CN106933126A - 车辆油门锁定电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆油门锁定电路及方法，适用于具有油门踏板感知器与行车电脑的车辆，油门踏板感知器是随着车辆油门踏板的踩踏深度而输出相关的感知电压至行车电脑，该电路包括：控制单元，耦接油门踏板感知器，用以接收启动钳位信号，并在启动钳位信号启动时，依据感知电压的变化，来输出数字钳位电压值；数字模拟转换单元，耦接控制单元，用以将数字钳位电压值转换为模拟钳位电压值；以及可变电压钳位单元，耦接数字模拟转换单元，用以依据模拟钳位电压值，来钳位感知电压。可变电压钳位单元，耦接数字模拟转换单元，用以依据模拟钳位电压值，来钳位感知电压。此电路可达到兼顾行车安全及防盗的目的。

Description

车辆油门锁定电路及方法
技术领域
本发明涉及一种车辆防盗装置，且特别涉及一种可兼顾行车安全及防盗目的的车辆油门锁定电路及方法。
背景技术
在人类生活科技的发展历程中，车辆的发展无疑地提供了人们对于行的需求，更满足了人们在乘坐行进间的舒适性要求。虽然如此，但同时也因为车辆的价值高昂，导致窃盗事件丛生，使得车辆使用人颇为困扰。
为解决此类恼人问题，在车体上配置车辆防盗装置便成为无可避免的需求，因而带动了车辆防盗装置的蓬勃发展。早期，车辆防盗的作法通常仅着眼于如何发出警示信息，以引起车主的注意或借此吓阻窃贼的偷窃意念。此类作法，虽可达到部分的防盗效果，但却依然难以遏止偷窃行为的发生。
于是，便有一种能在窃盗发生时，直接切断车辆动力以防止车辆驶离的新型防盗装置的问世。此种方式虽可达到直接阻断窃盗的效果，却可能会因为车辆突然失去动力，导致交通事故的发生，进而危及用路人的安全。
为改善此问题，中国台湾第M466837号新型专利便提出一种通过抑制油门来阻止车辆的防盗装置，以达到兼顾行车安全及防盗的目的，惟前述专利所述的控制单元在防盗实施上却遭遇困难，实有加以改良的必要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆油门锁定电路及方法，以顺利实现能兼顾行车安全及防盗目的的装置。
为达上述及其它目的，本发明提供一种车辆油门锁定电路，可适用于具有油门踏板感知器与行车电脑的车辆，且油门踏板感知器可随着车辆油门踏板的踩踏深度而输出相关的感知电压至行车电脑。
此车辆油门锁定电路包括控制单元、数字模拟转换单元及可变电压钳位单元，其中，控制单元耦接油门踏板感知器，用以接收启动钳位信号，并在所接收的启动钳位信号启动时，依据感知电压的变化，来输出数字钳位电压值；数字模拟转换单元耦接控制单元，用以将前述数字钳位电压值转换为模拟钳位电压值；可变电压钳位单元则耦接数字模拟转换单元，用以依据模拟钳位电压值，来钳位感知电压。
在一实施例中，此车辆油门锁定电路的油门踏板感知器所输出的感知电压包括高电压与低电压，而控制单元是依据高电压与低电压的变化，来输出包括高数字值与低数字值之数字钳位电压值。
在一实施例中，此车辆油门锁定电路的数字模拟转换单元包括分别用以将前述高数字值与低数字值，转换为高模拟钳位电压与低模拟钳位电压的二个数字模拟转换器。
在一实施例中，此车辆油门锁定电路的可变电压钳位单元包括分别用以依据前述高模拟钳位电压与低模拟钳位电压，来钳位高电压与低电压的二个可变电压钳位电路。
在一实施例中，此车辆油门锁定电路的可变电压钳位电路包括运算放大器、第一电阻、晶体管及第二电阻。其中，运算放大器具有正输入端、负输入端与输出端，负输入端用以直接或间接地接收高模拟钳位电压或低模拟钳位电压；第一电阻耦接运算放大器的输出端；晶体管具有基极、集电极与发射极，基极耦接第一电阻的另一端，发射极则接地；第二电阻两端分别耦接晶体管集电极与运算放大器正输入端。
在一实施例中，此车辆油门锁定电路的高模拟钳位电压与低模拟钳位电压分别为差动电压，而可变电压钳位电路还包括介于数字模拟转换器与运算放大器的负输入端的差动放大器，用以放大前述的差动电压。
