CN105966309A - 一种适用于汽车的实时制动显示装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车制造与控制领域，具体涉及一种适用于汽车的实时制动显示装置和方法。本发明通过以下技术方案得以实现的：一种适用于汽车的实时制动显示装置，包含感应制动踏板制动的制动开关，还包含：制动距离控制装置，与所述制动距离控制装置连接的加速度传感器，所述加速度传感器安装在车辆上，用于收集车辆实时减速度数值；与所述制动距离控制装置连接的制动信号输入装置，与所述制动距离控制装置连接的显示装置，所述显示装置用于显示所述减速度差值和制动距离。本发明的目的是提供一种适用于汽车的实时制动显示装置和方法，对汽车制动过程中的减速度实时监测并预警显示，增加行车安全性。

Description

一种适用于汽车的实时制动显示装置和方法
技术领域
本发明涉及汽车制造与控制领域，具体涉及一种适用于汽车的实时制动显示装置和方法。
背景技术
汽车作为人们的代步工具，随着物质生活水平的提高，近些年得到大范围的普及，而行车安全作为汽车的主要性能之一，是生产厂商和消费者的关注聚焦点，在汽车行驶过程中，驾驶员通过踩制动踏板来使得汽车减速和刹车，汽车的制动系统作为重要的安全控制装置，进行着安全度更高的设计，例如申请号为101439711A的中国专利文件所公布的一种汽车踏板工作显示装置，在踏板下方安装有电器开关，可以检测并显示驾驶员脚部对踏板的离与踏的状态。
然而在实际行车过程中，即使驾驶员踩下制动踏板，制动装置发挥制动作用，但在不同的状态下，同样的刹车程度所对应的刹车减速度不一样，受诸如上坡下坡、道路路况程度、汽车载人人数等因素影响，这就会在某些情况造成驾驶员踩下制动踏板，制动距离比想象中更长，从而引发交通事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于汽车的实时制动显示装置和方法，对汽车制动过程中的减速度实时监测并预警显示，增加行车安全性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种适用于汽车的实时制动显示装置，包含感应制动踏板制动的制动开关，还包含：
制动距离控制装置，所述制动距离控制装置还包含用于储存参考减速度数值和对应制动信号数值的减速度数据表的储存装置；
与所述制动距离控制装置连接的加速度传感器，所述加速度传感器安装在车辆上，用于收集车辆实时减速度数值；
与所述制动距离控制装置连接的制动信号输入装置，所述制动信号输入装置用于向所述制动距离控制装置输入车辆当前制动信号数值；
所述制动距离控制装置计算出所述当前制动信号数值所对应的参考减速度数值与所述实时减速度相减所得到的减速度差值；
与所述制动距离控制装置连接的显示装置，所述显示装置用于显示所述减速度差值。
在本技术方案中，所述制动开关可以为多种实现形式，例如可以是制动灯开关，当驾驶员脚踩刹车时，制动灯会亮起，出发制动灯开关，所述制动距离控制装置可以为ECU，即行车电脑，从而使得整套装置运行，所述制动信号输入装置可以为液压制动设备，ECU可以读取出当前驾驶员踩刹车所形成的具体减速液压数值，如9MPa或8.1MPa，这个数值即为所述制动信号数值，随后在所述减速度数据表中查找到对应的所述参考减速度数值A，例如8.1MPa对应的为0.55g，同时，所述加速度传感器又采集到当下的实时减速度数值a，所述实时减速度数值a受车身荷重、上下坡、路面路况等情况，与所述参考减速度数值A会不一样，两者相减的差值，即为所述减速度差值，可在所述显示装置中显示，所述显示装置可以为车辆中控台的显示屏，显示效果的实现方式也是多种多样，可以直接显示数值本身，也可以根据数值的区间划分若干个数据区间，每个数据区间用不同的颜色和/或不同的警示音和/或不同的屏幕闪烁频率来区分，以提醒驾驶员的行车安全。
