DE102013223924A1

DE102013223924A1 - Device and method for measuring a motor vehicle

Info

Publication number: DE102013223924A1
Application number: DE102013223924.6A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Fiess; Boris Riedel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Beissbarth GmbH
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2015-05-28

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermessung, insbesondere zur Fahrwerksvermessung, eines Kraftfahrzeuges, vorgeschlagen, welche eine erste Messeinheit (22), welcher ein erstes Messtarget (12) und ein zweites Messtarget (14) zugeordnet ist; und eine zweite Messeinheit (24), welcher ein erstes Messtarget (16) und ein zweites Messtarget (18) zugeordnet sind; aufweist. Jede der beiden Messeinheiten (22, 24) umfasst eine Beleuchtungseinrichtung (21), welche die jeweils zugeordneten Messtargets (12, 16, 14, 18) mit Licht beleuchtet, eine Bildaufnahmeeinheit (26) zum Erfassen eines Bildes der jeweils zugeordneten Messtargets (12, 16, 14, 18), eine optische Einrichtung (28) die dazu angeordnet und ausgebildet ist, dass von den jeweils zugeordneten Messtargets (12, 16, 14, 18) reflektierte Licht zur Bildaufnahmeeinheit (26) zu führen und eine Auswerteeinrichtung (58), die dazu ausgebildet ist, aus den durch die beiden Messeinheiten (22, 24) erfassten Bildern der Messtargets (12, 14, 16, 18) Fahrzeuggeometriedaten zu ermitteln. Die Beleuchtungseinrichtung (21) weist ein Mittel auf, um Licht einer mit ersten und einer zweiten der Polarisationsrichtung (41, 42) zu emittieren, so dass das zugeordnete erste Messtarget (12, 16) durch Licht einer ersten Polarisationsrichtung (41) und das zugeordnete zweite Messtarget (14, 18) durch Licht einer zweiten Polarisationsrichtung (42) beleuchtet wird.A method and a device for measuring, in particular for wheel alignment, of a motor vehicle are proposed, which has a first measuring unit (22) to which a first measuring target (12) and a second measuring target (14) are assigned; and a second measuring unit (24) associated with a first measuring target (16) and a second measuring target (18); having. Each of the two measuring units (22, 24) comprises a lighting device (21) which illuminates the respective associated measuring targets (12, 16, 14, 18) with light, an image recording unit (26) for capturing an image of the respectively assigned measuring targets (12, 16, 14, 18), an optical device (28) which is arranged and configured to guide light reflected from the respectively assigned measuring targets (12, 16, 14, 18) to the image recording unit (26) and an evaluation device (58). , which is designed to determine vehicle geometry data from the images of the measurement targets (12, 14, 16, 18) acquired by the two measurement units (22, 24). The illumination device (21) has a means to emit light of one with first and a second of the polarization direction (41, 42), so that the associated first measurement target (12, 16) is illuminated by light of a first polarization direction (41) and the associated one second measuring target (14, 18) is illuminated by light of a second polarization direction (42).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zur Vermessung eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a device and method for measuring a motor vehicle according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Aus der EP2012/059470 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung eines Kraftfahrzeuges bekannt. Die Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung umfasst zwei Messeinheiten, die mittels an den Rädern angebrachter Targets die Ausrichtung der hinteren und der vorderen Räder eines Kraftfahrzeuges vermessen. Die Messeinheiten umfassen eine optische Einrichtung, welche in der Lage ist, Bilder von Mess- und Referenztargets, die an verschiedenen Positionen im Raum angeordnet sind, auf die Bildaufnahmeeinheit zu lenken.From the EP2012 / 059470 For example, a method and a device for wheel alignment of a motor vehicle are known. The chassis measurement device comprises two measuring units which measure the alignment of the rear and front wheels of a motor vehicle by means of targets attached to the wheels. The measurement units include an optical device capable of directing images of measurement and reference targets located at different positions in space onto the image acquisition unit.

Aus der EP 1 335181 A1 ist eine Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung eines Fahrzeuges bekannt. Die Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung umfasst zwei Messeinheiten, die mittels an den Rädern angebrachter Targets die Ausrichtung der hinteren und der vorderen Räder eines Kraftfahrzeuges vermessen. Die Messeinheiten sind beweglich an Schienen befestigt, um jeweils ein Bild des Targets aus zwei unterschiedlichen Postionen aufzunehmen.From the EP 1 335181 A1 a device for wheel alignment of a vehicle is known. The chassis measurement device comprises two measuring units which measure the alignment of the rear and front wheels of a motor vehicle by means of targets attached to the wheels. The measuring units are movably mounted on rails to take a picture of the target from two different positions.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche zeigen eine alternative Vorrichtung und ein alternatives Verfahren zur Vermessung, insbesondere zur Fahrwerksvermessung, eines Fahrzeuges. Gegenüber den bekannten Vorrichtungen und Verfahren ist die Nutzung einer Beleuchtungseinrichtung, welche Licht unterschiedlicher Polarisationsrichtung emittiert, so dass ein erstes Messtargets durch Licht einer ersten Polarisationsrichtung und ein zweites Messtargets durch Licht einer zweiten Polarisationsrichtung beleuchtet werden, eine kostengünstige, schnelle und einfache Möglichkeit zur Durchführung einer Vermessung eines Fahrzeuges.The inventive method and the device according to the invention with the characterizing features of the independent claims show an alternative device and an alternative method for measuring, in particular for wheel alignment, of a vehicle. Compared to the known devices and methods, the use of an illumination device which emits light of different polarization direction, so that a first measurement target is illuminated by light of a first polarization direction and a second measurement target by light of a second polarization direction, a cost-effective, quick and easy way to perform a Measuring a vehicle.

