CN109506956A - 一种摩托车刹车检测系统和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种基于前后轮转速的摩托车刹车检测系统和检测方法，通过检测摩托车在直行时前后刹车同时启动时，利用前轮转速变化率、前后轮转速时间差进行分析，以分别判断摩托车前后轮刹车系统制动力是否存在不匹配的问题，以保障摩托车刹车系统的安全性。

Description

一种摩托车刹车检测系统和检测方法

技术领域

本发明涉及摩托车检测技术领域，具体本发明公开了一种摩托车刹车检测系统和检测方法。

背景技术

现有技术中，摩托车具有相对独立的前后轮刹车系统，分别对前后轮进行制动，通常摩托车的前刹车设置在右把手的手柄上，对于骑跨式的摩托车来说，后刹车通常在右脚踏板上。在摩托车行驶时，正确的刹车方式是以前刹车为主，后刹车为辅助，因为在刹车时，摩托车的重心会集中在前轮，后轮对地面的附着力变小，前轮对地面的附着力大于后轮，因此后轮在急刹车时，容易产生抱死情况，进而造成摆尾或侧滑等危险。而在现实使用中，在遇到紧急制动的情况下，摩托车驾驶员都会下意识地同时启动前后轮刹车，而由于刹车系统的刹车盘、刹车传动装置以及轮胎都可能存在故障或磨损的问题，导致前轮或后轮在同时启动制动时转速差过大甚至产生打滑，进而可能造成一定危险。而现有技术中缺乏对摩托车前后轮刹车系统同时进行联动检测的检测装置和方法。

发明内容

本申请公开了一种摩托车刹车检测系统，所述检测系统包括检测模块，所述检测模块包括车轮转速检测单元，所述车轮检测单元用于分别检测摩托车的前后轮转速。

所述转速检测检测单元将所述前后轮转速信号分别发送给处理单元。

所述检测模块还包括刹车检测单元，所述刹车检测单元用于检测前后轮刹车是否启动，并发送相应的前后轮刹车启动信号给处理单元。

所述检测模块还包括方向检测单元，所述方向检测单元用于检测所述摩托车的转向角度，所述方向检测单元产生相应的转向角度信号并发送给处理单元。

本申请的摩托车刹车检测系统还包括处理单元，所述处理单元获取转速检测单元发送的前后轮转速信号、刹车检测单元发送的前后轮刹车启动信号、方向检测单元发送的转向角度信号，判断摩托车是否满足测试条件。

进一步地，所述处理单元设置在摩托车车体上，其包括具有数据处理能力的处理器以及具有数据存储能力的存储器。处理单元根据前后轮刹车同时启动后的前轮和后轮转速信号，分别判断前后轮刹车制动力是否合格。

本发明还公开了一种基于上述摩托车刹车测试系统的测试方法，具体包括以下步骤：

步骤1：处理单元获取前轮转速信号R1和后轮转速信号R2，计算前后轮转速和SR＝R1+R2，并将所述转速和SR与第一转速阈值比较，当所述转速和SR大于第一转速阈值时，执行步骤2。

步骤2：处理单元根据前轮转速信号R1和后轮转速信号R2，计算前后轮转速差绝对值|DR|＝|R1-R2|，并将所述转速差DR与第一转速差阈值比较。所述前后轮转速差绝对值|DR|小于所述第一转速差阈值DR1时，执行步骤3。

步骤3：处理单元根据方向检测单元发送的转向角度信号AS，并将所述转向角度信号AS的绝对值与第一转向角度阈值AT进行比较，当|AS|≤AT时，执行步骤4。

步骤4：处理单元根据前后刹车检测单元发送的前后轮刹车启动信号判断前后轮刹车是否同时启动。具体地，处理单元将前刹车启动信号的时间T1和后刹车启动的时间T2计算出启动时间差ΔT1＝|T1-T2|，并将ΔT1与第一时间差阈值DT1比较，当ΔT1≤DT1时，判断为前后轮刹车同时启动，执行步骤5。

