一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及汽車安全檢測【技術領域】，特別涉及一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，該平臺分為車輪傳感模塊和中央控制模塊，車輪傳感模塊設置和中央控制模塊通過無線網(wǎng)絡進行通信，從而避免了在車輪上布設通信線路的難題，此外，車輪傳感模塊采用高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器匹配使用，由于普通汽車的前進加速度（即切向加速度）和輪轂上側(cè)向加速度小于1g，因此采用低G雙軸加速度傳感器即可滿足這兩者要求，而對于精度要求高的徑向加速度則采用一個高G單軸加速度傳感器單獨檢測，這即減少了傳感器數(shù)量，提高了檢測精度，同時降低了傳感器的使用成本，降低平臺的整體成本。
【專利說明】一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車安全檢測【技術領域】，特別涉及一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺。【背景技術】
[0002]汽車安全檢測技術是近年來伴隨著汽車技術的發(fā)展而發(fā)展的一門新興技術，它是傳感技術、故障診斷、計算機技術、通訊技術等諸多學科先進技術的融合，主要是利用固定裝置把智能傳感器安裝在汽車車輪、車身部位，對與汽車運行安全技術指標進行快速檢測，具有安裝靈活、使用簡單、成本低廉的特點。它不僅能提高汽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(yè)及交通運輸事業(yè)的發(fā)展有重大意義。開展汽車安全檢測技術不僅是保證汽車安全行駛的重要手段，也是汽車運行安全檢測技術發(fā)展趨勢之一。
[0003]由于對汽車的姿態(tài)檢測不僅需要對車身姿態(tài)進行檢測，而且還需要對車輪的姿態(tài)進行檢測，而車身和車輪的姿態(tài)具有一定的相關性，因此必須把車身狀態(tài)和車輪姿態(tài)的姿態(tài)檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行處理，從而對汽車的姿態(tài)作出最準確的判斷。為此，目前一般將設置與車輪上的車輪姿態(tài)檢測模塊上檢測的數(shù)據(jù)和設置于車身的車身檢測模塊的檢測數(shù)據(jù)通過通信線路(如CAN總線等)傳送到處理器中，但是由于車輪姿態(tài)檢測模塊設置于汽車輪胎上，汽車行進過程中輪胎高速自動，因此通信線路的布線較為復雜困難。
[0004]此外，對車輪的姿態(tài)檢測內(nèi)容必須包括徑向加速度檢測、側(cè)向加速度檢測和切向加速度檢測，對此，業(yè)內(nèi)目前一般采用采用多個單軸傳感器或者一個三軸傳感器來實現(xiàn)，但是過個單軸傳感器會導致車輪檢測模塊電路復雜，而且檢測精度不高，而采用三軸傳感器則會由于車輪徑向加速度檢測的精度要求高而不得不選擇高精度的三軸傳感器，而高精度的三軸傳感器成本高昂，導致汽車姿態(tài)快速檢測平臺成本高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種布線簡單，檢測精度高且成本低的汽車姿態(tài)快速檢測平臺。
[0006]本實用新型的目的通過以下技術方案實現(xiàn):
[0007]提供了一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，包括車輪傳感模塊和中央控制模塊，所述車輪傳感模塊包括車輪姿態(tài)檢測模塊、第一信號調(diào)理模塊、微處理器和第一無線通信模塊，所述車輪姿態(tài)檢測模塊實時獲取汽車車輪姿態(tài)信息并將車輪姿態(tài)信息經(jīng)第一信號調(diào)理模塊調(diào)理后傳送至微處理器，所述微處理器經(jīng)第一無線通信模塊與中央控制模塊通信；所述中央控制模塊包括車身姿態(tài)檢測模塊、第二信號調(diào)理模塊、主控制器和第二無線通信模塊，所述車身姿態(tài)檢測模塊實時獲取車身姿態(tài)信息并將車身姿態(tài)信息經(jīng)第二信號調(diào)理模塊調(diào)理后傳送至主控器，所述主控制器通過第二無線通信模塊與車輪傳感模塊通信，所述車輪姿態(tài)檢測模塊包括高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器，所述單軸高G單軸加速度傳感器實時檢測汽車車輪的徑向加速度，所述低G雙軸加速度傳感器實時檢測汽車車輪的側(cè)向加速度和切向加速度。[0008]其中，所述高G單軸加速度傳感器是ADXL193型傳感器，所述低G雙軸加速度傳感器是ADXL311型傳感器。
