專利名稱:確定機動車的車輪和/或軸的定位的裝置的制作方法
技術(shù)水平本發(fā)明涉及在一個測量空間中借助一個光測量裝置來確定機動車的車輪和/或軸的定位(Geometrie)的裝置,該光測量裝置具有至少兩個圖象記錄裝置,它們由至少兩個不同的透鏡檢測一個標記裝置,該標記裝置包括多個設(shè)在車輪上的車輪標記、至少一個車身標記及一個具有在一個平面中錯開的至少三個參考標記的參考標記裝置;及一個求值裝置,其中在求值裝置中已知參考標記在測量空間中的位置,當機動車駛過時進行標記裝置的檢測,及一個被測輪的旋轉(zhuǎn)軸通過車輪標記及至少一個車身標記在多個時刻在測量空間中的同時檢測來測定。
這樣一種裝置已由DE197 57 760 A1給出。借助多個攝像機(Kameras),一個參考標記裝置及機動車車輪和車身上的標記可以確定一個測量空間中輪軸(Radachsen)的位置。在求值裝置中已知參考標記的布置。該求值使用公知的三角學方法。該公知的檢驗方法規(guī)定車輪在測量裝置旁邊駛過。輪軸的外傾角涉及垂直線,及只要在一個參考坐標系中已知該特征方向就可對每個車輪給出。
車輪的單輪距(Einzelspur)則是另一回事。這時的參考方向在與垂直線正交的平面中,即通常平行于試驗臺的地面。這里該特征方向是行駛軸線,它被定義為非轉(zhuǎn)向輪對的這些單輪距的角平分線。
因此迄今用于確定轉(zhuǎn)向的前輪單輪距通常在于,首先求出行駛軸線,其方式是測量后輪單輪距。然后再測量前輪。
本發(fā)明的任務(wù)在于,提供一種開始部分所述類型的裝置,它可用簡化的結(jié)構(gòu)獲得車輪和/或軸定位的更簡單的確定。
該任務(wù)將通過權(quán)利要求1的特征來解決。根據(jù)該特征設(shè)計了由測量空間中的參考標記的位置確定測量空間中的垂直方向,在求值裝置中基于對于每個車輪單獨的標記裝置的檢測由至少一個車身標記的運動軌道來求得機動車行駛軸線的方向,及確定車輪的旋轉(zhuǎn)軸相對于垂直線及行駛軸線方向的位置。
借助該措施僅用設(shè)在一個車輪上的測量裝置當車駛過時便可求得垂直方向及行駛軸線的方向,由這些方向而不用在其它車輪上測量可得到相關(guān)車輪的車輪和/或軸的定位。借助求得的輪旋轉(zhuǎn)軸的位置可以很容易地確定作為相對垂直線的角度的外傾角及作為相對行駛軸線方向的角度的相關(guān)車輪單輪距,而不需要作為非轉(zhuǎn)向輪的角平分線來求得行駛軸線。
輪軸可這樣精確地被確定,當車駛過期間通過多個車輪標記的各個旋轉(zhuǎn)軌道的檢測來檢測車輪的旋轉(zhuǎn)軸,其中,消除由至少一個車身標記的運動軌道確定的機動車平移運動。由此可通過計算進行輪輞擺動補償(Felgenschlagkompensation)或補償類似干擾量的影響。并且可由此知道車輪的精確旋轉(zhuǎn)平面。
此外可這樣合理地得到簡單的結(jié)構(gòu)為了求得垂直方向使參考標記裝置擺動到靜止位置上地懸掛。如果參考標記裝置的多個參考標記彼此上下垂直地布置,則可特別簡單地確定垂直方向。
機動車相對于參考標記裝置的位置變化例如可在用于轉(zhuǎn)向的輪上測量及調(diào)整軸的定位或用于求轉(zhuǎn)向軸(Lenkerachse)位置的轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)(Lenkeinschlaegen)時出現(xiàn),該位置變化將這樣地變得不嚴重行駛軸線方向和/或垂直方向與典型的車身坐標系相聯(lián)系,其中對于參數(shù)變換使用了多個車身標記。借助對典型車身坐標系的了解可使機動車相對參考標記裝置的位置變化不起作用。另一有利構(gòu)型在于設(shè)有一個用于測量轉(zhuǎn)向車輪的試驗臺,在其上面根據(jù)典型車身坐標系進行測量。
以下將參照附圖
借助一個實施例來詳細描述本發(fā)明。
