本發(fā)明涉及汽車技術領域，特別涉及一種轉速檢測裝置、變速器及轉速檢測方法。

背景技術：

變速器中有設置有轉速檢測裝置，通常用于檢測變速器的輸入軸的轉速，轉速檢測裝置將變速器的輸入軸的轉速傳遞給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據變速器的輸入軸的轉速對汽車中的其他部件進行控制。

目前，轉速檢測裝置通常包括：套設于變速器的輸入軸上的脈沖輪，設置于脈沖輪旁的霍爾傳感器，脈沖輪為有磁性元件，當輸入軸轉動時，脈沖輪隨輸入軸一起轉動，使得霍爾傳感器周圍的磁場產生變化，霍爾傳感器感應到脈沖輪轉動帶來磁場的變化后產生變化的電信號，控制系統(tǒng)根據霍爾傳感器反饋的變化的電信號計算輸入軸的轉速。

但是，由于脈沖輪產生的磁場容易受鐵質元件的干擾，而變速器內又存在很多鐵質的元器件(例如螺栓)，因此，在輸入軸轉動的過程中，霍爾傳感器周圍磁場的變化可能由于變速器內的鐵質的元器件的干擾而發(fā)生不可預測的變化，從而使得通過霍爾傳感器反饋的變化的電信號計算的輸入軸的轉速與實際的輸入軸的轉速不符。也就是說，上述轉速檢測裝置的抗干擾能力差。

技術實現要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種轉速檢測裝置，以解決現有技術中的轉速檢測裝置的抗干擾能力較差的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種轉速檢測裝置，包括：

設置于變速器殼體內，用于將光照射到待測轉軸的設定區(qū)域的發(fā)光單元；

設置于變速器殼體內，用于將所述待測轉軸的設定區(qū)域反射的光成像并轉換為影像信號的成像單元；

以及與所述成像單元信號連接，用于根據所述成像單元反饋的影像信號計算所述待測轉軸的轉速的處理單元。

進一步地，所述處理單元包括：

與所述成像單元信號連接、用于判斷相鄰兩個影像信號中的相同區(qū)域、并判斷相鄰兩個影像信號中的相同區(qū)域之間的位移的判斷單元；

以及與所述判斷單元相連、用于根據所述判斷單元判斷的相鄰兩個影像信號的相同區(qū)域之間的位移計算所述待測轉軸的轉速的計算單元。

優(yōu)選地，所述轉速檢測裝置還包括透鏡組件，所述透鏡組件安裝于所述變速器殼體內，用于將所述發(fā)光單元發(fā)出的光折射至所述待測轉軸的設定區(qū)域、以及將所述待測轉軸反射的光折射至成像單元。

可選地，所述發(fā)光單元包括發(fā)光二極管。

較佳地，所述成像單元包括成像傳感器。

相對于現有技術，本發(fā)明所述的轉速檢測裝置具有以下優(yōu)勢：

當將上述轉速檢測裝置用于檢測變速器的輸入軸的轉速時，由于發(fā)光單元和成像單元都設置于變速器殼體內，處理單元與成像單元信號連接，發(fā)光單元將光照射到待測轉軸的設定區(qū)域，光在待測轉軸的設定區(qū)域發(fā)生反射，成像單元將待測轉軸的設定區(qū)域反射的光成像并轉換為影像信號，處理單元根據成像單元反饋的影像信號計算待測轉軸的轉速。與現有技術中的轉速檢測裝置相比，本發(fā)明提供的轉速檢測裝置將光信號轉換為影像信號后再計算轉速，由于光線的傳播不會因變速器中的其他元器件的材質而干擾，因此，本發(fā)明提供的轉速檢測裝置的抗干擾能力強。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種變速器，以解決現有技術中的轉速檢測裝置的抗干擾能力較差的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種變速器，包括：輸入軸，以及用于檢測所述輸入軸轉速的轉速檢測裝置。

