SE531710C2 - System, mätapparat och metod för mätning av stora vridningsvinklar för ett styrbart hjul - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 šfifi 'Ffiü hos spindeltappen vid några få olika hjulutslag; exempelvis rakt fram, 20° vänster hjulutslag och 20° höger hjulutslag. För varje styrbart hjul kan KPI bestämmas på samma eller ett likartat sätt genom att mäta hjulvinkeln höger eller vänster hjulutslag. Lutningen på spindeltappen kan sedan kalkyleras utifrån erhållna vinklar för hjullutning och/eller rullning i relation till hjulets vridningsvinkel genom kända trigonometriska formler med hjälp av exempelvis ett datorprogram.

En begränsning hos de flesta system för uppmätning och karakterisering av hjulvinklar är svårigheten att mäta stora hjulutslag. Mätning av stora hjulutslag är nödvändigt för att bestämma exempelvis max hjulutslag och/eller kurvvinkeldifferens för ett fordons styrbara hjul. Ett betydande problem är att den optiska mätutrustningen som sitter monterad på hjulet följer med in i hjulhuset och att hjulet självt eller fordonets kaross hamnar i slktlinjen och döljer markörer eller andra mätreferenser. På liknande sätt, kan en markör som används som referens under mätning hamna utanför mätutrustningens arbetsområde vid maximalt hjulutslag.

En vanligt förekommande metod för att undvika dessa problem är att använda en separat och dedicerad mätutrustning för mätning av större hjulutslag. En sådan utrustning kan exempelvis innefatta roterbara graderade mätplattor under de svängbara hjulen, mätskalor intill hjulen och en på hjulet fäst apparat vilken skapar en mot mätskalan nedåtriktad optisk mätstråle etc. En sådan dedicerad mätutrustning kräver i allmänhet en omfattande manuell hantering vid användande och kalibrering på plats. Till detta läggs, på grund av dess komplexitet att sådan mätutrustning ofta är mycket kostsam. På grund av detta sker mätning av hjulutslag mycket sällan, även i sådana fall det uttryckligen efterfrågas.

Sålunda är syftet med föreliggande uppfinning att erbjuda ett förenklat förfarande för mätning av hjulutslag på de styrbara hjulen på ett fordon och att denna förenkling kan integreras i befintliga mätsystem med ett minimum av tillagd hårdvara, samt att manuellt arbete och utbildning på systemet kan undvikas eller minimeras. lO 20 25 30 E53? IWIÜ SAMMANDRAG AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att erbjuda ett förenklat förfarande för mätning av stora hjulutslag hos ett fordon, vilket kan integreras i existerande mätsystem med ett minimum av tillagd hårdvara, samt att manuellt arbete och utbildning på systemet kan undvikas eller minimeras.

Det här syftet har uppnåtts genom att en första del av uppfinningen avser ett system för mätning av stora vridningsvinklar hos styrbara hjul på ett fordon. Systemet innefattar en apparat för mätning av vinklar, operativt anbringad på hjulet på så sätt att en arbetsvinkel a, för apparaten löper längs fordonet. Systemet innefattar också en mätreferens som placeras i en bestämd position i förhållande till fordonet så att den hamnar inom nämnda arbetsvinkel d för mätapparaten när mätapparaten anbringas på hjulet. Mätapparaten är så inrättad att den kan samverka med mätreferensen och leverera ordinarie vinkelinformation för hjulet i förhållande fordonet.

Mätapparaten för vinklar innefattar en tillagd vinkeimätare inrättad på så sätt att den kan leverera extra vinkelinformation för hjulet i fråga. Vidare är systemet är funktionellt inrättat på så sätt att den extra vinkelinformationen kan tillpassas till den ordinarie vinkelinformationen så att dessa blir helt eller delvis överensstämmande. Systemet kan också ersätta den ordinarie vinkelinformationen med den extra vinkelinformationen i det fall hjulet vrids så att mätreferensen faller utanför arbetsvinkeln o för mätapparaten.

En andra del av uppfinningen avser ett system vilket inkluderar egenskaperna hos den första delen av uppfinningen och där mätreferensen innefattar en mönsteranordning som anpassats för att kunna spelas in eller belysas av mätapparaten.

En tredje del av uppfinningen avser ett system vilket inkluderar egenskaperna hos den första delen och där mätreferensen innefattar en sensoranordning funktionellt inrättad för att registrera en från mätapparaten emitterad stråle.

En fjärde del av uppfinningen avser ett system vilket inkluderar egenskaperna hos den första delen och där mätreferensen anpassats för att anbringas funktionellt i en bestämd 20 25 30 53% Tfiü position på eller i nära anslutning till fordonets front eller på eller i nära anslutning till fordonets bakände.

En femte del av uppfinningen avser ett system vilket inkluderar egenskaperna hos den första delen och där mätreferensen är anbringad på en mätbom anpassad för att anbringas funktionellt i en bestämd position på eller i nära anslutning till fordonets front eller på eller i nära anslutning till fordonets bakände.

En sjätte del av uppfinningen avser ett system vilket inkluderar egenskaperna hos den första delen och där mätreferensen anpassats för att anbringas funktionellt på ett hjul eller en hjulaxel på fordonet. _ En sjunde del av uppfinningen avser ett system vilket inkluderar egenskaperna hos den första delen och där en mätapparat för vinklar innefattar en inspelningsanordning för bilder vilken funktionellt samverkar med mätreferensen genom att spela in bilder av den samma.

En åttonde del av uppfinningen avser ett system vilket inkluderar egenskaperna hos den första delen och där en mätapparat för vinklar innefattar en strålemitterande enhet som funktionellt samverkar med mätreferensen genom lysa upp den samma.

En nionde del av uppfinningen avser ett system vilket inkluderar egenskaperna hos den första delen och där den extra vinkelmätaren innefattar en gyroskopanordning för - uppmätning av nämnda extra vinkelinformation.

