WO2024017433A1 - Method for calibrating and/or adjusting the intrinsic coordinate system of a vehicle assembly relative to a coordinate system of the vehicle and vehicle test bench for implementing the method - Google Patents

Method for calibrating and/or adjusting the intrinsic coordinate system of a vehicle assembly relative to a coordinate system of the vehicle and vehicle test bench for implementing the method Download PDF

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WO2024017433A1
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coordinate system
test bench
carrier
vehicle
unit
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Thomas Engel
Ismail Kurt
Marc Ney
Christian Petzinger
Patrick Kirsch
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Dürr Assembly Products GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a method for calibrating and/or adjusting the intrinsic coordinate system of a vehicle unit relative to a coordinate system of the vehicle according to the preamble of claim 1 and a vehicle test bench for carrying out the method according to the preamble of claim 5.
  • a deviation of the intrinsic coordinate system of the vehicle unit relative to the coordinate system of the vehicle is stored in a control unit and is subsequently taken into account when evaluating signals from the sensors of the vehicle unit. It is also possible to adjust the vehicle unit so that its intrinsic coordinate system corresponds to the coordinate system of the vehicle or at most deviates minimally from it. If a deviation remains, this can be taken into account in the evaluation (calibration).
  • Vehicle units are installed in the vehicle that record and evaluate the environment around the vehicle. To do this, these vehicle units must be aligned in a defined manner with a coordinate system of the vehicle.
  • the vehicle units can be, for example, cameras, radar sensors or LIDAR systems. These vehicle units have an intrinsic coordinate system.
  • the vehicle units are mounted on the vehicle (e.g. body, windshield, rear-view mirror, bumper, ).
  • This represents the Vehicle body represents a reference system for the alignment of the intrinsic coordinate system of the vehicle unit.
  • Tolerances of the vehicle body as a "reference system" for the installation of the vehicle unit mean that there are in turn tolerances for the individual vehicle units for the alignment of the intrinsic coordinate system of the vehicle unit relative to the coordinate system of the vehicle.
  • a further problem for defining the alignment of the intrinsic coordinate system of the respective vehicle unit with the coordinate system of the vehicle is that the relevant coordinate system of the vehicle may not be related to the vehicle body.
  • the relevant coordinate system is the geometric travel axis of the vehicle.
  • This geometric travel axis is defined as the bisector of the toe angle of the wheels of the defined reference axis. In a car, this is the rear axle, where the wheels are usually not steered. If the wheels of this reference axis are steered, the geometric driving axis of the vehicle is defined accordingly in the operating state in which the steering angles of the wheels of the defined axis are equal to ZERO.
  • the coordinate system of the vehicle defined via the geometric travel axis of the vehicle does not have to correspond to a coordinate system of the vehicle that results from the geometry of the vehicle body. Therefore, the intrinsic coordinate systems of the vehicle aggregates are calibrated relative to the coordinate system of the vehicle.
  • the vehicle is brought into a vehicle test bench, in which the coordinate system of the vehicle is measured relative to the coordinate system of the vehicle test bench.
  • the vehicle can also be positioned in the vehicle test bench in such a way that the coordinate system of the vehicle is defined relative to the coordinate system of the vehicle test bench.
  • Test bench units are arranged in the vehicle test bench, the intrinsic coordinate system of which is known relative to the coordinate system of the vehicle test bench.
  • a test stand is designed to carry out measuring and/or adjustment work on units of the vehicle and has a measuring device for measuring at least one axis of the vehicle-related coordinate system in relation to a coordinate system assigned to the test stand. Furthermore, when calibrating the test stand, the intrinsic coordinate system of the measuring device was assigned in a defined manner relative to a coordinate system of the test stand. In addition to the measuring device, there is (at least) one measuring unit available. This measuring unit is mechanically attached to the measuring device in such a way that the intrinsic coordinate system of the measuring unit is assigned in a defined manner in relation to the intrinsic coordinate system of the measuring device.
  • a method for calibrating a detection device is known from EP 2 789 997 A1.
  • the detection device is designed for three-dimensional geometric detection of an environment.
  • the detection device contains at least one inertial measuring system for the preliminary mathematical determination of a trajectory of the detection device.
  • the method contains the following steps: a) i) positioning and/or orientation of the detection device in a relative position and/or relative orientation to at least one reference point, which is characterized by at least one predetermined relative coordinate, or ii) determining at least one relative coordinate, which characterizes the relative position and/or the relative orientation of the detection device to at least one reference point; b) determining at least one error variable which characterizes the deviation of the at least one relative coordinate according to step a) from the relative coordinate(s) preliminarily determined mathematically by the inertial measuring system; c) if the error size meets a predetermined correction criterion: correction of the trajectory preliminarily calculated by the inertial measuring system.
  • a method for calibrating at least one vehicle sensor arranged in a vehicle has the steps: providing the vehicle in a calibration space, detecting a vehicle position in a spatially fixed coordinate system by means of an optical detection system arranged in the calibration space, determining a position of the relevant vehicle sensor in the spatially fixed coordinate system, arranging a calibration object in a detection field of the relevant vehicle sensor in the calibration space, detecting a calibration object position in the spatially fixed coordinate system to obtain a first relative position, detecting the position of the calibration object by the vehicle sensor in the vehicle sensor-fixed coordinate system as a second relative position, calculating intrinsic and/or extrinsic calibration parameters from a comparison between the first relative position and the second Relative position, and storing the calibration parameters in the relevant vehicle sensor and/or an electronic unit coupled to the relevant vehicle sensor.
  • the relationship between the intrinsic coordinate system of a test bench unit and the coordinate system of the vehicle test bench can be determined during these position changes in such a way that the intrinsic coordinate system of a test bench unit is measured in a starting position of the test bench unit in the vehicle test bench (Xo-Yo-Zo position) relative to the coordinate system of the vehicle test bench .
  • a change in the position of a test bench unit in the vehicle test bench can be carried out by controlling drive units to carry out the change in the position of the test bench unit. This results in a displacement and/or rotation of the test bench unit, whereby it is known from the control of the drive units by which distances in the coordinate system of the vehicle test bench the position of the test bench unit is changed.
  • the relationship of the intrinsic coordinate system of the test bench unit relative to the coordinate system of the vehicle test bench can be determined if the relationship of the intrinsic coordinate system of the test bench unit relative to the coordinate system of the vehicle test bench in the Xo-Yo-Zo position is known is.
  • the relationship between the intrinsic coordinate system of a test bench unit and the coordinate system of the vehicle test bench can also be determined by measuring the position of one or more reference points of the test bench unit relative to the coordinate system of the vehicle test bench.
  • the intrinsic coordinate system of a test bench unit in a starting position of the test bench unit in the vehicle test bench is measured relative to the coordinate system of the vehicle test bench.
  • the present invention is based on the object of improving the accuracy in determining the intrinsic coordinate system of a vehicle unit, even when the position of the test bench unit changes. This object is achieved by a method for calibrating and/or adjusting the intrinsic coordinate system of a vehicle unit relative to a coordinate system of the vehicle according to claim 1.
  • the calibration and/or adjustment is carried out by first positioning the vehicle in a vehicle test bench.
  • the coordinate system of the vehicle positioned in the vehicle test bench is defined relative to the coordinate system of the vehicle test bench. This can be done by positioning the vehicle in the vehicle test bench and then measuring the coordinate system of the vehicle relative to the coordinate system of the vehicle test bench. This can also be done by parking the vehicle in the vehicle test bench at a defined position and with a defined orientation.
  • the test stand unit can be positioned in different positions in the vehicle test stand.
  • the intrinsic coordinate system of the test bench unit is defined relative to the coordinate system of the vehicle test bench.
  • the intrinsic coordinate system of the test bench unit is defined relative to the coordinate system of the vehicle test bench by attaching the test bench unit to a support.
  • the position of at least one reference point of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench is in a starting position
  • (Xo - Yo-Zo - position) of the wearer is determined.
  • the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier of the test bench unit is determined in the coordinate system of the vehicle test bench in the starting position (Xo - Yo-Zo - position) of the carrier.
  • the current position of the at least one reference point of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench is determined.
  • the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench in the current position is determined as a displacement of the intrinsic coordinate system of the carrier in the current position relative to the starting position by determining the displacement of the at least one reference point of the carrier (in the coordinates of the coordinate system of the vehicle test bench in the current position (XYZ position) relative to the position of the at least one reference point of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench in the starting position (Xo - Yo-Zo position) of the wearer).
  • the definition of the intrinsic coordinate system of the test bench unit relative to the coordinate system of the vehicle test bench is carried out taking into account the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit relative to the intrinsic coordinate system of the carrier in the current position of the test bench unit, taking into account the change in the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier in the current position of the test bench unit relative to the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier in the starting position and taking into account the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier in the starting position relative to the coordinate system of the vehicle test bench,
  • the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit relative to the intrinsic coordinate system of the carrier is constant when the test bench unit is rigidly attached to the carrier and the carrier is rigid in itself.
  • the carrier is inherently rigid if it does not have telescopic elements and/or swivel joints through which the structure of the carrier can be changed via controllable drive elements. If the structure of the carrier can be changed in the manner described, the change in the structure of the carrier can be taken into account by controlling the drive elements in the current position compared to the control of the drive elements in the starting position.
  • the test bench unit is therefore attached to a carrier which can be moved in the vehicle test bench in such a way that its current position relative to a starting position is known.
  • the intrinsic coordinate system of the carrier can be moved - without changing the orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier compared to the orientation of the coordinate system of the vehicle test bench.
  • the carrier can also have telescopic elements and/or swivel joints.
  • a change in the structure of the carrier can take place, so that the position and/or orientation of the test stand unit in the coordinate system of the vehicle test stand can be changed by changing the structure of the carrier by means of the control of drive elements of the telescopic elements or the swivel joints.
  • the change in the position and/or orientation in the coordinate system of the vehicle test bench can therefore take place: by moving the support of the test bench unit in the vehicle test bench and/or by changing the structure of the support.
  • the change in the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier - apart from a displacement of the carrier - is only taken into account to the extent that the structure of the carrier is changed via swivel joints in the carrier or via telescopic elements of the carrier . Changes in the structure of the carrier are carried out via drive elements that are controlled accordingly.
  • the present method takes into account that the carrier experiences an inclination when the common center of gravity of the carrier with the test stand unit attached to it is no longer vertically above the contact surface of the carrier, but is laterally offset. This creates a torque that acts on the contact area of the carrier. If the carrier is so stable that it does not deform (bend), the carrier may deform in the area of the carrier's contact area. A pivot axis can also be provided in this area, around which the carrier can rotate in a defined manner when tilted to the side.
  • this inclination of the carrier is not based on the fact that the structure of the carrier is changed by a drive. Rather, this inclination is based on the torque described.
  • This inclination leads to a change in the intrinsic axis of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench.
  • the structure of the carrier is defined. This means that in a first embodiment the carrier has a rigid shape (ie: there is no deformation of the carrier itself).
  • the carrier can have one or more joints and/or can be telescopic along one or more elements. The resulting changes in the structure of the carrier are known through the control of drive elements. Furthermore, in this further embodiment there is no further deformation of the carrier.
  • the method further comprises the following features.
  • the at least one reference point of the carrier is defined by a straight line on which the reference points lie. This straight line forms a pivot axis around which the carrier rotates as a result of a torque when the center of gravity of the test stand unit is offset laterally from this straight line in the vertical direction.
  • the orientation of the carrier in the Xo-Yo-Zo position is measured with respect to an inclination about the pivot axis by means of an inclination measuring unit in the intrinsic coordinate system of the inclination measuring unit.
  • the orientation of the carrier is also measured in the current position by means of the inclination measuring unit with respect to an inclination about the pivot axis in the intrinsic coordinate system of the inclination measuring unit.
  • a change in the orientation of the carrier with respect to the inclination about the pivot axis in the current position compared to the orientation of the carrier with respect to the inclination about the pivot axis in the Xo - Yo - Zo position is determined from the measurement data of the inclination measuring unit.
  • the orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier of the test bench unit in the coordinate system of the vehicle test bench is determined from: the orientation of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench in the
  • the invention is based on the fact that the measurement of the orientation by means of the inclination measuring unit is carried out as part of the evaluation "merely” as a difference measurement and change in the orientation in two positions relative to one another.
  • the measured data from the inclination measuring unit is coupled to the coordinate system of the test stand by determining the position and orientation of the swivel axis (in Coordinate system of the vehicle test bench is known - both in the starting position and in the current position).
  • this pivot axis is constant and does not change. This can be the case, for example, if the carrier of the test bench unit is guided on a rail and the position and orientation of the rail in the coordinate system of the vehicle test bench is known. If the carrier can be moved along the rail, but is otherwise rigidly attached to the rail, this rail forms the pivot axis.
  • a corresponding torque can cause deformation of the rail. This can be limited or avoided entirely if the carrier is mounted on a plate that is mounted on the rail via a pivot axis. This “relieves” the rail because the torque is absorbed by this pivot axis. Such a design proves to be particularly advantageous when not only one test bench unit is guided on this rail, but also several test bench units. With the design of the attachment of the carrier via a pivot axis, repercussions on the coordinates of other test bench units that result from deformations of the rail can be limited or avoided.
