DE102013226656A1

DE102013226656A1 - Optical system for vehicle measurement

Info

Publication number: DE102013226656A1
Application number: DE102013226656.1A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Fiess; Boris Riedel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Beissbarth GmbH
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-06-25
Also published as: WO2015090950A1

Abstract

Ein optisches System (1) zur Fahrzeugvermessung hat einen Strahlteilerquader (2), der vier gleichartige Prismen (61, 62, 63, 64) aufweist, wobei der Querschnitt jedes der Prismen (61, 62, 63, 64) ein rechtwinkliges Dreieck ist, und die Prismen (61, 62, 63, 64) so angeordnet sind, dass die Katheten (21b, 21c, 22b, 22c, 23b, 23c, 24b, 24c) einander benachbarter Prismen (61, 62, 63, 64) aneinander grenzen.A vehicle surveying optical system (1) has a beam splitter cube (2) having four similar prisms (61, 62, 63, 64), the cross section of each of the prisms (61, 62, 63, 64) being a right triangle, and the prisms (61, 62, 63, 64) are arranged so that the cathets (21b, 21c, 22b, 22c, 23b, 23c, 24b, 24c) of adjacent prisms (61, 62, 63, 64) adjoin one another ,

Description

Stand der TechnikState of the art

Achsmessgeräte zur Vermessung der Fahrwerksgeometrie, insbesondere von Sturz und Spur, eines Kraftfahrzeugs, umfassen im Allgemeinen mehrere Lichtquellen (beispielsweise Infrarot- oder farbige LEDs), die an den Rädern des Kraftfahrzeugs angebrachte Markierungsobjekte, z.B. Retroreflextafeln, beleuchten, sowie mehrere Kamerasysteme, die Änderungen der Positionen der Markierungsobjekte während der dynamischen Fahrwerksvermessung detektieren. Wheel alignment gauges for measuring landing gear geometry, particularly camber and toe, of a motor vehicle generally include a plurality of light sources (eg, infrared or colored LEDs), the marker objects attached to the wheels of the motor vehicle, e.g. Retroreflextafeln, illuminate, and several camera systems that detect changes in the positions of the marking objects during the dynamic wheel alignment.

Die derzeit bekannten Systeme weisen ein Markierungsobjekt für jedes Rad, mehrere Lichtquellen und ein Kamerasystem auf, das als Mono- oder als Stereo-Kamerasystem ausgebildet sein kann. The currently known systems have a marking object for each wheel, a plurality of light sources and a camera system which can be designed as a mono- or as a stereo camera system.

Durch Änderungen der räumlichen Positionen der Markierungsobjekte, die in einer Bildverarbeitung erkannt werden, können mögliche Abweichungen des Sturzes und/oder der Spur vom Idealzustand festgestellt und ggf. behoben werden.By changing the spatial positions of the marking objects, which are detected in an image processing, possible deviations of the camber and / or the lane from the ideal state can be detected and possibly corrected.

Technische AufgabeTechnical task

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Achsmessgerät zur Verfügung zu stellen, das kostengünstiger als herkömmliche Achsmessgeräte ist und einen geringeren Platzbedarf hat.The object of the invention is to provide a wheel alignment device which is less expensive than conventional wheel aligners and has a smaller footprint.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ein Grundgedanke der Erfindung ist die Realisierung eines Kamerasystems, mit dem man sequentiell oder simultan Bildinformationen aus zwei unterschiedlichen Blickwinkeln, insbesondere einen Blick auf das Vorderrad und einen Blick auf das Hinterrad auf einer Seite des Fahrzeugs, erfassen kann. Dadurch lässt sich die zur Fahrzeugvermessung benötigte Anzahl an Kameras von acht (bei Stereokameras), bzw. vier (bei Monokameras) auf zwei Kameras pro Fahrzeug reduzieren, was naturgemäß erhebliche Platz- und Kosteneinsparungen zur Folge hat.A basic idea of the invention is the realization of a camera system with which one can sequentially or simultaneously capture image information from two different angles, in particular a view of the front wheel and a view of the rear wheel on one side of the vehicle. As a result, the number of cameras required for vehicle surveying can be reduced from eight (for stereo cameras) or four (for monocameras) to two cameras per vehicle, which naturally results in considerable space and cost savings.

