一种汽车档位状态检测仪及具有该检测仪的汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车档位状态检测仪及具有该检测仪的汽车。该检测仪包括MCU主机、档位信号检测输入单元、档位显示单元。档位信号检测输入单元包括线性霍尔感应IC阵列和磁铁。磁铁固定在汽车的档位操作杆上。线性霍尔感应IC阵列追踪磁铁的磁场强度变化，线性霍尔感应IC阵列的输出端直接连接到该MCU主机的第一部分I/O接口上。该MCU主机驱动该档位显示单元显示当前汽车档位状态。该实用新型的优点为：与汽车控制系统隔离，不需要读取原车系统参数，安装方便，不需要对车辆进行拆装，无接触无磨损，独特的软件防窜档算法，集成度高，成本低廉。本实用新型还公开具有该检测仪的汽车。
【专利说明】
一种汽车档位状态检测仪及具有该检测仪的汽车
技术领域
[0001]本实用新型涉及信号检测与通信领域的一种检测仪及具有该检测仪的汽车，尤其涉及一种汽车档位状态检测仪及具有该检测仪的汽车。
【背景技术】
[0002]随着驾考系统设备的发展，智能驾考相比于传统的陪驾监考式的驾考方式，已经体现了很大的进步性。不仅最大限度的减少了人为因素的评判，真正实现了考试公正，公平，公开，更是实现了远程监控和智能评判考生成绩，提高了考试效率。但是目前驾考电子设备中，由于车载信号检测的有误，尤其是档位信号的检测的有误，最终导致易误判漏盘甚至不判等问题，不仅影响了学员考试心情和发挥水平，也给评判造成了很大影响，让考试效率大打折扣，而且目前市场上档位检测往往都是多路输出，造成接口负担重，而且体积大，占据空间大。究其以上原因，设计一种可靠的汽车档位检测仪，准确地实现档位信号接收及稳定的保持与外部设备通信是一种理想的解决方案。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种汽车档位状态检测仪及具有该检测仪的汽车，以解决因档位信号检测不稳定和输出接口多等问题。
[0004]本实用新型的解决方案是:一种汽车档位状态检测仪，其包括MCU主机以及均与该MCU主机电性连接的档位信号检测输入单元和档位显示单元;其中，该档位信号检测输入单元包括线性霍尔感应IC阵列和磁铁;该磁铁固定在汽车的档位操作杆上;该线性霍尔感应IC阵列中的多个线性霍尔感应IC代表不同的汽车档位，且用于追踪该磁铁的磁场强度变化，该线性霍尔感应IC阵列的输出端直接连接到该MCU主机的第一部分I/O接口上;该档位显示单元与该MCU主机电性连接，该MCU主机驱动该档位显示单元显示当前汽车档位状态。
[0005]作为上述方案的进一步改进，该档位显示单元包括一个八段数码管及其外围电路，该数码管的COM端经过一个数字开关连接到该MCU主机的第二部分的I/O接口上，该数码管的八段显示输入端经过八个限流电阻分别直接连接到该MCU主机的第三部分的I/O接口上。
[0006]进一步地，该数字开关为三极管，COM端连接该三极管的集电极，该三极管的基极经由电阻R2连接到该MCU主机的第二部分的I/O接口上，该三极管的发射极接+5V电源Vcc。
[0007]作为上述方案的进一步改进，该汽车档位状态检测仪还包括通信模块电路，该通信模块电路与该MCU主机电性连接，该MCU主机通过该通信模块电路与外部通讯。
[0008]进一步地，该通信模块电路包括本地互联网LIN主/从协议控制器和LIN物理总线之间的接口的标注收发器及其外围电路;该MCU主机发送数据流经过该标注收发器转换成总线信号，并通过LIN总线与外部设备5通讯;该标注收发器在LIN总线输入管脚检测数据流发送到该MCU主机。
[0009]再进一步地，该标注收发器采用型号为TJA1021的标准收发器芯片。
[0010]优选地，该标注收发器的管脚TXD连接该M⑶主机的管脚TXDl，该标注收发器的管脚RXD连接该MCU主机的管脚TXDl。
