CN107110647B - 实时车身高度测量 - Google Patents

Abstract

测量车体参数的方法和系统，车体参数例如是诸如车身高度等车轮定位参数。实施例包括一种系统，该系统具有：靶标，其能够附接至车体；以及图像传感器，其用于观察靶标并捕捉靶标的图像数据。处理器处理图像数据，基于处理过的图像数据确定靶标的初始空间位置，将靶标的初始空间位置与基准位置进行比较，并且当初始空间位置与基准位置之间的差异超过阈量时提示用户将靶标对准到调节过的空间位置。基于靶标的调节过的空间位置确定车体参数值。在某些实施例中，调节过的空间位置与基准位置相差一位置误差值，并且处理器基于该位置误差值来数学地校正车体参数值。

Description

实时车身高度测量

技术领域

实施例总体上涉及在车轮定位程序期间测量车体的参数的系统和方法。实施例更具体地涉及使用机器视觉车轮定位系统测量车辆的车身高度(ride height)。附加的实施例任选地或可选地涉及能够附接至车体以测量车身高度的光学靶标。

背景技术

如车辆制造商所规定的，某些车辆要求车体处于地面上方特定高度，以保持适当的处理和操作。该高度被称为车辆的车身高度。为了在车辆的整个使用寿命期间保持适当的车辆车身高度，典型地在车轮定位时测量该高度。

用于测量车身高度的现有技术包括被称为机器视觉定位仪(aligner)或“视觉定位仪”的车轮定位设备。视觉定位仪使用附接至每个车轮的光学靶标。这些靶标由照相机成像，并且这些单独的图像被用于计算车轮的定位角度。美国专利5,724,743、5,809,658、5,535,522和6,968,282中描述了这种常规的视觉定位仪，这些美国专利以全文引用的方式并入本文。

通常，使用特定类型的靶标测量车辆的车身高度。它被称为“TIP”靶标，如图1所示。它由固定在指针杆100的端部的光学靶标105组成。靶标105在其表面上具有例如圆形或其他形状的基准标记(未示出)，类似于与视觉定位仪一起使用的常规车轮靶标。杆100的末端被用户定位在由视觉定位仪软件指定的车辆的特定位置。定位仪的照相机读取靶标105的位置和定向，并且该图像被软件用来确定车辆距地面的高度。每当用户想知道定位调节如何影响了车辆的高度，他们必须重复该程序。

随着越来越多的车辆基于它们的车身高度来产生适当的定位车轮定位，对在执行车轮定位时动态地测量车身高度的方法产生了需求。为了利用视觉定位仪系统来有效地进行该操作，靶标被安装到车辆的四个轮窝中的每一个轮窝上。这样允许视觉定位仪动态地追踪并向用户显示对车轮定位所做的修改如何影响车辆的车身高度。因此，用户能够调节车辆定位并且以更少的冗余度并在更少的时间内保持OEM指定的车身高度。

当用户将车身高度靶标放置在轮窝上时，这种方法出现严重的问题。因为轮窝具有曲线，而这些曲线导致难以利用车身高度靶标组件标示它们的底部，所以难以具有测量轮窝的正确位置的基准。一种方案是如美国专利8,587,791中描述的那样将水平泡(levelvial)放置在车身高度靶标组件上。然而，由于定位仪无法确认靶标实际上是水平的，所以如果用户不小心，定位仪将会错误地测量车身高度。另外，如果靶标在定位程序期间滑动，或者如果它没有被放置在车轮中心的正上方，则它将不会处于轮窝的弧线上的正确位置并且定位仪将不会给出正确的车身高度测量值，这是因为定位仪不知道靶标是错误地放置的。

需要更好的方案来确保车身高度靶标是水平安装的，在测量处理期间车身高度靶标不移动或滑动，并且靶标位于车轮中心正上方的轮窝的中心。

发明内容

本发明利用来自定位仪软件的反馈(GUI)，确保了车身高度靶标是水平安装在车辆上的，在测量处理期间车身高度靶标没有移动或滑动，并且靶标位于车轮中心正上方的轮窝的中心。这样，用户容易正确地安装车身高度靶标，并且在整个测量处理过程中将任何潜在的错误通知用户。

一个或多个实施例可以包括一种用于测量车体的参数的方法，该方法包括：将光学靶标在车辆的车轮上方附接至车体；利用图像传感器对靶标成像，以产生靶标的图像数据；基于靶标的图像数据确定靶标的初始空间位置；将靶标的初始空间位置与预定基准位置进行比较；当初始空间位置与基准位置之间的差异超过阈量时，使用感官感知的刺激来引导用户将靶标定位到调节过的空间位置；以及基于靶标的校正后的空间位置确定用于车体参数的值。

