CN101825447B - 机动车停放偏角测试的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明专利涉及一种车辆停放偏角测试的方法和装置。机动车停放偏角测试方法，该方法通过移动纵向准直光装置，纵向准直光装置左、右两侧分别发射准直光和接收准直光，左侧发射的准直光束到左轮胎内侧璧并反射准直光束，纵向准直光装置开始接收准直光束时开始计时，右侧发射的准直光束到左轮胎内侧璧并反射准直光束，纵向准直光装置开始接收准直光束时结束计时，测量获得计时该段时间准直光装置行走的距离D，同时获取机动车的轮胎间距L，根据偏角计算公式θ＝arctg(D/L)计算得到偏角θ。本发明实现对车辆的停放角度进行测量，可以利用车辆的停放角度对灯光的实际偏角进行修正。本发明具有操作简便、结构简单、效率高，测量准确的特点。

Description

机动车停放偏角测试的方法和装置

技术领域

本发明专利涉及一种车辆停放偏角测试的方法和装置。

背景技术

机动车灯光检测仪主要适用于汽车检测维修竣工线和汽车修理厂，通过人为手动操作对汽车前照灯的安装位置进行检测和调教，以保证远、近灯光的照射方向符合国标要求。

为了保证角度测量结果的正确性，使用灯光检测仪时，要求保证汽车纵向轴线与灯光仪检测屏幕垂直对正，但是目前在实际检测时，对正主要依靠引车员目测实现，因而存在较大的误差，不能保证灯光检测结果的准确性。为了克服这个问题，现在通常以下两种方式作为此问题的解决方案。

1.汽车摆正器

被检汽车的前、后轮分别停放在摆正器前轮平台和后轮平台的滑动或滚动板上，扩张架同步向外推动车辆，直到车辆摆正。由于扩张架是对称于检测线平移的，因此车辆纵轴的中心线也就与检测线的中心线相重合，被检车辆即被摆正。其不足之处在于，一方面不能适应不同轴距的车型，无法承载重型车辆；另一方面摆正器结构复杂、庞大，安装困难；操作比较复杂，调整时间长，检测效率低、成本高。

2.对车辆停放角度的感知及对检测结果的修正

方法主要有两种，一种是测距定位技术；另一种是图像定位技术。

1)测距定位技术

测距定位技术的基本原理是，利用人工或影像技术确定汽车两对称前照灯的位置(或者诸如轮胎等其它车辆正前面的对称位置)，用测距传感器分别测取其到灯光仪的距离，再测量两个对称位置的中心距离L，可以计算出车辆纵轴中心线与检测线中心线的夹角。测距可以选择激光测距、超声波测距、位移传感器测距等技术，前照灯中心的定位可以选择人工定位或CCD图像智能定位。这种方法对存在的主要问题是超声测距精度较低；位移传感器需要利用机械方式碰触，实际实用时容易损坏；激光测距的需要常用高精度的测距设备，成本较高。同时，对称点的距离L通常是通过灯光仪的行走测量得到，其误差较大。

2)图像定位技术

图像定位技术是利用安装在汽车停放位置上方的一台高分辨率CCD摄像头对车辆进行平面拍照，摄取实际检测停放位置区域的图像，经图像采集卡送入计算机，利用计算机对图像进行处理，得到汽车俯视外形轮廓图像，再通过对图像轮廓的分析计算，求得汽车纵向轴线与检测线中心线的偏置角度。待前照灯测量结果送入计算机后，计算机将前照灯检测仪的测量结果加上或减去偏置角度，即得到修正后的前照灯光束实际的水平偏移角度，从而实现测量误差的自动修正。这种方法容易收到外界图像变化的干扰，同时，对于一些外形复杂或者有左右非对称结构的测量不能很好的进行测量。

发明内容

为了实现在进行机动车前照灯灯光照射偏角进行测量时，同时对车辆的停放角度进行测量，利用车辆的停放角度对灯光的实际偏角进行修正。本发明的一个目的是提供机动车停放偏角测试的方法。该方法具有操作简便、效率高，测量准确的特点。本发明的另外一个目的是提供上述方法的机动车停放偏角测试装置，该装置具有操作简便、结构简单、效率高，测量准确的特点。

