CN103979044B - 一种儿童汽车主控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种儿童汽车主控系统，其包括控制模块、电机驱动模块、刹车模块、油门模块以及档位切换模块；所述档位切换模块包括D档、R档以及N档，D档与R档切换时需先切换至N档，仅当油门模块处于初始状态时，N档才能切换至D档或R档；当汽车启动时，需切换至D档，同时油门模块输送加速信号至控制模块，控制模块控制电机驱动模块逐渐加速。本发明通过各控制系统的设计，使得儿童在操作儿童汽车时具有很强的操纵感，能够激发儿童自身的驾驶欲望，提高儿童冒险能力。
Description
技术领域
本发明涉及儿童汽车技术领域，尤其涉及一种儿童汽车主控系统。
背景技术
儿童汽车是指用于给儿童驾驶的汽车，现有的儿童汽车结构一般比较简单，与之相应地，控制儿童汽车运动的控制系统也非常简单。一般情况下，仅设置有启动、停止和转弯等有限的几种模式，且当汽车启动时，无缓冲时间，直接以最大时速发动。瞬间启动的时速差带来的惯性容易使得儿童尚未发育完全的脊椎产生影响。另外现有的儿童汽车在刹车或者停止时是直接将电源切断，使得汽车停止，此种方式安全性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种安全性能好的儿童汽车主控系统。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是提出一种儿童汽车主控系统，其包括控制模块、电机驱动模块、刹车模块、油门模块以及档位切换模块；所述档位切换模块包括D档、R档以及N档，D档与R档切换时需先切换至N档，仅当油门模块处于初始状态时，N档才能切换至D档或R档；当汽车启动时，需切换至D档，同时油门模块输送加速信号至控制模块，控制模块控制电机驱动模块逐渐加速。
进一步地，所述档位切换模块还包括P档，当切换至P档时，电机驱动模块停止工作，刹车模块工作。
进一步地，当所述刹车模块与油门模块同时工作时，所述控制模块控制电机驱动模块停止工作。
进一步地，还包括无线发射模块，所述无线发射模块仅能发送控制电机驱动模块停止工作和刹车模块工作的控制信号。
进一步地，还包括无线配对模块，在电源开关开启预设时间内激活无线配对模块使得无线发射模块工作。
进一步地，还包括灯光模块，所述灯光模块包括前灯模块、转向灯模块、倒车灯模块、刹车灯模块以及双闪警示灯模块；所述前灯模块包括远光灯控制按钮和近光灯控制按钮，当切换至远光灯控制按钮时远光灯亮起，当切换至近光灯控制按钮时，近光灯亮起，当再次切换至远光灯按钮时，前灯模块关闭；当双闪警示灯模块与转向灯模块同时工作时，所有指示灯全亮；当档位切换模块切换至R档时，倒车灯模块工作；当刹车模块启动时，刹车灯模块工作。
进一步地，所述电机驱动模块包括第一电机M1、第二电机M2，其特征在于：还包括电机驱动和转速控制电路，电机正反转控制电路以及第一继电器J1和第二继电器J2；
所述电机驱动和转速控制电路与第一继电器J1和第二继电器J2的常开触点相连，第一继电器J1和第二继电器J2的常闭触点与电源相连，第一继电器J1的动触点与第一电机M1和第二电机M2的一端相连，第二继电器J2的动触点与第一电机M1和第二电机M2的另一端相连；所述电机正反转控制电路包括正转控制电路和反转控制电路，所述正转控制电路连第一继电器J1线圈的一端，反转控制电路连第二继电器J2线圈的一端，所述第一继电器J1线圈和第二继电器J2线圈的另一端连电源；所述电机驱动和转速控制电路和电机正反转控制电路通过外接汽车的主控制器输出执行操作；
