專利名稱：車身四輪定位儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車輛檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車身四輪定位儀。
背景技術(shù)：
國內(nèi)汽車保修設(shè)備行業(yè)近幾年的發(fā)展非常迅速，逐步形成了一些行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。一些有識之士將企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展眼光投向了國外市場，通過代理商或自建代表處的方式開發(fā)海外業(yè)務(wù)，這一趨勢符合中國目前在世界經(jīng)濟格局中的地位，是未來汽保設(shè)備行業(yè)快速發(fā)展的主要增長方式。隨著中國汽車市場如火如荼的發(fā)展，中國汽車售后服務(wù)市場的前景也備受矚目。其中汽車維修保養(yǎng)市場更是最大的受益者。而由于家庭購車比例越來越高，以及車主對汽車保養(yǎng)意識越來越強，國內(nèi)汽車檢測、保養(yǎng)設(shè)備的需求也越來越大。但目前汽保設(shè)備的技術(shù)國內(nèi)還遠遠落后于國際競爭對手，而且主要是模仿國外技 術(shù)，作為汽保設(shè)備的主要產(chǎn)品之一四輪定位儀，市場需求量大，產(chǎn)品技術(shù)難度高，附加值大。隨著國家對交通安全的日益重視和管理規(guī)范，四輪定位儀設(shè)備的市場需求將在國家政策的引導(dǎo)下迅速膨脹。目前市場上常見的四輪定位儀的檢測方式主要有激光、PSD、CXD及3D。其特點分別如下一、激光激光是一種新型光源，它是作為測量系統(tǒng)的光源應(yīng)用于四輪定位儀，由于激光都是以垂直的直線輸出的，因此決定了激光產(chǎn)品束度的測量范圍較窄，無補償且需人工計算推力線，其測量精度低，檢測速度慢。因光點與刻度的關(guān)系，存在人為誤差，而且激光很容易受外界干擾，因此用激光做光源應(yīng)用于四輪定位儀并不理想。眾所周知，激光對人眼視力有一定傷害，所以UL、CE等安全認證很難通過，歐美日本早已淘汰，只是在中國和部分東南亞國家還局部存在。二、PSD:PSD又稱光電位置傳感器。我們知道，幾乎所有的外國四輪定位都不使用，只有韓國的機器在大量使用，它的工作原理是當PSD的受光面某一位置存在光照的情況下，其輸出電流會有相應(yīng)變化，從而可以得到光照位置，它是一種模擬(DC/AC轉(zhuǎn)換，會有數(shù)據(jù)丟失)器件。雖然通過使用一些特殊的技術(shù)可以在一定程度上避免這些問題，但從原理上限制它只能測量單一光點卻是改變不了的。PSD只能使用在工業(yè)環(huán)境里，就是說PSD的溫度漂移嚴重并且受環(huán)境光線的影響。溫度變化可以使其輸出的零位變化幾十毫伏，光線的影響使系統(tǒng)取值不穩(wěn)定，這兩項疊加在一起，便使PSD失去了測量精度和設(shè)備穩(wěn)定性，這點是PSD的殺手(測不準，重復(fù)性差)。三、CCD: CXD是一種半導(dǎo)體數(shù)字元器件(又稱光電藕合器件)，它分為線陣CXD和面陣CXD兩種。它是20世紀70年代初發(fā)展起來的新型半導(dǎo)體集成光電器件，它是在一塊硅面上集成了數(shù)千個各自獨立的光敏元，當光照射到光敏面上時，受光光敏元將聚集光電子，通過移位的方式，將光量輸出，產(chǎn)生光位置和光強的信息，因此CCD具有測量精度高(O. 05度以內(nèi))、無溫度系數(shù)、使用壽命長等特點。使用CCD有良好的環(huán)境適應(yīng)能力。