道路3d數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于車載設備領域，提供一種道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)，包括依次連接的信號采集裝置、固定盤、柔性連接桿、單片機、板載系統(tǒng)及計算機，所述信號采集裝置包括外殼、激光發(fā)射裝置、激光接收裝置、光電轉換裝置、傳感盤，所述激光發(fā)射裝置、激光接收裝置及光電轉換裝置固定安裝于外殼上，所述外殼通過柔性連接桿連接于車輪上方葉子板上，所述傳感盤通過固定盤連接于車輪輪轂上，工作時，信號采集裝置采集到的信號經過MCU處理后，通過SOC與計算機進行實時通訊。本發(fā)明應用了具有高分辨率的紅外光信號，利用單片機光電技術，加上實時片上板載系統(tǒng)，使得信號數(shù)據(jù)更加精準有效。
【專利說明】道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車載設備，特別是涉及一種車載傳感器。
【背景技術】
[0002]通常普通車輛自身儀表的速度里程計誤差較大，誤差率約為每1000米5%。時速低于15Km/h時，誤差率會增加1%?3%。當速度低于5Km/h時，誤差無法判別。因為通常大部分車輛是采用磁電式里程傳感器，其靈敏度在低速行駛時不好；分辨率也不是很高，通常為45° /r?90° /r。那么，此類信號精度在高精度移動測量數(shù)據(jù)采集時，是無法作為基礎信號應用的。

【發(fā)明內容】

[0003]鑒于以上缺陷，本發(fā)明的主要目的在于提供一種道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)，該傳感器系統(tǒng)克服了上述的不足，應用了具有高分辨率的紅外光信號，利用單片機(MCU)光電技術，加上實時片上板載系統(tǒng)(SOC)，使得信號數(shù)據(jù)更加精準有效。
[0004]為了達到以上目的，本發(fā)明提供的該種道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)，包括依次連接的信號采集裝置、固定盤、柔性連接桿、單片機、板載系統(tǒng)及計算機，所述信號采集裝置包括外殼、激光發(fā)射裝置、激光接收裝置、光電轉換裝置、傳感盤，所述激光發(fā)射裝置、激光接收裝置及光電轉換裝置固定安裝于外殼上，所述外殼通過柔性連接桿連接于車輪上方葉子板上，所述傳感盤通過固定盤連接于車輪輪轂上，工作時，信號采集裝置采集到的信號經過MCU處理后，通過SOC與計算機進行實時通訊。
[0005]進一步的，所述固定盤包括盤體及設于盤體中央的固定軸，所述固定軸用于固定信號采集裝置的傳感盤，所述盤體上設有至少8個條形孔位，分別為第一孔位、第二孔位、第三孔位、第四孔位、第五孔位、第六孔位、第七孔位、第八孔位，所述8個條形孔位的延長線的共有交點為盤體的圓心，所述第一孔位和第三孔位在一條直線上，所述第二孔位和第四孔位也在一條直線上，所述第一孔位和第二孔位相互垂直，所述第一孔位與第五孔位之間的夾角為30度，所述第六孔位與第三孔位之間的夾角為30度，所述第七孔位與第四孔位之間的夾角為36度，所述第八孔位與第四孔位之間的夾角為36度。
[0006]與輪胎輪轂組裝時，根據(jù)車型的不同，輪轂螺絲的個數(shù)一般分別為四個、五個、六個，當輪轂螺絲為四個時，可通過第一孔位、第二孔位、第三孔位、第四孔位固定，當輪轂螺絲為五個時，可通過第二孔位、第七孔位、第八孔位固定，當輪轂螺絲為六個時，可通過第五孔位、第六孔位、第四孔位固定。
[0007]由于所述條形孔位為條形，因此使得該固定盤可適用不同直徑的輪轂。
[0008]進一步的，所述柔性連接桿主要包括柔性連接件及伸縮桿，所述伸縮桿固定于車輪上方的葉子板上，所述柔性連接件一端通過固定元件與伸縮桿連接，另一端與信號采集裝置的外殼連接，當車輪由于路面不平整產生上下運動時，柔性連接件帶動伸縮桿與車輪一起上下運動，以保證信號采集裝置的傳感盤可以高速旋轉，而信號采集裝置的外殼處于相對靜止狀態(tài)。
[0009]進一步的，所述柔性連接件選材為有一定可塑性的工程ABS塑料、尼龍或聚胺酯板材，可減少對傳感器外殼運動時產生的不利諧振力的吸收，避免對傳感器的損壞。
[0010]進一步的，所述信號采集裝置的傳感盤為光柵旋轉盤，所述光柵旋轉盤安裝于所述激光發(fā)射裝置與激光接收裝置之間，所述光柵旋轉盤盤面上，對應于激光發(fā)射裝置、激光接收裝置之間的位置設有若干光柵孔，所述光柵旋轉盤固定于固定盤的固定軸上。
[0011]車輛運動時，所述光柵旋轉盤隨車輪一起旋轉，所述激光發(fā)射裝置發(fā)出的激光，通過光柵孔由激光接收裝置接收，獲得間斷的光信號，再通過光電轉換裝置轉換為電流信號后傳送給MCU，再通過SOC與計算機進行實時通訊，從而計算出車輛在不同時刻下，運動的速度和運動的距離增量，給車載采集系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。
