一种简易的汽车防误踩油门电子控制系统的设计

第55卷第；集中国铸造装备与技术Vol.55No.6CHINA FOUNDRY MACHINERY&TECHNOLOGY Nov.2020汽车误踩加速踏板解决方案研究现状刘丙晓，刘灵歌，田海兰，王雪梅，罗博（郑州财经学院，河南郑州450000）摘要:我国已成为汽车保有量大国，汽车总量不断增加，交通事故频发。

为了降低因误踩加速踏板导致的交通事故发生率,国内外相关研究人员对误踩加速踏板的解决方案进行了多年的研究，并取得了一定的成果。

对相关研究的进展进行了归纳总结，对误踩加速踏板解决方案的发展趋势进行了展望。

关键词：汽车;误踩加速踏板;机械装置；电子机械装置;研究现状中图分类号:U463文献标识码:BDOI：10.3969/j.issn.l006-9658.2020.06.005文章编号：1006-9658（2020）06-0034-03国家统计局数据显示，截至2019年底，我国汽车保有量达到2.6亿辆，相比2018年增长了8.83%。

汽车产销量已经连续11年稳居世界首位，到2020年底我国汽车保有量将有望超越美国。

随着汽车数量的增加，如何有效遏制交通事故的频发成为人们关注的焦点。

交通事故发生的诱因较多，其中因驾驶员紧急情况下误踩加速踏板而导致的交通事故占比达到了12.6%-1）。

针对此现象国内外的相关研究人员提出了多种解决方案，迄今为止并未有实际广泛应用到汽车生产制造中，对于误踩加速踏板解决方案的研究仍处于发展阶段。

因此对误踩加速踏板解决方案的研究现状进行归纳十分必要。

1误踩加速踏板的原因分析车辆驶中，驾驶员制踏板及加速踏板的操作，对汽车发出加速及制动指令。

紧情况踩制踏板汽车制，误踩加速踏板的，而导致交通事故的发生。

误踩加速踏板可归纳为以下几种原因：收稿日期:2020-09-11;修订日期:2020-11-11作者简介:刘丙晓（990—）,男，？师，现主要从事汽车WH气动仿真分析、机械设计等方QR学与科研工作。

汽车油门防误踩智能控制系统方案设计应用探究随着汽车的普及和人们生活水平的提高，汽车已经成为人们生活中不可或缺的交通工具。

随之而来的交通事故也成为一个不容忽视的问题。

在众多交通事故中，误踩油门导致的事故占据了相当大的比例。

为了解决这一问题，许多汽车制造商和科研机构都在积极研究开发汽车油门防误踩智能控制系统。

本文将对这一系统的方案设计及应用进行探究。

一、系统原理汽车油门防误踩智能控制系统是一套通过感应器检测汽车速度和车辆周围环境，实时监测车辆油门踏板位置的系统。

当系统监测到车辆速度较低，同时油门踏板位置突然加大或者加速度异常时，系统会判断可能是误踩油门，自动降低油门踏板的输出信号，减少引擎输出功率，避免突发加速导致的事故发生。

系统原理基于车辆电子控制单元（ECU）和各种传感器的协同工作，利用车辆速度、加速度、油门踏板位置等信息来实时检测车辆的行驶状态，并进行判断和控制。

通过与车辆的底盘系统、电子稳定控制系统（ESC）等系统的联动，实现对车辆输出动力的智能控制。

二、系统方案设计1. 传感器选择为了实现对车辆行驶状态的实时监测，系统需要选择合适的传感器来获取相关数据。

一般来说，需要选择车辆速度传感器、油门踏板位置传感器、加速度传感器等。

这些传感器需要能够稳定、精准地获取车辆的相关数据，并且能够适应各种复杂的道路环境和气候条件。

2. 控制算法设计系统的控制算法是整个系统的核心部分，需要能够精准地识别误踩油门的行为，并进行及时的控制。

控制算法需要考虑到车辆速度、加速度、油门踏板位置的变化趋势，以及车辆底盘系统、ESC系统等的状态，来进行智能化的判断和控制。

除了对油门踏板位置进行控制外，系统还需要与车辆的其他控制系统进行联动，以实现全面的智能控制。

系统需要能够与车辆的制动系统、电子稳定控制系统等系统进行信息交互和联动控制，以确保在误踩油门的情况下能够及时做出反应，保障车辆和驾驶者的安全。

三、系统应用探究1. 安全性能汽车油门防误踩智能控制系统的应用可以有效提升车辆的安全性能。

《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着人工智能与自动控制技术的快速发展，智能小车已经广泛应用于各种领域，如物流配送、环境监测、智能家居等。

