何耀華，魏樂文

（1.武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院，湖北武漢430070；2.武漢理工大學(xué)現(xiàn)代汽車零部件技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430070）

基于二維參數(shù)的汽車跑偏測試系統(tǒng)分析

何耀華1，2，魏樂文1，2

（1.武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院，湖北武漢430070；2.武漢理工大學(xué)現(xiàn)代汽車零部件技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430070）

基于激光測距的車輛行駛跑偏二維參數(shù)的測量方法，研究了其測試原理和總體結(jié)構(gòu)方案，分析了影響測試誤差的可能因素，探討了減小測試誤差的方法.基于汽車下線在線檢測的實(shí)際需要進(jìn)行了系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)，開發(fā)了一套基于二維參數(shù)的汽車行駛跑偏在線自動(dòng)測試系統(tǒng).通過對(duì)測試方法的改進(jìn)及對(duì)測試數(shù)據(jù)的分層處理來減小測試誤差，對(duì)測試點(diǎn)的邏輯控制來滿足工業(yè)測試現(xiàn)場對(duì)跑偏測試系統(tǒng)的高精度、高強(qiáng)度、高效率和多任務(wù)測試的需求.結(jié)果表明：該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了利用非接觸式測量方式自動(dòng)、精確、快速地測量汽車行駛跑偏量，系統(tǒng)測試誤差小于2 cm，能滿足汽車制造企業(yè)對(duì)下線車輛行駛跑偏檢測的要求.

汽車；跑偏；激光測距；二維參數(shù)；在線檢測

維持汽車直線行駛是現(xiàn)代汽車的基本要求，也是行車安全的重要保證.然而，車輛在生產(chǎn)制造和裝配調(diào)整過程中不可避免地存在一定誤差，因此從生產(chǎn)線下來的汽車總會(huì)有少部分存在行駛跑偏問題［1－4］.目前，國內(nèi)的部分汽車制造廠商已經(jīng)使用基于數(shù)字圖像的車輛行駛跑偏在線測量系統(tǒng)［3－4］來檢驗(yàn)下線車輛的跑偏量，其特點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，安裝、調(diào)試、標(biāo)定、維護(hù)比較困難，成本也較高.因此，筆者基于激光測距的車輛行駛跑偏二維參數(shù)的測量方法，研究其測試原理和總體結(jié)構(gòu)方案，分析影響測試誤差的可能因素，探討減小測試誤差的方法.

1 系統(tǒng)測試區(qū)硬件組成及布局

系統(tǒng)測試區(qū)的組成及布局如圖1所示，測試區(qū)硬件主要包括設(shè)置在跑道左右兩側(cè)3個(gè)測點(diǎn)上的6個(gè)測試單元、3套對(duì)射式光電開關(guān)、3個(gè)AP（無線信號(hào)接入點(diǎn)）等組成.

圖1 測試區(qū)硬件布局圖

2 二維參數(shù)測試原理及算法

2.1 測試二維坐標(biāo)系的建立

系統(tǒng)初始安裝時(shí)，要對(duì)每組測點(diǎn)進(jìn)行激光測距儀位置校準(zhǔn)，使得每組測點(diǎn)的激光測距儀射出的激光在空間上能完全重合（為了保證測試數(shù)據(jù)的一致性及準(zhǔn)確性）.當(dāng)激光測距儀位置固定后，找出測試道路的中心線并以此為基準(zhǔn)建立y坐標(biāo)軸，以測點(diǎn)1（即第1組測點(diǎn)）的2個(gè)激光測距儀發(fā)出的激光束向路面投影得到的線段為基準(zhǔn)建立x坐標(biāo)軸，與道路中心線的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立二維測試坐標(biāo)系［5］.由于在實(shí)際工程應(yīng)用及設(shè)備初始安裝過程中很難保證各部件之間的相對(duì)位置完全正確，所以初始安裝完成后要對(duì)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，測量出每組測點(diǎn)準(zhǔn)確的坐標(biāo).測試原理如圖2所示，記測點(diǎn)1.1（第1組測點(diǎn)中靠近道路左側(cè)的測點(diǎn)）坐標(biāo)為（－L1，0），測點(diǎn)1.2（第1組測點(diǎn)中靠近道路右側(cè)的測點(diǎn)）坐標(biāo)為（L2，0）；測點(diǎn)2.1坐標(biāo)為（－L3，D1），測點(diǎn)2.2坐標(biāo)為（L4，D1）；測點(diǎn)3.1坐標(biāo)為（－L5，D1＋D2）；測點(diǎn)3.2坐標(biāo)為（L6，D1＋D2）.

