一种实时转弯半径测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种实时转弯半径测试装置及测试方法，包括实时动态定位模块、实时数据采集模块、数据计算模块和数据显示模块，实时动态定位模块设置在车辆驱动轴中心处，用于获取车辆行驶过程中实时坐标信息和方位角信息；实时数据采集模块用于接收并存储实时动态定位模块获取的所有信息，并将信息传输至数据计算模块；数据计算模块内预设有数学计算模型，用于数据计算和比较，并将计算得到的实时转弯半径数据信息传输至数据显示模块；本测试装置结构简单，易于安装和使用，减少了各种传感器的安装，通过在驱动轴中心处设置所述实时动态定位模块，能够实时测量测量转弯信息，得到实时转弯半径，不局限于最小转弯半径的测试。不局限于最小转弯半径的测试。不局限于最小转弯半径的测试。

【技术实现步骤摘要】
一种实时转弯半径测试装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及到挖掘机械
，具体涉及到一种实时转弯半径测试装置及测试方法。

技术介绍

[0002]在工程机械测试领域，随着社会道路里程的不断增加，轮式机械需求更加旺盛，同时相关测试手段与方法也愈加重要。其中一个很重要的模块就是转弯性能，而动态转弯半径是转向性能测试计算重要的基础数据，其直接关系到车辆的最大转向性能、转弯稳定性和弯道路径规划等数据的获取与计算，目前对于转弯半径的测试仅局限于最小转弯半径的测试，还没有对于转弯半径的实时测量。
[0003]中国专利技术专利申请(公开号：CN112284773A)在2021年公开了一种汽车最小转弯半径测量系统，包括：GPS信号接收模块、实时数据传输模块、GPS实时数据处理模块和基准站；所述实时数据传输模块和GPS实时数据处理模块安装在被测车辆上，所述GPS信号接收模块安装在所述被测车辆两个后轮连线的正中间位置，所述基准站设置在所述被测车辆以外的位置；所述GPS信号接收模块、实时数据传输模块和GPS实时数据处理模块之间通过电缆进行数据传输，所述GPS信号接收模块跟所述基准站通过无线进行数据传输。该测量系统是通过GPS坐标信息定位车辆行驶一周后的轨迹圆，并通过软件进行圆心的拟合计算，最终获得车辆的最小转弯半径，这种方法无法获取车辆实时转弯半径数据，且必须行驶一周后进行数据拟合计算，对试验装置和测试场地都有较高的要求。
[0004]中国专利技术专利申请(公开号：CN112406885A)在2021年公开了一种车辆转弯半径计算方法、终端设备及存储介质，该方法利用车辆中的轮速传感器，实时采集车辆行驶过程中各车轮的行驶速度；依据外侧轮速度大于内侧轮速度的转弯原理判断转弯方向；根据左前轮行驶速度和右前轮行驶速度，计算得出单次取样时间内左前轮行驶弧长和右前轮行驶弧长，通过三角函数及几何位置关系求解二元方程组得出一组左前轮转向角和右前轮转向角，对采集的多组数据剔除歧义值后求平均得出最终可靠的左前轮转向角和右前轮转向角，最后计算得出左前轮转弯半径和右前轮转弯半径。该方法虽然能够计算转弯半径，但是需要在每个车轮上安装传感器，进行速度和转向角的测量，一方面各类传感器安装的较多，不方便使用，另一方面容易受到车轮波动的影响，误差较大，而且计算过程相对复杂，采取的参数较多。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种实时转弯半径测试装置及测试方法，能够实时测量转弯半径，且不局限于轮式挖掘机械。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种实时转弯半径测试装置，包括实时动态定位模块、实时数据采集模块、数据计算模块和数据显示模块，
[0008]所述实时动态定位模块设置在车辆驱动轴中心处，用于获取车辆行驶过程中实时坐标信息和方位角信息；
[0009]所述实时数据采集模块用于接收并存储所述实时动态定位模块获取的所有信息，并将信息传输至所述数据计算模块；
[0010]所述数据计算模块内预设有数学计算模型，用于数据计算和比较，并将计算得到的实时转弯半径数据信息传输至所述数据显示模块，所述数据显示模块显示实时转弯半径数据信息和方位角阈值范围。
[0011]本测试装置结构简单，易于安装和使用，试验前只需在驱动轴上安装所述实时动态定位装置即可，减少了各种传感器的安装，而且安装方便，试验完成后还能够取下；通过在驱动轴中心处设置所述实时动态定位模块，能够实时测量测量转弯信息，得到实时转弯半径，不局限于最小转弯半径的测试。
[0012]进一步的，所述车辆驱动轴为后轮驱动轴；所述实时数据采集模块、所述数据计算模块和所述数据显示模块集成在上位机中，所述上位机设置在驾驶室内或者移动终端上。
[0013]进一步的，一种实时转弯半径测试装置的测试方法，所述测试方法包括如下步骤：
