車輛緊急制動防誤踩油門智能剎車系統的製作方法
2023-05-31 02:56:21 1
本發明涉及車輛檢測技術領域，特別是涉及一種車輛緊急制動防誤踩油門智能剎車系統。
背景技術：
在人們日趨提高的生活水平下，汽車作為一種普及的交通工具出現。汽車擁有量快速增長，越來越多的人選擇駕車出行，相應的，技術的未成熟和成本的高低將間接或直接影響交通事故發生。防誤踩油門技術作為汽車主動安全技術的一種，可以減少或避免駕駛員因想要急剎車卻誤踩油門導致的交通事故。防誤踩油門技術廣泛應用於民用汽車，提高駕駛員的人身安全保障。
傳統的車輛制動防誤作業系統採用機械式裝置，包括油門踏板以及與油門踏板連接的支撐板，油門踏板與支撐板中間設置有加油組件和閘門制動組件，閘門制動組件通過傳動組件連接加油組件。在駕駛員緊急剎車錯把油門當剎車時閘門制動組件變化工作，通過傳動組件帶動加油組件進行熄火動作，從而避免較大交通安全事故發生，給人們的生命財產帶來了安全保障。機械式裝置的機械傳動部件多容易卡滯，存在制動可靠性低的缺點。
技術實現要素：
基於此，有必要針對上述問題，提供一種制動可靠性高的車輛緊急制動防誤踩油門智能剎車系統。
一種車輛緊急制動防誤踩油門智能剎車系統，包括傳感器電路和數據處理電路，所述傳感器電路設置於車輛的油門踏板，所述數據處理電路連接所述傳感器電路，還用於連接車輛的電子驅動防滑系統，
所述傳感器電路用於檢測駕駛員踩油門踏板的速度，得到採集信號並輸出至所述數據處理電路；
所述數據處理電路用於對所述採集信號進行模數轉換得到數位訊號，根據所述數位訊號進行處理得到速度值；根據所述速度值和預設的油門踏板位移值計算得到駕駛員踩油門踏板的時長；及判斷駕駛員踩油門踏板的時長是否小於或等於預設的時長閾值，若是，則輸出控制所述電子驅動防滑系統執行緊急制動操作的制動信號至所述電子驅動防滑系統。
上述車輛緊急制動防誤踩油門智能剎車系統，通過傳感器電路對駕駛員踩油門踏板的速度進行檢測，得到採集信號輸出至數據處理電路。數據處理電路根據採集信號進行處理後計算得到駕駛員踩油門踏板的時長，若駕駛員踩油門踏板的時長小於或等於時長閾值，則判定為誤操作，輸出制動信號至車輛的電子驅動防滑系統，控制電子驅動防滑系統執行緊急制動操作，對汽車進行緊急制動，使車安全停車，避免交通事故的發生，制動可靠性高。
附圖說明
圖1為一實施例中車輛緊急制動防誤踩油門智能剎車系統的結構圖；
圖2為一實施例中車輛緊急制動防誤踩油門智能剎車系統的原理圖。
具體實施方式
在一個實施例中，一種車輛緊急制動防誤踩油門智能剎車系統，如圖1所示，包括傳感器電路100和數據處理電路200，傳感器電路100設置於車輛的油門踏板，數據處理電路200連接傳感器電路100，還用於連接車輛的電子驅動防滑系統。
傳感器電路100用於檢測駕駛員踩油門踏板的速度，得到採集信號並輸出至數據處理電路200。數據處理電路200用於對採集信號進行模數轉換得到數位訊號，根據數位訊號進行處理得到速度值；根據速度值和預設的油門踏板位移值計算得到駕駛員踩油門踏板的時長；及判斷駕駛員踩油門踏板的時長是否小於或等於預設的時長閾值，若是，則輸出控制電子驅動防滑系統執行緊急制動操作的制動信號至電子驅動防滑系統，控制電子驅動防滑系統執行緊急制動操作，防止駕駛員在緊急制動時因為慌亂而誤踩油門造成交通事故。
