CN110315972A - 一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，包括油门踏板、油门气缸、第一制动气缸和第二制动气缸，油门踏板安装在汽车地板上，油门踏板后端面与汽车地板之间安装有油门气缸，油门气缸的活塞杆端部与油门踏板后端面固定连接，活塞杆外部套有压缩弹簧，第一制动气缸和第二制动气缸分别设置在油门气缸两侧，第一制动气缸和第二制动气缸不工作时为收缩状态，油门气缸的活塞杆上安装有加速度传感器，油门踏板上安装有踏板压力传感器，还包括控制系统，控制系统与车载ECU控制器连接，本发明结构原理简单，自动化程度高，一旦出现误踩加速踏板，能够立即对加速踏板进行制动，同时启动汽车制动系统进一步对车辆进行制动，确保了安全性。

Description

一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统

技术领域

本发明涉及汽车制动系统技术领域，具体为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。因此，有必要设计一种辅助制动系统来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统, 包括油门踏板、油门气缸、第一制动气缸和第二制动气缸，所述油门踏板安装在汽车地板上，所述油门踏板后端面与汽车地板之间安装有油门气缸，所述油门气缸的活塞杆端部与油门踏板后端面固定连接，所述活塞杆外部套有压缩弹簧，所述第一制动气缸和第二制动气缸分别设置在油门气缸两侧，所述第一制动气缸和第二制动气缸不工作时为收缩状态，所述第一制动气缸和第二制动气缸的活塞杆正对油门踏板的后端面，所述油门气缸的活塞杆上安装有加速度传感器，所述油门踏板上安装有踏板压力传感器，还包括控制系统，所述控制系统与车载ECU处理器连接。

优选的，所述控制系统包括CPU处理器、传感信号采集器、制动气缸控制模块、报警模块、比较模块、阈值设置模块，所述传感信号采集器输入端分别连接加速度传感器、踏板压力传感器和车速传感器，所述传感信号采集器输出端连接CPU处理器，所述CPU处理器分别连接制动气缸控制模块、油门气缸、报警模块、比较模块、阈值设置模块，所述制动气缸控制模块分别连接第一制动气缸和第二制动气缸，所述CPU处理器连接车载ECU处理器，所述车载ECU处理器连接制动液压主泵伺服电动机，其中，所述传感信号采集器用于采集油门气缸的活塞加速度信号、油门踏板压力信号和车辆行驶速度信号，所述制动气缸控制模块用于控制第一制动气缸、第二制动气缸工作，所述比较模块用于比较传感数值和预设数值之间进行比较，所述阈值设置模块用于设置传感数值正常范围值。

优选的，所述传感信号采集器包括第一运算放大器、第二运算放大器，所述第一运算放大器正极输入端分别连接电阻B一端、电阻D一端和电容A一端，负极输入端分别连接电阻C一端、电阻B另一端和电源VCC端，所述第一运算放大器输出端分别连接信号输出端、电阻A一端，电阻A另一端分别连接电阻C另一端、电容A另一端，所述第二运算放大器正极输入端分别连接电阻F一端、信号输入端和电阻I一端，所述第二运算放大器负极输入端分别连接电阻G一端、电阻H一端，所述电阻H另一端连接电容B一端，所述电阻G另一端分别连接第二运算放大器输出端、二极管正极，所述二极管负极分别连接电阻E一端、电容C一端和电阻D另一端。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、驾驶员驾驶过程中遇到紧急情况误踩油门踏板时，油门踏板压力传感器感应到压力增大，同时加速度传感器采集到油门气缸收缩过快，此外，车速传感器采集到车辆速度瞬时增大；

B、采集到的传感信号通过传感信号采集器采集后进行放大，放大后的信号传输至CPU处理器处理；

C、CPU处理器将传感信号发送至比较模块中与预设值进行比较；

D、若传感数值不在正常范围内，则CPU处理器控制制动气缸控制模块控制第一制动气缸、第二制动气缸工作，第一制动气缸和第二制动气缸顶住加速踏板，防止继续下压；

E、同时车载ECU处理器控制制动液压主泵伺服电动机工作，进一步制动处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明结构原理简单，自动化程度高，反应灵敏，一旦出现误踩加速踏板，能够立即控制制动气缸工作，顶住加速踏板，防止继续下压，对加速踏板进行制动，同时启动汽车制动系统进一步对车辆进行制动，确保了安全性。

