一種助動車限速系統，由限速控制系統及機械制動系統構成，所述機械制動系統由制動執行驅動電機、傳動機構及剎車執行裝置構成，所述限速控制系統由霍爾傳感器、AVR單片機、液晶顯示輸出、蜂鳴器構成，車輪轂上的感應磁鐵切割霍爾傳感器記錄磁鐵的切割磁感線，可記錄每次切割的間隔時間，霍爾傳感器的計時信號采集后輸入到AVR單片機，通過編程的LCD子函數可計算出助動車行車速度，且判斷行車速度是否超過設定限速速度，如果行車速度超過設定限速速度，AVR單片機發出信號給蜂鳴器，蜂鳴器工作，同時輸出信號給制動執行驅動電機。本發明專利技術提出了一種控制系統簡單，開發成本較低，運行穩定的助動車限速系統。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于家用交通設備的控制系統領域，尤其是涉及一種助動車的限速系統。
技術介紹
隨著生活水平的提升，汽車在不斷普及的同時，各式各樣的助動車也成為人們出現的重要組成方式。助動車包括電動車、自行車、電動三輪車及輔助車等，電動車等設備是汽車外個人常用的出現交通方式，且隨著環保意識，電動車、自行車的出現會不斷普及。但是，在行車安全過程中，電動車、自行車作為弱勢行車主體，其較高速騎行以及警示作用的不明顯，給交通安全造成了很大的安全隱患，故對各類助動車出現，除了采用安全教育、顯性化標記等常規手段外，給相關設備配備限速系統也直觀重要。低價、穩定的助動車限速系統開發，后續的市場前景非常廣闊。
技術實現思路
針對傳統助動車行車過程中超速行駛帶來諸多安全隱患，且相關限速系統匱乏的問題，本專利技術提出一種簡單、成本低廉、穩定的助動車限速系統。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種助動車限速系統，由限速控制系統及機械制動系統構成，所述機械制動系統由制動執行驅動電機、傳動機構及剎車執行裝置構成，制動執行驅動電機的工作由限速控制系統輸出的信號控制，剎車執行裝置通常由原來助動車的剎車系統單獨分出一個剎車控制單元，所述限速控制系統由霍爾傳感器、AVR單片機、液晶顯示輸出、蜂鳴器構成，在助動車輪轂的輻條上面安裝有感應磁鐵，助動車車輪轂前叉上面對應于磁鐵半徑處安裝所述霍爾傳感器記錄磁鐵的切割磁感線，當助動車前行過程中，車輪轂上的感應磁鐵切割霍爾傳感器記錄磁鐵的切割磁感線，可記錄每次切割的間隔時間，霍爾傳感器的計時信號采集后輸入到AVR單片機，通過編程的LCD子函數可計算出助動車行車速度，且判斷行車速度是否超過設定限速速度，計算所得的行車速度通過所述液晶顯示輸出，如果行車速度未超過設定限速速度，助動車繼續正常行駛，如果行車速度超過設定限速速度，AVR單片機發出信號給蜂鳴器，蜂鳴器工作，同時輸出信號給制動執行驅動電機，執行制動工作，所述制動執行驅動電機通常采用步進電機，所述步進電機可由AVR單片機的PMW輸出信號直接控制，當助動車行進下一個車輪直徑時，AVR單片機繼續判斷行車速度是否超過設定行車速度，如果依舊超速，繼續制動，如果不再超速，蜂鳴器停止工作，制動工作減弱。進一步，AVR單片機對于超速輸出的PMW信號，控制策略原則上，超速越多，PMW信號控制制動執行驅動電機輸出扭矩越大，制動效果越強，根據實踐經驗，制動執行驅動電機輸出扭矩與超速的差值非呈線性正比關系，而是呈指數函數關系，效果較佳。優選的，所述機械制動系統由制動執行驅動電機、傳動機構及剎車執行裝置構成，通常目前助動車的剎車采用輪軸剎車盤制動剎車方式較多，而輪軸剎車盤由剎車線牽引，故傳動機構可采用簡單的收緊套筒結構結合鋼絲繩滑輪結構即可滿足要求，所述收緊套筒固定在所述制動執行驅動電機的輸出軸上，鋼絲繩一端固定在收緊套筒上并由收緊套筒收緊，另一端固定在輪軸剎車盤的剎車線分支上。本專利技術的有益效果主要表現在：助動車限速系統，控制系統簡單，開發成本較低，運行穩定，該系統運用于助動車，能對助動車行車速度起限速及警示作用，可大大提升助動車的行車安全，這對于目前我國各式助動車普遍且不可替代性至關重要。附圖說明圖1是本專利技術助動車限速系統控制策略原理圖圖2是本專利技術助動車限速系統單片機AVR單片機接口圖圖3是本專利技術助動車限速系統液晶顯示、蜂鳴器、步進電機接口圖圖4是本專利技術助動車限速系統應用于自行車的機械制動系統示意圖具體實施方式下面結合附圖對本專利技術做進一步說明。參考圖1-4，一種助動車限速系統，由限速控制系統及機械制動系統構成，所述機械制動系統由制動執行驅動電機、傳動機構及剎車執行裝置構成，制動執行驅動電機的工作由限速控制系統輸出的信號控制，剎車執行裝置通常由原來助動車的剎車系統單獨分出一個剎車控制單元，所述限速控制系統由霍爾傳感器、AVR單片機、液晶顯示輸出、蜂鳴器構成，在助動車輪轂的輻條上面安裝有感應磁鐵，助動車車輪轂前叉上面對應于磁鐵半徑處安裝所述霍爾傳感器記錄磁鐵的切割磁感線，當助動車前行過程中，車輪轂上的感應磁鐵切割霍爾傳感器記錄磁鐵的切割磁感線，可記錄每次切割的間隔時間，霍爾傳感器的計時信號采集后輸入到AVR單片機，通過編程的LCD子函數可計算出助動車行車速度，行車速度的計算方式為：由計時信號的間隔時間T算車車輪運動的角速度，再結合霍爾傳感器到輪轂中心的半徑與輪轂半徑，可換算出車輪運動的線速度，即車輪的行進速度。