CN103591278A - 一种汽车换挡提示***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种汽车换挡提示***，包括：空挡或倒挡信息模块、离合器信息模块、车速信息模块、转速信息模块、判断模块和提示模块。本发明还提供了一种汽车换挡提示方法。本发明提供的一种汽车换挡提示***及方法，通过空挡或倒挡信息模块、离合器信息模块、车速信息模块和转速信息模块采集到的空挡或倒挡信号、离合器状态信号、车速信号和转速信号，判断模块加以判断实际挡位和是否需要加、减挡位，以及时提示驾驶员实际挡位和是否需要加、减挡位。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车换挡提示***及方法。
背景技术
在操控手动挡汽车的时候，需要对换挡时机把握准确，才能换挡平顺减少换挡冲击。新手或对新车不熟悉的时候，常会出现换挡不及时的现象，造成低速高挡或高速低挡的拖挡驾驶，这对发动机和变速箱都是一种损害，会降低其寿命，也会增加汽车的油耗；或者在换挡过程中，发动机转速与车速不匹配，造成车辆前冲或顿挫现象，严重影响了驾驶舒适性。
目前手动挡汽车上一般都不具有换挡提示功能，驾驶员完全凭经验进行换挡操作，无法完全避免上述情况的发生。
发明内容
本发明为解决提示汽车驾驶员及时换挡的技术问题，提供了一种汽车换挡提示***及方法。
本发明提供一种汽车换挡提示***，包括：空挡或倒挡信息模块，用于采集和发送空挡信号、非空挡信号、倒挡信号和非倒挡信号；离合器信息模块，用于同时接收到非空挡信号和非倒挡信号后，采集和发送离合器状态信号，所述离合器状态信号包括离合器全合状态信号和全脱状态信号；车速信息模块，用于当接收到离合器全合状态信号后，采集和发送车速信号；转速信息模块，用于当接收到的车速信号大于等于10km/h后，采集和发送转速信号；判断模块，用于根据接 收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号，并判断是否需要加、减挡位，若是则发送加、减挡信号；和提示模块，用于根据接收到的实际挡位信号和加、减挡信号，显示实际挡位和加、减挡位，并语音提示加、减挡位。
本发明还提供了一种汽车换挡提示方法，包括：
步骤A、采集和发送空挡信号、非空挡信号、倒挡信号和非倒挡信号；
步骤B、同时接收到非空挡信号和非倒挡信号后，采集和发送离合器状态信号，所述离合器状态信号包括离合器全合状态信号和全脱状态信号；
步骤C、当接收到离合器全合状态信号后，采集和发送车速信号；
步骤D、当接收到的车速信号大于等于10km/h后，采集和发送转速信号；
步骤E、根据接收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号，并判断是否需要加、减挡位，若是则发送加、减挡信号；和
步骤F、根据接收到的实际挡位信号和加、减挡信号，显示实际挡位和加、减挡位，并语音提示加、减挡位。
本发明提供的一种汽车换挡提示***及方法，通过空挡或倒挡信息模块、离合器信息模块、车速信息模块和转速信息模块采集到的空挡或倒挡信号、离合器状态信号、车速信号和转速信号，判断模块加以判断实际挡位和是否需要加、减挡位，以及时提示驾驶员实际挡位 和是否需要加、减挡位。
附图说明
图1为本发明实施例汽车换挡提示***框图。
图2为本发明实施例汽车换挡提示方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。
如图1所示，一种汽车换挡提示***，包括：
空挡或倒挡信息模块100，用于采集和发送空挡信号、非空挡信号、倒挡信号和非倒挡信号；
离合器信息模块200，用于同时接收到非空挡信号和非倒挡信号后，采集和发送离合器状态信号，所述离合器状态信号包括离合器全合状态信号和全脱状态信号；
车速信息模块300，用于当接收到离合器全合状态信号后，采集和发送车速信号；
转速信息模块400，用于当接收到的车速信号大于等于10km/h后，采集和发送转速信号；
判断模块500，用于根据接收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号，并判断是否需要加、减挡位，若是则发 送加、减挡信号；
提示模块600，用于根据接收到的实际挡位信号和加、减挡信号，显示实际挡位和加、减挡位，并语音提示加、减挡位。
