CN217022761U - 仪表装置及电助力自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种仪表装置及电助力自行车，涉及自行车技术领域。仪表装置包括：仪表模块以及与仪表模块连接的供电模块，仪表模块包括：开关按键单元，档位按键单元以及控制单元；开关按键单元分别与供电模块、档位按键单元以及控制单元连接；档位按键单元与控制单元连接；开关按键单元用于响应按键操作，将供电模块的电信号分别传输至档位按键单元以及控制单元，以向档位按键单元以及控制单元供电；档位按键单元用于响应按键操作，生成模拟档位切换信号，并将模拟档位切换信号传输至控制单元；控制单元用于将模拟档位切换信号转换为数字档位切换信号进行输出。本实用新型能够使控制装置更为准确地判断仪表上的按键状态，从而做出正确的反应。

Description

仪表装置及电助力自行车

技术领域

本实用新型涉及自行车技术领域，具体而言，涉及一种仪表装置及电助力自行车。

背景技术

电助力自行车，是需要使用脚踏驱动的装有动力辅助系统的自行车，能够在人骑行或者推行时给予辅助动力。为显示电助力自行车在骑行时的相关运动参数，电助力自行车的车把上一般设置有仪表。并且，仪表上还设置有档位按键、开关按键等，便于骑行者根据需要对电助力自行车的动力辅助系统输出的动力进行调整。

现有技术中，由仪表将用户输入的按键信号直接通过带有电阻的电路输出与按键信号对应的模拟信号，使得控制装置能够执行对应的操作。

但是，现有技术中的这种方式对于上电、换挡、关电等按键信号，输出的信号不够准确，使得控制器对于仪表上的按键状态的判断不够准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种仪表装置及电助力自行车，能够通过控制单元将用户对仪表装置按键操作产生的模拟档位切换信号转换为数字档位切换信号，使控制装置能够更为准确地判断仪表上的按键状态，从而做出正确的反应。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种仪表装置，所述仪表装置包括：仪表模块以及与所述仪表模块连接的供电模块，所述仪表模块包括：开关按键单元，档位按键单元以及控制单元；

所述开关按键单元分别与所述供电模块、所述档位按键单元以及所述控制单元连接；

所述档位按键单元与所述控制单元连接；

所述开关按键单元用于响应按键操作，将所述供电模块的电信号分别传输至所述档位按键单元以及所述控制单元，以向所述档位按键单元以及所述控制单元供电；

所述档位按键单元用于响应按键操作，生成模拟档位切换信号，并将所述模拟档位切换信号传输至所述控制单元；

所述控制单元用于将所述模拟档位切换信号转换为数字档位切换信号进行输出。

在一种可选的实施方式中，所述开关按键单元包括：第一按键单元、第一分压单元、自锁单元、电池供电单元、直流降压器单元、控制装置供电单元；

所述第一按键单元分别与所述供电模块以及所述第一分压单元连接；

所述第一分压单元与所述自锁单元连接；

所述自锁单元与所述电池供电单元连接，所述自锁单元用于根据从所述控制单元接收的自锁信号，将所述电池供电导通；

所述电池供电单元分别与所述直流降压器单元、所述控制装置供电单元以及所述供电模块连接，所述直流降压器单元用于将所述供电模块输出的电信号转换为目标电信号并传输至所述档位按键单元以及所述控制单元；

所述控制装置供电单元与所述直流降压器单元连接。

在一种可选的实施方式中，所述第一分压单元包括：第一电阻以及第二电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第一按键单元连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端以及所述自锁单元连接；

所述第二电阻的第二端接地。

在一种可选的实施方式中，所述自锁单元包括：第一三极管、第三电阻以及第四电阻；

所述第三电阻的第一端与所述控制单元连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第一分压单元、所述第四电阻的第一端以及所述第一三极管的第一端连接；

