CN112394709A - 一种油门踏板信号的处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种油门踏板信号的处理系统,用于降低车辆呈现的预设控制状态与当前状态出现偏差的可能性。本申请实施例方法包括:油门踏板传感器、单片机、数据采集模块、数据转换模块以及信号处理模块;油门踏板传感器设于油门踏板设备;油门踏板传感器与单片机连接,油门踏板传感器用于输出电压值;数据采集模块与数据转换模块设于单片机,数据采集模块与数据转换模块连接,数据采集模块用于对输出的电压值进行采集并保持,数据转换模块用于将采集的电压值转换成数字信号;信号处理模块与单片机连接,信号处理模块用于执行单片机输出的运算指令;当用户踩踏油门踏板设备时,信号处理模块用于调节车辆行驶的加速度。
Description
技术领域
本申请实施例涉及数据处理区域,尤其涉及一种油门踏板信号的处理系统及方法。
背景技术
就目前来说,油门踏板信号是通过车载诊断系统(OBD,On-Board Diagnostics)数据总线对外输出的。机动车辆在行驶的过程中,驾驶员在用脚踩踏油门踏板时,设于油门踏板上的传感器会根据踏板位置的变化线性输出对应的电压变化值,油门踏板传感器将这个电压变化值传输给原车车载的电子控制单元(ECU,Electronic Control Unit),车载电子控制单元将数据经过处理后作为油门踏板信号传输给原车其他设备,例如节气门、喷油嘴等,让其他设备收到信号后执行相应的指令,然后再把信号反馈至车载电子控制单元,最后车载电子控制单元将信号输出到OBD数据总线。
由于油门踏板传感器在通过车载电子控制单元和OBD数据总线将信号传输至其他设备的过程中会出现延时和滞后,从而导致信号传输的时效性较差,使得车辆根据该信号呈现的预设控制状态与当前状态出现偏差。
发明内容
本申请实施例提供了一种油门踏板信号的处理系统及方法,用于简化油门踏板传感器的信号传输及处理的流程步骤,提高了信号传输的时效性,从而降低了车辆根据该运算指令呈现的预设控制状态与当前状态出现偏差的可能性。
本申请实施例在第一方面提供了一种油门踏板信号的处理系统,包括:
油门踏板传感器、单片机、数据采集模块、数据转换模块以及信号处理模块;
所述油门踏板传感器设于油门踏板设备;
所述油门踏板传感器与所述单片机连接,所述油门踏板传感器用于根据踏板深度位置的变化线性输出对应的电压变化值;
所述数据采集模块与所述数据转换模块设于所述单片机,所述数据采集模块与所述数据转换模块连接,所述数据采集模块用于对所述油门踏板传感器输出的电压值进行采集并保持,所述数据转换模块用于将所述数据采集模块采集的电压值转换成数字信号;
所述信号处理模块与所述单片机连接,所述信号处理模块用于执行所述单片机输出的运算指令;
当用户踩踏油门踏板设备时,所述信号处理模块用于调节车辆行驶的加速度。
可选的,所述处理系统还包括:
数据分析单元;
所述数据分析单元的一端与所述单片机连接,另一端与所述油门踏板传感器连接,所述数据分析单元用于分析处理所述油门踏板传感器的输出的电压值。
可选的,所述数据分析单元包括:
数据监测模块、数据换算模块、数据判断模块以及数据分析模块;
所述数据监测模块与所述数据换算模块连接,所述数据监测模块用于实时监测所述油门踏板传感器输出的电压值,所述数据换算模块用于根据所述数据监测模块监测的电压值换算成对应的油门踏板深度数值;
所述数据判断模块与所述数据换算模块连接,所述数据判断模块用于判断所述油门踏板深度数值是否不小于预设值,所述预设值为车辆当前车速至车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值;
所述数据分析模块与所述数据判断模块连接,当所述数据判断模块确定所述油门踏板深度数值不小于预设值时,所述数据分析模块用于输出车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值对应的电压值;
当所述数据判断模块确定所述油门踏板深度数值小于预设值时,所述数据分析模块用于输出所述油门踏板传感器输出的电压值。
可选的,所述处理系统还包括:
警示灯;
