JP2003506699A - 時間分解による写真測量式のホイール位置値の測定装置 - Google Patents

時間分解による写真測量式のホイール位置値の測定装置

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、３次元的に時間分解により写真測量によって対象物を検出するための装置であって、検出したい対象物（１）に取り付けれた第１の補助構造体（２）と、第２の補助構造体（５）と、１つのカメラ（６）とを有している形式のものに関する。第１の補助構造体（２）は第２の補助構造体（５，５´）に対して可動である。カメラ（６）が第１の補助構造体（２）と第２の補助構造体（５，５´）とに対して、これらの相対運動を、従って対象物（１）の位置を、唯１つの視点から検出するように配置されている。本発明による方法は、次のようなステップを有している。即ち、検出したい対象物（１）に取り付けられた第１の補助構造体（２）を準備し、第２の補助構造体（５，５´）を準備し、該第２の補助構造体（５，５´）に対して対象物（１）が可動であって、第１と第２の補助構造体（２，５，５´）の出発位置に基づき、対象物（１）の相対位置の唯１つの視点から検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、３次元的に時間分解により写真測量で対象物を検出するための方法
および装置に関するものであって、特に、走行中の車両の３次元的なホイール位
置を時間分解により写真測量で測定するための方法および装置に関する。
【０００２】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７５７７６０号明細書またはドイツ連邦
共和国特許出願公開第１９７５７７６３号明細書により自動車のホイールジオメ
トリ及び／又は軸線ジオメトリを光学的な測定装置によって測定するための装置
が公知である。この光学的な測定装置は、検出したいホイールもしくは検出した
い軸を少なくとも２つの異なる視点から撮影する画像撮影装置を備えている。公
知の装置はさらに、測定装置とホイールとの間に取り付けられた、参照マークな
らびに付加的なホイールマークを支持する装置を有している。
【０００３】 本発明の課題は、空間における対象物の場所と方向とを簡単に正確に時間分解
によって測定できる装置および方法を提供することである。このような課題およ
び以下で述べる課題は、請求項に記載された装置もしくは方法により解決される
。
【０００４】 本発明による装置もしくは本発明による方法は、測定したい対象物の位置を参
照対象物の位置に相対的に測定し、この場合、測定したい対象物と参照対象物と
に、任意の形状と寸法のマークによって印をつけることを特徴とする。本発明に
よれば、測定は所定の時点で、両対象物を、１つの画像を写す唯１つのカメラに
よって同時に撮影することにより行われる。この場合、カメラは測定したい対象
物又は参照対象物とは一定の関係を有していなくてよい。この方法と装置とによ
れば、ステアリング角度と、キャンバ角度（Sturzwinkel）と、車両のバウンド
ストローク（Federweg）とを確実に高度な分析で測定できる。
【０００５】 測定したい対象物または参照対象物の天然の表面テクスチュアをマークとして
利用することができる。本発明の有利な構成では、測定したい対象物上に及び／
又は参照対象物上に準備された写真測量のためのマークが使用される。
【０００６】 本発明は、車両の運転中の３次元的なホイール位置の測定に関して説明されて
いるが、本発明の根底を成す思想を、どの動力学的または静力学的な対象物の検
出にも使用可能であることは当業者には自明のことである。
【０００７】 図１ａ〜図１ｃに示したように、測定したいホイール１には第１の補助構造物
２が取り付けられていて、この補助構造物２は測定中に車軸（図示せず）に対し
て定置に保たれる（例えばホイールハブに組み付けることにより）。第１の補助
構造物２が軽量で形状安定的な材料から形成されていると特に有利である。この
第１の補助構造物２は、写真測量のためのマーク３が使用される場合には、測定
される数のこのようなマーク３が取り付けられる剛性的な支持体の機能を果たし
ている。マーク３は図１ｂでは白い点として示されている。この第１の補助構造
物２は、図１ｂにも示されているように有利には半円形に形成されている。
【０００８】 さらに、部分的に示された車両４の車体には、第２の補助構造物５が、測定中
は車両４の車体に対して定置に保たれるように取り付けられている。第１の補助
構造物２と同様に、有利には第２の補助構造物５も有利には軽量で形状安定的な
材料から形成することができる。
【０００９】 図１ｂの実施例では、第２の補助構造物５が、半円形の第１の補助構造物２を
取り囲むような円弧状の形状を有している。第１と第２の補助構造体は、図示し
たように、ほぼ１つの同じ平面に配置することができるが、これらはずらされて
配置されていてもよい。
【００１０】 上述した構成により、有利にはホイールは走行運転中に自由に回転することが
できる。第２の補助構造物５も同様に、写真測定用のマーク３が使用される場合
には、測定される数のこのようなマーク３の支持体として働く。
【００１１】 補助構造物２，５は、どの走行状況においても、車両４の上側に取り付けられ
たカメラ６によってできるだけ全面的に撮影され得るように互いに位置決めされ
ている。本発明の有利な構成では、カメラ６は車体にフレキシブルに懸吊される
。出願人の試験によれば、５１２の解像度、５１２ピクセルを有した高速カメラ
により特に良好な結果が得られることがわかった。図面には示していないストロ
