CN112572395A - 制动信号转换装置及其方法、汽车和控制器 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种制动信号转换装置及其方法、汽车和控制器。该制动信号转换装置包括：控制器，被配置为接收汽车的电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号，并在接收到模拟量制动信号后输出控制信号，其中，模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息；以及信号转换模块，被配置为在接收到控制信号后向汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。本公开实现了将模拟量制动信号转换为开关量制动信号的目的。

Description

制动信号转换装置及其方法、汽车和控制器
技术领域
本公开涉及汽车领域，特别涉及一种制动信号转换装置及其方法、汽车和控制器。
背景技术
当前，汽车电控制动系统根据电子制动踏板的模拟量开度实现线性控制，但电子制动踏板提供的制动信号为模拟量信号，不能提供汽车动力控制需要的双路开关量制动信号，这两路开关量制动信号是动力控制器制动控制、巡航控制等的所需信号。若改造制动踏板支架增加机械触点开关，则模具费用比较高昂。若重新设计电子制动踏板的硬件电路和软件，则实现周期比较长。
发明内容
本公开解决的一个技术问题是：提供一种制动信号转换装置，从而可以将模拟量制动信号转换为开关量制动信号。
根据本公开的一个方面，提供了一种制动信号转换装置，包括：控制器，被配置为接收汽车的电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号，并在接收到所述模拟量制动信号后输出控制信号，其中，所述模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息；以及信号转换模块，被配置为在接收到所述控制信号后向所述汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。
在一些实施例中，所述制动信号转换装置还包括：轮速传感器，与所述控制器电连接，被配置为采集所述汽车在制动过程中的至少两个速度和对应于每个速度的移动距离，并将所采集的速度和移动距离传输到所述控制器；其中，所述控制器还被配置为根据所采集的速度和移动距离计算得到所述汽车的制动减速度，根据所述模拟量制动信号获得所述制动踏板的开度，根据所述汽车的制动减速度与所述制动踏板的开度的预定匹配关系判断当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度是否匹配，在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度匹配的情况下向所述信号转换模块输出所述控制信号。
在一些实施例中，所述信号转换模块包括：开关器件、第一电阻器、第一信号发生装置、第二电阻器、第一开关晶体管、第一稳压二极管、第三电阻器、第二信号发生装置、第二开关晶体管、第二稳压二极管和第四电阻器；所述开关器件的第一端电连接至供电端，所述开关器件的第二端电连接至所述第一电阻器的第一端，所述开关器件的控制端电连接至所述控制器的输出端；所述第一信号发生装置的第一端电连接至所述供电端，所述第一信号发生装置的第二端电连接至所述第二电阻器的第一端，所述第一信号发生装置的第三端电连接至所述第一稳压二极管的负极端；所述第一开关晶体管的第一端电连接至所述第二电阻器的第二端，所述第一开关晶体管的第二端分别电连接至接地端和所述第三电阻器的第一端，所述第一开关晶体管的控制端电连接至所述第一电阻器的第二端；所述第二信号发生装置的第一端电连接至所述供电端，所述第二信号发生装置的第二端电连接至所述第二开关晶体管的第二端，所述第二信号发生装置的第三端电连接至所述第二稳压二极管的负极端；所述第二开关晶体管的控制端电连接至所述第三电阻器的第二端，所述第二开关晶体管的第一端电连接至所述第四电阻器的第一端；述第四电阻器的第二端电连接至所述接地端；所述第一稳压二极管的正极端电连接至所述动力控制单元的第一输入端，所述第二稳压二极管的正极端电连接至所述动力控制单元的第二输入端。
在一些实施例中，所述开关量制动信号包括第一开关量制动信号和第二开关量制动信号，其中，所述第一开关量制动信号与所述第二开关量制动信号相反；所述第一信号发生装置被配置为输出所述第一开关量制动信号；所述第二信号发生装置被配置为输出所述第二开关量制动信号。
在一些实施例中，所述第一信号发生装置包括常开式继电器；所述第二信号发生装置包括常闭式继电器。
在一些实施例中，所述常开式继电器包括第一继电器线圈、第一续流二极管和常开式触点；其中，所述第一继电器线圈的第一端作为所述第一信号发生装置的第一端，且所述第一继电器线圈的第一端电连接至所述常开式触点的第一端，所述第一继电器线圈的第二端作为所述第一信号发生装置的第二端，且所述第一继电器线圈的第二端电连接至所述第一续流二极管的正极端，所述第一续流二极管的负极端电连接至所述第一继电器线圈的第一端，所述常开式触点的第二端作为所述第一信号发生装置的第三端。
在一些实施例中，所述常闭式继电器包括第二继电器线圈、第二续流二极管和常闭式触点；其中，所述第二继电器线圈的第一端作为所述第二信号发生装置的第一端，且所述第二继电器线圈的第一端电连接至所述常闭式触点的第一端，所述第二继电器线圈的第二端作为所述第二信号发生装置的第二端，且所述第二继电器线圈的第二端电连接至所述第二续流二极管的正极端，所述第二续流二极管的负极端电连接至所述第二继电器线圈的第一端，所述常闭式触点的第二端作为所述第二信号发生装置的第三端。