[0009]其中，所述第一無線通信模塊和第二無線通信模塊均是Zigbee無線通信模塊。
[0010]其中，所述車輪傳感模塊還包括有溫度傳感器，所述溫度傳感器實時獲取所述輪胎的溫度信號并將該溫度信號傳送至微處理器。
[0011]其中，所述中央控制模塊還包括CAN總線接口、人機交互模塊和存儲器，所述CAN總線接口、人機交互模塊和存儲器分別與主控制器連接。
[0012]其中，所述車身狀態(tài)檢測模塊包括四個三軸加速度傳感器，其中一個三軸加速度傳感器設置于車身的重心處，另外三個三軸加速度傳感器與車身的重心距離相等，且這三個三軸加速度傳感器與車身的重心的連線相互垂直。
[0013]其中，所述三軸加速度傳感器是MMA7360型加速度傳感器。
[0014]其中，所述車輪姿態(tài)檢測模塊設置于輪轂的輪輞表面。
[0015]其中，所述主控制器包括F2812型數(shù)字處理芯片。
[0016]本實用新型的有益效果:本實用新型提供了一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，該平臺分為車輪傳感模塊和中央控制模塊，車輪傳感模塊設置與各個車輪處檢測車輪的姿態(tài)并將車輪姿態(tài)信息通過第一無線通信模塊傳送至中央控制模塊，而中央控制模塊則將控制信號、反饋信號等信息通過第二無線通信模塊傳送給車輪傳感模塊，從而避免了在車輪上布設通信線路的難題，此外，本實用新型采用高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器匹配使用，由于普通汽車的前進加速度(即切向加速度)和輪轂上側(cè)向加速度小于lg，因此采用低G雙軸加速度傳感器即可滿足這兩者要求，而對于精度要求高的徑向加速度則采用一個高G單軸加速度傳感器單獨檢測，這即減少了傳感器數(shù)量，提高了檢測精度，同時降低了傳感器的使用成本，降低平臺的整體成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本實用新型的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1為本實用新型一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖2為本實用新型一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺的布局示意圖。
[0020]圖3為本實用新型一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺的車身狀態(tài)檢測模塊的配置示意圖。
[0021]在圖1至圖3中包括有:
[0022]I——車輪傳感模塊、11——車輪姿態(tài)檢測模塊、12——第一信號調(diào)理模塊、13——微處理器、14——第一無線通信模塊、15——溫度傳感器、2——中央控制模塊、21——車身姿態(tài)檢測模塊、211——第一三軸加速度傳感器、22——第二信號調(diào)理模塊、23——主控制器、24——第二無線通信模塊、25——CAN總線接口、26——人機交互模塊、27——存儲器。
【具體實施方式】[0023]結(jié)合以下實施例對本實用新型作進一步描述。
