CN103465785B - 一种防误踩油门系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种防误踩油门系统，包括设置于车辆前部采集车辆前方障碍物信号的雷达测距模块，置于油门踏板上采集其速度和位置信号的油门踏板模块，接收雷达测距模块和油门踏板模块信号的发动机控制器，以及接收发动机控制器控制命令的电子节气门模块，所述的电子节气门模块包括电机和由电机驱动且安装在发动机进气总管上的阀片。可以通过该系统有效的避免因驾驶员误踩刹车导致的交通事故，提高车辆使用安全性。<!--1-->

Description

一种防误踩油门系统的控制方法

技术领域

本发明涉及汽车智能控制和安全领域，特别是涉及一种智能识别并防止刹车误踩油门的技术方案。

背景技术

随着我国迅速进入汽车社会，国内汽车保有量急剧增长，交通事故的发生频率也越来越高。新驾驶员由于驾驶技术不佳或过于紧张会出现将刹车误踩成油门的状况，由于车辆出乎意料的急剧加速，往往会使驾驶员受到巨大的惊吓，头脑一片空白，下意识的紧紧踩住自以为的“刹车”踏板不放，则会造成车毁人亡的严重后果，存在极大的安全隐患。

针对上述状况，有些车辆会装配油门延时触发的系统，即当油门受到大力踩踏时，会延时触发提速，从而避免此现象发生，但是该技术会带来另外一种风险，即可能将驾驶员正常的急加速操作误判为刹车误踩油门，导致要加速的时候未能及时加速。这在驾驶员需要通过急加速躲避障碍物的时候是非常危险的，而且也容易造成驾驶员对车辆加速性能的抱怨。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现种智能识别并防止刹车误踩油门的技术方案。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种防误踩油门系统，包括设置于车辆前部采集车辆前方障碍物信号的雷达测距模块，置于油门踏板上采集其速度和位置信号的油门踏板模块，接收雷达测距模块和油门踏板模块信号的发动机控制器，以及接收发动机控制器控制命令的电子节气门模块，所述的电子节气门模块包括电机和由电机驱动且安装在发动机进气总管上的阀片。

系统还设有安装于车辆内的语音识别模块和警示灯，所述的语音识别模块和警示灯与发动机控制器连接。

所述的油门踏板模块包括安装在油门踏板上的加速度传感器和位置传感器。

一种防误踩油门系统的控制方法：

车辆启动后，系统开始工作；

系统中的发动机控制器根据雷达测距模块和油门踏板模块采集的信号控制系统进入以下四种状态之一：

安全状态：当雷达测距模块未测到车前有障碍物，或检测到障碍物距离大于A米，则发动机控制器判断为安全状态，在此状态下警示灯熄灭；

预警状态：当雷达测距模块检测到障碍物距离小于A米大于B米时，同时油门踏板模块检测到驾驶员踩下油门踏板，则发动机控制器判断为预警状态，在此状态下，警示灯点亮；

紧急状态：当雷达测距模块检测到障碍物距离小于B米大于C米时，同时油门踏板模块检测到驾驶员踩下油门踏板，则发动机控制器判断为紧急状态，在此状态下，警示灯闪烁；

介入状态：当雷达测距模块检测到障碍物距离小于B米大于C米时，且油门踏板模块检测到驾驶员踩下油门踏板，同时语音识别模块接收到停车语音指令，则发动机控制器判断为介入状态，

或者当雷达测距模块检测到障碍物距离小于C米，同时油门踏板模块检测到驾驶员踩下油门踏板，则发动机控制器判断为介入状态，在此状态下，警示灯闪烁，发动机控制器控制电子节气门模块关闭进气总管上的阀片。

进一步的，所述的雷达测距模块、油门踏板模块和发动机控制器配合循环检测系统进入某状态，其循环周期不超过10ms。

进一步的，所述的预警状态中，若油门踏板模块检测到驾驶员踩下油门踏板且在加速下踩，则作为判断进入预警状态的条件，若油门踏板模块检测到驾驶员踩下油门踏板，但油门踏板正在回位，则不作为判断进入预警状态的条件，此时车辆仍处于安全状态。

进一步的，所述的介入状态下警示灯闪烁频率高于紧急状态。

进一步的，所述的预警状态、紧急状态、介入状态下，发动机控制器还会控制发出音频警报，且上述三种状态的音频警报的频率依次升高。

本发明的优点在于可以通过该系统有效的避免因驾驶员误踩刹车导致的交通事故，提高车辆使用安全性。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为防误踩油门系统结构框图；

图2为防误踩油门系统控制流程图；

上述图中的标记均为：1、雷达测距模块；2、油门踏板模块；3、语音识别模块；4、发动机控制器；5、电子节气门模块；6、警示灯。

具体实施方式

参见图1可知，该系统包括雷达测距模块1、油门踏板模块2、语音识别模块3、发动机控制器4、电子节气门模块5和警示灯6。

其中发动机控制器4，雷达测距模块1、油门踏板模块2和语音识别模块3采集的油门踏板信号、雷达测距信号以及语音识别信号。发动机控制器4根据这些信号判断进行识别判断是否为刹车误踩油门状态，并在不同阶段发出相应的警示信号。如果确定是刹车误踩油门状态，则通过电子节气门模块5使发动机停止工作。

其中雷达测距模块1对车辆前方障碍物进行检测，并将检测到的障碍物距离发送给发动机控制器4,其包括置于车辆前部采集车辆前方障碍物信号汽车雷达。

其中油门踏板模块2检测驾驶员踩下油门踏板的速度和油门踏板位置，并将这些信号发送给发动机控制器4。其主要通过安装在油门踏板上的加速度传感器和位置传感器，来采集相应信号。

其中语音识别模块3用于记录并识别紧急停车语音指令，并将识别结果发送给发动机控制器4，其包括安装在车辆内的声音接收单元，以及声音信号处理单元，语音识别模块3可以根据需要预存命令信号（例如“停下”、“刹车”等）来判断是否执行预设命令。

其中电子节气门模块5包括电机及其驱动的阀片，安装在发动机的进气总管上，根据发动机控制器4发过来的电机控制信号，使阀片打开在制定的位置，当阀片完全关闭时，将关断发动机的进气，使得发动机立即停机。

其中警示灯6安装于仪表盘相对于驾驶员视野较为醒目的位置，由发动机控制器4进行控制，可以进入熄灭、亮起、闪烁和快速闪烁的状态。

上述系统结构按照以下流程方法控制（如图2）：

车辆启动后，系统开始工作；

系统中的发动机控制器4根据雷达测距模块1和油门踏板模块2采集的信号控制系统进入以下四种状态之一：

安全状态：当雷达测距模块1未测到车前有障碍物，或检测到障碍物距离大于A米，则发动机控制器4判断为安全状态，在此状态下警示灯6熄灭，车辆正常运行，系统不作任何动作；

预警状态：当雷达测距模块1检测到障碍物距离小于A米大于B米时，同时油门踏板模块2检测到驾驶员踩下油门踏板，则发动机控制器4判断为预警状态，在此状态下，警示灯6点亮，提示驾驶员目前情况可能存在危险，要注意驾驶；

紧急状态：当雷达测距模块1检测到障碍物距离小于B米大于C米时，同时油门踏板模块2检测到驾驶员踩下油门踏板，则发动机控制器4判断为紧急状态，在此状态下，警示灯6闪烁，提示驾驶员目前情况危险，应立即采取措施；

介入状态：可以通过两种状况进入该状态，即：

当雷达测距模块1检测到障碍物距离小于B米大于C米时，且油门踏板模块2检测到驾驶员踩下油门踏板，同时语音识别模块3接收到停车语音指令，则发动机控制器4判断为介入状态，

或者当雷达测距模块1检测到障碍物距离小于C米，同时油门踏板模块2检测到驾驶员踩下油门踏板，则发动机控制器4判断为介入状态，

在此状态下，警示灯6快速闪烁，其闪烁频率高于紧急状态，此时发动机控制器认为驾驶员已无法自主控制车辆来避免即将发生的碰撞，发动机控制器4控制电子节气门模块5关闭进气总管上的阀片，使发动机关机，从而使车辆停止加速，以防止碰撞或降低碰撞的伤害。

上述控制方法中A、B、C的三种距离是可调的，车辆生产厂家可以根据实车试验结果选择最佳的设置，且应满足A>B>C的关系。从开始到结束，为一个控制逻辑判断周期，此周期在车辆运行过程中不间断地反复循环运行，且每个周期运行的时间应越短越好，一般不应超过10ms。

同时为了更加有效的提醒驾驶人员，可以在车内安装发声报警装置，在预警状态、紧急状态、介入状态下，发动机控制器4还会控制该装置发出音频警报，且上述三种状态的音频警报的频率依次升高，通过声音来提醒驾驶员减速，并及时踩下刹车。

上控制方法中的预警状态，若油门踏板模块2检测到驾驶员踩下油门踏板且在加速下踩，则作为判断进入预警状态的条件，若油门踏板模块2检测到驾驶员踩下油门踏板，但油门踏板正在回位，则不作为判断进入预警状态的条件，此时车辆仍处于安全状态。通过该细节调节，可以更加精确的进行系统进入状态的控制。

本专利的系统及其方法中发动机控制器控制逻辑分成四种状态，第2种预警状态和第3种紧急状态下，都是采取通过警示灯6提醒和音频警报的方式，提醒驾驶员可能发生了误踩油门的情况，使驾驶员仍有机会自我纠正。

介入状态的逻辑控制考虑周全，既能够有效防止误操作，也能够有效防止漏操作。

误操作是指把驾驶员正常的一脚油门到底的急加速操作或急加速闪避障碍物的操作误判为刹车误踩油门操作。由于本方案设计是综合雷达测距、油门踏板操作判断和语音识别判断三个独立的输入信息来综合判断是否要进入介入状态，最大程度上减少了误操作的可能。

漏操作是指驾驶员刹车误踩油门的情况确实发生了，防误踩油门机制却没有做出响应。

介入状态中专门设计了两种极可能发生的情况。一种情况是驾驶员刹车误踩了油门，但离障碍物还有相当一段距离（大于C米），此时如果驾驶员还有足够的清醒程度喊出“刹车！”或“停下！”等预先录入语音识别模块3的紧急停车语音指令，即可进入介入状态，发动机控制器将关闭电子节气门，使发动机停机、车辆减速。

另外一种情况是驾驶员头脑一片空白，连紧急停车语音指令都忘了喊出来的时候，当车辆继续前进到离障碍物小于C米的时候，无论语音识别模块3有没有收到紧急停车语音指令，都将进入介入状态并关闭发动机。

这两点充分体现了智能控制的优势，是以往一些靠机械联动装置来实现防误踩油门的方案无法实现的。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防误踩油门系统的控制方法，其特征在于：

所述防误踩油门系统包括设置于车辆前部采集车辆前方障碍物信号的雷达测距模块（1），置于油门踏板上采集其速度和位置信号的油门踏板模块（2），接收雷达测距模块（1）和油门踏板模块（2）信号的发动机控制器（4），以及接收发动机控制器（4）控制命令的电子节气门模块（5），所述的电子节气门模块（5）包括电机和由电机驱动且安装在发动机进气总管上的阀片；

控制方法包括：

车辆启动后，系统开始工作；

系统中的发动机控制器（4）根据雷达测距模块（1）和油门踏板模块（2）采集的信号控制系统进入以下四种状态之一：

安全状态：当雷达测距模块（1）未测到车前有障碍物，或检测到障碍物距离大于A米，则发动机控制器（4）判断为安全状态，在此状态下警示灯（6）熄灭；

预警状态：当雷达测距模块（1）检测到障碍物距离小于A米大于B米时，同时油门踏板模块（2）检测到驾驶员踩下油门踏板，则发动机控制器（4）判断为预警状态，在此状态下，警示灯（6）点亮；

紧急状态：当雷达测距模块（1）检测到障碍物距离小于B米大于C米时，同时油门踏板模块（2）检测到驾驶员踩下油门踏板，则发动机控制器（4）判断为紧急状态，在此状态下，警示灯（6）闪烁；

介入状态：当雷达测距模块（1）检测到障碍物距离小于B米大于C米时，且油门踏板模块（2）检测到驾驶员踩下油门踏板，同时语音识别模块（3）接收到停车语音指令，则发动机控制器（4）判断为介入状态，

或者当雷达测距模块（1）检测到障碍物距离小于C米，同时油门踏板模块（2）检测到驾驶员踩下油门踏板，则发动机控制器（4）判断为介入状态，在此状态下，警示灯（6）闪烁，发动机控制器（4）控制电子节气门模块（5）关闭进气总管上的阀片。

2.根据权利要求1所述的防误踩油门系统的控制方法，其特征在于：所述的雷达测距模块（1）、油门踏板模块（2）和发动机控制器（4）配合循环检测系统进入某状态，其循环周期不超过10ms。

3.根据权利要求1或2所述的防误踩油门系统的控制方法，其特征在于：所述的预警状态中，若油门踏板模块（2）检测到驾驶员踩下油门踏板且在加速下踩，则作为判断进入预警状态的条件，若油门踏板模块（2）检测到驾驶员踩下油门踏板，但油门踏板正在回位，则不作为判断进入预警状态的条件，此时车辆仍处于安全状态。

4.根据权利要求3所述的防误踩油门系统的控制方法，其特征在于：所述的介入状态下警示灯（6）闪烁频率高于紧急状态。

5.根据权利要求4所述的防误踩油门系统的控制方法，其特征在于：所述的预警状态、紧急状态、介入状态下，发动机控制器（4）还会控制发出音频警报，且上述三种状态的音频警报的频率依次升高。

6.根据权利要求1所述的防误踩油门系统的控制方法，其特征在于：系统还设有安装于车辆内的语音识别模块（3）和警示灯（6），所述的语音识别模块（3）和警示灯（6）与发动机控制器（4）连接。

7.根据权利要求1所述的防误踩油门系统的控制方法，其特征在于：所述的油门踏板模块（2）包括安装在油门踏板上的加速度传感器和位置传感器。