該附圖表示一個機動車,它具有多個在車身前區(qū)域中的車身標記7,它們在該圖平面中錯開地設(shè)置在前輪5的附近;多個同樣在該圖平面中錯開的、設(shè)置在車輪5上的車輪標記8及一個與機動車隔有距離的參考標記裝置3,后者具有多個同樣在該圖平面中錯開的參考標記4。這里參考標記4、車輪標記8及車身標記7彼此還可以在空間上錯開。這里參考標記4、車輪標記8及車身標記7將同時地被一個相應(yīng)地設(shè)置的光-電子測量裝置(未示出)當機動車駛過時通過至少兩個不同的透鏡在多個時刻共同地檢測,該測量裝置具有至少兩個圖象記錄裝置、例如攝像機。
為了確定例如對于確定有關(guān)車輪的外傾角重要的垂直方向,將測量一個測試體,其作成可自由運動的擺被懸掛著(定標擺)。該測試體例如可為作為擺被懸掛的參考標記裝置3。由該擺在空間中的靜止位置可容易地確定所求的垂直方向。在該擺上沿一個直的對稱軸固定有擺標記,以致由擺標記的位置就能直接識別垂直線。在擺標記另外布置的情況下通過一個與光-電子測量裝置相連接的求值裝置也易于求得垂直線。合乎要求的是從現(xiàn)在起這樣地轉(zhuǎn)換參考標記裝置4的所有坐標,即形成一個正交坐標系,其中垂直線作為三個主軸中的一個。其它兩個軸則描述一個平面,在該平面中確定輪距角(Spurwinkel),并假定該平面與試驗臺地面平行。
當機動車駛過測量裝置旁邊時,車身上的所有點、尤其是車身標記7在一個與行駛軸線平行的運動軌道上運動,因為在駛過時不允許轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)及需要時識別出這種機動車運動及取消測量。當車駛過時車輪標記8在擺線上運動,而車身標記7的軌跡在測量空間中純粹是平行的直線。當它們投影在試驗臺地面上時,給出了行駛軸線的方向。由此可直接地提供用于求得車輪單輪距的參考方向。如果該方法應(yīng)用于非轉(zhuǎn)向的后輪時,可得到撿驗該方法的一種簡單可能性。對于確定行駛軸線方向的該步驟,原則上在相關(guān)車輪5附近的單個車身標記7就夠了。
使用多個車輪標記8可在車駛過時由測量裝置及求值裝置精確地確定車輪5的旋轉(zhuǎn)軸的位置,其中對每個車輪標記8的擺線求值及使每個車輪標記8的旋轉(zhuǎn)軌道與通過車身標記7的測量得到的直線運動相分離,以保留僅是車輪標記8的旋轉(zhuǎn)運動。由此將得到車輪5的精確旋轉(zhuǎn)面及車輪5旋轉(zhuǎn)軸的精確位置。
在一個轉(zhuǎn)向車輪5的全部測量期間及在求轉(zhuǎn)向軸位置時將進行輪上的轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)。為此使車輪5駛到試驗臺的一個位置上,在該試驗臺上可用盡可能小的摩擦損耗進行轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn),例如在一個滾珠軸承支承的轉(zhuǎn)動板或一個用潤滑或滑動劑處理的位置上。也可通過將車身提高到一定的程度,使得車輪5可相對不受力地偏轉(zhuǎn)。這可使摩擦損耗在很大程度上被避免。在這方面,對于軸測量重要的是,除了垂直方向外也要已知行駛軸線的方向。在這時進行的測量中機動車不再運動。因此當行駛到該特征位置上時已以上述方式求得了行駛軸線的方向。雖然行駛軸線的方向相對于試驗臺已知,但在轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)時不能直接被利用,因為與轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系的是機動車局部的大橫向運動。該問題的解決在于,在進行轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)前將事先確定的行駛軸線與典型車身坐標系統(tǒng)相聯(lián)系。對于必要的參數(shù)轉(zhuǎn)換將使用所述車身標記7。為了確定行駛軸線方向用一個或兩個車身標記7就夠了,其中合適的是,這些標記在機動車縱向上彼此隔開一些距離。確切的描述當然是,當設(shè)置了多于兩個的車身標記7時才是可能的。在轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)期間水平方向總的運動可以與求得的典型車身坐標系中的行駛軸線的方向相聯(lián)系。
