專利名稱：車軸擺放偏斜角的胎廓識別方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于汽車前照燈性能檢測設備，涉及一種車軸擺放偏斜角的胎廓識別方法與裝 置，克服了目前汽車檢測線上以車身軸線為基準檢測前照燈技術狀況造成測量結果不準確 的問題。由該裝置測得行車方向的偏斜角，進而對前照燈檢測結果進行修正。
背景技術：
在夜間行車時，前照燈的技術狀況對行駛安全十分重要。在新出臺的GB7258-2004標 準中提出了在用前照燈檢測儀檢測時，使用車輛擺正裝置，將被檢測的機動車按規定距離 與前照燈檢測儀對正。該標準的提出也證實了在前照燈的檢測中，由于車輛擺放存在偏差 從而使得前照燈的檢測精度不高。在汽車偏置角的修正方面，目前國內一般汽車擺正器的 檢測基準是車身軸線。由于擺正器的前、后軸平臺距離固定，不能適應不同軸距汽車的擺 正，且擺正調整時間長，檢測效率低，不能滿足汽車安全檢測線上不同軸距汽車交替快速 自動檢測的需要。由此提出了以行車方向為基準的車軸擺放偏斜角的胎廓識別方法與裝 置。
發明內容
本發明的目的在于提供一種以行車方向為前照燈檢測基準的車軸擺放偏斜角的胎廓 識別方法及裝置，以克服目前汽車檢測線上以車身軸線為基準檢測前照燈技術狀況造成測 量結果不準確的問題。通過測得行車方向的偏斜角，進而對前照燈技術狀況檢測結果進行 修正，抵消由于行車方向與檢測儀垂線存在偏差所引起的檢測誤差。 本發明的上述目的通過以下技術方案實現，結合
如下-一種車軸擺放偏斜角的胎廓識別方法，a)應用梯度法對胎廓的有效邊界點進行確定
車軸擺放偏斜角的胎廓識別裝置中的激光測距儀D精確掃描后輪胎，得到后輪胎的輪廓曲 線，設x軸的方向為激光測距儀的移動方向，激光測距儀的讀數為y值，記錄每一數據坐 標點(x， y)，利用y值的突變，將輪胎花紋以外的數據舍掉，得到后輪胎的輪廓曲線， 基于曲線的梯度變化規律，提取胎廓曲線的圓滑變化段，初步確定胎廓的有效邊界點。
b)基于共切法確定車軸偏斜角利用非線性最小二乘法，對輪廓兩段數據進行曲線 擬合，并求出兩條曲線的公切線及公切點，公切線的垂線方向即為后軸軸線方向；
C)基于輪廓兩段數據的匹配度進行迭代計算針對輪廓兩段數據，分別以公切點為基
準，取相同長度形成新的輪廓兩段數據，并進行匹配度分析，如未達到匹配度精度要求，重復步驟b)，直至達到匹配度要求。
一種車軸擺放偏斜角的胎廓識別裝置，主要由雙導軌A、底座總成B、行程裝置C和 激光測距儀D組成，所述的底座總成B與行程裝置C固定連接為一體，底座總成B通過 底座輪11裝在雙導軌A上，底座輪ll中的驅動輪由驅動機構驅動，所述的激光測距儀D 裝在行程裝置C上，并通過電機驅動作直線運動，激光測距儀D的起始掃描點通過拉線 傳感器精確定位。
所述的驅動機構包括與減速器為一體的步進電機2、聯軸器4、底座電磁離合器5 和鏈輪機構，所述的底座輪11安裝在底座總成B的底座殼體1上，底座輪11中的兩個驅 動輪的底座輪軸9通過鏈輪機構與底座電磁離合器5連接，步進電機2通過聯軸器4、底 座電磁離合器5和鏈輪機構驅動底座輪軸9轉動。
所述的行程裝置C包括卡具底座24、固定在卡具底座24上的測距儀卡具25和滾 珠絲杠20，卡具底座24由電機18驅動沿滾珠絲杠20移動，激光測距儀D通過定位塊 22定位并固定在卡具底座24上，激光測距儀D照射方向與導軌垂直，所述的拉線傳感器 26 —端與測距儀卡具25連接，另一端安裝在行程裝置C的起始端。
所述的雙導軌A安裝在地下裝在底座總成B上的激光測距儀D自動尋找被檢車輛后輪 所在位置，當激光測距儀D再次返回到后輪所處的位置后，底座總成B中的步進電機2 自動停止，底座輪ll抱死不動，將底座總成B固定在雙導軌A上。
本發明結構簡單，操作方便，所占空間小，成本低，檢測精度高，能夠準確地描述出 前照燈的技術狀況，滿足日益發展的汽車工業對安全性的要求。
本發明的創新之處是提出了行車方向作為前照燈檢測基準的新思想，并提出了車軸擺 放偏斜角的胎廓識別方法及設計了檢測裝置。
圖l車軸擺放偏斜角的胎廓識裝置結構示意圖。
圖2雙導軌結構示意圖。
圖3 (a)底座總成結構示意圖。
圖3 (b)是圖3 (a)的仰視圖。
圖4 (a)行程裝置結構示意圖。
圖4 (b)是去掉行程裝置蓋板和電機裝置的行程裝置結構示意圖。 圖中A.雙導軌B.底座總成C.行程裝置D.激光測距儀
l.底座殼體2.步進電機 3.電機固定座 4.聯軸器 5.底座電磁離合器6.底 座電磁離合器連接鏈輪7.鏈條8.底座輪軸連接鏈輪9.底座輪軸 IO.底座輪軸軸承 ll.底座輪12.底座輪蓋13.軸承螺栓孔14.電機固定座支座15.電機座螺栓16電機 座螺栓孔 17.固定孔 18.電機 19.聯軸器20.滾珠絲杠 21.行程裝置蓋板22.定 位塊23.定位螺栓螺帽24.卡具底座25.測距儀卡具26.拉線傳感器27.框架28.
