DE102017208627A1

DE102017208627A1 - Measuring system for vehicle measurement

Info

Publication number: DE102017208627A1
Application number: DE102017208627.0A
Authority: DE
Inventors: Stefanie Peters; Trendafil llchev; Stefan Schommer; Christian Wagmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Beissbarth GmbH
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2018-11-22
Also published as: WO2018215296A1

Abstract

Ein Messsystem zur Fahrzeugvermessung hat einen zur Aufnahme eines zu vermessenden Fahrzeugs (1) ausgebildeten Messplatz (10) mit wenigstens einem Messwertaufnehmer (2a, 2b, 2c, 2d), der an den Rädern (4a, 4b, 4c, 4d) des zu vermessenden Fahrzeugs (1) montierbar ist, und mit wenigstens einem optischen Bezugsmuster (7a, 7b, 7c, 7d), das über und/oder unter dem Messwertaufnehmer (2a, 2b, 2c, 2d) angeordnet ist. Der Messwertaufnehmer (2a, 2b, 2c, 2d) weist eine Bildaufnahmevorrichtung (3) auf, die ausgebildet ist, Bilder des wenigstens einen auf dem Messplatz (10) ausgebildeten optischen Bezugsmusters (7a, 7b, 7c, 7d) aufzunehmen, um die Position des Messwertaufnehmers (2a, 2b, 2c, 2d) in Bezug auf das wenigstens eine Bezugsmuster (7a, 7b, 7c, 7d) zu bestimmen.

A measuring system for vehicle measurement has a measuring station (10) designed to accommodate a vehicle (1) to be measured with at least one transducer (2a, 2b, 2c, 2d) attached to the wheels (4a, 4b, 4c, 4d) of the vehicle to be measured Vehicle (1) is mountable, and with at least one optical reference pattern (7a, 7b, 7c, 7d), which is arranged above and / or below the transducer (2a, 2b, 2c, 2d). The sensor (2a, 2b, 2c, 2d) has an image pickup device (3) which is designed to record images of the at least one optical reference pattern (7a, 7b, 7c, 7d) formed on the measuring station (10) about the position of the transducer (2a, 2b, 2c, 2d) with respect to the at least one reference pattern (7a, 7b, 7c, 7d).

Description

Die Erfindung betrifft ein Messsystem zur Fahrzeugvermessung.The invention relates to a measuring system for vehicle measurement.

Stand der TechnikState of the art

Bei bisher bekannten optischen Verfahren zur Fahrzeugvermessung werden während einer Bewegung des Fahrzeugs Bilder von an dem Fahrzeug und vor oder hinter dem Fahrzeug positionierten Messmarken („Targets“) aufgenommen und ausgewertet, um die Rad-, Achs- und/oder Fahrzeuggeometrie zu bestimmen. Dazu werden an den Rädern des Fahrzeugs Messwertaufnehmer mittels eigenständiger oder in die Messwertaufnehmer und/oder Targets integrierter Radadapter montiert, deren Position am Fahrzeug („vorne/hinten“, „rechts/links“) vorgegeben ist.In previously known optical methods for vehicle measurement, during a movement of the vehicle, images of measurement targets ("targets") positioned on the vehicle and in front of or behind the vehicle are recorded and evaluated in order to determine the wheel, axle and / or vehicle geometry. To this end, transducers are mounted on the wheels of the vehicle by means of independent wheel adapters integrated in the transducers and / or targets whose position is specified on the vehicle ("front / rear", "right / left").

Offenbarung der Erfindung:Disclosure of the invention:

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Messsystem zur Fahrzeugvermessung zur Verfügung zu stellen, das einfacher zu handhaben ist.It is an object of the invention to provide an improved vehicle surveying measurement system that is easier to handle.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst ein Messsystem zur Fahrzeugvermessung einen zur Aufnahme eines zu vermessenden Fahrzeugs ausgebildeten Messplatz mit wenigstens einem optischen Bezugsmuster und mit wenigstens einem Messwertaufnehmer. Der wenigstens eine Messwertaufnehmer ist direkt oder über einen eigenständigen Radadapter an den Rädern des zu vermessenden Fahrzeugs montierbar und weist eine Bildaufnahmevorrichtung auf, die ausgebildet ist, Bilder des wenigstens einen auf dem Messplatz ausgebildeten optischen Bezugsmusters aufzunehmen, um die Position des Messwertaufnehmers in Bezug auf das wenigstens eine Bezugsmuster zu bestimmen. Das wenigstens eine optische Bezugsmuster ist über und/oder unter dem wenigstens einen Messwertaufnehmer ausgebildet bzw. angeordnet.According to one exemplary embodiment of the invention, a measuring system for vehicle measurement comprises a measuring station designed to accommodate a vehicle to be measured with at least one optical reference pattern and with at least one transducer. The at least one transducer is mounted directly or via a stand-alone wheel adapter to the wheels of the vehicle to be measured and has an image pickup device, which is adapted to receive images of at least one formed on the measurement optical reference pattern to the position of the transducer with respect to the to determine at least one reference pattern. The at least one optical reference pattern is formed or arranged above and / or below the at least one transducer.

Das wenigstens eine optische Bezugsmuster kann insbesondere auf einem Boden oder an Fahrschienen des Messplatzes ausgebildet und/oder an der Decke über dem Messplatz ausgebildet oder aufgehängt sein.The at least one optical reference pattern can in particular be formed on a floor or on rails of the measuring station and / or be formed or suspended on the ceiling above the measuring station.

