[发明专利]通道式汽车车轮定位仪及其检测方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及车辆检测技术领域，具体涉及一种通道式汽车车轮定位仪及其检测方法。 

  

背景技术

目前，随着商用车定位市场空间的逐渐膨胀，国内涉足商用车定位仪生产、销售的企业也逐渐增多，产品虽多，但无统一标准，无论在技术、精度，还是服务、价格上都存在着不同的差距，现从以下几个现有的测试技术进行比较分析： 

1)拉线测量：拉线测量、拉尺测量是最原始的商用车定位的测量方式，因无法保证测量和调整的精度，在乘用车测量上已经被彻底淘汰，但商用车的一小部分修理厂仍在使用。

2) PSD测量：PSD是一种模拟的光电位置传感器，PSD测量技术在定位仪进入国内市场的初期应用比较广泛，但是由于PSD元件受温度影响较大并且其线性度也较差，在乘用车设备上也已经基本被淘汰，而商用车定位设备上早期应用的比较普遍，现已基本被淘汰。 

3)红外测量：红外线测量其理论精度可以达到0.01度甚至更高，但实际生活中任何物体或发光体都会散发红外光，如何去除外界红外光和测量光之间的互相干扰，成为一个世界性的难题，目前国内市场上还没有很好的解决方案，因此导致测量精度降低。目前也基本上不被采用。 

4)激光测量：激光有很多优点，比如极高的方向性、单色性、高亮度，故而一般激光测量源很难被干扰，稳定性也很好。但用于四轮定位仪的激光传感器，属于半导体激光器，寿命只在5000小时，理论测量精度低于0.1度，实际的测量精度一般很难达到0.1度。而且激光对人眼有很强的伤害，出于保护劳动者的目的，国家对这类的产品有限制使用的法规。故而这类产品在逐渐淘汰之列。 

5)CCD测量：CCD器件则是近十年才出现的光线接收传感器件，输出的是数字信号，它具有线性度好、温度稳定性好、通过特殊滤波算法可以区分各种干扰光，是目前国外品牌广泛采用的光传感器件。测量范围一般可以达到正负20度以上，理论上光学分辨率都在0.015至0.025度之间，而精度则多在0.01度左右。目前乃至将来会更多地被推广采用。 

近两年，随着乘用车（小车）3D摄像四轮定位仪的生产和普及，衍生出一种过渡性质的商用车3D定位仪，它实际上就是放大了的乘用车3D定位系统，加长了相机横梁的尺寸用以测量较宽的商用车，但是这种基于乘用车开发的3D定位系统具有很大的局限性。 

如图1所示，为现有技术的过渡式3D四轮定位仪的结构示意图，其包括计算机系统、1号定位标靶、2号定位标靶、3号定位标靶、4号定位标靶、立柱L、立柱R、相机A、相机B以及横梁，立柱L与立柱R用于支撑横梁，横梁的两端分别安装相机A和相机B，相机A、相机B的周围安装有辅助光源。计算机系统一般包括显示器及机箱（内有数据处理主机），在待测量状态时，1号定位标靶、2号定位标靶、3号定位标靶、4号定位标靶分别通过相应的轮夹挂在机箱外。需要测量时，把乘用车行驶至立柱L及立柱R前，在前轮及后轮的轮辋上分别安装1号定位标靶、2号定位标靶、3号定位标靶、4号定位标靶，1号定位标靶、2号定位标靶、3号定位标靶、4号定位标靶上的图形均呈现中心对称的几何图形，测量时，操作方向盘持续调整前轮及后轮，由于标靶与轮辋用轮夹进行刚性连接的，因此，1号定位标靶、2号定位标靶、3号定位标靶、4号定位标靶均出现水平方向或竖直方向的转动，相机A、相机B对1号定位标靶、2号定位标靶、3号定位标靶、4号定位标靶进行连续拍摄，并把图像数据传输给计算机系统，计算机系统根据这些图像数据（标靶角度改变的数据）进行空间几何运算，计算出车轮定位参数，所述的定位参数包括轮辋的前束、外倾角，转向机构的主销内倾角、主销后倾角，轮距、轴距、推力角、退缩角等。 

由上述可知，过渡式3D四轮定位仪只能满足较短的车辆轴距（乘用车轴距一般在4米以内）的测量需求，而商用车的轴距较大，客车前后轮距一般都超过10米，而一些大型货车轮距甚至超过20米，受相机镜头“景深”的大小制约，一组相机镜头无法满足对于如此大跨度的轴距的车辆的测量，因此这种过渡式3D定位仪基本上只能满足前轮的参数测量，而无法对后轮进行测量，造成车辆后轮无法测量和调整，并无法使用后轮参数（后轮行驶推力角）进行前轮的前束调节，导致车辆的方向盘无法修正等，其测量功能甚至弱于传统的电子式定位仪，只是测量精度以及准确性高于传统的电子式定位仪。 

  

发明内容   

本发明的目的在于提出一种通道式汽车车轮定位仪及其检测方法，其能解决现有技术的过渡式3D四轮定位仪无法对大型货车或半挂车的后轮参数进行测量的问题。