CN113836737B - 轮胎干涉风险监测方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮胎干涉风险监测方法、装置及设备。包括：获取实验参数，包括工况强度实验参数及车体受力实验参数；根据该参数计算得到工况强度系数及车体受力系数；根据系数从基准数据中查找参考余裕值组别；确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件的车身部件类型，从参考余裕值组别中选定余裕值；获取该点位与车身部件之间的校验间隙，比较校验间隙与余裕值；从而确定该点位的干涉风险等级。通过分析实验参数，从基准数据查找参考余裕值组别，根据车身部件类型选定余裕值，即不同工况下不同车身部件类型对应不同的间隙要求，确定校验间隙是否满足间隙要求，确定对应的干涉风险等级，本发明可实时监测车辆动态行走中的车辆轮胎干涉风险。
Description
技术领域
本发明涉及车辆监测技术领域，尤其涉及一种轮胎干涉风险监测方法、装置、及设备。
背景技术
车辆在撞击减速带、缘石或在其他恶劣路面走行时，车轮会因受到外部冲击，超出设计的理论极限位置，此时轮胎与车身、悬架、转向、制动系统等部品可能发生干涉，导致车辆零部件损坏，严重情况可能导致车辆出现无法走行、无法制动等故障。
目前没有提出监测车辆动态走行中轮胎位移，进一步分析车辆轮胎干涉风险的方法。现有技术中一般利用粘土测量固定点位的残余间隙测试轮胎位移，有以下缺点：仅可测量部分已选取点位的间隙，无法全面评估所有区域的干涉风险，易造成风险点遗漏。如果某区域发生干涉，无法测量干涉量大小，导致无法确定对策目标。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种轮胎干涉风险监测方法、装置及设备，旨在解决如何监测车辆动态行走中的车辆轮胎干涉风险的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种轮胎干涉风险监测方法，所述方法包括以下步骤：
获取实验参数，其中，所述实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数；
根据所述工况强度实验参数以及所述车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数；
根据所述工况强度系数以及所述车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别；
确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据所述车身部件类型从所述参考余裕值组别中选定目标余裕值；
获取所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的校验间隙，将所述校验间隙与所述目标余裕值进行比较，得到比较结果；
根据所述比较结果确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级。
可选地，所述获取所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的校验间隙，包括：
根据轮胎姿态数据确定所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的实测间隙；
确定所述待测试轮胎表面点位所处的当前轮胎位置；
根据所述当前轮胎位置确定对应的轮胎设计补偿值；
根据预先输入的车体制造公差、所述设计补偿值以及所述实测间隙确定校验间隙。
可选地，所述根据所述工况强度实验参数以及所述车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数，包括：
根据所述工况强度实验参数计算路面入力，得到工况强度系数；
根据所述车体受力实验参数计算车体受力，得到车体受力系数。
可选地，所述工况强度实验参数包括路面障碍物高度、车辆前进方向与障碍物的夹角、转向角、载荷、车重以及车速；
所述根据所述工况强度实验参数计算路面入力，得到工况强度系数，包括：
根据所述路面障碍物高度、所述车辆前进方向与障碍物的夹角、所述转向角、所述车速、所述载荷以及所述车重计算路面入力，得到工况强度系数。
可选地，所述车体受力实验参数包括三维方向上的车体受力信息、车辆三维方向上的加速度信息、载荷以及车重；
所述根据所述车体受力实验参数计算车体受力，得到车体受力系数，包括：
根据所述车体受力信息、所述加速度信息、所述载荷以及所述车重计算车体受力，得到车体受力系数。
可选地，所述根据所述工况强度实验参数以及所述车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数之前，所述方法还包括：
获取传感器采集的轮胎运动信号；
根据所述轮胎运动信号确定轮胎姿态数据以及车体受力实验参数。
可选地，所述根据所述比较结果确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级，包括：
在所述校验间隙大于或等于所述目标余裕值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为安全等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为安全点位；
在所述校验间隙小于所述目标余裕值时，判断所述校验间隙是否小于预设的干涉风险阈值，其中，所述干涉风险阈值小于所述目标余裕值；
