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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur bildgestützten Tachometereichung.
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Fahrzeuge,
welche mit einem Tachometer oder entsprechenden Kontrollgeräten für Fahrpersonal
ausgerüstet
sind, müssen
per Gesetz die Tachometer oder die Kontrollgeräte nach jedem Einbau, jeder
Reparatur oder jeder Änderung
der Wegdrehzahl oder des wirksamen Reifenumfangs des Fahrzeugs, sonst
mindestens einmal innerhalb von 2 Jahren seit der letzten Prüfung durch
einen hierfür
amtlich anerkannten Hersteller für
Tachographen oder Kontrollgeräte
oder durch eine von diesem ermächtigte
Werkstatt prüfen
lassen. Es wird dabei dahingehend geprüft, ob Einbau, Zustand, Messgenauigkeit
und Arbeitsweise des jeweiligen Geräts vorschriftsmäßig sind.
In Bezug auf die Messungenauigkeit muss eine gesetzlich vorgeschriebene
Toleranz von weniger als 1% eingehalten werden. Bei der Tachometereichung werden
beispielsweise Signale von optischen oder induktiven Gebern am Zahnrad
der Antriebswelle des Fahrzeugs in Verbindung mit einer Straßenangleichmessung
ausgewertet. Dabei wird die Tachometerkonstante (k-Zahl) aus dem
Verhältnis
von Tachometerpulsen und zurückgelegter
Wegstrecke bestimmt. Um eine möglichst
hohe Genauigkeit bei der Tachometereichung zu erreichen, muss dabei
die Bestimmung der Wegstrecke mittels der Straßenangleichmessung mit hoher
Genauigkeit durchgeführt
werden. Hierbei kommen vorzugsweise optische Messverfahren zum Einsatz,
wobei beispielsweise mittels Kameras an den Fahrzeugrädern angeordnete
optische Messmarken erfasst und deren Bewegungen ausgewertet werden.
Auch müssen
die Signale des Tachogebers mit einer hohen Genauigkeit ausgewertet
werden, um eine möglichst
genaue Tachometereichung durchführen
zu können,
insbesondere da die Tachogeber gewisse Fertigungstoleranzen aufweisen.
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In
der
DE 10 2004
004 281 B4 werden ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zum Erfassen der Position einer Folge von Markierungen mittels eines ortsfesten
Detektors vorgeschlagen. Die Markierungen befinden sich dabei auf
einem gegenüber
dem ortsfesten Detektor rotierenden Träger. Neben den Markierungen
werden außerdem
die Abstände
zwischen aufeinander folgenden Markierungen erfasst. Die erfasste
Abtastfolge der Markierungen wird anschließend solange mit einer gespeicherten
Referenzfolge verglichen, bis eine Übereinstimmung gefunden wird.
Anhand des Ortes der Übereinstimmung bzw.
des übereinstimmenden
Abschnittes kann sodann der Versatz der Abtastfolge zu der Referenzfolge
und damit die Position des Trägers
in Bezug auf den Detektor ermittelt werden.
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Die
DE 10 2004 047 506
A1 zeigt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur bildgestützten Eichung
von Fahrzeugtachometern, wobei mittels eines Bildsensors zunächst die
von dem Fahrzeug zurückgelegte
Wegstrecke erfasst wird. Anschließend werden im Rahmen der Tachometereichung
die vom Tachometer gelieferten Pulssignale mit der zurückgelegten
Wegstrecke korreliert. Die Tachometereichung basiert hierbei auf
einer bildgestützten
Auswertung der rotatorischen Bewegung von am Fahrzeugrad angeordneten
Markierungen, wodurch selbst bei kurzen Messstrecken eine genaue
Eichung bei Fahrzeugtachometern möglich ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein weiteres Verfahren
zur bildgestützten
Tachometereichung, sowie eine weitere Vorrichtung zur bildgestützten Tachometereichung
bereitzustellen, womit die Genauigkeit bei der Tachometereichung verbessert
wird.
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Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie
durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 11 gelöst.
