专利名称：汽车加速踏板防误踩新装置的制作方法
技术领域：
本发明是汽车安全技术方面的ー个领域。
背景技术：
耳边常常听到ー些令人痛心的事件，某某地方因为司机误踩加速踏板造成了汽车撞断路边消防栓、某某地方因为司机误踩加速踏板造成了汽车撞入商店、某某地方因为司机误踩加速踏板造成了汽车撞上等公共汽车的人群等等。这些事件一次又一次地在人们身边上寅，一次又一次地造成令惋惜的结局。人们不禁要问，这类事件难到没有办法可以防止的吗？。本人也为此事访问过很多老司机，他们之中有大部分是职业司机。根据他们的叙述，一个司机从学驾驶开始就发生过误踩踏加速踏板的事件，可以说几乎没有一个司机未 犯过这个错误。只不过大多数都能及时纠正而没有发生事故。领取驾照后随着驾驶技术的熟练和心理素质的提高，犯这个错误的概率相对越来越小，但仍然无法完全避免。先来看一下误踩汽车加速踏板的原因。这里面有布局不合理的因素在内，几乎所有的汽车都一祥，制动踏板与加速踏板之间的距离非常小，而且都不在视线范围，同由右脚控制。更糟糕的是制动踏板和加速踏板的控制动作都是ー样的，同为右脚前撑向前踩踏。这样ー来只要司机的右脚前撑向前踩踏的位置发生错误，那么就有可能发生事故。据统计误踩事件大多发生在汽车将要接近停车点的时候，这时候的汽车由正常行驶转为靠惯性向前溜滑。司机的右脚前撑处在轻松自由状态，没有对加速踏板和制动踏板施加任何压カ。加速踏板和制动踏板也处在自由复位状态。汽车以越来越低的速度继续向停车点驶去。当将要到停车点时，司机正确的动作是右脚前撑轻轻地踩下制动踏板，让汽车慢慢地減速停车。但是这时司机由于经过前一时间的松懈很容易产生麻痹大意对自己右脚前撑所在的位置没有搞清楚，就向前踩。由于先前司机的右脚前撑大多数就是在加速踏板的位置，结果司机踩下的是加速踏板。而更多更可怕的另ー种情况是司机在这些时候接到别人打来的电话，分散了注意力。在这种情形之下虽然司机的大脑准确地向他的右脚前撑发出了踩踏制动踏板的指令，他的右脚前撑也执行了此指令，做出了向前踩踏的动作。但是基于上述的情况这个动作的对象可能会发生错误，比如司机这时踩下的不是制动踏板而是加速踏板，那么危险就会即时发生。一般来说停车点都非常靠近建筑物、人行道和汽车。只要ー踩下加速踏板那么汽车就会加速向前，由于距离极短所以这时留给司机的反应时间很少很少。很可能在司机来不及搞清楚问题时事故已经发生了。还有ー种情形是很容易这类事件的，例如汽车要泊位。泊位时为了把汽车停入前后都有汽车的泊位内，司机必须不断向前、向后短距离开动汽车走之字路线，务求把汽车横向位移，移入泊位内。这时汽车要在极短距离内前后开动，所以司机要不断地轻踩加速踏板和制动踏板才能实现。由于右脚前撑不断变换踩踏的位置，如果司机ー不小心就会发生错误，踩错制动踏板还好如果踩错加速踏板后果可以是非常严重的。
汽车在布局和设计方面为了减低司机驾驶时的疲劳程度而将加速踏板摆在更方便更容易踩踏的优先位置，因此如果司机在没有搞清楚自己右脚前撑的位置所在的情况下贸然向前踩踏，踩到加速踏板的机会率远远大于踩到制动踏板的机会率。这就是误加速踏板事故频发的原因所在。对于误踩踏加速踏板这个问题，在国家知识产权局的网站上可以找到很多专利技术的解决方案，在这些专利技术中几乎都用相同或相似的方法去分辩加速踏板的误踩与否。它们都有近似相同的观点和结论，就是认为在正常情况下踩下制动踏板的力度与踩下加速踏板的カ度是不同的，说简单一些就是它们认为如果司机用大力度踩下加速踏板就可以认定是误踩，如果不是大力度踩下加速踏板就可以认定是正常踩踏。这样显然是有些笼统。开过车的人都知道，开车时对车的制动分为减速性制动和紧急性制动。在有突发情况需要紧急停车时才会大力度踩下制动踏板实施紧急制动，否则紧急性制动一般情况下不会采用。而开车时用得最多的是减速性制动。減速性制动都是轻踩制动踏板让汽车減速或慢慢地停下来。根据上述分析发生误踩事件最多的是需要減速停车的时候，在这些时候一般都只需要轻踩制动踏板就能让汽车減速慢慢地停下来。如果此时司机用轻踩制动踏板的力度
