CN206243160U - 汽车巡航智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要涉及汽车控制领域，更具体地，涉及汽车巡航智能控制系统。汽车巡航智能控制系统车速传感器的输出端连接着巡航控制的输入端；节气门位置传感器的输出端连接着巡航控制的输入端；激光测距模块的输出端连接着巡航控制的输入端；巡航控制的输出端连接着电机驱动器的输入端；电机驱动器的输出端连接着步进电机的输入端；巡航控制的输出端连接着执行器驱动器的输入端；执行器驱动器的输出端连接着节气门执行器的输入端。本实用新型汽车巡航智能控制系统，其结构简单，汽车在巡航控制过程中根据检测到的车速和节气门位置控制节气门开度使汽车保持在同一速度，当汽车处于巡航控制时，通过激光测距模块检测距离前车距离，防止造成追尾现象。

Description

汽车巡航智能控制系统

技术领域

本实用新型主要涉及一种汽车控制领域，更具体地说，涉及汽车巡航智能控制系统。

背景技术

随着汽车工业和公路运输业的发展，汽车会越来越普及，人们将需要更加舒适、简便和安全的交通工具。汽车巡航控制系统是一种辅助驾驶系统，它不但可以减轻驾驶员的负担，还可以提高驾车的舒适性。汽车巡航控制系统具有非线性、时变不确定性，并受到外界扰动、复杂的运行工况等影响。但是汽车在巡航情况下行驶时，驾驶员可以得到适当的放松，但是注意力不集中会发生追尾现象。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供汽车巡航智能控制系统，其结构简单，汽车在巡航控制过程中根据检测到的车速和节气门位置控制节气门开度使汽车保持在同一速度，当汽车处于巡航控制时，通过激光测距模块检测距离前车距离，防止造成追尾现象。

为解决上述技术问题，本实用新型汽车巡航智能控制系统包括车速传感器、控制开关、制动开关、节气门位置传感器、车载电源、巡航控制、激光测距模块、电机驱动器、步进电机、执行器驱动器、节气门联动器，其结构简单，汽车在巡航控制过程中根据检测到的车速和节气门位置控制节气门开度使汽车保持在同一速度，当汽车处于巡航控制时，通过激光测距模块检测距离前车距离，防止造成追尾现象。

其中，所述车速传感器的输出端连接着巡航控制的输入端；所述控制开关的输出端连接着巡航控制的输入端；所述制动开关的输出端连接着巡航控制的输入端；所述节气门位置传感器的输出端连接着巡航控制的输入端；所述车载电源的输出端连接着巡航控制的输入端；所述激光测距模块的输出端连接着巡航控制的输入端；所述巡航控制的输出端连接着电机驱动器的输入端；所述电机驱动器的输出端连接着步进电机的输入端；所述巡航控制的输出端连接着执行器驱动器的输入端；所述执行器驱动器的输出端连接着节气门联动器的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型汽车巡航智能控制系统所述巡航控制采用612630080007ECU电子控制单元。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型汽车巡航智能控制系统所述车速传感器采用VB-Z9200磁电式传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型汽车巡航智能控制系统所述节气门位置传感器采用FD101节气门位置传感器

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型汽车巡航智能控制系统所述执行器驱动器采用MC33186DH1芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型汽车巡航智能控制系统所述节气门执行器采用丰田公司的Cressida真空驱动型执行器。

控制效果：本实用新型汽车巡航智能控制系统，其结构简单，汽车在巡航控制过程中根据检测到的车速和节气门位置控制节气门开度使汽车保持在同一速度，当汽车处于巡航控制时，通过激光测距模块检测距离前车距离，防止造成追尾现象。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型汽车巡航智能控制系统的硬件结构图。

图2为本实用新型汽车巡航智能控制系统的巡航控制原理图。

图3为本实用新型汽车巡航智能控制系统的车速传感器原理图。

图4为本实用新型汽车巡航智能控制系统的车载电源原理图。

图5为本实用新型汽车巡航智能控制系统的执行器驱动器、节气门联动器原理图。

图6为本实用新型汽车巡航智能控制系统的激光测距模块发射部分原理图。

图7为本实用新型汽车巡航智能控制系统的激光测距模块接收部分原理图。

图8为本实用新型汽车巡航智能控制系统的电机驱动器、步进电机原理图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，本实施方式所述汽车巡航智能控制系统包括车速传感器、控制开关、制动开关、节气门位置传感器、车载电源、巡航控制、激光测距模块、电机驱动器、步进电机、执行器驱动器、节气门联动器，其结构简单，汽车在巡航控制过程中根据检测到的车速和节气门位置控制节气门开度使汽车保持在同一速度，当汽车处于巡航控制时，通过激光测距模块检测距离前车距离，防止造成追尾现象。

