首页 / 专利库 / 电子零件及设备 / 二极管 / 一种利用压带的无线传输式机动车测速系统及测速方法

一种利用压带的无线传输式机动车测速系统及测速方法

阅读:1038发布:2020-07-06

专利汇可以提供一种利用压带的无线传输式机动车测速系统及测速方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种利用压带的无线传输式机动车测速系统及测速方法,该系统包括多个子设备模 块 和与多个所述子设备模块无线连接的主设备模块,压带机构包括第一压带和第二压带,所述子设备模块包括子壳体、子 控制器 和子 无线通信模块 ,所述子控制器的输入端接有第一 信号 采集模块和第二信号采集模块,所述主设备模块包括主壳体、 主控制器 和主无线通信模块。该方法包括以下步骤:一、压带机构的布设;二、 数据采集 及 数据处理 ;三、数据判断报警提醒。本发明实现机动车的测速,可准确测量在测定点的瞬时速度并采用无线传输方式进行数据传送,测试系统搭建方便,操作便捷,且测试数据获取准确。,下面是一种利用压带的无线传输式机动车测速系统及测速方法专利的具体信息内容。

1.一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:包括多个分别对多个机动车通过时瞬时速度进行测试的子设备模(1)和与多个所述子设备模块(1)无线连接的主设备模块(2),测试道路(5)上分别设置有多个压带机构,所述压带机构包括沿测试道路(5)间隔布设的第一压带(3)和第二压带(4),所述子设备模块(1)包括子壳体(1-1)、设置在子壳体(1-1)内的第一电子线路板、以及集成在第一电子线路板上的子控制器(11)和与子控制器(11)相接的子无线通信模块(16),所述子控制器(11)的输入端接有与第一压带(3)连接的第一信号采集模块(13)和与第二压带(4)连接的第二信号采集模块(14),所述第一信号采集模块(13)在机动车未碾压第一压带(3)时产生高电平信号至子控制器(11),第二信号采集模块(14)在机动车未碾压第二压带(4)时产生高电平信号至子控制器(11);所述第一信号采集模块(13)在机动车前轮碾压第一压带(3)时产生低电平信号至子控制器(11),子控制器(11)开始计时得到起始时刻;第二信号采集模块(14)在机动车前轮碾压第二压带(4)时产生低电平信号至子控制器(11),子控制器(11)计时结束得到结束时刻;
所述主设备模块(2)包括主壳体(2-1)、设置在所述主壳体(2-1)内的第二电子线路板,以及集成在第二电子线路板上的主控制器(21)和与主控制器(21)相接的主无线通信模块(26),多个所述子无线通信模块(16)均与主无线通信模块(26)进行数据无线通信。
2.按照权利要求1所述的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:所述子壳体(1-1)上设置有子按键模块(15)和子显示屏(18),以及第一子指示灯(17-1)、第二子指示灯(17-2)和第三子指示灯(17-3),所述子设备模块(1)还包括与子控制器(11)相接的子USB转串口电路(19)和时钟模块(10),所述子按键模块(15)的输出端与子控制器(11)的输入端连接,所述子显示屏(18)由子控制器(11)控制,所述子控制器(11)的输出端接有子声光指示电路(17),所述第一子指示灯(17-1)、第二子指示灯(17-2)和第三子指示灯(17-3)均由子声光指示电路(17)控制;
所述主壳体(2-1)上设置有主显示屏(28)、第一主指示灯(27-1)、第二主指示灯(27-2)和测试环境指示灯,所述主设备模块(2)还包括与主控制器(21)相接的主USB转串口电路(29)、主存储器(23)和USB存储单元电路(24),所述主控制器(21)的输出端接有主声光指示电路(27),所述主显示屏(28)由主控制器(21)控制,所述第一主指示灯(27-1)和第二主指示灯(27-2)均由主声光指示电路(27)控制。
3.按照权利要求1所述的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:所述子设备模块(1)还包括子供电模块(12),所述主设备模块(2)还包括主供电模块(22),所述子供电模块(12)和主供电模块(22)的结构相同,且子供电模块(12)和主供电模块(22)均包括芯片LM2596-5和芯片LM2596-3.3。
4.按照权利要求1所述的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:所述子声光指示电路(17)包括型号为ULN2003A的芯片U14,所述芯片U14的第1引脚至第3引脚分别与子控制器(11)相接,所述芯片U14的第7引脚与子控制器(11)相接,所述芯片U14的第
9引脚与5V电源输出端相接且经电容C23接地,所述芯片U14的第10引脚与蜂鸣器LS1的一端相接,所述蜂鸣器LS1的另一端接5V电源输出端,所述芯片U14的第16引脚经电阻R39与发光二极管D3的阴极相接,所述发光二极管D3的阳极接5V电源输出端,所述芯片U14的第15引脚经电阻R40与发光二极管D4的阴极相接,所述发光二极管D4的阳极接5V电源输出端,所述芯片U14的第14引脚经电阻R41与发光二极管D5的阴极相接,所述发光二极管D5的阳极接5V电源输出端。
5.按照权利要求1所述的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:所述主声光指示电路(27)包括型号为ULN2003A的芯片U8,所述芯片U8的第1引脚至第6引脚分别与主控制器(21)相接,所述芯片U8的第7引脚与主控制器(21)相接,所述芯片U8的第9引脚与5V电源输出端相接且经电容C24接地,所述芯片U8的第10引脚与蜂鸣器LS2的一端相接,所述蜂鸣器LS2的另一端接5V电源输出端,所述芯片U8的第16引脚经电阻R19与发光二极管D14的阴极相接,所述发光二极管D14的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第15引脚经电阻R53与发光二极管D15的阴极相接,所述发光二极管D15的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第14引脚经电阻R54与发光二极管D16的阴极相接,所述发光二极管D16的阳极接
5V电源输出端,所述芯片U8的第13引脚经电阻R22与发光二极管D17的阴极相接,所述发光二极管D17的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第12引脚经电阻R70与发光二极管D19的阴极相接,所述发光二极管D19的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第11引脚经电阻R71与发光二极管D20的阴极相接,所述发光二极管D20的阳极接5V电源输出端。
6.按照权利要求1所述的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:所述第一信号采集模块(13)包括型号为PC817的芯片U2,所述第一压带(3)的一端为开关S1的一个触点,所述第一压带(3)的另一端为开关S1的另一个触点,所述芯片U2的阳极经电阻R32与5V电源输出端相接,所述芯片U2的阴极与开关S1的另一个触点相接,所述芯片U2的集电极分两路,一路经电阻R1接3.3V电源输出端,另一路为第一信号采集模块(13)的输出端;
所述芯片U2的发射极和开关S1的一个触点距接地;
第二信号采集模块(14)包括型号为PC817的芯片U4,所述第二压带(4)的一端为开关S2的一个触点,所述第二压带(4)的另一端为开关S2的另一个触点,所述芯片U4的阳极经电阻R4与5V电源输出端相接,所述芯片U4的阴极与开关S2的另一个触点相接,所述芯片U4的集电极分两路,一路经电阻R3接3.3V电源输出端,另一路为第二信号采集模块(14)的输出端;
所述芯片U4的发射极和开关S2的一个触点距接地。
7.一种利用如权利要求1所述的系统对机动车进行测速的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤一、压带机构的布设:
