一种车用测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种车用测量装置，以解决现有的二维坐标的测量，无法满足整车虚拟模型搭建时，关键点位置坐标的精度要求的问题。其中车用测量装置包括：设置于汽车上的测量本体，包括：测量壳体，穿设所述测量壳体的测量端头，分别与所述测量壳体和所述测量端头连接的位移测量器，以及与所述测量壳体连接的多个角度测量器，其中，通过所述测量端头将所述测量本体贴合于车身上，所述位移测量器的一端设置于所述测量壳体内部，所述位移测量器的另一端位于所述测量壳体外部，所述多个角度测量器指向所述测量端头；分别与所述多个角度测量器及所述位移测量器连接的计算电路；分别与所述多个角度测量器、所述位移测量器及所述计算电路连接的显示器。
【专利说明】
一种车用测量装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车应用技术领域，特别是涉及一种车用测量装置。
【背景技术】
[0002] 在汽车虚拟模型搭建仿真时，有时需要测量一些关键点之间的相对位置或绝对位 置，但由于汽车造型的不规则性，尤其是底盘件的凹凸性。传统的二维测量方法需要经过多 次测量实现，而累计误差比较大，已经无法满足整车虚拟模型搭建时，关键点位置坐标的精 度要求。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型实施例的目的在于提供一种车用测量装置，以解决现有的二维坐标的 测量，已经无法满足整车虚拟模型搭建时，关键点位置坐标的精度要求的问题。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的一种车用测量装置，包括：
[0005] -设置于汽车上的测量本体，包括:一测量壳体，穿设所述测量壳体的测量端头， 分别与所述测量壳体和所述测量端头连接的位移测量器，以及与所述测量壳体连接的多个 角度测量器，其中，通过所述测量端头将所述测量本体贴合于车身上，所述位移测量器的一 端设置于所述测量壳体内部，所述位移测量器的另一端位于所述测量壳体外部，所述多个 角度测量器指向所述测量端头；
[0006] 分别与所述多个角度测量器及所述位移测量器连接的计算电路；
[0007] 分别与所述多个角度测量器、所述位移测量器及所述计算电路连接的显示器。
[0008] 进一步的，所述多个角度测量器包括:测量汽车待测量点的第一方向的第一角度 测量器、测量所述汽车待测量点的第二方向的第二角度测量器、以及测量分别与所述第一 方向及所述第二方向垂直的方向上的第三角度测量器，其中，所述第一方向与所述第二方 向垂直且处于同一平面，所述第一角度测量器和/或所述第二角度测量器的中心位于所述 汽车待测量点上。
[0009] 进一步的，所述测量壳体的第一面上刻设有多个第一纹路，所述多个第一纹路呈 圆形，所述测量壳体的第一面为所述测量壳体的任一外表面；
[0010]所述第一角度测量器和/或所述第二角度测量器包括:旋转安装于所述测量壳体 的第一面上的旋转条，其中，所述旋转条的一端指向所述多个第一纹路，所述旋转条的另一 端指向汽车待测量点；
[0011]所述第三角度测量器包括:与所述旋转条的一端垂直连接的旋转板，其中，所述旋 转板上刻设有多个第二纹路，所述多个第二纹路呈弧形。
[0012] 进一步的，所述多个角度测量器包括：测量汽车待测量点位于第一平面上的第三 方向的第四角度测量器，以及测量与所述第三方向垂直且处于不同平面上的方向的第五角 度测量器，其中，
[0013] 所述第四角度测量器测量的第三方向为处于所述第一平面上且相互垂直的两个 方向中的任一方向，所述第四角度测量器的中心位于所述汽车待测量点上。
[0014] 所述测量壳体的第一面上刻设有多个第三纹路，所述多个第三纹路呈圆形，所述 测量壳体的第一面为所述测量壳体的任一外表面；
[0015] 第四角度测量器包括:旋转安装于所述测量壳体的第一面上的旋转条，其中，所述 旋转条的一端指向所述多个第三纹路，所述旋转条的另一端指向汽车待测量点；
[0016] 所述第五角度测量器包括:与所述旋转条的一端垂直连接的旋转板，其中，所述旋 转板上刻设有多个第四纹路，所述多个第四纹路呈弧形。
