CN117642598A - 车辆维修装置和用于执行车辆维修的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于设置有车轮(R)并且操作性地定位在车间的工作区中的车辆的车辆维修装置(100)，其包括具有被配置为相对于车辆(V)位移或可移除地连接至车辆(V)的至少一个可位移部件(20)的维修结构(200)以及实时定位系统RTLS。该系统包括被配置为发射一系列的电磁信号的多个发射器(300)以及操作性地连接至至少一个可位移部件(20)并被配置为接收多个发射器(300)发出的电磁信号的一个或多个接收器(400)。定位系统被配置为实时地得出一个或多个接收器(400)的位置，从而确定可位移部件的位置。装置(100)还包括处理单元，其连接至定位系统以接收表示可位移部件(20)的位置的定位信号并且被编程为基于定位信号来生成用于用户的维修信息。

Description

车辆维修装置和用于执行车辆维修的方法

技术领域

本发明涉及一种车辆维修装置和一种用于执行车辆维修的方法。

背景技术

这种维修装置可广泛用于测量和调节车辆定位和/或构建一种用于车辆的高级驾驶辅助系统(ADAS)的传感器的校准系统的操作中。

实际上，在这些操作中，特别重要的是车辆的部件和/或结构的部件有利于校准车辆传感器以及实时地定位车辆定位。

现今，可使用包括被配置为连续地捕捉与车轮和/或施加于车轮的标靶有关的图像数据的多个摄像机的装置来检查车辆定位(例如，车轮外倾角和前束角)。

更详细地，例如在EP3629053A1(本申请人名下的文件)中公开的那样，装置包括沿着与车辆的纵向轴线平行的方向移动的可动的托架或台车(安装在轮或轨道上)。通常，沿着车辆的每一侧存在移动的一个托架。测量单元位于这些托架上，在其上安装有朝向车轮并且被配置为捕捉与每个车轮相关的图像数据的多个摄像机(通常为两个)。

替代地，例如在申请IT202000017578(本申请人名下的文件)中公开的那样，摄像机可在相对于车辆升高的高度处定位在支撑结构上，并且托架可沿着该支撑结构移动。

在这种情况下，每个摄像机相对于局部参照系进行校准，但是所捕捉的图像数据必须定位到所有摄像机共同的空间参照系。

对于定位到单一空间参照系的图像数据，设置有两个标靶(或面板)的结构设置在车辆前方的位置，以使其可被在相对于其他摄像机的预定位置处也被安装在测量单元上的被称为场摄像机的另一个摄像机框住。由于两个标靶是固定的，托架的所有摄像机都通过处理它们所捕捉的图像数据和从场摄像机获得的数据而被定位到单一的参照系。

还有必要使用维修装置来校准车辆的高级驾驶辅助系统(ADAS)的传感器进行正确定位(即，根据车辆制造商的规定)。

现今，已经通过使用可相对于传感器需要校准的车辆设置在特定位置的可动装置来执行这个操作。

众所周知，为了相对于车辆适当地定位装置，装置设置有被配置为彼此相互作用来捕捉结构相对于车辆自身(或相对于安装在其上的标靶)的距离和/或图像数据并且给操作者提供用于将结构移动到正确位置的指令的测距仪、摄像机或类似仪器。

在EP3686551A1(本申请人名下的文件)中描述了这种装置的例子。

专利文件US5140533涉及一种用于维修车辆的机器并且公开了一种实时定位系统。然而，这种定位系统不具有所需的精度和有效性。

不利地，现有技术的车辆维修装置在安装、使用和定位方面特别复杂。

另外，这些装置是特别昂贵的，因为它们由彼此相互作用的大量部件构成。

另一个缺点源自于构建现有技术的车辆辅助系统的复杂性，其使得装置的安装、构建和随后的启动极为费力和耗时。

本发明的目标是提供一种车辆维修装置和一种用于执行车辆维修的方法来克服现有技术的上述缺点。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种同时可靠和易于使用的车辆维修装置。

本发明的另一个目标是提供一种构建快速且容易的车辆维修装置。

指出的技术目的和指定的目标基本上通过包括一个或多个所附权利要求中描述的技术特征的一种车辆维修装置和一种用于执行车辆维修的方法实现。从属权利要求对应于本发明的可行的实施方式。

特别地，指定的目标通过一种特别是用于操作性地定位在修理厂的工作区中的橡胶轮胎车辆的车辆维修装置实现。该装置包括维修结构，其设置在工作区中并且包括被配置为相对于车辆位移或可移除地连接至车辆的至少一个可位移部件。

该装置还包括实时定位系统(RTLS)，其包括各自设置在工作区内的预定的固定位置处的多个发射器。

根据本发明的一个方面，多个发射器定位在俯瞰工作区的升高位置处。

每个发射器被配置为发射一系列的电磁信号。通过非限制性举例的方式，这些电磁信号可以是发光信号、无线电信号、红外信号等等。

发出的电磁信号被位于工作区中的一个或多个接收器拦截，使得定位系统能够确定接收器和与其关联的部件的位置。这个方面将随着本说明书的继续进行更详细的描述并且将变得更清楚。

在一个可行的实施方式中，定位系统包括根据US20190079191A1的描述内容的发射器，其中发射器各自包括被配置为发射光束的至少一个光学发生器。

在US20190079191A1中，发射器还包括设置在光束的光路上并且被配置为反射所发出的光束的至少一个MEMS扫描镜。MEMS扫描镜可围绕至少一个枢转轴线枢转，使得被其反射的光束在工作区中移动并且限定接收平面。MEMS扫描镜可具有单一的枢转轴线，或者替代地具有两个以上的枢转轴线。

如US20190079191A1中所示，每个发射器可能包括围绕彼此倾斜(特别是交叉)的轴线枢转的两个MEMS扫描镜以及被配置为拦截光学发生器发出的光束并将光束至少“分割”为第一副光束和第二副光束的分束器。在这种情况下，MEMS扫描镜沿着相应的副光束的轨迹定位，以对其进行拦截。通过这样做，每条副光束被相应的MEMS扫描镜反射并且由于MEMS扫描镜的枢转而在工作区中移动来限定接收平面。在两个MEMS扫描镜的情况下，由副光束限定的接收平面基本上彼此交叉，特别是垂直。

在另一个可行的实施方式中(如所示)，每个发射器包括至少一个光学发生器，其围绕其旋转轴线旋转并且被配置为发射限定接收平面、特别是旋转接收平面的平面光束。

优选地，在这个实施方式中，每个发射器包括具有彼此倾斜(例如成直角)的第一旋转轴线和第二旋转轴线的第一光学发生器和第二光学发生器。

在所示的实施方式中，每个发射器还包括适于限定用于定位系统的计时器的间歇光源。

根据本发明的一个方面，定位系统还包括操作性地连接至至少一个可位移部件并且被配置为接收多个发射器发出的信号的一个或多个接收器。在至少一个示例实施方式中，定位系统包括至少两个接收器，即，其包括多个接收器。

根据本发明的一个方面，每个接收器包括主体以及与主体关联并分布在彼此间隔开的预定位置处的多个传感器。

在一个可行的实施方式中，传感器是光电传感器，因此它们可以接收发射器的光学发生器发出的光束。

在另一个实施方式中，传感器被配置为接收发射器发出的无线电波。

替代地，传感器可以是能够接收发射器发出的红外信号的类型。

更一般来说，基于要接收的信号的类型、即基于发射器发出的电磁信号的类型来选择传感器。

定位系统被配置为基于处理至少一个发射器发送给接收器的第一电磁信号与第二电磁信号之间的时间间隔来实时地得出一个或多个接收器的位置。定位系统被配置为实时地得出相同的发射器发送给接收器的第一电磁信号与第二电磁信号之间的时间间隔。接收器与发射器同步，使得接收器的处理器在接收到信号时将信号与其中一个发射器关联(即，与生成信号的发射器关联)。