Die Bildaufnahmevorrichtungen müssen nicht exakt auf das jeweilige Bezugsmuster ausgerichtet sein. Es ist vielmehr ausreichend, wenn die Bildaufnahmevorrichtungen so ausgerichtet ist, dass sich wenigstens Teilbereiche des jeweiligen Bezugsmusters im Sichtfeld der Bildaufnahmevorrichtung befinden.The image pickup devices need not be exactly aligned with the respective reference pattern. Rather, it is sufficient if the image recording devices are aligned such that at least partial regions of the respective reference pattern are located in the field of view of the image recording device.

Dadurch, dass die Bezugsmuster über und/oder unter dem Messwertaufnehmer/Fahrzeug angeordnet sind, ist der Platzbedarf in horizontaler Richtung reduziert. Es muss kein Raum neben, vor oder hinter dem Fahrzeug freigehalten werden, um die Bezugsmuster positionieren zu können und einen freien Blick der Bildaufnahmerichtungen auf die Bezugsmuster zu ermöglichen.The fact that the reference patterns are arranged above and / or below the sensor / vehicle, the space required in the horizontal direction is reduced. There is no need to keep any space next to, in front of or behind the vehicle in order to position the reference patterns and to allow a clear view of the image pickup directions on the reference patterns.

Solange das Muster, bzw. Merkmale des Musters, bekannt sind, d.h. solange insbesondere die Ausrichtung des Musters in Spurrichtung bestimmt werden kann, kann die Geometrie, bzw. die Anordnung der Marken, des Musters beliebig gewählt werden. Die Merkmale können beispielsweise aus den Messpunkten bestimmt werden. Anstelle von Messpunkten können auch Texturen jeglicher Art, z.B. andere Messpunktgeometrien oder stochastische Texturen, verwendet werden.As long as the pattern of the pattern is known, i. in particular, as long as the orientation of the pattern in the track direction can be determined, the geometry or the arrangement of the marks, the pattern can be chosen arbitrarily. The features can be determined, for example, from the measuring points. Instead of measuring points, textures of any kind, e.g. other measurement point geometries or stochastic textures are used.

In einer Ausführungsform umfasst jeder Messwertaufnehmer wenigstens ein optisches Target und wenigstens eine Detektionsvorrichtung, die ausgebildet ist, das optische Target eines auf der gleichen Seite des Fahrzeugs montierten anderen Messwertaufnehmers zu detektieren. Auf diese Weise kann eine Referenzierung zwischen den Messwertaufnehmern erfolgen, die auf der gleichen Seite, insbesondere an der Vorderachse und an der Hinterachse des Fahrzeugs, montiert sind.In one embodiment, each transducer comprises at least one optical target and at least one detection device that is configured to detect the optical target of another transducer mounted on the same side of the vehicle. In this way, a referencing can take place between the transducers which are mounted on the same side, in particular on the front axle and on the rear axle of the vehicle.

In einer Ausführungsform ist die Detektionsvorrichtung in die Bildaufnahmevorrichtung integriert bzw. mit der Bildaufnahmevorrichtung zusammengefasst. Auf diese Weise können die Kosten für den Messwertaufnehmer reduziert werden, da auf eine eigenständige Detektionsvorrichtung verzichtet werden kann.In one embodiment, the detection device is integrated into the image recording device or combined with the image recording device. In this way, the cost of the transducer can be reduced, since it can be dispensed with an independent detection device.

In einer Ausführungsform ist Detektionsvorrichtung eine Zeilenkamera. Eine Zeilenkamera stellt eine kostengünstige und zuverlässige Detektionsvorrichtung zur Verfügung.In one embodiment, the detection device is a line scan camera. A line scan camera provides a low cost and reliable detection device.

Anstellen von Zeilenkameras können auch andere optische Aufnahme- und Detektionssysteme, beispielsweise herkömmliche optische Kameras, verwendet werden.Instead of line scan cameras, other optical recording and detection systems, such as conventional optical cameras, may be used.

Bei den (Zeilen-) Kameras kann es sich um Kameras mit einem monochromatischen Sensor, einem Farb-Chip mit Bayer-Pattern oder um Farbkameras mit separaten Sensoren für einzelne Farbkanäle handeln. Es können auf der Wellenlänge (Farbe) basierende strahlteilende Elemente verwendet werden. Als Targets können Lichtquellen, z.B. LEDs, zum Einsatz kommen, die nach vorne und hinten Licht unterschiedlicher Wellenlänge abgeben.The (line) cameras can be cameras with a monochromatic sensor, a color chip with a Bayer pattern or color cameras with separate sensors for individual color channels. Wavelength (color) based beam splitting elements may be used. As targets, light sources, e.g. LEDs are used, which emit light of different wavelengths to the front and rear.

Aufgrund unterschiedlich ausgebildeter Bezugsmuster und/oder der Signale, die von den Detektionsvorrichtungen zur Verfügung gestellt werden, kann jeder Messwertaufnehmer selbstständig und automatisch erkennen, an welcher Position des Fahrzeugs („vorne/hinten“, „rechts/links“) er montiert ist. Die Handhabung wird dadurch noch weiter vereinfacht.Due to differently designed reference patterns and / or the signals provided by the detection devices, Each sensor can independently and automatically recognize at which position of the vehicle ("front / rear", "right / left") it is mounted. The handling is thereby further simplified.

