CN107702928B - 一种车辆转向轮转角测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆转向轮转角测量方法，包括：步骤一、将测试车辆开到指定位置；步骤二、将转向盘处于中间位置，采集激光位移传感器移动过程中的左前轮位移值和右前轮位移值；步骤三、将转向盘转向极限位置，采集激光位移传感器移动过程中的左前轮位移值、右前轮位移值，激光位移传感器与左前轮的最近端距离、最远端距离，右前轮的最近端距离、最远端距离；步骤四、对左前轮和右前轮的极限转向角进行计算，并判断数据是否输出；步骤五、确定数据输出后，分别得到左前轮的极限转向角和右前轮的极限转向角，进而计算车辆的最小转向半径；本发明公开了一种车辆转向轮转角测量装置。

Description

一种车辆转向轮转角测量装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆试验测试领域，具体涉及一种车辆转向轮转角测量装置及方法。

背景技术

车辆最小转向半径由车辆转向系统结构参数所决定，是车辆通过性的主要性能指标，是越野车辆机动性的主要性能指标，也是拖拉机田间通过性的主要性能指标，在车辆整机装配完成下线后都需要进行最小转向半径测试。

车辆下线时或使用过程中，其转向轮的最大转角可能会出现达不到设计要求，需要进行试验测量，由于前轮转角是个空间量，还有轮轴、护板等零件，不方便采用机械方法进行测量；目前车辆最小转向半径是采用场地测试的方法，在空旷的场地由驾驶员驾驶车辆，把方向盘转到极限位置，以尽可能低的速度进行等速圆周行驶，记录下行驶轨迹，然后测量转向半径。场地测试对场地空间大小要求高，且有安全隐患，需要熟练驾驶人员操作，耗时长。

发明内容

本发明设计开发了一种车辆转向轮转角测量装置，本发明的发明目的是解决对数据采集空间要求小，试验速度要求快，方便测试转向轮转角的问题。

本发明设计开发了一种车辆转向轮转角测量方法，本发明的发明目的是解决在实际过程中数据不可靠，判断数据准确性繁琐等问题。

本发明提供的技术方案为：

一种车辆转向轮转角测量装置，包括：

滑轨架，其上滑轨高度可调节；

步进电机，其安装在所述滑轨上，能够用于驱动所述滑轨滑动；

激光位移传感器，其与所述滑轨上的滑块固定连接，通过所述步进电机带动滑动。

一种车辆转向轮转角测量方法，包括如下步骤：

步骤一、将测试车辆开到指定位置，将转向盘处于中间位置，使转向轮车轮平面平行于测量装置滑轨，并且将测量装置高度调整到车辆前轮两侧的轮胎中心高度；

步骤二、开启步进电机，前轮两侧激光位移传感器由步进电机带动从滑轨一端移动到另一端，在激光位移传感器移动过程中采集数据并处理，得到车轮平面与测量装置滑轨的初始夹角α_L0、α_R0；

步骤三、将车辆转向盘转向左转向极限位置，开启步进电机，前轮两侧激光位移传感器从滑轨一端移动到另一端，在激光位移传感器移动过程中，采集数据并处理，得到极限转角位置处车轮平面与测量装置滑轨的夹角α_L1、α_R1，并且输出左车轮极限转角值为α_L＝α_L1-α_L0、右车轮极限转角值为α_R＝α_R1-α_R0；

步骤四、通过下述公式分别依据将车辆转向盘转向左转向极限位置的左、右车轮的极限转角值计算车辆左转向的最小转向半径R_Lmin，计算公式为：式中，L为轴距，M为轮距，取其中大的值作为最小转向半径：R_Lmin＝max(R_Lminl，R_Lminr)。

步骤五、将车辆转向盘转向右转向极限位置，开启步进电机，前轮两侧激光位移传感器从滑轨一端移动到另一端，在激光位移传感器移动过程中采集数据并处理，得到极限转角位置处车轮平面与测量装置滑轨的夹角α_L2、α_R2，并输出左车轮极限转角值为α′_L＝α_L2+α_L0、右车轮极限转角值为α′_R＝α_R2+α_R0；

