专利名称：自动挡汽车电子驻车控制系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车驻车控制系统，特别涉及一种自动挡汽车电子驻车控制系统及控制方法。
背景技术：
传统汽车驻车制动器通过手动操作完成驻车，随着城市建设进程的推进，城市中红绿灯越来越多，等红灯时间和次数越来越多，每次都需要人为拉起和放开驻车制动器，这增加了人驾驶车辆工作量。另外在汽车熄火后，很多驾驶员忘记拉起手刹，导致了事故的发生。现有的电子驻车系统繁琐，不易在普通车辆推广使用，影响了电子驻车技术使用的广泛性。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种自动挡汽车电子驻车控制系统及控制方法。一种自动挡汽车电子驻车控制系统，包括有单片机(S)的电路板(t)，电路板(t)设有倾角传感器(j)，以检测车辆的纵向倾斜角度；电路板(t)设有GPS模块(k)，以辅助检测车辆的行驶速度；电路板的输入端连接至车辆的OBD信号输入端(b)，从OBD信号输入端(b)获取车辆的时速,发动机转速信号，电门开关信号；从车辆刹车传感器连接一个线束至电路板的刹车信号接口(V)，以获取刹车信号；在变速机构相应位置安装档位传感器(C)或通过OBD信号输入端(b)直接获取档位信号；汽车驾驶室内设置一个电子驻车按拉开关(d)，该电子驻车按拉开关(d)为按拉式结构；在电子驻车按拉开关(d)的一侧放置一个电子驻车自动键(e);电路板(t)通过马达电源接口(O)连接到马达电源箱，能控制马达正向，反向旋转；电路板(t)通过霍尔传感器(P)连接到马达，以获取转速信号；在电路板上焊接一个语音报警器(i );在电路板上设有马达初始位置调节键(f )。在电路板(t)上连接继电器，与原车驻车灯和刹车灯相连，以便于驻车时，驻车灯和刹车灯点亮。电路板(t)上设置数据存储芯片(U)，以实现对电子驻车的工作状态进行记录。在电路板(t)上设有一个数据接口(n)，以实现对单片机程序的更改，同时下载电子驻车的工作数据。所述的马达初始位置调节键(f)与增加键(g)、缩小键(h)、红灯(I)、绿灯(m)配合使用，来调整马达初始位置。本发明提到的一种自动挡汽车电子驻车的控制方法，包括以下方法实现:
A:驻车马达感应到以下任一条件满足时，驻车马达拉紧驻车制动器拉线:
1)当OBD信号感应到车速在低速时，且GPS模块感应到车辆车速在中低速时，另外，感应到车辆电门信号(a)关闭后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
2)当OBD信号感应到车速在低速时，且GPS模块不能确认车辆行驶速度时，另外，感应到车辆电门信号(a)关闭后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
3)当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块感应到车辆车速在中低速时，另外，向上拉起手刹开关后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
4)当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块不能确认车辆行驶速度时，另外，向上拉起手刹开关后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
5)当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块感应到车辆车速在中低速时，另外，车辆的电子驻车自动键(e )启动后，当获取到刹车信号时，感应到车辆挂入P档或者N档，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
6)当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块不能确认车辆行驶速度时，另外，车辆的电子驻车自动键(e)启动后，当获取到刹车信号时，感应到车辆挂入P档或者N档，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
B:驻车马达放松满足的条件:
1)驻车马达已经收紧，当向下按下电子驻车按拉开关(d)后，驻车马达自动放松；
2)驻车马达已经收紧，当电子驻车自动键(e)启动时，电路板感应到档位不在P档或者N档后，驻车马达自动松开；
C:驻车马达拉力的确认:
