专利名称：用于行驶机构测量的方法及用于测量机动车行驶机构几何参数的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于行驶机构测量的方法及用于测量机动车行驶机构几何参数的装置。
背景技术：
由DE 107 57 763及EP 1 042 643B1公知了一种借助具有至少两个摄像装置的光学测量装置来确定机动车的车轮和/或轴的几何参数的装置。它们涉及设有双目镜(立体)摄像装置的所谓立体测量系统。这种双目镜的摄像装置既费事又昂贵。在其它的轴测量系统、例如由US 613 47 92所公知的系统中使用了设有适配点区的测量靶，这些测量靶必需以高精确度制造及由此也昂贵。此外这种高精确度的测量靶整日在车间中易于损坏或变形，这将导致不可控制的测量误差。
发明内容
因此本发明的任务在于，给出一种可提供可靠的、成本上有利的及精确的测量值的轴测量方法及一种所属的测量装置。该任务将通过独立权利要求的主题来解决。由从属权利要求可得到有利的进一步构型。在根据独立权利要求1及2的行驶机构测量的方法及根据独立权利要求7及8 的用于测量机动车的行驶机构几何参数的所属装置中借助单目的摄像装置在至少两个位置中检测车轮或施加在车轮上的一个测量靶，及机动车在这些位置之间通过车轮滚动而移动。为了能确定绝对尺寸，还将在机动车的至少一个位置上检测给定尺寸的元素。在根据权利要求1的行驶机构测量的方法及根据独立权利要求8的用于测量机动车的行驶机构几何参数的所属装置中给定尺寸的元素涉及施加在机动车上的参照靶，它的形状或图案是已知的，以致通过该参照靶的摄像与参考值的比较可确定出该绝对尺寸。在根据权利要求2的行驶机构测量的方法及根据独立权利要求8的用于测量机动车的行驶机构几何参数的所属装置中该给定尺寸的元素涉及一个所摄车轮图像中轮胎的站立点。该轮胎的站立点可在所摄车轮图像中被确定，及它到单目的摄像装置的水平距离可由其观察角及其观察高度来求得。由此可对于测量头确定出绝对尺寸。根据独立权利要求1及2的行驶机构测量的方法中及用于测量机动车的行驶机构几何参数的所属装置共同的是这种给定尺寸的元素仅需一次地被单目的摄像装置检测， 以便可由它确定绝对尺寸。设置多个给定尺寸的元素或一个或多个给定尺寸的元素的多次摄像可进一步提高所测定的绝对尺寸的精确度。在根据独立权利要求3的行驶机构测量的方法及根据独立权利要求9的用于测量机动车的行驶机构几何参数的所属装置中首先通过测量头在机动车的一个初始位置中对待测量的机动车的车轮或施加在车轮上的测量靶摄像，然后机动车移动到至少另一位置
5上。在该另一位置上对车轮或施加在车轮上的测量靶进行另一次摄像。接着至少一个测量头由其初始位置移动到终点位置中，及通过该测量头对车轮或施加在车轮上的测量靶进行重新的摄像。由此可模仿一个立体测量系统。在此情况下测量头的初始位置及至少另一位置的位置是已知的或可确定的。在根据独立权利要求3的方法及根据独立权利要求9的装置中进行机动车的移动及对此附加地在机动车位置固定的情况下进行至少一个测量头由其初始位置到其终点位置的运动。在所有根据本发明的方法及装置中绝对尺寸仅在车轮上确定就足以了，因为如下所述地我们对于所有车轮可产生一个共同的尺寸。在所有根据本发明的方法及装置中获得成本上的优势，因为不需要光学靶的高精度制造，因为对于每个测量头可取消第二个摄像装置还因为不需要距离测量传感器。根据本发明的方法及装置既可用测量靶也可不用测量靶来实现。如果不用测量靶，而是观察车轮本身，则就可观察车轮的自然几何细节、例如轮圈边缘、阀、设计元素或轮胎壁上的字符。如果用测量靶，则它不需要适配点区，由此可显著有利地制造测量靶，及能可靠地避免由于设有适配点区的精确靶整日在车间中的变形或损坏引起的不可控制的测量误差。此外根据本发明的方法可简单地实施及所属的装置可简单地操作。