本發(fā)明涉及一種電子制動燈開關(guān),并且更具體而言,涉及一種電子制動系統(tǒng),由于使用一個專用集成電路(ASIC)配置電子制動燈開關(guān),所以該系統(tǒng)能夠減小體積并且節(jié)省成本。
背景技術(shù):
通常,將電子制動燈開關(guān)應(yīng)用于電子制動系統(tǒng)中,通過使用電子制動燈開關(guān)的OUTPUT1和OUTPUT2,將輸出信息傳輸給各種車輛裝置,并且電子制動系統(tǒng)與發(fā)動機控制單元或電子控制單元(ECU)連接,以便根據(jù)環(huán)境控制車輛。
為此,電子制動開關(guān)包括:感測裝置,其感測制動踏板的運動;輸出裝置,其根據(jù)感測結(jié)果輸出用于打開燈的信號;以及保護裝置,其保護產(chǎn)品不損壞。
例如,感測裝置根據(jù)是否踩踏制動踏板,確定駕駛員是否推動制動踏板,并且在確定駕駛員推動制動踏板時,輸出用于打開制動燈(右/左后燈以及右/左后上燈)的信號。輸出裝置使用從感測裝置中輸出的輸出信號產(chǎn)生以彼此倒象輸出的OUTPUT1和OUTPUT2,并且將電流供應(yīng)給打開制動燈所需要的或者與打開制動燈相關(guān)的車輛裝置。在操作電子制動燈開關(guān)的同時,保護裝置保護產(chǎn)品不受到外部過電壓或異常電涌的損害。
因此,檢測駕駛員操作制動踏板并且輸出打開信號以便打開制動燈(右/左后燈以及右/左后上燈)的電子制動燈開關(guān)是將制動踏板的操作通知給后面車輛的駕駛員的重要構(gòu)成因素。
然而,通過使用一個印刷電路板(PCB)制造電子制動燈開關(guān),在印刷電路板中,將構(gòu)成感測裝置、輸出裝置以及保護裝置的各種裝置安裝為彼此分開。因此,為了減小體積并且節(jié)省成本,電子制動燈開關(guān)具有根本局限性。
參照根據(jù)先有技術(shù)的圖6到圖8,由于考慮到相關(guān)的無源元件感測裝置和輸出裝置構(gòu)成PCB尺寸的大約70%,并且包括齊納二極管、二極管、電阻、電容等的保護裝置的電路構(gòu)成PCB尺寸的大約20%,所以從產(chǎn)品體積的角度來看,具有根本局限性。而且,由于場效應(yīng)晶體管(FET)用于實現(xiàn)穩(wěn)定的輸出,所以從產(chǎn)品成本的角度來看,具有根本局限性。
在本發(fā)明的這個背景部分中公開的信息僅僅用于增強本發(fā)明的一般背景的理解,不應(yīng)被視為承認(rèn)或者通過任何形式暗示這個信息構(gòu)成本領(lǐng)域的技術(shù)人員已經(jīng)了解的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的各個方面旨在提供專用集成電路(ASIC)封裝型電子制動燈開關(guān)以及使用其的電子制動系統(tǒng),其具有以下優(yōu)點:通過將感測裝置、輸出裝置以及保護裝置封裝到一個ASIC內(nèi),減少其中感測裝置、輸出裝置以及保護裝置在PCB內(nèi)形成的必要空間;并且通過減少必要空間,尤其能夠減小產(chǎn)品體積并且節(jié)省成本。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,一種電子制動燈開關(guān)可以包括:專用集成電路(ASIC),其被配置為在踩踏制動踏板時,分別產(chǎn)生用于打開制動燈的信號、第一輸出信號以及第二輸出信號,并且被配置為在發(fā)生能夠在輸出 端上產(chǎn)生諸如外部過電壓、異常電涌或短路等故障時,封裝電氣元件以防止故障;以及印刷電路板(PCB),其被配置為接收用于操作所述專用集成電路的電力,并且所述ASIC安裝到所述PCB中。
