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汽车车轮定位仪的自动主销测量方法

阅读：565发布：2021-02-27

IPRDB可以提供汽车车轮定位仪的自动主销测量方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种自动主销测量方法，包括如下步骤：在启动自动主销测量程序后，实时监控左右轮的转向角度；检测转向角是否大于主销测试准备阈值，若是则进入主销后倾角和主销内倾角测试准备；检测转向角是否大于等于主销测试阈值；若是则对主销后倾角、主销内倾角进行测试；检测转向角是否大于转向前展测试准备阈值；若是则进入转向前展测试准备；检测转向角是否大于等于转向前展测试阈值；若是则进行转向前展测试；检测转向角是否大于最大转向角测试准备阈值；若是则进入最大转向角测试准备；检测转向角是否满足最大转向角测试条件，即当在ΔT时间范围内，转向角变化小于ΔA；若是则将主销后倾角、主销内倾角、转向前展、最大转向角测试值在输出装置上进行显示。以上判定若为否，则重复原相应检测。，下面是汽车车轮定位仪的自动主销测量方法专利的具体信息内容。

1、一种汽车四轮定位系统的自动主销测量方法，所述自动主销测量 方法包括以下步骤：(1)将汽车驶于定位跑道上，利用轮夹将标靶固定夹持于待测 车轮轮辋上，使得标靶可与待测车轮同步运动；

(2)调整光发射装置和相应图像获取装置及标靶的位置，使光 发射装置发出的光线可经标靶靶面反射进入相应图像获取装置。当四 轮定位检测装置启动后，系统即会启动光发射装置、图像获取装置以 及图像采集和处理装置工作；

(3)启动自动主销测量程序，实时监控左右轮的转向角度；

(4)系统检测转向角是否大于主销测试准备阈值A1，若为否， 则回至步骤(4)，继续判断转向角是否大于主销测试准备阈值A1；

(5)若步骤(4)检测结果为是，则进入主销后倾角和主销内倾 角测试准备状态；

(6)系统检测转向角是否大于等于主销测试阈值A2；若为否， 系统回至步骤(6)，继续判断转向角是否大于等于主销测试阈值A2；

(7)若步骤(6)检测结果为是，则系统将对该方向起始的主销 后倾角、主销内倾角进行测试，并保存其测试结果；

(8)系统检测转向角是否大于转向前展测试准备阈值A3；若为 否，系统回至步骤(8)，继续判断转向角是否大于转向前展测试准备 阈值A3；

(9)若步骤(8)检测结果为是，则系统进入转向前展测试准备 状态；

(10)系统检测转向角是否大于等于转向前展测试阈值A4；若为 否，系统回至步骤(10)，继续判断转向角是否大于等于转向前展测 试阈值A4；

(11)若步骤(10)检测结果为是，则系统进行转向前展测试， 并保存其测试结果；

(12)系统检测转向角是否大于最大转向角测试准备阈值A5；若 为否，系统回至步骤(12)，继续判断转向角是否大于最大转向角测 试准备阈值A5；

(13)若步骤(12)检测结果为是，则系统进入最大转向角测试 准备状态；

(14)系统检测转向角是否满足最大转向角测试条件，即当在ΔT 时间范围内，转向角变化小于ΔA；若为否，系统回至步骤(14)，继 续判断转向角是否满足最大转向角测试条件；

(15)若步骤(14)检测结果为是，则系统将主销后倾角、主销 内倾角、转向前展、最大转向角测试值在输出装置上进行显示，同时 系统回至步骤(3)。

2、如权力要求1所述的自动主销测量方法，当转向角分别大于主销测 试准备阈值A1、转向前展测试准备阈值A3及最大转向角测试准备阈值 A5后，系统即会进入相应的初始化及信息提示状态，为最终完成对应 参数测试做好准备。

3、如权力要求1所述的自动主销测量方法，所述系统设有“允许标志” 开关，在汽车车轮定位检测操作中可以开启或关闭该主销自动测试功 能，从而可选择自动或非自动测试方式操作。

4、如权力要求1所述的自动主销测量方法，所述的主销测试准备阈值 A1、主销测试阈值A2、转向前展测试准备阈值A3、转向前展测试阈值 A4、最大转向角测试准备阈值A5可以在自动主销测量程序中进行设置 和保存，也可跟据需要进行修改重置。

