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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Vermessungsvorrichtungen zur Fahrzeugvermessung, insbesondere zur Vermessung der Fahrwerksgeometrie, von Fahrerassistenzsystemen oder dergleichen von Kraftfahrzeugen und Nutzfahrzeugen. Die Erfindung betrifft im Besonderen eine neuartige Messtafel für derartige Vorrichtungen sowie ein Verfahren, in welchem derartige Messtafeln verwendet werden.
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Stand der Technik
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Wie beispielsweise aus der
DE 10 2009 029 241 A1 bekannt, werden bei Anlagen zur dreidimensionalen (3D) Vermessung der Fahrwerksgeometrie Messtafeln (auch Target genannt) mittels Adaptern an den Fahrzeugrädern befestigt. Die an den Rädern befestigten Messtafeln werden über Kameras (Mono- oder Stereokamerasysteme) aufgezeichnet. Mittels spezieller Bildverarbeitungsalgorithmen werden Marken auf den Messtafeln analysiert und vermessen, um die Position und Winkelstellung der Messtafeln und basierend darauf die Fahrwerksgeometrie des Fahrzeuges zu bestimmen.
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Die Messtafeln können neben der reinen Vermessung der Fahrwerksgeometrie auch in Verbindung mit Zusatzgeräten beispielsweise bei der Vermessung von Fahrerassistenzsystemen, wie z.B. aus der
DE 10 2010 062 696 A1 bekannt, oder bei der Kalibrierung der Vorrichtung, wie z.B. aus der
DE 10 2010 039 246 A1 bekannt, verwendet werden.
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Die Verwendung der bekannten Messtafeln besitzt Unzulänglichkeiten. Bei Monokamerasystemen ist für eine korrekte Fahrwerksvermessung zwingend erforderlich, dass Informationen über die jeweilige Messtafel, wie beispielsweise die geometrische Anordnung der Marken auf der Messtafel, dem Bildverarbeitungsalgorithmus bekannt sind, da eine dreidimensionale Vermessung von Objekten mit nur einer Kamera ohne Kenntnisse über ein optisch erfasstes Objekt technisch nicht möglich ist. Dies wird derzeit dadurch gelöst, dass entweder durch eine Präzisionsfertigung alle Messtafeln identisch und damit bekannt sind. Alternativ können die Messtafeln individuell vermessen und die gemessenen Parametersätze in Form von Kalibrierungsdaten den Bildverarbeitungsalgorithmen zur Verfügung gestellt werden. Beide Ansätze besitzen Nachteile: Die Präzisionsfertigung der Messtafeln erhöht die Herstellungskosten deutlich, da je nach geforderter Messgenauigkeit des Systems die Fertigungstoleranzen der Messtafeln bis an die Grenzen des technisch Realisierbaren stoßen können. Vermessene Messtafeln hingegen bergen das Risiko, dass eine fehlende oder falsche Zuordnung der Kalibrierungsdaten (Parametersätze) zur jeweiligen Messtafel zu Messfehlern führt. Eine fehlende oder falsche Zuordnung der Kalibrierungsdaten zu den Messtafeln kann bereits während der Herstellung der Fahrwerkvermessungsanlage stattfinden. Ein weiteres Risiko besteht im Zusammenhang mit einem Austausch von Messtafeln einer Vorrichtung, wenn nämlich die zugehörigen Kalibrierungsdaten in der Vermessungsvorrichtung nicht aktualisiert, fehlerhaft eingegeben oder falsch zugeordnet werden. Bei Stereo-Kamerasystemen kann mit zusätzlichen Informationen über die geometrische Anordnung der Marken oder andere geometrische Informationen über die Messtafel selbst, wie beispielsweise die Abmessung oder die Abstände zwischen Referenzpunkten auf der Messtafel, die Messgenauigkeit der Fahrwerksvermessung deutlich erhöhen werden, da der Auswertesoftware neben den gemessenen Werten weitere Parameter für die Berechnungen zur Verfügung stehen. Kenntnisse über die optischen Eigenschaften der Messtafel, wie Reflexionsgrad, Reflexionswinkel usw., können zudem die Messgenauigkeit steigern, sowie den Messablauf verkürzen. Solche Informationen werden bisher nicht oder nur indirekt durch zeitintensive, sukzessive Näherungsverfahren in der Belichtungsregelung der Kameras berücksichtigt.
