一种新能源汽车限速器系统及限速方法与流程

1.本发明属于汽车安全驾驶辅助技术领域，具体的是一种新能源汽车限速器系统及限速方法。


背景技术：

2.随着国家发展，新能源汽车已经逐渐普及，电驱车相对于燃油车提速更快，这虽然在一定程度上提升了驾驶体验，为出行提供很大方便，但是在有些情况下就会发生超速的现象，从而遭遇交通违章事件甚至是交通意外；并且驾驶员不可能时时刻刻都盯着仪表盘来控制车速，尤其在高速、长途、堵车等种种复杂路况的驾驶途中，驾驶员的精力更多的是集中在驾驶路况上。因此，为了避免上述种种情况和一定的安全隐患，需要为汽车安装限速器，现在主要的汽车限速器通常分为两大类：一种是超过规定时速时，通过车机系统，对驾驶员发出警报，这种限速器本质上无法避免交通违章和交通意外，只能起到提醒作用，在长时间的驾驶过程中，驾驶员可能早已对外界很多信号产生麻痹反应；另一种则是在车辆达到限制速度之后，汽车被强制限制在此速度之下，虽然有很强的安全性设计，但是在面对突发状况例如前车突然急刹，需要点刹变道超车时，这种限速器设计就会存在一定的限制性。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种新能源汽车限速器系统及限速方法用以解决背景技术中提出的技术问题。
4.本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种新能源汽车限速器系统，包括：车载导航系统，所述车载导航系统用于实时提供当前道路行驶信息，包括前方路况、导航行驶路线以及国家或区域道路限速相关法规；车速传感器，所述车速传感器用于实时检测当前车辆行驶速度；控制器，所述控制器根据车载导航系统提供的道路行驶信息，自动计算出适用于本车的限速信号速度，当车辆行驶速度大于该限速信号速度时，发出限速指令；设定单元，所述设定单元用于手动设置限速信号速度，当车辆行驶速度大于该手动设置的限速信号速度时，发出限速指令；限速执行机构，所述限速执行机构包括报警装置和开关输出控制器；在接收限速指令后，报警装置发出警报，开关输出控制器连接和/或断开汽车电机控制器mcu与加速踏板之间的常闭合开关。
5.进一步地，所述控制器包括信号采集单元、信号处理单元和信号输出单元；所述信号采集单元的输入端连接车载导航系统、车速传感器，收集路面及车辆相关信息并传递至信号处理单元中，所述信号处理单元的输出端连接报警装置、开关输出控制器，根据车载导航系统提供的道路行驶信息，自动计算出适用于本车的限速信号速度，当车辆行驶速度大于该限速信号速度时，发出限速指令；所述信号输出单元接收并反馈信号给信号处理单元。
6.进一步地，所述设定单元的输出端连接信号处理单元；信号处理单元在处理信号时，以手动设置的限速信号为最高优先级，超过车载导航系统和车速传感器发出的限速信号时，仅传递给报警装置，不传递给开关输出控制器。
7.进一步地，还包括人机交互系统，通过人机交互系统选择自动限速模式或手动限速模式；自动限速模式的限速阈值基于车载导航系统根据当前道路即行驶路况以及行驶路段规定车速决定；手动限速模式的限速阈值基于设定单元手动设置的限速信息决定。
8.进一步地，所述自动限速模式分为仅报警模式和强制限速模式；强制限速模式下，限速器打开，限速执行机构接收限速指令后，报警装置发出警报，开关输出控制器断开汽车电机控制器mcu与加速踏板之间的常闭合开关，进行强制限速；仅报警模式下，限速器关闭，限速执行机构接收限速指令后，仅报警。
9.进一步地，所述人机交互系统还包括扬声器和仪表，用于显示或者播报当前模式下的限速阈值以及当前车辆行驶速度。
10.一种新能源汽车限速器限速方法，包括如下几个步骤：s1. 强制限速模式：s1-1. 打开限速器，车载导航系统首先给信号采集单元发送信号，给出当前道路即行驶路况以及行驶路段规定车速，设定行驶速度为v1，车速传感器实时检测当前车辆行驶速度为v2；s1-2. 当v1＜v2≤车载导航系统向信号采集单元发出的限速信号速度时，报警装置响三声，不强制限速；s1-3. 当v2＞车载导航发出的限速信号速度，信号采集单元收到车速传感器和车载导航系统的信号并输出给信号处理单元，处理单元输出给报警装置和开关输出控制器，报警装置响三声，开关输出控制器断开汽车电机控制器mcu与加速踏板之间的常闭合开关，此时继续踩加速踏板不会超过限定速度，但动力和扭矩保持不变；s2. 仅报警模式：关闭限速器，当v2≤车载导航发出的限速信号速度，整车正常行驶；当v2＞车载导航发出的限速信号速度，仅报警；s3. 手动限速模式：在人机交互系统中选择手动限速模式，设定单元将手动设置的限速信号传递给信号处理单元；信号处理单元在处理信号时，以手动设置的限速信号为最高优先级，在当前行驶车速超过手动设置的速度时，车载导航系统和车速传感器发出的限速信号，仅传递信号给报警装置。
