陳星晨

摘 要：隨著機(jī)動車輛的不斷增加，汽車安全顯得尤為重要，尤其是加強(qiáng)汽車的主動安全技術(shù)的發(fā)展。該文介紹了一種駕駛員誤踩油門變剎車的系統(tǒng)設(shè)計，該設(shè)計根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：自動剎車 防誤踩油門 制動系統(tǒng) 汽車安全

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0091-01

汽車是現(xiàn)代社會中的一種主要交通工具，與此同時，汽車駕駛的安全問題也日益凸現(xiàn)出來，根據(jù)有關(guān)部門公布，2012年，全國共發(fā)生道路交通事故20.4萬起，而在所有的汽車交通事故中，駕駛員因誤操作，本該緊急踩剎車卻誤踩油門所引起的事故也占了一定的比例。盡管比例不高，但一旦發(fā)生后果也不堪設(shè)想，因此對防止駕駛員誤操作的研究迫在眉睫。[1]

1 分析駕駛員誤操作的原因

駕駛員發(fā)生誤操作的原因有很多，大體分為以下幾種：一是不管是新手還是駕駛技術(shù)過硬的老手，由于緊張，遇到突發(fā)情況就手忙腳亂，容易誤把油門當(dāng)作剎車；二是不規(guī)范駕駛，主要表現(xiàn)為酒后駕車和過度疲勞駕駛。由于酒精或者疲勞導(dǎo)致觸覺能力、判斷能力和操作能力等降低，遇到突發(fā)情況處置不當(dāng)?shù)龋l(fā)生誤操作；三是心理問題，駕駛員放松警惕，思想松懈，注意力不集中等，突遇險情，會措手不及，發(fā)生誤操作。[2]

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計

當(dāng)汽車在行駛時，以轉(zhuǎn)向燈信號和車速傳感器為輔助，通過誤踩油門變剎車系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)的測量和感知汽車與前方障礙物的距離L以及駕駛員踩油門踏板的加速度a。當(dāng)測得的加速度a超過所設(shè)定的加速度極值ao，根據(jù)轉(zhuǎn)向燈排除駕駛員超車的情況，則中央控制單元會發(fā)出啟動緊急制動機(jī)構(gòu)（開啟制動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的信號，并實(shí)現(xiàn)自動制動、切斷節(jié)氣門的目的。[3]若檢測到車速為零，則釋放自動制動機(jī)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)以上功能，該系統(tǒng)的設(shè)計分為三個部分，包括信號采集部分、中央控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個部分。基于系統(tǒng)功能的總體方案設(shè)計如圖1所示。

3 工作原理

由于加速度傳感器過于靈敏，不適宜直接用來測量油門踏板的加速度值。加速度值也就是速度變化的斜率，而踏板的速度可以由踏板的縱向距離的變化來反映。因此為了更加準(zhǔn)確的測出油門踏板的加速度值a，可以通過節(jié)氣門位置傳感器測得的信號通過處理器處理后來反映油門踏板的加速度值。[4]

假設(shè)汽車在公路上高速行駛時，突然前方L米處有人橫穿馬路或者前方有其它障礙物時， 雷達(dá)測距儀會立刻探測到此物體， 并將信號送至中央處理器。此時，如果駕駛員為了避讓目標(biāo)錯把油門當(dāng)作剎車迅速踩到底，加速度值將會超過所設(shè)定的加速度極值a0，油門踏板下的傳感器就會將加速度信號送到中央控制單元，然后控制單元會對雷達(dá)信號、節(jié)氣門傳感器信號和轉(zhuǎn)向燈信號等進(jìn)行綜合分析處理，當(dāng)所有信號吻合時，控制單元就會發(fā)出指令，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。一方面關(guān)閉節(jié)氣門或者切斷噴油泵，迫使發(fā)動機(jī)停止工作，以免火上澆油；另一方面啟動制動系統(tǒng)，進(jìn)行緊急剎車。當(dāng)車輛停止后，排除險情，控制信號會自動消失，車輛自動恢復(fù)正常狀態(tài)，不影響正常工作。有了這套裝置，即使駕駛員驚慌失措誤將油門當(dāng)作剎車，也可使車輛及時獲得制動，減少甚至避免不必要損失。

