CN219349653U - 无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电动汽车维修技术领域，具体涉及一种无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置；可以模拟无人驾驶汽车的故障情况，以便于学生动手操作和理论的理解；技术方案包括：车辆控制系统、故障设置电路和教学面板。其中，故障设置电路与所述车辆控制系统和多个设置于所述无人驾驶汽车上的传感器和/或执行器电连接。教学面板与所述故障设置电路和所述车辆控制系统电连接的电流通路电连接，以及与所述故障设置电路和所述传感器和/或执行器电连接的电流通路电连接。

Description

无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置

技术领域

本实用新型属于电动汽车维修技术领域，具体涉及一种无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置。

背景技术

随着电动汽车的普及，电动汽车的维修成为了当下新的行业热门。电动汽车与传统燃油车辆有着明显区别，其中电路故障分析是电动汽车维修的重点。

在电动汽车中，无人驾驶车辆尤其需要大量传感器和执行器，因此无人驾驶车辆的电路更为复杂。其中，无人驾驶车辆上的传感器和执行器与对应的控制系统之间容易出现虚接和断路的情况，如何根据连接点处的电压和电流判断连接情况是维修无人驾驶车辆的前提。

当前，对于学生培训更多的是基于理论学习，而操作平台十分缺乏，导致学生的动手能力差，理论学习与实际维修过程不能形成联系，教学效果非常不理想。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置，可以模拟无人驾驶汽车的故障情况，以便于学生动手操作和理论的理解。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一些实施例提供一种无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置，所述的无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置包括：车辆控制系统、故障设置电路和教学面板。其中，故障设置电路与所述车辆控制系统和多个设置于所述无人驾驶汽车上的传感器和/或执行器电连接。教学面板与所述故障设置电路和所述车辆控制系统电连接的电流通路电连接，以及与所述故障设置电路和所述传感器和/或执行器电连接的电流通路电连接。

优选地，所述故障设置电路包括：多个设故电路单元和设故控制单元。其中，每个设故电路单元与一个所述传感器或执行器电连接，且每个设故电路单元还与所述每个设故电路单元对应的接口电连接。所述传感器或执行器与所述设故电路单元连接的电流通路还与所述教学面板电连接，所述设故电路单元与所述每个设故电路单元连接的电流通路还与所述教学面板电连接，所述设故电路单元被配置为模拟所述传感器或执行器与所述车辆控制系统的电流通路断开或虚接的情况。

设故控制单元与所述多个设故电路单元电连接，所述设故控制单元被配置为控制设故电路单元。

优选地，所述设故电路单元包括：第一中间继电器KA1、第二中间继电器KA2、第三中间继电器KA3、第四中间继电器KA4、第一电阻R1和第二电阻R2。其中，所述第一中间继电器KA1包括第一触点KA1.1和第一线圈KA1.2，所述第二中间继电器KA2包括第二触点KA2.1和第二线圈KA2.2，所述第三中间继电器KA3包括第三触点KA3.1和第三线圈KA3.2，所述第四中间继电器KA4包括第四触点KA4.1和第四线圈KA4.2，所述第一触点KA1.1的一端和所述第二触点KA2.1的一端均与所述传感器或执行器的一个引脚电连接，所述第一触点KA1.1的另一端串接第一电阻R1后与所述车辆控制系统对应的接口电连接，所述第二触点KA2.1的另一端与所述车辆控制系统对应的接口电连接。

所述第三触点KA3.1的一端和所述第四触点KA4.1的一端均与所述传感器或执行器电的另一个引脚连接，所述第三触点KA3.1的另一端串接第二电阻R2后与所述车辆控制系统对应的接口电连接，所述第四触点KA4.1的另一端与所述车辆控制系统对应的接口电连接。所述第一线圈KA1.2、所述第二线圈KA2.2、所述第三线圈KA3.2和所述第四线圈KA4.2与所述设故控制单元电连接。

优选地，所述设故控制单元至少包括单片机和按键模块，所述单片机与所述第一线圈KA1.2、所述第二线圈KA2.2、所述第三线圈KA3.2和所述第四线圈KA4.2电连接，所述单片机和按键模块电连接。

