CN110726563B - 车辆检测方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了对包括多个经装配的部件的被测物的测量方法与系统。该方法包括：当被测物处于第一状态时，通过第一测量设备来获取第一部件的第一测量值；当被测物处于第二状态时，通过第一测量设备获取第一部件的第二测量值；基于第一、第二测量值，来确定对应于第一部件的沉降补偿因子，其中，相较于第一状态，处于第二状态的被测物消除了装配过程中所产生的应力。通过采用本发明的测量方法，可以为被测物提供更贴近实际应用的测量值。

Description

车辆检测方法与系统

技术领域

本发明属于检测领域，尤其涉及一种车辆的检测方法与系统。

背景技术

在汽车行业，整车厂一般通过四轮定位与大灯检测(Wheel Alignment andHeadlamp Aiming，WAHA)工作站对下线车辆的底盘系统相关参数进行测量，厂商将此测量结果与标准值进行对比，判断下线车辆是否符合产品要求，其优点是快速且可靠性高。因此，针对WAHA设备的底盘参数标准值制定是否科学合理，会直接决定到达客户手中车辆的底盘参数能否满足设计要求。

普遍采用的WAHA设备是通过摄像头拍摄与图像处理来测量车身高度，以激光扫描配合操作人员转动方向盘的方式测量四轮定位参数。在测试中，并非所有的参数都是直接测量的，部分参数是通过计算而得，所以最终结果不可避免存在系统误差，测量结果并不能直接体现产品的实际状况。另外，现有的部分测试台则是通过摄像头与反光板相配合以进行三维成像。显然，两种测量方法会带来两种不同的测量数据。

任何自动化设备测量都会有误差，如何消除或减小测量误差，如何制定合理的测试标准值，成了主机厂保证交付车辆的底盘参数符合要求的重点与难点

发明内容

针对目前因为自动化设备的误差而导致的难以指定合理的测试标准值，本发明提出了一种通过确定自动化设备的测量补偿因子以及被测物自身的沉降因子来确定被测物的测试标准值。

本发明一方面提出了一种测量方法，被测物包括多个经装配的部件，所述方法包括：当所述被测物处于第一状态时，通过第一测量设备来获取第一部件的第一测量值；当所述被测物处于第二状态时，通过所述第一测量设备获取所述第一部件的第二测量值；基于所述第一、第二测量值，来确定对应于所述第一部件的沉降补偿因子，其中，相较于所述第一状态，处于所述第二状态的所述被测物消除了装配过程中所产生的应力。

本发明还提出了一种测量装置，其包括：第一测量设备，其配置为：当被测物处于第一状态时，获取第一部件的第一测量值，当所述被测物处于第二状态时，获取所述第一部件的第二测量值；控制单元，其配置为基于所述第一、第二测量值，来确定对应于所述第一部件的沉降补偿因子，其中，相较于所述第一状态，处于所述第二状态的所述被测物消除了装配过程中所产生的应力。

通过采用本发明的测量方法，可以为被测物提供更贴近实际应用的测量值。

附图说明

参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。

图1为依据本发明实施例的测量流程图；

图2为依据本发明实施例的车辆测量流程图；

图3为依据本发明实施例的测量系统架构示意图。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。

发明人通过大量的实践发现传统的车辆检测技术存在较为明显的问题，譬如，设备测量值与实际值有一个不可避免的误差；车辆刚下线与车辆行驶一段时间之后，底盘参数一般会有一个较为明显的变化，从而难以确定交付给客户的车辆是否达到最优条件，另外售后往往以车辆刚下线的参数来进行维修车辆，这往往导致无法为车辆提供最为适合的维修策略。上述问题同样适用于其它类型的机械装配组件，譬如，由众多部件装配而成的支撑设备等等。

首先，对本发明涉及到的术语进行阐述。制程能力指数(Complex ProcessCapability index，Cpk)是一种表示制程水平高低的方便方法，其实质作用是反映制程合格率的高低。一般而言，计算Cpk时，取样数据至少为20组数据。当Cpk≥1.33时，可以认为当前的制造状况无需改变。