错误踩下加速踏板，那么根据上述专利技术的原理，由于カ度较小机器将识别是正常踩踏。防误踩踏装置将不会动作，汽车将按正常加速其后果可想而知。在此种情况下这个防误踩装置就起不到应有的作用。相反如果司机因心急或其他原因需用大力度踩下加速踏板来提速，这时那个防误踩装置却识别为误踩而自动执行紧急急动，那么在该车后面的车就很容易发生追尾事故。
发明内容综上所述，所谓误踩其实是司机的制动意识没有错，错误的是这时踩踏了加速踏板并导严重的效果。为了防止这类误踩事件的发生本方案采取了两个措施，分别从软件和硬件上下功夫。软件方面就是让司机右脚前撑踩下制动踏板与踩下加速踏板的动作有所不同，当司机要加速时，要求他的大脑在意识上明确要踩下的是加速踏板，大脑指挥右脚前撑先做一个，“通知”汽车我要加速的动作，然后踩下加速踏板。汽车接到这个“通知”后才接受司机的加速请求，完成整个加速动作。这个动作可以是司机用他的右脚前撑带动加速踏板水平右移一定距离，也可以是其他动作。如果司机用踩制动踏板的动作去踩加速踏板也就是说没有做这个“通知”的动作，即使踩下了加速踏板汽车的控制机构也拒绝他的加速请求。硬件方面就是在汽车加速踏板的踏板杆或在车体或在车体与踏板杆之间安装有动作传感器，通过动作传感器输出的信号对汽车或电动汽车的控制机构进行控制。动作传感器的作用就是将司机所做的“通知”动作转变为汽车的控制机构能识别的电信号。作用就监测司机在踩下加速踏板前是否有做这个“通知”的动作。如果没有，也就是说司机用踩制动踏板的动作去踩加速踏板，汽车控制机构将拒绝加速。这样就可以防止误踩事故的发生。本方案所称的动作传感器是指能将加速踏板的水平移动或司机其他的用干“通知”汽车的动作转化为电信号的电子零件或电子零件与机械零件的组合。能满足本方案这个要求的动作传感器非常多，大体上可分为接触式和非接触式等。例如由霍尔传感器和红外线发收装置构成的非接触式、由微动开关、电阻或电容传感器构成的接触式等等。不论那一种动作传感器都可以装在踏板杆(加速踏板的一部分)或车体或踏板杆与车体之间，并且其所得的效果基本一祥。另外当“通知”的动作有所改变时上述的动作传感器也能适应这种改变，只是安装的位置稍作调整，总之动作传感器的作用就是把司机的“通知”动作转化为汽车和电动汽车的控制机构能识别的电信号。另外本方案的所称的汽车包括电动汽车。
图I、由霍尔传感应头构成的动作传感器装在加速踏板杆上，右下俯视图。图2、由微动开关构成的动作传感器装在加速踏板杆上，右下俯视图。图3、 由红外线发收装置构成的动作传感器装在车体与踏板杆之间，右下俯视图。图4、动作传感器输出的信号送到E⑶的信号流程图。
图5、动作传感器输出的信号送到电机控制器的信号流程图。图6、动作传感器输出的信号送到电子开关的信号流程图。
图7、动作传感器输出的信号送到电子开关的信号流程图。图中1离合器踏板、2制动踏板、3加速踏板、4红外线发射管、5红外线接收头、7前踏板杆、6后踏板杆、8铰轴、9复位弹簧、10支架、11档板、12微动开关、13前平台、14后平台、15磁石、16顶块、17庶板、18霍尔感应头。
具体实施方式
