专利名称：车辆限速安全辅助系统和车辆限速安全辅助方法
技术领域：
本发明涉及车辆安全驾驶的控制领域，特别涉及车辆行驶过程中可以综合考虑道路限速要求和驾驶员设置的限定速度的车辆限速安全辅助系统及车辆限速安全辅助方法。
背景技术：
随着汽车技术的不断进步，汽车的性能越来越好，这种性能的提升也使得汽车可以达到的速度越来越快。当汽车在行驶过程中可能越来越快，当车速达到一定的速度后就会出现危险。现今，汽车超速已经成为马路杀手，我国每年有数十万起交通事故发生，据交通部门统计，有一半以上的事故都是由于超速和高速行驶造成的。因此，汽车限速行驶被迫切需要。目前汽车限速通常分为两大类:一种是在汽车超速时发出语音警报，提醒驾驶员减速；另一种是在汽车超过限定速度后，通过车载控制单元发出强制指令，控制车辆行驶速度。第I种限速提醒只起到警示作用，驾驶员仅参考而不会被干预自身主观动作；而第2种汽车限速干涉了驾驶员的实际操作意图，不当控制可能会带来风险。
发明内容
本发明鉴于上述现有技术的问题，旨在提供一种在不干涉驾驶员操作的前提下能够迫使驾驶员主动减速的车辆限速安全辅助系统及其方法。本发明的车辆限速安全辅助系统其特征在于，具备:车速采集装置，用于采集车辆行驶时的实时车速；用户设定装置，用于由驾驶员设置所希望的用户限制车速；信息接收装置，用于接收行驶路段的路面限制车速；超速警告装置，用于在超速的情况下警告驾驶员；以及限速控制装置，用于从上述车速采集装置、用户设定装置、信息接收装置分别获得实时车速、用户限制车速、路面限制车速，并且将上述用户限制车速和上述路面限制车速中的低的一方作为超速限制阈值，当上述实时车速超过上述超速限制阈值时判定为超速，并且在判定为超速的情况下，控制上述超速警告装置进行动作以提醒驾驶员。优选地，上述超速警告装置包含:在上述限速控制装置判定为超速的情况下用信息显示方式提醒驾驶员的信息显示装置；在上述限速控制装置判定为超速的情况下用语音提示方式提醒驾驶员的语音报警装置；以及在上述限速控制装置判定为超速的情况下用动作方式提醒驾驶员的动作辅助装置。优选地，上述动作方式包括驾驶员座椅的振荡、油门踏板的振荡以及方向盘的振荡中任意一种。优选地，上述信息显示装置用于显示来自上述限速控制装置的上述超速限制阈值，并且在上述限速控制装置判定为超速的情况和在上述限速控制装置判定为非超速的情况下以不同的显示方式显示限制车速。优选地，上述信息显示装置在上述限速控制装置判定为超速的情况和在上述限速控制装置判定为非超速的情况下用不同的颜色显示限制车速。
优选地，上述语音报警装置是在上述限速控制装置判定为超速的情况下通过车辆仪表发声装置、车载娱乐系统的扬声器、车载喇叭中的任意一种发出语音警告。优选地，上述语音报警装置用于对于不同的超速比例按照不同的发声频率发出语
音警告。优选地，上述用户设定装置还用于进行限速功能的开启和关闭的设定。本发明的车辆限速安全辅助方法，其特征在于，具备:采集车辆行驶时的实时车速的车速采集步骤；由驾驶员设置所希望的用户限制车速的用户车速设定步骤；用于接收行驶路段的路面限制车速的信息接收步骤；将上述用于上述车速设定步骤中设定的上述用户限制车速和上述信息接收步骤接收到的上述路面限制车速中的低的一方作为超速限制阈值的超速限制阈值设定步骤；将利用上述车速采集步骤采集到的实时车速超过利用上述超速限制阈值设定步骤设定的超速限制阈值时判定为超速的超速判断步骤；以及在上述超速判断步骤判定为超速的情况下进行动作以提醒驾驶员超速情况的超速警告步骤。优选地，上述超速警告步骤包含:在判定为超速的情况下用信息显示方式提醒驾驶员的信息显示步骤；在判定为超速的情况下用语音提示方式提醒驾驶员的语音报警步骤；以及在判定为超速的情况下用动作方式提醒驾驶员的主动辅助提示步骤。优选地，上述动作方式包括驾驶员座椅的振荡、油门踏板的振荡以及方向盘的振荡中任意一种。