CN103192827A - 用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统 - Google Patents

Abstract

本发明用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统属于能直接将汽车防碰撞信号和误踏油门信号转变成驱动刹车机械的系统。传感开关K0连接并控制继电器倒向供电控制器，该电控制器控制带限位开关的电机总成并向其输出电能，该电机总成驱动带外套管的拉线，该电机总成还能够关断继电器倒向供电控制器反向供电电路，该拉线把电机总成中电机的转动位移传递给汽车刹车踏板，传感开关K0和防碰撞控制器并联，实现传感开关K0或防碰撞控制器分别对汽车刹车踏板的控制。优点：用继电器开关组合的倒向供电开关，其可靠性远远优于微电子控制器，可进行启动刹车，解除刹车，复原位三个状态进行控制，或启动刹车，解除刹车两个状态进行控制。

Description

用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统

技术领域

本发明属于汽车刹车系统的技术领域，特别是能直接将汽车防碰撞信号和误踏油门信号转变成驱动刹车机械的系统。

背景技术

本申请人在自己的已授权专利20051001077.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、油门踏板对应车体部位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启动刹车的电阀门连接。该技术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。该技术不足之处一是在从信号器感受的连续变化的压力信号中，判断、取出误踏油门信号的取信号仪器有故障时，可能对误踏油门信号的判断产生错误，导致本系统的可靠性差。该技术不足之处二是用信号输出线控制电阀门，用电阀门关断车辆的发动机供油管、点火电路、电动机电源等，使司机有误踏油门动作到车辆被停止的时间长，车辆产生错误的行程较远，这种反应不迅速的方式对制止车祸事故发生不利。该技术不足之处三是用信号输出线控制电阀门，用电阀门关断车辆的发动机供油管、点火电路、电动机电源等，使发动机完全停止转动、停止工作，导致汽车的刹车系统、转向系统、防侧滑等安全系统都停止工作，所以用误踏油门信号关断车辆的发动机是不利于在有误踏油门时，进行纠错性紧急刹车的。

本申请人在自己的专利申请201110030092.4《电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置》中，公开了包括传感器、信号分析器和刹车启动机构的装置，其不足之处一是获得误踏油门信号的微电子器材较多，可靠性下降；不足之处二是刹车启动机构中，将电动机的圆周运动变为刹车拉绳的往复运动，用直形齿条进行变换运动方式，因为要保证直形齿条定位的往复运动，需要有固定电动机和直形齿条相对位置的框架，这种框架体积大，难以找到合适的位置安装，而且结构复杂、成本高和可靠性不佳。

误踩油门纠错系统主要有三个状态：有事故时启动刹车，事故解除时解除刹车，复原位。但现在的误踩油门纠错系统处理这三个状态的转换问题都用微电子控制器启动刹车和倒向解除刹车。微电子电路易出现信号漂移等而可靠性不好。

发明内容

本发明的目的是提供在车辆行驶的前方有障碍物时，车辆自动减速到安全距离范围行驶的汽车防碰撞系统；和司机有误踩油门时，误踩油门纠错性刹车系统，并且是该两个系统可靠性很好的合并系统。

本发明的构思：由于继电器的可靠性远远优于微电子控制器，所以用多个继电器开关的组合控制汽车防碰撞和防误踩油门的纠错性刹车系统。 

本发明的各部件及其连接关系是：

本发明是防碰撞和防误踩油门两个系统的合并系统，防碰撞系统用防碰撞控制器作为启动控制器，防误踩油门系统用传感开关K0作为启动控制器；防碰撞控制器的输出端开关K7与传感开关K0并联，该两个系统共用继电器倒向供电控制器和带限位开关的电机总成作为执行刹车动作的部件。

用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统，包括传感开关K0，带外套管的拉线4、汽车刹车踏板5和电池，其特征在于：还包括继电器倒向供电控制器2、带限位开关的电机总成3和防碰撞控制器11；传感开关K0连接并控制继电器倒向供电控制器2，继电器倒向供电控制器2控制带限位开关的电机总成3并向其输出电能，带限位开关的电机总成3驱动带外套管的拉线4，带限位开关的电机总成3还能够关断继电器倒向供电控制器2反向供电电路，带外套管的拉线4把带限位开关的电机总成3中电机的转动位移传递给汽车刹车踏板5；传感开关K0和防碰撞控制器11并联，实现传感开关K0或防碰撞控制器11分别对汽车刹车踏板的控制5；

继电器倒向供电控制器2的结构为：包括开关组和被控制开关K5；其中开关组包括控制线圈M1和被控制开关K1、被控制开关K2、被控制开关K3和被控制开关K4；该四个被控制开关的连接方式为：被控制开关K1和被控制开关K2各用一端相连接作为继电器倒向供电控制器2的一个输出端B1，被控制开关K1的另一端接电池D2的正极，被控制开关K2的另一端接电池D2的负极；被控制开关K3的一端与被控制开关K5串联后，被控制开关K5再与被控制开关K4相连接作为继电器倒向供电控制器2的一个输出端B2，被控制开关K3的另一端接电池D2的负极，被控制开关K4的另一端接电池D2的正极；被控制开关K5的控制端为控制线圈M2；输出端B1和输出端B2分别与带限位开关的电机总成3中的直流减速电机1连接；