Das Verfahren und die Vorrichtung können insbesondere zur Fahrwerksvermessung eines Fahrzeuges genutzt werden. Hierbei ist das der ersten Messeinheit zugeordnete erstes Messtarget an einem ersten Rad befestigt, das der ersten Messeinheit zugeordnete zweite Messtarget an einem zweiten Rad befestigt, und das der zweiten Messeinheit zugeordnete erstes Messtarget an einem dritten Rad befestigt und das der zweiten Messeinheit zugeordnete zweite Messtarget an einem vierten Rad befestigt.The method and the device can be used in particular for the chassis measurement of a vehicle. Here, the first measuring unit associated with the first measurement target is attached to a first wheel attached to the first measuring unit associated second Messtarget on a second wheel, and the second measuring unit associated first Messtarget attached to a third wheel and the second measuring unit associated second Messtarget attached to a fourth wheel.

Mit den Maßnahmen der Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.With the measures of the dependent claims advantageous refinements and improvements of the invention are possible.

Vorteilhaft ist, wenn die erste Messeinheit ein Referenztarget aufweist, und die zweite Messeinheit eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, durch die das Referenztarget mit Licht einer der beiden Polarisationsrichtungen beleuchtet wird. Dadurch lässt sich die Lage und Ausrichtung der ersten und zweiten Messeinheit zueinander bestimmen. Dies ermöglicht in der Werkstatt einen flexiblen Einsatz der Messeinheiten. Damit das Licht einer der beiden Polarisationsrichtungen die polarisationsabhängigen Strahlteiler und/oder polarisationsabhängigen Filter passieren kann, könnten die polarisationsabhängigen Strahlteiler und/oder polarisationsabhängigen Filter um einen Winkel senkrecht zur optischen Achse gedreht werden. Ein sinnvoller Winkelbereich, um den die polarisationsabhängigen Strahlteiler und/oder polarisationsabhängigen Filter verdreht werden sollten, liegt zwischen 3° und 10°. Bei kleineren Winkel ist die Lichtstärke für den Referenzkanal zu schwach. Bei größeren Winkeln hat man eine zu starke Überkopplung der zwei Richtungen und damit eine zu geringe Trennschärfe. Bei einer Verdrehung von z.B. 6° (also ca. 3° des einen Strahlteilerelementes 29 und –3° des anderen Strahlteilerelemtnes 29 gegenüber der optischen Achse) beträgt die Transmission durch die Strahlteilerelemente 29 in Richtung des Referenztargets 32 etwa 1%.It is advantageous if the first measuring unit has a reference target, and the second measuring unit has a lighting device, by means of which the reference target is illuminated with light of one of the two polarization directions. As a result, the position and orientation of the first and second measuring units relative to one another can be determined. This allows flexible use of the measuring units in the workshop. So that the light of one of the two polarization directions can pass through the polarization-dependent beam splitters and / or polarization-dependent filters, the polarization-dependent beam splitters and / or polarization-dependent filters could be rotated at an angle perpendicular to the optical axis. A reasonable angle range around which the polarization-dependent beam splitters and / or polarization-dependent filters should be rotated is between 3 ° and 10 °. At smaller angles, the light intensity for the reference channel is too weak. At larger angles you have too much overcoupling of the two directions and thus too low selectivity. At a rotation of eg 6 ° (ie about 3 ° of a beam splitter element 29 and -3 ° of the other beam splitter element 29 opposite the optical axis) is the transmission through the beam splitter elements 29 in the direction of the reference target 32 about 1%.

Messeinheiten ohne die oben genannten Merkmale können nur an vorher bestimmten Positionen des Messplatzes aufgestellt und eingesetzt werden. Alternativ müsste die Lage der Messeinheiten durch weitere Hilfsmittel zueinander bestimmt werden. Measuring units without the above-mentioned features can only be set up and used at previously determined positions of the measuring station. Alternatively, the position of the measuring units would have to be determined by further aids to each other.

Durch die unterschiedliche Polarisationsrichtung des Lichtes können polarisationsabhängige Strahlteiler und/oder polarisationsabhängig Filter in der optischen Einrichtung genutzt werden, um das Licht der ersten Polarisationsrichtung von der Beleuchtungseinrichtung zum ersten Messtarget zu lenken und das Licht der zweiten Polarisationsrichtung von der Beleuchtungseinrichtung zum zweiten Messtarget zu lenken. Das an dem ersten bzw. zweiten Messtarget reflektierte Licht der ersten bzw. zweiten Polarisationsrichtung wird durch die optische Einrichtung unter Ausnutzung der optischen Eigenschaften zur Bildaufnahmeeinheit geleitet.Due to the different polarization direction of the light, polarization-dependent beam splitters and / or polarization-dependent filters in the optical device can be used to direct the light of the first polarization direction from the illumination device to the first measurement target and to direct the light of the second polarization direction from the illumination device to the second measurement target. The light of the first and second polarization direction, respectively, which is reflected by the first and second measurement target is passed through the optical device to the image recording unit by utilizing the optical properties.

