CN111025947B - 一种汽车开关及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种汽车开关及其工作方法，所述汽车开关包括开关主体外壳、多个开关按钮外壳、采样开关、MCU主控电路、开关检测电路、CAN总线电路、指示灯、指示灯控制电路和电源电路；所述MCU主控电路与电源电路、开关检测电路、CAN总线电路和指示灯控制电路相连接，接收开关检测电路的各种开关信号，控制所述指示灯控制电路的输出，从而进行指示灯颜色的调控，所述电源电路为其电路供电，所述CAN总线电路实现整个系统与其他系统之间的信息交互，以及个性化定制。客户通过调整指示灯控制电路，使得发光二极管与所述开关检测电路的对应关系按照客户自己的想法进行改变，从而额根据自己的喜好自行定义汽车开关顺序、颜色和位置，提高客户的体验效果。

Description

一种汽车开关及其工作方法

技术领域

本申请涉及汽车零件技术领域，尤其是涉及一种汽车开关及其工作方法。

背景技术

目前，随着近年来汽车工业的发展，汽车电器控制器越来越多，开关的个数与种类也越来越多。人机交互界面也越来越多种多样，但不管怎么设计，客户只是被动的接受现有的人机交互界面，不能进行修改。以及客户的个人使用情况不同，不能将开关和背光颜色根据个人喜好进行设定。

发明内容

本申请的目的是提供一种汽车开关及其工作方法，使得客户能够自行定义开关顺序、颜色和位置。

本申请公开了一种汽车开关，包括开关主体外壳、多个开关按钮外壳、采样开关、MCU主控电路、开关检测电路、CAN总线电路、指示灯、指示灯控制电路和电源电路，所述开关按钮外壳设置在所述开关主体外壳上；所述采样开关设置在所述开关主体外壳上，所述采样开关包括多个电阻不同且并联连接的子采样开关，所述子采样开关与所述开关按钮外壳一一对应，通过按压所述开关按钮外壳控制所述子采样开关的打开与关闭；所述MCU主控电路与所述采样开关连通；所述开关检测电路与所述MCU主控电路连接，发送采样开关的输入信号，接收采样开关控制信号的指示反馈，并可以通过上位机对各功能指示灯颜色进行定制；所述CAN总线电路与所述开关检测电路连通，发送采样开关的输入信号，接收采样开关控制信号的指示反馈；所述指示灯设置在所述开关主体外壳上，与所述开关检测电路在同一片区域，包括多种颜色的发光二极管，所述发光二极管混色后可调整为客户所需的各种颜色；所述指示灯控制电路的一端与所述CAN总线电路连通，另一端与所述指示灯连通，使所述开关检测电路检测到的阻值带动对应的发光二极管发光；所述电源电路为所述汽车开关供电，所述电源电路与所述采样开关连通；所述MCU主控电路与所述电源电路、开关检测电路、CAN总线电路和指示灯控制电路相连接，接收所述开关检测电路的各种开关信号，控制所述指示灯控制电路的输出，从而进行指示灯颜色的调控，所述电源电路为其电路供电，所述CAN总线电路实现整个系统与其他系统之间的信息交互，以及个性化定制。

可选的，所述子采样开关包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻并联连接；所述开关按钮外壳包括第一开关按钮和第二开关按钮，所述第一开关按钮控制所述第一电阻与所述电源电路和所述开关检测电路连通，所述第二开关按钮控制所述第二电阻与所述电源电路和所述开关检测电路连通。

可选的，所述指示灯包括能够显示红色的第一发光二极管、能够显示绿色的第二发光二极管和能够显示黄色的第三发光二极管，所述第一发光二极管、第二发光二极管和第三发光二极管分别与所述指示灯控制电路连接。

