SPEEDBOX & Speedbox-Mini ®

Capteurs de Vitesse Haute Précision


Les SPEEDBOX et Speedbox-Mini sont des capteurs de vitesse sans contact de très haute précision.  Elles ont été conçues autant pour la R&D des véhicules automobiles, camions, engins agricoles et de chantier, et moyens de transport ferroviaire que pour la mise au point des véhicules de compétition. Doté d’un très faible temps de latence et d’une bande passante très élevée, la mesure de vitesse utilise des algorithmes complexes et longuement élaborés de filtre de Kalman pour faire coïncider sans interpolation les données GPS avec les données inertielles issues de l’accéléromètre triaxial. Cela permet notamment, dans des conditions difficiles de réception du GPS de relayer les données absentes durant quelques secondes par celles de l’accéléromètre. La mesure par GPS en conditions de réception optimale se caractérise par une précision stable sans égal mais avec une disponibilité des mesures limitée à 20/s alors que l’accélérométrie délivre des informations plus rapides et réactives mais moins précises et plus sensibles à la dérive temporelle. La SPEEDBOX utilise le meilleur de ces 2 technologies complémentaires sans jamais subir les inconvénients de l’une ni de l’autre. Ces caractéristiques rendent ces capteurs de vitesse très pratiques et polyvalents autant sur routes ouvertes que sur pistes d'essais.  Construites avec un boîtier en aluminium robuste et très bien fini  les SPEEDBOX actuelles sont l’aboutissement de plusieurs générations de produits robustes et fiables reconnus dans le monde entier comme des références incontestables.

 

Très bien équipées, les SPEEDBOX disposent de plusieurs moyens de transmission des mesures :

 

    - En analogique lorsque la tension est fonction de l’amplitude de la vitesse mesurée et impulsionnelles lorsque la fréquence du signal varie proportionnellement en fonction de la distance parcourue. Grace à cette sortie impulsionnelle les SPEEDBOX peuvent notamment remplacer et surpasser une cinquième roue. 

     

    - En numérique via les sorties RS232, USB et bus CAN.

 

Cela permet de les intégrer avec un maximum de souplesse, autant dans un système de mesure existant que dans de nouvelles installations. Les enregistreurs Race-Technology peuvent idéalement collecter les données provenant d’une SPEEDBOX et les écrans de notre gamme les afficher en temps réel le cas échéant.  Tous les moyens d’enregistrement de données analogiques et enregistreurs équipés d’interface Bus CAN disponibles peuvent être raccordés également aux SPEEDBOX très facilement.

 

Equipées désormais du logiciel « BRAKEBOX », les SPEEDBOX sont particulièrement adaptées, pour nommer quelques applications, aux essais de freinage et d’analyse de performances, à l’étude dynamique des châssis, à l'accidentologie, à la réduction de la consommation de carburant, à l’étude des pneumatiques et à l‘amélioration de la stabilité des véhicules.  En ne nécessitant qu'un ciel dégagé les SPEEDBOX sont 40 fois plus précises qu’une 5ème roue calibrée. Elles sont plus simple et rapide à mettre en œuvre, n’engendrent pas d’usure et  n’exigent pas les étalonnages fréquents typiques des dispositifs mécaniques.

 

Les SPEEDBOX sont disponibles en plusieurs versions et notamment avec les options RTK, IMU, et INS. La version RTK utilise deux récepteurs GPS comme un compas numérique pour mesurer lacet et tangage en temps réel. L'option IMU intègre dans le même boitier une centrale inertielle de bonne précision qui permet notamment de mesurer les accélérations et les rotations sur les 3 axes simultanément. Les options RTK et IMU peuvent être cumulées et montées ensemble dans la même SPEEDBOX. Enfin le tout nouveau modèle INS  permet de mesurer vitesse et attitudes du véhicule à 200Hz ! Cette performance remarquable est due à une innovation majeur et malgré tout extrêmement simple qui consiste à réunir dans le même boîtier l’antenne de réception des données GPS avec une centrale inertielle de très haute précision.