Ovanstående syftet uppnås också i genom att en tionde del av föreliggande uppfinning avser en mätapparat för mätning av stora vridningsvinklar hos styrbara hjul på ett fordon, där mätapparaten är anpassad för att anbringas funktionellt på hjulet på så sätt att en arbetsvinkel oi för mätapparaten kan utsträcka sig utmed fordonet för samverkan med en mätreferens anbringad i en bestämd position i förhållande i till fordonet och som möjliggör för mätapparaten att skapa ordinarie vinkelinformation för hjulet relativt fordonet. 20 25 30 Mätapparaten innefattar också en tillagd vinkelmätare så beskaffad att den kan skapa extra vinkelinformation för hjulet. Dessutom är mätapparaten så beskaffad att den kan tillpassa den extra vinkelinformationen till den ordinarie vinkelinformationen så att informationen blir helt eller delvis överensstämmande. Mätapparaten är ytterligare så beskaffad att den kan ersätta den ordinarie vinkelinformationen med den extra vinkelinformationen när hjulet vrids så att mätreferensen hamnar utanför apparatens arbetsvinkel d.

En elfte del av uppfinningen avser en mätapparat vilken inkluderar egenskaperna hos den tionde delen och där mätapparaten innefattar en bildupptagande anordning anordnad för att funktionellt samverka med nämnda mätreferens genom att spela in bilder av mätreferensen.

En tolfte del av uppfinningen avser en mätapparat vilken inkluderar egenskaperna hos den tionde delen och där mätapparaten innefattar en strålemitterande enhet funktionellt inrättad för att samverka med nämnda mätreferens genom att belysa mätreferensen.

En trettonde tolfte del av uppfinningen avser en mätapparat vilken innefattar egenskaperna hos den tionde delen och där den extra vinkelmätaren innefattar en gyroskopanordning.

Ovanstående syfte uppnås också genom att en fjortonde del av föreliggande uppfinning avser en metod för mätning av stora vridningsvinklar för ett svängbart hjul på ett fordon.

Denna metod omfattar: - placering av en mätreferens för vinkelmätning i en bestämd position i förhållande till fordonet; - att anbringa en mätapparat på hjulet på så sätt att mätreferensen hamnar inom mätapparatens arbetsvinkel o; - att vrida på hjulet; - framtagning av ordinarie vinkelinformation för hjulet i förhållande till fordonet baserat på mätapparatens samverkan med mätreferensen; - framtagning av extra vinkelinformation för hjulet via en i mätapparaten tillagd vinkeimätare; 20 25 30 53? FWB - tillpassning av den extra vinkelinformationen till den ordinarie vinkelinformationen så att dessa helt eller delvis blir överensstämmande; och - att ersätta den ordinarie vinkelinformationen med den extra vinkelinformationen när hjulet vrids så att mätreferensen hamnar utanför mätapparatens arbetsvinkel o.

En femtonde delav uppfinningen avser en metod vilken inkluderar egenskaperna hos den fjortonde delen och där mätapparaten samverkar med nämnda mätreferens genom att spela in bilder av mätreferensen.

En sextonde del av uppfinningen avser en metod vilken inkluderar egenskaperna hos den fjortonde delen och där mätapparaten samverkar med nämnda mätreferens genom att emittera en stråle mot mätreferensen.

En sjuttonde del av uppfinningen avser en metod vilken inkluderar egenskaperna hos den fjortonde delen och där mätreferensen samverkar med mätapparaten genom att detektera positionen på den från mätapparaten emitterade strålen.

En artonde del av uppfinningen avser en metod vilken inkluderar egenskaperna hos den fjortonde delen och där mätreferensen är placerad i en bestämd position på eller i närheten av fordonets front, eller på eller i närheten av fordonets bakände.

En nittonde del av uppfinningen avser en metod vilken inkluderar egenskaperna hos den fjortonde delen och där den extra vinkelinformationen mäts via en gyroskopanordning i den extra vinkelmätaren.

Ytterligare fördelar hos föreliggande uppfinning och dess utföranden kommer att framgå av den detaljerade beskrivningen av uppfinningen.

Det skall framhållas att termen ”innefattar/innefattande" i den här texten inte innebär att närvaro eller tillägg av ytterligare egenskaper, steg, komponenter eller grupper därav.

Det skall också framhållas att metoderna som definieras ide bilagda patentkraven kan innefatta ytterligare steg utöver de som nämns däri. Dessutom kan ordningen på de steg 20 25 30 53% FWÜ som återfinns i de nämnda metoderna ändras utan att det faller utanför föreliggande uppfinning. ÖVERGRIPANDE BESKRIVNING AV BILDERNA Fig. 1 visar ett perspektiv över ett exemplifierat fordon 100.

Fig. 2 visar en schematisk illustration över fordonet 100 i Fig. 1, där arbetsvinkeln or för mätapparat 400 är utsträckt mot en markör 212 vid fordonets 100 bakre ände.

Fig. 3 visar en schematisk illustration över fordonet 100 i Fig. 1, där arbetsvinkeln oi ligger utanför markören 212.

Fig. 4A visar fordonet 100 i Fig. 2, där mätapparaten 400 är riktad mot markör 212' vid fordonets 100 front.

F ig. 4B visar en förstoring av mätapparaten 400 i Fig. 4A.

Fig. 4C visar en förstoring av mätapparaten 400 i Fig. 4A där arbetsvinkeln oi ligger utanför markören 212.

Fig. 5 visar en schematisk illustration över ett exemplifierat mätsystem 1000, för mätning av åtminstone en vinkel för ett styrbart hjul 212, 212' på ett fordon 100, samt en exemplifierad mätapparat 400 i ett sådant mätsystem 1000.

F ig. 6 visar ett flödesschema över ett exemplifierande mätförfarande av stora vridningsvinklar hos ett styrbart hjul.

