基于光流的輪胎變形在線測試裝置制造方法
基于光流的輪胎變形在線測試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種基于光流的輪胎變形在線測試裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)行進(jìn)中輪胎胎體變形的瞬時(shí)測量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理和模型解算可獲得輪胎側(cè)偏角、滑移率等運(yùn)動(dòng)信息和輪胎側(cè)向力、回正力矩、縱向力等力的信息。該測試裝置由光流傳感器、鏡頭支架、鏡頭、反光表面、單片機(jī)、光源、無線傳輸模塊和電池組成。采用測試裝置可以進(jìn)行基于光流傳感器的胎內(nèi)縱向變形測量和胎內(nèi)側(cè)向變形測量。所述測試裝置及測試方法可為乘用車和商用車的底盤電控系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的輪胎胎體各向變形信息，進(jìn)一步結(jié)合輪胎和整車動(dòng)力學(xué)可獲得對(duì)應(yīng)輪胎力和輪胎-路面附著信息，從而提高底盤電控性能和整車安全性。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于集成，成本較低，適合量產(chǎn)，效率較高。
【專利說明】基于光流的輪胎變形在線測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于輪胎狀態(tài)在線測試與整車動(dòng)力學(xué)控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于光流原理的輪胎變形的測試裝置和方法，可為乘用車和商用車的底盤電控系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的輪胎胎體各向變形信息，進(jìn)一步結(jié)合輪胎和整車動(dòng)力學(xué)可獲得對(duì)應(yīng)輪胎力和輪胎-路面附著信息，從而提高底盤電控性能和整車安全性。
【背景技術(shù)】
[0002]輪胎胎體變形的胎內(nèi)傳感測量是智能輪胎的核心技術(shù)，在實(shí)踐中人們嘗試了多種傳感器，包括:加速度傳感器、PSD (Posit1n Sensitive Deflector)光電傳感器、壓電薄膜傳感器?，F(xiàn)有這幾種傳感器存在一些不足:I)加速度傳感器直接測量出的是各方向加速度，由加速度到變形的計(jì)算模型很復(fù)雜，需要較大的運(yùn)算量；2) PSD光電傳感器精度較高，但價(jià)格偏高，不利于在汽車產(chǎn)品中普及，且該種傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輪胎內(nèi)布置較難，不適合量產(chǎn)；3)壓電薄膜傳感器難以實(shí)現(xiàn)多方向變形的測量。綜上，一種適合汽車輪胎工作環(huán)境的，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的胎內(nèi)傳感器亟待開發(fā)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有胎內(nèi)傳感器的不足，本實(shí)用新型提出一種基于光流的輪胎變形在線測試裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)行進(jìn)中輪胎胎體變形的瞬時(shí)測量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理和模型解算可獲得輪胎偵_角、滑移率等運(yùn)動(dòng)信息和輪胎側(cè)向力、回正力矩、縱向力等力的信息。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，結(jié)合【專利附圖】
【附圖說明】如下附圖:
