專利名稱：用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統的制作方法
用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統技術領域
本發明屬于汽車剎車系統的技術領域，特別是能直接將汽車防碰撞信號和誤踏油門信號轉變成驅動剎車機械的系統。
背景技術：
本申請人在自己的已授權專利20051001077.X《帶有信號器的油門系統裝置》中，提供了一種具有判斷油門動作正確或錯誤后，才確定是否補救進行剎車的裝置，使油門成為可制動又可加速兩用的機動車油門踏板系統。其特征是在油門踏板、聯動裝置、油門踏板對應車體部位裝置的任何一個裝置上設置信號器。信號器與可切斷發動機油路的電閥門和啟動剎車的電閥門連接。該技術提出了用電子設置去感知誤踏油門動作，并輸出剎車信號到油路上的電閥門和車輪剎車上的電閥門實現補救性剎車。該技術不足之處一是在從信號器感受的連續變化的壓力信號中，判斷、取出誤踏油門信號的取信號儀器有故障時，可能對誤踏油門信號的判斷產生錯誤，導致本系統的可靠性差。該技術不足之處二是用信號輸出線控制電閥門，用電閥門關斷車輛的發動機供油管、點火電路、電動機電源等，使司機有誤踏油門動作到車輛被停止的時間長，車輛產生錯誤的行程較遠，這種反應不迅速的方式對制止車禍事故發生不利。該技術不足之處三是用信號輸出線控制電閥門，用電閥門關斷車輛的發動機供油管、點火電路、電動機電源等，使發動機完全停止轉動、停止工作，導致汽車的剎車系統、轉向系統、防側滑等安全系統都停止工作，所以用誤踏油門信號關斷車輛的發動機是不利于在有誤踏油門時，進行糾錯性緊急剎車的。
本申請人在自己的專利申請201110030092.4《電器和機械配合將誤踏油門自動糾正為剎車的裝置》中，公開了包括傳感器、信號分析器和剎車啟動機構的裝置，其不足之處一是獲得誤踏油門信號的微電子器材較多，可靠性下降；不足之處二是剎車啟動機構中，將電動機的圓周運動變為剎車拉繩的往復運動，用直形齒條進行變換運動方式，因為要保證直形齒條定位的往復運動，需要有固定電動機和直形齒條相對位置的框架，這種框架體積大，難以找到合適的位置安裝，而且結構復雜、成本高和可靠性不佳。
誤踩油門糾錯系統主要有三個狀態:有事故時啟動剎車，事故解除時解除剎車，復原位。但現在的誤踩油門糾錯系統處理這三個狀態的轉換問題都用微電子控制器啟動剎車和倒向解除剎車。微電子電路易出現信號漂移等而可靠性不好。發明內容
本發明的目的是提供在車輛行駛的前方有障礙物時，車輛自動減速到安全距離范圍行駛的汽車防碰撞系統；和司機有誤踩油門時，誤踩油門糾錯性剎車系統，并且是該兩個系統可靠性很好的合并系統。
本發明的構思:由于繼電器的可靠性遠遠優于微電子控制器，所以用多個繼電器開關的組合控制汽車防碰撞和防誤踩油門的糾錯性剎車系統。
本發明的各部件及其連接關系是: 本發明是防碰撞和防誤踩油門兩個系統的合并系統，防碰撞系統用防碰撞控制器作為啟動控制器，防誤踩油門系統用傳感開關KO作為啟動控制器；防碰撞控制器的輸出端開關K7與傳感開關KO并聯，該兩個系統共用繼電器倒向供電控制器和帶限位開關的電機總成作為執行剎車動作的部件。
用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統，包括傳感開關K0，帶外套管的拉線4、汽車剎車踏板5和電池，其特征在于:還包括繼電器倒向供電控制器2、帶限位開關的電機總成3和防碰撞控制器11 ;傳感開關KO連接并控制繼電器倒向供電控制器2，繼電器倒向供電控制器2控制帶限位開關的電機總成3并向其輸出電能，帶限位開關的電機總成3驅動帶外套管的拉線4，帶限位開關的電機總成3還能夠關斷繼電器倒向供電控制器2反向供電電路，帶外套管的拉線4把帶限位開關的電機總成3中電機的轉動位移傳遞給汽車剎車踏板5 ;傳感開關KO和防碰撞控制器11并聯，實現傳感開關KO或防碰撞控制器11分別對汽車剎車踏板的控制5 ； 繼電器倒向供電控制器2的結構為:包括開關組和被控制開關K5 ;其中開關組包括控制線圈Ml和被控制開關K1、被控制開關K2、被控制開關K3和被控制開關K4 ;該四個被控制開關的連接方式為:被控制開關Kl和被控制開關K2各用一端相連接作為繼電器倒向供電控制器2的一個輸出端BI，被控制開關Kl的另一端接電池D2的正極，被控制開關K2的另一端接電池D2的負極；被控制開關K3的一端與被控制開關K5串聯后,被控制開關K5再與被控制開關K4相連接作為繼電器倒向供電控制器2的一個輸出端B2,被控制開關K3的另一端接電池D2的負極，被控制開關K4的另一端接電池D2的正極；被控制開關K5的控制端為控制線圈M2 ;輸出端BI和輸出端B2分別與帶限位開關的電機總成3中的直流減速電機I連接； 