CN100347012C - 手排车自动停车刹车辅助系统 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种手排车自动停车刹车辅助系统，其适用于手排档车辆，并可在静止及行进时提供辅助性的强制停车/刹车功能，主要是由一控制单元自动检测车辆的行进方向和手排档的状态，当行进方向与手排档状态不一致时，该控制单元即自动启动一停车刹车系统，以强制车辆不再移动；另可利用停车刹车系统作为手刹车的辅助机制，当驾驶人离座时，控制单元可使停车刹车系统自动启动，以避免车辆在停车状态下意外滑行。
Description
技术领域
本发明关于一种手排车自动停车刹车辅助系统，尤指一种透过判断行进与否/行进方向与手排档状态是否一致，以提供辅助性强制刹车功能的系统。
背景技术
既有的车辆在排档方式仍分为手排档与自动排档，二者各有优劣，使用者可视本身的需求选择手排车或自排车，以自排车为例，在排档方式固然不若自动排档便利，但如车辆经常行驶在高速公路上，其变换档位的机会相对较少，则手排档与自动排档的差异即不显著，但手排档具有缩短加速度时间的优点。不论如何，手排档与自动排档各有擅长，使用者可依据本身的需要加以选择。但就手排车而言，其排档是完全依赖驾驶人的手动操作，故不免因疏忽而发生意外状况，例如手排车启动时如不能完全确定手排档是处于正确的档位，驾驶人即须先踩下刹车踏板以防止车辆向反方向行驶(此状况发生在驾驶人倒车前忘记将手排档转到倒车档位，如未先踩下刹车踏板，车辆启动后将先向前进而非后退)。又驾驶人离开车辆时，必须将手刹车拉起以确保车辆不会滑动，若驾驶人因疏忽而忘记锁定手刹车，当车辆位于具有一定坡度的路面上，即会慢慢地自行滑动，从而导致意外。
由上述可知，手排车因排档作业完全依赖驾驶人的专注，如有疏忽即容易发生意外状况，有关此一问题，显然有待进一步检讨，并谋求可行的解决方案。
发明内容
本发明主要目的在提供一种透过判断车辆行进与否/行进方向与手排档状态是否一致，以提供辅助性强制刹车功能的自动辅助系统。利用该系统自动检测车辆的行进方向和手排档的状态，当行进方向和手排档的状态不一致时，将自动启动刹车系统。
为达成前述目的采取的主要技术手段是令前述辅助系统至少包括有：
一手排档检测器，用以检测手排档的档位(如倒车档、空档、1至6档等)；
一行进方向检测器，用以检测车辆的行进方向是前进或后退；
一伺服机构，以一电动马达控制刹车系统的状态；
一控制单元，是取得前述手排档检测器及行进方向检测器的检测信号，以透过设于其输出端上的伺服机构控制刹车系统；
在前述系统的监控下，当手排档的档位与车辆行进方向不一致时，即由控制单元透过伺服机构启动刹车系统，强制车辆不再移动，以避免发生意外。
前述辅助系统的控制单元进一步连接一手动按钮，该手动按钮供使用者以手动方式启动/解除系统。
前述辅助系统进一步包括一水平检测器，其设于车辆的适当位置，并与控制单元连接，以检测车辆的倾斜状况，供控制单元判断车辆系位于上坡或下坡状态。
前述辅助系统进一步包括一指示单元，其设于控制单元的输出端上，得以听觉或视觉形式提示系统的状态。
前述控制单元将进一步取得车辆的车钥匙状态，以判断车辆处于启动或熄火状态。
本发明次一目的在提供一种车辆手刹车的辅助机制，当驾驶人离开车辆时，将自动启动一停车刹车系统，以避免车辆意外滑行。
为达成前述目采取的技术手段是令前述辅助系统进一步包括有一压力检测器，其设于驾驶人座椅内，且与控制单元连接，以判断驾驶人是否离开车辆，并以检测结果通知控制单元，当停车后且驾驶人离座，则系统仍将启动而进入一停车监控模式，以防止车辆在停车时发生滑动状况。
附图说明
图1为本发明的系统配置示意图。
图2为本发明的系统方块图。
图3为本发明的电路图。
图号说明
10 控制单元 11 手排档检测器
12 行进方向检测器 13 水平检测器
130 模拟/数字转换器 14 压力检测器