[0005]一種基于光流的輪胎變形在線測試裝置，由光流傳感器1、鏡頭支架2、鏡頭3、反光表面4、單片機(jī)5、光源6、無線傳輸模塊7和電池8組成，所述反光表面4位于輪胎胎面的內(nèi)表面處，反光表面4上涂有反光涂層，以實(shí)現(xiàn)輪胎胎體側(cè)向和縱向變形的識(shí)別，其正上方輪輞處固連有光流傳感器1、鏡頭支架2、鏡頭3、單片機(jī)5、光源6、無線傳輸模塊7和電池8，其中，鏡頭支架2的一端固定連接光流傳感器I，另一端固定連接鏡頭3 ；
[0006]所述光流傳感器I和無線傳輸模塊6通過數(shù)據(jù)通訊線路分別與單片機(jī)5連接，單片機(jī)5實(shí)現(xiàn)對(duì)光流傳感器I的測試控制與數(shù)據(jù)接收并將所測信號(hào)經(jīng)調(diào)制由胎內(nèi)無線傳輸模塊6傳遞給上位接收系統(tǒng)；
[0007]所述上位接收系統(tǒng)配有無線傳輸模塊、單片機(jī)MCU和上位機(jī)電腦，接收胎內(nèi)無線傳輸模塊6輸出的無線信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)解調(diào)后傳給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)胎內(nèi)測試信號(hào)的記錄；電池8通過電源線路與光源7、無線傳輸模塊6、單片機(jī)5和光流傳感器I連接，實(shí)現(xiàn)各元件的供電。
[0008]一種采用以上所述測試裝置進(jìn)行基于光流傳感器的胎內(nèi)縱向變形測量方法，當(dāng)輪胎處于縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)，胎體的縱向變形由光流傳感器I測量得到，具體步驟為:當(dāng)輪胎處于縱向滾動(dòng)狀態(tài)時(shí)，光源6將胎內(nèi)的反光表面4附近區(qū)域照亮，光線經(jīng)反光表面4反射后投射到鏡頭3上面，并由鏡頭3聚焦后成像于光流傳感器I上；由單片機(jī)5設(shè)定光流傳感器I每隔一個(gè)小的時(shí)間間隔進(jìn)行一次信號(hào)采集，由單片機(jī)5記錄當(dāng)前時(shí)刻其所獲得的胎面內(nèi)表面的圖像，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的圖像與上一時(shí)刻的圖像進(jìn)行對(duì)比，測出兩時(shí)刻間所獲圖像的縱向位移差，結(jié)合前面的標(biāo)定可計(jì)算獲得胎體的縱向變形，從而獲得記錄輪胎在滾動(dòng)過程中滾動(dòng)一周的全周期的胎體縱向變形的信息。
[0009]一種采用以上所述測試裝置進(jìn)行基于光流傳感器的胎內(nèi)側(cè)向變形測量方法，當(dāng)輪胎處于側(cè)偏運(yùn)動(dòng)時(shí)，胎體的側(cè)向變形由光流傳感器I測量得到，具體步驟為:當(dāng)輪胎處于側(cè)偏狀態(tài)時(shí)，光源6將胎內(nèi)的反光表面4附近區(qū)域照亮，光線經(jīng)反光表面4反射后投射到鏡頭3上面，并由鏡頭3聚焦后成像于光流傳感器I上，由單片機(jī)5設(shè)定光流傳感器I每隔一個(gè)小的時(shí)間間隔進(jìn)行一次信號(hào)采集，單片機(jī)5記錄當(dāng)前時(shí)刻其所獲得的胎面內(nèi)表面的圖像，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的圖像與上一時(shí)刻的圖像進(jìn)行對(duì)比，獲得兩時(shí)刻間所獲圖像的側(cè)向位移差，結(jié)合前面的標(biāo)定計(jì)算獲得胎體的側(cè)向變形，從而獲得記錄輪胎在滾動(dòng)過程中滾動(dòng)一周的全周期的胎體側(cè)向變形的信息。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0011]I)本實(shí)用新型應(yīng)用光流傳感器實(shí)現(xiàn)輪胎胎體變形的測量，其結(jié)構(gòu)簡單，易于集成，成本較低，適合量產(chǎn)；2)本實(shí)用新型應(yīng)用一套傳感器可同時(shí)實(shí)現(xiàn)輪胎胎體的側(cè)向、縱向瞬時(shí)變形和變形分布的測量，效率較高，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠；3)本實(shí)用新型應(yīng)用光流原理，通過低分辨率的光學(xué)傳感實(shí)現(xiàn)高速率的圖像捕捉，既減少了圖像處理的負(fù)擔(dān)，又在低成本的硬件上實(shí)現(xiàn)了高速圖像捕捉，實(shí)現(xiàn)以往尚未實(shí)現(xiàn)的印跡內(nèi)變形分布測量。
