CN106394523A - 车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统 - Google Patents

车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，包括传感器电路和数据处理电路，传感器电路设置于油门踏板，数据处理电路连接传感器电路，还用于连接车辆的电子驱动防滑系统。通过传感器电路对驾驶员踩油门踏板的速度进行检测，得到采集信号输出至数据处理电路。数据处理电路根据采集信号进行处理后计算得到驾驶员踩油门踏板的时长，若驾驶员踩油门踏板的时长小于或等于时长阈值，则判定为误操作，输出制动信号至车辆的电子驱动防滑系统，控制电子驱动防滑系统执行紧急制动操作，对汽车进行紧急制动，使车安全停车，避免交通事故的发生，制动可靠性高。

Description

车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统
技术领域
本发明涉及车辆检测技术领域，特别是涉及一种车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统。
背景技术
在人们日趋提高的生活水平下，汽车作为一种普及的交通工具出现。汽车拥有量快速增长，越来越多的人选择驾车出行，相应的，技术的未成熟和成本的高低将间接或直接影响交通事故发生。防误踩油门技术作为汽车主动安全技术的一种，可以减少或避免驾驶员因想要急刹车却误踩油门导致的交通事故。防误踩油门技术广泛应用于民用汽车，提高驾驶员的人身安全保障。
传统的车辆制动防误操作系统采用机械式装置，包括油门踏板以及与油门踏板连接的支撑板，油门踏板与支撑板中间设置有加油组件和闸门制动组件，闸门制动组件通过传动组件连接加油组件。在驾驶员紧急刹车错把油门当刹车时闸门制动组件变化工作，通过传动组件带动加油组件进行熄火动作，从而避免较大交通安全事故发生，给人们的生命财产带来了安全保障。机械式装置的机械传动部件多容易卡滞，存在制动可靠性低的缺点。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种制动可靠性高的车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统。
一种车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，包括传感器电路和数据处理电路，所述传感器电路设置于车辆的油门踏板，所述数据处理电路连接所述传感器电路，还用于连接车辆的电子驱动防滑系统，
所述传感器电路用于检测驾驶员踩油门踏板的速度，得到采集信号并输出至所述数据处理电路；
所述数据处理电路用于对所述采集信号进行模数转换得到数字信号，根据所述数字信号进行处理得到速度值；根据所述速度值和预设的油门踏板位移值计算得到驾驶员踩油门踏板的时长；及判断驾驶员踩油门踏板的时长是否小于或等于预设的时长阈值，若是，则输出控制所述电子驱动防滑系统执行紧急制动操作的制动信号至所述电子驱动防滑系统。
上述车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，通过传感器电路对驾驶员踩油门踏板的速度进行检测，得到采集信号输出至数据处理电路。数据处理电路根据采集信号进行处理后计算得到驾驶员踩油门踏板的时长，若驾驶员踩油门踏板的时长小于或等于时长阈值，则判定为误操作，输出制动信号至车辆的电子驱动防滑系统，控制电子驱动防滑系统执行紧急制动操作，对汽车进行紧急制动，使车安全停车，避免交通事故的发生，制动可靠性高。
附图说明
图1为一实施例中车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统的结构图；
图2为一实施例中车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统的原理图。
具体实施方式
在一个实施例中，一种车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，如图1所示，包括传感器电路100和数据处理电路200，传感器电路100设置于车辆的油门踏板，数据处理电路200连接传感器电路100，还用于连接车辆的电子驱动防滑系统。
传感器电路100用于检测驾驶员踩油门踏板的速度，得到采集信号并输出至数据处理电路200。数据处理电路200用于对采集信号进行模数转换得到数字信号，根据数字信号进行处理得到速度值；根据速度值和预设的油门踏板位移值计算得到驾驶员踩油门踏板的时长；及判断驾驶员踩油门踏板的时长是否小于或等于预设的时长阈值，若是，则输出控制电子驱动防滑系统执行紧急制动操作的制动信号至电子驱动防滑系统，控制电子驱动防滑系统执行紧急制动操作，防止驾驶员在紧急制动时因为慌乱而误踩油门造成交通事故。
通过调查研究发现，驾驶员遇到突发危险时踩刹车具有“急促”性，而正常踩油门一般比较缓慢，两者有明显的区别。可预先设置油门踏板被驾驶员踩踏前至被踩到底之间的位移值，数据处理电路200根据采集信号进行转换和处理得到驾驶员踩油门踏板的速度值，并根据速度值和油门踏板位移值计算得到驾驶员踩油门踏板的时长。将计算得到的时长与预设的时长阈值进行比较，若驾驶员踩油门踏板的时长小于或等于时长阈值，则认为触发误操作，控制电子驱动防滑系统进行紧急制动。
