CN111301163A - 一种防误踏双油门踏板系统及其控制方法 - Google Patents

一种防误踏双油门踏板系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防误踏双油门踏板装置及其控制方法，包括控制系统、双油门踏板装置和减速装置，控制系统包括信号采集单元，信号处理单元、控制单元和执行单元，双油门踏板装置包括主油门踏板、副油门踏板和踏板限位装置，踏板限位装置包括内置弹簧、内置限位杆、限位立柱，减速装置包括驱动电机和挠性连接带，挠性连接带与刹车踏板底部相连，本防误踏双油门踏板装置及其控制方法可以根据驾驶员行为进行判断其是否误踩油门，误踩之后锁死油门踏板并进行主动制动，大大提高了车辆行驶过程的安全性。

Description

一种防误踏双油门踏板系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，具体为一种汽车防误踏双油门踏板系统及其控制方法。
背景技术
在汽车使用中，由于刹车时误踏油门的交通肇事案例时有发生。在正常情况下，车辆驾驶员在进行车辆制动时，第一个动作一般是放松油门，第二个动作是将脚从油门踏板移至刹车踏板。但是，在进行第二个动作时，驾驶员由于慌乱没有准确地将脚踩到刹车踏板上而是又踏回了油门踏板上，本想让车辆制动减速却变成了对车辆进行加速，因此就发生了交通事故。
在自动挡汽车使用中，部分驾驶员采用左脚操作刹车，右脚操作油门的方式，遇到紧急状况时经常出现误踩油门的现象。本发明可杜绝左脚操作刹车的现象。
现有的汽车油门踏板缺乏安全装置，驾驶员在紧张状态很容易误使用油门踏板而造成安全事故，而且现有汽车在油门被误踩时不会采取制动操作，很容易由于速度过快或再次加速而出现安全事故，如果能够根据驾驶员的行为判断其是否误操作，并在其误操作后对油门踏板进行锁死并进行采取制动措施，可有效防止意外事故的发生。
发明内容
本发明的目的是解决已有技术的不足，提供一种防误踏双油门踏板系统，在汽车行驶过程中有效防止误踩，在驾驶员误踩油门时采取制动措施，减少了安全事故的发生，大大提高汽车行驶的安全性，能有效解决汽车行驶过程中误踩油门以及由于误踩油门不能及时制动的问题。本发明提供的技术方案为：
一种防误踏双油门踏板系统，包括双油门踏板装置，所述双油门踏板装置包括主油门踏板和踏板限位装置；所述踏板限位装置包括内置弹簧、内置限位杆和限位立柱；所述主油门踏板两端对称开设有导向槽，所述导向槽内均安装有内置弹簧，内置弹簧的一端连接在导向槽底面上，另一端连接在内置限位杆的一端，内置限位杆可沿导向槽滑动，内置限位杆另一端通过销轴连接有滚动球体，滚动球体可绕销轴圆周运动，内置电液推杆设置在限位槽内，且内置电液推杆可推动滚动球体使内置限位杆沿限位槽滑动，从而压缩内置弹簧；所述限位槽设置在限位立柱上，且限位槽与导向槽相通，限位立柱上靠近导向槽端口位置开设有弧形滑槽；主油门踏板踩下的过程中，滚动球体沿弧形滑槽滑动。
本发明技术方案中，通过设置限位槽、导向槽和弧形滑槽，滚动球体在电动推杆的推动下，使得内置限位杆沿限位槽和导向槽滑动，从而对汽车不同的状态，内置限位杆和滚动球体在不同的位置，起到锁紧主油门踏板，防止驾驶员继续把油门当刹车，造成更大的伤亡。
进一步的，还包括控制系统，所述控制系统包括信号采集单元、信号处理单元、控制单元和执行单元；所述信号采集单元包括压力传感器，所述控制单元包括微处理器和电源。
进一步的，还在所述主油门踏板上方设置有压力传感器；所述压力传感器测量范围大于1Mpa。
进一步的，还所述电液推杆控制开关置于副油门踏板底部，由副油门踏板控制，所述副油门踏板置于主油门踏板左侧，由驾驶员左脚操作，所述副油门踏板用于控制电液推杆。
进一步的，还还包括减速装置，所述减速装置包括驱动电机、挠性连接带和转轴；所述挠性连接带一端连接刹车踏板底端，所述挠性连接带可缠绕在转轴上；所述驱动电机可驱动转轴旋转。
进一步的，还所述驱动电机通过驱动电路和微处理器输出控制端电连接。
进一步的，还所述内置弹簧材质为SWP材质，自由长度为100mm，可压缩范围是0-80mm；所述限位立柱共有两个，分别置于主油门踏板两侧并与汽车底板固定。
