專(zhuān)利名稱(chēng)：應(yīng)用后傾角與外傾角改變量測(cè)量車(chē)輛最大轉(zhuǎn)向角的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛四輪定位檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用后傾角與外傾角改變量測(cè)量車(chē)輛最大轉(zhuǎn)向角的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，一般的四輪定位儀的傳感器由于受所采用的數(shù)碼相機(jī)解析度及測(cè)量范圍的限制，無(wú)法有效達(dá)到士 20°的測(cè)量范圍，因此無(wú)法在轉(zhuǎn)左前輪20°、后轉(zhuǎn)右前輪右20°下自動(dòng)測(cè)量后傾角、內(nèi)傾角及轉(zhuǎn)向前展角。大多數(shù)的四輪定位儀采用較小的轉(zhuǎn)角來(lái)自動(dòng)測(cè)量后傾、內(nèi)傾角，用觀察機(jī)械轉(zhuǎn)角盤(pán)角度刻度的方法目測(cè)轉(zhuǎn)向前展角；或用觀察機(jī)械轉(zhuǎn)角盤(pán)角度刻度的方法目測(cè)轉(zhuǎn)向前展角、后傾、內(nèi)傾角。采用較小的轉(zhuǎn)角自動(dòng)測(cè)量后傾、內(nèi)傾角，損失了測(cè)量精度，增大了測(cè)量的誤差。并且通過(guò)目視轉(zhuǎn)角盤(pán)的角度刻度轉(zhuǎn)前輪，由于目視轉(zhuǎn)角盤(pán)的角度刻度精度較差，很難維持在士0.5°。因此，目視轉(zhuǎn)角盤(pán)的角度刻度測(cè)量前輪轉(zhuǎn)向前展角、后傾、內(nèi)傾角的方法不科學(xué)，精度難達(dá)到車(chē)廠要求。目前，進(jìn)口的高檔定位機(jī)采用一組電子轉(zhuǎn)角盤(pán)來(lái)達(dá)到轉(zhuǎn)向20°轉(zhuǎn)角時(shí)自動(dòng)測(cè)量后傾角、內(nèi)傾角、轉(zhuǎn)向前展角及最大轉(zhuǎn)向角測(cè)量的目的。雖然電子轉(zhuǎn)角盤(pán)能準(zhǔn)確的測(cè)量出前輪的轉(zhuǎn)角，但是也因此需要增加成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種計(jì)算車(chē)輛最大轉(zhuǎn)向角的方法，目的在于解決已有方法的測(cè)量精度不準(zhǔn)確，并不能夠自動(dòng)測(cè)量的問(wèn)題。一種計(jì)算車(chē)輛最大轉(zhuǎn)向角的方法，測(cè)量前輪后傾角CASTER和前輪外傾角的改變量CL，用所述前輪外傾角的改變量CL除以所述前輪后傾角CASTER得到最大轉(zhuǎn)向常數(shù)，通過(guò)公式ASIN (最大轉(zhuǎn)向常數(shù))對(duì)所述最大轉(zhuǎn)向常數(shù)進(jìn)行反正弦計(jì)算，得到車(chē)輛的最大轉(zhuǎn)向角。所述測(cè)量前輪后傾角CASTER具體為
左轉(zhuǎn)左輪時(shí)，讀取并記錄左輪外傾角1、左輪前束1、右輪外傾角1、右輪前束1的值；右轉(zhuǎn)右輪時(shí)，讀取并記錄左輪外傾角2、左輪前束2、右輪外傾角2、右輪前束2的值；將所測(cè)的值代入下式
左后傾角常數(shù)KL = 1/SIN (左輪前束2 -左輪前束1)； 右后傾角常數(shù)KR = 1/SIN (右輪前束2 -右輪前束1)； 左后傾角CASTER_L =(左輪外傾角1 -左輪外傾角2) χ KL ； 右后傾角CASTER_R =(右輪外傾角1 -右輪外傾角2) χ KR ； 計(jì)算得出左后傾角CASTER_L和右后傾角CASTER_R的值。所述左轉(zhuǎn)左輪的轉(zhuǎn)角為20°，所述右轉(zhuǎn)右輪的轉(zhuǎn)角為20° ；左轉(zhuǎn)向前展角T00T_L= 左輪前束2 ；右轉(zhuǎn)向前展角T00T_R =右輪前束1 ；所述得到車(chē)輛的最大轉(zhuǎn)向角具體為
測(cè)量前輪的主銷(xiāo)內(nèi)傾角；用水平傾斜儀量出左輪水平角1或左輪外傾角1，右輪水平角 1或右外傾輪角1，左輪前束1，右輪前束1 ；向左轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)向角時(shí)再用水平傾斜儀量出左 輪水平角2或左輪外傾角2，右輪水平角2或右外傾輪角2，左輪前束2，右輪前束2 ；向右轉(zhuǎn) 到最大轉(zhuǎn)向角時(shí)再用水平傾斜儀量出其左輪水平角3或左輪外傾角3，右輪水平角3或右外 傾輪角3，左輪前束3，右輪前束3 ； 根據(jù)下式計(jì)算
左轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SLL =(左輪外傾角2 -左輪外傾角1)/ CASTER_L ； 左轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SLR =(右輪外傾角2 -右輪外傾角1)/ CASTER_R ； 右轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SRR =(右輪外傾角3 -右輪外傾角1)/ CASTER_R ； 右轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SRL =(左輪外傾角3 -左輪外傾角1)/ CASTER_L ； 左轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SLL = ASIN (SLL)； 左轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SLR = ASIN (SLR)； 右轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SRR = ASIN (SRR)； 右轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SRL = ASIN (SRL)； 計(jì)算得出最大轉(zhuǎn)向角的值。將攝像機(jī)安放在前輪，光源安放在后輪，所述攝像機(jī)為多片光學(xué)鏡片的攝像機(jī)，所 述多片光學(xué)鏡片相互以已知預(yù)定的夾角安裝于攝像機(jī)上，在攝像機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)吋，靜止不動(dòng)的 攝像目標(biāo)可經(jīng)過(guò)所述多片光學(xué)鏡片形成ー個(gè)或多個(gè)投影成像于此攝像機(jī)內(nèi)。所述攝像機(jī)上裝三個(gè)鏡片，互成-20° (21),0° (22)，+20° (23)角，可以擴(kuò)大攝像 機(jī)測(cè)量角度超過(guò)40° ；攝像機(jī)正對(duì)不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)吋，其成像經(jīng)過(guò)0°鏡片(22)投影 于小角度的成像接收面(24)。在攝像機(jī)左轉(zhuǎn)20°吋，-20°鏡片(21)將被轉(zhuǎn)到正對(duì)到不動(dòng) 的測(cè)量目標(biāo)(25)，其成像如同攝像機(jī)正對(duì)所述不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)時(shí)ー樣；在攝像機(jī)右轉(zhuǎn) 20°吋，+20°鏡片(23)將被轉(zhuǎn)到正對(duì)到不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)，如同攝像機(jī)正對(duì)所述不動(dòng)的 測(cè)量目標(biāo)(25)時(shí)一祥。通過(guò)車(chē)輛轉(zhuǎn)向輪前束改變時(shí)帶動(dòng)外傾角及內(nèi)傾角的改變，判斷在所述成像接收面 (24)上收到的映像從哪ー個(gè)鏡片投影。所述判斷在所述成像接收面(24)上收到的映像從哪ー個(gè)鏡片投影具體為
前輪左轉(zhuǎn)時(shí)右輪前束増加，外傾角減少及內(nèi)傾角增加；前輪右轉(zhuǎn)時(shí)左輪前束増加，外 傾角減少及內(nèi)傾角增加；如果測(cè)量的前束不增反減則表示此前束是經(jīng)由-20°鏡片(21)投
侈；
前輪左轉(zhuǎn)時(shí)左輪前束減少，外傾角增加及內(nèi)傾角減少；前輪右轉(zhuǎn)時(shí)右輪前束減少，外傾 角増加及內(nèi)傾角減少；如果測(cè)量的前束不減反增則表示此前束是經(jīng)由+20°鏡片(23)投影。本發(fā)明也提供一種應(yīng)用后傾角的改變測(cè)量車(chē)輛最大轉(zhuǎn)向角的系統(tǒng)，目的在于解決 已有方法的測(cè)量精度不準(zhǔn)確，并不能夠自動(dòng)測(cè)量的問(wèn)題。一種測(cè)量車(chē)輛轉(zhuǎn)向角的系統(tǒng)，包括攝像機(jī)、測(cè)量目標(biāo)、測(cè)量計(jì)算裝置；將攝像機(jī) 安放在車(chē)輛的前輪，把測(cè)量目標(biāo)安放在后輪；所述測(cè)量計(jì)算裝置測(cè)量前輪后傾角CASTER與 前輪外傾角的改變量CL，用所述前輪外傾角的改變量CL除以所述前輪后傾角CASTER得到 最大轉(zhuǎn)向常數(shù)，通過(guò)公式ASIN (最大轉(zhuǎn)向常數(shù))得到車(chē)輛的最大轉(zhuǎn)向角。
所述測(cè)量計(jì)算裝置，用于左轉(zhuǎn)左輪時(shí)，讀取并記錄左輪外傾角1、左輪前束1、右輪外傾角、右輪前束1的值；右轉(zhuǎn)右輪時(shí)，讀取并記錄左輪外傾角2、左輪前束2、右輪外傾角 2、右輪前束2的值；
