DE102007013209A1 - Verfahren und Vorrichtung zur bildgestützten Tachometereichung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur bildgestützten Tachometereichung Download PDF

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Abstract

Verfahren zur bildgestützten Tachometereichung sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. In Bezug auf die Messungenauigkeit muss bei der Tachometereichung eine sehr geringe, gesetzlich vorgeschriebene, Toleranz eingehalten werden. Da beim Geberrad (2) des Tachogebers (1) gewisse Fertigungstoleranzen erlaubt sind, muss deshalb die Signalauswertung bei der Tachoeichung mit besonders hoher Genauigkeit erfolgen. Es wird daher ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung zur bildgestützten Tachometereichung vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst im Wesentlichen eine Bildverarbeitungseinheit (5), eine Auswerteeinheit sowie einen Tachometer. Mittels einer Kamera (6) wird die vom Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke erfasst und mittels der Auswerteeinheit wird die erfasste Wegstrecke sodann mit den Pulssignalen des Tachometers korreliert. Dabei wird die Sequenz der Pulssignale des Tachometers auf das Auftreten definierter Signalverläufe hin untersucht, wobei die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten des Auftretens der definierten Signalverläufe als die Dauer einer ganzen Umdrehung des Tachogebers (1) definiert wird. Hierdurch wird eine verbesserte Genauigkeit bei der Tachometereichung erst möglich.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur bildgestützten Tachometereichung.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei zeigen:
  • 1 Eine Vorrichtung zur bildgestützten Tachometereichung
  • 2 Eine Sequenz von Pulssignalen des Tachogebers und deren Aufbereitung
  • 3 die Auswertung von Pulssignalen des Tachogebers
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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

Claims (18)

  1. Verfahren zur bildgestützten Tachometereichung, wobei die von einem Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke mittels Bildverarbeitung erfasst wird und wobei die erfassten Wegstrecke mit Pulssignalen des Tachometers korreliert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenz der Pulssignale des Tachometers auf das Auftreten definierter Signalverläufe hin untersucht wird und dass die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten des Auftretens der definierten Signalverläufe die Dauer einer ganzen Umdrehung des Tachogebers definiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Untersuchung des Auftretens definierter Signalverläufe die Anzahl der Signalflanken in einer Pulssequenz ausgewertet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Untersuchung des Auftretens definierter Signalverläufe die Sequenz der Pulssignale mit wenigstens einer hinterlegten Sequenz von Pulssignalen verglichen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der Tachometerkonstante die Zeitdauer mehrerer ganzer Umdrehungen des Tachogebers berücksichtigt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Tachometerkonstante nur solche ganze Umdrehungen des Tachogebers berücksichtigt werden, welche ein vorgegebenes Schwellwertkriterium erfüllen.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der Tachometerkonstante fahrzeugspezifische Kenngrößen mitberücksichtigt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 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 wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Radumfang und/oder die Radumdrehung(en) mittels Bildverarbeitung bestimmt werden.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus Radumdrehung(en) und der dabei vom Tachogeber abgegebenen Anzahl an Pulssignalen anhand von fahrzeugspezifischen Kenngrößen oder durch Messung experimentell bestimmt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Tachometereichung die Bewegungen beider Räder einer Fahrzeugachse ausgewertet werden.
  11. Vorrichtung zur bildgestützten Tachometereichung, umfassend eine Bildverarbeitungseinheit zur Erfassung der von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke, sowie eine Auswerteeinheit, welche die erfasste Wegstrecke mit Pulssignalen des Fahrzeugtachometers korreliert, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteeinheit die Sequenz der Pulssignale des Tachometers auf das Auftreten definierter Signalverläufe hin untersucht wird, wobei die Auswerteeinheit die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten des Auftretens der definierten Signalverläufe als Dauer einer ganzen Umdrehung des Tachogebers definiert.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung von Bildinformationen wenigstens ein Bildsensor vorhanden ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tachogeber direkt mit dem Ausgang des Achsgetriebes verbunden ist und ein Geberrad aufweist, womit Pulssignale erzeugt werden.
  14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tachogeber einen Signalverstärker mit eingebauter Logik umfasst.
  15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tachogeber mit dem wenigstens einen Bildsensor direkt verbunden ist, wobei Bildaufnahmen mittels Pulssignalen vom Tachogeber ausgelöst werden.
  16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verbindung zwischen dem Tachogeber und dem Bildsensor um eine elektrische Verbindung mittels eines elektrischen Leiters handelt.
  17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der nachfolgend genannten Einrichtung zur Bestimmung der Anzahl von Radumdrehungen vorhanden ist: – ABS-Sensor – Lichtschranke – Hub-Odometer – Beschleunigungssensor – Luftdrucküberwachungseinrichtung.
  18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kommunikationseinrichtung vorgesehen ist, womit Informationen zwischen dem wenigstens einen Bildsensor und/oder einem zusätzlichen Messgerät und/oder einem Tachometerprogrammiergerät ausgetauscht werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009038742A1 (de) * 2009-08-27 2011-03-03 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zur Überprüfung eines Tachographen
DE102012219569A1 (de) * 2012-10-25 2014-04-30 Robert Bosch Gmbh Aktualisierung eines gespeicherten Umfangs eines Rades

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009038742A1 (de) * 2009-08-27 2011-03-03 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zur Überprüfung eines Tachographen
DE102012219569A1 (de) * 2012-10-25 2014-04-30 Robert Bosch Gmbh Aktualisierung eines gespeicherten Umfangs eines Rades

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