CN208585228U - 一种制动踏板结构和包含制动踏板结构的制动系统与车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种制动踏板结构和包含制动踏板结构的制动系统与车辆。用于车辆的制动领域，上述制动踏板结构包括踏板臂，上述踏板臂上设置有可旋转的挡块，上述制动踏板结构包括带有通孔的挡板，上述通孔的形状与上述挡块的轮廓形状一致，上述制动踏板结构包括解锁状态与锁定状态，当上述挡块旋转至与上述通孔相匹配对应的预定位置时，上述挡块随上述踏板臂的运动穿过上述通孔，形成上述解锁状态；当上述挡块旋转至偏离上述预定位置时，上述挡块被上述挡板阻挡，从而阻止上述踏板臂运动，形成上述锁定状态。通过本实用新型的方案，提供了在具有L3和L4级别的自动驾驶汽车出现不适宜驾驶员介入的情况下，能够阻止驾驶员控制车辆的制动系统。

Description

一种制动踏板结构和包含制动踏板结构的制动系统与车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车制动系统领域，尤其涉及一种制动踏板结构。

背景技术

随着技术的进步，无人驾驶汽车飞速发展。2013年，美国国家公路交通安全管理局(NHTSA,National Highway Traffic Safety Administration)发布了汽车自动化的五级标准，以应对汽车主动安全技术的爆发增长，具体的：Level 0：无自动驾驶：完全由驾驶员时刻操控汽车的行驶，包括制动、转向、油门以及动力传动。任何驾驶辅助技术，只要仍需要人控制汽车，都属于Level 0。

Level 1：具有特定功能的自动驾驶，驾驶员仍然对行车安全负责，但某些功能已经自动进行，比如常见的自适应巡航(Adaptive Cruise Control，ACC)，应急刹车辅助(Emergency Brake Assist，EBA)，车道保持(Lane-Keep Support，LKS)。特点是Level 1只有单一功能，驾驶员无法做到手和脚同时不操控。

Level 2：具有复合功能的自动驾驶，驾驶员在某些预设环境下可以不操作汽车，即手脚同时离开控制，但驾驶员仍然需要对驾驶安全负责，并随时准备在短时间里接管汽车驾驶权。比如结合了ACC和LKS形成的跟车功能。Level 2的核心不在于要有两个以上的功能，而在于驾驶员可以不再作为主要操作者。

Level 3：具有限制条件的无人驾驶，在预设的路段(如高速和人流较少的城市路段)，汽车自动驾驶并承担架势安全的责任，驾驶员仍需要在某些时候接管汽车，但有足够的预警时间，如即将进入修路的路段(Road work ahead)。Level 3将解放驾驶员，即对行车安全不再负责，不必监视道路状况。

Level 4：全工况无人驾驶。不再有驾驶员，仅需起点和终点信息，汽车将在全程负责行车安全，并完全不依赖驾驶员干涉。行车时可以没有人乘坐(如空车货运)。

美国机动车工程师协会(SAE，Society of Automotive Engineers)2013年发布了类似的汽车自动化的标准，细化了NHTSA发布的Level3到Level4之间的状态，具体的：Level0(无自动化)：由人类驾驶者全权操作汽车，在行驶过程中可以得到警告和保护系统的辅助。

Level 1(驾驶支援)：通过驾驶环境对方向盘和加减速中的一项操作提供驾驶支援，对其他的驾驶动作都由人类驾驶员进行操作。

Level 2(部分自动化)：通过驾驶环境对方向盘和加减速中的多项操作提供驾驶支援，其他的驾驶动作都由人类驾驶员进行操作。

Level 3(有条件自动化)：由无人驾驶系统完成所有的驾驶操作。根据系统请求，人类驾驶者提供适当的应答

Level 4(高度自动化)：由无人驾驶系统完成所有的驾驶操作。根据系统请求，人类驾驶者不一定需要对所有的系统请求做出应答，限定道路和环境条件等。

Level 5(完全自动化)：由无人驾驶系统完成所有的驾驶操作。人类驾驶者在可能的情况下接管。在所有的道路和环境条件下驾驶。

在具备无人驾驶功能，尤其是在配置了L3或L4甚至以上级别的无人驾驶功能的汽车，在使用过程中，若驾驶员出现酒驾、醉驾、疲劳驾驶等情况，让驾驶员介入驾驶操控车辆反而容易造成危险驾驶，这种情况下，不适宜驾驶员介入控制车辆行驶，因此，亟需要一种制动系统，在出现不适宜驾驶员介入的情况下，能够阻止驾驶员控制车辆。

