CN107966987B - 一种定速巡航信号采集电路、定速巡航控制***及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种定速巡航信号采集电路、定速巡航控制***及汽车，涉及汽车技术领域。本发明实施例，通过设置依次串联的多个分压元件，以及与不同分压元件并联的开关元件，使得用户在按下功能按钮、相应的开关元件闭合的情况下，控制器能够根据电压采集点处的电压值判断用户操作，从而通过一个控制器接口实现多种控制信号的采集，节约了控制器接口资源。

Description

一种定速巡航信号采集电路、定速巡航控制***及汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种定速巡航信号采集电路、定速巡航控制***及汽车。
背景技术
面对日趋严峻的能源与环境问题，传统燃油汽车对石油资源需求的增加以及带来的环境污染已日益引起人们的关注，与此同时节能与新能源汽车正成为各国研究的热点。作为我国战略性新兴产业之一的节能与新能源汽车得到了政府和工业界的高度重视，发展新能源汽车，尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车，不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义，同时也是我国汽车领域实现转型升级、技术突破的重要方向，是汽车领域今后发展的趋势。
定速巡航控制(Cruise Control，简称CC)是车辆辅助驾驶技术的一种，用于降低驾驶员的操作强度，目前被应用于传统燃油车中。在传统燃油车中，车辆一旦被设定为巡航状态时，发动机的供油量及节气门开度便由行车电脑控制，行车电脑会根据道路状况和汽车的行驶阻力不断地调整，使汽车始终保持在所设定的速度行驶，此时驾驶员无需操纵油门，因此减轻了驾驶疲劳，同时减少了不必要的车速变化，从而节省燃料。由于纯电动汽车具有电机驱动的特点，因此较传统燃油车而言进行定速巡航控制具有先天的优势，因此成为当前各大纯电动汽车厂商及科研机构的研究热点。
为了便于用户操作和采集相关数据，在相关技术中通过设置多个采集电路采集用户的操作输入，同时在相应的控制器上需要通过多个接口与采集电路连接。但是，在车辆功能越来越复杂的情况下，越来越多的信号采集装置需要连接至控制器，使得控制器的接口资源十分紧张。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种定速巡航信号采集电路、定速巡航控制***及汽车，用以实现通过一路控制器端口便可采集到不同的用户操作信息。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种定速巡航信号采集电路，包括：
供电电源；
依次串联的第一分压元件、第二分压元件、第三分压元件、第四分压元件、第五分压元件和第六分压元件，其中所述第六分压元件接地；
第一开关元件，所述第一开关元件并联在串联设置的所述第二分压元件和所述第三分压元件的两端；
第二开关元件，所述第二开关元件并联在串联设置的所述第四分压元件和所述第五分压元件的两端；
第三开关元件，所述第三开关元件并联在串联设置的所述第三分压元件和所述第四分压元件的两端；
第四开关元件，所述第四开关元件并联在串联设置的所述第三分压元件、所述第四分压元件和所述第五分压元件的两端；
设置在所述第一分压元件与所述第二分压元件之间的电压采集点；以及，
连接至所述电压采集点的控制器，所述控制器用于采集所述电压采集点处的电压值，并执行与所述电压值相匹配的预设操作。
进一步的，所述第一分压元件、所述第二分压元件、所述第三分压元件、所述第四分压元件、所述第五分压元件和所述第六分压元件均为阻值互不相同的电阻。
进一步的，所述控制器通过滤波电路连接至所述电压采集点；
其中所述滤波电路包括：
第七分压元件；
与所述第七分压元件串联的电容，所述电容接地。
进一步的，所述第七分压元件为电阻，且所述第七分压元件的阻值大于所述第一分压元件、所述第二分压元件、所述第三分压元件、所述第四分压元件、所述第五分压元件和所述第六分压元件中的任一个。
进一步的，所述控制器包括：
采集模块，用于获取电压采集点处的电压值；
匹配模块，用于根据所述电压值，确定所述电压值所处的预设电压区间，其中每一所述预设电压区间对应一预设操作指令；
执行模块，用于根据所述预设电压区间，执行与所述预设电压区间相对应的预设操作指令。
进一步的，所述采集模块包括：
采集单元，用于在一预设时间段内持续采集所述电压采集点处的实际电压值；
第一获取单元，用于根据采集到的所述实际电压值，获得在所述预设时间段内的平均电压值；
第二获取单元，用于根据所述平均电压值，获得电压采集点处的电压值。
进一步的，所述预设电压区间包括：
第一预设电压区间，所述第一预设电压区间表示当前定速巡航信号采集电路处于正常工作状态，其中所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第一预设电压区间内；
