专利名称：一种自动导航车保养与维修提示指导装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动导航车保养与维修提示指导装置，属于自动导航车保养与维修技术领域。
背景技术：
自动导航车是一种工业用无人驾驶车辆。现有自动导航车基本是以使用时间间隔 或行驶里程作为其保养与维修的依据。由于自动导航车是自动行驶和工作的，无驾驶人员 操控，部分自动导航车无里程采集装置，且里程采集装置常常不准确、易损坏，由此造成自 动导航车保养和维修不及时，影响生产线正常运行。同时，由于自动导航车自动化程度高， 技术复杂，工作人员对自动导航车的保养与维修知识匮乏，容易造成对自动控制导航车的 不恰当保养与维修，致使其保养与维修资源浪费，使用寿命降低。虽然自动导航车一般均设计有传感器检测、自动控制与安全报警系统，但这些系 统是为其运行、调度或安全控制服务的，目前尚未见用于自动导航车保养与维修的专用系 统或装置。
发明内容发明目的本实用新型的目的旨在针对自动导航车使用中的技术空白，提供一种 能根据自动导航车运行里程、驱动电机工作时间与动力电池实时状态，自动提示并指导调 度与使用人员或异地维修人员对其进行保养与维修的装置。技术方案本实用新型为实现上述发明目的采用如下技术方案—种自动导航车保养与维修的提示指导装置，包括嵌入式计算机、里程信号采集 器、电机振动传感器、动力电池输出电流与温度传感器、信号调理电路、信息存储电路、存储 卡、液晶显示电路、电源电路、系统时钟电路、信息传输电路、键盘、车载声光报警电路和无 线报警电路；其中里程信号采集器的输出端、电机振动传感器的输出端、动力电池输出电流 与温度传感器的输出端分别与信号调理电路的输入端连接，信号调理电路的输出端、键盘 的输出端分别与嵌入式计算机的输入端连接，嵌入式计算机的输出端分别连接液晶显示电 路的输入端、车载声光报警电路的输入端和无线报警电路的输入端，电源电路、系统时钟电 路、信息传输电路、信息存储电路分别与嵌入式计算机连接，信息存储电路与存储卡连接。本实用新型的自动导航车保养与维修的提示指导装置所述里程信号采集器采用 光电编码器。本实用新型的自动导航车保养与维修的提示指导装置所述电机振动传感器采用 无源振动传感器。本实用新型的自动导航车保养与维修的提示指导装置所述动力电池输出电流与 温度传感器采用电流采集器和红外温度探头。本实用新型的自动导航车保养与维修的提示指导装置所述车载声光报警电路包括声音报警芯片和灯光报警芯片，其中声音报警芯片的输出端连接扬声器，灯光报警芯片的输出端连接发光二极管。自动导航车保养与维修提示指导装置，采用光电编码器检测自动导航车的行驶里 程，采用无源振动传感器检测驱动电机是否工作，采用电流采集器和红外温度探头检测动 力电池的输出电流和温度；自动导航车的各类保养与维修间隔里程、保养与维修间隔时间 及电池的使用极限电流与极限温度存储在装置中；当自动导航车行驶里程接近或达到规定 的保养与维修里程、驱动电机累计工作时间接近或达到规定的保养或维修间隔时间、电池 输出电流与实时温度接近或达到规定的极限电流与温度时，通过声光报警提示现场使用人 员需要对自动导航车进行保养与维修，同时通过无线网络将需要保养与维修、车辆里程、电 机累计工作时间、电池输出电流与实测温度状况信息发送到调度中心；现场使用人员可以 通过该装置查询自动导航车的使用状况、保养与维修知识、常见故障排除方法及电池状态 记录，并按装置提示的方法与步骤对自动导航车进行保养与维修处理。有益效果本实用新型的技术特点如下(1)自动导航车里程采用光电旋转编码进行检测，不需对车辆进行结构改造，安装 方便，检测精度高，对自动导航车性能无干扰、无破坏。(2)采用无源振动传感器检测驱动电机是否工作，不需对车辆电路进行改造，对自 动导航车电路无干扰、无破坏。(3)采用直流电流钳检测动力电池的输出电流，采用红外温度探头检测电池温度， 不需对电池及附件进行改造，亦不会影响电池性能与工作特性。(4)由上述各检测电路采集的相关信息经专门设计的多传感器信息融合算法进行 处理，可以得到自动导航车的综合状态及剩余寿命预测，便于使用调度与生产计划安排。(5)通过对自动导航车保养、维护、修理告警提示，确保自动导航车按照规定进行 保养与维修，消除了故障隐患。(6)通过现场的声光报警和无线网络发送异地提示，既加强了对自动导航车的运 行状态监视，也方便了生产安排与调度。(7)通过嵌入的自动导航车保养、维修、故障诊断与排除方法，提高了使用人员的 使用、保养、维修与故障排除能力。(8)自动记录自动导航车的行驶里程、电机工作时间、电池工作状态，便于分析自动导航车的使用状态和效率，为适时调整生产安排提供可靠信息。(9)异地制造商、技术人员或调度中心维修人员可以通过发送自动导航车的保养、 维修与故障排除信息至指导装置，实现远程指导现场保养、维修与故障排除。