本文将详细介绍一种自循迹智能小车控制系统的设计与实现过程，该系统能够根据预设路径实现自主循迹、避障及精确控制。

二、系统设计（一）系统概述自循迹智能小车控制系统主要由控制系统硬件、传感器模块、电机驱动模块等组成。

其中，控制系统硬件采用高性能单片机或微处理器作为主控芯片，实现对小车的控制。

传感器模块包括超声波测距传感器、红外线测距传感器等，用于感知周围环境并实时传输数据给主控芯片。

电机驱动模块负责驱动小车行驶。

（二）硬件设计1. 主控芯片：采用高性能单片机或微处理器，具备高精度计算能力、实时响应和良好的可扩展性。

2. 传感器模块：包括超声波测距传感器和红外线测距传感器。

超声波测距传感器用于测量小车与障碍物之间的距离，红外线测距传感器用于检测小车行驶路径上的标志线。

3. 电机驱动模块：采用直流电机和电机驱动器，实现对小车的精确控制。

4. 电源模块：为整个系统提供稳定的电源供应。

（三）软件设计1. 控制系统软件采用模块化设计，包括主控程序、传感器数据处理程序、电机控制程序等。

2. 主控程序负责整个系统的协调与控制，根据传感器数据实时调整小车的行驶状态。

3. 传感器数据处理程序负责对传感器数据进行处理和分析，包括距离测量、方向判断等。

4. 电机控制程序根据主控程序的指令，控制电机的运转，实现小车的精确控制。

（四）系统实现根据设计需求，通过电路设计与焊接、传感器模块的安装与调试、电机驱动模块的安装与调试等步骤，完成自循迹智能小车控制系统的硬件实现。

在软件方面，编写各模块的程序代码，并进行调试与优化，确保系统能够正常运行并实现预期功能。

三、系统功能实现及测试（一）自循迹功能实现自循迹功能通过红外线测距传感器实现。

当小车行驶时，红外线测距传感器不断检测地面上的标志线，并根据检测结果调整小车的行驶方向，使小车始终沿着预设路径行驶。

2.3 PLC的工作原理……………………………………………………………………………３
2.4 PLC的编程语言……………………………………………………………………………３
2.5 PLC控制系统设计的方法…………………………………………………………………４
第三章 运料小车控制系统方案设计………………………………………………………５
图2-1 PLC的组成框图
(1) CPU
CPU即微处理器，实际就是一台单片机。上面除了CPU、还有存储器、并行接口、串行接口、时钟。它是PLC的核心部件，其作用是对整个PLC的工作进行控制。它是PLC的运算中心和控制中心，实现逻辑运算、算术运算并对整机进行协调、控制，按系统城区赋予的功能工作：
图4-1主电路图……………………………………………………………………………9
图4-2 PLC接线图……………………………………………………………………………9
图5-1软件流程图……………………………………………………………………………12
图5-2小车启动梯形图………………………………………………………………………13
关键词：PLC；运料小车；控制系统
Design of PLC transport dolly control system
Astract
In recent years, with the scientific and technological progress and rapid development of microelectronic technology, programmable control technology has been widely used in automation and control, programmable logic controller (PLC) for its high reliability and simple operation, has been formation of an industry trend.