進一步地，所述輸入軸上設置有多個凹槽，所述凹槽的長度方向與所述輸入軸的軸向相同，多個所述凹槽沿所述輸入軸的周向間隔排列。

優(yōu)選地，相鄰的兩個所述凹槽沿所述輸入軸的周向的寬度不同。

相對于現有技術，本發(fā)明所述的變速器具有以下優(yōu)勢：

所述變速器與上述轉速檢測裝置相對于現有技術所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種轉速檢測方法，以解決現有技術中的轉速檢測裝置的抗干擾能力較差的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種轉速檢測方法，應用于如上述技術方案所述的轉速檢測裝置，包括：

發(fā)光單元將光照射到待測轉軸的設定區(qū)域；

成像單元將所述待測轉軸反射的光線成像并轉換為影像信號；

處理單元根據所述成像單元反饋的影像信號計算所述待測轉軸的轉速。

進一步地，所述處理單元包括判斷單元和計算單元，所述處理單元根據所述成像單元反饋的影像信號計算所述待測轉軸的轉速的步驟具體包括：

所述判斷單元判斷相鄰兩個影像信號中的相同區(qū)域，并判斷相鄰兩個影像信號中的相同區(qū)域之間的位移；

所述計算單元根據所述判斷單元判斷的相鄰兩個影像信號的相同區(qū)域之間的位移計算所述待測轉軸的轉速。

相對于現有技術，本發(fā)明所述的轉速檢測方法具有以下優(yōu)勢：

所述轉速檢測方法與上述變速器相對于現有技術所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例所述的轉速檢測裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例所述的轉速檢測裝置的系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例所述的轉速檢測裝置中成像單元形成的影像示意圖一；

圖4為本發(fā)明實施例所述的轉速檢測裝置中成像單元形成的影像示意圖二；

圖5為本發(fā)明實施例所述的轉速檢測方法的流程圖一；

圖6為本發(fā)明實施例所述的轉速檢測方法的流程圖二。

附圖標記說明：

1-發(fā)光單元， 2-待測轉軸，

21-設定區(qū)域， 3-成像單元，

4-處理單元， 5、51、52-凹槽，

6-變速器殼體， 7-插接件。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

實施例一

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明實施例提供了一種轉速檢測裝置，包括：發(fā)光單元1、成像單元3和處理單元4，其中，發(fā)光單元1和成像單元3均設置于變速器殼體6的內部，處理單元4與成像單元3信號連接。

當將上述轉速檢測裝置用于汽車的變速器中用于檢測變速器的輸入軸的轉速時，處理單元4可以通過插接件7與汽車中的控制器信號相連，使控制器可根據變速器的輸入軸的轉速控制汽車中的其他元器件。使用上述轉速檢測裝置檢測待測轉軸2的轉速的過程為：發(fā)光單元1將光照射到待測轉軸2的設定區(qū)域21，光在待測轉軸2的設定區(qū)域21發(fā)生反射，成像單元3將待測轉軸2的 設定區(qū)域21反射的光成像并轉換為影像信號，處理單元4根據成像單元3反饋的影像信號計算待測轉軸2的轉速。與現有技術中的轉速檢測裝置相比，本發(fā)明實施例提供的轉速檢測裝置將光信號轉換為影像信號后再計算轉速，由于光線的傳播不會因變速器中的其他元器件的材質而干擾，因此，本發(fā)明實施例提供的轉速檢測裝置的抗干擾能力強。

上述處理單元4包括與成像單元3信號連接的判斷單元，以及與判斷單元信號連接的計算單元，上述處理單元4計算轉速的過程具體包括：判斷單元對比兩個影像信號，判斷兩個影像信號中的相同區(qū)域，并判斷兩個影像信號中的相同區(qū)域的移動距離；計算單元根據上述相同區(qū)域的移動距離及接收兩個影像信號的時間間隔計算轉速。上述兩個影像信號可以為相鄰或不相鄰的，由于待測轉軸2可能轉動速度較快，因此為避免兩個影像信號之中不存在相同區(qū)域，優(yōu)選為通過相鄰的兩個影像信號計算待測轉軸2的轉速。