在使用中，在将发射器定位在工作区内之后并且在将接收器定位在要定位的维修结构的可位移部件上之后，发射器和接收器的传感器被同步。同步允许实时定位系统对多个发射器中的一个发射器与其他的发射器进行区分和识别。例如，针对时钟限定的每个时间间隔(其中发射器和接收器包括同步时钟)，同步为每个发射器设置时隙；例如，如果存在三个发射器，则将时间间隔分割为三个时隙，其中将第一时隙分配给第一发射器并且以此类推，使得每个发射器仅在时间间隔的对应时隙期间发射信号。根据另一个例子，可想到发射器发出的信号包括参考代码或编码，其中接收器知晓该编码并因此能够在其接收信号时知晓是哪个发射器发出的信号(例如，在同步期间与接收器共享关于信号的编码的信息)。

接下来，发射器发出一系列的电磁信号(例如，光波、无线电波等等)，它们在不同的时刻被接收器的传感器拦截。

通过测量接收器拦截第一信号和第二信号的时刻之间经过的时间，并且由于接收器的传感器相对于彼此的位置是预定的，定位系统能够实时地得出接收器的位置，并因此得出与其关联的可位移部件的位置。

“得出可位移部件的位置”是指确定可位移部件的位置并且确定其空间取向。

关于定位系统和发射器、接收器以及它们之间的通信的实施，申请人发现在专利文件US10649066、US10146047B1、EP3454106A1、US2019/0079191和US10530972中提供了可行的例子，它们作为实时定位系统的实施的例子来源通过引用并入本文。

装置还包括处理单元，其连接至定位系统以从定位系统接收表示可位移部件的位置(必要时还有取向)的定位信号。

该定位信号可与从处理单元接收到的其他的定位信号和/或存储在处理单元自身中的数据一起进行处理，以得出可位移部件相对于工作区、相对于车辆(或者可能仅是其一个或多个部分)或者相对于维修结构的另一个部件的位置和空间取向，将在下面详细描述。

处理单元还被编程为基于诸如在维修结构用于校准车辆的高级驾驶辅助系统(ADAS)时要赋予其的方向和/或在其用于检查车辆的定位时关于车轮的特征角(例如前束角和/或外倾角)的信息的定位信号来生成用于用户的维修信息。

在一个可行的实施方式中，每个接收器具有能够计算其位置和取向、即能够得出其定位信号的内置控制单元。

更详细地，每个控制单元被编程为存储表示每个传感器在接收器的主体上的位置的定位信息并且与每个传感器至少接收第一电磁信号和第二电磁信号的时间之间的间隔方面的测量数据一起处理该信息。

通过处理存储在其中的信息和所捕捉的数据，控制单元能够得出工作区内的接收器的位置和取向方面的数据。

在这个实施方式中，每个接收器的控制单元随后将表示相应的接收器的位置(和取向)的定位信号发送给处理单元。处理单元从控制单元接收定位信号并且将它们组合来获得维修信息。

更具体地，如上所述，处理单元得出关于车轮定位的信息、关于维修结构的不同的部件相对于车辆(或其部分)的位置的实时信息、关于维修结构的可位移部件相对于另外的可位移部件的位置的实时信息等等。

在定位操作期间，可能需要同时检测一个以上的可位移部件相对于车辆(或其部分)和/或相对于另外的可位移部件的位置。

通过非限制性举例的方式，可能需要得出校准托架(即，通常用于校准车辆的ADAS传感器的托架)相对于其中一个车轮的位置以及诸如设置有车辆的雷达校准设备的托架的另外的托架相对于车辆后部的标志的位置。为了执行定位，在每个托架上设置接收器，在车辆上、例如在车轮上、前部的标志上、前部摄像机上、后部的标志上或保险杠上设置接收器。

在这种情况下，在通过处理单元处理定位信号期间存在的风险是可能会错误地得出校准托架相对于车辆的一个或多个参照点的位置。

为了避免这个问题，每个接收器设置有存储在处理单元中的识别码，以在其从接收器(或从它们的控制单元)接收定位信号时使得控制单元能够确认分别来自于哪个接收器，并且能够正确地确定其必须与哪个其他的定位信号(来自于另一个接收器)一起进行处理。

因此，通过这样做，处理单元能够与来自校准托架上的接收器的信号一起处理来自车辆的接收器(例如，在车轮或后部标志处)的信号。在这种情况下，借助于识别码，处理单元能够在没有混淆定位数据和获得无用的错误数据的风险的情况下提供校准托架和/或另外的托架相对于至少一个车轮(例如，在执行相对于车辆的推力轴线的定位时相对于两个后轮)和/或车辆的其他参照点(例如，后部标志)的相互位置方面的信息。

现在参考附图所示的实施方式(其中发射器包括两个旋转光束发生器)，当装置使用时，发射器的光学发生器各自发射其自身的光束，以通过光束自身来限定相应的旋转接收平面。在这种情况下，在旋转运动期间，在接收平面每次拦截位于工作区中的接收器时，后者的传感器都检测光束。通过这样做，定位系统针对每个接收器都能够处理被接收器的传感器拦截的至少第一光束与第二光束之间的时间，并且实时地得出接收器的位置，因此得出与其关联的可位移部件的位置。

这种情况下，处理单元从定位系统接收从位于工作区中的接收器获得的定位信号，并且基于该定位信号来生成用于用户的维修信息。

根据本发明的一个方面，维修结构包括至少一个可位移部件。

在一个实施方式中，该可位移部件固定于可在工作区内的支撑表面上滑动地移动的托架，以相对于位于工作区中的车辆进行位移。在另一个实施方式中，可位移部件固定于能够与车辆的车轮可移除地关联、与车轮自身处于预定的空间关系的钳具。

在另一个可行的实施方式中，可位移部件例如可在车辆的后部标志或前部标志或摄像机处固定于车辆的预定点。

在另一个实施方式中，可位移部件可固定于通常为棱柱形状的反射元件或位于支架状支撑元件上的多普勒信号模拟器。

在另一个实施方式中，可位移部件被施加于设置有图形图案的皮带并且相对于车辆的纵向轴线定位在预定位置处，特别是位于与该轴线平行的位置处。

在一个可行的实施方式中，维修结构包括多个钳具，它们各自操作性地连接至车辆的相应的车轮、与车轮自身处于预定的空间关系。在这个实施方式中，定位系统包括对应的多个接收器，它们各自连接至多个钳具中的相应的钳具。通过这样做，在定位操作期间，接收器拦截发射器发出的信号，使得接收器连接的钳具、因此还有车轮可通过处理通过至少一个(优选至少两个)发射器发送给接收器的至少第一电磁信号与第二电磁信号之间的时间间隔来进行定位。在这种情况下，处理单元被编程为通过从定位系统接收到的定位信号得出车轮的特征角，例如前束角和/或外倾角。

换句话说，通过将接收器定位在车轮上并且实时地处理与它们的位置相关的数据，能够获得关于车辆的定位的信息。

在另一个实施方式中，维修结构包括托架，其是可动的，因此可以相对于位于工作区中的车辆进行位移。

托架可沿着IT102020000017578中所示类型的升高的支撑组件滑动地移动。该支撑组件包括使托架在其上移动的水平梁以及被配置为将梁支撑在距地面预定高度处的两个垂直立柱。

替代地，托架可在工作区内的支撑表面上滑动地移动(例如，在轮或轨道上)，从而相对于位于工作区中的车辆进行位移。

根据本发明的一个方面，维修结构包括与托架集成的测量单元。测量单元包括支撑主体，其上安装有光学测量设备，例如立体构造的一对摄像机或LIDAR(激光成像探测与测距)远程探测器。光学测量设备被配置为捕捉车轮的图像数据。

托架还设置有至少一个接收器。更确切来说，接收器相对于光学测量设备在储存在装置的处理单元中的已知位置处定位在上述的支撑主体上。

维修结构可包括任何数量的托架。

例如，维修结构可针对车辆的每个车轮包括一个托架。在这种情况下，托架固定在面对相应的车轮的位置处，使得光学测量设备朝向车轮。

在另一个例子中，维修结构包括两个托架，它们各自设置有相应的测量单元和相应的接收器。每个托架可在与车辆的纵向轴线平行的方向上在车辆的旁边移动，并且首先被定位在面对车辆的相应的前轮的位置处并且其次被定位在面对车辆的相应的后轮的位置处。