实用新型内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

为了阻止驾驶员出现酒驾、醉驾、疲劳驾驶等情况，并介入驾驶操控车辆反而容易造成危险驾驶，本实用新型提供了一种制动踏板结构，能够通过旋转挡块使制动踏板在解锁状态和锁定状态之间切换使用，使得在锁定状态下，驾驶员无法操控制动踏板，进而防止由于驾驶员危险驾驶出现急刹车或乱刹车的情况，造成危险。

本实用新型提供了一种制动踏板结构，包括踏板臂，上述踏板臂上设置有可旋转的挡块，上述制动踏板结构包括带有通孔的挡板，上述通孔的形状与上述挡块的轮廓形状一致，上述制动踏板结构包括解锁状态与锁定状态，当上述挡块旋转至与上述通孔相匹配对应的预定位置时，上述挡块随上述踏板臂的运动穿过上述通孔，形成上述解锁状态；当上述挡块旋转至偏离上述预定位置时，上述挡块被上述挡板阻挡，从而阻止上述踏板臂运动，形成上述锁定状态。

如上述的制动踏板结构，可选的，上述挡块包括主体部和至少一止动块，上述止动块设置在上述主体部上，并沿上述主体部向外延伸；当上述挡块旋转至上述预定位置时，上述止动块随上述踏板臂的运动穿过上述通孔；当上述挡块旋转至偏离上述预定位置时，上述止动块与上述通孔处的挡板相抵。

如上述的制动踏板结构，可选的，上述主体部与上述止动块为一体结构。

如上述的制动踏板结构，可选的，上述挡块为椭圆形、三角形、矩形、菱形中的一者。

在上述的方案中，挡块的形状除了正圆形的形状外，可以根据实际的需要任意设置。由于挡板的通孔形状与挡块的轮廓形状一致，始终存在预定位置，使挡块随踏板臂的运动穿过上述通孔。同时挡块可以旋转，当挡块偏离预定位置时，挡块与通孔的位置错开，使得挡块与通孔处的挡板相抵，近而挡块被挡板阻挡，阻止踏板臂运动。挡块的形状可以根据需要设定，为制造工艺带来便利。

如上述的制动踏板结构，可选的，上述制动踏板结构还包括设置在上述踏板臂上的挡块旋转电机，上述挡块旋转电机与上述挡块之间通过挡块转轴连接。

如上述的制动踏板结构，可选的，上述挡块转轴与上述挡块为一体结构。

如上述的制动踏板结构，可选的，上述挡块通过焊接或轴承与上述挡块转轴连接。挡块与挡块转轴的连接方式可以根据需要设定，为制造工艺带来便利。

在上述的方案中，挡块通过焊接或轴承的方式与挡块转轴连接，连接的强度较一体结构的挡块与挡块转轴弱，但在应该由驾驶员介入的场景，如果出现旋转电机误操作，挡块旋转至锁定状态，驾驶员无法控制踏板时，可以通过施加较大的外力，猛踩制动踏板的方式使连接强度相对较弱的挡块脱离挡块转轴，从而使制动踏板自由运动。

