誤踩油門控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種誤踩油門控制裝置，涉及車輛配件技術(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中駕駛員誤踩油門踏板而導(dǎo)致的汽車安全性問題。誤踩油門控制裝置包括：測距傳感器，固定在汽車外部，用于實時采集汽車與前方障礙物之間的距離；油門踩踏監(jiān)控器，固定在油門踏板上，用于實時檢測踩下油門踏板的壓力和速率；第一速度傳感器，用于實時檢測汽車的行駛速度；控制單元，控制單元的輸入端與測距傳感器、油門踩踏監(jiān)控器及第一速度傳感器連接，用于接收測距傳感器及油門踩踏監(jiān)控器反饋的信號并判斷是否為誤踩油門，如果為誤踩油門，控制單元根據(jù)第一速度傳感器、測距傳感器獲取的相關(guān)信息計算出制動力并控制制動機構(gòu)進行制動。本實用新型主要用在汽車領(lǐng)域中。
【專利說明】誤踩油門控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及車輛配件技術(shù)，尤其涉及一種誤踩油門控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國汽車經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人民生活水平不斷提高、購買力不斷增強，汽車越來越多地走進百姓家庭。與此同時，汽車駕駛的安全問題也日益凸現(xiàn)出來，尤其是司機在駕駛過程中因誤操作而導(dǎo)致的交通事故時有發(fā)生。
[0003]在駕駛員駕駛汽車時，尤其在市區(qū)內(nèi)，行人車輛較多，時而出現(xiàn)行人不遵守交通規(guī)則突然過馬路，或是前方汽車由于特殊情況突然停下，或者駕駛員疲勞駕駛、視距不足等等，各種突發(fā)的狀況就很可能造成駕駛員由于思想緊張等因素而出現(xiàn)誤操作。具體地，現(xiàn)有技術(shù)中，汽車的制動系統(tǒng)和加速系統(tǒng)完全依照司機來操縱控制，從而執(zhí)行相應(yīng)的制動和加速動作，因制動踏板與加速踏板布置位置相近(均位于駕駛員右腳位置)，操縱方式相同(均為駕駛員向下踩踏)，但實際執(zhí)行的動作完全相反(制動和加速)，因此，當(dāng)上述突發(fā)狀況發(fā)生時，駕駛員由于緊張等易誤將制動踏板踩踏成加速踏板，導(dǎo)致與駕駛員的減速本意完全相反的情況出現(xiàn)，即汽車急加速行駛，此時由于是突發(fā)狀況，留給駕駛員的反應(yīng)時間一般都很短，若駕駛員反應(yīng)不及時，就會造成車輛的剮蹭、碰撞等事故，極大的降低了汽車的安全性。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的實施例提供一種誤踩油門控制裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中駕駛員誤踩油門踏板而導(dǎo)致的汽車安全性問題。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種誤踩油門控制裝置，包括:測距傳感器，所述測距傳感器固定在汽車外部，用于實時采集汽車與前方障礙物之間的距離；油門踩踏監(jiān)控器，所述油門踩踏監(jiān)控器固定在油門踏板上，用于實時檢測踩下油門踏板的壓力和速率；第一速度傳感器，所述第一速度傳感器用于實時檢測汽車的行駛速度；控制單元，所述控制單元的輸入端與所述測距傳感器、油門踩踏監(jiān)控器及第一速度傳感器連接，用于接收所述測距傳感器及油門踩踏監(jiān)控器反饋的信號并判斷是否為誤踩油門，如果為誤踩油門，則所述控制單元根據(jù)所述第一速度傳感器、測距傳感器獲取的相關(guān)信息計算出制動力并控制制動機構(gòu)進行制動。
[0007]具體地，所述油門踩踏監(jiān)控器包括壓力傳感器及第二速度傳感器；所述壓力傳感器用于實時檢測踩下油門踏板的壓力值；所述第二速度傳感器用于實時檢測踩下油門踏板的速率值。
[0008]為了更加提高汽車安全性，所述控制單元中預(yù)設(shè)有安全距離SI，所述安全距離SI為所述汽車在制動完成之后與所述障礙物之間的距離。
