专利名称：一种汽车轮胎修正系数的测量方法
技术领域：
本发明涉及一种计量方法，特别是涉及超声波测距的方法及倾角传感器测角的方法结合构成出租车计价器检定中轮胎修正系数的测量方法。
背景技术：
目前基本都是采用模拟路面，用滚筒的方式进行出租汽车计价器计程误差的检定，具体为采用由滚筒、控制系统、机架组成的计价器计程误差检定装置，滚筒使用不锈钢，耐磨损，滚筒的周长一般设计成1米。检定时，出租车的驱动轮架在滚筒上，由控制系统驱动滚筒转动带动出租车轮同步转动，达到模拟出租车行驶的效果，测量滚筒转动的圈数便可准确得到滚筒转动的里程，以此对比计价器的计程测量值，实现计价器计程误差的检定。使用滚筒的方式检定计价器，占地面积小，方便操作，但由于检定时采用弧形表面 (滚筒的圆周表面)代替实际行驶的平面路面，汽车车轮在这两种几何形状物体上的形变不同，造成了很大的影响，即存在轮胎修正系数。轮胎修正系数是指车轮在平面上转动一定圈数计价器所对应的行驶里程，与车轮在弧形表面上转动相同圈数计价器所对应的行驶里程之比。通过大量实验，轮胎修正系数可达2%以上，如果不作修正则严重影响计价器检定的可信度，因此轮胎修正系数的准确性是计价器检定控制的关键因素。目前没有专用的轮胎修正系数测量装置，一般采用通用的测量工具如钢卷尺进行测量，劳动强度大，人为误差大，准确性不高。轮胎修正系数测量的物理量有两个行程(距离)和转角。超声波测距是一种常用的非接触测距方式，其测量原理是利用超声波在空气中的传播速度C为已知，测量超声波在待测距离L内传播的时间T，按物理公式L = CXT计算距离。作为超声波测距准确性，关键是时间T测量的准确性和所获得的声速C的准确性。其中对于声速C，一般是按物理常数使用，但事实上，声速跟传播的介质的特性相关，比如介质的成份、介质的温度等等，在空气中传播时，就跟空气的温度、气压等相关。目前超声波测距仪研究领域都在研究如何准确测量介质的特性参数(如温度)以便对声速C进行修正，提高超声波测距的准确性。但这种修正方式，一受所测参数的准确性限制，二受该特性参数对声速影响的数学模型限制，三受声速影响因素研究的限制。同时，超声波测距是在已确定的两测量点间进行测量，而轮胎修正系数的行程测量点需在汽车行驶后才可确定两个测量点，若要实现自动的测量需考虑测量阿贝原则的问题。倾角传感器可在静态状态下准确测量倾角，但轮胎修正系数的转角测量是在动态下进行，需解决动态连续测量的问题。同时，由于测量时的实际状况不能保证能有垂直的测量面，需采用三轴倾角传感器解决垂直度的影响问题
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是解决汽车轮胎修正系数测量过程的人工化，采用超声波比较测量法测量距离，并实现测量阿贝原则的修正测量行程，同时采用三轴倾角传感器测量动态转动角度并解决垂直度的影响，提供一种汽车轮胎修正系数的自动、准确测量方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种汽车轮胎修正系数的测量方法，该方法包括如下步骤A.超声波测距装置的发射部件安在汽车车头位置，辅助靶放在前方约15m处，辅助靶上有两个安装高度不同但距离固定的超声波接收器，分别称为目标接收器和比较接收器，辅助靶和发射部件对准后，测量发射部件至辅助靶目标接收器的距离Ll及超声波声速 C；B.带三轴倾角传感器的测角部件安在汽车车轮中心的附近，并使X轴方向水平， 得到零起点倾角；C.启动出租车低速行驶，测角部件检测车轮的转动圈数n，行驶5圈后，刹停汽车， 测距部件测量至辅助靶目标接收器及比较接收器的距离L2、r，测角部件测量终点倾角α ；D.拆除测距装置，在计价器使用误差检定装置滚筒的转轴附近安装另一测角部件，出租车驱动轮架在滚筒上，并使两测角部件X轴方向水平，得到零起点倾角；Ε.启动出租车低速行驶，检测车轮及滚筒的转动圈数nl、n2，行驶5圈后，刹停汽车，测量终点倾角β和Y ；F.根据上述所测数据计算轮胎修正系数S，公式是
权利要求
1.一种汽车轮胎修正系数的测量方法，其特征在于该方法包括如下步骤
2.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎修正系数的测量方法，其特征在于在所述A 步骤中，所述辅助靶上有两个安装高度不同且距离固定的超声波接收器，安装高度差2d为 20mm至40mm且目标接收器位置低，两接收器相距Lr为0. 5m至1. Om,这些数据需准确标定。
3.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎修正系数的测量方法，其特征在于在所述A 步骤中，所述对准是在两接收器的安装高度的中间安装一平行的激光指示装置，用该激光指示装置调整辅助靶的高度使测距装置的发射器处于激光指示光线上实现对准，实现两个接收器偏离指示线(即测量线)的距离d为IOmm至20mm。
4.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎修正系数的测量方法，其特征在于在所述A 步骤中，所述测量距离Ll的方式是测量超声波从发射器传播至目标接收器的时间Tll和至
5.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎修正系数的测量方法，其特征在于在所述B 步骤中，所述测角部件安在汽车车轮中心的附近，而不需安装在车轮的转动轴上。
6.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎修正系数的测量方法，其特征在于在所述B、 D步骤中，所述测角部件X轴需进行水平调整，并在此状态下测量测角部件Y轴的输出值 Y (VO)。
7.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎修正系数的测量方法，其特征在于在所述C 步骤中，所述测距部件测量至比较接收器的距离r，按/" = ^(Cxr22)2计算。
8.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎修正系数的测量方法，其特征在于在所述C、E步骤中，所述测量终点倾角是测量此状态下的测角部件三轴的输出值X(Vout)、Y(Vout)、Z (Vout)，当Z轴传感器处于士45 °时，按比较接收器的时间Τ12后，按
9.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎修正系数的测量方法，其特征在于在所述D 步骤中，所述计价器使用误差检定装置滚筒的转轴附近安装另一测角部件。
全文摘要
本发明公开了一种汽车轮胎修正系数的测量方法，该方法主要是利用两个安装高度不同但距离固定的超声波接收器组成的辅助靶构成超声波测距的方式，进行高精度的测距，并利用两个超声波接收器组成的辅助靶进行行驶行程的准确测量；利用三轴倾角传感器实现不需在转动轴上安装构成倾角测量的方式，进行连续转动角度测量，并进行垂直度修正测量准确的倾角，从而实现轮胎修正系数的准确测量。本发明提高了测量的准确性，且操作更简单。本发明作为一种汽车轮胎修正系数的测量方法广泛应用于出租车计价器检定中。
文档编号G01C25/00GK102252691SQ20111009428
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者刘扬东, 谭山, 黄锋 申请人:中华人民共和国广州机场出入境检验检疫局, 广州市计量检测技术研究院