本發(fā)明涉及一種汽車用情景模擬控制系統(tǒng),尤其涉及一種自動(dòng)檔車輛行駛情景模擬系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在自動(dòng)檔汽車越來越普及，從汽車發(fā)展先進(jìn)國(guó)家來看，大部分車輛都已經(jīng)向自動(dòng)檔過渡。自動(dòng)檔取代手動(dòng)擋成為日常駕駛的主要車型是汽車發(fā)展的趨勢(shì)。駕駛自動(dòng)檔車時(shí),自動(dòng)變速器會(huì)根據(jù)駕駛員的需求進(jìn)行自動(dòng)換檔。如踩大油門后,自動(dòng)變速器一般會(huì)降檔,以增加動(dòng)力輸出。松油門后,自動(dòng)變速器一般會(huì)升檔,以降低油耗。

不同的駕駛模式,如經(jīng)濟(jì)模式、運(yùn)動(dòng)模式、雪地模式、上下坡模式、巡航模式等,自動(dòng)換檔也不相同。自動(dòng)變速器是根據(jù)換檔圖進(jìn)行自動(dòng)換檔的,換檔圖一般由車速、油門開度兩個(gè)參數(shù)構(gòu)成,并且每種模式的換檔圖也不相同。自動(dòng)變速器換檔圖直接影響車輛的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性及駕駛性,是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的核心技術(shù)。這種技術(shù)只對(duì)檔位進(jìn)行調(diào)節(jié)，并不會(huì)影響車速。但是在實(shí)際駕駛過程中，一般除了高速路行駛外，并不需要過高的速度。尤其是在城市里限速更多，而很多駕駛者經(jīng)常會(huì)無意識(shí)地過度踩下油門，導(dǎo)致車速過快。當(dāng)意識(shí)過來車速過快時(shí)又要踩下剎車，這樣頻繁操作，相當(dāng)費(fèi)油。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，如果開手動(dòng)檔汽車水平高的駕駛者與開自動(dòng)檔汽車來比，在同樣的行駛條件下，自動(dòng)檔汽車一般費(fèi)油約6～10％，自動(dòng)檔汽車在油耗方面要高于同型號(hào)手動(dòng)擋的汽車，每百公里大概高1升左右。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)檔車輛行駛情景模擬系統(tǒng)及控制方法，提前設(shè)定車速上限，從而實(shí)現(xiàn)在行駛過程中省油及安全的效果。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過選擇不同的情景模擬模式，在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中預(yù)先設(shè)定節(jié)氣門的最大開度，以保證即使踏板踩到最大，車速也不會(huì)超過限定速度，從而實(shí)現(xiàn)省油及安全的目的。

本發(fā)明克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種自動(dòng)檔車輛行駛情景模擬系統(tǒng)，包括單片機(jī)以及分別與單片機(jī)連接的檢測(cè)單元、功能顯示單元、按鍵單元和驅(qū)動(dòng)單元。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是，所述的單片機(jī)包括檢測(cè)選擇單元、模式選擇單元、輸出單元和信息處理單元，所述的模式選擇單元輸入端與按鍵單元連接、所述的模式選擇單元輸出端分別與檢測(cè)選擇單元和信息處理單元連接，所述的檢測(cè)選擇單元的輸出端與檢測(cè)單元的輸入端連接，所述的信息處理單元與驅(qū)動(dòng)單元的輸入端連接，所述的輸出單元的輸入端與檢測(cè)單元連接、輸出端與功能顯示單元連接；所述的驅(qū)動(dòng)單元包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和節(jié)氣門。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是，所述的功能顯示單元為L(zhǎng)CD顯示器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是，所述的檢測(cè)單元包括GPS模塊和電子地圖大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，所述的GPS模塊能夠進(jìn)行車輛全球定位，所述的電子地圖大數(shù)據(jù)系統(tǒng)用于在GPS信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)行輔助定位；