步骤5：处理单元判断前后轮刹车同时启动后，再根据前轮转速信号R1和后轮转速信号R2，分别计算前后轮的转速变化率，即前轮和后轮的转速相对于时间的导数dR1和dR2，并将dR1与第一转速导数阈值dR比较，所述第一转速导数阈值dR是一个负值。如果dR1的最小值dR1max≥DR时，说明待测摩托车前轮的制动力不足。

同时，计算前后轮转速差DR，所述转速差DR实时与第二转速差阈值DR2比较，所述第二转速差阈值DR2是一个负值，所述第二转速差阈值小于所述第一转速差阈值，当前后轮转速差DR首次小于DR2时，将该时刻记为T3，当前后轮转速差DR重新大于或等于DR2时，将该时刻记为T4，计算刹车时间差ΔT2＝T4-T3，并将刹车整体时长记为T，计算Kp＝ΔT2/T的值，并将Kp与第一比率阈值K比较，当Kp大于所述K值时，说明待测摩托车后轮制动力不足。

本发明提出的一种基于前后轮转速的摩托车刹车检测系统和检测方法，通过检测摩托车在直行时前后刹车同时启动时，利用前轮转速变化率、前后轮转速时间差进行分析，以分别判断摩托车前后轮刹车系统制动力是否存在不匹配的问题，以保障摩托车刹车系统的安全性。

附图说明

附图1为本申请的摩托车刹车检测系统框图；

附图2为本申请的摩托车刹车检测方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明进行详细说明。

在一个实施例中，本申请公开了一种摩托车刹车检测系统，所述检测系统包括检测模块，所述检测模块包括车轮转速检测单元，所述车轮检测单元用于分别检测摩托车的前后轮转速。

具体地，所述转速检测检测单元包括霍尔传感元件和磁钢元件，所述磁钢元件设置在摩托车车轮的轮毂或辐条上，所述霍尔传感元件设置在摩托车车架与所述磁钢元件相对应的位置，当车轮转动时，所述车轮带动磁钢元件作圆周运动，每一次磁钢元件转动经过霍尔传感元件时，霍尔传感元件会产生一个转速信号。所述转速信号发送给处理单元。

所述检测模块还包括刹车检测单元，所述刹车检测单元用于检测前后轮刹车是否启动。在一种实施方式中，所述刹车检测单元包括两个压力检测元件，所述两个压力检测单元分别设置前后轮刹车上，例如车把的刹车把手上或刹车踏板上，用于检测所述前后轮刹车是否被按下或踩下，以判断前后刹车装置是否启动，并发送相应的前后轮刹车启动信号给处理单元。在其他实施例中，所述刹车检测单元还可以采用开关电路的方式检测前后刹车装置是否启动。

所述检测模块还包括方向检测单元，所述方向检测单元用于检测所述摩托车的转向角度。具体地，所述方向检测单元为角度传感器或编码器，所述方向检测单元可以设置在车把的转向轴上，当摩托车的车头产生转向时，所述方向检测单元产生相应的转向角度信号并发送给处理单元。

本申请的摩托车刹车检测系统还包括处理单元，所述处理单元获取转速检测单元发送的前后轮转速信号、刹车检测单元发送的前后轮刹车启动信号、方向检测单元发送的转向角度信号，判断摩托车是否满足测试条件。所述处理单元设置在摩托车车体上，其包括具有数据处理能力的处理器以及具有数据存储能力的存储器。

具体地，所述处理单元根据前后轮刹车同时启动后的前轮和后轮转速信号，分别判断前后轮刹车制动力是否合格。

基于上述实施例中的摩托车刹车测试系统，本申请还提出一种测试方法，所述测试方法基于上述是测试系统，具体包括以下步骤：

步骤1：处理单元获取前轮转速信号R1和后轮转速信号R2，计算前后轮转速和SR＝R1+R2，并将所述转速和SR与第一转速阈值比较，当所述转速和SR大于第一转速阈值时，执行步骤2。所述第一转速阈值根据车轮的直径和所需的测试速度而定，在本申请的测试方法中，摩托车的车速不易过低(应超过30公里/小时)，可根据实际测试需要由目标测试车速计算第一转速阈值。

