CN106314148A - 一种电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，在刹车踏板的下方设置拉力器，拉力器通过导线与继电器连接，拉力器的伸缩杆通过拉索机构与安装于刹车踏板上的动滑轮连接，在油门踏板的下方设有感知油门踏板位置的控制开关，继电器通过导线还连接有脚踏开关或副驾手按开关。本发明能够及时控制刹车踏板进行紧急制动，有效减轻或避免重大交通或人员伤亡事故，本发明与传统的机械式副驾刹车相比，结构大大简化，只需脚踏开关或副驾手按开关通过导线连接在继电器上即可，能成倍降低副驾刹车装置的成本；本发明具有结构简单、零部件少、安装或改造容易、成本低、安全保护功能多、操作方便、稳定性及可靠性好等特点，在各种类型的汽车上均适用。

Description

一种电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置
技术领域
本发明属于机动车技术领域，具体地说，特别涉及一种电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置。
背景技术
油门和刹车的操作控制装置是汽车零部件中最重要的安全控制装置。对于初学汽车驾驶的新手而言，由于对油门踏板和刹车踏板的配合操作控制极不熟练，初学者最害怕的就是一不小心误将油门当刹车踩踏，从而造成安全事故的发生；即使是老驾驶员，在精神紧张或疲惫以及遇到紧急突发事件等非正常情况时，也不敢保证不会出现误将油门当刹车踩踏的情况发生。根据交通部门的统计，全国每年都会有大量的此类事故发生，驾驶员(特别是新手或女性驾驶员)对人多、车多的恶劣驾驶环境有恐惧感，遇到紧急情况容易慌乱、忙中出错，特别是遇到突发事件时由于紧张、慌乱就可能导致误将油门当刹车踩踏的情况发生。如在车辆低速(低挡)行驶或倒车时，误踩油门会使汽车猛地窜出很长一段距离，即使司机发现也为时过晚，这是因为车辆低速行驶时，发动机转速陡然增高，功率变大，进而导致严重的恶性交通事故并造成人员伤亡或严重的车辆损失等。
为此，相关车辆生产厂家以及一些有识之士均致力于误踩油门安全保护装置的研发。中国专利ZL 201310751015.7于2014年3月19日公开了一种汽车误踩油门安全保护装置，设置有油门极限预警开关和发动机熄火开关，油门极限预警开关通过导线与油门极限报警灯或语音提示器连接，发动机熄火开关安装在刹车联动板上，发动机熄火开关通过导线与发动机熄火继电器连接，发动机熄火继电器串联在发动机的控制电路中，油门踏板在转动到最大行程的过程中先压迫油门极限预警开关，再压迫发动机熄火开关并通过刹车联动板带动刹车踏板。以上装置一方面零部件多，装配难度大，改装成本较高；另一方面，采用机械式联动结构，由于不同使用者(如男、女驾驶员)误操作时踩踏油门踏板的力度不等，会造成刹车踏板响应的速度有差异，这样整个安全保护装置的稳定性及可靠性难以保障。
发明内容
有鉴于现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置。。
本发明的技术方案如下：一种电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，包括刹车踏板以及位于刹车踏板右侧的油门踏板，其特征在于：在所述刹车踏板的下方设置拉力器，该拉力器通过导线与继电器连接，拉力器的动作由继电器控制，所述拉力器的伸缩杆通过拉索机构与安装于刹车踏板上的动滑轮连接，拉力器通过拉索机构能够拉动刹车踏板向下摆动，在所述油门踏板的下方设有感知油门踏板位置的控制开关，该控制开关通过导线与所述继电器连接；所述继电器通过导线还连接有带自锁装置的脚踏开关或副驾手按开关，所述脚踏开关设置于副驾驶位的地板上。
采用以上技术方案，当车辆处于正常行驶状态时，驾驶员应是轻踩油门踏板，缓慢地进行加速或减速，此时只要不将油门踏板踩踏到油门极限位置，则可以像未安装安全保护装置一样正常地变换油门踏板进行加速或减速。