所述的按鍵單元用于操作者輸入系統(tǒng)可選狀態(tài)、可選情景模式和系統(tǒng)密碼：所述的系統(tǒng)可選狀態(tài)包含自動(dòng)狀態(tài)和手動(dòng)狀態(tài)，所述可選情景模式中，包括高速模式、城市模式、野外模式、自定模式和停車模，其中，自動(dòng)狀態(tài)下根據(jù)GPS定位和電子地圖，自動(dòng)在高速模式、城市模式和野外模式3種情景模式間切換，手動(dòng)狀態(tài)包括按鍵選擇高速模式、城市模式、野外模式、自定模式和停車模式，所述系統(tǒng)密碼進(jìn)行密碼設(shè)置、密碼修改、密碼確認(rèn)和密碼取消；

所述的模式選擇單元用于識(shí)別和設(shè)定操作者通過按鍵單元輸入的工作狀態(tài)和工作模式；所述的輸出單元用于把檢測(cè)單元傳輸過來的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可讀取數(shù)值；所述的檢測(cè)選擇單元根據(jù)模式選擇單元傳輸過來的模式設(shè)定信號(hào)，選擇是否用GPS模塊來自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元以調(diào)節(jié)節(jié)氣門；所述的信息處理單元用于對(duì)GPS模塊及電子地圖數(shù)據(jù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或者不啟動(dòng)GPS模塊，同時(shí)向驅(qū)動(dòng)單元(50)發(fā)出控制信息，控制信息參數(shù)為節(jié)氣門最大開度，所述的功能顯示單元用于顯示輸出單元傳遞過來的數(shù)據(jù)；所述的驅(qū)動(dòng)單元用于根據(jù)信息處理單元發(fā)出的控制信息驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元調(diào)節(jié)節(jié)氣門進(jìn)行工作；

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是，所述情景模擬系統(tǒng)中的高速模式對(duì)速度不進(jìn)行限定，城市模式限定速度最大為60公里，野外模式限定速度最大為20公里，自定模式可以通過輸入數(shù)字，任意選擇限定的最大速度，停車模式限定速度最大為0公里。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是，不同的模擬情景對(duì)應(yīng)鎖定發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中不同的節(jié)氣門最大開度。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是，不同的模擬情景對(duì)應(yīng)鎖定發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中不同的節(jié)氣門最大開度。

本發(fā)明同時(shí)請(qǐng)求保護(hù)所述的一種自動(dòng)檔車輛行駛情景模擬系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

A、菜單選擇：系統(tǒng)啟動(dòng)后，首先要求輸入密碼，初始密碼為：0000，輸入后，進(jìn)入系統(tǒng)界面，操作者通過點(diǎn)擊按鍵單元的菜單鍵，可以進(jìn)入密碼設(shè)置和系統(tǒng)可選狀態(tài)設(shè)置；如密碼三次輸入錯(cuò)誤，車輛將鎖死在停車模式，并啟動(dòng)報(bào)警鈴聲，直到密碼輸入正確為止；這一功能可以有效防止車輛被盜；當(dāng)駕駛者停車以后，選擇“手動(dòng)狀態(tài)”中的“停車模式”，節(jié)氣門開度將被設(shè)為0；

B、密碼設(shè)置：操作者進(jìn)入密碼設(shè)置后，正確輸入原始密碼后，對(duì)密碼進(jìn)行修改；

C、狀態(tài)選擇：操作者進(jìn)入系統(tǒng)可選狀態(tài)設(shè)置后，對(duì)系統(tǒng)的控制狀態(tài)進(jìn)行選擇，如果選擇為“手動(dòng)狀態(tài)”，則轉(zhuǎn)入步驟D；如果選擇為“自動(dòng)狀態(tài)”，則轉(zhuǎn)入步驟E；默認(rèn)狀態(tài)為“手動(dòng)狀態(tài)”的“高速模式”；

D、手動(dòng)狀態(tài)模式設(shè)置：操作者選擇“手動(dòng)狀態(tài)”后，進(jìn)入可選情景模式菜單，對(duì)單片機(jī)(10)的模式選擇單元(11)進(jìn)行模式設(shè)置；按鍵選擇高速模式、城市模式、野外模式、自定模式和停車模式5種情景模式；

E、自動(dòng)狀態(tài)模式切換：操作者選擇“自動(dòng)狀態(tài)”后，進(jìn)入情景模擬自動(dòng)系統(tǒng)，將根據(jù)GPS模塊和電子地圖大數(shù)據(jù)系統(tǒng)確定車輛所在位置，并由車輛所在位置確定車輛所處的情景模擬模式，并隨車輛所在的情景不同自動(dòng)在高速模式、城市模式和野外模式間切換。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明通過選擇不同的情景模擬模式，在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中預(yù)先設(shè)定節(jié)氣門的最大開度，以保證即使踏板踩到最大，車速也不會(huì)超過限定速度，從而實(shí)現(xiàn)省油及安全的目的。

