CN105984341A - 汽车主动限速方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车主动限速方法和系统，其方法包括如下步骤：判断汽车的远程限速功能是否被激活；若未被激活，检测汽车的限速设定开关的状态，若为已启动状态，则控制前端视频系统开启对限速标志的检测；判断是否检测到限速标志或者限速设定开关的输入信息；若检测到限速标志，获取该限速标志对应的限速值，若检测到输入信息，获取该输入信息对应的限速值；根据最新获取的限速值判断汽车是否超速；若超速，根据最新获取的限速值控制汽车的速度；若已被激活，获取与远程限速相关的限速值，进入根据最新获取的限速值判断汽车是否超速行驶的步骤。其限速功能完善，操作方便，且限速效果佳。

Description

汽车主动限速方法和系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车主动限速方法和系统。

背景技术

随着科学技术的发展，汽车动力系统性能得到了飞速的发展，同时道路上行驶车辆的平均速度也随之加快。然而，当科技带给我们高速便利的同时，因汽车超速行驶带来的交通事故也在增加。因超速驾驶而引发的交通事故占到了事故总量相当高的比例。因此，在汽车安全控制系统中引入主动限速也成为发展的趋势。

现有的汽车速度控制主要以定速巡航和自适应巡航控制为主，而采用主动限制发动机转速的方式还较少。采用定速巡航和自适应巡航控制的车型中，当车辆下坡时，车辆速度仍会超过所设定的速度，限速效果不理想。而即使在现有采用主动限速技术的车型中，也仅是通过按键形式在菜单中设定汽车的限速值，限速功能单一、操作麻烦、智能化水平低是传统限速系统的一大弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车主动限速方法和系统，其限速功能完善，操作方便，且限速效果佳，智能化水平高。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种汽车主动限速方法，包括如下步骤：

判断汽车的远程限速功能是否被激活；

若未被激活，则检测所述汽车的限速设定开关的状态，若检测到所述汽车的限速设定开关为已启动状态，则控制所述汽车的前端视频系统开启对限速标志的检测；

判断是否检测到限速标志或者检测到所述限速设定开关的输入信息；

若检测到限速标志，则获取该限速标志所对应的限速值，若检测到限速设定开关的输入信息，则获取该输入信息所对应的限速值；

根据最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶；

若超速行驶，则根据最新获取的限速值控制所述汽车的行驶速度；

若已经被激活，则获取与远程限速相关的限速值，进入所述根据最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶的步骤。

一种汽车主动限速系统，包括：

第一判断模块，用于判断汽车的远程限速功能是否被激活；

第一检测模块，用于在所述第一判断模块的判定结果为是时，检测所述汽车的限速设定开关的状态；

开启模块，用于在第一检测模块的检测结果是已启动状态时，控制所述汽车的前端视频系统开启对限速标志的检测；

第二判断模块，用于判断是否检测到限速标志或者检测到所述限速设定开关的输入信息；

获取模块，用于在检测到限速标志时，获取该限速标志所对应的限速值，在检测到限速设定开关的输入信息时，获取该输入信息所对应的限速值；

第三判断模块，用于根据所述获取模块最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶；

超速控制模块，用于在所述第三判断模块的判定结果为是时，根据最新获取的限速值控制所述汽车的行驶速度；

所述获取模块还用于在所述第一判断模块的判定结果为否时，获取与远程限速相关的限速值。

根据上述本发明方案，由于其综合了基于限速标志限速、基于限速设定开关输入限速以及远程限速三种限速方式，使其限速功能更加完善，同时，由于在远程限速功能被激活时，是基于获取的与远程限速相关的限速值进行限速，可以对失踪车辆进行限速控制，降低行驶车辆的速度，让车辆更易被追回；且基于限速设定开关输入限速这种半自动式限速控制方式较传统的使用手动操作的车速限制方式，能够有效提高驾驶安全性，减少引发交通事故的概率，本申请方案提高了限速的智能化水平。

