DE102013007882A1

DE102013007882A1 - Prüfvorrichtung zur Durchführung von Untersuchungen an einem Testkörper

Info

Publication number: DE102013007882A1
Application number: DE102013007882.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Roller; Bernhard Glaser; Helmut Ruoff; Klaus Matlschweiger
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Humanetics Innovative Solutions Inc
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2014-11-13
Also published as: JP6294467B2; US20160119511A1; JP2016518610A; WO2014180883A1; US9787883B2; EP2994738A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur Durchführung von Untersuchungen an einem Testkörper, welche eine Schienenführung (1) mit einer mit einer Antriebseinheit zur Beschleunigung gekoppelten Schlitteneinheit (2), an welcher der Testkörper angeordnet ist, umfasst, wobei die Antriebseinheit mit einer Steuereinheit verbunden ist und zumindest eine Bilderfassungseinheit (4) zur Erfassung von Bilddaten des Testkörpers vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Bilderfassungseinheit (4) an einer weiteren Schlitteneinheit (6) angeordnet, die auf einer parallel zur Schienenführung (1) der Schlitteneinheit (2) des Testkörpers verlaufenden weiteren Schienenführung (5) angeordnet ist, wobei die weitere Schlitteneinheit (6) der zumindest einen Bilderfassungseinheit (4) eine mit der Steuereinheit verbundene separate Antriebseinheit (7) zur Beschleunigung der weiteren Schlitteneinheit (6) aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verwendung einer solchen Prüfvorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur Durchführung von Untersuchungen an einem Testkörper, umfassend eine Schienenführung mit einer mit einer Antriebseinheit zur Beschleunigung gekoppelten Schlitteneinheit, an der der Testkörper angeordnet ist, wobei die Antriebseinheit mit einer Steuereinheit verbunden ist und zumindest eine Bilderfassungseinheit zur Erfassung von Bilddaten des Testkörpers vorgesehen ist Aus der WO 2011/020868 A2 ist eine Vorrichtung zur Untersuchung eines Testkörpers bekannt. Die Vorrichtung weist eine Aufnahmeeinheit zur festen Anordnung des Testkörpers während der gesamten Untersuchung, eine elektrische Antriebseinheit zum Antrieb der Aufnahmeeinheit mit dem Testkörper und eine Steuereinheit zur Steuerung der elektrischen Antriebseinheit zur Beschleunigung des auf der Aufnahmeeinheit angeordneten Testkörpers auf. Die Vorrichtung ist derart ausgebildet, dass die Aufnahmeeinheit und der sich darauf befindende Testkörper ausschließlich mittels der elektrischen Antriebseinheit mechanisch angetrieben werden, wobei die elektrische Antriebseinheit einen elektrischen Linearmotor umfasst. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Analyseeinheit auf, die eine Kamera zur Erfassung von Bildern oder Videos zur anschließenden Auswertung aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Prüfvorrichtung zur Durchführung von Untersuchungen an einem Testkörper anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Prüfvorrichtung zur Durchführung von Untersuchungen an einem Testkörper umfasst eine Schienenführung mit einer mit einer Antriebseinheit zur Beschleunigung gekoppelten Schlitteneinheit, an welcher der Testkörper angeordnet ist, wobei die Antriebseinheit mit einer Steuereinheit verbunden ist und zumindest eine Bilderfassungseinheit zur Erfassung von Bilddaten des Testkörpers vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Bilderfassungseinheit an einer weiteren Schlitteneinheit angeordnet, die auf einer parallel zur Schienenführung der Schlitteneinheit des Testkörpers verlaufenden weiteren Schienenführung angeordnet ist, wobei die weitere Schlitteneinheit der zumindest einen Bilderfassungseinheit eine mit der Steuereinheit verbundene separate Antriebseinheit zur Beschleunigung der weiteren Schlitteneinheit aufweist.
Dadurch, dass die zumindest eine Bilderfassungseinheit an der weiteren Schlitteneinheit angeordnet ist, die mittels der separaten Antriebseinheit antreibbar ist, ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, ein Gewicht zur Beschleunigung des Testkörpers um das Gewicht eines aus dem Stand der Technik bekannten, an dem Schlitten mitfahrenden Gestelles, an dem die Bilderfassungseinheit befestigt ist, zu reduzieren. Durch diese Gewichtsreduzierung ist eine zusätzliche Leistung der Prüfvorrichtung verfügbar, so dass spezifische auf ein Fahrzeug wirkende Crashimpulse simulierbar sind. Dadurch ist es möglich, die Sicherheit von sich in der Entwicklung befindenden Fahrzeugen, insbesondere für Fahrzeuginsassen, zu verbessern.
Durch den Wegfall des Gewichtes des Gestelles für die Bilderfassungseinheit können sich außerdem eine Simulationsgüte und eine Reproduzierbarkeit der Prüfvorrichtung erhöhen, da durch die angegebene Lösung in die Prüfvorrichtung eingebrachte Schwingungen durch das mitfahrende Gestell mit der Bilderfassungseinheit entfallen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Prüfvorrichtung nach dem Stand der Technik,
2 schematisch in perspektivischer Ansicht einen separaten Kameraschlitten und
3 schematisch in perspektivischer Ansicht die Prüfvorrichtung mit dem separaten Kameraschlitten.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Prüfvorrichtung zur Durchführung von Untersuchungen an einem nicht näher dargestellten Testkörper nach dem Stand der Technik.
