CN203666626U - 一种车速自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车速自动控制装置，所述装置适于安装在车辆上，包括：车速传感器、倾角传感器、控制单元和执行机构，其中：控制单元连接于所述车速传感器和所述倾角传感器，根据车速传感器采集的速度信息和倾角传感器采集的倾角信息判断当前车速是否低于安全车速上限，若当前车速低于安全车速上限则不发出指令，若当前车速高于安全车速上限则向执行机构发出指令；执行机构连接于所述控制单元，在接收到控制单元的指令时，根据控制单元的指令减小车速。本实用新型的车速自动控制装置能够主动控制车辆的下坡速度，防止超速的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及安全辅助驾驶领域，特别涉及一种车速自动控制装置。
背景技术
近年来，道路交通安全问题日益严重。其中，超速、尤其是危险路况下的超速行驶是造成交通事故的重要原因。超速行驶会使车辆的控制难度增大，尤其在下坡道路上行驶，就使本来就超速的车辆急剧加速，车辆的制动难度系数增大，刹车毂和刹车片之间的摩擦力也同时增大，自然导致刹车系统的加热、打滑、甚至失灵，造成车辆的失控，很容易导致事故的发生。
但是，现有技术并没有提供一种车辆下坡情况下的速度自动控制装置，以防止超速情况的发生。
实用新型内容
本实用新型提供了一种车速自动控制装置，以解决现有技术中因为没有车辆速度自动控制装置，导致超速的问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型提供了一种车速自动控制装置，所述装置适于安装在车辆上，包括：车速传感器、倾角传感器、控制单元和执行机构，其中：
控制单元连接于所述车速传感器和所述倾角传感器，根据车速传感器采集的速度信息和倾角传感器采集的倾角信息判断当前车速是否低于安全车速上限，若当前车速低于安全车速上限则不发出指令，若当前车速高于安全车速上限则向执行机构发出指令；
执行机构连接于所述控制单元，在接收到控制单元的指令时，根据控制单元的指令减小车速。
可选地，所述车速传感器为磁电式转速传感器。
可选地，所述磁电式转速传感器为HH-ABS1030型轮速传感器。
可选地，所述倾角传感器为微机电陀螺仪。
可选地，所述微机电陀螺仪为CRS09型微机电陀螺仪。
可选地，所述控制单元采用处理器STR712FR1。
可选地，所述执行机构与车辆的制动机构连接，在接收到控制单元的指令时控制车辆的制动机构从而减小车速。
可选地，所述控制单元的指令为脉冲信号；
所述执行机构包括一个与车辆的制动踏板连接的步进电机，所述步进电机能够根据控制单元发出的脉冲信号转动并牵引制动踏板从而减小车速。
可选地，所述步进电机为二相细分步进电机。
由上述可见，本实用新型包括：“车速传感器、倾角传感器、控制单元和执行机构，其中：控制单元连接于所述车速传感器和所述倾角传感器，根据车速传感器采集的速度信息和倾角传感器采集的倾角信息判断当前车速是否低于安全车速上限，若当前车速低于安全车速上限则不发出指令，若当前车速高于安全车速上限则向执行机构发出指令；执行机构连接于所述控制单元，在接收到控制单元的指令时，根据控制单元的指令减小车速”的车速自动控制装置能够主动控制车辆的速度尤其适用于主动控制车辆的下坡速度，防止超速的发生。
附图说明
图1为本实用新型车速自动控制装置的一个实施例的结构示意图；
图2为本实用新型车速自动控制装置的一个实施例中控制单元的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型的目的在于提供一种装置，以实现根据车辆的速度和行驶路面倾角实时监控车速，一旦车辆超过安全车速度，则采取及时制动措施，确保行车的安全。
本实用新型提供了一种车速自动控制装置，该装置适于安装在车辆上，能识别路面倾角，智能判断车辆当前车速是否低于安全车速的上限，并根据情况主动采取速度控制措施减少交通事故。
