[发明专利]基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测装置及方法。该装置主要由旋钮磁铁、摇臂、雷达上下支座、支座定位支架、雷达支架及定位支架、调整螺栓及螺母组成。微型激光雷达实时扫描上摆臂球头及车轮上轮缘，获得与上摆臂球头及与车轮上轮缘之间的垂直距离，根据检测原理去除车轮因路面颠簸造成的跳动量，计算得到车轮最大半径，来评价车轮不圆度。该方法可实现了载货汽车车轮不圆度的实时动态检测，装置结构简单，便于安装操作。研究成果具有一定的理论价值和实用价值，具有很好的应用推广前景。

技术领域

本发明涉及一种载货汽车车轮检测装置及方法，具体的说，涉及一种载货汽车车轮不圆度检测装置及方法。

背景技术

大型载货汽车在长时间超载行驶或受到颠簸时，车轮容易失圆，较大的车轮不圆度会给车辆带来振动和冲击，直接影响方向盘灵敏度。更为严重的是，较小的车轮不圆度在行驶过程中不会被驾驶员感知，但是车轮失圆存在爆胎的危险，汽车行驶安全性受到威胁。

目前，车轮不圆度的检测方法主要有两种：静态检测和动态检测。静态检测主要是人工测量，工作效率低下，不能实时对车轮不圆度进行动态检测。动态检测方法在轨道车辆方面有所涉及，但是对于载货汽车车轮不圆度动态检测方法的研究很少。为此，我们设计了一种基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测装置及方法，实现了载货汽车车轮不圆度的实时动态检测，弥补了载货汽车车轮不圆度动态检测技术的空白。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度检测装置及方法，根据计算得到的车轮最大半径，来评价车轮不圆度。该方法可实现了载货汽车车轮不圆度的实时动态检测，该装置安装方便，成本低，验证精度高。

本发明的上述目的可通过以下技术方案实现，结合附图说明如下：

一种基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测装置，主要由旋钮磁铁1，雷达下支座4，雷达上支座8，摇臂3，微型激光雷达7，雷达支架6，支座螺栓9，螺母11，支座定位支架12，下支座定位螺栓13和雷达定位支架14组成，所述雷达上支座8和雷达下支座4通过摇臂3螺栓连接，所述旋钮磁铁1固定在雷达上支座8上，所述雷达支架6通过雷达螺栓10与微型激光雷达7连接，并通过支座螺栓9固定在雷达下支座4上，所述雷达定位支架14通过雷达支架定位螺栓15分别与雷达支架6和微型激光雷达7连接，所述支座定位支架12斜置固定在雷达上支座8和雷达下支座4上；通过螺栓调整，实现对微型激光雷达7进行三个自由度的调整，分别为在x方向的移动，绕z方向的转动，绕y方向的转动。

所述支座定位支架12通过下支座螺栓13与雷达下支座4和雷达上支座8连接，并通过下支座定位螺栓13限位其有效长度，所述雷达定位支架14通过雷达支架定位螺栓15限位其有效长度。

松动摇臂螺栓2，沿x方向移动雷达下支座4到设定位置，通过紧固支座定位支架12上的下支座定位螺栓13，实现微型激光雷达7在x方向定位；

松动支座螺栓9，通过调整微调螺栓5，实现微型激光雷达7绕z方向旋转；

松动雷达螺栓10，调整微型激光雷达7至设定位置，通过雷达支架定位螺栓15紧固雷达定位支架14，实现微型激光雷达7绕y方向的转动；

通过旋转旋钮磁铁1的旋钮调整磁铁磁力，通过磁铁的强磁力将检测装置安装在车轮正上方的车架上，通过调整螺栓对微型激光雷达7进行标定，得到微型激光雷达7与车轮中心的初次标定距离H。

一种基于微型激光雷达的载货汽车车轮不圆度动态检测方法，其特征在于，微型激光雷达7通过扫描与车轮作刚性连接的上摆臂球头及车轮上轮缘，获取与上摆臂球头及车轮上轮缘之间的距离，根据检测原理，计算车轮动态运动过程中半径的最大值,以此来评价车轮不圆度。

所述获取车轮动态运动过程中半径最大值的方法为：