带限位开关的电机总成3的结构为：包括直流减速电机1、外壳6和转动盘7，转动盘7与直流减速电机1的输出轴固定连接，转动盘7位于外壳6之内，外壳6与直流减速电机1的壳体固定连接；在外壳6和转动盘7之间，外壳6和转动盘7分别设有一个电接触柱8，当转动盘7转动到一定位置时，外壳6的电接触柱8和转动盘7的电接触柱8能接触导电或分离断电；

外壳6上设有拉线孔9，带外套管的拉线4中的驱动线10一端穿过拉线孔9与转动盘7连接；驱动线10的另一端与汽车刹车踏板5连接，带外套管的拉线4外面的套管两端分别与带限位开关的电机总成3的外壳6和汽车刹车踏板5处的车体连接；

传感开关K0的控制回路为：由传感开关K0，电池D1和继电器倒向供电控制器2的控制线圈M1串联成闭合回路；

关断反向供电电路及装置为：由控制开关K6，电池D3和继电器倒向供电控制器2的控制线圈M2串联成闭合回路；控制开关K6的实物为外壳6的电接触柱8和转动盘7的电接触柱8；

防碰撞控制器11的控制回路为：包括防碰撞继电器12、电池D4、信号分析器13和信号探头14；防碰撞继电器12的输出端开关K7与传感开关K0并联，防碰撞继电器12的控制信号线圈M3与、电池D4和信号分析器13三者串联，信号分析器13和信号探头14连接，信号探头14向信号分析器13输出信号；信号探头14设在汽车前面或/和后面，信号探头14的外面没有与汽车连接的遮挡物件。

还包括汽车的油门踏板和油门踏板对应的车体部位；或者油门踏板连杆和油门踏板连杆对应的车体部位；

在油门踏板的正面设有传感开关K0；

或在油门踏板的背面设有传感开关K0，传感开关K0与油门踏板对应的车体部位之间留有正常加油间隔空间，当油门踏板位移到受力处于误踏阈值状态的位置，传感开关K0与油门踏板对应的车体部位接触；

或油门踏板对应的车体部位设有传感开关K0，传感开关K0与油门踏板之间，留有油门踏板正常加油运动需要的间隔空间，当油门踏板位移到受力处于误踏阈值状态的位置，传感开关K0与油门踏板接触；

或在面向车体的油门踏板连杆表面设有传感开关K0，

或在油门踏板连杆对应的车体部位设有传感开关K0。

上述的各部件及其连接关系具有以下功能：

传感开关K0和防碰撞控制器11都是具有传感功能的电路开关，区别在于传感开关K0采集油门踏板及其联动机构的误踏油门信号，并把误踏油门信号的有、无直接作为电路开关信号；防碰撞控制器11用信号探头14采集本车行驶前方障碍物距离信号，并把距离信号和本车速度信号用信号分析器13运算后变为防碰撞控制器11的输出端开关K7电路开关信号。

继电器倒向供电控制器2是把传感开关K0或防碰撞控制器11的开或关两种导电状态变为直流电源向直流减速电机1进行正向供电、反向供电、不供电的待命状态三种供电形式的供电控制装置。

系统处于待命状态时，各开关的状态：控制线圈M1、被控制开关K1、被控制开关K2、被控制开关K3和被控制开关K4合为一个继电器组，传感开关K0断开，被控制开关K1导通、被控制开关K2断开、被控制开关K3导通、被控制开关K4断开；控制线圈M2和被控制开关K5为一个继电器，被控制开关K5断开。

前方有障碍物要减速刹车时、或汽车遇误踏油门事故要紧急车时，输出刹车用的正向电能实现刹车的过程：开关K7或传感开关K0导通、被控制开关K1断开、被控制开关K2导通、被控制开关K3断开、被控制开关K4导通；直流减速电机1正转实现刹车的电流的流向为：电池D2正极、被控制开关K4导通、直流减速电机1的E为正F为负、被控制开关K2导通、电池D2负极；由于转动盘7转动，外壳6和转动盘7上的两个电接触柱8断开，即控制开关K6断开，则被控制开关K5由断开变为导通；由于被控制开关K3是断开的，被控制开关K5不能导电，被控制开关K5由断开变为导通目的是为事故解除后，反向电能解除刹车的过程使用。减速刹车和紧急车的区别在于直流减速电机1正向刹车转动的时间长短不同，和使车辆运动减到的速度不同。

前方有障碍物消除或事故解除后，反向电能解除刹车的过程：传感开关K0断开，被控制开关K1导通、被控制开关K2断开、被控制开关K3导通、被控制开关K4断开、被控制开关K5导通；直流减速电机1反转实现解除刹车的电流的流向为：电池D2正极、被控制开关K1导通、直流减速电机1的F为正E为负、被控制开关K5导通、被控制开关K3导通、电池D2负极；当直流减速电机1转动到外壳6的电接触柱8和转动盘7的电接触柱8能接触导电时，控制线圈M2使被控制开关K5由导通变为断开，解除刹车的过程结束，纠错系统恢复到系统处于待命状态。

当司机发生误踏油门要发生事故时，传感开关K0导通，电池D2使直流减速电机1产生正转实现刹车过程，刹车时间至少大于三秒种，车辆被刹到停止运动的状态。直到事故解除后，司机放开油门，传感开关K0断开，电池D2使直流减速电机1产生反转实现解除刹车。 直流减速电机1反转到待命状态位置时，控制开关K6导通，则被控制开关K5断开，电池D2不再向直流减速电机1供电，整个系统重新回到待命状态。

