CN110641607B - 基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统及电动滑板车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统及电动滑板车，涉及车辆自动控制技术领域，所述行驶辅助系统包括：位置检测组件，配置为用于检测车体当前所处的位置，输出位置检测信号；车速检测组件，配置为用于检测当前车体的车速，输出车速检测信号；控制信息存储表，用于存储不同行车区域所对应的行驶速度信息、不同行车区域及不同行驶速度条件下对应的变速速率信息；车辆状态控制组件，与所述位置检测组件以及车速检测组件信号连接，接收所述位置检测信号及车速检测信号，基于所述控制信息存储表，输出辅助控制信号，限制车辆行驶状态，提升行驶的安全性。

Description

基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统及电动滑板车

技术领域

本发明涉及车辆自动控制技术领域，更具体地说，它涉及一种基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统及电动滑板车。

背景技术

电动滑板车是以传统人力滑板为基础，加上电力套件的交通工具。其穿梭在城市道路间，为用户带来便捷的同时也存在着许多安全隐患。

由于电动滑板车的车体控制相对灵活，且车身较小，在城市道路上，用户经常驾驶上述电动滑板车行驶在机动车道上，在往来的车辆间进行穿梭，给用户自身以及来往车辆行人带来严重的安全隐患。

发明内容

针对实际运用中电动滑板车随意穿梭于机动车道或其它限定区域，给用户自身以及过往车辆行人带来严重安全隐患这一问题，本发明目的一在于提出一种基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，当用户将车辆驾驶至限定区域后，系统自动报警并且在保证用户安全的情况下对车辆进行制动，由此避免交通安全事故的产生，基于上述行驶报警系统，本发明目的二在于提供一种电动滑板车，具体方案如下：

一种基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，包括：

位置检测组件，配置为用于检测车体当前所处的位置，输出位置检测信号；

车速检测组件，配置为用于检测当前车体的车速，输出车速检测信号；

控制信息存储表，用于存储不同行车区域所对应的行驶速度信息、不同行车区域及不同行驶速度条件下对应的变速速率信息；

车辆状态控制组件，与所述位置检测组件以及车速检测组件信号连接，接收所述位置检测信号及车速检测信号，基于所述控制信息存储表，输出辅助控制信号，限制车辆行驶状态。

通过上述技术方案，当滑板车车体位于不同的行车区域中时，其对应有不同的行驶状态，例如在机动车道，上述车体的行驶速度可以设置为0，以此避免滑板车驶入到机动车道，由此可以大大提升上述滑板车的安全性，降低道路交通事故发生的概率。

进一步的，所述位置检测组件包括：

图像识别模块，包括设置于车体上的图像采集器件、存储器以及处理器，所述存储器中存储有用于反映车辆外形轮廓特征的车型数据、道路标志数据以及对应的识别算法，所述图像采集器件采集车体前方图像信息并输出至处理器，所述处理器接收所述图像信息，基于所述识别算法以及存储器中存储的车型数据、道路标志数据，判定输出所述位置检测信号；

和/或地理位置信息定位模块，基于车体上设置的或与车体信号连接的定位器件和地理位置信息系统，判定输出所述位置检测信号。

通过上述技术方案，利用车辆自身携带的图像识别模块识别车体前方的信息，根据识别到的信息判定车体所处的位置，同时，上述位置与地理位置信息定位模块相结合，使得车体定位更加的准确。

进一步的，所述车速检测组件包括：

光电检测模块，设置于车体车轮两侧，用于检测车体车轮的转速或设置于车体上检测车体相对于地面的速度，输出所述车速检测信号；

和/或超声波检测模块，设置于车体上，用于检测车体相对于地面的速度，输出所述车速检测信号。

通过上述技术方案，可以准确方便的检测出车体的行车速度。

进一步的，所述车辆状态控制组件包括：

功率输出控制器，配置为与车辆动力电池电连接，用于根据用户的操作以及所述辅助控制信号控制电池输出功率大小；

控制交互组件，配置为与所述功率输出控制器信号连接，用于接收用户的操控动作并输出相应的主控制信号。

通过上述技术方案，通过改变动力电池的功率输出大小，可以方便且平稳的改变车体的行车速度。

进一步的，所述滑板车行驶辅助系统还包括：

报警组件，配置为与所述位置检测组件、车速检测组件以及控制信息存储表信号连接，包括声光报警器以及对应的报警控制器，当所述车体在行车区域中对应的行驶速度与设定不相匹配且持续设定时间后，输出报警信号控制声光报警器动作。

