一種USB信號中繼傳輸的四輪定位系統的制作方法

本實用新型涉及車輛四輪定位技術，尤其涉及一種USB信號中繼傳輸的四輪定位系統。

背景技術：

“車輪定位”就是通過一些參數來精確定位車輪及轉向節與車架或車身之間的相對位置，以實現更理想的車輛直線行駛穩定性、轉向便利性（轉向輪）及減小輪胎和機件的磨損。最理想的狀態便是，車輛在加速、制動及轉向時，四個車輪都能夠保持垂直與路面的狀態，即與路面保持最大的接觸面積。

而在車輛出廠之后，隨著使用時間的推移，定位參數會隨著機件的磨損、沖擊等發生變化，4S店和各種修理廠所做的“四輪定位”則是一次“矯正手術”，通過調整恢復車輪原始的定位參數，使車輛恢復原先的行駛表現。

現有的四輪定位系統中，相機與計算機之間數據傳輸距離超過5米時，相機容易掉線，系統工作不穩定。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本實用新型提出了一種USB信號中繼傳輸的四輪定位系統，該系統通過集線器對數據進行中繼傳輸，解決現有四輪定位系統在遠距離數據傳輸過程中，工作不穩定的問題。

為了實現上述目的，本實用新型技術方案如下：

一種USB信號中繼傳輸的四輪定位系統，包括：相機組、集線器、計算機。所述相機組、集線器、計算機通過USB線依次連接。所述相機組攝取車輛的車輪上目標靶反射的目標靶圖像。所述集線器將所述相機組攝取的目標靶圖像進行整形放大，并傳輸給所述計算機。所述計算機對目標靶圖像進行特征點的提取并加以特定的算法運算，計算出所述目標靶的距離和角度，最終得到車輛的四輪定位數據。

進一步地，所述相機組包含第一相機、第二相機、相機擴展集線器。所述第一相機、第二相機分別通過USB線與相機擴展集線器相連接。所述相機擴展集線器通過USB線與集線器相連接。所述第一相機、第二相機分別采集車輛左側車輪、右側車輪上目標靶的圖像信息。

進一步地，所述集線器包括整形放大芯片U4、上行接線器USB1、下行接線器USB2。所述整形放大芯片U4的上行端口與所述上行接線器USB1相連接。所述整形放大芯片U4的下行端口與所述下行接線器USB2相連接。所述上行接線器USB1通過USB線與所述計算機相連接。所述下行接線器USB2通過USB線與所述相機組相連接。

進一步地，所述集線器還包括電阻R18、R19、電容C19、C20。所述整形放大芯片U4的型號為FE1.1S。整形放大芯片U4的上行正引腳DPU與上行接線器USB1的正引腳D+相連接；整形放大芯片U4的上行負引腳DMU與上行接線器USB1的負引腳D-相連接。整形放大芯片U4的下行正引腳DP4與下行接線器USB2的正引腳D+相連接；整形放大芯片U4的下行負引腳DM4與下行接線器USB2的負引腳D-相連接。整形放大芯片U4的5V電源引腳VDD5與上行接線器USB1的電源供電引腳VBUS相連接，并且依次經過電阻R19、R18接地，并且經過電容C19、C20接地。整形放大芯片U4的上行端口電源檢測引腳VBUSM與電阻R18、R19的公共結點相連接。

進一步地，所述集線器還包括電阻R12、R15、R16、R17、電容C15、C16、C17、C18、晶振Y2、LED指示燈D10。晶振Y2分別與整形放大芯片U4的晶振輸入引腳XIN、晶振輸出引腳XOUT相連接。整形放大芯片U4的第一1.8V電源引腳VD18_O和第二1.8V電源引腳VD18分別經過電容C16、C15接地。整形放大芯片U4的第一3.3V電源引腳VDD33_O、第二3.3V電源引腳VDD33分別經過電容、C18、C17接地。整形放大芯片U4的內部的基準電壓引腳REXT經過電阻R16接地。LED指示燈D10用于下行口連接狀態指示；整形放大芯片U4的LED驅動控制引腳DRV和第二LED控制引腳LED2之間依次經過LED指示燈D10、電阻R15相連接。整形放大芯片U4的總線電源指示引腳BUSJ經過電阻R17與3.3V電源相連接。整形放大芯片U4的外部復位引腳XRSTJ經過電阻R12與3.3V電源相連接。

本實用新型的有益效果：

本實用新型通過集線器對數據信號進行再生整形放大，以擴大網絡的傳輸距離，成本低、信號傳輸穩定。

附圖說明

圖1為本實用新型USB信號中繼傳輸的四輪定位系統的電路方框示意圖。

圖2為圖1中集線器2的電路原理圖。

其中，圖1-圖2的附圖標記為：相機組1、集線器2、計算機3；第一相機101、第二相機102、相機擴展集線器103、MCU 104、電源105。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。