实施例还包括一种用于测量车体的参数的方法，该方法包括：将光学靶标附接至车体；利用图像传感器对靶标成像，以产生靶标的图像数据；基于靶标的图像数据确定靶标的初始空间位置；基于靶标的初始空间位置确定用于车体参数的值；将靶标的初始空间位置与预定基准位置进行比较，以确定位置误差值，该位置误差值表示初始空间位置与基准位置之间的差异；以及基于位置误差值来数学地校正用于车体参数的值的确定。

实施例还可以包括一种系统，该系统包括：光学靶标，其能够在车辆的车轮上方附接至车体；图像传感器，其用于观察靶标并捕捉靶标的图像数据；以及处理器。处理器适用于：接收和处理来自图像传感器的图像数据；基于处理过的图像数据确定靶标的初始空间位置；将靶标的初始空间位置与预定基准位置进行比较；当初始空间位置与基准位置之间的差异超过阈量时，使用感官感知的刺激来引导用户将靶标定位到调节过的空间位置；以及基于靶标的校正后的空间位置确定用于车体参数的值。

实施例还包括一种系统，该系统包括：光学靶标，其能够附接至车体；图像传感器，其用于观察靶标并捕捉靶标的图像数据；以及处理器。处理器适用于：接收和处理来自图像传感器的图像数据；基于处理过的图像数据确定靶标的初始空间位置；基于靶标的初始空间位置确定用于车体参数的值；将靶标的初始空间位置与预定基准位置进行比较，以确定位置误差值，该位置误差值表示初始空间位置与基准位置之间的差异；以及基于位置误差值来数学地校正用于车体参数的值的确定。

实施例还可以包括一种装置，该装置其包括：靶标；主体安装座，其在车辆的车轮上方可移除地附接至车体；以及臂，其具有可移动地附接至靶标的第一端和可移动地附接至主体安装座的第二端。第一端与第二端之间的臂的长度是可调节的。主体安装座包括用于改变臂的第二端相对于主体安装座的位置的微调节器，以便当主体安装座在车辆的车轮上方附接至车体时调节靶标相对于车体的角度位置，并且臂的长度设定为使得靶标的预定部分接触车体的轮窝的预定基准点。

当结合附图来考虑时，根据以下说明，所公开的主题的实施例的优点将会变得显而易见。

附图说明

在下文中将参考附图来详细地描述实施例，其中，相似的附图标记表示相似的元件。附图未必是按比例绘制的。在适用的情况下，一些特征可能没有被示出，以便有助于描述下层的特征。

图1示出用于测量车辆的车身高度的常规靶标。

图2是根据本发明的实施例的有效车身高度靶标的局部分解透视图。

图3是图2的有效车身高度靶标的侧视图。

图4是图2的有效车身高度靶标的透视图，它的滑动调节处于完全伸展的位置。

图5是根据本发明的另一个实施例的有效(active)车身高度靶标的局部分解透视图。

图6示出根据本发明的实施例的有效车身高度靶标，它利用附件来测量车辆轮窝中的凹陷测量点。

图7示出根据本发明的实施例的附接至车辆轮窝的有效车身高度靶标。

图8是根据本发明的定位车身高度靶标的方法的流程图。

图9是与本发明的方法及系统相关联的图形用户界面的屏幕截图。

图10a描绘实施本发明的方法和图形用户界面的系统的示例性架构。

图10b描绘可以实施本发明的通用计算机架构。

图11是根据本发明的定位车身高度靶标的方法的流程图。

图12是根据本发明的补偿车身高度靶标的位置偏差的方法的流程图。

图13是根据本发明的定位车身高度靶标并补偿车身高度靶标的位置偏差的方法的流程图。

具体实施方式

应该理解的是，在应用中本文描述的原理不限于在以下说明中阐述的或在以下附图中示出的构造的细节或部件的布置。这些原理可以体现在其他实施例中并且可以以各种方式实施或执行。此外，应该理解的是，本文使用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应被视为限制。

本文公开了使用视觉定位仪的成像器和处理器来定位车身高度靶标并测量车身高度的方法和系统。本文中的教导通过减少手动测量的冗余度并简化终端用户的整个过程来改进常规定位设备。所公开的方法可以在上文论述的具有光学靶标、图像传感器和处理器的视觉定位仪上实施，例如美国专利5,724,743、5,809,658、5,535,522和6,968,282中描述的那样。

在示例性实施例中，用于测量车辆车身高度的有效车身高度靶标组件使用吸盘附接至车辆的主体；例如，附接到车辆的四个车轮中的每个车轮上，或附接到前车轮与后车轮之间的门槛上。靶标必须相对于车辆基准平面进行调节，以便准确读数。利用伸缩臂调节靶标组件的臂长，并利用可调节的导螺杆(lead screw)组件升高或降低靶标。因为对基准平面的调节具有严格的公差，所以提供了微调机构和粗调机构。仅通过粗调，很难使靶标正确地定位，因为这样很容易错过所要求的严格公差。仅通过微调，调节到正确的位置要花费太长时间，或者用户会用完调节范围而不得不重新附接吸盘并重新开始。

