车辆启动开关、车辆启动控制系统和车辆启动控制方法

摘要

本公开涉及车辆启动开关、车辆启动控制系统和车辆启动控制方法。车辆启动开关包括壳体、设置在壳体上并且可在松开位置和按下位置间移动的按键、容纳在壳体内的霍尔器件、被配置为向霍尔器件施加磁场的磁体。通过按动按键而引起霍尔器件与磁体的相对移动，使得当按键处于松开位置时，磁体与霍尔器件相隔第一距离，霍尔器件经受第一磁感应强度；当按键处于按下位置时，磁体与霍尔器件相隔第二距离，霍尔器件经受第二磁感应强度。第一距离大于第二距离。第一磁感应强度小于第二磁感应强度。霍尔器件响应于在按键的按动期间霍尔器件所经受的磁感应强度的变化而输出电压信号以用于启动车辆。

权利要求

1.一种车辆启动开关，包括：

壳体；

按键，所述按键设置在所述壳体上并且能够在松开位置和按下位置之间线性移动；

单个霍尔器件，所述霍尔器件容纳在所述壳体内；以及

单个磁体，所述磁体被配置为向所述霍尔器件施加磁场，

其中，所述按键被配置为通过被按动而引起所述霍尔器件与所述磁体之间的相对移动，使得当所述按键处于所述松开位置时，所述磁体与所述霍尔器件相隔第一距离以使得所述霍尔器件经受第一磁感应强度，并且当所述按键处于所述按下位置时，所述磁体与所述霍尔器件相隔第二距离以使得所述霍尔器件经受第二磁感应强度，所述第一距离大于所述第二距离，所述第一磁感应强度小于所述第二磁感应强度，其中，所述霍尔器件被配置为响应于在所述按键的按动期间所述霍尔器件所经受的磁感应强度的变化而输出电压信号以用于启动车辆，其中，在所述按键的按动期间，所述磁体相对于所述霍尔器件的移动方向平行于所述霍尔器件所处平面，并且其中，当所述按键处于所述按下位置时，所述磁体在所述霍尔器件所处平面中的投影与所述霍尔器件重叠，并且当所述按键处于所述松开位置时，所述磁体在所述霍尔器件所处平面中的投影与所述霍尔器件不重叠，并且其中，所述第一距离和所述第二距离被配置为使得所述霍尔器件在所述第一磁感应强度下输出的第一电压值与所述霍尔器件在所述第二磁感应强度下输出的第二电压值相差不低于预设阈值电压值，所述预设阈值电压值被配置为使得：即使所述按键没有被按压到所述按压位置，当所述按键的按下程度不低于第一阈值时，所述车辆也能被启动；

即使所述按键被按压偏离所述松开位置，当所述按键的按下程度不高于第二阈值时，所述车辆也不能被启动，其中，所述第一阈值高于所述第二阈值。

2.根据权利要求1所述的车辆启动开关，其中，所述霍尔器件被配置为响应于在所述按键的按动期间所述霍尔器件对所述磁体的磁感线的切割以及所述霍尔器件所经受的磁感应强度的变化而输出电压信号以用于启动车辆，所述电压信号包括所述霍尔器件基于霍尔效应产生的霍尔电压信号和所述霍尔器件通过切割磁感线产生的感应电压信号二者。

3.根据权利要求1所述的车辆启动开关，其中，所述磁体机械连接到所述按键以与所述按键联动。

4.根据权利要求3所述的车辆启动开关，还包括机械连接在所述磁体和所述按键之间的连杆，其中，所述按键设置在所述壳体的一端，所述连杆和所述磁体设置在所述壳体内部。

5.根据权利要求3所述的车辆启动开关，其中，所述壳体还包括设置在所述壳体的内表面上的滑槽，所述磁体可滑动地设置在所述滑槽内。

6.根据权利要求1所述的车辆启动开关，其中，在所述按键的按动期间，所述按键从所述松开位置移动到所述按下位置并且从所述按下位置恢复到所述松开位置，所述霍尔器件被配置为将所述电压信号输出为电压波形，所述电压波形的持续时间对应于所述按键的按动的持续时间，所述电压波形的最小电压值对应于所述松开位置，所述电压波形的最大电压值对应于所述按下位置。

