專利名稱：和定位系統(tǒng)一起使用的標(biāo)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及機動車輛對準(zhǔn)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種使用定位系統(tǒng)來獲得與車輛上位置有關(guān)的位置信息的標(biāo)的系統(tǒng)。
可以采用多種方式來對準(zhǔn)機動車上的輪子。例如操作者或?qū)?zhǔn)技師可以采用視覺成像系統(tǒng)，例如采用光傳感設(shè)備如攝影機的計算機輔助的三維(3D)機器影像系統(tǒng)，來確定各種物體的位置。盡管這種視覺成像系統(tǒng)通常用于進行對準(zhǔn)，但是這些系統(tǒng)也可以用于獲得機動車的其它位置和角度取向信息。在Jackson等人的題為“用于確定機動車輪對準(zhǔn)的方法和設(shè)備”的US5,724,743(1998年3月10日)和Jackson等人的題為“用于確定機動車輪對準(zhǔn)的方法和設(shè)備”的US5,535,522(1996年7月16日)中披露了這種設(shè)備和方法的示例，這兩篇專利在此引入作為參考。這些專利中披露的設(shè)備有時稱為“3D對準(zhǔn)儀”或“對準(zhǔn)儀”，以下稱為視覺成像系統(tǒng)。此處使用的術(shù)語“定位系統(tǒng)”是指對準(zhǔn)系統(tǒng)，例如視覺成像系統(tǒng)，以及與該對準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)合使用以獲得機動車的位置和角度取向信息的其它元件。
上述定位系統(tǒng)提供例如車輪旋轉(zhuǎn)中心的信息，這有助于車輪的對準(zhǔn)。其它位置信息，例如乘坐高度、車輪前束的曲線、傾斜角和車身相對于車輪的角關(guān)系也有助于技師進行車輪以及車身對準(zhǔn)。但是，當(dāng)前的定位系統(tǒng)不能獲得這種信息。因此，需要一種改進的定位系統(tǒng)，其能獲得關(guān)于車輛的其它位置信息，例如乘坐高度、車輪前束的曲線、傾斜角和車身相對于車輪的角關(guān)系。
一方面，所述點位于點確定器的末端。另外，該點位于點確定器末端處圓錐形突起的頂點處。而且，點確定器可以包括一個或多個接頭，它們可以使該點相對標(biāo)的體位于不同的位置，例如三個位置中的一個。一個或多個接頭各自容許該點相對于標(biāo)的體在一個或多個軸線上轉(zhuǎn)動。另外，各接頭可以包括一個鎖定裝置，用以選擇地防止或容許該點相對標(biāo)的體運動。
另一方面，標(biāo)的系統(tǒng)可以包括一個觸發(fā)器，用于啟動通過定位系統(tǒng)進行的標(biāo)的系統(tǒng)的探測。觸發(fā)器可以設(shè)置在標(biāo)的體上并遠(yuǎn)離定位系統(tǒng)。觸發(fā)器通過選擇地改變由一個或多個標(biāo)的元件的定位系統(tǒng)進行的探測來控制定位系統(tǒng)。例如，觸發(fā)器可以在兩個位置之間移動。在第一位置中，觸發(fā)器對定位系統(tǒng)隱藏一個或多個標(biāo)的元件，在第二位置，觸發(fā)器將一個或多個標(biāo)的元件暴露給定位系統(tǒng)。
又一方面，標(biāo)的元件沿標(biāo)的體設(shè)置在一條直線上，而且該直線基本上和標(biāo)的體的縱向軸線平行。另外，標(biāo)的系統(tǒng)可以包括一個連接裝置，用以穩(wěn)定標(biāo)的體相對于車輛的位置和用于相對于要被確定的車輛上的位置穩(wěn)定點確定器上的點。連接裝置可以包括一個連接臂和一個可拆卸地連接到車輛上的連接器。連接臂通過第一樞軸連接到標(biāo)的體，通過第二樞軸連接到連接器。
或者，連接裝置、例如一種用于連接到車輛支撐件上的裝置可以包括點確定器連接到其上的接收器和與車輛相連的連接器。接收器，例如一部分點確定器可以被插入的圓柱形凹槽，可以包括一個參考部件如平面，其限定了連接裝置相對于點確定器上點的位置。連接器還可以限定將要被確定的車輛上位置和參考部件之間的位置關(guān)系。參考部件和接收器的組合能防止點確定器在三個軸線上相對于連接裝置運動。
另一方面，提供了一種使用定位系統(tǒng)獲得車輛上位置的方位的方法。該方法包括用標(biāo)的系統(tǒng)指示所述位置，用定位系統(tǒng)對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得所述方位。用于指示位置的標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體、多個標(biāo)的元件和一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其中標(biāo)的元件位于標(biāo)的體上并可由定位系統(tǒng)探測出來。點確定器包括一個能鄰近車輛上的位置設(shè)置的點。定位系統(tǒng)計算標(biāo)的體的位置并從標(biāo)的體的位置內(nèi)插所述點的位置。
所述點可相對于標(biāo)的體定位在三個點位置中的一個上。假如這樣的話，標(biāo)的系統(tǒng)被成像而且對各點位置內(nèi)插所述點的位置。然后將該點對于各點位置的內(nèi)插位置與車輛上位置的預(yù)算位置進行比較。通過選擇最接近預(yù)算位置的內(nèi)插位置來得到車輛上位置的方位。
標(biāo)的系統(tǒng)可以引起定位系統(tǒng)對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像。這樣做，觸發(fā)器可以選擇地改變由一個或多個標(biāo)的元件的定位系統(tǒng)進行的探測。例如，觸發(fā)器可以選擇地對定位系統(tǒng)隱藏或暴露給定位系統(tǒng)一個或多個標(biāo)的元件。
校準(zhǔn)標(biāo)的系統(tǒng)包括確定所述點相對于標(biāo)的體的位置關(guān)系。例如，通過將標(biāo)的系統(tǒng)的標(biāo)的體設(shè)置在至少三個不同的位置，并同時將點確定器的點鄰近將要確定的車輛上的位置固定，可以校準(zhǔn)標(biāo)的系統(tǒng)。然后確定標(biāo)的體在至少三個不同位置的各位置處的方位，而且從標(biāo)的體的所述至少三個不同位置內(nèi)插點確定器的所述點?；蛘?，通過將標(biāo)的系統(tǒng)的標(biāo)的體設(shè)置在至少三個不同的位置處，同時使點確定器保持在校準(zhǔn)固定件內(nèi)，可以校準(zhǔn)標(biāo)的系統(tǒng)。然后確定標(biāo)的體在至少三個不同位置的各位置處的方位，而且從標(biāo)的體的所述至少三個不同位置內(nèi)插點確定器的所述點。
一方面，提供了一種使用定位系統(tǒng)測量車身傾斜角度的方法。該方法包括使用一個或多個標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的車輛限定點，對所述一個或多個標(biāo)的系統(tǒng)成像以獲得各車輛限定點的位置；使用各車輛限定點的位置定義一車身傾斜線；定義一參考線；并計算車身傾斜線和參考線之間的車身傾斜角。然后將計算的車身傾斜角和車身傾斜角的規(guī)定范圍進行比較。
參考線可以沿著車輛支撐在其上的表面限定的平面或者沿著車輪旋轉(zhuǎn)中心限定的平面。使用標(biāo)的指示車輪的旋轉(zhuǎn)中心，所述標(biāo)的位于車輪上并由定位系統(tǒng)成像。
車輛限定點可以包括位于車輛各側(cè)上的點，所述側(cè)是由居中地通過車輛長度方向的垂直平面剖分的。另外，至少一組車輛限定點的車輛限定點可以從車輛兩側(cè)共有的同一位置處選擇。
在另一方面，提供了一種使用定位系統(tǒng)測量車輛上垂直距離的方法。該方法包括用標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的參考點；對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得參考點的位置；限定一參考平面；計算參考平面和參考點之間的垂直距離。然后將計算的垂直距離和垂直距離如乘坐高度的規(guī)定范圍進行比較。
參考平面可以通過使用至少三個不共線的點由車輛支撐在其上的表面限定，使用標(biāo)的系統(tǒng)指示所述點。參考平面還可以由車輪旋轉(zhuǎn)中心限定。使用標(biāo)的指示車輪的旋轉(zhuǎn)中心，所述標(biāo)的位于車輪上并由定位系統(tǒng)成像。
在又一方面，提供了一種使用定位系統(tǒng)獲得車輪前束曲線的方法。該方法包括用標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的參考點；對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得參考點的位置；限定一個參考平面；獲得車輪的第一前束角；計算參考平面和參考點之間的第一垂直距離，用第一車輪前束角和第一垂直距離定義第一數(shù)據(jù)點；改變第一垂直距離為第二垂直距離；獲得車輪的第二前束角，用第二前束角和第二垂直距離定義第二數(shù)據(jù)點；從至少兩個數(shù)據(jù)點內(nèi)插車輪前束曲線。通過使用定位系統(tǒng)對位于車輪上的標(biāo)的進行成像以獲得第二參考點。然后將計算的車輪前束曲線與車輪前束曲線的規(guī)定范圍進行比較。
參考平面可以由車輛位于其上的平面限定或者由車輪旋轉(zhuǎn)中心限定。使用標(biāo)的指示車輪的旋轉(zhuǎn)中心，所述標(biāo)的位于車輪上并通過定位系統(tǒng)成像。
第二垂直距離可以通過相對于參考平面垂直地移動參考點而得到，接著再對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得第二參考點。然后計算參考平面和第二參考點之間的第二垂直距離。
對于給定的垂直距離，可以從車輪前束曲線外推車輪前束角，而且然后可以將給定垂直距離處的外推車輪前束角與車輪前束角的規(guī)定范圍進行比較。另外，對于給定的車輪前束角，可以從車輪前束曲線外推垂直距離，而且可以將給定車輪前束角的外推垂直距離與垂直距離的規(guī)定范圍進行比較。
又一方面，提供了一種使用定位系統(tǒng)測量車身相對于車輪的對準(zhǔn)的方法。該方法包括用一個標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的若干車身限定點；對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得車身限定點的位置；根據(jù)車身限定點的位置計算車身中心線；獲得車輪中心線；計算車身中心線和車輪中心線之間的車身對準(zhǔn)角。然后將計算的車身對準(zhǔn)角和車身對準(zhǔn)角的規(guī)定范圍進行比較。
獲得車輪中心線包括用標(biāo)的指示車輪的旋轉(zhuǎn)中心，所述標(biāo)的位于車輪上，并用定位系統(tǒng)對標(biāo)的進行成像以獲得車輪的位置。另外，可以計算在兩個前輪的車輪限定點之間延伸的前輪軌跡的前中心點，以及在兩個后輪的車輪限定點之間延伸的后輪軌跡的后中心點。然后將車輪中心線定義為包括前中心點和后中心點的線。
若干車身限定點可以包括兩組每組包括兩個的車身限定點，各組車身限定點包括車輛各側(cè)上的車身限定點，所述側(cè)由居中地通過車輛長度方向的垂直平面剖分。另外，各組車身限定點的車身限定點可以從車輛兩側(cè)共有的同一位置處選擇。另外，所述兩組車身限定點可以包括一個基本鄰近車輛前面的前組和一個基本鄰近車輛后面的第二組。
獲得車身中心線還包括計算在前組的車身限定點之間延伸的前車身線的前車身中心點，以及計算在后組的車身限定點之間延伸的后車身線的后車身中心點。然后將車身中心線定義為包括前車身中心點和后車身中心點的線。
