智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)，為了克服目前監(jiān)測(cè)輪胎力的工藝復(fù)雜性、加工難度大、兼容性差的問題。智能輪胎包括輪胎、微型三軸加速度傳感器、傳感器信號(hào)傳輸機(jī)構(gòu)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；測(cè)試開發(fā)平臺(tái)包括智能輪胎、車輪六分力傳感器、內(nèi)側(cè)傳輸部件、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、電源及計(jì)算機(jī)。車輪六分力傳感器的左端安裝在車輪的輪輻右側(cè)面上，車輪六分力傳感器右端與滑環(huán)支架左端螺栓連接，內(nèi)側(cè)傳輸部件固定安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上；內(nèi)側(cè)傳輸部件的信號(hào)電纜與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集接口相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出線纜插頭與計(jì)算機(jī)的插槽相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的電源線與電源的12V口連接，計(jì)算機(jī)的RJ-45接口與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的Host-PC接口連接。
【專利說明】智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車輪胎，更確切地說，本發(fā)明涉及一種智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)
T D ο

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有智能輪胎的智能技術(shù)主要集中在以下五個(gè)方面:
[0003]1.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎充氣內(nèi)壓，一般可通過安裝輪胎充氣內(nèi)壓監(jiān)測(cè)裝置達(dá)到此目的；
[0004]2.具有電子信息標(biāo)識(shí)的輪胎，記錄并保存輪胎在制造、出廠、使用等過程中的信息,可通過植入射頻標(biāo)識(shí)卡來實(shí)現(xiàn)這種功能；
[0005]3.自動(dòng)補(bǔ)充輪胎充氣內(nèi)壓，可通過裝備車載氣泵來達(dá)到此目的；
[0006]4.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎溫度，一般可通過植入微型傳感器達(dá)到此目的；
[0007]5.監(jiān)測(cè)輪胎的受力、變形等動(dòng)態(tài)力學(xué)狀況，向汽車的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0008]由芬蘭諾基亞輪胎公司研制的ITT智能輪胎能同時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎壓力、溫度情況；法國(guó)米其林輪胎北美分公司研制的RFID智能輪胎的輪胎側(cè)壁內(nèi)裝有RFID卡使輪胎具有電子信息標(biāo)識(shí)。
[0009]目前，智能輪胎在輪胎受力、變形等動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)方向，德國(guó)大陸公司屬下的大陸通用輪胎公司研制的CGT智能輪胎在輪胎側(cè)壁膠料中摻入金屬粉末；當(dāng)輪胎在行駛過程中，該膠料被磁化交替形成正負(fù)極，從而能夠把輪胎受力的變形情況以某種可測(cè)信號(hào)形式反映出來；該信號(hào)被埋置于輪胎側(cè)壁內(nèi)的傳感器捕獲，并被傳輸?shù)窖b在汽車駕駛室內(nèi)的電子監(jiān)測(cè)儀，即時(shí)由車載電子計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)。但是，這種能夠測(cè)得輪胎力的CGT智能輪胎具有制造工藝復(fù)雜、加工難度大、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，而且在與其他智能輪胎技術(shù)進(jìn)行融合匹配時(shí)會(huì)存在電磁兼容問題，不利于智能輪胎功能擴(kuò)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有智能輪胎監(jiān)測(cè)輪胎力的工藝復(fù)雜性、力口工難度大、兼容性差等問題，提供一種基于微型三軸壓電式加速度傳感器的智能輪胎，為完成該智能輪胎的設(shè)計(jì)開發(fā)，同時(shí)本發(fā)明也提供了一種智能輪胎的測(cè)試開發(fā)平臺(tái)。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:所述的智能輪胎包括有輪胎、微型三軸加速度傳感器、傳感器信號(hào)傳輸機(jī)構(gòu)、I號(hào)傳感器供電器、2號(hào)傳感器供電器、3號(hào)傳感器供電器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0012]所述的傳感器信號(hào)傳輸機(jī)構(gòu)包括有滑環(huán)支架、滑環(huán)、鋁桿、鋁桿支架及吸盤。
[0013]所述的微型三軸加速度傳感器上的I號(hào)接線、2號(hào)接線、3號(hào)接線與4號(hào)接線依次和滑環(huán)中的滑環(huán)轉(zhuǎn)子上的I號(hào)接線端、2號(hào)接線端、3號(hào)接線端與4號(hào)接線端相連接；滑環(huán)定子的5號(hào)接線與I號(hào)BNC插頭的外殼相連，滑環(huán)定子的6號(hào)接線與I號(hào)BNC插頭的插針相連，然后將I號(hào)BNC插頭插在I號(hào)傳感器供電器的插座上；滑環(huán)定子的5號(hào)接線與2號(hào)BNC插頭的外殼相連，滑環(huán)定子的7號(hào)接線與2號(hào)BNC插頭的插針相連，然后將2號(hào)BNC插頭插在2號(hào)傳感器供電器的插座上；滑環(huán)定子的5號(hào)接線與3號(hào)BNC插頭的外殼相連，滑環(huán)定子的8號(hào)接線與3號(hào)BNC插頭的插針相連,然后將3號(hào)BNC插頭插在3號(hào)傳感器供電器的插座上。
[0014]I號(hào)傳感器供電器、2號(hào)傳感器供電器與3號(hào)傳感器供電器的9號(hào)接線、13號(hào)接線與17號(hào)接線和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的I號(hào)I/O接口相連，10號(hào)接線、14號(hào)接線、18號(hào)接線)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的2號(hào)I/O接口連接，I號(hào)傳感器供電器、2號(hào)傳感器供電器與3號(hào)傳感器供電器的11號(hào)接線、15號(hào)接線與19號(hào)接線與電源的24V接口正極相連，I號(hào)傳感器供電器、2號(hào)傳感器供電器與3號(hào)傳感器供電器的12號(hào)接線、16號(hào)接線與20號(hào)接線與電源的24V接口負(fù)極相連；滑環(huán)支架的右端與滑環(huán)中的滑環(huán)轉(zhuǎn)子螺栓連接，滑環(huán)中的滑環(huán)定子的右端與鋁桿的下端螺栓連接，鋁桿支架的右端套裝在鋁桿中的圓柱形桿的上端為滑動(dòng)連接，吸盤安裝在鋁桿支架的左端為轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0015]技術(shù)方案中所述的微型三軸加速度傳感器采用型號(hào)為3313A2的微型三軸壓電式加速度傳感器，微型三軸加速度傳感器采用膠結(jié)的方式固定安裝在無內(nèi)胎的車輪的輪胎的胎冠內(nèi)表面上，吸盤吸附在車身輪眉處，鋁桿處于滑環(huán)右側(cè)的豎直位置。
