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專利名稱：一種車輛三軸加速度采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及車輛檢測(cè)儀器的技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種車輛三軸加速度采集儀。
背景技術(shù)：
在研究駕駛員的駕駛員行為或者車輛的行駛特征時(shí)，往往需要對(duì)車輛的三軸加速度進(jìn)行測(cè)量，一般的行駛記錄儀通常只能獲得一個(gè)方向(前進(jìn)方向)的加速度，而且采樣率較低(通常為1HZ)，安裝后移植性差，不能滿足科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的需要，而專業(yè)設(shè)備(汽車道路測(cè)試儀)則由于其價(jià)格昂貴，不能得到普遍運(yùn)用，因此有必要開發(fā)一種價(jià)格便宜，采樣率高，使用方便的三軸加速度采集儀來(lái)滿足駕駛員行為研究的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種車輛三軸加速度采集儀，它可克服現(xiàn)有技術(shù)中的一些不足。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種車輛三軸加速度采集儀，它主要包括外殼，其特征在于外殼內(nèi)設(shè)有主控CPU及外圍電路，主控CPU及外圍電路分別與串口電路、鍵盤復(fù)位電路、看門狗電路、AD采樣芯片電路連接，AD采樣芯片電路與加速度傳感器電路連接。
本實(shí)用新型公開了一種車輛三軸加速度采集儀，它具有如下的特點(diǎn)1、數(shù)據(jù)采集頻率高，可以達(dá)到100HZ，可以滿足不同用戶對(duì)數(shù)據(jù)精度的要求；2、輸入電壓為9-12V直流，有多種電源提供方式，如點(diǎn)煙器、變壓器和汽車用蓄電池、保證良好的適應(yīng)性；3、量程范圍切向加速度和側(cè)向加速度量程為+1g--1g，垂直方向?yàn)?1.5g--1.5g，能夠滿足正常的測(cè)量范圍；4、數(shù)據(jù)輸出采用RS232串口，實(shí)現(xiàn)與筆記本實(shí)時(shí)傳輸。5、狀態(tài)標(biāo)記除了可以在儀器上通過三個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、簡(jiǎn)單標(biāo)記和停止功能外，還可以通過筆記本的鍵盤操縱實(shí)現(xiàn)上述功能，用鍵盤操縱還可以實(shí)現(xiàn)特殊意義的標(biāo)記，如可以定義字母j表示進(jìn)入隧道口的狀態(tài)；6、有配套軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。


圖1為本實(shí)用新型的電路框圖。
圖2為本實(shí)用新型主控CPU及外圍電路外圍電路原理圖。
圖3為本實(shí)用新型串口電路原理圖。
圖4為本實(shí)用新型AD采樣芯片電路原理圖。
圖5為本實(shí)用新型加速度傳感器電路原理圖。
圖6為本實(shí)用新型看門狗電路原理圖。
圖7為本實(shí)用新型鍵盤復(fù)位電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步進(jìn)行描述本實(shí)用新型為一種車輛三軸加速度采集儀，如圖1其中所示，它主要包括外殼，其特征在于外殼內(nèi)設(shè)有主控CPU及外圍電路2，主控CPU及外圍電路2分別與串口電路3、鍵盤復(fù)位電路4、看門狗電路5、AD采樣芯片電路6連接，AD采樣芯片電路6與加速度傳感器電路7連接，其中看門狗電路是為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作，當(dāng)系統(tǒng)由于電磁干擾發(fā)生“死機(jī)”時(shí)，看門狗會(huì)發(fā)出復(fù)位信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位以保證系統(tǒng)正常工作，所述主控CPU及外圍電路2與串口電路3、AD采樣芯片電路6連接，AD采樣芯片電路6之間雙向傳輸數(shù)據(jù)，主控CPU及外圍電路2與鍵盤復(fù)位電路4之間單向傳輸信號(hào)，鍵盤復(fù)位電路4向主控CPU及外圍電路單向傳輸信號(hào)，AD采樣芯片電路6與加速度傳感器電路7之間單向傳輸數(shù)據(jù)，加速度傳感器電路7向AD采樣芯片電路6單向傳輸數(shù)據(jù)，設(shè)備電源供電可采用變壓器(交流轉(zhuǎn)直流，輸出為9-12伏)電源接入，通過7805作穩(wěn)壓芯片提供5伏的穩(wěn)定電壓，設(shè)備的其它電路(AD采樣芯片電路、主控CPU等)直接與5伏穩(wěn)壓電路連接，此外，供電電源可采用汽車點(diǎn)煙器電源轉(zhuǎn)接頭或蓄電池9-12伏，車輛三軸加速度采集儀可通過RS232C串口直接與PC機(jī)連接。
