CN102114776A - 电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置 - Google Patents

Abstract

本发明电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置属于能将误踏油门的机械动作，经过电信号转换获得驱动刹车机械动作的装置。包括传感器，其特征在于：还包括信号分析器和刹车启动机构；传感器与信号分析器连接，把传感器的油门信号传送给信号分析器，信号分析器与刹车启动机构连接，信号分析器把启动刹车信号传送给刹车启动机构。优点：用传感器把误踏油门的机械动作变为油门电信号，分析出恶性误踏油门电信号，再把恶性误踏油门电信号转变为能启动刹车装置的电信号，启动机构产生刹车机械动作，实现把恶性误踏油门的机械动作，自动变为汽车的刹车动作，避免恶性误踏油门导致车辆的恶性事故发生。

Description

电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置

技术领域

本发明属于汽车的刹车技术领域，特别是能表示误踏油门的机械动作，经过电信号转换获得驱动刹车机械动作的装置。

背景技术

本申请人在自己的已授权专利200510022077.X《带有信号器的油门系统装置》中，提供了一种具有判断油门动作正确或错误后才确定是否补救进行刹车的装置，使油门成为可制动又可加速两用的机动车油门踏板系统。其特征是在油门踏板、联动装置、车体装置的任何一个装置上设置信号器。信号器与可切断发动机油路的电阀门和车轮刹车上的电阀门连接。该技术是提出了用电子设置去感知误踏油门动作，并输出刹车信号到油路上的电阀门和车轮刹车上的电阀门实现补救性刹车。该技术不足之处是信号器担负感受机械动作和输出刹车电信号等功能部件还没有细化。

发明内容

本发明的目的在于提供能用电信号转换的方式，快速并准确地用恶性误踏油门的机械动作获得刹车的机械动作的装置，并且提供纠正误踏油门的专用启动刹车机械是可靠性好、实用性强的装置。

本发明的结构是：

电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置，包括传感器1，其特征在于：还包括信号分析器2和刹车启动机构3；传感器1与信号分析器2连接，把传感器的油门信号传送给信号分析器2，信号分析器2与刹车启动机构3连接，信号分析器2把启动刹车信号传送给刹车启动机构3；

传感器1与信号分析器2中的油门信号存储器4连接；

信号分析器2包括油门信号存储器4、阈值存储器5、比较分析器6和刹车信号存储器7；油门信号存储器4和阈值存储器5分别与比较分析器6连接；油门信号存储器4把传感器1的油门信号传送给比较分析器6，阈值存储器5把存储的启动刹车阈值信号传送给比较分析器6，比较分析器6对油门信号和启动刹车阈值信号进行比较分析；比较分析器6与刹车信号存储器7连接，当油门信号值大于启动刹车阈值信号值时，比较分析器6输出启动刹车信号给刹车信号存储器7，刹车信号存储器7与刹车启动机构3的继电器电源开关8连接，刹车信号存储器7将启动刹车信号传送给继电器电源开关8；

刹车启动机构3包括继电器电源开关8、电机电源9、电动机10、直形齿条11和带套钢丝拉绳12；继电器电源开关8、电机电源9和电动机10三者连接成闭合回路，电动机10的输出转轴或与输出转轴转动连接的转动机构上设有齿轮13；齿轮13与直形齿条11齿合连接；直形齿条11上连有带套钢丝拉绳12；带套钢丝拉绳12是钢丝拉绳外面套有可弯曲但不能伸缩的外套装置。

