CN102658794B - 汽车防追尾提前亮刹车灯的装置及其方法 - Google Patents

汽车防追尾提前亮刹车灯的装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车防追尾提前亮刹车灯的装置及其方法，该装置包括一防追尾装置，该防追尾装置电性连接于电子油门踏板与汽车ECU之间，该电子油门踏板与汽车ECU之间通过模拟量信号通道通信连接，该防追尾装置一端与模拟量信号通道电性连接，另一端分别与一OBD接口及驱动模块通信连接。本发明不仅可安装性强，可以避免安装导致的误差，具有较高的测量精度，且其结合CAN总线采集速度信号的方式，结果真实可靠，通用性更强，可以适用于各种不同车型。

Description

汽车防追尾提前亮刹车灯的装置及其方法
技术领域
本发明涉及汽车安全领域，尤其涉及一种利用电子油门踏板开度及控制器局域网络（CAN：Controller Area Network）总线信息提前点亮前车刹车灯防止后车追尾的装置及其方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，汽车已成为人们使用最方便的交通工具，而汽车发展的首要关键是其安全性，汽车的安全行驶关系到每个家庭的幸福和国家的安定。众所周知，机动车的制动性能是衡量机动车好坏的重要指标之一。汽车刹车灯是汽车制动系统的重要组成部分，它的作用主要是对驾驶员制动动作作出反应，通过刹车灯的开、闭，达到提示后车驾驶员的目的。
目前当行驶中的汽车准备刹车时，都是由驾驶员右脚离开加速踏板，踩下刹车踏板，接通刹车电路开关才使刹车灯亮起，但这个接通刹车灯的时间较长，不能及时的给后车驾驶员以警示，使后车在紧急情况下容易引起追尾事故。为了解决上述问题，申请号为201110192194.6的专利中提出了一种汽车制动灯智能控制装置，其通过安装加速踏板位移传感器检测加速踏板位移的方法，根据加速踏板位移变化频率预测驾驶员的紧急制动意图，从而在驾驶员踩制动踏板之前点亮刹车灯。上述方式，需要在加速踏板处安装位置传感器，但是由于原来的车辆在设计时没有考虑到该位置传感器，因此容易导致安装不到位，从而导致测量不准确的问题。再者，由于越来越多的车辆均使用电子油门踏板，其节气门开度会由电子控制单元（ECU：Electronic Control Unit）控制，特别是配置主动省油功能的车型，猛踩踏板并不会导致快速加速行驶，加速踏板开度并不和节气门开度成正比。因此，通过加速踏板位移得到的值并不准确。较为直接的方法是在节气门体传感器上获取信号，但是节气门体传感器在发动机舱内，获取信号不方便，且发动机仓内温度较高，接线较容易脱落。
此外，在申请号为201110192194.6的专利中还提到通过车速辅助判断是否需要对刹车灯进行控制，以达到在驾驶员踩制动踏板之前点亮刹车灯以防止后车追尾的技术方案。然而由于现有的汽车上没有车速传感器，只有轮速传感器，车速通过轮速计算得到，即使采集到某一车轮的转速，由于不同车辆的轮胎大小不一致，也不能直接换算成车速，因此该方案在应用上也具有一定的局限性，不便推广应用。
发明内容
本发明的一目的在于，提供一种汽车防追尾提前亮刹车灯的装置，其可安装性强，可以避免安装导致的误差，具有较高的测量精度；
本发明的另一目的在于，提供一种汽车防追尾提前亮刹车灯的方法，其结合CAN总线采集速度信号，结果真实可靠，且通用性更强，可以适用于各种不同车型。
为实现上述目的，本发明提供一种汽车防追尾提前亮刹车灯的装置，包括：一防追尾装置，该防追尾装置电性连接于电子油门踏板与汽车ECU之间，该电子油门踏板与汽车ECU之间通过模拟量信号通道通信连接，该防追尾装置一端与模拟量信号通道电性连接，另一端分别与一OBD接口及驱动模块通信连接。
