對車輪定位系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)動偏擺補償?shù)母倪M的方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于對車輪定位進行轉(zhuǎn)動偏擺補償?shù)母倪M的方法和系統(tǒng)。為一對車輪獲取外傾角和前束角的多組測量值，每組測量值是在通過例如將車輪從前一車輪位置旋轉(zhuǎn)大于0°小于180°的角度而達到的間隔角度相對小的不同測量點上獲取的。使用所得到的數(shù)據(jù)計算外傾角的和前束角的最佳擬合正弦波，并且使用最佳擬合參數(shù)來計算當(dāng)前車輪角度的偏擺。從外傾角和前束角的測量值中減去計算出來的偏擺，以得到所述一對車輪的外傾角和前束角的真值。
【專利說明】對車輪定位系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)動偏擺補償?shù)母倪M的方法及設(shè)備
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本發(fā)明要求2012年4月27日提交的臨時專利申請No. 61/639,598的優(yōu)先權(quán)，該 臨時專利申請的全部內(nèi)容并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及汽車車輪定位系統(tǒng)及方法。本發(fā)明特別適用于確定車輪外傾角和前束 角的真值。

【背景技術(shù)】
[0004] 為了計算車輪外傾角和前束角的真值,必須確定車輪偏擺并且從外傾角和前束角 的測量值中減去車輪偏擺。通常的車輪定位系統(tǒng)通過測量相距180°轉(zhuǎn)角的兩個測量位置 的外傾角和前束角來補償偏擺。通過平均外傾角和前束角各自的兩個測量值，就能夠在不 直接估計偏擺的情況下計算出外傾角和前束角的真值。這項技術(shù)的缺點在于：其要求車輛 舉升機具有很長的長度，因為通常的車輪在旋轉(zhuǎn)180°的過程中會移動很大距離（例如，大 約40英寸）。
[0005] 因此，需要一種以很小的所需轉(zhuǎn)動量來測量轉(zhuǎn)動偏擺的技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明通過提供利用小轉(zhuǎn)動角估計偏擺的方法和系統(tǒng)來改進傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)動偏擺測 量技術(shù)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，能夠通過一種方法和系統(tǒng)部分獲得前述優(yōu)點和其它優(yōu)點，在所述方 法和系統(tǒng)中，為一對車輪獲取的外傾角和前束角的多組測量值，每一組測量值都是在不同 的相對較小的回轉(zhuǎn)角度上獲取的。例如，通過將車輪從前一車輪位置旋轉(zhuǎn)大于〇°小于 180°的角度分別得到三組測量值；例如，當(dāng)前測量值的車輪位置與前一測量值的車輪位置 之間的角度為大約20°到大約40°。在獲取這項數(shù)據(jù)后，為外傾角值和前束角的測量值分 別計算最佳擬合正弦波，并且應(yīng)用最佳擬合參數(shù)來計算當(dāng)前車輪角度的偏擺。從外傾角和 前束角的測量值中分別減去計算出來的偏擺，以得到這對車輪的外傾角和前束角的真值。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明的方法包括：獲取一對車輪的外傾角和前束角的 多組測量值，每組測量值是在通過將所述車輪從初始車輪角度開始旋轉(zhuǎn)所得到的不同車輪 角度下獲取的，其中一個車輪角度為當(dāng)前車輪角度。本發(fā)明的方法還包括：使用最小二乘法 及外傾角和前束角的所述多組測量值計算外傾角和前束角的最佳擬合正弦波；使用計算出 來的最佳擬合正弦波計算當(dāng)前車輪角度的外傾角和前束角的偏擺；從在當(dāng)前車輪角度下測 得的外傾角和前束角的測量值分別減計算出來的外傾角和前束角的偏擺，以獲得所述一對 車輪的外傾角和前束角的真值；以及顯示外傾角和前束角的真值。