[0011]再优选地，该标注收发器的外围电路包括电阻Rl 1、电阻Rl 2、电阻Rl 3、电阻R14、电容C7、电容C8 ；该标注收发器还具有管脚NSLP、管脚NWAKE、管脚BAT、管脚LIN、管脚GND;管脚TXD、管脚RXD、管脚NSLP还分别经由电阻Rl 1、电阻R12、电阻R14电性连接+5V电源Vcc ；管脚NWAKE经由电阻R13连接+12V电源Vcc;管脚BAT连接+12V电源Vcc，管脚GND经由电容C7连接+12V电源Vcc;管脚LIN—方面经由电容C8接地，另一方面连接该MCU主机的管脚TXDl。
[0012]作为上述方案的进一步改进，该M⑶主机为带显示功能的主机模块。
[0013]本实用新型还提供一种汽车，其安装有上述任意的汽车档位状态检测仪，该汽车档位状态检测仪的磁铁固定在汽车的档位操作杆上。
[0014]本实用新型相比于现有技术具有以下优点:本实用新型提供了一种汽车档位状态检测仪，该检测仪采用磁感应阵列对信号准确抓取，最大限度降低因单个磁场感应的信号不确定性，提高信号检测的稳定性;同时该检测仪采用LIN总线通信，减少输出端口，降低输出端口负担重的问题，同时，电路简单可以高度集成，缩小产品体积，安装方便，具有防抖动抗干扰能力强。
【附图说明】
[0015]图1是本实用挡汽车档位检测仪的电路结构图；
[0016]图2是本实用汽车档位检测仪的档位信号检测输入单元的电路原理图；
[0017]图3是本实用挡汽车档位检测仪的档位显示单元的电路原理；
[0018]图4是本实用挡汽车档位检测仪的通信模块电路的原理图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]请参阅图1，本实用新型的汽车档位状态检测仪包括MCU主机I以及均与M⑶主机I电性连接的档位信号检测输入单元2、档位显示单元3、通信模块电路4。在其他实施例中，档位显示单元3、通信模块电路4可以省略不设置，MCU主机I可为带显示功能和/或通信功能的主机模块。MCU主机I可为美国飞思卡尔公司生产的型号为MC9 S08DZ16的M⑶芯片，采用内部时钟的最小系统。
[0021]请结合图2，档位信号检测输入单元2可采用Winson生产的整合磁感元件、线性放大器、灵敏度控制器和输出驱动电路与一体，能极度准确的追踪细微的磁场强度变化的高灵敏度线性霍尔感应芯片，故包括线性霍尔感应IC阵列和磁铁(图未示)。该磁铁固定在汽车的档位操作杆上，该线性霍尔感应IC阵列中的多个线性霍尔感应IC代表不同的汽车档位，且用于追踪该磁铁的磁场强度变化。该线性霍尔感应IC阵列的输出端直接连接到该MCU主机的第一部分I/O接口上，如图2中芯片Ul的6个I/O接口，在本实施例中，线性霍尔感应IC仅画了3个，如芯片？1、？2、卩3。
[0022]档位显示单元3与该M⑶主机I电性连接，该MCU主机I驱动该档位显示单元3显示当前汽车档位状态。MCU主机I根据该磁铁的磁场强度变化来确定汽车处于哪个相应档位上，然后通过档位显示单元3显示输出。档位显示单元3可主要由一个八段共阴极数码管DSl及其外围电路组成，具体电路原理图如图3所示，其中COM端是通过一个数字开关连接到MCU主机I的M⑶芯片Ul的第二部分的I/O接口上。数码管DSl的八段显示输入端经过八个限流电阻(如图3中的两个电阻排R3与R4)分别直接连接到该M⑶主机I的第三部分的I/O接口上。数字开关可为三极管Ql，COM端连接该三极管Ql的集电极，该三极管Ql的基极经由电阻R2连接到该MCU主机I的第二部分的I/O接口上，该三极管Ql的发射极接+5V电源Vcc。
[0023]M⑶主机I通过通信模块电路4与外部通讯。通信模块电路4可主要为本地互联网(LIN)主/从协议控制器和LIN物理总线之间的接口的标注收发器及其外围电路组成，具体电路原理图如图4所示，可主要由恩智浦公司生产的型号为TJA1021的标准收发器芯片U3和其外围电路构成，该MCU主机I发送数据流经过该标注收发器转换成总线信号，并通过LIN总线与外部设备5通讯;该标注收发器在LIN总线输入管脚检测数据流发送到该MCU主机I。该标注收发器的外围电路包括电阻1?11、电阻1?12、电阻1?13、电阻1?14、电容07、电容08。该标注收发器还具有管脚NSLP、管脚NWAKE、管脚BAT、管脚LIN、管脚GND、管脚TXD、管脚RXD。该标注收发器的管脚TXD连接该MCU主机的管脚TXDl，该标注收发器的管脚RXD连接该MCU主机的管脚TXD1。管脚TXD、管脚RXD、管脚NSLP还分别经由电阻R11、电阻R12、电阻R14电性连接+5V电源Vcc。管脚NWAKE经由电阻R13连接+12V电源Vcc。管脚BAT连接+12V电源Vcc，管脚GND经由电容C7连接+12V电源Vcc。管脚LIN—方面经由电容C8接地，另一方面连接该MCU主机的管脚TXDI ο收发器芯片的TXD、RXD分别连接至MCU芯片具有串口通信功能的I/O接口 TXD1、RXDI，LIN输出端连接至外部设备5。