步骤六、通过下述公式分别将车辆转向盘转向右转向极限位置的左、右车轮的极限转角值计算车辆右转向的最小转向半径R_Rmin，计算公式为：式中，L为轴距，M为轮距，取其中大的值作为最小转向半径：R_Rmin＝max(R_Rminl，R_Rminr)。

优选的是，

在所述步骤二中，在激光位移传感器移动过程中采集数据包括：

采集并记录左侧激光位移传感器到左前轮的距离随时间变化的历程数据D_L(t)和右侧激光位移传感器到右前轮的距离随时间变化的历程数据D_R(t)；

记录左、右侧步进电机输出的控制脉冲数随时间变化的历程数据P_L(t)、P_R(t)；

按照步进电机步距角β和传动装置传动比i₀换算为左、右侧步进电机位移随时间变化的历程数据S_L(t)＝βi₀P_L(t)、S_R(t)＝βi₀P_R(t)；

在所述步骤三中，在激光位移传感器移动过程中采集数据包括：

采集并记录左侧激光位移传感器到左前轮的距离随时间变化的历程数据D_1L(t)和右侧激光位移传感器到右前轮的距离随时间变化的历程数据D_1R(t)；

记录左、右侧步进电机输出的控制脉冲数随时间变化的历程数据P_1L(t)、P_1R(t)；

按照步进电机步距角β和传动装置传动比i₀换算为左、右侧步进电机位移随时间变化的历程数据S_1L(t)＝βi₀P_1L(t)、S_1R(t)＝βi₀P_1R(t)；

在所述步骤五中，在激光位移传感器移动过程中采集数据包括：

采集并记录左侧激光位移传感器到左前轮的距离随时间变化的历程数据D_2L(t)和右侧激光位移传感器到右前轮的距离随时间变化的历程数据D_2R(t)；

记录左、右侧步进电机输出的控制脉冲数随时间变化的历程数据P_2L(t)、P_2R(t)；

按照步进电机步距角β和传动装置传动比i₀换算为左、右侧步进电机位移随时间变化的历程数据S_2L(t)＝βi₀P_2L(t)、S_2R(t)＝βi₀P_2R(t)。

优选的是，在所述步骤二中，判断车轮平面与测量装置滑轨的初始夹角α_L0、α_R0是否在允许误差范围内，若误差范围不能满足要求，则提示试验人员调整车辆位置，重复所述步骤一，若误差范围满足要求，则进行所述步骤二；

其中，所述误差范围为α_L0＜＜1°，α_R0＜＜1°。

优选的是，在所述步骤二、所述步骤三和所述步骤五中，所述步进电机用变速控制，对应轮胎前、后侧壁处扫描速度慢于对应轮毂处扫描速度。

优选的是，在所述步骤二、所述步骤三和所述步骤五中，在激光位移传感器测试过程中采用自适应滤波算法，具体方法如下：

采集对应每一个测试点，激光位移传感器采集N个数据，输出距离值为y_i，计算表征数据离散程度的距离测试值标准差：

式中，

根据信号强度值和标准差值调整滤波强度调整采样数据点数，包括：当信号强度值高，标准差值小时，取较少的采样点数；当信号强度值低，标准差值大时，取较多的采样点数。

优选的是，所述采样数据点数取值包括：

当σ≤σ₁时，所述采样数据点数为3～5；

当σ＞σ₁时，所述采样数据点数为4～6；

式中，σ₁为设定的标准差阈值。

优选的是，所述采样数据点数取值包括：

当σ≤σ₁时，所述采样数据点数为3；

当σ＞σ₁时，所述采样数据点数为4；

当σ≤σ₁时，所述采样数据点数为4；

当σ＞σ₁时，所述采样数据点数为5；

当σ≤σ₁时，所述采样数据点数为5；

当σ＞σ₁时，所述采样数据点数为6；

式中，为平均信号强度值，Q_i为信号强度值，Q₁、Q₂为设定的信号强度阈值，σ₁为设定的标准差阈值。

优选的是，在所述步骤二、所述步骤三或者所述步骤五中，采用模式识别算法进行数据处理得到极限转向角，包括如下方法：

对采集并记录的数据进行抽样，得到标识激光位移传感器与被测轮胎表面距离的二维数组：

(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，...(x_n-1，y_n-1)，(x_n，y_n)，