圖2 測試原理圖

2.2 測試原理及算法

建立二維測試坐標(biāo)系后，當(dāng)測試車輛依次通過各測點(diǎn)時(shí)，可以得到3組（共6個(gè)）距離值（該距離值是通過采集卡采集到激光測距儀的電流數(shù)據(jù)并在程序中計(jì)算處理得到的），分別為d1，d2，d3，d4，d5，d6.以測試車輛沿y軸方向（車輛前進(jìn)方向）的車身中心線為準(zhǔn)，記其通過各測點(diǎn)時(shí)的坐標(biāo)（即二維參數(shù)坐標(biāo)）分別為V1（La，0），V2（Lb，D1），V3（Lc，D1＋D2）.由圖2可知，利用各組左右測點(diǎn)的測試數(shù)據(jù)可得測試車輛駛過各測點(diǎn)時(shí)的坐標(biāo)為

在實(shí)際測試中，車輛進(jìn)入測試區(qū)的測點(diǎn)時(shí)，總會(huì)與y軸方向有個(gè)夾角即駛?cè)虢?，記作?由D1≈5 m，跑偏測試區(qū)車速限定為50～90 km·h－1，則測試車輛由測點(diǎn)1駛?cè)霚y點(diǎn)2所需時(shí)間為0.20～0.36 s.由于該時(shí)間很小，可作假設(shè)：測試車輛由測點(diǎn)1駛?cè)霚y點(diǎn)2時(shí)，其x軸上的位移是由該車輛進(jìn)入測點(diǎn)1時(shí)的駛?cè)虢撬鸬?，而不考慮在這段短時(shí)間內(nèi)車輛跑偏引起其x軸坐標(biāo)的變化.由圖2可得

測試車輛進(jìn)入測點(diǎn)1時(shí)的駛?cè)虢菫?/p>

易知排除掉駛?cè)虢菍?duì)測試車輛跑偏量的影響，可得其跑偏量為

3 測試精度影響因素及相應(yīng)補(bǔ)償方法

系統(tǒng)測量精度主要與激光測距儀的測量精度以及數(shù)據(jù)采集與處理硬／軟件的精度有關(guān).需要采取一定的補(bǔ)償方法來保證測試的精度.

3.1 激光測距儀的測量精度分析

影響激光測距儀測量精度主要是其內(nèi)部因素和外部因素.由于內(nèi)部測量精度是由其自身內(nèi)部測試單元及其相應(yīng)結(jié)構(gòu)來保證的，因此要盡量減少影響其測量精度的外部因素.外部因素主要與被測物表面傾斜角度、被測物表面光澤和粗糙度、被測物表面顏色有關(guān)［6］.由于下線車輛車身的顏色及表面光澤和粗糙度是固定的，其對(duì)測量精度影響較小，可以通過試驗(yàn)標(biāo)定進(jìn)行誤差補(bǔ)償，故對(duì)這2個(gè)影響因素不作具體闡述.

在實(shí)際測量中被測物表面傾斜程度對(duì)測量精度的影響較大.被測物表面傾斜是指在光點(diǎn)處表面的法線方向與入射光的方向不重合，其夾角稱為傾斜角.隨著被測物表面傾斜角的不同，入射光點(diǎn)所產(chǎn)生的散射光空間分布將發(fā)生變化，從而導(dǎo)致接收透鏡在單位立體角、單位時(shí)間內(nèi)接收到的光能量發(fā)生變化，這就導(dǎo)致測量值和實(shí)際值有一個(gè)偏差.這種誤差具有如下特點(diǎn)：當(dāng)位移一定時(shí)，傾斜產(chǎn)生的誤差將隨傾斜角的增大而增大；當(dāng)傾斜角一定時(shí)，傾斜產(chǎn)生的誤差將隨位移的增大而增大［7］.因此，對(duì)于激光測距儀的測量精度而言，主要在于對(duì)應(yīng)測點(diǎn)處的車身測試面傾斜角的大小以及車身測試面位移的大小.