[0014](1)获取被测车辆的基本参数，将车辆轴距L、车轴车轮中心距T分别录入所述数据计算模块；
[0015](2)安装测试装置，将所述动态定位模块安装在被测车辆的驱动轴中心点处，连通所述实时数据采集模块、所述数据计算模块和所述数据显示模块，调试完毕后待用；
[0016](3)获取被测车辆坐标信息与方位角信息，启动车辆开始测试，通过所述实时动态定位模块获取车辆驱动轴中心点行驶过程中实时坐标信息x
n
、y
n
与方位角信息α
n
；并实时地将所述坐标信息x
n
、y
n
与方位角信息α
n
传输至所述数据计算模块；
[0017](4)转弯半径计算，通过所述数据计算模块中预设的转弯半径计算模型进行计算，得到车辆驱动轴中点的转弯半径R
n
；
[0018](5)最小转弯半径换算，根据(4)中计算得到的R
n
值，结合预设在所述数据计算模块中的车辆最小转弯半径数学计算模型，计算得到最小转弯半径r
n
的值；
[0019](6)通过所述数据显示模块显示实时转弯半径信息，即获取的坐标信息x
n
、y
n
与方位角信息α
n
，以及计算得到的R
n
值和r
n
值；
[0020](7)判断方位角变化范围，当实时方位角角度超过阈值范围，进行下一个转弯半径测试计算，重复(4)、(5)和(6)的步骤。
[0021]本测试方法通过车辆的定位坐标数据和方位角信息能够获得车辆上某一定点的实时转弯半径数据，并根据定点上的转弯半径数据可以换算得到车辆上任一点的实时转弯半径。能够为动态转弯性能测试提供有效的数据支撑，减少了测试场地的限制，提高了测试的灵活性。
[0022]采用本测试方法后，不需要车辆行驶一周，不用获取和拟合车辆旋转一周的轨迹圆，对试验装置和测试场地的要求较低，受限较少。
[0023]由于本测试方法中测量的驱动轴中心点处的坐标信息和方位角信息，较少受到车轮的波动影响，相较于测量车轮的转向角，本方法的精度和准确度较高。
[0024]而且本申请是实时获取指定点的坐标信息和方位角信息，灵活性和数据的实时性较好，使得本测试方法能够获取和计算车轮的瞬时转弯半径。
[0025]从步骤(3)到步骤(7)，测试的过程是持续和依次循环的，衔接性非常好，能够持续对车辆进行测试，而不用修改和调整基本参数和安装位置，整个过程可以在程序化的逻辑中自动进行，提升了测试效果和效率。对于测试的结构，能够最终呈现出来，便于测试人员直观了解，过程数据也能够被存储和记载，便于后续的研究分析。
[0026]进一步的，车辆驱动轴中点的转弯半径R
n
的计算模型为：
[0027][0028]其中，x
n
、y
n
、和x
m
、y
m
分别为所述动态定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时转弯半径测试装置，其特征在于，包括实时动态定位模块、实时数据采集模块、数据计算模块和数据显示模块，所述实时动态定位模块设置在车辆驱动轴中心处，用于获取车辆行驶过程中实时坐标信息和方位角信息；所述实时数据采集模块用于接收并存储所述实时动态定位模块获取的所有信息，并将信息传输至所述数据计算模块；所述数据计算模块内预设有数学计算模型，用于数据计算和比较，并将计算得到的实时转弯半径数据信息传输至所述数据显示模块；所述数据显示模块显示实时转弯半径数据信息和方位角阈值范围。2.根据权利要求1所述的实时转弯半径测试装置，其特征在于，所述车辆驱动轴为后轮驱动轴；所述实时数据采集模块、所述数据计算模块和所述数据显示模块集成在上位机中，所述上位机设置在驾驶室内或者移动终端上。3.一种使用权利要求1所述的实时转弯半径测试装置的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括如下步骤：(1)获取被测车辆的基本参数，将车辆轴距L、车轴车轮中心距T分别录入所述数据计算模块；(2)安装测试装置，将所述动态定位模块安装在被测车辆的驱动轴中心点处，连通所述实时数据采集模块、所述数据计算模块和所述数据显示模块，调试完毕后待用；(3)获取被测车辆坐标信息与方位角信息，启动车辆开始测试，通过所述实时动态定位模块获取车辆驱动轴中心点行驶过程中实时坐标信息x
n
、y
n
与方位角信息α
n
；并实时地将所述坐标信息x
n
、y
n
与方位角信息α
n
传输至所述数据计算模块；(4)转弯半径计算，通过所述数据计算模块中预设的转弯半径计算模型进行计算，得到车辆驱动轴中点的转弯半径R
n
；(5)最小转弯半径换算，根据(4)中计算得到的R
n
值，结合预设在所述数据计算模块中的车辆最小转弯半径数学计算模型，计算得到最小转弯半径r
n

【专利技术属性】
技术研发人员：李闯，王飞，居世昊，胡一明，张孝天，王世阳，张文远，周波，张将，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：发明
国别省市：