7.根据权利要求1所述的车辆启动开关，还包括耦接到所述霍尔器件并且耦接到所述车辆启动开关的信号输出端的滤波电路，所述滤波电路被配置为接收从所述霍尔器件输出的所述电压信号并将经滤波的电压信号输出至所述车辆启动开关的所述信号输出端。

8.根据权利要求7所述的车辆启动开关，其中，所述滤波电路包括耦接在所述车辆启动开关的所述信号输出端与地之间的电容器以用于保护所述车辆启动开关的所述信号输出端免受静电影响。

9.根据权利要求7所述的车辆启动开关，还包括容纳在所述壳体内的主板，其中，所述霍尔器件和所述滤波电路均设置在所述主板上。

10.一种车辆启动控制系统，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的车辆启动开关；以及

车身控制模块，所述车身控制模块耦接到所述车辆启动开关并且被配置为基于从所述车辆启动开关输出的电压信号控制车辆的启动。

11.根据权利要求10所述的车辆启动控制系统，其中，所述车身控制模块包括：采集电路，所述采集电路耦接到所述车身控制模块的信号输入端，并且被配置为对来自所述车辆启动开关的电压信号进行分压；以及微控制单元，所述微控制单元耦接到所述采集电路，并且被配置为对来自所述采集电路的分压后的电压信号进行模数转换，将所获得的模数转换值与预设阈值进行比较，并且当所获得的模数转换值中的最大模数转换值大于预设阈值时确定所述车辆启动开关的所述按键被按动，从而控制车辆的启动。

12.根据权利要求11所述的车辆启动控制系统，其中，所述采集电路包括耦接在所述车身控制模块的所述信号输入端与地之间的电容器以用于保护所述车身控制模块的所述信号输入端免受静电影响。

13.根据权利要求11所述的车辆启动控制系统，其中，所述微控制单元被配置为：响应于确定所述按键被按动一次，将所述车辆的启动模式切换到ACC模式以使得所述车辆的部分电子设备通电；

响应于确定所述按键被按动两次，将所述车辆的启动模式切换到ON模式以使得所述车辆的全部电子设备通电；

响应于确定所述车辆的刹车被启用并且确定所述按键被按动一次，将所述车辆的启动模式切换到START模式以使得所述车辆的发动机被启动。

14.一种用于车辆的启动控制方法，所述车辆包括基于霍尔效应的车辆启动开关以及耦接到所述车辆启动开关的车身控制模块，所述车辆启动开关被配置为输出随着所述车辆启动开关的按键的按动而变化的电压信号，所述电压信号在所述按键处于按下位置时的电压值大于所述电压信号在所述按键处于松开位置时的电压值，所述启动控制方法包括：由所述车身控制模块采集从所述车辆启动开关输出的电压信号；

由所述车身控制模块对所采集的电压信号进行模数转换；以及

由所述车身控制模块将所获得的模数转换值与预设阈值进行比较，并且当所获得的模数转换值中的最大模数转换值大于预设阈值时确定所述车辆启动开关的所述按键被按动，从而控制车辆的启动，其中，所述车辆启动开关是根据权利要求1至9中任一项所述的车辆启动开关。

15.根据权利要求14所述的用于车辆的启动控制方法，其中，由所述车身控制模块采集从所述车辆启动开关输出的电压信号包括对来自所述车辆启动开关的电压信号进行分压，并且由所述车身控制模块对所采集的电压信号进行模数转换包括对分压后的电压信号进行模数转换。

16.根据权利要求14所述的用于车辆的启动控制方法，还包括：

由所述车身控制模块响应于确定所述按键被按动一次，将所述车辆的启动模式切换到ACC模式以使得所述车辆的部分电子设备通电；

由所述车身控制模块响应于确定所述按键被按动两次，将所述车辆的启动模式切换到ON模式以使得所述车辆的全部电子设备通电；

由所述车身控制模块响应于确定所述车辆的刹车被启用并且确定所述按键被按动一次，将所述车辆的启动模式切换到START模式以使得所述车辆的发动机被启动。

说明书

车辆启动开关、车辆启动控制系统和车辆启动控制方法

技术领域

[0001] 本公开总体上涉及车辆技术领域，并且更具体地涉及一种车辆启动开关、车辆启动控制系统和车辆启动控制方法。

背景技术

[0002] 随着车辆技术的飞速发展，车辆的智能化程度越来越高。例如，现在许多车辆被配置有一键启动开关。通过致动一键启动开关可以模拟原车钥匙启动模式OFF‑ACC‑ON‑START‑ON‑OFF，方便地实现启动、熄火等各种功能，相比于传统的机械钥匙点火方式和传统启动程序而言既简便快捷，又能实现稳定可靠的性能，还避免了丢钥匙、找钥匙等麻烦。