油门防误踩装置油门防误踩装置是一种用于车辆的安全装置，旨在防止驾驶员误踩油门而导致事故发生。

它是一项重要的技术创新，可以提高驾驶的安全性和稳定性。

本文将从原理、应用和未来发展等方面对油门防误踩装置进行详细介绍。

一、原理油门防误踩装置通过车辆电子控制系统实现。

它的工作原理是通过感应驾驶员的脚踏力度和油门踏板位置，来判断是否为误踩。

当驾驶员踩下油门踏板时，装置会通过传感器检测脚踏力度和踏板位置，如果超出了正常范围，装置将发出警报信号并减少发动机输出功率，以降低车辆的加速度，防止意外加速。

二、应用油门防误踩装置广泛应用于各类汽车和电动车辆中。

它可以防止驾驶员在起步、停车和紧急情况下误踩油门，从而避免了因误操作而引发的车辆失控、碰撞等安全事故。

特别是在老年驾驶员和初学者中，由于反应速度和操作技巧相对较差，油门防误踩装置能够更好地保护他们的行车安全。

三、优势油门防误踩装置具有以下几个优势：1. 安全可靠：装置通过精确的传感器和智能控制系统，能够准确判断驾驶员的踩油门动作，有效避免误操作引发的事故。

2. 操作简便：装置的安装和调试相对简单，对驾驶员的操作没有额外要求，不会影响正常的驾驶习惯和体验。

3. 多功能：装置还可以与其他车辆安全系统集成，如刹车辅助系统、稳定控制系统等，提供更全面的安全保护。

4. 适应性强：油门防误踩装置适用于各种车型和车辆类型，无论是燃油车还是电动车，都能实现可靠的误踩防护。

四、发展趋势随着汽车科技的不断进步，油门防误踩装置也在不断发展和完善。

未来，我们可以预见以下几个方向的发展：1. 智能化：随着人工智能技术的发展，油门防误踩装置将更加智能化，能够通过学习和分析驾驶员的习惯，提供更个性化的防护措施。

2. 无人驾驶：随着无人驾驶技术的发展，油门防误踩装置将成为自动驾驶车辆的一项重要安全装置，确保车辆在自动驾驶过程中的稳定性和安全性。

3. 车联网：油门防误踩装置可以与车辆的通信系统连接，实现远程监控和数据传输，提供更全面的安全保护和驾驶行为分析。

结构，用弹簧拉紧，在减速或停车 的踩踏力度下 正常传递刹车压力，在紧急刹车踩踏力度显著增 大时， 刹车杠杆克服弹簧拉力 向下弯 曲一定角度 ， 把安装在刹车杠杆上的电源开关拨通， 自动转 向 控 制 总成 得 电工 作 ，控 制汽 ２ 一） ，男， 工程 师 ，研 究 方 向：汽 车 防撞 。
第１ 期
机电技术
３ ９
汽 车智能避撞控 制系统 的设 计 与各种路 况下的应 用
杨汉钦
ｆ 福 州三 华工艺玻璃厂 ，福建 福州 ３ ５ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要 ：汽车碰撞 已成 为世 界一 大公害。设计汽车智 能避撞控制 系统（ 发 明专利号 Ｚ Ｌ ２ ０ ０ ９ １ ０ １ １ ２ ９ ３ ９ ． ６ ） ，以控制汽车
了作用 。一旦摩托车、行人与汽车碰撞 ，则都不 能避 免 伤亡 。在 主 动 安全 方 面 ，传统 的 办法 是 ：
利用 雷达 进行 １ ０ ０多米 距离 的探 测 ，通 过 自动报
警、 自动减速、 自动刹车的程序，使汽车在未碰
撞 障碍 物之 前停 车 。但 它 不 能适应 极 其 复杂 的交 通环 境 ，存 在虚 警 、误 动 作 问题 ，而 对 于近 距 离 突然 出现 的人 、车 却 不 能避 免碰撞 。本 设计 汽车 智 能避 撞控 制 系统 ， 旨在解 决近距 离 突 然 出现人 或物 体刹 车距 离 太短 不 能避 免碰撞 的 问题 。
为 了解 决 汽车 碰撞 问题 ，在 被动 安 全方 面 ， 人们 使 用 安全 带和 安全 气 囊 ，在 发 生碰 撞 时减轻 了对 人 的伤 害 程度 ，但 安 全气 囊 打 开时 对人 也造 成伤 害 ，而 且 它们 都 有局 限性 ，如果 安 装于 平 头 车 ，驾 驶 室直接 被 撞击 ，就 完全 失效 ，如果 小 车 与大 卡 车追 尾碰 撞 ， 由于 车辆 的高度 差 ，也 失 去

针对教练车的防误踩油门副刹装置设计作者：刘港黎仕增韦锦罗婷劼来源：《时代汽车》2019年第17期摘要：针对教练车学员易将油门当刹车紧踩不放的情况，设计了一款防误踩油门副刹装置，并进行了实车试验。

试验结果表明，在分别以30km/h、45km/h、60km/h的3种时速行驶过程中，主驾位保持油门踩下动作，副驾位100%成功利用副刹切换油门信号至怠速时信号，并且在用副刹紧急制动过程中车辆平稳，制动距离与正常急刹车制动距离偏差不超过5%，满足工作要求。

关键词：误踩油门;副刹装置;紧急制动1 引言目前，国内教练车主要采用连杆式、拉线式、液压式和电子式等4种副制动装置[1]，这些装置具备在副驾驶位置踩下副刹踏板实现制动的功能，但均未考虑到初学者时常在慌乱中会误将油门当作刹车而紧踩不放的情形。

在此情形下，发动机转速较高，驱动力矩大，若教练员踩踏副刹踏板强行刹车，容易造成汽车传动系统及制动系统损坏，并且也可能出现由于驱动扭矩太大汽车未能及时停下而造成事故发生的情况。

针对上述情况，本文设计了一种既能制动又能适时控制油门输入信号的副刹装置。

通过该装置，即使学员在主驾位上误踩油门，副驾位上的教练员也能通过副制动装置及时的将油门信号切换成怠速时信号，并实现良好制动，有效防止“一边输入大油门信号，一边制动”的情况发生，增加了教练车的安全性。

2 系统工作原理2.1 工作原理目前主流电子油门技术使采用油门位置传感器（电位计式）以电压信号的方式将位置信号传送至发动机ECU，作为控制节气门等机构运行的参数[2]。

