CN1401512A

CN1401512A - 汽车刹车防误操作装置

Info

Publication number: CN1401512A
Application number: CN 02138245
Authority: CN
Inventors: 秦松祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2003-03-12

Abstract

汽车刹车防误操作装置，具有油门、油路、油门踏板、制动踏板、制动泵、制动器，其特征是还具有加速度传感器、传感信号控制器、油路电磁阀、制动电磁阀，加速度传感器安装在油门踏板的下方，对油门踏板的踩踏加速度值进行实时监控，其传感信号传输给与之电连接的传感信号控制器，后者对输入的信号进行比较。当驾驶员误将油门踏板当作制动踏板踩下时，其踩踏加速度值很大，为非正常值，这时传感信号控制器就输出控制信号分别给与之电连接的油路电磁阀和制动电磁阀，前者立即切断对发动机燃烧室的燃油供应，后者立即启动刹车泵和制动器对汽车进行制动，从而起到了防止汽车刹车时因误操作而酿成车祸的作用。

Description

汽车刹车防误操作装置

所属技术领域：

本发明属于一种汽车刹车防误操作装置，主要是当驾车者遇到紧急情况时误将油门踏板当作刹车踏板操作时，本装置能立即关闭油路并启动刹车系统，从而避免交通事故的发生。

背景技术：

经对中华人民共和国国家知识产权局设立的专利检索网站(http：//www.sipo.gov.cn/sipo/zljs/default.htm)进行的专利检索查询，结果表明，尽管汽车从问世到现在已有百多年的历史，汽车的动力性、速度、耐久性、防撞性能、驾乘舒适性等主要性能经过不断的改进而有了极大的提高。但由人驾驶(区别于电脑自动驾驶)的汽车，其驾控方式中对油门和刹车的控制方法却几乎没有变化。其控制是这样完成的：在驾驶室驾驶员的右脚下方位置并排设置有两块脚踏，一块用于调节油门的大小，另一块用于控制制动器。驾驶员在驾车行驶时，用右脚踩住油门踏板，用以调节油门的大小，达到所需控制的车速。由于油门非常灵敏，油门踏板的微小起落即可使车速产生很大的变化。因此脚踩油门踏板控制车速的踩踏加速度值很小。而一旦驾驶员发现异常情况需减速或停车时，则右脚迅速离开油门踏板转而快速踩动刹车踏板，使制动器工作，迫使汽车减速甚至停车。由于刹车动作是对付紧急情况的，因而脚踩刹车踏板的加速度较大。这种调节、控制方法存在如下严重不安全因素：①由于人体对外界的信号刺激从受激到作出动作反应存在着固有的滞后时间，加之当汽车高速行驶中遇突发事件时，右脚从油门踏板上移开并转而踩上制动踏板也需要一定的动作时间，这两个延时时间加在一起，有可能足以酿成车祸。②有些正在驾训中的学员以及驾驶经验不足的驾驶员和由于某种原因(如过度疲劳、醉酒、受到精神刺激等)致驾驶员驾车时的注意力未能高度集中而又遇到突发事件时，有可能出现右脚的动作不是立即离开油门踏板转而踩向刹车踏板，而是更加用力地踩下了油门踏板，以致汽车反而异常加速向前而酿成惨祸，这种情况的发生，在车祸事件中并不鲜见。

发明内容：

本发明的装置旨在解决上述现有背景技术中汽车驾控时上述可能存在的不安全因素，提供一种汽车刹车防误操作装置，以确保即使驾车者遇突发情况误操作时，也能即时制动车辆，以保车辆及人民生命、财产的安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种汽车刹车防误操作装置，具有油门、油路、油门踏板、制动踏板、制动阀、制动泵、制动器，其特征是还具有加速度传感器、传感信号控制器、油路电磁阀、制动电磁阀，加速度传感器安装在油门踏板下方，传感信号控制器安装在驾驶室控制面板下方；油路电磁阀安装在油门与燃烧室之间的油路中，制动电磁阀与制动阀并排安装在制动泵的前端，加速度传感器与传感信号控制器的输入端电连接，传感信号控制器的输出端分别与油路电磁阀和制动电磁阀电连接，传感信号控制器的内部由信号阈值比较电路、信号整流电路、信号放大电路等组成。