從下面的詳細(xì)描述，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言本發(fā)明的其它優(yōu)點將變得顯然，其中僅通過解釋說明實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式示出并描述了本發(fā)明的示例性實施例。但應(yīng)該認(rèn)識到，本發(fā)明可以有其它的和不同的實施例，而且在不偏離本發(fā)明范圍的前提下可以進行各種變型。因此，附圖和說明被認(rèn)為實質(zhì)上是示例性的，而不是限制性的。
本發(fā)明的定位系統(tǒng)能夠獲得與車輛有關(guān)的位置信息，例如乘坐高度、車輪前束的曲線、傾斜角和車身相對于車輪的角關(guān)系。通過提供一個容許定位系統(tǒng)獲得車輛上各位置的方位的標(biāo)的系統(tǒng)來部分實現(xiàn)這一點。不像以前的標(biāo)的，它們僅限于獲得車輪的方位，當(dāng)前的標(biāo)的系統(tǒng)能被用來獲得車輛上任何位置的方位。一旦獲得這些方位，定位系統(tǒng)和標(biāo)的系統(tǒng)一起能獲得車輛的位置信息，例如乘坐高度、車輪前束的曲線、傾斜角和車身相對于車輪的角關(guān)系。


圖1表示定位系統(tǒng)的示例。定位系統(tǒng)100包括一個視覺成像系統(tǒng)102，系統(tǒng)102具有安裝在梁114上的彼此隔開固定的一對攝影機110，112。梁114的長度足夠用來分別將攝影機110，112設(shè)置在車輛側(cè)面的外側(cè)，以利用定位系統(tǒng)100進行成像。而且梁114將攝影機110，112設(shè)置在車間地面116上方足夠高處，以確保在車輛左側(cè)的兩個標(biāo)的118，120都落入左側(cè)攝影機110的視野內(nèi)，而車輛右側(cè)的兩個標(biāo)的122，124都落入右側(cè)攝影機112的視野內(nèi)。
標(biāo)的118，120，122，124安裝在機動車的每個車輪126，128，130，132上，每個標(biāo)的118，120，122，124包括一個標(biāo)的體134、若干標(biāo)的元件136和一個連接裝置138。連接裝置138將標(biāo)的118，120，122，124連接至車輪126，128，130,132。連接裝置的一個示例被披露在Borner等人的題為“車輪對準(zhǔn)輪圈夾鉗”的US5,024,001(1991年6月18日)中，該專利在此引入作為參考。標(biāo)的元件136設(shè)置在標(biāo)的體134上。可用于本發(fā)明的標(biāo)的體134和標(biāo)的元件136的示例如美國專利US5,724,743所述。
在操作中，一旦定位系統(tǒng)100已經(jīng)用校準(zhǔn)標(biāo)的(未示出)進行了校準(zhǔn)，如引用的參考文獻中所述，就可以將車輛駛到機架133上，而且如果需要，將車輛升高到適當(dāng)?shù)男蘩砀叨取?biāo)的118，120，122，124連接至車輪輪圈上之后，調(diào)整其取向，以便標(biāo)的體134上的標(biāo)的元件136面向各個攝影機110，112。然后可以將車型和生產(chǎn)年份以及其它標(biāo)識參數(shù)，如車輛VIN號碼、執(zhí)照號碼、車主姓名等輸入視覺成像系統(tǒng)102。
一般知道，標(biāo)的118，120，122，124相對于連接有該標(biāo)的車輪126，128，130，132的輪圈的方位具有約0.01″-0.01°的精度。應(yīng)該理解定位系統(tǒng)100不限于這些精度。當(dāng)標(biāo)的118，120，122，124在一個位置成像之后，將車輪126，128，130，132旋轉(zhuǎn)至另一個位置并進行新的成像。利用標(biāo)的118，120，122，124在兩個位置的成像方位，可以通過視覺成像系統(tǒng)102計算車輪126，128，130，132和輪軸的實際位置和取向。盡管兩個位置之間的距離可以變化，但是該距離通常大致是8英寸。
如圖2所示，和定位系統(tǒng)一起使用的標(biāo)的系統(tǒng)200包括一個標(biāo)的體210、若干標(biāo)的元件212和一個點確定器214。標(biāo)的元件212設(shè)置在標(biāo)的體210上，而且例如通過使用定位系統(tǒng)的視覺成像系統(tǒng)(最好見圖1)來探測標(biāo)的元件212，可以確定標(biāo)的體210空間的角取向和位置。點確定器214從標(biāo)的體210延伸，而且該點確定器214包括一個點P，該點可以相對標(biāo)的體210具有已知的角取向和方位。標(biāo)的系統(tǒng)200還可以包括一個設(shè)置在標(biāo)的體210上的把手208，以便于用戶握住標(biāo)的體210。已經(jīng)參照圖1描述了標(biāo)的體210、標(biāo)的元件212和定位系統(tǒng)的例子。
在操作中，調(diào)整標(biāo)的系統(tǒng)200的方向，以便點確定器214上的點P鄰近要被測量的位置P1設(shè)置。對于要被測量的特定位置，標(biāo)的系統(tǒng)200是不受限制的，要被測量的位置的例子包括車輪接觸地面的地方、支撐塔架的頂部、鑰匙孔、以及輪輞凹槽頂部。定位系統(tǒng)對標(biāo)的體210上的標(biāo)的元件212成像后，確定標(biāo)的體210的位置和角取向。當(dāng)點P位于距離標(biāo)的體210的已知角取向和位置處時，然后也可以通過定位系統(tǒng)確定點P的位置。另外，在進行初始位置P1的測量后，可以使用相同的技術(shù)或前面論述的和定位系統(tǒng)相關(guān)的其它技術(shù)來進行一個或多個其它位置P2，P3，P4，…Pn的測量，然后通過定位系統(tǒng)確定這些位置P1，P2，P3，P4，…Pn彼此間的各種關(guān)系。
可以在沿點確定器214的任何地方設(shè)置點P。但是，點P最好被設(shè)置在點確定器214的一位置處，以便它可以緊鄰要測量的位置P1設(shè)置。由于定位系統(tǒng)確定了點P在點確定器214上的方位，所以可以從點P的方位推出要測量的位置P1的方位。照此，有利的是在點P測量期間，點P和位置P1之間的距離比用于確定位置P1的容許測量誤差小。取決于一些因素、如確定位置P1的臨界性，用于確定位置P1的容許測量誤差可以變化。
在標(biāo)的系統(tǒng)200的當(dāng)前方面中，點P位于從點確定器214的末端延伸的突起216的頂點處。通過將點P設(shè)置在點確定器214的末端并通過使用突起216，點P可以被有利地基本設(shè)置于要測量的位置P1的鄰近處。另外，如果突起216是圓錐形的，那么可以將圓錐形突起216的頂點弄圓，這更便于放置點確定器214而且還使尖銳頂部引起的傷害減至最小。
點確定器214不限于特定的材料。但是，一方面，點確定器214由一種尺寸固定的材料形成，以便操作期間，點P相對于標(biāo)的體210的實際位置和角取向不會從已知的位置和角取向變化。否則，如果點P相對于標(biāo)的體210的實際和已知的位置和角取向不相關(guān)的話，計算位置P1的計算方位就不會與測量位置P1的實際方位相關(guān)。
點確定器214也不限于特定的形狀。但是，一方面，點確定器214的形狀能容許點確定器214以及因此的點P容易接近要測量的位置P1。另一方面，點確定器214為桿狀，具有大的長度/橫截面積的比率，長的長度有利地容許點P遠(yuǎn)離標(biāo)的體210設(shè)置。另外，小的橫截面積容許點P被引入窄的地方。
在標(biāo)的系統(tǒng)200的一方面中，將點確定器214形成為一個整體元件，以保持點確定器214的尺寸固定。但是，如圖3A和3B所示，點確定器214可以包括一個或多個接頭218。接頭218容許點確定器214的點P相對于標(biāo)的體210位于不同的位置和角取向處。例如，接頭218有利地容許點確定器214和點P接近要測量的位置P1，但用不能變形的點確定器214通常不能接近所述位置P1，這是由于標(biāo)的系統(tǒng)200的形狀阻止了點P接近要測量的位置P1。另外，接頭218還能用在下述情況中，其中盡管標(biāo)的系統(tǒng)200的點P能接近要測量的位置P1，但標(biāo)的體210被隱藏起來，不能被定位系統(tǒng)探測到。由于具有接頭218，點P能接近要測量的位置P1，而且標(biāo)的體210也可以被定位系統(tǒng)看到。
在另一方面，如圖3A所示，接頭218容許點P沿一軸線轉(zhuǎn)動并轉(zhuǎn)動到三個位置中的一個標(biāo)準(zhǔn)位置L、上位置LU、和下位置LL。上位置LU和下位置LL分別可以相對于通過點確定器214縱向軸線的一軸線取向+/-90°。但是，標(biāo)的系統(tǒng)200不限于這種方式。例如，如圖3B所示，在標(biāo)的系統(tǒng)200中可以使用一個或多個接頭218。另外，各接頭218能給點P提供一個或多個相對標(biāo)的體210轉(zhuǎn)動的軸線。另外，點P可以相對于標(biāo)的體210旋轉(zhuǎn)并位于無限多的位置和角取向處。接頭218還容許點確定器214的長度延長。照此，可用接頭218來改變點P距標(biāo)的體210的距離，但不改變角取向。
在使用接頭218的地方，接頭218可以包括一個鎖定裝置234，該鎖定裝置選擇地防止或容許點P相對于標(biāo)的體210的運動和/或轉(zhuǎn)動。點P的方位可以通過定位系統(tǒng)由標(biāo)的體210的位置和角取向確定，這是因為點P位于距離標(biāo)的體210的已知位置和角取向處。照此，一旦已經(jīng)確定了點P相對于標(biāo)的體210的位置和角取向，任何由接頭218引起的隨后運動都會使接頭的實際位置不可知。照此，當(dāng)啟動時，鎖定裝置234防止接頭218容許點P相對于標(biāo)的體210的運動和/或轉(zhuǎn)動。這種鎖定裝置234對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的，而且標(biāo)的系統(tǒng)200不限制鎖定裝置234的特定形式。
由于接頭218容許點P相對于標(biāo)的體210運動，所以應(yīng)該確定點P相對于標(biāo)的體210的位置和角取向。但是，如果一個或多個接頭218容許點P相對于標(biāo)的體210被定向在點P的一定數(shù)量的位置處，就能用定位系統(tǒng)確定點P的實際位置。如果點P只處于已知數(shù)量的位置處，定位系統(tǒng)就能計算各可能位置并將計算的位置與點P的預(yù)期位置進行比較。定位系統(tǒng)然后可以確定最接近計算位置的預(yù)期位置為點P的實際位置。例如，通過使用容許點P轉(zhuǎn)動到三個位置L，LU，LL中的一個位置處的接頭218，如上面參照圖3A進行的描述，定位系統(tǒng)能確定點P的三個可能位置L，LU，LL中各個位置的預(yù)期位置。通過選擇最接近地落入其中希望設(shè)有測量位置P1的可能或預(yù)期位置中的預(yù)期位置，定位系統(tǒng)然后能確定點P的準(zhǔn)確位置。或者，可以通過系統(tǒng)用戶將點P相對于標(biāo)的體210的準(zhǔn)確位置輸入定位系統(tǒng)。
當(dāng)確定點P的位置時，一個問題是標(biāo)的系統(tǒng)200頻繁地運動并使點P從一個位置移動到下一個位置。在選定的位置中，需要確定點P的位置，在其它位置中，不需要測量點P的位置。一方面，標(biāo)的系統(tǒng)200識別將要對點P進行測量的位置，以便在進一步的計算中可以使用用于測量的位置信息。
一方面，只有在點P的位置穩(wěn)定一段預(yù)定的時間如20秒時，定位系統(tǒng)才會進行讀數(shù)，所述讀數(shù)用于以后的計算。但是，當(dāng)例如點P穩(wěn)定預(yù)定的時間，但點P位于不需要測量的位置時，該方法會遇到困難。
