用于確定機動車車輪的搖擺運動的方法技術

建議一種用于在車橋測量的范圍中確定機動車車輪(10)的搖擺運動和/或安置在機動車車輪(10)上的測量物體的搖擺運動的方法。相對于機動車車輪(10)的準確的車輪旋轉軸(14)實施所述搖擺運動并且確定在準確的車輪旋轉軸(14)和基準軸(18)之間的至少一個矯正值。借助于至少一個攝像單元(11)在機動車行駛通過期間探測至少兩個在機動車車輪(10)上存在的或者為了測量被安置上的車輪標記(12)并且由布置在下游的評估裝置(13)評估。利用在行駛通過期間攝取的車輪標記(12)確定車輪坐標系統(tǒng)K01和標記坐標系統(tǒng)K02。為了確定所述矯正值使所述車輪坐標系統(tǒng)K01和所述標記坐標系統(tǒng)K02相互關聯(lián)起來。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于確定機動車車輪的搖擺運動的方法
本專利技術涉及在車橋測量的范圍中用于確定機動車車輪的搖擺運動的方法或用于確定安置在機動車車輪上的測量物體的搖擺運動的方法。
技術介紹
由DE2313087C3已知一種用于確定旋轉的物體相對于它的實際的旋轉軸的搖擺運動的裝置。在此情況下，在該旋轉的物體上固定參照元件，該參照部件產生與物體的搖擺運動類似的正弦形的基準值。使用了被錯開180°的控制元件，這些控制部件用于在預先確定的第一平面中和在相對于該第一平面轉動了90°的平面中確定方位。該專利技術利用這樣的事實，即，如果車輪轉動，那么車輪的搖擺運動跟隨一種正弦形的曲線。如果在兩個相互相距180°的測量點處探測搖擺運動并且將兩個測量值相加并且除以2，那么可以得到一個平均值，該平均值給出車輪的實際的旋轉平面。由EP1857774Bl已知一種無接觸的用于輪輞偏擺補償?shù)姆椒āＦ渲校囕喌霓D動角度一方面由車輪的滾動距離以及另一方面由所屬的有效的滾動半徑來計算，其中，車輪的滾動距離通過移動板的移動距離確定。在此情況下，不僅測量移動距離的起點和終點，而且必須實施連續(xù)的距離測量。車輪的有效的滾動半徑的確定最好由在車輪轉動期間的車輪的攝像機圖像數(shù)據(jù)來進行。
技術實現(xiàn)思路
按照本專利技術的方法的特點在于確定機動車車輪的搖擺運動和/或確定安裝在機動車車輪上的測量物體相對于準確的車輪旋轉軸的搖擺運動。利用至少一個攝像單元，在機動車行駛通過期間，探測至少兩個在機動車車輪上存在的或為了測量安裝在其上的車輪標記或探測安裝在機動車車輪上的、具有在其上存在的車輪標記的測量物體并且由布置在下游的評估裝置進行評估。利用在行駛期間攝取的（記錄的）車輪標記，限定一個車輪坐標系統(tǒng)K01和一個標記坐標系統(tǒng)K02。車輪坐標系統(tǒng)K01和標記坐標系統(tǒng)K02被相互關聯(lián)起來，以便確定在基準軸和準確的車輪旋轉軸之間的矯正值。按照本專利技術的方法具有優(yōu)點，即不必在機動車車輪上固定參照元件或其它的協(xié)助測量的物體。這大大降低了用于確定搖擺運動的工作費用。此外，獲得提高的運行安全性，因為不必依賴外部的或固定在車輪上的測量物體。在圖象處理中使用的方法具有非常高的精確度并且同時能夠在很小的成本下進行測量。由于在行駛通過期間探測（采集）在機動車上存在的車輪標記的圖像，因此可以非常快地確定搖擺運動。至少一個矯正值可以被結合到后面設置的用于車橋測量的方法中，如例如用于確定輪距，車輪外傾或主銷內傾角。