[0016]技術(shù)方案中所述的滑環(huán)采用型號(hào)為MP210-S06的盤式滑環(huán)，滑環(huán)轉(zhuǎn)子有4個(gè)環(huán)形滑道，滑環(huán)定子有4個(gè)分別與滑環(huán)轉(zhuǎn)子的4個(gè)環(huán)形滑道對(duì)應(yīng)接觸的滑道觸點(diǎn)，滑環(huán)轉(zhuǎn)子的4個(gè)環(huán)形滑道與滑環(huán)定子的4個(gè)滑道觸點(diǎn)始終為滑動(dòng)接觸，即滑環(huán)轉(zhuǎn)子的I號(hào)接線端與滑環(huán)定子的5號(hào)接線接觸連接，滑環(huán)轉(zhuǎn)子的2號(hào)接線端與滑環(huán)定子的6號(hào)接線接觸連接，滑環(huán)轉(zhuǎn)子的3號(hào)接線端與滑環(huán)定子的7號(hào)接線接觸連接，滑環(huán)轉(zhuǎn)子的4號(hào)接線端與滑環(huán)定子的8號(hào)接線接觸連接。
[0017]技術(shù)方案中所述的滑環(huán)支架為帶有圓環(huán)形法蘭盤的圓筒形殼體結(jié)構(gòu)件，即滑環(huán)支架由圓環(huán)形法蘭盤、圓環(huán)形筒體與筒底組成，圓環(huán)形法蘭盤與圓環(huán)形筒體的左端筒口連成一體，圓環(huán)形法蘭盤與圓環(huán)形筒體的左端筒口的左端面共面，法蘭盤上均布有螺栓通孔，圓環(huán)形筒體的外壁上均勻地設(shè)置有橫截面為扇形的肋板，圓環(huán)形筒體的右端面與筒底的右端面共面，筒底的中心處設(shè)置有大通孔，大通孔周圍均勻地設(shè)置有螺栓通孔，螺栓通孔個(gè)數(shù)與筒體外壁上的肋板個(gè)數(shù)相同，螺栓通孔位于圓環(huán)形筒體外壁上的肋板里側(cè)的筒底上。
[0018]技術(shù)方案中所述的鋁桿是一個(gè)T字形結(jié)構(gòu)件，由圓柱形導(dǎo)桿與矩形連接板組成，所述的圓柱形導(dǎo)桿的一端沿軸向設(shè)置有用于安裝矩形連接板的縱向開口槽，所述的矩形連接板為一個(gè)矩形板類結(jié)構(gòu)件，矩形連接板的兩端設(shè)置有對(duì)稱相等的用于安裝螺栓的U形開口，矩形連接板裝入圓柱形導(dǎo)桿一端的縱向開口槽內(nèi)固定連接，圓柱形導(dǎo)桿垂直于矩形連接板，圓柱形導(dǎo)桿的一端連接于矩形連接板的中間位置。
[0019]技術(shù)方案中所述的鋁桿支架包括上鋁桿支架與下鋁桿支架，上鋁桿支架與下鋁桿支架結(jié)構(gòu)相同，鋁桿支架即上鋁桿支架與下鋁桿支架的右端設(shè)置有4號(hào)組通孔，4號(hào)組通孔是由兩個(gè)中心線重合的圓形通孔組成，4號(hào)組通孔的直徑與鋁桿中的圓柱形導(dǎo)桿的直徑相同，4號(hào)組通孔的左側(cè)設(shè)置有2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的用于安裝螺栓的垂直通孔，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的垂直通孔的回轉(zhuǎn)軸線和4號(hào)組通孔的回轉(zhuǎn)軸線平行，在2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的垂直通孔之間設(shè)置有5號(hào)通孔，5號(hào)通孔是由上鋁桿支架與下鋁桿支架的半圓柱形凹槽拼接而成的通孔，5號(hào)通孔的中心線與4號(hào)組通孔的中心線為空間垂直交叉，5號(hào)通孔的直徑與吸盤的連接桿的直徑相同。
[0020]技術(shù)方案中所述的I號(hào)傳感器供電器、2號(hào)傳感器供電器、3號(hào)傳感器供電器均米用型號(hào)為CM3502的恒流源電源器件。I號(hào)傳感器供電器有9號(hào)接線、10號(hào)接線、11號(hào)接線、12號(hào)接線；2號(hào)傳感器供電器有13號(hào)接線、14號(hào)接線、15號(hào)接線、16號(hào)接線；3號(hào)傳感器供電器有17號(hào)接線、18號(hào)接線、19號(hào)接線、20號(hào)接線；9號(hào)接線、13號(hào)接線、17號(hào)接線為黃色的信號(hào)輸出線，11號(hào)接線、15號(hào)接線、19號(hào)接線為紅色的供電線，10號(hào)接線、12號(hào)接線、14號(hào)接線、16號(hào)接線、18號(hào)接線、20號(hào)接線為黑色的地線。
[0021]技術(shù)方案中所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用的是Micro Auto Box，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有I號(hào)I/O接口、2號(hào)I/O接口、Host-PC數(shù)據(jù)輸出接口及Power接口 ；1號(hào)I/O接口為數(shù)據(jù)采集I/O接口，2號(hào)I/O接口為地線I/O接口 ；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)放置在后排座椅上，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的Power接口采用電源線與電源的12V接口相連。
[0022]一種智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)包括有車輪六分力傳感器、智能輪胎、計(jì)算機(jī)、電源、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、內(nèi)側(cè)傳輸部件及車輪。
[0023]車輪六分力傳感器的左端固定安裝在車輪的輪輻的外側(cè)面上，車輪六分力傳感器右端與智能輪胎中的滑環(huán)支架左端螺栓連接，內(nèi)側(cè)傳輸部件固定安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上，內(nèi)側(cè)傳輸部件的信號(hào)電纜與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集接口相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出線纜插頭與智能輪胎中的計(jì)算機(jī)的ExpressCard插槽相連,計(jì)算機(jī)的RJ-45接口與智能輪胎的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的Host-PC數(shù)據(jù)輸出接口相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的系統(tǒng)電源線插頭插到電源的12V插口上。
[0024]技術(shù)方案中所述的車輪六分力傳感器的型號(hào)為Type 9266A1,車輪六分力傳感器上設(shè)有6號(hào)組通孔、2號(hào)組螺紋孔與3號(hào)組螺紋孔，車輪六分力傳感器另配有附件輪轂適配器，采用螺栓插入車輪六分力傳感器上的6號(hào)組通孔和車輪的I號(hào)組通孔中，將車輪六分力傳感器固定安裝在車輪的輪輻的外側(cè)面上，采用螺栓插入滑環(huán)支架的2號(hào)組通孔中，將滑環(huán)支架左端固定在車輪六分力傳感器右端的3號(hào)組螺紋孔43上，采用螺栓插入輪轂適配器的7號(hào)組通孔中，將輪轂適配器固定安裝在車輪六分力傳感器的左端。
[0025]技術(shù)方案中所述的內(nèi)側(cè)傳輸部件的型號(hào)為Type 5240A，內(nèi)側(cè)傳輸部件由傳輸部件支架、傳輸部件接收器和信號(hào)電纜組成，采用將制動(dòng)卡鉗安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上的螺栓，先穿過制動(dòng)卡鉗的安裝孔，再穿過傳輸部件支架的矩形連接板上的兩個(gè)通孔，將內(nèi)側(cè)傳輸部件也固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上，傳輸部件支架中的螺桿體的右端與傳輸部件接收器左側(cè)的螺紋盲孔螺紋連接，信號(hào)電纜是直接由傳輸部件接收器引出的傳遞信號(hào)的電纜，信號(hào)電纜的上端通過BNC接頭與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集接口相連接。
