CN101607528B - 一种汽车定速巡航系统控制开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车定速巡航系统领域，提供一种汽车定速巡航系统控制开关装置，类似现有同类装置，其特征是：包含的解除/设定键为形状、面积和油门踏板相当的踏板开关垫，用胶黏剂粘接叠加在油门踏板上，从踏板开关垫上引出两根引出柔性导线用于接入定速巡航系统电子控制单元(ECU)；使用时，打开定速巡航系统主开关初始化待命，当脚掌踩踏油门踏板时，踏板开关垫也同时被踩踏，定速巡航功能立即消失解除；当脚掌释放油门踏板时，踏板开关垫也同时被释放，设定车速，启动定速巡航功能；因该装置结构简单、造价低廉、安装容易、操作方便只要打开系统主开关其它与一般驾驶操作相同，无低速限制，任何道路可用，有效提高了定速巡航系统使用率。

Description

一种汽车定速巡航系统控制开关装置

(一)技术领域：

本发明涉及汽车定速巡航系统领域。

(二)背景技术：

随着汽车工业的发展和人民生活水平的提高，汽车保有量不断增加，相应获得汽车驾驶资格的人员也不断增加，然而所造成的重大交通伤亡事故也随之增多。

尽管目前市场上汽车安全装置不断出现并不断完善，自动化程度不断提高，如安全带、安全气囊、ABS防抱死系统以及定速巡航系统和智能汽车防撞系统。但长期以来，并不能完全杜绝交通事故。其中，由于汽车驾驶员不能及时有效紧急制动甚至误踩踏油门所造成的交通事故占有极高比例。

究其缘由，还是由于现有汽车油门操控系统与刹车操控系统存在一定的矛盾缺陷造成。目前国内外各种汽车通常采用的三踏板操控系统是上世纪二十年代美国人亨利·福特1928年发明的，即离合器踏板、刹车踏板和油门踏板，多少年来，除自动变速器出现后免去了离合器踏板，其它一直未更新改进过。这两操控系统不能让驾驶员在驾驶途中“聚精会神掌握方向盘，一心一意踩踏刹车踏板”。在汽车正常行驶时驾驶员右脚必须始终踩踏油门踏板控制油门大小，同时需要频繁地在油门踏板与刹车踏板之间变换。当遇到紧急情况需要立即刹车制动时，由于驾驶员必须让右脚预先离开油门踏板，然后再踩踏刹车踏板减速制动车辆，这样显然就存在一个人的大脑思维、分析、判断的反应过程和脚掌移动动作过程，由于这样系列过程至少浪费了0.5秒时间，耽搁了最宝贵的第一制动时间，而不能及时有效紧急制动汽车，往往就很容易酿成交通碰撞事故。如汽车车速60公里/小时行驶，0.5秒时间就可以跑出8.33米，相当于延长了汽车制动距离，从而增加了危险系数。另外对于心理素质较差和初学的驾驶员，由于油门踏板与刹车踏板的踩踏动作相同，则时常发生踩空，或在慌乱中误把油门踏板当成刹车踏板猛踩踏，结果适得其反，使得本来可以避免的交通碰撞事故发生了，轻微的变得严重了。

汽车定速巡航系统(CRUISE CONTROL SYSTEM缩写为CCS，又称为定速巡航行驶装置，速度控制系统，自动驾驶系统等)。目前汽车定速巡航系统基本功能与操作方式：

(1)车速设定：当车速稳定后，按下SET/-(设定/减速键)，就能存储该时间的行驶速度设定车速，并能保持这速度行驶；

(2)消除功能：当点动CAN(解除键)踩下离合踏板、刹车踏板或将换挡杆置于“P”、“R”、“N”、“1”位置即可暂时关闭系统，立即解除定速巡航，但是，上述调置速度继续存储；

(3)恢复功能：当定速巡航解除后，按下RES/+(恢复/加速键)具备自动记忆功能，恢复原设定车速；

(4)速度微调加、减速；在定速的状态下，点动RES/+(恢复/加速键)，每次加速2公里。点动SET/-(设定/减速键)，每次减速2公里；

(5)速度连续加速、减速；在定速的状态下，连续点动RES/+(恢复/加速键)，连续加速，松手后回到原定车速定速行驶(超车时用)。点动SET/-(设定/减速键)，连续减速，松手后以当时车速定速行驶。

