一种车辆限速系统的制作方法

1.本发明涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种车辆限速系统。


背景技术：

2.为了降低工业车辆的安全事故，保障作业人员的生命和财产安全，限制工业车辆的行驶速度，是减少安全事故行之有效的手段。由于工业车辆因超速产生的安全事故发生率较高，工业车辆的限速功能对于安全越来越重要。
3.工业车辆主要分为内燃式工业车辆和电动式工业车辆，分别采用不同的方法进行限速。目前，内燃工业车辆限速技术主要是根据车辆速度限制发动机的机械喷油量进行限速，结构复杂，控制繁琐，而且无法适配各种场景中的工业车辆。电动工业车辆限速技术主要依靠限制电机控制器的转速进行限速，但是部分控制器厂家通常不会开放控制器的限速功能权限，也无法满足不同用户的需求。


技术实现要素：

4.本发明的实施例提供一种车辆限速系统，可以在使用较低成本的情况下，为车辆增加稳定可靠的限速功能，且不受限于发动机厂家或控制器厂家保密的限速控制算法，并可适用于各种工业车辆及其他车辆。
5.为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种车辆限速系统，包括；油门检测装置，用于检测车辆的油门踏板开度；速度检测装置，用于检测车辆的当前速度；限速信息获取装置，用于获取车辆的最大限速值；处理器，处理器分别与油门检测装置、速度检测装置和限速信息获取装置通讯连接，处理器根据当前速度与最大速度值之间的差值，确定对油门踏板开度的限幅信息，并将油门踏板开度的限辐信息发送至车辆的车速控制器。
6.可选地，根据当前速度与最大速度值之间的差值，确定对油门踏板开度的限幅信息，包括：根据预设的差值与限幅值之间的对应关系，以及差值的大小确定对油门踏板开度的限幅值；其中，对应关系包括限幅值随着差值的增大而减小；如果差值大于第一预设差值，则对油门踏板开度的限幅值为零；如果差值小于第二预设差值，则对油门踏板开度的限幅值为最大预设限幅值；第一预设差值大于第二预设差值。
7.可选地，油门检测装置包括油门信号检测组件和开关信号检测组件，油门信号检测组件用于检测车辆的油门踏板开度，开关信号检测组件用于检测车辆的油门踏板的开关信号；处理器还根据油门踏板开度和开关信号确定油门踏板的开关输出量，并将开关输出量发送至车速控制器。
8.可选地，车辆限速系统还包括ad转换模块和第一io通讯模块；油门信号检测组件通过ad转换模块与处理器通讯连接；开关信号检测组件通过第一io通讯模块与处理器通讯连接。
9.可选地，ad转换模块包括第一ad转换单元和第二ad转换单元，油门信号检测组件通过第一ad转换单元和第二ad转换单元分别与处理器通讯连接。
10.可选地，车辆限速系统还包括da转换模块、第二io通讯模块和；处理器通过da转换模块与和第二io通讯模块分别车速控制器通讯连接。
11.可选地，da转换模块包括第一da转换单元和第二da转换单元，处理器通过第一da转换单元和第二da转换单元分别与车速控制器通讯连接。
12.可选地，速度检测装置包括速度传感器，速度传感器与处理器有线通讯连接或者无线通讯连接。
13.可选地，限速信号获取装置包括交互单元，交互单元用于根据用户的输入操作获取车辆的最大限速值。
14.可选地，车辆限速系统还包括旁路控制装置，旁路控制装置包括继电器，继电器的常开触点与油门检测装置连接，常闭触点与车速控制器连接，感应线圈与处理器通讯连接。
15.本发明实施例提供的一种车辆限速系统，可通过实时检测车辆油门踏板开度以及当前速度，以根据当前速度与车辆的最大限速值进行对比，并根据车辆当前速度与最大限速值之间的差值确定对油门踏板开度的限幅信息，使得车速控制器可以对油门踏板开度进行限幅，从而实现了对车辆速度的限速功能，有助于降低车辆因超速造成的安全事故发生率。以及，本发明实施例的车辆限速系统还具有通用性，以及性能可靠、设备简单、成本较低等优点。