4電機底座29.螺栓
具體實施例方式
下面結合附圖所示實施例進一步說明本發明的具體內容及其具體實施方式
。
參照圖1，該發明車軸擺放偏斜角的胎廓識別裝置主要由雙導軌A、底座總成B、行程 裝置C硬件裝置設備組成。
參照圖2，所述的雙導軌A是底座總成B的運動軌道，底座總成B的移動是靠其底面 的四個底座輪11實現的。當底座總成B在雙導軌A上移動時，激光測距儀D時刻采集數 據，根據獲得的數據曲線，自動尋找并鎖定被檢車輛后輪所在位置。再次返回到后輪所處 的位置時，底座總成B中的步進電機2自動停止，底座輪ll抱死不能轉動，這樣便使底 座總成B固定在雙導軌A上。
參照圖3，所述的底座總成B的組成有底座殼體l上安裝四個底座輪ll，其中后方 兩個為驅動輪。電機座3通過電機座螺栓15固定在底座殼體1上，將步進電機2和其通 過聯軸器4連接的電磁離合器5固定住。與減速器為一體的步進電機2啟動，轉動后通過 聯軸器4將動力傳遞給底座電磁離合器5。緊挨著底座電磁離合器的是底座電磁離合器連 接鏈輪6，電磁離合器接合時通過鏈條與底座輪軸連接鏈輪8，將動力傳遞給底座輪軸9。 然后通過底座輪軸軸承10驅動兩個后底座輪11，從而帶動底座總成B在雙導軌A上的運 動。
參照圖4，所述的行程裝置C中行程裝置中電機18啟動后，帶動滾珠絲杠20轉動， 將旋轉運動轉化為卡具底座24的直線運動。底座總成B固定在雙導軌A上后，由拉線傳 感器26定位激光測距儀D的起始掃描點。由激光測距儀D精確測得輪胎數據得到胎廓 曲線，分析該曲線得出被檢車輛后輪側偏角。拉線傳感器26 —端與測距儀卡具25連接， 另一端安裝在行程裝置C的起始端。卡具底座24為安裝激光測距儀的位置，通過定位塊 22可以將激光測距儀的位置固定，防止其在檢測時發生位置變化，保證其照射方向與導軌 垂直。
本發明車軸擺放偏斜角的胎廓識別方法與裝置的具體使用過程是 當被檢車輛停在停車線后，觸動光電開關，底座總成B中的步進電機2啟動，通過聯 軸器4將動力傳遞給底座電磁離合器5。緊挨著底座電磁離合器5的是底座電磁離合器連 接鏈輪6，電磁離合器5接合時通過鏈條7與底座輪軸連接鏈輪8，將動力傳遞給位于底 座輪軸9。通過底座輪軸軸承10驅動兩個后底座輪11，帶動底座總成B在雙導軌A上運 動。行程裝置C與底座總成B固為一體，當底座總成B在雙導軌A上移動時，行程裝置C 上激光測距儀D時刻采集數據，根據獲得的數據曲線，判斷后輪所在的位置，計算機自動 鎖定底座應該停的位置。再次返回到此位置后，步進電機2停止轉動，底座輪11抱死不 能移動固定在了雙導軌A上。此時行程裝置中電機18啟動，帶動滾珠絲杠20轉動，將旋 轉運動轉化為卡具底座24的直線運動。由拉線傳感器26精確定位激光測距儀D的起始掃描點。
根據所說的車軸擺放偏斜角的胎廓識別方法，應用梯度法對胎廓的有效邊界點進行確 定。車軸擺放偏斜角的胎廓識別裝置中激光測距儀D精確掃描后輪胎，得到后輪胎的輪廓 曲線。設x軸的方向為激光測距儀的移動方向，激光測距儀的讀數為y值，記錄每一數據 坐標點(x， y)。利用y值的突變，將輪胎花紋以外的數據舍掉，得到后輪胎的輪廓曲線。 基于曲線的二階導數，可以描繪出曲線形狀的變化規律，即可以提取胎廓曲線的圓滑變化 段，從而初步確定胎廓的有效邊界點。
根據所說的車軸擺放偏斜角的胎廓識別方法，基于共切法確定車軸偏斜角。利用非線 性最小二乘法，對輪廓兩段數據進行曲線擬合，并求出兩條曲線的公切線及公切點，公切 線的垂線方向即為車軸軸線方向。
根據所說的車軸擺放偏斜角的胎廓識別方法，基于輪廓兩段數據的匹配度進行迭代計 算。針對輪廓兩段數據，分別以公切點為基準，取相同長度形成新的輪廓兩段數據，并進 行匹配度分析，如沒達到匹配度精度要求，重復該步算法，直至達到匹配度要求。
根據得到的車軸軸線方向角正切值即可知車軸擺放偏斜角。
權利要求