倾角传感器感应车辆停放坡度，驻车马达的工作电压随车辆停放角度的变化而变化，当坡度较小时，给予马达以较小工作电压，当马达接近堵转电流时，驻车马达停止工作；当坡度较大时，给予马达以较大工作电压，当马达接近堵转电流时，驻车马达停止工作；
D:马达霍尔传感器作用
当驻车马达拉紧时，霍尔传感器感应到马达工作时所转的圈数，在驻车马达松开时，控制电路根据拉紧时所转的圈数，自动反方向工作相应圈数。在上述控制方法中增设语音报警器(i):
1)当车辆熄火驻车时，倾角传感器感应到坡度较大时，驻车马达自动拉紧同时，语音提示“停车坡度较大，请挂入驻车档”；
2)系统具有自检功能，当检测到驻车马达超过最大工作距离后，则提示“电子驻车机械故障，请尽快修理”；
3)系统还检测其他连接线路是否有故障，如电门信号故障，OBD信号故障，刹车信号故障，以及电路内部的其他故障，如有故障，则语音提示相应部位故障，当检查完成后，系统重新启动后，系统自检正常后，语音提示取消；
4)当驻车马达处于拉紧状态，且时速大于5千米/小时后，自动语音提示放开驻车制动器。上述的低速指:2千米/小时以下，所述的中低速指:10千米/小时以下，当然，可以针对不同车型通过控制软件设定不同车型所使用的低速和中低速的速度值。本发明的有益效果是:一是本发明通过增加GPS模块来辅助对车辆的时速进行测定，以达到最安全的使用效果；二是本发明适用于多数车辆的后期改装，通过对现有中低端车辆的电子驻车系统改进，可以有效解决现有汽车的性能提升，减少由于忘记拉手刹或手刹故障造成的车辆安全事故。
附图1是本发明的系统原理 附图2是本发明的电子驻车按拉开关的电路连接 上图中:车辆电门信号(a)、OBD信号输入端(b)、档位传感器(C)、电子驻车按拉开关
(d)、电子驻车自动键(e)、马达初始位置调节键(f)、增加键(g)、缩小键(h)、语音报警器
(i)、倾角传感器(j)、GPS模块(k)、红灯(I)、绿灯(m)、数据接口(η)、马达电源接口(O)、霍尔传感器(P)、驻车灯接口(q)、刹车灯接口(r)、单片机S、电路板t、数据存储芯片(U)、刹车信号接口 V。
具体实施例方式参照附图1和附图2，本发明以自动挡车型为例，对本发明的改装电子驻车控制系统进行描述如下:
本发明的控制系统包括有一个带有处理器的单片机(S)，电路板(t)设有倾角传感器(j)，以随机检测车辆的纵向倾斜角度；电路板(t)有GPS模块(k)，以随时辅助检测车辆的行驶速度；电路板的输入端连接至OBD信号输入端(b)，从OBD信号输入端(b)获取车辆的时速，发动机转速信号，电门开关信号；从车辆刹车传感器连接一个线束至电路板的刹车信号接口 V，以获取刹车信号；在变速箱的相应位置安放档位传感器(c)，部分车辆可以OBD接口读取车辆档位信号；在汽车原手刹处放置一个电子驻车按拉开关(d)，该电子驻车按拉开关(d)为按拉式结构；在电子驻车按拉开关(d)的一侧放置一个电子驻车自动键(e)，采用接触式开关；电路板(t)通过马达电源接口(ο)连接到马达电源箱，能控制马达正向，反向旋转；电路板(t)通过霍尔传感器(P)连接到马达，以获取转速信号；在电路板(t)适当位置安放继电器，与原车驻车灯相连，以便于驻车时，驻车灯点亮，通过刹车灯接口(r)与刹车灯连接，使驻车时刹车灯也点亮，避免现有的汽车在采用手刹驻车时，由于刹车灯不亮造成的安全隐患；在电路板上焊接一个语音报警器(i);在电路板上设置马达初始位置调节键⑴。本发明提到的一种自动挡汽车电子驻车的控制方法，包括以下方法实现:
A:驻车马达感应到以下任一条件满足时，驻车马达拉紧驻车制动器拉线:
1)当OBD信号感应到车速在低速时，且GPS模块感应到车辆车速在中低速时，另外，感应到车辆电门信号(a)关闭后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
2)当OBD信号感应到车速在低速时，且GPS模块不能确认车辆行驶速度时，另外，感应到车辆电门信号(a)关闭后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
3)当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块感应到车辆车速在中低速时，另外，向上拉起手刹开关后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
4)当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块不能确认车辆行驶速度时，另外，向上拉起手刹开关后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