Um Licht aus zwei entgegengesetzten Richtungen mit einer einzigen Kamera erfassen zu können, wird eine Strahlteilerkonfiguration eingesetzt. Eine solche Strahlteilerkonfiguration, die beispielsweise aus zwei Strahlteilern (z.B. ein halbdurchlässiger Spiegel und ein Spiegel) oder einem dichroitischen Strahlteiler und einem halbdurchlässigen Spiegel besteht, kann abhängig von ihrem Abstand von der Kamera sehr groß werden, was zu einem großen Platzbedarf und hohen Kosten führt.In order to detect light from two opposite directions with a single camera, a beam splitter configuration is used. Such a beam splitter configuration consisting of, for example, two beam splitters (e.g., a semitransparent mirror and a mirror) or a dichroic beam splitter and a semitransparent mirror may become very large depending on their distance from the camera, resulting in a large space requirement and high cost.

Um dieses Problem zu vermeiden, weist ein optisches System zur Fahrzeugvermessung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Strahlteilerquader auf, der aus vier Prismen, die eine gleichartige Geometrie haben, aufgebaut ist. Dabei hat der Querschnitt jedes der Prismen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks, und die Prismen sind so angeordnet, dass die Katheten einander benachbarter Prismen einander gegenüber liegen. Die Prismen können dabei insbesondere so ausgebildet sein, dass der Quader die Form eines Würfels hat.In order to avoid this problem, an optical system for vehicle measurement according to an embodiment of the invention comprises a beam splitter cuboid, which is made up of four prisms, which have a similar geometry. Here, the cross section of each of the prisms is in the shape of a right triangle, and the prisms are arranged so that the cathets of adjacent prisms face each other. The prisms can in particular be designed so that the cuboid has the shape of a cube.

Durch den Einsatz eines solchen, symmetrisch aufgebauten Strahlteilerquaders kann der der Platzbedarf der Strahlteilerkonfiguration gegenüber den bisher bekannten Lösungen deutlich reduziert werden. Die Erfindung ermöglicht insbesondere eine erhebliche Reduktion des Platz- und Materialbedarfes der Strahlteilerkonfiguration gegenüber den bisher bekannten hintereinander geschachtelten Strahlteilern und/oder Spiegeln. Der reduzierte Platz- und Materialbedarf hat auch geringere Kosten zur Folge. Durch den Einsatz von Plastikprismen können das Gewicht und die Kosten noch weiter reduziert werden.Through the use of such a symmetrically constructed beam splitter squib, the space requirement of the beam splitter configuration can be significantly reduced compared with the previously known solutions. In particular, the invention enables a considerable reduction of the space and material requirements of the beam splitter configuration in comparison to the previously known successive nested beam splitters and / or mirrors. The reduced space and material requirements also result in lower costs. The use of plastic prisms can further reduce weight and costs.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Fahrzeugvermessung, das den Schritt enthält, wenigstens ein erfindungsgemäßes optisches System derart neben einem zu vermessenden Fahrzeug anzuordnen, dass die Hypotenusen eines ersten und eines zweiten Prismas, das dem ersten Prisma gegenüberliegt, im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet sindThe invention also includes a method of vehicle surveying including the step of arranging at least one optical system according to the invention next to a vehicle to be measured such that the hypotenuses of a first and a second prism facing the first prism are substantially orthogonal to the longitudinal axis of the vehicle are aligned

In einer Ausführungsform sind die Katheten der Prismen jeweils mit einer dichroitischen Beschichtung beschichtet, wobei die beiden Katheten eines Prismas mit unterschiedlichen dichroitischen Beschichtungen beschichtet sind und die unterschiedlichen dichroitischen Beschichtungen so ausgebildet sind, dass sie Licht unterschiedlicher Wellenlänge reflektieren und/oder transmittieren.In one embodiment, the prisms' cathodes are each coated with a dichroic coating, wherein the two catheters of a prism are coated with different dichroic coatings and the different dichroic coatings are designed to reflect and / or transmit light of different wavelengths.

