档位信息处理器、判断机动车当前档位的系统及其用于判断机动车当前档位的方法与流程

文档序号:11866656阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种档位信息处理器,其特征在于:该档位信息处理器(DW)包括信息处理模块(1)以及与之连接的人机交互界面(2)、电源适配器(3)和输入输出接口(4);

所述人机交互界面(2)由一个8段LED数码显示管(21)和一个操作按键(22)组成,LED数码显示管(21)分别用于显示档位测量结果、工作状态以及安装、操作指导,操作按键(22)用于进行初始化参数设定操作和工作检查;

所述电源适配器(3)用于把供电电源变换成档位信息处理器需要的电源以及与档位信息处理器连接的装置所需要的各种工作电源;

所述输入输出接口(4)用于为信息处理模块提供信号输入、结果输出以及联机服务的接口,该输入输出接口(4)包括:

霍尔传感器输入并行接口(41),用于霍尔传感器电源输出及信息输入;

档位值并行输出接口(42),用于把档位信息处理结果的档位值对应的变档杆位置以二进制编码方式向外输出;

总线式异步串行联机通讯接口(43),用于给档位信息处理器供电的电源输入与使用此电源的负载提供此电源输出,以及用于档位信息处理器与具有串行联机通讯功能的设备进行异步串行联机通讯;

信息处理模块(1)采用核心板与接口板相对独立的组合方式结构,用于接收从霍尔传感器输入并行接口进来的霍尔传感器信息,并根据霍尔传感器提供的测量信息进行档位状态分析,将分析得到的实际档位值传输到人机交互界面显示以及与档位信息处理器进行串行联机通讯的设备。

2.根据权利要求1所述的档位信息处理器,其特征在于:所述档位信息处理器(DW)的外壳为一不具有磁屏蔽性能的长方体型材,所述人机交互界面(2)设置在长方体正表面的中部位置,操作按键(22)设置在8段LED数码显示管(21)下方,霍尔传感器输入并行接口(41)与档位值并行输出接口(42)设置在长方体的一个端部,总线式异步串行联机通讯接口(43)设置在长方体的另一个端部,所述信息处理模块和电源适配器以及各部分的连接线路都封装在长方体外壳内。

3.根据权利要求1所述的档位信息处理器,其特征在于:所述总线式异步串行联机通讯接口(43)的类型包括CAN接口、RS-485接口、RS-422接口、RS-232接口以及TTL或CMOS电平的UART通讯接口。

4.一种判断机动车当前档位的系统,其特征在于:该系统包括权利要求1所述的档位信息处理器(DW)、永磁磁性标识物(NS)以及霍尔传感器(H);所述永磁磁性标识物(NS)与霍尔传感器(H)的安装位置呈空间测量三角形;

所述永磁磁性标识物(NS)固定安装在变档杆(A)上、并随变档杆的变动而变动;

所述霍尔传感器(H)的输出端与档位信息处理器的霍尔传感器输入并行接口连接,安装在变档杆周围不随变档杆变动而变动的位置,用于把检测到的霍尔传感器所在位置的磁场强度的信息直接输送给档位信息处理器;所述霍尔传感器(H)与永磁磁性标识物(NS)之间的距离为L,所述L的取值范围为1~80mm;

所述档位信息处理器(DW)用于根据霍尔传感器输出的表示其检测到的磁场强度的信息来确定实时档位位置。

5.根据权利要求4所述的判断机动车当前档位的系统,其特征在于:所述永磁磁性标识物(NS)包括永磁磁性标识物CN和永磁磁性标识物CS,所述霍尔传感器(H)是与永磁磁性标识物CN、永磁磁性标识物CS构成空间测量三角形的位置的霍尔传感器Hr,它们均固定安装在变档杆的同一侧;当所述永磁磁性标识物CN的磁北极N向着霍尔传感器Hr的感应测量面时,另一永磁磁性标识物CS的磁南极S向着霍尔传感器Hr的感应测量面,或者当所述永磁磁性标识物CN的磁南极S向着霍尔传感器Hr的感应测量面时,另一永磁磁性标识物CS的磁北极N向着霍尔传感器Hr的感应测量面。