步骤101、沿第i个测试道路(5)的多个测试点处分别布设多个压带机构;其中,每个压带机构均包括沿测试道路(5)间隔布设的第一压带(3)和第二压带(4),第i个测试道路(5)上的第一压带(3)和第二压带(4)之间的间距为Si,i为正整数,Si的取值范围为0.5m~1m;
步骤102、在第i个测试道路(5)一侧布设子设备模块(1),并记作第i个子设备模块;
步骤103、通过第i个子设备模块的子按键模块(15)输入第i个测试道路(5)上相邻第一压带(3)和第二压带(4)之间的间距Si至第i个子设备模块的子控制器(11);
步骤二、数据采集数据处理
步骤201、机动车沿第i个测试道路(5)运动,当机动车前轮碾压第i个测试道路(5)上的第一压带(3)时,第一压带(3)接通,第一压带(3)输出低电平信号至第一信号采集模块(13),第一信号采集模块(13)输出低电平信号至子控制器(11),子控制器(11)通过子声光指示电路(17)控制第三子指示灯(17-3)闪烁且子控制器(11)通过时钟模块(10)获得起始时刻并记作ti0,子控制器(11)将得到的起始时刻ti0通过子无线通信模块(16)发射出去,子控制器(11)通过子声光指示电路(17)控制第二子指示灯(17-2)亮,主控制器(21)通过主无线通信模块(26)得到起始时刻ti0,主控制器(21)通过主声光指示电路(27)控制第二主指示灯(27-2)亮,主控制器(21)还通过主显示屏(28)显示起始时刻ti0;
步骤202、当机动车后轮碾过第i个测试道路(5)上的第一压带(3)之后,第一压带(3)断开,第一信号采集模块(13)输出高电平信号至子控制器(11),子控制器(11)通过子声光指示电路(17)控制第三子指示灯(17-3)不闪烁;
步骤203、当机动车前轮碾压第i个测试道路(5)上的第二压带(4)时,第二压带(4)接通,第二压带(4)输出低电平信号至第二信号采集模块(14),第二信号采集模块(14)输出低电平信号至子控制器(11),子控制器(11)通过子声光指示电路(17)控制第三子指示灯(17-
3)再次闪烁,且子控制器(11)通过时钟模块(10)获得结束时刻并记作ti1,子控制器(11)将得到的结束时刻ti1通过子无线通信模块(16)发射出去,子控制器(11)通过子声光指示电路(17)控制第二子指示灯(17-2)即发光二极管D4亮,主控制器(21)通过主无线通信模块(26)得到结束时刻ti1,主控制器(21)通过主声光指示电路(27)控制第二主指示灯(27-2)亮,主控制器(21)还通过主显示屏(28)显示结束时刻ti1;
步骤204、当机动车后轮碾过第i个测试道路(5)上的第二压带(4)之后,第二压带(4)断开,第二信号采集模块(14)输出高电平信号至子控制器(11),子控制器(11)通过子声光指示电路(17)控制第三子指示灯(17-3)不闪烁;
步骤205、子控制器(11)根据公式ti=ti1-ti0,得到第i个测试道路(5)上的机动车经过测试点的行驶时间ti;同时,子控制器(11)将得到的第i个测试道路(5)上的机动车行驶时间ti通过子无线通信模块(16)发射出去,子控制器(11)通过子声光指示电路(17)控制第二子指示灯(17-2)亮,主控制器(21)通过主无线通信模块(26)得到第i个测试道路(5)上的机动车行驶时间ti,主控制器(21)通过主声光指示电路(27)控制第二主指示灯(27-2)亮,主控制器(21)还通过主显示屏(28)屏显第i个测试道路(5)上的机动车行驶时间ti;
步骤206、子控制器(11)根据公式 得到第i个测试道路(5)上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi;
步骤三、数据判断报警提醒:
步骤301、子控制器(11)将得到的第i个测试道路(5)上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi通过子无线通信模块(16)发射出去,同时子控制器(11)通过子声光指示电路(17)控制第二子指示灯(17-2)亮;
步骤302、主控制器(21)通过主无线通信模块(26)得到第i个测试道路(5)上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi,同时主控制器(21)通过主声光指示电路(27)控制第二主指示灯(27-2)亮;
步骤303、主控制器(21)将得到的第i个测试道路(5)上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi与速度阈值Vs进行比较,当第i个测试道路(5)上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi不符合速度阈值Vs时,主控制器(21)通过主声光指示电路(27)控制蜂鸣器LS2报警提醒,且主控制器(21)通过主显示屏(28)显示NG提醒;
当第i个测试道路(5)上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi符合速度阈值Vs时,且主控制器(21)通过主显示屏(28)显示OK提醒。
8.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤一中压带机构的布设和步骤二中数据采集及数据处理之间,还需要进行系统的测试,具体过程如下:
步骤A、确认子供电模块(12)为子控制器(11)供电正常,则子控制器(11)通过子声光指示电路(17)控制第一子指示灯(17-1)亮;
步骤B、确认第一压带(3)通过第一信号采集模块(13)与子控制器(11)的连接正常,确认第二压带(4)通过第二信号采集模块(14)与子控制器(11)的连接正常;
步骤C、确认子按键模块(15)、时钟模块(10)、子无线通信模块(16)、子声光指示电路(17)和子显示屏(18)与子控制器(11)连接正常;
步骤D、确认主供电模块(22)为主控制器(21)供电正常,则主控制器(21)通过主声光指示电路(27)控制第一主指示灯(27-1)亮;
步骤E、确认主存储器(23)、主无线通信模块(26)、主声光指示电路(27)和主显示屏(28)与主控制器(21)连接正常;
步骤F、确认子无线通信模块(16)与主无线通信模块(26)通信正常,完成各个模块的初始检查。
9.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:按照步骤一至步骤三所述的方法,在机动车返回来依次经过第二压带(4)和第一压带(3)的过程中,得到第i个测试道路(5)上的机动车返回的瞬时速度Vi′;
根据公式 得到第i个测试道路(5)上的机动车往返速度的偏差值
e,并将第i个测试道路(5)上的机动车往返速度的偏差值e和机动车往返速度的偏差设定值es进行比较,当e≤es时,说明第i个测试道路(5)上的机动车返回的瞬时速度Vi′和第i个测试道路(5)上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi有效,根据公式 得到第i个测试道路(5)上的机动车的修正瞬时速度 当e>es时,说明第i个测试道路(5)上的机动车返回的瞬时速度Vi′和第i个测试道路(5)上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi无效,按照步骤一至步骤三所述的方法对机动车进行重新检测。
10.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:机动车往返速度的偏差设定值es的取值范围为不大于3%。

说明书全文

一种利用压带的无线传输式机动车测速系统及测速方法

技术领域

[0001] 本发明属于机动车测速技术领域,尤其是涉及一种利用压带的无线传输式机动车测速系统及测速方法。

背景技术

[0002] 机动车作为一种交通工具,生活中使用频率较多,国家要求检测机构需要对机动车的噪声等方面进行检测,在这些项目检测过程中,需要对机动车通过特定点的速度进行测试。如摩托车噪声检测中,规定通过测试道路入点的瞬时车速必须在规定车速的±3%范围内。但是目前广泛使用的测速装置,如GPS测速仪,不能精准的记录摩托车在规定点上通过的瞬时速度,只能依靠驾驶员目测并记录,这样数据的准确性存疑且存在安全隐患。
