一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装置制造方法及图纸

一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装置，涉及汽车自动减速装置。解决了由于现有汽车无法实现自动减速易造成交通事故的问题，本实用新型专利技术的矩形波发生器的开关控制信号输入端连接定时/计数器的矩形波控制信号输出端，比较器的基准电压信号输入端连接基准值，电机控制器的控制信号输出端连接电机的控制信号输入端，回波检测电路的检测到的信号输出端连接定时/计数器的定时计数停止信号输入端，定时/计数器的定时设置信号输入端连接设定键盘的设置信号输入端，矩形波发生器的信号输出端连接驱动电路的驱动控制信号输入端，驱动电路的驱动信号输出端连接收发两用超声换能器的开关控制信号输入端。本实用新型专利技术适用于汽车上使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装置
本技术涉及汽车自动减速装置。
技术介绍
现金生活中，汽车成了人们出门的必需品，但是，每天的每一个时刻都有交通事故 发生，因此，交通安全成了我们生活中不得不关注的问题，因此，汽车安全性能的提高就成 了人们越来越关注的问题。但是多数交通事故的产生都是驾驶员开车速度过快，当发现危 险时而无法在有效的时间内米取行动。
技术实现思路
本技术是为了解决由于现有汽车无法实现自动减速易造成交通事故的问题， 提出了一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装置。 本技术所述的一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装置，该装 置包括主控制器、驱动电路、收发两用超声换能器、回波检测电路、电机控制器、电机和设定 键盘；主控制器包括矩形波发生器、比较器、CAN总线通信电路和定时/计数器； 矩形波发生器的开关控制信号输入端连接定时/计数器的矩形波控制信号输出 端，比较器的基准电压信号输入端连接基准值，比较器的信号输出端连接CAN总线通信电 路的信号输入端，电机控制器的控制信号输出端连接电机的控制信号输入端，回波检测电 路的检测到的信号输出端连接定时/计数器的定时计数停止信号输入端，定时/计数器的 定时设置信号输入端连接设定键盘的设置信号输入端，矩形波发生器的信号输出端连接驱 动电路的驱动控制信号输入端，驱动电路的驱动信号输出端连接收发两用超声换能器的开 关控制信号输入端，收发两用超声换能器的回波信号输出端连接回波检测电路的检测信号 输入端。 本技术采用超声测距，在近距离范围内，超声测距结构简单、成本低，且有不 易受光线、烟雾、电磁影响的特点，所述的装置可以在电动汽车行驶时根据车距对车速进行 一定的限制，给驾驶人员以更加安全的驾驶环境、更加充分的反应时间，起到了安全行驶的 作用。该装置具有结构简单，体积小，抗干扰能力强等特点。 【附图说明】 图1为本技术所述的一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装 置的电气结构框图； 图2为驱动电路的不意图； 图3为回波检测电路的示意图。 【具体实施方式】 【具体实施方式】一、结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种基于超声波 测距反馈的电动汽车自动减速限速装置，该装置包括主控制器1、驱动电路2、收发两用超 声换能器3、回波检测电路4、电机控制器5、电机6和设定键盘7 ;主控制器1包括矩形波发 生器1-1、比较器1-2、CAN总线通信电路1-3和定时/计数器1-4 ; 矩形波发生器1-1的开关控制信号输入端连接定时/计数器1-4的矩形波控制信 号输出端，比较器1-2的基准电压信号输入端连接基准值，比较器1-2的信号输出端连接 CAN总线通信电路1-3的信号输入端，电机控制器5的控制信号输出端连接电机6的控制 信号输入端，回波检测电路4的检测到的信号输出端连接定时/计数器1-4的定时计数停 止信号输入端，定时/计数器1-4的定时设置信号输入端连接设定键盘7的设置信号输入 端，矩形波发生器1-1的信号输出端连接驱动电路2的驱动控制信号输入端，驱动电路2的 驱动信号输出端连接收发两用超声换能器3的开关控制信号输入端，收发两用超声换能器 3的回波信号输出端连接回波检测电路4的检测信号输入端。 