檔位信息處理器、判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的系統(tǒng)及其用于判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種檔位信息處理器、判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的系統(tǒng)及其用于判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的方法，其中，檔位信息處理器，包括信息處理模塊以及與之連接的人機(jī)交互界面、電源適配器和輸入輸出接口；所述輸出輸入接口用于為信息處理模塊提供信號輸入、結(jié)果輸出以及聯(lián)機(jī)服務(wù)的接口，該輸出輸入接口包括：霍爾傳感器輸入并行接口、檔位值并行輸出接口和總線式異步串行聯(lián)機(jī)通訊接口；其中，判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的系統(tǒng)，包括所述的檔位信息處理器、永磁磁性標(biāo)識物以及霍爾傳感器；所述永磁磁性標(biāo)識物與霍爾傳感器的安裝位置呈空間測量三角形；該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，判斷手動檔機(jī)動車當(dāng)前檔位準(zhǔn)確可靠，安裝方便且快捷，方便調(diào)試和日常維護(hù)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及的是機(jī)動車檔位信息處理器、判斷機(jī)動車手動檔位變速器當(dāng)前檔位的系統(tǒng)及其用于判斷機(jī)動車手動檔位變速器當(dāng)前檔位的方法。
技術(shù)介紹
目前在國內(nèi)機(jī)動車駕駛?cè)笋{駛技能考試過程中，由于用作考試的車輛是通過對從市面上購來的機(jī)動車進(jìn)行合法、合理的改造而得來的，因此從手動檔位變速器上能夠直接獲得的檔位信息只有倒檔一個，而其它檔位信息則是通過以下兩種方法實(shí)現(xiàn)的：1、利用比例尺原理并通過萬向節(jié)把檢測點(diǎn)投影到傳感器陣面上（如圖12-1），從而獲得機(jī)動車檔位位置信息；2、檢測套在變檔桿上的滑塊（如圖12-2）或固定在變檔桿上的機(jī)翼（類似游戲操作桿那樣，如圖12-3）與傳感器的距離從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)動車檔位狀態(tài)的識別。主要問題如下：1、上述第一種方法中，要制造兩個不同的萬向節(jié)，安裝調(diào)試不容易，所用的比例尺卻容易受到外部的因素影響改變誤差范圍，導(dǎo)致測量結(jié)果的不確定性，安裝、調(diào)試和維護(hù)都較為困難，誤差范圍易受改變，誤報(bào)率較高；2、第二種方法中，由于是直接接觸機(jī)械開關(guān)，因此操作間隔難以確定，安裝、調(diào)試和維護(hù)都較為困難，誤差范圍易受改變，誤報(bào)率較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種檔位信息處理器、判斷機(jī)動車手動檔位變速器當(dāng)前檔位的系統(tǒng)及其用于判斷機(jī)動車手動檔位變速器當(dāng)前檔位的方法，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位準(zhǔn)確可靠，安裝方便且快捷，維護(hù)簡單，檔位參數(shù)可動態(tài)設(shè)定，方便調(diào)試和日常維護(hù)；以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。為解決上述問題， 本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種檔位信息處理器，該檔位信息處理器包括信息處理模塊以及與之連接的人機(jī)交互界面、電源適配器和輸入輸出接口；所述人機(jī)交互界面由一個8段LED數(shù)碼顯示管和一個操作按鍵組成，LED數(shù)碼顯示管分別用于顯示檔位測量結(jié)果、工作狀態(tài)以及安裝、操作指導(dǎo)，操作按鍵用于進(jìn)行初始化參數(shù)設(shè)定操作和工作檢查；所述電源適配器用于把供電電源變換成檔位信息處理器需要的電源以及與檔位信息處理器連接的裝置所需要的各種工作電源；所述輸入輸出接口用于為信息處理模塊提供信號輸入、結(jié)果輸出以及聯(lián)機(jī)服務(wù)的接