当行驶的车辆速度和前面的障碍物不在安全范围内时，防碰撞控制器11的输出端开关K7导通，电池D2使直流减速电机1产生正转实现少于三秒种的减速刹车过程，车辆减速到车辆与前面障碍物在安全范围内时，输出端开关K7断开，电池D2使直流减速电机1产生反转实现解除刹车。由于车辆速度和前面障碍物形成的不安全范围是一个连续性变量，则直流减速电机1产生正转实现减速刹车的时间和减速程度也是成相关性变化的连续性变量。由于是用带限位开关的电机总成3的转动盘7带动驱动线10的机械结构形式实现减速刹车，则在直流减速电机1反转实现解除刹车过程中，又出现速度和障碍物不在安全范围内时，可又立即输出端开关K7导通，启动直流减速电机1马上又正转实现减速刹车。即直流减速电机1不需要完全复位到待命状态，而是在反转复位过程中又可重新进行减速刹车，这种可不受直流减速电机1转动位置限止的防撞减速刹车功能，完全能满足速度和障碍物不安全范围是一个连续性变量的要求。即能满足任何时候都可以启动防撞减速刹车的要求。

位于直流减速电机1转轴上的转动盘7为偏心轮结构。 驱动线10连接在直流减速电机1正转时，连接点在偏心转动盘7转动线速度由大变小的位置。因刹车开始时，驱动线10受力小而又要求汽车刹车踏板5向刹车方向运动的速度快；待汽车刹车踏板5已处在刹车位置后，驱动线10受力大而位移少。在汽车事故没解除前，汽车刹车踏板5应持续处于最终刹车位置，则就要求直流减速电机1处于堵转状态，堵转状态的驱动线10受力大。

转动盘7的侧壁有环形槽，驱动线10连接在转动盘7的环形槽中，外壳6的拉线孔9与转动盘7的环形槽位置对应。目的在于限制驱动线10在转动盘7的环形槽中运动，以保证驱动线10运动长短的精确性，从而保证在事故状态，用本发明的系统执行紧急刹车的可靠性。

以误踏油门动作对油门踏板的最小作用力为误踏油门的误踏阈值；以传感开关K0的两个触点能接触导电时，传感开关K0的弹性元件弹力为开关阈值；传感开关K0设置的位置使开关阈值正好表达误踏阈值，即传感开关K0设置的位置使开关阈值与误踏阈值相对应；

传感开关K0是在其中的弹性元件受开关阈值压力变形后，使开关的两个导电接触件能接触，产生导电接通的开关。

传感开关K0是弹簧式传感开关K0或碟式传感开关K0；

弹簧式传感开关K0包括滑筒、内空式螺旋弹簧、十字形活塞和两个导电接触件；内空式螺旋弹簧设在滑筒之中，内空式螺旋弹簧的两端分别接触滑筒的底部和十字形活塞的活塞盘；十字形活塞的活塞盘位于滑筒内的顶部，十字形活塞的中柱一段伸出滑筒有中孔的顶盖的中孔，该中柱伸出段的顶端设有受力块，十字形活塞的中柱另一段位于内空式螺旋弹簧的圈内，该中柱在弹簧圈内的端头设有导电接触件；滑筒底部的内空式螺旋弹簧圈内也固定有一个导电接触件；中柱端头的导电接触件与滑筒底部的导电接触件之间有微小间隙且位置对应；

碟式传感开关K0包括一个弹性凹面块、无弹性底板和两个导电接触件；弹性凹面块的凹面向无弹性底板的方向相互固定连接，在弹性凹面块和无弹性底板的内空之中，一个导电接触件固定在弹性凹面块的表面，另一个导电接触件固定在无弹性底板的表面；两个导电接触件之间有微小间隙且位置对应。

所述油门踏板对应的车体部位是指：在汽车正常加油状态中，油门踏板加油运动方向所指向的的固定部件位置区域，并且是油门踏板加油运动所接近的固定部件位置区域。

所述油门踏板连杆对应的车体部位是指：在汽车正常加油状态中，油门踏板连杆加油运动方向所指向的的固定部件位置区域，并且是油门踏板连杆加油运动所接近的固定部件位置区域。

传感开关K0选用弹性元件适合的弹性系数设定压力开关阈值，如果设定脚踩油门踏板的力量大于或等于10公斤时为油门踏板的误踏阈值，误踏阈值使传感开关K0能导通的传感开关K0受力作为开关阈值。在开关阈值状态下，传感开关K0导通。脚踩油门踏板的力量小于误踏阈值，传感开关K0受力小于开关阈值，传感开关K0成断开状态，油门正常加油提高车速。

只要在传感开关K0的两个导电接触件接上电源，当两个导电接触件接触时，传感开关K0就能输出电信号。该电信号作为有误踏油门行为的标志，并作为后续纠正误踏油门动作的启动信号。

