CN102016495B - 用于进行底盘测量的方法和装置 - Google Patents
用于进行底盘测量的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102016495B CN102016495B CN200980114246.9A CN200980114246A CN102016495B CN 102016495 B CN102016495 B CN 102016495B CN 200980114246 A CN200980114246 A CN 200980114246A CN 102016495 B CN102016495 B CN 102016495B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wheel
- automobile
- measurement
- head
- measurement head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 133
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 20
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/275—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing wheel alignment
- G01B11/2755—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing wheel alignment using photoelectric detection means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
- G01B2210/10—Wheel alignment
- G01B2210/20—Vehicle in a state of translatory motion
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
按本发明的用于进行底盘测量的方法包括以下步骤:提供具有四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头(2、4、14、16)的底盘测量系统,在所述测量头中每个测量头具有单筒的图像采集装置(22、24、26、28);用所述四个测量头(2、4、14、16)中的每个测量头来检测处于起始位置(A)中的汽车(1)的相应车轮(6、8、10、12)的至少三个几何细节;在汽车(1)与测量头(2、4)之间执行从起始位置(A)到至少一个另外的位置(E)中的相对运动,其中已知测量头(2、4、14、16)彼此间的相对位置;用所述四个测量头(2、4、14、16)中的每个测量头来检测处于所述另外的位置(E)中的汽车(1)的相应车轮(6、8、10、12)的至少三个几何细节;执行局部的3D重构用于从所检测的几何细节中确定所述至少两个位置(A、E)之间的平移矢量(t1、t2、t3、t4)、旋转矢量(R1、R2、R3、R4)和车轮旋转角以及所述车轮(6、8、10、12)的车轮旋转中心和车轮旋转轴线;通过所述车轮(6、8、10、12)的平移矢量(t1、t2、t3、t4)的缩放来确定用于所述测量头的全局的比例尺,使得所述平移矢量(t1、t2、t3、t4)具有相同的长度;并且确定所述汽车(1)的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
Description
技术领域
本发明涉及底盘测量,尤其涉及用于以光学方法进行底盘测量的方法和装置。
背景技术
DE 19757763和EP 1042643说明如何能够借助于摄像机、试验台上的基准坐标系以及车轮和车身上的光学特征来检测车轴以及车轮及车轴几何数据。两种方法都需要基准坐标系并且依赖于用双筒的(立体)图像采集装置进行的测量。这样的双筒的图像采集装置十分复杂且昂贵。
US 6134792说明了一种依赖于单筒的图像采集装置的轴测量系统。为了得到车轮位置的三维的信息,在车轮上安装了光学目标,特征处于所述光学目标上,所述特征在局部的目标坐标系中的位置是已知的。具有这些特征的目标以高精度制成并且形成所谓的控制点系统。这样的高精度的目标的制作十分昂贵。所述高精度的目标在车间日常工作中也容易受损或者变形,这导致无法控制的测量误差。
发明内容
本发明的任务是,提供一种用于进行底盘测量的可靠的、成本低廉的且精确的方法。本发明的另一个任务是,提供一种用于实施所述按本发明的方法的装置。
该任务完全由按独立权利要求所述的方法和装置得到解决。
本发明规定,用单筒的图像采集装置在至少两个位置中检测在车轮上存在的或者设置的几何细节,其中汽车通过车轮的滚轮进行运动。车轮上的几何细节在此围绕着车轮的旋转轴线旋转。从成像的几何细节的在所有采集的图像中测量的2D图像坐标中,以旋转中心的3D位置和旋转轴线的空间方向的形式获得所述几何细节在局部的车轮坐标系中的3D坐标、汽车的平移矢量及旋转矢量和车轮在所述位置之间的旋转角以及对于轴测量来说必需的信息。这个计算步骤下面称为3D重构。
在进行3D重构之后,所述几何细节在车轮坐标系中的位置形成了控制点系统,从而可以在汽车停止时实施接下来的测量比如用于在发现车轮的错误位置时调节轮距和车轮外倾角。所述3D重构仅仅确定车轮坐标系的形状而没有确定其比例尺。每个单筒的图像采集装置用局部的比例尺计算其所属的车轮坐标系,在重构时任意地预先设定所述局部的比例尺。
轴测量的最重要的测量值基本上基于角度的计算,对于所述最重要的测量值来说既不必同样地又不必绝对地知道所有的图像采集装置的比例尺。只有在应该额外地确定度量的测量值或者后轮的单个轮距(Einzelspur)时,才必须使局部的比例尺彼此相匹配。下面将对所有的图像采集装置来说共同的比例尺称为全局的比例尺。通过采用额外的尺寸精确的外部的信息将所述全局的比例尺调整为绝对的比例尺。
额外地在车身上检测几何细节,这提高了确定所述位置之间的平移矢量和旋转矢量的精度。
按本发明的用于进行底盘测量的方法包括以下步骤:
提供具有四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头的底盘测量系统,在所述测量头中每个测量头具有单筒的图像采集装置,所述图像采集装置的图像采集不必强制在时间上同步进行;
用所述四个测量头中的每个测量头来检测处于起始位置中的汽车的相应车轮的至少三个几何细节;
在汽车与测量头之间执行从起始位置到至少一个另外的位置中的相对运动,其中已知测量头彼此间的相对位置;
用所述处于至少一个另外的位置中的汽车的四个测量头中的每个测量头来检测所述至少三个几何细节;
执行局部的3D重构用于从所检测的几何细节中确定所述至少两个位置之间的平移矢量、旋转矢量和车轮旋转角以及车轮的车轮旋转中心和车轮旋转轴线;
通过所述车轮的平移矢量的缩放来确定用于测量头的全局的比例尺,使得所述平移矢量具有相同的长度;并且
