汽车误踩油门纠错装置的设计
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油 制 动 。 直 到 车 辆 停 止 ，驾 驶 员 松 开 油 门踏 板 ，
开 始 计 划 采 用 继 电 器 设 计 一 个 自锁 电 路 控 制 执 行 装 置 ，但 经 实 际 测 量 ， 发 现 误 踩 油 门 加 速 度 峰 值 仅持 续４ ｍｓ ， 远 小 于 继 电 器 的 吸 合 时 间 ， 故 该 方 法 不 可 行 。 考 虑 数 字 电 路 响 应 时 间 通 常 为 微 秒 级 ，故 使用 １ 个或 门 和 １ 个 与 门 设 计 了一 个 自锁 电 路 控 制 执
是 一 种 常 见 的 误 操 作 。 在 重 大 的 交 通 事 故 中 ，这
问 题 ， 当发 觉 油 门踩 下 过 快 时 ， 油 门 踏 板 已 经 踩 到 底 了 。
５ ） 还 有 汽 车 紧 急 制 动 误 踩 油 门 机 械 智 能 补 救 装 置 ，其 存 在 安 装 困 难 的 问 题 。 由 于上 述 问 题 造 成 这 些 专 利 设 计 的 作 用 效 果 有 限 ，故 很 少 在 实 车 上 应 用 。
ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｃ ｏ ｒｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ， Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉｎ ｆ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｓ ｏ ｆ ｍｉ ｓ ｔ ａ ｋ ｅ ｓ ｔ ｅ ｐｐ ｉ ｎｇ ｏｎ ｂ ｙ ｔ ｈｅ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
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阀 动作 。 当Ｓ 被 压 下 ， 该 电 路 使 电 机 停 转 ， 电 磁 阀
复位 接通 油路 。
该 装 置 成 本 低 、 结 构 简 单 ， 其 不 包 含 易 损 元
件 ，可 靠 性 高 。该 装 置 对 原 车 辆 结 构 改 动 小 ，易 于 安 装 在 现 有 车 辆 上 ， 也 易 于 作 为 选 装 件 安 装 在 新 车 上 。 当 驾 驶 员 驾 驶 熟 练 后 ，感 觉 不 需 要 该 装 置 时 ， 也 易 于拆卸 。
综 上 所 述 ，将 油 门误 踩 为 制 动 是 常 见 的 一 种 误 操 作 现 象 ，事 故 一 般 都 是 恶 性 的 ， 而 目前 还 未 见 防
类 误 踩 油 门 事 故 的 比例 高 达 ｌ ２ ． ６ ％ ，这 说 明 不 少 驾
驶 员 在 紧 急 状 况 下 因 一 时 紧 张 很 容 易 将 油 门 误 踩
随 着 机 动 车 辆 不 断 增 多 ， 道 路 交 通 事 故 已 成 为 目前 世 界 的 第 一 公 害 ［ Ｉ 。 交 通 事 故 中 与 驾 驶 员 因 素 相 关 的 事 故 占 绝 大 多 数 ， 这 主 要 是 驾 驶 员 的 驾 驶 失 误 和 延 误 行 为 导 致 ， 其 中 将 油 门 误 踩 为 制 动
为制动 。
目前 该 问题 已 引 起 有 关 人 员 关 注 ，提 出 了 一 些
止 紧 急 制 动 误 踩 油 门 的 技 术 在 实 车 上 应 用 。 因此 ， 有必 要 深入 研究 汽 车防误 踩 油 门纠错 机 理 ，以便研
制一 种有 效实 用 的防止误 踩油 门装 置 。
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃｔ ： Ｔｈｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｐｅ ｄ ａｌ ｂ ｙ ｍｉ ｓ ｔ ａ ｋ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕｒ ｒ ｅ ｎｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