在一些实施例中，所述第一开关晶体管包括第一三极管，所述第一三极管的集电极作为所述第一开关晶体管的第一端，所述第一三极管的发射极作为所述第一开关晶体管的第二端，所述第一三极管的基极作为所述第一开关晶体管的控制端；所述第二开关晶体管包括第二三极管，所述第二三极管的集电极作为所述第二开关晶体管的第一端，所述第二三极管的发射极作为所述第二开关晶体管的第二端，所述第二三极管的基极作为所述第二开关晶体管的控制端。
在一些实施例中，所述第一开关晶体管包括第一金属氧化物半导体MOS晶体管；所述第二开关晶体管包括第二MOS晶体管。
在一些实施例中，所述信号转换模块还包括：发光二极管，设置在所述第一开关晶体管的第二端与所述接地端之间。
在一些实施例中，所述制动信号转换装置还包括：故障显示模块，与所述控制器电连接，被配置为在接收到控制器发来的故障信号后显示故障信息；其中，所述控制器被配置为在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度不匹配的情况下向所述故障显示模块发送所述故障信号。
在一些实施例中，所述制动信号转换装置还包括：通讯模块，电连接在所述控制器与所述电子制动踏板模块之间，被配置为将从所述电子制动踏板模块接收的模拟量制动信号传输到所述控制器。
根据本公开的另一个方面，提供了一种汽车，包括：如前所述的制动信号转换装置。
根据本公开的另一个方面，提供了一种制动信号转换方法，包括：接收汽车的电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号，其中，所述模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息；以及在接收到所述模拟量制动信号后向信号转换模块输出控制信号，其中，所述信号转换模块在接收到所述控制信号后向所述汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。
在一些实施例中，所述制动信号转换方法还包括：接收所述汽车在制动过程中的至少两个速度和对应于每个速度的移动距离；其中，所述向信号转换模块输出控制信号的步骤包括：根据所采集的速度和移动距离计算得到所述汽车的制动减速度，并根据所述模拟量制动信号获得所述制动踏板的开度；根据所述汽车的制动减速度与所述制动踏板的开度的预定匹配关系判断当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度是否匹配；以及在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度匹配的情况下向所述信号转换模块输出所述控制信号。
在一些实施例中，所述制动信号转换方法还包括：在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度不匹配的情况下向故障显示模块发送故障信号以便所述故障显示模块显示故障信息。
在一些实施例中，所述开关量制动信号包括第一开关量制动信号和第二开关量制动信号，其中，所述第一开关量制动信号与所述第二开关量制动信号相反。
根据本公开的另一个方面，提供了一种控制器，包括：接收单元，被配置为接收汽车的电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号，其中，所述模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息；发送单元，被配置为在接收到所述模拟量制动信号后向信号转换模块输出控制信号；其中，所述信号转换模块在接收到所述控制信号后向所述汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。
在一些实施例中，所述接收单元还被配置为接收所述汽车在制动过程中的至少两个速度和对应于每个速度的移动距离；所述控制器还包括：信息处理单元，被配置为根据所采集的速度和移动距离计算得到所述汽车的制动减速度，并根据所述模拟量制动信号获得所述制动踏板的开度；和判断单元，被配置为根据所述汽车的制动减速度与所述制动踏板的开度的预定匹配关系判断当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度是否匹配；所述发送单元被配置为在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度匹配的情况下向所述信号转换模块输出所述控制信号。
在一些实施例中，所述发送单元还被配置为在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度不匹配的情况下向故障显示模块发送故障信号以便所述故障显示模块显示故障信息。
根据本公开的另一个方面，提供了一种控制器，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如前所述的方法。
根据本公开的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如前所述的方法。
在上述制动信号转换装置中，控制器被配置为接收电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号，并在接收到模拟量制动信号后输出控制信号；信号转换模块被配置为在接收到控制信号后向汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。这样实现了将模拟量制动信号转换为开关量制动信号的目的。本公开可以不改变电子制动踏板的软硬件结构，节省模具费用，有较好的可实施性。
