用于滑动开关的开关位置检测装置及方法制造方法及图纸

本公开提供了一种用于滑动开关的开关位置检测装置和方法。滑动开关包括弹片和至少两个开关通道。该开关位置检测装置包括：测量电路，被配置为测量滑动开关的至少两个开关通道的开关位置，并输出滑动开关的至少两个开关通道的开关位置检测信号；以及控制器，被配置为：获取至少两个开关通道的开关位置检测信号；对于滑动开关的每个开关通道，基于该开关通道的开关位置检测信号确定对应的开关状态，开关状态包括：弹片稳定在第一位置，弹片在第一位置处抖动，弹片在第一位置和第二位置之间抖动，弹片在第二位置处抖动，以及弹片稳定在第二位置；以及根据滑动开关的至少两个开关通道的开关状态，确定开关位置。

【技术实现步骤摘要】
用于滑动开关的开关位置检测装置及方法
本公开涉及检测领域，更具体地，涉及一种用于滑动开关的开关位置检测装置及方法。
技术介绍
在汽车中，常用到滑动开关技术，例如，变速器选择杆(TransmissionSelectionLever,TSL)或者驻车-倒车-空档-前进档(PRND)杆。这些滑动开关一般具有多个开关位置，通过弹片在多个开关位置之间滑动，而可以控制不同的操作。例如，对于应用到PRND杆中的滑动开关，当该滑动开关处于不同的开关位置时，可以选择不同的档位，从而根据所选择的是驻车、倒车、空档、或前进档而进行车辆控制操作。
技术实现思路
根据本公开的一方面，提供了一种用于滑动开关的开关位置检测装置。滑动开关包括弹片和至少两个开关通道。该装置包括：测量电路，被配置为测量所述滑动开关的至少两个开关通道的开关位置，并输出所述滑动开关的至少两个开关通道的开关位置检测信号；以及控制器，被配置为：获取至少两个开关通道的开关位置检测信号；对于所述滑动开关的每个开关通道，基于该开关通道的开关位置检测信号确定对应的开关状态，所述开关状态包括：弹片稳定在第一位置，弹片在第一位置处抖动，弹片在第一位置和第二位置之间抖动，弹片在第二位置处抖动，以及弹片稳定在第二位置；以及根据所述滑动开关的至少两个开关通道的开关状态，确定所述开关位置。根据本公开的另一方面，提供了一种用于滑动开关的开关位置检测方法。滑动开关包括弹片和至少两个开关通道。该方法包括获取至少两个开关通道的开关位置检测信号；对于所述滑动开关的每个开关通道，基于该开关通道的开关位置检测信号确定对应的开关状态，所述开关状态包括：弹片稳定在第一位置，弹片在第一位置处抖动，弹片在第一位置和第二位置之间抖动，弹片在第二位置处抖动，以及弹片稳定在第二位置；以及根据所述滑动开关的至少两个开关通道的开关状态，确定所述开关位置。附图说明通过结合附图对本公开实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。图1A-图1C示出了滑动开关以及相对应的开关位置检测装置100的结构示意图。图2示出了开关切换过程中两个开关通道的开关位置检测信号的电压值随时间变化的图。图3A-3C示出了根据本公开实施例的、开关切换过程中各个开关状态的示意图。图4还示出了根据本公开实施例的一种用于滑动开关的开关位置检测方法。具体实施方式下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。为了帮助确保最高的安全标准并促进安全汽车系统的开发，汽车行业已经发布了最新的汽车安全标准ISO26262。ISO26262标准根据安全风险程度对汽车系统或汽车系统的组成部分划分由A到D的汽车安全完整性等级(AutomotiveSafetyIntegrityLevel，ASIL)，其中D级为最高等级，需要最苛刻的安全需求。伴随着ASIL等级的增加，针对系统硬件和软件开发流程的要求也随之增强。通常，在基于ISO26262标准的ASILB、C和D的汽车中，对于开关位置检测功能，要求对应的开关(例如，独立设置的驻车开关)具有至少两条开关通道，从而根据两个开关通道的开关位置检测结果来得出最终的开关位置，以提高精确度和安全性。图1A-图1C示出了滑动开关S以及相对应的开关位置检测装置100的结构示意图。如图1A所示，基于ISO26262标准的ASILB、C和D的滑动开关S包括并行设置的两个开关通道CH1和CH2(图中示出为两个，根据实际情况可以有更多个)。每个开关通道都包括至少两个开关位置。