[發(fā)明專利]測(cè)量車輪滾動(dòng)半徑的方法和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00813408.1
• 申請(qǐng)日: 2000-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1376258A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴維·A·杰克遜;霍尚·施羅夫;斯蒂芬·L·格利克曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 捷裝技術(shù)公司
• 主分類號(hào): G01B11/275
• 分類號(hào): G01B11/275;G01B11/08;G01M17/02
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 昝美琪,顧紅霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般性地涉及汽車維修設(shè)備和維修方法，尤其涉及車輪滾動(dòng)半徑和相關(guān)參數(shù)的測(cè)量設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

為確保汽車輪位對(duì)準(zhǔn)符合汽車制造商提供的規(guī)范，汽車輪位對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)具有重要的作用。如果車輪輪位失準(zhǔn)，輪胎可能出現(xiàn)過(guò)量磨損或不對(duì)稱磨損。此外，如果車輪輪位不能恰當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)，汽車的性能，特別是操縱性和穩(wěn)定性會(huì)受到嚴(yán)重的影響。本文使用的“車輪”是指汽車的輪胎和車輪組件。這種組件一般包括一個(gè)安裝在金屬輪或“鋼圈”上的常規(guī)輪胎。

汽車車輪輪位對(duì)準(zhǔn)的方法有許多種。例如，操作員或輪位對(duì)準(zhǔn)技術(shù)員使用諸如機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)等視覺(jué)成像設(shè)備測(cè)定各種物體的位置。這些機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)采用攝像機(jī)等光敏器件，例如、名為“汽車車輪輪位對(duì)準(zhǔn)用攝像機(jī)的校正方法和設(shè)備”的美國(guó)專利5,809,658中和名為“汽車車輪輪位對(duì)準(zhǔn)測(cè)定方法和設(shè)備”的美國(guó)專利5,535,522中披露的設(shè)備和方法。這些對(duì)比文件描述的設(shè)備有時(shí)稱為“三維對(duì)準(zhǔn)器”，或簡(jiǎn)稱“對(duì)準(zhǔn)器”。圖1示出這種對(duì)準(zhǔn)器的俯視圖。以下詳細(xì)討論圖1所示的對(duì)準(zhǔn)器。

汽車車輪的尺寸變化可能影響車輪輪位的對(duì)準(zhǔn)。即使車輪尺寸微小的變化，也可能引起輪位對(duì)準(zhǔn)出現(xiàn)較大的變化。因此，絕大多數(shù)汽車制造商建議輪位對(duì)準(zhǔn)技術(shù)員要對(duì)所有車輪進(jìn)行檢驗(yàn)，應(yīng)確保車輪匹配(即車輪尺寸一致)，輪胎不磨損，并且每個(gè)輪胎充氣合適。如果出現(xiàn)任一問(wèn)題，在繼續(xù)進(jìn)行輪位對(duì)準(zhǔn)之前，輪位對(duì)準(zhǔn)技術(shù)員必須先予以解決。不幸的是，輪位對(duì)準(zhǔn)技術(shù)員有可能忘記進(jìn)行這些檢驗(yàn)和維修，或者難以評(píng)估輪胎的狀況。這樣一來(lái)，無(wú)論是哪種情況，都會(huì)嚴(yán)重地影響輪位對(duì)準(zhǔn)，并有可能降低車輛的性能。

此外，汽車制造商提供的輪位對(duì)準(zhǔn)規(guī)范是參照車輛停放的平面，也稱為“重心面”或“臺(tái)架面”制訂的。然而，在某些輪位對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中，例如在上述輪位對(duì)準(zhǔn)器中，是參照通過(guò)車輪中心的平面，也稱為“車輛面”進(jìn)行輪位對(duì)準(zhǔn)測(cè)量的。對(duì)于具有同一尺寸車輪的車輛，臺(tái)架面與車輛面是平行的。但是，如果車輪的尺寸不同，則臺(tái)架面與車輛面就不再平行。因此，制造商提供的規(guī)范便不能直接和輪位對(duì)準(zhǔn)器測(cè)得的輪位對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