Es ist vorteilhaft, wenn die Beleuchtungseinrichtung das Licht der ersten Polarisationsrichtung und das Licht der zweiten Polarisationsrichtung zeitlich versetzt emittiert, da dadurch die Bildaufnahmeeinheit nacheinander die Bildinformationen des ersten Messtargets und des zweiten Messtargets aufnehmen kann. Die Auswerteeinrichtung kann abhängig von der zusätzlich gespeicherten zeitlichen Information eine Auswertung durchführen, in der sie die jeweiligen Bildinformationen dem ersten bzw. zweiten Messtarget zuordnet. Wird zusätzlich die Lage und Ausrichtung der ersten und zweiten Messeinheit zueinander ermittelt, kann die weitere Beleuchtungseinrichtung das Licht der weiteren Polarisationsrichtung auch zeitlich versetzt emittieren, um die aufgenommenen Bildinformationen entsprechend dem Referenztarget zuzuordnen. It is advantageous if the illumination device emits the light of the first polarization direction and the light of the second polarization direction offset in time, since the image acquisition unit can successively record the image information of the first measurement target and the second measurement target. The evaluation device can depending on the additionally stored temporal information perform an evaluation in which it assigns the respective image information to the first or second measurement target. If, in addition, the position and orientation of the first and second measuring units are determined relative to one another, the further illumination device can also emit the light of the further polarization direction offset in time in order to associate the recorded image information corresponding to the reference target.

Die Bilder des ersten und des zweiten Messtargets werden auf demselben Kamerachip aufgenommen, so dass eine Zuordnung der aufgenommenen Bilder zu den jeweiligen Messtargets bzw. Referenztarget geschehen muss. Das Bilder des ersten Messtargets und das Bild des zweiten Messtargets werden dazu von der Bildaufnahmeeinheit zeitlich versetzt aufgenommen und abhängig von der Polarisationsrichtung des zu diesem Zeitpunkt durch die Beleuchtungseinrichtung emittierten Licht dem ersten oder zweiten Messtarget zugordnet. The images of the first and the second measurement target are recorded on the same camera chip, so that an association of the recorded images must be done to the respective measurement targets or reference target. For this purpose, the images of the first measurement target and the image of the second measurement target are recorded offset in time by the image acquisition unit and assigned to the first or second measurement target depending on the polarization direction of the light emitted by the illumination device at this time.

Vorteilhaft ist es, wenn das Licht der ersten Polarisationsrichtung und das Licht der zweiten Polarisationsrichtung mit einer höheren Frequenz emittiert werden, als das Licht der weiteren Polarisationsrichtung, da die Bestimmung der Lage und Ausrichtung der ersten und zweiten Messeinheit zueinander eine geringere Anzahl von MEZ schritten benötigen.It is advantageous if the light of the first polarization direction and the light of the second polarization direction are emitted at a higher frequency than the light of the further polarization direction, since the determination of the position and orientation of the first and second measuring unit to each other require a smaller number of MEZ steps ,

Ausführungsbeispieleembodiments

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Messplatzes mit einer Vorrichtung zur Vermessung eines Kraftfahrzeuges, 1 a schematic representation of a measuring station with a device for measuring a motor vehicle,

2 eine weitere schematische Darstellung eines Messplatzes mit einer Vorrichtung zur Vermessung eines Kraftfahrzeuges. 2 a further schematic representation of a measuring station with a device for measuring a motor vehicle.

In 1 ist eine Darstellung eines Messplatzes 2 gezeigt. Der Messplatz 2 weist ein Kraftfahrzeug auf, von welchem lediglich die vier Räder 4, 6, 8, 10 gezeigt sind.In 1 is a representation of a measuring station 2 shown. The measuring station 2 has a motor vehicle, of which only the four wheels 4 . 6 . 8th . 10 are shown.

Am Messplatz 2 sind eine erste Messeinheit 22 zur Positionierung auf einer ersten Kraftfahrzeugseite, sowie eine zweite Messeinheit 24 zur Positionierung auf einer zweiten Fahrzeugseite angeordnet. Die beiden Messeinheiten 22, 24 sind zueinander annähernd gegenüberliegend, bezogen auf eine Längsachse 3 des Kraftfahrzeuges, angeordnet.At the measuring station 2 are a first measuring unit 22 for positioning on a first motor vehicle side, and a second measuring unit 24 arranged for positioning on a second side of the vehicle. The two measuring units 22 . 24 are approximately opposite each other, relative to a longitudinal axis 3 of the motor vehicle, arranged.

Auf der ersten Kraftfahrzeugseite befindet sich an einem ersten Rad 4 ein erstes Messtarget 12 und an einem zweiten Rad 6 ein zweites Messtarget 14. Die Messtargets 12, 14 können auf Höhe der Mittelachsen der jeweiligen Räder 4, 6 über einen Adapter an den Rädern 4, 6 derart angebracht werden, dass sie in axialer Richtung hervorstehen und im Blickfeld der ersten Messeinheit 22 liegen. Aus diesem Grund wird im Folgendem vom der ersten Messeinheit 22 und dem der ersten Messeinheit 22 zugordneten ersten Messtarget 12 und dem der ersten Messeinheit 22 zugordneten zweiten Messtarget 14 gesprochen.On the first motor vehicle side is located on a first wheel 4 a first measurement target 12 and on a second bike 6 a second measurement target 14 , The measurement targets 12 . 14 can be at the height of the central axes of the respective wheels 4 . 6 via an adapter on the wheels 4 . 6 be mounted so that they protrude in the axial direction and in the field of view of the first measuring unit 22 lie. For this reason, the following is from the first measuring unit 22 and that of the first measurement unit 22 assigned first measurement target 12 and that of the first measurement unit 22 assigned second measurement target 14 spoken.

