CN206528469U - 一种汽车紧急制动误踩油门自动停车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车紧急制动误踩油门自动停止装置，包括监测模块、控制模块、驱动模块和执行模块，其通过监测模块检测驾驶员踩踏油门踏板的动作信号发送给控制模块，控制模块根据该动作信号判断驾驶员处于误操作踩踏油门踏板时，发送对应的控制信号给驱动模块，从而使得驱动模块将控制信号发送给对应的执行模块执行对应的操作，实行汽车的自动停止，避免了驾驶员由于误操作而导致事故的发生。本实用新型可在现有的汽车的装置上进行改造，其对原车的结构改造少、不占空间、可靠性高、成本低、通用型好、适合家用轿车等优点。

Description

一种汽车紧急制动误踩油门自动停车装置

技术领域

本实用新型涉及汽车安全保护装置，尤其涉及一种在汽车紧急制动中误踩油门自动停车装置。

背景技术

在汽车安全保护装置中，对于判别踩踏油门踏板是否为误踩的准确率较低，经常造成的结果是误判断，这就会造成事故的发生；另外，要实行避开驾驶员的误操作实行自动制动，需要要有制动能量，目前可利用的自动能量是气压制动，而气压制动是装置在大型车辆上，绝大多数的家用轿车无法实现。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种汽车紧急误踩油门自动停车装置，其能够解决现有技术中不能够及时停止驾驶员误踩油门的操作的问题。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种汽车紧急制动误踩油门自动停止装置，包括监测模块、控制模块、驱动模块和执行模块，所述监测模块、控制模块、驱动模块分别与控制模块电性连接，所述驱动模块与所述执行模块电性连接；所述监测模块用于获取驾驶员踩踏油门踏板时的动作信号，并将该动作信号发送给控制模块，所述控制模块用于根据所述动作信号来判定驾驶员是否为误踩油门踏板操作，以及当驾驶员为误踩油门踏板操作时，向驱动模块发送控制信号；所述驱动模块根据该控制信号控制执行模块执行对应的操作。

优选地，所述监测模块至少包括A/D转换器与可变电阻R4；所述可变电阻R4设于油门踏板的芯轴上；当随着踩下油门踏板的同时，所述可变电阻R4也跟着旋转，从而可变电阻R4的电阻值也会发生变化；所述A/D转换器用于将可变电阻R4检测到的电阻值变化信号发送给控制模块。

优选地，所述A/D转换器为LM331。

优选地，所述控制模块包括单片机，单片机的型号为mcs-51。

优选地，所述执行模块包括制动模块和熄火模块，所述制动模块、熄火模块分别与驱动模块电性连接。

优选地，所述驱动模块包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6以及继电器K1、继电器K2、继电器K3；其中，所述继电器K1包括第一继电器线圈以及与该第一继电器线圈配合的第一常开开关，所述继电器K2包括第二继电器线圈以及与该第二继电器线圈配合的第二常开开关，继电器K3包括第三继电器线圈以及与该第三继电器线圈配合的第三常开开关；三极管Q1、三极管Q3和三极管Q5的基极分别与控制模块的对应的输出端连接，三极管Q1、三极管Q3和三极管Q5的集电极均连接至一5V的辅助电源上；三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极连接、三极管Q3的发射极与三极管Q4的基极连接、三极管Q5的发射极与三极管Q6的基极连接；所述三极管Q2、三极管Q4和三极管Q6的发射极均接地；所述三极管Q2的集电极通过第一继电器线圈连接至12V的外部电源上、三极管Q4的集电极通过第二继电器线圈连接至12V的外部电源上、所述三极管Q6的集电极通过第三继电器线圈连接至12V的外部电源上；所述第一常开开关、第二常开开关和第三常开开关的一端均连接至12V的外部电源上，所述第一常开开关、第二常开开关的另一端分别与制动模块的输入端对应连接，所述第三常开开关的另一端与熄火模块的输入端连接。

