基于机器视觉的轮胎转向角测量方法试验研究

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1、第53卷第7期农业装备与车辆工程2015年7月Vol．5第533卷第No．77期AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGJuly2015doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．07．004基于机器视觉的轮胎转向角测量方法试验研究12田亮，谢正春（1.230601安徽省合肥市安徽江淮汽车股份有限公司技术中心；2.239000安徽省滁州市滁州学院机械与汽车工程学院）［摘要］基于虚拟仪器LabVIEW搭建图像采集系统，实时获取安装在轮胎轮辋上的检测盘边缘图像，并利用图像处理的方法计算出前轮转角信息。试验车进行了静态测试

2、试验，验证了图像处理获取轮胎转向角的测试精度的可靠性，又分别在静态和动态下，进行方向盘转角与前轮转向角对比试验，验证了图像获取前轮转向角的可靠性和稳定性。［关键词］汽车；转向角；检测盘；边缘图像［中图分类号］TP399［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)07-0017-05ExperimentalStudyonTireSteeringAngleMeasurementMethodBasedonMachineVisionTianLiang1，XieZhengchun2（1．AnhuiJianghuaiAutomobileCo．，Ltd．TechnicalCent

3、er，HefeiCity，AnhuiProvince230601，China；2．SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，ChuzhouUniversity，ChuzhouCity，AnhuiProvince239000，China）［Abstract］Basedonvirtualinstrument，calledLabVIEW，thisarticletellsushowtobuildanimageacquisitionsystemtoacquirereal－timeedgeimageonthetestplate，whichisins

4、talledonthetireandrim．Andtheinformationofthefrontwheelangleiscalculatedwithimageprocessing．Statictestwasconductedonthetestcar，whichverifiedreliabilityofimageprocessingfortiretestprecisionofthesteeringangle．Andcontrastexperimentwascarriedoutonsteeringwheelangleandfrontwheelsteeringanglebothins

5、taticanddynamicstates，whichverifiedthereliabilityandstabilityoftheimageacquisitiononthefrontwheelangle．［Keywords］vehicle；steeringangle；testplate；edgeimage0引言测量。该方法只能对车轮静态测量，不适用于汽车在行驶过程中的实时测量。间接测量方法是主要轮胎转向角反映驾驶意图，影响汽车高速行基于转向盘转角来获取前轮转向角的方法。汽车[1][2-4]驶横向安全性，包括主动转向系统和非主动转行驶过程中，小侧向加速度时前轮转向角和转向向系统。

6、汽车整车行驶稳定性可通过轮胎侧偏特盘转角基本保持线性关系，间接测量方法精度较性表征。左右侧车轮侧偏特性决定了车轴的侧偏特高。在侧向加速度大于0.4g时，前轮转向角还叠性，前后轴侧偏特性组合决定了整车的转向特性。加了悬架变形转向角和车身侧倾转向角，导致基汽车转向特性可以基于前后轴侧偏角之差来量化于转向盘转角来获取转向轮转向角存在较大的误表述。汽车稳定性控制系统需要实时识别汽车的转差。动力学模型观测方法主要通过建立汽车动力向特性并通过制动器制动力或发动机输出扭矩调学模型和AFS模型对汽车前轮转向角进行观测，[5-6]节，以保证整车具有适度的不足转向特性。因或通过运动学模型基于车速和加

7、速度对汽车前轮此，精确获取汽车前轮转向角具有重要意义。转向角进行估计。动力学模型精度影响对前轮转现有技术中对车轮转向角的测量主要有直接向角的观测精度,在大侧向加速度工况下精度不[7-8][9-10]测量方法、间接测量方法和基于动力学模型能保证。的观测方法。直接测量方法是利用车轮定位仪、转本文基于机器视觉和虚拟仪器构建一种汽车角测量盘或是在转向角试验台上直接对轮胎进行转向角直接测量方法，适用于汽车极限工况和复杂路况下的汽车转向角的精确测试，为汽车稳定基金项目：国家自然科学基金资助项