一种触摸式电子换档器及电子换档方法
【专利摘要】本发明公开了一种触摸式电子换档器和触摸式电子换档方法，该换档器包括依次相连的触摸式液晶屏、信号采集模块、换档控制模块和换档执行器，其中触摸式液晶屏可以安装在方向盘上，也可以安装在仪表盘上，或者安装在控制台上，也可以同时安装多个触摸式液晶屏，车辆驾驶员可以随机选择一个来进行操作。同时该触摸式电子换档器还包括单独的电源模块为触摸式液晶屏供电，并具有安全保护模块，能有效防止误操作。本发明具有很强的科技感，并且结构简单，稳定性高。
【专利说明】一种触摸式电子换档器及电子换档方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车工业【技术领域】，特别涉及一种带有液晶触摸屏的电子换档器及电子换档方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步，汽车已经普及到每个家庭，中国也步入了汽车时代。汽车已不仅是一种代步工具，而是人们生活起居的一部分，汽车上各种设施和操纵装置越来越随着科技进步而更加便利。
[0003]目前，在国内汽车排挡大多数都布置控制台上，传统的换挡器与变速器之间采用机械连接方式，对换挡速度响应较慢，燃油经济性较低，结构也比较复杂，后期的保养和维护也比较困难。
[0004]随着现代汽车技术的不断进步和发展，许多汽车上的机械控制换挡机构开始被电子控制所取代，电子排挡实现了机械部件的电子化，取消了传统换挡器与变速器之间的机械连接，直接通过电子控制来完成换挡。电子换档系统较传统机械换档给用户提供了外形独特、炫丽，操纵方式新颖带来的全新客户体验，占用空间小易于布置等好处，受到越来越多用户的喜爱，正成为汽车换挡技术发展的一种趋势。
[0005]中国发明专利200820153292.2公开了一种电子换档器，通过在电路板上设置与档位对应的霍尔感应元件，同时还设置有换档器球头，驾驶人员拨动换档器球头，霍尔感应原件产生感应信号控制换档。再例如申请号为201210043413.9的中国发明专利申请公开了一种汽车电子换档器总成，将电路板固定在支座体内，通过光电传感器感应结合按键实现档位的设置和转换。然而上述专利申请仍然采用了部分手动机械的方法，通过传感器感应来实现换档，结构比较复杂，稳定性不高。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种通过触摸液晶屏实现电子换档的电子换档器，以解决现有技术中结构复杂，依靠传感器感应进行换档以至于稳定性不高的问题。
[0007]本发明的另一目的是提供一种触摸式电子换档方法。
[0008]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0009]一种触摸式电子换档器，包括换档控制模块和换档执行器，该触摸式电子换档器还包括至少一个触摸式液晶屏，以及与所述触摸式液晶屏相连的信号采集模块，所述信号采集模块与所述换档控制模块相连，采集驾驶人员触摸所述触摸式液晶屏传达的换档意图，并发送换档意图信号至所述换档控制模块。
[0010]所述触摸式液晶屏安装在车辆仪表盘上，所述触摸式液晶屏为汽车导航、娱乐影音共用的中央液晶屏；所述触摸式液晶屏安装在方向盘的中央静止区域；所述触摸式液晶屏安装在控制台上；所述触摸式液晶屏至少安装在车辆仪表盘、方向盘和控制台中的一个上。安装在车辆仪表盘上可以共用中央液晶屏，降低了汽车的硬件成本，安装在方向盘上比较便于操作，具有较好的视觉效果，安装控制台上，与传统换档位置一致，容易适应，更可以安装2个或3个触摸式液晶屏，由驾驶员根据情况选择合适的位置操作。
[0011]进一步地，所述触摸式电子换档器还包括电源模块，所述电源模块与触摸式液晶屏相连，为所述触摸式液晶屏供电。采用单独的电源模块能更好的保证本发明触摸式电子换档器的稳定性。
