本實(shí)用新型涉及車輛四輪定位技術(shù)，尤其涉及一種USB信號(hào)中繼傳輸?shù)乃妮喍ㄎ幌到y(tǒng)。

背景技術(shù)：

“車輪定位”就是通過一些參數(shù)來精確定位車輪及轉(zhuǎn)向節(jié)與車架或車身之間的相對(duì)位置，以實(shí)現(xiàn)更理想的車輛直線行駛穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向便利性（轉(zhuǎn)向輪）及減小輪胎和機(jī)件的磨損。最理想的狀態(tài)便是，車輛在加速、制動(dòng)及轉(zhuǎn)向時(shí)，四個(gè)車輪都能夠保持垂直與路面的狀態(tài)，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(shí)間的推移，定位參數(shù)會(huì)隨著機(jī)件的磨損、沖擊等發(fā)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(shù)”，通過調(diào)整恢復(fù)車輪原始的定位參數(shù)，使車輛恢復(fù)原先的行駛表現(xiàn)。

現(xiàn)有的四輪定位系統(tǒng)中，相機(jī)與計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸距離超過5米時(shí)，相機(jī)容易掉線，系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出了一種USB信號(hào)中繼傳輸?shù)乃妮喍ㄎ幌到y(tǒng)，該系統(tǒng)通過集線器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行中繼傳輸，解決現(xiàn)有四輪定位系統(tǒng)在遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸過程中，工作不穩(wěn)定的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型技術(shù)方案如下：

一種USB信號(hào)中繼傳輸?shù)乃妮喍ㄎ幌到y(tǒng)，包括：相機(jī)組、集線器、計(jì)算機(jī)。所述相機(jī)組、集線器、計(jì)算機(jī)通過USB線依次連接。所述相機(jī)組攝取車輛的車輪上目標(biāo)靶反射的目標(biāo)靶圖像。所述集線器將所述相機(jī)組攝取的目標(biāo)靶圖像進(jìn)行整形放大，并傳輸給所述計(jì)算機(jī)。所述計(jì)算機(jī)對(duì)目標(biāo)靶圖像進(jìn)行特征點(diǎn)的提取并加以特定的算法運(yùn)算，計(jì)算出所述目標(biāo)靶的距離和角度，最終得到車輛的四輪定位數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述相機(jī)組包含第一相機(jī)、第二相機(jī)、相機(jī)擴(kuò)展集線器。所述第一相機(jī)、第二相機(jī)分別通過USB線與相機(jī)擴(kuò)展集線器相連接。所述相機(jī)擴(kuò)展集線器通過USB線與集線器相連接。所述第一相機(jī)、第二相機(jī)分別采集車輛左側(cè)車輪、右側(cè)車輪上目標(biāo)靶的圖像信息。

進(jìn)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(jì)算機(jī)相連接。所述下行接線器USB2通過USB線與所述相機(jī)組相連接。

進(jìn)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(hào)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(fù)引腳DMU與上行接線器USB1的負(fù)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(fù)引腳DM4與下行接線器USB2的負(fù)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(jīng)過電阻R19、R18接地，并且經(jīng)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(jié)點(diǎn)相連接。

進(jìn)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(jīng)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(jīng)過電容、C18、C17接地。整形放大芯片U4的內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓引腳REXT經(jīng)過電阻R16接地。LED指示燈D10用于下行口連接狀態(tài)指示；整形放大芯片U4的LED驅(qū)動(dòng)控制引腳DRV和第二LED控制引腳LED2之間依次經(jīng)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(jīng)過電阻R17與3.3V電源相連接。整形放大芯片U4的外部復(fù)位引腳XRSTJ經(jīng)過電阻R12與3.3V電源相連接。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型通過集線器對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行再生整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，成本低、信號(hào)傳輸穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型USB信號(hào)中繼傳輸?shù)乃妮喍ㄎ幌到y(tǒng)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(biāo)記為：相機(jī)組1、集線器2、計(jì)算機(jī)3；第一相機(jī)101、第二相機(jī)102、相機(jī)擴(kuò)展集線器103、MCU 104、電源105。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

如圖1所示，一種USB信號(hào)中繼傳輸?shù)乃妮喍ㄎ幌到y(tǒng)，包括相機(jī)組1、集線器2、計(jì)算機(jī)3。

所述相機(jī)組1、集線器2、計(jì)算機(jī)3通過USB線依次連接。所述相機(jī)組1攝取車輛的車輪上目標(biāo)靶反射的目標(biāo)靶圖像。所述集線器2將所述相機(jī)組1攝取的目標(biāo)靶圖像進(jìn)行整形放大，并傳輸給所述計(jì)算機(jī)3。所述計(jì)算機(jī)3對(duì)相機(jī)組攝取的目標(biāo)靶圖像進(jìn)行特征點(diǎn)的提取并加以特定的算法運(yùn)算，計(jì)算出所述目標(biāo)靶的距離和角度，最終得到車輛的四輪定位數(shù)據(jù)。