[0003] 目前，用于车辆的一键启动开关大多采用金手指开关与多个电阻的串并联电路，其输出信号可被输入至车辆的车身控制模块(Body control module，BCM)以由车身控制模块判断启动模式。但是，电阻常常随着时间推移而发生损耗(例如，阻值越来越大)，这容易导致车身控制模块误判启动模式，使得车辆的一键启动功能的稳定性和可靠性劣化。

发明内容

[0004] 根据本公开的第一方面，提供了一种车辆启动开关，包括：壳体；按键，所述按键设置在所述壳体上并且能够在松开位置和按下位置之间移动；霍尔器件，所述霍尔器件容纳在所述壳体内；以及磁体，所述磁体被配置为向所述霍尔器件施加磁场，其中，所述按键被配置为通过被按动而引起所述霍尔器件与所述磁体之间的相对移动，使得当所述按键处于所述松开位置时，所述磁体与所述霍尔器件相隔第一距离以使得所述霍尔器件经受第一磁感应强度，并且当所述按键处于所述按下位置时，所述磁体与所述霍尔器件相隔第二距离以使得所述霍尔器件经受第二磁感应强度，所述第一距离大于所述第二距离，所述第一磁感应强度小于所述第二磁感应强度，并且其中，所述霍尔器件被配置为响应于在所述按键的按动期间所述霍尔器件所经受的磁感应强度的变化而输出电压信号以用于启动车辆。

[0005] 根据本公开的第二方面，提供了一种车辆启动控制系统，包括：根据本公开的第一方面所述的车辆启动开关；以及车身控制模块，所述车身控制模块耦接到所述车辆启动开关并且被配置为基于从所述车辆启动开关输出的电压信号控制车辆的启动。

[0006] 根据本公开的第三方面，提供了一种用于车辆的启动控制方法，所述车辆包括基于霍尔效应的车辆启动开关以及耦接到所述车辆启动开关的车身控制模块，所述车辆启动开关被配置为输出随着所述车辆启动开关的按键的按动而变化的电压信号，所述电压信号在所述按键处于按下位置时的电压值大于所述电压信号在所述按键处于松开位置时的电压值，所述启动控制方法包括：由所述车身控制模块采集从所述车辆启动开关输出的电压信号；由所述车身控制模块对所采集的电压信号进行模数转换；以及由所述车身控制模块将所获得的模数转换值与预设阈值进行比较，并且当所获得的模数转换值中的最大模数转换值大于预设阈值时确定所述车辆启动开关的所述按键被按动，从而控制车辆的启动。

[0007] 通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得更为清楚。

附图说明

[0008] 从结合附图示出的本公开的实施例的以下描述中，本公开的前述和其它特征和优点将变得清楚。附图结合到本文中并形成说明书的一部分，进一步用于解释本公开的原理并使本领域技术人员能够制造和使用本公开。其中：

[0009] 图1A和图1B是示出根据本公开的一些实施例的车辆启动开关的示意图，在图1A中车辆启动开关的按键处于松开位置，在图1B中车辆启动开关的按键处于按下位置；

[0010] 图2A和图2B是示出根据本公开的一些实施例的车辆启动开关的示意图，在图2A中车辆启动开关的按键处于松开位置，在图2B中车辆启动开关的按键处于按下位置；

[0011] 图3是示出根据本公开的一些实施例的车辆启动开关的霍尔器件所输出的电压信号的示意图；

[0012] 图4A是示出根据本公开的一些实施例的车辆启动开关的示意图，图4B是示出图4A的车辆启动开关的主板的示意图；

[0013] 图5A和图5B是示出根据本公开的一些实施例的车辆启动开关的示意图，在图5A中车辆启动开关的按键处于松开位置，在图5B中车辆启动开关的按键处于按下位置；