第二预设电压区间，所述第二预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制进入定速巡航模式或退出所述定速巡航模式，其中所述第一开关元件闭合，所述第二开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第二预设电压区间内；
第三预设电压区间，所述第三预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制当前定速巡航车速增加第一预设值，其中所述第二开关元件闭合，所述第一开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第三预设电压区间内；
第四预设电压区间，所述第四预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制当前定速巡航车速减小第二预设值，其中所述第三开关元件闭合，所述第一开关元件、所述第二开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第四预设电压区间内；
第五预设电压区间，所述第五预设电压区间所对应的预设操作指令为：控制进入所述定速巡航模式，并控制定速巡航车速为上一次退出时的定速巡航车速或控制当前退出所述定速巡航模式，其中所述第四开关元件闭合，所述第一开关元件、所述第二开关元件和所述第三开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第五预设电压区间内。
进一步的，所述预设电压区间包括：
第六预设电压区间，所述第六预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第一预警信息，其中所述第一开关元件和所述第三开关元件均闭合，所述第二开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第六预设电压区间内；
第七预设电压区间，所述第七预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第二预警信息，其中所述第一开关元件和所述第二开关元件均闭合，所述第三开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第七预设电压区间内；
第八预设电压区间，所述第八预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第三预警信息，其中所述第一开关元件和所述第四开关元件均闭合，所述第二开关元件和所述第三开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第八预设电压区间内；
第九预设电压区间，所述第九预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第四预警信息，其中所述第二开关元件和所述第三开关元件均闭合，所述第一开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第九预设电压区间内。
进一步的，所述第六预设电压区间、所述第七预设电压区间、所述第八预设电压区间和所述第九预设电压区间所对应的预设操作指令均还包括：
控制检测当前的工作状态，并在当前未处于定速巡航模式时，控制车辆禁止进入所述定速巡航模式；在当前处于定速巡航模式时，控制车辆退出所述定速巡航模式。
进一步的，所述控制器还包括：
第一预警模块，用于当所述电压值未处于第一预设电压区间、第二预设电压区间、第三预设电压区间、第四预设电压区间、第五预设电压区间、第六预设电压区间、第七预设电压区间、第八预设电压区间和第九预设电压区间中的任一区间，且持续时间大于一预设时间门限时，控制发出第五预警信息。
进一步的，所述控制器还包括：
第二预警模块，用于当所述电压值大于第一预设电压值或小于第二预设电压值时，控制发出第六预警信息。
根据本发明另一方面，本发明实施例还提供了一种定速巡航控制***，包括如上所述的定速巡航信号采集电路。
根据本发明另一方面，本发明实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的定速巡航控制***。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种定速巡航信号采集电路、定速巡航控制***及汽车，至少具有以下有益效果：
本发明实施例，通过设置依次串联的多个分压元件，以及与不同分压元件并联的开关元件，使得用户在按下功能按钮、相应的开关元件闭合的情况下，控制器能够根据电压采集点处的电压值判断用户操作，从而通过一个控制器接口实现多种控制信号的采集，节约了控制器接口资源。
附图说明
图1为本发明实施例的定速巡航信号采集电路的电路图；
图2为本发明实施例的控制器的结构示意图；
图3为本发明实施例的定速巡航操作面板的结构示意图；
图4为本发明实施例的定速巡航控制***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