因此借助用于僅一個車輪5的僅一個測量裝置通過給定的措施可執(zhí)行在通常車輪及軸的定位測量方面的一個轉(zhuǎn)向車輪5的全部測量。除了行駛軸線的方向外,垂直方向也可相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成典型的車身坐標系,由此不再需要參考坐標系的其它調(diào)整及相應(yīng)的調(diào)整工作可在一個升降平臺上進行。
權(quán)利要求
1.在一個測量空間中借助一個光測量裝置來確定機動車的車輪和/或軸的定位的裝置,該光測量裝置具有至少兩個圖象記錄裝置,它們由至少兩個不同的透鏡檢測一個標記裝置,該標記裝置包括多個設(shè)在車輪(5)上的車輪標記(8)、至少一個車身標記(7)及一個具有在一個平面中錯開的至少三個參考標記(4)的參考標記裝置(3);及一個求值裝置,其中在求值裝置中已知參考標記(4)在測量空間中的位置,當機動車駛過時進行標記裝置的檢測,并且一個被測輪(5)的旋轉(zhuǎn)軸通過車輪標記(8)及至少一個車身標記(7)在多個時刻的同時檢測在測量空間中被測定,其特征在于由測量空間中的參考標記(4)的位置確定測量空間中的垂直方向,在求值裝置中基于對于每個車輪單獨的標記裝置的檢測由至少一個車身標記(7)的運動軌道來求得機動車行駛軸線的方向,及車輪(5)的旋轉(zhuǎn)軸相對于垂直線及行駛軸線方向的位置被確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置,其特征在于當車駛過期間通過多個車輪標記(8)的各個旋轉(zhuǎn)軌道的檢測來檢測車輪的旋轉(zhuǎn)軸,其中,由至少一個車身標記(7)的運動軌道確定的機動車平移運動被消除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置,其特征在于為了求得垂直方向使參考標記裝置(3)懸掛地擺動到靜止位置上。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的裝置,其特征在于行駛軸線方向和/或垂直方向與典型的車身坐標系相聯(lián)系,其中對于參數(shù)變換使用了多個車身標記(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置,其特征在于設(shè)有一個用于測量被轉(zhuǎn)向的車輪(5)的試驗臺,在其上面根據(jù)典型車身坐標系進行測量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在一個測量空間中借助一個光測量裝置來確定機動車的車輪和/或軸的定位的裝置,該光測量裝置具有:至少兩個圖象記錄裝置,它們由至少兩個不同的透鏡檢測一個標記裝置,該標記裝置包括多個設(shè)在車輪(5)上的車輪標記(8)、至少一個車身標記(7)及一個具有在一個平面中錯開的至少三個參考標記(4)的參考標記裝置(3);及一個求值裝置,其中在求值裝置中已知參考標記(4)在測量空間中的位置,當機動車駛過時進行標記裝置的檢測,及一個被測輪(5)的旋轉(zhuǎn)軸通過車輪標記(8)及至少一個車身標記(7)在多個時刻在測量空間中的同時檢測來測定。在一個簡化的結(jié)構(gòu)中,可通過以下方式使車輪和/或軸的定位的確定變得容易:由測量空間中參考標記(4)的位置確定測量空間中的垂直方向,在求值裝置中基于對于每個車輪單獨的標記裝置的檢測由至少一個車身標記(7)的運動軌道來求得機動車行駛軸線的方向,及確定車輪(5)的旋轉(zhuǎn)軸相對于垂直線及行駛軸線方向的位置。
文檔編號G01B11/00GK1358266SQ0080946
公開日2002年7月10日 申請日期2000年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月24日
發(fā)明者迪特里希·阿多爾夫 申請人:羅伯特·博施有限公司