当电源接通时，主控制器输出，同时第一继电器J1线圈和第二继电器J2线圈两端形成电压降，第一继电器J1和第二继电器J2的常开触点闭合，电路导通，电机驱动和转速控制电路驱动双电机同时转动，电机正反转控制电路根据主控制器给定信号控制双电机的正反转和制动。
进一步的，所述电机驱动和转速控制电路包括两组三极管电路和两组电阻电路，每组三极管电路包括三个并联的三极管，每组电阻电路包括三个并联的电阻；一组三极管电路发射极与一组电阻电路相连后接地，两组三极管电路并联，三极管的发射极经电阻R1后连入主控制器；三极管的基极经电阻R2后连下拉电阻R3并连入主控制器；三极管的集电极连第一继电器J1和第二继电器J2的常开触点；当主控制器输出，三极管的导通，电流经过三极管放大。
进一步的，所述正转控制电路包括三极管Q1，三极管Q1的集电极连第第一继电器J1线圈的一端，三极管Q1的基极连电阻R4后分别连主控制器和下拉电阻R5，三极管Q1的发射极接地；
所述反转控制电路包括三极管Q2，三极管Q2的集电极连第第二继电器J2线圈的一端，三极管Q2的基极连电阻R6后分别连主控制器和下拉电阻R7，三极管Q2的发射极接地。
进一步的，所述第一继电器J1的线圈两端反接第一二极管D1，第二继电器J2的线圈两端反接第二二极管D2。
本发明通过各控制系统的设计，使得儿童在操作儿童汽车时具有很强的操纵感，能够激发儿童自身的驾驶欲望，提高儿童冒险能力。
附图说明
图1为本发明儿童汽车主控系统的原理框图；
图2为图1中电机驱动模块的电路示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
请参照图1，本发明儿童汽车主控系统包括控制模块10、电机驱动模块20、刹车模块30、油门模块40以及档位切换模块50。
档位切换模块包括D挡、R档以及N档，D档与R档切换时需先切换至N档；仅当油门模块处于初始状态时，N档才能切换至D档或R当；当汽车启动时，需切换至D档，同时油门模块40输出加速信号至控制模块10，控制模块10控制电机驱动模块逐渐加速。
档位切换模块50的各档位可通过多个按钮实现，通过在儿童汽车上设置与汽车相同的各档位，使得儿童在驾驶汽车时更具有驾驶感，同时儿童在驾驶汽车前进或后退过程中需先经过N档，也使得儿童在驾驶汽车时不会突然由前进模式切换至后退模式，如果突然切换则速度差带来的惯性会极大损坏儿童的脊椎。
同时，在启动时，本发明儿童汽车还设置有油门模块40，儿童踩踏油门模块40使得汽车缓慢加速，一方面加强儿童的驾驶操纵感，另一方面也减小启动惯性。
档位切换模块50还包括P档，当切换至P档时，控制模块10控制电机驱动模块20停止工作，控制刹车模块30开始工作。
为了加强安全性能，当刹车模块30和油门模块40同时处于工作状态时，控制模块10控制电机驱动模块20停止工作。
为了进一步加强安全性能同时又不影响儿童驾驶汽车时的操纵感，儿童汽车主控系统在一实施例中还增加有无线发射模块60。不同于以往的玩具汽车或者儿童汽车，本实施例中，无线发射模块60仅能发出控制电机驱动模块停止工作和刹车模块工作的信号，不会发出诸如转向、前进等信号。
若设置该些控制信号，会导致儿童产生依赖心理，极大降低儿童的驾驶操纵感。
进一步地，为了限制无线发射模块60的滥用，还设置有无线配对模块70，无线配对模块70仅在电源开关开启预设时间内激活后才能使得无线发射模块60工作。其他时间段内，无线发射模块60不能发挥作用。
