CN105070134A - 一种汽车远近光调试教学试验箱 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种汽车远近光调试教学试验箱，它包括底座，在底座侧面的两端分别安装有激光传感器M1和M2，在底座上安装有测光板，在测光板的下部安装有滑轨，在滑轨上竖向安装有左、右滑杆，左、右滑杆均有电动机带动滑动；在左滑杆上分别安装有第一环境光传感器N1、第二环境光传感器N2和第三环境光传感器N3，在右滑杆上安装有第四环境光传感器N4、第五环境光传感器N5和第六环境光传感器N6；在左滑杆顶部还安装有左红外传感器H1，在右滑杆顶部安装有右红外传感器H2；在测光板的两侧还分别安装有与对应红外传感器相匹配的距离检测块。本发明的检测精度较高，可靠性较好，而且操作简单，在减小了误差的同时，还简化了检测工序。

Description

一种汽车远近光调试教学试验箱

技术领域

本发明涉及一种汽车专业教学试验设备，尤其是一种汽车远近光调试教学试验箱，属于教学试验设备技术领域。

背景技术

随着我国汽车工业的不断发展，人均汽车拥有量也在不断增加，而随着汽车产业的扩大，企业对汽车产品的研发投入以及相应的配套设施也在不断加强，特别是在汽车的装配调试阶段，工作人员对技术细节的掌控越来越精准，从另一方面来说，对汽车类维护保养的专业人才的需求也越来越大。例如，在汽车出厂前，需要进行汽车灯光的调试，这就需要专业的工作人员来操作。为了培养这方面的专业人才，在职业高校的教学时就需要进行相应的实战化训练和学习。但是，现目前专门针对汽车灯光调节的教学设备很少，大多数还是采用在一块灯光照射板上来承载灯光，然后通过人工辨别的方式来判断汽车的远光以及近光的高度、间距等是否符合标准，这种方式不仅费时、费力，而且准确度较低，误差较大，工作人员在调校时也无法得到准确的距离数据，因此导致学习和掌握汽车灯光的调节技术时难度较大，学生的学习效率也较低。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明的主要目的在于解决现目前在对汽车的远、近光灯进行装配调试的教学时，缺少相应的教学试验设备，导致教学质量难以提高，学生学习效率相对较低的问题，而提供一种能够比较精准检测灯光位置，并给出相应的调节数据，以此帮助操作人员快速调节灯光位置的汽车远近光调试教学试验箱。

本发明的技术方案：一种汽车远近光调试教学试验箱，其特征在于，包括底座，所述底座为箱体结构，在底座侧面的两端分别安装有激光传感器M1和激光传感器M2，在所述底座上安装有测光板，在所述测光板的下部安装有滑轨，在所述滑轨上竖向安装有左滑杆和右滑杆，所述的左滑杆和右滑杆均有电动机带动滑动；在所述左滑杆上分别安装有第一环境光传感器N1、第二环境光传感器N2和第三环境光传感器N3，在所述右滑杆上分别安装有第四环境光传感器N4、第五环境光传感器N5和第六环境光传感器N6；在所述左滑杆的顶部还安装有左红外传感器H1，在所述右滑杆的顶部安装有右红外传感器H2；在所述测光板的两侧还分别安装有与对应红外传感器相匹配的距离检测块；