【專利附圖】
].gif)
【附圖說明】
[0012]圖1輪胎胎體變形測試裝置主視圖；
[0013]圖2輪胎胎體變形測試裝置側(cè)視圖；
[0014]圖3輪胎胎體縱向變形測試示意圖；
[0015]圖4輪胎胎體側(cè)向變形測試示意圖；
[0016]圖5輪胎胎體變形測試無線傳輸系統(tǒng)示意圖。
[0017]值得注意的是，上述具體實(shí)施是用來做舉例的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到許多修改、變化和改型。這些修改、變化和改型都在本申請(qǐng)的宗旨和范圍內(nèi)，并落入權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容及其實(shí)施方式:
[0019]參閱圖1和圖2，一種輪胎胎內(nèi)變形測量裝置，包括:光流傳感器1，鏡頭支架2，鏡頭3,反光表面4,單片機(jī)5,光源6,無線傳輸模塊7,電池8。
[0020]其中，反光表面4位于輪胎胎面的內(nèi)表面處，反光表面4上涂有反光涂層，以實(shí)現(xiàn)輪胎胎體側(cè)向和縱向變形的識(shí)別。其正上方輪輞處固連有光流傳感器1、鏡頭支架2、鏡頭
3、單片機(jī)5、光源6、無線傳輸模塊7、和電池8。其中，鏡頭支架2的一端固定連接光流傳感器I，另一端固定連接鏡頭3。
[0021]參閱圖5，本實(shí)用新型的電器連接關(guān)系如下:光流傳感器I和無線傳輸模塊6通過數(shù)據(jù)通訊線路分別與單片機(jī)5連接，單片機(jī)5實(shí)現(xiàn)對(duì)光流傳感器I的測試控制與數(shù)據(jù)接收并將所測信號(hào)經(jīng)調(diào)制由胎內(nèi)無線傳輸模塊6傳遞給上位接收系統(tǒng)。上位接收系統(tǒng)配有無線傳輸模塊、單片機(jī)(MCU)和上位機(jī)電腦，可接收胎內(nèi)無線傳輸模塊6輸出的無線信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)解調(diào)后傳給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)胎內(nèi)測試信號(hào)的記錄。電池8通過電源線路與光源7、無線傳輸模塊6、單片機(jī)5和光流傳感器I連接，實(shí)現(xiàn)各元件的供電。
[0022]考慮到車輛輪胎的使用需求，本實(shí)用新型提出了一種針對(duì)該胎內(nèi)光流傳感器的輪胎胎體變形測試方法如下:
[0023]I)胎體縱向變形測量
[0024]如圖1和3所示，當(dāng)輪胎處于縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)，如從動(dòng)滾動(dòng)、驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)工況下，由于輪胎受到外界縱向力的作用，輪胎胎面的內(nèi)表面上某點(diǎn)會(huì)相對(duì)輪輞產(chǎn)生縱向位置的改變，這一位置的改變即為輪胎胎體的縱向變形Lz，它反應(yīng)出輪胎的縱向受力情況。輪胎胎體的縱向變形可以由光流傳感器I測量得到。具體為:當(dāng)輪胎處于縱向滾動(dòng)狀態(tài)時(shí)，光源6將胎內(nèi)的反光表面4附近區(qū)域照亮，光線經(jīng)反光表面4反射后投射到鏡頭3上面，并由鏡頭3聚焦后成像于光流傳感器I上。由單片機(jī)5設(shè)定光流傳感器I每隔一個(gè)小的時(shí)間間隔進(jìn)行一次信號(hào)采集，由單片機(jī)5記錄當(dāng)前時(shí)刻其所獲得的胎面內(nèi)表面的圖像，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的圖像與上一時(shí)刻的圖像進(jìn)行對(duì)比，可測出兩時(shí)刻間所獲圖像的縱向位移差，即可得到胎體的縱向變形。該方法可記錄輪胎在滾動(dòng)過程中滾動(dòng)一周的全周期的胎體縱向變形的信息。