所述第四电阻的第一端与所述第一三极管的第一端连接，所述第四电阻的第二端接地；

所述第一三极管的第一端与所述电池供电单元连接，所述第一三极管的第三端接地。

在一种可选的实施方式中，所述电池供电单元包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第二三极管；

所述第五电阻的第一端分别与所述第六电阻的第一端、第七电阻的第二端以及第二三极管的第一端连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第六电阻的第二端以及所述自锁单元连接；

所述第六电阻的第一端分别与所述第七电阻的第二端以及第二三极管的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述自锁单元连接；

所述第七电阻的第一端分别与所述供电模块以及所述第二三极管的第三端连接；

所述第二三极管的第二端分别与所述直流降压器单元以及控制装置供电单元连接，所述第二三极管的第三端与所述供电模块连接。

在一种可选的实施方式中，所述控制装置供电单元包括：第一二极管以及第一磁珠；

所述第一二极管的第一端分别与所述电池供电单元以及所述直流降压器单元连接，所述第一二极管的第二端与所述第一磁珠的第一端连接；

所述第一磁珠的第二端用于连接控制装置。

在一种可选的实施方式中，所述开关按键单元还包括：第二分压单元；

所述第二分压单元分别与所述第一分压单元以及所述第一按键单元连接；

所述第二分压单元包括：第八电阻以及第九电阻；

所述第八电阻的第一端分别与所述第一按键单元以及所述第一分压单元连接，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端连接；

所述第九电阻的第二端接地，所述第九电阻的第二端与所述第一分压单元连接。

在一种可选的实施方式中，所述档位按键单元包括：第二按键、第三按键、第十电阻以及第十一电阻；

所述第二按键的第一端分别与所述第十电阻的第二端以及所述控制单元连接，所述第二按键的第二端接地；

所述第三按键的第一端分别与所述第十一电阻的第二端以及所述控制单元连接，所述第三按键的第二端接地；

所述第十电阻的第一端与所述开关按键单元连接，所述第十电阻的第二端与所述控制单元连接；

所述第十一电阻的第一端与所述开关按键单元连接，所述第十一电阻的第二端与所述控制单元连接。

在一种可选的实施方式中，所述控制单元包括：第一管脚、第二管脚、第三管脚、第四管脚、第五管脚、第六管脚以及第七管脚；

所述第一管脚与所述开关按键单元的所述直流降压器单元连接，用于接收所述直流降压器单元输出的目标电信号；

所述第二管脚与所述开关按键单元的第二分压单元连接，用于接收所述第二分压单元输出的分压电压信号；

所述第三管脚、所述第四管脚分别与所述档位按键单元连接，用于接收所述模拟档位切换信号；

所述第五管脚与所述开关按键单元的所述自锁单元连接，用于向所述开关按键单元输出所述自锁信号；

所述第七管脚、第八管脚分别用于连接所述控制装置。

第二方面，本实用新型提供了一种电助力自行车，前述实施例中任一项所述的仪表装置以及控制装置，所述仪表装置中的开关按键单元、控制单元分别与所述控制装置连接；

所述开关按键单元响应用户的按键操作，将所述供电模块的电信号传输至所述控制装置，以向所述控制装置供电，所述控制单元将所述数字档位切换信号输出至所述控制装置；

所述控制装置用于根据所述数字档位切换信号控制所述电助力自行车的运行状态。

本实用新型提供的仪表装置及电助力自行车的有益效果是：

首先，本实用新型将用户对仪表按键操作产生的模拟档位切换信号输入至控制单元，由控制单元将其转换为数字档位切换信号并输出，相比于现有技术中的根据模拟信号判断用户对于仪表装置的操作的方式，通过上述数字档位切换信号能够更加准确地判断出仪表的按键状态。例如，当将该仪表装置应用于电助力自行车时，通过将该数字档位切换信号输出至电助力自行车的控制装置，可以使得控制装置能够快速、准确地判断仪表上的按键状态，从而做出正确的反应。其次，供电模块输出的电信号经由开关按键单元处理后分别输出不同的电信号档位按键单元以及控制单元，使得各部件都能够工作在最适电压下，确保了电助力自行车的运行稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的仪表装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的开关按键单元的单元连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的开关按键单元的电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的开关按键单元的又一单元连接结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的开关按键单元的又一电路结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的档位切换单元的电路结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的控制单元的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的电助力自行车的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的电助力自行车的又一结构示意图。