通過實(shí)驗(yàn)所得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下。

由表1可以看出正常踩踏油門的加速度值為0～5.0 m/s2，而誤踩油門踏板的加速度值為0～145.0 m/s2，二者的加速度值存在明顯的差異。為了進(jìn)一步排除超車的情況，通過實(shí)驗(yàn)測得超車時的油門踏板加速度值為0～38.5 m/s2。

因此為了區(qū)分緊急情況下的誤踩油門操作，初步選取加速度極值在40.0～100.0 m/s2較為合適。此外，按照汽車與前方障礙物距離的大小，可以對加速度的極值進(jìn)行分級：距離的大小決定車輛行駛狀態(tài)的安全程度，因此距離較大時，可以適當(dāng)增加加速度極值；距離較小時，適當(dāng)減小加速度極值。

4 結(jié)語

該系統(tǒng)保持傳統(tǒng)的油門和剎車的操作方式，不改變駕駛員的操作習(xí)慣，結(jié)構(gòu)簡單且不改變現(xiàn)有機(jī)動車的油門和剎車的位置及結(jié)構(gòu)。主要采用傳感器感知駕駛員把油門踏板誤當(dāng)作剎車踏板的錯誤操作，以及車速傳感器和轉(zhuǎn)向燈的輔助下，處理器對各種信號比較處理后傳送至剎車裝置和油路控制裝置以使汽車制動并切斷油路，從而將錯誤操作轉(zhuǎn)化為安全操作。該系統(tǒng)與同類裝置相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)避免了在緊急情況下，駕駛員誤踩油門當(dāng)剎車而引發(fā)的交通事故，對減少此類交通事故的發(fā)生和減少傷亡程度有著很好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 任宇立.道路交通安全現(xiàn)狀及交通事故分析方法初探[J].道路交通與安全，2010，10（2）：4-6.

[2] 徐勝成.錯把油門當(dāng)剎車百萬豪車高速沖入渾河中[N].沈陽晚報，2011-09-05（16）.

[3] 盧新湘，鄒向陽，康風(fēng).防止司機(jī)誤把油門當(dāng)作剎車的系統(tǒng)設(shè)計與研究[J].內(nèi)燃機(jī)，2007（3）：13-19.

[4] 張勁.基于單片機(jī)控制的誤踩汽車油門的自動制動系統(tǒng)[J].科協(xié)論壇，2009，11（1）：83-85.endprint

摘 要：隨著機(jī)動車輛的不斷增加，汽車安全顯得尤為重要，尤其是加強(qiáng)汽車的主動安全技術(shù)的發(fā)展。該文介紹了一種駕駛員誤踩油門變剎車的系統(tǒng)設(shè)計，該設(shè)計根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：自動剎車 防誤踩油門 制動系統(tǒng) 汽車安全

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0091-01

汽車是現(xiàn)代社會中的一種主要交通工具，與此同時，汽車駕駛的安全問題也日益凸現(xiàn)出來，根據(jù)有關(guān)部門公布，2012年，全國共發(fā)生道路交通事故20.4萬起，而在所有的汽車交通事故中，駕駛員因誤操作，本該緊急踩剎車卻誤踩油門所引起的事故也占了一定的比例。盡管比例不高，但一旦發(fā)生后果也不堪設(shè)想，因此對防止駕駛員誤操作的研究迫在眉睫。[1]