所述警示灯设于所述数据分析模块,所述警示灯用于在所述数据分析模块确定所述油门踏板深度数值不小于预设值时,开启亮灯状态。
可选的,所述信号处理模块与所述单片机连接,包括:
所述信号处理模块通过导线与所述单片机电性连接。
可选的,所述单片机为32位单片机,用于提高数据处理的速度。
可选的,所述数据采集模块为12位数据采集器,用于提高所采集的数据的精度。
本申请实施例在第二方面提供了一种油门踏板信号的处理方法,包括:
获取油门踏板传感器输出的线性电压值;
将所述线性电压值转换成对应的数字信号;
根据所述对应的数字信号输出执行指令,所述执行指令为调节和控制车辆油路状态的指令。
可选的,所述获取油门踏板传感器输出的线性电压值之后,所述将所述线性电压值转换成对应的数字信号之前,所述处理方法还包括:
将所述线性电压值换算成对应的油门踏板深度数值;
判断所述油门踏板深度数值是否不小于预设值,所述预设值为从当前车速至车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值;
若是,则输出车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值对应的线性电压值。
可选的,所述判断所述油门踏板深度数值之后,所述处理方法还包括:
若否,则输出所述油门踏板传感器输出的线性电压值。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
本申请实施例提供的油门踏板信号的处理系统及方法中,通过设置油门踏板传感器、单片机以及信号处理模块,配合数据采集模块及数据转换模块,油门踏板传感器用于根据踏板深度位置的变化线性输出对应的电压变化值,数据采集模块以及数据转换模块设于单片机上,数据采集模块用于采集油门踏板传感器输出的电压值,数据转换模块用于将数据采集模块采集的电压值转换为数字信号供单片机处理,信号处理模块用于执行单片机输出的运算指令。通过上述方案可以得知,在油门踏板传感器传输电压变化值的过程中,无需通过车载电子控制单元和OBD控制总线进行信号传输和处理,而是采用单片机对该电压变化值进行采集和分析处理,最后通过信号处理模块执行单片机输出的运算指令,此过程简化了油门踏板传感器的信号的传输以及处理的流程步骤,提高了信号传输的时效性,从而降低了车辆根据该运算指令呈现的预设控制状态与当前状态出现偏差的可能性。
附图说明
图1为本申请实施例中一种油门踏板信号的处理系统示意图;
图2为本申请实施例中一种油门踏板信号的处理系统中数据分析单元示意图;
图3为本申请实施例中一种油门踏板信号的处理方法的一个实施例流程示意图;
图4为本申请实施例中一种油门踏板信号的处理方法的另一实施例流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种油门踏板信号的处理系统及方法,用于简化油门踏板传感器的信号传输及处理的流程步骤,提高了信号传输的时效性,从而降低了车辆根据该运算指令呈现的预设控制状态与当前状态出现偏差的可能性。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参阅图1至图2,本申请实施例公开了一种油门踏板信号的处理系统,包括:
油门踏板传感器1、单片机2、数据采集模块3、数据转换模块4以及信号处理模块5;油门踏板传感器1设于油门踏板设备;油门踏板传感器1与单片机2连接,油门踏板传感器1用于根据踏板深度位置的变化线性输出对应的电压变化值;数据采集模块3与数据转换模块4设于单片机2,数据采集模块3与数据转换模块4连接,数据采集模块3用于对油门踏板传感器1输出的电压值进行采集并保持,数据转换模块4用于将数据采集模块3采集的电压值转换成数字信号;信号处理模块5与单片机2连接,信号处理模块5用于执行单片机2输出的运算指令;当用户踩踏油门踏板设备时,信号处理模块5用于调节车辆行驶的加速度。
在本申请实施例中,提供了一种油门踏板信号的处理系统,该系统可以让油门踏板传感器1输出的电压值避免了通过车载电子控制单元以及OBD数据总线来进行传输和处理,只需要通过单片机2及相关数据的采集和转换模块来进行传输,提高了油门踏板传感器的模拟信号传输和处理的时效性。
