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技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，更具体地说，涉及一种控制器及控 制系统。

背景技术

随着汽车在人群中应用的逐渐普及，其功能也越来越多样化。其中，OHC (Over Head Console，顶置控制台)为现有汽车中普遍使用的一种控制装置。

现有的OHC由机械开关或者电容开关控制相关设备的状态，如控制内饰 灯、遮阳板、天窗等的状态；其设置于汽车内驾驶员头顶的右上方。当在驾 驶过程中需要控制相关设备的状态时，驾驶员需要抬头侧目寻找机械开关或 者电容开关的位置，以达到操作目的；但是在驾驶过程中进行OHC的相关操 作容易引发交通事故。

从上述叙述中可以看出，现有技术的OHC存在因操作不便导致在其操作 过程中存在安全隐患的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种控制器及控制系统，以解决现 有技术的OHC因操作不便导致在其操作过程中存在安全隐患的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种控制器，应用于汽车，包括：

感应手势动作并根据所述手势动作发生相应的电场变化的手势电极；

与所述手势电极相连，获取所述电场变化，将所述电场变化进行处理得 到处理结果的手势识别芯片；

获取所述处理结果，发送控制信号至与所述处理结果对应的设备的主控 芯片，所述设备包括：所述汽车的内饰灯、天窗和遮阳板。

优选的，所述手势电极的数量为四个，分别作为封闭的方形电极区域的 四个边。

优选的，所述手势电极包括第一TX接口、第一RX0接口、第一RX1接 口、第一RX2接口和第一RX3接口，所述手势识别芯片包括第二TX接口、 第二RX0接口、第二RX1接口、第二RX2接口和第二RX3接口，其中：

所述第一TX接口和所述第二TX接口相连；所述第一RX0接口和所述 第二RX0接口相连；所述第一RX1接口和所述第二RX1接口相连；所述第 一RX2接口和所述第二RX2接口相连；所述第一RX3接口和所述第二RX3 接口相连。

优选的，所述手势识别芯片包括第一RESET接口和第一TS接口，所述 主控芯片包括第二RESET接口和第二TS接口，其中：

所述第一RESET接口和所述第二RESET接口相连；所述第一TS接口和 所述第二TS接口相连。

优选的，所述手势识别芯片还包括从设备SPI接口，所述主控芯片还包 括主设备SPI接口，所述从设备SPI接口与所述主设备SPI接口相连。

优选的，所述从设备SPI接口包括从设备SDO端口、从设备SDI端口、 从设备SCL端口和从设备CS端口，所述主设备SPI接口包括主设备SDO端 口、主设备SDI端口、主设备SCL端口和主设备CS端口；其中：

所述从设备SDO端口和所述主设备SDI端口连接；所述从设备SDI端口 和所述主设备SDO端口连接；所述从设备SCL端口和所述主设备SCL端口 连接；所述从设备CS端口和所述主设备CS端口连接。

优选的，所述手势识别芯片还包括第一I2C接口，所述主控芯片还包括 第二I2C接口，所述第一I2C接口与所述第二I2C接口相连。

优选的，所述第一I2C接口包括第一SDA端口和第一SCL端口，所述第 二I2C接口包括第二SDA端口和第二SCL端口，其中：

所述第一SDA端口与所述第二SDA端口连接；所述第一SCL端口与所 述第二SCL端口连接。

本申请还公开了一种控制系统，包括汽车的内饰灯、天窗、遮阳板以及 如上所述的控制器，所述控制器分别与所述内饰灯、所述天窗和所述遮阳板 相连。

优选的，所述内饰灯包括：阅读灯、氛围灯以及按键背光灯。

本实用新型提供一种控制器及控制系统，其中，所述控制器包括感应手 势动作并根据手势动作发生相应的电场变化的手势电极；与手势电极相连， 获取电场变化，将电场变化进行处理得到处理结果的手势识别芯片；获取处 理结果，发送控制信号至与处理结果对应的设备的主控芯片，上述设备包括： 汽车的内饰灯、天窗和遮阳板。与现有技术相比，本申请公开的方案中，不 需通过抬头侧目进行操作，只需驾驶员在电极区域做手势来表达需要进行的 操作内容，手势电极因上述手势动作发生的电场变化，手势识别芯片判断得 到需进行的操作，进而进行正确操作。由此，本实用新型的操作方式方便简 捷，避免了操作过程中存在安全隐患的问题。

