CN219319755U

CN219319755U - 一种基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置

Info

Publication number: CN219319755U
Application number: CN202320218367.5U
Authority: CN
Inventors: 张健; 徐顺武; 连彩元; 林学伟
Original assignee: Fujian Polytechnic Normal University
Current assignee: Fujian Polytechnic Normal University
Priority date: 2023-02-15
Filing date: 2023-02-15
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2033-02-15

Abstract

本实用新型提供的一种基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，包括激光器、准直镜、半透反光镜、衰减片、全反镜、滤光片、小孔光阑、探测器、调理放大电路和处理器，所述激光器的出光端依次设有准直镜和半透反光镜，所述衰减片和全反镜依次设于半透反光镜一侧，所述滤光片、小孔光阑和探测器依次设于半透反光镜的另一侧；所述调理放大电路与探测器电连接，所述调理放大电路与处理器电连接；利用激光技术来对车速进行检测，其具有更高的准确性和精度；通过调理放大电路对信号进一步滤波和放大处理以提高信号精确度，便于后续设备处理。

Description

一种基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置

技术领域

本实用新型涉及车辆检测领域，尤其涉及一种基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置。

背景技术

为了确保国民经济的生产、生活的安全，场(厂)内机动车辆在出厂前，需要对车辆进行整车安全检测。同时，根据《中华人民共和国特种设备安全法》的相关规定，新投入使用的场(厂)内专用机动车要进行检验，在用的场(厂)内专用机动车每年也要进行首次检验，其中车辆的制动性能检测是极其重要的一个项目。车辆制动性能的好坏直接关系到车辆的安全使用性能。

目前国内对于机动车辆的制动性能检测方法主要分为有两大类：路试法和台试法。路试法是指须在道路试验中进行，主要借助五轮仪或者制动减速度仪进行检测；台试法是指以制动试验台为主要制动检测设备的检测方法。

相较于路试法，台试法毕竟是一种模拟制动情形的检测方法，与车辆实际制动情形存在一定的差别，制动性能检测的准确性并不高。现在还经常出现在台试时合格，而在路试时却不合格，这便体现出台试与路试存在不统一的问题，最终按照路试的检测结果作为最终检测结果。

而目前的路试法的试验过程中，制动减速度仪在使用中存在测量精度不高，重复性差、数据处理慢的问题，检验人员实际使用不方便，效率低下。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种使用方便，具有高精度测量且对采集信号进行优化以提高计算精确度的基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其设于被测车辆上，包括激光器、准直镜、半透反光镜、衰减片、全反镜、滤光片、小孔光阑、探测器、调理放大电路和处理器，所述激光器的出光端依次设有准直镜和半透反光镜，所述衰减片和全反镜依次设于半透反光镜一侧，所述滤光片、小孔光阑和探测器依次设于半透反光镜的另一侧；所述调理放大电路与探测器电连接，所述调理放大电路与处理器电连接。

进一步地，还包括AD电路，所述AD电路的输入端与调理放大电路电连接，所述AD电路的输出端与处理器电连接。

进一步地，还包括FPGA电路，所述FPGA电路的输入端与AD电路电连接，所述FPGA电路的输出端与处理器电连接。

进一步地，还包括上位机，所述上位机与处理器电连接。

进一步地，还包括霍尔触发器，所述霍尔触发器设于被测车辆踏板上；所述霍尔触发器与处理器电连接。

进一步地，还包括陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器与处理器电连接。

进一步地，所述激光器为He·Ne激光器。

进一步地，所述探测器为雪崩二极管探测器。

本实用新型的有益效果在于：利用激光技术来对车速进行检测，其具有更高的准确性和精度；通过调理放大电路对信号进一步滤波和放大处理以提高信号精确度，便于后续设备处理；由激光器发射激光，激光经由准直镜集中，射入半透反光镜，由半透反光镜将其分为两个角度射出的参考光和探测光，参考光射出方向依次经过衰减片和全反镜，最终沿其射出方向的反向依次经过衰减片、半透反光镜、滤光片和小孔光阑，射入探测器内；探测光则射向路面，经由路面反射返回至半透反光镜，之后反射依次经过滤光片和小孔光栅，射入探测器内；而后探测器将激光信号转换成电信号，经由调理放大电路调整使得探测器输出的微弱信号变为强度较高且滤除一定噪声的电信号，最后由处理器处理输出车辆制动性能数据。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置的结构示意图。