参见图1至图3，本发明实施例提供了一种定速巡航信号采集电路，包括：
供电电源Vcc；
依次串联的第一分压元件R1、第二分压元件R2、第三分压元件R3、第四分压元件R4、第五分压元件R5和第六分压元件R6，其中所述第六分压元件R6接地；
第一开关元件K1，所述第一开关元件K1并联在串联设置的所述第二分压元件R2和所述第三分压元件R3的两端；
第二开关元件K2，所述第二开关元件K2并联在串联设置的所述第四分压元件R4和所述第五分压元件R5的两端；
第三开关元件K3，所述第三开关元件K3并联在串联设置的所述第三分压元件R3和所述第四分压元件R4的两端；
第四开关元件K4，所述第四开关元件K4并联在串联设置的所述第三分压元件R3、所述第四分压元件R4和所述第五分压元件R5的两端；
设置在所述第一分压元件R1与所述第二分压元件R2之间的电压采集点；以及，
连接至所述电压采集点的控制器1，所述控制器1用于采集所述电压采集点处的电压值，并执行与所述电压值相匹配的预设操作。
本发明实施例，通过设置依次串联的多个分压元件，以及与不同分压元件并联的开关元件，使得用户在按下功能按钮、相应的开关元件闭合的情况下，控制器1能够根据电压采集点处的电压值判断用户操作，从而通过一个控制器1接口实现多种控制信号的采集，节约了控制器1接口资源。
其中，所述第一分压元件R1、所述第二分压元件R2、所述第三分压元件R3、所述第四分压元件R4、所述第五分压元件R5和所述第六分压元件R6均为阻值互不相同的电阻。
继续参见图1，其中所述控制器1通过滤波电路连接至所述电压采集点；其中所述滤波电路包括：第七分压元件R7；与所述第七分压元件R7串联的电容C1，所述电容接地。
其中，所述第七分压元件R7为电阻，且所述第七分压元件R7的阻值大于所述第一分压元件R1、所述第二分压元件R2、所述第三分压元件R3、所述第四分压元件R4、所述第五分压元件R5和所述第六分压元件R6中的任一个。
下面通过举例对本发明作进一步的说明。参见图3，在本发明一实施例中，可以通过设置定速巡航控制面板采集用户的操作输入，其中定速巡航操作面板中可以包含四个回弹式按钮，分别为“ON/OFF”、“SET/-”、“RES/+”及“CANCEL”，其含义分别为：“ON/OFF”按钮用于驾驶员进入及退出定速巡航模式的操作，该按钮为复式按钮，在非定速巡航状态下按下该按钮则表明驾驶员存在进入定速巡航的需求，同样，若在定速巡航模式下按下该按钮则表明驾驶员具有退出定速巡航的需求；“SET/-”按钮用于进入定速巡航模式及设定定速巡航车速(降低车速)；“RES/+”按钮用于进入定速巡航模式及设定定速巡航车速(提高车速)；“CANCEL”按钮用于暂时退出定速巡航模式的操作。其中，对于上述四个按钮，“ON/OFF”按钮可以对应第一开关元件K1，“RES/+”按钮可以对应第二开关元件K2，“SET/-”按钮可以对应第三开关元件K3，“CANCEL”按钮可以对应第四开关元件K4。
继续以上述举例进行说明。参见图1，其中在供电电源Vcc的作用下R1、R2、R3、R4、R5与R6组成分压单路，其中Vcc理想状态下可以选为5V。结合图3，以第一开关元件K1，即“ON/OFF”按钮为例，在按钮未被按下时保持图1中的断开状态，该按钮被按下后则R2与R3处于短路状态，与所有按钮均未被按下时相比，此时图中电压采集点A处的电压会发生变化，该电压由控制器1进行采集，例如当控制器1未电机控制器时，可以由电机控制器的A/D口进行采集。图1中的R7与C1为本发明实施例的RC低通滤波电路，其目的为滤除高频干扰，因此在稳态下电压采集点A处的电压与电压采集点B处的电压相等，另外R7还能够起到限流的作用，从而防止由于故障等原因对控制器1的采集端口造成损害。本发明实施例根据该采集电路的以上特点，可通过开关元件，即按钮被按下后电压采集点A处采集电压的变化获得各按钮的状态，根据电压采集点处的电压值判断用户操作，从而通过一个控制器1接口实现多种控制信号的采集，节约了控制器1接口资源。
其中，本发明实施例通过一路控制器1的A/D采集接口便能够获得四路按键的状态信息，节省了宝贵的控制器1接口资源，另外采集电路可以由电阻与电容组成，可靠程度高。且本发明实施例采用短路两个及更多串联电阻的方式实现检测点处电压的变化，这与短路单个电阻相比，电压的变化更明显，为后续的信号处理提供了极大地便利。
同时，本发明实施例的采集电路还具有采样回路故障的检测功能，这为后续的故障检测打下了坚实的基础。其中采样回路故障通过图中电压采集点B处采集电压来进行判断，可以是：
a、发生采样回路对电源短路故障
对电源短路对应图1中电压采集点B处与电源短接，此时控制器1采集到的电压值在供电电压附近；
b、发生采样回路对地短路故障
对地短路对应图1中电压采集点B处与地短接，此时控制器1采集到的电压值在0V(GND处电压)附近；
c、发生采样回路断路故障
断路对应图1中电压采集点A处发生断线故障，此时控制器1采集到的电压值在供电电压附近。