通过上述技术方案，当滑板车以错误行驶状态行驶在设定的行车区域时，报警组件输出报警，以此提醒用户及时调整行车状态，避免安全事故的发生。

进一步的，所述滑板车行驶辅助系统还包括：

行车优化组件，配置为与所述报警组件信号连接，用于记录设定时间段内报警组件输出的报警次数以及频率；

基于设定算法，根据上述报警次数以及频率，修改并保存上述控制信息存储表。

通过上述技术方案，能够记录用户的行车信息，当其在设定的时间段内连续多次收到报警信号后，则认定该用户对滑板车的控制行为是不规范的，对应的改变控制信息存储表中对应的参数值，让车体在更为安全谨慎的范围内行驶。

进一步的，所述车辆状态控制组件与所述报警组件信号连接，接收并响应于所述报警信号，若其持续输出设定时间，则根据所述控制信息存储表中存储的变速速率信息，逐步改变车体行驶状态。

通过上述技术方案，当车体一直处于不规范行驶状态时，上述车辆状态控制组件输出辅助控制信号强制逐步改变车体的运行状态，使其在控制信息存储表中记录的规范的状态范围内行驶。

进一步的，所述滑板车行驶辅助系统还包括：

推行状态检测组件，包括设置于车体上的压力检测装置、与所述车速检测组件信号连接的信号接收器以及推行控制器，所述推行控制器接收所述压力检测装置以及车速检测组件输出的信号，根据设定算法判定车体的推行状态，输出推行状态检测信号。

特定情况下需要推行上述车体，通过上述技术方案，可以较好的检测车体的推行状态。

进一步的，所述车辆状态控制组件还包括应急刹车组件，包括设置于车体车轮两侧的刹车片及其驱动控制装置，所述驱动控制装置与功率输出控制器、车速检测组件信号连接，当功率输出控制器控制输出的功率与车速的比值超过设定范围后，所述驱动控制装置控制上述刹车片动作。

通过上述技术方案，当检测到动力电池的功率输出与车速不匹配，且上述二者的比值已经超过设定安全范围后，根据控制信息存储表中记录的变速速率，逐步利用刹车片强制调整上述车体的车速使其趋于合理的范围。

基于上述滑板车行驶辅助系统，本发明还提出一种电动滑板车，包括车体、中控装置以及动力装置，还包括如前所述的基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统。

通过上述技术方案，使得电动滑板车在道路上行驶时其行驶的状态能够更加的规范，能够大大降低道路交通安全事故发生的概率。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）通过设置控制信息存储表，将车体的行车速度、行车区域以及变速速率等参数相结合，利用车辆状态控制组件输出的辅助控制信号，使得车体能够在稳定安全的行车状态下行驶，降低道路交通安全事故的发生率；

（2）通过设置报警组件以及行车优化组件，当车体行车不规范时，及时输出报警信号，当车体在用户的控制下持续做出不规范动作而引发报警时，自动调整上述控制信息存储表中存储的规范行车参数，使得车体在一个更为严苛谨慎的行车参数下行驶，降低事故的发生率。

附图说明

图1为本发明的整体功能框架示意图。

附图标记：100、位置检测组件；110、图像识别模块；120、地理位置信息定位模块；200、车速检测组件；210、光电检测模块；220、超声波检测模块；300、控制信息存储表；400、车辆状态控制组件；410、功率输出控制器；420、控制交互组件；430、应急刹车组件；500、报警组件；600、行车优化组件；700、推行状态检测组件；710、压力检测装置。

具体实施方式

在非特殊注明的情况下，本实施方式中的滑板车特指电动滑板车，其利用自身携带的动力电池如锂电池进行供电，从而在道路上的行驶。在本实施方式的说明中，上述电动滑板车可以是单轮驱动，也可以是双轮驱动。

下面结合实施例及图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

一种基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，如图1所示，主要包括位置检测组件100、车速检测组件200、控制信息存储表300以及车辆状态控制组件400。

