專利名稱：測量車輪磨胎半徑的方法和設(shè)備的制作方法
相關(guān)申請的參考本申請要求還未定的臨時美國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其美國專利申請的申請?zhí)枮?0/214,390，申請日為2000年6月28日，并且其全部內(nèi)容可在本申請中參考使用。
可以采用多種方法校準汽車的車輪。例如，一個操作工或調(diào)整技術(shù)人員可以使視覺成像系統(tǒng)(如具有象攝像機這樣的光學傳感裝置的計算機輔助三維(3D)機器視覺校準系統(tǒng))確定不同物體的位置。雖然這類機器視覺系統(tǒng)通常用于校準的目的，但是這些系統(tǒng)也可以用于獲得汽車的其它位置和角度方位的信息。在美國專利Nos.5,724,743和5,535,522中披露了利用至少一個攝像機對固定至車輪上的目標成像的校準系統(tǒng)的例子。
另一種校準系統(tǒng)使用光度頭裝置，該光度頭裝置安裝在各種車輪上并由電纜或電線相互連接。通過機電換能器測量光度頭以及車輪相對于電線的角度。在美國專利Nos.4,016,208和4,034,479中披露了這種測量裝置。
另一種的校準系統(tǒng)使用了光度頭裝置，所述光度頭裝置安裝在各種車輪上并與光學檢測連通。在美國專利Nos.3,782,831，3,892,042，4,095,902，4,216,943，4,138,825，4,143,970，4,302,104和4,319,838中披露了這些光度頭系統(tǒng)的例子。
上述描述的定位系統(tǒng)能夠提供有助于車輛車輪校準的信息，如車輪的旋轉(zhuǎn)中心。但是，如車輪的磨胎半徑這樣的信息也有助于技術(shù)人員分析車輛懸掛裝置的問題。如從車輛前部所示，磨胎半徑是車輪轉(zhuǎn)向軸線與地面相交點和車輪中軸線與地面相交點之間的距離。
由于磨胎半徑與滾動摩擦(如制動阻力，軸承摩擦和輪胎滾動摩擦)相結(jié)合能夠在車輛向前直線行駛時，產(chǎn)生繞車輪轉(zhuǎn)向軸線的力矩，從而使車輪產(chǎn)生后束或前束(以轉(zhuǎn)向軸線為樞軸轉(zhuǎn)動)，因此，測量和確定車輪的磨胎半徑是很重要的。車輛制造商通常規(guī)定一個相反的后束或前束，以校正已知的車輪參數(shù)，其中包括磨胎半徑。由于如果車輛的輪圈和輪胎是現(xiàn)存的，則磨胎半徑必須保持固定，因此與指定的磨胎半徑不相等的測量磨胎半徑能夠預示車輛懸掛裝置和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)損壞。另外，如果車輛出售后，將不同尺寸的輪胎或不同偏置度的輪圈加裝至車輛上，磨胎半徑就會改變。車輪的輪胎緣距可以均衡不同的磨胎半徑以使輪胎的損耗降至最小。
基于上述內(nèi)容，顯然在本領(lǐng)域中需要測量汽車車輪的磨胎半徑的設(shè)備和方法。
并且，還需要一種能比較測得的車輪磨胎半徑和指定的磨胎半徑的設(shè)備和方法。
并且，還需要這樣一種設(shè)備和方法，其能顯示車輪磨胎半徑的測量結(jié)果，以有助于調(diào)整技術(shù)人員檢測損壞的車輛懸掛裝置或轉(zhuǎn)向部件，并確定車輪是否采用了正確的規(guī)格。
并且，還需要一種能顯示車輪磨胎半徑的測量結(jié)果以有助于調(diào)整技術(shù)人員調(diào)節(jié)車輪的輪胎緣距的設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，可用計算機輔助校準設(shè)備確定轉(zhuǎn)向軸線，中軸線和接地面中的每一個。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，可用計算機輔助校準設(shè)備確定轉(zhuǎn)向軸線和接地面的相交點，中軸線和接地面間的相交點，相交點之間的距離。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該方法還包括確定車輪的滾動軸線和滾動半徑，并根據(jù)滾動軸線和滾動半徑確定接地面。