5)当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块感应到车辆车速在中低速时，另外，车辆的电子驻车自动键(e)启动后，当获取到刹车信号时，感应到车辆挂入P档或者N档，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
6)当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块不能确认车辆行驶速度时，另外，车辆的电子驻车自动键(e)启动后，当获取到刹车信号时，感应到车辆挂入P档或者N档，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线；
B:驻车马达放松满足的条件:
3)驻车马达已经收紧，当向下按下电子驻车按拉开关(d)后，驻车马达自动放松；
4)驻车马达已经收紧，当电子驻车自动键(e)启动时，电路板感应到档位不在P档或者N档后，驻车马达自动松开；
C:驻车马达拉力的确认:
倾角传感器感应车辆停放坡度，驻车马达的工作电压随车辆停放角度的变化而变化，当坡度较小时，给予马达以较小工作电压，当马达接近堵转电流时，驻车马达停止工作；当坡度较大时，给予马达以较大工作电压，当马达接近堵转电流时，驻车马达停止工作；
D:马达霍尔传感器作用
当驻车马达拉紧时，霍尔传感器感应到马达工作时所转的圈数，在驻车马达松开时，控制电路根据拉紧时所转的圈数，自动反方向工作相应圈数。E:语音报警功能:
1)当车辆熄火驻车时，倾角传感器感应到坡度较大时，驻车马达自动拉紧同时，语音提示“停车坡度较大，请挂入驻车档”；
2)系统具有自检功能，当检测到驻车马达超过最大工作距离后，则提示“电子驻车机械故障，请尽快修理”；
3)系统还检测其他连接线路是否有故障，如电门信号故障，OBD信号故障，刹车信号故障，以及电路内部的其他故障，如有故障，则语音提示相应部位故障，当检查完成后，系统重新启动后，系统自检正常后，语音提示取消；
4)当驻车马达处于拉紧状态，且时速大于5千米/小时后，自动语音提示放开驻车制动器。上述的低速指:2千米/小时以下，所述的中低速指:10千米/小时以下，当然，可以针对不同车型通过控制软件设定不同车型所使用的低速和中低速的速度值。F:其他逻辑思路:
1.电路按键采取冗余式设计，以确保系统工作的稳定性。2.开发简单的本领域技术人员所熟知的管理软件，能对电动机工作电压，允许最大工作行程，车速，转速灯信号的触发点实现调节。本发明的优点如下:一是传统车辆驻车采用的安全时速监控为车辆轮速传感器，本发明通过增加GPS模块来辅助对车辆的时速进行测定，且通过严密的逻辑判断以达到最安全的使用效果，避免轮速传感器出现故障或者误判断后，造成的安全隐患；
二是现有的电子驻车适用范围属于专车专用，而且是应用于车辆出厂生产，而后期改装则费用高昂；本发明适用于多数车辆的后期改装，通过对现有中低端车辆的电子驻车系统改进，可以有效解决现有汽车的性能提升，减少由于忘记拉手刹或手刹故障造成的车辆安全事故。
权利要求
1.一种自动挡汽车电子驻车控制系统，其特征是:包括有单片机(S)的电路板(t)，电路板(t)设有倾角传感器(j)，以检测车辆的纵向倾斜角度；电路板(t)设有GPS模块(k)，以辅助检测车辆的行驶速度；电路板的输入端连接至车辆的OBD信号输入端(b)，从OBD信号输入端(b)获取车辆的时速，发动机转速信号，电门开关信号；从车辆刹车传感器连接一个线束至电路板的刹车信号接口(V)，以获取刹车信号；在变速机构相应位置安装档位传感器(c)或通过OBD信号输入端(b)直接获取档位信号；汽车驾驶室内设置一个电子驻车按拉开关(d)，该电子驻车按拉开关(d)为按拉式结构；在电子驻车按拉开关(d)的一侧放置一个电子驻车自动键(e);电路板(t)通过马达电源接口(ο)连接到马达电源箱，能控制马达正向，反向旋转；电路板(t)通过霍尔传感器(P)连接到马达，以获取转速信号；在电路板上焊接一个语音报警器(i );在电路板上设有马达初始位置调节键(f)。
2.根据权利要求1所述的自动挡汽车电子驻车控制系统，其特征是:在电路板(t)上连接继电器，与原车驻车灯和刹车灯相连，以便于驻车时，驻车灯和刹车灯点亮。
3.根据权利要求1所述的自动挡汽车电子驻车控制系统，其特征是:电路板(t)上设置数据存储芯片U)，以实现对电子驻车的工作状态进行记录。
4.根据权利要求1所述的自动挡汽车电子驻车控制系统，其特征是:在电路板(t)上设有一个数据接口 U)，以实现对单片机程序的更改，同时下载电子驻车的工作数据。
