駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)。駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)包括多組由傳感器檢測模塊、脈沖信號發(fā)生器模塊、語音模塊以及揚聲器和燈光模塊所組成的分系統(tǒng)；傳感器檢測模塊為震動傳感器，分別安裝在駕校內(nèi)場路面上駕校車輛的車輪所要經(jīng)過的正確的駕駛路線的關(guān)鍵點上；脈沖信號發(fā)生器模塊、語音模塊、揚聲器和燈光模塊分別安裝在各自所隸屬于的分系統(tǒng)的傳感器檢測模塊附近的駕校場地內(nèi)；脈沖信號發(fā)生器模塊的輸入端與對應分系統(tǒng)的傳感器檢測模塊連接，其輸出端與對應分系統(tǒng)的語音模塊、揚聲器和燈光模塊順序連接。本實用新型可自動提示學員駕車路線的正確與否，代替教練對學員進行指導，實現(xiàn)駕校學車的智能化、無人化。
【專利說明】駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及適用于駕校學員練車的駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)，以及基于該駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)的智能駕校。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會的進步和科技、經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的逐步提高，汽車越來越多的走進千家萬戶，成為現(xiàn)代人的主要代步工具?，F(xiàn)在更多的人需要考取屬于自己的駕照。但是，隨著去駕校學車人數(shù)的增加，駕校教練的數(shù)量逐漸不能滿足學員的需求。這樣就會使學員不能達到很好的學車效果。
實用新型內(nèi)容
[0003]為解決目前駕校所存在的上述問題， 申請人:經(jīng)過研究改進，現(xiàn)提供一種駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)，并提供一種基于駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)的智能駕校，實現(xiàn)駕校學車的智能化。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]本實用新型提供一種駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)，包括多組由傳感器檢測模塊、脈沖信號發(fā)生器模塊、語音模塊以及揚聲器和燈光模塊所組成的分系統(tǒng)；所述傳感器檢測模塊為震動傳感器，分別安裝在駕校內(nèi)場路面上駕校車輛的車輪所要經(jīng)過的正確的駕駛路線的關(guān)鍵點上；所述脈沖信號發(fā)生器模塊、語音模塊、揚聲器和燈光模塊分別安裝在各自所隸屬于的分系統(tǒng)的傳感器檢測模塊附近的駕校場地內(nèi)；所述脈沖信號發(fā)生器模塊的輸入端與對應分系統(tǒng)的傳感器檢測模塊連接，其輸出端與對應分系統(tǒng)的語音模塊、揚聲器和燈光模塊順序連接。
[0006]其進一步的技術(shù)方案為:所述關(guān)鍵點包括繞大餅路段的各大餅左右處、90度轉(zhuǎn)彎路段的拐彎處、單邊橋路段的各單邊橋前后處、s彎道路段的各彎道處、起伏路段的各起伏處。
[0007]其進一步的技術(shù)方案為:所述脈沖信號發(fā)生器模塊為NE555型脈沖信號發(fā)生器。
[0008]其進一步的技術(shù)方案為:所述語音模塊為ISD1700系列語音模塊。
[0009]其進一步的技術(shù)方案為:所述揚聲器和燈光模塊包括低音揚聲器單兀和電子燈光顯示單元；所述低音揚聲器單元為玻璃纖維振膜；所述電子燈光顯示單元為扁三線
4.3W/米的燈帶。