15 指示单元 141、142 转换电路
151 显示器 152 蜂鸣器
16 手动按钮 17 开关
具体实施方式
有关本发明的系统架构，其一较佳实施例的示意图请参阅图1所示，其包括有：
一手排档检测器11，是设于车内的手排档处，用以检测手排档的档位(如倒车档、空档、1至6档等)；
一行进方向检测器12，其用以检测车辆的行进方向是前进或后退；于本实施例中，该行进方向检测器12是设于任一车轮的相对位置上，以检测车轮的正反转，供作为车辆是前进或后退的判断依据；
一水平检测器13，其设于车辆的适当位置，用以检测车辆的倾斜状况，而供判断车辆是位于上坡或下坡状态；
一压力检测器14，是设于驾驶人座椅内，当驾驶人位于座椅上或离座时将产生不同的压力变化，利用该变化讯息供判断驾驶人是否离开车辆；
一指示单元15，设于车内的适当位置，供以视觉及/或听觉形式将系统状态提示予驾驶人；
一手动按钮16，供使用者以手动方式选择启动或解除系统功能；
一伺服机构(图中未示)，其一可行实施例是利用一电动马达控制车辆内设刹车系统的状态。
由上述说明可了解本发明在车内各适当位置安装的组件或机构，而前述组件、机构是进一步与一控制单元10连接(如图2所示)，利用该控制单元10作为运算控制中心，以接收各种检测组件的信号，作为透过伺服机构控制刹车系统的依据。由图1、图2并可进一步看出，控制单元10除与各个检测组件及伺服机构连接，亦进一步接收车辆本身所产生而可供利用的讯息，如：
车速检测信号VSS，是由车辆内设的车速检测器(Vehicle Speed Sensor)所产生，供控制单元10判断车辆是否处于静止状态；
刹车踏板状态，是供控制单元10进一步确认驾驶人已在车上；
车钥匙状态，是供控制单元10判断车辆是在启动或熄火状态。
又请参阅图3所示，是前述系统的电路图，其揭露图2中大部分组件的详细电路，该控制单元10是由一微处理器8951构成，其各个输入端分别连接前述的手排档检测器11、行进方向检测器12、水平检测器13、压力检测器14、指示单元15、手动按钮16及伺服机构连接；其中：
该水平检测器13是透过一模拟/数字转换器130与控制单元10的对应输入端连接；该压力检测器14是由一正向压力电阻构成，其透过一转换电路141与控制单元10连接；又来自车辆本身的VSS信号亦透过一转换电路142与控制单元10连接；另于本实施例中，该指示单元15是由一显示器151及一蜂鸣器152组成，其二者分别与控制单元10的输出端连接，以便透过视觉及听觉方式告知使用者当时的系统状态。
又前述控制单元10的一输入端是利用一开关17检测车上的刹车踏板是否被踏下，而控制单元10一输出端上所设的伺服机构则用与车上的刹车系统连结。
由上述说明可了解本发明的具体构造，至于其工作原理与达成功效详如以下所述：
本发明主要是由控制单元10持续的检测行进方向检测器12和压力检测器14的状态，若压力传感器14检测到驾驶座椅上无人且车辆向前/向后移动，显示车辆正在不正常滑动，此时控制单元10将立即驱动伺服机构以启动刹车系统，而强制车辆不再移动。
如控制单元10检测到手排档处于倒车档，且透过行进方向检测器12得悉车轮是向前移动，另同时检测到车头向下倾斜，显示车辆处于下坡状态，则控制单元10将透过伺服机构启动刹车系统，以强制车辆不再移动。
当控制单元10检测到手排档是处于前进方向的任意档但车轮向后移动，且同时检测到车头向上倾斜，显示车辆位于上坡状态，则控制单元10仍将透过伺服机构启动停车刹车系统，强制车辆不再移动。
当控制单元10检测到手排档处于空档状态且车轮向前或向后移动，另同时检测到车头向上或向下倾斜，即显示车辆是在不正常滑动，此时，控制单元10将透过伺服机构启动停车刹车系统，强制车辆不再移动。
再者，当控制单元检测到VSS信号显示车辆系位于静止状态，且透过驾驶座椅内设的压力检测器14检测到驾驶人已离开，该控制单元10即透过伺服机构启动刹车系统，确保车辆不致移动。
