一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置一齒輪；采用連續(xù)的光源垂直照射到齒輪的碼盤上形成光脈沖信號(hào)；采集形成的光脈沖信號(hào)，并將該光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖輸出信號(hào)；根據(jù)采集電脈沖輸出信號(hào)單位時(shí)間內(nèi)的個(gè)數(shù)計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而通過顯示單元實(shí)時(shí)顯示汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高。
【專利說明】一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)速裝置，尤其涉及一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法，屬于速度檢測(cè)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在我國(guó)交通運(yùn)輸過程中普遍存在著車輛超速行駛的現(xiàn)象，這種行為不但易對(duì)駕駛者造成傷害，還會(huì)對(duì)路邊的行人或者其他車輛產(chǎn)生威脅，由此引發(fā)的交通事故屢見不鮮，給社會(huì)和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大的危害。如何準(zhǔn)確、高效的檢測(cè)出在途車輛的行駛速度已經(jīng)成為交通管理部門亟待解決的一個(gè)重要問題。
[0003]傳統(tǒng)的車速檢測(cè)方法有雷達(dá)測(cè)速、激光測(cè)速、紅外測(cè)速、超聲波測(cè)速和環(huán)形線圈檢測(cè)等。這些方法在使用中都有一定的局限性，主要體現(xiàn)在:一，測(cè)量精度有限；二，發(fā)現(xiàn)車輛超速行駛時(shí)不能提供違章車輛的汽車類型和車牌號(hào)碼等全面的交通信息，無法對(duì)違章車輛做出及時(shí)處理；三，設(shè)備易損壞，維護(hù)費(fèi)用高。目前車速檢測(cè)基本上都是在輪胎附近添加檢測(cè)單元，用于檢測(cè)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的各項(xiàng)參數(shù)，通過各項(xiàng)參數(shù)來計(jì)算判斷車速，但是檢測(cè)結(jié)果和速度精度都有待進(jìn)一步提升。
[0004]電子儀表都是通過檢測(cè)車速傳感器信號(hào)的頻率來確定車速的大小，如IHz對(duì)應(yīng)I km/h, 60Hz對(duì)應(yīng)60km/h。車速信號(hào)的頻率一般由3個(gè)參數(shù)決定:輪胎直徑D (或周長(zhǎng))，該參數(shù)可將輪胎的線速度即車速V (單位km/h)，轉(zhuǎn)換成角速度ω I (單位rpm)，公式如下:ω? = V/60JID，不同的車型輪胎直徑不一樣；傳動(dòng)比η，變速箱輸出軸到輪胎之間經(jīng)過的減速比η，該參數(shù)可將輪胎角速度ω I轉(zhuǎn)換成齒輪箱輸出軸角速度ω2，公式如下:ω2 =ηω?，不同的車型傳動(dòng)比不一樣；每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)m，傳感器和齒輪箱配合，齒輪箱輸出軸每轉(zhuǎn)一圈，傳感器產(chǎn)生m個(gè)脈沖信號(hào)，該參數(shù)將齒輪箱輸出軸角速度ω 2轉(zhuǎn)換成儀表檢測(cè)到的脈沖信號(hào)頻率 P (單位:Hz),公式如下:P = mco2/60 = m η ω 1/60 = mnv/(3600 π D)。
[0005]通常儀表車速算法根據(jù)檢測(cè)到的頻率數(shù)值P，經(jīng)過公式:V = 3600 π D P/(mn)計(jì)算得到車速數(shù)值。即:V = kP，常數(shù)k = 3600 D/(mn)。這種方法在儀表軟件設(shè)計(jì)時(shí)有兩點(diǎn)限制:要求能準(zhǔn)確獲知D、m、η這三個(gè)數(shù)據(jù)值，任何一個(gè)參數(shù)不準(zhǔn)都會(huì)導(dǎo)致車速檢測(cè)不準(zhǔn)，任何一個(gè)參數(shù)未知時(shí)設(shè)計(jì)就無法完成；車型變化時(shí)，這三個(gè)參數(shù)中任何一個(gè)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，儀表軟件都要作相應(yīng)修改，也即要儀表型號(hào)作相應(yīng)變化，已便與整車一一對(duì)應(yīng)，型號(hào)增多給生產(chǎn)、管理、銷售等各個(gè)經(jīng)營(yíng)環(huán)節(jié)帶來的麻煩不一而足。
[0006]例如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01210342552.1”的一種車速檢測(cè)方法，通過讓整車以預(yù)定的速度V運(yùn)行，可在整車檢測(cè)線上車速測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行，此時(shí)儀表檢測(cè)到的信號(hào)頻率P，經(jīng)計(jì)算后得到k = v/P，并將此值存入儀表系統(tǒng)中，作為儀表正常工作時(shí)的常數(shù)k，當(dāng)儀表正常工作時(shí)，車速為V = kP。采用本技術(shù)方案的有益效果方便可行，儀表軟件設(shè)計(jì)者無須關(guān)注整車機(jī)械結(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)，減少了產(chǎn)品開發(fā)過程中供需雙方的技術(shù)交底工作，縮短了開發(fā)周期，適用于儀表外形尺寸相同的所有車型。但是在測(cè)速精度方面有待進(jìn)一步提升。
