V3D三维成像测量技术引领车轮定位技术的发展方向

V3D三维成像测量技术引领车轮定位技术的发展方向

随着汽车技术不断发展,对于现代汽车,四轮定位关乎汽车的行驶安全性、驾驶的可操控性和舒适性、燃油的经济性,以及悬架系统部件和轮胎的使用寿命。广大汽车用户也不断认知汽车四轮定位的重要性。作为检测工具,四轮定位仪的技术水平直接关乎四轮定位的精确性、实用性、工作效率和使用寿命。

目前，全球最先进的四轮定位测量技术非V3D三维成像测量技术莫属。那么什么是“V3D”技术?它先进在哪里?为用户能带来哪些好处?这是业内人士和广大用户特别关心的问题。现在,让我们一起来揭开这个谜底。

1.V3D技术的由来

简单地讲，Ｖ３Ｄ是英文“Ｖｉｓｕａｌｉｎｅｒｗｉｔｈ３ＤｉｍｅｎｓｉｏｎＩｍａｇｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”的简写，意思是：三维成像技术可视定位仪。

１９２０年，美国有一位叫“ＪｏｈｎＢｅａｎ”的技术工程师，他注意到装满水的救火车由于负重使得车轮发生严重变形，轮胎严重磨损，受此现象启发，ＪｏｈｎＢｅａｎ先生想到：能否设计一个仪器，来测量和调整车轮的定位状态呢？经过艰苦探索，他发明了第一台车用四轮定位系统，并在以后的几十年中不断致力于四轮定位系统的研发和销售，这其中包括世界上第一台光学原理定位仪，第一台采用图形显示的定位仪，以及第一台应用计算机技术的定位仪。期间，“ＪｏｈｎＢｅａｎ”注册成为汽车维修设备的品牌。

早在１９８５年，“ＪｏｈｎＢｅａｎ”品牌为美国ＦＭＣ公司所有，同年“ＪｏｈｎＢｅａｎ”品牌的研发人员在世界上率先提出了三维成像技

术的设计理念。但由于当时计算机性能的限制，没有形成产品。随着计算机计算能力的不断提高，终于在１９９５年形成了具有Ｖ３Ｄ技术的产品。因其技术的先进，１９９６年美国ＳＮＡＰＯＮ（中文名：实耐宝）公司从ＦＭＣ公司收购了“ＪｏｈｎＢｅａｎ”品牌。本世纪初最新研发的ＵＬＴＲＡＶｉｓｕａｌｉｎｅｒ３Ｄ系列三维成像四轮定位系统，标志着四轮定位系统在技术上一次大的革新，极大地方便了用户的操作，并且更加精确。

2.V3D定位仪的技术原理

Ｖ３Ｄ的技术原理是革命性的，完全有别于传统定位仪。在此我们以美国“ＪｏｈｎＢｅａｎ”牌Ｖ３Ｄ定位仪为例，具体说明如下：

计算机主机＋信息主板＋高性能数字照相机＋４个目标盘，构成Ｖ３Ｄ系统的基本元件，照相机的发光二极管不断发射固定频率的红外线，目标盘接收到光线后，将光线反射给照相机进行成像。照相机将所成图像与事先储存在电脑中的图像进行比较后，精确地计算出目标与相机间距离，再通过数据处理后，计算出车辆相关尺寸，得出相应四轮定位数据。

利用高技术的数码相机和专利的三维技术，计算出车辆每一个车轮的车轮平面、轮轴平面和车身平面（图1），车身平面是由每个车轮轮轴所在的中心点连接形成的。利用三个平面的几何关系确定车辆的四轮定位数据，并将这些数据与原厂数据进行比较，告知操作者需要调整的角度信息。

与传统的四轮定位技术不同，以往的四轮定位传感器必须配有电子元件，其中包括每一个车轮传感器中的电子重力传感器，因此必须不断确认车轮平面与所在举升机之间的位置关系。因此，对于传统四轮定位仪，要求整个举升机的平面要绝对的水平，操作人要特别关注整个标定的质量和精确度，而且标定的频率较高；每次进行定位操作时，安装在车轮上的传

感器必须进行正确的钢圈补偿（标定），否则不能确保四轮定位结果的准

确性。

2.V3D定位仪(图2)的技术特点

（1）照相机测量系统双照相机结合4个目标盘，提供革命性测量方式。

（2）目标盘装置目标盘无电子元器件，取代传统电子传感器，消除电路可能造成的故障。

（3）设备标定设备安装完成后仅需一次标定，过程简便，无需定期重复此工作。

（4）测量过程测量时，无需进行钢圈补偿，缩短了测量时间，提高了准确性。

（5）软件系统操作简便，2 min内可读取基本的四轮定位数据。

（6）保养维护维护保养简便易行，设备无需定期标定。

4.V3D定位仪的优势

（1）技术领先3D成像定位技术，在做车轮定位时不要求对目标盘调水平，其三维成像技术世界领先。

（2）快速 2 min内可完成目标盘安装和定位设定，并读取基本定位数据。

（3）精准三维数字成像定位技术,精确度达0.01°。

（4）高收益快速＋精准＝高效益，每天可完成更多的定位工作。

（5）易用友好、人性化的操作界面，加之照相机上的“VODI”定位辅助指示（图3），简便易用。

车辆方向指示器(V.O.D.I.TM) ：使得操作人员无需移动定位仪机身，即可进行车轮定位；定位测量时操作人员无需看显示器画面，通过“VODI”可以更直观的方式进行定位操作。该功能为John Bean独有的专利功能。

易用的操作界面：只需简单地点击操作即可打开程序，引导操作人顺利完成车辆定位任务。

（6）动态调整车辆定位调整定位角度时，车轮可在转盘上进行，也可以将车轮升高离开转盘后进行动态调整。

（7）真正无线目标盘相当于反光板，与传统四轮定位仪比较，其上无电子传感器，无束角、倾角传感器等任何电子部件，无需任何线连接。

（8）无需定期标定定位台面和传感器定位基准面是由每个车轮轴轴线来确定，V3D定位仪对举升机台面没有绝对水平的要求（只要定位台面能保证安全即可），4个车轮可独立进行车轮定位。避免由于承载车辆平面自身平行度等问题所造成的测量结果偏差。V3D定位仪以目标盘取代了传统的传感器,不涉及传感器的标定工作。

（9）无需钢圈补偿从本质上讲，进行车轮定位测量的是车轮轴轴线的空间位置状态。对于传统的定位仪，通过钢圈补偿来确定钢圈平均平面，以此为基准间接测量轮轴轴线状态，其测量值有一定的误差；对于V3D定位仪,在进行车辆滚动测量时,照相机不断采集目标盘上的33个光斑（相互校验）所反射回来的数字信号，直接而精确地测定出车轮轮轴的状态。增加了测量的精确性，提高了操作效率。

（10）性价比优异当前,V3D定位仪正在着力开拓中国市场,产品性能不断推陈出新,同时产品却以较为低廉的价格销售，其性价比是非常好的，用户会感受到它的价值。

5.V3D技术的发展趋势