其中，各分压元件的阻值的合理选取能够便于区分不同开关元件闭合状态下电压采集点处的电压值，故而，本发明提供一优选实施例如下：R1为270欧姆；R2为100欧姆；R3为220欧姆；R4为330欧姆；R5为430欧姆；R6为50欧姆；R7为33千欧；C1为47纳法，其中所选取的电阻优选为高精度电阻，误差0.1％。其中R1、R2、R3、R4、R5与R6的合理选取能够有效地将按键电压进行区分，即使按下不同按钮后控制器1采集到的电压最小差值大于0.2V，从而避免了由于压差过小而引起的按键解析错误问题的发生；另外R7与C1的合理选取能够起到滤除高频干扰的作用。需要注意的是，上述电阻值的选取仅为本发明提供的一优选实施例，本发明并不限于上述实施例，各分压元件的电阻值可根据需要进行选取。
参见图2，所述控制器1可以包括：
采集模块11，用于获取电压采集点处的电压值；
匹配模块12，用于根据所述电压值，确定所述电压值所处的预设电压区间，其中每一所述预设电压区间对应一预设操作指令；
执行模块13，用于根据所述预设电压区间，执行与所述预设电压区间相对应的预设操作指令。
其中，本发明实施例设置多个预设电压区间，使得根据采集到的电压值所匹配的预设电压区间，便可判断当前为哪一开关元件闭合或故障情况，从而可以执行相应的操作。
继续参见图2，其中所述采集模块可以包括：
采集单元111，用于在一预设时间段内持续采集所述电压采集点处的实际电压值；
第一获取单元112，用于根据采集到的所述实际电压值，获得在所述预设时间段内的平均电压值；
第二获取单元113，用于根据所述平均电压值，获得电压采集点处的电压值。
其中本发明实施例的控制器1可以在采集到电压后首先对其进行滤波，采用中位值平均滤波法提高电压采集的准确性。具体方法可以是：首先获得N个采样周期的电压值，之后去掉一个最大值和一个最小值，然后计算N-2个数据的算术平均值，令该值为滤波后的采集电压，其中采样周期N可以是12。该平均率波方法可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差。
其中，所述预设电压区间可以包括：
第一预设电压区间，所述第一预设电压区间表示当前定速巡航信号采集电路处于正常工作状态，其中所述第一开关元件K1、所述第二开关元件K2、所述第三开关元件K3和所述第四开关元件K4均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第一预设电压区间内；
第二预设电压区间，所述第二预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制进入定速巡航模式或退出所述定速巡航模式，其中所述第一开关元件K1闭合，所述第二开关元件K2、所述第三开关元件K3和所述第四开关元件K4均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第二预设电压区间内；
第三预设电压区间，所述第三预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制当前定速巡航车速增加第一预设值，其中所述第二开关元件K2闭合，所述第一开关元件K1、所述第三开关元件K3和所述第四开关元件K4均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第三预设电压区间内；
第四预设电压区间，所述第四预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制当前定速巡航车速减小第二预设值，其中所述第三开关元件K3闭合，所述第一开关元件K1、所述第二开关元件K2和所述第四开关元件K4均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第四预设电压区间内；
第五预设电压区间，所述第五预设电压区间所对应的预设操作指令为：控制进入所述定速巡航模式，并控制定速巡航车速为上一次退出时的定速巡航车速或控制当前退出所述定速巡航模式，其中所述第四开关元件K4闭合，所述第一开关元件K1、所述第二开关元件K2和所述第三开关元件K3均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第五预设电压区间内。
继续以上述举例进行说明。正常操作下，图3所示的操作面板中的按钮有五种状态，分别为：按键均未按下、“ON/OFF”键被按下、“SET/-”键被按下、“RES/+”键被按下、“CANCEL”键被按下，下面分别对这几种情况进行说明。
①按键均未按下
根据图1，理想状态下，当所有开关元件均断开，即面板上按钮均未按下时，控制器1采集到的电压计算方法如下：
Figure BDA0001483115480000101
其中Vnone表示开关元件均断开时电机控制器所采集到的电压，若供电电压为5V，则电压采集点处的理论电压Vnone为4.036V。
②“ON/OFF”键被按下
当仅第一开关元件K1被按下时，R2与R3被短路，此时控制器1采集到的电压Von/off计算方法如下：
Figure BDA0001483115480000111
理想状态下Von/off为3.75V。
③“SET/-”键被按下
