本發(fā)明主要涉及汽車安全領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)合車距、車面路況、車速反饋的防誤踩油門的安全輔助裝置。

背景技術(shù)：

汽車防撞系統(tǒng)作為ITS發(fā)展的一個(gè)基礎(chǔ),它的成功與否對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有著很大的作用。為此,日本、美國(guó)和西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家為了解決共同面臨的交通問題,競(jìng)相投入量資金和人力,開始大規(guī)模地進(jìn)行道路交通運(yùn)輸智能化的研究實(shí)驗(yàn)。目前在汽車防撞系統(tǒng)的研究上德國(guó)、日本和美國(guó)走在前列,他們已經(jīng)研制出了一些產(chǎn)品,并有少量已經(jīng)應(yīng)用到了商用汽車上，但迄今為止在該領(lǐng)域還存在許多尚未解決的問題。例如：德國(guó)是研究汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)最早的國(guó)家,奔馳公司在新型的Benz6005級(jí)轎車上安裝了距離自動(dòng)控制雷達(dá),可以在40至160公里時(shí)速范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)車速,還可以根據(jù)時(shí)速確定自車與前車的距離，一旦距前車太近,自車就自動(dòng)減速以避免追尾碰撞。但是由于這些先進(jìn)設(shè)備價(jià)格過高,安裝在普及型轎車上還需要一段時(shí)間。

此外，高速公路汽車防撞制動(dòng)系統(tǒng)的研究符合國(guó)內(nèi)外汽車智能化的發(fā)展趨勢(shì)，該系統(tǒng)的應(yīng)用可以保證高速運(yùn)行車輛的安全性，提高公路運(yùn)輸效率，具有廣泛的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)前景。與國(guó)外機(jī)構(gòu)的高投入、系統(tǒng)性的研發(fā)相比，國(guó)內(nèi)的研發(fā)機(jī)構(gòu)雖多，但相對(duì)較分散，而且國(guó)內(nèi)的研究目前還只是著眼于安全性考慮，一般只有一個(gè)傳感器，因而所能實(shí)現(xiàn)的功能相對(duì)單一。

中國(guó)專利CN 105584364A公開了一種機(jī)械離心式車輛油門防誤踩安全輔助裝置，可能存在如下問題：1、采用的棘輪機(jī)構(gòu)等中間傳動(dòng)件具有較大的延時(shí)性，導(dǎo)致從誤踩油門與開始剎車制動(dòng)之間具有較大的時(shí)間差，即防誤踩裝置的反應(yīng)時(shí)間較大，這對(duì)于高速緊急情況下誤踩油門的緊急制動(dòng)非常不利。2、棘輪機(jī)構(gòu)復(fù)雜，安裝替換復(fù)雜，互換性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明目的在于提供一種車輛安全輔助裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種車輛安全輔助裝置，包括：

第一齒輪齒條機(jī)構(gòu)，所述第一齒輪機(jī)構(gòu)包括第一齒條、第一齒輪、第一齒輪軸，所述第一齒條一端與油門踏板下端連接，通過與所述第一齒輪嚙合帶動(dòng)所述第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一齒輪固定在第一齒輪軸上，所述第一齒輪軸通過軸承支撐并連接在車輛車體上；

第二齒輪齒條機(jī)構(gòu)，所述第二齒輪機(jī)構(gòu)包括第二齒條、第二齒輪、第二齒輪軸，所述第二齒條一端與剎車踏板下端連接，通過與所述第二齒輪嚙合帶動(dòng)所述第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二齒輪固定在第二齒輪軸上，所述第二齒輪軸通過軸承支撐并連接在車輛車體上；

所述車輛安全輔助裝置還包括：

用于從所連接的速度傳感器獲取所述第一齒輪軸轉(zhuǎn)速信號(hào)，并根據(jù)該第一齒輪軸轉(zhuǎn)速信號(hào)計(jì)算并判斷加速度是否大于設(shè)定的加速度安全閾值，當(dāng)判斷加速度大于設(shè)定的加速度安全閾值時(shí)，控制啟動(dòng)所連接的第二制動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)所述第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步帶動(dòng)剎車踏板下壓，實(shí)現(xiàn)車輛整體制動(dòng)的電子控制單元；

其中，所述速度傳感器與所述第一齒輪軸對(duì)應(yīng)設(shè)置以測(cè)量所述第一齒輪軸的轉(zhuǎn)速，所述第二制動(dòng)電機(jī)相對(duì)于車輛車體固定，通過所述第二制動(dòng)電機(jī)的輸出軸與所述第二齒輪軸連接。