[0007]又如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01310045928.7”一種基于枚舉試探的車速檢測(cè)方法，通過在圖像上劃出三條車道線，手動(dòng)標(biāo)記不少于三對(duì)特征點(diǎn)，建立映射表，劃定跟蹤區(qū)域，構(gòu)建一幅背景圖像，然后采用當(dāng)前幀和背景圖像做差分的方法進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，利用比率法尋找特征點(diǎn)，最后再利用枚舉試探的方法計(jì)算車速。該發(fā)明的車速檢測(cè)方法，能夠?qū)崟r(shí)、精確的檢測(cè)出在途車輛的速度，配合智能交通系統(tǒng)的其他應(yīng)用可迅速得到違章車輛的全面信息，不受環(huán)境限制。適用于智能交通管理中對(duì)車速的監(jiān)測(cè)，減少交通事故的發(fā)生，具有廣闊的應(yīng)用前景。該發(fā)明雖然解決了車速測(cè)量，但是在測(cè)速精度方面有待進(jìn)一步提升。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)【背景技術(shù)】的不足提供了一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法，其方法簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、抗干擾能力強(qiáng)且能夠精確地測(cè)量汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0009]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法，具體包含如下步驟:
步驟一，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置一齒輪；
步驟二，采用連續(xù)的光源垂直照射到齒輪的碼盤上形成光脈沖信號(hào)；
步驟三，采集步驟二形成的光脈沖信號(hào)，并將該光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖輸出信號(hào)；步驟四，根據(jù)采集電脈沖輸出信號(hào)單位時(shí)間內(nèi)的個(gè)數(shù)計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而通過顯示單元實(shí)時(shí)顯示汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0010]作為本發(fā)明一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，在步驟二中，通過在齒輪的碼盤兩側(cè)分別設(shè)置一光源發(fā)射器和一光接收器形成光脈沖信號(hào)并將光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖輸出信號(hào)。
[0011]作為本發(fā)明一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，在步驟二中，通過在齒輪的碼盤兩側(cè)分別設(shè)置一光源發(fā)射器和一在步驟四種，所述顯示單元為數(shù)碼管。
[0012]作為本發(fā)明一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，在步驟二中，通過在齒輪的碼盤兩側(cè)分別設(shè)置一光源發(fā)射器和一所述光源發(fā)射器為發(fā)光二極管。
[0013]作為本發(fā)明一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，在步驟二中，通過在齒輪的碼盤兩側(cè)分別設(shè)置一光源發(fā)射器和一所述光接收器為光敏三極管。
[0014]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1、方法簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高；
2、抗干擾能力強(qiáng)且能夠精確地測(cè)量汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；
3、簡(jiǎn)化了硬件電路，降低了產(chǎn)品成本，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了裝置的可靠性和靈活性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明: 如圖1所示，一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法，具體包含如下步驟:
步驟一，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置一齒輪；
步驟二，采用連續(xù)的光源垂直照射到齒輪的碼盤上形成光脈沖信號(hào)；
步驟三，采集步驟二形成的光脈沖信號(hào)，并將該光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖輸出信號(hào)；步驟四，根據(jù)采集電脈沖輸出信號(hào)單位時(shí)間內(nèi)的個(gè)數(shù)計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而通過顯示單元實(shí)時(shí)顯示汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0017]其中，在步驟二中，通過在齒輪的碼盤兩側(cè)分別設(shè)置一光源發(fā)射器和一光接收器形成光脈沖信號(hào)并將光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖輸出信號(hào)，在步驟二中，通過在齒輪的碼盤兩側(cè)分別設(shè)置一光源發(fā)射器和一在步驟四種，所述顯示單元為數(shù)碼管，在步驟二中，通過在齒輪的碼盤兩側(cè)分別設(shè)置一光源發(fā)射器和一所述光源發(fā)射器為發(fā)光二極管，在步驟二中，通過在齒輪的碼盤兩側(cè)分別設(shè)置一光源發(fā)射器和一所述光接收器為光敏三極管。
