[发明专利]反式踏板机构

说明书

技术领域

本发明涉及机动车辆操控系统中的一种主动安全装置。。

背景技术

汽车自发明以来，几乎所有的系统都得到了提升和改进，但一百多年来唯一没有发生改变的地方就是刹车踏板和加速踏板（对于汽车而言加速踏板就是油门踏板，为了叙述方便起见，本文下面会经常以“油门踏板”来表述“加速踏板”的概念）。而由于这两个踏板的百年不变，地球上每年都有成百上千的人因为错踩油门而伤亡。直到现在，能够避免此类误操作的汽车还是不能出现。重新设计踏板机构，使“油门当刹车”这类误操作不再发生。有关这一目标课题，虽然有上百项技术方案获得专利授权。可迄今为止，尚没有一家具有实用效果而被汽车生产厂商采用。

已公知的这些方案大致可分成三类：第一类是手脚分开。将油门控制由脚踩改为手控。由于是脚控刹车手控油门，所以刹车时误踩油门的错误不可能出现。然而，车辆转弯时也需要随时改变车速，转弯时往往要双手同时操作方向盘，这时再抽出一只手去调控油门。会产生安全隐患。即便是直线行驶，长时间一手控方向，一手控油门也有悖于安全原则。虽然此类方案确实能够从根本上解决错踩油门的问题，可也由于会产生新的安全问题，使其应用前景大受制约。

第二类方案是在油门踏板上加装机械式感应装置，类似安全带的锁紧机构。当驾驶员正常踩踏油门时该感应机构不起作用。而当驾驶员用踩刹车的力度去猛踩油门时，该机构会立刻将油门踏板锁紧或脱离油门操控。同时紧急启动刹车装置，使汽车急停。此方案的最大实施难点在于，从力度上很难确定正常踩油门和非正常踩油门的临界值。对多数人而言，紧急加速时对油门踏板的踩踏力度和紧急刹车时对刹车踏板的踩踏力度往往有一个较宽的重叠区域。这个力度重叠区的宽度和位置也因人因时因地而异，而且还会随时发生变化。每个车辆驾驶者的个性化差异使汽车在出厂前无法统一设定感应装置的触发参数。对每一个具体的驾车者来说，这个预设定的触发参数如果太小，可能发生本来想急加速超车却得到急刹车的后果。如果太大，又会失去对“错踩油门”的保护功能。

更多的第三类方案则提出用电子油门的ECU通过踏板上的电子传感器来识别踩踏力度，电脑根据以往储存的数据和汽车运行状况的即时信息进行智能化判断，然后再发出加油或是刹车的最后指令。电脑虽有可能对成千上万的驾车者的使用习惯做出个性化的适应和判断，但是准确率却不可能达到百分之百。在涉及安全的问题上，即便是万分之一的误判，也难以被人接受。更况此方案按现有电脑技术，其误判率很难小于百分之一。

还有方案建议在此基础之上再增加一个手动开关，驾驶员每次要急加油时先关闭手动开关，切断保护功能。待加油结束后再打开开关，恢复保护功能。在驾驶过程中频繁使用手动开关，显然不利于行车安全。而且还增加了一个忘记打开开关恢复保护功能的风险。因而，以电脑智能化为核心的第三类方案解决“错踩油门”的实施难度相比第二类方案而言，并无明显差别。其效果还是很难实用化。 

发明内容

本发明所提出的反式踏板机构颠覆了传统的油门操控模式和习惯，设定操控模式为：踏板向下踩为减速，向上抬起为加速。由于其加油的操作方向和现有车辆的油门踏板完全相反，故称为“反式踏板机构”。（下文中简称为：反式踏板）由于反式踏板的减速（收油）操作方向和刹车踏板的制动（刹车）操作方向一致，都是向下踩。加速（加油）操作方向和刹车踏板解除制动的操作方向一致，都是向上抬起。因而从结构设计的原理上，彻底根除了“油门当刹车”误操作发生的可能性。同时，以上述的加油动作与刹车动作的两个方向一致性为前提，将油门踏板和刹车踏板组合成为一个机构，实现了加速操作和制动（刹车）操作的无缝转换。用一只脚踩一个踏板上就能即控制刹车又控制油门。和现有汽车中的油门踏板和刹车踏板互不相干而又方向相同效果相反的设计相比，在安全性能上又前进了一步，使汽车驾驶变得更加轻松和容易。（注：目前在用汽车的油门踏板和刹车踏板在相同的动作方向下，一个产生加速的效果，一个产生减速的效果，称之为方向相同效果相反，是导致错踩油门的机械构造上的原因）。