所述第一輸出和所述第二輸出可以以彼此的倒象輸出。
所述ASIC可以包括:振蕩電路部,其進(jìn)行線圈振蕩,用于確定是否踩踏制動踏板;功率檢測器,其確定由于過電壓或低電壓而打開和關(guān)閉所述電子制動燈開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn);數(shù)據(jù)輸入電路部,用于輸入信息以調(diào)整所述電子制動燈開關(guān)的打開和關(guān)閉間隙,從而對應(yīng)于所述制動踏板的操作;保護電路部,其保護免受外部過電壓或電涌;第一輸出裝置和第二輸出裝置,其輸出第一輸出和第二輸出,起著短路保護的作用,用于在發(fā)生諸如外部短路等故障時防止故障,并且通過嵌入式限流電路傳送電池的電流;以及ASIC控制器,其被配置為與所述振蕩電路部、所述功率檢測器、所述數(shù)據(jù)輸入電路部、所述保護電路部以及所述第一輸出裝置和第二輸出裝置連接。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,一種電子制動系統(tǒng)可以包括:電子制動燈開關(guān),其包括:專用集成電路(ASIC),其被配置為封裝以下裝置:感測裝置,用于在踩踏制動踏板時,產(chǎn)生用于打開制動燈的信號;輸出裝置,用于產(chǎn)生第一輸出的輸出信號和第二輸出的輸出信號,以通過使用從所述感測裝置產(chǎn)生的輸出信號來打開所述制動燈;以及保護裝置,用于在發(fā)生能夠在輸出端上產(chǎn)生的諸如外部過電壓、異常電涌或短路等故障時,保護短路以防止故障;以及印刷電路板,被配置為給所述專用集成電路供應(yīng)用于操作所述專用集成電路的電力,并且所述專用集成電路安裝在所述印刷電路板上;電池,其給所述電子制動燈開關(guān)供應(yīng)電力;制動燈,其由所述電子制動燈開關(guān)的第一輸出的第一輸出信號操作;電子控制單元(ECU)連接裝置,其由所述電子制動燈開關(guān)的第二輸出的第二輸出信號操作;以及制動踏板,其被配置為由所述電子制動燈開關(guān)檢測制動踏板的操作。
所述電子制動燈開關(guān)可以被配置為利用與設(shè)置在所述制動踏板上的燈開關(guān)檢測部相距的距離變化,檢測是否踩踏所述制動踏板。
所述距離變化可以被專用集成電路識別出。
所述制動燈可以分成車輛的右后燈、左后燈以及后上燈,并且所述制動燈可以通過繼電器接收第一輸出信號。
所述ECU連接裝置可以包括車輛動態(tài)控制(VDC)和電子鉻鏡(ECM)。
本發(fā)明將被配置為減少在PCB內(nèi)占據(jù)的空間的ASIC應(yīng)用于電子制動燈開關(guān)中,以便可以實現(xiàn)下面提及的優(yōu)點和效果。
首先,去除除了傳感器部分以外的外部輸出和保護裝置,使得產(chǎn)品可以小型化。其次,通過使產(chǎn)品小型化可以確保車輛內(nèi)的安裝空間并且容易工作。第三,通過刪除元件,可以節(jié)省成本。第四,通過刪除元件,可以簡化材料管理和工藝。第五,可以簡化電路結(jié)構(gòu)。第六,通過簡化電路結(jié)構(gòu),可以減小現(xiàn)場次品率。第七,由于減小現(xiàn)場次品率,所以可以提高國內(nèi)和國外質(zhì)量指標(biāo)。
此外,在本發(fā)明中,電子制動系統(tǒng)配置有應(yīng)用ASIC的電子制動燈開關(guān)。因此,與未應(yīng)用ASIC的傳統(tǒng)電子制動系統(tǒng)相比,電子制動系統(tǒng)實現(xiàn)更緊湊的組成以及低成本,尤其地,簡化了根據(jù)本發(fā)明的電子制動系統(tǒng)的電路,從而降低了故障概率并且提高了車輛的早期質(zhì)量以及耐久性質(zhì)量。