所述的激光传感器M1的输出端与放大器A1输入端的负极连接，放大器A1输入端的正极依次与电容C2和电阻R5连接后再连接到单片机U的第五引脚，所述放大器A1输入端的正极还与二极管D3的负极相连，二极管D3的正极分别与放大器A1的输出端和二极管D4的负极连接，所述二极管D4的正极依次与电阻R6、电容C5、电容C8、电阻R3、反向连接的二极管D1、电容C1、电阻R2和电阻R1连接后再连接到放大器A2输入端的正极；放大器A2输入端的负极与激光传感器M2的输出端连接，所述放大器A2的输入端正极还分别与单片机U的第三引脚和单片机U的第四引脚连接，在所述单片机U的第一引脚和单片机U的第二引脚之间正向连接有二极管D2，所述单片机U的第六引脚与电阻R4连接后再连接到三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的基极与二极管D1的负极相连，所述三极管Q1的集电极还与电容C3的一端连接，电容C3的另一端分别与第一环境光传感器N1的正极、第二环境光传感器N2的正极和第三环境光传感器N3的正极连接，所述第一环境光传感器N1的负极、第二环境光传感器N2的负极和第三环境光传感器N3的负极均连接到三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极分别与电容C6的一端和滑动电阻R9的一端连接，所述滑动电阻R9的另一端连接在电容C5和电容C8之间；所述三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极相连，所述电容C6的另一端与电容C7的一端相连，所述电容C7的另一端分别与三极管Q3的集电极和电容C8相连；所述三极管Q3的基极分别与第四环境光传感器N4的负极、第五环境光传感器N5的负极和第六环境光传感器N6的负极相连，所述第四环境光传感器N4的正极、第五环境光传感器N5的正极和第六环境光传感器N6的正极均与电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端分别与三极管Q3的集电极和三极管Q1的发射极相连；所述放大器A2的输出端与电阻R7相连后再与三极管Q4的基极相连，所述三极管Q4的集电极依次与电阻R15和右红外传感器H2连接后再连接到三极管Q8的集电极，所述三极管Q4的发射极与三极管Q5的基极相连，所述三极管Q5的发射极与电阻R8相连后再分别连接到三极管Q4的集电极和电源输出端口VOUT，所述三极管Q5的集电极分别与放大器A2的输出端、三极管Q6的基极、电阻R11的一端、电阻R13的一端、电阻R14的一端和三极管Q8的发射极连接，所述三极管Q6的集电极分别与三极管Q7的发射极、电阻R10的一端和三极管Q4的集电极相连，所述三极管Q6的发射极与滑动电阻R12相连后再连接到三极管Q8的基极，所述三极管Q8的基极还与电阻R14的另一端连接，所述电阻R11的另一端连接到滑动电阻R12的滑动触头，所述电阻R13的另一端与左红外传感器H1相连后再连接到三极管Q7的集电极，所述三极管Q7的基极与电阻R10的另一端连接。

优化地，所述单片机U的型号为AT89S51。本发明采用的AT89S51型号单片机具有功耗低、数据读写速度快的优点，其数据不易丢失，使用寿命较长，售价也相对便宜，能够进行大批量采购，有利于降低设备的维护保养成本。

优化地，所述激光传感器M1和激光传感器M2和型号均为ZLDS113。这里采用的ZLDS113激光传感器用于测试待测车灯与本发明的箱体之间的距离，它具有精度高的特点，能够在不同温度环境下可靠的工作，具有很好的稳定性，这样就能保证在调节开始时，设备的安装位置的准确性。

优化地，所述的左红外传感器H1和右红外传感器H2的型号均为GP2D12。本发明中的红外传感器是用于检测两根滑杆分别与对应距离检测块之间的间距，通过对比两根滑杆分别的间距，就可以辅助判断两侧的车灯位置是否对称，并参照测光板上的刻度就可以计算出需要调节的距离。

优化地，所述第一环境光传感器N1、第二环境光传感器N2、第三环境光传感器N3、第四环境光传感器N4、第五环境光传感器N5和第六环境光传感器N6的型号均为VCNL4040。这里采用的VCNL4040环境光传感器具有尺寸小、准度高的优点，它安装方便，而且感应灵敏度较高，能够准确的感知光线的强度，当光线在其感应范围内达到预定的值时，就可以认定为光线的照射中心就是该传感器所在的位置，这样就可以认定光照的位置，从而避免人眼来判断，既提高了精度，又减少了工人的疲劳。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、检测精度较高：本发明的汽车远近光调试教学试验箱首先采用激光传感器来对汽车与试验箱之间的位置进行匹配，使得汽车车身能够与试验箱正对；然后采用了环境光传感器来检测灯光的照射强度，以此来判断灯光的照射位置；同时还借助红外线传感器来检测并得出需要调节车灯的具体数据，从而帮助操作人员快速调节车灯，具有很好的检测精度。