图1是本实用新型的结构图。图2是本实用新型实施的工作原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明[0027]如附图1所示，本实用新型的具体组成包括嵌入式计算机、里程信号采集器、电 机振动传感器、动力电池输出电流与温度传感器、信号调理电路、信息存储电路、存储卡、液 晶显示电路、电源电路、系统时钟电路、信息传输电路、键盘、车载声光报警电路和无线报警 电路；(1)嵌入式计算机本实用新型的核心信息处理单元，通过各种I/O接口与外围电 路信息交换。 (2)里程记录电路采用光电旋转编码器采集自动导航车的里程信息，并经调理 单元传输至嵌入式计算机。(3)电机振动传感器采用无源振动传感器检测驱动电机工作状态，并经调理单 元将信息传输至嵌入式计算机。(4)动力电池输出电流与温度传感器采用直流电流钳检测动力电池的输出电 流，采用红外温度探头检测电池温度，检测信息经调理单元传输至嵌入式计算机。(5)信号调理电路将自动导航车里程记录电路、电机振动检测电路和动力电池 输出电流与温度采集电路检测的信号处理成嵌入式计算机可以接收的信息，并传输至嵌入 式计算机。(6)信息存储电路采用大容量存储卡，用于存储自动导航车的保养、维修与常见 故障排除知识，存储自动导航车使用里程记录、驱动电机工作时间记录、动力电池放电与温 度记录，存储多传感器信息融合算法程序，存储自动导航车综合状态及剩余寿命预测信息。(7)信息传输电路采用RS-232和CAN总线两种通信方式，用于与上位计算机进 行信息交换。(8)系统时钟电路提供系统时钟。(9)电源电路采用电源芯片模块将车载电池的输出电压转换为系统工作电压， 保证系统运行安全可靠。(10)键盘用于人机交互，如修改系统设置、查询系统信息、设置用户信息及系统 维护等。(11)液晶显示电路显示操作人员查看的系统信息。(12)车载声光报警电路声音报警采用语音芯片，用于语音报警和将需要的语音 指令预先存储于语音芯片中；灯光报警采用发光二极管，根据报警指令闪烁报警。(13)无线报警电路采用无线网卡，将报警信息传送至调度中心；或将调度中心 信息传送至指导装置。如附图2所示，本实用新型的工作原理如下(1)自动导航车里程记录由光电旋转编码器及其附属电路组成。当自动导航车运 行时，光电旋转编码器产生脉冲信号，通过调理电路将脉冲信号发送给嵌入式计算机，记录 自动导航车的行驶里程。计算机将接收到的脉冲信号进行累加，根据内置算法转换成自动 导航车的行驶里程，并通过存储电路存入存储卡。(2)电机振动检测主要由磁座式振动传感器和调理电路组成。驱动电机运转时， 振动传感器检测到电机振动及其频率，通过调理电路处理后将上述信号传送至嵌入式计算 机。嵌入式计算机记录振动信号，根据内置算法累计电机工作时间和分析电机工作状况，并 将处理结果通过存储电路存入存储卡。[0044](3)动力电池输出电流与温度检测由直流电流钳、红外温度探测传感器及其调理电路组成。当电池有输出电流时，电流钳将产生感应信号，通过调理电路将电池输出的电流 传送至嵌入式计算机，将计算机从睡眠模式唤醒，记录电池的电流信号；同时红外温度探测 传感器检测电池温度，通过调理电路将电池的温度信号传送至嵌入式计算机并记录。嵌入 式计算机根据内置算法判别电池输出电流与温度是否接近或达到其极限值，并将处理结果 通过存储电路存入存储卡。(4)当自动导航车行驶里程累计接近或达到保养与维修规定的里程时，声光报警 系统报警，同时通过无线网络将报警信息传送至调度中心，通过声光报警和调度中心计算 机提示现场工作人员和调度中心管理人员。