1.本发明涉及测量工具技术领域，涉及一种踏板行程的测量装置和测量方法。
背景技术：2.目前，现有的踏板行程测试通常采用直尺或卷尺进行，或者采用拉线式行程传感器测试。其中，采用直尺或卷尺直接测量存在误差大的问题，采用拉线式行程传感器成本较低、结构简单，但其对固定方式要求较高，测量过程较为繁琐，等效测量方式存在较大偏差。
3.此外，在工程开发中通过精密仪器设备或零部件供应商进行台架精确测试，虽然精密仪器或台架测试测量精度高，但是大多仅针对零部件测试，无法进行实车测量，且测试成本较高。
4.因此，现有技术还有待于进一步的发展。
技术实现要素：5.针对现有技术存在的问题，本发明提出一种踏板行程的测量装置和测量方法。
6.为实现上述目的，本发明提供一种踏板行程的测量装置，包括：参考装置、测量机构，所述参考装置用于为所述测量机构提供垂直参考面；所述参考装置，包括第一水平仪、参考部、第一调节锁紧机构和支撑部，所述第一水平仪固定连接于所述参考部，所述参考部通过第一调节锁紧机构与所述支撑部锁紧；所述测量机构，包括固定装置、固定调节块、第二水平仪、水平导轨、测量工具和第二调节锁紧机构，所述固定装置用以固定踏板，所述固定调节块固定连接至少一个第二水平仪，所述固定装置与所述固定调节块通过第二调节锁紧机构改变相对位置，所述水平导轨初始位置与所述固定调节块的转轴位置重合，所述水平导轨可放置至少一个测量工具。
7.可选地，所述第一水平仪固定连接于参考部的自由端，所述第一水平仪、所述第二水平仪包括万向水平仪、合象水平仪、框式水平仪。
8.可选地，所述参考部为面板，所述参考部的相对于自由端的一端与所述支撑部转动连接。
9.可选地，所述第一调节锁紧机构包括紧固螺栓。
10.可选地，所述固定装置包括至少一对相对设置的固定螺栓。
11.可选地，所述固定装置具有“l”形延长臂，所述固定调节块可在所述固定装置上滑动，所述水平导轨的起始位置与所述固定调节块的转轴位置重合。
12.可选地，所述测量工具包括可安装在导轨上自由滑动的直尺。
13.本发明的第二方面，提供一种基于上述第一发明的任一实施例所提供的测量装置相关的测量方法，包括：基于所述参考装置建立垂直于水平面的参考平面，基于所述踏板与所述参考装置固定所述测量机构；确定踏板的初始位置p，所述踏板的初始位置为踏板自由状态下的位置；
测量踏板的旋转半径r；确定踏板的终点位置q，所述终点位置q为踏板的结束转动状态的位置；基于踏板的终点位置q，做投影于水平参考平面的点q’，并利用测量工具获得q q’的长度a，延伸o’q于水平参考平面并相交于点r，并基于测量工具获得qr的长度b；基于长度a和长度b获取踏板的初始位置p到踏板的终点位置q踏板转过的角度β；基于角度β、踏板的旋转半径r计算踏板行程s。
14.可选地，踏板的转轴原点o为踏板的初始位置状态时转轴的位置，所述旋转半径r为转轴原点o与踏板的初始位置p之间的距离。
15.可选地，测量踏板另一终点位置，旋转固定调节块，所述固定调节块用以每次转动踏板后，锁紧踏板；重复转动踏板至不同的位置，获取不同位置的长度a和长度b，用以获得踏板的初始位置到不同踏板的终点位置踏板转过的角度。
16.在此，本发明包含了参考装置和测量机构两个既能独立又可分割的整体，借助水平仪获得稳定的测量基础，且在测量机构中，使用了第二调节锁紧机构，降低了对踏板的固定安装要求，适用性广泛，可以在不同车型、不同的踏板机构上实现安装及准确测量，改善了传统的踏板行程中的安装要求高的问题，且由于参考装置和测量机构的工具的简单易得和使用成本低，也免去了对于安装、保养和维护的困扰。
附图说明
17.图1为本发明一实施例中参考装置的结构示意图；图2为本发明一实施例中测量机构的正视图；图3为本发明一实施例中测量机构的左视图；图4为本发明一实施例中测量机构的俯视图；图5为本发明一实施例中一种测量行程的测量方法的流程示意图；图6为本发明一实施例中一种测量行程的测量计算的示意图。
18.1-第一水平仪、2-参考部、3-第一调节锁紧机构、4-支撑部、5-固定装置、6-固定调节块、7-第二水平仪、8-水平导轨、9-测量工具、10-第二调节锁紧机构、11-固定螺栓。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本发明提供一种踏板行程的测量装置，包括：参考装置、测量机构，所述参考装置用于为所述测量机构提供垂直参考面。