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Bei der Fahrwerksvermessung von Pkw bis Lkw, sowie bei der Justierung von Fahrerassistenzsystemen werden häufig je nach Anwendung identisch aufgebaute, aber unterschiedlich große Messtafeln verwendet. Hier besteht ein Problem darin, dass die Bildverarbeitung die Verwendung falscher Messtafeln durch den Anwender nicht automatisch erkennen kann, da sich eine kleine Messtafel in geringem Abstand zur Kamera identisch mit einer größeren Messtafel in größerem Abstand zur Kamera abbildet. Dies wiederum kann zu Fehlfunktionen im Messablauf oder zu Messfehlern führen.
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Durch technische Änderungen der Messtafeln im Rahmen der Produktweiterentwicklung ist es möglich, dass im Servicefall ersetzte Messtafeln nur nach einer Konfigurationsänderung der Vermessungsanlage durch den Benutzer oder durch den Servicetechniker verwendet werden können. Die Änderung der Konfiguration der Anlage ist zeitaufwendig und fehlerbehaftet.
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Offenbarung der Erfindung
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Somit ist es eine mögliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens eines von Zuverlässigkeit, Messgenauigkeit, Betriebssicherheit und Benutzerfreundlichkeit von Mono- und Stereo-3D-Fahrwerksvermessungsanlagen zu verbessern. Es ist eine weitere oder alternative Aufgabe der vorliegenden Erfindung den fehlerfreien Einsatz von Messtafeln in Mono-3D-Kamera-Fahrwerksvermessungsanlagen sicherzustellen.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird zumindest teilweise mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den auf diese rückbezogenen Unteransprüchen angegeben. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, auf einer Messtafel (auch Target genannt) optisch erfassbare Messtafelinformationen anzubringen, wobei diese Messtafelinformationen primär die Messtafel selbst betreffen. „Optisch erfassbar“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Messtafelinformationen in Form reflektierter und/oder transmittierter elektromagnetischer Strahlung, insbesondere sichtbarem oder nicht sichtbarem Licht, aktiv oder passiv von auf der Messtafel aufgebrachten und/oder in die Messtafel integrierten Mustern und/oder Symbolen mit einem optischen Sensorsystem, wie einer digitalen Kamera erfasst und durch Bildverarbeitungsmittel erkannt werden können.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft somit eine neuartige Messtafel mit wenigstens einer Messmarke für eine Vorrichtung zur optischen Vermessung oder Kalibrierung, insbesondere einer Fahrzeugkomponente, wie einem Fahrwerk oder Fahrerassistenzsystem, wobei die Messtafel wenigstens einen optisch erfassbaren Informationsträger von Messtafelinformationen aufweist, welche die Messtafel selbst betreffen.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Vermessung oder Kalibrierung, insbesondere einer Fahrzeugkomponente, wie einem Fahrwerk oder Fahrerassistenzsystem, aufweisend eine Zentraleinheit, und wenigstens einer Kameraeinheit sowie wenigstens eine Messtafel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Messtafeln jeweils mittels einem Adapter mit den Fahrzeugrädern oder mit einem Zusatzgerät der Vorrichtung verbindbar ist, und die wenigstens eine Kameraeinheit konfiguriert ist, die auf den Messtafeln aufgebrachten optisch erfassbaren Informationsträger zu erfassen und an die Zentraleinheit zu übertragen. Die Zentraleinheit ist konfiguriert, mittels Bildverarbeitung aus den aufgenommenen optisch erfassbaren Informationsträgern die Messtafelinformationen zu decodieren und die Messtafelinformationen bei der Vermessung oder Kalibrierung zu verwenden.