CN103879289B - 一种车辆的安全启动的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆的安全启动的方法，包括：当车辆的能源加注口连接设置有磁性元件的加注枪并且车辆未被启动时，通过安装在所述能源加注口上的霍尔传感器监测外磁场的磁感应强度判断所述加注枪是否远离所述能源加注口，若是，不发送或停止发送禁止车辆启动的控制信号，车辆可以正常启动，否则，发送禁止车辆启动的控制信号，禁止车辆启动；其中，所述磁性元件能为所述霍尔传感器提供外磁场。本发明所采用的磁性元件和霍尔传感器技术成熟可靠、成本低、控制电路无需外接触点，车辆进行外接充能时，在加注枪未远离车辆的情况下，能禁止车辆进行启动、行驶等相关操作，保证了车辆、设备及人员安全。
Description
技术领域
本发明涉及汽车加油或充电时的安全防护领域，具体涉及一种车辆的安全启动的方法。
背景技术
传统的车辆使用的燃料包括汽油、柴油、天然气等，这类使用燃料作为动力源或能源的车辆也称之为机动车，当机动车需要加注燃料时，使用燃料加注枪连接机动车的燃料箱的燃料加注口，从加油机或加气机等燃料加注设备提取燃料加注到机动车的燃料箱，加注完毕后人工收起燃料加注枪，机动车的燃料加注口封闭归位后，机动车可以继续行驶。但机动车与燃料加注设备之间没有相应的安全联锁装置或监测装置对加注燃料操作过程进行保护，机动车燃料加注未完成的情况下，车辆仍可以启动、驾驶等操作。在燃料加注过程中，由于人员疏忽，有可能启动车辆，甚至行驶离开燃料加注设备、拖拽燃料加注枪，损坏加注设备，造成燃料泄露，有引发火灾或爆炸的风险，危害车辆、燃料加注设备及乘员安全。
随着科技的发展，车辆也就不仅限于机动车了，其中，电动车作为一种无污染或接近零污染的技术逐渐被推广以及占领市场，电动车的类型有很多，包括纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车以及各种电动场地车等，电动车需要加注的能源主要为电能，由安装于电动车上的电池提供，电池在外接充电机时，由于充电接口与车体物理连接在一起，通过充电接口上的充电保护专用触点，监测充电机与充电接口是否连接以判断是否禁止电动车进行启动、行驶等相关操作，达到保证充电过程安全，由于采用电路触点连接进行判断，而该电路触点却经常出现接触不良情况，很容易导致保护失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆的安全启动的方法，来解决以上技术问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种车辆的安全启动的方法，包括：
当车辆的能源加注口连接设置有磁性元件的加注枪并且车辆未被启动时，通过安装在所述能源加注口上的霍尔传感器监测外磁场的磁感应强度判断所述加注枪是否远离所述能源加注口；
若是，停止发送禁止车辆启动的控制信号，车辆可以正常启动；
否则，发送禁止车辆启动的控制信号，禁止车辆启动；
其中，所述磁性元件能为所述霍尔传感器提供外磁场。
优选的，所述霍尔传感器监测外磁场的磁感应强度判断所述加注枪是否远离所述能源加注口，具体包括：
监测并判断霍尔传感器的外磁场的磁感应强度是否小于等于所述霍尔传感器的截止阈值；
若是，表明所述加注枪已远离所述能源加注口；
否则，表明所述加注枪仍连接或仍靠近所述能源加注口。
优选的，所述霍尔传感器的信号输出端电连接车辆的启动控制系统；
所述步骤：停止发送禁止车辆启动的控制信号，车辆可以正常启动，具体包括：
当所述霍尔传感器的外磁场的磁感应强度小于等于所述霍尔传感器的截止阈值时，所述霍尔传感器发送功能关闭的控制信号至所述启动控制系统；
所述启动控制系统接收到功能关闭的控制信号，关闭禁止车辆启动的功能，车辆可以正常启动。
优选的，所述步骤：发送禁止车辆启动的控制信号，禁止车辆启动，具体包括：
当所述霍尔传感器的外磁场的磁感应强度大于所述霍尔传感器的截止阈值时，所述霍尔传感器输出功能开启的控制信号至所述启动控制系统；
所述启动控制系统接收到功能开启的控制信号，开启禁止车辆启动的功能，禁止车辆启动。
优选的，所述禁止车辆启动，包括禁止车辆进行启动操作或使车辆的启动操作无效。
优选的，所述车辆为机动车，所述能源加注口为燃料加注口，所述加注枪为燃料加注枪。
