CN203246329U

CN203246329U - 汽车智能限速装置

Info

Publication number: CN203246329U
Application number: CN 201320255642
Authority: CN
Inventors: 辛勤; 田倩倩; 翟成樑; 其他发明人请求不公开姓名
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2023-05-13

Abstract

本实用新型涉及一种汽车智能限速装置，汽车上安装限速信号采集器和车速信号采集器，接收限速路段出、入口处的无线发射装置发来的限速信号，并传给输入信号处理单元，当限速控制单元收到入口限速信号时，语音报警和指示灯提醒司机进入限速区，当实际的车速与限速的速度差大于零时，进气管道内的副节气门，在电机带动下转动，调整进气管道内的横截面积控制进气量和发动机喷油量，改变车速；当汽车行至出口时，限速控制单元收到限速解除信号命令；指令执行十秒后，系统将自动清零；随着车型的不同，在限速控制单元上分别连接发动机ECU和巡航控制单元；当未安装无线发射装置时，GPS信号接收器工作。设计合理，准确可靠，自动降低车速，行车安全性。

Description

汽车智能限速装置

技术领域

本实用新型涉及汽车领域的安全设备，特别是涉及一种设计合理、准确可靠、消除了安全隐患和提高了行车安全性的汽车智能限速装置。

背景技术

众所周知，目前，由于人民生活的持续改善，我国的汽车保有量也持续上升，由于汽车数量的上升导致了交通事故频频发生的副作用，在我们日常生活中经常会听到这么一句话“十次事故九次快”,这说明车速快被认为是引起交通事故的最主要的因素之一，大量的车祸都是发生在行人密集而车速过快的道路上，特别是汽车和行人的碰撞，给人们的生命财产安全带来了极大的危害；这往往是因为很多司机在通过前没有自觉限速和先礼让行人的意识而导致的，为了降低车辆在危险路段的行驶速度，道路交通部门，根据道路线形特性、交通事故统计数据，对于不同路段限制了不同的车速，并且以限速提示牌的方式进行提示，但对于一些司机来说，往往由于存有侥幸心理或者一时大意，超过了限速提示牌的速度，而造成不必要的罚单甚至是一场交通事故，因此，这种传统的速度限制警示方式存在很多不足之处。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种设计合理、准确可靠、消除了安全隐患和提高了行车安全性的汽车智能限速装置作为交通管理中的一种辅助设施，通过车辆本身自带的车速传感器实时检测车速情况，信号控制单元根据车速情况对汽车车速进行判断后进行控制，能够在超速时发出语音提示并有显示屏指示灯闪烁标识，在提醒后司机不作出反应的情况下强制减速，能够有效解决行人密集处车辆超速问题，消除了安全隐患，提高了行车安全性。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：它包括车速传感器、轮速传感器、发动机ECU、巡航ECU、主节气门和电机，其特征在于：在交通管理中的汽车限速路段入口和出口的隔离带上分别设置两套相同的无线发射装置A；在汽车上装有限速控制单元，限速控制单元为控制中心，它与输入信号处理单元连接，输入信号处理单元分别与限速信号采集器、车速信号采集器和GPS信号接收器连接，限速信号采集器接收无线发射装置A发来的限速信号，车速信号采集器通过车速传感器或轮速传感器接收实际车速信号，将限速信号和实际车速信号输入信号处理单元并计算出两种速度差并输入限速控制单元；限速控制单元分别与电源电路、副节气门控制单元、语音报警单元、人机信息交换显示屏总成中的显示屏控制单元(10)连接，语音报警单元与指示灯连接；显示屏控制单元分别与显示屏和按键输入转换单元连接；所述的人机信息交换显示屏总成包括语音报警单元、显示屏控制单元、显示屏和按键输入转换单元，所述的按键输入转换单元将键入信息传输给限速控制单元后再传给显示屏控制单元，按键输入转换单元上带有开关键、控制键、加速微调键SET+和减速微调键SET-；限速控制单元上留有B预留接口和C预留接口；副节气门控制单元与副节气门控制电机连接；所述的发动机进气管道内固定有副节气门和主节气门，副节气门安装在主节气门的前方，副节气门为常开型节气门，副节气门通过副节气门控制单元和副节气门控制电机调节转动的角度；