[0012]进一步地，所述触摸式电子换档器还包括与所述触摸式液晶屏相连的安全保护模块。当驾驶人员第一次触摸液晶屏换挡时，会弹出提醒对话框，以便让驾驶人员确认是否执行此次换挡，有效防止误操作。
[0013]本发明还提供一种触摸式电子换档方法，其中，换档操作者通过操作触摸式液晶屏上的档位图标，发出变换不同档位的换档意图信号，所述换档意图信号通过信号总线发送到换档控制模块，所述换档控制模块根据收到的所述意图换档信号和当前车辆的状态信息，判断能否换档，如果能够换档，则所述换档控制模块控制设置在变速器上的换档执行器执行换档操作，将变速箱档位换到与所述换档意图信号相对应的档位。
[0014]进一步地，在一个可选方案中，所述触摸式电子换档方法包括下列过程:
步骤一:启动档位选择程序；
步骤二:判断操作者是否触动了触摸式液晶屏，或者是否触动了屏幕上显示的档位图标，如果已触动，则执行下一步骤，否则返回上一步骤；
步骤三:依据当前车辆状态信息判断当前车辆状态是否适合换档，如果是，则执行步骤四，如果否，则结束本次换档操作；其中，用于判断车辆状态的车辆状态信息包括车速信号、刹车信号、当前档位信号、门锁信号以及动力信号等；
步骤四:操作者进一步在触摸式液晶屏上滑动所要选换的目标档位图标；
步骤五:判断操作者滑动档位图标的操作是否到达了 P、R、N、D或M档位图标的目标位置，如果否，则返回上一步骤；
步骤六:判断操作者滑动档位图标的操作是否到达了 M档位图标的目标位置，如果是则执行步骤七，否则执行步骤八；
步骤七:启动+/—档图标呈闻売状态，表不加/减档为可选择状态，并执行步骤九；步骤八:判断操作者滑动档位图标的操作是否到达了 P、R、N或D档位图标的目标位置，如果是，则执行步骤十，如果否，则返回步骤四；
步骤九:判断操作者是否进行了滑动+/—档图标来选择加/减档的操作，如果是，则执行步骤十，如果否，则执行步骤八；
步骤十:将操作者选定的换档信号发送给换档执行器，驱动执行器完成换档，然后结束本次换档操作程序。
[0015]进一步地，在一个可选方案中，所述触摸式电子换档方法进一步包括下列过程: 步骤一:启动档位选择程序；
步骤二:判断操作者是否触动了触摸式液晶屏，，或者是否触动了屏幕上显示的档位图标，如果已触动，则执行下一步骤，否则返回上一步骤；
步骤三:依据当前车辆状态信息判断当前车辆状态是否适合换档，如果是，则执行步骤四，如果否，则结束本次换档操作；其中，用于判断车辆状态的车辆状态信息包括车速信号、刹车信号、当前档位信号、门锁信号以及动力信号等； 步骤四:操作者进一步在触摸式液晶屏上点击所要选换的目标档位图标，即，点击选择P、R、N、D或M档位图标；
步骤五:弹出对话框，询问操作者是否确定要换到所点击选择的P、R、N、D或M档位，如果操作者选择是，则执行步骤六，如果操作者选择否，则返回步骤四；
步骤六:判断操作者是否点击选择了 M档位图标，如果是，则执行步骤七，如果否，则执行步骤九；
步骤七:启动+/—档图标呈闻売状态，表不加/减档为可选择状态，并执行步骤八；步骤八:判断操作者是否点击了 +/—档图标来选择加/减档的操作，如果是，则执行步骤九，如果否，则返回步骤四；
步骤九:将操作者选定的换档信号发送给换档执行器，驱动执行器完成换档，然后结束本次换档操作程序。
[0016]本发明触摸式电子换档器和电子换档方法，通过采用触摸式液晶屏与驾驶人员交互，采集驾驶人员的换档意图，从而进行换档，具有很强的科技感，并且结构简单，稳定性闻。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用触摸式电子换档器的组成示意图。
[0018]图2是本发明触摸式液晶屏的一种图标布置示意图。
