专利名称：汽车自动调速装置及系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车载电子设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种汽车自动调速装置和系统。
背景技术：
随着汽车工业的高速发展，车辆驾驶的自动化成为汽车发展的主要趋势之一，公路运输的快速发展也为汽车自动化提供了有利条件。与此同时，人们对交通工具的舒适度、简便性和安全性的要求也越来越高，而智能化是提升汽车这些性能的主要方式之一。在长途驾驶中，驾驶员不仅要控制车辆的方向，还需要对车速进行实时控制，这种控制降低了驾驶的舒适性，更是增加了驾驶者的劳动强度，因此，如何对车速进行智能化控制是本领域技术人员的重要研究课题。相关技术中，定速巡航系统(Cruise Control System, CCS)虽然能够按照驾驶者预定的固定车速行驶，减轻了驾驶员的操纵强度，提高行驶舒适性和安全性，在很大程度上降低或避免了交通事故的发生，但不能根据实际的路面限速信号进行智能控制，在限速路面上容易超速、违章。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种汽车自动调速系统，以解决上述的问题。本实用新型实施例提供了一种汽车自动调速装置，包括:电源管理电路、E⑶控制芯片、信号采集电路、车速传感器接口电路；所述电源管理电路，与所述E⑶控制芯片连接，用于对E⑶控制芯片进行用电管理；所述信号采集电路，与所述ECU控制芯片连接，用于将外部车载定位系统获取的限速信号传递至所述ECU控制芯片；所述车速传感器接口电路，与所述ECU控制芯片连接，用于将外部车速传感器获取的行驶速度信息进行放大后传递至所述ECU控制单元；所述ECU控制芯片，用于从所述限速信号中分析出限制速度信息，并比较所述限速限制速度和所述行驶速度，当所述行驶速度大于所述限制速度时，向外部车速控制器输出调低车速的车速控制信号。其中，所述电源管理电路，包括稳压电路和滤波电路；所述稳压电路，与外部的汽车电瓶电性连接，用于将汽车电瓶的电源转换为所述汽车自动调速系统的工作电压，与ECU控制芯片连接；所述滤波电路，与所述E⑶控制芯片连接。其中，所述ECU 控制芯片为 MC9S12XS128MAL112LPFQ。其中，所述稳压电路，包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第二二极管、第二电感和LM2596 ;所述第一电容的一端同时连接LM2596的管脚I和E⑶控制芯片的VIN管脚，另一端接地，第二电容与所述第一电容并联；所述第二二极管的一端接地，另一端与第二电感的一端连接，连接点与LM2596的管脚2连接，第二电感的另一端接VCC ;第三电容和第四电容并联于VCC和GND之间；LM2596的管脚3和管脚5接地，管脚4接VCC。其中，所述滤波电路，包括第一电感、第八电容、第九电容和第十电容；所述第一电感的一端接VCC，另一端接ECU控制芯片的VAA管脚；第九电容和第十电容并联于所述VAA管脚和GND之间，第八电容连接于VCC与GND之间。其中，所述车速传感器接口电路， 包括放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第十一电容、编码器；所述第三电阻与外部的车速传感器连接，另一端接放大器的正向输入端；第四电阻的一端接地，另一端接放大器的反向输入端和编码器的管脚I;所述放大器的输出端与第二电阻一端连接，连接点与E⑶控制芯片的PT7管脚连接，所述第二电阻的另一端接VCC ;编码器的管脚2接VCC，编码器的管脚3与第十一电容的一端连接并接地，第十一电容的另一端接VCC ;第五电阻连接于VCC和编码器的管脚4之间。其中，还包括启动按钮电路,用于控制汽车自动调速装置的开启或者关闭；所述启动按钮电路，包括第一开关、第十电阻；所述第一开关一端接地，另一端接E⑶控制芯片的PB4管脚，第十电阻连接于PB4和VCC之间。其中，还包括速度控制电路；所述速度控制电路，用于手动调节汽车速度，包括第二开关、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；所述第二开关设置四个档位触点，分别连接E⑶控制芯片的PBO、PB1、PB2、PB3，第八电阻、第九电阻、第六电阻和第七电阻的一端分别连接PB0、PB1、PB2、PB3，第八电阻、第九电阻、第六电阻和第七电阻的另一端共同连接VCC。