空挡或倒挡信息模块100，用于采集和发送空挡信号、非空挡信号、倒挡信号和非倒挡信号，本发明中的空挡信号、非空挡信号、倒挡信号和非倒挡信号是通过硬线采集的电平信号。
所述空挡或倒挡信息模块100包括：
空挡信息单元，用于采集和发送空挡信号和非空挡信号；
倒挡信息单元，用于采集和发送倒挡信号和非倒挡信号。
所述空挡信息单元包括：
空挡信息采集单元，用于采集空挡信号和非空挡信号；
空挡信息发射单元，用于发射空挡信号和非空挡信号。
所述倒挡信息单元包括：
倒挡信息采集单元，用于采集倒挡信号和非倒挡信号；
倒挡信息发射单元，用于发射倒挡信号和非倒挡信号。
离合器信息模块200，用于同时接收到非空挡信号和非倒挡信号后，采集和发送离合器状态信号，所述离合器状态信号包括离合器全合状态信号和全脱状态信号，本发明中的离合器全合状态信号或全脱状态信号是通过硬线采集的电平信号。
所述离合器信息模块200包括：
非空挡信号接收单元，用于接收非空挡信号；
非倒挡信号接收单元，用于接收非倒挡信号；
第一判断单元，用于判断是否采集离合器状态信号，当同时接收到非空挡信号和非倒挡信号后，发出采集离合器状态的指令；
第一接收单元，用于接收采集离合器状态的指令；
第一采集单元，用于采集离合器全合状态信号或全脱状态信号；
第一发送单元，用于发送离合器全合状态信号或全脱状态信号。
车速信息模块300，用于当接收到离合器全合状态信号后，采集和发送车速信号，包括设置在发动机上的车速传感器，其工作原理是：
通过对车速传感器的脉冲宽度的测量得到车速值；使用定时器的捕获功能来检测车速脉冲（下降沿有效），得到脉冲周期。
根据如下公式得到车速：
车速（km/h）=放大倍数*总线频率*每小时秒数/(分频因子*脉宽计数器*每公里脉冲数)。
所述车速信息模块300包括：
第二接收单元，用于接收离合器全合状态信号；
第二采集单元，用于采集车速信号；
第二发送单元，用于发送车速信号。
转速信息模块400，用于当接收的车速信号大于等于10km/h后，采集和发送转速信号，包括设置在发动机上的转速传感器，其工作原理是：
通过对转速传感器的脉冲宽度的测量得到转速值。
转速计算公式为：
转速(r/min)=总线频率*每分钟秒数/（分频因子*脉宽计数器*转 速比率）。
所述转速信息模块400包括：
第三接收单元，用于接收车速信号；
第二判断单元，用于判断是否发送转速信号，当接收到的车速信号大于等于10km/h后，发出采集转速信号的指令；
第四接收单元，用于接收采集转速信号的指令；
第三采集单元，用于采集转速信号；
第三发送单元，用于发送转速信号。
判断模块500，用于根据接收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号，并判断是否需要加、减挡位，若是则发送加、减挡信号。具体的，所述判断模块500包括：
挡位判断模块，用于根据接收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号；
加减挡判断模块，用于根据接收到的实际挡位信号和转速信号，判断是否需要加、减挡位，若是则发送加、减挡信号。
更具体的，所述挡位判断模块包括：
第一车速信号接收单元，用于接收车速信号；
第一转速信号接收单元，用于接收转速信号；
第三判断单元，用于判断实际挡位；
第四发送单元，用于发送实际挡位信号。
所述第三判断单元的工作原理为：根据转速值和车速值，经过修正计算出速比值，然后按照速比值范围判断实际挡位。
按照以下公式计算出当前的速比值i，以判断实际挡位：
i=k*（n/v）；其中，
i为速比值；
k=0.377×0.317，k为速比值修正系数；
n为转速值；
v为车速值。
本发明的车型按照表1中的i值范围判断实际挡位，必须要说明的是，不同车型的实际挡位个数和i值范围是可调的。如果速比值范围不在表范围内，显示的实际挡位保持前一状态。
表1
| 实际挡位 | i值范围 |
| 1 | [14.2，14.8] |
| 2 | [7.6，8.1] |
| 3 | [5.3，5.9] |
| 4 | [3.9，4.5] |
| 5 | [2.8，3.3] |
。
更具体的，所述加减挡判断模块包括：
第五接收单元，用于接收实际挡位信号；
第二转速信号接收单元，用于接收转速信号；
