CN106382897A - 一种智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统，包括测量仪和MCU控制器；测量仪前端面从上到下依次设置有指示灯、显示器、触摸感应键盘和扬声器；测量仪的内腔底部固定有主机箱；MCU控制器的输出端分别与指示灯、显示器、扬声器和滤波器的输入端电性连接；MCU控制器的输入端分别与水平传感器、主销前倾角传感器、主销后倾角传感器、前轮外倾角传感器、转角传感器和供电电源的输出端电性连接；MCU控制器分别与数据存储器、数据处理器和无线射频收发器电性连接；所述无线射频收发器通过GPRS网络与外部设备连接。该发明智能化程度高，测量准确率高，结构简单，使用方便。

Description

一种智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统

技术领域

本发明属于汽车车轮检测设备技术领域，尤其涉及一种智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统。

背景技术

目前，随着汽车工业的发展，轻型车和轿车的发展日新月异，由于轻型车和轿车的前轴采用的是独立悬挂式结构，提高了整车的驾驶舒适性，但在汽车生产线和车辆维修过程中，对车辆前轮定位参数的调整和测量却十分困难，测量结果不准确，直接影响汽车的安全行驶，不但容易造成轮胎早期磨损，同时影响整车的性能。

同时，激光跟踪测量技术被各大航空制造企业广泛引进，但主要应用于质量检测、工装安装等方面，未能在数字化测量技术方面实现新的突破，致使先进的测量设备在发挥不出应有的作用。

综上所述，目前检测仪器不但价格昂贵，测量精度不够准确，且设备体型较大，不适用于普通的车辆维修场所，同时也不利于车辆快速维修的目的。

发明内容

本发明为解决目前检测仪器不但价格昂贵，且设备体型较大，不适用于普通的车辆维修场所，同时也不利于车辆快速维修，利用激光跟踪仪可以大幅提高测量的效率和精度，提供一种智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统，包括测量仪和MCU控制器；所述测量仪前端面从上到下依次设置有指示灯、显示器、触摸感应键盘和扬声器；所述测量仪的内腔底部固定有主机箱；所述MCU控制器的输出端分别与指示灯、显示器、扬声器和滤波器的输入端电性连接；所述MCU控制器的输入端分别与水平传感器、主销前倾角传感器、主销后倾角传感器、前轮外倾角传感器、转角传感器和供电电源的输出端电性连接；所述MCU控制器分别与数据存储器、数据处理器和无线射频收发器电性连接；所述无线射频收发器通过GPRS网络与外部设备连接。

进一步，所述触摸感应键盘由按键和电容感应检测电路构成。

进一步，所述电容感应检测电路的输出端与MCU控制器的输入端电性连接。

进一步，所述测量仪后端面均匀设置有纳米吸盘。

进一步，所述测量仪的右侧设置有启停按钮。

进一步，所述外部设备为手机、电脑等具有网络连接功能的电子产品。

进一步，该参数测量方法包含以下步骤：

步骤一：测量准备工作：

参数测量准备阶段完成对测量数据模型的准备工作，确立测量数据是测量进行的基础；测量数据包括基准点位置数据、装配件零件数据、装配质检数据、测量点位置数据、激光跟踪仪位置数据、定位测量点以及其他辅助坐标点数据；将水平传感器、主销前倾角传感器、主销后倾角传感器、前轮外倾角传感器、转角传感器安装到位。

步骤二：测量工作：

测量准备工作完成后，开始执行对前轮参数测量工作；在测量过程中，不仅需要为控制系统提供测量数据，同时也要监控整个过程并对测量数据保存管理；整个过程需要激光跟踪仪进行实时并行协同测量，既要保证数据的高精度，又要满足实时要求；测量具体实施过程如下：