与定位设备相关联的软件动态地读取靶标并向用户提供反馈，以将靶标的调节状态告知他们。此外，每个靶标需要位于车体上的基准点(例如车轮轮窝的顶部)处。定位仪测量车身高度靶标相对于车辆基准平面和上方放置有该靶标的特定车轮所放置的位置，并引导用户将靶标定位在那个车轮位置的中心的上方(与基准平面正交)。在整个过程中验证这个距离并且更重要的是角度，以确保不存在超过预定公差的变化。例如，如果吸盘滑动，则靶标可能倾斜并给出错误的读数。所公开的定位仪测量这种倾斜，并通知技术人员重新调节靶标，以使读数是准确的。在某些实施例中，定位仪校正靶标的倾斜并预测如果靶标对准车辆平面则靶标会位于何处，并且基于靶标的测量位置和基于靶标的倾斜的校正来显示正确的测量。

根据本发明的另一方面，技术人员将车身高度靶标附接在车轮上方。与定位设备相关联的软件动态地读取靶标，基于车身高度靶标相对于车辆基准平面以及上方放置有该靶标的特定车轮所放置的位置向用户提供反馈，将车身高度靶标的调节状态告知他们，并且引导用户将靶标定位在该车轮位置的中心的大致上方。然后，如果靶标未被完美地调节但位于预定误差范围内，则定位仪校正靶标的倾斜并预测如果靶标完美地对准车辆平面则靶标会位于何处，并且基于靶标的测量位置和基于靶标的倾斜的校正来显示正确的测量。因此，虽然技术人员被提示对靶标进行调节，但技术人员不需要完美地调节靶标，而由定位仪软件补偿调节误差。

根据本发明的另一方面，技术人员将车身高度靶标附接在车轮上方。与定位设备相关联的软件动态地读取靶标，并且如果靶标未被完美地调节但位于预定误差角度内(理论上处于90度范围内)，则定位仪校正靶标的倾斜并预测如果靶标完美地对准车辆平面则靶标会位于何处，并且基于靶标的测量位置和基于靶标的倾斜的校正来显示正确的测量。因此，技术人员不需要调节靶标，而由定位仪软件补偿它们的初始放置误差。

本发明的另一方面是有效车身高度靶标组件，其中，靶标组件利用磁体附接至车辆的主体，例如位于车辆的四个车轮中的每一个车轮的上方。

本发明的另一方面是有效车身高度靶标组件，其中，靶标组件使用吸盘和磁性部件的组合来附接至车辆的主体，例如位于车辆的四个车轮中的每一个车轮的上方。

额外的优点和新颖的特征部分地在以下描述中阐述，并且部分地在本领域的普通技术人员考察了以下描述和附图之后变为显而易见的或是可以从实例的生产或操作中获悉的。还可以通过实践或使用在随附的权利要求书中特别地指出的方法、手段和组合来实现和获得本教导的优点。

在以下详细描述中，以实例的方式阐述了许多具体的细节，以便提供对相关教导的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员而言显而易见的是，可以在没有这样的细节的情况下实践本教导。在其他情况下，为了避免不必要地模糊本教导的各方面，已经以相对较高层次而非详细地描述了公知的方法和程序。

本教导处理并解决了冗余测量的问题，并且通过消除操作人员对在开始定位之前手动测量车辆车身高度以及在进行定位调节之后再次测量车辆的车身高度的需要，从而简化了车辆的定位。这样节省了时间并消除了冗余度。允许操作人员在他们进行定位调节时看到车辆车身高度的实时读数简化了定位程序并且对于操作人员来说更容易。

根据本发明，利用吸盘和/或磁体将有效车身高度靶标附接至车辆。以这种方式安装有效车身高度靶标允许操作人员无需值守，并通过定位软件接收实时读数。

现在参考图2至图7详细地论述本发明主题。需要注意的是，与视觉定位仪一起使用的常规车轮靶标类似地，靶标245、300、610、700在其表面上分别具有例如圆形或其他形状的基准标记(未示出)。图2是使用吸盘进行到车辆的附接的所公开的有效车身高度靶标的实例。局部分解图允许解释用于使吸盘性能最佳的机构。吸盘200的螺纹杆穿过弹簧210、壳体215和旋钮225。凸轮动作机构215a整合在壳体215中并进入旋钮225中，从而当它所对应的旋钮225旋转时，允许张力施加到吸盘200中的一个吸盘上。壳体215包括例如模制塑料，并具有用于每一个吸盘200穿过的圆筒形壳体215b。圆柱形壳体215b将相应的吸盘200保持到位并允许施加张力。当各旋钮225中的一个旋钮锁定到位时，由于包括吸盘在内的材料的弹性特性，结果导致与它相关联的吸盘200的吸力增大。进一步旋转旋钮225经过锁定机构215a释放张力；并且在弹簧210的辅助下，吸盘200将弹出经过壳体215的圆柱形壳体215b。

