一种手动挡汽车的挡位显示预警装置的制作方法

本实用新型属于汽车手动挡挡位测试及应用领域，尤其是涉及一种手动挡汽车的挡位显示预警装置。

背景技术：

在手动挡汽车中，汽车挡位是驾驶员控制汽车行驶的核心部件，但是对于首次使用汽车的新手或是租借别人汽车使用的驾驶员由于对本辆汽车的不熟悉，往往不能很好的匹配挡位与车速之间的关系，易发生高挡位低车速、跨挡换挡、低挡位高发动机转速等现象。长期处于挡位与车速不匹配的状态下，不但会造成发动机积碳严重、发动机震动噪声过大以及发动机熄火，甚至会出现发动机内部部件的负荷和磨损加大、发动机提前损坏以及车辆传动系统损坏的现象。如何能在行车过程中实时的提醒驾驶员汽车本身的挡位情况，帮助驾驶员及时的根据车况、路况调整挡位，对汽车的行车安全、车辆本身的使用寿命以及燃油经济性具有重要的意义。

中国专利文献CN203283117U中公开的手动挡位显示及换挡提示装置主要应用于装备手动变速箱且挡位超过8个的商用车。解决由于挡位繁多、换挡不合理引起的高速低挡或低速高挡等造成的车辆燃油消耗量大或动力性不佳等情况。同时添加疲劳驾驶及超速驾驶报警功能，提高行车安全性。该装置主要包括显示器及主控制器，针对不同车型还包括车速检测装置、CAN总线、电子油门踏板、挡位传感器等。主控制器采集各类信息后显示当前转速及挡位信息，根据驾驶员的驾驶意图估算理想挡位及理想转速并显示，通过指示灯及语音提示驾驶员换挡。当检测到驾驶员超速、疲劳驾驶时， 使用指示灯及语音提示驾驶员。该装置对软硬件要求较高，从信号采集到数据分析，从检测挡位到驱动电路均涉及到较为复杂的电路设计及布置，从而增加了整个装置的设计难度和应用成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种手动挡汽车的挡位显示预警装置，以解决手动挡汽车驾驶员不方便判断挡位、及手动挡汽车驾驶员新手和首次使用租借车辆的驾驶员在操作汽车中，存在易挂错挡、跨挡换挡、挡位与车速不匹配的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种手动挡汽车的挡位显示预警装置，包括测试距离的检测模块、与所述检测模块连接的控制模块及与所述控制模块连接的显示模块；

所述检测模块包括设置在挡位手柄上的距离传感器，及与所述挡位手柄各挡位一一对应、且不同挡位时到所述距离传感器的距离不同的测试体。

优选的，所述显示模块为LED显示屏；优选的，所述LED显示屏安装在转速仪表旁。

优选的，控制模块为单片机。

进一步的，所述测试体为圆柱体。

进一步的，所述距离传感器为激光测距传感器。

进一步的，各所述测试体均设置在所述挡位位置板1上，所述挡位位置板1设置在车内。优选的，所述挡位位置板1设置在车顶。

进一步的，所述挡位位置板1为塑料板、铝板或钢板。

进一步的，所述检测模块还包括车速检测装置。

进一步的，还包括与所述控制模块连接的报警模块。

进一步的，还包括与所述控制模块连接的反应模块，所述反应模块为发动机节气门开度控制装置。

进一步的，还包括与所述控制模块连接的记录模块。优选的，所述记录模块为记录仪。

进一步的，还包括与控制模块连接的存储模块。所述存储模块内设有各不同挡位时、距离传感器到对应的圆柱体的距离数据。优选的，所述存储模块为内存卡或优盘。

相对于现有技术，本实用新型所述的手动挡汽车的挡位显示预警装置具有以下优势：

(1)本实用新型所述的手动挡汽车的挡位显示预警装置距离传感器可以准确的测量挡位手柄与测试体之间的距离，并将信号传送给控制模块，控制模块通过与设定值比对判断出挡位，并由显示模块显示当前的工作挡位。

(2)本实用新型所述的手动挡汽车的挡位显示预警装置不但可以实时的显示当前的工作挡位，还可以在发生跨挡换挡、挡位与车速不匹配时发出报警警报警示驾驶员，还可以自动调整发动机节气门的开度适应当前挡位；具有结构简单、原理简单、成本低等优势。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的手动挡汽车的挡位显示预警装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的手动挡汽车的挡位显示预警装置的工作流程示意图；