在实际应用中,当用户在车辆行驶的过程中踩踏油门踏板设备时,油门踏板传感器1感知到用户踩踏油门踏板设备的深度位置,会根据该深度位置线性输出对应的电压变化值,单片机2上的数据采集模块3采集到油门踏板传感器1输出的电压值后,因为单片机2只能处理数字信号,因此数据转换模块4需要将采集到的电压值转换成数字信号,单片机2处理该数字信号后会输出对应的运算指令,信号处理模块5执行单片机2输出的运算指令,使得车辆行驶的加速度得到调节。
可选的,在用户踩踏油门踏板设备时,因为车辆各个型号的不同,所被限制的临界车速也不同,需要对处理系统设立加速度保护机制,以使得用户能处在车辆能承受的车速中行驶。因此,处理系统还需要设置数据分析单元6,该数据分析单元6用于分析处理油门踏板传感器的输出的电压值,其中,数据分析单元6的一端与油门踏板传感器1连接,另一端与单片机2端口进行连接,数据分析单元6包括数据监测模块21、数据换算模块22、数据判断模块23以及数据分析模块24,数据监测模块21与数据换算模块22连接,数据监测模块21用于实时监测油门踏板传感器输出的电压值,数据换算模块22用于根据数据监测模块21监测的电压值换算成对应的油门踏板深度数值;数据换算模块22与数据判断模块23连接,数据判断模块23用于判断该油门踏板深度数值是否不小于预设值;数据分析模块24与数据判断模块23连接,数据分析模块24用于执行数据判断模块23判断结果的对应操作。
在实际应用中,当油门踏板传感器1向数据分析单元6传输线性电压值时,数据监测模块21实时监测该线性电压值的变化,数据换算模块22实时将监测到的线性电压值换算成对应的油门踏板深度数值,并将该油门踏板深度数值传输至数据判断模块23,为了确定该油门踏板深度数值是否已经超过车辆从当前车速至承受的临界车速所需的油门踏板深度数值,数据判断模块23判断数据换算模块22传输的数值是否不小于预设值,这个预设值即为该车辆当前车速至车辆所能承受的临界车速所需的油门踏板深度数值;若是确定数据换算模块22传输的数值不小于预设值,则确定此时油门踏板传感器1输出的线性电压数值过高,已经超出了该车辆能够承受的临界车速,需要数据分析模块24将油门踏板传感器1输出的线性电压值调节为车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值对应的电压值,以使得车辆能够处于正常行驶状态;若是确定数据换算模块22传输的数值小于预设值,则确定此时油门踏板传感器1输出的线性电压数值处于正常行驶车速的范围内,数据分析模块24可就输出油门踏板传感器1所输出的电压值。
可选的,在数据分析模块24上还设置有警示灯25,该警示灯25在数据分析模块24确定数据换算模块22传输的数值不小于预设值时,开启亮灯状态,以方便用户了解此时信号传输的情况。
可选的,为了提高对油门踏板传感器1输出的数据的处理速度,该处理系统采用的单片机2为32位单片机。
可选的,为了提高数据采集模块21采集的数据的精度,该处理系统采用的数据采集模块21为12位数据采集器。
本申请实施例中,在对单片机2接收油门踏板传感器1输出的电压值之前,先通过数据分析单元6先对电压值对应的油门踏板深度值进行判断,如果油门踏板深度值在车辆承受的车速范围内,则数据分析单元6可输出油门踏板传感器1输出的电压值,若不在范围内,则数据分析单元6只能输出车辆当前车速至承受的临界车速所需油门踏板深度值对应的电压值,后续各个模块再对该分析处理过后的电压值进行二次处理。这样一来,可以对车辆本身及车辆的行驶起到一定程度的保护作用。
本申请实施例的方法可以应用于服务器、终端或者其它具备逻辑处理能力的设备,具体此处不做限定。为方便描述,下面以执行主体为油门踏板信号主控单元为例进行描述。
请参阅图3,本申请实施例中一种油门踏板信号的处理方法的一个实施例,包括:
101、油门踏板信号主控单元获取油门踏板传感器输出的线性电压值;
油门踏板传感器设置于油门踏板设备内部,在车辆行驶的过程中,当检测到油门踏板设备的高度位置产生变化时,会根据该变化瞬间输出对应的电压变化值。
要想对油门踏板传感器输出的线性电压值进行分析和处理,从而控制车辆的行驶状态,那么获取到油门踏板传感器输出的线性电压值是对油门踏板传感信号分析和处理的前提条件。
102、油门踏板信号主控单元将所述线性电压值转换成对应的数字信号;