图5中示出另一个实施例，该实施例说明了有效车身高度靶标组件如何附接至车辆。这个实例说明了如何使用吸盘和磁体两者将靶标组件固定在车辆的侧面。以与图2的实施例相同的方式使用吸盘500、弹簧510、模制壳体515和旋钮525。另外，一对磁体520提供抵靠车辆的附加拉力。每个磁体520弹入并保持在模制外壳515中。通过旋转拉拽旋钮525来初始化凸轮机构，由此拉拽模制壳体515和磁体520更加靠近车体，从而提供比单独的吸盘更大的拉力。释放抽吸机构使得模制壳体515弹离车辆，从而消除车辆上的磁性拉力。

一旦利用上文所述的技术之一将靶标组件附接至车辆，就必须调节组件以使靶标对准车辆基准平面。下文将论述这方面的重要性。存在如下两种类型的调节器用于调节车身高度组件：粗调节器和微调节器。典型地在将车身高度靶标安装到车辆上之前进行粗调。现在参考图4，两个臂400以类似棘轮运动的方式沿着块405滑动。这种粗调机构依赖于嵌设在块405中的滚珠柱塞，该滚珠柱塞在臂400上保持恒定的压力。臂400中的内模制凹坑401允许滚珠在如下位置上施加压力，以便允许臂400保持在多个伸展/收缩位置中的一个位置处。本领域的技术人员将会理解，这也可以利用锁定蝶形螺母或类似的公知机构来实现。如即将在下文中说明的，各臂400中的一个臂的远端可移动地附接至靶标245，并且另一个臂400的远端可移动地附接至模制外壳215的调节块220。

一旦将车身高度靶标安装在车辆上，就进行微调。再次参考图2，所公开的调节机构允许通过旋转导螺杆205来微调靶标245的角度位置。旋转导螺杆205使得调节块220沿着导螺杆205上下移动。调节块220具有螺纹并且由于模制外壳215所施加的空间限制而只能沿着导螺杆205竖直地行进。进行调节，直到来自定位软件的反馈警告操作人员组件已经对准。

所公开的车身高度靶标组件可以放置在车体上的任何预定基准点上，以便测量车身高度。例如，它们可以被设置尺寸以便附接在轮窝上方，或者附接在门槛(即，前轮与后轮之间的门下方的“横杆”)上。目前，本行业似乎正在将车身高度靶标的放置标准化到车轮上方。因此，下文描述的实施例基于将靶标组件放置在轮窝上方，并基于这些靶标组件测量车身高度。然而，应该理解的是，在车身高度被测量到除了轮窝的顶部之外的车体基准点时，所公开的系统和方法也是适用的。

现在使用图3来解释在使用之前定位靶标组件的重要性。当示例性实施例的车身高度靶标组件正确地附接在车辆的轮窝上方时，定位器(locator)305的顶部接触车辆轮窝的底侧。这是用于测量车辆车身高度的常规位置。定位器305的顶部还贯穿将会安装到靶标壳体300上的靶标(未示出)的中心。当靶标组件对准车辆基准平面时，定位器305典型地接触车辆轮窝的底侧。这意味着知道靶标的中心也沿着轮窝的底侧穿过。为了适应各种车辆类型和轮窝尺寸，定位器305可以延伸或回缩到适当位置。

一些车辆具有回缩到轮窝中的车身高度测量点。对于这些车辆而言，仅有定位器305不足以获得正确的测量。这些车辆需要额外的部件到达测量点。图6示出如何使用根据本发明的具有有效车身高度靶标的可拆除式附件到达凹陷的测量点的实例。在该实施例中，环600滑动到定位仪605上。环600的厚度是已知的，并且被定位软件在考虑到定位仪605的顶部位置和环600的厚度的情况下用来调节车身高度测量。图7示出靶标700，该靶标可以是图2至图6所示的各靶标中的任何靶标，该靶标位于车轮710上方的车体上的一位置并接触轮窝705。

现在参考图8的流程图，为了开始测量车身高度的过程，用户将靶标组件的伸缩臂延伸至靶标组件到达测量点所需的长度(步骤810)。然后，靶标定位器(例如附图标记315)从靶标组件延伸至它将要接触车辆轮窝的底侧(步骤820)。然后，将靶标组件附接至车体，大约处于轮窝的顶部，并锁定到位，如图7所示(步骤830)。此后，使用视觉定位系统的软件引导用户使用微调机构定位靶标并且/或者自动地补偿定位靶标时的错误(步骤840)。

图10a是系统100的示例性架构，该架构是用于实施本发明的功能和用户界面的环境。在系统100中，例如商购的个人计算机(PC)110等主计算机连接至常规的输入和输出设备，例如监视器120、键盘130、鼠标140、扫描仪150和网络摄像头160。监视器120是常规的监视器或用于接收用户输入的常规触摸屏。PC 110进一步连接到如上文的“背景技术”部分论述的车辆车轮定位系统的车辆定位传感器170。常规的远程服务器180也连接至主计算机110。服务器180向PC 110提供来自本文描述的各种数据库的内容。这种内容要么存储在服务器180中，要么经由因特网或其他远程数据网络获得。PC 110还可以向服务器180发送数据，例如用于更新存储在服务器180中的某些数据库。本领域的技术人员将会理解的是，本发明的功能和用户界面可以以常规方式在软件中实施，例如通过修改在上述背景技术部分中描述的机器视觉定位系统的软件。