[0009]優(yōu)選地，所述安全距離SI為0.2至0.5米。
[0010]為了提高測距傳感器的測量準(zhǔn)確性，所述測距傳感器設(shè)在汽車前面的保險杠上。[0011]為了提高駕駛員的警惕性，所述誤踩油門控制裝置還包括提醒裝置，所述提醒裝置與所述控制單元的輸出端連接；當(dāng)所述控制單元判斷為誤踩油門時，所述提醒裝置能夠提醒駕駛員提高警惕。
[0012]其中，所述障礙物為靜止的物件或行駛的車輛。
[0013]另外，所述制動機構(gòu)為車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)。
[0014]本實用新型實施例提供的誤踩油門控制裝置中，包括設(shè)在汽車外部且能夠?qū)崟r檢測汽車與前方障礙物距離的測距傳感器，設(shè)在油門踏板上且能夠?qū)崟r檢測駕駛員踩下油門踏板的壓力和速率的油門踩踏監(jiān)控器及實時檢測汽車行駛速度的第一速度傳感器，上述三者均與控制單元的輸入端連接，從而控制單元能夠接收測距傳感器及油門踩踏監(jiān)控器反饋的信號，并依此來判斷是否為誤踩油門，如果判斷為誤踩油門，則控制單元根據(jù)第一速度傳感器、測距傳感器獲取的相關(guān)信息計算出制動力并控制制動機構(gòu)進行制動。由此分析可知，當(dāng)駕駛員踩下油門時，且油門踩踏監(jiān)控器檢測到油門踩踏不符合正常行駛的踩踏情況時，可能為駕駛員想要制動而誤踩油門，也可能為駕駛員想要加速而踩踏油門過快過猛，此時控制單元同時根據(jù)測距傳感器檢測到的汽車與障礙物之間的距離，當(dāng)檢測到的距離在預(yù)設(shè)值內(nèi)時，則控制單元能夠判斷出此時為駕駛員想要制動而誤踩油門，之后控制單元屏蔽加速信號同時控制制動機構(gòu)進行制動，充分考慮了駕駛員的駕駛意圖，保證了車輛的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例提供的誤踩油門控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例提供的汽車制動時距離關(guān)系示意圖；
[0017]圖3為本實用新型實施例提供的誤踩油門控制裝置工作原理流程簡圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例誤踩油門控制裝置進行詳細描述。
[0019]本實用新型實施例提供一種誤踩油門控制裝置，如圖1所示，包括:測距傳感器10，測距傳感器10固定在汽車外部，用于實時采集汽車與前方障礙物之間的距離；油門踩踏監(jiān)控器11，油門踩踏監(jiān)控器11固定在油門踏板上，用于實時檢測踩下油門踏板的壓力和速率；第一速度傳感器12，第一速度傳感器12用于實時檢測汽車的行駛速度；控制單元13，控制單元13的輸入端與測距傳感器10、油門踩踏監(jiān)控器11及第一速度傳感器12連接，用于接收測距傳感器10及油門踩踏監(jiān)控器11反饋的信號并判斷是否為誤踩油門，如果為誤踩油門，則控制單元13根據(jù)第一速度傳感器12、測距傳感器10獲取的相關(guān)信息計算出制動力控制制動機構(gòu)進行制動。
[0020]本實用新型實施例提供的誤踩油門控制裝置中，包括設(shè)在汽車外部且能夠?qū)崟r檢測汽車與前方障礙物距離的測距傳感器，設(shè)在油門踏板上且能夠?qū)崟r檢測駕駛員踩下油門踏板的壓力和速率的油門踩踏監(jiān)控器及實時檢測汽車行駛速度的第一速度傳感器，上述三者均與控制單元的輸入端連接，從而控制單元能夠接收測距傳感器及油門踩踏監(jiān)控器反饋的信號，并依此來判斷是否為誤踩油門，如果判斷為誤踩油門，則控制單元根據(jù)第一速度傳感器、測距傳感器獲取的相關(guān)信息計算出制動力并控制制動機構(gòu)進行制動。由此分析可知，當(dāng)駕駛員踩下油門時，且油門踩踏監(jiān)控器檢測到油門踩踏不符合正常行駛的踩踏情況時，可能為駕駛員想要制動而誤踩油門，也可能為駕駛員想要加速而踩踏油門過快過猛，此時控制單元同時根據(jù)測距傳感器檢測到的汽車與障礙物之間的距離，當(dāng)檢測到的距離在預(yù)設(shè)值內(nèi)時，則控制單元能夠判斷出此時為駕駛員想要制動而誤踩油門，之后控制單元屏蔽加速信號同時控制制動機構(gòu)進行制動，充分考慮了駕駛員的駕駛意圖，保證了車輛的安全性。
