触摸感应后室灯的控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车灯具照明技术领域，尤其涉及一种触摸感应后室灯的控制系统。


背景技术：

2.led灯就是以led(light emitting diode)即发光二极管为光源的灯，led是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。其使用的led照明技术是第三代照明技术。led照明又称固态照明，作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术，具有节能、环保、安全可靠的特点。因此，led灯可以很好地适用于汽车照明。随着汽车内饰的功能需求增加，人们开始在汽车内部设计后室灯，在现有技术中，后室灯便于用户在车内阅读，目前市面上的后室内灯是机械式开关按钮的形式来使用，但开关按钮的使用次数会有一定的上限值，随着使用次数的增加，会出现按键不灵敏或失灵的状况，使用不方便。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有的开关按钮控制后室灯随着按钮使用次数的增加，会出现按键不灵敏或失灵的状况，使用不方便的问题。本实用新型提供一种触摸感应后室灯的控制系统，通过增加触摸的控制方式控制后室灯，感应人体的部位接近时，给控制系统传递控制信号，实现打开或者关闭后室内灯的目的。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种触摸感应后室灯的控制系统，包括：电源模块、led模块、检测模块、触摸控制模块和触摸感应传感模块；所述电源模块包括电源输入保护电路和电源管理电路；所述电源输入保护电路的输入端与电源端电连接；所述电源管理电路的输入端和所述led模块的输入端均与所述电源输入保护电路的输出端电连接；所述电源管理电路的输出端与所述触摸控制模块的输入端电连接；所述触摸控制模块还与所述触摸感应传感模块信号连接；所述触摸控制模块的输出端与所述检测模块的输入端信号连接；所述检测模块的输出端与所述所述led模块的输出端信号连接；
5.进一步，具体地，还包括门控系统，所述门控系统与所述检测模块信号连接。
6.进一步，具体地，所述检测模块包括逻辑或电路，所述逻辑或电路分别连接所述触摸控制模块和所述门控系统，所述逻辑或电路包括并联式双二极管d2和mos管q1。
7.进一步，具体地，所述led模块包括驱动电路和led发光电路，所述驱动电路的输入端与所述电源输入保护电路的输出端电连接，所述驱动电路的输出端与所述led发光电路的输入端电连接。
8.进一步，具体地，所述驱动电路为分压限流驱动、恒流式驱动或稳压式驱动。
9.进一步，具体地，所述检测模块还包括第一电阻r16和第一电容c17，所述双二极管d2的阳极与所述led发光电路的输出端信号连接，所述双二极管d2的第一阴极与所述门控系统信号连接，所述双二极管d2的第二阴极与所述mos管q1的漏极连接，所述mos管q1的栅极与第一电阻r16的一端连接，所述mos管q1的源极与所述第一电阻r16的另一端之间连接
所述第一电容c17，所述第一电容c17的一端与所述触摸控制模块的输出端连接，所述第一电容c17的另一端与公共地端连接。
10.进一步，具体地，触摸感应传感模块包括第二电阻r12和触摸电容c9，所述第二电阻r12的一端与外部触摸信号连接，所述第二电阻r12的另一端和电容c9的一端均与所述触摸控制模块信号连接，所述电容c9的另一端与公共地端连接。