所述測(cè)量計(jì)算裝置根據(jù)下式計(jì)算 左后傾角常數(shù)KL = 1/SIN (左輪前束2 -左輪前束1)； 右后傾角常數(shù)KR = 1/SIN (右輪前束2 -右輪前束1)； 左后傾角CASTER_L =(左輪外傾角1 -左輪外傾角2) χ KL ； 右后傾角CASTER_R =(右輪外傾角1 -右輪外傾角2) χ KR ； 計(jì)算得出左后傾角CASTER_L和右后傾角CASTER_R的值。其中，所述左轉(zhuǎn)左輪的轉(zhuǎn)角為20°，所述右轉(zhuǎn)右輪的轉(zhuǎn)角為20° ；左轉(zhuǎn)向前展角 T00T_L=左輪前束2 ；右轉(zhuǎn)向前展角T00T_R =右輪前束1。所述測(cè)量計(jì)算裝置測(cè)量前輪的主銷(xiāo)內(nèi)傾角；所述系統(tǒng)包含水平傾斜儀量；在轉(zhuǎn)到預(yù)定轉(zhuǎn)角時(shí)，用水平傾斜儀量出左輪水平角1或左輪外傾角1，右輪水平角1或右外傾輪角 1，左輪前束1，右輪前束1 ；
向左轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)向角時(shí)再用水平傾斜儀量出左輪水平角2或左輪外傾角2，右輪水平角2或右外傾輪角2，左輪前束2，右輪前束2 ；向右轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)向角時(shí)再用水平傾斜儀量出其左輪水平角3或左輪外傾角3，右輪水平角3或右外傾輪角3，左輪前束3，右輪前束3 ； 所述測(cè)量計(jì)算裝置根據(jù)下式計(jì)算
左轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SLL =(左輪外傾角2 -左輪外傾角1)/ CASTER_L ； 左轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SLR =(右輪外傾角2 -右輪外傾角1)/ CASTER_R ； 右轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SRR =(右輪外傾角3 -右輪外傾角1)/ CASTER_R ； 右轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SRL =(左輪外傾角3 -左輪外傾角1)/ CASTER_L ； 左轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SLL = ASIN (SLL)； 左轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SLR = ASIN (SLR)； 右轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SRR = ASIN (SRR)； 右轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SRL = ASIN (SRL)； 計(jì)算得出最大轉(zhuǎn)向角的值。所述攝像機(jī)為多片光學(xué)鏡片的攝像機(jī)，所述多片光學(xué)鏡片相互以已知預(yù)定的夾角安裝于攝像機(jī)上，在攝像機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靜止不動(dòng)的攝像目標(biāo)可經(jīng)過(guò)所述多片光學(xué)鏡片形成一個(gè)或多個(gè)投影成像于此攝像機(jī)內(nèi)。所述攝像機(jī)上裝三個(gè)鏡片，互成-20° (21)，0° (22)，+20° (23)角，可以擴(kuò)大攝像機(jī)測(cè)量角度超過(guò)40° ；攝像機(jī)正對(duì)不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)時(shí)，其成像經(jīng)過(guò)0°鏡片(22)投影于小角度的成像接收面(24)。在攝像機(jī)左轉(zhuǎn)20°時(shí)，-20°鏡片(21)將被轉(zhuǎn)到斜對(duì)到不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)，其成像如同攝像機(jī)正對(duì)所述不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)時(shí)一樣；在攝像機(jī)右轉(zhuǎn) 20°時(shí)，+20°鏡片(23)將被轉(zhuǎn)到正對(duì)到不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)，如同攝像機(jī)正對(duì)所述不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)時(shí)一樣。通過(guò)車(chē)輛轉(zhuǎn)向輪前束改變時(shí)帶動(dòng)外傾角及內(nèi)傾角的改變，測(cè)量計(jì)算裝置判斷在所述成像接收面(24)上收到的映像從哪一個(gè)鏡片投影。前輪左轉(zhuǎn)時(shí)右輪前束增加，外傾角減少及內(nèi)傾角增加；前輪右轉(zhuǎn)時(shí)左輪前束增加，外傾角減少及內(nèi)傾角增加；如果測(cè)量的前束不增反減則表示此前束是經(jīng)由-20°鏡片(21)投影；