[0003] 另外现用的测速系统多为利用多个子设备模和一台主设备模块进行有线连接,增加了测试前场地布置时间和难度。因此,现如今缺少一种结构简单,设计合理的利用压带的无线传输式机动车测速系统及测速方法,根据每条压带之间所产生的信号的时间差及压带间的距离,计算出机动车通过两条压带时的瞬时速度,以实现机动车的测速,且主机与多个子设备无线数据通信,便于多个机动车的测速,操作便捷,且实验数据获取准确。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其结构简单,设计合理且成本低,根据每条压带之间所产生的信号的时间差及压带间的距离,由子控制器计算出机动车通过两条压带时的瞬时速度,后将机动车通过测试点的瞬时速度发送至主控制器,提高了测试的准确性,且主设备模块与多个子设备模块无线数据通信,测试系统搭建方便,便于多个机动车的测速,操作便捷,且试验数据获取准确,实用性强。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:包括多个分别对多个机动车通过时瞬时速度进行测试的子设备模块和与多个所述子设备模块无线连接的主设备模块,测试道路上分别设置有多个压带机构,所述压带机构包括沿测试道路间隔布设的第一压带和第二压带,所述子设备模块包括子壳体、设置在子壳体内的第一电子线路板,以及集成在第一电子线路板上的子控制器和与子控制器相接的子无线通信模块,所述子控制器的输入端接有与第一压带连接的第一信号采集模块和与第二压带连接的第二信号采集模块,所述第一信号采集模块在机动车未碾压第一压带时产生高电平信号至子控制器,第二信号采集模块在机动车未碾压第二压带时产生高电平信号至子控制器;所述第一信号采集模块在机动车前轮碾压第一压带时产生低电平信号至子控制器,子控制器开始计时得到起始时刻;第二信号采集模块在机动车前轮碾压第二压带时产生低电平信号至子控制器,子控制器计时结束得到结束时刻;
[0006] 所述主设备模块包括主壳体、设置在所述主壳体内的第二电子线路板,以及集成在第二电子线路板上的主控制器和与主控制器相接的主无线通信模块,多个所述子无线通信模块均与主无线通信模块进行数据无线通信。
[0007] 上述的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:所述子壳体上设置有子按键模块和子显示屏,以及第一子指示灯、第二子指示灯和第三子指示灯,所述子设备模块还包括与子控制器相接的子USB转串口电路和时钟模块,所述子按键模块的输出端与子控制器的输入端连接,所述子显示屏由子控制器控制,所述子控制器的输出端接有子声光指示电路,所述第一子指示灯、第二子指示灯和第三子指示灯均由子声光指示电路控制;
[0008] 所述主壳体上设置有主显示屏、第一主指示灯、第二主指示灯和测试环境指示灯,所述主设备模块还包括与主控制器相接的主USB转串口电路、主存储器和USB存储单元电路,所述主控制器的输出端接有主声光指示电路,所述主显示屏由主控制器控制,所述第一主指示灯和第二主指示灯均由主声光指示电路控制。
[0009] 上述的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:所述子设备模块还包括子供电模块,所述主设备模块还包括主供电模块,所述子供电模块和主供电模块的结构相同,且子供电模块和主供电模块均包括芯片LM2596-5和芯片LM2596-3.3。
[0010] 上述的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:所述子声光指示电路包括型号为ULN2003A的芯片U14,所述芯片U14的第1引脚至第3引脚分别与子控制器相接,所述芯片U14的第7引脚与子控制器相接,所述芯片U14的第9引脚与5V电源输出端相接且经电容C23接地,所述芯片U14的第10引脚与蜂鸣器LS1的一端相接,所述蜂鸣器LS1的另一端接5V电源输出端,所述芯片U14的第16引脚经电阻R39与发光二极管D3的阴极相接,所述发光二极管D3的阳极接5V电源输出端,所述芯片U14的第15引脚经电阻R40与发光二极管D4的阴极相接,所述发光二极管D4的阳极接5V电源输出端,所述芯片U14的第14引脚经电阻R41与发光二极管D5的阴极相接,所述发光二极管D5的阳极接5V电源输出端。
[0011] 上述的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:所述主声光指示电路包括型号为ULN2003A的芯片U8,所述芯片U8的第1引脚至第6引脚分别与主控制器相接,所述芯片U8的第7引脚与主控制器相接,所述芯片U8的第9引脚与5V电源输出端相接且经电容C24接地,所述芯片U8的第10引脚与蜂鸣器LS2的一端相接,所述蜂鸣器LS2的另一端接5V电源输出端,所述芯片U8的第16引脚经电阻R19与发光二极管D14的阴极相接,所述发光二极管D14的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第15引脚经电阻R53与发光二极管D15的阴极相接,所述发光二极管D15的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第14引脚经电阻R54与发光二极管D16的阴极相接,所述发光二极管D16的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第13引脚经电阻R22与发光二极管D17的阴极相接,所述发光二极管D17的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第12引脚经电阻R70与发光二极管D19的阴极相接,所述发光二极管D19的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第11引脚经电阻R71与发光二极管D20的阴极相接,所述发光二极管D20的阳极接5V电源输出端。
[0012] 上述的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,其特征在于:所述第一信号采集模块包括型号为PC817的芯片U2,所述第一压带的一端为开关S1的一个触点,所述第一压带的另一端为开关S1的另一个触点,所述芯片U2的阳极经电阻R32与5V电源输出端相接,所述芯片U2的阴极与开关S1的另一个触点相接,所述芯片U2的集电极分两路,一路经电阻R1接3.3V电源输出端,另一路为第一信号采集模块的输出端;所述芯片U2的发射极和开关S1的一个触点距接地;
[0013] 第二信号采集模块包括型号为PC817的芯片U4,所述第二压带的一端为开关S2的一个触点,所述第二压带的另一端为开关S2的另一个触点,所述芯片U4的阳极经电阻R4与5V电源输出端相接,所述芯片U4的阴极与开关S2的另一个触点相接,所述芯片U4的集电极分两路,一路经电阻R3接3.3V电源输出端,另一路为第二信号采集模块的输出端;所述芯片U4的发射极和开关S2的一个触点距接地。
[0014] 同时,本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、检测准确性高、使用效果好的利用压带的无线传输式机动车测速方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
[0015] 步骤一、压带机构的布设:
[0016] 步骤101、沿第i个测试道路的多个测试点处分别布设多个压带机构;其中,每个压带机构均包括沿测试道路间隔布设的第一压带和第二压带,第i个测试道路上的第一压带和第二压带之间的间距为Si,i为正整数,Si的取值范围为0.5m~1m;
[0017] 步骤102、在第i个测试道路一侧布设子设备模块,并记作第i个子设备模块;
[0018] 步骤103、通过第i个子设备模块的子按键模块输入第i个测试道路上相邻第一压带和第二压带之间的间距Si至第i个子设备模块的子控制器;
[0019] 步骤二、数据采集数据处理
[0020] 步骤201、机动车沿第i个测试道路运动,当机动车前轮碾压第i个测试道路上的第一压带时,第一压带接通,第一压带输出低电平信号至第一信号采集模块,第一信号采集模块输出低电平信号至子控制器,子控制器通过子声光指示电路控制第三子指示灯闪烁且子控制器通过时钟模块获得起始时刻并记作ti0,子控制器将得到的起始时刻ti0通过子无线通信模块发射出去,子控制器通过子声光指示电路控制第二子指示灯亮,主控制器通过主无线通信模块得到起始时刻ti0,主控制器通过主声光指示电路控制第二主指示灯亮,主控制器还通过主显示屏显示起始时刻ti0;