其中，所述防追尾装置内包括一单片机、分别与该单片机电性连接的A/D采样模块、CAN接口和驱动模块，防追尾装置通过该A/D采样模块与模拟量信号通道电性连接，该防追尾装置通过驱动模块与刹车灯通信连接。
本发明中，所述A/D采样模块前端还并联连接两电阻，其中一电阻接地，另一电阻与模拟量信号通道电性连接。
本发明的防追尾装置通过CAN接口与OBD接口通信连接。
所述汽车ECU内包括有检测电路及控制电路，该检测电路通过模拟量信号通道与电子油门踏板通信连接，该控制电路与一节气门控制机构相连接。
本发明中的模拟量信号通道可以包括第一模拟量信号通道，检测电路通过该第一模拟量信号通道与电子油门踏板通信连接，A/D采样模块与该第一模拟量信号通道电性连接。
或者，本发明中的模拟量信号通道可以包括第一模拟量信号通道及第二模拟量信号通道，检测电路通过该第一模拟量信号通道及第二模拟量信号通道与电子油门踏板通信连接，A/D采样模块与该第一模拟量信号通道电性连接。
进一步地，本发明还提供一种汽车防追尾提前亮刹车灯的装置，其包括：
根据电子油门踏板输出电压值的变化范围，设定一电子油门踏板的位移阀值；
当电子油门踏板踩下的位移大于该位移阀值时，开始计算松开油门的速度，防追尾装置结合从CAN接口获取的车辆时速信号和发动机转速信号，以决定是否需要提前点亮刹车灯；
当电子油门踏板踩下的位移小于该位移阀值时，刹车灯不亮。
电子油门踏板输出电压值的变化范围通过以下步骤得到：记录未踩下油门踏板时电子油门踏板的输出电压值VL，将油门踏板全部踩下，记录满量程时电子油门踏板的输出电压值VH，从而得到电子油门踏板输出电压值的变化范围ΔV=VH–VL，根据该变化范围ΔV设定电子油门踏板的位移阀值。
本发明中，所述防追尾装置电性连接于电子油门踏板与汽车ECU之间，电子油门踏板与汽车ECU之间通过模拟量信号通道通信连接，该防追尾装置一端与模拟量信号通道电性连接，另一端分别与一OBD接口及驱动模块通信连接，防追尾装置根据电子油门踏板的开度及通过CAN接口从OBD接口处取得的车辆时速信号和发动机转速信号，以决定是否需要提前点亮刹车灯。
本发明汽车防追尾提前亮刹车灯的装置及其方法，其装置的可安装性更强，可以完全避免安装导致的误差，其结合电子油门踏板开度与CAN总线采集速度信号的方式，不仅测量精度得到保证，且结果真实可靠，具有更强的实用性；此外，其还可以自学习各种车辆的电子油门踏板的输出电压范围，通用性更强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明汽车防追尾提前亮刹车灯的装置一种具体实施例的模块示意图；
图2为本发明汽车防追尾提前亮刹车灯的方法一种具体实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种汽车防追尾提前亮刹车灯的装置，其包括一防追尾装置10，该防追尾装置10电性连接于电子油门踏板20与汽车ECU之间30，该电子油门踏板20与汽车ECU30之间通过模拟量信号通道通信连接，该防追尾装置10一端与模拟量信号通道电性连接，另一端分别与一车载自动诊断系统（OBD：On-Board Diagnostics）接口40及刹车灯50通信连接。本发明的装置，可以直接从原车的电子油门踏板处取得信号，不仅信号获取较为方便，且可安装性更强，可以完全避免安装导致的误差。
其中，所述防追尾装置10内包括一单片机12、分别与该单片机12电性连接的A/D采样模块14、CAN接口16和驱动模块18，防追尾装置10通过该A/D采样模块14与模拟量信号通道电性连接，该防追尾装置10还通过驱动模块18与刹车灯50通信连接。作为本发明的一种具体实施例，A/D采样模块14前端还并联连接两电阻，其中一电阻接地，另一电阻与模拟量信号通道电性连接。A/D采样模块14用于对电子油门踏板20的模拟信号量进行采集，并送至单片机12进行分析处理，单片机12进而通过驱动模块18驱动刹车灯50的点亮。