[0017] 进一步的，所述多个角度测量器包括:旋转安装于所述测量壳体的第一面上的旋 转条，与所述旋转条的一端垂直连接的旋转板，其中，
[0018] 所述旋转板上刻设有多个第一纹路，所述多个第一纹路呈弧形，所述测量壳体的 第一面上刻设有多个第二纹路，所述多个第二纹路呈圆形且所述旋转条的一端指向所述多 个第二纹路，所述旋转条的另一端指向汽车待测量点，所述测量壳体的第一面为所述测量 壳体的任一外表面。
[0019] 进一步的，所述旋转条的二倍的长度值小于所述测量壳体的第一面的最小边长度 值。
[0020] 进一步的，所述显示器镶嵌于所述测量壳体的第二面上，其中，所述第一面与所述 第二面处于不同的外表面。
[0021] 进一步的，所述位移测量器的一端穿设所述测量壳体的第一面上的旋转中心且位 于所述测量壳体内部，所述位移测量器的另一端与汽车基准测量点连接，其中，
[0022] 所述位移测量器抵靠于所述旋转板上，所述位移测量器的状态包括相对于所述测 量壳体的外表面处于伸长状态或变短状态，所述汽车基准测量点与汽车待测量点的距离小 于汽车相邻车轮的中心轴之间的距离，所述汽车相邻车轮为汽车同一侧的轮胎，且所述汽 车相邻车轮的中心轴的连线与汽车行驶方向平行。
[0023] 进一步的，所述位移测量器的一端卷缩于所述测量壳体内部。
[0024] 进一步的，所述测量端头具有磁性，通过磁性的测量端头吸附于所述车身上。
[0025]进一步的，所述计算电路设置于所述测量壳体内部。
[0026] 本实用新型实施例的上述技术方案的有益效果如下：
[0027] 本实用新型实施例的方案中，本实用新型实施例中，通过测量本体的测量端头贴 合于车身上，找到一个合适的测量点，然后利用多个角度测量器及位移测量器测量的角度 及距离，再然后显示器显示该角度及距离，计算电路利用角度及距离来确定三维坐标上，进 而完成汽车底盘关键点三维坐标尺寸的测量及确定;在整车虚拟模型搭建传感器坐标提取 时，通过将直线距离确定在三维坐标上，实现三维数据的测量，减少了测量步骤，也有效提 高测量精度，增加了便捷性。
【附图说明】
[0028] 图1为本实用新型实施例的车用测量装置的结构示意图。
[0029] 附图标记说明：
[0030] 11-测量壳体，111-测量壳体的第一面，112-测量壳体的第二面，12-测量端头，13-位移测量器，141-第四角度测量器，142-第五角度测量器，2-显示器。
【具体实施方式】
[0031] 为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图 及具体实施例进行详细描述。
[0032] 如图1所示，本实用新型实施例的车用测量装置，包括：
[0033] -设置于汽车上的测量本体，包括:一测量壳体11，穿设所述测量壳体11的测量端 头12,分别与所述测量壳体11和所述测量端头12连接的位移测量器13,以及与所述测量壳 体11连接的多个角度测量器，其中，通过所述测量端头12将所述测量本体贴合于车身上，所 述位移测量器13的一端设置于所述测量壳体11内部，所述位移测量器13的另一端位于所述 测量壳体11外部，所述多个角度测量器指向所述测量端头12;分别与所述多个角度测量器 及所述位移测量器13连接的计算电路;分别与所述多个角度测量器、所述位移测量器13及 所述计算电路连接的显示器2。
[0034] 需要说明的是:通过测量端头12贴合于车身上，然后利用多个角度测量器及位移 测量器13测量车身的角度及距离，以确定测量的数据准确性。
[0035] 上述计算电路可以是具有计算功能的单片机或具有乘法及加法的传统计算器，以 完成角度及位移的计算，实现车用测量装置的自动化。优选计算电路设置于所述测量壳体 11内部，以方便计算电路的稳定安装，也减小了计算电路的所占空间，精化车用测量装置。 [0036] 还有，显示器2可以是单独设置，连接于测量装置的多个角度测量器、位移测量器 13及计算电路上，从而方便将测量数据与观察数据分离，有利于后期观察数据，也方便改变 单独显示器2的设置位置。
