滑动开关的开关位置检测装置及方法制造方法及图纸

提供了一种滑动开关的开关位置检测装置和方法，其中滑动开关包括弹片以及至少两个开关位置区域，且相邻开关位置区域之间存在间隔区域。该开关位置检测装置包括：测量模块，被配置为输出用于确定滑动开关的开关位置的电参数测量值；控制器，被配置为：以预定采样频率从测量模块获取电参数测量值；基于当前采样点之前的预设时间段内的电参数测量值序列生成待检测轨迹，确定基准曲线轨迹中与待检测轨迹匹配的特定部分轨迹；以及基于特定部分轨迹确定开关位置。基准曲线轨迹上的每个轨迹点的坐标指示：该轨迹点在至少两个开关位置区域和间隔区域上的位置点、以及该位置点处的基准电参数测量值。测量值。测量值。

【技术实现步骤摘要】
滑动开关的开关位置检测装置及方法


[0001]本公开涉及检测领域，更具体地，涉及一种滑动开关的开关位置检测装置及方法。

技术介绍

[0002]在汽车中，常用到滑动开关技术，例如，变速器选择杆(Transmission Selection Lever， TSL)或者驻车-倒车-空档-前进档(PRND)杆。
[0003]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

[0004]根据本公开的一方面，提供了一种滑动开关的开关位置检测装置，其中滑动开关包括弹片以及至少两个开关位置区域，且相邻开关位置区域之间存在间隔区域。该开关位置检测装置包括：测量模块，被配置为输出用于确定滑动开关的开关位置的电参数测量值；控制器，被配置为：以预定采样频率从测量模块获取电参数测量值；基于当前采样点之前的预设时间段内的电参数测量值序列生成待检测轨迹，确定基准曲线轨迹中与待检测轨迹匹配的特定部分轨迹；以及基于特定部分轨迹确定开关位置。基准曲线轨迹上的每个轨迹点的坐标指示：该轨迹点在至少两个开关位置区域和间隔区域上的位置点、以及该位置点处的基准电参数测量值。
[0005]根据本公开的另一方面，提供了一种滑动开关的开关位置检测方法，其中滑动开关包括弹片以及至少两个开关位置区域且相邻开关位置区域之间存在间隔区域。该开关位置检测方法包括：以预定采样频率从测量模块获取电参数测量值；基于当前采样点之前的预设时间段内的电参数测量值序列生成待检测轨迹，确定基准曲线轨迹中与待检测轨迹匹配的特定部分轨迹；以及基于特定部分轨迹确定开关位置，其中，基准曲线轨迹上的每个轨迹点的坐标指示：该轨迹点在至少两个开关位置区域和间隔区域上的位置点、以及该位置点处的基准电参数测量值。
附图说明
[0006]图1A-1B示出了根据本公开实施例的用于滑动开关的开关位置检测装置(一并示出了滑动开关)的结构。
[0007]图2A示意性地示出了滑动开关的各个开关位置区域发生磨损或划痕的示例。
[0008]图2B-2C示意性地示出了随着磨损或杂质堆积的程度变化，弹片与开关位置区域之间的接触电阻值的变化情况。
[0009]图3A-3C示意性地示出了在开关位置区域上存在磨损区域或杂质堆积区域时，弹片位于滑动区域上的各个位置点时的电参数测量值的示意变化曲线。
[0010]图4A-4D示出了根据本公开实施例的开关位置检测装置而进行开关检测的几种示例。
[0011]图5示出了根据本公开的实施例的用于滑动开关的开关位置检测方法的流程图。
具体实施方式
[0012]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。
[0013]图1A-1B示出了根据本公开实施例的用于滑动开关的开关位置检测装置(为了便于描述，一并示出了滑动开关)的结构。
[0014]如图1A所示，开关位置检测装置100由测量模块101以及控制器102构成。
[0015]滑动开关S可以在多个开关位置之间切换，即在多个开关位置区域之间滑动，并且当滑动开关S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输出属于不同电参数测量值阈值范围的电参数测量值，控制器102根据属于不同的电参数测量值阈值范围的电参数测量值而确定出开关所处的不同开关位置。控制器包括但不限于微控制器单元(Micro Control Unit，MCU)。
[0016]更具体地，控制器102根据测量模块的结构以及参数和经验数据，首先分别为滑动开关S的每个开关位置预先设置与该开关位置对应的电参数测量值阈值范围，得到多个电参数测量值阈值范围，并且不同开关位置对应的电参数测量值阈值范围彼此不重叠，具有预定间隙范围，在该预定间隙范围中的电参数测量值被认为是无效的电参数测量值，不用于判断开关位置。控制器可以以特定频率实时地从测量模块获取在滑动开关进行切换操作过程中的电参数测量值，并且由于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)过程将获取的电参数测量值转换为数字电参数测量值(后文为了便于描述，均称为电参数测量值)。然后，将电参数测量值与预先设置的多个电参数测量值阈值范围进行比较，从而确定出该获取的电参数测量值在哪个开关位置所对应的电参数测量值阈值范围内，进而确定出滑动开关处于的开关位置。此外，如果确定该获取的电参数测量值不属于预先设置的多个电参数测量值阈值范围中的任何一个，即控制器102不能基于该获取的电参数测量值确定滑动开关切换到了哪个位置，则此时控制器102可以确定开关检测系统中存在错误，例如切换操作不当、开关短路、接触不良、外界干扰等，并可选地进行提醒和/或使开关位置检测装置停止工作。