当车辆行驶中遇紧急突发事件或由于疲劳驾车、精神紧张等原因造成误将油门踏板当刹车踏板踩踏时，驾驶员应是以极快的速度猛然将油门踏板踩踏到最大行程，这时油门踏板迅速下移至最大位置，并触发控制开关，控制开关将继电器导通，使拉力器得电工作，拉力器的伸缩杆回缩，并通过拉索机构拉动动滑轮连同刹车踏板向下摆动，使车辆进行刹车制动，从而减轻或避免车辆失控造成重大交通或人员伤亡事故。
本发明不用改变油门踏板与刹车踏板的结构，不会改变使用者的驾驶习惯，只需加装即可实现，并且零部件少，装配简单，改造容易，改造成本低；而在遇紧急突发事件或由于疲劳驾车、精神紧张等原因造成误操作猛踩油门踏板时，能够及时紧急制动停车，安全性好。本发明不管施加在油门踏板上的踩踏力大小，只要触发控制开关，由拉力器向制动踏板施加的拉力恒定，从而确保了整个安全保护装置的稳定性及可靠性。
本发明还可以作为副驾驶员刹车控制，当新驾驶员(刚拿到驾驶证或学员)由有经验的老驾驶员或教练带着上路学习驾车而学员操作失误时，副驾教练可踩踏脚踏开关，使继电器导通，继电器再控制拉力器接通电源，由拉力器通过拉索机构拉动刹车踏板，使车辆进行刹车制动，以避免学员因操作失误造成交通事故或减轻交通事故的损失；以上过程中可同时接通语音提示器或警示灯。与传统的机械式副驾刹车相比，本发明结构大大简化，只需脚踏开关通过导线连接在继电器上即可，能成倍降低副驾刹车装置的成本。以上结构副驾刹车也可通过副驾手按开关进行控制，副驾手按开关可布置于副驾驶位顺手的位置，以便于操作。脚踏开关和副驾手按开关均带有自锁装置，只有开启自锁装置的时候才能发挥作用，从而有效避免了误操作。
作为优选，所述拉力器为电磁拉力器或电动拉力器或直流推杆电机。
在所述控制开关与继电器之间串联有延时开关。延时开关起超时继电过热保护的作用，以避免长时间通电造成接力器过热损坏。
为了尽可能地减少零部件，有利于布置安装，并降低生产成本，所述拉索机构包括拉索护套、内置拉索和钢丝绳，拉索护套的两端分布固定于第一支座和第二支座上，内置拉索从拉索护套中穿过，该内置拉索的一端与拉力器的伸缩杆连接，内置拉索的另一端与钢丝绳连接，所述钢丝绳依次绕过定滑轮和动滑轮。
为了降低在车上的装配难度，并便于布置，所述拉力器、继电器、定滑轮、第一支座和第二支座置于同一壳体中并安装于同一块底板上，该底板位于刹车踏板的前下方，底板通过支架与汽车驾驶室地板相固定。
所述拉力器、继电器和第二支座置于同一壳体中并安装于同一块底板上，该底板位于驾驶员座位下方，底板通过支架与汽车驾驶室地板相固定。以上结构将灯光及声音警示器安装在仪表台醒目的位置，其它电器元件集成在同一壳体中并布置在驾驶员座位下方，有效地利用了驾驶员座位下方的空余空间，在方便走线的同时，电器元件不易受到干扰或损坏。
为了便于布置，所述拉力器可集成在汽车制动踏板总成上。
所述控制开关为具有两个控制位的组合开关，该控制开关通过导线与灯光及声音警示器连接，控制开关的一个控制位控制灯光及声音警示器，控制开关的另一个控制位控制所述继电器。以上结构通过组合开关分别控制灯光及声音警示器和继电器，当油门踏板踩踏到设定的油门预警位置时，触发控制开关使灯光及声音警示器得电工作，使警示灯闪烁或发出“请控制油门、控制车速”的语音提示，以警示驾驶员应注意控制油门及车速，确保安全行驶；当油门踏板踩踏到最大位置时，触发控制开关通过延时开关使继电器工作，此时拉力器通过拉索机构拉动制动踏板进行制动。
所述控制开关为两个并排设置的分体式开关，其中一个开关通过导线与灯光及声音警示器连接，另一个开关通过导线与所述继电器连接。以上结构通过两个开关来分别控制灯光及声音警示器和继电器，成本更低。
作为优选，所述控制开关为接近开关或光电开关。