替代地，维修结构例如在卡车(或具有不同的轴线的通用车辆)的情况下可包括沿着卡车的每侧移动的两个以上的托架。

托架可在轨道上移动或者它们可安装在车轮上。

托架可手动地或通过自动方式移动。

在使用中，托架定位在面对相应的车轮的位置处，使得光学测量设备朝向车轮。

如果维修结构针对每个车轮包括一个托架，则托架在定位后就保持固定。

另一方面，如果结构包括比车轮更少的托架，则托架首先被设置在车辆的相应的前轮附近并且它们随后在用于定位该车轮的操作之后朝向后轮移动，定位操作在此处重复。

一旦托架已经定位在相应的车轮附近，光学测量设备就捕捉与车轮相关的图像数据，同时接收器拦截发射器发出的信号。

在这种情况下，处理单元被编程为通过从定位系统接收到的定位信号和光学测量设备捕捉到的图像数据得出车轮的特征角，例如前束角和/或外倾角。

更详细地，处理单元从每个接收器接收表示该接收器在工作区内的位置、因此与其关联的托架的位置的定位信号。

与此同时，处理单元从光学设备接收表示每个车轮相对于光学测量设备自身的位置的信号。

在这种情况下，处理单元能够通过与存储在处理单元自身中的数据一起处理来自接收器的信号和来自光学测量设备的图像数据而给用户提供关于车辆定位的信息。

换句话说，由于每个接收器与安装在相同的托架上的相应的光学测量设备之间的相对位置是已知的(因为其存储在处理单元中)，因此通过(使用光学测量设备)捕捉每个接收器在工作区中的位置并且(使用光学测量设备)捕捉每个车轮相对于光学测量设备的位置，能够得出车轮相对于所有其他车轮的位置(和取向)，并因此能够获得关于整体的车辆定位的信息。

在另一个可行的实施方式中，维修结构包括可在工作区内的支撑表面上滑动地移动的托架，从而相对于位于工作区中的车辆进行位移。

维修结构还包括安装在托架上的车辆校准辅助结构。校准辅助结构包括校准设备，其被配置为帮助对齐或校准车辆的高级驾驶辅助系统(ADAS)的传感器。校准设备在要校准ADAS传感器的车辆的制造商指定的预定位置处定位在托架上。

为了正确校准传感器，重要的是使校准设备在设备相对于车辆定位在车辆制造商指定的位置处时被ADAS传感器检测到。因此，在这种情况下，重要的是使托架可在工作区中被驱动，从而能够帮助对安装在其上的校准设备进行正确定位。

为了确定托架、因此与其关联的校准设备是否相对于车辆正确定位，至少一个探测器被安装在托架上，使得后者可被定位在工作区中。

优选地，例如还通过钳具在每个车轮上安装探测器、使其与车轮处于预定的空间关系。在定位操作期间，接收器拦截发射器发出的信号，从而可通过处理至少一个发射器发送给接收器的至少第一电磁信号与第二电磁信号之间的时间间隔而将托架和车轮定位在工作区中。

在这种情况下，处理单元被编程为从定位系统接收接收器的定位信号并且实时地处理这些信号来得出托架、因此校准设备相对于车辆的位置。

换句话说，定位系统在工作区内确定安装接收器(具体地，托架和车轮的接收器)的可位移部件的位置并且将相关定位信号发送给处理单元。处理单元接收定位信号并且对它们彼此进行处理，以确定托架相对于车轮的位置，并且在需要时确定校准设备相对于车辆的位置。在这种情况下，处理单元还被编程为提供用于相对于车辆定位托架的信息。

更具体地，以用于使用户移动托架的指令的形式提供该信息。以这种方式，用户通过处理单元引导来移动托架，以使校准设备到达预定位置。

换句话说，使用处理单元处理定位系统生成的数据，能够实时地确定托架相对于车辆(具体地，相对于车轮)的位置。在这种情况下，因此能够确定校准设备的当前位置偏离预定位置的量并且据此来移动托架。

有利地，本发明的装置允许快速且可靠地相对于车辆定位驾驶员维修系统的一个或多个可位移部件，使得车辆定位检查和传感器校准操作更精确、简单和快速。

在另一个可行的实施方式中，可位移部件可以是支架状支撑元件，诸如反射棱镜或多普勒信号模拟器的校准设备在车辆制造商指定的预定位置处被安装在其上。在这个实施方式中，探测器还安装在车辆的每个车轮上，或者替代地安装在车辆的另一个点上(例如，靠近车辆的后部标志)，与车辆处于预定的空间关系。在这种情况下，执行上述的托架定位操作来定位支架状支撑元件，从而将校准设备放置在车辆制造商指定的位置处。

本发明的另外的目标是一种用于在设置有橡胶轮胎车轮且定位在工作区中的车辆上执行维修的方法。该方法包括准备定位在工作区中并且包括被配置为相对于车辆位移或可移除地连接至车辆的至少一个可位移部件的维修结构的步骤。

该方法还包括准备包括被配置为接收电磁信号的一个或多个接收器的实时定位系统(RTLS)的步骤。

接收器各自包括主体以及与主体关联并分布在彼此间隔开的预定位置处的多个传感器。

定位系统还包括多个发射器，它们各自设置在工作区中的预定的固定位置处并且被配置为发射一系列的电磁信号。电磁信号被接收器的传感器接收，从而能够定位接收器，将在下面详细描述。

该方法还包括在工作区中将至少一个可位移部件定位为与车辆间隔开或连接至车辆的步骤以及将一个或多个接收器连接至至少一个可位移部件的步骤。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括使发射器临时同步的步骤。

该方法随后包括基于处理至少一个发射器发出的至少第一电磁信号与第二电磁信号之间的时间间隔通过定位系统来实时地得出至少一个接收器的位置以生成表示可位移部件的位置(需要时还有取向)的定位信号的步骤。

该方法随后包括通过处理单元并且基于定位信号来生成用于用户的维修信息的步骤。

在一个可行的实施方式中，每个接收器包括被配置为生成表示接收器(因此与其关联的可位移部件)在工作区中的位置的定位信号的控制单元。在这种情况下，该方法包括使每个控制单元向处理单元发送定位信号的步骤。处理单元接收并处理定位信号来确定维修信息，例如可位移部件相对于车辆和/或相对于其部分或相对于维修结构的另一个可位移部件的位置。

根据本发明的一个方面，维修结构包括多个钳具，它们各自限定可位移部件并且可移除地连接至车辆的相应的车轮、与车轮自身处于预定的空间关系。维修结构还包括对应的多个接收器。每个接收器耦合至多个钳具中的相应的钳具，从而可在定位系统启动时实时地确定每个车轮的位置。

该方法随后包括通过处理单元处理从定位系统获得的定位信号的步骤。在该步骤期间，处理单元得出每个车轮相对于其他车轮的位置并且确认车轮的特征角，从而可评估它们的定位。

替代地，维修结构包括可在工作区内的支撑表面上滑动地移动的托架。在这种情况下，托架作为可位移部件并且其中一个探测器与其连接。

更详细地，托架包括设置有支撑主体的测量单元，在该支撑主体上安装接收器并且还在相对于接收器的预定位置处安装被配置为捕捉车轮的图像数据的光学测量设备。

优选地，将接收器相对于光学测量设备的相对位置存储在处理单元中。

在这种情况下，该方法包括调节托架相对于车辆的相对位置以使光学测量设备可“看到”车辆的车轮的步骤。

在此步骤之后，通过定位系统得出车辆的每个车轮在工作区中的位置，定位系统将表示这些位置的信号发送给处理单元。

与此同时，光学测量设备捕捉面对其的车轮的图像数据并且从中得出关于车轮相对于光学测量设备自身的位置的信息。

在这种情况下，该方法包括通过处理单元处理从定位系统接收到的定位信号和光学测量设备捕捉到的图像数据来得出车轮的特征定位角的步骤。

更详细地，在处理步骤中，处理单元从定位信号中得出每个车轮在工作区中的位置。在处理步骤中，处理单元还在这种情况下从图像数据中得出每个车轮相对于其面对的光学测量设备的位置。

