CN103323259A - 一种基于光栅检测的车辆启动制动性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于光栅检测的车辆启动制动性能测试装置，包括测试单元和反射镜，测试单元包括测试支架、控制器、激光发射管、激光接收管和通讯模块，测试支架和反射镜分别位于自行车行车路线的两侧，测试支架和反射镜平行；激光发射管和激光接收管间隔布置在测试支架上，两两相邻的激光发射管和激光接收管之间间距相等，激光发射管的发射点光源经反射镜反射后被激光接收管接收，激光发射管具有如下的发射角度：第二位激光接收管接收第一位激光发射管发射的激光，第三位激光接收管接收第二位激光发射管发射的激光，激光接收管、通讯模块均与控制器连接。本发明简化结构、安装方便、控制精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆制动性能测试领域，尤其是一种车辆启动制动性能测试装置。
背景技术
对自行车及电动自行车安全性能检测的一个关键指标是测试自行车刹车时间与距离。目前实际使用时采用的方式是在刹车瞬间，利用自行车刹把带动火药枪在地下打上痕迹，作为刹车起始点，等待停车后用卷尺测量刹车距离。该方法对路面有一定的破坏性，使用时有一定的危险性，虽然能够测量刹车距离，但要精确测量刹车时间则必须与其它测量仪器配合使用。
自行车刹车距离还跟刹车时候的初速度有关，因此分析自行车刹车性能时候必须考虑刹车时速度的影响，目前车辆测速系统有多普勒雷达测速、GPS测速、视频测速、感应线圈测速等。多普勒雷达及GPS测速在汽车测速方面应用极为广泛，但是对于自行车等运动速度较慢的被测对象测试误差较大。视频测速抓拍系统，其主要用于侦查，且其分析过程较为复杂。感应线圈测试系统，测速需要在路面下埋线圈，施工安装复杂，不容易推广。采用光电技术实现测速也是一中使用比较普遍的方法，在相隔一定距离放置两对激光或红外或者普通可见光发射及接收装置，通过测量被测物通过两对光电管的时间，然后根据两个光电管的距离计算通过该点的速度，由于测试的精度越高所需的光电管就越多，由于测试装置在野外使用，测试距离较长且测试场地存在不确定性，不适合将测试装置做成一个整体机构。激光发射管和接收管发射管繁多会使得布线、供电复杂，不易安装、调节、转移和数据传送。
发明内容
为了克服已有自行车起动制动性能测试技术的结构复杂、安装麻烦、控制精度较低的不足，本发明提供了一种简化结构、安装方便、控制精度较高的基于光栅检测的车辆启动制动性能测试装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于光栅检测的车辆启动制动性能测试装置，所述测量装置包括测试单元和反射镜，所述测试单元包括测试支架、控制器、激光发射管、激光接收管和通讯模块，所述测试支架和反射镜别位于自行车行车路线的两侧，所述测试支架和反射镜平行；
所述激光发射管和激光接收管间隔布置在所述测试支架上，所述两两相邻的激光发射管和激光接收管之间间距相等，从左到右方向来看，依次布置第一位激光发射管、第一位激光接收管、…、第n位激光发射管、第n位激光接收管，n为自然数，且n≥3，所述激光发射管的发射点光源经反射镜反射后被激光接收管接收，所述激光发射管具有如下的发射角度：所述第二位激光接收管接收第一位激光发射管发射的激光，所述第三位激光接收管接收第二位激光发射管发射的激光，…，所述第n位激光接收管接收第n-1位激光发射管发射的激光，所述激光接收管、所述通讯模块均与所述控制器连接；
控制器以每个激光接收管的信号第一次发生跳变作为计时信号记录时钟值，每组激光发射管发射的激光平行且距离固定；所述测试装置还包括刹车性能测试模块，所述刹车性能测试模块包括：
用以根据接收到的数据以时间为横坐标，位移为纵坐标，绘制出待测车辆的位移-时间曲线和速度-时间曲线的曲线绘制单元；
用以通过速度-时间曲线得到自行车刹车点和初始速度，再根据位移-时间曲线可计算出设定初速度下自行车的制动距离值的刹车性能计算单元。
进一步，所述测试装置还包括启动器，所述启动器位于所述测试支架的端部，所述启动器与所述控制器连接。
更进一步，所述2m个激光发射管和2m个激光接收管形成一个测试单元，m为自然数，且m≥3，所述测试装置包括并排设置的至少两个测试单元。
所述激光接收管与所述通讯模块连接，所述通讯模块与主控制器连接，所述主控制器通过USB或RS-232接口连接到计算机，所述测试单元与供电电池连接。
所述通讯模块为Zigbee无线通讯模块。当然，也可以选用其他通讯方式。
所述供电电池为可拆卸的可充电电池或者干电池。
本发明的有益效果主要表现在：简化结构、安装方便、控制精度较高。
附图说明
图1是测试装置基本结构示意图。
图2是测试单元示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1和图2，一种基于光栅检测的车辆启动制动性能测试装置，所述测量装置包括测试单元和反射镜，所述测试单元包括测试支架、控制器、激光发射管、激光接收管和通讯模块，所述测试支架和反射镜别位于自行车行车路线的两侧，所述测试支架和反射镜平行；