In einer Ausführungsform umfasst der Messwertaufnehmer wenigstens zwei Detektionsvorrichtungen, die in verschiedene Richtungen ausgerichtet sind und die es dem Messwertaufnehmer auf diese Weise ermöglichen, ein optisches Target eines auf der gleichen Seite des Fahrzeugs montierten anderen Messwertaufnehmers aus mehreren Richtungen, insbesondere vorne und hinten, zu detektieren.In one embodiment, the transducer comprises at least two detection devices that are oriented in different directions and thus allow the transducer to detect an optical target of another transducer mounted on the same side of the vehicle from multiple directions, particularly front and rear ,

In einer Ausführungsform umfasst der Messwertaufnehmer wenigstens einen optischen Strahlenteiler, der so angeordnet ist, dass er es einer Detektionsvorrichtung / Bildaufnahmevorrichtung ermöglicht, ein optisches Target eines auf der gleichen Seite des Fahrzeugs montierten anderen Messwertaufnehmers aus mehrere Richtungen zu detektieren.In one embodiment, the transducer comprises at least one optical beam splitter arranged to allow a detection device / image pickup device to detect an optical target of another transducer mounted on the same side of the vehicle from multiple directions.

Der optische Strahlenteiler kann insbesondere so angeordnet sein, dass eine einzige Detektionsvorrichtung in der Lage ist, die Targets eines auf der gleichen Seite des Fahrzeugs vor oder hinter dem Messwertaufnehmer montierten anderen Messwertaufnehmers zu detektieren.In particular, the optical beam splitter can be arranged so that a single detection device is able to detect the targets of another sensor mounted on the same side of the vehicle in front of or behind the transducer.

Der optische Strahlenteiler kann auch so ausgebildet sein, dass die Bildaufnahmevorrichtung in der Lage ist, neben Bildern des Bezugsmusters auch Bilder von Targets anderer Messwertaufnehmer aufzunehmen. In diesem Fall kann auf eine eigenständige Detektionsvorrichtung verzichtet werden. Somit können durch die Verwendung eines optischen Strahlenteilers die Kosten für wenigstens eine Detektionsvorrichtung eingespart und die Kosten des Messwertaufnehmers weiter reduziert werden.The optical beam splitter can also be designed such that the image recording device is capable of taking not only images of the reference pattern but also images of targets of other transducers. In this case, can be dispensed with an independent detection device. Thus, by using an optical beam splitter, the cost of at least one detection device can be saved and the cost of the sensor can be further reduced.

In einer Ausführungsform umfasst das optische Target ein lichtreflektierendes oder ein selbstleuchtendes optisches Target. Ein lichtreflektierendes und ein selbstleuchtendes optisches Target können von der Detektionsvorrichtung besonders gut und zuverlässig erkannt werden.In an embodiment, the optical target comprises a light-reflecting or a self-illuminating optical target. A light-reflecting and a self-illuminating optical target can be detected particularly well and reliably by the detection device.

In einer Ausführungsform ragen die Messwertaufnehmer in Längsrichtung des Fahrzeugs nicht über die Räder des Fahrzeugs hinaus. Dabei kann ein Radadapter, der zur Montage des Messwertaufnehmers am Rad verwendet wird, Elemente zur Befestigung an der Lauffläche des Reifens aufweisen, die zwangsläufig geringfügig über das Rad hinausragen.In one embodiment, the transducers do not extend beyond the wheels of the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle. In this case, a wheel adapter, which is used for mounting the transducer on the wheel, have elements for attachment to the tread of the tire, which inevitably protrude slightly beyond the wheel.

Messwertaufnehmer, die in Längsrichtung des Fahrzeugs nicht über die Räder des Fahrzeugs hinausragen, haben geringe Packmaße und sind leicht zu handhaben, so dass sie eine schnelle und einfache Montage ermöglichen. Da derartige Messwertaufnehmer keine vom Messwertaufnehmer abstehenden Elemente, wie z.B. Arme, aufweisen, ist sowohl die Gefahr von Beschädigungen als auch die Gefahr von Veränderungen der Messgenauigkeit durch eine mechanische Deformation des Messwertaufnehmers reduziert.Transducers that do not protrude beyond the wheels of the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle, have low packing dimensions and are easy to handle, allowing for quick and easy installation. Because such transducers do not include any elements protruding from the transducer, such as those shown in FIG. Arms, both the risk of damage and the risk of changes in measurement accuracy is reduced by a mechanical deformation of the transducer.

In einer Ausführungsform weisen die Messwertaufnehmer jeweils wenigstens einen zusätzlichen Sensor auf, der es ermöglicht, eine Neigung und/oder Drehung des jeweiligen Messwertaufnehmers zu bestimmen. Auf diese Weise kann der Messwertaufnehmer auch genutzt werden, um den Sturz/Felgenschlag des jeweiligen Rades zu bestimmen.In one embodiment, the transducers each have at least one additional sensor, which makes it possible to determine an inclination and / or rotation of the respective transducers. In this way, the transducer can also be used to determine the lintel / rim impact of the respective wheel.

In einer Ausführungsform ermöglicht das wenigstens eine optische Bezugsmuster eine Referenzierung zwischen auf der linken Seite des Fahrzeugs und auf der rechten Seite des Fahrzeugs angebrachten Messwertaufnehmern. Auf diese Weise ist eine Referenzierung zwischen auf der linke Seite des Fahrzeugs und auf der rechten Seite des Fahrzeugs angebrachten Messwertaufnehmern möglich, ohne dass eine Sichtverbindung zwischen den Messwertaufnehmern, die auf der linken und auf der rechten Seite des Fahrzeugs angebracht sind, vorhanden ist. Werden zwei oder mehr Bezugsmuster verwendet, ist wenigstens die Orientierung, d.h. wenigstens die Ausrichtung (Rotation) um eine Koordinatenachse, insbesondere in Richtung des Spurwinkels des Fahrzeugs, der Bezugsmuster zueinander bekannt.In one embodiment, the at least one optical reference pattern allows for referencing between transducers mounted on the left side of the vehicle and on the right side of the vehicle. In this way, a referencing between mounted on the left side of the vehicle and on the right side of the vehicle transducers possible without a line of sight between the transducers, which are mounted on the left and on the right side of the vehicle, is present. When two or more reference patterns are used, at least the orientation, i. at least the orientation (rotation) about a coordinate axis, in particular in the direction of the toe angle of the vehicle, the reference pattern known to each other.

