基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，為克服目前繁瑣復雜、需要老師手動操作多個不同的試驗臺才完成相關演示內(nèi)容的問題，其由試驗臺與電動小車組成。電動小車安裝在試驗臺正前方的1對平行的導軌上為滾動連接；試驗臺包括有試驗臺支架、傳感器硬件設備、試驗臺操縱機構(gòu)和試驗臺執(zhí)行機構(gòu)；試驗臺支架是由試驗臺底部支架、雷達支架、試驗人員操作區(qū)支架和儀器區(qū)支架組成；雷達支架安裝在試驗臺底部支架的最前端，儀器區(qū)支架安裝在試驗臺底部支架的最后端，試驗人員操作區(qū)支架安裝在試驗臺底部支架中的1號中間橫梁與2號中間橫梁兩側(cè)的左縱梁與右縱梁上；傳感器硬件設備、試驗臺操縱機構(gòu)和試驗臺執(zhí)行機構(gòu)安裝在試驗臺支架上。
【專利說明】基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，更準確地說，本實用新型涉及了一種基于多源傳感信息的汽車智能避撞系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真演示教具。

【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代電子技術和智能傳感技術的不斷發(fā)展，各種基于雷達或機器視覺的汽車主動安全控制系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，如自適應巡航控制系統(tǒng)(Adaptive Cruise Control, ACC)、前碰撞預警系統(tǒng)(Forward Collis1n Warning, FCW)和主動避撞系統(tǒng)(Collis1nAvoidance, CA)等。這些系統(tǒng)大都在本車前部安裝雷達、攝像頭等傳感器，對本車前方環(huán)境進行監(jiān)測，從中提取車輛、行人、道路等信息，進而為駕駛員提供信息或進行輔助駕駛，避免碰撞事故發(fā)生。這些控制系統(tǒng)是目前汽車智能控制領域的學術前沿和研究熱點，為提高汽車專業(yè)學生的知識水平，拓展學生的專業(yè)技能，有必要在教學中引入相關的新技術和新方法。然而，單純的書本教學單調(diào)乏味，學生沒有直觀感受且無法動手實踐，已不能滿足新一代汽車智能電控系統(tǒng)的教學需求。硬件在環(huán)仿真演示教具可以有效的提高教學的直觀感受，并且為學生提供親身設計、調(diào)試、驗證的平臺，大大的增加了教學的趣味性，可顯著提升教學效率。但目前國內(nèi)尚無與該演示教具類似的發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是克服了傳統(tǒng)書本教學的單調(diào)乏味的問題，提升汽車智能控制系統(tǒng)教學效率，本實用新型提供了一種基于多源傳感信息的汽車智能避撞系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真演示教具。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)的:所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具由試驗臺與電動小車組成。
[0005]電動小車安裝在試驗臺正前方的1對平行的導軌上為滾動連接。
[0006]所述的試驗臺包括有試驗臺支架、傳感器硬件設備、試驗臺操縱機構(gòu)和試驗臺執(zhí)行機構(gòu)。
[0007]所述的試驗臺支架是由試驗臺底部支架、雷達支架、試驗人員操作區(qū)支架和儀器區(qū)支架組成。
[0008]所述的雷達支架固定安裝在試驗臺底部支架的最前端，儀器區(qū)支架固定安裝在試驗臺底部支架的最后端，試驗人員操作區(qū)支架固定安裝在試驗臺底部支架中的1號中間橫梁與2號中間橫梁兩側(cè)的左縱梁與右縱梁上。
[0009]所述的傳感器硬件設備、試驗臺操縱機構(gòu)和試驗臺執(zhí)行機構(gòu)安裝在試驗臺支架上。
[0010]技術方案中所述的試驗臺底部支架是一個矩形平面框架，由左縱梁、后橫梁、右縱梁、前橫梁、制動器前支架梁、1號中間橫梁、2號中間橫梁、中間縱梁、3號中間橫梁、制動器后支架梁和4號中間橫梁組成。前橫梁、制動器前支架梁、1號中間橫梁、2號中間橫梁、3號中間橫梁、制動器后支架梁、4號中間橫梁和后橫梁相互平行并依次連接于左縱梁和右縱梁之間，前橫梁與后橫梁位于左縱梁和右縱梁的兩端，中間縱梁垂直連接于2號中間橫梁與3號中間橫梁的中間位置；左縱梁和右縱梁的結(jié)構(gòu)相同，均采用型號為4040型材制成；前橫梁、制動器前支架梁、1號中間橫梁、2號中間橫梁、3號中間橫梁、制動器后支架梁、4號中間橫梁和后橫梁結(jié)構(gòu)相同，包括中間縱梁各梁均采用型號為3030型材制成；相鄰兩個梁之間均采用鑄直角座、滑塊螺母與螺栓固定連接。
[0011]技術方案中所述的試驗人員操作區(qū)支架是一個長方體形框架，由底層左豎直梁、底層右豎直梁、真空助力器支架左豎直梁、真空助力器支架右豎直梁、左加固縱梁、右加固縱梁、5號中間橫梁、6號中間橫梁、中間層右側(cè)豎直梁、中間層左側(cè)豎直梁、7號中間橫梁、1號操作臺豎直梁、2號操作臺豎直梁、3號操作臺豎直梁、4號操作臺豎直梁和電腦操作臺組成，各梁均采用型號為3030型材制成。
[0012]1號操作臺豎直梁、2號操作臺豎直梁、3號操作臺豎直梁與4號操作臺豎直梁垂直地安裝在試驗臺底部支架中的1號中間橫梁與2號中間橫梁兩側(cè)的左縱梁與右縱梁上，電腦操作臺固定安裝在1號操作臺豎直梁、2號操作臺豎直梁、3號操作臺豎直梁與4號操作臺豎直梁的上端內(nèi)側(cè)，6號中間橫梁固定安裝在1號操作臺豎直梁和3號操作臺豎直梁之間，6號中間橫梁與1號中間橫梁平行，底層左豎直梁與底層右豎直梁垂直地固定安裝在1號中間橫梁與6號中間橫梁之間；7號中間橫梁與5號中間橫梁由上至下地固定安裝在2號操作臺豎直梁與4號操作臺豎直梁之間，并平行于2號中間橫梁，真空助力器支架左豎直梁和真空助力器支架右豎直梁垂直地固定安裝在2號中間橫梁與5號中間橫梁之間位置的左側(cè)，中間層右豎直梁和中間層左豎直梁垂直地固定安裝在5號中間橫梁和7號中間橫梁之間；其中，底層左豎直梁與中間層左豎直梁共面，底層右豎直梁與中間層右豎直梁共面，相鄰兩個梁之間均采用鑄直角座、滑塊螺母與螺栓固定連接。
[0013]技術方案中所述的雷達支架由左豎直梁、雷達支架梁和右豎直梁組成，各梁均采用型號為3030型材制成；左豎直梁與右豎直梁結(jié)構(gòu)相同，左豎直梁與右豎直梁相互平行，雷達支架梁固定安裝在左豎直梁與右豎直梁之間，并和左豎直梁與右豎直梁垂直，相鄰兩個梁之間均采用鑄直角座、滑塊螺母與螺栓固定連接。
[0014]技術方案中所述的儀器區(qū)支架是由1號儀器操作臺豎直梁、2號儀器操作臺豎直梁、3號儀器操作臺豎直梁、4號儀器操作臺豎直梁和儀器操作臺組成。所述的1號儀器操作臺豎直梁、2號儀器操作臺豎直梁、3號儀器操作臺豎直梁與4號儀器操作臺豎直梁結(jié)構(gòu)相同，均采用型號為3030型材制成。1號儀器操作臺豎直梁、2號儀器操作臺豎直梁、3號儀器操作臺豎直梁與4號儀器操作臺豎直梁垂直地安裝在試驗臺底部支架中的后橫梁兩側(cè)的左縱梁與右縱梁上，儀器操作臺固定安裝在1號儀器操作臺豎直梁、2號儀器操作臺豎直梁、3號儀器操作臺豎直梁與4號儀器操作臺豎直梁的上端內(nèi)側(cè)，相鄰兩個梁之間、各豎直梁與儀器操作臺之間均采用鑄直角座、滑塊螺母與螺栓或者采用鑄直角座與螺釘固定連接。
[0015]技術方案中所述的傳感器硬件設備由傳感器及硬件設備組成。所述的傳感器包括DELPHI ESR高頻電子掃描雷達、制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、電子油門傳感器和壓力傳感器；所述的硬件設備包括一臺dSPACE 1103處理器和一臺電腦。制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器的電源線接+5V電源，制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器的零線接地，制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器的信號線A、信號線B與信號線C依次和dSPACE1103處理器中的接口面板的第1路至第3路I/O端電線連接；DELPHI ESR高頻電子掃描雷達中的1號引腳連接+12V電源，4號引腳連接地線，7號CAN低線引腳與8號CAN高線引腳與Y型線的一個CAN信號輸入接口連接；方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的電源線連接+12V電源，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的的CAN總線接口與Y型線的另一個CAN信號輸入接口連接，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器與DELPHI ESR高頻電子掃描雷達的CAN信號輸出接口與Y型線的兩個CAN信號輸入接口連接完畢以后，將Y型線的CAN信號輸出接口與dSPACE1103處理器接口面板上的CAN接口串行輸入連接；電子油門傳感器是直接安裝在電子油門上的電位計，它共有六根信號線，1號橙色引腳和2號白色引腳與+5V電源連接，3號黑色引腳和5號黃色引腳連接地線，還有4號綠色引腳和6號藍色引腳與dSPACE1103的處理器中的接口面板上A/D通道連接；壓力傳感器的電源線連接+12V電源，壓力傳感器的地線接地，壓力傳感器的信號線與dSPACEl 103處理器接口面板上的ADC接口連接，dSPACEl 103處理器通過一根光纖和一根交叉線與電腦的處理器連接。
