CN112236643A - 光学车辆诊断系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种光学测量系统，用于测量诸如车辆(116)的物体的一个或更多个部分，并且在测量车辆的一个或更多个部分的同时解决与车辆(116)的姿态有关的问题。该光学测量系统包括经由刚性连接结构布置在例如车辆(116)的物体上的诊断、测量和修理设备。该系统包括测量头(108)和一个或更多个靶标，该一个或更多个靶标包括一组或更多组光电二极管。测量头(108)安装在车辆(116)下方或车辆(116)上。该系统被配置为测量表示车辆(116)的参数。该系统还包括与该设备通信的计算装置(102)，该计算装置(102)包括用于确定靶标关于参考点的位置的指令集。然后将该点的位置与该点的原始位置进行比较以确定车辆(116)中的损坏。

Description

光学车辆诊断系统

技术领域

本发明总体涉及车辆的诊断、测量和修理，尤其涉及高精度地诊断诸如框架或车身等车辆的结构的状态的光学系统。本发明还可应用于其他技术领域，只要需要光学系统来测量物体或定位用于测量物体的捕捉器或传感器。

背景技术

随着车辆变得越来越先进，车辆的诊断、测量和修理过程需要必须精确的数据。此外，车身制造商和保险工人需要便携式装置，该便携式装置可以给出评估车辆的状态所需的所有信息。这种评估必须以高精确度地快速完成。下面解释解决上述问题的一些传统系统。少数装置涉及通过至少三个点将受损车辆设置在升降机上，并且工人需要评估车辆是否是可修复的或合适的。如果是可修复的，则识别所需的修理。然而，这些装置是笨重的，需要大量时间和技巧来获得精确的数据，且这些装置是也是昂贵的。少数更多类型的现有系统包括数字轨道测量仪、机械系统、测量臂、视觉和激光或超声跟踪。

机械系统基本上是一组夹具，使用者在每个轴上用尺子移动这些夹具。通过读取每个轴的该尺子，用户可以识别点的确切位置。然而，在壳体中该系统不易操纵、设置且完全不可打包。轨道测量仪可以被认为是机械系统的便携式版本。轨道测量仪基本上是3D尺子，该3D尺子可以被固定在车辆下方的一个点处，并且尺子的另一端固定在所需的点处，以获得两点之间的距离的近似值。轨道测量仪是用于便携式装置的解决方案，但是测量结果并不真正精确，并且对车辆状态的完全评估所需的时间也长。由保险工人和车身修理者使用该装置来快速评估车辆的损坏，然而，由于所采用的测量解决方案，所以该装置缺乏精确度。

一些系统包括法罗(Farrow)臂以提供对车辆的状态的精确估计。法罗臂的原理是在长臂的端部具有探头。该臂必须能够接近车辆的任何点。然后，操作者将位于臂的端部处的探头移动到需要测量的任何点，并且当接触探头似乎位于正确位置时触发测量。通过适配在孔中或者车辆上的螺钉的头部上的适配器来设置正确的位置。如果不是错误的触发，或者在一次测量时探头的不合适位置可能提供错误的信息，那些系统可能是真正精确的，但是它们需要由熟练的工人使用。此外，那些系统需要地面附接件，将探头保持在适当位置的重的结构，重的结构使得它们对于保险工人而言是不可移动的。

目前，一些系统利用设置在地面上的旋转激光器。激光器的光束旋转360°并且必须到达设定在车辆的结构的所需点上的靶标。当激光器的光束到达靶标时，设置靶标的点与激光器的发射点之间的距离是已知的。因此，需要在所有的点中设置大量的靶标，并且通过激光器同时测量大量的靶标。通过磁力将靶标置于车上，并通过重力使靶标的测量部位刚好悬空，这确保了靶标的竖直度。然而，该系统需要调平并且可能不准确。它也缺乏可重复性。实际上，靶标通过重力来设置，因此它们被认为是完全竖直的，因此测量点与汽车的结构之间的距离需要保持恒定。这是不可能的，因为第一个明显的原因是靶标仍然自由移动，所以任何打开的门或窗户都可能引起风吹，并且如果在不好的时间发生，则测量将出错，导致非常缺乏可靠性和可重复性。