一种防误踏双油门踏板装置的控制方法，包括如下工作模式：
汽车静止模式：内置限位杆卡在限位立柱的限位槽内，主油门踏板锁死，此时内置弹簧处于自由状态；
汽车准备行驶模式：驾驶员左脚踩下副油门踏板后控制电液推杆将内置限位杆顶出限位槽，右脚踩下主油门踏板，内置限位杆末端的滚动球体在限位立柱的弧形滑槽内移动，此时左脚离开副油门踏板，电液推杆回位，汽车处于正常行驶状态，由于主油门踏板未锁死，此时压力传感器检测到压力小于3Kpa，微处理器判断之后不做处理，此时内置弹簧处于压缩状态；
汽车遇到紧急情况需要制动时的模式：当驾驶员采取制动行为，松开主油门踏板寻找刹车踏板，此时主油门踏板回到正常位置，内置限位杆被内置弹簧推动，卡入限位立柱的限位槽内，主油门踏板被锁死，当驾驶员由于慌乱没有踩到刹车踏板上而是又踩回主油门踏板时，主油门踏板由于锁死不能被踏下。
进一步的，在汽车遇到紧急情况需要制动时的模式中，当主油门踏板锁死后，压力传感器检测到压力将大于3Kpa，微处理器判断处理之后发出指令驱动所述驱动电机，通过挠性连接带将刹车踏板拉下，实现制动，当车速降低到一定程度后，驱动电机反向旋转挠性连接带，刹车踏板复位。
一种汽车，该汽车包括本发明所保护的防误踏双油门踏板系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置副油门踏板，杜绝了部分自动挡车型驾驶员左脚踩刹车右脚踩油门的操作行为；
2.本发明通过设置踏板限位装置，对主油门踏板进行限位操作，从而有效防止驾驶员紧张情况下误踏油门踏板，杜绝了汽车遇到紧急状况时汽车由于驾驶员误踩油门再次加速导致事故的可能性，提高了汽车行驶安全性。
3.本发明通过设置控制系统，利用压力传感器采集压力信号，通过微处理器判断是否处于误踩状态，在误踩后控制刹车踏板，实现主动制动，大大提高了汽车遇到紧急状况时驾驶员误踩油门后的安全性。
4.本发明可根据驾驶员的油门操作行为判断其是否为误踩，并在误踩后锁死油门踏板后进行主动制动，能有效防止汽车事故的发生。
附图说明
图1为本发明所述控制系统工作流程示意图；
图2为本发明的双油门踏板限位装置处于初始状态为状态结构示意图；
图3为本发明的双油门踏板限位装置处于汽车准备行驶模式时的结构示意图；
图4为本发明的双油门踏板限位装置处于汽车正常行驶时的结构示意图；
图5为本发明的减速装置结构示意图。
附图标记如下：
1-控制系统；101-信号采集单元；102-信号处理单元；103-控制单元；104-执行单元；105-压力传感器；106-信号转换器；107-电源；108-微处理器；109-驱动电机；110-信号放大器；201-限位立柱；202-电液推杆；203-滚动球体；204-内置限位杆；205-内置弹簧；206-主油门踏板；207-弧形滑槽；208-限位槽；209-导向槽；3-减速装置；301-刹车踏板；302-挠性连接带；303-转轴。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的
一种防误踏双油门踏板系统，包括双油门踏板装置，所述双油门踏板装置包括主油门踏板206和踏板限位装置；所述踏板限位装置包括内置弹簧205、内置限位杆204和限位立柱201；所述主油门踏板206两端对称开设有导向槽209，所述导向槽209内均安装有内置弹簧205，内置弹簧205的一端连接在导向槽209底面上，另一端连接在内置限位杆204的一端，内置限位杆204可沿导向槽209滑动，内置限位杆204另一端通过销轴连接有滚动球体203，滚动球体203可绕销轴圆周运动，内置电液推杆202设置在限位槽208内，且内置电液推杆202可推动滚动球体203使内置限位杆204沿限位槽208滑动，从而压缩内置弹簧205；所述限位槽208设置在限位立柱201上，且限位槽208与导向槽209相通，限位立柱201上靠近导向槽209端口位置开设有弧形滑槽207；主油门踏板206踩下的过程中，滚动球体203沿弧形滑槽207滑动。
实施例：