Auf diese Weise lenkt der Strahlteilerquader das Licht in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichtes um und ermöglicht so eine gleichzeitige (simultane) Aufnahme von Bilder des am Vorderrad angebrachten Paddels und des am Hinterrad angebrachten Paddels, wobei Bilder des am Vorderrad angebrachten Paddels und des am Hinterrad angebrachten Paddels unterschiedliche Farben haben. Die Fahrzeugvermessung kann durch die gleichzeitige Aufnahme der Bilder beschleunigt werden.In this way, the beam splitter quadrature deflects the light as a function of the wavelength of the light and thus allows simultaneous (simultaneous) recording of images of the paddle attached to the front wheel and the paddle attached to the rear wheel, with images of the paddle attached to the front wheel and that on the rear wheel attached paddles have different colors. The vehicle measurement can be accelerated by the simultaneous recording of the images.

In einer Ausführungsform ist auch eine Bildaufnahmevorrichtung vorgesehen, die erste Lichtsensoren und zweite Lichtsensoren aufweist, wobei die ersten Lichtsensoren zum Empfang von Licht einer ersten Wellenlänge ausgebildet sind und die zweite Lichtsensoren zum Empfang von Licht einer zweiten Wellenlänge ausgebildet sind, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet. Auf diese Weise können Bilder unterschiedlicher Farbe mit einer einzigen Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen und in Abhängigkeit von ihrer Farbe selektiert, verarbeitet und/oder ausgewertet werden.In one embodiment, an image pickup device is also provided which has first light sensors and second light sensors, wherein the first light sensors are designed to receive light of a first wavelength and the second light sensors are configured to receive light of a second wavelength different from the first wavelength. In this way, images of different colors can be taken with a single image pickup device and selected, processed and / or evaluated depending on their color.

Die ersten und die zweiten Lichtsensoren können insbesondere in Form eines sogenannten Bayer-Sensors auf einem gemeinsamen Chip angeordnet sein, um Bauraum und Kosten zu sparen.The first and the second light sensors can be arranged in particular in the form of a so-called Bayer sensor on a common chip in order to save installation space and costs.

An der Hypotenuse wenigstens eines Prismas kann wenigstens eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sein, die ausgebildet ist, das zu beleuchtende Objekt, insbesondere ein an einem Rad eines Fahrzeugs angebrachtes Paddel, zu beleuchten. Durch eine optimierte und/oder definierte Beleuchtung können die Bildaufnahme und in der Folge die Messergebnisse der Fahrzeugvermessung verbessert werden.At least one illumination device, which is designed to illuminate the object to be illuminated, in particular a paddle attached to a wheel of a vehicle, may be provided on the hypotenuse of at least one prism. Through optimized and / or defined illumination, the image acquisition and subsequently the measurement results of the vehicle measurement can be improved.

Insbesondere können die an verschiedenen, insbesondere einander gegenüberliegenden Hypotenusen angebrachten Beleuchtungsvorrichtungen so ausgebildet sein, dass sie Licht unterschiedlicher Wellenlänge ausstrahlen, so dass die aus verschiedenen Richtungen/Blickwinkeln aufgenommenen Bilder aufgrund ihrer Farbe selektiert werden können.In particular, the illumination devices attached to different, in particular opposing, hypotenuses can be designed to emit light of different wavelengths, so that the images taken from different directions / angles can be selected on the basis of their color.

In einer alternativen Ausführungsform sind die Beleuchtungsvorrichtungen seitlich an der Bildaufnahmevorrichtung angebracht. Die Beleuchtungsvorrichtungen können dabei insbesondere kreisförmig um das Objektiv der Bildaufnahmevorrichtung angeordnet sein.In an alternative embodiment, the lighting devices are mounted laterally on the image pickup device. In this case, the illumination devices can be arranged in particular in a circle around the objective of the image recording device.

Licht unterschiedlicher Wellenlänge, das von den Beleuchtungsvorrichtungen 11, 13 ausgesendet wird, wird dann durch den Strahlteilerquader 2 geführt und dort von den mit unterschiedlichen dichroitischen Beschichtungen 24, 25 versehenen Katheten 21b, 21c, 22b, 22c, 23b, 23c, 24b, 24c nach der Wellenlänge separiert und in Richtung des Vorder- bzw. Hinterrades 5, 9 reflektiert.Light of different wavelength, that of the lighting devices 11 . 13 is transmitted through the beam splitter 2 led and there of those with different dichroic coatings 24 . 25 provided catheters 21b . 21c . 22b . 22c . 23b . 23c . 24b . 24c separated according to the wavelength and in the direction of the front or rear wheel 5 . 9 reflected.