另一方面，可以給標(biāo)的系統(tǒng)200提供一觸發(fā)器220，用以開始定位系統(tǒng)進行測量或停止測量的操作。用于開始或停止電子裝置的觸發(fā)器220對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的，而且標(biāo)的系統(tǒng)200不限制觸發(fā)器220的特定形式。例如，觸發(fā)器220可以是位于定位系統(tǒng)的視覺成像系統(tǒng)上的按鈕。
但是，在當(dāng)前方面中，觸發(fā)器220位于標(biāo)的系統(tǒng)200上。在標(biāo)的系統(tǒng)200上設(shè)置觸發(fā)器220的優(yōu)點是在標(biāo)的系統(tǒng)200和點P已經(jīng)被標(biāo)的系統(tǒng)200的用戶正確地定位后可以立即進行測量。另外，盡管可以在標(biāo)的體210上任何位置處設(shè)置標(biāo)的220，但最好將觸發(fā)器220鄰近把手208設(shè)置，以容許用戶經(jīng)把手208握住標(biāo)的體210而便于致動觸發(fā)器220。盡管觸發(fā)器220可以被電連接到定位系統(tǒng)上，但在標(biāo)的系統(tǒng)200的一方面中，觸發(fā)器220可以遙控定位系統(tǒng)。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，遙控觸發(fā)器220是已知的，而且標(biāo)的系統(tǒng)200不限制遙控觸發(fā)器220的特定類型。例如，通過按壓按鈕222，遙控觸發(fā)器220可以發(fā)出信號，該信號被定位系統(tǒng)的視覺成像系統(tǒng)接收，然后定位系統(tǒng)開始讀數(shù)。
另一種遙控觸發(fā)器220通過選擇地改變由定位系統(tǒng)進行的標(biāo)的體210上一個或多個標(biāo)的元件212的探測來操縱定位系統(tǒng)，而且任何能選擇地改變一個或多個標(biāo)的元件212的視覺成像系統(tǒng)的成像的觸發(fā)器220都可以用在本發(fā)明中。例如，觸發(fā)器220能通過改變標(biāo)的元件212的特定特征，例如陰影、顏色和/或尺寸來進行操作。定位系統(tǒng)然后將標(biāo)的元件212的這種特定特征的改變轉(zhuǎn)化為一種開始或停止測量的信號。
在另一個例子中，如圖4B所示，觸發(fā)器220的罩224隱蔽至少一個標(biāo)的元件212；而且因此，所述至少一個標(biāo)的元件212不能被定位系統(tǒng)成像。另外，通過壓下桿226，如圖4B所示，罩224暴露所述至少一個標(biāo)的元件212。然后可以根據(jù)所述至少一個標(biāo)的元件212是否可見來預(yù)知點P位置的測量。在當(dāng)前方面中，當(dāng)所述至少一個特定的標(biāo)的元件212可見時開始讀數(shù)，盡管所述的至少一個特定標(biāo)的元件212不可見時也會交替地讀數(shù)。
確定點P相對于標(biāo)的體210的位置和角取向容許被測量位置P1的位置從點P的位置推出。定位系統(tǒng)通過首先確定標(biāo)的體210的位置獲得點P的位置，然后用點P距標(biāo)的體210的已知位置和角取向來確定點P的實際位置。因此，即使點P被準(zhǔn)確地鄰近要測量的位置P1設(shè)置，而且定位系統(tǒng)對標(biāo)的體210的位置進行了準(zhǔn)確的測量，如果定位系統(tǒng)使用的點P與標(biāo)的體210的關(guān)系不正確的話，仍會將位置誤差帶入最終的測量結(jié)果。
標(biāo)的系統(tǒng)200不限制確定點P與標(biāo)的體210關(guān)系的特定方法。例如可以如此制造標(biāo)的系統(tǒng)200，以便在標(biāo)的體210和點P之間具有已知的角和位置關(guān)系。無論已知的關(guān)系對各標(biāo)的系統(tǒng)200是不同或相同的，都可以將該關(guān)系輸入定位系統(tǒng)以與其一起使用。
盡管可以和標(biāo)的系統(tǒng)200一起使用，但前述方法的問題是點P和標(biāo)的體210之間的關(guān)系會隨時間改變。例如，在使用過程中點確定器214可能被彎曲，而且這會引起點P和標(biāo)的體210之間的關(guān)系改變。另外，操作溫度的不同，如冬天和夏天之間，會引起標(biāo)的系統(tǒng)200內(nèi)的材料膨脹和收縮。因此，需要一種定期地確定點P和標(biāo)的體210之間關(guān)系的方法。
圖5中示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的確定點P和標(biāo)的體210之間關(guān)系的方法。該方法包括獲得標(biāo)的體210在三個或多個位置M1，M2和M3處的位置和角取向，其中點P被固定在一個原始位置P0，標(biāo)的體210繞原始位置P0轉(zhuǎn)動。沒有任何其它的關(guān)于點P和標(biāo)的體210之間關(guān)系的信息，定位系統(tǒng)能使用標(biāo)的體210相對于三個位置M1，M2和M3的位置和角取向確定點P的位置，而且可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的數(shù)學(xué)方法獲得點P和標(biāo)的體210之間的關(guān)系。另一方面，也可以在其它位置M4…Mn處進行一個或多個測量，而且這些額外的測量可以用來確保在起初三個位置M1，M2和M3處的測量精度。
另外，應(yīng)該注意獲得超過三個的其它位置的方法不限于這種特定的應(yīng)用。在使用標(biāo)的系統(tǒng)200的任何類型的測量期間都可以使用獲得四個或多個位置的方法。如上所述，超過三個的額外測量在確定點P的位置中可用來確保起初三個測量的精度。
上述方法包括將點P固定在一個原始位置P0處，同時移動標(biāo)的體210并在數(shù)個位置處測量，而且能在將點P固定在一個位置的同時容許標(biāo)的體210移動的任何方法或設(shè)備都可以和標(biāo)的系統(tǒng)200一起使用。在當(dāng)前方面中，如圖6A和6B所示，提供一個校準(zhǔn)固定件230，以將點確定器214上的點P固定在一個位置處。所述校準(zhǔn)固定件230包括一個圓錐形槽232，可以將點確定器214的圓錐形突起216插入該槽中。圓錐形槽232的圓錐角比圓錐形突起216的圓錐角大，這容許點確定器214設(shè)置在圓錐形槽232范圍內(nèi)的不同角度處，但仍使圓錐形突起216的頂點鄰近圓錐形槽232的頂點。這樣，標(biāo)的系統(tǒng)200的點P被固定在一個原始點P0處，而且標(biāo)的體210可定位在不同的位置處。
在標(biāo)的系統(tǒng)200的另一方面中，不需要在確定位置P1之前預(yù)知點P相對于標(biāo)的體210的位置和角取向。如上所述，關(guān)于校準(zhǔn)標(biāo)的系統(tǒng)200，通過將點P固定在要測量的位置P1處并獲得標(biāo)的體210在三個或多個位置M1，M2和M3處的位置和角取向，可以確定點P相對于標(biāo)的體210的位置和角取向。從該信息，可以確定點P相對于標(biāo)的體210的位置和角取向，而且這可以用來推出要測量的位置P1的方位。因此，該方法通過在三個或多個位置M1，M2和M3處對標(biāo)的體210進行測量來確定要測量的各位置P1的方位。在這樣操作的過程中，該方法在每次確定位置P1的方位時有利地校準(zhǔn)了標(biāo)的系統(tǒng)200。
標(biāo)的系統(tǒng)200還可以和連接裝置匹配。所述連接裝置用于以穩(wěn)定的定位方式將點P和標(biāo)的體210分別相對于被確定的位置P1和定位系統(tǒng)定位。通過這樣操作，操作者能將標(biāo)的系統(tǒng)200準(zhǔn)確地定位以在特定位置P1處進行測量，然后操作者能離開標(biāo)的系統(tǒng)去進行其它工作，例如操縱定位系統(tǒng)。
標(biāo)的系統(tǒng)200不限制連接裝置250的特定形式。例如，連接裝置250可以是支撐在地面上的可調(diào)固定件，其固定標(biāo)的系統(tǒng)200并將標(biāo)的系統(tǒng)200定位在鄰近要確定的位置P1處。連接裝置250的另一個例子是一種連接到車輛上的固定件。該固定件可以被連接到車輛上鄰近要測量的特定位置處，而且標(biāo)的系統(tǒng)200上的點P還可以鄰近要確定的特定位置P1設(shè)置。
圖7A和7B中示出了連接裝置250的一個例子。該連接裝置250包括一個將連接裝置250連接到車輛上一部件處的連接器252。連接裝置250不限于連接器252連接到所述部件上的方式。但是，連接器252最好以這樣一種方式連接到部件上，以便容許連接器252限定一連接裝置250相對于所述部件的固定位置。
連接裝置250還可以包括一個接收器256，標(biāo)的系統(tǒng)200的其它部分如標(biāo)的體(未示出)和點確定器214連接到接收器256上。接收器256還可以包括一個參考部件258，當(dāng)和點確定器214上的點P一起使用時，該部件限定了連接裝置250相對于點P的位置，并因此限定了連接裝置250相對于標(biāo)的體的位置。連接器252和參考部件258彼此具有已知的位置關(guān)系。這樣，還可以確定點P和標(biāo)的體與連接器252連接的部件之間的位置關(guān)系。
連接裝置250不限制標(biāo)的系統(tǒng)200的其它部分連接到其上的接收器256的特定形式。例如，接收器256可以是連接到點確定器214上的鎖定機構(gòu)。另外，例如，如圖7A所示，接收器256能限定一個比點確定器214的柱狀形狀稍大的圓柱形凹槽。使用中，點確定器214滑動到接收器256中，而且接收器256防止點確定器214沿兩個軸線移動。
連接裝置250還不限制參考部件258的特定形式，其中參考部件258限定了連接裝置250相對于點P和標(biāo)的體的位置關(guān)系。例如，參考部件258可以限定一個比點確定器214的圓錐形突起216的圓錐形狀稍大的圓錐形槽。另外，例如如圖7A所示，參考部件258可以是平面的，從而點確定器214上的點P壓靠參考部件258并防止點確定器214沿一軸線移動。另外，當(dāng)平面的參考部件258和具有接收部分的圓柱狀接收器256結(jié)合時，如上所述，可以防止點確定器214沿三個軸線的運動，而且本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，防止三個軸線上的運動足以精確并可靠地設(shè)置固定件。因此，可相對于連接裝置250精確并可靠地設(shè)置點確定器214和點P。
連接裝置250不限制它可以連接到其上的車輛上的具體部件。例如，連接裝置250可以連接到輪輞凹槽頂部、門側(cè)柱、門和用千斤頂頂起的地方。另外，如圖7A和7B所示，連接器252可以將連接裝置250連接到車輛的支撐塔架254上。
許多支撐塔架254包括一個突起部分，例如位于支撐塔架254頂部的銷或滑脂槍噴嘴，或如圖所示，一個螺母260和螺栓262組件。如圖7A所示，連接器252可以在螺栓262上方滑動，或如圖7B所示，連接器可以直接連接到螺栓260上，例如使用磁性連接器252。但是，應(yīng)該注意，連接器252不限制它連接到支撐塔架254上的具體方式，只要能在連接器252和支撐塔架254之間限定穩(wěn)定的位置關(guān)系就可以。
圖8中示出了另一種標(biāo)的系統(tǒng)300。和前面論述的標(biāo)的系統(tǒng)200一樣，標(biāo)的系統(tǒng)300包括一個標(biāo)的體310、若干標(biāo)的元件312和一個點確定器314。標(biāo)的系統(tǒng)還可以包括一個連接裝置316，用以穩(wěn)定標(biāo)的體310相對于車輛302的位置。標(biāo)的元件312設(shè)置在標(biāo)的體310上，而且通過使用定位系統(tǒng)來給標(biāo)的元件312成像，可以確定在標(biāo)的體310空間中的角取向和位置。點確定器314從標(biāo)的體310延伸，而且該點確定器314包括一個點P，該點可以相對標(biāo)的體310具有已知的角取向和方位。已經(jīng)參照圖1描述了標(biāo)的體310、標(biāo)的元件312和定位系統(tǒng)的例子。
