專利名稱：汽車3d四輪定位儀晨檢裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車3D四輪定位儀晨檢裝置及其方法。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)汽車保修設(shè)備行業(yè)近幾年的發(fā)展非常迅速，逐步形成了一些行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。 一些有識(shí)之士將企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展眼光投向了國(guó)外市場(chǎng)，通過代理商或自建代表處的方式開發(fā)海外業(yè)務(wù)，這一趨勢(shì)符合中國(guó)目前在世界經(jīng)濟(jì)格局中的地位，是未來(lái)汽保設(shè)備行業(yè)快速發(fā)展的主要增長(zhǎng)方式。隨著中國(guó)汽車市場(chǎng)如火如荼的發(fā)展，中國(guó)汽車售后服務(wù)市場(chǎng)的前景也備受矚目。其中汽車維修保養(yǎng)市場(chǎng)更是最大的受益者。而由于家庭購(gòu)車比例越來(lái)越高， 以及車主對(duì)汽車保養(yǎng)意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，國(guó)內(nèi)汽車檢測(cè)、保養(yǎng)設(shè)備的需求也越來(lái)越大。但目前汽保設(shè)備的技術(shù)國(guó)內(nèi)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，而且主要是模仿國(guó)外技術(shù)，作為汽保設(shè)備的主要產(chǎn)品之一四輪定位儀，市場(chǎng)需求量大，產(chǎn)品技術(shù)難度高，附加值大。 隨著國(guó)家對(duì)交通安全的日益重視和管理規(guī)范，四輪定位儀設(shè)備的市場(chǎng)需求將在國(guó)家政策的引導(dǎo)下迅速膨脹。目前市場(chǎng)上常見的四輪定位儀的檢測(cè)方式主要有激光、PSD、CXD及3D。其特點(diǎn)分別如下
一、激光
激光是一種新型光源，它是作為測(cè)量系統(tǒng)的光源應(yīng)用于四輪定位儀，由于激光都是以垂直的直線輸出的，因此決定了激光產(chǎn)品束度的測(cè)量范圍較窄，無(wú)補(bǔ)償且需人工計(jì)算推力線，其測(cè)量精度低，檢測(cè)速度慢。因光點(diǎn)與刻度的關(guān)系，存在人為誤差，而且激光很容易受外界干擾，因此用激光做光源應(yīng)用于四輪定位儀并不理想。眾所周知，激光對(duì)人眼視力有一定傷害，所以UL、CE等安全認(rèn)證很難通過，歐美日本早已淘汰，只是在中國(guó)和部分東南亞國(guó)家還局部存在。二、PSD:
PSD又稱光電位置傳感器。我們知道，幾乎所有的外國(guó)四輪定位都不使用，只有韓國(guó)的機(jī)器在大量使用，它的工作原理是當(dāng)PSD的受光面某一位置存在光照的情況下，其輸出電流會(huì)有相應(yīng)變化，從而可以得到光照位置，它是一種模擬(DC/AC轉(zhuǎn)換，會(huì)有數(shù)據(jù)丟失)器件。 雖然通過使用一些特殊的技術(shù)可以在一定程度上避免這些問題，但從原理上限制它只能測(cè)量單一光點(diǎn)卻是改變不了的。PSD只能使用在工業(yè)環(huán)境里，就是說(shuō)PSD的溫度漂移嚴(yán)重并且受環(huán)境光線的影響。溫度變化可以使其輸出的零位變化幾十毫伏，光線的影響使系統(tǒng)取值不穩(wěn)定，這兩項(xiàng)疊加在一起，便使PSD失去了測(cè)量精度和設(shè)備穩(wěn)定性，這點(diǎn)是PSD的殺手(測(cè)不準(zhǔn)，重復(fù)性差)。三、CCD:
CCD是一種半導(dǎo)體數(shù)字元器件(又稱光電藕合器件)，它分為線陣CCD和面陣CCD兩種。 它是20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來(lái)的新型半導(dǎo)體集成光電器件，它是在一塊硅面上集成了數(shù)千個(gè)各自獨(dú)立的光敏元，當(dāng)光照射到光敏面上時(shí)，受光光敏元將聚集光電子，通過移位的方式，將光量輸出，產(chǎn)生光位置和光強(qiáng)的信息，因此CXD具有測(cè)量精度高(0. 05度以內(nèi))、無(wú)溫度系數(shù)、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。使用CCD有良好的環(huán)境適應(yīng)能力。其他所有的技術(shù)都有各種各樣的使用上的限制，比如不能在光線復(fù)雜的地方使用、不能有強(qiáng)電磁場(chǎng)、溫度不能有太大的變化等等，而這些都是普通的修車車間的典型環(huán)境。那些不能開門，不能開窗，早晨涼快測(cè)量的數(shù)據(jù)和中午天熱測(cè)量就不同，不能有大的電機(jī)在附近的要求，對(duì)于四輪定位來(lái)說(shuō)，實(shí)在是有點(diǎn)過分。因此歐美國(guó)家生產(chǎn)的四輪定位儀均采用CXD技術(shù)，如戰(zhàn)車、百事霸、戰(zhàn)神等，這也足以說(shuō)明CXD 產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。四、3D:
3D測(cè)量方式是采用圖像識(shí)別技術(shù)，用CCD數(shù)碼相機(jī)采集裝在車輪反光板上的圖像信息，以測(cè)量出車輪的相對(duì)精度，人工推動(dòng)車輪前后移動(dòng)，由CCD攝像頭采集信息，求出其坐標(biāo)和角度。這是一種相當(dāng)先進(jìn)的測(cè)量方式，目前歐美常用。但他對(duì)舉升平臺(tái)和轉(zhuǎn)角盤等有嚴(yán)格的機(jī)械精度要求，目前國(guó)內(nèi)舉升平臺(tái)和轉(zhuǎn)角盤無(wú)法與之匹配，影響檢測(cè)效果，況且標(biāo)定方式繁瑣，價(jià)格昂貴，檢測(cè)速度不快，售后維修較慢，并非國(guó)內(nèi)主流。與此同時(shí)，三維掃描是集光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，主要用于對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。它的重要意義在于能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號(hào)，為實(shí)物數(shù)字化提供了相當(dāng)方便快捷的手段。三維掃描技術(shù)能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，且具有速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)。而且其測(cè)量結(jié)果能直接與多種軟件接口，這使它在CAD、CAM、CIMS等技術(shù)應(yīng)用日益普及的今天很受歡迎。 在發(fā)達(dá)國(guó)家的制造業(yè)中，三維掃描儀作為一種快速的立體測(cè)量設(shè)備，因其測(cè)量速度快、精度高，非接觸，使用方便等優(yōu)點(diǎn)而得到越來(lái)越多的應(yīng)用。用三維掃描儀對(duì)手板，樣品、模型進(jìn)行掃描，可以得到其立體尺寸數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能直接與CAD/CAM軟件接口，在CAD系統(tǒng)中可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整、修補(bǔ)、再送到加工中心或快速成型設(shè)備上制造，可以極大的縮短產(chǎn)品制造周期。目前，汽車維修或檢測(cè)中都必須用到舉升機(jī)，但是舉生機(jī)隨著日程使用其舉升形成會(huì)改變或者設(shè)備磨損造成的變形，都會(huì)直接影響汽車維修或檢測(cè)的結(jié)果。有鑒于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員針對(duì)上述問題，提供了一種汽車3D四輪定位儀晨檢裝置及其方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種汽車3D四輪定位儀晨檢裝置及其方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的困難，通過收集數(shù)據(jù)，建立直觀的坐標(biāo)系做對(duì)比，方便地檢測(cè)舉升機(jī)的狀態(tài)，杜絕舉升機(jī)本身誤差造成的測(cè)量誤差，保證汽車維修或檢測(cè)的結(jié)果正確。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明提供了一種汽車3D四輪定位儀晨檢裝置，用于檢測(cè)舉升平臺(tái)的狀態(tài)，包括反射靶、至少兩臺(tái)照相機(jī)以及三維攝影測(cè)量系統(tǒng)；
所述反射靶包括點(diǎn)陣列標(biāo)記和與舉升平臺(tái)表面接觸的定位接觸點(diǎn)，所述點(diǎn)陣列標(biāo)記設(shè)置在所述反射靶的靶面上，兩臺(tái)所述照相機(jī)均對(duì)準(zhǔn)所述反射靶的點(diǎn)陣列標(biāo)記，所述照相機(jī)分別連接所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)，所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)兩臺(tái)位置不同的照相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)建立所述定位接觸點(diǎn)的坐標(biāo)系。優(yōu)選地，還包括顯示器，連接所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種汽車3D四輪定位儀晨檢方法，用于檢測(cè)舉升平臺(tái)的狀態(tài)，采上述的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置，包括以下步驟
(1)在舉升機(jī)初裝時(shí)，將反射靶的定位接觸點(diǎn)分別接觸舉升機(jī)的表面的若干固定點(diǎn)，根據(jù)兩臺(tái)位置不同的照相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)建立所述舉升平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系；
(2)每天早晨將反射靶的定位接觸點(diǎn)分別接觸舉升機(jī)的表面的固定點(diǎn)，根據(jù)兩臺(tái)位置不同的照相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)建立所述舉升平臺(tái)的當(dāng)日坐標(biāo)系；
(3)三維攝影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與當(dāng)日坐標(biāo)系的誤差；