确定汽车的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
对于该方法来说,通过试验台中的测量来使摄像机同步。
另一种按本发明的用于进行底盘测量的方法包括以下步骤:
提供具有四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头的底盘测量系统,在所述测量头中每个测量头具有单筒的图像采集装置,所述图像采集装置的图像采集在时间上同步;
在汽车与测量头之间以恒定的或者非恒定的速度执行相对运动,其中已知测量头彼此间的相对位置;
在执行所述相对运动的过程中在汽车的至少两个位置中用所述四个彼此在图像采集中在时间上同步的测量头中的每个测量头来检测相应车轮的至少三个几何细节;
执行局部的3D重构用于从所检测的几何细节中确定所述至少两个位置之间的平移矢量、旋转矢量和车轮旋转角以及车轮的车轮旋转中心和车轮旋转轴线;
通过所述车轮的平移矢量的缩放来确定用于测量头的共同的全局的比例尺,使得所述平移矢量具有相同的长度;并且
确定汽车的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
对于该方法来说,速度并非强制地变化,也就是说可以以恒定的或者非恒定的速度来执行。
另一种按本发明的用于进行底盘测量的方法包括以下步骤:
提供具有四个相对于彼此布置在已知的位置中的、在图像采集中在时间上并非强制同步的测量头的底盘测量系统,在所述测量头中每个测量头具有单筒的图像采集装置;
在汽车与测量头之间以非恒定的速度执行相对运动,其中已知测量头彼此间的相对位置;
在执行所述相对运动的过程中在多个位置中用所述四个彼此间没有同步化的测量头中的每个测量头来检测汽车的相应车轮的至少三个几何细节;
执行局部的3D重构用于从所检测的几何细节中确定所述位置之间的平移矢量、旋转矢量和车轮旋转角以及车轮的车轮旋转中心和车轮旋转轴线;
从所述几何细节的所检测的运动中确定车轮的运动模式;
通过在位置、形式和比例尺方面对运动模式所作的调整来使车轮的运动模式同步;并且
确定汽车的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
对于该方法来说,摄像机并非强制同步并且速度不是恒定的。通过所述运动模式的调整来进行同步。
按本发明的装置具有由四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头构成的机构以及分析机构,其中在所述测量头中每个测量头具有单筒的图像采集装置并且设置用于在非同步的运行中用所述图像采集装置在停止的汽车的初始位置中以及至少一个另外的位置中检测相应车轮的相应至少三个几何细节,设置所述分析机构用于在运行中从所检测的几何细节的运动中确定车轮的平移矢量和旋转矢量,通过车轮的平移矢量的缩放如此确定全局的比例尺,使得所述平移矢量具有相同的长度,并且确定汽车的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距(Gesamtspur)。
另一种按本发明的装置具有由四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头构成的机构以及分析机构,其中在所述测量头中每个测量头具有单筒的图像采集装置并且设置用于在同步的运行中用所述图像采集装置在执行以恒定的或者不恒定的速度运动的汽车的相对运动的过程中检测相应车轮的相应至少三个几何细节,设置所述分析机构用于在运行中从所检测的几何细节的运动中确定车轮的平移矢量和旋转矢量,通过车轮的平移矢量的缩放如此确定共同的全局的比例尺,使得所述平移矢量具有相同的长度,并且确定汽车的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
另一种按本发明的装置具有由四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头构成的机构以及分析机构,其中在所述测量头中每个测量头具有单筒的图像采集装置并且设置用于在非同步的运行中用所述图像采集装置在执行不以恒定的速度运动的汽车的相对运动的过程中检测相应车轮的相应至少三个几何细节,设置所述分析机构用于在运行中从所检测的几何细节中确定车轮的运动模式,从所检测的几何细节的运动中确定车轮的平移矢量和旋转矢量,通过在位置、形式和比例尺方面对运动模式所作的调整来使车轮的运动模式同步,并且确定汽车的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
本发明由此能够进行底盘测量,而没有使用昂贵的和复杂的双筒的图像采集装置和/或精确目标。也避免可能由于高精度的测量目标的损坏产生的测量误差。可以容易且快速地实施测量,因为不必使车轮转接件(Radadapter)精确地定位在车轮的旋转轴上并且可以省去绝对的比例尺的设定。
在一种实施方式中,所述几何细节中的至少一个几何细节是自然的在车轮上存在的几何细节比如轮辋的棱边或者车轮的阀。通过自然的几何细节的使用,可以省去安置测量目标并且在测量之后又拆下测量目标的步骤,从而可以更加快速地实施测量。
在一种实施方式中,所述几何细节中的至少一个几何细节是设置在车轮上的测量目标。测量目标具有高的对比度并且因此可以特别好地为图像采集装置所识别。所述测量目标比如可以借助于磁铁或者胶粘带来设置。可以对测量目标进行编码,用于在运动过程中简化测量目标的跟踪。
车身上的测量目标在确定平移矢量和旋转矢量方面并且在检测汽车的转向运动和弹簧运动方面提高了精度。
在一种实施方式中,将多个测量目标设置在共同的载体比如车轮转接件上。所述载体比如可以借助于磁铁或者胶粘带来安置,用于用仅仅一个安装步骤来同时将多个测量目标安置在车轮上。
在一种实施方式中,一次性地在汽车测量之前借助于固定在测量位置上的基准点使系统知道测量头彼此间的位置和定向。
在一种实施方式中,连续地在汽车测量过程中借助于固定在测量位置上的基准点使系统知道测量头彼此间的位置和定向。
在一种实施方式中,在汽车测量之前和过程中用在EP-1184640中所提到的装置来确定测量头彼此间的位置和定向并且将其告知系统。
在一种实施方式中,使汽车从测量头之间驶过。因此没有必要将测量头构造为能够运动的,并且所述测量头之间的相对位置可以特别容易地和可靠地保持恒定。
在另一种实施方式中,相应地如此布置测量头中的两个测量头,使得其在汽车两侧对称地彼此对置并且使汽车在平行于所述对置的测量头的对称轴线的情况下穿过。通过对称地布置测量头并且使汽车在平行于对称轴线的情况下在测量头之间运动可以确定汽车的后轮的单个轮距,而对测量头来说不知道绝对的比例尺。后轮的单个轮距可以就这样特别容易地加以确定。
在另一种实施方式中,由所述测量头中的至少一个测量头额外地检测在度量已知的信息,用于绝对地确定比例尺并且而后额外地确定汽车的轴距和轮距。通过绝对的比例尺的确定可以以高精度来确定汽车的轴距和轮距。
