一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及汽車安全檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，該平臺(tái)分為車輪傳感模塊和中央控制模塊，車輪傳感模塊設(shè)置和中央控制模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，從而避免了在車輪上布設(shè)通信線路的難題，此外，車輪傳感模塊采用高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器匹配使用，由于普通汽車的前進(jìn)加速度（即切向加速度）和輪轂上側(cè)向加速度小于1g，因此采用低G雙軸加速度傳感器即可滿足這兩者要求，而對(duì)于精度要求高的徑向加速度則采用一個(gè)高G單軸加速度傳感器單獨(dú)檢測(cè)，這即減少了傳感器數(shù)量，提高了檢測(cè)精度，同時(shí)降低了傳感器的使用成本，降低平臺(tái)的整體成本。
【專利說明】一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車安全檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]汽車安全檢測(cè)技術(shù)是近年來伴隨著汽車技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的一門新興技術(shù)，它是傳感技術(shù)、故障診斷、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)等諸多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)的融合，主要是利用固定裝置把智能傳感器安裝在汽車車輪、車身部位，對(duì)與汽車運(yùn)行安全技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行快速檢測(cè)，具有安裝靈活、使用簡(jiǎn)單、成本低廉的特點(diǎn)。它不僅能提高汽車安全運(yùn)行的技術(shù)保障能力和減少交通事故，而且對(duì)促進(jìn)汽車工業(yè)及交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展有重大意義。開展汽車安全檢測(cè)技術(shù)不僅是保證汽車安全行駛的重要手段，也是汽車運(yùn)行安全檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)之一。
[0003]由于對(duì)汽車的姿態(tài)檢測(cè)不僅需要對(duì)車身姿態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，而且還需要對(duì)車輪的姿態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，而車身和車輪的姿態(tài)具有一定的相關(guān)性，因此必須把車身狀態(tài)和車輪姿態(tài)的姿態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行處理，從而對(duì)汽車的姿態(tài)作出最準(zhǔn)確的判斷。為此，目前一般將設(shè)置與車輪上的車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊上檢測(cè)的數(shù)據(jù)和設(shè)置于車身的車身檢測(cè)模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)通過通信線路(如CAN總線等)傳送到處理器中，但是由于車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊設(shè)置于汽車輪胎上，汽車行進(jìn)過程中輪胎高速自動(dòng)，因此通信線路的布線較為復(fù)雜困難。
[0004]此外，對(duì)車輪的姿態(tài)檢測(cè)內(nèi)容必須包括徑向加速度檢測(cè)、側(cè)向加速度檢測(cè)和切向加速度檢測(cè)，對(duì)此，業(yè)內(nèi)目前一般采用采用多個(gè)單軸傳感器或者一個(gè)三軸傳感器來實(shí)現(xiàn)，但是過個(gè)單軸傳感器會(huì)導(dǎo)致車輪檢測(cè)模塊電路復(fù)雜，而且檢測(cè)精度不高，而采用三軸傳感器則會(huì)由于車輪徑向加速度檢測(cè)的精度要求高而不得不選擇高精度的三軸傳感器，而高精度的三軸傳感器成本高昂，導(dǎo)致汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)成本高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種布線簡(jiǎn)單，檢測(cè)精度高且成本低的汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)。
