一种挡位识别系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种挡位识别系统及方法，所述挡位识别系统包括换挡杆、与所述换挡杆相对固定连接的识别组件及作为参照系的参照构件，所述换挡杆及所述识别组件相对所述参照构件旋转或者平移，所述参照构件包括反射面板；所述识别组件包括发光元件、导光元件、光学传感器和图像分析芯片，所述发光元件和所述光学传感器固定设置于所述导光元件的同一侧，所述反射面板位于所述导光元件的另一侧，所述光学传感器与所述图像分析芯片信号连接。本发明专利技术利用光学原理，通过光电设备来识别换挡杆的转动角度，不会受到磁场的干扰，且识别定位精度高，不受装配误差影响。

【技术实现步骤摘要】
一种挡位识别系统及方法
本专利技术涉及线控换挡
，具体涉及一种挡位识别系统及方法。
技术介绍
随着乘用车技术的发展，顾客对乘用车的自动化、科技化要求越来越高，高科技的配置越来越普及，其中线控换挡的发展越来越快，越来越多的车型搭载了科技感十足的线控换挡。线控换挡相对于机械换挡能够明显降低换挡过程中的噪音，提高整车换挡品质，因此越来越受到消费者的认可和追捧。现有的线控换挡的挡位识别一般通过霍尔传感器或者微动开关实现，通过一组或一个霍尔传感器及磁铁配合识别磁场变化，判断换挡器的目标挡位，从而识别驾驶员的换挡意图。这种挡位识别系统的设备成本高，且抗磁场干扰能力差，在强磁场环境中会受到极大影响。而另一方面，新能源车的整车磁场干扰相对于传统车型更大，随着新能源车的普及，有必要设计一种抗磁场干扰能力强的换挡识别系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种设备成本低，且能够抗磁场干扰的挡位识别系统及方法。为实现上述目的，本专利技术所提供的一种挡位识别系统，其包括换挡杆、与所述换挡杆相对固定连接的识别组件及参照构件，所述换挡杆及所述识别组件相对所述参照构件旋转或者平移，所述参照构件包括反射面板；所述识别组件包括发光元件、导光元件、光学传感器和图像分析芯片，所述发光元件和所述光学传感器固定设置于所述导光元件的同一侧，所述反射面板位于所述导光元件的另一侧，所述光学传感器与所述图像分析芯片信号连接。优选地，所述反射面板上设有若干个用于协助所述图像分析芯片识别换挡挡位的特征标识。优选地，所述导光元件包括平面透镜部和聚光透镜部，所述平面透镜部的入光面朝向所述发光元件，所述平面透镜部的出光面朝向所述反射面板；所述聚光透镜部的入光面朝向所述反射面板，所述聚光透镜部的出光面朝向所述光学传感器。优选地，所述平面透镜部朝向所述聚光透镜部的主光轴倾斜设置，使所述平面透镜部与所述反射面板之间成一大于0°小于90°的夹角。优选地，所述换挡杆上设有用于容纳安装所述发光元件、导光元件和光学传感器的容置腔，所述容置腔的开口朝向所述参照构件的反射面板，在所述容置腔的开口处设置所述导光元件。优选地，所述换挡杆包括上杆段、下杆段及位于所述上杆段和下杆段之间的转动支点，所述识别组件固定连接于所述下杆段的侧壁上，所述参照构件位于所述识别组件的下方。本专利技术还提供了一种利用上述挡位识别系统的挡位识别方法，其包括：所述换挡杆带动所述识别组件移动；所述发光元件发光，光线经所述导光元件和所述反射面板传输至光学传感器内成像，所述光学传感器记录与所述换挡杆的移动轨迹对应的一组连贯图像；所述连贯图像传输至所述图像分析芯片，所述图像分析芯片判断所述换挡杆的移动方向和距离，以得到所述换挡杆的位置信号。优选地，所述图像分析芯片根据所述连贯图像上的特征点的位置变化判断所述换挡杆的移动方向和距离。优选地，通过在所述反射面板上设置若干个特征标识形成所述连贯图像上的特征点。优选地，所述挡位识别系统还包括步骤：所述图像分析芯片将经所述换挡杆的位置信号发送至换挡器主板，所述换挡器主板根据所述位置信号识别驾驶员的换挡请求，并将所述换挡请求发送至变速箱。上述技术方案所提供的一种挡位识别系统及方法，与现有技术相比，其有益技术效果包括：利用光学原理，通过光电设备来识别换挡杆的转动角度，不会受到磁场的干扰，且识别定位精度高，不会受装配误差影响；相对于常规的霍尔传感器，有明显的成本优势，应用前景广泛。附图说明图1是本专利技术实施例的挡位识别系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例的挡位识别系统的光学原理示意图；图3是本专利技术实施例的挡位识别系统的使用状态示意图。其中，1－换挡杆，11－容置腔，12－上杆段，13－下杆段，14－转动支点，2－识别组件，21－发光元件，22－导光元件，221－平面透镜部，222－聚光透镜部，23－光学传感器，24－PCB板，3－参照构件，31－反射面板，32－特征标识，41－位置一，42－位置二，43－位置三，44－位置四，45－位置五，5－隔板。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。