本实施方式的电机控制器采用主控芯片为DSP，通过霍尔传感器检测电机转速作 为速度反馈信号，控制器通过产生6路PWM波经过隔离和驱动芯片对逆变桥的开关器件 IGBT管进行控制从而控制电机转速。超声测距是一种非接触的测量方式，和红外、激光及无 线电测距相比，在近距离范围内，超声测距结构简单、成本低，且有不易受光线、烟雾、电磁 影响的特点，因此本技术把超声测距技术应用到电动汽车安全防护领域，且对于安全 行驶有重要意义。本技术通过超声波测距与所对应车速的安全距离进行比较，可以通 过电机控制器自主对电机速度进行安全范围之内的调节，有利于避免驾驶人员在高速公路 长时间驾驶或者驾驶疲劳、精神分散、注意力下降而产生危险。 本技术对电动汽车的电机速度控制加入了安全距离闭环控制，可以人为起动 本装置在需要的情况下运行本装置可以满足安全行驶的功能。电机控制器在接收本装置的 速度调节信号时应该进行安全稳定的调节，满足安全行驶的要求。本装置具有结构简单，体 积小，抗干扰能力强等优点。 本技术采用了超声波测距技术，利用了压电换能作为发射和接受器件，通过 矩形波发生器产生矩形波驱动信号经过驱动电路驱动换能器发出超声波，回波信号经过回 波检测电路后利用跳变沿中断定时/计数器计算距离后与所在速度的安全距离比较，输出 控制信号，通过CAN通信电路整车的电机控制器通信启动相应的安全的电机速度控制策略 降低车速或者把车速限制在安全范围之内。本技术提供了一种安全行驶的方法，汽车 在高速公路长途行驶时提供了反应时间和安全保障。 【具体实施方式】 二、结合图2说明本实施方式，本实施方式是对一所 述的一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装置的进一步说明，驱动电路2包 括电阻R1、电阻R2、电阻R3、可变电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、高速光耦N1、三极管Q1、 三极管Q3、场效应MOS管Q2、二极管D1、二极管D2、变压器Ul、电容Cl、电容C2、电源VCC和 RLC补偿网络U2 ; 电阻Rl的一端连接矩形波发生器1-1的一个信号输出端，电阻Rl的另一端连接 高速光耦Nl的一个二极管的阳极，该二极管的阴极连接矩形波发生器1-1的另一个信号输 出端，高速光耦Nl的三极管的发射极同时连接可变电阻R4的活动端、电容Cl的一端、三极 管Q3的发射极、电阻R6的一端和电源VCC，高速光耦Nl的三极管的集电极同时连接电阻 R3的一端、三极管Ql的基极、可变电阻R4的固定端和二极管Dl的阴极，高速光耦Nl的另 一个二极管的阴极同时连接电阻R3的另一端、三极管Ql的集电极、电阻R2的一端、电容C2 的一端和变压器Ul原线圈的一端，三极管Ql的发射极同时连接二极管Dl的阳极和电阻R5 的一端，电阻R5的另一端同时连接电容Cl的另一端、三极管Q3的集电极和场效应MOS管 Q2的栅极，三极管Q3的基极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端同时连接电阻R6的另 一端和场效应MOS管Q2的源极，场效应MOS管Q2的漏极同时连接二级管D2的阳极和变压 器Ul原线圈的另一端，变压器Ul负线圈的一端连接RLC补偿网络U2的一个信号输入端， 变压器Ul负线圈的另一端连接RLC补偿网络U2的另一个信号输入端，RLC补偿网络U2的 信号输出端连接收发两用超声换能器3的开关控制信号输入端。 【具体实施方式】 三、结合图3说明本实施方式，本实施方式是对一所 述的一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装置的进一步说明，回波检测电路 4包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻 R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻 R25、电阻R26、电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装置，其特征在于，该装置包括主控制器(1)、驱动电路(2)、收发两用超声换能器(3)、回波检测电路(4)、电机控制器(5)、电机(6)和设定键盘(7)；主控制器(1)包括矩形波发生器(1‑1)、比较器(1‑2)、CAN总线通信电路(1‑3)和定时/计数器(1‑4)；矩形波发生器(1‑1)的开关控制信号输入端