CN111125624A - 一种拨杆档位判定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种拨杆档位判定方法及装置,通过实时监测拨杆的运动过程,对拨杆的档位进行判定并修正,方法具体包括,在任意一次人为操作拨杆运动过程中,按设定时序采集拨杆的采集点;将采集点的坐标按照时间顺序进行矢量连接,获得拨杆的运动轨迹,实现所述拨杆运动过程的实时监测;根据该次人为操作拨杆运动的最后一个采集点对应的坐标信息,获取拨杆档位的初步判定值,并结合运动轨迹对拨杆档位的判定值进行修正,实现拨杆位置的实时准确判定。
Description
技术领域
本发明涉及拨杆运动监测领域,尤其是一种拨杆档位判定方法及装置。
背景技术
拨杆主要广泛应用于机械行业,如一些机械操作拨杆开关,尤其广泛应用于汽车的档位监测领域。
在汽车的档位监测领域,现阶段的汽车档位判断条件较为单一,如驾考产品普遍使用的高森HS-CG-02等档位传感器等,仅对某一时刻的拨杆档位位置进行静态判定,即仅获取该时刻拨杆的坐标信息与预设的各个位置区域进行匹配,来判定档位位置信息,现实中,汽车预设的各个位置区域之间可能存在一定的重叠区域,因此单一的判断条件,极易导致一系列的误判现象。
发明内容
为准确判定拨杆的档位,并对人为操作拨杆运动进行分析,本发明提出一种拨杆档位判定方法及装置的技术方案。
本发明通过以下技术方案实现:
一方面,本发明公开了一种拨杆档位判定方法,通过实时监测拨杆的运动过程,对所述拨杆的档位进行判定并修正,所述监测方法具体包括以下步骤:
a.在任意一次人为操作拨杆运动过程中,按设定时序采集所述拨杆的采集点,所述采集点记为Am(m=1,2,……),其中m为所述采集点按时间顺序所对应的编号;
b.将所述采集点的坐标按照时间顺序进行矢量连接,获得所述拨杆的运动轨迹,实现所述拨杆运动过程的实时监测;
c.根据该次人为操作拨杆运动的最后一个采集点对应的坐标信息,获取所述拨杆档位的初步判定值;
d.结合步骤b所获得的拨杆的运动轨迹,对所述拨杆档位的判定值进行修正。
拨杆在人为操作工程中产生大量的多个数据采集点,每个采集点均带有拨杆位置信息及时间信息。在一段时间内,按照时间顺序分析每个采集点的坐标信息,即可获得拨杆在这段时间内的运动轨迹,从而实现拨杆在这段时间内的运动过程实时监测。其中,按照时间顺序,对每个采集点的坐标点进行连线,可得到每个采集点的位置矢量信息,在保证足够数量的数据采集点情况下,可较为真实地还原拨杆的运动轨迹。同时根据该次人为操作拨杆运动的最后一个采集点对应的坐标信息,获得该采集点的位置初步判定值。位置判定坐标区域可能存在一定的交集,当采集点的坐标值位于交集区域范围内,则需要结合拨杆的运动轨迹等运动过程信息,对该采集点的位置信息初步判定值进行修正。
作为一种技术方案,所述的步骤c包括:
预先设定拨杆的各个档位对应的位置坐标区域;
将所述最后一个采集点的坐标信息,与所述各个位置坐标区域进行匹配,获得所述拨杆档位的初步判定值。
具体的,对最后一个采集点的坐标信息进行单一的与各个位置区域的坐标群进行匹配分析,如最后一个采集点的坐标值仅属于A位置区域,则判定该采集点位于A位置区域;同时各个位置区域可能存在一定的交集,如该采集点的坐标值属于A位置区域和B位置区域的交集区域,则判定该采集点可能位于A位置区域,也可能位于B位置区域,这时候需要通过其它方式对判定值进行修正。
作为一种技术方案,通过所述拨杆的运动轨迹分析所述拨杆运动过程中的速度:
将所述Am+1采集点的坐标值减去所述Am采集点的坐标值,得到所述Am采集点的位置矢量;
所述Am采集点的位置矢量除以所述Am采集点与所述Am+1采集点之间的间隔时间,获得所述Am采集点的速度矢量。
具体的,拨杆的运动轨迹又每个采集点的位置矢量所组成的,即可根据拨杆的运动轨迹获取每个采集点的位置矢量;每个采集点的速度乘以每个采集点的采集时间间隔,即为该采集点的位置矢量。
作为一种技术方案,根据所述拨杆的运动轨迹分析所述拨杆运动过程中的加速度:
将所述Am+1采集点速度矢量减去所述Am采集点的速度矢量,得到所述Am采集点与所述Am+1采集点的速度矢量差;
所述速度矢量差除以所述Am+1采集点与所述Am采集点之间的间隔时间,获得所述Am采集点的加速度矢量。
具体的,每个采集点均对应有不同的速度,每两个相邻采集点间速度的改变是由该采集时间间隔内的加速度造成的,每个采集点的加速度乘以每个采集点的采集时间间隔,即为该采集点与下一个采集点之间的速度变化量。加速度和速度可间接反应操作操作拨杆的力度,用力方向及操作过程。
另一方面,本发明还公开了一种拨杆档位判定装置,包括:
位置感应单元,位置感应单元安装在拨杆上,用于感应所述拨杆运动;
信号获取单元,信号获取单元与位置感应单元电连接,用于获取每个所述采集点的坐标信息及时间信息;
数据分析单元,数据分析单元与信号获取单元电连接,用于判定拨杆档位信息,并分析拨杆运动过程中的速度和加速度。
作为一种技术方案,所述的数据处理单元用于:在一定时间内,将多个所述采集点的坐标信息进行时序分析,得到所述拨杆的运动轨迹、运动速度及加速度。
具体的,信号获取单元采集足够多的采集点,每个采集点均对应着该采集时刻的拨杆坐标信息,数据处理单根据采集点的时间顺序将每个采集点的坐标点进行连线,可得到拨杆的运动轨迹图;同时,数据处理单元内置获取速度和加速度的相关算法,在运动轨迹图的基础上,可知每个采集点的位置矢量,对位置矢量除以采集点的时间间隔,即可得到每个采集点的速度矢量;根据速度矢量结合采集点的时间间隔,同样可得到每个采集点的加速度矢量。
作为一种技术方案,所述的数据处理单元用于:根据所述采集点的坐标信息,与预设的各个位置的坐标区域进行匹配,并结合所述拨杆的运动轨迹,实现所述拨杆状态信息的实时准确判定。
具体的,数据处理单元根据采集点的坐标信息及预设的各个位置的坐标区域,获取该采集点的位置信息初步判定值,继而结合运动轨迹对位置信息初步判定值进行修正,实现拨杆状态信息的实时准确判定。
附图说明
为了更为清楚地说明本发明实例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需是由的附图作简要介绍。
附图1为实施例的一种拨杆档位判定方法的流程示意图;
附图2为实施例的拨杆运动轨迹监测示意图;
附图3为实施例的拨杆档位判定值进行修正的示意图
附图4为实施例的拨杆运动动态过程实时监测示意图;
附图5为实施例的一种拨杆档位判定装置的结构示意图;
具体实施方式:
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明作进一步说明,此处描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不仅限于以下实施例。
图1示例性示出了本发明实施例的一种拨杆档位判定方法的流程示意图,如图1所示,本发明的一种拨杆档位判定方法,包括以下步骤:
步骤S101:操作人员操控拨杆致使拨杆运动;
步骤S102:采集拨杆在运动过程中产生的大量采集点;
步骤S103:获取每个采集点的坐标信息与时间信息;
步骤S104:分析一段时间内每个采集点的信息;
步骤S105:根据最后一个采集点,实现拨杆档位的初步判定;
步骤S106:获得拨杆的运动轨迹、速度、加速度等信息;
步骤S107:实现拨杆档位的实时准确判定。
从上述内容可以看出,本发明的一种拨杆档位判定方法,即按设定时序采集所述拨杆在人为操作运动过程中产生的多个采集点,得到每个采集点的坐标信息及时间信息。根据最后一个采集点,对拨杆档位进行初步判定,同时分析采集点并获得拨杆的动态运动过程;结合拨杆的动态运动过程实现对拨杆位置信息的实时准确判定。也就是说,将最后一个采集点的坐标信息,与预先设定所述拨杆的各个档位对应的位置坐标区域进行匹配,实现拨杆档位信息的初步判定;对在一段时间内的多个采集点的坐标信息的时序分析,获得拨杆运动轨迹、速度、加速度等,实现拨杆运动过程的实时监测;继而结合拨杆运动过程对拨杆档位信息的初步判定值进行修正,实现拨杆档位信息的实时准确判定。