輪位對(duì)準(zhǔn)技術(shù)員在正確地實(shí)施輪位對(duì)準(zhǔn)時(shí)還必須掌握有關(guān)信息。這些信息包括：車輪尺寸、與另一個(gè)車輪比較時(shí)的車輪相對(duì)尺寸、汽車制造商提供的規(guī)范、輪位對(duì)準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)、以及對(duì)采用本文上述輪位對(duì)準(zhǔn)器那樣的輪位對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)測(cè)得的輪位對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整的結(jié)果，或?qū)χ圃焐烫峁┑挠嘘P(guān)臺(tái)架面與車輛面夾角規(guī)范的調(diào)整結(jié)果。

發(fā)明目的

通過(guò)以上所述，在這一領(lǐng)域需要有一種設(shè)備和方法，以便提供測(cè)量數(shù)據(jù)，表明汽車車輪的尺寸。

還需要一種設(shè)備和方法，測(cè)定某種特定的汽車車輪尺寸之間可能出現(xiàn)的差異。

也還需要一種設(shè)備和方法，顯示車輪測(cè)量結(jié)果，以便輔助輪位對(duì)準(zhǔn)技術(shù)員完成如下任務(wù)：探測(cè)低氣壓輪胎、測(cè)定某些輪胎是否比其它輪胎磨損更為嚴(yán)重、確定各車輪是否匹配、或者表明懸掛載荷不對(duì)稱。

也還需要一種設(shè)備和方法，測(cè)量臺(tái)架面與車輛面之間的夾角，以便允許技術(shù)員測(cè)定這兩個(gè)平面是否平行。

還需要一種設(shè)備和方法，當(dāng)臺(tái)架面與車輛面不平行時(shí)，能調(diào)整輪位對(duì)準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)，達(dá)到正確的輪位對(duì)準(zhǔn)。

在輪位對(duì)準(zhǔn)工序中，可部分地自動(dòng)測(cè)定和顯示重要信息的設(shè)備和方法，是非常有利的。這些信息包括：車輪尺寸、汽車車輪的比較數(shù)據(jù)、汽車制造商提供的輪位對(duì)準(zhǔn)規(guī)范、輪位對(duì)準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)、以及對(duì)臺(tái)架面與車輛面之間出現(xiàn)不平行時(shí)對(duì)輪位對(duì)準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整的結(jié)果。

附圖說(shuō)明

這里對(duì)本發(fā)明只是舉例說(shuō)明，而不局限于此說(shuō)明，各附圖中同一附圖標(biāo)記是指相同的部件，其中：

圖1是采用單個(gè)攝像機(jī)的典型汽車輪位對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的示意圖。

圖2是一個(gè)車輪的車輪半徑和滾動(dòng)半徑的示意圖。

圖3A是車輪滾動(dòng)時(shí)的車輪行進(jìn)距離圖。

圖3B是車輪滾動(dòng)時(shí)的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度圖。

圖4是車輪滾動(dòng)半徑測(cè)量數(shù)據(jù)的典型顯示圖。

圖5是車輛的每一側(cè)車輪滾動(dòng)半徑測(cè)量數(shù)據(jù)比較結(jié)果的典型顯示圖。

圖6A是相同尺寸車輪的車輛圖，表明臺(tái)架面與車輛面平行。

圖6B是不同尺寸車輪的車輛圖，表明臺(tái)架面與車輛面不平行。

圖7是測(cè)量臺(tái)架面與車輛面夾角用的信息說(shuō)明圖。

圖8是采用線性傳感器測(cè)量車輪行進(jìn)距離的說(shuō)明圖。

圖9A是采用重力測(cè)量?jī)x測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)角的說(shuō)明圖。

圖9B是重力測(cè)量?jī)x的舉例說(shuō)明圖。

圖10是實(shí)施例實(shí)施可依據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方框圖。

具體實(shí)施方式