一种“手握式”汽车辅助刹车控制系统的制作方法

本发明涉及汽车刹车控制领域，设计一种汽车辅助刹车系统。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提升，汽车的保有量逐年增多，越来越多的年轻人开始拥有汽车，所以汽车的安全问题开始显得尤为重要。在实际的驾驶过程中，许多驾驶技术不成熟的年轻人或者初学驾驶的人员，极其容易因为没有及时踩住刹车装置而造成安全事故。而且还会由于紧张，出现问题后会误将油门当成刹车踩踏的情况。现市面上的驾驶辅助刹车系统成本高，普遍应用在高档车上，且由于技术的不成熟，仍旧容易发生交通安全问题。

通过对公开专利文献的检索，并未发现与本专利申请相同的公开专利文献。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是实现一种简单、安全且高效的刹车辅助系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车刹车辅助系统，汽车设有刹车踏板、油门踏板和方向盘，所述刹车踏板连接助力器，所述助力器连接制动主缸，所述制动主缸连接制动压力调节装置，所述压力调节装置输出制动信号至abs制动系统，所述油门踏板连接有感应踏板位置的位置传感器，位置传感器输出信号至汽车电子控制单元(ecu)，ecu输出驱动信号至用于驱动节气门的电动机，所述方向盘内嵌具有采集手握力度的压力传感器，所诉方向盘上具备最大握力设置旋钮，用来设置系统触发阈值，所述压力传感器输出压力信号至plc控制器，所述握力大于或等于设置的系统触发阈值时，所述plc控制器输出制动信号至abs制动系统。

所述压力传感器输出信号至plc控制器，所述握力达到或超过系统触发阈值时，所述plc控制器输出停止加速的信号至ecu，所述ecu切断发动机燃油供给。

所述汽车点火使用前可通过方向盘内嵌压力传感器设置压力设定值，通过方向盘上的最大握力设置旋钮设置系统触发阈值，根据电子握力计测得的多组数据和结合相关文献得出^[1]，驾驶员在正常驾驶情况下的握力为40n左右，在紧急情况下的握力为120n左右，因此将系统的默认触发阈值设为120n。即，当驾驶员握住方向盘的握力大于或等于120n时，辅助刹车控制系统启动。另外，系统触发阈值的大小可以通过旋钮调节设定，设定范围为50n至500n。

当汽车为点火状态，汽车遇到紧急情况时，驾驶员感应到即将发生危险，可将手紧握方向盘，当等于或超过系统触发阈值时，压力传感器发出信号信号传到plc控制器中，plc控制器向abs制动系统发出紧急制动信号，由abs制动系统执行制动动作，直至驾驶员松开方向盘时，plc控制器停止发出制动信号。

当汽车为点火状态，汽车遇到紧急情况时，驾驶员操作失误误将油门踏板当做刹车踏板猛踩，可将手紧握方向盘，当等于或超过系统触发阈值时，信号传到plc控制器中，plc控制器向汽车ecu输出停止加速的信号，由ecu执行不加速操作，直至驾驶员松开方向盘时，plc控制器停止发出不加速信号。

本发明优点在于不更改刹车和油门的现有位置，当汽车遇到危险，误将油门踏板当成刹车踏板快速踩油门踏板时，或者来不及踩刹车踏板时，能够通过紧握方向盘进行紧急制动，避免因操作不当而发生交通事故。

附图说明

下面对本发明说明书中附图进行简要说明：

图1为整套汽车刹车控制系统原理图。

图2为方向盘内嵌压力传感器示意图。

表1为实验模拟测得的舒适握力和紧急制动握力数据。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，汽车刹车控制系统中设有刹车踏板、油门踏板和方向盘，刹车踏板连接助力器，助力器连接制动主缸，制动主缸连接制动压力调节装置，压力调节装置输出制动信号至abs制动系统，从而构成了传统的刹车制动系统。

油门踏板上设有感应踏板位置的位置传感器，位置传感器输出信号至ecu，ecu输出驱动信号至用于驱动节气门的电动机，从而构成了传统的油门控制系统。

本发明在方向盘内嵌具有采集手握力度的压力传感器，方向盘上配备最大握力设置旋钮，压力传感器输出压力信号至plc控制器，所述通过旋转最大握力设置旋钮设置系统触发阈值，根据电子握力计测得的多组数据和结合相关文献得出^[1]，驾驶员在正常驾驶情况下的握力为40n左右，在紧急情况下的握力为120n左右，因此将系统的默认触发阈值设为120n。即，当驾驶员握住方向盘的握力大于或等于120n时，辅助刹车控制系统启动。另外，系统触发阈值的大小可以通过旋钮调节设定，设定范围为50n至500n。当握力达到或超过系统触发阈值120n时，plc控制器输出制动信号至abs制动系统。

