CN113771779A - 一种用于汽车多功能按键的电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车多功能按键的电路,包括:多个电阻组成的电阻电路;汽车多功能按键的各个单键均串联进入电阻电路中;不同的单键按下时电阻电路输出不同的阻值;按键信号接收端电子模块根据电阻电路输出的阻值确定按下的单键的种类;改变现有的信号输出方式,在保留各个单键的基础上,将多个开关量转换为变化的电阻信号;减少信号传输线束数量,仅用2根线完成所有单键信号传输;并且可以确保各个单键信号的精准识别。

Description

一种用于汽车多功能按键的电路
技术领域
本发明涉及汽车制造领域,尤其涉及一种用于汽车多功能按键的电路。
背景技术
目前汽车方向盘或驾驶台上的多功能按键(常见的有上、下、左、右、确认、退出、巡航、S+、S-、音量+、音量-、电话等按键)主要是自复位开关式设计。每个单一按键(以下简称单键)输出开关量信号(按下单键,输出低电平;不按,无输出)给其它电子单元。
随着汽车各种功能的发展和增加,多功能按键的单键数量也在增加,这种自复位开关式设计的多功能按键的弊端也暴露出来。
1、按键信号对接线束数量太多。现在的汽车多功能按键,少的如商用车,上、下、MENU、巡航、S+、S-六个单键;多的如乘用车,上、下、左、右、确认、退出、巡航、S+、S-、音量+、音量-、电话、蓝牙、MODE十四个单键,每个单键输出一路信号,就需要多功能按键对接相应数量的信号传输线束。线束越多,整车电气设计就越复杂,故障率和成本就越高。
2、占用接收端电子模块的引脚数量太多。每个单键信号传输线束都需要接入对应的电子模块引脚,这就占用了电子模块的线束引脚,增加了电子模块设计难度,减少了电子模块可预留的线束引脚数量。同时,电子模块要对这些单键的开关量信号一一采样,这占用了电子模块的芯片I/O口引脚,减少了电子模块芯片预留I/O口数量,影响芯片选型。电子模块线束引脚和芯片引脚的占用,导致电子模块设计更复杂、成本更高。
3、不能为接收端电子模块提供故障诊断(通过接收信号判断故障原因和故障点)所需的信号。单键自复位开关若发生失效,接收端电子模块仅能判断到未收到信号,无法准确定位故障原因是单键开关失效,还是信号线束开路。故障诊断功能在多功能按键上无法得到运用。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种用于汽车多功能按键的电路,改变现有的信号输出方式,在保留各个单键的基础上,将多个开关量转换为变化的电阻信号;减少信号传输线束数量,仅用2根线完成所有单键信号传输;并且可以确保各个单键信号的精准识别。
根据本发明的第一方面,提供了一种用于汽车多功能按键的电路方法,包括:多个电阻组成的电阻电路;
汽车多功能按键的各个单键均串联进入所述电阻电路中;不同的所述单键按下时所述电阻电路输出不同的阻值;
按键信号接收端电子模块根据所述电阻电路输出的阻值确定按下的单键的种类。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以作出如下改进。
可选的,所述电阻电路中的各个电阻依次串联后,一端接地,另一端与输出端OUTPUT端连接;
各个所述单键一端分别与各个相邻的两个电阻的连接点连接,另一端接地。
可选的,所述单键的数量为n个,包括:单键S1、单键S2……单键Sn;所述电阻的个数为n+1个,包括:电阻R0、电阻R1、电阻R2……电阻Rn;
所述电阻R1、电阻R2……电阻Rn和电阻R0依次串联后,电阻R0的一端接地,电阻R1的一端接输出端OUTPUT;任意第i个单键Si的一端与电阻Ri和Ri+1的连接端连接,另一端接地;i为单键的序号数,i=1、2……n。