附图说明

图1为本发明的汽车主动限速方法实施例的流程示意图；

图2为典型限速车标(左)和解除限速车标的示意图(右)；

图3为限速设定开关与的定速巡航设置开关的结构示意图；

图4为一个实施例中的控制所述汽车的行驶速度方式的流程示意图；

图5为车辆远程限速控制信息传输流程；

图6为本发明的汽车主动限速系统的一个实施例的结构示意图；

图7为图6中的超速控制模块在其中一个实施例中的细化结构示意图；

图8为本发明的汽车主动限速系统的另一个实施例的结构示意图；

图9为本发明的汽车主动限速系统的第三个实施例的结构示意图；

图10为本发明的汽车主动限速系统的第四个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

在下述说明中，首先针对本发明的汽车主动限速方法的实施例进行说明，再对本发明的汽车主动限速系统的各实施例进行说明。

参见图1所示，为本发明的汽车主动限速方法实施例的流程示意图。如图1所示，本实施例的汽车主动限速方法包括如下步骤：

步骤S101：判断汽车的远程限速功能是否被激活，在远程限速功能未被激活时，进入步骤S102，在远程限速功能已被激活时，进入步骤S109；

可以设定远程限速状态值，例如，“0”和“1”，在远程限速状态值为“0”时判定汽车的远程限速功能未被激活，在远程限速状态值为“1”时判定汽车的远程限速功能已被激活。同时，激活远程限速功能的方式可以是更新远程限速状态值，即由“0”更新为“1”。但并不限于基于远程限速状态值判断汽车的远程限速功能是否被激活，以及激活远程限速功能的方式；

步骤S102：检测所述汽车的限速设定开关的状态，在检测到所述汽车的限速设定开关为已启动状态时，进入步骤S103；

汽车的用户(或者当前的驾驶员)可以通过一个开关控制应用本实施例的方案实现的汽车主动限速系统的开启和关闭；

步骤S103：控制所述汽车的前端视频系统开启对限速标志的检测，进入步骤S104；

前端视频系统一般是两套，分别安装与汽车左右A柱(A柱在汽车的发动机舱和驾驶舱之间，左右后视镜的上方)附近且位于挡风玻璃左右上缘，在具体实现时，该前端视频系统可以包括视频采集单元、限速车标识别单元以及数字识别单元，视频采集单元用于采集视频图像，限速车标识别单元用于识别视频图像是否包括限速标识以及限速标志的类型，例如，是典型限速车标，还是解除限速车标，图2为典型限速车标和解除限速车标的示意图(实际的典型限速车标为红色，实际的解除限速车标为黑色)；数字识别单元在限速标识为典型限速车标时，识别限速标识中的限速值；识别出的限速值可以通过CAN总线发送给汽车的发动机控制系统；

步骤S104：判断是否检测到限速标志或者检测到所述限速设定开关的输入信息，若检测到限速标志，则进入步骤S105，若测到限速设定开关的输入信息，则进入步骤S106，若未检测到限速标志也未检测到所述限速设定开关的输入信息，则返回步骤S102；

对于配置通过限速设定开关调节限速值的车型，往往需要同时配置定速巡航功能，可以复用定速巡航设置开关中的调节车速的开关，如图3所示，是其中一个实施例中的限速设定开关与的定速巡航设置开关的结构示意图；其中，所述限速设定开关包括限速控制开关、增加限速速度值开关与减小限速速度值开关，该限速设定开关是在定速巡航设置开关的基础上添加了一个限速控制开关，而增加限速速度值开关复用所述定速巡航设置开关中的巡航调高速度值开关，减小限速速度值开关复用所述定速巡航设置开关中的巡航调低速度值开关，图3中的ASL为限速控制开关、ACC为主动巡航开关、RES+为巡航调高速度值开关、SET-为巡航调低速度值开关，CANCEL为取消开关，DOST+/-为距离调节开关；驾驶员在按下主动巡航开关时，巡航调高速度值开关、巡航调低速度值开关用于巡航速度的设定，而驾驶员在按下限速控制开关时，巡航调高速度值开关、巡航调低速度值开关用于限速值的设定；开关组采用电阻分压网络形式，即限速控制开关与所述的定速巡航设置开关中的各种开关采用电阻分压网络方式设置，将模拟电压信号传输至发动机控制系统(即图中的EMS)，再由发动机控制系统识别判定各个开关的工作状态，图3中的ESP为电子稳定程序；

步骤S105：获取所述限速标志所对应的限速值，进入步骤S107；

从前端视频系统输出的信息中获取所述限速标志所对应的限速值，为了将增加限速标志所对应的限速值用于限速的可靠性，在其中一个实施例中，在获取所述限速标志所对应的限速值之后还可以检测该限速值是否大于预设的限速标识阈值，若大于，则将该限速值判断为有效的限速值，进入步骤S107，其中，所述限速标识阈值可以根据实际需要设定，例如，30km/h；

