谢华辉等

摘 要：该文针对驾驶人在紧急状况下，由于误踩油门而引发恶性事故的问题，设计出一种误踩油门应急处理控制装置。装置通过分析正常踩油门和紧急情况下踩油门的作用力不同，判断油门踩下时是否为误踩。压力模式进行判断优势在于有行程或没有行程的时候装置均可动作。该文介绍了误踩油门的应急处理控制装置系统的硬件设计和软件设计，详细说明系统组成及工作原理。实验表明系统易于实现并取得较好效果，具有广泛的应用前景，有较好的实用价值。

关键词：压力传感 误踩油门 MCU 制动

中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0066-02

汽车工业迅速发展，在日常生活中，人们紧张时，误把油门当作刹车而酿成许多重大车祸。判断误踩油门实现刹车对人民生命安全能提供更好保护。制动系统在车辆安全中扮演重要角色。现代应急系统多均以时变检测加速度为判断标准[1]。但临界加速度在某程度上不一定能体现实际加速度，造成潜在危险。因此该文开发在有且全行程或没行程均动作的压力模式系统辅助现代刹车应急系统。

该文采用单片机与Kiel软件作为设计平台，使用proteus软件进行电路绘图和仿真调试，开发一个基于压力传感器的误踩油门控制系统，能有效对误踩油门进行判断并启动制动程序，实现实时压力检测和输出制动命令。

1 总体方案确定

运动控制系统[2]是由运动需求、运动控制器、驱动控制器、执行器以及反馈单元构成的，系统设计如图1。设计采用压力模式：在油门安装压力检测器，不同情况下脚和踏板间作用力是不同的，单片机判断信号是否大于一定值，若是则输出信号给驱动、警报和显示电路。

2 系统硬件设计部分

信号转换部分：其由应变片、放大器和模数转换器组成。应变片与三个500Ω电阻组成电桥。施加的压力越大，电阻变化越大，电压差越大。电压差经过INA122的放大，输出小于等于5V电压。放大倍数为。电信号送到模数转换芯片，ADC0804根据控制芯片控制转换电压，输出八位二进制数字。

控制部分：其由单片机、一个按键和两个按钮组成，SW1接在设置边时，单片机工作状态，调设压力低限值。当SW1接在动作边时，单片机工作。

显示部分：其由四位共阳极数码管和三极管等组成。

驱动部分：其由LED灯、蜂鸣器、TIL133和三极管等组成。当压力小于设定值时，P2.1工作，绿灯亮，蜂鸣器、黄灯和红灯不工作。当压力值大于低限小于高限值时，P2.2和P2.0工作，黄灯亮和蜂鸣器响，光耦工作，推力电磁铁工作为半负荷；当压力值大于高限值时，绿灯不亮，黄灯和红灯亮蜂鸣器响，电磁铁为全负荷。

3 系统软件设计部分

误踩油门控制器单片机软件程序采用C语言编写[4]，可读性强，程序存于单片机的FLASH中。软件流程设计如图2。误踩油门控制器的程序包括参数的初始化，应变片受力的判断和标准参数的比较等。

4 试验设定及数据分析

系统反应阀值N

根据驾驶员的年龄、性别差异，正常踩油门和紧急下误踩油门的作用力大小不同。为确定系统反应阈值N，设计本实验：在本校师生中按照性别、年龄挑选有一定驾驶经验的60人，分成6组。其中男、女各30人，再按年龄分为3组，分别是青年（20—30岁）、中年（30—55岁）、老年（55—65岁），每个年龄段10人。对正常踩油门、超车踩油门、紧急情况踩刹车（模拟紧急情况误踩油门）三种情况进行采集数据，数据如表1。

数据分析：由表1并结合实际（女性老年人紧急误踩油门作用力最小），为区分紧急情况下的误踩油门，初步取系统反应阈值N=76。

5 结语

该文论证了防误踩油门系统的理论可能性，系统能根据信息采集模块的信号判断油门是否被误踩，并采取有效的制动措施，并提出一种硬件的实现方案。并对实际电路进行试验，得到较好的效果，易于实现，具有一定的应用价值。

参考文献

[1] 骆美富，郭海涛.一种新型的汽车防误踩油门踏板系统的设计[J].科技通报，2013，29（3）：180-191.

[2] 班华，李长友.运动控制系统[M].北京：电子工业出版社，2012：13-15.

[3] 王卫星.单片机原理与应用开发技术[M].北京：中国水利水电出版社，2009：15-24.

[4] 朱鸣华，刘旭麟，杨微，等.C语言程序设计教程[M].北京：机械工业出版社，2007：53-58.endprint