本发明所述的传感器1是能把感受机械动作的力、冲量、速度、加速度或碰撞变化，并输出能表示机械动作变化的电信号的仪器。

本发明所述的阈值存储器5是指能存储并输出某种固定值电信号的仪器。该固定值电信号是用于判定油门信号是否达到恶性误踏油门产生的信号值大小。

本发明所述的比较分析器6是指能对油门信号和阈值信号值进行比较分析，判断是否输出启动刹车信号的仪器。具体说，油门信号和阈值信号的类型相同，且度量单位相同。

刹车信号存储器7是指存储启动继电器电源开关8的电信号，发出的电信号使启动继电器电源开关8成为导通状态的仪器。

传感器1是把司机非正常加油的误踏油门动作，对油门踏板或油门机械系统产生的超正常作用力、或超正常冲量、或超正常加速度等机械动作变为电信号输出的仪器。该电信号为传感信号，在本发明中也称为油门信号。只要选用质量好的传感器，传感器就能准确、快速地把误踏油门机械动作变化传感信号即油门信号输出。

对动作变换的设计：司机误踏油门有力量、冲量、速度、加速度大小程度不同，本发明仅就对恶性误踏油门的机械动作做为启动刹车的要素，即只对要产生恶性交通事故的恶性误踏油门动作自动纠正为刹车动作。所以，本发明用信号分析器2对传感器1输出的油门信号进行分析，其分析的方法是用一个与油门信号相同类型的阈值信号值与油门信号值在信号分析器2中进行对比。如果油门信号值小于阈值信号值，信号分析器2不输出任何信号，但油门信号值大于阈值信号值，识为有恶性误踏油门动作，则信号分析器2就输出启动刹车信号给刹车信号存储器7，刹车信号存储器7把启动刹车信号传输给刹车启动机构3，刹车启动机构3把启动刹车信号这种电信号变为机械动作，驱动汽车上现有的刹车机械执行刹车动作。

对动作变换的可靠性设计：油门信号存储器4是存储油门信号，也就是存储误踏油门信号的装置，其存储误踏油门信号的目的是为了能向比较分析器6多次的输出同一个油门信号，达到比较分析器6能多次的用同一个油门信号值与阈值信号值进行比较，确保比较分析器6不会产生错误的比较结果，从而保证比较分析器6不会错误的发出启动刹车信号，使本发明的装置不会产生错误的刹车指令，也就是使本发明的装置具有安全可靠性。如果有多个传感器1分别向油门信号存储器4输入多个电信号，但油门信号存储器4只选用数值最高的那一个电信号作为油门信号。

刹车动作的可靠性设计：刹车信号存储器7是存储启动刹车信号的装置，其目的在于能向刹车启动机构3多次的输出启动刹车信号，防止刹车启动机构3在第一次获得启动刹车信号时启动刹车动作。由于刹车信号存储器7直接连接的是刹车启动机构3的继电器电源开关8，在没有恶性的误踏油门的行车期间，继电器电源开关8长期处于断开的状态，而当有突发性的恶性的误踏油门时，继电器电源开关8要能立即工作并处于导通状态，这就为继电器电源开关8提出了能应付突发性事件的要求。为了让继电器电源开关8能满足应付突发性事件的要求，用刹车信号存储器7多次的向继电器电源开关8输出启动刹车信号，能很好保证继电器电源开关8满足应付突发性事件的要求，使本发明的装置启动刹车具有可靠性。

电动机10最好选用带有调速器的电机。？？？？？？

将转动变为线性位移的设计：电动机10只能是转动，但现有的刹车踏板和与刹车踏板相连的刹车机械都是以线性位移的方式执行刹车动作。所以，本发明用电动机10的输出转轴或与输出转轴转动连接的转动机构上设有齿轮13；齿轮13与直形齿条11齿合连接，把电动机10为刹车而产生的转动变为直形齿条11的线性位移，用直形齿条11的线性位移带动带套钢丝拉绳12中的钢丝拉绳，用钢丝拉绳拉动现有的刹车踏板，或与刹车踏板相连的刹车机械实现刹车动作。

简化启动刹车机械的实用性设计：带动带套钢丝拉绳12中的钢丝拉绳，拉动现有的刹车踏板，或与刹车踏板相连的刹车机械，带动带套钢丝拉绳12是一种柔性驱动机械。这样可减少许多驱动机械与被驱动机械之间的固定相对位置的框架，可以使机构简化，少占用空间，还使驱动机械布置具有可随意性，适用于在汽车己有的各机械空隙中布置带动带套钢丝拉绳12，使本发明更具有实用性。

