摘要：针对现在机动车制动功用中检测依托车管部分强制检测所带来的检测周期长、自主检测能力差的问题，运用三轴传感器的特性结合改善的向后积分算法实时检测机动车的制动功用信息并经过移动网络发送测验数据。简述了体系的硬件组成与操作流程。该体系功用完全、本钱低价、装置便利具有较好的经济与社会效益。
机动车的制动体系是其安全运转的重要保障，其功用是否合格直接关系到机动车驾乘人员的人身产业安全，因此国家拟定了GB7258—2012(机动车运转安全技能条件)以及GB12676—1999(轿车制动体系结构、功用和实验办法》对制动体系检测提出了清晰的查验办法和技能目标。机动车制动系包含行车制动、驻车制动以及应急制动，咱们日常首要检测行车制动功用。GB7258中规则了两种行车制动功用检测办法即路试查验和台式查验，其中路试法因为更具综合性，更贴近于实践情形，所以在实践检测中运用最广。路试查验行车制动功用的要害目标首要有制动间隔、充沛宣布的均匀减速度(MFDD)、制动初速度、制动和谐时刻。
现在整车制动功用检测一般运用五轮仪或非触摸式测速传感器来丈量制动间隔，测验进程繁琐，不利于常态化监测。选用加速度传感器可以准确地记载制动进程中的制动加速度，结合相应的算法可以得到制动间隔等参数。三轴加速度传感器可以一起记载制动进程中机动车跋涉方向、水平方向以及机动车的纵向加速度。经过对三轴向加速度数据的处理可以去除制动开端进程中的答应差错，轰动差错等对制动检测成果的搅扰。针对现在制动功用检测依赖于交通管理部分每年强制性检测所带来的检测间隔周期长、自主性检测能力差的问题，提出了联网检测的方式。经过改善后的制动功用检测仪可以守时，定性的对车辆的制动功用进行检测的一起将检测成果上报管理部分，并可由上级部分操控仪器进行实时检测，然后构成从检测到监管的闭环网络，极大地提高了对车辆安全监测的透明性，实时性。在客运公司，危险品运送等对车辆安全有较高要求的单位具有较好的社会效益和经济效益，具有杰出的市场前景。
1 体系硬件规划
1.1 硬件结构原理
体系首要由三轴加速度传感器、微操控器(MCU)、踏板力传感器、3G模块、铁电存储器等组成，硬件组成框图如图1所示。
体系每轮检测以踏板开关踩下为开端信号，单片机的AD(数模转化)模块开端对踏板力传感器输入的模拟信号进行转化处理，与此一起经过I2C接口读取加速度传感器的加速度数据。进人数据处理程序后，剖析整个制动进程，并核算机动车在制动进程中的制动初速度、制动时刻、制动间隔，充沛宣布的均匀减速度(MFDD)、制动和谐时刻(BCT)等参数。并与规则数值比较，得到本次制动功用检测的终究成果。将根底数据与检测成果存储于铁电存储器内后，经过3G模块EM770W将成果上传到监控终端，并可依据上位机的要求上传根底数据，以便供进一步剖析处理。在接收完上位机指令后把指令存储在存储器内，以备下一次检测。
1. 2 加速度传感器选型及接口规划
路试测验中，加速度数据是核算制动初速度、制动间隔、MFDD等要害参数的根底，因此需求挑选适宜的加速度传感器及恰当的算法。现在市场上的便携式制动测验仪遍及选用单轴或双轴加速度传感器。因此在测验进程中关于仪器的放置有着严厉的要求，必须将一个方向与车辆行进方向重合。这给检测带来了很大的不方便，一起因为在制动进程开端时存在答应差错以及路旁边的波动导致的车辆全体晃动或许颤动直接影响丈量成果。选用三轴加速度传感器可以随意放置，因为核算的是三轴的和加速度，然后下降答应差错及路面波动对测验成果的影响。
1.2.1 三轴MEMS加速度传感器选型
加速度传感器选用飞思卡尔的MEMS三轴数字输出加速度传感器MMA8451Q。MMA8451Q具有可装备的量程(±2g/±4 g/±8 g)、可装备的分辨率(14位、12位、10位)和嵌入式功用，可以经过相应的寄存器装备完成准确的运动状况剖析。一起具有低功耗的规划，可以依据实践需求装备采样速率，具有六种用户可装备的数据输出速率，采样速率规模从1.5～800 Hz，具有休眠和唤醒形式，最低作业电流只要6 μA。MMA 8451Q具有两个可编程中止引脚，可供七个中止源运用，经过I2C接口与操控器通讯，作业电压1.95 V～3.6 V，接口电压1.6 V～3.6 V，选用3 x3 x 1mm的QFN小型封装。其与MSP430的衔接如图2所示。
1. 3 踏板力传感器选型及接口规划
《机动车运转安全技能条件》中对液压制动系的机动车的踏板力巨细提出了清晰要求，其最大合格压力值为700 N。因此踏板力传感器的量程挑选为0～1 000 N。踏板力传感器选用的是北京龙鼎科技的LDCZL～TL，该踏板力传感器是电阻应变片式传感器，可以进行压向力测验，输出对称性好。具有丈量精度高、结构紧凑、安稳功用好、温度漂移小等特色。其体积呈扁平状况，可灵敏便利地装于轿车踏板上，选用孔幅结构，具有先天的抗践踏的偏置力且体积小、抗振能力强、输出电压信号。作业电压在±10 V DC，灵敏度1.5 mV/V，可以满意体系的测验精度要求。
因为踏板力传感器装置在轿车踏板上，接近发动机、发动电机等强搅扰源。而且因为驾驶员和各测验项目的要求不同，电桥的输出信号改变规模大，要求信号检测电路具有低噪声、低零漂、高抗噪、增益大规模可调等功用，依据以上要求挑选外表放大器AD623作为踏板力信号放大器。AD623是集成的单电源外表放大器，其经过供给极好的随增益增大而增大的沟通共模按捺比(AC CMRR)而坚持最小的差错，线路噪声及谐波将因为共模按捺比在高达200 Hz时仍坚持稳定而遭到按捺。
它可以在单电源(+3 V～+12 V)下供给轨对轨输出，答应经过增益调理电阻进行增益编程，然后具有杰出的灵敏性，其增益最高可达1000倍，增益调理电阻巨细由下式求得：