其中，所述车速传感器的输出端连接着巡航控制的输入端，车速传感器为磁电式传感器，通过齿轮转动和传感器的极端轴相对位置的不断变化，传感器感应线圈周围的磁场随之产生强弱交替变化，在感应线圈中会感应出交变电动势，感应电动势的频率与齿圈的齿数和转速成正比，从而计算出车速，将车速通过AD0、AD1传送到巡航控制。

所述控制开关的输出端连接着巡航控制的输入端，控制开关采用按键控制，包括设置/减速开关、恢复/加速开关、接触开关，通过3个开关控制巡航系统进行设置、加速、减速、解除，控制开关将输出信号通过P2.0、P2.1、P2.2口传送到巡航控制进行相应控制。

所述制动开关的输出端连接着巡航控制的输入端，制动开关用于通过手动控制的方式进行手动制动，结束车辆巡航，制动开关通过P2.3口传送到巡航控制。

所述节气门位置传感器的输出端连接着巡航控制的输入端，节气门位置传感器通过节气门移动的位置增大或减小电阻，使通过的电流变化反馈到传感器计算出节气门的位置，节气门位置传感器将检测到的信号通过P1.5、P1.6、P1.7口传送到巡航控制。

所述车载电源的输出端连接着巡航控制的输入端，车载电源采用车载电瓶，车载电瓶是蓄电池，通过车载电源直接从VCC口给巡航系统进行供电。

所述激光测距模块的输出端连接着巡航控制的输入端，激光测距模块包括激光发射模块、激光接收模块、时钟芯片，激光测距模块安装在车头，激光发射模块安装在车前方，车辆处于巡航状态时，激光发射模块发射激光，时钟芯片开始计时，当激光信号遇到前车的车尾反射激光信号，反射回来的激光信号被激光接收模块接收，时钟芯片停止计时，根据时间计算车距离前车的距离，将距离前车的距离通过数字信号的方式通过A1、DCLK传送到巡航控制。

所述巡航控制的输出端连接着电机驱动器的输入端，由于巡航控制输出的电流比较小不能带动步进电机工作，需要电机驱动器将巡航控制输出的小电流信号转换成大电流信号控制步进电机工作，巡航控制与电机驱动器通过IN1、IN2、IN3、IN4、EN A、EN B相连接。

所述电机驱动器的输出端连接着步进电机的输入端，步进电机接收驱动信号进行运转，使汽车实现运动。

所述巡航控制的输出端连接着执行器驱动器的输入端，由于节气门联动器不能直接接受巡航控制的信号进行工作，所以需要执行器驱动器将巡航控制的小电流转换成大电流控制节气门联动器进行工作，巡航控制通过DI1、DI2将信号传送到执行器驱动器。