将 与 门 的 一 个 输 入 拉 至 低 电 平 ，此 时 与 门 输 出 为 低 电 平 ， 继 电 器 Ｋ１ 线 圈 失 电 ，断 开 主 回路 。 当 复 位 开
３
纠错装 置仿真 试验
该 装 置 通 过 ＡＤ ＡＭＳ ＋ Ｅ ＡＳ Ｙ５ 虚 拟 样 机 试 验 验 证
修 改 稿 收 稿 日期 ： ２ ０ ０ ８ － ０ ４ － ２ ５
作者简介：张
钦
（ １ ９ ８ ３ 一） ， 男 ，硕 ： 上 ， 研 究 方 向 为 机 械 电 子 工 程 ；金
圭 ，教 授 。
＜ 汽车电器 》 ２ ０ ｏ ８ 年第 ８期
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图３ 纠 错 装 置 电 路 原 理 图
研 究 ， 采 用 油 门 踏 板 加 速 度 的 不 同 来 辨 认 误 踩 油 门 的 可 靠 信 号 ， 并 在 此 基 础 上 设 计 了一 种 防 止 误 踩 油 门 的 机 电 装 置 。
关 键 词 ： 汽 车 ；误 踩 油 门 ； 机 电 纠 错 装 置 中 图 分 类 号 ：Ｕ４ ６ ３ ， ５ ０ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章编号：１ ０ ０３ — ８ ６ ３ ９（ ２ ０ ０ ８） ０ ８ — ０ ０ ０ ４ — ０ ３
技 术 方 案 并 申 请 了 专 利 。 这 类 专 利 所 描 述 的 技 术 主
要有 以下几 类 。
１ ）将 油 门 和 制 动 合 二 为 一 ］ ，其 操 作 特 点 为 ： 只 要 前 脚 掌 用 力 ，踩 下 踏 板 ，便 可 操 纵 油 门 。 这 类
１ 纠 错 装 置 的 设 计 要 求 及 工 作 原 理 纠错装 置应 满足 以下设 计要 求 。 １ ）不 改 变 车 辆 原 有 的驾 驶 界 面 。 ２ ）如 果油 门踏 板 加速 度 超 ｊ ． ￣４ ０ ｍ， ／ ｓ 即 判 定 是
误 踩油 门 。
专 利 的 问 题 在 于 需 要 改 变 现 行 的 驾 驶 操 作 界 面 ，从
而 需 改 变 已定 型操 作 行 为 ，人 们 很 难 适 应 。
２ ） 踩 油 门 过 深 即 判 断 为 误 踩 油 门 。 该 设 训 的 问题 在于 在误 踩 油 门的情 况 下 是 先加 油 ，后制 动 ，
虽 然 最 后 实 现 了 制 动 的 效 果 ，但 这 使 停 车 的距 离 大
大 加 长 ，并 不 安 全 。
３ ） 装 置 响 应 速 度 快 ，响 应 时 间 小 于Ｏ ． ７ ｓ 。
４ ） 装 置 成 本 低 ，安 装 容 易 。 纠错 装 置 机 械结 构 设 计 如 图 １ 所 示 ，其 工 作 原 理 为 ： 质 量 块 安 装 于 油 门 踏 板 下 方 ， 当 急 制 动 误 踩 油 门 时 ，油 门 踏 板 加 速 度 过 大 ， 质 量 块 由 于 惯 性 作 用 压 缩 弹 簧 闭 合 触 点 开 关 。 复 位 开 关 通 过 自 锁 电路 接 通 主 回路 操 纵 电 磁 阀切 断 油路 ， 同时 使 电机 运
粤
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制 动 作 用 。 当 车 辆 停 止 ，驾 驶 员 松 开 油 门 踏 板 ，踏 板 连 杆 碰 到 复 位 开 关 ，切 断 主 回路 放 开 制 动 踏 板 并 接 通 油 路 。 图２ 为 制 动执行 装 置安 装位 置 。 图３ 为 纠 错 装 置 电 路 原 理 图 ，Ｓ 为 触 点 开 关 ，Ｓ ： 为 复位 开 关 ，
行 装置 。
使 复位开关Ｓ ： 闭 合 ， 将 与 门 的 一 个 输 入 拉 至 低 电 平 ，才 结 束 电 路 自锁 ，停 止 制 动 ， 恢 复 油 门 踏 板
加 速功 能 。
Ｌ Ｍ２ ５ ９ ６、 电 容 Ｃ 与 Ｃ ２ 、稳 压 管 Ｄ 、 电感 线 圈Ｌ
共 同组 成 了供 电 电路 ，将 汽 车 １ ２ Ｖ电 压 降 至 ５ Ｖ供 １ Ｔ ｒ Ｌ 逻 辑 电 路 使 用 。初 始 状 态 下 ， 复 位 开 关 Ｓ ： 闭合 ，
Ｋ 为继 电器 。 当Ｓ 闭 合 ，该 电 路 使 电 机 运 转 ， 电 磁