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Gemäß der Erfindung
werden ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur bildgestützten Tachometereichung
bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst im Wesentlichen
eine Bildverarbeitungseinheit, eine Auswerteeinheit sowie einen
Tachometer. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die vom
Fahrzeug zurückgelegte
Wegstrecke von der Bildverarbeitungseinheit erfasst. Mittels der
Auswerteeinheit wird sodann die erfasste Wegstrecke mit den Pulssignalen
des Tachometers korreliert. In einer erfinderischen Weise wird dabei die
Sequenz der Pulssignale des Tachometers auf das Auftreten definierter
Signalverläufe
hin untersucht. Weiterhin wird die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten
des Auftretens der definierten Signalverläufe als die Dauer einer ganzen
Umdrehung des Tachogebers definiert. Hierdurch wird eine verbesserte Genauigkeit
bei der Tachometereichung erst möglich.
In dem im Rahmen der Auswertung nur diejenigen definierten Signalverläufe berücksichtigt
werden, welche während
einer ganzen Umdrehung des Tachogebers auftreten, lassen sich Genauigkeitsschwankungen
bei der Bestimmung der k-Zahl in besonders vorteilhafter Weise vermeiden.
Das Geberrad des Tachogebers unterliegt dabei üblicherweise gewissen Fertigungstoleranzen.
Wird nun die k-Zahl aus dem Mittelwert mehrerer einzelner k-Zahlen
gebildet, so führen
die Fertigungstoleranzen des Tachogebers zu Schwankungen bei der
zurückgelegten Wegstrecke
zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Pulssignalen und damit
zu Schwankungen bei der Berechnung der einzelnen k-Zahlen. Indem
bei dieser Erfindung die Bestimmung einer einzelnen k-Zahl nicht
auf zwei direkt aufeinander folgenden Pulssignalen sondern aufgrund
eines ersten Pulssignals und eines nach einer ganzen Umdrehung des Geberrades
darauf folgenden zweiten Pulssignals basiert, werden Genauigkeitsschwankungen
einzelner k-Zahlen bei der Bestimmung der k-Zahl in vorteilhafter
Weise vermieden. Hierdurch lässt
sich mittels der Erfindung eine deutliche Verbesserung der Genauigkeit
bei der Tachometereichung erzielen. Zudem würde eine Auswertung, bei der
aus mehreren direkt aufeinander folgenden Pulssignalen zunächst einzelne
k-Zahlen und daraus sodann eine gemittelte k-Zahl gebildet wird,
zum Einen mehr Verarbeitungsaufwand erfordern und zum Anderen würden sich Ungenauigkeiten
bei der Bestimmung einzelner k-Zahlen, z.B. Rundungsfehler, aufaddieren.
Somit wäre
eine derartige Tachometereichung im Vergleich zu der Tachometereichung
gemäß dieser
Erfindung deutlich ungenauer.
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In
einer besonders gewinnbringenden Weise der Erfindung wird zur Untersuchung
des Auftretens definierter Signalverläufe die Anzahl der Signalflanken
in einer Pulssequenz ausgewertet. Bei bekannter Anzahl an Geberflanken
eines Geberrades wird durch einfaches Zählen der Signalflanken bestimmt, wann
das Geberrad eine ganze Umdrehung zurückgelegt hat. Falls dabei beispielsweise
das Geberrad 10 Zähne
oder Schenkel aufweist durch jeden Zahn oder Schenkel ein Pulssignal
erzeugt wird, werden in der Sequenz der Pulssignale 10 insgesamt
Pulssignale gezählt
bis das Geberrad eine ganze Umdrehung zurückgelegt hat. Die Berechnung
einzelner k-Zahlen basiert bei dieser Erfindung also auf der Auswertung
von zwei Pulssignalen die von einem identischen Zahn oder Schenkel
des Geberrades, nach einer ganzen Umdrehung des Geberrades, erzeugt
werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Weise der Erfindung wird zur Untersuchung
des Auftretens definierter Signalverläufe die Sequenz der Pulssignale mit
wenigstens einer hinterlegten Sequenz von Pulssignalen verglichen.
Anstelle eines Zählens
einzelner Pulssignale wird hierbei eine hinterlegte Signalsequenz
(Signalmuster) solange über
die Sequenz mit den Pulssignalen geschoben bzw. korreliert bis eine Überdeckung
erreicht ist. Anhand des Ortes der Überdeckung und/oder dem Signalverlauf
des Signalmusters kann sodann bestimmt werden, wann das Geberrad
eine ganze Umdrehung zurückgelegt
hat. Dabei ist es Vorteilhaft, falls das Signalmuster so viele Pulssignale
aufweist, wie vom Geberrad bei exakt einer Umdrehung erzeugt werden.
