CN203766516U - 一种档位指示仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种档位指示仪，在拨档杆上垂直向前方向设一连接传递器，通过其近端的圆箍固定，在连接传递器远端设与拨档杆左右同步转动的左右随动杆,随动杆的下端点通过带转动轴的底座固定在车上，在随动杆杆纵、横面固定有若干个红外发射管；在随动杆后方设横向红外管固定架；纵向连接传递器固定圆盘架安装红外接收管列，圆盘架通过带或杆与拨档杆连接并联动；红外接收管实时采集随动杆的相对位置并传输至第一、二路锁存编码器，第一、二路锁存编码器将拨档轨迹的光电信号传输至微控制器主板，微控制器主板处理后传输档位参数至显示设备输出。该档位指示仪帮助驾驶员实时掌握手动档汽车的档位，避免档混乱的情况发生，加强变档的安全性。

Description

一种档位指示仪

技术领域

本实用新型涉及换档器，尤其涉及一种档位指示仪。 

背景技术

手动档汽车具有省油、经济、提速快等优点，很受一部分驾驶员的喜爱，但与自动档相比会有档位不直观的缺陷。初学者、初驾者和注意力分散的人会忘记档位所在的位置。对于手动档只有驾驶员才知道在几档，副驾驶座位上的人不能直观的观察到驾驶员的换档操作。实际使用时，在驾驶员打火启动发动机之前，由于没提示还挂着档，一旦启动发动机后会出现意外事故。轻者损失财产，重者伤及生命。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种档位指示仪，通过该档位指示仪帮助驾驶员实时掌握手动档汽车的档位状态，避免了财产损失和人身伤害，详见下文描述： 

一种档位指示仪，包括：拨档杆，在所述拨档杆上垂直向前方向设一连接传递器，在所述连接传递器近端设置有固定圆箍，以使所述连接传递器固定在所述拨档杆上，在所述连接传递器另一远端设与所述拨档杆左右同步转动的左右随动杆，所述左右随动杆的下端点通过带转动轴的底座固定在车上；在所述左右随动杆上部的纵面和横面固定有若干个红外发射管； 

所述档位指示仪还包括：两个红外接收管固定架；一个横向红外管固定架架设在所述左右随动杆后方，安装横向配对的红外接收管列；另一个纵向红外管固定架架设在所述连接传递器的一个圆盘架上，装配纵向配对的红外接收管列；两路红外接收管列实时采集所述左右随动杆的相对转动位置并传输至第一路锁存编码器、第二路锁存编码器，所述第一路锁存编码器和所述第二路锁存编码器将拨档杆之轨迹的光电信号传输至微控制器主板，所述微控制器主板处理后传输档位参数至显示设备进行输出显示。 

所述红外发射管和所述红外接收管的型号相匹配。 

所述档位指示仪还包括：蓝牙模块或串口转USB口， 

所述蓝牙模块或所述串口转USB口与所述微控制器主板电连接，所述通过蓝牙模块、所述串口转USB口连接平视显示器、导航仪、面板显示仪或前档风玻璃投影平视仪。 

所述档位指示仪还包括：并行输出接口，所述微控制器主板通过所述并行输出接口适配不同显示设备终端。 

所述档位指示仪还包括：真人语音模块、串行接口， 

所述真人语音模块与所述微控制器主板电连接，所述微控制器主板采用所述串行接口的数据发送端口接收档位参数，并通过所述真人语音模块进行语音播报。 

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：该档位指示仪可以充当助手，提高安全，是本产品的最大目的。另外从经济成本讲通过采用光电传感方式测量档位参数，做出质量稳定，数据精确，体积小，即用即装或出厂配安装很方便快捷的小产品，降低了购买者成本，有极大的性价比。 

附图说明

图1为拨档杆、连接传递器和左右随动杆的连接示意图； 

图2为左右随动杆和红外发射管的示意图； 

图3为档位指示仪的结构示意图； 

图4为档位指示仪的另一种结构示意图； 

图5为档位指示仪的另一种结构示意图； 

图6为档位指示仪的另一种结构示意图； 

图7为档位指示仪的另一种结构示意图； 

图8为档位指示仪的另一种结构示意图； 

图9为档位指示仪的另一种结构示意图。 

附图中，各标号所代表的部件列表如下： 

1：拨档杆；                    2：连接传递器； 

3：左右随动杆；                4：纵面红外发射管和横面红外发射管； 

5：横向红外接收管列和纵向红外接收管列； 

6：ZOX路锁存编码器； 

7：ZOY路锁存编码器；           8：微控制器主板； 

9：显示设备；                  10：蓝牙模块； 

11：串口转USB口；              12：串行接口； 

13：并行输出接口；             14：真人语音模块； 

15：底座。 

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。 

为了帮助驾驶员实时掌握手动档汽车的档位状态，避免失误造成财产损失和人身伤害，本实用新型实施例提供了一种档位指示仪，详见下文描述： 

实施例1 

参见图1、图2和图3，一种档位指示仪，包括：拨档杆1(或叫变速杆、换档杆)；可以在拨档杆1上任选一固定部位上垂直向前方向设置有一连接传递器2(具体实现时，该连接传递器可以为杆、带、盘架组合，用以适应不同车型)，连接传递器2长度与容许空间相适应，在连接传递器2上近端设置有固定圆箍、在连接传递器2另一远端设置有与拨档杆左右方向上同步转动的随动杆3(注：前后方向上固定住不随动)，左右随动杆只能在左右方向上的随动。 