本实用新型的车速自动控制装置利用车速传感器采集车速，利用倾角传感器获得倾角信息，控制单元根据倾角信息可知车辆行驶路面的倾角进而得知安全车速的上限，控制单元根据车速判断车辆运行的安全状况即当前车速是否低于安全车速的上限，并在超速情况下自动采取措施控制车辆速度，即如果当前车速高于安全车速的上限，则由控制单元向执行机构发出指令，由执行机构采取措施减小车辆速度，防止超速的发生。从而减少驾驶员的负担和判断错误，提升车辆速度的智能化控制，保证车辆安全行驶，尤其是能够保证车辆在下坡路段安全行驶，最大可能地减小事故的伤害程度。
本实用新型一个实施例的结构参见图1，图1为本实用新型一个实施例的结构示意图，如图1所示，本实用新型包括：车速传感器101、倾角传感器102、控制单元103和执行机构104。
在本实施例中，车速传感器101选用磁电式转速传感器，安装于车辆车轮上，采集车轮的转动速度，用于测量车辆的行使速度，具体产品可以选用瑞安市禾华车辆电子有限公司的HH-ABS1030型号轮速传感器。车速传感器测得车辆运行速度后将速度信息传送给控制单元103。
在本实施例中，倾角传感器102选用微机电陀螺仪，安装于车身，用于采集角速率。具体产品可选择住友精密工业株式会社的CRS09微机电陀螺仪传感器。车辆行驶时，道路和车辆共同确定了车辆倾角，倾角传感器102可直接获得车辆的倾角，并根据车辆倾角得出车辆行驶路面的倾角。倾角传感器102测得车辆行驶路面的倾角后将倾角信息传送给控制单元103。
在本实施例中，控制单元103为嵌入式控制单元，嵌入式控制单元的基本结构参见图2，图2为本实用新型车速自动控制装置的一个实施例中控制单元的示意图，如图2所示，嵌入式控制单元的处理器208选用处理器STR712FR1，该处理器具有高性能、低功耗的特点。控制单元103还包括联合测试行动小组接口电路（JTAG接口电路）204、复位电路203、晶振电路202、电源电路201、存储器模块206和串口电路205。
如图1所示，控制单元103接收来自车速传感器101和倾角传感器102的信号。然后根据车速传感器101采集的车速和倾角传感器102采集的车辆倾角判断当前车速是否低于安全车速上限，若当前车速低于安全车速上限则不发出指令，若当前车速高于安全车速上限则向执行机构104发出指令。
在本实用新型中，执行机构104与车辆的制动机构连接，在接收到控制单元103的指令时控制车辆的制动机构从而减小车速。
较佳地，执行机构104包括一个与车辆的制动机构，尤其是制动踏板相连接的步进电机，在本实施例中，该步进电机为二相细分步进电机。执行机构104和驾驶员对制动踏板的控制是并联关系，也就是说，驾驶员和步进电机都可以通过制动踏板减小车速，而互相不产生干扰。在车辆超速时，尤其是在下坡情况下车辆超速而驾驶员没有通过制动踏板减小车速时，步进电机在接收到控制单元103的指令时，根据控制单元103发出的指令，即脉冲信号，转动并牵引制动踏板从而减小车速。二相细分步进电机的转动受控制单元103发送的脉冲信号的控制，脉冲个数的多少决定二相细分步进电机的角位移量，因此步进电机的角度容易控制。二相细分步进电机转动一定角度后，可以对制动踏板施加一定制动压力，从而控制制动踏板的行程实现限制车速。
在实施本实用新型时，首先安装车速传感器101、倾角传感器102、控制单元103和执行机构104，然后启动系统进行工作。在车辆行进过程中，控制单元103将不断的接收来自速度传感器101的车辆行驶速度信息和来自倾角传感器102的车辆行驶路面的倾角信息。
控制单元103根据车辆行驶路面的倾角信息计算出车辆的安全车速的上限，该上限为
式中：s为设定的制动安全距离，一般取20m；u为道路附着系数，一般取0.7～0.8；θ为车辆行使路面的路面倾角。需要说明的是，车辆在行驶的某一个时间点，可能处于爬坡或处于下坡，本实施例中，令车辆下坡时θ取（0，π/2），令车辆爬坡时θ取（-π/2，0）。车辆行驶时，尤其是下坡时，只要车辆速度小于安全车速的上限，就可以基本保证车辆下坡行驶时的安全。