图标：10-供电模块；11-仪表模块；111-开关按键单元；1111-第一按键单元；1112-第一分压单元；1113-自锁单元；1114-电池供电单元；1115-直流降压器单元；1116-控制装置供电单元；1117-第二分压单元；112-档位按键单元；113-控制单元；20-电助力自行车；20a-仪表装置；20b-控制装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

如何使电助力自行车的控制器准确地响应用户对于不同的按键的操作，是目前亟需优化的问题。现有技术中，可以通过将各按键串联，根据各按键单独按下或者共同按下时的电阻值差异，输出不同的模拟电压信号至控制器，使控制器据此做出对应的反应。

但是，这种方式输出的模拟电压信号不够准确，也不能确保模拟电压信号与按键操作具有一一对应关系，需要额外设置诊断电路，不仅增加了延迟，还增加了仪表内部电路的复杂度，为后期的维护带来了困难。

基于此，申请人经研究，提出了一种仪表装置及电助力自行车，由控制单元生成对应于用户不同按键操作的数字档位切换信号并输出，供电模块输出的电信号由开关按键单元处理后输出至各部件。从而使控制器能够准确判断仪表装置的按键状态，对于上电、换挡等不同的信号做出合适的反应。

图1所示为本申请实施例提供的一种仪表装置的结构示意图，如图1所示，该仪表装置包括：仪表模块11以及与仪表模块11连接的供电模块10，其中，仪表模块11包括：开关按键单元111，档位按键单元112以及控制单元113。

开关按键单元111分别与供电模块10、档位按键单元112以及控制单元113连接。档位按键单元112与控制单元113连接。

开关按键单元111用于响应按键操作，将供电模块10的电信号分别传输至档位按键单元112以及控制单元113，以向档位按键单元112以及控制单元113供电。

其中，开关按键单元111中包含一个开关按键以及处理电路，用户按下该开关按键后，供电模块10输出的电信号经过开关按键单元111内部的电路处理后，生成并传输档位按键单元112、控制单元113工作所需的电压至对应的部件，示例性地，该工作电压可以是5V。上述供电模块10可以是铅酸蓄电池、锂电池等，本申请在此不做限定。

控制单元113可以是MCU(Micro Control Unit，简称MCU)，在该控制单元113接收到供电模块10经由开关按键单元111输出的电压后，向开关按键单元111反馈供电自锁信号(POWER_EN信号)，使得即使在用户松开开关按键后，供电模块10仍能保持供电状态。

档位按键单元112用于响应按键操作，生成模拟档位切换信号，并将模拟档位切换信号传输至控制单元113。

可选地，档位按键单元112可以包含两个用于切换档位的按键以及对应的模拟信号生成电路，分别为“+”按键，用于加档，按键每按下一次表示一次加档操作，产生一个模拟加档信号(KEY_UP模拟信号)并传输至控制单元113；“-”按键，用于减档，每按下一次表示一次减档操作，产生一个模拟减档信号(KEY_DOWN模拟信号)并传输至控制单元113。

控制单元113用于将模拟档位切换信号转换为数字档位切换信号进行输出。

接下来，控制单元113收到上述KEY_UP模拟信号或者KEY_DOWN模拟信号后，将其转换为数字加档信号或者数字减档信号，然后以控制器局域网络(Controller AreaNetwork，简称CAN)通讯方式，将上述数字加档信号或者数字减档信号打包输出至控制装置，以便控制装置执行对应的操作。示例性地，控制装置收到数字加档信号后，将增加与其连接的电机的转速，使其调整至对应的加档状态。

