一种助动车限速系统，由限速控制系统及机械制动系统构成，所述机械制动系统由制动执行驱动电机、传动机构及刹车执行装置构成，所述限速控制系统由霍尔传感器、AVR单片机、液晶显示输出、蜂鸣器构成，车轮毂上的感应磁铁切割霍尔传感器记录磁铁的切割磁感线，可记录每次切割的间隔时间，霍尔传感器的计时信号采集后输入到AVR单片机，通过编程的LCD子函数可计算出助动车行车速度，且判断行车速度是否超过设定限速速度，如果行车速度超过设定限速速度，AVR单片机发出信号给蜂鸣器，蜂鸣器工作，同时输出信号给制动执行驱动电机。本发明专利技术提出了一种控制系统简单，开发成本较低，运行稳定的助动车限速系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于家用交通设备的控制系统领域，尤其是涉及一种助动车的限速系统。
技术介绍
随着生活水平的提升，汽车在不断普及的同时，各式各样的助动车也成为人们出现的重要组成方式。助动车包括电动车、自行车、电动三轮车及辅助车等，电动车等设备是汽车外个人常用的出现交通方式，且随着环保意识，电动车、自行车的出现会不断普及。但是，在行车安全过程中，电动车、自行车作为弱势行车主体，其较高速骑行以及警示作用的不明显，给交通安全造成了很大的安全隐患，故对各类助动车出现，除了采用安全教育、显性化标记等常规手段外，给相关设备配备限速系统也直观重要。低价、稳定的助动车限速系统开发，后续的市场前景非常广阔。
技术实现思路
针对传统助动车行车过程中超速行驶带来诸多安全隐患，且相关限速系统匮乏的问题，本专利技术提出一种简单、成本低廉、稳定的助动车限速系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种助动车限速系统，由限速控制系统及机械制动系统构成，所述机械制动系统由制动执行驱动电机、传动机构及刹车执行装置构成，制动执行驱动电机的工作由限速控制系统输出的信号控制，刹车执行装置通常由原来助动车的刹车系统单独分出一个刹车控制单元，所述限速控制系统由霍尔传感器、AVR单片机、液晶显示输出、蜂鸣器构成，在助动车轮毂的辐条上面安装有感应磁铁，助动车车轮毂前叉上面对应于磁铁半径处安装所述霍尔传感器记录磁铁的切割磁感线，当助动车前行过程中，车轮毂上的感应磁铁切割霍尔传感器记录磁铁的切割磁感线，可记录每次切割的间隔时间，霍尔传感器的计时信号采集后输入到AVR单片机，通过编程的LCD子函数可计算出助动车行车速度，且判断行车速度是否超过设定限速速度，计算所得的行车速度通过所述液晶显示输出，如果行车速度未超过设定限速速度，助动车继续正常行驶，如果行车速度超过设定限速速度，AVR单片机发出信号给蜂鸣器，蜂鸣器工作，同时输出信号给制动执行驱动电机，执行制动工作，所述制动执行驱动电机通常采用步进电机，所述步进电机可由AVR单片机的PMW输出信号直接控制，当助动车行进下一个车轮直径时，AVR单片机继续判断行车速度是否超过设定行车速度，如果依旧超速，继续制动，如果不再超速，蜂鸣器停止工作，制动工作减弱。进一步，AVR单片机对于超速输出的PMW信号，控制策略原则上，超速越多，PMW信号控制制动执行驱动电机输出扭矩越大，制动效果越强，根据实践经验，制动执行驱动电机输出扭矩与超速的差值非呈线性正比关系，而是呈指数函数关系，效果较佳。优选的，所述机械制动系统由制动执行驱动电机、传动机构及刹车执行装置构成，通常目前助动车的刹车采用轮轴刹车盘制动刹车方式较多，而轮轴刹车盘由刹车线牵引，故传动机构可采用简单的收紧套筒结构结合钢丝绳滑轮结构即可满足要求，所述收紧套筒固定在所述制动执行驱动电机的输出轴上，钢丝绳一端固定在收紧套筒上并由收紧套筒收紧，另一端固定在轮轴刹车盘的刹车线分支上。本专利技术的有益效果主要表现在：助动车限速系统，控制系统简单，开发成本较低，运行稳定，该系统运用于助动车，能对助动车行车速度起限速及警示作用，可大大提升助动车的行车安全，这对于目前我国各式助动车普遍且不可替代性至关重要。附图说明图1是本专利技术助动车限速系统控制策略原理图图2是本专利技术助动车限速系统单片机AVR单片机接口图图3是本专利技术助动车限速系统液晶显示、蜂鸣器、步进电机接口图图4是本专利技术助动车限速系统应用于自行车的机械制动系统示意图具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。参考图1-4，一种助动车限速系统，由限速控制系统及机械制动系统构成，所述机械制动系统由制动执行驱动电机、传动机构及刹车执行装置构成，制动执行驱动电机的工作由限速控制系统输出的信号控制，刹车执行装置通常由原来助动车的刹车系统单独分出一个刹车控制单元，所述限速控制系统由霍尔传感器、AVR单片机、液晶显示输出、蜂鸣器构成，在助动车轮毂的辐条上面安装有感应磁铁，助动车车轮毂前叉上面对应于磁铁半径处安装所述霍尔传感器记录磁铁的切割磁感线，当助动车前行过程中，车轮毂上的感应磁铁切割霍尔传感器记录磁铁的切割磁感线，可记录每次切割的间隔时间，霍尔传感器的计时信号采集后输入到AVR单片机，通过编程的LCD子函数可计算出助动车行车速度，行车速度的计算方式为：由计时信号的间隔时间T算车车轮运动的角速度，再结合霍尔传感器到轮毂中心的半径与轮毂半径，可换算出车轮运动的线速度，即车轮的行进速度。