为了实现上述第一个的技术目的，本发明采用了以下的技术方案：

机动车停放偏角测试方法，该方法通过机动车底部设置纵向移动的纵向准直光装置，测试时移动纵向准直光装置，纵向准直光装置左、右两侧分别发射准直光和接收准直光，左侧发射的准直光束到左轮胎内侧璧并反射准直光束，纵向准直光装置开始接收准直光束时开始计时，右侧发射的准直光束到左轮胎内侧璧并反射准直光束，纵向准直光装置开始接收准直光束时结束计时，测量获得计时该段时间准直光装置行走的距离D，同时获取机动车的轮胎间距L，根据偏角计算公式θ＝arctg(D/L)计算得到偏角θ。

作为进一步的优选，所述的准直光采用激光、红光或绿光准直光源。最优选的准直光为激光。

作为进一步的优选，所述的距离D的测量根据纵向准直光装置的行走速度乘以计时时间获得；或者采用直线位移传感器对纵向准直光装置行走的距离D进行直接测量；或者采用光电编码器对计时时间内纵向准直光装置行走距离D进行测量。

作为进一步的优选，轮胎间距L的方式为通过横向准直光装置测定车轴长度L；横向准直光装置发射准直光和接收准直光，发射的准直光束由左轮胎胎面反射准直光束，横向准直光装置接收准直光开始计时，发射的准直光束由右轮胎胎面反射准直光束，横向准直光装置接收准直光结束计时，获得计时该段时间横向准直光装置行走的距离即为车轴长度L。

为了实现上述第二个的技术目的，本发明采用了以下的技术方案：

机动车停放偏角测试装置，该装置包括铺设在地面的纵向导轨、沿纵向导轨运动的纵向准直光装置，纵向准直光装置包括控制模块、测距模块、准直光发射单元和准直光接收单元，准直光发射单元、准直光接收单元和测距模块分别连接控制模块，并分别在纵向准直光装置的左、右两个侧面上设有所述的准直光发射单元和准直光接收单元；所述的控制模块设定以下的控制程序执行偏角测试：控制纵向准直光装置沿纵向导轨移动，左侧的准直光发射单元发射准直光束由左轮胎内侧璧反射准直光束，左侧的准直光接收单元开始接收准直光束时开始计时，右侧的准直光发射单元发射准直光束由右轮胎内侧璧反射准直光束，右侧的准直光接收单元开始接收准直光束时结束计时，测距模块获得计时该段时间纵向准直光装置行走的距离D传递给控制模块，控制模块获取机动车的轮胎间距L，根据偏角计算公式θ＝arctg(D/L)计算得到偏角θ。

作为另选的方式，控制模块获取机动车的轮胎间距L的方式为通过横向准直光装置测定车轴长度L；横向准直光装置设置在横向导轨上，横向准直光装置上设置有准直光发射单元、准直光接收单元和测距模块，准直光发射单元和准直光接收单元分别与测距模块相连接；横向准直光装置的准直光发射单元发射的准直光束由左轮胎胎面反射准直光束，横向准直光装置的准直光接收单元接收准直光开始计时，横向准直光装置的准直光发射单元发射的准直光束由右轮胎胎面反射准直光束，横向准直光装置接收准直光接收单元准直光结束计时，测距模块获得计时该段时间横向准直光装置行走的距离即为车轴长度L。当然，上述的控制模块获取车辆的轮胎间距L的方式为调取机动车数据库信息。或者，控制模块获取车辆的轮胎间距L的方式为通过位移传感器测定车轴长度L。

作为进一步的优选，该装置还包括左、右挡板(在空旷地，可以不用挡板)，左、右挡板分别设置在机动车的两侧。作为再优选，左、右挡板采用消光处理。或者，左、右挡板采用具有较高后向反射系数的逆反射材料。

本发明由于采用了以上的技术方案，实现在进行机动车前照灯灯光照射偏角进行测量时，同时对车辆的停放角度进行测量，利用车辆的停放角度对灯光的实际偏角进行修正。本发明具有操作简便、结构简单、效率高，测量准确的特点。