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Im
Zusammenhang mit der Erfindung kann es auch von Vorteil sein, falls
bei der Bestimmung der Tachometerkonstante die Zeitdauer mehrerer
ganzer Umdrehungen des Tachogebers berücksichtigt wird. Hierbei wird
beispielsweise zunächst
anhand jeder Umdrehung des Tachogebers ein einzelner k-Wert bestimmt
und sodann aus mehreren k-Werten ein einziger gemittelter k-Wert
bestimmt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass aus mehreren
ganzen Umdrehungen des Tachogebers direkt ein einziger k-Wert bestimmt.
Im Rahmen der Auswertung kann die Anzahl ganzer Umdrehungen des
Tachogebers dabei beispielsweise in Abhängigkeit des Aufbaus des Tachogebers
(Anzahl der Zähne
oder Schenkel), der zurückgelegten
Wegstrecke oder der Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt sein.
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Um
zu verhindern, dass dynamische Vorgänge im Antriebsstrang oder
Verwindungen des Fahrzeugrahmens die Tachometereichung verfälschen, muss
während
des Eichvorgangs eine geeignete Fahrweise gewählt werden. Es ist dabei beispielsweise
darauf zu achten, dass keine instationären Zustände im Antriebsstrang auftreten.
Daher sollte während
des Eichvorgangs bevorzugt im ausgekuppelten Zustand, im Ausrollen
oder bei konstantem Antrieb im ersten Gang gefahren werden. Um zu
prüfen,
ob während
der Eichung tatsächlich
stationäre
Bedingungen vorlagen, wird die Bestimmung der k-Zahl mehrfach durchgeführt. Dabei
ist es von besonderem Vorteil, falls zur Bestimmung der Tachometerkonstante
nur solche ganze Umdrehungen des Tachogebers berücksichtigt werden, welche ein
vorgegebenes Schwellwertkriterium erfüllen. Überschreitet die Varianz einzelner
k-Zahlen das vorgegebene Schwellwertkriterium, wird die komplette
Messung verworfen und muss wiederholt werden. Es besteht alternativ
dazu auch die Möglichkeit,
dass einzelne k-Zahlen bei einer Mittelwertbildung nicht berücksichtigt
werden. Durch Einführung
eines Schwellwertkriteriums bei der Bestimmung der k-Zahl wird die
Genauigkeit bei der Tachometereichung weiter verbessert, da solche
k-Zahlen, welche eine starke Abweichungen aufweisen nicht berücksichtigt
werden und somit das Gesamtergebnis bei der Bestimmung der k-Zahl
verfälschen
würden.
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Auch
ist es im Zusammenhang mit der Erfindung von großem Vorteil, falls bei der
Bestimmung der Tachometerkonstante fahrzeugspezifische Kenngrößen mitberücksichtigt
werden. Beispielsweise kann es sich hierbei um die Fertigungstoleranzen
des Geberrades, den Übersetzungsfaktor
des Achsgetriebes oder den Radumfang handeln.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird im Rahmen der
Tachometereichung der Radumfang mit dem Verhältnis aus einer oder mehreren
Radumdrehung(en) und der dabei vom Tachogeber abgegebenen Anzahl
an Pulssignalen multipliziert. Falls fahrzeugspezifische Kenngrößen nicht
bekannt sind, besteht eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der
k-Zahl unter Vermeidung der Einflüsse eines instationären Getriebes
beispielsweise darin, dass mittels der Bildverarbeitung lediglich
der Radumfang bestimmt wird und andere Quellen zur Bestimmung des
Verhältnisses
von Radumdrehungen und Geberimpulsen herangezogen wird. Aus diesen Größen lässt sich
die k-Zahl sodann rechnerisch bestimmen, indem der Radumfang mit
dem Verhältnis aus
einer oder mehreren Radumdrehung(en) und der dabei vom Tachogeber
abgegebenen Anzahl an Pulssignalen multipliziert wird. Bei einem
solchen Verfahren ist es auch nicht mehr zwingend erforderlich,
dass die Bildaufnahmen mittels der Pulssignale des Tachogebers im
Sinne einer Synchronisierung ausgelöst werden, eine zeitlich äquidistante
Taktung der Auslösezeitpunkte
für die
Bildaufnahmen ist hierbei vollkommen ausreichend. Moderne Bildaufnahmeeinheiten
bieten hierfür
einen geeigneten Bildaufnahmemodus an.