在处理步骤中，处理单元还将上述的得出的位置与表示接收器与光学测量设备之间的相对位置的数据项(存储在处理单元中)进行组合。

在这种情况下，处理单元得出车轮相对于其他车轮的位置(和取向)，即，其得出关于整体的车辆定位的信息。

根据本发明的另一个方面，维修结构包括可在工作区内的支撑表面上滑动地移动的托架。在这种情况下，至少一个探测器连接至托架，以使托架作为要进行定位的可位移部件。

在一个可行的实施方式中，每个车轮还配备有接收器，使得其位置可通过定位系统得出。

维修结构还包括车辆校准辅助结构，其安装在托架上，并且包括被配置为帮助对齐或校准车辆的高级驾驶辅助系统(ADAS)的传感器的诸如校准标靶面板的校准设备。

为了正确校准传感器，重要的是使校准设备相对于车辆占据车辆制造商指定的预定位置。还重要的是根据车辆制造商的规定将校准设备安装在托架上。

该方法因此包括在制造商指定的位置处将校准设备安装在托架上的步骤。

在这种情况下，一旦将设备安装在托架上，其就相对于车辆定位，从而得出校准设备的实时位置，因此得出其与指定的位置的距离。

还得出车轮的实时位置并将其发送给处理单元。

在这种情况下，该方法包括通过处理单元实时地处理从接收器获得的定位信号来得出关于校准设备相对于车辆的位置的定位信息的步骤。

换句话说，定位系统允许确定校准设备在工作区内的实时位置。该定位信息通过处理单元处理，以得出校准设备相对于车辆(具体地，相对于安装有接收器的车轮)的位置，从而给用户提供托架应该针对校准设备如何(以及往何处)移动来采取规定的位置的信息。

因此，该方法包括使托架相对于车辆位移以使车辆的传感器能够检测到校准设备的步骤。该位移基于通过处理单元处理的信息并且例如通过位于维修结构上的显示器提供给用户。

在一个可行的实施方式中，处理单元可直接向托架的控制单元发送关于托架的运动的信息、特别是指令，以使托架可通过自动的方式根据处理单元提供的指令自动地对其自身进行定位。

通过这样做，使托架相对于车辆的定位变得更容易，因此使车辆传感器的校准更精确和可靠。

根据本发明的另一个方面，可位移部件可提供用于感测车轮的中心的测隙规。在这种情况下，可位移部件包括把手以及连接至该把手的操作头部。例如，把手从第一端部伸长到第二端部，并且操作头部设置在把手的第二端部处。头部设置有接触构件，其在预定方向上突出，并且适于与车轮的中心接触。接收器连接至可位移部件，优选连接至头部。例如，头部具有第一面部和与第一面部相对的第二面部，其中接触构件从第一面部突出并且接收器连接至第二面部。在一个例子中，接触构件设置在其自由端部处、具有提供对应的多个尖头的多个指部，从而在多个尖头全部与要接触的表面同时接触时使可位移部件相对于要接触的表面定位在预定的相对位置(几何关系)。可位移部件还可提供按钮或任何其他的控制元件，使得接收器感测到的位置(在按钮启动的时刻)响应于按钮的启动被记住。例如，可位移部件被配置为在按钮启动时向控制单元发送命令，其中控制单元被编程为响应于该命令记住接收器感测到的位置。

根据这个例子，通过以下方式使用可位移部件。人员握住把手并且手动定位可位移部件，使得接触构件接触车轮的中心，其中车轮安装在汽车上。一旦进行了接触，在该位置(接触位置)就获得和知晓发射器检测到的位置；例如，其可在按下发生这种可位移部件中的按钮(或任何其他命令元件)时被自动保存在存储器中。

因此，本发明还提供了一种用于通过特别简单实际的方式检测汽车的车轮的中心的位置(优选还有车轮轴线的取向)的方法。

根据本发明的另一个方面，彼此分离的多个接收器可与ADAS校准系统的标靶(或参照面板)关联。以这种方式，车辆维修装置知晓并且可实时地获得(以及记录)标靶(或参照面板)的位置；这不仅在相对于汽车定位标靶的步骤期间而且还在执行ADAS校准期间是十分有利的(使得装置在进行校准时获知标靶的位置)。本发明的另外的特征和优点在车辆维修装置和用于执行这种维修的方法的实施方式的示例性并因此非限制性的说明中更显而易见。

附图说明

下面参考仅出于说明而非限制本发明的范围的目的提供的附图陈述说明，其中：

图1示出根据本发明的车辆维修装置的立体图；

图1A示出图1的细节；

图2示出车辆维修装置的另一个实施方式的立体图；

图2A示出图2的细节；

图3A示出车辆维修装置的另一个实施方式的立体图；

图3B示出维修装置的可行的维修结构的立体图；

图3C示出车辆维修装置的另一个实施方式的立体图；

图4A和4B分别示出车辆维修装置的接收器和发射器的立体图和剖视图。

具体实施方式

参考附图，附图标记100表示用于车辆V的维修装置，特别是设置有橡胶轮胎车轮R的车辆，其操作性地定位在修理厂的工作区中。

装置100包括维修结构200，其操作性地设置在工作区中并且包括至少一个可位移部件20。

可位移部件20被配置为相对于车辆V位移或可移除地连接至车辆V。在图1和图1A示出的例子中可位移部件20是钳具21并且连接至车辆V的车轮R，而在图2和3A或3C的例子中可位移部件20是托架22、23、24并且被配置为相对于车辆V位移。

装置100还包括实时定位系统(RTLS)，其包括多个发射器300。

每个发射器300被配置为发射一系列的电磁信号。

在一个实施方式中，电磁信号是发光信号(不一定是可被人眼感知的波)。在其他的实施方式中，电磁信号是不同的类型，例如它们可以是无线电波、微波或红外信号。

每个发射器300设置在工作区内的预定的固定位置。

更详细地说，并且还如附图中的实施方式中所示，每个发射器300定位在升高的位置，使其俯瞰工作区。

根据本发明的一个方面，存在于定位系统中的发射器300的数量可按需改变，将在下面详细描述。

在一个实施方式中，每个发射器根据US20190079191A1中参考图2描述的内容构成。

在这种情况下，每个发射器包括光学发生器和至少一个MEMS扫描镜。光学发生器被配置为发射光束，而MEMS扫描镜设置在光束的光路上来反射光束。MEMS扫描镜可枢转地移动，以使其上反射的光束可被定向在工作区中。在这种情况下，光束描绘出能够扫描(“扫掠”、“照亮”)工作区的摆动接收平面。

在一个可行的实施方式中，MEMS扫描镜具有单一的枢转轴线。在其他的实施方式中，MEMS扫描镜可围绕两条以上的枢转轴线枢转，从而首先沿着一个接收平面并且随后沿着另一个接收平面定向光束。

在另一个实施方式中，每个发射器可根据US20190079191A1中参考图4描述的内容构成。

在这种情况下，每个发射器包括被配置为发射光束的至少一个光学发生器以及可枢转地移动并被配置为反射光束的至少一个MEMS扫描镜。每个发射器还包括分束器和另外的MEMS扫描镜。

在这种情况下，在进入分束器之后，所发出的光束“被分割”为形成第一副光束和第二副光束。MEMS扫描镜和另外的MEMS扫描镜分别设置在第一副光束和第二副光束的光路上并且可围绕不同的枢转轴线枢转。在这种情况下，当第一副光束和第二副光束被相应的MEMS扫描镜反射时，它们的光路描绘出不平行并且优选彼此垂直的两个接收平面。借助于MEMS扫描镜的枢转，这些接收平面在不同的方向上“扫掠”工作区。因此，每个发射器可同时使用第一副光束和第二副光束来在不同的方向上照亮工作区。

另一方面，在图4B所示的实施方式中，多个发射器中的每个发射器300包括至少一个光学发生器301a、301b，其被配置为发射平面光束并且可围绕相应的旋转轴线X、Y旋转地移动，使得平面光束限定旋转接收平面。