当使用靶时不需要这种靶的车轮附件对旋转轴线的精确定位。根据本发明在车轮上或在靶上设有的几何细节在至少两个位置上由单目的摄像装置检测。为了确定几何参数对相关车轮及施加在车轮上的测量靶的至少两个图像的单目图像序列的求值将借助公知的方法由根据“来自运动的构图”(“structure from motion") 的原理及借助其对三维行驶机构测量的应用来实现。由在所有摄取图像中测量出的成象的几何细节的2D (二维)图像坐标可得到在它一个本地车轮坐标系统中的3D(三维)坐标、机动车的平移矢量及旋转矢量及在这些位置之间车轮的转角及为轴测量所需的旋转中心的3D位置及旋转轴线的空间方向形式的信息。该计算步骤在下面被称为3D重构图。这是专业人员公知的及这里无需进一步的说明。在进行了 3D重构图后在车轮坐标系中的几何细节的位置构成一个适配点体系， 由此在机动车静止情况下可进行随后的例如用于识别出车轮失调情况下其轮轨及轮倾角的调节。3D重构图仅确定车轮坐标系的形状，而不确定其尺寸。每个单目的摄像装置用一个本地尺寸计算属于它的车轮坐标系，该本地尺寸在重构图中任意地预给定。对于主要基于角度计算的轴测量的那些测量值来说所有摄像装置的尺寸既不必相同又不必绝对已知。仅当需确定米制的测量值或确定后轮对的单轨迹时必需使本地尺寸相互适配。以下将一个对于所有摄像装置共同的尺寸称为总体尺寸。通过引入一个附加的、 尺寸精确的外部信息将使总体尺寸适配到绝对尺寸。对车身上的几何细节的附加检测可提高确定各位置之间的平移矢量及旋转矢量的精确度。以下就借助实施例并参照附图来详细地描述本发明。
图1 一个根据本发明的用于机动车行驶机构几何参数测量的装置的及一个在初始位置及终点位置中的机动车的概要俯视图；图2 无总体尺寸的轴几何参数的三维重构图；图3 根据本发明的用于测量机动车行驶机构几何参数的装置的一个实施例的左前轮的及围绕该左前轮的车身区域的概要侧视图；图4 根据本发明的用于测量机动车行驶机构几何参数的装置的另一实施例的左前轮的及的布置在该轮附近的左前测量头的概要前视图；图5 借助部分图5(a)及5 (b)表示根据本发明的用于测量机动车行驶机构几何参数的装置的另一实施例的左前轮的及围绕该左前轮的车身区域的以及布置在该轮附近的摄像装置的概要侧视图；及图6 根据本发明的用于测量机动车行驶机构几何参数的装置的另一实施例的左前轮的、围绕该左前轮的车身区域的及测量位置上的两个参照靶以及布置在该轮附近的摄像装置的概要侧视图。图1表示一个根据本发明的用于机动车行驶机构几何参数测量的装置的概要俯视图。
具体实施例方式该装置具有四个测量头2，4，14，16，它们总是相互成对地对立布置在一个机动车 1的两侧上。测量头2，4，14，16在其向着机动车1的一侧上各具有一个单目的摄像装置22， 24，沈，28，它们例如构成摄像机。测量头2，4，14，16在测量地点的坐标系中的位置是已知的并在测量期间不会改变。机动车1具有四个车轮6，8，10，12及这样地布置在测量头2，4，14，16之间，以致每个车轮6，8，10，12被定位在一个摄像装置22，24，26，28的视野中。测量头2,4,14，16通过数据导线30与用于对由测量头2，4，14，16接收及测定的数据求值的求值装置相连接。 求值装置18与用于显示测量结果的显示器20相连接。此外该求值装置18设有一个在图 1中未示出的用于控制求值装置18的输入装置如键盘。图1中表示机动车1在一个由虚线表示的初始位置A中及一个由实线表示的终点位置E中。终点位置E在水平方向上位于初始位置A左方的附近。为了进行测量首先由每个摄像装置22，24, 26, 28检测在机动车1初始位置中的每个车轮6，8，10，12及确定相应车轮6，8，10，12在相应测量头2,4,14，16的本地坐标系中的几何细节的位置。这些几何细节不构成经过点体系。