口，該輸入輸出接口包括：霍爾傳感器輸入并行接口，用于霍爾傳感器電源輸出及信息輸入；檔位值并行輸出接口，用于把檔位信息處理結(jié)果的檔位值對應(yīng)的變檔桿位置以二進(jìn)制編碼方式向外輸出；總線式異步串行聯(lián)機(jī)通訊接口，用于給檔位信息處理器供電的電源輸入與使用此電源的負(fù)載提供此電源輸出，以及用于檔位信息處理器與具有串行聯(lián)機(jī)通訊功能的設(shè)備進(jìn)行異步串行聯(lián)機(jī)通訊；信息處理模塊采用核心板與接口板相對獨(dú)立的組合方式結(jié)構(gòu)，用于接收從霍爾傳感器輸入并行接口進(jìn)來的霍爾傳感器信息，并根據(jù)霍爾傳感器提供的測量信息進(jìn)行檔位狀態(tài)分析，將分析得到的實(shí)際檔位值傳輸?shù)饺藱C(jī)交互界面顯示以及與檔位信息處理器進(jìn)行串行聯(lián)機(jī)通訊的設(shè)備。其進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述檔位信息處理器的外殼為一不具有磁屏蔽性能的長方體型材，所述人機(jī)交互界面設(shè)置在長方體正表面的中部位置，操作按鍵設(shè)置在8段LED數(shù)碼顯示管下方，霍爾傳感器輸入并行接口與檔位值并行輸出接口設(shè)置在長方體的一個端部，總線式異步串行聯(lián)機(jī)通訊接口設(shè)置在長方體的另一個端部，所述信息處理模塊和電源適配器以及各部分的連接線路都封裝在長方體外殼內(nèi)。所述總線式異步串行聯(lián)機(jī)通訊接口的類型包括CAN接口、RS-485接口、RS-422接口、RS-232接口以及TTL或CMOS電平的UART通訊接口。相關(guān)的另一技術(shù)方案是：一種判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述的檔位信息處理器、永磁磁性標(biāo)識物以及霍爾傳感器；所述永磁磁性標(biāo)識物與霍爾傳感器的安裝位置呈空間測量三角形；所述永磁磁性標(biāo)識物固定安裝在變檔桿上、并隨變檔桿的變動而變動；所述霍爾傳感器的輸出端與檔位信息處理器的霍爾傳感器輸入并行接口連接，安裝在變檔桿周圍不隨變檔桿變動而變動的位置，用于把檢測到的霍爾傳感器所在位置的磁場強(qiáng)度的信息直接輸送給檔位信息處理器；所述霍爾傳感器與永磁磁性標(biāo)識物之間的距離為L，所述L的取值范圍為1～80mm；所述檔位信息處理器用于根據(jù)霍爾傳感器輸出的表示其檢測到的磁場強(qiáng)度的信息來確定實(shí)時檔位位置。其進(jìn)一步技術(shù)方案或是：所述永磁磁性標(biāo)識物包括永磁磁性標(biāo)識物CN和永磁磁性標(biāo)識物CS，所述霍爾傳感器是與永磁磁性標(biāo)識物CN、永磁磁性標(biāo)識物CS構(gòu)成空間測量三角形的位置的霍爾傳感器Hr，它們均固定安裝在變檔桿的同一側(cè)；所述永磁磁性標(biāo)識物CN、永磁磁性標(biāo)識物CS分別固定安裝在變檔桿的不同位置上并隨變檔桿的變動而變動；當(dāng)所述永磁磁性標(biāo)識物CN的磁北極N向著霍爾傳感器Hr的感應(yīng)測量面時，另一永磁磁性標(biāo)識物CS的磁南極S向著霍爾傳感器Hr的感應(yīng)測量面，或者當(dāng)所述永磁磁性標(biāo)識物CN的磁南極S向著霍爾傳感器Hr的感應(yīng)測量面時，另一永磁磁性標(biāo)識物CS的磁北極N向著霍爾傳感器Hr的感應(yīng)測量面。其進(jìn)一步技術(shù)方案或是：所述霍爾傳感器包括霍爾傳感器Hr1和霍爾傳感器Hr2，分別固定在變檔桿一側(cè)的不同位置不隨變檔桿變動而變動，所述永磁磁性標(biāo)識物是固定在變檔桿且與霍爾傳感器Hr1、霍爾傳感器Hr2構(gòu)成的空間測量三角形的永磁磁性標(biāo)識物CNS，所述永磁磁性標(biāo)識物CNS其中一個磁極向著霍爾傳感器的感應(yīng)測量面。其進(jìn)一步技術(shù)方案是：該系統(tǒng)的軟件采用C語言和匯編語言相結(jié)合的無操作系統(tǒng)軟件架構(gòu)，該無操作系統(tǒng)軟件架構(gòu)包括：系統(tǒng)調(diào)度與管理模塊、安裝指導(dǎo)或檔位初值設(shè)定模塊、檔位狀態(tài)分析模塊、數(shù)據(jù)傳輸通訊模塊、人機(jī)界面管理模塊以及檔位信息采集模塊。