[0021] 步骤202、当机动车后轮碾过第i个测试道路上的第一压带之后,第一压带断开,第一信号采集模块输出高电平信号至子控制器,子控制器通过子声光指示电路控制第三子指示灯不闪烁;
[0022] 步骤203、当机动车前轮碾压第i个测试道路上的第二压带时,第二压带接通,第二压带输出低电平信号至第二信号采集模块,第二信号采集模块输出低电平信号至子控制器,子控制器通过子声光指示电路控制第三子指示灯即发光二极管D5再次闪烁,且子控制器通过时钟模块获得结束时刻并记作ti1,子控制器将得到的结束时刻ti1通过子无线通信模块发射出去,子控制器通过子声光指示电路控制第二子指示灯即发光二极管D4亮,主控制器通过主无线通信模块得到结束时刻ti1,主控制器通过主声光指示电路控制第二主指示灯亮,主控制器还通过主显示屏显示结束时刻ti1;
[0023] 步骤204、当机动车后轮碾过第i个测试道路上的第二压带之后,第二压带断开,第二信号采集模块输出高电平信号至子控制器,子控制器通过子声光指示电路控制第三子指示灯不闪烁;
[0024] 步骤205、子控制器根据公式ti=ti1-ti0,得到第i个测试道路上的机动车经过测试点的行驶时间ti;同时,子控制器将得到的第i个测试道路上的机动车行驶时间ti通过子无线通信模块发射出去,子控制器通过子声光指示电路控制第二子指示灯亮,主控制器通过主无线通信模块得到第i个测试道路上的机动车行驶时间ti,主控制器通过主声光指示电路控制第二主指示灯亮,主控制器还通过主显示屏屏显第i个测试道路上的机动车行驶时间ti;
[0025] 步骤206、子控制器根据公式 得到第i个测试道路上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi;
[0026] 步骤三、数据判断报警提醒:
[0027] 步骤301、子控制器将得到的第i个测试道路上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi通过子无线通信模块发射出去,同时子控制器通过子声光指示电路控制第二子指示灯亮;
[0028] 步骤302、主控制器通过主无线通信模块得到第i个测试道路上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi,同时主控制器通过主声光指示电路控制第二主指示灯亮;
[0029] 步骤303、主控制器将得到的第i个测试道路上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi与速度阈值Vs进行比较,当第i个测试道路上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi不符合速度阈值Vs时,主控制器通过主声光指示电路控制蜂鸣器LS2报警提醒,且主控制器通过主显示屏显示NG提醒;
[0030] 当第i个测试道路上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi符合速度阈值Vs时,且主控制器通过主显示屏显示OK提醒。
[0031] 上述的方法,其特征在于:步骤一中压带机构的布设和步骤二中数据采集及数据处理之间,还需要进行系统的测试,具体过程如下:
[0032] 步骤A、确认子供电模块为子控制器供电正常,则子控制器通过子声光指示电路控制第一子指示灯亮;
[0033] 步骤B、确认第一压带通过第一信号采集模块与子控制器的连接正常,确认第二压带通过第二信号采集模块与子控制器的连接正常;
[0034] 步骤C、确认子按键模块、时钟模块、子无线通信模块、子声光指示电路和子显示屏与子控制器连接正常;
[0035] 步骤D、确认主供电模块为主控制器供电正常,则主控制器通过主声光指示电路控制第一主指示灯亮;
[0036] 步骤E、确认主存储器、主无线通信模块、主声光指示电路和主显示屏与主控制器连接正常;
[0037] 步骤F、确认子无线通信模块与主无线通信模块通信正常,完成各个模块的初始检查。
[0038] 上述的方法,其特征在于:按照步骤一至步骤三所述的方法,在机动车返回来依次经过第二压带和第一压带的过程中,得到第i个测试道路上的机动车返回的瞬时速度Vi′;
[0039] 根据公式 得到第i个测试道路上的机动车往返速度的偏差值e,并将第i个测试道路上的机动车往返速度的偏差值e和机动车往返速度的偏差设定值es进行比较,当e≤es时,说明第i个测试道路上的机动车返回的瞬时速度Vi′和第i个测试道路上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi有效,根据公式 得到第i个测试道路上的机动车的修正瞬时速度 当e>es时,说明第i个测试道路上的机动车返回的瞬时速度Vi′和第i个测试道路上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi无效,按照步骤一至步骤三所述的方法对机动车进行重新检测。
[0040] 上述的方法,其特征在于:机动车往返速度的偏差设定值es的取值范围为不大于3%。
[0041] 本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0042] 1、结构简单、设计合理且安装布设简便,投入成本较低。
[0043] 2、本发明通过第一信号采集模块对第一压带的信号进行检测,通过第二信号采集模块对第二压带的信号进行检测,并将检测到的第一压带信号和第二压带信号发送至子控制器,获取机动车前轮碾压两个压带的时间差及两个压带间的距离,计算出机动车通过压带时的瞬时速度,以实现机动车经过测试点的瞬时速度的测定。
[0044] 3、本发明设置第一压带和第二压带,是因为在机动车前轮未碾压第一压带和第二压带时产生高电平信号至子控制器,在机动车前轮碾压第一压带和第二压带时产生低电平信号至子控制器,根据电平信号的改变,从而子控制器获取机动车前轮碾压两个压带的时间差,提高了时间差获取的准确性,进而提高了机动车速度测试的准确性。
[0045] 4、本发明用设置主设备模块和多个子设备模块无线数据通信,从而便于多个子设备模块与主设备模块无线连接,减少了测试前场地布置时间和难度;另外由子控制器计算出机动车通过两条压带时的瞬时速度,后将机动车通过测试点的瞬时速度发送至主控制器,避免出现干扰等情况导致的数据错误,避免因传输线缆故障或信号干扰,使信号丢失或者出现错误,提高了测试数据获取的准确性;其次,便于对多个子设备模块的监控,便于集中管理,便于多个机动车的测速,操作便捷。
[0046] 5、本发明所采用的利用压带的无线传输式机动车测速方法操作简便且使用效果好,首先是压带机构的布设,其次是数据采集及数据处理,通过子设备模块得到第i个测试道路上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi,之后,子设备模块得到第i个测试道路上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi通过子无线通信模块和主无线通信模块发送至主设备模块,便于设备模块的判断和监控,进而便于集中管理,实现多个机动车的测速,操作便捷。
[0047] 6、本发明通过在测试道路上设置两个压带,且两个压带之间的间距较小,这样便于获取机动车经过两个压带之间的瞬时速度,便于实现机动车经测试道路各个测试点处时的瞬时速度。
[0048] 综上所述,本发明设计合理且成本低,根据每条压带之间所产生的信号的时间差及压带间的距离,由子控制器计算出机动车通过两条压带时的瞬时速度,后将机动车通过测试点的瞬时速度发送至主控制器,避免出现干扰等情况导致的数据错误,提高了测试的准确性,且主设备模块与多个子设备模块无线数据通信,测试系统搭建方便,便于多个机动车的测速,操作便捷,且试验数据获取准确,实用性强。
[0049] 下面通过附图实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0050] 图1为本发明利用压带的无线传输式机动车测速系统的结构示意图。
[0051] 图2为本发明子设备模块的电路原理框图
[0052] 图3为本发明主设备模块的电路原理框图。
[0053] 图4为本发明子供电模块和主供电模块的电路原理图。
[0054] 图5为本发明子声光指示电路的电路原理图。
[0055] 图6为本发明主声光指示电路的电路原理图。
