一种光学测距测试车辆行驶性能的方法
【专利摘要】本发明涉及一种光学测距测试车辆行驶性能的方法，其可以实现对车辆行驶时瞬时位移的记录，形成时域内的位移时间曲线，并通过对这些数据计算机处理，可以得到车辆行驶制动过程中的各种数据，包括加速度曲线、平均加速度、最大行驶速度、制动初速度、制动距离、制动响应时间、平均减速度等。本发明可以高精度的采集和分析车辆行驶中的各种运动参数，为车辆的试验改进提供数据支持，同时为产品的质量检测提供方法。
【专利说明】一种光学测距测试车辆行驶性能的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光学检测技术与仪器领域，具体涉及的是一种通过光学测距测试车辆行驶性能的方法。
【背景技术】
[0002]随着现代测试技术的不断发展，车辆运动参数的测试要求不断提升。光学原理的测试方法由于其结构紧凑、误差小、精度高、抗干扰能力强、环境适应性强等诸多原因，越来越受到人们的青睐。
[0003]计算机编程软件的不断发展，可以将采集到的数据以曲线的方式记录，同样可以按预期的要求进行各种转变和计算。为数据的后期处理提供了有利的保障。
[0004]本发明是通过高频率高精度的采集数据，后期计算机处理的方法测试运动车辆的物理参数，可以保证最终的检测精度，结构简单，易于实现。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种光学测距测试车辆行驶性能的方法。该方法可以实现高精度、高效率的运动参数的检测，实现车辆运动参数的精确测量，可以为产品的改进和提高技术鉴定，提供准确的数据支持。
[0006]本发明通过激光测距传感器记录测试车辆的位移从而计算分析物体的直线运行过程以及运行参数。本发明中采用高取样频率的激光测距传感器，得到物体的直线位移-时间曲线，通过数学求导计算可以得到其速度时间曲线，通过分析曲线上某段的坐标、斜率、以及积分面积，得出物体运动的各项特征参数。
[0007]本发明的技术方案是:一种光学测距测试车辆行驶性能的方法，包括主传感器，为激光测距传感器；以及采集卡，制动触发元件，远程无线传输装置，无线接收装置，计算机主机；
[0008]所述主传感器、采集卡与计算机构成第一个回路实时显示和记录车辆运行的特征参数；
[0009]测试车辆、制动触发元件、远程无线传输装置、无线接收装置与计算机构成第二个回路，通过制动的触发信号的无线传输记录车辆制动的位置时刻；
[0010]其特征在于:通过采集主传感器传递过来的测试车辆的实时位移，通过求导的方式得到时间域内的速度时间曲线，通过分析曲线的特性，寻找曲线的加速初始位置、达到最大运行速度的位置以及车辆制动停止的位置；以及通过制动触发元件无线传输过来的开关信号得到制动的初始位置；利用上述这些曲线上这些位置的点的数据，通过求导和积分的数学处理方式得到测试数据，形成测试报告。进一步的，所述方法还包括如下具体步骤:
[0011]I)首先连接好计算机、主传感器、采集卡、无线接收装置；以及测试车辆、制动触发元件、远程无线传输装置；测车辆加速、平稳运行、制动停车完成一个行驶循环的全过程，记录整个循环的各瞬时位移；[0012]2)通过对采集来的时间位移二纬数值求导，作出全过程的时间-速度曲线；
[0013]3)找到曲线上速度为零的起始点，标记为点I ;达到最高车速的点，标记为点2 ；
[0014]4)制动触发元件通过无线传输到采集卡处的点，在曲线上标记为点3，即制动初速度点；
[0015]5)速度再次变为零点处，标记为点4 ；
[0016]6)点I至点2之间的曲线为加速过程曲线，通过计算机处理，可以得到测试车辆加速到每个整公里数所需要的时间，通过多次测量取平均数值，能精确得到测试车辆的加速曲线；并依次得到加速时间和平均加速度；
[0017]7)点2至点3之间的曲线为最大运行速度运行过程曲线，通过计算，得到测试车辆的最大运行速度；
[0018]8)点3至点4之间的曲线为制动过程曲线，通过后期处理，能得到制动距离、制动初速度、制动平均减速度。
[0019]本发明与现有技术相比的优势在于
[0020]I)通过计算机的后期处理，可以将激光测距的功能扩展到对车辆运行参数的测试，解决了车辆测试中对数据精确度的要求。
[0021]2)本发明较接触性仪器如第五轮仪和非接触性GPS测试仪器等，测试精度等级提高，同时抗干扰性强，安装连接方便，容易实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明中仪器连接的示意图。
[0023]图2是本发明中测试软件的测试界面。
[0024]图3是实际测试中的测试曲线。
[0025]图4是本发明中制动触发与接收的原理图
[0026]图5是本发明实际形成的测试报告。
【具体实施方式】
[0027]【具体实施方式】:
[0028]I)按图1要求连接好相关仪器，主传感器与计算机相连，同时计算机还连接有无线接收装置；主传感器为激光测距仪，将其固定在一不动的支架处，保证光线水平射出，用24V直流电源给主传感器供电，连接采集卡，采集卡通过RS232串口与计算机通信，构成主信号采集回路，将反光板牢固固定在被测车辆上，主传感器的激光水平射出后照射在车辆上的反光板上，从而测出车距；被测车辆沿直线运行接近或远里离主传感器，车辆运行时需要保证红色激光点始终位于反光板上，主传感器与反光板之间的瞬时位移被采集并记录。将制动触发元件固定在被测车辆制动踏板上并连接远程无线传输装置(无线模拟量采集控制器)，制动触发装置闭合时产生的开关信号通过利用无线传输装置无线传输到与计算机上相连的无线接收装置，从而，计算机能够记录车辆制动的位置时刻。测试系统安装完毕后，数据采集开始，被测车辆延直性从静止状态以最大加速度加速至最高车速，保持最高车速平稳运行一段时间后，将制动踏板踏下触发制动触发装置，以最大减速度实现停车，完成一个行驶循环，采集记录整个循环的各瞬时位移。[0029]2)通过对采集来的时间位移二维数值求导，作出全过程的时间速度曲线如图3。
[0030]3)找到速度为零的起开始点，标记为点I。达到最高车速的点，标记为点2。
[0031]4)制动触发元件通过无线传导到采集卡处的点，标记为点3，即制动初速度点。
[0032]5)速度再次变为零点处，标记为点4。
[0033]6)点I至点2为加速过程曲线，通过计算机处理，可以得到样机加速到整公里数所需要的时间(如图5)，通过多次测量取平均数值，可精确得到样机的加速曲线。并依次得到加速时间和平均加速度。
[0034]7)点2至点3为最大运行速度运行过程曲线，通过处理，得到被测样机的最大运行速度。
[0035]8)点3至点4为制动过程曲线，通过后期处理，可得到制动距离、制动初速度、制动平均减速度等。计算机形成测试报告页(如图5)。
[0036]以上所述，仅为本发明中的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内的局部修改或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。
【权利要求】
1.一种光学测距测试车辆行驶性能的方法，包括: 主传感器，为激光测距传感器；以及采集卡，制动触发元件，远程无线传输装置，无线接收装置，计算机主机； 所述主传感器、采集卡与计算机构成第一个回路实时显示和记录车辆运行的特征参数； 测试车辆、制动触发元件、远程无线传输装置、无线接收装置与计算机构成第二个回路，通过制动的触发信号的无线传输记录车辆制动的位置时刻； 其特征在于: 通过采集主传感器传递过来的测试车辆的实时位移，通过求导的方式得到时间域内的速度时间曲线，通过分析曲线的特性，寻找曲线的加速初始位置、达到最大运行速度的位置以及车辆制动停止的位置；以及通过制动触发元件无线传输过来的开关信号得到制动的初始位置；利用上述这些曲线上这些位置的点的数据，通过求导和积分的数学处理方式得到测试数据，形成测试报告。
2.根据权利I要求所述的光学测距测试车辆行驶性能的方法，其特征是在于具体还包括如下步骤: 1)首先连接好计算机、主传感器、采集卡、无线接收装置；以及测试车辆、制动触发元件、远程无线传输装置；测车辆加速、平稳运行、制动停车完成一个行驶循环的全过程，记录整个循环的各瞬时位移； 2)通过对采集来的时间位移二纬数值求导，作出全过程的时间-速度曲线； 3)找到曲线上速度为零的起始点,标记为点I;达到最高车速的点，标记为点2 ； 4)制动触发元件通过无线传输到采集卡处的点，在曲线上标记为点3，即制动初速度占.5)速度再次变为零点处，标记为点4； 6)点I至点2之间的曲线为加速过程曲线，通过计算机处理，可以得到测试车辆加速到每个整公里数所需要的时间，通过多次测量取平均数值，能精确得到测试车辆的加速曲线；并依次得到加速时间和平均加速度； 7)点2至点3之间的曲线为最大运行速度运行过程曲线，通过计算，得到测试车辆的最大运行速度； 8)点3至点4之间的曲线为制动过程曲线，通过后期处理，能得到制动距离、制动初速度、制动平均减速度。
3.根据权利I中所述的光学测距测试车辆行驶性能的方法，其特征在于:制动触发无线传输的过程为:将驾驶员制动时触发的开关信号，通过无线发射装置发射，无线接受装置将信号处理后传输到电脑，形成时域范围的点数据，在曲线上标记为制动初始点。
4.根据权利I中所述的光学测距测试车辆行驶性能的方法，其特在于:将其用于分析带起升功能的测试车辆起升下降过程的运动分析，起升速度、加速度或缓冲特性。
【文档编号】G01M17/007GK103743578SQ201310739843
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】高永强, 李明辉, 刘丹, 贺凤民 申请人:机械科学研究院工程机械军用改装车试验场, 杭叉集团股份有限公司