CN104709087A - 能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置 - Google Patents

Abstract

一种能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，包括油门踏板，油门踏板支撑臂、支撑架、驾驶舱壁板和驾驶舱底板，其特征在于：还包括装置底座、转动板、电磁锁头、棘齿条、棘齿条定位架、踏板开关。装置底座设置在油门踏板踩踏面的下方，装置底座上设置有转动板定位块、转动板限位块和限位弹簧条；装置底座与转动板之间通过小转轴实现转动连接；本发明将驾驶员脚后跟不着地悬空踩踏油门踏板的行为直接视为误把油门当刹车踩，悬空踩踏油门踏板的错误行为不能为车辆加油，却能够直接启动刹车；只要驾驶员将油门踩踏到极限且还在用力，本发明也将启动刹车装置对车辆进行制动，能够终止即将引发严重交通事故的误把油门当刹车踩行为。

Description

能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置

技术领域

本发明涉及交通安全装置，具体涉及一种能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置。

背景技术

随着我国人民经济收入的不断提高，2014年11月27日的数据显示，中国目前民用汽车保有量已达2.64亿辆。机动车驾驶人数量突破3亿人。当前，在发生的交通事故中，误把油门当刹车踩所引发的交通事故占百分之五左右，每年达20万次以上，且这类交通事故中大多会导致人员伤亡和财产损失。

2015年3月1日，深圳宝安机场高架桥上，一名女司机误将油门当刹车踩撞向人群造成9死22伤事件之后，人们更加关注如何防止误将油门当刹车踩事故发生。

对于误将油门当刹车踩的防范，国外目前采用的是雷达障碍物探测装置（如Volvo），当车辆近距离有障碍物时，该装置报警或切断油路；也有采用油门猛踩延迟响应的，这类机动车在猛踩油门时会延迟响应，可以给驾驶者中断错误指令的时间和机会。当前国外还没有能有效防止误将油门当刹车踩的方法。雷达障碍物探测装置对误将油门当刹车踩的错误行为有一定的减灾作用，但在车辆速度低于10KM或悬崖前或深沟处，因系统尚未启动或因雷达无法测出悬崖或深沟，该系统将丧失防护作用。

国内汽车制造业已经注意到了误将油门当刹车踩的危害，浙江吉利控股集团有限公司的设计，中国专利公开号 CN 101612893A，公开日为2009年12月30日，发明名称：《一种刹车时误踩油门的刹车方法以及刹车装置》就是想解决这一难题。该装置以测量油门踏板运动速度来判断是否刹车并停止发动机运行，该发明不是以防范的方式来解决问题，而是事后的弥补措施，且当驾驶员想以较短的时间高速超车或陡坡起步时，该系统可能判断错误导致发出刹车指令而导致更惨烈的交通事故。

我国高等院校的研究机构，也为解决驾驶员误将油门当刹车踩的难题进行大量研究。华东大学的专利，中国专利授权公开号 CN 102225691A，授权公告日为2011年10月26日，发明名称：《一种汽车油门防误踩制动装置》，该装置以油门踏板运动速度过快来启动刹车，但该装置仍然存在上述专利相同的缺陷。

当前，我国各类汽车生产商和汽车设计专业部门、研究性大学的研究人员都在为解决误将油门当刹车踩这一难题进行着大量的研究和技术攻关。

然而，目前的研究并不乐观，在已经发表的论文和已经公开的发明中，基本上都是以驾驶人员右脚驾驶车辆时控制油门和控制刹车的力度、速度的差异为判断依据，研究如何用软件或者硬件对其进行辨认并对确认的误将油门当刹车踩的行为进行终止。这些研究有一个共同的缺陷：难以避免可能的判断失误。当驾驶员需要快速超车的时候猛踩刹车，一旦系统或装置发生判断失误，后果不堪设想。

这些研究或专利，部分还存在需要改装车辆、改动刹车踏板位置、对低于一定高度的障碍物无法辨别、或者只适应某种车型等问题。

本人的发明《能准确判断并终止油门当刹车踩错误行为的装置》（专利号：ZL 2014201753846）该发明以驾驶员将油门踏板踩踏到极限位置，且压迫油门踏板支撑臂对压力开关施加的压力超过5公斤以上判断是错将油门当刹车踩的行为并开始转换为紧急刹车，该发明可防止误将急速超车、陡坡加速等猛加油行为判断成是错将油门当刹车踩的错误，但该发明不能在第一时间纠正错将油门当刹车踩的行为，只有在驾驶员慌乱之下误以为刹车不灵而将油门当刹车用力死死踩住后，才启动紧急刹车，也就是在刹车之前车辆会有加速的过程，仍然存在危险性。