3.1.1 駛?cè)虢菍?duì)測試精度的影響

在實(shí)際跑偏測試中，測試車輛駛?cè)霚y點(diǎn)時(shí)總會(huì)產(chǎn)生一定的駛?cè)虢牵ㄊ荞{駛員操作及車輛自身因素的影響），盡管在上述跑偏測試算法中排除了駛?cè)虢菍?duì)跑偏量的影響，但是由于車輛駛?cè)虢窃酱?，將?dǎo)致車身測試面的傾斜越厲害即傾斜角越大，進(jìn)而使得測量的誤差越大［8］；對(duì)于這一點(diǎn)，首先可以通過試驗(yàn)標(biāo)定進(jìn)行誤差補(bǔ)償，其次就是要通過減小測試車輛的駛?cè)虢莵頊p小測試誤差.

3.1.2 測試面位移對(duì)測試精度的影響

由于在實(shí)際跑偏測試中測試車輛駛過測點(diǎn)時(shí)會(huì)存在一定的傾斜角，而傾斜角一定，傾斜產(chǎn)生的誤差將隨位移的增大而增大.測試車輛駛?cè)霚y點(diǎn)前會(huì)觸發(fā)其前端相應(yīng)的光電開關(guān)，從而開啟激光測距儀進(jìn)行測量，測試箱中的電流采集卡便采集此時(shí)激光測距儀的電流測試信號(hào)并將其傳給主機(jī)，經(jīng)過主機(jī)程序計(jì)算處理后得到相應(yīng)的距離值即坐標(biāo)值.激光測距儀的測量速度即輸出率高達(dá)3 kHz，現(xiàn)將采集卡的采樣率設(shè)置為1 kHz.由于車輛在x軸方向上的坐標(biāo)值誤差隨著車身測試面位移的增大而增大，所以理論上選擇用作計(jì)算坐標(biāo)值的測試面越小越好（考慮極端情況就是車身上某一固定點(diǎn)），然而測試車輛在測試區(qū)的行駛速度為50～90 km·h－1，若車身長度為4 m，則汽車通過測點(diǎn)所需的時(shí)間（由于光電開關(guān)和激光測距儀的距離很近，計(jì)算時(shí)間時(shí)可以將其忽略不計(jì)）為0.159～0.288 s，在這段時(shí)間內(nèi)，理論上采集到的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)為159～288個(gè)即對(duì)應(yīng)的距離值點(diǎn)數(shù)為159～288個(gè).因此幾乎無法讀取到車身測試面上某固定點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值，而只能選取測試面某一區(qū)域?qū)?yīng)的測試數(shù)據(jù)作為車輛x軸坐標(biāo)值的計(jì)算參考值.現(xiàn)將車身測試面分為3部分（等距劃分）：車頭、車身、車尾，則每一部分對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)應(yīng)為53～96個(gè).由于車頭和車尾部位流線型較大，而且當(dāng)激光射在車燈上時(shí)（激光測距儀的測點(diǎn)與測試路面的垂直距離約為80 cm，能照到測試車輛前照燈），此時(shí)激光測距儀無法測量出相應(yīng)的距離值，而車身部分比較平整，區(qū)域內(nèi)測距誤差較小，適合作為車輛的坐標(biāo)測試區(qū)域.若選作坐標(biāo)計(jì)算的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)過少，則有可能會(huì)導(dǎo)致測量誤差偏大.綜上，選取測試車輛通過測點(diǎn)時(shí)采集到的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)于車身區(qū)域的前50個(gè)點(diǎn)作為車輛坐標(biāo)計(jì)算參考點(diǎn).

3.2 數(shù)據(jù)采集與處理部分的精度分析

系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理部分誤差主要在于系統(tǒng)靜態(tài)標(biāo)定時(shí)的數(shù)據(jù)誤差以及動(dòng)態(tài)測量時(shí)的數(shù)據(jù)誤差.

3.2.1 系統(tǒng)靜態(tài)標(biāo)定的誤差分析

系統(tǒng)安裝完成后，為了保證測試精度，首先要測量出在測試區(qū)的二維坐標(biāo)下各測點(diǎn)準(zhǔn)確的坐標(biāo)值（測點(diǎn)二維參數(shù)），這是保障測量精度的前提.標(biāo)定方法如圖3所示.