在所述校验间隙小于所述干涉风险阈值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为干涉等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为干涉点位；
在所述校验间隙大于等于所述干涉间隙阈值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为风险等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为风险点位。
可选地，所述根据所述比较结果确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级之后，所述方法还包括：
将所述待测试轮胎表面点位作为已监测点位；
在检测到所述已监测点位的个数达到预设个数时，将所述已监测点位对应的标记信息导入至预设车体三维数据模型中，以对各已监测点位对应的干涉风险等级进行图形化展示。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种轮胎干涉风险监测装置，所述轮胎干涉风险监测装置包括：
数据采集模块，用于获取实验参数，其中，所述实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数；
余裕值计算模块，用于根据所述工况强度实验参数以及所述车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数；
所述余裕值计算模块，还用于根据所述工况强度系数以及所述车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别；
所述余裕值计算模块，还用于确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据所述车身部件类型从所述参考余裕值组别中选定目标余裕值；
风险分析模块，用于获取所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的校验间隙，将所述校验间隙与所述目标余裕值进行比较，得到比较结果；
所述风险分析模块，还用于根据所述比较结果确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种轮胎干涉风险监测设备，所述轮胎干涉风险监测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的轮胎干涉风险监测程序，所述轮胎干涉风险监测程序配置为实现如上文所述的轮胎干涉风险监测方法。
本发明通过获取实验参数，其中，实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数；根据工况强度实验参数以及车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数；根据工况强度系数以及车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别；确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据车身部件类型从参考余裕值组别中选定目标余裕值；获取待测试轮胎表面点位与目标车身部件之间的校验间隙，将校验间隙与目标余裕值进行比较，得到比较结果；根据比较结果确定待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级。通过上述方式，分析实验参数，从预先设定好的基准数据中确定参考余裕值组别，根据不同的车身部件类型从参考余裕值组别中选定不同的余裕值，即本发明中不同工况以及不同车身部件类型对应不同的间隙要求，确定校验间隙是否满足间隙要求，并自动根据比较结果判断对应的干涉风险等级，本发明可实时监测车辆动态行走中的车辆轮胎干涉风险，预先在轮胎表面各区域设置测试点位，即可全面评估各区域的干涉风险，并且进一步确定各测试点位对应的干涉风险等级，即可评估各区域的干涉量大小。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的轮胎干涉风险监测设备的结构示意图；
图2为本发明轮胎干涉风险监测方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明轮胎干涉风险监测方法一实施例的风险判断逻辑图；
图4为本发明轮胎干涉风险监测方法第二实施例的流程示意图；
图5为本发明轮胎干涉风险监测方法第三实施例的流程示意图；
图6为本发明轮胎干涉风险监测方法一实施例的行驶方向及角度示意图；
图7为本发明轮胎干涉风险监测装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的轮胎干涉风险监测设备结构示意图。
如图1所示，该轮胎干涉风险监测设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对轮胎干涉风险监测设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及轮胎干涉风险监测程序。
在图1所示的轮胎干涉风险监测设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明轮胎干涉风险监测设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在轮胎干涉风险监测设备中，所述轮胎干涉风险监测设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的轮胎干涉风险监测程序，并执行本发明实施例提供的轮胎干涉风险监测方法。