目前，国内外还没有相关的发明和设备能在第一时间准确识别并终止驾驶员错将油门当刹车踩的油门安全装置。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种能在第一时间识别并终止油门当刹车踩行为的油门双保险装置。

为了实现上述目的，本方法采用的技术方案如下：

能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，包括油门踏板，油门踏板支撑臂、支撑架、驾驶舱壁板和驾驶舱底板，其特征在于：还包括装置底座、转动板、电磁锁头、棘齿条、棘齿条定位架、踏板开关。

装置底座设置在油门踏板踩踏面的下方，装置底座上设置有转动板定位块、转动板限位块和限位弹簧条；装置底座与转动板之间通过小转轴实现转动连接；

所述棘齿条定位架上设置有定位槽和限位调节螺栓，棘齿条与棘齿条定位架焊接成一个整体；棘齿条定位架安装在油门踏板支撑臂上，棘齿条的两条弧属于同心圆，其圆心在油门踏转轴线上；棘齿条在油门踏板的踩踏面下方，跟随油门踏板运动。

所述装置底座与转动板之间设置有弹簧圈。

所述装置底座、转动板和棘齿条限位块上分别开设有下通孔、上通孔和限位通槽。

所述棘齿条定位架在油门踏板支撑臂固定后，棘齿条位于下通孔、上通孔和限位通槽之中，棘齿条随油门踏板运动时，任何部位都不与下通孔、上通孔和限位通槽相接触。

所述转动板上设置有弹簧限位块、第一开关定位块、第二开关定位块、卡位板、电磁锁头和棘齿条限位块；所述第一开关定位块上固定电磁锁控制开关和副刹控制开关，所述第二开关定位块上固定发动机控制开关。

所述电磁锁头通电时，锁舌被电磁铁吸引缩回电磁锁头中；所述电磁锁头断电后，锁舌弹出并压向棘齿条，阻止棘齿条朝驾驶舱壁板方向运动。

所述锁舌的刃口斜面与棘齿条的棘齿斜面相匹配，锁舌弹出时，其刃口能嵌入棘齿槽中，使棘齿条只能单向运动。

所述转动板因外力脱离转动板限位块朝装置底座靠近时，安装在转动板上的电磁锁控制开关和副刹控制开关被触发，电磁锁控制开关由导通转换为断开，副刹控制开关由断开转换为导通。

所述弹簧限位块与限位弹簧条之间形成卡扣结构，当外力迫使转动板与装置底座相接触时，限位弹簧条脱离弹簧限位块的约束而自动复位，卡齿回弹并卡住弹簧限位块使转动板不能复位，同时，卡齿上端将发动机控制开关触发。

所述踏板开关安装在油门踏板下方，踏板开关与电磁锁控制开关串联，共同控制电磁锁头的电源；踏板开关为常断开状态，受压后由断开转换为导通。

所述转动板受到大于与弹簧圈弹力方向相反的压力时，转动板会朝装置底座靠近，该压力消失，转动板自动复位；若该压力压迫转动板接触到装置底座，限位弹簧条脱离弹簧限位块的限制而自动复位，卡齿回弹将弹簧限位块卡住；将限位弹簧条向外掰，使卡齿脱离限位块，转动板自动复位。

采用本发明技术方案，具有如下有益效果：

1）  本发明将驾驶员脚后跟不着地悬空踩踏油门踏板的行为直接视为误把油门当刹车踩，悬空踩踏油门踏板的错误行为不能为车辆加油，却能够直接启动刹车，达到直接纠错的目的，使车辆更安全；

2）  本发明把驾驶员将油门踩踏到极限，作为正常踩踏油门与误把油门当刹车踩行为差异的临界点，只要驾驶员将油门踩踏到极限且还在用力，本发明将启动刹车装置对车辆进行制动，能够终止即将引发严重交通事故的误把油门当刹车踩行为，极大的增强了机动车的安全性能；