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清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是示出根据本公开一些实施例的制动信号转换装置的结构示意图；
图2是示出根据本公开另一些实施例的制动信号转换装置的结构示意图；
图3是示出根据本公开一些实施例的信号转换模块的结构示意图；
图4是示出根据本公开一些实施例的制动信号转换方法的流程图；
图5是示出根据本公开一些实施例的控制器的结构示意图；
图6是示出根据本公开另一些实施例的控制器的结构示意图；
图7是示出根据本公开另一些实施例的控制器的结构示意图。
具体实施方式
现在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。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
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。
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。
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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，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。
图1是示出根据本公开一些实施例的制动信号转换装置的结构示意图。如图1所示，该制动信号转换装置100包括控制器110和信号转换模块120。另外，图1中还示出了汽车的电子制动踏板模块101和动力控制单元(也可以称为动力控制器)102。该电子制动踏板模块101和该动力控制单元(例如发动机控制器)102为汽车自带的已知装置，这里不再详细描述。
控制器110用于与汽车的电子制动踏板模块101电连接。控制器110被配置为接收汽车的电子制动踏板模块101输出的模拟量制动信号，并在接收到该模拟量制动信号后输出控制信号。该模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息。
例如，当汽车需要制动减速时，驾驶员踩下制动踏板，电子制动踏板模块101输出模拟量制动信号，该模拟量制动信号可以包含制动踏板的开度信息。模拟量制动信号与制动踏板的开度呈线性关系。控制器110在接收到该模拟量制动信号后向信号转换模块120输出控制信号。
信号转换模块120与控制器110电连接。该信号转换模块120还用于与汽车的动力控制单元102电连接。信号转换模块120被配置为在接收到控制信号后向汽车的动力控制单元102发送开关量制动信号。动力控制单元102在接收到开关量制动信号后可以正常工作。
在一些实施例中，开关量制动信号包括第一开关量制动信号和第二开关量制动信号。该第一开关量制动信号与该第二开关量制动信号相反。例如，第一开关量制动信号为表示“1”的高电平信号，第二开关量制动信号为表示“0”的低电平信号(例如0V)；或者，第一开关量制动信号为表示“0”的低电平信号(例如0V)，第二开关量制动信号为表示“1”的高电平信号。
至此，提供了根据本公开一些实施例的制动信号转换装置。制动信号转换装置包括：控制器，被配置为接收电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号，并在接收到模拟量制动信号后输出控制信号；以及信号转换模块，被配置为在接收到控制信号后向汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。这样实现了将模拟量制动信号转换为开关量制动信号的目的。本公开可以不改变电子制动踏板的软硬件结构，节省模具费用，有较好的可实施性。
图2是示出根据本公开另一些实施例的制动信号转换装置的结构示意图。如图2所示，该制动信号转换装置200包括控制器110和信号转换模块120。
在一些实施例中，如图2所示，该制动信号转换装置200还可以包括轮速传感器230。该轮速传感器230与控制器110电连接。该轮速传感器230被配置为采集汽车在制动过程中的至少两个速度和对应于每个速度的移动距离，并将所采集的速度和移动距离传输到控制器110。
控制器110还可以被配置为根据所采集的速度和移动距离计算得到汽车的制动减速度，根据模拟量制动信号获得制动踏板的开度，根据汽车的制动减速度与制动踏板的开度的预定匹配关系判断当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度是否匹配，在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度匹配的情况下向信号转换模块输出控制信号。这里，制动减速度为汽车在制动过程中的加速度(为负值)的绝对值。
例如，控制器110通过轮速传感器230采集汽车在制动过程中的第一速度vb、第二速度ve、对应于第一速度vb的第一移动距离Sb和对应于第二速度ve的第二移动距离Se。这里，以v0表示汽车制动过程中的初始速度(例如，单位为km/h)，则第一速度vb为k1v0的车速(例如，单位为km/h)，第二速度ve为k2vo的车速(例如，单位为km/h)，第一移动距离Sb为车速从v0到vb的过程中汽车行驶的距离(例如，单位为m)，第二移动距离Se为车速从v0到ve的过程中汽车行驶的距离(例如，单位为m)。这里，0<k2<k1<1。例如，k1为0.8，k2为0.1。
控制器110根据速度vb和ve、以及移动距离Sb和Se计算得到汽车的制动减速度a为