本发明实施例提供了一种轮胎干涉风险监测方法，参照图2，图2为本发明轮胎干涉风险监测方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述轮胎干涉风险监测方法包括以下步骤：
步骤S10：获取实验参数，其中，所述实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数。
可以理解的是，本实施例的执行主体为轮胎干涉风险监测设备，所述轮胎干涉风险监测设备可以为与测量传感器连接的计算机、服务器等设备，还可以为安装于车辆上的整车控制器，还可以为其他具备计算功能的设备，本实施例对此不加以限制。
需要说明的是，本实施例提出两种实施场景，第一种为车辆日常行驶过程中整车控制器通过CAN总线接收车辆传感器采集的工况强度参数以及车体受力参数，第二种为在实验过程中安装有监测系统的计算机通过提前布置的数据采集设备获取工况强度实验参数以及车体受力实验参数，以实验场景为例对获取工况强度参数的步骤进行详细说明：在进行实验前，在车身上布置数据采集传感器，并在计算机上搭建监测软件系统，将车身数据导入至软件中，利用数据采集传感器采集轮胎位移数据，实时在车身三维数模中显示轮胎的运动状态和位置关系，在进行实验时，通过车辆控制装置控制车辆以预设的工况强度实验参数进行行驶，通过数据采集传感器采集轮胎运动信号，对轮胎运动信号进行分析，确定轮胎姿态数据，并根据车体上的测力传感器以及加速度传感器采集的数据分析轮胎与车体之间的作用力，从而得到车体受力实验参数。其中，车体受力实验参数可以包括受力大小以及受力方向。进一步地，将输入同一实验的工况强度实验参数以及该实验输出的车体受力实验参数以编号的形式输入至本实施例的轮胎干涉风险监测设备，轮胎干涉风险监测设备根据编号调用对应的路面障碍物高度、车辆前进方向与障碍物的夹角、转向角、载荷、车重以及车速等工况强度实验参数，并调用三维方向上的车体受力信息、车辆三维方向上的加速度信息、载荷以及车重等车体受力实验参数。
步骤S20：根据所述工况强度实验参数以及所述车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数。
可以理解的是，工况强度系数对应的是路面与车轮之间的作用力系数，与车辆行驶参数以及路面障碍物的高度有关，车体受力系数对应的是车轮与车体之间的作用力系数，与车体受力以及加速度有关，在具体实现中，根据车重、路面障碍物高度、车辆前进方向与障碍物夹角、转向角、载荷、车重以及车速等工况强度实验参数计算路面入力，得到工况强度系数，根据车体三维方向上的受力信息等车体受力系数以及车辆三维方向上的加速度信息计算车体受力，得到车体受力系数。进一步地，提前规划多个工况强度等级以及多个车体受力等级，各工况强度等级以及各车体受力等级分别对应一个数值范围，在计算得到工况强度系数及车体受力系数时，通过比较数值范围确定对应的工况强度等级以及车体受力等级。
步骤S30：根据所述工况强度系数以及所述车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别。
可以理解的是，提前根据不同工况强度系数以及不同的车体受力系数进行标定实验，确定不同工况下存在干涉风险时各类型车身部件与轮胎之间的间隙临界值，将各类型车身部件分别对应的间隙临界值组合形成参考余裕值组别，并存储为基准数据。在进行查找时，将工况强度系数为一维查找条件，以车体受力系数为另一维查找条件，确定交叉值即参考余裕值组别。即提前规定好余裕值组别，根据不同的工况强度系数以及不同的车体受力系数选择对应的参考余裕值组别。进一步地，设置工况强度等级以及车体受力等级，基准数据中存储有不同工况强度等级以及不同车体受力等级对应的余裕值组别，将工况强度等级作为一维查找条件，以车体受力等级为另一维查找条件，从基准数据中查找参考余裕值组别。
步骤S40：确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据所述车身部件类型从所述参考余裕值组别中选定目标余裕值。
需要说明的是，本实施例中根据部件的重要性及强度，将车身部件类型分为A类、B类以及C类，对应不同的余裕值要求，例如：A类为燃油管，制动管，ABS、电子驻车线束等；B类为减震器，弹簧，三角臂，副车架等；C类为一般面轮罩等光滑平面，设置于轮胎表面的不同的轮胎表面点位与不同的车身部件相对，将各点位相对的车身部件记为该点位对应的对手部品，参考余裕值组别表示为[a,b,c]，假设待测试轮胎表面点位对应的对手部品为B类时，选定目标余裕值为b。
步骤S50：获取所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的校验间隙，将所述校验间隙与所述目标余裕值进行比较，得到比较结果。
应当理解的是，数据采集传感器采集轮胎运动信号，数据采集分析系统对传感器信号进行分析，确定轮胎位移、倾角等姿态数据以及悬架、车体受力等受力数据，轮胎干涉风险监测设备根据姿态数据确定各待测试轮胎表面点位与对手部品之间的校验间隙，确定校验间隙与目标余裕值之间的比较结果。
步骤S60：根据所述比较结果确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级。