進(jìn)一步的，還包括第一制動(dòng)電機(jī)，所述第一制動(dòng)電機(jī)相對(duì)于車輛車體固定，通過所述第一制動(dòng)電機(jī)的輸出軸與所述第一齒輪軸連接，所述第一制動(dòng)電機(jī)與車載的電子控制單元連接。

進(jìn)一步的，所述速度傳感器包括隨動(dòng)元件和與所述隨動(dòng)元件對(duì)應(yīng)的感應(yīng)元件，所述隨動(dòng)元件與所述第一齒輪軸連接并一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述感應(yīng)元件能感應(yīng)并測(cè)量所述隨動(dòng)元件轉(zhuǎn)速，所述感應(yīng)元件與車載的電子控制單元連接。

進(jìn)一步的，還包括支撐箱體，所述第一齒輪、第一齒輪軸、第二齒輪、第二齒輪軸、速度傳感器均設(shè)置于所述支撐箱體內(nèi)，所述支撐箱體固定在車輛車體上。

進(jìn)一步的，還包括制動(dòng)總開關(guān)，所述制動(dòng)總開關(guān)設(shè)置于車輛駕駛室內(nèi)，所述制動(dòng)總開關(guān)與所述電子控制單元連接。

進(jìn)一步的，還包括測(cè)距傳感器，所述測(cè)距傳感器設(shè)置于車輛前端并與電子控制單元連接。

進(jìn)一步的，所述測(cè)距傳感器為毫米波雷達(dá)測(cè)速傳感器。

進(jìn)一步的，還包括道路感應(yīng)部件和車速傳感器，所述道路感應(yīng)部件和車速傳感器均與所述電子控制單元連接，所述道路感應(yīng)部件能及時(shí)感應(yīng)行駛道路的路面狀況，所述電子控制單元結(jié)合實(shí)時(shí)車速和與對(duì)應(yīng)路面狀況的安全制動(dòng)距離判斷是否啟動(dòng)第一制動(dòng)電機(jī)和第二制動(dòng)電機(jī)。

進(jìn)一步的，還包括溫度補(bǔ)償部件，所述溫度補(bǔ)償部件設(shè)置于車輛外側(cè)，所述溫度補(bǔ)償部件與所述電子控制單元連接。

進(jìn)一步的，還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與所述電子控制單元連接，以便當(dāng)所述電子控制單元結(jié)合實(shí)時(shí)車速與對(duì)應(yīng)路面狀況的安全制動(dòng)距離判斷小于安全距離閾值時(shí)，報(bào)警器報(bào)警。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、誤踩油門的緊急情況下，剎車能夠快速自動(dòng)制動(dòng)，較大的提高了整車的安全性。

2、采用電機(jī)制動(dòng)，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修替換容易，互換性好。

下面將參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例公開的車輛安全輔助裝置主視圖的示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例公開的車輛安全輔助裝置左視圖的示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例公開的車輛安全輔助裝置原理圖。

圖例說明：

1、第一齒輪齒條機(jī)構(gòu)；11、第一齒條；12、第一齒輪；13、第一齒輪軸；2、第二齒輪齒條機(jī)構(gòu)；21、第二齒條；22、第二齒輪；23、第二齒輪軸；3、油門踏板；4、剎車踏板；5、第一制動(dòng)電機(jī)；6、第二制動(dòng)電機(jī)；7、速度傳感器；71、感應(yīng)元件；72、隨動(dòng)元件；9、第一安裝箱體；10、支撐座；16、軸承；15、第二安裝箱體；14、中間筒；30、電子控制單元；31、制動(dòng)總開關(guān)；32、測(cè)距傳感器；33、道路感應(yīng)部件；34、車速傳感器；35、溫度補(bǔ)償部件；36、報(bào)警器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種車輛安全輔助裝置，如圖1-圖3所示，包括：第一齒輪齒條機(jī)構(gòu)1，第一齒輪齒條機(jī)構(gòu)1包括第一齒條11、第一齒輪12、第一齒輪軸13，第一齒條11一端與油門踏板3下端連接，其連接方式可以采用焊接固定連接或者采用活動(dòng)鉸接均可。通過與第一齒輪12嚙合帶動(dòng)第一齒輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，第一齒輪12通過第一齒輪軸13上的鍵槽和鍵的配合固定在第一齒輪軸13上，第一齒輪軸13通過軸承16支撐并連接在車輛車體上，在本實(shí)施例中，第一齒輪軸13的支撐軸承16采用的規(guī)格型號(hào)相同，并分別設(shè)置在第一齒輪12的兩側(cè)，同時(shí)，第一齒輪軸13的左側(cè)連接有第一制動(dòng)電機(jī)5的輸出軸，連接方式可以采用普通的聯(lián)軸器連接或者采用普通花鍵連接，右側(cè)連接有速度傳感器7，速度傳感器7與第一齒輪軸13對(duì)應(yīng)設(shè)置并測(cè)量其轉(zhuǎn)速，同時(shí)，速度傳感器7與車載的電子控制單元30連接。其中，速度傳感器7包括隨動(dòng)元件72和與隨動(dòng)元件72對(duì)應(yīng)設(shè)置的感應(yīng)元件71，隨動(dòng)元件72與第一齒輪軸13連接并一起轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)元件71能感應(yīng)并測(cè)量隨動(dòng)元件72轉(zhuǎn)速，感應(yīng)元件71與車載的電子控制單元30連接，在本實(shí)施例中，速度傳感器7采用光電式測(cè)速傳感器，隨動(dòng)元件72為帶間隙的開空?qǐng)A盤，而感應(yīng)元件71為帶光源和光敏特征的元件。

