[发明专利]一种车辆稳定性及轮胎面内作用力集成测量系统及方法

权利要求书

1.一种车辆稳定性及轮胎面内作用力集成测量系统，其特征在于，在测量车辆稳定性参数的同时对轮胎面内作用力进行实时测量，包括定位系统、车辆稳定性测量系统、轮胎动态应变测量系统、以及数据采集和处理系统，其中：

所述定位系统用于实时记录车辆的行驶位置信息、运动时间及时基信息；所述车辆的行驶位置信息包括车辆的运行轨迹和制动距离；

所述车辆稳定性测量系统用于实时测量车辆质心稳定性参数、转向盘转向角参数和制动踏板力参数；

所述轮胎动态应变测量系统用于实时测量轮胎的转速、加速度以及轮毂和胎面应变信息；

所述数据采集和处理系统用于采集所述定位系统、车辆稳定性测量系统、轮胎动态应变测量系统记录的数据，进行处理并存储。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述定位系统进一步用于采用通用分组无线业务GPRS技术，接收卫星信号，采用差分的方式记录车辆的运行轨迹、运行时间和制动距离。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述车辆稳定性测量系统包括陀螺仪、方向盘转角测量仪和制动踏板力测量仪，其中，

所述陀螺仪位于车辆质心处，用于实时测量车辆质心稳定性参数；

所述方向盘转角测量仪位于方向盘处，用于实时测量方向盘转角和力矩；

所述制动踏板力测量仪用于检测对踩踏制动踏板的力。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述制动踏板力测量仪进一步用于当检测到踩踏制动踏板的力时，触发所述定位系统、陀螺仪、方向盘转角测量仪和轮胎动态应变测量系统开始记录。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述车辆稳定性测量系统还包括与所述制动踏板力测量仪相连的无线触发装置，

所述无线触发装置用于根据所述制动踏板力测量仪的触发信息，通过无线方式发送触发信号至所述轮胎动态应变测量系统。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述轮胎动态应变测量系统包括：安装在轮毂上的应变传感器装置、安装在轮胎内部的多个压电薄膜传感器PVDF装置和轮速传感器测量装置，其中，

所述应变传感器装置用于测量轮毂应力；

所述多个PVDF装置用于测量胎面应力；

所述轮速传感器测量装置用于测量轮胎的转速和加速度信息。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述轮胎动态应变测量系统还包括：数据无线收发装置，

所述数据无线收发装置用于通过紫蜂协议Zigbee无线传输方式接收触发信号，并将所述触发信号发送至应变传感器装置、PVDF装置和轮速传感器测量装置，以及，通过Zigbee无线传输方式将测量的数据发送至所述数据采集和处理系统。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述轮胎动态应变测量系统还包括：能量自给装置，

所述能量自给装置用于为所述应变传感器装置、PVDF装置、轮速传感器测量装置和数据无线收发装置供电。

9.一种车辆稳定性及轮胎面内作用力集成测量方法，包括：

当检测到踩踏制动踏板的力时，在测量车辆稳定性参数的同时对轮胎面内作用力进行实时测量，具体包括：实时测量车辆的运行轨迹、运行时间和制动距离，以及实时测量车辆质心稳定性参数、转向盘转向角参数、轮胎的转速、加速度以及轮毂和胎面应变信息；

对实时测量得到数据进行采集、处理并存储。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述当检测到踩踏制动踏板的力时，实时测量车辆的运行轨迹、运行时间和制动距离，以及实时测量车辆质心稳定性参数、转向盘转向角参数、轮胎的转速、加速度以及轮毂和胎面应变信息的步骤中，

通过定位系统采用通用分组无线业务GPRS技术，接收卫星信号，采用差分的方式记录车辆的运行轨迹、运行时间和制动距离；

通过位于车辆质心处的陀螺仪实时测量车辆质心稳定性参数；

通过位于方向盘处的方向盘转角测量仪实时测量方向盘转角和力矩；

通过制动踏板力测量仪检测对踩踏制动踏板的力；

通过应变传感器装置测量轮毂应力；

通过多个压电薄膜传感器PVDF装置测量胎面应力；

通过轮速传感器测量装置测量轮胎的转速和加速度信息；

其中，所述轮胎的转速、加速度以及轮毂和胎面应变信息，分别通过安装在轮胎内部的轮速传感器测量装置、安装在轮毂上的应变传感器装置、和安装在轮胎内部的多个PVDF装置测量得到。