圖3 系統(tǒng)標(biāo)定示意圖

將2個(gè)標(biāo)定架［9］放置于跑道中心線上且分別位于測點(diǎn)1和測點(diǎn)3兩端，從兩端標(biāo)定架上引出2根鋼絲繩（形成一個(gè)大平面），將3塊標(biāo)定板通過細(xì)線掛在鋼絲繩上且分別放置于3個(gè)測點(diǎn)處（在開始標(biāo)定先對(duì)每組測點(diǎn)左右兩側(cè)激光測距儀的位置進(jìn)行校準(zhǔn)，使兩側(cè)激光在空間上重合），通過激光水平儀調(diào)整標(biāo)定架和標(biāo)定板的位置，使標(biāo)定板所在平面與路面垂直且投影在路面上的線段與道路中心線重合.由于標(biāo)定板自身厚度為3.0 mm，所以標(biāo)定測量時(shí)各測點(diǎn)x方向的坐標(biāo)均應(yīng)加上1.5 mm.準(zhǔn)備就緒后即開始標(biāo)定各測點(diǎn)的二維參數(shù)值（各測點(diǎn)的y坐標(biāo)通過手工測量），在主機(jī)上運(yùn)行標(biāo)定程序，如圖4所示.按照標(biāo)定程序的說明步驟操作程序，即可得到各測點(diǎn)的標(biāo)定數(shù)據(jù)，同時(shí)各激光測距儀的顯示屏上也會(huì)顯示出相應(yīng)的距離值.標(biāo)定結(jié)果如圖4所示，可知系統(tǒng)靜態(tài)標(biāo)定的主機(jī)數(shù)據(jù)（通過數(shù)據(jù)采集與處理得到的數(shù)據(jù)）的誤差在±1 mm以內(nèi).

圖4 標(biāo)定程序界面圖

3.2.2 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測量的誤差分析

設(shè)定激光測距儀的輸出為電流型模擬量輸出，且設(shè)置為與距離值正相關(guān).激光測距儀的MF（multi functional）多功能輸入端與光電開關(guān)接收端（光電開關(guān)是成對(duì)使用的，由發(fā)射端和接收端組成）的信號(hào)輸出端相連，系統(tǒng)測試過程中當(dāng)光電開關(guān)未被觸發(fā)時(shí)激光測距儀處于待機(jī)狀態(tài)，不進(jìn)行距離測試，此時(shí)電流模擬量輸出值為20.5 mA；當(dāng)光電開關(guān)被觸發(fā)時(shí)，激光測距儀處于開啟狀態(tài)，開始距離測試，此時(shí)若測試距離小于激光測距儀設(shè)定的測量范圍的最小值，則電流模擬量輸出值為3.5 mA；若測試距離大于設(shè)定的測量范圍的最大值，則電流模擬量輸出值為20.5 mA；若測試距離在設(shè)定的測量距離范圍內(nèi)，則電流模擬量輸出值為4.0～20.0 mA，且為有效電流值.測距儀的測量范圍為200～30 000 mm可調(diào)，則距離與電流的關(guān)系式為

式中：d為距離，mm；I為電流，mA.

由式（7）可知，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測量誤差主要由各個(gè)有效電流（4.0～20.0 mA范圍內(nèi)的電流值作為有效值）自身誤差ΔI（由電流采集卡及激光測距儀內(nèi)部電路的誤差引起）以及有效電流數(shù)據(jù)整體波動(dòng)較大導(dǎo)致的誤差（由激光測距儀動(dòng)態(tài)測量時(shí)的誤差引起）產(chǎn)生.

對(duì)于單個(gè)有效電流數(shù)據(jù)I的誤差ΔI而言，要使其減小比較困難（除非更換更高精度的硬件，但同時(shí)成本也將大幅提高），所以能做的就是通過數(shù)據(jù)處理的方法盡量減少距離值d的誤差Δd.由于激光測距儀的有效電流模擬量輸出范圍是4.0～20.0 mA固定，而其對(duì)應(yīng)的測量范圍200～30 000 mm可調(diào)，又Δd＝1 862.50ΔI，則在滿足系統(tǒng)測量要求的前提下，盡量將激光測距儀測量范圍設(shè)置小一些，測量誤差會(huì)減小.將激光測距儀的測量范圍調(diào)整為500～6 000 mm（該測量范圍是根據(jù)測點(diǎn)二維參數(shù)設(shè)定的），則距離與電流的關(guān)系式為

此時(shí)Δd′＝343.75ΔI，在ΔI一定的情況下，式（8）計(jì)算出的Δd′明顯比式（7）中計(jì)算出的Δd要小，即測量誤差更小.

選取測試車輛通過測點(diǎn)時(shí)采集到的有效電流數(shù)據(jù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)于車身測試區(qū)域的前50個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作為車輛坐標(biāo)計(jì)算參考點(diǎn)，數(shù)據(jù)提取子程序框圖如圖5所示.