[0009] 在本發(fā)明的另一方面，車輪定位系統(tǒng)包括：一對無源探頭，每個無源探頭包括目標 靶，所述一對無源探頭與將要通過所述車輪定位系統(tǒng)的操作進行測量的車輛的第一對車輪 相關(guān)聯(lián)的安裝；以及一對有源傳感探頭，其與所述車輛的第二對車輪相關(guān)聯(lián)地安裝。每個所 述有源傳感探頭包括圖像傳感器，所述圖像傳感器用于產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)反映 所述目標靶之一的圖像。至少一個所述有源傳感探頭包括至少一個傾角傳感器，所述傾角 傳感器用于在一個所述有源傳感探頭安裝在所述車輛的車輪上時檢測所述一個有源傳感 探頭的傾角。
[0010] 所述車輪定位系統(tǒng)還包括：一種裝置，當(dāng)所述有源傳感探頭安裝在所述車輛的車 輪上時，所述裝置用于確定所述有源傳感探頭之間的空間關(guān)系；顯示器；和計算機。所述計 算機用于：在所述有源傳感探頭安裝在所述車輛的第二對車輪上時，處理與所述目標靶的 觀測有關(guān)的圖像數(shù)據(jù)、所檢測到的傾角和來自所述用于確定所述有源傳感探頭之間的空間 關(guān)系的裝置的關(guān)系數(shù)據(jù)，以計算所述車輛的第二對車輪的外傾角和前束角的多組測量值， 每組測量值是在通過用戶將所述車輪從初始車輪角度開始旋轉(zhuǎn)所得到的不同車輪角度下 計算的，其中一個車輪角度是當(dāng)前車輪角度。
[0011] 計算機還用于：使用最小二乘法和外傾角和前束角的所述多組測量值計算外傾角 和前束角的最佳擬合正弦波；使用計算出來的最佳擬合正弦波計算在當(dāng)前車輪角度的外傾 角和前束角的偏擺；從在當(dāng)前車輪角度下測得的外傾角和前束角的測量值中分別減去計算 出來的外傾角和前束角的偏擺，以獲得所述第二對車輪的外傾角和前束角的真值；并且將 所述第二對車輪的外傾角和前束角的真值顯示在所述顯示器上。
[0012] 從下面參考附圖對【具體實施方式】的描述中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易看出本發(fā)明 的其它優(yōu)點和新穎特征。通過實施和使用所附權(quán)利要求書中具體指出的方法、設(shè)備及其組 合，能夠?qū)崿F(xiàn)并獲得本發(fā)明的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 現(xiàn)在參考附圖，其中使用相同的附圖標記來表示相似的元件，在附圖中：
[0014] 圖1示出了標準的輪裝傳感器在旋轉(zhuǎn)360°時的測量值。
[0015] 圖2概略示出了目標靶和有源傳感探頭相對于車輪的第一種布局。
[0016] 圖2A和2B示出了能夠在無源探頭上使用的不同類型的目標靶。
[0017] 圖3是混合車輪定位系統(tǒng)的原理框圖，其中，混合車輪定位系統(tǒng)的元件安裝在目 標車輛的車輪上（但為方便起見省略了目標車輛的其它元件）。
[0018] 圖4是混合車輪定位系統(tǒng)的一些輪裝部件的側(cè)視圖，其中以局部剖視詳細視圖顯 示了 一個有源傳感探頭。
[0019] 圖5是有源傳感探頭之一的側(cè)視圖，其可用于解釋攝像機光軸與實測重力向量的 俯仰平面的關(guān)系。
[0020] 圖6是有源傳感探頭之一的后視圖，其可用于解釋攝像機光軸與實側(cè)重力向量的 外傾平面之間關(guān)系。
[0021] 圖7是有源傳感探頭之一的部件的原理框圖。
[0022] 圖8概略示出了目標靶和有源傳感探頭相對于車輪的另一種布局，其中使用另外 的目標靶和圖像傳感來測量有源傳感探頭之間的空間關(guān)系。
[0023] 圖9是圖8所示系統(tǒng)的一些輪裝部件的側(cè)視圖，基本上和圖4 一樣，其中以局部剖 視詳細視圖顯示了一個有源傳感探頭；但空間關(guān)系傳感器使用了另一個攝影機。