传感器1是力传感器、冲量传感器、速度传感器、加速度传感器或碰撞传感器中的某一种传感器。总之，传感器1是能感受机械动作的变化，并把机械动作变为电信号输出的仪器。

信号分析器2还包括油门信号转换器15，在传感器1与油门信号存储器4之间串联有油门信号转换器15；传感器1把传感器的油门信号传送给油门信号转换器15，油门信号转换器15把油门信号转换成油门标准信号，并把油门标准信号传送给油门信号存储器4；油门信号存储器4把油门标准信号传送给比较分析器6，阈值存储器5把启动刹车阈值信号也传送给比较分析器6；比较分析器6将油门标准信号和启动刹车阈值信号进行比较，当油门标准信号值大于启动刹车阈值信号值时，比较分析器6输出启动刹车信号给刹车信号存储器7。

把油门信号标准化设计：传感器1是把机械动作变为电信号输出的仪器。但不同的传感器1可以输出不同类型的电信号，即不同类型的油门信号，或称不同类型传感信号。信号分析器2只能对阈值存储器5能输出的电信号类型进行比较，这就要求油门信号存储器4传输给比较分析器6的油门信号的电信号类型，与阈值存储器5输出的电信号类型相同。所以，在传感器1与油门信号存储器4之间串联有油门信号转换器15，目的在于把油门信号的电信号类型变为阈值信号相同的电信号类型，使比较分析器6能直接快速地将油门信号和阈值信号进行比较，从而正确地确定是否向刹车信号存储器7输出启动刹车信号。所以，油门信号转换器15是一个对油门信号进行标准化变换的部件，也是使比较分析器6能作出正确分折，输出正确信号的部件，使本发明的装置具有安全可靠性的部件。

信号分析器2还包括信号放大器14，在刹车信号存储器7与继电器电源开关8之间串联有信号放大器14。

启动刹车动作的可靠性设计：刹车信号存储器7输出启动刹车信号给继电器电源开关8，使继电器电源开关8处于能使电动机10转动工作的状态。但刹车信号存储器7输出的启动刹车信号一般是电功率很小的微电子信号，而要驱动继电器电源开关8执行刹车功能所要求的动作，还要有足够的能量。当刹车信号存储器7输出的启动刹车信号能量不足时，应当在刹车信号存储器7与继电器电源开关8之间串联信号放大器14，使启动刹车信号有足够的能量驱动继电器电源开关8，使继电器电源开关8能从原来非刹车功能状态，迅速变为刹车功能状态。所以，信号放大器14是使本发明的装置具有可靠性的部件。

本发明的优点：用传感器去感受误踏油门的机械动作，并把误踏油门的机械动作变为油门电信号，再在抽门电信号中分析出恶性误踏油门电信号，再把恶性误踏油门电信号转变为能启动刹车装置的电信号，用启动刹车电信号使刹车启动机构产生的机械动作，去驱动现有的刹车机械，实现把恶性误踏油门的机械动作，自动变为汽车的刹车动作，避免因为应当刹车时，反而又快又猛的恶性误踏油门导致车辆的恶性事故发生。

为避免恶性事故，用传感器、信号分析器等电子装置快速变换机械动作。本发明的电子装置对机械动作的识别和转换具有可靠性，简捷的启动刹车机械具有实用性。本发明的装置能快速并准确将恶性误踏油门的机械动作变为刹车动作，有效避免因司机恶性误踏汽车油门而产生恶性交通事故。

本发明指的恶性误踏油门就是很容易产生恶性交通事故的司机误踏汽车油门动作。在本发明中，用存储在阈值存储器的电信号值作为区别是否是恶性误踏油门的标志。所以，恶性误踏油门动作的规定由存储在阈值存储器的电信号设定值来具体表示，该电信号设定值的大小以实验为准，也可以根据不司机踏汽车油门动作的习惯设定该电信号值的大小。