帶限位開關的電機總成3的結構為:包括直流減速電機1、外殼6和轉動盤7，轉動盤7與直流減速電機I的輸出軸固定連接，轉動盤7位于外殼6之內，外殼6與直流減速電機I的殼體固定連接；在外殼6和轉動盤7之間，外殼6和轉動盤7分別設有一個電接觸柱8，當轉動盤7轉動到一定位置時，外殼6的電接觸柱8和轉動盤7的電接觸柱8能接觸導電或分離斷電； 外殼6上設有拉線孔9，帶外套管的拉線4中的驅動線10 —端穿過拉線孔9與轉動盤7連接；驅動線10的另一端與汽車剎車踏板5連接，帶外套管的拉線4外面的套管兩端分別與帶限位開關的電機總成3的外殼6和汽車剎車踏板5處的車體連接； 傳感開關KO的控制回路為:由傳感開關K0，電池Dl和繼電器倒向供電控制器2的控制線圈Ml串聯成閉合回路； 關斷反向供電電路及裝置為:由控制開關K6，電池D3和繼電器倒向供電控制器2的控制線圈M2串聯成閉合回路；控制開關K6的實物為外殼6的電接觸柱8和轉動盤7的電接觸柱8 ； 防碰撞控制器11的控制回路為:包括防碰撞繼電器12、電池D4、信號分析器13和信號探頭14 ;防碰撞繼電器12的輸出端開關K7與傳感開關KO并聯，防碰撞繼電器12的控制信號線圈M3與、電池D4和信號分析器13三者串聯，信號分析器13和信號探頭14連接，信號探頭14向信號分析器13輸出信號；信號探頭14設在汽車前面或/和后面，信號探頭14的外面沒有與汽車連接的遮擋物件。
還包括汽車的油門踏板和油門踏板對應的車體部位；或者油門踏板連桿和油門踏板連桿對應的車體部位； 在油門踏板的正面設有傳感開關KO ； 或在油門踏板的背面設有傳感開關K0，傳感開關KO與油門踏板對應的車體部位之間留有正常加油間隔空間，當油門踏板位移到受力處于誤踏閾值狀態的位置，傳感開關KO與油門踏板對應的車體部位接觸； 或油門踏板對應的車體部位設有傳感開關K0，傳感開關KO與油門踏板之間，留有油門踏板正常加油運動需要的間隔空間，當油門踏板位移到受力處于誤踏閾值狀態的位置，傳感開關KO與油門踏板接觸； 或在面向車體的油門踏板連桿表面設有傳感開關KO， 或在油門踏板連桿對應的車體部位設有傳感開關KO。
上述的各部件及其連接關系具有以下功能: 傳感開關KO和防碰撞控制器11都是具有傳感功能的電路開關，區別在于傳感開關KO采集油門踏板及其聯動機構的誤踏油門信號，并把誤踏油門信號的有、無直接作為電路開關信號；防碰撞控制器11用信號探頭14采集本車行駛前方障礙物距離信號，并把距離信號和本車速度信號用信號分析器13運算后變為防碰撞控制器11的輸出端開關K7電路開關信號。
繼電器倒向供電控制器2是把傳感開關KO或防碰撞控制器11的開或關兩種導電狀態變為直流電源向直流減速電機I進行正向供電、反向供電、不供電的待命狀態三種供電形式的供電控制裝置。
系統處于待命狀態時，各開關的狀態:控制線圈Ml、被控制開關K1、被控制開關K2、被控制開關K3和被控制開關K4合為一個繼電器組，傳感開關KO斷開，被控制開關Kl導通、被控制開關K2斷開、被控制開關K3導通、被控制開關K4斷開；控制線圈M2和被控制開關K5為一個繼電器，被控制開關K5斷開。
前方有障礙物要減速剎車時、或汽車遇誤踏油門事故要緊急車時，輸出剎車用的正向電能實現剎車的過程:開關K7或傳感開關KO導通、被控制開關Kl斷開、被控制開關K2導通、被控制開關K3斷開、被控制開關K4導通；直流減速電機I正轉實現剎車的電流的流向為:電池D2正極、被控制開關K4導通、直流減速電機I的E為正F為負、被控制開關K2導通、電池D2負極；由于轉動盤7轉動，外殼6和轉動盤7上的兩個電接觸柱8斷開，即控制開關K6斷開，則被控制開關K5由斷開變為導通；由于被控制開關K3是斷開的，被控制開關K5不能導電，被控制開關K5由斷開變為導通目的是為事故解除后，反向電能解除剎車的過程使用。減速剎車和緊急車的區別在于直流減速電機I正向剎車轉動的時間長短不同，和使車輛運動減到的速度不同。
前方有障礙物消除或事故解除后，反向電能解除剎車的過程:傳感開關KO斷開，被控制開關Kl導通、被控制開關K2斷開、被控制開關K3導通、被控制開關K4斷開、被控制開關K5導通；直流減速電機I反轉實現解除剎車的電流的流向為:電池D2正極、被控制開關Kl導通、直流減速電機I的F為正E為負、被控制開關K5導通、被控制開關K3導通、電池D2負極；當直流減速電機I轉動到外殼6的電接觸柱8和轉動盤7的電接觸柱8能接觸導電時，控制線圈M2使被控制開關K5由導通變為斷開，解除剎車的過程結束，糾錯系統恢復到系統處于待命狀態。
當司機發生誤踏油門要發生事故時，傳感開關KO導通，電池D2使直流減速電機I產生正轉實現剎車過程，剎車時間至少大于三秒種，車輛被剎到停止運動的狀態。直到事故解除后，司機放開油門，傳感開關KO斷開，電池D2使直流減速電機I產生反轉實現解除剎車。直流減速電機I反轉到待命狀態位置時，控制開關K6導通，則被控制開關K5斷開，電池D2不再向直流減速電機I供電，整個系統重新回到待命狀態。
