技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种汽
车轮胎位姿测量（四轮
定位）装置，尤其是涉及一种无接触的
汽车轮胎快速位姿测量（四轮定位）装置。
背景技术
[0002] 正确的轮胎位姿不仅是汽车安全行驶的重要保证，也是延长轮胎使用寿命的重要方面。目前测量轮胎位姿的主要手段就是所谓的汽车四轮定位，利用四轮定位仪量测轮胎的相对
位置和
姿态（
角度）参数，并与厂家数据进行比对，以确定轮胎位姿是否正确。传统的汽车轮胎位姿测量设备主要有基于PSD和基于CCD技术的四轮定位仪，新型的测量设备有基于
计算机视觉的
可视化3D四轮定位仪，这些定位仪在测量过程中都有一个共同的特点-需要在轮胎（
轮毂）上挂载测量部件，电脑通过与这些测量部件的通信，或者通过对测量部件的位姿变化进行分析，从而获取轮胎的位置和姿态信息，通过不同的计算模型，最终得到轮胎的位姿参数即通常的四轮定位结果。
[0003] 这些类型的设备测量过程需要花费较长的时间。由于需要人工安装和卸载测量部件，而测量部件都具有一定的大小和重量，因此安装过程需要一定的时间，测量过程比较缓慢，并且在测量过程中，有些设备还需要人工来回推动车辆才能完成测量过程，测量效率低，测量时间长，不能满足快速实时量测的需求。
[0004] 这种类型的测量设备，需要专
门的场地及相应的举升设备，测量过程中需要将车辆开上举升机，并托举至一定高度才能测量，不仅费时费
力，还因为场地原因，设备使用的范围受到极大限制。
[0005] 这些类型的设备测量轮胎的数量有限。受制于相机成像视场范围和无线
信号传输距离的限制，通常只能进行相距较近的四个轮胎的位姿测量，对于
卡车，特别是长轴多轮卡车，这种类型的设备对全部轮胎的位姿测量无能为力。
[0006] 这种类型的测量设备，在测量过程中，需要人工将这些测量部件分别安装在四个轮胎上，部件安装的效果与安装人员有极大关系，因此，不可避免的会引入安装误差，降低了测量的
精度。
[0007] 这些类型的四轮定位仪挂载在轮胎（轮毂）上的测量部件需要利用夹具夹住轮胎的相应部位才能固定住，固定的过程中，夹具的金属爪抓住
轮辋的边缘，对轮辋具有一定的伤害。
[0008] 这些类型的测量设备由于其测量原理的局限，无法满足多轮胎的快速位姿测量要求。实用新型内容
[0009] 本实用新型主要解决现有测量设备不能快速测量轮胎位姿的问题。
[0010] 现有的设备在测量之前，需要挂在一些部件到汽车轮胎上，安装和调整都需要一定的时间，测量结束后，需要将这些设备卸载下来，同样需要一定的时间，所以，现有的设备不能实现快速量测的目标，本实用新型在车辆通过设备时即可完成测量工作，甚至无需车辆停车，测量过程中无需挂载任何测量部件，测量速度非常快，甚至可以达到实时测量的效果。
[0011] 本实用新型还有一目的是解决现有设备需要专门场地的问题。现有的设备需要满足一定条件的安装和工作环境，因此，车辆需要进入工作场所之后才能进行各项测量任务；另外，由于设备安装的限制，在测量过程中，需要将车辆用举升机举升至一定高度才能作业，极大地降低了车辆轮胎位姿量测的便捷性。本实用新型无需专门的安装场地，只需要有宽度超过车辆宽度，长度超过一个轮胎直径的场地即可，工作场地要求非常低。
[0012] 本实用新型还有一目的是解决
现有技术所存在的测量长轴多轮位姿困难的问题。现有的设备需要在每个轮胎上挂载测量部件才能进行测量，同时受测量理论和方法的限制，不能同时测量超过4个轮胎的位姿数据，也不能测量前后轮相距较远的轮胎位姿。极大地限制了这类设备的使用范围。本实用新型在车辆通过设备的过程中自动完成测量，不受测量轮胎的数量及轮胎之间的间距限制，理论上可以满足所有的汽车轮胎位姿测量。
[0013] 本实用新型还有一目的是解决现有技术所存在的人为误差的引入问题。现有四轮定位仪在定位之前需要人工在待定位的轮胎（轮毂）上挂载一些测量部件，由于工作人员操作技能的差异，部件的挂载过程中会引入误差，并且这种误差很难避免，使得测量结果与部件的安装效果存在较大的相关性，使得最终的测量精度受人为操作影响较大，较大地影响了四轮定位的效果，本实用新型无需安装任何测量部件，消除了由于人工操作导致的引入误差。
[0014] 本实用新型再有一目的是解决现有技术所存在的工作强度大，工作效率低的问题。现有设备测量之前需要在每个轮胎上挂载测量部件，测量结束之后，需要将每个部件卸载下来，并且在测量过程中，有的设备还需要工作人员前后推动车辆才能完成测量作业，作业过程中工作强度较大，测量的效率较低。本实用新型安装完成之后，测量过程中无需安装测量部件，可以实现无人值守的自动测量。
[0015] 本实用新型再有一目的是消除现有设备在四轮定位过程中对车辆轮毂的损伤。现有四轮定位设备需要挂载测量部件，这些部件都是通过金属夹具夹住轮毂或者轮胎的承载部位实现的，夹具固定过程中会破坏轮毂上的金属保护涂层，同时，夹具的钩爪也会对
橡胶轮胎造成一定的损伤。本实用新型提供一种与车辆轮胎（轮毂）无任何物理接触的测量方法，从而彻底消除这种损伤。
[0016] 本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
[0017] 一种基于双
传感器系统的无接触汽车轮胎位姿快速测量装置，其特征在于，包括对称设置的两个传感器
