用激光扫描测距法测量汽车摆放角

专利号:200720078788.3

成都驰达电子有限责任公司

2007.06.03    成都



      对汽车前照灯照射方向进行测量时,要求把汽车摆放在平行于行车线的位置上,否则将因为车辆停放位置误差而影响前照灯水平偏移的测量结果。目前普遍采用的方法是用机械机构(如摆正器)把汽车强行移动到与行车线平行的位置上,这种方法虽然解决了小车的摆正问题,但却具有构造复杂、制造安装成本高的缺点,而且不能有效解决各种大型车辆的摆正问题,已经不能适应日益发展的汽车检测需要。虽然对此项技术业内也提出了一些新的方法,例如采用汽车车头前方作为摆正依据、利用前轮或后轮边沿位置作为摆正依据等,但都不如机械摆正法的原理直接,得不到业界的普遍认同。
    鉴于对汽车前照灯照射方向测量的现状,本文提出一种用激光扫描测距法测量汽车摆放角的测距装置方案,其基本原理与传统机械法相同(即前轴中心与后轴中心连线作为行车线),具有安装操作方便、测量精度高的优点。
    该装置由激光测距传感器、路程计数器、运动机构、运行轨道及计算机控制系统构成,如图一所示。在汽车前照灯检测现场汽车停放位置的两侧或一侧安装平行于行车基准线的轨道,激光测距传感器与路程计数器安装在轨道上的运动机构上,使激光测距传感器垂直于行车方向。测量时,安装有激光测距传感器、路程计数器及运动机构的装置在计算机控制下在轨道上运行,并对停放着的待检汽车的前、后轮与激光测距仪的距离进行连续扫描,并同时进行里程计数,可取得前、后轴车轮不同点对测距传感器距离的连续数据,同样方法可得到另一侧前后车轮对测距传感器的连续数据。由计算机根据校准数据与测量数据进行计算,即可得到前轴左、右轮中心位置对校准中心的距离,同样得到后轴左、右轮中心位置对校准中心的距离,并同时得到前、后轴的轴距,经计算可获得停放汽车的前、后轴中心连线与行车基准线的夹角,即汽车摆放角度。对某一种固定车型或已知被检车的前、后轮距的情况下,只需在被检汽车的一侧安装该装置即可。可以利用该角度值对汽车前照灯照射方向测量值进行修正,也可驱动载车移动板实现汽车准确摆正。
    在进行测量前,需首先对测量系统进行一次性校准。校准用如下方法:沿行车基准线方向摆放一组高约6 – 10 cm的校准板,并确保其与中心线重合,误差小于1mm,由计算机控制左、右测距运动装置沿轨道运行,并连续记录激光测距传感器到校准板不同路程时的距离数据,测量结果作为测量系统基础数据。校准完成后去掉校准板,可以开始对停放汽车进行摆放角度测量。校准是一次性的,在轨道与测距传感器不改变位置的条件下,可永久使用其校准基础数据。
    实测证明,该装置测距精度可达正负3mm,角度测量误差可达正负5分。
采用上述测量结构对汽车前照灯照射方向进行测量,其测量精度高、检测速度快,同时也减少了人工操作,能适应日益发展的汽车检测需要。

        附图1 结构及测量示意图:


                                               

       

        附图2 校准示意图


                                                                

 

 

 


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