KR20070016095A - 휠 림의 공간적인 위치를 결정하기 위한 측정 유닛 및 측정방법, 및 샤시 측정 장치 - Google Patents

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KR20070016095A KR1020067000718A KR20067000718A KR20070016095A KR 20070016095 A KR20070016095 A KR 20070016095A KR 1020067000718 A KR1020067000718 A KR 1020067000718A KR 20067000718 A KR20067000718 A KR 20067000718A KR 20070016095 A KR20070016095 A KR 20070016095A
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헤르만 벅
스테판 쇼메르
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바이쓰 바르쓰 게엠베하
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Abstract

적어도 하나의 카메라를 갖는 측정 유닛에 관한 휠 림의 공간적인 위치를 결정하기 위한 유닛 및 방법에 있어서, 휠 림은 카메라의 시계에 놓이며, 모형 파라미터들을 통하여 측정 유닛에 관한 모형체의 공간적인 위치뿐만 아니라 로컬라이저블 휠 림 기하 구조 세부사항의 모형체를 묘사하는 사용가능한 모형을 만드는 단계, 카메라로 휠 림의 휠 림 기하 구조 세부사항의 픽쳐를 캡쳐하는 단계, 모형의 모형 파라미터들의 변경을 통하여 휠 림 기하 구조 세부사항의 픽쳐로 모형 파라미터들에서 기인한 모형체 이미지를 피팅하는 단계, 및 피팅시에 모형 파라미터들의 변경들을 트래킹(tracking)하는 단계를 포함하고, 이에 의하여 주장된 공차 한계들 내에서 휠 림 기하 구조 세부사항의 모형 파라미터들로부터 기인한 이미지가 휠 림 세부사항의 캡쳐된 픽처에 피팅될 때 휠 림 기하 구조 세부사항의 모형체의 위치에 관련된 데이터는 휠 림 기하 구조 세부사항 및 그에 따라 휠 림 자체의 공간적인 위치를 반영하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 상기 방법 및 상기 유닛을 사용하는 휠 얼라이먼트 측정 방법 및 휠 얼라이먼트 시스템에 관한 것이다.

Description

휠 림의 공간적인 위치를 결정하기 위한 측정 유닛 및 측정 방법, 및 샤시 측정 장치{Measuring Method and Measuring Unit for Determining the Spatial Position of a Wheel Rim, and Chassis Measuring Device}
본 발명은 측정 유닛으로의 휠 림(wheel rim)의 공간적인 위치를 결정하기 위한 측정 유닛 및 측정 방법으로서, 그 측정 유닛은, 적어도 하나의 카메라를 포함하고, 휠 림이 카메라의 시계(field of view)에 놓이는, 측정 유닛 및 측정 방법과 그러한 종류의 측정 방법이 사용되는 휠 얼라이먼트(wheel alignment) 측정 시스템 및 휠 얼라이먼트 측정 방법에 관한 것이다.
DE 100 43 354.5로부터, 측정 헤드들을 갖는 휠 얼라이먼트 측정 시스템은 측정 장소에서 자동차의 휠들의 휠 위치들을 결정하는 것(determination)으로 알려져 있고, 측정 헤드 각각은 카메라의 시계(viewing field)에 배치된 측정 타겟에 정렬되고 자동차의 휠에 고정된(fixed) 관계로 위치가 지정된 적어도 하나의 카메라를 보여주고, 카메라의 픽쳐(picture)는 측정 타겟의 공간적인 위치를 결정하고 측정체(measuring body) 또는 카메라의 위치에 대한 휠의 위치를 결정하기 위하여 평가 유닛에 의하여 평가될 수 있다. 유닛은 서로 측정 헤드들(measuring heads)의 위치에 대한 휠 얼라이먼트 측정 시스템의 측정 헤드들을 보정하기 위한 측정 헤드 들과 결합된 광학 레퍼런스 시스템(optical reference system)을 갖는다.
다른 각들로 휠들의 타겟들을 향하는 두 개의 카메라들을 포함하는 측정 장치들을 갖는 휠 얼라이먼트 측정 시스템들은 또한 DE 197 57 760, DE 197 57 763, DE 100 32 356 및 DE 100 50 653으로부터 알려져 있다.
이러한 소위 컨택트-프리(contact-free) 휠 얼라이먼트 측정 시스템들에 있어서, 휠 또는 림의 픽쳐들에 대한 직접적인 픽쳐 평가를 통하여 휠 또는 휠 림 자체의 특징들로부터 충분히 정확하게 공간적인 위치가 결정될 수 없기 때문에 측정 타겟들이 사용되어야 한다.
DE 29 48 573에 있어서, 림 혼 윤곽(rim horn contour)에 피팅(fitting)된 타원 또는 원을 통하여 휠의 공간적인 위치의 방향을 돌리도록(bring about) 시도했었다. 이는 림 혼의 라운딩(rounding) 특히 조종 휠의 회전(turning)으로 인한 시스템적인 오류들을 불러온다. 이러한 오류들은 림 윤곽이 공간적인 원의 투시도(perspective picture)일 것이라고 잘못 가정하고, 반면에 실제로는 어떤 공간적인 원도 투시적으로 관찰되지 않는다는 결과로서 나온다. 더구나, 두 개의 카메라 구성에 있어서, 스테레오 시스템의 카메라들 양쪽 모두는 동일한 공간적인 윤곽을 볼 수 없고, 다른 윤곽들을 볼 수 있다.
본 발명은 휠 림이 카메라의 시계에 놓이는 적어도 하나의 카메라를 포함하는 측정 유닛으로의 휠 림의 공간적인 위치를 결정하기 위한 방법으로서, 그 방법은: 모형 파라미터들을 통하여 측정 유닛으로의 모형체의 공간적인 위치뿐만 아니라 로컬라이저블(localizable)한 휠 림 기하 구조 세부사항(wheel rim geometry detail) 을 묘사하는 사용가능한 모형을 만드는 단계, 카메라를 이용하여 휠 림의 휠 림 기하 구조 세부사항 픽쳐를 캡쳐링(capturing)하는 단계, 모형의 모형 파라미터들을 변경함으로써 모형 파라미터들로부터 기인한 모형체의 픽쳐를 림 기하 구조 세부사항 픽쳐에 피팅하는 단계, 및 피팅시에 모형의 모형 파라미터들의 변경을 트래킹(tracking)하는 단계를 포함하고, 이에 의해 휠 림 기하 구조의 세부사항의 모형 파라미터들로부터 기인한 이미지가 주장된(asserted) 공차 한계들(tolerance limits) 내에서 휠 림 기하 구조 세부사항의 캡쳐된 픽쳐에 매칭될 때, 휠 림 기하 구조 세부사항의 모형체의 위치에 관련된 데이터는 휠 림 기하 구조 세부사항의 공간적인 위치, 및 그에 의하여 휠 림 자체의 공간적인 위치를 반영한다.
이러한 방법을 통하여, 림 혼에 의해 전개된 휠 평면을 정확하게 결정하기 위하여 휠 얼라이먼트 측정, 즉 실제 휠 림의 실제 현실들이 고려된다. 일반적인 방법들에서 전술한 시스템적인 오류는 그에 의하여 회피될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 유리한 실시예는 모형체가 소위 접촉 토러스(osculating torus) 또는 3-D 캐드 표시(3D-CAD representation)인 것을 특징으로 한다. 접촉 토러스는 토러스 림 에지 윤곽(torus rim edge contour)에 대한 3-D 캐드 모형의 가장 간단한 형상을 나타내는 반면, 각각의 림의 3D-캐드 표시가 사용될 수 있으며 이에 의하여 역시 좋은 결과가 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 유리한 실시예는 접촉 토러스의 경우에 모형의 모형 파라미터들은 토러스의 제1 반경 R 및 제2 반경 r, 토러스 중앙 위치 c, 토러스의 회전 평면의 법선 벡터(normal vector) n 및 접촉 토러스가 보여지는 조리개 카메라의 투사 중앙의 위치 z 이다. 접촉 토러스의 이러한 모형 파라미터들로부터, 몇몇은 휠 림의 실제 치수(dimension)들로부터 그리고 조리개 카메라의 배치로부터 알려져 있어, 결과 최적화 문제(resulting optimisation problem)에서 알려지지 않은 것들의 수가 유리한 방식으로 감소되고 실제의 림의 픽쳐상의 접촉 토러스 이미지의 피팅이 더 쉽게 된다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 유리한 실시예는 휠 림 기하 구조 세부사항이 림 에지 윤곽인 것을 특징으로 한다. 휠 림 및 타이어들(tires) 사이의 충분히 양호한 콘트라스트(contrast)가 거기에서 기대되기 때문에, 다른 휠 림 기하 구조 세부사항들은 또한 휠 림의 공간적인 위치의 결정을 위한 구성요소로서 고려될 수 있다 하더라도, 림 에지 윤곽이 바람직한 특징이다.
본 발명에 따른 추가적인 유리한 실시예는 휠 림 윤곽이 다른 각들로 휠을 향하는 두 개의 카메라들로 캡쳐되는 것을 특징으로 한다. 이후에 도시한 바와 같이, 원래 하나의 카메라는 본 발명에 따른 측정들을 수행하기 위한 구성요소로서 충분하다. 그러나, 측정의 높은 정확도를 얻기 위하여 두 개의 카메라들이 에러 수정에 대해 유리하다.