针对被测物是由多个机械部件装配而成的组件的情形，本发明提出了一种被测物的测量方法。

图1为依据本发明实施例的测量流程图。

步骤S101：当被测物处于第一状态时，通过第一测量设备来获取第一部件的第一测量值。

在此步骤中，通过第一测量设备来对处于第一状态(譬如，初始状态)下的被测物中的多个部件进行测量，以获取与该多个部件相对应的第一测量值组。这里，第一部件可以是被测物的外壳，如此，可以通过第一测量设备获得该被测物的高度。

步骤S102：当被测物处于第二状态时，通过第一测量设备获取第一部件的第二测量值。

在此步骤中，被测物处于第二状态，相较于第一状态，处于第二状态的被测物消除了装配过程中所产生的应力。通过与前一步骤相同的测量设备来获得被测物的第二测量值(即，被测物的高度)。本领域技术人员结合实际应用可以理解的是，此处“消除”旨在说明被测物经过应力释放后达到的状态，即基本上释放了应力，可以包括多种程度的应力释放，并非仅仅指示被测物完全释放了应力这一种状态。

步骤S103：基于第一、第二测量值来确定对应于第一部件的沉降补偿因子。

在此步骤中，将利用前两个步骤中所获得的测量值来确定对应于第一部件的沉降补偿因子。由于该两个测量值均是利用同一个测量设备来获得，因此，通过该两个测量值可以消除该测量设备的误差。

通过上述步骤，可以获得第一部件的沉降补偿因子。

另外，被测物在实际使用时，往往使用的测量设备有所不同。譬如，售前时，厂商会使用厂商专用的测量工具来对被测物进行测量；而售后时，负责售后的服务方会使用与厂商使用的测量设备不同的测量设备来进行测量。

因此，当被测物处于第二状态时，通过第二测量设备获取第一部件的第一参考测量值，并基于第二测量值和第一参考测量值来确定第一测量设备的测量补偿因子。同理，当被测物处于第三状态时，通过第二测量设备、第三测量设备分别获取第一部件的第二参考测量值和第三测量值，进而确定第三设备的测量补偿因子，其中，第三状态不同于第一、第二状态。因此，通过使得被测物处于不同状态，使用不同的测量设备进行测量，进而获取对应于不同的测量设备的测量补偿因子。

当确定好测量补偿因子和沉降补偿因子后，可以结合第一部件的设计值来确定第一部件的对应于测量设备的测量标准值。

在一种实施方式中，若第一部件为滚动支撑部件(譬如，车轮)，则可以基于沉降补偿因子和第一部件的设计值来确定滚动支撑部件的测量标准值。

下面以被测物为车辆进行阐述。为了能够提升车辆的稳定性，本发明提出通过不同的方式来收集下线车辆底盘的相关参数，包括：四轮定位参数、车身高度，然后对测量结果进行分析，进而制定出满足下线车辆与售后车辆的测量标准值。

当被测物为车辆时，本发明提出了三种车辆工况状态：

第一状态：对应于车辆下线，行驶距离小于第一阈值，满液(譬如，制动液)不满油；

第二状态：对应于经过应力测试的车辆，此时仍然处于满液不满油；

第三状态：车辆行驶距离大于等于第一阈值，且满油满液。

可以理解的，在其它实施方式中，还可以针对被测物(即，汽车)设定更多的工况状态。

针对车辆的多个状态，本发明提出通过第一测量设备(譬如，WAHA设备)、第二测量设备(譬如，手持工具)以及第三测量设备(譬如，Hunter设备)来进行测量。

WAHA设备的测量原理是通过摄像头拍摄与图像处理来测量车身高度，以激光扫描配合操作人员转动方向盘的方式测量四轮定位参数。由于某些参数(譬如，车身高度、主销后倾角)是通过计算得来而并非直接测量，因此，最终结果不可避免存在系统误差，测量结果并不能直接体现产品的实际状况。Hunter设备用于对车辆底盘参数的测量调整，其原理为激光反射原理，即通过摄像头与固定在四个车轮处的反光板合，来测量四轮定位参数。