需要说明的是，本实施例的干涉风险等级包括：干涉等级、风险等级以及安全等级，其中，干涉等级表征待测试轮胎表面点位与对手部品已经发生干涉，此时轮胎干涉风险监测设备可以针对该点位进行报警，提示记录当前工况，并记录干涉发生的准确时间及坐标位置，在车身数模上显示红色警示标记，直观准确显示出干涉点以及与其对应的干涉量大小；风险等级表征待测试轮胎表面点位与对手部品可能发生干涉或即将发生干涉，安全等级表征待测试轮胎表面点位与对手部品未发生干涉且处于正常行驶状态。在具体实现中，还可以按照目标余裕值的大小将风险等级设置为多级风险等级，在校验间隙小于目标余裕值且大于等于干涉间隙阈值时，根据校验间隙与目标余裕值之间的差值大小确对应的风险等级，例如，如果差值较小，确定对应的干涉风险等级为低风险等级，如果差值较大，确定对应的干涉风险等级为高风险等级。
具体地，所述步骤S60，包括：在所述校验间隙大于或等于所述目标余裕值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为安全等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为安全点位；在所述校验间隙小于所述目标余裕值时，判断所述校验间隙是否小于预设的干涉风险阈值，其中，所述干涉风险阈值小于所述目标余裕值；在所述校验间隙小于所述干涉风险阈值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为干涉等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为干涉点位；在所述校验间隙大于等于所述干涉间隙阈值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为风险等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为风险点位。
应当理解的是，预设的干涉风险阈值为车辆轮胎与对手部品之间发生干涉的间隙临界值，可以设置为0，也可以考虑误差设置为其他较小的数值，在具体实现中，对不同干涉风险等级的点位进行标记，具体可以按照颜色进行标记，例如，安全点位标记为绿色，风险点位标记为黄色，干涉点位标记为红色。
进一步地，所述步骤S60之后，所述方法还包括：将所述待测试轮胎表面点位作为已监测点位；在检测到所述已监测点位的个数达到预设个数时，将所述已监测点位对应的标记信息导入至预设车体三维数据模型中，以对各已监测点位对应的干涉风险等级进行图形化展示。
需要说明的是，本实施例中待测试轮胎表面点位表示为P(i)，假设预先设置轮胎表面测量点位的个数为100，P(i)为预先设置的100个轮胎表面测量点位中的任一个，在进行实验时，对100个轮胎表面测量点位进行依次遍历，将遍历到的点位作为待测试轮胎表面点位，根据本实施例提出的方法确定遍历到的点位对应的干涉风险等级，如果点位全部遍历完毕，即已监测点位的个数达到100，则将标记信息导入至预设车体三维数据模型中，在图形界面通过颜色对轮胎监测结果进行展示。
参照图3，图3为本发明轮胎干涉风险监测方法一实施例的风险判断逻辑图，P(i)为遍历到的待测试轮胎表面点位，获取当前工况参数，进行受力分析确定工况强度系数以及车体受力系数，查找基准数据确定余裕值组别a、b、c，获取待测试轮胎表面点位对应的校验间隙L，确定待测试轮胎表面点位相对的对手部品对应的类别，如果为A类，则得到余裕值为a，将校验间隙L与余裕值a进行比较，如果L≥a，则确定待测试轮胎表面点位为安全点位，如果L<a，则将L与0进行比较，如果L<0，则确定待测试轮胎表面点位为干涉点位，如果L<a且L≥0，则确定待测试轮胎表面点位为风险点位，在全部点位监测完毕时，即i≥100，在图形界面系统显示轮胎间隙校核结果，其中干涉点位展示为红色，风险点位展示为黄色，安全点位展示为绿色。
本实施例通过获取实验参数，其中，实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数；根据工况强度实验参数以及车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数；根据工况强度系数以及车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别；确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据车身部件类型从参考余裕值组别中选定目标余裕值；获取待测试轮胎表面点位与目标车身部件之间的校验间隙，将校验间隙与目标余裕值进行比较，得到比较结果；根据比较结果确定待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级。通过上述方式，分析实验参数，从预先设定好的基准数据中确定参考余裕值组别，根据不同的车身部件类型从参考余裕值组别中选定不同的余裕值，即本实施例中不同工况以及不同车身部件类型对应不同的间隙要求，确定校验间隙是否满足间隙要求，并自动根据比较结果判断对应的干涉风险等级，本实施例可实时监测车辆动态行走中的车辆轮胎干涉风险，预先在轮胎表面各区域设置测试点位，即可全面评估各区域的干涉风险，并且进一步确定各测试点位对应的干涉风险等级，即可评估各区域的干涉量大小。
参考图4，图4为本发明轮胎干涉风险监测方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例轮胎干涉风险监测方法的所述步骤S30，包括：
步骤S501：根据轮胎姿态数据确定所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的实测间隙。
需要说明的是，本实施例中实测间隙为根据数据采集传感器采集的轮胎运动信号分析得到的，为传感器采集到的数据。
步骤S502：确定所述待测试轮胎表面点位所处的当前轮胎位置。