第四判断单元，用于判断是否需要加、减挡位，在某一个实际挡位中，若转速值大于等于最高换挡峰值，则判断需要发送加挡信号， 若转速值小于等于最低换挡峰值，则判断需要发送减挡信号，当挡位为最低挡时，不发送减挡信号；当挡位为最高挡时，不发送加挡信号；
第五发送单元，用于发送加、减挡信号。
所述第四判断单元的工作原理为：
如表2所示，当转速值n≤n1时，判断需要发送减挡信号，当转速值n≥n2时，判断需要发送加挡信号，当挡位为最低挡时，不发送减挡信号；当挡位为最高挡时，不发送加挡信号，其中，n1为最低换挡峰值，n2为最高换挡峰值。必须要说明的是，不同车型的实际挡位个数、最低换挡峰值n1和最高换挡峰值n2是可调的，每个挡位情况下均有对应的转速范围，根据不同发动机及变速箱类型，换挡峰值是可以更改的，通过CAN通讯可以将换挡峰值校准值写入程序存储器，修改换挡峰值数据，起到灵活更改换挡峰值的作用。
表2
| 实际挡位 | 转速n1 | 转速n2 |
| 1 | / | 2500 |
| 2 | 1200 | 2000 |
| 3 | 1200 | 1800 |
| 4 | 1200 | 1800 |
| 5 | 1200 | / |
。
提示模块600，用于根据接收到的实际挡位信号和加、减挡信号，显示实际挡位和加、减挡位，并语音提示加、减挡位。具体的，所述 提示模块600包括：
挡位显示模块，用于根据接收到的实际挡位信号，在仪表盘上以数字形式显示实际挡位；
加减挡位显示模块，用于根据接收到加、减挡信号，在仪表盘上显示加、减挡位；显示方式可以是箭头提示或其他类型的信息提示；
加减挡位提示模块，用于根据接收到加、减挡信号，语音提示加、减挡位。
所述挡位显示模块包括：
第六接收单元，用于接收实际挡位信号；
第一显示单元，用于在仪表盘上以数字形式显示实际挡位。
所述加减挡位显示模块包括：
第七接收单元，用于接收加、减挡信号；
第二显示单元，用于在仪表盘上显示加、减挡位。
所述加减挡位提示模块包括：
第八接收单元，用于接收加、减挡信号；
第一语音提示单元，用于语音提示加、减挡位。多媒体***接收到CAN总线上的加、减挡信号后进行加、减挡的语音播报，提示驾驶员切换挡位。
如图2所示，一种汽车换挡提示方法，包括：
步骤A、采集和发送空挡信号、非空挡信号、倒挡信号和非倒挡信号；
步骤B、同时接收到非空挡信号和非倒挡信号后，采集和发送离 合器状态信号，所述离合器状态信号包括离合器全合状态信号和全脱状态信号；
步骤C、当接收到离合器全合状态信号后，采集和发送车速信号；
步骤D、当接收到的车速信号大于等于10km/h后，采集和发送转速信号；
步骤E、根据接收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号，并判断是否需要加、减挡位，若是则发送加、减挡信号；
步骤F、根据接收到的实际挡位信号和加、减挡信号，显示实际挡位和加、减挡位，并语音提示加、减挡位。
所述步骤B与步骤C之间还包括以下步骤：
当接收到离合器全脱状态信号后，回到步骤A。
具体的，步骤E包括：
步骤E10、根据接收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号；和
步骤E20、根据接收到的实际挡位信号和转速信号，判断是否需要加、减挡位，若是则发送加、减挡信号。
所述步骤E10包括：
步骤E11、接收车速信号；
步骤E12、接收转速信号；
步骤E13、判断实际挡位；
步骤E14、发送实际挡位信号。
所述步骤E13的工作原理为：根据转速值和车速值，经过修正计算出速比值，然后按照速比值范围确定实际挡位。
所述步骤E20包括：
步骤E21、接收实际挡位信号；
步骤E22、接收转速信号；
步骤E23、判断是否需要加、减挡位，在某一个实际挡位中，若转速值大于等于最高换挡峰值，则判断需要发送加挡信号，若转速值小于等于最低换挡峰值，则判断需要发送减挡信号；
步骤E24、发送加、减挡信号。
本发明提供的一种汽车换挡提示***及方法，通过空挡或倒挡信息模块、离合器信息模块、车速信息模块和转速信息模块采集到的空挡或倒挡信号、离合器状态信号、车速信号和转速信号，判断模块加以判断实际挡位和是否需要加、减挡位，以及时提示驾驶员实际挡位和是否需要加、减挡位。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (24)
1.一种汽车换挡提示***，其特征在于，包括：
空挡或倒挡信息模块(100)，用于采集和发送空挡信号、非空挡信号、倒挡信号和非倒挡信号；