其他所有的技術(shù)都有各種各樣的使用上的限制，比如不能在光線復(fù)雜的地方使用、不能有強電磁場、溫度不能有太大的變化等等，而這些都是普通的修車車間的典型環(huán)境。那些不能開門，不能開窗，早晨涼快測量的數(shù)據(jù)和中午天熱測量就不同，不能有大的電機在附近的要求，對于四輪定位來說，實在是有點過分。因此歐美國家生產(chǎn)的四輪定位儀均采用CXD技術(shù)，如戰(zhàn)車、百事霸、戰(zhàn)神等，這也足以說明CXD產(chǎn)品的優(yōu)勢。四、3D:3D測量方式是采用圖像識別技術(shù)，用CXD數(shù)碼相機采集裝在車輪反光板上的圖像信息，以測量出車輪的相對精度，人工推動車輪前后移動，由CCD攝像頭采集信息，求出其坐標和角度。這是一種相當先進的測量方式，目前歐美常用。但他對舉升機和轉(zhuǎn)角盤等有嚴格的機械精度要求，目前國內(nèi)舉升機和轉(zhuǎn)角盤無法與之匹配，影響檢測效果，況且標定方 式繁瑣，價格昂貴，檢測速度不快，售后維修較慢，并非國內(nèi)主流。有鑒于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員針對上述問題，提供了一種車身四輪定位儀。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種車身四輪定位儀，克服了現(xiàn)有技術(shù)的困難，采用全數(shù)字CCD圖像技術(shù)，高精度紅外發(fā)射，使采集的圖像精度更高，抗干擾能力更強，且節(jié)約空間，用途廣泛。本實用新型采用如下技術(shù)方案本實用新型提供了一種車身四輪定位儀，包括四個標靶輪夾合成體、兩個攝像裝置、高精度實時圖像采集器、柱體、四個標靶掛鉤以及控制主機；所述柱體上部的兩側(cè)分別設(shè)置所述攝像裝置，所述柱體下部的兩側(cè)分別設(shè)置所述標靶掛鉤，所述標靶輪夾合成體設(shè)置在所述標靶掛鉤上，所述高精度實時圖像采集器和所述控制主機分別設(shè)置在所述柱體內(nèi)，所述高精度實時圖像采集器分別連接所述攝像裝置以及控制主機，雙向交互數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述攝像裝置是面陣CXD高分辨率攝像機。優(yōu)選地，還包括兩組LED紅外光源，分別固定在所述攝像裝置周圍。優(yōu)選地，所述LED紅外光源呈環(huán)狀分布在所述攝像裝置周圍。優(yōu)選地，所述標靶輪夾合成體包括標靶和輪夾，所述輪夾與車輪固定，所述標靶可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述輪架上。優(yōu)選地，還包括顯示器，設(shè)置在所述柱體中部，所述顯示器連接所述控制主機。由于采用了上述技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的車身四輪定位儀采用全數(shù)字CCD圖像技術(shù)，高精度紅外發(fā)射，使采集的圖像精度更高，抗干擾能力更強，且節(jié)約空間，用途廣泛。
以下結(jié)合附圖及實施例進一步說明本實用新型。

圖I為實施例中的車身四輪定位儀的結(jié)構(gòu)示意圖；[0027]圖2為實施例中的車身四輪定位儀的測量光束示意圖；圖3為實施例中的車身四輪定位儀的零點時參考模型示意圖；圖4為實施例中的車身四輪定位儀的帶一定角度的參考模型示意圖；圖5為實施例中的車身四輪定位儀的中的信號時序圖；圖6為實施例中的車身四輪定位儀的外觀示意圖；圖7為實施例中的車身四輪定位儀的使用狀態(tài)示意圖。附圖標記I為顯示器；2為控制主機；3為高精度實時圖像采集器；4為攝像裝置；5為LED紅外光源；6為標靶輪夾合成體；7為柱體；8為標靶掛鉤。
具體實施方式