然后控制单元103将来自速度传感器101的车辆行驶速度与计算得出的安全车速的上限进行对比，并根据对比结果做出不同的反应。
如果车辆行驶速度小于安全车速的上限，则控制单元103不向执行机构发出指令。
如果车辆行驶速度大于安全车速的上限，则控制单元103根据行驶速度和安全车速（或者说根据超速的量）计算出二相细分步进电机的转动圈数，并向二相细分步进电机发出脉冲信号，使电机开始工作，从而控制制动踏板行程实现限制车速。一般而言，车辆行使速度超过安全车速的上限越多，则电机转动的圈数越大，制动压力也越大，因此采取的制动措施就越有效。当车辆行驶速度降低，重新减小到安全车速的上限之下时，控制单元103不再向二相细分步进电机发送脉冲信号，二相细分步进电机解除对制动踏板的牵引，也就是说，二相细分步进电机在没有收到控制单元发出的脉冲信号时回转以释放制动压力，从而取消对制动踏板的控制。
进一步地，本实施例的控制单元103连接于一个预警器（图未示）。若当前车速高于安全车速上限则所述控制单元103向预警器发出指令。所述预警器在接收到控制单元103的指令时发出预警信号。本实施例中，预警器为发光二极管或蜂鸣器，通过发光或发声提示驾驶人员车辆已经超速。
由上述可见，本实用新型包括：“车速传感器、倾角传感器、控制单元和执行机构，其中：控制单元连接于所述车速传感器和所述倾角传感器，根据车速传感器采集的速度信息和倾角传感器采集的倾角信息判断当前车速是否低于安全车速上限，若当前车速低于安全车速上限则不发出指令，若当前车速高于安全车速上限则向执行机构发出指令；执行机构连接于所述控制单元，在接收到控制单元的指令时，根据控制单元的指令减小车速”的车速自动控制装置能够根据倾角信息可知车辆行驶路面的倾角进而得知安全车速的上限，能够根据路面的倾角调整安全车速的上限，并且主动控制车辆的速度，防止超速的发生，提高行车安全尤其是提高车辆下坡时的安全。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种车速自动控制装置，其特征在于，所述装置适于安装在车辆上，包括：车速传感器、倾角传感器、控制单元和执行机构，其中：
控制单元连接于所述车速传感器和所述倾角传感器，根据车速传感器采集的速度信息和倾角传感器采集的倾角信息判断当前车速是否低于安全车速上限，若当前车速低于安全车速上限则不发出指令，若当前车速高于安全车速上限则向执行机构发出指令；
执行机构连接于所述控制单元，在接收到控制单元的指令时，根据控制单元的指令减小车速；
所述执行机构与车辆的制动机构连接，在接收到控制单元的指令时控制车辆的制动机构从而减小车速；
所述控制单元的指令为脉冲信号；所述执行机构包括一个与车辆的制动踏板连接的步进电机，所述步进电机能够根据控制单元发出的脉冲信号转动并牵引制动踏板从而减小车速。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述车速传感器为磁电式转速传感器。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述磁电式转速传感器为HH-ABS1030型轮速传感器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倾角传感器为微机电陀螺仪。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述微机电陀螺仪为CRS09型微机电陀螺仪。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元采用处理器STR712FR1。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述步进电机为二相细分步进电机。
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