[0025]2)胎體側(cè)向變形測量
[0026]參閱圖1和4，當(dāng)輪胎處于側(cè)偏運(yùn)動(dòng)時(shí)，如處于前束定位車輪滾動(dòng)時(shí)或處于轉(zhuǎn)向工況的滾動(dòng)的車輪，由于輪胎受到外界側(cè)向力的作用，輪胎胎面的內(nèi)表面上某點(diǎn)會(huì)相對(duì)輪輞產(chǎn)生側(cè)向位置的改變，這一位置的改變即為輪胎胎體的側(cè)向變形Lc,它反應(yīng)出輪胎的側(cè)向受力情況。輪胎胎體的側(cè)向變形可以由光流傳感器I測量得到。具體為:當(dāng)輪胎處于側(cè)偏狀態(tài)時(shí)，光源6將胎內(nèi)的反光表面4附近區(qū)域照亮，光線經(jīng)反光表面4反射后投射到鏡頭3上面，并由鏡頭3聚焦后成像于光流傳感器I上。由單片機(jī)5設(shè)定光流傳感器I每隔一個(gè)小的時(shí)間間隔進(jìn)行一次信號(hào)采集，單片機(jī)5記錄當(dāng)前時(shí)刻其所獲得的胎面內(nèi)表面的圖像，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的圖像與上一時(shí)刻的圖像進(jìn)行對(duì)比，獲得兩時(shí)刻間所獲圖像的側(cè)向位移差，即得到胎體的側(cè)向變形。該方法可記錄輪胎在滾動(dòng)過程中滾動(dòng)一周的全周期的胎體側(cè)向變形的信息。
[0027]由此可見，本實(shí)用新型的輪胎胎體變形測試裝置可實(shí)現(xiàn)輪胎在縱滑、側(cè)偏、側(cè)傾工況下的胎體變形，具有很好的實(shí)用性。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光流的輪胎變形在線測試裝置，由光流傳感器(I)、鏡頭支架(2)、鏡頭(3)、反光表面(4)、單片機(jī)(5)、光源(6)、無線傳輸模塊(7)和電池(8)組成，其特征在于: 所述反光表面(4)位于輪胎胎面的內(nèi)表面處，反光表面(4)上涂有反光涂層，以實(shí)現(xiàn)輪胎胎體側(cè)向和縱向變形的識(shí)別，其正上方輪輞處固連有光流傳感器(I)、鏡頭支架(2)、鏡頭(3)、單片機(jī)(5)、光源(6)、無線傳輸模塊(7)和電池(8),其中,鏡頭支架(2)的一端固定連接光流傳感器(I)，另一端固定連接鏡頭(3)； 所述光流傳感器(I)和無線傳輸模塊(6 )通過數(shù)據(jù)通訊線路分別與單片機(jī)(5 )連接，單片機(jī)(5)實(shí)現(xiàn)對(duì)光流傳感器(I)的測試控制與數(shù)據(jù)接收并將所測信號(hào)經(jīng)調(diào)制由胎內(nèi)無線傳輸模塊(6)傳遞給上位接收系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光流的輪胎變形在線測試裝置，其特征在于: 所述上位接收系統(tǒng)配有無線傳輸模塊、單片機(jī)(MCU)和上位機(jī)電腦，接收胎內(nèi)無線傳輸模塊(6)輸出的無線信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)解調(diào)后傳給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)胎內(nèi)測試信號(hào)的記錄；電池(8)通過電源線路與光源(7)、無線傳輸模塊(6)、單片機(jī)(5)和光流傳感器(I)連接，實(shí)現(xiàn)各元件的供電。
【文檔編號(hào)】G01B11/16GK203824529SQ201420188027