DETALJERAD BESKRlVNlNG AV UTVALDA TILLÃMPNINGAR Kännetecknande för ett exemplifierat system Figur 1 visar en vy över ett exemplifierat fordon 100. Fordonet 100 innefattar två hjulpar och mer bestämt två styrbara hjul 112, 112' och två dubbla bakhjul 114, 114'. Fordonets 100 chassi består av två utsträckta och i huvudsak parallella balkar 111. Hjulen 112, 112', 114, 114' utgörs lämpligen av luftfyllda gummidäck på hjulfälgar som i sin tur kan rotera på axlar på fordonets 100 chassi.

Figur 2 visar en schematisk bild fordonet 100 i Fig. 1. Som synes i Fig. 2 sitter bakhjulen 114, 114' lämpligen monterade på en gemensam bakaxel 115 och framhjulen 112, 112' 20 25 30 531 ?'lÜ på varsina separata framaxlar 113, 113'. Framaxlarna 113, 113' är som bekant kopplade till fordonets 100 styrmekanism på sådant sätt att hjulen 112, 112' kan styras via fordonets 100 ratt av fordonsföraren.

En längsgående centrumlinje 116 hos fordonet 100 representerar chassiets centrumlinje som i huvudsak är vinkelrät mot den roterbara bakaxeln och de roterbara framaxlarnas originaiposition. Balkarna 111 på fordonet 100 är lämpligen och i huvudsak parallella med centrumlinjen 116. Ett exempel på hjulinställning baserad på mätning i förhållande till chassiets centrumlinje återfinns i patent US 6,043,875 (Samuelsson).

Ovanstående exempel och varianter därav är välkända inom branschen och tillämpas allmänt för de flesta typer av styrbara fordon såsom drag, lastbilar och bussar och behöver därför ingen ytterligare beskrivning. inom ramen för uppfinningen ligger också styrbara hjul hos personbilar, arbetsmaskiner såsom grävskopor, vägskrapor, dumprar och truckar och även lastbilssläp och mobilkranar etc.

Som framgår av Fig. 1 och Fig. 2 är bör en hel eller två-delad mätbom 210 anbringas på ett bestämt sätt, på eller i nära anslutning till fordonets 100 bakända. Mätbommen kan även anbringas på en vägg närmast bakom fordonet 100 eller på golvet intill fordonet 100. Det är också att föredra att mätbommen 210 företrädelsevis sitter monterad parallellt med fordonets 100 längsgående centrumlinje 116. Mätbommen 210 kan också vara avtagbart upphängd eller fäst på fordonets 100 längsgående balkar 111 eller upphängd eller fäst i en separat fästanordning i en bestämd position i förhållande till fordonets 100 chassi på eller i närheten av fordonets 100 bakända.

Mätbommen 210 innefattar företrädelsevis en första marköranordning 212 eller likartad mätreferens i stavens 210 första ände för att användas som mätreferens och/eller detektor när vinklarna för de styrbara hjulen 112, 112' mäts. Mätbommen 210 kan också innefatta en andra marköranordning 214 iden andra änden av mätbommen 210. l tillägg eller alternativt, kan en andra liknande eller identisk mätbom 210' med marköranordningar 212', 214' anbringas på eller i närheten av fordonets 100 chassifront.

Marköranordningarna 212, 212', 214, 214' kan innefatta mönster såsom linjer, kurvor, bilder, etc. som används tillsammans med en mätanordning vilken kommer att beskrivas utförligare nedan. Marköranordningarna 212, 212', 214, 214' kan också innefatta eller lO 20 25 30 šfši Ffšü ersättas av sensorer för att detektera en laserstråle eller liknande vilken skickas ut från en aktiv mätanordning. innan vi fortsätter vill vi framhålla att den exemplifierade mätbommen 210 och/eller de exemplifierade marköranordningarna 212 kan ersättas med andra mätbommar eller andra mätmarkörer eller liknande mätreferenser. En marköranordning 212, 2122 214, 214' kan också anbringas på fordonets 100 hjul 112, 1122 114, 114' eller på fordonets hjulaxlar 113, 1132 115 eller åtminstone i ett bestämt förhållande till nämnda hjul eller hjulaxlar. Det är välkänt att en kamerabaserad mätutrustning kan bestå av en första en marköranordning tillsammans med en kamera anbringad på ett bakhjul på fordonet och att en andra marköranordning tillsammans med en andra kamera anbringad på fordonets framhjul på så sätt att respektive mätanordning kan uppta bilder av den andra mätanordningens markörer eller referenser. På liknande sätt kan en första strålemitterande mätapparat med markör anbringas på ett av fordonets bakhjul och en andra strålemitterande mätapparat med markör anbringas på ett av fordonets framhjul på så sätt att strålarna från respektive mätapparat kan verka på den andra mätapparatens markör.

Figur 1 och 2 visar en hjuladapter 310 anbringad på det styrbara hjulet 112 på fordonet 100. Företrädelsevis anbringas hjuladaptern 310 på hjulet 112 på så sätt att adaptern erhåller ett rotationscentrum som i huvudsak överensstämmer med hjulets 112 rotationscentrum och som i sin tur överensstämmer med hjulaxeins 113 rotationscentrum vilket schematiskt visas i Fig. 2. Den exemplifierade adaptern 113 i Fig. 1 och Fig. 2 innefattar en axeltapp 312 monterad på så sätt att dess rotationsaxel i huvudsak överensstämmer med hjuladapterns 310 rotationsaxel när nämnda adapter 310 är anbringad på ett hjul 112. En ändamålsenlig hjuladapter vilken kan anbringas funktionellt på fälgen på ett hjul finns exempelvis beskriven i patent GB 1 483 808 (Samuelsson).

Naturligtvis kan andra för ändamålet passande eller liknande eller hjuladaptrar användas inom ramen för föreliggande uppfinning.