工作原理汽车的大量使用已超过百年了，人们对它早就形成了习惯，所以改变踩下加速踏板的动作在保证效果的前提下越小越好。开过车的人都知道司机的右脚前撑在开车的过程中就是不断地在制动踏板和加速踏板之间轮流做踩下的动作，由于加速踏板在制动踏板的右边(从司机的角度看下同)。当司机从制动減速转为加速时，司机的右脚前撑就要从左边向右边移动到加速踏板上面再踩下加速踏板，并对它施压完成加速动作。本方案就是在司机右脚前撑向加速踏方向移动过程中，当移动到一定位置后，再由右脚前撑带动加速踏板继续向同一方向水平移动多一点点。这就是所谓的“通知”动作，当然这并不是唯ー的动作，可以替代这个动作的动作还有很多。例如可以让司机的右脚前撑向上提一下触碰动作传感器或用手触碰ー下动作传感器“通知”汽车控制机构等等。本例的加速踏板水平移动这一点点的作用是“通知”ECU或电机控制器等汽车控制机构，司机现在踩下加速踏板是有正确意识的。ECU或电机控制器接到这个“通知”后就接受这个动作为“合法动作”控制发动机完成变速动作。这些改变是极小的改变，几乎看不出来的。这样的改变在安全角度看是完全可以接受的，因为即使ー时间忘记了做这个水平移位动作也不会因此带来任何危险。当加速完毕后，右脚前撑取消对加速踏板的施压，加速踏板在复位弹簧的作用下复位到原来的位置上。如果再要踩下加速踏板就必须重复上述过程。当司机欲踩下的是制动踏板，他的大脑不会指挥其右肢前撑做这个“通知”动作。这时即使是错踩了加速踏板，由于事前司机没有做“通知”的动作所以汽车的控制机构ECU或电动汽车的电机控制器没有接到有关的“通知”而视为无效踩踏而拒绝加速，防止了误踩踏事故的发生。怎样将这个“通知”动作变为ECU或电机控制器等到汽车控制机构能识别的电信号这又是本方案另ー个关键所在，为解决这个问题本方案采取了在加速踏板的踏板杆或在车体的其他地方或在车体与踏板杆之间安装动作传感器，将这个“通知”动作变为ECU或电机控制器等汽车控制机构能识别的电信号。现代汽车的电子化程度很高，很多汽车的加速踏板、发动机的节气门等已是控制电子化了，它们都由汽车的中央处理器ECU管理和控制。同时电动汽车的加速踏板早就实现电子化。电子化的最大好处是方便ECU对汽车的工作状态包括司机对汽车的操作进行精确的管理和控制，在这类汽车上加装防误踩装置更为简单容易。 1、本例的动作传感器装在踏板杆上，它主要由霍尔感应头18、磁石15等组成如图I所示。踏板杆分为前踏板杆7和后踏板杆6并通过铰轴8铰接在一起。前、后踏板杆铰接处装有复位弹簧9，前踏板杆7上焊接有前平台13，前平台13上安装有磁石15。后踏板杆6上焊接有后平台14，后平台14上安装有霍尔感应头18。为了使司机的右脚前撑能轻松地带动加速踏板，本方案在加速踏板上加装了一块档板11。当司机的右脚前撑向右移动碰到档板11时，它通过档板11带动加速踏板向右移动，完成“通知”动作。本例的关键元件是霍尔感应头18，它是ー个磁敏IC电子兀件，当磁石15靠近它时它会输出ー个电信号。司机要加速他的右脚前撑向右移动时，通过档板11带动加速踏板3、前踏板杆7、前平台13、磁石15 一起围绕铰轴8转动。焊接在前踏板杆上的前平台13和装在前平台13上的磁石15因此靠近霍尔感应头18，使它输出ー个电信号。这个电信号用干“通知”ECU或电机控制器等汽车控制机构，告知司机的意识是踩加速踏板并做了 “通知”的动作，汽车的发动机可以接受司机的加速请求。这时踩下加速踏板的动作是有效的，如果司机用踩制动踏板的动作去踩加速踏板，没有做“通知”的动作霍尔感应头18不会输出这个电信号。这个动作无效，成功防止了误踩事件的发生。2、本例的动作传感器装在车体上或装在踏板杆与车体之间。在上一例的基础上去掉前平台13、后平台14、霍尔感应头18、磁石15，在前踏板杆7上增加庶板17如图3所示。本例的动作传感器主要由红外线发收装置和前踏板杆上的庶板等组成。红外线发收装置由红外线发射管4、红外线接收头5、支架10等构成。红外线发射管4向红外线接收头5发射红外线信号，一旦这束红外线被庶板17庶断，红外线接收头5就会发出ー个电信号。