现有定速巡航系统虽然能将右脚从油门踏板上解放出来，放置到刹车踏板上，可以克服上述的缺陷，保证右脚可以在第一时间有效制动汽车。但是，该系统本身也存在以下缺陷：由于道路条件限制，必须在高速公路或全封闭路上使用，在非封闭路上路况复杂，例如在国道上，一些小型机动车动力不足的影响，城市街道行人过街以及红绿灯路口会给巡航汽车造成障碍，所以厂家设定低于时速60公里时系统自动解除功能限制使用，所以使用率并不高，不能及时有效紧急制动甚至误踩踏油门踏板的安全隐患问题仍然一直伴随困扰我们。而且操作开关动作复杂需要手脚并用，这时该系统即使无时速60公里的自动解除功能限制使用，也不能象油门踏板那样灵活控制车速，定速巡航也无实际意义反而因为操作开关动作复杂变得更加麻烦。在使用恢复功能时，若与当时的交通状况相比，设定的巡航车速过高，甚至驾驶员已经忘记原先设定的车速，则将存在危险。该系统存在这些缺陷的原因：还是因为控制开关SET/-(设定/减速键)位置设计不够人性化，操作不便；控制开关RES/+(恢复/加速键)设计存在安全安全隐患等。

(三)发明内容：

为此，克服现有汽车定速巡航系统存在的缺陷，发明一种汽车定速巡航系统控制开关装置，对于提高汽车的安全性、经济性和环保性意义非常重大。本发明的目的提供一种可以用脚掌操作控制的汽车定速巡航系统控制开关装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种汽车定速巡航系统控制开关装置，具有现有汽车定速巡航系统包含的定速巡航系统主开关、加速键和减速键以及联动解除键，其中定速巡航系统主开关、加速键和减速键嵌入安装在方向盘面板上或方向盘附近，将启动主开关打开系统初始化待命；加速键和减速键为速度微调加、减速，在定速的状态下，点动加速键，每次加速2公里；点动减速键，每次减速2公里；连续点动加速键，连续加速；连续点动减速键，连续减速；联动解除键和离合踏板、刹车踏板或和换挡杆置于“P”、“R”、“N”位置联动一起，即踩踏离合踏板、刹车踏板或将换挡杆置于“P”、“R”、“N”位置可立即解除定速巡航功能；其特征是：还包含解除/设定键，解除/设定键为形状、面积和油门踏板相当的踏板开关垫，踏板开关垫结构为：在采用由橡胶或聚氨酯材料制成的面层和底层之间夹有由多个塑料薄膜开关并联组成的开关层，即一体化制造成为在同一张薄膜上，开关层面积略小于面层和底层，面层正面制成表面粗糙凹凸不平具有防滑功能的防滑面，面层的背面在对应于开关层上的塑料薄膜开关的触点位置布有微微凸起的圆点，这样踏板开关垫被踩踏时，面层背面上微微凸起的圆点挤压了开关层上的塑料薄膜开关的触点，使得触点导通；底层为普通平面，面层和底层边沿可以用胶黏剂粘接密封，面层、开关层和底层也可以一体化模铸成型，并从开关层上引出两根柔性导线用于接入定速巡航系统电子控制单元(ECU)；踏板开关垫也可以结构为：采用类似一般现有遥控器按键层，其是由带有弹性的导电橡胶制成的具有多个弹力相等的弹性导电橡胶按键一体化构成的按键层，在按键层下面覆盖有电路板，其类似一般现有遥控器电路板，布有多组按键触点并联在一起，各按键触点在电路板上面所处位置分别对应于按键层上各按键，这样踏板开关垫被踩踏时，按键层弹性导电橡胶按键挤压了电路板上按键触点，使得按键触点导通；底层为普通平面置于电路板下面，按键层和电路板和底层边沿可以用胶黏剂粘接密封，按键层和电路板和底层也可以一体化模铸成型，并从电路板上引出两根柔性导线用于接入定速巡航系统电子控制单元(ECU)；踏板开关垫可以采用胶黏剂粘接叠加在油门踏板上，也可以在踏板开关垫四角采用螺丝钉固接叠加在油门踏板上，也可以在踏板开关垫四角采用铆钉铆接叠加在油门踏板上，或在踏板开关垫底层背面两端各设有的“口”字形的套，依靠橡胶材料或聚氨酯材料的弹力紧套在油门踏板的两端，也可以将踏板开关垫与油门踏板也可以一体化模铸成型。