通過調查研究發現，駕駛員遇到突發危險時踩剎車具有「急促」性，而正常踩油門一般比較緩慢，兩者有明顯的區別。可預先設置油門踏板被駕駛員踩踏前至被踩到底之間的位移值，數據處理電路200根據採集信號進行轉換和處理得到駕駛員踩油門踏板的速度值，並根據速度值和油門踏板位移值計算得到駕駛員踩油門踏板的時長。將計算得到的時長與預設的時長閾值進行比較，若駕駛員踩油門踏板的時長小於或等於時長閾值，則認為觸發誤操作，控制電子驅動防滑系統進行緊急制動。
時長閾值的具體取值並不唯一，本實施例中時長閾值為0.5秒。經過試驗，駕駛員在緊急情況下踩踏板所需的時間小於0.5秒，而正常踩油門到底的時間則大於1.5秒。反應速度上的明顯差別。當駕駛員踩油門踏板的時長小於或等於則判定為誤操作，及時進行緊急制動，提高了判斷可靠性。
上述車輛緊急制動防誤踩油門智能剎車系統，通過傳感器電路對駕駛員踩油門踏板的速度進行檢測，得到採集信號輸出至數據處理電路。數據處理電路根據採集信號進行處理後計算得到駕駛員踩油門踏板的時長，若駕駛員踩油門踏板的時長小於或等於時長閾值，則判定為誤操作，輸出制動信號至車輛的電子驅動防滑系統，控制電子驅動防滑系統執行緊急制動操作，對汽車進行緊急制動，使車安全停車，避免交通事故的發生，制動可靠性高。
在一個實施例中，如圖2所示，傳感器電路100包括速度傳感器S和第一電阻R1，速度傳感器S包括第一端、第二端和可調端。
速度傳感器S設置於油門踏板，速度傳感器S的第一端連接電源接入端VCC，速度傳感器S的第二端接地，速度傳感器S的可調端通過第一電阻R1連接數據處理電路200。通過速度傳感器S對測駕駛員踩油門踏板的速度進行檢測，並將檢測得到的採樣信號經第一電阻R1輸出至數據處理電路200。
在一個實施例中，數據處理電路200包括連接傳感器電路100的STC12C5A60S2單片機。STC12C5A60S2單片機內存大且自帶A/D轉換口，可實現對採集信號的模數轉換處理。具體可用KEIL編程STC12C5A60S2單片機，通過計算得到駕駛員踩油門所用的時間，然後經過智能分析判斷駕駛員踩油門的動作是否正常，若正常則系統不動作，汽車按駕駛員的操作正常行駛；若不正常，則判斷為制動，系統將會對汽車進行緊急制動，且切斷髮動機的點火和燃料供給，從而使車安全停車，避免交通事故的發生。
在一個實施例中，繼續參照圖2，數據處理電200包括模數轉換電路220和控制輸出電路240，模數轉換電路220連接傳感器電路100和控制輸出電路240，控制輸出電路240用於連接電子驅動防滑系統。
模數轉換電路220接收傳感器電路100輸出的採樣信號進行模數轉換處理，得到數位訊號並發送至控制輸出電路240。控制輸出電路240根據接收的數位訊號得到速度值，根據速度值和油門踏板位移值計算得到駕駛員踩油門踏板的時長，並在駕駛員踩油門踏板的時長小於或等於時長閾值時，輸出制動信號至車輛的電子驅動防滑系統。
在一個實施例中，模數轉換電路220包括模數轉換器U2、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3和滑動變阻器Rf。本實施例中模數轉換器U2採用LM331晶片。
模數轉換器U2連接傳感器電路100和控制輸出電路240。具體地，模數轉換器U2的埠IN連接傳感器電路100的第一電阻R1，模數轉換器U2的埠FREQ連接控制輸出電路240。模數轉換器U2的埠VCC連接電源接入端，模數轉換器U2的埠GND接地。第一電容C1一端連接傳感器電路100和模數轉換器U2的公共端，另一端接地，用於對採樣信號進行濾波，提高了信號採集可靠性。