此外，還包括第二齒輪齒條機(jī)構(gòu)2，第二齒輪齒條機(jī)構(gòu)2包括第二齒條21、第二齒輪22、第二齒輪軸23，第二齒條21一端與剎車踏板4下端連接，其連接方式可以采用焊接固定連接或者采用活動(dòng)鉸接均可。通過與第二齒輪22嚙合帶動(dòng)第二齒輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，第一齒輪12通過第一齒輪軸13上的鍵槽和鍵的配合固定在第一齒輪軸13上，第二齒輪22固定在第二齒輪軸23上，在本實(shí)施例中，第二齒輪軸23和第一齒輪軸13的支撐軸承16采用的規(guī)格型號(hào)相同，并分別設(shè)置在第一齒輪12和第二齒輪22的兩側(cè)，同時(shí)，為了進(jìn)一步提高制動(dòng)效果，在第二制動(dòng)電機(jī)6的基礎(chǔ)上，第二齒輪軸23的右側(cè)連接有第二制動(dòng)電機(jī)6的輸出軸，連接方式可以采用普通的聯(lián)軸器連接或者采用普通花鍵連接，第二制動(dòng)電機(jī)6與車載的電子控制單元30連接，第二齒輪軸23通過軸承16支撐并連接在車輛車體上。

本實(shí)施例中，速度傳感器7測(cè)量第一齒輪軸13轉(zhuǎn)速信號(hào)并傳輸至電子控制單元30，根據(jù)駕駛員踩油門踏板3的時(shí)間及油門踏板3的行程及現(xiàn)有調(diào)查數(shù)據(jù)可知：正常踩油門時(shí)的油門踏板3加速度大約為0.17m/s，且正常踩油門踏板3時(shí)，第一制動(dòng)電機(jī)5和第二制動(dòng)電機(jī)6均為自由狀態(tài)，即分別能夠隨第一齒輪軸13和第二齒輪軸23自由轉(zhuǎn)動(dòng)，誤踩油門時(shí)油門踏板3的加速度大約為a＝20m/s²，這兩者之間的差值很大，為避免因超車加速而引起系統(tǒng)判斷失誤，實(shí)際應(yīng)用時(shí)加速度應(yīng)取稍大些，因此，在電子控制單元30內(nèi)的設(shè)定油門踏板3的加速度a＝20m/s²為判斷的安全閾值。當(dāng)電子控制單元檢測(cè)超過加速度安全閾值時(shí)，控制啟動(dòng)第二制動(dòng)電機(jī)6帶動(dòng)第二齒輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)剎車踏板4快速下壓，實(shí)現(xiàn)車輛整體制動(dòng)。同時(shí)，會(huì)控制啟動(dòng)第一制動(dòng)電機(jī)5，第一制動(dòng)電機(jī)5此時(shí)緊急制動(dòng)鎖死，第一齒輪軸13停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防止油門踏板3繼續(xù)下壓，可選的，可以通過電子控制單元30驅(qū)動(dòng)第一制動(dòng)電機(jī)5帶動(dòng)油門踏板3反向向上運(yùn)動(dòng)，即松開油門，從而減少車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)的壓力。

