一种具有自检功能的车辆测速装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种具有自检功能的车辆测速装置，所述的车辆测速装置包括至少两个速度传感器和至少两个测速板，每个测速板分别连接每个速度传感器，形成冗余结构；所述的速度传感器用于将车辆的速度信息转化为速传信号；所述的测速板用于根据速传信号计算车辆的速度，并检测速度传感器和测速板内部是否出现故障。本实用新型专利技术采用双系冗余的结构进行车辆速度的测量，其中一个速度传感器故障或者一块测速板卡故障，另一个功能完好的速度传感器或者测速板卡还是能够保证列车速度被正确的测量出来。同时，本实用新型专利技术可以准确的定位出故障是在速度传感器还是在测速板内部，有效提高了车辆测速装置故障的定位能力。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自检功能的车辆测速装置
本技术涉及交通控制领域，尤其涉及一种具有自检功能的车辆测速装置。
技术介绍
随着城市轨道交通在我国的迅速发展，迫切需要能够确保车辆高速、安全运行的车辆控制系统。其中，车辆自动防护系统(ATP)是整个车辆控制系统的核心，它的主要任务是防止车辆超速，相撞及其他因车辆行驶时可能出现的危险情况，而实现这一切的基础就是高可靠、高精度的车辆速度测量。基于性能和成本等方面的综合考虑，国内车辆主要是采用轮形光栅速度传感器来实时测量车辆的运行速度，测速的原理是将速度传感器安装在车轮的轮轴上，当车辆运行时，速度传感器会产生频率f＝n×P(n为转速，P为每转产生的脉冲数)的方波脉冲信号，车载测速设备会通过检测车轮的转动圈数来精确的计算出车辆的运行速度。当前，通过速度传感器来实时测量车辆的运行速度，主要存在以下技术缺陷：对速度传感器产生的方波脉冲信号，没有有效的检测措施，所以当速度传感器故障或者方波脉冲信号受到干扰时，无法及时发现，从而最终会导致错误的测速结果；对车载测速设备的工作状态，没有有效的检测措施，无法得知测速设备是否出现故障，而在出现故障的情况下，测速设备很可能会将错误的信息送给系统，进而降低系统可用性，甚至影响行车安全；在实际使用中，由于材质的特性，车载测速设备和速度传感器在长时间运行后，都有一定的机率因老化而故障，传统装置在故障检测和故障定位上做的比较差，无法及时准确的定位故障点。
技术实现思路
本技术提出了一种具有自检功能的车辆测速装置，采用双系冗余测速系统进行车辆速度的测量，当其中一套测速系统出现故障时，另一套测速系统仍可以准确的测量车辆的速度，同时基于测速系统内部完善的自检机制，可以迅速定位故障点，并产生报警信号。为了达到上述目的，本技术提出了一种具有自检功能的测速装置，包括至少两个速度传感器和至少两个测速板，每个测速板分别连接每个速度传感器，每个速度传感器将速传信号分别输出给每个测速板，形成冗余结构；所述的速度传感器安装在车辆的车轮上，所述的速度传感器用于将车辆的速度信息转化为速传信号；所述的测速板，其用于根据速传信号计算车辆的速度，并检测速度传感器和测速板内部是否出现故障。优选地，所述的测速板包含：CPU、寄存器模块、基准信号产生模块、切换开关模块、信号校验模块和信号处理模块；所述的寄存器模块，其与CPU相连，是CPU与测速板内各模块之间的接口，用于存储CPU写入的数据并保存测速板各模块的处理结果；所述的基准信号产生模块，其与寄存器模块相连，用于根据CPU预设的基准信号的周期、占空比和相位差输出基准信号；所述的切换开关模块，其与寄存器模块、速度传感器和基准信号产生模块连接，用于切换与速度传感器或基准信号产生模块连接，从而选择接入速度传感器输出的速传信号或基准信号产生模块输出的基准信号；所述的信号校验模块，其与寄存器模块和切换开关模块相连，用于对切换开关模块输出的速传信号或基准信号的周期时间、高电平时间和相位差时间进行计数，并将计数值存储在寄存器模块中；所述的信号处理模块，其与寄存器模块和切换开关模块相连，用于对切换开关模块输出的速传信号或基准信号的脉冲计数，并将计数值存储在寄存器模块中；所述的CPU，其与寄存器模块相连，所述的CPU通过寄存器模块控制测速板中各模块的工作，并根据信号校验模块的计数值判断输入的速传信号或基准信号是否有效、根据信号处理模块的速传信号的脉冲计数值计算车辆的速度。优选地，基准信号产生模块输出的基准信号的通道数与至少两个速度传感器输出的速传信号的总的通道数相等。优选地，所述的切换开关模块包含两个串联的第一切换开关和第二切换开关，每个切换开关均由一个独立的切换开关配置寄存器控制，所述的第一切换开关与速度传感器、基准信号产生模块相连，所述的第二切换开关与第一切换开关、速度传感器相连。本技术具有以下优势：1、本技术采用双系冗余的结构进行车辆速度的测量，其中一个速度传感器故障或者一块测速板卡故障，并不会使得列车测速功能完全失效，另一个功能完好的速度传感器或者测速板卡还是能够保证列车速度被正确的测量出来。2、本技术测速板的信号校验模块会对输入的速度传感器产生的速传信号的周期和相位差进行校验，从而判断输入的速传信号是否有效，如果检测出有故障，会及时进行报警，防止产生错误的测速结果。3、本技术既可以对输入的速度传感器产生的速传信号进行校验，也可以对速传板内部模块进行自校验，因此一旦出现故障，可以准确的定位出故障是在速度传感器还是在测速板内部，有效提高故障定位能力。