본 발명의 방법의 추가적인 유리한 실시예는 휠 림의 픽쳐가 또한 림의 각 회전 레퍼런스 포인트(angular rotation reference point)를 결정하는데 사용되고, 그것이 휠의 회전을 수행할 때 각의 시작포인트로서 역할을 하는 것을 특징으로 한다. 림 에지 평면의 법선 벡터 및 회전각으로부터, 실제 회전축이 정확하게 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 유리한 실시예는 림상의 회전 각 레퍼런스 포인트를 결정하기 위하여, 휠의 특징적인 면(characteristic feature)의 위치가 사용되고, 회전 각 시작 포인트를 결정하기 위한 특징적인 면으로서 유리한 방식으로 휠의 에어 밸브(air valve) 또는 림의 특징적인 면이 사용된다. 휠의 회전 위치를 보여주는 자동차 휠의 특징적인 면은 에어 밸브이기 때문에, 이는 특징적인 면으로서 휠에서 추가적인 측정들 없이 사용될 수 있다. 마커(marker)가 또한 림 상의 회전 각 결정 포인트(rotation angle determination point)를 마크(mark)하는데 사용될 수 있고, 휠과 다시 접촉하는 것이 필요하다. 실제로 에어 밸브의 로컬라이제이션(localization)은 현재 측정의 목적으로 충분하다는 것이 보여졌다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 유리한 실시예는 림의 주변부의 분할을 위하여, 선-분할(pre-segmentation) 및 미세 분할(fine segmentation)(부화소 분할(sub pixel segmentation))이 수행된다. 과정의 이러한 방식은 충분한 정확도로 분할을 수행할 수 있도록 하기 위하여 유리한 방식으로 요청되는 산술 작용들의 단순화를 가능하게 한다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 유리한 실시예는 모형의 모형 파라미터들에 대한 데이터가 출력되거나 표시되고, 그 모형 파라미터는 휠 림 기하 구조 세부사항의 모형체 이미지가 휠 림 세부사항의 캡쳐된 픽쳐에 피팅될 때 휠 림의 공간적인 위치를 규정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 유리한 실시예는 다음 단계를 통하여 특징지워진다: 픽쳐 슈팅(picture shooting)을 시작하는 단계, 자동차 휠의 에어 구멍(air vent)의 분할이 수행되는 림을 분할하는 단계, 림 에지의 주장된 각 범위를 측정하기 위하여 림 에지를 분할하는 단계, 림 에지의 3-D 위치를 재구성하는 단계, 계산의 결과, 즉 림 에지 평면의 중앙 포인트 및 법선 벡터의 결과를 디스플레이하는 단계 및/또는 추가적인 계산을 위하여 동일한 것을 저장하는 단계. 이러한 배치일지라도, 유리한 방식으로 림 런-아웃(rim run-out) 보상이 가능하다.
본 발명에 따른 이러한 방법의 추가적인 유리한 실시예는 픽쳐 슈팅이 시작된 후, 먼저 측정을 위하여 조명이 충분한지 여부 및 조명이 그에 따라 조정되었는지가 검사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 유리한 실시예는 조정이 조명을 위한 광의 더 크거나 더 작은 강도를 포함하는 것을 특징으로 한다.
적어도 하나의 카메라를 포함하는 측정 유닛으로의 휠 림의 공간적인 위치를 결정하기 위한 본 발명에 따른 측정 유닛으로서, 휠 림이 카메라의 시계에 놓이는 측정 유닛은, 전술한 방법들 중 하나를 실행하도록 프로그램된 컴퓨터에 의해 특징 지워진다.
본 발명에 다른 측정 유닛의 유리한 실시예는, 위의 측정유닛에서, 휠 림 윤곽을 캡쳐하고 다른 각들로 휠을 향하는 두 개의 카메라가 제공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 측정 유닛의 추가적인 유리한 실시예는 각각의 카메라가 광학 센서, 대물 렌즈(objective), 조리개 세팅(aperture setting) 유닛 및 초점 세팅(focus setting) 유닛을 포함하고, 센서들 및 대물 렌즈의 장착 장소, 조리개 세팅 및 초점 세팅이 선-조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 측정 유닛의 추가적인 유리한 실시예는 줌-대물렌즈들(Zoom-objectives)의 경우에, 정해진 초점 거리가 추가적으로 선-조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 측정 유닛의 추가적인 유리한 실시예는 휠 림-기하 구조 세부사항의 모형체 이미지가 휠 림 기하 구조 세부사항의 캡쳐된 픽쳐에 피팅될 때 휠 림의 공간적인 위치를 규정하는 모형 파라미터들에 관한 데이터를 각각 출력하거나 디스플레이하기 위하여 출력 또는 디스플레이 시스템이 각각 제공되는 것을 특징으로 한다. 그에 의하여 레퍼런스 시스템들의 미세 조정이 언제든지 새롭게 수행될 수 있기 때문에 측정 장소의 설비가 더 쉽게 만들어진다.
본질적으로 본 발명 또는 그 실시예들에 따른 측정 유닛의 장점들은 전술된 그 실시예들 또는 본 발명에 따른 방법의 장점들에 대응한다.
자동차의 휠 얼라이먼트 측정을 위한 본 발명에 따른 방법은 자동차 휠 상의 측정 유닛으로의 휠 림의 공간적인 위치를 결정하기 위한 전술한 방법들 중 하나가 실행되고, 측정들의 실행을 위한 측정 유닛의 상대적인 위치들이 결정되고, 자동차 휠들에서 측정들의 측정 결과들은 측정 유닛들의 상대적인 위치들을 고려한 휠 위치 값들(wheel position values)에 의하여 표현되고, 휠 위치 값들이 출력되거나 디스플레이되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법의 유리한 실시예는 측정들을 수행하기 위한 측정 유닛들의 상대적인 위치가 측정 장소에 측정 유닛들의 조정가능한 장착을 통하여 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법의 실시예의 추가적인 실시예는 측정들을 수행하기 위한 측정 유닛들의 상대적인 위치들이 측정 유닛들에 배치된 레퍼런스 시스템을 통하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 유리한 실시예는 다음 단계들을 통하여 특징지워진다: 개별적인 측정 유닛들의 측정들을 수행하는 단계; 측정 결과들을 컴퓨터에 입력하는 단계; 레퍼런스 시스템 측정의 결과들로부터 변환 행렬(transformation matrix)을 계산하는 단계; 레퍼런스 측정 시스템으로부터 거리들 및 오프셋 각들(offset angles)을 통하여 산술 좌표계(arithmetic coordinates system)로 측정 유닛들의 결과 벡터들을 변환하는 단계; 대응하는 휠 얼라이먼트 측정 값들의 계산을 위하여 서로에 대한 결과 벡터들 위치의 평가를 통하여 산술 좌표계에서 휠 위치 값들을 결정하는 단계; 디스플레이 시스템에 휠 위치 각 값들의 결과들을 제공하고 및/또는 추가적인 사용을 위하여 동일한 것을 저장하는 단계.
자동차들의 휠 얼라이먼트 측정을 위한 본 발명에 따른 방법의 장점들 및 유리한 실시예들은 전술한 측정 유닛들 및 대응하는 방법이 자동차들에 있어 완전한 주행 기어들(running gears)의 정확한 측정을 위한 유리한 방식으로 사용된다는 점에 있다.
본 발명에 따른 자동차들을 위한 휠 얼라이먼트 측정 시스템은 자동차의 휠들에서 측정 유닛으로의 휠 림의 공간적인 위치를 결정하기 위한 측정 유닛으로서, 그 측정 유닛 각각이 자동차의 휠들 중 하나와 연관되는 방식으로 측정 유닛들이 측정 장소에 위치 지정되고, 이에 의하여 측정 유닛들의 상대적인 위치들이 측정들을 수행하는 동안 결정되는 측정 유닛, 측정 유닛들의 상대적인 위치들을 고려한 휠 위치 값들로 자동차의 휠 들에서 측정들의 측정 결과들을 프로세싱하는 컴퓨터, 및 휠 위치 값들을 디스플레이하거나 출력하는 디스플레이 유닛 또는 출력 유닛을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휠 얼라이먼트 측정 시스템의 유리한 실시예는 측정들을 수행하기 위한 측정 유닛들의 상대적인 위치들이 측정 장소에 측정 유닛들의 조정가능한 장착을 통하여 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휠 얼라이먼트 측정 시스템의 유리한 실시예는 측정을 수행하기 위한 측정 유닛들의 상대적인 위치들이 측정 유닛들에 배치된 레퍼런스 시스템을 통하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휠 얼라이먼트 측정 시스템의 유리한 실시예는 스테레오 측정 시스템을 위한 측정 유닛에서 두 개의 카메라들의 조합된 어셈블리 상에서, 카메라들은 측정 유닛의 좌표계에 관하여 보정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동차들을 위한 휠 얼라이먼트 측정 시스템의 장점들은 자동차들상의 휠 얼라이먼트 측정을 위한 방법과 관련되어 설명된 것들에 대응한다.