2、可靠性较好：本发明的教学试验箱采用的传感器性能稳定，而且相互之间不存在干扰，在整个设备的机械性能和电路都非常稳定可靠，能够满足不同温度环境的使用需求，具有比较好的实用性。

3、操作简单：本发明的教学试验箱立足于课堂教学使用，因此整个检测过程都通过检测电路的自动化检测来实现，无需太多人工操作，因此在减小了误差的同时，还简化了检测工序，对于课堂教学来说也更加直接的让学生能够快速的掌握汽车灯光的检测和调试方法，并学会动手，非常有助于学生快速的掌握该项技能，为学习效率的提高打下了坚实的基础。

附图说明

图1为本发明一种汽车远近光调试教学试验箱的结构示意图。

图2为本发明一种汽车远近光调试教学试验箱的电路原理图。

图中，1—底座，2—激光传感器M1，3—激光传感器M2，4—测光板，5—滑轨，6—左滑杆，7—右滑杆，8—第一环境光传感器N1，9—第二环境光传感器N2，10—第三环境光传感器N3，11—第四环境光传感器N4，12—第五环境光传感器N5，13—第六环境光传感器N6，14—左红外传感器H1，15—右红外传感器H2，16—距离检测块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种汽车远近光调试教学试验箱，包括底座1，所述底座1为箱体结构，在底座1侧面的两端分别安装有激光传感器M1和激光传感器M2，所述激光传感器M1和激光传感器M2和型号均为ZLDS113。在所述底座1上安装有测光板4，在所述测光板4的下部安装有滑轨5，在所述滑轨5上竖向安装有左滑杆6和右滑杆7，所述的左滑杆6和右滑杆7均有电动机带动滑动；由于电动机带动滑杆运动的方式及结构属于现有技术，因此在本发明中就未详细描述。在所述左滑杆6上分别安装有第一环境光传感器N1、第二环境光传感器N2和第三环境光传感器N3，在所述右滑杆7上分别安装有第四环境光传感器N4、第五环境光传感器N5和第六环境光传感器N6；所述的六个环境光传感器的型号均为VCNL4040，安装时，各个环境光传感器竖向安装并且间隔一定距离，其间隔距离的大小根据该传感器的检测范围而设定。在所述左滑杆6的顶部还安装有左红外传感器H1，在所述右滑杆7的顶部安装有右红外传感器H2；所述的左红外传感器H1和右红外传感器H2的型号均为GP2D12。在所述测光板4的两侧还分别安装有与对应红外传感器相匹配的距离检测块16。本发明的汽车远近光调试教学试验箱采用了多种传感器来自动识别车灯位置以及灯光位置，从而达到自动检测灯光位置的目的。它首先通过两侧的激光传感器M1和M2来分别定位对应车灯的位置，这样使得两个激光传感器与对应车灯的距离相同，就可以判定本发明的试验箱体与车灯之间是正对的，避免了一侧在定位时产生偏斜。然后本发明通过电机控制左、右两根滑杆来分别带动两侧的环境光传感器横向移动，由于每个环境光传感器都有一个检测范围，因此上下排列的三个环境光传感器就能覆盖对应一侧的整个测光板面积，本发明预设了一个光强度值，由于车灯灯光照射的位置中心光强度最大，因此当某一个环境光传感器达到该光照射强度值时，就可以认定对应环境光传感器的位置就是灯光照射的中心，这样就自动识别了灯光的照射位置；然后再通过红外传感器检测该位置处两根滑杆与测光板边沿处的距离，就可以判断出车灯是否对称，这样就可以告知调试人员，方便快捷的进行调节距离。由于在测光板上还设有对应的刻度值，因此将对应的车灯调节所需的刻度，就可以，整个操作过程很轻便。

