CN102183374A

CN102183374A - 光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统

Info

Publication number: CN102183374A
Application number: CN 201110039758
Authority: CN
Inventors: 何耀华; 樊香梅; 廖聪; 柯杰; 饶勰
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明涉及一种光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其结构是：在汽车行驶跑偏的测试路段上，设置测试准备区和汽车行驶跑偏测试区，其中，在测试准备区设置两条直行引导线；在汽车行驶跑偏测试区的起点和终点处各设置一个测试点，在每个测试点的道路上沿横向各埋入一个测试用的传感器组件，该传感器组件用光缆与位于检测控制室中的光谱频率解调与数据处理的数字计算机相连。本发明具有测试结果准确，克服了人工主观评价所固有的误判、漏判及评判结果受人为因素影响大的缺点；还具有结构简单及不受环境光影响等优点，无需在汽车行驶跑偏的测试道上搭建永久性遮阳篷及设置配光系统，于是简化了汽车行驶跑偏在线自动检测系统的结构。

Description

光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统

技术领域

本发明涉及自动检测领域，特别是涉及一种基于光纤传感的汽车行驶过程中的跑偏在线自动检测系统。

背景技术

维持直线行驶，是现代汽车的一项基本要求，也是行车安全的一项重要保证。然而，由于汽车在制造和装配过程中不可避免地会存在一定的误差，因此从生产线下来的汽车产品总会有一部分存在行驶跑偏的现象。为避免存在跑偏问题的车辆流向市场，汽车生产厂家大多采用人工主观判断的方法，由经验丰富的试车员将从汽车总装线上下来的汽车开到专用试车道上进行主观评价性的检测，以判断汽车是否存在行驶跑偏的问题；极少数厂家开始采用摄影测量的方法检测汽车的行驶跑偏量。

汽车行驶跑偏的人工主观评价方法，其突出缺点是：（1）准确性差，只能给出一个模糊定性的判断，无法对汽车的跑偏量及航向偏角进行量化，如此，误判、漏判的情况无法避免；（2）评判结果受人员技术水平、情绪、责任心等人为因素的影响大；（3）对解决跑偏之问题缺少应有的指导性。

尽管汽车行驶跑偏的摄影测量方法实现了汽车行驶跑偏的定量测量，但却存在测试结果受光强影响的缺点，即光照太强和光照太弱均会影响测试结果。为减小光强对测试结果的影响，通常需在汽车行驶跑偏的测试道上搭建永久性遮阳篷及设置配光系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，以解决上述现有技术的不足。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：在汽车行驶跑偏的测试路段上，设置测试准备区和汽车行驶跑偏测试区。其中：在测试准备区设置两条直行引导线；在汽车行驶跑偏测试区的起点和终点处各设置一个测试点，在每个测试点的道路上沿横向埋入一个测试用的传感器组件，该传感器组件用光缆与位于检测控制室中的光谱频率解调与数据处理的数字计算机相连。

所述的传感器组件是由1个传感器安装架和100～300只相互串联的传感器组成，传感器装在传感器安装架上。

所述的传感器可以是光纤光栅传感器或光纤表面应力传感器，每只传感器均用点焊的方式或胶结的方式将其固定在传感器安装架上。

所述的传感器还可以是电阻应变片式压力传感器或压敏电阻式压力传感器，每只传感器均用胶结的方式将其固定在传感器安装架上。

所述的传感器安装架，其结构是一矩形断面的金属杆，该金属杆由不锈钢、铝合金、普通碳素结构钢、合金结构钢或弹簧钢制成。

所述的传感器组件采用弹性层进行完全封装，该弹性层可由优质橡胶或软化塑料制成。

所述的数字计算机由光纤以太网与配有登录与数据记录的计算机相连。

本发明提供的光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，用于汽车行驶过程中的跑偏量的检测，具体是：当被试车辆通过测试区时，埋在测试区起点和终点处的传感器组件分别测出被试车辆所处的位置，并将其传输到光谱频率解调与数据处理计算机，该计算机通过分析测试区起点与终点的位置信号及被试车辆到达测试区起点与终点的时间，计算出被试车辆的跑偏方向、跑偏量、航向偏角及跑偏量测试区的行驶车速，并判定被试车辆的跑偏量是否符合标准要求。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

现有的汽车行驶跑偏检测技术主要有人工主观评价和摄影测量等。

本发明与汽车行驶跑偏人工主观评价技术相比具有测试结果准确，克服了人工主观评价所固有的误判、漏判及评判结果受人为因素（人员技术水平、情绪、责任心等）影响大的缺点。

本发明与汽车行驶跑偏之摄影测量技术相比，具有结构简单及不受环境光影响等优点。本发明光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统是利用压力传感器（光纤光栅传感器、光纤表面应力传感器、电阻应变片式压力传感器或压敏电阻式压力传感器）测量汽车车轮压过传感器组件时作用在一组传感器上力的分布来判别被试车辆到达测试区起点与终点的位置，据此计算汽车的行驶跑偏量、跑偏方向与航向偏角，因此测试结果与环境光的强弱无关；正因为本发明光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统所进行的测试不受环境光的影响，因此本发明光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统无需在汽车行驶跑偏的测试道上搭建永久性遮阳篷及设置配光系统，于是大大简化了汽车行驶跑偏在线自动检测系统的结构。

附图说明

图1是本发明光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统的结构示意图。

图2是图1中传感器组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。

本发明提供的光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其结构如图1和图2所示，在汽车行驶跑偏的测试路段上，设置测试准备区和汽车行驶跑偏测试区，其中：在测试准备区设置两条直行引导线以指导试车员正确调整被试车辆的行驶方向，保证被试车辆在进入跑偏测试区前处于正常的直行状态。在测试区的起点和终点处各设置一个测试点，在每个测试点的道路上沿横向埋入一个测试用的传感器组件，该传感器组件用光缆与位于检测控制室中的光谱频率解调与数据处理的数字计算机相连。

