一种基于磁感应的档位信息采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于磁感应的档位信息采集装置，其中X轴磁信号产生装置、X轴磁传感器用于设置在档杆底部的X轴方向上、X轴传动机构一端连接档杆，一端连接X轴磁信号产生装置，Y轴磁传感器、Y轴磁信号产生装置用于设置在档杆底部的Y轴方向上，Y轴传动机构一端连接档杆，一端连接Y轴磁信号产生装置，所述X轴磁传感器、Y轴磁传感器的信号输出端连接档位信息采集器的信号输入端。本实用新型针对驾校考试车辆型号不同、车况复杂等现状，而通过使用线性磁传感器实时测量档位信息，能够解决档位机械老化问题，以及车辆抖动与档杆晃动的问题，采集信息的实时性高，采集准确，安装方便，不用拆卸，大大减少售后维护成本。
【专利说明】一种基于磁感应的档位信息采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机动车驾考【技术领域】，尤其涉及一种档位信息采集装置。
【背景技术】
[0002]在驾考行业中，科目三机动车道路驾驶技能考试系统是根据考试车辆状态评判考生成绩，其中很多扣分评判项目需要采集档位信息，采集档位信息准确性在系统中尤为重要。
[0003]目前驾校考试车辆型号繁多、车况复杂，所以准确采集档位信息也变得相当困难。由于考试车辆不允许拆解变速箱施工，目前行业内的档位信息采集器也是五花八门，大部分采用弹簧与档杆位置接触方案，状态取值只有接触和非接触两种状态，此弹簧触碰方案受机械磨损、取值结构单一、档杆晃动等因素容易引起误判或串档现象，对企业而言造成大量售后维护工作，同时档位误判也是驾考国标准不容许出现的。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于磁感应的档位信息采集装置，能够实时准确采集档位信息，安装方便。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]一种基于磁感应的档位信息采集装置，包括有X轴磁信号产生装置、Y轴磁信号产生装置、X轴磁传感器、Y轴磁传感器、档位信息采集器和电源电路，所述的X轴磁信号产生装置、X轴磁传感器用于设置在档杆底部的X轴方向上、X轴传动机构一端连接档杆，一端连接X轴磁信号产生装置，Y轴磁传感器、Y轴磁信号产生装置用于设置在档杆底部的Y轴方向上，Y轴传动机构一端连接档杆，一端连接Y轴磁信号产生装置，所述X轴磁传感器、Y轴磁传感器的信号输出端连接档位信息采集器的信号输入端。
[0007]所述X轴磁传感器、Y轴磁传感器采用线性霍尔器件。
[0008]所述X轴传动机构、Y轴传动机构采用拉线。
[0009]所述电源电路包括有直流电源转换芯片、防反接二极管、滤波电路，所述的直流电源转换芯片输入电源为12V，输出端连接有滤波电路，输出电源为5V，直流电源转换芯片的输出端还连接有防反接二极管。
[0010]所述档位信息采集器包括有AD转换电路、中央处理单元、电压基准电路，所述的AD转换电路的信号输出端连接中央处理单元的信号输入端，中央处理单元的信号输入端还连接有电压基准电路。
[0011]所述的电压基准电路包括有:电源基准芯片，电源基准芯片的阳极接地，参考极通过一电阻连接电源，同时参考极还通过电容接地，电源基准芯片的阴极通过一电阻连接中央处理单元的信号输入端。
[0012]所述的中央处理单元的通信端连接有RS232接口。
[0013]本实用新型具有的优点是:
[0014]本实用新型所述的档位信息采集装置包括线性磁传感器和档位信息采集器，实时采集磁传感器的实时电压值，输出给上位机用于判断档位信息。针对驾校考试车辆型号不同、车况复杂等现状，而通过使用线性磁传感器实时测量档位信息，能够解决档位机械老化问题，以及车辆抖动与档杆晃动的问题，采集信息的实时性高，采集准确，安装方便，不用拆卸，大大减少售后维护成本。
[0015]电源电路输出电源稳定，抗干扰小；电压基准电路误差率低，精度高，保证了整个采集装置的高精度以及准确度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的中央处理单元以及电压基准电路的原理图；
[0017]图2是本实用新型的电源电路以及RS232接口的原理图。
【具体实施方式】
[0018]本实用新型公开了一种基于磁感应的档位信息采集装置，包括有X轴磁信号产生装置、Y轴磁信号产生装置(磁铁)、X轴磁传感器、Y轴磁传感器、档位信息采集器和电源电路，所述的X轴磁信号产生装置、X轴磁传感器用于设置在档杆底部的X轴方向上、X轴传动机构一端连接档杆，一端连接X轴磁信号产生装置，Y轴磁传感器、Y轴磁信号产生装置用于设置在档杆底部的Y轴方向上，Y轴传动机构一端连接档杆，一端连接Y轴磁信号产生装置，所述X轴磁传感器、Y轴磁传感器的信号输出端连接档位信息采集器的信号输入端。其中所述X轴磁传感器、Y轴磁传感器采用AH49E线性霍尔器件；X轴传动机构、Y轴传动机构为拉线。