参见图2，所述的激光传感器M1的输出端与放大器A1输入端的负极连接，放大器A1输入端的正极依次与电容C2和电阻R5连接后再连接到单片机U的第五引脚，所述单片机U的型号为AT89S51。所述放大器A1输入端的正极还与二极管D3的负极相连，二极管D3的正极分别与放大器A1的输出端和二极管D4的负极连接，所述二极管D4的正极依次与电阻R6、电容C5、电容C8、电阻R3、反向连接的二极管D1、电容C1、电阻R2和电阻R1连接后再连接到放大器A2输入端的正极；放大器A2输入端的负极与激光传感器M2的输出端连接，所述放大器A2的输入端正极还分别与单片机U的第三引脚和单片机U的第四引脚连接，在所述单片机U的第一引脚和单片机U的第二引脚之间正向连接有二极管D2，所述单片机U的第六引脚与电阻R4连接后再连接到三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的基极与二极管D1的负极相连，所述三极管Q1的集电极还与电容C3的一端连接，电容C3的另一端分别与第一环境光传感器N1的正极、第二环境光传感器N2的正极和第三环境光传感器N3的正极连接，所述第一环境光传感器N1的负极、第二环境光传感器N2的负极和第三环境光传感器N3的负极均连接到三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极分别与电容C6的一端和滑动电阻R9的一端连接，所述滑动电阻R9的另一端连接在电容C5和电容C8之间；所述三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极相连，所述电容C6的另一端与电容C7的一端相连，所述电容C7的另一端分别与三极管Q3的集电极和电容C8相连；所述三极管Q3的基极分别与第四环境光传感器N4的负极、第五环境光传感器N5的负极和第六环境光传感器N6的负极相连，所述第四环境光传感器N4的正极、第五环境光传感器N5的正极和第六环境光传感器N6的正极均与电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端分别与三极管Q3的集电极和三极管Q1的发射极相连；所述放大器A2的输出端与电阻R7相连后再与三极管Q4的基极相连，所述三极管Q4的集电极依次与电阻R15和右红外传感器H2连接后再连接到三极管Q8的集电极，所述三极管Q4的发射极与三极管Q5的基极相连，所述三极管Q5的发射极与电阻R8相连后再分别连接到三极管Q4的集电极和电源输出端口VOUT，所述三极管Q5的集电极分别与放大器A2的输出端、三极管Q6的基极、电阻R11的一端、电阻R13的一端、电阻R14的一端和三极管Q8的发射极连接，所述三极管Q6的集电极分别与三极管Q7的发射极、电阻R10的一端和三极管Q4的集电极相连，所述三极管Q6的发射极与滑动电阻R12相连后再连接到三极管Q8的基极，所述三极管Q8的基极还与电阻R14的另一端连接，所述电阻R11的另一端连接到滑动电阻R12的滑动触头，所述电阻R13的另一端与左红外传感器H1相连后再连接到三极管Q7的集电极，所述三极管Q7的基极与电阻R10的另一端连接。

本发明的汽车远近光调试教学试验箱不仅检测精度高，而且可靠性好，使用寿命较长，具有很好的通用性，给教师的课堂教学带来了极大的帮助，不仅丰富了教学内容，更有利于提高教学质量，帮助学生提高理解和动手能力，具有很好的应用前景。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种汽车远近光调试教学试验箱，其特征在于，包括底座（1），所述底座（1）为箱体结构，在底座（1）侧面的两端分别安装有激光传感器M1（2）和激光传感器M2（3），在所述底座（1）上安装有测光板（4），在所述测光板（4）的下部安装有滑轨（5），在所述滑轨（5）上竖向安装有左滑杆（6）和右滑杆（7），所述的左滑杆（6）和右滑杆（7）均有电动机带动滑动；在所述左滑杆（6）上分别安装有第一环境光传感器N1（8）、第二环境光传感器N2（9）和第三环境光传感器N3（10），在所述右滑杆（7）上分别安装有第四环境光传感器N4（11）、第五环境光传感器N5（12）和第六环境光传感器N6（13）；在所述左滑杆（6）的顶部还安装有左红外传感器H1（14），在所述右滑杆（7）的顶部安装有右红外传感器H2（15）；在所述测光板（4）的两侧还分别安装有与对应红外传感器相匹配的距离检测块（16）；