In einer Ausführungsform umfasst das optische System wenigstens ein Objektiv, wobei der Strahlteilerquader in das Objektiv integriert ist. Auf diese Weise kann ein besonders platzsparender Aufbau realisiert werden.In one embodiment, the optical system comprises at least one objective, wherein the beam splitter cuboid is integrated in the objective. In this way, a particularly space-saving design can be realized.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the attached figures.

Kurze Beschreibung der Figuren:Brief description of the figures:

1 zeigt ein bekanntes Achsmessgerät. 1 shows a known wheel aligner.

2 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen Systems. 2 schematically shows a first embodiment of an optical system according to the invention.

3a zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen Systems. 3a schematically shows a second embodiment of an optical system according to the invention.

3b zeigt schematisch eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen optischen Systems. 3b schematically shows a variant of the second embodiment of an optical system according to the invention.

4 zeigt einen farbkodierten Bildsensor, wie er im zweiten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden kann. 4 shows a color-coded image sensor, as it can be used in the second embodiment.

5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem der Strahlteilerquader in das Objektiv der Bildaufnahmevorrichtung integriert ist. 5 shows a third embodiment in which the beam splitter cube is integrated into the lens of the image pickup device.

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt ein herkömmliches Achsmessgerät. An den Rädern 5, 9 eines Kraftfahrzeugs 3 sind mit Hilfe von Radadaptern 7 sogenannte Paddel (Messtargets) 32, 34 montiert. Die Paddel 32, 34 besitzen jeweils eine im Wesentlichen ebene Fläche, die quer zur Längserstreckung des Kraftfahrzeugs 3 ausgerichtet ist und auf der optisch registrierbare Markierungen (Messmarken) 33 ausgebildet sind. 1 shows a conventional wheel aligner. At the wheels 5 . 9 of a motor vehicle 3 are with the help of wheel adapters 7 so-called paddles (measuring targets) 32 . 34 assembled. The paddles 32 . 34 each have a substantially flat surface which is transverse to the longitudinal extent of the motor vehicle 3 is aligned and on the optically registrable markings (marks) 33 are formed.

Das Achsmessgerät umfasst auch zwei Bildaufnahmeeinrichtungen 36 (eine auf jeder Seite des Kraftfahrzeugs 3), von denen in der 1 nur eine gezeigt ist, mit jeweils vier Messkameras 38 (von denen in der 1 nur zwei sichtbar sind) und einer Referenzierungseinrichtung 39, sowie einer in der 1 nicht sichtbaren Auswerteeinheit, die wenigstens eine Rechen- und Speichereinheit enthält, die u.a. zur Abarbeitung einer Bildverarbeitungssoftware ausgebildet ist. The wheel aligner also includes two image pickup devices 36 (one on each side of the vehicle 3 ), of which in the 1 only one is shown, each with four measuring cameras 38 (of which in the 1 only two are visible) and a referencing device 39 , as well as one in the 1 non-visible evaluation unit containing at least one arithmetic and memory unit, which is designed, inter alia, for processing an image processing software.

Jeweils zwei nebeneinander angeordnete Messkameras 38 bilden ein Stereo-Kamerasystem, das jeweils auf eines der Paddel 32, 34 ausgerichtet ist und Bilder der auf dem Paddel 32, 34 ausgebildeten Markierungen 33 aufnimmt. Die Auswertung der aufgenommenen Bilder geschieht durch die Bildverarbeitungssoftware in der Rechen- und Speichereinheit. Two measuring cameras arranged side by side 38 Form a stereo camera system, each on one of the paddles 32 . 34 is aligned and pictures of the paddle 32 . 34 trained marks 33 receives. The evaluation of the recorded images is done by the image processing software in the computing and storage unit.

Insgesamt umfasst das in der 1 gezeigte Achsmessgerät auf jeder Seite des Fahrzeugs 3 vier Kameras 38.Overall, this includes in the 1 shown wheel aligner on each side of the vehicle 3 four cameras 38 ,