在左右随动杆3的的下端点通过带有单向转动轴的底座15固定在车上，固定点为O点，左右随动杆3左右活动面定义为ZOX面，将所述连接传递器2和所述左右随动杆3所在的面定义为ZOY面，汽车的地面为XOY面(将垂直车内地板的轴为Z轴，平行于前档风玻璃的轴为X轴，与Z轴和X轴分别垂直的轴为Y轴)。 

在左右随动杆2纵面和横面上固定设置有若干个纵面红外发射管和横面红外发射管4。 

与之配套的则有两个方向的两列，纵向排列和横向排列的横向红外接收管列和纵向红外接收管列5。首先第一个方向要说明的是红外发射管4的纵面上红外发射管的配对横向红外接收管列5；一个横向红外管固定管架设在左右随动杆3后方，安装横向配对的红外接收管列，底部则固定在底座15的加高架上；红外发射管4中纵向管随着左右随动杆3转动，固定在底座15上的横向红外接收管列5固定架采样，既横向红外接收管5实时采集档位左右随动杆3转动位置，并传输至ZOX路锁存编码器(即第一路锁存编码器)6。然后第二个方向要说明的是纵向红外发射管4的横面上红外发射管的配对纵向红外接收管列5的方式；使用红外接收管列固定架或纵向红外接收管列固定圆盘架(出于多选要求图中未示出)方式固定纵向红外接收管5，纵向红外接收管5固定架是连接传递器上一个圆盘架，圆盘架的轴心固定在左右转动轴上的一点，圆盘架上安装纵向配对的红外接收管列5，此圆盘通过带或杆与拨档杆连接并联动，连接传递器用带连接这一形式有点类似“卷尺”的自动调节拨档杆1与左右随动杆3之间距的功能，但不影响其左右间距。在纵向红外接收管固定架或红外管固定圆盘 架的ZOY面上排列有若干个红外接收管5，红外接收管列5实时采集连接传递器2的前后移动状况间接测量拨档杆1的前后运动情况，并传输至ZOY路锁存编码器(即第二路锁存编码器)7。 

其中，左右随动杆3上的红外发射管4投影到立体坐标系ZOX面上的横向红外接收管列5的排列阵列上面，得到左-右拨档轨迹光电信号采样，投影到ZOY面上的纵向红外接收管列5的直线或圆弧排列阵列上面，得到前-后拨档轨迹相对位置光电信号采样。 

两路红外接收管列实时采集左右随动杆3的相对转动位置并传输至第一路锁存编码器6、第二路锁存编码器7，第一路锁存编码器6和第二路锁存编码器7将拨档杆1之轨迹的光电信号传输至微控制器主板8，微控制器主板8处理后传输档位参数至显示设备9进行输出显示。 

具体实现时，红外接收管5可以直线或圆线线性排列。红外发射管4和红外接收管5的型号相匹配，当红外发射管4的型号为IR908-7C、IR928-6C或等效器件时，红外接收管5的型号为PT908-7C、PT928-6C或等效器件等。 

其中，ZOX路锁存编码器6、ZOY路锁存编码器7由三态锁存器、门电路、地址译码器等器件组成数据采集电路。例如：可采用4HC573、373等数字逻辑数字电路芯片，又可以采用其他数字逻辑芯片代替组成的数据采集电路，或采用相应功能的可编程阵列完成。 

在另一优选的实施例里，参见图4和图5，该档位指示仪还包括：蓝牙模块10或串口转USB口11，蓝牙模块10或串口转USB口11与微控制器主板8电连接，实际应用时，微控制器主板8通过蓝牙模块10或串口转USB口11直接与平板电脑或智能手机等连接，可以更加丰富和清楚地显示档位参数，提高了用户体验，并且通过平板电脑或智能手机还能记录提供档位和方向盘手法的操作过程，供以后教学考核使用。 

实际应用中，还可以通过蓝牙模块10、串口转USB口11连接其它显示仪器，例如：HUD(平视显示器)、导航仪、面板显示仪、前档风玻璃投影平视仪。 

参见图6，微控制器主板8采用串行接口12(例如：RS232标准端口)的数据发送端口(TXD端口)接收档位参数，并通过按键来控制真人语音模块发音和复位。 

参见图7，微控制器主板8还通过并行输出接口13适配不同显示设备终端。 

具体实现时，该档位指示仪全部采用5V供电，微控制器主板8可以采用8051系列的单片机，也可以采用其他型号的单片机，本实用新型实施例对此不做限制。 

在另一优选的实施例里，参见图8，该档位指示仪还包括：真人语音模块14，真人语音模块14与微控制器主板8电连接，通过真人语音模块14可以将当前的档位参数进行语音播 报，避免驾驶员视线出现不集中的问题。 