所述测试用的传感器组件由一个传感器安装架和一组串联的传感器组成，传感器的数量为100～300只，或者依据实际需要而变化。传感器组件沿横向埋在测试区起点与终点处的试车道下。

所述的传感器安装架，其结构是一矩形断面的金属杆，其材料可以是不锈钢、铝合金、普通碳素结构钢、合金结构钢、弹簧钢等。

每个测试用传感器组件采用弹性层进行完全封装，以提高光纤光栅传感器的使用寿命，以及避免车轮高速压过所产生的冲击对光纤光栅传感器组件带来的损坏；此外，传感器组件采用弹性层完全封装还可以避免雨水、地下水、潮气进入传感器组件腐蚀传感器安装架及改变传感器的光电特性，进而影响传感器的使用可靠性和寿命。

所述弹性层可以是优质橡胶或软化塑料或防水密封胶。

所述的传感器是光纤光栅传感器或光纤表面应力传感器，用点焊的方式或胶结的方式将其固定在传感器安装架上。

所述的传感器是电阻应变片式压力传感器或压敏电阻式压力传感器，用胶结的方式将其固定在传感器安装架上。

本发明提供的光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其用于汽车行驶过程中的跑偏量的检测，具体是：当被试车辆通过测试区时，埋在测试区起点和终点处的传感器组件分别测出被试车辆所处的位置，并将其传输到光谱频率解调与数据处理计算机，该计算机通过分析测试区起点及终点的位置信号及被试车辆到达测试区起点与终点的时间，计算出被试车辆的跑偏方向、跑偏量、航向偏角及跑偏量测试区的行驶车速，并判定被试车辆的跑偏量是否符合标准要求。

下面对车辆行驶跑偏在线自动检测系统工作过程进行详细说明。

1.基于光纤传感的汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其光谱频率解调与数据处理计算机、测量控制器、登录与数据记录计算机均置于检测控制室内，安装在室外测试路段上的光纤光栅传感器输出的光谱信号通过光纤千兆网传到光谱频率解调与数据处理计算机和登录与数据记录计算机。光谱频率解调与数据处理及登录与数据记录的两大不同的功能可以分别由二台数字机算机来完成，也可以将此两大功能集成到一台计算机上。

2.光谱频率解调与数据处理计算机以100～1000Hz的频率连续采集设置在测试区起点的传感器组件与测试区终点处的传感器组件输出的信号。当被试车辆的两前轮和两后轮依次压过设置在测试区起点的传感器组件时，光谱频率解调与数据处理计算机实时采集到两前轮和两后轮到达测试区起点处的位置信号与时刻，利用车辆两前轮和两后轮到达测试区起点处的位置信号确定汽车行驶跑偏的测试基准。同理，当被试车辆的两前轮和两后轮依次压过设置在测试区终点的光纤光栅传感器组件时，光谱频率解调与数据处理计算机实时采集到两前轮和两后轮到达测试区终点处的位置信号与时刻。

3. 利用两前轮与两后轮到达测试区起点处的位置信号所确定的汽车行驶跑偏测试基准和两前轮与两后轮到达测试区终点处的位置信号可计算出被试车辆的跑偏量、跑偏方向及航向偏角；根据两前轮与两后轮到达测试区起点处和到达测试区终点处的时间差及测试区起点与终点间的距离可计算出被试车辆在测试区的平均行驶车速。被试车辆开离跑偏测试路段后完成检测，测试数据及判定结果存储到记录数据的计算机中。测试数据与判定结果信息同时显示在随车的手持数据终端和计算机显示屏上。

Claims

1.一种光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其特征是在汽车行驶跑偏的测试路段上，设置测试准备区和汽车行驶跑偏测试区，其中：在测试准备区设置两条直行引导线；在汽车行驶跑偏测试区的起点和终点处各设置一个测试点，在每个测试点的道路上沿横向各埋入一个测试用的传感器组件，该传感器组件用光缆与位于检测控制室中的光谱频率解调与数据处理的数字计算机相连。

2.根据权利要求1所述的光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其特征在于所述的传感器组件是由传感器安装架和100～300只相互串联的传感器组成，所述传感器装在传感器安装架上。

3.3．根据权利要求2所述的光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其特征在于所述的传感器是光纤光栅传感器或光纤表面应力传感器，每只传感器均用点焊的方式或胶结的方式将其固定在传感器安装架上。

4.根据权利要求2所述的光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其特征在于所述的传感器是电阻应变片式压力传感器或压敏电阻式压力传感器，每只传感器均用胶结的方式将其固定在传感器安装架上。

5.根据权利要求2所述的光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其特征是所述的传感器安装架，其结构是一矩形断面的金属杆，该金属杆由不锈钢、铝合金、普通碳素结构钢、合金结构钢或弹簧钢制成。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其特征在于所述的传感器组件采用弹性层进行完全封装，该弹性层由优质橡胶或软化塑料制成。

7.根据权利要求1所述的光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其特征是所述的数字计算机由光纤以太网与配有登录与数据记录的计算机相连。

8.根据权利要求1所述的光纤传感汽车行驶跑偏在线自动检测系统，其特征是：当被试车辆通过测试区时，埋在测试区起点和终点处的传感器组件分别测出被试车辆所处的位置，并将其传输到光谱频率解调与数据处理计算机，该计算机通过分析测试区起点与终点的位置信号及被试车辆到达测试区起点与终点的时间，计算出被试车辆的跑偏方向、跑偏量、航向偏角及跑偏量测试区的行驶车速，并判定被试车辆的跑偏量是否符合标准要求。