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例如，制动减速度a的单位为m/s2。
再者，模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息(这里，电子制动踏板模块101输出的模拟量制动信号与制动踏板的开度呈线性关系)，因此，控制器110可以根据模拟量制动信号获得制动踏板的开度。
控制器110可以预先存储有汽车的制动减速度与制动踏板的开度的预定匹配关系。这里，制动减速度与制动踏板的开度存在匹配关系。例如，以60km/h的初始车速为例，当前制动踏板的开度为100％时，在制动过程中，制动减速度需要满足大于5m/s2，这就是表示一种匹配关系。该匹配关系可以是本领域技术人员已知的匹配关系。当然，可以根据实际需要设置制动减速度与制动踏板的开度的不同的匹配关系。本公开的范围并不仅限于此。
控制器110在确定当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度匹配的情况下向信号转换模块120输出控制信号，从而使得信号转换模块120输出开关量制动信号，实现了将模拟量制动信号转化为开关量制动信号的目的。
在上述实施例中，控制器通过判断当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度是否匹配，在确定这二者匹配的情况下向信号转换模块输出控制信号，这样可以防止电子制动踏板信号的误转换。
在一些实施例中，如图2所示，制动信号转换装置200还可以包括故障显示模块240。例如，该故障显示模块240可以为显示器。该故障显示模块240与控制器110电连接(例如CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)连接)。该故障显示模块240被配置为在接收到控制器110发来的故障信号后显示故障信息(例如，故障代码)。这里，控制器110被配置为在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度不匹配的情况下向故障显示模块240发送故障信号。这样可以方便对故障的维修。
在一些实施例中，控制器110可以在非正常状态下进行故障诊断，通过故障显示模块报出故障代码。例如，以检测轮速传感器为例，由于轮速传感器硬线连接控制器，车辆跑动时会产生交流电压，如果线路存在断路情况，则电压会一直为0，这样控制器就能获知轮速传感器出现故障，从而通过故障显示模块报出相应的故障代码(即故障信息)。
在一些实施例中，如图2所示，制动信号转换装置200还可以包括通讯模块250。例如，该通讯模块250为CAN通讯模块。通讯模块250电连接在控制器110与电子制动踏板模块101之间。即，该通讯模块250与控制器110电连接，且该通讯模块250与电子制动踏板模块101电连接。该通讯模块250被配置为将从电子制动踏板模块101接收的模拟量制动信号传输到控制器110。该通讯模块250可以具有解码和收发等功能。这可以提高数据传输的稳定性。
图3是示出根据本公开一些实施例的信号转换模块的结构示意图。
如图3所示，信号转换模块120包括：开关器件310、第一电阻器321、第一信号发生装置330、第二电阻器322、第一开关晶体管361、第一稳压二极管351、第三电阻器323、第二信号发生装置340、第二开关晶体管362、第二稳压二极管352和第四电阻器324。
开关器件310的第一端电连接至供电端301，开关器件310的第二端电连接至第一电阻器321的第一端，开关器件310的控制端电连接至控制器110的输出端(图中未示出)。该开关器件310的控制端被配置为接收来自于控制器110的控制信号。
第一信号发生装置330的第一端电连接至供电端301，第一信号发生装置301的第二端电连接至第二电阻器322的第一端，第一信号发生装置330的第三端电连接至第一稳压二极管351的负极端。该第一信号发生装置被配置为输出第一开关量制动信号。
第一开关晶体管361的第一端电连接至第二电阻器322的第二端，第一开关晶体管361的第二端分别电连接至接地端302和第三电阻器323的第一端，第一开关晶体管361的控制端电连接至第一电阻器321的第二端。
第二信号发生装置340的第一端电连接至供电端301，第二信号发生装置340的第二端电连接至第二开关晶体管362的第二端，第二信号发生装置340的第三端电连接至第二稳压二极管352的负极端。该第二信号发生装置340被配置为输出第二开关量制动信号。
第二开关晶体管362的控制端电连接至第三电阻器323的第二端，第二开关晶体管362的第一端电连接至第四电阻器324的第一端。第四电阻器324的第二端电连接至接地端302。第一稳压二极管351的正极端电连接至动力控制单元102的第一输入端，第二稳压二极管352的正极端电连接至动力控制单元102的第二输入端。
在一些实施例中，第一电阻器321的电阻值的范围为750kΩ(千欧姆)至1000kΩ，第二电阻器322的电阻值的范围为5kΩ至10kΩ，第三电阻器323的电阻值的范围为100Ω至500Ω，第四电阻器324的电阻值的范围为5kΩ至10kΩ。当然，本领域技术人员能够理解，这里，这些电阻器的电阻值仅是示例性的，也可以采用其他的电阻值，因此，本公开的范围并不仅限于此。
在一些实施例中，如图3所示，第一信号发生装置330包括常开式继电器，第二信号发生装置340包括常闭式继电器。