x_i-t_i时刻S(t)的值，i＝1，2...，n，

y_i-t_i时刻D(t)的值，i＝1，2...，n；

在所述二维数组的前、后各选取m组数据作为对称点识别区间，包括如下数据：

前区间数据：

(x_f1，y_f1)＝(x₁，y₁)，

(x_f2，y_f2)＝(x₂，y₂)，

，……，

(x_fm，y_fm)＝(x_m，y_m)；

后区间数据：

(x_r1，y_r1)＝(x_n-m+1，y_n-m+1)，

(x_r2，y_r2)＝(x_n-m+2，y_n-m+2)

，……，

(x_rm，y_rm)＝(x_n，y_n)；

得到对比数据块的累计均方差为：式中，为对比数据块的计算平均斜率，K_i为相应各点连线的斜率值，l₁为对比数据块长度，n₁为对比数据块个数，n₁＝(m-l₁+1)(m-l₁+1)；

若累计均方差值最小，则认定为对比识别成功，此时，轮胎与测试装置滑轨之间夹角为式中，R_jmin为累计均方差最小值。

优选的是，对比数据块长度l₁为轮胎侧壁区域长度的1/4。

本发明与现有技术相比较所具有的有益效果：

1、本发明的试验装置可以通过车辆静态测试代替场地测试实现最小转向半径测试，省时省力且提高了试验的安全性；

2、本发明的车辆转角测量方法通过自适应滤波算法在测试精度和测试速度方面做到最好的折衷；

3、本发明的车辆转角测量方法通过模式识别算法更准确地识别相似数据，提高了数据处理的精度。

附图说明

图1为本发明所述的测试过程示意图。

图2为本发明所述的测试装置输出的位移曲线图。

图3为本发明所述的车辆转向轮转角测试装置布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供一种车辆转向轮转角测量装置，包括滑轨架210、激光位移传感器220、步进电机；其中，滑轨架210上滑轨高度可自动调整，步进电机安装在滑轨上，能够驱动滑轨滑动，激光位移传感器220与滑轨上的滑块固定连接，通过步进电机驱动滑轨滑动从而带动激光位移传感器220滑动；在测试过程中，激光位移传感器220由直线步进电机带动在滑轨上缓慢移动，可以获得传感器输出的位移历程曲线图，如图2所示，通过数据分析，可以得到有效位移数据(激光位移传感器220指向轮胎期间获得的数据)。

如图3所示，待测试车辆100行驶到测试平台后静止布置在水平面上，且转向盘处于中间位置，前、后车轮110的纵向中分面与车辆纵向中分面平行；对于前轮转向车辆，左右前轮100处布置两套测试装置200；在另一种实施例中，如果对于四轮转向车辆，左右后轮处可以再增加布置两套测试装置，测试装置与车轮纵向中分面平行，其上所带有的激光位移传感器垂直指向相对应的车轮。

本发明还提供了一种车辆转向轮转角测量方法，包括如下步骤：

步骤一、将测试车辆开到指定位置，将转向盘处于中间位置，使转向轮车轮平面平行于测量装置滑轨；

步骤二、测量装置根据给定轮胎规格通过滑轨高度方向上的垂直步进电机自动调整车辆前轮两侧的滑轨高度，使其处于(或接近于)轮胎中心高度；

步骤三、开启水平方向步进电机，前轮两侧激光位移传感器由水平方向上水平步进电机带动从滑轨一端移动到另一端进行测试，在激光位移传感器移动过程中，采集并记录左侧激光位移传感器到左前轮的距离随时间变化的历程数据D_L(t)和右侧激光位移传感器到右前轮的距离随时间变化的历程数据D_R(t)，激光位移传感器测试过程中采用自适应滤波算法，同时记录左、右侧步进电机输出的控制脉冲数随时间变化的历程数据P_L(t)、P_R(t)，并按照步进电机步距角β和传动装置传动比i₀换算为左、右侧步进电机位移随时间变化的历程数据S_L(t)＝βi₀P_L(t)、S_R(t)＝βi₀P_R(t)，测试完成后水平步进电机自动返回初始位置；

