CN1157587C - 确定机动车的车轮和/或轴的定位的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在一个测量空间中借助一个光测量装置来确定机动车的车轮和/或轴的定位的装置，该光测量装置具有：至少两个图象记录装置，它们由至少两个不同的透镜检测一个标记装置，该标记装置包括多个设在车轮(5)上的车轮标记(8)、至少一个车身标记(7)及一个具有在一个平面中错开的至少三个参考标记(4)的参考标记装置(3)；及一个求值装置，其中在求值装置中已知参考标记(4)在测量空间中的位置，当机动车驶过时进行标记装置的检测，及一个被测轮(5)的旋转轴通过车轮标记(8)及至少一个车身标记(7)在多个时刻在测量空间中的同时检测来测定。在一个简化的结构中，可通过以下方式使车轮和/或轴的定位的确定变得容易：由测量空间中参考标记(4)的位置确定测量空间中的垂直方向，在求值装置中基于对于每个车轮单独的标记装置的检测由至少一个车身标记(7)的运动轨道来求得机动车行驶轴线的方向，及确定车轮(5)的旋转轴相对于垂直线及行驶轴线方向的位置。

Description

确定机动车的车轮和/或轴的定位的装置
技术领域
本发明涉及在一个测量空间中借助一个光测量装置来确定机动车的车轮和/或轴的定位(Geometrie)的装置，该光测量装置具有：至少两个图象记录装置，它们由至少两个不同的透镜检测一个标记装置，该标记装置包括多个设在车轮上的车轮标记、至少一个车身标记及一个具有在一个平面中错开的至少三个参考标记的参考标记装置；及一个求值装置，其中在求值装置中已知参考标记在测量空间中的位置，当机动车驶过时进行标记装置的检测，及一个被测轮的旋转轴通过车轮标记及至少一个车身标记在多个时刻在测量空间中的同时检测来测定。
背景技术
这样一种装置已由DE197 57 760 A1给出。借助多个摄像机(Kameras)，一个参考标记装置及机动车车轮和车身上的标记可以确定一个测量空间中轮轴(Radachsen)的位置。在求值装置中已知参考标记的布置。该求值使用公知的三角学方法。该公知的检验方法规定车轮在测量装置旁边驶过。轮轴的外倾角涉及垂直线，及只要在一个参考坐标系中已知该特征方向就可对每个车轮给出。
车轮的单轮距(Einzelspur)则是另一回事。这时的参考方向在与垂直线正交的平面中，即通常平行于试验台的地面。这里该特征方向是行驶轴线，它被定义为非转向轮对的这些单轮距的角平分线。
因此迄今用于确定转向的前轮单轮距通常在于，首先求出行驶轴线，其方式是测量后轮单轮距。然后再测量前轮。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种开始部分所述类型的装置，它可用简化的结构获得车轮和/或轴定位的更简单的确定。
按照本发明，提出了一种在一个测量空间中借助一个光测量装置来确定机动车的车轮和/或轴的定位的装置，该光测量装置具有：至少两个图象记录装置，它们由至少两个不同的透镜检测一个标记装置，该标记装置包括多个设在车轮上的车轮标记、至少一个车身标记及一个具有在一个平面中错开的至少三个参考标记的参考标记装置；及一个求值装置，其中在求值装置中已知参考标记在测量空间中的位置，当机动车驶过时进行标记装置的检测，并且一个被测轮的旋转轴通过车轮标记及至少一个车身标记在多个时刻的同时检测在测量空间中被测定，其中，由测量空间中的参考标记的位置确定测量空间中的垂直方向，在求值装置中基于对于每个车轮单独的标记装置的检测由至少一个车身标记的运动轨道来求得机动车行驶轴线的方向，及确定车轮的旋转轴相对于垂直线及行驶轴线方向的位置。
借助该措施仅用设在一个车轮上的测量装置当车驶过时便可求得垂直方向及行驶轴线的方向，由这些方向而不用在其它车轮上测量可得到相关车轮的车轮和/或轴的定位。借助求得的轮旋转轴的位置可以很容易地确定作为相对垂直线的角度的外倾角及作为相对行驶轴线方向的角度的相关车轮单轮距，而不需要作为非转向轮的角平分线来求得行驶轴线。
轮轴可这样精确地被确定，当车驶过期间通过多个车轮标记的各个旋转轨道的检测来检测车轮的旋转轴，其中，消除由至少一个车身标记的运动轨道确定的机动车平移运动。由此可通过计算进行轮辋摆动补偿(Felgenschlagkompensation)或补偿类似干扰量的影响。并且可由此知道车轮的精确旋转平面。
此外可这样合理地得到简单的结构：为了求得垂直方向使参考标记装置摆动到静止位置上地悬挂。如果参考标记装置的多个参考标记彼此上下垂直地布置，则可特别简单地确定垂直方向。
机动车相对于参考标记装置的位置变化例如可在用于转向的轮上测量及调整轴的定位或用于求转向轴(Lenkerachse)位置的转向偏转(Lenkeinschlaegen)时出现，该位置变化将这样地变得不严重：行驶轴线方向和/或垂直方向与典型的车身坐标系相联系，其中对于参数变换使用了多个车身标记。借助对典型车身坐标系的了解可使机动车相对参考标记装置的位置变化不起作用。另一有利构型在于：设有一个用于测量转向车轮的试验台，在其上面根据典型车身坐标系进行测量。
附图说明
以下将参照附图借助一个实施例来详细描述本发明。
图1示出了一个设有本发明标记装置的机动车的示意图。
具体实施方式
该附图表示一个机动车，它具有：多个在车身前区域中的车身标记7，它们在该图平面中错开地设置在前轮5的附近；多个同样在该图平面中错开的、设置在车轮5上的车轮标记8及一个与机动车隔有距离的参考标记装置3，后者具有多个同样在该图平面中错开的参考标记4。这里参考标记4、车轮标记8及车身标记7彼此还可以在空间上错开。这里参考标记4、车轮标记8及车身标记7将同时地被一个相应地设置的光-电子测量装置(未示出)当机动车驶过时通过至少两个不同的透镜在多个时刻共同地检测，该测量装置具有至少两个图象记录装置、例如摄像机。
为了确定例如对于确定有关车轮的外倾角重要的垂直方向，将测量一个测试体，其作成可自由运动的摆被悬挂着(定标摆)。该测试体例如可为作为摆被悬挂的参考标记装置3。由该摆在空间中的静止位置可容易地确定所求的垂直方向。在该摆上沿一个直的对称轴固定有摆标记，以致由摆标记的位置就能直接识别垂直线。在摆标记另外布置的情况下通过一个与光-电子测量装置相连接的求值装置也易于求得垂直线。合乎要求的是从现在起这样地转换参考标记装置4的所有坐标，即形成一个正交坐标系，其中垂直线作为三个主轴中的一个。其它两个轴则描述一个平面，在该平面中确定轮距角(Spurwinkel)，并假定该平面与试验台地面平行。
当机动车驶过测量装置旁边时，车身上的所有点、尤其是车身标记7在一个与行驶轴线平行的运动轨道上运动，因为在驶过时不允许转向偏转及需要时识别出这种机动车运动及取消测量。当车驶过时车轮标记8在摆线上运动，而车身标记7的轨迹在测量空间中纯粹是平行的直线。当它们投影在试验台地面上时，给出了行驶轴线的方向。由此可直接地提供用于求得车轮单轮距的参考方向。如果该方法应用于非转向的后轮时，可得到捡验该方法的一种简单可能性。对于确定行驶轴线方向的该步骤，原则上在相关车轮5附近的单个车身标记7就够了。
使用多个车轮标记8可在车驶过时由测量装置及求值装置精确地确定车轮5的旋转轴的位置，其中对每个车轮标记8的摆线求值及使每个车轮标记8的旋转轨道与通过车身标记7的测量得到的直线运动相分离，以保留仅是车轮标记8的旋转运动。由此将得到车轮5的精确旋转面及车轮5旋转轴的精确位置。
在一个转向车轮5的全部测量期间及在求转向轴位置时将进行轮上的转向偏转。为此使车轮5驶到试验台的一个位置上，在该试验台上可用尽可能小的摩擦损耗进行转向偏转，例如在一个滚珠轴承支承的转动板或一个用润滑或滑动剂处理的位置上。也可通过将车身提高到一定的程度，使得车轮5可相对不受力地偏转。这可使摩擦损耗在很大程度上被避免。在这方面，对于轴测量重要的是，除了垂直方向外也要已知行驶轴线的方向。在这时进行的测量中机动车不再运动。因此当行驶到该特征位置上时已以上述方式求得了行驶轴线的方向。虽然行驶轴线的方向相对于试验台已知，但在转向偏转时不能直接被利用，因为与转向偏转相联系的是机动车局部的大横向运动。该问题的解决在于，在进行转向偏转前将事先确定的行驶轴线与典型车身坐标系统相联系。对于必要的参数转换将使用所述车身标记7。为了确定行驶轴线方向用一个或两个车身标记7就够了，其中合适的是，这些标记在机动车纵向上彼此隔开一些距离。确切的描述当然是，当设置了多于两个的车身标记7时才是可能的。在转向偏转期间水平方向总的运动可以与求得的典型车身坐标系中的行驶轴线的方向相联系。
因此借助用于仅一个车轮5的仅一个测量装置通过给定的措施可执行在通常车轮及轴的定位测量方面的一个转向车轮5的全部测量。除了行驶轴线的方向外，垂直方向也可相应地转换成典型的车身坐标系，由此不再需要参考坐标系的其它调整及相应的调整工作可在一个升降平台上进行。