有益效果：本发明在不影响车辆正常操控的前提下，能够在超出设定速度时起警示提醒作用，以便于驾驶员及时降低车速；当驾驶员误操作猛踩油门踏板的时候，本发明能够及时控制刹车踏板进行紧急制动，有效避免了重大交通或人员伤亡事故；本发明与传统的机械式副驾刹车相比，结构大大简化，只需脚踏开关或副驾手按开关通过导线连接在继电器上即可，能成倍降低副驾刹车装置的成本；本发明具有结构简单、零部件少、安装或改造容易、成本低、安全保护功能多、操作方便、稳定性及可靠性好等特点，在各种类型的汽车上均适用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，刹车踏板1位于油门踏板2的左侧，刹车踏板1和油门踏板2的安装方式与现有技术相同，在此不做赘述。在刹车踏板1的下方设置拉力器3，该拉力器3为电磁拉力器或电动拉力器或直流推杆电机。拉力器3通过导线与继电器4连接，拉力器3的动作由继电器4控制。
如图1所示，拉力器3的伸缩杆通过拉索机构与安装于刹车踏板1上的动滑轮7连接，拉力器3通过拉索机构能够拉动刹车踏板1向下摆动。作为优选，动滑轮7设置于刹车踏板1脚踏部分的底部；拉索机构包括拉索护套12、内置拉索13和钢丝绳6，拉索护套12的两端分布固定于第一支座5和第二支座5’上，内置拉索13从拉索护套12中穿过，该内置拉索13的一端与拉力器3的伸缩杆连接，内置拉索13的另一端与钢丝绳6的首端连接，钢丝绳6末端依次绕过定滑轮7’和动滑轮7后，连接在第一支座5或汽车驾驶室地板或主驾驶位的合适位置。当然，作为等同的替代，拉索机构可以由定滑轮和钢绳构成，钢绳一端绕过定滑轮与拉力器3的伸缩杆连接，钢绳另一端绕过动滑轮。
如图1所示，拉力器3、继电器4、定滑轮7’、第一支座5和第二支座5’可以置于同一壳体中并安装于同一块底板9上，该底板9位于刹车踏板1的前下方，底板9通过支架10与汽车驾驶室地板相固定。当然，也可以将拉力器3集成在汽车制动踏板总成上。
如图1所示，在油门踏板2的下方设有感知油门踏板位置的控制开关8，该控制开关8为接近开关或光电开关或其它适合的开关，控制开关8可安装于汽车驾驶室地板上，也可以安装于中控台侧面，只要能感知油门踏板2的位置即可。控制开关8有两种形式：第一种，控制开关8为具有两个控制位的组合开关，该控制开关8通过导线分别与灯光及声音警示器11、继电器4连接，控制开关8的一个控制位控制灯光及声音警示器11，控制开关8的另一个控制位控制继电器4，在控制开关8与继电器4之间串联有延时开关14；第二种，控制开关8为两个并排设置的分体式开关，其中一个开关通过导线与灯光及声音警示器11连接，另一个开关通过导线串联延时开关14后与继电器4连接，两个开关分别控制灯光及声音警示器11、继电器4。拉力器3、继电器4和延时开关14等电器元件可以安装于同一壳体中，该壳体位于驾驶员座位下方。
如图1所示，继电器4通过导线还连接有带自锁装置的脚踏开关15，该脚踏开关15设置于副驾驶位的地板上；或者，继电器4通过导线连接有带自锁装置的副驾手按开关，副驾手按开关设置于副驾驶位便于手动操作的位置。
本实施例的工作原理如下：
1)整车正常行驶的工作原理：
当车辆处于正常行驶状态时，驾驶员应是轻踩油门踏板2，缓慢地进行加速或减速，此时只要不将油门踏板2踩踏到油门极限位置，则可以像未安装安全保护装置一样正常地变换油门踏板2进行加速或减速。
当油门踏板2踩踏到所设定的油门预警位置时，油门踏板2触发控制开关8，使灯光及声音警示器11工作，警示灯闪烁或发出“请控制油门、控制车速”的语音提示，以警示驾驶员应注意控制油门及车速，确保安全行驶。
2)误将油门当刹车猛踩时的工作原理：
当误操作猛踩油门踏板2的时候，这时油门踏板2迅速下移至最大位置，并触发控制开关8，控制开关8通过延时开关14将继电器4导通，使拉力器3得电工作，拉力器3的伸缩杆回缩，并通过钢丝绳6拉动动滑轮7连同刹车踏板1向下摆动，使车辆进行刹车制动，从而减轻或避免车辆失控造成重大交通或人员伤亡事故。
3)作为副驾驶员刹车的工作原理：