5.根据权利要求1所述的自动挡汽车电子驻车控制系统，其特征是:所述的马达初始位置调节键(f)与增加键(g)、缩小键(h)、红灯(I )、绿灯(m)配合使用，来调整马达初始位置。
6.一种自动挡汽车电子驻车的控制方法，其特征是包括以下方法实现: A:驻车马达感应到以下任一条件满足时，驻车马达拉紧驻车制动器拉线: 当OBD信号感应到车速在低速时，且GPS模块感应到车辆车速在中低速时，另外，感应到车辆电门信号(a)关闭后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线； 当OBD信号感应到车速在低速时，且GPS模块不能确认车辆行驶速度时，另外，感应到车辆电门信号(a)关闭后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线； 当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块感应到车辆车速在中低速时，另外，向上拉起手刹开关后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线； 当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块不能确认车辆行驶速度时，另外，向上拉起手刹开关后，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线； 当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块感应到车辆车速在中低速时，另外，车辆的电子驻车自动键(e)启动后，当获取到刹车信号时，感应到车辆挂入P档或者N档，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线； 当OBD信号感应到车速为低速时，且GPS模块不能确认车辆行驶速度时，另外，车辆的电子驻车自动键(e )启动后，当获取到刹车信号时，感应到车辆挂入P档或者N档，驻车马达自动拉紧驻车制动器拉线； B:驻车马达放松满足的条件: 驻车马达已经收紧，当向下按下电子驻车按拉开关(d)后，驻车马达自动放松； 驻车马达已经收紧，当电子驻车自动键(e)启动时，电路板感应到档位不在P档或者N档后，驻车马达自动松开；C:驻车马达拉力的确认: 倾角传感器感应车辆停放坡度，驻车马达的工作电压随车辆停放角度的变化而变化，当坡度较小时，给予马达以较小工作电压，当马达接近堵转电流时，驻车马达停止工作；当坡度较大时，给予马达以较大工作电压，当马达接近堵转电流时，驻车马达停止工作； D:马达霍尔传感器作用 当驻车马达拉紧时，霍尔传感器感应到马达工作时所转的圈数，在驻车马达松开时，控制电路根据拉紧时所转的圈数，自动反方向工作相应圈数。
7.根据权利要求6所述的自动挡汽车电子驻车的控制方法，其特征是:在上述控制方法中增设语音报警器(i): 当车辆熄火驻车时，倾角传感器感应到坡度较大时，驻车马达自动拉紧同时，语音提示“停车坡度较大，请挂入驻车档”； 系统具有自检功能，当检测到驻车马达超过最大工作距离后，则提示“电子驻车机械故障，请尽快修理”； 系统还检测其他连接线路是否有故障，如电门信号故障，OBD信号故障，刹车信号故障，以及电路内部的其他故障，如有故障，则语音提示相应部位故障，当检查完成后，系统重新启动后，系统自检正常后，语音提示取消； 当驻车马达处于拉紧状态，且时速大于5千米/小时后，自动语音提示放开驻车制动器。
8.根据权利要求6所述的自动挡汽车电子驻车的控制方法，其特征是:所述的低速指:2千米/小时以下，所述的中低速指:10千米/小时以下。
全文摘要
本发明涉及一种自动挡汽车电子驻车控制系统及控制方法。控制系统包括有单片机的电路板，电路板设有倾角传感器，GPS模块，OBD信号输入端，刹车灯接口，档位传感器或通过OBD信号输入端直接获取档位信号；驾驶室内设置电子驻车按拉开关、电子驻车自动键；电路板通过马达电源接口连接到马达电源箱，能控制马达正向，反向旋转；电路板通过霍尔传感器连接到马达，以获取转速信号。有益效果是一是本发明通过增加GPS模块来辅助对车辆的时速进行测定，以达到最安全的使用效果；二是本发明适用于多数车辆的后期改装，通过对现有车辆的驻车系统改进，可以有效解决现有汽车的性能提升，减少由于忘记拉手刹或手刹故障造成的车辆安全事故。
文档编号B60T7/10GK103182935SQ201310077750
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者刘金鹏 申请人:刘金鹏