1 分析駕駛員誤操作的原因

駕駛員發(fā)生誤操作的原因有很多，大體分為以下幾種：一是不管是新手還是駕駛技術(shù)過硬的老手，由于緊張，遇到突發(fā)情況就手忙腳亂，容易誤把油門當(dāng)作剎車；二是不規(guī)范駕駛，主要表現(xiàn)為酒后駕車和過度疲勞駕駛。由于酒精或者疲勞導(dǎo)致觸覺能力、判斷能力和操作能力等降低，遇到突發(fā)情況處置不當(dāng)?shù)?，發(fā)生誤操作；三是心理問題，駕駛員放松警惕，思想松懈，注意力不集中等，突遇險情，會措手不及，發(fā)生誤操作。[2]

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計

當(dāng)汽車在行駛時，以轉(zhuǎn)向燈信號和車速傳感器為輔助，通過誤踩油門變剎車系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)的測量和感知汽車與前方障礙物的距離L以及駕駛員踩油門踏板的加速度a。當(dāng)測得的加速度a超過所設(shè)定的加速度極值ao，根據(jù)轉(zhuǎn)向燈排除駕駛員超車的情況，則中央控制單元會發(fā)出啟動緊急制動機(jī)構(gòu)（開啟制動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的信號，并實(shí)現(xiàn)自動制動、切斷節(jié)氣門的目的。[3]若檢測到車速為零，則釋放自動制動機(jī)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)以上功能，該系統(tǒng)的設(shè)計分為三個部分，包括信號采集部分、中央控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個部分?；谙到y(tǒng)功能的總體方案設(shè)計如圖1所示。

3 工作原理

由于加速度傳感器過于靈敏，不適宜直接用來測量油門踏板的加速度值。加速度值也就是速度變化的斜率，而踏板的速度可以由踏板的縱向距離的變化來反映。因此為了更加準(zhǔn)確的測出油門踏板的加速度值a，可以通過節(jié)氣門位置傳感器測得的信號通過處理器處理后來反映油門踏板的加速度值。[4]

假設(shè)汽車在公路上高速行駛時，突然前方L米處有人橫穿馬路或者前方有其它障礙物時， 雷達(dá)測距儀會立刻探測到此物體， 并將信號送至中央處理器。此時，如果駕駛員為了避讓目標(biāo)錯把油門當(dāng)作剎車迅速踩到底，加速度值將會超過所設(shè)定的加速度極值a0，油門踏板下的傳感器就會將加速度信號送到中央控制單元，然后控制單元會對雷達(dá)信號、節(jié)氣門傳感器信號和轉(zhuǎn)向燈信號等進(jìn)行綜合分析處理，當(dāng)所有信號吻合時，控制單元就會發(fā)出指令，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。一方面關(guān)閉節(jié)氣門或者切斷噴油泵，迫使發(fā)動機(jī)停止工作，以免火上澆油；另一方面啟動制動系統(tǒng)，進(jìn)行緊急剎車。當(dāng)車輛停止后，排除險情，控制信號會自動消失，車輛自動恢復(fù)正常狀態(tài)，不影響正常工作。有了這套裝置，即使駕駛員驚慌失措誤將油門當(dāng)作剎車，也可使車輛及時獲得制動，減少甚至避免不必要損失。

通過實(shí)驗(yàn)所得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下。

由表1可以看出正常踩踏油門的加速度值為0～5.0 m/s2，而誤踩油門踏板的加速度值為0～145.0 m/s2，二者的加速度值存在明顯的差異。為了進(jìn)一步排除超車的情況，通過實(shí)驗(yàn)測得超車時的油門踏板加速度值為0～38.5 m/s2。

因此為了區(qū)分緊急情況下的誤踩油門操作，初步選取加速度極值在40.0～100.0 m/s2較為合適。此外，按照汽車與前方障礙物距離的大小，可以對加速度的極值進(jìn)行分級：距離的大小決定車輛行駛狀態(tài)的安全程度，因此距離較大時，可以適當(dāng)增加加速度極值；距離較小時，適當(dāng)減小加速度極值。