在標(biāo)的系統(tǒng)300的一方面中，標(biāo)的元件312沿一直線L設(shè)置，盡管標(biāo)的系統(tǒng)300不限于這種方式。直線L還可以和標(biāo)的體310的縱向軸線平行。通過沿直線L設(shè)置標(biāo)的元件312，定位系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地確定直線L，讀出兩個或多個標(biāo)的元件312。
操作中，點P的位置可以由定位系統(tǒng)解釋。這樣做時，從定位系統(tǒng)的攝影機畫一條通過點P的直線。盡管定位系統(tǒng)能確定點P到攝影機的距離，但可以使用其它點來更準(zhǔn)確地確定該距離。為了更準(zhǔn)確地確定該距離，可以確定一個通過空間兩點并垂直于基本平面的參考平面。例如，可以使用位于車輪上的標(biāo)的確定這兩點(最好見圖11)。對于更高的精確度，定位系統(tǒng)然后確定從攝影機到所述參考平面和直線相交點的距離。通過知道標(biāo)的系統(tǒng)300到參考平面的距離，可以精確地確定從攝影機到點P的距離。
連接裝置316在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，而且標(biāo)的系統(tǒng)300不限制特定的類型。但是，在當(dāng)前方面中，連接裝置316包括一個通過第一樞軸320在一端連接到標(biāo)的體310上的連接臂318，樞軸320能使連接臂318相對于標(biāo)的體310轉(zhuǎn)動。另外，在另一端，連接臂318可以通過第二樞軸324連接到連接器322，該樞軸324能使連接臂318相對于連接器322轉(zhuǎn)動。連接器322還可以包括一個或多個吸盤326，它容許連接器可拆下地連接到車輛302上。操作中，連接裝置316可以有利地根據(jù)不同的車輛外形進行調(diào)節(jié)，這是因為第一和第二樞軸320，324容許連接臂316和連接器322兩者相對于標(biāo)的體310再定位。示例1圖9A和9B中示出了一個示例的標(biāo)的系統(tǒng)400。在此方面中，標(biāo)的系統(tǒng)400用于確定車輛410的車身傾斜角θBT。車身傾斜角被定義為參考直線或平面PLCRT，PLG與限定車輛410的車身的直線或平面PLV之間的角度差。盡管標(biāo)的系統(tǒng)400不受限于特定的參考直線或平面，但參考直線或平面可以是平面PLG或平面PLCRT，其中平面PLG由支撐車輛的表面(或地面)限定，平面PLCRT由車輪412的旋轉(zhuǎn)中心限定。
限定車輛410車身的直線或平面PLV不受限于特定的直線或平面。但是有利地，所述直線或平面包括位于車輛410各側(cè)上的車輛限定點PV，這由居中通過車輛410長度方向的垂直平面剖分。另外，當(dāng)車輛410一側(cè)基本上和另一側(cè)相同時，可以從車輛410兩側(cè)共有的相同位置選擇至少一組車輛限定點PV。這樣，可以更準(zhǔn)確地表述車身傾斜。另外，通過增大各車輛限定點PV之間的距離，可以更準(zhǔn)確地表述車輛410的車身。
如圖9B所示，車身傾斜線PLV由兩個車輛限定點PV1，PV2限定，它們對應(yīng)于車輛410的保險杠414上的同一位置。車身傾斜平面PLV例如，將需要至少一個額外的要限定的車輛限定點，而且該額外的車輛限定點(未示出)例如可以在后保險杠上獲得。
操作中，首先使用定位系統(tǒng)確定參考平面或直線PLG或PLCRT和車身傾斜平面或直線PLV。通過一起使用標(biāo)的系統(tǒng)400和定位系統(tǒng)獲得兩個和多個地面限定點PG1，PG2的位置，可以得到和地面相應(yīng)的平面或直線PLG。定位系統(tǒng)然后使用地面限定點PG1，PG2的位置來限定參考平面或直線PLG。
盡管未示出，通過一起使用標(biāo)的系統(tǒng)400和定位系統(tǒng)來獲得兩個或多個車輪限定點PW1，PW2的位置，可以得到車輪的參考平面或直線PLCRT?；蛘?，使用專門用于限定輪胎旋轉(zhuǎn)中心的標(biāo)的(最好見圖10B以及參照圖1的描述)可以獲得車輪限定點PW1，PW2。定位系統(tǒng)然后使用車輪限定點PW1，PW2的位置來限定車輪412的參考平面PLCRT。此處所用的“車輪限定點”是車輪上限定好的點。例如，車輪限定點可以是車輪軸線通過輪緣平面的點。
通過一起使用標(biāo)的系統(tǒng)400和定位系統(tǒng)來獲得兩個或多個車輛限定點PV1，PV2的位置，可以得到車身傾斜的平面或直線PLV。定位系統(tǒng)然后使用車輛限定點PV1，PV2的位置來限定車身傾斜的平面或直線PLV。
在限定了參考平面或直線PLG或PLCRT和車身傾斜平面或直線PLV之后，定位系統(tǒng)使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的數(shù)學(xué)方法計算車身傾斜角θBT。對于普通車輛410，所需的車身傾斜角θBT為0°，或者同樣地，需要參考平面或直線PLG或PLCRT平行于車身傾斜平面或直線PLV。但是，特殊的車輛410可以具有規(guī)定的范圍，在車身需要調(diào)整之前，車身傾斜角θBT可以落在該范圍中。
一方面，定位系統(tǒng)將計算的車身傾斜角θBT和車身傾斜角θBT的規(guī)定范圍進行比較，并且在車身傾斜角θBT超過規(guī)定范圍時會提醒技師。另外，定位系統(tǒng)可以將特定車輛的車身傾斜角θBT的規(guī)定范圍存儲起來，以便技師不必輸入該范圍，而僅給定位系統(tǒng)指出被測量車輛的類型即可。示例2圖10A和10B中示出了另一個示例的標(biāo)的系統(tǒng)500。在這方面中，使用標(biāo)的系統(tǒng)500，505來確定參考平面到車輛510上特定點的垂直距離。要被測量的特定垂直距離的一個例子是乘坐高度，盡管使用該方法還可以進行其它測量。乘坐高度被定義為車輛510上一點距參考平面，例如支撐車輛510的平面PLG的垂直距離。該平面PLG，例如可以是支撐車輛510的地面或機架。
當(dāng)對準(zhǔn)車輛500的車輪530時，乘坐高度尤其重要。在進行車輪530的對準(zhǔn)之前，通常需要測量和調(diào)整乘坐高度，以使其位于繼續(xù)對準(zhǔn)過程之前的規(guī)定公差內(nèi)。盡管乘坐高度和規(guī)定公差通過由車輛制造商限定，但在這方面不限制確定乘坐高度的方法。
如圖10A所示，一個標(biāo)的系統(tǒng)505，例如參照圖8描述的標(biāo)的系統(tǒng)和定位系統(tǒng)一起使用來獲得參考點PRH的位置，這會用在確定車輛200的乘坐高度中。一方面，參考點PRH位于輪輞凹槽上，盡管不限制參考點PRH的位置。例如，特定的制造商可以選擇從另一個參考點測量乘坐高度，而且還可以使用標(biāo)的系統(tǒng)505獲得該參考點。
操作中，使用定位系統(tǒng)來確定參考平面PLG。通過一起使用標(biāo)的系統(tǒng)500和定位系統(tǒng)獲得兩個和多個地面限定點PG1，PG2，PG3的位置，可以得到參考平面PLG。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，至少需要三個不共線的點來確定一個平面。這樣，通過獲得平面PLG上至少三個不共線的點(PG1，PG2，PG3)來確定平面PLG。定位系統(tǒng)然后使用地面限定點PG1，PG2，PG3的位置來限定參考平面PLG。
另一方面，通過測量鄰近車輪530的三個不共線的點(PG1，PG2，PG3)來確定平面PLG，其中在車輪530處將要測量乘坐高度。該表面，例如支撐車輛510的機架550，可以不足夠平以提供乘坐高度的精確測量。這樣，平面PLG，例如由鄰近三個單獨車輪530的點限定，可以不精確地限定支撐車輪530的表面。但是通過限制緊鄰特定車輪530的位置的要測量乘坐高度的三個測量位置，可以獲得更精確的乘坐高度測量。
參考平面PLG不限于支撐車輛510的平面PLG。可以使用其它可能的參考平面，例如由車輪530的旋轉(zhuǎn)中心限定的平面PLCRT。盡管沒有參照例1說明，但通過一起使用標(biāo)的系統(tǒng)500和定位系統(tǒng)獲得三個或多個車輪限定點，可以得到車輪的平面PLCRT?；蛘?，可以使用圖10B所示并參照圖1描述的標(biāo)的獲得車輪限定點。定位系統(tǒng)然后使用車輪限定點的位置來限定車輪的參考平面PLCRT。
通過從另一平面外推參考平面PLG的位置可以確定參考平面PLG。例如，如圖10B所示，可以使用定位系統(tǒng)540來確定由車輪530的旋轉(zhuǎn)中心限定的平面PLCRT。由于假定此平面PLCRT和參考平面PLG之間的垂直距離是已知的，所以可以外推平面PLG的位置，其中所述距離為車輪530的半徑。另一方面，通過測量從平面PLCRT到用于乘坐高度的參考點PRH的垂直距離可以確定乘坐高度，而不用外推平面PLCRT和平面PLG之間的垂直距離，其中平面PLCRT由車輪230的旋轉(zhuǎn)中心限定。
在已經(jīng)限定參考點PRH和參考平面PLG或PLCRT之后，定位系統(tǒng)540通過計算從參考平面PLG或PLCRT到參考點PRH之間的垂直距離來計算乘坐高度。對于普通車輛510，所需的乘坐高度可以是規(guī)定的范圍。因此，一方面，定位系統(tǒng)將計算的乘坐高度和乘坐高度的規(guī)定范圍進行比較。另外，定位系統(tǒng)可以將特定車輛的乘坐高度的規(guī)定范圍存儲起來，以便以便技師不必輸入該范圍，而僅給定位系統(tǒng)指出被測量車輛的類型即可。示例3圖11示出了標(biāo)的系統(tǒng)的另一個例子。在此方面中，關(guān)于車輪630離開參考點PH或平面的垂直距離，可以獲得車輪630的車輪前束曲線。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，車輪前束是車輪630繞通過車輪630中心的垂直軸線的向內(nèi)或向外角轉(zhuǎn)動。另外，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，車輪630的車輪前束(或車輪前束角α)根據(jù)車輛610上點PH離開參考平面的垂直距離而變化，所述參考平面如車輪630的旋轉(zhuǎn)中心所限定的平面PLCRT?？梢砸院痛_定乘坐高度的方式相同的方式確定所述垂直距離，示例2中描述了確定乘坐高度的方式。
當(dāng)升高或降低車輛610時，會改變所述垂直距離，支撐車輪630的懸架的幾何形狀也改變，而且這種幾何形狀的改變會改變車輪前束。車輪前束曲線是車輪630的車輪前束角α相對于點PH離開參考平面的垂直距離的曲線圖?？梢苑謩e或同時獲得車輪前束角α和/或各車輪630的車輪前束曲線。
如圖11所示，一起使用標(biāo)的615和定位系統(tǒng)可以獲得車輪限定點PW和車輪630的角取向或前束角α。這些標(biāo)的615，例如可以和圖10B及參照圖1描述的一樣。標(biāo)的系統(tǒng)605，例如圖8所示并參照該圖描述的標(biāo)的系統(tǒng)，和定位系統(tǒng)一起使用以獲得參考點PH的位置，該位置可以用來確定所述垂直距離。盡管不必要，在一方面中，標(biāo)的系統(tǒng)605靠近車輪630設(shè)置，例如如圖所示設(shè)置在輪輞凹槽上，或者設(shè)置在車輛610的發(fā)動機罩上。如果標(biāo)的系統(tǒng)605距離定位系統(tǒng)的距離和標(biāo)的615距離定位系統(tǒng)的距離近似相同，那么定位系統(tǒng)可以確定到標(biāo)的系統(tǒng)605的距離。有利的是，定位系統(tǒng)然后可以使用該距離來確定參考點PH的相對位移，而不需要測量從定位系統(tǒng)到參考點PH的距離。