如图3所示，常开式继电器包括第一继电器线圈331、第一续流二极管332和常开式触点333。该第一继电器线圈331的第一端作为第一信号发生装置330的第一端。即，该第一继电器线圈331的第一端电连接至供电端301。另外，第一继电器线圈331的第一端还电连接至常开式触点333的第一端。该第一继电器线圈331的第二端作为第一信号发生装置330的第二端。即该第一继电器线圈331的第二端电连接至第二电阻器322的第一端。另外，该第一继电器线圈331的第二端还电连接至第一续流二极管332的正极端。该第一续流二极管332的负极端电连接至第一继电器线圈331的第一端。即，第一续流二极管332与第一继电器线圈331并联。常开式触点333的第二端作为第一信号发生装置330的第三端。即，该常开式触点333的第二端电连接至第一稳压二极管351的负极端。
如图3所示，常闭式继电器包括第二继电器线圈341、第二续流二极管342和常闭式触点343。
该第二继电器线圈341的第一端作为第二信号发生装置340的第一端。即，该第二继电器线圈341的第一端电连接至供电端301。另外，该第二继电器线圈341的第一端还电连接至常闭式触点343的第一端。第二继电器线圈341的第二端作为第二信号发生装置340的第二端。即，第二继电器线圈341的第二端电连接至第二开关晶体管362的第二端。另外，该第二继电器线圈341的第二端还电连接至第二续流二极管342的正极端。第二续流二极管342的负极端电连接至第二继电器线圈341的第一端。即，第二续流二极管342与第二继电器线圈341并联。常闭式触点343的第二端作为第二信号发生装置340的第三端。即，该常闭式触点343的第二端电连接至第二稳压二极管352的负极端。
在上述实施例中，第一信号发生装置为常开式继电器，第二信号发生装置为常闭式继电器，这样可以方便的实现这两个信号发生装置，而且节约成本。
需要说明的是，虽然图3示出了第一信号发生装置为常开式继电器、第二信号发生装置为常闭式继电器的实施例，但是本公开的范围并不仅限于此。第一信号发生装置和第二信号发生装置也可以采用其他的方式。例如，第一信号发生装置包括一个常开式继电器，第二信号发生装置包括另一个常开式继电器和与该另一个常开式继电器电连接的反相器。又例如，第一信号发生装置包括一个常闭式继电器和与该一个常闭式继电器电连接的反相器，第二信号发生装置包括另一个常闭式继电器。
在一些实施例中，如图3所示，第一开关晶体管361包括第一三极管。该第一三极管的集电极作为第一开关晶体管361的第一端。即，该第一三极管的集电极电连接至第二电阻器322的第二端。该第一三极管的发射极作为第一开关晶体管361的第二端。即，该第一三极管的发射极分别电连接至接地端302和第三电阻器323的第一端。该第一三极管的基极作为第一开关晶体管361的控制端。即，该第一三极管的基极电连接至第一电阻器321的第二端。例如，该第一三极管可以为NPN三极管。
在一些实施例中，如图3所示，第二开关晶体管362包括第二三极管。该第二三极管的集电极作为第二开关晶体管362的第一端。即，该第二三极管的集电极电连接至第四电阻器324的第一端。该第二三极管的发射极作为第二开关晶体管362的第二端。即该第二三极管的发射极电连接至该第二继电器线圈341的第二端。该第二三极管的基极作为第二开关晶体管362的控制端。即，该第二三极管的基极电连接至第三电阻器323的第二端。例如，该第二三极管可以为PNP三极管。
需要说明的是，虽然图3示出了第一开关晶体管为第一三极管、第二开关晶体管为第二三极管的实施例，但是，本公开的范围并不仅限于此。该第一开关晶体管和该第二开关晶体管也可以采用其他的晶体管形式。
在另一些实施例中，第一开关晶体管包括第一MOS(Metal-Oxide-Semiconductor，金属氧化物半导体)晶体管，第二开关晶体管包括第二MOS晶体管。
例如，第一MOS晶体管的栅极作为第一开关晶体管的控制端，第一MOS晶体管的第一电极作为第一开关晶体管的第一端，第一MOS晶体管的第二电极作为第一开关晶体管的第二端；第二MOS晶体管的栅极作为第二开关晶体管的控制端，第二MOS晶体管的第一电极作为第二开关晶体管的第一端，第二MOS晶体管的第二电极作为第二开关晶体管的第二端。
在一些实施例中，如图3所示，信号转换模块120还可以包括发光二极管370。该发光二极管370设置在第一开关晶体管361的第二端与接地端302之间。该发光二极管370的正极端电连接至第一开关晶体管361的第二端，该发光二极管370的负极端电连接至接地端302。该发光二极管可以起到指示工作状态的作用。
需要说明的是，信号转换模块也可以不包括发光二极管370。因此，本公开的范围并不仅限于此。
至此，详细描述了根据本公开一些实施例的信号转换模块的结构。
下面结合图3详细描述该信号转换模块的工作过程。下面以第一开关晶体管361为第一三极管、第二开关晶体管362为第二三极管、第一信号发生装置330为常开式继电器以及第二信号发生装置340为常闭式继电器为例进行说明。
在信号转换模块120工作的过程中，控制器110输出控制信号至开关器件310的控制端以控制开关器件310闭合。供电端301的电源电压通过第一电阻器321输入到第一三极管361的基极，第一电阻器321可以分得电压，第一三极管361的基极得到电压后，该第一三极管361导通。常开式继电器的第一继电器线圈331的第二端通过第二电阻器322、第一三极管361、发光二极管370与接地端302导通，常开式触点333闭合，供电端301的电源电压信号通过闭合的常开式触点333进入第一稳压二极管351，第一稳压二极管351被击穿导通后，电压信号(即第一开关量制动信号)进入动力控制单元102，完成第一开关量制动信号的转换。这里，第一续流二极管332可以吸收第一继电器线圈331的反向感性冲击。发光二极管370在信号转换模块120工作时点亮，指示工作状态。