[0016]技術方案中所述的試驗臺操縱機構(gòu)包括了制動操縱機構(gòu)、電子油門、轉(zhuǎn)向機構(gòu)以及駕駛員座椅。制動操縱機構(gòu)采用真空助力器固定支架與固定安裝在試驗人員操作區(qū)支架底端的5號中間橫梁、真空助力器支架左豎直梁和真空助力器支架右豎直梁固定連接；電子油門固定安裝在試驗臺底部支架的中間縱梁上；轉(zhuǎn)向機構(gòu)采用兩根結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向左側(cè)支架及轉(zhuǎn)向右側(cè)支架與4個結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向機構(gòu)固定支架固定安裝在試驗人員操作區(qū)支架中的底層左豎直梁、底層右豎直梁、中間層左豎直梁和中間層右豎直梁上；駕駛員座椅安裝在試驗人員操作區(qū)支架和儀器區(qū)支架之間，并且駕駛員座椅安裝在轉(zhuǎn)向機構(gòu)中的方向盤的正后方。
[0017]技術方案中所述的試驗臺執(zhí)行機構(gòu)主要包括了 4個結(jié)構(gòu)相同的制動器和液壓控制單元。4個結(jié)構(gòu)相同的制動器左右對稱地固定安裝在試驗臺底部支架中的制動器前支架梁和制動器后支架梁的兩端上，液壓控制單元采用兩個結(jié)構(gòu)相同的HCU固定支架固定安裝在2號中間橫梁上，液壓控制單元前面的進油孔和出油孔分別與試驗臺操縱機構(gòu)中的制動主缸的進油孔和出油孔采用油管相連，液壓控制單元上面的1號出油孔、2號出油孔、3號出油孔與4號出油孔和4個結(jié)構(gòu)相同的制動器的進油孔通過油管連接，與4個結(jié)構(gòu)相同的制動器相連接的油管分別連接著安裝有壓力傳感器的三通。
[0018]技術方案中所述的電動小車是由導軌、紙板、車身支架、24V電源、5V電源、步進電機驅(qū)動器、型號為80C51的單片機、步進電機、二級減速齒輪組、主動車輪、從動車輪、光電編碼器、減速開關、加速開關、反轉(zhuǎn)開關、1號聯(lián)軸器、2號聯(lián)軸器和3號聯(lián)軸器組成。
[0019]車身支架安裝在電動小車的中間位置處，紙板安裝在車身支架上，紙板與電動小車的縱向?qū)ΨQ線垂直。步進電機的輸出軸與二級減速齒輪組的輸入軸通過1號聯(lián)軸器相連接，二級減速齒輪組的輸出軸與主動車輪的輸入軸通過2號聯(lián)軸器相連接，從動車輪的輸入軸通過3號聯(lián)軸器與安裝在車身支架底端的光電編碼器的輸入軸連接。24V電源的+V端口與-V端口依次和步進電機驅(qū)動器的+DC端口與-DC端口電線連接，步進電機的紅線與綠線依次和步進電機驅(qū)動器的A+端口與A-端口電線連接，步進電機的黃線與藍線依次和步進電機驅(qū)動器的B+端口與B-端口電線連接。5V電源的接收端IN+連接24V電源的+V端口，5V電源的IN-連接24V電源的-V端口，5V電源的正極端口 0UT+和步進電機驅(qū)動器上的脈沖+與方向+兩個端口連接，脫機端口 OUT —懸空，步進電機驅(qū)動器上的脈沖-與方向-分別與型號為80C51的單片機上的P0.0和P0.1端口電線連接，型號為80C51的單片機的VCC端口與光電編碼器的電源線即1號線和5V電源的正極端口 OUT+電線連接，光電編碼器的4號線即信號線與80C51單片機的P0.2端口電線連接，減速開關的1號引腳與5V電源的正極端口 OUT+電線連接，減速開關的2號引腳和單片機的P2.2端口與電阻的一端電線連接，電阻另一端接地，減速開關的3號引腳懸空。加速開關的1號引腳與5V電源的正極端口 OUT+電線連接，加速開關的2號引腳分別和單片機的P2.1端口和電阻電線連接，電阻另一端直接接地，加速開關的3號引腳懸空。反轉(zhuǎn)開關的1號引腳與5V電源的正極端口 OUT+電線連接，反轉(zhuǎn)開關的2號引腳和單片機的P2.0端口與電阻的一端電線相連，電阻的另一端直接接地，反轉(zhuǎn)開關的3號引腳懸空。
[0020]與現(xiàn)有技術相比本實用新型的有益效果是:
[0021]1.本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具能夠讓學生直觀感受教學內(nèi)容并盡可能多地參與到試驗教學過程當中，激發(fā)他們的學習興趣，幫助他們更好地學習、理解和掌握汽車智能控制系統(tǒng)前沿知識。
[0022]2.本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具除具有演示功能外，還具有系統(tǒng)設計、調(diào)試及性能驗證等功能，可以使學生方便的利用本教具進行實驗設計及動手實踐；此外，還可以滿足教學與科研并重型單位的部分科研需求。
[0023]3.本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具可通過雷達傳感器采集前方障礙物信息，通過方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、油門踏板傳感器、制動踏板傳感器采集本車駕駛員使用模式信息，通過dSPACE實時仿真系統(tǒng)運行并采集本車運動狀態(tài)虛擬信息，實現(xiàn)了 “人-車-環(huán)境”的多源信息感知和融合，極大地豐富了演示教具的信息量，為后續(xù)的算法開發(fā)和功能演示提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。
[0024]4.本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中通過裝有步進電機的電動小車模擬目標障礙物，實驗人員可通過設置單片機中的程序?qū)π≤嚨乃俣群托旭偩嚯x進行準確控制，可以方便的模擬智能避撞系統(tǒng)中目標障礙物的相對距離和相對速度，進行不同試驗工況的控制和演示，可節(jié)省人力物力、提高教學和科研效率。
[0025]5.本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具采用模塊化設計，具有良好的可拓展性，除滿足汽車智能避撞系統(tǒng)演示教學需求外，還可以作為自適應巡航控制系統(tǒng)、前碰撞預警系統(tǒng)、主動制動控制系統(tǒng)等先進汽車智能控制系統(tǒng)的教學和科研平臺，具有較高的利用效率。
[0026]6.本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具結(jié)構(gòu)堅固耐用，各零部件強度和剛度較高，實驗教學過程安全可靠，儀器設備易于維護，使用壽命較長。
[0027]7.本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具高度智能化，使用方便，易于教師和學生課堂操作，實驗數(shù)據(jù)存儲記錄方便靈活。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0029]圖1是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具結(jié)構(gòu)組成的主視圖；
[0030]圖2是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具結(jié)構(gòu)組成的俯視圖；
[0031]圖3是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具結(jié)構(gòu)組成的左視圖；
[0032]圖4_a是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的底部支架結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0033]圖4_b是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的雷達支架結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0034]圖4-c是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的試驗人員操作區(qū)支架結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0035]圖4_d是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的儀器區(qū)支架結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0036]圖4_e是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中各支架連接關系的分解式軸測投影圖；
[0037]圖5_a是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的底部支架與試驗臺車輪連接關系的主視圖；
[0038]圖5_b是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的底部支架與試驗臺車輪連接關系的仰視圖；
[0039]圖6是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的DELPHI ESR高頻電子掃描雷達系統(tǒng)安裝位置的分解式軸測投影圖；
[0040]圖7_a是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的制動踏板結(jié)構(gòu)組成的主視圖；
[0041]圖7_b是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器的軸側(cè)投影圖；