5、如权力要求1所述的自动主销测量方法，所述的最大转向角测试条 件ΔT值和ΔA值可以在自动主销测量程序中进行设置和保存，也可跟 据需要进行修改重置。

6、如权力要求1所述的自动主销测量方法，所述主销测试准备阈值 A1、主销测试阈值A2、转向前展测试准备阈值A3、转向前展测试阈 值A4、最大转向角测试准备阈值A5的取值均可在一个范围内设定， 但要满足如下条件：主销测试阈值A2大于主销测试准备阈值A1；转 向前展测试阈值A4大于转向前展测试准备阈值A3；最大转向角测试 准备阈值A5大于主销测试准备阈值A1、主销测试阈值A2、转向前展 测试准备阈值A3和转向前展测试阈值A4。

7、如权力要求1所述的自动主销测量方法，所述最大转向角测试条 件的ΔT和ΔA的取值均可在一个范围内设置。

8、如权力要求6所述的自动主销测量方法，主销测试准备阈值A1取 值为5度，主销测试阈值A2取值为16度、转向前展测试准备阈值 A3取值为18度、转向前展测试阈值A4取值为20度、最大转向角测 试准备阈值A5的取值为22度。

9、如权力要求7所述的自动主销测量方法，所述最大转向角测试条 件中，ΔT取值为2秒，ΔA取值为0.5度。

说明书全文

技术领域

本发明涉及汽车检测技术领域，具体涉及一种汽车车轮定位仪的 自动主销测量方法。

背景技术

主销后倾角：从汽车的侧面看，主销轴线(或车轮转向轴线)从 垂直方向向后或向前倾斜一个角度称为主销后倾或前倾。在纵向垂直 平面内，主销轴线与垂线之间的夹角，称为主销后倾角。向垂线后面 倾斜的角度称为正后倾角，向前倾斜的角度称为负后倾角。主销后倾 的作用是当汽车直线行驶偶然受外力作用而稍有偏转时，将因主销后 倾角的存在而产生反方向的车轮转向力矩使车轮自动回正，可保证汽 车直线行驶的稳定性。主销后倾角越大车速越高，稳定力矩越大，但 后倾角不宜过大，否则在转向时会导致转向沉重。主销后倾角是在前 桥连同悬架安装到车架时而形成的。
主销内倾角：从汽车的正前方看，主销(或转向轴线)的上端略 向内倾斜一个角度，称为主销内倾。在汽车的横向垂直平面内，主销 轴线与垂线之间的夹角称为主销内倾角。车轮在受外力偏离直线行驶 时，前轮会因主销内倾角的作用自动回正。另外，主销内倾还可减少 前轮传至转向机构上的冲击，并使转向轻便。
转向前展：当汽车在转弯时，两边的轮胎会形成两个不同大小的 圆周，而车子以同心圆的方向转向。从两个前轮前端的中心各自拉出 两条线，再从后轮轮轴拉出一条线，这三条线的交会点就是所谓转向 中心，此时汽车的两个前轮端面之间的夹角就称为汽车的转向前展。
最大转向角：将转向盘向左或向右转到最大极限值时，转向轮所 转动的角度即为最大转向角。最大转向角的检测能够确定汽车的灵活 性和最小转弯半径。
常见的汽车四轮定位仪的测试程序，专门设置了一项功能用于测 量主销参数，在汽车定位过程中，如需要进行主销测量则需人工通过 专用遥控器方式或者直接操作主机的鼠标(或键盘)选择主销测量程 序界面等方式进入主销测试程序，然后进驾驶室转动汽车方向盘，其 主要的缺点是需要另外配备一个专用的遥控系统或是在鼠标(或键 盘)以及驾驶室间来回操作，增加了成本和操作的复杂性。本发明充 分利用原有的设备对定位仪的转向角进行监视，一旦监视到预先设定 的阈值，软件即可进入自动主销参数测量程序，自动进行主销参数测 量，不需要另外配置专用遥控系统，也不需做定位操作的人员来回选 择测量的界面，只需直接转动方向盘到预先设定的阈值即可完成所需 相关参数测试。