步骤2.1.汽车定位后，将前轮位置调整好后，将各个传感器安装完毕；

步骤2.2.导入数据模型数模，如装配件数模、参数数模、激光跟踪仪模型、数字标工；

步骤2.3.测量开始前对各激光跟踪仪进行预热、IP设置、网路组建工作，建立通信连接，初始化，并检测跟踪仪工作状态；

步骤2.4.控制系统硬件部分就位，各软件系统完成初始化，操作人员经装配系统主界面发出执行装配命令，测量系统接收到执行命令后，开始启动多台跟踪仪的动态测量工作；

步骤2.5.开始时，测量系统发送给控制系统各测量点初始位置数据及测量点理论位置数据，并发出执行动作的命令；控制系统根据位置的偏差计算出具体参数；

步骤2.6.执行动作的过程中，激光跟踪仪根据一定的频率采集测量点数据，每次采集的数据均与上次采集的数据点做一次差运算，如果差值在很小的范围内，且持续了较长时间，即认定执行机构动作结束；否则继续以固定频率采集测量点数据；

步骤三：实时并行协同测量：

动态测量过程中，由多台激光跟踪仪测量位置信息并分析状态，整个过程无需人工干预；为了满足测量数据实时同步、各激光跟踪仪并行协同测量、测量数据管理便捷的要求，提出了基于多线程技术的实时并行协同测量方法；实时并行测量是整个测量工作的核心，它是基于TCP/IP协议，建立激光跟踪仪组和主机之间的局域网通信连接,具体流程如下：

步骤3.1.建立局域网络

建立方式是有线路由方式，或通过无线连接；设置激光跟踪仪组和客户端电脑处于同一网段；

步骤3.2.多线程并行测量

多线程通信连接方式，根据激光跟踪仪设备数量，客户端动态分配线程，每个线程负责单独的激光跟踪仪的测量工作，客户端主线程负责控制各激光跟踪仪线程，同时负责与控制系统的通信，激光跟踪仪测量模式设置为动态测量模式；

步骤3.3.测量数据整理

测量工作完成后，断开各激光跟踪仪连接，关闭各测量线程，取出测量过程中的实时并行测量数据，以文件形式保存。

本发明具有的优点和积极效果是：该智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统，外部设备可通过GPRS网络直观的查看测量数据，水平传感器、主销前倾角传感器、主销后倾角传感器、前轮外倾角传感器、转角传感器可在设备工作时测量车轮的实时数据，并反馈给MCU控制器，数据处理器可对采集的数据处理，并反馈给MCU控制器，滤波器可消除设备本身产生的电磁干扰，提高了设备测量的准确率，整个设备智能化程度较高，测量结果能够及时的反馈给操作人员，提高了汽车维修和车辆检测的效率，且结构简单，操作便捷。

同时，激光跟踪仪多线程并行协同测量方法能避免因多台激光跟踪仪的测量命令触发不同步而导致的实时性失真问题，并且采用各测量线程单独管理一台测量设备的方法，便于测量数据的管理和整体协调。

附图说明

图1为本发明实施例提供的智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统示意图；

图2为本发明实施例提供的智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统的按键连接结构实物图；

图3为本发明实施例提供的主机箱结构实物图；

图4为本发明实施例提供的纳米吸盘实物图。

图中：1、测量仪；2、MCU控制器；3、指示灯；4、显示器；5、触摸感应键盘；6、扬声器；7、主机箱；8、滤波器；9、水平传感器；10、主销前倾角传感器；11、主销后倾角传感器；12、前轮外倾角传感器；13、转角传感器；14、供电电源；15、数据存储器；16、数据处理器；17、无线射频收发器；18、GPRS网络；19、外部设备；20、按键；21、电容感应检测电路；22、纳米吸盘；23、启停按钮。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合图1-4对本发明的结构作详细的描述：

本发明实施例提供的智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统，包括测量仪1和MCU控制器2；所述测量仪前端面从上到下依次设置有指示灯3、显示器4、触摸感应键盘5和扬声器6；所述测量仪的内腔底部固定有主机箱7；所述MCU控制器的输出端分别与指示灯、显示器、扬声器和滤波器8的输入端电性连接；所述MCU控制器的输入端分别与水平传感器9、主销前倾角传感器10、主销后倾角传感器11、前轮外倾角传感器12、转角传感器13和供电电源14的输出端电性连接；所述MCU控制器分别与数据存储器15、数据处理器16和无线射频收发器17电性连接；所述无线射频收发器与通过GPRS网络18与外部设备19连接。