1、一種車軸擺放偏斜角的胎廓識別方法，其特征在于a)應用梯度法對胎廓的有效邊界點進行確定車軸擺放偏斜角的胎廓識別裝置中的激光測距儀(D)精確掃描后輪胎，得到后輪胎的輪廓曲線，設x軸的方向為激光測距儀的移動方向，激光測距儀的讀數為y值，記錄每一數據坐標點(x，y)，利用y值的突變，將輪胎花紋以外的數據舍掉，得到后輪胎的輪廓曲線，基于曲線的梯度變化規律，提取胎廓曲線的圓滑變化段，初步確定胎廓的有效邊界點。b)基于共切法確定車軸偏斜角利用非線性最小二乘法，對輪廓兩段數據進行曲線擬合，并求出兩條曲線的公切線及公切點，公切線的垂線方向即為后軸軸線方向；c)基于輪廓兩段數據的匹配度進行迭代計算針對輪廓兩段數據，分別以公切點為基準，取相同長度形成新的輪廓兩段數據，并進行匹配度分析，如未達到匹配度精度要求，重復步驟b)，直至達到匹配度要求。
2、 一種車軸擺放偏斜角的胎廓識別裝置，其特征在于主要由雙導軌(A)、底座總成 (B)、行程裝置(C)和激光測距儀(D)組成，所述的底座總成(B)與行程裝置(C)固定連接為一體，底座總成(B)通過底座輪(11)裝在雙導軌(A)上，底座輪(11)中 的驅動輪由驅動機構驅動，所述的激光測距儀(D)裝在行程裝置(C)上，并通過電機驅 動作直線運動，激光測距儀(D)的起始掃描點通過拉線傳感器精確定位。
3、 根據權利要求2所述的車軸擺放偏斜角的胎廓識別裝置，其特征在于，所述的驅 動機構包括與減速器為一體的步進電機(2)、聯軸器(4)、底座電磁離合器(5)和鏈 輪機構，所述的底座輪(11)安裝在底座總成(B)的底座殼體(1)上，底座輪(11)中 的兩個驅動輪的底座輪軸(9)通過鏈輪機構與底座電磁離合器(5)連接，步進電機(2) 通過聯軸器(4)、底座電磁離合器(5)和鏈輪機構驅動底座輪軸(9)轉動。
4、 根據權利要求2所述的車軸擺放偏斜角的胎廓識別裝置，其特征在于，所述的行 程裝置(C)包括卡具底座(24)、固定在卡具底座(24)上的測距儀卡具(25)和滾珠 絲杠(20)，卡具底座(24)由電機(18)驅動沿滾珠絲杠(20)移動，激光測距儀(D) 通過定位塊(22)定位并固定在卡具底座(24)上，激光測距儀(D)照射方向與導軌垂 直，所述的拉線傳感器(26) —端與測距儀卡具(25)連接，另一端安裝在行程裝置(C) 的起始端。
5、 根據權利要求2所述的車軸擺放偏斜角的胎廓識別裝置，其特征在于，所述的雙 導軌(A)安裝在地下裝在底座總成(B)上的激光測距儀(D)自動尋找被檢車輛后輪所 在位置，當激光測距儀(D)再次返回到后輪所處的位置后，底座總成(B)中的步進電機(2)自動停止，底座輪(11)抱死不動，將底座總成(B)固定在雙導軌(A)上。
全文摘要
本發明屬于汽車前照燈性能檢測設備，涉及車軸擺放偏斜角的胎廓識別方法與裝置。該方法是由激光測距儀掃描后輪胎得到輪廓曲線進而計算出待檢車輛后軸偏斜角。識別裝置主要由雙導軌(A)、底座總成(B)、行程裝置(C)和激光測距儀(D)組成，底座總成(B)與行程裝置(C)固定連接為一體，底座總成(B)通過底座輪(11)裝在雙導軌(A)上，底座輪(11)中的驅動輪由驅動機構驅動，激光測距儀(D)裝在行程裝置(C)上，并通過電機驅動作直線運動，激光測距儀(D)的起始掃描點通過拉線傳感器精確定位。本發明的目的是為了檢測前照燈檢測時汽車后軸軸線與燈光儀導軌之間的夾角，進而對前照燈檢測結果進行修正。
文檔編號G01M11/06GK101581574SQ20091006713
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月14日 優先權日2009年6月14日
發明者侯吉光, 劉玉梅, 單洪穎, 單紅梅, 張立斌, 戴建國, 潘洪達, 建 蘇, 葛淑斌, 熔 陳 申請人:吉林大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