3）  本发明虽然具有双重纠错功能，但由于所设置的正误临界点是油门被踩踏到极限，所以不会将正常的急速超车、陡坡加速等猛加油行为误判为是油门当刹车踩的行为，能够避免误判影响正常驾驶车辆；

4）  本发明对驾驶员较轻微的误踩行为能够实施紧急刹车但不会锁定刹车和关闭发动机，当驾驶员意识到错误并改正后，仍可以继续正常驾驶车辆，可以避免熄火造成交通堵塞；

5）  本发明在驾驶员误把油门当刹车踩且拼命踩踏死的时候，会对已经启动的刹车制动予以锁定且关闭发动机，可防止车辆失控；

6）  本发明采用手动复位方式，可防止驾驶员在误操作事件发生后还没有平静的情况下仓促复位。

7）  本发明有利于汽车工业的健康发展、有利于保障人民生命财产安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的左侧视图（油门松开状态）；

图3是本发明的右侧视图（油门松开状态）；

图4是本发明的左侧视图（油门被踩死状态）；

图5是本发明的左视图（局部、未安装定位）；

图6是本发明的前侧仰视图（局部、未安装定位）；

图中：10—装置底座、11—转动板定位块、12—转动板限位块、13—下通孔、14—圆孔、15—弹簧圈、16—底座螺栓、20—转动板、21—小转轴、22—弹簧限位块、23—上通孔、24—第一开关定位块、25—第二开关定位块、26—卡位板、27—限位弹簧条、27a—卡齿、28—小螺栓、29—开关片、30—电磁锁头、31—锁舌、32—棘齿条限位块、33—限位通槽、34—电磁锁控制开关、35—电磁锁控制线、36—副刹控制开关、37—刹车控制线、38—发动机控制开关、39—油门控制线、40—棘齿条、41—棘齿条内弧面、42—棘齿条外弧面、50—棘齿条定位架、51—定位槽、52—定位螺栓、53—限位调节螺栓、54—定位螺母、55—垫块、60—踏板开关、61—电源线、70—油门踏板、71—油门踏板支撑臂、72—支撑架、73—油门踏转轴线、74—驾驶舱壁板、75—驾驶舱底板。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

为了实现上述目的，本方法采用的技术方案如下：

如图1至图6所示，能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，包括油门踏板70，油门踏板支撑臂71、支撑架72、驾驶舱壁板74和驾驶舱底板75，其特征在于：还包括装置底座10、转动板20、电磁锁头30、棘齿条40、棘齿条定位架50、踏板开关60。

所述装置底座（10）设置在油门踏板（70）踩踏面的下方，实施例装置底座10是固定在驾驶舱壁板74上，若壁板强度不够，可固定在油门踏板（70）下方的车架上；装置底座10上设置有转动板定位块11、转动板限位块12和限位弹簧条27，转动板定位块11和转动板20之间通过小转轴21实现转动连接。

棘齿条定位架50上设置有定位槽51和限位调节螺栓53，棘齿条40与棘齿条定位架50焊接成一个整体；棘齿条定位架50安装在油门踏板支撑臂71上，棘齿条40的两条弧属于同心圆，其圆心在油门踏转轴线73上；棘齿条40在油门踏板70的踩踏面下方，随油门踏板（70）运动。若油门踏板支撑臂71，可直接在油门踏下方或者侧面对棘齿条40进行固定安装。

装置底座10与转动板20之间设置有弹簧圈15。

装置底座10、转动板20和棘齿条限位块32上分别开设有下通孔13、上通孔23和限位通槽33。

棘齿条定位架50在油门踏板支撑臂71固定后，棘齿条40位于下通孔13、上通孔23和限位通槽33之中，棘齿条40随油门踏板70运动时，任何部位都不与下通孔13、上通孔23和限位通槽33相接触。

转动板20上设置有弹簧限位块22、第一开关定位块24、第二开关定位块25、卡位板26、电磁锁头30和棘齿条限位块32；第一开关定位块24上固定电磁锁控制开关34和副刹控制开关36，第二开关定位块25上固定发动机控制开关38。