AVR单片机采用ATmega8L，基于两点考虑：在控制时候会用到步进电机或者舵机，而AVR单片机自身有PWM信号输出，方便于之后的编程与控制(比较于51)；考虑到经济性，AVRMega8单片机比较实惠，市场价格在十元以内，对于后续产品开发有很大的产品优势。AVR单片机可设定限速速度，AVR单片机判断行车速度是否超过设定限速速度，计算所得的行车速度通过所述液晶显示输出，液晶采用如果行车速度未超过设定限速速度，助动车继续正常行驶，如果行车速度超过设定限速速度，AVR单片机发出信号给蜂鸣器，蜂鸣器工作，同时输出信号给制动执行驱动电机，执行制动工作，所述制动执行驱动电机通常采用步进电机，所述步进电机可由AVR单片机的PMW输出信号直接控制，当助动车行进下一个车轮直径时，AVR单片机继续判断行车速度是否超过设定行车速度，如果依旧超速，继续制动，如果不再超速，蜂鸣器停止工作，制动工作减弱。AVR单片机对于超速输出的PMW信号，控制策略原则上，超速越多，PMW信号控制制动执行驱动电机输出扭矩越大，制动效果越强，根据实践经验，制动执行驱动电机输出扭矩与超速的差值非呈线性正比关系，而是呈指数函数关系，效果较佳。本专利技术助动车限速系统的控制策略及原理可详见附图1描述。作为一个案例，该限速系统应用于自行车1时，所述机械制动系统由制动执行驱动电机、传动机构及刹车执行装置构成，通常目前助动车的刹车采用轮轴刹车盘制动刹车方式较多，而轮轴刹车盘由刹车线牵引，故传动机构可采用简单的收紧套筒结构结合钢丝绳滑轮结构即可满足要求，所述收紧套筒2固定在所述制动执行驱动电机的输出轴上，钢丝绳一端固定在收紧套筒上并由收紧套筒收紧，另一端固定在轮轴刹车盘的刹车线分支上。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种助动车限速系统，由限速控制系统及机械制动系统构成，其特征在于，所述机械制动系统由制动执行驱动电机、传动机构及刹车执行装置构成，制动执行驱动电机的工作由限速控制系统输出的信号控制，刹车执行装置通常由原来助动车的刹车系统单独分出一个刹车控制单元，所述限速控制系统由霍尔传感器、AVR单片机、液晶显示输出、蜂鸣器构成，在助动车轮毂的辐条上面安装有感应磁铁，助动车车轮毂前叉上面对应于磁铁半径处安装所述霍尔传感器记录磁铁的切割磁感线，当助动车前行过程中，车轮毂上的感应磁铁切割霍尔传感器记录磁铁的切割磁感线，可记录每次切割的间隔时间，霍尔传感器的计时信号采集后输入到AVR单片机，通过编程的LCD子函数可计算出助动车行车速度，且判断行车速度是否超过设定限速速度，计算所得的行车速度通过所述液晶显示输出，如果行车速度未超过设定限速速度，助动车继续正常行驶，如果行车速度超过设定限速速度，AVR单片机发出信号给蜂鸣器，蜂鸣器工作，同时输出信号给制动执行驱动电机，执行制动工作，所述制动执行驱动电机通常采用步进电机，所述步进电机可由AVR单片机的PMW输出信号直接控制，当助动车行进下一个车轮直径时，AVR单片机继续判断行车速度是否超过设定行车速度，如果依旧超速，继续制动，如果不再超速，蜂鸣器停止工作，制动工作减弱。...
【技术特征摘要】
1.一种助动车限速系统，由限速控制系统及机械制动系统构成，其特征在于，所述
机械制动系统由制动执行驱动电机、传动机构及刹车执行装置构成，制动执行驱
动电机的工作由限速控制系统输出的信号控制，刹车执行装置通常由原来助动车
的刹车系统单独分出一个刹车控制单元，所述限速控制系统由霍尔传感器、AVR
单片机、液晶显示输出、蜂鸣器构成，在助动车轮毂的辐条上面安装有感应磁铁，
助动车车轮毂前叉上面对应于磁铁半径处安装所述霍尔传感器记录磁铁的切割
磁感线，当助动车前行过程中，车轮毂上的感应磁铁切割霍尔传感器记录磁铁的
切割磁感线，可记录每次切割的间隔时间，霍尔传感器的计时信号采集后输入到
AVR单片机，通过编程的LCD子函数可计算出助动车行车速度，且判断行车速
度是否超过设定限速速度，计算所得的行车速度通过所述液晶显示输出，如果行
车速度未超过设定限速速度，助动车继续正常行驶，如果行车速度超过设定限速
速度，AVR单片机发出信号给蜂鸣器，蜂鸣器工作，同时输出信号给制动执行驱
动电机，执行制动工作，所述制动执行驱动电机通常采用步...
【专利技术属性】
技术研发人员：王逸群，薛莉英，郑元态，
申请(专利权)人：严松法，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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