优选地，所述制动模块为汽车装备的电子驱动防滑系统。

优选地，所述熄火模块至少包括点火开关A1、发动机E1以及继电器K4，所述继电器K4包括第四继电器线圈以及与所述第四继电器线圈相配合的第四常闭开关，所述第四继电器线圈的两端分别连接至地线和驱动模块的输出端，所述第四常闭开关连接于点火开关A1和发动机E1之间；当熄火模块接收到驱动模块发送的控制信号，该控制信号首先经过第四继电器线圈时，第四继电器线圈励磁使得第四常闭开关断开，点火开关A1点火开闭，发动机E1熄火。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过在油门踏板上设置电子传感器，来检测驾驶员踩踏油门踏板时的动作，从而可判断出驾驶员是否是误操作踩踏油门踏板。在实现汽车制动时，利用车载的电子驱动防滑系统来实现汽车制动，同时对发动机熄火，从而避免了由于在紧急情况下驾驶员误操作踩踏油门踏板导致汽车不能停止的问题。本实用新型在原有的汽车上进行改进，其对汽车的改动少，不影响汽车原有的功能，不占空间，成本低，可靠性高，不仅适用于大型车辆，而且还适应于家庭轿车。

附图说明

图1为本实用新型提供一实施例的模块示意图；

图2为本实用新型提供的监测模块的电路示意图；

图3为本实用新型提供的控制模块与驱动模块电路连接示意图；

图4为图3中A的放大示意图；

图5为图3中B的放大示意图；

图6为本实用新型提供的熄火模块电路示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1至6所示，本实用新型提供了一种汽车紧急制动装置中误踩油门自动停车装置，其包括监测模块、控制模块、驱动模块和执行模块，所述监测模块、驱动模块分别与所述控制模块电性连接，所述驱动模块与执行模块电性连接。

优选地，所述执行模块包括制动模块和熄火模块。所述制动模块、熄火模块分别与驱动模块电性连接。

其中，所述监测模块用于监测驾驶员脚踩油门踏板的动作变化，包括A/D转换器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、可变电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和电容C3。单片机D1的型号为LM331。A/D转换器的GND端接地、FREQ端与控制模块的输入端连接、REF端通过电阻R5接地、COUT端通过电阻R3接地、VCC端接外部电源、IN端通过电阻R1与可变电阻R4连接、IN端还通过电容C1接地、THR端通过电容C3接地、R/C端通过电阻R2接外部电源、R/C端还通过电容C2接地。可变电阻R4的一端接外部电源，另一端接地。其中，可变电阻R4设于油门踏板的心轴上，并随着油门踏板的运动而运动。在油门踩踏板旋转的过程中，可变电阻R4的电阻值会发生变化，A/D转换器用于采集该可变电阻R4的电阻值变化信号。另外，由于A/D转换器所采集的可变电阻R4的变化信号为模拟信号，该模拟信号需经过A/D转换器转换为对应的数字信号，然后通过A/D转换器的FREQ端输出到控制模块的输入端。

所述控制模块用于获取监测模块发送的可变电阻R4的电阻变化速度信号，从而判断驾驶员踩踏油门踏板的动作是否为误操作。由于，在正常操作油门踏板和紧急情况下的误操作存在明显的差异，因此，在该控制模块中首先设定一预设速度值，该预设速度值为紧急情况下的误操作时驾驶员踩踏油门踏板的速度值。控制模块接收到该可变电阻R4的电阻值变化信号时，首先将该电阻值变化信号转换为驾驶员踩踏油门踏板的速度，并判断该速度与预设速度值的大小；当该速度达到预设速度值时，就认为当前驾驶员的操作为紧急情况下的误操作。该预设速度值可根据不同的汽车型号进行自行设定。

该控制模块包括一单片机以及外围电路组成，如图4所示中的控制模块的电路图。该单片机的型号为mcs-51，该单片机D2包括运算器和控制器，可将获取到的监测模块发送的可变电阻R4的电阻值变化速度转换为驾驶员踩踏油门踏板的速度，然后将驾驶员踩踏油门踏板的速度与预设速度值进行对比，从而判断驾驶员是否为误踩油门踏板的操作。若是，则单片机输出对应的控制信号给驱动模块，比如通过单片机的引脚p00、引脚p01、引脚p02将控制信号输出到驱动模块。该预设速度值为控制模块中预设的驾驶员在紧急情况下误操作而踩踏油门踏板的速度门限值。也即是说，只要当驾驶员踩踏油门踏板的速度大于该预设速度值时，就认为该驾驶员当前的踩踏油门踏板的操作为紧急情况下的误操作，此时，就需要对汽车采取停止操作，控制模块向驱动模块发送对应的控制信号。