所述激光发射管和激光接收管间隔布置在所述测试支架上，所述两两相邻的激光发射管和激光接收管之间间距相等，从左到右方向来看，依次布置第一位激光发射管、第一位激光接收管、…、第n位激光发射管、第n位激光接收管，n为自然数，且n≥3，所述激光发射管的发射点光源经反射镜反射后被激光接收管接收，所述激光发射管具有如下的发射角度：所述第二位激光接收管接收第一位激光发射管发射的激光，所述第三位激光接收管接收第二位激光发射管发射的激光，…，所述第n位激光接收管接收第n-1位激光发射管发射的激光，所述激光接收管、所述通讯模块均与所述控制器连接。
进一步，所述测试装置还包括启动器，所述启动器位于所述测试支架的端部，所述启动器与所述控制器连接。
所述待测车辆进入测试区域前，通过启动器导通最前端测试单元内的第一位激光发射管，所述第二位激光接收管接收到信号，所述待测车辆进入测试区域后前端挡住第一位激光发射管和反射镜之间的光束时，所述第二激光接收管信号发生跳变，所述单片机控制器记录计时时钟值，此时通过单片机控制器导通第二位激光发射管，第一位激光发射管关闭，当所述第三位激光接收管发生跳变时导通第位三激光发射管，以此类推，当测试单元最后一位激光反射管发射的激光被挡住时下一个测试单元的第一位激光接收管信号发生跳变，此时通过单片机控制器导通下个测试单元的第一位激光发射管；
所述单片机控制器都以每个激光接收管的信号第一次发生跳变作为计时信号记录时钟值。所述测试单元测试完成后通过通讯模块将数据传送给主控制器，所述每个测试单元单独计时，所述测试单元安装时无先后顺序，所述主控制器根据数据接收的时间进行排序。
所述每组激光发射管发射的激光平行且距离固定，所述计算机根据接收到的数据以时间为横坐标，位移为纵坐标，绘制出待测车辆的位移-时间曲线和速度-时间曲线，通过速度-时间曲线可以准确得到自行车刹车点和初始速度，再根据位移-时间曲线可计算出一定初速度下自行车的制动距离值，同理，可获得车辆从速度为零加速到额定速度时的时间和距离值。
本实施例的测量装置由多个测试单元A1～An和反射镜B组成，所述测试单元A1～An和反射镜B别位于自行车行车路线的两侧，所述测试单元A1～An直线排列且和反射镜B平行，所述单个测试单元由单片机控制器、激光发射管、激光接收管、通讯模块和铝型材组成。
以测试单元A1和A2为例，所述测试单元A1安装在细长铝型材1内，所述测试单元A1内多个激光发射管（A1-1至A1-8）和激光接收管（A1'-1至A1'-8）间隔布置且间距相等。所述激光发射管呈一定的角度发射点光源经反射镜B反射后被激光接收管接收，所述第二位激光接收管A1'-2接收第一位激光发射管A1-1发射的激光，所述第三位激光接收管A1'-3接收第二位激光发射管A1-2发射的激光，所述一个测试单元内最后一位激光发射管A1-8发射的光源被下一个测试单元A2的第一位激光接收管A'2-1接收。所述测试单元A1通过通讯模块将测试数据传送到主控制器，所述主控制器将接收到的数据连接到计算机。
所述待测车辆进入测试区域前，通过启动器导通最前端测试单元A1内的第一位激光发射管A1-1，所述第二位激光接收管A1'-2接收到信号，所述待测车辆进入测试区域后前端挡住第一位激光发射管A1-1和反射镜之间的光束时，所述第二激光接收管A1'-2信号发生跳变，所述单片机控制器记录计时时钟值，此时通过单片机控制器导通第二位激光发射管A1-2，第一位激光发射管A1-1关闭，当所述第三位激光接收管A1'-3发生跳变时导通第位三激光发射管A1-3，以此类推，当测试单元A1最后一位激光反射管A1-8发射的激光被挡住时下一个测试单元A2的第一位激光接收管A'2-1信号发生跳变，此时通过测试单元A2内的单片机控制器导通第一位激光发射管A2-1，所述测试单元A1测试完成后通过通讯模块将数据传送给主控制器，所述每个测试单元单独计时，所述测试单元安装时无先后顺序，所述主控制器根据数据接收的时间进行排序。
所述每组激光发射管发射的激光平行且距离固定为L，所述计算机根据接收到的数据以时间为横坐标，位移为纵坐标，绘制出待测车辆的位移-时间曲线和速度-时间曲线，通过速度-时间曲线可以准确得到自行车刹车点和初始速度，再根据位移-时间曲线可计算出一定初速度下自行车的制动距离值，同理，可获得车辆从速度为零加速到额定速度时的时间和距离值。
进一步，所述通讯模块为Zigbee无线通讯模块，所述通讯模块采用单工通讯方式。所述每个测试单元采用电池独立供电，所述供电电池采用可拆卸的锂电池或普通可充电电池供电，也可采用普通干电池供电。
本实施例中，由于测试距离较长，考虑到激光发射管和接收管供电、安装、布线等问题，本发明采用多个测试单元进行排列组合的方式。每个测试单元内包含多个激光发射管和接收管，激光发射管发射的光线通过反射镜反射给激光接收管，调节、安装方便，解决了对射式激光发射管和接受管安装调整困难的问题。