附图说明
16.图1为本发明实施例的一种车辆限速系统的第一结构示意图；
17.图2为本发明实施例的一种车辆限速系统的第二结构示意图。
18.附图标号说明：
19.1、处理器；2、油门检测装置；21、油门信号检测组件；22、油门开关信号检测组件；3、速度检测装置；4、限速信息获取装置；5、车速控制器；6、旁路控制装置；ad1、第一ad转换单元；ad2、第二ad转换单元；da1、第一da转换单元；da2、第二da转换单元；io1、第一io通讯模块；io2、第二io通讯模块。
具体实施方式
20.下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)和实施例，对本发明实施例的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
21.图1和图2示出了本发明实施例的一种车辆限速系统的结构示意图，本发明实施例的一种车辆限速系统可以设置在车辆中(包括例如电动叉车的工业车辆)，用于对车辆的行驶速度进行限制，为车辆增加稳定可靠的限速功能，从而降低车辆因超速产生安全事故的发生率。
22.参照图1所示，本发明的实施例的一种车辆限速系统包括处理器1、油门检测装置2、速度检测装置3和限速信息获取装置4，处理器1分别与油门检测装置2、速度检测装置3和限速信息获取装置4通讯连接。
23.其中，油门检测装置2用于实时检测车辆的油门踏板开度(也即油门踏板踩下的角度)，并将检测到的油门踏板开度数据发送至处理器1；速度检测装置3用于实时检测车辆的
当前速度，并将检测到的当前速度数据发送至处理器1；限速信息获取装置4用于获取车辆的最大限速值，并将获取的最大限速值发送至处理器1。
24.处理器1接收分别油门检测装置2检测到的油门踏板开度数据，速度检测装置3检测到的当前速度数据，以及限速信息获取装置4获取的最大限速值，并根据当前速度与最大速度值之间的差值，确定对油门踏板开度的限幅信息。处理器1还与车辆中的车速控制器5通讯连接，并将确定对油门踏板开度的限辐信息发送至车辆的车速控制器5，以使车速控制器5根据该限速信息，对车辆的油门踏板开度进行限幅控制，控制油门踏板开度的输出量，从而实现对车辆行驶速度的限速控制。
25.在这里说明，车速控制器5是车辆上用于控制车速的设备，具体可以包括电动车辆上的电机控制器，或者电动车辆或内燃式车辆上的ecu(electronic control unit，ecu，电子控制单元，又称"行车电脑"、"车载电脑")等。本实施例中，车辆限速系统不包括车速控制器5，在其他实施例中，本发明的一种车辆限速系统可以还包括车速控制器5。
26.根据本发明实施例的车辆限速系统，可通过实时检测车辆油门踏板开度以及当前速度，以根据当前速度与车辆的最大限速值进行对比，并根据车辆当前速度与最大限速值之间的差值确定对油门踏板开度的限幅信息，使得车速控制器5可以对油门踏板开度进行限幅，从而实现了对车辆速度的限速功能。本发明实施例的车辆限速系统可以应用至电动车辆或内燃式车辆中，具有通用性。
27.一种可选的实施方式中，处理器1在确定对油门踏板开度的限幅信息时，根据预设的差值与限幅值之间的对应关系，以及差值的大小确定对油门踏板开度的限幅值，这里，预设的对应关系包括：对油门踏板开度的限幅值随着差值的增大而减小，可从最大预设限幅值(使油门踏板开度的输出量为零)减小至零。