除此之外，如果靶标的测量表面没有设置成足够垂直于激光器的光束，则会引起测量错误。在靶标的取向改变的情况下(例如靶标沿着靶标的竖直轴线旋转)，可能引起误差。

鉴于上述问题，在本领域中需要一种高精度的有效的可移动的测量系统，该测量系统允许操作者继续进行而不需要快速地调平所有需要的测量。

发明内容

本发明公开了一种高精度地诊断车辆的结构的状态的光学系统。该系统被配置成测量车辆上的点的位置。该系统还被配置成解决与车辆的姿态有关的问题。

在一个实施例中，本发明包括数据表，该数据表包括车辆的结构和激光器以及靶标之间的距离的精确知识。数据表是对所有诸如汽车的车辆上的所有感兴趣的点的测量结果，以便知道靠近该点的每个表面的取向和在制造结束时每个点的位置。这意味着对于每辆车辆，操作者将知道在哪里设置测量系统以及该设置的几何条件是什么。本发明还包括计算装置，该计算装置包括一组程序指令或程序模块，以利用激光器提供的信息计算距离，并且还允许操作者访问所有的信息并针对每次测量调整装置，以确保最大精确度。

该系统还包括诊断测试设备，该诊断测试设备经由刚性连接结构固定到车辆以确保精确度，并且通过确保所有距离在所有测量过程期间都是已知且恒定的来解决传统系统的问题。此外，本发明利用光电二极管解决测量表面的取向问题。靶标需要被设置为近似正交于激光束，但是例如角度的小变化不会影响测量的精确度。此外，通过将激光束聚焦在光电二极管上，光电二极管的使用使得可以具有自动触发，这避免了如法罗臂或臂测量仪上所发生的人为错误问题。

在另一实施例中，用于评估车辆的框架的光学系统包括诊断测试设备、数据库和计算装置；所述诊断测试设备布置在车辆上；所述数据库包括用于存储诊断车辆所必需的车辆信息的存储器单元；所述计算装置经由无线网络与数据库和诊断测试设备通信。诊断测试设备包括一个或更多个靶标和测量头，所述一个或更多个靶标固定在车辆的特定位置，该靶标具有包括一组光电二极管的电子电路；所述测量头经由连接结构可拆卸地安装在期望位置。测量头包括激光器和至少两个编码器，所述激光器被配置为朝向光电二极管发射激光束。在实施例中，激光器用于测量测量头和靶标之间的距离。该测量头的至少两个编码器分别设置在竖直轴线和水平轴线上，测量头的至少两个编码器收集包括激光器的发射点与光电二极管之间的距离、激光器的方向与水平轴线之间的角度以及激光器关于竖直轴线的取向的数据，该数据用于在测量头的参考系中计算靶标的球面坐标。

所述计算装置被配置为：接收表示车辆的参数的数据；基于车辆的参数和车辆的点的位置来确定靶标关于参考点的位置；并将车辆的点的位置与数据库中的车辆信息(即，车辆的点的原始位置)进行比较，以评估车辆的状态。

在实施例中，公开了一种操作用于评估车辆的框架的光学系统的方法。在一个步骤中，诊断测试设备通过以下步骤被布置在车辆上：将一个或更多个靶标固定在车辆的特定位置，并通过连接结构将测量头附接在期望位置。一个或更多个靶标包括电子电路，该电子电路包含一组光电二极管。测量头包括激光器和至少两个编码器，激光器被配置成朝向光电二极管发射激光束，至少两个编码器被配置成产生表示车辆的参数。在另一步骤中，提供包括用于存储诊断、测量和修理车辆所必需的一个或更多个车辆信息的存储器单元的数据库。在另一步骤中，经由无线网络从诊断测试设备接收表示车辆的一个或更多个参数的数据。在另一步骤中，经由计算装置，基于车辆的参数和车辆的点的位置确定靶标关于参考点的位置。在另一步骤中，将车辆的点的位置与数据库中的车辆信息进行比较以评估车辆的状态。