信号是传递有关现象行为或者属性的信息函数,这个函数的自变量通常是时间或者位置。信号又包括模拟信号以及数字信号,其中,模拟信号是指能够随着时间连续变化的信号,可以在任意瞬间呈现为任意数值;数字信号是指能够将数据表示为离散值序列的信号,自变量用整数表示,因变量用有限数字中的一个数字来表示。
当油门踏板信号主控单元获取到车辆当前行驶状态下油门传感器输出的线性电压值时,由于线性电压值属于模拟信号,因此需要对其进行数模转换,使得该线性电压值转换为对应的数字信号,主控单元才能进一步针对油门踏板传感器传输的数值进行分析和处理。
103、油门踏板信号主控单元根据所述对应的数字信号输出执行指令,所述执行指令为调节和控制车辆油路状态的指令。
当线性电压值转换为对应的数字信号之后,主控单元会根据该数字信号确定油门踏板深度位置的数值,然后基于车辆当前的行驶速度,通过油门踏板深度位置的数值换算出车辆行驶需要增加的加速度,从而根据该加速度分析出车辆油路状态的调节程度,输出执行指令。
本申请实施例中提供的油门踏板信号主控单元在油门踏板传感器进行信号传输的过程中,绕开了车载电子控制单元与OBD数据总线,直接利用单片机和数模采集口采集油门踏板的输出电压值,减少了信号传输至其他设备中会出现的延时和滞后的可能性,提高信号传输的时效性,从而降低车辆根据信号呈现的预设控制状态与当前状态出现偏差的概率。
请参阅图4,本申请实施例中一种油门踏板信号的处理方法的另一实施例包括:
201、油门踏板信号主控单元获取油门踏板传感器输出的线性电压值;
本实施例中的步骤201与前述实施例中的步骤101类似,此处不再赘述。
202、油门踏板信号主控单元将所述线性电压值换算成对应的油门踏板深度数值;
在车辆行驶的过程中,当用户踩踏油门踏板设备时,由于车辆的各个型号的不同,所被限制的临界车速自然也不同,因此,需要对处理系统设立加速度保护机制,以使得用户能够处在车辆承受的车速中行驶。
为了确定当前用户踩踏的油门踏板深度是否会造成车辆即将到达的车速超出临界车速,油门踏板信号主控单元需要先将获取到的线性电压值换算成对应的油门踏板深度数值,以得到后续判断步骤所需的前提条件。
203、油门踏板信号主控单元判断所述油门踏板深度数值是否不小于预设值,所述预设值为从当前车速至车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值;若是,则执行步骤204,若否,则执行步骤205;
当油门踏板信号主控单元获取到线性电压值换算成的对应油门踏板深度数值后,可判断该油门踏板深度数值是否不小于车辆当前车速至车辆承受的临界车速所需要的油门踏板深度数值,若是则执行步骤204;若否则执行步骤205。
204、油门踏板信号主控单元输出车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值对应的线性电压值;
当油门踏板信号主控单元确定该油门踏板深度数值不小于车辆当前车速至车辆承受的临界车速所需要的油门踏板深度数值时,油门踏板信号主控单元确定用户在基于当前车辆的行驶速度上踩踏的油门踏板深度数值已超出正常行驶的车速范围,则输出车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值对应的线性电压值。
该步骤执行之后执行步骤206。
205、油门踏板信号主控单元输出所述油门踏板传感器输出的线性电压值;
当油门踏板信号主控单元确定该油门踏板深度数值小于车辆当前车速至车辆承受的临界车速所需要的油门踏板深度数值时,油门踏板信号主控单元确定用户在基于当前车辆的行驶速度上踩踏的油门踏板深度数值未超出正常行驶的车速范围,则输出油门踏板传感器输出的线性电压值。
206、油门踏板信号主控单元将所述线性电压值转换成对应的数字信号;
207、油门踏板信号主控单元根据所述对应的数字信号输出执行指令,所述执行指令为调节和控制车辆油路状态的指令。
本实施例中的步骤206至207与前述实施例中的步骤102至103类似,此处不再赘述。
在本申请实施例第二方面中油门踏板信号的处理方法中提到的相关装置的作用于前述本申请实施例第一方面中油门踏板信号的处理系统中的相关装置作用相同,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
