CN114295041A - 一种汽车位置传感器及位置检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种汽车位置传感器及位置检测方法，汽车位置传感器包括固定套筒、活动套筒、顶压套筒、主弹性片、主应变电阻片、圆柱弹簧；活动套筒的中轴线与固定套筒的中轴线平行，活动套筒与固定套筒沿踩踏方向滑动连接，踩踏方向与活动套筒的中轴线平行；顶压套筒与固定套筒固定连接，主弹性片的其中一端与活动套筒固定连接，顶压套筒的其中一个端面与主弹性片的另一端沿踩踏方向抵接；顶压套筒在活动套筒沿踩踏方向相对于固定套筒滑动后能够顶压主弹性片；主应变电阻片粘贴在主弹性片上；圆柱弹簧的其中一端与固定套筒连接，圆柱弹簧的另一端与活动套筒连接。能够降低环境磁场对传感精度的影响，使用寿命长，占用空间小。

Description

一种汽车位置传感器及位置检测方法

技术领域

本申请涉及汽车传感器技术领域，尤其涉及一种汽车位置传感器及位置检测方法。

背景技术

汽车位置传感器是汽车的专用传感器，通常分为油门脚踏板位置传感器、曲轴位置传感器等，其中油门脚踏板位置传感器通常采用转轴和霍尔传感器，转轴与车体转动连接，脚踏板与转轴固定连接，霍尔传感器安装在转轴和车体上，踩压脚踏板时带动转轴相对于车体旋转，从而带动霍尔传感器中的霍尔元产生电信号变化，霍尔传感器与汽车的控制系统通讯连接，控制系统根据该电信号计算出转轴的旋转角度，再根据计算的旋转角度控制油门的大小。

然而霍尔传感器会受到环境磁场的干扰，影响传感精度，也会随着其中的霍尔元件的磁性的衰减导致传感精度下降，并且脚踏板绕转轴旋转，工作过程中占用的活动空间大，也容易挂住鞋带等造成脚踏板卡住。

发明内容

本申请提供一种汽车位置传感器及位置检测方法，能够降低环境磁场对传感精度的影响，使用寿命长，占用空间小。

为达到上述目的，本申请的实施例提出如下技术方案：

在本申请的第一方面中，提供一种汽车位置传感器，包括固定套筒、活动套筒、顶压套筒、主弹性片、主应变电阻片、圆柱弹簧；

所述活动套筒的中轴线与所述固定套筒的中轴线平行，所述活动套筒与所述固定套筒沿踩踏方向滑动连接，所述踩踏方向与所述活动套筒的中轴线平行；

所述顶压套筒与所述固定套筒固定连接，所述顶压套筒的中轴线与所述踩踏方向平行，所述主弹性片与所述踩踏方向垂直，所述主弹性片的其中一端与所述活动套筒固定连接，所述顶压套筒的其中一个端面与所述主弹性片的另一端沿所述踩踏方向抵接；

所述顶压套筒在所述活动套筒沿所述踩踏方向相对于所述固定套筒滑动后能够顶压所述主弹性片；

所述主应变电阻片粘贴在所述主弹性片上；

所述圆柱弹簧的中轴线与所述固定套筒的中轴线平行，所述圆柱弹簧的其中一端与所述固定套筒连接，所述圆柱弹簧的另一端与所述活动套筒连接，所述圆柱弹簧在所述顶压套筒顶压所述主弹性片时被压缩。

在第一方面中的一些实施方式中，所述固定套筒的其中一端固定连接有固定端盖，所述顶压套筒位于所述固定套筒的内部，所述顶压套筒的其中一端与所述固定端盖固定连接，所述顶压套筒的中轴线与所述固定套筒的中轴线位于同一直线上，所述活动套筒的其中一端固定连接有活动端盖，所述固定套筒的中轴线与所述活动套筒的中轴线位于同一直线上，所述固定端盖与所述活动端盖平行，所述顶压套筒位于所述固定端盖和所述活动端盖之间，所述固定套筒远离所述固定端盖的一端位于所述活动套筒的内部所述固定套筒的外侧面与所述活动套筒的内侧面沿所述踩踏方向滑动连接，所述固定套筒远离所述固定端盖的一端与所述活动端盖之间具有间隙；

所述主弹性片位于所述顶压套筒与所述活动端盖之间，所述主弹性片的其中一端与所述活动端盖固定连接，所述顶压套筒靠近所述活动端盖的一端与所述主弹性片的另一端沿所述踩踏方向抵接，所述圆柱弹簧位于所述固定端盖和所述活动端盖之间，所述圆柱弹簧的其中一端与所述固定端盖连接，所述圆柱弹簧的另一端与所述活动端盖连接。