[0026]技術(shù)方案中所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的型號(hào)為Type 9891A，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)輸出線纜插頭與計(jì)算機(jī)的ExpressCard插槽相連,計(jì)算機(jī)的RJ-45接口即網(wǎng)線接口通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出信號(hào)線與智能輪胎的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的Host-PC數(shù)據(jù)輸出接口相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的系統(tǒng)電源線插頭插到電源的12V插口上。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:
[0028]1.本發(fā)明所述的智能輪胎結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，便于在整車上安裝，該智能輪胎所采用的部件除了 3個(gè)需要加工外，其余都能在市場(chǎng)上購(gòu)買到相應(yīng)的產(chǎn)品，易于對(duì)智能輪胎進(jìn)行維護(hù)；
[0029]2.本發(fā)明所述的智能輪胎功能易于擴(kuò)展，對(duì)智能輪胎的后續(xù)新功能設(shè)計(jì)具有很好的兼容性，可以作為智能輪胎擴(kuò)展新功能的基礎(chǔ)性平臺(tái)；
[0030]3.本發(fā)明所述的智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，性能穩(wěn)定，智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)所采用的絕大部分部件都能在市場(chǎng)上購(gòu)買到相應(yīng)的產(chǎn)品，易于對(duì)智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行維護(hù)。另外，智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)能對(duì)智能輪胎最終獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)判斷，保證智能輪胎獲取的數(shù)據(jù)的正確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
[0032]圖1是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成框圖；
[0033]圖2是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成的分解式軸測(cè)投影圖；
[0034]圖3是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)中所采用的車輪的軸測(cè)投影圖；
[0035]圖4是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)中所采用的加速度傳感器安裝位置的剖面圖；
[0036]圖5是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)中所采用的滑環(huán)支架的軸測(cè)投影圖；
[0037]圖6是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)中所采用的滑環(huán)的軸測(cè)投影圖；
[0038]圖7是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)中所采用的鋁桿的軸測(cè)投影圖；
[0039]圖8是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)中所采用的鋁桿支架的軸測(cè)投影圖
[0040]圖9是本發(fā)明所述的智能輪胎的具體接線連接示意圖
[0041]圖10是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)中所采用的車輪六分力傳感器的剖切軸測(cè)投影圖；
[0042]圖11是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)中所采用的輪轂適配器的軸測(cè)投影圖；
[0043]圖12是本發(fā)明所述的智能輪胎及其測(cè)試開發(fā)平臺(tái)中所采用的內(nèi)側(cè)傳輸部件的軸測(cè)投影圖；
[0044]圖13是本發(fā)明所述的智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)的工作原理示意框圖；
[0045]圖中:1.微型三軸加速度傳感器,2.輪輞鉆孔,3.傳感器信號(hào)傳輸機(jī)構(gòu)，4.車輪六分力傳感器，5.車輪充氣孔，6.1號(hào)傳感器供電器,7.2號(hào)傳感器供電器,8.3號(hào)傳感器供電器，9.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，10.計(jì)算機(jī)，11.電源，12.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，13.內(nèi)側(cè)傳輸部件，14.車輪，15.輪轂適配器，16.輪胎，17.車身輪眉，18.制動(dòng)卡鉗固定螺栓，19.1號(hào)BNC插頭，20.2號(hào)BNC插頭，21.3號(hào)BNC插頭，31.滑環(huán)支架，32.滑環(huán)，33.鋁桿，34.鋁桿支架，35.吸盤，41.6號(hào)組通孔，42.2號(hào)組螺紋孔，43.3號(hào)組螺紋孔，51.1號(hào)接線，52.2號(hào)接線，53.3號(hào)接線，54.4號(hào)接線，61.1號(hào)接線端，62.2號(hào)接線端，63.3號(hào)接線端，64.4號(hào)接線端，71.5號(hào)接線，72.6號(hào)接線，73.7號(hào)接線，74.8號(hào)接線，81.9號(hào)接線，82.10號(hào)接線，83.11號(hào)接線，84.12號(hào)接線，85.13號(hào)接線，86.14號(hào)接線，87.15號(hào)接線，88.16號(hào)接線，89.17號(hào)接線，90.18號(hào)接線，91.19號(hào)接線，92.20號(hào)接線，101.1號(hào)I/O接口，102.2號(hào)I/O接口，103.電源線，131.傳輸部件支架，132.傳輸部件接收器，133.信號(hào)電纜，141.1號(hào)組通孔，151.7號(hào)組通孔，311.2號(hào)組通孔，312.3號(hào)組通孔，321.滑轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，322.滑環(huán)定子，331.2號(hào)組連接耳，341.4號(hào)組通孔，342.5號(hào)通孔，3211.1號(hào)組螺紋孔，3221.1號(hào)組連接耳。

【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述:
[0047]參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供了一種基于微型三軸加速度傳感器的智能輪胎和智能輪胎的測(cè)試開發(fā)平臺(tái)。圖1中實(shí)線連接表示各組成部件的固定連接關(guān)系，虛線連接表示各組成部件間的接線連接。
[0048]智能輪胎由輪胎16、微型三軸加速度傳感器1、傳感器信號(hào)傳輸機(jī)構(gòu)3、I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9組成。
[0049]參照?qǐng)D2與圖3，智能輪胎部分的組成部件在安裝連接前，首先需要在車輪14的輪輞上鉆孔，用于布置微型三軸加速度傳感器I的接線，輪輞鉆孔2的具體位置如圖3所示，是車輪充氣孔5關(guān)于車輪14的回轉(zhuǎn)軸線的對(duì)稱位置，鉆孔直徑為10mm。車輪14的輪輻要加工成環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)形的輪輻上鉆有輪輻I號(hào)組通孔141，I號(hào)組通孔141由關(guān)于車輪回轉(zhuǎn)軸線周向均布的4個(gè)直徑為14_的通孔組成，用于固定安裝車輪六分力傳感器4 ;車輪14沒有普通車輪的輪轂，而是通過固定安裝在車輪六分力傳感器4上的輪轂適配器15與車輛的半軸固定連接，實(shí)現(xiàn)車輪14與半軸的固定連接，環(huán)形的輪輻內(nèi)孔直徑為20cm。