21.请参阅图1，所述参考装置，包括第一水平仪1、参考部2、第一调节锁紧机构3和支撑部4，所述第一水平仪1固定连接于所述参考部2，所述参考部2通过第一调节锁紧机构3与所述支撑部4锁紧。
22.具体的，参考装置的作用是为测量机构提供垂直于水平面的测量参考面，其中第
一水平仪1，用以当参考部2竖直固定时，保证参考装置提供垂直于水平面的测量参考面，为了与测量机构的规格对应，会选择对应的支撑部4、参考部2和第一调节锁紧机构3，其中，第一调节锁紧机构3可使用锁紧螺栓，将参考部2和支撑部4锁紧固定，也可以依据测量装置的高度大小进行相应的调节，所述支撑部4的主要作用为可以支撑参考部2，为了支撑的完整性，可以依据实际情况选择稳定的支撑部4，如等腰三角形支撑部、垂直平板支撑部等，所述参考部2自由端处固定连接有第一水平仪1，可以采用磁吸、胶粘等等方式固定第一水平仪1，具体的，参考部2上可设置参考区间，如以1cm为一个参考刻度，可以以定量的方式完善参考装置的功能，提高测量参考面的精度。
23.请参阅图2，所述测量机构，包括固定装置5、固定调节块6、第二水平仪7、水平导轨8、测量工具9、第二调节锁紧机构10，所述固定装置5用以固定踏板，所述固定调节块6固定连接至少一个第二水平仪7，所述固定装置5与所述固定调节块6通过第二调节锁紧机构10改变相对位置，所述水平导轨8的初始位置与所述固定调节块6的转轴位置重合，通过所述固定调节块6的转轴相互连接，所述水平导轨8可放置至少一个测量工具9。
24.具体的，所述固定装置5在踏板的测量点固定，且所述测量点可以支撑整个测量机构但不干扰踏板的正常转动，为了固定方便，固定装置5可以采用不同的固定方式，比如，可以采用踏板的初始位置固定踏板的方式，将踏板和测量机构完成连接，为了保证测量的准确性，固定装置5的固定方式以保护踏板本身形态为主，而且固定时对待踏板的施力方式应尽量统一，保证踏板既与测量机构固定连接且不易脱离固定装置5。
25.具体的，所述固定调节块6固定连接至少一个第二水平仪7，例如左右侧各一个；第二水平仪7可作为衡量固定调节块6的水平程度，所述固定装置5与所述固定调节块6通过第二调节锁紧机构10改变相对位置，包括基于第二调节锁紧机构10将固定装置5放置于适宜的可测量范围中，进一步的，所述水平导轨8的起始位置和所述固定调节块6的转轴位置重合，由于水平导轨8中放置了至少一个测量工具9，所以，将水平导轨8的起始位置与固定调节块6的转轴位置重合，可以保证无论固定调节块6如何旋转，水平导轨8上的测量工具9不受影响，确保测量初始位置相同。
26.所述固定装置5与所述固定调节块6通过第二调节锁紧机构10改变相对位置，在这里，改变相对位置的意思可表示为考虑空间分布的影响，通过第二调节锁紧机构10将固定装置5和固定调节块6的位置进行适应性固定。在本发明一实施例中，所述固定装置5通过一“l”型延长臂支撑所述固定调节块6，所述第二调节锁紧机构可以采用螺纹连接的方式连接固定调节块6的转轴。
27.可选地，所述第一水平仪1固定连接于参考部2的自由端，所述第一水平仪1和所述第二水平仪7均可采用包括万向水平仪、合象水平仪和/或框式水平仪的一种或几种。
28.具体的，第一水平仪1的主要作用是保证参考装置的水平，第二水平仪7是保证测量工具9的水平，在此，在合适的参考范围内，可以使用多种不同类型的水平仪以获得参考装置和测量机构的更稳定的测量性，比如，可以在第一水平仪1中选择使用型号为bfhd-6010的万向水平仪、型号为gr/sh166的合象水平仪、型号为sk100-500的框式水平仪等，其中，为了实际需要，也可以采用定制水平仪。
29.可选地，所述参考部2形状可以为面板，所述面板垂直于支撑部4，所述参考部2的相对于自由端的一端与所述支撑部4转动连接。
30.具体的，参考部2作为参考装置重要的组成部件，当其形状为面板的形式时，可以极大地节省参考装置的占据空间，优选的，参考部2可以为垂直面板，由于面板中的对角均为直角，可以保证在第一水平仪1放置其自由端时，依靠其直角边的特性，仍可以保证整个参考装置的参考精度；进一步的，所述参考部2的相对于自由端的一端与所述支撑部4转动连接，通过该方式，可以将参考部2和支撑部4有效连接起来，除了转动连接之外，所述参考部2的相对于自由端的一端与所述支撑部4可以采用铆钉连接、插接、铰接等方式来进行锁紧固定，当使用完毕后，也可以进行相应的拆分，有利于收纳和存放，当下次使用时，再次组装即可。