[0037] 本实用新型实施例中，通过测量本体的测量端头12贴合于车身上，找到一个合适 的测量点，然后利用多个角度测量器及位移测量器13测量的角度及距离，再然后显示器2显 示该角度及距离，计算电路利用角度及距离来确定三维坐标上，进而完成汽车底盘关键点 三维坐标尺寸的测量及确定;在整车虚拟模型搭建传感器坐标提取时，通过将直线距离确 定在三维坐标上，实现三维数据的测量，减少了测量步骤，也有效提高测量精度，增加了便 捷性。
[0038] 优选的，本实用新型实施例的车用测量装置中，所述多个角度测量器包括:测量汽 车待测量点(该汽车待测量点根据用户需求及工业需求进行设定，在此不作限定）的第一方 向的第一角度测量器、测量所述汽车待测量点的第二方向的第二角度测量器、以及测量分 别与所述第一方向及所述第二方向垂直的方向上的第三角度测量器，其中，所述第一方向 与所述第二方向垂直且处于同一平面，所述第一角度测量器和/或所述第二角度测量器的 中心位于所述汽车待测量点上，从而可以利用多个角度测量器进行多方向的角度测量，以 确定汽车待测量点的三维坐标数值。其中，第一方向及第二方向优选可以是指水平面上两 个相互垂直的方向，第三方向优选可以是指竖直方向，以确定汽车待测量点的三维坐标。 [0039]优选的，本实用新型实施例的车用测量装置中，所述测量壳体的第一面111上刻设 有多个第一纹路，所述多个第一纹路呈圆形，所述测量壳体的第一面111为所述测量壳体11 的任一外表面；
[0040]所述第一角度测量器和/或所述第二角度测量器包括:旋转安装于所述测量壳体 的第一面111上的旋转条，其中，所述旋转条的一端指向所述多个第一纹路，所述旋转条的 另一端指向汽车待测量点，其中，多个第一纹路为均匀设置，用于标识角度大小的刻度值， 以表示第一角度测量器及第二角度测量器的测量值大小。
[0041] 所述第三角度测量器包括:与所述旋转条的一端垂直连接的旋转板，其中，
[0042] 所述旋转板上刻设有多个第二纹路，所述多个第二纹路呈弧形，其中，多个第二纹 路为均匀设置，用于标识角度大小的刻度值，以表示第三角度测量器的测量值大小。
[0043] 本实用新型实施例中，通过第一角度测量器和/或第二角度测量器的旋转条对应 确定第一方向和/或第二方向的角度大小，然后通过第三角度测量器的旋转板，确定第三方 向上的角度大小，实现多个方向上的测量，以确定汽车待测量点的三维坐标数值。
[0044] 如图1所示，优选的，本实用新型实施例的车用测量装置中，所述多个角度测量器 包括:测量汽车待测量点位于第一平面上的第三方向的第四角度测量器141，以及测量与所 述第三方向垂直且处于不同平面上的方向的第五角度测量器142,其中，第四角度测量器 141用以测量空间直线投影与第一平面上，与X所指方向或Y所指方向的夹角。
[0045]所述第四角度测量器141测量的第三方向为处于所述第一平面上且相互垂直的两 个方向中的任一方向，所述第四角度测量器141的中心位于所述汽车待测量点上，其中，第 五角度测量器142用以测量空间直线与Z所指方向的夹角。
[0046] 本实用新型实施例中，仅设置第四角度测量器141及第五角度测量器142,可以利 用计算电路使用第四角度测量器141的第三方向的角度，进而确定处于第一平面上与第三 方向垂直的方向上的角度，减少角度测量器的数目。如图1所示，第三方向可以为X所指方向 或Y所指方向，与第三方向垂直且处于不同平面上的方向可以为Z所指的方向。
[0047] 优选的，本实用新型实施例的车用测量装置中，所述测量壳体的第一面111上刻设 有多个第三纹路，所述多个第三纹路呈圆形，所述测量壳体的第一面111为所述测量壳体11 的任一外表面，其中，多个第三纹路为均匀设置，用于标识角度大小的刻度值，以表示第四 角度测量器141的测量值大小。
[0048] 第四角度测量器141包括:旋转安装于所述测量壳体的第一面111上的旋转条，其 中，所述旋转条的一端指向所述多个第三纹路，所述旋转条的另一端指向汽车待测量点，其 中，所述第四角度测量器141沿汽车待测量点所在的轴线方向可360°自由转动。
[0049]所述第五角度测量器142包括:与所述旋转条的一端垂直连接的旋转板，其中，所 述旋转板上刻设有多个第四纹路，所述多个第四纹路呈弧形。其中，多个第四纹路为均匀设 置，用于标识角度大小的刻度值，以表示第五角度测量器142的测量值大小。