如上述的制动踏板结构，可选的，上述制动踏板结构还包括制动踏板底座，上述挡板固定在上述制动踏板底座上。

如上述的制动踏板结构，可选的，上述挡板与上述制动踏板底座为一体结构。

如上述的制动踏板结构，可选的，上述挡板通过焊接固定在上述制动踏板底座上。挡板与制动踏板底座的连接方式可以根据需要设定，为制造工艺带来便利。

在上述的方案中，挡板通过焊接的方式与制动踏板底座连接，连接的强度较一体结构的挡板与制动踏板底座弱，但在应该由驾驶员介入的场景，如果出现旋转电机误操作，挡块旋转至锁定状态，驾驶员无法控制踏板时，可以通过施加较大的外力，猛踩制动踏板的方式使连接强度相对较弱的挡板脱离制动踏板底座，从而使制动踏板上的挡块不会被挡板所阻挡，制动踏板自由运动。

本实用新型还提供了一种制动系统，包含如上述的制动踏板结构。上述制动踏板结构使制动系统在解锁状态和锁定状态之间切换使用，使得在锁定状态下，驾驶员无法操控制动系统，进而防止由于驾驶员危险驾驶出现急刹车或乱刹车的情况，造成危险。

本实用新型还提供了一种车辆，包含如上述的制动踏板结构。上述制动踏板结构使车辆的制动系统在解锁状态和锁定状态之间切换使用，使得在锁定状态下，驾驶员无法操控车辆，进而防止由于驾驶员危险驾驶出现急刹车或乱刹车的情况，造成危险。

附图说明

图1示出了本实用新型提供的制动踏板结构的主视图。

图2A示出了本实用新型提供的制动踏板结构第一实施例解锁状态时的局部放大示意图。

图2B示出了本实用新型提供的制动踏板结构第一实施例锁定状态时的局部放大示意图。

图3A示出了本实用新型提供的制动踏板结构第二实施例解锁状态时的局部放大示意图。

图3B示出了本实用新型提供的制动踏板结构第二实施例锁定状态时的局部放大示意图。

图4A示出了本实用新型提供的制动踏板结构第三实施例解锁状态时的局部放大示意图。

图4B示出了本实用新型提供的制动踏板结构第三实施例锁定状态时的局部放大示意图。

图5A示出了本实用新型提供的制动踏板结构第四实施例解锁状态时的局部放大示意图。

图5B示出了本实用新型提供的制动踏板结构第四实施例锁定状态时的局部放大示意图。

图6A示出了本实用新型提供的制动踏板结构第五实施例解锁状态时的局部放大示意图。

图6B示出了本实用新型提供的制动踏板结构第五实施例锁定状态时的局部放大示意图。

附图标记

制动踏板底座 110

踏板臂 120

挡块 130、230、330、430、530、630

主体部 231

止动块 232

挡板 140、240、340、440、540、640

通孔 241、341、441、541、641

挡块转轴 250

旋转电机 260

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。

如上所述，为了提供能够防止在出现不适宜驾驶员介入的情况下，阻止驾驶员控制车辆的结构，本实用新型提供了一种制动踏板结构，图1示出了本实用新型提供的制动踏板结构的主视图。如图1所示，制动踏板结构设置在制动踏板底座110上，制动踏板臂120响应于驾驶员的踩踏往复运动，根据运动的程度，转化为车轮对地面的摩擦力，从而起到制动的作用。可旋转的挡块130设置在踏板臂120上，随踏板臂120一起响应于驾驶员的踩踏往复运动，同时，挡块130可在挡块130所在平面内旋转。制动踏板结构包含带有通孔的挡板140，挡板140上设置的通孔的形状与挡块130的轮廓形状一致。制动踏板结构包括解锁状态与锁定转态，当挡块130旋转至与通孔相匹配对应的预定位置时，挡块130随踏板臂120的运动穿过通孔，形成解锁状态；当挡块130旋转至偏离预定位置时，挡块130被挡板140阻挡，从而阻止踏板臂120运动，形成锁定状态。