支撑架，以及设置在传感器支撑架上的自动升降装置，传感器系统设置在自动升降装置上并能够随自动升降装置做垂直上下往复运动，其中一个支撑架上还设有综合
数据处理计算机，传感器系统与综合数据处理计算机连接。
[0018] 在上述的一种基于双传感器系统的无接触汽车轮胎位姿快速测量装置，传感器系统包括壳体，设置在壳体内的测量相机，相对定向系统，照明部件，以及激光投影仪或者
激光雷达；其中，相对定向相机和目标靶个为一个，分别设置在两个传感器系统上。
[0019] 在上述的一种基于双传感器系统的无接触汽车轮胎位姿快速测量装置，相对定向系统设置在壳体顶部，包括一个相对定向相机和一个目标靶，相对定向相机和目标靶分别设置在两个传感器系统上，其中相对定向相机和目标靶分别与各自的传感器系统刚性连接，通过相对定向相机对目标靶的测量得到双传感器系统的相对姿态和位置关系。
[0020] 在上述的一种基于双传感器系统的无接触汽车轮胎位姿快速测量装置，所述照明部件包括一个环形或者方形光板以及设置在光板的若干LED
光源，相机设置在光板中央，2个测量相机对称设置在激光投影仪或者激光雷达两边，或者采用1个测量相机、以及激光投影仪或者激光雷达组合。
[0021] 在上述的一种基于双传感器系统的无接触汽车轮胎位姿快速测量装置，所述照明部件包括一个环形或者方形光板以及设置在光板的若干LED光源，相机设置在光板中央下方。
[0022] 在上述的一种基于双传感器系统的无接触汽车轮胎位姿快速测量装置，还包括一个双凸形减速坎，减速坎为长条形，中间隆起，传感器系统的数据线路通过减速坎的中间隆起部与综合数据处理计算机连接，所述综合数据处理计算机采用型号为联想ThinkCentreE73S的计算机。
[0023] 因此，本实用新型具有如下优点：1.设计合理，结构简单且完全实用；2.直接对轮
胎面进行测量，消除了夹具及挂载测量部件引起的测量误差；3.动态测量，测量结果反映车辆真实的运行状态；4.快速测量，车辆通过一次即可获取轮胎位姿（定位）数据，测量速度达到准实时级别；5.无人值守，自动测量，无需安装夹具及挂载其它测量部件，实现无人值守的全自动测量，消除了人工成本； 6.无需专门场地，只需在有车辆通过的地方安装一套即可。7. 对车辆零损伤，无需在车辆上安装任何测量部件，因此对轮胎或轮辋没有任何损坏。
附图说明
[0024] 图1 为本实用新型的立体结构示意图。
[0025] 图2 为图1中的传感器系统的立体结构示意图。
[0026] 图3为图1中的另一种方案的传感器系统的立体结构示意图。
具体实施方式
[0027] 下面通过
实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。图中示例为传感器系统横置的情形，传感器支撑架1、传感器系统2、测量相机3、相对定向相机4、环形光板5、激光投影器或激光雷达6、目标靶7、综合数据处理计算机8、双凸形减速坎9、显示器10。传感器系统也可以纵置，相对定向相机和目标靶的位置也会相应调整，但不影响测量系统的传感器布局。
[0028] 实施例1：
[0029] 汽车行驶至测量装置前，减慢车速，前轮进入减速坎，车辆停止；
[0030] 系统检测到有轮胎进入测量范围，自动唤醒，准备工作；
[0031] 根据相对定向相机检测结果，系统启动升降装置，将成像系统升降至适当高度，使得待测量轮胎位于测量相机的视场范围内；
[0032] 两测的双传感器测量系统启动，每组传感器完成己侧轮胎的成像及相关数据的采集，获取两个前轮轮胎的位置和姿态参数（定位参数），并将该参数传输至数据处理计算机；
[0033] 测量完成之后，系统出现提示音，提示前轮
数据采集完成；
[0034] 车辆得到数据采集完成提示后，缓速向前运动，直至后轮进入减速坎，车辆再次停止；
[0035] 两测的双传感器测量系统再次启动，每组传感器完成己侧轮胎的成像及相关数据的采集，获取两个后轮轮胎的位置和姿态参数（定位参数），并将该参数传输至数据处理计算机；
[0036] 数据处理计算机对采集到的测量数据和相对定向数据进行处理，将处理结果显示在显示屏上，如果用户在移动终端上安装有相关的APP
软件，则同时将结果推送至用户的APP上，同时，系统提示本次位置及姿态测量（四轮定位）结束；
[0037] 车辆得到结束提示后，即可驶离，测量（定位）数据可以通过查看显示屏记录下来或者通过移动终端的APP保存；
[0038] 系统完成清理工作，传感器系统停止工作，升降至初始位置，系统进入节能待机状态，直至下一次测量。
[0039] 实施例2：
[0040] 作为另一种实施方案，本实用新型可以测量超过四个轮胎的位置及姿态参数，实施过程中，每组待测量的轮胎依次停留在减速坎，双传感器系统分别采集左右两侧的轮胎数据，并传输至数据处理计算机，直至所有的轮胎数据都采集完成，数据处理计算机启用多轮计算模式，即可计算出所有的轮胎位姿数据，理论上，可以实现任意多轮胎的位姿参数测量。其他均与实施例1相同，在此不再赘述。
[0041] 需要注意的是，本实用新型保护的是图1-3的系统结构，涉及到的计算方案属于本领域的公知技术，也不属于本实用所需要保护的范围，在此说明方法的实施只是为了更好的辅助说明系统结构。
[0042] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附
权利要求书所定义的范围。
