防范油门误踩关键技术分析

2017-04-20 10:39张小恒

科技资讯 2016年35期

张小恒

摘要：长期以来油门被当作刹车误踩成了造成严重交通事故的一大因素，随着近年来机动车保有量的迅猛增加，其危害性与日俱增，如何有效识别防范油门被误踩成为研究的热点，该文分析了该领域的主流技术，包括被动型技术，如障碍物探测技术，油门踏板运动速度检测技术，油门踏板力量探测技术等，主动型技术，如驾驶员右脚位置规范技术，驾驶员行为习惯规范技术等，并对每项技术的优缺点作了阐述和分析，为相关汽车厂商更好地选择相关技术类型提供了一定的依据。

关键词：油门误踩主动型被动型

中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（b）-0220-02

2015年我国汽车保有量达到1.72亿辆，对增强综合国力、拉动相关产业发展、提供就业岗位、提高工作效率以及加快周转节省时间方面发挥着巨大作用，但同时也带来能源、环境、安全等一系列问题和挑战。仅2010年，全国共接报道路交通事故3 906 164起，其中，涉及人身伤亡的道路交通事故219 521起，造成65 225人死亡、254 075人受伤，直接财产损失9.3亿。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1/25，每年达20万次左右，且这类交通事故中有五成会导致人员伤亡和财产损失。以下分析当前主流的防范油门被误踩的技术。

1 被动型应急装置

目前比较成熟且广泛采用的是一些被动型的安全系統或装置，对驾驶员错误操作的及时判断和及时纠正。

1.1 雷达障碍物探测装置

当车辆近距离有障碍物时，该装置报警或切断油路；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10 km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。

1.2 油门踏板运动速度检测装置

依靠判断油门踏板的运动速度来判断是否刹车并停止发动机运行，该装置主要作为事后的弥补措施，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。

1.3 油门踏板力量检测装置

驾驶员踩踏刹车踏板的力度远远大于踩踏油门踏板力度，通过检测踩踏油门踏板力度，对驾驶员的操作进行判断，当检测到误操作时，自动切断发动机喷油电路，并使车辆强制锁定在紧急制动状态，直至重新起动发动机。通过传感器测量并判断误踩油门时节气门开启的角度、角速度、角加速度这3个参数的模拟量，来判断是否误踩油门，若是，则发送命令到执行器进行强制制动。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。

以上被动型装置通常都是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。且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、只适应某种车型等问题。

2 主动型防范装置

目前，大量的调查研究已经证实，导致错将油门当刹车踩的主要原因，是驾驶员没有养成良好的驾驶习惯，在驾驶车辆时随意摆放油门/刹车控制脚的位置，当遇到紧急情况时慌忙将右脚向前踩刹车，若驾驶员右脚摆放位置不规范，就会有误将油门当刹车踩的悲剧发生。

2.1 驾驶员右脚摆放位置检测装置

该类装置主要检测驾驶员右脚的摆放位置，强调“右脚不空”即当开车需加速时右脚应放在油门踏板上。当需停车时右脚应提前放到制动踏板上。特别是在车辆运行中不需要踏油门加速时应及时把右脚放到制动踏板上的操作要求。主要检测手段可以采用红外线，超声波或压力传感器等。

2.2 驾驶员行为习惯矫正装置

该类装置主要识别驾驶员的错误行为习惯，并通过声光电等报警装置对驾员给予有效提示和预警，依靠长时间的矫正以促使驾驶员养成良好驾驶习惯的目的，从源头上减小发生油门误踩事故的发生。以上主动型防范装置的可靠性是建立在驾驶员具备正常精神状态的前提下，一旦出现神志不清，醉酒或者其他异常，该类装置就会失效。

3 技术分析

（1）以上技术研究了如何判断驾驶员正常加油与错将油门当刹车踩的行为区别。都是以驾驶员踩踏油门和刹车时候的不同力度与速度来对二者进行区别的。其判断的切入点还不是十分准确，对突发事件时或特殊情况时需要进行急加油的猛踩踏油门行为与错将油门当刹车踩的行为难以进行区别，致这类研究因存在判断失误的缺陷而难以得到认可而无法实施。

（2）以上技术的切入点同样是以驾驶员踩踏油门和刹车的速度和力度来判断是否是错将油门当刹车踩，当驾驶员踩踏油门速度过快，这些系统或装置将认定为是驾驶员错将油门当刹车踩，此时启动刹车并关掉油门。这些系统或装置虽有一定的防范错将油门当刹车踩事故发生的作用，但当驾驶员想以较短的时间高速超车或陡坡起步时，该系统或装置可能判断失误而自动紧急刹车而导致更惨烈的交通事故。

虽然这些技术都在为减少失误而努力，有的甚至加入了雷达、图像障碍物识别系统，其目的都是力图减少这类失误；而加入了障碍物识别系统后，在机动车附近有障碍物的时候（包括对面来车），人车混杂的时候，该类系统可能引发自动紧急刹车，若要避免该类失误，需要在特殊情况下关闭系统，但关闭了系统后的车辆又将失去系统的保护，而此时若发生错将油门当刹车踩的错误，将带来惨重的人员伤亡事故。

4 结论

综上分析了防范油门误踩的各类关键技术，事实上各有优缺点，现在汽车发展的安全趋势是将主动型和被动型装置结合使用，以达到最大程度提升交通安全的目的。

参考文献

[1] 刘媛，傅蔡安，彭广盼，等.基于人性化设计的新型刹车油门合成装置[J].中国新技术新产品，2009（11）：27.

[2] 王小杰，项红荧，程诚.防误将油门当刹车结构的研究[J].汽车实用技术，2012（8）：112.

[3] 金延东.防止误将油门当刹车技术研究[J].中国新技术新产品，2012（9）：114.

[4] 陈雪梅，高利，魏中华.紧急避障时驾驶员制动操纵特性研究[J].北京工业大学学报，2007（6）：603-607.

[5] 周春华，殷继友.汽车油门踏板实施紧急制动的模糊控制[J].交通世界，2003（8）：58-59.

[6] 张柏林，李书福.一种刹车时误踩油门的刹车方法以及刹车装置：中国，CN200810062644.8[P].2009-12-30.

[7] 丁彩红，陈祖辰，董怀宝，等.一种汽车油门防误踩制动装置：中国，CN201110098651.5[P].2011-10-26.

[8] 王文阁.防止误将油门当刹车的制动踏板：中国，CN20102066 1206.6[P].2011-08-31.

[9] 汤一平，姜军，田旭园，等.基于计算机视觉的误将油门当刹车错误操作防止装置：中国，CN201010215114.X[P].2010-11-03.