就是说，使传感开关K0的两个触点能接触导电的最小力量，不一定等于误踏油门时人发出的最小力量。要用传感开关K0的两个触点接触导电发出电信号表示有误踏油门行为，则要用传感开关K0设置的位置和能接触导电的最小力量［即开关阈值］这两个要素配合才能正确表示误踏油门时人发出的最小力量［即误踏阈值］。也就是说误踏油门的误踏阈值是用传感开关K0设置的位置和开关阈值的配合来表示误踏阈值。假如误踏油门误踏阈值是10公斤，传感开关K0设置在油门踏板与油门踏板转动点之间的油门踏板连杆上，由于传感开关K0的力背短于油门踏板的力背，根据杠杆原理，开关阈值即传感开关K0的两个触点能接触导电时，传感开关K0的弹性元件最小弹力应大于10公斤。如果设定误踏油门误踏阈值10公斤不变，但传感开关K0设置的位置不同，弹性元件的开关阈值也不同。一般情况下，误踏油门误踏阈值不等于弹性元件的开关阈值。所以，一个开关阈值已固定的传感开关K0只能设置在油门踏板或油门踏板连杆的某一个特定位置，才能使传感开关K0正常工作，即开关阈值才能正确表达误踏阈值，即传感开关K0设置的位置使开关阈值与误踏阈值相对应。 

传感开关K0是用来感受油门踏板和油门踏板连杆所受力的装置，所以可以在面向车体的油门踏板或油门踏板连杆表面设置传感开关K0，或者在油门踏板或油门踏板连杆对应的车体部位设有传感开关K0。

因为传感开关K0设在油门踏板连杆上，或油门踏板连杆对应的车体部位上这两个位置可避免驾驶室内地板上的垫脚毯子、掉落物品防碍传感开关K0正常受力。从传感开关K0感受误踏油门动作的可靠性方面，传感开关K0设在面向车体的油门踏板连杆表面，或设在油门踏板连杆对应的车体部位有较好的可靠性。

传感开关K0是弹簧式传感开关K0或碟式压力触发开关：

弹簧式传感开关K0包括滑筒、内空式螺旋弹簧、十字形活塞和两个导电接触件；内空式螺旋弹簧设在滑筒之中，内空式螺旋弹簧的两端分别接触滑筒的底部和十字形活塞的活塞盘；十字形活塞的活塞盘位于滑筒内的顶部，十字形活塞的中柱一段伸出滑筒有中孔的顶盖的中孔，该中柱伸出段的顶端设有受力块，十字形活塞的中柱另一段位于内空式螺旋弹簧的圈内，该中柱在弹簧圈内的端头设有导电接触件；滑筒底部的内空式螺旋弹簧圈内也固定有一个导电接触件；中柱端头的导电接触件与滑筒底部的导电接触件之间有微小间隙且位置对应。

弹簧式传感开关K0选用弹簧适合的弹性系数设定压力开关阈值，如果设定脚踩油门踏板的力量大于或等于10公斤时为油门踏板的误踏阈值，误踏阈值使弹簧式传感开关K0能导通的弹簧受力作为压力开关阈值，开关阈值就是弹簧被压缩到中柱端头的导电接触件与滑筒底部的导电接触件能接触的位置时的弹簧受力数值。在开关阈值状态下，弹簧式传感开关K0导通。脚踩油门踏板的力量小于误踏阈值10公斤时，弹簧式传感开关K0受力小于开关阈值，弹簧式传感开关K0成断开状态，油门正常加油提高车速。

碟式传感开关K0包括一个弹性凹面块、无弹性底板和两个导电接触件；弹性凹面块的凹面向无弹性底板的方向相互固定连接，在弹性凹面块和无弹性底板的内空之中，一个导电接触件固定在弹性凹面块的表面，另一个导电接触件固定在无弹性底板的表面；两个导电接触件之间有微小间隙且位置对应。

碟式传感开关K0选用弹性凹面块适合的弹性系数设定压力开关阈值，如果设定脚踩油门踏板的力量大于或等于10公斤时为油门踏板的误踏阈值，误踏阈值使碟式传感开关K0能导通的弹性凹面块受力作为压力开关阈值，开关阈值就是弹性凹面块和无弹性底板上的两个导电接触件能接触的位置时的弹性凹面块受力数值。在开关阈值状态下，碟式传感开关K0导通。脚踩油门踏板的力量小于误踏阈值10公斤时，碟式传感开关K0受力小于开关阈值，碟式传感开关K0成断开状态，油门正常加油提高车速。

传感开关K0的特点是用弹性元件的弹性系数设定误踏油门力量的开关阈值。开关阈值与误踏阈值不一定相等，但一定相对应，即油门踏板受到误踏阈值的力量时，传感开关K0一定处于开关阈值状态。

传感开关K0是采集误踏油门信号的开关，是满足规定条件的自动开关，即在油门踏板被司机用过大过猛力量踩下后，能自动启动的开关。

本发明的优点：继电器倒向供电控制器用可靠性远远优于微电子控制器的继电器开关组合作为直流电源的倒向供电开关，用该继电器倒向开关即继电器倒向供电控制器对减速刹车或误踩油门纠错刹车三个状态---启动刹车，解除刹车，复原位进行控制，使减速刹车或误踩油门纠错刹车系统的控制器具有极高的可靠性。另外，继电器倒向供电控制器还能实现防碰撞控制器要求的减速刹车二个状态循环---启动刹车，解除刹车，再启动刹车，再解除刹车……，可在直流减速电机不回到初始状态的的回位过程中，循环进行启动刹车和解除刹车的作用。