可选的，所述开关检测电路通过脉冲宽度调制方式控制所述指示灯的颜色和亮度。

可选的，所述电源电路提供的电压为5V。

本申请还公开了一种如上所述汽车开关的工作方法，包括步骤：

按压开关按钮外壳，使采样开关与MCU主控电路、开关检测电路和电源电路导通；

开关检测电路检测采样开关中子采样开关的电阻，并判断子采样开关的状态；

所述开关检测电路将检测到的子采样开关的状态信号发送到CAN总线电路；

指示灯控制电路根据从CAN总线接收到的开关状态信号发送对应的指示灯状态信号到指示灯上；以及

对应指示灯的发光二极管发光。

本申请中客户通过按压开关按钮外壳使得对应颜色的发光二极管发光，这样通过不同颜色的发光二极管可以判断出打开的开关是否正确；另外，客户可以自行调整指示灯控制电路，使得发光二极管与所述开关检测电路的对应关系按照客户自己的想法进行改变，这样客户能够选择按下一个开关按钮外壳，打开一个子采样开关时指示灯点亮的颜色，且客户可以通过对子采样电阻的调整达到改变开关顺序和位置的效果，因此，本申请中客户可以根据自己的喜好自行定义汽车开关顺序、颜色和位置，提高客户的体验效果。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请中一实施例的一种汽车开关的结构示意图；

图2是本申请中一实施例的一种汽车开关电路中单个采样开关的示意图；

图3是本申请中另一实施例的一种汽车开关电路的示意图；

图4是本申请中另一实施例的另一种汽车开关电路的示意图；

图5是本申请中另一实施例的一种汽车开关工作方法的流程图。

其中，100、汽车开关；110、开关主体外壳；120、开关按钮外壳；121、第一开关按钮；122、第二开关按钮；130、采样开关；131、子采样开关；132、第一电阻；133、第二电阻；140、指示灯；141、第一发光二极管；142、第二发光二极管；143、第三发光二极管；150、指示灯控制电路；160、电源电路；170、CAN总线电路；180、开关主控板；190、MCU主控电路；200、开关检测电路；210、背光灯电路。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作进一步说明。

如图1和图2所示，作为本发明的一实施例，本申请公开了一种汽车开关100，包括开关主体外壳110、多个开关按钮外壳120、采样开关130、MCU主控电路190、开关检测电路200、CAN总线电路170、指示灯140、指示灯控制电路150和电源电路160，所述开关按钮外壳120设置在所述开关主体外壳110上；所述采样开关130设置在所述开关主体外壳110上，所述采样开关130包括多个电阻不同且并联连接的子采样开关131，所述子采样开关131与所述开关按钮外壳120一一对应，通过按压所述开关按钮外壳120控制所述子采样开关131的打开与关闭；所述MCU主控电路190与所述采样开关130连通；所述开关检测电路200与所述MCU主控电路190连接，发送采样开关130的输入信号，接收采样开关130控制信号的指示反馈，并可以通过上位机对各功能指示灯颜色进行定制；所述CAN总线电路170与所述开关检测电路200连通，发送采样开关130的输入信号，接收采样开关130控制信号的指示反馈；所述指示灯140设置在所述开关主体外壳110上，与所述开关检测电路200在同一片区域，包括多种颜色的发光二极管，所述发光二极管混色后可调整为客户所需的各种颜色；所述指示灯控制电路150的一端与所述CAN总线电路170连通，另一端与所述指示灯140连通，使所述开关检测电路200检测到的阻值带动对应的发光二极管发光；所述电源电路160为所述汽车开关100供电，所述电源电路160与所述采样开关130连通；所述MCU主控电路190与所述电源电路160、开关检测电路200、CAN总线电路170和指示灯控制电路150相连接，接收所述开关检测电路200的各种开关信号，控制所述指示灯控制电路150的输出，从而进行指示灯颜色的调控，所述电源电路160为其电路供电，所述CAN总线电路170实现整个系统与其他系统之间的信息交互，以及个性化定制。