 

 

Que fait la SPEEDBOX ?
La SPEEDBOX est un équipement de mesures de vitesse de haute précision sans contact par combinaison du GPS et de l’accélérométrie intégrée. Les mesures sont disponibles à 200Hz, sans interpolation, grâce à l’association d’un GPS 20Hz et d’un accéléromètre triaxial. La SPEEDBOX utilise un GPS 20Hz PurePhase de haute précision, une technologie conçue par Race Technology, spécifiquement pour la mesure de vitesse. La vitesse combinée à 200Hz est disponible sur plusieurs interfaces en simultané et en standard, permettant la connexion avec n’importe quel enregistreur et un écran déporté via CAN, RS232, USB et plusieurs sortie Analogiques en tension ou en fréquence.

 

Quelles applications pour la SPEEDBOX?
La SPEEDBOX est conçue pour les essais de développement et de validation en R&D, la vérification des  moyens de transport collectifs après maintenance, et l’amélioration des performances en compétition. Les applications ne sont pas seulement limitées à l’automobile, mais s’étendent aussi  sur tous les types de véhicules ou des mesures de haute précision de la vitesse sont indispensables, comme les bateaux, les trains, et les avions.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Toutes les SPEEDBOX ont la capacité de détecter la vitesse dans les deux directions.

Selon le sens de circulation la vitesse sera positive en marche avant et négative en marche arrière.

 

 

Que fait la SPEEDBOX-RTK ?
La SPEEDBOX-RTK est un équipement permettant la mesure de la vitesse, du lacet et tangage sans contact. Elle possède en commun avec la SPEEDBOX la mesure de vitesse en mode combiné par l’utilisation du GPS et d’un accéléromètre intégré à 200Hz sans interpolation. La version RTK dispose d’un second récepteur GPS et de son antenne, et permet de réaliser des mesures d’angles et de rotation. La différence entre les 2 antennes GPS est traitée par la technique de RTK (Real Time Kinematic ou Cinématique en Temps réel), afin de réaliser des mesures de lacet (yaw) et de tangage (pitch) avec une résolution de 0,1 degré. Les mesures de cap (Heading), de  lacet, de tangage et d’angle de glissement (body slip angle) sont cadencées à 20Hz et sont disponibles en statique et en dynamique.

 

Fonctionnalités
Les principales caractéristiques de la SPEEDBOX-RTK sont:
• Le mode RTK calcule les angles relatifs entre les 2 antennes correspondant au lacet et tangage à la cadence de 20Hz.
• Le récepteur GPS calcule le cap qui est utilisé comme base par le RTK pour déterminer la pente en mode dynamique.

• Angle de glissement à 20Hz. Le lacet et
le cap sont utilisés pour déterminer l’angle de glissement.
• Vitesse de haute précision à 200Hz. Dans la SPEEDBOX et la SPEEDBOX-RTK, 1 accéléromètre triaxial de précision sont intégrés. La vitesse combinée est précise, même en cas de perte des signaux GPS, avec une réponse dynamique extrêmement rapide et sans introduire de latence.
• Vitesse GPS et position à 20Hz. La vitesse GPS seule sans le mode combinée et la position sont disponibles à la cadence de 20Hz.
• Mesure d’accélérations sur 2 axes. Les accélérations longitudinale et latérale sont disponibles à la cadence de 200Hz. En standard l’accéléromètre triaxial dispose d’une plage de mesure de +/- 2 G qui est adaptée à la plupart des mesures dans les domaines du transport et du sport automobile. Toutefois, un accéléromètre dont la plage est étendue à +/- 6 G est disponibles en option.

 

Caractéristiques Générales

 

Alimentation externe: de 9 à 30V (12V nominal). Consommation en courant 3W @ 12V. Sortie de vitesse à 200 Hz à haute précision.

Entrée/Sorties Analogiques
Quatre canaux analogiques peuvent être configurés comme entrées ou sorties individuellement. Le niveau de sortie pour n’importe quel paramètre mesuré ou calculé est - ±5V / 50Ω et  ±10V avec une impédance infinie. Lorsqu'ils sont  configurés en  entrées les canaux ont une plage de mesure de 0 @ 20V.

 

Sortie Impulsions
La SPEEDBOX dispose d'une sortie fréquentielle avec une durée d’impulsion proportionnelle à la distance parcourue. En variante, cette sortie peut être configurée pour restituer la base de temps de référence du système GPS avec un pulse par seconde. 