下面通過圖I至7來介紹本實用新型的一種具體實施例。實施例I如圖I至7所示，本實用新型的一種車身四輪定位儀，包括四個標靶輪夾合成體6、兩個攝像裝置4、高精度實時圖像采集器3、柱體7、四個標靶掛鉤8以及控制主機2 ;所述柱體7上部的兩側(cè)分別設(shè)置所述攝像裝置4，所述柱體7下部的兩側(cè)分別設(shè)置所述標靶掛鉤8，所述標靶輪夾合成體6設(shè)置在所述標靶掛鉤8上，所述高精度實時圖像采集器3和所述控制主機2分別設(shè)置在所述柱體7內(nèi)，所述高精度實時圖像采集器3分別連接所述攝像裝置4以及控制主機2，雙向交互數(shù)據(jù)。所述攝像裝置4是面陣CXD高分辨率攝像機。還包括兩組LED紅外光源5，分別固定在所述攝像裝置4周圍。所述LED紅外光源5呈環(huán)狀分布在所述攝像裝置4周圍。所述標靶輪夾合成體6包括標靶和輪夾，所述輪夾與車輪固定，所述標靶可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述輪架上。還包括顯示器1，設(shè)置在所述柱體7中部，所述顯示器連接所述控制主機2。本實用新型是采用全數(shù)字CXD圖像技術(shù)，高精度橫向4點紅外發(fā)射，在車體四邊形成32束全封閉光束測量，并利用移動傳感技術(shù)完成3D動態(tài)圖像測量，因此車身四輪定位儀能快速準確的完成前束、車輪外傾、主銷后傾、主銷內(nèi)傾及推力角、輪偏擺和軸距輪距長度檢測等車輪定位參數(shù)的測定，本系統(tǒng)主要由圖像采集部分和圖處理軟件組成。本實用新型中的動態(tài)測量技術(shù)組成部件為2組面陣CXD攝像裝置、高精度實時圖像采集器、輔助光源和標靶。當車體在舉升機平臺上的前后移動時，抓拍裝夾在車輪的四個反射板上的圖標變形圖像。通過建立的數(shù)學(xué)三維模型公式，計算出車輪角度誤差。本系統(tǒng)含有2組高分辨率攝像機，分別對安裝在車輪上的四個標靶圖像進行捕捉。攝像機固定于兩個外殼之內(nèi)。攝像機在首次安裝時進行了精確標定，用戶在車身四輪定位儀的使用過程中無需再對其進行標定。[0049]每個相機配有一組LED紅外光源，用于幫助攝像機捕捉標靶圖像，固定在攝像機四周呈環(huán)狀分布。系統(tǒng)共有四個標靶輪夾合成體，是整個檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，為攝像機監(jiān)測的目標，在標靶背面有安裝車輪的標識。在裝配輪夾時，需通過調(diào)節(jié)旋鈕將輪爪的間距調(diào)整合適，并選擇沒有形狀損傷或配重鉛塊的輪輞處作為安裝位置，與汽車輪輞相連，同時務(wù)必先保證四個輪爪的水平小端面與輪輞緊密接觸，再鎖緊輪夾，同時給輪夾裝上保險帶。本實用新型中的輔助部件還包括轉(zhuǎn)角盤、方向盤固定架以及剎車板固定架。CCD元件為數(shù)字元件，應(yīng)用在車身四輪定位儀上的CCD—般為線陣結(jié)構(gòu)。幾千個相對獨立的像敏單元以13-14微米的相鄰距離分布在一條直線上。光線照射到像敏單元產(chǎn)生信號電荷，信號電荷在外部脈沖的作用下直接輸入傳感器的微電腦處理器進行處理，從而準確的計算出入射光的角度以及前束角度。每個輪子都在X軸與Y軸分別有測量裝置。就一個軸而言，它同時既有發(fā)射裝置，用來發(fā)射光線讓對面的接收裝置接收。同時也有接收裝置，用來接收對面發(fā)射過來的光線。這雙向8束光線工作時互不干擾，四個輪子的32束光線構(gòu)成了一個封閉的四邊形系統(tǒng)，如 圖2所示。紅外發(fā)射管和CCD接收模塊分別裝在不同的傳感器上，例如打開左前輪的發(fā)射管，右前輪的CCD模塊接收，零點時參考模型如圖3所示，當測量呈現(xiàn)一定的角度時，模型如下圖4所示。