帶方向性的檢測輪及車輛運行速度與方向同時檢測的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車輛運行狀況的檢測結(jié)構(gòu)及其檢測方法，具體是涉及一種帶方向 性的檢測輪及車輛運行速度和方向同時檢測的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在目前汽車的速度檢測中，主要是通過轉(zhuǎn)速傳感器檢測檢測輪（或信號輪）的轉(zhuǎn) 速來計算整車的車速。參見圖1和圖2,目前的檢測輪工作原理為：在檢測輪1上均勻地布 置相同的檢測輪齒，所有齒的齒厚t相等，每當(dāng)有一個檢測輪齒通過轉(zhuǎn)速傳感器2時，轉(zhuǎn)速 傳感器就輸出一個脈沖，該脈沖的起始點為該檢測輪齒前端進入轉(zhuǎn)速傳感器的檢測區(qū)域的 點，該脈沖的終止點為該檢測輪齒尾端離開轉(zhuǎn)速傳感器的檢測區(qū)域的點，先通過計算相鄰 脈沖的起始點的時間間隔T，然后再通過計算得出檢測輪的旋轉(zhuǎn)速度。但由于轉(zhuǎn)速傳感器輸 出的是矩形脈沖波，檢測輪正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)時輸出的脈沖波形是一樣的，因此，無法判 斷檢測輪的旋轉(zhuǎn)方向以確定汽車的運動方向。
[0003] 然而，對于自動控制的車輛而言，如自動變速箱，或自動駕駛系統(tǒng)，往往需要檢測 車輛的行進方向，以防止車輛的行進方向與要求的行進方向相反，導(dǎo)致系統(tǒng)判斷錯誤而產(chǎn) 生安全問題。
[0004] 對于電動汽車而言，由于電機具有正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)的功能，當(dāng)電機控制器出 現(xiàn)異常時，會出現(xiàn)電機實際輸出的旋轉(zhuǎn)方向與實際需要的旋轉(zhuǎn)方向相反，進而產(chǎn)生安全問 題。
[0005] 盡管通過整車定位系統(tǒng)能夠計算出整車行駛方向，但由于存在定位精度、響應(yīng)時 間、信號強度、通訊速度等問題，目前，還不能解決上述安全隱患。因此，汽車傳動系統(tǒng)自身 需要一個能夠同時檢測車輛運行速度和方向的簡單、可靠、快捷的結(jié)構(gòu)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種帶方向性的檢測輪及車輛運行速度和方 向同時檢測的方法，通過轉(zhuǎn)速傳感器對該帶方向性的檢測輪進行脈沖檢測，借助控制系統(tǒng) 分析計算，能夠同時得出檢測輪的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，進而可同時得知車輛的實際運行轉(zhuǎn)速 和行進方向。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
[0008] 一種帶方向性的檢測輪，包括至少四個檢測輪齒，所述檢測輪齒間隔排布在所述 檢測輪的圓周上，以車輛前進方向為正向，相鄰兩個所述檢測輪齒的前端之間的距離或后 端之間的距離相等，以前端或后端為基準(zhǔn)，所述檢測輪齒的齒厚按順序呈等差數(shù)列分布。
[0009] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述檢測輪上的檢測輪齒按順序分成兩組及以上具有 相同數(shù)量檢測輪齒的輪齒組合，每組輪齒組合內(nèi)的檢測輪齒的齒厚按順序呈等差數(shù)列分 布，且每組輪齒組合內(nèi)的檢測輪齒的數(shù)量不少于三個。
[0010] 一種車輛運行速度與方向同時檢測的方法，包括一轉(zhuǎn)速傳感器和檢測輪，所述轉(zhuǎn) 速傳感器檢測所述檢測輪上的檢測輪齒，并輸出檢測脈沖給外部控制系統(tǒng)；以車輛前進方 向為正向，所述檢測脈沖的起始點為所述檢測輪齒的前端進入所述轉(zhuǎn)速傳感器的檢測區(qū)域 的點，所述檢測脈沖的終止點為所述檢測輪齒的后端離開所述轉(zhuǎn)速傳感器的檢測區(qū)域的 點；定義檢測脈沖的輸出時間為脈沖寬度Tr，定義相鄰檢測脈沖的起始點的時間間隔為脈 沖周期T，所述控制系統(tǒng)通過計算比較脈沖寬度Tr與脈沖周期T的比值，并按如下公式：