11.进一步，具体地，所述触摸控制模块包括：触控mcu芯片u2、第三电阻r11、第四电阻r13、第五电阻r14、第六电阻r15、第二电容c8、第三电容c10、第四电容c11、第五电容c12、第六电容c13、第七电容c15和第八电容c14，所述第三电阻r11的一端与所述电源管理电路的输出端电连接，所述第三电阻r11的另一端和所述第二电容c8的一端均与所述触控mcu芯片u2的第一引脚连接，所述第二电容c8的另一端与公共地端连接，所述第四电阻r13的一端与所述触控mcu芯片u2的第八引脚连接，所述第四电阻r13的另一端与所述第三电容c10的一端连接，所述第三电容c10的另一端与公共地端连接，所述第五电阻r14的一端与所述触控mcu芯片u2的第九引脚连接，所述第五电阻r14的另一端与所述第四电容c11的一端连接，所述第四电容c11的另一端与公共地端连接，所述第六电容c13的一端和所述第六电阻r15的一端均与所述触控mcu芯片u2的第一十三引脚连接，所述第六电容c13的另一端与公共地端连接，所述第六电阻r15的另一端与所述检测模块的输入端信号连接，所述第八电容c14和第七电容c15并联连接，并联连接后的一端与公共地端连接，所述触控mcu芯片u2的第一十八脚和所述第三电阻r11的一端均与并联连接后的另一端连接，所述第五电容c12的一端与所述触控mcu芯片u2第十九引脚连接，所述第五电容c12的另一端与所述触控mcu芯片u2第二十引脚连接，所述触控mcu芯片u2第七引脚与所述触摸感应传感模块信号连接。
12.作为优选，所述触控mcu芯片u2型号为kf8a100eng。
13.本实用新型的有益效果是，本实用新型提供一种触摸感应后室灯的控制系统，通过增加触摸的控制方式控制后室灯，感应人体的部位接近时，给控制系统传递控制信号，实现打开或者关闭后室内灯的目的，另外本实用新型进一步的还增加门控系统，当任意车门开启时，门控系统将开门信号传递给控制系统，实现打开或者关闭后室内灯的目的。本实用新型可以避免使用按钮开关易损坏的情况，能有效减少维修损耗，延长灯具寿命，且本实用新型使用的元器件均为常用的分立型元器件，可替换性强，电路简单。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
15.图1是本实用新型最优实施例的结构示意图。
16.图2是本实用新型最优实施例与门控系统连接结构示意图。
17.图3是本实用新型最优实施例与led模块连接结构示意图。
18.图4是本实用新型电源输入保护电路的电路图。
19.图5是本实用新型电源管理电路的电路图。
20.图6是本实用新型驱动电路的电路图。
21.图7是本实用新型led发光电路的电路图
22.图8是本实用新型检测模块的电路图。
23.图9是本实用新型触摸控制模块和触摸感应传感模块的电路图。
24.图中1、电源模块，11、电源输入保护电路，12、电源管理电路，2、led模块，21、驱动电路，22、led发光电路，3、检测电路，4、触摸控制模块，5、触摸感应传感模块。
具体实施方式
25.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
26.如图1所示，是本实用新型最优实施例，一种触摸感应后室灯的控制系统，包括：电源模块1、led模块2、检测模块3、触摸控制模块4和触摸感应传感模块5；电源模块1包括电源输入保护电路11和电源管理电路12；电源输入保护电路11的输入端与电源端电连接；电源管理电路12的输入端和led模块2的输入端均与电源输入保护电路11的输出端电连接；电源管理电路12的输出端与触摸控制模块4的输入端电连接；触摸控制模块4还与触摸感应传感模块5信号连接；触摸控制模块4的输出端与检测模块3的输入端信号连接；检测模块3的输出端与led模块2的输出端信号连接；
27.在本实施例中，如图2所示，还包括门控系统6，门控系统6与检测模块3信号连接。
28.在本实施例中，如图4所示，电源输入保护电路11包括二极管t1、第九电容c1、第十电容c2、第七电阻r1和防反二极管d1，二极管t1、第九电容c1、第十电容c2和第七电阻r1并联连接，并联连接后的一端与电源输入保护电路11的输入端电连接，并联连接后的另一端与公共地端连接，防反二极管d1的阳极与电源端电连接，防反二极管d1的阴极与电源输入保护电路11的输出端电连接。