本发明的其它目的、特征和优点将从以下详细描述中变得显而易见。然而，应当理解，详细描述和特定示例虽然指示了本发明的特定实施例，但仅以说明的方式给出，因为根据该详细描述，在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，将更好地理解本文中的实施例，其中：

图1示例性地示出了本发明的实施例中的利用光学系统诊断车辆状态的环境。

图2示例性地示出了本发明的实施例中的组装的测量头。

图3示例性地示出了本发明的实施例中的测量头的分解图。

图4示例性地示出了本发明的实施例中的用于附接靶标的磁性螺栓附接件。

图5A示例性地示出了本发明的另一实施例中的用于靶标和测量头的孔附接件的分解图。

图5B示例性地示出了本发明的另一实施例中的用于靶标和测量头的孔附接件。

图6示例性地示出了通过机械交叉附接件而连接的两个靶标的组件。

图7示例性地示出了本发明的实施例中的光学系统的操作的透视图。

图8示例性地示出了本发明的实施例中的计算装置的框图。

具体实施方式

现在将参照附图给出本发明的实施例的描述。可以预期，在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其它特定形式来实施。所描述的实施例在所有方面都应被认为仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示。在权利要求的等效含义和范围内的所有改变都将包含在其范围内。

下面将结合各个附图来说明本公开的示例性实施例。

本文使用的术语“模块”指任何已知的或以后开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或能够执行与该元件相关联的功能的硬件和软件的组合。此外，虽然根据示例性实施例描述了本公开，但是应当理解，可以单独要求保护本公开的那些单独方面。

如本文所使用的术语“计算机可读介质”指参与存储指令和/或向处理器提供指令以供执行的任何有形储存介质和/或传输介质。这种介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如NVRAM、或者磁盘或光盘。易失性介质包括动态存储器(例如主存储器)。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带或任何其他磁介质、磁光介质、CD-ROM、任何其他光介质、穿孔卡、纸带、任何其他具有孔的图案的物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、固态介质(如存储卡)、任何其他存储芯片或存储盒、如下文所述的载波、或计算机可以读取的任何其他介质。电子邮件的数字文件附件或其它自含式信息档案或档案集合被认为是等同于有形存储介质的分布介质。当计算机可读介质被配置为数据库时，应当理解，数据库可以是任何类型的数据库，诸如关系型、分层型、面向对象型等。此外，尽管参考了各种类型的数据库，但所有数据库功能可被存储在单个数据库或多个数据库的分区内。在任何情况下，本公开被认为包括有形存储介质或分布介质以及已知的等同物和后继介质，其中存储了本公开的软件实现。

参考图1，在本发明的实施例中，公开了用于利用光学系统进行车辆116的诊断、测量和修理的环境100。用于评估车辆116的框架的光学系统包括：布置在车辆116上的诊断、测量和修理设备；包括用于存储诊断、测量和修理车辆116所必需的车辆信息的存储器单元的数据库106；以及经由无线网络与数据库106及诊断、测量和修理设备通信的计算装置102。在另一个实施例中，计算装置102经由有线装置与数据库106和诊断测试设备通信。包括靶标组件1到靶标组件118的诊断、测量和修理设备固定在车辆116的期望位置处。该靶标组件包括电子电路，该电子电路包括至少一组光电二极管。如图3所示，诊断测试设备还包括测量头108，该测量头108经由测量头300的连接结构可拆卸地安装在期望位置。数据表是对所有诸如汽车的车辆上的所有感兴趣的点的测量结果，以便知道靠近该点的每个表面的取向和在制造结束时每个点的位置。这使得车辆专家104能够识别在哪里设置诊断、测量和修理设备。

测量头108包括激光器110、电子卡104和至少两个编码器，所述激光器110被配置为由车辆专家104自动地向光电二极管发射激光束。激光器110用于测量测量头108和靶标之间的距离。其中至少一个编码器设置在竖直轴线上且至少一个编码器设置在水平轴线上，该至少两个编码器收集数据，该数据包括激光器的发射点和光电二极管之间的距离、激光器的方向和水平轴线之间的角度以及激光器关于竖直轴线的取向，该数据用于在测量头108的参考系中计算靶标的球面坐标。

