CN111653139A - 一种自适应前照明系统教学平台及其教学方法 - Google Patents

一种自适应前照明系统教学平台及其教学方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自适应前照明系统教学平台，包括自适应前照明系统、为所述自适应前照明系统提供模拟信号的信号供应组件和用于显示驾驶场景或教学动画的显示屏。通过显示屏上显示的驾驶场景和自适应前照明系统相互配合协同工作，能够实现C级、E级、V级、W级、T级驾驶场景的灯光照明光型显示，并且能够通过触摸屏调节电机参数，进而调节模拟信号，以观察不同车况路况下灯光光型的实时变化，使学生更加直观的了解学习自适应前照明系统。

Description

一种自适应前照明系统教学平台及其教学方法
技术领域
本发明涉及自适应前照明系统技术领域，具体为一种自适应前照明系统教学平台及其教学方法。
背景技术
随着社会的进步、科技的发展，人们对行车安全有了更高、更迫切的要求，汽车安全的智能化逐渐受到世界各国汽车制造商的广泛关注，并为此投入大量精力。为了提高夜间行车的安全性，针对传统汽车前照灯存在的照明不足，以及会车时给迎面行车驾驶员带来眩目等诸多问题，围绕汽车自适应前照灯研究逐步被展开，并受到了各界的高度重视。
许多院校在为了帮助学生掌握自适应前照明系统的工作原理和组成、参数调节、常见故障诊断与排除的操作技能，需要详细的对各系统进行讲解以及演示不同情况下的状态，但现在并没有任何可以辅助老师讲解自适应前照明系统相关知识的设备。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中无辅助老师讲解自适应前照明系统相关知识的设备，而提供一种自适应前照明系统教学平台。
本发明的另一个目的，是提供上述自适应前照明系统教学平台的教学方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种自适应前照明系统教学平台，包括自适应前照明系统、为所述自适应前照明系统提供模拟信号的信号供应组件和用于显示驾驶场景或教学动画的显示屏；
所述信号供应组件包括触摸屏、模拟信号发生器组和电控单元；所述触摸屏与所述电控单元通讯连接以将通过所述触摸屏输入的电机参数传输至所述电控单元，所述电控单元与所述模拟信号发生器组通讯连接以控制所述模拟信号发生器组中的电机根据所述电机参数运行并发送相应的模拟信号；
所述自适应前照明系统包括用于探测所述模拟信号的传感器组、工控机、ECU和智能微型车执行单元；所述传感器组与所述工控机通讯连接以将探测到的数据信息传输至所述工控机，所述工控机与所述ECU通讯连接以将生成的动作指令发送至所述ECU，所述ECU与所述智能微型车执行单元通讯连接以根据接收到的动作指令控制所述智能微型车执行单元进行相应动作，所述智能微型车执行单元与所述工控机通讯连接以将状态信息反馈至所述工控机；
所述显示屏与所述工控机通讯连接以显示某一特定驾驶场景，所述智能微型车执行单元安装在所述显示屏上以便展示某一特定驾驶场景下的智能微型车执行单元相应动作。
在上述技术方案中，所述模拟信号发生器组包括汽车速度模拟信号发生器、转向盘转角模拟信号发生器、车身高度模拟信号发生器和环境光强模拟信号发生器；
所述传感器组包括汽车速度传感器、转向盘转角传感器、车身高度传感器和环境光强传感器。
在上述技术方案中，所述智能微型车执行单元包括微型车车体以及安装在所述微型车车体上的一个舵机云台、两个前照灯和两个分别与一个所述前照灯电连接的执行电动机；所述舵机云台和两个所述执行电动机分别与所述ECU通讯连接以执行动作命令。
在上述技术方案中，所述传感器组与所述工控机之间以及所述工控机与ECU之间均通过CAN总线传输连接。
在上述技术方案中，所述工控机分别与所述显示屏、所述舵机云台和两个所述执行电动机通过无线网络连接。
在上述技术方案中，所述模拟信号发生器组和所述工控机之间通过CAN总线传输连接。
