帶方向性的檢測(cè)輪及車輛運(yùn)行速度與方向同時(shí)檢測(cè)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車輛運(yùn)行狀況的檢測(cè)結(jié)構(gòu)及其檢測(cè)方法，具體是涉及一種帶方向 性的檢測(cè)輪及車輛運(yùn)行速度和方向同時(shí)檢測(cè)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在目前汽車的速度檢測(cè)中，主要是通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)檢測(cè)輪（或信號(hào)輪）的轉(zhuǎn) 速來(lái)計(jì)算整車的車速。參見圖1和圖2,目前的檢測(cè)輪工作原理為：在檢測(cè)輪1上均勻地布 置相同的檢測(cè)輪齒，所有齒的齒厚t相等，每當(dāng)有一個(gè)檢測(cè)輪齒通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器2時(shí)，轉(zhuǎn)速 傳感器就輸出一個(gè)脈沖，該脈沖的起始點(diǎn)為該檢測(cè)輪齒前端進(jìn)入轉(zhuǎn)速傳感器的檢測(cè)區(qū)域的 點(diǎn)，該脈沖的終止點(diǎn)為該檢測(cè)輪齒尾端離開轉(zhuǎn)速傳感器的檢測(cè)區(qū)域的點(diǎn)，先通過(guò)計(jì)算相鄰 脈沖的起始點(diǎn)的時(shí)間間隔T，然后再通過(guò)計(jì)算得出檢測(cè)輪的旋轉(zhuǎn)速度。但由于轉(zhuǎn)速傳感器輸 出的是矩形脈沖波，檢測(cè)輪正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)輸出的脈沖波形是一樣的，因此，無(wú)法判 斷檢測(cè)輪的旋轉(zhuǎn)方向以確定汽車的運(yùn)動(dòng)方向。
[0003] 然而，對(duì)于自動(dòng)控制的車輛而言，如自動(dòng)變速箱，或自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，往往需要檢測(cè) 車輛的行進(jìn)方向，以防止車輛的行進(jìn)方向與要求的行進(jìn)方向相反，導(dǎo)致系統(tǒng)判斷錯(cuò)誤而產(chǎn) 生安全問題。
[0004] 對(duì)于電動(dòng)汽車而言，由于電機(jī)具有正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)的功能，當(dāng)電機(jī)控制器出 現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電機(jī)實(shí)際輸出的旋轉(zhuǎn)方向與實(shí)際需要的旋轉(zhuǎn)方向相反，進(jìn)而產(chǎn)生安全問 題。
[0005] 盡管通過(guò)整車定位系統(tǒng)能夠計(jì)算出整車行駛方向，但由于存在定位精度、響應(yīng)時(shí) 間、信號(hào)強(qiáng)度、通訊速度等問題，目前，還不能解決上述安全隱患。因此，汽車傳動(dòng)系統(tǒng)自身 需要一個(gè)能夠同時(shí)檢測(cè)車輛運(yùn)行速度和方向的簡(jiǎn)單、可靠、快捷的結(jié)構(gòu)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種帶方向性的檢測(cè)輪及車輛運(yùn)行速度和方 向同時(shí)檢測(cè)的方法，通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器對(duì)該帶方向性的檢測(cè)輪進(jìn)行脈沖檢測(cè)，借助控制系統(tǒng) 分析計(jì)算，能夠同時(shí)得出檢測(cè)輪的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，進(jìn)而可同時(shí)得知車輛的實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速 和行進(jìn)方向。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0008] 一種帶方向性的檢測(cè)輪，包括至少四個(gè)檢測(cè)輪齒，所述檢測(cè)輪齒間隔排布在所述 檢測(cè)輪的圓周上，以車輛前進(jìn)方向?yàn)檎颍噜弮蓚€(gè)所述檢測(cè)輪齒的前端之間的距離或后 端之間的距離相等，以前端或后端為基準(zhǔn)，所述檢測(cè)輪齒的齒厚按順序呈等差數(shù)列分布。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述檢測(cè)輪上的檢測(cè)輪齒按順序分成兩組及以上具有 相同數(shù)量檢測(cè)輪齒的輪齒組合，每組輪齒組合內(nèi)的檢測(cè)輪齒的齒厚按順序呈等差數(shù)列分 布，且每組輪齒組合內(nèi)的檢測(cè)輪齒的數(shù)量不少于三個(gè)。
[0010] 一種車輛運(yùn)行速度與方向同時(shí)檢測(cè)的方法，包括一轉(zhuǎn)速傳感器和檢測(cè)輪，所述轉(zhuǎn) 速傳感器檢測(cè)所述檢測(cè)輪上的檢測(cè)輪齒，并輸出檢測(cè)脈沖給外部控制系統(tǒng)；以車輛前進(jìn)方 向?yàn)檎?，所述檢測(cè)脈沖的起始點(diǎn)為所述檢測(cè)輪齒的前端進(jìn)入所述轉(zhuǎn)速傳感器的檢測(cè)區(qū)域 的點(diǎn)，所述檢測(cè)脈沖的終止點(diǎn)為所述檢測(cè)輪齒的后端離開所述轉(zhuǎn)速傳感器的檢測(cè)區(qū)域的 點(diǎn)；定義檢測(cè)脈沖的輸出時(shí)間為脈沖寬度Tr，定義相鄰檢測(cè)脈沖的起始點(diǎn)的時(shí)間間隔為脈 沖周期T，所述控制系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算比較脈沖寬度Tr與脈沖周期T的比值，并按如下公式：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種帶方向性的檢測(cè)輪（1)，其特征在于泡括至少四個(gè)檢測(cè)輪齒（11)，所述檢測(cè)輪 齒間隔排布在所述檢測(cè)輪的圓周上，W車輛前進(jìn)方向?yàn)檎?