[0024] 圖10是圖8的詳細視圖所示的有源傳感探頭的部件的原理框圖。
[0025] 圖IlA是所公開的短距離轉(zhuǎn)動偏擺測量技術(shù)的高級流程圖。
[0026] 圖IlB是使用矩陣最小二乘法計算外傾角和前束角的最佳擬合正弦波的詳細流 程圖。

【具體實施方式】
[0027] 在各種車輪定位系統(tǒng)中使用輪裝傳感器。車輪定位系統(tǒng)通過包含在輪裝傳感器系 統(tǒng)中的傾角傳感器直接測量車輪外傾角和前束角。然而，因為輪裝傳感器會下垂，所以來自 輪裝傳感器的外傾角和前束角的測量值不完全處于車輪平面內(nèi)。因此，來自輪裝傳感器的 外傾角和前束角的測量值不是車輪的外傾角和前束角的真實測量值。實際情況是，來自輪 裝傳感器的測量值等于疊加了正弦分量偏差后的真實測量值。外傾角真值和前束角真值的 正弦變化被稱為偏擺。
[0028] 圖1顯示了在標準輪裝傳感器旋轉(zhuǎn)360°時，來自標準輪裝傳感器的測量值。線 1000和1001分別代表在車輪旋轉(zhuǎn)360°時的外傾角測量值和前束角測量值。在傳感器處于 堅直位置時，這個模擬的車輪定位傳感系統(tǒng)具有0.2°的偏擺振幅和20°的偏擺相位角。 虛線IOOOa代表外傾角的偏擺，虛線IOOla代表前束角的偏擺。模擬的車輪的外傾角真值 為〇. 7°，前束角真值為0. 4°。定位程序的目的是確定車輪的外傾角真值IOOOb和前束角 真值IOOlb(帶有圓形標記的直線）。為了得到真值，必須確定偏擺并從外傾角測量值和前 束角測量值中將偏擺減去。
[0029] 直接估計外傾角真值和前束角真值的方法是：在相距180°的兩個測量位置獲取 外傾角測量值和前束角測量值。在此步驟中，各個外傾角測量值/前束角測量值將會包括 數(shù)值相同并且符號相反的外傾角偏擺/前束角偏擺。因此，通過分別平均外傾角的兩個測 量值和前束角的兩個測量值，就能在不需直接估計偏擺的情況下得到外傾角的真值和前束 角的真值。然而，這個方法的缺點在于：要求車輛舉升機具有很長的長度。在旋轉(zhuǎn)180°的 過程中，標準的直徑為25英寸的車輪將會移動大約39英寸。因此，該步驟不適用于車輛舉 升機的長度較短的用戶，除非他們通過托起車輛使車輪離地以完成180°旋轉(zhuǎn)（這是用戶 都試圖避免的費力的過程）。因此，需要以盡可能小的所需轉(zhuǎn)動量來測量轉(zhuǎn)動偏擺。
[0030] 因此，為了迎合用戶的廣泛需求，需要從外傾角測量值和前束角測量值直接估計 偏擺；例如，通過盡可能小的回轉(zhuǎn)角度和盡可能少的測量次數(shù)找到外傾角偏擺和前束角偏 擺的正弦波方程。在考慮車輪偏擺的正弦波方程的情況下，能夠進行偏擺補償。輪裝傳感 器系統(tǒng)中的傾角傳感器提供了外傾角真值與外傾角偏擺相疊加和前束角真值與前束角偏 擺相疊加而形成的測量值（如圖1中曲線1000和1001所示）。
[0031]在回轉(zhuǎn)角度Θi下的外傾角測量值表示為：
[0032] Cot(^) = C,+.4 sin(d,+^)(式1)
[0033]在同樣的回轉(zhuǎn)角度Θi下的前束角測量值表示為：
[0034]Tm(O1) =T1+ACmifii +φ)(式2)
[0035] 對于方程式1和方程式2,Qi是車輪旋轉(zhuǎn)角度，A是偏擺振幅（以角度表示），-是 相位角。Ct是車輪外傾角的真值，Tt是前束角的真值。外傾角/前束角的測量值明顯是角 度函數(shù)，并且通過在足夠多的旋轉(zhuǎn)角度下測量外傾角和前束角，就能夠計算出方程式1或2 中的任何未知量。
[0036] 如現(xiàn)有技術(shù)所示，能夠從幾個測量值直接計算出外傾角偏擺和前束角偏擺（例如 參考美國專利5, 025, 111和美國專利7, 974, 806)。然而，對于在很小的車輪旋轉(zhuǎn)角度上收 集的少量測量值而言，這個方法并不理想。測量噪聲和誤差的存在、再加上小轉(zhuǎn)動角度上測 量值變化的局限性，使得從少量測量值估計出來的偏擺并不可靠。