[0042]圖7-c是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的制動踏板傳感器固定支架結(jié)構(gòu)組成的主視圖；
[0043]圖7_d是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的制動踏板傳感器連接件的軸測投影圖；
[0044]圖8_a是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器安裝在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的主視圖；
[0045]圖8_b是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的軸測投影圖；
[0046]圖8-c是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的傳感器連接件的軸測投影圖；
[0047]圖9是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的液壓制動管路中壓力傳感器安裝位置的分解式軸測投影圖；
[0048]圖10是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的傳感器和硬件連接關系的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0049]圖11是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的電子油門電位計的引腳示意圖；
[0050]圖12是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的DELPHI ESR高頻電子掃描雷達的引腳示意圖；
[0051]圖13-a是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的制動操作機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的主視圖；
[0052]圖13-b是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的制動操作機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的右視圖；
[0053]圖13-c是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的真空助力器固定支架的主視圖；
[0054]圖13-d是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的真空助力器的軸測投影圖；
[0055]圖14是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的電子油門安裝在中間縱梁上的分解式軸測投影圖；
[0056]圖15-a是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的轉(zhuǎn)向機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的主視圖；
[0057]圖15-b是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的轉(zhuǎn)向機構(gòu)固定支架的軸測投影圖；
[0058]圖16-a是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的駕駛員座椅結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0059]圖16-b是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的駕駛員座椅結(jié)構(gòu)組成的分解式軸側(cè)投影圖；
[0060]圖17-a是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的制動器結(jié)構(gòu)組成的主視圖；
[0061]圖17-b是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的制動器結(jié)構(gòu)組成的俯視圖；
[0062]圖17-c是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的制動器支架的主視圖；
[0063]圖18-a是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的液壓控制單元結(jié)構(gòu)組成的左視圖；
[0064]圖18-b是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的液壓控制單元結(jié)構(gòu)組成的俯視圖；
[0065]圖19是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的電動小車結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0066]圖20-a是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的電動小車的右視圖；
[0067]圖20-b是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的電動小車24V電源的引腳示意圖；
[0068]圖20-c是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的電動小車的開關引腳示意圖；
[0069]圖21是本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具中的電動小車的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；
[0070]圖中:1.左縱梁，2.后橫梁，3.右縱梁，4.前橫梁，5.制動器前支架梁，6.1號中間橫梁，7.2號中間橫梁，8.中間縱梁，9.3號中間橫梁，10.制動器后支架梁，11.4號中間橫梁，12.左豎直梁，13.雷達支架梁，14.右豎直梁，15.底層左豎直梁，16.底層右豎直梁，17.真空助力器支架左豎直梁，18.真空助力器支架右豎直梁，19.左加固縱梁，20.右加固縱梁，21.5號中間橫梁，22.6號中間橫梁，23.中間層右側(cè)豎直梁，24.中間層左側(cè)豎直梁，25.7號中間橫梁，26.1號操作臺豎直梁，27.2號操作臺豎直梁，28.3號操作臺豎直梁，29.4號操作臺豎直梁，30.電腦操作臺，31.1號儀器操作臺豎直梁，32.2號儀器操作臺豎直梁，33.3號儀器操作臺豎直梁，34.4號儀器操作臺豎直梁，35.儀器操作臺，36.制動器鉗體固定支架，37.制動器，38.油管，39.底部支撐座，40.油杯，41.制動主缸，42.真空助力器，43.制動踏板，44.電子油門，45.dSPACEl 103處理器，46.駕駛員座椅，47.轉(zhuǎn)向左側(cè)支架，48.顯示器，49.處理器，50.試驗臺車輪支架板，51.DELPHI ESR高頻電子掃描雷達，52.方向盤，53.方向盤轉(zhuǎn)角傳感器,54.轉(zhuǎn)角傳感器固定支架,55.轉(zhuǎn)向軸,56.轉(zhuǎn)向定位裝置，57.轉(zhuǎn)向右側(cè)支架，58.轉(zhuǎn)向固定裝置，59.壓力傳感器，60.液壓控制單元，61.試驗臺車輪，62.真空助力器固定支架，63.螺栓，64.滑塊螺母，65.鑄直角座，66.制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器，67.制動踏板傳感器固定支架，68.制動踏板傳感器連接件，69.傳感器連接件，70.螺栓，71.三通，72.固定孔，73.小通孔，74.大通孔，75.殼體螺栓，76.助力器推桿，77.螺母，78.轉(zhuǎn)向機構(gòu)固定支架，79.內(nèi)六角螺母，80.座椅連接板，81.座椅支架，82.1號螺栓，83.1號螺母，84.2號螺栓，85.制動器支架，86.HCU固定支架，87.1號出油孔，88.2號出油孔，89.3號出油孔，90.4號出油孔，91.進油孔，92.出油孔，93.導軌，94.紙板，95.車身支架，96.24V電源，97.5V電源，98.步進電機驅(qū)動器，99.80C51單片機，100.步進電機，101.二級減速齒輪組，102.主動車輪，103.從動車輪，104.光電編碼器，105.減速開關，106.加速開關，107.反轉(zhuǎn)開關，108.1號聯(lián)軸器，109.2號聯(lián)軸器，110.3號聯(lián)軸器，111.1號+V端口，112.1 號-V 端口，113.2 號 +V 端口，114.2 號-V 端口，115.1 號引腳，116.2 號引腳，117.3號引腳，118.1號橙色引腳，119.2號白色引腳，120.3號黑色引腳，121.4號綠色引腳，122.5號黃色引腳，123.6號藍色引腳，124.1號引腳，125.4號引腳，126.7號引腳，127.8號引腳。

【具體實施方式】
[0071]下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的描述:
[0072]參閱圖1，本實用新型所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具由試驗臺與模擬障礙物的電動小車組成。
[0073]1.試驗臺
[0074]參閱圖2與圖3，所述的試驗臺主要是由試驗臺支架、傳感器硬件設備、試驗臺操縱機構(gòu)和試驗臺執(zhí)行機構(gòu)組成。