由于设备测量值与实际值有一个不可避免的误差，因此，可以在投产前期通过样本抽样调查，找出两者之间的关系，通过引入补偿消除测量误差。车辆刚下线(行驶距离小于第一阈值)与车辆行驶一段时间之后(行驶距离大于等于第一阈值)，车辆底盘参数一般会有一个较为明显的变化，因此，通过确定刚下线车辆与实际使用时车辆底盘参数的变化关系，可以保证车辆在客户手中使用时底盘参数达到设计要求。另外，客户在使用车辆时，不可避免会对底盘参数进行检测调整，所以本发明还可以对针对售后车辆，而两者除了测量设备不同，车辆工况也不一样，需要针对不同的设备与车辆工况制定不同的测量标准值。另外，由于主销后倾角为计算值，本发明分别将设备测量结果与手动测量相对比，进而确定补偿因子，以补偿由于计算方法及设备测量导致的主销后倾角误差。同时设备测量对于车身高度的测量也会有一定测量误差，也需要测量补偿因子来补偿。

可以理解，此处手动测量仅是为了提供测量参考值，在其它实施方式中，也可以采用其它更为精确的方式来提供测量参考值。

本发明中的测量流程要求车辆在下线通过第一次WAHA测量后，直接通过整车厂的颠簸测试路段释放装配应力，接着进行第二次WAHA测量，通过对比两次WAHA测量的差值，计算出对四轮定位参数以及车身高度的沉降补偿因子，补偿由于行驶过程沉降导致的参数变化。

为了进一步解释本发明的构思，结合说明书附图进行解释。

图2是依据本发明实施例的测量方法流程图。

步骤S201：通过第一测量设备对处于第一状态的车辆进行测量。

在该步骤中，将对随机选取的样本车辆(譬如，20辆车)作为测试样本，然后，待选定车辆下线后，使用第一测量设备(譬如，WAHA设备)对选定的车辆进行测量，并将对应的第一测量结果记录于系统中。譬如，可以对底盘高度、车身高度、四轮位置、四轮载荷等数据进行记录。

可以理解的，在本实施例中，第一状态对应于车辆的初始状态。

步骤S202：通过第一测量设备对处于第二状态的车辆进行测量。

在该步骤中，为了将车辆从第一状态转换为第二状态，可以让车辆通过颠簸测试路段，进而消除车辆装配过程中存在的应力。当车辆通过测试路段后，将通过第一测量设备对车辆进行测量，并对应的第二测量结果记录于系统中。

可以理解的，在本实施例中，第二状态对应于原处于初始状态的车辆经过消除应力后的状态。同样可以理解的，若第一测量设备无法对一些参数进行测量而是通过计算来确定参数值(譬如，主销后倾角或车身高度)，则在此步骤中，可以通过第二测量设备(譬如，手持工具)来对这些参数进行测量。

步骤S203：通过第三测量设备对处于第三状态的车辆进行测量。

在该步骤中，将将车辆从第二状态转换为第三状态，然后通过第三测量设备对车辆进行测量，譬如，测量四轮定位参数与四轮载荷，同时利用手持工具或其它工具测量前一步骤中通过同一方法测量的参数(譬如，主销后倾角)，进而确定第三检测结果。

可以理解的，在本实施例中，第三状态对应于车辆行驶超过一定的距离的初始状态，其更为贴近实际使用的状态。

步骤S204：基于测量结果确定补偿因子，进而确定测量标准值。

当完成对所有的样本车辆的测量后，可以通过数据对比分析、过程能力分析，确定测量补偿因子与沉降补偿因子，并根据这两个因子来修正参数的标准值。

首先需要确定制造能力指数。通过第一测量结果和第三测量结果的对比，确定当前的制程能力指数。譬如，可以使用Minitab工具，对收集到的四轮定位及车身高度数据分别进行过程能力分析，以指定的设计要求为标准值，要求cpk≥1.33。如此，可以确保当前分析的样本车辆均符合设计要求。

