關(guān)于手剎位置錯(cuò)誤報(bào)警裝置的構(gòu)想

范峰 朱春楊

摘 要：在駕駛中，駕駛員經(jīng)常在停車(chē)時(shí)忘記拉緊手剎，在起步時(shí)忘記松手剎。文章對(duì)汽車(chē)手剎在使用過(guò)程中的狀態(tài)進(jìn)行了研究。根據(jù)實(shí)際操作過(guò)程簡(jiǎn)化手剎位置狀態(tài)，創(chuàng)新性地將手剎制動(dòng)桿的位置狀態(tài)參數(shù)引入電路，轉(zhuǎn)換為可獲取的電流信號(hào)參數(shù)。通過(guò)電流信號(hào)判斷手剎的位置狀態(tài)，經(jīng)ECU邏輯處理給出判斷結(jié)果，促發(fā)語(yǔ)音報(bào)警裝置，提醒駕駛員手剎使用錯(cuò)誤。

關(guān)鍵詞：手剎；位置狀態(tài)；電流信號(hào)；ECU；語(yǔ)音報(bào)警

引言

生活中，駕駛員對(duì)手剎并不陌生。而對(duì)于正常的駕駛來(lái)說(shuō)，手剎的狀態(tài)應(yīng)該是拉緊或者完全放下，這里當(dāng)然不考慮駕駛員的駕駛陋習(xí)。然而現(xiàn)在許多駕駛員由于一些人為不可控因素導(dǎo)致手剎的位置狀態(tài)不正確，比如說(shuō)停車(chē)忘記拉手剎、起步忘記松手剎，而正是由于這些不經(jīng)意的小錯(cuò)誤造成一些嚴(yán)重的危害。坡道停車(chē)忘拉手剎易導(dǎo)致車(chē)輛后溜，撞上后面車(chē)輛；重新起步忘記松手剎易導(dǎo)致車(chē)輛熄火，剎車(chē)片磨損壽命減少[1]。因而，我們應(yīng)該具有使用手剎制動(dòng)的意識(shí)和正確使用手剎制動(dòng)的技能。

1 問(wèn)題分析

從微觀角度來(lái)說(shuō)，手剎位置的變化是有極有限的變化，但從宏觀角度來(lái)說(shuō)，手剎位置的變化是無(wú)極無(wú)限的變化，也就是其位置狀態(tài)有多重參數(shù)，那問(wèn)題是如何將難定量化的多重參數(shù)轉(zhuǎn)化為有限的可以定量化表示的參數(shù)。

其實(shí)我們關(guān)心的是手剎是否拉緊或者是否完全放下，而并不關(guān)心手剎制動(dòng)桿在其他位置的狀態(tài)，也就是我們想要的是手剎拉緊記為狀態(tài)一和手剎完全放下記為狀態(tài)二這兩種狀態(tài)，手剎其他狀態(tài)可以歸結(jié)為狀態(tài)三。而手剎狀態(tài)一和狀態(tài)二是我們認(rèn)為正確的狀態(tài)，而狀態(tài)三是我們認(rèn)為錯(cuò)誤的狀態(tài)，這樣我們可以將手剎的位置狀態(tài)簡(jiǎn)化為正確的狀態(tài)跟錯(cuò)誤的狀態(tài)?，F(xiàn)在我們要考慮的是，如何將這二元素與可測(cè)的某種物理符號(hào)的兩種狀態(tài)想對(duì)應(yīng)起來(lái)，而電流是比較簡(jiǎn)單可測(cè)的物理符號(hào)，其狀態(tài)也是可有兩種，即電流的有與無(wú)，所以我們可以將手剎位置的兩種狀態(tài)與電流的有無(wú)對(duì)應(yīng)起來(lái)，這樣我們就可以通過(guò)電流的有無(wú)來(lái)判斷手剎的位置狀態(tài)。

