專利名稱：用于光學地測量軸的靶結(jié)構(gòu),靶結(jié)構(gòu)組件和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光學地測量軸的靶結(jié)構(gòu)、至少兩個靶結(jié)構(gòu)的組件以及用于光 學地測量汽車車輪軸的裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中已知用于光學地測量行駛機構(gòu)的裝置和方法，其中通過攝像的圖像 攝取裝置攝取靶的控制點區(qū)。在測量系統(tǒng)的評價單元中已知這個控制點在局部三維的靶坐 標系中的位置，并且評價單元可以由此確定重要的汽車行駛機構(gòu)參數(shù)。這種具有設置在其上的控制點區(qū)的靶是高度復雜的，它們在這個靶的加工上提出 高要求并因此是相對昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，給出一個用于測量行駛機構(gòu)的靶結(jié)構(gòu)，它具有更低的復雜 性并因此可以成本有利地加工，并且它同樣適用于測量行駛機構(gòu)。此外要給出一個成本有 利的用于光學地測量汽車車輪軸的裝置，它可以簡單地操作并且提供非常準確的測量值。這個目的通過獨立權(quán)利要求的內(nèi)容得以實現(xiàn)。由從屬權(quán)利要求給出有利的改進方案。按照本發(fā)明的按照獨立權(quán)利要求1，2和4所述的靶結(jié)構(gòu)非常好地適合于可靠的測 量行駛機構(gòu)。它們具有更低的復雜性并因此更簡單且成本有利地制成。在按照獨立的權(quán)利要求1的靶結(jié)構(gòu)中存在一個顯著標記就夠了，其與基準平面的 距離是已知的。其余至少兩個其它標記可以是未確定的。在按照獨立的權(quán)利要求2的靶結(jié)構(gòu)中存在第一顯著標記和第二顯著標記就夠了， 第一顯著標記與基準平面的距離是已知的，第二顯著標記與第一顯著標記的距離是已知 的。至少一個其它標記可以是未確定的。在按照獨立權(quán)利要求4的靶結(jié)構(gòu)中，存在第一顯著標記和第二顯著標記就夠了， 第一顯著標記與基準平面的距離是已知的，第二顯著標記與基準平面的距離是已知的。至 少一個其它標記可以是未確定的。在靶上的光學特征不形成控制(匹配)點系統(tǒng)，即，它們在局部坐標系中的位置是 未知的。為了能夠按照本發(fā)明執(zhí)行軸的測量，在靶上存在三個標記就夠了。在此，按照權(quán)利 要求1的顯著標記或按照權(quán)利要求2或4的兩個顯著標記可以用于測量過程。在測量過程中攝取按照權(quán)利要求1的靶結(jié)構(gòu)的顯著標記和至少兩個另外的未確 定的標記的圖像順序或者按照權(quán)利要求2或4的靶結(jié)構(gòu)的顯著標記和至少一個另外的未確 定的標記的圖像順序。這些標記在車輪滾動時分別形成圓軌跡。通過評價單元確定局部三 維坐標系、車輪轉(zhuǎn)軸為了補償輪緣沖擊在局部三維坐標系中的空間位置和車輪中間平面在 局部三維坐標系中的位置。由此能夠確定汽車縱向中間平面。在評價單元中寄存用于下面的測量過程的數(shù)據(jù)。對于此評價單元，已知圖像攝取裝置在公共的測量位置系統(tǒng)中的位置，必要時通 過引用橫向基準相機。在校準過程之后和實際的測量過程之前解鎖放置板，由此使車輪在放置面中松 弛。