优选地，所述教学面板包块：多个第一测量接口、多个第二测量接口、多个第三测量接口和多个第四测量接口。其中，每个第一测量接口与一个所述传感器或执行器的一个引脚电连接，所述第一测量接口被配置为用于测量所述传感器或执行器电的一个引脚的电压和电流。每个第二测量接口与一个所述传感器或执行器电的另一个引脚电连接，所述第一测量接口被配置为用于测量所述传感器或执行器电的另一个引脚的电压和电流。每个第三测量接口与所述车辆控制系统对应的一个接口电连接，且所述一个所述传感器或执行器电的一个引脚，与和所述第三测量接口电连接的所述车辆控制系统接口对应，所述第三测量接口被配置为，用于测量和所述第三测量接口电连接的所述车辆控制系统接口的电压和电流。每个第四测量接口与所述车辆控制系统对应的一个接口电连接，且所述一个所述传感器或执行器电的另一个引脚，与和所述第四测量接口电连接的所述车辆控制系统接口对应，所述第四测量接口被配置为，用于测量和所述第四测量接口电连接的所述车辆控制系统接口的电压和电流。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过控制设故电路单元中，中间继电器触点的断开和导通，模拟传感器或执行器与车辆控制系统的连接电路的导通和断开，通过测量对应的测量接口可以判断传感器或执行器与车辆控制系统的连接情况。

另外，通过第一电阻和第二电阻，可以模拟传感器或执行器与车辆控制系统的连接电路中虚接的情况，通过测量对应的测量接口可以判断传感器或执行器与车辆控制系统的连接情况。

本实用新型可以模拟电动汽车/无人驾驶汽车的中常见的电路断开和虚接情况，便于对大量学生进行教学，可以使学生在遇到上述故障时，能够快速进行操作、判断分析和维修。

本实用新型的具体效果和优点在下述实施例中，结合附图和实施例具体阐述。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型的电路图；

图3为本实用新型的设故电路单元的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。

本实用新型的一些实施例提供一种无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置，如图1至图3所示，所述的无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置包括：车辆控制系统1、故障设置电路2和教学面板3。其中，故障设置电路2与所述车辆控制系统1和多个设置于所述无人驾驶汽车上的传感器11和/或执行器11’电连接。教学面板3与所述故障设置电路2和所述车辆控制系统1电连接的电流通路电连接，以及与所述故障设置电路2和所述传感器11和/或执行器11’电连接的电流通路电连接。

示例性地，车辆控制系统1可以是动力传动电子控制系统、底盘电子控制系统和车身电子控制系统，以车辆控制系统1为底盘电子控制系统为例，底盘电子控制系统包括制动防滑和动态车身控制系统(ABS/ASR、ESP/VDC)、牵引力控制系统、悬架和车高控制系统、轮胎监测系统(TPMS)、巡航控制系统(CCS)、转向控制系统(如4WS)、驱动控制系统(如4WD)等。

无人驾驶汽车还包括大量传感器11和执行器11’，执行器例如可以为摄像头，激光雷达、毫米波雷达、电控油门踏板等。执行器例如可以为转向电机、大灯等。

无人驾驶汽车的传感器11和/或执行器11’均与车辆控制系统1电连接，车辆控制系统1通过接受传感器11反馈的信号，经过分析后对执行器进行控制。

在模拟传感器11和/或执行器11’均与车辆控制系统1的连接电路的断路和虚接的情况时，可以在传感器11和/或执行器11’均与车辆控制系统1的连接电路上接入故障设置电路2。通过控制故障设置电路2内部电路的中断和导通模拟传感器11和/或执行器11’均与车辆控制系统1的连接电路的断路和导通的情况；通过控制故障设置电路2内部电路接入电阻来模拟传感器11和/或执行器11’均与车辆控制系统1的连接电路的虚接的情况(电路中，连接导线之间虚接可以采用连接电路的电阻增大进行模拟)。

在一些实施例中，所述故障设置电路2包括：多个设故电路单元21和设故控制单元22。其中，每个设故电路单元21与一个所述传感器11或执行器11’电连接，且每个设故电路单元21还与所述每个设故电路单元21对应的接口电连接。所述传感器11或执行器11’与所述设故电路单元21连接的电流通路还与所述教学面板3电连接，所述设故电路单元21与所述每个设故电路单元21连接的电流通路还与所述教学面板3电连接，所述设故电路单元21被配置为模拟所述传感器11或执行器11’与所述车辆控制系统1的电流通路断开或虚接的情况。

设故控制单元22与所述多个设故电路单元21电连接，所述设故控制单元22被配置为控制设故电路单元21。

在一些实施例中，所述设故电路单元21包括：第一中间继电器KA1、第二中间继电器KA2、第三中间继电器KA3、第四中间继电器KA4、第一电阻R1和第二电阻R2。其中，所述第一中间继电器KA1包括第一触点KA1.1和第一线圈KA1.2，所述第二中间继电器KA2包括第二触点KA2.1和第二线圈KA2.2，所述第三中间继电器KA3包括第三触点KA3.1和第三线圈KA3.2，所述第四中间继电器KA4包括第四触点KA4.1和第四线圈KA4.2。