标号说明：

1、激光器；2、准直镜；3、半透反光镜；4、衰减片；5、全反镜；6、滤光片；7、小孔光阑；8、探测器；9、调理放大电路；10、处理器；11、AD电路；12、FPGA电路；13、霍尔触发器；14、陀螺仪传感器；15、上位机。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，一种基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其设于被测车辆上，包括激光器1、准直镜2、半透反光镜3、衰减片4、全反镜5、滤光片6、小孔光阑7、探测器8、调理放大电路9和处理器10，所述激光器1的出光端依次设有准直镜2和半透反光镜3，所述衰减片4和全反镜5依次设于半透反光镜3一侧，所述滤光片6、小孔光阑7和探测器8依次设于半透反光镜3的另一侧；所述调理放大电路9与探测器8电连接，所述调理放大电路9与处理器10电连接。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：利用激光技术来对车速进行检测，其具有更高的准确性和精度；通过调理放大电路9对信号进一步滤波和放大处理以提高信号精确度，便于后续设备处理；由激光器1发射激光，激光经由准直镜2集中，射入半透反光镜3，由半透反光镜3将其分为两个角度射出的参考光和探测光，参考光射出方向依次经过衰减片4和全反镜5，最终沿其射出方向的反向依次经过衰减片4、半透反光镜3、滤光片6和小孔光阑7，射入探测器8内；探测光则射向路面，经由路面反射返回至半透反光镜3，之后反射依次经过滤光片6和小孔光栅，射入探测器8内；而后探测器8将激光信号转换成电信号，经由调理放大电路9调整使得探测器8输出的微弱信号变为强度较高且滤除一定噪声的电信号，最后由处理器10处理输出车辆制动性能数据。

进一步地，还包括AD电路11，所述AD电路11的输入端与调理放大电路9电连接，所述AD电路11的输出端与处理器10电连接。

由上述描述可知，采用AD电路11将调理放大电路9处理的电信号转换为数字信号以方便后续处理器10进行接收计算。

进一步地，还包括FPGA电路11，所述FPGA电路11的输入端与AD电路11电连接，所述FPGA电路11的输出端与处理器10电连接。

由上述描述可知，由AD电路11处理形成的数字信号经由FPGA电路11对进行其数字量的采集、预处理和通信传输的操作，最后传输至处理器10。

进一步地，还包括上位机15，所述上位机15与处理器10电连接。

由上述描述可知，上位机15用于显示由处理器10计算获取的车辆制动性能数据以便操作者观察。

进一步地，还包括霍尔触发器13，所述霍尔触发器13设于被测车辆踏板上；所述霍尔触发器13与处理器10电连接。

由上述描述可知，通过霍尔触发器13的设置以准确记录被测车辆踏板踩下时刻，即制动时刻，以便处理器10获取时间信息来计算车辆制动性能数据。

进一步地，还包括陀螺仪传感器14，所述陀螺仪传感器14与处理器10电连接。

由上述描述可知，通过霍尔触发器13的设置以确定被测车辆与路面之间倾角，将倾角信息输入至处理器10以对该路面倾角下的车辆制动性能数据进行准确计算。

进一步地，所述激光器1为He·Ne激光器1。

由上述描述可知，采用He·Ne激光器1用于产生一束强度高、单色性好和方向性强的激光。

进一步地，所述探测器8为雪崩二极管探测器8。

由上述描述可知，采用雪崩二极管探测器8，其具有高效的激光信号探测效率，且输出功率大，适合激光测距领域使用。

参照图1，本实用新型的实施例一为：

本实用新型的应用场景：在对车辆制动性能检测时，传统的制动减速度仪在使用中存在测量精度不高，重复性差、数据处理慢的问题，检验人员实际使用不方便，效率低下。

本实施例的一种基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其设于被测车辆上，包括激光器1、准直镜2、半透反光镜3、衰减片4、全反镜5、滤光片6、小孔光阑7、探测器8、调理放大电路9、AD电路11、FPGA电路11、处理器10、上位机15、霍尔触发器13和陀螺仪传感器14。