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，計算機輔助校準設(shè)備包括一個計算機輔助三維機器視覺設(shè)備，該設(shè)備包括光學掃描儀和可光學掃描的目標。該方法還包括把可光學掃描的目標安裝在車輪上；當車輪在第一位置時，以光學形式掃描目標，產(chǎn)生并存儲表示第一位置的數(shù)據(jù)；當車輪在第二位置時，以光學形式掃描目標，產(chǎn)生并存儲表示第二位置的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該方法包括比較確定的磨胎半徑與指定的磨胎半徑，如果確定的磨胎半徑與指定的磨胎半徑不相等，作出警告的反應。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該方法包括如果確定的磨胎半徑與指定的磨胎半徑不相等，則計算出新的輪胎緣距。
本發(fā)明還提供了一種測量車輪磨胎半徑的設(shè)備。該設(shè)備包括一個牢固固定至車輪上的目標，以及一個視覺成像器，當車輪處于第一位置時，該視覺成像器測定目標的第一像點，當車輪在第二位置時，該視覺成像器測定目標的第二像點。該設(shè)備還包括一個數(shù)據(jù)處理器，設(shè)定該處理器的程序，以便至少部分根據(jù)目標的第一像點和第二像點的比較，確定車輪的磨胎半徑。
本發(fā)明還提供了一種計算機可讀介質(zhì)，其帶有一序列或多序列指令，當由至少一臺處理器執(zhí)行時，所述處理器測定在第一位置固定至車輪上的目標的第一像點，測定車輪處于第二位置時目標的第二像點，并至少部分根據(jù)目標的第一像點和第二像點的比較，確定車輪的磨胎半徑。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過下面的詳細說明將易于理解本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點，其中，只描述了一個本發(fā)明的具體實施例，僅通過對實現(xiàn)本發(fā)明最佳實施例的說明描述并說明了本發(fā)明的一個說明性例子。應認識到，本發(fā)明可以有其它不同的實施例，并且在各個明顯的方面可以對其多個細節(jié)加以改進，且所有這些改進均不會脫離本發(fā)明。因此，附圖和描述事實上只作為說明，而不作為限定。


圖1是車輛(如四輪汽車)前輪的正視圖，其顯示了車輪的校準參數(shù)，其中包括轉(zhuǎn)向軸線，轉(zhuǎn)動軸線，滾動半徑和磨胎半徑；圖2是用于確定車輪磨胎半徑的本發(fā)明方法的流程圖；圖3為流程圖，其說明了一種用于根據(jù)測得的車輪磨胎半徑計算車輪的新的輪胎緣距的本發(fā)明方法；圖4是計算機輔助三維(3D)機器視覺校準設(shè)備的透視圖，該設(shè)備可用于實現(xiàn)圖2和圖3的方法；圖5是與圖4中設(shè)備一起使用的計算機系統(tǒng)的框圖。
本發(fā)明的詳細描述參考圖1和圖2，本發(fā)明提供了一種確定車輛車輪22的磨胎半徑10的方法。但是，在討論圖2的方法之前，對磨胎半徑10和車輪22的其它校準測量法進行了描述。磨胎半徑如圖1所示，從車輛的前部觀察，磨胎半徑10是車輪22的轉(zhuǎn)向軸線14與車輪的接地面16的相交點和車輪中軸線18與接地面16的相交點之間的距離。圖1中的磨胎半徑是正的，但是如果在中軸線18的外側(cè)，轉(zhuǎn)向軸線14與接地面16相交，那么車輪的磨胎半徑為負。
當將車輪的中軸線18定為輪胎寬度的中點時，轉(zhuǎn)向軸線14通過車輪22的轉(zhuǎn)向樞軸18。車輪22的滾動半徑17為車輪的接地面和中心或滾動軸線19之間的距離。