此時即可通過光線照射時，C⑶接收塊相應(yīng)的感光位置的變化，并通過控制芯片的技術(shù)而得出CCD接收塊所處的角度，和車輪定位的具體參數(shù)和數(shù)據(jù)。本項目采用的是控制芯片為SILABS公司的C8051F120，它是高速處理器，主頻可以達到100MHz，且一個時鐘周期就是一個機器周期，其端口采用交叉開關(guān)靈活配置。對于本項目中用到的CXD傳感器是TOH304AP，它是一個3648像素點的線陣CXD器件，其核心問題是她的時序配置，同步信號ΦΜ為2MHz，SH信號與ICG信號以時基信號ΦΜ為參考進行配置，時序圖如圖5所示。綜上可知，由于采用了上述技術(shù)，本實用新型的車身四輪定位儀采用全數(shù)字CCD圖像技術(shù)，高精度紅外發(fā)射，使采集的圖像精度更高，抗干擾能力更強，且節(jié)約空間，用途廣泛。以上所述的實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)思想及特點，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，不能僅以本實施例來限定本實用新型的專利范圍，即凡依本實用新型所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本實用新型的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車身四輪定位儀，其特征在于包括四個標靶輪夾合成體(6)、兩個攝像裝置(4)、高精度實時圖像采集器(3)、顯示器(I)、柱體(7)、四個標靶掛鉤(8)以及控制主機(2)； 所述柱體(7)上部的兩側(cè)分別設(shè)置所述攝像裝置(4)，所述柱體(7)下部的兩側(cè)分別設(shè)置所述標靶掛鉤(8)，所述標靶輪夾合成體(6)設(shè)置在所述標靶掛鉤(8)上，所述高精度實時圖像采集器(3)和所述控制主機(2)分別設(shè)置在所述柱體(7)內(nèi)，所述高精度實時圖像采集器(3 )分別連接所述攝像裝置(4 )以及控制主機(2 )，雙向交互數(shù)據(jù)，所述攝像裝置(4 )是面陣CXD高分辨率攝像機，所述顯示器(I)設(shè)置在所述柱體(7)中部，所述顯示器連接所述控制主機(2)。
2.如權(quán)利要求I所述的車身四輪定位儀，其特征在于還包括兩組LED紅外光源(5)，分別固定在所述攝像裝置(4)周圍。
3.如權(quán)利要求2所述的車身四輪定位儀，其特征在于所述LED紅外光源(5)呈環(huán)狀分布在所述攝像裝置(4 )周圍。
4.如權(quán)利要求3所述的車身四輪定位儀，其特征在于所述標靶輪夾合成體(6)包括標靶和輪夾，所述輪夾與車輪固定，所述標靶可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述輪架上。
專利摘要本實用新型揭示了一種車身四輪定位儀，包括四個標靶輪夾合成體、兩個攝像裝置、高精度實時圖像采集器、柱體、四個標靶掛鉤以及控制主機；所述柱體上部的兩側(cè)分別設(shè)置所述攝像裝置，所述柱體下部的兩側(cè)分別設(shè)置所述標靶掛鉤，所述標靶輪夾合成體設(shè)置在所述標靶掛鉤上，所述高精度實時圖像采集器和所述控制主機分別設(shè)置在所述柱體內(nèi)，所述高精度實時圖像采集器分別連接所述攝像裝置以及控制主機，雙向交互數(shù)據(jù)，本實用新型的車身四輪定位儀采用全數(shù)字CCD圖像技術(shù)，高精度紅外發(fā)射，使采集的圖像精度更高，抗干擾能力更強，且節(jié)約空間，用途廣泛。
文檔編號G01M17/013GK202547957SQ201120566969
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者劉金東, 孫陵林 申請人:上海一成汽車檢測設(shè)備科技有限公司