其中，所述电源管理电路，还包括电源指示灯电路；所述电源指示灯电路，包括第一电阻和LED灯；第一电阻的一端接地，另一端接LED灯的负极，LED灯的正极接VCC。本实用新型实施例还提供一种汽车自动调速系统，包括:车载定位系统、车速传感器、车速控制器、和如前所述的汽车自动调速装置；所述车载定位系统与所述信号采集电路连接； 所述车速传感器与所述车速传感器接口电路连接；所述车速控制器与所述E⑶控制芯片连接。在本实用新型的实施例中提供的一种汽车自动调速装置和系统，通过设置信号采集电路将外部车载定位系统获取的限速信号传递至所述ECU控制芯片，并通过车速传感器接口电路将外部车速传感器获取的行驶速度信息进行放大后传递至所述ECU控制单元，ECU控制单元比较限制速度的汽车当前行驶速度，若限制速度小于汽车当前行驶速度，则说明，汽车当前行驶速度超过限制速度，因此需要减速，ECU控制芯片应向车速控制器发送控制信号使汽车减速，而若汽车当前行驶速度不大于限制速度，则无需调整车速，如此，能够根据路面限速信号进行智能控制，具有防止车辆在限定速度的路段内超速的功能。
图1示出了本实用新型的汽车自动调速装置的结构示意图；图2a至图2e示出了本实用新型一种实施例中的控制芯片的示意图。图3示出了本实用新型一种实施例中的控制芯片的对外接口的示意图；图4示出了本实用新型的一种实施例中的稳压电路的示意图；[0028]图5示出了本实用新型的一种实施例中的滤波电路的示意图；图6示出了本实用新型的一种实施例中的电源指示灯电路的示意图；图7示出了本实用新型的一种实施例中的开关电源的示意图；图8示出了本实用新型的一种实施例中的车速传感器接口电路的示意图；图9a和图9b示出了本实用新型的一种实施例中的信号采集电路的示意图；图10示出了本实用新型的一种实施例中的启动按钮的示意图；图11示出了本实用新型的一种实施例中的车速控制电路的示意图；图12示出了本实用新型的一种实施例中的显示接口电路的示意图；图13示出了本实用新型的一种实施例中的汽车自动调速系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。本实用新型实施例提供了一种汽车自动调速装置，参见图1所示，该装置包括电源管理电路、ECU控制芯片、信号采集电路、车速传感器接口电路。所述电源管理电路，与所述E⑶控制芯片连接，用于对E⑶控制芯片进行用电管理。所述信号采 集电路，与所述ECU控制芯片连接，用于将外部车载定位系统获取的限速信号传递至所述ECU控制芯片。所述限速信号，为车载定位系统播报的前方路段限速的人工语音和/或电子信号。所述车速传感器接口电路，与所述ECU控制芯片连接，用于将外部车速传感器获取的行驶速度信息进行放大后传递至所述ECU控制单元。所述ECU控制芯片，用于从所述限速信号中分析出限制速度信息，并比较所述限速限制速度和所述行驶速度，当所述行驶速度大于所述限制速度时，向外部车速控制器输出调低车速的车速控制信号。所述车速控制器，为调节车速的控制装置，例如，可以为汽车节气门的控制器。汽车在行驶时，车载定位系统播报前方道路限速信息，信号采集电路采集到提示音或电子信号后交给ECU控制芯片，并结合车速传感器所采集的当前行驶速度信息进行处理，控制调整汽车速度的相关器件，如调整发动机转速等，进而自动控制汽车的最高速度。具体地，ECU控制芯片接收到信号采集电路采集的限速信号VO和车速传感器采集的车速信号V，进行判断处理。当V < VO时，S卩当前车速小于限定的最大车速，ECU控制芯片发出保持当前速度的指令，通过ECU控制芯片的对外接口，将这一指令传递，保持驾驶者给定的节气门开度，发动机转速不变，车速不变；当V>V0时，即当前车速等于或大于限定的最大车速，ECU控制芯片发出减速指令，减小驾驶者给定的节气门开度，发动机转速降低，车速降低。其中，作为本实用新型的一个实施例，电源管理电路，包括稳压电路和滤波电路；所述稳压电路，与外部的汽车电瓶电性连接，用于将汽车电瓶的电源转换为所述汽车自动调速系统的工作电压，与E⑶控制芯片连接；所述滤波电路，与所述E⑶控制芯片连接。其中，本领域技术人员可根据本实用新型的技术构思选择多种型号的控制芯片完成，包括但不限于单片机、可编程逻辑控制芯片等，优选地，所述控制芯片的型号为MC9S12XSI28MALII2LPFQ。