CN113108051B - 一种智能控制的汽车电子换挡器及计算机存储介质 - Google Patents

一种智能控制的汽车电子换挡器及计算机存储介质 Download PDF

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CN113108051B CN202110403082.4A CN202110403082A CN113108051B CN 113108051 B CN113108051 B CN 113108051B CN 202110403082 A CN202110403082 A CN 202110403082A CN 113108051 B CN113108051 B CN 113108051B
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Abstract

本发明提供了一种智能控制的汽车电子换挡器，包括触控模块，状态获取模块、智能分析模块和控制模块，所述触控模块用于将接收到的触控指令转换成指令信息发送至所述智能分析模块，所述状态获取模块用于将获取车辆的行驶状态信息发送至所述智能分析模块，所述智能分析模块对接收的所述状态信息和所述指令信息进行分析判断该指令信息是否合理，同时生成操作指令并将所述操作指令发送至所述控制模块，所述控制模块与变速器连接并根据接收的所述操作指令对变速器进行控制。所述触控模块能根据触碰时产生的数据分析出误触行为而不执行该触控指令，所述智能分析模块能够对行驶中的异常情况的作出挡位调节。

Description

一种智能控制的汽车电子换挡器及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及智能汽车技术领域，尤其涉及一种智能控制的汽车电子换挡器。
背景技术
换挡是“变速杆操作方法”的简称，是指驾驶员通过各个方面的心理、生理运动，达到随路面情况、汽车速度变化而不断改变变速杆位置的操作过程，在长期的驾车过程中，因其名称简洁、直接而被人们流传起来，使用频次非常高，而且操作熟练如何，直接影响着人们驾车的安全。
现在已经开发出了很多换挡器，经过我们大量的检索与参考，发现现有的换挡器有如公开号为KR1020160125549A，KR1020170093456A和KR200454842Y1所公开的装置，包括壳体和换挡杆，还包括连接转轴，所述连接转轴的端部铰接在壳体上，换挡杆铰接在连接转轴上，连接转轴与壳体之间的铰接转向和连接转轴与换挡杆之间的铰接转向相垂直，所述换挡杆的底部设有用于识别换挡杆运动方向位移的传感器，所述壳体与换挡杆之间设有用于换挡杆回到初始位置的回位弹性结构。但该换挡器操作不够便捷，不能对一些误操作进行修正及反馈，在前进挡行驶时出现的紧急情况无法作出智能挡位控制。
发明内容
本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种智能控制的汽车电子换挡器，
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
一种智能控制的汽车电子换挡器，包括触控模块，状态获取模块、智能分析模块和控制模块，所述触控模块用于接收触控指令，并将所述触控指令转换成指令信息发送至所述智能分析模块，所述状态获取模块用于获取车辆的行驶状态并将状态信息发送至所述智能分析模块，所述智能分析模块根据接收的信息生成操作指令并发送至所述控制模块，所述控制模块与变速器连接并根据接收的所述操作指令对变速器进行控制；
进一步的，所述触控模块包括多个挡位感应区和计算处理单元，所述挡位感应区上设有微型压力感应器，所述计算处理单元对检测到的压力值进行计算处理后判断所述挡位感应区上触碰的有效性；