这些几何细节可为车轮6，8，10，12的自然几何细节例如轮圈边缘、阀、设计元素或字符，或施加在车轮6，8，10，12上的测量靶。通过使用自然几何细节可省去施加及以后取下测量靶的步骤，以致测量可很快地实现。而另一方面测量靶具有高对比度及由此可被摄像装置22，24, 26, 28特别清楚地识别。测量靶尤其能够即使在光线条件差的情况下实现精确的行驶机构测量。因为摄像装置22，24，26，28涉及单目的摄像装置22，24，26,28,当总体尺寸相互适配时，在相应的测量头2，4，14，16的三维坐标系中几何细节的位置仅除本地尺寸与绝对尺寸之间的、或总体尺寸与绝对尺寸之间的一个未知的比例系数外可被确定。
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图2示范地说明这些尺寸的测不准性。图2中表示车轮6，8，10，12对于两个示范尺寸Ml及M2的一个三维重构图。由图2可清楚看出对于所有距离长度的标度的尺寸改变以相同的系数进行。一个大的远的物体的、这里为具有尺寸M2的车轮6，8，10，12的图像与位于离相应的摄像装置22，24，沈，观较小距离的、尺寸上较小的具有尺寸Ml的车轮6，8， 10，12的图像相同。再参照图1，在机动车1的初始位置A的图像中几何细节的位置被确定后，机动车 1运动到终点位置E上及将重新确定图像中该几何细节的位置。由在图像中机动车1的初始位置A上与机动车的终点位置E上的几何细节的差别及在引入车轮的旋转中心、旋转轴线及旋转角度的情况下列出的一个刚性物体在两个位置之间的三维运动公式即可确定车轮6，8，10，12的平移矢量tl，t2，t3及t4与它们的旋转矢量Rl，R2，R3及R4。该确定可通过相应测量头2，4，14，16中的逻辑单元或在求值装置18 中来实现。因为对于该测量机动车1被视为刚性物体，当机动车1由初始位置A运动到终点位置E时车轮6，8，10，12相互间的相对位置不改变。因此在总体坐标系中车轮6，8，10，12 的平移向量tl，t2，t3及t4必需具有相同长度。因而四个测量头2，4，14，16的本地尺寸可折合到一个共同的总体尺寸上，其方式是平移向量tl，t2，t3及t4被这样地标度，以致它们具有相同的长度。为了平移向量tl，t2，t3及t4的标度及为了适配一个共同的尺寸由测量头2，4， 14，16的摄像装置22，24，26，28对所有四个车轮6，8，10，12的检测必需在时间上同步，因此四个车轮6，8，10，12总是在相同的机动车1的位置上被检测。在最简单的方案中机动车1如上所述地在至少两个位置上、例如在初始位置A及终点位置E上停住及在机动车1的这两个位置上确定几何细节的位置。则不需要附加的摄像时刻的时间同步。机动车1也可在其它位置上停住，以便在该位置确定几何细节的位置及提高测量精确度。由测量出的数据借助公知的方法可确定在相应测量头2，4，14，16的坐标系中车轮6，8，10，12的旋转轴线及旋转中心。该求值可按车轮、即对四个车轮6，8，10，12分开地进行，可按轴、即对于一个轴的对置的车轮6，8，10，12共同地进行或对于所有车轮6，8，10，12共同地进行。对于按轴的求值或对于所有车轮6，8，10，12的共同求值必需产生摄像的时间同步。对于车轮6，8，10，12的几何细节附加地也可检测机动车车身上的几何细节，以便检测机动车1的转向及弹簧运动及进行数学上的补偿。如上所述，每个测量头的3D坐标除尺寸系数外是可确定的，即重构的3D点云 (Puktwolke)的形状是已知的，但不是其量值(见图2)。由平移向量tl，t2，t3及t4的均衡可得到一个共同的尺寸，这些平移向量描述几何细节的移动。而由图2可看出一个共同尺寸的标度不会导致线段之间角度的改变。因此该角度，例如车轮6，8，10，12的倾角、前轴线的单轨迹及前后轴线的总轨迹与总体尺寸无关及由此不用知道共同尺寸即可确定。线段长度所要求的被测量值相反地与共同的、绝对的尺寸相关。这例如涉及轮距及轨距或机动车纵向中间平面M，后者对于后轴线的单轨迹的计算是需要的。