在一种实施方式中,所述在度量上已知的信息是汽车的两个特征之间的已知的间距。所述汽车的两个特征之间的已知的间距以特别简单的方式提供了绝对的比例尺。所述汽车的特征可以是车身比如保险杆或者车轮罩的特征、车轮上的特征如轮辋棱边或者设置在车轮上的转接件或者测量目标。
在一种实施方式中,所述在度量上已知的信息是由汽车驶过的距离。由此所述方法得到简化。
在一种实施方式中,汽车的速度通过速度传感器来测量并且驶过的距离通过速度的关于时间的积分来确定。由此可以特别容易和可靠地确定由汽车驶过的距离并且提供绝对的比例尺。
附图说明
下面借助于附图对本发明进行更为详细的说明。其中:
图1是按本发明的用于测量汽车的底盘几何参数的装置以及处于初始位置和最终位置中的汽车从上面看的示意图;
图2是无全局的比例尺的轴几何参数的3D重构的示意图;以及
图3是图1中的用于测量底盘几何参数的装置,其中汽车纵向中平面偏离于测量位置坐标系的纵轴线。
具体实施方式
图1示出了按本发明的用于对汽车的底盘几何参数进行测量的装置的从上面看的示意图。
所述装置具有四个测量头2、4、14、16,所述四个测量头2、4、14、16相应成对地彼此对置地布置在汽车1的两侧。所述测量头2、4、14、16相应地在其朝向汽车1的一侧各具有单筒的比如构造为摄像机的图像采集装置22、24、26、28。所述测量头2、4、14、16在测量位置的坐标系中的位置是已知的并且在测量过程中不变化。
汽车1具有四个车轮6、8、10、12并且如此布置在测量头2、4、14、16之间,使得所述车轮6、8、10、12之一相应地定位在图像采集装置22、24、26、28之一的视野里。所述测量头2、4、14、16通过数据线30与用于分析由测量头2、4、14、16采集和检测的数据的分析机构18相连接。所述分析机构18与用于显示测量结果的显示器20相连接。此外,所述分析机构18设有在图1中未示出的用于控制分析机构18的输入装置比如键盘。
图1示出了汽车1处于用虚线示出的起始位置A和用实线示出的最终位置E中的情况。所述最终位置E沿水平方向处于起始位置A的左边。
为实施测量,首先在汽车1的起始位置A中分别由所述图像采集装置22、24、26、28之一检测所有所述车轮6、8、10、12并且检测相应的车轮6、8、10、12的至少三个几何细节在图像中的位置。
使汽车1运动到最终位置E中并且重新确定几何细节在图像中的位置。
现在,从在汽车1的起始位置A中以及在汽车1的最终位置E中所述几何细节在图像中的位置中并且在引入车轮的旋转中心、旋转轴线和旋转角的情况下从刚体在所述两个位置之间的三维运动的表述中可以确定所述几何细节在相应的测量头2、4、14、16的局部的坐标系中的3D坐标、所述车轮6、8、10、12的平移矢量t1、t2、t3和t4和旋转矢量R1、R2、R3和R4。这要么可以通过设置在相应的测量头2、4、14、16中的逻辑电路要么可以通过设置在分析机构18中的逻辑电路来进行。
所述几何细节可以是车轮6、8、10、12的自然的几何细节,比如轮辋棱边、阀、设计要素或者字符或者设置在车轮6、8、10、12上的测量目标。通过自然的几何细节的使用,可以省去设置测量目标以及以后拆下测量目标的步骤,从而可以更加快速地实施测量。另一方面测量目标具有高的对比度并且因此可以特别好地被图像采集装置22、24、26、28所识别。测量目标就这样特别在光线状况差的情况下也能够实现精确的底盘测量。
因为所述图像采集装置22、24、26、28是单筒的图像采集装置22、24、26、28,所以在局部的比例尺彼此相匹配时,仅仅除了局部的与绝对的比例尺之间的或者说全局的与绝对的比例尺之间的未知的比例尺因数以外,能够确定所述几何细节在相应的测量头2、4、14、16的三维坐标系中的位置。
图2示范性地示出了这种比例尺不可靠性。在图2中示出了对于两种示范性的比例尺M1和M2所述车轮6、8、10、12的3D重构。从图2中可以清楚地看出,比例尺的变化导致所有的延伸长度以相同的因数进行缩放。大的远离的目标、这里是车轮6、8、10、12的用比例尺M2产生的成像与用比例尺M1产生的按比例缩小的车轮6、8、10、12的成像相同,所述按比例缩小的车轮6、8、10、12离开相应的图像采集装置22、24、26、28的距离更小。
因为汽车1对于这种测量来说可以被视为刚体,所以在汽车1从起始位置A运动到最终位置E中时车轮6、8、10、12彼此间的相对位置不变。因此,所述车轮6、8、10、12的平移矢量t1、t2、t3和t4必须在全局的坐标系中具有相同的长度。因此可以将所述测量头2、4、14、16的四个局部的比例尺简化到共同的全局的比例尺,方法是如此缩放所述平移矢量t1、t2、t3和t4,使得其具有相同的长度。
为了缩放所述平移矢量t1、t2、t3和t4并且为了调整到共同的比例尺,必须使通过测量头2、4、14、16的图像采集装置22、24、26、28对所有四个车轮6、8、10、12所作的检测在时间上同步,以便相应地在汽车1的相同的位置中检测所述四个车轮6、8、10、12。
在最简单的变型方案中,如此前所说明的一样将汽车1停在至少两个位置中,比如停在起始位置A和最终位置E中并且在汽车1的这两个位置中确定所述几何细节的位置。那么就不需要图像采集时刻的额外的时间上的同步。汽车1也可以停在其它的位置中,用于在这些位置中确定所述几何细节的位置并且提高测量的精度。
在一种作为替代方案的实施例中,用同步化的图像采集装置来实施测量,而没有将汽车1停在至少两个位置中。为此使汽车1以恒定的或者非恒定的速度从测量头2、4、14、16的旁边经过。在这过程中通过已知的图像处理方法比如KLT跟踪、关联方法或者图像中的运动轨迹的对应关系通过在运动过程中采集的图像序列来跟踪或者说“追踪”所述几何细节的位置。如果使用测量目标,那就可以对其进行编码,从而在运动过程中简化测量目标的跟踪。
在另一种作为替代方案的实施例中,所述测量用未同步化的图像采集装置来实施,而没有将汽车1停在至少两个位置中。为此,使汽车1以非恒定的速度从测量头2、4、14、16的旁边经过。在这过程中通过已知的图像处理方法比如KLT跟踪、关联方法或者图像中的运动轨迹的对应关系通过在运动过程中采集的图像序列来跟踪或者说“追踪”所述几何细节的位置。如果使用测量目标,那就可以对其进行编码,从而在运动过程中简化测量目标的跟踪。通过运动模式的调整来进行同步。
从每个图像采集装置22、24、26、28的测量数据中,为每个所述测量头2、4、14、16分别产生运动模式。因为汽车1对于这种测量来说可以被视为刚体,所以对于所有被检测的几何细节来说加速度或者说减速度在每个时刻都相同。时间上的同步通过以下方式来建立,即使由各个测量头2、4、14、16检测的几何细节的运动模式吻合,从而在每个时刻对于所有被检测的几何细节来说加速度或者说减速度都相同。
作为替代方案的实施例能够实现快速的底盘测量,因为使汽车1从测量头2、4、14、16的旁边驶过就已足够,而不要将汽车1停下。
从所测量的数据中可以借助于已知的方法在相应的测量头2、4、14、16的坐标系中确定车轮6、8、10、12的旋转轴线和旋转中心。
这种分析可以按车轮地也就是说对于所有四个车轮6、8、10、12来说分开地、按车轴地也就是对于一个车轴32、34的对置的车轮6、8、10、12来说共同地或者对于所有车轮6、8、10、12来说共同地进行。对于按轴的分析和所有车轮6、8、10、12的共同的分析来说,必须建立采集的时间上的同步性。