发明内容

本发明在软件中采用自动监视和阈值设置软件程序，解决了在汽 车定位中人工操作繁琐、使用维护相对复杂及增加成本的问题，利用 原有的转向角测量功能，自动监视汽车车轮转向角度，一旦达到预先 设置的阈值，即可自动进行主销测量，使操作便捷、简明。
为实现本发明所述目的，本发明提供了一种自动主销测量方法， 所述自动主销测量方法包括以下步骤：(1)将汽车驶于定位跑道上， 利用轮夹将标靶固定夹持于待测车轮轮辋上，使得标靶可与待测车轮 同步运动；(2)调整光发射装置和相应图像获取装置及标靶的位置， 使光发射装置发出的光线可经标靶靶面反射进入相应图像获取装置。 当四轮定位检测装置启动后，系统即会启动光发射装置、图像获取装 置以及图像采集和处理装置；(3)启动自动主销测量程序，实时监控 左右轮的转向角度；(4)系统检测转向角是否大于主销测试准备阈值 A1，若为否，则回至步骤(4)；继续判断转向角是否大于主销测试准 备阈值A1；(5)若步骤(4)检测结果为是，则进入主销后倾角和主 销内倾角测试准备状态；(6)系统检测转向角是否大于等于主销测试 阈值A2；若为否，系统回至步骤(6)，继续判断转向角是否大于等 于主销测试阈值A2；(7)若步骤(6)检测结果为是，则系统将对该 方向起始的主销后倾角、主销内倾角进行测试，并保存其测试结果； (8)系统检测转向角是否大于转向前展测试准备阈值A3；若为否， 系统回至步骤(8)，继续判断转向角是否大于转向前展测试准备阈值 A3；(9)若步骤(8)检测结果为是，则系统进入转向前展测试准备 状态；(10)系统检测转向角是否大于等于转向前展测试阈值A4；若 为否，系统回至步骤(10)，继续判断转向角是否大于等于转向前展 测试阈值A4；(11)若步骤(10)检测结果为是，则系统进行转向前 展测试，并保存其测试结果；(12)系统检测转向角是否大于最大转向 角测试准备阈值A5；若为否，系统回至步骤(12)，继续判断转向角 是否大于最大转向角测试准备阈值A5；(13)若步骤(12)检测结果 为是，则系统进入最大转向角测试准备状态；(14)系统检测转向角 是否满足最大转向角测试条件，当在ΔT时间范围内，转向角变化小于 ΔA；若为否，系统回至步骤(14)，继续判断转向角是否满足最大转 向角测试条件；(15)若步骤(14)检测结果为是，则系统将主销后 倾角、主销内倾角、转向前展、最大转向角测试值在输出装置上进行 显示，同时系统回至步骤(3)。
在本发明中，当转向角分别大于主销测试准备阈值A1、转向前 展测试准备阈值A3及最大转向角测试准备阈值A5后，系统即会进入 相应的初始化及信息提示状态，为最终完成对应参数测试做好准备。
在本发明中，所述系统设有“允许标志”开关，在汽车车轮定位 检测操作中可以开启或关闭该主销自动测试功能，从而可选择自动或 非自动测试方式操作。
在本发明中，所述的主销测试准备阈值A1、主销测试阈值A2、转 向前展测试准备阈值A3、转向前展测试阈值A4、最大转向角测试准备 阈值A5可以在自动主销测量程序中进行设置和保存，也可跟据需要进 行修改重置；所述的最大转向角测试条件ΔT值和ΔA值可以在自动主 销测量程序中进行设置和保存，也可跟据需要进行修改重置，便于随 后的操作使用。
在本发明中，所述主销测试准备阈值A1、主销测试阈值A2、转 向前展测试准备阈值A3、转向前展测试阈值A4、最大转向角测试准 备阈值A5的取值均可在一定范围内设置，但要满足如下条件：主销 测试阈值A2大于主销测试准备阈值A1；转向前展测试阈值A4大于 转向前展测试准备阈值A3；最大转向角测试准备阈值A5大于主销测 试准备阈值A1、主销测试阈值A2、转向前展测试准备阈值A3和转向 前展测试阈值A4。
在本发明中，所述最大转向角测试条件中的ΔT和ΔA的取值均 可在一定范围内设置。

附图说明

图1是本发明的主销自动测量方法运用于3D四轮定位检测装置 的布置结构示意图；
图2是本发明的主销自动测量方法的程序流程示意图；
图3是本发明的主销自动测量方法运用于3D四轮定位检测装置 的结构示意图。