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Vermessung oder Kalibrierung, insbesondere einer Fahrzeugkomponente, wie einem Fahrwerk oder Fahrerassistenzsystem, unter Verwendung wenigstens einer Messtafel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Aufnehmen wenigstens eines Bildes der Messtafel mittels einer Kamera, Erkennen der optisch erfassbaren Informationsträger der Messtafelinformationen in dem Bild und Decodieren der Messtafelinformationen aus den optisch erfassbaren Informationsträgern, und Verwenden der Messtafelinformationen bei der Vermessung oder Kalibrierung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann in die Auswertealgorithmen eines optischen Vermessungssystems für das Fahrwerk oder für Fahrerassistenzsysteme, wobei wenigstens eine erfindungsgemäße Messtafel verwendet wird, implementiert werden. D.h., die Erfindung kann als Computerprogrammprodukt mittels Computerprogrammcode implementiert werden, der wenn er auf einer entsprechenden programmierbaren Einrichtung, insbesondere einem zur Bildverarbeitung konfigurierten Computersystem, ausgeführt wird, diese Einrichtung eines der erfindungsgemäßen Verfahren ausführt.
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Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Messtafeln beschrieben sind, gelten selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der Vorrichtung sowie dem Verfahren gemäß der Erfindung und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung der einzelnen Erfindungsaspekte stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
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Die erfindungsgemäßen optisch erfassbaren Informationsträger der Messtafelinformationen können zusätzlich zu und/oder alternativ zu den vermessenden Marken (Messmarken) von einer oder mehreren Vermessungskameras einer Vermessungsanlage optisch erfasst und mit einem entsprechend konfigurierten Algorithmus ausgewertet werden. Die so erfassten Messtafelinformationen können dann einer Bildverarbeitung und/oder der Ablaufsteuerung der Vermessungsvorrichtung zugeführt werden, womit sich Messgenauigkeit, Betriebssicherheit und Benutzerfreundlichkeit erhöhen. D.h., die eingangs beschriebenen Nachteile lassen sich vermeiden.
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Die Erfindung eignet sich auch für einen Einsatz bei anderen Messgeräten, die optisch eine oder mehrere Messtafeln erfassen. D.h., der Einsatz erfindungsgemäßen Messtafeln ist nicht auf die Fahrwerksvermessung begrenzt.
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Die Messtafelinformationen auf der Messtafel können mittels der optisch erfassbaren Informationsträger codiert sein. Die Messtafelinformationen sind bevorzugt in optisch erfassbare Informationsträger in einer maschinenlesbaren Form codiert. Beispielsweise kann wenigstens ein Teil der Messtafelinformationen auf der Messtafel in optisch erfassbare Informationsträger in Form von Mustern und/oder Symbolen maschinenlesbar codiert aufgebracht sein. Messtafelinformationen können im einfachsten Fall in einen Text, oder in einen eindimensionalen Code, z.B. als Barcode, bzw. in einen zweidimensionalen Code, z.B. als QR-Code, oder dergleichen als Informationsträger auf der Messtafel optisch erfassbar codiert sein. Bei Barcodes sind die maschinenlesbaren Symbole Striche oder Balken, die aus verschieden breiten, parallelen Strichen und Lücken bestehen. Ein QR-Code ist im Vergleich zum Barcode ein zweidimensionaler Code; Weiterentwicklungen sind „Mikro-QR-Code“, „Secure-QR-Code“ (SQRC) und „iQR-Code“. Der Begriff Code steht hier nicht zwingend für Verschlüsselung oder Komprimierung, sondern primär für eine Abbildung von Daten auf einen binären maschinenlesbaren Informationsträger. Derartig in Muster und/oder Symbole als Informationsträger codierte Informationen können mittels einer Kamera eines Messsystems maschinell erfasst und eingelesen und dann mittels Bildverarbeitung, wie Musteroder Schrifterkennung oder dergleichen, elektronisch weiterverarbeitet werden.