作为车轮6、8、10、12的几何细节的补充,可以检测汽车1的车身上的几何细节,用于检测汽车1的转向运动和弹簧运动并且在数学方面对其进行补偿。
如所说明的一样,仅仅除了比例尺因数,能够确定每个测量头的3D坐标,也就是说知道重构的3D点云(Punktwolke)的形状,但不知道其大小(参见图2)。共同的比例尺从平移矢量t1、t2、t3和t4的调整中获得,所述平移矢量描绘了几何细节在空间中的运动。
但从图2中能够看出,缩放到共同的比例尺没有导致延伸方向之间的角度的变化。因此这些角度比如车轮6、8、10、12的车轮外倾角、前轴32的单个轮距以及前轴及后轴32、34的总轮距能够在不依赖于全局比例尺的情况下并且由此在不知道共同的比例尺的情况下确定。
相反,延伸长度要求的测量参量则依赖于共同的绝对的比例尺。这比如涉及轴距和轮距或者汽车纵向中平面M的计算,在此需要汽车纵向中平面M用于后轴的单个轮距的计算。
但是不需要知道所述共同的绝对的比例尺用于计算后轴34的单个轮距,如果具有图像采集装置22、24、26、28的测量头2、4、14、16精确对称地布置在汽车1的两侧并且汽车1精确笔直地运动通过测量头2、4、14、16。由此可以通过测量头2、4、14、16的对称定位或者说通过汽车1在固定安装的测量头2、4、14、16之间的对称定向来精确地确定汽车1的纵向中平面M并且由此精确地确定后轮10、12的单个轮距。
如在图3中示出的一样,在实际的条件下只能近似地实现测量头2、4、14、16和汽车1的这种对称的布置以及汽车1在测量头2、4、14、16之间的精确平行的及中间的运动。与对称轴线S之间的偏差相当于以角度α进行倾斜行驶。通过所述倾斜行驶α,在确定纵向中平面M时产生测量误差β。
这个测量误差β可以通过绝对的比例尺的加入来减小。
近似已知的比例尺经常足以用于实现轴测量的所期望的精度。通过至少近似已知的比例尺的采用,可以将汽车1的纵向中平面M’与测量位置的实际的纵向中平面M之间的偏差保持在足够小的程度上。剩余的误差可以借助于误差公式(纵向中平面的角度误差β=比例尺误差×倾斜行驶的角度α)来估算。因此在比例尺误差为1%并且汽车1的纵向定向与测量位置的对称轴线S之间的偏差为3°时角度误差β小于两个角分,这对于许多应用来说是足够的。
所述近似已知的比例尺也提供了对倾斜行驶进行监控的可能性。如果超过预先给定的最大的倾斜行驶角度,那就可以中断测量并且要求使用者对汽车1的行驶方向或者说位置进行校正并且重复测量。
在此存在不同的方案用于加入近似已知的比例尺。
比如,可以以已知的间距在车轮6、8、10、12上、在固定在车轮6、8、10、12上的车轮转接件上或者在汽车1的车身上安装测量目标。车轮转接件拥有大约500毫米的直径并且多数使用粘贴标记。在手动放置测量目标时也可以实现大约1%的精度。
作为替代方案,可以以绝对的尺寸来确定在从起始位置A到最终位置E中的运动过程中汽车1所经过的距离。为此,可以使用汽车1中存在的比如用于ABS和EPS的传感器或者在测量位置上固定安装的在度量上知道的信息。
在另一种实施例中,在运动过程中汽车1的速度通过速度传感器来测量并且所经过的路程通过所测量的速度关于时间的积分来确定。所述速度传感器可以是汽车1中存在的例如用于触发速度计的速度传感器。
Claims (11)
1.用于进行底盘测量的方法,具有以下步骤:
提供具有四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头(2、4、14、16)的底盘测量系统,在所述测量头(2、4、14、16)中每个测量头具有单筒的图像采集装置(22、24、26、28);
用所述四个测量头(2、4、14、16)中的每个测量头来检测处于起始位置(A)中的汽车(1)的相应车轮(6、8、10、12)的至少三个几何细节;
在汽车(1)与所述测量头(2、4)之间执行从起始位置(A)到至少一个另外的位置(E)中的相对运动,其中已知测量头(2、4、14、16)彼此间的相对位置;
用所述四个测量头(2、4、14、16)中的每个测量头来检测处于所述另外的位置(E)中的汽车(1)的相应车轮(6、8、10、12)的至少三个几何细节;
执行局部的3D重构用于从所检测的几何细节中确定所述至少两个位置(A、E)之间的平移矢量(t1、t2、t3、t4)、旋转矢量(R1、R2、R3、R4)和车轮旋转角以及所述车轮(6、8、10、12)的车轮旋转中心和车轮旋转轴线;
通过所述车轮(6、8、10、12)的平移矢量(t1、t2、t3、t4)的缩放来确定用于测量头的全局的比例尺,使得所述平移矢量(t1、t2、t3、t4)具有相同的长度;并且
确定所述汽车(1)的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
2.用于进行底盘测量的方法,具有以下步骤:
提供具有四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头(2、4、14、16)的底盘测量系统,在所述测量头(2、4、14、16)中每个测量头具有单筒的图像采集装置(22、24、26、28),其中所述测量头的图像采集在时间上同步进行;
在汽车(1)与所述测量头(2、4、14、16)之间以恒定的或者非恒定的速度执行相对运动,其中已知所述测量头(2、4、14、16)彼此间的相对位置;
在执行所述相对运动的过程中在所述汽车(1)的至少两个位置(A、E)中用所述四个彼此间在时间上同步的测量头(2、4、14、16)中的每个测量头来检测所述汽车(1)的相应车轮(6、8、10、12)的至少三个几何细节;
执行局部的3D重构用于从所检测的几何细节中确定所述至少两个位置(A、E)之间的平移矢量(t1、t2、t3、t4)、旋转矢量(R1、R2、R3、R4)和车轮旋转角以及所述车轮(6、8、10、12)的车轮旋转中心和车轮旋转轴线;
通过所述车轮(6、8、10、12)的平移矢量(t1、t2、t3、t4)的缩放来确定用于所述测量头(2、4、14、16)的共同的全局的比例尺,使得所述平移矢量(t1、t2、t3、t4)具有相同的长度;并且
确定所述汽车(1)的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
3.用于进行底盘测量的方法,具有以下步骤:
提供具有四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头(2、4、14、16)的底盘测量系统,在所述测量头(2、4、14、16)中每个测量头具有单筒的图像采集装置(22、24、26、28);
在汽车(1)与所述测量头(2、4、14、16)之间以非恒定的速度来执行相对运动,其中已知所述测量头(2、4、14、16)彼此间的相对位置;
在执行所述相对运动的过程中在所述汽车(1)的多个位置(A、E)中用所述四个彼此间同步的测量头(2、4、14、16)中的每个测量头来检测所述汽车(1)的相应车轮(6、8、10、12)的至少三个几何细节;