附图说明

图1为本发明装置的使用状态图。

图2为本发明纵向激光装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1、图2所示的机动车停放偏角测试装置，该装置包括铺设在地面的纵向导轨2、沿纵向导轨2运动的纵向激光装置1和左、右挡板8(在空旷地，可以不用挡板)，纵向激光装置1包括控制模块11、测距模块12、激光发射单元13和激光接收单元14，激光发射单元13、激光接收单元14和测距模块12分别连接控制模块11(如图2所示)，并分别在纵向激光装置1的左、右两个侧面上设有所述的激光发射单元13和激光接收单元14。左、右挡板8分别设置在机动车5的两侧，纵向激光装置1低于机动车5底盘高度，纵向导轨2设置在机动车5底部。

如图1所示，所述的控制模块11设定以下的控制程序执行偏角测试：纵向激光装置1沿纵向导轨2移动，左侧的激光发射单元13发射激光束由左轮胎6内侧璧反射激光束，左侧的激光接收单元14开始接收激光束时开始计时，右侧的激光发射单元13发射激光束由右轮胎7内侧璧反射激光束，右侧的激光接收单元14开始接收激光束时结束计时，测距模块12获得计时该段时间的距离D传递给控制模块11，控制模块11获取车辆的轮胎间距L，根据偏角计算公式θ＝arctg(D/L)计算得到偏角θ。

上述装置的测试原理可以由以下的两种：

一、左、右挡板8采用消光处理，图1中左右两束激光在同一个直线上，光束和前照灯检测仪的前表面平行(和灯光检测仪的光轴垂直)，包括激光发射单元13和激光接收单元14的探头固定在和灯光检测仪的光轴平行的导轨上，位置略高于地面，当有车辆停放时，探头沿着导轨前后移动，当激光照射在轮胎内侧表面时，激光接收单元14探测到有反射激光；否则探测不到反射激光。探头在纵向导轨2上移动的距离可以用测距模块12测距方式获得(如位移传感器、激光测距机)，车辆的轮胎间距L可以根据被测车辆的型号从数据库中获得(测量在上线检测时，应保证有正常的轮胎气压，在车辆未被改装的前提下，轮胎内壁的间距是有保证的)，用以下几种办法测量测量停放的偏角：

A.利用激光信号从轮胎反射信号从无到有或者从有到无的跳变，测量此跳变在左右方向上产生的距离差，可以测量得到轮胎的停放偏角，并以此作为车身的偏角；

B.如果考虑到可能产生的轮胎磨损不均匀因素以及由于车辆本身的倾斜影响，采用轮胎反射信号从无到有，并随着探头的移动，再次消失，以信号持续的中间位置作为左右轮胎的停放偏差的计算依据，从而得到车辆的停放偏角，其计算精度会优于A；

左、右挡板8消光的方法可以是在材料表面装涂对所使用的激光具有高吸收系数的材料，或者采用如图1所示的折面高反射材料，使得激光接收单元14不能接收到有效信号。

二、左、右挡板8可以采用具有较高后向反射系数的逆反射材料或其它材料(如和激光照射垂直的镜面或准镜面反射材料)，保证在接收探头的激光照射时，有较高的后向反射系数，在激光接收单元14上能够接收到比较强的激光信号；而轮胎的表面则是对激光进行漫反射的橡胶，反射率较低，选取合适的阈值，可以认为在激光照在轮胎上时，探测器没有接收到有效信号，反之，能够接收到比较强的信号，认为能够接收到有效的激光反射信号。其工作角度测量方法同。

如果进一步考虑提高测量精度，控制模块11获取机动车5的轮胎间距L的方式为通过横向激光装置3测定车轴长度L；横向激光装置3设置在横向导轨4上，横向激光装置3上设置有激光发射单元、激光接收单元和测距模块，激光发射单元和激光接收单元分别与测距模块相连接；横向激光装置3的激光发射单元发射的激光束由左轮胎6胎面反射激光束，横向激光装置3的激光接收单元接收激光开始计时，横向激光装置3的激光发射单元发射的激光束由右轮胎7胎面反射激光束，横向激光装置3接收激光接收单元激光结束计时，测距模块获得计时该段时间横向激光装置3行走的距离即为车轴长度L。

Claims (8)