当汽车限速路段入口和出口的隔离带上未设置无线发射装置A时，车上的GPS信号接收器通过汽车上原有的GPS地图上的指示将信号传给限速控制单元。

本实用新型还可以采用以下技术方案：

所述两套无线发射装置A分别设置在人口密集公路隔离带的入口处和出口处或设置在弯道前后方指定位置，入口处和出口处的无线发射装置A同时发射限速信号和限速解除信号及限定的最高车速信号，由输入信号处理单元和限速控制单元做出优先选择判断，选择其中一种信号进行执行。

所述人机信息交换显示屏总成包括语音报警单元、显示屏控制单元和按键输入转换单元，所述语音报警单元与限速控制单元构成相互通讯的集成比较器，所述显示屏控制单元通过指示灯闪烁告知司机车速的保持状况，显示屏控制单元因与GPS地图连接，故根据不同路况处指定的速度限值自动限制汽车的速度。

所述的限速控制单元上留有的B预留接口，当汽车采用电控燃油喷射系统时，B预留接口处连接发动机ECU；

所述的限速控制单元上留有的C预留接口，当汽车带有巡航控制系统时，C预留接口处连接巡航控制单元。

本实用新型具有的优点和积极效果是：设计合理，准确可靠，当车速高于指定限值时自动降低车速，能够有效解决行人密集处车辆超速问题，消除了安全隐患，提高了行车安全性。

附图说明

图1是道路限速的布局结构示意图；

图2是限速装置控制逻辑结构示意图；

图3是副节气门的安装位置示意图。

图1—图3中： A.无线发射装置， 1. 限速控制单元，

2.输入信号处理单元， 3.限速信号采集器， 4.车速信号采集器，

5.GPS信号接收器， 6.电源电路， 7.副节气门控制单元，

8.语音报警单元， 9. 人机信息交换显示屏总成， 10.显示屏控制单元，

11.显示屏， 12.按键输入转换单元， 13.指示灯， 14.B预留接口,

15.C预留接口， 16.副节气门控制电机， 17.发动机进气管道，

18.副节气门， 19.主节气门， 20.发动机ECU， 21.巡航控制单元。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下，请参阅图1—图3。

如图1—图3所示：；在交通管理中的汽车限速路段入口处和出口处的隔离带上分别设置两套相同的无线发射装置A；在汽车上装有限速控制单元1，限速控制单元1为控制中心，它与输入信号处理单元2连接，输入信号处理单元2分别与限速信号采集器3、车速信号采集器4和GPS信号接收器5连接，限速信号采集器3接收无线发射装置A发来的限速信号，车速信号采集器4通过原汽车上的车速传感器或轮速传感器接收实际车速信号，将限速信号和实际车速信号同时输入信号处理单元2并计算出两种速度的速度差后输入限速控制单元1；限速控制单元1还分别与电源电路6、副节气门控制单元7、语音报警单元8、人机信息交换显示屏总成9中的显示屏控制单元10连接，语音报警单元8与指示灯13连接；显示屏控制单元10分别与显示屏11和按键输入转换单元12连接；所述的人机信息交换显示屏总成9包括语音报警单元8、显示屏控制单元10、显示屏11和按键输入转换单元12，按键输入转换单元12将键入信息传输给限速控制单元1后再传给显示屏控制单元10，最后，在显示屏11上显示，所述的按键输入转换单元12上带有开关键、控制键、加速微调键SET+和减速微调键SET-；限速控制单元1上留有B预留接口14和C预留接口15；副节气门控制单元7与副节气门控制电机16连接；所述的副节气门18和主节气门19固定发动机进气管道17内；

所述的低速限速值为60km/h和80Km/h、高速限速值为110 km/h，在汽车进入限速工作状态时，司机分别快速并连续的按两下按键SET+或SET-,表示汽车在执行限速信号命令后车速依然有一个微调范围值，快速并连续的两次按下按键SET+,表示车速在司机脚踩油门踏板时，通过控制副节气门18的精确开度,并在确保车辆不超速的情况下，车速缓慢的升高，当快速并连续两次按下按键SET-，则表示车速在司机放松油门踏板时，通过控制副节气门18的精确开度在确保车辆不超速、不熄火的情况下，车速可以缓慢的降低并且缓缓的行驶，按下CANCEL键，可以取消此功能，同时取消限速命令。