对于每个开关通道，滑动开关S可以在至少两个开关位置之间切换，并且开关处于不同的开关位置时，开关位置检测装置100中的测量模块101会向控制器102输出不同的测量值，控制器102根据至少两个开关通道的测量值而确定出开关所处的开关位置。控制器包括但不限于微控制单元(MicroControlUnit，MCU)。由于MCU或其他处理模块构成的控制器通常只能处理数字信号，因此为了便于控制器运行，通常还需额外地通过模数转换(ADC)过程将获取的测量值转换为数字测量值(后文为了便于描述，均称为测量值)。更具体地，图1B还示意性地示出了滑动开关S和开关位置检测装置100的具体结构。然而，本领域技术人员将理解的是，滑动开关S和开关位置检测装置100的其他结构也是可行的，只要满足滑动开关S具有至少两个开关通道，且每个开关通道具有多个开关位置并且开关位置检测装置100中的测量模块101在开关处于不同的开关位置时能输出不同的测量值即可。如图1B所示，滑动开关可以包括弹片以及两个开关通道。对于每个开关通道，还包括相互之间存在物理间隔开的多个焊盘(图中为两个)以及一个共用的接地焊盘，一个焊盘对应一个开关位置，弹片停留在一个焊盘处时可以将该个焊盘和该接地焊盘连接，并且焊盘表面具有导电油脂以促进弹片的滑动。以图1B中两个开关通道为例，第一开关通道(CH1)包括焊盘1(pad1)和焊盘2(pad2)，并且焊盘1对应开关第一位置，焊盘2对应开关第二位置；第二开关通道(CH2)包括焊盘3(pad3)和焊盘4(pad4)，且焊盘3对应开关第一位置，焊盘4对应开关第二位置。两个开关通道可以如图1B所示共用一个接地焊盘(padG)，弹片为三爪牙结构，其中一个爪牙与该接地焊盘接触，其余两个爪牙分别与每个开关通道上的焊盘接触，每个爪牙与各个焊盘的接触点为弹片接触点。此外，弹片也可以采用其他结构，本公开对此不做限制。开关位置检测装置100中的测量模块101包括分别与每个开关通道对应的、同样配置的至少两个串联电阻支路以及模数转换模块(图1B中省略了模数转换部分)。在弹片滑动到不同焊盘时，测量模块101可以向控制器输出与至少两个开关通道分别对应的至少两个测量值。控制器根据该至少两个测量值而确定开关所处的不同开关位置。应理解，焊盘(开关位置)的数量不限于图1B中所示的两个，可以根据实际情况而进行设置。在实际操作中，滑动开关S的弹片在滑动时会发生长时间的抖动，尤其在低温的情况下，从而导致测量值也会来回切换。例如，在采用图1B所示的测量模块的电路结构时，对于第一开关通道(CH1)，弹片在与焊盘1接触时测量模块会输出第一电压，而抖动过程中在短暂离开焊盘1时测量模块会输出预设电压(弹片没将任何焊盘与接地焊盘连接时(也称为开路)测量模块输出的电压)，弹片在与焊盘2接触时测量模块会输出第二电压，抖动过程中在短暂离开焊盘2时测量模块也会输出预设电压。此外，在滑动经过两个焊盘之间的时候，弹片会在两个焊盘之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于滑动开关的开关位置检测装置，所述滑动开关包括弹片和至少两个开关通道，所述开关位置检测装置包括：/n测量电路，被配置为测量所述滑动开关的至少两个开关通道的开关位置，并输出所述滑动开关的至少两个开关通道的开关位置检测信号；以及/n控制器，被配置为：/n获取至少两个开关通道的开关位置检测信号；/n对于所述滑动开关的每个开关通道，基于该开关通道的开关位置检测信号确定对应的开关状态，所述开关状态包括：弹片稳定在第一位置，弹片在第一位置处抖动，弹片在第一位置和第二位置之间抖动，弹片在第二位置处抖动，以及弹片稳定在第二位置；以及/n根据所述滑动开关的至少两个开关通道的开关状态，确定所述开关位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于滑动开关的开关位置检测装置，所述滑动开关包括弹片和至少两个开关通道，所述开关位置检测装置包括：
测量电路，被配置为测量所述滑动开关的至少两个开关通道的开关位置，并输出所述滑动开关的至少两个开关通道的开关位置检测信号；以及
控制器，被配置为：
获取至少两个开关通道的开关位置检测信号；
对于所述滑动开关的每个开关通道，基于该开关通道的开关位置检测信号确定对应的开关状态，所述开关状态包括：弹片稳定在第一位置，弹片在第一位置处抖动，弹片在第一位置和第二位置之间抖动，弹片在第二位置处抖动，以及弹片稳定在第二位置；以及
根据所述滑动开关的至少两个开关通道的开关状态，确定所述开关位置。