當行駛的車輛速度和前面的障礙物不在安全范圍內時，防碰撞控制器11的輸出端開關K7導通，電池D2使直流減速電機I產生正轉實現少于三秒種的減速剎車過程，車輛減速到車輛與前面障礙物在安全范圍內時，輸出端開關K7斷開，電池D2使直流減速電機I產生反轉實現解除剎車。由于車輛速度和前面障礙物形成的不安全范圍是一個連續性變量，則直流減速電機I產生正轉實現減速剎車的時間和減速程度也是成相關性變化的連續性變量。由于是用帶限位開關的電機總成3的轉動盤7帶動驅動線10的機械結構形式實現減速剎車，則在直流減速電機I反轉實現解除剎車過程中，又出現速度和障礙物不在安全范圍內時，可又立即輸出端開關K7導通，啟動直流減速電機I馬上又正轉實現減速剎車。即直流減速電機I不需要完全復位到待命狀態，而是在反轉復位過程中又可重新進行減速剎車，這種可不受直流減速電機I轉動位置限止的防撞減速剎車功能，完全能滿足速度和障礙物不安全范圍是一個連續性變量的要求。即能滿足任何時候都可以啟動防撞減速剎車的要求。
位于直流減速電機I轉軸上的轉動盤7為偏心輪結構。驅動線10連接在直流減速電機I正轉時，連接點在偏心轉動盤7轉動線速度由大變小的位置。因剎車開始時，驅動線10受力小而又要求汽車剎車踏板5向剎車方向運動的速度快；待汽車剎車踏板5已處在剎車位置后，驅動線10受力大而位移少。在汽車事故沒解除前，汽車剎車踏板5應持續處于最終剎車位置，則就要求直流減速電機I處于堵轉狀態，堵轉狀態的驅動線10受力大。
轉動盤7的側壁有環形槽，驅動線10連接在轉動盤7的環形槽中，外殼6的拉線孔9與轉動盤7的環形槽位置對應。目的在于限制驅動線10在轉動盤7的環形槽中運動，以保證驅動線10運動長短的精確性，從而保證在事故狀態，用本發明的系統執行緊急剎車的可靠性。
以誤踏油門動作對油門踏板的最小作用力為誤踏油門的誤踏閾值；以傳感開關KO的兩個觸點能接觸導電時，傳感開關KO的彈性元件彈力為開關閾值；傳感開關KO設置的位置使開關閾值正好表達誤踏閾值，即傳感開關KO設置的位置使開關閾值與誤踏閾值相對應； 傳感開關KO是在其中的彈性元件受開關閾值壓力變形后，使開關的兩個導電接觸件能接觸，產生導電接通的開關。
傳感開關KO是彈簧式傳感開關KO或碟式傳感開關KO ； 彈簧式傳感開關KO包括滑筒、內空式螺旋彈簧、十字形活塞和兩個導電接觸件；內空式螺旋彈簧設在滑筒之中，內空式螺旋彈簧的兩端分別接觸滑筒的底部和十字形活塞的活塞盤；十字形活塞的活塞盤位于滑筒內的頂部，十字形活塞的中柱一段伸出滑筒有中孔的頂蓋的中孔，該中柱伸出段的頂端設有受力塊，十字形活塞的中柱另一段位于內空式螺旋彈簧的圈內，該中柱在彈簧圈內的端頭設有導電接觸件；滑筒底部的內空式螺旋彈簧圈內也固定有一個導電接觸件；中柱端頭的導電接觸件與滑筒底部的導電接觸件之間有微小間隙且位置對應； 碟式傳感開關KO包括一個彈性凹面塊、無彈性底板和兩個導電接觸件；彈性凹面塊的凹面向無彈性底板的方向相互固定連接，在彈性凹面塊和無彈性底板的內空之中，一個導電接觸件固定在彈性凹面塊的表面，另一個導電接觸件固定在無彈性底板的表面；兩個導電接觸件之間有微小間隙且位置對應。
所述油門踏板對應的車體部位是指:在汽車正常加油狀態中，油門踏板加油運動方向所指向的的固定部件位置區域，并且是油門踏板加油運動所接近的固定部件位置區域。
所述油門踏板連桿對應的車體部位是指:在汽車正常加油狀態中，油門踏板連桿加油運動方向所指向的的固定部件位置區域，并且是油門踏板連桿加油運動所接近的固定部件位置區域。
傳感開關KO選用彈性元件適合的彈性系數設定壓力開關閾值，如果設定腳踩油門踏板的力量大于或等于10公斤時為油門踏板的誤踏閾值，誤踏閾值使傳感開關KO能導通的傳感開關KO受力作為開關閾值。在開關閾值狀態下，傳感開關KO導通。腳踩油門踏板的力量小于誤踏閾值，傳感開關KO受力小于開關閾值，傳感開關KO成斷開狀態，油門正常加油提高車速。
只要在傳感開關KO的兩個導電接觸件接上電源，當兩個導電接觸件接觸時，傳感開關KO就能輸出電信號。該電信號作為有誤踏油門行為的標志，并作為后續糾正誤踏油門動作的啟動信號。
就是說，使傳感開關KO的兩個觸點能接觸導電的最小力量，不一定等于誤踏油門時人發出的最小力量。要用傳感開關KO的兩個觸點接觸導電發出電信號表示有誤踏油門行為，則要用傳感開關KO設置的位置和能接觸導電的最小力量[即開關閾值]這兩個要素配合才能正確表示誤踏油門時人發出的最小力量[即誤踏閾值]。也就是說誤踏油門的誤踏閾值是用傳感開關KO設置的位置和開關閾值的配合來表示誤踏閾值。假如誤踏油門誤踏閾值是10公斤，傳感開關KO設置在油門踏板與油門踏板轉動點之間的油門踏板連桿上，由于傳感開關KO的力背短于油門踏板的力背，根據杠桿原理，開關閾值即傳感開關KO的兩個觸點能接觸導電時，傳感開關KO的彈性元件最小彈力應大于10公斤。如果設定誤踏油門誤踏閾值10公斤不變，但傳感開關KO設置的位置不同，彈性元件的開關閾值也不同。一般情況下，誤踏油門誤踏閾值不等于彈性元件的開關閾值。所以，一個開關閾值已固定的傳感開關KO只能設置在油門踏板或油門踏板連桿的某一個特定位置，才能使傳感開關KO正常工作，即開關閾值才能正確表達誤踏閾值，即傳感開關KO設置的位置使開關閾值與誤踏閾值相對應。
