技术领域
[0001] 本
发明涉及一种基于MSP430的智能汽车油门防误踩系统及其控制方法，属于汽车设备技术领域。
背景技术
[0002] 随着社会经济发展，人民生活
水平随之提高，汽车已经成为当今社会中最重要的交通工具之一。随着汽车数量的增加，交通事故也随之增加。据统计，因驾驶员误踩油门造成的事故占交通事故比例的13％，这种类型的交通事故中，驾驶员面对突发状况紧急
刹车时，因精神高度紧张，慌乱之中将油门当成
刹车踏板踩下，导致车辆猛地提速造成更严重的交通事故，因此，笔者设计的汽车智能油门防误踩系统就显得尤为重要。
[0003] 传统的机械式油门防误踩系统已经在市场投放实用，相对比较成熟，但也有其不可避免的缺点，比如整体构造比较复杂，需要本体、固定
块、
制动器压块、
支架、滚花压轴、紧固带、可调式夹紧块和回转装置支架、压块等外部支持，部件繁多，无疑在某种程度上使得系统更为复杂，增大设计成本，而且维修起来难度较大，增加了维护成本，而且传统的机械式系统一般只用于某系列车型，且要专门为其行程设计，可移植性不强，不利于普遍推广。
发明内容
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种基于MSP430的智能汽车油门防误踩系统及其控制方法，系统
硬件部件比较少，各类
传感器成本较低，可以更为精确判断，为我国交通安全
质量提供了一个很有效的方法，降低了事故几率，提高了汽车驾驶的安全性，有一定的现实意义，可以有效解决背景技术中的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0006] 一种基于MSP430的智能汽车油门防误踩系统，包括信息采集模块、主控模块和执行模块，所述主控模块的输入端与信息采集模块的输出端相连，主控模块的输出端与执行模块的输入端相连。
[0007] 进一步的，所述信息采集模块包括节气门
位置传感器、测距雷达、油门踏板
压力传感器及油门踏板
加速度传感器，所述测距雷达为ESR雷达，所述油门踏板
压力传感器为高
精度电阻式
薄膜压力传感器，油门踏板压力传感器安装于踏板处，所述油门踏板加速度传感器为MPU-6050传感器，油门踏板加速度传感器安装于踏板的底部。
[0008] 进一步的，所述测距雷达的
阈值为小于6m，所述油门踏板压力传感器的阈值为大2
于295N，所述油门踏板加速度传感器的阈值为大于40m/s。
[0009] 进一步的，所述节气门传感器通过节气门传感器外围
电路与主控模块相连。
[0010] 进一步的，所述MPU-6050传感器通过MPU-6050传感器外围电路与主控模块相连。
[0011] 进一步的，所述主控模块由MSP430系列单片
机芯片及MSP430
单片机电路组成。
[0012] 进一步的，所述执行模块包括控制
发动机怠速的怠速控制系统、EBA系统和报警系统。
[0013] 进一步的，所述EBA系统包括传感器、执行器和
控制器，所述执行器包括
电子真空助力器，所述怠速控制系统与MSP430系列单片机芯片的p3.0管脚相连，所述EBA系统与MSP430系列单片机芯片的p3.4管脚相连，所述报警系统与MSP430系列单片机芯片的p3.1管脚相连。
[0014] 进一步的，所述节气门
位置传感器与MSP430系列单片机芯片的p6.7管脚相连，所述测距雷达与MSP430系列单片机芯片的p6.3管脚相连，所述油门踏板压力传感器与MSP430系列单片机芯片的P6.0管脚相连，所述MPU-6050传感器与MSP430系列单片机芯片的p3.0和p3.2管脚相连。
[0015] 本发明还提供一种汽车油门防误踩系统的控制方法，包括如下方法：
[0016] (1)汽车油门防误踩系统
信号采集模块通过采集节气门传感器的节气门开度信息、油门压力传感器的压力信息、油门踏板加速度信息及雷达测量障碍物距离信息参数，并此
基础上通过控制系统判断分析油门是否误踩；
[0017] (2)如判断误踩，主控模块立
马驱动执行模块动作，控制节气门不产生开度，使得发动机怠速，同时，控
制模块驱动汽车的EBA系统，辅助汽车制动，同时车辆报警系统启动；
[0018] (3)如不符合误踩条件，则回到初始状态，继续不断采集行车信息，车辆正常行驶。
[0019] 车辆行驶时，当驾驶员踩油门踏板时，信号采集模块分别采集节气门传感器的节气门开度信息、油门压力传感器的压力信息、油门踏板加速度信息及雷达测量障碍物距离信息，采集到这些信息后，在控制系统中与其阈值比对分析，当几个参数同时满足油门误踩信息时，系统判定驾驶员油门误踩，主控模块立马驱动执行模块动作，控制节气门不产生开度，使得发动机怠速，同时，MSP430单片机启动汽车电子控制制动辅助系统(EBA系统)，同时单片
机车辆报警系统启动。本发明系统硬件部件比较少，各类传感器成本较低，可以更为精确判断，为我国交通安全质量提供了一个很有效的方法，降低了事故几率，提高了汽车驾驶的安全性，有一定的现实意义。
附图说明
[0020] 图1为本发明的系统模块图；
[0022] 图3为本发明的节气门位置传感器的结构示意图；
