[發明專利]電動自行車車速數字檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201310524352.2
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103592455A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 魏海峰;王敏;常艷超;陳文杰;李鵬;顧凱
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G01P3/44
• 分類號: G01P3/44
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種車速數字檢測裝置及檢測方法，尤其涉及一種電動自行車車速數字檢測裝置及檢測方法。

背景技術

電動自行車車速數字檢測裝置是自行車與駕駛員進行信息交流的窗口。目前，我國電動自行車大多數都采用機械式的儀表顯示，這種機械式的儀表顯示由于機械干擾等原因，導致顯示的車速不夠準確也不夠直觀。為解決上述問題，采用霍爾信號與單片機計算相結合，準確得到行駛里程，從而設計出車速以LED顯示器顯示出來。

發明內容

本發明的目的所要解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷，提出一種基于霍爾信號與單片機計算的電動自行車車速數字檢測裝置及檢測方法。

為了達到上述目的，本發明解決技術問題采取的技術方案是：

電動自行車車速數字檢測裝置，該裝置依次由單片機模塊和LED顯示器相連接組成，所述單片機模塊用于對電動自行車電機發出的不同霍爾信號進行判斷檢測累加計數。

電動自行車車速數字檢測裝置的檢測方法，包括下列步驟：

（1）啟動電動自行車，電動自行車電機發出霍爾信號；計數值N、時間t置為0；

（2）采用單片機模塊接收霍爾信號進行扇區判斷，當下一霍爾信號與前一霍爾信號相比發生改變時，計數值N加1；如果沒有發生變化，則繼續采樣霍爾信號并進行判斷；

（3）當時間t到達T(設定的時間間隔,用來計算此時間間隔的平均速度代替瞬時速度)，一邊進行算法計算得到車速:其中S＝πD結果用LED顯示器顯示,車輪直徑為D、車輪周長為S、磁極對數為p、計數值N、時間間隔為T；一邊將計數值N、時間t置為0，重復步驟（2）。

步驟（3）所述的時間間隔T不小于0.1s。

本發明的優點和有益效果主要是：

本發明采用基于霍爾信號與單片機計算的電動自行車車速數字檢測裝置，結構簡單，并且只需要采樣霍爾信號發生變化的次數就能精確計算出電動車車速。

附圖說明

圖1：本發明檢測裝置構成框圖；

圖2：本發明檢測方法流程圖；

圖3：本發明霍爾信號扇區劃分圖；

圖中：101.電動自行車，102.單片機模塊，103.LED顯示器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的一種基于霍爾信號與單片機計算的電動自行車車速數字檢測裝置及檢測方法作進一步的詳細說明。

如圖1所示為本發明的檢測裝置構成框圖，包括電動自行車101、單片機模塊102和LED顯示器103，其中電動自行車輸出的霍爾信號與單片機模塊102的輸入端連接，單片機模塊102的輸出端與LED顯示器103相接，其中單片機模塊102有對不同霍爾信號進行判斷檢測累加計數的功能，有斷電存儲數據N、對N置數清零和算法計算的功能。

可以設6種霍爾信號狀態依次為：001、010、011、100、101、110，分別對應的扇區1、扇區2、扇區3、扇區4、扇區5、扇區6、并以此6種狀態循環變化，如圖3所示。

假設電動自行車的無刷直流電機轉子有p對磁極，橋式單元由6個MOS管構成，那么輸出的霍爾信號有6種，將一個圓分為6個扇區，每個扇區60度。檢測的霍爾信號狀態每改變一次，計數結果N就加1.

根據原理，霍爾信號經過一個周期，轉子轉過一對磁極（例如，轉子p對磁極就是轉子轉過360/p度電角度），所以霍爾信號狀態每改變一次，轉子轉過（360/p）/6度電角度，如果知道車輪直徑為D，也就知道周長為S。

結合圖1、圖2和圖3敘述本發明的車速數字檢測裝置的檢測方法，包括下列步驟：

（1）啟動電動自行車，電機發出霍爾信號；計數值N、時間t置為0；

（2）采用單片機模塊接收霍爾信號進行扇區判斷，當下一霍爾信號與前一霍爾信號相比發生改變時，計數結果N加1；如果沒有發生變化，則繼續采樣霍爾信號并進行判斷；

（3）當時間t到達T時，一邊進行算法計算得到車速:其中S＝πD結果用LED顯示器顯示；一邊將計數值N、時間t置為0，重復步驟（2）；

上述步驟（2）所述的計數值N初值為0。

上述步驟（3）所述的時間T不小于0.1s，因為人眼反應時間為0.1s。

上述車速數字檢測裝置及檢測方法，從算法中可以知道由于轉子磁極p多和六個扇區的劃分使得算法得到的數字轉速更加精確。