汽车四轮定位检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种汽车四轮定位检测系统，包括中央控制计算机和四个探测装置，所述探测装置可分别对称地固定安装于汽车的四个车轮上，使得其红外灯发光时产生的八束红外光可围成３６０度的封闭测量场。所述中央控制计算机用于控制四个探测装置同步进行其红外灯开启和关闭状况下对对应探测装置的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号的采集。各探测装置由其ＣＣＤ图像传感器实现所述采集，并将所采集的红外图像信号和背景图像信号进行差值运算，得到对应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点的中心坐标，由该中央控制计算机根据该中心坐标计算得到相应的车轮定位参数。本发明专利技术还提供一种汽车四轮定位检测方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车检测
，更具体地说，涉及一种能够改善各种强光 干扰下的检测效果的汽车四轮定位检测方法及系统。
技术介绍
汽车四轮定位检测方法及系统主要用于检测汽车车轮之间的相互位置和 角度以确定汽车车轮定位参数，从而指导汽车维修机师调整车轮定位参数，以 满足汽车设计要求，实现汽车行驶的平顺性、安全性，减少汽车油耗和轮胎磨 损。现有的汽车四轮定位检测方法包括拉线尺测量、激光测量、位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,简称PSD)检测、红外电荷耦合装置(Charge Couple Device,简称CCD)检测等。其中，拉线尺测量和激光测量大都通过 老式的轮轴测量装置实现，其安装测量过程复杂，费时费力，且测量数据不准 确。此外，由于汽车车轮定位系统所设的附加定位调整点越来越多，而且从汽 车生产方面提出的定位公差规定越来越狭窄，因此这种采用拉线尺测量、激光 测量等轮轴测量方式的四轮定位检测方法及系统已无法满足现代汽车车轮定 位系统的维修需求。至于PSD检测方法，则由于PSD这种光电位置传感器件的模拟输出信号 受温度影响极大，难以适应各种环境要求，故无法满足高精度的定位要求。相比之下，采用CCD的汽车四轮定位检测方法及装置则具有其技术先进 性，因此获得了较为广泛的应用。这主要是由于CCD是一种光电荷耦合器件， 其位置分辨率达到微米数量级，并具有响应速度快、可靠性高、无温度漂移、 一致性好、输出稳定、可直接输出光斑的数字位置等优点。公开号为CN1570587 的中国专利"智能化四轮定位仪的测量方法及装置"就公开了这样一种采用CCD的汽车四轮定位检测方法及装置。该汽车四轮定位检测方法采用四个探 测装置发出八束红外光围成一个360度的测量场，仅由CCD感应这些红外光 来检测汽车车轮的定位状况。这种检测方法非常简单易行，可以满足较高精度的定位要求。然而，由于 CCD也是光学器件，当环境光线过强，尤其是检测环境周边有光源或者光反 射时，其检测精度将大大降低，极端情况下甚至无法进行检测。因此，在实际 检测过程中，由于该汽车四轮定位检测装置所处工作环境中的光线比较复杂， 太阳光、白炽灯、日光灯等直接照射在CCD上的光及这些光经过汽车车身、 墙面、地面等其他物体产生的反射光都对检测有不良的影响，使得CCD感应 的光中除了对应传感器所发出的用于检测的有用红外光以外，还叠加了各种各 样的背景光。这些背景光干扰了检测装置的工作，使得其检测精度大大降低， 甚至导致整个系统无法正常工作。由此可见，这种现有的采用CCD的汽车四轮定位检测方法及装置由于设 计时没有考虑到其实际使用环境，以致在工作过程中会受各种环境光的干扰， 导致检测性能直线下降，甚至无法使用。这一点也限制了该汽车四轮定位检测 方法及装置的使用。因此，需要一种能够克服环境光等干扰影响的汽车四轮定 位检测方法及系统。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种 能够克服各种环境光的干扰影响、提高检测精度和稳定性的汽车四轮定位检测 方法及系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种汽车四轮定位检测 系统，包括中央控制计算机和由该中央控制计算机控制的四个探测装置，所述 探测装置可分别对称地固定安装于汽车的四个车轮上，使得其红外灯发光时产 生的八束红外光可围成360度的封闭测量场，其特征在于，所述中央控制计算 机用于控制所述四个探测装置同步进行其红外灯开启和关闭状况下对对应探 测装置的对应红外灯的图像信号的采集；所述各探测装置由其CCD图像传感器实现所述采集，该CCD图像传感器在红外灯开启和关闭状况下所采集的对 应红外灯的图像信号分别为红外图像信号和背景图像信号，所述各探测装置将 所采集的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号进行差值运算，得到该对 应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点 的中心坐标，并将该中心坐标传送至所述中央控制计算机，由该中央控制计算 机计算得到相应的车轮定位参数。