[0010]本實用新型還提供一種基于駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)的智能駕校，包括按順序首尾連接的繞大餅路段、第一 90度轉(zhuǎn)彎路段、直道路段、第二 90度轉(zhuǎn)彎路段、單邊橋路段以及s彎道路段，所述繞大餅路段的一端設(shè)有出入口，所述s彎道路段和直道路段之間連接有起伏路段；在所述繞大餅路段的各大餅左右處、所述90度轉(zhuǎn)彎路段的拐彎處、所述單邊橋路段的各單邊橋前后處、所述s彎道路段的各彎道處、所述起伏路段的各起伏處的車輪所要經(jīng)過的正確的駕駛路線的路面上分別安裝有包括震動傳感器的傳感器檢測模塊；在各傳感器檢測模塊附近的駕校場地內(nèi)分別安裝有脈沖信號發(fā)生器模塊、語音模塊、揚聲器和燈光模塊；所述脈沖信號發(fā)生器模塊的輸入端與最接近的傳感器檢測模塊連接，其輸出端與最接近的語音模塊、揚聲器和燈光模塊順序連接。
[0011]本實用新型的有益技術(shù)效果是:
[0012]本實用新型以電子控制技術(shù)為基礎(chǔ)并結(jié)合電磁感應技術(shù)、遙感技術(shù)、紅外線電子倒樁技術(shù)、電子燈光技術(shù)等諸多技術(shù)，采用智能傳感器、交直流轉(zhuǎn)換器、電子燈光顯示器等諸多電器設(shè)備，設(shè)計了駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)及智能駕校，可通過語音、燈光自動提示學員駕車路線的正確與否，代替教練對學員進行指導，實現(xiàn)駕校學車的智能化、無人化。整個系統(tǒng)的硬件電路采用的元器件價格便宜、功能可靠，電子元器件多采用直流電控制，各單元電路多采用經(jīng)典接法，結(jié)構(gòu)簡單，便于各駕校推廣應用。
[0013]本實用新型的優(yōu)點將在下面【具體實施方式】部分的描述中給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)的整體框圖。
[0015]圖2是本實用新型的震動傳感器的電路圖。
[0016]圖3是本實用新型的脈沖信號發(fā)生器的工作簡圖。
[0017]圖4是本實用新型的語音模塊的內(nèi)部電路圖。
[0018]圖5是本實用新型的駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)的工作流程圖。
[0019]圖6是本實用新型的智能駕校的模型路況圖。
[0020]圖7是本實用新型的駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)的仿真實驗模型電路。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步說明。
[0022]1、系統(tǒng)整體框架設(shè)計
[0023]如圖1所示，本實用新型的整個系統(tǒng)包括傳感器檢測模塊A、脈沖信號發(fā)生器模塊B、語音模塊C、揚聲器和燈光模塊D四個組成部分。其中最重要的部分是傳感器檢測模塊A和語音模塊C的設(shè)計。考慮到要實現(xiàn)良好的實驗效果，本實用新型的傳感器檢測模塊A采用了對路面上的壓力和震動信號都有敏銳感應的路面震動傳感器；語音模塊C采用了ISD1700系列語音模塊，該系列語音模塊錄音時間有更多的選擇，存儲時間更長，并且還擁有更具人性化的提示功能。
[0024]2、硬件的設(shè)計和開發(fā)
[0025]本實用新型的整個系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計采用簡便的處理方法，硬件的選用主要考慮兩點:一是性價比，電路所采用的元器件大多價格便宜、功能可靠，二是低能耗，該系統(tǒng)電路中的電子元器件多采用直流電控制。各單元電路多采用經(jīng)典接法，便于推廣，使一般電子電路愛好者均可以照此搭建出理想電路。
[0026]2.1、傳感器檢測模塊的設(shè)計