司机要加速他的右脚前撑向右移动时，通过档板11带动加速踏板3、前踏板杆7、庶板17 —起围绕铰轴8转动，也就是向着支架10的方向移动。当庶板17把红外线发射管4发出的红外线庶住，令它不能到达红外线接收头5吋，红外线接收头5就会输出ー个电信号。这个电信号用干“通知”ECU或电机控制器等汽车控制机构，司机的意识是踩加速踏板并做了 “通知”的动作，汽车的发动机可以接受司机的加速请求。这时踩下加速踏板的动作是有效的，如果司机用踩制动踏板的动作去踩加速踏板红外线接收头5不会输出这个电信号。这个动作无效，成功防止了误踩事件的发生。另外本例可以取消庶板17直接用前踏板杆庶断红外线，起到同样的效果。也就是说这时的动作传感器不包括庶板17，而且动作传感器只装在车体上。3、本例在例I的基础上去掉霍尔感应头18和磁石15，在前平台13上安装顶块16、后平台14上安装微动开关12如图2所示。本例的动作传感器主要由微动开关12、顶块16等组成。司机要加速他的右脚前撑向右移动时，通过档板11带动加速踏板3、前踏板杆7、前平台13、顶块16 —起围绕铰轴8转动。焊接在前踏板杆上的前平台13和装在前平台13上的顶块16因此压向微动开关12。当顶块16顶到微动开关的机关时它就会改变原来的开关状态。这也ー种电信号。这个电信号用干“通知”ECU或电机控制器等汽车控制机构，司机的意识是踩加速踏板并做了“通知”的动作，汽车的发动机可以接受司机的加速请求。这时踩下加速踏板的动作是有效的，如果司机用踩制动踏板的动作去踩加速踏板微动开关不会输出这个电信号。这个动作无效，成功防止了误踩事件的发生。对于上述例子里动作传感器输出的电信号的处理方式同样是多种多样的，姆ー种处理方式都适合上述每一例包括司机的其他“通知”动作，而且能收到同样的效果。例如将它输出的信号直接送到汽车的ECU，由ECU根据这个信号作出判断和动作如图4所示。如果是电动汽车的可将它输出的信号送到电动汽车的电机控制器，由电机控制器内的单片机处理器根据这个信号作出判断和动作如图5所示。更可以用这个信号通过电子开关电路去控制加速踏板自身的加速信号的信号通道如图6和图7所示，当司机有做“通知”动作吋，加速踏板自身的使用的信号通道才被接通，加速踏板的加速信号能够送出。当司机没有做 “通知”动作时，加速踏板自身使用的信号通道是保持断开的，加速踏板的加速信号不能送出去，加速动作无效。还可以用这个信号直接控制电子节气门等等。可以达到本方案目标的电路控制形式是多种多样的。
权利要求1. 一种汽车加速踏板防误踩新装置，其特征在于，在踏板杆上或在车体上或在车体与踏板杆之间安装有动作传感器，通过动作传感器输出的信号对汽车或电动汽车的控制机构进行控制。
专利摘要汽车加速踏板防误踩新装置，本实用新型是汽车安全技术方面的一个领域。所谓误踩其实是司机的制动意识没有错，错误的是这时踩踏了加速踏板。为解决这个问题本方案分别从硬件和软件上下功夫。软件方面就是让司机右脚前撑踩下制动踏板与踩下加速踏板的动作有所不同，要求司机的大脑在意识上明确要踩下的是加速踏板，大脑指挥右脚前撑先做一个，“通知”汽车我要加速的动作。汽车接到这个“通知”后才接受司机的加速请求。硬件方面就是在汽车加速踏板的踏板杆或车体的其他地方或车体与踏板杆之间安装动作传感器，用于检测司机在踩下加速踏板前是否有做这个“通知”的动作。如果没有，汽车控制机构将拒绝加速请求，这样就可以防止误踩事故的发生。
文档编号B60R16/02GK202399913SQ201120556288
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者胡达广 申请人:胡达广