在另一优选的实施例里，参见图9，该档位指示仪可选显示设备9、蓝牙模块10、串口转USB口11、串行接口12、并行输出接口13和真人语音模块14中的一种到六种自由组合或同时选用，本实用新型实施例对此不做限制。 

具体实现时，将以红外接收管5和红外管固定架为核心的采集部分和控制电路板封装在盒子里，下方固定在车地板上，再接上输出终端(有线或无线)，即可实现整个档位指示仪的安装操作。 

实施例2 

与实施例1中不同的是，取消左右随动杆3上的红外发射管4，采用两排隔“河”相望的线性排列形式来代替，将红外发射管列4和红外接收管5固定于矩形固定架的两侧，矩形的宽度要稍大于左右随动杆3的宽度，保证左右随动杆3在矩形长方向上摆动不被阻碰。 

位于在ZOX面上的脸对脸的矩形红外管线性队列固定架，固定在底座的加高架上，长的方向横向放置，左右随动杆3在矩形内的摆动受到完全监测。 

同样位于ZOY面中传递连接器2上也设有红外发射管4和红外接收管5各一排并相向安装在相似的矩形固定架上代替，随着拨档杆1前后运动，在纵向上左右随动杆3在矩形空间内处于相对运动状态(实际上左右随动杆3前后方向是不动的而是连接传递器在移动),通过左右随动杆3在矩形内阻档红外线阻断光电信号情况，检测出拨档杆的坐标位置。 

ZOX路锁存编码器6和ZOY路锁存编码器7获取拨档轨迹的光电信号对应的坐标位置数值。适合大中型车辆.其余的操作均与实施例1相同，本实施例对此不做赘述。 

实施例3 

与实施例1中不同的是，ZOY面上采用带式传递连接器(带绕或卷在圆盘内)，少量几点开关原件安装其中受其控制，随着拨档杆1前后运动运动，某个开关被打开指明前后位置情况。 

档位杆1前后运动导致圆盘做圆周运动,开关受通断监测后检测出拨档杆前后位置,ZOY路锁存编码器7获取拨档轨迹的通断状况对应的数值。此方法用于微型小型车辆上. 

其余的操作均与实施例1相同，本实施例对此不做赘述。 

实际应用时，由于车型的不同，通过采用上述的三个实施例可以完全满足通用性质的要求。该档位指示仪可直接由发光二极管阵列显示，也可以通过单片机实时读取送给点阵液晶 显示器或智能显示终端如手机平板或导航仪等。 

本实用新型实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。 

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种档位指示仪，包括：拨档杆，其特征在于，在所述拨档杆上垂直向前方向设一连接传递器，在所述连接传递器近端设置有固定圆箍，以使所述连接传递器固定在所述拨档杆上，在所述连接传递器另一远端设与所述拨档杆左右同步转动的左右随动杆，所述左右随动杆的下端点通过带转动轴的底座固定在车上；在所述左右随动杆上部的纵面和横面固定有若干个红外发射管；

所述档位指示仪还包括：两个红外接收管固定架；一个横向红外管固定架架设在所述左右随动杆后方，安装横向配对的红外接收管列；另一个纵向红外管固定架架设在所述连接传递器的一个圆盘架上，装配纵向配对的红外接收管列；两路红外接收管列实时采集所述左右随动杆的相对转动位置并传输至第一路锁存编码器、第二路锁存编码器，所述第一路锁存编码器和所述第二路锁存编码器将拨档杆之轨迹的光电信号传输至微控制器主板，所述微控制器主板处理后传输档位参数至显示设备进行输出显示。

2.根据权利要求1所述的一种档位指示仪，其特征在于，所述红外发射管和所述红外接收管的型号相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种档位指示仪，其特征在于，所述档位指示仪还包括：蓝牙模块或串口转USB口，

所述蓝牙模块或所述串口转USB口与所述微控制器主板电连接，所述通过蓝牙模块、所述串口转USB口连接平视显示器、导航仪、面板显示仪或前档风玻璃投影平视仪。

4.根据权利要求1所述的一种档位指示仪，其特征在于，所述档位指示仪还包括：并行输出接口，所述微控制器主板通过所述并行输出接口适配不同显示设备终端。

5.根据权利要求1所述的一种档位指示仪，其特征在于，所述档位指示仪还包括：真人语音模块、串行接口，

所述真人语音模块与所述微控制器主板电连接，所述微控制器主板采用所述串行接口的数据发送端口接收档位参数，并通过所述真人语音模块进行语音播报。