手剎位置在狀態(tài)一和狀態(tài)二時(shí)，我們認(rèn)為其狀態(tài)正確，電路不需要有信號(hào)電流；而其在狀態(tài)三時(shí)，我們認(rèn)為其狀態(tài)不正確或錯(cuò)誤，此時(shí)應(yīng)有電流信號(hào)，通過(guò)某種裝換裝置傳達(dá)給駕駛員。我們現(xiàn)在可以把問(wèn)題簡(jiǎn)化為手剎位置在狀態(tài)三時(shí)有電流信號(hào)，而且我們不要電流信號(hào)會(huì)有變化，以免使得問(wèn)題復(fù)雜化。這樣我們可以設(shè)想，手剎位置在狀態(tài)三時(shí)線路是接通的，而在狀態(tài)一和狀態(tài)二是斷開(kāi)的。手剎的位置變化是在兩個(gè)端點(diǎn)間移動(dòng)，我們可以將手剎位置變化曲線除去端點(diǎn)的中間部分接入電路，而在兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)是未接入電路的。

2 實(shí)施方案

2.1 結(jié)構(gòu)原理

當(dāng)手剎位置狀態(tài)處于狀態(tài)一時(shí)，手剎是拉緊的，此時(shí)線路是斷開(kāi)的，線路中沒(méi)有電流信號(hào)，語(yǔ)音報(bào)警裝置不工作；當(dāng)手剎位置狀態(tài)處于狀態(tài)二時(shí)，手剎是完全放下的，此時(shí)線路也是斷開(kāi)的，線路中沒(méi)有電流信號(hào)，語(yǔ)音報(bào)警裝置不工作；當(dāng)手剎位置狀態(tài)處于狀態(tài)三時(shí)，手剎制動(dòng)桿是處于兩端點(diǎn)之間的，此時(shí)線路是接通的，線路中有電流信號(hào)，ECU接受到電流信號(hào)后，經(jīng)過(guò)邏輯處理判斷，開(kāi)啟語(yǔ)音報(bào)警裝置，提醒駕駛員手剎未拉緊或未完全放下[2]。

為避免傳統(tǒng)手剎狀態(tài)傳感裝置判斷不夠精密和反應(yīng)遲緩的現(xiàn)象，我們將弧形滑動(dòng)變阻器與手剎制動(dòng)桿相互固定，使得手剎制動(dòng)桿部分導(dǎo)電，這樣不僅可以有效避免手剎制動(dòng)桿本身導(dǎo)電對(duì)駕駛員和機(jī)身的安全影響，而且可以將手剎制動(dòng)桿的位置狀態(tài)引入到電路中。將手剎制動(dòng)桿的位置狀態(tài)引入到電路一方面可以將位置狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電流參數(shù)，另一方面可以提高手剎狀態(tài)獲取速度。

弧形滑動(dòng)變阻器電阻絲7的兩端絕緣處理，滑片8與手剎制動(dòng)桿的AB端固定，隨著手剎制動(dòng)桿的滑動(dòng)而移動(dòng)。當(dāng)手剎制動(dòng)桿位于兩端極限位置時(shí)，滑片剛好與絕緣接觸，電路斷開(kāi)。當(dāng)手剎制動(dòng)桿位于兩端極限位置中間區(qū)段時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路，電路接通，傳遞電流信號(hào)給ECU，ECU接收到信號(hào)后發(fā)出語(yǔ)言警報(bào)來(lái)提醒駕駛員。