本设计通过在油门位置传感器与发动机ECU之间加入信号切换电路，原理如图1所示。

当学员误将油门当刹车而深踩油门踏板时，副驾驶位置上的教练员轻踩副制动踏板将油门信号切换成怠速油门信号发送至发动机ECU，汽车按照怠速油门信号响应，消除误踩油门的不利后果，同时也确保汽车在油门信号切换时不因信号缺失而报故障码或点亮故障灯。

2.2 防误踩油门副刹装置设计本副刹装置包括副刹踏板机构和油门信号切换电路两部分，副刹踏板机构如图2所示。

汽车控制器LIMPHOME电路设计汽车控制器中的LIMPHOME电路是一种安全保护电路，当发动机或传动系统出现故障或失效时，它会将车辆限制在特定速度以下，以确保车辆驾驶员和乘客的安全。

在这篇文章中，我们将讨论如何设计汽车控制器中的LIMPHOME电路。

1. LIMPHOME电路的背景和意义LIMPHOME电路是针对发动机或传动系统出现故障或失效时进行的安全保护设计。

当车辆出现故障时，它将限制汽车的速度，以避免发生更大的事故和伤害。

LIMPHOME电路可在多种情况下发生作用，例如控制柴油机、涡轮增压、齿轮箱和空调等。

2. LIMPHOME电路的设计要素LIMPHOME电路的设计要素可以归纳为以下几个方面：（1）传感器：需要安装传感器来监测汽车发动机或传动系统的状态。

这些传感器可以监测转速、油压、水温和电压等。

（2）电子控制模块（ECM）：ECM负责解读传感器数据并根据情况来触发LIMPHOME模式。

它根据传感器数据判断是否应该开启LIMPHOME电路。

（3）速度调节器：当LIMPHOME电路开启时，需要一种机制来将车辆速度限制在一个安全的范围内。

由于每个车型都不同，所以需要定制设计这种调节器。

（4）告警器：LIMPHOME电路一旦开启就需要告警。

这样可以通知驾驶员，车辆正处于LIMPHOME模式，并且不应该有额外的驾驶操作。

3. LIMPHOME电路的工作原理LIMPHOME电路的工作原理可以简化为：当传感器监测到车辆出现故障时，ECM将检测到该故障，于是启动车辆的LIMPHOME模式。

当LIMPHOME模式启动时，它将发送一个信号到速度调节器，并将车辆速度限制在一个安全的范围内，通常是40mph以下。

此时车辆将仅保持最小限度的功率，足以将其移动到最近的维修站点。

4. LIMPHOME电路设计的挑战LIMPHOME电路设计的最大挑战是实现车辆的恰当限速，避免过低的限制导致问题。

除了这个问题之外，还需要评估设计的性能，以确保LIMPHOME电路可靠并安全地运行。

汽车油门防误踩智能控制系统方案设计应用探究在汽车行驶过程中，误踩油门是一种常见的驾驶错误，可能会引发严重的交通事故。

为了减少误踩油门带来的风险，汽车制造商和研究人员一直在努力研发汽车油门防误踩智能控制系统。

本文将就这一问题进行方案设计和应用探究。

为了设计一个高效的汽车油门防误踩智能控制系统，我们需要采用一种准确可靠的误踩检测方法。

目前主要的误踩检测方法包括基于传感器的方法和基于图像识别的方法。

基于传感器的方法通过安装在汽车座舱中的压力传感器或力传感器来检测踩踏力度的大小，进而判断是否为误踩。

而基于图像识别的方法则通过安装在汽车座舱中的摄像头来捕捉驾驶员的行为，并通过图像识别算法分析驾驶员的踏板使用情况，进而判断是否为误踩。

根据实际应用需求和技术成熟度，可以选择合适的误踩检测方法。

为了使汽车油门防误踩智能控制系统更加智能化，我们可以将误踩检测系统与车辆的电子控制系统进行连接，实现实时的误踩监测和控制。

当误踩检测系统检测到驾驶员误踩油门时，可以通过电子控制系统来实时调整车速，从而避免潜在的危险。

可以通过减小引擎输出功率或刹车力度来减缓车速，或者通过发出警示信号提醒驾驶员注意行驶安全。

为了提高汽车油门防误踩智能控制系统的可靠性和稳定性，我们可以引入机器学习算法来对误踩行为进行建模和识别。

通过对大量真实驾驶行为数据进行学习和训练，建立一个准确可靠的误踩模型，进一步提高误踩检测系统的准确度和灵敏度。

由于驾驶行为的个体差异性，可以将个体化的驾驶行为特征融入到误踩模型中，使误踩检测系统更加适应多样化的驾驶环境和驾驶习惯。

为了将汽车油门防误踩智能控制系统应用到实际的汽车中，我们需要进行大规模的实地测试和验证。

可以选取一些交通拥堵频发的城市场景进行试验，模拟真实的驾驶环境。

通过在试验车辆上安装油门防误踩智能控制系统，并进行实时数据采集和分析，评估系统的准确性和可靠性。

可以邀请一些经验丰富的驾驶员进行试驾，收集他们的意见和建议，进一步优化系统的设计和算法。

器 和节气门开度阀 。由于刹 车踏板 和油门踏板 的 作用 相异 ，误踩两者 ，会产 生严 重的后果 。其 中油 门踏板控制节 气 门开度 阀 ，当踩下 油 门踏板 时 ， 节 气 门开 度变 大 ，发动 机加 速 ；制 动踏 板控 制真 空 助力器 ，踩下制 动踏板时 ，真空助力 起作用 ，对 车辆进 行制动 。本 课题基 于功 能相异 的特性 ，驾 驶员 即使误踩 油 门踏板 ，其动作 机构也不会 有其 正 常 的效力 ，而是产 生 相反 的正 确作用 ，从 而避 免碰撞事故 的发 生。 １．１．１真 空助 力 器控 制机 构 的 改进
