专利名称：刹车误踩油门的判断和自动刹车的方法
技术领域：
本发明涉及一种对汽车刹车时司机是否误踩油门的判断和自动刹车的方法。
背景技术：
随着我国经济的迅速发展，人民生活水平不断提高、购买力不断增强，汽车越来越多 地"走进"百姓家庭。近几年来，我国汽车持有量呈直线上升，现已突破几千万辆。随着 汽车行业的发展，汽车驾驶的安全问题也日益凸现出来，尤其是司机在驾驶过程中发生误 操作导致交通事故时有发生，引起了社会的高度关注。
目前汽车油门踏板和制动踏板都是由一只脚分别交替来实现控制，这容易造成驾车新
手和麻痹大意的老司机在驾车过程中出现紧急情况必须制动时，误把油门踏板当做制动踏 板使用而发生车祸。
现有技术中，也有一些防止司机刹车时误踩油门的专利，比如公开号CN1948062，所 公布的一种汽车紧急制动误踩油门自动更正装置，再比如公开号CN101195372所公布的一 种汽车误踩油门控制装置，其均能起到一定的误踩油门后紧急制动的作用，但是上述专利 在判断司机是否误踩油门的方法上，均是靠判定司机是否猛踩了油门来判断，即上述专利 均是假定司机在正常踩油门时用力较缓，而把油门当刹车误踩时用力较猛，所以如果能判 断出司机在猛踩油门即判断为误踩。这种方法具有一定的道理，但是其判定条件过于简单， 不能适应汽车行驶实际情况。比如当汽车在上坡时，此时也需要司机用较大的力去踩油门， 特别是汽车自身动力较小的时候，更是需要猛踩油门，而且有个人司机在上坡上由于个人 驾驶习惯，喜欢一鼓作气冲上去，此时也会猛踩油门，另外在汽车超车时，往往也会猛踩 油门进行加速。在上述种种情况下，如果是采用了上述现有的防止刹车时误踩油门的技术 的话，就容易因误判而导致事故。
故提供一种如何更加准确地判定司机误踩了油门并可进行刹车的技术，就成为本技术 领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，为了克服上述现有技术的不足而提供一种更准确、可 靠的刹车误踩油门的判断和自动刹车的方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是
一种刹车误踩油门的判断和自动刹车的方法，该方法通过一个预设程序的单片机，以 及与其相连的一套误操作检测系统，和一套油路控制系统及一套制动控制系统实现；其中
所述误操作检测系统，包括设置于油门踏板下表的加速度传感器，设置于汽车前端的测距
传感器，以及设置于汽车机身的倾角传感器；所述油路控制系统包括一断油式电磁阀，所 述断油式电磁阀的活塞匹配的设置于汽车喷油器的进油孔处，断油式电磁阀的电磁线圈电 路与单片机相连并受其控制；所述制动控制系统包括设置于刹车踏板连杆上的衔铁，设置
于刹车踏板连杆后方并与衔铁相邻的电磁铁，所述电磁铁的电路回路与单片机相连并受其 控制；该方法包括以下步骤
a、 通过所述加速度传感器检测油门踏板加速度，将其转化为数字信号并传至单片机， 通过所述测距传感器检测汽车前方障碍物距离，将其转化为数字信号并传至单片机，通过 所述倾角传感器测试汽车倾斜角度，将其转化为数字信号并传至单片机；
b、 单片机将加速度传感器传至的数字信号与预设值的加速度值进行比较，当加速度 传感器传至的数字信号值大于预设值的加速度值时，判定为猛踩油门，此时执行步骤C， 当加速度传感器传至的数字信号值小于预设值的加速度值时，重复执行本步骤；
C、单片机将测距传感器传至的数字信号与预设的距离值进行比较，当测距传感器传 至的数字信号小于预设的距离值时，判定为前方具有障碍物，此时执行步骤e，当测距传 感器传至的数字信号大于预设的距离值时，判定为前方不具有障碍物，此时执行步骤d;