【主權(quán)項】
1. 一種帶方向性的檢測輪（1)，其特征在于泡括至少四個檢測輪齒（11)，所述檢測輪 齒間隔排布在所述檢測輪的圓周上，W車輛前進方向為正向，相鄰兩個所述檢測輪齒的前 端之間的距離或后端之間的距離相等，W前端或后端為基準(zhǔn)，所述檢測輪齒的齒厚按順序 呈等差數(shù)列分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶方向性的檢測輪，其特征在于：所述檢測輪上的檢測輪齒 按順序分成兩組及W上具有相同數(shù)量檢測輪齒的輪齒組合，每組輪齒組合內(nèi)的檢測輪齒的 齒厚按順序呈等差數(shù)列分布，且每組輪齒組合內(nèi)的檢測輪齒的數(shù)量不少于=個。
3. -種車輛運行速度與方向同時檢測的方法，其特征在于：包括一轉(zhuǎn)速傳感器（2)和 權(quán)利要求1或2所述的檢測輪（1)，所述轉(zhuǎn)速傳感器檢測所述檢測輪上的檢測輪齒，并輸出 檢測脈沖給外部控制系統(tǒng)；W車輛前進方向為正向，所述檢測脈沖的起始點為所述檢測輪 齒的前端進入所述轉(zhuǎn)速傳感器的檢測區(qū)域的點，所述檢測脈沖的終止點為所述檢測輪齒的 后端離開所述轉(zhuǎn)速傳感器的檢測區(qū)域的點；定義檢測脈沖的輸出時間為脈沖寬度Tr，定義 相鄰檢測脈沖的起始點的時間間隔為脈沖周期T，所述控制系統(tǒng)通過計算比較脈沖寬度Tr 與脈沖周期T的比值，并按如下公式：
判定檢測輪的旋轉(zhuǎn)方向，并推導(dǎo)出車輛的行進方向；當(dāng)檢測脈沖比較的結(jié)果滿足公式 1時，判定車輛行駛方向為前進方向；當(dāng)檢測脈沖比較的結(jié)果滿足公式2,判定車輛行駛方 向為后退方向；當(dāng)檢測脈沖比較的結(jié)果滿足公式3時，再檢測一個檢測輪齒，根據(jù)公式5或 6判斷車輛的方向，當(dāng)檢測脈沖比較的結(jié)果滿足5時，判定車輛行駛方向為前進方向，當(dāng)檢 測脈沖比較的結(jié)果滿足6時，判定車輛行駛方向為后退方向；當(dāng)檢測脈沖比較的結(jié)果滿足 公式4時，再檢測一個檢測輪齒，根據(jù)公式7或8判斷車輛的方向，當(dāng)檢測脈沖比較的結(jié)果
滿足7時，判定車輛行駛方向為前進方向，當(dāng)檢測脈沖比較的結(jié)果滿足8時，判定車輛行駛 方向為后退方向； 其中，第n-1個、第n個、第n+1個、第n+2個檢測輪齒的脈沖輸出時間分別為Trn-1、 Trn、Trn+1、Trn+2 ;第n-2個檢測脈沖起始點到第n-1個檢測脈沖起始點時的間間隔為 Tn-2,第n-1個檢測脈沖起始點到第n個檢測脈沖起始點時的間間隔為化-1，第n個檢測脈 沖起始點到第n+1個檢測脈沖起始點時的間間隔為化，第n+1個檢測脈沖起始點到第n+2 個檢測脈沖起始點時的間間隔為化+1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶方向性的檢測輪及車輛運行速度和方向同時檢測的方法，通過轉(zhuǎn)速傳感器對該帶方向性的檢測輪進行脈沖檢測，借助控制系統(tǒng)分析計算，能夠同時得出檢測輪的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，進而可同時得知車輛的實際運行轉(zhuǎn)速和行進方向。該帶方向性的檢測輪僅僅通過改變現(xiàn)有檢測輪的檢測輪齒，就可以檢測出整車的實際行駛方向，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)速傳感器只能從檢測輪得出轉(zhuǎn)速而無法確定方向的問題，從而解決了整車實際行駛方向與所需要的運動方向相反而產(chǎn)生的安全問題，消除整車運行的安全隱患。
【IPC分類】G01P3-50, G01P13-00
【公開號】CN104597278
【申請?zhí)枴緾N201510080124
【發(fā)明人】袁一卿, 涂樂平, 張寅 , 伍國強, 何祥延, 張秋雨, 劉廣輝
【申請人】昆山德拉特蘭傳動科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月15日