[0014] 图6是示意性地示出根据本公开的一些实施例的车辆启动控制系统的框图；

[0015] 图7是示出根据本公开的一些实施例的车辆启动控制系统的车身控制模块的内部结构的示意图；

[0016] 图8是示出根据本公开的一些实施例的用于车辆的启动控制方法的流程图。

[0017] 注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在一些情况中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

[0018] 为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，本公开并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。

具体实施方式

[0019] 下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

[0020] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说，本文中的结构及方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本公开的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。

[0021] 另外，对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

[0022] 在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

[0023] 本公开提供了一种基于霍尔效应的车辆启动开关，其能够提供高稳定性、高可靠性、高准确性的车辆一键启动功能。下面将结合附图详细描述根据本公开的各种实施例的车辆启动开关。可以理解，实际的车辆启动开关可能还存在其它部件，而为了避免模糊本公开的要点，附图没有示出且本文也不去讨论其它部件。

[0024] 图1A和图1B是示出根据本公开的一些实施例的车辆启动开关100的示意图。如图所示，车辆启动开关100包括壳体101、按键102、霍尔器件103和磁体104。壳体101可以由任何合适的材料形成，并且可以被形成为任何合适的形状，包括但不限于图示的圆柱形。壳体
101可以被配置用于保护容纳在其内的部件，例如防止容纳在其内的部件受到尘土、水分等影响。壳体101可以被配置为适于安装到其它结构(诸如，原车钥匙锁头、仪表板等)。可以使用本领域已知的各种方式来进行安装，例如壳体101的侧面的至少一部分可以被形成为螺纹以便通过螺纹连接进行安装，在此不再赘述。

[0025] 按键102设置在壳体101上并且能够在松开位置(如图1A所示)和按下位置(如图1B所示)之间移动。按键102的松开位置是指按键102不受按压时所处的位置。按键102的按下位置是指按键102被按压到最深处时所处的位置。按键102可以是自动弹回的，即当施加到按键102的力撤除时，按键102可以自动恢复到松开位置。在一些实施例中，按键102的按动过程可以是指按键102从松开位置移动到按下位置并且从按下位置恢复到松开位置的过
程。在图示的实施例中，按键102设置于壳体101的一端，但这仅仅是示例性的而非限制性的，可以根据需要将按键102设置于壳体101上的任何合适位置处。而且，虽然按键102被图示为横截面积与壳体101相近的圆柱形，但这也仅仅是示例性的而非限制性的，可以根据需要合理设计按键102的形状和尺寸。

[0026] 霍尔器件103容纳在壳体101内，从而可以受到壳体101的保护。虽然图中未具体示出用于将霍尔器件103安装在壳体101内的装置，但本领域技术人员能够理解，可以根据需要用任何合适的方式来将霍尔器件103安装在壳体101内。霍尔器件是一种利用霍尔效应的固态电子器件。E.H.霍尔于1879年发现：一块导体或半导体材料(称为试件)处于磁感应强度为Bz的磁场中，并且在垂直于磁场的方向有电流Ix通过，那么在既垂直于磁场Bz、又垂直于电流Ix的方向将产生电场Ey，这就是霍尔效应，而电场Ey可产生霍尔电动势UH＝‑k·RH·Bz·Ix/d，其中RH为霍尔系数，d为试件在磁场方向上的厚度，k为试件的形状因子(例如，当试件为矩形时，k可以等于1)。也就是说，通电的霍尔器件可以响应于所经受的磁感应强度而输出电压信号。虽然图中用长方体示意性指代霍尔器件103，但这并不代表对霍尔器件103的任何限制。霍尔器件103可以包括诸如单极性霍尔开关或具备方向检测功能的霍尔开关之类的霍尔开关、诸如线性霍尔传感器或三维霍尔传感器之类的霍尔传感器、或任何其它合适的利用霍尔效应的固态电子器件。除此之外，霍尔器件103还可以可选地包括附加的电路元件以处理或优化信号。霍尔器件103例如可以被封装为包括三个端子的霍尔芯片，所述三个端子包括用于接地的第一端子GND、用于接收供电电压的第二端子VCC和用于输出电压信号的第三端子Signal(如稍后描述的图4B所示)。在一些示例中，可以直接将霍尔器件103的端子暴露于壳体101外部以用于接地、接收供电电压和输出电压信号。在一些示例中，也可以在壳体101上设置电学连接器111，用于向霍尔器件103提供接地和供电电压并从霍尔器件103接收其输出的电压信号。虽然在图1A和图1B中将霍尔器件103与电学连接器
111之间的电学连接图示为线缆连接，但这仅仅是示例性的而非限制性的，可以采用任何其它合适的电学连接方式来实现。电学连接器111可以被配置用于将车辆启动开关100耦接到车辆的车身控制模块，以向其提供车辆启动开关100输出的电压信号。