在上述技术方案中，还包括台架，所述台架包括两侧板、一背板、一水平隔板和一示教板，所述示教板两端分别可搭载在两所述侧板上以水平放置；所述示教板通过支撑杆倾斜支撑在两所述侧板上以倾斜放置便于展示。
在上述技术方案中，所述示教板两侧和每一所述侧板上端均设置有散热孔。
在上述技术方案中，所述触摸屏、所述模拟信号发生器组和模拟信号的传感器组均安装在所述水平隔板上。
本发明的另一方面，上述所述的自适应前照明系统教学平台的教学方法，
工控机控制显示屏显示驾驶场景；
通过触摸屏设置电机参数并传输至所述电控单元，所述电控单元控制所述模拟信号发生器组中的电机根据所述电机参数运行并发送相应的模拟信号；
传感器组探测所述模拟信号并将探测到的数据信息传输至所述工控机；
所述工控机接收数据信息并处理生成动作命令发送至ECU，所述ECU根据接收的动作命令控制智能微型车执行单元做出相应动作；
所述智能微型车执行单元将状态信息反馈至所述工控机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明提供的自适应前照明系统教学平台，通过显示屏上显示的驾驶场景和自适应前照明系统相互配合协同工作，能够实现C级、E级、V级、W级、T级驾驶场景的灯光照明光型显示，并且能够通过触摸屏调节电机参数，进而调节模拟信号，以观察不同车况路况下灯光光型的实时变化，使学生更加直观的了解学习自适应前照明系统。
2.本发明提供的自适应前照明系统教学平台，还可以通过显示屏播放教学动画，例如自适应前照明系统的组成和原理以及各种传感器的原理动画，还可以显示传感器检测数据及检测结果以及车辆行驶状态，能够辅助老师讲解自适应前照明系统相关知识，培养院校学生掌握自适应前照明系统的工作原理和组成、参数调节、常见故障诊断与排除的操作技能。
附图说明
图1所示为自适应前照明系统教学平台的连接关系图；
图2所示为自适应前照明系统教学平台的结构示意图。
图3所示为自适应前照明系统教学平台的侧视图。
图中：1-台架，1-1-侧板，1-2-背板，1-3-水平隔板，1-4-支撑杆，1-5-散热孔，2-示教板，3-显示屏，4-触摸屏，5-模拟信号发生器组，5-1-汽车速度模拟信号发生器，5-2-转向盘转角模拟信号发生器，5-3-车身高度模拟信号发生器，5-4-环境光强模拟信号发生器，6-ECU，7-智能微型车执行单元，7-1-微型车车体，7-2-舵机云台，7-3-前照灯，7-4-执行电动机，8-传感器组，8-1-汽车速度传感器，8-2-转向盘转角传感器，8-3-车身高度传感器，8-4-环境光强传感器，9-工控机。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种自适应前照明系统教学平台，如图1所示，包括自适应前照明系统、为所述自适应前照明系统提供模拟信号的信号供应组件和用于显示驾驶场景或教学动画的显示屏3；
所述信号供应组件包括触摸屏4、模拟信号发生器组5和电控单元；所述触摸屏4与所述电控单元通讯连接以将通过所述触摸屏4输入的电机参数传输至所述电控单元，所述电控单元与所述模拟信号发生器组5通讯连接以控制所述模拟信号发生器组5中的电机根据所述电机参数运行并发送相应的模拟信号；
所述自适应前照明系统包括用于探测所述模拟信号的传感器组8、工控机9、ECU6和智能微型车执行单元7；所述传感器组8与所述工控机9通讯连接以将探测到的数据信息传输至所述工控机9，所述工控机9与所述ECU6通讯连接以将生成的动作指令发送至所述ECU6，所述ECU6与所述智能微型车执行单元7通讯连接以根据接收到的动作指令控制所述智能微型车执行单元7进行相应动作，所述智能微型车执行单元7与所述工控机9通讯连接以将状态信息反馈至所述工控机9；
所述显示屏3与所述工控机9通讯连接以显示某一特定驾驶场景，所述智能微型车执行单元7安装在所述显示屏3上以便展示某一特定驾驶场景下的智能微型车执行单元7相应动作。