步骤S106：获取所述输入信息所对应的限速值，进入步骤S107；

获取驾驶员根据限速设定开关手动设定的限速值；

步骤S 107：根据最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶，若是，进入步骤S108；

检测所述汽车的当前车速，若当前车速大于或者等于最新获取的限速值，则判定所述汽车超速行驶；

步骤S108：根据最新获取的限速值控制所述汽车的行驶速度；

在发动机控制系统接收到一个新传送的限速值时，可以根据最新获取的限速值控制所述汽车的行驶速度，在其中一个实施例中，如图4所示，根据最新获取的限速值控制所述汽车的行驶速度的步骤可以包括步骤：

步骤S201：获取所述汽车的当前采样点以及该当前采样点之前的两个采样点的实际车速值，进入步骤S202；

这三个采样点的实际车速值分别为u_(t)、u_(t-1)、u_(t-2)，其中，u_(t)为当前采样点的实际车速值，u_(t-1)为在当前采样点之前、且距离当前采样点一个采样周期的采样点的实际车速值，u_(t-2)为在当前采样点之前、且距离当前采样点两个采样周期的采样点的实际车速值；

步骤S202：分别确定当前获取的限速值与各所述实际车速的差值，进入步骤S202；

当前获取的限速值为υ_m，根据e_(t)＝υ_m-u_(t)、e_(t)＝υ_m-u_(t)、e_(t)＝υ_m-u_(t)计算当前获取的限速值与各所述实际车速的差值；

步骤S203：根据各所述差值以及预先存储的增量PD(ProportionDifferentiation，比例微分)控制器参数确定节气门电机的控制信号，进入步骤S203，具体的，可以根据如下公式确定节气门电机的控制信号；

ΔU＝K_p[e_(t)-e_(t-1)]+K_d[e_(t)-2e_(t-1)+e_(t-2)]

其中，ΔU表示控制信号，K_p、K_d为增量PD控制器参数；

步骤S204：根据所述控制信号控制所述节气门电机的开度；

控制所述节气门电机的开度，从而限制了节气门电机的扭矩输出，最终限制汽车的行驶速度，此时驾驶员即使仍加大油门加速，因为限制了节气门电机的开启大小，汽车的速度也不会继续增加，并维持在限速值范围内；

本实施例中的根据最新获取的限速值控制所述汽车的行驶速度的方式是一种闭环控制方式；

此外，为了防止在节气门电机完全关闭后，车辆仍然会因为惯性使得车速超过最新获取的限速值，在其中一个实施例中，还可以通过电子稳定系统辅助制动降低所述汽车的车速，以保持车速控制在最新获取的限速值以内，具体地，辅助制动控制信号(用于辅助制动控制的信号)由发动机控制系统发送给电子稳定系统，该辅助制动控制信号经高速CAN总线传输，而制动控制实现由电子稳定系统完成；

步骤S109：获取与远程限速相关的限速值，入步骤S107；

在本实施例中的各种限速方式中，远程限速的优先级最高，在远程限速功能被激活时，其他的限速方式将被限制使用；

由于远程限速是较危险的操作，为此用户一般不能直接通过远程控制终端设备(比如安装客户端的手机)控制车速，用户如果发现汽车被盗等特殊情况，并且希望通过远程限速方式限制车辆最高行驶速度，如图5所示，须通过后台服务系统才能完成，同时，在远程限速控制过程中需要通过用户与后台服务系统身份验证、远程信息传输安全验证两层安全验证后才能将与远程限速相关的限速值传达到汽车的发动机控制系统；

具体地，在其中一个实施例中，激活汽车的远程限速功能的方式可以是：通过后台服务系统对所述汽车的用户的身份进行验证，若验证通过，通过所述后台服务系统激活所述汽车的远程限速功能，所述获取与远程限速相关的限速值可以包括步骤：获取通过所述后台服务系统发送的与远程限速相关的限速值。

根据上述实施例的方案，由于其综合了基于限速标志限速、基于限速设定开关输入限速以及远程限速三种限速方式，使其限速功能更加完善，同时，由于在远程限速功能被激活时，是基于获取的与远程限速相关的限速值进行限速，可以对失踪车辆进行限速控制，降低行驶车辆的速度，让车辆更易被追回；且基于限速设定开关输入限速这种半自动式限速控制方式较传统的使用手动操作的车速限制方式，能够有效提高驾驶安全性，减少引发交通事故的概率。

