一种车辆手动档位监测装置

摘要

本发明涉及一种车辆手动档位监测装置，它包括连杆，所述连杆的一端与档杆的下端连接，连杆上设有四个光电传感器，其中的第一光电传感器、第二光电传感器的指向平行于连杆径向移动方向，第三光电传感器，第四光电传感器的指向平行于连杆轴向移动方向；所述车辆手动档位监测装置还包括单片机和四个反射片，所述四个光电传感器输出的开关量信号输入单片机。本发明能对车辆手动档位进行监测，不需要使用辅助机械设备、结构简单、经济；不需要拆装变速箱，安装较方便。

权利要求

1.一种车辆手动档位监测装置，它包括连杆，所述连杆的一端与档杆的下端连接，所述连杆的另一端与变速箱的拨杆连接；档杆通过驱动连杆轴向和径向移动来变换变速箱的档位；

其特征在于：连杆上设有四个光电传感器，其中的第一光电传感器、第二光电传感器的指向平行于连杆径向移动方向，第三光电传感器，第四光电传感器的指向平行于连杆轴向移动方向；

所述车辆手动档位监测装置还包括单片机和四个反射片，四个反射片固定设置在光电传感器旁，反射片中第一反射片、第二反射片、第三反射片、第四反射片分别与第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器，第四光电传感器相对应；所述第一反射片至第一光电传感器的距离小于所述第二反射片至第二光电传感器的距离；所述第四反射片至第四光电传感器的距离小于所述第三反射片至第三光电传感器的距离；

所述四个光电传感器输出的开关量信号输入单片机；

所述单片机接收由第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器，及第四光电传感器所输出的电信号，将第一光电传感器和第二光电传感器在第一位置、第二位置、或第三位置的电信号及第三光电传感器和第四光电传感器在第四位置、第五位置、或第六位置的电信号进行组合，然后根据预先设置的档位所对应的组合电信号判断出车辆所处档位。

2.如权利要求1所述的车辆手动档位监测装置，其特征在于：所述光电传感器设置在连杆与拨杆连接处旁边。

3.如权利要求2所述的车辆手动档位监测装置，其特征在于：所述第三光电传感器、第四光电传感器设置在连杆的端部。

4.如权利要求1或2或3所述的车辆手动档位监测装置，其特征在于：它还包括语音提示模块，所述语音提示模块用于对所述单片机识别的车辆档位进行语音提示。

说明书

一种车辆手动档位监测装置

技术领域

[0001] 本发明属于车辆换档技术领域，尤其涉及一种车辆手动档位监测装置。

背景技术

[0002] 手动档位的车辆，它的手动档位装置一般包括档杆、变速箱和连杆，所述连杆的一端与档杆的下端连接，所述连杆的另一端与变速箱的拨杆连接；档杆通过驱动连杆轴向和径向移动来变换变速箱的档位。

[0003] 手动档位的车辆在驾驶时，需要频繁的换档。如何在保证安全的前提下正确操作档位是一个复杂的问题，很多驾驶人尤其是新手在驾驶手动车型时，容易产生不良驾驶行为，例如：挂档不到位、高档起步、越级换档、空档滑行等。如何实时、准确、有效的监测驾驶人对档位的操作情况是判断驾驶人是否违规操作及不良驾驶的重要条件。

[0004] 由于手动档位的车型种类繁多，目前的车辆手动档位监测都是在变数箱内部加装传感器来进行档位识别，同时辅助一些机械设备，这样的方案技术难度要求高，安装复杂，并且维护和调试非常繁琐，并不符合在不受车型的限制下进行简单改装就能有效的检测档位这种条件。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是：针对上述现有技术中存在的不足，提供一种结构简单、安装方便的车辆手动档位监测装置。

[0006] 本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

[0007] 一种车辆手动档位监测装置，它包括连杆，所述连杆的一端与档杆的下端连接，所述连杆的另一端与变速箱的拨杆连接；档杆通过驱动连杆轴向和径向移动来变换变速箱的档位；

[0008] 连杆上设有四个光电传感器，其中的第一光电传感器、第二光电传感器的指向平行于连杆径向移动方向，第三光电传感器，第四光电传感器的指向平行于连杆轴向移动方向；

[0009] 所述车辆手动档位监测装置还包括单片机和四个反射片，四个反射片固定设置在光电传感器旁，反射片中第一反射片、第二反射片、第三反射片、第四反射片分别与第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器，第四光电传感器相对应；所述第一反射片至第一光电传感器的距离小于所述第二反射片至第二光电传感器的距离；所述第四反射片至第四光电传感器的距离小于所述第三反射片至第三光电传感器的距离；

[0010] 所述四个光电传感器输出的开关量信号输入单片机。

[0011] 上述方案中，所述光电传感器设置在连杆与拨杆连接处旁边。

[0012] 上述方案中，所述第三光电传感器、第四光电传感器设置在连杆的端部。

[0013] 上述方案中，车辆手动档位监测装置还包括语音提示模块，所述语音提示模块用于对所述单片机识别的车辆档位进行语音提示。

[0014] 本发明的有益效果为：1.能对车辆手动档位进行监测，不需要使用辅助机械设备、结构简单、经济；不需要拆装变速箱，安装较方便；2.采用非接触式的光电传感器和反射片。3.非接触式光电检测方法具有精度高、监测距离长、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，便于调整，形式灵活多样。