详述的，所述位置检测组件100配置为用于检测车体当前所处的位置，输出位置检测信号。

在本申请中，上述位置检测组件100包括图像识别模块110和/或地理位置信息定位模块120，二者可以独立定位，亦可以相互协同进行定位。

图像识别模块110包括设置于车体上的图像采集器件、存储器以及处理器，存储器中存储有用于反映车辆外形轮廓特征的车型数据、道路标志数据以及对应的识别算法，图像采集器件采集车体前方图像信息并输出至处理器，处理器接收图像信息，基于识别算法以及存储器中存储的车型数据、道路标志数据，判定输出位置检测信号。上述图像采集器件可以配置为设置于车体前方的摄像头，用于采集车体前方的图像数据。上述车型数据主要用于机动车辆的判定，通常情况下，当滑板车车体前方出现机动车辆时，则可以判定上述滑板车可能位于机动车道上，上述道路标志数据包括道路上的白线、道路两旁的指示牌以及道路上的指示灯等。在设定的识别算法中，通过对上述数据进行分析，可以较为准确的判定出车体所在的行车区域，例如车体是在机动车道行驶或是在非机动车道上行驶，也能够知晓道路上的车流情况。

地理位置信息定位模块120，基于车体上设置的或与车体信号连接的定位器件和地理位置信息系统，判定输出位置检测信号。在实际应用中，上述定位器件包括设置于车体上的GPS定位模块或北斗卫星导航模块。

结合上述两种定位方式，利用车辆自身携带的图像识别模块110识别车体前方的信息，根据识别到的信息判定车体所处的位置，同时，上述位置与地理位置信息定位模块120相结合，能够使得车体定位更加的准确。

本申请中，所述车速检测组件200配置为用于检测当前车体的车速，输出车速检测信号。

详述的，车速检测组件200包括光电检测模块210、超声波检测模块220或二者的结合。

上述光电检测模块210包括光电发射端与接收端，设置于车体车轮两侧，用于检测车体车轮的转速；或设置于车体上检测车体相对于地面的速度，输出车速检测信号。由于光电测速模块在实际生活中已经有许多应用，对其具体的工作原理在此不再赘述。超声波检测模块220设置于车体上，用于检测车体相对于地面的速度，输出车速检测信号。

在本申请中，上述光电检测模块210以及超声波检测模块220还可以检测滑板车车体相对于其它车辆的速度，可以作为控制车辆行驶状态的参考数据。

为了能够更快更准确的调取各种行车区域、各行车速度等情况下对应的最佳行车状态参数，在本发明的滑板车行驶辅助系统中还包括有如上所述的控制信息存储表300。上述控制信息存储表300中关联存储有不同行车区域所对应的行驶速度信息、不同行车区域及不同行驶速度条件下对应的变速速率信息等用于规范车辆行驶状态的数据信息。

在本申请中，上述控制信息存储表300经由滑板车生产者或许可商烧录到滑板车的中控系统中。

所述车辆状态控制组件400与位置检测组件100以及车速检测组件200信号连接，接收位置检测信号及车速检测信号，基于控制信息存储表300，输出辅助控制信号，限制车辆行驶状态。

详述的，本申请中，车辆状态控制组件400包括：功率输出控制器410以及控制交互组件420。应当指出的是，上述车辆状态控制组件400并非是指车体的中控系统，而是可以集成至中控系统中的某一功能组件。

上述功率输出控制器410配置为与车辆动力电池电连接，用于根据用户的操作以及辅助控制信号控制电池输出功率大小。在电动滑板车领域，通常是通过改变动力电池的输出功率以调整车体的速度。上述输出功率的调整具体体现为对车体内部驱动装置，如驱动电机转速的调整。在一实施方式中，用户通过旋转车体上的把手（带动霍尔传感器动作）或者按压相应的按键（驱动相关按键回路动作），产生相关控制信号，上述控制信号经过AD转换给到车体的中控系统，经放大滤波处理后输出至驱动电机的控制端，进而控制驱动电机的输出功率，改变车体的运动状态（速度）。

控制交互组件420配置为与功率输出控制器410信号连接，用于接收用户的操控动作并输出相应的主控制信号，上述控制交互组件420根据车体的型号不同而不同，包括但不限于开启按键、用于调节上述功率输出控制器410的控制件等。通过上述技术方案，可以方便且平稳的改变车体的行车速度。