按照“当按键按下时解除定速巡航功能，当按键释放时设定车速启用定速巡航功能”的按键命令控制方法编写软件程序写入定速巡航系统电子控制单元(ECU)的单片机程序存储器中，从而解除/设定键获得“当按键按下时解除定速巡航功能，当按键释放时设定车速启用定速巡航功能”的按键功能。

该汽车定速巡航系统控制开关装置的操作方法汽车启动后，打开定速巡航系统主开关初始化待命，当脚掌踩踏油门踏板时，踏板开关垫也同时被踩踏，即按下解除/设定键，该动作作为解除功能，如按照设定车速定速巡航时，定速巡航功能立即解除；当脚掌释放油门踏板时，踏板开关垫也同时被释放，即释放解除/设定键，该动作为车速设定，当车速稳定后，释放解除/设定键，就能存储该时间的行驶速度设定车速，并能保持这速度行驶。如此反复，只要脚掌释放了油门踏板就设定了车速、启用定速巡航功能，踩踏了油门踏板就解除了定速巡航功能。加速键和减速键为速度微调加、减速，在定速的状态下，点动加速键，每次加速2公里；点动减速键，每次减速2公里；连续点动加速键，连续加速；连续点动减速键，连续减速；联动解除键和离合踏板、刹车踏板或将换挡杆置于“P”、“R”、“N”位置联动一起，即踩踏离合踏板、刹车踏板或将换挡杆置于“P”、“R”、“N”位置可立即解除定速巡航功能。

本发明的有益效果：硬件结构简单、造价低廉、安装方便，适于汽车普及生产或改装现有汽车；对驾驶员操作控制习惯毫无改变，定速巡航无需增加任何动作易于操作，设定车速方便无最低车速限制，任何车速都可以定速巡航，大大提高定速巡航系统使用率，达到节能减排效果；同时有效减少驾驶疲劳，快乐享受汽车驾驶乐趣；驾驶员驾车行驶时，能让脚掌时刻放置在刹车踏板上待命，当遇到紧急情况时借助人体紧张时刻条件反射蹬脚的本能反应，不自觉地就踩踏下刹车踏板，能快速减速制动同时油门能瞬间减到最小，(对燃料类汽车而言达到发动机怠速状态)，使得行驶的汽车受到发动机的反向牵引力的牵制更好有效制动；省去驾驶员释放油门踩踏刹车的大脑意识反应过程和将脚掌由油门踏板到刹车踏板移动动作过程，从而避免浪费第一制动时间，快速果断有效制动汽车，杜绝心理素质较差和初学的驾驶员在慌乱中误把油门踏板当成刹车踏板踩踏的误操作，从而杜绝交通碰撞事故的发生，保障驾驶安全，属于一种主动安全装置。能保证汽车现有技术性能的正常发挥，也不对以后的汽车技术发展造成障碍。

(四)附图说明：

图1，为本发明采用塑料薄膜开关的踏板开关垫立体结构分解图；

图2，为本发明采用类似一般现有遥控器按键层和电路板的踏板开关垫立体结构分解图；

图3，为本发明采用塑料薄膜开关的另一款踏板开关垫立体结构分解图；

图4，为本发明采用类似一般现有遥控器按键层和电路板的另一款踏板开关垫立体结构分解图；

图5，为本发明采用胶黏剂或螺丝钉或铆钉组装的踏板开关垫立体效果图；

图6，为本发明采用“口”字形的套组装的踏板开关垫立体效果图；

图7，为本发明踏板开关垫面层部件背面立体效果图；

图8，为本发明方框示意图；

图中，1：面层，2：开关层，22：电路板，3：底层，4：油门踏板，5：塑料薄膜开关，55：按键触点，6：柔性导线，7：弹性导电橡胶按键，8：“口”字形的套，9：微微凸起的圆点，10：螺丝钉或铆钉，11：按键层，12：定速巡航系统主开关，13：加速键，14：减速键，15：联动解除键，16：解除/设定键，17：定速巡航系统电子控制单元(ECU)，18：踏板开关垫。