[0050] 本实用新型实施例中，通过第四角度测量器141的旋转条对应确定第三方向的角 度大小，然后通过第五角度测量器142的旋转板，确定第三方向垂直且处于不同平面上的方 向的角度大小，实现多个方向上的测量，以确定汽车待测量点的三维坐标数值。
[0051] 优选的，本实用新型实施例的车用测量装置中，所述旋转条的二倍的长度值小于 所述测量壳体的第一面111的最小边长度值，其中，旋转条相当于半径，则该旋转条的二倍 的长度值相当于直径，通过旋转条的二倍的长度值小于测量壳体的第一面111的最小边长 度值，保证了旋转条旋转一周不会超出测量壳体的第一面111，进而避免出现了旋转条超出 第一面折断旋转条的情况，保证了测量的准确性。
[0052] 优选的，本实用新型实施例的车用测量装置中，所述显示器2镶嵌于所述测量壳体 的第二面112上，其中，所述第一面与所述第二面处于不同的外表面。该显示器2以方便显示 测量点的相对坐标值、绝对坐标值、两点间的直线距离和夹角等内容，也方便车用测量装置 的携带、安放及移动。
[0053]优选的，本实用新型实施例的车用测量装置中，所述位移测量器13的一端穿设所 述测量壳体的第一面111上的旋转中心且位于所述测量壳体11内部，所述位移测量器13的 另一端与汽车基准测量点（该汽车基准测量点根据用户需求及工业需求进行设定，在此不 作限定)连接，其中，
[0054]所述位移测量器13抵靠于所述旋转板上，所述位移测量器13的状态包括相对于所 述测量壳体11的外表面处于伸长状态或变短状态，所述汽车基准测量点与汽车待测量点的 距离小于汽车相邻车轮的中心轴之间的距离，所述汽车相邻车轮为汽车同一侧的轮胎，且 所述汽车相邻车轮的中心轴的连线与汽车行驶方向平行。
[0055] 本实用新型实施例中，通过位移测量器13穿设测量壳体的第一面111上的旋转中 心且位于测量壳体11内部，位移测量器13的另一端与汽车基准测量点连接，并利用位移测 量器13抵靠于旋转板上，进而将二维的测量数据转换为三维数据，提高了测量的准确性，其 长度可以自由伸缩，增加了位移测量器13在小空间内的适用性。
[0056] 优选的，本实用新型实施例的车用测量装置中，所述位移测量器13的一端卷缩于 所述测量壳体11内部，从而可以保证位移测量器13的有效安置，方便后续使用。
[0057]优选的，本实用新型实施例的车用测量装置中，所述测量端头12具有磁性，通过磁 性的测量端头12吸附于所述车身上，通过磁性的测量端头12可以直接吸附不同的车身位 置，方便移动，改变测量点位置，也减少了测量人员数量，提高了便捷性。
[0058] 为保证车用测量装置在狭小多变空间测量的小巧轻便性，位移测量器13的测量距 离小于车辆的轴距，测量壳体11需尽可能的小，能方便放入狭小空间。
[0059] 本实用新型实施例的车用测量装置的应用如下。
[0060] 如图1所示，将车用测量装置的下端定位点放置在汽车待测量点处，将测量头放置 在汽车基准测量点处，位移测量器13读取汽车基准测量点与汽车待测量点处之间的直线距 离d，然后通过旋转将第四角度测量器141及第五角度测量器142与位移测量器13重合，读取 第五角度测量器142在Z所指方向上的夹角β，第四角度测量器141读取第四角度测量器141 及第五角度测量器142在X所指方向上的夹角0,最后计算电路利用直线距离d、夹角沒和夹 角β，计算出汽车基准测量点的相对坐标值和绝对坐标值，并通过显示器2输出显示。
[0061] 具体的，计算电路对测量的数据进行处理，完成数据的三维转化，转化方式如下：
[0062] 假设汽车基准测量点的三维坐标为(Xhy^z1);测量壳体11的长宽高分别为a，b， c;位移测量器13测得的两点间的直线距离为d;第一平面上的角度测量器测得的汽车基准 测量点与汽车待测量点之间的直线，在第一平面上的投影和X所指方向上的夹角为和垂直 于第一平面上的角度测量器测得的汽车基准测量点与汽车待测量点之间的直线和Z所指方 向上的夹角为β;
[0063] 则汽车基准测量点与汽车待测量点之间的相对位置为：
[0064] X 二 d X sing X cos 3.