利用视觉定位系统的图像传感器(例如照相机)对靶标成像，以产生靶标的图像数据。视觉定位仪的处理器以常规方式基于靶标的图像数据确定靶标的初始空间位置。然后，将靶标的初始空间位置与预定基准位置进行比较，预定基准位置例如是预先确定的(即，使用定位系统的车轮靶标和照相机通过常规技术确定的)车辆的基准平面。

在一些实施例中，基准平面是从车辆轮胎的底部测量的“机架平面(rackplane)”。在其他实施例中，基准平面是“基础平面”，例如包含车辆的两个前轮的车轮主轴点以及车辆的后轮的主轴点中间的第三点的前基础平面。车轮的主轴点定义为车轮的旋转轴线上贯穿车轮的竖直平面的点，车轮靶标的夹具的爪在此处附接至车轮。这些基准平面的计算是本领域中公知的。

定位仪的照相机大致沿着车体的纵向轴线观察靶标，并且靶标大致与车体的纵向轴线正交地附接至车体。在某些实施例中，将靶标的初始空间位置与预定基准位置进行比较包括将靶标的角度定向与(大致水平的)车辆基准平面进行比较。靶标的角度定向是指大致与车体的纵向轴线正交的靶标轴线(例如，穿过定位器305的轴线)的定向，以及大致与车体的纵向轴线平行的靶标轴线的定向(例如，与定位器305的轴线垂直的轴线)。更具体地说，靶标的正确空间位置是车轮中心的正上方，并且与基准平面正交。

在某些实施例中，当初始空间位置与正确位置之间的差异超过阈量时，通过来自定位仪的处理器的提示(即，感官感知的刺激)使用户将靶标对准到调节过的空间位置。这样的提示可以包括如图9中的监视器上所示的视觉提示，和/或听觉提示。提示可以包括与靶标的错误定位有关的定量信息。所公开的显示屏幕使用诸如Visual Studio 2008、XAML、WPF或C#等公知的软件工具实现该功能。可以使用其他常规工具包(即，开发环境)实现类似的效果。

如果处理器使用图像数据确定靶标组件未安装在轮窝的顶部(即，车轮中心的正上方)，则它将以图示的方式指示靶标安装座(例如吸盘和/或磁体)必须移动的方向和程度。参见图9中的右前方靶标901和左后方靶标902。如果处理器确定贯穿定位器305的靶标轴线不平行于车辆基准平面，则它将以图示的方式指示(利用微调机构)使靶标必须向上或向下移动的方向和程度以便适当地定位。参见图9中的左前方靶标903和右后方靶标904。对全部四个车身高度靶标901至904执行该程序。

在将靶标移动至调节过的位置之后，处理器以常规方式(例如通过将靶标的中心与基础平面进行比较)确定车身高度。然后，用户可以使用视觉定位仪系统以常规方式执行车轮定位。

定位仪的处理器周期性地接收和处理来自相机的靶标的当前图像数据，从而能够基于图像数据计算靶标的当前空间位置(也称为“初始空间位置”)，将靶标的当前空间位置与调节过的空间位置(例如，将靶标的角度定向与车辆基准平面进行比较)，并且在比较结果表明靶标已经移离调节过的空间位置至超过阈值距离时通知用户。因此，处理器连续地测量靶标中心相对于基准平面的角度位置，以确定靶标在与基准平面的平行度方面的不对准程度。在某些实施例中，阈值是靶标已经移动至偏离对准状态超过1mm。然后，处理器警告用户靶标已经移动并且用户应该重新定位靶标。处理器可以在车轮定位程序中连续地执行这种测量。

该程序如图11的流程图所示。将例如上文描述的车身高度靶标等光学靶标附接至车体(步骤1100)。图像传感器(例如照相机)观察靶标并捕获靶标的图像数据(步骤1110)。处理器处理图像数据，然后基于处理过的图像数据确定靶标的初始空间位置(步骤1120)。处理器还将靶标的初始空间位置与预定基准位置进行比较(步骤1130)，并且在初始空间位置与基准位置之间的差异超过阈量时使用感官感知的刺激(例如图9的监视器的提示)引导用户将靶标对准到调节过的空间位置(步骤1140)。然后，系统处理器基于靶标的调节过的空间位置确定用于诸如车辆车身高度等车体参数的值(步骤1150)。