前輪左轉(zhuǎn)時(shí)左輪前束減少，外傾角增加及內(nèi)傾角減少；前輪右轉(zhuǎn)時(shí)右輪前束減少，外傾角增加及內(nèi)傾角減少；如果測(cè)量的前束不減反增則表示此前束是經(jīng)由+20°鏡片(23)投影。本發(fā)明用低成本設(shè)計(jì)完成在轉(zhuǎn)左前輪左20°及轉(zhuǎn)右前輪右20°時(shí)自動(dòng)測(cè)量后傾角、內(nèi)傾角及轉(zhuǎn)向前展角，并用低成本達(dá)到自動(dòng)測(cè)量最大轉(zhuǎn)向角的方法。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為四輪定位中外傾角的示意圖； 圖2為四輪定位中水平角的示意圖3為四輪定位中前束角的示意圖； 圖4為四輪定位中轉(zhuǎn)向軸的示意圖； 圖5為四輪定位中轉(zhuǎn)向前展角的示意圖； 圖6為四輪定位中最大轉(zhuǎn)向角的示意圖7為單個(gè)不動(dòng)攝像目標(biāo)LED燈與三縫攝像機(jī)0°鏡片對(duì)正的示意圖； 圖8為單個(gè)不動(dòng)攝像目標(biāo)LED燈與三縫攝像機(jī)-20°鏡片對(duì)正的示意圖； 圖9為單個(gè)不動(dòng)攝像目標(biāo)LED燈與三縫攝像機(jī)+20°鏡片對(duì)正的示意圖； 圖IOA為應(yīng)用測(cè)量前輪20°轉(zhuǎn)角的左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角測(cè)量流程圖； 圖IOB為應(yīng)用測(cè)量前輪20°轉(zhuǎn)角的右轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角測(cè)量流程圖； 圖IlA為后傾角與外傾角改變量測(cè)量車(chē)輛向左最大轉(zhuǎn)向角的流程圖； 圖IlB為后傾角與外傾角改變量測(cè)量車(chē)輛向右最大轉(zhuǎn)向角的流程具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。四輪定位儀是現(xiàn)代車(chē)輛底盤(pán)維修檢測(cè)必需的工具，測(cè)量車(chē)輛底盤(pán)的前輪前束，外傾，后傾，主銷(xiāo)內(nèi)傾，轉(zhuǎn)向前展，最大轉(zhuǎn)向等角度，及后輪前束，外傾，推進(jìn)線等角度。如圖1所示，外傾角是車(chē)輪1向內(nèi)或向外傾斜與地面垂直線2的角度3，外傾角過(guò)常采用車(chē)輪向外傾的正外傾角，近代設(shè)計(jì)有改用車(chē)輪向內(nèi)傾的負(fù)外傾角趨勢(shì)。如圖2所示，水平角是車(chē)輪1向前后滾動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度4。如圖3所示，前束角是左右前輪的后端距離A與前端距離B的差值。前束向內(nèi)即 A>B表示是正前束，向外即A<B表示是負(fù)前束。如圖4所示，轉(zhuǎn)向軸是車(chē)輪轉(zhuǎn)彎時(shí)的轉(zhuǎn)軸，通常此軸是向后向內(nèi)傾斜。在等量前束改變時(shí)轉(zhuǎn)向軸越大其外傾角和水平角改變?cè)酱?。主銷(xiāo)后傾角是前輪轉(zhuǎn)向軸向后傾斜的角度 10。主銷(xiāo)內(nèi)傾角是前輪轉(zhuǎn)向軸向內(nèi)傾斜的角度11。此二角度關(guān)系車(chē)輛駕駛的舒暢及安全。 如果不良可造成車(chē)輛行駛偏行，高速行駛方向盤(pán)不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)彎時(shí)打方向盤(pán)費(fèi)力，轉(zhuǎn)彎后方向盤(pán)不能自動(dòng)回轉(zhuǎn)等問(wèn)題。如圖5所示，轉(zhuǎn)向前展角是前輪轉(zhuǎn)向一邊轉(zhuǎn)20°時(shí)另外一邊車(chē)輪轉(zhuǎn)向的角度C，一般是18°。如圖6所示，最大轉(zhuǎn)向角是前輪轉(zhuǎn)向一邊轉(zhuǎn)到底，如果是40°時(shí)另外一邊車(chē)輪轉(zhuǎn)向的角度D —般是36°。轉(zhuǎn)向前展角與最大轉(zhuǎn)向角是用來(lái)診斷車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障的有效方法，一般車(chē)廠都明定其標(biāo)準(zhǔn)。由于車(chē)輛轉(zhuǎn)向連桿及底盤(pán)等結(jié)構(gòu)，依據(jù)轉(zhuǎn)向軸后傾角的大小，其前輪轉(zhuǎn)向改變的角度可帶動(dòng)其外傾角改變。同樣的關(guān)系，依據(jù)轉(zhuǎn)向軸內(nèi)傾角的大小，其前輪轉(zhuǎn)向改變的角度可帶動(dòng)其前輪前后轉(zhuǎn)動(dòng)的角度(簡(jiǎn)稱(chēng)水平角)改變。這五個(gè)角度有以下幾何關(guān)系
前束改變量DT = (T2-Tl)外傾角改變DC = (C2-Cl)水平角改變DL = (L2-Li)后傾角常數(shù)K = 1 / SIN (DT)后傾角CASTER =DC χ K內(nèi)傾角SAI = DLχ K