时长阈值的具体取值并不唯一，本实施例中时长阈值为0.5秒。经过试验，驾驶员在紧急情况下踩踏板所需的时间小于0.5秒，而正常踩油门到底的时间则大于1.5秒。反应速度上的明显差别。当驾驶员踩油门踏板的时长小于或等于则判定为误操作，及时进行紧急制动，提高了判断可靠性。
上述车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，通过传感器电路对驾驶员踩油门踏板的速度进行检测，得到采集信号输出至数据处理电路。数据处理电路根据采集信号进行处理后计算得到驾驶员踩油门踏板的时长，若驾驶员踩油门踏板的时长小于或等于时长阈值，则判定为误操作，输出制动信号至车辆的电子驱动防滑系统，控制电子驱动防滑系统执行紧急制动操作，对汽车进行紧急制动，使车安全停车，避免交通事故的发生，制动可靠性高。
在一个实施例中，如图2所示，传感器电路100包括速度传感器S和第一电阻R1，速度传感器S包括第一端、第二端和可调端。
速度传感器S设置于油门踏板，速度传感器S的第一端连接电源接入端VCC，速度传感器S的第二端接地，速度传感器S的可调端通过第一电阻R1连接数据处理电路200。通过速度传感器S对测驾驶员踩油门踏板的速度进行检测，并将检测得到的采样信号经第一电阻R1输出至数据处理电路200。
在一个实施例中，数据处理电路200包括连接传感器电路100的STC12C5A60S2单片机。STC12C5A60S2单片机内存大且自带A/D转换口，可实现对采集信号的模数转换处理。具体可用KEIL编程STC12C5A60S2单片机，通过计算得到驾驶员踩油门所用的时间，然后经过智能分析判断驾驶员踩油门的动作是否正常，若正常则系统不动作，汽车按驾驶员的操作正常行驶；若不正常，则判断为制动，系统将会对汽车进行紧急制动，且切断发动机的点火和燃料供给，从而使车安全停车，避免交通事故的发生。
在一个实施例中，继续参照图2，数据处理电200包括模数转换电路220和控制输出电路240，模数转换电路220连接传感器电路100和控制输出电路240，控制输出电路240用于连接电子驱动防滑系统。
模数转换电路220接收传感器电路100输出的采样信号进行模数转换处理，得到数字信号并发送至控制输出电路240。控制输出电路240根据接收的数字信号得到速度值，根据速度值和油门踏板位移值计算得到驾驶员踩油门踏板的时长，并在驾驶员踩油门踏板的时长小于或等于时长阈值时，输出制动信号至车辆的电子驱动防滑系统。
在一个实施例中，模数转换电路220包括模数转换器U2、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和滑动变阻器Rf。本实施例中模数转换器U2采用LM331芯片。
模数转换器U2连接传感器电路100和控制输出电路240。具体地，模数转换器U2的端口IN连接传感器电路100的第一电阻R1，模数转换器U2的端口FREQ连接控制输出电路240。模数转换器U2的端口VCC连接电源接入端，模数转换器U2的端口GND接地。第一电容C1一端连接传感器电路100和模数转换器U2的公共端，另一端接地，用于对采样信号进行滤波，提高了信号采集可靠性。
第二电阻R2和第二电容C2串联且公共端连接模数转换器U2，具体连接模数转换器U2的端口R/C，第二电阻R2另一端连接电源接入端VCC，第二电容C2另一端接地。第三电阻R3和第三电容C3均一端连接模数转换器U2，另一端接地。具体地，第三电阻R3一端连接模数转换器U2的端口COUT，另一端接地；第三电容C3一端连接模数转换器U2的端口COUT和端口THR，另一端接地。滑动变阻器Rf的一端和滑片均连接模数转换器U2，具体连接模数转换器U2的端口REF，滑动变阻器Rf的另一端接地。
在一个实施例中，如图2所示，控制输出电路240包括控制器U1、上电指示电路242、晶振电路244和复位电路246。控制器U1具体可采用8051单片机。
控制器U1连接模数转换电路220，且用于连接电子驱动防滑系统。具体地，控制器U1的端口T1连接模数转换电路220中模数转换器的端口FREQ，控制器U1的端口P00、端口P01和端口P02连接电子驱动防滑系统。控制器U1通过上电指示电路242连接电源接入端VCC，晶振电路244和复位电路246均连接控制器U1。
控制器U1接收模数转换电路220输出的数字信号并处理得到速度值，进而计算得到驾驶员踩油门踏板的时长与时长阈值进行比较，当判定为误操作时输出制动信号至电子驱动防滑系统。上电指示电路242用于进行供电指示，晶振电路244用于对控制器U1提供脉冲信号，复位电路246用于在控制器U1程序跑偏时进行复位处理。
控制器U1通过定时/计数的端口T1获得变化的频率信号，通过内部编程利用中断实现对0.1mS时间内频率变化率检测，即踩板速度的检测。当踩板时长≦0.5S时，判定为误操作，使车辆的电子驱动防滑系统的制动隔离阀打开而进行制动，同时切断喷油器电路便使发动机熄火，从而避免事故的发生。
将车辆的电子驱动防滑系统作为制动执行机构，当监测到驾驶员制动时误踩油门踏板时，输出电路27向制动总泵隔离电磁阀4和蓄能器隔离电磁阀10充电，使这二个阀门动作关闭总泵油路，打开蓄能器油路，高压制动液经ABS控制阀进入驱动轮制动分泵进行制动。当驾驶员松开油门踩板时系统复位，输出电路27断电制动总泵隔离电磁阀4和蓄能器隔离电磁阀10复位，同时输出电路25、输出电路26分别向蓄能器隔离电磁阀11和油泵电机9充电2秒钟使制动分泵的制动油回位，并重新建立电子驱动防滑系统的储备油压。
