专利名称：汽车整车尺寸非接触检测系统的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车性能检测设备，特别涉及一种汽车整车尺寸非接触检测系统。所说的汽车整车尺寸是指汽车车身的长度、宽度、高度，汽车车厢体的长度、宽度、高度，以及汽车轴距等。
背景技术：
我国《营运车辆综合性能要求和检验方法》(GB18565-2001)整车整备检测项目中要求对汽车尺寸参数进行检测，车辆的结构不得任意改造。对于在用的车辆，车管部门要结合机动车综合性能检测站的年度检验，依据营运车辆检验国家标准对汽车外形尺寸有关参数重新核定，监督并杜绝“大吨小标”的车辆上路，避免车辆超限超载现象。而目前国内外在用车检测方面还没有测量汽车整车尺寸的测试系统，只能采用笨拙的人工测量方法进行检测，工作效率低下。研究实用的汽车整车尺寸快速检测系统具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车整车尺寸非接触检测系统以实现通过检测设备进行汽车整车尺寸的快速科学检测。
本发明汽车整车尺寸非接触检测系统主要由车身长度测量装置、由车身长度测量装置(A)、车身宽度测量装置(B)、车身高度测量装置(C)和测控系统(D)组成。所述的车身长度测量装置(A)由3个一字形排列的结构均相同的测量单元组成，该测量单元是由通过摄像机转台(2)设置在机架(9)水平导轨(7)上的摄像机(1)和驱动摄像机(1)沿水平导轨(7)移动的传动机构、测录该摄像机(1)位移量的位移传感器(5)组成；所述的车身宽度测量装置(B)是由设置在另一机架(17)水平导轨(18)中的滑杆(19)和通过摄像机转台(12)固设在滑杆(19)一端上的摄像机(11)、驱动滑杆(19)在水平导轨(18)中移动的传动机构、测录该摄像机(11)位移量的位移传感器(16)组成；所述的车身高度测量装置(C)是由通过摄像机转台(22)设置在又一机架(28)垂向导轨(29)上的摄像机(21)和驱动摄像机(21)沿垂向导轨(29)移动的传动机构、测录该摄像机(21)位移量的位移传感器(26)组成；所述的测控系统(D)由放大电路、输入输出接口电路、计算机、图像采集卡及相应的控制软件组成；所述的各摄像机分别通过图像采集卡与计算机相联接，各位移传感器分别通过放大滤波及A/D卡与计算机相联接。
采用本发明汽车整车尺寸非接触检测系统，将汽车驶入检测场地即能够快速非接触式检测汽车整车尺寸，包括长、宽、高、轴距等，为汽车整车尺寸检测提供了行之有效的汽车检测设备，大大提高其工作效率和检测精度。
图1是汽车整车尺寸检测系统组成示意图；图2是车身长度测量装置结构示意图；图3是图2所示车身宽度测量装置中的一个测量单元结构示意图；图4是车身宽度测量装置结构示意图；图5是车身高度测量装置结构示意图；图6是检测车身长度示意图；图7是检测车身宽度示意图；图8是检测车身高度示意图；图9是测控系统计算机控制框图。
具体实施例方式
下面结合附图给出的实施例对本发明结构作进一步详细说明。
参照图1，一种汽车整车尺寸非接触检测系统主要由车身长度测量装置、由车身长度测量装置(A)、车身宽度测量装置(B)、车身高度测量装置(C)和测控系统(D)组成。
参照图2、3，所述的车身长度测量装置(A)由3个一字形排列的结构均相同的测量单元组成，该测量单元是由通过摄像机转台(2)设置在机架(9)水平导轨(7)上的摄像机(1)和驱动摄像机(1)沿水平导轨(7)移动的传动机构、测录该摄像机(1)位移量的位移传感器(5)组成。
驱动摄像机(1)沿水平导轨(7)移动的传动机构，是由与水平导轨(7)平行设置的环绕在两端链轮(8)上的链条环(6)和通过减速器(4)驱动连接在一端链轮(8)上的电机(3)构成，摄像机转台(2)与链条环(6)的一侧相联结。
测录该摄像机(1)位移量的位移传感器(5)采用光电编码器，将其设置在链轮(8)的轴端上。