(五)具体实施方式：

关于一种汽车定速巡航系统控制开关装置的技术方案实施方式：

首先制造一种踏板开关垫(18)作为解除/设定键(16)，请参照图1、图2、图3、图4、图7、图8，其形状、面积和油门踏板(4)相当，踏板开关垫(18)结构为：在采用由橡胶或聚氨酯材料制成的面层(1)和底层(3)之间夹有由多个塑料薄膜开关(5)并联组成的开关层(2)，即一体化制造成为在同一张薄膜上，开关层(2)面积略小于面层(1)和底层(3)，面层(1)正面制成表面粗糙凹凸不平具有防滑功能的防滑面，面层(1)的背面在对应于开关层(2)上的塑料薄膜开关(5)的触点位置布有微微凸起的圆点(9)，这样踏板开关垫(18)被踩踏时，面层(1)背面上微微凸起的圆点(9)挤压了开关层(2)上的塑料薄膜开关(5)的触点，使得触点导通；底层(3)为普通平面，面层(1)和底层(3)边沿可以用胶黏剂粘接密封，面层(1)、开关层(2)和底层(3)也可以一体化模铸成型，并从开关层(2)上引出两根柔性导线(6)用于接入定速巡航系统电子控制单元(ECU)(17)；踏板开关垫(18)结构也可以为：采用类似一般现有遥控器按键层，其是由带有弹性的导电橡胶制成的具有多个弹力相等的弹性导电橡胶按键(7)一体化构成的按键层(11)，在按键层(11)下面覆盖有电路板(22)，其类似一般现有遥控器电路板，布有多组按键触点(55)并联在一起，各按键触点(55)在电路板(22)上面所处位置分别对应于按键层上各弹性导电橡胶按键(7)，这样踏板开关垫(18)被踩踏时，按键层(11)上弹性导电橡胶按键(7)挤压了电路板(22)上按键触点(55)，使得按键触点(55)导通；底层(3)为普通平面置于电路板(22)下面，按键层(11)和电路板(22)和底层(3)边沿可以用胶黏剂粘接密封，按键层(11)和电路板(22)和底层(3)也可以一体化模铸成型，并从电路板(22)上引出两根柔性导线(6)用于接入定速巡航系统电子控制单元(ECU)  (17)；踏板开关垫(18)可以采用胶黏剂粘接叠加在油门踏板(4)上，也可以在踏板开关垫(18)四角采用螺丝钉(10)固接叠加在油门踏板(4)上，也可以在踏板开关垫(18)四角采用铆钉(10)铆接叠加在油门踏板(4)上，也可以在踏板开关垫(18)底层(3)背面两端各设有的“口”字形的套(8)，依靠橡胶材料或聚氨酯材料的弹力紧套在油门踏板(4)的两端，也可以将踏板开关垫(18)与油门踏板(4)也可以一体化模铸成型。

按照“当按键按下时解除定速巡航功能，当按键释放时设定车速启用定速巡航功能”的按键命令控制方法编写软件程序写入定速巡航系统电子控制单元(ECU)(17)的单片机程序存储器中，从而解除/设定键(16)获得“当按键按下时解除定速巡航功能，当按键释放时设定车速启用定速巡航功能”的按键功能。

定速巡航系统主开关(12)、加速键(13)和减速键(14)以及联动解除键(15)，与现有技术相同。

其工作方法汽车启动后，打开定速巡航系统主开关(12)初始化待命，当脚掌踩踏油门踏板(4)时，也就踩踏了踏板开关垫(18)，即按下解除/设定键(16)，该动作作为解除功能，如按照设定车速定速巡航时，定速巡航功能立即解除；当脚掌释放油门踏板(4)时，踏板开关垫(18)也同时被释放，即释放解除/设定键(16)，该动作为车速设定，当车速稳定后，释放解除/设定键(16)，就能存储该时间的行驶速度设定车速，并能保持这速度行驶。如此反复，只要脚掌释放了油门踏板(4)就设定了车速、启用定速巡航功能，踩踏了油门踏板(4)就解除了定速巡航功能。

加速键(13)和减速键(14)为速度微调加、减速，在定速的状态下，点动加速键(13)，每次加速2公里；点动减速键(14)，每次减速2公里；连续点动加速键(13)，连续加速；连续点动减速键(14)，连续减速；联动解除键(15)和离合踏板、刹车踏板或将换挡杆置于“P”、“R”、“N”位置联动一起，即踩踏离合踏板、刹车踏板或将换挡杆置于“P”、“R”、“N”位置可立即解除定速巡航功能。