(4)得到標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與當(dāng)日坐標(biāo)系的誤差部分的坐標(biāo)以及誤差尺寸。優(yōu)選地，所述步驟(I)和(2)中，所述固定點(diǎn)為舉升平臺(tái)的四角。優(yōu)選地，所述步驟(I)和(2)中，所述舉升機(jī)為舉升的工作狀態(tài)。優(yōu)選地，所述步驟(I)和(2)中，所述舉升機(jī)為非工作狀態(tài)。由于采用了上述技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置及其方法通過收集數(shù)據(jù)，建立直觀的坐標(biāo)系做對(duì)比，方便地檢測(cè)舉升機(jī)的狀態(tài)，杜絕舉升機(jī)本身誤差造成的測(cè)量誤差，保證汽車維修或檢測(cè)的結(jié)果正確。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。


圖I為實(shí)施例中的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置中的反射靶的示意圖2為實(shí)施例中的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置中的反射靶的側(cè)視圖3為實(shí)施例中的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置檢測(cè)舉升平臺(tái)的示意圖4為實(shí)施例中的汽車3D四輪定位儀晨檢方法的流程圖。附圖標(biāo)記 I為反射靶；
2為點(diǎn)陣列標(biāo)記；
3為定位接觸點(diǎn)；
4為照相機(jī)；
5為顯不器。實(shí)施方式
下面通過圖I至4來(lái)介紹本發(fā)明的一種實(shí)施例。實(shí)施例I
如圖I至3所示，本發(fā)明的一種汽車3D四輪定位儀晨檢裝置，用于檢測(cè)舉升平臺(tái)的狀態(tài)，包括反射靶I、至少兩臺(tái)照相機(jī)4以及三維攝影測(cè)量系統(tǒng)；所述反射靶I包括點(diǎn)陣列標(biāo)記2和與舉升平臺(tái)表面接觸的定位接觸點(diǎn)3，所述點(diǎn)陣列標(biāo)記2設(shè)置在所述反射靶I的靶面上，兩臺(tái)所述照相機(jī)4均對(duì)準(zhǔn)所述反射靶I的點(diǎn)陣列標(biāo)記2，所述照相機(jī)4分別連接所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)，所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)兩臺(tái)位置不同的照相機(jī)4的圖像數(shù)據(jù)建立所述定位接觸點(diǎn)3的坐標(biāo)系。還包括顯示器5，連接所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)。如圖3至4所示，本發(fā)明的一種汽車3D四輪定位儀晨檢方法，用于檢測(cè)舉升平臺(tái)的狀態(tài)，采用上述的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置，包括以下步驟
(1)在舉升機(jī)初裝時(shí)，將反射靶的定位接觸點(diǎn)分別接觸舉升機(jī)的表面的若干固定點(diǎn)，根據(jù)兩臺(tái)位置不同的照相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)建立所述舉升平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系；
(2)每天早晨將反射靶的定位接觸點(diǎn)分別接觸舉升機(jī)的表面的固定點(diǎn)，根據(jù)兩臺(tái)位置不同的照相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)建立所述舉升平臺(tái)的當(dāng)日坐標(biāo)系；
(3)三維攝影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與當(dāng)日坐標(biāo)系的誤差；
(4)得到標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與當(dāng)日坐標(biāo)系的誤差部分的坐標(biāo)以及誤差尺寸。所述步驟(I)和(2 )中，所述固定點(diǎn)為舉升平臺(tái)的四角。所述步驟(I)和(2)中，所述舉升機(jī)為舉升的工作狀態(tài)或非工作狀態(tài)。本發(fā)明的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置及其方法是根據(jù)視覺三維計(jì)算的基本原理開發(fā)的，即如果在空間2個(gè)(或2個(gè)以上)不同的位置看到同一點(diǎn)，那么該點(diǎn)的空間坐標(biāo)就可計(jì)算出來(lái)。通過在待測(cè)物體上放置參考點(diǎn)和標(biāo)尺并利用高分辨率的數(shù)碼相機(jī)拍攝照片，系統(tǒng)軟件可自動(dòng)對(duì)照片進(jìn)行處理并計(jì)算參考點(diǎn)的三維坐標(biāo)。將本發(fā)明的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置安裝在舉升平臺(tái)上，每天定位工作前，將標(biāo)靶放在標(biāo)準(zhǔn)恒定的晨檢裝置上，照相機(jī)、標(biāo)靶對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。每天測(cè)量的結(jié)果與初裝時(shí)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，如有誤差(超0. 05度)則設(shè)備停用進(jìn)行設(shè)備維護(hù)校正。