在向前直線行駛時，由于磨胎半徑能引起對車輪的拖拽力，從而使車輪形成前束或后束并以轉(zhuǎn)向軸線14為樞軸轉(zhuǎn)動，因此測量和確定車輪22的磨胎半徑10是很重要的。眾所周知，如果在相同軸線上的車輪沿直線行進時，則沒有輪胎緣距，但是，如果車輪彼此相對時，則產(chǎn)生前束，當車輪彼此遠離時，則產(chǎn)生后束。車輛制造商常常指定一個很小量的前束來均衡正磨胎半徑10，指定一個很小量的后束來均衡負磨胎半徑。由于如果車輛的輪圈和輪胎均為現(xiàn)存的，那么磨胎半徑10必須保持固定，因此與制造商指定的磨胎半徑不匹配的測量磨胎半徑能夠表示車輛懸掛裝置系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的損壞。另外，如果在將銷售的輪胎和輪圈或不同尺寸的輪胎或輪圈加裝至車輛上，則可使用測得的磨胎半徑來調(diào)整車輪的輪胎緣距和均衡不同的輪胎。因而，本發(fā)明公開了一種測量車輪22的磨胎半徑10的方法100。測量車輪磨胎半徑的方法參考圖2，如102所示，該方法100首先確定車輪22的轉(zhuǎn)向軸線14，如104所示，再確定車輪的中軸線18。隨后，如110所示，根據(jù)分布在106和108中確定的旋轉(zhuǎn)或滾動軸線19和車輪22的滾動半徑17確定接地面16的位置。在112和114，確定轉(zhuǎn)向軸線14與接地面16的相交點以及中軸線18與接地面16的相交點。隨后，如116所示，通過測量兩相交點間的距離確定磨胎半徑10。
圖3給出了一種利用測得的磨胎半徑10的方法200。首先，方法200包括將測得的磨胎半徑10與如由車輛制造商提供的用于特殊車輛的特定磨胎半徑10進行比較。如204所示，如果測得的磨胎半徑10與特定的磨胎半徑10不相等(或在預定的公差之內(nèi))，那么如206所示，向調(diào)整技術(shù)人員發(fā)出通知。隨后，如208所示，如果調(diào)整技術(shù)人員決定調(diào)整車輪22的輪胎緣距以糾正不正確的磨胎半徑10，則如210所示，可以計算一個新的輪胎緣距，并隨后如212所示，告知調(diào)整技術(shù)人員。正確的輪胎緣距調(diào)節(jié)在大多數(shù)情況下依賴于特殊類型的車輛和由車輛制造商提供的規(guī)范。
圖2和圖3中的方法100和200最好是利用計算機輔助三維汽車校準設(shè)備300(“校準設(shè)備”)實現(xiàn)的，校準設(shè)備300例如可采用圖4所示的類型。例如，根據(jù)本發(fā)明，The Visualiner 3D GoldTMAligner是一種用于確定車輛磨胎半徑的校準設(shè)備，該設(shè)備能從John BeanCompany of Conway，Arkansas(www.joinbean.com)中購得。雖然圖4給出了一種具有雙攝像機的校準裝置300，但是本發(fā)明所披露的方法100，200并不意味著局限于特殊的車輪校準裝置，而該方法100，200可以用其它類型的計算機輔助校準系統(tǒng)來實現(xiàn)，如用具有單攝像機的校準裝置或使用了安裝各種車輪上并用電纜或光學傳感器連接的光度頭單元的校準裝置來實現(xiàn)。校準裝置根據(jù)本發(fā)明，圖4為其說明用于校準裝置300的框圖，所述校準裝置用于測量和給出車輛20的前輪22L和22R的磨胎半徑的特征。如所述那樣，將也包括后輪24L和24R的車輛20安裝在一個可包括例如提升齒條26的車輛支承裝置上。將具有規(guī)定圖形或形狀的目標組件105固定在車輛20的每個車輪上。
校準裝置300包括兩個光學傳感裝置30，每個光學傳感裝置30均具有一個與電子處理裝置60對接的交界面。在所說明的實施例中，每個光學傳感裝置30均為攝像機，電子處理裝置60是一種計算機系統(tǒng)。計算機60最好包括一個可視顯示器72和一個控制器接口或輸入裝置74，如鍵盤或遠程輸入裝置。計算機形成的校準車輪的準三維(3D)圖像可以與已測得的校準標記一起在顯示單元72上顯示出。另外，顯示單元72可以給出指導執(zhí)行車輪校準的調(diào)整技術(shù)人員提示或建議。計算機60也包括用于存儲預定的汽車動態(tài)穩(wěn)定偏差數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲裝置。