附圖說明

圖1是自動(dòng)檔汽車行駛情景模擬控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是自動(dòng)檔汽車行駛情景模擬控制系統(tǒng)流程圖。

其中：10、單片機(jī)，11、模式選擇單元，12、檢測(cè)選擇單元，13、信息處理單元，14、輸出單元，20、按鍵單元，30、檢測(cè)單元，40、功能顯示單元，50、驅(qū)動(dòng)單元，51、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，52、節(jié)氣門。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明主要由單片機(jī)10、檢測(cè)單元30、功能顯示單元40、按鍵單元20和驅(qū)動(dòng)單元50和相應(yīng)的連接電路等組成。通過功能顯示單元40和按鍵單元20進(jìn)行人機(jī)交互，通過單片機(jī)10和檢測(cè)單元30進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇，通過驅(qū)動(dòng)單元50中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元51進(jìn)行控制，通過節(jié)氣門52開度進(jìn)行具體速度限定。如圖1所示，不同的情景模擬將鎖定不同的節(jié)氣門最大開度，即對(duì)應(yīng)不同的最大速度，不但能夠防止油門誤踩導(dǎo)致的油量損耗，而且省油經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)保證安全駕駛及防止車輛被盜的功能,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元即本領(lǐng)域熟知的ECU。

所述的檢測(cè)單元30包括GPS模塊和電子地圖大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，所述的GPS模塊能夠迅速進(jìn)行車輛全球定位，所述的電子地圖大數(shù)據(jù)系統(tǒng)用于在GPS信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)行輔助定位。

所述的按鍵單元20用于操作者輸入系統(tǒng)可選狀態(tài)、可選情景模式和系統(tǒng)密碼；所述的系統(tǒng)可選狀態(tài)包含自動(dòng)狀態(tài)和手動(dòng)狀態(tài)2種。所述可選情景模式中，包括高速模式、城市模式、野外模式、自定模式和停車模式5種情景模式。其中，自動(dòng)狀態(tài)下根據(jù)GPS定位和電子地圖，自動(dòng)在高速模式、城市模式和野外模式3種情景模式間切換，當(dāng)定位顯示車輛已經(jīng)進(jìn)入高速公路或非城鎮(zhèn)范圍內(nèi)的公路時(shí)，將切換為高速模式；當(dāng)定位顯示車輛進(jìn)入城鎮(zhèn)范圍，并在正常道路行駛時(shí)，將切換至城市模式；當(dāng)定位顯示車輛不在正常道路行駛時(shí)，將切換為野外模式；手動(dòng)狀態(tài)可按鍵選擇高速模式、城市模式、野外模式、自定模式和停車模式5種情景模式。所述系統(tǒng)密碼可進(jìn)行密碼設(shè)置、密碼修改、密碼確認(rèn)和密碼取消。

所述單片機(jī)10包括檢測(cè)選擇單元12、模式選擇單元11、輸出單元14和信息處理單元13，所述的模式選擇單元11輸入端與按鍵單元20連接、輸出端分別與檢測(cè)選擇單元12和信息處理單元13連接，所述的檢測(cè)選擇單元12的輸出端與檢測(cè)單元30的輸入端連接，所述的信息處理單元13與驅(qū)動(dòng)單元50的輸入端連接，所述的輸出單元14的輸入端與檢測(cè)單元30連接、輸出端與功能顯示單元40連接；所述的驅(qū)動(dòng)單元50包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元51和節(jié)氣門52；所述的功能顯示單元為L(zhǎng)CD顯示器；