[0019]图3是本发明触摸式液晶屏的另一种图标布置示意图。
[0020]图4是对应于图2所示的液晶屏图标布置的电子换档方法流程图。
[0021]图5是对应于图3所示的液晶屏图标布置的电子换档方法流程图。
【具体实施方式】
[0022]以下将结合附图和实施例，对本发明触摸式电子换档器的技术方案作进一步的详细描述。
[0023]图1为本发明触摸式电子换档器的组成示意图，包括依次相连的触摸式液晶屏，信号采集模块，换档控制模块(Shift Control Module)和换档执行器。
[0024]其中触摸式液晶屏可以安装在方向盘上，也可以安装在仪表盘上，或者安装在控制台上，也可以同时安装多个触摸式液晶屏，车辆驾驶员可以随机选择一个来进行操作，本发明不限于采用哪种具体的安装方式。当驾驶员需要进行换档操作时，用手指点击触摸式液晶屏，或在触摸式液晶屏上滑动来表达换档意图。
[0025]本发明分别提供了三种触摸式液晶屏的安装方式，第一种安装方式是安装在仪表板上，其优势在于能与导航、娱乐影音共用中央液晶屏，降低了汽车的硬件开发成本；第二种安装方式是在方向盘的中央静止区域，其优势在于驾驶员换挡的过程中能保持对液晶屏有较好的视觉效果，能避免低头换挡等驾驶陋习；第三种安装方式是安装在控制台上跟传统排挡的安装位置相一致，驾驶员易适应。
[0026]附图2和附图3分别描述的是触摸式液晶屏上档位图标的两种布置方式，附图2所示的布置方式应用于滑动操作，附图3所示的布置方式应用于点击操作。附图2和附图3上P、R、N、D、M、+、一共7种标识符的档位图标，均设定了初始位置和目标位置,档位图标由初始位置滑动到目标位置或点击相应的换挡图标后，该图标会变得高亮，并伴随提示音响起，表示换挡成功。
[0027]信号采集模块采集换档意图，并将换档意图信号发送至换档控制模块；换档控制模块接收换档意图信号，根据车辆状态信息做出换档指令，并发送至换档执行器。
[0028]需要说明的是，车辆状态信息包括车速信号、刹车信号、当前档位信号、门锁信号以及动力信号等，这里不一一赘述。
[0029]换档执行器与车辆变速箱相连，换档执行器接收换档指令，并驱动变速箱进行换档。
[0030]在依据本发明的触摸式电子换档方法的一个【具体实施方式】中，换档操作者通过操作触摸式液晶屏上的档位图标，发出变换不同档位的换档意图信号，所述换档意图信号通过信号总线发送到换档控制模块，所述换档控制模块根据收到的所述意图换档信号和当前车辆的状态信息，判断能否换档，如果能够换档，则所述换档控制模块控制设置在变速器上的换档执行器执行换档操作，将变速箱档位换到与所述换档意图信号相对应的档位。
[0031]如图4所示，在一个【具体实施方式】中，对应于图2所示的液晶屏图标布置，本发明的触摸式电子换档方法包括了下列过程。
[0032]步骤一 S41:启动档位选择程序。
[0033]步骤二 S42:判断操作者是否触动了触摸式液晶屏，或者是否触动了屏幕上显示的档位图标(如图2所示)，如果已触动，则执行下一步骤S43，否则返回上一步骤。
[0034]步骤三S43:依据当前车辆状态信息判断当前车辆状态是否适合换档，如果是，则执行步骤四S44，如果否，则结束本次换档操作。
[0035]其中，用于判断车辆状态的车辆状态信息包括车速信号、刹车信号、当前档位信号、门锁信号以及动力信号等。
[0036]步骤四S44:操作者进一步在触摸式液晶屏上滑动所要选换的目标档位图标。
[0037]步骤五S45:判断操作者滑动档位图标的操作是否到达了 P、R、N、D或M档位图标的目标位置，如果否，则返回上一步骤。
[0038]步骤六S46:判断操作者滑动档位图标的操作是否到达了 M档位图标的目标位置，如果是则执行步骤七S47，否则执行步骤八S48。
[0039]步骤七S47:启动+/—档图标呈高亮状态，表示加/减档为可选择状态，并执行步骤九S49。