本发明的有益效果如下：安装在油门踏板下方的加速度传感器和与之电连接的传感信号控制器，二者对驾车时油门踏板的调节加速度值进行实时监控。若传感信号正常，则信号控制器不发生控制信号；若信号出现异常，则信号控制器立即发出控制指令分别给油路电磁阀和制动电磁阀以切断油路并启动刹车装置以化解误操作所形成的恶果。所谓信号正常与否是这样区分的：前已述及，由于油门非常灵敏，因而正常驾驶时，油门踏板的起落加速度值很小，这时加速度传感器输出的信号电压也很小，则将之界定为正常信号；而一旦在突发情况下驾车者产生误将油门踏板当作刹车踏板踩下的误操作时，其踩踏加速度值很大，此时加速度传感器输出的信号电压也很大，则将之界定为异常信号。加速度传感器输出的传感信号进入信号控制器后首先进入信号阈值比较电路。当输入的传感信号正常时，阈值比较电路的输出端输出低电平，即没有控制信号发出；而当输入的传感信号异常时，则输出高电平，即产生控制信号。该信号经信号控制器内的整形电路、放大电路处理后传输至与之电连接的安装在油路上的电磁阀和制动系统中的电磁阀。前者立即切断对发动机燃烧室的燃油供应，后者立即启动刹车泵和制动器对汽车进行制动，从而起到了防止刹车误操作、确保安全的作用。整形电路输出的控制信号被设定为一定宽度的方波，因而一旦信号方波归零，则控制信号解除，两控制电磁阀自动复位，受到控制的油路和制动系统恢复正常。

附图说明：

图1是现有背景技术下汽车驾控时对油门、刹车系统进行调节、控制的原理示意图。

图2是本发明的装置原理示意图。

图3是信号控制器的电原理框图。

图4是信号阈值比较电路的实施例1的具体电路图。

图5是信号阈值比较电路的实施例2的具体电路图。

图6是信号值阈比较电路的实施例3的具体电路图。

上述各图中，1为制动器，2为制动泵，3为制动阀，4为刹车踏板，5为油门踏板，6为油门，7为出油管，8为进油管，9为电磁阀A，10为加速度传感器，11为外接电源，12为信号控制器，13为电磁阀B，14为信号值阈比较电路，15为信号整形电路，16为信号功放电路。

具体实施方式：

实施例1：如图2所示，本发明的汽车刹车防误操作装置，在汽车油门踏板(5)下方的适当位置加装一只加速度传感器(10)，驾驶员在驾车行驶过程中，其右脚踩踏油门踏板(5)时的加速度值被加速度传感器(10)感测并转换成电信号传送至与之电连接的信号控制器(12)。信号控制器(12)中设有信号阈值比较电路，对输入信号进行比较。当输入信号值小于设定的值阈时，信号控制器(12)无控制信号发出；当输入信号值大于设定的阈值时，信号控制器(12)立即发出控制指令信号，分别传送给与之电连接的安装在油路中的电磁阀B(13)和制动系统中的电磁阀A(9)。前者立即切断对发动机燃烧室的燃油供应，后者立即启动制动泵(2)和制动器(1)，对汽车进行制动。前已述及，由于汽车的油门调节系统非常灵敏，因此，正常情况下，驾驶员脚踩油门踏板(5)以调节车速时的加速度值是很小的，这时从加速度传感器(10)中输出的电信号值远小于信号控制器(12)中设定的阈值。而当驾车者情急慌乱中误将油门踏板(5)当作制动踏板(4)踩下时，其踩踏加速度值是很大的，此时通过加速度传感器(10)传出的电信号值将大于信号控制器(12)中阈值信号比较电路设定的阈值。信号控制器于是立即发出控制指令给电磁阀B(13)和电磁阀A(9)，前者立即切断对发动机燃烧室的燃油供应，后者立即启动刹车泵和制动器，对汽车进行紧急制动，达到化解误操作所产生的危险，确保人民生命财产安全的目的。

实施例2：如图2所示，在实施例1的基础上，可以将由信号控制器(12)中输出的控制信号通过对电磁阀B(13)形成对油路的控制改为在发动机的点火线路中加装一只触发控制开关(图中未画出)，由信号控制器(12)中输出的控制信号对该触发开关进行控制。当驾车者情急慌乱中误将油门踏板当作制动踏板踩下时，该触发控制开关能立即切断发动机的点火线路，使发动熄火，同时制动电磁阀A(9)立即启动刹车泵和制动器，对汽车进行紧急制动，达到化解误操作所产生的危险。