执行局部的3D重构用于从所检测的几何细节中确定所述位置之间的平移矢量(t1、t2、t3、t4)、旋转矢量(R1、R2、R3、R4)和车轮旋转角以及所述车轮(6、8、10、12)的车轮旋转中心和车轮旋转轴线;
从所述几何细节的所检测的运动中确定所述车轮(6、8、10、12)的运动模式;
通过在位置、形式及比例尺方面对所述运动模式所作的调整来使车轮(6、8、10、12)的运动模式同步;并且
确定所述汽车(1)的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
4.按权利要求1到3中任一项所述的方法,其中,相应地如此布置所述测量头(2、4、14、16)中的两个测量头,使得所述测量头在所述汽车(1)的两侧彼此对称地对置,从而所述汽车(1)在平行于对称轴线的情况下从所述对置的测量头(2、4、14、16)之间穿过并且额外地确定所述汽车(1)的后轮(10、12)的单个轮距。
5.按权利要求1到3中任一项所述的方法,其中,由所述测量头(2、4、14、16)中的至少一个测量头来额外地检测在度量上已知的信息,用于绝对地确定比例尺因数,并且额外地确定所述汽车(1)的轴距和轮距。
6.按权利要求5所述的方法,其中,所述在度量上已知的信息是所述汽车(1)上的两个特征之间的距离。
7.按权利要求5所述的方法,其中,所述在度量上已知的信息是所述汽车(1)所经过的距离。
8.按权利要求7所述的方法,其中,所述汽车(1)的速度通过速度传感器来确定并且所经过的距离通过速度的积分来确定。
9.用于测量汽车(1)的底盘几何参数的装置,具有:
由四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头(2、4、14、16)构成的机构,在所述测量头中每个测量头具有单筒的图像采集装置(22、24、26、28)并且设置用于在运行中用所述图像采集装置(22、24、26、28)相应地检测处于起始位置(A)和另外的位置(E)中的汽车(1)的相应车轮(6、8、10、12)的至少三个几何细节;
分析机构(18),设置该分析机构(18)用于在运行中从所检测的几何细节的运动中确定所述车轮(6、8、10、12)的平移矢量(t1、t2、t3、t4)和旋转矢量(R1、R2、R3、R4);并且
通过所述车轮(6、8、10、12)的平移矢量(t1、t2、t3、t4)的缩放来确定全局的比例尺,使得所述平移矢量(t1、t2、t3、t4)具有相同的长度;并且
确定所述汽车(1)的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
10.用于测量汽车(1)的底盘几何参数的装置,具有:
由四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头(2、4、14、16)构成的机构,在所述测量头中每个测量头具有单筒的图像采集装置(22、24、26、28)并且设置用于使所述测量头的图像采集在时间上同步进行并且用所述图像采集装置(22、24、26、28)在运行中在相对于所述测量头(2、4、14、16)以恒定的或非恒定的速度执行汽车(1)的运动的过程中相应地检测所述汽车(1)的相应车轮(6、8、10、12)的至少三个几何细节;以及
分析机构(18),设置该分析机构(18)用于在运行中从所检测的几何细节的运动中确定所述车轮(6、8、10、12)的平移矢量(t1、t2、t3、t4)和旋转矢量(R1、R2、R3、R4),
通过所述车轮(6、8、10、12)的平移矢量(t1、t2、t3、t4)的缩放来确定共同的全局的比例尺因数,使得所述平移矢量(t1、t2、t3、t4)具有相同的长度;并且
确定汽车的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
11.用于测量汽车(1)的底盘几何参数的装置,具有:
由四个相对于彼此布置在已知的位置中的测量头(2、4、14、16)构成的机构,在所述测量头中每个测量头具有单筒的图像采集装置(22、24、26、28)并且设置用于在运行中在相对于所述测量头(2、4、14、16)以非恒定的速度执行所述汽车(1)的运动的过程中用所述图像采集装置(22、24、26、28)相应地检测所述汽车(1)的相应车轮(6、8、10、12)的至少三个几何细节;以及
分析机构(18),该分析机构(18)设置用于在运行中从所检测的几何细节的运动中确定所述车轮(6、8、10、12)的运动模式,
从所检测的几何细节的运动中确定所述车轮(6、8、10、12)的平移矢量(t1、t2、t3、t4)和旋转矢量(R1、R2、R3、R4),
通过在位置、形式和比例尺方面对所述运动模式所作的调整来使所述车轮(6、8、10、12)的运动模式同步,并且
确定所述汽车(1)的车轮外倾角、单个轮距和/或总轮距。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008001339.0 | 2008-04-23 | ||
DE102008001339A DE102008001339A1 (de) | 2008-04-23 | 2008-04-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung |
PCT/EP2009/053601 WO2009130103A2 (de) | 2008-04-23 | 2009-03-26 | Verfahren und vorrichtung zur fahrwerksvermessung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102016495A CN102016495A (zh) | 2011-04-13 |
CN102016495B true CN102016495B (zh) | 2016-12-28 |
Family
ID=40792745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200980114246.9A Expired - Fee Related CN102016495B (zh) | 2008-04-23 | 2009-03-26 | 用于进行底盘测量的方法和装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8522609B2 (zh) |
EP (1) | EP2277002B1 (zh) |
CN (1) | CN102016495B (zh) |
BR (1) | BRPI0911340A2 (zh) |
DE (1) | DE102008001339A1 (zh) |
WO (1) | WO2009130103A2 (zh) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008006329A1 (de) * | 2008-01-28 | 2009-07-30 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen der Referenzierung von Messköpfen eines Fahrwerksvermessungssystems |