离合器信息模块(200)，用于同时接收到非空挡信号和非倒挡信号后，采集和发送离合器状态信号，所述离合器状态信号包括离合器全合状态信号和全脱状态信号；
车速信息模块(300)，用于当接收到离合器全合状态信号后，采集和发送车速信号；
转速信息模块(400)，用于当接收到的车速信号大于等于10km/h后，采集和发送转速信号；
判断模块(500)，用于根据接收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号，并判断是否需要加、减挡位，若是则发送加、减挡信号；和
提示模块(600)，用于根据接收到的实际挡位信号和加、减挡信号，显示实际挡位和加、减挡位，并语音提示加、减挡位。
2.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述空挡或倒挡信息模块(100)包括：
空挡信息单元，用于采集和发送空挡信号和非空挡信号；和
倒挡信息单元，用于采集和发送倒挡信号和非倒挡信号。
3.如权利要求2所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述空挡信息单元包括：
空挡信息采集单元，用于采集空挡信号和非空挡信号；和
空挡信息发射单元，用于发射空挡信号和非空挡信号。
4.如权利要求2所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述倒挡信息单元包括：
倒挡信息采集单元，用于采集倒挡信号和非倒挡信号；和
倒挡信息发射单元，用于发射倒挡信号和非倒挡信号。
5.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述离合器信息模块(200)包括：
非空挡信号接收单元，用于接收非空挡信号；
非倒挡信号接收单元，用于接收非倒挡信号；
第一判断单元，用于判断是否采集离合器状态信号，当同时接收到非空挡信号和非倒挡信号后，发出采集离合器状态的指令；
第一接收单元，用于接收采集离合器状态的指令；
第一采集单元，用于采集离合器全合状态信号或全脱状态信号；和
第一发送单元，用于发送离合器全合状态信号或全脱状态信号。
6.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述车速信息模块(300)包括设置在发动机上的车速传感器。
7.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述车速信息模块(300)包括：
第二接收单元，用于接收离合器全合状态信号；
第二采集单元，用于采集车速信号；和
第二发送单元，用于发送车速信号。
8.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述转速信息模块(400)包括设置在发动机上的转速传感器。
9.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述转速信息模块(400)包括：
第三接收单元，用于接收车速信号；
第二判断单元，用于判断是否发送转速信号，当接收到的车速信号大于等于10km/h后，发出采集转速信号的指令；
第四接收单元，用于接收采集转速信号的指令；
第三采集单元，用于采集转速信号；和
第三发送单元，用于发送转速信号。
10.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述判断模块(500)包括：
挡位判断模块，用于根据接收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号；和
加减挡判断模块，用于根据接收到的实际挡位信号和转速信号，判断是否需要加、减挡位，若是则发送加、减挡信号。
11.如权利要求10所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述挡位判断模块包括：
第一车速信号接收单元，用于接收车速信号；
第一转速信号接收单元，用于接收转速信号；
第三判断单元，用于判断实际挡位；和
第四发送单元，用于发送实际挡位信号。
12.如权利要求11所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述第三判断单元根据转速值和车速值，经过修正计算出速比值，然后按照速比值范围判断实际挡位。