Es ist daher nicht notwendig, dass die Messwertaufnehmer in Längsrichtung des Fahrzeugs über die Räder hinausragen, um eine Sichtverbindung zwischen den Messwertaufnehmern, die auf der linken und auf der rechten Seite des Fahrzeugs montiert sind, zu ermöglichen. Es sind auch keine zusätzliche Adapter, z.B. für tiefliegenden oder tiefergelegte Fahrzeuge, nötig, um eine Sichtverbindung zwischen den Messwertaufnehmern, die auf der linken und auf der rechten Seite des Fahrzeugs montiert sind, zu ermöglichen.It is therefore not necessary for the transducers to protrude beyond the wheels in the longitudinal direction of the vehicle to allow visual contact between the transducers mounted on the left and right sides of the vehicle. There are also no additional adapters, e.g. for low or deep vehicles, necessary to allow visual contact between the transducers mounted on the left and right side of the vehicle.

In einer Ausführungsform weist das Messsystem Drehplatten auf, die zur Aufnahme wenigstens der Vorderräder des Fahrzeugs vorgesehen sind. Drehplatten ermöglichen einen reibungsarmen Lenkeinschlag der Räder.In one embodiment, the measuring system has rotating plates, which are provided for receiving at least the front wheels of the vehicle. Turntables allow a low-friction steering of the wheels.

In einer Ausführungsform sind die Drehplatten in Bezug zueinander referenziert oder referenzierbar, und das Rad ist in Bezug auf die entsprechende Drehplatte referenziert oder referenzierbar. Dies ermöglicht eine Referenzierung zwischen auf der linke Seite des Fahrzeugs und auf der rechten Seite des Fahrzeugs angebrachten Messwertaufnehmern, ohne dass eine Sichtverbindung zwischen den Messwertaufnehmern, die auf der linken und auf der rechten Seite des Fahrzeugs montiert sind, notwendig ist.In one embodiment, the rotating plates are referenced or referenced relative to one another, and the wheel is referenced or referenceable relative to the corresponding rotating plate. This allows referencing between mounted on the left side of the vehicle and on the right side of the vehicle transducers, without having a line of sight between the Transducers mounted on the left and right side of the vehicle are necessary.

In einer Ausführungsform ist den beiden Vorderrädern des Fahrzeugs jeweils ein eigenes Bezugsmuster zugeordnet. In einer weiteren Ausführungsform ist jedem Rad des Fahrzeugs jeweils ein eigenes Bezugsmuster zugeordnet. Auf diese Weise können die Bezugsmuster in der Nähe des jeweiligen Rades angeordnet sein, so dass sie von der jeweiligen Bildaufnahmevorrichtung gut erkennbar sind und die Gefahr einer Blockade des Sichtfeldes zwischen dem Bezugsmuster und der jeweiligen Bildaufnahmevorrichtung reduziert ist.In one embodiment, each of the two front wheels of the vehicle is assigned its own reference pattern. In a further embodiment, each wheel of the vehicle is assigned its own reference pattern. In this way, the reference patterns can be arranged in the vicinity of the respective wheel, so that they are clearly visible by the respective image pickup device and the risk of a blockage of the field of view between the reference pattern and the respective image pickup device is reduced.

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Beleuchtungsvorrichtung auf, die ausgebildet ist, das Bezugsmuster und/oder die Targets zu beleuchten. Mit Hilfe einer Beleuchtungsvorrichtung kann das Bezugsmuster unabhängig vom Umgebungslicht gut und zuverlässig von der Bildaufnahmevorrichtung erkannt werden.In one embodiment, the device comprises at least one illumination device which is designed to illuminate the reference pattern and / or the targets. With the aid of a lighting device, the reference pattern can be recognized well and reliably by the image recording device independently of the ambient light.

In einer alternativen Ausführungsform ist das Bezugsmuster/Target ein selbstleuchtendes Bezugsmuster/Target. Das Bezugsmuster/Target kann insbesondere aus LEDs oder den Enden von Lichtleitern, in die Licht eingespeist wird, gebildet sein.In an alternative embodiment, the reference pattern / target is a self-luminous reference pattern / target. The reference pattern / target may be formed, in particular, of LEDs or the ends of optical fibers into which light is fed.

In einer Ausführungsform beinhaltet das Bezugsmuster fluoreszierende, phosphoreszierende oder reflektierende Elemente, um die Erkennbarkeit der Messpunkte zu verbessern.In one embodiment, the reference pattern includes fluorescent, phosphorescent, or reflective elements to enhance the detectability of the measurement points.

In einer Ausführungsform werden die für das Messprinzip notwendigen Elemente in einer mechanisch und thermisch stabilen inneren Hülle, beispielsweise auf einer Trägerplatte, montiert. Der innere Bereich wird durch eine äußere Hülle, in die stabilisierende mechanische Elemente integriert sein können, vor Beschädigungen geschützt.In one embodiment, the elements necessary for the measuring principle are mounted in a mechanically and thermally stable inner envelope, for example on a carrier plate. The inner area is protected from damage by an outer shell in which stabilizing mechanical elements can be integrated.