Axeltappen 312 på hjuladaptern 310 är företrädelsevis monterad på så sätt att den kan bära en mätapparat 400 för vinkelmätning vilken kan riktas mot marköranordningen 212 på den bakre mätbommen 210 som visas Fig. 1 och Fig. 2. Det är ännu mer fördelaktigt om rnätapparaten 400 är roterbar runt axeitappen 312 på så sätt att nämnda mätapparat 20 25 30 534 Tflü lO kan riktas både mot den bakre markören 212 och en möjlig motsvarande främre markör 212”. Det är i allmänhet lämpligt att mätapparaten 400 är avtagbart upphängd på axeltappen 312. lvlätapparaten 400 i Fig. 1 och Fig. 2 kan innefatta en elektronisk kamera eller någon annan i huvudsak passiv optisk enhet. Som exempel kan nämnas patent US 6,043,875 (Samuelsson) som beskriver användandet av en elektronisk kamera anbringad på ett hjul via hjuladapter för hjulinställning med hjälp av mönstrade markörer. Alternativt kan mätapparaten 400 innehålla en i huvudsak aktiv optisk enhet, exempelvis en laseremitter. l detta fall kan den aktuella positionen på laserstrålen detekteras av marköranordningen 212 och rapporteras tillbaka till mätapparaten 400 och/eller en beräknande utrustning exv. en persondator kopplad till mätapparaten 400. Detta visas illustrativt i Fig. 5 vilken senare kommer att beskrivas ytterligare. Som exempel kan nämnas patent WO 9219932 (Samuelsson) där en laseremitter används för hjulinställning med hjälp av markörer innehållande sensorer. Markörer med mönster eller liknande och markörer med sensorer eller liknande kan hopkopplas och utgöra mätreferenser.

Som framgår av Fig. 1 har mätapparaten en begränsad arbetsvinkel oi inom vilken mätapparat 400 kan samverka med markören 212 i både horisontalplanet och vertikalplanet för att skapa användbar mätdata. Om mätapparaten 400 innefattar en elektronisk kamera bildar arbetsvinkeln cr i huvudsak konformad volym inom vilken kameran har möjlighet att producera avbildningar av markören 212 och skapa användbar mätdata. En typisk arbetsvinkel oi för en elektronisk kamera kan i detta sammanhang vara exempelvis 10°-30°. Arbetsvinkeln oi för en laseremitterande mätanordning kan vara mindre, särkilt om mätanordningen emltterar en punktformad laserstråle. Emellertid kan en mätanordning som använder en roterande laser eller spegel emittera en 360° laserstråle. Det skall i vilket fall noteras att även en 360° stråle kan skymmas av hjulet på vilket mätanordningen sitter på så sätt att ingen av markörerna träffas av strålen.

Som redan nämnts i bakgrundssektionen är det problematiskt att mäta stora hjulutslag på styrbara hjul 112, 112' på ett fordon 100 och detta gäller speciellt maximalt hjulutslag.

Som schematiskt framgår av Fig. 3 i det fall där arbetsvinkeln o är liten kommer markör 212 snabbt att hamna utanför arbetsvinkeln oi när hjulen 112, 112' vrids. Vidare kan, hjulet 112, på vilket mätapparaten 400 sitter upphängd, eller andra delar av fordonet 100 lO 15 20 25 30 531 ?'iÜ ll hamna mellan mätapparaten 400 och markören 212 när hjulen 212, 212' vrids, varvid markören 212 kommer att blockeras eller återigen hamna utanför arbetsvinkeln or för mätapparat 400.

Figur 4A överensstämmer med Fig. 2 med den enda påtagliga skillnaden att vinkelmätande apparaten 400 är riktad framåt mot mätbom 210' och att marköranordningen 212' är anbringad vid fordonets 100 front. Figur 4B är en förstoring av mätapparaten 400 i Fig. 4. Figur 4C visar det styrbara hjulet 112 i Fig. 4A vridet på så sätt att arbetsvinkeln d faller utanför markör 212'.

Uppmärksamheten riktas nu mot Fig. 5 som visar en schematisk bild över ett exemplifierat system 1000 för mätnig av åtminstone en vinkel hos ett styrbart hjul 112, 112' på ett fordon 100. Fig5 visar i synnerhet de relevanta delarna hos en exemplifierad mätapparat 400. Mätapparaten 400 kan funktionellt vara ihopkopplad med en serverenhet 500 för överföring av data och/eller instruktioner i samband med inställning av hjulen 112, 112”. Kommunikationen mellan mätapparaten 400 och serverenheten kan vara trådbunden eller trådlös exempelvis via WLAN eller Bluetooth-teknologi.

Serverenheten 500 kan i sin tur kopplas till och/eller innefattas i, eller innehålla en beräknande datorenhet 600, såsom en persondator (PC) eller liknande ihop med passande mjukvara och gränssnitt. Datorenheten 600 konfigureras lämpligen för att utföra och presentera resultat från beräkningar som baseras mätdata från mätapparaten 400 i samband med att hjulen 112, 112' vrids. I tillägg till detta kan datorenheten 600 konfigureras på så sätt att den kan kontrollera åtminstone delar av hjulinställningsprocessen och exempelvis mätapparaten 400 när kommandon tas emot av en användare. l det fall marköranordningen 112 eller likartad mätreferens innefattar sensorer för detektering av exempelvis en laserstråle från en an aktiv mätapparat 400, kan datorenheten 600 kopplas till marköranordningen för att mottaga aktuell position eller liknande för den på markör 112 infallande strålen.

