误踩油门智能防撞主动控制系统技术方案

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术设有数据采集单元，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。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种误踩油门智能防撞主动控制系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种结构简单、工作可靠的误踩油门智能防撞主动控制系统。本技术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。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。本技术的有益效果在于：本技术设有数据采集单元，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。附图说明图1为本技术的结构框图。图2为图1中辅助制动油缸的结构示意图。图3为本技术最小安全距离的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1所示，本技术包括数据采集单元、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泵1、真空助力器2、液压缸3、油箱4、泵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。本技术的工作原理如下：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。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(Lr，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(Lm最小安全距离裕度)，如图3所示，其表达式为：Ls＝Lr+Lb+Lm (1)制动距离Lb与汽车自身的行驶速度v1和加速度a1，以及前方物体的行驶速度v2和加速度a2相关，存在以下情况：(1)当汽车前方物体横穿车道或为静止障碍物时，v2＝0，此时反应距离和制动距离为： L b = v 1 2 / 2 a m a x - - - ( 2 ) ]]>式中，v0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。(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： v 1 + a 1 t = v 2 + a 2 t v 1 t + 0.5 a 1 t 2 - v 2 t + 0.5 a 2 t 2 = L m - - - ( 3 ) ]]>根据式(3)可以计算得到a1和t，a1则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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈意平，李遂杰，张小军，程美，刘纯燕，冯鑫育，张博文，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43