一种汽车主动防撞模拟装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种汽车主动防撞模拟装置，包括用于模拟车轮转动的直流电机、通过模拟组件装配于直流电机的输出轴上用于记录所述直流电机转数的霍尔传感器、用于检测与前方障碍物之间距离的激光测距传感器以及控制模块和执行模块；执行模块包括与控制模块通讯连接的执行驱动器和受所述执行驱动器驱动的步进电机，步进电机的输出轴旋转以模拟刹车踏板旋转制动进而模拟减速过程。当人为触碰节气门踏板时，不会影响制动液或气压回路，可以有效排除人为干扰，防止学生意外触碰影响教学进度。防止学生意外触碰影响教学进度。防止学生意外触碰影响教学进度。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车主动防撞模拟装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车主动防撞
，特别是涉及一种汽车主动防撞模拟装置及其控制方 法。

技术介绍

[0002]电子科技信息技术迅速发展，电子技术在汽车安全方面得到了广泛的应用。
[0003]汽车安全防护中主动安全防护是在事故发生之前，利用对周围环境的感知系统，采取措 施来防止事故的发生。不仅减少了人员的伤亡，还有效避免汽车安全事故的发生减少了财产 的损失。
[0004]中国专利技术专利(公开号：CN 204373921 U)公开了一种汽车主动防撞模拟试验装置，控 制电路与试验台上的电控启动刹车系统的电磁阀控制器相连，通过控制电磁阀作用于气动刹 车系统实现制动。但是，在该模拟试验装置中，如果有人触碰到制动踏板，将会影响制动液 压或气压回路从而影响制动效果。
[0005]此外，上述汽车主动防撞模拟试验装置，成本较高，不适用于学校教学使用。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术中汽车主动防撞装置设计不合理不便于学生观察的缺陷， 而提供一种汽车主动防撞模拟装置，包括霍尔传感器、激光测距传感器、控制模块和执行模 块；所述执行模块包括与所述控制模块通讯连接的执行驱动器和受所述执行驱动器驱动的步 进电机，所述步进电机的输出轴旋转以模拟刹车踏板旋转制动进而模拟减速过程。
[0007]当人为触碰刹车踏板时，不会影响制动液或气压回路，可以有效排除人为干扰，防止学 生意外触碰影响教学进度。
[0008]本专利技术的另一个目的，是提供上述汽车主动防撞模拟装置的控制方法。
[0009]为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
[0010]一种汽车主动防撞模拟装置，包括用于模拟车轮转动的直流电机、通过模拟组件装配于 所述直流电机的输出轴上用于记录所述直流电机转数的霍尔传感器、用于检测与前方障碍物 之间距离的激光测距传感器以及控制模块和执行模块；
[0011]所述霍尔传感器和所述激光测距传感器与所述控制模块的输入端通讯连接，所述执行模 块与所述控制模块的输出端通讯连接；
[0012]所述执行模块包括与所述控制模块通讯连接的执行驱动器和受所述执行驱动器驱动的步 进电机，所述步进电机的输出轴旋转以模拟刹车踏板旋转制动进而模拟减速过程。
[0013]在上述技术方案中，所述模拟组件包括安装在所述直流电机的输出轴上的圆盘和安装在 所述圆盘上的磁珠，所述霍尔传感器贴合安装在所述圆盘上以检测磁珠的转动。
[0014]在上述技术方案中，所述刹车踏板通过离合器安装于所述步进电机的输出轴上。
[0015]在上述技术方案中，所述步进电机的输出轴上安装有便于观察输出轴旋转的叶片。
[0016]在上述技术方案中，所述执行模块还包括声光报警器。
[0017]在上述技术方案中，还包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块通讯连接以显示车 速信息和前方障碍物距离信息。
[0018]在上述技术方案中，所述显示模块与检测所述踏板位置的电位计电连接以显示其位置。
[0019]在上述技术方案中，所述控制模块为STM32F103C8T6单片机；所述激光测距传感器为 905nm激光半导体激光器；所述显示模块为0.96寸OLED显示屏,所述执行驱动器的型号为 TB6600驱动器。
[0020]在上述技术方案中，还包括供电模块，所述供电模块将12V直流电通过LM2576稳压芯 片降压至5V和3.3V。
[0021]本专利技术的另一目的，上述汽车主动防撞模拟装置的控制方法，
[0022]霍尔传感器检测车速信息并传输至控制模块，激光测距传感器将检测前方障碍物距离信 息并传输至控制模块；
[0023]控制模块根据接收到的车速信息计算安全距离并将接收到的前方障碍物距离信息与所述 安全距离进行对比；