[0027]傳感器檢測模塊A的設(shè)計難點是設(shè)計合適的震動傳感器。震動傳感器設(shè)置在駕校內(nèi)場中路面上可以判斷駕駛路線正確與否的一系列關(guān)鍵點上，當系統(tǒng)中的路面有車輛駛過這些關(guān)鍵點時，相應的震動傳感器能夠接到震動信號并驅(qū)動語音模塊C電路工作，整個電路處于開路狀態(tài)，揚聲器和燈光模塊D的燈光提示器開始工作。當路面中的車輛駛離路面標注的正確位置關(guān)鍵點時，傳感器檢測模塊A就會截止語音模塊C繼續(xù)工作，那么整個電路處于斷路狀態(tài)，揚聲器和燈光模塊D的燈光提示器將不再工作。
[0028]圖2是本實用新型所采用的震動傳感器的電路圖。該震動傳感器由三個三極管VTl?VT3，兩個二極管VSl?VS2、壓力感應元件B、七個附加電阻Rl?R7、四個電容Cl?C4和一個芯片IC組成。
[0029]平時三極管VT2、VT3截止，二極管VSl觸發(fā)電壓而處于關(guān)斷狀態(tài)。語音模塊C不工作，需要工作時，只要讓壓力感應元件B感應到壓力信號由電容Cl送至三極管VTl的基極進行放大，三極管VTl的集電極電位就出現(xiàn)一個正向脈沖。由電容C2的偏置電壓使其瞬間導通。芯片IC(KD9300)就被觸發(fā)工作向其3號引腳輸出一個信號進入三極管VT3的基極，使三極管VT3導通。二極管VSl因獲得觸發(fā)電流而導通。語音模塊C通電工作，當經(jīng)過一段時間后，三極管VT3和二極管VSl即進入截止狀態(tài)，語音模塊C就停止工作，三極管VT3導通時間的長短可以通過調(diào)節(jié)電阻R5阻值實現(xiàn)，電阻R5阻值大則延遲時間變長，反之變短。
[0030]2.2、脈沖信號發(fā)生器模塊的設(shè)計
[0031]脈沖信號發(fā)生器模塊B米用的脈沖信號發(fā)生器是NE555型的脈沖信號發(fā)生器。它的性能指標為:頻率范圍2HZ?20kHZ，分3檔連續(xù)可調(diào)；輸出脈沖幅度O?8V連續(xù)可調(diào)；輸出脈沖寬度連續(xù)可調(diào)，占空比變化可達(O?100) %而且在調(diào)節(jié)脈寬時，振蕩頻率不受影響，這是這款濾波器的一大特點。
[0032]圖3是本實用新型所采用的脈沖信號發(fā)生器的工作簡圖。由傳感器檢測模塊A的震動傳感器感知壓力后，輸出一個電壓信號，經(jīng)過整形濾波過濾掉一些雜波，在到達相應的三極管的基極，通過加在三極管基極的電壓的大小來控制三極管的導通與截止。當加在三極管的基極的電壓在0.7V以上時，三極管的集電極與發(fā)射極導通，電路處于通路狀態(tài)，其他電器元件開始工作；當加在三極管的基極的電壓在0.7V以下時，三極管的集電極與發(fā)射極截止，電路處于斷路狀態(tài)，其他電器元件停止工作。三極管的集電極和發(fā)射極的導通與截止控制了對語音模塊C的工作狀態(tài)。
[0033]2.3、語音模塊的設(shè)計
[0034]本實用新型的系統(tǒng)對語音模塊C的要求是非?？量痰?，也是本實用新型的硬件系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分。本實用新型要求語音模塊C在傳感器檢測模塊A的震動傳感器發(fā)出信號的第一時間內(nèi)做出相應反應，所以采用了 ISD1700系列語音模塊，該系列的語音模塊錄音時間有更多的選擇，存儲時間更長，完全滿足本實用新型對系統(tǒng)效果的要求。
[0035]圖4是本實用新型所采用的ISD1700系列語音模塊的內(nèi)部電路圖。ISD1700系列語音模塊包括雙運作模塊(獨立式和嵌入式)以及可定制的信息操作指示音效。該語音模塊的芯片內(nèi)部包含有自動增益控制、麥克風前置擴大器、揚聲器驅(qū)動電路、振蕩器等。該語音模塊具有兩種控制方式、音質(zhì)好、電壓范圍寬、應用靈活等特點。
[0036]當按下語音模塊C上的REC鍵，語音模塊C開始錄音，只要對著語音模塊C上的MIC處說出想要錄入的內(nèi)容即可。例如，本實用新型系統(tǒng)中的語音模塊C所錄入的語音內(nèi)容可以是:“您現(xiàn)在所行駛的路線正確”。當需要播放時，按下語音模塊C上的PLAY鍵即可播放錄音內(nèi)容。