仅第三开关元件K3被按下时，R3与R4被短路，此时控制器1采集到的电压Vset计算方法如下：
Figure BDA0001483115480000112
理想状态下Vset为3.412V。
④“RES/+”键被按下
仅第二开关元件K2被按下时，R4与R5被短路，此时控制器1采集到的电压Vres计算方法如下：
Figure BDA0001483115480000113
理想状态下Vres为2.891V。
⑤“CANCEL”键被按下
仅第四开关元件K4被按下时，R3、R4与R5被短路，此时控制器1采集到的电压Vcancel计算方法如下：
Figure BDA0001483115480000114
理想状态下Vcancel为1.786V。
由式(1)～(5)可以发现，当采集到的电压在Vnone、Von/off、Vset、Vres及Vcancel的合理邻域范围内时，则可以判断出驾驶员的具体按键操作。
其中式(1)～(5)给出了理想状态下按键被按下时电机控制器所采集到的电压，但在实际汽车上电源电压可以是通过电机控制器中的电源芯片产生，或设置一电源，但是供电电压都会存在一定的误差，故而本发明实施例对按键操作判断时是判断一个电压区间，而不是一个电压点。
①“按键均未按下”状态判断
当电压V满足以下条件并持续100ms，则判断此时定速巡航操作面板中的所有按钮均未被按下。
Figure BDA0001483115480000121
②“ON/OFF”键状态判断
当电压V满足以下条件并持续100ms，则判断仅第一开关元件K1，即“ON/OFF”键被按下。
Figure BDA0001483115480000122
③“SET/-”键状态判断
当电压V满足以下条件并持续100ms，则判断仅第三开关元件K3，即“SET/-”键被按下。
Figure BDA0001483115480000123
④“RES/+”键状态判断
当电压V满足以下条件并持续100ms，则判断仅第二开关元件K2，即“RES/+”键被按下。
Figure BDA0001483115480000124
⑤“CANCEL”键状态判断
当电压V满足以下条件并持续100ms，则判断仅第四开关元件K4，即“CANCEL”键被按下。
Figure BDA0001483115480000125
根据式(6)～(10)可以看出，本发明通过判断采集电压V所处的区间来获得正常状态下驾驶员的按键操作，其中本发明规定的电压判断区间为理想电压值基础上±0.1V范围，该范围能够保证在电源芯片具有4％精度条件下，采用图1所示电路及式(6)～(10)所描述的方法可靠、有效检测出驾驶员的按键操作，从而不会导致电压判断区间重叠。
需要注意的是，上述仅为本发明优选实施例，上述预设电压区间还可以是在理论电压值上下浮动一预设电压值，该预设电压值可以是0.05～0.2V。
其中，所述预设电压区间还可以包括：
第六预设电压区间，所述第六预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第一预警信息，其中所述第一开关元件K1和所述第三开关元件K3均闭合，所述第二开关元件K2和所述第四开关元件K4均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第六预设电压区间内；
第七预设电压区间，所述第七预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第二预警信息，其中所述第一开关元件K1和所述第二开关元件K2均闭合，所述第三开关元件K3和所述第四开关元件K4均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第七预设电压区间内；
第八预设电压区间，所述第八预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第三预警信息，其中所述第一开关元件K1和所述第四开关元件K4均闭合，所述第二开关元件K2和所述第三开关元件K3均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第八预设电压区间内；
第九预设电压区间，所述第九预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第四预警信息，其中所述第二开关元件K2和所述第三开关元件K3均闭合，所述第一开关元件K1和所述第四开关元件K4均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第九预设电压区间内。
继续以上述举例进行说明。其中上述第一至第五预设电压区间均对应正常的工作状态，但是由于硬件及驾驶员的非规范操作等原因可能导致在同一时间不仅只有一个按键被按下，上述第六至第九预设电压区间则对应异常情况，并可根据电池的电压值所处的电压区间判断异常原因，以便进行相应的操作。