相關(guān)的又另一技術(shù)方案是：一種判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的方法，它是利用上述的判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的方法，該方法是根據(jù)三角形三邊關(guān)系的性質(zhì)，利用固定在變檔桿上并隨變檔桿的變動而變動的永磁磁性標(biāo)識物與固定在變檔桿周圍但不隨變檔桿的變動而變動的霍爾傳感器的測量值所構(gòu)成的測量三角形進(jìn)行分析判斷，從而獲得機(jī)動車變速箱的實(shí)時檔位的方法；其主要步驟如下：A、系統(tǒng)初始化：初始化軟件運(yùn)行環(huán)境，進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)度與管理過程； B、檢查是否為初始安裝或有需要設(shè)定用于正確分析檔位狀態(tài)而所需的各檔位位置所對應(yīng)的初始值，如需要就進(jìn)入步驟C；如不需要，正常工作時進(jìn)入步驟D；C、安裝指導(dǎo)或檔位初值設(shè)定，安裝指導(dǎo)或檔位初值設(shè)定調(diào)試結(jié)束后，進(jìn)入步驟D；D、系統(tǒng)進(jìn)入數(shù)據(jù)狀態(tài)分析：通過霍爾傳感器來采集變檔桿所在的具體位置時永磁磁性標(biāo)識物在霍爾傳感器所在位置的磁場強(qiáng)度的信息，檔位信息處理器通過霍爾傳感器檢測到的磁場強(qiáng)度的信息來獲得變檔桿所在位置的相關(guān)參數(shù)值來確定變速箱實(shí)際所處檔位；之后檔位信息處理器把已確定的檔位值分別從總線式異步串行聯(lián)機(jī)通訊接口和檔位值并行輸出接口向所連接的設(shè)備報(bào)送出去，以及把已確定了的檔位值輸出到人機(jī)交互界面的LED數(shù)碼顯示管來顯示；E、重復(fù)步驟D，實(shí)時更新檔位值，直到系統(tǒng)結(jié)束。其進(jìn)一步技術(shù)方案或是：在步驟B中，是通過按壓檔位信息處理器的人機(jī)交互界面中的操作按鈕的不同時間長短值來進(jìn)行選擇操作步驟的。在步驟C中，所述安裝指導(dǎo)或檔位初值設(shè)定包括以下步驟：C1、入口參數(shù)初始化；C2、檢查霍爾傳感器安裝是否安裝正確，如果安裝不正確，進(jìn)入步驟C3，如果安裝正確，進(jìn)入步驟C4；C3、通過檔位信息處理器的LED數(shù)碼管來顯示調(diào)整方向的符號提示操作者進(jìn)行操作，直至霍爾傳感器安裝正確后，進(jìn)入步驟C4；C4、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種檔位信息處理器，其特征在于：該檔位信息處理器（DW）包括信息處理模塊（1）以及與之連接的人機(jī)交互界面（2）、電源適配器（3）和輸入輸出接口（4）；所述人機(jī)交互界面（2）由一個8段LED數(shù)碼顯示管（21）和一個操作按鍵（22）組成，LED數(shù)碼顯示管（21）分別用于顯示檔位測量結(jié)果、工作狀態(tài)以及安裝、操作指導(dǎo)，操作按鍵（22）用于進(jìn)行初始化參數(shù)設(shè)定操作和工作檢查；所述電源適配器（3）用于把供電電源變換成檔位信息處理器需要的電源以及與檔位信息處理器連接的裝置所需要的各種工作電源；所述輸入輸出接口（4）用于為信息處理模塊提供信號輸入、結(jié)果輸出以及聯(lián)機(jī)服務(wù)的接口，該輸入輸出接口（4）包括：霍爾傳感器輸入并行接口（41），用于霍爾傳感器電源輸出及信息輸入；檔位值并行輸出接口（42），用于把檔位信息處理結(jié)果的檔位值對應(yīng)的變檔桿位置以二進(jìn)制編碼方式向外輸出；總線式異步串行聯(lián)機(jī)通訊接口（43），用于給檔位信息處理器供電的電源輸入與使用此電源的負(fù)載提供此電源輸出，以及用于檔位信息處理器與具有串行聯(lián)機(jī)通訊功能的設(shè)備進(jìn)行異步串行聯(lián)機(jī)通訊；信息處理模塊（1）采用核心板與接口板相對獨(dú)立的組合方式結(jié)構(gòu)，用于接收從霍爾傳感器輸入并行接口進(jìn)來的霍爾傳感器信息，并根據(jù)霍爾傳感器提供的測量信息進(jìn)行檔位狀態(tài)分析，將分析得到的實(shí)際檔位值傳輸?shù)饺藱C(jī)交互界面顯示以及與檔位信息處理器進(jìn)行串行聯(lián)機(jī)通訊的設(shè)備。