2 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen Systems zur sequentiellen Messung der Spur des Vorderund Hinterrades eines in der 2 nicht gezeigten Kraftfahrzeugs 3. Das optische System umfasst eine Bildaufnahmevorrichtung 4 mit einem Objektiv 6 und einem Bildsensor 8, einen erfindungsgemäßen Strahlteilerquader 2, der aus vier identischen Prismen 21, 22, 23, 23 zusammengesetzt ist, und mehrere Beleuchtungselemente 10, 12, 14, 16, 18, 20, die am äußeren Umfang des Strahlteilerquaders 2 und damit sehr nahe der optischen Achse des Objektivs 6 angebracht sind. Die Beleuchtungselemente 10, 12, 14, 16, 18, 20 können insbesondere LEDs umfassen und ggf. Reflektoren und/oder Linsen aufweisen, um das von den LEDs abgegebene Licht geeignet zu bündeln und/oder zu führen. 2 schematically shows a first embodiment of an optical system according to the invention for the sequential measurement of the track of the front and rear wheel of one in the 2 not shown motor vehicle 3 , The optical system includes an image pickup device 4 with a lens 6 and an image sensor 8th , a beam splitter cuboid according to the invention 2 which consists of four identical prisms 21 . 22 . 23 . 23 is composed, and several lighting elements 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 at the outer periphery of the beam splitter 2 and thus very close to the optical axis of the lens 6 are attached. The lighting elements 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 In particular, LEDs may comprise and optionally have reflectors and / or lenses in order to suitably bundle and / or guide the light emitted by the LEDs.

Die Prismen 21, 22, 23, 24 weisen jeweils einen Querschnitt auf, der die Form eines rechtwinkligen Dreiecks hat, und sind so zum Strahlteilerquader 2 zusammengesetzt, dass sich ihre Katheten 21b, 21c, 22b, 22c, 23b, 23c, 24b, 24c einander zugewandt gegenüber liegen.The prisms 21 . 22 . 23 . 24 each have a cross section having the shape of a right triangle and are thus the beam splitter cube 2 that put together their catheters 21b . 21c . 22b . 22c . 23b . 23c . 24b . 24c face each other.

Durch die jeweils einander gegenüber liegend angeordneten Katheten 21b, 21c, 22b, 22c, 23b, 23c, 24b, 24c der einzelnen Prismen 21, 22, 23, 24 hat der Strahlteilerquader 2 eine strahlteilende Wirkung auf Licht, das von dem am Vorderrad und dem am Hinterrad des Fahrzeugs 3 angebrachten Paddel 32, 34 reflektiert wird.By the respective oppositely arranged catheters 21b . 21c . 22b . 22c . 23b . 23c . 24b . 24c the individual prisms 21 . 22 . 23 . 24 has the beam splitter cube 2 a beam splitting effect on light from the front wheel and the rear wheel of the vehicle 3 attached paddles 32 . 34 is reflected.

Die Größe des Strahlteilerquaders 2 ist gegenüber einer herkömmlichen Strahlteilerkonfiguration, die insbesondere teildurchlässige Spiegel umfasst, erheblich reduziert.The size of the beam splitter cube 2 is significantly reduced compared to a conventional beam splitter configuration, which in particular comprises partially transmissive mirrors.

3 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen Systems, dass zur gleichzeitigen (simultanen) Messung der Spur des Vorder- und Hinterrades eines in der 3 nicht gezeigten Kraftfahrzeugs 3 ausgebildet ist. 3 schematically shows a second embodiment of an optical system according to the invention, that for the simultaneous (simultaneous) measurement of the track of the front and rear wheels of one in the 3 not shown motor vehicle 3 is trained.

Das System gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen wie das in der 2 gezeigte erste Ausführungsbeispiel aufgebaut.The system according to the second embodiment is substantially the same as that in FIG 2 constructed first embodiment shown.

Anders als im ersten Ausführungsbeispiel sind die Katheten 22b, 22c, 24b, 24c von wenigstens zwei einander gegenüberliegende Prismen 22, 24 im zweiten Ausführungsbeispiel mit je einer dichroitischen Schicht 25, 27 beschichtet, die jeweils rotes oder grünes Licht reflektiert.Unlike the first embodiment, the catheters 22b . 22c . 24b . 24c of at least two opposing prisms 22 . 24 in the second embodiment, each with a dichroic layer 25 . 27 coated, each reflecting red or green light.