其中，当在一预设时段内采集到的电压值均位于一预设电压范围，且所述预设电压范围不是第一预设电压范围时，发出预警信息。其中当图1所示开关元件中的任何一个被按下超过20s则认为发生按键黏连异常。其中按键黏连异常有可能是机械物理原因所导致同时也可通过驾驶员的非常规操作所引起，本发明实施例规定的判断时间充分的考虑了驾驶员的合理操作时间。
本发明实施例还提供了多个按键被按下的异常状态的电压区间，分别为：“ON/OFF”与“SET/-”键同时被按下，“ON/OFF”与“RES/+”键同时被按下，“ON/OFF”与“CANCEL”键同时被按下以及“SET/-”与“RES/+”键同时被按下。本发明实施例未对“SET/-”与“CANCEL”键同时被按下与“RES/+”与“CANCEL”键同时被按下另外两种双键被同时按下的状态进行检测，其原因如下：根据图1所示的采集电路，这两种状态下采集到的电压V与仅“CANCEL”被按下时相同，考虑到“CANCEL”键的功能为暂时退出定速巡航，因此即使发生以上所描述的两种同时按键的操作也能够实现定速巡航暂时退出的功能，不存在任何安全隐患，因此可以不对其进行检测。针对所提到的四种多键被按下的情况给出以下判断方法：
①“ON/OFF”与“SET/-”键同时被按下判断
在第一开关元件K1与第三开关元件K3键被同时按下时，此时控制器1采集到的电压为：
Figure BDA0001483115480000141
其中
Figure BDA0001483115480000142
本发明规定，当电压V满足以下条件并持续100ms，则“ON/OFF”与“SET/-”键同时被按下。
Figure BDA0001483115480000143
其中
Figure BDA0001483115480000144
②“ON/OFF”与“RES/+”键同时被按下判断
在第一开关元件K1与第二开关元件K2被同时按下时，此时控制器1采集到的电压为：
Figure BDA0001483115480000145
当电压V满足以下条件并持续100ms，则判断第一开关元件K1与第二开关元件K2同时被按下。
Figure BDA0001483115480000151
③“ON/OFF”与“CANCEL”键同时被按下判断
此时电机控制器采集到的电压为：
Figure BDA0001483115480000152
其中
Figure BDA0001483115480000153
当电压V满足以下条件并持续100ms，则判断第一开关元件K1和第四开关元件K4同时被按下。
Figure BDA0001483115480000154
其中
Figure BDA0001483115480000155
④“SET/-”与“RES/+”键同时被按下判断
此时控制器1采集到的电压为：
Figure BDA0001483115480000156
其中
Figure BDA0001483115480000157
当电压V满足以下条件并持续100ms，则判断第二开关元件K2和第三开关元件K3同时被按下。
Figure BDA0001483115480000158
其中
Figure BDA0001483115480000159
由于三键或四键同时被按下的概率较低，并且本质上可分解为两键与单键同时被按下情况的组合，因此本发明实施例可以不对其进行检测，将其归为其它异常范畴。
可以理解的是，上述在理论电压值的范围上±0.08V获得故障情况下的预设电压范围，其中0.08V仅是一优选电压值，还可以根据需要进行设置，例如设置为0.05～1V，从而获得第六至第九预设电压区间。
进一步的，所述第六预设电压区间、所述第七预设电压区间、所述第八预设电压区间和所述第九预设电压区间所对应的预设操作指令均还可以包括：
控制检测当前的工作状态，并在当前未处于定速巡航模式时，控制车辆禁止进入所述定速巡航模式；在当前处于定速巡航模式时，控制车辆退出所述定速巡航模式。
其中由于当采集的电压值位于第六至第九预设电压区间时，可能发生故障，故而为了行车安全，禁止进入定速巡航模式，若处于定速巡航模式，则退出，并控制仪表点亮禁止定速巡航指示灯，以确保安全，并提示驾驶员。当采集的电压值位于第一至第五预设电压区间时，则可判断当前不再处于故障情况下，则可根据开关元件的闭合情况再次进入定速巡航模式，以满足用户需求。
参见图2，所述控制器1还可以包括：
第一预警模块，用于当所述电压值未处于所述第一预设电压区间、第二预设电压区间、第三预设电压区间、第四预设电压区间、第五预设电压区间、第六预设电压区间、第七预设电压区间、第八预设电压区间和第九预设电压区间中的任一区间，且持续时间大于一预设时间门限时，控制发出第五预警信息。
其中所述控制器1还可以包括：第二预警模块，用于当所述电压值大于第一预设电压值或小于第二预设电压值时，控制发出第六预警信息。
其中，预设时间门限可以是80～120ms。预警信息可以是通过仪表显示面板显示的文字信息，例如第五预警信息可以是请不要同时按下多个定速巡航按钮，第六预警信息可以是定速巡航模块异常，定速巡航功能将被禁止等。预警信息还可以是语音提示信息，或文字提示信息与语音提示信息的结合。
