CN107685631A - 一种汽车油门误踩防止控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种汽车油门误踩防止控制系统及其控制方法 Download PDF

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韩杰尧
许超然
崔福军
杨菲
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    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger

Abstract

本发明公开了一种新型智能汽车油门误踩防止装置，通过与控制器连接的加速度传感器和陀螺仪对车辆进行实时监测驾驶员踩油门时的加速度以及车辆的运行状态，并将采集数据与预设阈值相比较，将陀螺仪偏转方向及大小的数据与预设阈值相比较，同时满足两种条件时，判定驾驶员误踩油门，供油系统ECU中止供油，汽车紧急制动模块紧急制动，有助于提高汽车主动安全性，本方法控制操作简单、测量精度高且不易受外界环境影响也不存在安全隐患问题；该车辆油门误踩防止装置简单、投资费用少，适合大规模推广使用，其检测方法具有智能化，自动化和可靠度高的特点，能有效减少交通事故的发生。

Description

一种汽车油门误踩防止控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及汽车主动安全技术领域，特别涉及一种汽车油门误踩防止控制系统及其控制方法。
背景技术
近年来，随着经济水平快速提高，汽车保有量迅速攀升，但随之而来的交通事故也大量迸发。特别对于自动挡汽车，在紧急情况下，误踩油门的概率大大上升，本该减速的情况由于误踩却突然加速，将加剧交通事故严重程度，发生重大经济损失的同时也将造成人员伤亡。
现有的汽车油门误踩防止装置采用油门加速度传感器结合距离传感器、油门压力传感器或声音信息采纳器的模式，油门加速度传感器结合距离传感器需要采集其他交通参与者信息并处理，时间延迟往往会发生误判，距离传感器在复杂交通环境中，受不良天气、声波及电磁的影响会使距离失真，结合声音信息采纳器会受车内乘客的影响。在紧急状况下，车祸往往发生在一瞬间，上述汽车误踩油门控制装置反应慢、可信度低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车油门误踩防止控制系统及其控制方法，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种汽车油门误踩防止控制系统，包括用于实时监测踩踏油门踏板时的加速度的加速度传感器、用于对汽车姿态实时监测的陀螺仪以及与加速度传感器和陀螺仪连接的控制器，控制器用于加速度传感器和陀螺仪数据接收以及数据处理，控制器连接于车辆供油系统ECU和汽车紧急制动控制系统。
进一步的，控制器为PIC16F877A-I/PT增强型闪存单片机，闪存60KB，内存368字节。
进一步的，加速度传感器安装在车辆油门踏板上，具体的加速度传感器安装在车辆油门踏板背部；陀螺仪安装在车内仪表盘下方；控制器固定安装在车内仪表盘下方。
进一步的，加速度传感器采用VTI SCA3100-D07型三轴数字加速度传感器，测量量程为±6g。
进一步的，陀螺仪为SCC1300-D04陀螺仪，角速度测量范围为±300°/s。
一种汽车油门误踩防止控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：
步骤1)，控制器通过加速度传感器和陀螺仪实时采集踩踏油门踏板时的加速度和汽车状态变化时惯性偏转角度和方向；
步骤2)，当油门踏板加速度a大于油门踏板加速度阀值a0且陀螺仪测量角运动方向向后且角度θ大于车辆正常加速时陀螺仪测量角运动角度阀值θ0，判定为驾驶员误踩油门，控制器控制供油系统ECU终止供油同时和控制器控制汽车紧急制动控制系统进行紧急制动；否则，系统判断汽车处于正常行驶状体，不进行动作。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种新型智能汽车油门误踩防止装置，通过与控制器连接的加速度传感器和陀螺仪对车辆进行实时监测驾驶员踩油门时的加速度以及车辆的运行状态，并将采集数据与预设阈值相比较，将陀螺仪偏转方向及大小的数据与预设阈值相比较，同时满足两种条件时，判定驾驶员误踩油门，供油系统ECU中止供油，汽车紧急制动模块紧急制动，有助于提高汽车主动安全性，本方法控制操作简单、测量精度高且不易受外界环境影响也不存在安全隐患问题；该车辆油门误踩防止装置简单、投资费用少，适合大规模推广使用，其检测方法具有智能化，自动化和可靠度高的特点，能有效减少交通事故的发生。
进一步的，将加速度传感器固定安装在油门踏板背部，不影响驾驶员正常驾驶，同时也可精确的采集到驾驶员踩压油门踏板的加速度。
一种汽车油门误踩防止控制系统的控制方法，通过采用加速度传感器和陀螺仪同时实时采集踩踏油门踏板时的加速度和汽车状态变化时惯性偏转角度和方向；当油门踏板加速度a大于油门踏板加速度阀值a0且陀螺仪测量角运动方向向后且角度θ大于车辆正常加速时陀螺仪测量角运动角度阀值θ0，判定为驾驶员误踩油门，控制器控制供油系统ECU终止供油同时和控制器控制汽车紧急制动控制系统进行紧急制动；否则，系统判断汽车处于正常行驶状体，不进行动作，控制方法简单，能够有效防止由于误踩油门而造成的交通事故。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
图2为本发明工作原理结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，一种汽车油门误踩防止控制系统，包括用于实时监测踩踏油门踏板时的加速度的加速度传感器、用于对汽车姿态实时监测的陀螺仪以及与加速度传感器和陀螺仪连接的控制器，控制器用于加速度传感器和陀螺仪数据接收以及数据处理，当控制器接收到加速度传感器测得的油门踏板加速度a大于油门踏板加速度阀值a0且，同时陀螺仪测得陀螺仪测量角运动方向向后且角度θ大于车辆正常加速时陀螺仪测量角运动角度阀值θ0，判定为驾驶员误踩油门，控制器连接于车辆供油系统ECU和汽车紧急制动控制系统，当判定驾驶员误踩油门时，控制器控制供油系统ECU终止供油同时和控制器控制汽车紧急制动控制系统进行紧急制动。
其中汽车姿态具体指汽车状态变化时惯性偏转角度和方向；
控制器为PIC16F877A-I/PT增强型闪存单片机，闪存60KB，内存368字节。
加速度传感器安装在车辆油门踏板上，具体的加速度传感器安装在车辆油门踏板背部；陀螺仪安装在车内仪表盘下方；控制器固定安装在车内仪表盘下方。
加速度传感器采用VTI SCA3100-D07型三轴数字加速度传感器，测量量程为±6g，能进行三轴加速度测量(XYZ方向)；
陀螺仪为SCC1300-D04陀螺仪，角速度测量范围为±300°/s，测量绕X轴的角速率(X轴任意规定)；
如图2所示，一种汽车油门误踩防止控制方法，具体包括以下步骤：
步骤1)，控制器通过加速度传感器和陀螺仪实时采集踩踏油门踏板时的加速度和汽车状态变化时惯性偏转角度和方向；
步骤2)，当油门踏板加速度a大于油门踏板加速度阀值a0且陀螺仪测量角运动方向向后且角度θ大于车辆正常加速时陀螺仪测量角运动角度阀值θ0，判定为驾驶员误踩油门，控制器控制供油系统ECU终止供油同时和控制器控制汽车紧急制动控制系统进行紧急制动；否则，系统判断汽车处于正常行驶状体，不进行动作。
本发明的目的在于提供一种新型智能汽车油门误踩防止装置，用一种加速度传感器实时监测驾驶员踩油门时的加速度，并将采集数据与预设阈值相比较，同时用一种陀螺仪监测汽车的姿态，将陀螺仪偏转方向及大小的数据与预设阈值相比较，同时满足两种条件时，判定驾驶员误踩油门，供油系统ECU中止供油，汽车紧急制动模块紧急制动，有助于提高汽车主动安全性。
将加速度传感器固定安装在油门踏板背部，不影响驾驶员正常驾驶，同时也可精确的采集到驾驶员踩压油门踏板的加速度，所述加速度传感器采用VTI SCA3100-D07型三轴数字加速度传感器，测量量程为±6g，能进行三轴加速度测量(XYZ方向)。陀螺仪固定安装在仪表盘下方，单片机固定安装在车内仪表盘下方，加速度传感器用于实时采集油门踏板加速度数据，陀螺仪实时监测汽车的姿态，将获得的偏转方向和角度数据传递给增强型闪存单片机，增强型闪存单片机将获得油门踏板加速度数据和陀螺仪偏转方向和角度与预设阈值相比较，同时满足时认为误踩油门，输出信号给供油系统ECU进行断油并启动紧急制动，否则不予执行，认定为正常加速。
车辆在道路行驶过程中，安装于油门踏板背部的油门加速度传感器实时采集油门踏板的加速度数据和陀螺仪将采集到的偏转方向和角度数据输送到增强型闪存单片机，增强型闪存单片机进行处理，判断是否发生汽车油门误踩，则向供油系统ECU发送电信号中止供油并紧急制动，主要部件采用加速度传感器和陀螺仪，操作简单、测量精度高且不易受外界环境影响也不存在安全隐患问题；该车辆油门误踩防止装置简单、投资费用少，适合大规模推广使用，其检测方法具有智能化，自动化和可靠度高的特点，能有效减少交通事故的发生。