若驾驶人仍位在驾驶座上，且控制单元10检测到刹车踏板被踩下，此时如控制单元10检测到车钥匙状态由ON转为OFF，控制单元10仍将透过伺服机构连结刹车系统，并进入停车监控模式，该指示单元15并将以显示器151或蜂鸣器152提示辅助系统已经启动的讯息。
又如控制单元10检测到车辆位于静止状态，且刹车踏板被踩下，此时辅助系统处于待命状态，控制单元10则持续检测手动按钮16的状态，若手动按钮16被按下，即自动切换辅助系统的工作状态：若按下手动按钮16前，辅助系统已经处于启动状态，则按下手动按钮16后，控制单元10将解除辅助系统对车辆的锁定；若按下手动按钮16前，辅助系统尚未启动，则按下手动按钮16后，该控制单元10即令系统启动并进入监控模式，同时由指示单元15提示辅助系统的工作状态。
若车辆系位于静止状态且辅助系统已经启动，此时若控制单元10检测到手动按钮16被按下较长时间(其时间长短可由控制单元10设定，例如按下时间超过10秒)，无论驾驶座椅是否有人，辅助系统均将自动解除，并由指示单元15提示辅助系统目前已被解除，此功能适用于驾驶人在场而车辆需要被拖走的情况。
综上所述，本发明是透过判断车辆行进方向与手排档档位状态是否一致，并透过一伺服机构操控车辆的刹车系统，以便在车辆产生异常滑动时强制其处于静止状态；又本发明同时作为手刹车的辅助机制，如驾驶人下车时忘记拉起手刹车，而在系统启动的状况下，一旦发生车辆移动现象，辅助系统将立即启动刹车系统予以锁定，使车辆不再移动，以有效避免因不正常滑动所产生的意外状况。
Claims (10)
1.一种手排车自动停车刹车辅助系统，其特征在于，包括有：
一手排档检测器，设于车上手排档处，用以检测手排档的档位；
一行进方向检测器，用以检测车辆的行进方向是前进或后退；
一伺服机构，以一电动马达控制刹车系统的状态；
一控制单元，取得前述手排档检测器及行进方向检测器的检测信号，以透过设于其输出端上的伺服机构控制车辆的刹车系统；
当该控制单元检测到所述的手排档是处于前进方向的任意档但车轮向后移动，且同时检测到车头向上倾斜，显示车辆位于上坡状态，则该控制单元仍将通过所述的伺服机构启动停车刹车系统，强制车辆不再移动。
2.如权利要求1所述的手排车自动停车刹车辅助系统，其特征在于，该控制单元的输入端上进一步设有一水平检测器，其设于车辆的适当位置，以检测车辆的倾斜状况，供控制单元判断车辆是位于上坡或下坡状态。
3.如权利要求2所述的手排车自动停车刹车辅助系统，其特征在于，该水平检测器是透过一模拟/数字转换器与控制单元连接。
4.如权利要求1所述的手排车自动停车刹车辅助系统，其特征在于，该控制单元的输入端上进一步设有一压力检测器，其设于驾驶人座椅内，以进一步确认驾驶人是否下车。
5.如权利要求1或4所述的手排车自动停车刹车辅助系统，其特征在于，该控制单元进一步取得车辆的车速检测信号，以判断车辆是否静止。
6.如权利要求5所述的手排车自动停车刹车辅助系统，其特征在于，该车速检测信号及压力检测器是分别透过一转换电路与控制单元连接。
7.如权利要求1所述的手排车自动停车刹车辅助系统，其特征在于，该控制单元进一步取得车辆的车钥匙状态，以判断车辆处于启动或熄火状态。
8.如权利要求1所述的手排车自动停车刹车辅助系统，其特征在于，该控制单元进一步检测车上的刹车踏板是否被踏下。
9.如权利要求1所述的手排车自动停车刹车辅助系统，其特征在于，该控制单元的输出端进一步设有一指示单元，该指示单元由一显示器及一蜂鸣器构成，其二者分别与控制单元的输出端连接。
10.如权利要求1所述的手排车自动停车刹车辅助系统，其特征在于，该控制单元进一步连接一手动按钮，该手动按钮是供使用者以手动方式启动/解除系统。
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