4 結(jié)語

該系統(tǒng)保持傳統(tǒng)的油門和剎車的操作方式，不改變駕駛員的操作習(xí)慣，結(jié)構(gòu)簡單且不改變現(xiàn)有機(jī)動車的油門和剎車的位置及結(jié)構(gòu)。主要采用傳感器感知駕駛員把油門踏板誤當(dāng)作剎車踏板的錯誤操作，以及車速傳感器和轉(zhuǎn)向燈的輔助下，處理器對各種信號比較處理后傳送至剎車裝置和油路控制裝置以使汽車制動并切斷油路，從而將錯誤操作轉(zhuǎn)化為安全操作。該系統(tǒng)與同類裝置相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)避免了在緊急情況下，駕駛員誤踩油門當(dāng)剎車而引發(fā)的交通事故，對減少此類交通事故的發(fā)生和減少傷亡程度有著很好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 任宇立.道路交通安全現(xiàn)狀及交通事故分析方法初探[J].道路交通與安全，2010，10（2）：4-6.

[2] 徐勝成.錯把油門當(dāng)剎車百萬豪車高速沖入渾河中[N].沈陽晚報，2011-09-05（16）.

[3] 盧新湘，鄒向陽，康風(fēng).防止司機(jī)誤把油門當(dāng)作剎車的系統(tǒng)設(shè)計與研究[J].內(nèi)燃機(jī)，2007（3）：13-19.

[4] 張勁.基于單片機(jī)控制的誤踩汽車油門的自動制動系統(tǒng)[J].科協(xié)論壇，2009，11（1）：83-85.endprint

摘 要：隨著機(jī)動車輛的不斷增加，汽車安全顯得尤為重要，尤其是加強(qiáng)汽車的主動安全技術(shù)的發(fā)展。該文介紹了一種駕駛員誤踩油門變剎車的系統(tǒng)設(shè)計，該設(shè)計根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：自動剎車 防誤踩油門 制動系統(tǒng) 汽車安全

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0091-01

汽車是現(xiàn)代社會中的一種主要交通工具，與此同時，汽車駕駛的安全問題也日益凸現(xiàn)出來，根據(jù)有關(guān)部門公布，2012年，全國共發(fā)生道路交通事故20.4萬起，而在所有的汽車交通事故中，駕駛員因誤操作，本該緊急踩剎車卻誤踩油門所引起的事故也占了一定的比例。盡管比例不高，但一旦發(fā)生后果也不堪設(shè)想，因此對防止駕駛員誤操作的研究迫在眉睫。[1]

1 分析駕駛員誤操作的原因

駕駛員發(fā)生誤操作的原因有很多，大體分為以下幾種：一是不管是新手還是駕駛技術(shù)過硬的老手，由于緊張，遇到突發(fā)情況就手忙腳亂，容易誤把油門當(dāng)作剎車；二是不規(guī)范駕駛，主要表現(xiàn)為酒后駕車和過度疲勞駕駛。由于酒精或者疲勞導(dǎo)致觸覺能力、判斷能力和操作能力等降低，遇到突發(fā)情況處置不當(dāng)?shù)?，發(fā)生誤操作；三是心理問題，駕駛員放松警惕，思想松懈，注意力不集中等，突遇險情，會措手不及，發(fā)生誤操作。[2]

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計

當(dāng)汽車在行駛時，以轉(zhuǎn)向燈信號和車速傳感器為輔助，通過誤踩油門變剎車系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)的測量和感知汽車與前方障礙物的距離L以及駕駛員踩油門踏板的加速度a。當(dāng)測得的加速度a超過所設(shè)定的加速度極值ao，根據(jù)轉(zhuǎn)向燈排除駕駛員超車的情況，則中央控制單元會發(fā)出啟動緊急制動機(jī)構(gòu)（開啟制動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的信號，并實(shí)現(xiàn)自動制動、切斷節(jié)氣門的目的。[3]若檢測到車速為零，則釋放自動制動機(jī)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)以上功能，該系統(tǒng)的設(shè)計分為三個部分，包括信號采集部分、中央控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個部分。基于系統(tǒng)功能的總體方案設(shè)計如圖1所示。