本发明实施例根据定速巡航采集电路不同的异常状况分别给出不同的处理方法，通过仪表指示灯、文字提示以及提示音的方式对驾驶员进行提醒，同时通过控制定速巡航功能使能的方式来为行车安全提供保障。本发明实施例提供的控制器1在异常状态处理方法能够在保证行车安全的前提下使驾驶员能够及时获得定速巡航***的状态信息，从而维护了驾驶感受。
参见3和图4，根据本发明另一方面，本发明实施例还提供了一种定速巡航控制***，包括如上所述的定速巡航信号采集电路。
其中，定速巡航信号采集电路中的控制器1可以是电机控制器MCU。本发明实施例的定速巡航控制***构架如图4所示。其中HB表示车辆手刹、GP表示档位***、APS表示加速踏板、BPS表示制动踏板、BMS表示电池管理***、CCP表示定速巡航操作面板、ASR表示驱动防滑***、EPB表示驻车控制***、ABS表示制动防抱死***、ESP表示车辆稳定性控制***、ICM表示车辆仪表。该***中，定速巡航功能由电机控制器MCU主导完成，首先由电机控制器采集定速巡航操作面板CCP的信息，获得驾驶员的定速巡航意图，之后根据车辆手刹HB、档位GP、加速踏板APS、制动踏板BPS、电池管理***BMS以及驱动辅助***的状态信息，其中驱动辅助***可以包括ASR、EPB、ABS、ESP，判断车辆进入到定速巡航模式的条件是否得到满足，若条件满足，则在此基础上进行纯电动汽车定速巡航控制，最终实现定速巡航功能。
根据本发明另一方面，本发明实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的定速巡航控制***。
其中本发明实施例的汽车通过定速巡航的操作面板的采集电路实现了通过一路电机控制器A/D端口对“定速巡航功能开启\关闭”、“巡航速度设定(增加\降低)”、“定速巡航暂时退出”共四路按钮信号的采集，节约了接口资源；在对信号进行滤波、去抖后，通过对其电压区间的判断，获得正常操作模式下驾驶员对于定速巡航面板按键的操作信息，为定速巡航功能的实现打下了坚实基础，与此同时本发明实施例还能够对定速巡航操作面板按钮粘连、多键同时被按下以及信号采样回路故障的有效检测，为后续的定速巡航控制提供了有力的保障。并且，本发明实施例还可以根据不同的异常状况分别给出不同的处理方法，通过仪表指示灯、文字提示以及提示音的方式对驾驶员进行提醒，同时通过控制定速巡航功能使能的方式来为行车安全提供保障。本发明实施例提供的控制器1对异常情况进行相应的操作，从而保护了驾驶感受。
综上，本发明实施例，通过设置依次串联的多个分压元件，以及与不同分压元件并联的开关元件，使得用户在按下功能按钮、相应的开关元件闭合的情况下，控制器1能够根据电压采集点处的电压值判断用户操作，从而通过一个控制器1接口实现多种控制信号的采集，节约了控制器1接口资源。
此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种定速巡航信号采集电路，其特征在于，包括：
供电电源；
依次串联的第一分压元件、第二分压元件、第三分压元件、第四分压元件、第五分压元件和第六分压元件，其中所述第六分压元件接地；
第一开关元件，所述第一开关元件并联在串联设置的所述第二分压元件和所述第三分压元件的两端；
第二开关元件，所述第二开关元件并联在串联设置的所述第四分压元件和所述第五分压元件的两端；
第三开关元件，所述第三开关元件并联在串联设置的所述第三分压元件和所述第四分压元件的两端；
第四开关元件，所述第四开关元件并联在串联设置的所述第三分压元件、所述第四分压元件和所述第五分压元件的两端；
设置在所述第一分压元件与所述第二分压元件之间的电压采集点；以及，
连接至所述电压采集点的控制器，所述控制器用于采集所述电压采集点处的电压值，并执行与所述电压值相匹配的预设操作指令；
其中，所述第一分压元件、所述第二分压元件、所述第三分压元件、所述第四分压元件、所述第五分压元件和所述第六分压元件均为阻值互不相同的电阻；
其中，所述电压值对应多个预设电压区间，每个预设电压区间所对应一预设操作指令，所述预设电压区间包括：
第二预设电压区间，所述第二预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制进入定速巡航模式或退出所述定速巡航模式；
第三预设电压区间，所述第三预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制当前定速巡航车速增加第一预设值；
第四预设电压区间，所述第四预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制当前定速巡航车速减小第二预设值；
第五预设电压区间，所述第五预设电压区间所对应的预设操作指令为：控制进入所述定速巡航模式，并控制定速巡航车速为上一次退出时的定速巡航车速或控制当前退出所述定速巡航模式。
2.根据权利要求1所述的定速巡航信号采集电路，其特征在于，所述控制器通过滤波电路连接至所述电压采集点；
其中所述滤波电路包括：
第七分压元件；
与所述第七分压元件串联的电容，所述电容接地。