操作中，一起使用標(biāo)的系統(tǒng)605和定位系統(tǒng)可以確定參考點PH，而且用在確定車輪前束曲線中的垂直距離是從車輪旋轉(zhuǎn)參考平面PLCRT(平面PLCRT最好見圖10B)的中心到參考點PH的垂直距離?；蛘撸褂萌齻€或多個參考點PH1，PH1…PHn可以限定一參考平面，而且用在確定車輪前束曲線中的垂直距離是從該參考平面到車輪限定點PW的垂直距離。應(yīng)該注意，可以使用任何參考點或平面，只要它們在車輛610移動時相對于車輛610是靜止的就可以。
另外，對于不同的垂直距離可以獲得各車輪630的前束角α。此信息通過相對于車輪630垂直移動車輛610而獲得，同時得到車輪前束角α和垂直距離，而且對于這種計算，任何相對于車輪630垂直移動車輛610的方式都可以接受。例如，可以使用升降機620來將車輛610升高到設(shè)定的距離?；蛘?，可以將附加的重量施加到車輛610上，而且該附加重量將使車輛610移動更接近地面600，而車輪630相對于地面600將保持靜止。
使用上述方法計算車輪前束角α相對于垂直距離的兩個或多個數(shù)據(jù)點D1，D2…DN，定位系統(tǒng)可以內(nèi)插出一條車輪前束曲線。如圖12所示，根據(jù)數(shù)據(jù)點D1，D2…DN，可以使用任何從數(shù)據(jù)點內(nèi)插曲線的方法。應(yīng)該注意超過兩個的額外數(shù)量的數(shù)據(jù)點增加了計算的車輪前束曲線和實際的車輪前束曲線的相關(guān)性。另外，如果車輛610可以相對于車輪630垂直移動一精確的距離，那么定位系統(tǒng)只需要計算車輪前束角α而不需計算垂直距離，而且定位系統(tǒng)可以獲得此距離，以便將該距離和計算的車輪前束角α進行比較。
在已經(jīng)根據(jù)數(shù)據(jù)點D1，D2…DN內(nèi)插出車輪前束曲線后，定位系統(tǒng)能從車輪前束曲線外推出一個或多個數(shù)據(jù)點D1，以獲得針對給定車輪前束角α1的垂直距離H1，或者獲得針對給定垂直距離H1的車輪前束角α1。另外，定位系統(tǒng)可以將計算的車輪前束曲線和車輪前束曲線的規(guī)定范圍進行比較，或者將特定的車輪前束角α或垂直距離H與車輪前束角α或垂直距離H的規(guī)定范圍進行比較。所述規(guī)定范圍，例如可以由車輛610的制造商獲得，盡管定位系統(tǒng)不受限于這種方式。另外，計算車輪前束曲線需要車輛610位于一定的基本重量下，以校準(zhǔn)計算的車輪前束曲線；但是定位系統(tǒng)不受限于這種方式。
然后技師可以使用與實際車輪前束曲線相對應(yīng)的計算前束曲線和前束曲線的規(guī)定范圍的比較結(jié)果來對準(zhǔn)和/或調(diào)整車輛610、車輪、和/或車輛懸架，以便使實際的車輪前束曲線位于前束曲線的規(guī)定范圍內(nèi)。另外，定位系統(tǒng)可以將特定車輛的車輪前束曲線的規(guī)定范圍存儲起來，以便技師不必輸入該范圍，而僅給定位系統(tǒng)指出被測量車輛的類型即可。示例4圖11示意地示出了標(biāo)的系統(tǒng)的另一個例子。在這方面中，標(biāo)的系統(tǒng)用于獲得車身相對于車輪對準(zhǔn)的測量。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，車身可以被設(shè)置在車架上，或者車身和車架可以被組合為熟知的單片式汽車車身。盡管，例如車架可以和車輪準(zhǔn)確地對準(zhǔn)，但車身可以未在車架上對準(zhǔn)，而且因此車身會指向不同于車輪的方向。車身和車輪的未對準(zhǔn)會降低車輛的空氣動力效率；而且因此，提供了一種使用標(biāo)的系統(tǒng)和定位系統(tǒng)測量這種未對準(zhǔn)情況的方法。
操作中，使用標(biāo)的系統(tǒng)和定位系統(tǒng)獲得各車輪726，728，730，732的車輪限定點PW1，PW2，PW3，PW4，而且任何能獲得車輪限定點PW1，PW2，PW3，PW4的標(biāo)的都是可以接受的。但是，一方面，標(biāo)的可以是圖11中所示并參照圖1描述的標(biāo)的。或者，標(biāo)的可以是圖2中所示并參照該圖描述的標(biāo)的系統(tǒng)200。
在獲得車輪限定點PW1，PW2，PW3，PW4之后，定位系統(tǒng)計算前輪軌跡750的中心點750a和后輪軌跡752的中心點752a。前輪軌跡750在兩個前輪726，730的車輪限定點PW1、PW3之間延伸。另外，后輪軌跡752在兩個后輪728，732的車輪限定點PW2、PW4之間延伸。一旦已經(jīng)確定了車輪軌跡750，752的中心點750a，752a，就可以在兩個中心點750a，752a之間限定一條車輪中心線760。車輪中心線760然后可以用于車輪的測量。
使用通過標(biāo)的系統(tǒng)和定位系統(tǒng)得到的車身限定點PB限定車輛的車身，而且任何能獲得車身限定點PB的標(biāo)的系統(tǒng)都是可以接受的。一方面，標(biāo)的系統(tǒng)可以是圖2中所示并參照該圖描述的標(biāo)的系統(tǒng)200。盡管不限制車身限定點PB的特定數(shù)量，但在當(dāng)前方面中，使用兩組每組兩個的車身限定點PB1，PB2，PB3，PB4，總共至少四個點，來限定車輛的車身。用在此處的“車身限定點”是在車身上限定的點。例如，車身限定點可以是用于門把手的鑰匙孔或用千斤頂頂起的地方。
盡管不受限于這種方式，但每組車身限定點最好可以包括位于車輛410各側(cè)上的車身限定點PB，所述側(cè)是由居中地通過車輛長度方向的垂直平面剖分的。另外，由于車輛通常是左右兩側(cè)對稱的，所以各組車身限定點最好從車輛兩側(cè)共有的同一位置處選擇。另外，最好選擇所述兩組點，使一組位于車輛前面，另一組位于車輛后面。通過增加各車身限定點PB1，PB2，PB3，PB4之間的距離，可以更準(zhǔn)確地代表車身。
在已經(jīng)獲得車身限定點PB1，PB2，PB3，PB4之后，定位系統(tǒng)計算前車身線770的前車身中心點770a和后車身線772的后車身中心點772a。前車身線770在前組點的車身限定點PB1，PB3之間延伸。另外，后車身線772在后組點的車身限定點PB2，PB4之間延伸。一旦已經(jīng)獲得車身線770，772的中心點770a，772a，就可以在兩個中心點770a，772a之間限定一條車身中心線780。然后將車身中心線780用作車身的測量。
一旦已經(jīng)限定了車身中心線780和車輪中心線760，就可以在這些直線之間獲得一個角θB，該角位于車身和車輪之間未對準(zhǔn)的指示情況范圍內(nèi)。另外，一旦已經(jīng)獲得該車身對準(zhǔn)角θB，定位系統(tǒng)就可以將該車身對準(zhǔn)角θB和需要的范圍進行比較，然后該比較結(jié)果可以用作技師對準(zhǔn)時的幫助。另外，定位系統(tǒng)可以將特定車輛的車身對準(zhǔn)角θB的規(guī)定范圍存儲起來，以便技師不必輸入該范圍，而僅給定位系統(tǒng)指出被測量車輛的類型即可。
本發(fā)明可以使用傳統(tǒng)的材料、方法和設(shè)備來實現(xiàn)。因此這些材料、設(shè)備和方法的細(xì)節(jié)在此不詳細(xì)說明。在前面的描述中，已經(jīng)提出了多種具體的細(xì)節(jié)，例如特定材料、結(jié)構(gòu)、化學(xué)制品和工藝等，為的是充分理解本發(fā)明。但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，不借助于前述具體的細(xì)節(jié)，也可以實現(xiàn)本發(fā)明。在其它的例子中，沒有詳細(xì)描述已知的工藝結(jié)構(gòu)，為的是不會不必要地混淆本發(fā)明。
在本發(fā)明的公開中只顯示了本發(fā)明的示例性方面以及它多種可能性的一些實例。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明能夠在各種其它組合和環(huán)境中使用，并能夠在如下所述的本發(fā)明的范圍內(nèi)進行改變和改動。
權(quán)利要求
1.一種在確定車輛上位置的方位中和定位系統(tǒng)一起使用的標(biāo)的系統(tǒng)，包括一個標(biāo)的體；一個或多個標(biāo)的元件，所述標(biāo)的元件設(shè)置在標(biāo)的體上并可由定位系統(tǒng)探測出；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的所述位置設(shè)置的點，其中定位系統(tǒng)在探測設(shè)置在標(biāo)的體上的標(biāo)的元件之后確定標(biāo)的體的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于點確定器上的所述點位于距標(biāo)的體的已知位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述點位于點確定器的末端處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述點位于點確定器末端處圓錐形突起的頂點處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于點確定器包括一個或多個接頭，它們使所述點相對標(biāo)的體位于不同的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于一個或多個接頭各自容許所述點相對于標(biāo)的體在一個或多個軸線上轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于點確定器包括一個接頭，它使所述點相對標(biāo)的體繞一軸線轉(zhuǎn)動，所述點可位于三個位置中的任何一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于各接頭包括一個鎖定裝置，用以選擇地防止或容許所述點相對標(biāo)的體運動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括一個觸發(fā)器，用于啟動通過定位系統(tǒng)進行的標(biāo)的系統(tǒng)的探測。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于觸發(fā)器設(shè)置在標(biāo)的體上并遠(yuǎn)離定位系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于觸發(fā)器通過選擇地改變定位系統(tǒng)進行的一個或多個標(biāo)的元件的探測來控制定位系統(tǒng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于觸發(fā)器可以在兩個位置之間移動，在第一位置中，觸發(fā)器對定位系統(tǒng)隱藏一個或多個標(biāo)的元件，在第二位置中，觸發(fā)器將一個或多個標(biāo)的元件暴露給定位系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于標(biāo)的元件沿標(biāo)的體設(shè)置在一條直線上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于該直線基本上和標(biāo)的體的縱向軸線平行。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括一個連接裝置，用以穩(wěn)定標(biāo)的體相對于車輛的位置和用于相對于要被確定的車輛上的位置穩(wěn)定點確定器上的所述點。