본 발명의 실시예들은 포함된 도면을 참조하여 이제 설명되며, 그 도면은:
도 1은 마크된 평면의 법선 벡터를 갖는 회전체의 개략적인 표시를 도시한다;
도 2는 구가 예로서 채용된 광원의 변화에 대해 쉐도우 경계선(shadow border line) 들이 어떻게 변하는지에 관한 개략적인 표시를 도시한다;
도 3은 링 표면의 쉐도우 경계선 또는 에지 윤곽에 대한 개략적인 표시를 도시한다;
도 4는 접촉 토러스의 단면 원의 마크된 위치를 갖는 자동차 휠의 림 혼 영역을 관통하는 단면의 개략적인 표시를 도시한다;
도 5는 횡단 평면
Figure 112006002002082-PCT00001
에서 토러스의 횡단 픽쳐의 개략적인 표시를 도시한다;
도 6은 링 형상의 물체 외형을 단면에서 갖는 고전적인 스테레오 매칭(classic stereo matching)을 통한 잘못된 재구성의 개략적인 표시를 도시한다;
도 7은 자동차 휠에서 휠 중앙 평면, 휠 축 및 토러스의 개략적인 표시를 도시한다;
도 8은 자동차 휠에서 림 혼으로의 토러스의 개략적인 표시를 도시한다;
도 9는 고정된 측정 유닛들을 갖는 휠 얼라이먼트 측정 시스템의 개략적인 표시를 도시한다;
도 10은 서로간에 측정 유닛들을 조정하기 위한 레퍼런스 시스템 및 고정된 측정 유닛들을 갖는 휠 얼라이먼트 측정 시스템의 개략적인 표시를 도시한다;
도 11은 자동차의 휠 얼라이먼트 측정에 대한 개략적인 전체적인-플로우차트 다이어그램을 도시한다;
도 12는 자동차의 휠 얼라이먼트 측정에 대해 상세 설명된 전체적인 플로우차트를 도시한다;
도 13은 실제 회전축의 결정 또는 림 런 아웃 보상에 대한 플로우차트를 도시한다; 그리고
도 14는 휠의 캠버 각(camber angle) 및 실제 트랙을 결정하기 위한 플로우차트를 도시한다.
회전체의 공간적인 위치의 결정(Determination of the spatial position of a rotating body).
회전, 특히 회전 대칭체의 공간적인 위치를 결정함에 있어서, 타겟들도 마크들도 몸체에 적용되지 않으며 회전체가 시작에서부터 충분히 추적가능한 포인트들을 갖지 않을 때, 로컬라이즈된 기하 구조의 세부사항들이 다음 방식 및 방법으로 캡쳐될 수 있다. 몸체의 바람직한 투시도들로부터 알고리즘 재구성을 통하여 공간내 회전체의 구별되는 기하 구조의 세부 사항들(예를 들면, 포인트들, 에지들, 표면들)을 확인한다. 몸체의 회전동안 이러한 구별되는 기하 구조의 세부사항들을 추적한다. 그 후 3D 포인트들은 실제의 회전축 주위의 회전 평면들을 묘사하는 법선 평면, 에지들 및 공간에서 원형의 경로위를 이동한다.
이러한 목적으로, 무엇보다도, 회전체의 실제 기하 구조의 양호한 로컬라이저블한 부분을 나타내는 바람직하게 파라미터화된 3D 모형이 사용된다. 그러한 3-D 모형은, 예를 들어 입방형들(cuboids), 실린더형들, 원형 표면들 또는 완전한 3-D-캐드 디자인들일 수 있다. 공간내 위치 및 3D 모형의 파라미터들에 따라, 3D 모형의 투사도를 계산할 수 있다. 그 대신에, 이제 3D 모형의 투사도를 갖는다면, 3-D 모형의 구조적인 파라미터들 및 공간적인 위치를 결정할 수 있다. 실제 몸체의 적당한 픽쳐 단면은 3D 모형의 이러한 투시도에 정확하게 대응하여야 하기 때문에, 따라서 주어진 몸체에 알고리즘적으로 피팅(fitting)된 3-D 모형을 얻을 수 있다.
원래 몸체의 실제 회전축이 동시에 피팅된 3D 모형의 회전의 대칭축이 아니라면, 피팅된 3-D 모형의 위치로부터 원래 몸체의 회전 위치를 계산할 수 있다. 따라서, 접촉 평면의 법선 벡터들은 원래 몸체가 회전하는 동안 회전축에 수직이 아니며, 예를 들어 도 1로부터 명백한, 중앙이 회전축인 원뿔을 나타낸다.
일단 회전축이 결정되면, 그 사이 회전체의 위치가 변했다 할지라도 마크된 평면의 측정을 통하여 회전축의 위치를 유도할 수 있다. 휠 얼라이먼트 측정과 관련하여, 이러한 기본적인 생각은 다른 림 기하 구조들에 대한 정확하게 일반적인, 로컬라이즈된 3-D 모형을 얻는 방법에 관한 질문을 불러온다.
충분히 종합적이며(comprehensive), 파라미터화된 3-D 모형들로,이러한 과정은 기본적으로 기하 구조의 재구성을 위한 하나의 투시도만을 요구한다. 그러나 증가된 정확도를 이유로 몇몇 카메라들이 선호될 수 있다.
림의 공간적인 위치의 결정에의 적용(Application to the Determination of the spatial position of a rim)
사실 추적가능한 균일한 공간 윤곽들 또는 충분히 마크된 임의의 포인트들을 갖지 않고, 파라미터화된 3D 모형의 형태의 원리상 가능한 기하 구조에 관한 충분한 사이드 정보(side knowledge)를 갖는다 할지라도 물체의 공간적인 위치는 투시도들로부터 얻어질 수 있다. 이는 예시적으로 링 표면의 3D 모형의 예에서 수행될 수 있다. 그러나, 유사한 접근들은 또한 다른 공간 3D 모형들에서 가능하다. 림 혼 근사화(approximation)에 의한 휠 얼라이먼트 측정에서 특히, 또한 일반화된 링 기하 구조들은 고려의 가치가 있다. 그러한 일반화된 링 표면들의 횡단 곡선들은 그에 따라 원형 아크들(arcs), 즉 원형 아크들로 구성된 넓고 스무스(smooth)한 곡선들 조각이다.
림 기하 구조에 대한 확장된 정보가 직접적이라면(예를 들어 캐드-디자인), 본질적으로 더욱 복잡한 3D 모형은 또한 림 기하 구조에 피팅될 수 있고 그에 따라 림 혼과 떨어진 영역들 또한 근사화를 위해 고려될만한 가치가 있게 된다.
국소적으로 타이어로의 에지 범위에서 모든 림들이 링 형상 기하 구조를 도시하기 때문에, 로컬 링 표면이 카메라에 의해 보이는 림의 에지 윤곽 및 전술한 피팅된 링 표면이 동일하게 되도록 림 에지의 범위에 피팅된다. 그러한 링 표면이 림 혼의 영역 내 접촉 표면, 더욱 자세하게는 카메라 시계로부터 소위 익스트림 쉐도우 경계선(extreme shadow border line)에 대응한다.
점형태의(punctiform) 광원을 갖고 주어진 공간적인 몸체를 조명하게 되면, 공간적인 몸체상의 조명된 영역과 조명되지 않은 영역 사이의 경계점들의 양으로서 곡선들의 조합 그룹, 쉐도우 경계선들을 얻는다. 쉐도우 경계선의 점 각각을 광의 원점(source point)과 직선으로 연결하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 바운더리 빔 콘(boundary beam cone)이 생긴다.
그 뷰잉 사이드(viewing side)로부터의 통상적인 림의 점형태의 조명이라면, 바운더리 빔 콘이, 예를 들어 림에서 리세스(recess)들에 의해 야기될 수 있는 모든 다른 바운더리 빔 콘들을 포함하는 정확히 하나의 쉐도우 경계선이 있다. 이러한 쉐도우 경계선은 림의 외부 윤곽에 대응하며 익스트림 쉐도우 경계선으로 지시된다. 투사 중앙부가 이전의 광원 점과 일치하는 조리개 카메라를 통하여 점형태의 광원을 대체한다면, 익스트림 쉐도우 경계선의 투시도는 배경, 예를 들어 타이어들(tires)에 대한 에지 윤곽으로 나타난다.
투사 중앙부가 림 또는 링 표면의 회전측 상에 놓이는 것을 제외하면, 림 또는 링 표면의 익스트림 쉐도우 경계선은 일반적으로 공간적인 곡선, 특히 원도 아니다. 원칙적으로 투시도는 타원이 아니다. 다른 투사 중앙부들을 갖는 두 개의 조리개 카메라들에 있어서, 익스트림 쉐도우 경계선들은 상이하다(도 2). 이는 에지 윤곽을 하나의 공간적인 곡선 픽쳐로 해석되며 따라서, 에피폴라(epipolar) 조건들에 의한 일반적인 스테레오적 재구성은 필수적으로 잘못된 재구성들을 확실히 유도하는 것을 의미한다.