在第一方面中的一些实施方式中，所述汽车的位置传感器还包括支撑杆，所述支撑杆沿所述踩踏方向设置，所述支撑杆位于所述顶压套筒的内侧，所述支撑杆位于所述固定端盖和所述活动端盖之间，所述支撑杆的其中一端与所述固定端盖固定连接，所述圆柱弹簧位于所述固定端盖和所述支撑杆之间，所述圆柱弹簧远离所述固定端盖的一端与所述支撑杆连接，所述主弹性片远离所述顶压套筒的一端与所述支撑杆固定连接。

在第一方面中的一些实施方式中，所述汽车位置传感器还包括活动定位柱、锁紧套、固定片，所述活动定位柱的中轴线与所述支撑杆的中轴线位于同一直线上，所述活动定位柱的直径小于所述支撑杆的直径，所述活动定位柱位于所述固定端盖和所述支撑杆之间，所述活动定位柱远离所述固定端盖的一端与所述支撑杆固定连接，所述锁紧套环套在所述活动定位柱上，所述固定片为环状，所述固定片环套在所述活动定位柱上，所述固定片位于所述锁紧套和所述支撑杆之间，所述锁紧套与所述活动定位柱螺纹连接，所述固定片的其中一面与所述锁紧套压紧配合，所述固定片的另一面与所述支撑杆压紧配合，所述固定片与所述主弹性片位于同一平面上，所述主弹性片远离所述顶压套筒的一端与所述固定片一体连接，所述圆柱弹簧位于所述锁紧套和所述固定套筒之间，所述圆柱弹簧的其中一端与所述固定端盖沿所述踩踏方向抵接，所述圆柱弹簧的另一端环套在所述活动定位柱上，所述圆柱弹簧远离所述固定端盖的一端与所述锁紧套沿所述踩踏方向抵接。

在第一方面中的一些实施方式中，所述支撑杆的中轴线、所述活动定位柱的中轴线、所述固定片的中轴线、所述锁紧套的中轴线、所述圆柱弹簧的中轴线、所述固定套筒的中轴线位于同一直线上，所述圆柱弹簧、所述支撑杆位于所述顶压套筒的内侧，所述固定片的外侧面直径与所述支撑杆的直径相等，所述锁紧套的外侧面直径与所述支撑杆的直径相等；

所述固定端盖靠近所述活动端盖的一面固定连接有固定定位柱，所述固定定位柱的中轴线与所述活动定位柱的中轴线位于同一直线上，所述圆柱弹簧靠近所述固定端盖的一端环套在所述固定定位柱上，所述固定定位柱的直径与所述活动定位柱的直径相等，所述固定定位柱与所述活动定位柱之间具有间隙。

在第一方面中的一些实施方式中，所述主弹性片与所述活动端盖之间的距离大于所述固定套筒与所述活动端盖之间的距离。

在第一方面中的一些实施方式中，所述固定端盖上设有穿线孔，所述穿线孔沿所述踩踏方向贯穿所述固定端盖，所述穿线孔位于所述顶压套筒的内侧，所述主应变电阻片位于所述顶压套筒的内侧。

在第一方面中的一些实施方式中，所述汽车位置传感器还包括三个副弹性片，所述副弹性片、所述主弹性片位于同一平面上，所述副弹性片、所述主弹性片环绕所述活动定位柱的中轴线等角度圆周阵列分布，所述副弹性片的其中一端与所述固定片一体连接，所述副弹性片的另一端与所述顶压套筒沿所述踩踏方向抵接，所述副弹性片与所述顶压套筒之间的挤压力等于所述主弹性片与所述顶压套筒之间的挤压力，所述副弹性片的形状与所述主弹性片的形状相同，所述副弹性片的尺寸与所述主弹性片的尺寸相同，所述副弹性片靠近所述固定端盖的一面粘贴有副应变电阻片，所述主应变电阻片在所述主弹性片上的位置、所述副应变电阻片在所述副弹性片上的位置相同；

所述汽车位置传感器还包括控制器，所述控制器分别与所述主应变电阻片以及所述副应变电阻片电连接，所述控制器用于接收所述主应变电阻片和所述副应变电阻片的应变信号，所述控制器用于与所述汽车的控制系统通讯连接，所述控制器将所述应变信号发送给所述控制系统。

