汽車多功能方向盤按鍵檢測裝置的設計分析

盧須敏

摘 要：經濟的飛速發展使車輛成為了人們的一項常用的工具，科技的發展使汽車性能不斷提高，能夠為人們出行提供便利條件。多功能方向盤的出現，可以使汽車的性能得到提高，但是，汽車中多功能方向盤在應用期間經常會出現各種問題，為了保證汽車的多功能方向盤能夠滿足應用需求，要做好按鍵檢測裝置設計，通過合理方式檢測汽車多功能方向盤。

關鍵詞：汽車;方向盤;多功能按鍵;檢測裝置;設計分析

現代汽車上的方向盤除了具有專項功能外，為了使駕駛員能夠更好的對汽車進行操作，會在汽車方向盤觸手可及位置安置多個功能鍵，例如，巡航、娛樂操作等，駕駛人員在駕駛車輛時，駕駛人員雙手不離開方向盤就能完成各種各樣的操作。這種方向盤為車輛駕駛提供了方便，但是，這種類型的方向盤需要多個單獨普通按鍵，或矩陣鍵盤，連線多，因此，要采取合理措施完成相應的檢測，保證多功能方向盤性能能夠滿足應用需求。

1 檢測多功能方向盤的整體架構

操作和顯示界面采用串口觸摸屏，通過對其的應用，能夠完成對方向盤中的按鍵、型號選擇等各項內容進行判定，通過顯示屏可以判定背光、顯示阻值。開發工串口觸摸屏十分容易，對其進行應用不僅能夠為保證產品在應用過程中的壽命能夠滿足應用需求，而且也可以為作業人員提供良好用戶界面，方便應用[1]。方向盤中的按鍵具有多個輸出信號端，在實際作業期間，能夠通過對不同類型的通道的應用，完成相應的采集和轉換。

2 檢測多功能方向盤原理

2.1 檢測方向盤按鍵信號

多功能方向盤中電阻式按鍵連接方式存在一定差異，但是，從本質上是相同的。在對多功能方向盤進行應用時，若按鍵沒有被按下，此時，輸出線端口保持開路狀態，也就是不存在靜態電阻，若輸出線端口位置處有等效電阻，也就是有靜態電阻[2]。早期采用電阻開關沒有靜態電阻，汽車中的多功能方向盤與采用的檢測裝置進行連接，線束短路和無按鍵按下時電氣上相一致，無法對斷路情況進行檢查。在出現了靜態電阻開關后，在開機啟動時，就能夠完成對是否存在短路和短路情況進行檢查，進而確定方向盤性能。

2.2 設定按鍵標準值

多功能方向盤中每個按鍵標準值都不需要進行實際值設定，在檢測裝置中設定了的不同類型的專門測量界面，進入到界面后，將不同類型的按鍵按下后，利用實測方法，獲取道每個按鍵連接的轉換通道，以及相應電阻值。通過對上述方法進行應用，能夠獲取到按鍵標準值，同時，也完成了對電路自身在運行期間存在的各項差異，以及參考電阻。

標定按鍵標準值截面不同大小的電阻分與多功能方向盤中的輸出端口相對應，進行標定時，可以按下不同按鍵，按下鍵位后，其中的一個電阻值將會發生改變，也就是按鍵對應的轉換器通道，以及相應的標準值大小，在測量期間，標注值偏差可以在一定范圍內，對按鍵性能是否合格，以及多功能方向是否能夠滿足應用需求進行精準判斷[3]。

2.3 檢測多功能方向背光燈

背光燈也就是發光二極管，一般來說，背光燈數量與按鍵數量像一致，每個按鍵都與一個背光燈相對應。多功能鍵盤中的存在多個發光二極管，這些發光二極管在多功能鍵盤中都采取并聯方式連接，啟動背光燈后，所有二極管都處于導通狀態。對多功能開關中的背光燈的性能進行檢測時，采取對背光電流情況檢測的方式，完成相應的檢測，在線路兩側施加電壓，通過電壓能夠使所有背光燈都處于點亮狀態，在該情況下對線路中的電路進行測量，通過測量，能夠完成對LED背光燈珠在應用期間，是否存在壞燈，或壞通情況進行精準判斷。

利用檢測裝置完成對汽車中多功能方向盤上的全部按鍵性能的檢測，完成檢測后時，會進入到自動檢測背光狀態[4]。在檢測作業期間，通過人工方式將方向盤與檢測裝置中的連接線拔出，若通過檢測發現沒有電流通過，自動將觸摸屏上的指示圖標清除掉，然后檢測下一個方向盤。

3 檢測裝置中的軟件設計

3.1 串口觸摸屏

采用圖形化對串口觸摸屏軟件進行編程，其在實際應用期間的作用就是進行人機交互和顯示，進而完成相應檢測作業。

3.2 處理數據

處理數據是檢測裝置在運行期間的一項重要內容，該項作業對于最終的檢測結果會造成直接影響，在處理數據期間，要做好以下內容：

（1）消除干擾數據。通過軟件措施將對檢測結果會造成影響信號消除掉，20次采樣和轉換后，排序結果，將檢測的獲取道的五個最高數據和五個最低數據都去除掉，保留中間十次檢測數據，求多次測量結果的平均值，將其作為最終的測量電阻值。

（2）選取采樣電阻。選取采樣電阻時，作業人員要對電阻的具體量進行全面考慮，采用的電阻大，則通過電阻中電流小，這可以減少檢測作業時，電流消耗量，但是，如果采用的電阻過大，這會使信號產生的阻抗過大，轉換器采樣時要延長采樣時間[5]。要想降低檢測裝置在運行期間的能源消耗量，可以利用100kΩ和300kΩ的電阻進行分壓。

（3）改進轉換路中的轉換電路。采取兩路轉換器轉換，可以轉換小阻值或大阻值，在實際檢測期間，可以依據被檢測電阻情況，自動選擇合適的轉換器通道，完成轉換后，能夠具有針對性的方式完成相應檢測作業，依據檢測結果，完成對汽車中多功能方向盤按鍵的檢測，依據檢測結果，采取相應措施對出現的問題進行處理，進而使汽車中的多功能方向盤能夠滿足應用需求。

4 結束語

汽車多功能方向盤檢測裝置在汽車生產行業中得到了廣泛應用，并且，從實際應用情況來看，也取得了不錯的應用效果。在具體檢測期間，檢測人員要對裝置進行合理應用，及時發現問題，解決問題，確保多功能方向盤性能可以滿足應用需求。

參考文獻：

[1]顏四平.精益設計在方向盤開發過程中的應用[J].汽車實用技術，2020（09）：102-104.

[2]Gil Golov.自動駕駛安全：方向盤背后的人工智能[J].電子產品世界，2020，27（05）：86+89.

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[4]馮東明，郭東成，牛海東，梁澤黎.一種基于提升車輛方向盤幅角水平的檢測方法[J].汽車與駕駛維修（維修版），2020（03）：84-85+88.

[5]郭海濤，肖錦峰.汽車方向盤應變片式握力感應鳴笛觸發系統設計[J].科技創新與應用，2020（06）：35-36.