一种车辆主动限速控制系统及控制方法与流程

本发明涉及汽车安全驾驶控制领域，特别是涉及一种车辆主动限速控制系统和控制方法。

背景技术：

随着汽车行业的发展，汽车安全驾驶技术也逐渐成熟。现有的道路对汽车的车速限制越来越多也越来越复杂，而很多司机对于道路规则不太重视，且车速开的越来越快，一方面容易造成交通事故，造成很大的安全隐患，甚至会出现威胁到生命安全问题；另一方面容易超过规定的限速值造成违章，需要被扣分、罚款、更严重的会吊销驾照，对驾驶人员带来非常大的麻烦。

目前市面上的汽车大多具备限速功能，但该限速功能基本上都是基于驾驶员自主设定限速值来实现对车辆速度的调整。该种方式只能在车辆超过驾驶员自主设定的限速值时自动调节车辆速度，避免超过限速值。然而，现在不同道路上规定的限速值经常会不断变化，甚至同一条道路上不同的地方的限速值也在不断变化，如果随着道路限速值不同而不断更改自主设定的限速值会非常的麻烦。因此，现有技术的限速系统只能设定一个最高限速值，驾驶人员根据导航或者限速标志上的限速提示进行自主调节车速，很难做到车辆自动限速功能。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种车辆主动限速控制系统和控制方法，自由切换不同的功能模式，同时能根据限速值自动调节车速以避免在驾驶过程中超过限速值而违反法规或者造成交通事故。

特别地，提供一种车辆主动限速控制系统，包括：

方向盘控制按钮，用于选择功能模式，所述功能模式包括正常行驶模式和限速功能模式，其中，所述限速功能模式包括一般限速模式和地图限速模式；

限速值获取模块，用于获取限速值；

限速控制器，其包括用于获取所述车辆的实时车速值的速度传感器；所述限速控制器用于根据所述方向盘控制按钮选择的功能模式，结合所述实时车速值和所述限速值，综合处理和计算后发出控制指令，以实现所述车辆自动限速功能；和

发动机，基于所述控制指令，控制所述车辆运行；

其中，所述限速控制器配置成：

当接收到所述方向盘控制按钮选择所述正常行驶模式时，所述限速控制器直接控制车辆正常行驶；

当接收到所述方向盘控制按钮选择所述限速功能模式，且实时车速值不大于所述限速值时，所述限速控制器直接控制车辆正常行驶；

当接收到所述方向盘控制按钮选择所述限速功能模式，且实时车速值大于所述限速值时，所述限速控制器自主控制所述发动机减少喷油量，降低车速直至实时车速不大于所述限速值。

进一步地，本系统还包括：

油门踏板，用于给车辆加速，以使所述车辆正常行驶；

设置于所述油门踏板上的油门踏板传感器，用于获取所述油门踏板的踩踏信号；以及

设置于所述油门踏板上的超车开关，其配置成当车辆处于所述限速功能模式且需要临时超车时，所述超车开关被触发后所述车辆直接进入所述正常行驶模式，限速功能模式暂停，当超车结束后，通过手动按动所述方向盘控制按钮重新开启进入所述限速功能模式。

进一步地，所述限速值获取模块包括gps导航主机和速度设定模块，所述gps导航主机用于当车辆处于地图限速模式时，实时获取导航地图中的第一限速值；所述速度设定模块用于当车辆处于一般限速模式时，手动设定第二限速值。

进一步地，还包括组合仪表，实时显示实时车速和所述限速值，并发出闪烁显示；

可选地，还包括增减速设定按键，用于通过按动按键来增加或者减少所述车辆在一般限速模式时的第二限速值，其配置成当按动按键持续时间小于1s时，按键步进为1km/次，当按动按键持续时间大于1s，则按键步进为5km/次。

进一步地，所述限速控制器包括：

发动机控制模块，用于发出控制信号给发动机，控制所述发动机的运转，其中，所述速度传感器集成于所述发动机控制模块内；以及

限速功能模块，用于接收来自所述限速值获取模块、油门踏板传感器、超车开关和速度传感器的信号，进行处理和计算之后输出信号给所述发动机控制模块进一步发出所述控制指令以控制所述发动机运转。