[0021]具體地，在判斷駕駛員踩踏油門是否符合正常行駛踩踏油門的情況時，可以有多種方法，具體一種可以為，油門踩踏監(jiān)控器11包括壓力傳感器，其中，壓力傳感器能夠?qū)崟r檢測駕駛員踩下油門踏板的壓力值，該壓力傳感器與控制單元13連接。當(dāng)駕駛員踩踏油門的力度較大且速度較快時，相比正常行駛過程中踩踏油門踏板進行加速的力度及速度大很多，因此通過在控制單元13內(nèi)，比較規(guī)定時間內(nèi)壓力傳感器所測的壓力值與預(yù)設(shè)的壓力值，當(dāng)所測壓力值大于預(yù)設(shè)壓力值時，能夠判斷為非正常踩踏油門。該過程中，規(guī)定時間可以為一個較短的時間點，而所測壓力值為該時間點時的壓力值；或者為一個較短的時間段，所測壓力值則為在這個時間段內(nèi)前后壓力的差值變化情況。
[0022]實際操作中，為了增加判斷為非正常踩踏油門的準(zhǔn)確性，油門踩踏監(jiān)控器11還可以包括第二速度傳感器，該第二速度傳感器能夠?qū)崟r檢測駕駛員踩下油門踏板的速率值，從而通過在控制單元13內(nèi)將所測速率值與預(yù)設(shè)速率值相比較，當(dāng)所測壓力值大于預(yù)設(shè)壓力值，且所測速率值大于預(yù)設(shè)速率值時，則控制單元13判斷此時為駕駛員非正常踩踏油門操作。該過程中，規(guī)定時間可以為一個較短的時間點，而所測速率值為該時間點時的速率值，或者為一個較短的時間段，所測速率值則為在這個時間段內(nèi)前后速率的差值變化情況。
[0023]從而通過設(shè)在油門踏板上的兩個傳感器，并通過兩個傳感器獲得的兩個參考量的比較，在比較結(jié)果滿足上述情況時，能夠可靠地確定此時為駕駛員非正常踩踏油門操作，即可能為突發(fā)狀況下的誤踩油門，也可能為駕駛員過猛過快的踩踏油門(有急事、趕時間的情況等)。當(dāng)然，也可以在增設(shè)多個對比量，例如在油門踏板處設(shè)置油門踏板位置傳感器，從而檢測規(guī)定時間內(nèi)油門踏板位置的變化情況，并和正常行駛踩踏的油門位置變化情況進行對比，來進一步提高判斷的準(zhǔn)確性、可靠性。
[0024]在控制單元13判斷了駕駛員此時為非正常踩踏油門操作之后，還需要同時判斷汽車前方是否存在障礙物，從而判斷是否為誤踩油門操作，并相應(yīng)的執(zhí)行制動操作。具體地，本實施例中采用測距傳感器10來實時采集汽車與前方障礙物之間的距離，而所用測距傳感器不同，其所能達到的有效測量距離也不同，例如，采用激光測距傳感器、紅外測距傳感器及超聲波測距傳感器，不同測距傳感器的測量距離范圍不同，而通常為了節(jié)約成本，可以使用紅外測距傳感器，且其所能達到的測量距離能夠達到上千米。
[0025]因此，我們可以根據(jù)需要選擇不同類型的紅外測距傳感器，以適用于本實施例使用。具體地，汽車正常行駛(速度適當(dāng))時，當(dāng)障礙物在汽車前方非常遠時(即使非正常踩踏油門也無需制動)，此時即使所用測距傳感器檢測到了該障礙物，但是也不會判斷為誤踩油門操作，也不需進行制動操作，因此可以設(shè)定一個合理的預(yù)設(shè)值M，只有在測距傳感器10檢測到的距離在預(yù)設(shè)值M內(nèi)時，控制單元13才會判斷為誤踩油門操作，進而通過控制制動機構(gòu)14進行制動操作。其中，該預(yù)設(shè)值M可以為技術(shù)人員根據(jù)多次試驗、自身經(jīng)驗確定的合理數(shù)值。
[0026]在實際操作中，從汽車的制動機構(gòu)14開始制動到制動完成后，為了保證汽車整體的安全性，可以在汽車制動完成并停止之后，在其與障礙物之間設(shè)置一個安全距離Si，即汽車制動完成停止后，與障礙物之前還存在一定距離，其中，Si為預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，并存儲在控制單元13中，以便于進行后續(xù)的計算。這其中，SI可以為0.2m至0.5m任意數(shù)值，也可以根據(jù)技術(shù)人員自身經(jīng)驗而確定。
[0027]如圖2所示，由于存在上述安全距離SI，因此從汽車開始制動時測距傳感器10所顯示的數(shù)值S等于汽車制動距離S'與安全距離SI的和，即S=S' +SI。其中，圖2中包括汽車21及位于汽車前方的障礙物22。
