本發明涉及安全教育設備，具體涉及一種用于教學的安全交通模擬系統。

背景技術：

現有的安全教育中，低于交通安全的教育，往往采用視頻和圖片的形式進行教學，這樣的教學方式，雖然能夠給學院一些基本的感官認識，但是對于學院深刻了解交通安全知識，自身體驗式學習安全知識，提高安全意識，仍然不能夠達到較好的效果。因此，本發明設計了一種用于教學的安全交通模擬系統，以提高交通安全的教育效果。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，設計一種用于教學的安全交通模擬系統，能夠實體演示交通運行過程，學員能夠自身體驗和控制交通運行以實現體驗式學習，極大提高了交通安全教育的趣味性和學習效果；采用紅外線的信號感應設備，能夠極大提高感應的靈敏度，確保交通模擬系統高效、穩定運行。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是一種用于教學的安全交通模擬系統，包括模擬平臺、小車和控制箱；

模擬平臺上設有模擬道路、紅綠燈，以及公交車和公交車站；小車在模擬道路上運行，小車內設有主板和電動驅動系統，小車內的主板通過無線控制模塊與遙控器連接，學員通過遙控器控制小車的運行狀態；

控制箱內的主控板控制模擬平臺上的紅綠燈信號轉換；

主控板內設的無線通信模塊與小車內的主板無線連接；主控板內的處理器模擬三種交通模式：基本模式、演示模式和自由模式；

小車內設有用于感應紅綠燈狀態的紅外線探測器，還設有用于檢測公交站位置的紅外對射探測器。

優選的，所述基本模式，是車輛通過光感軌道的方式按照既定的軌跡自動行駛，模擬實際道路中的交通狀況。

優選的，所述演示模式，是通過內輪差、環島后退、交通事故來演示交通事故發生的過程及危害。

優選的，所述自由模式，是學員通過遙控器實際操控模擬平臺中的人或車輛完成既定任務的運行軌跡。

優選的，控制箱內的主控板包括處理器，處理器通過USB接口與上位機連接；處理器通過線路分別與電源、控制箱操作鍵、紅綠燈及主控板上的無線通信模塊電連接。

優選的，小車的主板包括處理器，處理器通過線路分別與電源、小車主板上的無線通信模塊、驅動電機、金屬檢測模塊連接；紅外線探測器與液晶顯示屏及語音播報模塊電連接；電磁發生器與循跡電磁線連接。

優選的，紅綠燈模塊包括處理器，處理器通過信號線路與控制箱內的主控板及電源電連接；紅綠燈模塊的處理器還通過線路分別與紅燈、綠燈、黃燈、紅外發射器連接。

優選的，遙控器包括處理器，所述處理器通過線路分別與無線通信模塊、遙控器操作鍵、方向電位器和前后電位器電連接。

優選的，小車的遠程遙控過程為：遙控器或上位機的控制信號輸入控制箱，控制箱內的處理器處理后，通過控制箱內的無線通信模塊將控制信號傳輸至小車主板上的無線通信模塊，控制信號貝小車主板上的處理器處理后操控驅動電機和舵機的工作狀態，以實現對小車的運行狀態的控制。

優選的，基本模式中小車自動駕駛的過程為：

（1）啟動小車電源系統，處理器和各個機構開始工作；

（2）光電開關接通，紅外線探測器與紅外對射探測器開始工作；

（3）小車處理器中的控制系統接收光電信號，判斷紅綠燈信號狀態和公交車位置；

（4）處理器根據電磁信號做出判斷后，給小車的驅動電機和舵機發出控制指令；

（5）處理器根據金屬檢測模塊信號作出判斷，實現公交站停車動作。

本發明中的小車運行軌道的控制，采用循跡電磁技術軌道技術，引導小車在軌道上運行，本發明中采用的循跡電磁技術為現有的常規技術，本領域的技術人員完全能夠實現。

本發明的優點和有益效果在于：

用于教學的安全交通模擬系統能夠實體演示交通運行過程，學員能夠自身體驗和控制交通運行以實現體驗式學習，極大提高了交通安全教育的趣味性和學習效果；學員通過遙控器實際操控車輛的運行，能夠切身體驗交通的運行規則和事故發生的過程及原因，提高教學效果；

