CN215573791U - 一种移动测试小车及其驱动电机防堵转保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机电技术领域，具体是一种移动测试小车及其驱动电机防堵转保护装置，所述驱动电机防堵转保护装置包括：传感模块，其包括分别设置在移动测试小车的车架各边的距离传感器，且各距离传感器位于同一水平面内，用于测量车架各边与移动测试小车行驶路面的相对距离；处理器，与各所述距离传感器连接，所述处理器可接收所述距离传感器的测量数据，并根据测量数据判断车架状态，输出控制信号控制移动测试小车的电机启动或停止；本实施例处理器根据传感模块的测量数据，能够有效地实现在移动测试小车被倾轧时控制电机停转，从而避免电机堵转情况的发生，实现对于电机的保护；也能避免某些特征情况对测量数据的影响。

Description

一种移动测试小车及其驱动电机防堵转保护装置

技术领域

本实用新型涉及机电技术领域，具体是一种移动测试小车及其驱动电机防堵转保护装置。

背景技术

随着电力电工技术的发展，电机的应用越来越广泛，电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，当其发生堵转时，电机阻力剧增，造成传动机构磨损加大，如果堵转时间过长，功耗消耗大、电机发热，对电机以及附加离合结构寿命也会造成影响；

因此，移动测试小车作为常用的测试工具，使用电机作为取用，方面快捷、成本低，移动测试小车由电机驱动行驶，其主要用于对自动驾驶车辆进行测试，当其被测试车辆倾轧时，极有可能被迫停止行驶而发生电机堵转引发电机的损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种移动测试小车及其驱动电机防堵转保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种驱动电机防堵转保护装置，包括：

传感模块，其包括分别设置在移动测试小车的车架各边的距离传感器，且各距离传感器位于同一水平面内，用于测量车架各边与移动测试小车行驶路面的相对距离；

处理器，与各所述距离传感器连接，所述处理器可接收所述距离传感器的测量数据，并根据测量数据判断车架状态，输出控制信号控制移动测试小车的电机启动或停止。

作为本实用新型进一步的方案：所述的根据测量数据判断车架状态包括：

预设测量数据的参考值；

设定距离传感器与行驶路面相对距离的初始值；

所述处理器对各距离传感器的测量数据与初始值进行数学处理，获得车架各边对应的变化值；

比较各变化值与参考值，若有任意三个或以上的变化值小于该参考值时，判断车架的状态为被倾轧。

其中，在预设测量数据的参考值时，根据行驶路面的设计等级确定，行驶路面为沥青、水泥路面的路面不平度参考等级为C级或D级，取C级或D级路面不平度的标准差上限作为基数，叠加一定余量后得到所述的参考值。

作为本实用新型再进一步的方案：所述处理器通过485总线或CAN总线连接传感模块的距离传感器。

作为本实用新型再进一步的方案：所述处理器连接有报警单元，处理器通过报警单元向外发出报警信号。

作为本实用新型再进一步的方案：所述传感模块至少包括四个距离传感器，分别设于车架各边的几何中心位置。

作为本实用新型再进一步的方案：所述传感模块至少包括四个距离传感器，分别设于车架各边的端部，所述处理器根据各边端部的距离传感器测量数据，获得车架各边的几何中心位置与移动测试小车行驶路面的相对距离。

作为本实用新型再进一步的方案：所述车架的几何中心位置也设有距离传感器，处理器接收各距离传感器的测量数据，当车架的几何中心位置处的距离传感器测量数据，不等于车架各边端部的距离传感器测量数据的均值时，判断存在距离传感器损坏或数据传输失效。

本实施例的有益效果为：处理器根据传感模块的测量数据，能够有效地实现在移动测试小车被倾轧时控制电机停转，从而避免电机堵转情况的发生，实现对于电机的保护；并且，通过在不同位置设置多个距离传感器，可有效避免某些特殊情况的干扰，防止错误地停止电机的工作。

基于所述的驱动电机防堵转保护装置，本实用新型提供了另一个技术方案：一种移动测试小车，包括：

车架，所述车架底部四周通过悬架安装有车轮；

所述车架上安装的电机，所述电机驱动所述车轮转动以带动车架行走；

以及如上所述的驱动电机防堵转保护装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置于移动测试小车上的传感模块和处理器，可实现对测试车辆倾轧移动测试小车后的数据测量，并在移动测试小车被倾轧时控制电机停转，保护电机；距离传感器设置多个，可有效避免某些特殊情况的干扰。

附图说明

图1为一个实施例中移动测试小车的结构示意图。

图2为一个实施例中驱动电机防堵转保护装置的结构示意图。

图3为一个实施例中移动测试小车的测试原理示意图。

图4为一个实施例中驱动电机防堵转保护装置的原理示意图。

附图中：100、移动测试小车；200、电机；300、传感模块。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