进一步的，所述挡位感应区表面设有弹性感应膜，所述微型压力感应器以矩阵n*n形式设于所述弹性感应膜上，坐标(x，y)上的微型压力传感器检测到的压力值为F(x，y)，所述触控模块将所有压力值大于阈值F的微型压力传感器构成的集合作为触碰区域，所述触碰区域内的微型压力传感器的个数nz小于阈值n1时，该次触碰无效；
进一步的，所述触碰区域内最大压力值F0的坐标为(x0，y0)，该坐标未同时满足下述不等式组时，该次触碰无效；
Figure BDA0003021129630000021
进一步的，所述计算处理单元计算出位于所述触碰区域边缘上的微型压力传感器的平均压力值Fb，在计算得到变化指数C：
Figure BDA0003021129630000022
根据所述变化指数计算得到按压指数P：
Figure BDA0003021129630000023
其中，x1、y1为所述触碰区域内的最小横坐标与最小纵坐标，x2、y2为所述触碰区域内的最大横坐标与最大纵坐标，k(x，y)为触碰系数，当(x，y)在触碰区域内时，k(x，y)＝1，否则k(x，y)＝0；
当P位于区间[P1，P2]时，该次触碰有效，所述P1、P2通过大量测试得出；
进一步的，所述状态获取模块通过接入汽车的电气***获取车辆的行驶状态，当所述智能分析模块接收到的指令信息不宜在该行驶状态下操作时，取消或延迟实施该次指令；
进一步的，当汽车处于“前进挡”时，所述智能分析模块从所述状态获取模块处主动获取车速信息v(t)，在正常情况下，挡位与车速的关系函数为D(v)，当检测出车辆加速度a超出阈值a0时，所述智能分析模块对挡位控制的函数变更为：
D′(v)＝D(v)+b(L，a，v)；
其中，
Figure BDA0003021129630000031
L为车辆与前方触碰单位的距离；
进一步的，所述电子换挡器还包括语音模块，所述语音模块用于发出提示语音使驾驶员进行相应的处理；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种智能控制的汽车电子换挡器程序，所述智能控制的汽车电子换挡器程序被处理器执行时，实现一种智能控制的汽车电子换挡器的步骤。
本发明所取得的有益效果是：
该换挡器采用按键形式，操作简便，同时通过对压力传感器上的压力数值进行分析排除一些误触碰，所述智能分析模块能根据当前的车辆行驶状态对接收的不合适的挡位变化指令作出取消或延迟实施的操作，对于新人驾驶而言能够减少对车辆的损伤，同时在前进挡行驶时对突发情况能够智能调节挡位，避免车祸或者降低车祸造成的伤害。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为整体结构框架示意图。
图2为触控模块误触碰检测流程示意图。
图3为触控模块有效按压流程示意图。
图4为挡位感应区的压力传感器触碰区域示意图。
图5为突发情况时挡位调节对比示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它***.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的***.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一。
一种智能控制的汽车电子换挡器，包括触控模块，状态获取模块、智能分析模块和控制模块，所述触控模块用于接收触控指令，并将所述触控指令转换成指令信息发送至所述智能分析模块，所述状态获取模块用于获取车辆的行驶状态并将状态信息发送至所述智能分析模块，所述智能分析模块根据接收的信息生成操作指令并发送至所述控制模块，所述控制模块与变速器连接并根据接收的所述操作指令对变速器进行控制；
所述触控模块包括多个挡位感应区和计算处理单元，所述挡位感应区上设有微型压力感应器，所述计算处理单元对检测到的压力值进行计算处理后判断所述挡位感应区上触碰的有效性；
所述挡位感应区表面设有弹性感应膜，所述微型压力感应器以矩阵n*n形式设于所述弹性感应膜上，坐标(x，y)上的微型压力传感器检测到的压力值为F(x，y)，所述触控模块将所有压力值大于阈值F的微型压力传感器构成的集合作为触碰区域，所述触碰区域内的微型压力传感器的个数nz小于阈值n1时，该次触碰无效；