Claims (10)
1.一种油门踏板信号的处理系统,其特征在于,包括:
油门踏板传感器、单片机、数据采集模块、数据转换模块以及信号处理模块;
所述油门踏板传感器设于油门踏板设备;
所述油门踏板传感器与所述单片机连接,所述油门踏板传感器用于根据踏板深度位置的变化线性输出对应的电压变化值;
所述数据采集模块与所述数据转换模块设于所述单片机,所述数据采集模块与所述数据转换模块连接,所述数据采集模块用于对所述油门踏板传感器输出的电压值进行采集并保持,所述数据转换模块用于将所述数据采集模块采集的电压值转换成数字信号;
所述信号处理模块与所述单片机连接,所述信号处理模块用于执行所述单片机输出的运算指令;
当用户踩踏油门踏板设备时,所述信号处理模块用于调节车辆行驶的加速度。
2.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,所述处理系统还包括:数据分析单元;
所述数据分析单元的一端与所述单片机连接,另一端与所述油门踏板传感器连接,所述数据分析单元用于分析处理所述油门踏板传感器的输出的电压值。
3.根据权利要求2所述的处理系统,其特征在于,所述数据分析单元包括:数据监测模块、数据换算模块、数据判断模块以及数据分析模块;
所述数据监测模块与所述数据换算模块连接,所述数据监测模块用于实时监测所述油门踏板传感器输出的电压值,所述数据换算模块用于根据所述数据监测模块监测的电压值换算成对应的油门踏板深度数值;
所述数据判断模块与所述数据换算模块连接,所述数据判断模块用于判断所述油门踏板深度数值是否不小于预设值,所述预设值为车辆当前车速至车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值;
所述数据分析模块与所述数据判断模块连接,当所述数据判断模块确定所述油门踏板深度数值不小于预设值时,所述数据分析模块用于输出车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值对应的电压值;
当所述数据判断模块确定所述油门踏板深度数值小于预设值时,所述数据分析模块用于输出所述油门踏板传感器输出的电压值。
4.根据权利要求3所述的处理系统,其特征在于,所述处理系统还包括:警示灯;
所述警示灯设于所述数据分析模块,所述警示灯用于在所述数据分析模块确定所述油门踏板深度数值不小于预设值时,开启亮灯状态。
5.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,所述信号处理模块与所述单片机连接,包括:
所述信号处理模块通过导线与所述单片机电性连接。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的处理系统,其特征在于,所述单片机为32位单片机,用于提高数据处理的速度。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的处理系统,其特征在于,所述数据采集模块为12位数据采集器,用于提高所采集的数据的精度。
8.一种油门踏板信号的处理方法,其特征在于,包括:
获取油门踏板传感器输出的线性电压值;
将所述线性电压值转换成对应的数字信号;
根据所述对应的数字信号输出执行指令,所述执行指令为调节和控制车辆油路状态的指令。
9.根据权利要求8所述的处理方法,其特征在于,所述获取油门踏板传感器输出的线性电压值之后,所述将所述线性电压值转换成对应的数字信号之前,所述处理方法还包括:
将所述线性电压值换算成对应的油门踏板深度数值;
判断所述油门踏板深度数值是否不小于预设值,所述预设值为从当前车速至车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值;
若是,则输出车辆承受的临界车速所需的油门踏板深度数值对应的线性电压值。
10.根据权利要求9所述的处理方法,其特征在于,所述判断所述油门踏板深度数值之后,所述处理方法还包括:
若否,则输出所述油门踏板传感器输出的线性电压值。
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