[0037] 本發(fā)明公開的利用小轉(zhuǎn)動角計算偏擺的技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)的不同點在于：不是通過 解析的方法來計算偏擺參數(shù)，而是為外傾角和前束角方程式中的未知量計算最小二乘最佳 擬合估計值。最小二乘估計法的優(yōu)點在于：利用超定方程組形式的數(shù)據(jù)冗余來改善對未知 參數(shù)的估計。數(shù)據(jù)冗余對以少量測量值精確確定小回轉(zhuǎn)角度上的偏擺來說是至關(guān)重要的。
[0038] 本發(fā)明公開的小轉(zhuǎn)動角偏擺計算程序易于使用。在最終用戶看來，只需要獲得至 少兩組測量值，其中每組測量值都包括外傾角、前束角和不同的車輪旋轉(zhuǎn)角度測量值。獲得 的測量值組越多，方程組就越超定，并且就能更好地估計未知的偏擺參數(shù)。
[0039] 使用上述方程式1和方程式2,能夠同時估計出外傾角/前束角的偏擺和外傾 角/前束角的真值。然而，這種直接方法有缺點，尤其是在收集的測量值組的數(shù)量很少時， 理由如下。設(shè)N為在偏擺估計程序中所收集的測量值組的總數(shù)。在方程式1中的已知測 量值是車輪角度θ1;θ2，...，01<和外傾角測量值C1,C2，...，CN。3個未知參數(shù)是外傾角 真值Ct、偏擺振幅A和偏擺相位角類似地，對于前束角來說，也有測量值組（回轉(zhuǎn)角度 Θi，Θ2,. ..，θΝ和前束角的測量值T1,T2,. . .，Tn)和3個未知參數(shù)（前束角真值Tt、偏擺振 幅A和偏擺相位角-)。
[0040] 通過至少3組測量值能夠直接估計未知的外傾角/前束角。如果將3組測量值分 別作為方程式1和方程式2的輸入，那么最小二乘擬合與直接計算方法相比沒有本質(zhì)上的 優(yōu)勢。雖然可以通過獲取3組以上的測量值來改善直接計算方法，但增加測量值組的數(shù)量 要耗費更多的人力，這對于最終用戶來說是不可取的。對于實踐來說，測量值組的數(shù)量一定 要保持相對少。
[0041] 下面將會說明本發(fā)明公開的利用小轉(zhuǎn)動角計算偏擺的技術(shù)的實例，該實例使用最 小二乘最佳擬合估計法和少量的測量值組。仔細觀察方程式1和方程式2,能夠發(fā)現(xiàn)外傾角 和前束角的方程式共享了三個未知量中的兩個未知量（偏擺振幅A和偏擺相位角P)。因 此，有利的是：使用外傾角測量值和前束角測量值來估計這兩個未知量，從而使在最佳擬合 估計過程中的"已知量"的有效數(shù)量翻倍。這使得能夠利用數(shù)量很少的測量值組來精確擬 合正弦波。
[0042] 對于外傾角測量值和前束角測量值來說，偏擺是相對于"真"值的振動分量。對于 外傾角，在回轉(zhuǎn)角度Θi的偏擺表示為：
[0043]Cr(6>,) =Asin(6>,+^) (式 3)
[0044] 對于前束角，在同樣的回轉(zhuǎn)角度Θi的偏擺表示為：
[0045]T(O1) =AcoMO,jTφ)(式 4)
[0046] 從方程式3和方程式4能夠看出，估計偏擺僅需要估計A和P，并且在計算外傾角 偏擺和前束角偏擺時使用相同的參數(shù)。基于方程式3和方程式4,我們只需要2組測量值 來估計外傾角和前束角（與使用方程式1和方程式2時的3組測量值相比較）。如圖1所 示，前束角偏擺IOOla等于相位偏移90°的外傾角偏擺IOOOa (因為cos ()是通過將SinO 相位偏移+90°得到的）。使用方程式3和方程式4時，不直接測量偏擺，而是從外傾角測 量值Cm和前束角測量值Tm的變化間接推導(dǎo)出未知參數(shù)。
[0047]通過分析外傾角測量值和前束角測量值的變化，能夠得到外傾角偏擺和前束角偏 擺的變化量。通過分析在所測的回轉(zhuǎn)角度91和02處的外傾角測量值和前束角測量值的 變化，能夠得到偏擺的變化量。換句話說，能夠消掉外傾角真值和前束角真值的常量：
[0048] Cm (爲} - Cm消} = C1,(爲)-C1.消）=Asin(6j + ￠)} - /4 sin(d_ +免）
[0049] 4 (? > - 7；W ) = 7；構(gòu))-7：調(diào)）=A cos(ft +的-』CO明+的
[0050](式5)