电磁锁头30通电时，锁舌31被电磁铁吸引缩回电磁锁头30中，驾驶员能够自由的对机动车进行正常加油；电磁锁头30断电后，锁舌31弹出并压向棘齿条40，阻止棘齿条40朝驾驶舱壁板74方向运动，驾驶员不能进一步为机动车加油。

锁舌31的刃口斜面与棘齿条40的棘齿斜面相匹配，锁舌31弹出时，其刃口能嵌入棘齿槽中，使棘齿条40只能单向运动，使驾驶员只能松油，不能进一步为机动车加油。

转动板20因外力脱离转动板限位块12朝装置底座10靠近时，安装在转动板20上的电磁锁控制开关34和副刹控制开关36被触发，电磁锁控制开关34由导通转换为断开，锁舌31弹出时，驾驶员只能松油，不能进一步加油；副刹控制开关36由断开转换为导通，启动强行刹车装置。

弹簧限位块22与限位弹簧条27之间形成卡扣结构，当外力迫使转动板20与装置底座10相接触时，限位弹簧条27脱离弹簧限位块22的约束而自动复位，卡齿27a回弹并卡住弹簧限位块22使转动板20不能复位，同时，卡齿27a上端将发动机控制开关38触发，此时，已经被启动的刹车被锁定，机动车发动机被关闭。

本发明使用在柴油车、汽油车或电动车上时，发动机控制开关38所控制的继电器功各不相同。发动机控制开关38驱动继电器控制电磁阀关闭油路以关闭柴油车的发动机；发动机控制开关38驱动继电器关闭汽油车的节气门以关闭汽油车发动机，发动机控制开关38控制继电器对电动车驱动电机实施断电。

踏板开关60是用于监测驾驶员脚后跟是否着地的部件，踏板开关60安装在油门踏板70的下方，驾驶员正常为车辆加油的时候，脚后跟都可以放在踏板开关60上；踏板开关60与电磁锁控制开关34串联，共同控制电磁锁头30的电源；踏板开关60为常断开状态，受压后由断开转换为导通。

转动板20受到大于与弹簧圈15弹力方向相反的压力时，转动板20会朝装置底座10靠近，该压力消失，转动板20自动复位；该功能对驾驶员较轻微的误踩行为能够实施紧急刹车但不会锁定刹车和关闭发动机。

若该压力压迫转动板20接触到装置底座10，限位弹簧条27脱离弹簧限位块22的限制而自动复位，卡齿27a回弹将弹簧限位块22卡住，对已经启动的刹车制动予以锁定且关闭发动机，防止车辆因驾驶员放开右脚再次失控；将限位弹簧条27向外掰，使卡齿27a脱离限位块22，转动板20自动复位，驾驶员又可以正常驾驶车辆。

电磁锁头30由车载电池供电，电磁锁头30、踏板开关60、电磁锁控制开关34通过电磁锁控制线35和电源线61与车载电池构成回路。

本发明将脚后跟不着地悬空踩踏油门踏板70的行为直接视为驾驶员犯了误把油门当刹车踩的错误，悬空踩踏油门踏板70无法为车辆加油，只能直接启动刹车。该功能既可以纠正驾驶员脚后跟不着地悬空踩踏油门踏板70的驾驶陋习，还可以对驾驶员因右脚远离刹车踏板，遇紧急情况抬脚猛踩刹车而误踩到油门踏板70的错误行为予以及时纠正。

本发明具有双重纠错功能，但不会将正常的急速超车、陡坡加速等猛加油行为误判为是油门当刹车踩的行为，能够避免误判影响正常驾驶车辆。

本发明主要零部件采用机械式结构，有较高的可靠性，装置上的电器设备即使产生故障，其减灾功能不会全部消失。如：电磁锁头30、电磁锁控制开关34和踏板开关70出故障，使用者将无法为车辆加油；即使某个控制开关出故障，本发明的单一控制功能——刹车或者关闭发动机仍会发挥作用。

本发明采用手动复位方式，可防止驾驶员在误操作事件发生后还没有平静的情况下仓促复位。

本发明有利于汽车工业的健康发展、有利于保障人民生命财产安全。

本发明的上述实施例是为说明本发明所列举的典型实施方式，而不是对本发明的实施方式所作的限定。由本发明实施例的提示所引申出的明显的变化方式仍处于本发明的权利保护范围当中。

