车轮定位方法和系统技术方案

一种轮定位系统，包括侧到侧参照基准，侧到侧参照基准包括布置在车辆的相反两侧的主动参照舱和被动参照舱。主动参照舱包括固定地附接于参照靶标的参照图像传感器，主动参照舱安装在车辆的第一侧，使得参照图像传感器产生包括布置在车辆的第二/相反侧的被动参照舱的透视呈现的图像数据。在操作中，位于车辆的相反两侧的定位相机拍摄安装于车轮的靶标以及主动和被动参照舱的靶标的透视呈现。计算机处理该图像数据，以基于根据由参照图像传感器产生的图像数据确定的主动参照舱与被动参照舱之间的空间关系来计算车辆的定位测量结果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车轮定位方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求2016年8月16日提交的美国临时专利申请No.62/375,716和2016年8月22日提交的美国临时专利申请No.62/377,954的优选权，并且这些专利申请的公开内容的全部内容以引用的方式并入本文。
本主题涉及用于测量车轮的定位(alignment)的装备和技术。
技术介绍
轮定位装备用于测量车轮的定位。基于该测量，确定对车辆和轮的调节以便使各轮定位(对准)。作为定位测量过程的一部分，定位装备通常分别测量布置在车辆的每一侧(例如，左侧和右侧)的轮的相对定位。为了将在车辆一侧进行的测量与在车辆的另一/相反侧进行的测量相关联，定位装备通常需要具有精确的参照基准(reference)以用于将在一侧进行的测量与在另一/相反侧进行的测量相关联。定位系统包括常规定位仪、目视定位仪和自校准定位仪。在常规定位仪中，束角测量仪(toegauge)设置在附接于车辆一侧的车轮的一个轮定位测头(wheelalignmenthead)中。该束角测量仪可以测量相对于设置在附接于车辆另一侧的轮的另一轮定位测头中的另一束角测量仪的角度。随后，基于束角测量仪的测量结果，定位仪可以将在车辆的一侧进行的定位测量与在车辆的另一侧进行的定位测量相关联。然而，用于常规定位仪的束角测量仪附接于定位测头，并且通常需要使用从定位测头延伸的悬臂(boom)以观看所附接的轮的周围。这种悬臂的存在导致大的、沉重的且昂贵的定位测头，并且束角测量仪可能容易被车身阻挡，这是因为束角测量仪处于定位测头上的固定位置(例如，由于车辆的向前或向后滚动导致的定位测头的任何旋转可能导致束角测量仪被阻挡)。在目视定位仪(例如，基于相机的定位仪)中，安装于固定结构(例如，车间墙壁)的实心梁保持两个定位相机，每个定位相机向下观看车辆的相应侧。通过实心梁牢固地保持两个定位相机的相对位置，并且一旦该相对位置被测量并存储在存储器内，则可以利用定位相机的相对位置，使在车辆的一侧进行的定位测量(通过一个定位相机)与在车辆的另一侧进行的定位测量(通过另一定位相机)相关联。然而，目视定位仪的相机牢固地附接于大梁。大梁可能妨碍车间操作，并且大梁的存在导致系统大、重且昂贵。另外，大梁具有最小构造选项，并且梁的任何变形会导致定位测量的不准确。在自校准定位仪的情况下，除了分别向下观看车辆的对应侧的两个定位相机之外，还设置有校准相机。校准相机相对于两个定位相机中的一个相机具有固定且已知的相对位置，并且校准相机取向为：跨过车辆的宽度指向两个定位相机中的另一个相机。具体地说，校准相机取向为指向附接于另一定位相机的校准靶标(target)，其中，校准靶标自身相对于另一定位相机具有固定且已知的相对位置。在该设置中，每当需要的时候，校准可以获得校准靶标的图像。进而，基于校准相机与一个定位相机之间、以及校准靶标与另一定位相机之间的已知的相对位置，定位系统可以精确地确定两个定位相机的相对位置。所确定的相对位置信息用于使车辆两侧的定位相机进行的测量相关联。然而，尽管自校准定位仪解决了上述常规定位仪和目视定位仪的一些缺陷，但自校准定位仪依赖于校准相机或附接于每个定位相机的校准靶标。结果，定位仪通常需要以这种方式设置：校准相机(附接于一个定位相机)可以看见校准靶标(附接于另一定位相机)，同时定位相机均取向为可看见车辆的对应侧的车轮定位靶标。这种设置复杂地约束了各定位相机(每个定位相机具有附接于其上的校准相机和校准靶标中的一者)的可接受(acceptable)位置，并且限制了可以使用该系统的一些可接受位置。为了解决上述详细描述的缺陷，存在对测量车辆的定位时可以使用的侧到侧参照基准(side-to-sidereference)的需求。