림의 익스트림 쉐도우 경계선은 실제로 관찰자 위치 및 휠의 회전각에 따라 변하지만, 그것은 통상적으로 림 혼의 횡단 곡률 중 가장 강한 곡률 범위에 있다. 이러한 범위에서, 림들은 회전하며 접촉 토러스로 표시되는 링 표면에 의해 매우 잘 근사화될 수 있다. 조리개 카메라의 시계로부터, 이러한 링 표면의 쉐도우 경계선은 림의 쉐도우 경계선과 일치한다. 접촉 토러스의 대칭 회전축에 수직인 대칭 평면은 다음에서 접촉 토러스 평면 또는 림 에지 평면으로 표시된다.
도 3은 각각 림 표면의 쉐도우 경계선의 투시도들 또는 에지 윤곽들을 도시한다. 외부 윤곽 a는 익스트림 경계선의 픽쳐이다. 내부 윤곽 b는 링 조리개에 대응한다. 도 4는 접촉 토러스의 단면 원의 위치가 도시되고 자동차 휠의 림 혼 영역을 관통하는 단면을 도시한다. 익스트림 쉐도우 경계선은 화살표들로 표시된 영역을 통과하고, 그것은 단면을 가로지른다. 따라서, 각각의 투시 관점으로부터 접촉 토러스의 익스트림 쉐도우 경계선은 피팅되는 3-D 모형으로 사용된다. 그러나, 접촉 토러스의 익스트림 쉐도우 경계선의 파라미터들은 또한 접촉 토러스 자체를 명확하게 결정한다.
다음에서, 링 표면 투시도의 윤곽 곡선들을 계산하는 것이 설명된다. 쉐도우 경계선을 수학적으로 완벽하게 설명하기 위하여, 실린더 좌표계는 링 표면의 회전 평면이
Figure 112006002002082-PCT00002
-평면이 되고 회전축이 z-축이 되도록 배향된다. r < R, e3 = (0,0,1) 방향의 회전축으로, 0 = (0,0,0)주위에 중심을 두는 토러스의 회전축을 통하여 연장된 단면에 있어서 중앙 원의 반경 R 및 횡단 원의 반경 r을 갖는 토러스 T가 주어지는데, 이는 토러스의 중앙원이 x-y 평면에 놓인다는 것을 의미한다. 추 가적으로, E는 투사면(카메라의 칩 평면과 같은)일 뿐만 아니라, z = (ζ1, ζ2, ζ3)은 ζ3< r인 토러스의 외부 영역에서 중앙의 투사 중앙을 표시하여야 하며, 여기서 z는 E에 포함되지 않는다. u가 투사면E에서 z의 수직인 천저(nadir)이고 (n1, n2, n3)이
Figure 112006002002082-PCT00003
(
Figure 112006002002082-PCT00004
= z와 u의 거리)가 되도록 하는 직교성분이라면, (u, n1, n2)이 투사면에서 아핀(affine) 픽쳐 좌표계가 되며, 이는 광학 투사 중앙의 방향이 아핀 좌표계의 광축의 망막(retina) 면에 수직인 것을 의미한다.
이하는 알려져 있다:
(1)각각의 점
Figure 112006002002082-PCT00005
에 있어서,
Figure 112006002002082-PCT00006
Figure 112006002002082-PCT00007
와 같은 방식으로 정확하게 하나의 각
Figure 112006002002082-PCT00008
이 있다.
Figure 112006002002082-PCT00009
는 "x에 속하는 극선의 각(the polar angle belonging to x)"으로 불린다.
(2)각각의 각
Figure 112006002002082-PCT00010
에 있어서, 다음의 속성들을 갖는 점들 xεT가 있다.
(a)
Figure 112006002002082-PCT00011
는 x에 속하는 극선의 각이고,
(b)z-x는 점 x 내 T 위의 접선 벡터(tangential vector)이며, 즉 x는 z를 통한 직선의 T 접촉점이다.
따라서, x는 투사 중앙 z에 대한 T의 쉐도우 경계선 상의 점이다. 속성들 (a) 및 (b)를 갖는 모든 점들 사이에서
Figure 112006002002082-PCT00012
는 영점(익스트림 쉐도우 경계선 포인트!)으로부터 가장 긴 거리를 갖는 것으로 가정된다.
Figure 112006002002082-PCT00013
를 결정함에 있어서, e3를 통하고 e3에 수직인 단위 벡터
Figure 112006002002082-PCT00014
를 통하는 평면으로
Figure 112006002002082-PCT00015
를 표시한다. 극선의 각
Figure 112006002002082-PCT00016
를 갖는 모든 점들 xεT는
Figure 112006002002082-PCT00017
에 놓인다. 특별히
Figure 112006002002082-PCT00018
는 유효하다. 점
Figure 112006002002082-PCT00019
에서 T로의 접선 평면은
Figure 112006002002082-PCT00020
에 관하여 수직이다. 특히, 이러한
Figure 112006002002082-PCT00021
와 접선 평면 g는 단면은
Figure 112006002002082-PCT00022
에서 점들에 관한
Figure 112006002002082-PCT00023
에 있어서 식
Figure 112006002002082-PCT00024
을 갖는 토러스 횡단 원 K상의 점
Figure 112006002002082-PCT00025
에서 접한다.
Figure 112006002002082-PCT00026
에서 직교 투사점
Figure 112006002002082-PCT00027
(
Figure 112006002002082-PCT00028
상의 직교 투사!)은 이러한 접점에 놓인다(도 5와 비교).
Figure 112006002002082-PCT00029
가 벡터 v 및 벡터 z의 스칼라곱을 표시한다면, 직교 투사를 계산함으 로써 얻어진다:
Figure 112006002002082-PCT00030
평면
Figure 112006002002082-PCT00031
의 성분
Figure 112006002002082-PCT00032
에 관한
Figure 112006002002082-PCT00033
의 좌표들
Figure 112006002002082-PCT00034
을 결정하기 위하여, 접선 g가 횡단 원 K에 접촉된다는 것을 알아야 한다.
Figure 112006002002082-PCT00035
내의 점
Figure 112006002002082-PCT00036
는
Figure 112006002002082-PCT00037
일 때, 그에 따라 점들
Figure 112006002002082-PCT00038
(
Figure 112006002002082-PCT00039
는 결정되어야 한다!)에서 K위의 접선 g 위에 정확하게 놓인다.
점
Figure 112006002002082-PCT00040
는 이러한 접선에 놓여져야 한다. 따라서 이하는 유효하다:
Figure 112006002002082-PCT00041
및
Figure 112006002002082-PCT00042
Figure 112006002002082-PCT00043
를 정하면,
Figure 112006002002082-PCT00044
로부터 얻을 수 있다.
Figure 112006002002082-PCT00045
이 이어진다.
Figure 112006002002082-PCT00046
을 얻는다.
Figure 112006002002082-PCT00047
가 도 5의 표시에서 가장 큰 놈(norm)을 갖는 접촉점이므로, 이하를 얻는다:
Figure 112006002002082-PCT00048
및
Figure 112006002002082-PCT00049
따라서, 쉐도우 경계선의 점들을 포함하는 익스트림 쉐도우 경계선 곡선의 함수 방정식(
Figure 112006002002082-PCT00050
의 함수)은,
Figure 112006002002082-PCT00051
및
Figure 112006002002082-PCT00052
에 대한 이러한 대입들(insertions)을 갖는
Figure 112006002002082-PCT00053
이다.
익스트림 쉐도우 경계선의 중앙 투시도, 즉 에지 윤곽을 확인하기 위하여, 먼저 투사 중앙 z를 갖는 투사면 E내로의 중앙 투사 P를 요구한다.
z를 통하여 E에 평행한 평면위에 놓이지 않는 공간의 점 x 각각에 있어서, 이하는 유효하다:
Figure 112006002002082-PCT00054
여기서
Figure 112006002002082-PCT00055
는 벡터 z-u의 길이이고 ,따라서 투사면 E로부터 투사 중앙 z의 거리이고,
Figure 112006002002082-PCT00056
는 재차 벡터 v를 갖는 x-z의 스칼라 곱을 표시한다.
Figure 112006002002082-PCT00057
이기 때문에 다음이 이어진다.
Figure 112006002002082-PCT00058
p에
Figure 112006002002082-PCT00059
를 대입함으로써, 에지 윤곽을 얻는다: 데카르트 좌표계에서
Figure 112006002002082-PCT00060
.
투사면 E의 픽쳐 좌표에서
Figure 112006002002082-PCT00061
는 에지 윤곽, 즉 쉐도우 경계선의 함수 방정식이다.
에지 윤곽의 함수 방정식은 r 및 R 뿐만 아니라 토러스 T에 대한 E 및 z의 상대 위치에 의존한다는 것을 알아야 한다. z 및 E를 고정되게 유지하고 토러스를 이동시키면, 반대로 z 및 E를 이동시키지만 법선 위치에 토러스를 두는 경우 갖게 될 동일한 에지 윤곽을 얻는다. 따라서, 에지 윤곽의 형상은 카메라 좌표계 (n1,n2,n3)에 대한 토러스의 주요 평면의 상대 위치를 결정한다.
망막 평면의 법선 벡터 및 망막 평면의 투사 중앙의 초점 거리를 고정한 후에, 이에 의하여 고정된 중앙 투사 p를 정한다. 따라서,
Figure 112006002002082-PCT00062
에 속하는 에지 윤곽점은
Figure 112006002002082-PCT00063
이고, 이는 전술한 바와 같이 표현될 수 있다.