可以理解的是，当前轮胎位置为胎面、胎侧以及胎肩中的任一个。在具体实现中，提前分别在轮胎的胎面、胎侧以及胎肩中设置若干个测量点位，并将点位标识以及所述轮胎位置对应存储于预设存储区域，在执行步骤S302时，根据待测试轮胎表面点位对应的点位标识从预设存储区域查找对应的当前轮胎位置。在另一实例中，实时在车身三维数模中显示轮胎的运动状态和位置关系，根据待测试轮胎表面点位在车身三维数模中的位置确定所处的当前轮胎位置。
步骤S503：根据所述当前轮胎位置确定对应的轮胎设计补偿值。
需要说明的是，不同的轮胎位置对应不同的轮胎设计补偿值，本实施例中t表示轮胎胎面的轮胎设计补偿值，w表示轮胎胎侧的轮胎设计补偿值，s表示轮胎胎肩的轮胎设计补偿值。轮胎设计补偿值可以由用户根据设计档案提前输入。
步骤S504：根据预先输入的车体制造公差、所述设计补偿值以及所述实测间隙确定校验间隙，将所述校验间隙与所述目标余裕值进行比较，得到比较结果。
可以理解的是，车体制造公差为车辆制造工艺所允许的公差，主要为与轮胎相对的零部件的制造公差，例如，悬架系统及车身的制造公差，本实施例中轮胎间隙核验考虑两部分公差：轮胎公差(即轮胎设计补偿值)以及车体公差(即车体制造公差)，车体制造公差可以由用户根据设计档案提前输入，本实施例中校验间隙为经过计算修正后的用于校核的间隙值，在待测试轮胎表面点位所处的当前轮胎位置为胎面时，校验间隙表示为L＝L′-t-r，其中L’为实测间隙，t为轮胎胎面的设计补偿值，r为车体制造公差；在待测试轮胎表面点位所处的当前轮胎位置为胎侧时，校验间隙表示为L＝L′-w-r；在待测试轮胎表面点位所处的当前轮胎位置为胎侧时，校验间隙表示为L＝L′-s-r。
在具体实现中，在检测到系统检测模式为自动监测模式时，执行步骤S10-S40，在检测到系统检测模式为非自动监测模式时，根据数据采集传感器采集的轮胎运动信号分析得到实测间隙，获取用户输入的风险间隙阈值，其中，风险间隙阈值大于预设的干涉间隙阈值，在实测间隙小于干涉间隙阈值时，确定待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为干涉等级，并将待测试轮胎表面点位标记为干涉点位；在实测间隙小于风险间隙阈值且大于等于干涉间隙阈值时，确定待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为风险等级，并将待测试轮胎表面点位标记为风险点位；在实测间隙大于或等于风险间隙阈值时，确定待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为安全等级，并将待测试轮胎表面点位标记为安全点位。
本实施例通过获取实验参数，其中，实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数；根据工况强度实验参数以及车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数；根据工况强度系数以及车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别；确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据车身部件类型从参考余裕值组别中选定目标余裕值；根据轮胎姿态数据确定待测试轮胎表面点位与目标车身部件之间的实测间隙；确定待测试轮胎表面点位所处的当前轮胎位置；根据当前轮胎位置确定对应的轮胎设计补偿值；根据预先输入的车体制造公差、设计补偿值以及实测间隙确定校验间隙，将校验间隙与目标余裕值进行比较，得到比较结果；根据比较结果确定待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级。通过上述方式，分析实验参数，从预先设定好的基准数据中确定参考余裕值组别，根据不同的车身部件类型从参考余裕值组别中选定不同的余裕值，即本实施例中不同工况以及不同车身部件类型对应不同的间隙要求，根据不同轮胎位置对应的设计补偿值以及车体制造公差对测量得到的实测间隙进行调整，得到更准确的校验间隙，进一步为监测车辆动态行走中的车辆轮胎干涉风险提供精确的数据支持，确定校验间隙是否满足间隙要求，并自动根据比较结果判断对应的干涉风险等级，本实施例可实时准确的确定校验间隙，并监测车辆动态行走中的车辆轮胎干涉风险。
参考图5，图5为本发明轮胎干涉风险监测方法第三实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例以及第二实施例，本实施例轮胎干涉风险监测方法的所述步骤S20，包括：
步骤S201：根据所述工况强度实验参数计算路面入力，得到工况强度系数。
具体地，所述工况强度实验参数包括路面障碍物高度、车辆前进方向与障碍物的夹角、转向角、载荷、车重以及车速，所述步骤S201：根据所述路面障碍物高度、所述车辆前进方向与障碍物的夹角、所述转向角、所述车速、所述载荷以及所述车重计算路面入力，得到工况强度系数。
应当理解的是，工况强度系数对应的是路面与车轮之间的作用力系数，工况强度系数越大，路面对车轮的作用力越大。参照图6，图6为本发明轮胎干涉风险监测方法一实施例的行驶方向及角度示意图，β表示车辆的转向角，α表示车辆前进方向与障碍物的夹角，本实施例中根据工况强度实验参数通过公式(1)确定工况强度系数：
其中，k1表示工况强度系数，m表示车重，由空车质量以及载荷相加得到，g表示重力加速度，h表示路面障碍物高度，α表示车辆前进方向与障碍物的夹角，β表示转向角，v表示车速。
步骤S202：根据所述车体受力实验参数计算车体受力，得到车体受力系数。