在一实施例中，此车辆油门锁定电路的差动放大器包括第二运算放大器、第三电阻、第二晶体管、第四电阻及第五电阻。其中，第二运算放大器具有正输入端、负输入端与输出端，正输入端与负输入端用以接收前述的差动电压；第三电阻耦接第二运算放大器的输出端；第二晶体管具有基极、集电极与发射极，基极耦接第三电阻的另一端，发射极则接地；第四电阻两端分别耦接第二晶体管的集电极与第二运算放大器的正输入端；第五电阻两端分别耦接第二晶体管的集电极与电源端。
本发明另提供一种车辆油门锁定方法，可适用于具有油门踏板感知器与行车电脑的车辆，且油门踏板感知器是随着车辆油门踏板的踩踏深度而输出相关的感知电压至行车电脑，此车辆油门锁定方法包括下列步骤：
当启动钳位信号启动时，依据感知电压的变化，来输出数字钳位电压值；将前述数字钳位电压值转换为模拟钳位电压值；以及依据模拟钳位电压值，来钳位感知电压。
其中，感知电压包括高电压与低电压，而此车辆油门锁定方法还包括依据高电压与低电压的变化，来判断并记录油门踏板感知器的型式的步骤。
其中，在感知电压显示油门为减速时，依据例如是相对低值的高电压或低电压及油门踏板感知器的型式，来调整并输出数字钳位电压值，借以有效锁定油门踏板的加速功能。
其中在感知电压被钳位于怠速状态时，才停止继续调降数字钳位电压值，以有效地将油门踏板锁定于怠速状态。
综上所述，由于此车辆油门锁定电路及方法，在启动钳位信号启动时，依据感知电压的变化，来逐步地调降钳位电压值至怠速电压为止。因此，不会因为车辆突然失去动力，导致交通事故的发生，进而危及用路人的安全，故可达成兼顾行车安全及防盗的目的。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特以优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1是显示根据本发明优选实施例的一种车辆油门锁定电路方块示意图。
图2是显示图1的可变电压钳位电路图。
图3是显示根据本发明优选实施例的一种车辆油门锁定方法流程图。
具体实施方式
请参图1所示，其为根据本发明优选实施例的一种车辆油门锁定电路方块示意图。如图所示，此车辆油门锁定电路10可适用于具有油门踏板感知器1与行车电脑2(Electronic Control Unit，简称ECU)的车辆，且油门踏板感知器1是随着车辆油门踏板的踩踏深度而输出相关的例如是包括高电压HV与低电压LV的感知电压至行车电脑2，以便行车电脑2得以依据所接收的高电压HV与低电压LV的感知电压值，来控制车辆油门，进而控制车辆的行车速率。
图1中，此车辆油门锁定电路10包括控制单元11、由数字模拟转换器12、14所构成的数字模拟转换单元21、及由可变电压钳位电路13、15所构成的可变电压钳位单元31。
其中，控制单元11耦接油门踏板感知器1，用以接收例如是由使用者或防盗感知器所发动的启动钳位信号CV，并于所接收的启动钳位信号CV启动时，依据例如是包括高电压HV与低电压LV的感知电压的变化，来输出包括高数字值h与低数字值l的数字钳位电压值。
控制单元11输出包括高数字值h与低数字值l的数字钳位电压值，再分别经由与其耦接的包括数字模拟转换器12、14的数字模拟转换单元21，来将其转换为高模拟钳位电压H与低模拟钳位电压L的模拟钳位电压值。高模拟钳位电压H与低模拟钳位电压L，再由与数字模拟转换器12、14耦接的包括可变电压钳位电路13、15的可变电压钳位单元31，来依据所接收的高模拟钳位电压H与低模拟钳位电压L的模拟钳位电压值，分别钳位包括高电压HV与低电压LV的感知电压。
请参图2所示，其是显示图1中的可变电压钳位电路13、15的电路图。如图所示，由于此车辆油门锁定电路10的控制单元11与数字模拟转换器12、14，其所输出的高模拟钳位电压H与低模拟钳位电压L为差动电压，因此，此可变电压钳位电路13、15需先以介于数字模拟转换器12、14与运算放大器1321的负输入端的差动放大器131，来放大高模拟钳位电压H与低模拟钳位电压L等差动电压后，再输入运算放大器1321的负输入端，以进行包括高电压HV与低电压LV的感知电压的钳位。
图2中，差动放大器131包括运算放大器1311、电阻1313、1314、1315及晶体管1312。其中，运算放大器1311具有正输入端、负输入端与输出端，正输入端与负输入端用以接收高模拟钳位电压H或低模拟钳位电压L等差动电压，电阻1315耦接运算放大器1311的输出端，晶体管1312具有基极、集电极与发射极，基极耦接电阻1315的另一端，发射极则接地，电阻1313两端分别耦接晶体管1312的集电极与运算放大器1311的正输入端，电阻1314两端则分别耦接晶体管1312之集电极与电源端。