[0019]如图1所示，所述档位信息采集器包括有AD转换电路、中央处理单元、电压基准电路，本实施例中的中央处理单元Ul采用宏晶公司最新STC I 5系列IAP15F2K61S2芯片，内部具有10位高速ADC功能(即集成了所述的AD转换电路)，中央处理单元Ul的信号输入端(引脚6，ADIN7)连接有电压基准电路。使用中央处理单元内部的10位高速ADC功能结合高精度电压基准电路将X轴磁传感器、Y轴磁传感器输出的模拟电压值转变为数字信号。Jl、J2、J5均为接线端子，电容C1、C3为电源滤波电容。中央处理单元Ul的引脚15连接有电阻R4和发光二极管D3串联的指示电路，是用于提示串口数据流的指示灯。
[0020]所述的电压基准电路包括有:电源基准芯片U3，电源基准芯片U3的阳极接地，参考极通过电阻Rl连接电源+5V，同时参考极还通过电容ClO接地，电源基准芯片U3的阴极通过电阻R2连接中央处理单元U I的信号输入端(引脚6，ADIN7)。所用的电压基准芯片使用TL431，输出2.5V，误差0.4%，高精度基准电压为中央处理单元内部的高精度稳定ADC电压转换提供有利保障。
[0021 ] 如图2所示，所述电源电路包括有直流电源转换芯片U4、防反接二极管Dl、滤波电路，所述的直流电源转换芯片U4输入电源为12V，输出端连接有滤波电路，滤波电路由电感L1、L2、电容Cll以及电阻R5、R8构成)，输出电源为5V，直流电源转换芯片U4的输出端还连接有防反接二极管Dl。直流电源转换芯片U4使用MC34063A DC-DC电源芯片，输入12V输出5V为整个档位信息采集器供电，通过LC滤波电路输出纹波小于50mV，输出设计功率为IW0
[0022]所述的中央处理单元Ul的通信端(TXDURXD1)连接有RS232接口，所述的RS232接口采用SP3232EEN串口芯片，电容C4-C8，电阻R6、R7为其外围电路。SP3232EEN串口芯片将中央处理单元Ul的串口 TTL进行转换为RS232接口，SP3232EEN串口芯片的引脚7、8方便与上位机进行连接，将所采集的电压信号输出给上位机。
[0023]驾驶人在操作挂档或换档时必须推动档杆入档位相对应位置，由于档杆在挂档过程中有相对应的档位运动规律，本实用新型利用了线性磁传感器，其中X轴磁传感器用于设置在档杆底部的X轴方向上、X轴传动机构一端连接档杆，一端连接X轴磁信号产生装置，Y轴磁传感器、Y轴磁信号产生装置用于设置在档杆底部的Y轴方向上，Y轴传动机构一端连接档杆，一端连接Y轴磁信号产生装置，当档杆发生运动时，则拉动拉线，拉线则带动X轴磁信号产生装置、Y轴磁信号产生装置产生相应的位移，则X轴磁传感器、Y轴磁传感器就感应到不同的电压值，从而输出线性电压值，档位信息采集器实时接收X轴磁传感器、Y轴磁传感器的模拟电压值，使用内部ADC模数转换器将模拟电压转换成数字信号，可通过RS232接口上传至上位机。上位机根据电压数字信号进行判断档位。本实用新型通过使用线性磁传感器解决档位机械老化问题，大大减少售后维护成本。
【权利要求】
1.一种基于磁感应的档位信息采集装置，其特征在于:包括有X轴磁信号产生装置、Y轴磁信号产生装置、X轴磁传感器、Y轴磁传感器、档位信息采集器和电源电路，所述的X轴磁信号产生装置、X轴磁传感器用于设置在档杆底部的X轴方向上、X轴传动机构一端连接档杆，一端连接X轴磁信号产生装置，Y轴磁传感器、Y轴磁信号产生装置用于设置在档杆底部的Y轴方向上，Y轴传动机构一端连接档杆，一端连接Y轴磁信号产生装置，所述X轴磁传感器、Y轴磁传感器的信号输出端连接档位信息采集器的信号输入端。
2.如权利要求1所述的基于磁感应的档位信息采集装置，其特征在于:所述X轴磁传感器、Y轴磁传感器采用线性霍尔器件。
3.如权利要求2所述的基于磁感应的档位信息采集装置，其特征在于:所述X轴传动机构、Y轴传动机构采用拉线。
4.如权利要求1或2或3所述的基于磁感应的档位信息采集装置，其特征在于:所述电源电路包括有直流电源转换芯片、防反接二极管、滤波电路，所述的直流电源转换芯片输入电源为12V，输出端连接有滤波电路，输出电源为5V，直流电源转换芯片的输出端还连接有防反接二极管。
5.如权利要求4所述的基于磁感应的档位信息采集装置，其特征在于:所述档位信息采集器包括有AD转换电路、中央处理单元、电压基准电路，所述的AD转换电路的信号输出端连接中央处理单元的信号输入端，中央处理单元的信号输入端还连接有电压基准电路。
6.如权利要求5所述的基于磁感应的档位信息采集装置，其特征在于:所述的电压基准电路包括有:电源基准芯片，电源基准芯片的阳极接地，参考极通过一电阻连接电源，同时参考极还通过电容接地，电源基准芯片的阴极通过一电阻连接中央处理单元的信号输入端。
7.如权利要求5所述的基于磁感应的档位信息采集装置，其特征在于:所述的中央处理单元的通信端连接有RS232接口。
【文档编号】G05B19/042GK204178181SQ201420530962
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】陈志辉, 马栓, 孙朋辉, 王堂钊 申请人:郑州市加滋杰交通科技股份有限公司