所述触碰区域内最大压力值F0的坐标为(x0，y0)，该坐标未同时满足下述不等式组时，该次触碰无效；
Figure BDA0003021129630000041
所述计算处理单元计算出位于所述触碰区域边缘上的微型压力传感器的平均压力值Fb，在计算得到变化指数C：
Figure BDA0003021129630000051
根据所述变化指数计算得到按压指数P：
Figure BDA0003021129630000052
其中，x1、y1为所述触碰区域内的最小横坐标与最小纵坐标，x2、y2为所述触碰区域内的最大横坐标与最大纵坐标，k(x，y)为触碰系数，当(x，y)在触碰区域内时，k(x，y)＝1，否则k(x，y)＝0；
当P位于区间[P1，P2]时，该次触碰有效，所述P1、P2通过大量测试得出；
所述状态获取模块通过接入汽车的电气***获取车辆的行驶状态，当所述智能分析模块接收到的指令信息不宜在该行驶状态下操作时，取消或延迟实施该次指令；
当汽车处于“前进挡”时，所述智能分析模块从所述状态获取模块处主动获取车速信息v(t)，在正常情况下，挡位与车速的关系函数为D(v)，当检测出车辆加速度a超出阈值a0时，所述智能分析模块对挡位控制的函数变更为：
D′(v)＝D(v)+b(L，a，v)；
其中，
Figure BDA0003021129630000053
L为车辆与前方触碰单位的距离；
所述电子换挡器还包括语音模块，所述语音模块用于发出提示语音使驾驶员进行相应的处理；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种智能控制的汽车电子换挡器程序，所述智能控制的汽车电子换挡器程序被处理器执行时，实现一种智能控制的汽车电子换挡器的步骤。
实施例二。
一种智能控制的汽车电子换挡器，包括触控模块，状态获取模块、智能分析模块和控制模块，所述触控模块用于接收触控指令，并将所述触控指令转换成指令信息发送至所述智能分析模块，所述状态获取模块用于获取车辆的行驶状态并将状态信息发送至所述智能分析模块，所述智能分析模块根据接收的信息生成操作指令并发送至所述控制模块，所述控制模块与变速器连接并根据接收的所述操作指令对变速器进行控制；
所述触控模块包括多个挡位感应区和计算处理单元，所述挡位感应区上设有微型压力感应器，所述计算处理单元对检测到的压力值进行计算处理后判断所述挡位感应区上触碰的有效性；
所述挡位感应区表面设有弹性感应膜，所述微型压力感应器以矩阵n*n形式设于所述弹性感应膜上，坐标(x，y)上的微型压力传感器检测到的压力值为F(x，y)，所述触控模块将所有压力值大于阈值F的微型压力传感器构成的集合作为触碰区域，所述触碰区域内的微型压力传感器的个数nz小于阈值n1时，该次触碰无效；
所述触碰区域内最大压力值F0的坐标为(x0，y0)，该坐标未同时满足下述不等式组时，该次触碰无效；
Figure BDA0003021129630000061
所述计算处理单元计算出位于所述触碰区域边缘上的微型压力传感器的平均压力值Fb，在计算得到变化指数C：
Figure BDA0003021129630000062
根据所述变化指数计算得到按压指数P：
Figure BDA0003021129630000063
其中，x1、y1为所述触碰区域内的最小横坐标与最小纵坐标，x2、y2为所述触碰区域内的最大横坐标与最大纵坐标，k(x，y)为触碰系数，当(x，y)在触碰区域内时，k(x，y)＝1，否则k(x，y)＝0；
当P位于区间[P1，P2]时，该次触碰有效，所述P1、P2通过大量测试得出；
所述状态获取模块通过接入汽车的电气***获取车辆的行驶状态，当所述智能分析模块接收到的指令信息不宜在该行驶状态下操作时，取消或延迟实施该次指令；