所述激光器1为He·Ne激光器1，所述激光器1的出光端依次设有准直镜2和半透反光镜3，所述衰减片4和全反镜5依次设于半透反光镜3一侧，所述滤光片6、小孔光阑7和探测器8依次设于半透反光镜3的另一侧；所述调理放大电路9与探测器8电连接，所述探测器8为雪崩二极管探测器8，所述AD电路11与调理放大电路9电连接，所述FPGA电路11的输入端与AD电路11电连接，所述FPGA电路11的输出端与处理器10电连接，所述处理器10为TMS320C6657中央处理单元，所述处理器10设有双DPS内核，能够进行高效计算；所述上位机15与处理器10电连接，输出速度曲线绘制、制动距离、制动减速度等。

所述霍尔触发器13设于被测车辆踏板上；所述霍尔触发器13与处理器10电连接。所述陀螺仪传感器14与处理器10电连接。

本实用新型的工作原理：由He·Ne激光器1射出强度高、单色性好和方向性强的激光，激光经由准直镜2集中，射入半透反光镜3，由半透反光镜3将其分为两个角度射出的参考光和探测光，参考光射出方向依次经过衰减片4和全反镜5，最终沿其射出方向的反向依次经过衰减片4、半透反光镜3、滤光片6和小孔光阑7，射入探测器8内；探测光则射向路面，经由路面反射返回至半透反光镜3，之后反射依次经过滤光片6和小孔光栅，射入探测器8内；而后采用雪崩二极管探测器8高效探测激光信号，将激光信号转换成电信号，经由调理放大电路9调整使得探测器8输出的微弱信号变为强度较高且滤除一定噪声的电信号，之后由AD电路11将电信号转换为数字信号并通过FPGA电路11对数字信号进行处理，处理包括数字量的采集、预处理和通信传输等操作，最后传输至处理器10，最后由处理器10将上述信号以及霍尔触发器13获取的制动时刻信息、陀螺仪传感器14获取的路面倾角信息进行整合计算，于上位机15处输出车辆制动性能数据。

综上所述，本实用新型提供的一种基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，利用激光技术来对车速进行检测，其具有更高的准确性和精度；通过调理放大电路对信号进一步滤波和放大处理以提高信号精确度，便于后续设备处理。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其设于被测车辆上，其特征在于，包括激光器、准直镜、半透反光镜、衰减片、全反镜、滤光片、小孔光阑、探测器、调理放大电路和处理器，所述激光器的出光端依次设有准直镜和半透反光镜，所述衰减片和全反镜依次设于半透反光镜一侧，所述滤光片、小孔光阑和探测器依次设于半透反光镜的另一侧；所述调理放大电路与探测器电连接，所述调理放大电路与处理器电连接。

2.根据权利要求1所述的基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其特征在于，还包括AD电路，所述AD电路的输入端与调理放大电路电连接，所述AD电路的输出端与处理器电连接。

3.根据权利要求2所述的基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其特征在于，还包括FPGA电路，所述FPGA电路的输入端与AD电路电连接，所述FPGA电路的输出端与处理器电连接。

4.根据权利要求3所述的基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其特征在于，还包括上位机，所述上位机与处理器电连接。

5.根据权利要求1所述的基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其特征在于，还包括霍尔触发器，所述霍尔触发器设于被测车辆踏板上；所述霍尔触发器与处理器电连接。

6.根据权利要求1所述的基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其特征在于，还包括陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器与处理器电连接。

7.根据权利要求1所述的基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其特征在于，所述激光器为He·Ne激光器。

8.根据权利要求1所述的基于激光多普勒测速技术的车辆制动性能检测装置，其特征在于，所述探测器为雪崩二极管探测器。