Den exemplifierade mätapparaten 400 för vinkelmätning i Fig. 5 innefattar en elektronisk kamera 412 för registrering av bilder av åtminstone en markör såsom markörerna 212, 2122 214214' eller likartade mätreferenser. Mätapparaten 400 kan också innefatta en inmatningsenhet 413 med exempelvis en eller flera tangenter eller knappar arrangerade för att på ett funktionellt sätt ta emot kommandon från mätapparatens 400 operatör eller l5 20 25 30 53? ?'šlfl 12 användare. Vidare kan mätapparaten 400 innefatta en enhet för signalering och/eller presentation av data till operatören eller användaren i form av en display och/eller lampor, lysdioder (LED), audiell summer, högtalare etc. Som tidigare antytts kan mätapparat 400 med fördel innefatta en radioenhet 416 och en antenn 417 för trådlös kommunikation och dataöverföring med serverenhet 500 eller liknande. Det är ytterligare fördelaktigt om mätapparat 400 inrymmer en kontrollenhet 418 vilken kan bearbeta data och är hopkopplad med tillämpliga delar av mätapparat 400 för övervakning och kontroll av delarna ifråga. Mätapparat 400 innefattar lämpligen också ett minne 415 för lagring av information såsom exempelvis aktuell mätdata, basdata för de olika delarna och/eller exekverbara program för kontrollenhet 418 etc.

Kontrollenhet 418 i den exemplifierade vinkelmätande apparaten 400 i Fig. 5 konfigureras på så sätt att den kan bearbeta en från kameran 412 upptagen, sekvens av bilder av en markör 212, 2122 214, 214' alltmedan mätapparat 400 rör sig med åtminstone nämnda markör inom arbetsvinkeln o såsom illustreras i Fig. 3. Speciellt fördelaktigt är det om kontrollenhet 418 kan bearbeta sekvensen av bilder och skapa vinkelinformation om rörelsen hos mätapparat 400 relativt till markören 212 eller rättare fordonets 100 chassi. Mätapparater som skapar information om mätapparatens vinkel i förhållande till ett fordon utifrån bilder av en markör är vanligt förekommande. Ett exempel återfinns i patent US 6,043,875 (Samuelsson).

Det skall framhållas att den ovan beskrivna mätapparaten 400 är endast ett exempel.

Alternativt kan kontrollenhet 418 eller delar av dess funktionalitet lokaliseras till serverenhet 500 och/eller i datorenhet 600 vilken visas i Fig. 5. Om så är fallet kan det vara att föredra att inspelad data associerad till mätapparatens position, relativt fordonet, såsom bilder av markörer eller annan representation, skickas till serverenhet 500 och/eller datorenhet 600 för ytterligare bearbetning och extrahering av positionsinformation för mätapparaten.

Det är att föredra att vinkelinformationen erhållen från kamera 412 och markör 212 inbegriper girvinkeln, (vridningsvinkeln) för mätapparaten 400 i förhållande till marköranordning 212 vars där nämnda vinkel ändras när hjulet 112 med mätapparat 400 vrids. En girvinkel uppstår när mätapparat 400 vrids åt vänster eller höger i ett i huvudsak lO 20 25 30 53? FWB l3 horisontellt plan runt en i huvudsak vertikal axel. Normalt sett är girvlnkeln och hjulets vridningsvinkel överensstämmande. l tillägg till ovanstående kan vinkelinformationen också inbegripa rull- och lutningsvinklarna hos mätapparat 400 i förhållande till markören 212. En rullvlnkel uppstår när mätapparaten 400 roteras framåt eller bakåt runt en i huvudsak horisontell axel i mätapparatens tvärriktning. Rullvinkeln är vanligen samma sak som hjulets rotationsvinkel. En lutningsvinkel uppstår när mätapparat 400 lutas åt höger eller vänster runt en i huvudsak horisontell axel i mätapparatens längdriktning. vinkelavkännaren 420 innefattas också i mätapparaten 400 i Fig. 5 och är särskilt intressant i samband med föreliggande uppfinning. Denna vinkelavkännare 420 inrättas för att leverera extra vinkelinformation om vinkelmässiga rörelser hos mätapparaten 400, särskilt i situationer då ingen markör 212, 212' eller liknande återfinns inom kamerans 412 arbetsvinkel d. Detta kan exempelvis inträffa när hjulen 112, 112' vrids och att markören 212 då hamnar utanför kamerans 412 arbetsvinkel oi. Det kan också inträffa när hjulen 112, 112' vrids så att hjulet 112, där mätapparaten 400 är anbringad, eller andra delar av fordonet 100, hamnar mellan mätapparat 400 och markör 212 varvid markör 212 blockeras och hamnar utanför arbetsvinkeln oi för kamera 412.

Detta leder till att den extra vinkelavkännaren 420 med fördel också innefattar en gyroskopanordning eller liknande för mätning av ändring i mätapparatens 400 vinkelmässiga position. Det är också viktigt att poängtera Vinkelinformationen som levereras av mätapparaten 400 verkligen innehåller mätapparatens girvinkel vilken förändras alltefter att hjulet 112, där mätapparaten 400 är anbringad, vrids.

Vinkelinformationen från mätapparaten 400 kan förövrigt också innefatta rull- och/eller lutningsvinklar för mätapparaten 400.

En så beskaffad vinkelavkännare 420 som beskrivs ovan gör det möjligt att erhålla extra vinkelinformation för mätapparaten 400, även när markören 212 hamnar utanför arbetsvinkeln d då de styrbara hjulen 112, 112' är maximalt vridna. Detta leder till ett förenklat förfarande vid bestämning av maximalt hjulutslag och andra större vridningsvinklar hos de styrbara hjulen 112, 112' på fordonet 100. En vinkelavkännare 420 kan med lätthet integreras i förekommande mätsystem innefattande en eller flera 20 25 30 53% Fflü 14 mätapparater 400 och/eller en eller flera marköranordningar 212, 2122 214, 214' eller liknande mätreferenser som beskrivits enligt ovan. Företrädelsevis är vinkelmätaren 420 inmonterad i en eller flera mätapparater 400 som i sin tur innefattas i mätsystemet i fråga.