如圖1所示，一種USB信號中繼傳輸的四輪定位系統，包括相機組1、集線器2、計算機3。

所述相機組1、集線器2、計算機3通過USB線依次連接。所述相機組1攝取車輛的車輪上目標靶反射的目標靶圖像。所述集線器2將所述相機組1攝取的目標靶圖像進行整形放大，并傳輸給所述計算機3。所述計算機3對相機組攝取的目標靶圖像進行特征點的提取并加以特定的算法運算，計算出所述目標靶的距離和角度，最終得到車輛的四輪定位數據。

如圖1所示，所述相機組1包含第一相機101、第二相機102、相機擴展集線器(USB HUB)103、MCU 104、電源105。所述第一相機101、第二相機102分別通過USB線與相機擴展集線器103相連接。所述相機擴展集線器103通過USB線與集線器2相連接。所述第一相機101、第二相機102分別采集車輛左側車輪、右側車輪上目標靶的圖像信息。相機擴展集線器103用于擴展相機的個數。MCU 104控制電源105對第一相機101、第二相機102的供電。

四輪定位的原理：四個車輪中心軸構成基礎平面，車輪平面間的幾何關系以及車輪平面與基礎平面間的集合關系構成四輪定位儀角度。目標靶固定在汽車車輪的輪轂上，可隨輪子一起轉動，目標靶上有反光很強的特征圖像，用來反應輪子的角度參數視覺系統。將四個目標反光板安裝在車輛的四個輪輞之上，滾動車輪，由攝像機對目標反光板上的幾何圖形進行連續拍攝，通過計算機對幾何圖形的變化進行分析運算，得出車輪及底盤等的相應定位參數。計算機3、相機組1、目標靶構成了三維成像系統的基本元件，“3D相機”的紅外光源板發射固定頻率的紅外光線，經目標靶反射，滾動車輪，由相機組1對目標靶上的幾何圖形進行連續拍攝，將攝取的圖像組的各幀進行比較和數學幾何關系運算，計算出目標靶的距離和角度，最終得到車輛的四輪定位數據。

集線器2的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大，以擴大網絡的傳輸距離，同時把所有節點集中在以它為中心的節點上。現有四輪定位系統在某些場地使用時，計算機3與USB相機間的距離超過5米，由于USB線的傳輸距離接近或者超過5米時，會不穩定，極易掉線；本實用新型的一般應用距離為3.5米，所以需要用兩條3.5米的USB線利用HUB集線器2來實現中繼傳輸，達到7米穩定傳輸的要求。

如圖2所示，所述集線器2包括整形放大芯片U4、上行接線器USB1、下行接線器USB2。

所述整形放大芯片U4的上行端口與所述上行接線器USB1相連接；所述整形放大芯片U4的下行端口與所述下行接線器USB2相連接；所述上行接線器USB1通過USB線與所述計算機3相連接；所述下行接線器USB2通過USB線與所述相機組1相連接。

所述集線器2還包括電阻R12、R15、R16、R18、R17、R19、電容C15、C16、C17、C18、C19、C20、 晶振Y2、LED指示燈D10。

所述整形放大芯片U4的型號為FE1.1S；整形放大芯片U4的上行正引腳DPU與上行接線器USB1的正引腳D+相連接；整形放大芯片U4的上行負引腳DMU與上行接線器USB1的負引腳D-相連接；整形放大芯片U4的下行正引腳DP4與下行接線器USB2的正引腳D+相連接；整形放大芯片U4的下行負引腳DM4與下行接線器USB2的負引腳D-相連接；晶振Y2分別與整形放大芯片U4的晶振輸入引腳XIN、晶振輸出引腳XOUT相連接。整形放大芯片U4的5V電源引腳VDD5與上行接線器USB1的電源供電引腳VBUS相連接，并且依次經過電阻R19、R18接地；整形放大芯片U4的上行端口電源檢測引腳VBUSM與電阻R18、R19的公共結點VBUSM相連接；當上行端口電源檢測引腳VBUSM檢測到高電平時，表示集線器2與計算機3連接正常；當檢測到低電平，表示集線器2與計算機3連接不正常。電源引腳VDD5并且經過電容C19、C20接地；電容C19、C20分別對整形放大芯片U4的供電電壓進行穩壓、濾波，保證整形放大芯片U4的工作穩定。整形放大芯片U4的第一1.8V電源引腳VD18_O和第二1.8V電源引腳VD18分別經過電容C16、C15接地；整形放大芯片U4的第一3.3V電源引腳VDD33_O、第二3.3V電源引腳VDD33分別經過電容、C18、C17接地；整形放大芯片U4的內部的基準電壓引腳REXT經過電阻R16接地；LED指示燈D10用于下行口連接狀態指示；整形放大芯片U4的LED驅動控制引腳DRV和第二LED控制引腳LED2之間依次經過LED指示燈D10、電阻R15相連接；整形放大芯片U4的總線電源指示引腳BUSJ經過電阻R17與3.3V電源相連接；整形放大芯片U4的外部復位引腳XRSTJ經過電阻R12與3.3V電源相連接。

以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型不限于以上實施例。可以理解，本領域技術人員在不脫離本實用新型的基本構思的前提下直接導出或聯想到的其它改進和變化均應認為包含在本實用新型的保護范圍之內。