汽車油門防誤踩剎車系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李天景++陳安柱

摘要：汽車主動(dòng)安全中包括防誤踩油門剎車技術(shù)，近年來(lái)備受矚目。但是由于操作不當(dāng)經(jīng)常出現(xiàn)事故。而事故往往在逼近前方障礙物時(shí)、需要制動(dòng)時(shí)，因?yàn)樽陨碓蛟隈{駛過(guò)程中誤將油門踏板當(dāng)成制動(dòng)踏板、最終釀成事故，這一現(xiàn)象也是屢見(jiàn)不鮮。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本文提供了一種汽車防誤踩油門的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，可以有效防止駕駛員錯(cuò)踩油門踏板，輔助駕駛員處理緊急情況，主動(dòng)避免危險(xiǎn)發(fā)生。

關(guān)鍵詞：防誤踩油門；自動(dòng)剎車；主動(dòng)避免

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，因操作不當(dāng)引起的誤踩油門，在重大交通事故中因?yàn)檎`踩油門所引起的交通事故約占12.6%，并且這一比例也在逐年攀升。因此，當(dāng)駕駛員在緊急狀況下想要踩剎車卻誤踩油門時(shí)，防誤踩油門剎車系統(tǒng)能感知這一情況，輔助駕駛員采取安全措施，以避免交通事故的發(fā)生或減輕傷亡程度。目前例如奔馳、凱迪拉克等帶電子油門的高級(jí)國(guó)外進(jìn)口轎車已經(jīng)安裝類似功能的系統(tǒng)。因此對(duì)于減少誤踩油門而引發(fā)的交通事故的主動(dòng)剎車系統(tǒng)研究就顯得尤為重要。

研究資料表明，減少交通事故的有效作法之一就是降低車速。大量實(shí)驗(yàn)證明如果有效撞擊力會(huì)減少至大約30%，那么碰撞前的速度從60km/h就必須降低到50km/h，大大降低駕駛員和乘客的傷亡程度。

一、設(shè)計(jì)方案

如圖1所示，汽車防誤踩油門的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，包括信號(hào)采集輸入單元、控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述信號(hào)采集輸入單元的信號(hào)輸出端與控制單元的信號(hào)輸入端連接，所述控制單元的信號(hào)輸出端與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)輸入端連接。

所述信號(hào)采集輸入單元包括節(jié)氣門位置傳感器、轉(zhuǎn)向燈信號(hào)采集電路、車速傳感器和雷達(dá)測(cè)距傳感器。

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括節(jié)氣門控制電機(jī)、制動(dòng)模塊和報(bào)警模塊。

所述車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、轉(zhuǎn)向燈信號(hào)采集電路和雷達(dá)測(cè)距傳感器的信號(hào)輸出端與控制單元的信號(hào)輸入端連接，所述控制單元的信號(hào)輸出端分別與節(jié)氣門控制電機(jī)、制動(dòng)模塊和報(bào)警模塊的信號(hào)輸入端連接。

所述雷達(dá)測(cè)距傳感器為UMRR-pre-crash預(yù)碰撞雷達(dá)。

二、方案工作原理

防誤踩油門剎車系統(tǒng)在汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不間斷感知、測(cè)量車輛與前方障礙物的距離及駕駛員踩踏油門踏板的速度與時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，即加速度。距離記作S，加速度記作a.并以轉(zhuǎn)向指示燈和車速傳感器為輔助。若a超過(guò)一定S范圍內(nèi)的設(shè)定的閾值a0，用轉(zhuǎn)向指示燈排除駕駛員超車的情況外，則給出信號(hào)控制緊急制動(dòng)機(jī)構(gòu)，自動(dòng)報(bào)警提醒駕駛員，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制動(dòng)，切斷節(jié)氣門進(jìn)氣量的目的。若檢測(cè)到車速是零，則關(guān)閉報(bào)警和釋放自動(dòng)制動(dòng)機(jī)構(gòu)。

為了進(jìn)一步減小誤判的可能性，在上述技術(shù)基礎(chǔ)之上，本實(shí)用新型所述信號(hào)采集輸入單元還包括駕駛員駕駛狀態(tài)檢測(cè)器，所述駕駛員駕駛狀態(tài)檢測(cè)器的信號(hào)輸出端與控制單元的信號(hào)輸入端連接。所述駕駛員駕駛狀態(tài)檢測(cè)器包括脈搏傳感器或方向盤壓力傳感器。脈搏傳感器佩戴在手臂上，該脈搏傳感器可以檢測(cè)駕駛員的脈搏速率，以此結(jié)合車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、轉(zhuǎn)向燈信號(hào)采集電路和雷達(dá)測(cè)距傳感器來(lái)準(zhǔn)確判斷駕駛員是否處于緊張狀態(tài)；方向盤壓力傳感器設(shè)于汽車的方向盤上。當(dāng)駕駛員處于緊張狀態(tài)時(shí)，其兩手會(huì)緊握方向盤，此時(shí)壓力傳感器可感應(yīng)到手對(duì)方向盤的壓力，并將該感應(yīng)信息傳給控制單元，控制單元可結(jié)合車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、轉(zhuǎn)向燈信號(hào)采集電路和雷達(dá)測(cè)距傳感器給出的信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確判定駕駛員處于緊張狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

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課題信息：2016年江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，項(xiàng)目編號(hào)：201613752005Y，審批單位：江蘇省教育廳。