再者，本发明的防追尾装置10还通过CAN接口16与OBD接口40通信连接。按照国家强制要求，配备OBD II诊断口的车辆，全部在车辆内有OBD接口40。该OBD接口40提供了标准的CAN接口16，通过CAN接口16可以取得车辆的时速信号和发动机转速信号，从而将该时速信号和发动机转速信号传送至单片机12进行分析处理。
作为本发明的一种具体实施例，所述汽车ECU30内包括有检测电路32及控制电路34，该检测电路32通过模拟量信号通道与电子油门踏板20通信连接，该控制电路34与一节气门控制机构60相连接。检测电路32对电子油门踏板20的模拟信号量进行检测，经汽车ECU30分析处理后，通过控制电路34控制节气门控制机构60，以对节气门开度进行调节。
一般配备有电子油门踏板20的车型，其与汽车ECU30通信的信号是两组或一组模拟量信号。因此，作为本发明的一种选择性实施例，所述模拟量信号通道可以包括第一模拟量信号通道22，检测电路32通过该第一模拟量信号通道22与电子油门踏板20通信连接，A/D采样模块14与该第一模拟量信号通道22电性连接。作为本发明的另一种选择性实施例，所述模拟量信号通道可以包括第一模拟量信号通道22及第二模拟量信号通道24，检测电路32通过该第一模拟量信号通道22及第二模拟量信号通道24与电子油门踏板20通信连接，A/D采样模块14与该第一模拟量信号通道22电性连接。其中，第一模拟量信号通道22传送模拟量信号V2，第二模拟量信号通道24传送模拟量信号V1，根据车型不同，该两组模拟量信号的变化范围不同，一般在0.8V-4V或者0.4V-2V之内。
本发明的汽车防追尾提前亮刹车灯的装置，其不仅可以直接从原来的电子油门踏板20处取得信号，还可以通过与OBD接口40相连接的CAN接口16取得速度信息，作为低时速时不闪烁刹车灯的依据。
进一步地，如图2所示，本发明还提供一种汽车防追尾提前亮刹车灯的方法，其包括：
步骤a，根据电子油门踏板输出电压值的变化范围，设定一电子油门踏板的位移阀值。由于车型不同，则电子油门踏板输出电压的变化范围也不同，因此针对不同的电子油门踏板输出范围，可以通过学习的方式得到油门踏板的输出电压范围，在安装前首先学习需要采集信号的范围。在本发明中，可以在防追尾装置上设置一学习按钮，当设备上电时，按下该学习按钮，记录未踩下油门踏板时电子油门踏板的输出电压值VL，将油门踏板全部踩下，记录满量程时电子油门踏板的输出电压值VH，从而得到整个电子油门踏板输出电压值的变化范围ΔV=VH–VL，根据该变化范围ΔV可以设定一电子油门踏板的位移阀值。同时，该变化范围ΔV还会被写入单片机12的电可擦可编程只读存储器（EEPROM：Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）内，以作为该车辆以后计算油门踏板开度的依据。
步骤b，当电子油门踏板踩下的位移大于该位移阀值时，开始计算松开油门的速度，防追尾装置结合从CAN接口获取的车辆时速信号和发动机转速信号，以决定是否需要提前点亮刹车灯。在本发明中，所述防追尾装置电性连接于电子油门踏板与汽车ECU之间，电子油门踏板与汽车ECU之间通过模拟量信号通道通信连接，该防追尾装置一端与模拟量信号通道电性连接，另一端分别与一OBD接口及刹车灯通信连接，防追尾装置根据电子油门踏板的开度及通过CAN接口从OBD接口处取得的车辆时速信号和发动机转速信号，以决定是否需要提前点亮刹车灯。
步骤c，当电子油门踏板踩下的位移小于该位移阀值时，刹车灯不亮。本发明中，当电子油门踏板踩下的位移小于预设的位移阀值时，即使急松油门踏板也不会点亮刹车灯，即当车辆低速行驶时，即使急松油门也不会闪烁刹车灯。