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Der
Radumfang und/oder die Radumdrehung(en) werden in vorteilhafter
Weise mittels Bildverarbeitung bestimmt. Hierzu werden vorzugsweise optische
Markierungen am Fahrzeugrad und/oder der Radachse angeordnet und
deren Bewegung mittels eines geeigneten Bildverarbeitungsverfahrens ausgewertet.
Hierzu sind in der zuvor veröffentlichten Druckschrift
DE 10 2004 047 506
A1 beispiele angegeben.
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Das
Verhältnis
aus Radumdrehung(en) und der dabei vom Tachogeber abgegebenen Anzahl
an Pulssignalen wird vorzugsweise anhand von fahrzeugspezifischen
Kenngrößen oder
durch Messung experimentell bestimmt. Im Falle einer Bestimmung anhand
von fahrzeugspezifischen Kenngrößen werden
dabei hauptsächlich
Kenngrößen zur
Achsübersetzung
und zum Tachogeber herangezogen. Hierbei wird das Verhältnis aus
der Anzahl der Pulssignale des Tachogebers und einer Umdrehung der
Antriebswelle mit der Achsübersetzung
multipliziert. Zu beachten ist hierbei, dass die Achsübersetzung
mit einer hohen Genauigkeit in die Berechnung eingehen muss, um
eine hohe Genauigkeit bei der Tachometereichung zu ermöglichen.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass eine Angabe mit zwei Nachkommastellen
dabei in der Regel nicht ausreicht. Ideal ist eine exakte Berechung
der Achsübersetzung
anhand der Zähnezahl
des Achsgetriebes. Es besteht aber auch die Möglichkeit das Verhältnis aus
Radumdrehung(en) und der dabei vom Tachogeber abgegebenen Anzahl
an Pulssignalen mittels einer Messung experimentell zu bestimmen.
Beispielsweise wird hierbei eine zusätzliche Messung über eine
Wegstrecke von z.B. 30 Metern durchgeführt, wobei das Verhältnis experimentell
ermittelt wird. Die Wegstrecke kann dabei sowohl auf einer Straße durch
Geradeausfahrt als auch auf einem Rollenprüfstand zurückgelegt werden. Während das
Fahrzeug die Wegstrecke zurücklegt,
werden die Radumdrehungen sowie die Pulssignale des Tachogebers
erfasst und miteinander in Beziehung gesetzt. Die Pulssignale des
Tachogebers werden dabei beispielsweise über eine geeignete Signalleitung
an die Auswerteeinheit weitergegeben. Zur Bestimmung der Anzahl
von Radumdrehungen ist dabei beispielsweise wenigstens eine der
nachfolgend genannten Einheiten vorhanden, welche Pulssignale für Radumdrehungen
liefern und welche beispielsweise über den Fahrzeugbus abgerufen
werden können:
ABS-Sensor, Lichtschranke, Hub-Odometer, Beschleunigungssensor oder Luftdrucküberwachungseinrichtung.
Falls es sich bei dem Pulssignalgeber zur Bestimmung der Anzahl
der Radumdrehungen um eine Lichtschranke handelt, kann diese beispielsweise
auf einen auf dem Rad angeordneten Reflektor gerichtet sein, welche z.B.
pro Radumdrehung ein Pulssignal liefert. Die Lichtschranke wird
dabei vorzugsweise am Fahrzeugrahmen, am Führerhaus eines Nutzfahrzeugs,
an Schmutzabweisern, einem Unterfahrschutz oder einem Träger für die Rücklichter
des Fahrzeugs angeordnet. Gleichsam kann es sich bei der Lichtschranke auch
um eine Kamera handeln, womit eine geeignete optische Markierung
erfasst wird. Die Reflektoren/Markierungen werden hierbei vorzugsweise
an den Reifen (Lauf-, Innen- oder Außenfläche) angeordnet. Auch bietet
sich für
die Reflektoren/Markierungen eine Anordnung an einem Befestigungsbügel der
Messmarken für
die Bildverarbeitungsbasierte Radumfangsbestimmung an. Derartige
Befestigungsbügel
werden beispielsweise von der JOSAM Richttechnik GmbH angeboten.
