CN102529852B - 车辆及车速信号处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车辆及车速信号处理系统，车速信号处理系统包括车速检测元件、与其连接的车速处理装置，以及控制器，控制器包括车辆的限速控制器，还包括车速处理装置和载荷检测装置，所述载荷检测装置能够检测车辆的载荷状态，并将载荷信号输出至所述车速处理装置；所述车速处理装置能够从所述车速检测元件获取实际车速信号，并根据所述载荷信号对所述实际车速信号进行处理，得到输出车速信号，所述车辆限速控制器能够从所述车速处理装置获取所述输出车速信号。该车速信号处理系统中的车速处理装置可转换实际车速为输出车速，以改变车辆的实际限速值，即能够在不改动限速控制器的基础上，较为简便地改变车辆的实际限速值，满足不同的工况需求。

Description

车辆及车速信号处理系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车速信号处理系统。本发明还涉及一种包括上述车速信号处理系统的车辆。

背景技术

随着技术的发展，车辆的功能得以逐步增加和提升，比如：自动导航、定速巡航、限速、超速报警等等。而上述新增功能的实现，均需要采集车辆的车速信号。

现有技术中，车速传感器获取车速信号后，输出至车速指示表，由车速指示表指示车辆的当前车速。此外，由于需要实现上述的自动导航、定速、限速等功能，还需要能够根据车速信号自动控制的控制器，则控制器必须采集车速信号。

请参考图1，图1为现有技术中车速信号采集装置的结构示意图。

现有技术中，控制器300采集车速信号的方式一般如下：车速指示表200和控制器300均与车速传感器100连接，车速传感器100获取车速信号后，并联地输出至车速指示表200和控制器300，车速指示表200和控制器300分别读出车速传感器100输出的脉冲信号，从而均能够获取车速信号。

然而，上述技术方案存在下述问题：

第一、车速指示表200和控制器300同时采集车速传感器100的信号，由于控制的采集方式(信号读取方式)不同，易出现信号的相互干扰，导致车速信号失真、车速指示表200和控制器300的工作出错；且，车速传感器100的驱动能力有限，同时驱动车速指示表200和控制器300，易导致车速传感器100损坏，里程信号输出异常。

第二、车速传感器100内部硬件固定且空间较小，工作环境相对恶劣，无法改进以便对其信号发送方式和脉冲数进行标定，从而无法满足控制器300的不同需求。

因此，如何提供一种车速信号处理装置，能够保证车速里程信号的采集质量、避免里程传感器的损坏，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种车速信号处理系统，该系统能够保证车速里程信号的采集质量、避免里程传感器的损坏。本发明的另一目的是提供一种包括上述车速信号处理系统的车辆。

为达到本发明的第一目的，本发明提供一种车速信号处理系统，包括车速检测元件和控制器，所述控制器包括车辆的限速控制器，还包括车速处理装置和载荷检测装置，所述载荷检测装置能够检测车辆的载荷状态，并将载荷信号输出至所述车速处理装置；所述车速处理装置能够从所述车速检测元件获取实际车速信号，并根据所述载荷信号对所述实际车速信号进行处理，得到输出车速信号，所述车辆限速控制器能够从所述车速处理装置获取所述输出车速信号；接收到轻载信号时，所述车速处理装置对所述实际车速信号进行缩小处理，以使输出的输出车速信号小于实际车速信号；接收到重载信号时，所述车速处理装置对接收的所述实际车速信号进行放大处理，以使输出的输出车速信号大于实际车速信号；所述车速处理装置还与门锁装置连接；所述车速里程装置设定第一速度比对值，车速检测元件输入的实际车速大于第一速度比对值时，车速处理装置控制门锁装置锁死车门；实际车速小于或等于第一速度比对值时，车速处理装置控制门锁装置开启。

优选地，所述车速处理装置设置倍频器，实际车速信号经所述倍频器变频为输出车速信号后，输出至所述限速控制器。

优选地，所述载荷检测装置为感载开关。

优选地，还包括与车速处理装置连接的档位检测装置，所述车速处理装置设定第二速度比对值；车速处理装置接收的实际车速小于第二速度比对值且收到高档信号时，输出报警信号。

优选地，所述车速处理装置包括车速仪表，所述车速仪表能够根据所述实际车速信号显示车速。

该发明提供的车速信号处理系统，设置了车速处理装置，车速处理装置能够根据车辆的载荷信号对实际车速信号进行处理，得出输出车速信号后，输出至限速控制器。随着车载的改变，限速控制器内的限速值可能无法满足实际使用需求，若更改限速控制器的程序或内部单元，过程将较为复杂，且不易于实行，而车速处理装置可以置于驾驶室内部或其他易于操控的部位，则通过对车速处理装置作出相应的调整，即可使限速控制器的输入和输出更为灵活，在不改动限速控制器的基础上，较为简便地改变车辆的实际限速值。