28.其中，预设的对应关系可以是线性对应关系，也可以是非线性对应关系。预设的对应关系包括，车辆的当前速度与最大限速值之间的差值越大，则限幅值越小；差值越小，则限幅值越大。也就是说，在车辆的当前速度较小时，与最大限速值之间的差值较大，可以小幅度限制油门踏板开度的输出量，使得车辆的行驶速度可以较大幅度增加；在车辆的当前速度较大时，与最大限速值之间的差值较小，可以大幅度限制油门踏板开度的输出量，从而大幅度限制车辆行驶速度的增加。
29.以及，如果差值大于第一预设差值，则对油门踏板开度的限幅值为零，也即不对油门踏板开度进行限幅；此时，车辆的当前速度与最大限速值之间的差值较大，车辆的行驶速度速度在不超速的前提下具有较大的增加空间，可以不进行限速控制。如果差值小于第二预设差值，则对油门踏板开度的限幅值为最大预设限幅值，此时，车辆的当前速度与最大限速值之间的差值较小，车辆的行驶速度即将超速，需要对油门踏板开度进行大幅度限制，进而对大幅度限制车速增加，从而防止车速超过最大限速值。其中，第一预设差值大于第二预设差值，第一预设差值和第二预设差值可以分别为，预设的对应关系所对应的差值范围的上限阈值和下限阈值。
30.在这里说明，限幅方式不限于上述在其他实施例中
31.还可以根据进行限幅
32.如图2所示，油门检测装置2可包括油门信号检测组件21和开关信号检测组件22，油门信号检测组件21用于检测车辆的油门踏板开度，开关信号检测组件22用于检测车辆的
油门踏板的开关信号；处理器1还根据油门踏板开度和开关信号确定油门踏板的开关输出量，并将开关输出量发送至车速控制器5。
33.油门信号检测组件21具体可包括油门踏板传感器，设置在油门踏板处；开关信号检测组件22可包括踏板开关传感器，设置在设置在油门踏板开关处，用于检测油门踏板的开关量，并将检测到的开关量发送至处理器1。处理器1可根据检测到的油门踏板开度数据在预设时长内的变化量，确定油门踏板开关量信号是否有效，例如，如果油门踏板开度数据在预设时长内不变，则确定开关量信号无效；如果油门踏板开度数据在预设时长内变化，则确定开关量信号有效，可以将开关量信号作为开关输出量发送至车速控制器5，使得车速控制器5可以根据油门踏板开度限幅信息和开关输出量，确定油门踏板的输出开度，进而实现对车速的控制。
34.进一步地，车辆限速系统还包括ad转换模块和第一io通讯模块io1，油门信号检测组件21通过ad转换模块与处理器1通讯连接，开关信号检测组件22通过第一io通讯模块io1与处理器1通讯连接。
35.将油门信号检测组件21检测到的油门踏板开度数据为模拟量信号，ad转换模块用于将模拟量数据转换为数字量信号，方便处理器1进行处理。优选地，ad转换模块包括第一ad转换单元ad1和第二ad转换单元ad2，油门信号检测组件21通过第一ad转换单元ad1和第二ad转换单元ad2分别与处理器1通讯连接。这里，在ad转换模块中设置第一ad转换单元ad1和第二ad转换单元ad2，相当于为油门信号检测组件21设置两个ad转换通道，可以处理器1通过一个ad转换通道接收电动车辆中油门信号检测组件21检测到的数据，同时，还可以使处理器1通过两个ad转换通道接收内燃式车辆中油门信号检测组件21检测到的数据，使得本实施例的车辆限速系统可以应用于电动车辆，还可以应用于内燃式车辆。
36.相应地，车辆限速系统还包括da转换模块和第二io通讯模块io2，处理器1通过da转换模块与和第二io通讯模块io2分别车速控制器5通讯连接。
37.da转换模块用于将处理器1处理后的数字量信号转换为模拟量信号，方便车速控制器5进行处理。优选地，da转换模块包括第一da转换单元da1和第二da转换单元da2，处理器1通过第一da转换单元da1和第二da转换单元da2分别与车速控制器5通讯连接。第一da转换单元da1和第二da转换单元da2，相当于处理器1输出信号的两个da转换通道，在电动车辆中，处理器1可以通过一个da转换通道向车速控制器5发送信号；以及，在内燃式车辆中，处理器1可以通过两个da转换通道向车速控制器5发送信号。
