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Die Erfindung betrifft eine Crashanlage und ein Verfahren zur Durchführung von Sicherheitsversuchen.
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Die
DE 100 12 273 B4 zeigt eine Anlage zur messtechnischen räumlichen dreidimensionalen Lageerfassung von Oberflächenpunkten eines zu vermessenden Messobjekts in einem photogrammetrischen Onlinesystem, bei welcher Oberflächenpunkte des Messobjekts mechanisch abgetastet werden.
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Die
DE 10 2012 020 720 A1 zeigt eine Anordnung und ein Verfahren zur Vermessung eines Kraftfahrzeugs im Rahmen eines Aufprallversuchs, bei der eine Photogrammetrie-Box mit Photogrammetrie-Marken ein Photogrammetrie-Koordinatensystem aufspannt, bei der ein Kraftfahrzeug ein Kraftfahrzeug-Koordinatensystem aufspannt, bei der mindestens drei im Kraftfahrzeug-Koordinatensystem bekannte Ausrichtpunkte in das Photogrammetrie-Koordinatensystem eingemessen werden und hieraus eine Transformation vom Photogrammetrie-Koordinatensystem in das Kraftfahrzeug-Koordinatensystem aufgestellt wird.
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Die
EP 2 030 139 B1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abrufen von Photogrammetriedaten zur Einschätzung der Schwere eines Aufpralls.
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Die
DE 10 2006 060 716 A1 zeigt ein Verfahren zur Bildmarken-unterstützten Bildauswertung, bei welcher die Bildmarken durch einen optischen Code individualisiert sind.
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Die
US 2012 / 0 265 698 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung photogrammetrischer Daten zur Abschätzung der Stärke eines Aufpralls.
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Die
DE 10 2009 035 840 A1 zeigt ein Verfahren zum Positionieren und Einstellen von Hochgeschwindigkeitskameras in bestimmte Positionen und Winkellagen, um eine Gesamtfahrzeugbewegungs- und Deformationsanalyse zu ermöglichen. Die Positionen, Winkellagen und/oder Brennweiten der Hochgeschwindigkeitskameras werden mit Hilfe von photogrammetrischen Orientierungsdaten aus einer Datenbank oder eine CAD-System berechnet und mit photogrammetrischen Mitteln positioniert und eingestellt.
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Die
DE 10 2012 109 351 A1 zeigt eine Messanlage für eine Crashfahrzeug-Vermessung, welches Crashfahrzeug auf einer Hebebühne angeordnet ist. Messkameras haben integrierte Projektionsmittel, welche ein Messmuster als Markierungsmittel auf eine Messfläche des Crashfahrzeugs projizieren. Zur Ausrichtung der Messkameras und des Fahrzeugs können auf den Messkameras zusätzliche Orientierungskameras angeordnet werden, welche mindestens drei im Messraum angeordnete Referenzmarkierungen detektieren.
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Die
DE 10 2011 051 423 A1 zeigt eine Crashsimulationsanlage mit einem Parallelschlitten, der translatorisch bewegbar ist, und mit mindestens einer Kamera, der eine Bremseinrichtung zugeordnet ist.
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Die
DE 10 2006 060 716 A1 zeigt ein Verfahren zur Bildmarken-unterstützten Bildauswertung, bei dem Quadranten-Bildmarker mit Code-Ring verwendet werden.
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Die
DE 198 26 288 A1 zeigt eine Simulationsanordnung für Kraftfahrzeugunfälle mit einer Fahrbahn, auf der ein Crashfahrzeug auf einen Kollisionspunkt mit einem Hindernis zubewegbar ist, wobei Leuchtmittel zum Ausleuchten eines Kollisionsbereichs des Kollisionspunkts vorgesehen sind.