所述第一触点KA1.1的一端和所述第二触点KA2.1的一端均与所述传感器11或执行器11’的一个引脚电连接，所述第一触点KA1.1的另一端串接第一电阻R1后与所述车辆控制系统1对应的接口电连接，所述第二触点KA2.1的另一端与所述车辆控制系统1对应的接口电连接，第一电阻R1与车辆控制系统1对应的接口电连接，且第二触点KA2.1的另一端与所述车辆控制系统1对应的接口电连接，其中，第一电阻R1和第二触点KA2.1的另一端与同一个车辆控制系统1的接口电连接，且与第一电阻R1和第二触点KA2.1的另一端对应的车辆控制系统1的接口是指，可以与传感器11或执行器11’的一个引脚电连接。例如，传感器11为光暗感知传感器11，第一电阻R1和第二触点KA2.1一端与光暗感知传感器11的一个引脚电连接，与第一电阻R1和第二触点KA2.1的另一端对应的车辆控制系统1的接口应是之前可以与光暗感知传感器11的一个引脚电连接的。

在使用过程中，通过控制第一触点KA1.1闭合，同时第二触点KA2.1断开，可以模拟传感器11或执行器11’的一个引脚与车辆控制系统1的对应接口电路导通的情况。通过控制第一触点KA1.1断开，同时第二触点KA2.1断开，可以模拟传感器11或执行器11’的一个引脚与车辆控制系统1的对应接口电路断开的情况。通过控制第一触点KA1.1断开，同时第二触点KA2.1闭合，可以模拟传感器11或执行器11’的一个引脚与车辆控制系统1的对应接口之间的连接线路虚接的情况。

所述第三触点KA3.1的一端和所述第四触点KA4.1的一端均与所述传感器11或执行器11’电的另一个引脚连接，所述第三触点KA3.1的另一端串接第二电阻R2后与所述车辆控制系统1对应的接口电连接，所述第四触点KA4.1的另一端与所述车辆控制系统1对应的接口电连接。所述第一线圈KA1.2、所述第二线圈KA2.2、所述第三线圈KA3.2和所述第四线圈KA4.2与所述设故控制单元22电连接。

可以理解的是，上述第二电阻R2、第四触点KA4.1的另一端和所述车辆控制系统1对应的接口电连接，与第一电阻R1、第二触点KA2.1的另一端和所述车辆控制系统1对应的接口电连接同理，也就是说，第二电阻R2、第四触点KA4.1的另一端对应的所述车辆控制的接口是指，可以与传感器11或执行器11’的另一个引脚电连接。

在使用过程中，通过控制第三触点KA3.1闭合，同时第四触点KA4.1断开，可以模拟传感器11或执行器11’的另一个引脚与车辆控制系统1的对应接口电路导通的情况。通过控制第三触点KA3.1断开，同时第四触点KA4.1断开，可以模拟传感器11或执行器11’的另一个引脚与车辆控制系统1的对应接口电路断开的情况。通过控制第三触点KA3.1断开，同时第四触点KA4.1闭合，可以模拟传感器11或执行器11’的另一个引脚与车辆控制系统1的对应接口之间的连接线路虚接的情况。

当然，在另一些实施例中，第一电阻R1与对应的车辆控制系统1接口之间还可以设置有其它触点，第二电阻R2与对应的车辆控制系统1接口之间还可以设置有其它触点，以便于根据实际情况进行安装和电路排版，在此不做赘述。

在一些实施例中，所述设故控制单元22至少包括单片机和按键模块，所述单片机与所述第一线圈KA1.2、所述第二线圈KA2.2、所述第三线圈KA3.2和所述第四线圈KA4.2电连接，所述单片机和按键模块电连接。

示例性地，单片机与第一线圈KA1.2之间设置有光电耦合器，单片机与第二线圈KA2.2之间设置有光电耦合器，单片机与第三线圈KA3.2之间设置有光电耦合器，单片机与第四线圈KA4.2之间设置有光电耦合器。

按键模块可以是按键面板，每个按键按下一次可以控制对应的一个中间继电器的触点断开或闭合。或者按键模块可以是集成于触摸屏上的按键，其作用同样是向单片机输入中间继电器导通或断开的控制指令。

在一些实施例中，所述教学面板3包块：多个第一测量接口31、多个第二测量接口32、多个第三测量接口33和多个第四测量接口34。其中，每个第一测量接口31与一个所述传感器11或执行器11’的一个引脚电连接，所述第一测量接口31被配置为用于测量所述传感器11或执行器11’电的一个引脚的电压和电流。每个第二测量接口32与一个所述传感器11或执行器11’电的另一个引脚电连接，所述第一测量接口31被配置为用于测量所述传感器11或执行器11’电的另一个引脚的电压和电流。每个第三测量接口33与所述车辆控制系统1对应的一个接口电连接，且所述一个所述传感器11或执行器11’电的一个引脚，与和所述第三测量接口33电连接的所述车辆控制系统1接口对应，所述第三测量接口33被配置为，用于测量和所述第三测量接口33电连接的所述车辆控制系统1接口的电压和电流。每个第四测量接口34与所述车辆控制系统1对应的一个接口电连接，且所述一个所述传感器11或执行器11’电的另一个引脚，与和所述第四测量接口34电连接的所述车辆控制系统1接口对应，所述第四测量接口34被配置为，用于测量和所述第四测量接口34电连接的所述车辆控制系统1接口的电压和电流。