但当具有摄像装置22，24，26，28的测量头2，4，14，16精确对称地布置在机动车1 的两侧上及机动车的运动正直线地通过测量头2，4，14，16进行时，为了计算后轴线的单轨迹不需要知道共同的、绝对尺寸。因此通过测量头2，4，14，16的对称定位或通过机动车1 在固定安装的测量头2，4，14，16之间的对称定向可实现机动车1的纵向中间平面M的精确的确定及由此精确地确定后车轮10，12的单轨迹。图3表示根据本发明的一个实施例的左前轮8及围绕左前轮8的车身32的区域的概要侧视图。车身32的该区域涉及涉及汽车挡泥板。在轮壳边缘的上面在挡泥板上设有两个参考靶34及36。参考靶34及36被构成平面的圆标记及其直径根据物体空间与摄像装置 22,24,26, 28的图像面之间的光学成象比例来确定。参考靶34及36包含一个已知的图案， 它在图3中示范地构成中心暗的参考点及包围该参考点的亮的、尤其反射光的圆环。暗的参考点的直径及包围该参考点的亮的圆环的尺寸是已知的。在实践中已证实在图3中所示的具有中心暗的参考点及包围该参考点的亮的、 尤其反射光的圆环的参考靶34及36的构型能特别可靠地被成象装置识别。但用于参考靶的其它构型也是可以的。在根据图1的用于测量行驶机构几何参数的装置工作时将与车轮8或施加在该车轮上的靶一起摄取两个参考靶34及36中的至少一个。通过至少一个摄取的参考靶34及 36的图像与这些参考靶的真实几何尺寸-该尺寸已被求值装置已知-的比较，可确定出绝对尺寸。在此情况下当在机动车位置中、尤其在机动车的初始位置或终点位置中两个参考靶34及36中的一个被摄取就足以了。进一步的摄像可提高绝对尺寸确定的精确度。通过根据本发明确定的至少两个机动车位置之间的平移向量、旋转向量及车轮角度、车轮的旋转中心及车轮旋转轴线及通过对测量头的绝对尺寸的确定能以高的精确度确定出全部有关的行驶机构测量参数，尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距。图4表示根据本发明的一个实施例的左前轮8及布置在该轮附近的左前测量头4 的概要前视图，其中出于清楚起见略去车身32。测量头4的摄像装置M被设置在车道平面38以上的高度h上，它相对垂线以角度α定向及相对车道平面38以角度90° -α定向。在根据本发明的用于测量机动车行驶机构几何参数的装置工作时摄像装置M摄取前轮8的一个区域，该区域足够大，以致轮胎站立点39处于其中。通过图像求值可确定轮胎站立点，它例如作为暗轮胎与亮测量场地之间的边界，及可借助已知的高度h及已知的定向角α来确定轮胎站立点到摄像装置M的水平距离d。由此我们得到绝对尺寸，以致全部有关的行驶机构参数、尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距可被测定。如在图3中，这里也可一次性地观察轮胎站立点39，例如在机动车的初始位置或终点位置中观察，这足以用于绝对尺寸的确定；而通过多次观察仍可提高所确定的绝对尺寸的精确度。换句话说，根据图4在每个测量时刻j上一个属于轮胎站立点39的总体坐标系H 中的3D坐标作为成象光线与车道平面的交点来计算。对于3D重构缺少的尺寸可被确定。图5借助其部分图5(a)及5(b)表示根据本发明的另一实施例的左前轮8的及围绕该左前轮8的车身32的区域的以及布置在该轮附近的摄像装置M的概要侧视图。
9
