CN112629887B - 一种轮胎剐蹭检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎剐蹭检测装置及方法，涉及车辆耐久性测试技术领域，解决了现有技术通过显影剂无法判断轮胎剐蹭车辆是由于何种原因导致的技术问题。该装置包括测距传感器与速度传感器，测距传感器设置于翼子板或轮胎的轮心上，速度传感器设置于翼子板上。本发明通过测距传感器能够测得翼子板与轮胎的轮心之间的距离，又通过速度传感器能够测得轮胎的转速。当轮胎剐蹭翼子板后，如果轮胎的转速超过规定的时速，则说明是驾驶员操作的问题；如果轮胎的转速并没有超过规定的时速，则说明是车辆本身的设计问题。由此，本发明给出了一种能够直接判断出轮胎剐蹭车辆原因的检测装置。

Description

一种轮胎剐蹭检测装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆耐久性测试技术领域，具体来说，是指一种轮胎剐蹭检测装置及方法。

背景技术

新车发布前会进行安全、耐久等多方面的性能验证，耐久车场地试验过程中如果出现过轮胎剐蹭车身的情况，显然是不满足商品车的需求。通常耐久车是在试验工况比较恶劣的情况下进行的并且伴随驾驶员的操作时间较长，由此难以判断出是因为驾驶员在规定工况下没有按照规定的时速行驶而造成的轮胎剐蹭，还是因为车辆设计本身存在问题而造成的轮胎剐蹭。

传统的检测方式是通过对车身喷涂显影剂，然后进行问题复现，这种检测方式存在以下问题：

1、无法判断是因为驾驶员因素还是因为前期设计问题而导致的轮胎剐蹭，如果是设计问题导致的轮胎剐蹭，也无法指导设计改善的标准；

2、耗时较多，经常几个小时都无法排查出问题，并且问题无法复现；

3、受场地影响因素较多，例如当场地有水时显影剂就会失效；

4、问题出现的工况以及环境无法确认。

因此，如何设计一种专用于检测耐久车轮胎剐蹭的装置与方法，是本技术领域的技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，第一方面，提供一种轮胎剐蹭检测装置，以解决现有技术通过显影剂无法判断轮胎剐蹭车辆是由于何种原因导致的技术问题。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：

一种轮胎剐蹭检测装置，用于检测翼子板与轮胎之间的剐蹭，包括：

测距传感器，设置于所述翼子板或者所述轮胎的轮心上，用于测量所述翼子板与所述轮胎的轮心之间的距离；以及，

速度传感器，设置于所述翼子板上，用于测量所述轮胎的转速。

在上述技术方案的基础上，该轮胎剐蹭检测装置还可以做如下的改进。

可选的，所述测距传感器包括第一位移传感器与第二位移传感器，所述第一位移传感器设置于所述翼子板上，所述第二位移传感器设置于所述轮胎的轮心上，所述第一位移传感器与所述第二位移传感器相对设置。

可选的，还包括处理器，所述测距传感器与速度传感器分别与所述处理器电性连接，所述处理器还电性连接有压力传感器，所述压力传感器安装于所述翼子板上并靠近所述第一位移传感器的位置。

可选的，所述处理器还电性连接有用于检测车辆所在位置的GPS采集仪以及用于显示车辆在该位置的图片信息的图像显示模块。

可选的，还包括第一封装壳与第二封装壳，所述第一位移传感器、速度传感器、处理器、压力传感器以及GPS采集仪均安装于所述第一封装壳内，所述第二位移传感器安装于所述第二封装壳内。