[0051]將方程式5中的兩個表達式通過三角恒等式代換展開，以得到關(guān)于2組測量值之 間外傾角/前束角偏擺變化量的下述表達式：

【權(quán)利要求】
1. 一種方法，包括： 獲取一對車輪的外傾角和前束角的多組測量值，每組測量值是在通過將所述車輪從初 始車輪角度開始旋轉(zhuǎn)所得到的不同車輪角度下獲取的，其中的一個車輪角度為當(dāng)前車輪角 度； 使用最小二乘法和外傾角和前束角的所述多組測量值計算外傾角和前束角的最佳擬 合正弦波； 使用計算出來的外傾角和前束角的最佳擬合正弦波計算在所述當(dāng)前車輪角度下的外 傾角和前束角的偏擺； 從在當(dāng)前車輪角度下測得的外傾角和前束角的測量值中分別減去計算出來的外傾角 和前束角的偏擺，以獲得所述一對車輪的外傾角和前束角的真值；并且 顯示外傾角和前束角的所述真值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括通過如下步驟獲取外傾角和前束角的所述多組測 量值： 在所述初始車輪角度下獲取外傾角和前束角的一組測量值； 將所述車輪從所述初始車輪角度旋轉(zhuǎn)到第一回轉(zhuǎn)車輪角度； 在所述第一回轉(zhuǎn)車輪角度下獲取外傾角和前束角的一組測量值； 將所述車輪從所述第一回轉(zhuǎn)車輪角度旋轉(zhuǎn)到第二回轉(zhuǎn)車輪角度； 在所述第二回轉(zhuǎn)車輪角度下獲取外傾角和前束角的一組測量值； 其中所述第二回轉(zhuǎn)車輪角度為所述當(dāng)前車輪角度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括通過將所述車輪從所述初始車輪角度旋轉(zhuǎn)大約 20°到大約40°來獲取外傾角和前束角的所述多組測量值中的一組測量值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，包括將所述車輪從所述初始車輪角度旋轉(zhuǎn)大約20° 到大約40°到所述第一回轉(zhuǎn)車輪角度，并將所述車輪從所述第一回轉(zhuǎn)車輪角度旋轉(zhuǎn)大約 20°到大約40°到所述第二回轉(zhuǎn)車輪角度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括得用矩陣最小二乘法計算外傾角和前束角的最佳 擬合正弦波。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述獲取一對車輪的外傾角和前束角的多組測量 值的步驟包括： 從與所述車輛的第二車輪相關(guān)聯(lián)地安裝的第一探頭中的圖像傳感器中獲得與所述車 輛的第一車輪相關(guān)聯(lián)的目標靶的圖像，以產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)； 確定所述第一探頭的傾角； 從與所述車輛的第四車輪相關(guān)聯(lián)地安裝的第二探頭中的圖像傳感器中獲得與所述車 輛的第三車輪相關(guān)聯(lián)的目標靶的圖像，以產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)； 確定所述第二探頭的傾角； 測量所述第一探頭和所述第二探頭之間的空間關(guān)系；并且 處理所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)、所述第一探頭和第二探頭的傾角和所述 空間關(guān)系的測量值，以計算所述車輛的所述第二車輪和所述第四車輪的外傾角和前束角的 測量值； 其中所述一對車輪包括所述車輛的所述第二車輪和所述第四車輪。