Auch kann ein Hub-Odometer an der Radachse montiert sein, welches
mit einem Signalgeber ausgerüstet
ist, welcher bei jeder Radumdrehung oder einem Bruchteil einer Radumdrehung
einen Impuls liefert. Vorzugsweise wird diese Einrichtung zusätzlich auf
dem Radträger mit
den Messmarken für
die Bildverarbeitungsbasierte Radumfangsbestimmung montiert. Eine
besonders einfache Möglichkeit
zur Bestimmung der Anzahl an Radumdrehungen besteht in der Auswertung einer
oder mehrerer in der Radachse montierter linearer Beschleunigungssensoren.
Es können
aber auch Geräte
zur Reifenluftdrucküberprüfung Informationen über die
Anzahl der Radumdrehungen liefern.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, falls im Rahmen der Tachometereichung die Bewegungen
beider Räder
einer Fahrzeugachse ausgewertet werden. Falls anstelle einer Auswertung
der Bewegung von nur einem Fahrzeugrad die Bewegung beider Fahrzeugräder einer
Fahrzeugachse ausgewertet wird, sind auch leicht gekrümmte Wegstrecken
bei der Tachometereichung möglich.
Dabei beruht die Bestimmung der k-Zahl vorzugsweise auf einer Mittelung
der einzelnen Auswertungen auf beiden Seiten der Fahrzeugachse.
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Zur
Erfassung von Bildinformationen umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
wenigstens ein Bildsensor. Hierbei kann es sich sowohl um wenigstens
einen 2D- und/oder 3D-Bildsensor handeln. Die Bildsensoren können dabei
im sichtbaren und/oder im nichtsichtbaren Wellenlängenspektrum, z.B.
im Infraroten Spektrum, empfindlich sein. Auch sind im Zusammenhang
mit 2D-Bildsensoren Stereoanordnungen bereits bekannt, womit eine
3D-Tiefenmessung unter Berücksichtigung
der Positionen der Bildsensoren (Basisabstand) rechnerisch bestimmt wird.
Besonders haben sich bei einem Einsatz im Zusammenhang mit dieser
Erfindung Kamerasysteme bewährt.
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Auch
ist es vorteilhaft, falls der Tachogeber direkt mit dem Ausgang
des Achsgetriebes verbunden ist und ein Geberrad aufweist, womit
Pulssignale erzeugt werden. Insbesondere werden bei einem nichtstationären Betrieb
dadurch dynamische Winkelfehler des Geberrades vermieden. Der Tachogeber
umfasst bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung in vorteilhafter
Weise einen Signalverstärker mit
eingebauter Logik. Die Logik dient dabei dazu, an jeder Geberflanke
des Geberrades ein Pulssignal zu erzeugen. Somit wird an jeder steigenden
und fallenden Flanke im Pulssignal eine Bildaufnahme ausgelöst. Eine
große
Anzahl an Bildaufnahmen ist dabei im Zusammenhang mit der Erfindung
wünschenswert,
da durch die Verwendung einer großen Anzahl von Bildaufnahmen
eine hohe Genauigkeit bei der Tachometereichung erreicht wird. Der
Tachogeber ist dabei mit dem wenigstens einen Bildsensor direkt verbunden,
wobei Bildaufnahmen mittels Pulssignalen vom Tachogeber ausgelöst werden.
Indem der Tachogeber direkt mit dem Bildsensor in Verbindung steht,
entstehen bei der Signalübertragung
keine unnötigen
Verzögerungen,
was zu einer Verschlechterung der Genauigkeit bei der Tachometereichung führen würde. Dabei
kann der Tachogeber sowohl direkt mit dem Bildsensor als auch direkt
mit der Bildverarbeitungseinheit verbunden sein. Aus dem Stand der
Technik sind auch Bildverarbeitungssysteme bekannt sind, bei denen
das Bildverarbeitungsmodul und der Bildsensor in einer einzigen
Einheit integriert sind. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
handelt es sich bei der Verbindung zwischen dem Tachogeber und dem
Bildsensor um eine elektrische Verbindung mittels eines elektrischen
Leiters. Da der Tachogeber die Pulssignale in der Regel in der Form
von elektrischen Signalen liefert, ist für eine besonders schnelle Signalübertragung
eine elektrische Verbindung zwischen dem Tachogeber und dem Bildsensor
vorteilhaft.