4、本技术的测速板的切换开关模块内部采用两个切换开关串联的设计，保证了即使其中有一个切换开关失效了，也不会误将测试用的基准信号当成是实际的速度传感器脉冲信号，防止产生错误的测速结果。附图说明图1为本技术实施例提供的一种具有自检功能的车辆测速装置的结构图；图2为本技术实施例提供的测速板的结构图；图3为本技术实施例提供的寄存器模块的分类图；图4为本技术实施例提供的切换开关模块的结构图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种具有自检功能的车辆测速装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。如图1所示，本技术提出了一种具有自检功能的车辆测速装置，包括两个速度传感器1和两个测速板2，每个测速板2分别连接每个速度传感器1，每个速度传感器1将速传信号分别输出给每个测速板2，形成冗余结构；所述的速度传感器1，其安装在车辆车头或车尾的车轮上，所述的速度传感器1用于将车辆的速度信息转化为两通道速传信号，所述的速传信号为方波脉冲信号；所述的测速板2，其用于采集速度传感器1的速传信号计算车辆的速度，并检测速度传感器1和测速板2内部是否出现故障。如图2所示，所述的测速板2包含：CPU201、寄存器模块202、基准信号产生模块203、切换开关模块204、信号校验模块205和信号处理模块206；所述的寄存器模块202，其与CPU201相连，是CPU201与测速板内各模块之间的接口，如图3所示为寄存器模块中所包含的寄存器种类及作用，CPU201通过写入数据到相应的寄存器来控制测速板各模块的工作，同时，测速板各模块的处理结果又会存储到相应的寄存器中供CPU201读取；基准信号产生模块203，其与寄存器模块202相连，用于根据CPU201预设的基准信号的周期、占空比和相位差输出四通道基准信号；所述的切换开关模块204，其与寄存器模块202、速度传感器1和基准信号产生模块203连接，用于切换与速度传感器1或基准信号产生模块203连接，从而选择接入速度传感器输出的速传信号或基准信号产生模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自检功能的车辆测速装置，其特征在于，包括至少两个速度传感器和至少两个测速板，每个测速板分别连接每个速度传感器，每个速度传感器将速传信号分别输出给每个测速板，形成冗余结构；/n所述的速度传感器安装在车辆的车轮上，所述的速度传感器用于将车辆的速度信息转化为速传信号；/n所述的测速板，其用于根据速传信号计算车辆的速度，并检测速度传感器和测速板内部是否出现故障；/n所述的测速板包含：CPU、寄存器模块、基准信号产生模块、切换开关模块、信号校验模块和信号处理模块；/n所述的寄存器模块，其与CPU相连，是CPU与测速板内各模块之间的接口，用于存储CPU写入的数据并保存测速板各模块的处理结果；/n所述的基准信号产生模块，其与寄存器模块相连，用于根据CPU预设的基准信号的周期、占空比和相位差输出基准信号；/n所述的切换开关模块，其与寄存器模块、速度传感器和基准信号产生模块连接，用于切换与速度传感器或基准信号产生模块连接，从而选择接入速度传感器输出的速传信号或基准信号产生模块输出的基准信号；/n所述的信号校验模块，其与寄存器模块和切换开关模块相连，用于对切换开关模块输出的速传信号或基准信号的周期时间、高电平时间和相位差时间进行计数，并将计数值存储在寄存器模块中；/n所述的信号处理模块，其与寄存器模块和切换开关模块相连，用于对切换开关模块输出的速传信号或基准信号的脉冲计数，并将计数值存储在寄存器模块中；/n所述的CPU，其与寄存器模块相连，所述的CPU通过寄存器模块控制测速板中各模块的工作，并根据信号校验模块的计数值判断输入的速传信号或基准信号是否有效、根据信号处理模块的速传信号的脉冲计数值计算车辆的速度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有自检功能的车辆测速装置，其特征在于，包括至少两个速度传感器和至少两个测速板，每个测速板分别连接每个速度传感器，每个速度传感器将速传信号分别输出给每个测速板，形成冗余结构；
所述的速度传感器安装在车辆的车轮上，所述的速度传感器用于将车辆的速度信息转化为速传信号；
所述的测速板，其用于根据速传信号计算车辆的速度，并检测速度传感器和测速板内部是否出现故障；
所述的测速板包含：CPU、寄存器模块、基准信号产生模块、切换开关模块、信号校验模块和信号处理模块；
所述的寄存器模块，其与CPU相连，是CPU与测速板内各模块之间的接口，用于存储CPU写入的数据并保存测速板各模块的处理结果；
所述的基准信号产生模块，其与寄存器模块相连，用于根据CPU预设的基准信号的周期、占空比和相位差输出基准信号；
所述的切换开关模块，其与寄存器模块、速度传感器和基准信号产生模块连接，用于切换与速度传感器或基准信号产生模块连接，从而选择接入速度传感器输出的速传信号或基准信号产生模块输出的基准信号；
所述的信号校验模块，其与寄存器模块和切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄赟，潘雷，刘辉，倪亚玲，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31