每一個光學傳感器30均能顯示出安裝在車輪上的目標組件54中的至少一個，并且從傳感裝置的透視圖觀察可以形成其像點。將與像點對應的電信號傳送至電子處理裝置60，該裝置60使每個目標的測得透視像點與已知真實的形狀和參考數(shù)據(jù)取向相聯(lián)系。因此，計算機60利用相應的參考數(shù)據(jù)的取向和大小說明了某種已知幾何參數(shù)元件在每個目標上的的感覺尺寸。以這種方式，校準設(shè)備300能確定車輛20的每個車輪22L，22R，24L，24R的位置和姿態(tài)。
在一種典型的操作中，校準設(shè)備300的工作過程大致如下使車輛20位于校準齒條26上，該校準齒條26可以上升以允許調(diào)整技術(shù)人員執(zhí)行校準；將目標54裝在每個車輪22L，22R，24L和24R上；校準設(shè)備300形成了每個目標54的被測像點；在計算機60內(nèi)處理被測像點，該計算機60能計算每個目標的方位。計算機60也可存儲對應每個被測像點位置的數(shù)據(jù)。
通常，也可確定主軸的位置。在這種操作中，計算機60獲取目標54的像點。車輛20向后滾動，計算機60獲取目標54的第二像點。計算機60能計算出車輛向后滾動的角度，且根據(jù)所述計算確定主軸的位置。使車輛20可選擇地向前滾動，并再次對其進行測量作為校驗。接著，計算機60可以計算每個車輪22L，22R，24L，24R的最初平面的實際定向。原始平面或爪形平面(claw plane)是一個具有大致豎直定位的、位于車輪外表面的假想面，所述豎直定位平行于作為部分車輪的外胎面。
上述計算結(jié)果顯示在顯示單元72上。計算機60也可以設(shè)有顯示單元72，該顯示單元72向調(diào)整技術(shù)人員顯示須進行的那些校正規(guī)范以對車輛20中車輪22L，22R，24L，24R的任何所測得的不對準進行校正。
根據(jù)如在國際申請NO.WO 01/23834中披露的已知方法，計算機60也能計算每個車輪22L和22R的滾動半徑17和滾動軸線19，其中所述無文獻NO.WO 01/23834可在本申請中結(jié)合使用。隨后，利用滾動半徑17的數(shù)據(jù)來確定接地面16的位置(輪胎撓曲的負校正)。可利用本領(lǐng)域已知的傾斜儀或利用校準器確定轉(zhuǎn)向軸線14，車輪22的中軸線18可利用電子車輪寬度測準器確定。另一方面，調(diào)整技術(shù)人員可用皮尺或其同等工具來人工測量如滾動半徑17這樣的校準參數(shù)。以確定車輪的中心和車輪中心正下方的車輪外緣上的點之間的距離。隨后，可以將該滾動半徑17的測量結(jié)果輸入校準裝置300內(nèi)。該校準裝置300可以執(zhí)行其它要求的測量，并且進一步執(zhí)行這些結(jié)果的計算和/或比較，并顯示出這些測量，計算，比較的結(jié)果。
一旦確定了磨胎半徑10，校準裝置300便在顯示器72上顯示出用于評定的所得數(shù)據(jù)。接著，調(diào)整技術(shù)人員可以利用這些數(shù)據(jù)來幫助分析車輛，車輛懸掛裝置和車輪的狀況。另外，最好制定校準裝置300的程序以比較每個車輪的所得數(shù)據(jù)。例如，校準裝置300能比較所測得的磨胎半徑10和制造商指定的磨胎半徑。另外，可以將單個磨胎半徑10的測量結(jié)果與預定的數(shù)據(jù)，預定的數(shù)據(jù)范圍或制造規(guī)范進行比較，校準裝置300可以例如通過產(chǎn)生一個用于警告調(diào)整技術(shù)人員的警告信號來強調(diào)任何與落至規(guī)定誤差之外的情況。如果前輪的所有磨胎半徑均不匹配，那么就可以提供一個調(diào)查車輪出問題的警告。除上述例舉的之外，還可進行多種可能的磨胎半徑10測量結(jié)果的比較。