然后在接著校準過程的實際測量過程中為了確定軌跡和外傾角由可以由立體相 機結(jié)構(gòu)或者也可以由單相機結(jié)構(gòu)構(gòu)成的圖像攝取裝置執(zhí)行對各個靶的至少三個標記的唯 一的攝取。因為已經(jīng)通過校準過程確定靶標記的局部三維坐標系，因此攝取至少三個標記 的位置給出各車輪軸線在已知的三維坐標系中的空間位置，并且由此能夠求得各車輪的軌 跡和外傾角的角度。按照本發(fā)明的另一實施例在校準過程以后不必再觀察顯著標記，在通過測量頭實 際測量時攝取三個未確定的標記已經(jīng)完全足夠了，它們已經(jīng)共同地通過顯著標記在校準過 程中在局部三維坐標系中一起確定。如果現(xiàn)在設有第二顯著標記，其與第一顯著標記的距離是已知的，例如在按照權(quán) 利要求2的靶結(jié)構(gòu)中是這種情況，可以補償在相機測量時的溫度影響，它們可能改變兩個 立體相機之間的、經(jīng)常由鋁制成的基礎(chǔ)的距離。由此可以保證所得到的測量值的高精度。因 此解決比例尺問題，它通過作用于測量單元上的溫度影響例如在測量單元上產(chǎn)生的太陽輻 射產(chǎn)生。因此第二顯著標記的優(yōu)點是，避免測量系統(tǒng)的比例尺誤差并且可以精確地確定汽 車的縱向中間平面作為后車輪單個軌跡的基礎(chǔ)。可以省去在每次測量行駛機構(gòu)前測量比例 尺信息，得到連續(xù)的比例尺監(jiān)控和比例尺修正，因為在測量行駛機構(gòu)期間總是可以看到靶。按照本發(fā)明的實施例已知第二顯著標記與第一顯著標記的距離和第二顯著標記 與基準平面的距離。由此得到進一步改進的比例尺監(jiān)控和比例尺修正。按照本發(fā)明的另一實施例未確定的標記和至少一個顯著標記分別具有與靶的前 端面相同的距離。對此也可以選擇未確定的標記在靶上與靶的前端面具有第一距離，并且 至少一個顯著標記與靶的前端面具有與第一距離不同的距離。在兩個顯著標記中它們可以 與靶的前端面具有相同或不同的距離。最后，顯著標記和未確定的標記也可以分別與靶的 前端面具有不同的距離。按照本發(fā)明的另一實施例至少一個顯著的特征可以位于半軸(插軸線)的平面里 面，這隨之帶來結(jié)構(gòu)上和加工技術(shù)上的簡化。本發(fā)明還涉及具有至少兩個用于光學地測量行駛機構(gòu)的靶結(jié)構(gòu)的組件，它們分別 用于安置在汽車車輪上。在本發(fā)明的最簡單的實施例中靶結(jié)構(gòu)組件可以分別包括兩個靶結(jié)構(gòu)，它們安置在 汽車軸的車輪上。汽車其它軸上的靶結(jié)構(gòu)可以與按照本發(fā)明的靶結(jié)構(gòu)組件不同。按照本發(fā)明的靶結(jié)構(gòu)組件同樣可以分別包括四個靶結(jié)構(gòu)，它們安置在汽車車輪 上。在三軸或多軸汽車中、尤其在載重汽車中按照本發(fā)明的靶結(jié)構(gòu)組件可以包括六個或更 多的靶結(jié)構(gòu)。在按照權(quán)利要求12的靶結(jié)構(gòu)組件中每個靶結(jié)構(gòu)按照權(quán)利要求4至11中任一項所 述地構(gòu)成并且第一顯著標記與第二顯著標記的距離對于各個車輪的所有靶或至少對于一