傳感開關KO是用來感受油門踏板和油門踏板連桿所受力的裝置，所以可以在面向車體的油門踏板或油門踏板連桿表面設置傳感開關K0，或者在油門踏板或油門踏板連桿對應的車體部位設有傳感開關KO。
因為傳感開關KO設在油門踏板連桿上，或油門踏板連桿對應的車體部位上這兩個位置可避免駕駛室內地板上的墊腳毯子、掉落物品防礙傳感開關KO正常受力。從傳感開關KO感受誤踏油門動作的可靠性方面，傳感開關KO設在面向車體的油門踏板連桿表面，或設在油門踏板連桿對應的車體部位有較好的可靠性。
傳感開關KO是彈簧式傳感開關KO或碟式壓力觸發開關: 彈簧式傳感開關KO包括滑筒、內空式螺旋彈簧、十字形活塞和兩個導電接觸件；內空式螺旋彈簧設在滑筒之中，內空式螺旋彈簧的兩端分別接觸滑筒的底部和十字形活塞的活塞盤；十字形活塞的活塞盤位于滑筒內的頂部，十字形活塞的中柱一段伸出滑筒有中孔的頂蓋的中孔，該中柱伸出段的頂端設有受力塊，十字形活塞的中柱另一段位于內空式螺旋彈簧的圈內，該中柱在彈簧圈內的端頭設有導電接觸件；滑筒底部的內空式螺旋彈簧圈內也固定有一個導電接觸件；中柱端頭的導電接觸件與滑筒底部的導電接觸件之間有微小間隙且位置對應。
彈簧式傳感開關KO選用彈簧適合的彈性系數設定壓力開關閾值，如果設定腳踩油門踏板的力量大于或等于10公斤時為油門踏板的誤踏閾值，誤踏閾值使彈簧式傳感開關KO能導通的彈簧受力作為壓力開關閾值，開關閾值就是彈簧被壓縮到中柱端頭的導電接觸件與滑筒底部的導電接觸件能接觸的位置時的彈簧受力數值。在開關閾值狀態下，彈簧式傳感開關KO導通。腳踩油門踏板的力量小于誤踏閾值10公斤時，彈簧式傳感開關KO受力小于開關閾值，彈簧式傳感開關KO成斷開狀態，油門正常加油提高車速。
碟式傳感開關KO包括一個彈性凹面塊、無彈性底板和兩個導電接觸件；彈性凹面塊的凹面向無彈性底板的方向相互固定連接，在彈性凹面塊和無彈性底板的內空之中，一個導電接觸件固定在彈性凹面塊的表面，另一個導電接觸件固定在無彈性底板的表面；兩個導電接觸件之間有微小間隙且位置對應。
碟式傳感開關KO選用彈性凹面塊適合的彈性系數設定壓力開關閾值，如果設定腳踩油門踏板的力量大于或等于10公斤時為油門踏板的誤踏閾值，誤踏閾值使碟式傳感開關KO能導通的彈性凹面塊受力作為壓力開關閾值，開關閾值就是彈性凹面塊和無彈性底板上的兩個導電接觸件能接觸的位置時的彈性凹面塊受力數值。在開關閾值狀態下，碟式傳感開關KO導通。腳踩油門踏板的力量小于誤踏閾值10公斤時，碟式傳感開關KO受力小于開關閾值，碟式傳感開關KO成斷開狀態，油門正常加油提高車速。
傳感開關KO的特點是用彈性元件的彈性系數設定誤踏油門力量的開關閾值。開關閾值與誤踏閾值不一定相等，但一定相對應，即油門踏板受到誤踏閾值的力量時，傳感開關KO —定處于開關閾值狀態。
傳感開關KO是采集誤踏油門信號的開關，是滿足規定條件的自動開關，即在油門踏板被司機用過大過猛力量踩下后，能自動啟動的開關。
本發明的優點:繼電器倒向供電控制器用可靠性遠遠優于微電子控制器的繼電器開關組合作為直流電源的倒向供電開關，用該繼電器倒向開關即繼電器倒向供電控制器對減速剎車或誤踩油門糾錯剎車三個狀態一啟動剎車，解除剎車，復原位進行控制，使減速剎車或誤踩油門糾錯剎車系統的控制器具有極高的可靠性。另外，繼電器倒向供電控制器還能實現防碰撞控制器要求的減速剎車二個狀態循環一啟動剎車，解除剎車，再啟動剎車，再解除剎車……，可在直流減速電機不回到初始狀態的的回位過程中，循環進行啟動剎車和解除剎車的作用。
傳感開關KO采集誤踏油門信號、防碰撞控制器采集需要減速剎車的信號。由于傳感開關KO和防碰撞控制器 的輸出端開關K7是并聯，則對誤踏油門糾錯剎車和減速剎車可以公用繼電器倒向供電控制器和帶限位開關的電機總成。由于對誤踏油門糾錯剎車是極少機會使用，而一旦使用必需高度的可靠性，但是，長期不使用系統難以保證在事故發生要用時有高度的可靠性。而本系統中的減速剎車是日常使用的功能，日常使用減速剎車功能，則起到了日常檢測誤踏油門糾錯剎車系統是否可應急處理好誤踏油門事故的作用。即本發明的減速剎車功能為誤踏油門糾錯剎車功能提供了日常性檢測，使避免大事故的誤踏油門糾錯剎車功能具有可靠性。
防碰撞控制器的信號探頭是測定行駛中的汽車與行駛前方障礙物之間動態距離的傳感器，當然信號探頭還可以再有對其它內容的傳感。信號探頭放在汽車前面，則可以起到在正常行駛中的汽車防止與前方障礙物碰撞，還能在啟動或停車時防止與前方障礙物碰撞；信號探頭放在汽車后面，可在啟動或停車時防止與后方障礙物碰撞。即可以解決正常行駛、啟動和停車時汽車與障礙物碰撞。
在外殼和執行機械動作的轉動盤上設置與轉動位置有關的位置信息反饋控制開關即控制開關K6，用控制開關K6反饋控制直流減速電機從事故解除時解除剎車轉動狀態變為復原位停止運動，等待下次再啟動剎車的狀態。
