CN111140158A - 碳纤维防护罩驱动系统 - Google Patents

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    • E06B2009/6809—Control

Abstract

本发明涉及一种碳纤维防护罩驱动系统，包括：卷动式防护罩，采用碳纤维材料制造而成，在第一状态下卷动收缩在汽车的左侧A柱内，在第二状态下由直流电机驱动平展推送到汽车的右侧A柱，实现对前挡玻璃的防护操作；直流电机，用于驱动卷动式防护罩以执行其状态的切换；电机驱动设备，用于在接收到第一识别信号时，向所述直流电机发送第一驱动命令以使得所述直流电机将所述卷动式防护罩由第一状态切换到第二状态。本发明的碳纤维防护罩驱动系统材料定制、运行稳定。由于在检测到汽车前方图像中存在与某一重型机械的外形特征匹配的图像区域，使用碳纤维材料制造的卷动式防护罩实现对前挡玻璃的防护，从而避免出现不必要的车损。

Description

碳纤维防护罩驱动系统
技术领域
本发明涉及碳纤维制造领域，尤其涉及一种碳纤维防护罩驱动系统。
背景技术
碳纤维，指的是含碳量在90％以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。
碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。
发明内容
本发明至少具有以下两个重要发明点：
(1)采用碳纤维材料制造的卷动式防护罩，用于在第一状态下卷动收缩在汽车的左侧A柱内，在第二状态下由直流电机驱动平展推送到汽车的右侧A柱，实现从左侧A柱到右侧A柱对前挡玻璃的防护操作；
(2)在定制信号分析的基础上，当检测到汽车前方存在某一重型机械时，方启动卷动式防护罩对前挡玻璃的防护操作。
根据本发明的一方面，提供了一种碳纤维防护罩驱动系统，所述系统包括：
卷动式防护罩，采用碳纤维材料制造而成，在第一状态下卷动收缩在汽车的左侧A柱内，在第二状态下由直流电机驱动平展推送到汽车的右侧A柱，实现从左侧A柱到右侧A柱对前挡玻璃的防护操作；
直流电机，设置在汽车的左侧A柱内，用于驱动所述卷动式防护罩以执行所述卷动式防护罩的状态切换；
电机驱动设备，与所述直流电机连接，用于在接收到第一识别信号时，向所述直流电机发送第一驱动命令以使得所述直流电机将所述卷动式防护罩由第一状态切换到第二状态；
所述电机驱动设备还用于在接收到第二识别信号时，向所述直流电机发送第二驱动命令以使得所述直流电机将所述卷动式防护罩由第二状态切换到第一状态；
针孔采集机构，设置在汽车的前挡玻璃附近，用于对前挡玻璃所在环境执行图像数据采集处理，以获得相应的玻璃周围图像；
信号滤波设备，与所述针孔采集机构连接，用于对接收到的玻璃周围图像执行梯度锐化滤波处理，以获得并输出相应的当前滤波图像；
机械辨别设备，分别与所述电机驱动设备和所述信号滤波设备连接，用于基于各种重型机械的外形特征在所述当前滤波图像中搜索出与某一重型机械的外形特征匹配的图像区域，并在匹配的图像区域占据所述当前滤波图像的百分比超限时，发出第一驱动命令；
其中，所述机械辨别设备还用于在匹配的图像区域占据所述当前滤波图像的百分比未超限时，或者未在所述当前滤波图像中搜索出与某一重型机械的外形特征匹配的图像区域时，发出第二驱动命令。
本发明的碳纤维防护罩驱动系统材料定制、运行稳定。由于在检测到汽车前方图像中存在与某一重型机械的外形特征匹配的图像区域，使用碳纤维材料制造的卷动式防护罩实现对前挡玻璃的防护，从而避免出现不必要的车损。
具体实施方式
下面将对本发明的碳纤维防护罩驱动系统的实施方案进行详细说明。
自动控制(automatic control)是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。
自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。基础的结论是由诺伯特·维纳，鲁道夫·卡尔曼提出的。
当前，在汽车前方存在某一重型机械时，由于重型机械的运行容易造成前挡玻璃的破裂，给车主造成经济上的损失和不必要的麻烦，因此，需要对前挡玻璃执行专门防护。然而，由于重型机械出现的时机很难把握，执行防护动作的时机也无法准确抓取到。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种碳纤维防护罩驱动系统，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的碳纤维防护罩驱动系统包括：
卷动式防护罩，采用碳纤维材料制造而成，在第一状态下卷动收缩在汽车的左侧A柱内，在第二状态下由直流电机驱动平展推送到汽车的右侧A柱，实现从左侧A柱到右侧A柱对前挡玻璃的防护操作；
直流电机，设置在汽车的左侧A柱内，用于驱动所述卷动式防护罩以执行所述卷动式防护罩的状态切换；
电机驱动设备，与所述直流电机连接，用于在接收到第一识别信号时，向所述直流电机发送第一驱动命令以使得所述直流电机将所述卷动式防护罩由第一状态切换到第二状态；
所述电机驱动设备还用于在接收到第二识别信号时，向所述直流电机发送第二驱动命令以使得所述直流电机将所述卷动式防护罩由第二状态切换到第一状态；
针孔采集机构，设置在汽车的前挡玻璃附近，用于对前挡玻璃所在环境执行图像数据采集处理，以获得相应的玻璃周围图像；
信号滤波设备，与所述针孔采集机构连接，用于对接收到的玻璃周围图像执行梯度锐化滤波处理，以获得并输出相应的当前滤波图像；
