專利名稱：光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種基于光纖傳感的汽車行駛過程中的跑偏在線自動檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
維持直線行駛，是現(xiàn)代汽車的一項基本要求，也是行車安全的一項重要保證。然而，由于汽車在制造和裝配過程中不可避免地會存在一定的誤差，因此從生產(chǎn)線下來的汽車產(chǎn)品總會有一部分存在行駛跑偏的現(xiàn)象。為避免存在跑偏問題的車輛流向市場，汽車生產(chǎn)廠家大多采用人工主觀判斷的方法，由經(jīng)驗豐富的試車員將從汽車總裝線上下來的汽車開到專用試車道上進行主觀評價性的檢測，以判斷汽車是否存在行駛跑偏的問題；極少數(shù)廠家開始采用攝影測量的方法檢測汽車的行駛跑偏量。汽車行駛跑偏的人工主觀評價方法，其突出缺點是(1)準確性差，只能給出一個模糊定性的判斷，無法對汽車的跑偏量及航向偏角進行量化，如此，誤判、漏判的情況無法避免；(2)評判結(jié)果受人員技術(shù)水平、情緒、責任心等人為因素的影響大；(3)對解決跑偏之問題缺少應(yīng)有的指導性。盡管汽車行駛跑偏的攝影測量方法實現(xiàn)了汽車行駛跑偏的定量測量，但卻存在測試結(jié)果受光強影響的缺點，即光照太強和光照太弱均會影響測試結(jié)果。為減小光強對測試結(jié)果的影響，通常需在汽車行駛跑偏的測試道上搭建永久性遮陽篷及設(shè)置配光系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是在汽車行駛跑偏的測試路段上，設(shè)置測試準備區(qū)和汽車行駛跑偏測試區(qū)。其中在測試準備區(qū)設(shè)置兩條直行引導線；在汽車行駛跑偏測試區(qū)的起點和終點處各設(shè)置一個測試點，在每個測試點的道路上沿橫向埋入一個測試用的傳感器組件，該傳感器組件用光纜與位于檢測控制室中的光譜頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理的數(shù)字計算機相連。所述的傳感器組件是由1個傳感器安裝架和100 300只相互串聯(lián)的傳感器組成，傳感器裝在傳感器安裝架上。所述的傳感器可以是光纖光柵傳感器或光纖表面應(yīng)力傳感器，每只傳感器均用點焊的方式或膠結(jié)的方式將其固定在傳感器安裝架上。所述的傳感器還可以是電阻應(yīng)變片式壓力傳感器或壓敏電阻式壓力傳感器，每只傳感器均用膠結(jié)的方式將其固定在傳感器安裝架上。所述的傳感器安裝架，其結(jié)構(gòu)是一矩形斷面的金屬桿，該金屬桿由不銹鋼、鋁合金、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼或彈簧鋼制成。所述的傳感器組件采用彈性層進行完全封裝，該彈性層可由優(yōu)質(zhì)橡膠或軟化塑料制成。所述的數(shù)字計算機由光纖以太網(wǎng)與配有登錄與數(shù)據(jù)記錄的計算機相連。本發(fā)明提供的光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，用于汽車行駛過程中的跑偏量的檢測，具體是當被試車輛通過測試區(qū)時，埋在測試區(qū)起點和終點處的傳感器組件分別測出被試車輛所處的位置，并將其傳輸?shù)焦庾V頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理計算機，該計算機通過分析測試區(qū)起點與終點的位置信號及被試車輛到達測試區(qū)起點與終點的時間，計算出被試車輛的跑偏方向、跑偏量、航向偏角及跑偏量測試區(qū)的行駛車速，并判定被試車輛的跑偏量是否符合標準要求。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要的優(yōu)點
現(xiàn)有的汽車行駛跑偏檢測技術(shù)主要有人工主觀評價和攝影測量等。本發(fā)明與汽車行駛跑偏人工主觀評價技術(shù)相比具有測試結(jié)果準確，克服了人工主觀評價所固有的誤判、漏判及評判結(jié)果受人為因素(人員技術(shù)水平、情緒、責任心等)影響大的缺點。本發(fā)明與汽車行駛跑偏之攝影測量技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單及不受環(huán)境光影響等優(yōu)點。本發(fā)明光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)是利用壓力傳感器(光纖光柵傳感器、光纖表面應(yīng)力傳感器、電阻應(yīng)變片式壓力傳感器或壓敏電阻式壓力傳感器)測量汽車車輪壓過傳感器組件時作用在一組傳感器上力的分布來判別被試車輛到達測試區(qū)起點與終點的位置，據(jù)此計算汽車的行駛跑偏量、跑偏方向與航向偏角，因此測試結(jié)果與環(huán)境光的強弱無關(guān)；正因為本發(fā)明光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)所進行的測試不受環(huán)境光的影響，因此本發(fā)明光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)無需在汽車行駛跑偏的測試道上搭建永久性遮陽篷及設(shè)置配光系統(tǒng)，于是大大簡化了汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。


