內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀，包括電子陀螺儀、三軸加速度傳感器、ARM處理器、GPS衛(wèi)星定位傳感器、踏板力傳感器、大容量存貯器，電子陀螺儀、三軸加速度傳感器、踏板力傳感器、GPS衛(wèi)星定位傳感器分別與ARM處理器相連，并通過ARM處理器內(nèi)的高速多路A/D轉(zhuǎn)換器，用于采集機動車制動過程的姿態(tài)、制動減速度、制動踏板力的高速數(shù)據(jù)和對機動車車速測量數(shù)據(jù)；ARM處理器連接大容量存貯器，用于存貯將每個時間點采集的三軸加速度數(shù)據(jù)，計算出車輛當前的制動加速度，通過電子陀螺儀的數(shù)據(jù)，還原車輛在水平狀態(tài)下的減速度，從而獲得準確的充分發(fā)出的平均減速度、制動初速度、制動距離、協(xié)調(diào)時間。
【專利說明】內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種交通事故勘查和車輛制動性能測試的儀器。

【背景技術(shù)】
[0002]國家經(jīng)濟的發(fā)展大力推動汽車行業(yè)的發(fā)展，機動汽車作為一種交通運輸工具，其制動性能的優(yōu)劣是影響行車安全的重要因素之一。GB7258-2012《機動車運行安全技術(shù)條件》對測試制動性能參數(shù)，充分發(fā)出的減速度(MFDD)，制動協(xié)調(diào)時間，制動初速度，制動距離，踏板力，車速表等提出了新的要求，為此需提高對上述參數(shù)的測量準確度，以滿足新國標的要求。機動車在制動過程中由于有懸掛系統(tǒng)使得機動車在制動時產(chǎn)生前傾，頭部向下尾部向上，使制動時加速度傳感器上迭加有重力加速度度的分量，不能正確反映其制動減速度，稱其為“點頭”效應(yīng)。原有的便攜式制動性能測試儀一般采用經(jīng)驗修正方法，依據(jù)不同車型及制動強度等經(jīng)驗數(shù)據(jù)來對制動“點頭”作用進行修正。此方法雖然能提高測量的準確性，但不能完全修正“點頭”作用的影響。因此，需要采用一種內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀通過電子陀螺儀測量其“點頭”作用角，對制動減速度數(shù)據(jù)進行修正，從而得到更為準確的測量結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型是要提供一種能精確測量機動車充分發(fā)出的減速度(MFDD)，制動協(xié)調(diào)時間，制動初速度，制動距離，踏板力的內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:一種內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀，包括電子陀螺儀、三軸加速度傳感器、ARM處理器、GPS衛(wèi)星定位傳感器、踏板力傳感器、MiCToSD大容量存貯器，三軸加速度傳感器、踏板力傳感器、GPS衛(wèi)星定位傳感器分別連接ARM處理器輸出端，其特征在于:所述ARM處理器輸入端連接用于測量車輛制動的“點頭”作用角的電子陀螺儀。
[0005]加速度傳感器內(nèi)置溫度傳感器，用于測量加速度傳感器的溫度，并修正溫度變化時加速度傳感器的測量值。ARM處理器通過紅外通訊系統(tǒng)連接便攜式紅外無線打印機，用于事故現(xiàn)場打印測試結(jié)果。ARM處理器通過Zigbee無線通訊系統(tǒng)或全功能USB2.0接口連接計算機，用于將測量結(jié)果傳輸?shù)接嬎銠C。
[0006]本實用新型的有益效果是:
[0007]本實用新型通過MEMS電子陀螺儀及三軸MEMS加速度傳感器對機動車制動過程的姿態(tài)、制動減速度、制動踏板力進行高速數(shù)據(jù)采集，采用大容量存貯器進行記錄。通過對機動車姿態(tài)的還原來修正車身傾斜及路面的影響，以消除車身的傾斜帶來的加速度測量誤差，從而提高測試準確度。內(nèi)置的溫度傳感器測量加速度傳感器的溫度，用于修正溫度變化對加速度傳感器測量值的影響。紅外通訊系統(tǒng)用于連接便攜式紅外無線打印機，可在事故現(xiàn)場打印測試結(jié)果?？赏ㄟ^GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)計算出機動車的車速并與車速表比較，計算出車速誤差。Zigbee無線通訊系統(tǒng)、全功能USB2.0接口用于將測量結(jié)果傳輸?shù)接嬎銠C。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的內(nèi)嵌電子陀螺儀式制動性能測試儀的信號處理單元原理框圖；