[0040]步骤八S48:判断操作者滑动档位图标的操作是否到达了 P、R、N或D档位图标的目标位置，如果是，则执行步骤十S410，如果否，则返回步骤四S44。
[0041]步骤九S49:判断操作者是否进行了滑动+/—档图标来选择加/减档的操作，如果是，则执行步骤十S410，如果否，则执行步骤八S48。
[0042]步骤十S410:将操作者选定的换档信号发送给换档执行器，驱动执行器完成换档，然后结束本次换档操作程序。
[0043]如图5所示，在另一个【具体实施方式】中，对应于图3所示的液晶屏图标布置，本发明的触摸式电子换档方法包括了下列过程。
[0044]步骤一 S51:启动档位选择程序。
[0045]步骤二 S52:判断操作者是否触动了触摸式液晶屏，，或者是否触动了屏幕上显示的档位图标(如图3所示)，如果已触动，则执行下一步骤S53，否则返回上一步骤。
[0046]步骤三S53:依据当前车辆状态信息判断当前车辆状态是否适合换档，如果是，则执行步骤四S54，如果否，则结束本次换档操作。
[0047]其中，用于判断车辆状态的车辆状态信息包括车速信号、刹车信号、当前档位信号、门锁信号以及动力信号等。
[0048]步骤四S54:操作者进一步在触摸式液晶屏上点击所要选换的目标档位图标，即，点击选择P、R、N、D或M档位图标。
[0049]步骤五S55:弹出对话框，询问操作者是否确定要换到所点击选择的P、R、N、D或M档位，如果操作者选择是，则执行步骤六S56，如果操作者选择否，则返回步骤四S54。
[0050]步骤六S56:判断操作者是否点击选择了 M档位图标，如果是，则执行步骤七S57，如果否，则执行步骤九S59。
[0051]步骤七S57:启动+/—档图标呈高亮状态，表示加/减档为可选择状态，并执行步骤八S58。
[0052]步骤八S58:判断操作者是否点击了 +/—档图标来选择加/减档的操作，如果是，则执行步骤九S59，如果否，则返回步骤四S54。
[0053]步骤九S59:将操作者选定的换档信号发送给换档执行器，驱动执行器完成换档，然后结束本次换档操作程序。
[0054]在本发明的一种实施方式中，本发明的触摸式电子换档器还包括单独的电源模块给触摸式液晶屏供电，以保证本发明的触摸式电子换档器稳定性。当然也不排除采用车辆自身的电源为本发明的触摸式液晶屏供电。
[0055]本发明触摸式电子换档器还包括安全保护模块，安全保护模块与触摸式液晶屏相连，当驾驶人员第一次触摸液晶屏换挡时，会弹出提醒对话框，以便让驾驶人员确认是否执行此次换挡，有效防止误操作。
[0056]本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种触摸式电子换档器，包括换档控制模块和换档执行器，其特征在于，该触摸式电子换档器还包括至少一个触摸式液晶屏，以及与所述触摸式液晶屏相连的信号采集模块，所述信号采集模块与所述换档控制模块相连，采集驾驶人员触摸所述触摸式液晶屏传达的换档意图，并发送换档意图信号至所述换档控制模块，所述换档控制模块根据收到的所述意图换档信号和当前车辆的状态信息，控制所述换档执行器执行相应的换档操作。
2.根据权利要求1所述的触摸式电子换档器，其特征在于，所述触摸式液晶屏安装在车辆仪表盘上，所述触摸式液晶屏为汽车导航、娱乐影音共用的中央液晶屏。
3.根据权利要求1所述的触摸式电子换档器，其特征在于，所述触摸式液晶屏安装在方向盘的中央静止区域。
4.根据权利要求1所述的触摸式电子换档器，其特征在于，所述触摸式液晶屏安装在控制台上。