  • the position and/or orientation of a test bench unit and/or the carrier of the test bench unit is measured in the Xo-Yo-Zo position in the coordinate system of the vehicle test bench in the Xo-Yo-Zo position of the carrier .
  • This measurement is taken into account when determining the orientation of the intrinsic coordinate system of the support of the test bench unit in the coordinate system of the vehicle test bench in the current position.
  • the position and orientation of the carrier in the Xo - Yo - Zo position can also be done "by definition" when the carrier is attached to a structure (for example a guide rail) , so that the orientation of the carrier is assumed to be known.
  • the at least one reference point of the carrier is determined in the longitudinal direction of the guide rail. If the beam has one or more joints, the structure of the beam is changed so that the center of gravity of the unit changes "Carrier with test stand unit" is located, if possible, in a vertical direction above the at least one reference point of the carrier. If the center of gravity cannot be brought directly into a position above the reference point, the center of gravity is positioned so that the acting torque about a pivot axis through the reference point (or reference points) is as small as possible. This means that in this Xo - Yo - Zo position there is at best a slight inclination due to the lateral shift of the center of gravity. This is then the If the travel path of the carrier along the guide rail is known, the current position and orientation of the test bench unit can be determined.
  • the position of the at least one reference point of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench is measured in the current position of the carrier.
  • the carrier has controllable drive elements for one or more telescopic elements of the carrier and / or controllable drive elements for rotating parts of the carrier about one or more swivel joints of the carrier.
  • these controllable drive elements are controlled in such a way that the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit is corrected relative to the coordinate system of the vehicle test bench by the following measures.
  • a target position and target orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit in the coordinate system of the vehicle test bench is determined from: determining the position of the at least one reference point of the carrier in the current position in the coordinate system of the vehicle test bench, determining the position and orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit in intrinsic coordinate system of the carrier, and taking into account the orientation of the carrier's intrinsic coordinate system relative to the coordinate system of the vehicle test bench in the Xo-Yo-Zo position.
  • the target position of the intrinsic coordinate system of the test bench unit is first determined in such a way that the mentioned effects of the deviation, which are caused by the described torque, are neglected.
  • the adjusting elements of the carrier are then adjusted in such a way that the actual position and the actual orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit in the coordinate system of the vehicle test bench in the current position correspond to the target position and target orientation of the test bench unit in the coordinate system of the vehicle test bench.
  • the controllable drive elements are controlled in such a way that an inclination of the carrier (which would lead to a deviation of the intrinsic coordinate system of the test stand unit) is compensated for by the control of the drive elements in such a way that this inclination of the carrier is caused by a targeted change in the structure of the carrier is compensated.
  • This change in the structure occurs in such a way that the actual position and actual orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit corresponds to the target position and target orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit.
  • Claim 5 relates to a vehicle test bench for carrying out a method according to one of the preceding claims.
  • the vehicle test bench has a test bench unit with a linearly guided position change.
  • the carrier of the test stand unit is mounted on or on a rail using a bearing element.
  • the bearing element is mounted in such a way that the bearing element of the carrier of the test stand unit can be brought into different positions in the longitudinal direction of the rail via drive means or manually.
  • the bearing element has a support element, via which the bearing element is additionally mounted next to the rail.
  • the bearing element can be mounted on a floor rail in the vehicle test bench.
  • the bearing element can be mounted on a rail, which is part of a portal system in the vehicle test bench.
  • a portal system has the advantage that the floor area of the vehicle test bench remains free so that other measuring units can be positioned there or a correspondingly enlarged entry and exit area of the vehicle is available.
  • the bearing element consists of two parts connected to one another via a pivot axis.
  • the first part of the bearing element is mounted on the rail.
  • the second part of the bearing element is mounted next to the rail via the support element.
  • the design of the vehicle test bench according to claim 6 can also be part of the partial application mentioned.
  • the position and orientation of the pivot axis is advantageously defined via the connection of the two parts of the bearing element.
  • the bearing element consists of two interconnected parts.
  • the first part of the bearing element is mounted on the rail.
  • the second part of the bearing element is opposite the first Part of the bearing element can be moved in the Z direction and stored next to the rail via the support element.
  • the two parts can also be connected to one another in such a way that the second part can be displaced in the Z direction relative to the first part.
  • the second part is again supported via a support element.
  • the rail is a floor rail, it depends on the flatness of the floor of the vehicle test stand as to whether an inclination of the carrier may be caused by raising or lowering the support element. This inclination can occur if a pivot axis within the meaning of claim 6 is present or even with a rigid bearing element if the rail is deformed.
  • the two parts can be displaced relative to one another in the vertical direction (Z direction).
  • the second part can then be raised or lowered according to an elevation in the ground or a wave in the ground. Due to the displaceability of the second part of the bearing element relative to the first part of the bearing element in the Z direction, a reaction on the rail is advantageously reduced or completely avoided.
  • the displacement in the Z direction ensures that there is no inclination of the carrier due to uneven floors depending on the position of the support element.
  • Fig. 1 a test stand unit which is attached to a support which has telescopic elements and swivel joints,
  • Fig. 2 the test stand unit according to Figure 1 in a further operating position
  • Fig. 3 the test bench unit according to Figure 1 in a further operating position
  • Fig. 4 a top view of a bearing element on which a carrier is applied with a rail on which the bearing element is guided
  • Fig. 5 a vertical section through the representation of Figure 4 with a first bearing element
  • FIG. 6 a vertical section through the representation of Figure 4 with another bearing element.
  • Figure 1 shows a test stand unit 1, which is attached to a carrier 2.
  • the carrier consists of several elements 3, 4 and 5.
  • Elements 3 and 4 are telescopic according to arrows 6 and 7.
  • the elements 3 and 4 as well as the elements 4 and 5 are connected to one another via swivel joints 8 and 9. These elements can be rotated relative to each other according to arrows 10 and 11.
  • Controllable drive elements are available for rotation around the swivel joints 8 and 9.
  • Controllable drive elements are also available in order to make elements 3 and 4 telescopic.
  • test bench unit 1 is attached to the element 5. This attachment also takes place via a swivel joint (not shown here).
  • the carrier 2 and thus also the test bench unit 1 attached to it can be moved in a vehicle test bench.
  • the carrier 2 can be guided along a rail, a chain or a guide rope.
  • an inclination measuring unit 12 is attached to the element 3 of the carrier 2.
  • This inclination measuring unit 12 can, for example, be a known Mems sensor.
  • Figure 2 shows the test bench unit 1 according to Figure 1 in a further operating position.
  • the center of gravity of the carrier 2 and the test bench unit 1 is above the contact surface of the carrier 2.
  • This is advantageously the Xo - Yo - Zo position, which is referred to as the starting position in the present context.
  • the starting position there is no torque acting through the carrier 2 and the test stand unit 1, which could lead to an inclination of the carrier.
  • Figure 3 shows the test stand unit 1 according to Figure 1 in a further operating position.
  • test bench unit is positioned in a lateral display in relation to the contact area of the carrier 2 (defined by the contact area of the element 3) by a corresponding rotation in the swivel joints 8 and 9. This creates a torque that leads to a lateral inclination of the carrier 2.
  • the dashed line representation therefore corresponds to the “target position and target orientation” of the intrinsic coordinate system of the test bench unit, which is then provided with the reference number T. Accordingly, the parts of the carrier 2' are also provided with the reference numbers 3', 8', 4', 9', 5'.
  • the deviation shown can be taken into account by conversion during the evaluation (i.e. when calibrating and/or adjusting the vehicle unit).
  • the structure of the carrier 2 is adjustable by the telescopic elements 3 and 4 and the swivel joints 8 and 9. It is therefore also possible to detect the deviation of the actual position and actual orientation of the test stand unit (position 1) from the target position and target orientation (position T). This compensation is carried out in such a way that the test stand unit 1 (taking into account the inclination of the carrier 2 as a result of the torque caused by the lateral extension of the test stand unit) is again at the target position (T) - also with the target orientation.
  • Figure 4 shows a top view of a bearing element 401 on which a carrier 2 is applied.
  • the bearing element 401 is guided on a rail 402.
  • the bearing element 401 consists of a first part 403 and a second part 404.
  • the first part 403 is attached to the rail 402 and guided along the rail 402.
  • the second part 404 is attached to the first part 403, shown by the marking arrows 405.
  • This attachment can be such that the two parts 403 and 404 are movable relative to one another along a pivot axis and/or can be displaced relative to one another in the vertical direction at the point indicated by the marking arrows 405.
  • a carrier 2 is attached to the second part 404 of the bearing element 401.
  • Figure 5 shows a vertical section through the representation of Figure 4 with a first bearing element.
  • the rail 402, the first part 403 of the bearing element, the second part 404 of the bearing element and the carrier 2 are shown.
  • the second part 404 of the bearing element is supported on the ground via a wheel 502.
  • a pivot axis 501 can be seen, about which the second part 404 of the bearing element can be pivoted relative to the first part 403.
  • this type of attachment of the second part 404 of the bearing element to the first part 403 of the bearing element through this pivot axis also results in a defined pivot axis for an inclination of the carrier 2 as a result of a torque caused by a lateral displacement of the common center of gravity of the carrier with the test stand unit 1 attached to it can be done.
  • This arrangement allows the bearing element to have repercussions on the rail
  • Figure 6 shows a vertical section through the representation of Figure 4 with another bearing element.
  • the rail 402, the first part 403 of the bearing element and the second part 404 of the bearing element are shown.
  • the carrier 2 is not shown here, but is also located on the second part 404 of the bearing element in this embodiment.
  • the second part 404 of the bearing element is supported on the ground via a wheel 602.
  • the second part 404 of the bearing element being displaceable in the vertical direction relative to the first part of the bearing element according to arrow 603. If the wheel 602 of the second part 404 of the bearing element is moved over uneven floors during a movement of the bearing element along the rail 402, these uneven floors can be compensated for by a movement in the vertical direction of the second part 404 of the bearing element relative to the first part 403 of the bearing element. This does not change the inclination of the carrier 2, but the Z coordinate of the carrier (and thus also of the test bench unit 1) is changed.
  • This arrangement can also limit the effects of the bearing element on the rail 402.

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Abstract

The present invention relates to a method, in which the position and orientation of a test bench assembly (1) is determined in a current position. The test bench assembly (1) interacts with the vehicle assembly in the vehicle test bench. In order to be able to calibrate the vehicle assembly, the position and orientation of the test bench assembly (1) must be known. The position of the test bench assembly (1) in the vehicle test bench can be altered. This can result in a torque occurring when the test bench assembly (1) is offset to the side, which leads to an inclination of the support (2) of the test bench assembly (1). This inclination of the support (2) should be taken into account and, if necessary, compensated for, when determining the position and orientation of the test bench assembly (1). The invention also relates to a vehicle test bench for carrying out such a method.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Verfahren zur Kalibrierung und/oder Justierung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats relativ zu einem Koordinatensystem des Fahrzeugs und Fahrzeugprüfstand zur Durchführung des Verfahrens Method for calibrating and/or adjusting the intrinsic coordinate system of a vehicle unit relative to a coordinate system of the vehicle and vehicle test bench for carrying out the method
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung und/oder Justierung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats relativ zu einem Koordinatensystem des Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Fahrzeugprüfstand zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5. The present invention relates to a method for calibrating and/or adjusting the intrinsic coordinate system of a vehicle unit relative to a coordinate system of the vehicle according to the preamble of claim 1 and a vehicle test bench for carrying out the method according to the preamble of claim 5.
Bei der Kalibrierung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats relativ zu einem Koordinatensystem des Fahrzeugs wird in einem Steuergerät eine Abweichung des intrinsischen Koordinatensystems des Fahrzeugaggregats relativ zu dem Koordinatensystem des Fahrzeugs gespeichert und nachfolgend bei der Auswertung von Signalen der Sensoren des Fahrzeugaggregats berücksichtigt. Es ist auch möglich, eine Justierung des Fahrzeugaggregats vorzunehmen, so dass dessen intrinsisches Koordinatensystem mit dem Koordinatensystem des Fahrzeugs übereinstimmt oder allenfalls minimal davon abweicht. Wenn eine Abweichung bleibt, kann diese wiederum bei der Auswertung berücksichtigt werden (Kalibrierung). When calibrating the intrinsic coordinate system of a vehicle unit relative to a coordinate system of the vehicle, a deviation of the intrinsic coordinate system of the vehicle unit relative to the coordinate system of the vehicle is stored in a control unit and is subsequently taken into account when evaluating signals from the sensors of the vehicle unit. It is also possible to adjust the vehicle unit so that its intrinsic coordinate system corresponds to the coordinate system of the vehicle or at most deviates minimally from it. If a deviation remains, this can be taken into account in the evaluation (calibration).