进一步地，所述限速功能模块包括：

输入单元，用于接收来自所述方向盘控制按钮发出的限速功能状态信息，并传输给中央处理单元；

信号采集单元，用于接收来自限速值获取模块、油门踏板传感器和所述超车开关的信号，传输给所述中央处理单元；

中央处理单元，用于接收来自于所述输入单元和所述信号采集单元的信号，处理并计算后发出信号；

人机交互单元，用于通过所述组合仪表显示的实时车速值和限速值的信号来进行操作，并将信号输出给中央处理单元；和

信号输出单元，用于接收来自所述中央处理模块的所述信号并输出给所述发动机控制模块。

进一步地，所述限速控制器还配置成：

当所述车辆通过方向盘控制按钮选择由正常行驶模式进入所述限速功能模式时的实时车速大于所述限速值时，不立即进入限速功能模式，直至所述实时车速值不大于限速值时，自动进入限速功能模式。

特别地，本发明还提供一种车辆主动限速控制方法，包括如下步骤：

步骤s10，手动选择功能模式，所述功能模式包括正常行驶模式和限速功能模式，其中，所述限速功能模式包括一般限速模式和地图限速模式；

步骤s20，感测实时车速和限速值；

步骤s30，基于所述功能模式结合实时车速与限速值的比较，判断是否发出限速指令；其中，当车辆处于限速功能模式，且实时车速值大于限速值时，发出限速指令，否则不发出限速指令；

步骤s40，基于限速指令，自动限制车速。

进一步地，当不发出限速指令时，所述车辆直接由驾驶人员踩踏油门踏板控制发动机来带动其运行。

进一步地，所述一般限速模式的限速值由手动设置；

所述地图限速模式的限速值直接来自gps导航主机内的限速值。

本发明能根据需要自主选择包括正常行驶模式、一般限速模式和地图限速模式中的任一种功能模式，选择灵活，多种控制模式可以自由切换，方便快捷；当选择地图限速模式时，可以根据gps导航主机中的限速值自动限制车速不超过所述限速值，不需要驾驶人员调节车速，实现系统自动限速，提高驾驶的便利性，保证了车辆安全行驶，有效减少超速造成的违规或者交通事故。

本发明在油门踏板上还设置有超速开关，当在限速模式下需要进行超速时，开启超速开关，则限速模式暂时停止，通过踩踏油门踏板可以进行超速，超速结束后，通过方向盘控制按钮选择车辆限速模式。不仅避免因在限速模式下不能超速造成困扰，同时也给驾驶人员带来了很大的方便，不需要来回的切换功能模式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。附图中：

图1是根据本发明一实施例提供的车辆主动限速控制系统的结构示意图；

图2是根据本发明一实施例提供的车辆主动限速控制方法步骤流程图；

图3是根据本发明一实施例提供的车辆主动限速控制系统工作流程的控制逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的汽车安全控制系统进行进一步说明。

图1示出了本实施例提供的车辆主动限速控制系统的结构示意图。该控制系统包括：方向盘控制按钮1、限速值获取模块2、限速控制器5和发动机6。

所述方向盘控制按钮1用于选择功能模式，所述功能模式包括正常行驶模式和限速功能模式，其中，所述限速功能模式包括一般限速模式和地图限速模式。

所述限速值获取模块2用于获取限速值。

所述限速控制器5包括用于获取所述车辆的实时车速值的速度传感器。所述限速控制器5用于根据所述方向盘控制按钮1选择的功能模式，结合所述实时车速值和所述限速值，综合处理和计算后发出控制指令，以实现所述车辆自动限速功能。所述发动机6基于所述控制指令，控制所述车辆运行。

其中，所述限速控制器5配置成：

当接收到所述方向盘控制按钮1选择所述正常行驶模式时，所述限速控制器5直接控制车辆正常行驶。当接收到所述方向盘控制按钮1选择所述限速功能模式，且实时车速值不大于所述限速值时，所述限速控制器5直接控制车辆正常行驶。当接收到所述方向盘控制按钮1选择所述限速功能模式，且实时车速值大于所述限速值时，所述限速控制器5自主控制所述发动机减少喷油量，降低车速直至实时车速不大于所述限速值。