2.根据权利要求1所述的开关位置，其中，所述滑动开关的每个开关通道包括弹片接触点和物理上分离的至少两个焊盘，并且所述两个焊盘中的每个焊盘对应一个开关位置，其中所述至少两个开关通道的弹片接触点被配置使得所述至少两个开关通道的弹片接触点在滑动方向上存在距离偏移。


3.根据权利要求1所述的开关位置检测装置，其中，基于该开关通道的开关位置检测信号确定对应的开关状态，包括：
对于每个开关通道的开关位置检测信号：
在该开关位置检测信号的电压值保持为第一电压的持续时间超过第一预定时长时，确定从此时起开关状态为“弹片稳定在第一位置”，并且
在该开关位置检测信号的电压值保持为第二电压的持续时间超过第一预定时长时，确定从此时起开关状态为“弹片稳定在第二位置”，其中第二电压不同于第一电压。


4.根据权利要求1所述的开关位置检测装置，其中，基于该开关通道的开关位置检测信号确定对应的开关状态，包括：
对于每个开关通道的开关位置检测信号：
在开关处于开关状态“弹片稳定在第一位置”的情况下，在该开关位置检测信号的电压值改变为在第一电压和预设电压之间来回切换时，确定从此时起开关状态为“弹片在第一位置处抖动”，并且
在开关处于开关状态“弹片在第一位置和第二位置之间抖动”的情况下，在该开关位置检测信号的电压值改变为在第一电压和预设电压之间来回切换，且来回切换过程的持续时间超过第二预设时长时，确定从此时起开关状态为“弹片在第一位置处抖动”，
其中预设电压、第一电压和第二电压彼此不同。


5.根据权利要求1所述的开关位置检测装置，其中，基于该开关通道的开关位置检测信号确定对应的开关状态，包括：
对于每个开关通道的开关位置检测信号：
在开关处于开关状态“弹片稳定在第二位置”的情况下，在该开关位置检测信号的电压值改变为在第二电压和预设电压之间来回切换时，确定从此时起开关状态为“弹片在第二位置处抖动”，并且
在开关处于开关状态“弹片在第一位置和第二位置之间抖动”的情况下，在该开关位置检测信号的电压值改变为在第二电压和预设电压之间来回切换，且来回切换过程的持续时间超过第二预设时长时，确定从此时起开关状态为“弹片在第二位置处抖动”，
其中预设电压、第一电压和第二电压彼此不同。


6.根据权利要求1所述的开关位置检测装置，其中，基于该开关通道的开关位置检测信号确定对应的开关状态，包括：
对于每个开关通道的开关位置检测信号：
在开关处于开关状态“弹片在第一位置处抖动”的情况下，在该开关位置检测信号的电压值改变为在第二电压和预设电压之间来回切换时，确定从此时起开关状态为“弹片在第一位置和第二位置之间抖动”，直到该开关位置检测信号的电压值仅在第一电压与预设电压之间来回切换、或者仅在在第二电压与预设电压之间来回切换的持续时间超过第二预设时长，以及
在开关处于开关状态“弹片在第二位置处抖动”的情况下，当该开关位置检测信号的电压值改变为在第一电压和预设电压之间来回切换时，确定从此时起开关状态为“弹片在第一位置和第二位置之间抖动”，直到该开关位置检测信号的电压值仅在第一电压与预设电压之间来回切换、或者仅在第二电压与预设电压之间来回切换的持续时间超过第二预设时长，
其中预设电压、第一电压和第二电压彼此不同。


7.根据权利要求1所述的开关位置检测装置，其中，基于该开关通道的开关位置检测信号确定对应的开关状态，包括：
对于每个开关通道的开关位置检测信号：
在开关处于开关状态“弹片在第一位置处抖动”的情况下，在该开关位置检测信号的电压值保持在第一电压的持续时间超过第一预设时长时，确定从此时起开关状态为“弹片稳定在第一位置”，并且
在开关处于开关状...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺川，
申请(专利权)人：法雷奥汽车内部控制深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44