要理解的是,在本文中所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其他相似的術(shù)語通常包括機動車輛,例如,包括運動型多用途車(SUV)的客車、公共汽車、卡車、各種商用車輛;包括各種船舶和輪船的船只;飛機等,并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力車輛、氫動力車輛以及其他替代燃料車輛(例如,源自石油以外的資源的燃料)。如在本文中 所提及的,混合車輛是具有兩個以上動力源的車輛,例如,汽油動力和電動力的車輛。
本發(fā)明的方法和設(shè)備具有在本文中包含的附圖以及以下具體實施方式中顯而易見并且更詳細(xì)地陳述的其他特征和優(yōu)點,附圖和具體實施方式共同用于解釋本發(fā)明的某些原理。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性專用集成電路(ASIC)封裝型電子制動燈開關(guān)的示意圖;
圖2是示出應(yīng)用于圖1中的示例性ASIC的基本內(nèi)部組成的方框圖;
圖3是應(yīng)用于圖1中的PCB的電路的示意圖;
圖4是應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的示例性ASIC封裝型電子制動燈開關(guān)的電子制動踏板系統(tǒng)的示意圖;
圖5示出了操作圖4的電子制動系統(tǒng)的狀態(tài);
圖6到圖8是應(yīng)用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電子制動燈開關(guān)中的PCB電路的示意圖。
應(yīng)理解的是,附圖不必按比例繪出,顯示了說明本發(fā)明的基本原理的各種特征的略微簡化的表示。在本文中公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征(例如,包括具體尺寸、方向、位置以及形狀)部分由特定的預(yù)期用途和使用環(huán)境確定。
具體實施方式
現(xiàn)在詳細(xì)參照本發(fā)明的各種實施方式,各種實施方式的實例在附圖中顯示并且在下面描述。雖然結(jié)合示例性實施方式描述本發(fā)明,但是要理解的是,本描述并非旨在將本發(fā)明限于那些示例性實施方式。相反,本發(fā)明旨在不僅涵蓋示例性實施方式,而且涵蓋可以包含在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種替換物、修改、等同物以及其他實施方式。
圖1到圖3表示根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式的專用集成電路(ASIC)封裝型電子制動燈開關(guān)的組成。
參照圖1,電子制動燈開關(guān)1可以包括感測裝置10-1、輸出裝置10-2、保護裝置10-3、專用集成電路(在后文中稱為ASIC)10以及其中安裝有ASIC 10的印刷電路板(在后文中稱為PCB)20。
具體而言,感測裝置10-1確定是否推動制動踏板,以便在確定駕駛員推動踏板時,輸出用于打開制動燈的信號。輸出裝置10-2通過使用從感測裝置10-1產(chǎn)生的輸出信號,將電流供應(yīng)給打開制動燈所需要的或者與打開制動燈相關(guān)的車輛裝置。為此,輸出裝置10-2使用場效應(yīng)晶體管(FET)。在操作電子制動燈開關(guān)1時,如果發(fā)生會在輸出端上產(chǎn)生諸如外部過電壓、異常電涌或短路等故障,保護裝置10-3保護產(chǎn)品不受到外部過電壓或異常電涌的損害,并且執(zhí)行防止故障的功能.