本发明用带套钢丝拉绳的机械动作驱动现有刹车的机械系统，例如，可以拉动刹车踏板，使本发明的驱动机械简易化，可靠性好，而易安装在各种汽车上，成为安装实用性强的装置。

附图说明

图1是本发明的各部件连接和结构关系示意图；

图2是能对传感器输出信号进转换，纠正功能可靠性更好的发明各部件连接和结构关系示意图；

图中1是传感器、信号分析器、刹车启动机构、油门信号存储器、阈值存储器、6是比较分析器、7是刹车信号存储器、8是继电器电源开关、9是电机电源、10是电动机、11是直形齿条、12是带套钢丝拉绳、13是齿轮、14是信号放大器、15是油门信号转换器。

具体实施方式

实施例1、用碰撞传感器的电流信号进行比较的误踏油门纠正为刹车装置

如图1，传感器1选用能感受10～50公斤的碰撞传感器作感受误踏油门动作，并输出与10～50公斤的碰撞力量相对应的电流量为1～50毫安连续变化的传感器。传感器1输出的电流信号是传感信号，即油门信号。

电动机10选用直流12伏，功率为20～80瓦带有调速器的电机。

将传感器1与信号分析器2连接，把传感器1的油门信号传送给信号分析器2；将信号分析器2与刹车启动机构3连接，信号分析器2把启动刹车的电信号传送给刹车启动机构3。

阈值存储器5中存储启动刹车阈值信号，启动刹车阈值信号选用30毫安电流值。总之，启动刹车阈值信号的信号类型同于传感器1输出的油门信号类型，启动刹车阈值信号的取值在油门信号的取值范围以为。

传感器1与信号分析器2中的油门信号存储器4连接；传感器1将油门信号传送给油门信号存储器4存储备用。

信号分析器2包括油门信号存储器4、阈值存储器5、比较分析器6和刹车信号存储器7；油门信号存储器4和阈值存储器5分别与比较分析器6连接，比较分析器6与刹车信号存储器7连接。油门信号存储器4在0.001秒的时间内，把油门信号分为三次传送给比较分析器6；比较分析器6每一次收到油门信号后，都用阈值存储器5的30毫安电流值进行比较，只要有一次比较结果是油门信号值大于30毫安电流值，则比较分析器6输出启动刹车信号给刹车信号存储器7，刹车信号存储器7与刹车启动机构3的继电器电源开关8连接，刹车信号存储器7将启动刹车信号传送给继电器电源开关8；刹车信号存储器7在0.001秒的时间内，把启动刹车信号分为多次传送给继电器电源开关8，每一次传送启动刹车信号都是使继电器电源开关8处于导通状态。只要继电器电源开关8已处于导通状态，刹车信号存储器7不再把启动刹车信号送给继电器电源开关8。

刹车启动机构3包括继电器电源开关8、电机电源9、电动机10、直形齿条11和带套钢丝拉绳12；继电器电源开关8、电机电源9和电动机10三者连接成闭合回路，电动机10是否转动工作用继电器电源开关8控制。电动机10的输出转轴或与输出转轴转动连接的转动机构上设有齿轮13；齿轮13与直形齿条11齿合连接，直形齿条11的长度为12.0～25.0厘米；直形齿条11上连有带套钢丝拉绳12；带套钢丝拉绳12是钢丝拉绳20外面套有可弯曲但不能伸缩的外套19的装置，带套钢丝拉绳12的长度根据安装本发明装置在某种汽车上的需要而确定。

实施例2、用速度传感器的电流信号进行比较的误踏油门纠正为刹车装置

如实施例1中各部件的连接和结构关系。所不同的是：

传感器1改用加速度传感器感受误踏油门动作，并输出与加速度相对应的、连续变化为0.01～1.00毫安电流的传感器。传感器1输出的电流信号是传感信号，即油门信号。

阈值存储器5中存储启动刹车阈值信号，启动刹车阈值信号选用0.4毫安电流。只要有一次比较结果是油门信号值大于0.4毫安电流值，则比较分析器6输出启动刹车信号给刹车信号存储器7。总之，启动刹车阈值信号的信号类型同于传感器1输出的油门信号类型，启动刹车阈值信号的取值在启动刹车阈值信号的取值范围以为。