在图5(a)及5(b)中概要表示的测量靶40被设置在挡泥板上、尤其在轮壳边缘上，而在车轮8上未表示测量靶。根据本发明则既可直接地观察车轮或观察施加在车轮上的靶。在此情况下在车身32上的测量靶40是选择性的并也可被省略。通过测量头2，4，14，16的实际测量、如参照图1所描述的是至少在机动车1的初始位置A及在终点位置E上由测量头2，4，14，16对车轮6，8，10，12或施加在车轮上的靶的摄像来实现的，而机动车则在这两个位置之间运动。图5(a)及5(b)表示用于确定缺少的尺寸的另一实施例。这里摄像装置必要的测量在机动车停止时从它的初始位置A’及它的终点位置E’来进行。在此情况下机动车1尤其或在其初始位置A上或在其终点位置E上。由摄像装置从初始位置A’进行车轮或施加在车轮上的靶的第一摄像及从终点位置E’进行车轮或施加在车轮上的靶的第二摄像。摄像装置在此期间中由其初始位置A’移动到其终点位置E’中，如在图5(a)及5(b)中对于左前方的摄像装置M所表示的。因此它模仿一个立体测量的摄像机系统。这种摄像及这样的移动仅用一个测量头就足以了。由此可对于一个车轮确定绝对尺寸，这亦足以，因为这样我们对所有车轮就产生出了一个共同的尺寸。摄像装置的初始位置A’及终点位置E’是求值装置已知或可确定的，例如初始位置A’及移动运动的方向及长度可由求值装置已知，以致由它们可求得终点位置E’。通过从至少两个已知的、不同的摄像机位置来检测车轮或施加在车轮上的靶可将总体尺寸转用到车轮上或车轮上的测量靶上及由此施加到3D重构图中。因此可确定出绝对尺寸，及根据本发明可确定出重要的机动车参数，尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距。在图5 (a)的实施例中测量头4设有一个直线发送器，它使摄像装置M从初始位置A’移动一个确定距离到终点位置E’。在图5 (b)的变换实施例中测量头4设有一个旋转单元，通过该旋转单元可使一个设置在它的支承臂上的摄像装置M绕旋转轴线转动一个确定的角度α。在此情况下摄像装置M尤其相对旋转轴线离心地被固定在支承臂上。图6表示根据本发明的一个实施例的左前轮8的、围绕该左前轮8的车身32的区域的及测量位置上的两个参照靶34，36以及布置在该轮附近的摄像装置M的概要侧视图。车轮8及车身32的表示与根据图5的表示相一致。如图5中那样，在该实施例中也通过测量头2，4，14，16的实际测量、如参照图1所描述的，也至少在机动车1的初始位置 A及在终点位置E上由测量头2，4，14，16对车轮6，8，10，12或施加在车轮上的靶的摄像来实现，及摄像装置M在机动车1停止时由初始位置Α’运动到终点位置Ε’。这在图6中用一个箭头来指示。为了提高精确度或当位置Α’及Ε’中的至少一个未精确知道时，可在测量地点，例如在汽车升降架上在摄像装置M的视野中设置另外两个参照标记34及36，它们相互的距离d被求值装置已知。当在两个位置A’及B’上对车轮8上或设置在该车轮上的测量靶的摄像附加地进行参照标记；34及36的摄像时，可将通过图像求值确定的两个参照标记34与36之间的距离d与存储的参考值比较及由此确定绝对尺寸。由此可确定出重要的行驶机构测量参数，尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距。换句话说绝对尺寸可通过两个附加的参照标记34及36来导出及在3D重构图时施加。当参照靶34及36在摄像装置M从位置A’向E’移动中的多个位置上被摄像及求值时，绝对尺寸确定的精确度还可提高。该摄像可与车轮8或施加在该车轮上的测量靶的摄像同时地进行，以致通过“来自运动的构图”(“structure from motion”)可在一个共同的坐标系中确定出所有靶。根据变换的实施例在根据图5ajb及6的方案中的摄像装置M的移动也可当机动车1运动期间进行。例如摄像装置M从其初始位置A’到其终点位置E’的移动可在机动车1从其初始位置A到其至少另一位置E的移动期间进行。当我们仅摄取机动车1的位置A及E上的两个摄像时，该方案提供了时间的节省。当机动车1从A运动到E时，摄像装置M的位置也同时地从其初始位置A’改变到其终点位置E’。所有摄像在机动车1停止时进行。当我们摄取多于两个的机动车1的位置，以便对一个图像序列求值及摄像装置M 也同时从A’向E’运动时，则必需在每个时刻上已知摄像装置M的移动量而不仅是在A’ 及E’上。这在根据图5ajb的方法中当我们相应地配置机械部分及测量技术时可简单地作到。在根据图6的方法中，当存在参照标记，它们相互的距离已知时，则可作到。
