汽车转向轮定位检测装置论文和设计-刘波

全文摘要

本实用新型公开了一种汽车转向轮定位检测装置，具有延长杆、RTU盒、激光发射器、电路板、摄像头A和摄像头B；RTU盒与延长杆连接。实用新型所述一种汽车转向轮定位检测装置，汽车前束的测量方式，车轮上各安装一套测量装置，该装置中包含有线段激光束、CCD及光学测量系统、滤光窗及投影平面；如果两个车轮完全平行，则通过CCD测量到的角度偏移(需要标定)为0，如果有前束角存在，通过CCD测量到的偏移和车轮轮距可以计算出前束角；车轮外倾角、主销内倾、主销外倾以上三个参数通过三轴倾角传感器测量获得，车轮外倾可以直接度数读取，主销内倾和主销外倾可以通过转动车轮±20度后获得的车轮外倾角度间接计算获得。

主设计要求

1.一种汽车转向轮定位检测装置，其特征在于：具有延长杆(1)、RTU盒(2)、激光发射器(4)、电路板(6)、摄像头A(7)和摄像头B(10)；RTU盒(2)与延长杆(1)连接，RTU盒(2)的内部设置有激光发射器(4)，RTU盒(2)的两侧面形成投影面(3)和激光接收窗(5)；RTU盒(2)的底部设置有电路板(6)，电路板(6)上连接有摄像头A(7)和摄像头B(10)；RTU盒(2)的外侧面设置有充电器插孔(8)和电源开关(9)。

设计方案

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种转向轮定位检测设备，具体讲是一种汽车转向轮定位检测装置。

背景技术

在实际操作中，汽车转向轮需要实时进行定位检测工作，现有检测方式较为繁琐，目前缺乏一种快速实现汽车转向轮定位检测装置。

实用新型内容

因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种汽车转向轮定位检测装置。

本实用新型是这样实现的，构造一种汽车转向轮定位检测装置，其特征在于：具有延长杆、RTU盒、激光发射器、电路板、摄像头A和摄像头B；RTU盒与延长杆连接，RTU盒的内部设置有激光发射器，RTU盒的两侧面形成投影面和激光接收窗；RTU盒的底部设置有电路板，电路板上连接有摄像头A和摄像头B；RTU盒的外侧面设置有充电器插孔和电源开关。

根据本实用新型所述一种汽车转向轮定位检测装置，其特征在于：1)、车轮前束角：汽车前束的测量采用如图2所示，车轮上各安装一套所示测量装置，装置中包含有线段激光束(射向对面的测量装置)、CCD及光学测量系统、滤光窗及投影平面；

如果两个车轮完全平行，则通过CCD测量到的角度偏移(需要标定)为0，如果有前束角存在，通过CCD测量到的偏移和车轮轮距可以计算出前束角。

2)、车轮外倾角；

3)、主销内倾、主销外倾：

以上三个参数通过三轴倾角传感器测量获得，车轮外倾可以直接度数读取，主销内倾和主销外倾可以通过转动车轮±20度(由该传感器的旋转角提供参数)后获得的车轮外倾角度间接计算获得。

本实用新型具有如下优点：本实用新型通过改进在此提供一种汽车转向轮定位检测装置，如图所示，具有延长杆、RTU盒、激光发射器、电路板、摄像头A和摄像头B；RTU盒与延长杆连接，RTU盒的内部设置有激光发射器，RTU盒的两侧面形成投影面和激光接收窗；RTU盒的底部设置有电路板，电路板上连接有摄像头A和摄像头B；RTU盒的外侧面设置有充电器插孔和电源开关。那么，实用新型所述一种汽车转向轮定位检测装置，汽车前束的测量方式，车轮上各安装一套测量装置，该装置中包含有线段激光束(射向对面的测量装置)、CCD及光学测量系统、滤光窗及投影平面；如果两个车轮完全平行，则通过CCD测量到的角度偏移(需要标定)为0，如果有前束角存在，通过CCD测量到的偏移和车轮轮距可以计算出前束角；车轮外倾角、主销内倾、主销外倾以上三个参数通过三轴倾角传感器测量获得，车轮外倾可以直接度数读取，主销内倾和主销外倾可以通过转动车轮±20度(由该传感器的旋转角提供参数)后获得的车轮外倾角度间接计算获得。