[0018]在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置一齒輪，在齒輪的碼盤兩側(cè)分別設(shè)置一光源發(fā)射器和一光接收器，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪的碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于碼盤上的齒輪經(jīng)過光源發(fā)射器發(fā)出的光線時(shí)，會(huì)阻礙光線傳播。所以接收管兩端的電阻會(huì)有很大的變化，這樣，在電路中采樣電阻兩端的電壓就會(huì)有很大的變化。
[0019]用處理器上的脈沖捕捉端口采集電壓脈沖單位時(shí)間內(nèi)的個(gè)數(shù)，就會(huì)獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而獲得車速，若果每分鐘有30個(gè)輸出脈沖，即可算出每個(gè)脈沖的輸出時(shí)間，再根據(jù)碼盤數(shù)，即可計(jì)算出齒輪的轉(zhuǎn)速即碼盤轉(zhuǎn)速。此時(shí)光接收器將接收的光脈沖轉(zhuǎn)化成電脈沖經(jīng)過脈沖放大電路傳輸至微控制器模塊，微控制器模塊根據(jù)處理計(jì)算得出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。目前大多數(shù)汽車速度檢測(cè)都是通過在輪胎附近設(shè)置速度傳感器檢測(cè)速度，但是在精確度上遠(yuǎn)不如通過光電檢測(cè)來的準(zhǔn)確。
[0020]光電速度檢測(cè)首先利用機(jī)械傳動(dòng)方式，將機(jī)車輪對(duì)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化成光通量的變化，再通過光電轉(zhuǎn)換元件將光通量的變化轉(zhuǎn)換成電通量的變化，即把光脈沖轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，通過對(duì)電脈沖的計(jì)算得出轉(zhuǎn)速。光電轉(zhuǎn)換元件的的工作原理，即當(dāng)光照射某種物質(zhì)時(shí)，若入射光子能量足夠大，致使電子逸出物質(zhì)表面，或者電阻發(fā)生變化，或者產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的變化。
[0021]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，可以用計(jì)算機(jī)程序指令來實(shí)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)圖和/或框圖和/或流圖中的每個(gè)框以及這些結(jié)構(gòu)圖和/或框圖和/或流圖中的框的組合?？梢詫⑦@些計(jì)算機(jī)程序指令提供給通用計(jì)算機(jī)、專業(yè)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理方法的處理器來生成機(jī)器，從而通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理方法的處理器來執(zhí)行的指令創(chuàng)建了用于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖和/或框圖和/或流圖的框或多個(gè)框中指定的方法。
[0022]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中已經(jīng)討論過的各種操作、方法、流程中的步驟、措施、方案可以被交替、更改、組合或刪除。進(jìn)一步地，具有本發(fā)明中已經(jīng)討論過的各種操作、方法、流程中的其他步驟、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、組合或刪除。進(jìn)一步地，現(xiàn)有技術(shù)中的具有與本發(fā)明中公開的各種操作、方法、流程中的步驟、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、組合或刪除。
[0023]對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
[0024]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法，其特征在于:具體包含如下步驟: 步驟一，在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置一齒輪； 步驟二，采用連續(xù)的光源垂直照射到齒輪的碼盤上形成光脈沖信號(hào)； 步驟三，采集步驟二形成的光脈沖信號(hào)，并將該光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖輸出信號(hào)； 步驟四，根據(jù)采集電脈沖輸出信號(hào)單位時(shí)間內(nèi)的個(gè)數(shù)計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而通過顯示單元實(shí)時(shí)顯示汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法，其特征在于:在步驟二中，通過在齒輪的碼盤兩側(cè)分別設(shè)置一光源發(fā)射器和一光接收器形成光脈沖信號(hào)并將光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖輸出信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法，其特征在于:在步驟四種，所述顯示單元為數(shù)碼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法，其特征在于:所述光源發(fā)射器為發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的車速檢測(cè)方法,其特征在于:所述光接收器為光敏三極管。
【文檔編號(hào)】G01P3/486GK104360098SQ201410677163
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】朱杰 申請(qǐng)人:無錫科思電子科技有限公司