优选地，在信息显示步骤中，显示来自上述超速限制阈值设定步骤的超速限制阈值，并且在由上述超速判断步骤判定为超速的情况和在判定为非超速的情况下以不同的显示方式显示超速限制阈值。优选地，在信息显示步骤中，在由上述超速判断步骤判定为超速的情况和判定为非超速的情况下用不同的颜色显示限制车速。优选地，在上述语音报警步骤中，在由上述超速判断步骤判定为超速的情况下通过车辆仪表发声装置、车载娱乐系统的扬声器、车载喇叭中的任意之一进行语音报警。优选地，在上述语音报警步骤中，用于对于不同的超速比例按照不同的发声频率
发出语音警告。优选地，在上述超速判断步骤之前还具备判定限速功能是否打开的功能开启判定步骤，在上述功能开启判定步骤判定为限速功能开启的情况下进行上述超速判断步骤。利用上述本发明的车辆限速安全辅助系统及其方法，当车辆超过超速限速阀值行驶时，会通过三种不同的方式，文字显示、语音提示和动作来提醒警告驾驶员。这样，能够在不干涉驾驶员操作的前提下迫使驾驶员主动减速，达到安全舒适驾驶的目的。因此，利用本发明的车辆限速安全辅助系统及其方法，在发生超速的情况下，能够有效提醒驾驶员，由此将会大大降低交通事故发生率，从而挽回不必要的财产和生命损失。
图1是表示本发明的车辆限速安全辅助系统的构造示意图。图2是表示本发明的车辆限速安全辅助方法的各步骤的流程图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。图1是表示本发明的车辆限速安全辅助系统的构造示意图。如图1所示，本发明实施方式车辆限速安全辅助系统包括车速采集装置100、用户设定装置101、信息接收装置102，超速警告装置103以及限速控制装置104。车速采集装置100用于采集车辆行驶时的实时车速，用户设定装置101用于由驾驶员设置所希望的用户限制车速，信息接收装置102用于接收行驶路段的路面限制车速，超速警告装置103用于在超速的情况下警告驾驶员，限速控制装置104用于从车速采集装置100、用户设定装置101、信息接收装置102分别获得实时车速、用户限制车速、路面限制车速，并且将用户限制车速和路面限制车速中的低的一方作为超速限制阈值，当实时车速超过超速限制阈值时判定为超速，并且在判定为超速的情况下，控制超速警告装置103进行动作以提醒驾驶员。下面对于上述各组成单元进行具体地说明。车速采集装置100采集车辆行驶时的实时车速，提供至限速控制装置104。作为实时车速的采集，可以通过实时采集车轮轮速传感器或变速箱输出轴转速传感器信号，将轮速信号/转速信号转换为实时车辆速度。车速采集系统一般为车辆防滑刹车系统ABS (采集车轮轮速信号)或发动机控制系统ECM (采集输出轴转速信号)，向整车提供CAN网络车速信号，供其它系统使用。通过用户设定装置101驾驶员设置所希望的用户限制车速，并且可以进行限速功能的开启和关闭以及用户主动限速阀值的个性化设定和调节。例如，个性化设定可设置选择不同的路况，例如城市路况、乡村路况和高速路况，根据不同的路况设定不同的限速阀值。信息接收装置102用于接收行驶路段的路面限制车速，为限速控制装置104提供路面限速信号。具体地，例如通过雷达接收器将交通运输管理部门发布的道路限速信息转化为实时道路的限速信号即包括路面限制车速的限速信息。通常可通过GPS系统或雷达接收器来实现路面限速信号的接收和识别。限速控制装置104用于从车速采集装置100、用户设定装置101、信息接收装置102分别获得实时车速、用户限制车速、路面限制车速。限速控制装置104比较来自用户设定装置101的由驾驶员设定的用户限制车速以及通过信息接收装置102接收到的路面限制车速，将两者中的较低的一方作为超速限制阈值。然后，限速控制装置104比较从车速采集装置100获得的实时车速与上述设定的超速限制阈值，当实时车速超过上述超速限制阈值时，即实时车速超过用户限制车速和路面限制车速中的较低的一方时，判定为超速。在判定为超速的情况下，控制超速警告装置103进行相关动作以提醒驾驶员。在本实施方式中，超速警告装置103至少具备信息显示装置110、语音报警装置111、动作辅助装置112中的之一。优选地是具备信息显示装置110、语音报警装置111、动作辅助装置112的这三者。这是因为，如果同时具备上述三者就可以用三种不同的方式，即文字显示、语音提示、动作提醒来对驾驶员进行超速提醒。