[0023] 图4为本发明节气门位置传感器的电路图；
[0024] 图5为本发明油门踏板加速度传感器MPU-6050的电路图；
[0025] 图6为本发明MSP430单片机的电路图。
具体实施方式
[0026] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0027] 如图1至6所示，本
实施例提供一种基于MSP430的智能汽车油门防误踩系统，包括信息采集模块、主控模块和执行模块，所述主控模块的输入端与信息采集模块的输出端相连，主控模块的输出端与执行模块的输入端相连。
[0028] 进一步的，所述信息采集模块包括节气门位置传感器、测距雷达、油门踏板压力传感器及油门踏板加速度传感器，所述测距雷达为ESR雷达，所述油门踏板压力传感器为高精度电阻式薄膜压力传感器，油门踏板压力传感器安装于踏板处，所述油门踏板加速度传感器为MPU-6050传感器，油门踏板加速度传感器安装于踏板的底部。
[0029] 汽车油门防误踩系统信号采集模块通过采集节气门传感器的节气门开度信息、油门压力传感器的压力信息、油门踏板加速度信息及雷达测量障碍物距离信息参数，并此基础上通过控制系统判断分析油门是否误踩，如判断误踩，主控模块立马驱动执行模块动作，控制节气门不产生开度，使得发动机怠速，同时，
控制模块驱动汽车的EBA系统，辅助汽车制动，同时车辆报警系统启动，如不符合误踩条件，则回到初始状态，继续不断采集行车信息，车辆正常行驶。
[0030] 进一步的，所述测距雷达的阈值为小于6m，所述油门踏板压力传感器的阈值为大于295N，所述油门踏板加速度传感器的阈值为大于40m/s2。
[0031] 进一步的，所述节气门传感器通过节气门传感器外围电路与主控模块相连。
[0032] 进一步的，所述MPU-6050传感器通过MPU-6050传感器外围电路与主控模块相连。
[0033] 进一步的，所述主控模块由MSP430系列单片机芯片及MSP430单片机电路组成。
[0034] 进一步的，所述执行模块包括控制发动机怠速的怠速控制系统、EBA系统和报警系统。
[0035] 当系统判定误踩油门后，主控模块控制节气门关闭，空气就会绕过节气门，从旁边通道进入进气
歧管，让汽车发动机处于怠速状态，这样有助于帮助汽车制动。
[0036] 进一步的，所述EBA系统包括传感器、执行器和控制器，所述执行器包括电子真空助力器，所述怠速控制系统与MSP430系列单片机芯片的p3.0管脚相连，所述EBA系统与MSP430系列单片机芯片的p3.4管脚相连，所述报警系统与MSP430系列单片机芯片的p3.1管脚相连。
[0037] 进一步的，所述节气门位置传感器与MSP430系列单片机芯片的p6.7管脚相连，所述测距雷达与MSP430系列单片机芯片的p6.3管脚相连，所述油门踏板压力传感器与MSP430系列单片机芯片的P6.0管脚相连，所述MPU-6050传感器与MSP430系列单片机芯片的p3.0和p3.2管脚相连。
[0038] 本发明还提供一种汽车油门防误踩系统的控制方法，包括如下方法：
[0039] (1)汽车油门防误踩系统信号采集模块通过采集节气门传感器的节气门开度信息、油门压力传感器的压力信息、油门踏板加速度信息及雷达测量障碍物距离信息参数，并此基础上通过控制系统判断分析油门是否误踩；
[0040] (2)如判断误踩，主控模块立马驱动执行模块动作，控制节气门不产生开度，使得发动机怠速，同时，控制模块驱动汽车的EBA系统，辅助汽车制动，同时车辆报警系统启动；
[0041] (3)如不符合误踩条件，则回到初始状态，继续不断采集行车信息，车辆正常行驶。
[0042] 表1踩踏板压力测试数据
[0043]
[0044] 如表1所示，误踩油门和紧急情况踩踏时还是有区别的，所以当驾驶员误踩油门时，踏板压力传感器测试出的压力大于临界的阈值时(f0＝295以上)，就可以判断驾驶员应该是误踩油门。
[0045] 表2踩踏板加速度力测试数据
[0046]
[0047] 如表2所示，三种情况踩踏时，加速度有很大的差别，正常情况下踩踏板的加速度应该是小于10m/s2左右，紧急情况刹车时，加速度大概在30-40m/s2左右，而误踩油门时，加速度过大，超过120m/s2，综合以上三种情况数据分析，为了安全起见，最终把油门踏板加速2
度的阈值取在a0＝40m/s以上比较合适，当油门踏板加速度超过阈值a0时，启动主控模块驱动执行模块动作，采取一定措施。
[0048] EBA系统的工作原理为：在制动主
泵上安装一个压力传感器，通过压力传感器获取信号，认定是紧急制动行为，紧急制动时，主控模块MSP430单片机启动电子真空助力器内部的电磁机构，加速将制动压力提升至助力器的最大伺服点，EBA系统的本质是实现车辆的
线控制动功能，油门防误踩系统中EBA系统配合信息采集模块中的测距雷达，也可以实现车辆的自适应巡航系统功能，车辆主动避撞功能。
[0049] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