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Bei Crashanlagen werden nach der Positionierung der Hindernisse Marker angebracht, und es werden von einem Vermessungstechniker mit einer Fotokamera und Leiter Fotos aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommen, wobei üblicherweise für die Einmessung Maßstabsanzeiger lose ausgelegt werden, die eine Bestimmung des Maßstabs ermöglichen. Die Aufnahme der erforderlichen Bilder benötigt beispielsweise zwei Stunden Zeit. Anschließend erfolgt eine Auswertung der Fotos zur Bestimmung eines Passpunktfelds.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Crashanlage und ein neues Verfahren zur Durchführung von Sicherheitsversuchen bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
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Eine Crashanlage zur Durchführung von Sicherheitsversuchen weist Marker, mindestens zwei Kameras und eine Steuervorrichtung auf, welche Kameras dazu ausgebildet sind, Aufnahmen mit mindestens 240 Bildern pro Sekunde zu ermöglichen, welche Kameras eine Bewegungsvorrichtung aufweisen, welche Bewegungsvorrichtung eine Bewegung der jeweiligen Kamera ermöglicht, und welche Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist,
- A) eine automatische Vermessung der Marker durch die Kameras zu ermöglichen, wobei die Kameras über die Bewegungsvorrichtung zu unterschiedlichen Positionen bewegbar sind, um dort Aufnahmen für die automatische Vermessung durchzuführen und entsprechende erste Bilddaten zu erfassen, und die ersten Bilddaten von den Kameras zu empfangen;
- B) mit den Kameras bei einem Sicherheitsversuch Aufnahmen mit mindestens 240 Bildern pro Sekunde durchzuführen und entsprechende zweite Bilddaten zu erfassen.
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Die gleichen Kameras werden somit sowohl für die Vermessung der Marker als auch für die Aufnahmen des Sicherheitsversuchs verwendet. Dies ermöglicht eine schnelle Vermessung, und die Kameras können doppelt genutzt werden. Dies erhöht zudem die Genauigkeit der Auswertung des Sicherheitsversuchs.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, die Kamera über die Bewegungsvorrichtung automatisch in die unterschiedlichen Positionen zu bewegen und dort die ersten Bilddaten zu erfassen. Dies führt zu einer weitgehenden Automatisierung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bewegungsvorrichtung dazu ausgebildet, eine Schwenkbewegung und eine Neigebewegung der zugeordneten Kamera zu ermöglichen. Hierdurch kann die Kamera in Richtung zur für den Sicherheitsversuch relevanten Stelle ausgerichtet werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bewegungsvorrichtung dazu ausgebildet, eine translatorische Bewegung der zugeordneten Kamera zu ermöglichen. Über die translatorische Bewegung kann die Kamera grundsätzlich positioniert werden. Zudem ist die translatorische Bewegung vorteilhaft für das Anfahren der Positionen für die Vermessung.
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Die Marker weisen erste Marker auf, welche ersten Marker an vorgegebenen Positionen der Crashanlage fest vorgesehen sind, die Marker weisen zweite Marker auf, welche zweiten Marker an variablen Positionen der Crashanlage positionierbar sind, die Steuervorrichtung weist erste Positionsdaten auf, welche die Koordinaten der ersten Marker charakterisieren, und die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, aus den ersten Bilddaten und aus den ersten Positionsdaten zweite Positionsdaten zu bestimmen, welche die Koordinaten der zweiten Marker charakterisieren. Durch die Kenntnis der ersten Positionsdaten der ersten Marker können aus den ersten Bilddaten zweite Positionsdaten der zweiten Marker ermittelt werden, und die Kenntnis der Positionsdaten sowohl der ersten Marker als auch der zweiten Marker ermöglicht eine genaue Auswertung des Sicherheitsversuchs. Anders ausgedrückt erhält man durch die Berücksichtigung der zweiten Positionsdaten ein neu eingemessenes genaueres Passpunktfeld, welches als Grundlage einer genauen Bestimmung der Kameraorientierung und einer genauen Auswertung verwendet werden kann. Der Raum bzw. das Volumen, in dem die Messung stattfindet, ist durch die Berücksichtigung der zweiten Marker homogener mit Markern versehen als ohne Berücksichtigung der zweiten Marker.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Positionsdaten in der Steuervorrichtung gespeichert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Crashanlage bewegliche Teile auf, auf welchen mindestens ein zweiter Marker vorgesehen ist. Hierdurch können zusammen mit der Positionierung der beweglichen Teile ohne weiteren Aufwand zweite Marker positioniert werden. Die zweiten Marker sind sowohl vorteilhaft für die Auswertung des Sicherheitsversuchs als auch für die Bestimmung der Position der beweglichen Teile.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die beweglichen Teile mindestens ein bewegliches Teil auf aus der Gruppe bestehend aus:
- - bewegliche Bodenteile, insbesondere Betonbodenteile,
- - Lichtsegel,
- - Kameras,
- - positioniertes Fahrzeug,
- - Bewegungsvorrichtungen für Kameras, und
- - versetzbare Crashhindernisse.