启动电机3，带动减速器4旋转，进而带动链轮8旋转。链轮转动时，由传动链条6带动摄像机转台2及摄像机1沿着水平导轨7移动。光电编码器5通过与链轮轴的同步旋转，进而记录摄像机1的位移量。
参照图4，所述的车身宽度测量装置(B)是由设置在另一机架(17)水平导轨(18)中的滑杆(19)和通过摄像机转台(12)固设在滑杆(19)一端上的摄像机(11)、驱动滑杆(19)在水平导轨(18)中移动的传动机构、测录该摄像机(11)位移量的位移传感器(16)组成。
驱动滑杆(19)在水平导轨(18)中移动的传动机构，是由与滑杆(19)背侧上的齿条相啮合的传动齿轮(13)和通过减速器(15)驱动连接在该传动齿轮(13)的电机(14)构成。
测录该摄像机(11)位移量的位移传感器(16)采用光电编码器，将其设置在传动齿轮(13)的轴端上。
电机14启动，带动减速器15旋转，进而带动传动齿轮13旋转。齿轮转动时，由滑杆19带动摄像机转台12及摄像机11沿着水平导轨18移动。光电编码器16通过与齿轮轴的同步旋转，进而记录摄像机的位移量。
参照图5，所述的车身高度测量装置(C)是由通过摄像机转台(22)设置在又一机架(28)垂向导轨(29)上的摄像机(21)和驱动摄像机(21)沿垂向导轨(29)移动的传动机构、测录该摄像机(21)位移量的位移传感器(26)组成。
驱动摄像机(21)沿垂向导轨(29)移动的传动机构，是由与垂向导轨(29)平行设置的环绕在两端链轮(23)上的链条环(27)和通过减速器(24)驱动连接在一端链轮(23)上的电机(25)构成，摄像机转台(22)与链条环(27)的一侧相联结。
测录该摄像机(21)位移量的位移传感器(26)采用光电编码器，将其设置在链轮(23)的轴端上。
电机25启动，带动减速器24旋转，进而带动链轮23旋转。由传动链条环27带动摄像机转台22及摄像机21沿着垂向导轨29移动。光电编码器26通过与链轮轴的同步旋转，进而记录摄像机的垂直移动的位移量。
参照图9，所述的测控系统(D)由放大电路、输入输出接口电路、计算机、图像采集卡及相应的控制软件组成；所述的各摄像机分别通过图像采集卡与计算机相联接，各位移传感器分别通过放大滤波及A/D卡与计算机相联接，各电机分别与计算机输出接口控制相联接。
采用本发明进行整车尺寸检测的工作方法是首先进行车身长度参数的测量参照图6，汽车车头在距车身高度测量装置2米的前方停车。根据车型大小选择车身长度测量装置(A)中两个摄像机，根据图像的位置，控制前后两个摄像机水平纵向移动(通过分别控制电机的正、反转实现前后移动)，使要找的车厢前一侧的特征点(见附图6中的a点)基本位于前摄像机采集的图像中心，即图像窗口的十字交叉点上，该点作为基准点。然后，同样再调整后摄像机，直至找到车厢后一侧的特征对称点(见附图6中的b点)，作为另一个基准点。这样，计算机测控系统就会根据记录到的摄像机在导轨上的行程，计算出车厢的长度，即附图6中所示a、b两点间的距离L1。同理，再接着控制前后摄像机，分别找到前、后轴中心点c、d(见附图6中c、d点)作为基准点，记录摄像机在导轨上的行程，从而也可以计算出汽车前后轴轴距，即附图6中所示c、d两点间的距离L2。在这一测量系统中，应根据车型、测量参数适当选取三个摄像机中的一个或两个作为测量摄像机。本装置中三个测量单元可同时工作，通过记录每个摄像机的位移量，并根据导轨长度，经计算可得汽车车身长度参数，并且缩短了摄像机由车身前边线到后边线移动距离，进而加快测量速度。
然后进行车身宽度参数的测量参照图7，通过控制电机的旋转，控制摄像机水平横向移动，根据图像的位置，使要找的车厢左侧特征点(见附图7中e点)位于摄像机采集的图像中心，即图像窗口的十字交叉点上，以此作为一个基准点。然后移动摄像机，同样找到车厢右侧的对应特征点(见附图7中f点)，作为另一个基准点。计算机测控系统就会根据记录到的摄像机在导轨上的行程，计算出车厢的宽度，即附图7中所示e、f两点间的距离L3。