图2示例性示出了本发明实施例的拨杆运动轨迹监测示意图。将获得的每个采集点所对应的坐标点按照时间顺序进行连线,如图2中将采集点Am(xm,ym)与Am+1(xm+1,ym+1)相连,在保证足够数量的采集点,可较为真实地还原拨杆的运动轨迹。
图3示例性示出了本发明实施例的拨杆档位判定值进行修正的示意图。具体的,结合拨杆的运动轨迹,对拨杆档位信息进行修正,使拨杆档位信息的判定更为准确。实际应用中,如在汽车档位监测领域,不同档位的位置判定坐标区域可能存在一定的交集。
如图3所示,位置B与位置A区域存在交集区域(位置A∩B),Am+a(xm+a,ym+a)至Am+b(xm+b,ym+b)这一系列(b-a+1)个采集点的坐标值位于位置A与位置B的交集区域位置A∩B范围内,若仅对该时刻的采集点进行位置坐标信息的直接判定,即与不同档位的位置区域的坐标群相匹配,则可得这一系列采集点既属于位置A也属于位置B,即系统判可定拨杆在这些采集点对应的位置为位置A,也可判定拨杆在这些采集点对应的位置为位置B,极易导致档位的误判。结合拨杆的运动轨迹可知,拨杆于采集点Am(xm,ym)时即进入位置A区域,于采集点Am+n(xm+n,ym+n)时离开位置A区域,采集点Am+a(xm+a,ym+a)至Am+b(xm+b,ym+b)均在采集点Am(xm,ym)至采集点Am+n(xm+n,ym+n)这一段运动轨迹内,即结合运动轨迹可知,采集点Am+a(xm+a,ym+a)至Am+b(xm+b,ym+b)的实际位置应在位置A区域,即系统应判定采集点Am+a(xm+a,ym+a)至Am+b(xm+b,ym+b)所对应的拨杆位置为A区域。因此,结合拨杆的运动轨迹对拨杆档位信息的判定值进行修正,避免误判现象,实现拨杆档位信息更为准确的判定。
图4示例性示出了本发明实施例的拨杆运动动态过程实时监测示意图。具体的,根据运动轨迹可知每个采集点的位置矢量,每个采集点的位置矢量除以时间间隔,即可得到该采集点的速度矢量;每个采集点的速度矢量除以时间间隔,即可得到该采集点的加速度矢量。因此,根据运动轨迹可获得一段时间内每个采集点的运动速度及加速度,继而实现拨杆在这段时间内运动动态过程的实时监测。
如图4所示,一段时间内的拨杆运动轨迹是由一系列采集点相连接而成,每个采集点均对应有位置矢量,如采集点Am(xm,ym)的位置矢量即以采集点Am(xm,ym)为起点,采集点Am+1(xm+1,ym+1)为终点,具体可由下述公式(1)得到:
根据公式(1)可得到每个采集点的位置矢量,每个采集点的位置矢量除以采集时间间隔,即可得到该采集点的速度矢量,以采集点Am(xm,ym)为例,采集点Am(xm,ym)的速度矢量具体可由下述公式(2)得到:
根据公式(2)可得到每个采集点的速度矢量,相邻两个采集点的速度矢量差除以时间间隔,即可得到该采集点的加速度矢量,以采集点Am(xm,ym)为例,采集点Am(xm,ym)的加速度矢量具体可由下述公式(3)得到:
在公式(3)中:为采集点Am加速度矢量;xm,xm+1分别为采集点Am和采集点Am+1对应的横坐标;ym,ym+1分别为采集点Am和采集点Am+1对应的纵坐标;Δt为采集点Am和采集点Am+1的采集时间间隔。
图5示例性示出了本发明实施例的一种拨杆档位判定装置的结构示意图。
基于相同构思,本发明实施例提供的一种拨杆档位判定监测装置,用于执行上述方法,如图5所示,包括位置感应单元501、信号获取单元502、数据分析单元503,其中:
位置感应单元501,用于感应所述拨杆运动,并产生具有感应信号的多个采集点;
信号获取单元502,用于获取每个所述采集点的坐标信息及时间信息;
数据分析单元503,用于分析每个所述采集点的坐标信息及时间信息,以实现所述拨杆档位判定的监测。