可选的,第i个单键Si按下时,所述电阻电路输出的阻值为R1+R2+……Ri;所述接收端电子模块根据接收到的所述电阻电路输出的阻值判断按下的单键的序号数i。
可选的,若所述电阻电路与接收端电子模块的连接线束发生开路,则所述接收端电子模块收不到电阻信号;
第i个单键Si出现常开故障时,该单键Si按下时,所述电阻电路的输出阻值为R1+R2+……+Rn+R0;
第i个单键Si出现常闭故障时,该单键Si松开时,所述电阻电路的输出阻值为R1+R2+……Ri;
所述接收端电子模块根据单键Si的状态和接收到的所述电阻电路输出的阻值判断是否发生线束开路故障、单键Si常开故障或单键Si常闭故障。
可选的,所述电阻电路中的所述电阻包括:电阻R0、电阻R1、电阻R2……电阻Rn;电阻R1、电阻R2……电阻Rn的阻值均不相同,与n个所述单键分别对应;各个所述单键与对应的电阻串联后组成单键电阻支路;各个单键电阻支路相互并联后与所述电阻R0串联。
可选的,所述电阻电路中的所述电阻包括:电阻R0、电阻R1、电阻R2……电阻Rn;电阻R1、电阻R2……电阻Rn的阻值均不相同,与n个所述单键分别对应;各个所述单键与对应的电阻并联后组成单键电阻支路;各个单键电阻支路相互串联后与所述电阻R0串联。
本发明提供的一种用于汽车多功能按键的电路,遵循一个单键必须传输一个不同信号的原则,避免一个信号使用一个传输线的方式,将多个开关量转变为不同的电阻值,将多个信号传输线减少至1个模拟信号传输线;本设计可以将多功能按键线束端口减少至2个(地线和信号线),降低多功能按键成本;可以将接收端电子模块线束端口减少至2个(地线和信号线),其内部采样电路和芯片I/O口减少至1路,降低接收端电子模块成本;可以为接收端电子模块提供用于故障诊断的模拟信号,可以精准判定故障原因和故障点。本发明的应用范围广泛可运用在汽车方向盘或驾驶台多功能按键的电路设计上,还可用于汽车小灯组合旋钮、灯光调节杆、雨刮调节杆、驾驶员门窗锁按键等这些输出多路开关量信号的电子产品上。
附图说明
图1为本发明提供的一种用于汽车多功能按键的电路的电阻电路的原理图;
图2为本发明实施例提供的一种用于汽车多功能按键的电路的输出信号诊断原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
本发明实施例提供的一种用于汽车多功能按键的电路,包括:多个电阻组成的电阻电路。
汽车多功能按键的各个单键均串联进入电阻电路中;不同的单键按下时电阻电路输出不同的阻值。
按键信号接收端电子模块根据接收到的电阻电路输出的阻值确定按下的单键的种类。
本发明提供一种汽车多功能按键的电路,改变现有的信号输出方式,在保留各个单键的基础上,将多个开关量转换为变化的电阻信号;减少信号传输线束数量,仅用2根线完成所有单键信号传输;并且可以确保各个单键信号的精准识别。
实施例1
本发明提供的实施例1为本发明提供的一种用于汽车多功能按键的电路的第一实施例,如图1所示为本发明提供的一种用于汽车多功能按键的电路的电阻电路的原理图,该实施例包括:多个电阻组成的电阻电路。
具体的,结合图1可知,单键的数量为n个,包括:单键S1、单键S2……单键Sn;电阻的个数为n+1个,包括:电阻R0、电阻R1、电阻R2……电阻Rn。
电阻R1、电阻R2……电阻Rn和电阻R0依次串联后,电阻R0的一端接地,电阻R1的一端接输出端OUTPUT;任意第i个单键Si的一端与电阻Ri和Ri+1的连接端连接,另一端接地;i为单键的序号数,i=1、2……n。
按键信号接收端电子模块根据接收到的电阻电路输出的阻值确定按下的单键的种类。
在一种可能的实施例方式中,第i个单键Si按下时,电阻电路输出的阻值为R1+R2+……Ri;接收端电子模块根据接收到的电阻电路输出的阻值判断按下的单键的序号数i。