在第一方面中的一些实施方式中，所述汽车位置传感器还包括固定座，所述固定座的形状为圆柱体形，所述固定座的其中一端的端面上设有安装槽，所述安装槽的内侧面的形状为圆柱面形，所述固定端盖远离所述固定套筒的一面与所述安装槽的底面平行且固定连接，所述固定套筒的中轴线与所述安装槽的中轴线位于同一直线上，所述活动套筒远离所述活动端盖的一端位于所述安装槽内部，所述活动套筒的外侧面与所述安装槽的内侧面沿所述踩踏方向滑动连接，所述活动套筒远离所述活动端盖的一端与所述安装槽的底面之间就有间隙；

所述固定座的中轴线与所述活动套筒的中轴线之间的夹角为30度，所述活动端盖的中心位于所述安装槽的外部，所述活动端盖的其中一侧位于所述安装槽的内部；

所述安装槽的内壁上固定连接有限位块，所述活动端盖位于所述限位块和所述安装槽的底面之间，所述限位块与所述活动端盖沿所述踩踏方向压紧配合；

所述安装槽的底面设有通孔，所述通孔的中轴线与所述固定座的中轴线位于同一直线上，所述通孔沿所述固定座的中轴线方向贯穿所述固定座，所述通孔的直径大于所述穿线孔的直径，所述穿线孔位于所述通孔内侧。

在本申请的第二方面中，提供一种位置检测方法，应用第一方面中的汽车位置传感器，并包括如下步骤：

S100、将所述固定座固定在车体上，使所述固定座的中轴线保持竖直，使所述固定座的上表面与车体的主驾驶室的底面处于同一平面上，使踩踏方向指向主驾驶的座椅，将所述控制器通过导线与汽车的控制系统电连接；

S200、用脚沿踩踏方向向下踩踏所述活动端盖时，所述顶压端盖同步顶压所述主弹性片和所述副弹性片，所述主弹性片和所述副弹性片发生相同量的变形，所述主应变电阻片产生主应变信号，三个所述副应变电阻片分别产生第一副应变信号、第二副应变信号、第三副应变信号，所述控制器接收到所述主应变信号、所述第一副应变信号、所述第二副应变信号、所述第三副应变信号，所述控制器将所述主应变信号、所述第一副应变信号、所述第二副应变信号、所述第三副应变信号经过数据处理后得到最终位置信号；

S300、所述控制器将所述最终位置信号发送给所述控制系统，所述控制系统根据所述最终位置信号相应的控制汽车的油门大小；

其中，所述数据处理的方法包括：

S210、将所述主应变信号转换为主位置信号，将所述第一副应变信号转换为第一副位置信号，将所述第二副应变信号转换为第二副位置信号，将所述第三副应变信号转换为第三副位置信号；

S220、对比所述第一副位置信号、所述第二副位置信号、所述第三副位置信号，得到副位置信号差值，将所述副位置信号差值与所述控制器的预设差值进行对比得到实时位置信号误差，将所述实时位置信号误差与所述控制器的预设位置信号误差范围对比；

S230、当所述实时位置信号误差处于所述预设位置信号误差范围之内时，计算所述第一副位置信号、所述第二副位置信号、所述第三副位置信号的平均值得到平均位置信号，将所述主位置信号与所述平均位置信号进行对比得到主位置误差，将主位置误差与所述预设位置信号误差范围对比，当所述主位置误差处于所述预设位置误差范围之内时，将所述主位置信号作为所述最终位置信号并将所述最终位置信号发送给所述控制系统；

S240、当所述实时位置信号误差处于所述预设位置信号误差范围之外或所述主位置误差处于所述预设位置误差范围之内时，所述控制器向所述控制系统发送位置传感器故障信号，所述控制系统根据所述位置传感器故障信号发出相应的警报信息。

有益效果：

本申请提供的汽车位置传感器，通过直线方向踩踏驱动进行传感的方式，减小了占用的空间，并采用应变电阻作为传感元件，能够避免或降低环境磁场对传感精度的影响，提高了传感精度，相对于霍尔元件而言，不存在磁性衰减对传感精度的影响，因此使用寿命更长。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例中汽车位置传感器的结构示意图；