ボスコープ照明をこのカメラのために設けることができる。
【００１２】 基本的にカメラ６は、両補助構造体２，５を同時に「見える」ように配置され
ていればよい。一定の基準は両補助構造体２，５に対して必要ではない。従って
、カメラが車体のもしくは検出したい対象物の動きに従動することが保証されて
いるならば、本願の図面に示したようにカメラを車体に固定することは必ずしも
必要ではない。
【００１３】 時間分解による写真測定式の検出の前に、ホイール１と車体とに取り付けられ
、マーク３，３′が設けられた補助構造体２，５をまず始めに様々なカメラ位置
から撮影し、例えば http://www.geodetic.com/Basics.htm に記載されているよ
うな標準的な方法でカメラ６の同時補正とマーク３，３′の位置決めが行われる
。次いで、実際の時間分解的写真測定式検出が開始される。このためには１つの
カメラ位置から撮影が行われればよい。
【００１４】 カメラ６によって撮影された画像は、そのデータ量に適したメモリ媒体（図示
せず）に記録され、測定終了後にオフラインで写真測量の標準的な方法（単一カ
メラシステム Einkamerasystem）によって評価される。適当な計算手段が使用
されるならばオンラインの評価も考えられる。メモリ媒体は、このような形式の
使用例では標準的なデータ量をメモリするために充分な容量を有していなければ
ならない。記録された画像データの評価は特別なハードウェアまたは適したＰＣ
によって行われる。
【００１５】 このような評価の際には、両対象物（ホイール１と車体）と両補助構造体２，
５とを同時に撮影したそれぞれ１つの画像がいわゆるリセクション法（バンドル
調整を行わない ohne Buendelausgleich）で処理される。この場合、このような
方法の使用はそれぞれ別個に両補助構造体２，５のために行われる。それぞれマ
ーク３，３´の点座標が測定され、それぞれカメラの（仮想の）位置が測定され
る。最後に、両対象物（算出後）の相対位置がわかる共通の座標系に変換される
。
【００１６】 出願人の研究により、上記のカメラ分析により適した結果が得られることがわ
かった。この場合、カメラと後置された評価電子機器とは、１秒に１６０測定ま
で行えた。従って必用に応じて、約２０００００までの個別測定が中断されない
２０分の時間のうちに行えた。
【００１７】 本発明による方法では、測定中に事実上、両補助構造体２，５の互いの相対位
置（場所と方向）をカメラ６と後置された評価装置とによって検出することがで
きる。この場合、カメラ６が、補助構造体２，５のうちの一方に固定的に位置し
ている必用はない。場合によって生じる振動はこの場合、問題ではない。
【００１８】 両補助構造体２，５の出発位置が、例えば車両の前車軸の真ん中であるゼロ点
における測定によりわかっているならば、車体に対する第２の補助構造体５の一
定の関係が保証されているならば、測定の各時点におけるホイール位置は検出可
能である。車体に対する参照基準は全ての測定装置において基本的な問題である
。このような問題は本発明によれば特に有利に解決される。即ちこの場合、極め
て僅かな重量と高い剛性（即ちできるだけ僅かな固有運動）を有した第２の補助
構造体５が製造される。両補助構造体２，５のためには有利には、前述の要求を
満たす炭素繊維強化されたプラスチック（ＣＦＫ）が使用される。しかしながら
同様の強度を有した別の材料を使用することもできる。
【００１９】 図２ａおよび図２ｂにより本発明の第２の実施例を説明する。第１の実施例と
は異なり、第２の補助構造体５´は、１つの又は複数の平面で車体に取り付けら
れた多数の個別構成要素から形成されている。図２ａでは個別構成要素のうち２
つが１つの平面に配置されている。これらは第１の補助構造体２の平面にほぼ相
当し、これに対し、他の２つの個別構成要素はホイールの周囲よりも上方に位置
する１つの平面に位置している。
【００２０】 第２の実施例により、本発明の特に有利な局面が得られる。即ち付加的に、個
別構成要素の互いの位置（理想的には変化し得ない）を監視することができ、ひ
いては場合によっては生じる自励振動に関する情報が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１ａには、３次元的に時間分解により写真測量で対象物を検出するための装
置の第１実施例の側方図が、図１ｂには第１実施例の平面図が、図１ｃには図１
ａと図１ｂの装置の斜視図が示されている。
【図２】 図２ａには３次元的に時間分解により写真測量で対象物を検出するための本発
明による装置の第２実施例の側方図が、図２ｂには第２実施例の平面図が示され
ている。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年６月２２日（２００１．６．２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA01 AA04 AA14 AA17 AA20 BB02 BB16 BB27 CC11 CC12 DD02 DD14 FF04 FF61 GG08 JJ03 JJ26 NN02 PP18 QQ24 QQ25 QQ31 5C054 AA01 CA04 CC02 CF01 CH01 FC11 FC15 FD01 GA00 GB01 HA05

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３次元的に時間分解により写真測量によって対象物を検出す
    るための装置であって、 検出したい対象物（１）に取り付けれた第１の補助構造体（２）と、 第２の補助構造体（５）と、 １つのカメラ（６）とを有しており、 第１の補助構造体（２）は第２の補助構造体（５，５´）に対して可動であっ
