汽车多功能方向盘按键检测装置的设计分析
车辆工程技术
16车辆技术
  现代汽车上的方向盘除了具有专项功能外，为了使驾驶员能够更好的对汽车进行操作，会在汽车方向盘触手可及位置安置多个功能键，例如，巡航、娱乐操作等，驾驶人员在驾驶车辆时，驾驶人员双手不离开方向盘就能完成各种各样的操作。这种方向盘为车辆驾驶提供了方便，但是，这种类型的方向盘需要多个单独普通按键，或矩阵键盘，连线多，因此，要采取合理措施完成相应的检测，保证多功能方向盘性能能够满足应用需求。
1　检测多功能方向盘的整体架构
  操作和显示界面采用串口触摸屏，通过对其的应用，能够完成对方向盘中的按键、型号选择等各项内容进行判定，通过显示屏可以判定背光、显示阻值。开发工串口触摸屏十分容易，对其进行应用不仅能够为保证产品在应用过程中的寿命能够满足应用需求，而且也可以为作业人员提供良好用户界面，方便应用[1]。方向盘中的按键具有多个输出信号端，在实际作业期间，能够通过对不同类型的通道的应用，完成相应的采集和转换。
2　检测多功能方向盘原理
2.1　检测方向盘按键信号
  多功能方向盘中电阻式按键连接方式存在一定差异，但是，从本质上是相同的。在对多功能方向盘进行应用时，若按键没有被按下，此时，输出线端口保持开路状态，也就是不存在静态电阻，若输出线端口位置处有等效电阻，也就是有静态电阻[2]。早期采用电阻开关没有静态电阻，汽车中的多功能方向盘与采用的检测装置进行连接，线束短路和无按键按下时电气上相一致，无法对断路情况进行检查。在出现了静态电阻开关后，在开机启动时，就能够完成对是否存在短路和短路情况进行检查，进而确定方向盘性能。
汽车方向盘打法2.2　设定按键标准值
  多功能方向盘中每个按键标准值都不需要进行实际值设定，在检测装置中设定了的不同类型的专门测量界面，进入到界面后，将不同类型的按键按下后，利用实测方法，获取道每个按键连接的转换通道，以及相应电阻值。通过对上述方法进行应用，能够获取到按键标准值，同时，也完成了对电路自身在运行期间存在的各项差异，以及参考电阻。
  标定按键标准值截面不同大小的电阻分与多功能方向盘中的输出端口相对应，进行标定时，可以按下不同按键，按下键位后，其中的一个电阻值将会发生改变，也就是按键对应的转换器通道，以及相应的标准值大小，在测量期间，标注值偏差可以在一定范围内，对按键性能是否合格，以及多功能方向是否
能够满足应用需求进行精准判断[3]。
2.3　检测多功能方向背光灯
  背光灯也就是发光二极管，一般来说，背光灯数量与按键数量像一致，每个按键都与一个背光灯相对应。多功能键盘中的存在多个发光二极管，这些发光二极管在多功能键盘中都采取并联方式连接，启动背光灯后，所有二极管都处于导通状态。对多功能开关中的背光灯的性能进行检测时，采取对背光电流情况检测的方式，完成相应的检测，在线路两侧施加电压，通过电压能够使所有背光灯都处于点亮状态，在该情况下对线路中的电路进行测量，通过测量，能够完成对LED背光灯珠在应用期间，是否存在坏灯，或坏通情况进行精准判断。利用检测装置完成对汽车中多功能方向盘上的全部按键性能的检测，完成检测后时，会进入到自动检测背光状态[4]。在检测作业期间，通过人工方式将方向盘与检测装置中的连接线拔出，若通过检测发现没有电流通过，自动将触摸屏上的指示图标清除掉，然后检测下一个方向盘。
3　检测装置中的软件设计
3.1　串口触摸屏
  采用图形化对串口触摸屏软件进行编程，其在实际应用期间的作用就是进行人机交互和显示，进而完成相应检测作业。
3.2　处理数据
  处理数据是检测装置在运行期间的一项重要内容，该项作业对于最终的检测结果会造成直接影响，在处理数据期间，要做好以下内容：  （1）消除干扰数据。通过软件措施将对检测结果会造成影响信号消除掉，20次采样和转换后，排序结果，将检测的获取道的五个最高数据和五个最低数据都去除掉，保留中间十次检测数据，求多次测量结果的平均值，将其作为最终的测量电阻值。
  （2）选取采样电阻。选取采样电阻时，作业人员要对电阻的具体量进行全面考虑，采用的电阻大，则通过电阻中电流小，这可以减少检测作业时，电流消耗量，但是，如果采用的电阻过大，这会使信号产生的阻抗过大，转换器采样时要延长采样时间[5]。要想降低检测装置在运行期间的能源消耗量，可以利用100kΩ和300kΩ的电阻进行分压。
  （3）改进转换路中的转换电路。采取两路转换器转换，可以转换小阻值或大阻值，在实际检测期间，可以依据被检测电阻情况，自动选择合适的转换器通道，完成转换后，能够具有针对性的方式完成相应检测作业，依据检测结果，完成对汽车中多功能方向盘按键的检测，依据检测结果，采取相应措施对出现的问题进行处理，进而使汽车中的多功能方向盘能够满足应用需求。
4　结束语
  汽车多功能方向盘检测装置在汽车生产行业中得到了广泛应用，并且，从实际应用情况来看，也取得了不错的应用效果。在具体检测期间，检测人员要对装置进行合理应用，及时发现问题，解决问题，确保多功能方向盘性能可以满足应用需求。
参考文献：
[1]颜四平.精益设计在方向盘开发过程中的应用[J].汽车实用技术, 2020(09):102-104.
[2]Gil Golov.自动驾驶安全：方向盘背后的人工智能[J].电子产品世界,2020,27(05):86+89.
[3]姚文静.3D打印超音速汽车钛方向盘[J].中国钛业,2020(01):51.
[4]冯东明，郭东成，牛海东，梁泽黎.一种基于提升车辆方向盘幅角水平的检测方法[J].汽车与驾驶维修(维修版),2020(03):84-85+88.
[5]郭海涛，肖锦峰.汽车方向盘应变片式握力感应鸣笛触发系统设计[J].科技创新与应用,2020(06):35-36.
汽车多功能方向盘按键检测装置的设计分析
卢须敏
（东风柳州汽车有限公司，广西 柳州 545006）
摘　要：经济的飞速发展使车辆成为了人们的一项常用的工具，科技的发展使汽车性能不断提高，能够为人们出行提供便利条件。多功能方向盘的出现，可以使汽车的性能得到提高，但是，汽车中多功能方向盘在应用期间经常会出现各种问题，为了保证汽车的多功能方向盘能够满足应用需求，要做好按键检测装置设计，通过合理方式检测汽车多功能方向盘。
关键词：汽车；方向盘；多功能按键；检测装置；设计分析

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