在第一三极管361导通时，第三电阻器323产生压降，第二三极管362的基极得到电压，该第二三极管362导通。常闭式继电器的第二继电器线圈341的第二端通过第二三极管362、第四电阻器324与接地端导通，使得常闭式触点343断开，这导致供电端301的高电压信号断开，因此，第二稳压二极管352未被击穿处于反向截止状态，使得电压断开信号(即第二开关量制动信号)进入动力控制单元102，完成第二开关量制动信号的转换。这里，第二续流二极管342可以吸收第二继电器线圈341的反向感性冲击。
至此，详细描述了信号转换模块的工作过程。通过上述过程，可以得到相反的第一开关量制动信号和第二开关量制动信号。由于在汽车行业，开关量制动信号是冗余相反存在的两个信号，这可以防止制动失效，因此，这里需要第一开关量制动信号与第二开关量制动信号为互反关系。
上述制动信号转换装置可以解决现有汽车使用电控制动系统时，电子制动踏板模拟量制动信号不能与汽车动力控制器需求的双路开关量制动信号匹配的问题。该制动信号转换装置可以在电子制动踏板制动时将模拟量制动信号同步转换为双路硬线开关量制动信号，在不需要改变电子制动踏板的结构的前提下可以提供汽车动力控制器需要的双路开关量制动信号，有较好的可实施性。
在本公开的一些实施例中，还提供了一种汽车。该汽车包括如前所述的制动信号转换装置。
图4是示出根据本公开一些实施例的制动信号转换方法的流程图。如图4所示，该方法包括步骤S402至S404。
在步骤S402，接收汽车的电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号。模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息。
在步骤S404，在接收到模拟量制动信号后向信号转换模块输出控制信号，其中，该信号转换模块在接收到该控制信号后向汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。
例如，该开关量制动信号包括第一开关量制动信号和第二开关量制动信号，其中，该第一开关量制动信号与该第二开关量制动信号相反。
至此，提供了根据本公开一些实施例的制动信号转换方法。该制动信号转换方法包括：接收电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号；以及在接收到模拟量制动信号后向信号转换模块输出控制信号，其中，信号转换模块在接收到控制信号后向汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。这样实现了将模拟量制动信号转换为开关量制动信号的目的。本公开可以不改变电子制动踏板的软硬件结构，节省模具费用，有较好的可实施性。
在一些实施例中，所述制动信号转换方法还可以包括：接收汽车在制动过程中的至少两个速度和对应于每个速度的移动距离。
在一些实施例中，向信号转换模块输出控制信号的步骤可以包括：根据所采集的速度和移动距离计算得到汽车的制动减速度，并根据模拟量制动信号获得制动踏板的开度；根据汽车的制动减速度与制动踏板的开度的预定匹配关系判断当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度是否匹配；以及在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度匹配的情况下向信号转换模块输出控制信号。
在一些实施例中，所述制动信号转换方法还可以包括：在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度不匹配的情况下向故障显示模块发送故障信号以便故障显示模块显示故障信息。
图5是示出根据本公开一些实施例的控制器的结构示意图。如图5所示，该控制器包括接收单元502和发送单元504。
接收单元502被配置为接收汽车的电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号。模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息。
发送单元504被配置为在接收到模拟量制动信号后向信号转换模块输出控制信号。该信号转换模块在接收到控制信号后向汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。
至此，提供了根据本公开一些实施例的控制器。在该控制器中，接收单元接收电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号；以及发送单元在接收到模拟量制动信号后向信号转换模块输出控制信号，其中，该信号转换模块在接收到控制信号后向汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。这样实现了将模拟量制动信号转换为开关量制动信号的目的。本公开可以不改变电子制动踏板的软硬件结构，节省模具费用，有较好的可实施性。
在一些实施例中，接收单元502还可以被配置为接收汽车在制动过程中的至少两个速度和对应于每个速度的移动距离。
在一些实施例中，如图5所示，控制器还可以包括信息处理单元506。信息处理单元506被配置为根据所采集的速度和移动距离计算得到汽车的制动减速度，并根据模拟量制动信号获得制动踏板的开度。
在一些实施例中，如图5所示，控制器还可以包括判断单元508。判断单元508被配置为根据汽车的制动减速度与制动踏板的开度的预定匹配关系判断当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度是否匹配。
在一些实施例中，发送单元504被配置为在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度匹配的情况下向信号转换模块输出所述控制信号。