[0006]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]提供了一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，包括車輪傳感模塊和中央控制模塊，所述車輪傳感模塊包括車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊、第一信號(hào)調(diào)理模塊、微處理器和第一無線通信模塊，所述車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)獲取汽車車輪姿態(tài)信息并將車輪姿態(tài)信息經(jīng)第一信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理后傳送至微處理器，所述微處理器經(jīng)第一無線通信模塊與中央控制模塊通信；所述中央控制模塊包括車身姿態(tài)檢測(cè)模塊、第二信號(hào)調(diào)理模塊、主控制器和第二無線通信模塊，所述車身姿態(tài)檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)獲取車身姿態(tài)信息并將車身姿態(tài)信息經(jīng)第二信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理后傳送至主控器，所述主控制器通過第二無線通信模塊與車輪傳感模塊通信，所述車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊包括高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器，所述單軸高G單軸加速度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)汽車車輪的徑向加速度，所述低G雙軸加速度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)汽車車輪的側(cè)向加速度和切向加速度。[0008]其中，所述高G單軸加速度傳感器是ADXL193型傳感器，所述低G雙軸加速度傳感器是ADXL311型傳感器。
[0009]其中，所述第一無線通信模塊和第二無線通信模塊均是Zigbee無線通信模塊。
[0010]其中，所述車輪傳感模塊還包括有溫度傳感器，所述溫度傳感器實(shí)時(shí)獲取所述輪胎的溫度信號(hào)并將該溫度信號(hào)傳送至微處理器。
[0011]其中，所述中央控制模塊還包括CAN總線接口、人機(jī)交互模塊和存儲(chǔ)器，所述CAN總線接口、人機(jī)交互模塊和存儲(chǔ)器分別與主控制器連接。
[0012]其中，所述車身狀態(tài)檢測(cè)模塊包括四個(gè)三軸加速度傳感器，其中一個(gè)三軸加速度傳感器設(shè)置于車身的重心處，另外三個(gè)三軸加速度傳感器與車身的重心距離相等，且這三個(gè)三軸加速度傳感器與車身的重心的連線相互垂直。
[0013]其中，所述三軸加速度傳感器是MMA7360型加速度傳感器。
[0014]其中，所述車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊設(shè)置于輪轂的輪輞表面。
[0015]其中，所述主控制器包括F2812型數(shù)字處理芯片。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型提供了一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，該平臺(tái)分為車輪傳感模塊和中央控制模塊，車輪傳感模塊設(shè)置與各個(gè)車輪處檢測(cè)車輪的姿態(tài)并將車輪姿態(tài)信息通過第一無線通信模塊傳送至中央控制模塊，而中央控制模塊則將控制信號(hào)、反饋信號(hào)等信息通過第二無線通信模塊傳送給車輪傳感模塊，從而避免了在車輪上布設(shè)通信線路的難題，此外，本實(shí)用新型采用高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器匹配使用，由于普通汽車的前進(jìn)加速度(即切向加速度)和輪轂上側(cè)向加速度小于lg，因此采用低G雙軸加速度傳感器即可滿足這兩者要求，而對(duì)于精度要求高的徑向加速度則采用一個(gè)高G單軸加速度傳感器單獨(dú)檢測(cè)，這即減少了傳感器數(shù)量，提高了檢測(cè)精度，同時(shí)降低了傳感器的使用成本，降低平臺(tái)的整體成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1為本實(shí)用新型一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)的布局示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)的車身狀態(tài)檢測(cè)模塊的配置示意圖。
[0021]在圖1至圖3中包括有:
[0022]I——車輪傳感模塊、11——車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊、12——第一信號(hào)調(diào)理模塊、13——微處理器、14——第一無線通信模塊、15——溫度傳感器、2——中央控制模塊、21——車身姿態(tài)檢測(cè)模塊、211——第一三軸加速度傳感器、22——第二信號(hào)調(diào)理模塊、23——主控制器、24——第二無線通信模塊、25——CAN總線接口、26——人機(jī)交互模塊、27——存儲(chǔ)器。