在实施例中，激光器110是旋转激光器。在实施例中，所述至少两个编码器是旋转编码器112。在一些实施例中，激光器110产生一个或更多个激光束。在激光器110中设置开口以允许激光束穿过。在实施例中，测量头108安装在车辆116下方。一个或更多个靶标118放置在车辆116的车身下方的螺钉孔中或螺栓上。测量头108被配置成在两个方向上旋转以击中靶标118。

计算装置102被配置为：接收表示车辆的参数的数据116；基于车辆116的参数和车辆116的点的位置来确定靶标关于参考点的位置；并将车辆116的点的位置与数据库中的车辆信息(即，车辆116的点的原始位置)进行比较，以评估车辆116的状态。本发明还包括数据表，该数据表包括车辆的结构与激光器以及靶标之间的距离的精确知识。数据表是对在所有诸如汽车的车辆上的所有感兴趣的点的测量结果，以便知道靠近该点的每个表面的取向和在制造结束时每个点的位置。这使得车辆专家104能够识别在哪里设置诊断、测量和修理装置。图8中详细示出了计算装置102。

图2示出了组装好的测量头200。

参照图3，示出了本发明的实施例中的测量头300的连接结构的分解图。该连接结构包括钢制圆管301、测量头外盖302和303、铝臂304、铝板306、圆柱形组件308、编码器支撑件310和312、水平编码器支撑件314、臂轴316、外垫片318。连接结构300支撑包括电子卡、激光器和旋转编码器的测量头。连接结构300包括钢制杆301和用于在测量点的任何期望位置处将测量头固定到车辆的机械系统。

参考图4，在一个实施例中，靶标包括至少一组光电二极管和电子器件，并且通过磁性螺栓附接件400将靶标可拆卸地附接到车辆，该磁性螺栓附接件400可以通过杠杆402固定。设计成与所有车辆类型的螺栓适配的适配器(图4中未示出)还可被设置成将磁性螺栓附接件连接到车辆。

参考图5A和5B，在另一实施例中，靶标包括至少一组光电二极管和电子器件，并且通过孔附接件500将靶标可拆卸地附接到车辆。

图6示例性地示出了两个靶标602、604的组件，该组件通过磁性螺栓或孔附接件可拆卸地附接到车辆并且被布置成通过机械交叉附接件606可拆卸地连接。靶标包括被配置成检测激光束的光电二极管608。

机械交叉附接系统的主要优点和目的是将第一和至少一个第二靶标集合在一起，以便在激光束由于第一靶标的位置而被车架的一部分阻挡的情况下允许测量头和第二靶标之间的距离测量。此外，在一些情况下，提供多于一个的靶标以便提高测量的精确度或用于参考点的测量验证目的可能是有利的。

图7示例性地示出了本发明的实施例中的光学系统的操作的透视图。诊断测试设备布置在车辆700上。该设备包括固定在车辆的期望位置处的一个或更多个靶标(712、714、716)。此外，该靶标包括电子电路，该电子电路包括至少一组光电二极管。测量头710经由连接结构可拆卸地安装在期望位置，测量头710包括激光器和至少两个编码器；所述激光器被配置为朝向靶标714发射激光束720。

光学系统的主要原理是测量来自测量头710的激光器的光的发射点与设置在靶标(712、714、716)上的光电二极管之间的距离。此外，该信息包括：激光720的发射点与光电二极管之间的直接距离(称为径向方向)；由设置在结构上的旋转编码器传递的激光720的方向与水平轴线之间的角度(称为极角)；以及由设置在铝结构上的旋转编码器传递的激光720关于竖直轴线的取向(称为方位角)。利用上述信息，计算装置包括用于处理靶标714关于参考点的位置的指令集。

所有的结构都被设计成刚性的，以便在激光枪710和靶标714以及车辆700的框架结构718之间的距离没有变化。这种刚性特性使得系统能够提供所需的精确度。然后，当所有设定的靶标(712、714、716)都已经被测量时，操作员可以将靶标(712、714、716)移动到其它螺钉孔或感兴趣的点，并且继续系统的全部测量。在实施例中，诊断、测量和修理设备直接与计算装置一起工作，这提供对所有汽车下方的所有孔的特征的访问。该功能对于设置激光枪710是有用的，并且该功能允许获知孔的地点的几何特征，这对于计算适配器的偏移以避免任何错误是必要的。除此之外，软件的知识对于在测量的值和车辆通常应该存在的值之间进行比较是有用的。