31.可选地，所述第一调节锁紧机构3包括紧固螺栓。
32.具体的，所述第一调节锁紧机构3的主要作用就是将参考部2和支撑部4完成连接，采用紧固螺栓的方式可以完成该目的要求。例如当螺栓旋紧时，可以将参考部2和支撑部4完成固定，当螺旋旋松时，可以解开二者的关联，方便收纳，螺栓的类型包括六角螺栓或u型螺栓。
33.可选地，所述固定装置5包括至少一对相对设置的踏板的初始位置。
34.具体的，固定装置5用以固定踏板，因此，固定装置5与踏板之间的连接关系及固定形式对踏板行程的测量起到的关键作用，在此，固定装置5包括至少一对相对设置的固定螺栓，如图3所示，相对位置的设置可以使得踏板的初始位置对踏板的施力更加对称，也可以使得踏板的初始位置的排列更为整齐，在不影响踏板行程测量的基础上，可以适当增加踏板的初始位置的数量，如可以采用2
×
2的方式进行排列，使得在踏板的固定更整齐，进一步的，可以采用磁吸或胶粘的方式，使得踏板与固定装置5的连接更为顺畅紧密，更好地保证测量效果。
35.可选地，如图4所示所述固定装置5具有“l”形延长臂，延长臂内设有长条状通孔，所述固定调节块6可在所述固定装置5上滑动，当滑动到适宜的尺寸，可以使用第二锁紧调节机构固定，使用该长条形通孔，可以有效改善固定装置和固定调节块间的相对位置，且由于踏板所处的位置要求，也可以更大程度地满足踏板的固定位置要求，有鉴于此，也可以选择伸缩功能的“l”形延长臂，以满足对踏板测量的适应性要求，使得对于踏板行程的测量适应不同空间。
36.可选地，所述测量工具9包括可安装在导轨上自由滑动的直尺。
37.在此，所述测量工具9中如直尺的零刻度可安装在水平导轨8的起始位置处，其根据实际的测量需求，可以选择不同的刻度尺。
38.请参阅图5和图6，本发明的第二方面，提供一种基于上述实施例中提到的任一种测量装置的测量方法，包括：步骤s1：基于所述参考装置建立垂直于水平面的参考平面，基于所述踏板与所述参考装置固定所述测量机构；具体的，所述参考装置中设置有第一水平仪1及参考部2，在建立所述参考平面之前，还需要测量机构的固定装置5固定在踏板便于固定的位置上，比如，踏板的部分平面上，为了保证在踏板转动的过程中，不会受到测量机构的干扰且可使得测量机构稳定跟踪踏板，从而获得测量机构和踏板之间的相对静止；进一步的，所述基于所述踏板固定测量机构的固定装置5包括：当固定装置5固定在踏板上，且踏板处于自由状态下时，参考第二水平仪7，通过固定调节块6将水平导轨8调
至于水平状态，并将利用第二调节锁紧机构10锁止固定装置5和固定调节块6，在此，将测量机构和踏板自由状态之间完成连接，为后续踏板的转动状态做了数据铺垫。
39.具体的，所述建立参考平面的基本步骤包括：在使用测量工具9的过程中使用参考装置作为测量时的测量点，具体测量点的位置依踏板及测量工具9的实际操作为准，将测量机构固定在踏板便于固定的位置上，且可保证踏板在固定的时候不会影响踏板本身的转动，当第一水平仪1中的参考值显示参考部2与水平面垂直时，将第一调节锁紧机构3锁锁紧。
40.步骤s2：确定踏板的初始位置p，所述踏板的初始位置为踏板自由状态下的位置；步骤s3：测量踏板的旋转半径r；所述踏板的旋转半径r可表示为op之间的直线距离，进一步的，在一些踏板的使用说明书中，会介绍踏板的旋转半径r值的具体参数，若有，可作为测量依据，为了提高踏板的旋转半径的测量精度，可以在测量时，辅助使用角度测量仪器进行长度测量，当角度测量仪器显示为0
°
时，长度测量仪器如直尺的测量结果判定为有效，亦可多次测量求平均值。
41.步骤s4：确定踏板的终点位置q，所述终点位置q为踏板的结束转动状态的位置，当踏板转轴转动的时候，踏板以固定角度进行转动；此时，踏板的终点位置q为踏板结束转动状态的位置，在此，踏板的初始位置由p点变为q点。