所述驱动模块根据所述控制模块发送的控制信号转发给执行模块，也即是制动模块和熄火模块。该驱动模块包括6个三极管和三个继电器，分别记为Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6以及K1、K2、K3。其中三极管Q1、三极管Q3、三极管Q5的基极与控制模块的单片机的对应的输出端连接，如图2和3中所示的引脚p00、引脚p01、引脚p02。所述三极管Q1、三极管Q3、三极管Q5的集电极连接到一+5V的辅助电源上，所述三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极连通、三极管Q3的发射极与三极管Q4的基极连通、三极管Q5的发射极与三极管Q6的基极连通。所述继电器K1包括第一继电器线圈以及与该第一继电器线圈配合的第一常开开关，所述继电器K2包括第二继电器线圈以及与该第二继电器线圈配合的第二常开开关，继电器K3包括第三继电器线圈以及与该第三继电器线圈配合的第三常开开关。所述三极管Q2通过第一继电器线圈连接至12V的外部电源上、三极管Q4通过第二继电器线圈连接至12V的外部电源上、所述三极管Q6通过第三继电器线圈连接至12V的外部电源上，所述三极管Q2、三极管Q4、三极管Q6的发射极均接地。所述第一常开开关、第二常开开关和第三常开开关的一端均连接至12V的外部电源上，所述第一常开开关、第二常开开关的另一端分别与制动模块的输入端对应连接，所述第三常开开关的另一端与熄火模块的输入端连接。当控制模块的单片机的引脚p00、引脚p01、引脚p02输出控制信号时，通过该驱动模块分别发送到熄火模块以及制动模块。

所述熄火模块用于关闭发动机的运行，而制动模块用于制动汽车。该制动模块是汽车装备的驱动防滑系统来实现。比如，当判定驾驶员为误踩油门踏板时，驱动模块的输出端向制动总泵隔离电磁阀与蓄能器隔离电磁阀充电，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。该制动模块是采用了汽车装置上的驱动防滑系统来实现对汽车的制动，驱动模块发送对应的控制信号给驱动防滑系统后，驱动防滑系统就会自动实现对汽车的制动，对于驱动防滑系统的具体电路设计本实用新型不在做具体的介绍。

所述熄火模块是在现有的发动机启动的电路图改进而来，该熄火模块包括点火开关A1、继电器K4、发动机E1以及发动机配合电路组成。在发动机点火的电路中，将点火开关A1与继电器K4串联。也即是，所述继电器K4包括第四继电器线圈以及与所述第二继电器线圈相配合的第四常闭开关，所述第四继电器线圈的一端接地，另一端与驱动模块的输出端连接，也即是与驱动模块的第三常闭开关连接。而第四常闭开关连接于点火开关A1和发动机E1之间。在正常情况下，该第四常闭开关为闭合状态，不会影响点火开关A1的运行，也即是发动机E1可正常点火操作。但是，当出现驾驶员误踩油门踏板的操作时，驱动模块向该熄火模块的电路中发送电流信号，该电流信号经过第四继电器线圈时，该第四继电器线圈励磁使得第四常闭开关断开，点火开关A1点火关闭，发动机E1熄火，从而实现发动机对汽车形成到拖制动。当然由于不同的车型发动机的电路结构不同，常闭继电器K4的安装位置也不同，比如可安装在防盗ECU与发动机ECU的电路中，也可以安装在发动机ECU与点火模块的线路中，总之只要切断点火不影响其他安全功能模块就可以。

本实用新型通过监测模块采集到驾驶员踩踏油门踏板时，可变电阻的变化速度，从而得知驾驶员踩踏油门踏板时的速度大小。由于，正常情况下和紧急情况下，驾驶员所踩踏油门踏板时的速度大小有明显的差异，因此当驾驶员踩踏油门踏板的速度达到一定的预设值，就认为该驾驶员是处于紧急情况下误操作导致踩踏油门踏板。因此，系统就认为该驾驶员当前属于误操作，则向驱动模块发送控制信号，该控制信号经过驱动模块分别发送对应的制动模块以及熄火模块，使得熄火模块关闭发动机启动，发动机无动力输出，制动模块采用汽车本身所装备的驱动防滑系统来对汽车进行制动，解决了在紧急情况下由于驾驶员误操作而踩踏油门踏板也会使得汽车停止运动的问题。

