专利名称：带诊断功能的按键开关和按键开关装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车用开关技术，尤其涉及一种带诊断功能的按键开关和按键开关装置。
背景技术：
在汽车中，按键开关常与整车控制器(Vehicle Control Unit，以下简称VCU)连 接，用于对车进行启动/停止控制及模式切换等，现有技术的车用开关中，车用按键开关大 多只是单一提供两种状态，即闭合和断开两种状态，此种按键开关比较常规，当按键开关与 整车控制器失去连接时，很难自动检测按键开关发生了何种故障，随着汽车制造业的发展， 需要能够进行多种状态的检测和诊断的按键开关。现有技术中的按键开关，通常都不能进行多种状态的检测和诊断，其对汽车的功 能限制已不能适应汽车发展需求。一些汽车中，通过设计复杂的电子器件专门对按键开关 进行检测和诊断，当按键开关与控制器失去连接时，通过复杂的电子器件报出相应的故障， 满足车辆的诊断需求，但这增加了按键开关的复杂度，提高了汽车的成本。
实用新型内容本实用新型提供了一种带诊断功能的按键开关和按键开关装置，以实现结构简单 且能进行多种状态检测的目的。本实用新型提供了一种带诊断功能的按键开关，包括至少两个电阻以及一按键；所述至少两个电阻串联，串联电阻一端与电源或整车控制器连接；另一端接地，其 与电源或整车控制器连接的一端还与电压采集器连接；所述按键与所述电阻中的至少一个且非全部电阻并联。所述电阻中，未与所述按键并联的所有电阻的阻值之和为第一阻值；与所述按键 并联的所有电阻的阻值之和为第二阻值；所述第一阻值与第二阻值的比值大于预设阀值。所述预设阀值大于或等于1。所述串联电阻通过一附加电阻与所述电源或整车控制器相连。本实用新型还提供了一种带诊断功能的按键开关装置，包括上述的带诊断功能的 按键开关，还包括电压处理器，所述电压处理器包括电压采集单元，与所述按键开关串联电阻的第一端相连，所述第一端为与所述电 源或整车控制器连接的一端；在按键闭合和断开的状态下分别采集电压作为闭合信号和断 开信号；电压比较单元，与所述电压采集单元相连，将所述闭合信号和断开信号进行比较 以确定所述按键开关的状态。本实用新型提供的按键开关通过设置多个串联的电阻，并将按键并联设置在其中 的部分电阻上，使得能够检测出该按键开关的多种状态，在按键开关发生故障时，指示当前 开关的故障状态，使工作人员能够针对按键开关进行相应的故障处理，满足了车用开关的多种诊断需求，且按键开关的结构简单，能广泛用于启动/停止控制及模式切换控制等领 域。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是 本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型一实施例提供的带诊断功能的按键开关的结构示意图。图2为本实用新型一实施例提供的带诊断功能的按键开关装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施 例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属 于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例提供了一种带诊断功能的按键开关，解决现有技术中的按键开 关不能检测得到按键开关的多种状态或结构过于复杂的问题。参见图1所示为本实用新型一实施例提供的带诊断功能的按键开关的结构示意 图，该按键开关包括一个按键K、两个电阻Rl及R2，两个电阻串联，电阻Rl的a端靠近电源 端，电阻R2的b端靠近接地端，按键K与其中的一个电阻Rl并联。如图1所示，电阻Rl的a端可以通过一电阻Rp与电源端VCC连接；电阻R2的b 端与接地端GND连接；或者，电阻Rl的a端也可以直接与VCU连接，以便VCU直接采集a端 的电压信号；该电源端VCC可以是为VCU供电的电源的高电压端；也可以是车内其他电源 的高电压端。该按键开关在正常工作时，在按键K闭合时，按键开关的整体阻值为电阻R2的阻 值；在按键K断开时，按键开关的整体阻值为电阻R1+R2的阻值。因此，当按键K断开时，靠 近电源的a端会输出一电压信号Ul ；当按键K闭合时，a端会输出一电压信号U2，且U2不 等于Ul，VCU通过采集a端的电压信号，将该电压信号作为触发信号，对汽车进行启动/停 止控制或者模式切换等操作。该按键开关中，可利用电压采集器AD对a端的电压进行采集，就可以判断出按键 开关的各种状态。如图1所示，电压采集器AD通过采集按键K闭合时的a端的电压，以及 按键K断开时的a端的电压，就能够判断出该按键开关的整体状态。该电源采集器AD可以 是车上原有的检测电路及相关程序，也可以是单独配置的一个设备，用于检测按键开关的 接电源端的电压并反馈检测结果。该按键开关可以进行检测的状态包括对地短路，对电源短路、按键断开及按键闭 合四种。如图1所示，在按键K闭合时，按键开关的整体阻值为电阻R2的阻值；当断开时， 阻值为电阻R1+R2的阻值。[0025]通过电压采集器AD检测按键开关的状态的方式如下1、若在按键K闭合时，电压采集器AD的检测电压为0 ；在按键K断开时，电压采集 器AD的检测电压仍为0，则说明按键开关的两端对地短路，即开关的两端均接地造成短路。如图1所示，在Rl的a端接地，b端也接地时，电阻Rl和R2被短路，则无论按键K 是否闭合，电阻Rl的a端的电压始终为0。因此，电压采集器AD在检测到按键K闭合和按 键K断开时检测电压都为0时，则可以判断出按键开关对地短路。