上述解锁状态对应于如前所述的允许驾驶员介入驾驶控制车辆的状态，上述锁定状态对应于如前所述的驾驶员出现酒驾、醉驾、疲劳驾驶等不允许驾驶员介入驾驶控制车辆的状态。

当挡块130处于上述预定位置时，挡块130投影在挡板140平面内的形状能够完全被设置在挡板140上的通孔形状覆盖，因而，在上述预定位置，挡块130与通孔的位置相匹配对准，从而在上述预定位置，挡块130能够在踏板臂120的带动下顺利地穿过上述通孔。在解锁状态下，挡块130不起阻挡踏板臂120运动的作用。当挡块偏离130偏离上述预定位置时，挡块130投影在挡板140平面内的形状不能够完全被设置在挡板140上的通孔形状覆盖，因而，偏离上述预定位置的情况下，没有被通孔形状覆盖的挡块130部分被挡板140阻挡，从而阻止踏板臂120运动。

图2A和图2B分别为本实用新型提供的制动踏板结构第一实施例解锁状态和锁定状态时的局部放大示意图。在如图2A和图2B所示的制动踏板结构的第一实施例中，挡块230的形状设置为包括主体部231和两个止动块232，止动块232设置在主体部231上，并沿主体部231向外延伸。

如图2A所示，设置在挡板240上的通孔241的形状与挡块230的轮廓一致，在解锁状态下，挡块230在如图示的预定位置顺利地随踏板臂120的运动而穿过通孔241。

如图2B所示，当挡块230偏离预定位置时，止动块232与通孔241处的挡板240相抵，从而阻止挡块230从通孔241中穿过，阻止踏板臂120的运动。

本领域技术人员应当知道，止动块232的数量不限于实施例中的两个，可以根据需要，设置至少一个制动块232，在挡块230旋转至偏离预定位置时，能够使止动块232与通孔241处的挡板240相抵。本领域技术人员也应当知道，当止动块232为两个时，其设置的位置与延伸的方向并不限于如图2A或2B所示的位于一条直线上。并且，在止动块232数量不为2个时，止动块232设置的位置以及延伸的方向同样可以根据需要设置。

在如图2A和图2B所示的实施例中，示出了挡块230通过挡块转轴250连接在旋转电机260，从而设置在踏板臂120上。旋转电机260通过控制挡块转轴250的旋转带动挡块230在挡块230所在平面内旋转至预定位置或偏离预定位置，从而实现在特定情况下，锁定制动踏板臂120的运动，防止出现危险驾驶的情况。

具体的，旋转电机260通过线缆与控制装置连接。控制装置可包含处理器、若干传感器等。处理器可以通过传感器的感测信号判断驾驶员的状态是否允许介入控制车辆，并将结果输出给旋转电机260，以控制旋转电机260旋转挡块230至对应的预定位置或偏离预定位置，形成制动踏板的解锁或锁定状态。

在上述的实施例中，挡块230与挡块转轴250可以是一体结构，亦可以通过焊接或轴承连接。挡块230与挡块转轴250的连接方式可以根据需要设定，为制造工艺带来便利。当挡块230通过焊接或轴承的方式与挡块转轴250连接时，连接的强度较一体结构的挡块230与挡块转轴250弱，但在应该由驾驶员介入的场景，如果出现旋转电机260误操作，挡块230被旋转至锁定状态，驾驶员无法控制踏板时，可以通过施加较大的外力，猛踩制动踏板的方式使连接强度相对较弱的挡块230脱离挡块转轴250，从而使制动踏板自由运动。

同样地，挡板240固定在制动踏板底座上可以采用一体成型的方式固定，亦可以采用焊接的方式固定。挡板240与制动踏板底座的连接方式可以根据需要设定，为制造工艺带来便利。当挡板240通过焊接的方式与制动踏板底座连接，连接的强度较一体结构的挡板240与制动踏板底座弱，但在应该由驾驶员介入的场景，如果出现旋转电机260误操作，挡块230旋转至锁定状态，驾驶员无法控制踏板时，可以通过施加较大的外力，猛踩制动踏板的方式使连接强度相对较弱的挡板240脱离制动踏板底座，从而使制动踏板上的挡块230不会被挡板240所阻挡，制动踏板自由运动。

图3A、3B分别示出了本实用新型提供的制动踏板结构第二实施例解锁状态和锁定状态时的局部放大示意图。在本实施例中，挡板340上设置有椭圆形的通孔341，挡块330的形状为椭圆形，对应于通孔341的形状。