进一步，所述触摸感应键盘由按键20和电容感应检测电路21构成。

进一步，所述电容感应检测电路的输出端与MCU控制器的输入端电性连接。

进一步，所述测量仪后端面均匀设置有纳米吸盘22。

进一步，所述测量仪的右侧设置有启停按钮23。

进一步，所述外部设备为手机、电脑等具有网络连接功能的电子产品。

下面结合工作原理对本发明的结构作进一步描述。

本发明实施例提供的智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统，测量仪通过纳米吸盘吸附在汽车车轮轴头上，按压启停按钮使得整个设备处于工作状态，通过电容感应检测电路对MCU控制器输入信号，可对测量仪校准调零，校准之后，转动车轮，水平传感器、主销前倾角传感器、主销后倾角传感器、前轮外倾角传感器和转角传感器可分别测量车轮转动过程中起始状态的各项数据，并反馈给MCU控制器，数据处理器可对采集的各项数据处理分析，并反馈给MCU控制器，数据存储器可对设备产生的数据存储，测量结果可通过指示灯、显示器和扬声器反馈给操作人员，且无线射频收发器可接收和发射无线信号，通过GPRS网络可与外部设备连接，外部设备可直观的查看测量结果，滤波器可对设备自身产生的电磁干扰进行过滤，提高了测量的准确率。

该参数测量方法包含以下步骤：

步骤一：测量准备工作：

参数测量准备阶段完成对测量数据模型的准备工作，确立测量数据是测量进行的基础；测量数据包括基准点位置数据、装配件零件数据、装配质检数据、测量点位置数据、激光跟踪仪位置数据、定位测量点以及其他辅助坐标点数据；将水平传感器、主销前倾角传感器、主销后倾角传感器、前轮外倾角传感器、转角传感器安装到位。

步骤二：测量工作：

测量准备工作完成后，开始执行对前轮参数测量工作；在测量过程中，不仅需要为控制系统提供测量数据，同时也要监控整个过程并对测量数据保存管理；整个过程需要激光跟踪仪进行实时并行协同测量，既要保证数据的高精度，又要满足实时要求；测量具体实施过程如下：

步骤2.1.汽车定位后，将前轮位置调整好后，将各个传感器安装完毕；

步骤2.2.导入数据模型数模，如装配件数模、参数数模、激光跟踪仪模型、数字标工；

步骤2.3.测量开始前对各激光跟踪仪进行预热、IP设置、网路组建工作，建立通信连接，初始化，并检测跟踪仪工作状态；

步骤2.4.控制系统硬件部分就位，各软件系统完成初始化，操作人员经装配系统主界面发出执行装配命令，测量系统接收到执行命令后，开始启动多台跟踪仪的动态测量工作；

步骤2.5.开始时，测量系统发送给控制系统各测量点初始位置数据及测量点理论位置数据，并发出执行动作的命令；控制系统根据位置的偏差计算出具体参数；

步骤2.6.执行动作的过程中，激光跟踪仪根据一定的频率采集测量点数据，每次采集的数据均与上次采集的数据点做一次差运算，如果差值在很小的范围内，且持续了较长时间，即认定执行机构动作结束；否则继续以固定频率采集测量点数据；

步骤三：实时并行协同测量：

动态测量过程中，由多台激光跟踪仪测量位置信息并分析状态，整个过程无需人工干预；为了满足测量数据实时同步、各激光跟踪仪并行协同测量、测量数据管理便捷的要求，提出了基于多线程技术的实时并行协同测量方法；实时并行测量是整个测量工作的核心，它是基于TCP/IP协议，建立激光跟踪仪组和主机之间的局域网通信连接,具体流程如下：

步骤3.1.建立局域网络

建立方式是有线路由方式，或通过无线连接；设置激光跟踪仪组和客户端电脑处于同一网段；

步骤3.2.多线程并行测量

多线程通信连接方式，根据激光跟踪仪设备数量，客户端动态分配线程，每个线程负责单独的激光跟踪仪的测量工作，客户端主线程负责控制各激光跟踪仪线程，同时负责与控制系统的通信，激光跟踪仪测量模式设置为动态测量模式；