2、若在按键K闭合时，电压采集器的检测电压为UC ；在按键K断开时，电压采集器 的检测电压仍为UC且UC不为0，两次检测得到的电压值相同且不为0，则说明按键开关的 两端对电源短路时，即开关的两端均接电源发生了短路。如图1所示，在Rl的a端接电源，b端接电源短路时，电阻Rl和R2被短路，则无 论按键K是否闭合，Rl的a端的电压始终为某一固定的电压值，因此，电压采集器AD在检 测到按键k闭合和按键k断开时检测电压都相同且不为0时，则可以判断出按键开关对电 源短路。3、若在按键k闭合时，电压采集器的检测电压为Ul ；在按键k断开时，电压采集器 的检测电压为U2，U1 > U2 > 0，则说明按键开关能够正常的使用，且电压采集器AD的检测 电压为Ul时说明按键是闭合的，电压采集器AD的检测电压为U2时说明按键是打开的。如图1所示，在Rl的a端接电源，R2的b端接地时，该按键开关能够正常工作，当 按键K闭合时，按键开关的整体电阻为R2，此时检测得到Ul ；当按键K断开时，按键开关的 整体电阻为R1+R2，此时检测得到U2。则一定是Ul > U2 > 0。因此当电压采集器AD检测 得到上述检测结果时，可以判断出按键开关能够正常工作。需要说明的是，本实施例的按键开关中，按键K闭合时，电压由R2承担，因此R2的 阻值不能太小，可以设置R2的阻值大于某一预设值；此外，为使得按键K开关正常时，电压 采集器AD采集到的电压值有明显差别，可以设置Rl的阻值大于或等于R2的阻值，即设置 Rl与R2的阻值的比率大于或等于某一预设阀值，可选的，该预设阀值可以为1。本实用新型另一实施例提供了一种带诊断功能的按键开关，该按键开关与第一实 施例中的按键开关的原理基本相同。本实施例的按键开关包括一个按键以及两个以上的多 个电阻，多个电阻串联，且最靠近电源端的一端为a端，最靠近接地端的一端为b端。其中，按键可以与多个电阻中的任意一个并联，或者任意多个但非全部电阻并联， a端可以与VCU连接，b端与接地端连接。电压采集器仍然采集的是a端的电压。本实施例的按键开关的工作原理与上一实施例基本相同，不再赘述。本实用新型提供的按键开关通过设置多个串联的电阻，并将按键并联设置在其中 的部分电阻上，使得能够检测出该按键开关的多种状态，在按键开关发生故障时，指示当前 开关的故障状态，使工作人员能够针对按键开关进行相应的故障处理，满足了车用开关的 多种诊断需求，且按键开关的结构简单，能广泛用于启动/停止控制及模式切换控制等领 域。参见图2为本实用新型一实施例提供的带诊断功能的按键开关装置的结构示意 图，该装置包括带诊断功能的按键开关1和电压处理器2。其中，带诊断功能的按键开关1的结构和工作原理与上述实施例相同，不再赘述。电压处理器2包括5[0040] 电压采集单元加，与按键开关1的串联电阻的第一端相连，其中，串联电阻的第一 端为与电源或整车控制器连接的一端；在按键闭合和断开的状态下分别采集电压作为闭合 信号和断开信号。[0041 ] 电压比较单元2b，与电压采集单元加相连，将闭合信号和断开信号进行比较以确 定按键开关状态。本实用新型提供的按键开关装置，按键开关设置了多个串联的电阻，并将按键并 联设置在其中的部分电阻上，使得电压处理器能够检测出该按键开关的多种状态，满足了 车用开关的多种诊断需求，且结构简单，能广泛用于启动/停止控制及模式切换控制等领 域。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求1.一种带诊断功能的按键开关，其特征在于，包括至少两个电阻以及一按键；所述至少两个电阻串联，串联电阻一端与电源或整车控制器连接；另一端接地，其与电 源或整车控制器连接的一端还与电压采集器连接；所述按键与所述电阻中的至少一个且非全部电阻并联。
2.根据权利要求1所述的带诊断功能的按键开关，其特征在于，所述电阻中，未与所述按键并联的所有电阻的阻值之和为第一阻值；与所述按键并联 的所有电阻的阻值之和为第二阻值；所述第一阻值与第二阻值的比值大于预设阀值。
3.根据权利要求2所述的带诊断功能的按键开关，其特征在于，所述预设阀值大于或 等于1。
4.根据权利要求1所述的带诊断功能的按键开关，其特征在于，所述串联电阻通过一 附加电阻与所述电源或整车控制器相连。
5.一种带诊断功能的按键开关装置，其特征在于，包括权利要求1 4任一所述的带诊 断功能的按键开关，还包括电压处理器，所述电压处理器包括电压采集单元，与所述按键开关串联电阻的第一端相连，所述第一端为与所述电源或 整车控制器连接的一端；在按键闭合和断开的状态下分别采集电压作为闭合信号和断开信 号；电压比较单元，与所述电压采集单元相连，将所述闭合信号和断开信号进行比较以确 定所述按键开关的状态。
专利摘要本实用新型公开了一种带诊断功能的按键开关和按键开关装置，按键开关包括至少两个电阻以及一按键；所述至少两个电阻串联，串联电阻一端与电源或整车控制器连接；另一端接地，其与电源或整车控制器连接的一端还与电压采集器连接；所述按键与所述电阻中的至少一个且非全部电阻并联。本实用新型提供的带诊断功能的按键开关通过设置多个串联的电阻，并将按键并联设置在其中的部分电阻上，使得能够检测出该按键开关的多种状态，在按键开关发生故障时，指示当前开关的故障状态，使工作人员能够针对按键开关进行相应的故障处理，满足了车用开关的多种诊断需求，且按键开关的结构简单，能广泛用于启动/停止控制及模式切换控制等领域。
文档编号H01H9/54GK201829385SQ201020262260
公开日2011年5月11日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者代康伟, 梁瑞, 蔡文远, 郭齐杰 申请人:北汽福田汽车股份有限公司