接着，对于三种不同的方式进行说明。首先，关于文字显示，是由信息显示装置110来实现的。信息显示装置110显示用户设定的限速与道路限速信息的比较最小值。具体地，在限速功能开启时，在限速控制装置104判定为超速的情况下向信息显示装置110发出速度提示信息，以用各种显示方式来提醒驾驶员。例如，当由用户设定装置101设定为开启限速功能的情况下，当实时车速低于超速限制阈值时，信息中心通过黄色的超速限制阈值提醒给驾驶员安全驾驶；当实时车速大于或等于超速限制阈值时，信息中心显示的黄色超速限制阈值变为红色，警告驾驶员应该减速安全行驶。这里，信息显示集成到为车辆仪表显示中心或娱乐系统显示中心上。其次，关于语音提示，是由语音报警装置111来实现的。在限速功能开启时，当限速控制装置104判断为超速的情况下，向语音报警装置111发送超速报警信号用以进行语音报警。语音报警可通过车辆仪表发声装置、车载娱乐扬声器或车载喇叭等来实现。如果当前车速大于超速限速阀值，限速控制装置104提供超速报警信号给语音报警装置111，语音报警装置111根据自身的配置来灵活实现不同声音提醒方式，例如，如果是仪表发声装置或车载喇叭，仪表蜂音器或车载喇叭将通过“滴、滴”的声音给驾驶员以警告提醒。进一步，还可以通过蜂音器发声的频率来实现不同的超速比例，当前车速大于超速限速阀值的20%时，蜂音器长鸣。如果是通过娱乐语音报警，娱乐语音系统扬声器将提供语音警告，例如“您已超速，请减速行驶！ ”、“警告！警告！严重超速！ ”等。再者，关于动作提醒，是由动作辅助装置112来实现的。在限速功能开启时，当限速控制装置104判断为超速的情况下，向动作辅助装置112发送动作提醒指令驱动辅助负载，以动作的方式让驾驶员直接感知。辅助负载可通过方向盘震动器、驾驶员座椅震动器或油门踏板震荡器等方式实现。这样，在不干涉驾驶员的驾驶操作的前提下，用动作警告驾驶员超速，使驾驶员感觉这种驾驶速度的不舒服，迫使驾驶员主动进行减速处理。利用上述本发明的车辆限速安全辅助系统，当车辆超过超速限速阀值行驶时，会通过三种不同的方式，文字显示、语音提示和动作来提醒警告驾驶员。这样，能够在不干涉驾驶员操作的前提下迫使驾驶员主动减速，达到安全舒适驾驶的目的。利用本发明的车辆限速安全辅助系统，在发生超速的情况下能够有效地提醒驾驶员，将会大大降低交通事故发生率，从而挽回不必要的财产和生命损失。图2是表示本发明的车辆限速安全辅助方法的各步骤的流程图。下面参照图2对于本发明的车辆限速安全辅助方法进行说明。如图2所示，在本发明的车辆限速安全辅助方法中，包括:采集车辆行驶时的实时车速的车速采集步骤SlOO ;由驾驶员设置所希望的用户限制车速的用户车速设定步骤SlOl ;用于接收行驶路段的路面限制车速的信息接收步骤S102。此后，进行判定限速功能是否开启的功能开启判定步骤S103。在经过功能开启判断步骤S103之后，在限速功能开启的情况下，利用用户车速设定步骤SlOl设定的用户限制车速和利用信息接收步骤S102接收到的路面限制车速中的低的一方作为限制车速，并且利用上述车速采集步骤采集到的实时车速超过上述限制车速时判定为超速的超速判断步骤S105 ；以及在上述超速判断步骤判定为超速的情况下进行动作以提醒驾驶员超速情况的超速警告步骤S106。这里，上述的功能开启判定步骤S103也可以省略，在省略的情况下，设置为限速功能常打开。