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｗｒｏｎｇ ｇａｓ ｐｅｄａｌ ｉｎ ａｎ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔ ｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｂｒａｋｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｏｆ ｍｉｓ－ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｎ ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ ｐｅｄａｌ，ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ａｎｔｉ－ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔｅｐ ｏｎ ｔｈｅ ｇａｓ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｗ ｅ ｈａｖｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ａｌｓｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｍａｄｅ．Ｉｔ ｈａｓ ａ ｃｏｎｃｉｓｅ ｐｒ ｉｎｃｉｐｌｅ，ｔ ｈ ｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｇｏｏｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ
０ 前言
随着生 活质量 的提 高 ，私家 汽车 的拥 有量 在 不断增 加 ，与之相伴 的是汽 车交通事故 的发生 也 越来越 多 。据统计 ，因技 术不熟 练 、疲劳驾驶 、过 度 紧张 等原 因导 致驾 驶员 误将 油 门踏 板 当成 制 动踏 板引 发 的交 通事 故在 重 大交通 事 故 中几 乎 占到 了 １２．６％ｔ”。为 了避免上述事故 ，研究机 构对 这类事 故也做 了很多 的研 究 ，主要 分为两类 ：机 械式 和电子式 。前者是在 副驾驶 制动机构 的基础 上改进 的 ；后 者其 主要是设计 了电子式 真空助力 器 。

汽车油门安全控制系统设计作者：李泽文王好雨郑健林李祥亚张明贵来源：《科教导刊·电子版》2019年第19期摘要因驾驶员误踩油门而酿成交通事故在汽车技术高速发展的今天还没有一种完善的解决方法。

为此，笔者设计了一款油门安全控制装置来解决这一方面的技术缺陷。

本文主要阐述了该控制装置的设计方案与制作实施过程，并提出了该技术的创新之处。

关键词汽车安全系统控制油门安全装置设计中图分类号：U463.5 文献标识码：A1研究目标早在多年之前，鉴于汽车安全性能愈来愈受到人们的重视，汽车防误踩加速踏板系统在国内都有很多研究案例，但是实际能够量产装车的设计十分罕见，只有极为少量的高档车配备了加速踏板防误踩装置，而且配备成本高没有得到推广。

目前国内外车的汽车油门安全控制系统设计已有多年的发展变化，现在汽车油门安全控制系统设计在国内外已经日趋成熟。

国内在进入21世纪，国内汽车安全控制也出现了比较好的发展势头。

早在20世纪70年代，国外就有相关学者对司机在加速与刹车时脚部不同的动作特征而对传统的汽车油门和制动踏板结构进行改造内，设计出机械式油门与刹车合成装置，下面是几个比较有代表性的纯机械式油门与刹车合成装置。

对于国内的纯机械式安全控制系统设计（防误踩油门装置），其中国内的油门与刹车合成装置主要以专利的形式存在，尚没有成熟性的产品，除了油门与刹车合成装置以外，国内还存在一类以油门踏板的作用力或油门踏板角速度的大小为判别依据的机械联动补救装置。

日产汽车新开发的误踩踏板紧急辅助系统（带有停车检测功能）配备在Nissan改款车型上。

误踩踏板紧急辅助技术旨在减少车辆在停车场等场所发生碰撞事故，包括因驾驶员误踩踏板可能造成的与墙体的撞击事故。

通过使用全景式监控影像系统的四个摄像头以及超声声呐，系统可以检测车辆是否处于停车场中，以及在车辆行进方向上是否存在墙体等障碍物。

在必要的情况下，误踩踏板紧急辅助系统将自动控制加速功能，并在存在碰撞风险的情况下进行紧急制动。

《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着人工智能技术的发展和广泛应用，智能小车系统已经逐渐成为了现代自动化和智能化领域的重要分支。