[0024]本實用新型一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺的【具體實施方式】，如圖1和圖2所示，包括:四個車輪傳感模塊I (圖1中僅顯示兩個)和中央控制模塊2，所述車輪傳感模塊I設置于汽車車輪處，所述中央控制模塊2設置于車身，所述車輪傳感模塊I包括車輪姿態(tài)檢測模塊11、第一信號調(diào)理模塊12、微處理器13和第一無線通信模塊14，所述車輪姿態(tài)檢測模塊11實時獲取汽車車輪姿態(tài)信息并將車輪姿態(tài)信息經(jīng)第一信號調(diào)理模塊12調(diào)理后傳送至微處理器13，所述微處理器13經(jīng)第一無線通信模塊14與中央控制模塊2通信；所述中央控制模塊2包括車身姿態(tài)檢測模塊21、第二信號調(diào)理模塊22、主控制器23和第二無線通信模塊24，所述車身姿態(tài)檢測模塊21實時獲取車身姿態(tài)信息并將車身姿態(tài)信息經(jīng)第二信號調(diào)理模塊22調(diào)理后傳送至主控器，所述主控制器23通過第二無線通信模塊24與車輪傳感模塊I通信，所述主控制器23包括F2812型數(shù)字處理芯片，所述車輪姿態(tài)檢測模塊11包括高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器，所述單軸高G單軸加速度傳感器實時檢測汽車車輪的徑向加速度，所述低G雙軸加速度傳感器實時檢測汽車車輪的側(cè)向加速度和切向加速度。
[0025]由于該平臺分為車輪傳感模塊I和中央控制模塊2，車輪傳感模塊I設置于各個車輪處檢測車輪的姿態(tài)并將車輪姿態(tài)信息通過第一無線通信模塊14傳送至中央控制模塊2，中央控制模塊2則將控制信號、反饋信號等信息通過第二無線通信模塊24傳送給車輪傳感模塊1，因此該平臺能夠避免了在車輪上布設通信線路的難題，此外，本平臺采用高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器匹配使用，由于普通汽車的前進加速度(即切向加速度)和輪轂上側(cè)向加速度小于lg，因此采用低G雙軸加速度傳感器即可滿足這兩者要求，而對于精度要求高的徑向加速度則采用一個高G單軸加速度傳感器單獨檢測，這即減少了傳感器數(shù)量，提高了檢測精度，同時降低了傳感器的使用成本，降低平臺的整體成本。
[0026]具體的，所述高G單軸加速度傳感器是ADXL193型傳感器，所述低G雙軸加速度傳感器是ADXL311型傳感器。
[0027]所述第一無線通信模塊14和第二無線通信模塊24均是Zigbee無線通信模塊。ZigBee是基于IEEE 802.15.4的無線通信協(xié)議，是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術方案，具有功耗低、成本較低、時延短、網(wǎng)絡容量大、可靠性高、安全性好等優(yōu)點。本平臺中車輪傳感模塊I和中央控制模塊2距離短，因此采用Zigbee無線通信模塊能夠最優(yōu)地滿足需求。當然，本領域技術人員根據(jù)具體情況也可以選擇其他通信方式，此處不再贅述。
[0028]所述車輪傳感模塊I還包括有溫度傳感器15，所述溫度傳感器15實時獲取所述輪胎的溫度信號并將該溫度信號傳送至微處理器13。通過溫度傳感器15能夠?qū)崟r監(jiān)測輪胎溫度，避免輪胎溫度過高帶來行車危險。
[0029]所述中央控制模塊2還包括CAN總線接口 25、人機交互模塊26和存儲器17，所述CAN總線接口 25、人機交互模塊26和存儲器17分別與主控制器23連接。以此大幅擴大平臺的可擴展性。
[0030]如圖3所示，所述車身狀態(tài)檢測模塊包括四個三軸加速度傳感器，具體的這些三軸加速度傳感器是MMA7360型加速度傳感器，其中第一三軸加速度傳感器211設置于車身的重心處，另外三個三軸加速度傳感器與車身的重心距離相等，且這三個三軸加速度傳感器與車身的重心的連線相互垂直。目前，對于車身的檢測包括陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)和無陀螺捷聯(lián)慣性測量系統(tǒng)，無陀螺捷聯(lián)慣性測量系統(tǒng)需要使用六個以上的加速度傳感器組件(一般為六個或者九個)，如果采用六個傳感器，常規(guī)的這六個傳感器呈三棱柱配置(即六個傳感器配置于一個虛擬的三棱柱的六個頂點上，本行業(yè)通用術語，此處不贅述)，這種方案明顯地比較難以安裝(需要安裝六個傳感器)，而本實施例采用四個三軸加速度傳感器，并將這四個三軸傳感器中一個三軸加速度傳感器設置于車身的重心處，另外三個三軸加速度傳感器與車身的重心距離相等(即呈正直角三菱錐配置)，此種加速度傳感器配置方案可由無陀螺捷聯(lián)慣性導航原理分別求解車身沿慣性坐標系的線加速度、角速度，進而通過數(shù)學處理求解其他姿態(tài)參量(具體處理過程不贅述)從而可以計算出汽車的姿態(tài)數(shù)據(jù)。明顯的，本加速度傳感器配置方案所需的傳感器數(shù)量少，安裝更加方便。