综上所述，本发明汽车防追尾提前亮刹车灯的装置及其方法，其针对于配备有电子油门踏板的车型，可以直接检测电子油门踏板的输出电压V2，电子油门踏板的输出由汽车ECU计算后，通过节气门控制机构去控制电子节气门开度，再结合CAN总线采集速度信号的方式，通过OBD接口获取速度信息，作为低速时不闪烁刹车灯的依据，从而决定是否需要提前点亮刹车灯，其不仅测量精度可以得到保证，且结果真实可靠，具有更强的实用性；此外，其还可以自学习各种车辆的电子油门踏板的输出电压范围，通用性更强。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车防追尾提前亮刹车灯的装置，其特征在于，包括一防追尾装置，该防追尾装置电性连接于电子油门踏板与汽车ECU之间，该电子油门踏板与汽车ECU之间通过模拟量信号通道通信连接，该防追尾装置一端与模拟量信号通道电性连接，另一端分别与一OBD接口及刹车灯通信连接；所述防追尾装置内包括一单片机、分别与该单片机电性连接的A/D采样模块、CAN接口和驱动模块，防追尾装置通过该A/D采样模块与模拟量信号通道电性连接，该防追尾装置通过驱动模块与刹车灯通信连接；所述防追尾装置通过CAN接口与OBD接口通信连接，通过CAN接口取得车辆的时速信号和发动机转速信号，从而将该时速信号和发动机转速信号传送至单片机进行分析处理。
2.如权利要求1所述的汽车防追尾提前亮刹车灯的装置，其特征在于，所述A/D采样模块前端还并联连接两电阻，其中一电阻接地，另一电阻与模拟量信号通道电性连接。
3.如权利要求2所述的汽车防追尾提前亮刹车灯的装置，其特征在于，所述汽车ECU内包括有检测电路及控制电路，该检测电路通过模拟量信号通道与电子油门踏板通信连接，该控制电路与一节气门控制机构相连接。
4.如权利要求3所述的汽车防追尾提前亮刹车灯的装置，其特征在于，所述模拟量信号通道包括第一模拟量信号通道，检测电路通过该第一模拟量信号通道与电子油门踏板通信连接，A/D采样模块与该第一模拟量信号通道电性连接。
5.如权利要求3所述的汽车防追尾提前亮刹车灯的装置，其特征在于，所述模拟量信号通道包括第一模拟量信号通道及第二模拟量信号通道，检测电路通过该第一模拟量信号通道及第二模拟量信号通道与电子油门踏板通信连接，A/D采样模块与该第一模拟量信号通道电性连接。
6.一种利用汽车防追尾提前亮刹车灯的装置实现汽车防追尾提前亮刹车灯的方法，其特征在于，包括：
根据电子油门踏板输出电压值的变化范围，设定一电子油门踏板的位移阀值；
当电子油门踏板踩下的位移大于该位移阀值时，开始计算松开油门的速度，防追尾装置结合从CAN接口获取的车辆时速信号和发动机转速信号，以决定是否需要提前点亮刹车灯；
当电子油门踏板踩下的位移小于该位移阀值时，刹车灯不亮。
7.如权利要求6所述的利用汽车防追尾提前亮刹车灯的装置实现汽车防追尾提前亮刹车灯的方法，其特征在于，所述电子油门踏板输出电压值的变化范围通过以下步骤得到：记录未踩下油门踏板时电子油门踏板的输出电压值VL，将油门踏板全部踩下，记录满量程时电子油门踏板的输出电压值VH，从而得到电子油门踏板输出电压值的变化范围ΔV＝VH–VL，根据该变化范围ΔV设定电子油门踏板的位移阀值。
8.如权利要求6所述的利用汽车防追尾提前亮刹车灯的装置实现汽车防追尾提前亮刹车灯的方法，其特征在于，所述防追尾装置电性连接于电子油门踏板与汽车ECU之间，电子油门踏板与汽车ECU之间通过模拟量信号通道通信连接，该防追尾装置一端与模拟量信号通道电性连接，另一端分别与一OBD接口及刹车灯通信连接，防追尾装置根据电子油门踏板的开度及通过CAN接口从OBD接口处取得的车辆时速信号和发动机转速信号，以决定是否需要提前点亮刹车灯。
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