直流減速電機上連接的轉動盤用偏心轉動盤，適合于啟動快，堵轉時力量需要大的誤踩油門糾錯系統工作要求特點。
能直接獲得誤踏油門信號的，不需要用微電子電路的壓力傳感器對輕重不同的腳踏油門行為進行分析找出誤踏油門行為。本發明的壓力觸發開關只要設置在能表達油門踏板位移，和能表達油門踏板受力狀態的特定位置，再用直接設定彈性元件的開關閾值的方法就可獲得誤踏油門開關電信號。
圖1是本發明系統處于待命狀態的控制器電路和實物結構示意圖。
圖中I是直流減速電機、2是繼電器倒向供電控制器、3是帶限位開關的電機總成、4是帶外套管的拉線、5是汽車剎車踏板、6是外殼、7是轉動盤、8是電接觸柱、9是拉線孔、10是驅動線、11是防碰撞控制器、12是防碰撞繼電器、13是信號分析器、14是信號探頭。
具體實施方式
實施例1，彈簧式壓力觸發開關設在油門踏板背面的用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統 如圖1，包括傳感開關K0，帶外套管的拉線4、汽車剎車踏板5和電池，還包括繼電器倒向供電控制器2和帶限位開關的電機總成3 ;傳感開關KO連接并控制繼電器倒向供電控制器2，繼電器倒向供電控制器2控制帶限位開關的電機總成3并向其輸出電能，帶限位開關的電機總成3驅動帶外套管的拉線4，帶限位開關的電機總成3還能夠關斷繼電器倒向供電控制器2反向供電電路，帶外套管的拉線4把帶限位開關的電機總成3中電機的轉動位移傳遞給汽車剎車踏板5 ;傳感開關KO和防碰撞控制器11并聯，實現傳感開關KO或防碰撞控制器11分別對汽車剎車踏板的控制5 ； 繼電器倒向供電控制器2的結構為:包括開關組和被控制開關K5 ;其中開關組包括控制線圈Ml和被控制開關K1、被控制開關K2、被控制開關K3和被控制開關K4 ;該四個被控制開關的連接方式為:被控制開關Kl和被控制開關K2各用一端相連接作為繼電器倒向供電控制器2的一個輸出端BI，被控制開關Kl的另一端接電池D2的正極，被控制開關K2的另一端接電池D2的負極；被控制開關K3的一端與被控制開關K5串聯后,被控制開關K5再與被控制開關K4相連接作為繼電器倒向供電控制器2的一個輸出端B2,被控制開關K3的另一端接電池D2的負極，被控制開關K4的另一端接電池D2的正極；被控制開關K5的控制端為控制線圈M2 ;輸出端BI和輸出端B2分別與帶限位開關的電機總成3中的直流減速電機I連接； 帶限位開關的電機總成3的結構為:包括直流減速電機1、外殼6和轉動盤7，轉動盤7與直流減速電機I的輸出軸固定連接，轉動盤7位于外殼6之內，外殼6與直流減速電機I的殼體固定連接；在外殼6和轉動盤7之間，外殼6和轉動盤7分別設有一個電接觸柱8，當轉動盤7轉動到待命位置時，外殼6的電接觸柱8和轉動盤7的電接觸柱8能接觸導電；當轉動盤7離開待命位置時，外殼6的電接觸柱8和轉動盤7的電接觸柱8分離斷電；外殼6上設有拉線孔9，帶外套管的拉線4中的驅動線10 —端穿過拉線孔9與轉動盤7連接；驅動線10的另一端與汽車剎車踏板5連接，帶外套管的拉線4外面的套管兩端分別與帶限位開關的電機總成3的外殼6和汽車剎車踏板5處的車體連接； 傳感開關KO的控制回路為:由傳感開關K0，電池Dl和繼電器倒向供電控制器2的控制線圈Ml串聯成閉合回路； 關斷反向供電電路及裝置為:由控制開關K6，電池D3和繼電器倒向供電控制器2的控制線圈M2串聯成閉合回路；控制開關K6的實物為外殼6的電接觸柱8和轉動盤7的電接觸柱8。
傳感開關KO的結構和傳感開關KO與腳踩油門踏板的連接關系如下: [I]傳感開關KO的結構:本實施例的傳感開關KO結構為，彈簧式傳感開關KO包括滑筒、內空式螺旋彈簧、十字形活塞和兩個導電接觸件；內空式螺旋彈簧設在滑筒之中，內空式螺旋彈簧的兩端分別接觸滑筒的底部和十字形活塞的活塞盤；十字形活塞的活塞盤位于滑筒內的頂部，十字形活塞的中柱一段伸出滑筒有中孔的頂蓋的中孔，該中柱伸出段的頂端設有受力塊，十字形活塞的中柱另一段位于內空式螺旋彈簧的圈內，該中柱在彈簧圈內的端頭設有導電接觸件；滑筒底部的內空式螺旋彈簧圈內也固定有一個導電接觸件；中柱端頭的導電接觸件與滑筒底部的導電接觸件之間有微小間隙且位置對應。
兩個導電接觸件之間的間隙距離小于受力塊頂面與滑筒外表面之間的距離，保證受力塊至少在受力的最大位移狀態能使兩個導電接觸件能接觸導電，彈簧式傳感開關KO能發出電信號，用于啟動對誤踏油門進行糾錯。
彈簧式傳感開關KO選用彈簧適合的彈性系數設定壓力開關閾值，設定腳踩油門踏板的力量大于或等于10公斤時為油門踏板的誤踏閾值，誤踏閾值使彈簧式傳感開關KO能導通的彈簧受力作為壓力開關閾值，開關閾值就是彈簧被壓縮到中柱端頭的導電接觸件與滑筒底部的導電接觸件能接觸的位置時的彈簧受力數值。在開關閾值狀態下，彈簧式傳感開關KO導通。腳踩油門踏板的力量小于誤踏閾值10公斤時，彈簧式傳感開關KO受力小于開關閾值，彈簧式傳感開關KO成斷開狀態，油門正常加油提高車速。