[0056] 图7为本发明子USB转串口电路的电路原理图。
[0057] 图8为本发明主USB转串口电路的电路原理图。
[0058] 图9为本发明第一信号采集模块的电路原理图。
[0059] 图10为本发明第二信号采集模块的电路原理图。
[0060] 图11为本发明子无线通信模块的电路原理图。
[0061] 图12为本发明主无线通信模块的电路原理图。
[0062] 图13为本发明主存储器的电路原理图。
[0063] 图14为本发明USB存储单元电路的电路原理图。
[0064] 图15为本发明时钟电路的电路原理图。
[0065] 图16为本发明子按键模块的电路原理图。
[0066] 图17为本发明子设备模块的结构示意图。
[0067] 图18为本发明主设备模块的结构示意图。
[0068] 图19为本发明利用压带的无线传输式机动车测速方法的流程框图。
[0069] 附图标记说明:
[0070] 1—子设备模块;          1-1—子壳体;           10—时钟模块;
[0071] 11—子控制器;           12—子供电模块;
[0072] 13—第一信号采集模块;   14—第二信号采集模块;  15—子按键模块;
[0073] 16—子无线通信模块;     17—子声光指示电路;    17-1—第一子指示灯;
[0074] 17-2—第二子指示灯;     17-3—第三子指示灯;    18—子显示屏;
[0075] 19—子USB转串口电路;    2—主设备模块;         2-1—主壳体;
[0076] 21—主控制器;           22—主供电模块;        23—主存储器;
[0077] 24—USB存储单元电路;    26—主无线通信模块;    27—主声光指示电路;
[0078] 27-1—第一主指示灯;     27-2—第二主指示灯;    27-3—第一测试指示灯;
[0079] 27-4—第二测试指示灯;   27-5—第三测试指示灯;
[0080] 27-6—第四测试指示灯;   28—主显示屏;          29—主USB转串口电路;
[0081] 3—第一压带;            4—第二压带;           5—测试道路。

具体实施方式

[0082] 如图1、图2、图3、图17和图18所示的一种利用压带的无线传输式机动车测速系统,包括多个分别对多个机动车通过时瞬时速度进行测试的子设备模块1和与多个所述子设备模块1无线连接的主设备模块2,测试道路5上分别设置有多个压带机构,所述压带机构包括沿测试道路5间隔布设的第一压带3和第二压带4,所述子设备模块1包括子壳体1-1、设置在子壳体1-1内的第一电子线路板,以及集成在第一电子线路板上的子控制器11和与子控制器11相接的子无线通信模块16,所述子控制器11的输入端接有与第一压带3连接的第一信号采集模块13和与第二压带4连接的第二信号采集模块14,所述第一信号采集模块13在机动车未碾压第一压带3时产生高电平信号至子控制器11,第二信号采集模块14在机动车未碾压第二压带4时产生高电平信号至子控制器11;所述第一信号采集模块13在机动车前轮碾压第一压带3时产生低电平信号至子控制器11,子控制器11开始计时得到起始时刻;第二信号采集模块14在机动车前轮碾压第二压带4时产生低电平信号至子控制器11,子控制器11计时结束得到结束时刻;
[0083] 所述主设备模块2包括主壳体2-1、设置在所述主壳体2-1内的主控制器21以及与主控制器21相接的主无线通信模块26,多个所述子无线通信模块16均与主无线通信模块26进行数据无线通信。
[0084] 本实施例中,具体实施时,第一压带3和第二压带4采用TSJ条形压带开关,其TSJ条形压带开关为一种长2000mm宽20mm橡胶封装的带形开关,当外按压带表面大于40N时,TSJ条形压带开关内的上下2条箔带接通,TSJ条形压带开关状态为接通,当外力消失时,上下2条铜箔分开,TSJ条形压带开关状态为断开。另外,此TSJ条形压带开关防尘防性强,使用灵活方便,可靠性高,适用于道路车速试验信号测试使用。
[0085] 需要说明的是,实际使用过程中,所述第一压带3和第二压带4还可采用其他能实现同样功能的开关。
[0086] 本实施例中,具体实施时,子控制器11和主控制器21均为STM32F407VET6Mini控制器。需要说明的是,实际使用时,可采用其他能实现同样功能的单片机、ARM子控制器、DSP子控制器或者PLC模块等。
[0087] 本实施例中,所述子壳体1-1上设置有子按键模块15和子显示屏18,以及第一子指示灯17-1、第二子指示灯17-2和第三子指示灯17-3,所述子设备模块1还包括与子控制器11相接的子USB转串口电路19和时钟模块10,所述子按键模块15的输出端与子控制器11的输入端连接,所述子显示屏18由子控制器11控制,所述子控制器11的输出端接有子声光指示电路17,所述第一子指示灯17-1、第二子指示灯17-2和第三子指示灯17-3均由子声光指示电路17控制;
[0088] 所述主壳体2-1上设置有主显示屏28、第一主指示灯27-1、第二主指示灯27-2和测试环境指示灯,所述主设备模块2还包括与主控制器21相接的主USB转串口电路29、主存储器23和USB存储单元电路24,所述主控制器21的输出端接有主声光指示电路27,所述主显示屏28由主控制器21控制,所述第一主指示灯27-1和第二主指示灯27-2均由主声光指示电路27控制。
[0089] 如图16所示,本实施例中,子按键模块15包括第一按键、第二按键、第三按键和第四按键,所述第一按键、第二按键、第三按键和第四按键分别为按键S25、按键S26、按键S27和按键S29,所述按键S25的一端、按键S26的一端、按键S27的一端和按键S29的一端均接地,所述按键S25的另一端分两路,一路经电阻R15接3.3V电源输出端,另一路与子控制器11的PE10引脚相接;所述按键S26的另一端分两路,一路经电阻R16接3.3V电源输出端,另一路与子控制器11的PE11引脚相接;所述按键S27的另一端分两路,一路经电阻R47接3.3V电源输出端,另一路与子控制器11的PE12引脚相接;所述按键S29的另一端分两路,一路经电阻R48接3.3V电源输出端,另一路与子控制器11的PE13引脚相接。
[0090] 如图4所示,本实施例中,所述子设备模块1还包括子供电模块12,所述主设备模块2还包括主供电模块22,所述子供电模块12和主供电模块22的结构相同,且所述子供电模块
12和主供电模块22均包括芯片LM2596-5和芯片LM2596-3.3,所述芯片LM2596-5的第1引脚分三路,一路经电容C15接地,另一路经电容C13接地,第三路与保险丝F1的一端相接;所述保险丝F1的另一端接12V电源的正输出端,所述芯片LM2596-5的第5引脚和第3引脚均接地,所述芯片LM2596-5的第2引脚和第4引脚的连接端分三路,一路经电容C14接地,另一路经电容C16接地,第三路为5V电源输出端;所述芯片LM2596-3.3的第1引脚分三路,一路与5V电源输出端相接,另一路经电容C19接地,第三路经电容C22接地;所述芯片LM2596-3.3的第5引脚和第3引脚的连接端接地,所述芯片LM2596-3.3的第2引脚和第4引脚的连接端分四路,第一路经电容C20接地,第二路经电容C25接地,第三路经电阻R44与发光二极管D8的阳极相接,第四路为3.3V电源输出端;所述发光二极管D8的阴极和12V电源的负输出端均接地。
[0091] 本实施例中,子设备模块中设置芯片LM2596-5,是为了将12V电源转换为5V电源输出,满足子声光指示电路17和其他供电模块需求;子设备模块中设置芯片LM2596-3.3是为了将5V电源转换为3.3V电源输出,满足子控制器11和其他供电模块需求。
[0092] 本实施例中,主设备模块中设置芯片LM2596-5,是为了将12V电源转换为5V电源输出,满足主声光指示电路27和其他供电模块需求;主设备模块中设置芯片LM2596-3.3是为了将5V电源转换为3.3V电源输出,满足主控制器21和其他供电模块需求。
[0093] 本实施例中,实际使用过程中,12V电源可采用CHS-150-12V的12V开关电源进行供电,实现12V到5V的转换,另外,子供电模块12和主供电模块22中还可以设置5V/20000MA的锂离子电池作为5V备用电源,以提高设备的便携性。