当汽车处于“前进挡”时，所述智能分析模块从所述状态获取模块处主动获取车速信息v(t)，在正常情况下，挡位与车速的关系函数为D(v)，当检测出车辆加速度a超出阈值a0时，所述智能分析模块对挡位控制的函数变更为：
D′(v)＝D(v)+b(L，a，v)；
其中，
Figure BDA0003021129630000071
L为车辆与前方触碰单位的距离；
所述电子换挡器还包括语音模块，所述语音模块用于发出提示语音使驾驶员进行相应的处理；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种智能控制的汽车电子换挡器程序，所述智能控制的汽车电子换挡器程序被处理器执行时，实现一种智能控制的汽车电子换挡器的步骤；
基于此设计了一种智能控制的汽车电子换挡器，包括触控模块，状态获取模块、智能分析模块、控制模块和语音模块，所述触控模块用于接收触控指令，并将所述触控指令转换成指令信息发送至所述智能分析模块，所述状态获取模块用于获取车辆的行驶状态并将状态信息发送至所述智能分析模块，所述智能分析模块对接收的所述状态信息和所述指令信息进行分析判断该指令信息是否合理，同时生成操作指令并将所述操作指令发送至所述控制模块，所述控制模块与变速器连接并根据接收的所述操作指令对变速器进行控制，所述语音模块用于发出提示语音使驾驶员进行相应的处理；
所述触控模块包括多个挡位感应区和计算处理单元，所述挡位感应区的表面设有弹性感应膜，所述弹性感应膜上设有均匀分布的微型压力感应器，所述微型压力感应器将检测到的压力值传送至所述计算处理单元，所述触控模块内还包括计时单元，当一个挡位感应区上有足够多的所述微型压力传感器检测到超过阈值的压力值，并且压力值分布满足按压分布时，所述触控模块将该挡位感应区设为按压状态，同时启动计时单元进行计时，计时累计达到定值t1后，所述触控模块会启动蜂鸣器发出短促的提示音，表示已识别到按压并要求驾驶人员解除按压，在之后的缓冲时间t2内，若所述挡位感应区不再检测到满足按压分布的压力分布时，所述触控模块将解除所述挡位感应区的按压状态，重置并关闭所述计时单元，并正式将对应的指令信息发送至所述智能分析模块，若在所述缓冲时间t2内未成功解除按压状态，该次触控操作无效，所述语音模块将播放预先设置的语音提示驾驶员对触控模块表面进行清理或是重新进行触控操作。
实施例三。
一种智能控制的汽车电子换挡器，包括触控模块，状态获取模块、智能分析模块和控制模块，所述触控模块用于接收触控指令，并将所述触控指令转换成指令信息发送至所述智能分析模块，所述状态获取模块用于获取车辆的行驶状态并将状态信息发送至所述智能分析模块，所述智能分析模块根据接收的信息生成操作指令并发送至所述控制模块，所述控制模块与变速器连接并根据接收的所述操作指令对变速器进行控制；
所述触控模块包括多个挡位感应区和计算处理单元，所述挡位感应区上设有微型压力感应器，所述计算处理单元对检测到的压力值进行计算处理后判断所述挡位感应区上触碰的有效性；
所述挡位感应区表面设有弹性感应膜，所述微型压力感应器以矩阵n*n形式设于所述弹性感应膜上，坐标(x，y)上的微型压力传感器检测到的压力值为F(x，y)，所述触控模块将所有压力值大于阈值F的微型压力传感器构成的集合作为触碰区域，所述触碰区域内的微型压力传感器的个数nz小于阈值n1时，该次触碰无效；
所述触碰区域内最大压力值F0的坐标为(x0，y0)，该坐标未同时满足下述不等式组时，该次触碰无效；
Figure BDA0003021129630000081
所述计算处理单元计算出位于所述触碰区域边缘上的微型压力传感器的平均压力值Fb，在计算得到变化指数C：
Figure BDA0003021129630000082
根据所述变化指数计算得到按压指数P：
Figure BDA0003021129630000083
其中，x1、y1为所述触碰区域内的最小横坐标与最小纵坐标，x2、y2为所述触碰区域内的最大横坐标与最大纵坐标，k(x，y)为触碰系数，当(x，y)在触碰区域内时，k(x，y)＝1，否则k(x，y)＝0；