本实用新型还利用了汽车自身带有的电子驱动防滑系统作为制动机构，解决了现有技术中防误操作装置需要制动能源的难题，不仅可以应用于家用轿车，也可以应用于大型车辆。本实用新型具有对原车结构改造少、不占空间、可靠性高、成本低、通用性好和适合家用轿车等优点。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车紧急制动误踩油门自动停止装置，其特征在于，包括监测模块、控制模块、驱动模块和执行模块，所述监测模块、控制模块、驱动模块分别与控制模块电性连接，所述驱动模块与所述执行模块电性连接；所述监测模块用于获取驾驶员踩踏油门踏板时的动作信号，并将该动作信号发送给控制模块，所述控制模块用于根据所述动作信号来判定驾驶员是否为误踩油门踏板操作，以及当驾驶员为误踩油门踏板操作时，向驱动模块发送控制信号；所述驱动模块根据该控制信号控制执行模块执行对应的操作。

2.如权利要求1所述汽车紧急制动误踩油门自动停止装置，其特征在于，所述监测模块至少包括A/D转换器与可变电阻R4；所述可变电阻R4设于油门踏板的芯轴上；当随着驾驶员踩下油门踏板的同时，所述可变电阻R4也跟着运动，从而可变电阻R4的电阻值也会发生变化；所述A/D转换器用于将可变电阻R4检测到的电阻值变化信号发送给控制模块。

3.如权利要求2所述汽车紧急制动误踩油门自动停止装置，其特征在于，所述A/D转换器为LM331。

4.如权利要求1所述汽车紧急制动误踩油门自动停止装置，其特征在于，所述控制模块至少包括一单片机，单片机的型号为mcs-51。

5.如权利要求1所述汽车紧急制动误踩油门自动停止装置，其特征在于，所述执行模块包括制动模块和熄火模块，所述制动模块、熄火模块分别与驱动模块电性连接。

6.如权利要求5所述汽车紧急制动误踩油门自动停止装置，其特征在于，所述驱动模块包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6以及继电器K1、继电器K2、继电器K3；其中，所述继电器K1包括第一继电器线圈以及与该第一继电器线圈配合的第一常开开关，所述继电器K2包括第二继电器线圈以及与该第二继电器线圈配合的第二常开开关，继电器K3包括第三继电器线圈以及与该第三继电器线圈配合的第三常开开关；三极管Q1、三极管Q3和三极管Q5的基极分别与控制模块的对应的输出端连接，三极管Q1、三极管Q3和三极管Q5的集电极均连接至一5V的辅助电源上；三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极连接、三极管Q3的发射极与三极管Q4的基极连接、三极管Q5的发射极与三极管Q6的基极连接；所述三极管Q2、三极管Q4和三极管Q6的发射极均接地；所述三极管Q2的集电极通过第一继电器线圈连接至12V的外部电源上、三极管Q4的集电极通过第二继电器线圈连接至12V的外部电源上、所述三极管Q6的集电极通过第三继电器线圈连接至12V的外部电源上；所述第一常开开关、第二常开开关和第三常开开关的一端均连接至12V的外部电源上，所述第一常开开关、第二常开开关的另一端分别与制动模块的输入端对应连接，所述第三常开开关的另一端与熄火模块的输入端连接。

7.如权利要求5所述汽车紧急制动误踩油门自动停止装置，其特征在于，所述制动模块为汽车装备的电子驱动防滑系统。

8.如权利要求5所述汽车紧急制动误踩油门自动停止装置，其特征在于，所述熄火模块至少包括点火开关A1、发动机E1以及继电器K4，所述继电器K4包括第四继电器线圈以及与所述第四继电器线圈相配合的第四常闭开关，所述第四继电器线圈的两端分别连接至地线和驱动模块的输出端，所述第四常闭开关连接于点火开关A1和发动机E1之间；当熄火模块接收到驱动模块发送的控制信号，该控制信号首先经过第四继电器线圈时，第四继电器线圈励磁使得第四常闭开关断开，点火开关A1点火开闭，发动机E1熄火。