Die Prüfvorrichtung umfasst eine Schienenführung 1, eine auf derselben angeordnete Schlitteneinheit 2, die mit einer nicht gezeigten Antriebseinheit gekoppelt ist. Mittels der Antriebseinheit ist die Schlitteneinheit 2 auf der Schienenführung 1 bewegbar, wobei die Schlitteneinheit 2 mittels der Antriebseinheit beschleunigbar und abbremsbar ist. Die Antriebseinheit ist mit einer Steuereinheit verbunden, deren erzeugte Steuersignale der Antriebseinheit zuführbar sind, so dass die Schlitteneinheit 2 beschleunigt oder abgebremst wird.
An der Schlitteneinheit 2 ist jeweils ein Gestell 3 seitlich angeordnet und fixiert, wobei an dem jeweiligen Gestell 3 zwei Bilderfassungseinheiten 4 befestigt sind.
Eine solche Prüfvorrichtung ist zur Kollisionssimulation einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen, wobei es sich bei dem an der Schlitteneinheit 2 angeordneten Testkörper um eine Fahrzeugkarosserie mit zumindest einem Crashtest-Dummy, der eine Attrappe eines Fahrzeuginsassen darstellt, handelt. Mittels der Schlitteneinheit 2 ist der Testkörper mit einem inversen Crashimpuls beschleunigbar, um für Fahrzeuginsassen den gleichen Vorgang bei einer Kollision eines Fahrzeuges zu simulieren. Die aus der Simulation des Crashimpulses resultierende Bewegung des zumindest einen Crashtest-Dummys ist mittels der Bilderfassungseinheiten 4, die als Hochgeschwindigkeits-Videokameras ausgebildet sind, erfassbar.
Wie oben beschrieben, sind die Gestelle 3 an der Schlitteneinheit 2 angeordnet und fixiert, so dass sich die Bilderfassungseinheiten 4 mit der Schlitteneinheit 2 mitbewegen.
Diese Gestelle 3 weisen ein Gewicht auf, welches zusätzlich zu dem Gewicht der Schlitteneinheit 2 und des Testkörpers mit beschleunigt werden muss, so dass es aufgrund des somit vergleichsweise hohen Gesamtgewichtes zumindest teilweise nicht möglich ist, spezifische Fahrzeug-Crashimpulse zu simulieren. Mit anderen Worten ist eine Leistung der Prüfvorrichtung für die hohe zu beschleunigende Masse nicht ausreichend.
Um diese spezifischen Fahrzeug-Crashimpulse simulieren zu können und dadurch Untersuchungen an dem Testkörper vornehmen zu können, ist eine weitere Schienenführung 5 für die Bilderfassungseinheiten 4 vorgesehen.
Ein Ausschnitt der weiteren Schienenführung 5 ist in 2 und die gesamte Prüfvorrichtung mit der weiteren Schienenführung 5 ist in 3 dargestellt.
Im Detail zeigt die 2 in perspektivischer Ansicht die weitere Schienenführung 5 für eine weitere Schlitteneinheit 6, an welcher eine Bilderfassungseinheit 4 angeordnet ist. Die weitere Schlitteneinheit 6 dient als Träger der Bilderfassungseinheit 4 und ist zur Beschleunigung derselben mit einer separaten Antriebseinheit 7 gekoppelt. Bei dieser separaten Antriebseinheit 7 handelt es sich um einen elektromagnetischen Antrieb. Wie in 3 gezeigt ist, ist die weitere Schienenführung 5 parallel neben der Schienenführung 1 des Testkörpers angeordnet, wodurch erreicht werden kann, dass sich der Testkörper und die Bilderfassungseinheit 4 auf einer gleichen Höhe befinden und dementsprechende Bilddaten erfassbar sind.
Zur Realisierung, dass die Schlitteneinheit 2 mit dem Testkörper und die weitere Schlitteneinheit 6 mit der Bilderfassungseinheit 4 synchron beschleunigbar und abbremsbar sind, also synchron ansteuerbar sind, ist die separate Antriebseinheit 7 ebenfalls mit der Steuereinheit zur Ansteuerung der Antriebseinheit, mittels welcher die Schlitteneinheit 2 des Testkörpers ansteuerbar ist, verbunden.
Eine Abtastung eines Signals an der Schlitteneinheit 2 mit dem darauf angeordneten Testkörper erfolgt bevorzugt über einen hochauflösenden Inkrementalgeber und/oder Laser. Zudem ist es möglich, einen vorgegebenen simulierten Crashimpuls in digitaler Form, also in Datenform, in eine Steuersoftware der weiteren Schlitteneinheit 6 zu implementieren. Der Steuersoftware der weiteren Schlitteneinheit 6 wird dann ein Auslösesignal von der Steuersoftware zur Beschleunigung der Schlitteneinheit 2 des Testkörpers zur Synchronisation zugeführt.
In einer möglichen Ausbildung sind zwei weitere Schienenführungen 5 mit jeweils einer weiteren Schlitteneinheit 6 vorgesehen. Dabei ist jeweils eine weitere Schienenführung 5 parallel neben dem Schienenführung 1 der Schlitteneinheit 2 des Testkörpers angeordnet, so dass sich die Schienenführung 1 des Testkörpers zwischen den zwei weiteren Schienenführungen 5 für die Bilderfassungseinheiten 4 befindet. Dadurch kann eine Bewegung des Testkörpers mittels der Bilderfassungseinheiten 4 von beiden Seiten des Testkörpers erfasst werden.
Mittels einer derart ausgebildeten Führung der Bilderfassungseinheiten 4 zur Erfassung einer aus der simulierten Fahrzeugkollision resultierenden Bewegung des Testkörpers, insbesondere der Fahrzeugkarosserie mit einem Crashtest-Dummy, ist es möglich spezifische Crashimpulse zu simulieren, da das Gewicht der Prüfvorrichtung zur Beschleunigung des Testkörpers um das Gewicht des Gestelles 3 zur Anordnung der Bilderfassungseinheiten 4 reduziert ist. Durch die Gewichtsreduzierung ist eine Leistung der Prüfvorrichtung für eine zu beschleunigende Masse, die aus der Schlitteneinheit 2 und dem Testkörper gebildet ist, ausreichend.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011/020868 A2 [0001]