上述自适应前照明系统教学平台中，通过显示屏3上显示的驾驶场景和自适应前照明系统相互配合协同工作，能够实现C级、E级、V级、W级、T级驾驶场景的灯光照明光型显示，并且能够通过触摸屏4调节电机参数，以观察不同车况路况下智能微型车执行单元7灯光光型的实时变化，使学生更加直观的了解学习自适应前照明系统。
上述自适应前照明系统教学平台，还可以通过显示屏3播放教学动画，例如自适应前照明系统的组成和原理以及各种传感器的原理动画，还可以显示传感器检测数据及检测结果以及车辆行驶状态，能够辅助老师讲解自适应前照明系统相关知识，培养院校学生掌握自适应前照明系统的工作原理和组成、参数调节、常见故障诊断与排除的操作技能。
上述自适应前照明系统教学平台的教学方法：
工控机9控制显示屏3显示驾驶场景；
通过触摸屏4设置电机参数并传输至所述电控单元，所述电控单元控制所述模拟信号发生器组5中的电机根据所述电机参数运行并发送相应的模拟信号；
传感器组8探测所述模拟信号并将探测到的数据信息传输至所述工控机9；
所述工控机9接收数据信息并处理生成动作命令发送至ECU6，所述ECU6根据接收的动作命令控制智能微型车执行单元7做出相应动作；
所述智能微型车执行单元7将状态信息反馈至所述工控机9。
实施例2
具体来说，所述模拟信号发生器组5包括汽车速度模拟信号发生器5-1、转向盘转角模拟信号发生器5-2、车身高度模拟信号发生器5-3和环境光强模拟信号发生器5-4；
所述传感器组8包括汽车速度传感器8-1、转向盘转角传感器8-2、车身高度传感器8-3和环境光强传感器8-4。
如图2所示，汽车速度模拟信号发生器5-1和汽车速度传感器8-1固定安装在一起；转向盘转角模拟信号发生器5-2和转向盘转角传感器8-2固定安装在一起；车身高度模拟信号发生器5-3和车身高度传感器8-3固定安装在一起；环境光强模拟信号发生器5-4和环境光强传感器8-4固定安装在一起。
具体来说，所述智能微型车执行单元7包括微型车车体7-1以及安装在所述微型车车体7-1上的一个舵机云台7-2、两个前照灯7-3和两个分别与一个所述前照灯电连接的执行电动机7-4；所述舵机云台7-2和两个所述执行电动机7-4分别与所述ECU6通讯连接以执行动作命令。舵机云台7-2控制微型车车体7-1的俯仰角度，执行电动机7-4控制前照灯7-3的角度和亮度。舵机云台7-2、前照灯7-3和执行电动机7-4分别通过电源供电。
舵机云台7-2和ECU6分别安装在微型车车体7-1两侧，执行电动机7-4和电源安装在微型车车体7-1内部，前照灯7-3安装在微型车车体前端。
具体来说，所述传感器组8与所述工控机9之间以及所述工控机9与ECU6之间均通过CAN总线传输连接。
具体来说，所述工控机9分别与所述显示屏3和智能微型车执行单元7通过无线网络连接。
作为优选，所述模拟信号发生器组5和所述工控机9之间通过CAN总线传输连接。便于工控机9在传感器组8出现故障时依旧能够收集模拟信号的数据信息，用于传感器故障诊断。
实施例3
为方便教学展示，还包括台架1，所述台架1包括两侧板1-1、一背板1-2、一水平隔板1-3和一示教板2，所述示教板2两端分别可搭载在两所述侧板1-1上以水平放置；所述示教板2通过支撑杆1-4倾斜支撑在两所述侧板1-1上以倾斜放置便于展示。
所述示教板2两侧和每一所述侧板1-1上端均设置有散热孔1-5，以便于显示屏3和工控机9等电子件的散热。
所述触摸屏4、所述模拟信号发生器组5和模拟信号的传感器组8均安装在所述水平隔板1-3上；所示电控单元和工控机9集成放置在所述水平隔板1-3下方。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自适应前照明系统教学平台，其特征在于，包括自适应前照明系统、为所述自适应前照明系统提供模拟信号的信号供应组件和用于显示驾驶场景或教学动画的显示屏(3)；