Die Messwertaufnehmer können zusätzliche Sensorik enthalten, die nicht für die eigentliche Achsvermessung notwendig ist, die aber für zusätzliche Aufgaben, wie beispielsweise die Positionierung des Fahrzeugs auf dem Messplatz oder die Kalibrierung von Fahrerassistenzgeräten, genutzt werden kann.The transducers can contain additional sensors that are not necessary for the actual wheel alignment, but which can be used for additional tasks, such as the positioning of the vehicle on the test bench or the calibration of driver assistance devices.

Die Messwertaufnehmer könne kabellos, d.h. mit einer eigenen Stromversorgung, z.B. durch Akkus, und/oder mit einer drahtlosen Datenübertragung betrieben werden. Dadurch wird die Handhabung noch weiter vereinfacht, da keine Kabelverbindungen verlegt und beachtet werden müssen.The transducers can be wireless, i. with its own power supply, e.g. be operated by batteries, and / or with a wireless data transmission. As a result, the handling is further simplified because no cable connections must be laid and observed.

In einer Ausführungsform ist der wenigstens eine Messwertaufnehmer so ausgebildet, dass er an jedem Rad des Fahrzeugs montierbar und betreibbar ist. Bei einer solchen Ausführungsform muss bei der Montage der Messwertaufnehmer nicht auf eine vorgegebene Zuordnung und/oder eine gesonderte Ausrichtung (vorne/hinten) zu den Rädern des Fahrzeugs geachtet werden. Ein solches Messsystem ist daher einfacher zu handhaben als ein herkömmliches Messsystem, bei dem jeder Messwertaufnehmer fest einem der Räder des Fahrzeugs zugeordnet ist und in einer vorgegebenen Orientierung am jeweiligen Rad montiert werden muss.In one embodiment, the at least one transducer is configured to be mountable and operable on each wheel of the vehicle. In such an embodiment, it is not necessary to pay attention to a predetermined assignment and / or a separate alignment (front / rear) to the wheels of the vehicle during assembly of the transducers. Such a measuring system is therefore easier to handle than a conventional measuring system, in which each transducer is permanently assigned to one of the wheels of the vehicle and must be mounted in a predetermined orientation on the respective wheel.

In einer Ausführungsform umfasst das Messsystem wenigstens zwei Messwertaufnehmer, die gleichartig, insbesondere baugleich, ausgebildet sind. Gleichartig bzw. baugleich aufgebaute Messwertaufnehmer können in großen Stückzahlen kostengünstig hergestellt werden. Auch die Wartung und Reparatur wird vereinfacht, da keine unterschiedlichen Bauformen berücksichtigt werden müssen.In one embodiment, the measuring system comprises at least two transducers, which are of a similar design, in particular identical in construction. Identical or structurally constructed transducers can be produced inexpensively in large quantities. The maintenance and repair is simplified, since no different designs must be considered.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

1 einen Messplatz zur Fahrzeugvermessung mit einem auf dem Messplatz angeordneten Fahrzeug;
2 den Messplatz zur Fahrzeugvermessung mit den vier Rädern des Fahrzeugs;
3 eine schematische seitliche Ansicht eines Rades des Fahrzeugs mit einem Messwertaufnehmer gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 eine schematische seitliche Ansicht eines Messwertaufnehmers gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
5 eine schematische seitliche Ansicht eines Messwertaufnehmers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Embodiments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 a measuring station for vehicle measurement with a vehicle arranged on the measuring station;
2 the measuring station for vehicle measurement with the four wheels of the vehicle;
3 a schematic side view of a wheel of the vehicle with a transducer according to an embodiment of the invention;
4 a schematic side view of a transducer according to an alternative embodiment of the invention; and
5 a schematic side view of a transducer according to another embodiment of the invention;

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt einen Messplatz 10 zur Fahrzeugvermessung mit einem auf Fahrschienen 17 angeordneten (Kraft-) Fahrzeug 1. 2 zeigt den Messplatz 10 mit den vier Rädern 4a-4d des Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 ist in der 2 ist nicht gezeigt, um einen Blick auf den Messplatz 10 zu ermöglichen. 1 shows a measuring station 10 for vehicle measurement with a on rails 17 arranged (power) vehicle 1 , 2 shows the measuring station 10 with the four wheels 4a - 4d of the vehicle 1 , The vehicle 1 is in the 2 is not shown to have a look at the measuring station 10 to enable.

Die Messplatz 10 umfasst zwei Drehplatten 8a, 8b, die spiegelsymmetrisch zu einer Längsachse L des Messplatzes 10 angeordnet sind. Die Vorderräder 4a, 4b des Fahrzeugs 1 sind auf den Drehplatten 8a, 8b positioniert.The measuring station 10 includes two turntables 8a . 8b , the mirror-symmetrical to a longitudinal axis L of the measuring station 10 are arranged. The front wheels 4a . 4b of the vehicle 1 are on the turntables 8a . 8b positioned.

An jedem der Räder 4a-4d ist ein Messwertaufnehmer 2a-2d montiert. Die Messwertaufnehmer 2a-2d sind baugleich, so dass jeder der Messwertaufnehmer 2a-2d an jedem der Räder 4a-4d montiert werden kann.At each of the wheels 4a - 4d is a transducer 2a - 2d assembled. The transducers 2a - 2d are identical, so each of the transducers 2a - 2d on each of the wheels 4a - 4d can be mounted.