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于所述連接裝置包括一個連接臂和一個可拆卸地連接到車輛上的連接器，連接臂通過第一樞軸連接到標(biāo)的體，通過第二樞軸連接到連接器。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括一個連接裝置，用以穩(wěn)定標(biāo)的體相對于車輛的位置和用于相對于要被確定的車輛上的位置穩(wěn)定所述點。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于所述連接裝置還包括一個點確定器連接到其上的接收器和一個與車輛相連的連接器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接收器包括一個參考部件，其限定了連接裝置相對于點確定器上所述點的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于所述連接器限定了將要被確定的車輛上位置和參考部件之間的位置關(guān)系。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接收器限定了一個一部分點確定器被插入的圓柱形凹槽。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接收器包括一個參考部件，其限定了連接器相對于點確定器上所述點的位置。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于所述連接裝置適于連接到車輛的支撐件上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于參考部件和接收器防止點確定器在三個軸線上相對于連接裝置運動。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于所述參考部件是限定一部分凹槽的平面。
26.一種在確定車輛上位置的方位中和定位系統(tǒng)一起使用的標(biāo)的系統(tǒng)，包括一個標(biāo)的體；一個或多個標(biāo)的元件，所述標(biāo)的元件設(shè)置在標(biāo)的體上并可由定位系統(tǒng)探測出；一個設(shè)置在標(biāo)的體上并遠(yuǎn)離定位系統(tǒng)的觸發(fā)器，該觸發(fā)器通過選擇地改變定位系統(tǒng)進行的一個或多個標(biāo)的元件的探測來控制定位系統(tǒng)；和一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個位于點確定器末端的點，該點能鄰近車輛上的所述位置設(shè)定，而且該點位于距標(biāo)的體的已知位置處；其中定位系統(tǒng)在探測設(shè)置在標(biāo)的體上的標(biāo)的元件之后確定標(biāo)的體的位置。
27.一種在確定車輛上位置的方位中和定位系統(tǒng)一起使用的標(biāo)的系統(tǒng)，包括一個標(biāo)的體；一個或多個標(biāo)的元件，所述標(biāo)的元件可由定位系統(tǒng)探測出并沿一直線設(shè)置在標(biāo)的體上，所述直線基本上平行于標(biāo)的體的縱向軸線；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的所述位置設(shè)定的點，而且該點位于距標(biāo)的體的已知位置處；一個連接裝置，用以穩(wěn)定標(biāo)的體相對于車輛的位置和用于相對于要被確定的車輛上的位置穩(wěn)定點確定器上的所述點，該連接裝置包括一個連接臂和一個可拆卸地連接到車輛上的連接器，連接臂通過第一樞軸連接到標(biāo)的體，通過第二樞軸連接到連接器，其中定位系統(tǒng)在探測設(shè)置在標(biāo)的體上的標(biāo)的元件之后確定標(biāo)的體的位置。
28.一種用于確定車輛上位置的方位的定位系統(tǒng)，包括一個視覺成像系統(tǒng)；和一個標(biāo)的系統(tǒng)，包括一個標(biāo)的體；一個或多個標(biāo)的元件，所述標(biāo)的元件設(shè)置在標(biāo)的體上并可由定位系統(tǒng)探測出；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的所述位置設(shè)定的點；其中所述視覺成像系統(tǒng)在探測設(shè)置在標(biāo)的體上的標(biāo)的元件之后確定標(biāo)的體的位置。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于點確定器上的所述點位于距標(biāo)的體的已知位置處。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于所述點位于點確定器的末端處。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于所述點位于點確定器末端處圓錐形突起的頂點處。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于點確定器包括一個或多個接頭，它們使所述點相對標(biāo)的體位于不同的位置。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于一個或多個接頭各自容許所述點相對于標(biāo)的體在一個或多個軸線上轉(zhuǎn)動。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于點確定器包括一個接頭，它使所述點相對標(biāo)的體繞一軸線轉(zhuǎn)動，所述點可位于三個位置中的任何一個。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于各接頭包括一個鎖定裝置，用以選擇地防止或容許所述點相對標(biāo)的體運動。
36.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一個觸發(fā)器，用于啟動通過視覺成像系統(tǒng)進行的標(biāo)的系統(tǒng)的探測。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其特征在于觸發(fā)器設(shè)置在標(biāo)的體上并遠(yuǎn)離視覺成像系統(tǒng)。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其特征在于觸發(fā)器通過選擇地改變視覺成像系統(tǒng)進行的一個或多個標(biāo)的元件的探測來控制定位系統(tǒng)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其特征在于觸發(fā)器可以在第一和第二位置之間移動，在第一位置中，觸發(fā)器對視覺成像系統(tǒng)隱藏一個或多個標(biāo)的元件，在第二位置中，觸發(fā)器將一個或多個標(biāo)的元件暴露給視覺成像系統(tǒng)。
40.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于標(biāo)的元件沿標(biāo)的體設(shè)置在一條直線上。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于該直線基本上和標(biāo)的體的縱向軸線平行。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，還包括一個連接裝置，用以穩(wěn)定標(biāo)的體相對于車輛的位置和用于相對于要被確定的車輛上的位置穩(wěn)定所述點。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于所述連接裝置包括一個連接臂和一個可拆卸地連接到車輛上的連接器，連接臂通過第一樞軸連接到標(biāo)的體并通過第二樞軸連接到連接器。
44.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，還包括一個連接裝置，用以穩(wěn)定標(biāo)的體相對于車輛的位置和用于相對于要被確定的車輛上的位置穩(wěn)定點確定器上的所述點。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于所述連接裝置還包括一個點確定器連接到其上的接收器和一個與車輛相連的連接器。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接收器包括一個參考部件，其限定了連接裝置相對于點確定器上所述點的位置。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于所述連接器限定了將要被確定的車輛上位置和參考部件之間的位置關(guān)系。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接收器限定了一個一部分點確定器被插入的圓柱形凹槽。
49.根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于所述連接裝置適于連接到車輛的支撐件上。
50.根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接收器限定了一個一部分點確定器被插入的圓柱形凹槽。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其特征在于參考部件和接收器防止點確定器在三個軸線上相對于連接裝置運動。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其特征在于所述參考部件是限定一部分凹槽的平面。
53.一種用于確定車輛上位置的方位的定位系統(tǒng)，包括一個視覺成像系統(tǒng)；和一個標(biāo)的系統(tǒng)，包括一個標(biāo)的體；一個或多個標(biāo)的元件，所述標(biāo)的元件設(shè)置在標(biāo)的體上并可由視覺成像系統(tǒng)探測出；一個設(shè)置在標(biāo)的體上并遠(yuǎn)離視覺成像系統(tǒng)的觸發(fā)器，該觸發(fā)器通過選擇地改變視覺成像系統(tǒng)進行的一個或多個標(biāo)的元件的探測來控制視覺成像系統(tǒng)；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個位于點確定器末端的點，該點能鄰近車輛上的所述位置設(shè)定，而且該點位于距標(biāo)的體的已知位置處；其中所述視覺成像系統(tǒng)在探測設(shè)置在標(biāo)的體上的標(biāo)的元件之后確定標(biāo)的體的位置。
54.一種用于確定車輛上位置的方位的定位系統(tǒng)，包括一個視覺成像系統(tǒng)；和一個標(biāo)的系統(tǒng)，包括一個標(biāo)的體；一個或多個標(biāo)的元件，所述標(biāo)的元件可由視覺成像系統(tǒng)探測出并沿一直線設(shè)置在標(biāo)的體上，該直線基本上和標(biāo)的體的縱向軸線平行；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的所述位置設(shè)定的點，而且該點位于距標(biāo)的體的已知位置處；一個連接裝置，用以穩(wěn)定標(biāo)的體相對于車輛的位置和用于相對于要被確定的車輛上的位置穩(wěn)定點確定器上的所述點，該連接裝置包括一個連接臂和一個可拆卸地連接到車輛上的連接器，連接臂通過第一樞軸連接到標(biāo)的體并通過第二樞軸連接到連接器，其中視覺成像系統(tǒng)在探測設(shè)置在標(biāo)的體上的標(biāo)的元件之后確定標(biāo)的體的位置。