11.进一步地，限速器开关设置在方向盘附近便于驾驶员操作的地方，汽车在行驶过程中，限速器默认为开启状态。
12.进一步地，所述加速踏板内设有踏板传感器，与电机控制器mcu之间通过常闭合开关连接。
13.进一步地，s3中，手动设置的限速信号超过车载导航系统和车速传感器发出的限速信号时，报警装置响三声，此时加速踏板依旧可以通过踏板传感器与电机控制器mcu之间通过常闭合开关传递加速信号。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果为：可以在驾驶过程中选择开启或关闭限速器，开启限速器时，可以设定强制限速模式或仅报警模式。行驶畅通路段时，可以选择强制限速模式，当前车辆行驶速度大于车载导
航发出的限速信号速度时，开关输出控制器断开加速踏板与电机控制器mcu之间的常闭合开关，进行强制限速。行驶复杂路段时，如车流量较多、雨雪天气或者路面不平整，可以选择仅报警模式，当前车辆行驶速度大于车载导航发出的限速信号速度时，报警装置发出警报，提醒驾驶员降低车速，该模式下面对突发情况例如前车突然刹车，需要点刹变道超车时，限速器不会限制车速，避免发生意外。
15.车载导航系统能够根据实时路况和道路法规速度要求来设定行驶速度，例如在高速公路上如遇行驶缓慢路段则规定限速器速度阈值为60km/h，行驶畅通条件下依据高速公路国家法规即规定速度阈值为90km/h，车载导航系统就会实时发出限速90km/h的信号，当前车辆行驶速度＞90km/h时，报警装置同样发出警报，用以提醒驾驶员降低车速，大大提高驾车安全。例如在高速公路上导航播报前方出现交通事故出现严重拥堵时，限速器速度阈值便会降至60km/h，此时行驶速度若超过60km/h，报警装置便会发出警报。
16.当关闭限速器，选择手动限速模式时，会以驾驶员设定的限制速度为最高优先级，不会影响驾驶员的驾驶体验；在遇到特殊情况，例如部分特殊场景、路段没有限速时驾驶员可设定较高的速度阈值(此时触发报警装置信号的上限就提高了）来赶时间或者提升驾驶体验等等，又例如遇到突发特殊情况需要加速超车时，在达到设定的速度阈值前，报警装置甚至不会发出警报来分散驾驶员的注意力。
17.人机交互系统还包括扬声器和仪表，用于显示或者播报当前模式下的限速阈值以及当前车辆行驶速度，更加人性化，提高驾驶员的驾驶体验。
附图说明
18.图1为本发明的一种新能源汽车限速器系统；图中，1、加速踏板，2、踏板传感器，3、电机控制器mcu，4、电机，5、车速传感器，6、信号采集单元，7、车载导航系统，8、信号处理单元，9、报警装置，10、信号输出单元，11、开关输出控制器，12、设定单元，13、人机交互系统。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图1所示，一种新能源汽车限速器系统，包括：车载导航系统7，所述车载导航系统7用于实时提供当前道路行驶信息，包括前方路况、导航行驶路线以及国家或区域道路限速相关法规。
21.车速传感器5，所述车速传感器5用于实时检测当前车辆行驶速度。
22.控制器，所述控制器根据车载导航系统提供的道路行驶信息，自动计算出适用于本车的限速信号速度，当车辆行驶速度大于该限速信号速度时，发出限速指令。
23.设定单元12，所述设定单元12用于手动设置限速信号速度，当车辆行驶速度大于该手动设置的限速信号速度时，发出限速指令。
24.限速执行机构，所述限速执行机构包括报警装置9和开关输出控制器11；在接收限
速指令后，报警装置9发出警报，开关输出控制器11连接和/或断开汽车电机控制器mcu3与加速踏板1之间的常闭合开关。