通過觀察顯示單元72上的結(jié)果，調(diào)整技術(shù)人員能更好地確定是否存在使車輛輪胎過度損壞或不均勻磨損或降低車輛性能(如降低操縱性或穩(wěn)定性)的問題。另外，最好制定校準裝置300的程序以根據(jù)測得的磨胎半徑10與指定的磨胎半徑之間的差異來確定車輪22的新的輪胎緣距，并對調(diào)整技術(shù)人員給出新的輪胎緣距數(shù)據(jù)，以便能調(diào)整輪胎緣距。計算機硬件圖5是一個框圖，其更詳細地說明了與圖4中校準裝置300一起使用的計算機60。計算機60包括一個傳送信息的總線62或其它傳送機構(gòu)，一個與總線62相連以便來處理信息的信息處理機64，以及一個主存儲器66，如隨機存取存儲器(RAM)或其它動態(tài)存儲器，其與總線62相連以便存儲信息和通過處理器64執(zhí)行的指令。在信息處理機64執(zhí)行指令期間，主存儲器66也可以用來存儲臨時變量或其它中間信息。計算機60還包括一個與總線62相連的、用于存儲處理器64的靜態(tài)信息和指令的只讀存儲器(ROM)68或其它靜態(tài)存儲器，并設(shè)有存儲器70(如磁盤或光盤)，并使其與總線62相連以便存儲信息和指令。如圖所示，除顯示器72和鍵盤74之外，計算機60還包括一個如鼠標這樣的光標操作76。
通過使用本發(fā)明的方法100和200，計算機60可以用來確定汽車中每個前輪的磨胎半徑10。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過計算機60根據(jù)數(shù)據(jù)處理器64執(zhí)行主存儲器66內(nèi)所含的一個系列或多個系列的指令來確定磨胎半徑10。這些指令從另一種計算機可讀介質(zhì)(如存儲器70)讀入主存儲器66內(nèi)。對主存儲器66中所含的指令系列的執(zhí)行能夠使信息處理機64執(zhí)行由本發(fā)明提供的方法。在另一實施例中，可以用硬連線電路代替軟件指令或與軟件指令結(jié)合來實現(xiàn)本發(fā)明。因而，本發(fā)明并不限于任何硬件電路和軟件的特定結(jié)合。
此處所用的術(shù)語“計算機可讀介質(zhì)”涉及任何參與對處理器64提供執(zhí)行指令的介質(zhì)。這些介質(zhì)可采用多種形式，包括但并不限于永久性介質(zhì)，非永久性介質(zhì)和傳送介質(zhì)。例如，永久性介質(zhì)包括光盤或磁盤，如存儲器70。非永久性介質(zhì)包括動態(tài)存儲器，如主存儲器66。傳送介質(zhì)包括同軸電纜，銅線和光學纖維，它們包括構(gòu)成總線62的電線。傳送介質(zhì)也可采用聲波或光波的形式，如在無線電波和紅外線數(shù)據(jù)傳送中產(chǎn)生的聲波或光波。
例如，計算機可讀介質(zhì)的一般方式包括軟盤，硬盤，磁帶或其它的磁性介質(zhì)，CD-ROM，任何其它的光學介質(zhì)，穿孔卡，紙帶，任何其它具有孔圖案的物理介質(zhì)，RAM，PROM，EPROM，F(xiàn)LASH-EPROM，任何其它的存儲器芯片或盒式存儲器，如后文所述的載體或計算機可讀取的任何其它介質(zhì)。
各種形式的計算機可讀介質(zhì)用于將一序列或多序列的一個或多個指令傳送到用于執(zhí)行的處理器64。例如，首先在遠程計算機的磁盤上攜帶指令。遠程計算機把指令裝入其動態(tài)存儲器中，并用調(diào)制解調(diào)器通過電話線發(fā)送指令。計算機60本身的調(diào)制解調(diào)器可以通過電話線接收數(shù)據(jù)并利用紅外線發(fā)送機把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外線信號。紅外線探測器能接收紅外線信號中攜帶的數(shù)據(jù)，并通過適當?shù)木€路能夠?qū)?shù)據(jù)接入總線62。總線62把數(shù)據(jù)傳送至主存儲器66，處理器64從主存儲器66恢復并執(zhí)行指令。在通過信息處理器64執(zhí)行之前或之后，可以將由主存儲器66接收的指令可選擇地存儲在存儲器70中。
計算機60還包括一個連接總線62的通信接口78。該通信接口78提供了一個與網(wǎng)絡(luò)線80相結(jié)合的雙向式數(shù)據(jù)通信裝置，所述網(wǎng)絡(luò)線80與局域網(wǎng)82相連。例如，通信接口78可以是綜合服務數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(ISDN)卡或一種調(diào)制解調(diào)器，以提供連接到對應類型的電話線的數(shù)據(jù)通信連線。作為另一個例子，通信接口78可以是局域網(wǎng)(LAN)卡，以提供連接到兼容性LAN的數(shù)據(jù)通信連線。也可以實行無線電路。在任何實行過程中，通信接口78能發(fā)送和接收攜帶表示各種型號信息的數(shù)字數(shù)據(jù)流的電信號，電磁信號或光學信號。