优选的，所述车辆为电动车，所述能源加注口为充电接口，所述加注枪为充电枪。
优选的，所述方法还包括：当所述能源加注口远离所述加注枪并且车辆未被启动时，监测并判断霍尔传感器的外磁场的磁感应强度是否大于等于所述霍尔传感器的导通阈值；
若是，表明所述加注枪与所述能源加注口连接，所述霍尔传感器输出功能开启的控制信号至所述启动控制系统，所述启动控制系统接收到功能开启的控制信号后，开启禁止车辆启动的功能，禁止车辆启动；
否则，表明所述加注枪与所述能源加注口未连接或仍远离，所述霍尔传感器输出功能关闭的控制信号至所述启动控制系统，所述启动控制系统接收到功能关闭的控制信号后，关闭禁止车辆启动的功能，车辆可以正常启动；
其中，所述导通阈值大于所述截止阈值。
优选的，所述方法还包括：当车辆已经启动时，所述启动控制系统不接收或不处理所述霍尔传感器发送的控制信号。
优选的，所述霍尔传感器为开关型霍尔传感器。
本发明的有益效果：本发明所采用的磁性元件和霍尔传感器技术成熟可靠、成本低，而且控制电路无需外接触点，车辆进行外接充能时，在加注枪未远离车辆的情况下，能禁止车辆进行启动、行驶等相关操作，保证了车辆、设备及人员安全。
附图说明
图1为第一实施例的车辆的安全启动系统的原理图。
图2为第一实施例的车辆的安全启动的方法的流程图。
图中：10、车辆；11、能源加注口；12、霍尔传感器；13、启动控制系统；14、能源存储箱；20、加注枪；21、磁性元件；22、能源输送器件；30、能源供给设备。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
请参考图1，其为第一实施例的车辆10的安全启动系统的原理图，该系统包括：车辆10、加注枪20以及能源供给设备30。车辆10可以为机动车、电动车或使用其他类型能源的车辆。
其中，车辆10包括启动控制系统13以及能源存储箱14。能源加注口11为能源存储箱14的能源输入口，霍尔传感器12设置于能源加注口11上或位于能源加注口11附近，霍尔传感器12的信号输出端连接启动控制系统13。
具体的，当车辆10为机动车时，对应的，能源加注口11为燃料加注口，加注枪20为燃料加注枪，能源存储箱14为燃料存储箱，燃料存储箱为油箱、气箱等，能源供给设备30为加油机、加气机等燃料供给设备。当机动车需要加注燃料时，使用燃料加注枪连接机动车的燃料存储箱的燃料加注口，从加油机或加气机等燃料加注设备提取燃料加注到机动车的燃料箱。
当车辆10为电动车时，对应的，能源加注口11为充电接口，加注枪20为充电枪，能源存储箱14为电池，能源供给设备30为充电机。当电动车需要充电时，使用充电枪连接电动车的电池的充电接口，从充电机等电能输出设备获取电能补充到电动车的电池中。
具体的，加注枪20包括能源输送器件22以及磁性元件21。磁性元件21能产生一定磁感应强度的磁场，用于为霍尔传感器12提供外磁场。霍尔传感器12感应到的外磁场的磁感应强度随着磁性元件21与霍尔传感器12之间的距离减小而增大，随着磁性元件21与霍尔传感器12之间的距离增大而减小。霍尔传感器12通过感应或监测外磁场的磁感应强度判断加注枪20与能源加注口11之间的距离。
请参考图2，其为第一实施例的车辆10的安全启动的方法的流程图。该方法提供了车辆10在能源加注过程中保护车辆10安全的方法，该方法包括：
S110、使车辆10停止运行或熄火。
车辆10在需要充能或需要补充燃料时，需要停止运行或熄火，然后使设置有磁性元件21的加注枪20连接车辆10的能源加注口11，通过能源输送器件22从能源供给设备30将能源提取出来，经能源加注口11输送至能源存储箱14中。
S120、车辆10的启动控制系统13开启安全检测的功能，开始接收或处理电连接于启动控制系统13的霍尔传感器12发出的控制信号。
车辆10的能源存储箱14一般会配备有箱盖，箱盖用于封堵或密封能源加注口11以防止能源泄漏或溢出，只有在充能或补充燃料时需要打开。当车辆10停止运行或熄火，若检测到箱盖被打开，车辆10的启动控制系统13开启安全检测的功能，开始接收或处理电连接于启动控制系统13的霍尔传感器12发出的控制信号。此时，霍尔传感器12会感应外磁场的磁感应强度，并根据外磁场的磁感应强度输出不同的控制信号至启动控制系统13。