車輛三軸加速度采集儀可實(shí)時(shí)采集車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)的三軸方向的加速度，即前進(jìn)方向的切向加速度、側(cè)向的法向加速度(橫向加速度)和垂直方向的加速度。它具有如下的特點(diǎn)1、數(shù)據(jù)采集頻率高，可以達(dá)到100HZ，可以滿足不同用戶對(duì)數(shù)據(jù)精度的要求；2、輸入電壓為9-12V直流，有多種電源提供方式，如點(diǎn)煙器、變壓器和汽車用蓄電池、保證良好的適應(yīng)性；3、量程范圍切向加速度和側(cè)向加速度量程為+1g--1g，垂直方向?yàn)?1.5g--1.5g，能夠滿足正常的測(cè)量范圍；4、數(shù)據(jù)輸出采用RS232串口，實(shí)現(xiàn)與筆記本實(shí)時(shí)傳輸。5、狀態(tài)標(biāo)記除了可以在儀器上通過三個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、簡(jiǎn)單標(biāo)記和停止功能外，還可以通過筆記本的鍵盤操縱實(shí)現(xiàn)上述功能，用鍵盤操縱還可以實(shí)現(xiàn)特殊意義的標(biāo)記，如可以定義字母j表示進(jìn)入隧道口的狀態(tài)；6、有配套軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。
本產(chǎn)品可應(yīng)用于1、駕駛員駕駛行為實(shí)驗(yàn)研究；2、道路平整度狀況檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)；3、汽車行駛數(shù)據(jù)采集等。
儀器使用要點(diǎn)1、儀器的側(cè)傾和仰俯對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大影響，由于用于測(cè)定儀器姿態(tài)角的陀螺儀價(jià)格較高，本設(shè)備中沒有包括，因此，在實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)儀器的初始值進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)影響加速度計(jì)算的因素進(jìn)行修正。
2、需要對(duì)儀器初始狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)定，如果儀器安裝在車輛上，在安裝時(shí)注意保證儀器的大致水平和端正，標(biāo)定時(shí)選擇路況較好的車輛干擾少的平直路段作為標(biāo)定段，首先讓車輛在一定長(zhǎng)度的路段上以較低(10-15km/h)的車速勻速行駛，用加速度儀采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后在對(duì)向的車道上已相同的方式實(shí)驗(yàn)，記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的處理可以通過配套的程序完成。
3、車輛車速對(duì)加速度儀修正，因?yàn)檐囕v在較高的車速下受空氣阻力影響，車輛會(huì)發(fā)生一定的仰俯，讓車輛以80-100km/h的車速行駛在相應(yīng)的平直道路上，采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)，在對(duì)向的車道上進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)。(一般，在車速不高的情況下可以對(duì)此不進(jìn)行修正)。
4、車輛加速度對(duì)加速度儀修正，車輛在進(jìn)行加速度和減速度時(shí)，車輛由于懸架的影響將發(fā)生一定的仰俯，讓車輛在相應(yīng)的路段從靜止開始，進(jìn)行快速啟動(dòng)和加速，加速到一定的車速(40-60km/h)后，對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)，直到停止，采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并量取車輛行駛的距離，為比較，在對(duì)向車道上進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)。
5、加速度儀可以通過電腦的鍵盤控制啟動(dòng)、終止和標(biāo)記等功能。尤其是標(biāo)記功能，這在車輛經(jīng)過特殊位置時(shí)進(jìn)行標(biāo)記非常有用
權(quán)利要求1.一種車輛三軸加速度采集儀，它主要包括外殼，其特征在于外殼內(nèi)設(shè)有主控CPU及外圍電路(2)，主控CPU及外圍電路(2)分別與串口電路(3)、鍵盤復(fù)位電路(4)、看門狗電路(5)、AD采樣芯片電路(6)連接，AD采樣芯片電路(6)與加速度傳感器電路(7)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種車輛三軸加速度采集儀，其特征在于外殼內(nèi)設(shè)有主控CPU及外圍電路，主控CPU及外圍電路分別與串口電路、鍵盤復(fù)位電路、看門狗電路、AD采樣芯片電路連接，AD采樣芯片電路與加速度傳感器電路連接，其數(shù)據(jù)采集頻率高，有多種電源提供方式，還可以通過筆記本的鍵盤操縱實(shí)現(xiàn)多種功能，有配套軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。
文檔編號(hào)G01P1/00GK2919258SQ20052004676
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者楊軫 申請(qǐng)人:上海市政工程設(shè)計(jì)研究院, 上海斯美設(shè)計(jì)審圖咨詢有限公司