图2是本申请实施例中汽车位置传感器的内部结构示意图；

图3是图1中A-A方向的剖视图；

图4是本申请实施例中固定座的结构示意图；

图5是本申请实施例中固定套筒的结构示意图；

图6是本申请实施例中支撑杆、固定片以及圆柱弹簧连接结构的示意图；

图7是本申请实施例中支撑杆、固定片、圆柱弹簧的爆炸图。

附图标记：

101、固定套筒；102、活动套筒；103、顶压套筒；104、主弹性片；105、主应变电阻片；106、圆柱弹簧；107、固定端盖；108、活动端盖；109、支撑杆；110、活动定位柱；111、锁紧套；112、固定片；113、固定定位柱；114、穿线孔；115、副弹性片；116、副应变电阻片；117、固定座；118、安装槽；119、限位块；120、通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不能用来限制本申请的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征直接与第二特征接触，或第一特征间接与第二特征通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“具体示例”、“一个实施例”、“示例”、“一些实施例”、“一些示例”、“一些实施方式”或“可能的实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1至图7所示，在本申请的实施例一中，提供一种汽车位置传感器，包括固定套筒101、活动套筒102、顶压套筒103、主弹性片104、主应变电阻片105、圆柱弹簧106；活动套筒102的中轴线与固定套筒101的中轴线平行，活动套筒102与固定套筒101沿踩踏方向滑动连接，踩踏方向与活动套筒102的中轴线平行；顶压套筒103与固定套筒101固定连接，顶压套筒103的中轴线与踩踏方向平行，主弹性片104与踩踏方向垂直，主弹性片104的其中一端与活动套筒102固定连接，顶压套筒103的其中一个端面与主弹性片104的另一端沿踩踏方向抵接；顶压套筒103在活动套筒102沿踩踏方向相对于固定套筒101滑动后能够顶压主弹性片104；主应变电阻片105粘贴在主弹性片104上；圆柱弹簧106的中轴线与固定套筒101的中轴线平行，圆柱弹簧106的其中一端与固定套筒101连接，圆柱弹簧106的另一端与活动套筒102连接，圆柱弹簧106在顶压套筒103顶压主弹性片104时被压缩。

本申请实施例一提供的汽车位置传感器，通过直线方向踩踏驱动进行传感的方式，减小了占用的空间，并采用应变电阻作为传感元件，能够避免或降低环境磁场对传感精度的影响，提高了传感精度，相对于霍尔元件而言，不存在磁性衰减对传感精度的影响，因此使用寿命更长。

在实施例一的一些实施方式中，固定套筒101的其中一端固定连接有固定端盖107，顶压套筒103位于固定套筒101的内部，顶压套筒103的其中一端与固定端盖107固定连接，顶压套筒103的中轴线与固定套筒101的中轴线位于同一直线上，活动套筒102的其中一端固定连接有活动端盖108，固定套筒101的中轴线与活动套筒102的中轴线位于同一直线上，固定端盖107与活动端盖108平行，顶压套筒103位于固定端盖107和活动端盖108之间，固定套筒101远离固定端盖107的一端位于活动套筒102的内部固定套筒101的外侧面与活动套筒102的内侧面沿踩踏方向滑动连接，固定套筒101远离固定端盖107的一端与活动端盖108之间具有间隙；主弹性片104位于顶压套筒103与活动端盖108之间，主弹性片104的其中一端与活动端盖108固定连接，顶压套筒103靠近活动端盖108的一端与主弹性片104的另一端沿踩踏方向抵接，圆柱弹簧106位于固定端盖107和活动端盖108之间，圆柱弹簧106的其中一端与固定端盖107连接，圆柱弹簧106的另一端与活动端盖108连接。

在实施例一的一些实施方式中，汽车的位置传感器还包括支撑杆109，支撑杆109沿踩踏方向设置，支撑杆109位于顶压套筒103的内侧，支撑杆109位于固定端盖107和活动端盖108之间，支撑杆109的其中一端与固定端盖107固定连接，圆柱弹簧106位于固定端盖107和支撑杆109之间，圆柱弹簧106远离固定端盖107的一端与支撑杆109连接，主弹性片104远离顶压套筒103的一端与支撑杆109固定连接。