[0027] 磁体104被配置为向霍尔器件103施加磁场。虽然图中用长方体示意性指代磁体104，但这并不代表对磁体104的任何限制。磁体104可以是永磁体、电磁体或任何其它合适的磁体。磁体104可以相对于霍尔器件103被定向为使得霍尔器件103所处的磁场能够导致霍尔器件103输出电压信号。

[0028] 按键102可以被配置为通过被按动而引起霍尔器件103与磁体104之间的相对移动，使得当按键102处于松开位置(如图1A所示)时，磁体104与霍尔器件103相隔第一距离d1以使得霍尔器件103经受第一磁感应强度，并且当按键102处于按下位置(如图1B所示)时，磁体104与霍尔器件103相隔第二距离d2以使得霍尔器件103经受第二磁感应强度。第一距离d1大于第二距离d2，并且第一磁感应强度小于第二磁感应强度，这导致霍尔器件103所输出的电压信号的值在按键102处于松开位置时比在按键102处于按下位置时小。霍尔器件
103可以被配置为响应于在按键102的按动期间霍尔器件103所经受的磁感应强度的变化而输出电压信号以用于启动车辆。在一些实施例中，霍尔器件103可以被配置为响应于在按键
102的按动期间霍尔器件103对磁体104的磁感线的切割以及霍尔器件103所经受的磁感应
强度的变化而输出电压信号以用于启动车辆。在一方面，霍尔器件103可以基于霍尔效应产生霍尔电压信号，在另一方面，霍尔器件103可以切割磁感线产生感应电压信号。可以通过电路配置使得霍尔器件103在按键102的按动期间输出的电压信号包括霍尔电压信号和感
应电压信号二者。这样，可以使霍尔器件103在按键102未被按动时输出的电压信号与霍尔器件103在按键102被按动时输出的电压信号的区别更大，便于车辆的车身控制模块识别按键102的按动。

[0029] 在一些实施例中，霍尔器件103可以被配置为将电压信号输出为电压波形，该电压波形的持续时间对应于按键102的按动的持续时间，该电压波形的最小电压值对应于按键102的松开位置，该电压波形的最大电压值对应于按键102的按下位置。例如，如图3所示意性示出的，在时间段t1～t2期间，按键102保持松开，此时霍尔器件103所输出的电压信号V输出保持为Vmin；从时刻t2开始，按键102被按动，直到在时刻t3处达到按下位置，在此期间磁体
104与霍尔器件103越来越接近，霍尔器件103所输出的电压信号V输出从Vmin增大到Vmax；在时间段t3～t4期间，按键102保持按下，此时霍尔器件103所输出的电压信号V输出保持为Vmax；从时刻t4开始，按键102被松开，直到在时刻t5处达到松开位置，在此期间磁体104与霍尔器件
103越来越远离，霍尔器件103所输出的电压信号V输出从Vmax减小到Vmin。可以理解，图3所示的波形仅仅是说明性的和示意性的，而不代表实际的波形。

