当驾驶员将手放到手势控制开关的上方时，红外传感器便可探测到相应的红外反射光，从而形成相应的输出电平，然后中央控制芯片便可根据上述输出电平产生相应的开关控制信号，以控制相应的被控设备。由于确定一个物体的上方位置远比确定该物体的具体空间位置来的更加容易方便，可见，本实用新型提高了车辆用电设备的开关操作便利性，避免了过多地分散驾驶员的注意力，从而降低了安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种手势控制开关结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的一种红外发射装置与红外传感器之间的布置结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种手势控制开关，应用于车辆用电设备，参见图1所示，该开关包括：

红外发射装置11，包括至少一个红外发光二极管；

根据探测到的红外光强度得到相应输出电平的红外传感器12，其中，红外传感器12设于红外发射装置11发射的红外光被外界阻挡物阻挡后形成的反射光的传播路径上；

用于控制红外发射装置11发射红外光，并根据红外传感器12的输出电平生成相应开关控制信号的中央控制芯片13；

与中心控制芯片13连接，用于将开关控制信号输出至相应被控设备的通信接口14。

需要说明的而是，当上述红外传感器12探测到的红外光强超过一定幅度后，便会产生低电平，否则会输出高电平。

可以理解的是，在上述手势控制开关的上方不存在阻挡物的情况下，上述红外传感器接收不到或者几乎接收不到红外发射装置产生的红外光。为了满足这个实际需求，本实施例中，优先将红外发射装置和红外传感器设置于同一平面，并且，将红外发射装置中每一红外发光二极管的发射方向与红外传感器的探测方向设为同一方向。其中，红外发光二极管的发射方向是指红外发光二极管发出的最强红外光所在的方向，红外传感器的探测方向是指与红外传感器的探测面垂直的方向。

另外，上述被控设备是指上述车辆用电设备中除了开关以外的工作部件。

在本实施例中，可以基于不同的实际需求，选择相应的红外发光二极管来制备上述红外发射装置。例如，可以采用发射波长为850nm，反射角为正负25度的红外发光二极管。

可见，本实用新型实施例中，手势控制开关中的红外传感器设于红外发射装置发射的红外光被外界阻挡物阻挡后形成的反射光的传播路径上，这样，当驾驶员将手放到手势控制开关的上方时，红外传感器便可探测到相应的红外反射光，从而形成相应的输出电平，然后中央控制芯片便可根据上述输出电平产生相应的开关控制信号，以控制相应的被控设备。由于确定一个物体的上方位置远比确定该物体的具体空间位置来的更加容易方便，可见，本实用新型实施例提高了车辆用电设备的开关操作便利性，避免了过多地分散驾驶员的注意力，从而降低了安全风险。

本实用新型实施例公开了一种具体的手势控制开关，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：

参见图2所示，为了避免由于红外发射装置中红外发光二极管的布置不对称而降低红外传感器的探测准确率，本实施例中中的红外发射装置具体可以包括偶数个红外发光二极管，例如为图2中示出的4个红外发光二极管，并且，上述偶数个红外发光二极管之间形成的位置结构为位于二维平面上的中心对称结构。此时，可优先将红外传感器设置于上述中心对称结构的中心处。

另外，本实施例中的通信接口可以为模拟开关信号接口或总线通信接口。

更具体的，本实施例中的中央控制芯片包括发射控制器、电平获取接口、定时器、数据处理器和信号生成单元；其中，

发射控制器，用于定期控制红外发射装置发射红外光。例如，每相隔3秒，控制红外发射装置发射红外光。

电平获取接口，用于获取红外传感器的输出电平。其中，红外传感器根据自身探测到的红外光强，输出低电平或高电平。具体的，当上述红外传感器探测到的红外光强超过一定幅度后，便会产生低电平，否则会输出高电平。

定时器，用于记录红外发射装置每次发射红外光的发射时刻，并当电平获取接口获取到的输出电平为低电平时，对此时的时刻进行记录得到相应的接收时刻。

数据处理器，用于根据接收时刻和相应的发射时刻，相应地计算外界阻挡物与红外传感器之间的距离。其中，具体的计算公式为H＝c×(t₁-t₂)/2，t₁表示上述接收时刻，t₂表示相应的发射时刻，c表示光速，H表示上述距离。另外，需要说明的是，上述数据处理器是现有技术广泛应用的器件，主要用于对数据进行计算，本实施例利用该数据处理器来计算上述距离值。

信号生成单元，用于当上述距离满足信号生成所要求的距离范围，则生成相应的开关控制信号。其中，上述距离范围通常会随着红外发射装置所采用的红外发光二极管类型的不同而有所变化，通常，上述距离范围为5至200毫米。

本实用新型实施例还公开了一种车辆用电设备，包括前述实施例中公开的手势控制开关，关于该手势控制开关的具体构造可参考前述实施例中的相关部分，在此不再进行赘述。

进一步的，本实用新型还公开了一种车辆，包括前述公开的车辆用电设备。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。