在所示的实施方式中，光学发生器301a、301b各自被构成为围绕相应的旋转轴线X、Y旋转的柱体的形式。

在图4B所示的实施方式中，每个发射器300包括分别围绕彼此倾斜的第一旋转轴线X和第二旋转轴线Y旋转的第一光学发生器301a和第二光学发生器301b。

优选地，第一旋转轴线X和第二旋转轴线Y彼此垂直，即，它们基本上彼此成直角。替代地，每个发射器300可包括围绕以任何角度彼此倾斜的轴线旋转的任何数量的光学发生器301a、301b。

在附图所示的实施方式中，每个发射器300还包括适于限定用于定位系统的计时器的间歇光源302，将在下面详细描述。

在一个可行的实施方式中，光源302包括至少一个闪光灯带，例如LED。

在附图中通过举例的方式示出的发射器300包括第一光学发生器301a和第二光学发生器301b的例子中，光源302包括第一光带和第二光带。第一光带平行于第一光学发生器301a的旋转轴线X延伸，而第二光带平行于第二光学发生器301b的旋转轴线Y延伸。第一光带和第二光带彼此同步地闪烁。

定位系统还包括一个或多个接收器400，其操作性地连接至至少一个可位移部件20并且被配置为接收多个发射器300发出的信号。

在这种情况下，至少一个可位移部件20可通过定位系统进行实时定位，将在下面详细描述。

根据本发明的一个方面，每个接收器400包括主体401和与其关联的多个传感器402(图4A)。传感器402被配置为接收发射器300发出的信号。

在所示的实施方式中，传感器402是光电传感器，即，能够检测发射器300发出的平面光束的传感器。

替代地，传感器402基于发射器300发出的电磁信号的类型可以是任何类型。

传感器402分布在相应的接收器400上的彼此间隔开的预定的已知位置处。

在使用中，至少一个发射器300安装在工作区中的升高位置处。

优选地，如附图所示，工作区具有安装在其中的多个发射器300。发射器300的位置是预定且已知的。

当安装了多个发射器300时，它们优选被适当地彼此同步。优选地，发射器300在设备100每次启动时同步。

接下来，接收器400安装在要进行定位的维修结构200的每个可位移部件20上。

在附图所示的实施方式中，多个接收器400安装在工作区中，从而能够定位维修结构200的不同的可位移部件20，无论它们是可移除地连接至车辆V(例如，如图1所示)还是可相对于其位移(例如，如图2、3A、3B、3C所示)。

接收器400的传感器402随后彼此同步。

在附图所示的实施方式中，通过在预定的间隔启动(即，闪烁)以作为用于定位系统的计时器的光源302执行同步。

在同步之后，每个发射器300启动为在工作区中发送一系列的信号。

更具体地，每个发射器300启动为使电磁信号根据精确的、已知的频率扫描工作区。

在这种情况下，定位系统能够基于处理至少一个发射器300发送给接收器400的第一电磁信号与第二电磁信号之间的时间间隔来实时地得出每个接收器400的位置。

在一个可行的实施方式中，测得的时间间隔是接收器400拦截发射器300发出的第一电磁信号(输出信号)的时刻与发射器300拦截接收器400在接收到第一电磁信号之后根据超宽带技术发出的第二电磁信号(返回信号)的时刻之间的飞行时间。

在优选实施方式中，测得的时间间隔相反是发射器300发出的第一电磁信号被接收器400拦截的时刻与相同的发射器300发出的第二电磁信号被拦截的时刻之间的间隔。接收器400在接收到信号后获知(例如，借助于初始同步步骤)信号属于哪个发射器。

换句话说，一旦启动了每个发射器300，就能够通过测量接收器400的传感器402拦截的第一信号与传感器402拦截的第二信号之间的时间并且还由于接收器400上的传感器402的位置是已知的(因为其是预定的)来实时地得出接收器400、因此与其关联的维修结构200的可位移部件20的位置(需要时还有空间取向)。在一个例子中，接收器包括定位在已知的距离处(例如，具有已知的几何关系)的多个传感器402并且发射器发射连续激活传感器402的旋转光束，其中接收器知晓多个传感器在哪些时刻被激活。由于接收器(通过同步)知晓信号(传感器的对应的激活)来自于相同的发射器300，因此接收器400可实时地得出其位置。在一个例子中，还观察到接收器400针对每个发射器通过同步获知光束旋转的具体阶段，使得发射器400能够将接收到信号(即，激活了传感器)的时刻与发射器发出的光束在空间参照系中的斜度关联。

在一个可行的实施方式中，每个接收器400可包括控制单元，其被配置为针对每个接收器400存储传感器402的相互位置并且与接收到第一信号与第二信号之间的时间间隔方面的数据项一起处理该数据项。在这种情况下，每个控制单元能够得出表示接收器400在工作区中的位置(需要时还有取向)的定位信息。

装置100还包括处理单元。

处理单元连接至定位系统，以接收表示每个接收器400、因此与其关联的每个可位移部件20的位置的定位信号。

在一个可行的实施方式中，处理单元与每个控制单元通信，以接收控制单元生成的信号。

处理单元还被编程为基于从定位系统获得的定位信号来生成用于用户的维修信息。

该信息的例子是：可位移部件20相对于车辆V(或其部分)的位置和/或可位移部件20相对于维修结构200的一个或多个其他的部件的位置。该信息有利于提供例如在需要校准车辆V的ADAS传感器时可位移部件20相对于车辆V的运动方向方面的指令和/或车辆V的定位方面的信息，将在下面详细描述。

有利地，装置100在工作区中极大地减少了用于在工作区内限定维修结构200的一个或多个部件的位置的安装复杂的光学系统和/或测量系统的需求。

有利地，在工作区中分配设置在要进行定位的可位移部件20上的多个接收器400和多个发射器300的可能性避免了针对要进行定位的每个可位移部件20构建复杂的系统和设备，因此减少了这些操作所需的成本和时间。

为了精确地得出维修结构200的一个或多个部件在工作区中的位置，能够根据需要在工作区中安装发射器300和接收器400的不同的组合。

实际上，如附图所示，发射器300的数量可根据工作区的构造和要执行的定位操作来改变。

实际上，特别重要的是与要进行定位的可位移部件20关联的所有接收器400的传感器402都能够拦截发射器300发出的信号。

如果工作区特别空，则少量的发射器300就足够了，因为分布在工作区中的所有接收器400都将能够拦截其中一个发射器300发出的至少一个电磁信号。

相反，如果工作区特别杂乱(例如修理厂，通常包括储藏柜、技术工具、各种类型的机器和设备)，则最好安装更多的发射器300来将它们分布在工作区中，使得所有接收器400都在定位操作期间拦截一个或多个电磁信号。

现在更详细地参考附图所示的实施方式，图1A示出了用于得出车辆V的车轮R的诸如外倾角和/或前束角的特征角的装置100。

在这个实施方式中，维修结构200包括至少一个钳具21，其与车辆V的车轮R可移除地关联、与车轮R自身处于预定的空间关系。钳具21作为维修结构200的可移除部件20。

在本说明书中，词语“钳具”用于指代能够可移除地附接至车辆V的车轮R的轮胎(更具体地，胎面B)或者替代地附接至车辆V的车轮R的螺栓或者替代地如图1所示的实施方式的情况那样附接至车轮R的轮辋的设备。

钳具21在被施加于车辆V的车轮R后被配置为支撑接收器400，使得接收器400、因此其通过钳具21安装到的车轮R的位置在定位系统启动时可以实时地得出。

更详细地，图1所示的维修结构200包括多个钳具21，它们各自操作性地连接至车辆V的相应的车轮R、与车轮R自身处于预定的空间关系。

在这个实施方式中，定位系统还包括设置在相对于车辆V升高的位置处的第一发射器和第二发射器300。

可以在图1中看出，第一发射器定位在车辆V的第一侧部F1上并且第二发射器定位在车辆V的第二侧部F2上。通过这种方式定位，发射器300能够使它们的电磁信号到达定位系统的所有的接收器400，防止它们被车辆V的部分和/或位于工作区中的其他物体遮挡或屏蔽。