d、 单片机将倾角传感器传至的数字信号与预设的角度值进行比较，当倾角传感器传 至的数字信号大于预设的角度值时，判定为汽车在下坡，此时执行步骤e，当倾角传感器 传至的数字信号小于预设的角度值时，返回步骤b;
e、 单片机发出指令，控制油路控制系统断油，同时控制制动控制系统制动刹车。 根据现有技术中的缺陷，发明人考虑到可以恰当的增加是否误踩了油门及是否应该刹
车的判定条件。首先，当汽车正常踩油门时，施力较为缓慢，而紧急刹车时，是猛踩踏板， 这两者之间踏板受力大小不同，故踏板向下运动产生的加速度也不同，故申请人采用了一个加速度传感器来进行检测并进行判断，先判定司机是否有猛踩油门；其次，在判定司机
有猛踩油门的前提下，申请人再根据安装在汽车前部的测距传感器来判断车身前方是否有
障碍物，如果有，则不必考虑别的情况可直接判定为司机误踩了油门，此时单片机控制汽
车进行断油和刹车。如果判定为车身前方没有障碍物，则再根据设置的倾角传感器来检测
汽车是否在正在下坡，如果在下坡，则判定为是误踩了油门，单片机可控制汽车进行断油
和刹车，如果判断为未下坡，那说明汽车处于平行或者上坡的状态，由于前方也没有障碍
物，则说明此时汽车猛踩油门是由于要超车或者要爬坡的原因。故此时不需控制汽车断油
和刹车。在上述过程中，当判定为司机刹车误踩了油门时，单片机立即通过预设程序，控
制断油式电磁阀活塞运动将汽车喷油器的进油孔堵住，同时控制制动控制系统中的电磁铁
通电将设置于刹车踏板连杆上的衔铁吸下，造成刹车踏板下压进行制动刹车。
综上所述，相比于现有技术，本技术方案具有的有益效果为1、增加了汽车是否误
踩刹车的判定条件，使得对于司机是否误踩了油门的判定更加准确，可靠，避免了因判定 不准确而产生事故。2、本技术方案能有效、准确地自动判断出司机是否误踩油门，当司 机误踩油门时能切断油路同时自动控制刹车系统进行制动刹车，双重保险能有效避免司机 误操作时车祸的发生。3、本技术方案中硬件方面的各组成部分单独来看均可视作现有技 术，均可采用现有产品或现有产品进过简单加工即可组成本技术方案，故本方面具有硬件 结构简单、容易实施的优点。4、本技术方案中采用单片机为中心，可实现司机是否误操 作的自动判断，判定为是后可通过单片机立即自动控制油路控制系统断油和制动控制系统 进行刹车，其自动化程度高，反应灵敏快捷，能更加有效地避免车祸的发生。
图1为本发明系统工作流程图。
图2为本发明硬件部分的结构框图。
图3为本发明油路控制系统部分结构示意图。
图4为本发明制动控制系统部分结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
一种刹车误踩油门的判断和自动刹车的方法，该方法硬件部分如图2所示，通过一个 预设程序的单片机，以及与其相连的一套误操作检测系统，和一套油路控制系统及一套制动控制系统实现；其中所述误操作检测系统，包括设置于油门踏板下表的加速度传感器， 设置于汽车前端的测距传感器，以及设置于汽车机身的倾角传感器；所述油路控制系统包 括一断油式电磁阀，如图3所示，所述断油式电磁阀的活塞1匹配的设置于汽车喷油器2 的进油孔3处，断油式电磁阀的电磁线圈4电路与单片机相连并受其控制；所述制动控制 系统如图4所示，包括设置于刹车踏板连杆11上的衔铁12，设置于刹车踏板连杆11后方 并与衔铁12相邻的电磁铁13，所述电磁铁13的电路回路14与单片机相连并受其控制； 该方法包括以下步骤(可参照图1理解下述步骤)
a、 通过所述加速度传感器检测油门踏板加速度，将其转化为数字信号并传至单片机，
通过所述测距传感器检测汽车前方障碍物距离，将其转化为数字信号并传至单片机，通过
所述倾角传感器测试汽车倾斜角度，将其转化为数字信号并传至单片机；