在本实施例中，用户对档位切换键进行操作后，仪表装置的控制单元将档位按键单元中生成的模拟档位切换信号转换为数字档位按键信号并输出，使得控制装置能够准确、迅速的获知用户的按键操作，并执行对应的操作。另外，控制单元在上电后，生成自锁信号，使供电模块保持持续、稳定的电信号输出。

可选地，如图2所示，开关按键单元包括：第一按键单元1111、第一分压单元1112、自锁单元1113、电池供电单元1114、直流降压器单元1115、控制装置供电单元1116。

第一按键单元1111分别与供电模块10以及第一分压单元1112连接。

该第一按键单元1111可以是微动按键、薄膜按键或者其他具有弹起、按下机械结构的按键。

第一分压单元1112与自锁单元1113连接。

自锁单元1113与电池供电单元1114连接，自锁单元1113用于根据从控制单元接收的自锁信号，将电池供电导通。

电池供电单元1114分别与直流降压器单元1115、控制装置供电单元1116以及供电模块10连接，直流降压器单元1115用于将供电模块10输出的电信号转换为目标电信号并传输至档位按键单元以及控制单元。

控制装置供电单元1116与直流降压器单元1115连接。

当仪表装置处于待机状态时，用户短暂按下第一按键单元1111后，第一按键单元1111短暂闭合，供电模块10与第一按键单元1111部分导通，供电模块10输出的电压经由第一分压单元1112产生的分压电压信号使得自锁单元1113内部的电路导通，从而使得电池供电单元1114部分的电路导通，使得供电模块10能够直接通过电池供电单元1114，经由直流降压器单元1115处理后，向档位按键单元以及控制单元输出目标电信号，并经由控制装置供电单元1116向控制装置供电。控制单元上电后，向开关按键单元输出POWER_EN信号，该信号为持续的高电平信号，使得第一按键单元1111弹起后，仍使得自锁单元1113继续保持导通状态，供电模块10持续经由电池供电单元1114向各部件供电。

当仪表装置处于开机状态时，用户长按第一按键单元1111后，第一按键单元1111长时间闭合，使得第一分压单元1112向控制单元输出持续的变化分压信号(AD_SW信号)，当该信号持续输出的时间大于预设的时间阈值时，控制单元停止向开关按键单元输出POWER_EN信号，这样，当第一按键单元1111弹起后，自锁单元1113以及电池供电单元1114不再保持导通，供电模块10停止供电，仪表装置关闭。

在本实施例中，通过开关按键单元中的第一按键单元与控制单元输出的POWER_EN信号的配合，能够更为稳定地控制仪表装置的开启与关闭，也避免了持续保持闭合状态对第一按键单元的损耗，提高了第一按键单元的耐用性。

可选地，如图3所示，第一分压单元1112包括：第一电阻R1以及第二电阻R2。

第一电阻R1的第一端分别与第一按键单元1111连接，第一电阻R1的第二端分别与第二电阻R2的第一端以及自锁单元1113连接。第二电阻R2的第二端接地。

第一按键单元1111包括：第一按键SW1。

第一按键SW1与供电模块10连接，当第一按键SW1被短暂按下时，供电模块10、第一按键SW1，以及第一分压单元1112的第一电阻R1、第二电阻R2形成回路，第一电阻R1、第二电阻R2之间产生的分压电压信号加载至自锁单元1113，使自锁单元1113导通。