網(wǎng)絡(luò)線80通常通過一個或多個網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)提供至其它數(shù)據(jù)裝置。例如，網(wǎng)絡(luò)線80通過局域網(wǎng)82提供一個通向主機84或通向由因特網(wǎng)服務商(ISP)86操作的數(shù)據(jù)裝置上。ISP86本身通過全球分組數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)在稱為Internet88)提供數(shù)據(jù)通信服務。局域網(wǎng)82和因特網(wǎng)88都使用了攜帶數(shù)字數(shù)據(jù)流的電信號，電磁信號或光學信號。將數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到計算機60上并從計算機60傳送數(shù)字數(shù)據(jù)的通過各種網(wǎng)絡(luò)的信號以及在網(wǎng)絡(luò)線80上并通過通信接口78的信號都是典型的傳送信息的載波。
計算機60能通過網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)線80和通信接口78發(fā)送并接收包括程序代碼的數(shù)據(jù)。在Internet的例子中，服務器90通過Internet88，ISP86，局域網(wǎng)82和通信接口78可以對應用程序傳送所需的代碼。根據(jù)本發(fā)明所披露的內(nèi)容，如上所述，這種下載應用可用于確定汽車車輪的磨胎半徑10。
在被接收時，處理器64可以執(zhí)行所接收的代碼，并且/或者存儲在存儲器70或其它的永久性存儲器中，以便以后執(zhí)行。以這種方式，計算機60以載波的形式獲得應用代碼。
因此，本發(fā)明提供了一種用于確定車輪22的磨胎半徑10的方法100和設(shè)備300。已對在說明書中描述的特定方法和設(shè)備進行了說明，但不應對其作出限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明更寬的范圍和權(quán)利要求所限定的思想和范圍的情況下，可以對其進行各種變更，組合和替換。本發(fā)明批露的所有方法和設(shè)備以及部件均應落入至少一個權(quán)利要求中。本發(fā)明批露的方法和設(shè)備中沒有提及的零部件并不意味著不要求保護。
權(quán)利要求
1.一種測量車輪磨胎半徑的方法，該方法包括利用計算機輔助校準設(shè)備確定車輪中轉(zhuǎn)向軸線，中軸線和接地面中的至少一個；確定未利用計算機輔助校準設(shè)備確定的車輪的轉(zhuǎn)向軸線，中軸線和接地面中的其它項；確定車輪轉(zhuǎn)向軸線和接地面間的相交點；確定車輪中軸線和接地面間的相交點；確定相交點之間的距離，該距離構(gòu)成車輪的磨胎半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中車輪的轉(zhuǎn)向軸線，中軸線和接地面通過計算機輔助校準設(shè)備來確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中利用不同于計算機輔助校準設(shè)備的裝置確定轉(zhuǎn)向軸線，中軸線，接地面中的至少一個，并將確定的數(shù)據(jù)提供給所述計算機輔助校準設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)向軸線和接地面間的相交點，中軸線和接地面間的相交點和兩相交點之間的距離都利用計算機輔助校準設(shè)備來確定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定車輪的滾