이러한 중앙 투사의 고유의 파라미터들, 즉 망막 평면의 법선 벡터, 초점 거리 및 투사 중앙의 위치 z는 카메라의 보정과정에서 얻어진다. 따라서, 그들은 측정 과정에 앞서서 알려진다.
다음에 설명된 계산의 목적은 에지 윤곽, 즉 림 혼 위의 익스트림 쉐도우 경계선의 투시도로부터 접촉 토러스 표면을 재구성하는 것이다. 이러한 목적으로, 접촉 토러스의 외부 윤곽이 림의 측정된 익스트림 쉐도우 경계선에 매칭될 때까지, (비선형적인 최적화 루틴(routine) 과정에서) 접촉 토러스의 모형 파라미터들이 변한다. 접촉 토러스 회전면의 법선 벡터는 그에 따라 회전축의 세밀한 재구성을 위하여 사용될 수 있다.
에지 윤곽으로부터 접촉 토러스의 재구성은 비선형 최적화 문제로 공식화될 수 있다. 링 표면의 익스트림 쉐도우 경계선은 다음의 파라미터들에 의존한다: 조 리개 카메라의 투사 중앙의 위치 z 뿐만 아니라, 카메라 좌표계(n1,n2,n3)에 대하여 토러스의 제1 반경 R 및 제2 반경 r, 토러스 중앙의 위치 c 및 토러스의 회전면의 법선 벡터 n. z는 보정을 통하여 미리 결정되기 때문에, 이러한 종속성은 다음에서 더이상 언급되지 않을 것이다. z-축위의 법선 벡터 n 및 토러스 중앙 c를 원점으로의 좌표 변환에 관한 것을 제외하고, 익스트림 쉐도우 경계선의 방정식이 위에서 유도되었다.
파라미터들 R, r, c 및 n으로부터 이러한 표시의 종속성을 표현하기 위하여, 함수로서 윤곽점
Figure 112006002002082-PCT00064
를 고려한다. 카메라 좌표를 위에서 이전에 사용된 좌표계로 변환하는 것을 수행할 때, 이는 전술한
Figure 112006002002082-PCT00065
의 표시로부터 기인한다.
이제 조리개 카메라의 중앙 투시도로부터 충분한 복수의 에지 윤곽점들 x1,.... ,xn을 확인하고, 카메라 좌표계(n1,n2,n3)(시어펜딕스(seapendix) 1) 뿐만 아니라 카메라 파라미터들 및, 그에 의한 투사 중앙의 위치들 z, 주요 포인트 u가 이전에 수행된 보정으로부터 알려졌다면, x1,...,xn에 연관된 적합한 극선 각들
Figure 112006002002082-PCT00066
에 있어서 에러 스퀘어(error square)
Figure 112006002002082-PCT00067
가 최소가 되도록 하는 반경 r 및 R 뿐만 아니라 파라미터 벡터들 c 및 n을 검색한 다. 여기서,
Figure 112006002002082-PCT00068
은 픽쳐 평면에서 두 개의 점들 y, z의 유클리드 거리를 표시한다.
알려진 접촉 토러스 반경 R에서, 이는 고정으로 정해질 수 있고 이에 의하여 미지로 제거될 수 있다. 이상적인 경우에, 에지 점들 x1,...., xn에 속하는 각 인수들
Figure 112006002002082-PCT00069
을 확인하는 것은 이 부분에서 전체적인 최소화로 포함되어져야 한다. 그러나, 이 경우에, 이러한 각 인수들을 높은 정확도로 제공하기 위하여 양호한 선-근접 발견(pre-approximation heuristic)으로 충분하다. 접촉 토러스 평면의 법선 벡터 n은 또한 투시로부터 명백하게 확인가능한 반면, 이는 c, r, R에 대하여는 더 이상 유효하지 않다. 그러나, 알려진 R에 있어서, 하나의 모노 카메라 뷰로 충분하다.
또한 더 높은 오류 안정화 때문에, 림의 회전축 근처의 관찰자 위치에서 특히, 세밀하게 측정된 공간적인 위치(스테레오 시스템)에서 두 개의 카메라들이 사용된다. 위의 스퀘어 합은 이에 따라 제2 조리개 카메라에 대한 유사한 오류 항목을 제공한다.
타이어 배경에 대한 림의 에지 윤곽들을 충분히 세밀하게 결정하는데 있어서, 타이어들에 대한 림 혼의 외측의 종종 잘못 판단되는 콘트라스트(contrast) 때문에 픽쳐 프로세싱의 법선 윤곽 추출 방법(normal contour extraction)들은 충분하지 않다. 따라서, 세밀화된 윤곽 평가자들(contour estimators)이 사용되며, 토러스의 경계 기하 구조 특징에 관한 사이드 정보(side knowledge)를 포함한다.
공간에서 휠 회전축이 변하면, 휠은 공간에서 자유로운 이동(변환 및 회전)을 수행한다. 휠 얼라이먼트 측정에서 3-D 모형내 피팅된 관계에서 회전축의 상대적인 위치는 일정하게 유지되기 때문에, 회전축의 위치로부터 피팅된 3D 모형의 위치로 다시 추론할 수 있다. 피팅된 3D 모형이 추가적인 대칭들을 갖는다면, 위치 식별 파라미터들을 식별하는 위치가 요구된다. 이러한 목적으로 접촉 토러스 평면 내 극선 각 표시가 접촉 토러스에 필요하다.
이러한 극선 각은, 예를 들어 휠 에어 밸브(wheel air valve)의 회전 위치를 캡쳐링(capturing)함으로써 결정될 수 있다. 그러나, 원리상 회전각을 확인하는 많은 다른 방식들이 가능하다. 일반적으로 휠의 회전축에 대한 접촉 토러스의 중앙의 더 무시가능한 편향 때문에, 공간에서 회전축의 위치를 결정함에 있어서, 이러한 1도보다 약간 작은 회전각의 정확성은 일반적으로 정확하다.
이미 설명한 바와 같이, 도 2를 참조하여 설명하면, 림의 쉐도우 윤곽들은 투시의 관찰 위치에 따라 서로 다르다. 이는 링 형상의 기하 구조인 경우 고전적인 스테레오 매칭을 통하여 잘못된 재구성을 이끌어 오는 것이 도 6으로부터 명백하다. 에지 윤곽들의 뷰잉 빔들(viewing beams)의 횡단점들은 토러스 평면에 관하여 평행하게 놓이지 않는다. 양쪽 카메라들에 의해 보여지는 에지 윤곽들은 다른 공간적인 곡선들로부터 다른 뷰잉 위치들을 표시한다. 따라서, 하나 및 동일한 곡선이 관련된다는 잘못된 가정하에에서 (가정된 뷰잉 빔들의 횡단을 통하여)고전적인 스테레오 재구성을 실행하면, 림에 놓이지 않는 공간적인 곡선들의 잘못된 재구성들에 도달하게 되며, 실제의 림 에지로 가정하게 된다. 그러한 외관상 림 에지 곡선 의 피팅 평면은 일반적으로 전술한 토러스 평면에 대응하지 않는다. 조종 휠의 더 판단된 회전각에 있어서 특히, 법선 벡터 각각의 편향들은 더 이상 무시되지 않는다.
휠 얼라이먼트 측정 시스템(The wheel alignment system).
도 6은 각각 자동차를 위한 휠 또는 림에서 관계들에 관한, 도 1을 참조하여 일반적으로 표시되는 기하 구조적인 관계들을 도시한다. 토러스가 림 에지에 피팅될 때, 토러스 평면은 림 에지 평면이다. 이는 또한 회전 휠와 결합하여 높은 정확도로 재구성될 수 있다. 따라서, 그것은 휠의 특이한 평면이다. 그러나, 이러한 평면의 법선 벡터가 회전축 방향인 벡터라는 가정은 일반적으로 거짓이다(림 런 아웃(rim run-out!). 그러나, 제어된 회전각들로 휠을 회전시킴으로써, 림 에지의 법선 벡터는 회전뿔 상에서 실제 회전축 주위를 이동할 것이다. 적어도 세 개의 그러한 회전 위치들로부터 휠의 실제 회전축은 이제 계산되고 림 에지 평면의 법선 벡터에 대한 그 공간적인 각 위치가 주어질 수 있다. 림 에지 평면의 법선 벡터 및 회전축 사이의 이러한 고정된 일정한 관계는 후에 휠 혼자만의 회전각 및 림 에지 평면의 정보로부터 회전 축을 세밀하게 결정하도록 한다.
제조 기술을 통하여 런 아웃 자유 장착이 보장된 휠들만으로, 림 에지 평면의 법선 벡터는 회전 벡터의 실제 축과 동일하도록 될 수 있다. 어떤 경우에도 림 에지 평면은 회전축을 확인하도록 결정되어야 한다.
이상적인 림에서, 토러스 중앙의 위치는 표시되는 림 평면을 통하여 회전의 휠 축의 도약 포인트(breakthrough point)로 보이고, 그것은 법선 벡터와 함께 스테레오 시스템의 측정 결과를 낸다.
도 8은 림(4)의 림 혼(2)을 개략적으로 도시한다. 명백하게, 림 혼 반경은 림 에지면에 배치된 카메라에 의해 캡쳐된 범위에서 토러스에 의하여 양호한 근사화로 표시된다.