由于現(xiàn)代車(chē)輛的轉(zhuǎn)向軸是個(gè)沒(méi)有實(shí)體的抽象的軸，因此這主銷(xiāo)后傾角及內(nèi)傾角必需用以上幾何關(guān)系間接測(cè)量出。后傾角是外傾角改變量乘后傾角常數(shù)，內(nèi)傾角是水平角改變量乘后傾角常數(shù)。后傾角常數(shù)是前束改變量的三角函數(shù)。在轉(zhuǎn)左前輪左20°后轉(zhuǎn)右前輪右 20°時(shí)此后傾角常數(shù)K約是1.55，轉(zhuǎn)10°時(shí)此后傾角常數(shù)K約是2. 92，各轉(zhuǎn)5°時(shí)此后傾角常數(shù)K約是5. 76。目前的一般的四輪定位儀的傳感器由于受所采用的數(shù)碼相機(jī)解析度及測(cè)量范圍的限制，無(wú)法有效達(dá)到士20°的測(cè)量范圍，因此無(wú)法在轉(zhuǎn)左前輪左20°后轉(zhuǎn)右前輪右20°下自動(dòng)測(cè)量后傾角、內(nèi)傾角及轉(zhuǎn)向前展角。目前絕大多數(shù)的四輪定位儀采用較小的轉(zhuǎn)角來(lái)自動(dòng)測(cè)量后傾、內(nèi)傾角，用觀察機(jī)械轉(zhuǎn)角盤(pán)角度刻度的方法目測(cè)轉(zhuǎn)向前展角；或用觀察機(jī)械轉(zhuǎn)角盤(pán)角度刻度的方法目測(cè)轉(zhuǎn)向前展角、后傾、內(nèi)傾角。用較小的轉(zhuǎn)角自動(dòng)測(cè)量后傾、內(nèi)傾角， 其轉(zhuǎn)換后傾角常數(shù)是3 6，因此損失了測(cè)量精度、增大了測(cè)量的誤差。目視轉(zhuǎn)角盤(pán)的角度刻度轉(zhuǎn)前輪20°不但不方便，還需要左右輪來(lái)回跑觀察并記錄左右轉(zhuǎn)角盤(pán)的角度刻度。目視轉(zhuǎn)角盤(pán)的角度刻度精度較差，很難維持在士0.5°。因此目視轉(zhuǎn)角盤(pán)的角度刻度轉(zhuǎn)測(cè)量前輪轉(zhuǎn)向前展角、后傾、內(nèi)傾角的方法不科學(xué)，精度難達(dá)到車(chē)廠要求。電腦無(wú)法自動(dòng)記錄，即使用手輸入后也無(wú)法保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精度及可信度。高檔定位機(jī)采用一組電子轉(zhuǎn)角盤(pán)來(lái)達(dá)到轉(zhuǎn)向20°轉(zhuǎn)角時(shí)自動(dòng)測(cè)量后傾角、內(nèi)傾角、轉(zhuǎn)向前展角及最大轉(zhuǎn)向角測(cè)量的目的。雖然電子轉(zhuǎn)角盤(pán)能準(zhǔn)確的測(cè)量出前輪的轉(zhuǎn)角，但是也因此增加約五千元人民幣的成本。有些廠商采用有士20°的測(cè)量范圍大視角的攝像機(jī)來(lái)達(dá)到轉(zhuǎn)向20°轉(zhuǎn)角時(shí)自動(dòng)測(cè)量后傾、內(nèi)傾角、轉(zhuǎn)向前展角。這種設(shè)計(jì)同樣也需要付出很大的成本，采購(gòu)很貴的攝像芯片。這種大視角的攝像機(jī)還是無(wú)法自動(dòng)測(cè)量最大轉(zhuǎn)向角。如圖7所示，在前束攝像機(jī)上裝三個(gè)鏡片互成-20° 21，0° 22，+20° 23擴(kuò)大攝像機(jī)測(cè)量角度超過(guò)40°。攝像機(jī)正對(duì)不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)25時(shí)其成像經(jīng)過(guò)0°鏡片22投影于小角度的成像接收面24。如圖8所示，在攝像機(jī)左轉(zhuǎn)20°時(shí)，-20°鏡片21將被轉(zhuǎn)到斜對(duì)到不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)25，其成像如同攝像機(jī)正對(duì)時(shí)一樣。如圖9所示，在攝像機(jī)右轉(zhuǎn)20°時(shí)，+20°鏡片23將被轉(zhuǎn)到正對(duì)到不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)25如同攝像機(jī)正對(duì)時(shí)一樣。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種測(cè)量車(chē)輛轉(zhuǎn)向角的系統(tǒng)，包括攝像機(jī)、測(cè)量目標(biāo)、 測(cè)量計(jì)算裝置；將攝像機(jī)安放在車(chē)輛的前輪，把測(cè)量目標(biāo)安放在車(chē)輛的后輪；測(cè)量計(jì)算裝置，用于左轉(zhuǎn)左輪時(shí)，讀取并記錄左輪外傾角1、左輪前束1、右輪外傾角、右輪前束1的值； 右轉(zhuǎn)右輪時(shí)，讀取并記錄左輪外傾角2、左輪前束2、右輪外傾角2、右輪前束2的值；
測(cè)量計(jì)算裝置根據(jù)下式計(jì)算
