Michigan Scientific Korkean resoluution pyörän pulssianturi (WPT) on optinen kooderi, joka kiinnittyy muttereihin ajoneuvon pyörästä. WPT:tä käytetään yleisesti ajoneuvon sijainnin ja nopeuden seuraamiseen sovelluksissa, kuten kaluston hallinnassa ja autonominen ajoneuvon seuranta. Tämä tapaustutkimus osoittaa tarkkuuden käytettäessä kahta pyöräpulssianturia yhdessä ja vertaamalla sijainti- ja nopeusmittauksia GPS-tietoihin.
Miten se toimii
Anturin signaalia käytetään pyörän kulma-asennon ja nopeuden laskemiseen. Kahden auton kummallakin puolella olevan WPT:n tallentamien tietojen keskiarvo voidaan laskea keskikohdan löytämiseksi, mikä antaa tarkimman esityksen auton kulkemasta etäisyydestä ja nopeudesta. Kartoitusajoneuvot käyttävät usein WPT:itä kompensoimaan GPS-signaalin katkeamista, mikä mahdollistaa kuljetun matkan seurannan signaalin katoamisen aikana. Tässä tutkimuksessa WPT-tietojen korkea resoluutio toimi paljon paremmin kuin käytetyn GPS-anturin korkean 10,000 XNUMX Hz:n näytteenottotaajuuden vuoksi.
Testin asetukset
Wheel Pulse Transducer -tulosten vertaamiseksi GPS-tuloksiin ajoneuvoon kiinnitettiin kaksi WPT-järjestelmää, yksi oikealle ja toinen vasemmalle puolelle. Anturit koottiin takapyörille, jotta etupyörien kääntöliikettä ei tarvitsisi kompensoida tiedoissa. GPS-laite asetettiin ajoneuvon päälle, katon keskelle takapyörien yläpuolelle, missä se antaisi tarkimman lukeman. Vasemman ja oikeanpuoleisen WPT-etäisyyden ja nopeuden keskiarvo laskettiin vastaamaan GPS-signaalia ajoneuvon keskellä. Alla näkyvä mailin mittainen kurssi sekä GPS:n leveys- ja pituusastekaavio sisältävät kiertoradan ja siksak-liikkeen.
Testiradan ääriviivat
GPS-tiedot testiradalta
Silmukka
Kun ajetaan vastapäivään testiradan pyöreän osan ympäri (esitetty vihreällä yllä), oikean pyörän nopeuden ja etäisyyden voisi odottaa olevan paljon suurempi kuin vasemman. Kun tarkastellaan alla esitettyjä tietoja, tämä on totta. Oikean (sininen) ja vasemman (vihreä) pyörän nopeudet lasketaan keskiarvoiksi (punainen), ja ne ovat lähes täydellisessä linjassa GPS-tietojen kanssa (violetti).
Siksak-polku
Alue, joka sisältää nopean oikean ja vasemman käännöksen, joka näkyy testiradan ääriviivan sinisessä neliössä, tarjoaa toisen mielenkiintoisen näkökulman. Alla olevaa nopeuskäyrää varten ajoneuvoa ohjattiin nopealla käännöksellä vasemmalle ja sitten välittömästi oikealle. Tämän luoma "W"-muoto osoittaa, että vasen pyörä (violetti) kulki hitaammin kuin oikea (vihreä) vasemman käännöksen ympärillä, sitten vasen meni nopeammin kuin oikea oikean käännöksen ympärillä. Kun molemmat vastakkaiset puolet vaihtavat paikkoja koko liikkeen ajan, laskettu keskiarvo (punainen) ja GPS-tiedot (sininen) pysyvät lähellä toisiaan keskellä.
Alla olevan kaavion kahden leikkauspisteen välinen aika on se, missä vasemmalle ja oikealle kääntyivät. Oikea pyörä (sininen) ylittää vasemman pyörän (punainen) kuljetulla matkalla, koska sillä on suurempi säde kiertää vasemman käännöksen aikana, joka alkaa noin 14 sekunnissa ja päättyy noin 15.5 sekunnissa. Tässä vaiheessa oikea pyörä on kulkenut kauemmas kuin vasen pyörä. Käännös oikealle alkaa juuri ennen 17 sekuntia ja vasen pyörä saavuttaa oikean pyörän, kun käännös päättyy noin 18 sekuntiin. Keskimääräinen (violetti) kuljettu matka pysyy näiden kahden välillä. Koska keskimääräisen matkan ja GPS:n kaltevuus on sama, ne tallentavat silti saman nopeuden ja etäisyyden muutoksen. GPS on kuitenkin muutaman metrin jäljessä ratista, joten tiedoissa on pieni poikkeama.
Virhe
Testin muutamat viimeiset datapisteet voivat osoittaa kahden WPT:n käytön edut yhden sijaan. Jos käytettäisiin vain yhtä WPT:tä, tallennettujen etäisyyksien maksimivirhe olisi 0.22 %. Asentamalla kaksi WPT:tä ja laskemalla niiden keskiarvon virhe on kuitenkin vain 0.0115 %, mikä on 19-kertainen lasku. Tämä osoittaa, että kahden pyöräpulssianturin käyttäminen voi auttaa vähentämään useiden kierrosten aikana kertyviä virheitä.
Tämä testi on vain yksi monista erilaisista testeistä, joissa käytetään Wheel Pulse Transducers -antureita. Kestävä ja tarkka mittausjärjestelmä on hyödyllinen ajoneuvon sijainnin ja nopeuden tarkkaan seurantaan missä tahansa ympäristössä. Jos haluat keskustella pyörän testaussovelluksestasi, ota yhteyttä Michigan Scientificin edustajaan tänään.