[0050]參照?qǐng)D4，微型三軸加速度傳感器I采用DYTRAN公司生產(chǎn)的型號(hào)為3313A2的微型三軸壓電式加速度傳感器，用AB膠將微型三軸加速度傳感器I膠結(jié)固定安裝在無內(nèi)胎的車輪14的輪胎16胎冠內(nèi)表面上，具體安裝位置如圖4所示，周向位置為輪胎16的內(nèi)表面與車輪14的車輪平面的交線，徑向位置為車輪充氣孔5關(guān)于車輪14的回轉(zhuǎn)軸線的對(duì)稱位置，即與車輪充氣孔5處于同一徑向方向的兩端。安裝前要把安裝位置的輪胎內(nèi)表面清理干凈，安裝時(shí)盡量保證微型三軸加速度傳感器I的X軸與車輪14的車輪平面重合，X軸正方向與車輪14的前進(jìn)方向相同，然后用AB膠將微型三軸加速度傳感器I的安裝面膠結(jié)固定在位置已經(jīng)確定的輪胎內(nèi)表面上，膠結(jié)時(shí)膠液不能使用太多適量即可，防止在輪胎內(nèi)表面與微型三軸加速度傳感器I的安裝面之間形成膠質(zhì)彈性體，繼而形成一個(gè)二階的質(zhì)量一彈簧系統(tǒng)，在高頻時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的測(cè)量誤差。
[0051]參閱圖2，傳感器信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)3包括滑環(huán)支架31、滑環(huán)32 (滑環(huán)轉(zhuǎn)子321、滑環(huán)定子322)、鋁桿33、鋁桿支架34及吸盤35。
[0052]參閱圖5，滑環(huán)支架31為帶有圓形法蘭盤的圓筒形殼體結(jié)構(gòu)件，即滑環(huán)支架31由圓環(huán)形法蘭盤、圓環(huán)形筒體與筒底組成，圓環(huán)形法蘭盤與圓環(huán)形筒體的左端筒口連成一體，圓環(huán)形法蘭盤與圓環(huán)形筒體的左端筒口的左端面共面，法蘭盤上設(shè)置有2號(hào)組通孔311，2號(hào)組通孔由關(guān)于滑環(huán)支架31回轉(zhuǎn)軸線周向均布的4個(gè)直徑為8_的通孔組成，圓環(huán)形筒體的外壁上均勻地設(shè)置有橫截面為扇形的肋板，圓環(huán)形筒體的右端面與筒底的右端面共面，筒底的中心處設(shè)置有大通孔，大通孔周圍設(shè)置有螺栓通孔即3號(hào)組通孔312，3號(hào)組通孔312由關(guān)于滑環(huán)支架31回轉(zhuǎn)軸線周向均布的4個(gè)直徑為8mm的通孔組成。將滑環(huán)支架31右端的3號(hào)組通孔312與滑環(huán)轉(zhuǎn)子321上的I號(hào)組螺紋孔3211對(duì)準(zhǔn)后，用螺桿進(jìn)行固定連接，I號(hào)組螺紋孔3211由關(guān)于滑環(huán)32回轉(zhuǎn)軸線周向均布的4個(gè)M8的螺紋盲孔組成，實(shí)現(xiàn)滑環(huán)支架31右端與滑環(huán)轉(zhuǎn)子321的固定連接，滑環(huán)支架31和滑環(huán)轉(zhuǎn)子321相對(duì)于車輪14固定。
[0053]參照?qǐng)D6，滑環(huán)32采用默孚龍科技的型號(hào)為MP210-S06的盤式滑環(huán)，滑環(huán)32由可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的滑環(huán)轉(zhuǎn)子321和滑環(huán)定子322組成，滑環(huán)轉(zhuǎn)子321有4個(gè)環(huán)形滑道，滑環(huán)定子322有4個(gè)分別與滑環(huán)轉(zhuǎn)子321的4個(gè)環(huán)形滑道對(duì)應(yīng)接觸的滑道觸點(diǎn)，當(dāng)滑環(huán)轉(zhuǎn)子321和滑環(huán)定子322相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑環(huán)轉(zhuǎn)子321的4個(gè)環(huán)形滑道與滑環(huán)定子322的4個(gè)滑道觸點(diǎn)始終為滑動(dòng)接觸，實(shí)現(xiàn)滑環(huán)32的旋轉(zhuǎn)連通的作用?；h(huán)定子322外側(cè)的兩端設(shè)置有I號(hào)組連接耳3221，I號(hào)組連接耳3221由兩個(gè)對(duì)稱的U形連接耳組成。
[0054]參閱圖7，鋁桿33為一個(gè)T字形結(jié)構(gòu)件，由圓柱形導(dǎo)桿與矩形連接板組成，鋁桿33底端的矩形連接板兩個(gè)短邊上有2號(hào)組連接耳331，2號(hào)組連接耳331由兩個(gè)對(duì)稱的U型連接耳組成，2號(hào)組連接耳331與I號(hào)組連接耳3221尺寸相同，將滑環(huán)定子322的I號(hào)組連接耳3221與鋁桿33的2號(hào)組連接耳331重合，用螺栓螺母固定連接上。鋁桿33的上端為圓柱形導(dǎo)桿，與鋁桿33的底端矩形連接板連成一體。將鋁桿33上端的圓柱形導(dǎo)桿插入鋁桿支架34右端的4號(hào)組通孔341中，圓柱形導(dǎo)桿與4號(hào)組通孔341為間隙配合，鋁桿支架34可以繞鋁桿33上端的圓柱形導(dǎo)桿的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁桿支架34也可以沿著鋁桿33上端的圓柱形導(dǎo)桿的軸線做軸向移動(dòng)，保證車輪14轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)時(shí)和車輪14相對(duì)車身上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器傳輸機(jī)構(gòu)3不會(huì)與車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和懸架機(jī)構(gòu)產(chǎn)生干涉。
[0055]參閱圖8，所述的鋁桿支架34為分體式對(duì)稱結(jié)構(gòu)件，鋁桿支架34包括上鋁桿支架與下鋁桿支架，上鋁桿支架與下鋁桿支架結(jié)構(gòu)相同，鋁桿支架34即上鋁桿支架與下鋁桿支架的右端設(shè)置有4號(hào)組通孔341，4號(hào)組通孔341是由兩個(gè)中心線重合的圓形通孔組成，4號(hào)組通孔341的直徑與鋁桿33上端的圓柱形導(dǎo)桿的直徑相同，兩者為間隙配合，上鋁桿支架與下鋁桿支架左端設(shè)置有5號(hào)通孔342，5號(hào)通孔是由上鋁桿支架與下鋁桿支架的半圓柱形凹槽拼接而成的通孔，5號(hào)通孔342的中心線與4號(hào)組通孔341的中心線為空間垂直交叉，5號(hào)通孔342的直徑與吸盤35的連接桿的直徑相同，兩者為間隙配合。5號(hào)通孔342的兩側(cè)設(shè)置有2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的用于安裝螺栓的垂直通孔，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的垂直通孔的回轉(zhuǎn)軸線和4號(hào)組通孔341的回轉(zhuǎn)軸線平行，吸盤35的連接桿裝入鋁桿支架34的5號(hào)通孔342中，用螺栓將上鋁桿支架與下鋁桿支架固定連接。吸盤35吸附在車身輪眉17處，通過調(diào)整吸盤35的吸附位置來保證鋁桿33盡量豎直。
[0056]參閱圖9,1號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8米用北京紀(jì)光世紀(jì)電子有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為CM3502的恒流源電源器件。I號(hào)傳感器供電器6有9號(hào)接線81、10號(hào)接線82、11號(hào)接線83、12號(hào)接線84 ；2號(hào)傳感器供電器7有13號(hào)接線85、14號(hào)接線86、15號(hào)接線87、16號(hào)接線88 ；3號(hào)傳感器供電器8有17號(hào)接線89、18號(hào)接線90,19號(hào)接線91、20號(hào)接線92。9號(hào)接線81、13號(hào)接線85、17號(hào)接線89為黃色的信號(hào)輸出線，11號(hào)接線83、15號(hào)接線87、19號(hào)接線91為紅色的供電線，10號(hào)接線82、12號(hào)接線84、14號(hào)接線86、16號(hào)接線88、18號(hào)接線90、20號(hào)接線92為黑色的地線。另外，I號(hào)傳感器供電器6有I號(hào)BNC插頭19, 2號(hào)傳感器供電器7有2號(hào)BNC插頭20, 3號(hào)傳感器供電器8有3號(hào)BNC插頭21。