Insbesondere sind die Katheten 22b und 24c mit einer dichroitischen Schicht 25 versehen, die grünes Licht reflektiert, und die Katheten 22c und 24b sind mit einer dichroitischen Schicht 27 versehen, die rotes Licht reflektiert, so dass ein Bild des (in der 3 rechts dargestellten Paddels 34 am Hinterrad 5) als rotes Bild und ein Bild des (in der 2 links dargestellten Paddels 32 am Vorderrad 9) als grünes Bild auf den farbkodierten Bildsensor 8 der Bildaufnahmevorrichtung 4 abgebildet wird. In particular, the catheters 22b and 24c with a dichroic layer 25 provided that reflects green light, and the catheters 22c and 24b are with a dichroic layer 27 provided, which reflects red light, so that an image of (in the 3 right paddles 34 at the rear wheel 5 ) as a red picture and a picture of (in the 2 left paddles shown 32 at the front wheel 9 ) as a green image on the color-coded image sensor 8th the image pickup device 4 is shown.

Dementsprechend sind die dem Paddel 32 am Vorderrad 9 zugewandten Beleuchtungselemente 16, 18, 20 so ausgebildet, dass sie grünes Licht aussenden, und die dem Hinterrad 5 zugewandten Beleuchtungselemente 10, 12, 14 sind so ausgebildet, dass sie rotes Licht aussenden. Alternativ oder zusätzlich können die auf den am Vorder- und Hinterrad 9, 5 angebrachten Paddeln 32, 34 ausgebildeten Markierungselemente 33 so ausgebildet sein, dass sie nur grüner bzw. nur rotes Licht reflektieren, um aufgrund der Farbkodierung im gemeinsamen Bild zwischen dem Bild des Paddels 32 am Vorderrad 9 und dem Bild des Paddels 34 am Hinterrad 5 unterscheiden zu können.Accordingly, the paddle 32 at the front wheel 9 facing lighting elements 16 . 18 . 20 designed so that they emit green light, and the rear wheel 5 facing lighting elements 10 . 12 . 14 are designed to emit red light. Alternatively or additionally, those on the front and rear wheels 9 . 5 attached paddles 32 . 34 trained marking elements 33 be designed so that they reflect only green or only red light, due to the color coding in the common image between the image of the paddle 32 at the front wheel 9 and the picture of the paddle 34 at the rear wheel 5 to be able to distinguish.

Die 3b zeigt eine mögliche Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem die Beleuchtungsvorrichtungen 11, 13 nicht wie in dem in der 3a gezeigten Ausführungsbeispiel am Strahlteilerquader 2, sondern an der Bildaufnahmevorrichtung 4 angebracht sind.The 3b shows a possible modification of the second embodiment, in which the lighting devices 11 . 13 not like that in the 3a shown embodiment of the beam splitter cuboid 2 but on the image pickup device 4 are attached.

Die Beleuchtungsvorrichtungen 11, 13 können dabei insbesondere kreisförmig um das Objektiv 6 der Bildaufnahmevorrichtung 4 angeordnet sein.The lighting devices 11 . 13 can in particular be circular around the lens 6 the image pickup device 4 be arranged.

Licht unterschiedlicher Wellenlänge, das im Betrieb von den Beleuchtungsvorrichtungen 11, 13 ausgesendet wird, wird durch den Strahlteilerquader 2 geführt und von den mit unterschiedlichen dichroitischen Beschichtungen 24, 25 versehenen Katheten 21b, 21c, 22b, 22c, 23b, 23c, 24b, 24c nach seiner Wellenlänge separiert und nach Wellenlängen getrennt in Richtung des Vorder- bzw. Hinterrades 5, 9 reflektiert.Light of different wavelength, which in operation of the lighting devices 11 . 13 is transmitted through the beam splitter cuboid 2 led and of those with different dichroic coatings 24 . 25 provided catheters 21b . 21c . 22b . 22c . 23b . 23c . 24b . 24c separated according to its wavelength and separated by wavelengths in the direction of the front or rear wheel 5 . 9 reflected.