도 9는 측정 장소(10)를 도시하고, 거기에는 주행 기어들이 측정되는 자동차(12)가 서 있다. 측정 장소(10)에서, 네 개의 측정 유닛들은 정적으로 배치되고, 그 중 세 개의 측정 유닛들(14,16,18)은 네번째 측정 유닛이 자동차를 통하여 숨겨진 채 보여진다. 도 10은 다시 세 개의 측정 유닛들(24, 26, 28)이 도시된 자동차(12)에 대한 측정 장소(20)를 도시하며, 네번째 측정 유닛은 자동차를 통하여 숨겨진다.
측정 유닛들(14,16,18)은 각각 자동차(12)의 적절한 휠(36)에 대하여 다른 각들로 배치된 두 개의 카메라들(32, 34) 및 그라운드 플레이트(30)를 포함한다. 도 9의 실시예에서, 측정 유닛들(14,16,18)은 측정 장소(10)에 고정적으로 장착되고 측정 유닛들의 거리들 뿐만 아니라 그들의 서로간의 상대적인 각 위치들은 그의 장착에 의하여 고정되고 그 후 변하지 않는다.
도 10의 실시예에서, 측정 유닛들(24, 26, 28)은 적절한 휠(36)에 다른 각들로 향하는 두 개의 카메라들(42, 44) 및 그라운드 플레이트(40)를 다시 도시한다. 측정 유닛들(24, 26, 28)의 그라운드 플레이트들(40, 46, 48)상에서 측정 유닛들 (24, 26, 28)(및 자동차(12)를 통하여 숨겨진 측정 유닛)의 거리들 및 상대적인 각 위치들의 광학적인 측정을 하게 하는 레펀런스 시스템 측정 헤드들(50, 52, 54)이 제공된다. 이러한 목적으로, 측정 헤드 각각은, 예를 들어 측정 헤드(50)가 자동차에 대하여 측면 방향으로 마주하는 측정 헤드 또는 휠 얼라이먼트에 대하여 길이 방향으로 마주보는 측정 헤드를 향하는 두 개의 전송기/수신기 유닛들(56, 58)을 갖는다. 그러한 종류의 레퍼런스 시스템에 있어서, 측정 유닛들(24, 26, 28)의 개략적으로 조정된 장착으로 충분하고, 서로에 대한 측정 유닛들의 거리들 및 상대적인 위치들을 결정하는 것은 계속적으로 측정될 수 있으며 또한 재조정될 수 있다.
스테레오 측정 시스템의 보정은 "내부 카메라 파라미터들(inner camera parameters)"의 보정 및 측정 유닛의 장착 위치의 보정을 포함한다. "내부 파라미터들"로 카메라에 특정한, 즉 카메라 어셈블리를 통하여 고정된 모든 파라미터들이 표시된다. 내부 파라미터들은 광학 센서들의 장착 위치, 대물렌즈(objective) 및 그 장착 위치, 조리개 세팅 및 초점 세팅 통하여 고정된다. 줌 대물렌즈들로 정해진 초점거리가 추가적으로 결정된다. 카메라에 어떤 기계적인 변화 또는 대물렌즈 세팅의 어떤 변화도 없는 한 내부 파라미터들은 일정한 것으로 간주될 수 있다. 파라미터들은 완전하게 알려진 물체들의 도움으로 결정된다. 예를 들어, 현재에는 다른 공간적인 위치들에서 많은 충분히 현저한 점들 및 평면적인 타겟들을 갖는 배치들로 3D 물체를 가지고 하는 보정이 선호된다.
스테레오 측정 시스템을 형성하는 측정 유닛 내 두 개의 카메라들의 장착에 있어서 장착 위치의 보정은 측정 유닛의 좌표계에 대하여 이루어져야 한다. 이러한 목적으로, 각각의 장착 각들, 설치면들 및/또는 측정 유닛위의 인덱스 페그들(index pegs)이 제공되고 그에 의하여 스테레오 측정 시스템뿐만 아니라 설치된 레퍼런스 측정 시스템이 보정될 수 있다. 대안적으로 광학적인 보정이 이루어질 수 있다.
조명의 질은 사용가능한 측정 픽쳐들의 도움으로 검사된다. 여기서, 충분한 분할가능성(segmentability), 즉 쉐도우 경계선 콘트라스트의 질이 검사된다. 어떠한 충분한 분할가능성도 주어지지 않는다면, 조명이 조정된다.
레퍼런스 시스템 데이터의 측정은 거리 측정을 제외하고 알려진 휠 얼러이먼트 측정 시스템에서의 방법과 동일하다. 레퍼런스 시스템의 측정 결과들은 서로에 대한 단일의 측정 유닛들의 위치이며, 수직인 단일의 측정 유닛들에 위치 및 거리를 포함한다. 알려진 거리를 갖는 두 개의 LED들(light emitting diodes)의 각 측정을 통하여 거리 측정이 착수된다.
측정들의 시퀀스(Sequence of the measurements)
도 11은 측정의 개략적인 플로우 차트를 도시하며 전술한 레퍼런스 시스템들의 측정들 및 측정 유닛의 보정이 끝마쳐진 것이 가정된다. 단계 60에서, 측정이 시작된다. 단계 62를 따라, 개별 측정 유닛들(14,16,18 또는 24, 26, 28)의 측정들이 수행되고, 단계 64, 66에서 측정 결과들이 컴퓨터(미도시)에 입력된다. 단계 68에서 컴퓨터는 레퍼런스 측정의 결과들(BM-결과들)로부터, 즉 레퍼런스 시스템 측 정의 결과들로부터 변환 행렬을 결정한다. 단계 70에서, 측정 유닛들(MK)의 스테레오 측정 결과 벡터들은 오프셋(offset) 각들 및 레퍼런스 시스템(RKS-축)으로부터 거리을 이용하여 산술 좌표계로 변환되며, 측정 유닛의 좌표계는 임의로 산술 좌표계에 고정된다. 단계 71에서, 이후 컴퓨터는 공간에서 휠 위치 값들을 결정하고, 이는 통상의 휠 얼라이먼트 측정 시스템틀에 있어서 일반적인 것과 같이 특히 전방 휠들의 개별적인 트랙 각들, 소위 기하 구조 구동축 및 이와 유사한 것을 의미한다. 이렇게 함에 있어서, 서로에 대한 결과 벡터들의 위치는 산술 좌표계에서 평가되고, 그것으로부터 대응하는 휠 얼라이먼트 측정 값들이 계산된다. 단계 76에서, 휠 위치 값들에 대한 결과들, 즉 캠버, 트랙 각 및 트랙 각들로부터 도출된 각 값들은 디스플레이 장치로 제공 및/또는 추가적인 사용을 위하여 저장된다.
도 12는 다소 더 상세하게 측정 유닛에서 측정들에 대한 플로우차트의 시퀀스를 도시한다. 단계 80에서, 측정을 위한 시작 신호가 주어진다. 이때 픽쳐 슈팅(picture shooting)이 시작되고, 단계 82에서 먼저, 측정을 위한 조명이 정확한지 여부가 검사되고, 필요하다면, 조명이 조정된다. 조정은 조명을 위해 더 크거나 더 작은 강도의 광을 포함할 수 있고, 여기서 어떤 경우에도 대물 렌즈는 림 혼 또는 카메라에 의해 관찰되는 림의 부분의 가능한 양호한 콘트라스트를 얻도록 놓인다. 단계 86에서, 휠 축에 대하여 오른쪽 또는 왼쪽에 배치되는 카메라들은 조명을 완전하게 세팅한 후 휠 림의 스테레오 픽쳐들을 취하기 위해서뿐만 아니라 조명 상태의 검사 양자를 위해 역할을 하고 동작을 한다. 단계 88에서, 림의 분할이 이루어지고, 단계 90에서 자동차의 에어 밸브의 분할이 이루어지는데, 이는 에어 밸브의 각 위치가 결정된다는 것을 의미한다. 단계들 92 내지 98은 림 에지를 분할하고, 단계 92에서 선분할, 단계 94에서 미세 분할, 단계 96에서, 부화소 분할, 및 단계 98에서 모형 가정에 대하여 실제의 림 에지 윤곽의 결정이 일어난다. 림 에지의 규정된 각 범위들을 측정하기 위하여 그리고 림 에지 평면을 결정할 때 측정 값들을 고려할 수 있도록 하기 위하여 이러한 분할이 착수된다.
단계 100에서, 이제까지 얻어진 측정 결과들은 내부 카메라 파라미터들을 고려하여 재계산되는데, 이는 단계 102에서 특징적인 면(즉, 에어 구멍)의 위치를 결정하는데 있어서 광학적 왜곡들 및 단계 104에서 림 에지의 픽쳐들에 대한 광학적인 왜곡들을 제거하기 위해서 이다. 단계 106에서 외부 카메라 파라미터들을 고려하여, 단계 108에서 에어 밸브의 3D 위치는 재구성되고, 단계 110에서 림 에지의 위치가 재구성된다. 단계 108의 결과는 에어 밸브의 3D 위치에 대한 정보이다(단계 112). 림 에지 재구성에 있어서, 단계 114에서 림 에지 평면의 이전의 제1 근접이 실행된다. 그 후, 각각 단계 116에서 각의 인수가 계산되고, 단계 118에서 토러스 모형 피팅 또는 림 에지 평면의 마지막 결정이 이루어진다. 단계 120에서, 계산의 결과, 즉 림 에지 평면의 중앙점 및 법선 벡터는 디스플레이되고 그리고/또는 추가적인 계산을 위하여 저장된다. 그 후 단계 112 및 120에서 만들어진 결과들은 단계들 68 내지 76에서 도 11을 참조하여 설명된 휠 위치 각 값들의 계산을 위하여 추가적으로 프로세싱된다.
