CN204881551U - 一种检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置，该检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置包括：对称设置在两个行车道外侧的检测台，每个检测台上朝向所述行车道的一面设置有结构光发射器，以及设置在所述结构光发射器两侧并用于照取所述结构光发射器照射到车轮上的图像的相机；处理单元，分别接收所述两个检测台上的相机采集的图像。本实用新型的有益效果是：采用分体式设计，极大的减小了设备的体积。采用固定式安装，安装后相机位置不再移动，只需在安装时标定一次，即可长时间多次使用，提高了检测精度和减少系统维护。车辆为通过式检测，并且车辆上不需要安装传统的反光板等附属装置，极大提高了检测速度，降低了人工劳动强度。

Description

一种检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置

技术领域

本实用新型涉及到汽车的技术领域，尤其涉及到一种检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置。

背景技术

目前，通常采用四轮定位检测装置检测汽车的主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束、车轮外倾角和后轮前束，来保证汽车出厂或维修保养的质量。但是，由于四轮定位检测装置安装不便，且在使用中不能及时校准，使得汽车检测质量受到很大影响。因此急需一种结构简单、节省空间、安装使用方便的四轮定位检测装置，适用于汽车制造和维修中的四轮定位。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置。

本实用新型是通过以上技术方案实现：

本实用新型提供了一种检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置，该检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置包括：对称设置在两个行车道外侧的检测台，每个检测台上朝向所述行车道的一面设置有结构光发射器，以及设置在所述结构光发射器两侧并用于照取所述结构光发射器照射到车轮上的图像的相机；

处理单元，分别接收所述两个检测台上的相机采集的图像。

优选的，所述处理单元为PC机、平板电脑、手机或单片机。

优选的，所述两个检测台分别通过附属固定装置固定在所述两个行车道的两侧，所述附属固定装置为膨胀螺栓。

优选的，所述结构光发射器为向被测物体表面投射可控制的光点、光条或光面结构的发射器。

优选的，所述两个相机朝向所述结构光发射器倾斜设置。

本实用新型的有益效果是：采用分体式设计，极大的减小了设备的体积。采用固定式安装，安装后相机位置不再移动，只需在安装时标定一次，即可长时间多次使用，提高了检测精度和减少系统维护。车辆为通过式检测，并且车辆上不需要安装传统的反光板等附属装置，极大提高了检测速度，降低了人工劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置中的检测台的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置中的检测台的顶视图；

图4是本实用新型实施例提供的结构光发射器发射的结构光示意图；

图5是本实用新型实施例提供的结构光发射器发射的另一种结构光示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置，该检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置包括：对称设置在两个行车道外侧的检测台，每个检测台上朝向所述行车道的一面设置有结构光发射器，以及设置在所述结构光发射器两侧并用于照取所述结构光发射器照射到车轮上的图像的相机；

处理单元，分别接收所述两个检测台上的相机采集的图像。

在上述实施例中，通过采用分体式设计，极大的减小了设备的体积。采用固定式安装，安装后相机位置不再移动，只需在安装时标定一次，即可长时间多次使用，提高了检测精度和减少系统维护。车辆为通过式检测，并且车辆上不需要安装传统的反光板等附属装置，极大提高了检测速度，降低了人工劳动强度。

为了方便对本实施例提供的检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置的理解，下面结合附图对其进行详细的说明。

在本实施例中，首先说明几个原理：

单结构光是指每个检测台含有一个结构光发射器。

双目相机是指每个检测台含有两台不同视角的相机形成双目视觉测量系统。本装置亦适用于三目相机视觉系统检测及多目相机视觉系统检测。

如图1所示，装置结构组成：处理单元1，左侧检测台2，右侧检测台3。

其中处理单元1通过数据线缆或无线数据传输装置与左侧检测台2及右侧检测台3相连。即：左侧检测台2、右侧检测台3需要和处理单元1进行数据传输，数据传输方式可以是网线、USB线、蓝牙或其它有线或无线的数据传输方式。

处理单元1可以是PC机、平板电脑、手机、单片机或其它具有数据运算处理功能的单元，并具备输出检测结果的功能，包括但不限于屏幕、打印机、文件。

处理单元1、左侧检测台2和右侧检测台3均包含电子设备，需要供电，供电可以通过供电电缆或电池等供电方式实现。

检测台2、3本身应包含附属固定装置用于将其安装在左侧行车道17、和右侧行车道18两侧，附属固定装置包括但不限于螺栓孔、弹簧夹具等。例如，在检测台背板和相机孔板相对的板设置安装孔，在左侧行车道17、和右侧行车道18两侧需要安装检测台的固定物上钻孔，安置膨胀螺栓，并用螺钉连接检测台背板的安装孔与膨胀螺栓相连，达到固定安装检测台到车道两侧的目的。

如图2及图3所示，左检测台2主要包括一个结构光发射器5和两台相机4、6刚性连接构成，且两个相机朝向结构光发射器倾斜设置。

刚性连接是指所连接的设备使用螺丝等装置安装在一起，安装后整体固定为一体，设备之间不会产生相对位移。

右检测台3与左检测台2结构对称，主要包括一个结构光发射器8和两台相机7、9刚性连接构成。

结构光发射器5用于生成结构光，结构光发射器向被测物体表面投射可控制的光点、光条或光面结构，如图4和图5所示，图4和图5示出了两种不同的结构光。相机4、6分列在结构光发射器5的前后位置，相机视角和焦距设置为可清晰捕捉到结构光发射器5投射到位于左侧行车道17上左轮胎13上的结构光图像。