現(xiàn)以測點(diǎn)1.1的激光測距儀的測試數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行分析，測試車輛經(jīng)過該測點(diǎn)時(shí)由數(shù)據(jù)提取程序采集到的有效電流數(shù)據(jù)如圖6所示.共采集到207個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，按照程序中的算法，提取到的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)即是從第69個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)到第118個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，從圖6可以看出中間段的數(shù)據(jù)相比兩端的數(shù)據(jù)更穩(wěn)定.

提取到的電流數(shù)據(jù)如圖7所示，提取到的電流為（13.65±0.05）mA，由Δd′＝343.75ΔI可知，此時(shí)的距離誤差為Δd′＝±17.19 mm.此時(shí)誤差過大不滿足測試要求，應(yīng)對(duì)提取的有效電流進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.數(shù)據(jù)處理的子程序框圖如圖8所示.

圖5 數(shù)據(jù)提取子程序框圖

圖6 有效電流數(shù)據(jù)圖

圖7 提取的電流數(shù)據(jù)圖

圖8 數(shù)據(jù)處理子程序框圖

數(shù)據(jù)處理步驟：① 求出算術(shù)平均值珔d，計(jì)算其殘差Δi＝di－珔d，i＝1，2，…，n；②求其標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值e；③判別粗大誤差，當(dāng)｜Δi｜≥3e時(shí)，則剔除掉對(duì)應(yīng)的電流數(shù)據(jù)值；④ 將剩下的有效電流數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值作為該測點(diǎn)測量距離值的計(jì)算值.經(jīng)數(shù)據(jù)處理程序處理后得到的電流數(shù)據(jù)如圖9所示，與圖7相比，得到的電流數(shù)據(jù)更加精確.

圖9 處理后的電流數(shù)據(jù)圖

4 系統(tǒng)測量控制方法

4.1 系統(tǒng)測量控制策略

系統(tǒng)的測試流程：測試員駕駛測試車輛進(jìn)入跑偏測試跑道，當(dāng)駛?cè)霚y試信號(hào)發(fā)射區(qū)時(shí)按下手持終端上相應(yīng)的測試信號(hào)發(fā)送鍵，手持終端則通過系統(tǒng)的無線局域網(wǎng)與主機(jī)建立連接并向主機(jī)發(fā)送測試信號(hào)［10］，當(dāng)主機(jī)收到測試信號(hào)時(shí)即開啟測點(diǎn)，測試車輛依次通過3組測點(diǎn)，主機(jī)計(jì)算出測試結(jié)果并將其發(fā)送給手持終端.

為了保證多臺(tái)車輛進(jìn)行測試時(shí)系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)測試響應(yīng)慢、測試數(shù)據(jù)混亂、手持終端接收不到測試結(jié)果等問題，提出控制策略：①利用程序里面的隊(duì)列函數(shù)使手持終端發(fā)送的測試信號(hào)數(shù)據(jù)以及各測點(diǎn)相應(yīng)測試數(shù)據(jù)按照先后順序入隊(duì)列和出隊(duì)列（先入先出，后入后出），這樣就能保證多臺(tái)車輛測試時(shí)程序能快速響應(yīng)且每臺(tái)車輛都能正常測試而不會(huì)出現(xiàn)測試混亂；②在無線通信程序中為每個(gè)手持終端（各終端的IP地址不同）按照其相應(yīng)的IP地址分配不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，用來存儲(chǔ)相應(yīng)的測試信號(hào)以及測試結(jié)果等數(shù)據(jù).這樣就能保證多臺(tái)車輛正常測試時(shí)各手持終端接收到的測試結(jié)果不會(huì)出現(xiàn)混亂；③當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)波動(dòng)（手持終端發(fā)送數(shù)據(jù)掉包）時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)發(fā)送失敗的情況，為了保證這種情況下系統(tǒng)能正常測試，則通過C＃程序來控制手持終端信號(hào)發(fā)送策略，即測試員按發(fā)送鍵之后手持終端將以500 ms的間隔時(shí)間不斷地向主機(jī)發(fā)送測試信號(hào)，直到發(fā)送成功［11］.這樣就能保證發(fā)送失敗時(shí)車輛在駛?cè)胄盘?hào)發(fā)射區(qū)后部時(shí)也能成功發(fā)送測試信號(hào)并進(jìn)行正常的測試.

綜上所述，通過相應(yīng)的控制方法使得系統(tǒng)在各種狀況下都能正常測試.