作为本发明的优选，所述显示装置包含颜色显示装置，所述颜色显示装置根据所述减速度差值的数值大小而显示不同颜色。
作为本发明的优选，所述减速度差值的数值大小包含严重警示数值、普通警示数值和正常警示数值。
作为本发明的优选，当所述减速度差值大于0.4g，位于所述严重警示数值的数值区间。
作为本发明的优选，当所述减速度差值大于0.2g且小于等于0.4g，位于所述普通警示数值区间。
作为本发明的优选，当所述减速度差值小于等于0.2g，位于所述正常警示数值区间。
在这样的技术方案中，将所述减速度差值大致划分成三个区间，在小于0.2g时，位于所述正常警示数值区间，可以用原色显示，在所述减速度差值大于0.2g且小于等于0.4g，位于所述普通警示数值区间，用黄色显示，当所述减速度差值大于0.4g，位于所述严重警示数值的数值区间，用红色显示。
作为本发明的优选，还包含与所述制动距离控制装置连接的车速信号输入装置，所述显示装置还包含实时制动距离显示装置，所述制动距离控制装置通过车速数值和所述实时减速度数值计算得出实时制动距离，所述实时制动距离在所述实时制动距离显示装置上显示。
所述车速信号由所述制动信号输入装置提供，如VCU整车控制器提供，车速数值V，所述实时制动距离S的计算方式为S=V²/2a，a为所述实时减速度数值，另外，所述显示装置可以为0.5秒左右为刷新周期，进行数值刷新。
作为本发明的优选，所述加速度传感器为单轴加速度传感器，且安装在车辆的质心位置附近。
在实际生产中，质心位置大致位于换挡器和扶手箱附近。
一种适用于汽车的实时制动显示装置的方法，包含如下步骤：
步骤一、减速度数据表储存步骤：
用户制作减速度数据表，所述减速度数据表至少包含制动信号数值和与所述制动信号数值对应的参考减速度数值，所述减速度数据表储存在所述储存装置中；
步骤二、制动开关感应步骤：
驾驶员踩下制动踏板，触发所述制动开关；
步骤三、制动信号数值采集步骤；
所述制动信号输入装置将驾驶员当前踩下制动踏板所对应的所述制动信号数值输入给所述制动距离控制装置；
步骤四、匹配步骤：
所述制动距离控制装置查找所述储存装置中的所述减速度数据表，根据步骤三中得到的所述制动信号数值查找到对应的所述参考减速度数值；
步骤五、实时减速度数值采集步骤；
所述加速度传感器采集车辆当前在减速状态下的实时减速度数值，并发送给所述制动距离控制装置；
步骤六、减速度差值计算步骤：
所述制动距离控制装置计算所述减速度差值，具体为步骤四中的所述参考减速度数值与步骤五中得到的所述实时减速度数值相减；
步骤七、显示步骤:
所述制动距离控制装置将所述实时减速度数值显示在所述显示装置上。
作为本发明的优选，还包含实时制动距离计算显示步骤：在该步骤中，车速信号输入装置将当前的车速数值发送给所述制动距离控制装置，所述制动控制装置通过所述车速数值与步骤五中采集到的所述实时减速度数值参与计算，得到实时制动距离数值，并将所述实时制动距离数值在所述显示装置上显示。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
1、本装置能采集到实时减速度数值，并与参考减速度数值进行比较。
2、本装置能将比较得到的减速度差值实时进行显示，提醒驾驶员，增加行车安全。
3、减速度差值按照数值区间以不同的方式提醒驾驶员，提醒方式直观醒目。
4、根据实时减速度数值和当前车辆的车速数值，计算制动距离，并予以显示。
附图说明：
图一是实施例一的硬件连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1， 如图1所示：一种适用于汽车的实时制动显示装置，包含感应制动踏板制动的制动开关，其特征在于，还包含：
制动距离控制装置，制动距离控制装置还包含用于储存参考减速度数值和对应制动信号数值的减速度数据表的储存装置；