圖1是本發(fā)明光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中傳感器組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明提供的光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，在汽車行駛跑偏的測試路段上，設(shè)置測試準備區(qū)和汽車行駛跑偏測試區(qū)，其中在測試準備區(qū)設(shè)置兩條直行引導線以指導試車員正確調(diào)整被試車輛的行駛方向，保證被試車輛在進入跑偏測試區(qū)前處于正常的直行狀態(tài)。在測試區(qū)的起點和終點處各設(shè)置一個測試點，在每個測試點的道路上沿橫向埋入一個測試用的傳感器組件，該傳感器組件用光纜與位于檢測控制室中的光譜頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理的數(shù)字計算機相連。所述測試用的傳感器組件由一個傳感器安裝架和一組串聯(lián)的傳感器組成，傳感器的數(shù)量為100 300只，或者依據(jù)實際需要而變化。傳感器組件沿橫向埋在測試區(qū)起點與終點處的試車道下。所述的傳感器安裝架，其結(jié)構(gòu)是一矩形斷面的金屬桿，其材料可以是不銹鋼、鋁合金、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼等。每個測試用傳感器組件采用彈性層進行完全封裝，以提高光纖光柵傳感器的使用壽命，以及避免車輪高速壓過所產(chǎn)生的沖擊對光纖光柵傳感器組件帶來的損壞；此外，傳感器組件采用彈性層完全封裝還可以避免雨水、地下水、潮氣進入傳感器組件腐蝕傳感器安裝架及改變傳感器的光電特性，進而影響傳感器的使用可靠性和壽命。所述彈性層可以是優(yōu)質(zhì)橡膠或軟化塑料或防水密封膠。所述的傳感器是光纖光柵傳感器或光纖表面應(yīng)力傳感器，用點焊的方式或膠結(jié)的方式將其固定在傳感器安裝架上。所述的傳感器是電阻應(yīng)變片式壓力傳感器或壓敏電阻式壓力傳感器，用膠結(jié)的方式將其固定在傳感器安裝架上。所述的數(shù)字計算機由光纖以太網(wǎng)與配有登錄與數(shù)據(jù)記錄的計算機相連。本發(fā)明提供的光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其用于汽車行駛過程中的跑偏量的檢測，具體是當被試車輛通過測試區(qū)時，埋在測試區(qū)起點和終點處的傳感器組件分別測出被試車輛所處的位置，并將其傳輸?shù)焦庾V頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理計算機，該計算機通過分析測試區(qū)起點及終點的位置信號及被試車輛到達測試區(qū)起點與終點的時間，計算出被試車輛的跑偏方向、跑偏量、航向偏角及跑偏量測試區(qū)的行駛車速，并判定被試車輛的跑偏量是否符合標準要求。下面對車輛行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)工作過程進行詳細說明。1.基于光纖傳感的汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其光譜頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理計算機、測量控制器、登錄與數(shù)據(jù)記錄計算機均置于檢測控制室內(nèi)，安裝在室外測試路段上的光纖光柵傳感器輸出的光譜信號通過光纖千兆網(wǎng)傳到光譜頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理計算機和登錄與數(shù)據(jù)記錄計算機。光譜頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理及登錄與數(shù)據(jù)記錄的兩大不同的功能可以分別由二臺數(shù)字機算機來完成，也可以將此兩大功能集成到一臺計算機上。2.光譜頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理計算機以100 1000Hz的頻率連續(xù)采集設(shè)置在測試區(qū)起點的傳感器組件與測試區(qū)終點處的傳感器組件輸出的信號。當被試車輛的兩前輪和兩后輪依次壓過設(shè)置在測試區(qū)起點的傳感器組件時，光譜頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理計算機實時采集到兩前輪和兩后輪到達測試區(qū)起點處的位置信號與時刻，利用車輛兩前輪和兩后輪到達測試區(qū)起點處的位置信號確定汽車行駛跑偏的測試基準。