本文旨在介绍一款自循迹智能小车控制系统的设计与实现过程，从系统需求分析、硬件设计、软件设计、实现与测试等方面详细阐述其设计思路和实现方法。

二、系统需求分析自循迹智能小车控制系统主要应用于自动导航、避障等场景，因此其需求主要包括以下几个方面：1. 能够在各种复杂环境中实现自动导航和避障功能；2. 具备较高的稳定性和可靠性，能够适应不同路面条件；3. 控制系统应具有较高的智能化程度，便于用户操作和维护；4. 系统的硬件和软件设计应具有良好的可扩展性，方便后续升级和维护。

三、硬件设计自循迹智能小车控制系统的硬件设计主要包括电机驱动模块、传感器模块、主控模块等部分。

1. 电机驱动模块：采用直流电机和电机驱动器，通过PWM 信号控制电机的转速和方向，实现小车的运动控制。

2. 传感器模块：包括红外传感器、超声波传感器等，用于检测小车周围的环境信息，实现自动导航和避障功能。

3. 主控模块：采用单片机或微控制器作为主控芯片，负责控制小车的运动和传感器数据的处理。

在硬件设计过程中，需要充分考虑电路的稳定性和抗干扰能力，以及各个模块之间的接口兼容性和通信协议。

四、软件设计自循迹智能小车控制系统的软件设计主要包括操作系统、算法设计、程序设计等部分。

1. 操作系统：采用嵌入式操作系统或实时操作系统，以保证系统的稳定性和实时性。

2. 算法设计：包括导航算法、避障算法等，用于处理传感器数据和控制小车的运动。

其中，导航算法可采用基于路径规划的算法或基于视觉识别的算法；避障算法可采用基于距离阈值的算法或基于机器学习的算法。

3. 程序设计：包括主程序、中断程序、通信程序等，负责控制系统的整体运行和各个模块之间的协调。

在程序设计过程中，需要充分考虑代码的可读性、可维护性和可扩展性。

五、实现与测试在完成硬件和软件设计后，需要进行系统的实现与测试。

《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展，智能小车作为智能交通系统的重要组成部分，已经广泛应用于军事、工业、民用等多个领域。

自循迹智能小车控制系统的设计与实现，成为了智能化进程中一个关键环节。

本文旨在阐述自循迹智能小车控制系统的设计原理和实现过程，分析系统结构与功能，为相关研究与应用提供参考。

二、系统设计1. 硬件设计自循迹智能小车控制系统硬件主要包括：电机驱动模块、传感器模块、主控制器模块等。

其中，电机驱动模块负责驱动小车前进、后退、转向等动作；传感器模块包括红外传感器、超声波传感器等，用于检测小车周围环境及路径信息；主控制器模块采用高性能微控制器，负责协调各模块工作，实现小车的自主循迹。