第二方面，本发明提供一种轮胎剐蹭检测方法，使用上述的轮胎剐蹭检测装置，包括以下步骤：

S1、设定所述翼子板与所述轮胎的轮心之间的间隙为X，设定所述轮胎的转速为C；

S2、通过所述测距传感器测得所述翼子板与所述轮胎的轮心之间的距离为a，通过所述速度传感器测得所述轮胎的转速为V：

当a＜X时，为正常工况；或者，

当a≥X时：

若V＞C时，判断为驾驶操作问题；或者，

若V≤C时，判断为车辆设计问题。

在上述技术方案的基础上，该轮胎剐蹭检测方法还可以做如下的改进。

可选的，当V≤C时，通过压力传感器测得所述轮胎在所述翼子板上的压缩量，根据所述压缩量调整所述翼子板在所述车辆上的位置。

可选的，当a≥X时，增加测量次数进行判断：

当V＞C的次数大于N倍V≤C的次数时，判断为驾驶操作问题；

当V＞C的次数小于N倍V≤C的次数时，判断为车辆设计问题；

其中，N为自然数。

可选的，当a≥X时，通过GPS采集仪检测所述车辆所在的位置，通过图像显示模块显示车辆在该位置的图片信息。

可选的，所述翼子板上产生所述轮胎剐蹭的印记后，将所述测距传感器固定于所述翼子板或者所述轮胎的轮心上，将所述速度传感器固定于所述翼子板上。

与现有技术相比，本发明提供的轮胎剐蹭检测装置具有的有益效果是：

本发明通过测距传感器能够测得翼子板与轮胎的轮心之间的距离，又通过速度传感器能够测得轮胎的转速。当轮胎剐蹭翼子板后，如果轮胎的转速超过规定的时速，则说明是驾驶员操作的问题；如果轮胎的转速并没有超过规定的时速，则说明是车辆本身的设计问题。由此，本发明给出了一种能够直接判断出轮胎剐蹭车辆原因的检测装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明轮胎剐蹭检测装置的结构示意图；

图2是本发明轮胎剐蹭检测方法的流程图。

图中：

1—翼子板；2—轮胎；3—第一封装壳；4—第二封装壳。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

本发明提供一种轮胎剐蹭检测装置，如图1所示，包括测距传感器、速度传感器、处理器、压力传感器以及GPS采集仪。测距传感器包括第一位移传感器与第二位移传感器，第一位移传感器设置于翼子板1上，第二位移传感器设置于轮胎2的轮心上，第一位移传感器与第二位移传感器相对设置，用于测量翼子板1与轮胎2的轮心之间的距离。速度传感器设置于翼子板1上，用于测量轮胎2的转速。压力传感器安装于翼子板1上靠近第一位移传感器的位置，用于检测轮胎2剐蹭翼子板1后的压缩量。测距传感器、速度传感器、压力传感器以及GPS采集仪分别与处理器电性连接。

可以理解的是，本发明中的测距传感器既可以选用两个位移传感器的结构形式，也可以选用红外测距器或者激光测距器等一个位移传感器的结构形式。当只有一个位移传感器时，该位移传感器时既可以设置在翼子板1上，也可以设置在轮胎2的轮心上，在该位移传感器的相对位置设置反光棱镜或者反光球，通过反光棱镜或者反光球与该位移传感器的配合，同样能够测量出翼子板1与轮胎2的轮心之间的距离。速度传感器可以设置在翼子板1上能够检测到轮胎2转速的任何位置，也可以采用车速测量仪替代速度传感器。

特别地，压力传感器需要靠近测距传感器的目的是，能够测量出轮胎2上与翼子板1剐蹭的点位的压缩量，从而能够对后期该点位翼子板1的设计位置的调整给出指导。GPS采集仪能够给出轮胎2剐蹭翼子板1时，车辆所在场地的位置。尤其，处理器电性连接有图像显示模块，通过图像显示模块能够给出轮胎2剐蹭翼子板1时，轮胎2周围的场地环境，缩短问题排查的时间，有利于轮胎2剐蹭问题的复现。

如图1所示，还包括第一封装壳3与第二封装壳4，第一位移传感器、速度传感器、处理器、压力传感器以及GPS采集仪均集成安装于第一封装壳3内，第二位移传感器安装于第二封装壳4内，能够实现本发明的轮胎剐蹭检测装置的模块化运用。当对车辆进行耐久性试验时，将第一封装壳3通过粘贴、螺栓固定或者卡扣连接等方式安装固定在翼子板1上，将第二封装壳4通过粘贴、螺栓固定或者卡扣连接等方式安装固定在轮胎2的轮心上，结构简单安拆方便，可快速的对车辆进行耐久性试验。