在一些实施例中，提供“自动校正”特征；例如，当完成车轮定位程序之前靶标移离调节过的空间位置小于阈值距离时，处理器适用于基于靶标的移动自动地校正用于车体参数的值的确定。阈值距离可以是上文刚刚论述的“警告阈值”。本领域的技术人员将会理解的是，处理器基于它所了解的靶标应该处于的位置以及靶标当前所处的位置，可以利用它的编程自动地对较小的不对准量进行补偿(或“校正”)，并且可以计算出两个位置之间的差异。这就是下文提及的“数学校正”的实例。

该程序如图12的流程图所示。将光学靶标附接至车体(步骤1200)。图像传感器(例如照相机)观察靶标并捕获靶标的图像数据(步骤1210)。处理器处理图像数据，然后基于处理过的图像数据确定靶标的初始空间位置(步骤1220)，并且基于靶标的初始空间位置确定用于车体参数的值(步骤1230)。处理器还将靶标的初始空间位置与预定基准位置进行比较，以确定位置误差值，该位置误差值表示初始空间位置与基准位置之间的差异(步骤1240)，并且基于位置误差值来数学地校正车体参数值的确定(步骤1250)。

在某些实施例中，以上参考图11描述的计算机提示的手动校正过程与自动校正特征相结合，从而用户不需要手动地将靶标位置校正完美。根据这些实施例，技术人员将车身高度靶标附接在车轮上方，例如图7所示。与定位设备相关联的软件动态地读取上文公开的靶标并向用户提供反馈，基于车身高度靶标相对于车辆基准平面的放置位置和上方放置有该靶标的特定车轮，将靶标的调节状态告知他们。如果靶标的初始位置与基准位置(即，平行于基准平面)之间的差异超过阈量，则软件引导用户将靶标定位在车轮位置的中心的大致上方、预定误差范围内。然后，定位仪数学地校正靶标的位置误差(即，倾斜)并且自动地对如上文刚刚论述的用于车体参数的值的确定进行校正。因此，虽然技术人员被提示对靶标进行调节，但技术人员不需要完美地调节靶标，而由定位仪软件对调节之后仍然存在的靶标位置误差进行补偿。

该程序如图13的流程图所示。将光学靶标附接至车体(步骤1300)。图像传感器(例如照相机)观察靶标并捕获靶标的图像数据(步骤1310)。处理器处理图像数据，然后基于处理过的图像数据确定靶标的初始空间位置(步骤1320)。处理器还将靶标的初始空间位置与预定基准位置进行比较(步骤1330)，并且在初始空间位置与基准位置之间的差异超过阈量时使用感官感知的刺激来引导用户将靶标对准到调节过的空间位置(例如图9的监视器的提示)(步骤1340)。当调节过的空间位置与基准位置相差一位置误差值时，系统处理器基于该位置误差值来数学地校正车体参数值的确定(步骤1350)。

如果车身高度靶标的初始位置处于校正范围内，则不需要采用计算机提示的手动校正程序。在这种情况下，可以使用单独的(例如图12的)自动校正特征，从而用户不需要手动地调节靶标位置。根据这样的实施例，技术人员将车身高度靶标附接在车轮上方，例如图7所示。如上所述地，与定位设备相关联的软件动态地读取靶标，并且如果靶标位于预定误差范围内(理论上可以处于90度范围内)，则定位仪数学地校正位置误差(即，倾斜)并且如上文论述的那样自动地校正用于车体参数的值的确定。这样，技术人员不需要调节靶标，这是因为定位仪软件补偿靶标的初始定位的误差。

再次参考图3，在某些实施例中，所公开的车身高度靶标组件包括电子水平传感器310，该电子水平传感器以无线或有线的方式连接至定位仪的计算机。水平传感器310是可以是商购的常规电子水平传感器。在这些实施例中，不使用定位仪的照相机为空间测量系统确定靶标的全部测量结果，而是使用电子水平仪测量整个定位程序中靶标的水平度，而照相机仅用于测量靶标的高度。换句话说，定位仪的处理器的软件采用来自电子水平仪的读数并结合通过使用车身高度靶标的空间位置计算出的车身高度值来通知操作人员进行或自动地校正非最佳的靶标定位。因此，所公开的具有电子水平传感器的靶标组件可以用于实施以上描述的任何实施例。类似地，来自其他位置测量传感器的读数可以与靶标的空间位置结合起来使用。

如上文论述的，与基于靶标图像处理的公知测量技术有关的内容可见于授于Jackson的美国专利No.5,724,743以及授予Jackson的美国专利No.5,943,783、5,535,522和6,148,528以及授予Jackson等人的美国专利No.5,809,658，这些美国专利的全部内容以引用的方式并入本文。

计算机硬件平台可以用作本文描述的一个或多个用户界面元件的硬件平台。这种计算机的硬件元件、操作系统和编程语言本质上是常规的，并且假定本领域的技术人员充分熟悉它们以便采用这些技术来实现实质上如本文描述的图形用户界面。可以使用具有用户界面元件的计算机来实现个人计算机(PC)或其他类型的工作站或终端设备，尽管如果适当地编程，计算机也可以充当服务器。相信本领域的技术人员熟悉这种计算机设备的结构、编程和总体操作，因此附图应该是不言自明的。