具体地，所述车体受力实验参数包括三维方向上的车体受力信息、车辆三维方向上的加速度信息、载荷以及车重；所述步骤S202，包括：根据所述车体受力信息、所述加速度信息、所述载荷以及所述车重计算车体受力，得到车体受力系数。
需要说明的是，车体受力系数对应的是车轮与车体之间的作用力系数，车体受力系数越大，车轮对车体的作用力越大。本实施例中根据车体受力实验参数通过公式(2)确定车体受力系数：
式(2)中：
其中，k2表示车体受力系数，Fx表示轮胎X向入力，即车体X向受力，Fy表示轮胎Y向入力，即车体Y向受力，Fz表示轮胎Z向入力，即车体Z向受力，ax表示车辆X向加速度，ay表示车辆Y向加速度，az表示车辆Z向加速度，m表示车重，由空车质量以及载荷相加得到。其中，F为单个车轮入力值，在Y方向(即左右侧入力)只考虑单侧入力，而前后侧以及上下侧入力，两个车轮同时与车体产生作用力，从而对车体受力进行分析，得到车体受力系数。
具体地，所述步骤S20之前，所述方法还包括：获取传感器采集的轮胎运动信号；根据所述轮胎运动信号确定轮胎姿态数据以及车体受力实验参数。
需要说明的是，本实施例中设置数据采集传感器采集的轮胎运动信号，分析得到轮胎姿态数据以及车体受力实验参数，根据轮胎姿态数据确定待测试轮胎表面点位与目标车身部件之间的实测间隙，通过设计值对实测间隙进行调整，得到校验间隙；根据工况强度实验参数以及车体受力实验参数进行受力分析，得到工况强度系数以及车体受力系数，查找基准数据得到参考余裕值组别；根据对手部品对应的车身部件类型从参考余裕值组别中选定目标余裕值；将校验间隙与目标余裕值进行比较，根据比较结果确定待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级。
本实施例通过获取实验参数，其中，实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数；根据工况强度实验参数计算路面入力，得到工况强度系数；根据车体受力实验参数计算车体受力，得到车体受力系数；根据工况强度系数以及车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别；确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据车身部件类型从参考余裕值组别中选定目标余裕值；获取待测试轮胎表面点位与目标车身部件之间的校验间隙，将校验间隙与目标余裕值进行比较，得到比较结果；根据比较结果确定待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级。通过上述方式，对实验参数进行分析，确定工况强度系数以及车体受力系数，从基准数据中查找参考余裕值组别，根据不同的车身部件类型从参考余裕值组别中选定不同的余裕值，即本实施例中不同的轮胎受力情况以及不同车身部件类型对应不同的间隙要求，确定校验间隙是否满足间隙要求，并自动根据比较结果判断对应的干涉风险等级，本实施例可实时监测车辆动态行走中的车辆轮胎干涉风险。
参照图7，图7为本发明轮胎干涉风险监测装置第一实施例的结构框图。
如图7所示，本发明实施例提出的轮胎干涉风险监测装置包括：
数据采集模块10，用于获取实验参数，其中，所述实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数。
余裕值计算模块20，用于根据所述工况强度实验参数以及所述车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数。
所述余裕值计算模块20，还用于根据所述工况强度系数以及所述车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别。
所述余裕值计算模块20，还用于确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据所述车身部件类型从所述参考余裕值组别中选定目标余裕值。
风险分析模块30，用于获取所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的校验间隙，将所述校验间隙与所述目标余裕值进行比较，得到比较结果。
所述风险分析模块30，还用于根据所述比较结果确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
本实施例通过获取实验参数，其中，实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数；根据工况强度实验参数以及车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数；根据工况强度系数以及车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别；确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据车身部件类型从参考余裕值组别中选定目标余裕值；获取待测试轮胎表面点位与目标车身部件之间的校验间隙，将校验间隙与目标余裕值进行比较，得到比较结果；根据比较结果确定待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级。通过上述方式，分析实验参数，从预先设定好的基准数据中确定参考余裕值组别，根据不同的车身部件类型从参考余裕值组别中选定不同的余裕值，即本实施例中不同工况以及不同车身部件类型对应不同的间隙要求，确定校验间隙是否满足间隙要求，并自动根据比较结果判断对应的干涉风险等级，本实施例可实时监测车辆动态行走中的车辆轮胎干涉风险，预先在轮胎表面各区域设置测试点位，即可全面评估各区域的干涉风险，并且进一步确定各测试点位对应的干涉风险等级，即可评估各区域的干涉量大小。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的轮胎干涉风险监测方法，此处不再赘述。