第一测量接口31、第二测量接口32、第三测量接口33和第四测量接口34均可以为用于测量的插接孔，可以采用万用表对对应的第一测量接口31或第二测量接口32或第三测量接口33或第四测量接口34进行测量电压和电流，依次判断是否断路或虚接的情况，一方面可以对学生进行教学，也可以进行测试学生学习情况。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置，其特征在于，包括：

车辆控制系统，

故障设置电路，与所述车辆控制系统和多个设置于所述无人驾驶汽车上的传感器和/或执行器电连接；

教学面板，与所述故障设置电路和所述车辆控制系统电连接的电流通路电连接，以及与所述故障设置电路和所述传感器和/或执行器电连接的电流通路电连接。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置，其特征在于，所述故障设置电路包括：

多个设故电路单元，每个设故电路单元与一个所述传感器或执行器电连接，且每个设故电路单元还与所述每个设故电路单元对应的接口电连接，

所述传感器或执行器与所述设故电路单元连接的电流通路还与所述教学面板电连接，

所述设故电路单元与所述每个设故电路单元连接的电流通路还与所述教学面板电连接，所述设故电路单元被配置为模拟所述传感器或执行器与所述车辆控制系统的电流通路断开或虚接的情况；

设故控制单元，与所述多个设故电路单元电连接，所述设故控制单元被配置为控制设故电路单元。

3.根据权利要求2所述的无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置，其特征在于，所述设故电路单元包括：第一中间继电器KA1、第二中间继电器KA2、第三中间继电器KA3、第四中间继电器KA4、第一电阻R1和第二电阻R2；

其中，所述第一中间继电器KA1包括第一触点KA1.1和第一线圈KA1.2，

所述第二中间继电器KA2包括第二触点KA2.1和第二线圈KA2.2，

所述第三中间继电器KA3包括第三触点KA3.1和第三线圈KA3.2，

所述第四中间继电器KA4包括第四触点KA4.1和第四线圈KA4.2，

所述第一触点KA1.1的一端和所述第二触点KA2.1的一端均与所述传感器或执行器的一个引脚电连接，所述第一触点KA1.1的另一端串接第一电阻R1后与所述车辆控制系统对应的接口电连接，所述第二触点KA2.1的另一端与所述车辆控制系统对应的接口电连接；

所述第三触点KA3.1的一端和所述第四触点KA4.1的一端均与所述传感器或执行器电的另一个引脚连接，所述第三触点KA3.1的另一端串接第二电阻R2后与所述车辆控制系统对应的接口电连接，所述第四触点KA4.1的另一端与所述车辆控制系统对应的接口电连接；

所述第一线圈KA1.2、所述第二线圈KA2.2、所述第三线圈KA3.2和所述第四线圈KA4.2与所述设故控制单元电连接。

4.根据权利要求3所述的无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置，其特征在于，所述设故控制单元至少包括单片机和按键模块，所述单片机与所述第一线圈KA1.2、所述第二线圈KA2.2、所述第三线圈KA3.2和所述第四线圈KA4.2电连接，所述单片机和按键模块电连接。

5.根据权利要求4所述的无人驾驶汽车线控底盘故障设置教学装置，其特征在于，所述教学面板包块：

多个第一测量接口，每个第一测量接口与一个所述传感器或执行器的一个引脚电连接，所述第一测量接口被配置为用于测量所述传感器或执行器电的一个引脚的电压和电流；

多个第二测量接口，每个第二测量接口与一个所述传感器或执行器电的另一个引脚电连接，所述第一测量接口被配置为用于测量所述传感器或执行器电的另一个引脚的电压和电流；

多个第三测量接口，每个第三测量接口与所述车辆控制系统对应的一个接口电连接，且所述一个所述传感器或执行器电的一个引脚，与和所述第三测量接口电连接的所述车辆控制系统接口对应，所述第三测量接口被配置为，用于测量和所述第三测量接口电连接的所述车辆控制系统接口的电压和电流；

多个第四测量接口，每个第四测量接口与所述车辆控制系统对应的一个接口电连接，且所述一个所述传感器或执行器电的另一个引脚，与和所述第四测量接口电连接的所述车辆控制系统接口对应，所述第四测量接口被配置为，用于测量和所述第四测量接口电连接的所述车辆控制系统接口的电压和电流。

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