左后傾角常數(shù)KL = 1/SIN (左輪前束2 -左輪前束1)； 右后傾角常數(shù)KR = 1/SIN (右輪前束2 -右輪前束1)； 左后傾角CASTER_L =(左輪外傾角1 -左輪外傾角2) χ KL ； 右后傾角CASTER_R =(右輪外傾角1 -右輪外傾角2) χ KR ； 左內(nèi)傾角SAI_L =(左輪水平角2 -左輪水平角1) χ KL ； 右內(nèi)傾角SAI_R =(右輪水平角2 -右輪水平角1) χ KR ； 計(jì)算得出左后傾角CASTER_L和右后傾角CASTER_R的值。其中，所述左轉(zhuǎn)左輪的轉(zhuǎn)角為20°，右轉(zhuǎn)右輪的轉(zhuǎn)角為20° ；左轉(zhuǎn)向前展角T00T_L= 左輪前束2 ；右轉(zhuǎn)向前展角T00T_R =右輪前束1。根據(jù)實(shí)際測(cè)量一款車(chē)型得出表1
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算車(chē)輛最大轉(zhuǎn)向角的方法，其特征在于測(cè)量前輪后傾角CASTER和前輪外傾角的改變量CL，用所述前輪外傾角的改變量CL除以所述前輪后傾角CASTER得到最大轉(zhuǎn)向常數(shù)，通過(guò)公式ASIN (最大轉(zhuǎn)向常數(shù))對(duì)所述最大轉(zhuǎn)向常數(shù)進(jìn)行反正弦計(jì)算，得到車(chē)輛的最大轉(zhuǎn)向角。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述測(cè)量前輪后傾角CASTER具體為左轉(zhuǎn)左輪時(shí)，讀取并記錄左輪外傾角1、左輪前束1、右輪外傾角1、右輪前束1的值；右轉(zhuǎn)右輪時(shí)，讀取并記錄左輪外傾角2、左輪前束2、右輪外傾角2、右輪前束2的值；將所測(cè)的值代入下式左后傾角常數(shù)KL = 1/SIN (左輪前束2 -左輪前束1)； 右后傾角常數(shù)KR = 1/SIN (右輪前束2 -右輪前束1)； 左后傾角CASTER_L =(左輪外傾角1 -左輪外傾角2)x KL ； 右后傾角CASTER_R =(右輪外傾角1 -右輪外傾角2) χ KR ； 計(jì)算得出左后傾角CASTER_L和右后傾角CASTER_R的值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述左轉(zhuǎn)左輪的轉(zhuǎn)角為20°，所述右轉(zhuǎn)右輪的轉(zhuǎn)角為20° ；左轉(zhuǎn)向前展角T00T_L=左輪前束2 ；右轉(zhuǎn)向前展角T00T_R =右輪前束1。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述得到車(chē)輛的最大轉(zhuǎn)向角具體為測(cè)量前輪的主銷(xiāo)內(nèi)傾角；在轉(zhuǎn)到預(yù)定轉(zhuǎn)角時(shí)，用水平傾斜儀量出左輪水平角1或左輪外傾角1，右輪水平角1或右外傾輪角1，左輪前束1，右輪前束1的值；向左轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)向角時(shí)，用水平傾斜儀量出左輪水平角2或左輪外傾角2，右輪水平角 2或右外傾輪角2，左輪前束2，右輪前束2的值；向右轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)向角時(shí)，用水平傾斜儀量出其左輪水平角3或左輪外傾角3，右輪水平角3或右外傾輪角3，左輪前束3，右輪前束3的值； 計(jì)算下式左轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SLL =(左輪外傾角2 -左輪外傾角左轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SLR =(右輪外傾角2 -右輪外傾角右轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SRR =(右輪外傾角3 -右輪外傾角右轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SRL =(左輪外傾角3 -左輪外傾角左轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SLL = ASIN (SLL)； 左轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SLR = ASIN (SLR)； 右轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SRR = ASIN (SRR)； 右轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SRL = ASIN (SRL)； 計(jì)算得出最大轉(zhuǎn)向角的值。