Claims

Prüfvorrichtung zur Durchführung von Untersuchungen an einem Testkörper, umfassend eine Schienenführung (1) mit einer mit einer Antriebseinheit zur Beschleunigung gekoppelten Schlitteneinheit (2), an welcher der Testkörper angeordnet ist, wobei die Antriebseinheit mit einer Steuereinheit verbunden ist und zumindest eine Bilderfassungseinheit (4) zur Erfassung von Bilddaten des Testkörpers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Bilderfassungseinheit (4) an einer weiteren Schlitteneinheit (6) angeordnet ist, die auf einer parallel zur Schienenführung (1) der Schlitteneinheit (2) des Testkörpers verlaufenden weiteren Schienenführung (5) angeordnet ist, wobei die weitere Schlitteneinheit (6) der zumindest einen Bilderfassungseinheit (4) eine mit der Steuereinheit verbundene separate Antriebseinheit (7) zur Beschleunigung der weiteren Schlitteneinheit (6) aufweist.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die separate Antriebseinheit (7) ein elektromagnetischer Antrieb ist.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die separate Antriebseinheit (7) derart steuerbar ist, dass eine Bewegung der weiteren Schlitteneinheit (6) synchron zur Bewegung der Schlitteneinheit (2) des Testkörpers durchführbar ist.
Verwendung einer Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Simulation und Auswertung einer Fahrzeugkollision.