下面对测量补偿因子确定过程进行阐述：

由于本发明采用多个测量设备来进行测量，因此，车辆的每个部件针对每个测量设备均需要确定测量补偿因子。

在本发明中，对于第一测量设备，可以比较在第二次测量中所得到的车身高度、主销后倾角与利用第二测量设备提供的测量值，进而确定第一测量设备的测量补偿因子。同理，对于第三测量设备，可以通过比较主销后倾角与利用第二测量设备的测量值来确定第三测量设备的测量补偿因子。表达式(1)示出了测量补偿因子的表达式：

测量补偿因子＝真实测量值÷设备测量值 (1)

其中，真实测量值为第二测量设备提供的参考测量值，设备测量值则是由第一或第三测量设备所提供的测量值。可以理解的，对于每个被测部件，譬如，车身高度H、主销后倾角w，每个自动化设备均有相应的误差，因此，每个被测部件均对应于各自的测量补偿因子。

下面对车辆行驶沉降补偿因子确定过程进行阐述：

本发明通过对比车辆的相关参数在第一状态和第二状态中的变化，来确定沉降补偿因子，该因子用于补偿由于行驶过程沉降导致的各部件的参数变化。

在一个实施方式中，可以对比以下参数在步骤S301和步骤S302中所获得的值，来确定各个参数相应的沉降补偿因子：

(1)前轴的主销后倾角、(2)车轮前束角、(3)车轮外倾角、(4)后轴的车轮外倾角、(5)车轮前束以及(6)四个车轮的车身高度。

以车身高度值为例，其沉降补偿因子可以由式(2)来表示：

沉降补偿因子＝(∑(H_2nd-H_1st)_i)÷20 i＝1,2…20 (2)

其中，H_2nd表示车辆在第二次测量时的车身高度，H_1st表示车辆在第一次测量时的车身高度，i表示车辆在样本中的编号。

当确定好沉降补偿因子和测量补偿因子后，可以针对不同的参数来确定相应的测量标准值。

譬如，通过第一测量设备和第三测量设备所获得的主销后倾角，以及通过第一测量设备所获得的车身高度，可以通过式(3)来确定测量标准值：

测量标准值＝设计值÷计算补偿因子－沉降补偿因子 (3)

对于其他仅涉及到沉降的参数，譬如，四轮定位参数，测量标准值可以通过式(3)来确定：

测量标准值＝设计值－沉降补偿因子 (4)

通过对参数的分类处理，可以得到相应的底盘参数标准。由于在确定测量标准值的过程中，充分考虑到了系统测量的误差，并且考虑了车辆应力释放导致的沉降，因此，通过采用本发明的测量方法来确定测量标准值，可以保证产品在下线并运输到用户手中仍然能符合设计要求。另外，通过WAHA与Hunter来检测，被分别代表了下线状态与售后状态的车辆要求，满足不同场合的使用。

可以理解的，上述测量方法可以在车辆生产的不同阶段都可以适用。另外，相较于第一状态，处于第二状态中的车辆的装配应力被消除。

虽然图2中是获得了所有的测量值后进行分析，进而获取测量补偿因子和沉降补偿因子，但是，本领域技术人员可以理解的是，当不需要对第三测量设备(譬如，Hunter设备)的测量进行分析时，图2中的步骤S203可以移除。

基于前述的测量方法，本发明还提出了一种测量系统，图3为依据本发明实施例的测量系统的架构图。

测量系统300包括第一测量设备310、第二测量设备320、第三测量设备330以及控制单元340。第一测量设备310包括多个测量组件，用于测量被测物的第一参数(譬如，质量、部件位置参数)，并能够基于所得到的第一参数来计算出被测物的第二参数(譬如，车身高度)；第二测量320可以是手持设备，也可以是其它能够对由第一、第二测量设备计算出的参数进行直接测量的设备；第三测量设备330包括三维成像设备，其基于对被测物的影像信息的分析来测量被测物的部件位置参数。

具体而言，当被测物处于第一状态时，第一测量设备310获取第一部件的第一测量值；当被测物处于第二状态时，第一测量设备310获取第一部件的第二测量值。控制单元340基于第一、第二测量值来确定对应于第一部件的沉降补偿因子。第二测量设备320，其被配置为当被测物处于第二状态时，获取第一部件的第一参考测量值，从而控制单元340可以基于第二测量值和第一参考测量值来确定第一测量设备的测量补偿因子。