Die Messwertaufnehmer 2a-2d ragen in der Längsrichtung des Fahrzeugs 1 (in der Richtung parallel zur Längsachse L des Messplatzes 10) nicht über die Räder 4a-4d hinaus, so dass keine Sichtverbindung zwischen den Messwertaufnehmer 2a, 2c auf der linken Seite des Fahrzeugs 1 und den Messwertaufnehmer 2b, 2d auf der rechten Seite des Fahrzeugs 1 besteht.The transducers 2a - 2d protrude in the longitudinal direction of the vehicle 1 (in the direction parallel to the longitudinal axis L of the measuring station 10 ) not over the wheels 4a - 4d in addition, leaving no line of sight between the transducers 2a . 2c on the left side of the vehicle 1 and the transducer 2 B . 2d on the right side of the vehicle 1 consists.

Neben / unter den Rädern 4a-4d sind auf dem Messplatz 10 Bezugsmuster 7a-7d ausgebildet, so dass es den Messwertaufnehmer 2a-2d möglich ist, Bilder der Bezugsmuster 7a-7d aufzunehmen und auszuwerten, um die Position der Messwertaufnehmer 2a-2d gegenüber dem jeweiligen Bezugsmuster 7a-7d zu bestimmen. Da die Lage der Bezugsmuster 7a-7d im Raum, z.B. durch eine vorherige Kalibrierung, bekannt ist, kann auf diese Weise die Lage und Ausrichtung der Räder 4a-4d im Raum bestimmt werden.Next to / under the wheels 4a - 4d are on the measuring station 10 reference pattern 7a -7d, making it the transducer 2a - 2d possible, images of the reference pattern 7a - 7d record and evaluate the position of the transducers 2a - 2d relative to the respective reference pattern 7a - 7d to determine. As the location of the reference pattern 7a - 7d in the room, for example, by a prior calibration, is known, in this way, the location and orientation of the wheels 4a - 4d to be determined in the room.

In alternativen, nicht in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen können die Bezugsmuster 7a-7d über dem Fahrzeug 1, z.B. an der Decke des (Werkstatt-) Raumes über dem Messplatz 10, ausgebildet oder aufgehängt sein.In alternative embodiments, not shown in the figures, the reference patterns 7a - 7d above the vehicle 1 , eg on the ceiling of the (workshop) room above the measuring station 10 , be trained or suspended.

Die beiden Drehplatten 8a, 8b sind in Bezug zueinander referenziert, z.B. durch eine gezielte Installation der an jeder der Drehplatten 8a, 8b ausgebildeten Bezugsmuster 7a, 7b, so dass die Bezugsmuster 7a, 7b in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung zueinander angeordnet sind; mittels einer nach der Installation durchgeführten Kalibrierung, bei der die relative Position der beiden Bezugsmuster 7a, 7b bestimmt und den Messwertaufnehmern 2 bekannt gemacht wird; oder mit Hilfe von an den Drehplatten 8a, 8b angebrachten Referenzsystemen 12, die es ermöglichen, die beiden Drehplatten 8a, 8b zueinander zu referenzieren.The two turntables 8a . 8b are referenced with respect to each other, for example, by a targeted installation on each of the rotary plates 8a . 8b trained reference pattern 7a . 7b so that the reference pattern 7a . 7b are arranged in a predetermined spatial relationship to each other; by means of a post-installation calibration, in which the relative position of the two reference patterns 7a . 7b determined and the transducers 2 is made known; or with the help of at the turntables 8a . 8b attached reference systems 12 that make it possible for the two turning plates 8a . 8b to refer to each other.

Durch die Referenzierung der Drehplatten 8a, 8b und/oder der Bezugsmuster 7a, 7b kann eine Beziehung zwischen den auf der linken und den auf der rechten Seite des Kraftfahrzeugs 1 montierten Vorderrädern 4a, 4b hergestellt werden.By referencing the turntables 8a . 8b and / or the reference pattern 7a . 7b Can be a relationship between on the left and on the right side of the motor vehicle 1 mounted front wheels 4a . 4b getting produced.

3 zeigt eine schematische seitliche Ansicht eines Rades 4a mit einem Messwertaufnehmer 2a gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 shows a schematic side view of a wheel 4a with a transducer 2a according to an embodiment of the invention.

Der Messwertaufnehmer 2a ist mit Hilfe einer nicht gezeigten Befestigungsvorrichtung am Rad 4a, insbesondere an der Felge 14 des Rades 4a befestigt.The sensor 2a is by means of a fastening device, not shown on the wheel 4a , especially on the rim 14 of the wheel 4a attached.

Der Messwertaufnehmer 2a umfasst eine „nach unten“, d.h. auf den Boden 15 des Messplatzes 10 ausgerichtete Bildaufnahmevorrichtung 3, die vorgesehen ist, Bilder des neben/unter dem Rad 4a ausgebildeten Bezugsmusters 7a aufzunehmen.The sensor 2a includes a "down", ie on the ground 15 of the measuring station 10 aligned image pickup device 3 , which is provided pictures of beside / under the wheel 4a trained reference pattern 7a take.

Die Bildaufnahmevorrichtung 3 muss nicht exakt auf das Bezugsmuster 7a ausgerichtet sein. Es ist vielmehr ausreichend, wenn die Bildaufnahmevorrichtung 3 so ausgerichtet ist, dass sich wenigstens Teilbereiche des Bezugsmusters 7a im Sichtfeld der Bildaufnahmevorrichtung 3 befinden.The image pickup device 3 does not have to be exact on the reference pattern 7a be aligned. Rather, it is sufficient if the image pickup device 3 is aligned so that at least portions of the reference pattern 7a in the field of view of the image pickup device 3 are located.