如图1所示,当单键S1按下时,OUTPUT输出电阻为R1;当单键S2按下时,OUTPUT输出电阻为R1+R2;依次类推,当单键Sn按下时,OUTPUT输出电阻为R1+R2+……+Rn。
在一种可能的实施例方式中,正常状态下,所有单键未按下时,接收端电子模块接收到的OUTPUT输出的正常电阻值为R1+R2+……+Rn+R0。若电阻电路与接收端电子模块的连接线束发生开路,则接收端电子模块收不到电阻信号;
如图2所示为本发明实施例提供的一种用于汽车多功能按键的电路的输出信号诊断原理图,结合图2可知,第i个单键Si出现常开故障时,该单键Si按下时,电阻电路的输出阻值为R1+R2+……+Rn+R0;而未发生该常开故障时该电阻电路的输出为R1+R2+……Ri。
第i个单键Si出现常闭故障时,该单键Si松开时,电阻电路的输出阻值为R1+R2+……Ri,而未发生该常闭故障时该电阻电路的输出为R1+R2+……+Rn+R0。
接收端电子模块根据单键Si的状态和接收到的电阻电路输出的阻值判断是否发生线束开路故障、单键Si常开故障或单键Si常闭故障。
本发明提供的一种用于汽车多功能按电路,输出信号还可作为接收端电子模块故障诊断依据,可以根据接收到的阻值以及各个单键处于按下还是松开的状态,判断是否产生线路开路故障或单键常开/常闭故障。
实施例2
本发明提供的实施例2为本发明提供的一种用于汽车多功能按键的电路的第二实施例,该第二实施例包括:多个电阻组成的电阻电路。
电阻电路中的电阻包括:电阻R0、电阻R1、电阻R2……电阻Rn;电阻R1、电阻R2……电阻Rn的阻值均不相同,与n个单键分别对应;各个单键与对应的电阻串联后组成单键电阻支路;各个单键电阻支路相互并联后与电阻R0串联。
正常状况下,各个单键均未按下时,电阻电路输出的电阻为R0。
第i个单键Si按下后,其对应的单键电阻支路的电阻Ri形成通路,该电阻电路输出的阻值为Ri+R0,由于各个电阻的阻值不同,接收端电子模块可以根据不同的阻值判断哪条单键电阻支路的单键按下。
线束发生开路时,则接收端电子模块收不到电阻信号。
第i个单键Si出现常开故障时,该单键Si按下后电阻电路的输出电阻为R0,而未发生该常开故障时该电阻电路的输出为Ri+R0。
第i个单键Si出现常闭故障时,该单键Si松开时电阻电路的输出电阻为Ri+R0,而未发生该常闭故障时该电阻电路的输出为R0。
接收端电子模块根据接收到的电阻电路输出的阻值确定按下的单键的种类,接收端电子模块根据接收到的电阻值以及单键Si的状态判断是否发生线束开路故障、单键Si常开故障或单键Si常闭故障。
实施例3
本发明提供的实施例2为本发明提供的一种用于汽车多功能按键的电路的第三实施例,该第三实施例包括:多个电阻组成的电阻电路。
电阻电路中的电阻包括:电阻R0、电阻R1、电阻R2……电阻Rn;电阻R1、电阻R2……电阻Rn的阻值均不相同,与n个单键分别对应;各个单键与对应的电阻并联后组成单键电阻支路;各个单键电阻支路相互串联后与电阻R0串联。
正常状况下,各个单键均未按下时,电阻电路输出的电阻为R0+R1+R2+……+Rn。
第i个单键Si按下后,其对应的单键电阻支路中的电阻Ri被短路,该电阻电路输出的阻值R0+R1+R2+……+Rn-Ri,由于各个电阻的阻值不同,接收端电子模块可以根据不同的阻值判断哪条单键电阻支路的单键按下。
线束发生开路时,则接收端电子模块收不到电阻信号。
第i个单键Si出现常开故障时,该单键Si按下后电阻电路的输出电阻为R0+R1+R2+……+Rn,而未发生该常开故障时该电阻电路的输出为R0+R1+R2+……+Rn-Ri。
第i个单键Si出现常闭故障时,该单键Si松开时电阻电路的输出电阻为R0+R1+R2+……+Rn-Ri,而未发生该常闭故障时该电阻电路的输出为R0+R1+R2+……+Rn。