请参阅图1、2，本实用新型的一个实施例中，一种驱动电机防堵转保护装置，包括：

传感模块300，其包括分别设置在移动测试小车100的车架各边的距离传感器，且各距离传感器位于同一水平面内，用于测量车架各边与移动测试小车100行驶路面的相对距离；

处理器，与各所述距离传感器连接，所述处理器可接收所述距离传感器的测量数据，并根据测量数据判断车架状态，输出控制信号控制移动测试小车的电机200启动或停止。

本实施例中，驱动电机防堵转保护装置应用于一种移动测试小车，该移动测试小车实施对无人驾驶车辆或自动驾驶车辆或辅助驾驶车辆的性能测试，所述移动测试小车具有车架、车轮、电机、悬架等部件，具备转向、制动等功能，移动测试小车由电机驱动行驶，其主要用于对自动驾驶车辆进行测试，当其被测试车辆倾轧时，由于悬架的运动，车架相对于行驶路面会向下移动，距离传感器相对于行驶路面的距离发生变化，因此，如图3所示，所述车架为矩形框架结构，距离传感器设置有四个，分别位于各边的几何中心位置；通过所述距离传感器检测距离传感器与地面的距离L，即与行驶路面之间的距离L，距离传感器采集距离数据并将获得的数据传送至处理器，由于距离传感器安装于车架上，则所述距离L可以反映出车架距离地面的距离，通过距离L判断移动测试小车是否被测试车辆倾轧；进而对电机进行防堵转保护。本实施例能够有效地实现在移动测试小车被倾轧时控制电机停转，从而避免电机堵转情况的发生，实现对电机的保护。

在另一个实施例中，所述的根据测量数据判断车架状态包括：预设测量数据的参考值；

设定距离传感器与行驶路面相对距离的初始值；所述处理器对各距离传感器的测量数据与初始值进行数学处理，获得车架各边对应的变化值；比较各变化值与参考值，若有任意三个或以上的变化值小于该参考值时，判断车架的状态为被倾轧；

在移动测试小车未被测试车辆倾轧时，距离传感器与地面之间的初始距离记为L1(mm)，作为距离传感器与行驶路面相对距离的初始值；根据相关资料，常见的沥青、水泥路面的路面不平度参考等级为C级或D级，可以认为移动测试小车通常工作于常见的沥青或者水泥路面上，条件较差的D级路面不平度的标准差上限约为43mm，则可以认为路面的起伏范围约为43mm，由于移动测试小车悬架的运动与弹性作用，车架的起伏范围应当小于此数值，则为了避免移动测试小车在一般地面上行驶时车架由于正常的起伏而误引起驱动电机防堵转保护装置的运转，将判断移动测试小车被倾轧的临界值设定为(L1-50)mm，作为测量数据的参考值；如果临界值过小则不能及时实现电机保护，会削弱对于电机的保护效果。当有四个距离传感器测得的距离L均小于临界值(L1-50)mm时，则判断移动测试小车受到倾轧，由处理器发出指令，通过控制驱动电机的脉冲宽度调制信号占空比使电机停转，从而实现对电机的保护。

为了保证距离传感器的数据传输可靠性和稳定性，在一个实施例中，所述处理器通过485总线或CAN总线连接传感模块的距离传感器，当各边的距离传感器不局限于一个时，可通过CAN总线连接处理器与距离传感器，CAN总线性能高，但较485总线(RS485总线)造价更高；所述的处理器可采用常见的STM32系列单片机或51单片机，还可连接有无线通信模块，实现与外部的通讯，无线通信模块采用ZIGBEE模块。

如图4所示，在另一个实施例中，所述处理器连接有报警单元，处理器通过报警单元向外发出报警信号。

本实施例中，所述报警单元采用声光报警器，具备灯光和声音报警功能，在移动测试小车被倾轧后发出提醒信号；所述的传感模块也可包括激光测距仪或声波测距仪，通过激光测距仪或声波测距仪同样能够实现车架各边与地面之间初始和变化后的距离采集；再通过处理器对各边的距离数据进行处理，控制电机是否停止，防止电机空转，进而保护电机。

在本实施例的另一个场景中，所述传感模块至少包括四个距离传感器，分别为第一、第二距离传感器、第三距离传感器、第四距离传感器，设于车架各边的几何中心位置。

通过四个距离传感器能够有效地实现在移动测试小车被倾轧时的测量，并由处理器控制电机停转，还可有效避免某些特殊情况的干扰，如地面上存在石子等杂物、地面的凹凸起伏过大等等；当然，所述的距离传感器不局限于四个，也可以是五个，例如：所述车架的几何中心位置也设有距离传感器，处理器接收各距离传感器的测量数据，当车架的几何中心位置处的距离传感器测量数据，不等于车架各边端部的距离传感器测量数据的均值时，判断存在距离传感器损坏或数据传输失效，进一步的提高装置的稳定性和可靠性。