13.如权利要求12所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述速比值的计算公式为：
i=k*（n/v）；
其中，
i为速比值；
k=0.377×0.317，k为速比值修正系数；
n为转速值；
v为车速值。
14.如权利要求10所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述加减挡判断模块包括：
第五接收单元，用于接收实际挡位信号；
第二转速信号接收单元，用于接收转速信号；
第四判断单元，用于判断是否需要加、减挡位，在某一个实际挡位中，若转速值大于等于最高换挡峰值，则判断需要发送加挡信号，若转速值小于等于最低换挡峰值，则判断需要发送减挡信号，当挡位为最低挡时，不发送减挡信号；当挡位为最高挡时，不发送加挡信号；和
第五发送单元，用于发送加、减挡信号。
15.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，
所述提示模块(600)包括：
挡位显示模块，用于根据接收到的实际挡位信号，在仪表盘上以数字形式显示实际挡位；
加减挡位显示模块，用于根据接收到加、减挡信号，在仪表盘上显示加、减挡位；和
加减挡位提示模块，用于根据接收到加、减挡信号，语音提示加、减挡位。
16.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述挡位显示模块包括：
第六接收单元，用于接收实际挡位信号；和
第一显示单元，用于在仪表盘上以数字形式显示实际挡位。
17.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述加减挡位显示模块包括：
第七接收单元，用于接收加、减挡信号；和
第二显示单元，用于在仪表盘上显示加、减挡位。
18.如权利要求1所述的一种汽车换挡提示***，其特征在于，所述加减挡位提示模块包括：
第八接收单元，用于接收加、减挡信号；和
第一语音提示单元，用于语音提示加、减挡位。
19.一种汽车换挡提示方法，其特征在于，包括：
步骤A、采集和发送空挡信号、非空挡信号、倒挡信号和非倒挡信号；
步骤B、同时接收到非空挡信号和非倒挡信号后，采集和发送离合器状态信号，所述离合器状态信号包括离合器全合状态信号和全脱状态信号；
步骤C、当接收到离合器全合状态信号后，采集和发送车速信号；
步骤D、当接收到的车速信号大于等于10km/h后，采集和发送转速信号；
步骤E、根据接收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号，并判断是否需要加、减挡位，若是则发送加、减挡信号；和
步骤F、根据接收到的实际挡位信号和加、减挡信号，显示实际挡位和加、减挡位，并语音提示加、减挡位。
20.根据权利要求19所述的一种汽车换挡提示方法，其特征在于，所述步骤B与步骤C之间还包括以下步骤：
当接收到离合器全脱状态信号后，回到步骤A。
21.根据权利要求19所述的一种汽车换挡提示方法，其特征在于，所述步骤E包括：
步骤E10、根据接收到的车速信号和转速信号，判断实际挡位并发送实际挡位信号；和
步骤E20、根据接收到的实际挡位信号和转速信号，判断是否需要加、减挡位，若是则发送加、减挡信号。
22.根据权利要求21所述的一种汽车换挡提示方法，其特征在于，所述步骤E10包括：
步骤E11、接收车速信号；
步骤E12、接收转速信号；
步骤E13、判断实际挡位；和
步骤E14、发送实际挡位信号。
23.根据权利要求22所述的一种汽车换挡提示方法，其特征在于，所述步骤E13具体为：根据转速值和车速值，经过修正计算出速比值，然后按照速比值范围确定实际挡位。
24.根据权利要求21所述的一种汽车换挡提示方法，其特征在于，所述步骤E20包括：
步骤E21、接收实际挡位信号；
步骤E22、接收转速信号；
步骤E23、判断是否需要加、减挡位，在某一个实际挡位中，若转速值大于等于最高换挡峰值，则判断需要发送加挡信号，若转速值小于等于最低换挡峰值，则判断需要发送减挡信号，当挡位为最低挡时，不发送减挡信号；当挡位为最高挡时，不发送加挡信号；和
步骤E24、发送加、减挡信号。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140219 |