[2]開關的設置位置:把彈簧式傳感開關KO設在油門踏板背面，彈簧式傳感開關KO受力塊朝向對應的車體部位，受力塊與對應的車體部位之間的空間距離要滿足在腳踩油門踏板的力量小于8公斤時，受力塊與對應的車體部位不接觸，使油門正常加油提高車速。只有在腳踩油門踏板的力量大于8公斤時，受力塊與對應的車體部位才接觸，當腳踩油門踏板的力量等于和大于誤踏閾值10公斤時，受力塊壓縮彈簧到兩個導電接觸件能接觸導電的位置，使彈簧式傳感開關KO受力達到開關閾值，彈簧式傳感開關KO才輸出電信號。傳感開關KO與油門踏板對應的車體部位之間留有正常加油間隔空間。
系統處于待命狀態時，各開關的狀態:控制線圈Ml、被控制開關K1、被控制開關K2、被控制開關K3和被控制開關K4合為一個繼電器組，傳感開關KO斷開，被控制開關Kl導通、被控制開關K2斷開、被控制開關K3導通、被控制開關K4斷開；控制線圈M2和被控制開關K5為一個繼電器，被控制開關K5斷開。
前方有障礙物要減速剎車時、或汽車遇誤踏油門事故要緊急車時，輸出剎車用的正向電能實現剎車的過程:開關K7或傳感開關KO導通、被控制開關Kl斷開、被控制開關K2導通、被控制開關K3斷開、被控制開關K4導通；直流減速電機I正轉實現剎車的電流的流向為:電池D2正極、被控制開關K4導通、直流減速電機I的E為正F為負、被控制開關K2導通、電池D2負極；由于轉動盤7轉動，外殼6和轉動盤7上的兩個電接觸柱8斷開，即控制開關K6斷開，則被控制開關K5由斷開變為導通；由于被控制開關K3是斷開的，被控制開關K5不能導電，被控制開關K5由斷開變為導通目的是為事故解除后，反向電能解除剎車的過程使用。減速剎車和緊急車的區別在于直流減速電機I正向剎車轉動的時間長短不同，和使車輛運動減到的速度不同。
事故解除后，反向電能解除剎車的過程:傳感開關KO斷開，被控制開關Kl導通、被控制開關K2斷開、被控制開關K3導通、被控制開關K4斷開、被控制開關K5導通；直流減速電機I反轉實現解除剎車的電流的流向為:電池D2正極、被控制開關Kl導通、直流減速電機I的F為正E為負、被控制開關K5導通、被控制開關K3導通、電池D2負極；當直流減速電機I轉動到外殼6的電接觸柱8和轉動盤7的電接觸柱8能接觸導電時，控制線圈M2使被控制開關K5由導通變為斷開，解除剎車的過程結束，糾錯系統恢復到系統處于待命狀態。
防碰撞控制器11的控制回路為:包括防碰撞繼電器12、電池D4、信號分析器13和信號探頭14 ;防碰撞繼電器12的輸出端開關K7與傳感開關KO并聯,防碰撞繼電器12的控制信號線圈M3與、電池D4和信號分析器13三者串聯，信號分析器13和信號探頭14連接，信號探頭14向信號分析器13輸出信號；信號探頭14設在汽車前面或/和后面，信號探頭14的外面沒有與汽車連接的遮擋物件。
實施例2，有偏心轉動盤的用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統 如實施例1，并且位于直流減速電機I轉軸上的轉動盤7為偏心輪結構。驅動線10連接在直流減速電機I正轉時，連接點在偏心轉動盤7先轉動線速度大，后轉動線速度小的位置。因剎車開始時，驅動線10受力小而又要求汽車剎車踏板5向剎車方向運動的速度快；待汽車剎車踏板5已處在剎車位置后，驅動線10受力大而位移少。在汽車事故沒解除前，汽車剎車踏板5應持續處于最終剎車位置，則就要求直流減速電機I處于堵轉狀態，堵轉狀態的驅動線10受力大。
轉動盤7的側壁有環形槽，驅動線10連接在轉動盤7的環形槽中，外殼6的拉線孔9與轉動盤7的環形槽位置對應。目的在于限制驅動線10在轉動盤7的環形槽中運動，以保證驅動線10運動長短的精確性，從而保證在事故狀態，用本發明的系統執行緊急剎車的可靠性。
實施例3、彈簧式傳感開關KO設在油門踏板背面對應的車體部位的用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統 如實施例2的系統，其中傳感開關KO的結構和傳感開關KO與腳踩油門踏板的連接關系如下: [I]傳感開關KO的結構:同于實施例3。
[2]開關的設置位置:把彈簧式傳感開關KO設在油門踏板背面的對應的車體部位，使彈簧式傳感開關KO受力塊朝向油門踏板的背面，受力塊與油門踏板的背面之間的空間距離要滿足在腳踩油門踏板的力量小于8公斤時，受力塊與油門踏板的背面不接觸，使油門正常加油提高車速。只有在腳踩油門踏板的力量大于8公斤時，受力塊與油門踏板的背面才接觸，當腳踩油門踏板16的力量等于和大于誤踏閾值10公斤時，受力塊壓縮彈簧到兩個導電接觸件能接觸導電的位置，使彈簧式傳感開關KO受力達到開關閾值，彈簧式傳感開關KO才輸出電信號。傳感開關KO與油門踏板對應的車體部位之間留有正常加油間隔空間。
實施例4、彈簧式傳感開關KO設在油門踏板連桿對應車體部位的用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統 如實施例2的系統，其中傳感開關KO的結構和傳感開關KO與腳踩油門踏板的連接關系如下: [I]開關的結構:同于實施例3。