[0075]一.試驗臺支架
[0076]參閱圖4-a、圖4-b、圖4-c、圖4-d、圖4-e、圖5_a與圖5_b，所述的試驗臺支架由試驗臺底部支架、雷達支架、試驗人員操作區(qū)支架和儀器區(qū)支架組成。
[0077]1.試驗臺底部支架
[0078]所述的試驗臺底部支架是一個矩形平面框架式結(jié)構(gòu)件，由左縱梁1、后橫梁2、右縱梁3、前橫梁4、制動器前支架梁5、1號中間橫梁6、2號中間橫梁7、中間縱梁8、3號中間橫梁9、制動器后支架梁10和4號中間橫梁11組成。
[0079]前橫梁4、制動器前支架梁5、1號中間橫梁6、2號中間橫梁7、3號中間橫梁9、制動器后支架梁10、4號中間橫梁11和后橫梁2相互平行并依次連接于左縱梁1和右縱梁3之間，前橫梁4、后橫梁2位于左縱梁1和右縱梁3的兩端，中間縱梁8垂直連接于2號中間橫梁7、3號中間橫梁9的中間位置。
[0080]左縱梁1與右縱梁3結(jié)構(gòu)相同，均由型號為4040型材制成，這是一種截面是邊長40mm的正方形，每個側(cè)面有一個T型凹槽的型材，實施例中左縱梁1和右縱梁3的長度為3000mm。前橫梁4、后橫梁2、制動器前支架梁5、1號中間橫梁6、2號中間橫梁7、3號中間橫梁9、制動器后支架梁10和4號中間橫梁11結(jié)構(gòu)相同，包括中間縱梁8均由型號為3030型材制成，這是一種截面是邊長30mm的正方形，每個側(cè)面有一個T型凹槽的型材，長度根據(jù)實際需要而加工。左縱梁1與右縱梁3和前橫梁4、后橫梁2、制動器前支架梁5、1號中間橫梁6、2號中間橫梁7、3號中間橫梁9、制動器后支架梁10和4號中間橫梁11的兩端均采用鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63固定連接，中間縱梁8的兩端和2號中間橫梁7與3號中間橫梁9均采用鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63固定連接。
[0081]2.雷達支架
[0082]所述的雷達支架由左豎直梁12、雷達支架梁13和右豎直梁14組成，均由型號為3030型材制成，左豎直梁12與右豎直梁14結(jié)構(gòu)相同，左豎直梁12與右豎直梁14相互平行，雷達支架梁13的兩端采用鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63固定連接于左豎直梁12和右豎直梁14之間，并和左豎直梁12與右豎直梁14垂直。雷達支架安裝在試驗臺底部支架的最前端，即左豎直梁12和右豎直梁14的底端面分別與左縱梁1和右縱梁3前端的上表面接觸并采用鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63固定連接。
[0083]3.試驗人員操作區(qū)支架
[0084]所述的試驗人員操作區(qū)支架是一個長方體框架，主要由底層左豎直梁15、底層右豎直梁16、真空助力器支架左豎直梁17、真空助力器支架右豎直梁18、左加固縱梁19、右加固縱梁20、5號中間橫梁21、6號中間橫梁22、中間層右側(cè)豎直梁23、中間層左側(cè)豎直梁24、7號中間橫梁25、1號操作臺豎直梁26、2號操作臺豎直梁27、3號操作臺豎直梁28、4號操作臺豎直梁29和電腦操作臺30組成。所有的梁均由型號為3030型材制成，電腦操作臺30是一塊矩形平板，電腦操作臺30的四個角處設置有螺紋孔。實施例中電腦操作臺30長為1000mm,寬為400mm，厚為10mm的鋼板，電腦操作臺30四個角處設置有直徑為6mm的螺紋孔。
[0085]所述的底層左豎直梁15與底層右豎直梁16結(jié)構(gòu)相同，真空助力器支架左豎直梁17與真空助力器支架右豎直梁18結(jié)構(gòu)相同，中間層右側(cè)豎直梁23與中間層左側(cè)豎直梁24結(jié)構(gòu)相同，左加固縱梁19與右加固縱梁20結(jié)構(gòu)相同，5號中間橫梁21、6號中間橫梁22與7號中間橫梁25結(jié)構(gòu)相同，并和試驗臺底部支架中的1號中間橫梁6與2號中間橫梁7結(jié)構(gòu)相同，1號操作臺豎直梁26、2號操作臺豎直梁27、3號操作臺豎直梁28與4號操作臺豎直梁29結(jié)構(gòu)相同。
[0086]1號操作臺豎直梁26與2號操作臺豎直梁27的底端面和1號中間橫梁6與2號中間橫梁7左端的左縱梁1的上表面接觸并采用鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63固定連接；3號操作臺豎直梁28與4號操作臺豎直梁29的底端面和1號中間橫梁6與2號中間橫梁7右端的右縱梁3的上表面接觸并采用鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63固定連接。1號操作臺豎直梁26、2號操作臺豎直梁27、3號操作臺豎直梁28與4號操作臺豎直梁29相互平行，并垂直于左縱梁1和右縱梁3 ；1號操作臺豎直梁26、2號操作臺豎直梁27、3號操作臺豎直梁28與4號操作臺豎直梁29上端的內(nèi)側(cè)凹槽中分別放入滑塊螺母64，將四個鑄直角座65其中一個垂直表面依次緊貼在四根操作臺豎直梁上端的內(nèi)側(cè)表面上，螺栓63穿過該表面上的通孔與四根操作臺豎直梁上端的滑塊螺母64連接緊固，然后用螺栓63穿過鑄直角座65另一個表面的通孔與電腦操作臺30底面四個角處的螺紋孔連接緊固，電腦操作臺30平行于左縱梁1和右縱梁3 ；6號中間橫梁22通過鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63固定連接于1號操作臺豎直梁26和3號操作臺豎直梁28之間，6號中間橫梁22與1號中間橫梁6平行，底層左豎直梁15與底層右豎直梁16通過鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63固定連接于1號中間橫梁6與6號中間橫梁22之間，并和1號中間橫梁6與6號中間橫梁22垂直；7號中間橫梁25與5號中間橫梁21通過鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63由上至下依次固定連接于2號操作臺豎直梁27與4號操作臺豎直梁29之間，并平行于2號中間橫梁7，真空助力器支架左豎直梁17和真空助力器支架右豎直梁18通過鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63固定連接于2號中間橫梁7與5號中間橫梁21之間位置的左側(cè)，并和2號中間橫梁7與5號中間橫梁21垂直；中間層右豎直梁23和中間層左豎直梁24通過鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63固定連接于5號中間橫梁21和7號中間橫梁25之間，并和5號中間橫梁21和7號中間橫梁25垂直；其中，底層左豎直梁15與底層右豎直梁16和中間層右豎直梁23與中間層左豎直梁24的位置對應平行，即底層左豎直梁15與中間層左豎直梁24共面，底層右豎直梁16與中間層右豎直梁23共面。
[0087]4.儀器區(qū)支架
[0088]所述的儀器區(qū)支架是由1號儀器操作臺豎直梁31、2號儀器操作臺豎直梁32、3號儀器操作臺豎直梁33、4號儀器操作臺豎直梁34和儀器操作臺35組成。
[0089]所述的1號儀器操作臺豎直梁31、2號儀器操作臺豎直梁32、3號儀器操作臺豎直梁33與4號儀器操作臺豎直梁34結(jié)構(gòu)相同，均由型號為3030型材制成。儀器操作臺35是一塊矩形平板，儀器操作臺35的四個角處設置有螺紋孔，實施例中的儀器操作臺35是一塊長為1000mm,寬為500mm,厚為10mm的矩形平鋼板,鋼板底面的四個角處設置有直徑為6mm的螺紋孔。
[0090]1號儀器操作臺豎直梁31與2號儀器操作臺豎直梁32的底端面和左縱梁1后端的上表面接觸，并采用鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63和左縱梁1的上表面固定連接；3號儀器操作臺豎直梁33與4號儀器操作臺豎直梁34的底端面和右縱梁3后端的上表面接觸，并采用鑄直角座65、滑塊螺母64與螺栓63和右縱梁3的上表面固定連接；1號儀器操作臺豎直梁31、2號儀器操作臺豎直梁32、3號儀器操作臺豎直梁33與4號儀器操作臺豎直梁34相互平行，并垂直于左縱梁1與右縱梁3 ；1號儀器操作臺豎直梁31、2號儀器操作臺豎直梁32、3號儀器操作臺豎直梁33與4號儀器操作臺豎直梁34上端的內(nèi)側(cè)凹槽中分別放入滑塊螺母64，將四個鑄直角座65其中一個垂直表面依次緊貼在四根操作臺豎直梁上端的內(nèi)側(cè)表面上，螺栓63穿過該表面上的通孔與四根操作臺豎直梁上端的滑塊螺母64連接緊固，然后用螺栓63穿過鑄直角座65另一個表面的通孔與儀器操作臺35底面四個角處的螺紋孔連接緊固。儀器操作臺35平行于左縱梁1和右縱梁3。所述的儀器區(qū)支架安裝在試驗臺底部支架的最后端。
[0091]所述的試驗臺底部支架、雷達支架、試驗人員操作區(qū)支架與儀器區(qū)支架中的各根梁之間所使用到的螺栓63是恒創(chuàng)機電生產(chǎn)的型號為H0U6xl2-6的專用半圓頭螺栓，鑄直角座65是恒創(chuàng)機電生產(chǎn)的型號為H0U3030的歐標連接件，滑塊螺母64是恒創(chuàng)機電生產(chǎn)的型號為H0U5-8-30的歐標連接件。
[0092]通過鑄直角座65、滑塊螺母64和螺栓63連接固定的方法是:將兩個結(jié)構(gòu)相同的滑塊螺母64放到欲連接兩根梁相對的凹槽里，然后把鑄直角座65的兩個相互垂直的表面分別緊貼在裝有滑塊螺母64的兩個梁的表面上，再用螺栓63插入鑄直角座65上的通孔后和裝在兩梁凹槽中的滑塊螺母65中擰緊，這樣就連接固定了兩根梁。
[0093]為了能夠讓試驗臺在試驗場地靈活地改變位置即移動，在試驗臺底部支架的四角處采用螺栓63和滑塊螺母64將試驗臺底部支架和試驗臺車輪支架板50固定連接在一起，再將試驗臺車輪61采用螺栓63固定在試驗臺車輪支架板50的底面上。