IT1399988B1 (it) * | 2010-05-05 | 2013-05-09 | Space S R L Con Unico Socio | Sistema, e relativo metodo, di determinazione dell'allineamento delle ruote di un veicolo |
US8805360B2 (en) | 2012-02-14 | 2014-08-12 | Apple Inc. | Wi-Fi process |
CN102721549A (zh) * | 2012-07-05 | 2012-10-10 | 北京民族汽车仪器制造有限公司 | 一种四轮定位测量系统及其测量方法 |
US10292105B2 (en) * | 2012-10-16 | 2019-05-14 | Apple Inc. | Motion-based adaptive scanning |
WO2014151666A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Hunter Engineering Company | Method for determining parameters of a rotating object within a projected pattern |
DE102013222526A1 (de) * | 2013-11-06 | 2015-05-07 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Drehwinkels eines Rades |
ITBO20130697A1 (it) | 2013-12-19 | 2015-06-20 | Corghi Spa | Apparato e metodo di valutazione diagnostica dell'assetto di un veicolo |
CN113280763B (zh) | 2015-10-06 | 2023-04-28 | 实耐宝公司 | 具有高级诊断和不停止定位的车轮对准器 |
DE102016112712A1 (de) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | Dürr Assembly Products GmbH | Verfahren zur Bestimmung von Parametern der Fahrwerkgeometrie von Rädern einer nicht gelenkten Achse, Verwendung des Verfahrens, Prüfstand für ein Fahrzeug sowie eine Messeinheit |
DE102017206306A1 (de) * | 2017-04-12 | 2018-10-18 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Bewertung von Fahrwerks-Messdaten |
DE102017206625A1 (de) * | 2017-04-20 | 2018-10-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung |
CN110709670B (zh) * | 2017-11-27 | 2022-05-03 | 塞母布有限公司 | 用于测量车辆的车轮、转向系统和底盘的尺寸和特征角的方法和设备 |
US11835646B2 (en) | 2018-04-30 | 2023-12-05 | BPG Sales and Technology Investments, LLC | Target alignment for vehicle sensor calibration |
US11597091B2 (en) | 2018-04-30 | 2023-03-07 | BPG Sales and Technology Investments, LLC | Robotic target alignment for vehicle sensor calibration |
US11243074B2 (en) | 2018-04-30 | 2022-02-08 | BPG Sales and Technology Investments, LLC | Vehicle alignment and sensor calibration system |
EP4325250A3 (en) | 2018-04-30 | 2024-04-24 | BPG Sales and Technology Investments, LLC | Vehicular alignment for sensor calibration |
US11781860B2 (en) | 2018-04-30 | 2023-10-10 | BPG Sales and Technology Investments, LLC | Mobile vehicular alignment for sensor calibration |
CN108917690B (zh) * | 2018-05-29 | 2020-08-28 | 深圳先进技术研究院 | 一种汽车主销角的计算方法及测量装置 |
EP3850306A4 (en) | 2018-09-13 | 2022-09-21 | Snap-On Incorporated | AUTOMOTIVE ALIGNMENT DEVICE WITH ENHANCED ACCURACY AND CONTINUOUS POSITIONING USING DRIVE DIRECTION CALCULATION |
US11993282B2 (en) | 2020-06-15 | 2024-05-28 | Snap-On Incorporated | Apparatus and method for calibrating and aligning automotive sensors |
CN113008165B (zh) * | 2021-02-05 | 2023-08-22 | 深圳市易检车服软件开发有限公司 | 车辆的车轮定位方法、终端设备及系统 |
CN117029706B (zh) * | 2023-10-10 | 2023-12-08 | 上海荣成汽车装备科技有限公司 | 一种用于汽车底盘快速检测装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4419584A1 (de) * | 1994-06-03 | 1995-12-07 | Daimler Benz Aerospace Ag | Verfahren zur berührungslosen, dynamischen meßtechnischen Erfassung von Winkellagen eines rotierenden Rotationskörpers |