42.步骤s5：基于踏板的终点位置q，做投影于水平参考平面的点q’，并利用测量工具9获得q q’的长度a，延伸o’q于水平参考平面并相交于点r，并基于测量工具9获得qr的长度b；具体的，如图6所示，所述投影方法包括过踏板的终点位置q作支撑部4的垂线交水平参考平面的点q’于q’，即可获得投影于水平参考平面的点q’，进一步的，使用测量工具9获得q q’的长度a，在此，使用的测量工具9可为直尺或者其他符合精度要求的长度测量工具9，本次测量亦可重复多次求取a的平均值；具体的，延伸o’q于水平参考平面并相交于点r，并基于测量工具9获得qr的长度b；进一步的 反向延伸pp’和rq，得到交点o’，其中，o’p与oq交于点s。
43.由于在转动过程中，保证测量机构的角度不变，转动踏板，因此：∠oqo’=∠opo’=α，又因为：∠osp=∠q’sq；根据相似三角形定理，可证明：δosp∽δo’sq，因此，可得到：∠poq=∠p’o’r。
44.步骤s7：基于长度a和长度b获取踏板的初始位置p到踏板的终点位置q踏板转过的角度β；又根据两直线平行，同位角相等，即p’o’∥q’q，可得β=∠poq=∠p’o’r= q’qr=arccos(a/b)。
45.步骤s8：基于角度β、踏板的旋转半径r计算踏板行程s。
46.具体的，根据弧长公式， s =β/180*π*r，可得到最终的踏板行程。
47.在此，本发明中提到的测量方法借助测量装置中的参考装置和测量机构，从几何原理出发，计算踏板行程过程中生成的角位移，进而由踏板的长度关系，利用弧长公式获得踏板的实际弧线位移，即踏板行程，采用该方法，可以改善传统踏板行程测量中单纯使用直
尺或者卷尺进行简易的直线测量，忽略踏板的实际弧线位移的情况，即在具体的角度计算准确的情况下，可以更精确的测量踏板行程，对于目前用户的驾驶体验的提升有着重要的积极意义，通过对踏板行程的分析，可以与用户的驾驶感受结合和交互，使得用户获得定制化的踏板体验，也会汽车研发人员提供了良好的实验参数，减少了汽车研发中的测试效率。
48.在本发明一实施例中，所述自由位置为踏板处于无外力施加状态下的状态。
49.具体的，当踏板的初始位置中，当踏板处于无外力施加的状态下时，踏板的夹角固定后，可以为后续踏踏板行程过程中生成的角位移的计算获得更稳定的数值，优选的，可以在完全获得稳定的踏板行程数据后，更换不同的踏板进行实验，但是若使用同一踏板时，可选择踏板夹角固定，以便于后期的计算和处理以及对特定踏板特性的感知与计算。
50.在本发明一实施例中，踏板转轴原点o为踏板的初始位置状态时转轴的位置，所述旋转半径r为转轴原点o与踏板的初始位置p之间的距离。
51.具体的，选择踏板转轴原点o为踏板的初始位置的原因包括所述踏板转轴原点o为踏板行程计算中的圆心的位置，由于旋转半径r为转轴原点o与踏板的初始位置p之间的距离，因此，若偏离踏板转轴原点o的位置，会导致踏板的旋转半径r的测量不准确，进而会影响踏板行程测量的准确性。
52.在本发明一实施例中，测量踏板另一终点位置，旋转固定调节块6，所述固定调节块6用以每次转动踏板后，锁紧踏板；重复转动踏板至不同的位置，获取不同位置的长度a和长度b，用以获得踏板的初始位置到不同踏板的终点位置踏板转过的角度。
53.所述另一终点位置包括但不限于至少一次除第一次的踏板的终点位置之外的其他位置，其中，测量时，可调节固定调节块6，因为固定调节块6通过第二调节锁紧机构10可以连接固定装置5，固定装置5通过与踏板固定连接，踏板转动可以获得不同终点位置，以便多次测量；其中，需要注意的是，在每次通过固定调节块6调节之前，需要将参考装置中的参考部2置于测量机构附近，且根据第一水平仪1，将参考部2调至与水平面垂直的状态，然后锁紧第一调节锁紧机构3；进一步的，转动踏板至任一终点位置，将测量工具9如直尺伸出到参考部2，记录测量距离a；然后调节固定调节块6至水平状态锁止，将直尺伸出到参考部2，记录测量距离b。继续转动踏板至下一待测点位置，重复上述测量及调节过程，分别记录测量距离bn和an，待测点位置可基于测试需求确定，如基于油门踏板信号，分别选10%、20%、30%、
…
、100%油门位置作为待测点位置。
54.将测量值填入测试数据记录表，通过测量原理中提到的计算工具模板可直接生成对应的踏板行程结果。
55.在此，经过多次测量，可有效排除踏板行程中的错误数据的干扰，通过计算工具模板直接生成对应的踏板行程结果，可提高踏板行程计算的工作效率。
56.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