[0094]二.傳感器硬件設備
[0095]試驗臺中所采用的傳感器硬件設備是指傳感器及硬件設備，通過這些傳感器和硬件設備可以實現(xiàn)試驗臺對外界信號的采集，并能將這些信號傳遞到硬件設備中進行相應的分析和處理。
[0096]1.所述的傳感器有DELPHI ESR高頻電子掃描雷達51、制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器66、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器53、電子油門傳感器和液壓制動管路中的壓力傳感器59。
[0097]參閱圖6，DELPHI ESR高頻電子掃描雷達51安裝在試驗臺的雷達支架上，將兩個結(jié)構(gòu)相同的滑塊螺母64放入雷達支架梁13前表面的凹槽中，螺栓63插入DELPHI ESR高頻電子掃描雷達51兩側(cè)的通孔內(nèi)再與滑塊螺母64緊固。整個DELPHI ESR高頻電子掃描雷達51位于雷達支架梁13的中間位置，具體高度可以根據(jù)試驗需要通過調(diào)節(jié)雷達支架梁13的高度進行相應的調(diào)整。
[0098]參閱圖7-a、7_b、圖7_c和圖7_d，制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器66安裝在制動踏板43右側(cè)表面的上端處。制動踏板傳感器連接件68是一個L型的細桿結(jié)構(gòu)件，其中，矩形塊一端的(左)端面與制動踏板43右側(cè)的平整表面焊接固定，制動踏板傳感器連接件68帶有凸出的圓柱體部分是一根連接軸，與制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器66輸入軸上的聯(lián)軸器相連。制動踏板傳感器固定支架67的表面上帶有六個對稱分布的通孔。螺栓63通過制動器轉(zhuǎn)角傳感器66兩側(cè)的通孔與制動踏板傳感器固定支架67中間的兩個螺紋孔連接緊固。然后將制動踏板傳感器固定支架67表面上其余的4個孔與制動踏板43右側(cè)表面上的四個孔對正后再采用螺栓63連接緊固。安裝的時候保證制動踏板傳感器連接件68和制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器66連接部分的回轉(zhuǎn)軸線與制動踏板43繞著旋轉(zhuǎn)的軸線共線。
[0099]參閱圖8-a、圖8-b和圖8_c，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器53的下端位置處設置有一個可以相對本身旋轉(zhuǎn)的通孔，該通孔內(nèi)側(cè)表面對稱地設置有兩條凸起的滑塊，通孔的孔口處沿軸向設置有兩個相對于通孔中心線對稱的回鉤。傳感器連接件69外表面上設置有兩條相對于中心線對稱的凹槽，它的外表面上還設置有一個徑向螺紋通孔。首先，將傳感器連接件69插入方向盤轉(zhuǎn)角傳感器53通孔內(nèi)，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器53通孔內(nèi)的滑塊與傳感器連接件69外表面上的凹槽相互配合并能相對滑動，同時，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器53通孔的孔口處的回鉤與傳感器連接件69的下端面接觸連接，這樣就保證了傳感器連接件69和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器53的相對位置不變。轉(zhuǎn)向軸55插入傳感器連接件69的內(nèi)孔中。兩個內(nèi)六角的螺栓70通過方向盤轉(zhuǎn)角傳感器53兩側(cè)的通孔分別與兩個結(jié)構(gòu)完全相同的轉(zhuǎn)角傳感器固定支架54上端的螺紋孔緊固。在轉(zhuǎn)向左側(cè)支架47和轉(zhuǎn)向右側(cè)支架57的凹槽中分別放入滑塊螺母64，然后螺栓63分別插入這兩個結(jié)構(gòu)完全相同的轉(zhuǎn)向器固定支架54底部的通孔中，并和這兩根結(jié)構(gòu)完全相同的轉(zhuǎn)向支架凹槽中的滑塊螺母64連接固定。最后使用螺栓63旋入傳感器連接件69外表面的螺紋通孔中將傳感器連接件69與轉(zhuǎn)向軸55緊固。其中，螺栓70是恒創(chuàng)機電生產(chǎn)的型號為DM6x16的內(nèi)六角螺栓。
[0100]電子油門傳感器是直接安裝在電子油門44上的電位計，該傳感器以分壓電路原理工作。
[0101]參閱圖9，瑞士 keller生產(chǎn)的型號為21Y的壓力傳感器59安裝在三通71上，傳感器59與三通71采用螺紋連接固定。三通71兩側(cè)分別有進油孔和出油孔，通過油管38分別將這兩個孔與對應的液壓控制單元60的出油孔和制動器37油缸的進油孔相連。
[0102]2.硬件設備
[0103]所述的硬件設備是一臺dSPACE 1103處理器45和一臺電腦。
[0104]dSPACEllO處理器45包括兩個部分，分別是信號處理器和接口面板。dSPACEllO處理器45安裝在儀器區(qū)支架的儀器操作臺35上。電腦包括了一臺顯示器48和一臺處理器49，電腦的顯示器48放在駕駛員座椅46正前方的電腦操作臺30上，電腦的處理器49放在顯示器48的旁邊。
[0105]3.傳感器及硬件設備的連接關系
[0106]參閱圖10與圖11，型號為分壓式的電子油門傳感器一共有六個引腳，其中，1號橙色引腳118和2號白色引腳119與+5V電源連接，3號黑色引腳120和5號黃色引腳122連接地線，還有4號綠色引腳121和6號藍色引腳123與dSPACEl 103的處理器45中的接口面板上A/D通道連接。
[0107]參閱圖10，制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器66使用的是型號為E6B2-CWZ6C光電編碼器，制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器66的電源線(顏色為褐色)連接+5V電源，零線(顏色為藍色)接地，信號線A、B和C的顏色依次為黑色、白色和橙色，這三根信號線分別與dSPACE1103處理器45中的接口面板的第1路至第3路I/O端連接。
[0108]參閱圖10與圖12，DELPHI ESR高頻電子掃描雷達51的接線端口中1號引腳124連接+12V電源，4號引腳125連接地線，通信引腳為7號引腳126和8號引腳127，分別是CAN低線和CAN高線，7號CAN低線引腳與8號CAN高線引腳連接Y型線的一個CAN信號輸入接口。
[0109]參閱圖10，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器53使用的是SENS0RWAY公司生產(chǎn)的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，它的電源線連接+12V電源。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器53的CAN總線接口連接Y型線的另一個CAN信號輸入接口。Y型線是一種CAN信號通訊線，它一共有三個信號接口，兩個CAN信號輸入接口和一個CAN信號輸出接口。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器53與DELPHI ESR高頻電子掃描雷達51的CAN接口分別與Y型線的兩個CAN信號輸入接口連接完畢以后，將Y型線的CAN信號輸出接口與dSPACEllO的處理器45中的接口面板上的CAN接口串行輸入連接。
[0110]參閱圖10，型號為21Y的壓力傳感器59—共有三根線，分別是電源線連接+12V電源，地線接地，信號線連接在1103處理器15接口面板上的ADC接口上。
[0111]參閱圖10，將所有的傳感器與dSPACE1103處理器45連接好，然后通過一根光纖和一根交叉線將dSPACEl 103處理器45與電腦的處理器49相連。同時，dSPACEllO處理器45的供電端口與220V電源連接，為設備供電。
[0112]三.試驗臺操縱機構(gòu)
[0113]試驗臺操縱機構(gòu)主要包括了制動操縱機構(gòu)、電子油門44、轉(zhuǎn)向機構(gòu)以及駕駛員座椅46。
[0114]1.制動操縱機構(gòu)
[0115]參閱圖13-a、圖13-b、圖13-c和圖13_d，制動操縱機構(gòu)由油杯40、制動主缸41、真空助力器42、制動踏板43和真空助力器固定支架62組成。
[0116]制動操縱機構(gòu)整體布置在試驗人員操作區(qū)支架的底端，4個螺栓63通過真空助力器固定支架62上的4個固定孔72與放在5號中間橫梁21、真空助力器支架左豎直梁17和真空助力器支架右豎直梁18凹槽中的滑塊螺母64連接緊固。真空助力器42的左端與制動主缸41通過螺栓和螺母的連接方式固定，油杯40的出油孔與制動主缸41的進油孔對應插好，并通過螺栓連接固定。真空助力器42右端的殼體螺栓75和助力器推桿76分別穿過位于真空助力器支架62表面上的小通孔73和位于中央的大通孔74，然后將制動踏板43左端用于連接的平板上的四個通孔也穿過殼體螺栓75，將螺母77擰緊在殼體螺栓75上，使真空助力器42、真空助力器固定支架62和制動踏板43連接固定。最后將助力器推桿76上的撥叉與制動踏板43上對應的撥叉孔用螺母和螺栓固定好。這里使用到的螺母77是GB/T 6170規(guī)格為M8的螺母。
[0117]2.電子油門
[0118]參閱圖14，所述的電子油門44采用的是南京奧聯(lián)汽車電子電器有限公司生產(chǎn)的地板式電子油門。螺栓63插入電子油門44底部的通孔后與裝在中間縱梁8上表面凹槽中的滑塊螺母64連接固定。電子油門44布置在制動踏板43的右側(cè)，相對距離為200mm。
[0119]3.轉(zhuǎn)向機構(gòu)
[0120]參閱圖15-a和圖15-b，轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括有方向盤52、轉(zhuǎn)向軸55、轉(zhuǎn)向定位裝置56、轉(zhuǎn)向固定機構(gòu)58、4個結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向機構(gòu)固定支架78、2根結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向左側(cè)支架47與轉(zhuǎn)向右側(cè)支架57。
[0121]在轉(zhuǎn)向軸55的中間部分和末端分別安裝了轉(zhuǎn)向定位裝置56和轉(zhuǎn)向固定裝置58。轉(zhuǎn)向定位裝置56和轉(zhuǎn)向固定裝置58的底部各有四個左右對稱布置的底座，底座上均有通孔，螺栓63通過該通孔與放入轉(zhuǎn)向左側(cè)支架47和轉(zhuǎn)向右側(cè)支架57的凹槽中的滑塊螺母64連接緊固，這樣就使得轉(zhuǎn)向定位裝置56和轉(zhuǎn)向固定裝置58分別固定在兩根結(jié)構(gòu)相同的支架梁上。這兩根結(jié)構(gòu)完全相同的轉(zhuǎn)向支架是采用歐洲標準的2020型材加工而成的，這是一種截面為20mm的正方形，四個側(cè)面均有T型凹槽的型材。實施例中轉(zhuǎn)向左側(cè)支架47和轉(zhuǎn)向右側(cè)支架57長度為800mm。轉(zhuǎn)向定位裝置56中間處有一個直徑與轉(zhuǎn)向軸55相同的通孔，轉(zhuǎn)向固定裝置58中間也有一個直徑與轉(zhuǎn)向軸55相同的孔,但不是通孔。轉(zhuǎn)向軸55首先穿過轉(zhuǎn)向定位裝置56的通孔，然后再插入轉(zhuǎn)向固定裝置58的孔中。這樣就保證了轉(zhuǎn)向軸55只有一個繞著軸線旋轉(zhuǎn)方向的運動。安裝完轉(zhuǎn)向軸以后，開始固定轉(zhuǎn)向左側(cè)支架47和轉(zhuǎn)向右側(cè)支架57。轉(zhuǎn)向左側(cè)支架47和轉(zhuǎn)向右側(cè)支架57分別與同側(cè)的底層豎直梁(底層左豎直梁15和底層右豎直梁16)、中間層豎直梁(中間層左豎直梁24和中間層右豎直梁23)連接，而且轉(zhuǎn)向左側(cè)支架47和轉(zhuǎn)向右側(cè)支架57的連接方式相同。首先在轉(zhuǎn)向左側(cè)支架47上表面的凹槽中放入兩個滑塊螺母64，然后將兩個內(nèi)六角螺栓79分別插入兩個轉(zhuǎn)向機構(gòu)固定支架78的扇形支撐壁上的通孔后與滑塊螺母64連接固定，再把滑塊螺母64放入豎直梁(底層左豎直梁15和底層右豎直梁16、中間層左豎直梁24和中間層右豎直梁23)的凹槽中，最后將內(nèi)六角螺栓79分別插入兩個轉(zhuǎn)向機構(gòu)固定支架78的矩形安裝座上的通孔后與滑塊螺母64連接固定。在固定的過程中，保證轉(zhuǎn)向左側(cè)支架47和轉(zhuǎn)向右側(cè)支架57與試驗臺底部支架間的夾角為一定程度的銳角。其中，左右兩側(cè)的轉(zhuǎn)向機構(gòu)固定支架78平行放置，可以通過調(diào)節(jié)4個結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向機構(gòu)固定支架78的高度來調(diào)整方向盤52相對于試驗人員的合理角度和高度。這里使用到的內(nèi)六角螺栓79型號是恒創(chuàng)機電生產(chǎn)的DM4x10。
[0122]4.駕駛員座椅
[0123]參閱圖16-a和圖16_b，駕駛員座椅46安裝在試驗臺底部支架的中間靠后的位置，確切地說，駕駛員座椅46安裝在試驗人員操作區(qū)支架和儀器區(qū)支架之間，并且駕駛員座椅46安裝在方向盤的正后方。4根結(jié)構(gòu)相同的座椅支架81是采用歐洲標準的3030型材加工而成的，實施例中支架長度為400mm。駕駛員座椅46的左右兩個側(cè)面分別對稱地加工2個螺紋孔。將座椅支架81的端面緊貼在駕駛員座椅46的底面，并保證座椅支架81的左或右側(cè)面與駕駛員座椅的左或右側(cè)面保持共面。將滑塊螺母64放入與駕駛員座椅46側(cè)面共面的那個座椅支架81的凹槽中，螺栓63插入座椅連接板80的一個通孔與座椅支架81凹槽中的滑塊螺母63連接。然后用另外一個螺栓63與駕駛員座椅46側(cè)面的螺紋孔連接。其余的座椅支架81也是用這種方法與駕駛員座椅46連接到一起。然后，把4個座椅支架81采用鑄直角座65、螺母63、滑塊螺母64分別與3號中間橫梁9和4號中間橫梁11固定連接。
[0124]四.試驗臺執(zhí)行機構(gòu)
[0125]試驗臺執(zhí)行機構(gòu)主要包括了 4個結(jié)構(gòu)相同的制動器37和液壓控制單元60。4個結(jié)構(gòu)相同的制動器37左右對稱地安裝在試驗臺底部支架中的制動器前支架梁5和制動器后支架梁10的兩端上，液壓控制單元60布置在2號中間橫梁7上。
[0126]1.制動器
[0127]參閱圖17-a、圖17_b和圖17_c，制動器支架85是一個L型的支架，底板上直線排列著3個通孔，螺栓63穿過這三個通孔與放入到制動器前支架梁5上表面凹槽中的滑塊螺母64連接緊固。制動器支架85的支撐板上有三個通孔，呈等腰三角形的形狀，制動器37中制動盤上均勻排列著5個通孔，其中三個通孔分別與支撐板上的三個通孔的位置對齊并用三個1號螺栓82依次穿過制動盤上的通孔和支撐板上的通孔，然后連接1號螺母83固定，制動器37就整體固定在制動器前支架梁5上。將滑塊螺母64放入左縱梁1上表面的凹槽中，然后把螺栓63通過制動器鉗體固定支架36底端的前后各兩個通孔與左縱梁1凹槽中的滑塊螺母64連接緊固。2號螺栓84通過制動器鉗體固定支架36上端的通孔與制動器鉗體上的螺紋孔連接緊固，這樣就固定了制動器37的制動鉗。最后，制動器37的進油孔與三通71的出油孔通過油管38連接。其余三個制動器37的連接方式完全相同。其中，1號螺栓82是GB/T 5782規(guī)格為M16的螺栓，1號螺母83是GB/T 6170規(guī)格為M16的螺母，2號螺栓84是GB/T 5782規(guī)格為M12的螺栓。
[0128]2.液壓控制單元(HCU)
[0129]參閱圖18-a和18_b，型號為BOSCH ABS8.1的液壓控制單元60采用兩個結(jié)構(gòu)相同的HCU固定支架86安裝在2號中間橫梁7上，HCU固定支架86是一個L型結(jié)構(gòu)的支架，其底座與2號中間橫梁7的上表面接觸連接，滑塊螺母64放入中間橫梁7上表面的凹槽中，把螺栓63插入HCU固定支架86的底座通孔后與凹槽里的滑塊螺母64連接固定。兩個結(jié)構(gòu)相同的HCU固定支架86左右對稱布置，它們的支撐壁與液壓控制單元60的兩壁接觸夾緊。液壓控制單元60前面的進油孔91和出油孔92分別與制動主缸41的進油孔和出油孔采用油管38相連，液壓控制單元60的上面的1號出油孔87、2號出油孔88、3號出油孔89和4號出油孔90分別與四個三通71的進油孔通過油管38連接。
[0130]I1.電動小車
[0131]電動小車安裝在試驗臺正前方的兩根結(jié)構(gòu)相同的平行的導軌93上，電動小車能夠在試驗臺的正前方位置做往復運動。
[0132]參閱圖19、圖20-a、圖20-b、圖20-c與圖21，電動小車是由導軌93、紙板94、車身支架95、24V電源96、5V電源97、步進電機驅(qū)動器98、型號為80C51的單片機99、步進電機
100、二級減速齒輪組101、主動車輪102、從動車輪103、光電編碼器104、減速開關105、加速開關106、反轉(zhuǎn)開關107、1號聯(lián)軸器108、2號聯(lián)軸器109和3號聯(lián)軸器110組成。
[0133]車身支架95安裝在電動小車的中間位置處，并與電動小車的工作平面垂直，紙板94安裝在車身支架95上，紙板94與電動小車的縱向?qū)ΨQ線垂直。
[0134]所述的步進電機100是采用型號為35HBP44BL4_TR)35的微型高速步進電機，為了能夠?qū)崿F(xiàn)減速增扭，步進電機100的輸出軸與二級減速齒輪組101的輸入軸通過1號聯(lián)軸器108相連，二級減速齒輪組101的輸出軸與主動車輪102的輸入軸通過2號聯(lián)軸器109相連，通過二級減速齒輪組101的減速增扭之后主動車輪102便會得到一個客觀的驅(qū)動力。電動小車下表面的從動車輪103內(nèi)側(cè)焊接了兩個支架，兩個支架上有兩個高度一致的螺紋孔，螺栓63通過光電編碼器104兩側(cè)的通孔與支架上的螺紋孔連接固定。從動車輪103的輸入軸通過3號聯(lián)軸器110與光電編碼器104的輸入軸連接，光電編碼器104用來記錄小車行駛的路程，從而能夠?qū)崿F(xiàn)小車行駛規(guī)定路程以后自動停車的功能。1號聯(lián)軸器108和2號聯(lián)軸器109的結(jié)構(gòu)相同，實施例中1號聯(lián)軸器108和2號聯(lián)軸器109選用的是型號為外徑18mm、長度25mm、內(nèi)徑5 X 5mm的彈性螺紋編碼器聯(lián)軸器，3號聯(lián)軸器110選用的是型號為外徑18_、長度25_、內(nèi)徑6X5_的彈性螺紋編碼器聯(lián)軸器。
[0135]24V電源96采用的是型號為DC24V/10A的穩(wěn)壓電源，該套電源的N接線端和L接線端可以直接連接220V的火線和零線，+V是輸出正極端口，-V是輸出負極端口。它直接給步進電機驅(qū)動器98供電，24V電源96的+V端口 111和-V端口 112分別與步進電機驅(qū)動器98的+DC和-DC端口通過電線連接，該套電動小車采用的步進電機驅(qū)動器98的型號是ZD-6209-V2。步進電機驅(qū)動器98的電機相線與步進電機100連接，步進電機100的紅線和綠線分別接在步進電機驅(qū)動器98的A+端口和A-端口上，步進電機100的黃線和藍線分別接在步進電機驅(qū)動器98的B+端口和B-端口上。