步骤四、将步骤三采集记录的数据利用模式识别算法分析处理，得到车轮平面与测量装置滑轨的初始夹角α_L0、α_R0，判断是否在允许误差范围内(α_L0＜＜1°，α_R0＜＜1°)，若误差范围不能满足要求，即车轮平面与测量装置滑轨不平行，则提示试验人员调整车辆位置，重复步骤一，若误差范围满足要求，则进入下一步；

步骤五、将车辆转向盘向左转向极限位置，开启水平步进电机，前轮两侧激光位移传感器从滑轨一端移动到另一端，在激光位移传感器移动过程中，采集并记录左侧激光位移传感器到左前轮的距离随时间变化的历程数据D_1L(t)和右侧激光位移传感器到右前轮的距离随时间变化的历程数据D_1R(t)，激光位移传感器测试过程中采用自适应滤波算法，同时记录左、右侧步进电机输出的控制脉冲数随时间变化的历程数据P_1L(t)、P_1R(t)，并按照步进电机步距角β和传动装置传动比i₀换算为左、右侧步进电机位移随时间变化的历程数据S_1L(t)＝βi₀P_1L(t)、S_1R(t)＝βi₀P_1R(t)，测试完成后水平步进电机自动返回初始位置；

步骤六、将步骤五采集记录的数据利用模式识别算法分析处理，得到极限转角位置处车轮平面与测量装置滑轨的夹角α_L1、α_R1；

步骤七、输出左车轮极限转角值α_L＝α_L1-α_L0、右车轮极限转角值α_R＝α_R1-α_R0；

步骤八、通过下述公式依据左、右车轮的极限转角值计算车辆左转向的最小转向半径R_Lmin：

对应前轮转向车辆最小转向半径的定义，分别依据左前轮极限转角α_L和右前轮极限转角α_R，计算最小转向半径，计算公式为：：

式中，L为轴距，M为轮距，取其中大的值作为最小转向半径：R_Lmin＝max(R_Lminl，R_Lminr).

步骤九、将车辆转向盘向右转向极限位置，开启水平步进电机，前轮两侧激光位移传感器从滑轨一端移动到另一端，在激光位移传感器移动过程中，采集并记录左侧激光位移传感器到左前轮的距离随时间变化的历程数据D_2L(t)和右侧激光位移传感器到右前轮的距离随时间变化的历程数据D_2R(t)，激光位移传感器测试过程中采用自适应滤波算法，同时记录左、右侧步进电机输出的控制脉冲数随时间变化的历程数据P_2L(t)、P_2R(t)，并按照步进电机步距角β和传动装置传动比i₀换算为左、右侧步进电机位移随时间变化的历程数据S_2L(t)＝βi₀P_2L(t)、S_2R(t)＝βi₀P_2R(t)，测试完成后水平步进电机自动返回初始位置；

步骤十、将步骤九采集记录的数据利用模式识别算法分析处理，得到极限转角位置处车轮平面与测量装置滑轨的夹角α_L2、α_R2；

步骤十一、输出左车轮极限转角值α′_L＝α_L2+α_L0、右车轮极限转角值α′_R＝α_R2+α_R0；

步骤十二、通过下述公式依据左、右车轮的极限转角值计算车辆右转向的最小转向半径R_Rmin：

对应前轮转向车辆最小转向半径的定义，分别依据左前轮极限转角α′_L和右前轮极限转角α′_R，计算最小转向半径，计算公式为：

式中，L为轴距，M为轮距，取其中大的值作为最小转向半径：R_Rmin＝max(R_Rminl，R_Rminr)。

在另一种实施例中，在所述步骤三、步骤五和步骤九中，为提高测试装置的测试速度，可对步进电机采用变速控制，在一次运动周期中，控制速度为慢、快、慢；其中，对应轮胎前、后侧壁处控制速度慢；对应轮毂处，控制运动速度快，相对应地，仅在前、后侧壁处采集并记录激光位移传感器数据。