如果仅有图1所示的两个发射器中的一个发射器300定位在工作区中，例如第一发射器，则安装在第二侧部F2的车轮上的钳具21上的接收器400对于发射器300而言将不“可见”，因为它们会被车辆V的一部分遮挡。在这种情况下，第一发射器300发出的信号不能被接收器400拦截，产生定位接收器400自身方面的问题，因此产生获得车辆V的车轮R的特征角方面的问题。

因此，在使用中，以预定的空间关系将设置有接收器400的钳具21施加于车辆V的车轮R，同时将一对发射器300在相对于车辆V升高的位置处放置在工作区中。

发射器300被启动并且在需要时彼此同步。

每个接收器400的传感器402也彼此同步。

一旦传感器402进行了同步，就针对每个接收器400测量接收器400拦截从至少一个发射器300获得的第一电磁信号与第二电磁信号的时刻之间的时间间隔。

通过测量第一信号与第二信号之间的时间间隔并且由于相同的接收器400的传感器402之间的相互位置是已知的，定位系统能够实时地提供表示每个接收器400、因此车辆V的每个车轮R的位置的定位信号。

在这种情况下，处理单元接收并组合定位信号，从而得出车辆V的每个车轮R相对于其他的车轮R的位置和取向，即，得出关于诸如前束角和/或外倾角的车轮R的特征角的信息。

图2示出了用于得出车轮R的特征角(或者更一般来说车辆V的定位参数)的另一个维修装置100。

在这个实施方式中，维修结构200包括至少一个托架22，其构成可位移部件20并且至少一个接收器400操作性地施加在其上。

更详细地，在托架22上安装施加有接收器400的测量单元600。

如图2A所示，维修结构200还包括光学测量设备204，其安装在托架22上并且被配置为捕捉车辆V的车轮R的图像数据。

可以更详细地在图2A中看出，在这个实施方式中，光学设备204和接收器400定位在测量单元600上。更具体地，光学测量设备204相对于接收器400占据的位置是存储在处理单元中的预定的已知位置。

在这个实施方式中，光学测量设备204由面对车辆V的车轮R的立体构造的两个摄像机限定。

替代地，光学测量设备204是LIDAR(激光成像探测与测距)远程探测器。

托架22可在工作区内的支撑表面上滑动地移动，以相对于也位于工作区中的车辆V进行位移。

在所示的实施方式中，维修结构200包括两个托架22，它们设置在车辆V的相应的侧部F1、F2附近，从而可沿着与车辆V自身的纵向轴线平行的相应的方向滑动地移动。

替代地，维修结构200可包括任何数量的托架22，例如，其可针对车辆V的每个车轮R包括一个托架22。

在图2所示的示例实施方式中，定位系统还包括相对于车辆V设置在升高的位置处的四个发射器300。

更详细地，参考图2，发射器300分布在工作区中，从而基本上定位在工作区的角落处。

以此方式定位，发射器300能够使它们的电磁信号到达定位系统的所有的接收器400，防止它们被车辆V的部分(例如，在诸如货车的十分高的车辆V的情况下)和/或位于工作区中的其他物体遮挡或屏蔽。

在使用中，至少一个接收器400和一个光学测量设备204定位在维修结构200的每个托架22上。

托架22随后被定位为使得它们各自面对车辆V的车轮R并且被定向为使得光学测量设备204可看到(框住)车轮R。

一旦已经定位了托架22，发射器300就启动(在需要时还彼此同步)来发射电磁信号。

在这种情况下，针对每个接收器400测量接收器400拦截从至少一个发射器300获得的第一电磁信号与第二电磁信号的时刻之间的时间间隔。

通过测量第一信号与第二信号之间的时间间隔并且由于相同的接收器400的传感器402之间的相互位置是已知的，定位系统能够得出每个接收器400、因此工作区内的车辆V的每个车轮R的位置。

在接收器400接收发射器300发出的电磁信号的同时，每个托架22的光学测量设备204捕捉车辆V的相应的车轮R的图像数据，以确定车轮R相对于面对其的光学测量设备204的位置。

表示通过定位系统得出的接收器400的位置和通过光学测量设备204捕捉的图像数据的信号随后被发送给处理单元。

在这种情况下，定位信号允许找到车轮R在工作区中的位置，同时处理图像数据允许获得每个车轮相对于面对车轮R的光学测量设备204的位置。通过与所存储的数据(即，关于接收器400与光学测量设备204之间的相互位置的数据)一起处理这些定位数据，处理单元能够以相互关系放置表示车轮R的位置的数据。处理单元因此能够获得每个车轮R相对于其他车轮的相对位置(需要时还有取向)，即，其可获得车辆V的整体定位构造。

与现有技术不同，通过经由发射器300与接收器400之间的信号交换确定车辆V的每个车轮R的实时位置，并且经由图像数据将定位信号彼此组合，能够获得关于整体的车辆V的定位的快速、简单且可靠的信息。

在一个实施方式中，在车辆V静止时执行定位的实时测量。在另一个实施方式中，在车辆V移动时执行定位的实时测量。

在这种情况下，在车辆V移动的同时，定位在工作区中的接收器400(如图2所示，位于定位在工作区中的车辆V上和/或维修结构200上)接收发射器300发出的信号，以在可位移部件20上执行定位操作。根据本发明的一个方面，定位在移动车辆V上的接收器400可用于连续地检测车辆V上的设置有接收器400的每个部件的位置的趋势，从而可获得其他诊断参数。

图3A示出一种维修装置100，其中维修结构200适用于校准车辆V的高级驾驶辅助系统(ADAS)的传感器。

在这个实施方式中，维修结构200包括托架23、24，其可在工作区内的支撑表面上滑动地移动，以相对于位于工作区中的车辆V进行位移。

维修结构200还包括校准辅助结构202，其安装在托架23、24上并且包括校准设备203，例如校准标靶面板，其被配置为帮助对齐或校准车辆V的高级驾驶辅助系统(ADAS)的传感器。

为了校准车辆V的ADAS传感器，校准设备203包括在车辆制造商指定的位置处(图3A，车辆的前部)安装在校准辅助结构202上的校准面板。

替代地，为了校准车辆V的侧部或后部的传感器，校准设备203包括附接于远离托架24延伸的两个支撑杆的两个校准面板。支撑杆可朝向和远离彼此移动。支撑杆还可沿着相应的延伸轴线向上和向下移动。校准面板各自被可动地安装在相应的支撑杆上。在这种情况下，用户可调节支撑杆在托架24上的位置以及校准面板在支撑杆上的位置，使得支撑杆和面板采取车辆V的制造商指定的位置(图3A，车辆的后部)。

无论校准前部ADAS传感器还是后部或侧部ADAS传感器，为了以最优的且正确的方式执行ADAS传感器的校准，校准设备203必须相对于车辆V占据被需要校准ADAS传感器的车辆V的制造商限定为最优位置的特定位置。

在这种情况下，维修结构200的可位移部件20是设置有至少一个接收器400的托架23、24，其通过定位系统实时地定位并且随后在工作区中移动，以帮助正确定位安装在其上的校准设备203。

优选地，还例如通过钳具将探测器400安装在车辆V的每个车轮R上，从而可以确定每个车轮R在工作区中的位置。

再次参考图3A，四个发射器300定位在工作区中的升高位置处，使得它们发射的信号可被探测器400拦截。

因此，在使用中，为了确定托架23、24的实时位置(无论是相对于前部传感器的校准辅助结构202还是相对于侧部或后部传感器的校准辅助结构202)，发射器300启动为使得它们发射相应的连续信号。在这种情况下，每个接收器400在不同的时刻拦截发射器300发出的电磁信号，这些信号通过定位系统处理以得出每个接收器400的位置。在这种情况下，处理单元接收表示每个托架23、24和车轮R在工作区内的位置的定位信号并且对它们进行处理来确定每个托架23、24相对于车轮R的位置。