现有的儿童汽车或者玩具汽车，为照顾儿童的安全性，通常使得无线控制模块一直处于工作状态，一旦发现有危险立刻启动刹车模块。然而这样虽然保证了儿童的安全性，但是却大大束缚了儿童的主观能动性。本发明的儿童汽车主控系统为培养儿童的驾驶技巧和车感，降低儿童对外在控制手段的依耐性，尽可能减小外在控制手段的作用。
优选地，儿童汽车主控系统还包括灯光模块80，用于控制儿童汽车上所有的灯光。为使得儿童具有和正常汽车一样的操作体验，儿童汽车主控系统中的灯光模块包括正常汽车中的所有灯光，例如前灯模块、转向灯模块、倒车灯模块、刹车灯模块、双闪警示灯模块灯。其中前灯模块包括远光灯控制按钮和近光灯控制按钮，当切换至远光灯控制按钮时远光灯亮起，当切换至近光灯控制按钮时，近光灯亮起，当再次切换至远光灯按钮时，前灯模块关闭；当双闪警示灯模块与转向灯模块同时工作时，所有指示灯全亮；当档位切换模块切换至R档时，倒车灯模块工作；当刹车模块启动时，刹车灯模块工作。
所有的灯光及其操作方式与正常汽车类似，使得儿童在驾驶汽车时具有很好的操纵感。所有的灯光均与相应的操作动作对应，例如踩踏刹车或者挂P档则刹车灯亮起，转向则转向灯亮起等。
进一步地，电机驱动模块，包括第一电机M1、第二电机M2，还包括电机驱动和转速控制电路，电机正反转控制电路以及第一继电器J1和第二继电器J2。
电机驱动和转速控制电路与第一继电器J1和第二继电器J2的常开触点相连，第一继电器J1和第二继电器J2的常闭触点与电源相连，第一继电器J1的动触点与第一电机M1和第二电机M2的一端相连，第二继电器J2的动触点与第一电机M1和第二电机M2的另一端相连；所述电机正反转控制电路包括正转控制电路和反转控制电路，所述正转控制电路连第一继电器J1线圈的一端，反转控制电路连第二继电器J2线圈的一端，所述第一继电器J1线圈和第二继电器J2线圈的另一端连电源；所述电机驱动和转速控制电路和电机正反转控制电路通过外接汽车的主控制器输出执行操作。
当电源接通时，主控制器输出，同时第一继电器J1线圈和第二继电器J2线圈两端形成电压降，第一继电器J1和第二继电器J2的常开触点闭合，电路导通，电机驱动和转速控制电路驱动双电机同时转动，电机正反转控制电路根据主控制器给定信号控制双电机的正反转和制动。
电机驱动和转速控制电路包括两组三极管电路和两组电阻电路，每组三极管电路包括三个并联的三极管，每组电阻电路包括三个并联的电阻；一组三极管电路发射极与一组电阻电路相连后接地，两组三极管电路并联，三极管的发射极经电阻R1后连入主控制器；三极管的基极经电阻R2后连下拉电阻R3并连入主控制器；三极管的集电极连第一继电器J1和第二继电器J2的常开触点。
当主控制器输出，三极管的导通，电流经过三极管放大，提高了输出功率。
正转控制电路包括三极管Q1，三极管Q1的集电极连第第一继电器J1线圈的一端，三极管Q1的基极连电阻R4后分别连主控制器和下拉电阻R5，三极管Q1的发射极接地；
反转控制电路包括三极管Q2，三极管Q2的集电极连第第二继电器J2线圈的一端，三极管Q2的基极连电阻R6后分别连主控制器和下拉电阻R7，三极管Q2的发射极接地。
第一继电器J1的线圈两端反接第一二极管D1，第二继电器J2的线圈两端反接第二二极管D2，第一二极管D1和第二二极管D2反接是为了保护电路元件不被感应电压击穿，起到续流作用。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种儿童汽车主控系统，其特征在于：包括控制模块、电机驱动模块、刹车模块、油门模块以及档位切换模块；所述档位切换模块包括D档、R档以及N档，D档与R档切换时需先切换至N档，仅当油门模块处于初始状态时，N档才能切换至D档或R档；当汽车启动时，需切换至D档，同时油门模块输送加速信号至控制模块，控制模块控制电机驱动模块逐渐加速；