现阶段，人机交互界面越来越多种多样，有的车型已取消了普通开关设计，采用大屏，进行人机交互，此种方案优点在于内饰流畅、美观、比较具有高级感。但此种方案成本较高、增加客户的操作复杂性。而且虽有大屏，但并不能取代传统开关在汽车中的地位。本申请采用传统汽车开关100，客户通过按压开关按钮外壳120使得对应颜色的发光二极管发光，这样通过不同颜色的发光二极管可以判断出打开的开关是否正确；另外，客户可以自行调整指示灯控制电路150，使得发光二极管与所述开关检测电路200的对应关系按照客户自己的想法进行改变，这样客户能够选择按下一个开关按钮外壳120，打开一个子采样开关131时指示灯140点亮的颜色，且客户可以通过对子采样电阻的调整达到改变开关顺序和位置的效果，因此，本申请中客户可以根据自己的喜好自行定义汽车开关100顺序、颜色和位置，提高客户的体验效果。

具体的，如图3所示，所述汽车开关100包括开关包括开关主控板180，采样开关130中的子采样开关131都与开关主控板180连接，所述开关检测电路200、指示灯控制电路150、电源电路160、MCU(Microcontroller Unit)主控电路190和CAN总线电路170都设置在所述开关主控板180上，防止各种电路走线混乱排列，避免引发短路。所述CAN总线电路170是控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的简称；另外，开关主控板180上还可以设置背光灯电路210，背光灯与指示灯140的点亮由背光灯电路210和指示灯控制电路150进行控制，可以实现指示灯工作模式的切换，使得用户还可以调整背光颜色。

在一实施例中，所述子采样开关131包括第一电阻132和第二电阻133，所述第一电阻132和所述第二电阻133并联连接；所述开关按钮外壳120包括第一开关按钮121和第二开关按钮122，所述第一开关按钮121控制所述第一电阻132与所述电源电路160和所述开关检测电路200连通，所述第二开关按钮122控制所述第二电阻133与所述电源电路160和所述开关检测电路200连通。其中，所述第一电阻132和第二电阻133可以自带开关，也可以由开关按钮外壳120来充当电阻的开关，第一电阻132和第二电阻133的阻值大小可以相等也可以不相等，在此不做限定，但是每个子采样开关131中电阻的类型不相同，这样所述开关检测电路200才能够判断出每一个子采样开关131的类型。例如：第一电阻132包括0R、680R、2K、8K四种阻值，第二电阻133也包括0R、680R、2K、8K阻值，那么子采样开关131就有16种类型可以选择，如表1所示，其中SW指代子采样开关131：

表1：子采样开关模拟分类表

如图4所示，当子采样开关131的种类有16种时，对应的汽车开关100电路示意图。第一电阻132和第二电阻133的阻值可以根据设计调整，只要能够将每组采样开关130输入，能区分模拟采样值即可。SW1～SW16的位置、顺序都是可以任意调整的，任何一个开关位置都可以放置任意子采样开关131。

所述指示灯140包括能够显示红色的第一发光二极管141、能够显示绿色的第二发光二极管142和能够显示黄色的第三发光二极管143，所述第一发光二极管141、第二发光二极管142和第三发光二极管143分别与所述指示灯控制电路150连接。汽车开关100中可以设置背光灯，增加开关背光效果，背光灯与指示灯140的点亮由指示灯控制电路150控制，指示灯控制电路150使用RGB控制，脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)技术控制指示灯140电路进行混色，获得客户所需要的效果。

此系统中采用5V进行开关检测的上拉，汽车开关100未打开时，开关检测电路200检测的信号为0V。汽车开关100打开时，检测第一电阻132和第二电阻133的模拟值，可根据第一电阻132和第二电阻133的模拟值判断开关信号，并使指示灯140点亮，开关检测电路200使用脉冲宽度调制技术控制指示灯140的颜色和亮度。此处以5V作为模拟采样的上拉，是为了保证开关的稳定性，无论12V或24V电源系统，都可以使用此开关，不会随着电压的变化而变化，另外，当汽车开关100关闭的时候，整个开关电路是开路，开关采样电路不会消耗电，从而可以达到节能作用。