Der Messwertaufnehmer 2a hat darüber hinaus zwei entlang der Längsachse des Fahrzeugs 1 nach vorne und hinten ausgerichtete Detektionsvorrichtungen 5a, 5b, die vorgesehen sind, Targets 11 eines auf der gleichen Seite des Kraftfahrzeugs 1 montierten anderen Messwertaufnehmers 2c zu detektieren, um einen Bezug zwischen den auf der gleichen Seite eines Fahrzeugs 1 montierten Messwertaufnehmern 2a, 2c herzustellen.The sensor 2a moreover, has two along the longitudinal axis of the vehicle 1 front and rear aligned detection devices 5a . 5b that are provided, Targets 11 one on the same side of the motor vehicle 1 mounted another transducer 2c to detect a relation between the on the same side of a vehicle 1 mounted transducers 2a . 2c manufacture.

Die Targets 11 können beispielsweise als LEDs, Enden von Lichtleitern, in die Licht eingespeist wird, oder als optisch gut erkennbare reflektierende Muster ausgebildet sein. Die Detektionsvorrichtungen 5a, 5b können beispielsweise als Zeilenkameras 5a, 5b ausgebildet sein.The targets 11 For example, as LEDs, ends of optical fibers into which light is fed, or as optically recognizable reflective patterns may be formed. The detection devices 5a . 5b For example, as line scan cameras 5a . 5b be educated.

Durch Auswerten der von den Detektionsvorrichtungen 5a, 5b aufgenommenen Bilder ist es möglich, die räumliche Beziehung, insbesondere die Winkelbeziehung, zwischen der Detektionsvorrichtung 5a, 5b und dem von der Detektionsvorrichtung 5a, 5b aufgenommenen Target 11 und damit die räumliche Beziehung zwischen benachbarten Messwertaufnehmern 2a, 2c, die auf der gleichen Seite des Fahrzeugs 1 angeordnet sind, zu bestimmen.By evaluating the from the detection devices 5a . 5b It is possible to capture the spatial relationship, in particular the angular relationship, between the detection device 5a . 5b and that of the detection device 5a . 5b recorded target 11 and thus the spatial relationship between adjacent transducers 2a . 2c on the same side of the vehicle 1 are arranged to determine.

Je nachdem, ob der Messwertaufnehmer 2a an einem Vorderrad 4a, 4b oder an einem Hinterrad 4c, 4d des Fahrzeugs 1 montiert ist, detektiert jeweils nur eine der beiden Detektionsvorrichtungen 5a, 5b ein Target 11. Bei einem (nicht in den Figuren gezeigten) Fahrzeug mit mindestens drei Achsen können an der/den mittleren Achse(n) auch beide Detektionsvorrichtungen 5a, 5b Targets 11 detektieren, um den Messwertaufnehmer 2a entlang der Längsachse des Fahrzeugs in beide Richtungen zu referenzieren.Depending on whether the transducer 2a on a front wheel 4a . 4b or on a rear wheel 4c . 4d of the vehicle 1 is mounted, detects only one of the two detection devices 5a . 5b a target 11 , In a vehicle (not shown in the figures) with at least three axes, both detection devices can also be provided on the middle axis (s) 5a . 5b targets 11 detect the transducer 2a to refer in both directions along the longitudinal axis of the vehicle.

Der Messwertaufnehmer 2a kann auch einen zusätzlichen Sensor 15, beispielsweise ein Pendel und/oder einen MEMS-Inertialsensor enthalten, der es ermöglicht, zusätzlich den Sturz/Felgenschlag des Rades 4a zu bestimmen. Auf diese Weise kann der Sturz/Felgenschlag des Rades 4a bestimmt werden, ohne den Messwertaufnehmer 2a durch eine andere Messvorrichtung zu ersetzen oder zu ergänzen.The sensor 2a can also have an additional sensor 15 For example, include a pendulum and / or a MEMS inertial sensor, which allows, in addition, the fall / rim of the wheel 4a to determine. In this way, the camber / wheel rim of the wheel 4a be determined without the transducer 2a replace or supplement with another measuring device.

4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Messwertaufnehmers 2, in dem die beiden Detektionsvorrichtungen 5a, 5b zu einer Detektionsvorrichtung 5 zusammengefasst sind. Um die Darstellung zu vereinfachen, ist das Rad 4a in den 4 und 5 nicht gezeigt. 4 shows an alternative embodiment of a transducer 2 in which the two detection devices 5a . 5b to a detection device 5 are summarized. To simplify the presentation, the wheel is 4a in the 4 and 5 Not shown.

Ein vor der Detektionsvorrichtung 5 angeordneter Strahlenteiler 9 ermöglicht es der Detektionsvorrichtung 5, Targets 11 aus beiden Richtungen, d.h. Targets 11, die vor oder hinter dem Messwertaufnehmer 2a angeordnet sind, zu detektieren.One in front of the detection device 5 arranged beam splitter 9 allows the detection device 5 , Targets 11 from both directions, ie targets 11 , in front of or behind the sensor 2a are arranged to detect.