由于整个系统需要在野外使用，供电问题是一个主要问题，因此本发明不采用普通交流市电供电方案，而是采用电池供电方案。测试单元独立供电，采用可拆卸的锂电池或普通可充电电池供电，也可采用普通干电池供电。可拆卸的目的是便于充电及更换。多个激光发射管同时打开的功耗较大，因此必须合理控制光电管和接收管的导通时间，本发明测试单元内激光接收管和机构发射管间隔布置，可利用前一激光接收管信号的跳变来控制下一激光发射管的导通和上一激光发射管的关闭，使得测试系统中始终只导通一条激光束。
每个测试单元有各自的地址，各个测试单元的前后顺序决定了位移值，顺序错误则造成所有测试数据的混乱，因此必须指定各个测试单元的顺序。为便于使用和维护，使得所有发射单元和接收单元顺序不需要预先固定，只要保证所有测试单元直线排列，发射单元和接收单元可以任意组合使用，无需对地址的顺序做任何人工设定，由于车辆通过各个测试单元的时间有先后，因此主机直接根据接收到的各个测试单元发送的数据的时间前后确定测试单元的顺序。
如果测试单元都要通过导线连接到控制器，即使控制器布置在所有测试单元中间位置，也还是存在连接线太长，并且数量太多从而造成布线复杂，因此本发明采用Zigbee无线通讯模块实现低功耗数据传输，采用单工通讯方式，即只能由测试单元往主机发送数据，测试单元不接收主机发过来的命令或数据。主机实现与所有测试单元数据通讯，并将接收到的数据通过USB或RS-232等通讯接口传送到电脑，由电脑实现数据处理、分析及测试曲线和结果的显示。
待测车辆进入测试区域后紧急刹车，待测车辆往前运行一段距离后停止运动，从刹车起始点到停车点之间的距离为刹车距离。利用速度-时间和位移-时间曲线能够很容易地获得刹车时间和刹车距离值。从速度变化来分析，紧急刹车时待测车辆会突然减速，从曲线中寻找速度开始突然下降的点，在曲线上绘制一条通过该点并与X轴垂直的直线，该直线与位移曲线的交点所对应的位移值就是制动起始点的位移值；在速度曲线上寻找第一个速度为零的点，也绘制一条通过该点并与X轴垂直的直线，该直线与位移曲线的交点所对应的位移值就是待测车辆制动停止的点的位移，由该值减去制动起始点的位移值，所得到的值就是待测车辆的制动距离，而两个点所对应的横坐标的差值就是刹车时间。当车辆开始启动到达到指定速度的时间为起动时间，所行驶的距离为起动距离，待测车辆开始加速时速度由零开始增加，记录此时的位移和时间，当达到指定速度值时记录位移和时间，两者的差值就是起动时间和起动距离。
尤其适用于电动自行车的速度及制动性能测试。该方法也能应用于玩具车、摩托车等其它车辆或移动物体的测试。
本实施例利用同一套装置，能够利用测试曲线简洁直观并精确地获取车速及起动制动时间及距离。并且车速测量和起动制动性能测试可以一次性完成，测试精度高，使用方便，系统功耗低，成本低，便于安装维护。
Claims (6)
1.一种基于光栅检测的车辆启动制动性能测试装置，其特征在于：所述测量装置包括测试单元和反射镜，所述测试单元包括测试支架、控制器、激光发射管、激光接收管和通讯模块，所述测试支架和反射镜别位于自行车行车路线的两侧，所述测试支架和反射镜平行；
所述激光发射管和激光接收管间隔布置在所述测试支架上，所述两两相邻的激光发射管和激光接收管之间间距相等，从左到右方向来看，依次布置第一位激光发射管、第一位激光发射管、…、第n位激光发射管、第n位激光发射管，n为自然数，且n≥3，所述激光发射管的发射点光源经反射镜反射后被激光接收管接收，所述激光发射管具有如下的发射角度：所述第二位激光接收管接收第一位激光发射管发射的激光，所述第三位激光接收管接收第二位激光发射管发射的激光，…，所述第n位激光接收管接收第n-1位激光发射管发射的激光，所述激光接收管、所述通讯模块均与所述控制器连接。
2.如权利要求1所述的基于光栅检测的车辆起动制动性能测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括启动器，所述启动器位于所述测试支架的端部，所述启动器与所述控制器连接。
3.如权利要求1或2所述的基于光栅检测的车辆起动制动性能测试装置，其特征在于：所述2m个激光发射管和2m个激光接收管形成一个测试单元，m为自然数，且m≥3，所述测试装置包括并排设置的至少两个测试单元，所述一个测试单元内最后一位激光发射管发射的光源被下一个测试单元的第一位激光接收管接收。
4.如权利要求1或2所述的基于光栅检测的车辆起动制动性能测试装置，其特征在于：所述激光接收管与所述通讯模块连接，所述通讯模块与主控制器连接，所述主控制器通过USB或RS-232接口连接到计算机，所述测试单元与供电电池连接。
5.如权利要求1或2所述的基于光栅检测的车辆起动制动性能测试装置，其特征在于：所述通讯模块为Zigbee无线通讯模块。
6.如权利要求3所述的基于光栅检测的车辆起动制动性能测试装置，其特征在于：所述供电电池为可拆卸的可充电电池或者干电池。
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| CN (1) | CN103323259B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106353525A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 白蝉恒 | 测速系统及测速方法 |