本实施例的车辆主动限速控制系统能根据需要自主选择包括正常行驶模式、一般限速模式和地图限速模式中的任一种功能模式，选择灵活，多种控制模式可以自由切换，方便快捷；当选择地图限速模式时，可以根据gps导航主机32中的限速值自动限制车速不超过所述限速值，不需要驾驶人员自主调节车速，节省精力，有效减少超速造成的违规或者造成事故。

本实施例中系统还包括油门踏板4、油门踏板传感器41和超车开关42。油门踏板4用于给车辆加速，以使所述车辆正常行驶。油门踏板传感器41设置于所述油门踏板4上，用于获取所述油门踏板4的踩踏信号。超车开关42设置于所述油门踏板4上，其配置成当车辆处于所述限速功能模式且需要临时超车时，所述超车开关42被触发后所述车辆直接进入所述正常行驶模式，限速功能模式暂停，当超车结束后，通过手动按动所述方向盘控制按钮1重新开启进入所述限速功能模式。如果在限速功能模式下行驶过程中遇到一些特殊或者紧急的情况，驾驶人员需要临时超车，但该情况的发生可能会很突然而来不及手动切换功能模式。因此本发明在系统的踏板底部设置一个超车开关42。当在限速模式下需要进行超速时，开启超速开关42，则限速模式暂时停止，通过踩踏油门踏板4可以进行超速，超速结束后，通过方向盘控制按钮1选择车辆限速模式。不仅避免因在限速功能模式下不能超速造成困扰，同时也给驾驶人员带来了很大的方便，不需要来回的切换功能模式。

所述限速值获取模块包括gps导航主机32和速度设定模块31，所述gps导航主机32用于当车辆处于地图限速模式时，实时获取导航地图中的第一限速值。所述速度设定模块31用于当车辆处于一般限速模式时，手动设定第二限速值。当所述车辆处于一般限速模式和地图限速模式时的限速值获取方式不一样，因此需要在不同模式下获取不同的限速值。当车辆处于地图限速模式时，限速值无需输入，系统直接从gps导航主机中获取。现有的车辆或者手机中一般都含有gps导航仪，因此获取第一限速值非常方便，且能实时更新，无需人为改变。

本实施例中系统还包括组合仪表7，实时显示实时车速和限速值，并发出闪烁显示。出现闪烁显示的情况是在限速功能状态下，所述车辆的实时车速大于所述限速值，才发出闪烁显示。当然闪烁显示仅仅是一种提示，警示车主车辆的行驶状态需要进行调整。作为其他实施方式，可以更换成为发出警报和震动提醒，或者三者的两两结合又或者是三者同时存在。根据实际的需要和成本进行合理的选择。

本系统还包括增减速设定按键，用于通过按动按键来增加或者减少所述车辆在一般限速模式时的第二限速值，其配置成当按动按键持续时间小于1s时，按键步进为1km/次，当按动按键持续时间大于1s，则按键步进为5km/次。因一般限速状态需要设定一限速值即第二限速值，该第二限速值时需要手动输入到系统中，而第二限速值的大小是可以根据实际需要进行调节，因此本系统中设置了增减速设定按键，可以通过按动增减速设定按键来调整第二限速值的大小，从而做到灵活限定第二限速值，方便快捷。

作为一种实施方式，本系统的所述限速控制器5包括：发动机控制模块51和限速功能模块52。所述发动机控制模块51用于发出控制信号给发动机6，控制所述发动机6的运转，其中，所述速度传感器集成于所述发动机控制模块51内。所述限速功能模块52，用于接收来自所述限速值获取模块2、油门踏板传感器41、超车开关42和速度传感器的信号，进行处理和计算之后输出信号给所述发动机控制模块51进一步发出所述控制指令以控制所述发动机6运转。

作为具体的实施方式，所述限速功能模块52包括：输入单元521、信号采集单元522、中央处理单元523、人机交互单元525和信号输出单元524。输入单元521用于接收来自所述方向盘控制按钮1发出的限速功能状态信息，并传输给中央处理单元523。信号采集单元522用于接收来自用于接收来自限速值获取模块2、油门踏板传感器41和所述超车开关42的信号，传输给所述中央处理单元523。中央处理单元523用于接收来自于所述输入单元521和所述信号采集单元522的信号，处理并计算后发出信号。人机交互单元525用于通过所述组合仪表7显示的车速和限速的信号来进行操作，并将信号输出给中央处理单元523。信号输出单元524用于接收来自所述中央处理单元523的所述信号并输出给所述发动机控制模块51。