在另一种实施例中，在所述步骤三、步骤五和步骤九中，为保证测试精度并尽量提高测试装置的测试速度，在激光位移传感器测试过程中采用自适应滤波算法，具体方法如下：

对应每一个测试点，激光位移传感器采集N个数据，输出距离值为y_i，信号强度值为Q_i，应用算术平均滤波法计算滤波后的输出值：

计算表征数据离散程度的距离测试值标准差：

所设计的自适应滤波算法，根据信号强度值和标准差值自动调整滤波强度，对应本设计实例中采用的算术平均滤波算法即自动调整采样数据点数，当信号强度值高，标准差值小时，取较少的采样点数，以满足测试速度要求，当信号强度值低，标准差值大时，取较多的采样点数，以满足测试精度要求，具体实现实例如表1所示：

表1自适应算术平均值滤波法采样点数取值

其中，Q₁、Q₂为设定的信号强度阈值，σ₁为设定的标准差阈值；

在另一种实施例中，在步骤四、步骤六和步骤十中，采用模式识别算法进行数据处理，具体方法如下：

对步骤四、步骤六和步骤十中采集并记录的数据进行抽样，得到标识激光位移传感器(步进电机)与被测轮胎表面距离的二维数组：

(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，...(x_n-1，y_n-1)，(x_n，y_n)

x_i-t_i时刻S(t)的值，i＝1，2...，n

y_i-t_i时刻D(t)的值，i＝1，2...，n

则该二维数组标识了被测轮胎表面的轮廓信息。根据轮胎表面的对称性，在该二维数组的前、后各选取m组数据作为对称点识别区间，即：

前区间：(x_f1，y_f1)＝(x₁，y₁)，

(x_f2，y_f2)＝(x₂，y₂)

(x_fm，y_fm)＝(x_m，y_m)

后区间：(x_r1，y_r1)＝(x_n-m+1，y_n-m+1)，

(x_r2，y_r2)＝(x_n-m+2，y_n-m+2)

，……，

(x_rm，y_rm)＝(x_n，y_n)

设l₁为对比数据块长度，n₁为对比数据块个数，则

n₁＝(m-l₁+1)(m-l₁+1)

对应前、后每一个对对比数据块，计算相应各点连线的斜率值：

该对比数据块的平均斜率为：

定义对比数据块的累计均方差为：

若累计均方差值最小(设累计均方差最小值为R_jmin)，则认定为对比识别成功，相应的前、后数据块为轮胎表面对称区域，所获得的平均斜率值为轮胎与测试装置滑轨之间夹角(即轮胎转角)的正切值。计算公式如下：

在另一种实施例中，对比数据块长度l1依据轮胎规格及抽样时间间隔Δt确定，使数据块约对应轮胎侧壁区域长度的1/4。

在另一种实施例中，在步骤八中，同时输出左前轮极限转角α_L和右前轮极限转角α_R计算转向半径的偏差值|R_Lminl-R_Lminr|，作为判断转向梯形是否合理的参考，同时对应前轮转向车辆最小转向半径的定义，依据右前轮极限转角计算最小转向半径，计算公式为：

式中，L为轴距，M为轮距，b为主销中心距。

在另一种实施例中，在步骤十二中，同时输出左前轮极限转角α′_L和右前轮极限转角α′_R计算转向半径的偏差值|R_Rminl-R_Rminr|，作为判断转向梯形是否合理的参考，同时对应前轮转向车辆最小转向半径的定义，依据左前轮极限转角计算最小转向半径，计算公式为：

式中，L为轴距，M为轮距，b为主销中心距。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种车辆转向轮转角测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将测试车辆开到指定位置，将转向盘处于中间位置，使转向轮车轮平面平行于车辆转向轮转角测量装置滑轨，并且将车辆转向轮转角测量装置高度调整到车辆前轮两侧的轮胎中心高度；

