[發明專利]一種基于輪載式智能傳感車輪轉速測量方法及裝置

無效

• 申請號: 200910077577.1
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101477136A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 劉桂雄;林創魯;潘夢鷂;馮源
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01P3/42
• 分類號: G01P3/42;B60C23/00
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所
• 代理人: 魏殿紳

技術領域

本發明涉及機動車安全運行狀態監測，尤其涉及一種利用輪載式智能傳感器的車輪轉速測量方法及裝置。

背景技術

機動車運行安全狀態監測技術是保證機動車安全行駛的主要手段，也是機動車運行安全檢測技術發展的必然趨勢。采用機動車運行安全狀態監控技術對機動車運行安全狀態和運行指標進行動態監測，及時發現和預防機動車故障，發展監測、控制、管理和決策于一體的安全監控網絡體系，對機動車安全運行具有重要意義；它是關系到國家和人民生命財產安全的一項重大的社會公益技術工作，是保障機動車輛運行安全重要的技術支撐，是政府管理部門對機動車安全運行的非常重要的技術保障；它不僅能提高機動車安全運行的技術保障能力和減少交通事故，而且對促進汽車工業及交通運輸事業的發展有重大意義。

機動車運行安全狀態監測主要包括監測機動車(車身、車輪)運動姿態參數、動載荷參數、制動性能參數。機動車在運行過程中，會產生制動、加速、轉向、直線行駛等工況，車輪是機動車行駛過程中唯一與地面接觸部件，包含豐富的機動車運行信息(運動姿態、驅動力、制動力、動載荷、轉動、沖擊)，通過監測車輪轉速可以獲得最直接、最真實、最豐富的機動車安全運行信息。車輪轉速是計算車輪制動減速度和車輪滑移率的重要參數，車輪滑移率是衡量車輛防抱死制動系統最佳制動狀態的參數，對預防機動車制動性能故障都有決定性的影響。

目前，車輪轉速監測方法是采用通過車輪ABS輪速傳感器(非監測系統)采集車輪轉速的測量方法，存在難以對ABS輪速傳感器自身的輪速和減速度實行實時監測的問題，缺乏實時監測ABS輪速傳感器的故障、準確度的有效手段。

發明內容

為解決上述中存在的問題與缺陷，本發明提供了一種體積小、安裝簡便、實時性好、智能化的機動車輪載式車輪轉速測量方法與裝置。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明所涉及的一種基于輪載式智能傳感車輪轉速測量方法，該方法包括以下步驟：

測量車輪的向心比力加速度及輪胎內溫度；

根據測量的車輪的向心比力加速度測量值進行溫度補償；

輸送溫度補償后的車輪向心比力加速度；

將車輪向心比力加速度進行信號濾波、重力加速度補償處理得出車輪的向心加速度，并計算得出車輪轉速。

所述方法還包括：

根據控制的需要，發送控制輪載車輪的轉速命令，并以無線通信方式修改控制策略及算法；

分析車輪實時轉速數據與其歷史數據，并預測車輪的轉速趨勢；

對傳感信號進行自校正，并監測供電電源狀態。

本發明還涉及的一種基于輪載式智能傳感車輪轉速測量裝置，該裝置包括：

輪轉速測量模塊，安裝在輪胎內輪轂的表面上，用于測量車輪向心比力加速度數據及輪胎內溫度；

中央控制模塊，用于接收來自輪載車輪轉速測量模塊發射的車輪向心比力加速度信號及數據，并且對車輪向心比力加速度信號進行濾波和重力加速度補償計算得出車輪速度；

所述輪轉速測量模塊還包括慣性傳感測量單元、微控制器單元及無線收發單元，其中慣性傳感測量單元，由嵌入式MEMS加速度傳感器和溫度傳感器組成，其中，嵌入式MEMS加速度傳感器用以測量車輪的向心比力加速度；溫度傳感器用于實時測量輪胎內的溫度，并根據測量的車輪的向心比力加速度測量值進行溫度補償；微控制器，與慣性傳感測量單元和微控制器單元相互電連接；無線收發單元，接收所述車輪向心比力加速度信號，并將數字信號處理器發送過來的命令發射輸出。

所述中央控制模塊還包括無線收發單元、數字信號處理器及人機交互單元，其中，無線收發單元和數字信號處理器，無線收發單元和數字信號處理器相互連接，其中，數字信號處理器通過無線收發單元向車輪轉速測量模塊發送命令及數據；人機交互單元，與數字信號處理器相互連接，并將數字信號處理器發送的處理結果進行顯示與輸出，且人機交互單元中設置的鍵盤以中斷方式設置參數，并將該設置參數保存于數字信號處理器中。

所述中央控制模塊還設置有車輛CAN總線的擴展接口，同時，中央控制模塊的數字信號處理器的內部設置有存儲器，且該存儲器設有用于保存測量數據的電子表格，以便其他設備通過CAN總線訪問相關數據，且CAN接口使其他外設實現即插即用。

本發明提供的技術方案的有益效果是：

1、通過應用MEMS慣性測量技術、無線傳感技術測量車輪轉速，現實了對機動車車輪轉速的實時監測；

2、通過對車輪轉速參數監測，可以計算、分析及預測機動車車輪制動性能、滑移性能等，對預防機動車制動性能故障有決定性的影響。