需要紧急刹车制动汽车时，脚掌可以由刹车制动待命状态，直接快速向下用力踩踏进入制动工作行程制动汽车；定速巡航功能直接解除，油门能瞬间减到最小，(对燃料类汽车而言达到发动机怠速状态)从而有效制动汽车。

Claims (2)

1.一种汽车定速巡航系统控制开关装置，包含定速巡航系统主开关(12)、加速键(13)和减速键(14)以及联动解除键(15)，定速巡航系统主开关(12)、加速键(13)和减速键(14)嵌入安装在方向盘面板上或方向盘附近，联动解除键(15)和离合踏板、刹车踏板或和换挡杆置于“P”、“R”、“N”位置联动一起；其特征是：还包含解除/设定键(16)，解除/设定键(16)为形状、面积和油门踏板(4)相当的踏板开关垫(18)，踏板开关垫(18)采用胶黏剂粘接叠加在油门踏板(4)上，或在踏板开关垫(18)四角采用螺丝钉(10)固接叠加在油门踏板(4)上，或在踏板开关垫(18)四角采用铆钉(10)铆接叠加在油门踏板(4)上，或在踏板开关垫(18)底层(3)背面两端各设有的“口”字形的套(8)，依靠橡胶材料或聚氨酯材料的弹力紧套在油门踏板(4)的两端，或将踏板开关垫(18)与油门踏板(4)一体化模铸成型；踏板开关垫(18)结构为：在采用由橡胶或聚氨酯材料制成的面层(1)和底层(3)之间夹有由多个塑料薄膜开关(5)并联组成的开关层(2)，即一体化制造成为在同一张薄膜上，面层(1)正面制成表面粗糙凹凸不平防滑面，面层(1)的背面在对应于开关层(2)上的塑料薄膜开关(5)的触点位置布有微微凸起的圆点(9)，面层(1)和底层(3)边沿用胶黏剂粘接密封，或将面层(1)、开关层(2)和底层(3)一体化模铸成型，从开关层(2)上引出两根柔性导线(6)接入定速巡航系统电子控制单元ECU(17)；踏板开关垫(18)即解除/设定键(16)的按键命令控制方法：当按键按下时解除定速巡航功能，当按键释放时设定车速、启用定速巡航功能。

2.一种汽车定速巡航系统控制开关装置，包含定速巡航系统主开关(12)、加速键(13)和减速键(14)以及联动解除键(15)，定速巡航系统主开关(12)、加速键(13)和减速键(14)嵌入安装在方向盘面板上或方向盘附近，联动解除键(15)和离合踏板、刹车踏板或和换挡杆置于“P”、“R”、“N”位置联动一起；其特征是：还包含解除/设定键(16)，解除/设定键(16)为形状、面积和油门踏板(4)相当的踏板开关垫(18)，踏板开关垫(18)采用胶黏剂粘接叠加在油门踏板(4)上，或在踏板开关垫(18)四角采用螺丝钉(10)固接叠加在油门踏板(4)上，或在踏板开关垫(18)四角采用铆钉(10)铆接叠加在油门踏板(4)上，或在踏板开关垫(18)底层(3)背面两端各设有的“口”字形的套(8)，依靠橡胶材料或聚氨酯材料的弹力紧套在油门踏板(4)的两端，或将踏板开关垫(18)与油门踏板(4)一体化模铸成型；踏板开关垫(18)结构为：由带有弹性的导电橡胶制成的具有多个弹力相等的弹性导电橡胶按键(7)一体化构成的按键层(11)，在按键层(11)下面覆盖有电路板(22)，布有多组按键触点(55)并联在一起，各按键触点(55)在电路板(22)上面所处位置分别对应于按键层上各弹性导电橡胶按键(7)，底层(3)置于电路板(22)下面，按键层(11)和电路板(22)和底层(3)边沿用胶黏剂粘接密封，或将按键层(11)和电路板(22)和底层(3)一体化模铸成型，并从电路板(22)上引出两根柔性导线(6)接入定速巡航系统电子控制单元ECU(17)；踏板开关垫(18)即解除/设定键(16)的按键命令控制方法：当按键按下时解除定速巡航功能，当按键释放时设定车速、启用定速巡航功能。

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