b、 单片机将加速度传感器传至的数字信号与预设值的加速度值进行比较，当加速度
传感器传至的数字信号值大于预设值的加速度值时，判定为猛踩油门，此时执行步骤c， 当加速度传感器传至的数字信号值小于预设值的加速度值时，重复执行本步骤；
c、 单片机将测距传感器传至的数字信号与预设的距离值进行比较，当测距传感器传 至的数字信号小于预设的距离值时，判定为前方具有障碍物，此时执行步骤e，当测距传
感器传至的数字信号大于预设的距离值时，判定为前方不具有障碍物，此时执行步骤d;
d、 单片机将倾角传感器传至的数字信号与预设的角度值进行比较，当倾角传感器传
至的数字信号大于预设的角度值时，判定为汽车在下坡，此时执行步骤e，当倾角传感器
传至的数字信号小于预设的角度值时，返回步骤b;
e、 单片机发出指令，控制油路控制系统断油，同时控制制动控制系统制动刹车。
具体实施时，所述加速度传感器可直接购买现有产品，只需选择其体积和重量不影响 踏板运动即可， 一般加速度传感器其输出的模拟信号均为电压信号，则还需采用一模数转 化电路模块将其转化为数字信号后再输入到单片机中进行处理。当然如果购买的加速度传 感器是自带模数转化功能，可直接输出数字信号，则可直接将加速度传感器输出端接入到 单片机输入端上。所述测距传感器和倾角传感器也可直接购买现有的成熟产品，其输出端 接入模数转化电路模块进行模数转化后再接入单片机进行处理。所述单片机内预设程序， 可将收到的上述检测结果和预设的极限值对比进行判定。此对比判定的过程由单片机内预 编的程序完成。具体编程思路的判定歩骤可参照图1，图1中公布了程序步骤，凡单片机 领域的普通技术人员知晓本发明技术方案后，即可在图1所示流程的基础上，编出满足上述方法流程的单片机程序，本发明对现有技术做出创造性贡献的地方更多是在于方法本 身，而编程的部分则是属于本领域技术人员的公知的常规技术。
图1为上述方法步骤的工作流程示意图，具体实施时，单片机里面的预设程序即可是 按照此流程图所编，即单片机先初始化，然后接收加速度传感器传至的数字信号与预设值 的加速度值进行比较，判定是否猛踩油门，若判定为否，则继续循环比较判断；如判定为 是则继续将接收到的测距传感器传至的数字信号与预设的距离值进行比较，判定车身前方 是否探测到障碍物，若判定为是，则直接指令断油式电磁阀动作将油门关闭，同时指令制 动控制系统制动刹车；若判定为否，则再接着将接收到的倾角传感器传至的数字信号与预 设的角度值进行比较，判定汽车是否下坡，如判定为是，则直接指令断油式电磁阀动作将 油门关闭，同时指令制动控制系统制动刹车；如判定为否则返回流程开始步骤，继续进行 加速度传感器传至的数字信号与预设值的加速度值的比较和判定。
上述过程中，当判定为误踩油门后，单片机可立即通过预设程序控制断油式电磁阀活 塞1运动将汽车喷油器2的进油孔3堵住，同时控制制动控制系统中的电磁铁13通电将 设置于刹车踏板连杆11上的衔铁12吸下，造成刹车踏板下压进行制动刹车。下面根据附 图对此具体的断油和刹车过程作具体说明。
图3为本发明油路控制系统部分结构示意图，如其所示，所述断油式电磁阀的活塞1 匹配的设置于汽车喷油器2的进油孔3处，当断油式电磁阀的电磁线圈4所在电路断开时， 活塞1可在弹簧5的作用下伸出并将进油孔3堵住，造成油路的断开，当电磁线圈4所在 电路接通时，电磁线圈4产生磁力可将铁质的活塞吸起，使油路恢复畅通。具体实施时， 怎样通过单片机自动控制电磁线圈4所在的电路的通和断对本领域技术人员均属于公知的 常规技术，比如，通过单片机连接并控制一个继电器，再将此继电器的常闭触点接入到电 磁线圈4所在的电路回路中，这样，正常状态时，电磁线圈4所在的电路回路接通，活塞 1处于吸起状态，当单片机检测到误踩油门时给继电器信号控制其常闭触点断开，电磁线 圈4失电，活塞l在弹簧的作用下伸出将油路堵住切断供油。图2中，6为进油道，汽车 正常供油时，机油从进油道6经进油孔3并最终进入喷油器2处。