[0012]進一步的，所述信號采集裝置的傳感盤為光柵齒旋轉盤，所述激光發(fā)射裝置與激光接收裝置安裝在一起，所述光柵齒旋轉盤安裝于激光發(fā)射裝置與激光接收裝置正下方，所述光柵齒旋轉盤邊沿設有凹凸的光柵齒，所述光柵齒旋轉盤固定于固定盤的固定軸上。
[0013]車輛運動時，所述光柵齒旋轉盤隨車輪一起旋轉，所述激光發(fā)射裝置發(fā)出的激光，經光柵齒旋轉盤上的光柵齒反射后，再由激光接收裝置接收，因光柵齒凹凸部位隨旋轉不斷變換，使得激光反射距離不斷變化而產生光信號，再通過光電轉換裝置轉換為電流信號傳送給MCU，通過SOC與計算機進行實時通訊，從而計算出車輛在不同時刻下，運動的速度和運動的距離增量，給車載采集系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。
[0014]利用本發(fā)明提供的道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)獲得的這些數(shù)據(jù)，除了作為距離移動增量計算采集的心跳信號外，還可以在車載GPS信號失鎖時提供給測量系統(tǒng)路線參考矢量信號；同時也為車載照相系統(tǒng)在拍攝時，作為基礎位置信息參考提供依據(jù)。
[0015]本發(fā)明應用了具有高分辨率的紅外光信號，利用MCU光電技術，加上實時片上S0C，使得信號數(shù)據(jù)精準有效。
[0016]本發(fā)明采用了柔性連接桿，可減少對傳感器外殼運動時產生的不利諧振力的吸收，避免對傳感器的損壞，另外，一般車型的葉子板鐵皮厚度不足1_，通常在0.6-0.9_左右，如果采用硬性連接固定外殼時，如球頭活塞，當未避免與障礙物碰撞時，不僅外殼及其里面的設備會損壞，還有可能把本身脆弱的葉子板鐵皮造成較大的損傷，故本發(fā)明采用柔性連接方式來固定外殼，可在碰撞時吸收一部分損壞作用力，以減少對車身更大的損傷。
[0017]本發(fā)明采用的固定盤，其結構簡單，可適用于不同型號、不同直徑的輪轂。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明提供的道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)的固定盤的結構示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明提供的道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)的柔性連接桿的結構示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明提供的道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)的一種信號采集裝置結構示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明提供的道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)的另一種信號采集裝置結構示意圖?！揪唧w實施方式】
[0022]以下結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案進一步說明，但不作對其的限定:
[0023]本發(fā)明提供的該種道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)，包括依次連接的信號采集裝置、固定盤、柔性連接桿、單片機、板載系統(tǒng)及計算機，所述信號采集裝置包括外殼、激光發(fā)射裝置、激光接收裝置、光電轉換裝置、傳感盤，所述激光發(fā)射裝置、激光接收裝置及光電轉換裝置固定安裝于外殼上，所述外殼通過柔性連接桿連接于車輪上方葉子板上，所述傳感盤通過固定盤連接于車輪輪轂上，工作時，信號采集裝置采集到的信號經過MCU處理后，通過SOC與計算機進行實時通訊。
[0024]如圖1所示，所述固定盤包括盤體10及設于盤體中央的固定軸20，所述固定軸20用于固定傳感盤，所述盤體10上設有至少8個條形孔位，分別為第一孔位11、第二孔位12、第三孔位13、第四孔位14、第五孔位15、第六孔位16、第七孔位17、第八孔位18，所述8個條形孔位的延長線的共有交點為盤體10的圓心，所述第一孔位11和第三孔位13在一條直線上，所述第二孔位12和第四孔位14也在一條直線上，所述第一孔位11和第二孔位12相互垂直，所述第一孔位11與第五孔位15之間的夾角為30度，所述第六孔位16與第三孔位13之間的夾角為30度，所述第七孔位17與第四孔位14之間的夾角為36度，所述第八孔位18與第四孔位14之間的夾角為36度。
[0025]組裝時，根據(jù)車型的不同，輪轂螺絲的個數(shù)一般分別為四個、五個、六個，當輪轂螺絲為四個時，可通過第一孔位11、第二孔位12、第三孔位13、第四孔位14固定，當輪轂螺絲為五個時，可通過第二孔位12、第七孔位17、第八孔位18固定，當輪轂螺絲為六個時，可通過第五孔位15、第六孔位16、第四孔位14固定。
[0026]由于所述條形孔位為條形，因此使得該固定盤可適用不同直徑的輪轂。
