全文摘要
本实用新型提供一种智能油门限位报警器，包括：油门位置检测系统、电源变换系统、报警驱动系统、ID信号检测系统、MCU、显示屏、蜂鸣器、电源开关、静音按钮、指示灯、油门位置传感器、汽车点烟器插头、移动网络通信模块；油门位置检测系统包括油门位置传感器的信号变换电路，电源变换系统中包括两路DC\/DC转换电路，报警驱动系统包括声音驱动电路、指示灯驱动电路以及通断控制电路，ID信号检测系统包括ID卡读卡模块；油门位置传感器连接信号变换电路的输入端，信号变换电路的输出端接MCU；MCU分别连接显示屏、ID卡读卡模块、静音按钮、移动网络通信模块；本实用新型可实时监测油门位置，防止教学过程中由于人为忘记进行油门限位而导致的安全隐患。
主设计要求
1.一种智能油门限位报警器，其特征在于，包括：油门位置检测系统、电源变换系统、报警驱动系统、ID信号检测系统、MCU、显示屏(1)、蜂鸣器(3)、电源开关(4)、静音按钮(5)、指示灯(6)、油门位置传感器(7)、汽车点烟器插头(8)、移动网络通信模块(9)；其中，油门位置检测系统包括油门位置传感器(7)的信号变换电路，电源变换系统中包括两路DC\/DC转换电路，报警驱动系统包括声音驱动电路、指示灯驱动电路以及通断控制电路，ID信号检测系统包括ID卡读卡模块(2)；汽车点烟器插头(8)通过电源线连接电源开关(4)一端，电源开关(4)另一端接电源变换系统中两路DC\/DC转换电路的输入端，一路DC\/DC转换电路提供工作电源DC1，为报警驱动系统、油门位置检测系统和油门位置传感器(7)供电，另一路DC\/DC转换电路提供工作电源DC2，为MCU供电；油门位置传感器(7)连接信号变换电路的输入端，信号变换电路的输出端接MCU；MCU分别连接显示屏(1)、ID卡读卡模块(2)、静音按钮(5)、移动网络通信模块(9)；MCU分别连接声音驱动电路和指示灯驱动电路的输入端，声音驱动电路和指示灯驱动电路的输出端分别连接通断控制电路的两个输入端，通断控制电路的两个输出端分别接蜂鸣器(3)和指示灯(6)。
设计方案
1.一种智能油门限位报警器，其特征在于，包括：油门位置检测系统、电源变换系统、报警驱动系统、ID信号检测系统、MCU、显示屏(1)、蜂鸣器(3)、电源开关(4)、静音按钮(5)、指示灯(6)、油门位置传感器(7)、汽车点烟器插头(8)、移动网络通信模块(9)；
其中，油门位置检测系统包括油门位置传感器(7)的信号变换电路，电源变换系统中包括两路DC\/DC转换电路，报警驱动系统包括声音驱动电路、指示灯驱动电路以及通断控制电路，ID信号检测系统包括ID卡读卡模块(2)；
汽车点烟器插头(8)通过电源线连接电源开关(4)一端，电源开关(4)另一端接电源变换系统中两路DC\/DC转换电路的输入端，一路DC\/DC转换电路提供工作电源DC1，为报警驱动系统、油门位置检测系统和油门位置传感器(7)供电，另一路DC\/DC转换电路提供工作电源DC2，为MCU供电；
油门位置传感器(7)连接信号变换电路的输入端，信号变换电路的输出端接MCU；
MCU分别连接显示屏(1)、ID卡读卡模块(2)、静音按钮(5)、移动网络通信模块(9)；
MCU分别连接声音驱动电路和指示灯驱动电路的输入端，声音驱动电路和指示灯驱动电路的输出端分别连接通断控制电路的两个输入端，通断控制电路的两个输出端分别接蜂鸣器(3)和指示灯(6)。
2.如权利要求1所述的智能油门限位报警器，其特征在于，
油门位置传感器(7)包括感应回路、电阻R1、NPN三极管Q1、二极管VD1；
信号变换电路中包括电阻R2、R3、电容C1、C2、光电耦合器U2；
工作电源DC1的正极接感应回路的一端、电阻R1的一端、电容C1的一端，以及光电耦合器U2的输入端阳极；工作电源DC1的负极接感应回路的另一端、三极管Q1的发射极和二极管VD1的阳极；感应回路的信号端接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接电阻R1的另一端、二极管VD1的阴极和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电容C1的另一端和光电耦合器U2的输入端阴极；
光电耦合器U2的输出端集电极接电阻R3的一端、电容C2的一端和MCU的一个输入端，电阻R3的另一端接工作电源DC2的正极，光电耦合器U2的输出端发射极接工作电源DC2的负极、电容C2的另一端和MCU的电源负极。
3.如权利要求1所述的智能油门限位报警器，其特征在于，
声音驱动电路和指示灯驱动电路均采用主要由三极管构成的放大电路。
4.如权利要求1所述的智能油门限位报警器，其特征在于，
移动网络通信模块(9)采用3G\/4G移动通信模块。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种教练车使用的油门限位报警器，尤其是一种智能检测油门位置的限位报警器。