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種檔位信息處理器，其特征在于：該檔位信息處理器（DW）包括信息處理模塊（1）以及與之連接的人機(jī)交互界面（2）、電源適配器（3）和輸入輸出接口（4）；所述人機(jī)交互界面（2）由一個8段LED數(shù)碼顯示管（21）和一個操作按鍵（22）組成，LED數(shù)碼顯示管（21）分別用于顯示檔位測量結(jié)果、工作狀態(tài)以及安裝、操作指導(dǎo)，操作按鍵（22）用于進(jìn)行初始化參數(shù)設(shè)定操作和工作檢查；所述電源適配器（3）用于把供電電源變換成檔位信息處理器需要的電源以及與檔位信息處理器連接的裝置所需要的各種工作電源；所述輸入輸出接口（4）用于為信息處理模塊提供信號輸入、結(jié)果輸出以及聯(lián)機(jī)服務(wù)的接口，該輸入輸出接口（4）包括：霍爾傳感器輸入并行接口（41），用于霍爾傳感器電源輸出及信息輸入；檔位值并行輸出接口（42），用于把檔位信息處理結(jié)果的檔位值對應(yīng)的變檔桿位置以二進(jìn)制編碼方式向外輸出；總線式異步串行聯(lián)機(jī)通訊接口（43），用于給檔位信息處理器供電的電源輸入與使用此電源的負(fù)載提供此電源輸出，以及用于檔位信息處理器與具有串行聯(lián)機(jī)通訊功能的設(shè)備進(jìn)行異步串行聯(lián)機(jī)通訊；信息處理模塊（1）采用核心板與接口板相對獨(dú)立的組合方式結(jié)構(gòu)，用于接收從霍爾傳感器輸入并行接口進(jìn)來的霍爾傳感器信息，并根據(jù)霍爾傳感器提供的測量信息進(jìn)行檔位狀態(tài)分析，將分析得到的實(shí)際檔位值傳輸?shù)饺藱C(jī)交互界面顯示以及與檔位信息處理器進(jìn)行串行聯(lián)機(jī)通訊的設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檔位信息處理器，其特征在于：所述檔位信息處理器（DW）的外殼為一不具有磁屏蔽性能的長方體型材，所述人機(jī)交互界面（2）設(shè)置在長方體正表面的中部位置，操作按鍵（22）設(shè)置在8段LED數(shù)碼顯示管（21）下方，霍爾傳感器輸入并行接口（41）與檔位值并行輸出接口（42）設(shè)置在長方體的一個端部，總線式異步串行聯(lián)機(jī)通訊接口（43）設(shè)置在長方體的另一個端部，所述信息處理模塊和電源適配器以及各部分的連接線路都封裝在長方體外殼內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檔位信息處理器，其特征在于：所述總線式異步串行聯(lián)機(jī)通訊接口（43）的類型包括CAN接口、RS-485接口、RS-422接口、RS-232接口以及TTL或CMOS電平的UART通訊接口。4.一種判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括權(quán)利要求1所述的檔位信息處理器（DW）、永磁磁性標(biāo)識物（NS）以及霍爾傳感器（H）；所述永磁磁性標(biāo)識物（NS）與霍爾傳感器（H）的安裝位置呈空間測量三角形；所述永磁磁性標(biāo)識物（NS）固定安裝在變檔桿（A）上、并隨變檔桿的變動而變動；所述霍爾傳感器（H）的輸出端與檔位信息處理器的霍爾傳感器輸入并行接口連接，安裝在變檔桿周圍不隨變檔桿變動而變動的位置，用于把檢測到的霍爾傳感器所在位置的磁場強(qiáng)度的信息直接輸送給檔位信息處理器；所述霍爾傳感器（H）與永磁磁性標(biāo)識物（NS）之間的距離為L，所述L的取值范圍為1～80mm；所述檔位信息處理器（DW）用于根據(jù)霍爾傳感器輸出的表示其檢測到的磁場強(qiáng)度的信息來確定實(shí)時檔位位置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的判斷機(jī)動車當(dāng)前檔位的系統(tǒng)，其特征在于：所述永磁磁性標(biāo)識物（NS）包括永磁磁性標(biāo)識物CN和永磁磁性標(biāo)識物CS，所述霍爾傳感器（H）是與永磁磁性標(biāo)識物CN、永磁磁性標(biāo)識物CS構(gòu)成空間測量三角形的位置的霍爾傳感器Hr，它們均固定安裝在變檔桿的同一側(cè)；當(dāng)所述永磁磁性標(biāo)識物CN的磁北極N向著霍爾傳感器Hr的感應(yīng)測量面時，另一永磁磁性標(biāo)識物CS的磁南極S向著霍爾傳感器Hr的感應(yīng)測量面，或者當(dāng)所述永磁...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳寶錕，肖安火，羅海鷹，楊青勇，蒙達(dá)宇，徐兆葛，譚良波，覃舟，李陳程，羅志超，吳金，
申請(專利權(quán))人：柳州桂通科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣西;45