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Ein Anbringen der zweiten Marker auf diesen beweglichen Teilen verbessert die räumliche Abdeckung der zweiten Marker und damit auch des Passpunktfelds.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Marker zumindest teilweise an einem festen Teil vorgesehen aus der Gruppe bestehend aus;
- - fester Boden,
- - feste Wände in einer Filmgrube
- - feste Wände der Crashanlage, und
- - feste Decke der Crashanlage.
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Bei diesen festen Teilen kann davon ausgegangen werden, dass sich ihre Position im Normalfall nicht zwischen den Versuchen verändert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, bei der Auswertung der zweiten Bilddaten eine Nutzung sowohl der ersten Marker als auch der zweiten Marker zu ermöglichen. Die Verwendung sowohl der ersten „statischen“ Marker als auch der zweiten „vermessenen“ Marker führt zu einer deutlichen Erhöhung der Auswertegenauigkeit.
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Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, die zweiten Bilddaten unter Verwendung der ersten Positionsdaten und der zweiten Positionsdaten auszuwerten. Die Verwendung beider Positionsdaten ermöglicht eine genaue Bestimmung der Lage der Marker innerhalb der Bilddaten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die zweiten Marker zumindest teilweise oberhalb des Bodens der Crashanlage vorgesehen. Dies ergibt eine bessere räumliche Bestimmbarkeit des Sicherheitsversuchs und eine Erhöhung der Genauigkeit.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform haben die Marker zumindest teilweise eine ovale Form, um bei einer vorgegebenen Position einer der Kameras durch die perspektivische Verzerrung eine runde Form zu bewirken. Dies erleichtert die Auswertung der Bilddaten, insbesondere die Bestimmung der Mitte der Marker.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kameras zumindest teilweise aufgehängt. Die Aufhängung führt dazu, dass der Boden nicht durch die Kameras bzw. durch die Bewegungsvorrichtung belegt ist. Dies ermöglicht zum einen eine freie Nutzung. Zum anderen wird die Sicherheit und Räumbarkeit des Bodens hierdurch verbessert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform haben die Kameras zumindest teilweise eine Auflösung, welche mindestens eine Auflösung von 1.900 x 1000 Pixel hat, bevorzugt mindestens eine Auflösung von 3.800 x 2.000 hat. Eine hohe Auflösung ist insbesondere vorteilhaft, da die Vermessung hierdurch genauer erfolgen kann.
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Die Erfindung wird auch gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 12.
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Ein Verfahren zur Durchführung von Sicherheitsversuchen mit einer Crashanlage, welche Crashanlage Marker, mindestens zwei Kameras und eine Steuervorrichtung aufweist, welche Kameras dazu ausgebildet sind, Aufnahmen mit mindestens 240 Bildern pro Sekunde zu ermöglichen, welche Kameras eine Bewegungsvorrichtung aufweisen, welche Bewegungsvorrichtung eine Bewegung der jeweiligen Kamera ermöglicht, weist folgende Schritte auf:
- A) Die Kameras werden durch die Bewegungsvorrichtung zu unterschiedlichen Positionen bewegt, und an diesen Positionen werden erste Bilddaten durch Aufnahmen für die Vermessung erfasst und der Steuervorrichtung zugeführt;
- B) Es wird ein Sicherheitsversuch durchgeführt, und mit den Kameras werden Aufnahmen des Sicherheitsversuchs mit mindestens 240 Bildern pro Sekunde durchgeführt, und entsprechende zweite Bilddaten werden erfasst.