在汽车进入限速区后，开启汽车的限速模式，当汽车中的限速信号采集器3接收到无线发射装置A发射过来的无线限速信号后，首先，将信号传输至输入信号处理单元2，输入信号处理单元2将各种信号进行处理成限速控制单元1能识别的信号，在输入信号处理单元2内将限制的最高车速信号与实际的车速值比较，并计算出速度差，若速度差小于零，说明此时不需执行限速指令，若速度差大于零，语音报警单元8将进行提醒，同时限速报警信号9通过显示屏总成上的指示灯13闪烁提醒司机开始进入限速区；与此同时，限速控制单元1在接收到限速指令后，给出指令到副节气门控制单元7，副节气门控制单元7控制电机16，电机16在机械减速机构的直接作用下使副节气门18关闭已经计算好的角度，从而使车速控制在限速范围以内。

如图3所示：在发动机进气管道17内安装有主节气门19和副节气门18，其副节气18安装在主节气门19的前方，副节气门18为常开型节气门，副节气门18通过机械减速机构与电机16连接，电机16由副节气门控制单元7控制转动，从而实现副节气门18开度的精确控制，通过机械减速机构和电机16带动副节气门18的正转或反转，通过调整发动机进气管道17内的横截面积控制进气量的多少，通过发动机的控油电路控制喷油量，从而改变车速，实现速度控制；

所述的无线发射装置A是在限速路段的入口处和出口处或设置在弯道前后方指定位置，同时发射限速信号、限速解除信号和限定的最高速度三种信号，当汽车行至限速区域入口时，首先由限速控制单元1进行判断汽车在同时接收到此三种信号之前是否接收限速信号指令，汽车进入入口时，限速控制单元1做出首先选择限速的判断，汽车接收限速命令后并执行最高限速功能指令；当汽车行驶至出口时，首先，限速控制单元1做出首先选择限速解除信号的判断，汽车接收限速解除命令并执行最高限速功能取消指令；限速解除功能指令执行十秒后，系统将自动清零消除刚才所执行命令代码的痕迹，从而为下一次实现限速功能做好准备。

当汽车限速路段入口和出口的隔离带上未设置无线发射装置A时，车上的GPS信号接收器5通过汽车上原有的GPS地图上的指示将信号传给限速控制单元1。

汽车智能限速装置的工作过程如下：

如图2所示，在公路限速路段隔离带上安装两套相同的无线发射装置A，汽车上安装限速信号采集器3及限速控制单元1，当汽车行驶至限速路段时，限速信号采集器3采集到限速信号和车速信号采集器4采集到的实际车速后，首先，将这两种速度信号发送给输入信号处理单元2，计算出速度差，若速度差小于零，说明此时不需进行限速指令的执行；若速度差大于零，语音报警单元8将进行提醒同时显示屏11上的指示灯13闪烁提醒司机已进入了限速区，司机可以选择使用汽车智能限速装置和不使用汽车智能限速装置，当选择使用汽车智能限速装置后，输入信号处理单元2会将计算出的速度差直接传输给限速控制单元1，限速控制单元1在接收到指令后将给出指令到副节气门控制单元7，副节气门控制单元7控制副节气门电机16，让电机16在机械减速机构的直接作用下将副节气门18关闭已经计算好的角度，从而使车速控制在限速范围以内；当司机选择不使用汽车智能限速装置即按下CANCEL键后，限速控制单元1不起作用，汽车行驶由司机控制车速；在限速区域的入口处与出口处同时设置两套相同的无线发射装置A，它同时发射三种信号即限速信号、限速解除信号和最高限速信号，当车辆行驶至限速区域入口处时，首先由限速控制单元1进行判断车辆在同时接收到此三种信号之前有无限速信号指令接收，很显然在入口处之前车辆没有限速信号指令接收，限速控制单元1便做出优先选择限速的判断，车辆接收限速命令实现限速功能指令的执行；当车辆行驶至出口处时，首先，由限速控制单元1进行判断车辆有无限速信号指令接收，很显然在出口处之前车辆已经有限速信号指令接收，限速控制单元1便做出优先选择限速解除信号的判断，车辆接收限速解除命令实现限速功能取消指令的执行；限速解除功能指令执行十秒后，系统将自动清零消除刚才所执行命令代码的痕迹从而为下一次实现限速功能做好准备且车辆恢复正常运行；这种判断信号在输入信号处理单元2中计算并在限速控制单元1中作出回应；当然，车载GPS信号接收器5也将在车辆行驶的过程中行驶限速的辅助作用，即在限速路段上未安装此无线发射装置A时，通过车上的GPS信号接收器5接收GPS地图上的限速指示并将信号传给限速控制单元1判定是否驶入或驶出限速区，并且是否实施限速控制信号指令，确认后，通过语音报警单元8和指示灯13的闪烁提醒司机车速是否在限速范围以内，由司机通过踏油门踏板来控制汽车最高行驶速度进而实现限速控制。