도 13은 림 런 아웃 보상의 목적을 위하여 도 12에 도시된 방법의 계속을 위하여 개략적인 시퀀스 플로우 차트를 도시한다. 단계 122에서 림 런 아웃 보상에 있어서, 구형 좌표계에서 에어 밸브 위치 및 법선 벡터에 대하여 실제 회전축을 의미하는 파라미터 세트"회전축(axis of rotation)"을 얻기 위하여, 단계들 112 및 120(도 12)에서 예를 들어 림 에지 평면의 중앙점 및 법선 벡터 또는 에어 밸브에 관한 결과들이 고려된다. 휠 회전의 측정은 캐스터(caster)를 조정하는 동안 캐스터의 변경들에 대한 결정, 회전 각 측정 과정에서의 킹 핀 각(king pin angle)의 결정 및 림 런 아웃 보상을 검사하고 실행하기 위하여 요구된다. 림 런 아웃 보상의 검사 및 실행을 위하여, 측정의 낮은 정확성이 요구된다. 10 각 분들(angle minutes)을 갖는 휠 회전의 성능이 적당하다. 추가로, 휠의 임의의 회전이 감지될 수 있어야 하고, 에어 밸브의 측정 및 추적(pursuit)이 충분한다. 에어 밸브는 주변에서 유일하고 대응하는 정확도로 로컬라이즈도리 수 있다.
회전 각 측정 과정에서 킹 핀 각의 결정 및 캐스터의 조정에서 캐스터의 변화들의 결정을 위하여, 휠 회전은 적어도 2 각 분들의 정확도로 결정된다. 그럼에도 불구하고, 휠의 임의의 회전이 감지될 수 있지 않아도 된다. 이러한 목적으로 에어 밸브의 3D 위치의 결정이 실행될 수 있다. 대안적으로, 회전하지 않는 에지들 또는 구조들 또는 림에서 특징들의 추적 및 측정이 실행될 수 있고 대응하는 알고리즘들은 림 에지 결정에 대하여 사용될 수 있다.
도 14는 도 13의 단계 124 및 도 12의 단계들 112 및 120의 결과들, 즉 림 런 아웃을 고려하여 캠버 각들 및 트랙 각들의 마지막 계산으로부터 캠버 각들 및 트랙 각들을 계산하는 개략적인 시퀀스 플로우 차트를 도시한다. 즉, 회전축의 위치를 결정하기 위하여 파라미터 세트 "회전축" 뿐만 아니라 에어 밸브의 3D 위치에 대한 정보 및 림 에지 평면의 중앙점 및 법선 벡터에 대한 정보가 단계 126에서 사용된다. 단계 126의 결과는, 컴퓨터의 레퍼런스 좌표계로 단계 128에서 변환되고 이는 이어서 단계 130에서 트랙각들 및 캠버각들을 계산한다.
다음에서, 휠 얼라이먼트 파라미터들의 계산을 위한 계산 구성요소가 설명된다.
용어들:
BM 레퍼런스 측정 시스템 그 자신의 좌표계로 현재 사용가능한
표준 각 측정 시스템
Bmi 각각의 휠들에 위치지정된 복수의 레퍼런스
측정 시스템들
KMK 좌표계 MK 오른쪽으로 각도를 둔 좌표계.
BM의 카메라 2의 트랙 LED에서 원점.
x-방향: BM에 나란히 (구동 방향이 아님).
y-방향: BM-휠을 죄는 축.
z-방향: 아포스트로피로 표시되는 지구 중력 에 대향.
KMKi 각각의 측정 헤드들 Mki의 좌표계들.
RKS 산술 좌표계 휠 얼라이먼트 측정을 얻기 위하여 모든 MK
들을 계산하기 위해 임의적이지만 의미 있도 록 고정된 좌표계.
측정
i = 1....x 개별적인 시스템들의 1....x로 번호를 매기 는 것은 측정값 수신자들을 위한 현재 관례 에 대응하도록 이루어진다.
측정-및 산술적인 양들:
dv 거리 MK들, 횡단 트랙, 전방
dh 거리 MK들, 후방
di 거리 MK들, 왼쪽
dr 거리 MK들, 오른쪽
A,B,C,D,E,F,G,H 레퍼런스 시스템의 트랙 각들
I,K,L,M,N,O,P,Q 레퍼런스 시스템의 기울기 값들
(x', y', z') KMK에서 벡터(측정 유닛의 좌표계)
(x", y", z") RKS에 평행하는 벡터(산술 좌표계)
(x,y,z) RKS에서 벡터(산술 좌표계)
(xn, yn, zn) 휠 축의 방향 벡터, 외부로 향하는 휠
결과 벡터(result vector)
개별적인 스테레오 측정 시스템 i는 측정 유닛(측정 헤드)i(KMKi)의 좌표계 에서 다음의 결과 벡터를 갖는다.
Figure 112006002002082-PCT00070
RKS로 변환(Transformation into the RKS)
결과 벡터들은 레퍼런스 시스템으로부터의 결과들의 도움으로 산술 좌표계로 변환된다.
단계 1:
결과 벡터들을 수평 레벨의 좌표계 및 모든 방향들에서 RKS에 평행하도록 놓인 좌표계로의 변환.
카르다닉 타입의 조합 회전:
Figure 112006002002082-PCT00071
단계 2:
RKS에서 벡터의 시작포인트들의 변위.
여기에서 다음 오프셋 각들이 규정된다:
세팅 KMK4 = RKS
오프셋 각 KMK2를 KMK4로: f24 = (F+D)/2;
오프셋 각 KMK3를 KMK4로: f34 = (H+G)/2;
오프셋 각 KMK1를 KMK3로: f13 = (E+C)/2;
여기에서,
C, E :서로 마주보는 좌측 트랙 센서들
D, F: 서로 마주보는 우측 트랙 센서들
G, H: 서로 마주보는 후방 트랙 센서들
RKS에서 KMK2 변위
Figure 112006002002082-PCT00072
RKS에서 KMK3 변위
Figure 112006002002082-PCT00073
RKS에서 KMK1 변위
Figure 112006002002082-PCT00074
본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 위의 설명은 설명의 목적을 위하여 주어졌다. 본 발명은 개시된 실시예들에 제한되지 않는다. 실시예들에 대한 많은 변형물들 및 가능성들은 위의 개시내용과 관련하여 기술 분야의 당업자에게 명백하고 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구항들에 의해서만 규정된다.