[0037]2.4、揚聲器和燈光模塊D的設(shè)計
[0038]揚聲器和燈光模塊D包括低音揚聲器單元和電子燈光顯示單元兩個部分。
[0039]低音揚聲器單兀米用低音揚聲器,低音揚聲器的結(jié)構(gòu)形式多為錐盆式，也有少量的為平板式。低音揚聲器的振膜種類繁多，有鋁合金振膜、鋁鎂合金振膜、陶瓷振膜、碳纖維振膜、防彈布振膜、玻璃纖維振膜、丙烯振膜、紙振膜等等。本實用新型中所選用的低音揚聲器是玻璃纖維振膜，該低音揚聲器的特點是:重播語音時的音色較準確，整體平衡度不錯。
[0040]電子燈光顯示單元采用電子燈光，電子燈光采用的是LED燈帶，LED燈帶由于使用壽命長、綠色環(huán)保而逐漸在各種裝飾行業(yè)中嶄露頭角。LED燈帶常規(guī)分為柔性LED燈帶和LED硬燈條兩種，但一般也包含用線材連接LED的老式燈帶，如扁三線4.3W/米、扁四線
6.48W/米、扁五線8.64W/米燈帶等。本實用新型中所選用的LED燈是扁三線4.3W/米的燈帶。
[0041]3、駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)的工作流程
[0042]本實用新型系統(tǒng)的工作流程如圖5所示:當系統(tǒng)中的儀器在各自所規(guī)定的工作電壓時，系統(tǒng)開始工作，車輛按順序行駛過每個路段，當學員的駕駛車輛經(jīng)過正確的位置時，震動傳感器就會收集的信號，然后輸出一個電壓信號，脈沖信號發(fā)生器發(fā)出信號使電路導通，語音模塊、揚聲器和燈光模塊依次開始工作，通過燈光和語音的方式提示學員車輛開到此路段所在位置正確，可進行到下一路段。當學員的駕駛車輛經(jīng)過的位置不正確時，震動傳感器就收集不到信號，則后續(xù)的語音模塊、揚聲器和燈光模塊就不能工作。
[0043]4、基于駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)的智能駕校的設(shè)計
[0044]本實用新型結(jié)合國內(nèi)駕校路考內(nèi)容的基本情況，并結(jié)合問卷調(diào)查的調(diào)查結(jié)果進行分析和研究，設(shè)計了如圖6所示的智能駕校模型圖。
[0045]如圖6所示的駕校路況圖，當學員駕車從箭頭所示的入口處進入大餅路段時，經(jīng)過此路段的車輛開車依次繞過設(shè)在路上的大餅，當學員的駕駛車輛經(jīng)過正確的位置時，埋設(shè)在路面關(guān)鍵點的震動傳感器就會收集的信號，然后，輸出一個電壓信號使脈沖信號發(fā)生器模塊B電路導通，語音模塊C、低音揚聲器單元、電子燈光顯示單元依次開始工作，通過燈光和語音的方式提示學員車輛開到此路段所在位置正確，可進行到下一路段。當學員的駕駛車輛經(jīng)過的位置不正確時，震動傳感器就收集不到信號，則語音模塊C、低音揚聲器單元、電子燈光顯示單元就不能工作。接下來，車輛行駛到90度轉(zhuǎn)彎路段，當學員的駕駛車輛經(jīng)過正確的位置時，震動傳感器就會收集的信號，然后輸出一個電壓信號使脈沖信號發(fā)生器模塊B使電路導通，語音模塊C、低音揚聲器單元、電子燈光顯示單元依次開始工作，通過燈光和語音的方式提示學員車輛開到此路段所在位置正確，可進行到下一路段。當學員的駕駛車輛經(jīng)過的位置不正確時，震動傳感器就收集不到信號，則語音模塊C、低音揚聲器單元、電子燈光顯示單元就不能工作。緊接著，車輛來到了單邊橋路段，當學員的駕駛車輛經(jīng)過正確的位置時，震動傳感器就會收集的信號，然后輸出一個電壓信號使脈沖信號發(fā)生器模塊B使電路導通，語音模塊C、低音揚聲器單元、電子燈光顯示單元依次開始工作，通過燈光和語音的方式提示學員車輛開到此路段所在位置正確，可進行到下一路段。當學員的駕駛車輛經(jīng)過的位置不正確時，震動傳感器就收集不到信號，則語音模塊C、低音揚聲器單元、電子燈光顯示單元就不能工作。