上述超速警告步骤S106具体地可以包括三个子步骤:在判定为超速的情况下用信息显示方式提醒驾驶员的信息显示步骤S106A、在判定为超速的情况下用语音提示方式提醒驾驶员的语音报警步骤S106B ;以及在判定为超速的情况下用动作方式提醒驾驶员的主动辅助提示步骤S106C。另外，还可以具备限速显示步骤S107，在限速显示步骤S107中将利用超速限制阈值设定步骤S104设定的超速限制阈值显示给驾驶员。在上述信息显示步骤S106A中，在由上述超速判断步骤判定为超速的情况和在判定为非超速的情况下以不同的显示方式显示限制车速。例如，如上已经描述的，在当前车速低于超速限制阈值时，通过显示黄色的超速限制阈值提醒给驾驶员安全驾驶；当前车速大于或等于超速限制阈值时，通过将显示的黄色限速阀值变为红色，警告驾驶员应该减速安全行驶。在上述语音报警步骤S106B中，在由上述超速判断步骤判定为超速的情况下通过车辆仪表发声装置、车载娱乐系统的扬声器、车载喇叭中的任意之一发出语音报警。在语音报警步骤SlOB中，按照不同的超速比例，可以用不同的发声频率发出语音警告。在上述主动辅助提示步骤S106C中，以动作的方式让驾驶员直接感知超速情况。可以通过方向盘的震动、驾驶员座椅的震动或油门踏板的震荡等方式来实现。这样，在不干涉驾驶员的驾驶操作的前提下，用动作警告驾驶员超速，使驾驶员感觉这种驾驶速度的不舒服，迫使驾驶员主动进行减速处理。以上例子主要说明了的。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。
权利要求
1.一种车辆限速安全辅助系统，其特征在于，具备: 车速采集装置(100)，用于采集车辆行驶时的实时车速； 用户设定装置(101)，用于由驾驶员设置所希望的用户限制车速； 信息接收装置(102)，用于接收行驶路段的路面限制车速； 超速警告装置(103)，用于在超速的情况下警告驾驶员；以及 限速控制装置(104)，用于从上述车速采集装置(100)、用户设定装置(101 )、信息接收装置(102)分别获得实时车速、用户限制车速、路面限制车速，并且将上述用户限制车速和上述路面限制车速中的低的一方作为超速限制阈值，当上述实时车速超过上述超速限制阈值时判定为超速，并且在判定为超速的情况下，控制上述超速警告装置(103)进行动作以提醒驾驶员。
2.如权利要求1上述的车辆限速安全辅助系统，其特征在于， 上述超速警告装置(103)包含: 在上述限速控制装置(104)判定为超速的情况下用信息显示方式提醒驾驶员的信息显示装置(110)； 在上述限速控制装置(104)判定为超速的情况下用语音提示方式提醒驾驶员的语音报警装置(111);以及 在上述限速控制装置 (104)判定为超速的情况下用动作方式提醒驾驶员的动作辅助装置(112)。
3.如权利要求2上述的车辆限速安全辅助系统，其特征在于， 上述动作方式包括驾驶员座椅的振荡、油门踏板的振荡以及方向盘的振荡中任意一种。
4.如权利要求2上述的车辆限速安全辅助系统，其特征在于， 上述信息显示装置(110)用于显示来自上述限速控制装置(104)的上述超速限制阈值，并且在上述限速控制装置(104)判定为超速的情况和在上述限速控制装置(104)判定为非超速的情况下以不同的显示方式显示限制车速。
5.如权利要求4上述的车辆限速安全辅助系统，其特征在于， 上述信息显示装置(Iio)在上述限速控制装置(104)判定为超速的情况和在上述限速控制装置(104)判定为非超速的情况下用不同的颜色显示限制车速。
6.如权利要求2上述的车辆限速安全辅助系统，其特征在于， 上述语音报警装置(111)是在上述限速控制装置(104)判定为超速的情况下通过车辆仪表发声装置、车载娱乐系统的扬声器、车载喇叭中的任意一种发出语音警告。