具體而言,ASIC 10將感測裝置10-1、輸出裝置10-2以及保護裝置10-3整合為PCB 20不與感測裝置10-1、輸出裝置10-2以及保護裝置10-3中的每個單獨連接。
圖2表示ASIC 10的內(nèi)部組成。如圖2中所示,ASIC 10可以包括ASIC控制器11、振蕩電路部13、功率檢測器14、數(shù)據(jù)輸入電路部15、保護電路部17以及第一輸出裝置19A和第二輸出裝置19B。
ASIC控制器11控制振蕩電路部13、功率檢測器14、數(shù)據(jù)輸入電路部15、保護電路部17、第一輸出裝置19A和第二輸出裝置19B等的操作。振蕩電路部13進(jìn)行線圈振蕩,以便確定是否踩踏制動踏板。功率檢測器14確定由于過電壓或低電壓而打開和關(guān)閉操作電子制動燈開關(guān)1的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)輸入電路部15將信息輸入給ASIC控制器11,以將電子制動燈開關(guān)1的打開和關(guān)閉間隙調(diào)整為對應(yīng)于制動踏板的操作,并且數(shù)據(jù)輸入電路部15與感測裝置10-1連接。保護電路部17可以起著保護ASIC 10免受外部過電壓或電涌的作用并且與保護裝置10-3連接。第一輸出裝置19A和第二輸出裝置19B分別與輸出裝置10-2的兩個輸出OUTPUT1和OUTPUT2通信,以便傳送用以打開制動燈的電池的電流。尤其地,第一輸出裝置19A和第二輸出裝置19B輸出OUTPUT1和OUTPUT2,起著保護短路的作用以在發(fā)生諸如外部短路等故障時防止故障,并且通過嵌入式限流電路傳送電池的電流。
具體而言,PCB 20提供安裝ASIC 10的空間。因此,由于ASIC 10所占據(jù)的空間較小,所以PCB 20的整個尺寸可以減小。這是因為構(gòu)成PCB20尺寸的大約70%的感測裝置10-1/輸出裝置10-2以及構(gòu)成PCB 20尺寸的大約20%的保護裝置10-3封裝到一個ASIC 10內(nèi)。
圖3表示PCB 20的電路結(jié)構(gòu)。如圖3中所示,PCB 20形成電路,在該電路中,PCB感測裝置20-1連接至PCB連接器20-2,并且使用數(shù)量非常少的保護裝置,例如,用于電路的齊納二極管、二極管、電阻、電容。PCB感測裝置20-1與感測裝置10-1連接。PCB連接器20-2與ASIC 10連接。因此,由于用于形成電路的部分能夠非常小,所以PCB 20的整個尺寸和體積可以減小。
因此,隨著電路結(jié)構(gòu)和ASIC 10一起簡化,整個尺寸會大幅減小的PCB 20用于電子制動燈開關(guān)1中,以便產(chǎn)品可以小型化,可以確保安裝空間,可以容易工作,可以節(jié)省成本,可以簡化材料管理和工藝,可以盡可能減小現(xiàn)場次品率,并且可以提高質(zhì)量。
另一方面,圖4表示應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的ASIC封裝型電子制動燈開關(guān)的電子制動踏板系統(tǒng)的組成。
如圖4中所示,電子制動系統(tǒng)100可以包括:電子制動燈開關(guān)1;電池200,設(shè)置于車輛以便給電子制動燈開關(guān)1供應(yīng)電力;第一輸出操作裝置300,其由電子制動燈開關(guān)1的第一輸出信號1-1操作;第二輸出操作裝置400,其由電子制動燈開關(guān)1的第二輸出信號1-2操作;以及制動踏板500,其被適配為由電子制動燈開關(guān)1檢測其操作。此外,電子制動系統(tǒng)100與發(fā)動機控制單元或電子控制單元(ECU)通信,以便根據(jù)車輛的環(huán)境控制車輛。用于使電子制動系統(tǒng)100與發(fā)動機控制單元或電子控制單元(ECU)通信的電路結(jié)構(gòu)與普通類型相同。
具體而言,電子制動燈開關(guān)1是上面參照圖1到圖3描述的電子制動燈開關(guān)1。尤其地,第一輸出信號1-1和第二輸出信號1-2分別與集成在ASIC 10上的輸出裝置10-2的OUTPUT1和OUTPUT2通信。將第一輸出信號1-1輸出給第一輸出操作裝置300,并且以與第一輸出信號1-1倒象(inverted image)輸出第二輸出信號1-2,使得制動燈開關(guān)的輸出信息被傳輸至第二輸出操作裝置400的各種車輛裝置。