29.具体的，供电电源电源端与电源输入保护电路11的输入端连接，电源信号经过二极管t1，二极管t1为瞬变电压抑制二极管，由于二极管t1为钳位保护器，当总线中电压或电流不稳定时，会有浪涌电压的波动，二极管t1用于整个电路的浪涌保护，当二极管t1在被击穿后，二极管t1两端的电压能稳定在击穿电压(vf值)不会再增加，通过钳位的形式保护电路；同时对电源输入的电压信号通过第九电容c1和第十电容c2进行电容滤波处理，为了良好的滤波效果，电容放电时间越慢，输出的电压越平滑；第七电阻r1用于吸收电源输入保护电路11输入端小的电流信号；防反二极管d1用于防反接保护，当电源输入的正负极接反时，用于对电路保护。
30.在本实施例中，如图5所示，电源管理模块12包括低压差线性稳压器u1、第十一电容c3、第十二电容c4、第十三电容c5、第十四电容c6和第十五电容c7，所述第十一电容c3、所述第十二电容c4和所述第十三电容c5并联连接，所述低压差线性稳压器u1的第二引脚和所述低压差线性稳压器u1的第三引脚均与并联连接后的一端连接，并联连接后的一端与公共地端连接，并联连接后的另一端与所述触摸控制模块4连接，所述低压差线性稳压器u1的第六引脚和所述低压差线性稳压器u1的第七引脚连接，连接后的一端与所述第十四电容c6和第十五电容c7并联连接后的一端连接，并联连接后的一端与所述公共地端连接，并联连接后的另一端与所述低压差线性稳压器u1的第八引脚连接，所述低压差线性稳压器u1的第八引脚与电源输入保护电路11的输出端电连接，优选低压差线性稳压器u1的型号为ncv78l05a或tps7b6950。
31.具体的，电源管理模块12对电源输入保护电路11的输出端的电压进行电压调节，电源输入保护电路11的输出端的工作电压范围为6～18v，通过低压差线性稳压器进行电压
调节，将电源输入保护电路11的输出端的工作电压调节至触摸控制模块4需要的工作电压范围内，触摸控制模块4需要的工作电压范围为2.6v～5.5v，在本实施例中，通过压差线性稳压器u1(ncv78l05a)将输入端电压转换成5v，第十一电容c3,第十二电容c4,第十三电容c5,第十四电容c6,第十五电容c7对芯片u1的相应引脚进行滤波和隔离处理。
32.在本实施例中，如图3所示led模块2包括驱动电路21和led发光电路22，驱动电路21的输入端与电源输入保护电路11的输出端电连接，驱动电路21的输出端与led发光电路22的输入端电连接，进一步的，驱动电路为分压限流驱动、恒流式驱动或稳压式驱动。
33.在本实施例中，如图6所示，采用的驱动电路是电阻式驱动，驱动电路包括第八电阻r2、第九电阻r3、第十电阻r4、第十一电阻r5、第十二电阻r6、第十三电阻r7、第十四电阻r8、第十五电阻r9和第十六电阻r10，第八电阻r2～第十六电阻r10通过串并联的连接方式连接，具体的，第八电阻r2、第十一电阻r5和第十四电阻r8并联连接形成第一组分流组，第九电阻r3、第十二电阻r6和第十五电阻r9形成第二组分流组，第十电阻r4、第十三电阻r7和第十六电阻r10形成第三组分流组，第二分流组2端分别串联连接第一组分流组和第二组分流组，第一组分流组的一端与电源输入保护电路11的输出端电连接，第三组分流组一端与led发光电路22的输入端电连接，通过第八电阻r2～第十六电阻r10的9个电阻来分压限流，通过驱动电路21给led发光电路22提供能够满足驱动led发光电路22正常工作的额定电压和电流，提高发光二极管工作中的稳定性，节能性以及使用的寿命。驱动电路21输出的电压参数与电流参数要和被驱动的发光二极管的技术特性参数相匹配，从而满足led发光电路22的工作要求，且驱动电路21对电压的范围有合理的控制；驱动电路21驱动led发光电路22中的发光二极管时，驱动电路21需满足相应的电磁兼容性要求，驱动电路21不仅干扰信号少，且对外围模块产生的干扰信号有较强的的抗干扰能力。
34.在本实施例中，如图7所示，led发光电路22包括发光二极管l1和第十六电容c16，发光二极管l1和第十六电容c16并联连接，并联后的一端与驱动电路的输出端电连接，并联后的另一端与检测电路的输出端电连接。led发光电路22中发光二极管l1为后室内灯控制系统提供发光的负载载体，第十六电容c16用于对发光二极管l1进行滤波处理。