在本实施例中，通过第一分压单元中第一电阻、第二电阻的分压，实现了对输出至自锁单元的电压的控制，提高了电路的稳定性。

可选地，如图3所示，自锁单元1113包括：第一三极管Q1、第三电阻R3以及第四电阻R4。

第三电阻R3的第一端与控制单元连接，第三电阻R3的第二端分别与第一分压单元1112、第四电阻R4的第一端以及第一三极管Q1的第一端连接。

第四电阻R4的第一端与第一三极管Q1的第一端连接，第四电阻R4的第二端接地。

第一三极管Q1的第一端与电池供电单元1114连接，第一三极管Q1的第三端接地。

自锁单元1113在第一按键SW1短暂按下后，收到第一分压单元1112传输的分压电压信号，该分压电压信号在第三电阻R3、第四电阻R4的分压作用下，使得第一三级管Q1满足导通条件，实现导通。第一三极管Q1导通后，进一步使得电池供电单元1114内部的电路导通，使供电模块10经由电池供电单元1114向控制单元、控制装置以及档位按键单元供电。需要注意的是，第一三极管Q1为NPN型三极管，是由两块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成的三极管。

另外，在控制单元上电后，通过第三电阻R3的第一端向开关按键电路输出POWER_EN信号，该信号可以是一个持续的高电平信号，使得的第一按键SW1弹起后，仍能使第一三极管Q1维持满足导通条件的电压，进而使得供电模块10维持向各部件持续供电的状态。

当第一按键SW1持续按下时，经由第一分压单元1112输出的AD_SW信号发生改变，使得控制单元停止输出POWER_EN信号，进而使得第一三极管Q1截止，进一步使得电池供电单元1114内部的电路截止，供电模块10停止向各部件供电，仪表装置关闭。

在本实施例中，通过对自锁单元内的第一三极管输入电压的控制，使第一三极管处于不同的导通或者截止的状态，能够快速、稳定地响应用户对仪表装置的开启或关闭操作，提高了用户的使用体验。

可选地，如图3所示，电池供电单元1114包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及第二三极管Q2。

第五电阻R5的第一端分别与第六电阻R6的第一端、第七电阻R7的第二端以及第二三极管Q2的第一端连接，第五电阻R5的第二端分别与第六电阻R6的第二端以及自锁单元1113连接。

第六电阻R6的第一端分别与第七电阻R7的第二端以及第二三极管Q2的第一端连接，第六电阻R6的第二端与自锁单元1113连接。

第七电阻R7的第一端分别与供电模块10以及第二三极管Q2的第三端连接。

第二三极管Q2的第二端分别与直流降压器单元1115以及控制装置供电单元1116连接，第二三极管Q2的第三端与供电模块10连接。

当第一按键SW1被短暂按下后，第一分压单元1112产生的分压电压信号使得上述自锁单元1113的第一三极管Q1导通，在第一三极管Q1导通后，供电模块10、电池供电单元1114的第二三极管Q2、第五电阻R5、第六电阻R6以及第七电阻R7形成回路，在第五电阻R5、第六电阻R6以及第七电阻R7的分压作用下，使得第二三极管Q2满足导通条件，实现导通，供电模块10经由第二三极管Q2向控制装置供电单元1116以及直流降压器单元1115输出电信号，其中，直流降压器单元1115的电信号传输至档位按键单元以及控制单元，控制装置供电单元1116的电信号传输至控制装置。控制单元收到电信号后完成上电，并向自锁单元1113发送POWER_EN信号，使得第一三极管Q1维持持续导通状态，从而使得第二三极管Q2维持导通状态，即使在第一按键SW1弹起后，仍能使得供电模块10经由第二三极管Q2持续供电。

在仪表装置处于开机状态时，当第一按键SW1持续按下的时间超出预设的时间阈值时，控制单元通过第一分压单元1112输出的AD_SW信号判断此时用户执行了关机操作，停止向自锁单元1113发送POWER_EN信号，从而使得自锁单元1113的第一三极管Q1截止，电池供电单元1114的第二三极管Q2也随之截止，造成了供电模块10与控制装置供电单元1116以及直流降压器单元1115的电路断路，供电截止，仪表装置关闭。