具體而言,第一輸出操作裝置300可以包括通過設(shè)置在第一輸出信號1-1處的繼電器310-1與第一輸出信號1-1連接的制動燈310,并且可以包括很多其他車輛裝置。制動燈310可以分為右后燈、左后燈以及后上燈。
具體而言,第二輸出操作裝置400可以包括與第二輸出信號1-2連接的車輛動態(tài)控制(VDC)410和電子鉻鏡(ECM)420,并且可以包括許多其他車輛裝置。VDC 410自動控制每個車輪的制動系統(tǒng),使得車輛在雨天路面、積雪路面或者不平的路面上行駛或者通過高速駕駛來快速轉(zhuǎn)彎時,確保車輛的駕駛穩(wěn)定性。ECM 420通過光傳感器自動感測照到室內(nèi)鏡的后面車輛的燈光,并且減小室內(nèi)鏡的反射性,以便防止駕駛員炫目。
具體而言,駕駛員推動制動踏板500,以操作制動系統(tǒng),并且燈開關(guān)檢測部500-1設(shè)置在制動踏板500上,以便檢測與電子制動燈開關(guān)1的ASIC 10相距的距離變化。
參照圖5,在車輛上將制動踏板500安裝為使得在制動踏板500不被操作時電子制動燈開關(guān)1不操作的狀態(tài)下,存在燈開關(guān)檢測部500-1與電子制動燈開關(guān)1之間未被檢測的非檢測距離h。結(jié)果,電子制動燈開關(guān)1不產(chǎn)生第一輸出信號1-1和第二輸出信號1-2。
相反,在制動踏板500操作時,由于ASIC 10操作,所以電子制動燈開關(guān)1被操作。參照圖2,ASIC 10的ASIC控制器11控制,以便振蕩電路部13進(jìn)行線圈振蕩,以確定是否踩踏制動踏板,數(shù)據(jù)輸入電路部15輸入關(guān)于燈開關(guān)檢測部500-1的非檢測距離h和檢測距離H的信息,用于調(diào)整電子制動燈開關(guān)1的打開和關(guān)閉間隙,以對應(yīng)于制動踏板500的操作,并且第一輸出裝置19A和第二輸出裝置19B傳送用于打開制動燈的電池的電流。
因此,燈開關(guān)檢測部500-1與踩壓的制動踏板500一起向下移動,以便燈開關(guān)檢測部500-1與電子制動燈開關(guān)1之間的距離從非檢測距離h變成檢測距離H。因此,電子制動燈開關(guān)1操作。結(jié)果,電子制動燈開關(guān)1產(chǎn)生第一輸出信號1-1,以便打開制動燈310的右后燈、左后燈以及后上燈,并且產(chǎn)生第二輸出信號1-2,以便連接至ECU的VDC 410或ECM 420操作。
因此,提供電子制動系統(tǒng)100以及應(yīng)用ASIC 10的電子制動燈開關(guān)1。因此,與未應(yīng)用ASIC的傳統(tǒng)電子制動燈開關(guān)相比,電子制動系統(tǒng)100具有更緊湊的組成以及低成本,尤其地,簡化了根據(jù)本發(fā)明的電子制動系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu),從而降低了故障概率并且大大提高了車輛的早期質(zhì)量以及耐久性質(zhì)量。
根據(jù)各種實施方式,電子制動系統(tǒng)100應(yīng)用電子制動燈開關(guān)1。由于電子制動燈開關(guān)1包括專用集成電路(ASIC)10和印刷電路板(PCB)20,所以通過應(yīng)用ASIC 10,PCB 20的整個尺寸和體積可以減小,并且PCB 20的成本可以節(jié)省,ASIC 10配置為在其內(nèi)封裝有感測裝置10-1、輸出裝置10-2以及保護裝置10-3,用于在踩踏制動踏板500時,打開制動燈,PCB 20配置為在其內(nèi)安裝有ASIC 10,以便供應(yīng)用于操作ASIC 10的電力。尤其地,由于電子制動系統(tǒng)100具有緊湊并且簡單的電路,所以可以降低故障概率并且可以提高車輛的早期質(zhì)量以及耐久性質(zhì)量。
提出本發(fā)明的具體示例性實施方式的上述描述,用于說明和描述的目的。所述描述并非旨在具有詳盡性或者將本發(fā)明限于所公開的精確形式,顯然,鑒于以上教導(dǎo)內(nèi)容,能夠具有很多修改和變化。選擇并且描述示例性實施方式,以便解釋本發(fā)明的某些原理及其實際應(yīng)用,從而使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠構(gòu)成并且使用本發(fā)明的各種示例性實施方式及其各自替換物和修改。其目的在于,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。