当P位于区间[P1，P2]时，该次触碰有效，所述P1、P2通过大量测试得出；
所述状态获取模块通过接入汽车的电气***获取车辆的行驶状态，当所述智能分析模块接收到的指令信息不宜在该行驶状态下操作时，取消或延迟实施该次指令；
当汽车处于“前进挡”时，所述智能分析模块从所述状态获取模块处主动获取车速信息v(t)，在正常情况下，挡位与车速的关系函数为D(v)，当检测出车辆加速度a超出阈值a0时，所述智能分析模块对挡位控制的函数变更为：
D′(v)＝D(v)+b(L，a，v)；
其中，
Figure BDA0003021129630000091
L为车辆与前方触碰单位的距离；
所述电子换挡器还包括语音模块，所述语音模块用于发出提示语音使驾驶员进行相应的处理；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种智能控制的汽车电子换挡器程序，所述智能控制的汽车电子换挡器程序被处理器执行时，实现一种智能控制的汽车电子换挡器的步骤；
基于此设计了一种智能控制的汽车电子换挡器，包括触控模块，状态获取模块、智能分析模块、控制模块和语音模块，所述触控模块用于接收触控指令，并将所述触控指令转换成指令信息发送至所述智能分析模块，所述状态获取模块用于获取车辆的行驶状态并将状态信息发送至所述智能分析模块，所述智能分析模块对接收的所述状态信息和所述指令信息进行分析判断该指令信息是否合理，同时生成操作指令并将所述操作指令发送至所述控制模块，所述控制模块与变速器连接并根据接收的所述操作指令对变速器进行控制，所述语音模块用于发出提示语音使驾驶员进行相应的处理；
所述触控模块包括多个挡位感应区和计算处理单元，所述挡位感应区的表面设有弹性感应膜，所述弹性感应膜上设有均匀分布的微型压力感应器，所述微型压力感应器将检测到的压力值传送至所述计算处理单元，所述触控模块内还包括计时单元，当一个挡位感应区上有足够多的所述微型压力传感器检测到超过阈值的压力值，并且压力值分布满足按压分布时，所述触控模块将该挡位感应区设为按压状态，同时启动计时单元进行计时，计时累计达到定值t1后，所述触控模块会启动蜂鸣器发出短促的提示音，表示已识别到按压并要求驾驶人员解除按压，在之后的缓冲时间t2内，若所述挡位感应区不再检测到满足按压分布的压力分布时，所述触控模块将解除所述挡位感应区的按压状态，重置并关闭所述计时单元，并正式将对应的指令信息发送至所述智能分析模块，若在所述缓冲时间t2内未成功解除按压状态，该次触控操作无效，所述语音模块将播放预先设置的语音提示驾驶员对触控模块表面进行清理或是重新进行触控操作；
所述弹性感应膜上的微型压力传感器以n*n的矩阵形式排布，位于(x，y)位置上的压力传感器检测到的压力值记作F(x，y)，其中，1＜x＜＝n，1＜y＜＝n，所述触控模块将所有压力值大于阈值F的微型压力传感器构成的集合作为触碰区域，当所述触碰区域内的微型压力传感器的个数nz小于阈值n1时，所述语音模块将播放预先设置的误触碰的语音；
所述计算处理单元在所述触碰区域内搜索压力值最大的微型压力传感器，其对应的坐标记为(x0，y0)，压力值为F0，当该坐标未同时满足下述不等式组①时，所述语音模块将播放预先设置的误触碰的语音；
Figure BDA0003021129630000101
所述计算处理单元对位于所述触碰区域边界的微型压力传感器检测的压力值Fb(x，y)作均值化计算：
Figure BDA0003021129630000102
所述计算处理单元根据所述触碰区域内的压力值计算出变化指数C：
Figure BDA0003021129630000103
所述计算处理单元根据所述变化指数计算得到按压指数P：
Figure BDA0003021129630000111
其中，x1、y1为所述触碰区域内的最小值，x2、y2为所述触碰区域内的最大值，k(x，y)为触碰系数，具体值如下所示：
Figure BDA0003021129630000112
