CN105150841B - 智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，包括一个加速踏板位置传感器和速度传感器总成，在其有效行程轨迹上分布着加速区间、加速区末端提醒区间和紧急制动区间，其中加速踏板在加速区间内具有与现有的车辆上相同的行程，在加速区间和提醒区间内以一定间隔分布有可测速导电触头，可以通过检测加速踏板在每两点可测速导电触头之间的时间来判断加速踏板在这两点间的速度，从而决定是否进行制动。具有加工制造简单，制造成本低，可靠性高，判断准确的特点，可广泛安装在各种新旧车型。

Description

智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统

技术领域

本发明属于汽车制动装置技术领域，涉及一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统。

背景技术

车辆行驶过程中，在遇到紧急制动的情况时，驾驶经验不足的驾驶人员由于慌乱往往会急速而有力地踩加速踏板，这种行为严重威胁到驾驶员和他人的人身安全。车辆行驶在颠簸的路上，驾驶人的脚往往会不由自主地快速踩到加速踏板；汽车在高速行驶时，驾驶人往往把加速踏板的行程踩到底。而目前现有的系统或机构不能准确判断是否误踩加速踏板甚至由于误判而强制进行紧急制动，不但会损坏车辆，还会对人员造成极大的危险。

已有相关专利：申请号201020290756.1《电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装置》，其特征是：该装置的一个开关设置在手刹（手刹松开对应开关闭合）另一个开关设置在加速踏板行程末端。仅以加速踏板踩到底作为误踩加速踏板的依据，且即使判断到误踩的动作，发动机被调为怠速状态，再进行刹车。这种装置在车辆高速正常行驶时很容易发生误判，因为车辆在高速行驶时，加速踏板往往会被踩到或者接近底，如果此时刹车，将出现极大地危险。中国专利申请CN203920437U《一种具有防误踩加速踏板的汽车》其特征是设置离合装置，离合装置是由传动装置通过至少一个油门连接装置与油门杆或者油门踏板连接，离合装置安装在支架上，支架另一端通过至少一个刹车连接装置与刹车杆或者刹车踏板连接，刹车连接装置上设置有移动装置，刹车连接装置通过移动装置可以再支架上移动。该装置可以判断油门误踩并使机动车进行刹车,但其存在明显不足，该装有该装置的车辆行驶在颠簸路段时有可能会误判紧急制动而导致发动机损坏和人员伤亡等严重后果。中国专利申请CN201210039819.X《防止驾驶员误踩加速踏板的方法和装置》其特征是通过获取加速踏板当前的运动度，并探测汽车预设范围内的障碍物；判断所述加速踏板当前的运动度是否大于预设的运动度阈值和是周围否存在障碍物，从而决定是否采取制动；当速度小于等于预设速度且周围存在障碍时候，启动报警，这样在周围有障碍且速度没超过设定值的时候启动报警无疑会使新手更紧张、更容易误踩；而在周围没有障碍，速度超过设定值时却切断汽车动力输出，这样容易造成在高速公路上超车时突然熄火了，导致交通事故的发生。中国专利申请CN201420433503.3《一种具有防误踩加速踏板的汽车》其特征是靠安装在加速踏板板面上的、用于采集所述加速踏板所受压力的加速踏板压力传感器；位于汽车仪表板内的控制电路,所述控制电路的信号输入端与所述加速踏板压力传感器的信号输出端连接；位于汽车仪表板内的、用于发出蜂鸣报警的报警器,所述报警器的信号输入端与所述控制电路的信号输出端连接；位于汽车仪表板内的、用于调节发动机的节气门进气量大小的发动机节气门控制机构,所述发动机节气门控制机构的信号输入端与所述控制电路的信号输出端连接。压力采集不好控制，路况不好时候经常熄火。