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Die Marker weisen erste Marker auf, welche ersten Marker an vorgegebenen Positionen der Crashanlage fest vorgesehen sind, die Marker weisen zweite Marker auf, welche zweiten Marker an variablen Positionen der Crashanlage positionierbar sind, die Steuervorrichtung weist erste Positionsdaten auf, welche die Koordinaten der ersten Marker charakterisieren, und beim Verfahren werden aus den ersten Bilddaten und aus den ersten Positionsdaten zweite Positionsdaten bestimmt, welche die Koordinaten der zweiten Marker charakterisieren. Es können somit aus den ersten Markern und den ersten Positionsdaten zusammen mit den ersten Bilddaten die zweiten Positionsdaten für die zweiten Marker berechnet werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden für die Auswertung der zweiten Bilddaten sowohl die ersten Marker als auch die zweiten Marker genutzt.
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Die zweiten Bilddaten werden unter Verwendung der ersten Positionsdaten und der zweiten Positionsdaten ausgewertet.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt
- 1 eine Crashanlage in einer Draufsicht,
- 2 die Crashanlage von 1 in einer Seitenansicht,
- 3 eine Bewegungsvorrichtung von 1 und 2 in einer Seitenansicht,
- 4 ein Flussdiagramm für eine Vermessung von Markern, und
- 5 ein Flussdiagramm für die Durchführung eines Testversuchs.
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1 zeigt eine Crashanlage 10 in einer Draufsicht. Ein Boden 20 ist vorgesehen, bspw. der Boden 20 einer Halle 19, vgl. 2. Ein Crashhindernis 22 ist vorgesehen, gegen welches ein Versuchsfahrzeug 12 bewegt wird, um den Crash zu verursachen. Im Bereich vor dem Crashhindernis 22 ist eine sogenannte Filmgrube 24 vorgesehen. Eine Filmgrube ist eine Vertiefung, die eine Betrachtung des Fahrzeugs 12 von unten ermöglicht. Hierzu ist die Filmgrube 24 mit einer durchsichtigen Scheibe 26 und mit beweglichen Bodenteilen 31, 32, 33, 34, 35, 36 und 37 bedeckt. Die durchsichtige Scheibe 26 ist bspw. eine Scheibe 26 aus Glas, Verbundglas oder aus einem durchsichtigen Kunststoff. In der Filmgrube 24 ist mindestens eine Kamera 45 vorgesehen, welche Kamera 45 durch eine Bewegungsvorrichtung 46 bewegbar ist. Zudem sind in der Filmgrube 24 Marker 41 vorgesehen, welche Marker 41 zur Bestimmung der Position der Kamera 45 bzw. des Fahrzeugs 12 dienen. Die beweglichen Bodenteile 31 bis 37 und die Schreibe 26 können für den jeweiligen Crashversuch passend gewählt werden, und sie werden bevorzugt relativ zum Boden 20 gesichert, sodass sie sich nicht verschieben. Die Bodenteile 31 bis 37 können beispielsweise aus Beton ausgebildet sein, sie können aber auch durchsichtig ausgebildet sein.
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Am Boden 20 sind Marker 41 für eine photogrammetrische Vermessung vorgesehen, und die Position der Marker 41 ist fest vorgegeben. Auf den beweglichen Teilen 31 bis 37 und ggf. auch auf dem Crashhindernis 22 sind Marker 42 vorgesehen, welche Marker 42 bevorzugt fest auf den beweglichen Teilen 31 bis 37 vorgesehen sind. Da die Positionen der beweglichen Teile 31 bis 37 nicht grundsätzlich fest vorgegeben sind sondern an den jeweiligen Crashversuch angepasst werden können, kann die Position der Marker 42 nicht als fest angenommen werden. Zudem kann es bei Sicherheitsversuchen, trotz der Befestigung der beweglichen Teile 31 bis 37 zu einer Verschiebung kommen. Bereits eine Verschiebung von wenigen Millimetern kann zu einer deutlichen Verschlechterung der Messergebnisse führen, und auch die Berechnungen werden schwieriger.
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Es sind weitere Kameras 45 in der Crashanlage 10 vorgesehen, und den Kameras 45 ist jeweils eine Bewegungsvorrichtung 46 zugeordnet, welche eine mit einem Pfeil 47 angedeutete Bewegung der Kameras 45 ermöglicht.