接收端电子模块根据接收到的电阻电路输出的阻值确定按下的单键的种类,接收端电子模块根据接收到的电阻值以及单键Si的的状态判断是否发生线束开路故障、单键Si常开故障或单键Si常闭故障。
本发明实施例提供的一种用于汽车多功能按键的电路,遵循一个单键必须传输一个不同信号的原则,避免一个信号使用一个传输线的方式,将多个开关量转变为不同的电阻值,将多个信号传输线减少至1个模拟信号传输线;本设计可以将多功能按键线束端口减少至2个(地线和信号线),降低多功能按键成本;可以将接收端电子模块线束端口减少至2个(地线和信号线),其内部采样电路和芯片I/O口减少至1路,降低接收端电子模块成本;可以为接收端电子模块提供用于故障诊断的模拟信号,可以精准判定故障原因和故障点。本发明的应用范围广泛可运用在汽车方向盘或驾驶台多功能按键的电路设计上,还可用于汽车小灯组合旋钮、灯光调节杆、雨刮调节杆、驾驶员门窗锁按键等这些输出多路开关量信号的电子产品上。
需要说明的是,在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种用于汽车多功能按键的电路,其特征在于,多功能按键的电路包括:多个电阻组成的电阻电路;
汽车多功能按键的各个单键均串联进入所述电阻电路中;不同的所述单键按下时所述电阻电路输出不同的阻值;
按键信号接收端电子模块根据所述电阻电路输出的阻值确定按下的单键的种类。
2.根据权利要求1所述的多功能按键的电路,其特征在于,所述电阻电路中的各个电阻依次串联后,一端接地,另一端与输出端OUTPUT端连接;
各个所述单键一端分别与各个相邻的两个电阻的连接点连接,另一端接地。
3.根据权利要求2所述的多功能按键的电路,其特征在于,所述单键的数量为n个,包括:单键S1、单键S2……单键Sn;所述电阻的个数为n+1个,包括:电阻R0、电阻R1、电阻R2……电阻Rn;
所述电阻R1、电阻R2……电阻Rn和电阻R0依次串联后,电阻R0的一端接地,电阻R1的一端接输出端OUTPUT;任意第i个单键Si的一端与电阻Ri和Ri+1的连接端连接,另一端接地;i为单键的序号数,i=1、2……n。
4.根据权利要求3所述的多功能按键的电路,其特征在于,第i个单键Si按下时,所述电阻电路输出的阻值为R1+R2+……Ri;所述接收端电子模块根据接收到的所述电阻电路输出的阻值判断按下的单键的序号数i。
5.根据权利要求3所述的多功能按键的电路,其特征在于,
若所述电阻电路与接收端电子模块的连接线束发生开路,则所述接收端电子模块收不到电阻信号;
第i个单键Si出现常开故障时,该单键Si按下时,所述电阻电路的输出阻值为R1+R2+……+Rn+R0;
第i个单键Si出现常闭故障时,该单键Si松开时,所述电阻电路的输出阻值为R1+R2+……Ri;
所述接收端电子模块根据单键Si的状态和接收到的所述电阻电路输出的阻值判断是否发生线束开路故障、单键Si常开故障或单键Si常闭故障。
6.根据权利要求1所述的多功能按键的电路,其特征在于,所述电阻电路中的所述电阻包括:电阻R0、电阻R1、电阻R2……电阻Rn;电阻R1、电阻R2……电阻Rn的阻值均不相同,与n个所述单键分别对应;各个所述单键与对应的电阻串联后组成单键电阻支路;各个单键电阻支路相互并联后与所述电阻R0串联。
7.根据权利要求1所述的多功能按键的电路,其特征在于,所述电阻电路中的所述电阻包括:电阻R0、电阻R1、电阻R2……电阻Rn;电阻R1、电阻R2……电阻Rn的阻值均不相同,与n个所述单键分别对应;各个所述单键与对应的电阻并联后组成单键电阻支路;各个单键电阻支路相互串联后与所述电阻R0串联。
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