使用多状态开关触点的鲁棒转换的方法和系统技术方案

描述了用于响应于多位置致动器的位置而鲁棒地确定受控设备期望操作状态的系统、方法和设备。两个或更多个三进制开关触点提供表示致动器位置的输入信号。然后控制逻辑基于接收的输入信号确定受控设备的期望状态。从输入值定义的多个操作状态中确定期望的操作状态。通过选择每个操作状态，以使任何操作状态到另一操作状态之间的转变都由第一和第二三进制输入值中每一个的改变引起，来提供鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及多状态开关逻辑，更具体地说，涉及用于处理多状态数据的鲁棒方法、系统和设备。
技术介绍
现代车辆包含许多电子和电气开关。响应于由各种开关响应司机/乘客输入、传感器读数等产生的电信号来激活、去激活和调节车辆功能部件，诸如气候控制、音频系统控制以及其它电气系统等。这些电控信号一般经由铜线或其它电导体从开关传递到受控设备。目前，许多控制应用使用单线来使用在该线上传输的高或低电压指示两种离散状态(例如开/关、真/假、高/低等)。为了实现多于两种状态，一般使用附加的控制信号。例如，在常规的两/四轮驱动传送控制中，用耦合到单轴或双轴控制杆的3到5个离散2态开关来表示控制的四种活动状态(例如2WD模式、自动4WD模式、4WD LO模式和4WD HI模式)以及缺省模式。在启动控制杆时，各种开关识别控制杆的位置，以将车辆置于期望的模式。动力输出(PTO)控制一般还包含三个或更多个离散开关，以表示PTO设备的各种状态，该PTO设备通常用于为诸如斗式提升机、扫雪机、提升自卸式车身等的装配式安装配件供电。许多其它的多状态开关使用多个离散开关来表示单轴或双轴控制机构的各种位置，这些位置又表示受控设备的各种状态。随着消费者对更新的车辆中的附加电子功能部件需求的增长，车辆中存在的线路数量不断增加。该附加线路常常占据有用的车辆空间、给车辆增加不希望的重量、并增加车辆的制造复杂性。因此，在车辆应用中存在减少车辆中线路数量而不牺牲功能部件的持续需要。此外，存在增加车辆中功能部件数量而不增加通常与附加线路相关的重量、体积或复杂性、且不牺牲安全性的需要。而且，存在对可靠且可信的鲁棒开关和开关系统的需要，特别是在车辆设置中。具体地说，希望配制多状态开关设备，其能降低与多输入开关、线路和其它构件相关的成本、复杂性和重量，而不牺牲安全性或鲁棒性。而且，根据结合附图以及上述
和背景的随后详细描述和所附权利要求书，其它必要特征和特性将变得明显。
技术实现思路
描述了用于响应于多位置致动器的位置而鲁棒地确定受控设备期望操作状态的系统、方法和设备。两个或更多个三进制开关触点提供表示致动器位置的输入信号。然后控制逻辑基于接收的输入信号确定受控设备的期望状态。从由三进制输入值定义的多个操作状态中确定期望的操作状态。通过正确选择用于表示各种操作状态的信号设置，以及通过机械联锁和/或其它技术，来提供鲁棒性。附图说明在下文将结合以下附图来描述本专利技术，其中相同标号表示相同的元件，并且图1是示范性车辆的框图；图2是开关电路的示范性实施例的电路图；图3是开关电路的备选示范性实施例的电路图；图4A是用于处理来自多个开关的输入信号的示范性开关系统的示意图；图4B是用于处理来自多个联锁开关的输入信号的示范性开关系统的示意图；以及图5是示范性解码器模块的逻辑图； 具体实施例方式下面的详细描述实质上仅是示范性的，并不用于限制本专利技术或本申请以及本专利技术的应用。此外，并无意被前面的
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技术介绍
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技术实现思路
或下面详细描述中给出的任何明确或暗示的理论所限制。根据各种示范性实施例，可用三进制开关来配制用在车辆和其它地方的单轴和/或多轴控制，以降低控制的复杂性。这种开关可用于实现各种类型控制机构的鲁棒选择方案，包括用于正常/性能/经济模式转换、巡航控制转换、动力输出(PTO)控制、“迅速加速/迅速减速(tap up/tap down)”转换等的方案。此外，通过选择特定信号输入组合来表示受控设备的操作状态，和/或通过多个开关触点的机械联锁，可保持甚至改进系统的鲁棒性。现在参考附图，并首先参考图1，示范性车辆100适当地包括与各个开关102A、102B通信以分别接收控制信号106、112A-B的多个构件104、110。