用于該方法的車輪坐標系統(tǒng)K01和標記坐標系統(tǒng)K02可以在接下來的評估（例行）程序中使用，從而用于評估裝置的隨后的計算例行程序的計算費用減小。按照本專利技術的方法的成本是特別有利的，因為沒有附加的構件需要被結合到車橋測量裝置中。至少一個攝像單元，其在機動車行駛期間探測機動車車輪上的車輪標記，以及設置在下游的評估裝置大多數(shù)情況下都歸屬于一個車橋測量裝置。通過下述技術方案中的措施可以實現(xiàn)本專利技術的有利的擴展方案。特別有利的是，具有軸XR，YR和ZR和原點OR的車輪坐標系統(tǒng)K01通過在原點OR上的車輪旋轉中心和與軸YR平行的準確的車輪旋轉軸來限定，因為使用了一種用于確定準確的車輪旋轉軸和車輪旋轉中心的非常準確的和簡單的方法。另一個優(yōu)點由此得到，即具有軸XM，YM，ZM和原點OM的標記坐標系統(tǒng)K02通過至少兩個車輪標記的位置來限定。如果只將兩個車輪標記和先前確定的車輪旋轉中心輸入到評估中，那么標記坐標系統(tǒng)K02的確定需要較小的計算費用。如果通過使坐標系統(tǒng)K01和K02在它們的位置上相互聯(lián)系起來，在測量開始時就已經確定角度rx，ry，rz和/或偏心距ex，ey，ez，那么這證明是有利的。這些值可以在很小的費用下被儲存起來和快速地供隨后的評估程序使用。如果作為矯正值考慮至少一個角度，該角度限定準確的車輪旋轉軸和基準軸的相互間的位置，那么可以特別簡單地轉換計算算法。一種通過它們的圖像化的和簡單的描述有利的方法是通過至少一個角度描述矯正值，該至少一個角度通過一個圓錐體的張角δ和/或相位方向α限定，所述張角δ由基準軸描述，所述相位方向α給出基準軸在圓錐體內的位置。在考慮角度rx和rz下使用公式δ=arccos(cos(rx)cos(rz))和公式α=arctan((-cos(rx)sin(rz))/sin(rx)))是有利的，因為由此能夠精確地和快速地評估機動車車輪的搖擺運動。另一個優(yōu)點通過確定相位方向α隨車輪轉動在時間上的改變而得到，因為搖擺運動依賴于相位方向α不同程度地影響機動車車輪的輪距和車輪外傾。一個特別的優(yōu)點由在車橋測量的范圍中將角度δ和α用于校正措施而獲得，因為可以在無接觸的車橋測量與同樣是無接觸的確定搖擺運動之間建立理想的關系。一個類似的優(yōu)點通過在車橋測量的范圍中使用角度rx，ry，rz和偏心距ex，ey，ez而得到，因為通過大量的用于確定輪胎位置的值，使無接觸的車橋測量提高了精確度。附圖說明本專利技術的實施例在附圖中示出并且在以下的說明書中詳細地說明。附圖中所示:圖1是車橋測量裝置的一種布置結構的示意圖，圖2是車輪坐標系統(tǒng)K01和標記坐標系統(tǒng)K02的視圖，和圖3是根據(jù)車輪坐標系統(tǒng)K01和標記坐標系統(tǒng)K02的機動車車輪的偏心距和輪輞偏擺的視圖。具體實施方式在圖1中示出的測量裝置9的布置結構具有攝像單元11，它在機動車從旁邊駛過期間攝取機動車車輪10的圖像（照片），以及評估裝置13。測量裝置9通常是具有行駛導軌或地坑的車橋測量裝置的組成部分。攝像單元11可以包含一個測量攝像機或也可以包含多個測量攝像機。此外，可以實現(xiàn)一種具有多個攝像單元11的布置結構，這些攝像單元在機動車駛過時同時地攝取機動車的全部四個車輪的圖像。攝像單元11與評估裝置13相連，評估裝置評估和進一步處理由攝像單元11拍攝的圖像。評估裝置13具有顯示器或者與車間計算機連接，其顯示評估的結果。