（2）本发明采用的传感信号采集器抗干扰能力强，能够实现将微弱的传感信号进行放大滤波，提高了控制效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明控制原理框图；

图3为本发明传感信号采集器原理图；

图4为本发明流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、 “连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统, 包括油门踏板1、油门气缸2、第一制动气缸3和第二制动气缸4，所述油门踏板1安装在汽车地板5上，所述油门踏板1后端面与汽车地板5之间安装有油门气缸2，所述油门气缸2的活塞杆端部与油门踏板1后端面固定连接，所述活塞杆外部套有压缩弹簧6，所述第一制动气缸3和第二制动气缸4分别设置在油门气缸2两侧，所述第一制动气缸3和第二制动气缸4不工作时为收缩状态，所述第一制动气缸3和第二制动气缸4的活塞杆正对油门踏板1的后端面，所述油门气缸2的活塞杆上安装有加速度传感器7，所述油门踏板1上安装有踏板压力传感器8，还包括控制系统，所述控制系统与车载ECU处理器连接。

本发明中，控制系统包括CPU处理器9、传感信号采集器10、制动气缸控制模块11、报警模块12、比较模块13、阈值设置模块14，所述传感信号采集器10输入端分别连接加速度传感器7、踏板压力传感器8和车速传感器15，所述传感信号采集器10输出端连接CPU处理器9，所述CPU处理器9分别连接制动气缸控制模块11、油门气缸2、报警模块12、比较模块13、阈值设置模块14，所述制动气缸控制模块11分别连接第一制动气缸3和第二制动气缸4，所述CPU处理器9连接车载ECU处理器16，所述车载ECU处理器16连接制动液压主泵伺服电动机17，其中，所述传感信号采集器用于采集油门气缸的活塞加速度信号、油门踏板压力信号和车辆行驶速度信号，所述制动气缸控制模块用于控制第一制动气缸、第二制动气缸工作，所述比较模块用于比较传感数值和预设数值之间进行比较，所述阈值设置模块用于设置传感数值正常范围值。

本发明中，传感信号采集器10包括第一运算放大器18、第二运算放大器19，所述第一运算放大器18正极输入端分别连接电阻B2a一端、电阻D4a一端和电容A1b一端，负极输入端分别连接电阻C3a一端、电阻B2a另一端和电源VCC端，所述第一运算放大器18输出端分别连接信号输出端、电阻A1a一端，电阻A1a另一端分别连接电阻C3a另一端、电容A1b另一端，所述第二运算放大器19正极输入端分别连接电阻F6a一端、信号输入端和电阻I9a一端，所述第二运算放大器19负极输入端分别连接电阻G7a一端、电阻H8a一端，所述电阻H8a另一端连接电容B2b一端，所述电阻G7a另一端分别连接第二运算放大器19输出端、二极管20正极，所述二极管20负极分别连接电阻E5a一端、电容C3b一端和电阻D4a另一端。本发明采用的传感信号采集器抗干扰能力强，能够实现将微弱的传感信号进行放大滤波，提高了控制效率。

工作原理：本发明的使用方法包括以下步骤：

A、驾驶员驾驶过程中遇到紧急情况误踩油门踏板时，油门踏板压力传感器感应到压力增大，同时加速度传感器采集到油门气缸收缩过快，此外，车速传感器采集到车辆速度瞬时增大；