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】莊曄, 席平 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種基于光流的輪胎變形在線測試裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)行進(jìn)中輪胎胎體變形的瞬時(shí)測量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理和模型解算可獲得輪胎側(cè)偏角、滑移率等運(yùn)動(dòng)信息和輪胎側(cè)向力、回正力矩、縱向力等力的信息。該測試裝置由光流傳感器、鏡頭支架、鏡頭、反光表面、單片機(jī)、光源、無線傳輸模塊和電池組成。采用測試裝置可以進(jìn)行基于光流傳感器的胎內(nèi)縱向變形測量和胎內(nèi)側(cè)向變形測量。所述測試裝置及測試方法可為乘用車和商用車的底盤電控系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的輪胎胎體各向變形信息，進(jìn)一步結(jié)合輪胎和整車動(dòng)力學(xué)可獲得對(duì)應(yīng)輪胎力和輪胎-路面附著信息，從而提高底盤電控性能和整車安全性。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于集成，成本較低，適合量產(chǎn)，效率較高。
【專利說明】基于光流的輪胎變形在線測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于輪胎狀態(tài)在線測試與整車動(dòng)力學(xué)控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于光流原理的輪胎變形的測試裝置和方法，可為乘用車和商用車的底盤電控系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的輪胎胎體各向變形信息，進(jìn)一步結(jié)合輪胎和整車動(dòng)力學(xué)可獲得對(duì)應(yīng)輪胎力和輪胎-路面附著信息，從而提高底盤電控性能和整車安全性。
【背景技術(shù)】
[0002]輪胎胎體變形的胎內(nèi)傳感測量是智能輪胎的核心技術(shù)，在實(shí)踐中人們嘗試了多種傳感器，包括:加速度傳感器、PSD (Posit1n Sensitive Deflector)光電傳感器、壓電薄膜傳感器?，F(xiàn)有這幾種傳感器存在一些不足:I)加速度傳感器直接測量出的是各方向加速度，由加速度到變形的計(jì)算模型很復(fù)雜，需要較大的運(yùn)算量；2) PSD光電傳感器精度較高，但價(jià)格偏高，不利于在汽車產(chǎn)品中普及，且該種傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輪胎內(nèi)布置較難，不適合量產(chǎn)；3)壓電薄膜傳感器難以實(shí)現(xiàn)多方向變形的測量。綜上，一種適合汽車輪胎工作環(huán)境的，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的胎內(nèi)傳感器亟待開發(fā)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有胎內(nèi)傳感器的不足，本實(shí)用新型提出一種基于光流的輪胎變形在線測試裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)行進(jìn)中輪胎胎體變形的瞬時(shí)測量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理和模型解算可獲得輪胎偵_角、滑移率等運(yùn)動(dòng)信息和輪胎側(cè)向力、回正力矩、縱向力等力的信息。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，結(jié)合【專利附圖】
【附圖說明】如下附圖:
[0005]一種基于光流的輪胎變形在線測試裝置，由光流傳感器1、鏡頭支架2、鏡頭3、反光表面4、單片機(jī)5、光源6、無線傳輸模塊7和電池8組成，所述反光表面4位于輪胎胎面的內(nèi)表面處，反光表面4上涂有反光涂層，以實(shí)現(xiàn)輪胎胎體側(cè)向和縱向變形的識(shí)別，其正上方輪輞處固連有光流傳感器1、鏡頭支架2、鏡頭3、單片機(jī)5、光源6、無線傳輸模塊7和電池8，其中，鏡頭支架2的一端固定連接光流傳感器I，另一端固定連接鏡頭3 ；