踏板 纠错 油门踏 板
图１
纠 错 装 置 的 机 械 结 构
图２
制 动 执 行 装 置 安 装 位 置
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电机
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２
纠 错 装 置 的 电 气 原 理
后 ，Ｓ 断 开 ，但 与 门 输 出 的 高 电 平 仍 加 在 或 门 的 一 个输 入 端 Ａ ｃ， 故 或 门 仍 输 出 高 电 平 ， 使 电 路 自 锁 ， 继电器Ｋ 线 圈 仍 然 得 电 ，继 续 接 通 主 回 路 进 行 断
转 。 电 机 通 过 绞 盘 拉 下 钢 索 ，将 制 动 踏 板 拉 下 ，起
３ ） 采 用 超 声 波 或 红 外 线 感 应 车 辆 前 方 障 碍 物 的 方 法 防 止 误 踩 油 门 ， 当 车 辆 前 方 有 障 碍 物 时 进 行 制动［ ７ ｊ 。其 问 题 在 于 当 前 方 障 碍 物 为 墙 壁 的 情 况 下 ， 有 较 好 的 效 果 ，其 他 情 况 下 不 一 定 有 效 。 ４） 测 量 油 门 踏 板 踩 下 时 间 ， 如 油 门 踏 板 踩 下 过 快 则 判 断 为 误 踩 油 门 。该 方 法 也 存 在 反 应 滞 后 的
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｔ ｏ Ｐｒ ｅ ｖ ｅ ｎｔ Ｓｔ ｅ ｐ ｐｉ ｎ ｇ ｏ ｎ Ａｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｏｒ Ｐｅ ｄ ａ ｌ ｂ ｙ Ｍ ｉ ｓ ｔ ａｋｅ
Ｚ ＨＡＮ Ｇ Ｑｉ ｎ，Ｊ Ｉ Ｎ Ｇｕ ｉ
（ Ｅ ａ ｓ ｔ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ￣ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ２ ３ ７， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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汽车误踩油门纠错装置的设计
张 钦 ， 金 圭 （ 华 东理 工 大 学 ， 上 海
２ ０ ０ ２ ３ ７）
摘 要 ： 通 过 分 析 汽 车 误 踩 油 门 现 象 的 原 因 及 纠 错 装 置 研 究 现 状 ，针 对 汽 车 误 踩 油 门 的 误 操 作 现 象 进 行 了 更 深 入 的
ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｐ ｅ ｄａ ｌ， ａ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｌ ｄ ａ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐｒ ｅｖ ｅ ｎｔ ｓ ｔ ｅ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｅｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｐ ｅ ｄ ａ ｌ ｂ ｙ ｍｉ ｓ ｔ ａ ｋ ｅ ， Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ： ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ； ｓ ｔ ｅｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｌ ｒ ｅ ｄａ ｌ ｂ ｙ ｍｉ ｓ ｔ ａ ｋ ｅ； ｅ ｌ ｅ ｅ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