[0030] 在一些实施例中，第一距离d1和第二距离d2可以被配置为使得霍尔器件103在第一磁感应强度下输出的第一电压值与霍尔器件103在第二磁感应强度下输出的第二电压值可以被车辆的车身控制模块区分。在一些实施例中，第一距离d1和第二距离d2可以被配置为使得霍尔器件103在第一磁感应强度下输出的第一电压值与霍尔器件103在第二磁感应
强度下输出的第二电压值相差不低于预设阈值电压值。在一些示例中，所述预设阈值电压值可以被设置为使得即使按键102没有被完全按压到按下位置(例如，处于介于松开位置与按下位置之间并且接近按下位置的第一中间位置)也能成功启动。换言之，假设当按键102处于该第一中间位置时，磁体104与霍尔器件103相隔介于第一距离d1与第二距离d2之间的第三距离以使得霍尔器件103经受第三磁感应强度，那么霍尔器件103在第一磁感应强度下输出的第一电压值与霍尔器件103在第三磁感应强度下输出的第三电压值也可以被车辆的车身控制模块区分。所述预设阈值电压值可以被设置为使得可接受的第一中间位置处按键
102的按下程度不低于90％、或者不低于80％、或者不低于70％等。这样可以避免用户在按动按键102时的操作没有完全到位导致启动失败。另一方面，在一些示例中，所述预设阈值电压值可以被设置为使得即使按键102被轻微按压偏离松开位置(例如，处于介于松开位置与按下位置之间并且靠近松开位置的第二中间位置)也不会启动。换言之，假设当按键102处于该第二中间位置时，磁体104与霍尔器件103相隔介于第一距离d1与第二距离d2之间的第四距离以使得霍尔器件103经受第四磁感应强度，那么霍尔器件103在第一磁感应强度下输出的第一电压值与霍尔器件103在第四磁感应强度下输出的第四电压值无法被车辆的车身控制模块区分。所述预设阈值电压值可以被设置为使得不可接受的第二中间位置处按键
102的按下程度不高于10％、或者不高于20％、或者不高于30％等。这样可以避免用户在误触按键102时造成不期望的启动。

[0031] 按键102的按动会带来磁体104与霍尔器件103之间的相对移动，使得霍尔器件103所经受的磁感应强度发生变化，同时霍尔器件103也在切割磁体104所发出的磁感线，这使得霍尔器件103能够输出随着按键102的按动而变化的电压信号，该电压信号可被车辆的车身控制模块用于判断是否启动车辆和/或以何种模式启动车辆。

[0032] 在一些实施例中，磁体104可以机械连接到按键102以与按键102联动。在这样的实施例中，霍尔器件103可以固定在壳体101内保持不动。在一些示例中，磁体104可以直接附接到按键102。在另一些示例中，车辆启动开关100还可以包括在磁体104和按键102之间的机械连接107，用于实现磁体104与按键102之间的驱动连接。机械连接107例如可以采取连杆的形式，也可以采取其它合适的形式。在如图1A、图1B以及稍后描述的图2A、图2B所图示的实施例中，按键102设置在壳体101的一端，而连杆107和磁体104设置在壳体101内部。在一些示例中，壳体101还可以包括设置在壳体101的内表面上的滑槽108，磁体104可滑动地设置在滑槽108内。滑槽108可以有助于引导磁体104的移动。滑槽108可以采取本领域已知的各种合适形式，在此不再赘述。在一些实施例中，磁体104也可以设置在壳体101外部，例如设置在壳体101的外表面上，在这种情况下，霍尔器件103可以更优选地贴近壳体101的内表面设置。在另一些实施例中，霍尔器件103可以机械连接到按键102以与按键102联动。在这样的实施例中，磁体104可以被固定到壳体101保持不动。

[0033] 在一些实施例中，在按键102的按动期间，磁体104相对于霍尔器件103的移动方向可以平行于霍尔器件103所处平面。例如，如图1A和图1B所示，霍尔器件103处于xz平面，而磁体104可以在按键102的驱动下在z方向和‑z方向上移动。在一些示例中，当按键102处于按下位置时，磁体104在霍尔器件103所处平面中的投影可以与霍尔器件重叠，并且当按键102处于松开位置时，磁体104在霍尔器件103所处平面中的投影可以与霍尔器件103不重
叠。在一些实施例中，在按键102的按动期间，磁体104相对于霍尔器件103的移动方向可以垂直于霍尔器件103所处平面。例如，如图2A和图2B所示，霍尔器件103处于xy平面，而磁体
104可以在按键102的驱动下在z方向和‑z方向上移动。在一些示例中，在按键102的按动期间，磁体104在霍尔器件103所处平面中的投影可以始终与霍尔器件103重叠。