2. 软件设计软件设计包括控制系统算法设计和程序编写。

控制系统算法主要包括路径识别算法、速度控制算法、避障算法等。

程序编写采用模块化设计思想，将系统功能划分为多个模块，如电机控制模块、传感器数据采集模块、路径识别与决策模块等。

各模块之间通过通信接口进行数据交换，实现小车的自主循迹。

三、实现过程1. 传感器数据采集与处理传感器模块负责采集小车周围环境及路径信息，包括红外传感器、超声波传感器等。

这些传感器将采集到的数据传输至主控制器模块，经过数据处理与分析，提取出有用的信息，如障碍物位置、路径边界等。

2. 路径识别与决策路径识别与决策模块根据传感器数据，判断小车当前位置及目标路径，并制定相应的行驶策略。

当小车偏离目标路径时，系统会自动调整行驶方向，使小车重新回到目标路径上。

此外，避障算法也在此模块中实现，当检测到障碍物时，系统会及时调整小车的行驶方向，避免与障碍物发生碰撞。

3. 电机控制与驱动电机控制与驱动模块根据主控制器的指令，控制电机的运转，实现小车的前进、后退、转向等动作。

通过调整电机的转速和转向，可以实现对小车速度和行驶方向的精确控制。

四、实验结果与分析通过实验测试，自循迹智能小车控制系统能够在不同环境下实现自主循迹和避障功能。

能 Ｃ Ｓ 位单片机 ， 内含 ８ 可反复擦写的只读 ＭＯ ８ 片 ｋ
车 辆在 行驶 过程 中 ，位 移传 感器 实 时采 集 的油
程 序 存储 器和 ２ ６字 节 的随机 存取 数据 存储 器 ，三 门踏板 行程 模拟 量输 入 给单 片机 ，单片 机通 过 内部 ５ 级加 密程 序存储 器 ，３ ２个 可编程 Ｉ 口线 ，８个 中 运 行程 序把 接 收 的油 门踏板 行程 量 转化 为 油 门踏 板 ／ ０ 断源 ，可 编程 串行 ＵＡ Ｔ通道 ，单 片机 的作 用在 于 变化 率 。当单 片机 运行 出的油 门踏 板变 化 率在 设定 Ｒ 接收 输入 信号 以及 发送输 出控 制信 号 。
大研 究 课题 。
机 ，是 本系 统 的核 心组 成 部分 ，系 统 的输 入输 出都 要 用于 控制 制动 系统 ，它 与 Ｅ Ｕ 电控单 元 Ｐ ． Ｃ １１口
本文 对 如何 有效 避 免误 踩 油 门踏 板 进行 了积 极 是 由单 片机 来进 行控 制 的； 电子 开 关在 此 系统 中主 有益 的探 索 ，通 过大 量 实 际路况 试验 的对 比分 析 ， 结果 表 明一般 驾 驶行 为情 况 下 油 门踏板 变 化率 保持 连 接 。系统 组成 如下 图 ｌ 所示 。
求非 常 高 ，而 且 本系 统 设定 的 阈值 是通 过大 量 的统
计规 律所 得 到 ，存在 一 定 的必然 误 差性 ， 因此 ，本 系统 后续 还要 进一 步提 高其 精确 性 以及稳 定性 。
图４ 系统 工 作 流 程 图
参考文献
［］王军雷． １ 高速公路汽车追尾 防撞预警系统 的研究开发 ，长
目 标策略的综合行为过程 。在一些复杂突发事情发
生 时 ，驾 驶 员 在 此 紧 急 情 况 下 需 要 采 取 紧 急 制 动 慌 乱 而 导致本 应 紧急 踩制 动 踏板 却误 踩 油 门踏板 的

该 系统控 制 核 心 采 用 的 是 Ｆ ｅｓａｅ 司生 产 ｒｅ ｃｌ 公
的 ８位 ＭＣ Ｓ ８ Ｚ ０单 片机 ， ９ＯＤ ６ 该系列 单 片机 具 有较
５ Ｖ
路 和车 速报警 电路 、 处理 器 最 小 系统 等 。系统 硬 微
件 如 图 ２所示 。
车 速信 号 三 三
Ｕ。
定 时器 １的 ０通 道 ， 用其 输入 捕捉 功 能 ， 传感 器 利 对
发来 的脉 冲信号 的 上 升沿 进 行 捕 捉 ， 用 测 周 期 法 采 对 转速 信号 进行 测量 ， 然后 换 算成 车速 。 测 周 期法 测 量 转 速 的 基 本 原 理 如 下 ： Ｋ 个 在 （ Ｋ≥ １ 转 速 脉 冲信 号 周 期 ） 内对 具 有 恒 定 频 率 ｆ。周 期 Ｔ ） 准 时钟脉 冲信 号进 行计 数 ， 利 用计 （ ｏ标 再 数 结果 Ｎ 计算 出转 速脉 冲信 号 周期 Ｔ 一 Ｎ ／ Ｔ。Ｋ （ 为 转速 脉 冲个数 ） Ｋ 。经 过 简单 的换算 ， 即可 由
并 回到 怠速状 态 ， 即副 制 动 踏 板优 先 于 油 门踏 板起 作用 ， 车辆 能正 常减 速 至安 全停 车 ； 使 当教练 员松开
门拉 线 连接 ， 门踏 板 能控 制节 气 门 ； 电分 离 ， 油 断 两 段 油 门拉线 断开 ， 门踏板 失去控 制节气 门的作用 。 油 油 门离 合 器 引线 与其 控 制继 电器 常 闭触 点 连 接 ， 通 电情 况下 ， 门离 合 器 处 于接 合 状态 ， 门 在 油 油 踏板 能 正常 工作 。系统 运 行 时 ， 教练 员 踩下 副 制 当 动 踏板 时 ， 副制 动开关 闭合 ， 片机 采集 到一个 高 电 单 平 信 号 ， 而使 油 门离合 器 控 制 继 电器 常 闭触 点 断 从 开 ， 门离合 器迅 速 分 离 ， 门拉 线 断 开 ， 门踏 板 油 油 油 失 去控 制作用 ， 即使学员 踩 着油 门踏板 ， 气 门也能 节 在 回位 弹簧 的作用 下关 闭 ， 动机 回到怠 速状态 ， 发 从 而达 到 副制 动优 先起作 用 的 目的。而 当教 练员 松开