Das in der 3a und 3b gezeigte zweite Ausführungsbeispiel hat hinsichtlich der Verringerung der Abmessung des Strahlteilers die gleichen Vorteile wie das erste, in der 2 gezeigte erste Ausführungsbeispiel und ermöglicht zusätzlich, gleichzeitig Bilder der Paddel 32, 34 am Vorderrad 9 und am Hinterrad 5 zu erfassen. Darüber hinaus besteht gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel der Vorteil der Farbselektivität der beschichteten Katheten 21b, 21c, 22b, 22c, 23b, 23c, 24b, 24c. Diese reduziert eine Mehrfachreflexion des Lichtes an anderen Grenzflächen, insbesondere Katheten 21b, 21c, 22b, 22c, 23b, 23c, 24b, 24c der Prismen 21, 22, 23, 24 und erhöht somit die Bildqualität.That in the 3a and 3b The second embodiment shown has the same advantages as the first in terms of reducing the size of the beam splitter 2 shown first embodiment and additionally allows, at the same time images of the paddles 32 . 34 at the front wheel 9 and at the rear wheel 5 capture. Moreover, there is the advantage over the first embodiment of the color selectivity of the coated catheters 21b . 21c . 22b . 22c . 23b . 23c . 24b . 24c , This reduces multiple reflection of the light at other interfaces, especially catheters 21b . 21c . 22b . 22c . 23b . 23c . 24b . 24c the prisms 21 . 22 . 23 . 24 and thus increases the picture quality.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines farbkodierten Bildsensors (bildgebenden Chip) 8, wie er in der Bildaufnahmevorrichtung 4 des zweiten, in der 3 gezeigten, Ausführungsbeispiels eingesetzt werden kann. Der Bildsensor 8 ist mit einer Farbkodierung, also einem Farbfilter (z.B. einem sogenannten Bayerfilter), versehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Bildsensor 8 doppelt so viele Pixel 83, die grünes Licht detektieren, wie Pixel 81, die rotes Licht detektieren, und Pixel 82, die blaues Licht detektieren. Dadurch kann ein Paddel 32, 34, von dem grünes Licht ausgeht, mit einer doppelt so hohen Auflösung dargestellt werden wie ein Paddel 32, 34, von dem rotes oder blaues Licht ausgeht. Die Anzahl der Pixel 81, 82, 83, die Licht der jeweiligen Farbe detektieren, kann den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend gewählt werden. 4 shows an embodiment of a color-coded image sensor (imaging chip) 8th as he is in the imaging device 4 of the second, in the 3 shown, embodiment can be used. The image sensor 8th is provided with a color coding, so a color filter (eg a so-called Bayer filter). In the exemplary embodiment shown, the image sensor has 8th twice as many pixels 83 that detect green light, like pixels 81 that detect red light, and pixels 82 that detect blue light. This can be a paddle 32 . 34 , which emit green light, are displayed at twice the resolution of a paddle 32 . 34 from which emanates red or blue light. The number of pixels 81 . 82 . 83 , which detect light of the respective color, can be selected according to the respective needs.

5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem ein erfindungsgemäßer Strahlteilerquader 2 in das Objektiv 6 der Bildaufnahmevorrichtung 4 integriert, und insbesondere zwischen den Linsen 61–66 des Objektivs 6 angeordnet ist. Durch eine derartige Bauform kann der für das optische System benötigte Bauraum noch weiter verringert werden. 5 shows a third embodiment in which a beam splitter cuboid according to the invention 2 in the lens 6 the image pickup device 4 integrated, and especially between the lenses 61 - 66 of the lens 6 is arranged. By such a design, the space required for the optical system can be further reduced.

Der in der 5 gezeigte Strahlteilerquader 2 teilt das Licht in eine rote Komponente (links) für das Paddel 32 am Vorderrad 9, eine blaue Komponente (rechts) für das Paddel 34 am Hinterrad 5 und eine grüne Komponente (oben), die zur Referenzierung mit einem gegenüberliegenden System, das in der 5 nicht gezeigt und während der Fahrzeugvermessung auf der anderen Seite des Fahrzeugs 3 angeordnet ist, verwendet wird.The Indian 5 shown beam splitter cubes 2 divide the light into a red component (left) for the paddle 32 at the front wheel 9 , a blue component (right) for the paddle 34 at the rear wheel 5 and a green component (top), which can be referenced with an opposite system disclosed in U.S. Pat 5 not shown and during the vehicle survey on the other side of the vehicle 3 is arranged is used.

Auch in dem in der 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind entsprechende, vorzugsweise farbige, Beleuchtungselemente 10, 12, 14, 16, 18, 20 vorgesehen, wie sie schon im Zusammenhang mit der 2 beschrieben worden sind.Also in the in the 5 shown embodiment are corresponding, preferably colored, lighting elements 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 as already related to the 2 have been described.