步骤2：处理单元根据前轮转速信号R1和后轮转速信号R2，计算前后轮转速差绝对值|DR|＝|R1-R2|，并将所述转速差DR与第一转速差阈值比较。所述前后轮转速差绝对值|DR|小于所述第一转速差阈值DR1时，执行步骤3。在前后轮尺寸一致的情况下，所述第一转速差阈值是一个较小的值，经过多次测试，在本实施例中，其应小于前后轮转速和SR的0.15‰，以保障待测摩托车处于基本笔直的行程上进行测试，道路没有覆冰或积水造成的湿滑，并且在刹车之前，前后轮的转速差处于较小的水平，说明前后轮的轮胎磨损程度也比较相近。

步骤3：处理单元根据方向检测单元发送的转向角度信号AS，并将所述转向角度信号AS的绝对值与第一转向角度阈值AT进行比较，当|AS|≤AT时，执行步骤4。在本实施例中，所述AT的值与目标测试速度相关，目标测试速度越大，所述第一转向角度阈值AT越小，这可以保障测试的准确性和安全性，同时，所述第一转向角度阈值AT不超过摩托车车头偏转5°时方向检测单元产生的转向角度信号值。

步骤4：处理单元根据前后刹车检测单元发送的前后轮刹车启动信号判断前后轮刹车是否同时启动。具体地，处理单元将前刹车启动信号的时间T1和后刹车启动的时间T2计算出启动时间差ΔT1＝|T1-T2|，并将ΔT1与第一时间差阈值DT1比较，当ΔT1≤DT1时，判断为前后轮刹车同时启动，执行步骤5。在本实施例中，所述DT1小于0.5秒。

步骤5：处理单元判断前后轮刹车同时启动后，再根据前轮转速信号R1和后轮转速信号R2，分别计算前后轮的转速变化率，即前轮和后轮的转速相对于时间的导数dR1和dR2，并将dR1与第一转速导数阈值dR比较，所述第一转速导数阈值dR是一个负值，在理想条件下，摩托车在前后刹车制动时，前轮刹车系统应该在刹车启动之后对前轮先产生一个较大的制动力，从而使得前轮的转速显著下降，所述第一转速导数阈值根据目标测试速度有关，目标测试速度越大，所述第二转速差阈值越小(其绝对值越大)，即在前轮刹车启动初期，前轮降低的转速越大，在本实施例中，目标测试速度是30公里/小时，dR的绝对值设置为前后轮最高转速的40％-50％，即前后轮刹车同时启动后初期，前轮的转速每秒降低40％-50％，目标测试速度越高，其dR的绝对值与前后轮最高转速的比率会降低，但是其绝对值会增大。如果dR1的最小值dR1max≥DR时，说明待测摩托车前轮的制动力不足，也就是并未在制动过程中，对前轮施加足够的制动力使得前轮的转速明显减小。

同时，计算前后轮转速差DR，所述转速差DR实时与第二转速差阈值DR2比较，所述第二转速差阈值DR2是一个负值，所述第二转速差阈值小于所述第一转速差阈值，所述第二转速差阈值与摩托车的型号(车轮直径)、目标测试速度有关，目标测试速度越大，所述第二转速差阈值越小，在本实施例中，当目标测试速度是30公里/小时，DR2的绝对值可设置为前后轮最高转速值的15％。当前后轮转速差DR首次小于DR2时，将该时刻记为T3，当前后轮转速差DR重新大于或等于DR2时，将该时刻记为T4，计算刹车时间差ΔT2＝T4-T3，并将刹车整体时长记为T(即前后刹车最早启动时至前后轮转速均为零时的时长)，计算Kp＝ΔT2/T的值，并将Kp与第一比率阈值K比较，当Kp大于所述K值时，说明待测摩托车后轮制动力不足，即前后轮刹车同时启动后，后轮高于前轮的转速的时间较长。所述K值依据目标测试速度而定，目标测试速度越大，所述K值越大，在本实施例值，当目标测试速度是30公里/小时，K可设置为0.3-0.4之间。

通过上述实施例的检测系统和检测方法，通过检测摩托车在直行时前后刹车同时启动时，对前后轮转速值进行分析，以判断摩托车前后轮刹车系统制动力是否存在不匹配的问题，以保障刹车系统的安全性。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种摩托车刹车检测系统，其特征在于，所述检测系统包括检测模块，所述检测模块包括车轮转速检测单元，所述车轮检测单元用于分别检测摩托车的前后轮转速；