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Die Messtafelinformationen auf der Messtafel können vor der Codierung in die optisch erfassbaren Informationsträger komprimiert worden sein.
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Die optisch erfassbaren Informationsträger können auf der Messtafel in dafür vorgesehenen Informationsbereichen neben den zu vermessenden Marken angebracht sein. Die optisch erfassbaren Informationsträger können in äußeren Randbereichen am Umfang der Messtafel angebracht sein. Damit kann eine Abgrenzung und ein besseres Auffinden der Marken innerhalb des Bildes erreicht werden. Eine Abgrenzung der Marken gegenüber dem Bildhintergrund ist besonders dann relevant, wenn beispielsweise eine Fahrwerksvermessungsvorrichtung ohne künstliche Beleuchtung mit Umgebungslicht arbeitet und somit den Hintergrund der Messtafeln nicht ausblenden kann. Die optisch erfassbaren Informationsträger im Randbereich können von einer einfachen Begrenzungslinie über ein Begrenzungsmuster bis hin zu einem umlaufenden codierten Muster sein. Beispielsweise können die optisch erfassbaren Informationsträger in einen oder mehrere Barcode(s) entlang und benachbart der Messtafelränder angeordnet codiert sein.
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Alternativ oder zusätzlich können die optisch erfassbaren Informationsträger in eine oder mehrere der zu vermessenden Marken (Messmarken) der Messtafel integriert sein. Beispielsweise können Messtafelinformationen codiert in einem QR-Code oder Barcode im Zentrum einer Marke angebracht sein.
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Alternativ oder zusätzlich können die optisch erfassbaren Informationsträger auf der Messtafel wenigstens teilweise selbst als eine oder mehrere Messmarken der Messtafel konfiguriert sein.
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Folgende Informationen können einzeln oder in beliebiger Kombination als Messtafelinformationen auf einer Messtafel in einen oder in mehrere Informationsträger codiert (aufgebracht) werden:
Eine erste Messtafelinformation kann eine Produktkennung (Type) definieren. Über die Produktkennung kann bei Verwendung unterschiedlicher Messtafeln für verschiedene Messaufgaben der Messablauf durch das Anbringen der jeweils benötigten Messtafel automatisch gesteuert werden. Zum Beispiel kann durch das Wechseln der Messtafeln in einer laufenden Fahrzeugvermessung automatisch in ein Programm für die Justierung eines Fahrerassistenzsystems geschaltet werden. Aber auch ohne eine automatische Ablaufsteuerung kann über die Produktkennung die Verwendung der richtigen Messtafeln für die Messaufgabe überprüft und somit eine Fehlbedienung vermieden werden.
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Die Produktkennung ermöglicht es der Fahrwerksvermessungsanlage zudem, für ein und dieselbe Messaufgabe unterschiedliche Messtafeln zu verwenden. Dies ist besonders dann interessant, wenn im Rahmen der Produktweiterentwicklung die Messtafeln technisch geändert werden und eine Anpassung der Parameter für die Vermessung notwendig ist. Im Rahmen von Software-Updates kann die Fahrwerksvermessungsanlage kontinuierlich mit Produktkennungen neuer Messtafeln und deren zugehörigen Parametern erweitert werden.
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Eine zweite Messtafelinformation kann eine individuelle Kennung, beispielsweise eine Seriennummer definieren. Eine individuelle Kennung auf der Messtafel kann der Software eine automatische Zuordnung von Kalibrierungsdaten zu der Messtafel ermöglichen. Für den Fall, dass keine Zuordnung hergestellt werden kann, kann vorgesehen sein, dass eine Fehlermeldung generiert und eine Fehlmessung vermieden wird.