当所述按压指数P满足P1＜P＜P2时，该挡位感应区内检测到的压力分布为按压分布，其中，区间[P1，P2]通过大量的按压测试测量计算所得；
通过上述方式，能够防止各类误触对触控模块造成干扰。
实施例四。
一种智能控制的汽车电子换挡器，包括触控模块，状态获取模块、智能分析模块和控制模块，所述触控模块用于接收触控指令，并将所述触控指令转换成指令信息发送至所述智能分析模块，所述状态获取模块用于获取车辆的行驶状态并将状态信息发送至所述智能分析模块，所述智能分析模块根据接收的信息生成操作指令并发送至所述控制模块，所述控制模块与变速器连接并根据接收的所述操作指令对变速器进行控制；
所述触控模块包括多个挡位感应区和计算处理单元，所述挡位感应区上设有微型压力感应器，所述计算处理单元对检测到的压力值进行计算处理后判断所述挡位感应区上触碰的有效性；
所述挡位感应区表面设有弹性感应膜，所述微型压力感应器以矩阵n*n形式设于所述弹性感应膜上，坐标(x，y)上的微型压力传感器检测到的压力值为F(x，y)，所述触控模块将所有压力值大于阈值F的微型压力传感器构成的集合作为触碰区域，所述触碰区域内的微型压力传感器的个数nz小于阈值n1时，该次触碰无效；
所述触碰区域内最大压力值F0的坐标为(x0，y0)，该坐标未同时满足下述不等式组时，该次触碰无效；
Figure BDA0003021129630000113
所述计算处理单元计算出位于所述触碰区域边缘上的微型压力传感器的平均压力值Fb，在计算得到变化指数C：
Figure BDA0003021129630000121
根据所述变化指数计算得到按压指数P：
Figure BDA0003021129630000122
其中，x1、y1为所述触碰区域内的最小横坐标与最小纵坐标，x2、y2为所述触碰区域内的最大横坐标与最大纵坐标，k(x，y)为触碰系数，当(x，y)在触碰区域内时，k(x，y)＝1，否则k(x，y)＝0；
当P位于区间[P1，P2]时，该次触碰有效，所述P1、P2通过大量测试得出；
所述状态获取模块通过接入汽车的电气***获取车辆的行驶状态，当所述智能分析模块接收到的指令信息不宜在该行驶状态下操作时，取消或延迟实施该次指令；
当汽车处于“前进挡”时，所述智能分析模块从所述状态获取模块处主动获取车速信息v(t)，在正常情况下，挡位与车速的关系函数为D(v)，当检测出车辆加速度a超出阈值a0时，所述智能分析模块对挡位控制的函数变更为：
D′(v)＝D(v)+b(L，a，v)；
其中，
Figure BDA0003021129630000123
L为车辆与前方触碰单位的距离；
所述电子换挡器还包括语音模块，所述语音模块用于发出提示语音使驾驶员进行相应的处理；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种智能控制的汽车电子换挡器程序，所述智能控制的汽车电子换挡器程序被处理器执行时，实现一种智能控制的汽车电子换挡器的步骤；
基于此设计了一种智能控制的汽车电子换挡器，包括触控模块，状态获取模块、智能分析模块、控制模块和语音模块，所述触控模块用于接收触控指令，并将所述触控指令转换成指令信息发送至所述智能分析模块，所述状态获取模块用于获取车辆的行驶状态并将状态信息发送至所述智能分析模块，所述智能分析模块对接收的所述状态信息和所述指令信息进行分析判断该指令信息是否合理，同时生成操作指令并将所述操作指令发送至所述控制模块，所述控制模块与变速器连接并根据接收的所述操作指令对变速器进行控制，所述语音模块用于发出提示语音使驾驶员进行相应的处理；