[0057]參閱圖1、圖2及圖9，微型三軸加速度傳感器I的I號(hào)接線51、2號(hào)接線52、3號(hào)接線53與4號(hào)接線54通過輪輞鉆孔2和滑環(huán)轉(zhuǎn)子321的I號(hào)接線端61、2號(hào)接線端62、3號(hào)接線端63與4號(hào)接線端64相連，滑環(huán)定子322的5號(hào)接線71、6號(hào)接線72、7號(hào)接線73、8號(hào)接線74用尼龍?jiān)鷰а刂X桿33捆綁，然后將5號(hào)接線71、6號(hào)接線72、7號(hào)接線73、8號(hào)接線74從車窗導(dǎo)入后排座椅并與放置在后排座椅上的I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8的BNC插座相連，I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8的9號(hào)接線81、10號(hào)接線82、13號(hào)接線85、14號(hào)接線86、17號(hào)接線89、18號(hào)接線90與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9相連，同時(shí)I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8的11號(hào)接線83、12號(hào)接線84、15號(hào)接線87、16號(hào)接線88、19號(hào)接線91、20號(hào)接線92與電源11的24V接口相連。
[0058]參閱圖9，微型三軸加速度傳感器I有4根接線，分別為I號(hào)接線51、2號(hào)接線52、3號(hào)接線53、4號(hào)接線54，I號(hào)接線51是微型三軸加速度傳感器I地線，2號(hào)接線52、3號(hào)接線53、4號(hào)接線54分別是微型三軸加速度傳感器I的X軸、Y軸和Z軸3個(gè)方向的4mA恒流源供電線，同時(shí)也分別是微型三軸加速度傳感器I的X軸、Y軸和Z軸3個(gè)方向的輸出信號(hào)線，4根接線即I號(hào)接線51、2號(hào)接線52、3號(hào)接線53、4號(hào)接線54穿過輪輞鉆孔2依次與滑環(huán)轉(zhuǎn)子321上的I號(hào)接線端61、2號(hào)接線端62、3號(hào)接線端63、4號(hào)接線端64相連接，用硅膠將貫穿有I號(hào)接線51、2號(hào)接線52、3號(hào)接線53、4號(hào)接線54的輪輞鉆孔2進(jìn)行密封。
[0059]參閱圖9，由于傳感器信號(hào)傳輸機(jī)構(gòu)3中采用滑環(huán)32，車輪14的轉(zhuǎn)動(dòng)也不會(huì)引起智能輪胎的接線發(fā)生扭轉(zhuǎn)纏繞。滑環(huán)轉(zhuǎn)子321的I號(hào)接線端61與滑環(huán)定子322的5號(hào)接線71為同一連接通道，滑環(huán)轉(zhuǎn)子321的2號(hào)接線端62與滑環(huán)定子322的6號(hào)接線72為同一連接通道，滑環(huán)轉(zhuǎn)子321的3號(hào)接線端63與滑環(huán)定子322的7號(hào)接線73為同一連接通道，滑環(huán)轉(zhuǎn)子321的4號(hào)接線端64與滑環(huán)定子322的8號(hào)接線74為同一連接通道。為了便于滑環(huán)定子322的5號(hào)接線71、6號(hào)接線72、7號(hào)接線73、8號(hào)接線74和I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8相連，需要先將滑環(huán)定子322的5號(hào)接線71、6號(hào)接線72、7號(hào)接線73、8號(hào)接線74和I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8上的BNC插頭相連，BNC插頭采用AMPHENOL公司的型號(hào)為000-15875的BNC插頭?；h(huán)定子322的5號(hào)接線71與I號(hào)BNC插頭19的外殼相連，滑環(huán)定子322的6號(hào)接線72與I號(hào)BNC插頭19的插針相連,然后將I號(hào)BNC插頭19插在I號(hào)傳感器供電器6的插座上；滑環(huán)定子322的5號(hào)接線71與2號(hào)BNC插頭20的外殼相連，滑環(huán)定子322的7號(hào)接線73與2號(hào)BNC插頭20的插針相連,然后將2號(hào)BNC插頭20插在2號(hào)傳感器供電器7的插座上；滑環(huán)定子322的5號(hào)接線71與3號(hào)BNC插頭21的外殼相連，滑環(huán)定子322的8號(hào)接線74與3號(hào)BNC插頭21的插針相連,然后將3號(hào)BNC插頭21插在3號(hào)傳感器供電器8的插座上。
[0060]參閱圖9，I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7與3號(hào)傳感器供電器8的9號(hào)接線81、13號(hào)接線85、17號(hào)接線89與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9的I號(hào)I/O接口 101相連，10號(hào)接線82、14號(hào)接線86、18號(hào)接線90與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9的2號(hào)I/O接口 102相連，11號(hào)接線83、15號(hào)接線87、19號(hào)接線91與電源11的24V接口正極相連，12號(hào)接線84、16號(hào)接線88、20號(hào)接線92與電源11的24V接口負(fù)極相連。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9采用的是DSPACE公司的MicroAuto Box，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9有I號(hào)I/O接口 101、2號(hào)I/O接口 102、Host-PC數(shù)據(jù)輸出接口及Power接口。I號(hào)I/O接口 101為數(shù)據(jù)采集I/O接口，2號(hào)I/O接口 102為地線I/O接口。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9放置在后排座椅上，將插在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9的Power接口上的電源線103與電源11的12V接口相連。
[0061]微型三軸加速度傳感器I供電過程:由車載電源11的24V接口正極經(jīng)過I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8的11號(hào)接線83、15號(hào)接線87、19號(hào)接線91，滑環(huán)定子322的6號(hào)接線72、7號(hào)接線73、8號(hào)接線74，滑環(huán)轉(zhuǎn)子321的2號(hào)接線端62、3號(hào)接線端63、4號(hào)接線端64和微型三軸加速度傳感器I的2號(hào)接線52、3號(hào)接線53、4號(hào)接線54為微型三軸加速度傳感器I提供4mA的恒流源電源。
[0062]微型三軸加速度傳感器I信號(hào)輸出過程:微型三軸加速度傳感器I采集所膠結(jié)位置處的輪胎振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過微型三軸加速度傳感器I的2號(hào)接線52、3號(hào)接線53、4號(hào)接線54，滑環(huán)轉(zhuǎn)子321的2號(hào)接線端62、3號(hào)接線端63、4號(hào)接線端64，滑環(huán)定子322的6號(hào)接線72、7號(hào)接線73、8號(hào)接線74，I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8的9號(hào)接線81、13號(hào)接線85、17號(hào)接線89輸出給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9。