Durch Zusammenfassen der beiden in der 3 gezeigten Detektionsvorrichtungen 5a, 5b zu einer einzigen Detektionsvorrichtung 5 können die Komplexität und die Kosten des Messwertaufnehmers 2 reduziert werden.By combining the two in the 3 shown detection devices 5a . 5b to a single detection device 5 can reduce the complexity and cost of the transducer 2 be reduced.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Messwertaufnehmers 2, in dem die Detektionsvorrichtung 5 mit der Bildaufnahmevorrichtung 3 zusammengefasst ist. Ein entsprechend ausgebildeter Strahlenteiler 9 ermöglicht es der Bildaufnahmevorrichtung 3, sowohl Bilder des auf dem Boden 15 des Messplatzes 10 ausgebildeten Bezugsmusters 7a, als auch Bilder der Targets 11 anderer Messwertaufnehmer 2c, die auf der gleichen Seite des Fahrzeugs 1 angebracht sind, aufzunehmen. 5 shows a further embodiment of a transducer 2 in which the detection device 5 with the image capture device 3 is summarized. An appropriately trained beam splitter 9 allows the image pickup device 3 , both pictures of the ground 15 of the measuring station 10 trained reference pattern 7a , as well as images of the targets 11 other transducers 2c on the same side of the vehicle 1 are appropriate to record.

Durch Zusammenfassen der Detektionsvorrichtung(en) 5 mit der Bildaufnahmevorrichtung 3 können die Kosten für den Messwertaufnehmer 2a noch weiter reduziert werden, da für jeden Messwertaufnehmer nur die Kosten für eine einzige Bildaufnahmevorrichtung 3 anfallen und auf zusätzliche Detektionsvorrichtungen 5 verzichtet werden kann.By combining the detection device (s) 5 with the image capture device 3 may be the cost of the transducer 2a be further reduced because for each transducer only the cost of a single image pickup device 3 incurred and on additional detection devices 5 can be waived.

Claims

Measuring system for vehicle measurement with a measuring station (10) designed to accommodate a vehicle (1) to be measured with at least one optical reference pattern (7a, 7b, 7c, 7d); and with at least one transducer (2a, 2b, 2c, 2d), which is mountable directly or by means of a stand-alone wheel adapter to the wheels (4a, 4b, 4c, 4d) of the vehicle to be measured (1), and having an image pickup device (3) adapted to receive images of the at least one reference optical pattern (7a, 7b, 7c, 7d) for detecting the position of the at least one transducer (2a, 2b, 2c, 2d) with respect to the at least one reference pattern (7a, 7b, 7c, 7d); wherein the at least one optical reference pattern (7a, 7b, 7c, 7d) above and / or below the at least one transducer (2a, 2b, 2c, 2d), in particular above the vehicle (1) and / or on a floor (15). or rails (17) of the measuring station (10) is arranged.

Measuring system after Claim 1 in which the at least one transducer (2a, 2b, 2c, 2d) has at least one optical target (11) and at least one detection device (5, 5a, 5b) which is designed to have the optical target (11) on the same side of the vehicle (1) mounted other transducer (2a, 2b, 2c, 2d) to detect.

Measuring system after Claim 2 wherein the at least one detection device (5, 5a, 5b) is a line scan camera.

Measuring system after Claim 2 wherein the at least one detection device (5, 5a, 5b) is combined with the image recording device (3) to form an integrated image recording and detection device (3).

Measuring system after Claim 2 or 3 in which each transducer (2a, 2b, 2c, 2d) has at least two detection devices (5a, 5b) which are aligned in different directions and which allow the transducer (2a, 2b, 2c, 2d) to guide the optical target (11 ) of another sensor (2a, 2b, 2c, 2d) mounted on the same side of the vehicle (1) from different directions.

Measuring system according to one of Claims 2 to 4 in addition comprising at least one beam splitter (9) enabling the detection device (5) to differentiate the optical target (11) of another transducer (2a, 2b, 2c, 2d) mounted on the same side of the vehicle (1) To detect directions.

Measuring system according to one of Claims 2 to 6 wherein the optical target (11) comprises a light-reflecting and / or a self-illuminating optical target (11).

Measuring system according to one of the preceding claims, wherein the at least one transducer (2a, 2b, 2c, 2d) in the mounted state in the longitudinal direction of the vehicle (1) does not protrude beyond the wheels (4a, 4b, 4c, 4d) of the vehicle (1) ,

Measuring system according to one of the preceding claims, wherein the at least one transducer (2a, 2b, 2c, 2d) has at least one additional sensor (15) which makes it possible to incline and / or rotate the transducer (2a, 2b, 2c, 2d ).

Measuring system according to one of the preceding claims, wherein the at least one optical reference pattern (7a, 7b, 7c, 7d) is formed such that it allows a reference between on the left side of the vehicle (1) and on the right side of the vehicle (1) mounted transducers (2a, 2b, 2c, 2d).

Measuring system according to one of the preceding claims, wherein the measuring system has at least two rotary plates (8a, 8b) which are designed to receive wheels (4a, 4b, 4c, 4d), in particular the front wheels (4a, 4b), of the vehicle (1) ,

Measuring system after Claim 11 wherein the rotary plates (8a, 8b) are referenced or referenced to each other for referencing between transducers (2a, 2b, 2c, 2d) mounted on the left side of the vehicle (1) and on the right side of the vehicle (1) enable.

Measuring system according to one of the preceding claims, wherein the at least one transducer (2a, 2b, 2c, 2d) at least one illumination device (13), which is designed to illuminate the at least one optical reference pattern (7a, 7b, 7c, 7d).

Measuring system according to one of the preceding claims, wherein the at least one transducer (2a, 2b, 2c, 2d) are formed so that it can be mounted and operated on each wheel (4a, 4b, 4c, 4d).

Measuring system after Claim 14 with at least two transducers (2a, 2b, 2c, 2d), which are similar, in particular of identical design.