35.在本实施例中，如图8所示，检测模块3包括逻辑或电路，逻辑或电路分别连接触摸控制模块4和门控系统6，逻辑或电路包括并联式双二极管d2和mos管q1，其中mos管q1为n沟道的场效应晶体管；检测模块3还包括第一电阻r16和第一电容c17，双二极管d2的阳极与led发光电路23的输出端信号连接，双二极管d2的第一阴极与门控系统6信号连接，双二极管d2的第二阴极与mos管q1的漏极连接，mos管q1的栅极与第一电阻r16的一端连接，mos管q1的源极与第一电阻r16的另一端之间连接第一电容c17，第一电容c17的一端与触摸控制模块4的输出端连接，第一电容c17的另一端与公共地端连接。
36.具体的，检测模块3通过逻辑或电路实现了触摸信号与门控门控信号的或逻辑控制，当有门控信号输入至检测模块3或者触摸信号输入至检测模块3，或者门控信号和触摸信号都输入至检测模块3时，点亮后室内灯(发光二极管l1点亮)。
37.在本实施例中，触摸感应传感模块5包括第二电阻r12和触摸电容c9，第二电阻r12的一端与外部触摸信号连接，第二电阻r12的另一端和电容c9的一端均与触摸控制模块4信号连接，电容c9的另一端与公共地端连接。
38.在本实施例中，如图9所示，触摸控制模块4包括：触控mcu芯片u2、第三电阻r11、第
四电阻r13、第五电阻r14、第六电阻r15、第二电容c8、第三电容c10、第四电容c11、第五电容c12、第六电容c13、第七电容c15和第八电容c14，第三电阻r11的一端与电源管理电路12的输出端电连接，r11的另一端和第二电容c8的一端均与触控mcu芯片u2的第一引脚连接，第二电容c8的另一端与公共地端连接，第四电阻r13的一端与触控mcu芯片u2的第八引脚连接，第四电阻r13的另一端与第三电容c10的一端连接，第三电容c10的另一端与公共地端连接，第五电阻r14的一端与触控mcu芯片u2的第九引脚连接，第五电阻r14的另一端与第四电容c11的一端连接，第四电容c11的另一端与公共地端连接，第六电容c13的一端和第六电阻r15的一端均与触控mcu芯片u2的第一十三引脚连接，第六电容c13的另一端与公共地端连接，第六电阻r15的另一端与检测模块的输入端信号连接，第八电容c14和第七电容c15并联连接，并联连接后的一端与公共地端连接，触控mcu芯片u2的第一十八脚和第三电阻r11的一端均与并联连接后的另一端连接，第五电容c12的一端与触控mcu芯片u2第十九引脚连接，第五电容c12的另一端与触控mcu芯片u2第二十引脚连接，触控mcu芯片u2第七引脚与触摸感应传感模块5信号连接。
39.在本实施例中，触控mcu芯片u2选型为上海芯旺微电子(chipon micro)—kf8a系列，kf8a系列采用kungfu8内核架构，且kf8a系列温度等级达到grade1，满足-40℃～125℃工作温度范围，同时具备高可靠性、强抗干扰能力，可抵抗各式噪声干扰，如电源噪声、rf干扰、电源波动等，优选触控mcu芯片u2型号为kf8a100eng。
40.具体的，触控mcu芯片u2(kf8a100eng)有20个引脚，触控mcu芯片u2的第七引脚为触摸信号感应电容触摸的通道之一，与触摸感应传感模块5连接，第八引脚为内部的等效电容通道一，通过第四电阻r13和第三电容c10相连，第九引脚为内部的等效电容通道二，通过电阻14和第四电容c11相连，第一十五引脚为时钟信号输入端，第一十六引脚为数据输入端，17引脚为gnd，第一十八引脚通过第八电容c14和c15连接到电源管理芯片u1的输出端，第一十九引脚和第二十引脚通过第五电容c12相连，第五电容c12是芯片u2的触摸参考电容。当第七引脚检测到有人体部位触摸时，对触控mcu芯片u2输入进来的电容充放电时间与内部的电容充放电时间进行比较，输出高电平给到检测电路，实现室内灯功能的点亮，通过硬件电路与软件程序的编写，实现第一次触摸后，室内灯点亮，第二次触摸后，室内灯熄灭，如此循环。