Устройство для измерения скорости автомобиля
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для исследования и диагностирования тормозных систем автомобилей. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является измерение скорости автомобиля при дорожных испытаниях тормозной системы автомобиля. Указанный технический результат достигается тем, что к кузову автомобиля, при помощи присоски, крепится датчик, состоящий из фотодиода с узким вертикальным полем зрения, сформированным пластинчатым растром. В свою очередь параллельно траектории движения автомобиля, вертикально выставляется ряд тонких реперов, на определенном расстоянии друг от друга. Реперы контрастируют с окружающим фоном, поэтому при движении автомобиля и их попадании в поле зрения фотодиода, происходит изменение фототока, что и регистрируется аппаратурой. На записи получается импульсная диаграмма, по которой можно определить время между импульсами, а значит и скорость автомобиля, поскольку расстояние между реперами известно.
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для исследования и диагностирования тормозных систем автомобилей.
Из средств аналогичного назначения известно устройство для цифровой индикации линейного перемещения (RU 2071594, МПК G01B 7/00, 10.01.1997), содержащее перемещаемый постоянный магнит, блок индикации, включающий в себя индикаторы младшего и старшего разрядов, одни из выводов которых соединены между собой, магниточувствительные элементы, размещенные с определенным шагом в направлении линейного перемещения постоянного магнита и объединенные в группы по девять, оси этих элементов расположены перпендикулярно плоскости линейного перемещения магнита с шагом, равным расстоянию межу границами зоны действия на них постоянного магнита.
Недостатком данной конструкции является то, что расстояние от магнита до катушек должно быть малым, поскольку напряженность магнитного поля быстро убывает с увеличением расстояния, поэтому с его помощью затруднительно и опасно производить диагностирование тормозной системы автомобиля.
Также известен способ измерения скорости движения (RU 2199753, G01P 3/64, 27.02.2003), заключающийся в непрерывном измерении сигналов двух идентичных датчиков положения с колоколообразной передаточной характеристикой, установленных вдоль траектории движения, определении в процессе измерения скорости координатной функции, зависящей от положения объекта, определении скорости движения объекта как величины, прямо пропорциональной производной упомянутой координатной функции по времени, и использовании при вычислении скорости заранее заданного масштабирующего коэффициента.
Недостатком данного способа является то, что при большой протяженности траектории измерения скорости автомобиля (примерно 20 м.), требуется большое количество датчиков, подключенных к регистрирующей аппаратуре, что делает реализацию данного способа проблематичной.
Наиболее близким решением является конструкция устройства, описанного в патенте на изобретение (RU 2189599, G01P 3/64, 20.09.2002), основанная на использовании двух идентичных регистраторов, установленных под днищем локомотива со смещением S относительно друг друга вдоль направления его движения, и заключающийся в непрерывном измерении обоими регистраторами значений информативного параметра, характеризующего одно из периодически изменяющихся вдоль пути свойств элементов конструкции железнодорожного полотна, сравнении указанного параметра с заданным порогом, измерении интервала времени ti между следующими друг за другом моментами фиксации обоими регистраторами превышения упомянутого порога, определении линейной скорости локомотива по формуле v i=S/ti, где i=1, 2, 
; в качестве контролируемого свойства элементов конструкции железнодорожного полотна выбирают степень сплошности его поверхности, периодически изменяющуюся на границе открытого участка балластного щебеночного слоя и шпалы, причем непрерывно воздействуют на подстилающее железнодорожное полотно одновременно под обоими регистраторами волновым излучением, распределяя его вдоль направления, параллельного продольным осям шпал, а в качестве упомянутого информативного параметра выбирают сумму JI(t)+J2(t)++JN(t) интенсивностей отраженного от поверхности полотна излучения в N разнесенных вдоль указанного направления точках в месте расположения каждого регистратора.
При помощи данного устройства можно измерить скорость автомобиля в процессе торможения, но поскольку на траектории торможения отсутствуют статические элементы, относительно которых возможно произвести измерение скорости, то их необходимо установить. И при последующих измерениях нет необходимости в наличии двух датчиков и устройства для обработки сигналов, поскольку на записи, в данном случае, получим импульсную диаграмму, а расстояние между статическими элементами будет заранее известно.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является измерение скорости автомобиля в процессе торможения, т.е. расширение области применения и оптимизация конструкции устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для измерения скорости автомобиля, содержащее регистратор, реагирующий на изменение светового потока, и записывающую аппаратуру, регистратор устройства представлен в виде фотодиода, изменяющего сопротивление при попадании в его поле зрения, сформированное пластинчатым растром, одного из ряда тонких реперов, контрастирующих с окружающим фоном и установленных вертикально на одинаковом расстоянии друг от друга в ряд, параллельный траектории движения автомобиля.
Полезная модель поясняется описанием конкретного варианта ее воплощения. На фиг.1 изображен главный вид устройства, вид сверху и разрез датчика.
Датчик 1 крепится перпендикулярно кузову автомобиля 2 при помощи присоски 3. Внутрь полого цилиндра 4, приклеенного и к присоске и к пластинчатому растру 5, вставлен фотодиод 6. Параллельно траектории движения 7 с помощью оснований 8 установлены реперы 9. Изменение напряжения в измерительной цепи 10 при попадании в поле зрения фотодиода 11 реперов регистрируется аппаратурой.
В процессе торможения автомобиля происходят колебания кузова, поэтому датчик следует крепить как можно ближе к центру масс автомобиля, где эти колебания минимальны. Датчик необходимо крепить перпендикулярно кузову автомобиля, а реперы устанавливать перпендикулярно дорожному полотну, тогда момент попадания репера в поле зрения фотодиода будет ярко выражен.
Изменение скорости автомобиля является показателем, по которому можно судить о техническом состоянии тормозной системы автомобиля. Особенно это актуально при исследовании и диагностировании тормозных систем, оснащенных антиблокировочными тормозными системами и другими системами активной безопасности.
При движении автомобиля 2 по траектории 7 в поле зрения фотодиода 11 попадают реперы 9, контрастирующие с окружающим фоном и выставленные параллельно траектории движения автомобиля. Поле зрения фотодиода сформировано пластинчатым растром 5, поэтому при попадании репера в поле зрения фотодиода происходит резкое изменение напряжения в измерительной цепи 10, что и регистрируется аппаратурой. Зная время между экстремумами полученной диаграммы и расстояние между реперами можно определить скорость автомобиля. Точность измерения зависит от расстояния между реперами и частоты записи регистрирующей аппаратуры.
Устройство для измерения скорости автомобиля, содержащее регистратор, реагирующий на изменение светового потока, и записывающую аппаратуру, отличающееся тем, что регистратор представлен в виде фотодиода, изменяющего сопротивление при попадании в его поле зрения, сформированное пластинчатым растром, одного из ряда тонких реперов, контрастирующих с окружающим фоном и установленных вертикально на одинаковом расстоянии друг от друга в ряд, параллельный траектории движения автомобиля.