Im Fahrzeug sind Fahrzeugaggregate installiert, die die Umgebung um das Fahrzeug erfassen und bewerten. Dazu müssen diese Fahrzeugaggregate auf ein Koordinatensystem des Fahrzeugs definiert ausgerichtet sein. Die Fahrzeugaggregate können beispielsweise Kameras, Radarsensoren oder LIDAR-Systeme sein. Diese Fahrzeugaggregate haben ein intrinsisches Koordinatensystem. Vehicle units are installed in the vehicle that record and evaluate the environment around the vehicle. To do this, these vehicle units must be aligned in a defined manner with a coordinate system of the vehicle. The vehicle units can be, for example, cameras, radar sensors or LIDAR systems. These vehicle units have an intrinsic coordinate system.
Es geht also darum, das intrinsische Koordinatensystem der Fahrzeugaggregate relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs auszurichten. Eine exakte Ausrichtung dieses intrinsischen Koordinatensystems des Fahrzeugaggregates relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs allein durch eine definierte Einbauposition im Fahrzeug lässt sich nicht mit der erforderlichen Genauigkeit erreichen. It is therefore a matter of aligning the intrinsic coordinate system of the vehicle aggregates relative to the coordinate system of the vehicle. An exact alignment of this intrinsic coordinate system of the vehicle unit relative to the coordinate system of the vehicle cannot be achieved with the required accuracy solely through a defined installation position in the vehicle.
Die Fahrzeugaggregate werden am Fahrzeug (beispielsweise Karosserie, Windschutzscheibem Rückspiegel, Stoßstange, ...) montiert. Damit stellt die Fahrzeugkarosserie ein Bezugssystem für die Ausrichtung des intrinsischen Koordinatensystems des Fahrzeugaggregates dar. Es besteht eine Definition einer Einbauposition des Fahrzeugaggregates zur Fahrzeugkarosserie bzw. zur Fahrzeugkarosserie in einer "Umgebung" zur Einbauposition. Toleranzen der Fahrzeugkarosserie als "Bezugssystem" für den Einbau des Fahrzeugaggregates führen dazu, dass für die einzelnen Fahrzeugaggregate wiederum Toleranzen bestehen für die Ausrichtung des intrinsischen Koordinatensystems des Fahrzeugaggregates relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs. The vehicle units are mounted on the vehicle (e.g. body, windshield, rear-view mirror, bumper, ...). This represents the Vehicle body represents a reference system for the alignment of the intrinsic coordinate system of the vehicle unit. There is a definition of an installation position of the vehicle unit to the vehicle body or to the vehicle body in an "environment" to the installation position. Tolerances of the vehicle body as a "reference system" for the installation of the vehicle unit mean that there are in turn tolerances for the individual vehicle units for the alignment of the intrinsic coordinate system of the vehicle unit relative to the coordinate system of the vehicle.
Auch wenn das Koordinatensystem der Fahrzeugkarosserie keine Toleranz hätte, bestünde bei einer definierten Einbauposition an der Fahrzeugkarosserie immer eine bestimmte Toleranz für den Einbau selbst. Auch daraus resultiert für die Ausrichtung des intrinsischen Koordinatensystems des jeweiligen Fahrzeugaggregates relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs eine Toleranz. Even if the coordinate system of the vehicle body had no tolerance, with a defined installation position on the vehicle body there would always be a certain tolerance for the installation itself. This also results in a tolerance for the alignment of the intrinsic coordinate system of the respective vehicle unit relative to the coordinate system of the vehicle.
Ein weiteres Problem für die Definition der Ausrichtung des intrinsischen Koordinatensystems des jeweiligen Fahrzeugaggregates auf das Koordinatensystem des Fahrzeugs besteht darin, dass das relevante Koordinatensystem des Fahrzeugs u.U. nicht auf die Fahrzeugkarosserie bezogen ist. Soweit es bei den Fahrzeugaggregaten um die dynamische Erfassung der Umgebung im laufenden Fährbetrieb des Fahrzeugs geht, ist das relevante Koordinatensystem die geometrische Fahrachse des Fahrzeugs. A further problem for defining the alignment of the intrinsic coordinate system of the respective vehicle unit with the coordinate system of the vehicle is that the relevant coordinate system of the vehicle may not be related to the vehicle body. As far as the vehicle units are concerned with the dynamic recording of the environment during the ongoing ferry operation of the vehicle, the relevant coordinate system is the geometric travel axis of the vehicle.
Diese geometrische Fahrachse ist definiert als die Winkelhalbierende der Spurwinkel der Räder der definierten Referenzachse. Bei einem PKW handelt es sich dabei um die Hinterachse, bwi der die Räder üblicherweise nicht gelenkten sind. Sofern die Räder dieser Referenzachse gelenkt sind, wird die geometrische Fahrachse des Fahrzeugs entsprechend in dem Betriebszustand definiert, in dem die Lenkwinkel der Räder der definierten Achse gleich NULL sind. This geometric travel axis is defined as the bisector of the toe angle of the wheels of the defined reference axis. In a car, this is the rear axle, where the wheels are usually not steered. If the wheels of this reference axis are steered, the geometric driving axis of the vehicle is defined accordingly in the operating state in which the steering angles of the wheels of the defined axis are equal to ZERO.
Diese Spurwinkel sind Parameter der Fahrwerkgeometrie des Fahrzeugs. These toe angles are parameters of the vehicle's chassis geometry.
Das über die geometrische Fahrachse des Fahrzeugs definierte Koordinatensystem des Fahrzeugs muss nicht übereinstimmen mit einem Koordinatensystem des Fahrzeugs, das sich aus der Geometrie der Fahrzeugkarosserie ergibt. Deswegen werden die intrinsischen Koordinatensysteme der Fahrzeugaggregate relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs kalibriert. Zur Kalibrierung und/oder Justierung dieser Fahrzeugaggregate wird das Fahrzeug in einen Fahrzeugprüfstand gebracht, in dem das Koordinatensystem des Fahrzeugs relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vermessen wird. Alternativ kann das Fahrzeug in dem Fahrzeugprüfstand auch so positioniert werden, dass das Koordinatensystem des Fahrzeugs relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands definiert ist. In dem Fahrzeugprüfstand sind Prüfstandsaggregate angeordnet, deren intrinsisches Koordinatensystem relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands bekannt ist. The coordinate system of the vehicle defined via the geometric travel axis of the vehicle does not have to correspond to a coordinate system of the vehicle that results from the geometry of the vehicle body. Therefore, the intrinsic coordinate systems of the vehicle aggregates are calibrated relative to the coordinate system of the vehicle. To calibrate and/or adjust these vehicle units, the vehicle is brought into a vehicle test bench, in which the coordinate system of the vehicle is measured relative to the coordinate system of the vehicle test bench. Alternatively, the vehicle can also be positioned in the vehicle test bench in such a way that the coordinate system of the vehicle is defined relative to the coordinate system of the vehicle test bench. Test bench units are arranged in the vehicle test bench, the intrinsic coordinate system of which is known relative to the coordinate system of the vehicle test bench.
Aus der DE 102019 113441 A1 ist ein Verfahren bekannt zur Zuordnung des intrinsischen Koordinatensystems eines ersten Aggregats eines Fahrzeugs zur Erfassung des Raums seitlich des Fahrzeugs relativ zu einem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem. Dabei ist ein Prüfstand zur Durchführung von Mess- und / oder Einstellarbeiten von Aggregaten des Fahrzeugs ausgestaltet und weist eine Messvorrichtung zur Vermessung wenigstens einer Achse des fahrzeugbezogenen Koordinatensystems bezogen auf ein dem Prüfstand zugeordnetes Koordinatensystem auf. Weiterhin wurde vorab bei einer Kalibrierung des Prüfstandes das intrinsische Koordinatensystem der Messvorrichtung relativ zu einem Koordinatensystem des Prüfstands definiert zugeordnet. Außer der Messvorrichtung ist noch (wenigstens) eine Messeinheit vorhanden. Diese Messeinheit ist mechanisch derart an der Messvorrichtung befestigt, dass das intrinsische Koordinatensystem der Messeinheit bezogen auf das intrinsische Koordinatensystem der Messvorrichtung definiert zugeordnet ist. From DE 102019 113441 A1 a method is known for assigning the intrinsic coordinate system of a first unit of a vehicle for detecting the space to the side of the vehicle relative to a vehicle-related coordinate system. A test stand is designed to carry out measuring and/or adjustment work on units of the vehicle and has a measuring device for measuring at least one axis of the vehicle-related coordinate system in relation to a coordinate system assigned to the test stand. Furthermore, when calibrating the test stand, the intrinsic coordinate system of the measuring device was assigned in a defined manner relative to a coordinate system of the test stand. In addition to the measuring device, there is (at least) one measuring unit available. This measuring unit is mechanically attached to the measuring device in such a way that the intrinsic coordinate system of the measuring unit is assigned in a defined manner in relation to the intrinsic coordinate system of the measuring device.
Aus der EP 2 789 997 A1 ist ein Verfahren zur Kalibrierung einer Erfassungseinrichtung bekannt. Die Erfassungseinrichtung ist zur dreidimensionalen geometrischen Erfassung einer Umgebung ausgebildet. Die Erfassungseinrichtung enthält mindestens ein Inertial- Messsystem zur vorläufigen rechnerischen Bestimmung einer Trajektorie der Erfassungseinrichtung. Das Verfahren enthält die folgenden Schritte: a) i) Positionierung und/oder Orientierung der Erfassungseinrichtung in einer relativen Position und/oder relativen Orientierung zu mindestens einem Referenzpunkt, die durch mindestens eine vorgegebene Relativkoordinate charakterisiert ist, oder ii) Bestimmung mindestens einer Relativkoordinate, die die relative Position und/oder die relative Orientierung der Erfassungseinrichtung zu mindestens einem Referenzpunkt charakterisiert; b) Bestimmung mindestens einer Fehlergröße, welche die Abweichung der mindestens einen Relativkoordinate gemäß Schritt a) von der/den vom Inertial-Messsystem vorläufig rechnerisch bestimmten Relativkoordinate(n) charakterisiert; c) falls die Fehlergröße ein vorgegebenes Korrekturkriterium erfüllt: Korrektur der vom Inertial-Messsystem vorläufig rechnerisch bestimmten Trajektorie. A method for calibrating a detection device is known from EP 2 789 997 A1. The detection device is designed for three-dimensional geometric detection of an environment. The detection device contains at least one inertial measuring system for the preliminary mathematical determination of a trajectory of the detection device. The method contains the following steps: a) i) positioning and/or orientation of the detection device in a relative position and/or relative orientation to at least one reference point, which is characterized by at least one predetermined relative coordinate, or ii) determining at least one relative coordinate, which characterizes the relative position and/or the relative orientation of the detection device to at least one reference point; b) determining at least one error variable which characterizes the deviation of the at least one relative coordinate according to step a) from the relative coordinate(s) preliminarily determined mathematically by the inertial measuring system; c) if the error size meets a predetermined correction criterion: correction of the trajectory preliminarily calculated by the inertial measuring system.
Aus der WO 2022 184475 A1 ist ein Verfahren zum Kalibrieren mindestens eines in einem Fahrzeug angeordneten Fahrzeugsensors bekannt. Dieses Verfahren weist die Schritte auf: Bereitstellen des Fahrzeugs in einem Kalibrierungsraum, Erfassen einer Fahrzeugposition in einem raumfesten Koordinatensystem mittels eines in dem Kalibrierungsraum angeordneten optischen Erfassungssystems, Ermitteln einer Position des betreffenden Fahrzeugsensors in dem raumfesten Koordinatensystem, Anordnung eines Kalibrierungsobjekts in einem Erfassungsfeld des betreffenden Fahrzeugsensors in dem Kalibrierungsraum, Erfassen einer Kalibrierungsobjektposition in dem raumfesten Koordinatensystem zum Erhalten einer ersten Relativposition, Erfassen der Position des Kalibrierungsobjekts durch den Fahrzeugsensor in dem fahrzeugsensorfesten Koordinatensystem als zweite Relativposition, Berechnen intrinsischer und/oder extrinsischer Kalibrierungsparameter aus einem Vergleich zwischen der ersten Relativposition und der zweiten Relativposition, und Speichern der Kalibrierungsparameter in dem betreffenden Fahrzeugsensor und/oder einer mit dem betreffenden Fahrzeugsensor gekoppelten Elektronikeinheit. From WO 2022 184475 A1 a method for calibrating at least one vehicle sensor arranged in a vehicle is known. This method has the steps: providing the vehicle in a calibration space, detecting a vehicle position in a spatially fixed coordinate system by means of an optical detection system arranged in the calibration space, determining a position of the relevant vehicle sensor in the spatially fixed coordinate system, arranging a calibration object in a detection field of the relevant vehicle sensor in the calibration space, detecting a calibration object position in the spatially fixed coordinate system to obtain a first relative position, detecting the position of the calibration object by the vehicle sensor in the vehicle sensor-fixed coordinate system as a second relative position, calculating intrinsic and/or extrinsic calibration parameters from a comparison between the first relative position and the second Relative position, and storing the calibration parameters in the relevant vehicle sensor and/or an electronic unit coupled to the relevant vehicle sensor.