在本发明中，当滑板车车体位于不同的行车区域中时，其对应有不同的行驶状态，例如，当检测到车体在非机动车道上时，则控制上述车体的最大行驶速度不超过10km/h，若检测到上述车体在机动车道上行驶，则控制上述车体的行驶速度逐渐降低至0km/h，即当车体进入到机动车道后便逐渐限制车体行驶，以此避免滑板车驶入到机动车道，由此可以大大提升上述滑板车的安全性，降低道路交通事故发生的概率。

当滑板车以错误行驶状态行驶在设定的行车区域时，为了能够及时的输出报警，以此提醒用户及时调整行车状态，避免安全事故的发生。进一步的，滑板车行驶辅助系统还包括报警组件500。上述报警组件500配置为与位置检测组件100、车速检测组件200以及控制信息存储表300信号连接，包括声光报警器以及对应的报警控制器，当车体在行车区域中对应的行驶速度与设定不相匹配且持续设定时间后，输出报警信号控制声光报警器动作。上述报警控制器可以采用单片机模块实现，通过接收并调取相关的数据信息作对比，可以较为容易地判定出是否需要输出报警信号。上述声光报警器包括设置于车体上的LED灯以及语音播放器。上述LED灯及语音播放器均与上述报警控制器信号连接。在一设定实施方式中，上述报警组件500还包括有震动报警器，设置于车体上的把手处，与所述报警控制器信号连接，接收并响应于报警信号产生震动，以此提示用户注意调整行驶状态。

基于上述报警组件500，车辆状态控制组件400与报警组件500信号连接，接收并响应于报警信号，若其持续输出设定时间，则根据控制信息存储表300中存储的变速速率信息，逐步改变车体行驶状态。基于上述技术方案，当车体一直处于不规范行驶状态时，上述车辆状态控制组件400输出辅助控制信号强制逐步改变车体的运行状态，使其在控制信息存储表300中记录的规范的状态范围内行驶。

由于电动滑板车控制灵活方便，使用时用户可以灵活快速地改变上述滑板车的行车区域，若行车不规范则需要系统在短时间内做出反应，显然对系统的可靠性要求极高。为此，为了限制用户的不规范操作行为，滑板车行驶辅助系统还包括行车优化组件600。行车优化组件600配置为与报警组件500信号连接，用于记录设定时间段内报警组件500输出的报警次数以及频率。而后基于设定算法根据上述报警次数以及频率，修改并保存上述控制信息存储表300。

上述技术方案能够记录用户的行车信息，当其在设定的时间段内连续多次收到报警信号后，则认定该用户对滑板车的控制行为是不规范的，对应的改变控制信息存储表300中对应的参数值，让车体在更为安全谨慎的操作参数范围内行驶，例如在行车区域中进一步降低车速等。

当车体在道路上行驶遇到红绿灯时，此时需要下车推行车体，为此，为了可以较好的检测车体的推行状态，进一步的，滑板车行驶辅助系统还包括推行状态检测组件700。推行状态检测组件700包括设置于车体上的压力检测装置710、与车速检测组件200信号连接的信号接收器以及推行控制器，推行控制器接收压力检测装置710以及车速检测组件200输出的信号，根据设定算法判定车体的推行状态，输出推行状态检测信号。上述压力检测装置710可以配置为设置在车体下方供用户站立位置的压力传感器。上述压力传感器与推行控制器信号连接，将上述压力传感器的输出为零而车体的速度不为零时，可以推知此时车体处于推行状态。

为了进一步提升车体行驶过程中的安全性，车辆状态控制组件400还包括应急刹车组件430，包括设置于车体车轮两侧的刹车片及其驱动控制装置，驱动控制装置与功率输出控制器410、车速检测组件200信号连接，当功率输出控制器410控制输出的功率与车速的比值超过设定范围后，驱动控制装置控制上述刹车片动作。当检测到动力电池的功率输出与车速不匹配，且上述二者的比值已经超过设定安全范围后，例如，当车体遇到下坡路段，即使动力电池的输出功率为零，车体仍然会快速移动，根据控制信息存储表300中记录的变速速率，逐步利用刹车片强制调整上述车体的车速使其趋于合理的范围。