由于校准设备203为了正确执行校准而必须采取的位置是已知的并且由于每个托架23、24相对于车辆V的位置是已知的，因此处理单元能够给用户提供用于(与辅助结构202和校准设备203一起)引导和驱动托架23、24的指令，从而将校准设备203放置在车辆V的传感器可以检测到其的位置。

参考图3B，也可执行与托架23、24所执行的相同的定位程序来定位安装在支架状支撑元件25、特别是用于校准车辆V的雷达传感器的设备上的校准设备203。

诸如反射棱镜或多普勒信号模拟器的校准设备203安装在支架状支撑元件25上并且在校准程序中必须相对于车辆V自身位于车辆V的制造商指定的位置处。因此，在这个实施方式中，接收器400相对于校准设备203安装在预定位置处。

优选地，接收器400还安装在车辆V的车轮R上或者替代地安装在车辆V的另外的部分上(例如，车辆V的后部标志)。在这种情况下，针对托架23、24执行的定位程序也针对位于支架状支撑元件25上的校准设备203执行，使得校准设备203相对于车辆V定位在车辆V的制造商考虑到用于校准雷达传感器的最优位置而预定的位置处。

如图3C所示，代替将接收器400直接安装在每个车轮R上(图3A)，每个车轮R在工作区内的位置可使用图2所示类型的一个或多个托架22来确定。在这种情况下，装置100能够同时提供关于车辆V的定位和ADAS传感器的校准二者的信息。

本发明的另一个目标是一种用于在设置有橡胶轮胎车轮R并且定位在工作区中的车辆V上执行维修的方法。

该方法包括准备定位在工作区中并且包括被配置为相对于车辆V位移或可移除地连接至车辆V的至少一个可位移部件20的维修结构200的步骤。

该方法还包括准备实时定位系统(RTLS)的步骤。

定位系统包括被配置为接收电磁信号的一个或多个接收器400以及各自设置在工作区中的预定的固定位置处并且被配置为发射一系列的电磁信号的多个发射器300。

根据本发明的一个方面，每个接收器400包括主体401，诸如被配置为接收一个或多个发射器300发出的信号的光电传感器的传感器402在其上分布在预定的彼此间隔开的位置处。

在附图所示的实施方式中(图4B)，每个发射器300包括被配置为发射平面光束的至少一个光学发生器301a、301b。在这个实施方式中，光学发生器301a、301b各自还可围绕相应的旋转轴线X、Y旋转，使得平面光束限定旋转接收平面。

替代地，每个发射器300可根据US20190079191A1描述的内容构造。

该方法还包括在工作区中将至少一个可位移部件20定位为与车辆V间隔开或连接至车辆V的步骤以及将一个或多个接收器400连接至至少一个可位移部件20的步骤。

根据本发明的一个方面，该方法还包括使发射器300临时同步的步骤。

更详细地，每个发射器300包括可被激活来同步定位系统的发射器300的计时器。

在所示的实施方式中，计时器由间歇光源302限定。

该方法随后包括通过定位系统实时地得出至少一个接收器400的位置(需要时还有取向)的步骤。通过定位系统实时地得出至少一个接收器的位置的步骤是基于对至少一个发射器300发出的至少第一电磁信号与第二电磁信号之间的时间间隔的处理，以生成表示可位移部件20的位置的定位信号。

因此，在使用中，发射器300发射在特定时刻被接收器400拦截的电磁信号。接收器400、特别是其传感器402因此在不同的时刻检测从发射器300获得的一系列的信号。通过对检测时间采样并且由于传感器402在接收器400上的相互位置是预定的，能够获得可位移部件20(接收器400操作性地安装在其上)的实时位置。

该方法还包括通过处理单元并且基于从定位系统接收到的定位信号来生成用于用户的维修信息的步骤。

在一个可行的实施方式中，定位系统针对每个接收器400包括被配置为用于测量拦截信号的时刻之间的时间并且得出相应的接收器400的位置的控制单元。在这种情况下，该方法在生成的步骤之前还包括发送的步骤，其中控制单元向处理单元发送表示接收器400的位置的定位信号。

参考图1，在准备维修结构200的步骤中，该方法包括在车辆V的每个车轮R上施加钳具21的子步骤，其构成可位移部件20并且可移除地连接至车辆V的相应的车轮R、与车轮R自身处于预定的空间关系。

在施加的子步骤中，每个钳具21连接至形成被包括在定位系统中的多个接收器的一部分的接收器400。

在这种情况下，一旦发射器300和接收器400已经启动，接收器就接收一个或多个发射器300发出的信号，使得定位系统确定接收器400的实时位置，因此确定将它们安装在其上的车轮R的位置。

通过这样做，在生成的步骤中，处理单元通过从定位系统接收到的定位信号得出车辆V的车轮R的特征角，例如包括前束角和外倾角。

现在参考图2，在准备维修结构200的步骤中，提供了可在工作区内的支撑表面上滑动地移动以限定可位移部件20的托架22。托架22包括测量单元600，接收器400和被配置为捕捉车辆V的车轮R的图像数据的光学测量设备204相对于彼此在预定的位置处被定位在其上。

在图2所示的实施方式中，提供了两个托架22，它们各自沿着车辆V的相应的侧部F1、F2移动。

该方法还包括调节每个托架22相对于车辆V的相对位置以使光学测量设备204可“看到”车辆V的车轮R的步骤。在这种情况下，定位系统得出每个接收器400的位置，同时光学测量设备204捕捉车轮R的图像数据。

该方法还包括通过处理单元处理从定位系统接收到的定位信号和每个光学测量设备204捕捉到的图像数据来得出车辆V的车轮R的特征定位角的步骤。

换句话说，一旦车辆V的车轮R已经通过定位系统进行了定位，就将这些数据发送给处理单元，处理单元通过将它们与来自托架22的光学测量设备204的图像数据组合来获得关于整体的车辆V的定位的信息。

参考图3A，在准备维修结构200的步骤中，提供了可在工作区内的支撑表面上滑动地移动以限定设置有至少一个接收器400的可位移部件20的托架23、24。

优选地，托架23、24设置有相对于托架23、24的垂直轴线彼此相对的一对探测器400。

在这个实施方式中还提供了用于校准车辆V的辅助结构202，其安装在托架23、24上，并且包括被配置为帮助对齐或校准车辆的高级驾驶辅助系统(ADAS)的传感器的校准设备203。

应注意，当校准ADAS传感器时，重要的是使校准设备203占据车辆V的制造商指定的校准辅助结构202上的预定位置。还重要的是使校准设备203相对于车辆V占据车辆V的制造商指定的预定位置。

该方法因此包括将校准设备203定位在校准辅助结构202上来占据车辆V的制造商指定的预定位置的步骤。

图3A示出了两个托架23、24：一个托架23用于帮助校准前部的ADAS传感器并且另一个托架24用于帮助校准后部和/或侧部的ADAS传感器。

该方法包括使每个托架23、24相对于车辆V位移以使要进行校准的ADAS传感器可检测到校准设备203的步骤。

根据本发明的一个方面，该方法包括在车辆V的每个车轮R上施加钳具21的子步骤，其构成可位移部件20并且可移除地连接至车辆V的相应的车轮R、与车轮R自身处于预定的空间关系。

在施加的子步骤中，每个钳具21连接至形成被包括在定位系统中的多个接收器的一部分的接收器400。

接下来，定位系统启动并且通过处理至少一个发射器300发出的第一信号与第二信号之间的时间间隔来得出位于每个托架23、24上的至少一个接收器400的位置和位于车轮R上的接收器400的位置。

该方法还包括实时地处理从定位系统获得的定位信号来获得关于托架23、24相对于车辆V、特别是相对于其车轮R的位置的定位信息的步骤。

优选地，该定位信息包括关于为了使校准设备203到达车辆V的制造商指定的最优位置而必须使每个托架23、24移动的方向的指令。

本发明实现了预设目的并且克服了现有技术的缺点。

更具体地，本发明允许车辆维修系统的部件精确地、快速地、可靠地且以有限的成本进行实时定位。

装置还允许准备有利于以简单、可靠的方式检查车辆的定位和/或校准其传感器的系统和元件。

用于执行维修的方法是简单、精确且可靠的。

Claims (18)