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Bevorzugt sind mindestens drei Kameras 45 in der Crashanlage 10 vorgesehen, weiter bevorzugt mindestens fünf Kameras 45.
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Das üblicherweise bei Crashanlagen verwendete Koordinatensystem ist eingezeichnet, wobei die x-Achse in die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 12 zeigt, die z-Achse in Höhenrichtung verläuft, und die y-Achse in der Ebene des Bodens 20 senkrecht zur x-Achse verläuft.
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Die Bewegungsvorrichtung 46 ermöglicht bevorzugt eine Schwenkbewegung und eine Neigebewegung der zugeordneten Kamera 45. Hierzu kann die Bewegungsvorrichtung 46 bspw. einen Schwenk-/Neigekopf aufweisen. Zudem ist bevorzugt eine translatorische Bewegung der Kamera 45 möglich, im vorliegenden Ausführungsbeispiel in x-Richtung und bevorzugt auch in z-Richtung. Die Bewegungsvorrichtung 46 kann hierzu bspw. eine Schiene aufweisen. Die Bewegungsvorrichtung 46 kann alternativ auch als Roboter mit einem Roboterarm ausgebildet sein, und dies erlaubt eine große Freiheit der Bewegung der Kamera 45.
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Schematisch ist eine Steuervorrichtung 50 eingezeichnet, welche eine Ansteuerung der Kameras 45, eine Ansteuerung der Bewegungsvorrichtungen 46 und/oder eine Ansteuerung der Bewegung des Fahrzeugs 12 ermöglicht. Es können auch unterschiedliche Steuervorrichtungen 50 oder eine Steuervorrichtung 50 mit durch Datenleitungen verbundenen Steuermodulen vorgesehen sein.
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Es folgt eine beispielhafte Angabe der Größenangaben der Filmgrube
24 mit der Schreibe
26 und den beweglichen Bodenteilen
31 bis
37. Hierbei entspricht die Länge der Erstreckung in x-Richtung, und die Breite entspricht der Erstreckung in y-Richtung.
| Scheibe 26: | Länge: 6,0 m | Breite: 3,0 m |
| Bodenteil 31: | Länge: 1,0 m | Breite: 3,0 m |
| Bodenteil 32, 33, 36, 37: | Länge: 2,2 m | Breite: 2,4 m |
| Bodenteile 34, 35: | Länge: 2,6 m | Breite: 2,4 m |
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Im Ausführungsbeispiel sind am Fahrzeug 12 dritte Marker 43 vorgesehen. Diese dritten Marker 43 ermöglichen eine genaue Vermessung der Position des Fahrzeugs in den einzelnen Aufnahmen beim Sicherheitsversuch. In Sicherheitsversuchen, in denen das Fahrzeug 12 fest angeordnet ist, können die dritten Marker 43 zusätzlich wie die zweiten Marker genutzt werden. Es gibt beispielsweise Seitencrashversuche, bei denen das Fahrzeug an einer vorgegebenen Position steht.
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Die Kameras 45 ermöglichen bevorzugt Aufnahmen mit mindestens 240 Bildern pro Sekunde. Gut geeignet sind Kameras mit mindestens 500 Bildern pro Sekunde, und bevorzugt werden Kameras mit mindestens 1.000 Bildern pro Sekunde. Für die Auslösung der Aufnahmen kann beispielsweise eine Frequenz von 1 kHz verwendet werden. Bei Versuchen zu Airbags werden auch Kameras mit mindestens 2.000 Bildern pro Sekunde verwendet, beispielsweise mit 2.000 Bildern pro Sekunde oder 4.000 Bildern pro Sekunde.
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Die Marker 41, 42, 43 sind bevorzugt zumindest teilweise oval ausgebildet, beispielsweise auf den Bodenteilen 32 und 34 sowie außerhalb des Bodenteils 32. Dies erlaubt die Erfassung der Marker 41, 42 in den Aufnahmen aus bestimmten Perspektiven als kreisrund.
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Die Filmgrube hat bevorzugt die Grundform eines Polygons, insbesondere die Grundform eines Achtecks (Oktagons). Diese Grundform ist vorteilhaft, da sie sowohl Versuche in Längsrichtung (X-Richtung) als auch in Querrichtung (Y-Richtung) ermöglicht.