本发明还提供一种车速信号处理系统，包括车速检测元件和控制器，还包括车速处理装置，所述车速处理装置能够从所述车速检测元件获取实际车速信号，并输出车速信号给所述控制器。

该车速里程信号处理系统设置了车速处理装置，使控制器可以通过连接车速处理装置获取车速信号，而无需直接与车速检测元件连接，相较于现有技术，该车速信号处理系统中的车速检测元件仅连接车速处理装置即可，无需连接多个控制器，车速信号输出方式单一，输出信号较为稳定，能够保证信号输出的可靠性；而且，车速检测元件仅驱动车速处理装置，无需同时驱动其他元件，可以延缓车速检测元件的损坏速度；此外，不同的控制器读取信号的方式可能不同，自车速处理装置处读取车速信号时，车速处理装置可以根据不同控制器的不同需求作出相应的标定，由于车速处理装置可以设置于操作室内，随操作室内的车速处理装置进行改动和设定的操作显然更易于实现。

为达到本发明的另一目的，本发明还提供一种车辆，具有驾驶室和车速信号处理系统，车速信号处理系统为上述任一项所述的车速信号处理系统。由于上述车速信号处理系统具有上述技术效果，具有该采集装置的车辆也具有相同的技术效果。

附图说明

图1为现有技术中车速信号采集装置的结构示意图；

图2为本发明所提供车速信号处理系统第一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明所提供车速信号处理系统第二种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明所提供车速信号处理系统第三种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种车速信号处理系统，该系统能够保证车速里程信号的采集质量、避免里程传感器的损坏。本发明的另一核心是提供一种包括上述车速信号处理系统的车辆。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明所提供车速信号处理系统第一种具体实施方式的结构示意图。

该发明所提供的车速信号处理系统，包括车速检测元件10、车速处理装置20和控制器，车速处理装置20能够从车速检测元件10处获取检测的车速信号。车速检测元件10通常为里程传感器，检测里程的同时也获取车速，车速处理装置20一般位于车辆的操作室内，车速检测元件10能够将检测的车速和里程信号输出至车速处理装置20，车速处理装置20可以设置车速、里程显示单元，或直接与车速里程表连接，以便能够将车速以及里程信息等反应给驾驶人员。控制器30包括实现车辆限速的限速控制器30，还可以包括具有自动导航、定速巡航等功能的控制器，控制器可以根据车速信号实现上述一种功能，或根据车速实现上述多种功能。

该具体实施方式中的车速处理装置20具有信号输出单元，即可以于车速处理装置20内部设置信号输出电路，限速控制器30的输入端与车速处理装置20的信号输出单元连接，以便能够从车速处理装置20获取车速里程信号。

限速控制器30内设有限速值，主要针对车辆重载情况，重载时车辆速度过高容易造成事故。车辆上可以设置能够检测车辆轻载或重载状态的载荷检测装置，比如图2中所示的感载开关50(频率开关，重载/轻载时输出高电频信号/低电频信号)，载荷检测装置输出车辆重载或轻载的信号至车速处理装置20。车速处理装置20接收到轻载信号时,可以对实际车速信号进行缩小处理，使输出至限速控制器30的输出车速小于实际车速，车速处理装置内部设置信号处理单元，信号处理单元可以将实际车速乘以转换系数以获取输出车速，该转换系数为大于0小于1的数值；车速处理装置20接收到重载信号时，车速处理装置20的输出车速可以等于实际车速。

比如，限速控制器30内设定的限速值为50km/h，重载时，车速处理装置20读取的实际车速为80km/h，车速处理装置20的信号输出单元输出80km/h至限速控制器30，限速控制器30根据自身的判断程序判断为超速，并作出相应的保护措施；轻载时，若车速处理装置20读取的实际车速同样为80km/h，车速处理装置20输出40km/h(信号处理单元可以使输入和输出值呈一定的比例关系，此处的转换系数0.5)至限速控制器30，限速控制器30判断无需限速，当车速达到120km/h时，车速处理装置20输出60km/h，此时，限速控制器30可以实施限速措施。即实际上，车速信号经过车速处理装置20信号转换后，将轻载工况需按的限速值提高为重载工况下限速值的两倍。