具體實施時，為了便于轉速檢測裝置中的判斷單元判斷兩個影像信號中的相同區(qū)域，可以對待測轉軸2的設定區(qū)域21進行粗糙處理，例如，請繼續(xù)參閱圖1，待測轉軸2的設定區(qū)域21設置有多個凹槽5，凹槽5的長度方向與待測轉軸2的軸線方向相同，多個凹槽5沿待測轉軸2的周向間隔設置。下面以待測轉軸2上設置有多個凹槽5為例對上述判斷單元和計算單元的工作過程進行說明：請參閱圖3，圖3中的影像中可以看到凹槽52的部分區(qū)域和凹槽51的全部區(qū)域，當待測轉軸2轉過一定角度后，請參閱圖4，圖4中的影像中可以看到凹槽51的部分區(qū)域以及凹槽52的全部區(qū)域；則判斷單元將在圖3的影像和圖4的影像中都可以看到的區(qū)域設定為相同區(qū)域A(包括待測轉軸2上位于凹槽52和凹槽51之間的區(qū)域，圖3中顯示的凹槽52的部分區(qū)域，以及圖4中顯示的凹槽51的部分區(qū)域)，而計算單元根據在圖4中的相同區(qū)域A相對圖3中的相同區(qū)域A的移動距離L，以及計算單元接收圖3中的影像對應的影像信號和圖4中的影像對應的影像信號的時間間隔計算待測轉軸2的轉速。

為了使發(fā)光單元1照射到待測轉軸2的設定區(qū)域21上的光，及待測轉軸2的設定區(qū)域21反射至成像單元3的光的強度增強，優(yōu)選地，轉速檢測裝置還包 括透鏡組件(未畫出)，具體地，透鏡組件包括安裝于變速器殼體6內的多個透鏡，其中至少一個透鏡位于發(fā)光單元1和待測轉軸2的設定區(qū)域21之間，發(fā)光單元1發(fā)出的光經由透鏡的折射照射到待測轉軸2的設定區(qū)域21上，至少一個透鏡位于待測轉軸2的設定區(qū)域21和成像單元3之間，待測轉軸2反射的光經由透鏡的折射后照射到成像單元3上。透鏡可以將發(fā)散的光線匯聚起來，從而使得光的強度增強。此外，透鏡可以改變光的角度，也就是說，可以通過改變透鏡的數量及安裝位置，將位于遠處的發(fā)光單元1的光折射到待測軸的設定區(qū)域21上，也可以將待測軸的設定區(qū)域21反射的光折射到遠處的成像單元3上，從而使得發(fā)光單元1和成像單元3的安裝位置可以多樣化，不限于某一固定區(qū)域(例如沒有透鏡組件時發(fā)光單元1只能安裝在與待測軸的設定區(qū)域21相對的地方，以使光線可以直接照射到待測軸的設定區(qū)域21)。

需要說明的是，上述發(fā)光單元1可以為任何可以發(fā)出光亮的元器件，由于發(fā)光二極管的體積小，因此在本發(fā)明實施例中選用發(fā)光二極管作為發(fā)光單元1。上述成像單元3可以為成像傳感器，成像傳感器中包括感光芯片，感光芯片可以將影像轉換為影像信號。發(fā)光二極管和成像傳感器可以分別安裝在變速器殼體6內，也可以先把發(fā)光二極管和成像傳感器集成在一起，然后再安裝到變速器殼體6內。上述處理單元4可以設置于變速器殼體6內，也可以設置于變速器殼體6外，圖1中的轉速檢測單元的處理單元4設置于變速器殼體6外，變速器殼體6外設置有插接件7，插接件7分別與成像傳感器和處理單元4相連，以將成像傳感器升程的影像信號傳遞給處理單元4。上述處理單元4中的判斷單元可以為DSP(digital signal processor，數字信號處理器)，計算單元可以為MCU(Micro Control Unit，微控制單元)。

