[发明专利]用于确定机动车车轮的摇摆运动的方法

说明书

本发明涉及在车桥测量的范围中用于确定机动车车轮的摇摆运动的方法或用于确定安置在机动车车轮上的测量物体的摇摆运动的方法。

现有技术

由DE2313087C3已知一种用于确定旋转的物体相对于它的实际的旋转轴的摇摆运动的装置。在此情况下，在该旋转的物体上固定参照元件，该参照部件产生与物体的摇摆运动类似的正弦形的基准值。使用了被错开180°的控制元件，这些控制部件用于在预先确定的第一平面中和在相对于该第一平面转动了90°的平面中确定方位。该发明利用这样的事实，即，如果车轮转动，那么车轮的摇摆运动跟随一种正弦形的曲线。如果在两个相互相距180°的测量点处探测摇摆运动并且将两个测量值相加并且除以2，那么可以得到一个平均值，该平均值给出车轮的实际的旋转平面。

由EP1857774Bl已知一种无接触的用于轮辋偏摆补偿的方法。其中，车轮的转动角度一方面由车轮的滚动距离以及另一方面由所属的有效的滚动半径来计算，其中，车轮的滚动距离通过移动板的移动距离确定。在此情况下，不仅测量移动距离的起点和终点，而且必须实施连续的距离测量。车轮的有效的滚动半径的确定最好由在车轮转动期间的车轮的摄像机图像数据来进行。

本发明的公开

按照本发明的具有权利要求1的特征性特征的方法的特点在于确定机动车车轮的摇摆运动和/或确定安装在机动车车轮上的测量物体相对于准确的车轮旋转轴的摇摆运动。利用至少一个摄像单元，在机动车行驶通过期间，探测至少两个在机动车车轮上存在的或为了测量安装在其上的车轮标记或探测安装在机动车车轮上的、具有在其上存在的车轮标记的测量物体并且由布置在下游的评估装置进行评估。利用在行驶期间摄取的（记录的）车轮标记，限定一个车轮坐标系统K01和一个标记坐标系统K02。车轮坐标系统K01和标记坐标系统K02被相互关联起来，以便确定在基准轴和准确的车轮旋转轴之间的矫正值。

按照本发明的方法具有优点，即不必在机动车车轮上固定参照元件或其它的协助测量的物体。这大大降低了用于确定摇摆运动的工作费用。此外，获得提高的运行安全性，因为不必依赖外部的或固定在车轮上的测量物体。在图象处理中使用的方法具有非常高的精确度并且同时能够在很小的成本下进行测量。

由于在行驶通过期间探测（采集）在机动车上存在的车轮标记的图像，因此可以非常快地确定摇摆运动。至少一个矫正值可以被结合到后面设置的用于车桥测量的方法中，如例如用于确定轮距，车轮外倾或主销内倾角。

用于该方法的车轮坐标系统K01和标记坐标系统K02可以在接下来的评估（例行）程序中使用，从而用于评估装置的随后的计算例行程序的计算费用减小。

按照本发明的方法的成本是特别有利的，因为没有附加的构件需要被结合到车桥测量装置中。至少一个摄像单元，其在机动车行驶期间探测机动车车轮上的车轮标记，以及设置在下游的评估装置大多数情况下都归属于一个车桥测量装置。

通过从属权利要求的措施可以实现本发明的有利的扩展方案。

特别有利的是，具有轴XR，YR和ZR和原点OR的车轮坐标系统K01通过在原点OR上的车轮旋转中心和与轴YR平行的准确的车轮旋转轴来限定，因为使用了一种用于确定准确的车轮旋转轴和车轮旋转中心的非常准确的和简单的方法。

另一个优点由此得到，即具有轴XM，YM，ZM和原点OM的标记坐标系统K02通过至少两个车轮标记的位置来限定。如果只将两个车轮标记和先前确定的车轮旋转中心输入到评估中，那么标记坐标系统K02的确定需要较小的计算费用。

如果通过使坐标系统K01和K02在它们的位置上相互联系起来，在测量开始时就已经确定角度rx，ry，rz和/或偏心距ex，ey，ez，那么这证明是有利的。这些值可以在很小的费用下被储存起来和快速地供随后的评估程序使用。

如果作为矫正值考虑至少一个角度，该角度限定准确的车轮旋转轴和基准轴的相互间的位置，那么可以特别简单地转换计算算法。

一种通过它们的图像化的和简单的描述有利的方法是通过至少一个角度描述矫正值，该至少一个角度通过一个圆锥体的张角δ和/或相位方向α限定，所述张角δ由基准轴描述，所述相位方向α给出基准轴在圆锥体内的位置。

在考虑角度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，因为由此能够精确地和快速地评估机动车车轮的摇摆运动。