附图说明

图1是定位检测装置示意图；

图2是汽车前束的测量状态示意图；

图3是激光发射器投影示意图；

图4是投影面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1-图4对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型通过改进在此提供一种汽车转向轮定位检测装置，如图所示，具有延长杆1、RTU盒2、激光发射器4、电路板6、摄像头A7和摄像头B10；RTU盒2与延长杆1连接，RTU盒2的内部设置有激光发射器4，RTU盒2的两侧面形成投影面3和激光接收窗5；RTU盒2的底部设置有电路板6，电路板6上连接有摄像头A7和摄像头B10；RTU盒2的外侧面设置有充电器插孔8和电源开关9。

那么，实用新型所述一种汽车转向轮定位检测装置，汽车前束的测量方式，车轮上各安装一套测量装置，该装置中包含有线段激光束(射向对面的测量装置)、CCD及光学测量系统、滤光窗及投影平面；如果两个车轮完全平行，则通过CCD测量到的角度偏移(需要标定)为0，如果有前束角存在，通过CCD测量到的偏移和车轮轮距可以计算出前束角。

车轮外倾角、主销内倾、主销外倾以上三个参数通过三轴倾角传感器测量获得，车轮外倾可以直接度数读取，主销内倾和主销外倾可以通过转动车轮±20度(由该传感器的旋转角提供参数)后获得的车轮外倾角度间接计算获得。下面对转向轮定位检测方案进行具体说明；

一.测量参数：

1、车轮前束：前轮前束是指前轮前端面与后端面在汽车横向方向的距离差，也可指车身前进方向与前轮平面之间的夹角，此时也称前束角。

2、车轮外倾：前轮外倾是指前轮安装后，其上端向外倾斜，于是前轮的旋转平面与纵向垂直平面间形成一个夹角，称之为前轮外倾角。

3、主销后倾，主销内倾：主销后倾角：在汽车纵向平面内，主销轴线上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾(Kingpin caster)。在纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角叫主销后倾角，其值大小对汽车转向与操纵性能密切相关。

主销内倾角：是指汽车转向节主销轴线(或独立悬架的上摆臂球销与下摆臂球销中心的连接线)与铅垂线在垂直于车辆纵向对称平面的平面上的投影锐角。

二.原理分析：

1、可将车轮前束与车轮转角归为一类测量，都是水平面内角度测量。

2、主销后倾\/主销内倾间接测量方法：

具体几何关系可参考：汽车主销后倾角和内倾角的测量计算方法[J]唐海涛，许书权多个文献指出，其主销后倾角精确计算公式为：

α＝arctan{sin[(θ_{2<\/sub>-θ_{1<\/sub>)\/2]\/tanδ}}}

其中，α：主销后倾角；θ_{2<\/sub>与θ_{1<\/sub>：地面水平转盘两次转动角度后的轮胎外倾角值；δ：为转盘转动角度(一般设置为20度角)；}}

其主销内倾角精确计算公式为：

β＝arctan{sin[(Φ_{2<\/sub>-Φ_{1<\/sub>)\/2]\/tanδ}}}

其中，β：主销内倾角；Φ_{2<\/sub>与Φ_{1<\/sub>：地面水平转盘两次转动角度后的轮胎滚动方向与水平面的角度(即轮胎方向单轴水平仪角度变化)；δ：为转盘转动角度(一般设置的为20度角)；}}

现行的经验公式为：α＝(θ_{2<\/sub>-θ_{1<\/sub>)\/(2sinδ)(内倾角与后倾角公式等同)}}

则主销角度与测量变化值的比值公式为：(不同角度具体比值如表1)

α\/(θ_{2<\/sub>-θ_{1<\/sub>)＝1\/(2·sinδ)；}}

表1为不同角度下主销角度与测量变化值的比值

文中同时说明：其精确公式与经验公式的误差表：

表2当δ＝20°时，经验比值与精确比值的相对误差

表3当δ＝10°时，经验比值与精确比值的相对误差

定位检测所需测量角度分析：

1、车轮前束角：汽车前束的测量采用如图2所示，车轮上各安装一套如图1所示测量装置，图1装置中包含有线段激光束(射向对面的测量装置)、CCD及光学测量系统、滤光窗及投影平面。

如果两个车轮完全平行，则通过CCD测量到的角度偏移(需要标定)为0，如果有前束角存在，通过CCD测量到的偏移和车轮轮距可以计算出前束角。

2、车轮外倾角；

3、主销内倾、主销外倾：

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

设计图

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