权利要求
1.用于行驶机构测量的方法，具有下列步骤提供一个具有四个相互布置在已知位置中的测量头0，4，14，16)的行驶机构测量系统，这些测量头的每个具有一个单目的摄像装置02，对，26，观)，其中，这些测量头(2，4， 14，16)彼此的相对位置是已知的；在机动车(1)的初始位置(A)中用所述四个测量头0，4，14，16)的每个分别对车轮 (6,8,10，12)或施加在该车轮上的测量靶摄像；使机动车(1)从所述初始位置(A)移动到至少另一位置(E)中； 用所述四个测量头0，4，14，16)的每个分别对停止在所述另一位置(E)中的机动车 ⑴的车轮(6，8，10，12)或施加在该车轮上的测量靶摄像；在机动车(1)的所述初始位置(A)及所述另一位置(E)中的至少一个位置上用所述四个测量头0，4，14，16)的每个对施加在机动车(1)上的一个具有已知图案(34，36)的参照靶摄像及由该摄像确定一个用于所述测量头0，4，14，16)的绝对尺寸；作出用于确定平移矢量(tl，t2，t3，t4)、旋转矢量(Rl，R2，R3，R4)、至少两个位置(A， E)之间的车轮转角及车轮旋转中心及车轮(6，8，10，12)的旋转轴线的本地3D重构图；及确定机动车(1)的行驶机构测量参数，尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距。
2.用于行驶机构测量的方法，具有下列步骤提供一个具有四个相互布置在已知位置中的测量头(2，4，14，16)的行驶机构测量系统，这些测量头的每个具有一个单目的摄像装置02，对，26，观)，其中所述测量头(2，4， 14，16)彼此的相对位置是已知的；在机动车⑴的初始位置(A)上用所述四个测量头(2，4，14，16)的每个分别对车轮 (6,8,10,12)或施加在该车轮上的测量靶摄像；使机动车(1)从所述初始位置(A)移动到至少另一位置(E)上； 用所述四个测量头0，4，14，16)的每个分别对停止在所述另一位置(E)上的机动车 (1)的车轮(6，8，10，1幻或施加在该车轮上的一个测量靶摄像；在机动车(1)的所述初始位置(A)及所述另一位置(E)中的至少一个位置上测定轮胎站立点(39)作为给定尺寸的元素及对于所述测量头(2，4，14，16)由它的观察角(α )及其观察高度(h)在确定所述轮胎站立点(39)到单目的摄像装置Q2，M，26J8)的水平距离 (d)的情况下确定一个绝对尺寸；作出用于确定平移矢量(tl, t2，t3，t4)、旋转矢量(Rl, R2，R3，R4)、至少两个位置(A， E)之间的车轮转角及车轮旋转中心及车轮(6，8，10，12)的旋转轴线的本地3D重构图；及确定机动车(1)的行驶机构测量参数，尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距。
3.用于行驶机构测量的方法，具有下列步骤提供一个具有四个相互布置在已知位置中的测量头0，4，14，16)的行驶机构测量系统，这些测量头的每个具有一个单目的摄像装置02，对，26，观)，其中所述测量头(2，4， 14，16)彼此的相对位置是已知的；在机动车⑴的初始位置㈧上用所述四个测量头0，4，14，16)的每个分别对每个车轮(6，8，10，1幻或施加在车轮上的一个测量靶摄像；使机动车(1)从所述初始位置(A)移动到至少另一位置(E)上； 用所述四个测量头0，4，14，16)的每个分别对停止在所述另一位置(E)上的机动车(1)的车轮(6，8，10，12)或施加在车轮上的一个测量靶摄像；通过位于一个一初始位置(A’ )中的测量头(2，4，14，16)对至少一个位置固定的车轮 (6,8,10,12)或施加在该车轮上的测量靶摄像；使所述测量头(2，4，14，16)从所述初始位置(A’ )移动到至少另一位置(E’)上； 通过位于所述另一位置(E’ )上的所述测量头(2，4，14，16)对车轮(6，8，10，12)或施加在车轮上的测量靶摄像；由摄取的车轮(6，8，10，1幻或施加在车轮上的测量靶的图像作出用于确定平移矢量 (tl，t2，t3，t4)、旋转矢量(Rl，R2，R3，R4)、车轮转角及车轮旋转中心及车轮(6,8,10，12) 的车轮旋转轴线的本地3D重构图；由从至少一个测量头0，4，14，16)的所述初始位置(A’)及从它的至少另一位置(E’) 对车轮(6，8，10，12)或施加在该车轮上的测量靶的摄像对于所述测量头(2，4，14，16)确定一个绝对尺寸；及确定机动车(1)的行驶机构测量参数，尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距。
4.根据权利要求3的方法，其中，所述至少一个测量头(2，4，14，16)的移动借助一个直线发送器或借助一个旋转单元来实现，在该旋转单元上所述测量头(2，4，14，16)相对旋转中心偏心地安装。
5.根据权利要求3或4的方法，其中，所述至少一个测量头(2，4，14，16)在移动前的所述初始位置(A’ )及在移动后的所述至少另一位置(E’ )是已知的。
6.根据权利要求3或4的方法，其中，为了确定所述至少一个测量头0，4，14，16)的所述初始位置(A’ )及所述至少另一位置(E’ )的移动，在所述测量头的该初始位置(A’ ) 中及在所述测量头的该至少另一位置(E’ )中对车身(32)上的、车轮(6，8，10，12)上的或在所述测量头(2，4，14，16)的测量地点上的具有已知距离(d)的两个参照标记(34，36)摄像。
7.用于测量机动车行驶机构几何参数的装置，设有一个具有四个相互布置在已知位置中的测量头(2，4，14，16)的装置，这些测量头的每个具有一个单目的摄像装置02，24, 26, 28)，这些摄像装置被设置来在工作中在机动车 (1)的一个初始位置(A)中及在另一位置(E)中分别检测车轮(6，8，10，1幻或施加在车轮上的测量靶的图像并在机动车(1)的所述初始位置(A)及所述另一位置(E)中的至少一个位置上检测一个施加在机动车(1)上的具有已知图案(34，36)的参照靶的图像；及一个求值装置(18)，它被设置来在工作中由机动车(1)的所述初始位置(A)及所述另一位置(E)中的车轮(6，8，10，12)或施加在车轮上的测量靶的图像确定所述车轮(6，8， 10，12)的平移矢量(tl, t2，t3，t4)及旋转矢量(Rl, R2，R3，R4)；由给定尺寸的元素(34，36;39)的图像对于所述测量头(2，4，14，16)确定一个绝对尺寸；及确定机动车(1)的行驶机构测量参数，尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距。
8.用于测量机动车行驶机构几何参数的装置，设有一个具有四个相互布置在已知位置中的测量头(2，4，14，16)的装置，这些测量头的每个具有一个单目的摄像装置02，24, 26, 28)，这些摄像装置被设置来在工作中在机动车 (1)的一个初始位置(A)中及在另一位置(E)中分别检测车轮(6，8，10，1幻或施加在车轮上的测量靶的图像；及一个求值装置(18)，它被设置来在工作中由机动车(1)的所述初始位置(A)及所述另一位置(E)中的车轮(6，8，10，12)或施加在车轮上的测量靶的图像确定所述车轮(6，8， 10，12)的平移矢量(tl，t2，t3，t4)及旋转矢量(Rl，R2，R3，R4)；在所述车轮(6，8，10，1幻或施加在车轮上的测量靶的图像中测定作为给定尺寸的元素的轮胎站立点(39)及由摄像装置的观察角(α)及其观察高度(h)测定该轮胎站立点到单目的摄像装置02，对，26，观)的水平距离(d)并由此对于测量头(2，4，14，16)确定一个绝对尺寸；及确定机动车(1)的行驶机构测量参数，尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距。
9.用于测量机动车行驶机构几何参数的装置，设有一个具有四个相互布置在已知位置中的测量头0，4，14，16)的装置，这些测量头的每个具有一个单目的摄像装置02，24, 26, 28)，这些摄像装置被设置来在工作中分别检测机动车(1)的车轮(6，8，10，12)或施加在车轮上的测量靶的图像；其中至少一个测量头(2，4，14，16)设有至少一个移动装置，该移动装置被设置来在一个初始位置(A’ )及至少另一位置(E’ )之间移动单目的摄像装置02，对，26，观)；及一个求值装置(18)，它被设置来在工作中由机动车(1)的所述初始位置(A)及所述另一位置(E)中的车轮(6，8，10，12)或施加在车轮上的测量靶的图像确定所述车轮(6，8， 10，12)的平移矢量(tl, t2，t3，t4)及旋转矢量(Rl, R2，R3，R4)；由从至少一个测量头0，4，14，16)的所述初始位置(A’)及从所述至少另一位置(E’) 对车轮(6，8，10，12)或施加在该车轮上的测量靶的摄像对于测量头(2，4，14，16)确定一个绝对尺寸；及确定机动车(1)的行驶机构测量参数，尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距。
10.根据权利要求9的装置，其中，所述至少一个测量头(2，4，14，16)的移动装置被构成直线发送器或旋转单元，在该旋转单元上所述测量头(2，4，14，16)相对旋转中心偏心地安装。
全文摘要
按本发明的用于行驶机构测量的方法，具有下列步骤提供一个具有四个相互布置在已知位置中的测量头(2，4，14，16)的行驶机构测量系统，这些测量头的每个具有一个单目的摄像装置(22，24，26，28)，其中，这些测量头(2，4，14，16)彼此的相对位置是已知的；在机动车(1)的初始位置(A)中用所述四个测量头(2，4，14，16)的每个分别对车轮(6，8，10，12)或施加在该车轮上的测量靶摄像；使机动车(1)从所述初始位置(A)移动到至少另一位置(E)中；用所述四个测量头(2，4，14，16)的每个分别对停止在所述另一位置(E)中的机动车(1)的车轮(6，8，10，12)或施加在该车轮上的测量靶摄像；在机动车(1)的所述初始位置(A)及所述另一位置(E)中的至少一个位置上用所述四个测量头(2，4，14，16)的每个对施加在机动车(1)上的一个具有已知图案(34，36)的参照靶摄像及由该摄像确定一个用于所述测量头(2，4，14，16)的绝对尺寸；作出用于确定平移矢量(t1，t2，t3，t4)、旋转矢量(R1，R2，R3，R4)、至少两个位置(A，E)之间的车轮转角及车轮旋转中心及车轮(6，8，10，12)的旋转轴线的本地3D重构图；及确定机动车(1)的行驶机构测量参数，尤其是倾角、单轨迹和/或总轨迹、轮距及轨距。
文档编号G01B11/275GK102257354SQ200980150892
公开日2011年11月23日 申请日期2009年10月20日 优先权日2008年12月19日
发明者G·诺比斯, S·亚伯拉罕, V·乌芬坎普 申请人:罗伯特·博世有限公司