机械辨别设备，分别与所述电机驱动设备和所述信号滤波设备连接，用于基于各种重型机械的外形特征在所述当前滤波图像中搜索出与某一重型机械的外形特征匹配的图像区域，并在匹配的图像区域占据所述当前滤波图像的百分比超限时，发出第一驱动命令；
其中，所述机械辨别设备还用于在匹配的图像区域占据所述当前滤波图像的百分比未超限时，或者未在所述当前滤波图像中搜索出与某一重型机械的外形特征匹配的图像区域时，发出第二驱动命令。
接着，继续对本发明的碳纤维防护罩驱动系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述碳纤维防护罩驱动系统中：
所述机械辨别设备和所述信号滤波设备共用同一数据缓存设备；
其中，所述数据缓存设备将其数据缓存地址分为两段，用于分别保存所述信号滤波设备和所述机械辨别设备的缓存数据。
在所述碳纤维防护罩驱动系统中：
所述数据缓存设备分别与所述信号滤波设备和所述机械辨别设备通过并行数据总线建立连接。
在所述碳纤维防护罩驱动系统中：
所述信号滤波设备采用CPLD器件来实现，所述CPLD器件采用VHDL进行设计。
在所述碳纤维防护罩驱动系统中：
所述机械辨别设备为MCU控制芯片，所述MCU控制芯片内置有定时器和ROM存储器。
在所述碳纤维防护罩驱动系统中：
所述信号滤波设备和所述机械辨别设备之间通过8位并行数据接口进行数据连接和数据交互。
在所述碳纤维防护罩驱动系统中：
所述信号滤波设备和所述机械辨别设备共用同一现场计时设备和共用同一供电输入设备。
在所述碳纤维防护罩驱动系统中：
所述信号滤波设备和所述机械辨别设备之间还设置有数据缓存设备；
其中，所述机械辨别设备、所述电机驱动设备和所述信号滤波设备都设置在汽车的左侧A柱内。
在所述碳纤维防护罩驱动系统中：
所述数据缓存设备通过两个数据接口分别与所述信号滤波设备和所述机械辨别设备连接。
另外，CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。
CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(MC，Macro Cell)围绕中心的可编程互连矩阵单元组成。其中MC结构较复杂，并具有复杂的I/O单元互连结构，可由用户根据需要生成特定的电路结构，完成一定的功能。由于CPLD内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连，所以设计的逻辑电路具有时间可预测性，避免了分段式互连结构时序不完全预测的缺点。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种碳纤维防护罩驱动系统，其特征在于，所述系统包括：
卷动式防护罩，采用碳纤维材料制造而成，在第一状态下卷动收缩在汽车的左侧A柱内，在第二状态下由直流电机驱动平展推送到汽车的右侧A柱，实现从左侧A柱到右侧A柱对前挡玻璃的防护操作；
直流电机，设置在汽车的左侧A柱内，用于驱动所述卷动式防护罩以执行所述卷动式防护罩的状态切换；
电机驱动设备，与所述直流电机连接，用于在接收到第一识别信号时，向所述直流电机发送第一驱动命令以使得所述直流电机将所述卷动式防护罩由第一状态切换到第二状态；
所述电机驱动设备还用于在接收到第二识别信号时，向所述直流电机发送第二驱动命令以使得所述直流电机将所述卷动式防护罩由第二状态切换到第一状态；
针孔采集机构，设置在汽车的前挡玻璃附近，用于对前挡玻璃所在环境执行图像数据采集处理，以获得相应的玻璃周围图像；
信号滤波设备，与所述针孔采集机构连接，用于对接收到的玻璃周围图像执行梯度锐化滤波处理，以获得并输出相应的当前滤波图像；
机械辨别设备，分别与所述电机驱动设备和所述信号滤波设备连接，用于基于各种重型机械的外形特征在所述当前滤波图像中搜索出与某一重型机械的外形特征匹配的图像区域，并在匹配的图像区域占据所述当前滤波图像的百分比超限时，发出第一驱动命令；
其中，所述机械辨别设备还用于在匹配的图像区域占据所述当前滤波图像的百分比未超限时，或者未在所述当前滤波图像中搜索出与某一重型机械的外形特征匹配的图像区域时，发出第二驱动命令。
2.如权利要求1所述的碳纤维防护罩驱动系统，其特征在于：
所述机械辨别设备和所述信号滤波设备共用同一数据缓存设备；
其中，所述数据缓存设备将其数据缓存地址分为两段，用于分别保存所述信号滤波设备和所述机械辨别设备的缓存数据。
3.如权利要求2所述的碳纤维防护罩驱动系统，其特征在于：
所述数据缓存设备分别与所述信号滤波设备和所述机械辨别设备通过并行数据总线建立连接。
4.如权利要求3所述的碳纤维防护罩驱动系统，其特征在于：
所述信号滤波设备采用CPLD器件来实现，所述CPLD器件采用VHDL进行设计。
5.如权利要求4所述的碳纤维防护罩驱动系统，其特征在于：
所述机械辨别设备为MCU控制芯片，所述MCU控制芯片内置有定时器和ROM存储器。
6.如权利要求5所述的碳纤维防护罩驱动系统，其特征在于：
所述信号滤波设备和所述机械辨别设备之间通过8位并行数据接口进行数据连接和数据交互。
7.如权利要求6所述的碳纤维防护罩驱动系统，其特征在于：
所述信号滤波设备和所述机械辨别设备共用同一现场计时设备和共用同一供电输入设备。
8.如权利要求7所述的碳纤维防护罩驱动系统，其特征在于：
所述信号滤波设备和所述机械辨别设备之间还设置有数据缓存设备；
其中，所述机械辨别设备、所述电机驱动设备和所述信号滤波设备都设置在汽车的左侧A柱内。
9.如权利要求8所述的碳纤维防护罩驱动系统，其特征在于：
所述数据缓存设备通过两个数据接口分别与所述信号滤波设备和所述机械辨别设备连接。
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