所述转速检测检测单元将所述前后轮转速信号分别发送给处理单元；

所述检测模块还包括刹车检测单元，所述刹车检测单元用于检测前后轮刹车是否启动，并发送相应的前后轮刹车启动信号给处理单元；

所述检测模块还包括方向检测单元，所述方向检测单元用于检测所述摩托车的转向角度，所述方向检测单元产生相应的转向角度信号并发送给处理单元；

所述检测系统还包括处理单元，所述处理单元获取转速检测单元发送的前后轮转速信号、刹车检测单元发送的前后轮刹车启动信号、方向检测单元发送的转向角度信号，判断摩托车是否满足测试条件。

2.如权利要求1所述的摩托车刹车检测系统，其特征在于，

所述处理单元设置在摩托车车体上，其包括具有数据处理能力的处理器以及具有数据存储能力的存储器，处理单元根据前后轮刹车同时启动后的前轮和后轮转速信号，计算前后轮转速变化率、前后轮转速差以及前后轮刹车启动的时间，并分别判断前后轮刹车制动力是否合格。

3.如权利要求2所述的摩托车刹车检测系统，其特征在于，所述转速检测检测单元包括霍尔传感元件和磁钢元件。

4.如权利要求2所述的摩托车刹车检测系统，其特征在于，所述刹车检测单元包括两个压力检测元件，所述两个压力检测单元分别设置前后轮刹车上，用于检测所述前后轮刹车是否被按下或踩下，以判断前后刹车装置是否启动，并发送相应的前后轮刹车启动信号给处理单元。

5.如权利要求2所述的摩托车刹车检测系统，其特征在于，所述方向检测单元为角度传感器或编码器，当摩托车的车头产生转向时，所述方向检测单元产生相应的转向角度信号并发送给处理单元。

6.一种基于上述权利要求1-5之一所述的摩托车刹车测试系统的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：处理单元获取前轮转速信号R1和后轮转速信号R2，计算前后轮转速和SR＝R1+R2，并将所述转速和SR与第一转速阈值比较，当所述转速和SR大于第一转速阈值时，执行步骤2；

步骤2：处理单元根据前轮转速信号R1和后轮转速信号R2，计算前后轮转速差绝对值|DR|＝|R1-R2|，并将所述转速差DR与第一转速差阈值比较。所述前后轮转速差绝对值|DR|小于所述第一转速差阈值DR1时，执行步骤3；

步骤3：处理单元根据方向检测单元发送的转向角度信号AS，并将所述转向角度信号AS的绝对值与第一转向角度阈值AT进行比较，当|AS|≤AT时，执行步骤4；

步骤4：处理单元根据前后刹车检测单元发送的前后轮刹车启动信号判断前后轮刹车是否同时启动。具体地，处理单元将前刹车启动信号的时间T1和后刹车启动的时间T2计算出启动时间差ΔT1＝|T1-T2|，并将ΔT1与第一时间差阈值DT1比较，当ΔT1≤DT1时，判断为前后轮刹车同时启动，执行步骤5；

步骤5：处理单元判断前后轮刹车同时启动后，再根据前轮转速信号R1和后轮转速信号R2，分别计算前后轮的转速变化率，即前轮和后轮的转速相对于时间的导数dR1和dR2，并将dR1与第一转速导数阈值dR比较，所述第一转速导数阈值dR是一个负值。如果dR1的最小值dR1max≥DR时，说明待测摩托车前轮的制动力不足；

同时，计算前后轮转速差DR，所述转速差DR实时与第二转速差阈值DR2比较，所述第二转速差阈值DR2是一个负值，所述第二转速差阈值小于所述第一转速差阈值，当前后轮转速差DR首次小于DR2时，将该时刻记为T3，当前后轮转速差DR重新大于或等于DR2时，将该时刻记为T4，计算刹车时间差ΔT2＝T4-T3，并将刹车整体时长记为T，计算Kp＝ΔT2/T的值，并将Kp与第一比率阈值K比较，当Kp大于所述K值时，说明待测摩托车后轮制动力不足。