[0063]參閱圖1與圖2，智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)由車輪14、智能輪胎、車輪六分力傳感器4、計(jì)算機(jī)10、電源11、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12及內(nèi)部傳輸部件13組成。
[0064]參閱圖10，車輪六分力傳感器4選用瑞士 KISTLER公司的型號(hào)為Type 9266A1的車輪六分力傳感器，另配有附件輪轂適配器15。車輪六分力傳感器4設(shè)有6號(hào)組通孔41，2號(hào)組螺紋孔42，3號(hào)組螺紋孔43，6號(hào)組通孔41由關(guān)于車輪六分力傳感器4的回轉(zhuǎn)軸線周向均布的4個(gè)直徑為14_的通孔組成，2號(hào)組螺紋孔42由關(guān)于車輪六分力傳感器4的回轉(zhuǎn)軸線周向均布的6個(gè)螺紋盲孔組成，3號(hào)組螺紋孔43由關(guān)于車輪六分力傳感器4的回轉(zhuǎn)軸線周向均布的4個(gè)螺紋盲孔組成。車輪14的I號(hào)組通孔141與車輪六分力傳感器4的6號(hào)組通孔41對(duì)準(zhǔn)后，用螺栓將車輪六分力傳感器4固定在車輪14的輪輻外側(cè)面上。
[0065]參照?qǐng)D11，輪轂適配器15的7號(hào)組通孔151由關(guān)于輪轂適配器15的回轉(zhuǎn)軸線周向均布的6個(gè)通孔組成，用螺桿穿過7號(hào)組通孔151與車輪六分力傳感器4上的2號(hào)組螺紋孔42相連，將輪轂適配器15固定安裝在車輪六分力傳感器4上，最后用螺栓將輪轂適配器15與車輛的半軸固定相連。安裝車輪六分力傳感器4時(shí)進(jìn)行的車輪動(dòng)平衡標(biāo)定要在滑環(huán)支架31與滑環(huán)32安裝完成后進(jìn)行，以保證裝有滑環(huán)支架31與滑環(huán)32后車輪14的動(dòng)平衡，減少對(duì)微型三軸加速度傳感器I采集的輪胎振動(dòng)信號(hào)的干擾。當(dāng)車輪14運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到輪胎六分力的作用，既與車輪14固定連接又與輪轂適配器15固定相連的車輪六分力傳感器4的內(nèi)部應(yīng)變體會(huì)產(chǎn)生一定的應(yīng)變，車輪六分力傳感器4對(duì)應(yīng)變量進(jìn)行測(cè)量，然后由車輪六分力傳感器4的內(nèi)部電子發(fā)射單元將應(yīng)變量的測(cè)量數(shù)據(jù)近距離無線傳輸給內(nèi)側(cè)傳輸部件13。
[0066]參照?qǐng)D12，內(nèi)側(cè)傳輸部件13采用瑞士 KISTLER公司的型號(hào)為Type 5240A的傳輸部件，內(nèi)側(cè)傳輸部件13由傳輸部件支架131、傳輸部件接收器132和信號(hào)電纜133組成。傳輸部件支架131由螺桿體和矩形連接板組成，螺桿體與矩形連接板連成一體，傳輸部件接收器132左端鉆有螺紋盲孔，傳輸部件支架131中螺桿體的右端與傳輸部件接收器132左端的螺紋盲孔螺紋連接，矩形連接板上有兩個(gè)通孔，采用將制動(dòng)卡鉗安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)18上的螺栓，先穿過制動(dòng)卡鉗的安裝孔，再穿過傳輸部件支架131的矩形連接板上的兩個(gè)通孔，將內(nèi)側(cè)傳輸部件13也固定在轉(zhuǎn)向節(jié)18上。傳輸部件接收器132的內(nèi)部有電子接收單元，用來接收車輪六分力傳感器4的內(nèi)部電子發(fā)射單元發(fā)送的測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)。信號(hào)電纜133是從傳輸部件接收器132引出的傳遞信號(hào)的電纜，上端通過BNC接頭與放置在后排座椅上的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12的數(shù)據(jù)采集接口相連。
[0067]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12采用瑞士 KISTLER公司的型號(hào)為Type 9891A的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12有數(shù)據(jù)采集接口、數(shù)據(jù)輸出線纜及系統(tǒng)電源線。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12的數(shù)據(jù)輸出線纜插頭與放置在后排座椅上的計(jì)算機(jī)10的ExpressCard插槽相連，將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12處理得到的輪胎力數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)10，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12的系統(tǒng)電源線插頭插到電源11的12V插口上。
[0068]參閱圖1與圖2，智能輪胎與智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)的其他組成存在固定連接關(guān)系和接線連接關(guān)系。固定連接關(guān)系為智能輪胎的傳感器傳輸結(jié)構(gòu)3的滑環(huán)支架31與智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)的車輪六分力傳感器4的固定安裝，用螺釘插入滑環(huán)支架31的2號(hào)組通孔311，將滑環(huán)支架31固定在車輪六分力傳感器4的3號(hào)組螺紋孔43上，加上上述介紹的智能輪胎中的傳感器信號(hào)傳輸機(jī)構(gòu)3通過吸盤35吸附在車身輪眉17處，完成智能輪胎中的傳感器信號(hào)傳輸機(jī)構(gòu)3的固定安裝。
[0069]參照?qǐng)D2，接線連接關(guān)系為智能輪胎的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9的數(shù)據(jù)輸出接口與智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)的計(jì)算機(jī)10的接線連接，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9的自帶數(shù)據(jù)輸出信號(hào)線將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9的Host-PC數(shù)據(jù)輸出接口與計(jì)算機(jī)10的RJ-45接口(即網(wǎng)線接口)相連，將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)10。
[0070]智能輪胎與智能輪胎測(cè)試系統(tǒng)的工作原理:
[0071]智能輪胎工作原理:
[0072]當(dāng)車輪14運(yùn)動(dòng)時(shí)受到路面激勵(lì)信號(hào)，膠結(jié)在智能輪胎的輪胎16內(nèi)表面的微型三軸加速度傳感器I采集其所安裝位置處的輪胎振動(dòng)信息，振動(dòng)信息經(jīng)信號(hào)線從輪胎內(nèi)腔傳遞到輪胎外，傳輸給滑環(huán)轉(zhuǎn)子321，通過滑環(huán)轉(zhuǎn)子321與滑環(huán)定子322的旋轉(zhuǎn)連通，實(shí)現(xiàn)信號(hào)由滑環(huán)轉(zhuǎn)子321傳遞到滑環(huán)定子322，再經(jīng)過接線輸出給I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8，然后由I號(hào)傳感器供電器6、2號(hào)傳感器供電器7、3號(hào)傳感器供電器8輸出給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9，實(shí)現(xiàn)智能輪胎對(duì)輪胎振動(dòng)信息的采集存儲(chǔ)。
[0073]智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)工作原理:
[0074]參閱圖13，當(dāng)車輪14運(yùn)動(dòng)時(shí)，車輪六分力傳感器4采集到的應(yīng)變量數(shù)據(jù)無線傳輸給傳輸部件接收器132，傳輸部件接收器132接收來自車輪六分力傳感器4的應(yīng)變量數(shù)據(jù)，經(jīng)信號(hào)電纜133傳輸給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12對(duì)采集到的應(yīng)變量數(shù)據(jù)進(jìn)行一定處理得到輪胎六分力，然后將數(shù)據(jù)接處理系統(tǒng)12獲得的輪胎六分力數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)10 ；與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)10對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9導(dǎo)入的輪胎振動(dòng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即采用頻域分析的方法對(duì)輪胎振動(dòng)信息進(jìn)行處理，進(jìn)而得到基于微型三軸加速度傳感器I的智能輪胎的輪胎力，然后與從數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12導(dǎo)入的輪胎力進(jìn)行對(duì)比，來測(cè)試基于微型三軸加速度傳感器I的智能輪胎，驗(yàn)證智能輪胎通過輪胎振動(dòng)信息獲取的輪胎力的算法正確性。
【權(quán)利要求】
1.一種智能輪胎，其特征在于，所述的智能輪胎包括有輪胎(16)、微型三軸加速度傳感器(I)、傳感器信號(hào)傳輸機(jī)構(gòu)(3)、1號(hào)傳感器供電器(6)、2號(hào)傳感器供電器(7)、3號(hào)傳感器供電器(8)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)； 所述的傳感器信號(hào)傳輸機(jī)構(gòu)(3)包括有滑環(huán)支架(31)、滑環(huán)(32)、鋁桿(33)、鋁桿支架(34)及吸盤(35)； 所述的微型三軸加速度傳感器(I)上的I號(hào)接線(51)、2號(hào)接線(52)、3號(hào)接線(53)與4號(hào)接線(54)依次和滑環(huán)(32)中的滑環(huán)轉(zhuǎn)子(321)上的I號(hào)接線端(61)、2號(hào)接線端(62)、3號(hào)接線端(63)與4號(hào)接線端(64)相連接；滑環(huán)定子(322)的5號(hào)接線(71)與I號(hào)BNC插頭(19)的外殼相連，滑環(huán)定子(322)的6號(hào)接線(72)與I號(hào)BNC插頭(19)的插針相連，然后將I號(hào)BNC插頭(19)插在I號(hào)傳感器供電器(6)的插座上；滑環(huán)定子(322)的5號(hào)接線(71)與2號(hào)BNC插頭(20)的外殼相連，滑環(huán)定子(322)的7號(hào)接線(73)與2號(hào)BNC插頭(20)的插針相連,然后將2號(hào)BNC插頭(20)插在2號(hào)傳感器供電器(7)的插座上；滑環(huán)定子(322)的5號(hào)接線(71)與3號(hào)BNC插頭(21)的外殼相連，滑環(huán)定子(322)的8號(hào)接線(74)與3號(hào)BNC插頭(21)的插針相連，然后將3號(hào)BNC插頭(21)插在3號(hào)傳感器供電器⑶的插座上； I號(hào)傳感器供電器(6)、2號(hào)傳感器供電器(7)與3號(hào)傳感器供電器⑶的9號(hào)接線(81)、13號(hào)接線(85)與17號(hào)接線(89)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)的I號(hào)I/O接口 (101)相連，10號(hào)接線(82)、14號(hào)接線(86)、18號(hào)接線(90)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)的2號(hào)I/O接口 (102)連接，I號(hào)傳感器供電器(6)、2號(hào)傳感器供電器(7)與3號(hào)傳感器供電器(8)的11號(hào)接線(83)、15號(hào)接線(87)與19號(hào)接線(91)與電源(11)的24V接口正極相連；I號(hào)傳感器供電器(6)、2號(hào)傳感器供電器(7)與3號(hào)傳感器供電器(8)的12號(hào)接線(84)、16號(hào)接線(88)與20號(hào)接線(92)與電源(11)的24V接口負(fù)極相連，滑環(huán)支架(31)的右端與滑環(huán)(32)中的滑環(huán)轉(zhuǎn)子(321)螺栓連接，滑環(huán)(32)中的滑環(huán)定子(322)的右端與鋁桿(33)的下端螺栓連接，鋁桿支架(34)的右端套裝在鋁桿(33)中的圓柱形桿的上端為滑動(dòng)連接，吸盤(35)安裝在鋁桿支架(34)的左端為轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的智能輪胎，其特征在于，所述的微型三軸加速度傳感器(I)采用型號(hào)為3313A2的微型三軸壓電式加速度傳感器，微型三軸加速度傳感器(I)采用膠結(jié)的方式固定安裝在無內(nèi)胎的車輪(14)的輪胎(16)的胎冠內(nèi)表面上，吸盤(35)吸附在車身輪眉(16)處，鋁桿(33)處于滑環(huán)(32)右側(cè)的豎直位置。
3.按照權(quán)利要求1所述的智能輪胎，其特征在于，所述的滑環(huán)(32)采用型號(hào)為MP210-S06的盤式滑環(huán)，滑環(huán)轉(zhuǎn)子(321)有4個(gè)環(huán)形滑道，滑環(huán)定子(322)有4個(gè)分別與滑環(huán)轉(zhuǎn)子(321)的4個(gè)環(huán)形滑道對(duì)應(yīng)接觸的滑道觸點(diǎn)，滑環(huán)轉(zhuǎn)子(321)的4個(gè)環(huán)形滑道與滑環(huán)定子(322)的4個(gè)滑道觸點(diǎn)始終為滑動(dòng)接觸，即滑環(huán)轉(zhuǎn)子(321)的I號(hào)接線端￠1)與滑環(huán)定子(322)的5號(hào)接線(71)接觸連接，滑環(huán)轉(zhuǎn)子(321)的2號(hào)接線端(62)與滑環(huán)定子(322)的6號(hào)接線(72)接觸連接，滑環(huán)轉(zhuǎn)子(321)的3號(hào)接線端(63)與滑環(huán)定子(322)的7號(hào)接線(73)接觸連接，滑環(huán)轉(zhuǎn)子(321)的4號(hào)接線端(64)與滑環(huán)定子(322)的8號(hào)接線(74)接觸連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的智能輪胎，其特征在于，所述的滑環(huán)支架(31)為帶有圓環(huán)形法蘭盤的圓筒形殼體結(jié)構(gòu)件，即滑環(huán)支架(31)由圓環(huán)形法蘭盤、圓環(huán)形筒體與筒底組成，圓環(huán)形法蘭盤與圓環(huán)形筒體的左端筒口連成一體，圓環(huán)形法蘭盤與圓環(huán)形筒體的左端筒口的左端面共面，法蘭盤上均布有螺栓通孔(311)，圓環(huán)形筒體的外壁上均勻地設(shè)置有橫截面為扇形的肋板，圓環(huán)形筒體的右端面與筒底的右端面共面，筒底的中心處設(shè)置有大通孔，大通孔周圍均勻地設(shè)置有螺栓通孔，螺栓通孔個(gè)數(shù)與筒體外壁上的肋板個(gè)數(shù)相同，螺栓通孔位于圓環(huán)形筒體外壁上的肋板里側(cè)的筒底上。
5.按照權(quán)利要求1所述的智能輪胎，其特征在于，所述的鋁桿(33)是一個(gè)T字形結(jié)構(gòu)件，由圓柱形導(dǎo)桿與矩形連接板組成，所述的圓柱形導(dǎo)桿的一端沿軸向設(shè)置有用于安裝矩形連接板的縱向開口槽，所述的矩形連接板為一個(gè)矩形板類結(jié)構(gòu)件，矩形連接板的兩端設(shè)置有對(duì)稱相等的用于安裝螺栓的U形開口，矩形連接板裝入圓柱形導(dǎo)桿一端的縱向開口槽內(nèi)固定連接，圓柱形導(dǎo)桿垂直于矩形連接板，圓柱形導(dǎo)桿的一端連接于矩形連接板的中間位置。