上述的第一齒輪12、第一齒輪軸13、第二齒輪22、第二齒輪軸23、速度傳感器7均設(shè)置于支撐箱體內(nèi)，支撐箱體由第一安裝箱體9和第二安裝箱體15以及連接兩個(gè)安裝箱體的中間筒14組成，第一齒輪12、第一齒輪軸13位于第一安裝箱體9內(nèi)，第二齒輪22、第二齒輪軸23位于第二安裝箱體12內(nèi)。其中，感應(yīng)元件71設(shè)置在第一安裝箱體9的內(nèi)側(cè)，支撐箱體通過支撐座10固定在車輛車體上。

為了進(jìn)一步提高安全性能，該裝置還包括測(cè)距傳感器32，在本實(shí)施例中，測(cè)距傳感器32為毫米波雷達(dá)測(cè)速傳感器，這是因?yàn)楹撩撞ɡ走_(dá)穩(wěn)定而精確的測(cè)距性能和較高的距離分辨力,使得毫米波在汽車防撞系統(tǒng)中得到了更加廣泛的運(yùn)用：不受被測(cè)物體表面形狀、顏色等的影響；對(duì)大氣紊流、氣渦等具有適應(yīng)性,并且毫米波雷達(dá)的天線也不會(huì)因?yàn)榛覊m等污染而產(chǎn)生較大的誤差。在這一方面,比激光,紅外線等都有明顯的優(yōu)勢(shì),其測(cè)距精度受雨、雪、霧及陽(yáng)光等天氣因素和雜音、污染等環(huán)境的影響較小,可以保證車輛在任何天氣下的正常運(yùn)行。進(jìn)一步的，還包括道路感應(yīng)部件33和車速傳感器34，道路感應(yīng)部件33和車速傳感器34均與電子控制單元30連接，道路感應(yīng)部件33能及時(shí)感應(yīng)行駛道路的路面狀況，由于不同的路面上的剎車制動(dòng)距離不同，如下表所示(表1)：

表1不同路面附著系數(shù)的不同反應(yīng)距離

因此需要道路感應(yīng)部件33通過感應(yīng)實(shí)時(shí)的路面信息，并將該信息反饋至電子控制單元30，電子控制單元30才能結(jié)合實(shí)時(shí)車速和與對(duì)應(yīng)路面狀況的安全制動(dòng)距離判斷是否啟動(dòng)第一制動(dòng)電機(jī)5和第二制動(dòng)電機(jī)6。由于行車環(huán)境的聲速只決定于氣體的溫度，因此獲得準(zhǔn)確的當(dāng)?shù)貧鉁乜梢杂行У奶岣吆撩撞ɡ走_(dá)測(cè)距時(shí)的測(cè)量精度，為此，還設(shè)置有溫度補(bǔ)償部件35，溫度補(bǔ)償部件35設(shè)置于車輛外側(cè)并能感應(yīng)車輛周圍環(huán)境溫度，并與電子控制單元30連接，進(jìn)一步提高了測(cè)距數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性?？蛇x的，在駕駛室內(nèi)還設(shè)置有報(bào)警器36，報(bào)警器36與電子控制單元30連接，當(dāng)電子控制單元30結(jié)合實(shí)時(shí)車速和對(duì)應(yīng)路面狀況的安全制動(dòng)距離判斷小于安全距離閾值時(shí)，報(bào)警器36報(bào)警，同時(shí)會(huì)啟動(dòng)第二制動(dòng)電機(jī)6剎車制動(dòng)，該種方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)非誤踩踏油門情況下發(fā)生碰撞問題進(jìn)行補(bǔ)充解決：即使沒有誤踩油門，如果實(shí)時(shí)安全制動(dòng)距離小于電子控制單元計(jì)算的安全距離閾值時(shí)，同樣會(huì)自動(dòng)剎車減速。

在某些情況下，比如駕駛員需要超車而需要關(guān)閉整個(gè)輔助安全裝置，為此，在該裝置上設(shè)置有制動(dòng)總開關(guān)31用來打開或者關(guān)閉該輔助安全裝置，制動(dòng)總開關(guān)31設(shè)置于車輛駕駛室內(nèi)，可以設(shè)置于方向盤或者儀表盤等觸手可及的位置，當(dāng)不需要該裝置工作時(shí)，啟動(dòng)關(guān)閉按鈕，而需要時(shí)，即打開開啟按鈕，車輛即進(jìn)入安全駕駛模式。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。