55.一種使用定位系統(tǒng)獲得車輛上位置的方位的方法，包括下述步驟用標(biāo)的系統(tǒng)指示所述位置；用定位系統(tǒng)對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得所述方位，其中所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體，一個或多個設(shè)置在標(biāo)的體上并可由定位系統(tǒng)探測出來的標(biāo)的元件，一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的所述位置設(shè)置的點。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中所述點確定器上的點位于距標(biāo)的體的已知位置處。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，其中定位系統(tǒng)計算標(biāo)的體的位置并從標(biāo)的體的位置內(nèi)插所述點的位置。
58.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中所述點位于點確定器的末端。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中所述點位于點確定器末端處的圓錐形突起的頂點處。
60.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中點確定器包括一個或多個接頭，而且一個或多個接頭使所述點相對標(biāo)的體位于不同的位置。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中所述點可相對于標(biāo)的體設(shè)置在一定數(shù)量的點位置中。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其中所述點相對于標(biāo)的體可位于三個點位置中的任何一個中。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中定位系統(tǒng)計算標(biāo)的體的位置并從標(biāo)的體的位置內(nèi)插所述點的位置，而且對標(biāo)的系統(tǒng)成像的步驟包括內(nèi)插各點位置處所述點的位置，將所述點對于各點位置的內(nèi)插位置與車輛上位置的預(yù)算位置進行比較，通過選擇最接近預(yù)算位置的內(nèi)插位置來得到車輛上所述位置的方位。
64.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中標(biāo)的元件沿標(biāo)的體設(shè)置在一條直線上。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中該直線基本上和標(biāo)的體的縱向軸線平行。
66.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個連接裝置，用以穩(wěn)定標(biāo)的體相對于車輛的位置和用于相對于要被確定的車輛上的位置穩(wěn)定所述點。
67.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，還包括使用標(biāo)的系統(tǒng)觸發(fā)成像的步驟。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中觸發(fā)步驟選擇地改變定位系統(tǒng)進行的一個或多個標(biāo)的元件的探測。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，其中觸發(fā)步驟對定位系統(tǒng)選擇地隱藏或暴露一個或多個標(biāo)的元件。
70.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，還包括通過確定所述點相對于標(biāo)的體的位置關(guān)系來校準(zhǔn)所述標(biāo)的系統(tǒng)的步驟。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其中校準(zhǔn)標(biāo)的系統(tǒng)的步驟包括將標(biāo)的系統(tǒng)的標(biāo)的體設(shè)置在至少三個不同的位置處，同時將點確定器的點鄰近車輛上的所述位置固定，確定標(biāo)的體在至少三個不同位置的各位置處的方位，和從標(biāo)的體的所述至少三個不同位置內(nèi)插點確定器的所述點。
72.根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其中校準(zhǔn)標(biāo)的系統(tǒng)的步驟包括將標(biāo)的系統(tǒng)的標(biāo)的體設(shè)置在至少三個不同的位置處，同時將點確定器保持在校準(zhǔn)固定件中，確定標(biāo)的體在至少三個不同位置的各位置處的方位，和從標(biāo)的體的所述至少三個不同位置內(nèi)插所述點相對于標(biāo)的體的位置。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法，其中在標(biāo)的體的定位期間，所述固定件將點確定器的所述點固定在一個位置上。
74.一種使用定位系統(tǒng)獲得車輛上位置的方位的方法，包括下述步驟用標(biāo)的系統(tǒng)指示所述位置；用定位系統(tǒng)對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得所述方位，其中所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體，一個或多個設(shè)置在標(biāo)的體上并可由定位系統(tǒng)探測出來的標(biāo)的元件，一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的所述位置設(shè)置的點，通過選擇地改變定位系統(tǒng)進行的一個或多個標(biāo)的元件的探測觸發(fā)對標(biāo)的系統(tǒng)的成像；通過確定所述點相對于標(biāo)的體的位置關(guān)系校準(zhǔn)所述標(biāo)的系統(tǒng)，其中定位系統(tǒng)計算標(biāo)的體的位置并從標(biāo)的體的位置和所述點相對于標(biāo)的體的位置關(guān)系內(nèi)插所述點的位置。
75.一種使用定位系統(tǒng)測量車身傾斜角度的方法，包括下述步驟用一個或多個標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的車輛限定點；對所述一個或多個標(biāo)的系統(tǒng)成像以獲得各車輛限定點的位置；使用各車輛限定點的位置定義一車身傾斜線；定義一參考線；計算車身傾斜線和參考線之間的車身傾斜角。
76.根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，其中參考線沿著由支撐車輛的表面限定的平面。
77.根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，其中參考線沿著由車輪旋轉(zhuǎn)中心限定的平面。
78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其中使用標(biāo)的指示車輪的旋轉(zhuǎn)中心，所述標(biāo)的設(shè)置于車輪上并由定位系統(tǒng)成像。
79.根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，其中車輛限定點包括位于車輛各側(cè)上的點，所述側(cè)是由居中地通過車輛長度方向的垂直平面剖分的。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法，其中至少一組車輛限定點的車輛限定點是從車輛兩側(cè)共有的同一位置處選擇的。
81.根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，其中所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體，一個或多個設(shè)置在標(biāo)的體上并可由定位系統(tǒng)探測出來的標(biāo)的元件，一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的車輛限定點設(shè)置的點。
82.根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，還包括將計算的車身傾斜角和車身傾斜角的規(guī)定范圍進行比較的步驟。
83.一種使用定位系統(tǒng)測量車身傾斜角度的方法，包括下述步驟用一個或多個標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的車輛限定點，所述車輛限定點包括位于車輛各側(cè)上的點，所述側(cè)是由居中地通過車輛長度方向的垂直平面剖分的，所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體，一個或多個設(shè)置在標(biāo)的體上并可由定位系統(tǒng)探測出來的標(biāo)的元件，一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的車輛限定點設(shè)置的點。對所述一個或多個標(biāo)的系統(tǒng)成像以獲得各車輛限定點的位置；使用各車輛限定點的位置定義一車身傾斜線；定義一參考線；計算車身傾斜線和參考線之間的車身傾斜角；和將計算的車身傾斜角和車身傾斜角的規(guī)定范圍進行比較。
84.一種使用定位系統(tǒng)測量車輛上垂直距離的方法，包括下述步驟用標(biāo)定系統(tǒng)指示車輛上的參考點；對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得參考點的位置；定義一參考平面；和計算參考平面和參考點之間的垂直距離。
85.根據(jù)權(quán)利要求84所述的方法，其中參考平面由支撐車輛的平面限定。
86.根據(jù)權(quán)利要求84所述的方法，其中使用至少三個不共線的點限定參考平面，而且使用標(biāo)的系統(tǒng)指示所述至少三個點。
87.根據(jù)權(quán)利要求84所述的方法，其中所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體；一個或多個設(shè)置在標(biāo)的體上并可由定位系統(tǒng)探測出來的標(biāo)的元件；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的參考點設(shè)置的點。
88.根據(jù)權(quán)利要求84所述的方法，其中參考平面由車輪旋轉(zhuǎn)中心限定。
89.根據(jù)權(quán)利要求88所述的方法，其中使用標(biāo)的指示車輪的旋轉(zhuǎn)中心，所述標(biāo)的位于車輪上并由定位系統(tǒng)成像。
90.根據(jù)權(quán)利要求84所述的方法，其中所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體；一個或多個沿標(biāo)的體設(shè)置在一條直線上并可由定位系統(tǒng)探測出來的標(biāo)的元件；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的車輛點設(shè)置的點。
91.根據(jù)權(quán)利要求90所述的方法，其中該直線基本上和標(biāo)的體的縱向軸線平行。
92.根據(jù)權(quán)利要求90所述的方法，其中所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個連接裝置，用以穩(wěn)定標(biāo)的體相對于車輛的位置和用于相對于車輛上的參考點穩(wěn)定所述點和點確定器。