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Somit können auch in Monokamerasystemen kostengünstige, vermessene Messtafeln sicher eingesetzt werden. Fehlerbehaftete Messungen bedingt durch fehlende oder falsch zugeordnete Kalibrierungsdaten können durch die automatische Zuordnung ausgeschlossen werden.
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Darüber hinaus können die Messtafeln automatisch mittels Software, wie beispielsweise einer Online-Diagnose oder integrierten Servicetools, auf deren Eignung hin überprüft werden. Dadurch kann der Hersteller die Messtafeln eindeutig rückverfolgen und gegebenenfalls im Rahmen einer Rückrufaktion oder eines Serviceaustausch gezielt zurückrufen.
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Messtafeln mit einer individuellen Kennung können bestimmten Fahrzeugrädern fest zugeordnet werden. Beispielsweise könnte eine Seriennummer 1 immer dem Rad vorne links des Fahrzeugs zugeordnet sein. Bei einem Tausch der Messeinrichtungen kann die Zuordnung der Messeinrichtungen zu den Fahrzeugrädern automatisch wiederhergestellt werden.
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Ebenso ist eine individuelle Kennung der Messtafeln zur Plausibilitätsprüfung und/oder zur Ablaufsteuerung während der sogenannten „Umschlagmessung" bei der Genauigkeitsüberprüfung der Anlage geeignet.
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Eine dritte Messtafelinformation kann eine geometrische Information über die Messtafel definieren. Geometrische Informationen zur Messtafel selbst oder zu Details der Messtafel (Referenzobjekte), wie zum Beispiel der Abstand zwischen Referenzpunkten, können als Kalibrierungsparameter oder Kalibrierungshilfsparameter in die Fahrwerksberechnung einbezogen werden und damit die Messgenauigkeit steigern.
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Eine vierte Messtafelinformation kann eine Kalibrierungsinformation zu den Marken der Messtafel definieren. Neben der oben beschrieben möglichen Zuordnung von Kalibrierungsdateien zur jeweiligen Messtafel können die Kalibrierungsdaten der Marken auch direkt auf der Messtafel aufgebracht sein.
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Eine fünfte Messtafelinformation kann optische Eigenschaften der Messtafel und der Marken definieren. In Kenntnis optischer Eigenschaften der Messtafel und der Marken können im Verfahrensablauf eines Vermessungsverfahrens Beleuchtungs- und Belichtungsregelung durch Auswahl geeigneter Startparameter und der Optimierung des Iterationsverfahrens beschleunigt werden.
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Weiter kann der Vermessungsablauf bei der Fahrwerksvermessung, wie z.B. der Lenkwinkel und der Abrollwinkel, an das optische Verhalten der Reflexionsmarken (z.B. Reflexionsgrad, Reflexionswinkel usw.) angepasst werden und damit eine optimierte und insgesamt schnellere Vermessung erreicht werden. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn sich optische Eigenschaften der Messmarken und/oder Messtafeln im Rahmen der Produktweiterentwicklung ändern.
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Um die Maschinenlesbarkeit zu erhöhen, können die Messtafelinformationen je nach Informationsumfang vor der Codierung komprimiert werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen (schematisch):
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1a eine schematische Darstellung eines Messplatzes zur Achsvermessung eines Fahrzeugs mit einem Fahrwerkvermessungssystem, bei dem erfindungsgemäße Messtafeln verwendet werden können,
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1b eine perspektivische Seitenansicht des Fahrwerkvermessungssystems der 1a,
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2a ein erstes Beispiel für eine Messtafel, die erfindungsgemäß verbessert werden kann,
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2b ein zweites Beispiel für eine Messtafel, die erfindungsgemäß verbessert werden kann,
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3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messtafel,
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4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messtafel,
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5 ein Detail eines drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messtafel, und
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6 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messtafel.