Auf der zweiten Kraftfahrzeugseite befindet sich an einem dritten Rad 8 ein erstes Messtarget 16 und an einem vierten Rad 10 ein zweites Messtarget 18. Die Messtargets 16, 18 können auf Höhe der Mittelachsen der jeweiligen Räder 8, 10 über einen Adapter an den Rädern 8, 10 derart angebracht werden, dass sie in axialer Richtung hervorstehen und im Blickfeld der zweiten Messeinheit 24 liegen. Aus diesem Grund wird im Folgendem vom der zweiten Messeinheit 24 und dem der zweiten Messeinheit 24 zugordneten ersten Messtarget 16 und dem der zweiten Messeinheit 24 zugordneten zweiten Messtarget 18 gesprochen.On the second motor vehicle side is located on a third wheel 8th a first measurement target 16 and on a fourth wheel 10 a second measurement target 18 , The measurement targets 16 . 18 can be at the height of the central axes of the respective wheels 8th . 10 via an adapter on the wheels 8th . 10 be mounted so that they protrude in the axial direction and in the field of view of the second measuring unit 24 lie. For this reason, the following is the second measuring unit 24 and that of the second measuring unit 24 assigned first measurement target 16 and that of the second measuring unit 24 assigned second measurement target 18 spoken.

Die Messtargets 12, 14, 16, 18 sind im Wesentlichen quadratischen Platten, deren horizontale Mittellinie parallel zu der jeweiligen Fahrzeugradachse ist. Auf den Messtargets 12, 14, 16, 18 befinden sich in einem bestimmten Muster angeordnete optische Targetmerkmale. Die Targetmerkmale können kreisförmig ausgebildet sein. Es sind auch andere Ausführungsformen der Messtargets, wie z.B. kreisrunde Messtargets mit quadratischen Targetmerkmalen möglich.The measurement targets 12 . 14 . 16 . 18 are essentially square plates whose horizontal center line is parallel to the respective vehicle wheel axis. On the measurement targets 12 . 14 . 16 . 18 are located in a specific pattern arranged optical target features. The target features may be circular. Other embodiments of the measurement targets, such as circular measurement targets with square target features, are also possible.

Der Messplatz ist im Wesentlichen symmetrisch zu der Längsachse 3 des Kraftfahrzeuges aufgebaut.The measuring station is essentially symmetrical to the longitudinal axis 3 of the motor vehicle.

Die erste Messeinheit 22 ist annähernd mittig zwischen dem ersten Rad 4 und dem zweiten Rad 6 auf der ersten Seite des Kraftfahrzeuges angeordnet. Die erste Messeinheit 22 beinhaltet eine Beleuchtungseinrichtung 21, eine Bildaufnahmeeinheit 26 und eine optische Einrichtung 28.The first measuring unit 22 is approximately midway between the first wheel 4 and the second wheel 6 arranged on the first side of the motor vehicle. The first measuring unit 22 includes a lighting device 21 , an image capture unit 26 and an optical device 28 ,

Die zweite Messeinheit 24 ist annähernd mittig zwischen dem dritten Rad 4 und dem vierten Rad 6 auf der zweiten Seite des Kraftfahrzeuges angeordnet. Die zweite Messeinheit 24 beinhaltet eine Beleuchtungseinrichtung 21, eine Bildaufnahmeeinheit 26 und eine optische Einrichtung 28.The second measuring unit 24 is approximately midway between the third wheel 4 and the fourth wheel 6 arranged on the second side of the motor vehicle. The second measuring unit 24 includes a lighting device 21 , an image capture unit 26 and an optical device 28 ,

Die dargestellte Positionierung der ersten und zweiten Messeinheit 22, 24 zwischen den jeweils zugeordneten ersten Messtarget 12, 16 und dem jeweils zugeordneten zweiten Messtarget 14, 18 ist lediglich beispielhaft. Die Messeinheiten 22, 24 können an jeder beliebigen Seite des Kraftfahrzeuges oder vor oder hinter dem Kraftfahrzeug an jeder Position angeordnet sein, von der aus die Messetages 12, 14, 16, 18 an den Rädern 4, 6, 8, 10 der jeweiligen Kraftfahrzeugseite sichtbar sind. Alternativ können die erste und zweite Messeinheit 22, 24 auch an einem festen Balken in einem vorgegebenen Abstand zueinander befestigt sein. Eine beispielhafte Anordnung wird in dem Dokument US 5,943,783 gezeigt.The illustrated positioning of the first and second measuring unit 22 . 24 between the respectively assigned first measurement target 12 . 16 and the respectively assigned second measurement target 14 . 18 is just an example. The measuring units 22 . 24 can be arranged on any side of the motor vehicle or in front of or behind the motor vehicle at any position from which the days of the fair 12 . 14 . 16 . 18 at the wheels 4 . 6 . 8th . 10 the respective motor vehicle side are visible. Alternatively, the first and second measuring units 22 . 24 be attached to a fixed beam at a predetermined distance from each other. An exemplary arrangement is in the document US 5,943,783 shown.

Die Beleuchtungseinrichtung 21 dient zur Beleuchtung der jeweils zugeordneten Messtargets 12, 16, 14, 18 mit Licht. Die Bildaufnahmeeinheit 26 dient zum Erfassen von Bildern der jeweils zugeordneten Messtargets 12, 16 14, 18. Die optische Einrichtung 28 ist dazu angeordnet und ausgebildet, dass Licht der Beleuchtungseinrichtung 21 zu den jeweils zugeordneten Messtargets 12, 16 14, 18 zu führen und/oder dass von den jeweils zugeordneten Messtargets 12, 16 14, 18 reflektierte Licht zur Bildaufnahmeeinheit 26 zu führen.The lighting device 21 serves to illuminate the respective assigned measurement targets 12 . 16 . 14 . 18 with light. The image capture unit 26 is used to capture images of the respective assigned measurement targets 12 . 16 14 . 18 , The optical device 28 is arranged and adapted to the light of the illumination device 21 to the respectively assigned measurement targets 12 . 16 14 . 18 to lead and / or that of the respectively assigned Messtargets 12 . 16 14 . 18 reflected light to the image acquisition unit 26 respectively.

Die Beleuchtungseinrichtung 21 kann durch LEDs gebildet werden, welche nahe der optischen Achse der Bildaufnahmeeinheit 26 angeordnet sind. Hierbei ist eine Anordnung der Beleuchtungseinrichtung 21 oberhalb, unterhalb oder neben der Bildaufnahmeeinheit 26 möglich. Die Anordnung sollte so gewählt werden, dass die Richtung des größten Teils des emittierten Lichtes der Beleuchtungseinrichtung 21 parallel zur optischen Achse der Bildaufnahmeeinheit 26 ausgerichtet ist.The lighting device 21 can be formed by LEDs which are close to the optical axis of the image pickup unit 26 are arranged. Here is an arrangement of the illumination device 21 above, below or next to the image acquisition unit 26 possible. The arrangement should be chosen such that the direction of most of the emitted light of the illumination device 21 parallel to the optical axis of the image acquisition unit 26 is aligned.

Es ist eine Auswerteeinrichtung 58 vorgesehen, die mit der ersten Messeinheit 22 und/oder der zweiten Messeinheit 24 verbunden ist. Die Verbindung zwischen der Auswerteeinrichtung 58 und der ersten bzw. zweiten Messeinheit 22, 24 dient zur Übermittlung von Daten und kann kabellos über W-LAN oder eine Funkverbindung erfolgen oder durch Kabel realisiert sein. Alternativ kann die Auswerteeinrichtung 58 auch bereits in der ersten Messeinheit 22 und/oder zweiten Messeinheit 24 integriert sein und/oder in der Bildaufnahmeeinheit 26 enthalten sein.It is an evaluation device 58 provided with the first measuring unit 22 and / or the second measuring unit 24 connected is. The connection between the evaluation device 58 and the first and second measuring units 22 . 24 is used for the transmission of data and can be wireless via W-LAN or a wireless connection or realized by cable. Alternatively, the evaluation device 58 even in the first measuring unit 22 and / or second measuring unit 24 be integrated and / or in the image acquisition unit 26 be included.

Ein erstens Ausführungsbeispiel wird anhand der ersten Messeinheit 22 und der ersten Fahrzeugseite beschrieben, die in 2 dargestellt sind. Die nachfolgenden Ausführungen lassen sich aber auch auf die zweite Messeinheit 24 und die zweite Fahrzeugseite anwenden. A first embodiment is based on the first measuring unit 22 and the first vehicle page described in 2 are shown. The following explanations can also be applied to the second measuring unit 24 and apply the second side of the vehicle.

2 zeigt die erste Messeinheit 22, die zur Vermessung des ersten Rades 4 und des zweiten Rades 6 dient. Die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung 21 emittiert Licht unterschiedlicher Polarisationsrichtung. Hierzu weist die Beleuchtungseinrichtung 21 ein Mittel auf, um Licht einer ersten und einer zweiten Polarisationsrichtung 41, 42 zu emittieren. 2 shows the first measuring unit 22 for measuring the first wheel 4 and the second wheel 6 serves. The at least one illumination device 21 emits light of different polarization direction. For this purpose, the illumination device 21 means for receiving light of first and second polarization directions 41 . 42 to emit.

Um Licht unterschiedlicher Polarisationsrichtung zu emittieren kann die Beleuchtungseinrichtung 21 einen Polarisator aufweisen, welcher das Licht in eine definierte erste Polarisationsrichtung 41 und in eine definierte zweite Polarisationsrichtung 42 aufteilt. Beispielsweise kann der Polarisationsfilter das Licht in zwei Polarisationsrichtungen aufteilen, welche senkrecht zueinander stehen.In order to emit light of different polarization direction, the illumination device 21 a polarizer, which transmits the light in a defined first polarization direction 41 and in a defined second polarization direction 42 divides. For example, the polarizing filter can divide the light in two polarization directions, which are perpendicular to each other.

Das Licht mit der ersten Polarisationsrichtung 41 trifft auf die optische Einrichtung 28, die so angeordnet und ausgerichtet ist, dass das Licht der ersten Polarisationsrichtung 41 zu dem ersten Messtarget 12 geführt wird. An dem Messtarget 12 wird das Licht der ersten Polarisationsrichtung 41 reflektiert und gelangt über die optische Einrichtung 28 zur Bildaufnahmeeinheit 26, welche ein Bild des Messtargets 12 aufnimmt. The light with the first polarization direction 41 meets the optical device 28 , which is arranged and aligned so that the light of the first polarization direction 41 to the first measurement target 12 to be led. At the measurement target 12 becomes the light of the first polarization direction 41 reflects and passes through the optical device 28 to the image acquisition unit 26 , which is an image of the measurement target 12 receives.

Das Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung 42 trifft auch auf die optische Einrichtung 28, die so angeordnet und ausgerichtet ist, dass das Licht der zweiten Polarisationsrichtung 42 zu dem zweiten Messtarget 14 geführt wird. An dem Messtarget 14 wird das Licht der zweiten Polarisationsrichtung 42 reflektiert und gelangt über die optische Einrichtung 28 zur Bildaufnahmeeinheit 26, welche ein Bild des Messtargets 14 aufnimmt.The light with the second polarization direction 42 also applies to the optical device 28 which is arranged and aligned so that the light of the second polarization direction 42 to the second measurement target 14 to be led. At the measurement target 14 becomes the light of the second polarization direction 42 reflects and passes through the optical device 28 to the image acquisition unit 26 , which is an image of the measurement target 14 receives.

Durch die unterschiedliche Polarisationsrichtung des Licht, kann als optische Einrichtung 28 ein polarisierender Strahlteiler und/oder polarisierender Filter 29 eingesetzt werden, welcher das Licht abhängig von der jeweiligen Polarisationsrichtung reflektiert oder durchlässt, so dass das Licht der ersten Polarisationsrichtung 41 zu dem ersten Messtarget 12, 16 geführt wird und das Licht der zweiten Polarisationsrichtung 42 zu dem zweiten Messtarget 14, 18 geführt wird.Due to the different polarization direction of the light, can be used as an optical device 28 a polarizing beam splitter and / or polarizing filter 29 can be used, which reflects or transmits the light depending on the respective polarization direction, so that the light of the first polarization direction 41 to the first measurement target 12 . 16 is guided and the light of the second polarization direction 42 to the second measurement target 14 . 18 to be led.

Die Bilder des ersten Messtargets 12, 16 und die Bilder des zweiten Messtargets 14, 18 werden zeitlich versetzt durch die Bildaufnahmeeinheit 26 aufgenommen, um die Bildinformationen des ersten Messtargets 12 und des zweiten Messtargets 16 voneinander trennen zu können.The pictures of the first measurement target 12 . 16 and the pictures of the second measurement target 14 . 18 are offset in time by the image acquisition unit 26 taken to the image information of the first measurement target 12 and the second measurement target 16 to be able to separate from each other.

Hierzu emittiert die Beleuchtungseinrichtung 21 das Licht der ersten Polarisationsrichtung 41 und das Licht der zweiten Polarisationsrichtung 42 zeitlich versetzt. For this purpose, the illumination device emits 21 the light of the first polarization direction 41 and the light of the second polarization direction 42 time-shifted.

Die von der Bildaufnahmeeinheit 26 erfassten Bilder der ersten und der zweiten Messtargets 12, 14, 16, 18 werden anschließend zur Vermessung des Kraftfahrzeuges ausgewertet. Hierzu weist die Auswerteeinrichtung 58 die zeitlich versetzt aufgenommenen Bilder dem ersten Messtargets 16 und dem zweiten Messtargets 18 zu, um sie nachfolgend auszuwerten.The from the image acquisition unit 26 captured images of the first and second measurement targets 12 . 14 . 16 . 18 are then evaluated for measuring the motor vehicle. For this purpose, the evaluation device 58 the time offset taken pictures the first measurement target 16 and the second measurement target 18 to evaluate it below.

Soll die Vorrichtung und das Verfahren zur Fahrwerksvermessung dienen, sind die Messtargets an den Rädern 4, 6, 8, 10 des Kraftfahrzeuges befestigt, so dass die Ausrichtung der Räder 4, 6, 8, 10 von der Auswerteeinrichtung 58 ausgewertet werden. Zur Auswertung vergleicht die Auswerteeinrichtung 58 die Bilder der ersten und zweiten Messtargets 12, 14, 16, 18 mit Referenzdaten. Diese Referenzdaten umfassen Bilder der Messtargets 12, 14, 16, 18, die in der Auswerteeinrichtung 58 hinterlegt sind. Beispiele zur Fahrwerksvermessung, welche an den Rädern befestigte Messtargets nutzen sind aus dem Stand der Technik bekannt, wie z.B. aus der europäischen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen EP2012/059470 .If the device and the method are used for chassis measurement, the measurement targets are at the wheels 4 . 6 . 8th . 10 attached to the motor vehicle, so that the orientation of the wheels 4 . 6 . 8th . 10 from the evaluation device 58 be evaluated. For evaluation, the evaluation compares 58 the pictures of the first and second measuring targets 12 . 14 . 16 . 18 with reference data. These reference data include images of the measurement targets 12 . 14 . 16 . 18 in the evaluation facility 58 are deposited. Examples of wheel alignment, which use fixed to the wheels measuring targets are known from the prior art, such as from the European patent application with the file number EP2012 / 059470 ,

Die Lage und Ausrichtung der ersten Messeinheit 22 zur zweiten Messeinheit 24 zueinander ist entweder bekannt, weil die erste Messeinheit 22 und die zweite Messeinheit 24 zueinander auf vorgegebenen Positionen, welche der Auswerteeinrichtung 58 bekannt sind, fixiert sind. Es kann aber auch eine Bestimmung der Lage und Ausrichtung der ersten Messeinheit 22 zur zweiten Messeinheit 24 vorgenommen werden, welche im Folgenden anhand eines zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben wird. The location and orientation of the first measuring unit 22 to the second measuring unit 24 each other is either known because the first unit of measurement 22 and the second measuring unit 24 to each other at predetermined positions, which of the evaluation 58 are known, are fixed. It can also be a determination of the position and orientation of the first measuring unit 22 to the second measuring unit 24 be made, which will be described below with reference to a second embodiment.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 1 weist die zweite Messeinheit 24 ein Referenztarget 32 auf. Des Weiteren weist die erste Messeinheit 22 eine weitere Beleuchtungseinrichtung 31 auf, die das Referenztarget 32 mit Licht einer weiteren Polarisationsrichtung 43 beleuchtet. Das von dem Referenztarget 31 reflektierte Licht der weiteren Polarisationsrichtung 43 wird durch die Bildaufnahmeeinheit 26 der ersten Messeinheit 22 aufgenommen. Das Licht der weiteren Polarisationsrichtung 43 passiert auf dem Weg zwischen der weiteren Beleuchtungseinrichtung 31 und dem Referenztarget 32 und auf dem Weg zwischen dem Referenztarget 31 und der weiteren Bildaufnahmeeinheit 26 nicht die optische Einrichtung 28 der ersten Messeinheit 22 und der zweiten Messeinheit 24. In a second embodiment according to 1 indicates the second measuring unit 24 a reference target 32 on. Furthermore, the first measuring unit 22 another lighting device 31 on that the reference target 32 with light of another polarization direction 43 illuminated. That of the reference target 31 reflected light of the further polarization direction 43 is through the image acquisition unit 26 the first measuring unit 22 added. The light of the further polarization direction 43 happens on the way between the other lighting device 31 and the reference target 32 and on the way between the reference target 31 and the further image pickup unit 26 not the optical device 28 the first measuring unit 22 and the second measuring unit 24 ,

Durch die Aufnahme des Referenztargets kann die Lage und Ausrichtung der ersten Messeinheit 22 und der zweiten Messeinheit 24 zueinander bestimmt werden. By recording the reference target, the position and orientation of the first measuring unit 22 and the second measuring unit 24 be determined to each other.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform des zweiten Ausführungsbeispiels, bei der das Licht der weiteren Polarisationsrichtung 43 auf dem Weg zwischen der weiteren Beleuchtungseinrichtung 31 und dem Referenztarget 32 und auf dem Weg zwischen dem Referenztarget 31 und der weiteren Bildaufnahmeeinheit 26 die optische Einrichtung 28 der ersten Messeinheit 22 und der zweiten Messeinheit 24 passiert. Hierbei sind die optischen Einrichtungen 28 der ersten Messeinheit 22 und der zweiten Messeinheit 24 so ausgerichtet und ausgebildet, dass das Licht der weiteren Polarisationsrichtung 43 die optische Einrichtung 28 ohne Umlenkung passieren kann. Dies kann durch eine entsprechende Ausrichtung und/oder Wahl der polarisationsabhängigen Strahlteiler und/oder polarisationsabhängigen Filter in der optischen Einrichtung 28 erzielt werden. Um dies zu erreichen können die polarisationsabhängigen Strahlteiler und/oder polarisationsabhängigen Filter 29 um einen Winkel senkrecht zur optischen Achse gedreht werden. Ein sinnvoller Winkelbereich, um den die polarisationsabhängigen Strahlteiler und/oder polarisationsabhängigen Filter 29 verdreht werden sollten, liegt zwischen 3° und 10°. 2 shows a further embodiment of the second embodiment, wherein the light of the further polarization direction 43 on the way between the further lighting device 31 and the reference target 32 and on the way between the reference target 31 and the further image pickup unit 26 the optical device 28 the first measuring unit 22 and the second measuring unit 24 happens. Here are the optical devices 28 the first measuring unit 22 and the second measuring unit 24 aligned and trained so that the light of the other direction of polarization 43 the optical device 28 can happen without diversion. This can be achieved by a corresponding alignment and / or selection of the polarization-dependent beam splitters and / or polarization-dependent filters in the optical device 28 be achieved. To achieve this, the polarization-dependent beam splitters and / or polarization-dependent filters 29 be rotated at an angle perpendicular to the optical axis. A reasonable angle range around which the polarization-dependent beam splitters and / or polarization-dependent filters 29 should be rotated between 3 ° and 10 °.

Die Ermittlung der Lage und Ausrichtung der ersten Messeinheit 22 und der zweiten Messeinheit 24 zueinander kann auf verschiedene Weisen durchgeführt werden, die von der Art des jeweiligen Referenztargets 32 abhängen. The determination of the position and orientation of the first measuring unit 22 and the second measuring unit 24 each other can be performed in different ways, depending on the type of reference target 32 depend.

Ein Referenztarget 32, welches eine bekannte Anordnung von mindestens drei optischen Targetmerkmalen aufweist, kann allein zur Bestimmung des Abstand der beiden ersten und zweiten Messeinheit 22, 24 und der Neigung der beiden Messeinheiten 22, 24 zueinander genutzt werden.A reference target 32 , which has a known arrangement of at least three optical target features, can only for determining the distance of the two first and second measuring unit 22 . 24 and the inclination of the two measuring units 22 . 24 be used to each other.

Die Berechnung der Ausrichtung der Messeinheiten 22, 24 relativ zueinander kann fortlaufend oder nur bei Bedarf nach einer Bewegung aktualisiert werden.The calculation of the orientation of the measuring units 22 . 24 relative to each other can be updated continuously or only as needed after a move.

Es können jedoch auch Referenztargets 31 genutzt werden, die entweder punktförmig ausgebildet sind, d.h. aus einer einzelnen LED bestehen, oder als zweidimensionales Target ausgebildet sind, also aus einer Anzahl von Lichtpunkten, insbesondere LEDs, in einer Linie. Bei dieser Form von Referenztargets muss entweder der Abstand der beiden Messeinheiten 21, 22 vorab bekannt sein und/oder es muss ein Neigungssensor genutzt werden. However, it can also reference targets 31 can be used, which are either point-shaped, ie consist of a single LED, or are designed as a two-dimensional target, ie from a number of points of light, in particular LEDs, in a line. In this form of reference targets, either the distance of the two measurement units must 21 . 22 be known in advance and / or a tilt sensor must be used.

Es ist auch möglich, dass sowohl die erste als auch die zweite Messeinheit 22, 24 ein Referenztarget 32 und eine weitere Beleuchtungseinrichtung 31, welche Licht einer weiteren Polarisationsrichtung 43 emittiert, aufweisen. It is also possible that both the first and the second measuring unit 22 . 24 a reference target 32 and another lighting device 31 which light of another polarization direction 43 emitted.

Eine detaillierte Beschreibung zum Bestimmung der Lage und Ausrichtung einer ersten Messeinheit 22 und einer zweiten Messeinheit 24 mit Hilfe von Referenztargets 31 können der europäischen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen EP2012/059470 entnommen werden. A detailed description for determining the position and orientation of a first measuring unit 22 and a second measuring unit 24 with the help of reference targets 31 can the European patent application with the file number EP2012 / 059470 be removed.