背景技术
家用汽车的普及是我国交通工具发展的必然趋势，导致广大居民的学车热，使得驾校学车的安全问题受到广泛的关注。目前，我国驾校教练车普遍采用纯机械的油门限位装置，无法为教练提供当前油门的实时位置，对于油门限位无报警功能，存在较大的安全隐患，无法有效地控制学车风险，也增加了驾校教练的教学风险。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种智能油门限位报警器，采用油门位置传感器监测当前油门位置，及时向教练和驾校管理系统提供声光报警信息、远程报警信息输出，实时可靠，安装便利，易于推广。本实用新型采用的技术方案是：
一种智能油门限位报警器，包括：油门位置检测系统、电源变换系统、报警驱动系统、ID信号检测系统、MCU、显示屏、蜂鸣器、电源开关、静音按钮、指示灯、油门位置传感器、汽车点烟器插头、移动网络通信模块；
其中，油门位置检测系统包括油门位置传感器的信号变换电路，电源变换系统中包括两路DC\/DC转换电路，报警驱动系统包括声音驱动电路、指示灯驱动电路以及通断控制电路，ID信号检测系统包括ID卡读卡模块；
汽车点烟器插头通过电源线连接电源开关一端，电源开关另一端接电源变换系统中两路DC\/DC转换电路的输入端，一路DC\/DC转换电路提供工作电源DC1，为报警驱动系统、油门位置检测系统和油门位置传感器供电，另一路DC\/DC转换电路提供工作电源DC2，为MCU供电；
油门位置传感器连接信号变换电路的输入端，信号变换电路的输出端接MCU；
MCU分别连接显示屏、ID卡读卡模块、静音按钮、移动网络通信模块；
MCU分别连接声音驱动电路和指示灯驱动电路的输入端，声音驱动电路和指示灯驱动电路的输出端分别连接通断控制电路的两个输入端，通断控制电路的两个输出端分别接蜂鸣器和指示灯。
具体地，信号变换电路连接油门位置传感器，油门位置传感器包括感应回路、电阻R1、NPN三极管Q1、二极管VD1；
信号变换电路中包括电阻R2、R3、电容C1、C2、光电耦合器U2；
工作电源DC1的正极接感应回路的一端、电阻R1的一端、电容C1的一端，以及光电耦合器U2的输入端阳极；工作电源DC1的负极接感应回路的另一端、三极管Q1的发射极和二极管VD1的阳极；感应回路的信号端接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接电阻R1的另一端、二极管VD1的阴极和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电容C1的另一端和光电耦合器U2的输入端阴极；
光电耦合器U2的输出端集电极接电阻R3的一端、电容C2的一端和MCU的一个输入端，电阻R3的另一端接工作电源DC2的正极，光电耦合器U2的输出端发射极接工作电源DC2的负极、电容C2的另一端和MCU的电源负极。
进一步地，声音驱动电路和指示灯驱动电路均采用主要由三极管构成的放大电路。
进一步地，移动网络通信模块采用3G\/4G移动通信模块。
本实用新型的优点在于：
1）实时监测油门位置，防止教学过程中由于人为忘记进行油门限位而导致的安全隐患。
2）提供声音、灯光、远程通信多种报警信息，安全可靠。
3）提供ID卡读卡功能，便于驾校进行考勤与安全管理，增强教练的安全意识和责任心。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型的结构外部示意图。
图3为本实用新型的电气原理图。
图4为本实用新型的信号变换电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型提出一种智能油门限位报警器（以下简称报警器），与一报警金属块配合使用；报警金属块安装在油门踏板上，该报警器安装在油门踏板一定油门位置深度的地方，在油门踏板旁侧；
如图1、图2和图3所示，该报警器包括：油门位置检测系统、电源变换系统、报警驱动系统、ID信号检测系统、MCU、显示屏1、蜂鸣器3、电源开关4、静音按钮5、指示灯6、油门位置传感器7、汽车点烟器插头8、移动网络通信模块9；
其中，油门位置检测系统包括油门位置传感器7的信号变换电路，电源变换系统中包括两路DC\/DC转换电路，报警驱动系统包括声音驱动电路、指示灯驱动电路以及通断控制电路，ID信号检测系统包括ID卡读卡模块2；
汽车点烟器插头8通过电源线连接电源开关4一端，电源开关4另一端接电源变换系统中两路DC\/DC转换电路的输入端，一路DC\/DC转换电路提供工作电源DC1，为报警驱动系统、油门位置检测系统和油门位置传感器7供电，另一路DC\/DC转换电路提供工作电源DC2，为MCU供电；