最后，車輛來到了 s彎道處，當學員的駕駛車輛經(jīng)過正確的位置時，震動傳感器就會收集的信號，然后輸出一個電壓信號使脈沖信號發(fā)生器模塊B使電路導通，語音模塊C、低音揚聲器單元、電子燈光顯示單元依次開始工作，通過燈光和語音的方式提示學員車輛開到此路段所在位置正確，可進行到下一路段。當學員的駕駛車輛經(jīng)過的位置不正確時，震動傳感器就收集不到信號，則語音模塊C、低音揚聲器單元、電子燈光顯示單元就不能工作。同時，車輛也可以轉(zhuǎn)彎進入起伏路段，同樣當學員的駕駛車輛經(jīng)過正確的位置時，震動傳感器就會收集的信號，然后輸出一個電壓信號使脈沖信號發(fā)生器模塊B使電路導通，語音模塊C、低音揚聲器單元、電子燈光顯示單元依次開始工作，通過燈光和語音的方式提示學員車輛開到此路段所在位置正確，可進行到下一路段。當學員的駕駛車輛經(jīng)過的位置不正確時，壓震動傳感器就收集不到信號，則語音模塊C、低音揚聲器單元、電子燈光顯示單元就不能工作。當學員駕車走完所有的路段時，就可以駕車由起伏路段的右側(cè)末端經(jīng)直道路段轉(zhuǎn)彎過大餅路段再從箭頭所示的出口處駛出。
[0046]5、駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)的仿真實驗模型電路圖設(shè)計
[0047]本實用新型在電磁感應原理的基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)在成熟的傳感器技術(shù)、電子燈光技術(shù)、智能聲光控制技術(shù)而設(shè)計了如圖7所示的仿真實驗模型電路。
[0048]注:本實用新型完全基于硬件電路實現(xiàn)，不涉及任何未知的計算機程序或算法。
[0049]以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型不限于以上實施例?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的基本構(gòu)思的前提下直接導出或聯(lián)想到的其他改進和變化，均應認為包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng),其特征在于:包括多組由傳感器檢測模塊、脈沖信號發(fā)生器模塊、語音模塊以及揚聲器和燈光模塊所組成的分系統(tǒng)；所述傳感器檢測模塊為震動傳感器，分別安裝在駕校內(nèi)場路面上駕校車輛的車輪所要經(jīng)過的正確的駕駛路線的關(guān)鍵點上；所述脈沖信號發(fā)生器模塊、語音模塊、揚聲器和燈光模塊分別安裝在各自所隸屬于的分系統(tǒng)的傳感器檢測模塊附近的駕校場地內(nèi)；所述脈沖信號發(fā)生器模塊的輸入端與對應分系統(tǒng)的傳感器檢測模塊連接，其輸出端與對應分系統(tǒng)的語音模塊、揚聲器和燈光模塊順序連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)，其特征在于:所述關(guān)鍵點包括繞大餅路段的各大餅左右處、90度轉(zhuǎn)彎路段的拐彎處、單邊橋路段的各單邊橋前后處、s彎道路段的各彎道處、起伏路段的各起伏處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖信號發(fā)生器模塊為NE555型脈沖信號發(fā)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)，其特征在于:所述語音模塊為ISD1700系列語音模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述駕校內(nèi)場智能教練系統(tǒng)，其特征在于:所述揚聲器和燈光模塊包括低音揚聲器單元和電子燈光顯示單元；所述低音揚聲器單元為玻璃纖維振膜；所述電子燈光顯示單元為扁三線4.3W/米的燈帶。
【文檔編號】G09B9/04GK203799514SQ201320745559
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】宋震 申請人:無錫職業(yè)技術(shù)學院