[0006]所述光流傳感器I和無線傳輸模塊6通過數(shù)據(jù)通訊線路分別與單片機(jī)5連接，單片機(jī)5實(shí)現(xiàn)對(duì)光流傳感器I的測試控制與數(shù)據(jù)接收并將所測信號(hào)經(jīng)調(diào)制由胎內(nèi)無線傳輸模塊6傳遞給上位接收系統(tǒng)；
[0007]所述上位接收系統(tǒng)配有無線傳輸模塊、單片機(jī)MCU和上位機(jī)電腦，接收胎內(nèi)無線傳輸模塊6輸出的無線信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)解調(diào)后傳給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)胎內(nèi)測試信號(hào)的記錄；電池8通過電源線路與光源7、無線傳輸模塊6、單片機(jī)5和光流傳感器I連接，實(shí)現(xiàn)各元件的供電。
[0008]一種采用以上所述測試裝置進(jìn)行基于光流傳感器的胎內(nèi)縱向變形測量方法，當(dāng)輪胎處于縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)，胎體的縱向變形由光流傳感器I測量得到，具體步驟為:當(dāng)輪胎處于縱向滾動(dòng)狀態(tài)時(shí)，光源6將胎內(nèi)的反光表面4附近區(qū)域照亮，光線經(jīng)反光表面4反射后投射到鏡頭3上面，并由鏡頭3聚焦后成像于光流傳感器I上；由單片機(jī)5設(shè)定光流傳感器I每隔一個(gè)小的時(shí)間間隔進(jìn)行一次信號(hào)采集，由單片機(jī)5記錄當(dāng)前時(shí)刻其所獲得的胎面內(nèi)表面的圖像，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的圖像與上一時(shí)刻的圖像進(jìn)行對(duì)比，測出兩時(shí)刻間所獲圖像的縱向位移差，結(jié)合前面的標(biāo)定可計(jì)算獲得胎體的縱向變形，從而獲得記錄輪胎在滾動(dòng)過程中滾動(dòng)一周的全周期的胎體縱向變形的信息。
[0009]一種采用以上所述測試裝置進(jìn)行基于光流傳感器的胎內(nèi)側(cè)向變形測量方法，當(dāng)輪胎處于側(cè)偏運(yùn)動(dòng)時(shí)，胎體的側(cè)向變形由光流傳感器I測量得到，具體步驟為:當(dāng)輪胎處于側(cè)偏狀態(tài)時(shí)，光源6將胎內(nèi)的反光表面4附近區(qū)域照亮，光線經(jīng)反光表面4反射后投射到鏡頭3上面，并由鏡頭3聚焦后成像于光流傳感器I上，由單片機(jī)5設(shè)定光流傳感器I每隔一個(gè)小的時(shí)間間隔進(jìn)行一次信號(hào)采集，單片機(jī)5記錄當(dāng)前時(shí)刻其所獲得的胎面內(nèi)表面的圖像，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的圖像與上一時(shí)刻的圖像進(jìn)行對(duì)比，獲得兩時(shí)刻間所獲圖像的側(cè)向位移差，結(jié)合前面的標(biāo)定計(jì)算獲得胎體的側(cè)向變形，從而獲得記錄輪胎在滾動(dòng)過程中滾動(dòng)一周的全周期的胎體側(cè)向變形的信息。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0011]I)本實(shí)用新型應(yīng)用光流傳感器實(shí)現(xiàn)輪胎胎體變形的測量，其結(jié)構(gòu)簡單，易于集成，成本較低，適合量產(chǎn)；2)本實(shí)用新型應(yīng)用一套傳感器可同時(shí)實(shí)現(xiàn)輪胎胎體的側(cè)向、縱向瞬時(shí)變形和變形分布的測量，效率較高，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠；3)本實(shí)用新型應(yīng)用光流原理，通過低分辨率的光學(xué)傳感實(shí)現(xiàn)高速率的圖像捕捉，既減少了圖像處理的負(fù)擔(dān)，又在低成本的硬件上實(shí)現(xiàn)了高速圖像捕捉，實(shí)現(xiàn)以往尚未實(shí)現(xiàn)的印跡內(nèi)變形分布測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1輪胎胎體變形測試裝置主視圖；