Claims (10)

1.一种能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，包括油门踏板（70），油门踏板支撑臂（71）、支撑架（72）、驾驶舱壁板（74）和驾驶舱底板（75），其特征在于：还包括装置底座（10）、转动板（20）、电磁锁头（30）、棘齿条（40）、棘齿条定位架（50）、踏板开关（60）；

所述装置底座（10）设置在油门踏板（70）踩踏面的下方，装置底座（10）上设置有转动板定位块（11）、转动板限位块（12）和限位弹簧条（27）；

转动板定位块（11）和转动板（20）之间通过小转轴（21）实现转动连接；

所述棘齿条定位架（50）上设置有定位槽（51）和限位调节螺栓（53），棘齿条（40）与棘齿条定位架（50）焊接成一个整体；棘齿条定位架（50）安装在油门踏板支撑臂（71）上，棘齿条（40）的两条弧属于同心圆，其圆心在油门踏转轴线（73）上；

所述装置底座（10）与转动板（20）之间设置有弹簧圈（15）；

所述装置底座（10）、转动板（20）和棘齿条限位块（32）上分别开设有下通孔（13）、上通孔（23）和限位通槽（33）。

2.根据权利要求1所述的能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，其特征在于，所述棘齿条定位架（50）在油门踏板支撑臂（71）固定后，棘齿条（40）位于下通孔（13）、上通孔（23）和限位通槽（33）之中，棘齿条（40）随油门踏板（70）运动时，任何部位都不与下通孔（13）、上通孔（23）和限位通槽（33）相接触。

3.根据权利要求2所述的能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，其特征在于，棘齿条（40）设置在油门踏板（70）的踩踏面下方，随油门踏板（70）运动。

4.根据权利要求1所述的能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，其特征在于，所述转动板（20）上设置有弹簧限位块（22）、第一开关定位块（24）、第二开关定位块（25）、卡位板（26）、电磁锁头（30）和棘齿条限位块（32）；所述第一开关定位块（24）上固定电磁锁控制开关（34）和副刹控制开关（36），所述第二开关定位块（25）上固定发动机控制开关（38）。

5.根据权利要求2所述的能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，其特征在于，所述电磁锁头（30）通电时，锁舌（31）被电磁铁吸引缩回电磁锁头（30）中；所述电磁锁头（30）断电后，锁舌（31）弹出并压向棘齿条（40），阻止棘齿条（40）朝驾驶舱壁板（74）方向运动。

6.根据权利要求5所述的能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，其特征在于，所述锁舌（31）的刃口斜面与棘齿条（40）的棘齿斜面相匹配，锁舌（31）弹出时，其刃口能嵌入棘齿槽中，使棘齿条（40）只能单向运动。

7.根据权利要求4所述的能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，其特征在于，所述转动板（20）因外力脱离转动板限位块（12）朝装置底座（10）靠近时，安装在转动板（20）上的电磁锁控制开关（34）和副刹控制开关（36）被触发，电磁锁控制开关（34）由导通转换为断开，副刹控制开关（36）由断开转换为导通。

8.根据权利要求1所述的能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，其特征在于，所述弹簧限位块（22）与限位弹簧条（27）之间形成卡扣结构，当外力迫使转动板（20）与装置底座（10）相接触时，限位弹簧条（27）脱离弹簧限位块（22）的约束而自动复位，卡齿（27a）回弹并卡住弹簧限位块（22）使转动板（20）不能复位，同时，卡齿（27a）上端将发动机控制开关（38）触发。

9.根据权利要求1所述的能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，其特征在于，所述踏板开关（60）安装在油门踏板（70）下方，踏板开关（60）与电磁锁控制开关（34）串联，共同控制电磁锁头（30）的电源；踏板开关（60）为常断开状态，受压后由断开转换为导通。

10.根据权利要求1和权利要求7所述的能识别油门当刹车踩行为并转换为刹车的双保险装置，其特征在于，所述转动板（20）受到大于与弹簧圈（15）弹力方向相反的压力时，转动板（20）会朝装置底座（10）靠近，当转动板（20）接触到装置底座（10）时，限位弹簧条（27）脱离弹簧限位块（22）的限制而自动复位，卡齿（27a）回弹将弹簧限位块（22）卡住。