[0136]5V電源97采用的是型號為DC-DC XL6009的電壓模塊，該套模塊的接收端IN+連接24V電源96的+V端口 113，IN-連接24V電源96的-V端口 114，這樣就可以輸出5V電壓。5V電源97的正極端口 0UT+分別與步進電機驅(qū)動器98上的脈沖+和方向+兩個端口連接，脫機端口 OUT —一般懸空即可。步進電機驅(qū)動器98上的脈沖-和方向-分別與型號為80C51的單片機99上的P0.0和P0.1端口連接。型號為80C51的單片機99的VCC端口和光電編碼器104的供電端口與5V電源97的正極端口 0UT+電線連接，光電編碼器104的電源線為1號線(顏色為紅色)。光電編碼器104的4號線(顏色為白色)為信號線，光電編碼器104的4號線與80C51單片機99的P0.2端口連接。為了能夠更好地控制電動小車的運動狀態(tài)，在外部設置了 3個開關，分別是減速開關105、加速開關106和反轉(zhuǎn)開關107。三種開關結(jié)構(gòu)相同，均為單刀雙擲開關。減速開關105的1號引腳117分別與5V電源97的正極端口 0UT+電線連接，2號引腳116分別與單片機99的P2.2端口和電阻電線相連，電阻另一端直接接地，3號引腳115懸空。加速開關106的1號引腳與5V電源97的正極端口0UT+電線連接，2號引腳分別與單片機99的P2.1端口和電阻電線相連，電阻另一端直接接地，3號引腳懸空。反轉(zhuǎn)開關107的1號引腳與5V電源97的正極端口 0UT+電線連接，2號引腳分別與單片機99的P2.0端口和電阻電線相連，電阻另一端直接接地，3號引腳懸空。當不需要對電動小車進行控制時，單刀放在3號引腳115上。需要控制電動小車時，例如希望它能夠加速運動，此時將加速開關106的單刀放到在1號引腳117上，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)電動小車的加速運動。
[0137]基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具的工作原理:
[0138]本套教具能夠?qū)崿F(xiàn)障礙物運動模擬、駕駛模擬、多源信息采集、前方碰撞預警以及主動智能避撞等多種功能的演示。
[0139]實驗教學時，教師和學生可以控制電動小車步進電機運行，電動小車就會帶著紙板94在導軌93上往復運動。通過控制外設的加速開關106、減速開關105或者反轉(zhuǎn)開關107，便可以模擬處障礙物不同的速度、距離等運動特征。
[0140]利用在dSPACE1103處理器45中實時運行的Carsim車輛模型和顯示器48顯示的虛擬場景，試驗臺具有駕駛模擬器功能。實驗人員可以通過油門踏板、制動踏板和方向盤輸入控制虛擬車輛實時運行，實現(xiàn)虛擬駕駛。
[0141]本演示教具還可以通過dSPACE1103處理器45采集雷達信息、駕駛員油門踏板開度、制動踏板轉(zhuǎn)角、方向盤轉(zhuǎn)角、液壓制動壓力以及本車虛擬運行狀態(tài)等多源信息。通過這些信息可以實現(xiàn)對“人-車-環(huán)境”信息的融合，替代了傳統(tǒng)試驗臺對單一本車狀態(tài)參量或者“人-車”狀態(tài)參量的采集分析，這樣能更加逼真地模擬出現(xiàn)實環(huán)境下的行駛工況。本教具可以在顯示器48上實時顯示這些信息，并將信息進行自動存儲，同時，這些信息可以為前方碰撞預警及主動智能避撞控制提供數(shù)據(jù)支持。
[0142]前方碰撞預警策略可以根據(jù)DELPHI ESR高頻電子掃描雷達51探測到的障礙物距離及相對速度信息，結(jié)合駕駛員輸入信息及本車運動狀態(tài)信息進行車輛安全狀態(tài)評估，當判斷出車輛具有碰撞危險時，會進行碰撞預警提示，在顯示器上顯示警示信號。由于試驗場地限制，本演示教具在控制算法中預先將雷達探測的速度信息和距離信息進行放大，可以方便的在實驗室條件下進行虛擬測試。
[0143]當車輛碰撞危險加劇時，主動智能避撞控制開始工作，控制液壓控制單元60進行主動制動干預，接收到制動信號的液壓控制單元60此時會根據(jù)信號內(nèi)容將制動主缸41里的制動液壓油輸送到4個制動器38中，實現(xiàn)主動制動。油管38中的壓力傳感器59會檢測到液壓信號的變化，并將液壓信號反饋給處理器45，進行相應的避撞決策。如果電動小車行駛距離達到了預先設定在80C51單片機99里的距離時，80C51單片機99會向步進電機驅(qū)動器98發(fā)出控制信號，讓步進電機驅(qū)動器98停止給步進電機100供電，步進電機100停止轉(zhuǎn)動，演示過程結(jié)束?；蛘撸梢栽陔妱有≤囆羞M過程中，通過按動外設的加速開關106或減速開關105來改變電動小車的速度，從而實現(xiàn)前方車輛加速或者減速行駛中的智能避撞演
/j、l Ο
[0144]此外，本套教具還可以作為開放的開發(fā)平臺，供汽車專業(yè)的師生及科研工作者進行自適應巡航、主動制動控制等汽車智能控制算法的開發(fā)、調(diào)試及性能測試。
【權(quán)利要求】
1.一種基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，其特征在于，所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具由試驗臺與電動小車組成； 電動小車安裝在試驗臺正前方的I對平行的導軌(93)上為滾動連接； 所述的試驗臺包括有試驗臺支架、傳感器硬件設備、試驗臺操縱機構(gòu)和試驗臺執(zhí)行機構(gòu)； 所述的試驗臺支架是由試驗臺底部支架、雷達支架、試驗人員操作區(qū)支架和儀器區(qū)支架組成； 所述的雷達支架固定安裝在試驗臺底部支架的最前端，儀器區(qū)支架固定安裝在試驗臺底部支架的最后端，試驗人員操作區(qū)支架固定安裝在試驗臺底部支架中的I號中間橫梁(6)與2號中間橫梁(7)兩側(cè)的左縱梁(I)與右縱梁(3)上； 所述的傳感器硬件設備、試驗臺操縱機構(gòu)和試驗臺執(zhí)行機構(gòu)安裝在試驗臺支架上。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，其特征在于，所述的試驗臺底部支架是一個矩形平面框架，由左縱梁(I)、后橫梁(2)、右縱梁(3)、前橫梁(4)、制動器前支架梁(5)、1號中間橫梁(6)、2號中間橫梁(7)、中間縱梁⑶、3號中間橫梁(9)、制動器后支架梁(10)和4號中間橫梁(11)組成； 前橫梁(4)、制動器前支架梁(5)、1號中間橫梁(6)、2號中間橫梁(7)、3號中間橫梁(9)、制動器后支架梁(10)、4號中間橫梁(11)和后橫梁(2)相互平行并依次連接于左縱梁(I)和右縱梁(3)之間，前橫梁(4)與后橫梁(2)位于左縱梁(I)和右縱梁(3)的兩端，中間縱梁⑶垂直連接于2號中間橫梁(7)與3號中間橫梁(9)的中間位置； 左縱梁(I)和右縱梁(3)的結(jié)構(gòu)相同，均采用型號為4040型材制成；前橫梁(4)、制動器前支架梁(5)、1號中間橫梁(6)、2號中間橫梁(7)、3號中間橫梁(9)、制動器后支架梁(10)、4號中間橫梁(11)和后橫梁(2)結(jié)構(gòu)相同，包括中間縱梁(8)各梁均采用型號為3030型材制成；相鄰兩個梁之間均采用鑄直角座(65)、滑塊螺母￠4)與螺栓￠3)固定連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，其特征在于，所述的試驗人員操作區(qū)支架是一個長方體形框架，由底層左豎直梁(15)、底層右豎直梁(16)、真空助力器支架左豎直梁(17)、真空助力器支架右豎直梁(18)、左加固縱梁(19)、右加固縱梁(20)、5號中間橫梁(21)、6號中間橫梁(22)、中間層右側(cè)豎直梁(23)、中間層左側(cè)豎直梁(24)、7號中間橫梁(25)、1號操作臺豎直梁(26)、2號操作臺豎直梁(27)、3號操作臺豎直梁(28)、4號操作臺豎直梁(29)和電腦操作臺(30)組成，各梁均采用型號為3030型材制成； I號操作臺豎直梁(26)、2號操作臺豎直梁(27)、3號操作臺豎直梁(28)與4號操作臺豎直梁(29)垂直地安裝在試驗臺底部支架中的I號中間橫梁(6)與2號中間橫梁(7)兩側(cè)的左縱梁(I)與右縱梁(3)上，電腦操作臺(30)固定安裝在I號操作臺豎直梁(26)、2號操作臺豎直梁(27)、3號操作臺豎直梁(28)與4號操作臺豎直梁(29)的上端內(nèi)側(cè)，6號中間橫梁(22)固定安裝在I號操作臺豎直梁(26)和3號操作臺豎直梁(28)之間，6號中間橫梁(22)與I號中間橫梁(6)平行，底層左豎直梁(15)與底層右豎直梁(16)垂直地固定安裝在I號中間橫梁(6)與6號中間橫梁(22)之間；7號中間橫梁(25)與5號中間橫梁(21)由上至下地固定安裝在2號操作臺豎直梁(27)與4號操作臺豎直梁(29)之間，并平行于2號中間橫梁(7)，真空助力器支架左豎直梁(17)和真空助力器支架右豎直梁(18)垂直地固定安裝在2號中間橫梁(7)與5號中間橫梁(21)之間位置的左側(cè)，中間層右豎直梁(23)和中間層左豎直梁(24)垂直地固定安裝在5號中間橫梁(21)和7號中間橫梁(25)之間；其中，底層左豎直梁(15)與中間層左豎直梁(24)共面，底層右豎直梁(16)與中間層右豎直梁(23)共面，相鄰兩個梁之間均采用鑄直角座(65)、滑塊螺母￠4)與螺栓￠3)固定連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，其特征在于，所述的雷達支架由左豎直梁(12)、雷達支架梁(13)和右豎直梁(14)組成，各梁均采用型號為3030型材制成；左豎直梁(12)與右豎直梁(14)結(jié)構(gòu)相同，左豎直梁(12)與右豎直梁(14)相互平行，雷達支架梁(13)固定安裝在左豎直梁(12)與右豎直梁(14)之間，并和左豎直梁(12)與右豎直梁(14)垂直，相鄰兩個梁之間均采用鑄直角座(65)、滑塊螺母(64)與螺栓(63)固定連接。