当新驾驶员(刚拿到驾驶证或学员)由有经验的老驾驶员或教练带着上路学习驾车而学员操作失误时，副驾教练可踩踏脚踏开关15或按动副驾手按开关，使继电器4导通，继电器4再控制拉力器3接通电源，由拉力器3通过钢丝绳6拉动刹车踏板1，使车辆进行刹车制动，以避免学员因操作失误造成交通事故或减轻交通事故的损失；以上过程中可同时接通警示灯或语音提示器。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，包括刹车踏板(1)以及位于刹车踏板(1)右侧的油门踏板(2)，其特征在于：在所述刹车踏板(1)的下方设置拉力器(3)，该拉力器(3)通过导线与继电器(4)连接，拉力器(3)的动作由继电器(4)控制，所述拉力器(3)的伸缩杆通过拉索机构与安装于刹车踏板(1)上的动滑轮(7)连接，拉力器(3)通过拉索机构能够拉动刹车踏板(1)向下摆动，在所述油门踏板(2)的下方设有感知油门踏板位置的控制开关(8)，该控制开关(8)通过导线与所述继电器(4)连接；所述继电器(4)通过导线还连接有带自锁装置的脚踏开关(15)或副驾手按开关，所述脚踏开关(15)设置于副驾驶位的地板上。
2.根据权利要求1所述的电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，其特征在于：所述拉力器(3)为电磁拉力器或电动拉力器或直流推杆电机。
3.根据权利要求2所述的电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，其特征在于：在所述控制开关(8)与继电器(4)之间串联有延时开关(14)。
4.根据权利要求1或2或3所述的电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，其特征在于：所述拉索机构包括拉索护套(12)、内置拉索(13)和钢丝绳(6)，拉索护套(12)的两端分布固定于第一支座(5)和第二支座(5’)上，内置拉索(13)从拉索护套(12)中穿过，该内置拉索(13)的一端与拉力器(3)的伸缩杆连接，内置拉索(13)的另一端与钢丝绳(6)连接，所述钢丝绳(6)依次绕过定滑轮(7’)和动滑轮(7)。
5.根据权利要求4所述的电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，其特征在于：所述拉力器(3)、继电器(4)、定滑轮(7’)、第一支座(5)和第二支座(5’)安装于同一块底板(9)上，该底板(9)位于刹车踏板(1)的前下方，底板(9)通过支架(10)与汽车驾驶室地板相固定。
6.根据权利要求3所述的电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，其特征在于：所述拉力器(3)、继电器(4)和延时开关(14)安装于同一壳体中，该壳体位于驾驶员座位下方。
7.根据权利要求4所述的电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，其特征在于：所述拉力器(3)集成在汽车制动踏板总成上。
8.根据权利要求3所述的电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，其特征在于：所述控制开关(8)为具有两个控制位的组合开关，该控制开关(8)通过导线与灯光及声音警示器(11)连接，控制开关(8)的一个控制位控制灯光及声音警示器(11)，控制开关(8)的另一个控制位控制所述继电器(4)。
9.根据权利要求3所述的电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，其特征在于：所述控制开关(8)为两个并排设置的分体式开关，其中一个开关通过导线与灯光及声音警示器(11)连接，另一个开关通过导线与所述继电器(4)连接。
10.根据权利要求8或9所述的电控式汽车误踩油门及副驾制动安全保护装置，其特征在于：所述控制开关(8)为接近开关或光电开关。
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