4.2 系統(tǒng)測試

在經(jīng)過前期測試系統(tǒng)的搭建后，接下來就要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行測試，系統(tǒng)測試跑道如圖10所示，測試單元如圖11所示.由于汽車在行駛過程中無法直接人工測量其跑偏量，故采用軌跡法（測量相應(yīng)車輪的軌跡線）人工測量其跑偏量.讓多臺(tái)測試車輛依次連續(xù)進(jìn)行測試（人工測量時(shí)以不同顏色的軌跡線對(duì)不同車輛加以區(qū)分），由測試結(jié)果（取部分信息）可知，該測試系統(tǒng)能保證多臺(tái)車輛依次連續(xù)進(jìn)行測試且測量誤差小于2 cm，能滿足實(shí)際測試要求.

圖10 系統(tǒng)測試跑道

圖11 系統(tǒng)測試單元

5 結(jié) 論

1）每個(gè)測點(diǎn)在測試道路的兩側(cè)各安裝1只激光測距傳感器，將對(duì)車身側(cè)表面到傳感器安裝點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)換為對(duì)車身縱向中心平面至傳感器安裝點(diǎn)距離的測量，由此避免了因路面不平激起車輛的振動(dòng)導(dǎo)致被測車輛到達(dá)3個(gè)測點(diǎn)時(shí)3只激光測距傳感器對(duì)車身側(cè)面測點(diǎn)的不同所產(chǎn)生的誤差.

2）對(duì)每個(gè)測點(diǎn)所測得的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、挑選、異常數(shù)據(jù)剔除等處理，大大減小了測試誤差.

3）利用第1，2個(gè)測點(diǎn)所得被測車輛的駛?cè)虢切Ｕ郎y試結(jié)果，有效避免駛?cè)虢撬鶎?dǎo)致的測試誤差.

4）利用隊(duì)列函數(shù)，有效解決了汽車行駛跑偏在線自動(dòng)測試中容易出現(xiàn)的多輛被測車輛跟隨連續(xù)測試過程，其測試結(jié)果與被測車輛的對(duì)應(yīng)關(guān)系混亂的問題.通過理論分析以及試驗(yàn)，驗(yàn)證了該系統(tǒng)具有精度高、響應(yīng)快、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且系統(tǒng)操作簡單，開發(fā)成本和維護(hù)成本低，安裝、調(diào)試和維護(hù)方便.該系統(tǒng)對(duì)于目前整車生產(chǎn)商具有實(shí)用意義，在其他領(lǐng)域也具有一定的實(shí)用價(jià)值.

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Analysis of vehicle wandering testing system based on two dimensional parameters

HE Yaohua1，2，WEILewen1，2
（1.School of Automotive Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan，Hubei 430070，China；2.Hubei Key Laboratory of Advanced Technology for Automotive Components，Wuhan University of Technology，Wuhan，Hubei430070，China）

The two dimensionalmeasuring method of vehicle driving wandering was proposed based on the laser ranging，and the testing principle and the general structure scheme were investigated.The possible influencing factors on testing error were analyzed，and themethod for reducing testing error was discussed.Based on the actual need of online testing of offline vehicles，the system hardware and software were designed，and the online automatic testing system was developed.The test error was reduced by the improved testmethod and the hierarchical processing of test data，and the logical control of test points to the system was used tomeet the demand of industrial test site with high precision，high strength，high efficiency and multi task test.The results show that the system with non contact measurement method can realize automatic，accurate and rapid measurement of vehicle driving wandering.The test error of the system is less than 2 cm，which canmeet the requirements of automobile manufacturer′swandering detection.

automobile；driving wandering；laser ranging；two dimensional parameter；online testing

10.3969／j.issn.1671－7775.2018.01.005

U467

A

1671－7775（2018）01－0026－06

何耀華，魏樂文.基于二維參數(shù)的汽車跑偏測試系統(tǒng)分析［J］.江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，39（1）：26－31，70.

2016－11－04

武漢理工大學(xué)校企合作科研基金資助項(xiàng)目（20162h0057）

何耀華（1962—），男，湖北廣水人，副教授（heyaohua＠whut.edu.cn），主要從事汽車試驗(yàn)系統(tǒng)與試驗(yàn)方法的研究.魏樂文（1994—），男，湖北荊州人，碩士研究生（539369505＠qq.com），主要從事汽車試驗(yàn)系統(tǒng)與試驗(yàn)方法的研究.

（責(zé)任編輯 賈國方）