車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的裝置及方法。本發(fā)明裝置包括取車設(shè)備、控制器、伺服驅(qū)動器、伺服電機、編碼器；取車設(shè)備的兩側(cè)各安裝有檢測開關(guān)，檢測開關(guān)與控制器相聯(lián)，檢測開關(guān)將檢測信號傳遞給控制器，由控制器進行處理；控制器與伺服驅(qū)動器、編碼器相聯(lián)，伺服驅(qū)動器與編碼器、伺服電機相聯(lián)，控制器通過伺服驅(qū)動器控制伺服電機運轉(zhuǎn)，伺服驅(qū)動器通過編碼器將信號傳遞回控制器，由控制器進行處理；伺服電機驅(qū)動取車設(shè)備運行。本發(fā)明具有優(yōu)點：只要車輛?？吭谝?guī)定區(qū)域內(nèi)，車身擺直，轉(zhuǎn)向輪即使沒有回輪到位，也不影響測量的結(jié)果，極大地方便了駕駛員的?？?。分別檢測四個車輪，計算結(jié)果對比后進行取舍，準(zhǔn)確性高。
【專利說明】車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)下來確定軸距的裝置及方法。
[0002]本發(fā)明涉及確定車輛軸距長度(L)的裝置及方法，檢測開關(guān)(S)被布置在一個水平移動設(shè)備(M)上，水平移動設(shè)備(M)可以自動運行到車輛底部，檢測開關(guān)(S)自動記錄4個車輪的位置，通過計算處理來確定汽車軸距長度(L)。

【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有的車輛軸距檢測技術(shù)分為以下幾大類:
[0004]I類:車輪動，檢測裝置靜止，如激光測試儀、四輪定位儀等。此類多用于汽車檢測線上。
[0005]II類:車輪靜止，檢測裝置靜止
[0006]一種如采用圖像處理技術(shù)對車輪圖像中心三維坐標(biāo)進行識別(可參考中國專利申請?zhí)?200910206821.X)。此檢測方式過于復(fù)雜，且成本很高，很難被市場接受。
[0007]另一種檢測方式是在車輛承載設(shè)備上安裝檢測開關(guān)，靠車輪的擠壓來觸發(fā)檢測開關(guān)，進而檢測軸距(可參考中國專利號:201220308323.3)。這種檢測方式簡單，但精度低，而且對車輛?？康奈恢糜袊栏褚?，即對駕駛員具有較高的要求，否則無法做出準(zhǔn)確的測量，通用性較差。
[0008]III類:檢測裝置隨車運動。其在車輛上安裝一套檢測裝置，這套裝置采集各個車輪的轉(zhuǎn)角和速度，以阿克曼轉(zhuǎn)向特性公式為基礎(chǔ)，測量軸距(可參考中國專利申請?zhí)?200980133931.6)。這種檢測方式很全面，不僅測量軸距，還能檢測車輪的擺角、角速度、車輛運行速度。但是，其需要在車體上安裝額外的檢測設(shè)備才能實現(xiàn)。
[0009]在機械式立體車庫中，為了保證交換器能夠準(zhǔn)確的取送車輛，常常要求駕駛員把車輛?？吭跍?zhǔn)確位置上。如果駕駛員的駕駛技術(shù)不太好，沒有正確停靠到位，容易造成交換器無法取車，或者在取送車過程中車體受損。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的裝置及方法。
[0011]本發(fā)明技術(shù)方案適用于機械式立體車庫，實現(xiàn)交換器對汽車中心的準(zhǔn)確定位。
[0012]本發(fā)明在交換器的兩側(cè)上安裝有檢測開關(guān)，用來記錄車輪的準(zhǔn)確位置，然后，通過4個車輪的位置信息計算出軸距的中心位置，交換器根據(jù)軸距中心的位置信息對自己的運行軌跡進行調(diào)整，使其中心與軸距的中心重合，并執(zhí)行夾持動作。駕駛員在停車的時候，只要把車?？吭谝?guī)定的區(qū)域內(nèi)，并把車身擺直即可。至于車輪是否回輪到位，對測量并不會產(chǎn)生影響。
[0013]采用上述本發(fā)明技術(shù)方案，降低了車輛?？康碾y度，節(jié)省了停車時間，保證了車輛的安全。本發(fā)明可以用于機械式立體車庫中，以實現(xiàn)交換器對車輛的中心定位。
[0014]本發(fā)明具體采取如下技術(shù)方案:車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的裝置，包括取車設(shè)備、控制器、伺服驅(qū)動器、伺服電機、編碼器；所述取車設(shè)備的兩側(cè)各安裝有檢測開關(guān)，檢測開關(guān)與控制器相聯(lián)，檢測開關(guān)將檢測信號傳遞給控制器，由控制器進行處理；控制器與伺服驅(qū)動器、編碼器相聯(lián)，伺服驅(qū)動器與編碼器、伺服電機相聯(lián)，控制器通過伺服驅(qū)動器控制伺服電機運轉(zhuǎn)，伺服驅(qū)動器通過編碼器將信號傳遞回控制器，由控制器進行處理；伺服電機驅(qū)動取車設(shè)備運行。
[0015]優(yōu)選的，控制器包括伺服控制模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、計算模塊、邏輯判斷模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，信號采集模塊與所述的檢測開關(guān)相聯(lián)，數(shù)據(jù)采集模塊與所述的編碼器相聯(lián)。
[0016]優(yōu)選的，設(shè)取車設(shè)備從一個固定位置向所述車輛的底部運行；所述的檢測開關(guān)獲得檢測到車輛第一對車輪時離固定位置的距離、離開車輛第一對車輪時離固定位置的距離、檢測到車輛第二對車輪時離固定位置的距離、離開車輛第二對車輪時離固定位置的距離。
[0017]優(yōu)選的，取車設(shè)備為交換器。
[0018]取車設(shè)備從一個固定位置向所述車輛的底部運行，兩側(cè)的檢測開關(guān)檢測到第一對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備的兩個第一行走距離；取車設(shè)備繼續(xù)運行，當(dāng)兩側(cè)的檢測開關(guān)檢測到離開第一對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備兩個第二行走距離；取車設(shè)備繼續(xù)運行，當(dāng)兩側(cè)的檢測開關(guān)檢測到第二對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備兩個第三行走距離；取車設(shè)備繼續(xù)運行，當(dāng)兩側(cè)的檢測開關(guān)檢測到離開第二對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備兩個第四行走距離；根據(jù)上述得到的數(shù)據(jù)，算出兩個第一行走距離之和的一半D1、兩個第二行走距離之和的一半D2、兩個第三行車距離之和的一半D3、兩個第四行走距離之和的一半D4 ;然后算出車輛軸距中心點與固定位置的距離:((D1+D2)/2+ (D3+D4)/2)/2。
[0019]本發(fā)明還公開了一種車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的方法，其于取車設(shè)備兩側(cè)各安裝1個檢測開關(guān)；具體按如下步驟進行:
[0020]第一步，取車設(shè)備從一個固定位置向所述車輛的底部運行，所述的檢測開關(guān)檢測到第一對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備行走距離L1、L2 ；
[0021]第二步，取車設(shè)備繼續(xù)運行，當(dāng)檢測開關(guān)檢測到離開第一對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備行走距離L3、L4;
[0022]第三步，取車設(shè)備繼續(xù)運行，當(dāng)檢測開關(guān)檢測到第二對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備行走距離L5、L6 ；
[0023]第四步，取車設(shè)備繼續(xù)運行，當(dāng)檢測開關(guān)檢測到離開第二對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備行走距離L7、L8;
[0024]第五步，根據(jù)以上步驟得到的數(shù)據(jù)，計算出車輛軸距及軸距中心位置；把軸距中心的位置值與取車設(shè)備的當(dāng)前位置進行比較，比較結(jié)果作為調(diào)整量，調(diào)整取車設(shè)備的運行，令其中心與軸距中心重合。具體為:根據(jù)以上步驟得到的數(shù)據(jù)，計算出:兩個第一行走距離之和的一半D1、兩個第二行走距離之和的一半D2、兩個第三行車距離之和的一半D3、兩個第四行走距離之和的一半D4;然后計算出車輛軸距中心點與固定位置的距離:((D1+D2)/2+ (D3+D4)/2)/2。
[0025]優(yōu)選的，取車設(shè)備為交換器。
[0026]優(yōu)選的，檢測開關(guān)聯(lián)接一控制器，檢測開關(guān)將測得數(shù)據(jù)傳遞給控制器，由控制器進行處理。
[0027]優(yōu)選的，控制器包括伺服控制模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、計算模塊、邏輯判斷模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，信號采集模塊與所述的檢測開關(guān)相聯(lián)。
[0028]本發(fā)明不屬于本文【背景技術(shù)】所涉及的車輛軸距檢測技術(shù)，其采用的技術(shù)方案是車輪靜止，檢測裝置運動，車輛在平臺或地面上停穩(wěn)后，一個水平移動設(shè)備會自動伸到汽車底部，移動設(shè)備上的檢測開關(guān)會自動記錄下4個車輪的位置，通過計算，得到軸距的長度。
[0029]本發(fā)明具有的優(yōu)點:
[0030]1、只要車輛?？吭谝?guī)定區(qū)域內(nèi)，車身擺直，轉(zhuǎn)向輪即使沒有回輪到位，也不影響測量的結(jié)果，極大地方便了駕駛員的?？?。
[0031]2、分別檢測四個車輪，計算結(jié)果對比后進行取舍，準(zhǔn)確性高。
[0032]3、如果車輪上附著了泥土、冰雪、樹葉或其它雜物，在第五步中可以處理，以保證交換器準(zhǔn)確地夾持車輪。
[0033]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果:現(xiàn)有的檢測方式存在很大的弊端和局限性，檢測開關(guān)的數(shù)量和位置都是固定的，檢測的靈活性受到限制。為了適應(yīng)不同的車輛，需要隨時調(diào)整開關(guān)的位置或數(shù)量，事實上，這是不可能的。本發(fā)明把檢測開關(guān)放置在運行設(shè)備上，無論什么樣的車輛，只要兩個開關(guān)就可以精確的得到軸距，而且，對車輛?？课恢玫囊笠步档土?，減少了停車的難度，方便駕駛員操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為通過檢測開關(guān)獲取的數(shù)據(jù)圖。
[0035]圖2為修正測量值得到的數(shù)據(jù)圖。
[0036]圖3為通過計算得到的數(shù)據(jù)圖。
[0037]圖4a、4b、5a、5b、6a、6b、7a、7b為測量數(shù)據(jù)的四種情況。
[0038]圖8是本發(fā)明裝置的功能框圖。
[0039]圖9是檢測開關(guān)、信號采集模塊、數(shù)據(jù)采集模塊及編碼器的聯(lián)接結(jié)構(gòu)框圖。
[0040]圖10是計算模塊功能框圖。
[0041]圖lla、llb是邏輯判斷的條件列表。
[0042]圖12是本發(fā)明控制過程的流程圖。
[0043]圖13a、13b、13c、13d為車身及車輪位置一種狀態(tài)圖。
[0044]圖14a、14b、14c、14d為車身及車輪位置另一種狀態(tài)圖。
[0045]圖15a、15b、15c、15d為車身及車輪位置再一種狀態(tài)圖。

【具體實施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例作詳細說明。
[0047]如圖1、2、3所示，在交換器1的兩側(cè)各安裝1個檢測開關(guān)S1、S2，兩檢測開關(guān)S1、S2都與控制器相聯(lián)，按以下步驟:
[0048]1、交換器1從一個固定位置(零點Z)開始向車輛2的底部運行，控制器開始記錄從編碼器上發(fā)來的脈沖。
[0049]2、檢測開關(guān)(S1、S2)到達位置FL1和FR1時，控制器自動檢測出這兩個位置距離零點⑵的距離L1和L2。
[0050]3、檢測開關(guān)(S1、S2)到達位置FL2和FR2時，控制器自動檢測出這兩個位置距離零點⑵的距離L3和L4。
[0051]4、檢測開關(guān)(S1、S2)到達位置RL1和RR1時，控制器自動檢測出這兩個位置距離零點⑵的距離L5和L6。
[0052]5、檢測開關(guān)(S1、S2)到達位置RL2和RR2時，控制器自動檢測出這兩個位置距離零點⑵的距離L7和L8。
[0053]6、如圖 2 所示，dl = L3-L1、d2 = L4-L2、d3 = L7-L5、d4 = L8-L6
[0054]7、根據(jù)dl、d2、d3、d4的值，對測量值LI?L8的有效性進行判斷和修正。
[0055]情況一:參見圖4a、4b。dl = d2、d3 = d4。
[0056]1)L1?L8的值正確并有效，可直接參與后續(xù)計算。
[0057]情況二:參見圖 5a、5b。dl Φ.d2、d3 = d4。
[0058]1)L5、L6、L7、L8的值正確并有效，可直接參與后續(xù)計算。
[0059]2) L3的值會被舍掉。
[0060]3)根據(jù)d2和L1的值重新修正L3的值。
[0061]4)將修正后的L3的值連同L1、L2、L4的值一起參與后續(xù)計算。
[0062]情況三:參見圖6a、6b。dl = d2、d3 Φ.d4。
[0063]1)L1、L2、L3、L4的值正確并有效，可直接參與后續(xù)計算。
[0064]2) L8的值會被舍掉。
[0065]3)根據(jù)d3和L6的值重新修正L8的值。
[0066]4)將修正后的L8的值連同L5、L6、L7的值一起參與后續(xù)計算。
[0067]情況四:參見圖7a、7b。dl幸d2、d3幸d4。
[0068]1) L4和L7的值會被舍掉。
[0069]2)根據(jù)dl和L2的值重新修正L4的值。根據(jù)d4和L5的值重新修正L7的值。
[0070]3)將修正后的L4和L7的值連同L1、L2、L3、L5、L6、L8—同參與后續(xù)計算。
[0071]8、如圖3所示，控制器作以下計算處理
[0072]Dl = (Ll+L2)/2
[0073]D2 = (L3+L4) /2
[0074]D3 = (L5+L6) /2
[0075]D4 = (L7+L8) /2
[0076]D5 = ((Dl+D2)/2+(D3+D4)/2)/2，得到車輛軸距中心點與固定位置(零點Z)的距離。
[0077]圖13a-d、14a-d、15a_d顯示了不同狀態(tài)的車輛及車輪圖，上述方法可以適用于所有這些狀態(tài)的車輛。
[0078]參見圖8-12，控制器包括伺服控制模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、計算模塊、邏輯判斷模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，伺服控制模塊聯(lián)接伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器聯(lián)接伺服電機及編碼器，編碼器聯(lián)接控制器的數(shù)據(jù)采集模塊。伺服電機驅(qū)動搬運器運行。檢測開關(guān)S1、S2接入控制器的信號采集模塊。檢測開關(guān)S1測得的行走距離L1、L3、L5、L7分別存于數(shù)據(jù)采集模塊的存儲區(qū)1、3、5、7，檢測開關(guān)S2測得的行走距離L2、L4、L6、L8分別存于數(shù)據(jù)采集模塊的存儲區(qū)2、4、6、8。根據(jù)邏輯判斷模塊的設(shè)定條件要求，由計算模塊算出dl、d2、d3、d4，并分別存于存儲區(qū)9、10、11、12。數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)邏輯判斷的設(shè)定條件要求，計算出車輛中心到固定點的距離D5。
[0079]本發(fā)明控制器中所涉的各個模塊、伺服驅(qū)動器、伺服電機、編碼器等均可采用現(xiàn)有技術(shù)來實現(xiàn)。
[0080]為達到更好的技術(shù)效果，建議:
[0081]1、載車平面(臺)保證平整光滑。
[0082]2、為保證交換器能夠直線行走，建議在載車平面(臺)上安裝導(dǎo)向裝置。
[0083]3、若檢測開關(guān)對色調(diào)敏感，應(yīng)注意顏色，以免誤動作。
[0084]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，以上實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的范圍內(nèi)，對以上實施例的變化、變形都將落在本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的裝置，包括取車設(shè)備，其特征是還包括控制器、伺服驅(qū)動器、伺服電機、編碼器；所述取車設(shè)備的兩側(cè)各安裝有檢測開關(guān)，檢測開關(guān)與控制器相聯(lián)，檢測開關(guān)將檢測信號傳遞給控制器，由控制器進行處理；控制器與伺服驅(qū)動器、編碼器相聯(lián)，伺服驅(qū)動器與編碼器、伺服電機相聯(lián)，控制器通過伺服驅(qū)動器控制伺服電機運轉(zhuǎn)，伺服驅(qū)動器通過編碼器將信號傳遞回控制器，由控制器進行處理；伺服電機驅(qū)動取車設(shè)備運行。
2.如權(quán)利要求1所述車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的裝置，其特征在于:所述的控制器包括伺服控制模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、計算模塊、邏輯判斷模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，信號采集模塊與所述的檢測開關(guān)相聯(lián)，數(shù)據(jù)采集模塊與所述的編碼器相聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1或2所述車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的裝置，其特征在于:設(shè)取車設(shè)備從一個固定位置向所述車輛的底部運行；所述的檢測開關(guān)獲得檢測到車輛第一對車輪時離固定位置的距離、離開車輛第一對車輪時離固定位置的距離、檢測到車輛第二對車輪時離固定位置的距離、離開車輛第二對車輪時離固定位置的距離。
4.如權(quán)利要求1或2所述車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的裝置，其特征在于:所述的取車設(shè)備為搬運器。
5.車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的方法，其特征在于:于取車設(shè)備兩側(cè)各安裝有檢測開關(guān)；所述的方法按如下步驟進行: 第一步，取車設(shè)備從一個固定位置向所述車輛的底部運行，兩側(cè)的檢測開關(guān)檢測到第一對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備的兩個第一行走距離； 第二步，取車設(shè)備繼續(xù)運行，當(dāng)兩個檢測開關(guān)檢測到離開第一對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備兩個第二行走距離； 第三步，取車設(shè)備繼續(xù)運行，當(dāng)兩側(cè)的檢測開關(guān)檢測到第二對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備兩個第三行走距離； 第四步，取車設(shè)備繼續(xù)運行，當(dāng)兩側(cè)的檢測開關(guān)檢測到離開第二對車輪時，記錄當(dāng)前取車設(shè)備兩個第四行走距離； 第五步，根據(jù)以上步驟得到的數(shù)據(jù)，算出:兩個第一行走距離之和的一半D1、兩個第二行走距離之和的一半D2、兩個第三行車距離之和的一半D3、兩個第四行走距離之和的一半D4 ;然后算出車輛軸距中心點與固定位置的距離:((Dl+D2)/2+(D3+D4)/2)/2。
6.如權(quán)利要求5所述車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的方法，其特征在于:所述的取車設(shè)備為搬運器。
7.如權(quán)利要求5或6所述車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的方法，其特征在于:所述的檢測開關(guān)聯(lián)接一控制器，檢測開關(guān)將測得數(shù)據(jù)傳遞給控制器，由控制器進行處理。
8.如權(quán)利要求7所述車輛靜止?fàn)顟B(tài)下測量軸距的方法，其特征在于:所述的控制器包括伺服控制模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、計算模塊、邏輯判斷模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，信號采集模塊與所述的檢測開關(guān)相聯(lián)。
【文檔編號】G01B21/16GK104266627SQ201410513951
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】金學(xué)民, 王福強, 任興中, 武宵云 申請人:沈陽遠大科技園有限公司