开 始 计 划 采 用 继 电 器 设 计 一 个 自锁 电 路 控 制 执 行 装 置 ，但 经 实 际 测 量 ， 发 现 误 踩 油 门 加 速 度 峰 值 仅持 续４ ｍｓ ， 远 小 于 继 电 器 的 吸 合 时 间 ， 故 该 方 法 不 可 行 。 考 虑 数 字 电 路 响 应 时 间 通 常 为 微 秒 级 ，故 使用 １ 个或 门 和 １ 个 与 门 设 计 了一 个 自锁 电 路 控 制 执
是 一 种 常 见 的 误 操 作 。 在 重 大 的 交 通 事 故 中 ，这
问 题 ， 当发 觉 油 门踩 下 过 快 时 ， 油 门 踏 板 已 经 踩 到 底 了 。
５ ） 还 有 汽 车 紧 急 制 动 误 踩 油 门 机 械 智 能 补 救 装 置 ，其 存 在 安 装 困 难 的 问 题 。 由 于上 述 问 题 造 成 这 些 专 利 设 计 的 作 用 效 果 有 限 ，故 很 少 在 实 车 上 应 用 。
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该 装 置 成 本 低 、 结 构 简 单 ， 其 不 包 含 易 损 元
件 ，可 靠 性 高 。该 装 置 对 原 车 辆 结 构 改 动 小 ，易 于 安 装 在 现 有 车 辆 上 ， 也 易 于 作 为 选 装 件 安 装 在 新 车 上 。 当 驾 驶 员 驾 驶 熟 练 后 ，感 觉 不 需 要 该 装 置 时 ， 也 易 于拆卸 。
综 上 所 述 ，将 油 门误 踩 为 制 动 是 常 见 的 一 种 误 操 作 现 象 ，事 故 一 般 都 是 恶 性 的 ， 而 目前 还 未 见 防
类 误 踩 油 门 事 故 的 比例 高 达 ｌ ２ ． ６ ％ ，这 说 明 不 少 驾
驶 员 在 紧 急 状 况 下 因 一 时 紧 张 很 容 易 将 油 门 误 踩
随 着 机 动 车 辆 不 断 增 多 ， 道 路 交 通 事 故 已 成 为 目前 世 界 的 第 一 公 害 ［ Ｉ 。 交 通 事 故 中 与 驾 驶 员 因 素 相 关 的 事 故 占 绝 大 多 数 ， 这 主 要 是 驾 驶 员 的 驾 驶 失 误 和 延 误 行 为 导 致 ， 其 中 将 油 门 误 踩 为 制 动
为制动 。
目前 该 问题 已 引 起 有 关 人 员 关 注 ，提 出 了 一 些
止 紧 急 制 动 误 踩 油 门 的 技 术 在 实 车 上 应 用 。 因此 ， 有必 要 深入 研究 汽 车防误 踩 油 门纠错 机 理 ，以便研
制一 种有 效实 用 的防止误 踩油 门装 置 。
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃｔ ： Ｔｈｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｐｅ ｄ ａｌ ｂ ｙ ｍｉ ｓ ｔ ａ ｋ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕｒ ｒ ｅ ｎｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
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纠错装 置仿真 试验
该 装 置 通 过 ＡＤ ＡＭＳ ＋ Ｅ ＡＳ Ｙ５ 虚 拟 样 机 试 验 验 证
修 改 稿 收 稿 日期 ： ２ ０ ０ ８ － ０ ４ － ２ ５
作者简介：张
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（ １ ９ ８ ３ 一） ， 男 ，硕 ： 上 ， 研 究 方 向 为 机 械 电 子 工 程 ；金
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＜ 汽车电器 》 ２ ０ ｏ ８ 年第 ８期
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图３ 纠 错 装 置 电 路 原 理 图
研 究 ， 采 用 油 门 踏 板 加 速 度 的 不 同 来 辨 认 误 踩 油 门 的 可 靠 信 号 ， 并 在 此 基 础 上 设 计 了一 种 防 止 误 踩 油 门 的 机 电 装 置 。