在本实施例中，通过第二三极管的导通或者截止状态与供电模块之间的配合，便于灵活、稳定的控制仪表装置的开机或者关机，降低了电路的复杂度。

可选地，继续参阅图3，控制装置供电单元1116包括：第一二极管D1以及第一磁珠FB1。

第一二极管D1的第一端分别与电池供电单元1114以及直流降压器单元1115连接，第一二极管D1的第二端与第一磁珠FB1的第一端连接。

第一磁珠FB1的第二端用于连接控制装置。

控制装置供电单元1116用于向控制装置供电，其中，第一二极管D1的正极和负极分别与第二三极管Q2以及第一磁珠FB1连接，用于防止电流反向，保护仪表装置的电路。第一磁珠FB1用于滤除供电模块10输出电信号的噪声，提高了电路的抗干扰性。

在本实施例中，供电模块输出的电信号经过控制供电单元的第一二极管、第一磁珠输出至控制装置，提高了电路的抗干扰能力，并对仪表装置的电路实现了保护。

可选地，如图4所示，开关按键单元还包括：第二分压单元1117。

第二分压单元1117分别与第一分压单元1112以及第一按键单元1111连接。

需要说明的是，在一种可选的结构中，开关按键电路上还可以设置第二分压单元1117，用于替代第一分压单元1112生成AD_SW信号。

如图5所示，第二分压单元1117包括：第八电阻R8以及第九电阻R9。

第八电阻R8的第一端分别与第一按键单元1111以及第一分压单元1112连接，第八电阻R8的第二端与第九电阻R9的第一端连接。

第九电阻R9的第二端接地，第九电阻R9的第二端与第一分压单元1112连接。

在仪表装置处于开机状态时，当第一按键SW1被按下后，供电模块10的电压加载至第二分压单元1117的第八电阻R8以及第九电阻R9，使得第八电阻R8、第九电阻R9间的电压升高，即，输出的AD_SW信号的电压升高，将该变化分压信号输出至控制单元。控制单元检测AD_SW信号持续输出的时长，若超出预设的时间阈值，例如，2秒，则认为用户执行了关机操作，控制装置停止向自锁单元1113输出POWER_EN信号，使得自锁单元1113、控制装置供电单元均截止，仪表装置关闭。

在本实施例中，通过第二分压单元输出AD_SW信号至控制单元，增加了开关按键电路的稳定性。

如图6所示，档位按键单元包括：第二按键SW2、第三按键SW3、第十电阻R10以及第十一电阻R11。

第二按键SW2的第一端分别与第十电阻R10的第二端以及控制单元连接，第二按键SW2的第二端接地。

第三按键SW3的第一端分别与第十一电阻R11的第二端以及控制单元连接，第三按键SW3的第二端接地。

第十电阻R10的第一端与开关按键单元连接，第十电阻R10的第二端与控制单元连接。

第十一电阻R11的第一端与开关按键单元连接，第十一电阻R11的第二端与控制单元连接。

第二按键SW2、第三按键SW3分别为档位切换按键的“+”按键(加档按键)、“-”按键(减档按键)。

当第二按键SW2被按下时，供电模块10经由第十电阻R10的分压作用，生成模拟KEY_UP信号，该信号为低电平信号，发送至控制单元处理。

当第三按键SW3被按下时，供电模块10经由第十一电阻R11的分压作用，生成模拟KEY_DOWN信号，该信号为高电平信号，发送至控制单元处理。

在本实施例中，档位切换按键的不同按键按下时，生成不同的模拟档位切换信号至控制单元处理，提高了档位切换单元对于用户操作的响应的准确性。

可选地，如图7所示，控制单元包括：第一管脚、第二管脚、第三管脚、第四管脚、第五管脚、第六管脚以及第七管脚。

第一管脚与开关按键单元的直流降压器单元连接，用于接收直流降压器单元输出的目标电信号。

第二管脚与开关按键单元的第二分压单元连接，用于接收第二分压单元输出的分压电压信号。

第三管脚、第四管脚分别与档位按键单元连接，用于接收模拟档位切换信号。

第五管脚与开关按键单元的自锁单元连接，用于向开关按键单元输出自锁信号。

第七管脚、第八管脚分别用于连接控制装置。

本实用新型实施例中的控制单元，可以是MCU。示例性的，MCU可以是集成的芯片，芯片型号例如可以是NXP(恩智浦)S32系列型号的芯片。

控制单元的第一管脚收到直流降压器单元输出的目标电信号后，完成上电，并通过第五管脚向自锁单元持续输出POWER_EN信号。在接收到第一分压单元或者第二分压单元发送的AD_SW信号后，停止向自锁单元输出POWER_EN信号。