结合附图1和2所示，本发明提供了一种防误踏双油门踏板系统，包括控制系统1、双油门踏板装置和减速装置3，所述控制系统包括信号采集单元101、信号处理单元105、控制单元103和执行单元104，所述信号采集单元101包括压力传感器105，所述控制单元103包括微处理器108和电源107，所述执行单元104包括驱动电机109；所述双油门踏板装置包括主油门踏板206、副油门踏板和踏板限位装置；所述踏板限位装置包括内置弹簧205、内置限位杆204和限位立柱201，所述内置弹簧205一端固定在主油门踏板206上开设的导向滑槽209内部，一端与内置限位杆204连接，所述内置限位杆204一端连接可滚动球体203、所述限位立柱201上开设有弧形滑槽207和限位槽208，其中，限位槽208内置有电液推杆202，所述电液推杆202控制开关置于副油门踏板底部，由副油门踏板控制，所述主油门踏板206内部开设有对称的导向滑槽209，所述内置弹簧205和内置限位杆204可在主油门踏板206内部导向滑槽209移动，所述可滚动球体203可在限位立柱201的弧形滑槽207中滚动，所述压力传感器105安装在主油门踏板206表面，所述压力传感器测量范围大于1Mpa，所述内置弹簧205材质为SWP材质，自由长度为100mm，可压缩范围是0-80mm，所述限位立柱201共有两个，分别置于主油门踏板206两侧并与汽车底板固定。
结合附图5所示，减速装置3包括驱动电机109、挠性连接带302、转轴303，所述挠性连接带302一端连接刹车踏板301底端，所述挠性连接带302可缠绕在转轴303上，所述驱动电机109通过驱动电路和微处理器108输出控制端电连接。
结合附图2所示，汽车未行驶时，内置限位杆204在限位立柱201的限位槽208内，主油门踏板206锁死，此时内置弹簧205处于自由状态；
结合附图3和4，汽车准备行驶时，驾驶员左脚踩下副油门踏板，控制电液推杆202将内置限位杆204顶出限位槽，右脚踩下主油门踏板206，内置限位杆204末端的可滚动球体203在限位立柱201的滑槽207内移动，此时左脚离开副油门踏板，电液推杆202回位，汽车处于正常行驶状态，由于主油门踏板206未锁死，此时压力传感器105检测到压力小于3Kpa，微处理器108判断之后不做处理，此时内置弹簧205处于压缩状态；
汽车遇到紧急情况需要制动时，当驾驶员采取制动行为，松开主油门踏板206寻找刹车踏板301，此时主油门踏板206回到图2所示位置，内置限位杆204被内置弹簧205推动，卡入限位立柱201的限位槽208内，主油门踏板206被锁死，当驾驶员由于慌乱没有踩到刹车踏板301上而是又踩回主油门踏板206时，主油门踏板206由于锁死不能被踏下，此时由于主油门踏板203锁死，压力传感器105检测到压力将大于3Kpa，微处理器108判断处理之后发出指令用于驱动驱动电机109，通过挠性连接带302将刹车踏板301拉下，实现制动，当车速降低到一定程度后，驱动电机109反向旋转挠性连接带302，刹车踏板301复位。
通过设置踏板限位装置，对主油门踏板进行限位操作，从而有效防止驾驶员紧张情况下误踏主油门踏板造成的危害，杜绝了汽车遇到紧急状况时汽车由于驾驶员误踩油门再次加速导致事故的可能性，提高了汽车行驶安全性；同时通过设置控制系统，利用压力传感器采集压力信号，通过微处理器判断是否处于误踩状态，在误踩后控制刹车踏板，实现主动制动。大大提高了汽车遇到紧急状况时驾驶员误踩油门后的安全性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种防误踏双油门踏板系统，其特征在于，包括双油门踏板装置，所述双油门踏板装置包括主油门踏板(206)和踏板限位装置；所述踏板限位装置包括内置弹簧(205)、内置限位杆(204)和限位立柱(201)；
所述主油门踏板(206)两端对称开设有导向槽(209)，所述导向槽(209)内均安装有内置弹簧(205)，内置弹簧(205)的一端连接在导向槽(209)底面上，另一端连接在内置限位杆(204)的一端，内置限位杆(204)可沿导向槽(209)滑动，内置限位杆(204)另一端通过销轴连接有滚动球体(203)，滚动球体(203)可绕销轴圆周运动，内置电液推杆(202)设置在限位槽(208)内，且内置电液推杆(202)可推动滚动球体(203)使内置限位杆(204)沿限位槽(208)滑动，从而压缩内置弹簧(205)；