[0094] 如图5所示,本实施例中,所述子声光指示电路17包括型号为ULN2003A的芯片U14,所述第一子指示灯17-1为发光二极管D3,所述第二子指示灯17-2为发光二极管D4,所述第三子指示灯17-3为发光二极管D5,所述芯片U14的第1引脚至第3引脚分别与子控制器11的PE1-PE3引脚相接,所述芯片U14的第7引脚与子控制器11的PE0引脚相接,所述芯片U14的第9引脚与5V电源输出端相接且经电容C23接地,所述芯片U14的第10引脚与蜂鸣器LS1的一端相接,所述蜂鸣器LS1的另一端接5V电源输出端,所述芯片U14的第16引脚经电阻R39与发光二极管D3的阴极相接,所述发光二极管D3的阳极接5V电源输出端,所述芯片U14的第15引脚经电阻R40与发光二极管D4的阴极相接,所述发光二极管D4的阳极接5V电源输出端,所述芯片U14的第14引脚经电阻R41与发光二极管D5的阴极相接,所述发光二极管D5的阳极接5V电源输出端。
[0095] 本实施例中,芯片U14作为驱动元件,用于驱动发光二极管D3、发光二极管D4和发光二极管D5,以及蜂鸣器LS1的驱动。
[0096] 本实施例中,设置蜂鸣器LS1,是为了子设备模块1故障时的报警。
[0097] 本实施例中,具体实施时,子控制器11输出高电平至芯片U14的输入端,则芯片U14的输出端输出低电平,发光二极管D3和发光二极管D4亮,以及蜂鸣器LS1报警,子控制器11交替输出高低电平控制发光二极管D5闪烁。
[0098] 本实施例中,发光二极管D3用于子设备模块电源指示,以直观查看供电是否正常;
[0099] 发光二极管D4用于子设备模块通信指示,以查看子控制器11是否处于正常通信;
[0100] 发光二极管D5用于压带工作状态的指示,以使机动车前轮碾压第一压带3时,第一压带3接通,即开关S1闭合,第一信号采集模块13输出低电平信号至子控制器11,子控制器11通过芯片U14控制第三子指示灯17-3即发光二极管D5闪烁,直至机动车前轮碾压第二压带4时,第二压带4接通,即开关S2闭合,第二信号采集模块14输出低电平信号至子控制器
11,子控制器11通过芯片U14控制第三子指示灯17-3即发光二极管D5不闪烁,从而实现压带工作状态的指示。
[0101] 本实施例中,所述测试环境指示灯的数量为四个,四个所述测试环境指示灯分别为第一测试指示灯27-3、第二测试指示灯27-4、第三测试指示灯27-5和第四测试指示灯27-6。
[0102] 本实施例中,第一测试指示灯27-3、第二测试指示灯27-4、第三测试指示灯27-5和第四测试指示灯27-6分别对应最高车速、加速噪声、加速性能、最大爬坡能力等测试环境。
[0103] 本实施例中,第一主指示灯27-1为发光二极管D14,第二主指示灯27-2为发光二极管D15,所述第一测试指示灯27-3为发光二极管D16,第二测试指示灯27-4为发光二极管D17,第三测试指示灯27-5为发光二极管D19,第四测试指示灯27-6为发光二极管D20。
[0104] 如图6所示,本实施例中,所述主声光指示电路27包括型号为ULN2003A的芯片U8,所述芯片U8的第1引脚至第6引脚分别与主控制器21的PE1-PE6引脚相接,所述芯片U8的第7引脚与主控制器21的PE0引脚相接,所述芯片U8的第9引脚与5V电源输出端相接且经电容C24接地,所述芯片U8的第10引脚与蜂鸣器LS2的一端相接,所述蜂鸣器LS2的另一端接5V电源输出端,所述芯片U8的第16引脚经电阻R19与发光二极管D14的阴极相接,所述发光二极管D14的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第15引脚经电阻R53与发光二极管D15的阴极相接,所述发光二极管D15的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第14引脚经电阻R54与发光二极管D16的阴极相接,所述发光二极管D16的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第13引脚经电阻R22与发光二极管D17的阴极相接,所述发光二极管D17的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第12引脚经电阻R70与发光二极管D19的阴极相接,所述发光二极管D19的阳极接5V电源输出端,所述芯片U8的第11引脚经电阻R71与发光二极管D20的阴极相接,所述发光二极管D20的阳极接5V电源输出端。
[0105] 本实施例中,芯片U8作为驱动元件,用于驱动发光二极管D14、发光二极管D15、发光二极管D16、发光二极管D17、发光二极管D19和发光二极管D20,以及蜂鸣器LS2的驱动。
[0106] 本实施例中,具体实施时,主控制器21输出高电平至芯片U8的输入端,则芯片U8的输出端输出低电平,发光二极管D14、发光二极管D15、发光二极管D16、发光二极管D17、发光二极管D19和发光二极管D20亮,以及蜂鸣器LS2报警。
[0107] 本实施例中,发光二极管D14用于主设备模块电源指示,以直观查看供电是否正常;
[0108] 发光二极管D15用于主设备模块通信指示,以查看主控制器21是否处于正常通信;
[0109] 发光二极管D16、发光二极管D17、发光二极管D19和发光二极管D20用于主设备模块监控的机动车测试环境指示。
[0110] 如图7所示,本实施例中,所述子USB转串口电路19包括型号为MAX232ESE的芯片U31和芯片PL2303HX,所述芯片U31的第1引脚经电容C9与所述芯片U31的第3引脚,所述芯片U31的第4引脚经电容C10与所述芯片U31的第5引脚,所述芯片U31的第11引脚与子控制器11的PA9引脚相接,所述芯片U31的第12引脚与子控制器11的PA10引脚相接,所述芯片U31的第15引脚接地,所述芯片U31的第6引脚经电容C7接地,所述芯片U31的第2引脚和第16引脚的连接端分两路,一路与3.3V电源输出端相接,另一路经电容C60接地;
[0111] 所述芯片PL2303HX的第1引脚与所述芯片U31的第13引脚相接,所述芯片PL2303HX的第5引脚与芯片U31的第14引脚相接,所述芯片PL2303HX的第4引脚接3.3V电源输出端,所述芯片PL2303HX的第8引脚接5V电源输出端,所述芯片PL2303HX的第15引脚与电阻R52的一端相接,所述电阻R52的另一端分两路,一路经电阻R55与3.3V电源输出端相接,另一路USB接口P20的D+引脚相接;所述芯片PL2303HX的第16引脚与电阻R51的一端相接,所述电阻R51的另一端与USB接口P20的D-引脚相接,所述芯片PL2303HX的第17引脚分两路,一路接3.3电源输出端,另一路经电容C6接地;所述芯片PL2303HX的第19引脚、第20引脚和第24引脚均接5V电源输出端,所述芯片PL2303HX的第22引脚经电阻R50接5V电源输出端,所述芯片PL2303HX的第23引脚经电阻R49接地,所述芯片PL2303HX的27引脚分两路,一路与晶振Y1的一端相接,另一路经电容C51接地;所述芯片PL2303HX的第28引脚与晶振Y1的另一端相接,另一路经电容C4接地。
[0112] 本实施例中,设置子USB转串口电路19,是为了实现RS232电平到TTL电平的转动,从而作为USB/RS232双向转换器,为了子控制器11与监控计算机进行数据通信。另外,其可作为备用通信接口,便于实现该测速装置与监控计算机的有线连接,以避免无线连接故障无法远程监控。
[0113] 本实施例中,子USB转串口电路19中晶振Y1的设置,是为芯片PL2303HX提供时钟信号,并设置电容C51和电容C4作为起振电容。设置电阻R52和电阻R51,是为了防止高速信号在USB接口产生反射现象。设置电阻R55,是为了作为上拉电阻实现枚举功能。
[0114] 如图8所示,本实施例中,所述主USB转串口电路29包括型号为MAX232ESE的芯片U32和芯片CH340G,所述芯片U32的第1引脚经电容C66与所述芯片U32的第3引脚,所述芯片U32的第4引脚经电容C65与所述芯片U32的第5引脚,所述芯片U32的第11引脚与主控制器21的PA9引脚相接,所述芯片U32的第12引脚与主控制器21的PA10引脚相接,所述芯片U32的第15引脚接地,所述芯片U32的第6引脚经电容C68接地,所述芯片U32的第2引脚和第16引脚的连接端分两路,一路与3.3V电源输出端相接,另一路经电容C67接地;所述芯片CH340G的第1引脚接地,所述芯片CH340G的第2引脚与二极管D23的阴极相接,所述二极管D23的阳极与所述芯片U32的第13引脚相接,所述芯片CH340G的第3引脚经电阻R61与芯片U32的第14引脚相接,所述芯片CH340G的第4引脚分两路,一路与3.3V电源输出端相接,另一路经电容C8接地;