汽车行驶在颠簸道路上，驾驶者因惯性作用而局部快速踩加速踏板时，现有的防误踩加速踏板装置往往会误判而进行紧急制动，这会造成重大的事故。

发明内容

为克服上述的技术缺点，本发明提供一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，它能够确保行车安全，汽车在颠簸路面或高速行驶时，本发明能过滤局部快速踩加速踏板的动作，采用踩加速踏板的速度和力度和加速踏板行程进行判断，当驾驶人在紧急情况下误踩加速踏板时，本发明则会切换到紧急制动模式保证人员的安全同时，保护了车辆不被损坏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，包括一个加速踏板位置传感器和速度传感器总成，在其有效行程轨迹上分布着加速区间、加速区末端提醒区间和紧急制动区间，其中加速踏板在加速区间内具有与现有的车辆上相同的行程，在加速区间和提醒区间内以一定间隔分布有可测速导电触头，可以通过检测加速踏板在每两点可测速导电触头之间的时间来判断加速踏板在这两点间的速度，当踩加速踏板速度局部过大即加速踏板的短距离在两测速导电触头间移动但速度过快时，本装置不会反应，但如果在加速踏板快速被踩下且踩下的距离超过预设值，即使没踩到底单片机则会向车载ECU输入怠速请求信号，让车载ECU经过当前的状况进入合理的怠速状态，为紧急制动做好准备；在加速踏板越过加速区间位置时，加速踏板的速度的信号会被单片机通过安装在加速踏板上的传感器总成装置采集并分析，若加速踏板被踩下的速度过快，单片机将屏蔽加速信号并把怠速请求指令传输至ECU，使发动机进入怠速状态同时接通控制制动液压主泵伺服电动机和离合液压主泵伺服电动机的正极开关做好制动的准备；若加速踏板继续越过提醒区间到达紧急制动区间时，单片机会把控制制动伺服电动机和离合伺服电动机的负极开关接通进行紧急制动，与此同时单片机控制点火开关断开并把危险警告灯开启，当加速踏板由复位弹簧作用复位接触到复位开关时，单片机复位，解除紧急制动。

所述加速踏板位置传感器和速度传感器总成装在支撑轴上，并通过接线柱分别与电源正负极相连，另通过其他接线柱与单片机相连，该单片机分别又与车载ECU、制动液压主泵伺服电动机、离合液压主泵伺服电动机、振动电动机及危险警报灯开关相连，制动液压主泵伺服电动机及离合液压主泵伺服电动机分别通过杆件与离合液压主泵和制动液压主泵相连，其中制动液压主泵可由真空助力泵代替。

所述加速踏板位置传感器和速度传感器总成包括一个环形金属导电片，该环形金属导电片的有效行程轨迹上分布着加速区间、加速区末端提醒区间和紧急制动区间，在该环形金属导电片上设有一个导电指针，该导电指针的顶部设置有一块金属导电摩擦块，该金属导电摩擦块能够与外侧与接线柱相连的若干个金属触头接触，从而电压信号依次通过接线柱把电压传给单片机，单片机检测前后两个接线柱输入电压信号的时间间隔进行加速踏板速度的检测，若前后两接线柱输入电信号时间小于或等于设定的阈值时，单片机向车载ECU屏蔽加速信号和并向车载ECU发出怠速信号，同时接通制动液压主泵伺服电动机和离合液压主泵伺服电动机的正极开关做好紧急制动的准备，当加速踏板快速越过提醒区间进入紧急制动区间时，单片机接通制动液压主泵伺服电动机和离合液压主泵伺服电动机的负极控制开关进行紧急制动，同时单片机接通危险警报灯开关和向车载ECU输入停止喷油的信号，当加速踏板由复位弹簧牵动复位接触到接线柱的金属触头时，单片机复位，解除紧急制动。