油门位置传感器7连接信号变换电路的输入端，信号变换电路的输出端接MCU；
MCU分别连接显示屏1、ID卡读卡模块2、静音按钮5、移动网络通信模块9；
MCU分别连接声音驱动电路和指示灯驱动电路的输入端，声音驱动电路和指示灯驱动电路的输出端分别连接通断控制电路的两个输入端，通断控制电路的两个输出端分别接蜂鸣器3和指示灯6；
其中，声音驱动电路和指示灯驱动电路均采用放大电路，例如主要由三极管所构成的放大电路；通断控制电路可采用主要由继电器构成的通断控制电路；在MCU控制下，三极管导通时可驱动继电器的线圈，继电器线圈得电，其就可以使得其触点导通或断开；继电器电路较为成熟，再次不再赘述；
移动网络通信模块9采用3G\/4G移动通信模块；指示灯6为LED指示灯；
电源变换系统通过汽车点烟器插头8连接车载电瓶，经过两路DC\/DC变换电路产生不同的电压，分别向报警驱动系统、油门位置检测系统和MCU等供电；油门位置检测系统将油门位置传感器7检测到的油门位置信号变换后向MCU反馈实时监测的油门位置；当油门踏板被踩到一定深度，报警金属块接近油门位置传感器7，油门位置传感器7就能感应到油门位置信号；MCU根据油门位置检测系统检测到的油门位置信号，可通过报警驱动系统、显示屏进行信息显示并报警；MCU还可以通过移动网络通信模块9将监测的油门位置信号和报警信息发送给驾校管理系统；当蜂鸣器发出报警信息后，用户可以通过静音按钮关闭蜂鸣器报警信息；ID卡读卡模块2可以读取教练或学员的ID卡信息，并传输给MCU，MCU通过移动网络通信模块9将ID卡信息发送给驾校管理系统，实现考勤功能；
信号变换电路如图4所示，信号变换电路连接油门位置传感器7，油门位置传感器7包括感应回路、电阻R1、NPN三极管Q1、二极管VD1；
信号变换电路中包括电阻R2、R3、电容C1、C2、光电耦合器U2；
工作电源DC1的正极接感应回路的一端、电阻R1的一端、电容C1的一端，以及光电耦合器U2的输入端阳极；工作电源DC1的负极接感应回路的另一端、三极管Q1的发射极和二极管VD1的阳极；感应回路的信号端接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接电阻R1的另一端、二极管VD1的阴极和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电容C1的另一端和光电耦合器U2的输入端阴极；
光电耦合器U2的输出端集电极接电阻R3的一端、电容C2的一端和MCU的一个输入端，电阻R3的另一端接工作电源DC2的正极，光电耦合器U2的输出端发射极接工作电源DC2的负极、电容C2的另一端和MCU的电源负极；
工作电源DC1为油门位置传感器7提供工作电压，工作电源DC2为MCU提供工作电压；由于DC1与DC2电压不同，光电耦合器U2、电容C1、C2、电阻R2、R3用于将油门位置传感器7输出的信号电压转换为MCU可接受的信号电压；电阻R2用于限制光电耦合器U2中二极管VD2的电流，起到保护二极管VD2的作用，电容C1用于滤波，滤除油门位置传感器7输出信号的干扰信号，保持输出信号的稳定性，电阻R3为MCU的IO输入引脚提供上拉电压，为光电耦合器U2中三极管Q2提供集电极工作电压，使得光电耦合器U2的输出电压被嵌位在工作电源DC2输出电压范围内，实现电压转换；电容C2起到滤波作用，用于滤除光电耦合器U2输出信号中的干扰信号。
油门位置传感器7通过其感应回路将当前油门位置转换为电信号，经其内部三极管Q1放大后输出，经电容C1滤波后驱动光电耦合器U2输入端二极管VD2导通并向U2中的光敏三级管Q2发射光线，Q2感知VD2光线后进入放大状态，输出其放大后的信号，经电容C2滤波后输入MCU的IO引脚（该IO引脚作为一个输入端使用）， MCU通过判断其IO引脚的电压获知当前油门的位置。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920303099.0
申请日:2019-03-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209700516U
授权时间:20191129
主分类号:B60Q9/00
专利分类号:B60Q9/00;B60K26/02;G01B7/00;G08B25/10
范畴分类:申请人:泰州学院
第一申请人:泰州学院
申请人地址:225300 江苏省泰州市海陵区济川东路93号
发明人:曹健;代东旺;朱建磊;张杰荣
第一发明人:曹健
当前权利人:泰州学院
代理人:曹祖良;屠志力
代理机构:32104
代理机构编号:无锡市大为专利商标事务所(普通合伙) 32104
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计