AVR單片機采用ATmega8L，基于兩點考慮：在控制時候會用到步進電機或者舵機，而AVR單片機自身有PWM信號輸出，方便于之后的編程與控制(比較于51)；考慮到經濟性，AVRMega8單片機比較實惠，市場價格在十元以內，對于后續產品開發有很大的產品優勢。AVR單片機可設定限速速度，AVR單片機判斷行車速度是否超過設定限速速度，計算所得的行車速度通過所述液晶顯示輸出，液晶采用如果行車速度未超過設定限速速度，助動車繼續正常行駛，如果行車速度超過設定限速速度，AVR單片機發出信號給蜂鳴器，蜂鳴器工作，同時輸出信號給制動執行驅動電機，執行制動工作，所述制動執行驅動電機通常采用步進電機，所述步進電機可由AVR單片機的PMW輸出信號直接控制，當助動車行進下一個車輪直徑時，AVR單片機繼續判斷行車速度是否超過設定行車速度，如果依舊超速，繼續制動，如果不再超速，蜂鳴器停止工作，制動工作減弱。AVR單片機對于超速輸出的PMW信號，控制策略原則上，超速越多，PMW信號控制制動執行驅動電機輸出扭矩越大，制動效果越強，根據實踐經驗，制動執行驅動電機輸出扭矩與超速的差值非呈線性正比關系，而是呈指數函數關系，效果較佳。本專利技術助動車限速系統的控制策略及原理可詳見附圖1描述。作為一個案例，該限速系統應用于自行車1時，所述機械制動系統由制動執行驅動電機、傳動機構及剎車執行裝置構成，通常目前助動車的剎車采用輪軸剎車盤制動剎車方式較多，而輪軸剎車盤由剎車線牽引，故傳動機構可采用簡單的收緊套筒結構結合鋼絲繩滑輪結構即可滿足要求，所述收緊套筒2固定在所述制動執行驅動電機的輸出軸上，鋼絲繩一端固定在收緊套筒上并由收緊套筒收緊，另一端固定在輪軸剎車盤的剎車線分支上。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種助動車限速系統，由限速控制系統及機械制動系統構成，其特征在于，所述機械制動系統由制動執行驅動電機、傳動機構及剎車執行裝置構成，制動執行驅動電機的工作由限速控制系統輸出的信號控制，剎車執行裝置通常由原來助動車的剎車系統單獨分出一個剎車控制單元，所述限速控制系統由霍爾傳感器、AVR單片機、液晶顯示輸出、蜂鳴器構成，在助動車輪轂的輻條上面安裝有感應磁鐵，助動車車輪轂前叉上面對應于磁鐵半徑處安裝所述霍爾傳感器記錄磁鐵的切割磁感線，當助動車前行過程中，車輪轂上的感應磁鐵切割霍爾傳感器記錄磁鐵的切割磁感線，可記錄每次切割的間隔時間，霍爾傳感器的計時信號采集后輸入到AVR單片機，通過編程的LCD子函數可計算出助動車行車速度，且判斷行車速度是否超過設定限速速度，計算所得的行車速度通過所述液晶顯示輸出，如果行車速度未超過設定限速速度，助動車繼續正常行駛，如果行車速度超過設定限速速度，AVR單片機發出信號給蜂鳴器，蜂鳴器工作，同時輸出信號給制動執行驅動電機，執行制動工作，所述制動執行驅動電機通常采用步進電機，所述步進電機可由AVR單片機的PMW輸出信號直接控制，當助動車行進下一個車輪直徑時，AVR單片機繼續判斷行車速度是否超過設定行車速度，如果依舊超速，繼續制動，如果不再超速，蜂鳴器停止工作，制動工作減弱。...
【技術特征摘要】
1.一種助動車限速系統，由限速控制系統及機械制動系統構成，其特征在于，所述
機械制動系統由制動執行驅動電機、傳動機構及剎車執行裝置構成，制動執行驅
動電機的工作由限速控制系統輸出的信號控制，剎車執行裝置通常由原來助動車
的剎車系統單獨分出一個剎車控制單元，所述限速控制系統由霍爾傳感器、AVR
單片機、液晶顯示輸出、蜂鳴器構成，在助動車輪轂的輻條上面安裝有感應磁鐵，
助動車車輪轂前叉上面對應于磁鐵半徑處安裝所述霍爾傳感器記錄磁鐵的切割
磁感線，當助動車前行過程中，車輪轂上的感應磁鐵切割霍爾傳感器記錄磁鐵的
切割磁感線，可記錄每次切割的間隔時間，霍爾傳感器的計時信號采集后輸入到
AVR單片機，通過編程的LCD子函數可計算出助動車行車速度，且判斷行車速
度是否超過設定限速速度，計算所得的行車速度通過所述液晶顯示輸出，如果行
車速度未超過設定限速速度，助動車繼續正常行駛，如果行車速度超過設定限速
速度，AVR單片機發出信號給蜂鳴器，蜂鳴器工作，同時輸出信號給制動執行驅
動電機，執行制動工作，所述制動執行驅動電機通常采用步...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王逸群，薛莉英，鄭元態，
申請(專利權)人：嚴松法，
類型：發明
國別省市：浙江;33
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