如图5所示，作为本申请的另一实施例，还公开了一种上述汽车开关100的工作方法，包括步骤：

S1：按压开关按钮外壳，使采样开关与MCU主控电路、开关检测电路和电源电路导通；

S2：开关检测电路检测采样开关中子采样开关的电阻，并判断子采样开关的状态；

S3：所述开关检测电路将检测到的子采样开关的状态信号发送到CAN总线电路；

S4：指示灯控制电路根据从CAN总线接收到的开关状态信号发送对应的指示灯状态信号到指示灯上；

S5：对应指示灯的发光二极管发光。

具体的，所述子采样开关131包括并联的第一电阻132和第二电阻133，所述开关检测电路200检测第一电阻132和第二电阻133的阻值，判断子采样开关131的状态；其中，灯光的颜色可以通过上机位进行配置。

以上内容是结合具体的可选的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种汽车开关，其特征在于，包括：

开关主体外壳；

多个开关按钮外壳，设置在所述开关主体外壳上；

采样开关，设置在所述开关主体外壳上，所述采样开关包括多个电阻不同且并联连接的子采样开关，所述子采样开关与所述开关按钮外壳一一对应，通过按压所述开关按钮外壳控制所述子采样开关的打开与关闭；

MCU主控电路，与所述采样开关连通；

开关检测电路，与所述MCU主控电路连接，发送采样开关的输入信号，接收采样开关控制信号的指示反馈，并可以通过上位机对各功能指示灯颜色进行定制；

CAN总线电路，与所述开关检测电路连通，发送采样开关的输入信号，接收采样开关控制信号的指示反馈；

指示灯，设置在所述开关主体外壳上，与所述开关检测电路在同一片区域，包括多种颜色的发光二极管，所述发光二极管混色后可调整为客户所需的各种颜色；

指示灯控制电路，一端与所述CAN总线电路连通，另一端与所述指示灯连通，使所述开关检测电路检测到的阻值带动对应的发光二极管发光；以及

电源电路，为所述汽车开关供电，所述电源电路与所述采样开关连通；

其中，所述MCU主控电路与所述电源电路、开关检测电路、CAN总线电路和指示灯控制电路相连接，接收所述开关检测电路的各种开关信号，控制所述指示灯控制电路的输出，从而进行指示灯颜色的调控，所述电源电路为其电路供电，所述CAN总线电路实现整个系统与其他系统之间的信息交互，以及个性化定制。

2.如权利要求1所述的一种汽车开关，其特征在于，所述子采样开关包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻并联连接；

所述开关按钮外壳包括第一开关按钮和第二开关按钮，所述第一开关按钮控制所述第一电阻与所述电源电路和所述开关检测电路连通，所述第二开关按钮控制所述第二电阻与所述电源电路和所述开关检测电路连通。

3.如权利要求1所述的一种汽车开关，其特征在于，所述指示灯包括能够显示红色的第一发光二极管、能够显示绿色的第二发光二极管和能够显示黄色的第三发光二极管，所述第一发光二极管、第二发光二极管和第三发光二极管分别与所述指示灯控制电路连接。

4.如权利要求1或3所述的一种汽车开关，其特征在于，所述开关检测电路通过脉冲宽度调制方式控制所述指示灯的颜色和亮度。

5.如权利要求1所述的一种汽车开关，其特征在于，所述电源电路提供的电压为5V。

6.一种如权利要求1至5任意一项所述汽车开关的工作方法，其特征在于，包括步骤：

按压开关按钮外壳，使采样开关与MCU主控电路、开关检测电路和电源电路导通；

开关检测电路检测采样开关中子采样开关的电阻，并判断子采样开关的状态；

所述开关检测电路将检测到的子采样开关的状态信号发送到CAN总线电路；

指示灯控制电路根据从CAN总线接收到的开关状态信号发送对应的指示灯状态信号到指示灯上；以及

对应指示灯的发光二极管发光。

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