Das Licht der weiteren Polarisationsrichtung 43, welches durch eine weitere Beleuchtungseinrichtung 31 emittiert wird, kann auch zeitlich versetzt zu dem Licht der ersten Polarisationsrichtung 41 und dem Licht der zweiten Polarisationsrichtung 42 erfolgen. The light of the further polarization direction 43 , which by another lighting device 31 can also be offset in time to the light of the first polarization direction 41 and the light of the second polarization direction 42 respectively.

Das zeitlich versetzte Licht der ersten Polarisationsrichtung 41 und der zweiten Polarisationsrichtung 42 kann mit einer höheren Frequenz emittiert werden, als für das Licht der weiteren Polarisationsrichtung 43, um sicherzustellen dass die Messtargets 12, 14, 16, 18 mit einer hohen Anzahl von Bildern aufgenommen werden, um genaue Messergebnisse zu erzielen.The time-shifted light of the first polarization direction 41 and the second polarization direction 42 can be emitted at a higher frequency than for the light of the further polarization direction 43 to make sure the measurement targets 12 . 14 . 16 . 18 taken with a high number of images to obtain accurate measurement results.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2012/059470 [0002, 0038, 0048]
EP 1335181 A1 [0003]
US 5943783 [0025]

Claims

Device for measuring, in particular for wheel alignment, of a motor vehicle, comprising: a first measuring unit ( 22 ), which receives a first measurement target ( 12 ) and a second measurement target ( 14 ) assigned; and a second measuring unit ( 24 ), which receives a first measurement target ( 16 ) and a second measurement target ( 18 ) assigned; each of the two measuring units ( 22 . 24 ) comprising: a) a lighting device ( 21 ), which assign the respectively assigned measurement targets ( 12 . 16 . 14 . 18 ) is illuminated with light, b) an image acquisition unit ( 26 ) for capturing an image of the respectively assigned measurement targets ( 12 . 16 . 14 . 18 ), c) an optical device ( 28 ) which is arranged and designed such that from the respectively assigned measurement targets ( 12 . 16 . 14 . 18 ) reflected light to the image acquisition unit ( 26 ), d) an evaluation device ( 58 ), which is designed to be identified by the two measuring units ( 22 . 24 ) captured images of the measurement targets ( 12 . 14 . 16 . 18 ) Vehicle geometry data, characterized in that the illumination device ( 21 ) has means for transmitting light having a first and a second polarization direction ( 41 . 42 ) so that the associated first measurement target ( 12 . 16 ) by light of a first polarization direction ( 41 ) and the associated second measurement target ( 14 . 18 ) by light of a second polarization direction ( 42 ) is illuminated.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the means for light with a first and a second of the polarization direction ( 41 . 42 ) is a polarizer.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the optical device ( 28 ) a polarization-dependent beam splitter and / or polarization-dependent filter ( 29 ) having.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the first measuring unit ( 22 ) a reference target ( 32 ) to determine the position of the first and second measuring unit to each other.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the polarization-dependent beam splitter and / or polarization-dependent filter ( 29 ) are rotated perpendicular to the optical axis, so that the light of one of the two polarization angles the polarization-dependent beam splitter and / or polarization-dependent filter ( 29 ) can happen in part.

Device according to one of claims 1 to 4, wherein the device for measuring the chassis of a motor vehicle is used, characterized in that the first measuring unit ( 22 ) associated first measurement target ( 12 ) on a first wheel ( 4 ) and that of the first measuring unit ( 22 ) associated second measurement target ( 12 ) on a second wheel ( 6 ) and that of the second measuring unit ( 22 ) associated first measurement target ( 12 ) on a third wheel ( 8th ) and that of the second measuring unit ( 22 ) associated second measurement target ( 12 ) on a fourth wheel ( 10 ) is attached.

Measuring unit ( 12 . 14 ), for a device according to one of claims 1 to 5.

Method for measuring a motor vehicle, for a device with a first measuring unit ( 22 ), which receives a first measurement target ( 12 ) and a second measurement target ( 14 ) assigned; and a second measuring unit ( 24 ), which receives a first measurement target ( 16 ) and a second measurement target ( 18 ) assigned; each of the two measuring units ( 22 . 24 ) comprising: a) a lighting device ( 21 ), which assign the respectively assigned measurement targets ( 12 . 16 . 14 . 18 ) is illuminated with light, b) an image acquisition unit ( 26 ) for capturing an image of the respectively assigned measurement targets ( 12 . 16 . 14 . 18 ), c) an optical device ( 28 ) which is arranged and designed such that from the respectively assigned measurement targets ( 12 . 16 . 14 . 18 ) reflected light to the image acquisition unit ( 26 ), d) an evaluation device ( 58 ), which is designed to be identified by the two measuring units ( 22 . 24 ) captured images of the measurement targets ( 12 . 14 . 16 . 18 ) Vehicle geometry data, characterized in that the illumination device ( 21 ) Emits light of different polarization direction, so that the associated first measurement target ( 12 . 16 ) by light of a first polarization direction ( 41 ) and the associated second measurement target ( 14 . 18 ) by light of a second polarization direction ( 42 ) is illuminated.

Method according to claim 7, characterized in that the illumination device ( 21 ) temporally offset the light of the first polarization direction ( 41 ) and the light of the second polarization direction ( 42 ) and / or the light of the further polarization direction ( 43 ) emitted.

Method according to claim 8, characterized in that the images of the first measurement target ( 12 . 16 ) and the image of the second measurement target ( 14 . 18 ) offset in time by the image acquisition unit ( 26 ).