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Weiterhin
ist es im Zusammenhang mit der Erfindung von großem Vorteil, falls eine Kommunikationseinrichtung
vorgesehen ist, womit Informationen zwischen dem wenigstens einen
Bildsensor und/oder einem zusätzlichen
Messgerät
und/oder einem Tachometerprogrammiergerät ausgetauscht werden. Dadurch
lassen sich in vorteilhafter Weise notwendige Rüstzeiten deutlich verkürzen. Eine
besonders kurze Rüstzeit
ergibt sich beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung, falls der
mittels eines stationär
in der Umgebung des Fahrzeugs angeordneten bildbasierten Messsystems
erfasste Reifenumfang an ein Tachoprogrammiergerät im Fahrzeug übertragen
werden. Gleichsam kann beispielsweise die mittels einer fahrzeugexternen
Messeinrichtung erfasste Anzahl an Radumdrehungen mittels der Kommunikationseinrichtung
beispielsweise an das Fahrzeug, ein Bussystem des Fahrzeugs oder
ein Tachoprogrammiergerät übertragen
werden. Die Kommunikation kann dabei z.B. auf einer Funkverbindung oder
einer Optischen Kommunikationsverbindung basieren.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der
Figuren. Dabei zeigen:
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1 Eine
Vorrichtung zur bildgestützten Tachometereichung
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2 Eine
Sequenz von Pulssignalen des Tachogebers und deren Aufbereitung
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3 die
Auswertung von Pulssignalen des Tachogebers
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In
der 1 wird beispielhaft der Aufbau einer Vorrichtung
zur bildgestützten
Tachometereichung gezeigt. Dabei umfasst die Vorrichtung einen Tachogeber
(1) mit einem Geberrad (2) und einem Pulssignalgeber
(3). Außerdem
ist ein Signalverstärker
(4) vorgesehen, welcher in Verbindung mit einer eine Kamera
(6) umfassenden Bildverarbeitungseinheit (5) steht.
Für das
Messverfahren zur Bestimmung der k-Zahl ist eine Genauigkeit von
ca. 3 Promille gefordert. Bei einer vergleichsweisen kurzen Messstrecke
von ca. 3 Metern ist es z.B. erforderlich, dass eine Umdrehung der
Antriebswelle am Achsgetriebe mittels des Pulssignals des Tachogebers
(1) auf weniger als Grad genau bestimmt wird. Handelsübliche Tachogeber
weisen jedoch, bedingt durch Fertigungstoleranzen des Geberrades
(2), einen Systematischen Winkelfehler von mehr als 3 Grad auf.
Zur Verbesserung der Genauigkeit bei der Tachometereichung ist der
Tachogeber (1) vorzugsweise am Getriebeausgang angeordnet,
um dadurch bei einem nicht stationären Betrieb weitere dynamische Winkelfehler
zu vermeiden. Weiterhin werden die vom Pulssignalgeber (3)
erzeugten Signale vorzugsweise mittels einer elektrischen Leitung
an einen Signalverstärker
(4) weitergeleitet. Anschließend werden die verstärkten Pulssignale
vom Signalverstärker (4)
vorzugsweise ebenfalls mittels eines elektrischen Leiters direkt
zur Bildverarbeitungseinheit (5) und/oder an die Kamera
(6) weitergeleitet. Indem die Pulssignale zum Auslösen von
Bildaufnahmen mittels eines elektrischen Leiters direkt an die Bildverarbeitungseinheit
(5) und/oder die Kamera (6) weitergeleitet werden,
wird die Genauigkeit bei der Tachometereichung deutlich erhöht. Auch
wäre eine
elektrisch-optische Wandlung der Pulssignale denkbar, wobei die
optischen Pulssignale sodann mittels der Bildaufnahmeeinheit (5)
erfasst werden, jedoch entstehen dabei Verzögerungen bei der Signalübertragung,
welche wiederum die Genauigkeit bei der Tachometereichung negativ
beeinflussen würden.