38.可选地，速度检测装置3包括速度传感器，速度传感器与处理器1有线通讯连接或者无线通讯连接。这里，速度传感器用于检测车辆的当前速度，并以脉冲信号的方式通过有线通讯方式发送至处理器1，或者通过例如zigbee、蓝牙、4g、5g等无线通讯方式发送至处理器1。
39.在具体的应用场景中，如果车辆中已有速度传感器，在将本发明实施例的车辆限速系统设置到车辆中时，可以利用车辆中已有的速度传感器。例如，车辆中的速度传感器通常是将采集的速度信号发送至车速控制器5，本发明实施例的车辆限速系统在应用至此车辆时，可以使处理器1与车速控制器5通讯连接，从车速控制器5获取车辆的当前速度。这里，车辆限速系统还可以包括can通讯模块，处理器1通过can通讯模块与车速控制器5通讯连接，使得处理器1还可以基于can通讯协议与车速控制器5通讯连接，可用于从车速控制器5
获取车辆的当前速度，也可用于向车速控制器5输出信号。
40.以及，限速信号获取装置包括交互单元，交互单元用于根据用户的输入操作获取车辆的最大限速值。例如，用户可以在根据工业车辆的不同应用场景确定最大限速值后，基于交互单元进行输入操作输入最大限速值。限速信号获取装置响应于用户的输入操作，获取最大限速值，并将最大限速值发送至处理器1。
41.一种可选的实施方式中，车辆限速系统还包括旁路控制装置6，旁路控制装置6包括继电器，继电器的常开触点与油门检测装置2连接，常闭触点与车速控制器5连接，感应线圈与处理器1通讯连接。
42.旁路控制装置6可用于在处理器1出现故障时，接通油门检测装置2与车速控制器5之间的通讯连接，使得车速控制器5直接获取油门检测装置2检测到的油门踏板开度信号和油门踏板开关量信号，用于进行车辆速度控制，进一步提高了本发明实施例的车辆限速系统的安全性和可靠性。
43.具体地，如图2中所示，继电器可包括三个常开触点分别连接在油门信号检测组件21和开关信号检测组件22与处理器1之间的三条通讯线路上，三个常闭触点连接在处理器1与车速控制器5之间的三条通讯线路上，在处理器1正常工作时，处理器1可通过三条通讯线路向车速控制器5正常输出信号；在处理器1出现故障时，继电器的感应线圈控制常闭触点断开，控制常开触点闭合，使得油门信号检测组件21和开关信号检测组件22与车速控制器5之间连通三条通讯线路，可直接向车速控制器5发送检测到的油门踏板信号，从而可避免因处理器1故障造成车速控制器5不能执行油门踏板控制的问题出现。
44.此外，本发明实施例的车辆限速系统还包括电源模块，电源模块与系统中的其他各部件电连接，用于向其他各部件供电。
45.本发明实施例提供的一种车辆限速系统，可通过实时检测车辆油门踏板开度以及当前速度，以根据当前速度与车辆的最大限速值进行对比，并根据车辆当前速度与最大限速值之间的差值确定对油门踏板开度的限幅信息，使得车速控制器可以对油门踏板开度进行限幅，从而实现了对车辆速度的限速功能，有助于降低车辆因超速造成的安全事故发生率。
46.以及，本发明实施例的车辆限速系统可以应用至电动车辆或内燃式车辆中，具有通用性；而且车辆限速系统性能可靠，设备简单，方便安装，成本较低。
47.需要指出，根据实施的需要，可将本发明实施例中描述的各个部件拆分为更多部件，也可将两个或多个部件或者部件的部分组合成新的部件，以实现本发明实施例的目的。
48.以上实施方式仅用于说明本发明实施例，而并非对本发明实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化、变型或替换，因此所有等同的技术方案也属于本发明实施例的范畴，本发明实施例的专利保护范围应由权利要求限定。