如圖1所示，所述相機(jī)組1包含第一相機(jī)101、第二相機(jī)102、相機(jī)擴(kuò)展集線器(USB HUB)103、MCU 104、電源105。所述第一相機(jī)101、第二相機(jī)102分別通過USB線與相機(jī)擴(kuò)展集線器103相連接。所述相機(jī)擴(kuò)展集線器103通過USB線與集線器2相連接。所述第一相機(jī)101、第二相機(jī)102分別采集車輛左側(cè)車輪、右側(cè)車輪上目標(biāo)靶的圖像信息。相機(jī)擴(kuò)展集線器103用于擴(kuò)展相機(jī)的個(gè)數(shù)。MCU 104控制電源105對(duì)第一相機(jī)101、第二相機(jī)102的供電。

四輪定位的原理：四個(gè)車輪中心軸構(gòu)成基礎(chǔ)平面，車輪平面間的幾何關(guān)系以及車輪平面與基礎(chǔ)平面間的集合關(guān)系構(gòu)成四輪定位儀角度。目標(biāo)靶固定在汽車車輪的輪轂上，可隨輪子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，目標(biāo)靶上有反光很強(qiáng)的特征圖像，用來反應(yīng)輪子的角度參數(shù)視覺系統(tǒng)。將四個(gè)目標(biāo)反光板安裝在車輛的四個(gè)輪輞之上，滾動(dòng)車輪，由攝像機(jī)對(duì)目標(biāo)反光板上的幾何圖形進(jìn)行連續(xù)拍攝，通過計(jì)算機(jī)對(duì)幾何圖形的變化進(jìn)行分析運(yùn)算，得出車輪及底盤等的相應(yīng)定位參數(shù)。計(jì)算機(jī)3、相機(jī)組1、目標(biāo)靶構(gòu)成了三維成像系統(tǒng)的基本元件，“3D相機(jī)”的紅外光源板發(fā)射固定頻率的紅外光線，經(jīng)目標(biāo)靶反射，滾動(dòng)車輪，由相機(jī)組1對(duì)目標(biāo)靶上的幾何圖形進(jìn)行連續(xù)拍攝，將攝取的圖像組的各幀進(jìn)行比較和數(shù)學(xué)幾何關(guān)系運(yùn)算，計(jì)算出目標(biāo)靶的距離和角度，最終得到車輛的四輪定位數(shù)據(jù)。

集線器2的主要功能是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再生整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時(shí)把所有節(jié)點(diǎn)集中在以它為中心的節(jié)點(diǎn)上?，F(xiàn)有四輪定位系統(tǒng)在某些場地使用時(shí)，計(jì)算機(jī)3與USB相機(jī)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(shí)，會(huì)不穩(wěn)定，極易掉線；本實(shí)用新型的一般應(yīng)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(shí)現(xiàn)中繼傳輸，達(dá)到7米穩(wěn)定傳輸?shù)囊蟆?/p>

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(jì)算機(jī)3相連接；所述下行接線器USB2通過USB線與所述相機(jī)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(hào)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(fù)引腳DMU與上行接線器USB1的負(fù)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(fù)引腳DM4與下行接線器USB2的負(fù)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(jīng)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(jié)點(diǎn)VBUSM相連接；當(dāng)上行端口電源檢測引腳VBUSM檢測到高電平時(shí)，表示集線器2與計(jì)算機(jī)3連接正常；當(dāng)檢測到低電平，表示集線器2與計(jì)算機(jī)3連接不正常。電源引腳VDD5并且經(jīng)過電容C19、C20接地；電容C19、C20分別對(duì)整形放大芯片U4的供電電壓進(jìn)行穩(wěn)壓、濾波，保證整形放大芯片U4的工作穩(wěn)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(jīng)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(jīng)過電容、C18、C17接地；整形放大芯片U4的內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓引腳REXT經(jīng)過電阻R16接地；LED指示燈D10用于下行口連接狀態(tài)指示；整形放大芯片U4的LED驅(qū)動(dòng)控制引腳DRV和第二LED控制引腳LED2之間依次經(jīng)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(jīng)過電阻R17與3.3V電源相連接；整形放大芯片U4的外部復(fù)位引腳XRSTJ經(jīng)過電阻R12與3.3V電源相連接。

以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的基本構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其它改進(jìn)和變化均應(yīng)認(rèn)為包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。