| CN106596132A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-04-26 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 一种基于汽车性能测试计时系统中的光栅传感器控制终端 |
| CN113945397A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-18 | 中煤科工智能储装技术有限公司 | 一种基于级联光栅的模拟装车过程试验台和构建方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020000921A1 (en) * | 2000-03-17 | 2002-01-03 | Hutchinson Herbert A. | Optronic system for the measurement of vehicle traffic |
| CN2625902Y (zh) * | 2003-05-08 | 2004-07-14 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 新型道边汽车测速仪 |
| CN2903990Y (zh) * | 2006-05-11 | 2007-05-23 | 安徽宝龙环保科技有限公司 | 机动车测速装置 |
| CN102539820A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-07-04 | 上海航天设备制造总厂 | 简易的测量速度的装置 |
| CN102881172A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-16 | 聊城市正大网络科技有限公司 | 道路机动车辆测速装置及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4005618B2 (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-07 | 株式会社神戸製鋼所 | タイヤの制動特性試験装置 |
-
2013
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020000921A1 (en) * | 2000-03-17 | 2002-01-03 | Hutchinson Herbert A. | Optronic system for the measurement of vehicle traffic |
| CN2625902Y (zh) * | 2003-05-08 | 2004-07-14 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 新型道边汽车测速仪 |
| CN2903990Y (zh) * | 2006-05-11 | 2007-05-23 | 安徽宝龙环保科技有限公司 | 机动车测速装置 |
| CN102539820A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-07-04 | 上海航天设备制造总厂 | 简易的测量速度的装置 |
| CN102881172A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-16 | 聊城市正大网络科技有限公司 | 道路机动车辆测速装置及方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106353525A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 白蝉恒 | 测速系统及测速方法 |
| CN106596132A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-04-26 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 一种基于汽车性能测试计时系统中的光栅传感器控制终端 |
| CN113945397A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-18 | 中煤科工智能储装技术有限公司 | 一种基于级联光栅的模拟装车过程试验台和构建方法 |
| CN113945397B (zh) * | 2021-10-13 | 2024-03-15 | 中煤科工智能储装技术有限公司 | 一种基于级联光栅的模拟装车过程试验台和构建方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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