[0031]優(yōu)選的，所述車輪姿態(tài)檢測模塊11設置于輪轂的輪輞表面。不僅可以利用輪胎對輪輞的壓力固定車輪姿態(tài)檢測模塊11，使車輪姿態(tài)檢測模塊11被固定得更加牢固，而且檢測數(shù)據(jù)更加準確。
[0032]所述主控制器23包括F2812型數(shù)字處理芯片。
[0033]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質(zhì)和范圍。
【權利要求】
1.一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，其特征在于:包括車輪傳感模塊和中央控制模塊，所述車輪傳感模塊包括車輪姿態(tài)檢測模塊、第一信號調(diào)理模塊、微處理器和第一無線通信模塊，所述車輪姿態(tài)檢測模塊實時獲取汽車車輪姿態(tài)信息并將車輪姿態(tài)信息經(jīng)第一信號調(diào)理模塊調(diào)理后傳送至微處理器，所述微處理器經(jīng)第一無線通信模塊與中央控制模塊通信；所述中央控制模塊包括車身姿態(tài)檢測模塊、第二信號調(diào)理模塊、主控制器和第二無線通信模塊，所述車身姿態(tài)檢測模塊實時獲取車身姿態(tài)信息并將車身姿態(tài)信息經(jīng)第二信號調(diào)理模塊調(diào)理后傳送至主控器，所述主控制器通過第二無線通信模塊與車輪傳感模塊通信，所述車輪姿態(tài)檢測模塊包括高G單軸加速度傳感器和低G雙軸加速度傳感器，所述單軸高G單軸加速度傳感器實時檢測汽車車輪的徑向加速度，所述低G雙軸加速度傳感器實時檢測汽車車輪的側(cè)向加速度和切向加速度。
2.如權利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，其特征在于:所述高G單軸加速度傳感器是ADXL193型傳感器，所述低G雙軸加速度傳感器是ADXL311型傳感器。
3.如權利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，其特征在于:所述第一無線通信模塊和第二無線通信模塊均是Zigbee無線通信模塊。
4.如權利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，其特征在于:所述車輪傳感模塊還包括有溫度傳感器，所述溫度傳感器實時獲取所述輪胎的溫度信號并將該溫度信號傳送至微處理器。
5.如權利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，其特征在于:所述中央控制模塊還包括CAN總線接口、人機交互模塊和存儲器，所述CAN總線接口、人機交互模塊和存儲器分別與主控制器連接。
6.如權利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，其特征在于:所述車身狀態(tài)檢測模塊包括四個三軸加速度傳感器，其中一個三軸加速度傳感器設置于車身的重心處，另外三個三軸加速度傳感器與車身的重心距離相等，且這三個三軸加速度傳感器與車身的重心的連線相互垂直。
7.如權利要求6所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，其特征在于:所述三軸加速度傳感器是MMA7360型加速度傳感器。
8.如權利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，其特征在于:所述車輪姿態(tài)檢測模塊設置于輪轂的輪輞表面。
9.如權利要求1所述的一種汽車姿態(tài)快速檢測平臺，其特征在于:所述主控制器包括F2812型數(shù)字處理芯片。
【文檔編號】B60R16/023GK203780462SQ201420108017
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權日:2014年3月11日
【發(fā)明者】許昕, 陳明津, 張南峰, 趙天德, 韋世東, 馮文希 申請人:梧州職業(yè)學院