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7 ein Flussdiagram eines Verfahrens zur optischen Vermessung oder Kalibrierung, in dem die erfindungsgemäße Messtafel verwendet wird.
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Ausführungsbeispiele
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In der nachfolgenden Beschreibung werden spezifische Einzelheiten dargelegt. Es versteht sich jedoch, dass es Ausführungen der Erfindung auch ohne diese spezifischen Einzelheiten geben kann. Bekannte Schaltungen, Strukturen und Verfahren sind nicht im Detail gezeigt, um das Verständnis der vorliegenden Beschreibung nicht zu erschweren.
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1 zeigt eine 3D-Fahrzeugsvermessungsanlage
30 zur Achsvermessung mit einem Messsystem und einem Fahrzeug
10 auf einer Hebebühne mit zwei Fahrschienen
11. Eine derartige Anlage ist beispielsweise grundsätzlich aus der
DE 10 2010 039 246 A1 bekannt.
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An den beiden Vorderrädern 15 und den beiden Hinterrädern 16 sind jeweils seitlich in den Raum abstehende Messtafeln 20 befestigt. Die Messtafeln 20 besitzen eine im Wesentlichen ebene Fläche, auf der optisch registrierbare Markierungen bzw. Marken 22 (Messmarken) angeordnet sind. Das Messsystem umfasst zwei Bildaufnahmeeinrichtungen 12 mit jeweils vier Messkameras 31, 32 und mit jeweils einer Referenziereinrichtung 33 sowie eine zentrale Auswerteeinheit 13, die wenigstens eine Rechen- und Speichereinheit u.a. zur Abarbeitung eine Bildverarbeitungssoftware besitzt. Die beiden Bildaufnahmeeinrichtungen 12 sind jeweils seitlich von den beiden Fahrschienen 11 befestigt und stehen mit der Auswerteeinheit 13 in Verbindung. Die beiden Bildaufnahmeeinrichtungen 12 sind jeweils mit zwei Stereo-Kamerasystemen ausgestattet, die aus jeweils zwei Messkameras 31, 32 gebildet sind. Das nach vorn ausgerichtete Stereo-Kamerasystem mit den beiden Messkameras 31 erfasst die an den Vorderrädern 15 angeordneten Messtafeln 20. Das nach hinten ausgerichtete Stereo-Kamerasystem mit den beiden Messkameras 32 erfasst die an den Hinterrädern 16 angeordneten Messtafeln 20. Jede Bildaufnahmeeinrichtung 12 umfasst ferner die Referenziereinrichtung 33 mit einer als Empfangseinheit ausgebildeten Referenzierkamera 34 und einer als Sendeeinheit ausgebildeten Leuchtdiode 35. Die beiden Bildaufnahmeeinrichtungen 12 sind im dargestellten Messsystem so ausgerichtet, dass die beiden Referenziereinrichtungen 33 einander zugewandt sind, sodass durch einen Referenziervorgang ein Messplatzbezugssystem für die Bildaufnahmeeinrichtungen 12 festgelegt werden kann, welches der Auswerteeinheit 13 übermittelt wird.
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Anstelle einer zentralen Auswerteeinheit 13 kann jede Bildaufnahmeeinrichtung 12 oder jede der Messkamera 31, 32 und jede Referenzierkamera 34 eine eigene Rechen- und Speichereinheit besitzen, die als Auswerteeinheit 13 dient, wobei dann die einzelnen Auswerteeinheiten untereinander verbunden sind.
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1b zeigt zur weiteren Veranschaulichung eine perspektivische Seitenansicht von einer Position eines Betrachters hinten links mit Bezug auf das gezeigte Fahrzeug 10 der 3D-Fahrzeugvermessungsanlage 30 der 1a.