可以理解的是，载荷检测装置不仅限于检测并输出车辆重载或轻载信号，也可以为车辆的载荷信号，车速处理装置20根据车辆的载荷信号对接收到的实际车速进行处理，得到输出车速。例如，在车速处理装置20内预先存储载荷的预设值，当检测的载荷小于预设值时，将实际车速乘以一个大于0小于1的系数，得到输出车速；当载荷大于等于预设值时，使输出车速等于实际车速，即通过预设值的改变，可以更为灵活地改变车辆的实际限速值。

由于车辆控制器30的限速值主要针对车辆重载工况，车辆处于轻载工况时，仍按照重载时的限速值限制车辆的速度，影响车辆的运输效率，若更改控制器30的程序或内部单元，过程将较为复杂，且不易于实行(不同车型上的控制器30可能为不同厂家生产，在控制器30内进行改造的方案从技术角度来说并不简便)，通过对车速处理装置20作出相应的结构改进或程序调整，即可使控制器30的输入和输出更为灵活，在不改动控制器30的基础上，获取车辆在不同载荷状态下的不同限速值。

该实施例中车速处理装置20内部设置缩小实际车速的信号处理单元，可以想到，当控制器的限速值偏大时，信号处理单元可以放大实际车速，达到调整限速值的目的。比如，限速控制器30内重载时的限速值为120km/h，而根据实际情况，车速为60km/h就需要限速，当实际车速为60km/h时，信号处理单元(此时，信号处理单元可以采用倍频器，比如倍频器2倍转换)转换后的车速为120km/h，则可以限速；轻载时，按照实际车速输出。即实际上，该方式使得车辆重载时的限速值减小为原限速值的1/2。结合上述实施例可以想到，可以在车速处理装置20内部同时设置具有缩小和放大功能的信号处理单元，以随工况改变灵活调整限速值。根据需要和信号处理单元的种类，可以设定信号处理单元的转换系数或更换信号处理单元，以获取所需的实际限速值。

从以上实施例可以看出，通过在车速处理装置内部设置20设置信号处理单元可以改变车辆的实际限速值。随着车载的改变，限速控制器内的限速值可能无法满足实际使用需求，若更改控制器的程序或内部单元，过程将较为复杂，且不易于实行，而车速处理装置可以置于驾驶室内部或其他易于操控的部位，则通过对车速处理装置作出相应的结构改进，即可使限速控制器的输入和输出更为灵活，在不改动限速控制器的基础上，较为简便地改变车辆的实际限速值。

上述实施例中的信号处理单元根据车辆载荷进行信号的转换，以满足限速控制器30的使用需求。信号处理单元还可以根据车辆的其他参数进行信号转换，以满足控制器30的其他使用需求，比如，信号处理单元可以转换信号的发送方式。

此外，车速处理装置20可以与门锁装置连接。车速处理装置20内设定第一速度比对值，当车速检测元件10输入的实际车速大于第一速度比对值时，车速处理装置20控制门锁装置锁死车门，比如车速处理装置20可以输出高电频信号至门锁装置，该种方式有助于在高速行驶过程中，车门自动打开或人为操作失误打开而产生危险；当实际车速小于或等于第一速度比对值时，车速处理装置20控制门锁装置开启，比如车速处理装置20可以输出低电频信号至门锁装置，门锁开启，则车门的启闭不受限制，由于处于低速状况，无需将车门锁死。

针对上述各实施例，车速信号处理系统还可以包括与车速处理装置20连接的档位检测装置，档位检测装置用于检测变速箱档位状态信号，通常为高档、中档或低档信号，档位检测装置可以是位移传感器、角度传感器等检测元件。车速处理装置20内设定第二速度比对值，合理地设置第二速度比对值，使其作为判断车辆是否处于起步状态的参数。当车速处理装置20接收的实际车速小于第二速度比对值且收到高档信号时，输出报警信号。报警信号可以是声、光等信号，比如语音报警信号，在车速处理装置20内设置语音报警模块，或在其外部设置与车速处理装置20连接的语音报警装置，当满足高档和起步条件时，播出“请勿高档起步”等提示内容，以提醒驾驶人员误操作。