綜上可知，由于采用了上述技術(shù)，本發(fā)明的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置及其方法通過收集數(shù)據(jù)，建立直觀的坐標(biāo)系做對(duì)比，方便地檢測(cè)舉升機(jī)的狀態(tài)，杜絕舉升機(jī)本身誤差造成的測(cè)量誤差，保證汽車維修或檢測(cè)的結(jié)果正確。以上所述的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，不能僅以本實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明的專利范圍，即凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車3D四輪定位儀晨檢裝置，用于檢測(cè)舉升平臺(tái)的狀態(tài)，其特征在于包括反射靶(I)、至少兩臺(tái)照相機(jī)(4)以及三維攝影測(cè)量系統(tǒng)；所述反射靶(I)包括點(diǎn)陣列標(biāo)記(2)和與舉升平臺(tái)表面接觸的定位接觸點(diǎn)(3)，所述點(diǎn)陣列標(biāo)記(2)設(shè)置在所述反射靶(I)的靶面上，兩臺(tái)所述照相機(jī)(4)均對(duì)準(zhǔn)所述反射靶(I) 的點(diǎn)陣列標(biāo)記(2)，所述照相機(jī)(4)分別連接所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)，所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)兩臺(tái)位置不同的照相機(jī)(4)的圖像數(shù)據(jù)建立所述定位接觸點(diǎn)(3)的坐標(biāo)系。
2.如權(quán)利要求I所述的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置，其特征在于還包括顯示器(5)， 連接所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)。
3.一種汽車3D四輪定位儀晨檢方法，用于檢測(cè)舉升平臺(tái)的狀態(tài)，采用如權(quán)利要求I所述的汽車3D四輪定位儀晨檢裝置，其特征在于，包括以下步驟(1)在舉升機(jī)初裝時(shí)，將反射靶的定位接觸點(diǎn)分別接觸舉升機(jī)的表面的若干固定點(diǎn)，根據(jù)兩臺(tái)位置不同的照相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)建立所述舉升平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系；(2)每天早晨將反射靶的定位接觸點(diǎn)分別接觸舉升機(jī)的表面的固定點(diǎn)，根據(jù)兩臺(tái)位置不同的照相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)建立所述舉升平臺(tái)的當(dāng)日坐標(biāo)系；(3)三維攝影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與當(dāng)日坐標(biāo)系的誤差；(4)得到標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與當(dāng)日坐標(biāo)系的誤差部分的坐標(biāo)以及誤差尺寸。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車3D四輪定位儀晨檢方法，其特征在于所述步驟(I)和(2) 中，所述固定點(diǎn)為舉升平臺(tái)的四角。
5.如權(quán)利要求3所述的汽車3D四輪定位儀晨檢方法，其特征在于所述步驟(I)和(2) 中，所述舉升機(jī)為舉升的工作狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求3所述的汽車3D四輪定位儀晨檢方法，其特征在于所述步驟(I)和(2) 中，所述舉升機(jī)為非工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種汽車3D四輪定位儀晨檢裝置及其方法，本發(fā)明提供了一種汽車3D四輪定位儀晨檢裝置，用于檢測(cè)舉升平臺(tái)的狀態(tài)，包括反射靶、至少兩臺(tái)照相機(jī)以及三維攝影測(cè)量系統(tǒng)；所述反射靶包括點(diǎn)陣列標(biāo)記和與舉升平臺(tái)表面接觸的定位接觸點(diǎn)，所述點(diǎn)陣列標(biāo)記設(shè)置在所述反射靶的靶面上，兩臺(tái)所述照相機(jī)均對(duì)準(zhǔn)所述反射靶的點(diǎn)陣列標(biāo)記，所述照相機(jī)分別連接所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)，所述三維攝影測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)兩臺(tái)位置不同的照相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)建立所述定位接觸點(diǎn)的坐標(biāo)系，本發(fā)明通過收集數(shù)據(jù)，建立直觀的坐標(biāo)系做對(duì)比，方便地檢測(cè)舉升機(jī)的狀態(tài)，杜絕舉升機(jī)本身誤差造成的測(cè)量誤差，保證汽車維修或檢測(cè)的結(jié)果正確。
文檔編號(hào)G01M17/013GK102589903SQ201110433928
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者劉寶庫(kù), 劉金東, 孫陵林 申請(qǐng)人:上海一成汽車檢測(cè)設(shè)備科技有限公司