5個軸的車輪的靶是未知的，但是分別相同的。由此實現(xiàn)進一步簡化。由兩個、四個或六個按照權(quán)利要求1至3中任一項的靶結(jié)構(gòu)同樣也可以形成靶結(jié) 構(gòu)組件。按照本發(fā)明的如權(quán)利要求13所述的裝置可以簡單地操作并且提供非常精確的測量值。通過按照本發(fā)明的如權(quán)利要求13所述的裝置通過正好一個單像管或立體的攝像 機由各個靶的至少三個標記求得車輪在局部三維坐標系中的車輪轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)中心，該局部 三維坐標系事先在校準過程中確定，并且能夠由此確定汽車的縱向中間平面。按照權(quán)利要求15所述的軸測量裝置的優(yōu)點是，對于單個車輪的所有靶或?qū)τ谝?個軸的車輪的靶無需已知第二顯著標記與第一顯著標記的距離，只要它在所有的觀察的靶 中是相同的。


下面借助于附圖中的實施例詳細解釋本發(fā)明。附圖中圖1示出測量場地的俯視原理圖，具有放置在其上的汽車，圖2簡示出測量場地的透視圖，具有放置在行駛軌道上的汽車，圖3示出汽車行駛機構(gòu)的原理圖，具有安置在汽車車輪上的靶，圖4按照本發(fā)明的實施例簡示出第一靶結(jié)構(gòu)的透視圖，用于安置在在其下面簡示 的輪緣上，以及靶結(jié)構(gòu)的靶的示意側(cè)視圖，圖5按照本發(fā)明的另一實施例簡示出靶結(jié)構(gòu)的示意截面圖，其中去掉靶結(jié)構(gòu)的靶 固定體，圖6按照本發(fā)明的另一實施例簡示出靶結(jié)構(gòu)的示意截面圖，其中去掉靶結(jié)構(gòu)的靶 固定體，圖7按照本發(fā)明的另一實施例簡示出靶結(jié)構(gòu)的透視圖，圖8按照本發(fā)明的另一實施例簡示出靶結(jié)構(gòu)的透視圖。
具體實施例方式圖1以俯視原理圖示出測量場地2，具有放置在其上的汽車7。在此示出具有與汽車縱向中間軸線成一個前束角的前輪8和10以及后輪12和 14，并且為了更清楚地表示只以簡示的輪廓表示汽車7的車身。車輪8至14的車輪轉(zhuǎn)軸分別通過點劃線表示。在車輪8至14旁邊分別設置測量 頭16，18，20和22，它們分別具有在圖1中未示出的立體的測量攝像裝置，它們可以攝取汽 車車輪8至14或者其局部或者安置在車輪8至14上的靶或其局部。此外設有數(shù)據(jù)處理單 元對，它與測量頭16至22連接，并且由測量頭獲得用于評價的測量數(shù)據(jù)。例如在向右移動時，通過虛線表示汽車7與其車輪8至14在以前的汽車位置。圖2簡示出測量場地2的透視圖，具有放置在行駛軌道4和6上的汽車7。在此可以看出，汽車7的前輪8和10以及左后輪12分別放置在行駛軌道4和6 的旋轉(zhuǎn)盤上，并且在汽車7的左側(cè)車輪8和12上固定靶結(jié)構(gòu)沈和30，其靶基本向外指向并 且配有標記。
測量頭16至22圓柱形地構(gòu)成并且包括例如立體攝像裝置，即，分別包括一個上測 量相機和一個下測量相機，它們分別對準對面的車輪8至14并且可以光學地檢測車輪或安 置在車輪上的靶。測量頭16至22的兩個測量相機分別形成立體系統(tǒng)或透視圖像攝取裝置。在圖2 中示出前左測量頭16的測量相機的視野。在測量場地2的校準過程中測量頭16至22的測量相機提供至少三個圖像的圖像 順序，它們在汽車7在行駛軌道4和6上運動時攝取。評價單元M由各個車輪8至14的 圖像數(shù)據(jù)計算車輪8至14的局部三維坐標系、旋轉(zhuǎn)軸線和旋轉(zhuǎn)中心。在此在圖像順序的每個圖像中測量標記在靶沈-32上的兩維圖像坐標。