第二電阻R2和第二電容C2串聯且公共端連接模數轉換器U2，具體連接模數轉換器U2的埠R/C，第二電阻R2另一端連接電源接入端VCC，第二電容C2另一端接地。第三電阻R3和第三電容C3均一端連接模數轉換器U2，另一端接地。具體地，第三電阻R3一端連接模數轉換器U2的埠COUT，另一端接地；第三電容C3一端連接模數轉換器U2的埠COUT和埠THR，另一端接地。滑動變阻器Rf的一端和滑片均連接模數轉換器U2，具體連接模數轉換器U2的埠REF，滑動變阻器Rf的另一端接地。
在一個實施例中，如圖2所示，控制輸出電路240包括控制器U1、上電指示電路242、晶振電路244和復位電路246。控制器U1具體可採用8051單片機。
控制器U1連接模數轉換電路220，且用於連接電子驅動防滑系統。具體地，控制器U1的埠T1連接模數轉換電路220中模數轉換器的埠FREQ，控制器U1的埠P00、埠P01和埠P02連接電子驅動防滑系統。控制器U1通過上電指示電路242連接電源接入端VCC，晶振電路244和復位電路246均連接控制器U1。
控制器U1接收模數轉換電路220輸出的數位訊號並處理得到速度值，進而計算得到駕駛員踩油門踏板的時長與時長閾值進行比較，當判定為誤操作時輸出制動信號至電子驅動防滑系統。上電指示電路242用於進行供電指示，晶振電路244用於對控制器U1提供脈衝信號，復位電路246用於在控制器U1程序跑偏時進行復位處理。
控制器U1通過定時/計數的埠T1獲得變化的頻率信號，通過內部編程利用中斷實現對0.1mS時間內頻率變化率檢測，即踩板速度的檢測。當踩板時長≦0.5S時，判定為誤操作，使車輛的電子驅動防滑系統的制動隔離閥打開而進行制動，同時切斷噴油器電路便使發動機熄火，從而避免事故的發生。
將車輛的電子驅動防滑系統作為制動執行機構，當監測到駕駛員制動時誤踩油門踏板時，輸出電路27向制動總泵隔離電磁閥4和蓄能器隔離電磁閥10充電，使這二個閥門動作關閉總泵油路，打開蓄能器油路，高壓制動液經ABS控制閥進入驅動輪制動分泵進行制動。當駕駛員鬆開油門踩板時系統復位，輸出電路27斷電制動總泵隔離電磁閥4和蓄能器隔離電磁閥10復位，同時輸出電路25、輸出電路26分別向蓄能器隔離電磁閥11和油泵電機9充電2秒鐘使制動分泵的制動油回位，並重新建立電子驅動防滑系統的儲備油壓。
具體地，在一個實施例中，上電指示電路242包括第四電阻R4和發光二極體D，第四電阻R4一端連接電源接入端VCC，另一端連接模數轉換電路220和控制器U1的公共端，具體與控制器U1的埠T1連接。發光二極體D的陽極連接電源接入端VCC，發光二極體D的陰極連接控制器U1，具體連接控制器U1的埠VCC，控制器U1的埠GND接地。
在一個實施例中，晶振電路244包括晶振器Y、第四電容C4和第五電容C5，晶振器Y的一端連接控制器U1，具體連接控制器U1的埠X1，並通過第四電容C4接地。晶振器Y的另一端連接控制器U1，具體連接控制器U1的埠X2，並通過第五電容C5接地。
在一個實施例中，復位電路246包括復位開關S1、第五電阻R5和第六電容C6，復位開關S1與第六電容C6串聯，且復位開關S1的另一端和第六電容C6的另一端均連接控制器U1，具體連接控制器的埠RESET，並通過第五電阻R5接地。
以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。