Claims (31)

  1. 측정 유닛으로의 휠 림의 공간적인 위치를 결정하기 위한 방법으로서, 그 측정 유닛은 적어도 하나의 카메라를 포함하고, 상기 휠 림은 카메라의 시계에 놓이는, 상기 방법에 있어서:
    모형 파라미터들을 통하여 상기 측정 유닛으로의 모형체의 공간적인 위치뿐만 아니라 로컬라이저블한 휠 림 기하 구조 세부사항의 모형체를 묘사하는 사용가능한 모형을 만드는 단계,
    상기 카메라로 휠 림의 휠 림 기하 구조 세부사항의 픽쳐를 캡쳐링(capturing)하는 단계,
    상기 모형의 모형 파라미터들의 변형을 통하여 상기 림 기하 구조 세부사항의 픽쳐로 모형 파라미터들로부터 기인한 모형체의 픽쳐를 피팅(fitting)하는 단계, 및
    피팅시에 상기 모형의 모형 파라미터들의 변형들을 트랙킹(tracking)하는 단계를 포함하고,
    상기 휠 림 기하 구조 세부사항의 모형체의 모형 파라미터들로부터 기인한 이미지가 주장된 공차 한계들 내에서 상기 휠 림 기하 구조 세부사항의 캡쳐된 픽쳐에 매칭될 때, 상기 휠 림 기하 구조 세부사항의 모형체의 위치에 관한 데이터는 상기 휠 림 기하 구조 세부사항의 공간적인 위치, 및 그에 의한 휠 림 자체의 공간적인 위치를 반영하는, 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 모형체는 소위 접촉 토러스 또는 3D-표현인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 접촉 토러스의 경우에, 상기 모형의 모형 파라미터들은 상기 토러스의 제1 반경 R 및 제2 반경 r, 토러스 중앙의 위치 c, 상기 토러스의 회전 평면의 법선 벡터 n 및 상기 접촉 토러스가 보이는 조리개 카메라의 투사 중앙의 위치 z인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 휠 림 기하 구조 세부사항은 림 에지 윤곽의 쉐도우 경계선인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 쉐도우 경계선은 적어도 하나의 카메라에 의해 캡쳐되고;
    상기 쉐도우 경계선으로부터 익스트림 쉐도우 경계선 곡선이 계산되고;
    상기 익스트림 경계선 곡선으로부터 직교 투사를 통하여 축들이 계산되고, 축들은 상기 휠 림에 의해 펼쳐진 평면에 직교이며, 이에 의하여 공간에서 상기 휠 림의 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 휠 림 윤곽은 다른 각들로 상기 휠로 향하는 두 개의 카메라들로 캡쳐되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 휠 림의 픽쳐는 상기 림의 각 회전 레퍼런스 포인트를 결정하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 림의 회전 각-레퍼런스 포인트를 결정하기 위하여, 상기 휠의 특징적인 면의 위치가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 회전 각-레퍼런스 포인트의 결정을 위한 특징적인 면으로서, 상기 림의 특징적인 면이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 회전 각-레퍼런스 포인트의 결정을 위한 특징적인 면으로서, 상기 휠의 에어 밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 림의 주변부의 분할을 위하여, 선-분할(pre-segmentation) 및 미세 분할(fine segmentation)이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 선-분할 및 미세 분할에 추가하여 부-화소(sub-pixel) 분할이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 모형의 모형 파라미터들의 변형을 통한 상기 휠 림 기하 구조 세부사항의 픽쳐로 상기 휠 기하 구조 세부사항의 모형체의 이미지를 피팅하는 것은 먼저 림 에지 평면의 근사화, 그 후 각 인수 계산 및 마지막으로 최후 림 에지 평면상에 최후 토러스 모형의 피팅이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 휠 림 기하 구조 세부사항의 이미지가 상기 휠 림 기하 구조 세부사항의 캡쳐된 픽쳐에 피팅될 때의 상기 휠 림의 공간적인 위치를 규정하는 상기 모형 파라미터들에 관한 데이터가 출력되거나, 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 픽쳐 슈팅(shooting)을 시작하는 단계;
    상기 자동차의 에어 구멍의 분할이 수행되는 상기 림을 분할하는 단계;
    상기 림 에지의 주장된 각 범위를 측정하기 위하여 상기 림 에지를 분할하는 단계;
    상기 림 에지의 3-D 위치를 재구성하는 단계;
    계산의 결과, 즉 상기 림 에지 평면의 중앙 포인트 및 법선 벡터의 결과들을 디스플레이하는 단계 및/또는 추가적인 계산을 위하여 동일한 것을 저장하는 단계를 특징으로 하는 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    특징적인 면의 위치는 상기 법선 벡터에 대한 실제의 회전축인 파라미터 세트"회전축"을 얻기 위하여 외부 카메라 파라미터들을 고려하여 재구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15 항 또는 제16 항에 있어서,
    상기 픽쳐 슈팅이 시작된 후에, 먼저 상기 조명이 측정에 충분하지 여부가 검사되고 상기 조명이 그에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제15 항 또는 제16 항에 있어서,
    상기 조정은 상기 조명에 대한 더 큰 강도 또는 더 작은 강도의 광을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 적어도 하나의 카메라를 포함하는 측정 유닛으로의 휠 림의 공간적인 위치를 결정하는 측정 유닛에 있어서,
    상기 휠 림은 상기 카메라의 시계에 놓이고,
    상기 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 따른 상기 방법을 실행하도록 프로그램된 컴퓨터를 특징으로 하는 측정 유닛.
  20. 제19 항에 있어서,
    제6 항에 따른 상기 방법을 실행하기 위한 측정 유닛으로서,
    상기 휠 림 윤곽의 투사 픽쳐를 캡쳐하고 다른 각들로 상기 휠을 향하는 두 개의 카메라들이 제공되는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
  21. 제19 항에 있어서,
    각각의 카메라는 광학 센서, 대물 렌즈, 조리개 세팅 유닛 및 초점 세팅 유닛을 포함하고, 상기 센서들 및 상기 대물 렌즈의 장착 위치 및 조리개 세팅 및 초점 세팅이 선-조정(pre-adjust)되는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
  22. 제20 항에 있어서,
    줌-대물 렌즈들의 경우에,
    정해진 초점 거리도 추가적으로 선-조정되는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
  23. 제21 항에 있어서,
    제14 항에 따른 방법을 실행하기 위한 측정 유닛으로서,
    상기 휠 림-기하 구조 세부사항의 모형체 이미지가 상기 휠 림 기하 구조 세부사항의 캡쳐된 픽쳐에 피팅될 때 상기 휠 림의 공간적인 위치를 규정하는 상기 모형 파라미터들에 관한 데이터를 각각 출력 또는 디스플레이를 위하여 각각 출력 또는 디스플레이 시스템이 제공되는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
  24. 자동차상의 휠 얼라이먼트 측정을 위한 방법에 있어서,
    제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 따른 방법은 상기 자동차의 휠들상에서 수행되고,
    상기 측정들의 수행을 위한 상기 측정 유닛들의 상대적인 위치들이 결정되고,
    상기 자동차의 휠들상에서 측정들의 결과들을 측정하는 것은 상기 측정 유닛들의 상대적인 위치들을 고려한 휠 위치 값들에 의해 표현되고,
    상기 휠 위치 값들은 출력되거나 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 측정들을 수행하기 위한 측정 유닛들의 상대적인 위치들은 측정 장소상에서 상기 측정 유닛들의 조정가능한 장착을 통하여 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 측정들의 실행을 위한 상기 측정 유닛들의 상대적인 위치들은 상기 측정 유닛들 사이에 배치된 레퍼런스 시스템을 통하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제24 항에 있어서,
    개별의 측정 유닛들의 측정들을 수행하는 단계;
    컴퓨터로 상기 측정 결과들을 입력하는 단계;
    상기 레퍼런스 측정의 결과들로부터 변환 행렬을 계산하는 단계;
    상기 레퍼런스 측정 시스템으로부터 거리들 및 오프셋 각들을 통하여 상기 산술 좌표계로 상기 측정 유닛들의 결과 벡터들을 변환하는 단계;
    대응하는 휠 얼라이먼트 측정 값들의 계산을 위하여 서로에 대한 결과 벡터들 위치의 평가를 통하여 산술 좌표계에서 휠 위치 값들을 결정하는 단계;
    휠 위치 각 값들에 대한 결과들을 디스플레이 시스템에 표시하고 및/또는 추가적인 사용을 위하여 동일한 것을 저장하는 단계를 특징으로 하는 방법.
  28. 자동차들을 위한 휠 얼라이먼트 측정 시스템에 있어서,
    제1 항 내지 제27 항 중 어느 항에 따른 측정 유닛들로서,
    상기 측정 유닛들은 측정 장소상에 측정 유닛 각각이 상기 자동차의 휠들 중 하나에 관련되는 방식으로 위치지정되고 그에 의하여 측정 유닛들의 상대적인 위치들이 측정들을 수행하는 동안 결정되는 측정 유닛들과,
    상기 측정 유닛들의 상대적인 위치들을 고려한 휠 위치 값들로의 자동차의 휠들 상에서 측정들의 측정 결과들을 프로세싱하는 컴퓨터, 및 상기 휠 위치 값들을 디스플레이하거나 출력하는 출력 또는 디스플레이 유닛을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 측정 시스템.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 측정들을 수행하기 위한 측정 유닛들의 상대적인 위치가 측정 장소에서 상기 측정 유닛들의 조정가능한 장착에 의하여 고정되는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 측정 시스템.
  30. 제28 항에 있어서,
    상기 측정을 수행하기 위한 측정 유닛들의 상대적인 위치는 상기 측정 유닛들상에 배치된 레퍼런스 시스템을 통하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 측정 시스템.
  31. 제28 항에 있어서,
    스테레오 측정 시스템(stereo-measuring system)을 위한 측정 유닛 내 두 개의 카메라들의 조합된 어셈블리에서, 상기 카메라들은 상기 측정 유닛의 좌표계에 관하여 보정되는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 측정 시스템.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014171574A1 (ko) * 2013-04-17 2014-10-23 Jang Cheol Hwan 타이어 얼라인먼트 검출장치
WO2020136623A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 BPG Sales and Technology Investments, LLC Mobile vehicular alignment for sensor calibration
US11597091B2 (en) 2018-04-30 2023-03-07 BPG Sales and Technology Investments, LLC Robotic target alignment for vehicle sensor calibration
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US11835646B2 (en) 2018-04-30 2023-12-05 BPG Sales and Technology Investments, LLC Target alignment for vehicle sensor calibration

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014171574A1 (ko) * 2013-04-17 2014-10-23 Jang Cheol Hwan 타이어 얼라인먼트 검출장치
US11597091B2 (en) 2018-04-30 2023-03-07 BPG Sales and Technology Investments, LLC Robotic target alignment for vehicle sensor calibration
US11624608B2 (en) 2018-04-30 2023-04-11 BPG Sales and Technology Investments, LLC Vehicular alignment for sensor calibration
US11781860B2 (en) 2018-04-30 2023-10-10 BPG Sales and Technology Investments, LLC Mobile vehicular alignment for sensor calibration
US11835646B2 (en) 2018-04-30 2023-12-05 BPG Sales and Technology Investments, LLC Target alignment for vehicle sensor calibration
WO2020136623A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 BPG Sales and Technology Investments, LLC Mobile vehicular alignment for sensor calibration

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