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提供的一种控制器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种控制系统的结构示意图。

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。

请参阅图1，其示出了本实用新型实施例提供的一种控制器的结构示意 图，该控制器应用于汽车，包括：

感应手势动作并根据手势动作发生相应的电场变化的手势电极11；与手 势电极11相连，获取电场变化，将电场变化进行处理得到处理结果的手势识 别芯片12；获取处理结果，发送控制信号至与处理结果对应的设备的主控芯 片13，上述设备包括：汽车的内饰灯、天窗和遮阳板。

驾驶员根据需要用手或手指在控制器的相应位置做出手势动作，手势电 极11感应该手势动作，且根据该手势动作发生相应的电场变化；手势识别芯 片12的模数转换模块获取电场变化并将其转换成数字量，根据与不同手势电 极11对应的数字量确定手势动作，根据手势动作确定手势状态变量，即处理 结果，并将处理结果发送至主控芯片13；主控芯片13获取处理结果，读取处 理结果中的手势状态变量，发送控制信号至与处理结果对应的设备，以供自 身特定应用。

需要说明的是，自身特定应用指预先设定的与手势动作对应的操作，比 如开关天窗，天关内饰灯，以及开关空调等，可以人为设定。如，设定四个 数字代表四种手势动作，可以是数字1、2、3和4分别代表由前向后、由后 向前、由左向右和由右向左的手势动作。如果发生了由前向后的手势动作， 手势识别芯片12则将数字1发送至主控芯片13，主控芯片13接收数字1， 获知发生了由前向后的动作，则控制相关设备进行相应的动作，比如预先设 定由前向后代表打开天窗的动作，则天窗开启。

另外，手势状态变量可以包括四种，分别为：由前向后，由后向前，由 左向右，及由右向左。

需要说明的是，模数转换模块将电场变化进行转换得到的数字量为一电 压值，但不同手势电极对应的电压变化趋势不同，因此可确定手势动作。比 如，手势动作为由左向右，随着人手或者手指离开左部的手势电极11靠近右 部的手势电极11，手势识别芯片12可通过数字量检测到左部的手势电极11 的电压由小变大，右部的手势电极11的电压由大变小，从而可确定手势动作 为由左到右。

另外，手势识别芯片12为MGC3130手势识别芯片。

本实用新型提供的一种控制器，包括感应手势动作并根据手势动作发生 相应的电场变化的手势电极；与手势电极相连，获取电场变化，将电场变化 进行处理得到处理结果的手势识别芯片；获取处理结果，发送控制信号至与 处理结果对应的设备的主控芯片，上述设备包括：汽车的内饰灯、天窗和遮 阳板。与现有技术相比，本实用新型不需通过抬头侧目进行操作，只需驾驶 员在电极区域用手势动作表达需要进行的操作内容，电极因上述手势动作发 生电场变化，手势识别芯片判断需进行的操作，进而进行正确操作。由此， 本实用新型的操作方式方便简捷，避免了操作过程中存在安全隐患的问题。

需要说明的是，上述实施例中的手势电极11的数量可以为四个，分别作 为封闭的方形电极区域的四个边。

另外，上述实施例中的手势电极11可以包括第一TX接口、第一RX0接 口、第一RX1接口、第一RX2接口和第一RX3接口，手势识别芯片12可以 包括第二TX接口、第二RX0接口、第二RX1接口、第二RX2接口、第二 RX3接口、第一RESET接口和第一TS接口，主控芯片13包括第二RESET 接口和第二TS接口，其中：

第一TX接口和第二TX接口相连；第一RX0接口和第二RX0接口相连； 第一RX1接口和第二RX1接口相连；第一RX2接口和第二RX2接口相连； 第一RX3接口和第二RX3接口相连；第一RESET接口和第二RESET接口相 连；第一TS接口和第二TS接口相连。

手势电极11和手势识别芯片12通过第一TX接口和第二TX接口进行 TX信号的收发。TX信号是手势识别芯片12产生的一个基准电场，不同手势 电极11对应该基准电场的不同方向。其中，TX信号的电荷使用100kHz以内 的频率按照正弦曲线变化，产生电磁波，因为该电磁波的波长大于手势电极 11的尺寸，所以其磁分量为零，不能传播电磁波，只能得到一电场。