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述獲取一對車輪的外傾角和前束角的多組測量 值的步驟包括： 從相對于所述車輛保持固定的第一探頭中的圖像傳感器獲取與所述車輛的第一車輪 相關(guān)聯(lián)的目標靶的圖像，以產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)； 從相對于所述車輛保持固定的第二探頭中的圖像傳感器獲取與所述車輛的第二車輪 相關(guān)聯(lián)的目標靶的圖像，以產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)； 測量所述第一探頭和所述第二探頭的空間關(guān)系；并且 處理所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)和所述空間關(guān)系的測量值，以計算所述車 輛的所述第一車輪和所述第二車輪的外傾角和前束角的測量值； 其中所述一對車輪包括所述第一車輪和所述第二車輪。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括通過將所述車輪從所述初始車輪角度旋轉(zhuǎn)大于 0°小于180°的角度來獲取外傾角和前束角的所述多組測量值中的一組測量值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，包括將所述車輪從所述初始車輪角度旋轉(zhuǎn)大約20°到 大約40°到所述第一回轉(zhuǎn)車輪角度，并將所述車輪從所述第一回轉(zhuǎn)車輪角度旋轉(zhuǎn)大于0° 小于180°的角度到所述第二回轉(zhuǎn)車輪角度。
10. -種車輪定位系統(tǒng)，包括： 一對無源探頭，每個無源探頭包括目標靶，所述一對無源探頭與將要通過所述車輪定 位系統(tǒng)的操作進行測量的車輛的第一對車輪相關(guān)聯(lián)地安裝； 一對有源傳感探頭，其與所述車輛的第二對車輪相關(guān)聯(lián)地安裝，每個所述有源傳感探 頭包括圖像傳感器，所述圖像傳感器用于產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)反映所述目標靶之 一的圖像，所述一對有源傳感探頭中的至少一個有源傳感探頭包括至少一個傾角傳感器， 所述至少一個傾角傳感器用于在所述至少一個有源傳感探頭安裝在所述車輛的車輪上時 檢測所述至少一個有源傳感探頭的傾角； 一種裝置，當(dāng)所述一對有源傳感探頭安裝在所述車輛的車輪上時，所述裝置用于確定 所述一對有源傳感探頭之間的空間關(guān)系； 顯不器；和 計算機，其用于： 在所述一對有源傳感探頭安裝在所述車輛的第二對車輪上時，處理與所述目標靶的觀 測有關(guān)的圖像數(shù)據(jù)、所檢測到的傾角和來自所述用于確定所述有源傳感探頭之間的空間關(guān) 系的裝置的關(guān)系數(shù)據(jù)，以計算所述車輛的第二對車輪的外傾角和前束角的多組測量值，每 組測量值是在通過用戶將所述車輪從初始車輪角度開始旋轉(zhuǎn)所得到的不同車輪角度下計 算的，其中的一個車輪角度是當(dāng)前車輪角度； 使用最小二乘法和外傾角和前束角的所述多組測量值計算外傾角和前束角的最佳擬 合正弦波； 使用計算出來的最佳擬合正弦波計算在所述當(dāng)前車輪角度的外傾角和前束角的偏 擺； 從在所述當(dāng)前車輪角度下測得的外傾角和前束角的測量值中分別減去計算出來的外 傾角和前束角的偏擺，以獲得所述第二對車輪的外傾角和前束角的真值；并且 將所述第二對車輪的外傾角和前束角的真值顯示在所述顯示器上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輪定位系統(tǒng)，其中所述用于確定所述一對有源傳感探頭 之間的空間關(guān)系的裝置包括兩個相對角度傳感模塊，每個所述有源傳感探頭與一個所述相 對角度傳感模塊相關(guān)聯(lián)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輪定位系統(tǒng)，其中每個所述相對角度傳感模塊包括：用 于發(fā)射光束的發(fā)射器；縫隙；用于檢測通過所述縫隙入射的光束的角度的圖像傳感器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輪定位系統(tǒng)，其中所述用于確定所述一對有源傳感探頭 之間的空間關(guān)系的裝置包括安裝在第一個所述有源傳感探頭上的照明器和攝像機。