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2 zeigt
beispielhaft eine Sequenz von Pulssignalen (7) sowie eine
aufbereitete Sequenz von Pulssignalen (8). Üblicherweise
werden zur bildgestützten
Eichung von Fahrzeugtachometern möglichst viele Bildaufnahmen
herangezogen, um damit die Genauigkeit zu verbessern. Dabei sind
die meisten Bildaufnahmeeinheiten derart ausgestaltet, dass diese
beim Vorhandensein einer steigenden Pulsflanke (9) in einer
Sequenz von Pulssignalen (7) jeweils eine Bildaufnahme
auslösen.
Daher umfasst der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzte
Tachogeber eine zusätzlich
Logik, womit die Sequenz von Pulssignalen (7) des Tachogebers
in eine aufbereitete Sequenz von Pulssignalen (8) umgewandelt
wird. Dabei ist die Logik derart ausgelegt, dass mit jeder steigenden
Pulsflanke (9) und mit jeder fallenden Pulsflanke (10)
der Sequenz von Pulssignalen (7) ein Pulssignal (11, 12)
innerhalb der aufbereiteten Sequenz von Pulssignalen (8)
erzeugt wird. Mit dieser Pulsverdoppelung werden gleichsam doppelt
so viele Bildaufnahmen ausgelöst
und damit die Genauigkeit bei der Tachometereichung weiter verbessert.
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Anhand
der 3 ist die Auswertung von Pulssignalen des Tachogebers
(1) verdeutlicht. Jede Geberflanke (13) des Geberrades
(2) des Tachogebers (1) erzeugt innerhalb der
dargestellten Sequenz von Pulssignalen ein Pulssignal (11, 12).
Aufgrund von Fertigungstoleranzen des Geberrades (2) sind dabei
die Abstände
zweier direkt aufeinander folgender Pulssignale (a, b, c) unterschiedlich,
was zu Schwankungen bei der Bestimmung der einzelnen k-Zahlen führt. In
besonders vorteilhafter Weise werden bei dieser Erfindung daher
nur diejenigen Abstände
(d, e, f) zweier aufeinander folgender Pulssignale nach einer ganzen
Umdrehung des Geberrades (2) für die Bestimmung der k-Zahl
herangezogen, wodurch Schwankungen bei der Bestimmung einzelner k-Zahlen
das Ergebnis nicht verfälschen.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, werden dabei die Pulssignale (11)
und (12) dabei von ein und derselben Geberflanke (13)
des Geberrades (2) erzeugt. In besonders vorteilhafter
Weise werden bei der Bestimmung der k-Zahl also nur diejenigen Pulssignale
(11, 12) herangezogen, welche nach einer oder
mehreren Umdrehungen von ein und derselben Geberflanke (13)
erzeugt werden. Die für
die Bestimmung der k-Zahl relevanten Pulssignale (11, 12)
können
hierbei auf eine besonders einfache Weise bestimmt werden, indem die
Anzahl aller erzeugten Pulssignale gezählt wird. In diesem Beispiel
weist das Geberrad (2) insgesamt acht Geberflanken (13)
auf, wobei jede Geberflanke ein Pulssignal erzeugt und wobei keine
Pulsverdoppelung vorgesehen ist. Daher stammt innerhalb der Pulssequenz
jedes neunte Pulssignal von derselben Geberflanke (13),
deren Abstand bzw. Zeitunterschied bei der Bestimmung der k-Zahl
herangezogen wird. Im Zusammenhang mit dieser Erfindung können auch
andere Tachogeber (1) eingesetzt werden, welche sich z.B.
in der Anzahl der Zähne/Schenkel des
Geberrades (2) unterscheiden. Dabei können die Tachogeber (1)
beispielsweise sowohl auf einem optischen als auch auf einem elektromagnetischen Prinzip
beruhen. In modernen digitalen Tachometern werden dabei häufig Hall-Sensoren
eingesetzt.
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- 1
- Tachogeber
- 2
- Geberrad
- 3
- Pulssignalgeber
- 4
- Signalverstärker
- 5
- Bildverarbeitungseinheit
- 6
- Kamera
- 7
- Sequenz
von Pulssignalen
- 8
- Aufbereitete
Sequenz von Pulssignalen
- 9
- steigende
Pulsflanke
- 10
- fallende
Pulsflanke
- 11,
12
- Pulssignal
- 13
- Geberflanke
- a,
b, c
- Abstand
zweier direkt aufeinander folgender Pulssignale
- d,
e, f
- Abstand
zweier aufeinander folgender Pulssignale nach einer ganzen Umdrehung