图3是信号控制器的内部电原理框图，它由信号阈值比较电路(14)、信号整形电路(15)、信号放大电路(16)及外接电源(11)所组成。加速度传感器(10)的传感信号V_I首先输入信号阈值比较电路(14)进行比较。若V_I为低电平信号(即为正常信号)，则比较电路输出低电平(非控制信号)；若V_I为高电平信号(即为异常信号)，则比较电路输出高电平(控制信号)。高电平控制信号先输入整形电路(15)进行波形整形，输出一个设定时长的控制方波再进入放大电路(16)进行信号功放，产生足够强的控制信号用以对电磁阀(13)和(9)进行控制。信号整形电路为标准整形电路；信号功放电路亦为标准的功放电路。

至于信号阈值比较电路，本发明例举如下三个实施例：

实施例1，见图4，它由一只LM324集成运算放大器为核心，与电阻R₁、R₂、R₃以及电容C₁、C₂构成比较电路。V_I为由加速度传感器(10)输入的电压信号，被由R₁和R₂组成的分压电路分压。当R₂的两端电压低于阀值电压V_K时，V₀即输出高电平控制信号。

实施例2见图5，它由一只晶体二极管D为核心，与电阻R₄、R₅、R₆构成比较电路。二极管D的导通电压即为设定的阈值电压，V_I为由加速度传感器(10)输入的电压信号，经电阻R₄、R₅分压。当R₅的两端电压低于二极管D的导通电压时，D不能被导通，输出端V₀无高电平控制信号输出；当R₅的两端电压高于二极管D的导通电压时，D被导通，V₀即输出高电平控制信号。

实施例3见图6，它由一只555定时器为核心，与电阻R₇、R₈、R₉以及电容C₃构成比较电路。图中V_CC为设定的基准电压，当加速度传感器(10)输入的电压信号V_I小于3/5V_CC时，输出端V₀无高电平控制信号输出；当V_I大于2/3V_CC时，输出端V₀即输出高电平控制信号。

Claims

1.一种汽车刹车防误操作装置，具有油门、油路、油门踏板、制动踏板、制动阀、制动泵、制动器，其特征是还具有加速度传感器、传感信号控制器、油路电磁阀、制动电磁阀，加速度传感器安装在油门踏板下方，传感信号控制器安装在驾驶室控制面板下方，油路电磁阀安装在油门与燃烧室之间的油路中，制动电磁阀与制动阀并排安装在制动泵的前端，加速度传感器与传感信号控制器的输入端电连接，传感信号控制器的输出端分别与油路电磁阀和制动电磁阀电连接。

2.根据权利要求1所述的汽车刹车防误操作装置，其特征是传感信号控制器内的信号阈值比较电路是专门设计的以一只LM324集成运算放大器为核心，与电阻R₁、R₂、R₃以及电容C₁、C₂构成的比较电路。

3.根据权利要求1所述的汽车刹车防误操作装置，其特征是传感信号控制器内的信号阈值比较电路也可以是专门设计的以一只晶体二极管为核心，与电阻R₄、R₅、R₆构成的比较电路。

4.根据权利要求1所述的汽车刹车防误操作装置，其特征是传感信号控制器内的信号阈值比较电路还可以是专门设计的以一只“555”定时器为核心，与电阻R₇、R₈、R₉以及电容C₃构成的比较电路。

5.一种汽车刹车防误操作装置，具有油门、油路、油门踏板、制动踏板、制动泵、制动器，其特征是还具有加速度传感器、传感信号控制器、制动电磁阀，加速度传感器安装在油门踏板下方，传感信号控制器安装在驾驶室控制面板下方，点火线路触发控制开关安装在点火线路中，制动电磁阀与制动阀并排安装在制动泵的前端，加速度传感器与传感信号控制器的输入端电连接，传感信号控制器的输出端分别与点火线路触发控制开关和制动电磁阀电连接。

6.根据权利要求5所述的汽车刹车防误操作装置，其特征是传感信号控制器内的信号阈值比较电路是专门设计的以一只LM324集成运算放大器为核心，与电阻R₁、R₂、R₃以及电容C₁、C₂构成的比较电路。

7.根据权利要求5所述的汽车刹车防误操作装置，其特征是传感信号控制器内的信号阈值比较电路也可以是专门设计的以一只晶体二极管为核心，与电阻R₄、R₅、R₆构成的比较电路。

8.根据权利要求5所述的汽车刹车防误操作装置，其特征是传感信号控制器内的信号阈值比较电路还可以是专门设计的以一只“555”定时器为核心，与电阻R₇、R₈、R₉以及电容C₃构成的比较电路。