附图说明

[0015] 图1是本发明车辆手动档位监测装置实施例的结构示意图。

[0016] 图2是图1中的A向视图。

[0017] 图3是第一光电传感器、第二光电传感器移动到不同位置的状态图。

[0018] 图4是第三光电传感器、第四光电传感器运动到不同位置的状态图。

[0019] 图5是单片机的语音提示流程图。

[0020] 图6是本发明车辆手动档位监测装置实施例的的电路图。

[0021] 图中：1-档杆，2-变速箱，3-单片机，4-连杆，5-第一光电传感器，6-第二光电传感器，7-第三光电传感器，8-第四光电传感器，9-连接座，10-第一反射片，11-第二反射片，12-第三反射片，13-第四反射片，14-第一固定件，15-第二固定件，16-语音提示模块。

具体实施方式

[0022] 如图1和图2所示的本发明实施例，它包括和连杆4，所述连杆的一端与档杆1的下端连接，所述连杆的另一端与变速箱2的拨杆连接；档杆通过驱动连杆轴向和径向移动来变换变速箱的档位。

[0023] 连杆4上设有四个光电传感器，其中的第一光电传感器5、第二光电传感器6的指向平行于连杆径向移动方向，第三光电传感器7，第四光电传感器8的指向平行于连杆轴向移动方向。所述光电传感器设置在连杆与拨杆连接处旁边，第一光电传感器5、第二光电传感器6通过连接座9连接在连杆4上，第三光电传感器7，第四光电传感器8设置在连杆的端部。

[0024] 所述车辆手动档位监测装置还包括单片机3、语音提示模块16和四个反射片，四个反射片固定设置在光电传感器旁，反射片中第一反射片10、第二反射片11通过第一固定件14固定在车身上，第三反射片12、第四反射片13通过第二固定件15固定在车身上。

[0025] 反射片中第一反射片10、第二反射片11、第三反射片12、第四反射片13分别与第一光电传感器5、第二光电传感器6、第三光电传感器7，第四光电传感器8相对应；所述第一反射片10至第一光电传感器5的距离小于所述第二反射片11至第二光电传感器6的距离；所述第四反射片13至第四光电传感器8的距离小于所述第三反射片12至第三光电传感器7的距离；上述距离差距通过改变反射片背面的垫层厚度实现。

[0026] 所述四个光电传感器输出的开关量信号输入单片机，所述语音提示模块用于对所述单片机识别的车辆档位进行语音提示，语音提示模块16包括语音芯片及功放电路。其电路图如图6所示。

[0027] 本发明实施例的工作原理为：光电传感器能够发射光至相应的反射片上并接收由既定距离的反射片反射回来的光。四个光电传感器5、6、7、8在连杆4的带动下运动会改变与其相对应的反射片10、11、12、13之间的距离，故光电传感器5、6、7、8会存在能接收到相应反射片10、11、12、13反射的光和不能接收到相应反射片10、11、12、13反射的光这两种状态，即开关量信号。设定光电传感器5、6、7、8接收到反射光时，产生的电信号为1，没有接收到反射光时，产生的电信号为0。单片机3将四个光电传感器5、6、7、8移动到某位置的电信号进行组合，然后与预先设置的各个档位所对应的组合电信号相比较，判断出车辆处于1档、2档、3档、4档、5档、倒档或空档档位。

[0028] 可以理解的是，也可以将第一反射片10与第二反射片11的背面的垫层厚度设置为相同，调节第一光电传感器5与第二光电传感器6的参数使两者的探测距离不同；同理，第三反射片12与第四反射片13的背面的垫层厚度设置为相同，调节第三光电传感器7与第四光电传感器8的参数使两者的探测距离不同。

[0029] 基于本发明车辆手动档位监测装置实施例的车辆档位识别方法，它包括以下步骤：

[0030] 步骤1：设定四个光电传感器5、6、7、8可探测到的相应反射片10、11、12、13的距离。

[0031] 步骤2：进行换档操作，连杆4随之发生运动，从而带动第一光电传感器5和第二光电传感器6运动至第一位置a、第二位置b、或第三位置c及带动第三传感器7和第四传感器8移动至第四位置d、第五位置e、或第六位置f(如图3和图4所示)。在本实施例中，由于第一反射片10背面的垫层厚度大于第二反射片11，所以第一发射片10与第一光电传感器5的距离小于第二发射片11与第二光电传感器6的距离，因此我们可以设定第一光电传感器5和第二光电传感器6可以接收到相应反射片反射光的距离为第一光电传感器5在第二位置b时与第一发射片10之间的距离S1。故第一光电传感器5、第二光电传感器6在第一位置a的输出信号为11，在第二位置b的输出信号为10，在第三位置c的输出信号为00。同理，设定第三光电传感器7和第四光电传感器8可以接收到相应反射片反射光的距离为第四光电传感器8在第五位置e时与第四发射片13之间的距离S2。所以第三光电传感器7、第四光电传感器8在第四位置d的输出信号为11，在第五位置e的输出信号为01，在第六位置f的输出信号为00。

[0032] 步骤3：如表1所示，单片机3接收由第一光电传感器5、第二光电传感器6、第三光电传感器7，及第四光电传感器8所输出的电信号，将第一光电传感器5和第二光电传感器6在第一位置a、第二位置b、或第三位置c的电信号及第三光电传感器7和第四光电传感器8在第四位置d、第五位置e、或第六位置f的电信号进行组合，然后根据预先设置的档位所对应的组合电信号判断出车辆所处档位；

[0033] 步骤4：重复进行步骤2和步骤3，可判断出车辆处于1档、2档、3档、4档、5档、倒档或空档，语音提示模块将单片机判断得出的档位播放。

[0034] 表1

[0035]

[0036] 步骤5为：重复进行步骤2至步骤4，得出车辆所处的各种档位并进行播放(如图6所示)。

[0037] 本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。