可选的,所述的数据处理单元503用于:在一定时间内,将多个所述采集点的坐标信息进行时序分析,得到所述拨杆的运动轨迹、运动速度及加速度。具体的,数据处理单元503根据时序将每个采集点的坐标点进行连线,可得到拨杆的运动轨迹图;数据处理单元503内置获取速度和加速度的相关算法,在运动轨迹图的基础上,获得每个采集点的位置矢量,位置矢量除以采集点的时间间隔,即可得到每个采集点的速度矢量;根据每个采集点的速度矢量,结合采集点的时间间隔,即可得到每个采集点的加速度矢量。
可选的,所述的数据处理单元503用于:根据所述最后一个采集点的坐标信息,预先设定所述拨杆的各个档位对应的位置坐标区域进行匹配,并结合所述拨杆的运动轨迹,实现所述拨杆档位信息的实时准确判定。具体的,数据处理单元503内置位置实时判定的算法,通过将最后一个采集点的坐标信息与预先设定所述拨杆的各个档位对应的位置坐标区域进行实时匹配,初步获取最后一个采集点所对应的档位信息。进一步的,结合拨杆的运动轨迹,对最后一个采集点的拨杆档位信息进行修正,使拨杆档位信息的判定值更为准确。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明,但本领域技术人员应当理解,以上实施例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域技术人员应当理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的保护范围由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种拨杆档位判定方法,其特征在于,通过实时监测拨杆的运动过程,对所述拨杆的档位进行判定并修正,所述方法具体包括以下步骤:
a. 在任意一次人为操作拨杆运动过程中,按设定时序采集所述拨杆的采集点,所述采集点记为Am(m=1,2,……),其中m为所述采集点按时间顺序所对应的编号;
b. 将所述采集点的坐标按照时间顺序进行矢量连接,获得所述拨杆的运动轨迹,实现所述拨杆运动过程的实时监测;
c. 根据该次人为操作拨杆运动的最后一个采集点对应的坐标信息,获取所述拨杆档位的初步判定值;
d. 结合步骤b所获得的拨杆的运动轨迹,对所述拨杆档位的判定值进行修正。
2.如权利要求1所述的拨杆档位判定方法,其特征在于,所述的步骤c,包括:
预先设定所述拨杆的各个档位对应的位置坐标区域;
将所述最后一个采集点的坐标信息,与所述各个位置坐标区域进行匹配,获得所述拨杆档位的初步判定值。
3.如权利要求1所述的拨杆档位判定方法,其特征在于,通过所述拨杆的运动轨迹分析所述拨杆运动过程中的速度:
将所述Am+1采集点的坐标值减去所述Am采集点的坐标值,得到所述Am采集点的位置矢量;
所述Am采集点的位置矢量除以所述Am采集点与所述Am+1采集点之间的间隔时间,获得所述Am采集点的速度矢量。
4.如权利要求3所述的拨杆档位判定方法,其特征在于,根据所述拨杆的运动轨迹分析所述拨杆运动过程中的加速度:
将所述Am+1采集点速度矢量减去所述Am采集点的速度矢量,得到所述Am采集点与所述Am+1采集点的速度矢量差;
所述速度矢量差除以所述Am+1采集点与所述Am采集点之间的间隔时间,获得所述Am采集点的加速度矢量。
5.一种拨杆档位判定装置,包括:
位置感应单元,位置感应单元安装在拨杆上,用于感应所述拨杆运动;
信号获取单元,信号获取单元与位置感应单元电连接,用于获取每个所述采集点的坐标信息及时间信息;
数据分析单元,数据分析单元与信号获取单元电连接,用于判定拨杆档位信息,并分析拨杆运动过程中的速度和加速度。
6.如权利要求5所述的拨杆档位判定装置,其特征在于,所述的数据处理单元用于:在一定时间内,将多个所述采集点的坐标信息进行时序分析,得到所述拨杆的运动轨迹、运动速度及加速度。
7.如权利要求5所述的拨杆档位判定装置,其特征在于,所述的数据处理单元用于:根据所述采集点的坐标信息,与预先设定所述拨杆的各个档位对应的位置坐标区域进行匹配,并结合所述拨杆的运动轨迹,实现所述拨杆状态信息的实时准确判定。
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