1.一种用于车辆(V)的车辆维修装置(100)，所述车辆(V)设置有橡胶轮胎车轮(R)并且操作性地定位在修理厂的工作区中，所述装置(100)包括：

维修结构(200)，其操作性地定位在所述工作区中并且包括被配置为相对于所述车辆(V)位移或可移除地连接至所述车辆(V)的至少一个可位移部件(20)；

实时定位系统或RTLS，其包括：

多个发射器(300)，每个所述发射器(300)被设置在所述工作区中的预定的固定位置处并且被配置为发射一系列的电磁信号；

一个或多个接收器(400)，其操作性地连接至至少一个所述可位移部件(20)并且被配置为接收多个所述发射器(300)发出的电磁信号，

所述定位系统被配置为基于处理至少一个所述发射器(300)发送给所述接收器(400)的第一电磁信号与第二电磁信号之间的时间间隔来实时地得出每个所述接收器(400)的位置；

处理单元，其连接至所述定位系统以接收表示所述可位移部件(20)的位置的定位信号并且被编程为基于所述定位信号来生成用于用户的维修信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述接收器(400)包括主体(401)以及与所述主体(401)关联并分布在彼此间隔开的预定位置处的多个传感器(402)，所述传感器(402)被配置为用于接收所述发射器(300)发出的电磁信号。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，多个所述发射器中的每个所述发射器(300)包括被配置为发射平面光束的光学发生器(301a，301b)，每个所述光学发生器(301a，301b)可围绕相应的旋转轴线(X，Y)旋转，使得所述平面光束限定在其中拦截所述接收器(400)的旋转接收平面并且其中所述传感器(402)是光电传感器。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，多个所述发射器(300)针对第一光学发生器(301a)和第二光学发生器(301b)分别至少包括彼此倾斜的第一旋转轴线(X)和第二旋转轴线(Y)。

5.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中，多个所述发射器中的每个所述发射器(300)包括适于限定用于所述定位系统的计时器的间歇光源(302)。

6.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中，多个所述发射器(300)定位在升高位置处，以俯瞰所述工作区。

7.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中，所述维修结构(200)包括至少一个以下的可位移部件(20)：

i)托架(22，23，24)，其可在所述工作区内的支撑表面上滑动地移动，从而相对于定位在所述工作区中的所述车辆(V)进行位移；

ii)钳具(21)，其与所述车辆(V)的车轮(R)可移除地关联、与所述车轮(R)自身处于预定的空间关系；

iii)要在ASAS校准系统内使用的标靶；

iv)用于感测车轮的中心的测隙规。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述维修结构(200)包括多个钳具(21)，每个所述钳具(21)操作性地连接至所述车辆(V)的相应的所述车轮(R)、与所述车轮(R)自身处于预定的空间关系，并且其中所述定位系统包括对应的多个接收器(400)，每个所述接收器(400)连接至多个所述钳具中的相应的所述钳具(21)。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述处理单元被编程为通过从所述定位系统接收到的所述定位信号得出所述车辆(V)的所述车轮(R)的特征角。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其中，所述维修结构(200)包括：

托架(23，24)，其可在所述工作区内的支撑表面上滑动地移动，从而相对于定位在所述工作区中的所述车辆(V)进行位移，其中一个所述探测器(400)连接至所述托架(23，24)；

用于校准所述车辆(V)的辅助结构(202)，其安装在所述托架(23，24)上并且包括被配置为帮助对齐或校准所述车辆(V)的高级驾驶辅助系统的传感器或ADAS传感器的校准设备(203)，所述托架(23，24)可被驱动为使得所述车辆(V)的传感器能够检测所述校准设备(203)，

其中所述处理单元被编程为实时地处理所述定位信号，以得出关于所述托架(23，24)相对于所述车辆(V)的位置的定位信息。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的装置，其中，所述维修结构(200)包括：

托架(22)，其可在所述工作区内的支撑表面上滑动地移动，从而相对于定位在所述工作区中的所述车辆(V)进行位移，其中一个所述探测器(300)连接至所述托架(22)；

光学测量设备(204)，其安装在所述托架(22)上并且被配置为用于捕捉所述车辆(V)的所述车轮(R)的图像数据，

其中所述处理单元被编程为通过从所述定位系统接收到的所述定位信号以及所述光学测量设备(204)捕捉到的所述图像数据来得出所述车辆(V)的所述车轮(R)的特征角和/或前束角和/或外倾角。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述光学测量设备(204)包括以下至少一个：

i)立体构造的一对摄像机；

ii)激光成像探测与测距或LIDAR远程探测器。

13.一种用于在车辆(V)上执行维修的方法，所述车辆定位在工作区中并设置有橡胶轮胎车轮(R)，所述方法包括以下步骤：

准备维修结构(200)，其定位在所述工作区中并且包括被配置为相对于所述车辆(V)位移或可移除地连接至所述车辆(V)的至少一个可位移部件(20)；

准备实时定位系统或RTLS，其包括被配置为接收电磁信号的一个或多个接收器(400)以及多个发射器(300)，每个所述发射器(300)被设置在所述工作区中的预定的固定位置处并且发射一系列的电磁信号；

将至少一个所述可位移部件(20)定位为与所述车辆(V)间隔开或连接至所述车辆(V)；

将一个或多个所述接收器(400)连接至至少一个所述可位移部件(20)；

基于处理至少一个所述发射器(300)发出的至少第一电磁信号与第二电磁信号之间的时间间隔通过所述定位系统来实时地得出至少一个所述接收器(400)的位置，以生成表示所述可位移部件(20)的位置的定位信号；

通过处理单元并且基于所述定位信号来生成用于用户的维修信息。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述接收器(400)包括主体(401)以及与所述主体(401)关联并分布在彼此间隔开的预定位置处的多个传感器(402)，并且其中所述传感器(402)接收所述发射器(300)发出的电磁信号。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其包括使所述发射器(300)临时同步的步骤。

16.根据权利要求13-15中任一项所述的方法，其中，所述维修结构(200)包括多个钳具(21)，它们各自构成可位移部件(20)并且可移除地连接至所述车辆(V)的相应的所述车轮(R)、与所述车轮(R)自身处于预定的空间关系，其中所述定位系统包括对应的多个接收器(400)，它们各自连接至多个所述钳具中的相应的所述钳具(21)，并且其中所述处理单元通过从所述定位系统接收到的所述定位信号得出所述车辆(V)的所述车轮(R)的特征角。

17.根据权利要求13-16中任一项所述的方法，其中，所述维修结构(200)包括：

托架(23，24)，其可在所述工作区内的支撑表面上滑动地移动以限定可位移部件(20)，其中一个所述探测器(400)连接至所述托架(23，24)；

用于校准所述车辆(V)的辅助结构(202)，其安装在所述托架(23，24)上并且包括被配置为帮助对齐或校准所述车辆(V)的高级驾驶辅助系统的传感器或ADAS传感器的校准设备(203)；

所述方法还包括以下步骤：

使每个所述托架(23，24)相对于所述车辆(V)位移，使得所述车辆(V)的传感器能够检测所述校准设备(203)；

通过所述处理单元实时地处理所述定位信号来得出关于所述托架(23，24)相对于所述车辆(V)的位置的定位信息。

18.根据权利要求13-17中任一项所述的方法，其中，所述维修结构(200)包括：

托架(22)，其可在所述工作区内的支撑表面上滑动地移动以限定可位移部件(20)，其中一个所述探测器(400)连接至所述托架(22)；

光学测量设备(204)，其安装在所述托架(22)上并且被配置为用于捕捉所述车辆(V)的所述车轮(R)的图像数据，

所述方法还包括以下步骤：

调节所述托架(22)相对于所述车辆(V)的相对位置，使得所述光学测量设备(204)能够看到所述车辆(V)的车轮(R)；

通过所述处理单元处理从所述定位系统接收到的所述定位信号以及所述光学测量设备(204)捕捉到的所述图像数据来得出所述车辆(V)的所述车轮(R)的特征定位角。