所述电机驱动模块包括第一电机M1、第二电机M2，还包括电机驱动和转速控制电路，电机正反转控制电路以及第一继电器J1和第二继电器J2；
所述电机驱动和转速控制电路与第一继电器J1和第二继电器J2的常开触点相连，第一继电器J1和第二继电器J2的常闭触点与电源相连，第一继电器J1的动触点与第一电机M1和第二电机M2的一端相连，第二继电器J2的动触点与第一电机M1和第二电机M2的另一端相连；所述电机正反转控制电路包括正转控制电路和反转控制电路，所述正转控制电路连第一继电器J1线圈的一端，反转控制电路连第二继电器J2线圈的一端，所述第一继电器J1线圈和第二继电器J2线圈的另一端连电源；所述电机驱动和转速控制电路和电机正反转控制电路通过外接汽车的主控制器输出执行操作；
当电源接通时，主控制器输出，同时第一继电器J1线圈和第二继电器J2线圈两端形成电压降，第一继电器J1和第二继电器J2的常开触点闭合，电路导通，电机驱动和转速控制电路驱动双电机同时转动，电机正反转控制电路根据主控制器给定信号控制双电机的正反转和制动。
2.根据权利要求1所述的儿童汽车主控系统，其特征在于：所述档位切换模块还包括P档，当切换至P档时，电机驱动模块停止工作，刹车模块工作。
3.根据权利要求2所述的儿童汽车主控系统，其特征在于：当所述刹车模块与油门模块同时工作时，所述控制模块控制电机驱动模块停止工作。
4.根据权利要求3所述的儿童汽车主控系统，其特征在于：还包括无线发射模块，所述无线发射模块仅能发送控制电机驱动模块停止工作和刹车模块工作的控制信号。
5.根据权利要求4所述的儿童汽车主控系统，其特征在于：还包括无线配对模块，在电源开关开启预设时间内激活无线配对模块使得无线发射模块工作。
6.根据权利要求5所述的儿童汽车主控系统，其特征在于：还包括灯光模块，所述灯光模块包括前灯模块、转向灯模块、倒车灯模块、刹车灯模块以及双闪警示灯模块；所述前灯模块包括远光灯控制按钮和近光灯控制按钮，当切换至远光灯控制按钮时远光灯亮起，当切换至近光灯控制按钮时，近光灯亮起，当再次切换至远光灯按钮时，前灯模块关闭；当双闪警示灯模块与转向灯模块同时工作时，所有指示灯全亮；当档位切换模块切换至R档时，倒车灯模块工作；当刹车模块启动时，刹车灯模块工作。
7.根据权利要求1所述的儿童汽车主控系统，其特征在于：所述电机驱动和转速控制电路包括两组三极管电路和两组电阻电路，每组三极管电路包括三个并联的三极管，每组电阻电路包括三个并联的电阻；一组三极管电路发射极与一组电阻电路相连后接地，两组三极管电路并联，三极管的发射极经电阻R1后连入主控制器；三极管的基极经电阻R2后连下拉电阻R3并连入主控制器；三极管的集电极连第一继电器J1和第二继电器J2的常开触点；当主控制器输出，三极管的导通，电流经过三极管放大。
8.根据权利要求7所述的儿童汽车主控系统，其特征在于：所述正转控制电路包括三极管Q1，三极管Q1的集电极连第第一继电器J1线圈的一端，三极管Q1的基极连电阻R4后分别连主控制器和下拉电阻R5，三极管Q1的发射极接地；
所述反转控制电路包括三极管Q2，三极管Q2的集电极连第第二继电器J2线圈的一端，三极管Q2的基极连电阻R6后分别连主控制器和下拉电阻R7，三极管Q2的发射极接地。
9.根据权利要求8所述的儿童汽车主控系统，其特征在于：所述第一继电器J1的线圈两端反接第一二极管D1，第二继电器J2的线圈两端反接第二二极管D2。
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