6.按照權(quán)利要求1所述的智能輪胎，其特征在于，所述的鋁桿支架(34)包括上鋁桿支架與下鋁桿支架，上鋁桿支架與下鋁桿支架結(jié)構(gòu)相同，鋁桿支架(34)即上鋁桿支架與下鋁桿支架的右端設(shè)置有4號(hào)組通孔(341)，4號(hào)組通孔(341)是由兩個(gè)中心線重合的圓形通孔組成，4號(hào)組通孔(341)的直徑與鋁桿(33)中的圓柱形導(dǎo)桿的直徑相同，4號(hào)組通孔(341)的左側(cè)設(shè)置有2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的用于安裝螺栓的垂直通孔，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的垂直通孔的回轉(zhuǎn)軸線和4號(hào)組通孔(341)的回轉(zhuǎn)軸線平行，在2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的垂直通孔之間設(shè)置有5號(hào)通孔(342)，5號(hào)通孔是由上鋁桿支架與下鋁桿支架的半圓柱形凹槽拼接而成的通孔，5號(hào)通孔(342)的中心線與4號(hào)組通孔(341)的中心線為空間垂直交叉，5號(hào)通孔(342)的直徑與吸盤(35)的連接桿的直徑相同。
7.按照權(quán)利要求1所述的智能輪胎，其特征在于，所述的I號(hào)傳感器供電器(6)、2號(hào)傳感器供電器(7)、3號(hào)傳感器供電器(8)均采用型號(hào)為CM3502的恒流源電源器件； I號(hào)傳感器供電器(6)有9號(hào)接線(81)、10號(hào)接線(82)、11號(hào)接線(83)、12號(hào)接線(84) ；2號(hào)傳感器供電器(7)有13號(hào)接線(85),14號(hào)接線(86),15號(hào)接線(87),16號(hào)接線(88) ；3號(hào)傳感器供電器(8)有17號(hào)接線(89),18號(hào)接線(90),19號(hào)接線(91)、20號(hào)接線(92) ;9號(hào)接線(81)、13號(hào)接線(85)、17號(hào)接線(89)為黃色的信號(hào)輸出線，11號(hào)接線(83)、15號(hào)接線(87)、19號(hào)接線(91)為紅色的供電線，10號(hào)接線(82)、12號(hào)接線(84)、14號(hào)接線(86)、16號(hào)接線(88)、18號(hào)接線(90),20號(hào)接線(92)為黑色的地線。
8.按照權(quán)利要求1所述的智能輪胎，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)采用的是Micro Auto Box，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)有 I 號(hào) I/O接口 (101)、2 號(hào) I/O接口 (102)、Host_PC數(shù)據(jù)輸出接口及Power接口 ；1號(hào)I/O接口(101)為數(shù)據(jù)采集I/O接口，2號(hào)I/O接口(102)為信號(hào)地I/O接口 ；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)放置在后排座椅上，插在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)的Power接口上的電源線(103)與電源(11)的12V接口相連。
9.一種智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)，其特征在于，所述的智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)包括有車輪六分力傳感器(4)、智能輪胎、計(jì)算機(jī)(10)、電源(11)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(12)、內(nèi)側(cè)傳輸部件(13)及車輪(14)； 車輪六分力傳感器(4)的左端固定安裝在車輪(14)的輪輻的外側(cè)面上，車輪六分力傳感器(4)右端與智能輪胎中的滑環(huán)支架(31)左端螺栓連接，內(nèi)側(cè)傳輸部件(13)固定安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)(18)上，內(nèi)側(cè)傳輸部件(13)的信號(hào)電纜(133)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(12)數(shù)據(jù)采集接口相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(12)數(shù)據(jù)輸出線纜插頭與智能輪胎中的計(jì)算機(jī)(10)的ExpressCard插槽相連，計(jì)算機(jī)(10)的RJ-45接口(即網(wǎng)線接口)與智能輪胎的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)的Host-PC數(shù)據(jù)輸出接口相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(12)的電源線插頭插到電源(11)的12V插口上。
10.按照權(quán)利要求9所述的智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)，其特征在于，所述的車輪六分力傳感器(4)的型號(hào)為Type 9266A1，車輪六分力傳感器(4)設(shè)有6號(hào)組通孔(41)、2號(hào)組螺紋孔(42)與3號(hào)組螺紋孔(43)，車輪六分力傳感器(4)另配有附件輪轂適配器(15)，采用螺栓插入車輪六分力傳感器⑷上的6號(hào)組通孔(41)和車輪(14)的I號(hào)組通孔(141)中，將車輪六分力傳感器(4)固定安裝在車輪(14)的輪輻的外側(cè)面上，采用螺栓插入滑環(huán)支架(31)的2號(hào)組通孔(311)中，將滑環(huán)支架(31)左端固定在車輪六分力傳感器(4)右端的3號(hào)組螺紋孔(43)上，采用螺栓插入輪轂適配器(15)的7號(hào)組通孔(151)中，將輪轂適配器(15)固定安裝在車輪六分力傳感器(4)的左端。
11.按照權(quán)利要求9所述的智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)，其特征在于，所述的內(nèi)側(cè)傳輸部件(13)的型號(hào)為Type 5240A，內(nèi)側(cè)傳輸部件(13)由傳輸部件支架(131)、傳輸部件接收器(132)和信號(hào)電纜(133)組成，采用將制動(dòng)卡鉗安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)(18)上的螺栓，先穿過制動(dòng)卡鉗的安裝孔，再穿過傳輸部件支架(131)的矩形連接板上的兩個(gè)通孔，將內(nèi)側(cè)傳輸部件(13)也固定在轉(zhuǎn)向節(jié)(18)上，傳輸部件支架(131)中的螺桿體的右端與傳輸部件接收器(132)左側(cè)的螺紋盲孔螺紋連接，信號(hào)電纜(133)是從傳輸部件接收器(132)引出的傳遞信號(hào)的電纜，信號(hào)電纜(133)的上端通過BNC接頭與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(12)的數(shù)據(jù)采集接口相連接。
12.按照權(quán)利要求9所述的智能輪胎測(cè)試開發(fā)平臺(tái)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(12)的型號(hào)為Type 9891A，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(12)上的數(shù)據(jù)輸出線纜插頭與計(jì)算機(jī)(10)的ExpressCard插槽相連,計(jì)算機(jī)(10)的RJ-45接口即網(wǎng)線接口通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)的數(shù)據(jù)輸出信號(hào)線與智能輪胎的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)的Host-PC數(shù)據(jù)輸出接口相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(12)的電源線插頭插到電源(11)的12V插口上。
【文檔編號(hào)】B60C23/04GK104309417SQ201410525365
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】趙健, 單經(jīng)緯, 朱冰, 張進(jìn), 蘇運(yùn)福, 賈曉峰 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)