所述芯片CH340G的第5引脚与USB接口P22的D+引脚相接,所述芯片CH340G的第6引脚与USB接口P22的D-引脚相接,所述芯片CH340G的7引脚分两路,一路与晶振Y3的一端相接,另一路经电容C45接地;所述芯片CH340G的第8引脚与晶振Y3的另一端相接,另一路经电容C46接地;所述芯片CH340G的第16引脚分两路,一路与3.3V电源输出端相接,另一路经电容C47接地。
[0115] 本实施例中,设置主USB转串口电路29,是为了实现RS232电平到TTL电平的转动,从而作为USB/RS232双向转换器,为了主控制器21与其他计算机的数据通信。另外,其可作为备用通信接口。
[0116] 如图9和图10所示,本实施例中,所述第一信号采集模块13包括型号为PC817的芯片U2,所述第一压带3的一端为开关S1的一个触点,所述第一压带3的另一端为开关S1的另一个触点,所述芯片U2的阳极经电阻R32与5V电源输出端相接,所述芯片U2的阴极与开关S1的另一个触点相接,所述芯片U2的集电极分两路,一路经电阻R1接3.3V电源输出端,另一路为第一信号采集模块13的输出端;所述芯片U2的发射极和开关S1的一个触点距接地;
[0117] 第二信号采集模块14包括型号为PC817的芯片U4,所述第二压带4的一端为开关S2的一个触点,所述第二压带4的另一端为开关S2的另一个触点,所述芯片U4的阳极经电阻R4与5V电源输出端相接,所述芯片U4的阴极与开关S2的另一个触点相接,所述芯片U4的集电极分两路,一路经电阻R3接3.3V电源输出端,另一路为第二信号采集模块14的输出端;所述芯片U4的发射极和开关S2的一个触点距接地。
[0118] 本实施例中,所述第一信号采集模块13的输出端与子控制器11的PD8引脚相接,所述第二信号采集模块14的输出端与子控制器11的PD9引脚相接连接。实际连接过程中,第一信号采集模块13的输出端和第二信号采集模块14的输出端还可以与子控制器11的其他IO端口连接,实现高低电平信号的采集。
[0119] 本实施例中,设置子按键模块15,是为了输入第一压带3和第二压带4之间的间距至子控制器11。
[0120] 本实施例中,具体实施时,当机动车前轮碾压第一压带3时,第一压带3接通,即开关S1闭合,第一信号采集模块13输出低电平信号至子控制器11,子控制器11得到起始时间,子控制器11通过芯片ULN2003A控制第三子指示灯17-3即发光二极管D5闪烁,直至机动车前轮碾压第二压带4时,第二压带4接通,即开关S2闭合,第二信号采集模块14输出低电平信号至子控制器11,子控制器11得到结束时间,根据结束时间与起始时间之差,获得机动车前轮碾压两个压带的时间差。子控制器11将第一压带3和第二压带4之间的间距与时间差相除,得到机动车经过测试点的瞬时速度,根据电平信号的改变,从而子控制器获取机动车前轮碾压两个压带的时间差,提高了时间差获取的准确性,进而提高了机动车速度测试的准确性。
[0121] 本实施例中,设置子显示屏18,是为了对机动车速度进行显示,便于查看。
[0122] 如图11和图12所示,本实施例中,所述子无线通信模块16是型号为ZA2530-2591的2.4G无线射频通信模块U15,所述子无线通信模块16的Rest引脚分两路,一路经电容C63接地,另一路经电阻R57接3.3V电源输出端;所述子无线通信模块16的P1.0引脚经电阻R43与发光二极管D7的阳极相接,所述发光二极管D7的阴极接地,所述子无线通信模块16的P1.3分两路,一路经电阻R37接3.3V电源输出端,另一路与拨动开关S13的第3引脚相接;所述子无线通信模块16的P1.5分两路,一路经电阻R36接3.3V电源输出端,另一路与拨动开关S13的第4引脚相接;所述拨动开关S13的第1引脚和第2引脚接地,所述子无线通信模块16的P1.6引脚与子控制器11的PA3引脚相接,所述子无线通信模块16的P1.7引脚与子控制器11的PA2引脚相接,所述子无线通信模块16的VDD引脚接3.3V电源输出端且经电容C11接地,所述子无线通信模块16的GND接地;
[0123] 所述主无线通信模块26是型号为ZA2530-2591的2.4G无线射频通信模块U20,所述主无线通信模块26的Rest引脚分两路,一路经电容C64接地,另一路经电阻R60接3.3V电源输出端;所述主无线通信模块26的P1.0引脚经电阻R45与发光二极管D18的阳极相接,所述发光二极管D18的阴极接地,所述主无线通信模块26的P1.3分两路,一路经电阻R24接3.3V电源输出端,另一路与拨动开关S16的第3引脚相接;所述主无线通信模块26的P1.5分两路,一路经电阻R23接3.3V电源输出端,另一路与拨动开关S16的第4引脚相接;所述拨动开关S16的第1引脚和第2引脚接地,所述主无线通信模块26的P1.6引脚与主控制器21的PA3引脚相接,所述主无线通信模块26的P1.7引脚与主控制器21的PA2引脚相接,所述主无线通信模块26的VDD引脚接3.3V电源输出端且经电容C42接地,所述主无线通信模块26的GND接地。
[0124] 如图13和图14所示,本实施例中,所述主存储器23包括芯片AT24C256,所述芯片AT24C256的第1引脚至第4引脚均接地,所述芯片AT24C256的第5引脚分两路,一路经电阻R66接3.3V电源输出端,另一路与主控制器21的PC9引脚相接;所述芯片AT24C256的第6引脚分两路,一路经电阻R65接3.3V电源输出端,另一路与主控制器21的PA8引脚相接;所述芯片AT24C256的第8引脚分两路,一路经电容C27接地,一路接3.3V电源输出端;
[0125] 所述USB存储单元电路24包括芯片CH376S,所述芯片CH376S的第15-22引脚分别与主控制器21的PD8-PD15引脚相接,所述芯片CH376S的第3引脚、第4引脚、第23引脚、第8引脚和第1引脚分别与主控制器21的PB14、PB15、PB12、PB13和PC6引脚相接,所述芯片CH376S的第10引脚与USB接口P21的D+引脚相接,所述芯片CH376S的第11引脚与USB接口P21的D-引脚相接,所述芯片CH376S的第13引脚分两路,一路与晶振Y4的一端相接,另一路经电容C70接地;所述芯片CH376S的第14引脚分两路,一路与晶振Y4的另一端相接,另一路经电容C69接地。
[0126] 本实施例中,设置子无线通信模块16和主无线通信模块26,是为了便于主设备模块和多个子设备模块无线数据通信,从而便于多个子设备模块与主设备模块无线连接,减少了测试前场地布置时间和难度;另外避免因传输线缆故障或信号干扰,使信号丢失或者出现错误,提高了测试数据获取的准确性;其次,便于对多个子设备模块的监控,便于集中管理,便于多个机动车的测速,操作便捷。
[0127] 需要说明的是,实际使用过程中,子无线通信模块16和主无线通信模块26还可采用其他的蓝牙等能实现无线传输的模块。
[0128] 本实施例中,设置USB存储单元电路24,是为了数据导出,可将存储在主设备模块中的测试数据用U盘拷出进行保存。
[0129] 本实施例中,具体实施时,子控制器11将得到的机动车经过测试点的瞬时速度测试值通过子无线通信模块16发送出去,主无线通信模块26接收子无线通信模块16发送出去的机动车经过测试点的瞬时速度测试值并发送至主控制器21,主控制器21通过主显示屏28对机动车速度测试值进行显示,便于查看;另外主控制器21将机动车速度测试值保存至主存储器23中,便于数据分析。
[0130] 如图15所示,本实施例中,所述时钟电路10包括芯片DS1302,所述芯片DS1302的第1引脚分两路,一路经电阻R9接5V电源输出端,另一路经电容C50接地;所述芯片DS1302的第
6引脚分两路,一路与子控制器11的PB7引脚相接,另一路经电阻R8接5V电源输出端;所述芯片DS1302的第7引脚分两路,一路与子控制器11的PB5引脚相接,另一路经电阻R6接5V电源输出端;所述芯片DS1302的第5引脚分两路,一路与子控制器11的PB6引脚相接,另一路经电阻R7接5V电源输出端;所述芯片DS1302的第2引脚与晶振Y10的一端相接,所述芯片DS1302的第3引脚与晶振Y10的另一端相接,所述芯片DS1302的第4引脚接地。