[0024]综上所述，本实用新型公开了的汽车档位状态检测仪，适用于驾考系统中对车辆的档位信号的检测，该实用新型的优点为:与汽车控制系统隔离，不需要读取原车系统参数，安装方便，不需要对车辆进行拆装，无接触无磨损，独特的软件防窜档算法，集成度高，成本低廉。
[0025]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种汽车档位状态检测仪，其特征在于:其包括MCU主机以及均与该MCU主机电性连接的档位信号检测输入单元和档位显示单元;其中，该档位信号检测输入单元包括线性霍尔感应IC阵列和磁铁;该磁铁固定在汽车的档位操作杆上;该线性霍尔感应IC阵列中的多个线性霍尔感应IC代表不同的汽车档位，且能追踪该磁铁的磁场强度变化，该线性霍尔感应IC阵列的输出端直接连接到该M⑶主机的第一部分I/O接口上;该档位显示单元与该MCU主机电性连接，该MCU主机驱动该档位显示单元显示当前汽车档位状态。2.如权利要求1所述的汽车档位状态检测仪，其特征在于:该档位显示单元包括一个八段数码管及其外围电路，该数码管的COM端经过一个数字开关连接到该MCU主机的第二部分的I/O接口上，该数码管的八段显示输入端经过八个限流电阻分别直接连接到该MCU主机的第三部分的I/O接口上。3.如权利要求2所述的汽车档位状态检测仪，其特征在于:该数字开关为三极管，COM端连接该三极管的集电极，该三极管的基极经由电阻R2连接到该MCU主机的第二部分的I/O接口上，该三极管的发射极接+5V电源Vcc。4.如权利要求1所述的汽车档位状态检测仪，其特征在于:该汽车档位状态检测仪还包括通信模块电路，该通信模块电路与该MCU主机电性连接，该MCU主机通过该通信模块电路与外部通讯。5.如权利要求4所述的汽车档位状态检测仪，其特征在于:该通信模块电路包括本地互联网LIN主/从协议控制器和LIN物理总线之间的接口的标注收发器及其外围电路;该MCU主机发送数据流经过该标注收发器转换成总线信号，并通过LIN总线与外部设备通讯;该标注收发器在LIN总线输入管脚检测数据流发送到该MCU主机。6.如权利要求5所述的汽车档位状态检测仪，其特征在于:该标注收发器采用型号为TJA1021的标准收发器芯片。7.如权利要求6所述的汽车档位状态检测仪，其特征在于:该标注收发器的管脚TXD连接该MCU主机的管脚TXDl，该标注收发器的管脚RXD连接该MCU主机的管脚TXDl。8.如权利要求7所述的汽车档位状态检测仪，其特征在于:该标注收发器的外围电路包括电阻町1、电阻!?12、电阻1?13、电阻1?14、电容07、电容08;该标注收发器还具有管脚略1^、管脚NWAKE、管脚BAT、管脚LIN、管脚GND ；管脚TXD、管脚RXD、管脚NSLP还分别经由电阻Rl 1、电阻R12、电阻R14电性连接+5V电源Vcc;管脚NWAKE经由电阻R13连接+12V电源Vcc;管脚BAT连接+12V电源Vcc，管脚GND经由电容C7连接+12V电源Vcc;管脚LIN—方面经由电容C8接地，另一方面连接该MCU主机的管脚TXDl。9.如权利要求1所述的汽车档位状态检测仪，其特征在于:该MCU主机为带显示功能的主机模块。10.—种汽车，其特征在于，其安装有如权利要求1至9中任意一项所述的汽车档位状态检测仪，该汽车档位状态检测仪的磁铁固定在汽车的档位操作杆上。
【文档编号】G01D5/14GK205561865SQ201620407490
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】张全雷
【申请人】安徽嘻哈网络技术有限公司