图8示出了说明示例计算装置的架构的示意性框图800。在一个示例中，计算装置是个人计算机。计算装置的其他示例包括膝上型计算机、智能电话、个人数字助理(PDA)或能够处理数据指令的其他装置。在一些实施例中，计算装置操作以执行操作系统814和程序模块816。在一些实施例中，计算装置包括至少一个处理器802。此外，计算装置还包括存储器812。系统存储器812包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。尽管本文描述的示例性架构采用硬盘驱动器作为辅助存储装置，但是在其他实施例中可以包括其他类型的计算机可读介质。这些其它类型的计算机可读介质的示例包括磁带盒，闪存卡，数字视频盘、光盘只读存储器、数字通用盘只读存储器、随机存取存储器或只读存储器。

在一些实施例中，操作者通过一个或更多个输入装置向计算装置提供输入。输入装置的示例包括键盘818、显示装置820。其它实施例包括其它输入装置，诸如触摸屏、触摸板或用于接收语音命令的麦克风。输入装置通过耦接到处理器的输入/输出接口808连接到处理器802。输入装置和接口808之间的无线通信也是可能的，并且在一些可能的实施例中包括红外、蓝牙无线技术、蜂窝通信或其他射频通信系统。在一些实施例中，诸如监视器、液晶显示装置、投影仪或触摸屏显示装置等显示装置820也经由诸如视频接口804的接口连接到计算装置。除了显示装置820之外，计算装置可以包括各种其他诸如扬声器或打印机822的外围装置(未示出)。

当在局域网环境或广域网环境(诸如因特网)中使用时，计算装置通常通过网络接口或适配器806连接到网络810。其它可能的实施例使用其它通信装置。例如，计算装置的一些实施例包括用于跨网络进行通信的调制解调器。例如，在一些实施例中，网络接口或适配器802允许计算装置与远程服务器或其他远程计算装置通信。作为示例，远程服务器包括存储车架尺寸和其它车辆数据的数据库。数据可由计算装置通过网络接口806从服务器下载。

在一些实施例中，该系统可以与通过网络链接可用的软件一起使用，以高精度地诊断汽车结构的状态。

在实施例中，公开了一种操作用于评估车辆的框架的光学系统的方法。在一个步骤中，诊断测量和修理设备通过以下步骤布置在车辆上而不需要调平：将一个或更多个靶标固定在车辆的特定位置，并通过连接结构将测量头附接在期望位置。所述一个或更多个靶标包括电子电路，所述电子电路包含至少一组光电二极管。测量头包括激光器和至少两个编码器，激光器被配置成朝向光电二极管发射激光束，至少两个编码器被配置成产生表示车辆的参数。在另一步骤中，提供包括用于存储诊断车辆所必需的一个或更多个车辆信息的存储器单元的数据库。在另一步骤中，经由无线网络从诊断、测量和修理设备接收表示车辆的一个或更多个参数的数据。在另一步骤中，基于车辆的参数和车辆的点的位置确定靶标关于参考点的位置。在另一步骤中，将车辆的点的位置与数据库中的车辆信息进行比较以评估车辆的状态。

有利地，本发明提供了一种用于获取关于车辆的结构的数据的低成本解决方案。该系统尺寸紧凑，具有接近毫米的精确度。该系统的优点是允许某人运输该装置，然后快速进行测量，平均设置和完整诊断时间为20分钟。

根据本发明，测量头被固定在车辆下方单个已知点处，因此不需要调平，这避免了现有技术中由于调平而发生的错误。在现有技术中，由于调平需要车辆上的至少三个远距离参考点，并且这些参考点的相对位置与根据每个制造商说明书的这些参考点的原始位置相比可能已经在损坏的车辆中发生了偏移，因此会出现调平误差。如果调平不正确，则进一步的测量将不正确。

