[发明专利]用于在车辆上确定间距的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定用于对机动车进行底盘测量的间距和尤其高度水平的方法以及一种用于实施所述按本发明的方法的底盘测量装置。

背景技术

像比如从DE 10 2004 013 441中公开的一样的无接触的车轴测量方法基于轮辋的几何图形细节的识别、关于空间中的位置的分析以及将结果合并为车轴测量这种方法。

除了纯粹的描绘轮辋彼此间的位置的测量值之外，对于比如包括额定值/实际值比较的分析来说需要车辆所特有的设定值，比如设计位置或者高度水平的由车辆制造商预先给定的允许的范围。所述高度水平在此由不同的车辆制造商进行不同的定义。按照一种定义，将所述高度水平定义为车轮罩上边缘与轮辋上边缘之间的高度差。其它的定义比如考虑到车轮悬架的元件上的水平或者支承面与车身特征之间的高度差。

根据车辆的不同的载荷状态，对于同一种车型来说产生不同的高度水平并且由此也产生不同的弹簧变位距离。在不同的弹簧变位距离的基础上，对于同一部车辆来说产生底盘测量的不同的结果，比如不同的轮距值（Spurwerte）和车轮外倾值（Sturzwerte）。

按照传统，借助于机械的辅助机构来测量车辆的高度水平，方法是测量车辆上规定的点和支承面的间距并且手动记录所测量的数值并且将其输入到底盘测量装置的计算机中。作为替代方案，用特殊工具来测量所述间距并且通过接口将其传输给计算机。

这一点麻烦、费力并且容易出错。此外，准确的测量通过以下情况而变得困难，即经常不能或者难以直接以机械方式来触碰有待测量的特征点。

WO 2008/028832 A1描述了一种用于确定用于进行底盘测量的间距的方法，对于该方法来说首先相应地通过测量仪的至少两台测量摄像机来拍摄轮辋以及至少一个与所述轮辋相邻的区域的图像。而后在轮辋的两张所拍摄的图像中确定至少一个第一空间点及通过三角测量法来计算其位置。随后在所述两张所拍摄的图像中确定至少一个第二空间点及通过三角测量法来计算其位置。接着确定所述两个空间点之间的间距或者高度差。从所述间距或者说高度差中可以直接或者间接地确定车辆的高度水平，而不必借助于机械的辅助机构。

发明内容

本发明的任务是，说明用于确定用于对车辆进行底盘测量的间距的一种方法及一种装置，所述方法和装置以较高的精度提供可靠的结果。

在按本发明的用于确定用于对具有车身和至少一个车轮的车辆进行底盘测量的间距，尤其用于确定高度水平的方法中，将结构化的光图案投影到所述车轮以及车身的将该车轮包围的区域上，用成像的传感系统来拍摄由所述车轮反射的光图案并且从所反射的光图案中确定3D云点。使所述车轮的参数的表面模型与所述3D云点相匹配并且为所述车轮的不同的旋转位置计算车轮法向量。从所述车轮法向量的空间的运动中确定所述旋转轴线和车轮旋转中心。通过对以前确定的3D云点的分析，来额外地确定车辆的车身上的点。作为所述车轮旋转中心与所述车身上的点之间的垂直间距来确定所述高度水平。

本发明也包括一种用于确定用于对具有车身和至少一个车轮的车辆进行底盘测量的间距，尤其用于确定高度水平的装置，其中所述装置包括至少一台设置用于将结构化的光图案投影到所述车辆的至少一个车轮上并且投影到所述车身的将所述车轮包围的区域上的投影仪、至少一个构造用于拍摄由所述车轮及所述车身的将所述车轮包围的区域反射的光图案的成像的传感系统和至少一台计算机。所述计算机构造用于从所反射的光图案中确定3D云点、使所述车轮的参数的表面模型与所述3D云点相匹配、计算用于所述车轮的不同的旋转位置的车轮法向量、从所述车轮法向量的空间的运动中计算旋转轴线并且由此计算车轮旋转中心、通过对所述3D云点的分析来确定车身上的点并且作为所述车轮旋转中心与所述车身上的点之间的垂直间距来确定所述高度水平。

通过从3D云点中确定所述车轮旋转中心和所述车身上的点这种方式来改进所述方法的可靠性和精度。尤其可以比在传统的方法中更加精确地确定用于进行测量的点的位置。

一种实施方式中，通过对所述3D云点的分析来确定车身上的点的步骤包括将车身的边缘定位在所述3D云点中的步骤。