与制动距离控制装置连接的加速度传感器，加速度传感器安装在车辆上，用于收集车辆实时减速度数值；
与制动距离控制装置连接的制动信号输入装置，制动信号输入装置用于向制动距离控制装置输入车辆当前制动信号数值；
制动距离控制装置计算出当前制动信号数值所对应的参考减速度数值与实时减速度相减所得到的减速度差值；
与制动距离控制装置连接的显示装置，显示装置用于显示减速度差值。
在本技术方案中，制动开关可以为多种实现形式，例如可以是制动灯开关，当驾驶员脚踩刹车时，制动灯会亮起，出发制动灯开关，制动距离控制装置可以为ECU，即行车电脑，从而使得整套装置运行，制动信号输入装置可以为液压制动设备，ECU可以读取出当前驾驶员踩刹车所形成的具体减速液压数值，如9MPa或8.1MPa，这个数值即为制动信号数值，随后在减速度数据表中查找到对应的参考减速度数值A，例如8.1MPa对应的为0.55g，在这个过程中的处理精度可以到0.1MPa，例如制动信号数值为8.14MPa，则处理为8.1MPa，同时，加速度传感器又采集到当下的实时减速度数值a，实时减速度数值a受车身荷重、上下坡、路面路况等情况，与参考减速度数值A会不一样，两者相减的差值，即为减速度差值，可在显示装置中显示，显示装置可以为车辆中控台的显示屏，显示效果的实现方式也是多种多样，可以直接显示数值本身，也可以根据数值的区间划分若干个数据区间，每个数据区间用不同的颜色和/或不同的警示音和/或不同的屏幕闪烁频率来区分，以提醒驾驶员的行车安全。
在本实施例中，显示装置包含颜色显示装置，颜色显示装置根据减速度差值的数值大小而显示不同颜色。减速度差值的数值大小包含严重警示数值、普通警示数值和正常警示数值。当减速度差值大于0.4g，位于严重警示数值的数值区间。当减速度差值大于0.2g且小于等于0.4g，位于普通警示数值区间。当减速度差值小于等于0.2g，位于正常警示数值区间。在这样的技术方案中，将减速度差值大致划分成三个区间，在小于0.2g时，位于正常警示数值区间，可以用原色显示，在减速度差值大于0.2g且小于等于0.4g，位于普通警示数值区间，用黄色显示，当减速度差值大于0.4g，位于严重警示数值的数值区间，用红色显示。
还包含与制动距离控制装置连接的车速信号输入装置，显示装置还包含实时制动距离显示装置，制动距离控制装置通过车速数值和实时减速度数值计算得出实时制动距离，实时制动距离在实时制动距离显示装置上显示。车速信号由制动信号输入装置提供，如VCU整车控制器提供，车速数值V，实时制动距离S的计算方式为S=V²/2a，a为实时减速度数值，另外，显示装置可以为0.5秒左右为刷新周期，进行数值刷新。
加速度传感器为单轴加速度传感器，且安装在车辆的质心位置附近。在实际生产中，质心位置大致位于换挡器和扶手箱附近。
一种适用于汽车的实时制动显示装置的方法，包含如下步骤：
步骤一、减速度数据表储存步骤：
用户制作减速度数据表，减速度数据表至少包含制动信号数值和与制动信号数值对应的参考减速度数值，减速度数据表储存在储存装置中；
步骤二、制动开关感应步骤：
驾驶员踩下制动踏板，触发制动开关；
步骤三、制动信号数值采集步骤；
制动信号输入装置将驾驶员当前踩下制动踏板所对应的制动信号数值输入给制动距离控制装置；
步骤四、匹配步骤：
制动距离控制装置查找储存装置中的减速度数据表，根据步骤三中得到的制动信号数值查找到对应的参考减速度数值；
步骤五、实时减速度数值采集步骤；
加速度传感器采集车辆当前在减速状态下的实时减速度数值，并发送给制动距离控制装置；
步骤六、减速度差值计算步骤：
制动距离控制装置计算减速度差值，具体为步骤四中的参考减速度数值与步骤五中得到的实时减速度数值相减；
步骤七、显示步骤:
制动距离控制装置将实时减速度数值显示在显示装置上。
还包含实时制动距离计算显示步骤：在该步骤中，车速信号输入装置将当前的车速数值发送给制动距离控制装置，制动控制装置通过车速数值与步骤五中采集到的实时减速度数值参与计算，得到实时制动距离数值，并将实时制动距离数值在显示装置上显示。