5.根据权利要求1所述的触摸式电子换档器，其特征在于，所述触摸式液晶屏至少安装在车辆仪表盘、方向盘和控制台中的一个上。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的触摸式电子换档器，其特征在于，所述触摸式电子换档器还包括电源模块，所述电源模块与触摸式液晶屏相连，为所述触摸式液晶屏供电。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的触摸式电子换档器，其特征在于，所述触摸式电子换档器还包括与所述触摸式液晶屏相连的安全保护模块。
8.一种触摸式电子换档方法，其特征在于，换档操作者通过操作触摸式液晶屏上的档位图标，发出变换不同档位的换档意图信号，所述换档意图信号通过信号总线发送到换档控制模块，所述换档控制模块根据收到的所述意图换档信号和当前车辆的状态信息，判断能否换档，如果能够换档，则所述换档控制模块控制设置在变速器上的换档执行器执行换档操作，将变速箱档位换到与所述换档意图信号相对应的档位。
9.根据权利要求8所述的触摸式电子换档方法，其特征在于，所述方法包括下列过程: 步骤一:启动档位选择程序； 步骤二:判断操作者是否触动了触摸式液晶屏，或者是否触动了屏幕上显示的档位图标，如果已触动，则执行下一步骤，否则返回上一步骤； 步骤三:依据当前车辆状态信息判断当前车辆状态是否适合换档，如果是，则执行步骤四，如果否，则结束本次换档操作；其中，用于判断车辆状态的车辆状态信息包括车速信号、刹车信号、当前档位信号、门锁信号以及动力信号等； 步骤四:操作者进一步在触摸式液晶屏上滑动所要选换的目标档位图标； 步骤五:判断操作者滑动档位图标的操作是否到达了 P、R、N、D或M档位图标的目标位置，如果否，则返回上一步骤； 步骤六:判断操作者滑动档位图标的操作是否到达了 M档位图标的目标位置，如果是则执行步骤七，否则执行步骤八； 步骤七:启动+/—档图标呈闻売状态，表不加/减档为可选择状态，并执行步骤九；步骤八:判断操作者滑动档位图标的操作是否到达了 P、R、N或D档位图标的目标位置，如果是，则执行步骤十，如果否，则返回步骤四； 步骤九:判断操作者是否进行了滑动+/—档图标来选择加/减档的操作，如果是，则执行步骤十，如果否，则执行步骤八； 步骤十:将操作者选定的换档信号发送给换档执行器，驱动执行器完成换档，然后结束本次换档操作程序。
10.根据权利要求8所述的触摸式电子换档方法，其特征在于，所述方法包括下列过程: 步骤一:启动档位选择程序； 步骤二:判断操作者是否触动了触摸式液晶屏，，或者是否触动了屏幕上显示的档位图标，如果已触动，则执行下一步骤，否则返回上一步骤； 步骤三:依据当前车辆状态信息判断当前车辆状态是否适合换档，如果是，则执行步骤四，如果否，则结束本次换档操作；其中，用于判断车辆状态的车辆状态信息包括车速信号、刹车信号、当前档位信号、门锁信号以及动力信号等； 步骤四:操作者进一步在触摸式液晶屏上点击所要选换的目标档位图标，即，点击选择P、R、N、D或M档位图标； 步骤五:弹出对话框，询问操作者是否确定要换到所点击选择的P、R、N、D或M档位，如果操作者选择是，则执行步骤六，如果操作者选择否，则返回步骤四； 步骤六:判断操作者是否点击选择了 M档位图标，如果是，则执行步骤七，如果否，则执行步骤九； 步骤七:启动+/—档图标呈闻売状态，表不加/减档为可选择状态，并执行步骤八；步骤八:判断操作者是否点击了 +/—档图标来选择加/减档的操作，如果是，则执行步骤九，如果否，则返回步骤四； 步骤九:将操作者选定的换档信号发送给换档执行器，驱动执行器完成换档，然后结束本次换档操作程序。
【文档编号】F16H59/02GK104421417SQ201410423237
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】毛向阳, 陈汉军, 强超, 胡世东, 刘锐 申请人:上海通用汽车有限公司, 泛亚汽车技术中心有限公司