[0017]为了更清楚地描述本公开，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在滑动开关S处于不同的开关位置时能输出属于不同的电参数测量值阈值范围的电参数测量值即可。
[0018]如图1B所示，滑动开关S可以包括弹片、相互之间存在物理间隔的多个焊盘(图中为第一焊盘pad 1、第二焊盘pad 2和第三焊盘pad 3)以及一个共用的接地焊盘pad G，一个焊盘对应一个开关位置区域。弹片停留在一个焊盘处时可以将该个焊盘和该接地焊盘电连
接，其中弹片连接在第一焊盘pad 1、第二焊盘pad 2或第三焊盘pad 3和接地焊盘之间时形成的路径存在电阻(包括弹片与焊盘/接地焊盘的接触电阻以及弹片自身的导通电阻)。此外，在弹片滑动经过两个焊盘之间的间隔区域期间，弹片不与第一焊盘pad 1、第二焊盘pad 2或第三焊盘pad 3中的任何一个电接触，此时测量模块会输出一个恒定的电信号，该电信号的值不属于任何电参数测量值阈值范围。
[0019]可选地，开关位置检测装置100中的测量模块101包括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)，串联电阻支路的一端连接电源，另一端接地，串联电阻支路中的电阻之间除从上到下第一个节点作为测量模块101的输出端输出电参数测量值(电压值)之外，其余的节点分别连接到各个焊盘(例如第一焊盘pad 1、第二焊盘pad 2和第三焊盘pad 3)，在弹片在不同焊盘上时，测量模块101可以向控制器输出属于各个焊盘(开关位置)所对应的预先设置的各个电压阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滑动开关的开关位置检测装置，所述滑动开关包括弹片以及至少两个开关位置区域，且相邻开关位置区域之间存在间隔区域，所述开关位置检测装置包括：测量模块，被配置为输出用于确定所述滑动开关的开关位置的电参数测量值；控制器，被配置为：以预定采样频率从所述测量模块获取电参数测量值；基于当前采样点之前的预设时间段内的电参数测量值序列生成待检测轨迹，确定基准曲线轨迹中与所述待检测轨迹匹配的特定部分轨迹；以及基于所述特定部分轨迹确定开关位置，其中，所述基准曲线轨迹上的每个轨迹点的坐标指示：该轨迹点在所述至少两个开关位置区域和间隔区域上的位置点、以及该位置点处的基准电参数测量值。2.根据权利要求1所述的开关位置检测装置，其中，确定基准曲线轨迹中与所述待检测轨迹匹配的特定部分轨迹包括：对于所述待检测轨迹中的每个电参数测量值，确定所述基准曲线轨迹中与该电参数测量值相匹配的至少一个离散轨迹点；基于分别与所述待检测轨迹中的每个电参数测量值相匹配的离散轨迹点，获得与所述待检测轨迹匹配的特定部分轨迹。3.根据权利要求2所述的开关位置检测装置，其中，用于所述匹配的算法为隐马尔科夫模型算法，其中，对于所述待检测轨迹中的每个电参数测量值，确定所述基准曲线轨迹中与该电参数测量值相匹配的至少一个离散轨迹点包括：对于每个电参数测量值，确定基准电参数测量值与该电参数测量值的偏离在第一阈值范围内的至少一个离散轨迹点，并且将所述至少一个离散轨迹点对应的位置点的集合作为该电参数测量值的候选位置点集，其中每个候选位置点的发射概率随着对应的基准电参数测量值与该电参数测量值的偏离增大而减小；其中，基于分别与所述待检测轨迹中的每个电参数测量值相匹配的离散轨迹点，获得与所述待检测轨迹匹配的特定部分轨迹包括：计算相邻电参数测量值的候选位置点集之间的状态转移概率矩阵，其中分别属于两个相邻电参数测量值的候选位置点集的两个候选位置点的距离越近，该两个候选位置点的状态转移概率越大；以及基于每个候选位置点集中的每个候选位置点的发射概率以及相邻电参数测量值的候选位置点集之间的状态转移概率矩阵，确定与所述待检测轨迹匹配的特定部分轨迹。4.根据权利要求3所述的开关位置检测装置，其中，基于每个候选位置点集中的每个候选位置点的发射概率以及相邻电参数测量值的候选位置点集之间的状态转移概率矩阵，确定与所述待检测轨迹匹配的特定部分轨迹包括：将所述待检测轨迹中的第一个电参数测量值的候选位置点集中的每个候选位置点的发射概率作为状态概率；对于所述待检测轨迹中的第i个电参数测量值，根据第i-1个电参数测量值的候选位置集中的每个候选位置点的状态概率、第i-1个电参数测量值的候选位置集到第i个电参数测
量值的候选位置集的状态转移概率矩阵、以及第i个电参数测量值的候选位置集中的每个候选位置点的发射概率，来确定第i个电参数测量值的候选位置集中的每个候选位置点的状态概率；基于第N个电参数测量值的候选位置点集中具有最高状态概率的候选位置点，确定所述待检测轨迹匹配的特定部分轨迹，其中，i大于等于2，且小于等于N，N为所述待检测轨迹中的电参数测量值的总数量。5.根据权利要求1所述的开关位置检测装置，其中，基于所述特定部分轨迹确定开关位置包括：提取所述特定部分轨迹中在当前采样点获取的电参数测量值...

【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：