Kända mätsystem innefattande mätapparater 400 och/eller marköranordningar 212, 2121 214, 214' eller liknande mätreferenser är i grund och botten utvecklade för att mäta hjullutning och/eller hjulskränkning på fordonshjul vilket beskrivs i patent US 6,043,875 (Samuelsson). Emellertid är dessa system inte utvecklade för att mäta maximalt hjulutslag och/eller andra större vridningsvinklar hos de styrbara hjulen på fordon.

Den förenkling som den extra vinkelmätaren 420 erbjuder, kräver att den extra vinkelinformationen som erhålls från vinkelmätaren 420 kalibreras och/eller tillpassas för att i huvudsak överensstämma med den ordinarie vinkelinformationen som erhålls från mätapparaten 400 tillsammans med åtminstone en markör 212, 212', 214, 214' eller liknande mätreferens, skapad utifrån, via kameran 412, upptagna bilder av en markör 212, 2122 214, 2142 beskrivet ovan. En exemplifiering av denna kalibrering och/eller tillpassning av den extra vinkelinformationen till den ordinarie vinkelinformationen kommer nu att beskrivas nedan.

Gyroskopanordningen eller liknande som innefattas i vinkelmätaren 420 kan användas för att mäta förändringar vinklarna hos mätapparat 400 men den kan inte användas självständigt för att mäta vinklar i relation till fordonet 100. Av detta följer att kontrollenhet 418 kan i mätapparat 400 kan använda den ordinarie vinkelinformationen, - exempelvis erhållen från kamera 412 i samverkan med en markör 212, 2122 214, 214' - som en referens för vinkelmätaren 420. Denna referens används sedan för att beräkna en ny vinkel eller nya vinklar i relation till fordonet 100 vilka baseras på förändringar i vinkeln eller vinklarna som detekteras hos gyroskopanordningen eller liknande i vinkelmätaren 420 på så sätt att den extra informationen erhållen med hjälp av gyroskopanordningen blir åtminstone i huvudsak överensstämmande med den ordinarie vinkelinformationen erhållen från kameran 412 eller liknande.

Mätapparat 400 kan med andra ord använda den ordinarie vinkelinformationen som en referens för tillpassning av den extra vinkelinformationen så att denna vinkelinformation lO 20 25 30 531 É-”EÜ 15 blir helt eller delvis överensstämmande med den ordinarie vinkelinformationen i förhållande till fordonet 100.

Vidare, kan gyroskopanordningen i vinkelmätaren 420 ha en skalfaktor eller skaifaktorer som skiljer sig från den eller de skalfaktorer som återfinns hos vinklarna i den ordinarie vinkelinformationen som erhålls från kamera 412 enligt ovan. Detta leder till att kontrollenhet 418 i mätapparat 400 får använda den ordinarie vinkelinformationen som en referens och jämföra denna med den från gyroskopanordningen i vinkelmätaren 420 erhållna vinkelinformationen. Jämförelsen kan därefter användas för att kalkylera en eller flera nya skalfaktorer för gyroskopanordningen på så sätt att vinkelinformationen från gyroskopanordningen i vinkelmätaren helt eller delvis överensstämmer med vinkelinformationen som erhållits från kamera 412 eller liknande.

Med andra ord kan mätapparaten 400 använda den ordinarie vinkelinformationen som referens för att tilipassa den extra vinkelinformationen på så sätt att denna blir helt eller delvis överensstämmande med den ordinarie vinkelinformationen i förhållande till den ordinarie vinkelinformationens skalfaktorer.

På ett likartat sätt kan driften och/eller drifthastigheten hos en gyroskopanordning eller liknande i vinkelmätaren 420 justeras med hjälp av den ordinarie vinkelinformationen erhållen från kameran 412 vilken beskrivits ovan. Som exempel kan nämnas Fig. 1 där ordinarie vinkelinformation kan skapas med bilder av markör 212 inhämtade via kamera 412 så länge markör 212 återfinns inom arbetsvinkeln a, och där vinkelmätare 420 innefattande en gyroskopanordning får ta över vinkelmätningen under det att markör 212 ligger utanför arbetsvinkeln oi, vilket illustrerats i Fig. 2. l det fall att vinkelinformationen från gyroskopanordningen skiljer sig från vinkelinformationen från kameran 412 när markören 212 återigen syns inom arbetsvinkeln uppvisar gyroskopanordningen en drift.

Driften eller drifthastigheten kan kalkyleras ur denna differens och användas för kompensering av vinkelinformationen från gyroskopanordningen eller liknande i mätapparaten 400.

Det skall tilläggas att, för att erhålla bästa möjliga positionsinformation kan en translation vara nödvändig för att kompensera för den position i vilken mätapparat 400 sitter monterad i ett visst förhållande till rotationscentrum och/eller vridningen av hjulet 112, 20 25 30 šíšfl Ffšfi ló 112', till exempel för att kompensera för läget pä axeltappen 312, där mätapparat 400 är upphängd, vilket orsakar en förskjutning av mätapparaten 400 i förhållande till hjulets 112 rotationscentrum. Företrädelsevis baseras den eller de nödvändiga translationerna på operativa mätningar med mätapparaten 400 och mer uttryckligen från en sekvens av bilder på en markör 212, 2122 214, 214' upptagna med kamera 412 alltmedan mätapparaten 400 rör sig med åtminstone en markör inom arbetsvinkeln oi som beskrivs i Fig. 3.

Funktion hos ett exemplifierat system Det är brukligt att fordonet l fråga är uppställt på en i huvudsak plan, horisontell yta vid inmätningar, exempelvis golvet i ett garage, bilverkstad eller liknade. Det är emellertid i undantagsfall möjligt att utföra mätningar med fordonet i andra lägen och en erfaren person kan lätt kompensera för detta.