同理，當被試車輛的兩前輪和兩后輪依次壓過設(shè)置在測試區(qū)終點的光纖光柵傳感器組件時，光譜頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理計算機實時采集到兩前輪和兩后輪到達測試區(qū)終點處的位置信號與時刻。3.利用兩前輪與兩后輪到達測試區(qū)起點處的位置信號所確定的汽車行駛跑偏測試基準和兩前輪與兩后輪到達測試區(qū)終點處的位置信號可計算出被試車輛的跑偏量、跑偏方向及航向偏角；根據(jù)兩前輪與兩后輪到達測試區(qū)起點處和到達測試區(qū)終點處的時間差及測試區(qū)起點與終點間的距離可計算出被試車輛在測試區(qū)的平均行駛車速。被試車輛開離跑偏測試路段后完成檢測，測試數(shù)據(jù)及判定結(jié)果存儲到記錄數(shù)據(jù)的計算機中。測試數(shù)據(jù)與判定結(jié)果信息同時顯示在隨車的手持數(shù)據(jù)終端和計算機顯示屏上。
權(quán)利要求
1.一種光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其特征是在汽車行駛跑偏的測試路段上，設(shè)置測試準備區(qū)和汽車行駛跑偏測試區(qū)，其中在測試準備區(qū)設(shè)置兩條直行引導線； 在汽車行駛跑偏測試區(qū)的起點和終點處各設(shè)置一個測試點，在每個測試點的道路上沿橫向各埋入一個測試用的傳感器組件，該傳感器組件用光纜與位于檢測控制室中的光譜頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理的數(shù)字計算機相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器組件是由傳感器安裝架和100 300只相互串聯(lián)的傳感器組成，所述傳感器裝在傳感器安裝架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器是光纖光柵傳感器或光纖表面應(yīng)力傳感器，每只傳感器均用點焊的方式或膠結(jié)的方式將其固定在傳感器安裝架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器是電阻應(yīng)變片式壓力傳感器或壓敏電阻式壓力傳感器，每只傳感器均用膠結(jié)的方式將其固定在傳感器安裝架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其特征是所述的傳感器安裝架，其結(jié)構(gòu)是一矩形斷面的金屬桿，該金屬桿由不銹鋼、鋁合金、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼或彈簧鋼制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器組件采用彈性層進行完全封裝，該彈性層由優(yōu)質(zhì)橡膠或軟化塑料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)字計算機由光纖以太網(wǎng)與配有登錄與數(shù)據(jù)記錄的計算機相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其特征是當被試車輛通過測試區(qū)時，埋在測試區(qū)起點和終點處的傳感器組件分別測出被試車輛所處的位置，并將其傳輸?shù)焦庾V頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理計算機，該計算機通過分析測試區(qū)起點與終點的位置信號及被試車輛到達測試區(qū)起點與終點的時間，計算出被試車輛的跑偏方向、跑偏量、航向偏角及跑偏量測試區(qū)的行駛車速，并判定被試車輛的跑偏量是否符合標準要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光纖傳感汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)是在汽車行駛跑偏的測試路段上，設(shè)置測試準備區(qū)和汽車行駛跑偏測試區(qū)，其中，在測試準備區(qū)設(shè)置兩條直行引導線；在汽車行駛跑偏測試區(qū)的起點和終點處各設(shè)置一個測試點，在每個測試點的道路上沿橫向各埋入一個測試用的傳感器組件，該傳感器組件用光纜與位于檢測控制室中的光譜頻率解調(diào)與數(shù)據(jù)處理的數(shù)字計算機相連。本發(fā)明具有測試結(jié)果準確，克服了人工主觀評價所固有的誤判、漏判及評判結(jié)果受人為因素影響大的缺點；還具有結(jié)構(gòu)簡單及不受環(huán)境光影響等優(yōu)點，無需在汽車行駛跑偏的測試道上搭建永久性遮陽篷及設(shè)置配光系統(tǒng)，于是簡化了汽車行駛跑偏在線自動檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
文檔編號G01M17/007GK102183374SQ201110039758
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者何耀華, 廖聰, 柯杰, 樊香梅, 饒勰 申請人:武漢理工大學