具体地，在一个实施例中，上电指示电路242包括第四电阻R4和发光二极管D，第四电阻R4一端连接电源接入端VCC，另一端连接模数转换电路220和控制器U1的公共端，具体与控制器U1的端口T1连接。发光二极管D的阳极连接电源接入端VCC，发光二极管D的阴极连接控制器U1，具体连接控制器U1的端口VCC，控制器U1的端口GND接地。
在一个实施例中，晶振电路244包括晶振器Y、第四电容C4和第五电容C5，晶振器Y的一端连接控制器U1，具体连接控制器U1的端口X1，并通过第四电容C4接地。晶振器Y的另一端连接控制器U1，具体连接控制器U1的端口X2，并通过第五电容C5接地。
在一个实施例中，复位电路246包括复位开关S1、第五电阻R5和第六电容C6，复位开关S1与第六电容C6串联，且复位开关S1的另一端和第六电容C6的另一端均连接控制器U1，具体连接控制器的端口RESET，并通过第五电阻R5接地。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，其特征在于，包括传感器电路和数据处理电路，所述传感器电路设置于车辆的油门踏板，所述数据处理电路连接所述传感器电路，还用于连接车辆的电子驱动防滑系统，
所述传感器电路用于检测驾驶员踩油门踏板的速度，得到采集信号并输出至所述数据处理电路；
所述数据处理电路用于对所述采集信号进行模数转换得到数字信号，根据所述数字信号进行处理得到速度值；根据所述速度值和预设的油门踏板位移值计算得到驾驶员踩油门踏板的时长；及判断驾驶员踩油门踏板的时长是否小于或等于预设的时长阈值，若是，则输出控制所述电子驱动防滑系统执行紧急制动操作的制动信号至所述电子驱动防滑系统。
2.根据权利要求1所述的车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，其特征在于，所述数据处理电路包括连接所述传感器电路的STC12C5A60S2单片机。
3.根据权利要求1所述的车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，其特征在于，所述时长阈值为0.5秒。
4.根据权利要求1所述的车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，其特征在于，所述传感器电路包括速度传感器和第一电阻，所述速度传感器包括第一端、第二端和可调端，
所述速度传感器设置于油门踏板，所述速度传感器的第一端连接电源接入端，所述速度传感器的第二端接地，所述速度传感器的可调端通过所述第一电阻连接所述数据处理电路。
5.根据权利要求1所述的车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，其特征在于，所述数据处理电路包括模数转换电路和控制输出电路，所述模数转换电路连接所述传感器电路和所述控制输出电路，所述控制输出电路用于连接所述电子驱动防滑系统。
6.根据权利要求5所述的车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，其特征在于，所述模数转换电路包括模数转换器、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容和滑动变阻器，
所述模数转换器连接所述传感器电路和所述控制输出电路，所述第一电容一端连接所述传感器电路和所述模数转换器的公共端，另一端接地；所述第二电阻和所述第二电容串联且公共端连接所述模数转换器，所述第二电阻另一端连接电源接入端，所述第二电容另一端接地；所述第三电阻和所述第三电容均一端连接所述模数转换器，另一端接地；所述滑动变阻器的一端和滑片均连接所述模数转换器，所述滑动变阻器的另一端接地。
7.根据权利要求5所述的车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，其特征在于，所述控制输出电路包括控制器、晶振电路、复位电路和上电指示电路，
所述控制器连接所述模数转换电路，且用于连接所述电子驱动防滑系统；所述控制器通过所述上电指示电路连接电源接入端，所述晶振电路和所述复位电路均连接所述控制器。
8.根据权利要求7所述的车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，其特征在于，所述上电指示电路包括第四电阻和发光二极管，所述第四电阻一端连接电源接入端，另一端连接所述模数转换电路和所述控制器的公共端；所述发光二极管的阳极连接电源接入端，所述发光二极管的阴极连接所述控制器。
9.根据权利要求7所述的车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，其特征在于，所述晶振电路包括晶振器、第四电容和第五电容，所述晶振器的一端连接所述控制器，并通过所述第四电容接地；所述晶振器的另一端连接所述控制器，并通过所述第五电容接地。
10.根据权利要求7所述的车辆紧急制动防误踩油门智能刹车系统，其特征在于，所述复位电路包括复位开关、第五电阻和第六电容，所述复位开关与所述第六电容串联，且所述复位开关的另一端和所述第六电容的另一端均连接所述控制器，并通过所述第五电阻接地。
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