利用车速表鉴定车速问题研究

赵立增 王宏超 庞建辉 李子硕 贾常明

（痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室 辽宁 沈阳 110035）

利用车速表鉴定车速问题研究

赵立增 王宏超 庞建辉 李子硕 贾常明

（痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室 辽宁 沈阳 110035）

在交通事故处理工作中，车速鉴定是一个典型问题。探讨交通事故中车辆发生正面碰撞后，车速表指针被卡住时，用车速表指针指示的数值作为车辆碰撞时的车速是否具有科学性极具研究价值。通过从车速表工作原理和实际上车速表指针被卡原因等方面进行系统研究，得出步进电机方式的车速表指针被卡可以用来鉴定车速。

碰撞车速 车速鉴定 交通事故检验

交通事故处理工作中的“车速鉴定”是一类典型物证检验鉴定，实际办案中检测比例较大。然而针对交通事故发生时的车速鉴定问题，目前并没有什么好办法解决，特别是车速的上下范围确定问题。现行通用方法主要有三种：①根据行人抛出距离和车辆制动距离公式综合进行计算；②根据车辆碰撞时车体变形程度，按有关公式进行计算；③根据车辆制动时路面刹车痕迹长度进行计算。这三种办法过于理论化，与实际情况可能会有较大差异。

关于机动车与机动车碰撞、机动车与行人碰撞的事故情况，在研究工作中应用较普遍的两个软件是pc-crash和madymo，前者是基于有限元分析，后者是基于多刚体由度分析，近几年公安技术部门多应用pc-crash软件进行检验鉴定。但软件毕竟是通过建立“数学模型”而建立的，缺乏实践检验，最后结果也只能是“为办案提供参考”，尚不能满足司法鉴定的要求。

此外，目前还有在交通事故“车速鉴定”工作中通过录像分析车速的情况。距离长，得出的是“平均车速”；距离短，误差比较大。而办案实际中往往需要的是碰撞瞬时车速。在特殊情况下，当车辆发生正面碰撞后，车速表指针被卡住，指向某一数值。鉴定机构据此得出碰撞时车速即速度表指示数值。此种情况是否具有科学性，如何进行检验论证，目前尚未定论。

1 电子车速里程表工作原理

车速表和里程表通常安装在一个共同的壳体中。电子式车速里程表由车速里程传感器、信号处理电路、车速表和里程表组成。下面以奥迪100型轿车为例进行说明。

1.1 车速里程表传感器

奥迪100型轿车的车速里程表传感器由一个舌簧开关管和一个带有4对磁极的塑料环组成，如图1所示。带4对磁极的塑料环安装在变速器输出轴的减速齿轮轴上，与轴一同旋转形成旋转磁场。舌簧开关管安装在塑料环的变速器壳体上，其内部触点接近磁场时闭合，离开时磁场断开，这样就发出了与行驶速度相对应的脉冲信号。

1.2 车速里程表的电子电路

奥迪100型轿车的车速里程表电子电路主要由稳压电路、单稳态触发电路、恒流源电路和64分频电路组成，如图2所示。其中A端接车内12V直流电源，B端接车速传感器。外电路的电阻R1、电容C1用于调节仪表的精度，电阻R2、电容C2用于调节仪表的工作电流，电阻R3、电容C3用于滤波。车辆运动时，车速传感器输入的脉冲信号，送进车速里程表的集成电路，经单稳态电路整形后，一路经恒流源电路转换成电流供车速表使用，另一路经分频电路转换成里程表步进电机的驱动信号。

图1 车速里程表的传感器 （舌簧式）

图2 车速里程表电子电路

1.3 车速表结构和工作原理

车速表的结构由线圈、磁体、游丝、转轴和指针构成，如图3～5所示。线圈通电以后产生磁场，该磁场使磁体力矩作用，使磁体带动转轴和指针转动，此时游丝起阻力矩的作用。当线圈磁场对磁体的力矩和游丝对转轴的反力矩平衡时，指针停在某一读数位置。当线圈电流去掉后，在游丝对转轴的反力矩作用下，指针向仪表读数零点方向转动，但由于线圈的“阻尼作用”，指针回到读数零点的速度不一样，有快有慢。

2 车速表指针被卡原因分析

从发生交通事故时车速表指针被卡住的车辆上拆卸车速里程表，如图6所示。通过对该车速里程表进行拆卸，得出车速表指针被卡住的原因是该种车速表是通过步进电机、由微处理器控制指针位置的。

图3 车速表仪表盘指针、读数

图4 车速表中的游丝、线圈

图5 车速表中的磁体、转轴

图6 步进电机车速表结构

步进电机式仪表与模拟电路电子式仪表相比，其分度均匀，指针的重复性能好、响应速度快、抖动小，产品的品质具有稳定性和可靠性。汽车在行驶过程中，汽车车速传感器产生频率与汽车车速成正比的脉冲信号，此脉冲信号经过滤波放大后送给微控制器，微控制器利用输入捕捉通道捕捉2次脉冲信号的间隔时间，并根据间隔时间计算汽车行驶速度。最后，微控制器把计算得到的速度转换成位置命令发送给驱动电路，驱动电路驱动步进电机使指针指向对应的刻度。

3 案例应用

2011年12月19日21时许，一辆牵引挂车在102国道320km+50m路段倒车时，与由西向东行驶的一辆现代吉普车碰撞，造成吉普车发生顺时针旋转，副驾驶乘员死亡，事故车辆如图7、8所示。某汽车性能司法鉴定所利用车体损伤情况，通过公式V=105.3X(V代表车速，X代表车体变形等效深度)，得出该吉普车碰撞车速为81.08km/h。但从事故车辆的照片中可以清楚地看到车速表指针在接近60km/h的位置。

图7 事故吉普车破损情况

图8 事故车车速表指针位置

那么在交通事故中车速表指针被卡在某个速度指示值时，是否可以用来鉴定车速呢？由步进电机控制的车速表，指针在何位置完全由微处理器控制，如果突然“断电”，车速表指针会停在所在位置，结合实际情况可以用来鉴定车速。但在鉴定车速方面存在两个问题：一是速度表指示值可能和实际车速有一定差异，速度表采集的是“转轴的转数”，但车辆行驶距离和轮胎实际的“有效半径”有关；二是车辆发生碰撞时车辆已经踩刹车，虽有车速，但车速表指针并不反映即时车速。所以，在交通事故车辆碰撞且断电时，若没有踩制动，速度表指针所停位置读数可以较好地反映碰撞时车速；若踩制动，速度表指针所停位置读数只能说明小于刹车前车速。

4 结论

在交通事故车辆碰撞过程中，车速表指针被卡在某个速度指示值时，若是由步进电机控制的车速表，在没有踩制动的情况下，可以用来估算碰撞时的车速。

[1]陈家瑞．汽车构造[M]．北京：机械工业出版社，2006.

[2]李金学．奥迪100型轿车车速里程表的故障检修[J]．汽车电器，2004，（4）.

[3]徐萌良．步进电机归零策略[J]．电脑编程技巧与维护，2011，（18）.

（责任编辑：孟凡骞）

D918.3

A

2014-6-4

国家大学生应用创新项目（编号：20130175025）。

赵立增（1992-），男，河北蓟县人，中国刑警学院痕迹检验技术系2011级本科生，主要从事交通事故方面的学习与研究。