Aus der bekannten Beziehung zwischen dem intrinsischen Koordinatensystem des Prüftstandsaggregats zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands sowie aus der bekannten Beziehung des Koordinatensystems des Fahrzeugs relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands kann ermittelt werden, in welchem Raumwinkel das Fahrzeugaggregat das jeweilige Prüfstandsaggregat erkennen muss, wenn das intrinsische Koordinatensystem des jeweiligen Fahrzeugaggregats mit dem Koordinatensystem des Fahrzeugs übereinstimmt. Dieser Raumwinkel stellt einen Sollwert dar. Aus dem Vergleich des tatsächlich gemessenen Raumwinkels mit diesem Sollwert kann die Kalibrierung und/oder Justierung des intrinsischen Koordinatensystems des jeweiligen Fahrzeugaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs vorgenommen werden. Es ist bekannt, die Prüfstandsaggregate im Fahrzeugprüfstand so auszugestalten, dass deren Position veränderbar ist. Damit kann über die Änderung der Position des Prüfstandsaggregats eine Anpassung an unterschiedliche Fahrzeuge vorgenommen werden. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn die Fahrzeuge unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Die Änderung der Position eines Prüfstandsaggregats kann auch erfolgen, um unterschiedliche Prüf- und Testsituationen zu simulieren. From the known relationship between the intrinsic coordinate system of the test stand unit to the coordinate system of the vehicle test stand and from the known relationship of the coordinate system of the vehicle relative to the coordinate system of the vehicle test stand, it can be determined at which solid angle the vehicle unit must recognize the respective test stand unit when the intrinsic coordinate system of the respective vehicle unit matches the coordinate system of the vehicle. This solid angle represents a target value. By comparing the actually measured solid angle with this target value, the calibration and/or adjustment of the intrinsic coordinate system of the respective vehicle unit can be carried out relative to the coordinate system of the vehicle. It is known to design the test bench units in the vehicle test bench in such a way that their position can be changed. This means that an adaptation to different vehicles can be made by changing the position of the test bench unit. This is particularly important when the vehicles have different dimensions. Changing the position of a test bench unit can also be done to simulate different inspection and testing situations.
Die Beziehung zwischen dem intrinsischen Koordinatensystem eines Prüfstandsaggregats und dem Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands kann bei diesen Positionsänderungen derart bestimmt werden, dass das intrinsische Koordinatensystem eines Prüfstandsaggregats in einer Ausgangsposition des Prüfstandsaggregats im Fahrzeugprüfstand (Xo-Yo-Zo - Position) relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vermessen wird. Eine Positionsänderung eines Prüfstandsaggregats im Fahrzeugprüfstand kann über die Ansteuerung von Antriebseinheiten zur Durchführung der Änderung der Position des Prüfstandsaggregats erfolgen. Daraus resultiert eine Verschiebung und/oder Drehung des Prüfstandsaggregats, wobei aus der Ansteuerung der Antriebseinheiten bekannt ist, um welche Wegstrecken im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands die Position des Prüfstandsaggregats verändert wird. Entsprechend ist darüber auch bekannt, ob und ggf. um welche Winkel das Aggregat um eine oder ggf. auch mehrere Achsen gedreht wird. Aus der Ansteuerung der Antriebseinheiten zur Änderung der Position des Aggregats lässt sich die Beziehung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands ermitteln, wenn die Beziehung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Xo-Yo-Zo - Position bekannt ist. The relationship between the intrinsic coordinate system of a test bench unit and the coordinate system of the vehicle test bench can be determined during these position changes in such a way that the intrinsic coordinate system of a test bench unit is measured in a starting position of the test bench unit in the vehicle test bench (Xo-Yo-Zo position) relative to the coordinate system of the vehicle test bench . A change in the position of a test bench unit in the vehicle test bench can be carried out by controlling drive units to carry out the change in the position of the test bench unit. This results in a displacement and/or rotation of the test bench unit, whereby it is known from the control of the drive units by which distances in the coordinate system of the vehicle test bench the position of the test bench unit is changed. Accordingly, it is also known whether and, if so, at what angles the unit is rotated about one or, if necessary, several axes. From the control of the drive units to change the position of the unit, the relationship of the intrinsic coordinate system of the test bench unit relative to the coordinate system of the vehicle test bench can be determined if the relationship of the intrinsic coordinate system of the test bench unit relative to the coordinate system of the vehicle test bench in the Xo-Yo-Zo position is known is.
Die Beziehung zwischen dem intrinsischen Koordinatensystem eines Prüfstandsaggregats und dem Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands kann auch bestimmt werden, indem die Position eines oder mehrerer Referenzpunkte des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vermessen werden. Das intrinsische Koordinatensystem eines Prüfstandsaggregats in einer Ausgangsposition des Prüfstandsaggregats im Fahrzeugprüfstand (Xo-Yo-Zo - Position) wird relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vermessen. The relationship between the intrinsic coordinate system of a test bench unit and the coordinate system of the vehicle test bench can also be determined by measuring the position of one or more reference points of the test bench unit relative to the coordinate system of the vehicle test bench. The intrinsic coordinate system of a test bench unit in a starting position of the test bench unit in the vehicle test bench (Xo-Yo-Zo position) is measured relative to the coordinate system of the vehicle test bench.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Genauigkeit bei der Ermittlung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats auch bei Positionsänderungen des Prüfstandsaggregats zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Kalibrierung und/oder Justierung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats relativ zu einem Koordinatensystem des Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 gelöst. The present invention is based on the object of improving the accuracy in determining the intrinsic coordinate system of a vehicle unit, even when the position of the test bench unit changes. This object is achieved by a method for calibrating and/or adjusting the intrinsic coordinate system of a vehicle unit relative to a coordinate system of the vehicle according to claim 1.
Die Kalibrierung und/oder Justierung wird vorgenommen, indem zunächst das Fahrzeug in einem Fahrzeugprüfstand positioniert wird. Das Koordinatensystem des in dem Fahrzeugprüfstand positionierten Fahrzeugs ist relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands definiert. Dies kann erfolgen, indem das Fahrzeug in dem Fahrzeugprüfstand positioniert wird und daran anschließend das Koordinatensystem des Fahrzeugs relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vermessen wird. Dies kann auch erfolgen, indem das Fahrzeug in dem Fahrzeugprüfstand an einer definierten Position und mit einer definierten Orientierung abgestellt wird. The calibration and/or adjustment is carried out by first positioning the vehicle in a vehicle test bench. The coordinate system of the vehicle positioned in the vehicle test bench is defined relative to the coordinate system of the vehicle test bench. This can be done by positioning the vehicle in the vehicle test bench and then measuring the coordinate system of the vehicle relative to the coordinate system of the vehicle test bench. This can also be done by parking the vehicle in the vehicle test bench at a defined position and with a defined orientation.
Basierend auf einer Wechselwirkung des zu kalibrierenden Fahrzeugaggregats mit einem Prüfstandsaggregat wird eine Kalibrierung und/oder Justierung des Fahrzeugaggregats durchgeführt. Das Prüfstandsaggregat ist in dem Fahrzeugprüfstand in unterschiedlichen Positionen positionierbar. Dabei ist das intrinsische Koordinatensystem des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands definiert. Based on an interaction of the vehicle unit to be calibrated with a test bench unit, a calibration and/or adjustment of the vehicle unit is carried out. The test stand unit can be positioned in different positions in the vehicle test stand. The intrinsic coordinate system of the test bench unit is defined relative to the coordinate system of the vehicle test bench.
Es erfolgt eine Definition des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands, indem das Prüfstandsaggregat an einem Träger befestigt ist. Die Position zumindest eines Referenzpunktes des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands wird in einer Ausgangsposition The intrinsic coordinate system of the test bench unit is defined relative to the coordinate system of the vehicle test bench by attaching the test bench unit to a support. The position of at least one reference point of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench is in a starting position
(Xo - Yo- Zo - Position) des Trägers ermittelt. Außerdem erfolgt eine Bestimmung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Ausgangsposition (Xo - Yo- Zo - Position) des Trägers. (Xo - Yo-Zo - position) of the wearer is determined. In addition, the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier of the test bench unit is determined in the coordinate system of the vehicle test bench in the starting position (Xo - Yo-Zo - position) of the carrier.
Bei der Ermittlung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats in einer aktuellen Position im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands erfolgt eine Bestimmung der aktuellen Position des zumindest einen Referenzpunktes des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands. Die Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position wird bestimmt als Verschiebung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers in der aktuellen Position gegenüber der Ausgangsposition durch eine Bestimmung der Verschiebung des zumindest einen Referenzpunktes des Trägers (in den Koordinaten des Koordinatensystems des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position (X-Y-Z-Position) gegenüber der Position des zumindest eines Referenzpunktes des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Ausgangsposition (Xo - Yo- Zo - Position) des Trägers). When determining the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit in a current position in the coordinate system of the vehicle test bench, the current position of the at least one reference point of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench is determined. The position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench in the current position is determined as a displacement of the intrinsic coordinate system of the carrier in the current position relative to the starting position by determining the displacement of the at least one reference point of the carrier (in the coordinates of the coordinate system of the vehicle test bench in the current position (XYZ position) relative to the position of the at least one reference point of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench in the starting position (Xo - Yo-Zo position) of the wearer).
Die Definition des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands erfolgt unter Berücksichtigung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum intrinsischen Koordinatensystem des Trägers in der aktuellen Position des Prüfstandsaggregats, unter Berücksichtigung der Änderung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers in der aktuellen Position des Prüfstandsaggregats gegenüber der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers in der Ausgangsposition und unter Berücksichtigung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers in der Ausgangsposition relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands, The definition of the intrinsic coordinate system of the test bench unit relative to the coordinate system of the vehicle test bench is carried out taking into account the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit relative to the intrinsic coordinate system of the carrier in the current position of the test bench unit, taking into account the change in the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier in the current position of the test bench unit relative to the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier in the starting position and taking into account the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier in the starting position relative to the coordinate system of the vehicle test bench,
Die Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum intrinsischen Koordinatensystem des Trägers ist konstant, wenn das Prüfstandsaggregats starr an dem Träger befestigt ist und der Träger in sich starr ist. Der Träger ist in sich starr, wenn dieser keine teleskopierbaren Elemente und oder Drehgelenke aufweist, über die die Struktur des Trägers über ansteuerbare Antriebselemente veränderbar ist. Wenn der Träger in seiner Struktur in der beschriebenen Weise veränderbar ist, kann über die Ansteuerung der Antriebselemente in der aktuellen Position gegenüber der Ansteuerung der Antriebselemente in der Ausgangsposition die Änderung der Struktur des Trägers berücksichtigt werden. The position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit relative to the intrinsic coordinate system of the carrier is constant when the test bench unit is rigidly attached to the carrier and the carrier is rigid in itself. The carrier is inherently rigid if it does not have telescopic elements and/or swivel joints through which the structure of the carrier can be changed via controllable drive elements. If the structure of the carrier can be changed in the manner described, the change in the structure of the carrier can be taken into account by controlling the drive elements in the current position compared to the control of the drive elements in the starting position.
Das Prüfstandsaggregat ist also an einem Träger befestigt, der in dem Fahrzeugprüfstand derart verschiebbar ist, dass dessen aktuelle Position gegenüber einer Ausgangsposition bekannt ist. Das intrinsische Koordinatensystem des Trägers kann - ohne eine Änderung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers gegenüber der Orientierung des Koordinatensystems des Fahrzeugprüfstands - verschoben werden. Gegebenenfalls kann der Träger noch telekopierbare Elemente und/oder Drehgelenke aufweisen. Darüber kann eine Änderung der Struktur des Trägers erfolgen, so dass die Position und/oder Orientierung des Prüfstandsaggregats Im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstand über eine Änderung der Struktur des Trägers mittels der Ansteuerung von Antriebselementen der telekopierbaren Elemente oder der Drehgelenke geändert werden kann. The test bench unit is therefore attached to a carrier which can be moved in the vehicle test bench in such a way that its current position relative to a starting position is known. The intrinsic coordinate system of the carrier can be moved - without changing the orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier compared to the orientation of the coordinate system of the vehicle test bench. If necessary, the carrier can also have telescopic elements and/or swivel joints. In addition, a change in the structure of the carrier can take place, so that the position and/or orientation of the test stand unit in the coordinate system of the vehicle test stand can be changed by changing the structure of the carrier by means of the control of drive elements of the telescopic elements or the swivel joints.
Die Änderung der Position und/oder Orientierung im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands kann also erfolgen: durch eine Verschiebung des Trägers des Prüfstandsaggregats im Fahrzeugprüfstand und/oder durch eine Änderung der Struktur des T rägers. The change in the position and/or orientation in the coordinate system of the vehicle test bench can therefore take place: by moving the support of the test bench unit in the vehicle test bench and/or by changing the structure of the support.