US5675515A (en) * | 1995-12-28 | 1997-10-07 | Hunter Engineering Company | Apparatus and method for determining vehicle wheel alignment measurements from three dimensional wheel positions and orientations |
CN101124454A (zh) * | 2004-12-30 | 2008-02-13 | 斯耐普昂公司 | 非接触式车辆测量方法及系统 |
CN101160505A (zh) * | 2005-04-15 | 2008-04-09 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于确定机动车的车轮和/或轴几何特征的方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2948573A1 (de) | 1979-12-03 | 1981-06-04 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und anordnung zur beruehrungslosen achsvermessung an kraftfahrzeugen |
EP0674759B1 (en) | 1992-09-04 | 2001-07-18 | Snap-on Technologies, Inc. | Method and apparatus for determining the alignment of motor vehicle wheels |
US5724743A (en) * | 1992-09-04 | 1998-03-10 | Snap-On Technologies, Inc. | Method and apparatus for determining the alignment of motor vehicle wheels |
US5969246A (en) * | 1995-10-10 | 1999-10-19 | Snap-On Technologies, Inc. | Apparatus and method for determining axial stability |
IT1294940B1 (it) * | 1997-08-01 | 1999-04-23 | Corghi Spa | Metodo e dispositivo per regolare l'assetto di un autoveicolo |
DE19757760A1 (de) | 1997-12-23 | 1999-07-01 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/oder Achsgeometrie von Kraftfahrzeugen |
DE19757763A1 (de) | 1997-12-23 | 1999-07-01 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/oder Achsgeometrie von Kraftfahrzeugen |
US6134792A (en) | 1998-11-19 | 2000-10-24 | Hunter Engineering Company | Method and apparatus for determining wheel alignment optical target orientation parameters |
JP2001004344A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-12 | Anzen Motor Car Co Ltd | 車両ホイールのアライメント測定装置 |
DE10043354A1 (de) | 2000-09-02 | 2002-03-14 | Beissbarth Gmbh | Fahrwerkvermessungseinrichtung |
DE10392553T5 (de) | 2002-04-18 | 2005-11-03 | Merilab Inc., Englewood | Radjustierung durch drehenden optischen Sensor |
US6739185B2 (en) * | 2002-05-09 | 2004-05-25 | Domion Technologies Group, Inc. | Vehicle wheel alignment method and tire force measurement system |
WO2004068072A1 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Snap-On Technologies, Inc. | Calibration certification for wheel alignment equipment |
US7313869B1 (en) * | 2006-07-18 | 2008-01-01 | Snap-On Incorporated | Vehicle wheel alignment system and methodology |
US7953247B2 (en) * | 2007-05-21 | 2011-05-31 | Snap-On Incorporated | Method and apparatus for wheel alignment |
US7640673B2 (en) * | 2007-08-01 | 2010-01-05 | Snap-On Incorporated | Calibration and operation of wheel alignment systems |
-
2008
- 2008-04-23 DE DE102008001339A patent/DE102008001339A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-03-26 US US12/736,368 patent/US8522609B2/en active Active
- 2009-03-26 WO PCT/EP2009/053601 patent/WO2009130103A2/de active Application Filing