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于將攝像機(jī)安放在前輪，光源安放在后輪，所述攝像機(jī)為多片光學(xué)鏡片的攝像機(jī)，所述多片光學(xué)鏡片相互以預(yù)定的夾角安裝于攝像機(jī)上，在攝像機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靜止不動(dòng)的攝像目標(biāo)可經(jīng)過(guò)所述多片光學(xué)鏡片形成一個(gè)或多個(gè)投影成像于此攝像機(jī)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述攝像機(jī)上裝三個(gè)鏡片，互成-20°(21)， 0° (22)，+20° (23)角；攝像機(jī)正對(duì)不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)時(shí)，其成像經(jīng)過(guò)0°鏡片(22)投影于成像接收面(24);在攝像機(jī)左轉(zhuǎn)20°時(shí)，-20°鏡片(21)將被轉(zhuǎn)到正對(duì)不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25);在攝像機(jī)右轉(zhuǎn)20°時(shí)，+20°鏡片(23)將被轉(zhuǎn)到正對(duì)不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于通過(guò)車(chē)輛轉(zhuǎn)向輪前束改變時(shí)帶動(dòng)外傾角及內(nèi)傾角的改變，判斷在所述成像接收面(24) 上收到的映像為哪一個(gè)鏡片的投影。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述判斷在所述成像接收面(24)上收到的映像為哪一個(gè)鏡片的投影具體為前輪左轉(zhuǎn)時(shí)右輪前束增加，外傾角減少及內(nèi)傾角增加；前輪右轉(zhuǎn)時(shí)左輪前束增加，外傾角減少及內(nèi)傾角增加；如果測(cè)量的前束不增反減則表示此前束是經(jīng)由-20°鏡片(21)投影； 前輪左轉(zhuǎn)時(shí)左輪前束減少，外傾角增加及內(nèi)傾角減少；前輪右轉(zhuǎn)時(shí)右輪前束減少，外傾角增加及內(nèi)傾角減少；如果測(cè)量的前束不減反增則表示此前束是經(jīng)由+20°鏡片(23)投影。
9.一種測(cè)量車(chē)輛轉(zhuǎn)向角的系統(tǒng)，包括攝像機(jī)、測(cè)量目標(biāo)、測(cè)量計(jì)算裝置、其特征在于將攝像機(jī)安放在車(chē)輛的前輪，把測(cè)量目標(biāo)安放在后輪；所述測(cè)量計(jì)算裝置測(cè)量前輪后傾角CASTER與前輪外傾角的改變量CL，用所述前輪外傾角的改變量CL除以所述前輪后傾角CASTER得到最大轉(zhuǎn)向常數(shù)，通過(guò)公式ASIN (最大轉(zhuǎn)向常數(shù))得到車(chē)輛的最大轉(zhuǎn)向角。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述測(cè)量計(jì)算裝置，在左轉(zhuǎn)左輪時(shí)，讀取并記錄左輪外傾角1、左輪前束1、右輪外傾角、右輪前束1的值；右轉(zhuǎn)右輪時(shí)，讀取并記錄左輪外傾角2、左輪前束2、右輪外傾角2、右輪前束2的值；所述測(cè)量計(jì)算裝置計(jì)算下式左后傾角常數(shù)KL = 1/SIN (左輪前束2 -左輪前束1)； 右后傾角常數(shù)KR = 1/SIN (右輪前束2 -右輪前束1)； 左后傾角CASTER_L =(左輪外傾角1 -左輪外傾角2) χ KL ； 右后傾角CASTER_R =(右輪外傾角1 -右輪外傾角2) χ KR ； 計(jì)算得出左后傾角CASTER_L和右后傾角CASTER_R的值；其中，所述左轉(zhuǎn)左輪的轉(zhuǎn)角為20°，所述右轉(zhuǎn)右輪的轉(zhuǎn)角為20° ；左轉(zhuǎn)向前展角T00T_L= 左輪前束2 ；右轉(zhuǎn)向前展角T00T_R =右輪前束1。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述測(cè)量計(jì)算裝置測(cè)量前輪的主銷(xiāo)內(nèi)傾角；所述系統(tǒng)包含水平傾斜儀量；在轉(zhuǎn)到預(yù)定轉(zhuǎn)角時(shí)，所述水平傾斜儀量出左輪水平角1 或左輪外傾角1，右輪水平角1或右外傾輪角1，左輪前束1，右輪前束1的值；向左轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)向角時(shí)，所述水平傾斜儀量出左輪水平角2或左輪外傾角2，右輪水平角2或右外傾輪角2，左輪前束2，右輪前束2的值；向右轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)向角時(shí)，所述水平傾斜儀量出其左輪水平角3或左輪外傾角3，右輪水平角3或右外傾輪角3，左輪前束3，右輪前束3的值； 所述測(cè)量計(jì)算裝置計(jì)算下式左轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SLL =(左輪外傾角2 -左輪外傾角1)/ CASTER_L ； 左轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SLR =(右輪外傾角2 -右輪外傾角1)/ CASTER_R ；右轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SRR =(右輪外傾角3 -右輪外傾角1)/ CASTER_R ；右轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向常數(shù)SRL =(左輪外傾角3 -左輪外傾角1)/ CASTER_L ；左轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SLL = ASIN (SLL)；左轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SLR = ASIN (SLR)；右轉(zhuǎn)右輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SRR = ASIN (SRR)；右轉(zhuǎn)左輪最大轉(zhuǎn)向MAX_SRL = ASIN (SRL)；計(jì)算得出最大轉(zhuǎn)向角的值。
12.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述攝像機(jī)為多片光學(xué)鏡片的攝像機(jī)，所述多片光學(xué)鏡片相互以預(yù)定的夾角安裝于攝像機(jī)上，在攝像機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靜止不動(dòng)的攝像目標(biāo)可經(jīng)過(guò)所述多片光學(xué)鏡片形成一個(gè)或多個(gè)投影成像于此攝像機(jī)內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于所述攝像機(jī)上裝三個(gè)鏡片，互成-20° (21),0° (22),+20° (23)角；攝像機(jī)正對(duì)不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)時(shí)，其成像經(jīng)過(guò)0°鏡片(22) 投影于成像接收面(24);在攝像機(jī)左轉(zhuǎn)20°時(shí)，-20°鏡片(21)將被轉(zhuǎn)到正對(duì)不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25);在攝像機(jī)右轉(zhuǎn)20°時(shí)，+20°鏡片(23)將被轉(zhuǎn)到正對(duì)不動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)(25)。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于通過(guò)車(chē)輛轉(zhuǎn)向輪前束改變時(shí)帶動(dòng)外傾角及內(nèi)傾角的改變，所述測(cè)量計(jì)算裝置判斷在所述成像接收面(24)上收到的映像為哪一個(gè)鏡片的投影；前輪左轉(zhuǎn)時(shí)右輪前束增加，外傾角減少及內(nèi)傾角增加；前輪右轉(zhuǎn)時(shí)左輪前束增加，外傾角減少及內(nèi)傾角增加；如果測(cè)量的前束不增反減則表示此前束是經(jīng)由-20°鏡片(21)投影； 前輪左轉(zhuǎn)時(shí)左輪前束減少，外傾角增加及內(nèi)傾角減少；前輪右轉(zhuǎn)時(shí)右輪前束減少，外傾角增加及內(nèi)傾角減少；如果測(cè)量的前束不減反增則表示此前束是經(jīng)由+20°鏡片(23)投影。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種計(jì)算車(chē)輛最大轉(zhuǎn)向角的方法和系統(tǒng)，測(cè)量前輪后傾角CASTER和前輪外傾角的改變量CL，用所述前輪外傾角的改變量CL除以所述前輪后傾角CASTER得到最大轉(zhuǎn)向常數(shù)，通過(guò)公式ASIN(最大轉(zhuǎn)向常數(shù))對(duì)所述最大轉(zhuǎn)向常數(shù)進(jìn)行反正弦計(jì)算，得到車(chē)輛的最大轉(zhuǎn)向角。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法用低成本設(shè)計(jì)完成在轉(zhuǎn)左前輪左20o及轉(zhuǎn)右前輪右20o時(shí)自動(dòng)測(cè)量后傾角、內(nèi)傾角及轉(zhuǎn)向前展角，并用低成本達(dá)到自動(dòng)測(cè)量最大轉(zhuǎn)向角的功能。
文檔編號(hào)G01M17/013GK102384728SQ20111022051
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者劉峰, 唐顯峰, 蔣新華, 黃景中 申請(qǐng)人:桂林博達(dá)汽車(chē)科技有限公司