3.根据权利要求2所述的定速巡航信号采集电路，其特征在于，所述第七分压元件为电阻，且所述第七分压元件的阻值大于所述第一分压元件、所述第二分压元件、所述第三分压元件、所述第四分压元件、所述第五分压元件和所述第六分压元件中的任一个。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定速巡航信号采集电路，其特征在于，所述控制器包括：
采集模块，用于获取电压采集点处的电压值；
匹配模块，用于根据所述电压值，确定所述电压值所处的预设电压区间，其中每一所述预设电压区间对应一预设操作指令；
执行模块，用于根据匹配模块确定的预设电压区间，执行与所述匹配模块确定的预设电压区间相对应的预设操作指令。
5.根据权利要求4所述的定速巡航信号采集电路，其特征在于，所述采集模块包括：
采集单元，用于在一预设时间段内持续采集所述电压采集点处的实际电压值；
第一获取单元，用于根据采集到的所述实际电压值，获得在所述预设时间段内的平均电压值；
第二获取单元，用于根据所述平均电压值，获得电压采集点处的电压值。
6.根据权利要求1所述的定速巡航信号采集电路，其特征在于，所述预设电压区间包括：
第一预设电压区间，所述第一预设电压区间表示当前定速巡航信号采集电路处于正常工作状态，其中所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第一预设电压区间内；
其中所述第一开关元件闭合，所述第二开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第二预设电压区间内；
其中所述第二开关元件闭合，所述第一开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第三预设电压区间内；
其中所述第三开关元件闭合，所述第一开关元件、所述第二开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第四预设电压区间内；
其中所述第四开关元件闭合，所述第一开关元件、所述第二开关元件和所述第三开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第五预设电压区间内。
7.根据权利要求4所述的定速巡航信号采集电路，其特征在于，所述预设电压区间包括：
第六预设电压区间，所述第六预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第一预警信息，其中所述第一开关元件和所述第三开关元件均闭合，所述第二开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第六预设电压区间内；
第七预设电压区间，所述第七预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第二预警信息，其中所述第一开关元件和所述第二开关元件均闭合，所述第三开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第七预设电压区间内；
第八预设电压区间，所述第八预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第三预警信息，其中所述第一开关元件和所述第四开关元件均闭合，所述第二开关元件和所述第三开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第八预设电压区间内；
第九预设电压区间，所述第九预设电压区间所对应的预设操作指令包括：控制发出第四预警信息，其中所述第二开关元件和所述第三开关元件均闭合，所述第一开关元件和所述第四开关元件均断开的情况下，所述电压采集点处的理论电压值位于所述第九预设电压区间内。
8.根据权利要求7所述的定速巡航信号采集电路，其特征在于，所述第六预设电压区间、所述第七预设电压区间、所述第八预设电压区间和所述第九预设电压区间所对应的预设操作指令均还包括：
控制检测当前的工作状态，并在当前未处于定速巡航模式时，控制车辆禁止进入所述定速巡航模式；在当前处于定速巡航模式时，控制车辆退出所述定速巡航模式。
9.根据权利要求7所述的定速巡航信号采集电路，其特征在于，所述控制器还包括：
第一预警模块，用于当所述电压值未处于第一预设电压区间、第二预设电压区间、第三预设电压区间、第四预设电压区间、第五预设电压区间、第六预设电压区间、第七预设电压区间、第八预设电压区间和第九预设电压区间中的任一区间，且持续时间大于一预设时间门限时，控制发出第五预警信息。
10.根据权利要求4所述的定速巡航信号采集电路，其特征在于，所述控制器还包括：
第二预警模块，用于当所述电压值大于第一预设电压值或小于第二预设电压值时，控制发出第六预警信息。
11.一种定速巡航控制***，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的定速巡航信号采集电路。
12.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求11所述的定速巡航控制***。
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