所述执行器驱动器的输出端连接着节气门联动器的输入端，节气门联动器接收到节气门开度的信号，控制节气门的开度，保持汽车在某一固定速度行驶。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，所述巡航控制采用612630080007ECU电子控制单元。ECU电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。它和普通的电脑一样,由微处理器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成。ECU的电压工作范围一般在6.5-16V、工作电流在0.015-0.1A、工作温度在-40℃～80℃。能承受1000Hz以下的振动，因此ECU损坏的概率非常小，在ECU中CPU是核心部分，它具有运算与控制的功能，发动机在运行时，它采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，控制被控对象的工作。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，所述车速传感器采用VB-Z9200磁电式传感器。VB-Z9200磁电式转速传感器是针对测速齿轮而设计的发电型传感器，测速齿轮旋转引起的磁隙变化，在探头线圈中产生感应电势来达到测速目的。安装在靠近测速齿轮的地方，输出与旋转机械的转速成正比的频率信号。它不需要供电，具有输出信号大，抗干扰能力增强，可在烟雾、油气、水雾等恶劣环境中使用等特点。磁电式传感器是利用电磁感应原理工作的，即：当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中就产生感应电动势，其大小与磁通量的变化率有关。磁电传感器通过改变磁阻的方式改变感应电动势。磁电式传感器一般由传感头和齿圈组成，而传感头主要由永磁体、磁极和感应线圈组成。当齿圈的齿隙与传感器的极轴端部相对时，极轴端部与齿圈之间的空气间隙最大，磁阻也最大，通过感应线圈的磁通量最小。而当齿圈的齿顶与传感器的极轴端部相对应时，极轴端部与齿圈之间的空气间隙最小，磁阻也最小，通过感应线圈的磁通量最大。当齿圈随同车轮转动时，齿圈的齿顶和齿隙就交替地与传感器极轴顶部相对，传感器感应线圈周围的磁场随之发生强弱交替变化，在感应线圈中就会感应出交变电动势，其频率与齿圈的齿数和转速成正比。磁电式轮速传感器结构简单、成本低、工作稳定可靠,几乎不受温度、灰尘等环境因素的影响。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，所述节气门位置传感器采用FD101节气门位置传感器。节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关，是用于检测发动机状态的设备。节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关。其主要功用是检测出发动机是处于怠速工况还是负荷工况，是加速工况还是减速工况。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8说明本实施方式，所述节气门执行器采用丰田公司的Cressida真空驱动型执行器。真空驱动型执行器依靠真空力驱动节气门。真空源有两种取得方式，一种是仅从发动机进气歧管取得；另一种是从发动机进气歧管和真空泵取得。当进气歧管真空度较低时，真空泵参与工作，提高真空度。真空驱动型执行器主要由控制阀、释放阀、两个电磁线圈、膜片、回位弹簧和真空滤清器等组成。

本实用新型汽车巡航智能控制系统的工作原理为：当驾驶员在高速公路上行驶时，长时间踩踏踏板，容易造成疲劳，在汽车上安装巡航控制系统可以使驾驶员在高速公路上启动巡航控制，保持车辆固定在某一速度。驾驶员通过制动开关启动巡航系统，车速传感器检测汽车运行过程中的车速，节气门位置传感器检测节气门在车辆运行过程中节气门的位置，当巡航控制将检测到的车速与预设的车速不同时，根据检测的节气门位置控制执行器驱动器驱动节气门联动器控制节气门开度从而控制车速，电机驱动器接收信号控制步进电机控制车辆进行运动。当车辆处于巡航状态下行驶时，驾驶员处于放松状态，容易造成追尾等交通事故，当汽车在巡航状态时，安装在车头的激光测距模块测量车辆距离前车车位的距离，防止在高速上发生追尾现象，制动开关通过手动控制的方式控制车辆制动，车载电源为巡航控制系统进行供电。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.汽车巡航智能控制系统，其特征在于，所述汽车巡航智能控制系统包括车速传感器、控制开关、制动开关、节气门位置传感器、车载电源、巡航控制、激光测距模块、电机驱动器、步进电机、执行器驱动器、节气门执行器，所述车速传感器的输出端连接着巡航控制的输入端；所述控制开关的输出端连接着巡航控制的输入端；所述制动开关的输出端连接着巡航控制的输入端；所述节气门位置传感器的输出端连接着巡航控制的输入端；所述车载电源的输出端连接着巡航控制的输入端；所述激光测距模块的输出端连接着巡航控制的输入端；所述巡航控制的输出端连接着电机驱动器的输入端；所述电机驱动器的输出端连接着步进电机的输入端；所述巡航控制的输出端连接着执行器驱动器的输入端；所述执行器驱动器的输出端连接着节气门执行器的输入端。

2.根据权利要求1所述的汽车巡航智能控制系统，其特征在于：所述巡航控制采用612630080007ECU电子控制单元。

3.根据权利要求1所述的汽车巡航智能控制系统，其特征在于：所述车速传感器采用VB-Z9200磁电式传感器。

4.根据权利要求1所述的汽车巡航智能控制系统，其特征在于：所述节气门位置传感器采用FD101节气门位置传感器。

5.根据权利要求1所述的汽车巡航智能控制系统，其特征在于：所述执行器驱动器采用MC33186DH1芯片。

6.根据权利要求1所述的汽车巡航智能控制系统，其特征在于：所述节气门执行器采用丰田公司的Cressida真空驱动型执行器。