手势电极11和手势识别芯片12通过第一RX0接口、第二RX0接口、第 一RX1接口、第二RX1接口、第一RX2接口、第二RX2接口、第一RX3 接口和第二RX3接口传输对应不同方向的RX信号，RX信号为接收到的电 场信号，其对应关系可以人为设定。比如，可以设定由左向右的手势动作需 要通过第一RX0接口和第二RX0接口传送与之对应的RX信号。主控芯片 13通过第一RESET接口和第二RESET接口控制手势识别芯片12的启动。

手势识别芯片12通过状态传输TS接口通知主控芯片13手势动作是否识 别完毕，具体为，主控芯片13通过循环读取第一TS接口和第二TS接口的状 态判断手势动作是否识别完毕，当检测到低电平时，说明识别完毕，主控芯 片13发起通信以获取处理结果，由此能够避免浪费主控芯片13的处理时间。

且，手势识别芯片12与主控芯片可以通过SPI(Serial Peripheral Interface， 串行外设接口)接口进行通信，具体的，手势识别芯片12包括从设备SPI接 口，主控芯片13包括主设备SPI接口，从设备SPI接口与主设备SPI接口相 连。或者，势识别芯片12与主控芯片还可以通过两线式串行总线I2C接口进 行通信，具体的，手势识别芯片12包括第一I2C接口，主控芯片13包括第 二I2C接口，第一I2C接口与第二I2C接口相连。

需要说明的是，手势识别芯片12与主控芯片13间通过SPI接口进行通 信，和通过第一I2C接口与第二I2C接口进行通信，其通信效果是相同的， 手势识别芯片12同时支持上述两种通信接口，可以人为选择设置哪种通信接 口。

另外，从设备SPI接口可以包括从设备SDO(Serial Data Output，串行数 据输出)端口、从设备SDI(Serial Data Input,串行数据输入)端口、从设备 SCL(System Clock Line，系统时钟线)端口和从设备CS(Chip Select，片选 信号)端口，主设备SPI接口可以包括主设备SDO端口、主设备SDI端口、 主设备SCL端口和主设备CS端口；其中：

从设备SDO端口和主设备SDI端口连接；从设备SDI端口和主设备SDO 端口连接；从设备SCL端口和主设备SCL端口连接；从设备CS端口和主设 备CS端口连接。

手势识别芯片12通过从设备SDO端口和主设备SDI端口传输数据至主 控芯片13。主控芯片13通过从设备SDI端口和主设备SDO端口传输数据至 手势识别芯片12；通过从设备SCL端口和主设备SCL端口发送时钟信号至 手势识别芯片12，以同步从设备SDO端口和主设备SDI端口形成的通信线路， 及从设备SDI端口和主设备SDO端口形成的通信线路上传输的数据；通过从 设备CS端口和主设备CS端口发送片选信号至手势识别芯片12，以实现手势 识别芯片12的使动功能，每次从设备SPI接口与主设备SPI接口之间进行数 据传输都需要发送片选信号。

第一I2C接口可以包括第一SDA端口和第一SCL端口，第二I2C接口可 以包括第二SDA端口和第二SCL端口，其中：

第一SDA端口与第二SDA端口连接，用于进行数据传输；第一SCL端 口与第二SCL端口连接，用于进行时钟信号传输。

由此，能够实现控制器内部的正常通信。

请参阅图2，其示出了本实用新型实施例提供的一种控制系统的结构示意 图，该控制系统包括汽车的内饰灯14、天窗15、遮阳板16和上述实施例提 供的控制器，控制器分别与内饰灯14、天窗15和遮阳板16相连。

本实用新型实施例提供的一种控制系统，驾驶员用手势动作表达需要进 行的操作内容，通过识别该手势动作，判断需进行的操作，进而进行正确操 作；可见，本实施例提供的一种控制系统操作方式方便简捷，避免了现有技 术在操作过程中存在安全隐患的问题。

需要说明的是，内饰灯14可以包括：阅读灯、氛围灯以及按键背光灯。

另外，在控制系统进行工作前，需要由主控芯片13对控制器进行初始化， 然后通过第一RESET接口和第二RESET接口启动手势识别芯片12；手势识 别芯片12启动后，自行检测是否有手势动作发生以感应手势动作。

由此，能够保证控制系统工作过程的正常运行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

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。