在圖像順 序上配置相應的標記，也可以跟蹤標記。為此可以將編碼安置在靶上的標記上或者可以使 用圖像處理的標準方法。測量數(shù)據(jù)評價以下面的數(shù)學模型為基礎(chǔ)各個靶的標記M1. . . Mn (i = Ι.,.η)在行駛通過期間由各個攝像機以圖像順序(圖 像號j = 1. . . m)攝取。標記在攝像機圖像中對于圖像順序的時刻j的位置是χ’ u。由立體的圖像副的坐標X’。_可以通過圖像處理的標準方法確定標記在局部車輪 坐標系中的三維坐標Xi (i. . . η)。由整個圖像順序的評價能夠確定車輪8至14對于圖像攝 取時刻t的運動參數(shù)(旋轉(zhuǎn)民，平移tp以及附加地改進標記的三維坐標的精度。在單像的圖像攝取系統(tǒng)中，取代用立體方式確定三維坐標，為了確定運動參數(shù)，按 照對于專業(yè)人員是公知的“structure from motion”原理，可以由單個圖像副直接在圖像 順序評價范圍內(nèi)一起確定標記的三維坐標。由標記在靶上的三維坐標和運動參數(shù)可以通過幾何計算確定車輪在局部車輪坐 標系中的旋轉(zhuǎn)軸線和旋轉(zhuǎn)中心。在接著的實際測量行駛機構(gòu)時確定必需的參數(shù)如軌跡值和外傾角值。可以分開地對于所有四個單個車輪8至14、即逐輪地，共同地對于對置的車輪8和 10以及12和14、即逐軸地，或者共同地對于所有車輪8至14、即在整個汽車評價中實現(xiàn)測 量數(shù)據(jù)評價。在逐軸評價和整個汽車評價時必需分別建立圖像攝取在時間上的同步性。圖3示出汽車行駛機構(gòu)的原理圖，具有安置在車輪8至14上的靶沈至32。在此為了簡化視圖未示出靶固定體，通過它們將靶沈至32固定在車輪8至14上。 對于每個車輪8至14分別示出車輪轉(zhuǎn)軸42和車輪中間平面44，它作為輪緣的中間平面垂 直于車輪轉(zhuǎn)軸。此外示出車輪8至14的旋轉(zhuǎn)中心40，它們分別由車輪轉(zhuǎn)軸42與車輪中間 平面44的交叉點定義。前軸的軌跡寬度由前輪8和10的兩個旋轉(zhuǎn)中心40的連接給出，后 輪的軌跡寬度由后輪12和14的兩個旋轉(zhuǎn)中心40的連接給出。前輪軌跡寬度的中心通過 標記符號36表示，后輪的軌跡寬度中心由標記符號38表示。在圖3中還看出縱向中間平 面；34，它由前軸36的軌跡寬度中心和后輪38的軌跡寬度中心的連接給出。通過后輪12和 14的車輪旋轉(zhuǎn)中心40引出與縱向中間平面的平行線。后輪12和14的這個平行線與車輪 中間平面44之間的角度分別形成左后輪12的前束角α 1和右后輪14的前束角α 2。按照 圖3的縱向中間平面34的視圖對應于DIN70 000的定義。靶沈至32分別配有在圖3中示例地中心示出的顯著標記，它與車輪中間平面44 具有已知的距離g。顯著標記與已知的與車輪中間平面44的距離能夠確定對于每個車輪8至14的旋轉(zhuǎn)中心40的坐標。圖4簡示出第一靶結(jié)構(gòu)46的透視圖，用于安置在其下面簡示的車輪8輪緣上，以 及簡示出靶結(jié)構(gòu)46的靶48的側(cè)視圖。靶結(jié)構(gòu)46包括在圖4中例如正方形構(gòu)成的靶48，它通過軸56固定在靶結(jié)構(gòu)60的 容納體58里面。靶結(jié)構(gòu)60包括三個軌道或桿，在其上滑移地設置兩個夾緊部件，在其上安 置向下指向的固定銷62，通過它們使靶結(jié)構(gòu)60固定在下面示出的輪緣8上并且尤其可以固 定在其輪緣角上。