57.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
58.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：1.一种踏板行程的测量装置，其特征在于，包括：参考装置、测量机构，所述参考装置用于为所述测量机构提供垂直参考面；所述参考装置，包括第一水平仪、参考部、第一调节锁紧机构和支撑部，所述第一水平仪固定连接于所述参考部，所述参考部通过第一调节锁紧机构与所述支撑部锁紧；所述测量机构，包括固定装置、固定调节块、第二水平仪、水平导轨、测量工具和第二调节锁紧机构，所述固定装置用以固定踏板，所述固定调节块固定连接至少一个第二水平仪，所述固定装置与所述固定调节块通过第二调节锁紧机构改变相对位置，所述水平导轨起始位置与所述固定调节块的转轴位置重合，所述水平导轨可放置至少一个测量工具。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第一水平仪固定连接于参考部的自由端，所述第一水平仪、所述第二水平仪包括万向水平仪、合象水平仪和/或框式水平仪。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述参考部为面板，所述参考部的相对于自由端的一端与所述支撑部转动连接。4.根据权利要求1或3所述的测量装置，其特征在于，所述第一调节锁紧机构包括紧固螺栓。5.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述固定装置包括至少一对相对设置的固定螺栓。6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述固定装置具有“l”形延长臂，所述固定调节块可在所述固定装置上滑动，所述水平导轨的起始位置与所述固定调节块的转轴位置重合。7.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量工具包括可安装在导轨上自由滑动的直尺。8.一种基于权利要求1至7任一项所述测量装置的测量方法，其特征在于，包括：基于所述参考装置建立垂直于水平面的参考平面，基于所述踏板与所述参考装置固定所述测量机构；确定踏板的初始位置p，所述踏板的初始位置为踏板自由状态下的位置；测量踏板的旋转半径r；确定踏板的终点位置q，所述终点位置q为踏板的结束转动状态的位置；基于踏板的终点位置q，做投影于水平参考平面的点q’，并利用测量工具获得q q’的长度a，延伸o’q于水平参考平面并相交于点r，并基于测量工具获得qr的长度b；基于长度a和长度b获取踏板的初始位置p到踏板的终点位置q踏板转过的角度β；基于角度β、踏板的旋转半径r计算踏板行程s。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，踏板的转轴原点o为踏板的初始位置状态时转轴的位置，所述旋转半径r为转轴原点o与踏板的初始位置p之间的距离。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，测量踏板另一终点位置，旋转固定调节块，所述固定调节块用以每次转动踏板后，锁紧踏板；重复转动踏板至不同的位置，获取不同位置的长度a和长度b，用以获得踏板的初始位置到不同踏板的终点位置踏板转过的角度。
技术总结本发明公开一种踏板行程的测量装置和测量方法，其测量装置包括参考装置和测量机构，其中，参考装置包括第一水平仪、参考部、第一调节锁紧机构和支撑部，所述测量机构包括固定装置、固定调节块、第二水平仪、水平导轨、测量工具、第二调节锁紧机构，所述固定调节块固定连接至少一个第二水平仪，所述固定装置与所述固定调节块通过第二调节锁紧机构改变相对位置，所述水平导轨起始位置与所述固定调节块的转轴位置重合。本发明降低了对踏板行程的测量装置的固定安装要求，可以在不同车型、不同的踏板机构上实现安装及准确测量，改善了传统的踏板行程测量中的安装要求高的问题。板行程测量中的安装要求高的问题。板行程测量中的安装要求高的问题。
技术研发人员：谢伟云 康飞 丁奇珑 孙翔鸿 韦端利
受保护的技术使用者：智己汽车科技有限公司
技术研发日：2022.06.17
技术公布日：2022/11/1