步骤二、开启步进电机，前轮两侧激光位移传感器由步进电机带动从滑轨一端移动到另一端，在激光位移传感器移动过程中采集数据并处理，得到车轮平面与车辆转向轮转角测量装置滑轨的初始夹角α_L0、α_R0；

步骤三、将车辆转向盘转向左转向极限位置，开启步进电机，前轮两侧激光位移传感器从滑轨一端移动到另一端，在激光位移传感器移动过程中，采集数据并处理，得到极限转角位置处车轮平面与车辆转向轮转角测量装置滑轨的夹角α_L1、α_R1，并且输出左车轮极限转角值为α_L＝α_L1-α_L0、右车轮极限转角值为α_R＝α_R1-α_R0；

步骤四、通过下述公式分别依据将车辆转向盘转向左转向极限位置的左、右车轮的极限转角值计算车辆左转向的最小转向半径R_Lmin，计算公式为：式中，L为轴距，M为轮距，取其中大的值作为最小转向半径：R_Lmin＝max(R_Lminl，R_Lminr)；

步骤五、将车辆转向盘转向右转向极限位置，开启步进电机，前轮两侧激光位移传感器从滑轨一端移动到另一端，在激光位移传感器移动过程中采集数据并处理，得到极限转角位置处车轮平面与车辆转向轮转角测量装置滑轨的夹角α_L2、α_R2，并输出左车轮极限转角值为α′_L＝α_L2+α_L0、右车轮极限转角值为α′_R＝α_R2+α_R0；

步骤六、通过下述公式分别将车辆转向盘转向右转向极限位置的左、右车轮的极限转角值计算车辆右转向的最小转向半径R_Rmin，计算公式为：式中，L为轴距，M为轮距，取其中大的值作为最小转向半径：R_Rmin＝max(R_Rminl，R_Rminr)；

其中，所述测量方法使用车辆转向轮转角测量装置进行测量，所述车辆转向轮转角测量装置包括：

滑轨架，其上滑轨高度可调节；

步进电机，其安装在所述滑轨上，能够用于驱动所述滑轨滑动；

激光位移传感器，其与所述滑轨上的滑块固定连接，通过所述步进电机带动滑动。

2.如权利要求1所述的车辆转向轮转角测量方法，其特征在于，

在所述步骤二中，在激光位移传感器移动过程中采集数据包括：

采集并记录左侧激光位移传感器到左前轮的距离随时间变化的历程数据D_L(t)和右侧激光位移传感器到右前轮的距离随时间变化的历程数据D_R(t)；

记录左、右侧步进电机输出的控制脉冲数随时间变化的历程数据P_L(t)、P_R(t)；

按照步进电机步距角β和传动装置传动比i₀换算为左、右侧步进电机位移随时间变化的历程数据S_L(t)＝βi₀P_L(t)、S_R(t)＝βi₀P_R(t)；

在所述步骤三中，在激光位移传感器移动过程中采集数据包括：

采集并记录左侧激光位移传感器到左前轮的距离随时间变化的历程数据D_1L(t)和右侧激光位移传感器到右前轮的距离随时间变化的历程数据D_1R(t)；

记录左、右侧步进电机输出的控制脉冲数随时间变化的历程数据P_1L(t)、P_1R(t)；

按照步进电机步距角β和传动装置传动比i₀换算为左、右侧步进电机位移随时间变化的历程数据S_1L(t)＝βi₀P_1L(t)、S_1R(t)＝βi₀P_1R(t)；

在所述步骤五中，在激光位移传感器移动过程中采集数据包括：

采集并记录左侧激光位移传感器到左前轮的距离随时间变化的历程数据D_2L(t)和右侧激光位移传感器到右前轮的距离随时间变化的历程数据D_2R(t)；

记录左、右侧步进电机输出的控制脉冲数随时间变化的历程数据P_2L(t)、P_2R(t)；

按照步进电机步距角β和传动装置传动比i₀换算为左、右侧步进电机位移随时间变化的历程数据S_2L(t)＝βi₀P_2L(t)、S_2R(t)＝βi₀P_2R(t)。