在一实施例中，所述轮胎干涉风险监测装置还包括位移确定模块；
所述位移确定模块，用于根据轮胎姿态数据确定所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的实测间隙，确定所述待测试轮胎表面点位所处的当前轮胎位置，根据所述当前轮胎位置确定对应的轮胎设计补偿值，根据预先输入的车体制造公差、所述设计补偿值以及所述实测间隙确定校验间隙。
在一实施例中，所述余裕值计算模块20，还用于根据所述工况强度实验参数计算路面入力，得到工况强度系数，根据所述车体受力实验参数计算车体受力，得到车体受力系数。
在一实施例中，所述工况强度实验参数包括路面障碍物高度、车辆前进方向与障碍物的夹角、转向角、载荷、车重以及车速；
所述余裕值计算模块20，还用于根据所述路面障碍物高度、所述车辆前进方向与障碍物的夹角、所述转向角、所述车速、所述载荷以及所述车重计算路面入力，得到工况强度系数。
在一实施例中，所述车体受力实验参数包括三维方向上的车体受力信息、车辆三维方向上的加速度信息、载荷以及车重；
所述余裕值计算模块20，还用于根据所述车体受力信息、所述加速度信息、所述载荷以及所述车重计算车体受力，得到车体受力系数。。
在一实施例中，所述数据采集模块10，还用于获取传感器采集的轮胎运动信号，根据所述轮胎运动信号确定轮胎姿态数据以及车体受力实验参数。
在一实施例中，所述风险分析模块30，还用于在所述校验间隙大于或等于所述目标余裕值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为安全等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为安全点位，在所述校验间隙小于所述目标余裕值时，判断所述校验间隙是否小于预设的干涉风险阈值，其中，所述干涉风险阈值小于所述目标余裕值，在所述校验间隙小于所述干涉风险阈值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为干涉等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为干涉点位，在所述校验间隙大于等于所述干涉间隙阈值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为风险等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为风险点位。
在一实施例中，所述轮胎干涉风险监测装置还包括展示模块；
所述展示模块，用于将所述待测试轮胎表面点位作为已监测点位，在检测到所述已监测点位的个数达到预设个数时，将所述已监测点位对应的标记信息导入至预设车体三维数据模型中，以对各已监测点位对应的干涉风险等级进行图形化展示。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种轮胎干涉风险监测方法，其特征在于，所述轮胎干涉风险监测方法包括：
获取实验参数，其中，所述实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数；
根据所述工况强度实验参数以及所述车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数；
根据所述工况强度系数以及所述车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别；
确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据所述车身部件类型从所述参考余裕值组别中选定目标余裕值；
获取所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的校验间隙，将所述校验间隙与所述目标余裕值进行比较，得到比较结果；
根据所述比较结果确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级；
其中，所述获取所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的校验间隙，包括：
根据轮胎姿态数据确定所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的实测间隙；
确定所述待测试轮胎表面点位所处的当前轮胎位置；
根据所述当前轮胎位置确定对应的轮胎设计补偿值；
根据预先输入的车体制造公差、所述设计补偿值以及所述实测间隙确定校验间隙；
其中，所述根据所述工况强度实验参数以及所述车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数，包括：
根据所述工况强度实验参数计算路面入力，得到工况强度系数；
根据所述车体受力实验参数计算车体受力，得到车体受力系数；
其中，所述根据所述比较结果确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级，包括：
在所述校验间隙大于或等于所述目标余裕值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为安全等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为安全点位；