所述探测装置各包括供电模块以及由该供电模块供电的微控制单元处理 模块、复杂可编程逻辑器件处理模块、两组图像采集模块、存储模块，其中所 述微控制单元处理模块分别根据所述中央控制计算机的开启红外灯采集命令 和关闭红外灯采集命令，控制所述复杂可编程逻辑器件处理模块产生时序以驱 动所述图像采集模块；该图像采集模块分别由其CCD图像传感器采集其红外 灯开启和关闭状况下，对应探测装置的对应红外灯的红外图像信号和背景图像 信号，并将其存入所述存储模块，以使所述微控制单元处理模块可从该存储模 块中读取所述红外图像信号和背景图像信号并将二者进行差值运算，得到对应 红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点的 中心坐标，并将该中心坐标传送至所述中央控制计算机。所述各探测装置的图像采集模块包括光发射模块和光接收模块，所述光发 射模块发射红外光至对应探测装置的对应图像采集模块的光接收模块上，包括 红外灯以及红外灯控制电路；所述光接收模块采集对应探测装置的对应图像采 集模块的红外灯的图像信号并对其进行处理，包括CCD图像传感器以及CCD 信号处理电路。所述两组图像采集模块分别设于探测装置中部和端部，用于采集与所在车 轮相对的两车轮的定位数据；所述红外灯为红外发光二极管；所述存储模块包 括随机存取存储器和用来缓存数据的双端口存储器。所述各探测装置还包括用于测量汽车车轮倾角的倾角测量模块；所述中央 控制计算机还用于控制各探测装置通过其倾角测量模块进行汽车车轮倾角测 量并将所测得的倾角数据传送至该中央控制计算机；所述倾角测量模块包括一 对互相垂直的倾角传感器以及倾角信号处理电路。本专利技术还提供一种汽车四轮定位检测方法，包括下列步骤 (1)将四个探测装置对称地固定安装于汽车的四个车轮上，使得其红外灯 发光时产生的八束红外光可围成360度的封闭测量场；-(2)控制所述四个探测装置同步进行其红外灯开启和关闭状况下对对应探测装置的对应红外灯的图像信号的采集，该采集由所述探测装置的CCD图像传感器实现，在红外灯开启和关闭状况下所采集的对应红外灯的图像信号分别为红外图像信号和背景图像信号；(3) 所述各探测装置将其在其红外灯开启和关闭状况下所采集的所述对应 探测装置的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号进行差值运算，得到该 对应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光 点的中心坐标；(4) 根据所述中心坐标计算得到相应的车轮定位参数。所述步骤(2)中控制各探测装置在其红外灯开启状况下对对应探测装置 的对应红外灯的图像信号的采集包括下列步骤(21 )中央控制计算机发送开启红外灯采集命令至所述探测装置；(22) 所述探测装置的微控制单元处理模块根据所述采集命令，控制其复 杂可编程逻辑器件处理模块产生时序以驱动其图像采集模块进行采集；(23) 所述图像采集模块开启其红外灯，其CCD图像传感器采集对应探测 装置的对应红外灯的红外图像信号，并对该红外图像信号进行图像处理；(24) 将处理后的红外图像信号存入所述探测装置的存储模块。 所述步骤(2)中控制各探测装置在其红外灯关闭状况下对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车四轮定位检测系统，包括中央控制计算机和由该中央控制计算机控制的四个探测装置，所述探测装置可分别对称地固定安装于汽车的四个车轮上，使得其红外灯发光时产生的八束红外光可围成３６０度的封闭测量场，其特征在于，所述中央控制计算机用于控制所述四个探测装置同步进行其红外灯开启和关闭状况下对对应探测装置的对应红外灯的图像信号的采集；所述各探测装置由其ＣＣＤ图像传感器实现所述采集，该ＣＣＤ图像传感器在红外灯开启和关闭状况下所采集的对应红外灯的图像信号分别为红外图像信号和背景图像信号，所述各探测装置将所采集的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号进行差值运算，得到该对应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点的中心坐标，并将该中心坐标传送至所述中央控制计算机，由该中央控制计算机计算得到相应的车轮定位参数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钧，周珠亮，苏义雄，
申请(专利权)人：深圳市元征科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]