在实施例一的一些实施方式中，汽车位置传感器还包括活动定位柱110、锁紧套111、固定片112，活动定位柱110的中轴线与支撑杆109的中轴线位于同一直线上，活动定位柱110的直径小于支撑杆109的直径，活动定位柱110位于固定端盖107和支撑杆109之间，活动定位柱110远离固定端盖107的一端与支撑杆109固定连接，锁紧套111环套在活动定位柱110上，固定片112为环状，固定片112环套在活动定位柱110上，固定片112位于锁紧套111和支撑杆109之间，锁紧套111与活动定位柱110螺纹连接，固定片112的其中一面与锁紧套111压紧配合，固定片112的另一面与支撑杆109压紧配合，固定片112与主弹性片104位于同一平面上，主弹性片104远离顶压套筒103的一端与固定片112一体连接，圆柱弹簧106位于锁紧套111和固定套筒101之间，圆柱弹簧106的其中一端与固定端盖107沿踩踏方向抵接，圆柱弹簧106的另一端环套在活动定位柱110上，圆柱弹簧106远离固定端盖107的一端与锁紧套111沿踩踏方向抵接。

在实施例一的一些实施方式中，支撑杆109的中轴线、活动定位柱110的中轴线、固定片112的中轴线、锁紧套111的中轴线、圆柱弹簧106的中轴线、固定套筒101的中轴线位于同一直线上，圆柱弹簧106、支撑杆109位于顶压套筒103的内侧，固定片112的外侧面直径与支撑杆109的直径相等，锁紧套111的外侧面直径与支撑杆109的直径相等；固定端盖107靠近活动端盖108的一面固定连接有固定定位柱113，固定定位柱113的中轴线与活动定位柱110的中轴线位于同一直线上，圆柱弹簧106靠近固定端盖107的一端环套在固定定位柱113上，固定定位柱113的直径与活动定位柱110的直径相等，固定定位柱113与活动定位柱110之间具有间隙。

在实施例一的一些实施方式中，主弹性片104与活动端盖108之间的距离大于固定套筒101与活动端盖108之间的距离。

在实施例一的一些实施方式中，固定端盖107上设有穿线孔114，穿线孔114沿踩踏方向贯穿固定端盖107，穿线孔114位于顶压套筒103的内侧，主应变电阻片105位于顶压套筒103的内侧。

在实施例一的一些实施方式中，汽车位置传感器还包括三个副弹性片115，副弹性片115、主弹性片104位于同一平面上，副弹性片115、主弹性片104环绕活动定位柱110的中轴线等角度圆周阵列分布，副弹性片115的其中一端与固定片112一体连接，副弹性片115的另一端与顶压套筒103沿踩踏方向抵接，副弹性片115与顶压套筒103之间的挤压力等于主弹性片104与顶压套筒103之间的挤压力，副弹性片115的形状与主弹性片104的形状相同，副弹性片115的尺寸与主弹性片104的尺寸相同，副弹性片115靠近固定端盖107的一面粘贴有副应变电阻片116，主应变电阻片105在主弹性片104上的位置、副应变电阻片116在副弹性片115上的位置相同；汽车位置传感器还包括控制器，控制器分别与主应变电阻片105以及副应变电阻片116电连接，控制器用于接收主应变电阻片105和副应变电阻片116的应变信号，控制器用于与汽车的控制系统通讯连接，控制器将应变信号发送给控制系统。

在实施例一的一些实施方式中，汽车位置传感器还包括固定座117，固定座117的形状为圆柱体形，固定座117的其中一端的端面上设有安装槽118，安装槽118的内侧面的形状为圆柱面形，固定端盖107远离固定套筒101的一面与安装槽118的底面平行且固定连接，固定套筒101的中轴线与安装槽118的中轴线位于同一直线上，活动套筒102远离活动端盖108的一端位于安装槽118内部，活动套筒102的外侧面与安装槽118的内侧面沿踩踏方向滑动连接，活动套筒102远离活动端盖108的一端与安装槽118的底面之间就有间隙；固定座117的中轴线与活动套筒102的中轴线之间的夹角为30度，活动端盖108的中心位于安装槽118的外部，活动端盖108的其中一侧位于安装槽118的内部；安装槽118的内壁上固定连接有限位块119，活动端盖108位于限位块119和安装槽118的底面之间，限位块119与活动端盖108沿踩踏方向压紧配合；安装槽118的底面设有通孔120，通孔120的中轴线与固定座117的中轴线位于同一直线上，通孔120沿固定座117的中轴线方向贯穿固定座117，通孔120的直径大于穿线孔114的直径，穿线孔114位于通孔120内侧。

实施例一中的汽车位置传感器的工作原理在实施例二中有所描述，详见实施例二，本实施例不再赘述。

在本申请的实施例二中，提供一种位置检测方法，应用实施例一中的汽车位置传感器，并包括如下步骤：

S100、将固定座117固定在车体上，使固定座117的中轴线保持竖直，使固定座117的上表面与车体的主驾驶室的底面处于同一平面上，使踩踏方向指向主驾驶的座椅，将控制器通过导线与汽车的控制系统电连接；