图4为本发明制动控制系统部分结构示意图，如其所示，所述制动控制系统包括设置 于刹车踏板连杆11上的衔铁12，设置于刹车踏板连杆11后方并与衔铁12相邻的电磁铁 13，所述电磁铁13的电路回路14与单片机相连并受其控制。具体实施时同样可以通过单 片机连接并控制一个继电器，再将此继电器的常开触点接入到电磁铁13的电路回路14中，这样，正常状态时，电路回路14为断开状态，电磁铁13失电不工作，当单片机检测到误 踩油门时给此继电器信号控制其常开触点闭合，电路回路14接通，电磁铁13工作将衔铁 12吸住，进而带动刹车踏板连杆11往后方运动进行刹车。
权利要求
1、一种刹车误踩油门的判断和自动刹车的方法，该方法通过一个预设程序的单片机，以及与其相连的一套误操作检测系统，和一套油路控制系统及一套制动控制系统实现；其中所述误操作检测系统，包括设置于油门踏板下表的加速度传感器，设置于汽车前端的测距传感器，以及设置于汽车机身的倾角传感器；所述油路控制系统包括一断油式电磁阀，所述断油式电磁阀的活塞匹配的设置于汽车喷油器的进油孔处，断油式电磁阀的电磁线圈电路与单片机相连并受其控制；所述制动控制系统包括设置于刹车踏板连杆上的衔铁，设置于刹车踏板连杆后方并与衔铁相邻的电磁铁，所述电磁铁的电路回路与单片机相连并受其控制；该方法包括以下步骤a、通过所述加速度传感器检测油门踏板加速度，将其转化为数字信号并传至单片机，通过所述测距传感器检测汽车前方障碍物距离，将其转化为数字信号并传至单片机，通过所述倾角传感器测试汽车倾斜角度，将其转化为数字信号并传至单片机；b、单片机将加速度传感器传至的数字信号与预设值的加速度值进行比较，当加速度传感器传至的数字信号值大于预设值的加速度值时，判定为猛踩油门，此时执行步骤c，当加速度传感器传至的数字信号值小于预设值的加速度值时，重复执行本步骤；c、单片机将测距传感器传至的数字信号与预设的距离值进行比较，当测距传感器传至的数字信号小于预设的距离值时，判定为前方具有障碍物，此时执行步骤e，当测距传感器传至的数字信号大于预设的距离值时，判定为前方不具有障碍物，此时执行步骤d；d、单片机将倾角传感器传至的数字信号与预设的角度值进行比较，当倾角传感器传至的数字信号大于预设的角度值时，判定为汽车在下坡，此时执行步骤e，当倾角传感器传至的数字信号小于预设的角度值时，返回步骤b；e、单片机发出指令，控制油路控制系统断油，同时控制制动控制系统制动刹车。
全文摘要
本发明公开了一种刹车误踩油门的判断和自动刹车的方法，该方法通过一个预设程序的单片机，以及与其相连的一套误操作检测系统、一套油路控制系统及一套制动控制系统实现；所述误操作检测系统，包括设置于油门踏板下表的加速度传感器，设置于汽车前端的测距传感器，以及设置于汽车机身的倾角传感器；所述油路控制系统包括一与单片机相连并受其控制断油式电磁阀；所述制动控制系统包括设置于刹车踏板连杆上的衔铁，设置于刹车踏板连杆后方并与衔铁相邻的电磁铁，所述电磁铁的电路回路与单片机相连并受其控制；本方法增加了汽车是否误踩刹车的判定条件，使得对于司机是否误踩了油门的判定更加准确，可靠，避免了因判定不准确而产生事故。
文档编号B60W10/196GK101585317SQ20091010416
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月24日
发明者曾宇丹, 聂体钢, 娟 谢 申请人:重庆理工大学