在一个其它实施例中，测量头可以被放置在车辆上，例如在车辆的顶部或车辆的侧面，并且本发明可以用于校准和放置用于测量其它尺寸的其它靶标。

此外，本发明避免了由法罗臂或其它现有系统的手动操作所引起的人为误差，因为本发明的测量头在激光束击中作为靶标放置的光电二极管时自动触发测量。本发明还可以用于建筑、石油和天然气或汽车工业中的其它应用，特别是例如用于在车辆上定位的传感器或捕获器，以及用于其它工业中，只要需要光学系统来测量物体或定位用于测量物体的捕获器。

尽管在附图中示出了本发明的单个实施例，并在以上详细描述中描述了本发明的单个实施例，但是应当理解，本发明不限于本文开发的实施例，而是能够在不脱离本发明的精神和范围的情况下对部件和元件进行许多重新布置、修改、替换。

所示出的系统的组件不限于本文描述的具体实施例，而是相反，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可用在其它实施例上或与其它实施例结合使用，以产生又一实施例。该系统旨在包括这样的修改和变型。此外，该方法中描述的步骤可以与本文描述的其他步骤独立地和分开地使用。

上面已经参考具体实施例描述了装置、系统和方法。在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物替换其元件。此外，在不脱离本文的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应于本文中发现的教导。

在各种实施例、配置和方面中，本公开包括如本文描绘和描述的组件、方法、过程、系统和/或装置，包括其各种实施例、子组合和其子集。各种公开的实施例、配置和方面包括在不存在本文未描绘和/或描述的项目的情况下或者在其各种实施例、配置、或方面中(包括在不存在此类已知项目的情况下)提供装置、系统、和过程。

为了说明和描述的目的，已经给出了示例性实施例的上述讨论。前述内容不旨在将本公开的范围限制为本文所述的一种或更多种形式。例如，在前述具体实施方式中，为了使本公开流畅的目的，示例性实施例的各种特征在一个或更多个实施例、配置或方面中被分组在一起。实施例的特征、示例性实施例的配置或方面可以在除了上述之外的替代实施例、配置或方面中组合。本公开的方法不应被解释为反映了示例性实施例需要比每个权利要求中所叙述的特征更多的特征的意图。因此，以下权利要求由此被并入到该具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的说明性实施例。

此外，示例性实施例的描述包括一个或更多个实施例、配置或方面的描述，以及在本公开的范围内的某些变型和修改、其它变型、组合和修改，包括对于所要求保护的那些的替代、可互换和/或等同的结构、功能、范围或步骤，无论这样的替代、可互换和/或等同的结构、功能、范围或步骤是否在本文中公开。

在本说明书和随后的权利要求书中，将参考具有以下含义的许多术语。单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象，除非上下文另外明确指出。此外，对“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”等的引用不旨在被解释为排除也结合了所叙述的特征的附加实施例的存在。如本文在整个说明书和权利要求书中所用的近似语言可用于修饰任何定量表示，所述定量表示可容许在不导致其相关的基本功能改变的情况下变化。因此，由术语如“约”修饰的值不限于所指定的精确值。在一些情况下，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精确度。诸如“第一”、“第二”、“上”、“下”等术语用于将一个元件与另一个元件区分开，除非另有说明，否则不意味着指元件的特定顺序或数量。

如本文所使用的，术语“可以”和“可以是”指示在一组情况内发生的可能性；拥有指定的属性、特性或功能；和/或通过表达与所限定的动词相关联的能力、性能或可能性中的一个或更多个来限定另一动词。因此，“可以”和“可以是”的使用表示所修饰的术语显然是适当、能够或适合于所表示的能力、功能或使用，同时考虑到在一些情况下所修饰的术语有时可能是不适当的、不能够的或不合适的。例如，在一些情况下，可以预期事件或能力，而在其它情况下，事件或能力不能发生-这种区别由术语“可以”和“可以是”捕捉。

如权利要求中所使用的，词语“包括”及其语法变体在逻辑上也对应并包括变化的和不同程度的短语，例如但不限于，“基本上由组成”和“由组成”。必要时，提供了范围，并且那些范围包括其间的所有子范围。在这样的范围内的变化可能与本公开一致，包括权利要求，其不将可能的变化限制到所公开的范围。