S200、用脚沿踩踏方向向下踩踏活动端盖108时，顶压端盖同步顶压主弹性片104和副弹性片115，主弹性片104和副弹性片115发生相同量的变形，主应变电阻片105产生主应变信号，三个副应变电阻片116分别产生第一副应变信号、第二副应变信号、第三副应变信号，控制器接收到主应变信号、第一副应变信号、第二副应变信号、第三副应变信号，控制器将主应变信号、第一副应变信号、第二副应变信号、第三副应变信号经过数据处理后得到最终位置信号；

S300、控制器将最终位置信号发送给控制系统，控制系统根据最终位置信号相应的控制汽车的油门大小；

其中，数据处理的方法包括：

S210、将主应变信号转换为主位置信号，将第一副应变信号转换为第一副位置信号，将第二副应变信号转换为第二副位置信号，将第三副应变信号转换为第三副位置信号；

S220、对比第一副位置信号、第二副位置信号、第三副位置信号，得到副位置信号差值，将副位置信号差值与控制器的预设差值进行对比得到实时位置信号误差，将实时位置信号误差与控制器的预设位置信号误差范围对比；

S230、当实时位置信号误差处于预设位置信号误差范围之内时，计算第一副位置信号、第二副位置信号、第三副位置信号的平均值得到平均位置信号，将主位置信号与平均位置信号进行对比得到主位置误差，将主位置误差与预设位置信号误差范围对比，当主位置误差处于预设位置误差范围之内时，将主位置信号作为最终位置信号并将最终位置信号发送给控制系统；

S240、当实时位置信号误差处于预设位置信号误差范围之外或主位置误差处于预设位置误差范围之内时，控制器向控制系统发送位置传感器故障信号，控制系统根据位置传感器故障信号发出相应的警报信息。

本申请提供的汽车位置传感器，采用圆筒结构，整体结构紧凑，安装在车体的驾驶室内占用空间小，踩踏方便省力，不会挂住携带或绊脚，工作过程中采用实施例二中的检测方法，通过四个应变电阻片(主应变电阻片105和三个副应变电阻片116)进行对比可以判断主应变电阻片105或主弹性片104是否存在故障，并根据三个副应变电阻片116对传感精度进行判断，当传感精度不够时(当实时位置信号误差处于预设位置信号误差范围之外或主位置误差处于预设位置误差范围之内时)，发出警报信息提醒用户及时对汽车位置传感器进行维护或更换。

以上实施例仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本申请的实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种汽车位置传感器，其特征在于，包括固定套筒、活动套筒、顶压套筒、主弹性片、主应变电阻片、圆柱弹簧；

所述活动套筒的中轴线与所述固定套筒的中轴线平行，所述活动套筒与所述固定套筒沿踩踏方向滑动连接，所述踩踏方向与所述活动套筒的中轴线平行；

所述顶压套筒与所述固定套筒固定连接，所述顶压套筒的中轴线与所述踩踏方向平行，所述主弹性片与所述踩踏方向垂直，所述主弹性片的其中一端与所述活动套筒固定连接，所述顶压套筒的其中一个端面与所述主弹性片的另一端沿所述踩踏方向抵接；

所述顶压套筒在所述活动套筒沿所述踩踏方向相对于所述固定套筒滑动后能够顶压所述主弹性片；

所述主应变电阻片粘贴在所述主弹性片上。

所述圆柱弹簧的中轴线与所述固定套筒的中轴线平行，所述圆柱弹簧的其中一端与所述固定套筒连接，所述圆柱弹簧的另一端与所述活动套筒连接，所述圆柱弹簧在所述顶压套筒顶压所述主弹性片时被压缩。

2.根据权利要求1所述的汽车位置传感器，其特征在于，所述固定套筒的其中一端固定连接有固定端盖，所述顶压套筒位于所述固定套筒的内部，所述顶压套筒的其中一端与所述固定端盖固定连接，所述顶压套筒的中轴线与所述固定套筒的中轴线位于同一直线上，所述活动套筒的其中一端固定连接有活动端盖，所述固定套筒的中轴线与所述活动套筒的中轴线位于同一直线上，所述固定端盖与所述活动端盖平行，所述顶压套筒位于所述固定端盖和所述活动端盖之间，所述固定套筒远离所述固定端盖的一端位于所述活动套筒的内部所述固定套筒的外侧面与所述活动套筒的内侧面沿所述踩踏方向滑动连接，所述固定套筒远离所述固定端盖的一端与所述活动端盖之间具有间隙；

所述主弹性片位于所述顶压套筒与所述活动端盖之间，所述主弹性片的其中一端与所述活动端盖固定连接，所述顶压套筒靠近所述活动端盖的一端与所述主弹性片的另一端沿所述踩踏方向抵接，所述圆柱弹簧位于所述固定端盖和所述活动端盖之间，所述圆柱弹簧的其中一端与所述固定端盖连接，所述圆柱弹簧的另一端与所述活动端盖连接。

3.根据权利要求1-2所述的汽车位置传感器，其特征在于，所述汽车的位置传感器还包括支撑杆，所述支撑杆沿所述踩踏方向设置，所述支撑杆位于所述顶压套筒的内侧，所述支撑杆位于所述固定端盖和所述活动端盖之间，所述支撑杆的其中一端与所述固定端盖固定连接，所述圆柱弹簧位于所述固定端盖和所述支撑杆之间，所述圆柱弹簧远离所述固定端盖的一端与所述支撑杆连接，所述主弹性片远离所述顶压套筒的一端与所述支撑杆固定连接。

4.根据权利要求3所述的汽车位置传感器，其特征在于，所述汽车位置传感器还包括活动定位柱、锁紧套、固定片，所述活动定位柱的中轴线与所述支撑杆的中轴线位于同一直线上，所述活动定位柱的直径小于所述支撑杆的直径，所述活动定位柱位于所述固定端盖和所述支撑杆之间，所述活动定位柱远离所述固定端盖的一端与所述支撑杆固定连接，所述锁紧套环套在所述活动定位柱上，所述固定片为环状，所述固定片环套在所述活动定位柱上，所述固定片位于所述锁紧套和所述支撑杆之间，所述锁紧套与所述活动定位柱螺纹连接，所述固定片的其中一面与所述锁紧套压紧配合，所述固定片的另一面与所述支撑杆压紧配合，所述固定片与所述主弹性片位于同一平面上，所述主弹性片远离所述顶压套筒的一端与所述固定片一体连接，所述圆柱弹簧位于所述锁紧套和所述固定套筒之间，所述圆柱弹簧的其中一端与所述固定端盖沿所述踩踏方向抵接，所述圆柱弹簧的另一端环套在所述活动定位柱上，所述圆柱弹簧远离所述固定端盖的一端与所述锁紧套沿所述踩踏方向抵接。

5.根据权利要求4所述的汽车位置传感器，其特征在于，所述支撑杆的中轴线、所述活动定位柱的中轴线、所述固定片的中轴线、所述锁紧套的中轴线、所述圆柱弹簧的中轴线、所述固定套筒的中轴线位于同一直线上，所述圆柱弹簧、所述支撑杆位于所述顶压套筒的内侧，所述固定片的外侧面直径与所述支撑杆的直径相等，所述锁紧套的外侧面直径与所述支撑杆的直径相等；

所述固定端盖靠近所述活动端盖的一面固定连接有固定定位柱，所述固定定位柱的中轴线与所述活动定位柱的中轴线位于同一直线上，所述圆柱弹簧靠近所述固定端盖的一端环套在所述固定定位柱上，所述固定定位柱的直径与所述活动定位柱的直径相等，所述固定定位柱与所述活动定位柱之间具有间隙。

6.根据权利要求5所述的汽车位置传感器，其特征在于，所述主弹性片与所述活动端盖之间的距离大于所述固定套筒与所述活动端盖之间的距离。

7.根据权利要求6所述的汽车位置传感器，其特征在于，所述固定端盖上设有穿线孔，所述穿线孔沿所述踩踏方向贯穿所述固定端盖，所述穿线孔位于所述顶压套筒的内侧，所述主应变电阻片位于所述顶压套筒的内侧。

8.根据权利要求7所述的汽车位置传感器，其特征在于，所述汽车位置传感器还包括三个副弹性片，所述副弹性片、所述主弹性片位于同一平面上，所述副弹性片、所述主弹性片环绕所述活动定位柱的中轴线等角度圆周阵列分布，所述副弹性片的其中一端与所述固定片一体连接，所述副弹性片的另一端与所述顶压套筒沿所述踩踏方向抵接，所述副弹性片与所述顶压套筒之间的挤压力等于所述主弹性片与所述顶压套筒之间的挤压力，所述副弹性片的形状与所述主弹性片的形状相同，所述副弹性片的尺寸与所述主弹性片的尺寸相同，所述副弹性片靠近所述固定端盖的一面粘贴有副应变电阻片，所述主应变电阻片在所述主弹性片上的位置、所述副应变电阻片在所述副弹性片上的位置相同；