最后进行车身高度参数的测量参照图8，通过控制电机的旋转，控制摄像机沿着导轨垂直移动，根据图像的位置，使要找的车厢上侧特征点(见附图8中g点)位于摄像机采集的图像中心，即图像窗口的十字交叉点上，以此作为一个基准点。然后移动摄像机，同样找到车厢下侧的对应特征点(见附图8中h点)，作为另一个基准点。计算机测控系统会根据记录到的摄像机在导轨上的行程，计算出车厢的高度，即附图8中所示g、h两点间的距离L4。
测控系统可以通过选取不同的特征点，进而测量汽车不同的外形尺寸参数。测量的全过程都是在非接触的情况下完成的，并能实现自动化。
权利要求
1.一种汽车整车尺寸非接触检测系统，其特征在于由车身长度测量装置(A)、车身宽度测量装置(B)、车身高度测量装置(C)和测控系统(D)组成，所述的车身长度测量装置(A)由3个一字形排列的结构均相同的测量单元组成，该测量单元是由通过摄像机转台(2)设置在机架(9)水平导轨(7)上的摄像机(1)和驱动摄像机(1)沿水平导轨(7)移动的传动机构、测录该摄像机(1)位移量的位移传感器(5)组成；所述的车身宽度测量装置(B)是由设置在另一机架(17)水平导轨(18)中的滑杆(19)和通过摄像机转台(12)固设在滑杆(19)一端上的摄像机(11)、驱动滑杆(19)在水平导轨(18)中移动的传动机构、测录该摄像机(11)位移量的位移传感器(16)组成；所述的车身高度测量装置(C)是由通过摄像机转台(22)设置在又一机架(28)垂向导轨(29)上的摄像机(21)和驱动摄像机(21)沿垂向导轨(29)移动的传动机构、测录该摄像机(21)位移量的位移传感器(26)组成；所述的测控系统(D)由放大电路、输入输出接口电路、计算机、图像采集卡及相应的控制软件组成；所述的各摄像机分别通过图像采集卡与计算机相联接，各位移传感器分别通过放大滤波及A/D卡与计算机相联接。
2.根据权利要求1所述的汽车整车尺寸非接触检测系统，其特征在于所说的车身长度测量装置(A)中驱动摄像机(1)沿水平导轨(7)移动的传动机构，是由与水平导轨(7)平行设置的环绕在两端链轮(8)上的链条环(6)和通过减速器(4)驱动连接在一端链轮(8)上的电机(3)构成，摄像机转台(2)与链条环(6)的一侧相联结。
3.根据权利要求1所述的汽车整车尺寸非接触检测系统，其特征在于所说的车身宽度测量装置(B)中驱动滑杆(19)在水平导轨(18)中移动的传动机构，是由与滑杆(19)背侧上的齿条相啮合的传动齿轮(13)和通过减速器(15)驱动连接在该传动齿轮(13)的电机(14)构成。
4.根据权利要求1所述的汽车整车尺寸非接触检测系统，其特征在于所说的车身高度测量装置(C)中驱动摄像机(21)沿垂向导轨(29)移动的传动机构，是由与垂向导轨(29)平行设置的环绕在两端链轮(23)上的链条环(27)和通过减速器(24)驱动连接在一端链轮(23)上的电机(25)构成，摄像机转台(22)与链条环(27)的一侧相联结。
5.根据权利要求1所述的汽车整车尺寸非接触检测系统，其特征在于所说的各位移传感器(5、16、26)均为光电编码器，分别设置在各自测量装置(A、B、C)中所说的传动机构之链轮(8)、传动齿轮(13)、链轮(23)的轴端上。
全文摘要
本发明涉及一种汽车整车尺寸非接触快速检测系统，它包括由设置在纵向水平导轨架上的三个摄像机及反馈摄像机位移量的位移传感器组成的车身长度测量装置、由设置在横向水平导轨架上的摄像机及反馈摄像机位移量的位移传感器组成的车身宽度测量装置、由设置在垂向导轨架上的摄像机及反馈摄像机的位移传感器组成的车身高度测量装置及联接各位移传感器和摄像机的计算机测控系统。将汽车驶入检测场地即能够快速非接触式检测汽车整车尺寸，包括长、宽、高、轴距等，为汽车整车尺寸检测提供了行之有效的汽车检测设备，大大提高其工作效率和检测精度。
文档编号G01B11/02GK1719190SQ20051001703
公开日2006年1月11日 申请日期2005年8月8日 优先权日2005年8月8日
发明者苏建, 阮国新, 翟乃斌, 刘玉梅, 何凤江, 潘洪达, 张立斌, 陈熔, 戴建国 申请人:吉林大学