，相鄰兩個(gè)所述檢測(cè)輪齒的前 端之間的距離或后端之間的距離相等，W前端或后端為基準(zhǔn)，所述檢測(cè)輪齒的齒厚按順序 呈等差數(shù)列分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶方向性的檢測(cè)輪，其特征在于：所述檢測(cè)輪上的檢測(cè)輪齒 按順序分成兩組及W上具有相同數(shù)量檢測(cè)輪齒的輪齒組合，每組輪齒組合內(nèi)的檢測(cè)輪齒的 齒厚按順序呈等差數(shù)列分布，且每組輪齒組合內(nèi)的檢測(cè)輪齒的數(shù)量不少于=個(gè)。
3. -種車輛運(yùn)行速度與方向同時(shí)檢測(cè)的方法，其特征在于：包括一轉(zhuǎn)速傳感器（2)和 權(quán)利要求1或2所述的檢測(cè)輪（1)，所述轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)所述檢測(cè)輪上的檢測(cè)輪齒，并輸出 檢測(cè)脈沖給外部控制系統(tǒng)；W車輛前進(jìn)方向?yàn)檎颍鰴z測(cè)脈沖的起始點(diǎn)為所述檢測(cè)輪 齒的前端進(jìn)入所述轉(zhuǎn)速傳感器的檢測(cè)區(qū)域的點(diǎn)，所述檢測(cè)脈沖的終止點(diǎn)為所述檢測(cè)輪齒的 后端離開所述轉(zhuǎn)速傳感器的檢測(cè)區(qū)域的點(diǎn)；定義檢測(cè)脈沖的輸出時(shí)間為脈沖寬度Tr，定義 相鄰檢測(cè)脈沖的起始點(diǎn)的時(shí)間間隔為脈沖周期T，所述控制系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算比較脈沖寬度Tr 與脈沖周期T的比值，并按如下公式：
判定檢測(cè)輪的旋轉(zhuǎn)方向，并推導(dǎo)出車輛的行進(jìn)方向；當(dāng)檢測(cè)脈沖比較的結(jié)果滿足公式 1時(shí)，判定車輛行駛方向?yàn)榍斑M(jìn)方向；當(dāng)檢測(cè)脈沖比較的結(jié)果滿足公式2,判定車輛行駛方 向?yàn)楹笸朔较?；?dāng)檢測(cè)脈沖比較的結(jié)果滿足公式3時(shí)，再檢測(cè)一個(gè)檢測(cè)輪齒，根據(jù)公式5或 6判斷車輛的方向，當(dāng)檢測(cè)脈沖比較的結(jié)果滿足5時(shí)，判定車輛行駛方向?yàn)榍斑M(jìn)方向，當(dāng)檢 測(cè)脈沖比較的結(jié)果滿足6時(shí)，判定車輛行駛方向?yàn)楹笸朔较?；?dāng)檢測(cè)脈沖比較的結(jié)果滿足 公式4時(shí)，再檢測(cè)一個(gè)檢測(cè)輪齒，根據(jù)公式7或8判斷車輛的方向，當(dāng)檢測(cè)脈沖比較的結(jié)果
滿足7時(shí)，判定車輛行駛方向?yàn)榍斑M(jìn)方向，當(dāng)檢測(cè)脈沖比較的結(jié)果滿足8時(shí)，判定車輛行駛 方向?yàn)楹笸朔较颍? 其中，第n-1個(gè)、第n個(gè)、第n+1個(gè)、第n+2個(gè)檢測(cè)輪齒的脈沖輸出時(shí)間分別為Trn-1、 Trn、Trn+1、Trn+2 ;第n-2個(gè)檢測(cè)脈沖起始點(diǎn)到第n-1個(gè)檢測(cè)脈沖起始點(diǎn)時(shí)的間間隔為 Tn-2,第n-1個(gè)檢測(cè)脈沖起始點(diǎn)到第n個(gè)檢測(cè)脈沖起始點(diǎn)時(shí)的間間隔為化-1，第n個(gè)檢測(cè)脈 沖起始點(diǎn)到第n+1個(gè)檢測(cè)脈沖起始點(diǎn)時(shí)的間間隔為化，第n+1個(gè)檢測(cè)脈沖起始點(diǎn)到第n+2 個(gè)檢測(cè)脈沖起始點(diǎn)時(shí)的間間隔為化+1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶方向性的檢測(cè)輪及車輛運(yùn)行速度和方向同時(shí)檢測(cè)的方法，通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器對(duì)該帶方向性的檢測(cè)輪進(jìn)行脈沖檢測(cè)，借助控制系統(tǒng)分析計(jì)算，能夠同時(shí)得出檢測(cè)輪的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，進(jìn)而可同時(shí)得知車輛的實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速和行進(jìn)方向。該帶方向性的檢測(cè)輪僅僅通過(guò)改變現(xiàn)有檢測(cè)輪的檢測(cè)輪齒，就可以檢測(cè)出整車的實(shí)際行駛方向，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)速傳感器只能從檢測(cè)輪得出轉(zhuǎn)速而無(wú)法確定方向的問題，從而解決了整車實(shí)際行駛方向與所需要的運(yùn)動(dòng)方向相反而產(chǎn)生的安全問題，消除整車運(yùn)行的安全隱患。
【IPC分類】G01P3-50, G01P13-00
【公開號(hào)】CN104597278
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510080124
【發(fā)明人】袁一卿, 涂樂平, 張寅 , 伍國(guó)強(qiáng), 何祥延, 張秋雨, 劉廣輝
【申請(qǐng)人】昆山德拉特蘭傳動(dòng)科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年2月15日