[0024]如前方障碍物距离信息小于安全距离，控制模块将信息传输至执行模块中的执行驱动器， 所述执行驱动器驱动步进电机旋转，模拟刹车踏板旋转，以降低车速，避免发生碰撞。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]1.本专利技术的提供汽车主动防撞模拟装置，包括霍尔传感器、激光测距传感器、控制模块 和执行模块；所述执行模块包括与所述控制模块的输出端通讯连接的执行驱动器和受所述执 行驱动器驱动的步进电机，所述步进电机的输出轴旋转以模拟节气门踏板位置改变进而模拟 减速过程。由于步进电机控制制动踏板，当人为触碰制动踏板时，不会影响制动液或气压回 路，可以有效排除人为干扰，防止学生意外触碰影响教学进度。
[0027]2.本专利技术的提供汽车主动防撞模拟装置，利用直流电机模拟车轮的转动，在步进电机的 输出轴上安装叶片模拟踏板运动，并选择成本相对较低的单片机，降低了模拟装置的成本， 减少了教学支出，有利于推广。
附图说明
[0028]图1所示为单片机的最小系统；
[0029]图2所示为汽车主动防撞模拟装置的整体结构示意图；
[0030]图3所示为汽车主动防撞模拟装置的控制方法；
[0031]图4所示为霍尔效应电路；
[0032]图5所示为步进电机驱动电路。
具体实施方式
[0033]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体
实施例 仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0034]实施例1
[0035]一种汽车主动防撞模拟装置，如图2所示，包括用于模拟车轮转动的直流电机、通过模 拟组件装配于所述直流电机的输出轴上用于记录所述直流电机转数的霍尔传感器(即车速测 量传感器)、用于检测与前方障碍物之间距离的激光测距传感器以及控制模块和执行模块；
[0036]所述霍尔传感器和所述激光测距传感器与所述控制模块的输入端通讯连接，所述执行模 块与所述控制模块的输出端通讯连接；
[0037]所述执行模块包括与所述控制模块通讯连接的执行驱动器和受所述执行驱动器驱动的步 进电机，所述步进电机的输出轴旋转以模拟刹车踏板旋转制动进而模拟减速过程。
[0038]具体来说，所述模拟组件包括安装在所述直流电机的输出轴上的圆盘和安装在所述圆盘 上的磁珠，所述霍尔传感器贴合安装在所述圆盘上以检测磁珠的转动。
[0039]在直流电机的输出轴上安装圆盘，圆盘上安有一个磁珠，直流电机转动带动圆盘转动。 当圆盘上磁珠接近霍尔传感器时，霍尔元件周围的的外磁场增大，电路输出低电平；磁珠继 续转动磁场逐渐减小，小于设定阈值时，电路输出高电平。电机转动一周产生一个脉冲，采 用单片机的外部中断来累计脉冲的个数。当设计的霍尔传感器产生一个脉冲信号时，连接的 单片机管脚检测到低电平后，进入中断服务函数，设置一个变量，每检测到一次低电平+1,在 此函数中累计脉冲个数。开启单片机定时器功能，设置每三秒产生一次中断，将三秒内所累 计的脉冲数除以三秒，就是电机每秒的转速。
[0040]具体来说，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车主动防撞模拟装置，其特征在于，包括用于模拟车轮转动的直流电机、通过模拟组件装配于所述直流电机的输出轴上用于记录所述直流电机转数的霍尔传感器、用于检测与前方障碍物之间距离的激光测距传感器以及控制模块和执行模块；所述霍尔传感器和所述激光测距传感器与所述控制模块的输入端通讯连接，所述执行模块与所述控制模块的输出端通讯连接；所述执行模块包括与所述控制模块通讯连接的执行驱动器和受所述执行驱动器驱动的步进电机，所述步进电机的输出轴旋转以模拟刹车踏板旋转制动进而模拟减速过程。2.如权利要求1所述的汽车主动防撞模拟装置，其特征在于，所述模拟组件包括安装在所述直流电机的输出轴上的圆盘和安装在所述圆盘上的磁珠，所述霍尔传感器贴合安装在所述圆盘上以检测所述磁珠的转动。3.如权利要求1所述的汽车主动防撞模拟装置，其特征在于，所述刹车踏板通过离合器安装于所述步进电机的输出轴上。4.如权利要求1所述的汽车主动防撞模拟装置，其特征在于，所述步进电机的输出轴上安装有便于观察输出轴旋转的叶片。5.如权利要求1所述的汽车主动防撞模拟装置，其特征在于，所述执行模块还包括声光报警器。6.如权利要求3所述的汽车主动防撞模拟装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，魏东坡，董恩国，杜海兴，贾国爽，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：