所述信号供应组件包括触摸屏(4)、模拟信号发生器组(5)和电控单元；所述触摸屏(4)与所述电控单元通讯连接以将通过所述触摸屏(4)输入的电机参数传输至所述电控单元，所述电控单元与所述模拟信号发生器组(5)通讯连接以控制所述模拟信号发生器组(5)中的电机根据所述电机参数运行并发送相应的模拟信号；
所述自适应前照明系统包括用于探测所述模拟信号的传感器组(8)、工控机(9)、ECU(6)和智能微型车执行单元(7)；所述传感器组(8)与所述工控机(9)通讯连接以将探测到的数据信息传输至所述工控机(9)，所述工控机(9)与所述ECU(6)通讯连接以将生成的动作指令发送至所述ECU(6)，所述ECU(6)与所述智能微型车执行单元(7)通讯连接以根据接收到的动作指令控制所述智能微型车执行单元(7)进行相应动作，所述智能微型车执行单元(7)与所述工控机(9)通讯连接以将状态信息反馈至所述工控机(9)；
所述显示屏(3)与所述工控机(9)通讯连接以显示某一特定驾驶场景，所述智能微型车执行单元(7)安装在所述显示屏(3)上以便展示某一特定驾驶场景下的智能微型车执行单元(7)相应动作。
2.如权利要求1所述的自适应前照明系统教学平台，其特征在于，所述模拟信号发生器组(5)包括汽车速度模拟信号发生器(5-1)、转向盘转角模拟信号发生器(5-2)、车身高度模拟信号发生器(5-3)和环境光强模拟信号发生器(5-4)；
所述传感器组(8)包括汽车速度传感器(8-1)、转向盘转角传感器(8-2)、车身高度传感器(8-3)和环境光强传感器(8-4)。
3.如权利要求1所述的自适应前照明系统教学平台，其特征在于，所述智能微型车执行单元(7)包括微型车车体(7-1)以及安装在所述微型车车体(7-1)上的一个舵机云台(7-2)、两个前照灯(7-3)和两个分别与一个所述前照灯(7-3)电连接的执行电动机(7-4)；所述舵机云台(7-2)和两个所述执行电动机(7-4)分别与所述ECU(6)通讯连接以执行动作命令。
4.如权利要求3所述的自适应前照明系统教学平台，其特征在于，所述传感器组(8)与所述工控机(9)之间以及所述工控机(9)与ECU(6)之间均通过CAN总线传输连接。
5.如权利要求4所述的自适应前照明系统教学平台，其特征在于，所述工控机(9)分别与所述显示屏(3)、所述舵机云台(7-2)和两个所述执行电动机(7-4)通过无线网络连接。
6.如权利要求2所述的自适应前照明系统教学平台，其特征在于，所述模拟信号发生器组(5)和所述工控机(9)之间通过CAN总线传输连接。
7.如权利要求1所述的自适应前照明系统教学平台，其特征在于，还包括台架(1)，所述台架(1)包括两侧板(1-1)、一背板(1-2)、一水平隔板(1-3)和一示教板(2)，所述示教板(2)两端分别可搭载在两所述侧板(1-1)上以水平放置；所述示教板(2)通过支撑杆(1-4)倾斜支撑在两所述侧板(1-1)上以倾斜放置便于展示。
8.如权利要求7所述的自适应前照明系统教学平台，其特征在于，所述示教板(2)两侧和每一所述侧板上端均设置有散热孔(1-5)。
9.如权利要求8所述的自适应前照明系统教学平台，其特征在于，所述触摸屏(4)、所述模拟信号发生器组(5)和模拟信号的传感器组(8)均安装在所述水平隔板(1-3)上。
10.如权利要求1-9任一项所述的自适应前照明系统教学平台的教学方法，其特征在于，
工控机(9)控制显示屏(3)显示驾驶场景；
通过触摸屏(4)设置电机参数并传输至所述电控单元，所述电控单元控制所述模拟信号发生器组(5)中的电机根据所述电机参数运行并发送相应的模拟信号；
传感器组(8)探测所述模拟信号并将探测到的数据信息传输至所述工控机(9)；
所述工控机(9)接收数据信息并处理生成动作命令发送至ECU(6)，所述ECU(6)根据接收的动作命令控制智能微型车执行单元(7)做出相应动作；
所述智能微型车执行单元(7)将状态信息反馈至所述工控机(9)。
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