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輪定位系統(tǒng)，其中所述計算機通過如下步驟計算外傾角 和前束角的所述多組測量值： 計算所述初始車輪角度下的外傾角和前束角的一組測量值； 在用戶將所述車輪從所述初始車輪角度旋轉(zhuǎn)到第一回轉(zhuǎn)車輪角度后，計算所述第一回 轉(zhuǎn)車輪角度下的外傾角和前束角的一組測量值；并且 在用戶將所述車輪從所述第一回轉(zhuǎn)車輪角度旋轉(zhuǎn)到第二回轉(zhuǎn)車輪角度后，計算所述第 二回轉(zhuǎn)車輪角度下的外傾角和前束角的一組測量值； 其中所述第二回轉(zhuǎn)車輪角度是所述當(dāng)前車輪角度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輪定位系統(tǒng)，包括：在用戶將所述車輪從所述初始車輪 角度旋轉(zhuǎn)大約20°到大約40°后，計算外傾角和前束角的所述多組測量值中的一組測量 值。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輪定位系統(tǒng)，其中用戶將所述車輪從所述初始車輪角度 旋轉(zhuǎn)大約20°到大約40°到所述第一回轉(zhuǎn)車輪角度，并且將所述車輪從所述第一回轉(zhuǎn)車 輪角度旋轉(zhuǎn)大約20°到大約40°到所述第二回轉(zhuǎn)車輪角度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輪定位系統(tǒng)，其中所述計算機使用矩陣最小二乘法計算 外傾角和前束角的最佳擬合正弦波。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輪定位系統(tǒng)，其中當(dāng)所述一對有源傳感探頭相對于所 述車輛保持固定、以使所述用于確定所述一對有源傳感探頭之間的空間關(guān)系的裝置起作用 時，所述計算機用于： 處理與所述目標靶的觀測有關(guān)的圖像數(shù)據(jù)和來自所述用于確定所述一對有源傳感探 頭之間的空間關(guān)系的裝置的關(guān)系數(shù)據(jù)，以計算所述車輛的第一對車輪的外傾角和前束角的 多組測量值，每組測量值是在通過用戶將所述車輪從所述初始車輪角度開始旋轉(zhuǎn)所得到的 不同車輪角度下計算的，其中的一個車輪角度是當(dāng)前車輪角度； 使用最小二乘法和外傾角和前束角的所述多組測量值計算外傾角和前束角的最佳擬 合正弦波； 使用計算出來的最佳擬合正弦波計算在所述當(dāng)前車輪角度的外傾角和前束角的偏 擺； 從在所述當(dāng)前車輪角度下測得的外傾角和前束角的測量值中分別減去計算出來的外 傾角和前束角的偏擺，以獲得所述第一對車輪的外傾角和前束角的真值；并且 將所述第一對車輪的外傾角和前束角的真值顯示在所述顯示器上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輪定位系統(tǒng)，包括：在通過用戶將所述車輪從所述初始 車輪角度旋轉(zhuǎn)大于0°小于180°的角度后，計算外傾角和前束角的所述多組測量值中的 一組測量值。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輪定位系統(tǒng)，其中用戶將所述車輪從所述初始車輪角度 旋轉(zhuǎn)大于0°小于180°的角度到所述第一回轉(zhuǎn)車輪角度，并且將所述車輪從所述第一回 轉(zhuǎn)車輪角度旋轉(zhuǎn)大于0°小于180°的角度到所述第二回轉(zhuǎn)車輪角度。
【文檔編號】G01B11/275GK104380038SQ201380032708
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月27日
【發(fā)明者】羅伯特·J·達戈斯蒂諾, 喬治·M·吉勒 申請人:實耐寶公司