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Die Messtafeln
20 mit den Marken
22 sind mit Hilfe spezieller Adapter
24, wie beispielsweise aus
DE 10 2009 029 241 A1 bekannt, an den zugeordneten Fahrzeugrad
15,
16 befestigt. Die in
1b sichtbare Messeinrichtung
12 besitzt das Stereokamerasystem mit zwei Kameras
32 zur optischen Aufzeichnung der Messtafel
20 am Hinterrad
16 und das zweite Stereokamerasystem, welches aus den in der
1b nicht sichtbaren Kameras
31 gebildet ist, zur optischen Aufzeichnung der Messtafel
20 des Vorderrades
15.
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Die Bildaufzeichnung der Messtafeln 20 kann bei stehendem Fahrzeug 10 oder während der Bewegung des Fahrzeugs erfolgen. Aus diesen Bildaufnahmen werden unter Verwendung spezieller Algorithmen in der Auswerteeinheit 13 die Position und die Winkelstellungen der jeweiligen Fahrzeugräder 15, 16 im Raum und basierend darauf die Fahrwerksgeometrie berechnet.
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Bezüglich einer möglichen Durchführung und Ausgestaltung eines an sich bekannten Verfahrens zur Achsvermessung mit dem dargestellten Messsystem der
1a und
1b sei auf die
DE 10 2008 042 024 A1 verwiesen.
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An dieser Stelle sei angemerkt, dass anstelle der Kameras 31, 32 auch eine oder mehrere zusätzliche, nicht zum Messsystem gehörende Kamera(s) zur Aufnahme der optisch erfassbaren Informationsträger von Messtafelinformationen verwendet werden kann.
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2a und 2b zeigen jeweils beispielhaft eine herkömmliche Messtafel 20a bzw. 20b. Auf der Messtafel 20a der 2a sind die Marken 22 symmetrisch und auf der Messtafel 20b der 2b sind die Marken 22 beliebig angeordnet.
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3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messtafel 20.1. Neben den üblichen Marken 22 verfügt die Messtafel 20.1 zusätzlich über einen Bereich 24.1, in dem maschinenlesbare optisch erfassbare Informationsträger 23.1, in die Messtafelinformationen 23.1 codiert sind, aufgebracht sind. Die maschinenlesbaren optisch erfassbaren Informationsträger 23.1 sind bei dieser Ausführung in Form eines benachbart zu den Rändern 25 der Messtafel 20.1 umlaufende Barcodes ausgeführt.
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Die Messtafel 20.1. kann einen oder mehrere Barcodes aufweisen, sodass die gesamten Messtafelinformationen über mehrere Barcodes als optisch erfassbare Informationsträger verteilt codiert sind. Es ist auch möglich die Messtafelinformationen in einem sinnvollen Umfang redundant über mehrere Barcodes verteilt zu codieren, um ggf. Lesefehler korrigieren zu können.
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Der umlaufende Barcode bietet weiter den Vorteil, dass die Marken 22 deutlicher vom Hintergrund der Messtafel 20.1 im Kamerabild abgegrenzt werden. Die spezielle Anordnung der optisch erfassbaren Informationsträger 23.1 unterstützt das sichere Auffinden der Marken 22 bei Bildern mit komplexer Hintergrundinformation.
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4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messtafel 20.2. Neben den üblichen Marken 22 verfügt die Messtafel 20.2 zusätzlich über einen Bereich 24.2, in dem die erfindungsgemäßen maschinenlesbaren optisch erfassbaren Informationsträger 23.2, in welche die Messtafelinformationen codiert sind, angebracht sind. Die maschinenlesbaren optisch erfassbaren Informationsträger 23.2 sind in dieser Ausführung in einen im Zentrum der Messtafel 20.2 angeordneten QR-Code codiert aufgebracht.