3 工作原理

由于加速度傳感器過于靈敏，不適宜直接用來測量油門踏板的加速度值。加速度值也就是速度變化的斜率，而踏板的速度可以由踏板的縱向距離的變化來反映。因此為了更加準(zhǔn)確的測出油門踏板的加速度值a，可以通過節(jié)氣門位置傳感器測得的信號通過處理器處理后來反映油門踏板的加速度值。[4]

假設(shè)汽車在公路上高速行駛時，突然前方L米處有人橫穿馬路或者前方有其它障礙物時， 雷達(dá)測距儀會立刻探測到此物體， 并將信號送至中央處理器。此時，如果駕駛員為了避讓目標(biāo)錯把油門當(dāng)作剎車迅速踩到底，加速度值將會超過所設(shè)定的加速度極值a0，油門踏板下的傳感器就會將加速度信號送到中央控制單元，然后控制單元會對雷達(dá)信號、節(jié)氣門傳感器信號和轉(zhuǎn)向燈信號等進(jìn)行綜合分析處理，當(dāng)所有信號吻合時，控制單元就會發(fā)出指令，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。一方面關(guān)閉節(jié)氣門或者切斷噴油泵，迫使發(fā)動機(jī)停止工作，以免火上澆油；另一方面啟動制動系統(tǒng)，進(jìn)行緊急剎車。當(dāng)車輛停止后，排除險情，控制信號會自動消失，車輛自動恢復(fù)正常狀態(tài)，不影響正常工作。有了這套裝置，即使駕駛員驚慌失措誤將油門當(dāng)作剎車，也可使車輛及時獲得制動，減少甚至避免不必要損失。

通過實(shí)驗(yàn)所得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下。

由表1可以看出正常踩踏油門的加速度值為0～5.0 m/s2，而誤踩油門踏板的加速度值為0～145.0 m/s2，二者的加速度值存在明顯的差異。為了進(jìn)一步排除超車的情況，通過實(shí)驗(yàn)測得超車時的油門踏板加速度值為0～38.5 m/s2。

因此為了區(qū)分緊急情況下的誤踩油門操作，初步選取加速度極值在40.0～100.0 m/s2較為合適。此外，按照汽車與前方障礙物距離的大小，可以對加速度的極值進(jìn)行分級：距離的大小決定車輛行駛狀態(tài)的安全程度，因此距離較大時，可以適當(dāng)增加加速度極值；距離較小時，適當(dāng)減小加速度極值。

4 結(jié)語

該系統(tǒng)保持傳統(tǒng)的油門和剎車的操作方式，不改變駕駛員的操作習(xí)慣，結(jié)構(gòu)簡單且不改變現(xiàn)有機(jī)動車的油門和剎車的位置及結(jié)構(gòu)。主要采用傳感器感知駕駛員把油門踏板誤當(dāng)作剎車踏板的錯誤操作，以及車速傳感器和轉(zhuǎn)向燈的輔助下，處理器對各種信號比較處理后傳送至剎車裝置和油路控制裝置以使汽車制動并切斷油路，從而將錯誤操作轉(zhuǎn)化為安全操作。該系統(tǒng)與同類裝置相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)避免了在緊急情況下，駕駛員誤踩油門當(dāng)剎車而引發(fā)的交通事故，對減少此類交通事故的發(fā)生和減少傷亡程度有著很好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 任宇立.道路交通安全現(xiàn)狀及交通事故分析方法初探[J].道路交通與安全，2010，10（2）：4-6.

[2] 徐勝成.錯把油門當(dāng)剎車百萬豪車高速沖入渾河中[N].沈陽晚報，2011-09-05（16）.

[3] 盧新湘，鄒向陽，康風(fēng).防止司機(jī)誤把油門當(dāng)作剎車的系統(tǒng)設(shè)計與研究[J].內(nèi)燃機(jī)，2007（3）：13-19.

[4] 張勁.基于單片機(jī)控制的誤踩汽車油門的自動制動系統(tǒng)[J].科協(xié)論壇，2009，11（1）：83-85.endprint