Claims (6)

1.一种汽车油门误踩防止控制系统，其特征在于，包括用于实时监测踩踏油门踏板时的加速度的加速度传感器、用于对汽车姿态实时监测的陀螺仪以及与加速度传感器和陀螺仪连接的控制器，控制器用于加速度传感器和陀螺仪数据接收以及数据处理，控制器连接于车辆供油系统ECU和汽车紧急制动控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种汽车油门误踩防止控制系统，其特征在于，控制器为PIC16F877A-I/PT增强型闪存单片机，闪存60KB，内存368字节。
3.根据权利要求1所述的一种汽车油门误踩防止控制系统，其特征在于，加速度传感器安装在车辆油门踏板上，具体的加速度传感器安装在车辆油门踏板背部；陀螺仪安装在车内仪表盘下方；控制器固定安装在车内仪表盘下方。
4.根据权利要求1所述的一种汽车油门误踩防止控制系统，其特征在于，加速度传感器采用VTI SCA3100-D07型三轴数字加速度传感器，测量量程为±6g。
5.根据权利要求1所述的一种汽车油门误踩防止控制系统，其特征在于，陀螺仪为SCC1300-D04陀螺仪，角速度测量范围为±300°/s。
6.一种权利要求1所述汽车油门误踩防止控制系统的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1)，控制器通过加速度传感器和陀螺仪实时采集踩踏油门踏板时的加速度和汽车状态变化时惯性偏转角度和方向；
步骤2)，当油门踏板加速度a大于油门踏板加速度阀值a0且陀螺仪测量角运动方向向后且角度θ大于车辆正常加速时陀螺仪测量角运动角度阀值θ0，判定为驾驶员误踩油门，控制器控制供油系统ECU终止供油同时和控制器控制汽车紧急制动控制系统进行紧急制动；否则，系统判断汽车处于正常行驶状体，不进行动作。
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