具体实施方式

本实施例是通过3D四轮定位装置运用本发明主销自动测量方 法，该3D四轮定位装置测试定位参数的原理如下所述，如图1所 示，该3D四轮定位仪装置包括可固定于待测车轮上的标靶10，用于 将标靶10固定在车轮上的装置轮夹50，以及用于检测标靶10的图 像获取装置(数字光学成像系统)20、图像采集和处理装置30以及 输出装置40，还包括能够让车轮在其上运动的定位跑道60。其中图 像获取装置20摄取所述车轮运动时所述标靶10运动轨迹的图像数 据，并将该图像数据输入所述图像采集和处理装置30；该图像采集 和处理装置30根据所接收的所述标靶10运动轨迹的图像数据，确定 所述标靶10的实际运动轨迹，并由所确定的标靶10的实际运动轨迹 确定该车轮的实际运动轨迹，以计算该车轮的定位参数，并将所确定 的定位参数经输出装置输出。
如图3所示，所述图像采集和处理装置30包括电源301、光发 射控制电路302、图像输入接口303、底层采集控制模块304、图像 处理模块305、特征点识别提取模块306、视觉成像分析模块307、 轴计算模块308及定位计算模块309。其中所述图像输入接口303从 所述图像获取装置20接收其所摄取的所述标靶10运动轨迹的图像数 据，并将该标靶10运动轨迹的图像数据传送至所述底层采集控制模 块304；该底层采集控制模块304根据其预先存储的标靶10几何特 征和规则，从所接收的所述标靶10运动轨迹的图像数据中采集所述 标靶10运动前后其靶面的图像数据，并将该标靶10靶面的图像数据 传送至所述图像处理模块305，经该图像处理模块305滤波后，由所 述特征点识别提取模块306从中提取所述标靶运动前后其靶面上指 定特征点的图像坐标；所述视觉成像分析模块307根据预先建立的所 述特征点的图像坐标与其在所述标靶10靶面上的物理坐标之间的射 影关系，由所提取的所述特征点的图像坐标确定所述标靶10运动前 后该特征点的物理坐标；所述轴计算模块308根据该物理坐标计算所 述标靶10的实际运动轨迹，并确定该车轮的实际运动轨迹；所述定 位计算模块309根据所确定的车轮的实际运动轨迹计算其定位参数。
所述汽车车轮定位检测系统还包括光发射装置，该光发射装置发 出的光线经所述标靶10靶面反射进入相应图像获取装置20；所述图 像处理模块305还用于对所述标靶靶面的图像数据进行分析，并将分 析结果输入所述底层采集控制模块304，由该底层采集控制模块304 根据所述分析结果分别经一光发射控制电路302和所述图像输入接 口303控制所述光发射装置和所述图像获取装置20。
在本实施例中选择如图1所示的靶面为八边形的标靶10。检测 时，如图2，首先在步骤S200，将汽车驶于定位跑道60上，利用轮 夹50将标靶10固定夹持于待测车轮轮辋上，使得标靶10可与待测 车轮同步运动。在本实施例中虽然仅对左右前轮进行测试，但由于本 发明是对汽车定位参数的一部分进行自动测试的改进，故在图示四个 车轮上分别安装有一个标靶10。
其次在步骤S201，调整光发射装置和相应图像获取装置20及标 靶10的位置，使光发射装置发出的光线可经标靶10靶面反射进入相 应图像获取装置20。当四轮定位检测装置启动后，系统即会启动光 发射装置、图像获取装置20以及图像采集和处理装置30。
汽车定位参数中主销内倾、主销后倾、转向前展、最大转向角等 参数的测量原理如下：
将汽车方向盘转动一定角度，比如大于3度(保证图像获取装置 20能够获取清晰准确的图像即可)，使汽车车轮做转向运动，各图像 获取装置20仍不断摄取各标靶10运动轨迹的图像数据，并将摄取的 图像数据传送至图像采集和处理装置30。接着图像采集和处理装置 30根据预先存储的所述标靶10的靶面几何特征和规则，从所接收的 图像数据中采集标靶10运动前后其靶面的图像数据，从该标靶10的 靶面图像数据中提取标靶10运动前后其靶面上预先指定的特征点的 图像坐标，根据所建立的标靶10靶面上特征点的图像坐标与物理坐 标的射影关系，获得标靶10运动前后其靶面上特征点的物理坐标， 进而分析得出标靶10的实际运动轨迹，确定标靶10的运动轴线方向。 因标靶10是固定安装于车轮上，故标靶10的实际运动轨迹即车轮的 实际运动轨迹。由此，根据车轮的实际运动轨迹可得出汽车主销方向。 根据汽车主销方向确定车轮的主销后倾角、主销内倾角、转向前展、 最大转向角等参数。