采用紅外線的信號感應設備，能夠極大提高感應的靈敏度，確保交通模擬系統高效、穩定運行。

附圖說明

圖1是本發明主控板的電路結構示意圖。

圖2是本發明小車主板電路結構示意圖。

圖3是本發明紅綠燈模塊的電路結構示意圖。

圖4是本發明遙控器的電路結構示意圖。

圖5是本發明小車循跡運行控制的流程圖。

圖6是本發明小車運行中壁障控制的流程圖。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

實施例1

如圖1-6所示，本實施例為一種用于教學的安全交通模擬系統，包括模擬平臺、小車和控制箱；

模擬平臺上設有模擬道路、紅綠燈，以及公交車和公交車站；小車在模擬道路上運行，小車內設有主板和電動驅動系統，小車內的主板通過無線控制模塊與遙控器連接，學員通過遙控器控制小車的運行狀態；

控制箱內的主控板控制模擬平臺上的紅綠燈信號轉換；

主控板內設的無線通信模塊與小車內的主板無線連接；主控板內的處理器模擬三種交通模式：基本模式、演示模式和自由模式；

小車內設有用于感應紅綠燈狀態的紅外線探測器，還設有用于檢測公交站位置的紅外對射探測器。

基本模式，是車輛通過光感軌道的方式按照既定的軌跡自動行駛，模擬實際道路中的交通狀況。演示模式，是通過內輪差、環島后退、交通事故來演示交通事故發生的過程及危害。自由模式，是學員通過遙控器實際操控模擬平臺中的人或車輛完成既定任務的運行軌跡。

控制箱內的主控板包括處理器，處理器通過USB接口與上位機連接；處理器通過線路分別與電源、控制箱操作鍵、紅綠燈及主控板上的無線通信模塊電連接。

小車的主板包括處理器，處理器通過線路分別與電源、小車主板上的無線通信模塊、驅動電機、驅動電機、金屬檢測模塊連接；紅外線探測器與液晶顯示屏及語音播報模塊電連接；電磁發生器與循跡電磁線連接。紅外線探測器探測紅綠燈模塊的紅外發射器的紅外信號；紅外對射探測器檢測公交車和公交站內紅外線發射器配合。

紅綠燈模塊包括處理器，處理器通過信號線路與控制箱內的主控板及電源電連接；紅綠燈模塊的處理器還通過線路分別與紅燈、綠燈、黃燈、紅外發射器連接。遙控器包括處理器，所述處理器通過線路分別與無線通信模塊、遙控器操作鍵、方向電位器和前后電位器電連接。

小車的遠程遙控過程為：遙控器或上位機的控制信號輸入控制箱，控制箱內的處理器處理后，通過控制箱內的無線通信模塊將控制信號傳輸至小車主板上的無線通信模塊，控制信號貝小車主板上的處理器處理后操控驅動電機和舵機的工作狀態，以實現對小車的運行狀態的控制。

基本模式中小車自動駕駛的過程為：

（1）啟動小車電源系統，處理器和各個機構開始工作；

（2）光電開關接通，紅外對射探測器開始工作；

（3）小車處理器中的控制系統接收光電信號，判斷紅綠燈信號狀態和公交車位置；

（4）處理器根據電磁信號做出判斷后，給小車的驅動電機和舵機發出控制指令；

（5）處理器根據金屬檢測模塊信號作出判斷，實現公交站停車。

（6）到達終點后，停車。

本發明中的小車運行軌道的控制，采用循跡電磁技術或光電開關軌道技術，引導小車在軌道上運行，本發明中采用的循跡電磁技術和光電開關軌道技術為現有的常規技術，本領域的技術人員完全能夠實現。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。