图10b提供了用于说明包括用户界面元件的计算机硬件平台的功能框图。该计算机可以是通用计算机或专用计算机。这种计算机1400可以用于执行如本文描述的计算，并实施如本文描述的图形用户界面的任何部件。例如，用于生成图9的定位指示、图标等的软件工具都可以在例如计算机1400等计算机上利用它的硬件、软件程序、固件或它们的组合来实现。尽管为了方便起见仅示出一台这样的计算机，但可以以分散的方式在多个类似平台上实现与所公开的计算和用户界面的处理有关的计算机功能，以便分散处理负荷。

计算机1400例如包括连接至网络并从该网络引出的COM端口1450，以便进行数据通信。计算机1400还包括一个或多个处理器形式的中央处理单元(CPU)1420，用以执行程序指令。示例性计算机平台包括：内部通信总线1410、用于要由计算机处理和/或传送的各种数据文件的以及由CPU执行的可能程序指令的程序存储器和数据存储器(例如磁盘1470、只读存储器(ROM)1430或随机存取存储器(RAM)1440)。计算机1400还包括I/O部件1460，该部件支持计算机与该计算机中的其他部件(例如用户界面元件1480)之间的输入/输出流。计算机1400还可以经由网络通信接收编程和数据。

因此，进行所公开的计算和产生所公开的图形用户界面的方法靶标的各方面可以体现在编程中，例如，如前文提及的，车身高度靶标定位的计算和靶标定位的显示。该技术的程序方面可以被认为是在一种类型的机器可读介质上承载的或体现于该介质中的、典型地是可执行代码和/或相关数据的形式的“产品”或“制品”。有形的非暂时性“存储”型介质包括：用于计算机、处理器等的任何或全部存储器或其他存储器；或者可以随时为软件编程提供存储相关的模块，例如各种半导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器等。

有时可以通过诸如因特网或各种其他通信网络的网络来传送全部或部分软件。这样的通信例如能够使软件从一个计算机或处理器加载到另一个计算机或处理器中。因此，可以承载软件元件的另一类型的介质包括例如横跨本地设备之间的物理接口、经由有线和光学陆上通信网络以及在各种空中链接上使用的光、电和电磁波。携带这种波的物理元件(例如有线或无线链接装置、光链接装置等)也可以被认为是承载该软件的介质。如本文所使用的，除非限于有形的“存储”介质，诸如计算机或机器“可读介质”等这种术语是指参与向处理器提供指令以便执行的任何介质。

因此，机器可读介质可以采用许多形式，包括但不限于有形的存储介质、载波介质或物理传输介质。非易失性存储介质包括例如光盘或磁盘，诸如任何计算机之类中的任何存储设备，它们可以用于实施附图所示的系统或它的任何组件。易失性存储介质包括动态存储器，例如这种计算机平台的主存储器。有形的传输介质包括同轴电缆，铜线和光纤，包括形成在计算机系统内的总线的电线。载波传输介质可以采取电或电磁信号的形式，也可以是射频(RF)和红外(IR)数据通信中产生的声波或光波。因此，计算机可读介质的常见形式包括例如：软磁盘、软盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、CD-ROM，DVD或DVD-ROM、任何其他光学介质、穿孔卡纸磁带、具有孔图案的任何其他物理存储介质、RAM、PROM和EPROM，FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或盒、载波传输数据或指令、传送这种载波的电缆或链接、或计算机可以从其读取编程代码和/或数据的任何其他介质。这些形式的计算机可读介质中的许多可能涉及将一个或多个指令的一个或多个序列携带到处理器进行执行。

本领域的技术人员应该认识到，本教导适于各种改进和/或提高。例如，尽管上述各种组件的实现可以体现在硬件设备中，但它们也可以被实现为纯软件方案，例如PC或服务器上的安装。此外，本文公开的用户界面及其部件可以实现为固件、固件/软件组合、固件/硬件组合或硬件/固件/软件组合。

本发明可以通过使用常规材料、方法和设备来实施。因此，在这里没有详细阐述这些材料、设备和方法的细节。在之前的描述中，阐述了许多具体细节，例如具体材料、结构、化学品、工艺等，以便提供对本发明教导的透彻理解。然而，应该认识到，可以不依靠具体阐述的细节来实施本教导。在其他情况下，没有详细描述公知的进程结构，以免不必要地模糊本教导的各个方面。

虽然前文已经描述了被认为是最佳的模式和/或其他实施例，但是应该理解的是，可以在其中进行各种改良并且本文公开的主题可以以各种形式和实施例来实施，并且本教导可以应用在许多应用中，其中仅有一部分已经在本文中描述。意图以随附的权利要求书来要求保护落入本教导的真实范围内的任何和全部应用、改进和变型。

Claims (20)