[0009]圖2是本實用新型的內(nèi)嵌電子陀螺儀式制動性能測試儀的外形結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0011]如圖1，2所示，一種內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀，包括三軸MEMS加速度傳感器、MEMS電子陀螺儀、ARM處理器、GPS衛(wèi)星定位傳感器、踏板力傳感器、觸摸屏顯示器、Zigbee無線通訊模塊、紅外通訊、全功能USB2.0接口、MicroSD大容量存貯器、制動踏板開關(guān)、溫度傳感器。
[0012]電子陀螺儀、三軸加速度傳感器、踏板力傳感器、GPS衛(wèi)星定位傳感器分別與ARM處理器相連，并通過ARM處理器內(nèi)的高速多路A/D轉(zhuǎn)換器，用于采集機動車制動過程的姿態(tài)、制動減速度、制動踏板力的高速數(shù)據(jù)和對機動車車速測量數(shù)據(jù)；ARM處理器連接大容量存貯器，用于存貯將每個時間點采集的三軸加速度數(shù)據(jù)，計算出車輛當前的制動加速度，通過電子陀螺儀的數(shù)據(jù)，還原車輛在水平狀態(tài)下的減速度，從而獲得準確的充分發(fā)出的平均減速度、制動初速度、制動距離、協(xié)調(diào)時間。
[0013]通過MEMS電子陀螺儀及三軸MEMS加速度傳感器對機動車制動過程的姿態(tài)、制動減速度、制動踏板力進行高速數(shù)據(jù)采集，采用MicroSD卡大容量存貯器進行記錄。
[0014]ARM處理器內(nèi)置多通道高速A/D轉(zhuǎn)換器可同時處理16路模擬量數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換速率可達lMsps，由于加速度傳感器的零點輸出隨溫度的變化而變化可引起測量誤差，因此通過溫度傳感器對加速度傳感器的輸出作溫度補償。車輛在緊急制動過程中，由于車身的減震系統(tǒng)造成“點頭”作用，頭部下沉，其車身不能保持水平，同樣安裝在車輛上的三軸加速度傳感器也不能保持水平，必定產(chǎn)生一個與水平方向的夾角。根據(jù)每個時間點采集的三軸加速度數(shù)據(jù)，計算出車輛當前的制動加速度，通過電子陀螺儀的數(shù)據(jù)，還原車輛在水平狀態(tài)下的減速度，從而獲得準確的充分發(fā)出的平均減速度、制動初速度、制動距離、協(xié)調(diào)時間。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀，包括電子陀螺儀、三軸加速度傳感器、ARM處理器、GPS衛(wèi)星定位傳感器、踏板力傳感器、MicroSD大容量存貯器，三軸加速度傳感器、踏板力傳感器、GPS衛(wèi)星定位傳感器分別連接ARM處理器輸出端，其特征在于:所述ARM處理器輸入端連接用于測量車輛制動的“點頭”作用角的電子陀螺儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀，其特征在于:所述的加速度傳感器內(nèi)置溫度傳感器，用于測量加速度傳感器的溫度，并修正溫度變化時加速度傳感器的測量值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀，其特征在于:所述的ARM處理器通過紅外通訊系統(tǒng)連接便攜式紅外無線打印機，用于事故現(xiàn)場打印測試結(jié)果O
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌電子陀螺儀的便攜式制動性能測試儀，其特征在于，所述的ARM處理器通過Zigbee無線通訊系統(tǒng)或全功能USB2.0接口連接計算機，用于將測量結(jié)果傳輸?shù)接嬎銠C。
【文檔編號】G01M17/007GK203981407SQ201420085369
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】蔣宇晨, 徐弢, 高文翔, 黃海, 王佳瑋, 閔睿 申請人:上海西派埃自動化儀表工程有限責任公司