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2 zeigt eine Seitenansicht der Crashanlage 10 aus der Richtung II der 1. Die Crashanlage ist beispielhaft in einer Halle 19 mit einem Boden 20, einer Decke 21 und Seitenwänden 23 aufgebaut. Hinter dem Crashindernis 22 ist ein Tor 14 vorgesehen, und dieses ermöglicht das Bereitstellen und das Entfernen des Fahrzeugs 12 durch das Tor 14. Es sind Lichtsegel 60 vorgesehen, und diese sind bevorzugt zumindest teilweise schräg oberhalb von der Filmgrube 24 angeordnet. Die Lichtsegel 60 ermöglichen eine Ausleuchtung des Sicherheitsversuchs, und dies ist für die Hochgeschwindigkeitskameras vorteilhaft, um kurze Verschlusszeiten und hohe Aufnahmefrequenzen bei den Kameras 45 zu ermöglichen.
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Die Bewegungsvorrichtung 46 weist einen Träger 51, einen Rahmen 48 und ein Scharnier 49 auf. Der Träger 51 ist beispielsweise an der Decke 21 oder an den Seitenwänden 23 befestigt, bevorzugt ist er in die x-Richtung verschiebbar und kann somit als verschiebbarer Kranträger wirken. Der Rahmen 48 ist von der Seite sichtbar, und er ermöglicht eine Bewegung der Kamera 45 entlang des Rahmens 48. Der Rahmen 48 ist über das Scharnier 49 mit dem Träger 51 verbunden.
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Der Bewegungsvorrichtung 46 ist eine Seilwinde 52 zugeordnet, welche über ein Seil 54 mit dem Rahmen 48 verbunden ist. Die Seilwinde 52 kann durch Verkürzung des Seils 54 den Rahmen 48 über das Scharnier 49 nach oben klappen. Dies ermöglicht einerseits zusätzliche Perspektiven für die an dem Rahmen 48 vorgesehene Kamera 45, und zum anderen kann die Bewegungsvorrichtung 46 zusammen mit der Kamera 45 nach oben aus dem Weg geklappt werden, wenn beispielsweise Bergungsarbeiten nach einem Sicherheitsversuch erforderlich sind. Hierdurch ist der Versuchsbereich gut zugänglich, und eine Beschädigung der Kameras 45 kann vermieden werden.
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Beispielhaft sind Marker 42 vorgesehen an den Bewegungsvorrichtungen 46 für die Kameras und an den Lichtsegeln 60. Diese Marker 42 haben keine feste Position innerhalb der Crashanlage 10, da beispielsweise die Lage der Lichtsegel 60 und der Bewegungsvorrichtung 46 nicht eindeutig vorgegeben ist sondern sich von Versuch zu Versuch ändern kann.
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Beispielhaft sind auch Marker 41 im Deckenbereich und am Boden 20 vorgesehen, beispielsweise am Träger 51 und außerhalb der Bodenteile. Diese Marker 41 haben eine feste Position, die sich auch zwischen den einzelnen Versuchen nicht ändert.
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Die Halle 19 hat beispielsweise eine Höhe von 5,0 m, eine Breite von 50,0 m und eine Länge von 70,0 m. Dies sind Beispielwerte, sie verdeutlichen aber, dass es nicht immer möglich ist, feste erste Marker 41 an den Seitenwänden 23 vorzusehen, die für die Kameras 45 sichtbar sind, da sowohl der Abstand teilweise sehr groß ist als auch die Beleuchtung nicht in allen Hallenteilen ausreichend vorhanden ist. Zudem sind die Seitenwände 19 häufig teilweise durch Vorrichtungen wie die Lichtsegel 60 und die Bewegungsvorrichtungen 46 verdeckt. Daher ist es vorteilhaft, auch an den beweglichen Teilen wie dem Lichtsegel 60 oder den Bewegungsvorrichtungen 46 zweite Marker 42 vorzusehen.