[2]開關的設置位置:把彈簧式傳感開關KO設在油門踏板連桿對應的車體部位，使彈簧式傳感開關KO受力塊朝向油門踏板連桿的背面，受力塊與油門踏板連桿的背面之間的空間距離要滿足在腳踩油門踏板的力量小于8公斤時，受力塊與油門踏板連桿的背面不接觸，使油門正常加油提高車速。只有在腳踩油門踏板的力量大于8公斤時，受力塊與油門踏板連桿的背面才接觸，當腳踩油門踏板的力量等于和大于誤踏閾值10公斤時，受力塊壓縮彈簧到兩個導電接觸件能接觸導電的位置，使彈簧式傳感開關KO受力達到開關閾值，彈簧式傳感開關KO才輸出電信號。
實施例5、碟式傳感開關KO設在油門踏板正面的用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統 如實施例2的系統，其中傳感開關KO的結構和傳感開關KO與腳踩油門踏板的連接關系如下: [I]傳感開關KO的結構:碟式傳感開關KO包括一個彈性凹面塊、無彈性底板和兩個導電接觸件；彈性凹面塊的凹面向無彈性底板的方向相互固定連接，在彈性凹面塊和無彈性底板的內空之中，一個導電接觸件固定在彈性凹面塊的表面，另一個導電接觸件固定在無彈性底板的表面；兩個導電接觸件之間有微小間隙且位置對應。
碟式傳感開關KO選用彈性凹面塊適合的彈性系數設定壓力開關閾值，如果設定腳踩油門踏板的力量大于或等于10公斤時為油門踏板的誤踏閾值，誤踏閾值使碟式傳感開關KO能導通的彈性凹面塊受力作為壓力開關閾值，開關閾值就是彈性凹面塊和無彈性底板上的兩個導電接觸能接觸的位置時的彈性凹面塊受力數值。在開關閾值狀態下，碟式傳感開關KO導通。腳踩油門踏板的力量小于誤踏閾值10公斤時，碟式傳感開關KO受力小于開關閾值，碟式傳感開關KO成斷開狀態，油門正常加油提高車速。
兩個導電接觸件之間有間隙，該間隙的寬度要保證碟式傳感開關KO受力小于開關閾值成斷開狀態，油門正常加油提高車速。碟式傳感開關KO受力等于或大于開關閾值成接觸狀態，發出電信號，用于啟動其它元件對誤踏油門進行糾錯。
[2]開關的設置位置:碟式傳感開關KO設在油門踏板正面踩油門時腳能接觸的部位。在腳踩油門踏板接觸碟式傳感開關KO的力量小于10公斤時，油門正常加油提高車速。只有在腳踩油門踏板接觸碟式傳感開關KO的力量大于10公斤時，兩個導電接觸件才接觸，碟式傳感開關KO才輸出電信號。用碟式傳感開關K0，油門踏板受力的誤踏閾值與碟式傳感開關KO受力的開關閾值相同。
權利要求
1.用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統，包括傳感開關K0，帶外套管的拉線(4)、汽車剎車踏板(5)和電池，其特征在于:還包括繼電器倒向供電控制器(2)、帶限位開關的電機總成(3)和防碰撞控制器(11);傳感開關KO連接并控制繼電器倒向供電控制器(2)，繼電器倒向供電控制器(2)控制帶限位開關的電機總成(3)并向其輸出電能，帶限位開關的電機總成(3)驅動帶外套管的拉線(4)，帶限位開關的電機總成(3)還能夠關斷繼電器倒向供電控制器(2)反向供電電路，帶外套管的拉線(4)把帶限位開關的電機總成(3)中電機的轉動位移傳遞給汽車剎車踏板(5);傳感開關KO和防碰撞控制器(11)并聯，實現傳感開關KO或防碰撞控制器(11)分別對汽車剎車踏板的控制(5)； 繼電器倒向供電控制器(2)的結構為:包括開關組和被控制開關K5 ;其中開關組包括控制線圈Ml和被控制開關K1、被控制開關K2、被控制開關K3和被控制開關K4 ;該四個被控制開關的連接方式為:被控制開關Kl和被控制開關K2各用一端相連接作為繼電器倒向供電控制器(2)的一個輸出端BI，被控制開關Kl的另一端接電池D2的正極，被控制開關K2的另一端接電池D2的負極；被控制開關K3的一端與被控制開關K5串聯后,被控制開關K5再與被控制開關K4相連接作為繼電器倒向供電控制器(2 )的一個輸出端B2,被控制開關K3的另一端接電池D2的負極，被控制開關K4的另一端接電池D2的正極；被控制開關K5的控制端為控制線圈M2 ;輸出端BI和輸出端B2分別與帶限位開關的電機總成(3)中的直流減速電機(I)連接； 帶限位開關的電機總成(3)的結構為:包括直流減速電機(I)、外殼(6)和轉動盤(7)，轉動盤(7)與直流減速電機(I)的輸出軸固定連接，轉動盤(7)位于外殼(6)之內，外殼(6)與直流減速電機(I)的殼體固定連接；在外殼(6)和轉動盤(7)之間，外殼(6)和轉動盤(7)分別設有一個電接觸柱(8)，外殼(6)的電接觸柱(8)和轉動盤(7)的電接觸柱(8)能接觸導電或分離斷電； 外殼(6)上設有拉線孔(9)，帶外套管的拉線(4)中的驅動線(10) —端穿過拉線孔(9)與轉動盤(7)連接；驅動線(10)的另一端與汽車剎車踏板(5)連接，帶外套管的拉線(4)外面的套管兩端分別與帶限 