【具體實(shí)施方式】[0023]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0024]本實(shí)用新型一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)的【具體實(shí)施方式】，如圖1和圖2所示，包括:四個(gè)車輪傳感模塊I (圖1中僅顯示兩個(gè))和中央控制模塊2，所述車輪傳感模塊I設(shè)置于汽車車輪處，所述中央控制模塊2設(shè)置于車身，所述車輪傳感模塊I包括車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊11、第一信號(hào)調(diào)理模塊12、微處理器13和第一無線通信模塊14，所述車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊11實(shí)時(shí)獲取汽車車輪姿態(tài)信息并將車輪姿態(tài)信息經(jīng)第一信號(hào)調(diào)理模塊12調(diào)理后傳送至微處理器13，所述微處理器13經(jīng)第一無線通信模塊14與中央控制模塊2通信；所述中央控制模塊2包括車身姿態(tài)檢測(cè)模塊21、第二信號(hào)調(diào)理模塊22、主控制器23和第二無線通信模塊24，所述車身姿態(tài)檢測(cè)模塊21實(shí)時(shí)獲取車身姿態(tài)信息并將車身姿態(tài)信息經(jīng)第二信號(hào)調(diào)理模塊22調(diào)理后傳送至主控器，所述主控制器23通過第二無線通信模塊24與車輪傳感模塊I通信，所述主控制器23包括F2812型數(shù)字處理芯片，所述車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊11包括高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器，所述單軸高G單軸加速度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)汽車車輪的徑向加速度，所述低G雙軸加速度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)汽車車輪的側(cè)向加速度和切向加速度。
[0025]由于該平臺(tái)分為車輪傳感模塊I和中央控制模塊2，車輪傳感模塊I設(shè)置于各個(gè)車輪處檢測(cè)車輪的姿態(tài)并將車輪姿態(tài)信息通過第一無線通信模塊14傳送至中央控制模塊2，中央控制模塊2則將控制信號(hào)、反饋信號(hào)等信息通過第二無線通信模塊24傳送給車輪傳感模塊1，因此該平臺(tái)能夠避免了在車輪上布設(shè)通信線路的難題，此外，本平臺(tái)采用高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器匹配使用，由于普通汽車的前進(jìn)加速度(即切向加速度)和輪轂上側(cè)向加速度小于lg，因此采用低G雙軸加速度傳感器即可滿足這兩者要求，而對(duì)于精度要求高的徑向加速度則采用一個(gè)高G單軸加速度傳感器單獨(dú)檢測(cè)，這即減少了傳感器數(shù)量，提高了檢測(cè)精度，同時(shí)降低了傳感器的使用成本，降低平臺(tái)的整體成本。
[0026]具體的，所述高G單軸加速度傳感器是ADXL193型傳感器，所述低G雙軸加速度傳感器是ADXL311型傳感器。
[0027]所述第一無線通信模塊14和第二無線通信模塊24均是Zigbee無線通信模塊。ZigBee是基于IEEE 802.15.4的無線通信協(xié)議，是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)方案，具有功耗低、成本較低、時(shí)延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、可靠性高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。本平臺(tái)中車輪傳感模塊I和中央控制模塊2距離短，因此采用Zigbee無線通信模塊能夠最優(yōu)地滿足需求。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體情況也可以選擇其他通信方式，此處不再贅述。
[0028]所述車輪傳感模塊I還包括有溫度傳感器15，所述溫度傳感器15實(shí)時(shí)獲取所述輪胎的溫度信號(hào)并將該溫度信號(hào)傳送至微處理器13。通過溫度傳感器15能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)輪胎溫度，避免輪胎溫度過高帶來行車危險(xiǎn)。
[0029]所述中央控制模塊2還包括CAN總線接口 25、人機(jī)交互模塊26和存儲(chǔ)器17，所述CAN總線接口 25、人機(jī)交互模塊26和存儲(chǔ)器17分別與主控制器23連接。以此大幅擴(kuò)大平臺(tái)的可擴(kuò)展性。
[0030]如圖3所示，所述車身狀態(tài)檢測(cè)模塊包括四個(gè)三軸加速度傳感器，具體的這些三軸加速度傳感器是MMA7360型加速度傳感器，其中第一三軸加速度傳感器211設(shè)置于車身的重心處，另外三個(gè)三軸加速度傳感器與車身的重心距離相等，且這三個(gè)三軸加速度傳感器與車身的重心的連線相互垂直。目前，對(duì)于車身的檢測(cè)包括陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)和無陀螺捷聯(lián)慣性測(cè)量系統(tǒng)，無陀螺捷聯(lián)慣性測(cè)量系統(tǒng)需要使用六個(gè)以上的加速度傳感器組件(一般為六個(gè)或者九個(gè))，如果采用六個(gè)傳感器，常規(guī)的這六個(gè)傳感器呈三棱柱配置(即六個(gè)傳感器配置于一個(gè)虛擬的三棱柱的六個(gè)頂點(diǎn)上，本行業(yè)通用術(shù)語，此處不贅述)，這種方案明顯地比較難以安裝(需要安裝六個(gè)傳感器)，而本實(shí)施例采用四個(gè)三軸加速度傳感器，并將這四個(gè)三軸傳感器中一個(gè)三軸加速度傳感器設(shè)置于車身的重心處，另外三個(gè)三軸加速度傳感器與車身的重心距離相等(即呈正直角三菱錐配置)，此種加速度傳感器配置方案可由無陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航原理分別求解車身沿慣性坐標(biāo)系的線加速度、角速度，進(jìn)而通過數(shù)學(xué)處理求解其他姿態(tài)參量(具體處理過程不贅述)從而可以計(jì)算出汽車的姿態(tài)數(shù)據(jù)。明顯的，本加速度傳感器配置方案所需的傳感器數(shù)量少，安裝更加方便。