图4A、4B分别示出了本实用新型提供的制动踏板结构第三实施例解锁状态和锁定状态时的局部放大示意图。在本实施例中，挡板440上设置有三角形的通孔441，挡块430的形状为三角形，对应于通孔441的形状。

图5A、5B分别示出了本实用新型提供的制动踏板结构第四实施例解锁状态和锁定状态时的局部放大示意图。在本实施例中，挡板540上设置有矩形的通孔541，挡块530的形状为矩形，对应于通孔541的形状。

图6A、6B分别示出了本实用新型提供的制动踏板结构第五实施例解锁状态和锁定状态时的局部放大示意图。在本实施例中，挡板640上设置有菱形的通孔641，挡块630的形状为菱形，对应于通孔641的形状。

本领域技术人员应当知道，挡块的形状除了正圆形的形状外，可以根据实际的需要任意设置，而不限于上述所列举的实施例中所提及的形状。由于挡板的通孔形状与挡块的轮廓形状一致，始终存在预定位置，使挡块随踏板臂的运动穿过上述通孔。同时挡块可以旋转，当挡块偏离预定位置时，挡块与通孔的位置错开，使得挡块与通孔处的挡板相抵，近而挡块被挡板阻挡，阻止踏板臂运动。挡块的形状可以根据需要设定，为制造工艺带来便利。

本实用新型还提供了一种带有上述制动踏板结构的制动系统和车辆。上述制动踏板结构使车辆的制动系统在解锁状态和锁定状态之间切换使用，使得在锁定状态下，驾驶员无法操控车辆，进而防止由于驾驶员危险驾驶出现急刹车或乱刹车的情况，造成危险。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (12)

1.一种制动踏板结构，包括踏板臂，其特征在于，所述踏板臂上设置有可旋转的挡块，所述制动踏板结构包括带有通孔的挡板，所述通孔的形状与所述挡块的轮廓形状一致，所述制动踏板结构包括解锁状态与锁定状态，

当所述挡块旋转至与所述通孔相匹配对应的预定位置时，所述挡块随所述踏板臂的运动穿过所述通孔，形成所述解锁状态；

当所述挡块旋转至偏离所述预定位置时，所述挡块被所述挡板阻挡，从而阻止所述踏板臂运动，形成所述锁定状态。

2.如权利要求1所述的制动踏板结构，其特征在于，所述挡块包括主体部和至少一止动块，所述止动块设置在所述主体部上，并沿所述主体部向外延伸；

当所述挡块旋转至所述预定位置时，所述止动块随所述踏板臂的运动穿过所述通孔；

当所述挡块旋转至偏离所述预定位置时，所述止动块与所述通孔处的挡板相抵。

3.如权利要求2所述的制动踏板结构，其特征在于，所述主体部与所述止动块为一体结构。

4.如权利要求1所述的制动踏板结构，其特征在于，所述挡块为椭圆形、三角形、矩形、菱形中的一者。

5.如权利要求1所述的制动踏板结构，其特征在于，所述制动踏板结构还包括设置在所述踏板臂上的挡块旋转电机，所述挡块旋转电机与所述挡块之间通过挡块转轴连接。

6.如权利要求5所述的制动踏板结构，其特征在于，所述挡块转轴与所述挡块为一体结构。

7.如权利要求5所述的制动踏板结构，其特征在于，所述挡块通过焊接或轴承与所述挡块转轴连接。

8.如权利要求1所述的制动踏板结构，其特征在于，所述制动踏板结构还包括制动踏板底座，所述挡板固定在所述制动踏板底座上。

9.如权利要求8所述的制动踏板结构，其特征在于，所述挡板与所述制动踏板底座为一体结构。

10.如权利要求8所述的制动踏板结构，其特征在于，所述挡板通过焊接固定在所述制动踏板底座上。

11.一种制动系统，其特征在于，包含如权利要求1－10中任一项所述的制动踏板结构。

12.一种车辆，其特征在于，包含如权利要求1－10中任一项所述的制动踏板结构。