    て、 カメラ（６）が第１の補助構造体（２）と第２の補助構造体（５，５´）とに
    対して、これらの相対運動を、従って対象物（１）の位置を、唯１つの視点から
    検出するように配置されていることを特徴とする、３次元的に時間分解により写
    真測量によって対象物を検出するための装置。
  2. 【請求項２】 走行中の車両（４）の３次元的なホイール位置を時間分解に
    より写真測量によって測定するための装置であって、 車両ホイール（１）に取り付けられた第１の補助構造体（２）と、 車両（４）の車体に取り付けられた第２の補助構造体（５，５´）と、 車両（４）の車体に取り付けられたカメラ（６）とを有しており、 カメラ（６）が第１の補助構造体（２）と第２の補助構造体（５，５´）とに
    対して、これらの相対運動を、従ってホイール（１）の位置を、検出するように
    配置されていることを特徴とする、走行中の車両（４）の３次元的なホイール位
    置を時間分解により写真測量によって測定するための装置。
  3. 【請求項３】 第１の補助構造体（２）が半円形に形成されていて、第２の
    補助構造体（５）が、半円形の第１の補助構造体（２）を取り囲む円弧状の形状
    を有している、請求項１又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】 第１の補助構造体（２）が半円形に形成されていて、第２の
    補助構造体（５）が多数の個々の構成要素から形成されている、請求項１又は２
    記載の装置。
  5. 【請求項５】 第１の補助構造体（２）が半円形に形成されていて、第２の
    補助構造体（５´）が複数のほぼ円形の個別の構成要素から形成されていて、こ
    れらの個別の構成要素は単数又は複数の平面で車体に取り付けることができる、
    請求項２記載の装置。
  6. 【請求項６】 第１の補助構造体（２）と第２の補助構造体（５，５´）と
    が、カメラ（６）のどんな位置からもできるだけ完全に撮影できるように互いに
    位置決めされている、請求項１から５までのいずれか１項又は複数の項記載の装
    置。
  7. 【請求項７】 第１と第２の補助構造体（２，５，５´）が、炭素繊維強化
    プラスチックから形成されている、請求項１から６までのいずれか１項又は複数
    の項記載の装置。
  8. 【請求項８】 第１と第２の補助構造体（２，５，５´）が、軽量で形状安
    定的な材料から形成されている、請求項１から６までのいずれか１項又は複数の
    項記載の装置。
  9. 【請求項９】 第１と第２の補助構造体（２，５，５´）が、適当な数の写
    真測量のためのマーク（３，３´）を有して形成されている、請求項１から８ま
    でのいずれか１項又は複数の項記載の装置。
  10. 【請求項１０】 カメラ（６）から送られた画像データを記録するための、
    カメラ（６）に接続されたメモリ媒体を有しており、写真測量の標準的な方法で
    画像データを評価するための画像評価ユニットを有している、請求項１から９ま
    でのいずれか１項又は複数の項記載の装置。
  11. 【請求項１１】 カメラ（６）がフレキシブルに取り付けられている、請求
    項１から１０までのいずれか１項又は複数の項記載の装置。
  12. 【請求項１２】 ３次元的に時間分解により写真測量によって対象物を検出
    するための方法であって、 検出したい対象物（１）に取り付けられた第１の補助構造体（２）を準備し、 第２の補助構造体（５，５´）を準備し、該第２の補助構造体（５，５´）に
    対して対象物（１）が可動であって、 第１と第２の補助構造体（２，５，５´）の出発位置に基づき、対象物（１）
    の相対位置の唯１つの視点から検出することを特徴とする、３次元的に時間分解
    により写真測量によって対象物を検出するための方法。
  13. 【請求項１３】 走行中の車両（４）の３次元的なホイール位置を時間分解
    により写真測量によって測定するための方法であって、 検出したい対象物（１）に取り付けられた第１の補助構造体（２）を準備し、 車両（４）の車体に取り付けられた第２の補助構造体（５，５´）を準備し、 第１と第２の補助構造体（２，５，５´）の出発位置に基づき、ホイール（１
    ）の相対位置の唯１つの視点から検出することを特徴とする、走行中の車両（４
    ）の３次元的な車両位置を時間分解により写真測量によって測定するための方法
    。
  14. 【請求項１４】 検出を、第２の補助構造体（５，５´）に対してほぼ定置
    に取り付けられたカメラ（６）によって唯１つの視点から行う、請求項１２又は
    １３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 対象物もしくはホイール（１）の位置の評価を、写真測量
    の標準的な方法で行う、請求項１２から１４までのいずれか１項又は複数の項記
    載の方法。
  16. 【請求項１６】 第２の補助構造体（５´）が、複数の個別の構成要素から
    形成されていて、これらの構成要素が単数又は複数の平面で車両（４）の車体に
    取り付け可能であって、場合によっては生じる自励振動の情報を得るためにこれ
    らの個別の構成要素の位置を相対的に監視する、請求項１３から１５までのいず
    れか１項又は複数の項記載の方法。
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