- 2009-03-26 BR BRPI0911340A patent/BRPI0911340A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2009-03-26 CN CN200980114246.9A patent/CN102016495B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-03-26 EP EP09735936.8A patent/EP2277002B1/de active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4419584A1 (de) * | 1994-06-03 | 1995-12-07 | Daimler Benz Aerospace Ag | Verfahren zur berührungslosen, dynamischen meßtechnischen Erfassung von Winkellagen eines rotierenden Rotationskörpers |
US5675515A (en) * | 1995-12-28 | 1997-10-07 | Hunter Engineering Company | Apparatus and method for determining vehicle wheel alignment measurements from three dimensional wheel positions and orientations |
CN101124454A (zh) * | 2004-12-30 | 2008-02-13 | 斯耐普昂公司 | 非接触式车辆测量方法及系统 |
CN101160505A (zh) * | 2005-04-15 | 2008-04-09 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于确定机动车的车轮和/或轴几何特征的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8522609B2 (en) | 2013-09-03 |
CN102016495A (zh) | 2011-04-13 |
BRPI0911340A2 (pt) | 2015-10-06 |
WO2009130103A3 (de) | 2010-05-14 |
DE102008001339A1 (de) | 2009-10-29 |
WO2009130103A2 (de) | 2009-10-29 |
US20110100107A1 (en) | 2011-05-05 |
EP2277002A2 (de) | 2011-01-26 |
EP2277002B1 (de) | 2015-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102016495B (zh) | 用于进行底盘测量的方法和装置 | |
US10976156B2 (en) | Rolling virtual wheel spindle calibration | |
US11698250B2 (en) | Wheel aligner with improved accuracy and no-stop positioning, using a drive direction calculation | |
US8578765B2 (en) | Method for wheel suspension measurement and a device for measuring the wheel suspension geometry of a vehicle | |
US11993282B2 (en) | Apparatus and method for calibrating and aligning automotive sensors | |
CN108139193B (zh) | 具有高级诊断和不停止定位的车轮对准器 | |
US20100303336A1 (en) | Method for ascertaining the axis of rotation of a vehicle wheel | |
US7640673B2 (en) | Calibration and operation of wheel alignment systems | |
US9127937B2 (en) | Method for measuring a chassis and device for measuring the chassis geometry of a motor vehicle | |
CN102150009B (zh) | 用于对汽车进行光学的车轴校调的方法和设备 | |
US8150144B2 (en) | Method for determining the rotational axis and the center of rotation of a vehicle wheel | |
US8638452B2 (en) | Measuring head for a chassis measuring system, chassis measuring system and method for determining the position parameters of measuring heads of a chassis measuring system | |
CN101097175A (zh) | 汽车车轮定位仪的自动主销测量方法 | |
US20070081147A1 (en) | Method for dynamic measuring the position and the orientation of a wheel | |
JP5501552B2 (ja) | 車両に取り付けられたタイヤの位置を決定する装置及び方法 | |
WO2018173907A1 (ja) | 車両制御装置 | |
CN105209853A (zh) | 用于具有机电动力转向系统的车辆的轮定位设备和方法 | |
US8948444B2 (en) | Method for determining the tumbling motion of a vehicle wheel | |
CN116858580A (zh) | 面向自动驾驶车辆在环测试的底盘主动转向系统和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190513 Address after: Munich, Germany Patentee after: Best Bart LLC Address before: Stuttgart, Germany Patentee before: ROBERT BOSCH GmbH |
|
TR01 | Transfer of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161228 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |