[發(fā)明專利]用于底盤測量的方法及用于測量機動車底盤幾何參數(shù)的裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200980153300.0 | 申請日： | 2009-10-29 |
| 公開（公告）號： | CN102272550A | 公開（公告）日： | 2011-12-07 |
| 發(fā)明（設計）人： | G·諾比斯;S·亞伯拉罕;V·烏夫坎普 | 申請（專利權）人： | 羅伯特·博世有限公司 |
| 主分類號： | G01B11/275 | 分類號： | G01B11/275 |
| 代理公司： | 永新專利商標代理有限公司 72002 | 代理人： | 侯鳴慧 |
| 地址： | 德國斯*** | 國省代碼： | 德國;DE |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 用于 底盤 測量 方法 機動車 幾何 參數(shù) 裝置 | ||
技術領域
本發(fā)明涉及一種用于底盤測量的方法及一種用于測量機動車底盤幾何參數(shù)的裝置。
背景技術
由DE?107?57?763和EP?1?042?643B1公知了一種借助具有至少兩個攝像裝置的光學測量裝置來確定機動車的車輪和/或軸的幾何參數(shù)的裝置。在此其涉及一種具有雙目(立體)攝像裝置的所謂立體測量系統(tǒng)。這種雙目攝像裝置既費事又昂貴。
在其它的軸測量系統(tǒng)、例如由US?613?47?92公知的軸測量系統(tǒng)中使用了具有控制點區(qū)的測量靶，這些測量靶必需以高精確度制造并且由此同樣是昂貴的。此外這種高精確度的測量靶在車間日常工作中可能容易損壞或變形，這會導致不可控制的測量誤差。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務是，提供一種能提供可靠的、成本有利的且精確的測量值的軸測量方法及一種所屬的軸測量裝置。
該任務通過獨立權利要求的主題解決。由從屬權利要求得到有利的擴展構型。
在根據(jù)本發(fā)明的用于底盤測量的方法中，首先提供一個具有四個相對彼此設置在已知位置中的測量頭的底盤測量系統(tǒng)，這些測量頭中的每個包括一個單目的攝像裝置。這些測量頭相對彼此的相對位置是已知的，并且前面的測量頭相對彼此的距離不同于后面的測量頭相對彼此的距離。在此，前面的和后面的測量頭這樣地設置在測量工位上，使得它們能夠分別拍攝位于測量工位上的機動車的相對置的車輪的圖像。
然后首先在機動車的至少一個駛?cè)胛恢弥型ㄟ^后面的測量頭分別拍攝一個前輪或安設在其上的測量靶。接下來讓機動車運動到第一主測量位置中以及然后至少運動到第二主測量位置中，并且通過四個測量頭中的每個來拍攝四個車輪或安設在其上的測量靶。
通過以局部比例尺執(zhí)行局部三維重構，能夠借助車輪的或安設在其上的測量靶的被拍攝的圖像來確定車輪的平移矢量、旋轉(zhuǎn)矢量、在駛?cè)胛恢门c主測量位置之間的車輪旋轉(zhuǎn)角以及車輪旋轉(zhuǎn)中心和車輪旋轉(zhuǎn)軸線。這產(chǎn)生駛?cè)霚y量和主測量的局部三維重構。
由在駛?cè)胛恢弥屑霸谥鳒y量位置中對前輪或安設在其上的測量靶的測量、例如由行駛運動或移動路徑的平衡能夠確定用于測量頭的全局比例尺。通過行駛運動或移動路徑的平衡將主測量位置的四個局部比例尺平衡到一個共同的局部比例尺。
通過“幾何參數(shù)相同”的前提將主測量的全局比例尺轉(zhuǎn)用在駛?cè)霚y量的三維重構上，因為共同的行駛運動不包括駛?cè)霚y量在內(nèi)。絕對比例尺例如通過下列的微分公式導出。
由此最后可以確定機動車的底盤測量參數(shù)、尤其是車輪外傾、單前束和/或總前束。
根據(jù)本發(fā)明的用于測量機動車的底盤幾何參數(shù)的裝置包括一個由四個相對彼此設置在已知位置中的測量頭組成的裝置，這些測量頭中的每個測量頭具有一個上述類型的單目的攝像裝置。根據(jù)本發(fā)明的裝置還包括一個分析處理裝置，所述分析處理裝置被設置用于在工作中通過執(zhí)行局部的三維重構由在機動車的第一主測量位置及至少一個第二主測量位置中通過四個測量頭中的每個拍攝車輪或安設在其上的測量靶來確定車輪的平移矢量、旋轉(zhuǎn)矢量和在所述位置之間的車輪旋轉(zhuǎn)角以及車輪旋轉(zhuǎn)軸線，以及由在駛?cè)胛恢眉爸鳒y量位置中對前輪或安設在其上的測量靶的測量來確定用于測量頭的絕對比例尺，并且由此確定機動車的底盤測量參數(shù)、尤其是車輪外傾、單前束和/或總前束。
根據(jù)本發(fā)明通過單目的攝像裝置檢測存在于車輪或靶上的幾何細節(jié)，在此在至少一個駛?cè)胛恢弥屑霸谥辽賰蓚€主測量位置中對前輪或安設在其上的靶進行檢測，以及在所述至少兩個主測量位置中同時對后輪或安設在其上的靶進行檢測。
在所有根據(jù)本發(fā)明的方法及裝置中獲得成本優(yōu)勢，因為不需要光學靶的高精度加工，因為對于每個測量頭可取消第二個攝像裝置，還因為不需要距離測量傳感器。
根據(jù)本發(fā)明的方法及裝置既可用測量靶也可不用測量靶來實現(xiàn)。
如果不用測量靶，而是觀察車輪本身，那么可觀察車輪的自然幾何細節(jié)、例如輪圈邊緣、閥、外觀元素或輪胎壁上的字符。
如果用測量靶，則它不需要控制點區(qū)，由此可顯著有利地制造測量靶，并且能可靠地避免由設有控制點區(qū)的精確靶在車間日常工作中的變形或損壞引起的不可控制的測量誤差。
此外，根據(jù)本發(fā)明的方法可簡單地實施并且所屬的裝置可簡單地操作。當使用靶時，不需要這種靶的車輪適配器相對旋轉(zhuǎn)軸線的精確定位。
借助來自圖像處理的根據(jù)“structure?from?motion”原理的已知方法以及借助其在三維的底盤測量中的應用，分析處理由相關車輪或安設在其上的測量靶的至少兩個圖像組成的單目圖序來確定幾何參量。
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