传感开关K0采集误踏油门信号、防碰撞控制器采集需要减速刹车的信号。由于传感开关K0和防碰撞控制器的输出端开关K7是并联，则对误踏油门纠错刹车和减速刹车可以公用继电器倒向供电控制器和带限位开关的电机总成。由于对误踏油门纠错刹车是极少机会使用，而一旦使用必需高度的可靠性，但是，长期不使用系统难以保证在事故发生要用时有高度的可靠性。而本系统中的减速刹车是日常使用的功能，日常使用减速刹车功能，则起到了日常检测误踏油门纠错刹车系统是否可应急处理好误踏油门事故的作用。即本发明的减速刹车功能为误踏油门纠错刹车功能提供了日常性检测，使避免大事故的误踏油门纠错刹车功能具有可靠性。

防碰撞控制器的信号探头是测定行驶中的汽车与行驶前方障碍物之间动态距离的传感器，当然信号探头还可以再有对其它内容的传感。信号探头放在汽车前面，则可以起到在正常行驶中的汽车防止与前方障碍物碰撞，还能在启动或停车时防止与前方障碍物碰撞；信号探头放在汽车后面，可在启动或停车时防止与后方障碍物碰撞。即可以解决正常行驶、启动和停车时汽车与障碍物碰撞。

在外壳和执行机械动作的转动盘上设置与转动位置有关的位置信息反馈控制开关即控制开关K6，用控制开关K6反馈控制直流减速电机从事故解除时解除刹车转动状态变为复原位停止运动，等待下次再启动刹车的状态。

直流减速电机上连接的转动盘用偏心转动盘，适合于启动快，堵转时力量需要大的误踩油门纠错系统工作要求特点。

能直接获得误踏油门信号的，不需要用微电子电路的压力传感器对轻重不同的脚踏油门行为进行分析找出误踏油门行为。本发明的压力触发开关只要设置在能表达油门踏板位移，和能表达油门踏板受力状态的特定位置，再用直接设定弹性元件的开关阈值的方法就可获得误踏油门开关电信号。

附图说明

图1是本发明系统处于待命状态的控制器电路和实物结构示意图。

图中1是直流减速电机、2是继电器倒向供电控制器、3是带限位开关的电机总成、4是带外套管的拉线、5是汽车刹车踏板、6是外壳、7是转动盘、8是电接触柱、9是拉线孔、10是驱动线、11是防碰撞控制器、12是防碰撞继电器、13是信号分析器、14是信号探头。

具体实施方式

实施例1，弹簧式压力触发开关设在油门踏板背面的用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统

如图1，包括传感开关K0，带外套管的拉线4、汽车刹车踏板5和电池，还包括继电器倒向供电控制器2和带限位开关的电机总成3；传感开关K0连接并控制继电器倒向供电控制器2，继电器倒向供电控制器2控制带限位开关的电机总成3并向其输出电能，带限位开关的电机总成3驱动带外套管的拉线4，带限位开关的电机总成3还能够关断继电器倒向供电控制器2反向供电电路，带外套管的拉线4把带限位开关的电机总成3中电机的转动位移传递给汽车刹车踏板5；传感开关K0和防碰撞控制器11并联，实现传感开关K0或防碰撞控制器11分别对汽车刹车踏板的控制5；

继电器倒向供电控制器2的结构为：包括开关组和被控制开关K5；其中开关组包括控制线圈M1和被控制开关K1、被控制开关K2、被控制开关K3和被控制开关K4；该四个被控制开关的连接方式为：被控制开关K1和被控制开关K2各用一端相连接作为继电器倒向供电控制器2的一个输出端B1，被控制开关K1的另一端接电池D2的正极，被控制开关K2的另一端接电池D2的负极；被控制开关K3的一端与被控制开关K5串联后，被控制开关K5再与被控制开关K4相连接作为继电器倒向供电控制器2的一个输出端B2，被控制开关K3的另一端接电池D2的负极，被控制开关K4的另一端接电池D2的正极；被控制开关K5的控制端为控制线圈M2；输出端B1和输出端B2分别与带限位开关的电机总成3中的直流减速电机1连接；

带限位开关的电机总成3的结构为：包括直流减速电机1、外壳6和转动盘7，转动盘7与直流减速电机1的输出轴固定连接，转动盘7位于外壳6之内，外壳6与直流减速电机1的壳体固定连接；在外壳6和转动盘7之间，外壳6和转动盘7分别设有一个电接触柱8，当转动盘7转动到待命位置时，外壳6的电接触柱8和转动盘7的电接触柱8能接触导电；当转动盘7离开待命位置时，外壳6的电接触柱8和转动盘7的电接触柱8分离断电；

外壳6上设有拉线孔9，带外套管的拉线4中的驱动线10一端穿过拉线孔9与转动盘7连接；驱动线10的另一端与汽车刹车踏板5连接，带外套管的拉线4外面的套管两端分别与带限位开关的电机总成3的外壳6和汽车刹车踏板5处的车体连接；

传感开关K0的控制回路为：由传感开关K0，电池D1和继电器倒向供电控制器2的控制线圈M1串联成闭合回路；

关断反向供电电路及装置为：由控制开关K6，电池D3和继电器倒向供电控制器2的控制线圈M2串联成闭合回路；控制开关K6的实物为外壳6的电接触柱8和转动盘7的电接触柱8。

传感开关K0的结构和传感开关K0与脚踩油门踏板的连接关系如下：

［1］传感开关K0的结构：本实施例的传感开关K0结构为，弹簧式传感开关K0包括滑筒、内空式螺旋弹簧、十字形活塞和两个导电接触件；内空式螺旋弹簧设在滑筒之中，内空式螺旋弹簧的两端分别接触滑筒的底部和十字形活塞的活塞盘；十字形活塞的活塞盘位于滑筒内的顶部，十字形活塞的中柱一段伸出滑筒有中孔的顶盖的中孔，该中柱伸出段的顶端设有受力块，十字形活塞的中柱另一段位于内空式螺旋弹簧的圈内，该中柱在弹簧圈内的端头设有导电接触件；滑筒底部的内空式螺旋弹簧圈内也固定有一个导电接触件；中柱端头的导电接触件与滑筒底部的导电接触件之间有微小间隙且位置对应。

两个导电接触件之间的间隙距离小于受力块顶面与滑筒外表面之间的距离，保证受力块至少在受力的最大位移状态能使两个导电接触件能接触导电，弹簧式传感开关K0能发出电信号，用于启动对误踏油门进行纠错。

弹簧式传感开关K0选用弹簧适合的弹性系数设定压力开关阈值，设定脚踩油门踏板的力量大于或等于10公斤时为油门踏板的误踏阈值，误踏阈值使弹簧式传感开关K0能导通的弹簧受力作为压力开关阈值，开关阈值就是弹簧被压缩到中柱端头的导电接触件与滑筒底部的导电接触件能接触的位置时的弹簧受力数值。在开关阈值状态下，弹簧式传感开关K0导通。脚踩油门踏板的力量小于误踏阈值10公斤时，弹簧式传感开关K0受力小于开关阈值，弹簧式传感开关K0成断开状态，油门正常加油提高车速。

［2］开关的设置位置：把弹簧式传感开关K0设在油门踏板背面，弹簧式传感开关K0受力块朝向对应的车体部位，受力块与对应的车体部位之间的空间距离要满足在脚踩油门踏板的力量小于8公斤时，受力块与对应的车体部位不接触，使油门正常加油提高车速。只有在脚踩油门踏板的力量大于8公斤时，受力块与对应的车体部位才接触，当脚踩油门踏板的力量等于和大于误踏阈值10公斤时，受力块压缩弹簧到两个导电接触件能接触导电的位置，使弹簧式传感开关K0受力达到开关阈值，弹簧式传感开关K0才输出电信号。传感开关K0与油门踏板对应的车体部位之间留有正常加油间隔空间。

系统处于待命状态时，各开关的状态：控制线圈M1、被控制开关K1、被控制开关K2、被控制开关K3和被控制开关K4合为一个继电器组，传感开关K0断开，被控制开关K1导通、被控制开关K2断开、被控制开关K3导通、被控制开关K4断开；控制线圈M2和被控制开关K5为一个继电器，被控制开关K5断开。

前方有障碍物要减速刹车时、或汽车遇误踏油门事故要紧急车时，输出刹车用的正向电能实现刹车的过程：开关K7或传感开关K0导通、被控制开关K1断开、被控制开关K2导通、被控制开关K3断开、被控制开关K4导通；直流减速电机1正转实现刹车的电流的流向为：电池D2正极、被控制开关K4导通、直流减速电机1的E为正F为负、被控制开关K2导通、电池D2负极；由于转动盘7转动，外壳6和转动盘7上的两个电接触柱8断开，即控制开关K6断开，则被控制开关K5由断开变为导通；由于被控制开关K3是断开的，被控制开关K5不能导电，被控制开关K5由断开变为导通目的是为事故解除后，反向电能解除刹车的过程使用。减速刹车和紧急车的区别在于直流减速电机1正向刹车转动的时间长短不同，和使车辆运动减到的速度不同。

事故解除后，反向电能解除刹车的过程：传感开关K0断开，被控制开关K1导通、被控制开关K2断开、被控制开关K3导通、被控制开关K4断开、被控制开关K5导通；直流减速电机1反转实现解除刹车的电流的流向为：电池D2正极、被控制开关K1导通、直流减速电机1的F为正E为负、被控制开关K5导通、被控制开关K3导通、电池D2负极；当直流减速电机1转动到外壳6的电接触柱8和转动盘7的电接触柱8能接触导电时，控制线圈M2使被控制开关K5由导通变为断开，解除刹车的过程结束，纠错系统恢复到系统处于待命状态。

防碰撞控制器11的控制回路为：包括防碰撞继电器12、电池D4、信号分析器13和信号探头14；防碰撞继电器12的输出端开关K7与传感开关K0并联，防碰撞继电器12的控制信号线圈M3与、电池D4和信号分析器13三者串联，信号分析器13和信号探头14连接，信号探头14向信号分析器13输出信号；信号探头14设在汽车前面或/和后面，信号探头14的外面没有与汽车连接的遮挡物件。

实施例2，有偏心转动盘的用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统

如实施例1，并且位于直流减速电机1转轴上的转动盘7为偏心轮结构。 驱动线10连接在直流减速电机1正转时，连接点在偏心转动盘7先转动线速度大，后转动线速度小的位置。因刹车开始时，驱动线10受力小而又要求汽车刹车踏板5向刹车方向运动的速度快；待汽车刹车踏板5已处在刹车位置后，驱动线10受力大而位移少。在汽车事故没解除前，汽车刹车踏板5应持续处于最终刹车位置，则就要求直流减速电机1处于堵转状态，堵转状态的驱动线10受力大。

转动盘7的侧壁有环形槽，驱动线10连接在转动盘7的环形槽中，外壳6的拉线孔9与转动盘7的环形槽位置对应。目的在于限制驱动线10在转动盘7的环形槽中运动，以保证驱动线10运动长短的精确性，从而保证在事故状态，用本发明的系统执行紧急刹车的可靠性。

实施例3、弹簧式传感开关K0设在油门踏板背面对应的车体部位的用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统

如实施例2的系统，其中传感开关K0的结构和传感开关K0与脚踩油门踏板的连接关系如下：

［1］传感开关K0的结构：同于实施例3。

［2］开关的设置位置：把弹簧式传感开关K0设在油门踏板背面的对应的车体部位，使弹簧式传感开关K0受力块朝向油门踏板的背面，受力块与油门踏板的背面之间的空间距离要满足在脚踩油门踏板的力量小于8公斤时，受力块与油门踏板的背面不接触，使油门正常加油提高车速。只有在脚踩油门踏板的力量大于8公斤时，受力块与油门踏板的背面才接触，当脚踩油门踏板16的力量等于和大于误踏阈值10公斤时，受力块压缩弹簧到两个导电接触件能接触导电的位置，使弹簧式传感开关K0受力达到开关阈值，弹簧式传感开关K0才输出电信号。传感开关K0与油门踏板对应的车体部位之间留有正常加油间隔空间。

实施例4、弹簧式传感开关K0设在油门踏板连杆对应车体部位的用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统

如实施例2的系统，其中传感开关K0的结构和传感开关K0与脚踩油门踏板的连接关系如下：

［1］开关的结构：同于实施例3。

［2］开关的设置位置：把弹簧式传感开关K0设在油门踏板连杆对应的车体部位，使弹簧式传感开关K0受力块朝向油门踏板连杆的背面，受力块与油门踏板连杆的背面之间的空间距离要满足在脚踩油门踏板的力量小于8公斤时，受力块与油门踏板连杆的背面不接触，使油门正常加油提高车速。只有在脚踩油门踏板的力量大于8公斤时，受力块与油门踏板连杆的背面才接触，当脚踩油门踏板的力量等于和大于误踏阈值10公斤时，受力块压缩弹簧到两个导电接触件能接触导电的位置，使弹簧式传感开关K0受力达到开关阈值，弹簧式传感开关K0才输出电信号。

实施例5、碟式传感开关K0设在油门踏板正面的用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统

如实施例2的系统，其中传感开关K0的结构和传感开关K0与脚踩油门踏板的连接关系如下：

［1］传感开关K0的结构：碟式传感开关K0包括一个弹性凹面块、无弹性底板和两个导电接触件；弹性凹面块的凹面向无弹性底板的方向相互固定连接，在弹性凹面块和无弹性底板的内空之中，一个导电接触件固定在弹性凹面块的表面，另一个导电接触件固定在无弹性底板的表面；两个导电接触件之间有微小间隙且位置对应。

碟式传感开关K0选用弹性凹面块适合的弹性系数设定压力开关阈值，如果设定脚踩油门踏板的力量大于或等于10公斤时为油门踏板的误踏阈值，误踏阈值使碟式传感开关K0能导通的弹性凹面块受力作为压力开关阈值，开关阈值就是弹性凹面块和无弹性底板上的两个导电接触能接触的位置时的弹性凹面块受力数值。在开关阈值状态下，碟式传感开关K0导通。脚踩油门踏板的力量小于误踏阈值10公斤时，碟式传感开关K0受力小于开关阈值，碟式传感开关K0成断开状态，油门正常加油提高车速。

两个导电接触件之间有间隙，该间隙的宽度要保证碟式传感开关K0受力小于开关阈值成断开状态，油门正常加油提高车速。碟式传感开关K0受力等于或大于开关阈值成接触状态，发出电信号，用于启动其它元件对误踏油门进行纠错。

［2］开关的设置位置：碟式传感开关K0设在油门踏板正面踩油门时脚能接触的部位。在脚踩油门踏板接触碟式传感开关K0的力量小于10公斤时，油门正常加油提高车速。只有在脚踩油门踏板接触碟式传感开关K0的力量大于10公斤时，两个导电接触件才接触，碟式传感开关K0才输出电信号。用碟式传感开关K0，油门踏板受力的误踏阈值与碟式传感开关K0受力的开关阈值相同。

Claims (5)

1.用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统，包括传感开关K0，带外套管的拉线（4）、汽车刹车踏板（5）和电池，其特征在于：还包括继电器倒向供电控制器（2）、带限位开关的电机总成（3）和防碰撞控制器（11）；传感开关K0连接并控制继电器倒向供电控制器（2），继电器倒向供电控制器（2）控制带限位开关的电机总成（3）并向其输出电能，带限位开关的电机总成（3）驱动带外套管的拉线（4），带限位开关的电机总成（3）还能够关断继电器倒向供电控制器（2）反向供电电路，带外套管的拉线（4）把带限位开关的电机总成（3）中电机的转动位移传递给汽车刹车踏板（5）；传感开关K0和防碰撞控制器（11）并联，实现传感开关K0或防碰撞控制器（11）分别对汽车刹车踏板的控制（5）；

继电器倒向供电控制器（2）的结构为：包括开关组和被控制开关K5；其中开关组包括控制线圈M1和被控制开关K1、被控制开关K2、被控制开关K3和被控制开关K4；该四个被控制开关的连接方式为：被控制开关K1和被控制开关K2各用一端相连接作为继电器倒向供电控制器（2）的一个输出端B1，被控制开关K1的另一端接电池D2的正极，被控制开关K2的另一端接电池D2的负极；被控制开关K3的一端与被控制开关K5串联后，被控制开关K5再与被控制开关K4相连接作为继电器倒向供电控制器（2）的一个输出端B2，被控制开关K3的另一端接电池D2的负极，被控制开关K4的另一端接电池D2的正极；被控制开关K5的控制端为控制线圈M2；输出端B1和输出端B2分别与带限位开关的电机总成（3）中的直流减速电机（1）连接；

带限位开关的电机总成（3）的结构为：包括直流减速电机（1）、外壳（6）和转动盘（7），转动盘（7）与直流减速电机（1）的输出轴固定连接，转动盘（7）位于外壳（6）之内，外壳（6）与直流减速电机（1）的壳体固定连接；在外壳（6）和转动盘（7）之间，外壳（6）和转动盘（7）分别设有一个电接触柱（8），外壳（6）的电接触柱（8）和转动盘（7）的电接触柱（8）能接触导电或分离断电；

外壳（6）上设有拉线孔（9），带外套管的拉线（4）中的驱动线（10）一端穿过拉线孔（9）与转动盘（7）连接；驱动线（10）的另一端与汽车刹车踏板（5）连接，带外套管的拉线（4）外面的套管两端分别与带限位开关的电机总成（3）的外壳（6）和汽车刹车踏板（5）处的车体连接；

传感开关K0的控制回路为：由传感开关K0，电池D1和继电器倒向供电控制器（2）的控制线圈M1串联成闭合回路；

关断反向供电电路及装置为：由控制开关K6，电池D3和继电器倒向供电控制器（2）的控制线圈M2串联成闭合回路；控制开关K6的实物为外壳（6）的电接触柱（8）和转动盘（7）的电接触柱（8）；

防碰撞控制器（11）的控制回路为：防碰撞继电器（12）、电池D4、信号分析器（13）和信号探头（14）；防碰撞继电器（12）的输出端开关K7与传感开关K0并联，防碰撞继电器（12）的控制信号线圈M3与、电池D4和信号分析器（13）三者串联，信号分析器（13）和信号探头（14）连接，信号探头（14）向信号分析器（13）输出信号；信号探头（14）设在汽车前面或/和后面，信号探头（14）的外面没有与汽车连接的遮挡物件；

还包括汽车的油门踏板和油门踏板对应的车体部位；或者油门踏板连杆和油门踏板连杆对应的车体部位；

在油门踏板的正面设有传感开关K0；

或在油门踏板的背面设有传感开关K0，传感开关K0与油门踏板对应的车体部位之间留有正常加油间隔空间，当油门踏板位移到受力处于误踏阈值状态的位置，传感开关K0与油门踏板对应的车体部位接触；

或油门踏板对应的车体部位设有传感开关K0，传感开关K0与油门踏板之间，留有油门踏板正常加油运动需要的间隔空间，当油门踏板位移到受力处于误踏阈值状态的位置，传感开关K0与油门踏板接触；

或在面向车体的油门踏板连杆表面设有传感开关K0，

或在油门踏板连杆对应的车体部位设有传感开关K0。

2.根据权利要求1所述的用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统，其特征在于：位于直流减速电机（1）转轴上的转动盘（7）为偏心轮结构。

3.根据权利要求2所述的用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统，其特征在于：转动盘（7）的侧壁有环形槽，驱动线（10）连接在转动盘（7）的环形槽中，外壳（6）的拉线孔（9）与转动盘（7）的环形槽位置对应。

4.根据权利要求3所述的用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统，其特征在于：

以误踏油门动作对油门踏板的最小作用力为误踏油门的误踏阈值；以传感开关K0的两个触点能接触导电时，传感开关K0的弹性元件弹力为开关阈值；传感开关K0设置的位置使开关阈值正好表达误踏阈值，即传感开关K0设置的位置使开关阈值与误踏阈值相对应；

传感开关K0是在其中的弹性元件受开关阈值压力变形后，使开关的两个导电接触件能接触，产生导电接通的开关。

5.根据权利要求4所述的用继电器控制电机正反转的汽车防碰撞和防误踩油门系统，其特征在于，传感开关K0是弹簧式传感开关K0或碟式传感开关K0；

弹簧式传感开关K0包括滑筒、内空式螺旋弹簧、十字形活塞和两个导电接触件；内空式螺旋弹簧设在滑筒之中，内空式螺旋弹簧的两端分别接触滑筒的底部和十字形活塞的活塞盘；十字形活塞的活塞盘位于滑筒内的顶部，十字形活塞的中柱一段伸出滑筒有中孔的顶盖的中孔，该中柱伸出段的顶端设有受力块，十字形活塞的中柱另一段位于内空式螺旋弹簧的圈内，该中柱在弹簧圈内的端头设有导电接触件；滑筒底部的内空式螺旋弹簧圈内也固定有一个导电接触件；中柱端头的导电接触件与滑筒底部的导电接触件之间有微小间隙且位置对应；

碟式传感开关K0包括一个弹性凹面块、无弹性底板和两个导电接触件；弹性凹面块的凹面向无弹性底板的方向相互固定连接，在弹性凹面块和无弹性底板的内空之中，一个导电接触件固定在弹性凹面块的表面，另一个导电接触件固定在无弹性底板的表面；两个导电接触件之间有微小间隙且位置对应。