根据上述本发明的汽车主动限速方法，本发明还提供一种汽车主动限速系统，以下就本发明的汽车主动限速系统的实施例进行详细说明。图6中示出了本发明的汽车主动限速系统的实施例的结构示意图。为了便于说明，在图6中只示出了与本发明相关的部分。

如图6所示，本实施例中的汽车主动限速系统，包括第一判断模块301、第一检测模块302、开启模块303、第二判断模块304、获取模块305、第三判断模块306、超速控制模块307，其中：

第一判断模块301，用于判断汽车的远程限速功能是否被激活；

第一检测模块302，用于在第一判断模块301的判定结果为是时，检测所述汽车的限速设定开关的状态；

开启模块303，用于在第一检测模块302的检测结果是已启动状态时，控制所述汽车的前端视频系统开启对限速标志的检测；

第二判断模块304，用于判断是否检测到限速标志或者检测到所述限速设定开关的输入信息；

获取模块305，用于在检测到限速标志时，获取该限速标志所对应的限速值，在检测到限速设定开关的输入信息时，获取该输入信息所对应的限速值；

第三判断模块306，用于根据所述获取模块最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶；

超速控制模块307，用于在第三判断模块306的判定结果为是时，根据最新获取的限速值控制所述汽车的行驶速度；

获取模块305还用于在第一判断模块301的判定结果为否时，获取与远程限速相关的限速值。

在其中一个实施例中，如图7所示，超速控制模块307可以包括：

获取单元401，用于获取所述汽车的当前采样点以及该当前采样点之前的两个采样点的实际车速值；

处理单元402，用于分别确定当前获取的限速值与各所述实际车速的差值，根据各所述差值以及预先存储的增量PD控制器参数确定节气门电机的控制信号；

控制单元403，用于根据所述控制信号控制所述节气门电机的开度。

在其中一个实施例中的汽车主动限速系统，如图8所示，还可以包括激活模块308，其中：

激活模块308，用于通过后台服务系统对所述汽车的用户的身份进行验证，若验证通过，通过所述后台服务系统激活所述汽车的远程限速功能；

获取模块305可以获取通过所述后台服务系统发送的与远程限速相关的限速值。

在其中一个实施例中的汽车主动限速系统，如图9所示，还可以包括第二检测模块309，用于在获取模块305获取到限速标志所对应的限速值时，检测限速标志所对应的限速值是否大于预设的限速标识阈值，若大于，则将该限速值判定为有效的限速值，其中，第三判断模块306在最新获取的限速值为限速标志所对应的限速值时，需要所述限速标志所对应的限速值有效，才根据最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶。

在其中一个实施例中的汽车主动限速系统，如图10所示，还可以包括提示模块310，用于将最新获取的限速值显示到所述汽车的组合仪表，并在所述汽车超速行驶时在所述组合仪表上显示文字报警信息或者/和发出超速报警声音。

在其中一个实施例中，上述的限速设定开关可以包括限速控制开关、增加限速速度值开关与减小限速速度值开关；所述限速控制开关与所述的定速巡航设置开关中的各种开关采用电阻分压网络方式设置；所述增加限速速度值开关复用所述定速巡航设置开关中的巡航调高速度值开关；所述减小限速速度值开关复用所述定速巡航设置开关中的巡航调低速度值开关。

本发明的汽车主动限速系统与本发明的汽车主动限速方法一一对应，在上述汽车主动限速方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于汽车主动限速系统的实施例中，特此声明。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种汽车主动限速方法，其特征在于，包括如下步骤：

判断汽车的远程限速功能是否被激活；

若未被激活，则检测所述汽车的限速设定开关的状态，若检测到所述汽车的限速设定开关为已启动状态，则控制所述汽车的前端视频系统开启对限速标志的检测；

判断是否检测到限速标志或者检测到所述限速设定开关的输入信息；

若检测到限速标志，则获取该限速标志所对应的限速值，若检测到限速设定开关的输入信息，则获取该输入信息所对应的限速值；

根据最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶；

若超速行驶，则根据最新获取的限速值控制所述汽车的行驶速度；

若已经被激活，则获取与远程限速相关的限速值，进入所述根据最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶的步骤。