1.一种用于校正车体的参数的测量确定的方法，所述方法包括：

将光学靶标附接至所述车体；

利用图像传感器对所述靶标成像，以产生所述靶标的图像数据；

基于所述靶标的图像数据确定所述靶标的初始空间位置；

基于所述靶标的初始空间位置确定用于车体参数的值；

将所述靶标的初始空间位置与所述靶标的预定基准位置进行比较，以确定位置误差值，所述位置误差值表示所述初始空间位置与所述基准位置之间的差异；以及

基于所述位置误差值来数学地校正用于所述车体参数的值的确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述位置误差值处于预定误差范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，包括将所述光学靶标在车辆的车轮上方附接至所述车体。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像传感器大致沿着所述车体的纵向轴线观察所述靶标，并且所述靶标大致与所述车体的纵向轴线正交地附接至所述车体；并且

其中，将所述靶标的初始空间位置与所述靶标的预定基准位置进行比较包括将所述靶标的角度定向与大致水平的车辆基准平面进行比较。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述靶标的角度定向包括如下定向中的至少一者：大致与所述车体的纵向轴线正交的靶标轴线的定向，以及大致与所述车体的纵向轴线平行的靶标轴线的定向。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述车体参数是所述车辆的车身高度，并且确定用于所述车辆的车身高度的值包括确定所述车辆基准平面与所述靶标的初始空间位置或调节过的空间位置之间的距离。

7.根据权利要求1所述的方法，包括将所述靶标附接至所述车体，使得所述靶标的预定部分接触所述车体的轮窝的预定基准点。

8.根据权利要求1所述的方法，包括在车辆上执行车轮定位程序；并且

在完成所述车轮定位程序之前，当所述靶标移离所述初始空间位置或调节过的空间位置至超过阈值距离时通知用户。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在完成所述车轮定位程序之前，当所述靶标移离所述初始空间位置或所述调节过的空间位置小于阈值距离时，所述方法包括基于所述靶标的移动自动地校正用于所述车体参数的值的确定。

10.根据权利要求1所述的方法，包括：

使用附接至所述光学靶标的水平仪确定所述光学靶标的定向；以及

基于所述靶标的定向和所述图像数据确定所述靶标的初始空间位置。

11.根据权利要求10所述的方法，包括：

在车辆上执行车轮定位程序；

基于所述靶标的定向和所述图像数据确定所述靶标已经移离所述初始空间位置或调节过的空间位置至超过预定距离；以及

在完成所述车轮定位程序之前，当所述靶标移动超过所述预定距离时，基于所述靶标的移动自动地校正用于所述车体参数的值的确定。

12.一种系统，包括：

光学靶标，其能够附接至车体；

图像传感器，其用于观察所述靶标并捕捉所述靶标的图像数据；以及

处理器，其适用于：

接收和处理来自所述图像传感器的图像数据，

基于处理过的图像数据确定所述靶标的初始空间位置，

将所述靶标的初始空间位置与所述靶标的预定基准位置进行比较，

当所述初始空间位置与所述基准位置之间的差异超过阈量时，使用感官感知的刺激来引导用户将所述靶标对准到调节过的空间位置，以及

基于所述靶标的调节过的位置确定用于车体参数的值。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述调节过的空间位置与所述基准位置相差一位置误差值；并且

其中，所述处理器适用于基于所述位置误差值来数学地校正用于所述车体参数的值的确定。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述位置误差值处于预定误差范围内。

15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述处理器适用于通过由监视器向用户提供的视觉提示和由扬声器向用户提供的声音提示中的至少一者来引导用户对准所述靶标，所述提示具有定量的定位信息。

16.一种系统，包括：

光学靶标，其能够附接至车体；

图像传感器，其用于观察所述靶标并捕捉所述靶标的图像数据；以及

处理器，其适用于：

接收和处理来自所述图像传感器的图像数据，

基于处理过的图像数据确定所述靶标的初始空间位置，

基于所述靶标的初始空间位置确定用于车体参数的值，

将所述靶标的初始空间位置与靶标的预定基准位置进行比较，以确定位置误差值，所述位置误差值表示所述初始空间位置与基准位置之间的差异，以及

基于所述位置误差值来数学地校正用于所述车体参数的值的确定。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述位置误差值处于预定误差范围内。

18.根据权利要求16所述的系统，其中，所述光学靶标能够在车辆的车轮上方附接至所述车体。

19.根据权利要求16所述的系统，其中，所述图像传感器用于大致沿着所述车体的纵向轴线观察所述靶标；

其中，所述靶标能够大致与所述车体的纵向轴线正交地附接至所述车体；并且

其中，所述处理器适用于通过将所述靶标的角度定向与大致水平的车辆基准平面进行比较来对所述靶标的初始空间位置与所述靶标的预定基准位置进行比较。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述靶标的角度定向包括如下定向中的至少一者：大致与所述车体的纵向轴线正交的靶标轴线的定向，以及大致与所述车体的纵向轴线平行的靶标轴线的定向。

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