[0013]圖2輪胎胎體變形測試裝置側(cè)視圖；
[0014]圖3輪胎胎體縱向變形測試示意圖；
[0015]圖4輪胎胎體側(cè)向變形測試示意圖；
[0016]圖5輪胎胎體變形測試無線傳輸系統(tǒng)示意圖。
[0017]值得注意的是，上述具體實(shí)施是用來做舉例的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到許多修改、變化和改型。這些修改、變化和改型都在本申請(qǐng)的宗旨和范圍內(nèi)，并落入權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容及其實(shí)施方式:
[0019]參閱圖1和圖2，一種輪胎胎內(nèi)變形測量裝置，包括:光流傳感器1，鏡頭支架2，鏡頭3,反光表面4,單片機(jī)5,光源6,無線傳輸模塊7,電池8。
[0020]其中，反光表面4位于輪胎胎面的內(nèi)表面處，反光表面4上涂有反光涂層，以實(shí)現(xiàn)輪胎胎體側(cè)向和縱向變形的識(shí)別。其正上方輪輞處固連有光流傳感器1、鏡頭支架2、鏡頭
3、單片機(jī)5、光源6、無線傳輸模塊7、和電池8。其中，鏡頭支架2的一端固定連接光流傳感器I，另一端固定連接鏡頭3。
[0021]參閱圖5，本實(shí)用新型的電器連接關(guān)系如下:光流傳感器I和無線傳輸模塊6通過數(shù)據(jù)通訊線路分別與單片機(jī)5連接，單片機(jī)5實(shí)現(xiàn)對(duì)光流傳感器I的測試控制與數(shù)據(jù)接收并將所測信號(hào)經(jīng)調(diào)制由胎內(nèi)無線傳輸模塊6傳遞給上位接收系統(tǒng)。上位接收系統(tǒng)配有無線傳輸模塊、單片機(jī)(MCU)和上位機(jī)電腦，可接收胎內(nèi)無線傳輸模塊6輸出的無線信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)解調(diào)后傳給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)胎內(nèi)測試信號(hào)的記錄。電池8通過電源線路與光源7、無線傳輸模塊6、單片機(jī)5和光流傳感器I連接，實(shí)現(xiàn)各元件的供電。
[0022]考慮到車輛輪胎的使用需求，本實(shí)用新型提出了一種針對(duì)該胎內(nèi)光流傳感器的輪胎胎體變形測試方法如下:
[0023]I)胎體縱向變形測量
[0024]如圖1和3所示，當(dāng)輪胎處于縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)，如從動(dòng)滾動(dòng)、驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)工況下，由于輪胎受到外界縱向力的作用，輪胎胎面的內(nèi)表面上某點(diǎn)會(huì)相對(duì)輪輞產(chǎn)生縱向位置的改變，這一位置的改變即為輪胎胎體的縱向變形Lz，它反應(yīng)出輪胎的縱向受力情況。輪胎胎體的縱向變形可以由光流傳感器I測量得到。具體為:當(dāng)輪胎處于縱向滾動(dòng)狀態(tài)時(shí)，光源6將胎內(nèi)的反光表面4附近區(qū)域照亮，光線經(jīng)反光表面4反射后投射到鏡頭3上面，并由鏡頭3聚焦后成像于光流傳感器I上。由單片機(jī)5設(shè)定光流傳感器I每隔一個(gè)小的時(shí)間間隔進(jìn)行一次信號(hào)采集，由單片機(jī)5記錄當(dāng)前時(shí)刻其所獲得的胎面內(nèi)表面的圖像，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的圖像與上一時(shí)刻的圖像進(jìn)行對(duì)比，可測出兩時(shí)刻間所獲圖像的縱向位移差，即可得到胎體的縱向變形。該方法可記錄輪胎在滾動(dòng)過程中滾動(dòng)一周的全周期的胎體縱向變形的信息。