所述汽车位置传感器还包括控制器，所述控制器分别与所述主应变电阻片以及所述副应变电阻片电连接，所述控制器用于接收所述主应变电阻片和所述副应变电阻片的应变信号，所述控制器用于与所述汽车的控制系统通讯连接，所述控制器将所述应变信号发送给所述控制系统。

9.根据权利要求8所述的汽车位置传感器，其特征在于，所述汽车位置传感器还包括固定座，所述固定座的形状为圆柱体形，所述固定座的其中一端的端面上设有安装槽，所述安装槽的内侧面的形状为圆柱面形，所述固定端盖远离所述固定套筒的一面与所述安装槽的底面平行且固定连接，所述固定套筒的中轴线与所述安装槽的中轴线位于同一直线上，所述活动套筒远离所述活动端盖的一端位于所述安装槽内部，所述活动套筒的外侧面与所述安装槽的内侧面沿所述踩踏方向滑动连接，所述活动套筒远离所述活动端盖的一端与所述安装槽的底面之间就有间隙；

所述固定座的中轴线与所述活动套筒的中轴线之间的夹角为30度，所述活动端盖的中心位于所述安装槽的外部，所述活动端盖的其中一侧位于所述安装槽的内部；

所述安装槽的内壁上固定连接有限位块，所述活动端盖位于所述限位块和所述安装槽的底面之间，所述限位块与所述活动端盖沿所述踩踏方向压紧配合；

所述安装槽的底面设有通孔，所述通孔的中轴线与所述固定座的中轴线位于同一直线上，所述通孔沿所述固定座的中轴线方向贯穿所述固定座，所述通孔的直径大于所述穿线孔的直径，所述穿线孔位于所述通孔内侧。

10.一种位置检测方法，其特征在于，应用权利要求9中的汽车位置传感器，并包括如下步骤：

S100、将所述固定座固定在车体上，使所述固定座的中轴线保持竖直，使所述固定座的上表面与车体的主驾驶室的底面处于同一平面上，使踩踏方向指向主驾驶的座椅，将所述控制器通过导线与汽车的控制系统电连接；

S200、用脚沿踩踏方向向下踩踏所述活动端盖时，所述顶压端盖同步顶压所述主弹性片和所述副弹性片，所述主弹性片和所述副弹性片发生相同量的变形，所述主应变电阻片产生主应变信号，三个所述副应变电阻片分别产生第一副应变信号、第二副应变信号、第三副应变信号，所述控制器接收到所述主应变信号、所述第一副应变信号、所述第二副应变信号、所述第三副应变信号，所述控制器将所述主应变信号、所述第一副应变信号、所述第二副应变信号、所述第三副应变信号经过数据处理后得到最终位置信号；

S300、所述控制器将所述最终位置信号发送给所述控制系统，所述控制系统根据所述最终位置信号相应的控制汽车的油门大小；

其中，所述数据处理的方法包括：

S210、将所述主应变信号转换为主位置信号，将所述第一副应变信号转换为第一副位置信号，将所述第二副应变信号转换为第二副位置信号，将所述第三副应变信号转换为第三副位置信号；

S220、对比所述第一副位置信号、所述第二副位置信号、所述第三副位置信号，得到副位置信号差值，将所述副位置信号差值与所述控制器的预设差值进行对比得到实时位置信号误差，将所述实时位置信号误差与所述控制器的预设位置信号误差范围对比；

S230、当所述实时位置信号误差处于所述预设位置信号误差范围之内时，计算所述第一副位置信号、所述第二副位置信号、所述第三副位置信号的平均值得到平均位置信号，将所述主位置信号与所述平均位置信号进行对比得到主位置误差，将主位置误差与所述预设位置信号误差范围对比，当所述主位置误差处于所述预设位置误差范围之内时，将所述主位置信号作为所述最终位置信号并将所述最终位置信号发送给所述控制系统；

S240、当所述实时位置信号误差处于所述预设位置信号误差范围之外或所述主位置误差处于所述预设位置误差范围之内时，所述控制器向所述控制系统发送位置传感器故障信号，所述控制系统根据所述位置传感器故障信号发出相应的警报信息。

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