结构光发射器8用于生成结构光，结构光发射器向被测物体表面投射可控制的光点、光条或光面结构，如图4和图5所示，图4和图5示出了两种不同的结构光。相机7、9分列在结构光发射器8的前后位置，相机视角和焦距设置为可清晰捕捉到结构光发射器8投射到位于左侧行车道18上右轮胎14上的结构光图像。

在工作时，左侧检测台2和右侧检测台3分别安装在左侧行车道17和和右侧行车道18，如图1所示，相机和结构光发射器指向车道方向。处理单元可以单独为一个设备，也可以集成在左侧检测台或右侧检测台内部。

为了检测四轮参数，首先需要确定4台相机4、6、7、9之间的坐标变换关系。其中，相机4、6为刚性连接安装，并且相机4、6的视线区域在清晰可视范围内在四轮定位检测中，该距离可设置在0.5m-2m之间有重叠，它们之间的坐标变换关系事先可以通过双目视觉标定方法测量得知，并且在安装后保持不变；相机7、9同样为刚性连接安装，并且相机4、6的视线区域在清晰可视范围内在四轮定位检测中，该距离可设置在0.5m-2m之间有重叠，它们之间的坐标变换关系事先可以通过双目视觉标定方法测量得知，并且在安装后保持不变。由于左检测台2和右检测台3为独立安装，每次安装进行测量时，相机4、6和相机7、9之间的坐标变换关系是变化的。可以通过一种双面反光板测量的方法获得相机4、6和相机7、9之间的坐标变换关系的变化。在获得相机4、6和相机7、9之间的坐标变换关系后，即可建立统一的基准相机例如相机4，也可以是其它任意一台相机坐标系。

如图1所示，相机4、6用来检测结构光发射器5投射的结构光在车辆左侧轮胎13上的反射图像，相机7、9用来检测结构光发射器8投射的结构光在车辆右侧轮胎14上的反射图像。

检测到的结构光构成左右轮胎13、14表面的光点点集，相机4、6形成一个双目视觉结构，相机7、9形成一个双目视觉结构，基于双目视觉原理，这些点集可以通过相机检测成二维点集并利用相机参数通过计算形成三维点集。由于相机4、6和相机7、9在一个基准相机坐标系中，左右轮胎13、14表面的三维点集可转换到一个统一的基准坐标系下并构建左右轮胎13、14表面平面。

左右轮胎13、14中心点可通过左右轮胎13、14表面的三维点集获得，左右轮胎13、14中心点的连线可视为与车轴11方向重合，因此可构建出以车轴11为法线方向的左右轮胎13、14的理想平面。

左右轮胎13、14表面实际平面与轮胎理想平面的夹角的水平分量即为需要检测的左右轮胎13、14的前束角，垂直分量即为需要检测的车轮1314的外倾角。

本工作装置一次可测量车辆上一个车轴11的数据参数，如果需要对车轴12检测，则需要分次重复步骤进行。

在检测时，车辆沿左右车道缓慢前行，当车辆轮胎进入相机视野后，相机4、6和相机7、9分别开始记录在结构光投射下左右轮胎13、14的成像，并形成双目视觉序列图像。在双目视觉序列图像记录过程中，系统会对生成的图像质量进行评价，并筛选出1组或几组例如10组质量好的图像用于计算并获得轮胎的前束角和外倾角，多组的图像可以更好地控制误差，提高精度。

本实用新型还提供了一种根据上述的检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置检测车辆的方法，该方法包括以下步骤：

确定两个检测台中的相机的坐标变换关系；且每个检测台中的两个相机的视角范围在被检测车轮位置处有交叠区域；

每个检测台中的结构光发射器向被该检测台检测的车轮投射检测光；且该检测台中的相机接收所述检测光照射到所述被检测的车轮的图像；

处理单元接收每个检测台中图像，并根据每个相机中的图像形成双目视觉序列图像，在双目视觉序列图像记录过程中，处理单元按照设定的标准对生成的图像质量进行评价，并筛选出至少一组质量好的图像用于计算并获得被检测的轮胎的前束角和外倾角。

在上述方法中，采用的检测装置采用分体式设计，极大的减小了设备的体积。采用固定式安装，安装后相机位置不再移动，只需在安装时标定一次，即可长时间多次使用，提高了检测精度和减少系统维护。车辆为通过式检测，并且车辆上不需要安装传统的反光板等附属装置，极大提高了检测速度，降低了人工劳动强度。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置，其特征在于，包括：

对称设置在两个行车道外侧的检测台，每个检测台上朝向所述行车道的一面设置有结构光发射器，以及设置在所述结构光发射器两侧并用于照取所述结构光发射器照射到车轮上的图像的相机；

处理单元，分别接收所述两个检测台上的相机采集的图像。

2.根据权利要求1所述的检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置，其特征在于，所述处理单元为PC机、平板电脑、手机或单片机。

3.根据权利要求2所述的检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置，其特征在于，所述两个检测台分别通过附属固定装置固定在所述两个行车道的两侧，所述附属固定装置为膨胀螺栓。

4.根据权利要求2所述的检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置，其特征在于，所述结构光发射器为向被测物体表面投射可控制的光点、光条或光面结构的发射器。

5.根据权利要求1所述的检测车辆轮胎外倾角与前束角的检测装置，其特征在于，所述两个相机朝向所述结构光发射器倾斜设置。