所述触控模块包括多个挡位感应区和计算处理单元，所述挡位感应区的表面设有弹性感应膜，所述弹性感应膜上设有均匀分布的微型压力感应器，所述微型压力感应器将检测到的压力值传送至所述计算处理单元，所述触控模块内还包括计时单元，当一个挡位感应区上有足够多的所述微型压力传感器检测到超过阈值的压力值，并且压力值分布满足按压分布时，所述触控模块将该挡位感应区设为按压状态，同时启动计时单元进行计时，计时累计达到定值t1后，所述触控模块会启动蜂鸣器发出短促的提示音，表示已识别到按压并要求驾驶人员解除按压，在之后的缓冲时间t2内，若所述挡位感应区不再检测到满足按压分布的压力分布时，所述触控模块将解除所述挡位感应区的按压状态，重置并关闭所述计时单元，并正式将对应的指令信息发送至所述智能分析模块，若在所述缓冲时间t2内未成功解除按压状态，该次触控操作无效，所述语音模块将播放预先设置的语音提示驾驶员对触控模块表面进行清理或是重新进行触控操作；
所述弹性感应膜上的微型压力传感器以n*n的矩阵形式排布，位于(x，y)位置上的压力传感器检测到的压力值记作F(x，y)，其中，1＜x＜＝n，1＜y＜＝n，所述触控模块将所有压力值大于阈值F的微型压力传感器构成的集合作为触碰区域，当所述触碰区域内的微型压力传感器的个数nz小于阈值n1时，所述语音模块将播放预先设置的误触碰的语音；
所述计算处理单元在所述触碰区域内搜索压力值最大的微型压力传感器，其对应的坐标记为(x0，y0)，压力值为F0，当该坐标未同时满足下述不等式组①时，所述语音模块将播放预先设置的误触碰的语音；
Figure BDA0003021129630000131
所述计算处理单元对位于所述触碰区域边界的微型压力传感器检测的压力值Fb(x，y)作均值化计算：
Figure BDA0003021129630000141
所述计算处理单元根据所述触碰区域内的压力值计算出变化指数C：
Figure BDA0003021129630000142
所述计算处理单元根据所述变化指数计算得到按压指数P：
Figure BDA0003021129630000143
其中，x1、y1为所述触碰区域内的最小值，x2、y2为所述触碰区域内的最大值，k(x，y)为触碰系数，具体值如下所示：
Figure BDA0003021129630000144
当所述按压指数P满足P1＜P＜P2时，该挡位感应区内检测到的压力分布为按压分布，其中，区间[P1，P2]通过大量的按压测试测量计算所得；
通过上述方式，能够防止各类误触对触控模块造成干扰；
所述状态获取模块通过接入汽车的电气***获取车辆的行驶状态，并将状态划分为“停车状态”、“倒车状态”和“前进状态”，所述“前进状态”根据车速又划分为“低速状态”、“中速状态”和“高速状态”，所述触控模块上的按钮包括驻车挡“P键”、倒车挡“R键”、空挡“N键”和前进挡“D键”；
当所述触控模块上按压“P键”并向所述智能分析模块发送驻车信息后，所述智能分析模块主动从所述状态获取模块获取状态信息，若所述状态信息为“停车状态”，则直接向所述控制模块发送驻车指令操控变速器，若所述状态信息为“倒车状态”或“低速状态”，则等待车辆完全停止后再向所述控制模块发送驻车指令，若所述状态信息为其余状态，则通过所述语音模块播放相应的语音进行提示，并取消这次的驻车指令；
当所述触控模块上按压“R键”并向所述智能分析模块发送倒车信息后，所述智能分析模块主动从所述状态获取模块获取状态信息，若所述状态信息为“停车状态”，则直接向所述控制模块发送倒车指令操控变速器，若所述状态信息为其余状态，则通过所述语音模块播放相应的语音进行提示，并取消这次的倒车指令；
当所述触控模块上按压“N键”并向所述智能分析模块发送空挡信息后，所述智能分析模块主动从所述状态获取模块获取状态信息，若所述状态信息为“中速状态”和“高速状态”，则直接取消这次指令并通过所述语音模块播放相应的语音进行提示，若为其余状态，则直接向所述控制模块发送空挡指令操控变速器；
当车辆在前进挡状态下行驶时，所述智能分析模块根据从所述状态获取模块中获取的车速信息自动向所述控制模块发送挡位调整信息，使调整后的挡位与车速相匹配，所述车速信息为记录为v(t)，在正常情况下，挡位与车速的关系函数为D(v)，但当车速在短时间内变化幅度较大时，若直接控制变速器进入相应的挡位，会对变速器产生损害，所述智能分析模块在这些特殊情况下会对挡位的变化进行相应的调整；