本发明的轮胎剐蹭检测装置通过测距传感器测得翼子板1与轮胎2的轮心之间的距离，又通过速度传感器测得轮胎2的转速。当轮胎2剐蹭翼子板1后，如果轮胎2的转速超过规定的时速，则说明是驾驶员操作的问题；如果轮胎2的转速并没有超过规定的时速，则说明是车辆本身的设计问题。检测装置辅以压力传感器能够测出轮胎2的压缩量，从而给出翼子板1调整的具体方向。GPS采集仪与图像显示模块的配合，能够快速的反馈轮胎2剐蹭时的场地位置以及场地环境，缩短问题排查与复现的时间，提高了检测的效率。

实施例2：

本发明还提供一种轮胎剐蹭检测方法，如图2所示，使用上述实施例中的轮胎剐蹭检测装置。首先，根据不同的车型确定翼子板1与轮胎2的轮心之间的距离上限为X，再根据车型的设计参数或者通过标定的方式确定轮胎2的转速上限为C。

当轮胎2剐蹭翼子板1的问题出现以后，将第一封装壳3固定在翼子板1上，将第二封装壳4固定在轮胎2的轮心上。测距传感器测得翼子板1与轮胎2的轮心之间的实际距离为a，速度传感器测得轮胎2的实际转速为V：

当翼子板1与轮胎2的轮心之间的实际距离a＜翼子板1与轮胎2的轮心之间的距离上限X时，并且多次出现，说明轮胎2并没有与翼子板1发生剐蹭，属于正常工况。

当翼子板1与轮胎2的轮心之间的实际距离a≥翼子板1与轮胎2的轮心之间的距离上限X时，并且也是多次出现，检测装置会显示警示信号或发出报警信号，同时GPS采集仪和速度传感器传输信号至处理器，处理器根据当前的GPS信号判断出车辆所在场地的当前位置，图像显示模块则拍摄相关的图片信息发送至处理器以供查看轮胎2剐蹭时的周围环境。对应此时的工况，将速度传感器所测得的实际转速与转速上限C进行对比：

当轮胎2的实际转速V＞轮胎2的转速上限C时，至少说明驾驶员的操作未按照规定的车速进行，则判断为驾驶员的操作问题；

当轮胎2的实际转速V≤轮胎2的转速上限C时，则说明驾驶员的操作是按照规定的车速进行，判断为车辆设计问题。

与此同时，压力传感器反馈轮胎2与翼子板1上剐蹭点之间的压缩量为h，可以考虑后期对翼子板1的位置进行调整，结合前期设计的翼子板1距离轮胎2的轮心距离为l，故翼子板1距离轮胎2的轮心距离相应的调整为l+h。当然，也可以对车辆的悬架进行调整，即调整轮胎2的位置，使轮胎2保持与翼子板1之间合理的间距。但是，由于调整悬架对车辆整体的性能影响较大，因此本实施例优选对翼子板1的位置进行调整。

可以理解的是，当轮胎2的实际转速V＞轮胎2的转速上限C时，也可能并存车辆设计的问题，但是通过本发明的轮胎剐蹭检测装置及方法，能够通过有限次的试验先排除驾驶员操作的问题，然后再通过试验进一步的判断是否为车辆本身的设计问题，从而逐步有规律的寻找轮胎2剐蹭翼子板1的原因，以避免凭借经验判断的随机性。

特别地，当翼子板1与轮胎2的轮心之间的实际距离a≥翼子板1与轮胎2的轮心之间的距离上限X时，可以根据检测的精度和检测环境的不同，相应的增加或者减少试验的次数。当试验仍然无法连续出现V＞C或者V≤C的情况时，此时需要增加更多的试验次数进行判断：

当V＞C的次数N倍于V≤C的次数时，则判定为驾驶员操作的问题；

当V≤C的次数N倍于V＞C的次数时，则判定为车辆本身设计的问题；

其中，N为自然数。

当增加更多的试验次数依旧不能进行判定时，则轮胎剐蹭检测装置会提示更换驾驶员重新进行操作试验。

值得注意的是，在安装轮胎剐蹭检测装置前，需要试验车先在场地内进行试验至少一次，当翼子板1上产生轮胎2剐蹭的印记后，方可将测距传感器固定于翼子板1或者轮胎2的轮心上，将速度传感器固定于翼子板1上。当然，当翼子板1上产生了多个剐蹭的印记后，可以采用多个第一封装壳3分别对应安装在翼子板1上的多个印记位置，通过一个第二封装壳4还能够同时实现多个剐蹭点位的试验功能。