I tillägg till detta kan en mätning av större vridningsvinklar för de styrbara hjulen 112, 112' hos fordonet 100 kräva en så kallad rullmätningsjustering för att kompensera för eventuella deformationer på hjulfälgen eller liknande där mätapparaten 400 sitter upphängd. Detta kan exempelvis uppnås genom en kompensationskalkyl baserad på en 180° rullning av hjulet vilket är allmänt känt, eller genom mekanisk justering av en justerbar axeltapp 312 vilket beskrivs i patent GB 1 483 808 (Samuelsson).

F lg. 6 visar ett flödesschema över ett exemplifierande mätförfarande av stora vridningsvinklar för de styrbara hjulen 112, 112” på fordonet 100.

Som ett första steg S1 är det tillämpligt att mätningen startas genom att en operatör anbringar mätapparaten 400 till ett hjul 112, aktiverar mätapparaten 400 och riktar in arbetsvinkeln or mot åtminstone en marköranordning 212, 2122 214, 214' vilket visas i Fig. 1, Fig. 2 eller Fig. 4A.

Som ett andra steg S2 är det tillämpligt att det styrbara hjulet 112 med mätapparaten 400 vrids genom att operatören företrädelsevis vrider fordonets ratt eller att operatören putter på hjulet 112 med handkraft. 15 20 25 30 FÉÜ 17 Som ett tredje steg S3 är det tillämpligt att en bildsekvens av markör 212 inhämtas via kameran 412 alltmedan hjulet 112 vrids för att möjliggöra för kontrollenhet 418 att skapa ordinarie vinkelinformation utifrån de inhämtade bilderna från kamera 412. Som tidigare nämnts, är det tillämpligt att girvinkeln för mätapparat 400 mäts i förhållande till markören 212. Det är också lämpligt att mät rull- och lutningsvinkeln.

Det kan vara nödvändigt att kompensera för mätapparatens 400 position i förhållande till rotationscentrum och hjulens 112, 112' vridning eller att kompensera för läget på axeltappen 312 på vilken mätapparaten är upphängd. I den händelse att kompensation är nödvändig är det tillämpligt att den eller de erforderliga translationerna utförs av kontrollenhet 418 baserat de av kameran 412 inhämtade bilderna enligt steg S3. Den eller de erforderliga translationerna kan exempelvis erhållas ur den ordinarie vinkelinformationen och/eller avståndet till markören 212. Avståndet till markören kan exempelvis mätas manuellt och matas in i mätapparaten 400, eller erhållas genom att den via kamera 412 avlästa storleken på markören 212 jämförs med den faktiska storleken på markören 212.

Som ett fjärde steg S4 är det tillämpligt att extra vinkelinformation mäts via vinkelmätaren 420, och att denna information kan innefattat mätdata från eller flera gyroskopanordningar eller liknade. Det är tillämpligt att mäta girvinkeln för mätapparat 400, vilket också tidigare nämnts. Vidare är det också tillämpligt att mäta rull- och lutningsvinklarna.

Som ett femte steg S5 är det tillämpligt att den ordinarie och den extra vinkelinformationen kalibreras på så sätt att den extra vinkelinformationen tillpassas till den ordinarie vinkelinformationen, företrädelsevis så att den ordinarie och den extra vinkelinformationen är helt eller delvis identisk.

Som ett sjätte steg S6 är det tillämpligt att den kalibrerade extra vinkelinformationen ersätter den ordinarie vinkelinformationen emedan, hjulet 112 är så vridet att marköranordning 212 hamnar utanför mätapparatens 400 arbetsvinkel d, eller under andra mätsltuationer då marköranordning 212 hamnar utanför mätapparatens 400 arbetsvinkel d. Så länge marköranordning 212 återfinns inom mätapparatens 400 arbetsvinkel or bör den ordinarie vinkelinformationen användas. 53:! TWC! i8 Föreliggande uppfinning har nu beskrivits med hänvisning till beskrivna utförandeexempei. Emellertid är uppfinningen begränsad till dessa exempel utan dess omfattning bestäms endast av de bilagda kraven.

Claims (1)