所述的模式選擇單元11用于識(shí)別和設(shè)定操作者通過按鍵單元20輸入的工作狀態(tài)和工作模式；所述的輸出單元14用于把檢測(cè)單元30傳輸過來的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可讀取數(shù)值；所述的檢測(cè)選擇單元12根據(jù)模式選擇單元11傳輸過來的模式設(shè)定信號(hào)，選擇是否用GPS模塊來自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元51以調(diào)節(jié)節(jié)氣門52；所述的信息處理單元13用于對(duì)GPS模塊及電子地圖數(shù)據(jù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或者不啟動(dòng)GPS模塊，直接從檢測(cè)選擇單元12傳輸來的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，得到實(shí)時(shí)的車輛狀態(tài)參數(shù)(瞬間三維位置和三維速度)，并根據(jù)位置選擇設(shè)定好的模式控制信息，同時(shí)向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出控制信息，控制信息參數(shù)為節(jié)氣門最大開度；所述的功能顯示單元40用于顯示輸出單元14傳遞過來的數(shù)據(jù)；所述的驅(qū)動(dòng)單元50用于根據(jù)信息處理單元13發(fā)出的控制信息驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元51調(diào)節(jié)節(jié)氣門52進(jìn)行工作。

所述情景模擬系統(tǒng)中的高速模式對(duì)速度不進(jìn)行限定。城市模式限定速度最大為60公里。野外模式限定速度最大為20公里。自定模式可以通過輸入數(shù)字，任意選擇限定的最大速度。停車模式限定速度最大為0公里。

不同的模擬情景對(duì)應(yīng)鎖定發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元51中不同的節(jié)氣門52最大開度。

本發(fā)明的自動(dòng)檔車輛行駛情景模擬系統(tǒng)的控制方法如下：

A、菜單選擇：系統(tǒng)啟動(dòng)后，首先要求輸入密碼。初始密碼為：0000。輸入后，進(jìn)入系統(tǒng)界面，操作者通過點(diǎn)擊按鍵單元的菜單鍵，可以進(jìn)入密碼設(shè)置和系統(tǒng)可選狀態(tài)設(shè)置。如密碼三次輸入錯(cuò)誤，車輛將鎖死在停車模式，并啟動(dòng)報(bào)警鈴聲，直到密碼輸入正確為止。這一功能可以有效防止車輛被盜。當(dāng)駕駛者停車以后，選擇“手動(dòng)狀態(tài)”中的“停車模式”，節(jié)氣門開度將被設(shè)為0。即使車輛的鑰匙被盜，只要偷車者不知道情景模擬系統(tǒng)的密碼，無法更改情景模式，就無法啟動(dòng)車輛。

B、密碼設(shè)置：操作者進(jìn)入密碼設(shè)置后，正確輸入原始密碼后，可以對(duì)密碼進(jìn)行修改，

C、狀態(tài)選擇：操作者進(jìn)入系統(tǒng)可選狀態(tài)設(shè)置后，對(duì)系統(tǒng)的控制狀態(tài)進(jìn)行選擇，如果選擇為“手動(dòng)狀態(tài)”，則轉(zhuǎn)入步驟D；如果選擇為“自動(dòng)狀態(tài)”，則轉(zhuǎn)入步驟E；默認(rèn)狀態(tài)為“手動(dòng)狀態(tài)”的“高速模式”；

D、手動(dòng)狀態(tài)模式設(shè)置：操作者選擇“手動(dòng)狀態(tài)”后，進(jìn)入可選情景模式菜單，對(duì)單片機(jī)10的模式選擇單元11進(jìn)行模式設(shè)置；可按鍵選擇高速模式、城市模式、野外模式、自定模式和停車模式5種情景模式。

E、自動(dòng)狀態(tài)模式切換：操作者選擇“自動(dòng)狀態(tài)”后，進(jìn)入情景模擬自動(dòng)系統(tǒng)，將根據(jù)GPS模塊和電子地圖大數(shù)據(jù)系統(tǒng)確定車輛所在位置，并由車輛所在位置確定車輛所處的情景模擬模式，并隨車輛所在的情景不同自動(dòng)切換高速模式、城市模式和野外模式3種情景模式。其中，當(dāng)定位顯示車輛已經(jīng)進(jìn)入高速公路或非城鎮(zhèn)范圍內(nèi)的公路時(shí)，將切換為高速模式，當(dāng)定位顯示車輛進(jìn)入城鎮(zhèn)范圍，并在正常道路行駛時(shí)，將切換至城市模式，當(dāng)定位顯示車輛不在正常道路行駛時(shí)，將切換為野外模式。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。