[发明专利]车辆转向盘触觉反馈系统及其反馈方法

说明书

技术领域

本发明属于车辆人机交互技术领域，具体涉及车辆转向盘触觉反馈系统及其控制方法，尤其适用于装有车载电脑的车辆。

背景技术

随着智能车载系统的发展，车辆智能化程度越来越高，相应的，能够传达给驾驶者的信息也越来越多。传统的驾驶过程中，驾驶者往往通过视觉、听觉以及少部分触觉来获取反馈信息。其中，触觉信息的反馈往往局限于力与力矩的反馈(如踏板感觉反馈、转向盘力矩反馈等)。在现有的触觉信息的反馈技术中，触觉信息反馈的方式较少，没有充分利用人机交互过程中，驾驶人员丰富的触觉感官能力，使得交互内容单一，人机交互过程中触觉感官体验不佳。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足本发明提供了车辆转向盘触觉反馈系统及其控制方法，使驾驶员通过触觉接收更为丰富的信息，实现更加完善的人机互方式。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

车辆转向盘触觉反馈系统，所述处触觉反馈系统由安装在转向盘2上的直线振动马达1和车辆控制器ECU 9控制连接组成；

所述直线振动马达1由马达壳体5、弹簧支座3、螺旋弹簧4、振子6和线圈7组成；

所述马达壳体5嵌置在转向盘2内，两个所述弹簧支座3固定在马达壳体5内部两端，所述振子6两端加工有轴针，振子6活动安装在两个所述弹簧支座3之间，且轴针与弹簧支座3和马达壳体5两端的通孔间隙配合；

所述螺旋弹簧4安装在弹簧支座3内，一端顶靠在弹簧支座3底部，另一端顶靠在振子6轴针的轴肩处；

所述线圈7缠绕在马达壳体5的外表面，且线圈7缠绕段的中线从振子6的中线不重合，线圈7的一端连接公共地端，线圈7的另一端通过信号线8连接车辆控制器ECU 9信号输出端；

所述车载控制器ECU 9与车辆的信息采集装置信号连接，车载控制器ECU 9获得并处理车辆的行使状态信息，进而向直线振动马达1发送控制信号。

车辆转向盘触觉反馈系统，其中：所述马达壳体5采用非金属材料制成；所述振子6采用高密度可导磁衔铁制成；所述线圈7为漆包细铜线。

本发明还提供了车辆转向盘触觉反馈系统的反馈方法，当车辆的辅助系统需要进行信息反馈时，向车辆控制器ECU发送反馈请求，车辆控制器ECU9根据反馈请求进入不同的反馈模式，进而生成不同的控制信号，并驱动嵌置在转向盘2上的直线振动马达1工作；

所述不同的反馈模式包括常规反馈、中断反馈和紧急反馈；

所述常规反馈模式具体如下：

A1、首先判断紧急反馈标志是否触发，如果判断紧急反馈标志触发，则将紧急反馈标志清零，然后进入步骤A4；如果判断紧急反馈标志没有触发，则进行下一步骤A2；

A2、判断驾驶员是否开启了触觉反馈系统，如果驾驶员没有开启触觉反馈系统，则进入下一步骤A3；如果驾驶员开启了触觉反馈系统，则检测是否触发中断反馈标志，如果触发中断反馈标志，此时为中断反馈工况，并进入中断反馈模式，如果没有触发中断反馈标志，则进入下一步骤A3；

A3、检测并判断反馈系统的占用状态，如果反馈系统未被占用，则进入下一步骤A4；如果反馈系统被占用，反馈占用状态为“1”，此时直接进行定时器累加，并进入步骤A5；

A4、根据当前反馈请求的类型确定当前触发事件的触发等级、振动频率以及振动时间信息，并将定时器清零；车辆控制器ECU根据以上信息产生激励电流控制直线振动马达产生振动，此时将反馈占用状态置“1”，定时器累加，并进入步骤A5；

A5、判断定时器是否溢出，如果定时器没有溢出，返回步骤A1，重复判断紧急反馈标志，确定驾驶员开启触觉反馈，监测终端标志等步骤；如果定时器的值溢出，此时关闭直线振动马达，反馈占用状态清零，返回步骤A1，进行下一个工况的循环；

所述中断反馈模式具体如下：

B1、根据上述常规反馈模式中A1、A2的反馈过程，当进行A2步骤时，如果驾驶员开启了触觉反馈系统，则检测是否触发中断反馈标志，如果没有触发中断反馈标志，则正常进行后续常规反馈过程；如果触发了中断反馈标志，此时为中断反馈工况，并进入中断反馈模式；

所述触发了中断反馈标志，是指在当前反馈系统正在执行当前反馈请求的时候，有另一项中断反馈请求触发；

B2、进入中断反馈模式后，确定中断事件的优先等级并将中断反馈标志位清零，然后进行下一步骤B3；所述事件优先等级预设并存储于车辆控制器ECU中；