S130、监测并判断霍尔传感器12的外磁场的磁感应强度是否大于等于霍尔传感器12的导通阈值。
霍尔传感器12的阈值包括导通阈值和截止阈值，其中，导通阈值大于截止阈值。
霍尔传感器12采用开关型霍尔传感器。在没有感应外磁场时，霍尔传感器12输出高电平信号，当外磁场的磁感应强度大于等于导通阈值时，霍尔传感器12开始输出低电平信号；在霍尔传感器12输出低电平信号的情况下，若外磁场的磁感应强度不断减弱，当磁场的磁感应强度小于等于截止阈值时，霍尔传感器12又开始输出高电平信号。
霍尔传感器12具有许多优点，它们具备结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。而且霍尔传感器12无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度可达μm级、工作温度范围宽等优点。霍尔传感器12适合在有可燃气体、油污、泥水等恶劣环境下使用。
本实施例中，高电平信号为功能关闭的控制信号，低电平信号为功能开启的控制信号。
本实施例中，车辆10的禁止车辆启动的功能是默认关闭的，只有当车辆10收到功能开启的控制信号才启用禁止车辆启动的功能。功能开启的控制信号不仅限于采用低电平信号，也可以为高电平信号，对应的，功能关闭的控制信号也可以为低电平信号。此外，功能开启的控制信号还可以采用上升沿跳变信号或下降沿跳变信号等控制信号实现。
本实施例中，当车辆10已经启动时，启动控制系统13不接收或不处理霍尔传感器12发送的控制信号，禁止车辆启动的功能默认关闭。
S140、若是，发送功能开启的控制信号，使启动控制系统13启用禁止车辆启动的功能，禁止车辆启动或使车辆启动操作无效。
当外磁场的磁感应强度大于等于导通阈值时，表明车辆10的能源加注口11已连接上加注枪20，霍尔传感器12开始输出低电平信号，启动控制系统13接收到来自霍尔传感器12的低电平信号，启用禁止车辆启动的功能，禁止车辆启动或使车辆启动操作无效，保证车辆10、相关设备以及人员的安全。
S150、否则，不发送或停止发送功能开启的控制信号，使启动控制系统13不启用禁止车辆启动的功能，车辆可以正常启动，并返回步骤S120。
当外磁场的磁感应强度小于导通阈值时，表明车辆10的能源加注口11还未连接上加注枪20，车辆10的车体尚未与外部有物件连接，无需启用禁止车辆启动的功能。
本实施例中，车辆10通过霍尔传感器12感应外磁场的磁感应强度，用于判断加注枪20与能源加注口11的距离。在安装有磁性元件21的加注枪20逐渐接近能源加注口11的过程中，霍尔传感器12会感应到外磁场的磁感应强度在不断增强，当加注枪20和能源加注口11连接后，此时外磁场的磁感应强度大于或等于霍尔传感器12的导通阈值，表明能源加注口11已连接上加注枪20，可以正常输送能源。至于能源加注口11连接上加注枪20时，霍尔感应器12和磁性元件21之间的距离可以根据具体的车辆10进行相应的调整，一般保证这个距离在20-100mm之间时使磁场的磁感应强度大于或等于霍尔传感器12的导通阈值。
本实施例中，磁性元件21可以做成环形，安装在能源输送器件22上，有利于为霍尔感应器12提供足够大的外磁场。
本实施例解决了当车辆10在需要充能或补充燃料时，使用本实施例提供的安全启动系统和方法，有效的防止车辆在充能过程中由于误操作或失误导致的拖拽加注枪20、燃料泄漏等问题，有效的保护车辆10、充能设备以及人员的安全，而且新增部件数目少，成本低，电路无触点，且适用在各种恶劣环境下使用。
当充能或能源补充完毕后，还需要检测充电枪是否从车辆10的车体脱离。
步骤S140后还包括步骤S160。
S160、继续监测并判断霍尔传感器12的外磁场的磁感应强度是否小于等于霍尔传感器12的截止阈值。
判断加注枪20是否远离能源加注口11或车辆的车体；因为截止阈值比导通阈值小，步骤S130中提到的若霍尔传感器12与磁性元件21之间的距离在50-100mm时，霍尔传感器12输出低电平信号，但是当充能结束后，还需要检测加注枪20是否远离能源加注口11或车辆的车体，可以设置当霍尔传感器12与磁性元件21之间的距离在200mm或200mm以上时，这个距离表明加注枪20已远离能源加注口11或车辆的车体，已无需继续限制车辆的启动。