5.按照權(quán)利要求1所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，其特征在于，所述的儀器區(qū)支架是由I號儀器操作臺豎直梁(31)、2號儀器操作臺豎直梁(32)、3號儀器操作臺豎直梁(33)、4號儀器操作臺豎直梁(34)和儀器操作臺(35)組成； 所述的I號儀器操作臺豎直梁(31)、2號儀器操作臺豎直梁(32)、3號儀器操作臺豎直梁(33)與4號儀器操作臺豎直梁(34)結(jié)構(gòu)相同，均采用型號為3030型材制成； I號儀器操作臺豎直梁(31)、2號儀器操作臺豎直梁(32)、3號儀器操作臺豎直梁(33)與4號儀器操作臺豎直梁(34)垂直地安裝在試驗臺底部支架中的后橫梁(2)兩側(cè)的左縱梁(I)與右縱梁(3)上，儀器操作臺(35)固定安裝在I號儀器操作臺豎直梁(31)、2號儀器操作臺豎直梁(32)、3號儀器操作臺豎直梁(33)與4號儀器操作臺豎直梁(34)的上端內(nèi)側(cè)，相鄰兩個梁之間、各豎直梁與儀器操作臺(35)之間均采用鑄直角座(65)、滑塊螺母(64)與螺栓(63)或者采用鑄直角座(65)與螺釘固定連接。
6.按照權(quán)利要求1所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，其特征在于，所述的傳感器硬件設備由傳感器及硬件設備組成； 所述的傳感器包括DELPHI ESR高頻電子掃描雷達(51)、制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器(66)、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(53)、電子油門傳感器和壓力傳感器(59);所述的硬件設備包括一臺dSPACE 1103處理器(45)和一臺電腦； 制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器￠6)的電源線接+5V電源，制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器￠6)的零線接地，制動踏板轉(zhuǎn)角傳感器(66)的信號線A、信號線B與信號線C依次和dSPACE1103處理器(45)中的接口面板的第I路至第3路I/O端電線連接；DELPHI ESR高頻電子掃描雷達(51)中的I號引腳連接+12V電源，4號引腳連接地線，7號CAN低線引腳與8號CAN高線引腳與Y型線的一個CAN信號輸入接口連接；方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(53)的電源線連接+12V電源，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的CAN總線接口與Y型線的另一個CAN信號輸入接口連接，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(53)與DELPHI ESR高頻電子掃描雷達(51)的CAN信號輸出接口與Y型線的兩個CAN信號輸入接口連接完畢以后，將Y型線的CAN信號輸出接口與dSPACEl 103處理器(45)接口面板上的CAN接口串行輸入連接；電子油門傳感器是直接安裝在電子油門(44)上的電位計，它共有六根信號線，I號橙色引腳(118)和2號白色引腳(119)與+5V電源連接，3號黑色引腳(120)和5號黃色引腳(122)連接地線，還有4號綠色引腳(121)和6號藍色引腳(123)與dSPACE1103的處理器(45)中的接口面板上A/D通道連接；壓力傳感器(59)的電源線連接+12V電源，壓力傳感器(59)的地線接地，壓力傳感器(59)的信號線與dSPACE1103處理器(45)接口面板上的ADC接口連接，dSPACE1103處理器(45)通過一根光纖和一根交叉線與電腦的處理器(49)連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，其特征在于，所述的試驗臺操縱機構(gòu)包括了制動操縱機構(gòu)、電子油門(44)、轉(zhuǎn)向機構(gòu)以及駕駛員座椅(46)； 制動操縱機構(gòu)采用真空助力器固定支架(62)與固定安裝在試驗人員操作區(qū)支架底端的5號中間橫梁(21)、真空助力器支架左豎直梁(17)和真空助力器支架右豎直梁(18)固定連接；電子油門(44)固定安裝在試驗臺底部支架的中間縱梁(8)上；轉(zhuǎn)向機構(gòu)采用兩根結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向左側(cè)支架(47)及轉(zhuǎn)向右側(cè)支架(57)與4個結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向機構(gòu)固定支架(78)固定安裝在試驗人員操作區(qū)支架中的底層左豎直梁(15)、底層右豎直梁(16)、中間層左豎直梁(24)和中間層右豎直梁(23)上；駕駛員座椅(46)安裝在試驗人員操作區(qū)支架和儀器區(qū)支架之間，并且駕駛員座椅(46)安裝在轉(zhuǎn)向機構(gòu)中的方向盤(52)的正后方。
8.按照權(quán)利要求1所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，其特征在于，所述的試驗臺執(zhí)行機構(gòu)主要包括了 4個結(jié)構(gòu)相同的制動器(37)和液壓控制單元(60)； 4個結(jié)構(gòu)相同的制動器(37)左右對稱地固定安裝在試驗臺底部支架中的制動器前支架梁(5)和制動器后支架梁(10)的兩端上，液壓控制單元￠0)采用兩個結(jié)構(gòu)相同的HCU固定支架(86)固定安裝在2號中間橫梁(7)上，液壓控制單元￠0)前面的進油孔(91)和出油孔(92)分別與試驗臺操縱機構(gòu)中的制動主缸(41)的進油孔和出油孔采用油管(38)相連，液壓控制單元(60)上面的I號出油孔(87)、2號出油孔(88)、3號出油孔(89)與4號出油孔(90)和4個結(jié)構(gòu)相同的制動器(37)的進油孔通過油管(38)連接，與4個結(jié)構(gòu)相同的制動器(37)相連接的油管(38)分別連接著安裝有壓力傳感器(59)的三通(71)。
9.按照權(quán)利要求1所述的基于多源信息的汽車智能避撞系統(tǒng)演示教具，其特征在于，所述的電動小車是由導軌(93)、紙板(94)、車身支架(95)、24V電源(96)、5V電源(97)、步進電機驅(qū)動器(98)、型號為80C51的單片機(99)、步進電機(100)、二級減速齒輪組(101)、主動車輪(102)、從動車輪(103)、光電編碼器(104)、減速開關(105)、加速開關(106)、反轉(zhuǎn)開關(107)、1號聯(lián)軸器(108)、2號聯(lián)軸器(109)和3號聯(lián)軸器(110)組成； 車身支架(95)安裝在電動小車的中間位置處，紙板(94)安裝在車身支架(95)上，紙板(94)與電動小車的縱向?qū)ΨQ線垂直； 步進電機(100)的輸出軸與二級減速齒輪組(101)的輸入軸通過I號聯(lián)軸器(108)相連接，二級減速齒輪組(101)的輸出軸與主動車輪(102)的輸入軸通過2號聯(lián)軸器(109)相連接，從動車輪(103)的輸入軸通過3號聯(lián)軸器(110)與安裝在車身支架(95)底端的光電編碼器(104)的輸入軸連接； 24V電源(96)的+V端口(111)與-V端口(112)依次和步進電機驅(qū)動器(98)的+DC端口與-DC端口電線連接，步進電機(100)的紅線與綠線依次和步進電機驅(qū)動器(98)的A+端口與A-端口電線連接，步進電機(100)的黃線與藍線依次和步進電機驅(qū)動器(98)的B+端口與B-端口電線連接； 5V電源(97)的接收端IN+連接24V電源(96)的+V端口 (113)，5V電源(97)的IN-連接24V電源(96)的-V端口(114)，5V電源(97)的正極端口 OUT+和步進電機驅(qū)動器(98)上的脈沖+與方向+兩個端口連接，脫機端口 OUT—懸空，步進電機驅(qū)動器(98)上的脈沖-與方向-分別與型號為80C51的單片機(99)上的P0.0和P0.1端口電線連接，型號為80C51的單片機(99)的VCC端口與光電編碼器(104)的電源線即I號線和5V電源(97)的正極端口 OUT+電線連接，光電編碼器(104)的4號線即信號線與80C51單片機(99)的P0.2端口電線連接，減速開關(105)的I號引腳(117)與5V電源(97)的正極端口 OUT+電線連接，減速開關(105)的2號引腳(116)和單片機(99)的P2.2端口與電阻的一端電線連接，電阻另一端接地，減速開關(105)的3號引腳(115)懸空；加速開關(106)的I號引腳與5V電源(97)的正極端口 OUT+電線連接，加速開關(106)的2號引腳分別和單片機(99)的P2.1端口和電阻電線連接，電阻另一端直接接地，加速開關(106)的3號引腳懸空；反轉(zhuǎn)開關(107)的I號引腳與5V電源(97)的正極端口 OUT+電線連接，反轉(zhuǎn)開關(107)的2號引腳和單片機(99)的P2.0端口與電阻的一端電線相連，電阻的另一端直接接地，反轉(zhuǎn)開關(107)的3號引腳懸空。
【文檔編號】G09B9/04GK204178580SQ201420610300
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】朱冰, 樸奇, 趙健, 孫博華, 張進, 吳堅, 鄧偉文 申請人:吉林大學