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5 zeigt lediglich eine Marke 22.3 im Detail für ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messtafel. Bei dieser Ausführung sind die maschinenlesbaren optisch erfassbaren Informationsträger 23.3 direkt in die Marke 22.3 integriert. D.h., der für die optisch erfassbaren Informationsträger 23.3 vorgesehene Bereich ist Bestandteil der Marke 22.3. Im in der 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die maschinenlesbaren optisch erfassbaren Informationsträger 23.3 in einen Barcode im Zentrum der Marke 22.3 codiert aufgebracht. Eine zugehörige Messtafel kann eine oder mehrere der Marken 22.3 aufweisen. Dabei können die gesamten Messtafelinformationen über mehrere Marken 22.3 verteilt codiert sein. Es ist auch möglich die Informationen in einem sinnvollen Umfang redundant über mehrere Marken 23.3 verteilt zu codieren, um ggf. Lesefehler korrigieren zu können.
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6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messtafel 20.4. In dieser Ausführung gibt es keine herkömmlichen Marken 22, wie bei den bekannten Messtafeln in 2a und 2b, stattdessen wird im Wesentlichen die gesamte Fläche der Messtafel 20.4 als Bereich 24.4 zur Anordnung der maschinenlesbaren optisch erfassbaren Informationsträger 23.4 genutzt. Die optisch erfassbaren Informationsträger 23.4 sind in der gezeigten Ausführung zur Veranschaulichung in einen QR-Code codiert angebracht. D.h., der Bereich 24.4 dient bei dieser Ausführung sowohl für die Aufnahme der maschinenlesbaren optisch erfassbaren Informationsträger 23.4 als auch als Referenz für die dreidimensionale Vermessung der Messtafel 20.4, zum Beispiel über räumlichen Musterabgleich (Pattern-Matching). Mit anderen Worten das maschinenlesbare Muster als optisch erfassbarer Informationsträger, in das die Messtafelinformationen codiert sind, fungiert quasi als (Mess-)Marke 22.4.
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Das Aufbringen der Information auf die Messtafeln kann bei festen zugeordneten erfindungsgemäßen Messtafelinformationen, wie beispielsweise der o.g. Produktkennung, bereits während der Herstellung erfolgen. Bei Messtafelspezifischen Messtafelinformationen, wie zum Beispiel Kalibrierungsdaten, können diese per Laserbeschriftung, Direktaufdruck mittel einem Drucker, Plotter, Belichtungsverfahren oder dergleichen, und/oder durch Anbringen geeigneter, beschrifteter Folien erfolgen.
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7 veranschaulicht mittels eines Flussdiagrams ein erfindungsgemäßes Verfahren zur optischen Vermessung oder Kalibrierung, insbesondere einer Fahrzeugkomponente, wie einem Fahrwerk oder Fahrerassistenzsystem, unter Verwendung wenigstens einer erfindungsgemäßen Messtafel. Das Verfahren kann beispielsweise in der in den 1a und 1b veranschaulichten Vorrichtung 30 ablaufen.
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In Schritt S1 wird wenigstens eine Messtafel, wie z.B. der 3 bis 6 mit einem Fahrzeugrad oder einem Zusatzgerät der Vorrichtung (30 in 1a) verbunden. Dann wird in einem Schritt S2 vor und/oder während der eigentlichen Messung oder Kalibrierung wenigstens ein Bild der wenigstens einen Messtafel mittels einer Kamera aufgenommen um die erfindungsgemäßen Informationsträger auf der Messtafel optisch zu erfassen. Danach werden in einem Schritt S3 die optisch erfassbaren Informationsträger der aufgenommenen Messtafel in dem Bild, z.B. mittels hierfür geeigneter Bildverarbeitungsalgorithmen und die Informationsträger decodiert, um die darin kodierten Messtafelinformationen zu erhalten. Schließlich werden in einem Schritt S4 die so erhaltenen Messtafelinformationen bei der Vermessung oder Kalibrierung verwendet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009029241 A1 [0002, 0049]
- DE 102010062696 A1 [0003]
- DE 102010039246 A1 [0003, 0045]
- DE 102008042024 A1 [0051]