步骤3.3.测量数据整理

测量工作完成后，断开各激光跟踪仪连接，关闭各测量线程，取出测量过程中的实时并行测量数据，以文件形式保存。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统，包括测量仪和MCU控制器；其特征在于，所述测量仪前端面从上到下依次设置有指示灯、显示器、触摸感应键盘和扬声器；所述测量仪的内腔底部固定有主机箱；所述MCU控制器的输出端分别与指示灯、显示器、扬声器和滤波器的输入端电性连接；所述MCU控制器的输入端分别与水平传感器、主销前倾角传感器、主销后倾角传感器、前轮外倾角传感器、转角传感器和供电电源的输出端电性连接；所述MCU控制器分别与数据存储器、数据处理器和无线射频收发器电性连接；所述无线射频收发器通过GPRS网络与外部设备连接。

2.如权利要求1所述的智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统，其特征在于，所述触摸感应键盘由按键和电容感应检测电路构成；所述电容感应检测电路的输出端与MCU控制器的输入端电性连接；所述测量仪后端面均匀设置有纳米吸盘。

3.如权利要求1所述的智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统，其特征在于，所述测量仪的右侧设置有启停按钮。

4.如权利要求1所述的智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统，其特征在于，所述外部设备为手机、电脑等具有网络连接功能的电子产品。

5.如权利要求1所述的智能汽车独立悬挂式前轮定位参数测量控制系统，其特征在于，该参数测量方法包含以下步骤：

步骤一：测量准备工作：

参数测量准备阶段完成对测量数据模型的准备工作，确立测量数据是测量进行的基础；测量数据包括基准点位置数据、装配件零件数据、装配质检数据、测量点位置数据、激光跟踪仪位置数据、定位测量点以及其他辅助坐标点数据；将水平传感器、主销前倾角传感器、主销后倾角传感器、前轮外倾角传感器、转角传感器安装到位；

步骤二：测量工作：

测量准备工作完成后，开始执行对前轮参数测量工作；在测量过程中，不仅需要为控制系统提供测量数据，同时也要监控整个过程并对测量数据保存管理；整个过程需要激光跟踪仪进行实时并行协同测量，既要保证数据的高精度，又要满足实时要求；测量具体实施过程如下：

汽车定位后，将前轮位置调整好后，将各个传感器安装完毕；

导入数据模型数模，如装配件数模、参数数模、激光跟踪仪模型、数字标工；

测量开始前对各激光跟踪仪进行预热、IP设置、网路组建工作，建立通信连接，初始化，并检测跟踪仪工作状态；

控制系统硬件部分就位，各软件系统完成初始化，操作人员经装配系统主界面发出执行装配命令，测量系统接收到执行命令后，开始启动多台跟踪仪的动态测量工作；

开始时，测量系统发送给控制系统各测量点初始位置数据及测量点理论位置数据，并发出执行动作的命令；控制系统根据位置的偏差计算出具体参数；

执行动作的过程中，激光跟踪仪根据一定的频率采集测量点数据，每次采集的数据均与上次采集的数据点做一次差运算，如果差值在很小的范围内，且持续了较长时间，即认定执行机构动作结束；否则继续以固定频率采集测量点数据；

步骤三：实时并行协同测量：

动态测量过程中，由多台激光跟踪仪测量位置信息并分析状态，整个过程无需人工干预；为了满足测量数据实时同步、各激光跟踪仪并行协同测量、测量数据管理便捷的要求，提出了基于多线程技术的实时并行协同测量方法；实时并行测量是整个测量工作的核心，它是基于TCP/IP协议，建立激光跟踪仪组和主机之间的局域网通信连接,具体流程如下：

建立局域网络

建立方式是有线路由方式，或通过无线连接；设置激光跟踪仪组和客户端电脑处于同一网段；

多线程并行测量

多线程通信连接方式，根据激光跟踪仪设备数量，客户端动态分配线程，每个线程负责单独的激光跟踪仪的测量工作，客户端主线程负责控制各激光跟踪仪线程，同时负责与控制系统的通信，激光跟踪仪测量模式设置为动态测量模式；

测量数据整理

测量工作完成后，断开各激光跟踪仪连接，关闭各测量线程，取出测量过程中的实时并行测量数据，以文件形式保存。