[0034] 另外，霍尔器件103所输出的电压信号在被提供作为车辆启动开关100的输出之前，还可以经由信号处理电路进行进一步处理。在一些实施例中，车辆启动开关100还可以包括耦接到霍尔器件103并且耦接到车辆启动开关100的(例如，电学连接器111中的)信号输出端的滤波电路，该滤波电路可以被配置为接收从霍尔器件103输出的电压信号并对其进行滤波，然后将经滤波的电压信号输出至车辆启动开关100的(例如，电学连接器111中的)信号输出端。在一些实施例中，例如如图4A和图4B所示，车辆启动开关100还可以包括容纳在壳体101内的主板105，霍尔器件103和滤波电路均可设置在主板105上。主板105例如可以基于印刷电路板。图4B示出了主板105的一种示例配置，其中主板105上设置有作为霍尔芯片的霍尔器件103、滤波电路106和电学连接器109。电学连接器109可以被配置为与电学连接器111直接配对，也可以经由线缆等其它中介物与电学连接器111耦接。在图4B所示的非限制性示例中，滤波电路106被图示为RC滤波电路，但是其也可以被实现为其它类型的滤波电路。滤波电路106例如可以包括耦接在车辆启动开关100的信号输出端与地之间的电容器C0以用于保护车辆启动开关100的信号输出端免受静电影响。可以理解，虽然在图4B所示的示例中，将霍尔器件103的接地端与滤波电路106的接地端经由电学连接器109中的同一接地端子接地，但也可以在电学连接器109中设置两个接地端子，以允许霍尔器件103和滤波电路106分别接地。而且，当霍尔器件103设置在主板105上时，在一些实施例中，主板105可以机械连接到按键102以使得霍尔器件103与按键102联动。例如，如图5A和图5B所示，主板105可以经由连杆110机械连接到按键102以使得承载在主板105上的霍尔器件103与按键
102联动。在这样的情况下，电学连接器109可以更优选地被配置为经由线缆等柔性中介物与电学连接器111耦接，这样可以允许主板104在一定范围内自由移动。

[0035] 本公开还提供了一种车辆启动控制系统，其可以包括根据本公开的任一实施例所述的车辆启动开关以及车身控制模块，该车身控制模块耦接到车辆启动开关并且被配置为基于从车辆启动开关输出的电压信号控制车辆的启动。图6示出了根据本公开的实施例的车辆启动控制系统200，其包括前面讨论的车辆启动开关100以及耦接到车辆启动开关100的车身控制模块210。在一些实施例中。车身控制模块210可以是传统的车身控制模块，其可以与无钥匙进入及启动(Passive Entry Passive Start，PEPS)系统、胎压监测系统(Tire pressure Monitoring System，TPMS)等多个模块一起操作。在一些实施例中，车身控制模块210可以是智能车身控制模块(Intelligent Body Control Module，IBCM)。相比于传统的车身控制模块，智能车身控制模块可以是集成车身控制、无钥匙进入及启动、胎压监测、网关等多种功能的智能控制系统，大大减少了线束及其成本，降低了系统复杂度。

[0036] 图7示出了车身控制模块210的内部结构的一种示例配置。车身控制模块210包括采集电路220和微控制单元230。采集电路220耦接到车身控制模块210的信号输入端，并且可以被配置为对来自车辆启动开关的电压信号进行分压。在图7所示的非限制性示例中，分压是通过电阻器R1和R2实现的，通过调节R1和R2的阻值可以调节分压比，从而调节输入到微控制单元230的电压信号。采集电路220还可以包括耦接在车身控制模块210的信号输入端与地之间的电容器C1以用于保护车身控制模块210的信号输入端免受静电影响。在一些示例中，还可以附加地在电容器C1两端并联电阻器。微控制单元230耦接到采集电路220，并且可以被配置为对来自采集电路230的分压后的电压信号进行模数转换，将所获得的模数转换值(例如但不限于是十六进制)与预设阈值进行比较，并且当所获得的模数转换值中的最大模数转换值大于预设阈值时确定车辆启动开关100的按键102被按动，从而控制车辆的启动。