科学和技术的进步可以使由于语言的不精确而使现在不能预期的等同物和替代物成为可能；这些变化应由所附权利要求覆盖。本书面描述使用示例来公开方法、机器和计算机可读介质。与本公开一致的其他示例可以存在并且被本公开所涵盖。

Claims (16)

1.一种用于评估车辆的框架的光学系统，包括：

布置在车辆上的诊断、测量和修理设备，所述诊断、测量和修理设备包括：

一个或更多个靶标，所述一个或更多个靶标固定在所述车辆的期望位置处，并且具有包括至少一组光电二极管的电子电路；以及

测量头，所述测量头经由连接结构可拆卸地安装在期望位置，所述测量头包括：

激光器，所述激光器被配置为朝向所述至少一组光电二极管发射激光束，以及

至少两个编码器，所述至少两个编码器被配置为生成表示所述车辆的参数；

数据库，所述数据库包括：用于存储诊断所述车辆所必需的一个或更多个车辆信息的存储器单元；以及

计算装置，所述计算装置经由无线网络与所述数据库和诊断测试设备通信，所述计算装置被配置为：

接收表示所述车辆的一个或更多个参数的数据，

基于所述车辆的参数和所述车辆的点的位置来确定所述靶标到参考点的位置，以及

将所述车辆的所述点的位置与所述数据库中的所述车辆信息进行比较，以评估所述车辆的状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，表示所述车辆的所述参数包括：

(a)所述激光器的发射点和所述至少一组光电二极管之间的距离，

(b)激光器的方向与水平轴线之间的角度，以及

(c)所述激光器关于竖直轴线的取向。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述靶标经由磁性或机械附接件固定到所述车辆的特定位置。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述诊断、测量和修理设备以及所述靶标被配置为被刚性地布置在所述车辆上，而所述靶标与所述车辆的结构之间的距离没有变化，以提供精确的参数。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少两个编码器是旋转编码器。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述激光器是旋转激光器。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述测量头和所述靶标被安装在所述车辆下方。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述测量头被配置成在两个方向上旋转以击中所述靶标。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述无线网络是Wi-Fi网络、WiMax网络或无线局域网中的至少任一种，或者是Wi-Fi网络、WiMax网络或无线局域网的组合。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算装置是平板计算机、个人计算机、个人数字助理、智能电话、智能电视、掌上电脑、平板手机和膝上型计算机中的至少一个。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存储器单元是易失性存储器、非易失性存储器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和闪存中的至少一个。

12.一种用于操作用于评估车辆的框架的光学系统的方法，所述方法包括以下步骤：

在所述车辆上布置诊断、测量和修理设备，包括以下步骤：

将一个或更多个靶标固定在所述车辆的特定位置处，所述靶标具有包括至少一组光电二极管的电子电路，以及

经由连接结构将测量头附接在期望位置处，所述测量头包括：

激光器，所述激光器被配置为朝向所述光电二极管发射激光束，以及

至少两个编码器，所述至少两个编码器被配置为生成表示所述车辆的参数；

提供包括用于存储诊断所述车辆所必需的一个或更多个车辆信息的存储器单元的数据库；

在与所述数据库通信的计算装置处，经由无线网络从诊断测试设备接收表示所述车辆的一个或更多个参数的数据；

经由所述计算装置基于所述车辆的所述参数和所述车辆的点的位置来确定所述靶标关于参考点的位置，以及

经由所述计算装置将所述车辆的所述点的位置与所述数据库中的所述车辆信息进行比较，以评估所述车辆的状态。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，表示所述车辆的参数包括：

(d)所述激光器的发射点和所述光电二极管之间的距离，

(e)激光器的方向与水平轴线之间的角度，以及

(f)所述激光器关于竖直轴的取向。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，诊断、测量和修理系统以及所述靶标被配置为被刚性地布置在所述车辆上，而所述靶标与所述车辆的结构之间的距离没有变化，以提供精确的参数。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述测量头和所述靶标被安装并固定在所述车辆下方。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述测量头被配置成在两个方向上旋转以击中所述靶标。

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