此时，装置上的液晶显示“自动导航车距离保 养/维修10公里，请注意按规定保养/维修！，，；调度中心控制系统显示“自动导航车距离 保养/维修10公里，请注意按规定调度安排保养/维修！，，(5)当驱动电机累计工作时间接近或达到保养与维修规定的工作时间时，声光报 警系统报警，同时通过无线网络将报警信息传送至调度中心，通过声光报警和调度中心计 算机提示现场工作人员和调度中心管理人员。此时，装置上的液晶显示“自动导航车距离 保养/维修10小时，请注意按规定保养/维修！，，；调度中心控制系统显示“自动导航车距 离保养/维修10小时，请注意按规定调度安排保养/维修！ ”。(6)当电池输出电流与温度接近或达到其极限值时，声光报警系统报警，同时通过 无线网络将报警信息传送至调度中心，通过声光报警和调度中心计算机提示现场工作人员 和调度中心管理人员。此时，装置上的液晶显示“动力电池电流过流，请检查电池状况和车 辆超载情况！ ”，或“动力电池温度超限，请检查电池状况”；调度中心控制系统显示“动力电 池电流过流，请安排检查电池状况和车辆超载情况！ ”，或“动力电池温度超限，请安排检查 电池状况！ ”。(7)现场操作人员可通过保养与维修指导装置的键盘与液晶显示，查询自动导航 车保养与维修知识、技术、方法及常见故障排除方法，这些信息存储在存储卡中。对于无法 解决的问题，可以通过无线网络向调度中心或制造商求助。(8)制造商或调度中心技术人员可以通过无线网络将保养、维修与故障排除方法 发送到保养与维修指导装置，向现场保养与维修人员进行远程技术指导。(9)自动导航车综合状态及剩余寿命预测，由保养与维修指导装置根据内置的多 传感器信息融合算法，进行自动数据处理获得。用户可通过键盘进行查询，也可通过无线网 络将其结果传送至调度中心或制造商。
权利要求一种自动导航车保养与维修提示指导装置，其特征在于包括嵌入式计算机、里程信号采集器、电机振动传感器、动力电池输出电流与温度传感器、信号调理电路、信息存储电路、存储卡、液晶显示电路、电源电路、系统时钟电路、信息传输电路、键盘、车载声光报警电路和无线报警电路；其中里程信号采集器的输出端、电机振动传感器的输出端、动力电池输出电流与温度传感器的输出端分别与信号调理电路的输入端连接，信号调理电路的输出端、键盘的输出端分别与嵌入式计算机的输入端连接，嵌入式计算机的输出端分别连接液晶显示电路的输入端、车载声光报警电路的输入端和无线报警电路的输入端，电源电路、系统时钟电路、信息传输电路、信息存储电路分别与嵌入式计算机连接，信息存储电路与存储卡连接。
2.根据权利要求1所述的自动导航车保养与维修提示指导装置，其特征在于所述里 程信号采集器采用光电编码器。
3.根据权利要求1所述的自动导航车保养与维修提示指导装置，其特征在于所述电 机振动传感器采用无源振动传感器。
4.根据权利要求1所述的自动导航车保养与维修提示指导装置，其特征在于所述动 力电池输出电流与温度传感器采用电流采集器和红外温度探头。
5.根据权利要求1所述的自动导航车保养与维修提示指导装置，其特征在于所述车 载声光报警电路包括声音报警芯片和灯光报警芯片，其中声音报警芯片的输出端连接扬声 器，灯光报警芯片的输出端连接发光二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种自动导航车保养与维修的提示指导装置，属自动导航车保养与维修技术领域。该装置包括嵌入式计算机、里程信号采集器、电机振动传感器、动力电池输出电流与温度传感器、信号调理电路、信息存储电路、存储卡、液晶显示电路、电源电路、系统时钟电路、信息传输电路、键盘、车载声光报警电路和无线报警电路；本实用新型能根据自动导航车的行驶里程、驱动电机累计工作时间、动力电池输出电流与实时温度，经多传感器信息融合算法处理，通过车载报警装置或无线网络发送消息到调度中心自动提示并指导使用人员对自动导航车进行保养或维修，消除事故隐患，保证自动导航车使用的可靠性与安全性，延长自动导航车的使用寿命。
文档编号B60S5/00GK201587391SQ200920283569
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者张辰贝西, 黄志球 申请人:南京航空航天大学