Claims (5)

1.在一个测量空间中借助一个光测量装置来确定机动车的车轮和/或轴的定位的装置，该光测量装置具有：至少两个图象记录装置，它们由至少两个不同的透镜检测一个标记装置，该标记装置包括多个设在车轮(5)上的车轮标记(8)、至少一个车身标记(7)及一个具有在一个平面中错开的至少三个参考标记(4)的参考标记装置(3)；及一个求值装置，其中在求值装置中已知参考标记(4)在测量空间中的位置，当机动车驶过时进行标记装置的检测，并且一个被测轮(5)的旋转轴通过车轮标记(8)及至少一个车身标记(7)在多个时刻的同时检测在测量空间中被测定，其特征在于：
由测量空间中的参考标记(4)的位置确定测量空间中的垂直方向，
在求值装置中基于对于每个车轮单独的标记装置的检测由至少一个车身标记(7)的运动轨道来求得机动车行驶轴线的方向，及
车轮(5)的旋转轴相对于垂直线及行驶轴线方向的位置被确定。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：当车驶过期间通过多个车轮标记(8)的各个旋转轨道的检测来检测车轮的旋转轴，其中，由至少一个车身标记(7)的运动轨道确定的机动车平移运动被消除。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：为了求得垂直方向使参考标记装置(3)悬挂地摆动到静止位置上。
4.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：行驶轴线方向和/或垂直方向与典型的车身坐标系相联系，其中对于参数变换使用了多个车身标记(7)。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于：设有一个用于测量被转向的车轮(5)的试验台，在其上面根据典型车身坐标系进行测量。
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