在所述提醒区间和紧急制动区间设置有缓冲装置，该缓冲装置包括上下金属挡板及位于上下金属挡板之间的缓冲橡胶，在该缓冲橡胶上套接有一个缓冲弹簧，当加速踏板位置处于提醒区间时，加速踏板连杆会触碰到缓冲装置的缓冲弹簧，以增重踩加速踏板的感觉，与此同时，单片机接通振动电机的电路进行提醒，加速踏板转轴轴孔的大小可以根据电子加速踏板或杠杆式加速油门踏板的转轴的大小进匹配制造。

所述离合液压主泵伺服电动机为选装结构，自动变速车辆可以省略离合伺服电动机，而让单片机向控制自动变速器的ECU输入分离的请求信号。

本发明的有益效果是：汽车行驶在颠簸道路上或在高速行驶时，驾驶人会在不经意间局部快速踩加速踏板，而现有的防踩加速踏板装置往往会由于误判而进行紧急制动，这会造成重大的事故，还有部分防踩加速踏板装置采用雷达辅助判断的防误踩加速踏板装系统也会由于雷达无法测到一些低矮的障碍物和复杂路面产生误判，不能进行及时制动的缺点，本发明能从误踩加速踏板时动作快速，踩加速踏板行程长，力气大的特点准确无误地判断误踩加速踏板同时进行紧急制动，还可以辅助驾驶员改掉平时行驶中过快踩加速踏板的不良习惯；在需要紧急制动误踩加速踏板时，能够进行紧急制动，争取了由误踩加速踏板而切换到制动踏板的制动时间；本发明可以直接安装在电子油门转轴上和普通的传统加速踏板，具有加工制造简单，制造成本低，可靠性高，判断准确的特点，可广泛安装在各种新旧车型。

附图说明

图1是本发明制动结构示意图；

图2是加速踏板位置传感器和速度传感器总成结构示意图；

图3是缓冲装置结构示意图。

图中：1-加速踏板位置传感器和速度传感器总成，2-单片机，3-制动液压主泵伺服电动机，4-离合液压主泵伺服电动机，5-车载ECU，6-振动电动机，7-缓冲装置，8-复位弹簧，9-支撑轴，12-电源，13~21-接线柱，24-金属触头，25-环形金属导电片，26-导电指针，27-金属导电摩擦块，28-加速踏板转轴轴孔，a、d-上下金属挡板，b-缓冲橡胶，c-缓冲弹簧，e-加速区间，f-加速区末端提醒区间，g-紧急制动区间。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

参见图1～图3，一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，包括一个加速踏板位置传感器和速度传感器总成1，在其有效行程轨迹上分布着加速区间e、加速区末端提醒区间f和紧急制动区间g，其中加速踏板在加速区间e内具有与现有的车辆上相同的行程，在加速区间e和提醒区间内以一定间隔分布有可测速导电触头，可以通过检测加速踏板在每两点可测速导电触头之间的时间来判断加速踏板在这两点间的速度，当踩加速踏板速度局部过大即加速踏板的短距离在两测速导电触头间移动但速度过快时，本装置不会反应，但如果在加速踏板快速被踩下且踩下的距离超过预设值，即使没踩到底单片机2则会向车载ECU5输入怠速请求信号，让车载ECU经过当前的状况进入合理的怠速状态，为紧急制动做好准备；在加速踏板越过加速区间e位置时，加速踏板的速度的信号会被单片机2通过安装在加速踏板上的传感器总成装置采集并分析，若加速踏板被踩下的速度过快，单片机2将屏蔽加速信号并把怠速请求指令传输至ECU，使发动机进入怠速状态同时接通控制制动液压主泵伺服电动机3和离合液压主泵伺服电动机4的正极开关做好制动的准备；若加速踏板继续越过提醒区间到达紧急制动区间g时，单片机2会把控制制动伺服电动机和离合伺服电动机的负极开关接通进行紧急制动，与此同时单片机2控制点火开关断开并把危险警告灯开启，当加速踏板由复位弹簧8作用复位接触到复位开关时，单片机2复位，解除紧急制动。