本发明通过翼子板1与轮胎2的轮心之间的距离以及轮胎2的转速能够判断出到底是驾驶员因素还是因为前期设计问题而导致的轮胎剐蹭，相对于现有技术采用显影剂的方式，目标更明确、更客观，不仅能够大幅缩短排查问题、问题复现的时间，而且通过压力传感器还能够给出后期如何调整、调整多少的指导意见，缩短了整个试验以及调整的耗时。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轮胎剐蹭检测装置，其特征在于，用于检测翼子板(1)与轮胎(2)之间的剐蹭，包括：

测距传感器，设置于所述翼子板(1)或者所述轮胎(2)的轮心上，用于测量所述翼子板(1)与所述轮胎(2)的轮心之间的距离；所述测距传感器包括第一位移传感器与第二位移传感器，所述第一位移传感器设置于所述翼子板(1)上，所述第二位移传感器设置于所述轮胎(2)的轮心上，所述第一位移传感器与所述第二位移传感器相对设置；以及，

速度传感器，设置于所述翼子板(1)上，用于测量所述轮胎(2)的转速；

还包括处理器，所述测距传感器与速度传感器分别与所述处理器电性连接，所述处理器还电性连接有压力传感器；

所述剐蹭检测装置通过所述翼子板和所述轮胎轮心之间的距离判断所述轮胎与所述翼子板是否发生剐蹭，并在判断发生剐蹭的基础上根据所述速度传感器测得的转速判断剐蹭发生的原因。

2.根据权利要求1所述的轮胎剐蹭检测装置，其特征在于，所述压力传感器安装于所述翼子板(1)上并靠近所述第一位移传感器的位置。

3.根据权利要求2所述的轮胎剐蹭检测装置，其特征在于，所述处理器还电性连接有用于检测车辆所在位置的GPS采集仪以及用于显示车辆在该位置的图片信息的图像显示模块。

4.根据权利要求3所述的轮胎剐蹭检测装置，其特征在于，还包括第一封装壳(3)与第二封装壳(4)，所述第一位移传感器、速度传感器、处理器、压力传感器以及GPS采集仪均安装于所述第一封装壳(3)内，所述第二位移传感器安装于所述第二封装壳(4)内。

5.一种轮胎剐蹭检测方法，其特征在于，使用权利要求1至4中任一项所述的轮胎剐蹭检测装置，包括以下步骤：

S1、设定所述翼子板(1)与所述轮胎(2)的轮心之间的间隙为X，设定所述轮胎(2)的转速为C；

S2、通过所述测距传感器测得所述翼子板(1)与所述轮胎(2)的轮心之间的距离为a，通过所述速度传感器测得所述轮胎(2)的转速为V：

当a＜X时，为正常工况；或者，

当a≥X时：

若V＞C时，判断为驾驶操作问题；或者，

若V≤C时，判断为车辆设计问题。

6.根据权利要求5所述的轮胎剐蹭检测方法，其特征在于，当V≤C时，通过压力传感器测得所述轮胎(2)在所述翼子板(1)上的压缩量，根据所述压缩量调整所述翼子板(1)在所述车辆上的位置。

7.根据权利要求5所述的轮胎剐蹭检测方法，其特征在于，当a≥X时，增加测量次数进行判断：

当V＞C的次数大于N倍V≤C的次数时，判断为驾驶操作问题；

当V＞C的次数小于N倍V≤C的次数时，判断为车辆设计问题；

其中，N为自然数。

8.根据权利要求5所述的轮胎剐蹭检测方法，其特征在于，当a≥X时，通过GPS采集仪检测所述车辆所在的位置，通过图像显示模块显示车辆在该位置的图片信息。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的轮胎剐蹭检测方法，其特征在于，所述翼子板(1)上产生所述轮胎(2)剐蹭的印记后，将所述测距传感器固定于所述翼子板(1)或者所述轮胎(2)的轮心上，将所述速度传感器固定于所述翼子板(1)上。

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