控制单元的第三管脚、第四管脚收到上述档位切换单元发送的模拟档位切换信号后，对该模拟档位切换信号进行处理，分别得到对应的数字加档信号、数字减档信号，并通过CAN通讯协议封装，发送至控制装置。

在本实施例中，控制单元通过不同的管脚接收或者输出不同的信号，并对模拟档位切换信号进行处理，得到数字档位切换信号发送至控制装置，保证了档位切换信号的准确性。

如图8和图9所示，本申请实施例还提供一种电助力自行车20，该电助力自行车20包括：前述实施例中的仪表装置20a以及控制装置20b，仪表装置20a中的开关按键单元、控制单元分别与控制装置20b连接。

开关按键单元响应用户的按键操作，将供电模块的电信号Vout传输至控制装置20b，以向控制装置20b供电，控制单元将数字档位切换信号输出至控制装置20b。

控制装置20b用于根据数字档位切换信号控制电助力自行车20的运行状态。

如上述实施例中所述，在用户按下仪表装置20a的开关按键单元的第一按键后，仪表装置20a中的供电模块开始经由开关按键单元向控制装置20b供电。

在仪表装置20a的运行过程中，若用户对档位切换单元的加档按键或者减档按键进行了操作，仪表装置20a的控制单元将实时地将档位切换单元内部生成的模拟档位切换信号转换为数字档位切换信号，控制装置20b收到该数字档位切换信号后，控制电助力自行车调整至对应的运行状态。示例性地，若控制装置20b收到数字加档信号后，将增加与其连接的电机的转速，使其调整至对应的加档状态，从而实现对电助力自行车20的运行状态的调整。

在本实施例中，仪表装置向控制装置传输数字档位切换信号，使得控制装置能够快速、准确地判断用户对仪表装置的操作并响应。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种仪表装置，其特征在于，所述仪表装置包括：仪表模块以及与所述仪表模块连接的供电模块，所述仪表模块包括：开关按键单元，档位按键单元以及控制单元；

所述开关按键单元分别与所述供电模块、所述档位按键单元以及所述控制单元连接；

所述档位按键单元与所述控制单元连接；

所述开关按键单元用于响应按键操作，将所述供电模块的电信号分别传输至所述档位按键单元以及所述控制单元，以向所述档位按键单元以及所述控制单元供电；

所述档位按键单元用于响应按键操作，生成模拟档位切换信号，并将所述模拟档位切换信号传输至所述控制单元；

所述控制单元用于将所述模拟档位切换信号转换为数字档位切换信号进行输出。

2.根据权利要求1所述的仪表装置，其特征在于，所述开关按键单元包括：第一按键单元、第一分压单元、自锁单元、电池供电单元、直流降压器单元、控制装置供电单元；

所述第一按键单元分别与所述供电模块以及所述第一分压单元连接；

所述第一分压单元与所述自锁单元连接；

所述自锁单元与所述电池供电单元连接，所述自锁单元用于根据从所述控制单元接收的自锁信号，将所述电池供电导通；

所述电池供电单元分别与所述直流降压器单元、所述控制装置供电单元以及所述供电模块连接，所述直流降压器单元用于将所述供电模块输出的电信号转换为目标电信号并传输至所述档位按键单元以及所述控制单元；

所述控制装置供电单元与所述直流降压器单元连接。

3.根据权利要求2所述的仪表装置，其特征在于，所述第一分压单元包括：第一电阻以及第二电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第一按键单元连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端以及所述自锁单元连接；