所述的激光传感器M1的输出端与放大器A1输入端的负极连接，放大器A1输入端的正极依次与电容C2和电阻R5连接后再连接到单片机U的第五引脚，所述放大器A1输入端的正极还与二极管D3的负极相连，二极管D3的正极分别与放大器A1的输出端和二极管D4的负极连接，所述二极管D4的正极依次与电阻R6、电容C5、电容C8、电阻R3、反向连接的二极管D1、电容C1、电阻R2和电阻R1连接后再连接到放大器A2输入端的正极；放大器A2输入端的负极与激光传感器M2的输出端连接，所述放大器A2的输入端正极还分别与单片机U的第三引脚和单片机U的第四引脚连接，在所述单片机U的第一引脚和单片机U的第二引脚之间正向连接有二极管D2，所述单片机U的第六引脚与电阻R4连接后再连接到三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的基极与二极管D1的负极相连，所述三极管Q1的集电极还与电容C3的一端连接，电容C3的另一端分别与第一环境光传感器N1的正极、第二环境光传感器N2的正极和第三环境光传感器N3的正极连接，所述第一环境光传感器N1的负极、第二环境光传感器N2的负极和第三环境光传感器N3的负极均连接到三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极分别与电容C6的一端和滑动电阻R9的一端连接，所述滑动电阻R9的另一端连接在电容C5和电容C8之间；所述三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极相连，所述电容C6的另一端与电容C7的一端相连，所述电容C7的另一端分别与三极管Q3的集电极和电容C8相连；所述三极管Q3的基极分别与第四环境光传感器N4的负极、第五环境光传感器N5的负极和第六环境光传感器N6的负极相连，所述第四环境光传感器N4的正极、第五环境光传感器N5的正极和第六环境光传感器N6的正极均与电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端分别与三极管Q3的集电极和三极管Q1的发射极相连；所述放大器A2的输出端与电阻R7相连后再与三极管Q4的基极相连，所述三极管Q4的集电极依次与电阻R15和右红外传感器H2连接后再连接到三极管Q8的集电极，所述三极管Q4的发射极与三极管Q5的基极相连，所述三极管Q5的发射极与电阻R8相连后再分别连接到三极管Q4的集电极和电源输出端口VOUT，所述三极管Q5的集电极分别与放大器A2的输出端、三极管Q6的基极、电阻R11的一端、电阻R13的一端、电阻R14的一端和三极管Q8的发射极连接，所述三极管Q6的集电极分别与三极管Q7的发射极、电阻R10的一端和三极管Q4的集电极相连，所述三极管Q6的发射极与滑动电阻R12相连后再连接到三极管Q8的基极，所述三极管Q8的基极还与电阻R14的另一端连接，所述电阻R11的另一端连接到滑动电阻R12的滑动触头，所述电阻R13的另一端与左红外传感器H1相连后再连接到三极管Q7的集电极，所述三极管Q7的基极与电阻R10的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车远近光调试教学试验箱，其特征在于，所述单片机U的型号为AT89S51。

3.根据权利要求2所述的一种汽车远近光调试教学试验箱，其特征在于，所述激光传感器M1和激光传感器M2和型号均为ZLDS113。

4.根据权利要求3所述的一种汽车远近光调试教学试验箱，其特征在于，所述的左红外传感器H1和右红外传感器H2的型号均为GP2D12。

5.根据权利要求4所述的一种汽车远近光调试教学试验箱，其特征在于，所述第一环境光传感器N1、第二环境光传感器N2、第三环境光传感器N3、第四环境光传感器N4、第五环境光传感器N5和第六环境光传感器N6的型号均为VCNL4040。