Bei der Vorgehensweise nach dem Stand der Technik wird die Änderung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers - außer einer Verschiebung des Trägers - nur insoweit berücksichtigt, als die Struktur des Trägers über Drehgelenke im Träger oder über teleskopierbare Elemente des Trägers geändert wird. Dabei werden Veränderungen in der Struktur des Trägers über Antriebselemente ausgeführt, die entsprechend angesteuert werden. In the procedure according to the prior art, the change in the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier - apart from a displacement of the carrier - is only taken into account to the extent that the structure of the carrier is changed via swivel joints in the carrier or via telescopic elements of the carrier . Changes in the structure of the carrier are carried out via drive elements that are controlled accordingly.
Erfindungsgemäß wird bei dem hier vorliegenden Verfahren berücksichtigt, dass der Träger eine Neigung erfährt, wenn sich der gemeinsame Schwerpunkt des Trägers mit dem daran befestigten Prüfstandsaggregats nicht mehr vertikal über der Aufstandsfläche des Trägers befindet, sondern seitlich versetzt ist. Dadurch kommt es zu einem Drehmoment, das auf die Aufstandsfläche des Trägers wirkt. Wenn der Träger in sich so stabil ist, dass er sich nicht verformt (durchbiegt), kann es zu einer Verformung des Trägers im Bereich der Aufstandsfläche des Trägers kommen. Es kann in diesem Bereich auch eine Schwenkachse vorgesehen werden, um die sich der Träger bei einer seitlichen Neigung definiert drehen kann. According to the invention, the present method takes into account that the carrier experiences an inclination when the common center of gravity of the carrier with the test stand unit attached to it is no longer vertically above the contact surface of the carrier, but is laterally offset. This creates a torque that acts on the contact area of the carrier. If the carrier is so stable that it does not deform (bend), the carrier may deform in the area of the carrier's contact area. A pivot axis can also be provided in this area, around which the carrier can rotate in a defined manner when tilted to the side.
Wesentlich ist für die Berücksichtigung dieser Neigung des Trägers nach der vorliegenden Erfindung, dass diese Neigung nicht darauf beruht, dass der Träger durch einen Antrieb in seiner Struktur geändert wird. Diese Neigung beruht vielmehr auf dem beschriebenen Drehmoment. Diese Neigung führt zu einer Änderung der intrinsischen Achse des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands. Die Struktur des Trägers ist definiert. Das bedeutet, dass in einer ersten Ausführungsform der Träger eine starre Form hat (d. h.: es gibt keine Verformung des Trägers in sich). In einer weiteren (zweiten) Ausführungsform kann der Träger ein oder mehrere Gelenke aufweisen und/oder entlang eines oder mehrerer Elemente teleskopierbar sein. Die dadurch bedingten Veränderungen der Struktur des Trägers sind bekannt durch die Ansteuerung von Antriebselementen. Im Übrigen gibt es auch hier bei dieser weiteren Ausführungsform keine weitere Verformung des Trägers. What is essential for the consideration of this inclination of the carrier according to the present invention is that this inclination is not based on the fact that the structure of the carrier is changed by a drive. Rather, this inclination is based on the torque described. This inclination leads to a change in the intrinsic axis of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench. The structure of the carrier is defined. This means that in a first embodiment the carrier has a rigid shape (ie: there is no deformation of the carrier itself). In a further (second) embodiment, the carrier can have one or more joints and/or can be telescopic along one or more elements. The resulting changes in the structure of the carrier are known through the control of drive elements. Furthermore, in this further embodiment there is no further deformation of the carrier.
Nach der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin folgende Merkmale. Der zumindest eine Referenzpunkt des Trägers ist durch eine Gerade definiert, auf der die Referenzpunkte liegen. Diese Gerade bildet eine Schwenkachse, um die sich der Träger in Folge eines Drehmomentes dreht, wenn der Schwerpunkt des Prüfstandsaggregats in vertikaler Richtung seitlich zu dieser Geraden versetzt ist. According to the present invention, the method further comprises the following features. The at least one reference point of the carrier is defined by a straight line on which the reference points lie. This straight line forms a pivot axis around which the carrier rotates as a result of a torque when the center of gravity of the test stand unit is offset laterally from this straight line in the vertical direction.
Die Orientierung des Trägers in der Xo- Yo- Zo - Position wird bezüglich einer Neigung um die Schwenkachse mittels einer Neigungsmesseinheit im intrinsischen Koordinatensystem der Neigungsmesseinheit gemessen. Die Orientierung des Trägers wird ebenfalls in der aktuellen Position mittels der Neigungsmesseinheit gemessen bezüglich einer Neigung um die Schwenkachse im intrinsischen Koordinatensystem der Neigungsmesseinheit. Eine Änderung der Orientierung des Trägers bezüglich der Neigung um die Schwenkachse in der aktuellen Position gegenüber der Orientierung des Trägers bezüglich der Neigung um die Schwenkachse in der Xo - Yo - Zo - Position wird aus den Messdaten der Neigungsmesseinheit ermittelt. The orientation of the carrier in the Xo-Yo-Zo position is measured with respect to an inclination about the pivot axis by means of an inclination measuring unit in the intrinsic coordinate system of the inclination measuring unit. The orientation of the carrier is also measured in the current position by means of the inclination measuring unit with respect to an inclination about the pivot axis in the intrinsic coordinate system of the inclination measuring unit. A change in the orientation of the carrier with respect to the inclination about the pivot axis in the current position compared to the orientation of the carrier with respect to the inclination about the pivot axis in the Xo - Yo - Zo position is determined from the measurement data of the inclination measuring unit.
Die Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands ermittelt wird aus: der Orientierung des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in derThe orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier of the test bench unit in the coordinate system of the vehicle test bench is determined from: the orientation of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench in the
Xo- Yo - Zo - Position und durch eine Berücksichtigung der ermittelten Änderung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers aus den Messdaten der Neigungsmesseinheit. Xo-Yo-Zo position and by taking into account the determined change in the orientation of the carrier's intrinsic coordinate system from the measurement data of the inclination measuring unit.
Die Erfindung beruht darauf, dass die Messung der Orientierung mittels der Neigungsmesseinheit im Rahmen der Auswertung "lediglich" als Differenzmessung und Änderung der Orientierung in zwei Positionen relativ zueinander ausgeführt wird. Die Ankopplung der gemessenen Daten der Neigungsmesseinheit an das Koordinatensystem des Prüfstands erfolgt, indem die Position und Orientierung der Schwenkachse (im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands bekannt ist - sowohl in der Ausgangsposition als auch in der aktuellen Position). The invention is based on the fact that the measurement of the orientation by means of the inclination measuring unit is carried out as part of the evaluation "merely" as a difference measurement and change in the orientation in two positions relative to one another. The measured data from the inclination measuring unit is coupled to the coordinate system of the test stand by determining the position and orientation of the swivel axis (in Coordinate system of the vehicle test bench is known - both in the starting position and in the current position).
Im einfachsten Fall ist diese Schwenkachse konstant und ändert sich nicht. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn der Träger des Prüfstandsaggregats an einer Schiene geführt ist und die Position und Orientierung der Schiene im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands bekannt ist. Wenn der Träger entlang der Schiene verschiebbar ist, im Übrigen jedoch starr an der Schiene befestigt ist, bildet diese Schiene die Schwenkachse. In the simplest case, this pivot axis is constant and does not change. This can be the case, for example, if the carrier of the test bench unit is guided on a rail and the position and orientation of the rail in the coordinate system of the vehicle test bench is known. If the carrier can be moved along the rail, but is otherwise rigidly attached to the rail, this rail forms the pivot axis.
Bei einem entsprechenden Drehmoment kann es zu Verformungen der Schiene kommen. Dies lässt sich begrenzen oder auch ganz vermeiden, wenn der Träger auf einer Platte gelagert ist, die über eine Schwenkachse an der Schiene gelagert ist. Damit wird die Schiene „entlastet“, weil das Drehmoment von dieser Schwenkachse aufgenommen wird. Eine solche Ausgestaltung erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn nicht nur ein Prüfstandsaggregat an dieser Schiene geführt ist, sondern mehrere Prüfstandsaggregate. Mit der Ausgestaltung der Anbringung des Trägers über eine Schwenkachse können Rückwirkungen auf die Koordinaten andere Prüfstandsaggregate begrenzt oder vermieden werden, die aus Verformungen der Schiene resultieren. A corresponding torque can cause deformation of the rail. This can be limited or avoided entirely if the carrier is mounted on a plate that is mounted on the rail via a pivot axis. This “relieves” the rail because the torque is absorbed by this pivot axis. Such a design proves to be particularly advantageous when not only one test bench unit is guided on this rail, but also several test bench units. With the design of the attachment of the carrier via a pivot axis, repercussions on the coordinates of other test bench units that result from deformations of the rail can be limited or avoided.
Bei der Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 2 erfolgt eine Messung der Position und/oder Orientierung eines Prüfstandsaggregats und/oder des Trägers des Prüfstandsaggregats in der Xo- Yo- Zo - Position im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Xo - Yo - Zo - Position des Trägers. Diese Messung wird bei der Bestimmung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position berücksichtigt. When designing the method according to claim 2, the position and/or orientation of a test bench unit and/or the carrier of the test bench unit is measured in the Xo-Yo-Zo position in the coordinate system of the vehicle test bench in the Xo-Yo-Zo position of the carrier . This measurement is taken into account when determining the orientation of the intrinsic coordinate system of the support of the test bench unit in the coordinate system of the vehicle test bench in the current position.
Alternativ zu dieser Messung (und damit allgemein im Sinne des Anspruchs 1) kann die Position und Orientierung des Trägers in der Xo - Yo - Zo - Position auch "per Definition" erfolgen, wenn der Träger an einer Struktur befestigt wird (beispielsweise einer Führungsschiene), so dass die Orientierung des Trägers als bekannt angenommen wird. As an alternative to this measurement (and thus generally within the meaning of claim 1), the position and orientation of the carrier in the Xo - Yo - Zo position can also be done "by definition" when the carrier is attached to a structure (for example a guide rail) , so that the orientation of the carrier is assumed to be known.
Die Bestimmung kann dann folgendermaßen erfolgen: The determination can then be made as follows:
In einer ersten Position wird der mindestens eine Referenzpunkt des Trägers in Längsrichtung der Führungsschiene bestimmt. Wenn der Träger ein oder mehrere Gelenke aufweist, wird die Struktur des Trägers so verändert, dass sich der Schwerpunkt der Einheit "Träger mit Prüfstandsaggregat" nach Möglichkeit in vertikaler Richtung über dem mindestens einen Referenzpunktes des Trägers befindet. Wenn der Schwerpunkt nicht direkt in eine Position oberhalb des Referenzpunktes gebracht werden kann, wird der Schwerpunkt so positioniert, dass das wirkende Drehmoment um eine Schwenkachse durch den Referenzpunkt (bzw. die Referenzpunkte) möglichst gering ist. Dies führt dazu, dass in dieser Xo - Yo- Zo - Position eine allenfalls geringe Neigung aufgrund der seitlichen Verlagerung des Schwerpunktes besteht. Dies ist dann die Xo - Yo - Zo - Position, in der der "Bezugswert" der Neigungsmesseinheit aufgenommen wird, auf den im Weiteren alle Messwerte der Neigungsmesseinheit zur Differenzbildung bezogen werden. Wenn der Verfahrweg des Trägers entlang der Führungsschiene bekannt ist, kann damit jeweils die aktuelle Position und Orientierung des Prüfstandsaggregats bestimmt werden. In a first position, the at least one reference point of the carrier is determined in the longitudinal direction of the guide rail. If the beam has one or more joints, the structure of the beam is changed so that the center of gravity of the unit changes "Carrier with test stand unit" is located, if possible, in a vertical direction above the at least one reference point of the carrier. If the center of gravity cannot be brought directly into a position above the reference point, the center of gravity is positioned so that the acting torque about a pivot axis through the reference point (or reference points) is as small as possible. This means that in this Xo - Yo - Zo position there is at best a slight inclination due to the lateral shift of the center of gravity. This is then the If the travel path of the carrier along the guide rail is known, the current position and orientation of the test bench unit can be determined.
Bei der Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 3 wird die Position des mindestens einen Referenzpunktes des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position des Trägers gemessen. In the embodiment of the method according to claim 3, the position of the at least one reference point of the carrier in the coordinate system of the vehicle test bench is measured in the current position of the carrier.
Dies ermöglicht unter Einbeziehung der Messwerte der Neigungsmesseinheit eine präzise Bestimmung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats bezogen auf das Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands. This enables a precise determination of the intrinsic coordinate system of the test bench unit based on the coordinate system of the vehicle test bench, taking into account the measured values of the inclination measuring unit.