请参阅附图1－3，本专利技术所提供的一种挡位识别系统，其包括换挡杆1、与所述换挡杆1相对固定连接的识别组件2及作为参照系的参照构件3，所述换挡杆1及所述识别组件2相对所述参照构件3旋转或者平移，所述参照构件3包括反射面板31；所述识别组件2包括发光元件21、导光元件22、光学传感器23和图像分析芯片，所述发光元件21和所述光学传感器23固定设置于所述导光元件22的同一侧，所述反射面板31位于所述导光元件22的另一侧，所述光学传感器23与所述图像分析芯片信号连接。基于上述技术特征的挡位识别系统，其工作原理是：通过发光元件将光线照射在反射面板31上进行反射，部分光线会通过导光元件22后传输至光学传感器23成像；当换挡杆1移动时，换挡杆1带动发光元件21、导光元件22、光学传感器23一起移动，其移动轨迹便会被记录成一组高速拍摄的连贯图像，最后将移动轨迹上拍摄的图像通过图像分析芯片进行分析处理，通过对这些图像上的特征点位置的变化来判断换挡杆的移动方向和距离。所述挡位识别系统利用光学原理，通过光电设备来识别换挡杆的转动角度，其抗磁场干扰能力强，不会受到磁场的干扰，且识别定位精度高，不会受装配误差影响；相对于常规的霍尔传感器，有明显的成本优势，应用前景广泛。为了所述图像分析芯片在图像分析处理的过程中更准确地判断换挡杆的移动方向和距离，所述反射面板31上设有若干个用于协助所述图像分析芯片识别换挡挡位的特征标识32。所述特征标识32可以采用不同的特征图案进行区别。较佳地，通过设置若干个与各挡位对应的特征标识32，使得所述图像分析芯片能够更加方便地识别换挡挡位。本实施例中的所述发光元件21可采用发光二级管或者LED灯等，所述光学传感器23可采用微成像器，所述图像分析芯片可采用DSP数字微处理器。较佳地，所述发光元件21与所述光学传感器23安装于PCB板24上，所述图像分析芯片集成于该PCB板24上。所述导光元件22包括平面透镜部221和聚光透镜部222，所述平面透镜部221的入光面朝向所述发光元件21，所述平面透镜部221的出光面朝向所述反射面板31；所述聚光透镜部222的入光面朝向所述反射面板31，所述聚光透镜部222的出光面朝向所述光学传感器23。较佳地，所述平面透镜部221和聚光透镜部222一体成型。所述发光元件21发出的光线经所述平面透镜部221折射后，部分光线经所述反射面板31反射至所述聚光透镜部222汇聚后，传输至所述光学传感器23。其光路设计简单合理，能够辅助所述光学传感器23顺利实现图像采集。所述平面透镜部221朝向所述聚光透镜部222的主光轴倾斜设置，使所述平面透镜部221与所述反射面板31之间成一大于0°小于90°本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挡位识别系统，其特征在于，其包括换挡杆、与所述换挡杆相对固定连接的识别组件及参照构件，所述换挡杆及所述识别组件相对所述参照构件旋转或者平移，所述参照构件包括反射面板；/n所述识别组件包括发光元件、导光元件、光学传感器和图像分析芯片，所述发光元件和所述光学传感器固定设置于所述导光元件的同一侧，所述反射面板位于所述导光元件的另一侧，所述光学传感器与所述图像分析芯片信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种挡位识别系统，其特征在于，其包括换挡杆、与所述换挡杆相对固定连接的识别组件及参照构件，所述换挡杆及所述识别组件相对所述参照构件旋转或者平移，所述参照构件包括反射面板；
所述识别组件包括发光元件、导光元件、光学传感器和图像分析芯片，所述发光元件和所述光学传感器固定设置于所述导光元件的同一侧，所述反射面板位于所述导光元件的另一侧，所述光学传感器与所述图像分析芯片信号连接。


2.如权利要求1所述的挡位识别系统，其特征在于，所述反射面板上设有若干个用于协助所述图像分析芯片识别换挡挡位的特征标识。


3.如权利要求1或2所述的挡位识别系统，其特征在于，所述导光元件包括平面透镜部和聚光透镜部，所述平面透镜部的入光面朝向所述发光元件，所述平面透镜部的出光面朝向所述反射面板；所述聚光透镜部的入光面朝向所述反射面板，所述聚光透镜部的出光面朝向所述光学传感器。


4.如权利要求3所述的挡位识别系统，其特征在于，所述平面透镜部朝向所述聚光透镜部的主光轴倾斜设置，使所述平面透镜部与所述反射面板之间成一大于0°小于90°的夹角。


5.如权利要求1或2所述的挡位识别系统，其特征在于，所述换挡杆上设有用于容纳安装所述发光元件、导光元件和光学传感器的容置腔，所述容置腔的开口朝向所述参照构件的反射面板，在所述容...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁建刚，钟家球，陈力，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44