误踩油门智能防撞主动控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种误踩油门智能防撞主动控制系统，包括数据采集单元、控制器、报警装置、辅助制动油缸和节气门，所述数据采集单元与控制器相连，辅助制动油缸套装在刹车杆上，所述控制器分别与报警装置、辅助制动油缸、节气门相连。本实用新型设有数据采集单元，结合数据采集单元采集的汽车与前方物体距离、汽车车速和加速度、节气门角加速度来判断是否发生油门误踩事故，从而控制报警装置、辅助制动油缸和节气门的工作状态，实现报警、节气门关闭和刹车制动，避免误踩油门造成碰撞事故。
【专利说明】
误踩油门智能防撞主动控制系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种误踩油门智能防撞主动控制系统。
【背景技术】
[0002] 由于自动档家用汽车的刹车和油门均由右脚控制，开车经验不足的驾驶员在紧急 情况下由于慌乱或疲劳驾驶等原因，本应该踩刹车却误踩油门，极易引发交通事故造成严 重的人员伤亡事故，这也是目前交通事故的常见原因之一。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、工作可靠的误踩油门智 能防撞主动控制系统。
[0004] 本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种误踩油门智能防撞主动控制系统， 包括数据采集单元、控制器、报警装置、辅助制动油缸和节气门，所述数据采集单元与控制 器相连，采集汽车与前方物体之间的距离信号、节气门角加速度信号、汽车车速信号和汽车 加速度信号，并将采集到的信号送入控制器中，辅助制动油缸套装在刹车杆上，所述控制器 分别与报警装置、辅助制动油缸、节气门相连，控制器根据输入的信号输出相应的控制信号 至报警装置、辅助制动油缸和节气门，控制报警装置、辅助制动油缸和节气门的工作状态。
[0005] 上述误踩油门智能防撞主动控制系统中，所述数据采集单元包括磁电式车速传感 器、安装在汽车车头前端的激光距离传感器、安装在油门踏板处的油门踏板加速度传感器、 安装在节气门处的节气门角加速度传感器。
[0006] 本实用新型的有益效果在于:本实用新型设有数据采集单元，结合数据采集单元 采集的汽车与前方物体距离、汽车车速和加速度、节气门角加速度来判断是否发生油门误 踩事故，从而控制报警装置、辅助制动油缸和节气门的工作状态，实现报警、节气门关闭和 刹车制动，避免误踩油门造成碰撞事故。
【附图说明】
[0007] 图1为本实用新型的结构框图。
[0008] 图2为图1中辅助制动油缸的结构示意图。
[0009] 图3为本实用新型最小安全距离的示意图。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0011] 如图1所示，本实用新型包括数据采集单元、控制器、报警装置、辅助制动油缸和节 气门，所述所述数据采集单元包括磁电式车速传感器、安装在汽车车头前端的激光距离传 感器、安装在油门踏板处的油门踏板加速度传感器、安装在节气门处的节气门角加速度传 感器，激光距离传感器可以实现精度较高的距离测量，可以检测范围的宽度为一个行车道， 用于实时检测汽车与其前方物体间的距离；当油门踏板加速度突变时，报警系统发出语音 报警，当控制器判断为正常行驶时，报警关闭；当控制器判断为误踩油门时，报警系统再次 发出误踩语音报警。数据采集单元与控制器相连。辅助制动油缸套装在刹车杆上，如图2所 示，辅助制动油缸包括制动总栗1、真空助力器2、液压缸3、油箱4、栗5和伺服电机6,当控制 器判断汽车处于误踩油门加速状态时发给信号给其伺服电机，推动油缸实现制动。所述控 制器分别与报警装置、辅助制动油缸、节气门相连。
[0012] 本实用新型的工作原理如下：数据采集单元采集汽车与前方物体之间的距离信 号、节气门角加速度信号、汽车车速信号和汽车加速度信号，并将采集到的信号送入控制器 中，控制器根据汽车与前方物体相对距离和自身车速与加速度情况，实时预测汽车前方物 体的速度与加速度;根据驾驶员对紧急突发事件的反映时间、汽车最大减速度、汽车速度得 到的前方物体的速度与加速度，实时计算最小的安全距离;将汽车与前方物体距离与最小 安全距离进行比较，大于时控制器判断为正常行驶，等于或小于时控制器判断为误踩，发出 信号给辅助制动油缸的伺服电机和自身已有的节气门控制系统，实现刹车制动和节气门闭 合。
[0013] 下面将以汽车匀减速运动为例进行说明。如图3所示，最小安全距离Ls包括驾驶员 处理紧急突发事件的反映时间内汽车走过的距离(L r，反应距离）、以最大制动减速度停车 所需的距离(Lb，制动距离）、临界安全距离(L m最小安全距离裕度），如图3所示，其表达式为：
[0014] Ls = Lr+Lb+Lm (1)
[0015] 制动距离Lb与汽车自身的行驶速度^和加速度&1，以及前方物体的行驶速度^和 加速度a 2相关，存在以下情况：
[0016] (1)当汽车前方物体横穿车道或为静止障碍物时，V2 = O，此时反应距离和制动距 离为：
[0018] 式中，VO为车速传感器测得的汽车车速，tr为驾驶员紧急情况反应时间，amax为汽车 制动时最大的减速度。这种情况下的安全距离为极限情况，可以将其设为智能防撞主动控 制系统关闭节气门、施加制动力的触发点。此时
为初始 速度的函数。
[0019] (2)V2#0,假定汽车采用匀减速控制策略，汽车和前方物体最终保持匀速行驶且 车距为临界安全距离，则汽车所需的减速度和时间为：
[0021]根据式（3)可以计算得到ajPt，aJlj对应着辅助制动油缸所需提供的制动力，由 ECU计算并发给信号给其伺服电机;t为主动控制时间，在这个期间驾驶员意识到误踩油门 后按解除主动控制键，退出智能防撞主动控制模块，正常驾驶车辆；否则继续保持低速前 进。
【主权项】
1. 一种误踩油门智能防撞主动控制系统，其特征在于:包括数据采集单元、控制器、报 警装置、辅助制动油缸和节气门，所述数据采集单元与控制器相连，采集汽车与前方物体之 间的距离信号、节气门角加速度信号、汽车车速信号和汽车加速度信号，并将采集到的信号 送入控制器中，辅助制动油缸套装在刹车杆上，所述控制器分别与报警装置、辅助制动油 缸、节气门相连，控制器根据输入的信号输出相应的控制信号至报警装置、辅助制动油缸和 节气门，控制报警装置、辅助制动油缸和节气门的工作状态。2. 根据权利要求1所述的误踩油门智能防撞主动控制系统，其特征在于:所述数据采集 单元包括磁电式车速传感器、安装在汽车车头前端的激光距离传感器、安装在油门踏板处 的油门踏板加速度传感器、安装在节气门处的节气门角加速度传感器。
【文档编号】B60R21/013GK205554112SQ201620383714
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】沈意平, 李遂杰, 张小军, 程美, 刘纯燕, 冯鑫育, 张博文
【申请人】湖南科技大学