Bei der Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 4 weist der T räger ansteuerbare Antriebselemente für ein oder mehrere teleskopierbaren Elemente des Trägers und/oder ansteuerbare Antriebselemente zur Drehung von Teilen des Trägers um ein oder mehrere Drehgelenke des Trägers auf. Um die beschriebenen Effekte eines Drehmomentes auszugleichen, erfolgt eine Ansteuerung dieser ansteuerbaren Antriebselemente derart, dass eine Korrektur der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands durch folgende Maßnahmen erfolgt. Zunächst erfolgt die Bestimmung einer Sollposition und Sollorientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands aus: der Bestimmung der Position des mindestens einen Referenzpunktes des Trägers in der aktuellen Position im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands, der Bestimmung der Position und Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats im intrinsischen Koordinatensystem des Trägers, und der Berücksichtigung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Xo- Yo- Zo - Position. In the embodiment of the method according to claim 4, the carrier has controllable drive elements for one or more telescopic elements of the carrier and / or controllable drive elements for rotating parts of the carrier about one or more swivel joints of the carrier. In order to compensate for the described effects of a torque, these controllable drive elements are controlled in such a way that the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit is corrected relative to the coordinate system of the vehicle test bench by the following measures. First, a target position and target orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit in the coordinate system of the vehicle test bench is determined from: determining the position of the at least one reference point of the carrier in the current position in the coordinate system of the vehicle test bench, determining the position and orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit in intrinsic coordinate system of the carrier, and taking into account the orientation of the carrier's intrinsic coordinate system relative to the coordinate system of the vehicle test bench in the Xo-Yo-Zo position.
Damit wird die Sollposition des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats zunächst so ermittelt, dass die angesprochenen Effekte der Abweichung vernachlässigt werden, die durch das beschriebene Drehmoment verursacht sind. In this way, the target position of the intrinsic coordinate system of the test bench unit is first determined in such a way that the mentioned effects of the deviation, which are caused by the described torque, are neglected.
Es erfolgt dann eine Einstellung der Stellelemente des Trägers derart, dass die Istposition und die Istorientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position mit der Sollposition und Sollorientierung des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands übereinstimmen. The adjusting elements of the carrier are then adjusted in such a way that the actual position and the actual orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit in the coordinate system of the vehicle test bench in the current position correspond to the target position and target orientation of the test bench unit in the coordinate system of the vehicle test bench.
Dabei werden die ansteuerbaren Antriebselemente also so angesteuert, dass eine Neigung des Trägers (die zu einer Abweichung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats führen würde), durch die Ansteuerung der Antriebselemente so ausgeglichen wird, dass diese Neigung des Trägers durch eine gezielte Änderung der Struktur des Trägers kompensiert wird. Diese Änderung der Struktur erfolgt derart, dass die Istposition und Istorientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats mit der Sollposition und Sollorientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats übereinstimmt. The controllable drive elements are controlled in such a way that an inclination of the carrier (which would lead to a deviation of the intrinsic coordinate system of the test stand unit) is compensated for by the control of the drive elements in such a way that this inclination of the carrier is caused by a targeted change in the structure of the carrier is compensated. This change in the structure occurs in such a way that the actual position and actual orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit corresponds to the target position and target orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit.
Anspruch 5 betrifft einen Fahrzeugprüfstand zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. Der Fahrzeugprüfstand weist ein Prüfstandsaggregat mit einer lineargeführten Positionsveränderung auf. Der Träger des Prüfstandsaggregats ist mittels eines Lagerelementes auf oder an einer Schiene gelagert. Die Lagerung des Lagerelements erfolgt derart, dass das Lagerelement des Trägers des Prüfstandsaggregats in Längsrichtung der Schiene über Antriebsmittel oder manuell in verschiedene Positionen bringbar ist. Nach der vorliegenden Erfindung weist das Lagerelement ein Abstützelement auf, über das das Lagerelement zusätzlich neben der Schiene gelagert ist. Claim 5 relates to a vehicle test bench for carrying out a method according to one of the preceding claims. The vehicle test bench has a test bench unit with a linearly guided position change. The carrier of the test stand unit is mounted on or on a rail using a bearing element. The bearing element is mounted in such a way that the bearing element of the carrier of the test stand unit can be brought into different positions in the longitudinal direction of the rail via drive means or manually. According to the present invention, the bearing element has a support element, via which the bearing element is additionally mounted next to the rail.
Diese Ausgestaltung erweist sich als vorteilhaft, weil das Gewicht des Trägers mit dem daran befestigten Prüfstandsaggregat nicht vollständig von der Schiene aufgenommen werden muss. Durch das Abstützelement wird ein Teil des Gewichts - und auch des beschriebenen Drehmomentes - durch das Abstützelement aufgenommen (abgetragen). Dadurch wird der beschriebene Effekt der Neigung des Trägers infolge des Drehmomentes reduziert. Das Lagerelement kann auf einer Bodenschiene im Fahrzeugprüfstand gelagert sein. Abhängig von der Ausgestaltung des Fahrzeugprüfstands kann das Lagerelement an einer Schiene gelagert sein, die Teil eines Portalsystems im Fahrzeugprüfstand ist. Ein solches Portalsystem hat den Vorteil, dass der Bodenbereich des Fahrzeugprüfstands frei bleibt, so dass dort andere Messeinheiten positioniert werden können oder ein entsprechend vergrößerter Einfahrt- und Ausfahrtbereich des Fahrzeugs zur Verfügung steht. This configuration proves to be advantageous because the weight of the carrier with the test bench unit attached to it does not have to be completely absorbed by the rail. Through the support element, part of the weight - and also the torque described - is absorbed (removed) by the support element. This reduces the described effect of the inclination of the carrier due to the torque. The bearing element can be mounted on a floor rail in the vehicle test bench. Depending on the design of the vehicle test bench, the bearing element can be mounted on a rail, which is part of a portal system in the vehicle test bench. Such a portal system has the advantage that the floor area of the vehicle test bench remains free so that other measuring units can be positioned there or a correspondingly enlarged entry and exit area of the vehicle is available.
Es erweist sich als sinnvoll, für die verbleibende Neigung des Trägers ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung auszuführen. It proves to be useful to carry out a method according to the present invention for the remaining inclination of the support.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Anbringung des Abstützelementes zur Verringerung bzw. Vermeidung der Neigung des Trägers für sich allein eine Erfindung gegenüber dem Stand der Technik darstellt. Es wird ausdrücklich vorbehalten, hierauf eine Teilanmeldung einzureichen auf diese konstruktive Ausgestaltung, bei der ausdrücklich keines der vorgenannten Verfahren ausgeführt wird. It should be noted that the attachment of the support element to reduce or avoid the inclination of the carrier in itself represents an invention compared to the prior art. We expressly reserve the right to file a divisional application for this structural design, in which none of the aforementioned procedures are expressly carried out.
Bei der Ausgestaltung eines Fahrzeugprüfstands gemäß Anspruch 6 besteht das Lagerelement aus zwei über eine Schwenkachse miteinander verbundenen Teilen. Der erste Teil des Lagerelementes ist an der Schiene gelagert. Der zweite Teil des Lagerelementes ist über das Abstützelement neben der Schiene gelagert. In the design of a vehicle test bench according to claim 6, the bearing element consists of two parts connected to one another via a pivot axis. The first part of the bearing element is mounted on the rail. The second part of the bearing element is mounted next to the rail via the support element.
Dies erweist sich insofern als vorteilhaft, weil damit Rückwirkungen des beschriebenen Drehmomentes auf die Schiene reduziert werden können. Eine eventuelle Verformung der Schiene kann dadurch reduziert oder ganz vermieden werden. This proves to be advantageous because it allows the effects of the described torque on the rail to be reduced. Any deformation of the rail can thereby be reduced or avoided entirely.
Auch die Ausgestaltung des Fahrzeugprüfstands gemäß Anspruch 6 kann Bestandteil der angesprochenen Teilanmeldung sind. The design of the vehicle test bench according to claim 6 can also be part of the partial application mentioned.
Soweit eines der vorgenannten Verfahren ausgeführt wird bei der Ausgestaltung eines Fahrzeugprüfstands gemäß Anspruch 6 ist vorteilhaft die Position und Orientierung der Schwenkachse definiert über die Verbindung der beiden Teile des Lagerelementes. If one of the aforementioned methods is carried out in the design of a vehicle test bench according to claim 6, the position and orientation of the pivot axis is advantageously defined via the connection of the two parts of the bearing element.
Bei der Ausgestaltung des Fahrzeugprüfstands gemäß Anspruch 7 besteht das Lagerelement aus zwei miteinander verbundenen Teilen. Der erste Teil des Lagerelementes ist an der Schiene gelagert. Der zweite Teil des Lagerelementes ist gegenüber dem ersten Teil des Lagerelementes in Z-Richtung verschiebbar und über das Abstützelement neben der Schiene gelagert. In the design of the vehicle test bench according to claim 7, the bearing element consists of two interconnected parts. The first part of the bearing element is mounted on the rail. The second part of the bearing element is opposite the first Part of the bearing element can be moved in the Z direction and stored next to the rail via the support element.
Alternativ oder zusätzlich zu der Verbindung der beiden Teile über die Schwenkachse im Sinne des Anspruch 6 können die beiden Teile auch so miteinander verbunden sein, dass das zweite Teil in Z-Richtung gegenüber dem ersten Teil verschiebbar ist. Das zweite Teil ist wieder über ein Abstützelement abgestützt. Alternatively or in addition to the connection of the two parts via the pivot axis in the sense of claim 6, the two parts can also be connected to one another in such a way that the second part can be displaced in the Z direction relative to the first part. The second part is again supported via a support element.
Wenn es sich bei der Schiene um eine Bodenschiene handelt, hängt es von der Ebenheit des Bodens des Fahrzeugprüfstands ab, ob eventuell durch ein Anheben oder Absenken des Abstützelementes eine Neigung des Trägers veranlasst wird. Diese Neigung kann auftreten, wenn eine Schwenkachse im Sinne des Anspruchs 6 vorhanden ist oder auch mit einem starren Lagerelement, wenn es zu einer Verformung der Schiene kommt. If the rail is a floor rail, it depends on the flatness of the floor of the vehicle test stand as to whether an inclination of the carrier may be caused by raising or lowering the support element. This inclination can occur if a pivot axis within the meaning of claim 6 is present or even with a rigid bearing element if the rail is deformed.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die beiden Teile in vertikaler Richtung (Z- Richtung) gegeneinander verschiebbar sind. Das zweite Teil kann dann entsprechend einer Erhebung im Boden oder einer Welle im Boden angehoben werden oder absinken. Durch die Verschiebbarkeit des zweiten Teils des Lagerelementes gegenüber dem ersten Teil des Lagerelementes in Z-Richtung wird vorteilhaft eine Rückwirkung auf die Schiene reduziert bzw. ganz vermieden. Außerdem wird durch die Verschiebung in Z-Richtung erreicht, dass es zu keiner Neigung des Trägers kommt infolge von Bodenunebenheiten abhängig von der Position des Abstützelementes. In this context, it is advantageous if the two parts can be displaced relative to one another in the vertical direction (Z direction). The second part can then be raised or lowered according to an elevation in the ground or a wave in the ground. Due to the displaceability of the second part of the bearing element relative to the first part of the bearing element in the Z direction, a reaction on the rail is advantageously reduced or completely avoided. In addition, the displacement in the Z direction ensures that there is no inclination of the carrier due to uneven floors depending on the position of the support element.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei: An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows:
Fig. 1 : ein Prüfstandsaggregat, das an einem Träger befestigt ist, der teleskopierbare Elemente und Drehgelenke aufweist, Fig. 1: a test stand unit which is attached to a support which has telescopic elements and swivel joints,
Fig. 2: das Prüfstandsaggregat nach Figur 1 in einer weiteren Betriebsposition,Fig. 2: the test stand unit according to Figure 1 in a further operating position,
Fig. 3: das Prüfstandsaggregat nach Figur 1 in einer weiteren Betriebsposition,Fig. 3: the test bench unit according to Figure 1 in a further operating position,
Fig. 4: eine Draufsicht auf ein Lagerelement, auf dem ein Träger aufgebracht ist mit einer Schiene, an der das Lagerelement geführt ist, Fig. 4: a top view of a bearing element on which a carrier is applied with a rail on which the bearing element is guided,
Fig. 5: einen senkrechten Schnitt durch die Darstellung der Figur 4 mit einem ersten Lagerelement und Fig. 5: a vertical section through the representation of Figure 4 with a first bearing element and
Fig. 6: einen senkrechten Schnitt durch die Darstellung der Figur 4 mit einem weiteren Lagerelement. Figur 1 zeigt ein Prüfstandsaggregat 1 , das an einem Träger 2 befestigt ist. Der Träger besteht aus mehreren Elementen 3, 4 und 5. Fig. 6: a vertical section through the representation of Figure 4 with another bearing element. Figure 1 shows a test stand unit 1, which is attached to a carrier 2. The carrier consists of several elements 3, 4 and 5.
Die Elemente 3 und 4 sind entsprechend den Pfeilen 6 und 7 teleskopierbar. Elements 3 and 4 are telescopic according to arrows 6 and 7.