经差动放大器131放大输出的高模拟钳位电压H与低模拟钳位电压L，又或者是当车辆油门锁定电路10的控制单元11与数字模拟转换器12、14，其所输出的高模拟钳位电压H与低模拟钳位电压L为非差动电压时，即可直接或间接地输入至可变电压钳位电路13、15的运算放大器1321的负输入端，以进行包括高电压HV与低电压LV的感知电压的钳位。
如图2所示，除选择性使用之差动放大器131外，其可变电压钳位电路13、15包括运算放大器1321、电阻1323、1324及晶体管1322。其中，运算放大器1321具有正输入端、负输入端与输出端，负输入端用以接收高模拟钳位电压H或低模拟钳位电压L，电阻1324耦接运算放大器1321的输出端，晶体管1322具有基极、集电极与发射极，基极耦接电阻1324的另一端，发射极则接地，电阻1323两端系分别耦接晶体管1322的集电极与运算放大器1321的正输入端。
请参图3所示，其是显示根据本发明优选实施例的一种车辆油门锁定方法流程图。首先，在步骤301，控制单元11会读取油门踏板感知器1输出的包括高电压HV与低电压LV的感知电压，然后进入步骤302，以判断油门踏板是否已有踩踏加速的情况，如为持续怠速而未踩踏油门时，流程回到步骤301继续等待，否则即可进入步骤303，以依据高电压HV与低电压LV的变化，来判断并记录油门踏板感知器1的型式，至此而完成其初始化工作。
一般而言，油门踏板感知器1的可能型式如下：
1.平行式，包括高电压HV与低电压LV的感知电压，其高电压HV与低电压LV的怠速启始值与增量完全相同，例如高电压HV与低电压LV的范围均为0.3V～4V间变化。
2.固定平行式，包括高电压HV与低电压LV的感知电压，其高电压HV与低电压LV的怠速启始值不相同、但增量完全相同，例如高电压HV的范围为1.6V～4V间变化、而低电压LV的范围为0.8V～3.2V间变化。
3.倍数式，包括高电压HV与低电压LV的感知电压，其高电压HV与低电压LV的怠速启始值与增量均成倍数，例如高电压HV的范围为0.7V～4V间变化、而低电压LV的范围为0.35V～2V间变化。
因此，303的步骤，即可依据所读取的高电压HV与低电压LV的变化，来判断并记录油门踏板感知器的型式，以供后续步骤使用。
之后，流程进入步骤304，以判断启动钳位信号CV是否已启动，如未启动，流程回到步骤304继续等待，否则，进入步骤305，以读取油门踏板感知器1输出的包括高电压HV与低电压LV的感知电压，然后进入步骤306，以判断油门踏板是否已有放松减速的情况，如未放松减速时，流程进入步骤308，否则代表已有放松减速，流程进入步骤307，以依据相对低(或高)值的高电压或低电压及步骤303记录的油门踏板感知器1的型式，来调整并输出数字钳位电压值。
例如，当油门踏板感知器1为平行式，其油门踏板放松减速前的高电压HV与低电压LV均为3.6V，减速后的高电压HV为3.0V、低电压LV为2.9V，则可调整并输出数字钳位电压值，以将高电压HV与低电压LV钳位于2.9V的相对低值的状态。
当油门踏板感知器1为固定平行式，其油门踏板放松减速前的高电压HV为3.6V、低电压LV为2.8V，减速后的高电压HV为3.0V、低电压LV为2.1V，则可调整并输出数字钳位电压值，以将高电压HV钳位于2.9V与低电压LV钳位于2.1V的相对低值的状态。
另外，当油门踏板感知器1为倍数式，其油门踏板放松减速前的高电压HV为3.6V、低电压LV为1.8V，减速后的高电压HV为3.0V、低电压LV为1.4V，则可调整并输出数字钳位电压值，以将高电压HV钳位于2.8V与低电压LV钳位于1.4V的相对低值的状态。