各种构件104、110可表示车辆100内存在的任何电气或电子设备，包括(不限于)2WD/4WD变速箱控制、巡航控制、动力输出选择/启动设备、多位置选择器、耦合到这些设备的数字控制器和/或车辆100内的任何其它电气系统、构件或设备。开关102A-B是能够响应于用户命令、传感器读数或其它输入刺激而将各个逻辑信号106、112A-B提供给构件104、110的任何设备。在示范性实施例中，开关102A-B适当地响应控制杆108A-B或其它致动器的移动或启动。可用电气、电子和/或机械致动器来配制各个开关102A-B，以在一条或多条导线或其它电导体连接开关102和构件104、110上产生适当的三进制输出信号，如下面更全面描述的。这些三进制信号可由构件104、110处理，以在适当时将这些构件置于期望的状态。在各种实施例中，(例如在图1中的开关102A和构件104之间)可提供单个三进制信号106，和/或(例如在图1中的开关102B和构件110之间)可提供多个信号112A-B，其中构件104(或相关控制器)中的逻辑组合或处理各个信号112A-B，以提取有意义的指令。在其它实施例中，可以任何合适的方式组合二进制、三进制和/或其它信号，以创建多个可转换状态。许多类型的致动器或基于操纵杆的控制设备都提供了几个输出信号112A-B，这些信号可被处理，以确定单个致动器108B的状态。控制杆108B可对应于2WD/4WD选择器、电子后视镜控制、动力输出选择器或操作在一个或多个自由度内的任何其它设备中的致动器。在备选实施例中，控制杆108A-B在允许多方向移动的球窝或其它配置中移动。本文描述的概念可易于适于与任何类型的机械选择器一起操作，包括任何类型的控制杆、操纵杆或经任何可滑动、可转动或其它联轴节(例如铰链、滑动器、球窝、万向节等)来相对于车辆移动的其它致动器。现在参考图2，示范性开关电路200适当地包括开关触点212、分压器电路216和模数(A/D)转换器202。开关触点212适当地产生三态输出信号，该三态输出信号通过导线106适当地传输，并在分压器电路216和/或A/D转换器202处被解码。虽然电路200也可适于大量备选环境，但图2中所示电路200可特别用于其中A/D转换器202的公共参考电压(Vref)可用于开关触点212和分压器电路216的实施例。开关触点212可以是能够在导线106上产生二进制、三进制或其它适当输出的任何设备、电路或构件。在各种实施例中，用可在许多车辆中普遍找到的常规双掷开关来实现开关触点212。备选地，在适当时用多位置操作器或其它电压选择器来实现触点212。例如可用在许多车辆中普遍找到的常规三位置低电流开关来实现触点212。各种这些开关可选地包括弹簧部件(未示出)或其它机构，以将致动器106(图1)偏置到缺省位置，虽然偏置机构并不出现在所有实施例中。开关触点212概念上对应于图1中所示的各个开关102A-B。开关触点212一般提供从两个参考电压(诸如高参考电压(例如Vref)和低参考电压(例如地))以及中间值中选择的输出信号。在示范性实施例中，Vref是提供给车辆100(图1)中数字电路的同一参考电压，并可以是提供给A/D转换器202的同一参考电压。在各种实施例中，Vref大约是5伏左右，虽然其它实施例可广泛使用各不相同的参考电压。触点212提供的中间值可对应于开路(例如都不连接到参考电压)，或者可反映较高参考电压和较低参考电压之间的任何中间值。对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于响应于多位置致动器的位置而将受控设备置于期望操作状态的鲁棒控制系统，所述系统包括：第一开关触点，其耦合到所述多位置致动器，并配置为提供作为所述多位置致动器状态的函数的第一三进制输入值；第二开关触点，其耦合到所述多位置 致动器，并配置为提供作为所述多位置致动器位置的函数的第二三进制输入值；以及控制逻辑，其被配置为接收第一和第二三进制输入值，并基于接收的第一和第二三进制输入值来从所述受控设备的多个操作状态中确定所述期望操作状态，其中所述多个操作状态中 的每一个都由选择的第一和第二三进制输入值的唯一组合来表示，以使从所述多个操作状态中的一个到所述多个操作状态中另一个的任何变换都由第一和第二三进制输入值二者的变换引起。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KK卡特拉克，PA鲍埃尔勒，
申请(专利权)人：通用汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]