当控制芯片选择MC9S12XS128MAL112LPFQ时，该芯片所使用管脚参见图2a至图2e所示。参见图3所示，图3所示结构为该控制芯片是否降低车速的控制信号的输出端口，用于与汽车节气门的控制器连接。控制芯片发出的控制信号经该输出端口输出至汽车节气门的控制器。所述稳压电路，参见图4所示，包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第二二极管、第二电感和LM2596 ;所述第一电容的一端同时连接LM2596的管脚I和E⑶控制芯片的VIN管脚，另一端接地，第二电容与所述第一电容并联；所述第二二极管的一端接地，另一端与第二电感的一端连接，连接点与LM2596的管脚2连接，第二电感的另一端接VCC ;第三电容和第四电容并联于VCC和GND之间；LM2596的管脚3和管脚5接地，管脚4接 VCC。其中，LM2596的所述管脚I为+VIN,管脚2为out put,管脚3为GND,管脚4为feed back,管脚 5 为 οη/ο 。所述滤波电路，参见图5所示，包括第一电感、第八电容、第九电容和第十电容；所述第一电感的一端接VCC,另一端接ECU控制芯片的VAA管脚；第九电容和第十电容并联于所述VAA管脚和GND之间，第八电容连接于VCC与GND之间。优选地，电源管理电路，还包括电源指示灯电路，参见图6所示，该电源指示灯电路，包括第一电阻和LED灯。第一电阻的一端接地，另一端接LED灯的负极，LED灯的正极接 VCC。更优地，电源管理电路还包括开关电源，参见图7所示。所述车速传感器接口电路，与外部的车速传感器连接。参见图8所示，包括放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第十一电容、编码器；所述第三电阻与外部的车速传感器连接，另一端 接放大器的正向输入端；第四电阻的一端接地，另一端接放大器的反向输入端和编码器的管脚I ;所述放大器的输出端与第二电阻一端连接，连接点与ECU控制芯片的PT7管脚连接，所述第二电阻的另一端接VCC ;编码器的管脚2接VCC，编码器的管脚3与第i^一电容的一端连接并接地，第i^一电容的另一端接VCC ;第五电阻连接于VCC和编码器的管脚4之间。其中，所述信号采集电路，参见图9a和图9b所示，图a和图b所示结构均为控制芯片与外部的车载定位系统连接的接口。优选地，作为本实用新型的一个实施例，还包括启动按钮电路，用于控制汽车自动调速装置的开启或者关闭。参见图10所示，所述启动按钮电路，包括第一开关、第十电阻；所述第一开关一端接地，另一端接E⑶控制芯片的PB4管脚，第十电阻连接于PB4和VCC之间。更优地，还包括速度控制电路，用于直接人工手动调节当前车速，设置四个档位。参见图11所示，包括第二开关、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；所述第二开关设置四个档位触点，分别连接E⑶控制芯片的PBO、PB 1、PB2、PB3，第八电阻、第九电阻、第六电阻和第七电阻的一端分别连接PBO、PB1、PB2、PB3，第八电阻、第九电阻、第六电阻和第七电阻的另一端共同连接VCC。[0059]优选地，还包括显示接口，参见图12所示，用于与外部的显示器对接。本实用新型还提供了汽车自动调速系统，参见图13所示，包括车载定位系统、车速传感器、车速控制器、和如前所述的汽车自动调速装置。所述车载定位系统与所述信号采集电路连接；所述车速传感器与所述车速传感器接口电路连接；所述车速控制器与所述E⑶控制芯片连接。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.汽车自动调速装置，其特征在于，包括:电源管理电路、ECU控制芯片、信号采集电路、车速传感器接口电路； 所述电源管理电路，与所述E⑶控制芯片连接，用于对E⑶控制芯片进行用电管理； 所述信号采集电路，与所述ECU控制芯片连接，用于将外部车载定位系统获取的限速信号传递至所述E⑶控制芯片； 所述车速传感器接口电路，与所述ECU控制芯片连接，用于将外部车速传感器获取的行驶速度信息进行放大后传递至所述ECU控制芯片； 所述ECU控制芯片，用于从所述限速信号中分析出限制速度信息，并比较所述限速限制速度和所述行驶速度，当所述行驶速度大于所述限制速度时，向外部车速控制器输出调低车速的车速控制信号。