进一步的，第一十三引脚通过第六电容c13对地电容滤波，然后第六电阻r15连接到检测模块3中的mos管q1的栅极的r16,对于mos管q1而言，栅极输出的是高电平信号，源极接地，即栅源极电压大于0，则mos管工作，开关导通，则双二极管d2接触摸信号的一端负极导通，从而点亮发光二极管l1。此时，当触摸信号再次来临时，第一十三引脚输出低电平信号给检测模块3中mos管q1的栅极，此时mos管不导通，若门控信号没有输入，则双向二极管不导通，从而发光二极管l1不工作，发光二极管l1熄灭。第五电容c12为触控参考电容，控制发光二极管l1点亮和熄灭后室内灯的响应时间。当双二极管d2接触摸信号的一端负极，无论是高电平还是低电平输出，只要有门控信号输入，后室内灯会点亮。当没有门控信号输入时，触控mcu芯片u2输出高电平，后室内灯会点亮。
41.一种触摸感应后室灯的控制方法，包括如上所述的触摸感应后室灯的控制系统，控制方法包括：当触摸感应传感模块5接收到触摸信号，则将触摸信号送至触摸控制模块4，触摸控制模块4发送开灯指令至检测模块3，检测模块3将该开灯指令输出给led模块2，led模块2的led灯被点亮；当触摸感应传感模块5再次接收到触摸信号，则将触摸信号送至触摸
控制模块4，触摸控制模块4发送关灯指令至检测模块3，检测模块3将该关灯指令输出给led模块2，led模块2的led灯被熄灭。在夜晚或者光线较弱的情况下，当用户在车内需要阅读时，用户可以触摸该触摸感应后室灯的控制系统，即可打开后室灯，使得车内明亮；当用户不需要使用时，再次触摸该触摸感应后室灯的控制系统，即可关闭后室灯。
42.在本实施例中，当门控系统6检测到开门信号时，控制方法包括：
43.(1)至少一个车门开启，门控系统6将开门信号发送至检测模块3，检测模块3将该开灯指令输出给led模块2，led模块2的led灯被点亮。当该触摸感应后室灯的控制系统检测到开门信号，可以打开后室灯，在夜晚或者光线较弱的情况下，使得车内明亮，便于用户使用和阅读；
44.(2)至少一个车门开启，门控系统6将开门信号发送至检测模块3，且触摸感应传感模块5接收到触摸信号，则将触摸信号送至触摸控制模块4，触摸控制模块4发送开灯指令至检测模块3，检测模块3将该开灯指令输出给led模块2，led模块2的led灯被点亮；当触摸感应传感模块6再次接收到触摸信号，则将触摸信号送至触摸控制模块4，触摸控制模块4发送关灯指令至检测模块3，检测模块3将该关灯指令输出给led模块2，led模块2的led灯被熄灭。当该触摸感应后室灯的控制系统检测到开门信号和触摸信号时，可以打开后室灯，在夜晚或者光线较弱的情况下，使得车内明亮，便于用户使用和阅读；
45.(3)在本实施例中，当门控系统6未检测到开门信号时，控制方法包括：触摸感应传感模块接收到触摸信号，则将触摸信号送至触摸控制模块4，触摸控制模块4发送开灯指令至检测模块3，检测模块3将该开灯指令输出给led模块2，led模块2的led灯被点亮；当触摸感应传感模块5再次接收到触摸信号，则将触摸信号送至触摸控制模块4，触摸控制模块4发送关灯指令至检测模块3，检测模块3将该关灯指令输出给led模块2，led模块2的led灯被熄灭。当该触摸感应后室灯的控制系统没有检测到开门信号，但是检测到触摸信号时，可以打开后室灯，在夜晚或者光线较弱的情况下，使得车内明亮，便于用户使用和阅读。
46.本实用新型通过增加触摸的控制方式控制后室灯，感应人体的部位接近时，给控制系统传递控制信号，实现打开或者关闭后室内灯的目的，另外本实用新型进一步的还增加门控系统，当任意车门开启时，门控系统将开门信号传递给控制系统，实现打开或者关闭后室内灯的目的。本实用新型可以避免使用按钮开关易损坏的情况，能有效减少维修损耗，延长灯具寿命，且本实用新型使用的元器件均为常用的分立型元器件，可替换性强，电路简单。
47.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。