實施例二

本發(fā)明實施例二提供了一種變速器，包括：輸入軸和如上述實施例一提供的轉速檢測裝置，該轉速檢測裝置安裝于變速器內，用于檢測輸入軸的轉速。本發(fā)明實施例二提供的變速器與上述實施例一提供的轉速檢測裝置相對于現有技術所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

為了便于轉速檢測裝置中的判斷單元判斷兩個影像信號中的相同區(qū)域，請參閱圖1，在一種優(yōu)選實施方式中，輸入軸上設置有多個凹槽5，凹槽5的長度方向與輸入軸的軸線方向相同，多個凹槽5沿輸入軸的周向間隔設置。如此設計，在輸入軸的周向上，設有凹槽5的區(qū)域與未設有凹槽5的區(qū)域有明顯的不同，因此，在進行判斷兩個影像信號中的相同區(qū)域的時候，可以找到更多的特征點以幫助判斷。當然，凹槽51的長度方向也可相對輸入軸的軸向傾斜。

為了進一步便于轉速檢測裝置中的判斷單元判斷兩個影像信號中的相同區(qū)域，優(yōu)選地，相鄰的兩個凹槽5沿輸入軸的周向的寬度不同。如此設計，當發(fā)光單元1將光線照射到輸入軸的設定區(qū)域時，在成像單元3形成的影像信號中，表示設有寬度較寬凹槽5的區(qū)域的影像信號、表示設有寬度較窄的凹槽5的區(qū)域的影像信號和表示未設有凹槽5的區(qū)域的影像信號會有明顯的差別，因此，在進行判斷兩個影像信號中的相同區(qū)域的時候，可以找到更多的特征點以幫助判斷，從而進一步提高了轉速檢測裝置計算出的轉速的精度。值得一提的是，上述各凹槽5沿輸入軸軸向的長度可以與輸入軸沿軸向的長度相等，也可以比輸入軸沿軸向的長度小，例如圖1中，只在輸入軸的設定區(qū)域設置凹槽5。

實施例三

請參閱圖5，本發(fā)明實施例三提供了一種轉速檢測方法，應用于上述實施例一提供的轉速檢測裝置，該轉速檢測方法包括：

步驟100、發(fā)光單元1將光照射到待測轉軸2的設定區(qū)域21；

步驟200、成像單元3將待測轉軸2反射的光線成像并轉換為影像信號；

步驟300、處理單元4根據成像單元3反饋的影像信號計算待測轉軸2的轉速。

具體實施時，發(fā)光單元1發(fā)出的光可以直接照射到待測轉軸2的設定區(qū)域21，也可以通過透鏡的折射后照射到待測轉軸2的設定區(qū)域21；同樣地，成像單元3可以接受經由待測轉軸2的設定區(qū)域21直接反射出的光，也可以接受待測轉軸2的設定區(qū)域21直接反射出的光再次經由透鏡的折射后射出的光。

請參閱圖6、處理單元4包括判斷單元和計算單元，處理單元4根據成像 單元3反饋的影像信號計算待測轉軸2的轉速的步驟具體包括：

步驟301、判斷單元判斷相鄰兩個影像信號中的相同區(qū)域，并判斷相鄰兩個影像信號中的相同區(qū)域之間的位移；

步驟302、計算單元根據判斷單元判斷的相鄰兩個影像信號的相同區(qū)域之間的位移計算轉速。具體實施時，可通過相鄰兩個影像信號的相同區(qū)域之間的位移，待測轉軸2的半徑，以及接收到兩個影像信號之間的時間間隔的關系計算待測軸的轉速。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。