2.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)用

有些駕駛員有拉手剎的意識(shí)，但由于人為原因，往往使得手剎未拉緊。但是這時(shí)駕駛員誤以為手剎建立完全 而放松警惕，使得安全隱患系數(shù)大大增加。當(dāng)駕駛員手剎未拉緊時(shí)，手剎制動(dòng)桿處于兩端點(diǎn)之間，此時(shí)滑片8與電阻絲7有緣部分接合，電路接通，ECU接收到信號(hào)，經(jīng)約3秒后進(jìn)行邏輯處理，若此時(shí)電路仍接通則發(fā)出語(yǔ)言警報(bào)，若此時(shí)電路斷開(kāi)則取消邏輯處理。我們應(yīng)用延時(shí)邏輯處理方案是為了避免駕駛員在釋放手剎操作的過(guò)程中受到系統(tǒng)的阻力作用。當(dāng)手剎拉緊時(shí)，手剎制動(dòng)桿處于端點(diǎn)位置，此時(shí)滑片8與電阻絲7絕緣部分接合，電路斷開(kāi)，ECU經(jīng)過(guò)邏輯處理后關(guān)閉語(yǔ)言警報(bào)。

然而很少有駕駛員忘記放下手剎，但是由于人為原因，有時(shí)候駕駛員手剎未完全放下就急于啟動(dòng)車(chē)輛行駛。這時(shí)候車(chē)輛可能不至于熄火，但摩擦片會(huì)受到長(zhǎng)時(shí)間的磨損，這將嚴(yán)重?fù)p害摩擦片，縮短其壽命，進(jìn)而會(huì)使得手剎制動(dòng)在不知不覺(jué)中失去效果，為以后的安全埋下隱患。在這種模式下，系統(tǒng)的工作原理與上一模式相仿。

當(dāng)然這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，因而可以廣泛應(yīng)用與普通家庭轎車(chē)。

2.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)

本設(shè)計(jì)創(chuàng)新性地將手剎制動(dòng)桿的位置狀態(tài)參數(shù)引入電路，轉(zhuǎn)換為可獲取的電流信號(hào)參數(shù)，化繁為簡(jiǎn)。將有級(jí)連續(xù)的手剎制動(dòng)桿狀態(tài)轉(zhuǎn)換為兩種簡(jiǎn)單的物理信號(hào)：電路斷開(kāi)、電路接通，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的邏輯分析，延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命?；⌒位瑒?dòng)變阻器電阻絲與固定銷(xiāo)滑槽相固定，電路接通與斷開(kāi)和手剎制動(dòng)桿位置錯(cuò)誤與正確相對(duì)應(yīng)，信號(hào)收集精確靈敏。

但是由于本人知識(shí)水平和能力有限，本設(shè)計(jì)裝置中也存在許多不足。一方面線路的絕緣和防干擾還有待改進(jìn)，另一方面零部件的實(shí)際安裝許克服一些困難，此外本裝置也會(huì)造成一些駕駛員的駕駛不適應(yīng)。還望其他學(xué)者給出一些建議以改進(jìn)此方案。

3 結(jié)束語(yǔ)

行車(chē)中，人們經(jīng)常使用行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)，往往忽略駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)即手剎的作用。然而，對(duì)于駕駛員的行駛安全來(lái)說(shuō)，駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)和行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)是同等重要的。正因?yàn)槿藗儾粔蛑匾暿謩x的作用，使得手剎使用不當(dāng)引起的事故屢見(jiàn)不鮮。這款手剎位置報(bào)警裝置正是在與手剎有關(guān)事故頻發(fā)的背景下產(chǎn)生的，它只是起到提醒駕駛員的作用，仍需駕駛員自己操縱制動(dòng)桿，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的重復(fù)式提醒，以希望可以幫助駕駛員養(yǎng)成正確使用手剎的習(xí)慣。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)文達(dá).汽車(chē)構(gòu)造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[2]秦曾煌.電工學(xué)簡(jiǎn)明教程[M]. 北京：高等教育出版社，2007.

[3]楊可楨，程光蘊(yùn)，李仲生. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

作者簡(jiǎn)介：范峰（1993-），男，江蘇南通人，重慶交通大學(xué)，交通運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)，大二在讀學(xué)生，學(xué)習(xí)領(lǐng)域?yàn)槌鞘熊壍澜煌ā?/p>