[0028]然而，汽車在制動的過程中為減速運動，即存在減加速度a。當(dāng)汽車開始制動時，其存在一個當(dāng)前速度V，假設(shè)汽車以最大的減加速度進行減速，即amax=9.8米/每平方秒(9.8m/S2),此時通過當(dāng)前速度V及最大減加速度amax,能夠計算得到當(dāng)前車速下的臨界制動距離S0，即在當(dāng)前車速為V，且S=S0+S1時，汽車必須以最大減加速度amax進行制動，才能夠保證安全制動。因此，在上述情況下，需要保證制動機構(gòu)14制動時，測距傳感器實時采集的當(dāng)前探測距離S大于等于臨界制動距離SO與安全距離SI的和，即S>=S0+S1。
[0029]而在實際駕駛過程中，汽車的制動還需要根據(jù)駕駛員的操作完成，即踩踏油門的時機，但最少需要保證在當(dāng)前車速V下，前探測距離S=臨界制動距離S0，此時S1=0。在此前提下，當(dāng)前探測距離S大于預(yù)設(shè)值M時，無需進行制動操作，只有在當(dāng)前探測距離S等于或小于預(yù)設(shè)值M時，制動機構(gòu)14才進行制動，具體如下。
[0030]當(dāng)前探測距離S等于預(yù)設(shè)值M時，則汽車與前方障礙物之間的距離為M，且此時駕駛員非正常踩踏油門，則控制單元13判斷為誤踩油門，具體地，控制單元13自動斷開加速信號，并控制制動機構(gòu)14進行制動操作。此時，第一速度傳感器12所測的當(dāng)前車速為V，則根據(jù)當(dāng)前探測距離S、當(dāng)前車速V及安全距離SI，能夠計算得到當(dāng)前車速V下的制動減加速
度a，此時S = j—+ 51從而得知在當(dāng)前車速V下進行減速的減加速度a，進而能夠計算出
制動機構(gòu)14所需要的制動力， 方便制動。
[0031]當(dāng)前探測距離S小于預(yù)設(shè)值M時，此時考慮的是預(yù)設(shè)值M設(shè)定較大，則駕駛員根據(jù)自身經(jīng)驗?zāi)軌虼_定制動的安全距離，因此此時當(dāng)前探測距離S為汽車開始制動時與障礙物的最大距離，且根據(jù)當(dāng)前車速V'及安全距離SI，能夠計算得到當(dāng)前車速V'下的制動減速
度a'，此時&=2— + 5?，從而得知在當(dāng)前車速V'下進行減速的減加速度a'，進而能夠
2*a
計算出制動機構(gòu)14所需要的制動力，方便制動。
[0032]此處需要說明的是，如果汽車在任何情況下均采用最大減速度進行制動，對汽車的磨損太嚴(yán)重，因此需要根據(jù)不同情況，計算不同減加速度，從而計算出合理制動力，方便制動，保證汽車整體性能。
[0033]另外，由于汽車行駛具有一定的速度，因此對于汽車正常行駛的情況下(車速適宜，且沒有突然的加、減速等)，能夠很好的控制誤踩油門下的制動，且還可以通過增加對路況的分析裝置來綜合制動。
[0034]對于紅外測距傳感器，其通過發(fā)射紅外光并接收反射的光線來完成距離的測量，因此可以將測距傳感器設(shè)在汽車前面的保險杠上，既避免了車輛車身長度對檢測的影響，也避免了對紅外光的阻隔等干擾，提高了檢測的準(zhǔn)確性。[0035]同時為了方便在駕駛員誤踩油門時提高駕駛員的警惕性，該誤踩油門控制裝置還可以包括提醒裝置，該提醒裝置與控制單元13的輸出端連接，從而當(dāng)控制單元判斷為誤踩油門時，以提醒駕駛員，該提醒裝置可以為提示燈或發(fā)聲器等。具體地，該提醒裝置可以具有兩重功能，例如當(dāng)控制單元僅判斷此時為非正常踩踏油門時，為指示燈或發(fā)聲器的提醒裝置僅開啟或發(fā)聲來體提醒駕駛員；當(dāng)測距傳感器10檢測到前方有障礙物時，且測距傳感器10所測的距離小于等于預(yù)設(shè)值M時，而此時駕駛員未進行制動或未非正常踩踏油門而使控制單元13判斷為誤踩油門并進而控制制動機構(gòu)14進行制動時，提醒裝置進行蜂鳴或者規(guī)律閃爍提醒，進一步提高駕駛員的意識，提高安全性。
[0036]此處需要說明的是，制動機構(gòu)14存在一定的靈敏度，即從接收控制單元13控制信號到執(zhí)行的過程所需時間，其靈敏度可人工調(diào)節(jié)，因此制動機構(gòu)14的制動減加速度也可以考慮其靈敏度的問題，例如當(dāng)其靈敏度較低時，可以提高制動減加速度的值，來保障汽車制動完成后不碰撞障礙物，提高汽車安全性。