在本发明中的步骤S202中，系统启动自动主销测量程序。在步骤 S203中，系统实时监控左右轮的转向角度，当左右两轮同时往一个方 向，系统检测转向角是否大于主销测试准备阈值A1，若为否，则回至 步骤S203，继续判断转向角是否大于主销测试准备阈值A1；若为是， 则在步骤S204中，进入主销后倾角和主销内倾角测试准备状态；在本 实施例中，A1为5度。在步骤S205中，系统检测转向角是否大于等于主 销测试阈值A2，在本实施例中，A2为16度；若为否，系统回至步骤 S205，继续判断转向角是否大于等于主销测试阈值A2；若为是，则 在步骤S206，系统将该方向起始的主销后倾角、主销内倾角进行测试， 并保存其测试结果；在步骤S207中，系统检测转向角是否大于转向前 展测试准备阈值A3，在本实施例中，A3为18度；若为否，系统回至 步骤S207，继续判断转向角是否大于转向前展测试准备阈值A3；若 为是，则在步骤S208中，进入转向前展测试准备状态；在步骤S209 中，系统检测转向角是否大于等于转向前展测试阈值A4，在本实施 例中，A4为20度；若为否，系统回至步骤S209，继续判断转向角是 否大于等于转向前展测试阈值A4；若为是，则在步骤S210中，系统 进行转向前展测试，并保存其测试结果；在步骤S211中，系统检测转 向角是否大于最大转向角测试准备阈值A5，在本实施例中，A5为22 度；若为否，系统回至步骤S211，继续判断转向角是否大于最大转向 角测试准备阈值A5；若为是，则在步骤S212中，进入最大转向角测 试准备状态；在步骤S213中，系统检测转向角是否满足最大转向角测 试条件，即当在ΔT时间范围内，转向角变化小于ΔA；在本实施例中， ΔT为2秒，ΔA为0.5度；若为否，系统回至步骤S213，继续判断转向 角是否满足最大转向角测试条件；若为是，则在步骤S214中，系统将 主销后倾角、主销内倾角、转向前展、最大转向角测试值在输出装置 40上进行显示，同时系统回至步骤S202。
在本发明中，当转向角分别大于主销测试准备阈值A1、转向前 展测试准备阈值A3及最大转向角测试准备阈值A5后，系统即会进入 相应的初始化及信息提示准备状态，为最终完成对应参数的测试做好 准备。
在本发明中，所述系统设有“允许标志”开关，在汽车车轮定位 检测操作中可以开启或关闭该主销自动测试功能，从而可选择自动或 非自动测试方式操作。所述的主销测试准备阈值A1、主销测试阈值A2、 转向前展测试准备阈值A3、转向前展测试阈值A4、最大转向角测试准 备阈值A5可以在自动主销测量程序中进行设置和保存，也可跟据需要 进行修改重置；所述的最大转向角测试条件ΔT值和ΔA值可以在自动 主销测量程序中进行设置和保存，也可跟据需要进行修改重置，便于 随后的操作使用。
在本发明中，所述主销测试准备阈值A1、主销测试阈值A2、转 向前展测试准备阈值A3、转向前展测试阈值A4、最大转向角测试准备 阈值A5的取值均可在一定范围内设置，需要满足如下条件：主销测试 阈值A2大于主销测试准备阈值A1；转向前展测试阈值A4大于转向前展 测试准备阈值A3；最大转向角测试准备阈值A5应大于主销测试准备阈 值A1、主销测试阈值A2、转向前展测试准备阈值A3和转向前展测试阈 值A4。
在本发明中，所述最大转向角测试条件中的ΔT和ΔA的取值均 可在一定范围内设置。
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