所述加速踏板位置传感器和速度传感器总成1装在支撑轴9上，并通过接线柱13、15分别与电源12正负极相连，另通过其他接线柱14～21与单片机2相连，该单片机2分别又与车载ECU5、制动液压主泵伺服电动机3、离合液压主泵伺服电动机4、振动电动机6及危险警报灯开关相连，制动液压主泵伺服电动机3及离合液压主泵伺服电动机4分别通过杆件与离合液压主泵和制动液压主泵相连，其中制动液压主泵可由真空助力泵代替。

所述加速踏板位置传感器和速度传感器总成1包括一个环形金属导电片25，该环形金属导电片25的有效行程轨迹上分布着加速区间e、加速区末端提醒区间f和紧急制动区间g，在该环形金属导电片25上设有一个导电指针26，该导电指针26的顶部设置有一块金属导电摩擦块27，该金属导电摩擦块27能够与外侧与接线柱14、16～21相连的若干个金属触头2424接触，从而电压信号依次通过接线柱14、16～21把电压传给单片机2，单片机2检测前后两个接线柱13、15输入电压信号的时间间隔进行加速踏板速度的检测，若前后两接线柱13、15输入电信号时间小于或等于设定的阈值时，单片机2向车载ECU5屏蔽加速信号和并向车载ECU5发出怠速信号，同时接通制动液压主泵伺服电动机3和离合液压主泵伺服电动机4的正极开关做好紧急制动的准备，当加速踏板快速越过提醒区间进入紧急制动区间g时，单片机2接通制动液压主泵伺服电动机3和离合液压主泵伺服电动机4的负极控制开关进行紧急制动，同时单片机2接通危险警报灯开关和向车载ECU5输入停止喷油的信号，当加速踏板由复位弹簧8牵动复位接触到接线柱14的金属触头24时，单片机2复位，解除紧急制动。

在所述提醒区间和紧急制动区间g设置有缓冲装置7，该缓冲装置7包括上下金属挡板a、d及位于上下金属挡板a、d之间的缓冲橡胶b，在该缓冲橡胶b上套接有一个缓冲弹簧c，当加速踏板位置处于提醒区间时，加速踏板连杆会触碰到缓冲装置7的缓冲弹簧c，以增重踩加速踏板的感觉，与此同时，单片机2接通振动电动机6的电路进行提醒，加速踏板转轴轴孔28的大小可以根据电子加速踏板或杠杆式加速油门踏板的转轴的大小进匹配制造。

所述离合液压主泵伺服电动机4为选装结构，自动变速车辆可以省略离合伺服电动机，而让单片机2向控制自动变速器的ECU输入分离的请求信号。

汽车行驶在颠簸道路上或在高速行驶时，驾驶人会在不经意间局部快速踩加速踏板，而现有的防踩加速踏板装置往往会由于误判而进行紧急制动，这会造成重大的事故，还有部分防踩加速踏板装置采用雷达辅助判断的防误踩加速踏板装系统也会由于雷达无法测到一些低矮的障碍物和复杂路面产生误判，不能进行及时制动的缺点，本发明能从误踩加速踏板时动作快速，踩加速踏板行程长，力气大的特点准确无误地判断误踩加速踏板同时进行紧急制动，还可以辅助驾驶员改掉平时行驶中过快踩加速踏板的不良习惯；在需要紧急制动误踩加速踏板时，能够进行紧急制动，争取了由误踩加速踏板而切换到制动踏板的制动时间；本发明可以直接安装在电子油门转轴上和普通的传统加速踏板，具有加工制造简单，制造成本低，可靠性高，判断准确的特点，可广泛安装在各种新旧车型。

Claims (4)