Claims (10)

1.一种适用于汽车的实时制动显示装置，包含感应制动踏板制动的制动开关，其特征在于，还包含：
制动距离控制装置，所述制动距离控制装置还包含用于储存参考减速度数值和对应制动信号数值的减速度数据表的储存装置；
与所述制动距离控制装置连接的加速度传感器，所述加速度传感器安装在车辆上，用于收集车辆实时减速度数值；
与所述制动距离控制装置连接的制动信号输入装置，所述制动信号输入装置用于向所述制动距离控制装置输入车辆当前制动信号数值；
所述制动距离控制装置计算出所述当前制动信号数值所对应的参考减速度数值与所述实时减速度相减所得到的减速度差值；
与所述制动距离控制装置连接的显示装置，所述显示装置用于显示所述减速度差值。
2.根据权利要求1所述的一种适用于汽车的实时制动显示装置，其特征在于：所述显示装置包含颜色显示装置，所述颜色显示装置根据所述减速度差值的数值大小而显示不同颜色。
3.根据权利要求2所述的一种适用于汽车的实时制动显示装置，其特征在于：所述减速度差值的数值大小包含严重警示数值、普通警示数值和正常警示数值。
4.根据权利要求3所述的一种适用于汽车的实时制动显示装置，其特征在于：当所述减速度差值大于0.4g，位于所述严重警示数值的数值区间。
5.根据权利要求3所述的一种适用于汽车的实时制动显示装置，其特征在于：当所述减速度差值大于0.2g且小于等于0.4g，位于所述普通警示数值区间。
6.根据权利要求3所述的一种适用于汽车的实时制动显示装置，其特征在于：当所述减速度差值小于等于0.2g，位于所述正常警示数值区间。
7.根据权利要求1所述的一种适用于汽车的实时制动显示装置，其特征在于：还包含与所述制动距离控制装置连接的车速信号输入装置，所述显示装置还包含实时制动距离显示装置，所述制动距离控制装置通过车速数值和所述实时减速度数值计算得出实时制动距离，所述实时制动距离在所述实时制动距离显示装置上显示。
8.根据权利要求1所述的一种适用于汽车的实时制动显示装置，其特征在于：所述加速度传感器为单轴加速度传感器，且安装在车辆的质心位置附近。
9.根据权利要求1—8任意一项所述的一种适用于汽车的实时制动显示装置的方法，其特征在于，包含如下步骤：
步骤一、减速度数据表储存步骤：
用户制作减速度数据表，所述减速度数据表至少包含制动信号数值和与所述制动信号数值对应的参考减速度数值，所述减速度数据表储存在所述储存装置中；
步骤二、制动开关感应步骤：
驾驶员踩下制动踏板，触发所述制动开关；
步骤三、制动信号数值采集步骤；
所述制动信号输入装置将驾驶员当前踩下制动踏板所对应的所述制动信号数值输入给所述制动距离控制装置；
步骤四、匹配步骤：
所述制动距离控制装置查找所述储存装置中的所述减速度数据表，根据步骤三中得到的所述制动信号数值查找到对应的所述参考减速度数值；
步骤五、实时减速度数值采集步骤；
所述加速度传感器采集车辆当前在减速状态下的实时减速度数值，并发送给所述制动距离控制装置；
步骤六、减速度差值计算步骤：
所述制动距离控制装置计算所述减速度差值，具体为步骤四中的所述参考减速度数值与步骤五中得到的所述实时减速度数值相减；
步骤七、显示步骤:
所述制动距离控制装置将所述实时减速度数值显示在所述显示装置上。
10.根据权利要求9所述的一种适用于汽车的实时制动显示装置的方法，其特征在于：还包含实时制动距离计算显示步骤：在该步骤中，车速信号输入装置将当前的车速数值发送给所述制动距离控制装置，所述制动控制装置通过所述车速数值与步骤五中采集到的所述实时减速度数值参与计算，得到实时制动距离数值，并将所述实时制动距离数值在所述显示装置上显示。
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