2.根据权利要求1所述的汽车自动调速装置，其特征在于，所述电源管理电路，包括稳压电路和滤波电路；所述稳压电路，与外部的汽车电瓶电性连接，用于将汽车电瓶的电源转换为所述汽车自动调速装置的工作电压，与ECU控制芯片连接；所述滤波电路，与所述ECU控制芯片连接。
3.根据权利要求2所述的汽车自动调速装置，其特征在于所述ECU控制芯片为MC9S12XSI28MALII2LPFQ。
4.根据权利要求3所述的汽车自动调速装置，其特征在于，所述稳压电路，包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第二二极管、第二电感和LM2596 ;所述第一电容的一端同时连接LM2596的 管脚I和E⑶控制芯片的VIN管脚，另一端接地，第二电容与所述第一电容并联；所述第二二极管的一端接地，另一端与第二电感的一端连接，连接点与LM2596的管脚2连接，第二电感的另一端接VCC ;第三电容和第四电容并联于VCC和GND之间；LM2596的管脚3和管脚5接地，管脚4接VCC。
5.根据权利要求3所述的汽车自动调速装置，其特征在于，所述滤波电路，包括第一电感、第八电容、第九电容和第十电容；所述第一电感的一端接VCC，另一端接ECU控制芯片的VAA管脚；第九电容和第十电容并联于所述VAA管脚和GND之间，第八电容连接于VCC与GND之间。
6.根据权利要求2所述的汽车自动调速装置，其特征在于，所述车速传感器接口电路，包括放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第十一电容、编码器；所述第三电阻与外部的车速传感器连接，另一端接放大器的正向输入端；第四电阻的一端接地，另一端接放大器的反向输入端和编码器的管脚I ;所述放大器的输出端与第二电阻一端连接，连接点与E⑶控制芯片的PT7管脚连接，所述第二电阻的另一端接VCC ;编码器的管脚2接VCC，编码器的管脚3与第十一电容的一端连接并接地，第十一电容的另一端接VCC;第五电阻连接于VCC和编码器的管脚4之间。
7.根据权利要求3所述的汽车自动调速装置，其特征在于，还包括启动按钮电路，用于控制汽车自动调速装置的开启或者关闭；所述启动按钮电路，包括第一开关、第十电阻；所述第一开关的一端接地，另一端接E⑶控制芯片的PB4管脚，第十电阻连接于PB4和VCC之间。
8.根据根据权利要求3所述的汽车自动调速装置，其特征在于，还包括速度控制电路；所述速度控制电路，用于手动调节汽车速度，包括第二开关、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；所述第二开关设置四个档位触点，分别连接E⑶控制芯片的PBO、PBU PB2、PB3，第八电阻、第九电阻、第六电阻和第七电阻的一端分别连接PB0、PB1、PB2、PB3，第八电阻、第九电阻、第六电阻和第七电阻的另一端共同连接VCC。
9.根据权利要求1-8任一项所述的汽车自动调速装置，其特征在于，所述电源管理电路，还包括电源指示灯电路；所述电源指示灯电路，包括第一电阻和LED灯；第一电阻的一端接地，另一端接LED灯的负极，LED灯的正极接VCC。
10.汽车自动调速系统，其特征在于，包括:车载定位系统、车速传感器、车速控制器、和如权利要求1 8任一项所述的汽车自动调速装置； 所述车载定位系统与所述信号采集电路连接； 所述车速传感器与所述车速传感器接口电路连接； 所述车速控制器与所述ECU控制芯片连接。
专利摘要本实用新型涉及车载电子设备技术领域，具体为一种汽车自动调速装置和系统，该装置包括电源管理电路、ECU控制芯片、信号采集电路、车速传感器接口电路。电源管理电路与控制芯片连接，用于对控制芯片进行用电管理；信号采集电路与控制芯片连接，用于将外部车载定位系统获取的限速信号传递至控制芯片；车速传感器接口电路与控制芯片连接，用于将外部车速传感器获取的行驶速度信息进行放大后传递至控制芯片；控制芯片用于根据限速信号输出调低车速的车速控制信号。汽车自动调速系统包括车载定位系统、车速传感器、车速控制器、和汽车自动调速装置。该装置和系统能够根据路面限速信号进行智能控制，具有防止车辆在限定速度的路段内超速的功能。
文档编号B60K31/00GK203142408SQ20132012737
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者龙志军, 刘顺祥, 李兵建 申请人:佛山职业技术学院