1.一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，包括一个加速踏板位置传感器和速度传感器总成，其特征是：在其有效行程轨迹上分布着加速区间、加速区末端提醒区间和紧急制动区间，其中加速踏板在加速区间内具有与现有的车辆上相同的行程，在加速区间和提醒区间内以一定间隔分布有可测速导电触头，可以通过检测加速踏板在每两点可测速导电触头之间的时间来判断加速踏板在这两点间的速度，当踩加速踏板速度局部过大即加速踏板的短距离在两测速导电触头间移动但速度过快时，本装置不会反应，但如果在加速踏板快速被踩下且踩下的距离超过预设值，即使没踩到底单片机则会向车载ECU输入怠速请求信号，让车载ECU经过当前的状况进入合理的怠速状态，为紧急制动做好准备；在加速踏板越过加速区间位置时，加速踏板的速度的信号会被单片机通过安装在加速踏板上的传感器总成装置采集并分析，若加速踏板被踩下的速度过快，单片机将屏蔽加速信号并把怠速请求指令传输至ECU，使发动机进入怠速状态同时接通控制制动液压主泵伺服电动机和离合液压主泵伺服电动机的正极开关做好制动的准备；若加速踏板继续越过提醒区间到达紧急制动区间时，单片机会把控制制动伺服电动机和离合伺服电动机的负极开关接通进行紧急制动，与此同时单片机控制点火开关断开并把危险警告灯开启，当加速踏板由复位弹簧作用复位接触到复位开关时，单片机复位，解除紧急制动；所述加速踏板位置传感器和速度传感器总成包括一个环形金属导电片，该环形金属导电片的有效行程轨迹上分布着加速区间、加速区末端提醒区间和紧急制动区间，在该环形金属导电片上设有一个导电指针，该导电指针的顶部设置有一块金属导电摩擦块，该金属导电摩擦块能够与外侧与接线柱相连的若干个金属触头接触，从而电压信号依次通过接线柱把电压传给单片机，单片机检测前后两个接线柱输入电压信号的时间间隔进行加速踏板速度的检测，若前后两接线柱输入电信号时间小于或等于设定的阈值时，单片机向车载ECU屏蔽加速信号和并向车载ECU发出怠速信号，同时接通制动液压主泵伺服电动机和离合液压主泵伺服电动机的正极开关做好紧急制动的准备，当加速踏板快速越过提醒区间进入紧急制动区间时，单片机接通制动液压主泵伺服电动机和离合液压主泵伺服电动机的负极控制开关进行紧急制动，同时单片机接通危险警报灯开关和向车载ECU输入停止喷油的信号，当加速踏板由复位弹簧牵动复位接触到接线柱的金属触头时，单片机复位，解除紧急制动。

2.如权利要求1所述智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，其特征是：所述加速踏板位置传感器和速度传感器总成装在支撑轴上，并通过接线柱分别与电源正负极相连，另通过其他接线柱与单片机相连，该单片机分别又与车载ECU、制动液压主泵伺服电动机、离合液压主泵伺服电动机、振动电动机及危险警报灯开关相连，制动液压主泵伺服电动机及离合液压主泵伺服电动机分别通过杆件与离合液压主泵和制动液压主泵相连，其中制动液压主泵可由真空助力泵代替。

3.如权利要求1所述智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，其特征是：在所述提醒区间和紧急制动区间设置有缓冲装置，该缓冲装置包括上下金属挡板及位于上下金属挡板之间的缓冲橡胶，在该缓冲橡胶上套接有一个缓冲弹簧，当加速踏板位置处于提醒区间时，加速踏板连杆会触碰到缓冲装置的缓冲弹簧，以增重踩加速踏板的感觉，与此同时，单片机接通振动电机的电路进行提醒，加速踏板转轴轴孔的大小可以根据电子加速踏板或杠杆式加速油门踏板的转轴的大小进匹配制造。

4.如权利要求1所述智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，其特征是：所述离合液压主泵伺服电动机为选装结构，自动变速车辆可以省略离合伺服电动机，而让单片机向控制自动变速器的ECU输入分离的请求信号。