如果使用多個攝像單元11來拍攝全部四個車輪，那么它們可以或者與一個中央評估裝置連接或者各具有自己的評估裝置，該評估裝置也可以集成到攝像單元11中。按照圖1，在機動車車輪10上設有至少兩個車輪標記12，這些車輪標記或者已經存在于機動車車輪10上，或者為了測量而被額外地安置在車輪上。此外可以在機動車車輪10上安置測量物體，例如測量板(靶)，在測量板上布置至少兩個車輪標記12。測量物體必須與機動車車輪10固定連接并且不允許在機動車車輪10的轉動運動期間改變它相對于機動車車輪10的位置。此外在圖1中畫出了機動車車輪10的準確的車輪旋轉軸14、車輪旋轉中心16和車輪轉動平面15。借助于在機動車駛過期間通過攝像單元11拍攝的車輪標記12確定出機動車車輪10的準確的車輪旋轉軸14和車輪旋轉中心16。在此處使用已知的方法，該方法反算車輪標記12在一個圓形軌道上的運動并且借此確定出機動車車輪10的準確的車輪旋轉軸14和車輪旋轉中心16。通過準確的車輪旋轉軸14與機動車車輪10的或輪輞的外表面的交點確定車輪旋轉中心16。以下假設，車輪旋轉中心16位于機動車車輪10或輪輞的外表面上。但是也可以確定在準確的車輪旋轉軸14上的另一個點作為車輪旋轉中心16。機動車車輪10的車輪轉動平面15由一個與通過車輪旋轉中心16的準確的車輪旋轉軸14垂直的面描繪。借助于準確的車輪旋轉軸14和車輪旋轉中心16確定本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.30 DE 102010003461.41.用于在車橋測量的范圍中確定機動車車輪(10)的搖擺運動和/或安置在機動車車輪(10)上的測量物體的搖擺運動的方法，其中，相對于機動車車輪(10)的準確的車輪旋轉軸(14)實施所述搖擺運動，其中，由評估裝置(13)確定在準確的車輪旋轉軸(14)和基準軸(18)之間的至少一個矯正值，其特征在于，借助于至少一個攝像單元(11)在機動車行駛期間探測至少兩個在機動車車輪(10)上存在的或者為了測量被安置上的車輪標記(12)并且由布置在攝像單元(11)下游的評估裝置(13)利用在行駛期間攝取的車輪標記(12)確定車輪坐標系統(tǒng)K01和標記坐標系統(tǒng)K02，并且為了確定所述矯正值，使所述車輪坐標系統(tǒng)K01和所述標記坐標系統(tǒng)K02相互關聯(lián)起來，其中具有軸XR，YR和ZR和原點OR的所述車輪坐標系統(tǒng)K01通過在原點OR上的車輪旋轉中心(16)和與軸YR平行的所述準確的車輪旋轉軸(14)來限定，其中具有軸XM，YM和ZM和原點OM的所述標記坐標系統(tǒng)K02通過至少兩個車輪標記(12)的位置來限定，其中所述車輪坐標系統(tǒng)K01和所述標記坐標系統(tǒng)K02通過角度rx和/或角度ry和/或角度rz和/或偏心距ex和/或偏心距ey和/或偏心距ez在它們的位置上被相互聯(lián)系起來，其中在存在兩個坐標系統(tǒng)K01和K02的偏移的情況下，偏心距ex給出沿著軸XR的偏移的量，偏心距ey給出沿著軸YR的偏移的量并且偏心距ez給出沿著軸ZR的偏移的量；并且其中在兩個坐標系統(tǒng)K01和K02在它們的位置上被相互相對轉動的情況下：在假設不存在平移并且YM被投...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：G諾比斯，S阿伯拉罕，V烏芬坎普，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：
國別省市：