[0027]如圖2所示，所述柔性連接桿30主要包括柔性連接件31及伸縮桿32，所述伸縮桿32固定于車輪上方的葉子板上，所述柔性連接件31 —端通過固定元件與伸縮桿32連接，另一端與信號采集裝置的外殼33連接，當車輪由于路面不平整產生上下運動時，柔性連接件31帶動伸縮桿32與車輪一起上下運動，以保證信號采集裝置的傳感盤可以高速旋轉，而信號采集裝置的外殼33處于相對靜止狀態(tài)。
[0028]所述柔性連接件選材為有一定可塑性的工程ABS塑料、尼龍或聚胺酯板材，可減少對傳感器外殼運動時產生的不利諧振力的吸收，避免對傳感器的損壞。
[0029]如圖3所示，所述信號采集裝置40的傳感盤為光柵旋轉盤41，所述光柵旋轉盤41安裝于所述激光發(fā)射裝置42與激光接收裝置43之間，所述光柵旋轉盤盤面41上，對應于激光發(fā)射裝置42、激光接收裝置43之間的位置設有若干光柵孔，所述光柵旋轉盤41固定于固定盤的固定軸20上。
[0030]車輛運動時，所述光柵旋轉盤41隨車輪一起旋轉，所述激光發(fā)射裝置42發(fā)出的激光，通過光柵孔由激光接收裝置43接收，獲得間斷的光信號，再通過光電轉換裝置轉換為電流信號后傳送給MCU，再通過SOC與計算機進行實時通訊，從而計算出車輛在不同時刻下，運動的速度和運動的距離增量，給車載采集系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。
[0031]如圖4所示，所述信號采集裝置的傳感盤為光柵齒旋轉盤50，所述激光發(fā)射裝置42與激光接收裝置43安裝在一起，所述光柵齒旋轉盤50安裝于激光發(fā)射裝置42與激光接收裝置43正下方，所述光柵齒旋轉盤50邊沿設有凹凸的光柵齒，所述光柵齒旋轉盤50固定于固定盤的固定軸20上。
[0032]車輛運動時，所述光柵齒旋轉盤50隨車輪一起旋轉，所述激光發(fā)射裝置42發(fā)出的激光，經光柵齒旋轉盤上的光柵齒反射后，再由激光接收裝置43接收，因光柵齒凹凸部位隨旋轉不斷變換，使得激光反射距離不斷變化而產生光信號，再通過光電轉換裝置轉換為電流信號傳送給MCU，通過SOC與計算機進行實時通訊，從而計算出車輛在不同時刻下，運動的速度和運動的距離增量，給車載采集系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的信號采集裝置、固定盤、柔性連接桿、單片機、板載系統(tǒng)及計算機，所述信號采集裝置包括外殼、激光發(fā)射裝置、激光接收裝置、光電轉換裝置、傳感盤，所述激光發(fā)射裝置、激光接收裝置及光電轉換裝置固定安裝于外殼上，所述外殼通過柔性連接桿連接于車輪上方葉子板上，所述傳感盤通過固定盤連接于車輪輪轂上。
2.根據(jù)權利要求1所述的道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述固定盤包括盤體及設于盤體中央的固定軸，所述固定軸用于固定信號采集裝置的傳感盤，所述盤體上設有至少8個條形孔位，分別為第一孔位、第二孔位、第三孔位、第四孔位、第五孔位、第六孔位、第七孔位、第八孔位，所述8個條形孔位的延長線的共有交點為盤體的圓心，所述第一孔位和第三孔位在一條直線上，所述第二孔位和第四孔位也在一條直線上，所述第一孔位和第二孔位相互垂直，所述第一孔位與第五孔位之間的夾角為30度，所述第六孔位與第三孔位之間的夾角為30度，所述第七孔位與第四孔位之間的夾角為36度，所述第八孔位與第四孔位之間的夾角為36度。
3.根據(jù)權利要求1所述的道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性連接桿主要包括柔性連接件及伸縮桿，所述伸縮桿固定于車輪上方的葉子板上，所述柔性連接件一端通過固定元件與伸縮桿連接，另一端與信號采集裝置的外殼連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性連接件選材為工程ABS塑料、尼龍或聚胺酯板材其中任意一種。
5.根據(jù)權利要求2所述的道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集裝置的傳感盤為光柵旋轉盤，所述光柵旋轉盤安裝于所述激光發(fā)射裝置與激光接收裝置之間，所述光柵 旋轉盤盤面上，對應于激光發(fā)射裝置、激光接收裝置之間的位置設有若干光柵孔，所述光柵旋轉盤固定于固定盤的固定軸上。
6.根據(jù)權利要求2所述的道路3D數(shù)據(jù)采集車數(shù)字里程傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集裝置的傳感盤為光柵齒旋轉盤，所述激光發(fā)射裝置與激光接收裝置安裝在一起，所述光柵齒旋轉盤安裝于激光發(fā)射裝置與激光接收裝置正下方，所述光柵齒旋轉盤邊沿設有凹凸的光柵齒,所述光柵齒旋轉盤固定于固定盤的固定軸上。
【文檔編號】G01C22/00GK104019827SQ201410254090
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權日:2014年6月10日
【發(fā)明者】王鳳平, 李田義, 劉旎, 孟均, 朱可男, 孫勤霞, 徐篲博 申請人:北京路橋瑞通養(yǎng)護中心有限公司, 王鳳平, 李田義, 劉旎, 孟均, 朱可男, 孫勤霞, 徐篲博