技术实现思路
本文的教导缓解了常规定位系统的一个或多个上述问题。根据本公开的一个方面，一种轮定位系统，包括：成对的第一被动测头和第二被动测头(passiveheads)、主动参照舱(activereferencepod)、被动参照舱，成对的第一主动测头和第二主动测头、以及计算机。各自具有靶标的所述成对的第一被动测头和第二被动测头与分别布置在车辆的第一侧和第二侧的第一对车轮相关联地安装，所述车辆待通过所述轮定位系统的操作而被测量。所述主动参照舱包括固定地附接于所述参照靶标的参照图像传感器，所述主动参照舱安装在所述车辆的所述第一侧，以使得所述参照图像传感器产生包括被动参照舱的透视呈现(perspectiverepresentation)的图像数据，所述被动参照舱包括布置在所述车辆的所述第二侧的至少一个靶标。各自具有图像传感器的所述成对的第一主动测头和第二主动测头分别与所述车辆的所述第一侧和所述第二侧相关联地安装。所述第一主动测头的图像传感器产生包括所述第一被动测头的靶标和所述主动参照舱的靶标的透视呈现的图像数据，并且所述第二主动测头的图像传感器产生包括所述第二被动测头的靶标和所述被动参照舱的靶标的透视呈现的图像数据。计算机处理来自各图像传感器的与对各靶标的观察相关的图像数据，以基于根据由所述参照图像传感器产生的图像数据确定的所述主动参照舱与所述被动参照舱之间的空间关系来计算所述车辆的至少一个定位测量结果(alignmentmeasurement)。在一些实施例中，所述计算机基于由所述参照图像传感器产生的并且包括所述被动参照舱的透视呈现的图像数据，并且基于所述主动参照舱的所述参照图像传感器与所述参照靶标之间的已知的空间关系，来计算所述主动参照舱与所述被动参照舱之间的空间关系在一些实施例中，所述被动参照舱包括第一靶标和第二靶标，所述参照图像传感器产生包括所述被动参照舱的第一靶标的透视呈现的图像数据，并且所述第二主动测头的图像传感器产生包括所述被动参照舱的第二靶标的透视呈现的图像数据。所述被动参照舱的第一靶标和第二靶标彼此可以具有已知的空间关系，并且所述计算机可以根据由各图像传感器产生的图像数据以及所述被动参照舱的第一靶标和第二靶标之间的所述已知的空间关系，来计算所述主动参照舱与所述被动参照舱之间的空间关系。所述主动参照舱和所述被动参照舱可以安装于静止(stationary)参照基准。所述第一主动测头和所述第二主动测头可以安装于静止参照基准。所述第一主动测头和所述第二主动测头安装于所述车辆，所述车辆待通过所述轮定位系统的操作而被测量。所述第一主动测头和所述第二主动测头可以与布置在所述车辆的第一侧和第二侧的第二对车轮相关联地安装。根据本专利技术的另一方面，一种用于测量车辆定位的方法，包括：与分别布置在待被测量的车辆的第一侧和第二侧的第一对车轮相关联地附接成对的第一被动测头和第二被动测头，所述第一被动测头和所述第二被动测头各自包括靶标。在所述车辆的第一侧设置主动参照舱，所述主动参照舱包括固定地附接于参照靶标的参照图像传感器。使用设置在所述车辆的第一侧的所述主动参照舱的参照图像传感器来拍摄包括被动参照舱的透视呈现的图像数据，所述被动参照舱包括布置在所述车辆的第二侧的至少一个靶标。使用与所述车辆的第一侧相关联地安装的第一主动测头的图像传感器来拍摄包括所述第一被动测头的靶标和所述主动参照舱的靶标的透视呈现的图像数据。