该限速控制器5在所述系统处于正常行驶模式时，对于发动机6没有任何限速控制作用，仅接收来自油门踏板4的信号后直接传递给发动机6，使发动机6随着油门踏板4信号对车辆进行加减速。当所述车辆开始一般限速模式时，所述限速控制器5接收来自速度设定模块31的第二限速值，比较实时车速和第二限速值的大小，如果实时车速大于所述第二限速值，则所述限速控制器5发出指令给所述发动机控制模块51，控制发动机6减少喷油量直至实时车速不大于第二限速值时，由油门踏板4直接控制车辆加减速。当所述车辆开始地图限速模式时，所述限速控制器5接收来自gps导航主机2中的第一限速值，比较实时车速和第一限速值的大小，如果实时车速大于所述第一限速值，则所述限速控制器5发出指令给所述发动机控制模块51，控制发动机6减少喷油量直至实时车速不大于第一限速值时，由油门踏板4直接控制车辆加减速。该限速控制器5的控制非常灵敏，在不同的模式下能够做到对车辆速度精确控制。所述限速控制器5控制发动机6的喷油量的方式是：控制发动机前的节气门的开度，当处于限速功能模式，实时车速大于限速值(第一限速值或第二限速值)时，需要减速的时候减小节气门开度从而减少喷油量使车辆减速。

在一些特殊情况下，所述限速控制器5还可以配置成：当所述车辆通过方向盘控制按钮1选择由正常行驶模式进入所述一般限速模式或者地图限速模式时的实时车速大于所述限速值时，不立即进入一般限速模式或者地图限速模式，直至车速小于限速值时，自动进入限速模式。由于驾驶人员将车辆由正常行驶模式突然切换到限速模式(包括一般限速模式和地图限速模式)时，如果此时实时车速较限速值高，如果直接进入到限速模式中，必然会导致车辆突然减速，如果车速非常高，突然减速会容易造成危险。本实施例该种配置方式能大大减少危险事故的发生率。

图2示出了车辆主动限速控制方法的步骤流程图。

如图2所示，本发明的车辆主动限速控制方法，包括如下步骤：

s10，手动选择功能模式，所述功能模式包括正常行驶模式和限速功能模式，其中，所述限速功能模式包括一般限速模式和地图限速模式；

s20，感测实时车速和限速值；

s30，基于所述功能模式结合实时车速与限速值的比较，判断是否发出限速指令；其中，当车辆处于限速功能模式，且实时车速值大于限速值时，发出限速指令，否则不发出限速指令；

s40，基于限速指令，自动限制车速。

当不发出限速指令时，所述车辆根据油门踏板4(参见图1)直接控制发动机6(参见图1)来带动运行。所述一般限速模式的限速值由手动设置。所述地图限速模式的限速值直接来自gps导航主机2(参见图1)内的限速值。

不发出限速指令有如下情况，(1)车辆处于正常行驶模式中。或者(2)车辆处于一般限速模式，而实时车速不大于一般限速模式的手动设置的限速值；或者(3)车辆处于地图限速模式，而实时车速不大于车载gps导航主机2中限制的限速值。当不发出指令时，所述车辆正常运行，由驾驶人员踩踏油门踏板4控制车速。

图3为本发明方法实施例提供的工作流程的控制逻辑图。如图3所示，车辆主动限速控制系统的工作流程控制逻辑如下：发动机6(参见图1)点火后，系统自检，没有系统故障则进入主动限速控制系统。手动选择功能模式，选择是否进入限速功能模式，如果不选择进入限速功能模式则车辆由油门踏板4(参见图1)带动发动机6控制车辆正常行驶。当选择限速功能模式，可以有一般限速模式和地图限速模式两种限速功能模式。如果选择一般限速模式，则手动输入第二限速值。所述限速控制器5比较实时车速和手动输入的第二限速值的大小，此时，若实时车速大于第二限速值，则对车辆进行限速，否则进入正常行驶模式。如果选择地图限速模式，则比较实时车速与gps导航主机2(参见图1)中的第一限速值的大小。此时，实时车速大于第一限速值，则对车辆进行限速，否则进入正常行驶模式。当然，在限速之后，当实时车速大于所述限速值时，则限速状态持续直至实时车速不大于所述限速值。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。