動軸線和滾動半徑，并根據(jù)滾動軸線和滾動半徑確定接地面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定車輪的厚度和爪平面，并根據(jù)車輪的厚度和爪平面確定中軸線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中計算機輔助校準設(shè)備包括一計算機輔助三維機器視覺設(shè)備，該設(shè)備包括光學掃描裝置和可光學掃描的目標，該方法還包括把可光學掃描的目標安裝在車輪上；當車輪在第一位置時，以光學形式掃描所述目標，產(chǎn)生并存儲表示第一位置的數(shù)據(jù)；當車輪在第二位置時，以光學形式掃描所述目標，產(chǎn)生并存儲表示第二位置的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括在第一位置和第二位置之間使車輪滾動，以及根據(jù)存儲的位置數(shù)據(jù)確定車輪的滾動半徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括在第一位置和第二位置之間使車輪轉(zhuǎn)向，根據(jù)存儲的位置數(shù)據(jù)確定車輪的轉(zhuǎn)向軸線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括比較測得的磨胎半徑與指定的磨胎半徑，如果測得的磨胎半徑與指定的磨胎半徑不相等，則發(fā)出警告。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括比較測得的磨胎半徑與指定的磨胎半徑，如果測得的磨胎半徑與指定的磨胎半徑不相等，則計算出新的車輪輪胎緣距。
12.一種測量車輪磨胎半徑的裝置，其包括一個牢固固定在車輪上的目標；一個視覺成像器，其在車輪處于第一位置時，用于測定目標的第一像點，在車輪在第二位置時，用于測定目標的第二像點；一個數(shù)據(jù)處理器，設(shè)定該處理器的程序，以便至少部分根據(jù)目標的第一像點和第二像點的比較，確定車輪的磨胎半徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中當車輪在第一位置時，視覺成像器通過光學掃描目標來探測目標的第一像點，當車輪在第二位置時，視覺成像器通過光學掃描目標來探測目標的第二像點。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中設(shè)定數(shù)據(jù)處理器的程序，以便根據(jù)目標的第一像點，形成并存儲表示車輪的第一位置的數(shù)據(jù)，根據(jù)目標的第二像點，形成并存儲表示車輪的第二位置的數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，將該數(shù)據(jù)處理器的程序設(shè)定為確定車輪的轉(zhuǎn)向軸線和車輪接地面間的相交點；確定車輪的中軸線和車輪接地面間的相交點；確定相交點之間的距離，該距離構(gòu)成車輪的磨胎半徑。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中設(shè)定數(shù)據(jù)處理器的程序，以確定車輪的滾動軸線和滾動半徑，根據(jù)所述滾動軸線和滾動半徑確定接地面。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中當車輪在第一位置和第二位置之間滾動時，根據(jù)目標的第一像點和第二像點的比較，已設(shè)定程序的數(shù)據(jù)處理器確定車輪的滾動半徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中當車輪在第一位置和第二位置之間轉(zhuǎn)向時，根據(jù)目標的第一像點和第二像點的比較，已設(shè)定程序的數(shù)據(jù)處理器確定車輪的轉(zhuǎn)向軸線。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中設(shè)定數(shù)據(jù)處理器的程序，以比較測得的磨胎半徑與指定的磨胎半徑，如果測得的磨胎半徑與指定的磨胎半徑不相等，則發(fā)出警告。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中設(shè)定數(shù)據(jù)處理器的程序，以比較測得的磨胎半徑與指定的磨胎半徑，如果測得的磨胎半徑與指定的磨胎半徑不相等，則計算出新的車輪輪胎緣距。