[0037]另外，控制單元13通常為ECU (Electronic Control Unit,電子控制單元)，當(dāng)然可以為其它控制器等，而制動機構(gòu)14可以為車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(Electronic StabilityProgram, ESP)等。
[0038]在日常駕駛中，障礙物可以為靜止的物件，也可以為行駛中的車輛等，該誤踩油門控制裝置能夠充分保證在日常行駛過程中，不發(fā)生剮蹭、碰撞等事故。
[0039]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0040]術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0041]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0042]在本說明書的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0043]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種誤踩油門控制裝置，其特征在于，包括: 測距傳感器，所述測距傳感器固定在汽車外部，用于實時采集汽車與前方障礙物之間的距離； 油門踩踏監(jiān)控器，所述油門踩踏監(jiān)控器固定在油門踏板上，用于實時檢測踩下油門踏板的壓力和速率； 第一速度傳感器，所述第一速度傳感器用于實時檢測汽車的行駛速度； 控制單元，所述控制單元的輸入端與所述測距傳感器、油門踩踏監(jiān)控器及第一速度傳感器連接，用于接收所述測距傳感器及油門踩踏監(jiān)控器反饋的信號并判斷是否為誤踩油門，如果為誤踩油門，則所述控制單元根據(jù)所述第一速度傳感器、測距傳感器獲取的相關(guān)信息計算出制動力并控制制動機構(gòu)進行制動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤踩油門控制裝置，其特征在于，所述油門踩踏監(jiān)控器包括壓力傳感器及第二速度傳感器； 所述壓力傳感器用于實時檢測踩下油門踏板的壓力值；所述第二速度傳感器用于實時檢測踩下油門踏板的速率值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的誤踩油門控制裝置，其特征在于，所述控制單元中預(yù)設(shè)有安全距離SI，所述安全距離SI為所述汽車在制動完成之后與所述障礙物之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的誤踩油門控制裝置，其特征在于，所述安全距離SI為0.2至0.5 米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤踩油門控制裝置，其特征在于，所述測距傳感器設(shè)在汽車前面的保險杠上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤踩油門控制裝置，其特征在于，所述誤踩油門控制裝置還包括提醒裝置，所述提醒裝置與所述控制單元的輸出端連接； 當(dāng)所述控制單元判斷為誤踩油門時，所述提醒裝置能夠提醒駕駛員提高警惕。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤踩油門控制裝置，其特征在于，所述障礙物為靜止的物件或行駛的車輛。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤踩油門控制裝置，其特征在于，所述制動機構(gòu)為車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)。
【文檔編號】B60T7/12GK203558055SQ201320602140
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】蘇亞卜, 常瑞征, 米曉寧, 孫喜東, 黃鵬輝, 陳康成 申請人:長城汽車股份有限公司