图3为本实用新型实施例所述的手动挡汽车的挡位显示预警装置中挡位位置板及测试体的结构示意图。

附图标记说明：

1-挡位位置板；2-一挡对应的圆柱体；3-二挡对应的圆柱体；4-三挡对应的圆柱体；5-倒挡对应的圆柱体；6-五挡对应的圆柱体；7-四挡对应的圆柱体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种手动挡汽车的挡位显示预警装置，如图1所示，包括测试距离的检测模块、与检测模块连接的控制模块及与控制模块连接的显示模块；检测模块包括设置在挡位手柄上的距离传感器，及与挡位手柄各挡位一一对应、且不同挡位时到距离传感器的距离不同的测试体。本实施例中，显示模块为LED显示屏；LED显示屏安装在转速仪表旁；控制模块为控制器，控制器内设有不同挡位时距离传感器到对应测试体的距离数据及不同挡位对应的速度范围，测试体与距离传感器之间无障碍。LED显示屏实时的将控制模块传递过来的挡位信号显示，LED显示屏安装在转速仪表旁，以方便驾驶员及时观察。

本实例的工作过程：

在行车过程中，驾驶员换挡后，距离传感器将该挡位对应的测试体与距离传感器之间的距离测量出并传递给控制器，控制器将此距离与控制器的设定距离值进行对比并找到相应的挡位，然后将挡位信号传递给LED显示屏，LED显示屏会实时显示当前的挡位。

控制器为单片机。

测试体为圆柱体。本实例中有六个挡位，如图3所示，测试体分别为一挡对应的圆柱体2、二挡对应的圆柱体3、三挡对应的圆柱体4、四挡对应的圆柱体7、五挡对应的圆柱体6、倒挡对应的圆柱体5，且高度依次呈等差数值分布，各个圆柱体在板体上的位置由实车挡位手柄实际的挂挡位置决定， 每个圆柱体对应的是挡位手柄的一个挡位，保证在该挡位时挡位手柄上的距离传感器与该挡位对应的圆柱体位置上保持对应的关系。

测试体也可为正方体、圆锥体等。

距离传感器为激光测距传感器。

各测试体均设置在挡位位置板1上，挡位位置板1设置在车内。挡位位置板1设置在车顶。

挡位位置板1为塑料板、铝板或钢板。具体材料形式由车辆设计成本、级别、车顶材质灵活决定。同时该板体结构可采用直接粘贴的形式，利用车体结构胶或前挡风玻璃胶粘在内侧车顶即可，需要注意的是，挡位位置板1上测试体的位置须与车内的挡位手柄一一对应。

检测模块还包括车速检测装置。本实例中车速检测装置为车辆本身的ECU。

手动挡汽车的挡位显示预警装置还包括与控制模块连接的报警模块。本实例中报警模块由蜂鸣报警器组成，用于在挡位与车速不匹配时发出警报，提醒驾驶员换挡。

手动挡汽车的挡位显示预警装置还包括与控制模块连接的反应模块，反应模块为发动机节气门开度控制装置。如图2所示，在检测到挡位的同时，控制器会根据采集的速度信号与控制器内设定的挡位速度范围进行对比，若超出该挡位对应的速度范围，则由报警器发出警报、反应装置调节发动机的节气门开度。当控制模块检测到当前的挡位与超出所对应的速度范围时，则调节发动机的节气门开度，实现自动调整车速的功能。需要注意的是，在设置车速范围时，不同的车辆可根据车辆厂家提供的车辆信息灵活调整，保证车辆的车速处于能充分发挥汽车动力性、燃油经济性的状态。

手动挡汽车的挡位显示预警装置还包括与控制模块连接的记录模块。记录模块为记录仪，用于记录整个行车过程的挡位情况，方便驾驶员不断学习提高自身的驾驶换挡技巧。

手动挡汽车的挡位显示预警装置还包括与控制模块连接的存储模块。存储模块内设有各不同挡位时、距离传感器到对应的圆柱体的距离数据。存储模块为内存卡或优盘。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。