Die Elemente 3 und 4 sowie die Elemente 4 und 5 sind über Drehgelenke 8 und 9 miteinander verbunden. Diese Elemente können relativ zueinander entsprechend den Pfeilen 10 und 11 gedreht werden. The elements 3 and 4 as well as the elements 4 and 5 are connected to one another via swivel joints 8 and 9. These elements can be rotated relative to each other according to arrows 10 and 11.
Für die Drehung um die Drehgelenke 8 und 9 sind ansteuerbare Antriebselemente vorhanden. Controllable drive elements are available for rotation around the swivel joints 8 and 9.
Ebenso sind ansteuerbare Antriebselemente vorhanden, um die Teleskopierbarkeit der Elemente 3 und 4 zu realisieren. Controllable drive elements are also available in order to make elements 3 and 4 telescopic.
Das Prüfstandsaggregat 1 ist an dem Element 5 befestigt. Diese Befestigung erfolgt ebenfalls über ein (hier nicht dargestelltes) Drehgelenk. The test bench unit 1 is attached to the element 5. This attachment also takes place via a swivel joint (not shown here).
Der Träger 2 und damit auch das daran befestigte Prüfstandsaggregat 1 sind in einem Fahrzeugprüfstand bewegbar. Beispielsweise kann der Träger 2 geführt sein entlang einer Schiene, einer Kette oder einem Führungsseil. The carrier 2 and thus also the test bench unit 1 attached to it can be moved in a vehicle test bench. For example, the carrier 2 can be guided along a rail, a chain or a guide rope.
Es ist zu sehen, dass an dem Element 3 des Trägers 2 eine Neigungsmesseinheit 12 befestigt ist. Diese Neigungsmesseinheit 12 kann beispielsweise ein an sich bekannter Mems-Sensor sein. It can be seen that an inclination measuring unit 12 is attached to the element 3 of the carrier 2. This inclination measuring unit 12 can, for example, be a known Mems sensor.
Figur 2 zeigt das Prüfstandsaggregat 1 nach Figur 1 in einer weiteren Betriebsposition. In der hier dargestellten Betriebsposition befindet sich der Schwerpunkt des Trägers 2 und des Prüfstandsaggregats 1 oberhalb der Aufstandsfläche des T räger 2. Dies ist vorteilhaft die Xo - Yo - Zo - Position, die im hier vorliegenden Zusammenhang als Ausgangsposition bezeichnet ist. In der Ausgangsposition wirkt kein Drehmoment durch den Träger 2 und das Prüfstandsaggregat 1 , das zu einer Neigung des Trägers führen könnte. Figure 2 shows the test bench unit 1 according to Figure 1 in a further operating position. In the operating position shown here, the center of gravity of the carrier 2 and the test bench unit 1 is above the contact surface of the carrier 2. This is advantageously the Xo - Yo - Zo position, which is referred to as the starting position in the present context. In the starting position, there is no torque acting through the carrier 2 and the test stand unit 1, which could lead to an inclination of the carrier.
Figur 3 zeigt das Prüfstandsaggregat 1 nach Figur 1 in einer weiteren Betriebsposition. Figure 3 shows the test stand unit 1 according to Figure 1 in a further operating position.
Es ist zu sehen, dass das Prüfstandsaggregat durch eine entsprechende Drehung in den Drehgelenken 8 und 9 in einer seitlichen Auslage positioniert ist bezogen auf die Aufstandsfläche des Trägers 2 (definiert durch die Aufstandsfläche des Elementes 3). Dadurch entsteht ein Drehmoment, das zu einer seitlichen Neigung des Trägers 2 führt. It can be seen that the test bench unit is positioned in a lateral display in relation to the contact area of the carrier 2 (defined by the contact area of the element 3) by a corresponding rotation in the swivel joints 8 and 9. This creates a torque that leads to a lateral inclination of the carrier 2.
In der Figur 3 ist die Anordnung strichliniert dargestellt, in der sich der Träger 2 mit dem Prüfstandsaggregat 1 befinden würde, wenn der Träger 2 nicht geneigt wäre. 3 shows the arrangement in which the carrier 2 with the test bench unit 1 would be located if the carrier 2 were not inclined.
Die strichlinierte Darstellung entspricht somit der „Sollposition und Sollorientierung“ des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats, das dann mit der Bezugsziffer T versehen ist. Entsprechend sind die Teile des Träger 2‘ auch mit den Bezugsziffern 3‘, 8‘, 4‘, 9‘, 5‘ versehen. The dashed line representation therefore corresponds to the “target position and target orientation” of the intrinsic coordinate system of the test bench unit, which is then provided with the reference number T. Accordingly, the parts of the carrier 2' are also provided with the reference numbers 3', 8', 4', 9', 5'.
Die dargestellte Abweichung kann durch eine Umrechnung bei der Auswertung (d.h. bei der Kalibrierung und/oder Justierung des Fahrzeugaggregats) berücksichtigt werden. The deviation shown can be taken into account by conversion during the evaluation (i.e. when calibrating and/or adjusting the vehicle unit).
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Struktur des Träger 2 einstellbar durch die teleskopierbaren Elemente 3 und 4 und die Drehgelenke 8 und 9. Es ist somit ebenfalls möglich, die gemäß der vorliegenden Erfindung erkannte Abweichung der Istposition und Istorientierung des Prüfstandsaggregats (Position 1) von der Sollposition und Sollorientierung (Position T) auszugleichen. Dieser Ausgleich erfolgt so, dass sich das Prüfstandsaggregat 1 (unter Berücksichtigung der Neigung des Trägers 2 infolge des Drehmoments, das durch die seitliche Auslage des Prüfstandsaggregats bedingt ist) wieder an der Sollposition (T) befindet - auch mit der Sollorientierung. Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Lagerelement 401 , auf dem ein Träger 2 aufgebracht ist. In the exemplary embodiment shown here, the structure of the carrier 2 is adjustable by the telescopic elements 3 and 4 and the swivel joints 8 and 9. It is therefore also possible to detect the deviation of the actual position and actual orientation of the test stand unit (position 1) from the target position and target orientation (position T). This compensation is carried out in such a way that the test stand unit 1 (taking into account the inclination of the carrier 2 as a result of the torque caused by the lateral extension of the test stand unit) is again at the target position (T) - also with the target orientation. Figure 4 shows a top view of a bearing element 401 on which a carrier 2 is applied.
Das Lagerelement 401 ist an einer Schiene 402 geführt. The bearing element 401 is guided on a rail 402.
Das Lagerelement 401 besteht aus einem ersten Teil 403 und einem zweiten Teil 404. Das erste Teil 403 ist an der Schiene 402 befestigt und entlang der Schiene 402 geführt. Das zweite Teil 404 ist an dem ersten Teil 403 befestigt, dargestellt durch die Markierungspfeile 405. The bearing element 401 consists of a first part 403 and a second part 404. The first part 403 is attached to the rail 402 and guided along the rail 402. The second part 404 is attached to the first part 403, shown by the marking arrows 405.
Diese Befestigung kann derart sein, dass die beiden Teile 403 und 404 entlang einer Schwenkachse gegeneinander beweglich sind und/oder an der durch die Markierungspfeile 405 gekennzeichneten Stelle in vertikaler Richtung gegeneinander verschiebbar sind. This attachment can be such that the two parts 403 and 404 are movable relative to one another along a pivot axis and/or can be displaced relative to one another in the vertical direction at the point indicated by the marking arrows 405.
Auf dem zweiten Teil 404 des Lagerelementes 401 ist ein Träger 2 angebracht. A carrier 2 is attached to the second part 404 of the bearing element 401.
Figur 5 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Darstellung der Figur 4 mit einem ersten Lagerelement. Figure 5 shows a vertical section through the representation of Figure 4 with a first bearing element.
Es sind die Schiene 402, das erste Teil 403 des Lagerelementes, das zweite Teil 404 des Lagerelementes und der Träger 2 (teilweise) dargestellt. The rail 402, the first part 403 of the bearing element, the second part 404 of the bearing element and the carrier 2 (partially) are shown.
Das zweite Teil 404 des Lagerelementes ist über ein Rad 502 auf dem Boden abgestützt. The second part 404 of the bearing element is supported on the ground via a wheel 502.
Es ist eine Schwenkachse 501 zu sehen, um die das zweite Teil 404 des Lagerelementes gegenüber dem ersten Teil 403 schwenkbar ist. A pivot axis 501 can be seen, about which the second part 404 of the bearing element can be pivoted relative to the first part 403.
Wenn das Rad 502 des zweiten Teils 404 des Lagerelementes bei einer Bewegung des Lagerelementes entlang der Schiene 402 über Bodenunebenheiten bewegt wird, können diese Bodenunebenheiten durch eine Schwenkbewegung des zweiten Teils 404 des Lagerelementes gegenüber dem ersten Teil 403 des Lagerelementes ausgeglichen werden. If the wheel 502 of the second part 404 of the bearing element is moved over uneven ground during a movement of the bearing element along the rail 402, these uneven ground can be covered by a pivoting movement of the second part 404 of the bearing element must be balanced relative to the first part 403 of the bearing element.
Außerdem ergibt sich durch diese Art der Befestigung des zweiten Teils 404 des Lagerelements an dem ersten Teil 403 des Lagerelement durch diese Schwenkachse auch eine definierte Schwenkachse für eine Neigung des Trägers 2 infolge eines Drehmoments, das durch eine seitliche Verschiebung des gemeinsamen Schwerpunkts des Trägers mit dem daran befestigten Prüfstandsaggregat 1 erfolgen kann. In addition, this type of attachment of the second part 404 of the bearing element to the first part 403 of the bearing element through this pivot axis also results in a defined pivot axis for an inclination of the carrier 2 as a result of a torque caused by a lateral displacement of the common center of gravity of the carrier with the test stand unit 1 attached to it can be done.
Dadurch ändert sich die Neigung des Trägers 2, die jedoch mit dem Neigungsmesser gemessen und - rechnerisch oder durch eine Ansteuerung der Antriebselemente zur Änderung der Struktur des Trägers 2 - ausgeglichen werden kann. This changes the inclination of the carrier 2, which can, however, be measured with the inclinometer and compensated for - mathematically or by controlling the drive elements to change the structure of the carrier 2.
Durch diese Anordnung können Rückwirkungen des Lagerelementes auf die SchieneThis arrangement allows the bearing element to have repercussions on the rail
402 eingeschränkt werden. 402 can be restricted.
Figur 6 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Darstellung der Figur 4 mit einem weiteren Lagerelement. Figure 6 shows a vertical section through the representation of Figure 4 with another bearing element.
Es sind die Schiene 402, das erste Teil 403 des Lagerelementes und das zweite Teil 404 des Lagerelementes dargestellt. Der Träger 2 ist hier nicht dargestellt, befindet sich aber auch bei dieser Ausführungsform auf dem zweiten Teil 404 des Lagerelementes. The rail 402, the first part 403 of the bearing element and the second part 404 of the bearing element are shown. The carrier 2 is not shown here, but is also located on the second part 404 of the bearing element in this embodiment.
Das zweite Teil 404 des Lagerelementes ist über ein Rad 602 auf dem Boden abgestützt. The second part 404 of the bearing element is supported on the ground via a wheel 602.
Es ist zu sehen, dass das zweite Teil 404 des Lagerelementes an dem ersten TeilIt can be seen that the second part 404 of the bearing element is attached to the first part
403 des Lagerelementes befestigt ist, wobei das zweite Teil 404 des Lagerelementes gegenüber dem ersten Teil des Lagerelementes entsprechend den Pfeil 603 in vertikaler Richtung verschiebbar ist. Wenn das Rad 602 des zweiten Teils 404 des Lagerelementes bei einer Bewegung des Lagerelementes entlang der Schiene 402 über Bodenunebenheiten bewegt wird, können diese Bodenunebenheiten durch eine Bewegung in vertikaler Richtung des zweiten Teils 404 des Lagerelementes gegenüber dem ersten Teil 403 des Lagerelementes ausgeglichen werden. Dadurch ändert sich die Neigung des Trägers 2 nicht, jedoch wird die Z-Koordinate des Trägers (und damit auch des Prüfstandsaggregats 1 ) geändert. 403 of the bearing element is attached, the second part 404 of the bearing element being displaceable in the vertical direction relative to the first part of the bearing element according to arrow 603. If the wheel 602 of the second part 404 of the bearing element is moved over uneven floors during a movement of the bearing element along the rail 402, these uneven floors can be compensated for by a movement in the vertical direction of the second part 404 of the bearing element relative to the first part 403 of the bearing element. This does not change the inclination of the carrier 2, but the Z coordinate of the carrier (and thus also of the test bench unit 1) is changed.
Auch durch diese Anordnung können Rückwirkungen des Lagerelementes auf die Schiene 402 eingeschränkt werden. This arrangement can also limit the effects of the bearing element on the rail 402.