在一些实施例中，发送单元504还可以被配置为在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度不匹配的情况下向故障显示模块发送故障信号以便故障显示模块显示故障信息。
图6是示出根据本公开另一些实施例的控制器的结构示意图。该控制器包括存储器610和处理器620。其中：
存储器610可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储图4所对应实施例中的指令。
处理器620耦接至存储器610，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器620用于执行存储器中存储的指令，实现了将模拟量制动信号转换为开关量制动信号的目的。
在一些实施例中，还可以如图7所示，该控制器700包括存储器710和处理器720。处理器720通过BUS总线730耦合至存储器710。该控制器700还可以通过存储接口740连接至外部存储装置750以便调用外部数据，还可以通过网络接口760连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)，此处不再进行详细介绍。
在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，实现了将模拟量制动信号转换为开关量制动信号的目的。
在一些实施例中，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现图4所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
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。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (22)

1.一种制动信号转换装置，包括：
控制器，被配置为接收汽车的电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号，并在接收到所述模拟量制动信号后输出控制信号，其中，所述模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息；以及
信号转换模块，被配置为在接收到所述控制信号后向所述汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。
2.根据权利要求1所述的制动信号转换装置，还包括：
轮速传感器，与所述控制器电连接，被配置为采集所述汽车在制动过程中的至少两个速度和对应于每个速度的移动距离，并将所采集的速度和移动距离传输到所述控制器；
其中，所述控制器还被配置为根据所采集的速度和移动距离计算得到所述汽车的制动减速度，根据所述模拟量制动信号获得所述制动踏板的开度，根据所述汽车的制动减速度与所述制动踏板的开度的预定匹配关系判断当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度是否匹配，在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度匹配的情况下向所述信号转换模块输出所述控制信号。
3.根据权利要求1所述的制动信号转换装置，其中，所述信号转换模块包括：开关器件、第一电阻器、第一信号发生装置、第二电阻器、第一开关晶体管、第一稳压二极管、第三电阻器、第二信号发生装置、第二开关晶体管、第二稳压二极管和第四电阻器；
所述开关器件的第一端电连接至供电端，所述开关器件的第二端电连接至所述第一电阻器的第一端，所述开关器件的控制端电连接至所述控制器的输出端；
所述第一信号发生装置的第一端电连接至所述供电端，所述第一信号发生装置的第二端电连接至所述第二电阻器的第一端，所述第一信号发生装置的第三端电连接至所述第一稳压二极管的负极端；
所述第一开关晶体管的第一端电连接至所述第二电阻器的第二端，所述第一开关晶体管的第二端分别电连接至接地端和所述第三电阻器的第一端，所述第一开关晶体管的控制端电连接至所述第一电阻器的第二端；
所述第二信号发生装置的第一端电连接至所述供电端，所述第二信号发生装置的第二端电连接至所述第二开关晶体管的第二端，所述第二信号发生装置的第三端电连接至所述第二稳压二极管的负极端；
所述第二开关晶体管的控制端电连接至所述第三电阻器的第二端，所述第二开关晶体管的第一端电连接至所述第四电阻器的第一端；
所述第四电阻器的第二端电连接至所述接地端；
所述第一稳压二极管的正极端电连接至所述动力控制单元的第一输入端，所述第二稳压二极管的正极端电连接至所述动力控制单元的第二输入端。
4.根据权利要求3所述的制动信号转换装置，其中，
所述开关量制动信号包括第一开关量制动信号和第二开关量制动信号，其中，所述第一开关量制动信号与所述第二开关量制动信号相反；
所述第一信号发生装置被配置为输出所述第一开关量制动信号；
所述第二信号发生装置被配置为输出所述第二开关量制动信号。
5.根据权利要求3所述的制动信号转换装置，其中，
所述第一信号发生装置包括常开式继电器；
所述第二信号发生装置包括常闭式继电器。
6.根据权利要求5所述的制动信号转换装置，其中，
所述常开式继电器包括第一继电器线圈、第一续流二极管和常开式触点；
其中，所述第一继电器线圈的第一端作为所述第一信号发生装置的第一端，且所述第一继电器线圈的第一端电连接至所述常开式触点的第一端，所述第一继电器线圈的第二端作为所述第一信号发生装置的第二端，且所述第一继电器线圈的第二端电连接至所述第一续流二极管的正极端，所述第一续流二极管的负极端电连接至所述第一继电器线圈的第一端，所述常开式触点的第二端作为所述第一信号发生装置的第三端。
