一种基于二维码的汽车主动限速系统的制作方法

本发明属于汽车自动控制技术领域，具体涉及一种基于二维码的汽车限速系统。

背景技术：

目前，我国汽车产销量据世界第一，截至2016年底统计汽车保有量已达1.94亿辆，已成为我国居民主要的运输工具。但由于多种原因造成的汽车事故也在剧增，其中超速行驶是主要原因之一。仅靠提高驾驶人素质实现限速的方法往往会事与愿违，发现要依靠科学技术发明一种不用人的主动限速系统来提高车辆的技术安全性并减少和避免因超速带来的交通事故。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种基于二维码的汽车限速系统，可有效地防止汽车超速行驶。

本发明系统的特征在于，如图1所示，包括有：二维码交通路牌、识别模块、测量模块、中央处理模块、振动提示马达、主动刹车模块、强制降档模块，所述二维码路牌为信息识别模块提供道路限速信息，所述识别模块、测量模块、主动刹车模块和强制降档模块的电器部分（三位四通电磁换向阀，电磁流量计）均与所述中央处理模块相连。

110——二维码交通路牌，将封装有道路限速信息的二维码贴牌贴于现有交通路牌上，就改进得到二维码交通路牌，为本发明系统提供道路信息；

120——识别模块，该装置为线性ccd和线性图像式阅读器或带光栅的激光阅读器或图像式阅读器，安装于汽车内部例如后视镜下方位置，识别道路信息提供给中央处理模块；

130——测量模块，该装置为光电编码器或光栅角位移角速度角加速度测量仪，安装在汽车的驱动轴末端来测得汽车行驶状态下的实时速度和加速度，为本发明系统提供车速信息；

140——中央处理模块，该模块可以是plc或者单片机（若为plc,可将plc与电磁阀直连；若为单片机，则在单片机与电磁阀间加装继电器），安装于本系统集成机壳内，由汽车内部电源供电或自备电池供电，执行功能包括：读取120和160/170的电磁流量计的参数信息、执行程序发出控制指令，控制驱动150和160/170的电磁阀达到减速目的；

150——振动提示马达，具体为可由140直接驱动的低压偏心轮式振动马达，安装在汽车方向盘内，警示驾驶员安全驾驶；

160——主动刹车模块，由图2连接图3两部分构成（具体连接方式：图2的三通对接口用软管连接于图3的三通接口），为本发明系统的减速命令的具体执行单元；（汽车制动器不是本发明内容。）

170——强制降档模块，由图2连接图4两部分构成（具体连接方式：图2的三通对接口用软管连接于图4的三通接口），为本发明系统的减速命令的具体执行单元。（汽车自动换挡机构不是本发明内容。）

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种汽车限速系统的框架示意图；

图2为本发明主动刹车模块和强制降档模块共有的强制介入液压回路。其中阿拉伯数字1、2、3、4、5分别对应三通对接口、三位四通电磁阀、油箱、电磁流量计、蓄能器。三位四通电磁换向阀在不同状态决定了不同的工作模式：

状态“1”时，线圈1得电，线圈2失电，a-p通，b-r通，即限速指令执行状态；

状态“2”时，线圈2得电，线圈失电，a-r通，b-p通，即限速指令退出状态；

状态“0”时，两线圈同时失电，a，r，b，p都不通，即限速系统未介入状态。

图3为汽车鼓式制动器改造示意图。图3中阿拉伯数字1、2、3、4、5、6、7分别对应三通接口、制动轮缸、制动蹄、制动鼓、顶杆、摩擦衬片、活塞。改造方式：在连接制动轮缸的液压软管上加装一个三通。（将汽车鼓式制动器替换为汽车碟式制动器同样适用）

图4为汽车自动变速箱自动换挡机构改造示意图。图4中阿拉伯数字1、2、3、4分别对应三通接口、低速挡油路、高速挡油路、变速机构。改造方式：在连接变速机构的液压软管上加装一个三通。（在手动档车型中无此内容）

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种基于二维码的汽车主动限速系统，包括：二维码路牌110，识别模块120、测量模块130、中央处理模块140、振动提示马达150、主动刹车模块160、强制降档模块170，所述二维码路牌为信息识别模块120提供道路限速信息，所述识别模块120、测量模块130、主动刹车模块160和强制降档模块170的电器部分（三位四通电磁换向阀，电磁流量计）均与所述中央处理模块140相连。

具体流程：首先通过识别模块120自主识别当前路段二维码路牌110中国家规定的当前道路允许的“最高车速信息”，与此同时测量模块130自主收集当前汽车的“实时车速”；然后两信息被中央处理模块140读取，读取数据后按程序算法做出逻辑判断并发出减速指令（不超速则在此停止循环执行之前的流程），接着中央处理模块140驱动振动提示马达150给驾驶员以警示并驱动主动刹车模块160、强制降档模块170的三位四通电磁换向阀分别向制动器和降档机构注入高压完成动作实现减速，减速完成后由主动刹车模块160、强制降档模块170电磁流量计反馈给中央处理模块140预设参数解除限速控制指令。

详细实施方式，工况a：当汽车未超速安全行驶时，本发明限速系统不介入干涉当前行驶状态，即电磁阀处于状态“0”时，两线圈同时失电，图3中a，r，b，p口都不通，即限速系统为未介入状态；

工况b:当汽车超速行驶时，本发明限速系统立即介入，振动提示马达150立即振动反馈传递给驾驶员引起警觉；与此同时，两模块160/170的三位四通阀由中央处理模块140驱动处于状态“1”时，线圈1得电，线圈2失电，a-p通，b-r通，此时图2蓄能器中的高压油由a口压入图3图4的三通口，图3中刹车执行机构代替驾驶员实施刹车动作降低车速，图4中的变速执行机构代替驾驶员自动实现降档增大传动比进一步的减速使车辆速度返回至正常速度，即限速指令执行状态；

工况c:当汽车超速并由限速系统减速后到安全车速时，两模块160/170的三位四通阀由中央处理模块140驱动处于状态“2”时，线圈2得电，线圈失电，a-r通，b-p通，a口中原先被压入的油经r口排出，在流过电磁流量计并由此计算排出量。当压入油量全部排出时，系统转到a状态，即限速指令退出状态。

因此，本发明能够在汽车超速时自动强制汽车减速并在安全速度内行驶。此外，所述的汽车限速系统为简单的车载设备、成本低廉，且不需要新建增加路牌等设施只需要贴上一张二维码即可，可操作性强，顺应时代发展。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。