Claims

ANSPRÜCHE Verfahren zur Kalibrierung und/oder Justierung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats relativ zu einem Koordinatensystem des Fahrzeugs, wobei die Kalibrierung und/oder Justierung vorgenommen wird, indem das Fahrzeug in einem Fahrzeugprüfstand positioniert wird, wobei basierend auf einer Wechselwirkung des zu kalibrierenden Fahrzeugaggregats mit einem Prüfstandsaggregat (1) eine Kalibrierung und/oder Justierung des Fahrzeugaggregats durchgeführt wird, wobei das Prüfstandsaggregat (1) in dem Fahrzeugprüfstand in unterschiedlichen Positionen positionierbar ist (402; 3, 4, 5, 6, 7; 8, 9, 10, 11), wobei das intrinsische Koordinatensystem des Prüfstandsaggregats (1) relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands definiert ist, wobei das Koordinatensystem des in dem Fahrzeugprüfstand positionierten Fahrzeugs relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands definiert ist, wobei die Definition des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats (1) relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands erfolgt, indem das Prüfstandsaggregat (1) an einem Träger (2) befestigt ist, wobei die Position zumindest eines Referenzpunktes des Trägers (2) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in einer Ausgangsposition (Xo - Yo- Zo - Position) des Trägers (2) ermittelt wird, wobei eine Bestimmung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers (2) des Prüfstandsaggregats (1) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der AusgangspositionCLAIMS Method for calibrating and/or adjusting the intrinsic coordinate system of a vehicle unit relative to a coordinate system of the vehicle, wherein the calibration and/or adjustment is carried out by positioning the vehicle in a vehicle test bench, based on an interaction of the vehicle unit to be calibrated with a Test bench unit (1) a calibration and / or adjustment of the vehicle unit is carried out, the test bench unit (1) being positionable in different positions in the vehicle test bench (402; 3, 4, 5, 6, 7; 8, 9, 10, 11) , wherein the intrinsic coordinate system of the test bench unit (1) is defined relative to the coordinate system of the vehicle test bench, wherein the coordinate system of the vehicle positioned in the vehicle test bench is defined relative to the coordinate system of the vehicle test bench, wherein the definition of the intrinsic coordinate system of the test bench unit (1) is relative to the coordinate system of the The vehicle test bench is carried out by attaching the test bench unit (1) to a carrier (2), the position of at least one reference point of the carrier (2) in the coordinate system of the vehicle test bench being in a starting position (Xo - Yo-Zo - position) of the carrier (2). is determined, wherein a determination of the position and / or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier (2) of the test bench unit (1) in the coordinate system of the vehicle test bench in the starting position
(Xo - Yo- Zo - Position) des Trägers (2) vorgenommen wird, wobei eine Ermittlung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats (1) in einer aktuellen Position im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vorgenommen wird, wobei dazu eine Bestimmung der aktuellen Position des zumindest einen Referenzpunktes des Trägers (2) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands erfolgt, wobei die Position und/oder Orientierung des intrinsischen(Xo - Yo - Zo - position) of the carrier (2) is carried out, wherein a determination of the position and / or orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit (1) is carried out in a current position in the coordinate system of the vehicle test bench, for which purpose a determination of the current position of the at least one reference point of the carrier (2) in the coordinate system of the vehicle test bench, where the position and/or orientation of the intrinsic
Koordinatensystems des Trägers (2) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position bestimmt wird als Verschiebung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers (2) in der aktuellen Position gegenüber der Ausgangsposition durch eine Bestimmung der Verschiebung des zumindest einen Referenzpunktes des Trägers (2) in den Koordinaten des Koordinatensystems des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position (X-Y-Z-Position) gegenüber der Position des zumindest eines Referenzpunktes des Trägers (2) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Ausgangsposition (Xo - Yo- Zo - Position) des Trägers (2), wobei die Definition des intrinsischen Koordinatensystems desCoordinate system of the carrier (2) in the coordinate system of the vehicle test bench in the current position is determined as a shift of the intrinsic coordinate system of the carrier (2) in the current position compared to the starting position by determining the displacement of the at least one reference point of the carrier (2) in the coordinates the coordinate system of the vehicle test bench in the current position (X-Y-Z position) relative to the position of the at least one reference point of the carrier (2) in the coordinate system of the vehicle test bench in the starting position (Xo - Yo-Zo - position) of the carrier (2), where the definition of the intrinsic coordinate system of the
Prüfstandsaggregats (1) relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands erfolgt unter Berücksichtigung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats (1) relativ zum intrinsischen Koordinatensystem des Trägers (2) in der aktuellen Position des Prüfstandsaggregats (1), unter Berücksichtigung der Änderung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers (2) in der aktuellen Position des Prüfstandsaggregats (1) gegenüber der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers (2) in der Ausgangsposition und unter Berücksichtigung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers (2) in der Ausgangsposition relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands, dadurch gekennzeichnet: dass der zumindest eine Referenzpunkt des Trägers (2) durch eine Gerade definiert ist, auf der die Referenzpunkte liegen, wobei diese Gerade eine Schwenkachse bildet, um die sich der Träger (2) in Folge eines Drehmomentes dreht, wenn der gemeinsame Schwerpunkt des Trägers (2) und des Prüfstandsaggregats (1) in vertikaler Richtung seitlich zu dieser Geraden versetzt ist, dass die Orientierung des Trägers (2) in derXo- Yo- Zo - Position bezüglich einer Neigung um die Schwenkachse mittels einer Neigungsmesseinheit (12) im intrinsischen Koordinatensystem der Neigungsmesseinheit (12) gemessen wird, dass die Orientierung des Trägers (2) in der aktuellen Position bezüglich einer Neigung um die Schwenkachse mittels der Neigungsmesseinheit (12) im intrinsischen Koordinatensystem der Neigungsmesseinheit (12) gemessen wird, dass eine Änderung der Orientierung des Trägers (2) bezüglich einer Neigung um die Schwenkachse in der aktuellen Position gegenüber der Orientierung des Trägers (2) bezüglich einer Neigung um die Schwenkachse in der Test stand unit (1) relative to the coordinate system of the vehicle test stand takes into account the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the test stand unit (1) relative to the intrinsic coordinate system of the carrier (2) in the current position of the test stand unit (1), taking into account the change in Position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier (2) in the current position of the test stand unit (1) compared to the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier (2) in the starting position and taking into account the position and/or orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier (2) in the starting position relative to the coordinate system of the vehicle test bench, characterized in that: the at least one reference point of the carrier (2) is defined by a straight line on which the reference points lie, this straight line forming a pivot axis around which the carrier (2) rotates as a result of a torque when the common center of gravity of the carrier (2) and the test bench unit (1) is offset laterally from this straight line in the vertical direction, that the orientation of the carrier (2) in the Position with respect to an inclination about the pivot axis is measured by means of the inclination measuring unit (12) in the intrinsic coordinate system of the inclination measuring unit (12), such that a change in the orientation of the carrier (2) with respect to an inclination about the pivot axis in the current position compared to the orientation of the carrier ( 2) with regard to an inclination about the pivot axis in the
Xo- Yo - Zo - Position aus den Messdaten der Neigungsmesseinheit (12) ermittelt wird, dass eine Bestimmung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers (2) des Prüfstandsaggregats (1) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands ermittelt wird aus: der Orientierung des Trägers (2) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Xo - Yo - Zo - Position und durch eine Berücksichtigung der ermittelten Änderung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers (2) aus den Messdaten der Neigungsmesseinheit (12). Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Messung der Position und/oder Orientierung eines Prüfstandsaggregats (1) und/oder des Trägers (2) des Prüfstandsaggregats (1) in der Xo-Yo-Zo position is determined from the measurement data of the inclination measuring unit (12), that a determination of the orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier (2) of the test bench unit (1) in the coordinate system of the vehicle test bench is determined from: the orientation of the carrier (2 ) in the coordinate system of the vehicle test bench in the Xo - Yo - Zo position and by taking into account the determined change in the orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier (2) from the measurement data of the inclination measuring unit (12). Method according to claim 1, characterized in that a measurement of the position and / or orientation of a test stand unit (1) and / or the carrier (2) of the test stand unit (1) in the
Xo - Yo - Zo - Position im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Xo - Yo - Zo - Position des Trägers (2) erfolgt und dass diese Messung bei der Bestimmung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers (2) des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position berücksichtigt wird. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des mindestens einen Referenzpunktes des Trägers (2) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position des Trägers (2) gemessen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Träger (2) mit ansteuerbaren Antriebselementen (6, 7) für ein oder mehrere teleskopierbare Elemente (3, 4) und/oder mit ansteuerbaren Antriebselementen (10, 11) zur Drehung von Teilen (4, 5) des Trägers (2) um ein oder mehrere Drehgelenke (8, 9) eine Korrektur der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats (1) relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands durch folgende Maßnahmen erfolgt: Bestimmung einer Sollposition und Sollorientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats (1) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands aus: Bestimmung der Position des mindestens einen Referenzpunktes des Trägers (2) in der aktuellen Position im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands, Bestimmung der Position und Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats (1) im intrinsischen Koordinatensystem des Trägers (2), Berücksichtigung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers (2) relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Xo- Yo- Zo - Position, Einstellung der Stellelemente des Trägers (2) derart, dass die Istposition und die Istorientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats (1) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position mit der Sollposition und Sollorientierung des Prüfstandsaggregats (T) im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands übereinstimmen. Fahrzeugprüfstand zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fahrzeugprüfstand ein Prüfstandsaggregat (1) mit einer lineargeführten (402) Positionsveränderung aufweist, wobei der T räger (2) mittels eines Lagerelementes (401) auf oder an einer Schiene (402) gelagert ist, wobei die Lagerung des Lagerelements (401) derart erfolgt, dass das Lagerelement (401) des Trägers (2) des Prüfstandsaggregats (1) in Längsrichtung der Schiene (402) über Antriebsmittel oder manuell in verschiedene Positionen bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (401) ein Abstützelement (502, 602) aufweist, über das das Lagerelement zusätzlich neben der Schiene (402) gelagert ist. . Fahrzeugprüfstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (401) aus zwei über eine Schwenkachse (501) miteinander verbundenen Teilen (403, 404) besteht, wobei der erste Teil (403) des Lagerelementes (401) an der Schiene (402) gelagert ist und wobei der zweite Teil (404) des Lagerelementes (401) über das Abstützelement (502) neben der Schiene (402) gelagert ist, : Fahrzeugprüfstand nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (401) aus zwei miteinander verbundenen Teilen (403, 404) besteht, wobei der erste Teil (403) des Lagerelementes (401) an der Schiene (402) gelagert ist und wobei der zweite Teil (404) des Lagerelementes (401) gegenüber dem ersten Teil (403) des Lagerelementes (401) in Z-Richtung (603) verschiebbar ist und über das Abstützelement (602) neben der Schiene (402) gelagert ist. Xo - Yo - Zo - position in the coordinate system of the vehicle test bench is carried out in the the current position is taken into account. Method according to claim 2, characterized in that the position of the at least one reference point of the carrier (2) in the coordinate system of the vehicle test bench is measured in the current position of the carrier (2). Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in a carrier (2) with controllable drive elements (6, 7) for one or more telescopic elements (3, 4) and / or with controllable drive elements (10, 11) for Rotation of parts (4, 5) of the carrier (2) about one or more swivel joints (8, 9), a correction of the position and / or orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit (1) relative to the coordinate system of the vehicle test bench is carried out by the following measures: Determination a target position and target orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit (1) in the coordinate system of the vehicle test bench: determination of the position of the at least one reference point of the carrier (2) in the current position in the coordinate system of the vehicle test bench, determination of the position and orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit ( 1) in the intrinsic coordinate system of the carrier (2), taking into account the orientation of the intrinsic coordinate system of the carrier (2) relative to the coordinate system of the vehicle test bench in the Xo-Yo-Zo position, setting the control elements of the carrier (2) such that the actual position and the actual orientation of the intrinsic coordinate system of the test bench unit (1) in the coordinate system of the vehicle test bench in the current position corresponds to the target position and target orientation of the test bench unit (T) in the coordinate system of the vehicle test bench. Vehicle test stand for carrying out a method according to one of the preceding claims, wherein the vehicle test stand has a test stand unit (1) with a linearly guided (402) position change, the carrier (2) being mounted on or on a rail (402) by means of a bearing element (401). is, wherein the bearing element (401) is supported in such a way that the bearing element (401) of the carrier (2) of the test stand unit (1) can be brought into different positions in the longitudinal direction of the rail (402) via drive means or manually, characterized in that the bearing element (401) has a support element (502, 602), via which the bearing element is additionally mounted next to the rail (402). . Vehicle test bench according to claim 5, characterized in that the bearing element (401) consists of two parts (403, 404) connected to one another via a pivot axis (501), the first part (403) of the bearing element (401) being on the rail (402). is mounted and wherein the second part (404) of the bearing element (401) is mounted via the support element (502) next to the rail (402), vehicle test stand according to claim 5 or 6, characterized in that the bearing element (401) consists of two together connected parts (403, 404), the first part (403) of the bearing element (401) being mounted on the rail (402) and the second part (404) of the bearing element (401) being opposite the first part (403) of the Bearing element (401) can be moved in the Z direction (603) and is mounted next to the rail (402) via the support element (602).
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