[0025]2)胎體側(cè)向變形測量
[0026]參閱圖1和4，當(dāng)輪胎處于側(cè)偏運(yùn)動(dòng)時(shí)，如處于前束定位車輪滾動(dòng)時(shí)或處于轉(zhuǎn)向工況的滾動(dòng)的車輪，由于輪胎受到外界側(cè)向力的作用，輪胎胎面的內(nèi)表面上某點(diǎn)會(huì)相對(duì)輪輞產(chǎn)生側(cè)向位置的改變，這一位置的改變即為輪胎胎體的側(cè)向變形Lc,它反應(yīng)出輪胎的側(cè)向受力情況。輪胎胎體的側(cè)向變形可以由光流傳感器I測量得到。具體為:當(dāng)輪胎處于側(cè)偏狀態(tài)時(shí)，光源6將胎內(nèi)的反光表面4附近區(qū)域照亮，光線經(jīng)反光表面4反射后投射到鏡頭3上面，并由鏡頭3聚焦后成像于光流傳感器I上。由單片機(jī)5設(shè)定光流傳感器I每隔一個(gè)小的時(shí)間間隔進(jìn)行一次信號(hào)采集，單片機(jī)5記錄當(dāng)前時(shí)刻其所獲得的胎面內(nèi)表面的圖像，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的圖像與上一時(shí)刻的圖像進(jìn)行對(duì)比，獲得兩時(shí)刻間所獲圖像的側(cè)向位移差，即得到胎體的側(cè)向變形。該方法可記錄輪胎在滾動(dòng)過程中滾動(dòng)一周的全周期的胎體側(cè)向變形的信息。
[0027]由此可見，本實(shí)用新型的輪胎胎體變形測試裝置可實(shí)現(xiàn)輪胎在縱滑、側(cè)偏、側(cè)傾工況下的胎體變形，具有很好的實(shí)用性。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光流的輪胎變形在線測試裝置，由光流傳感器(I)、鏡頭支架(2)、鏡頭(3)、反光表面(4)、單片機(jī)(5)、光源(6)、無線傳輸模塊(7)和電池(8)組成，其特征在于: 所述反光表面(4)位于輪胎胎面的內(nèi)表面處，反光表面(4)上涂有反光涂層，以實(shí)現(xiàn)輪胎胎體側(cè)向和縱向變形的識(shí)別，其正上方輪輞處固連有光流傳感器(I)、鏡頭支架(2)、鏡頭(3)、單片機(jī)(5)、光源(6)、無線傳輸模塊(7)和電池(8),其中,鏡頭支架(2)的一端固定連接光流傳感器(I)，另一端固定連接鏡頭(3)； 所述光流傳感器(I)和無線傳輸模塊(6 )通過數(shù)據(jù)通訊線路分別與單片機(jī)(5 )連接，單片機(jī)(5)實(shí)現(xiàn)對(duì)光流傳感器(I)的測試控制與數(shù)據(jù)接收并將所測信號(hào)經(jīng)調(diào)制由胎內(nèi)無線傳輸模塊(6)傳遞給上位接收系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光流的輪胎變形在線測試裝置，其特征在于: 所述上位接收系統(tǒng)配有無線傳輸模塊、單片機(jī)(MCU)和上位機(jī)電腦，接收胎內(nèi)無線傳輸模塊(6)輸出的無線信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)解調(diào)后傳給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)胎內(nèi)測試信號(hào)的記錄；電池(8)通過電源線路與光源(7)、無線傳輸模塊(6)、單片機(jī)(5)和光流傳感器(I)連接，實(shí)現(xiàn)各元件的供電。
【文檔編號(hào)】G01B11/16GK203824529SQ201420188027
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】莊曄, 席平 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)
相關(guān)技術(shù)
網(wǎng)友詢問留言
已有0條留言
- 還沒有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊！
1