同时所述压力传感器输出信号至plc控制器，所述握力达到或超过设置的系统触发阈值120n时，plc控制器输出停止加速的信号至ecu，所述ecu切断发动机燃油供给。

具体控制方法如下：当汽车为点火状态，汽车遇到紧急情况时，驾驶员感应到即将发生危险，可将手紧握方向盘，当达到或超过系统触发阈值120n时，压力传感器发出信号信号传到plc控制器中，plc控制器进行纠正操作，plc控制器向abs制动系统发出紧急制动信号，由abs制动系统执行制动动作，直至驾驶员松开方向盘时，plc控制器停止发出制动信号。驾驶员操作失误误将油门踏板当做刹车踏板猛踩，并且手紧握方向盘，当超过压力设定值时，信号传到plc控制器中，plc控制器同时向汽车电子控制单元(ecu)输出停止加速的信号，由ecu执行不加速操作，直至驾驶员松开方向盘时，plc控制器停止发出不加速信号。

以上结合附图对本发明进行示例性描述。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

[1]罗恢育，刘畅，田寅生，等.基于中国成年人的舒适握力与最大握力研究[j].航天医学与医学工程，2018，031(003)：336-340.

技术特征：

1.一种汽车刹车辅助系统，汽车设有刹车踏板、油门踏板和方向盘，所述刹车踏板连接助力器，所述助力器连接制动主缸，所述制动主缸连接制动压力调节装置，所述压力调节装置输出制动信号至abs制动系统，所述油门踏板连接有感应踏板位置的位置传感器，位置传感器输出信号至汽车电子控制单元(ecu)，ecu输出驱动信号至用于驱动节气门的电动机，其特征在于：所述方向盘内嵌具有采集手握力度的压力传感器，所述压力传感器输出压力信号至plc控制器，所诉系统触发阈值利用方向盘上的最大握力设置旋钮调节，根据电子握力计测得的多组数据和结合相关文献得出[1]，驾驶员在正常驾驶情况下的握力为40n左右，在紧急情况下的握力为120n左右，因此将系统的默认触发阈值设为120n。即，当驾驶员握住方向盘的握力大于或等于120n时，辅助刹车控制系统启动。另外，系统触发阈值的大小可以通过旋钮调节设定，设定范围为50n至500n，所诉当握力小于设置的系统触发阈值时，plc控制器不会输出信号至abs制动系统，此时刹车只能利用刹车脚踏板，所述当握力大于或者等于系统触发阈值时，plc控制器输出制动信号至abs制动系统。

2.根据权利要求1所述的汽车刹车控制系统，其特征在于：所述压力传感器输出信号至plc控制器，所诉方向盘上配备最大握力设置旋钮，所述通过最大握力设置旋钮调节系统触发阈值，当握力大于或等于设置的系统触发阈值时，所诉plc控制器输出停止加速的信号至ecu，所述ecu切断发动机燃油供给。

3.根据权利要求1、2所述的汽车刹车控制系统，其特征在于：所述汽车点火使用前可通过方向盘上的最大握力设置旋钮设置系统触发阈值，根据电子握力计测得的多组数据和结合相关文献得出^[1]，驾驶员在正常驾驶情况下的握力为40n左右，在紧急情况下的握力为120n左右，因此将系统的默认触发阈值设为120n。即，当驾驶员握住方向盘的握力大于或等于120n时，辅助刹车控制系统启动。另外，系统触发阈值的大小可以通过旋钮调节设定，设定范围为50n至500n。

4.根据权利要求1、2和3中任一所述汽车刹车控制系统，其特征在于：

当汽车为点火状态，汽车遇到紧急情况时，驾驶员感应到即将发生危险，可将手紧握方向盘，当超过或者等于系统触发阈值时，压力传感器发出信号传到plc控制器中，plc控制器向abs制动系统发出紧急制动信号，由abs制动系统执行制动动作，直至驾驶员松开方向盘时，plc控制器停止发出制动信号。

5.根据权利要求1、2和3中任一所述汽车刹车控制系统，其特征在于：当汽车为点火状态，汽车遇到紧急情况时，驾驶员操作失误误将油门踏板当做刹车踏板猛踩，此时可将手紧握方向盘，当超过压力设定值即系统触发阈值时，信号传到plc控制器中，plc控制器向ecu输出停止加速的信号，由ecu执行不加速操作，直至驾驶员松开方向盘时，plc控制器停止发出不加速信号。

技术总结
本发明介绍了一种“手握式”汽车辅助刹车控制系统，所述方向盘内嵌具有采集手握力度的压力传感器，所诉方向盘上配备最大握力设置旋钮，驾驶员在遇到危险时，紧握方向盘触发压力阈值，辅助刹车控制系统启动。另外，系统触发阈值的大小可以通过旋钮调节设定，设定范围为50N至500N。所述当握力达到或超过设置的握力即系统触发阈值，所述压力传感器输出压力信号至PLC控制器，所述PLC控制器输出制动信号至ABS制动系统，汽车发生制动。本发明的优点在于当车辆遇到危险，误将油门踏板当成刹车踏板快速踩油门踏板时，或者来不及踩刹车踏板时，能够通过紧握方向盘进行紧急制动，避免因操作不当而发生交通事故。

技术研发人员：吴龙;蔡毅猛;梅景生;马华猛;王仕哲;赵东海;吕广瑞;李占勇
受保护的技术使用者：天津科技大学
技术研发日：2020.09.27
技术公布日：2021.01.01