 

Entrée Trigger
L’entrée de déclenchement permet la synchronisation de la SPEEDBOX avec les événements externes, comme la dépression de la pédale de frein, ou le passage d’une barrière optique lors d’un essai de freinage. Associé à la fonction « Brakebox » interne cette entrée peut servir à déclencher une mesure de distance de freinage pour un essai d’homologation par exemple.

Boîtier: Aluminium usiné, anodisation noire.

 

Connecteurs: 1 x LEMO pour l’alimentation, 4 LEMO pour les Entrées/Sortie analogiques, 2 x SMA mâles pour les antenne GPS, 2 BNC pour l’entrée trigger externe et la sortie Pulse, Un USB-B femelle pour la connexion informatique, 4 Subd9 pour les ports série 1&2, le bus CAN et les entrées externes.

Antennes GPS: Embase magnétique, active 3,3V, longueur 3 m (5m en option) ou kit RTK en option.

 

Accéléromètres : 2 axes de précision et sortie numérique. Gamme +/- 2gn et résolution 0,001G. En option usine +/- 6G.
GPS: Calculs de position, d’altitude, de la vitesse, du cap, de la pente, de la distance cumulée et du temps ainsi que les précisions en position, cap et vitesse. Utilisation de tous les satellites en vue.

 

Sortie CAN
La sortie CAN de la SPEEDBOX est au standard 3,3V sans terminaison sur extrémités libres pour un maximum de flexibilité. Les adresses CAN sont configurables ainsi que les modes d’adressage en 11 ou 29 bits. Les cadences disponibles sont 125, 250 et 500 kb/s et 1Mb/s. Les trames GPS ne sont transmises que lorsque les informations sont valides, ainsi qu’un message d‘état en continu. La cadence est de 200Hz pour la vitesse, distance et l’accélérométrie et 20Hz pour les autres paramètres. Les trames CAN sont constituées d’une taille fixe de 8 octets. La description complète est donnée publiquement dans notre base de connaissances disponible sur le site internet.

 

Sortie RS232
Les données de la liaison RS232 de la SPEEDBOX sont au format Race Technology. La description complète des trames est donnée publiquement dans notre base de connaissances disponible sur le site internet.

 

Mode « Brakebox » et valeurs de mesure du test déclenché. Pendant les tests déclenchés, qui peuvent être initialisés à partir de  l'entrée de déclenchement externe, sur la vitesse, l'accélération, ou sur une entrée de tension, les différents paramètres calculés sont mis à jour en temps réel. Ils qui sont disponibles sur le port série et sur le bus CAN. Ceux-ci peuvent être visualisées sur un écran externe comme les DASH3 ou 4, enregistrés en utilisant un enregistreur de données RACE ou transmis vers un PC.

 

Les paramètres principaux sont énumérés ci-dessous et le schéma ci-contre donne une représentation d'un certain nombre de ces mesures :

    - Le temps écoulé depuis le début de l’essai, résolution 1ms.

    - La distance totale parcourue par le véhicule pendant l'essai , résolution 1mm.

    - La distance de l'essai mesuré à partir du point de départ de l'essai, résolution 1mm.

    - L’écart de distance à partir d'une ligne droite tracée en fonction de la position au début de l'essai, résolution 1mm.

    - La distance en ligne droite depuis le point de départ de l'essai,  résolution 1mm.

    - Vitesse du véhicule durant l’essai, résolution 1 mm/s.

    - Accélération longitudinale durant l’essai, résolution 1 mg.

    - Accélération latérale durant l’essai, résolution 1 mg.

    - Accélération moyenne depuis le début de l'essai, résolution 1mm.

    - Seuil de début MFDD, résolution de 1%.

    - Seuil de fin MFDD, résolution de 1%.

    - La vitesse du véhicule au début de l'essai, résolution 1 mm/s.

Les valeurs suivantes sont seulement disponibles à partir de la fin de l'essai :

    - La vitesse du véhicule à la fin de l'essai, résolution 1 mm/s.

    - Valeur MFDD de l'essai, calculée lorsque la vitesse de fin MFDD est atteinte.

     

     

     

     

     

     

     

  • SPECIFICATIONS GENERALES

 

 

D'autres détails et informations techniques sont disponibles dans notre base de connaissances.

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