[0131] 如图19所示的一种利用压带的无线传输式机动车测速方法,该方法包括以下步骤:
[0132] 步骤一、压带机构的布设:
[0133] 步骤101、沿第i个测试道路5的多个测试点处分别布设多个压带机构;其中,每个压带机构均包括沿测试道路5间隔布设的第一压带3和第二压带4,第i个测试道路5上的第一压带3和第二压带4之间的间距为Si,i为正整数,Si的取值范围为0.5m~1m;
[0134] 步骤102、在第i个测试道路5一侧布设子设备模块1,并记作第i个子设备模块;
[0135] 步骤103、通过第i个子设备模块的子按键模块15输入第i个测试道路5上相邻第一压带3和第二压带4之间的间距Si至第i个子设备模块的子控制器11;
[0136] 步骤二、数据采集及数据处理:
[0137] 步骤201、机动车沿第i个测试道路5运动,当机动车前轮碾压第i个测试道路5上的第一压带3时,第一压带3接通,第一压带3输出低电平信号至第一信号采集模块13,第一信号采集模块13输出低电平信号至子控制器11,子控制器11通过子声光指示电路17控制第三子指示灯17-3即发光二极管D5闪烁且子控制器11通过时钟模块10获得起始时刻并记作ti0,子控制器11将得到的起始时刻ti0通过子无线通信模块16发射出去,子控制器11通过子声光指示电路17控制第二子指示灯17-2即发光二极管D4亮,主控制器21通过主无线通信模块26得到起始时刻ti0,主控制器21通过主声光指示电路27控制第二主指示灯27-2即发光二极管D15亮,主控制器21还通过主显示屏28显示起始时刻ti0;
[0138] 步骤202、当机动车后轮碾过第i个测试道路5上的第一压带3之后,第一压带3断开,第一信号采集模块13输出高电平信号至子控制器11,子控制器11通过子声光指示电路17控制第三子指示灯17-3即发光二极管D5不闪烁;
[0139] 步骤203、当机动车前轮碾压第i个测试道路5上的第二压带4时,第二压带4接通,第二压带4输出低电平信号至第二信号采集模块14,第二信号采集模块14输出低电平信号至子控制器11,子控制器11通过子声光指示电路17控制第三子指示灯17-3即发光二极管D5再次闪烁,且子控制器11通过时钟模块10获得结束时刻并记作ti1,子控制器11将得到的结束时刻ti1通过子无线通信模块16发射出去,子控制器11通过子声光指示电路17控制第二子指示灯17-2即发光二极管D4亮,主控制器21通过主无线通信模块26得到结束时刻ti1,主控制器21通过主声光指示电路27控制第二主指示灯27-2即发光二极管D15亮,主控制器21还通过主显示屏28显示结束时刻ti1;
[0140] 步骤204、当机动车后轮碾过第i个测试道路5上的第二压带4之后,第二压带4断开,第二信号采集模块14输出高电平信号至子控制器11,子控制器11通过子声光指示电路17控制第三子指示灯17-3即发光二极管D5不闪烁;
[0141] 步骤205、子控制器11根据公式ti=ti1-ti0,得到第i个测试道路5上的机动车经过测试点的行驶时间ti;同时,子控制器11将得到的第i个测试道路5上的机动车行驶时间ti通过子无线通信模块16发射出去,子控制器11通过子声光指示电路17控制第二子指示灯17-2即发光二极管D4亮,主控制器21通过主无线通信模块26得到第i个测试道路5上的机动车行驶时间ti,主控制器21通过主声光指示电路27控制第二主指示灯27-2即发光二极管D15亮,主控制器21还通过主显示屏28屏显第i个测试道路5上的机动车行驶时间ti;
[0142] 步骤206、子控制器11根据公式 得到第i个测试道路5上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi;
[0143] 步骤三、数据判断报警提醒:
[0144] 步骤301、子控制器11将得到的第i个测试道路5上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi通过子无线通信模块16发射出去,同时子控制器11通过子声光指示电路17控制第二子指示灯17-2即发光二极管D4亮;
[0145] 步骤302、主控制器21通过主无线通信模块26得到第i个测试道路5上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi,同时主控制器21通过主声光指示电路27控制第二主指示灯27-2即发光二极管D15亮;
[0146] 步骤303、主控制器21将得到的第i个测试道路5上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi与速度阈值Vs进行比较,当第i个测试道路5上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi不符合速度阈值Vs时,主控制器21通过主声光指示电路27控制蜂鸣器LS2报警提醒,且主控制器21通过主显示屏28显示NG提醒;
[0147] 当第i个测试道路5上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi符合速度阈值Vs时,且主控制器21通过主显示屏28显示OK提醒。
[0148] 本实施例中,步骤一中压带机构的布设和步骤二中数据采集及数据处理之间,还需要进行系统的测试,具体过程如下:
[0149] 步骤A、确认子供电模块12为子控制器11供电正常,则子控制器11通过子声光指示电路17控制第一子指示灯17-1即二极管D3亮;
[0150] 步骤B、确认第一压带3通过第一信号采集模块13与子控制器11的连接正常,确认第二压带4通过第二信号采集模块14与子控制器11的连接正常;
[0151] 步骤C、确认子按键模块15、时钟模块10、子无线通信模块16、子声光指示电路17和子显示屏18与子控制器11连接正常;
[0152] 步骤D、确认主供电模块22为主控制器21供电正常,则主控制器21通过主声光指示电路27控制第一主指示灯27-1即发光二极管D14亮;
[0153] 步骤E、确认主存储器23、主无线通信模块26、主声光指示电路27和主显示屏28与主控制器21连接正常;
[0154] 步骤F、确认子无线通信模块16与主无线通信模块26通信正常,完成各个模块的初始检查。
[0155] 本实施例中,按照步骤一至步骤三所述的方法,在机动车返回来依次经过第二压带4和第一压带3的过程中,得到第i个测试道路5上的机动车返回的瞬时速度Vi′;
[0156] 根据公式 得到第i个测试道路5上的机动车往返速度的偏差值e,并将第i个测试道路5上的机动车往返速度的偏差值e和机动车往返速度的偏差设定值es进行比较,当e≤es时,说明第i个测试道路5上的机动车返回的瞬时速度Vi′和第i个测试道路5上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi有效,根据公式 得到第i个测试道路
5上的机动车的修正瞬时速度 当e>es时,说明第i个测试道路5上的机动车返回的瞬时速度Vi′和第i个测试道路5上的机动车经过测试点的瞬时速度Vi无效,按照步骤一至步骤三所述的方法对机动车进行重新检测。
[0157] 本实施例中,机动车往返速度的偏差设定值es的取值范围为不大于3%。
[0158] 本实施例中,需要说明的是,所述第一信号采集模块13在机动车后轮碾压第一压带3时产生低电平信号但判定为无效信号,第二信号采集模块14在机动车后轮碾压第二压带4时产生低电平信号至子控制器11,子控制器11判定为测试结束并重置测试。
[0159] 本实施例中,速度阈值Vs的设置可以根据测试要求进行设定。且需要说明的是,速度阈值Vs和机动车经过测试点的瞬时速度一般满足 关系。
[0160] 综上所述,本发明设计合理且成本低,根据每条压带之间所产生的信号的时间差及压带间的距离,由子控制器计算出机动车通过两条压带时的瞬时速度,后将机动车通过测试点的瞬时速度发送至主控制器,避免出现干扰等情况导致的数据错误,提高了测试的准确性,且主设备模块与多个子设备模块无线数据通信,测试系统搭建方便,便于多个机动车的测速,操作便捷,且试验数据获取准确,实用性强。
[0161] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