在所述校验间隙小于所述目标余裕值时，判断所述校验间隙是否小于预设的干涉风险阈值，其中，所述预设的干涉风险阈值小于所述目标余裕值；
在所述校验间隙小于所述干涉风险阈值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为干涉等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为干涉点位；
在所述校验间隙大于等于所述干涉风险阈值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为风险等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为风险点位。
2.如权利要求1所述的轮胎干涉风险监测方法，其特征在于，所述工况强度实验参数包括路面障碍物高度、车辆前进方向与障碍物的夹角、转向角、载荷、车重以及车速；
所述根据所述工况强度实验参数计算路面入力，得到工况强度系数，包括：
根据所述路面障碍物高度、所述车辆前进方向与障碍物的夹角、所述转向角、所述车速、所述载荷以及所述车重计算路面入力，得到工况强度系数。
3.如权利要求1所述的轮胎干涉风险监测方法，其特征在于，所述车体受力实验参数包括三维方向上的车体受力信息、车辆三维方向上的加速度信息、载荷以及车重；
所述根据所述车体受力实验参数计算车体受力，得到车体受力系数，包括：
根据所述车体受力信息、所述加速度信息、所述载荷以及所述车重计算车体受力，得到车体受力系数。
4.如权利要求3所述的轮胎干涉风险监测方法，其特征在于，所述根据所述工况强度实验参数以及所述车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数之前，所述方法还包括：
获取传感器采集的轮胎运动信号；
根据所述轮胎运动信号确定轮胎姿态数据以及车体受力实验参数。
5.如权利要求1所述的轮胎干涉风险监测方法，其特征在于，所述根据所述比较结果确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级之后，所述方法还包括：
将所述待测试轮胎表面点位作为已监测点位；
在检测到所述已监测点位的个数达到预设个数时，将所述已监测点位对应的标记信息导入至预设车体三维数据模型中，以对各已监测点位对应的干涉风险等级进行图形化展示。
6.一种轮胎干涉风险监测装置，其特征在于，所述轮胎干涉风险监测装置包括：
数据采集模块，用于获取实验参数，其中，所述实验参数包括工况强度实验参数以及车体受力实验参数；
余裕值计算模块，用于根据所述工况强度实验参数以及所述车体受力实验参数计算得到工况强度系数及车体受力系数；
所述余裕值计算模块，还用于根据所述工况强度系数以及所述车体受力系数从基准数据中查找对应的参考余裕值组别；
所述余裕值计算模块，还用于确定与待测试轮胎表面点位相对的目标车身部件对应的车身部件类型，根据所述车身部件类型从所述参考余裕值组别中选定目标余裕值；
风险分析模块，用于获取所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的校验间隙，将所述校验间隙与所述目标余裕值进行比较，得到比较结果；
所述风险分析模块，还用于根据所述比较结果确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级；
所述轮胎干涉风险监测装置还包括位移确定模块，所述位移确定模块，用于根据轮胎姿态数据确定所述待测试轮胎表面点位与所述目标车身部件之间的实测间隙，确定所述待测试轮胎表面点位所处的当前轮胎位置，根据所述当前轮胎位置确定对应的轮胎设计补偿值，根据预先输入的车体制造公差、所述设计补偿值以及所述实测间隙确定校验间隙；
所述余裕值计算模块，还用于根据所述工况强度实验参数计算路面入力，得到工况强度系数，根据所述车体受力实验参数计算车体受力，得到车体受力系数；
所述风险分析模块，还用于在所述校验间隙大于或等于所述目标余裕值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为安全等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为安全点位，在所述校验间隙小于所述目标余裕值时，判断所述校验间隙是否小于预设的干涉风险阈值，其中，所述预设的干涉风险阈值小于所述目标余裕值，在所述校验间隙小于所述干涉风险阈值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为干涉等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为干涉点位，在所述校验间隙大于等于所述干涉风险阈值时，确定所述待测试轮胎表面点位对应的干涉风险等级为风险等级，并将所述待测试轮胎表面点位标记为风险点位。
7.一种轮胎干涉风险监测设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的轮胎干涉风险监测程序，所述轮胎干涉风险监测程序配置为实现如权利要求1至5中任一项所述的轮胎干涉风险监测方法。
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| GR01 | Patent grant | ||
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