车速处理装置20内还可以设置第三速度对比值，合理设置第三速度对比值使其作为判断车辆是否处于高速运行状态。当车速处理装置20收到的实际车速大于第三速度对比值且收到空档信号时，可以输出报警信号，即提示驾驶人员勿于高速情况下空档滑行，以免引发安全事故(如刹车失灵)，报警方式与上述内容类似，不再赘述。

进一步地，车速处理装置20的信号输出单元可以具有多个输出端口，则车速处理装置20除了连接限速控制器30，还可以与多个其他种类的控制器连接，从而同时满足多个控制器的信号输入需求，实现车辆的多种功能，请结合图3理解，图3为本发明所提供车速信号处理系统第二种具体实施方式的结构示意图，该图未示出载荷检测装置。

控制器30和车速处理装置20的信号输出单元之间可以通过硬件连接，也可以通过CAN总线40连接，请参见图4，图4为本发明所提供车速信号处理系统第三种具体实施方式的结构示意图，该图未示出载荷检测装置。当车速处理装置20与多个控制器连接时，尤其适用于CAN总线40连接，多个控制器通过CAN总线40获取车速信号，可以减少车速处理装置20与控制器之间的连线，简化车速信号处理系统的结构。

该实施例中，改进了车速检测元件10和控制器的连接方式，多种控制器可以通过连接车速处理装置20获取车速信号，而无需直接与车速检测元件10连接，相较于现有技术，该车速信号处理系统中的车速检测元件10仅连接车速处理装置20的输入端即可，无需连接多个控制器，车速信号输出方式单一，输出信号较为稳定，能够保证信号输出的可靠性；而且，车速检测元件10仅驱动车速处理装置20，无需同时驱动其他元件，可以延缓车速检测元件10的损坏速度；此外，不同的控制器读取信号的方式可能不同，自车速处理装置20处读取车速信号时，车速处理装置20可以根据不同控制器的不同需求作出相应的标定，由于车速处理装置20可以置于操作室内，相较于现有技术中对车速检测元件10进行改动，随操作室内的车速处理装置20进行改动和设定的操作显然更易于实现。

需要指出的是，在第二种和第三种具体实施方式中，车速信号处理系统可以设置载荷检测装置，也可以不设置载荷检测装置。

除了上述车速信号处理系统，本发明还提供一种车辆，具有车轮和车速信号处理系统，车速信号处理系统为上述任一实施例所述的车速信号处理系统。由于上述车速信号处理系统具有上述技术效果，具有该车速信号处理系统的车辆也具有相同的技术效果，在此不赘述。

以上对本发明所提供的一种车辆及其车速信号处理系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种车速信号处理系统，包括车速检测元件和控制器，所述控制器包括车辆的限速控制器，其特征在于，还包括车速处理装置和载荷检测装置，所述载荷检测装置能够检测车辆的载荷状态，并将载荷信号输出至所述车速处理装置；所述车速处理装置能够从所述车速检测元件获取实际车速信号，并根据所述载荷信号对所述实际车速信号进行处理，得到输出车速信号，所述车辆限速控制器能够从所述车速处理装置获取所述输出车速信号；接收到轻载信号时，所述车速处理装置对所述实际车速信号进行缩小处理，以使输出的输出车速信号小于实际车速信号；接收到重载信号时，所述车速处理装置对接收的所述实际车速信号进行放大处理，以使输出的输出车速信号大于实际车速信号；所述车速处理装置还与门锁装置连接；所述车速里程装置设定第一速度比对值，车速检测元件输入的实际车速大于第一速度比对值时，车速处理装置控制门锁装置锁死车门；实际车速小于或等于第一速度比对值时，车速处理装置控制门锁装置开启。

2.根据权利要求1所述的车速信号处理系统，其特征在于，所述车速处理装置设置倍频器，实际车速信号经所述倍频器变频为输出车速信号后，输出至所述限速控制器。

3.根据权利要求1所述的车速信号处理系统，其特征在于，所述载荷检测装置为感载开关。

4.根据权利要求1所述的车速信号处理系统，其特征在于，还包括与车速处理装置连接的档位检测装置，所述车速处理装置设定第二速度比对值；车速处理装置接收的实际车速小于第二速度比对值且收到高档信号时，输出报警信号。

5.根据权利要求1所述的车速信号处理系统，其特征在于，所述车速处理装置包括车速仪表，所述车速仪表能够根据所述实际车速信号显示车速。

6.一种车辆，具有驾驶室和车速信号处理系统，其特征在于，所述车速信号处理系统为权利要求1至5任一项所述的车速信号处理系统。