当被测物处于第三状态时，第三测量设备330获取第一部件的第三测量值，第二测量设备320同样可以提供第一部件的第二参考测量值，从而，控制单元340基于第二参考测量值和第三测量值来确定第三设备的测量补偿因子。

基于确定的测量补偿因子，控制单元340可以基于第一部件的设计值、沉降补偿因子以及第一测量设备的测量补偿因子来确定第一部件的对应于第一测量设备的测量标准值。特别地，当第一部件为滚动支撑部件时，控制单元340基于沉降补偿因子和第一部件的设计值来确定滚动支撑部件的测量标准值。

由上可知，当被测物处于不同状态时，通过该三个测量设备对被测物的至少一个部件进行测量，可以确定第一测量设备、第三测量设备各自的测量补偿因子，并且获得被测物释放应力后的沉降补偿因子，进而确定针对该被测物所包含的部件的测量标准值。

因此，虽然参照特定的示例来描述了本发明，其中，这些特定的示例仅仅旨在是示例性的，而不是对本发明进行限制，但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和保护范围的基础上，可以对所公开的实施例进行改变、增加或者删除。

Claims (6)

1.一种测量方法，其中，被测物包括多个经装配的部件，其特征在于，所述方法包括：

当所述被测物处于第一状态时，通过第一测量设备来获取第一部件的第一测量值；

当所述被测物处于第二状态时，通过所述第一测量设备获取所述第一部件的第二测量值；

基于所述第一、第二测量值，来确定对应于所述第一部件的沉降补偿因子，其中，相较于所述第一状态，处于所述第二状态的所述被测物在装配过程中所产生的应力被消除；

当所述被测物处于所述第二状态时，通过第二测量设备获取所述第一部件的第一参考测量值，并基于所述第二测量值和所述第一参考测量值来确定所述第一测量设备的测量补偿因子；

基于所述第一部件的设计值、所述沉降补偿因子以及所述第一测量设备的测量补偿因子，确定所述第一部件的对应于所述第一测量设备的测量标准值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

当所述被测物处于第三状态时，通过所述第二测量设备、第三测量设备分别获取所述第一部件的第二参考测量值和第三测量值，进而确定所述第三测量设备的测量补偿因子，其中，所述第三状态不同于所述第一、第二状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一部件为滚动支撑部件，

基于所述沉降补偿因子和所述第一部件的设计值来确定所述滚动支撑部件的测量标准值。

4.一种测量系统，其特征在于，包括：

第一测量设备，其配置为：

当被测物处于第一状态时，获取第一部件的第一测量值，

当所述被测物处于第二状态时，获取所述第一部件的第二测量值；

控制单元，其配置为基于所述第一、第二测量值，来确定对应于所述第一部件的沉降补偿因子，其中，相较于所述第一状态，处于所述第二状态的所述被测物在装配过程中所产生的应力被消除；和

第二测量设备，其被配置为当所述被测物处于所述第二状态时，获取所述第一部件的第一参考测量值，

其中，所述控制单元基于所述第二测量值和所述第一参考测量值来确定所述第一测量设备的测量补偿因子，所述控制单元还被配置为基于所述第一部件的设计值、所述沉降补偿因子以及所述第一测量设备的测量补偿因子，确定所述第一部件的对应于所述第一测量设备的测量标准值。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：

第三测量设备，其被配置为当所述被测物处于第三状态时，获取所述第一部件的第三测量值，

其中，所述第二测量设备还被配置为获取所述第一部件的第二参考测量值，所述控制单元基于所述第二参考测量值和所述第三测量值来确定所述第三测量设备的测量补偿因子，其中，所述第三状态不同于所述第一、第二状态。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述控制单元还被配置为当所述第一部件为滚动支撑部件时，基于所述沉降补偿因子和所述第一部件的设计值来确定所述滚动支撑部件的测量标准值。

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