所述第二电阻的第二端接地。

4.根据权利要求2所述的仪表装置，其特征在于，所述自锁单元包括：第一三极管、第三电阻以及第四电阻；

所述第三电阻的第一端与所述控制单元连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第一分压单元、所述第四电阻的第一端以及所述第一三极管的第一端连接；

所述第四电阻的第一端与所述第一三极管的第一端连接，所述第四电阻的第二端接地；

所述第一三极管的第一端与所述电池供电单元连接，所述第一三极管的第三端接地。

5.根据权利要求2所述的仪表装置，其特征在于，所述电池供电单元包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第二三极管；

所述第五电阻的第一端分别与所述第六电阻的第一端、第七电阻的第二端以及第二三极管的第一端连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第六电阻的第二端以及所述自锁单元连接；

所述第六电阻的第一端分别与所述第七电阻的第二端以及第二三极管的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述自锁单元连接；

所述第七电阻的第一端分别与所述供电模块以及所述第二三极管的第三端连接；

所述第二三极管的第二端分别与所述直流降压器单元以及控制装置供电单元连接，所述第二三极管的第三端与所述供电模块连接。

6.根据权利要求2所述的仪表装置，其特征在于，所述控制装置供电单元包括：第一二极管以及第一磁珠；

所述第一二极管的第一端分别与所述电池供电单元以及所述直流降压器单元连接，所述第一二极管的第二端与所述第一磁珠的第一端连接；

所述第一磁珠的第二端用于连接控制装置。

7.根据权利要求2所述的仪表装置，其特征在于，所述开关按键单元还包括：第二分压单元；

所述第二分压单元分别与所述第一分压单元以及所述第一按键单元连接；

所述第二分压单元包括：第八电阻以及第九电阻；

所述第八电阻的第一端分别与所述第一按键单元以及所述第一分压单元连接，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端连接；

所述第九电阻的第二端接地，所述第九电阻的第二端与所述第一分压单元连接。

8.根据权利要求1所述的仪表装置，其特征在于，所述档位按键单元包括：第二按键、第三按键、第十电阻以及第十一电阻；

所述第二按键的第一端分别与所述第十电阻的第二端以及所述控制单元连接，所述第二按键的第二端接地；

所述第三按键的第一端分别与所述第十一电阻的第二端以及所述控制单元连接，所述第三按键的第二端接地；

所述第十电阻的第一端与所述开关按键单元连接，所述第十电阻的第二端与所述控制单元连接；

所述第十一电阻的第一端与所述开关按键单元连接，所述第十一电阻的第二端与所述控制单元连接。

9.根据权利要求2所述的仪表装置，其特征在于，所述控制单元包括：第一管脚、第二管脚、第三管脚、第四管脚、第五管脚、第六管脚以及第七管脚；

所述第一管脚与所述开关按键单元的所述直流降压器单元连接，用于接收所述直流降压器单元输出的目标电信号；

所述第二管脚与所述开关按键单元的第二分压单元连接，用于接收所述第二分压单元输出的分压电压信号；

所述第三管脚、所述第四管脚分别与所述档位按键单元连接，用于接收所述模拟档位切换信号；

所述第五管脚与所述开关按键单元的所述自锁单元连接，用于向所述开关按键单元输出所述自锁信号；

所述第七管脚、第八管脚分别用于连接所述控制装置。

10.一种电助力自行车，其特征在于，所述电助力自行车包括：权利要求1-9任一项所述的仪表装置以及控制装置，所述仪表装置中的所述开关按键单元、所述控制单元分别与所述控制装置连接；

所述开关按键单元响应用户的按键操作，将所述供电模块的电信号传输至所述控制装置，以向所述控制装置供电，所述控制单元将所述数字档位切换信号输出至所述控制装置；

所述控制装置用于根据所述数字档位切换信号控制所述电助力自行车的运行状态。

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