[0037] 例如，前面所讨论的第一距离d1和第二距离d2可以被配置为使得霍尔器件103在第一磁感应强度下输出的第一电压值与霍尔器件103在第二磁感应强度下输出的第二电压值可以被车辆的车身控制模块区分，可以意味着第一电压值所对应的模数转换值不大于预设阈值但是第二电压值所对应的模数转换值大于预设阈值。可以通过协调地配置以下三个方面来实现对按键按动的期望判断(例如，可以允许操作不完全到位和/或防止误触的按动裕量)：(1)按键102在松开位置和放下位置处霍尔器件103输出的电压值；采集电路220的分压比；微控制单元230用于比较模数转换值的预设阈值。

[0038] 在一些实施例中，微控制单元230可以进一步被配置为：响应于确定按键102被按动一次，将车辆的启动模式切换到ACC模式以使得车辆的部分电子设备通电；响应于确定按键102被按动两次，将车辆的启动模式切换到ON模式以使得车辆的全部电子设备通电；响应于确定车辆的刹车被启用并且确定按键102被按动一次，将车辆的启动模式切换到START模式以使得车辆的发动机被启动。

[0039] 本公开还提供了一种用于车辆的启动控制方法。这样的车辆可以包括基于霍尔效应的车辆启动开关以及耦接到车辆启动开关的车身控制模块，车辆启动开关可以被配置为输出随着车辆启动开关的按键的按动而变化的电压信号，该电压信号在按键处于按下位置时的电压值大于该电压信号在按键处于松开位置时的电压值。具体地，图8示出了根据本公开的一些实施例的车辆启动控制方法300，包括：在步骤S302处，由车身控制模块采集从车辆启动开关输出的电压信号；在步骤S304处，由车身控制模块对所采集的电压信号进行模数转换；以及在步骤S306处，由车身控制模块将所获得的模数转换值与预设阈值进行比较，并且当所获得的模数转换值中的最大模数转换值大于预设阈值时确定车辆启动开关的按键被按动，从而控制车辆的启动。此处的车辆启动开关例如可以是根据本公开的任一实施例所述的车辆启动开关。在一些实施例中，步骤S302可以包括对来自车辆启动开关的电压信号进行分压，并且步骤S304可以包括对分压后的电压信号进行模数转换。在一些实施例中，方法300还可以包括：由车身控制模块响应于确定按键被按动一次，将车辆的启动模式切换到ACC模式以使得车辆的部分电子设备通电；由车身控制模块响应于确定按键被按动两次，将车辆的启动模式切换到ON模式以使得车辆的全部电子设备通电；由车身控制模块响应于确定车辆的刹车被启用并且确定按键被按动一次，将车辆的启动模式切换到START模式以使得车辆的发动机被启动。

[0040] 根据本公开的车辆启动开关、车辆启动控制系统和车辆启动控制方法取消了传统一键启动开关所采用的金手指开关与多个电阻的串并联电路，通过将按键的按动与霍尔器件所经受的磁场变化、霍尔器件的切割磁感线运动相关联，将按键的按动转换为相应的电信号输入到车身控制模块中以实现一键启动功能。这使得根据本公开的车辆启动开关相比于传统的金手指车辆启动开关具有更简单的电路布局，也不再遭受严重的电阻损耗，并且可以实现更稳定、更可靠、更准确的一键启动功能。

[0041] 应理解，根据本公开的车辆启动开关、车辆启动控制系统和车辆启动控制方法不限于应用到汽车，还可以应用到摩托车、船舶、飞机等。也就是说，本文所讨论的“车辆”可以包括任何合适的交通工具。

[0042] 在说明书及权利要求中的词语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“高”、“低”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其它取向上操作。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“之上”的特征，此时可以描述为在其它特征“之下”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。

[0043] 在说明书及权利要求中，称一个元件位于另一元件“之上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、“耦接”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件之上、直接附接至另一元件、直接连接至另一元件、直接耦合至另一元件、直接耦接至另一元件或直接接触另一元件，或者可以存在一个或多个中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“之上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件、“直接耦接”至另一元件或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书及权利要求中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。

[0044] 如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

[0045] 如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。

[0046] 另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

[0047] 还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。

[0048] 在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。

[0049] 如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。本文中使用的术语只是出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。

[0050] 本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其它各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。可以以任何方式和/或与其它实施例的方面或元件相结合地组合以上公开的所有实施例的方面和元件，以提供多个附加实施例。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。

[0051] 虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。