步骤308中，再次判断启动钳位信号CV是否仍处于启动中，如未启动，流程进入步骤310，以释放高电压HV与低电压LV的钳位，使车辆恢复正常行驶的状态，否则，进入步骤309，以判断感知电压是否已被钳位于怠速状态，如是则回到步骤308，以等待启动钳位信号CV关闭后，释放高电压HV与低电压LV的钳位，否则，进入步骤305，以执行下一个循环至怠速状态为止。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属领域中的一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种变动与润饰，也属本发明的范围。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种车辆油门锁定电路，适用于具有油门踏板感知器与行车电脑的车辆，所述油门踏板感知器是随着所述车辆油门踏板的踩踏深度而输出相关的感知电压至所述行车电脑，其特征在于，所述电路包括：
控制单元，耦接所述油门踏板感知器，用以接收启动钳位信号，并在所述启动钳位信号启动时，依据所述感知电压的变化，来输出数字钳位电压值；
数字模拟转换单元，耦接所述控制单元，用以将所述数字钳位电压值转换为模拟钳位电压值；以及
可变电压钳位单元，耦接所述数字模拟转换单元，用以依据所述模拟钳位电压值，来钳位所述感知电压。
2.如权利要求1所述的车辆油门锁定电路，其特征在于，所述油门踏板感知器所输出的所述感知电压包括高电压与低电压，所述控制单元是依据所述高电压与所述低电压的变化，来输出包括高数字值与低数字值的所述数字钳位电压值。
3.如权利要求2所述的车辆油门锁定电路，其特征在于，所述数字模拟转换单元包括分别用以将所述高数字值与所述低数字值，转换为高模拟钳位电压与低模拟钳位电压的二个数字模拟转换器。
4.如权利要求3所述的车辆油门锁定电路，其特征在于，所述可变电压钳位单元包括分别用以依据所述高模拟钳位电压与所述低模拟钳位电压，来钳位所述高电压与所述低电压的二个可变电压钳位电路。
5.如权利要求4所述的车辆油门锁定电路，其特征在于，所述可变电压钳位电路包括：
运算放大器，具有正输入端、负输入端与输出端，所述负输入端用以直接或间接地接收所述高模拟钳位电压或所述低模拟钳位电压；
第一电阻，耦接所述输出端；
晶体管，具有基极、集电极与发射极，所述基极耦接所述第一电阻的另一端，所述发射极接地；以及
第二电阻，两端分别耦接所述集电极与所述正输入端。
6.如权利要求5所述的车辆油门锁定电路，其特征在于，所述高模拟钳位电压与所述低模拟钳位电压分别为差动电压，而所述可变电压钳位电路还包括介于所述数字模拟转换器与所述运算放大器的所述负输入端的差动放大器，用以放大所述差动电压。
7.如权利要求6所述的车辆油门锁定电路，其特征在于，所述差动放大器包括：
第二运算放大器，具有正输入端、负输入端与输出端，所述正输入端与所述负输入端用以接收所述差动电压；
第三电阻，耦接所述第二运算放大器的所述输出端；
第二晶体管，具有基极、集电极与发射极，所述基极耦接所述第三电阻的另一端，所述发射极接地；
第四电阻，两端分别耦接所述第二晶体管的所述集电极与所述第二运算放大器的所述正输入端；以及
第五电阻，两端分别耦接所述第二晶体管的所述集电极与电源端。
8.一种车辆油门锁定方法，适用于具有油门踏板感知器与行车电脑的车辆，所述油门踏板感知器是随着所述车辆油门踏板的踩踏深度而输出相关的感知电压至所述行车电脑，所述方法包括：
当启动钳位信号启动时，依据所述感知电压的变化，来输出数字钳位电压值；
将所述数字钳位电压值转换为模拟钳位电压值；以及
依据所述模拟钳位电压值，来钳位所述感知电压。
9.如权利要求8所述的车辆油门锁定方法，其特征在于，所述感知电压包括高电压与低电压，而所述方法还包括依据所述高电压与所述低电压的变化，来判断并记录所述油门踏板感知器的型式的步骤。
10.如权利要求9所述的车辆油门锁定方法，其特征在于，在所述感知电压显示油门为减速时，依据所述高电压、所述低电压及所述油门踏板感知器的型式，来调整并输出所述数字钳位电压值。
11.如权利要求10所述的车辆油门锁定方法，其特征在于，依据相对低值的所述高电压或所述低电压及所述油门踏板感知器的型式，来调整并输出所述数字钳位电压值。
12.如权利要求8所述的车辆油门锁定方法，其特征在于，在所述感知电压被钳位于怠速状态时，才停止继续调降所述数字钳位电压值。
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