CN202939306U - 一种车辆速度测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车辆速度测量设备，包括：处理单元（5）以及设置在车辆（2）前进方向轴线上的长型真空箱（1）、分别设置于所述真空箱（1）内两端的电磁波发射单元（4）和电磁波接收单元（3），所述处理单元（5）与所述电磁波发射单元（4）和所述电磁波接收单元（3）电连接，与所述处理单元（5）连接的用于显示车辆速度的显示单元（6）。本实用新型提供的速度测量设备能克服路面不平、震动等因素所造成的速度测量误差，在冰面或水面等特殊环境中亦可使用，扩大了使用范围，且便于操作。

Description

一种车辆速度测量设备

技术领域

本实用新型涉及一种车辆速度测量设备，尤其涉及机动车的速度测量设备，属于测量技术领域。

背景技术

目前，车辆均安装有用于定位交通工具并提供目的地路线的导航系统，使用GPS（Global Positioning System）技术进行定位，测距及测速。但该定位技术本身提供的位置信息与实际相比有误差，而由此测算的车辆运动速度在实际使用中也有较大误差。

现在常用的车辆速度测算方法还有：

（1）五轮仪。在五轮仪上有一个齿圈电磁式传感器，通过车轮转动将感应的正弦信号输入测试仪器，这种系统结构简单，但要求安装一个比较大的五轮，当路面不平或车辆振动时，测量的速度有误差。

（2）非接触式五轮仪。它利用光束照到地面的反射时间来确定车辆速度。传感器的光学镜头轴线要与地面垂直，对安装距离有要求。这一系统虽然克服了车辆振动及路面不平带来的精度问题，但不适用于冰和水路面的速度测量，适用范围小且价格也比较高。

（3）加速度传感器。该传感器利用重力加速度原理测量加速度，然后进行积分求出速度，但这类专用的传感器体积都较大，且求速度时需要测出一个初始速度值来，比较麻烦，且当路况较复杂时，也会产生较大的实时误差。

然而，车辆的一个重要参数就是车辆速度，在构成车辆控制系统中，车辆的速度也是一个重要的控制变量。车辆速度的控制密切影响乘坐者的安全，所以一个便于操作、精度高、可靠性好的速度测量设备对交通安全起着至关重要的作用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，针对现有技术存在的路面不平、震动，路况复杂导致车辆速度测量产生误差或者无法测量等缺陷，提出一种高精度、可靠性好、便于操作的速度测量装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种车辆速度测量设备，所述车辆速度测量设备包括：

处理单元（5）以及设置在车辆（2）前进方向轴线上的长型真空箱（1）、分别设置于所述真空箱（1）内两端的电磁波发射单元（4）和电磁波接收单元（3），所述处理单元（5）与所述电磁波发射单元（4）和所述电磁波接收单元（3）电连接。

上述的车辆速度测量设备中还包括与所述处理单元（5）连接的用于显示车辆速度的显示单元（6）。

上述的车辆速度测量设备中所述处理单元（5）是根据所述电磁波发射单元（4）和电磁波接收单元（3）之间在车辆（2）静止状态时的距离以及处理单元（5）指令所述电磁波发射单元（4）发射信号起至从电磁波接收单元（3）接收到信号的延迟时间计算车辆速度的处理器。

本实用新型车辆速度测量设备的有益效果在于，克服了路面不平、震动等因素所造成的速度测量误差，在冰面或水面等特殊环境中亦可使用，扩大了使用范围，且便于操作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型一种车辆速度测量设备作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种车辆速度测量设备实施例图；

图2是本实用新型一种车辆速度测量设备装设于车辆的简图；

图3是本实用新型一种车辆速度测量设备实施原理图。

具体实施方式

结合图1至图3说明本实用新型一种车辆速度测量设备的结构和原理。

参考图1，本实用新型一种车辆速度测量设备包括：

真空箱1，设置在车辆2前进方向轴线上，所述真空箱1为长方形，其尺寸可根据车辆大小和用户需求自行定制，内部为使电磁波传播免受介质影响而设为真空状态，同时所述真空箱1还能隔绝外界电磁波的干扰。

发射单元4，设置于真空箱1内右端，与处理单元5电性连接，作为波源发射电磁波信号。

接收单元3，设置于真空箱1内左端，与发射单元4相对应，并与处理单元5电性连接，用于接收电磁波信号。

处理单元5设置于真空箱1的外侧，包括运算单元，用于计算电磁波从发射单元4运动至接收单元3所需的时间，同时，在该处理单元5中预设参数光速、电磁波在静止的真空箱1中的运动时间，即可算出车辆平面运动的即时移动速度；所述处理单元5可通过指令控制电磁波信号的发射。

与所述处理单元5连接的显示单元6，用于显示车辆移动时的速度，便于用户实时观测车辆速度。

如图2所示，将此车辆速度测量设备安装于车辆2内时，其安装时需保证电磁波与车辆2在平面的移动方向上一致。

使用本实用新型时，图3示出，车辆2移动时，处理单元5发出发射电磁波信号的指令，发射单元4接收到发射指令，开始以较高的频率持续发射电磁波，电磁波在真空箱1中传播，在真空状态下传播，电磁波传播速度恒定且与波源无关。同时，车辆2也在同一方向上作平面移动，在一个脉冲内车辆2的运动也为匀速运动，速度为v。此时电磁波从发射单元4到接收单元3之间运动的距离为真空箱1的长度和车辆2的移动距离之和，即图中的S+s。接收单元3接收到电磁波信号后，处理单元5中的运算单元根据记录的发射单元4发射电磁波信号时间，计算出电磁波从波源到接收点的时间间隔t。电磁波在真空中的传播速度恒定，且与波源无关，则可知电磁波在车辆2移动距离上的传播速度与真空箱1内的传播速度相同，均为光速c。由速度运算公式可知：

T=S/c……………(1)

(S+s)=c×t………(2)

v=s/t……………..(3)

v=c×(t-T)/t………(4)

其中，S为真空箱1的长度；c为电磁波在真空状态的传播速度，为光速，c=3×10⁸m/s；T为电磁波在静止的真空箱1中传播所需的时间。

在处理单元5中的运算单元预设参数T、c，同时运算单元又计算出时间间隔t，根据上述公式（4）即可计算出车辆2的运动速度v。考虑到车辆在实际运行时会受到震动产生位移，由此导致短时间内的运动速度v正反向频繁变动，随即过滤，持续同一方向速度即为运动速度v。显示单元6将显示这一计算结果，用户可实时观测车辆的运动速度v。该速度测量设备安装于车内，车辆在任何环境、路况中行驶时，都可使用该设备进行速度测量，扩大了设备的使用范围。

以上仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种车辆速度测量设备，其特征在于，包括：处理单元（5）以及设置在车辆（2）前进方向轴线上的长型真空箱（1）、分别设置于所述真空箱（1）内两端的电磁波发射单元（4）和电磁波接收单元（3），所述处理单元（5）与所述电磁波发射单元（4）和所述电磁波接收单元（3）电连接。

2.根据权利要求1所述的车辆速度测量设备，其特征在于，还包括与所述处理单元（5）连接的用于显示车辆速度的显示单元（6）。

3.根据权利要求2所述的车辆速度测量设备，其特征在于，所述处理单元（5）是根据所述电磁波发射单元（4）和电磁波接收单元（3）之间在车辆（2）静止状态时的距离以及处理单元（5）指令所述电磁波发射单元（4）发射信号起至从电磁波接收单元（3）接收到信号的延迟时间计算车辆速度的处理器。

Images