3.如权利要求1或2所述的车辆转向轮转角测量方法，其特征在于，在所述步骤二中，判断车轮平面与车辆转向轮转角测量装置滑轨的初始夹角α_L0、α_R0是否在允许误差范围内，若允许误差范围不能满足要求，则提示试验人员调整车辆位置，重复所述步骤一，若允许误差范围满足要求，则进行所述步骤三；

其中，所述允许误差范围为a_L0＜＜1°,α_R0＜＜1°。

4.如权利要求3所述的车辆转向轮转角测量方法，其特征在于，在所述步骤二、所述步骤三和所述步骤五中，所述步进电机用变速控制，对应轮胎前、后侧壁处扫描速度慢于对应轮毂处扫描速度。

5.如权利要求1、2或4所述的车辆转向轮转角测量方法，其特征在于，在所述步骤二、所述步骤三和所述步骤五中，在激光位移传感器测试过程中采用自适应滤波算法，具体方法如下：

采集对应每一个测试点，激光位移传感器采集N个数据，输出距离值为y_i，计算表征数据离散程度的距离测试值标准差：

式中，

根据信号强度值和标准差值调整采样数据点数，包括：当信号强度值高，标准差值小时，取较少的采样数据点数；当信号强度值低，标准差值大时，取较多的采样数据点数。

6.如权利要求5所述的车辆转向轮转角测量方法，其特征在于，所述采样数据点数取值包括：

当σ≤σ₁时，所述采样数据点数为3～5；

当σ＞σ₁时，所述采样数据点数为4～6；

式中，σ₁为设定的标准差阈值。

7.如权利要求6所述的车辆转向轮转角测量方法，其特征在于，所述采样数据点数取值包括：

当σ≤σ₁时，所述采样数据点数为3；

当σ＞σ₁时，所述采样数据点数为4；

当σ≤σ₁时，所述采样数据点数为4；

当σ＞σ₁时，所述采样数据点数为5；

当σ≤σ₁时，所述采样数据点数为5；

当σ＞σ₁时，所述采样数据点数为6；

式中，为平均信号强度值，Q_i为信号强度值，Q₁、Q₂为设定的信号强度阈值，σ₁为设定的标准差阈值。

8.如权利要求7所述的车辆转向轮转角测量方法，其特征在于，在所述步骤二、所述步骤三或者所述步骤五中，采用模式识别算法进行数据处理得到极限转向角，包括如下方法：

对采集并记录的数据进行抽样，得到标识激光位移传感器与被测轮胎表面距离的二维数组：

(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，...(x_n-1，y_n-1)，(x_n，y_n)，

x_i-t_i时刻S(t)的值，i＝1，2...，n，

y_i-t_i时刻D(t)的值，i＝1，2...，n；

在所述二维数组的前、后各选取m组数据作为对称点识别区间，包括如下数据：

前区间数据：

(x_f1，y_f1)＝(x₁，y₁)，

(x_f2，y_f2)＝(x₂，y₂)，

，……，

(x_fm，y_fm)＝(x_m，y_m)；

后区间数据：

(x_r1，y_r1)＝(x_n-m+1，y_n-m+1)，

(x_r2，y_r2)＝(x_n-m+2，y_n-m+2)

，……，

(x_rm，y_rm)＝(x_n，y_n)；

得到对比数据块的累计均方差为：

式中，为对比数据块的计算平均斜率，K_i为相应各点连线的斜率值，l₁为对比数据块长度，n₁为对比数据块个数，n₁＝(m-l₁+1)(m-l₁+1)；

若累计均方差值最小，则认定为对比识别成功，此时，轮胎与车辆转向轮转角测量装置滑轨之间夹角为式中，R_jmin为累计均方差最小值。

9.如权利要求8所述的车辆转向轮转角测量方法，其特征在于，对比数据块长度l₁为轮胎侧壁区域长度的1/4。