连接定时/计数器(1‑4)的矩形波控制信号输出端，比较器(1‑2)的基准电压信号输入端连接基准值，比较器(1‑2)的信号输出端连接CAN总线通信电路(1‑3)的信号输入端，电机控制器(5)的控制信号输出端连接电机(6)的控制信号输入端，回波检测电路(4)的检测到的信号输出端连接定时/计数器(1‑4)的定时计数停止信号输入端，定时/计数器(1‑4)的定时设置信号输入端连接设定键盘(7)的设置信号输入端，矩形波发生器(1‑1)的信号输出端连接驱动电路(2)的驱动控制信号输入端，驱动电路(2)的驱动信号输出端连接收发两用超声换能器(3)的开关控制信号输入端，收发两用超声换能器(3)的回波信号输出端连接回波检测电路(4)的检测信号输入端。

【技术特征摘要】
1. 一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装置，其特征在于，该装置包括 主控制器（1)、驱动电路（2)、收发两用超声换能器（3)、回波检测电路（4)、电机控制器（5)、 电机（6)和设定键盘（7);主控制器⑴包括矩形波发生器（1-1)、比较器（1-2)、CAN总线 通信电路（1-3)和定时/计数器（1-4); 矩形波发生器（1-1)的开关控制信号输入端连接定时/计数器（1-4)的矩形波控制信 号输出端，比较器（1-2)的基准电压信号输入端连接基准值，比较器（1-2)的信号输出端连 接CAN总线通信电路（1-3)的信号输入端，电机控制器（5)的控制信号输出端连接电机（6) 的控制信号输入端，回波检测电路⑷的检测到的信号输出端连接定时/计数器（1-4)的 定时计数停止信号输入端，定时/计数器（1-4)的定时设置信号输入端连接设定键盘（7) 的设置信号输入端，矩形波发生器（1-1)的信号输出端连接驱动电路（2)的驱动控制信号 输入端，驱动电路（2)的驱动信号输出端连接收发两用超声换能器（3)的开关控制信号输 入端，收发两用超声换能器（3)的回波信号输出端连接回波检测电路（4)的检测信号输入 端。2. 根据权利要求1所述的一种基于超声波测距反馈的电动汽车自动减速限速装置，其 特征在于，驱动电路（2)包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、可变电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻 R7、高速光耦（N1)、三极管Q1、三极管Q3、场效应MOS管Q2、二极管D1、二极管D2、变压器 (U1)、电容C1、电容C2、电源VCC和RLC补偿网络（U2); 电阻R1的一端连接矩形波发生器（1-1)的一个信号输出端，电阻R1的另一端连接高 速光耦（N1)的一个二极管的阳极，该二极管的阴极连接矩形波发生器（1-1)的另一个信号 输出端，高速光耦（N1)的三极管的发射极同时连接可变电阻R4的活动端、电容C1的一端、 三极管Q3的发射极、电阻R6的一端和电源VCC，高速光耦（N1)的三极管的集电极同时连 接电阻R3的一端、三极管Q1的基极、可变电阻R4的固定端和二极管D1的阴极，高速光耦 (N1)的另一个二极管的阴极同时连接电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极、电阻R2的一 端、电容C2的一端和变压器（U1)原线圈的一端，三极管Q1的发射极同时连接二极管D1的 阳极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端同时连接电容C1的另一端、三极管Q3的集电极和 场效应MOS管Q2的栅极，三极管Q3的基极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端同时连接 电阻R6的另一端和场效应MOS管Q2的源极，场效应MOS管Q2的漏极同时连接二级管D2 的阳极和变压器（U1)原线圈的另一端，变压器（U1)负线圈的一端连接RLC补偿网络（U2) 的一个信号输入端，变压器（U1)负线圈的另一端连接RLC补偿网络（U2)的另一个信号输 入端，RLC补偿网络（U2)的信号输出端连接收发两用超声换能器（3)的开关控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周美兰，赵强，田小晨，吴磊磊，裴荣杰，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23