基于上述滑板车行驶辅助系统，本发明还提出一种电动滑板车，包括车体、中控装置以及动力装置，还包括如前的基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，使得电动滑板车在道路上行驶时其行驶的状态能够更加的规范，能够大大降低道路交通安全事故发生的概率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，其特征在于，包括：

位置检测组件(100)，配置为用于检测车体当前所处的位置，输出位置检测信号；

车速检测组件(200)，配置为用于检测当前车体的车速，输出车速检测信号；

控制信息存储表(300)，用于存储不同行车区域所对应的行驶速度信息、不同行车区域及不同行驶速度条件下对应的变速速率信息；

车辆状态控制组件(400)，与所述位置检测组件(100)以及车速检测组件(200)信号连接，接收所述位置检测信号及车速检测信号，基于所述控制信息存储表(300)，输出辅助控制信号，限制车辆行驶状态；

所述滑板车行驶辅助系统还包括：

报警组件(500)，配置为与所述位置检测组件(100)、车速检测组件(200)以及控制信息存储表(300)信号连接，包括声光报警器以及对应的报警控制器，当所述车体在行车区域中对应的行驶速度与设定不相匹配且持续设定时间后，输出报警信号控制声光报警器动作；

所述滑板车行驶辅助系统还包括：

行车优化组件(600)，配置为与所述报警组件(500)信号连接，用于记录设定时间段内报警组件(500)输出的报警次数以及频率；

基于设定算法，根据上述报警次数以及频率，修改并保存上述控制信息存储表(300)，让车体在更为安全谨慎的操作参数范围内行驶。

2.根据权利要求1所述的基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，其特征在于，所述位置检测组件(100)包括：

图像识别模块(110)，包括设置于车体上的图像采集器件、存储器以及处理器，所述存储器中存储有用于反映车辆外形轮廓特征的车型数据、道路标志数据以及对应的识别算法，所述图像采集器件采集车体前方图像信息并输出至处理器，所述处理器接收所述图像信息，基于所述识别算法以及存储器中存储的车型数据、道路标志数据，判定输出所述位置检测信号；和/或

地理位置信息定位模块(120)，基于车体上设置的或与车体信号连接的定位器件和地理位置信息系统，判定输出所述位置检测信号。

3.根据权利要求1所述的基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，其特征在于，所述车速检测组件(200)包括：

光电检测模块(210)，设置于车体车轮两侧，用于检测车体车轮的转速或设置于车体上检测车体相对于地面的速度，输出所述车速检测信号；和/或

超声波检测模块(220)，设置于车体上，用于检测车体相对于地面的速度，输出所述车速检测信号。

4.根据权利要求1所述的基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，其特征在于，所述车辆状态控制组件(400)包括：

功率输出控制器(410)，配置为与车辆动力电池电连接，用于根据用户的操作以及所述辅助控制信号控制电池输出功率大小；

控制交互组件(420)，配置为与所述功率输出控制器(410)信号连接，用于接收用户的操控动作并输出相应的主控制信号。

5.根据权利要求1所述的基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，其特征在于，所述车辆状态控制组件(400)与所述报警组件(500)信号连接，接收并响应于所述报警信号，若其持续输出设定时间，则根据所述控制信息存储表(300)中存储的变速速率信息，逐步改变车体行驶状态。

6.根据权利要求2所述的基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，其特征在于，所述滑板车行驶辅助系统还包括：

推行状态检测组件(700)，包括设置于车体上的压力检测装置(710)、与所述车速检测组件(200)信号连接的信号接收器以及推行控制器，所述推行控制器接收所述压力检测装置(710)以及车速检测组件(200)输出的信号，根据设定算法判定车体的推行状态，输出推行状态检测信号。

7.根据权利要求4所述的基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统，其特征在于，所述车辆状态控制组件(400)还包括应急刹车组件(430)，包括设置于车体车轮两侧的刹车片及其驱动控制装置，所述驱动控制装置与功率输出控制器(410)、车速检测组件(200)信号连接，当功率输出控制器(410)控制输出的功率与车速的比值超过设定范围后，所述驱动控制装置控制上述刹车片动作。

8.一种电动滑板车，包括车体、中控装置以及动力装置，其特征在于，还包括如权利要求1-7任意一项所述的基于位置检测数据的滑板车行驶辅助系统。

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