6.根据权利要求4所述的判断机动车当前档位的系统,其特征在于:所述霍尔传感器(H)包括霍尔传感器Hr1和霍尔传感器Hr2,分别固定在变档杆一侧的不同位置不随变档杆变动而变动,所述永磁磁性标识物(NS)是固定在变档杆(A)且与霍尔传感器Hr1、霍尔传感器Hr2构成的空间测量三角形的永磁磁性标识物CNS,所述永磁磁性标识物CNS其中一个磁极向着霍尔传感器的感应测量面。

7.根据权利要求5或6所述的判断机动车当前档位的系统,其特征在于:该系统的软件采用C语言和汇编语言相结合的无操作系统软件架构,该无操作系统软件架构包括:系统调度与管理模块、安装指导或档位初值设定模块、档位状态分析模块、数据传输通讯模块、人机界面管理模块以及档位信息采集模块。

8.一种判断机动车当前档位的方法,它是利用权利要求7所述的判断机动车当前档位的系统实现判断机动车当前档位的方法,该方法是根据三角形三边关系的性质,利用固定在变档杆上并随变档杆的变动而变动的永磁磁性标识物与固定在变档杆周围但不随变档杆的变动而变动的霍尔传感器的测量值所构成的测量三角形进行分析判断,从而获得机动车变速箱的实时档位的方法;其主要步骤如下:

A、系统初始化:初始化软件运行环境,进入系统调度与管理过程;

B、检查是否为初始安装或有需要设定用于正确分析档位状态而所需的各档位位置所对应的初始值,如需要就进入步骤C;如不需要,正常工作时进入步骤D;

C、安装指导或档位初值设定,安装指导或档位初值设定调试结束后,进入步骤D;

D、系统进入数据状态分析:通过霍尔传感器来采集变档杆所在的具体位置时永磁磁性标识物在霍尔传感器所在位置的磁场强度的信息,档位信息处理器通过霍尔传感器检测到的磁场强度的信息来获得变档杆所在位置的相关参数值来确定变速箱实际所处档位;之后档位信息处理器把已确定的档位值分别从总线式异步串行联机通讯接口(43)和档位值并行输出接口(42)向所连接的设备报送出去,以及把已确定了的档位值输出到人机交互界面的LED数码显示管来显示;

E、重复步骤D,实时更新档位值,直到系统结束。

9.根据权利要求8所述的判断机动车当前档位的方法,其特征在于:在步骤B中,是通过按压档位信息处理器的人机交互界面中的操作按钮的不同时间长短值来进行选择操作步骤的。

10.根据权利要求8所述的判断机动车当前档位的方法,其特征在于:在步骤C中,所述安装指导或档位初值设定包括以下步骤:

C1、入口参数初始化;

C2、检查霍尔传感器安装是否安装正确,如果安装不正确,进入步骤C3,如果安装正确,进入步骤C4;

C3、通过档位信息处理器的LED数码管来显示调整方向的符号提示操作者进行操作,直至霍尔传感器安装正确后,进入步骤C4;

C4、通过人机界面中的LED数码管来显示当前变档杆应在的位置;

C5、等待操作者确认变档杆目前所处位置是否正确,如果不正确,进入步骤C6,如果正确,进入步骤C7;

C6、调整变档杆的位置,使与其LED数码管显示当前变档杆应在的位置相一致;

C7、操作者确认当前的变档杆所处位置与LED数码管一致后,档位信息处理器的信息处理模块通过霍尔传感器检测到的磁场强度的信息来获得变档杆所在位置的相关参数值来确定变速箱实际所处档位并保存此档位值;

C8、检查设定初值或重置档位值是否结束,如果没结束返回步骤C4;如果结束,进入步骤C9;

C9、退出安装指导或档位初值设定。

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