使用与所述车辆的第二侧相关联地安装的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮定位系统，包括：成对的第一被动测头和第二被动测头，其各自包括靶标，所述第一被动测头和所述第二被动测头与分别布置在车辆的第一侧和第二侧的第一对轮相关联地安装，所述车辆待通过所述轮定位系统的操作而被测量；主动参照舱，其包括固定地附接于参照靶标的参照图像传感器，所述主动参照舱安装在所述车辆的所述第一侧，以使得所述参照图像传感器产生包括被动参照舱的透视呈现的图像数据，所述被动参照舱包括布置在所述车辆的所述第二侧的至少一个靶标；成对的第一主动测头和第二主动测头，其各自包括图像传感器，所述第一主动测头和所述第二主动测头分别与所述车辆的所述第一侧和所述第二侧相关联地安装，所述第一主动测头的图像传感器产生包括所述第一被动测头和所述主动参照舱二者的靶标的透视呈现的图像数据，并且所述第二主动测头的图像传感器产生包括所述第二被动测头和所述被动参照舱二者的靶标的透视呈现的图像数据；以及计算机，其用于处理来自所述图像传感器的与对所述靶标的观察相关的图像数据，以基于根据由所述参照图像传感器产生的图像数据确定的所述主动参照舱与所述被动参照舱之间的空间关系来计算所述车辆的至少一个定位测量结果。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.16 US 62/375,716;2016.08.22 US 62/377,9541.一种轮定位系统，包括：成对的第一被动测头和第二被动测头，其各自包括靶标，所述第一被动测头和所述第二被动测头与分别布置在车辆的第一侧和第二侧的第一对轮相关联地安装，所述车辆待通过所述轮定位系统的操作而被测量；主动参照舱，其包括固定地附接于参照靶标的参照图像传感器，所述主动参照舱安装在所述车辆的所述第一侧，以使得所述参照图像传感器产生包括被动参照舱的透视呈现的图像数据，所述被动参照舱包括布置在所述车辆的所述第二侧的至少一个靶标；成对的第一主动测头和第二主动测头，其各自包括图像传感器，所述第一主动测头和所述第二主动测头分别与所述车辆的所述第一侧和所述第二侧相关联地安装，所述第一主动测头的图像传感器产生包括所述第一被动测头和所述主动参照舱二者的靶标的透视呈现的图像数据，并且所述第二主动测头的图像传感器产生包括所述第二被动测头和所述被动参照舱二者的靶标的透视呈现的图像数据；以及计算机，其用于处理来自所述图像传感器的与对所述靶标的观察相关的图像数据，以基于根据由所述参照图像传感器产生的图像数据确定的所述主动参照舱与所述被动参照舱之间的空间关系来计算所述车辆的至少一个定位测量结果。2.根据权利要求1所述的轮定位系统，其中，所述计算机基于由所述参照图像传感器产生的并且包括所述被动参照舱的透视呈现的图像数据，并且基于所述主动参照舱的参照图像传感器与参照靶标之间的已知的空间关系，来计算所述主动参照舱与所述被动参照舱之间的空间关系。3.根据权利要求1所述的轮定位系统，其中，所述被动参照舱包括第一靶标和第二靶标，所述参照图像传感器产生包括所述被动参照舱的第一靶标的透视呈现的图像数据，并且所述第二主动测头的图像传感器产生包括所述被动参照舱的第二靶标的透视呈现的图像数据。4.根据权利要求3所述的轮定位系统，其中，所述被动参照舱的第一靶标和第二靶标彼此具有已知的空间关系，并且所述计算机根据由所述图像传感器产生的图像数据以及所述被动参照舱的第一靶标和第二靶标之间的所述已知的空间关系，来计算所述主动参照舱与所述被动参照舱之间的空间关系。5.根据权利要求1所述的轮定位系统，其中，所述主动参照舱和所述被动参照舱安装于静止参照基准。6.根据权利要求1所述的轮定位系统，其中，所述第一主动测头和所述第二主动测头安装于静止参照基准。7.根据权利要求1所述的轮定位系统，其中，所述第一主动测头和所述第二主动测头安装于所述车辆，所述车辆待通过所述轮定位系统的操作而被测量。8.根据权利要求7所述的轮定位系统，其中，所述第一主动测头和所述第二主动测头与布置在所述车辆的所述第一侧和所述第二侧的第二对轮相关联地安装。9.一种用于测量车辆定...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔尔·A·库纳特，陈颖，乔治·M·吉勒，布赖恩·K·格雷，史蒂文·W·罗杰斯，罗纳德·D·斯韦恩，大卫·A·杰克逊，罗德尼·哈勒尔，罗伯特·J·达戈斯蒂诺，布赖恩·C·麦纳，埃里克·R·塞勒斯，肖恩·P·勒克龙，拉里·D·克洛茨，乔纳森·A·斯佩里，
申请(专利权)人：实耐宝公司，
类型：发明
国别省市：美国,US