1. lO 15 20 25 30 19 KRAV 1. Ett system (1000) för mätning av stora vridningsvinklar för styrbara hjul (112, 112') hos ett fordon (100), vilket system innefattar: - en mätapparat (400) för vinkelmätning som kan anbringas operativt på ett hjul (112, 112') på så sätt att en arbetsvinkel (d) kan utsträcka sig längs med fordonet (100); - en mätreferens (212, 2122 214, 214') som kan anbringas operativt i en bestämd position i förhållande till fordonet (100) på så sätt att den hamnar inom mätapparatens (400) arbetsvinkel (oi) när denna mätapparat (400) är operativt anbringad på hjulet (112, 112'); och där mätapparaten (400) är så anbringad att den operativt kan samverka med mätreferensen (212, 212', 214, 214') för att skapa ordinarie vinkelinformation för hjulet (112, 112') l förhållande till fordonet (100), och kännetecknat av: - att mätapparaten (400) innefattar en tillagd vinkelmätare (420) anordnad för att operativt skapa extra vinkelinformation för hjulet (112, 112”); - att systemet (1000) är operativt anordnat för tillpassa den extra vinkelinformationen till den ordinarie vinkelinformationen på så sätt att dessa vinkelinformationer blir helt eller delvis överensstämmande; och - att systemet (1000) är anordnat för att ersätta den ordinarie vinkelinformationen med den extra vinkelinformationen i de fall hjulet (112, 112') vrids så att mätreferensen (212, 212', 214, 214') hamnar utanför mätapparatens (400) arbetsvinkel (d). Systemet (1000) i krav 1 kännetecknat av att mätreferensen (212, 212', 214, 214') innefattar en mönsteranordning, anpassad för att operativt kunna registreras och belysas av mätapparaten (400). Systemet (1000) i krav 1 kännetecknat av att mätreferens (212, 2122 214, 214') innefattar en sensoranordning, anpassad för att operativt detektera positionen på en, från mätapparat (400) emitterad stråle. l5 20 25 30 10. FWG 20 Systemet (1000) i krav 1 kännetecknat av att mätreferensen (212, 212', 214, 214') är anpassad för att operativt anbringas i en bestämd position på eller i närheten av fordonets (100) framända eller, på eller i närheten av fordonets (100) bakända. Systemet (1000) i krav 1 kännetecknat av att mätreferensen (212, 212', 214, 214') är anordnad på en mätbom (210, 210') som i sin tur är anpassad för att operativt anbringas i en bestämd position på eller i närheten av fordonets (100) framända eller, på eller i närheten av fordonets (100) bakända. Systemet (1000) i krav 1 kännetecknat av att mätreferens (212, 212', 214, 214') är anpassad för att operativt kunna anbringas på ett hjul (112, 112', 114, 114') eller en hjulaxel (113, 1132 115) på fordonet (100). Systemet (1000) i krav 1 kännetecknat av att mätapparaten (400) för vinkelmätning innefattar en bildregistrera nde anordning (412) för att operativt kunna samverka med mätreferensen (212, 212', 214, 214') genom att registrera bilder av mätreferensen (212, 212', 214, 214'). Systemet (1000) i krav 3 kännetecknat av att mätapparaten (400) innefattar en stràlemitterande enhet anordnad för att operativt samverka med mätreferensen (212, 212', 214, 214') genom att belysa mätreferens (212, 212', 214, 214'). Systemet (1000) i krav 1 kännetecknat av att den extra vinkelmätaren (420) innefattar en gyroskopanordning för uppmätning av nämnda utökande vinkelinformation. En mätapparat (400) för mätning av stora vridningsvinklar för ett styrbart hjul (112, 112') på ett fordon (100), vilken mätapparat (400) är anpassad för att operativt anbringas på hjulet (112, 112') så att en arbetsvinkel (d) för mätapparaten (400) kan sträcka sig utmed fordonet (100) och samverka operativt med en mätreferens (212, 212', 214, 214') anbringad i en bestämd position iförhållande till fordonet (100) och möjliggöra att mätapparaten (400) kan skapa ordinarie vinkelinformation för hjulet (112, 112') i förhållande till fordonet (100), k ä n n e t e c k n at av att mätapparaten (400): 10 l5 20 25 30 11. 12, 13. 14. íšíšä Tffåü 21 - innefattar en tillagd vinkelmätare (420) operativt anordnad för att skapa extra vinkelinformation för hjulet (112, 112'); - är funktionellt anordnad för att tiilpassa den extra vinkelinformatlonen till den ordinarie vinkelinformationen så att den extra och den ordinarie vinkelinformationen blir helt eller delvis överensstämmande; och - är operativt anordnad för att ersätta den ordinarie vinkelinformationen med den extra vinkelinformationen i de fall då hjulet (112, 112') är vridet på så sätt mätreferensen (212, 2122 214,214') hamnar utanför mätapparatens (400) arbetsvinkel (d). Mätapparaten (400) i krav 10 kännetecknad av att mätapparaten (400) innefattar en bild registrerande anordning (412) för att operativt kunna samverka med mätreferensen (212, 2122 214, 214') genom att registrera bilder av mätreferensen (212, 2122 214, 214'). Mätapparaten (400) i krav 10 kännetecknad av att mätapparaten (400) innefattar en strålemitterande enhet anordnad för att operativt samverka med nämnda mätreferens (212, 2121 214, 214') genom att belysa mätreferensen (212, 2122 214, 214'). Mätapparaten (400) i krav 10 kännetecknad av att den extra vinkelmätaren (420) innefattar en gyroskopanordning för mätning av nämnda extra vinkelinformation. En metod för mätning av stora vridningsvinklar för ett styrbart hjul (112, 112') på ett fordon (100) innefattande följande steg: att anbringa en mätreferens (212, 212', 214, 214') i en bestämd position i förhållande till fordonet (100); - att anbringa en mätapparat (400) för mätning av styrvinklar på hjulet (112, 112') på så sätt att mätreferensen hamnar inom mätapparatens (400) arbetsvinkel (0): - vridning av hjulet (112, 112'); - att skapa ordinarie vinkelinformation för hjulet (112, 112') i förhållande till fordonet (100) genom användning av den med mätreferensen (212, 212', 214, 214') samverkande mätapparaten (400); 20 25 15. 16. 17. 18. 19. 22 - att skapa extra vinkelinformation för hjulet (112, 112') genom användning av en tillagd vinkelmätare (420) anordnad i mätapparaten (400); - att tlllpassa den extra vinkelinformationen till den ordinarie vinkelinformationen på så sätt att dessa vinkelinformationer blir helt eller delvis överensstämmande' 1 och - att ersätta den ordinarie vinkelinformationen med den extra vinkelinformationen ide fall då hjulet (112, 112*) är vridet på så sätt mätreferensen (212, 212', 214,214') hamnar utanför mätapparatens (400) arbetsvinkel (oi). Metoden i krav 14 kännetecknad av att mätapparat (400) samverkar med mätreferensen (212, 212', 214,214') genom att registrera bilder av mätreferensen (212, 212', 214, 214'). Metoden i krav 14 kännetecknad av att mätapparat (400) samverkar med mätreferensen (212, 212', 214,214') genom att emittera en stråle mot mätreferensen (212, 212', 214,214'). Metoden i krav 16 kännetecknad av att mätreferensen (212, 212', 214,214') samverkar med mätapparaten (400) genom att detektera positionen på den från mätapparaten (400) emitterade strålen. Metoden i krav 14 kännetecknad av att mätreferensen (212, 212', 214,214') är anbringad i en bestämd position på eller i närheten av fordonets (100) framända, eller på eller i närheten av fordonets (100) bakända. Metoden i krav 14 kännetecknad av att den extra vinkelinformationen är skapad via en gyroskopanordning anordnad iden extra vinkelmätaren (420) för mätning av sagda extra vinkelinformation.