1.机动车停放偏角测试方法，其特征在于：该方法通过机动车底部设置纵向移动的纵向准直光装置(1)，测试时移动纵向准直光装置(1)，纵向准直光装置(1)左、右两侧分别发射第一、第二准直光束和接收第一、第二准直光束，左侧发射的第一准直光束到左轮胎(6)内侧壁并反射第一准直光束，纵向准直光装置(1)开始接收第一准直光束时开始计时，右侧发射的第二准直光束到右轮胎(7)内侧壁并反射第二准直光束，纵向准直光装置(1)开始接收第二准直光束时结束计时，测量获得计时该段时间一纵向准直光装置(1)行走的距离D，同时获取机动车(5)的轮胎间距L，根据偏角计算公式θ＝arctg(D/L)计算得到偏角θ，其中第一准直光束和第二准直光束在同一个直线上，并和灯光检测仪的光轴垂直；通过横向准直光装置(3)测定轮胎间距L；横向准直光装置(3)发射第三准直光束和接收第三准直光束，发射的第三准直光束由左轮胎胎面反射第三准直光束，横向准直光装置(3)接收第三准直光束开始计时，发射的第三准直光束由右轮胎胎面反射第三准直光束，横向准直光装置(3)接收第三准直光束结束计时，获得计时该段时间二横向准直光装置(3)行走的距离即为轮胎间距L。

2.根据权利要求1所述的机动车停放偏角测试方法，其特征在于：第一、第二、第三准直光束采用激光、红光或绿光准直光束源。

3.根据权利要求1或2所述的机动车停放偏角测试方法，其特征在于：距离D的测量根据纵向准直光装置(1)的行走速度乘以计时时间一获得。

4.机动车停放偏角测试装置，其特征在于：该装置包括铺设在地面的纵向导轨(2)、沿纵向导轨(2)运动的纵向准直光装置(1)，纵向准直光装置(1)包括控制模块(11)、测距模块(12)、准直光束发射单元(13)和准直光束接收单元(14)，准直光束发射单元(13)、准直光束接收单元(14)和测距模块(12)分别连接控制模块(11)，分别在纵向准直光装置(1)的左、右两个侧面上均设有所述的准直光束发射单元(13)和准直光束接收单元(14)；所述的控制模块(11)设定以下的控制程序执行偏角测试：控制纵向准直光装置(1)沿纵向导轨(2)移动，左侧的准直光束发射单元(13)发射第一准直光束由左轮胎(6)内侧壁反射第一准直光束，左侧的准直光束接收单元(14)开始接收第一准直光束时开始计时，右侧的准直光束发射单元(13)发射第二准直光束由右轮胎(7)内侧壁反射第二准直光束，右侧的准直光束接收单元(14)开始接收第二准直光束时结束计时，测距模块(12)获得计时该段时间一纵向准直光装置(1)行走的距离D传递给控制模块(11)，控制模块(11)获取机动车(5)的轮胎间距L，根据偏角计算公式θ＝arctg(D/L)计算得到偏角θ，其中第一准直光束和第二准直光束在同一个直线上，并和灯光检测仪的光轴垂直；控制模块(11)获取机动车(5)的轮胎间距L的方式为通过横向准直光装置(3)测定轮胎间距L；横向准直光装置(3)设置在横向导轨(4)上，横向准直光装置(3)上设置有第二准直光束发射单元(13)、第二准直光束接收单元(14)和第二测距模块(12)，第二准直光束发射单元(13)和第二准直光束接收单元(14)分别与第二测距模块(12)相连接；横向准直光装置(3)的第二准直光束发射单元(13)发射的第三准直光束由左轮胎(6)胎面反射第三准直光束，横向准直光装置(3)的第二准直光束接收单元(14)接收第三准直光束开始计时，横向准直光装置(3)的第二准直光束发射单元(13)发射的第三准直光束由右轮胎(7)胎面反射第三准直光束，横向准直光装置(3)接收第二准直光束接收单元(14)的第三准直光束结束计时，第二测距模块(12)获得计时该段时间二横向准直光装置(3)行走的距离即为轮胎间距L。

5.根据权利要求4所述的机动车停放偏角测试装置，其特征在于：所述的第一、第二、第三准直光束的光源采用红光或绿光准直光束源。

6.根据权利要求4～5任意一项权利要求所述的机动车停放偏角测试装置，其特征在于：该装置还包括左、右挡板(8)，左、右挡板(8)分别设置在机动车(5)的两侧。

7.根据权利要求6所述的机动车停放偏角测试装置，其特征在于：左、右挡板(8)采用消光处理。

8.根据权利要求6所述的机动车停放偏角测试装置，其特征在于：左、右挡板(8)采用具有较高后向反射系数的逆反射材料。

Images