位開關的電機總成(3)的外殼(6)和汽車剎車踏板(5)處的車體連接； 傳感開關KO的控制回路為:由傳感開關KO，電池Dl和繼電器倒向供電控制器(2)的控制線圈Ml串聯成閉合回路； 關斷反向供電電路及裝置為:由控制開關K6，電池D3和繼電器倒向供電控制器(2)的控制線圈M2串聯成閉合回路；控制開關K6的實物為外殼(6)的電接觸柱(8)和轉動盤(7)的電接觸柱(8)； 防碰撞控制器(11)的控制回路為:防碰撞繼電器(12)、電池D4、信號分析器(13)和信號探頭(14);防碰撞繼電器(12)的輸出端開關K7與傳感開關KO并聯,防碰撞繼電器(12)的控制信號線圈M3與、電池D4和信號分析器(13)三者串聯，信號分析器(13)和信號探頭(14)連接，信號探頭(14)向信號分析器(13)輸出信號；信號探頭(14)設在汽車前面或/和后面，信號探頭(14)的外面沒有與汽車連接的遮擋物件； 還包括汽車的油門踏板和油門踏板對應的車體部位；或者油門踏板連桿和油門踏板連桿對應的車體部位； 在油門踏板的正面設有傳感開關KO ；或在油門踏板的背面設有傳感開關K0，傳感開關KO與油門踏板對應的車體部位之間留有正常加油間隔空間，當油門踏板位移到受力處于誤踏閾值狀態的位置，傳感開關KO與油門踏板對應的車體部位接觸； 或油門踏板對應的車體部位設有傳感開關K0，傳感開關KO與油門踏板之間，留有油門踏板正常加油運動需要的間隔空間，當油門踏板位移到受力處于誤踏閾值狀態的位置，傳感開關KO與油門踏板接觸； 或在面向車體的油門踏板連桿表面設有傳感開關KO， 或在油門踏板連桿對應的車體部位設有傳感開關KO。
2.根據權利要求1所述的用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統，其特征在于:位于直流減速電機(I)轉軸上的轉動盤(7)為偏心輪結構。
3.根據權利要求2所述的用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統，其特征在于:轉動盤(7)的側壁有環形槽，驅動線(10)連接在轉動盤(7)的環形槽中，外殼(6)的拉線孔(9)與轉動盤(7)的環形槽位置對應。
4.根據權利要求3所述的用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統，其特征在于: 以誤踏油門動作對油門踏板的最小作用力為誤踏油門的誤踏閾值；以傳感開關KO的兩個觸點能接觸導電時，傳感開關KO的彈性元件彈力為開關閾值；傳感開關KO設置的位置使開關閾值正好表達誤踏閾值，即傳感開關KO設置的位置使開關閾值與誤踏閾值相對應； 傳感開關KO是在其中的彈性元件受開關閾值壓力變形后，使開關的兩個導電接觸件能接觸，產生導電接通的開關。
5.根據權利要求4所述的用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統，其特征在于，傳感開關KO是彈簧式傳感開關KO或碟式傳感開關KO ； 彈簧式傳感開關KO包括滑筒、內空式螺旋彈簧、十字形活塞和兩個導電接觸件；內空式螺旋彈簧設在滑筒之中，內空式螺旋彈簧的兩端分別接觸滑筒的底部和十字形活塞的活塞盤；十字形活塞的活塞盤位于滑筒內的頂部，十字形活塞的中柱一段伸出滑筒有中孔的頂蓋的中孔，該中柱伸出段的頂端設有受力塊，十字形活塞的中柱另一段位于內空式螺旋彈簧的圈內，該中柱在彈簧圈內的端頭設有導電接觸件；滑筒底部的內空式螺旋彈簧圈內也固定有一個導電接觸件；中柱端頭的導電接觸件與滑筒底部的導電接觸件之間有微小間隙且位置對應； 碟式傳感開關KO包括一 個彈性凹面塊、無彈性底板和兩個導電接觸件；彈性凹面塊的凹面向無彈性底板的方向相互固定連接，在彈性凹面塊和無彈性底板的內空之中，一個導電接觸件固定在彈性凹面塊的表面，另一個導電接觸件固定在無彈性底板的表面；兩個導電接觸件之間有微小間隙且位置對應。
全文摘要
本發明用繼電器控制電機正反轉的汽車防碰撞和防誤踩油門系統屬于能直接將汽車防碰撞信號和誤踏油門信號轉變成驅動剎車機械的系統。傳感開關K0連接并控制繼電器倒向供電控制器，該電控制器控制帶限位開關的電機總成并向其輸出電能，該電機總成驅動帶外套管的拉線，該電機總成還能夠關斷繼電器倒向供電控制器反向供電電路，該拉線把電機總成中電機的轉動位移傳遞給汽車剎車踏板，傳感開關K0和防碰撞控制器并聯，實現傳感開關K0或防碰撞控制器分別對汽車剎車踏板的控制。優點用繼電器開關組合的倒向供電開關，其可靠性遠遠優于微電子控制器，可進行啟動剎車，解除剎車，復原位三個狀態進行控制，或啟動剎車，解除剎車兩個狀態進行控制。
文檔編號B60W10/06GK103192827SQ20131014148
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月23日 優先權日2013年4月23日
發明者顏昌松 申請人:浙江先安汽車制動系統有限公司