时制 动 。该 系统 能及 时地判 断误操 作 ，并 采 取 有 效 的制 动措 施 ，提 高 了行车 的安 全性 ， 具有 非常 重要应 用价 值 。 关 键 词 机动 车 ；单 片机 ；传 感器 ；误踩 油 门 ；刹 车 控 制 系统
引言 由于 机 动 车 上 刹 车 踏 板 旁 边 就是 油 门
制 动部 分组 成 。当控 制 系统检 测到 误踩 油 门 时 ，将 发 出控制 信号 ，由发光 二极 管和 电阻 组 成报 警 电路给 出报 警信 号 ，提醒 后面 车辆 减 速或 刹车 ；同时安 装在 发动 机 点火 电路 中 的 继 电器 电路工 作 ，断开 点火 电路 ，并 且通 知 制动 系统 使机 动车 及时 刹车 。制 动部 分 由 力矩 电机和 缠绕 有钢 丝绳 的绕 线组 组成 ，绕 线 组 固定在 电机 输 出转轴 上 ，钢 丝绳一 端 固 定 在绕 线组 上 ， 另一端铰 接在 制动 踏板 的 支
２设计 方 案 系统 基本 结构 如下 图 １示
２．１压 力传 感器 由于 正 常 情 况 下 踩 踏 油 门的 力度 均 在 几十 牛 以下 ，而在 出现 突发 危 急状 况时 ，施 加在 油 门踏板 上 的力可 以达 到 几百牛 以上 ， 因此 可在 油 门踏板 处安 装一 个预 设 作用 力的 压 力传感 器开 关 。正常 踩油 门 时 ，该 开 关不 会 闭合 ，在踩踏 油 门 力度大 于预 设作 用 力时 ， 开关 才会 闭 合 ，控 制单 元将 判 定此次 为误 踩 油 门。 ２．２速 度和加 速 度传 感 器 误 踩 油 门时 ，踏 板 运 动 速 度 和 加 速 度 都要 比正 常踩 油 门大得 多 ，因此可 以将 安装 在踏 板 附件 的速 度和加 速 度传 感器 采集 信号 作 为误踩 油 门判 定的信 号 ，当控制 模块 检测 到 油门 踏板运 动 速度或 加速 度 超过 其预 设值 时 ，将 判定 油门 被误踩 。 ３执 行模 块 执 行 模块 由报 警部 分 、发 动 机 熄 火 和

Safety086误加速抑制系统介绍文/王占强　设计/邱洪涛自2000年迈入老龄化社会之后，我国人口老龄化的程度持续加深。

据预计到2022年左右，中国65岁以上人口将占到总人口的14%，实现向老龄社会的转变。

老龄化社会也造就了许多高龄驾驶者，年长者经常体力与精神不济，也很容易造成开车错误判断和不当操作，进而发生不幸的交通事故。

于是一项重要的主动安全技术也就应运而生，它就是误加速抑制系统，堪称是高龄驾驶者的安全辅助神器。

本文就对这一安全技术进行解读。

什么是误加速抑制系统踩制动踏板是驾驶中出现频率很高的操作，而制动踏板旁就是油门踏板，在遇到紧急情况时，驾驶者误把油门踏板当作制动踏板的事例屡见不鲜。

高龄驾驶者由于体力与精神不济，更容易发生误踩油门踏板进而发生交通事故的风险。

2012年，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）发布了一份报告显示，每月有7～15起碰撞事故与误踩油门踏板有关。

从65岁开始，发生误踩踏板造成事故的比例就高于其他司机的比例，70～74岁的人发生此类事故的风险是其他人群的两倍。

日本是全世界老龄化最为严重的国家之一，高龄驾驶者误踩踏板造成事故也非常严重。

调查数据显示，仅日本国内误踩制动和油门踏板而导致的事故，就达到每年7000多起，每年死伤人数超过1万人。

其中，低速状态停车时的误操作所占比例最大，占到所有该类事故的6成以上。

正是因为该类事故如此频繁，因此很多汽车厂家推出避免误踩油门踏板的控制技术，其中尤以日本汽车企业最为积极，丰田、本田、日产、斯巴鲁等都推出了搭载该技术的车型。

虽然不同厂家的叫法不同，但原理基本都是通过摄像头和算法等来检测驾驶员是否存在误踩油门踏板的行为，系统在判断后会及时切断油路，并实现自动制动。

通过双重保险来防止由于误操作而造成的风险。

2018年，日本JNCAP开始引入了踏板误用测试。

为了模拟制动踏板和加速踏板之间的误用情况，使测试车靠近模拟车辆（目标），并从停止状态迅速踩下加速踏板，根据测试车辆的速度降低的程度来给予得分。