[0031]優(yōu)選的，所述車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊11設(shè)置于輪轂的輪輞表面。不僅可以利用輪胎對(duì)輪輞的壓力固定車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊11，使車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊11被固定得更加牢固，而且檢測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
[0032]所述主控制器23包括F2812型數(shù)字處理芯片。
[0033]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于:包括車輪傳感模塊和中央控制模塊，所述車輪傳感模塊包括車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊、第一信號(hào)調(diào)理模塊、微處理器和第一無線通信模塊，所述車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)獲取汽車車輪姿態(tài)信息并將車輪姿態(tài)信息經(jīng)第一信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理后傳送至微處理器，所述微處理器經(jīng)第一無線通信模塊與中央控制模塊通信；所述中央控制模塊包括車身姿態(tài)檢測(cè)模塊、第二信號(hào)調(diào)理模塊、主控制器和第二無線通信模塊，所述車身姿態(tài)檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)獲取車身姿態(tài)信息并將車身姿態(tài)信息經(jīng)第二信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理后傳送至主控器，所述主控制器通過第二無線通信模塊與車輪傳感模塊通信，所述車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊包括高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器，所述單軸高G單軸加速度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)汽車車輪的徑向加速度，所述低G雙軸加速度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)汽車車輪的側(cè)向加速度和切向加速度。
2.如權(quán)利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于:所述高G單軸加速度傳感器是ADXL193型傳感器，所述低G雙軸加速度傳感器是ADXL311型傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于:所述第一無線通信模塊和第二無線通信模塊均是Zigbee無線通信模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于:所述車輪傳感模塊還包括有溫度傳感器，所述溫度傳感器實(shí)時(shí)獲取所述輪胎的溫度信號(hào)并將該溫度信號(hào)傳送至微處理器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于:所述中央控制模塊還包括CAN總線接口、人機(jī)交互模塊和存儲(chǔ)器，所述CAN總線接口、人機(jī)交互模塊和存儲(chǔ)器分別與主控制器連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于:所述車身狀態(tài)檢測(cè)模塊包括四個(gè)三軸加速度傳感器，其中一個(gè)三軸加速度傳感器設(shè)置于車身的重心處，另外三個(gè)三軸加速度傳感器與車身的重心距離相等，且這三個(gè)三軸加速度傳感器與車身的重心的連線相互垂直。
7.如權(quán)利要求6所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于:所述三軸加速度傳感器是MMA7360型加速度傳感器。
8.如權(quán)利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于:所述車輪姿態(tài)檢測(cè)模塊設(shè)置于輪轂的輪輞表面。
9.如權(quán)利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于:所述主控制器包括F2812型數(shù)字處理芯片。
【文檔編號(hào)】B60R16/023GK203780462SQ201420108017
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】許昕, 陳明津, 張南峰, 趙天德, 韋世東, 馮文希 申請(qǐng)人:梧州職業(yè)學(xué)院