93.根據(jù)權(quán)利要求84所述的方法，其中被測量的垂直距離為乘坐高度。
94.根據(jù)權(quán)利要求84所述的方法，還包括將計算的乘坐高度和乘坐高度的規(guī)定范圍進行比較的步驟。
95.根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中參考點位于輪輞凹槽上。
96.一種使用定位系統(tǒng)測量車輛上乘坐高度的方法，包括下述步驟用標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的參考點，該標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體，一個或多個沿標(biāo)的體設(shè)置在一條直線上并可由定位系統(tǒng)探測出來的標(biāo)的元件，一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的車輛點設(shè)置的點；對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得參考點的位置；定義一參考平面；計算參考平面和參考點之間的乘坐高度；將計算的乘坐高度和乘坐高度的規(guī)定范圍進行比較。
97.一種使用定位系統(tǒng)獲得車輛上的車輪前束曲線的方法，包括下述步驟用標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的參考點；對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得參考點的位置；定義一個參考平面；獲得車輪的第一前束角；計算參考平面和參考點之間的第一垂直距離，用第一車輪前束角和第一垂直距離定義第一數(shù)據(jù)點；改變第一垂直距離為第二垂直距離；獲得車輪的第二前束角，用第二前束角和第二垂直距離定義第二數(shù)據(jù)點；和從至少兩個數(shù)據(jù)點內(nèi)插車輪前束曲線。
98.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中參考平面由支撐車輛的表面限定。
99.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中使用定位系統(tǒng)對設(shè)置在車輪上的標(biāo)的成像來獲得車輪前束角。
100.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中參考平面由車輪旋轉(zhuǎn)中心限定。
101.根據(jù)權(quán)利要求100所述的方法，其中使用標(biāo)的指示車輪的旋轉(zhuǎn)中心，所述標(biāo)的位于車輪上并由定位系統(tǒng)成像。
102.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體；一個或多個可由定位系統(tǒng)探測出來并沿標(biāo)的體設(shè)置在一條直線上的標(biāo)的元件；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的車輛點設(shè)置的參考點。
103.根據(jù)權(quán)利要求102所述的方法，其中所述一條直線基本平行于標(biāo)的體的縱向軸線。
104.根據(jù)權(quán)利要求102所述的方法，其中所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個連接裝置，用以穩(wěn)定標(biāo)的體相對于車輛的位置和用于相對于車輛上的參考點穩(wěn)定所述點確定器上的點。
105.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，還包括在外推車輪前束曲線之前，在得到新的垂直距離和新的車輪前束角之前，改變所述垂直距離的步驟，新的車輪前束角和新的垂直距離限定了一個新的數(shù)據(jù)點。
106.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中第二垂直距離按如下獲得相對于車輪垂直地移動車輛，再對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像，以獲得第二參考點，和計算參考平面和第二參考點之間的第二垂直距離。
107.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，還包括將計算的車輪前束曲線和前束曲線的規(guī)定范圍進行比較的步驟。
108.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，還包括對于給定的垂直距離，從車輪前束曲線外推車輪前束角的步驟。
109.根據(jù)權(quán)利要求108所述的方法，還包括將給定垂直距離處的外車輪前束角與車輪前束角的規(guī)定范圍進行比較的步驟。
110.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，還包括對于給定的車輪前束角，從車輪前束曲線外推垂直距離的步驟。
111.根據(jù)權(quán)利要求110所述的方法，還包括將給定車輪前束角的外推垂直距離與垂直距離的規(guī)定范圍進行比較。
112.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述參考點位于輪輞凹槽上。
113.一種使用定位系統(tǒng)獲得車輛上的車輪前束曲線的方法，包括下述步驟用標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的參考點，所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體；一個或多個可由定位系統(tǒng)探測出來并沿標(biāo)的體設(shè)置在一條直線上的標(biāo)的元件，該直線基本平行于標(biāo)的體的縱向軸線；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的參考點設(shè)置的點；對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得參考點的位置；定義一個參考平面；獲得車輪的第一前束角；計算參考平面和參考點之間的第一垂直距離，用第一車輪前束角和第一垂直距離定義第一數(shù)據(jù)點；相對于車輪垂直地移動車輛，再對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像，以獲得第二參考點，計算參考平面和第二參考點之間的第二垂直距離。獲得車輪的第二前束角，用第二前束角和第二垂直距離定義第二數(shù)據(jù)點；從至少兩個數(shù)據(jù)點內(nèi)插車輪前束曲線，其中使用定位系統(tǒng)對車輪上的標(biāo)的進行成像來獲得車輪前束角。
114.一種使用定位系統(tǒng)測量車身相對于車輪的對準(zhǔn)的方法，包括下述步驟用一個標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的若干車身限定點；對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得車身限定點的位置；根據(jù)車身限定點的位置計算車身中心線；獲得車輪中心線；計算車身中心線和車輪中心線之間的車身對準(zhǔn)角。
115.根據(jù)權(quán)利要求114所述的方法，其中獲得車輪中心線的方法包括用標(biāo)的指示車輪的旋轉(zhuǎn)中心，所述標(biāo)的位于車輪上；用定位系統(tǒng)對標(biāo)的進行成像以獲得車輪的位置。
116.根據(jù)權(quán)利要求115所述的方法，其中獲得車輪中心線的步驟還包括計算在兩個前輪的車輪限定點之間延伸的前輪軌跡的前中心點，計算在兩個后輪的車輪限定點之間延伸的后輪軌跡的后中心點，和將車輪中心線定義為包括前中心點和后中心點的線。
117.根據(jù)權(quán)利要求114所述的方法，其中若干車身限定點包括兩組車身限定點，每組包括兩個。
118.根據(jù)權(quán)利要求117所述的方法，其中各組車身限定點包括車輛各側(cè)上的車身限定點，所述側(cè)是由居中地通過車輛長度方向的垂直平面剖分的。
119.根據(jù)權(quán)利要求118所述的方法，其中各組車身限定點的車身限定點是從車輛兩側(cè)共有的同一位置處選擇的。
120.根據(jù)權(quán)利要求117所述的方法，其中所述兩組車身限定點包括一個基本鄰近車輛前面的前組和一個基本鄰近車輛后面的第二組。
121.根據(jù)權(quán)利要求120所述的方法，其中獲得車身中心線的步驟還包括計算在前組的車身限定點之間延伸的前車身線的前車身中心點，計算在后組的車身限定點之間延伸的后車身線的后車身中心點，和將車身中心線定義為包括前車身中心點和后車身中心點的線。
122.根據(jù)權(quán)利要求114所述的方法，其中所述標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體；一個或多個可由定位系統(tǒng)探測出來并沿標(biāo)的體設(shè)置在一條直線上的標(biāo)的元件；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的車身限定點設(shè)置的參考點。
123.根據(jù)權(quán)利要求114所述的方法，還包括將計算的車身對準(zhǔn)角和車身對準(zhǔn)角的規(guī)定范圍進行比較的步驟。
124.一種使用定位系統(tǒng)測量車身相對于車輪的對準(zhǔn)的方法，包括下述步驟用一個標(biāo)的系統(tǒng)指示車輛上的每組包括兩個的兩組車身限定點，各組車身限定點包括車輛各側(cè)上的車身限定點，所述側(cè)是由居中地通過車輛長度方向的垂直平面剖分的，而且兩組車身限定點包括一個基本鄰近車輛前面的前組和一個基本鄰近車輛后面的第二組，各標(biāo)的系統(tǒng)包括一個標(biāo)的體；一個或多個可由定位系統(tǒng)探測出來并設(shè)置在標(biāo)的體上的標(biāo)的元件，一條直線基本上平行于標(biāo)的體的縱向軸線；一個從標(biāo)的體延伸的點確定器，其包括一個能鄰近車輛上的參考點設(shè)置的點；對標(biāo)的系統(tǒng)進行成像以獲得車身限定點的位置；根據(jù)車身限定點的位置計算車身中心線；獲得車輪中心線；計算車身中心線和車輪中心線之間的車身對準(zhǔn)角；和將計算的車身對準(zhǔn)角和車身對準(zhǔn)角的規(guī)定范圍進行比較。
全文摘要
一種用于確定車輛上位置方位的標(biāo)的系統(tǒng)，包括一個標(biāo)的體、一個或多個標(biāo)的元件、一個觸發(fā)器和一個點確定器。標(biāo)的元件設(shè)置在標(biāo)的體上并可由定位系統(tǒng)探測出。觸發(fā)器設(shè)置在標(biāo)的體上并遠(yuǎn)離定位系統(tǒng)。觸發(fā)器通過選擇地改變由一個或多個標(biāo)的元件的定位系統(tǒng)進行的探測來控制定位系統(tǒng)。點確定器從標(biāo)的體延伸，并包括一個位于末端的點。所述點能鄰近車輛上的所述位置設(shè)置并位于距標(biāo)的體的已知位置處。定位系統(tǒng)在探測設(shè)置在標(biāo)的體上的標(biāo)的元件之后確定標(biāo)的體的位置。本發(fā)明還披露了使用該標(biāo)的系統(tǒng)的方法。
文檔編號G01B5/00GK1443298SQ01811872
公開日2003年9月17日 申請日期2001年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月28日
發(fā)明者大衛(wèi)·A·杰克遜, 斯蒂芬·L·格利克曼 申請人:捷裝技術(shù)公司