7.如权利要求6上述的车辆限速安全辅助系统，其特征在于， 上述语音报警装置(111)用于对于不同的超速比例按照不同的发声频率发出语音警生口 O
8.如权利要求1 7任意一项上述的车辆限速安全辅助系统，其特征在于， 上述用户设定装置(101)还用于进行限速功能的开启和关闭的设定。
9.一种车辆限速安全辅助方法，其特征在于，具备: 采集车辆行驶时的实时车速的车速采集步骤(SlOO)； 由驾驶员设置所希望的用户限制车速的用户车速设定步骤(SlOl)；用于接收行驶路段的路面限制车速的信息接收步骤(S102); 将上述用于上述车速设定步骤中设定的上述用户限制车速和上述信息接收步骤接收到的上述路面限制车速中的低的一方作为超速限制阈值的超速限制阈值设定步骤(S104)；将利用上述车速采集步骤采集到的实时车速超过利用上述超速限制阈值设定步骤设定的超速限制阈值时判定为超速的超速判断步骤(S105);以及 在上述超速判断步骤判定为超速的情况下进行动作以提醒驾驶员超速情况的超速警告步骤(S106)。
10.如权利要求1上述的车辆限速安全辅助方法，其特征在于， 上述超速警告步骤(S106)包含: 在判定为超速的情况下用信息显 示方式提醒驾驶员的信息显示步骤(S106A)； 在判定为超速的情况下用语音提示方式提醒驾驶员的语音报警步骤(S106B);以及 在判定为超速的情况下用动作方式提醒驾驶员的主动辅助提示步骤(S106C)。
11.如权利要求10上述的车辆限速安全辅助方法，其特征在于， 上述动作方式包括驾驶员座椅的振荡、油门踏板的振荡以及方向盘的振荡中任意一种。
12.如权利要求10上述的车辆限速安全辅助方法，其特征在于， 在信息显示步骤(S106A)中，显示来自上述超速限制阈值设定步骤(S104)的超速限制阈值，并且在由上述超速判断步骤(S105)判定为超速的情况和在判定为非超速的情况下以不同的显示方式显示超速限制阈值。
13.如权利要求12上述的车辆限速安全辅助方法，其特征在于， 在信息显示步骤(S106A)中，在由上述超速判断步骤判定为超速的情况和判定为非超速的情况下用不同的颜色显示限制车速。
14.如权利要求10上述的车辆限速安全辅助方法，其特征在于， 在上述语音报警步骤(S106B)中，在由上述超速判断步骤判定为超速的情况下通过车辆仪表发声装置、车载娱乐系统的扬声器、车载喇叭中的任意之一进行语音报警。
15.如权利要求14上述的车辆限速安全辅助方法，其特征在于， 在上述语音报警步骤(S106B)中，用于对于不同的超速比例按照不同的发声频率发出语首警告O
16.如权利要求9 14任意一项上述的车辆限速安全辅助方法，其特征在于， 在上述超速判断步骤(S105)之前还具备判定限速功能是否打开的功能开启判定步骤(S103), 在上述功能开启判定步骤(S103)判定为限速功能开启的情况下进行上述超速判断步骤(S105)。
全文摘要
本发明涉及车辆限速安全辅助系统及其方法。本发明的车辆限速安全辅助系统具备车速采集装置(100)，用户设定装置(101)、信息接收装置(102)、超速警告装置(103)，限速控制装置(104)，限速控制装置(104)从车速采集装置(100)、用户设定装置(101)、信息接收装置(102)分别获得实时车速、用户限制车速、路面限制车速，并且将用户限制车速和路面限制车速中的低的一方作为超速限制阈值，当实时车速超过超速限制阈值时判定为超速，并且在判定为超速的情况下，控制超速警告装置进行动作以提醒驾驶员利用本发明的车辆限速安全辅助系统及其方法，能够在不影响驾驶员驾驶的情况下，迫使驾驶员主动减速。
文档编号B60W50/16GK103183032SQ201110456958
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者胡朝峰, 曹敬轩, 张海涛, 郝飞, 张邵进, 杨会 申请人:上海汽车集团股份有限公司