[0065] y = d X sinp x sin d
[0066] z = d XcosP
[0067] 则汽车基准测量点与汽车待测量点之间的相对三维坐标为（d X Sinp X cos d,
[0068] 绝对位置确定如下：
[0069]
[0070]
[0071] z = dXcosP+zi
[0072] 则测量点的绝对三维坐标为
L〇〇73」本买用新型买施例中，在进行堅车坐标提取时，尤其是整车虚拟模型搭建传感器 坐标提取时，通过测量汽车基准测量点与汽车待测量点之间的直线距离，并通过计算电路 分解到三维坐标上，实现三维数据的测量，减少了测量步骤，也有效提高测量精度，增加了 便捷性。
[0074]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进 和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种车用测量装置，其特征在于，包括： 一设置于汽车上的测量本体，包括:一测量壳体（11)，穿设所述测量壳体（11)的测量端 头（12)，分别与所述测量壳体（11)和所述测量端头（12)连接的位移测量器（13)，以及与所 述测量壳体（11)连接的多个角度测量器，其中，通过所述测量端头（12)将所述测量本体贴 合于车身上，所述位移测量器（13)的一端设置于所述测量壳体（11)内部，所述位移测量器 (13)的另一端位于所述测量壳体(11)外部，所述多个角度测量器指向所述测量端头(12); 分别与所述多个角度测量器及所述位移测量器(13)连接的计算电路； 分别与所述多个角度测量器、所述位移测量器（13)及所述计算电路连接的显示器(2)。2. 如权利要求1所述的车用测量装置，其特征在于，所述多个角度测量器包括:测量汽 车待测量点的第一方向的第一角度测量器、测量所述汽车待测量点的第二方向的第二角度 测量器、以及测量分别与所述第一方向及所述第二方向垂直的方向上的第三角度测量器， 其中，所述第一方向与所述第二方向垂直且处于同一平面，所述第一角度测量器和/或所述 第二角度测量器的中心位于所述汽车待测量点上。3. 如权利要求2所述的车用测量装置，其特征在于，所述测量壳体的第一面（111)上刻 设有多个第一纹路，所述多个第一纹路呈圆形，所述测量壳体的第一面（111)为所述测量壳 体(11)的任一外表面； 所述第一角度测量器和/或所述第二角度测量器包括:旋转安装于所述测量壳体的第 一面（111)上的旋转条，其中，所述旋转条的一端指向所述多个第一纹路，所述旋转条的另 一端指向汽车待测量点； 所述第三角度测量器包括:与所述旋转条的一端垂直连接的旋转板，其中，所述旋转板 上刻设有多个第二纹路，所述多个第二纹路呈弧形。4. 如权利要求1所述的车用测量装置，其特征在于，所述多个角度测量器包括:测量汽 车待测量点位于第一平面上的第三方向的第四角度测量器（141)，以及测量与所述第三方 向垂直且处于不同平面上的方向的第五角度测量器(142)，其中， 所述第四角度测量器（141)测量的第三方向为处于所述第一平面上且相互垂直的两个 方向中的任一方向，所述第四角度测量器(141)的中心位于所述汽车待测量点上。5. 如权利要求4所述的车用测量装置，其特征在于，所述测量壳体的第一面（111)上刻 设有多个第三纹路，所述多个第三纹路呈圆形，所述测量壳体的第一面（111)为所述测量壳 体(11)的任一外表面； 第四角度测量器（141)包括:旋转安装于所述测量壳体的第一面（111)上的旋转条，其 中，所述旋转条的一端指向所述多个第三纹路，所述旋转条的另一端指向汽车待测量点； 所述第五角度测量器（142)包括:与所述旋转条的一端垂直连接的旋转板，其中，所述 旋转板上刻设有多个第四纹路，所述多个第四纹路呈弧形。6. 如权利要求3或5所述的车用测量装置，其特征在于，所述旋转条的二倍的长度值小 于所述测量壳体的第一面(111)的最小边长度值。7. 如权利要求3或5所述的车用测量装置，其特征在于，所述显示器(2)镶嵌于所述测量 壳体的第二面(112)上，其中，所述第一面与所述第二面处于不同的外表面。8. 如权利要求3或5所述的车用测量装置，其特征在于，所述位移测量器（13)的一端穿 设所述测量壳体的第一面（111)上的旋转中心且位于所述测量壳体（11)内部，所述位移测 量器(13)的另一端与汽车基准测量点连接，其中， 所述位移测量器（13)抵靠于所述旋转板上，所述位移测量器（13)的状态包括相对于所 述测量壳体(11)的外表面处于伸长状态或变短状态，所述汽车基准测量点与汽车待测量点 的距离小于汽车相邻车轮的中心轴之间的距离，所述汽车相邻车轮为汽车同一侧的轮胎， 且所述汽车相邻车轮的中心轴的连线与汽车行驶方向平行。9. 如权利要求8所述的车用测量装置，其特征在于，所述位移测量器（13)的一端卷缩于 所述测量壳体(11)内部。10. 如权利要求1至5任一项所述的车用测量装置，其特征在于，所述测量端头（12)具有 磁性，通过磁性的测量端头（12)吸附于所述车身上。
【文档编号】G01B21/00GK205537557SQ201620035583
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月14日
【发明人】兰志宇, 张立玲, 刘明卓, 黄黎
【申请人】北京汽车股份有限公司