当霍尔传感器12的外磁场的磁感应强度是小于或等于霍尔传感器12的截止阈值时，霍尔传感器12开始输出高电平信号或功能关闭的控制信号，进入步骤S170；否则，返回步骤S140。
S170、启动控制系统13不启用或关闭禁止车辆启动的功能，使车辆10可以正常启动。
本实施例中，当车辆10已经启动时，启动控制系统13不接收或不处理尔传感器12发送的控制信号，禁止车辆启动的功能不启用。
本实施例中电动车包括各种电动汽车、电动客车以及混合动力汽车。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括存储器、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (10)
1.一种车辆的安全启动的方法，其特征在于，包括：
当车辆的能源加注口连接设置有磁性元件的加注枪并且车辆未被启动时，通过安装在所述能源加注口上的霍尔传感器监测外磁场的磁感应强度判断所述加注枪是否远离所述能源加注口；
若是，停止发送禁止车辆启动的控制信号，车辆可以正常启动；
否则，发送禁止车辆启动的控制信号，禁止车辆启动；
其中，所述磁性元件能为所述霍尔传感器提供外磁场。
2.根据权利要求1所述的一种车辆的安全启动的方法，其特征在于，所述霍尔传感器监测外磁场的磁感应强度判断所述加注枪是否远离所述能源加注口，具体包括：
监测并判断霍尔传感器的外磁场的磁感应强度是否小于等于所述霍尔传感器的截止阈值；
若是，表明所述加注枪已远离所述能源加注口；
否则，表明所述加注枪仍连接或仍靠近所述能源加注口。
3.根据权利要求2所述的一种车辆的安全启动的方法，其特征在于，所述霍尔传感器的信号输出端电连接车辆的启动控制系统；
所述停止发送禁止车辆启动的控制信号，车辆可以正常启动，具体包括：
当所述霍尔传感器的外磁场的磁感应强度小于等于所述霍尔传感器的截止阈值时，所述霍尔传感器发送功能关闭的控制信号至所述启动控制系统；
所述启动控制系统接收到功能关闭的控制信号，关闭禁止车辆启动的功能，车辆可以正常启动。
4.根据权利要求3所述的一种车辆的安全启动的方法，其特征在于，
所述发送禁止车辆启动的控制信号，禁止车辆启动，具体包括：
当所述霍尔传感器的外磁场的磁感应强度大于所述霍尔传感器的截止阈值时，所述霍尔传感器输出功能开启的控制信号至所述启动控制系统；
所述启动控制系统接收到功能开启的控制信号，开启禁止车辆启动的功能，禁止车辆启动。
5.根据权利要求4所述的一种车辆的安全启动的方法，其特征在于，所述禁止车辆启动，包括禁止车辆进行启动操作或使车辆的启动操作无效。
6.根据权利要求5所述的一种车辆的安全启动的方法，其特征在于，所述车辆为机动车，所述能源加注口为燃料加注口，所述加注枪为燃料加注枪。
7.根据权利要求5所述的一种车辆的安全启动的方法，其特征在于，所述车辆为电动车，所述能源加注口为充电接口，所述加注枪为充电枪。
8.根据权利要求3所述的一种车辆的安全启动的方法，其特征在于，还包括：当所述能源加注口远离所述加注枪并且车辆未被启动时，监测并判断所述霍尔传感器的外磁场的磁感应强度是否大于等于所述霍尔传感器的导通阈值；
若是，表明所述加注枪与所述能源加注口连接，所述霍尔传感器输出功能开启的控制信号至所述启动控制系统，所述启动控制系统接收到功能开启的控制信号后，开启禁止车辆启动的功能，禁止车辆启动；
否则，表明所述加注枪与所述能源加注口未连接或仍远离，所述霍尔传感器输出功能关闭的控制信号至所述启动控制系统，所述启动控制系统接收到功能关闭的控制信号后，关闭禁止车辆启动的功能，车辆可以正常启动；
其中，所述导通阈值大于所述截止阈值。
9.根据权利要求3所述的一种车辆的安全启动的方法，其特征在于，还包括：当车辆已经启动时，所述启动控制系统不接收或不处理所述霍尔传感器发送的控制信号。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述霍尔传感器为开关型霍尔传感器。
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- 2014-04-02 CN CN201410132065.1A patent/CN103879289B/zh active Active
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