关 键 词 ： 汽 车 ；误 踩 油 门 ； 机 电 纠 错 装 置 中 图 分 类 号 ：Ｕ４ ６ ３ ， ５ ０ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章编号：１ ０ ０３ — ８ ６ ３ ９（ ２ ０ ０ ８） ０ ８ — ０ ０ ０ ４ — ０ ３
技 术 方 案 并 申 请 了 专 利 。 这 类 专 利 所 描 述 的 技 术 主
要有 以下几 类 。
１ ）将 油 门 和 制 动 合 二 为 一 ］ ，其 操 作 特 点 为 ： 只 要 前 脚 掌 用 力 ，踩 下 踏 板 ，便 可 操 纵 油 门 。 这 类
１ 纠 错 装 置 的 设 计 要 求 及 工 作 原 理 纠错装 置应 满足 以下设 计要 求 。 １ ）不 改 变 车 辆 原 有 的驾 驶 界 面 。 ２ ）如 果油 门踏 板 加速 度 超 ｊ ． ￣４ ０ ｍ， ／ ｓ 即 判 定 是
误 踩油 门 。
专 利 的 问 题 在 于 需 要 改 变 现 行 的 驾 驶 操 作 界 面 ，从
而 需 改 变 已定 型操 作 行 为 ，人 们 很 难 适 应 。
２ ） 踩 油 门 过 深 即 判 断 为 误 踩 油 门 。 该 设 训 的 问题 在于 在误 踩 油 门的情 况 下 是 先加 油 ，后制 动 ，
虽 然 最 后 实 现 了 制 动 的 效 果 ，但 这 使 停 车 的距 离 大
大 加 长 ，并 不 安 全 。
３ ） 装 置 响 应 速 度 快 ，响 应 时 间 小 于Ｏ ． ７ ｓ 。
４ ） 装 置 成 本 低 ，安 装 容 易 。 纠错 装 置 机 械结 构 设 计 如 图 １ 所 示 ，其 工 作 原 理 为 ： 质 量 块 安 装 于 油 门 踏 板 下 方 ， 当 急 制 动 误 踩 油 门 时 ，油 门 踏 板 加 速 度 过 大 ， 质 量 块 由 于 惯 性 作 用 压 缩 弹 簧 闭 合 触 点 开 关 。 复 位 开 关 通 过 自 锁 电路 接 通 主 回路 操 纵 电 磁 阀切 断 油路 ， 同时 使 电机 运
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制 动 作 用 。 当 车 辆 停 止 ，驾 驶 员 松 开 油 门 踏 板 ，踏 板 连 杆 碰 到 复 位 开 关 ，切 断 主 回路 放 开 制 动 踏 板 并 接 通 油 路 。 图２ 为 制 动执行 装 置安 装位 置 。 图３ 为 纠 错 装 置 电 路 原 理 图 ，Ｓ 为 触 点 开 关 ，Ｓ ： 为 复位 开 关 ，
行 装置 。
使 复位开关Ｓ ： 闭 合 ， 将 与 门 的 一 个 输 入 拉 至 低 电 平 ，才 结 束 电 路 自锁 ，停 止 制 动 ， 恢 复 油 门 踏 板
加 速功 能 。
Ｌ Ｍ２ ５ ９ ６、 电 容 Ｃ 与 Ｃ ２ 、稳 压 管 Ｄ 、 电感 线 圈Ｌ
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踏板 纠错 油门踏 板
图１
纠 错 装 置 的 机 械 结 构
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转 。 电 机 通 过 绞 盘 拉 下 钢 索 ，将 制 动 踏 板 拉 下 ，起
３ ） 采 用 超 声 波 或 红 外 线 感 应 车 辆 前 方 障 碍 物 的 方 法 防 止 误 踩 油 门 ， 当 车 辆 前 方 有 障 碍 物 时 进 行 制动［ ７ ｊ 。其 问 题 在 于 当 前 方 障 碍 物 为 墙 壁 的 情 况 下 ， 有 较 好 的 效 果 ，其 他 情 况 下 不 一 定 有 效 。 ４） 测 量 油 门 踏 板 踩 下 时 间 ， 如 油 门 踏 板 踩 下 过 快 则 判 断 为 误 踩 油 门 。该 方 法 也 存 在 反 应 滞 后 的
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摘 要 ： 通 过 分 析 汽 车 误 踩 油 门 现 象 的 原 因 及 纠 错 装 置 研 究 现 状 ，针 对 汽 车 误 踩 油 门 的 误 操 作 现 象 进 行 了 更 深 入 的
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