所述限位槽(208)设置在限位立柱(201)上，且限位槽(208)与导向槽(209)相通，限位立柱(201)上靠近导向槽(209)端口位置开设有弧形滑槽(207)；主油门踏板(206)踩下的过程中，滚动球体(203)沿弧形滑槽(207)滑动。
2.根据权利要求1所述的防误踏双油门踏板系统，其特征在于，还包括控制系统(1)，所述控制系统(1)包括信号采集单元(101)、信号处理单元(102)、控制单元(103)和执行单元(104)；所述信号采集单元(101)包括压力传感器(105)，所述控制单元(103)包括微处理器(108)和电源(107)。
3.根据权利要求1所述的防误踏双油门踏板系统，其特征在于，在所述主油门踏板(206)上方设置有压力传感器(105)；所述压力传感器(105)测量范围大于1Mpa。
4.根据权利要求1所述的防误踏双油门踏板系统，其特征在于，所述电液推杆(202)控制开关置于副油门踏板底部，由副油门踏板控制，所述副油门踏板置于主油门踏板(206)左侧，由驾驶员左脚操作，所述副油门踏板用于控制电液推杆(202)。
5.根据权利要求1所述的防误踏双油门踏板系统，其特征在于，还包括减速装置，所述减速装置包括驱动电机(109)、挠性连接带(302)和转轴(303)；所述挠性连接带(302)一端连接刹车踏板(301)底端，所述挠性连接带(302)可缠绕在转轴(303)上；所述驱动电机(109)可驱动转轴(303)旋转。
6.根据权利要求5所述的防误踏双油门踏板系统，其特征在于，所述驱动电机(109)通过驱动电路和微处理器(108)输出控制端电连接。
7.根据权利要求1所述的防误踏双油门踏板系统，其特征在于，所述内置弹簧(205)材质为SWP材质，自由长度为100mm，可压缩范围是0-80mm；所述限位立柱(201)共有两个，分别置于主油门踏板(206)两侧并与汽车底板固定。
8.一种防误踏双油门踏板装置的控制方法，其特征在于，包括如下工作模式：
汽车静止模式：内置限位杆(204)卡在限位立柱(201)的限位槽(208)内，主油门踏板(206)锁死，此时内置弹簧(205)处于自由状态；
汽车准备行驶模式：驾驶员左脚踩下副油门踏板后控制电液推杆(202)将内置限位杆(204)顶出限位槽(208)，右脚踩下主油门踏板(206)，内置限位杆(204)末端的滚动球体(203)在限位立柱(201)的弧形滑槽(207)内移动，此时左脚离开副油门踏板，电液推杆(202)回位，汽车处于正常行驶状态，由于主油门踏板(206)未锁死，此时压力传感器(105)检测到压力小于3Kpa，微处理器(108)判断之后不做处理，此时内置弹簧(205)处于压缩状态；
汽车遇到紧急情况需要制动时的模式：当驾驶员采取制动行为，松开主油门踏板(206)寻找刹车踏板(301)，此时主油门踏板(206)回到正常位置，内置限位杆(204)被内置弹簧(205)推动，卡入限位立柱(201)的限位槽(208)内，主油门踏板(206)被锁死，当驾驶员由于慌乱没有踩到刹车踏板(301)上而是又踩回主油门踏板(206)时，主油门踏板(206)由于锁死不能被踏下。
9.根据权利要求8所述的防误踏双油门踏板装置的控制方法，其特征在于，在汽车遇到紧急情况需要制动时的模式中，当主油门踏板(206)锁死后，压力传感器(105)检测到压力将大于3Kpa，微处理器(108)判断处理之后发出指令驱动所述驱动电机(109)，通过挠性连接带(302)将刹车踏板(301)拉下，实现制动，当车速降低到一定程度后，驱动电机(109)反向旋转挠性连接带(302)，刹车踏板(301)复位。
10.一种汽车，其特征在于，该汽车包括1-7任一项所保护的防误踏双油门踏板系统。
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