所述智能分析模块从所述状态获取模块中获取车速的频率为f，所述车速信息中的相邻两个点的时间间隔为
Figure BDA0003021129630000151
所述智能分析模块对所述车速信息中的相邻两点求差值得到变化数组Δ(t)：
Figure BDA0003021129630000152
再将变化数组转换为加速度数组a(t)：
a(t)＝f·Δ(t)；
当所述加速度数组中出现绝对值大于阈值a0时，判断行驶过程中出现特殊情况，所述电子换挡器还配有摄像装置用于拍摄车辆前方画面，并根据画面计算出碰撞物与车辆的距离L，所述智能分析模块将结合L与原始挡位函数D(v)对控制模块进行挡位控制，新的挡位函数D′(v)为：
D′(v)＝D(v)+b(L，a，v)；
其中，b(L，a，v)为挡位变化值，具体值为：
Figure BDA0003021129630000153
通过上述方式，能够在误踩油门或者刹车时使挡位平缓地变化，又能避免因误操作导致的车祸或是降低车祸造成的损伤。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，***和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (1)

1.一种智能控制的汽车电子换挡器，包括触控模块，状态获取模块、智能分析模块和控制模块，所述触控模块用于接收触控指令，并将所述触控指令转换成指令信息发送至所述智能分析模块，所述状态获取模块用于获取车辆的行驶状态并将状态信息发送至所述智能分析模块，所述智能分析模块根据接收的信息生成操作指令并发送至所述控制模块，所述控制模块与变速器连接并根据接收的所述操作指令对变速器进行控制；
所述触控模块包括多个挡位感应区和计算处理单元，所述挡位感应区上设有微型压力感应器，所述计算处理单元对检测到的压力值进行计算处理后判断所述挡位感应区上触碰的有效性；
所述挡位感应区表面设有弹性感应膜，所述微型压力感应器以矩阵n*n形式设于所述弹性感应膜上，坐标(x，y)上的微型压力传感器检测到的压力值为F(x，y)，所述触控模块将所有压力值大于阈值F的微型压力传感器构成的集合作为触碰区域，所述触碰区域内的微型压力传感器的个数nz小于阈值n1时，该次触碰无效；
所述触碰区域内最大压力值F0的坐标为(x0，y0)，该坐标未同时满足下述不等式组时，该次触碰无效；
Figure FDA0003462238920000011
所述计算处理单元计算出位于所述触碰区域边缘上的微型压力传感器的平均压力值Fb，再计算得到变化指数C：
Figure FDA0003462238920000012
根据所述变化指数计算得到按压指数P：
Figure FDA0003462238920000013
其中，x1、y1为所述触碰区域内的最小横坐标与最小纵坐标，x2、y2为所述触碰区域内的最大横坐标与最大纵坐标，k(x，y)为触碰系数，当(x，y)在触碰区域内时，k(x，y)＝1，否则k(x，y)＝0；
当P位于区间[P1，P2]时，该次触碰有效，所述P1、P2通过大量测试得出；
所述状态获取模块通过接入汽车的电气***获取车辆的行驶状态，当所述智能分析模块接收到的指令信息不宜在该行驶状态下操作时，取消或延迟实施该次指令；
当汽车处于“前进挡”时，所述智能分析模块从所述状态获取模块处主动获取车速信息v(t)，在正常情况下，挡位与车速的关系函数为D(v)，当检测出车辆加速度a超出阈值a0时，所述智能分析模块对挡位控制的函数变更为：
D′(v)＝D(v)+b(L，a，v)；
其中，
Figure FDA0003462238920000021
L为车辆与前方触碰单位的距离；
所述电子换挡器还包括语音模块，所述语音模块用于发出提示语音使驾驶员进行相应的处理。
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