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3 zeigt den Rahmen 48 von 2 in einer Seitenansicht. Am Rahmen 48 sind oben die Scharniere 49 zur Befestigung des Rahmens am Träger 51 vorgesehen. Ein Querträger 72 ist am Rahmen höhenverstellbar vorgesehen. Ein Schwenk-/Neigekopf 73 ist am Querträger 72 verschiebbar angeordnet. Die Kamera 45 ist am Schwenk-/Neigekopf 73 schwenkbar und neigbar befestigt. Die Kamera 45 ist somit in der Ebene des Rahmens 48 weitgehend frei positionierbar.
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Am unteren Bereich des Rahmens 48 ist eine Befestigungsstelle 71 zur Befestigung des Seils 54 von 2 vorgesehen.
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4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm für die automatische Vermessung der Marker 41, 42 durch die Kameras 45.
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In einem Schritt S100 beginnt die Routine, und es erfolgt ein Sprung zum Schritt S102. Im Schritt S102 werden die Kameras 45 gemäß einem vorgebbaren Programm an eine neue Position gefahren, und anschließend wird im Schritt S104 eine Aufnahme des interessanten Bereichs der Crashanlage 10 gemacht. Bei diesen Aufnahmen durch die Kameras 45 entstehen erste Bilddaten PICDATA1, welche von den Kameras 45 an die Steuervorrichtung 50 übertragen werden.
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Anschließend wird im Schritt S106 überprüft, ob das Bewegungsprogramm für die Kameras 45 beendet ist. Falls nicht („N“), erfolgt ein Sprung zurück nach S102, und die Kameras 45 werden erneut bewegt.
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Falls in S106 das Programm beendet ist („Y“), erfolgt ein Sprung nach S108, und die Bilddaten PICDATA1 werden zur Vermessung verarbeitet. Hierzu stehen der Steuervorrichtung 50 zusätzlich erste Positionsdaten M1_DATA zur Verfügung, die die Koordinaten der ersten Marker 41 charakterisieren. Mit Hilfe der aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommenen ersten Bilddaten PICDATA1 und der ersten Positionsdaten M1_DATA kann die Position der zweiten Marker 42, die nicht fest vorgegeben ist, genau ermittelt werden. Als Resultat stehen nach der Vermessung die ersten Positionsdaten M1_DATA der ersten Marker 41 und die zweiten Positionsdaten M2_DATA der zweiten Marker 42 zur Verfügung, und alle Marker 41, 42 können für die genaue Bestimmung der Position des Fahrzeugs 12 herangezogen werden. Anschließend wird im Schritt S110 die Vermessung beendet.
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Die Vermessung der Marker 41, 42 kann somit weitgehend automatisch durch die Steuervorrichtung 50 erfolgen. Die Steuervorrichtung 50 steht in Verbindung mit den Kameras 45 und den Bewegungsvorrichtungen 46. Durch die Verwendung einer Mehrzahl von Kameras 45 wird zudem die für die Aufnahmen benötigte Zeit verringert.
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Durch die Kenntnis der Koordinaten der ersten Marker 41 und der zweiten Marker 42 können zum einen die Positionen der Kameras 45 genau bestimmt werden, und zum anderen können auch Positionen an den für den Sicherheitsversuch verwendeten Fahrzeug 12 genau bestimmt werden. Die zusätzliche Verfügbarkeit der Information über die zweiten Marker führt zu einem Passpunktfeld mit einer größeren Anzahl an Passpunkten und daher zu einer höheren Genauigkeit.
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Die Kameras 45 haben bevorzugt zumindest teilweise eine Auflösung von mindestens 1.900 x 1000 Pixel (also z.B. 1.920 x 1000 Pixel), bevorzugt mindestens eine Auflösung von 3.800 x 2.000 Pixel. Während bisher für die Vermessung verwendete Kameras, z.B. Spiegelreflexkameras, eine deutlich höhere Auflösung haben können, ist die Auflösung bei Hochgeschwindigkeitskameras üblicherweise etwas niedriger. Für eine hohe Genauigkeit bei der Vermessung ist es aber hilfreich, trotz der höheren Anschaffungskosten Hochgeschwindigkeitskameras mit einer entsprechenden Auflösung zu verwenden.