21.一種計算機可讀介質(zhì)，其帶有一序列或多序列指令，當由一臺或多臺處理器執(zhí)行時，其使一臺或多臺處理器測定在第一位置固定至車輪上的目標的第一像點；測定車輪處于第二位置時目標的第二像點；至少部分根據(jù)目標的第一像點和第二像點的比較，確定車輪的磨胎半徑。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀介質(zhì)，其中當車輪在第一位置時，通過光學掃描目標，指令使數(shù)據(jù)處理器測定目標的第一像點，當車輪在第二位置時，通過光學掃描目標，使數(shù)據(jù)處理器測定目標的第二像點。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀介質(zhì)，其中根據(jù)目標的第一像點，指令使數(shù)據(jù)處理器產(chǎn)生并存儲表示車輪第一位置的數(shù)據(jù)，根據(jù)目標的第二像點，產(chǎn)生并存儲表示車輪的第二位置的數(shù)據(jù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，指令使數(shù)據(jù)處理器確定車輪的轉(zhuǎn)向軸線和接地面間的相交點；確定車輪的中軸線和接地面間的相交點；確定相交點之間的距離，該距離構(gòu)成車輪的磨胎半徑。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀介質(zhì)，其中指令使數(shù)據(jù)處理器確定車輪的滾動軸線和滾動半徑，根據(jù)滾動軸線和滾動半徑確定接地面。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀介質(zhì)，其中當車輪在第一位置和第二位置之間滾動時，根據(jù)目標的第一像點和第二像點的比較，指令使數(shù)據(jù)處理器確定車輪的滾動半徑。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀介質(zhì)，其中車輪在第一位置和第二位置之間轉(zhuǎn)向時，根據(jù)目標的第一像點和第二像點的比較，指令使數(shù)據(jù)處理器確定車輪的轉(zhuǎn)向軸線。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀介質(zhì)，其中指令使數(shù)據(jù)處理器比較測得的磨胎半徑和指定的磨胎半徑，如果測得的磨胎半徑與指定的磨胎半徑不相等，則發(fā)出警告。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀介質(zhì)，其中指令使數(shù)據(jù)處理器比較測得的磨胎半徑和指定的磨胎半徑，如果測得的磨胎半徑與指定的磨胎半徑不相等，則計算出新的車輪輪胎緣距。
全文摘要
一種測量車輪磨胎半徑的裝置和方法，其包括利用計算機輔助校準確定車輪的轉(zhuǎn)向軸線，中軸線和接地面中的至少一個，并確定其它未利用計算機輔助校準確定的車輪的轉(zhuǎn)向軸線，中軸線和接地面。該方法還包括確定車輪轉(zhuǎn)向軸線和接地面間的相交點，確定車輪中軸線和接地面間的相交點，確定相交點之間的距離，該距離等于車輪的磨胎半徑。
文檔編號G01B5/00GK1439091SQ01811876
公開日2003年8月27日 申請日期2001年6月28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, 詹姆斯·L·小戴爾, 唐納德·A·希利 申請人:捷裝技術(shù)公司