25.需要说明的是，所述控制器包括信号采集单元6、信号处理单元8和信号输出单元10；所述信号采集单元6的输入端连接车载导航系统、车速传感器，收集路面及车辆相关信息并传递至信号处理单元中，所述信号处理单元8的输出端连接报警装置9、开关输出控制器11，根据车载导航系统7提供的道路行驶信息，自动计算出适用于本车的限速信号速度，当车辆行驶速度大于该限速信号速度时，发出限速指令；所述信号输出单元10接收并反馈信号给信号处理单元8。
26.需要说明的是，所述设定单元12的输出端连接信号处理单元8；信号处理单元8在处理信号时，以手动设置的限速信号为最高优先级，超过车载导航系统7和车速传感器5发出的限速信号时，仅传递给报警装置9，不传递给开关输出控制器11。
27.作为本发明的进一步优选方案，还包括人机交互系统13，通过人机交互系统13选择自动限速模式或手动限速模式；自动限速模式的限速阈值基于车载导航系统7根据当前道路即行驶路况以及行驶路段规定车速决定；手动限速模式的限速阈值基于设定单元12手动设置的限速信息决定。所述自动限速模式分为仅报警模式和强制限速模式；强制限速模式下，限速器打开，限速执行机构接收限速指令后，报警装置9发出警报，开关输出控制器11断开汽车电机控制器mcu 3与加速踏板1之间的常闭合开关，进行强制限速；仅报警模式下，限速器关闭，限速执行机构接收限速指令后，仅报警。
28.作为本发明的进一步优选方案，所述人机交互系统13还包括扬声器和仪表，用于显示或者播报当前模式下的限速阈值以及当前车辆行驶速度，提醒驾驶员提前减速，人性化设计，提高驾驶体验。
29.一种新能源汽车限速器限速方法，包括如下几个步骤：s1. 强制限速模式：s1-1. 打开限速器，车载导航系统首先给信号采集单元发送信号，给出当前道路即行驶路况以及行驶路段规定车速，设定行驶速度为v1，车速传感器实时检测当前车辆行驶速度为v2。
30.s1-2. 当v1＜v2≤车载导航系统向信号采集单元发出的限速信号速度时，报警装置响三声，不强制限速。
31.s1-3. 当v2＞车载导航发出的限速信号速度，信号采集单元收到车速传感器和车载导航系统的信号并输出给信号处理单元，处理单元输出给报警装置和开关输出控制器，报警装置响三声，开关输出控制器断开汽车电机控制器mcu与加速踏板之间的常闭合开关，此时继续踩加速踏板不会超过限定速度，但动力和扭矩保持不变。
32.s2. 仅报警模式：关闭限速器，当v2≤车载导航发出的限速信号速度，整车正常行驶；当v2＞车载导航发出的限速信号速度，仅报警。
33.s3. 手动限速模式：在人机交互系统中选择手动限速模式，设定单元将手动设置的限速信号传递给信号处理单元；信号处理单元在处理信号时，以手动设置的限速信号为最高优先级，在当前行驶车速超过手动设置的速度时，车载导航系统和车速传感器发出的限速信号，仅传递信号给报警装置。需要说明的是，限速器开关设置在方向盘附近便于驾驶员操作的地方，汽车在行驶过程中，限速器默认为开启状态。所述加速踏板内设有踏板传感
器，与电机控制器mcu之间通过常闭合开关连接；s3中，手动设置的限速信号超过车载导航系统和车速传感器发出的限速信号时，报警装置响三声，此时加速踏板依旧可以通过踏板传感器与电机控制器mcu之间通过常闭合开关传递加速信号。
34.行驶畅通路段时，可以选择强制限速模式，当前车辆行驶速度大于车载导航发出的限速信号速度时，开关输出控制器断开加速踏板与电机控制器mcu之间的常闭合开关，进行强制限速。行驶复杂路段时，如车流量较多、雨雪天气或者路面不平整，可以选择仅报警模式，当前车辆行驶速度大于车载导航发出的限速信号速度时，报警装置发出警报，提醒驾驶员降低车速，该模式下面对突发情况例如前车突然刹车，需要点刹变道超车时，限速器不会限制车速，避免发生意外。
35.当关闭限速器，选择手动限速模式时，会以驾驶员设定的限制速度为最高优先级，不会影响驾驶员的驾驶体验；在遇到特殊情况，例如部分特殊场景、路段没有限速时驾驶员可设定较高的速度阈值(此时触发报警装置信号的上限就提高了）来赶时间或者提升驾驶体验等等，又例如遇到突发特殊情况需要加速超车时，在达到设定的速度阈值前，报警装置甚至不会发出警报来分散驾驶员的注意力。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。