在本实施例的另一个场景中，所述传感模块至少包括四个距离传感器，分别设于车架各边的端部，所述处理器根据各边端部的距离传感器测量数据，获得车架各边的几何中心位置与移动测试小车行驶路面的相对距离。因此，对于所述距离传感器的设置位置，本实施例并不局限于特定的设置方式，只需要保证设置的距离传感器，能够获得车架各边与地面之间初始和变化后的距离测量数据即可。

本实用新型提供了另一个实施例，一种移动测试小车，包括：车架，所述车架底部四周通过悬架安装有车轮；所述车架上安装的电机，所述电机驱动所述车轮转动以带动车架行走；以及如上所述的驱动电机防堵转保护装置，

所述驱动电机防堵转保护装置包括：

传感模块300，其包括分别设置在移动测试小车100的车架各边的距离传感器，且各距离传感器位于同一水平面内，用于测量车架各边与移动测试小车100行驶路面的相对距离；

处理器，与各所述距离传感器连接，处理器与电机电性连接，或通过电机驱动器与电机电性连接，所述处理器可接收所述距离传感器的测量数据，并根据测量数据判断车架状态，输出控制信号控制移动测试小车的电机200启动或停止。

所述的移动测试小车用于自动驾驶车辆的测试，在对自动驾驶车辆测试的过程中，移动测试小车被倾轧，会导致驱动移动测试小车行驶的电机空转而烧毁电机，当移动测试小车被倾轧时，车架各边的距离传感器进行距离L的测量，由处理器对测量数据进行处理，并控制电机停止转动，避免电机堵转情况的发生，实现对于电机的保护。

本实用新型的工作原理：所述车架为矩形框架结构，距离传感器设置有四个，分别位于各边的几何中心位置；通过所述距离传感器检测距离传感器与地面的距离L，即与行驶路面之间的距离L，距离传感器采集距离数据并将获得的数据传送至处理器，由于距离传感器安装于车架上，则所述距离L可以反映出车架距离地面的距离，通过距离L判断移动测试小车是否被测试车辆倾轧；进而对电机进行防堵转保护。

本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种驱动电机防堵转保护装置，其特征在于，包括：

传感模块，其包括分别设置在移动测试小车的车架各边的距离传感器，且各距离传感器位于同一水平面内，用于测量车架各边与移动测试小车行驶路面的相对距离；

处理器，与各所述距离传感器连接，所述处理器可接收所述距离传感器的测量数据，并根据测量数据判断车架状态，输出控制信号控制移动测试小车的电机启动或停止。

2.根据权利要求1所述的驱动电机防堵转保护装置，其特征在于，所述的根据测量数据判断车架状态包括：

预设测量数据的参考值；

设定距离传感器与行驶路面相对距离的初始值；

所述处理器对各距离传感器的测量数据与初始值进行数学处理，获得车架各边对应的变化值；

比较各变化值与参考值，若有任意三个或以上的变化值小于该参考值时，判断车架的状态为被倾轧。

3.根据权利要求1所述的驱动电机防堵转保护装置，其特征在于，所述处理器通过485总线或CAN总线连接传感模块的距离传感器。

4.根据权利要求1所述的驱动电机防堵转保护装置，其特征在于，所述处理器连接有报警单元，处理器通过报警单元向外发出报警信号。

5.根据权利要求1所述的驱动电机防堵转保护装置，其特征在于，所述传感模块至少包括四个距离传感器，分别设于车架各边的几何中心位置。

6.根据权利要求1所述的驱动电机防堵转保护装置，其特征在于，所述传感模块至少包括四个距离传感器，分别设于车架各边的端部，所述处理器根据各边端部的距离传感器测量数据，获得车架各边的几何中心位置与移动测试小车行驶路面的相对距离。

7.根据权利要求6所述的驱动电机防堵转保护装置，其特征在于，所述车架的几何中心位置也设有距离传感器，处理器接收各距离传感器的测量数据，当车架的几何中心位置处的距离传感器测量数据，不等于车架各边端部的距离传感器测量数据的均值时，判断存在距离传感器损坏或数据传输失效。

8.一种移动测试小车，其特征在于，包括：

车架，所述车架底部四周通过悬架安装有车轮；

所述车架上安装的电机，所述电机驱动所述车轮转动以带动车架行走；

以及如权利要求1-7任一所述的驱动电机防堵转保护装置。

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