2.根据权利要求1所述的汽车主动限速方法，其特征在于，所述根据最新获取的限速值控制所述汽车的行驶速度包括步骤：

获取所述汽车的当前采样点以及该当前采样点之前的两个采样点的实际车速值；

分别确定当前获取的限速值与各所述实际车速的差值；

根据各所述差值以及预先存储的增量PD控制器参数确定节气门电机的控制信号；

根据所述控制信号控制所述节气门电机的开度，或者还通过电子稳定系统辅助制动降低所述汽车的车速。

3.根据权利要求1所述的汽车主动限速方法，其特征在于，还包括步骤：

通过后台服务系统对所述汽车的用户的身份进行验证；

若验证通过，通过所述后台服务系统激活所述汽车的远程限速功能；

所述获取与远程限速相关的限速值的步骤包括步骤：获取通过所述后台服务系统发送的与远程限速相关的限速值。

4.根据权利要求1所述的汽车主动限速方法，其特征在于：

在所述获取限速标志所对应的限速值的步骤之后、在所述根据最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶的步骤之前，还包括步骤：检测限速标志所对应的限速值是否大于预设的限速标识阈值，若大于，则将该限速值判定为有效的限速值，进入根据最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶的步骤；

或者/和

所述的汽车主动限速方法还包括步骤：将最新获取的限速值显示到所述汽车的组合仪表，并在所述汽车超速行驶时在所述组合仪表上显示文字报警信息或者/和发出超速报警声音。

5.根据权利要求1所述的汽车主动限速方法，其特征在于：

所述限速设定开关包括限速控制开关、增加限速速度值开关与减小限速速度值开关；

所述限速控制开关与所述的定速巡航设置开关中的各种开关采用电阻分压网络方式设置；

所述增加限速速度值开关复用所述定速巡航设置开关中的巡航调高速度值开关；

所述减小限速速度值开关复用所述定速巡航设置开关中的巡航调低速度值开关。

6.一种汽车主动限速系统，其特征在于，包括：

第一判断模块，用于判断汽车的远程限速功能是否被激活；

第一检测模块，用于在所述第一判断模块的判定结果为是时，检测所述汽车的限速设定开关的状态；

开启模块，用于在第一检测模块的检测结果是已启动状态时，控制所述汽车的前端视频系统开启对限速标志的检测；

第二判断模块，用于判断是否检测到限速标志或者检测到所述限速设定开关的输入信息；

获取模块，用于在检测到限速标志时，获取该限速标志所对应的限速值，在检测到限速设定开关的输入信息时，获取该输入信息所对应的限速值；

第三判断模块，用于根据所述获取模块最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶；

超速控制模块，用于在所述第三判断模块的判定结果为是时，根据最新获取的限速值控制所述汽车的行驶速度；

所述获取模块还用于在所述第一判断模块的判定结果为否时，获取与远程限速相关的限速值。

7.根据权利要求6所述的汽车主动限速系统，其特征在于，所述超速控制模块包括：

获取单元，用于获取所述汽车的当前采样点以及该当前采样点之前的两个采样点的实际车速值；

处理单元，用于分别确定当前获取的限速值与各所述实际车速的差值，根据各所述差值以及预先存储的增量PD控制器参数确定节气门电机的控制信号；

控制单元，用于根据所述控制信号控制所述节气门电机的开度，或者还通过电子稳定系统辅助制动降低所述汽车的车速。

8.根据权利要求6所述的汽车主动限速系统，其特征在于：

还包括激活模块，用于通过后台服务系统对所述汽车的用户的身份进行验证，若验证通过，通过所述后台服务系统激活所述汽车的远程限速功能；

所述获取模块获取通过所述后台服务系统发送的与远程限速相关的限速值。

9.根据权利要求6所述的汽车主动限速系统，其特征在于，还包括：

第二检测模块，用于在获取模块获取到限速标志所对应的限速值时，检测限速标志所对应的限速值是否大于预设的限速标识阈值，若大于，则将该限速值判定为有效的限速值，其中，所述第三判断模在最新获取的限速值为限速标志所对应的限速值时，需要所述限速标志所对应的限速值有效，才根据最新获取的限速值判断所述汽车是否超速行驶；

或者/和

提示模块，用于将最新获取的限速值显示到所述汽车的组合仪表，并在所述汽车超速行驶时在所述组合仪表上显示文字报警信息或者/和发出超速报警声音。

10.根据权利要求6所述的汽车主动限速系统，其特征在于：

所述限速设定开关包括限速控制开关、增加限速速度值开关与减小限速速度值开关；

所述限速控制开关与所述的定速巡航设置开关中的各种开关采用电阻分压网络方式设置；

所述增加限速速度值开关复用所述定速巡航设置开关中的巡航调高速度值开关；

所述减小限速速度值开关复用所述定速巡航设置开关中的巡航调低速度值开关。