B、采集到的传感信号通过传感信号采集器采集后进行放大，放大后的信号传输至CPU处理器处理；

C、CPU处理器将传感信号发送至比较模块中与预设值进行比较；

D、若传感数值不在正常范围内，则CPU处理器控制制动气缸控制模块控制第一制动气缸、第二制动气缸工作，第一制动气缸和第二制动气缸顶住加速踏板，防止继续下压；

E、同时车载ECU处理器控制制动液压主泵伺服电动机工作，进一步制动处理。

综上所述，本发明结构原理简单，自动化程度高，反应灵敏，一旦出现误踩加速踏板，能够立即控制制动气缸工作，顶住加速踏板，防止继续下压，对加速踏板进行制动，同时启动汽车制动系统进一步对车辆进行制动，确保了安全性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统, 包括油门踏板（1）、油门气缸（2）、第一制动气缸（3）和第二制动气缸（4），其特征在于：所述油门踏板（1）安装在汽车地板（5）上，所述油门踏板（1）后端面与汽车地板（5）之间安装有油门气缸（2），所述油门气缸（2）的活塞杆端部与油门踏板（1）后端面固定连接，所述活塞杆外部套有压缩弹簧（6），所述第一制动气缸（3）和第二制动气缸（4）分别设置在油门气缸（2）两侧，所述第一制动气缸（3）和第二制动气缸（4）不工作时为收缩状态，所述第一制动气缸（3）和第二制动气缸（4）的活塞杆正对油门踏板（1）的后端面，所述油门气缸（2）的活塞杆上安装有加速度传感器（7），所述油门踏板（1）上安装有踏板压力传感器（8），还包括控制系统，所述控制系统与车载ECU处理器连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，其特征在于：所述控制系统包括CPU处理器（9）、传感信号采集器（10）、制动气缸控制模块（11）、报警模块（12）、比较模块（13）、阈值设置模块（14），所述传感信号采集器（10）输入端分别连接加速度传感器（7）、踏板压力传感器（8）和车速传感器（15），所述传感信号采集器（10）输出端连接CPU处理器（9），所述CPU处理器（9）分别连接制动气缸控制模块（11）、油门气缸（2）、报警模块（12）、比较模块（13）、阈值设置模块（14），所述制动气缸控制模块（11）分别连接第一制动气缸（3）和第二制动气缸（4），所述CPU处理器（9）连接车载ECU处理器（16），所述车载ECU处理器（16）连接制动液压主泵伺服电动机（17），其中，所述传感信号采集器用于采集油门气缸的活塞加速度信号、油门踏板压力信号和车辆行驶速度信号，所述制动气缸控制模块用于控制第一制动气缸、第二制动气缸工作，所述比较模块用于比较传感数值和预设数值之间进行比较，所述阈值设置模块用于设置传感数值正常范围值。

3.根据权利要求2所述的一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统，其特征在于：所述传感信号采集器（10）包括第一运算放大器（18）、第二运算放大器（19），所述第一运算放大器（18）正极输入端分别连接电阻B(2a)一端、电阻D(4a)一端和电容A(1b)一端，负极输入端分别连接电阻C(3a)一端、电阻B(2a)另一端和电源VCC端，所述第一运算放大器(18)输出端分别连接信号输出端、电阻A(1a)一端，电阻A(1a)另一端分别连接电阻C(3a)另一端、电容A(1b)另一端，所述第二运算放大器(19)正极输入端分别连接电阻F(6a)一端、信号输入端和电阻I(9a)一端，所述第二运算放大器(19)负极输入端分别连接电阻G(7a)一端、电阻H(8a)一端，所述电阻H(8a)另一端连接电容B(2b)一端，所述电阻G(7a)另一端分别连接第二运算放大器(19)输出端、二极管(20)正极，所述二极管(20)负极分别连接电阻E(5a)一端、电容C(3b)一端和电阻D(4a)另一端。

4.实现权利要求1所述的一种智能汽车误踩加速踏板辅助制动系统的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

A、驾驶员驾驶过程中遇到紧急情况误踩油门踏板时，油门踏板压力传感器感应到压力增大，同时加速度传感器采集到油门气缸收缩过快，此外，车速传感器采集到车辆速度瞬时增大；

B、采集到的传感信号通过传感信号采集器采集后进行放大，放大后的信号传输至CPU处理器处理；

C、CPU处理器将传感信号发送至比较模块中与预设值进行比较；

D、若传感数值不在正常范围内，则CPU处理器控制制动气缸控制模块控制第一制动气缸、第二制动气缸工作，第一制动气缸和第二制动气缸顶住加速踏板，防止继续下压；

E、同时车载ECU处理器控制制动液压主泵伺服电动机工作，进一步制动处理。