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Die für die Vermessung benötigte Zeit kann beispielsweise auf unter eine Stunde verkürzt werden, und sie ist weitgehend automatisch möglich.
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5 zeigt ein Flussdiagramm, welches schematisch den Ablauf eines Sicherheitsversuchs zeigt.
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Die Routine beginnt im Schritt S120, und es folgt ein Sprung zum Schritt S122. Dort werden die Kameras 45 für den Sicherheitsversuch vorbereitet. Die Kameras 45 werden an geeigneten Positionen zur Aufnahme des Crashs positioniert. Zudem werden sie für Hochgeschwindigkeitsaufnahmen vorbereitet, und die Blende und Fokussierung werden - soweit sie einstellbar sind - eingestellt.
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Im Schritt S124 wird der Sicherheitsversuch durchgeführt. Hierzu kann die Steuervorrichtung 50 die Bewegung des Fahrzeugs 12 bzw. den Start der Bewegung beeinflussen, und zu einem geeigneten Zeitpunkt, der bspw. über einer Lichtschranke oder über eine vorgegebene Zeitdauer der Bewegung des Fahrzeugs 12 bestimmt wird, werden die Aufnahmen der Kameras 45 gestartet. Die Steuervorrichtung 50 steuert die Kameras 45 bevorzugt synchronisiert an, da dies die räumliche Auswertung stark vereinfacht. Die Synchronisierung erfolgt bevorzugt auf Grundlage eines so genannten Hallentakts, welcher über einen Hallentaktgeber vorgegeben wird. Über den Hallentakt können auch die Messtechnik, die LED-Beleuchtung und die Dummytechnik synchronisiert werden. Der Hallentakt beträgt beispielsweise 20 kHz. Bei den Hochgeschwindigkeitsaufnahmen entstehen zweite Bilddaten PICDATA2 welche entweder sofort an die Steuervorrichtung 50 übermittelt werden, oder aber in einem ersten Schritt innerhalb der Kamera 45 gespeichert und erst nach den Aufnahmen an die Steuervorrichtung 50 übertragen werden.
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Es erfolgt ein Sprung zum Schritt S126, und in diesem folgt eine Auswertung der zweiten Bilddaten PICDATA 2 mit Hilfe der ersten Positionsdaten M1_DATA und der zweiten Positionsdaten M2_DATA. Hierbei können beispielsweise die Positionen der dritten Marker 43 bestimmt werden, und aus diesen ist die Grundposition des Fahrzeugs 12 bekannt. Sobald die Grundposition des Fahrzeugs 12 bekannt ist, können die auftretenden Bewegungskinematiken beim Sicherheitsversuch ermittelt und anschließend untersucht werden, beispielsweise für das Fahrzeug 12, die Felgen oder die Dummys.
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Durch die Verfügbarkeit sowohl der ersten Positionsdaten M1_DATA als auch der zweiten Positionsdaten M2_DATA ist eine sehr genaue Auswertung des Sicherheitsversuchs möglich.
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Es erfolgt ein Sprung nach S128, und die Routine wird beendet.
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Die konkrete Auswertung kann beispielsweise u.a. durch die Methoden der Nahbereichsphotogrammetrie erfolgen.
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Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.
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Das Crashhindernis 22 ist im Ausführungsbeispiel ein Crashblock. Es kann aber auch ein Crashpfahl oder ein anderes Hindernis sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Crashanlage
- 12
- Fahrzeug
- 14
- Tor
- 19
- Halle
- 20
- Boden
- 21
- Decke
- 22
- Crashhindernis (-block)
- 23
- Seitenwände
- 24
- Filmgrube
- 26
- Glasscheibe
- 31-37
- Bewegliches Bodenteil
- 41
- erste Marker
- 42
- zweite Marker
- 43
- dritte Marker
- 45
- Kamera
- 46
- Bewegungsvorrichtung
- 47
- Bewegung
- 48
- Rahmen
- 49
- Scharnier
- 50
- Steuervorrichtung
- 51
- Träger
- 52
- Seilwinde
- 54
- Seil
- 60
- Lichtsegel
- 71
- Befestigungsstelle
- 72
- Querträger
- 73
- Schwenk-/Neigekopf