7.根据权利要求5所述的制动信号转换装置，其中，
所述常闭式继电器包括第二继电器线圈、第二续流二极管和常闭式触点；
其中，所述第二继电器线圈的第一端作为所述第二信号发生装置的第一端，且所述第二继电器线圈的第一端电连接至所述常闭式触点的第一端，所述第二继电器线圈的第二端作为所述第二信号发生装置的第二端，且所述第二继电器线圈的第二端电连接至所述第二续流二极管的正极端，所述第二续流二极管的负极端电连接至所述第二继电器线圈的第一端，所述常闭式触点的第二端作为所述第二信号发生装置的第三端。
8.根据权利要求3所述的制动信号转换装置，其中，
所述第一开关晶体管包括第一三极管，所述第一三极管的集电极作为所述第一开关晶体管的第一端，所述第一三极管的发射极作为所述第一开关晶体管的第二端，所述第一三极管的基极作为所述第一开关晶体管的控制端；
所述第二开关晶体管包括第二三极管，所述第二三极管的集电极作为所述第二开关晶体管的第一端，所述第二三极管的发射极作为所述第二开关晶体管的第二端，所述第二三极管的基极作为所述第二开关晶体管的控制端。
9.根据权利要求3所述的制动信号转换装置，其中，
所述第一开关晶体管包括第一金属氧化物半导体MOS晶体管；
所述第二开关晶体管包括第二MOS晶体管。
10.根据权利要求3所述的制动信号转换装置，其中，所述信号转换模块还包括：发光二极管，设置在所述第一开关晶体管的第二端与所述接地端之间。
11.根据权利要求2所述的制动信号转换装置，还包括：
故障显示模块，与所述控制器电连接，被配置为在接收到所述控制器发来的故障信号后显示故障信息；
其中，所述控制器被配置为在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度不匹配的情况下向所述故障显示模块发送所述故障信号。
12.根据权利要求1所述的制动信号转换装置，还包括：
通讯模块，电连接在所述控制器与所述电子制动踏板模块之间，被配置为将从所述电子制动踏板模块接收的模拟量制动信号传输到所述控制器。
13.一种汽车，包括：如权利要求1至12任意一项所述的制动信号转换装置。
14.一种制动信号转换方法，包括：
接收汽车的电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号，其中，所述模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息；以及
在接收到所述模拟量制动信号后向信号转换模块输出控制信号，其中，所述信号转换模块在接收到所述控制信号后向所述汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。
15.根据权利要求14所述的制动信号转换方法，还包括：
接收所述汽车在制动过程中的至少两个速度和对应于每个速度的移动距离；
其中，所述向信号转换模块输出控制信号的步骤包括：
根据所采集的速度和移动距离计算得到所述汽车的制动减速度，并根据所述模拟量制动信号获得所述制动踏板的开度；
根据所述汽车的制动减速度与所述制动踏板的开度的预定匹配关系判断当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度是否匹配；以及
在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度匹配的情况下向所述信号转换模块输出所述控制信号。
16.根据权利要求15所述的制动信号转换方法，还包括：
在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度不匹配的情况下向故障显示模块发送故障信号以便所述故障显示模块显示故障信息。
17.根据权利要求14所述的制动信号转换方法，其中，
所述开关量制动信号包括第一开关量制动信号和第二开关量制动信号，其中，所述第一开关量制动信号与所述第二开关量制动信号相反。
18.一种控制器，包括：
接收单元，被配置为接收汽车的电子制动踏板模块输出的模拟量制动信号，其中，所述模拟量制动信号包含制动踏板的开度信息；
发送单元，被配置为在接收到所述模拟量制动信号后向信号转换模块输出控制信号；其中，所述信号转换模块在接收到所述控制信号后向所述汽车的动力控制单元发送开关量制动信号。
19.根据权利要求18所述的控制器，其中，
所述接收单元还被配置为接收所述汽车在制动过程中的至少两个速度和对应于每个速度的移动距离；
所述控制器还包括：
信息处理单元，被配置为根据所采集的速度和移动距离计算得到所述汽车的制动减速度，并根据所述模拟量制动信号获得所述制动踏板的开度；和
判断单元，被配置为根据所述汽车的制动减速度与所述制动踏板的开度的预定匹配关系判断当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度是否匹配；
所述发送单元被配置为在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度匹配的情况下向所述信号转换模块输出所述控制信号。
20.根据权利要求19所述的控制器，其中，
所述发送单元还被配置为在当前计算得到的制动减速度与当前获得的制动踏板的开度不匹配的情况下向故障显示模块发送故障信号以便所述故障显示模块显示故障信息。
21.一种控制器，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求14至17任意一项所述的方法。
22.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求14至17任意一项所述的方法。
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