因车型各异，电脑版本太多，当汽车采用电控燃油喷射系统时，可与汽车生产厂家合作，出厂时，在限速控制单元1上预留B预留接口14，使用时，接上发动机ECU20，限速控制单元1在满足限速条件时，发出限速指令到发动机ECU20，由发动机ECU20直接控制电子节气门开度或喷油量，进而改变发动机转速从而控制汽车最高行驶速度进而实现限速控制。

因车型各异，可与汽车生产厂家合作，出厂时，在限速控制单元1上预留C预留接口15，使用时接上巡航控制系统21，由限速控制单元1在满足限速条件下，发出限速指令给巡航控制单元21，由巡航控制单元21智能定速从而控制汽车最高行驶速度进而实现限速控制。

其优点是：设计合理，准确可靠，当车速高于指定限值时自动降低车速，能够有效解决行人密集处车辆超速问题，消除了安全隐患，提高了行车安全性。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种汽车智能限速装置，它包括车速传感器、轮速传感器、发动机ECU、巡航ECU、主节气门和电机，其特征在于：在交通管理中的汽车限速路段入口和出口的隔离带上分别设置两套相同的无线发射装置A；在汽车上装有限速控制单元（1），限速控制单元（1）为控制中心，它与输入信号处理单元(2)连接，输入信号处理单元(2)分别与限速信号采集器(3)、车速信号采集器(4)和GPS信号接收器(5)连接，限速信号采集器(3)接收无线发射装置A发来的限速信号，车速信号采集器(4)通过车速传感器或轮速传感器接收实际车速信号，将限速信号和实际车速信号输入信号处理单元(2)并计算出两种速度差并输入限速控制单元（1）；限速控制单元(1)分别与电源电路(6)、副节气门控制单元(7)、语音报警单元(8)、人机信息交换显示屏总成(9)中的显示屏控制单元(10)连接，语音报警单元(8)与指示灯(13)连接；显示屏控制单元(10)分别与显示屏(11)和按键输入转换单元(12)连接；所述的按键输入转换单元（12）将键入信息传输给限速控制单元（1）后再传给显示屏控制单元（10），按键输入转换单元（12）上带有开关键、控制键、加速微调键SET+和减速微调键SET-；限速控制单元（1）上留有B预留接口（14）和C预留接口（15）；副节气门控制单元(7)与副节气门控制电机（16）连接；所述的发动机进气管道（17）内固定有副节气门(18)和主节气门（19），副节气门(18)安装在主节气门（19）的前方，副节气门(18)为常开型节气门，副节气门（18）通过副节气门控制单元（7）和副节气门控制电机（16）调节转动的角度；

当汽车限速路段入口和出口的隔离带上未设置无线发射装置A时，车上的GPS信号接收器(5)通过汽车上原有的GPS地图上的指示将信号传给限速控制单元（1）。

2.根据权利要求1所述的汽车智能限速装置，其特征在于：所述两套无线发射装置A分别设置在人口密集公路隔离带的入口处和出口处，或设置在弯道前后方指定位置，入口处和出口处的无线发射装置A同时发射限速信号和限速解除信号及限定的最高车速信号，由输入信号处理单元（2）和限速控制单元（1）做出优先选择判断，选择其中一种信号进行执行。

3.根据权利要求1或2所述的汽车智能限速装置，其特征在于：所述人机信息交换显示屏总成(9)包括语音报警单元(8)、显示屏控制单元(10)和按键输入转换单元(12)，所述语音报警单元(8)与限速控制单元（1）构成相互通讯的集成比较器，所述显示屏控制单元（10）通过指示灯（13）闪烁告知司机车速的保持状况，显示屏控制单元（10）因与GPS地图连接，故根据不同路况处指定的速度限值自动限制汽车的速度。

4.根据权利要求1所述的汽车智能限速装置，其特征在于：所述的限速控制单元（1）上留有的B预留接口（14），当汽车采用电控燃油喷射系统时，B预留接口（14）处连接发动机ECU（20）。

5.根据权利要求1所述的汽车智能限速装置，其特征在于：所述的限速控制单元（1）上留有的C预留接口（15），当汽车带有巡航控制系统时，C预留接口（15）处连接巡航控制单元（21）。