Insbesondere die dem am Vorderrad 9 angebrachten Paddel 32 und dem am Hinterrad 5 angebrachten Paddel 34 zugewandten Linsen 62, 63 des Objektivs 6 können als Zerstreuungslinsen 62, 63 ausgebildet sein, um den Blickwinkel α des optischen Systems zu vergrößern und eine Weitwinkelfunktion des Objektivs 6 zu realisieren. Especially the one on the front wheel 9 attached paddles 32 and at the rear wheel 5 attached paddles 34 facing lenses 62 . 63 of the lens 6 can as diverging lenses 62 . 63 be formed to increase the viewing angle α of the optical system and a wide-angle function of the lens 6 to realize.

Für die Fahrzeugvermessung ist üblicherweise ein Blickwinkel α von ca. 60° erforderlich. Durch geeignet ausgebildete Zerstreuungslinsen 62, 63 kann der Winkel β, in dem das von den Paddeln 32, 34 reflektierte Licht auf den Strahlteilerquader 2 trifft, verringert werden. Dadurch kann die Effizienz des Strahlteilerquaders 2 erhöht und die Verschiebung der Transmissions- und Reflexionskurven kann verringert werden. Dies eine ermöglicht eine größere Trennschärfe zwischen den unterschiedlichen Wellenlängenbereichen (rot, grün, blau), was eine bessere Bildqualität zur Folge hat.For the vehicle measurement usually a viewing angle α of about 60 ° is required. By suitably trained diverging lenses 62 . 63 can the angle β in which of the paddles 32 . 34 reflected light on the beam splitter cuboid 2 meets, be reduced. This can increase the efficiency of the beam splitter 2 increases and the shift of the transmission and reflection curves can be reduced. This allows greater selectivity between the different wavelength ranges (red, green, blue), resulting in better image quality.

Claims

Optical system ( 1 ) for vehicle measurement, characterized in that the optical system has a beam splitter cube ( 2 ), the four similar prisms ( 61 . 62 . 63 . 64 ), wherein the cross-section of each of the prisms ( 61 . 62 . 63 . 64 ) is a right triangle, and the prisms ( 61 . 62 . 63 . 64 ) are arranged so that the catheters ( 21b . 21c . 22b . 22c . 23b . 23c . 24b . 24c ) of adjacent prisms ( 61 . 62 . 63 . 64 ) are parallel to each other next to each other.

Optical system ( 1 ) according to claim 1, wherein the catheters ( 21b . 21c . 22b . 22c . 23b . 23c . 24b . 24c ) of the prisms ( 61 . 62 . 63 . 64 ) each with a dichroic coating ( 25 . 27 ) are coated.

Optical system ( 1 ) according to claim 2, wherein the two catheters ( 21b . 21c . 22b . 22c . 23b . 23c . 24b . 24c ) of a prism ( 61 . 62 . 63 . 64 ) with different dichroic coatings ( 25 . 27 ) are coated.

Optical system ( 1 ) according to claim 3, wherein the different dichroic coatings ( 25 . 27 ) are designed so that they reflect light of different wavelengths and / or transmit.

Optical system ( 1 ) according to claim 4 with an image pickup device ( 4 ), the first light sensors ( 81 ), which are designed to receive light of a first wavelength, and second light sensors ( 82 ) configured to receive light of a second wavelength.

Optical system ( 1 ) according to claim 5, wherein the first and the second light sensors ( 81 . 82 ) on a common chip ( 8th ) are arranged.

Optical system ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein on the image recording device ( 4 ) and / or at the periphery of the beam splitter ( 2 ), in particular on a hypotenuse ( 61a . 62a . 63a . 64a ) at least one prism ( 61 . 62 . 63 . 64 ) of the beam splitter ( 2 ), at least one lighting device ( 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 16 . 18 . 20 ) is provided.

Optical system ( 1 ) according to claim 7, wherein the at different, in particular opposite hypotenuses ( 61a . 62a . 63a . 64a ) ( 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 ) are designed so that they emit light of different wavelengths.

Optical system ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the optical system at least one lens ( 6 ) and the beam splitter cuboid ( 2 ) in the lens ( 6 ) is integrated.

Method for vehicle measurement, the method comprising the step of at least one optical system ( 1 ) according to one of the preceding claims, in addition to a vehicle to be measured ( 3 ) to arrange that the hypotenuses ( 61a . 62a . 63a . 64a ) of a first and a second prism ( 61 . 62 . 63 . 64 ), the first prism ( 61 . 62 . 63 . 64 ), substantially orthogonal to the longitudinal axis of the vehicle ( 3 ) are aligned.