实施例3、启动刹车信号的功率大，可靠性更好的误踏油门纠正为刹车装置

如图2，刹车启动机构3各部件的连接和结构关系，以及操作同于实施例1。但还增加信号放大器14。

在刹车信号存储器7与继电器电源开关8之间串联有信号放大器14。信号放大器14将原来信号功率很微弱的启动刹车信号放大为具有10.0瓦电功率的大能量启动刹车信号传输给继电器电源开关8。

其它油门信号存储器4在0.005秒的时间内，把油门信号分为十次传送给比较分析器6；和刹车信号存储器7在0.005秒的时间内，把启动刹车信号分为多次传送给继电器电源开关8的作用和功能同于实施例1。

Claims (4)

1.电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置，包括传感器(1)，其特征在于：还包括信号分析器(2)和刹车启动机构(3)；传感器(1)与信号分析器(2)连接，把传感器的油门信号传送给信号分析器(2)，信号分析器(2)与刹车启动机构(3)连接，信号分析器(2)把启动刹车信号传送给刹车启动机构(3)；

传感器(1)与信号分析器(2)中的油门信号存储器(4)连接；

信号分析器(2)包括油门信号存储器(4)、阈值存储器(5)、比较分析器(6)和刹车信号存储器(7)；油门信号存储器(4)和阈值存储器(5)分别与比较分析器(6)连接；油门信号存储器(4)把传感器(1)的油门信号传送给比较分析器(6)，阈值存储器(5)把存储的启动刹车阈值信号传送给比较分析器(6)，比较分析器(6)对油门信号和启动刹车阈值信号进行比较分析；比较分析器(6)与刹车信号存储器(7)连接，当油门信号值大于启动刹车阈值信号值时，比较分析器(6)输出启动刹车信号给刹车信号存储器(7)，刹车信号存储器(7)与刹车启动机构(3)的继电器电源开关(8)连接，刹车信号存储器(7)将启动刹车信号传送给继电器电源开关(8)；

刹车启动机构(3)包括继电器电源开关(8)、电机电源(9)、电动机(10)、直形齿条(11)和带套钢丝拉绳(12)；继电器电源开关(8)、电机电源(9)和电动机(10)三者连接成闭合回路，电动机(10)的输出转轴或与输出转轴转动连接的转动机构上设有齿轮(13)；齿轮(13)与直形齿条(11)齿合连接；直形齿条(11)上连有带套钢丝拉绳(12)；带套钢丝拉绳(12)是钢丝拉绳外面套有可弯曲但不能伸缩外套的装置。

2.根据权利要求1所述的电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置，其特征在于：传感器(1)是力传感器、冲量传感器、速度传感器、加速度传感器或碰撞传感器中的某一种传感器。

3.根据权利要求1所述的电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置，其特征在于：信号分析器(2)还包括油门信号转换器(15)，在传感器(1)与油门信号存储器(4)之间串联有油门信号转换器(15)；传感器(1)把传感器的油门信号传送给油门信号转换器(15)，油门信号转换器(15)把油门信号转换成油门标准信号，并把油门标准信号传送给油门信号存储器(4)；油门信号存储器(4)把油门标准信号传送给比较分析器(6)，阈值存储器(5)把启动刹车阈值信号也传送给比较分析器(6)；比较分析器(6)将油门标准信号和启动刹车阈值信号进行比较，当油门标准信号值大于启动刹车阈值信号值时，比较分析器(6)输出启动刹车信号给刹车信号存储器(7)。

4.根据权利要求1所述的电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置，其特征在于：信号分析器(2)还包括信号放大器(14)，在刹车信号存储器(7)与继电器电源开关(8)之间串联有信号放大器(14)。

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