靶固定體60還在容納體58上具有用于靶48的銷56的止擋，它形成基 準平面64?；鶞势矫?4的止擋在所有的靶固定體60中具有相同的距離s，從固定銷62上的 定位平面66測量，通過固定銷使靶固定體60頂靠在輪緣8的輪緣角上。此外已知用于固定銷62在輪緣角上的定位面66與車輪中間平面44之間的距離 f。距離f是汽車特有的。在靶48的前端面上基本中心地設置第一顯著標記50。第一顯著標記50與基準 平面64沿著半軸68 (Steckachse)測量具有校準的距離。這個距離d尤其在第一顯著標記 50的標記中心與基準平面64之間測量。在評價單元M中已知距離d，s和f和/或由其給出的第一顯著標記50與車輪中 間平面44的總距離g = d+s+f0需要了解距離g，用于在以后描述的測量過程中求得用于要被測量的汽車在測量 場地基準系中的汽車縱向中間平面34。此外在靶48前端面上的右下部設有第二顯著標記52。第二顯著標記52與第一顯 著標記50具有校準的距離a，其中這個距離a分別在標記50與52的標記中心之間測量。 這個距離同樣由評價單元M已知。其余在圖4中例如在靶48前端面上分布的標記M是不確定的，S卩，由評價單元M 既不已知其位置，也不已知其相互間的距離。標記50，52和M分別含有圓形的中心特征，它最好以深色的、例如黑色構(gòu)成，還含 有包圍中心標記的圓環(huán)，它尤其以明亮的、例如反射的顏色構(gòu)成，還含有包圍這個圓環(huán)的窄 的外圓環(huán)，它尤其以深色、例如與中心標記相同的顏色構(gòu)成。這些標記、尤其是在包圍這個 標記的圓環(huán)的明亮的背景前面的圓形中心標記尤其可以良好地光學的檢測。在靶48的側(cè)視圖中清楚地看出，靶板相對于半軸68略微向后(在圖4中向右) 錯置，并且使標記50，52和M分別由具有標記片的柱段在其前端面上構(gòu)成。而不確定的標 記M柱段最長地構(gòu)成，由此使不確定標記M的標記片最多地向前突出于靶板，第二顯著標 記52的柱段略微更短地構(gòu)成，由此使第二顯著標記52位于不確定的標記M后面的平面里 面，并且第一顯著標記50位于另一平面里面，它相對于不確定的標記M和第二顯著標記52 的平面回縮。在按照圖4的側(cè)視圖中為了簡化視圖只示出三個在靶48前端面上存在的標 記。在一個可選擇的、在這里未示出的實施例中未確定的標記M也可以分別位于兩 個或多個不同的平面里面。圖5簡示出靶結(jié)構(gòu)70的截面圖，其中去掉靶結(jié)構(gòu)70的靶固定體。靶片72相對于銷56和半軸68略微向后(即在圖5中向下)錯置，并且它配有兩
8個配合孔74和76，其中第一配合孔74在下部(即在圖5中左側(cè))構(gòu)成，并且第二配合孔76 在靶片72的中間部位構(gòu)成。在配合孔74和76里面從前面分別這樣安裝配合銷78和80， 通過其加大的端頭使配合片82和84夾緊在靶板72的前端面上并且在那里位置準確地固 定和定心，并且其配有螺紋的前端面在后面從靶板72突出來，由此可以將把手86固定在靶 板72的背面上。配合片84和82定義兩個顯著的、可光學測量的標記，其中心點分別標記測量點。在圖5中同樣示出第一顯著標記與基準平面64的距離d以及兩個顯著標記之間 的距離a，評價單元M已知這兩個距離。對于靶70，配合片82和84位于一個平面里面，它在半軸68后面(即在圖下方) 延伸。在這個實施例中兩個顯著標記的距離以足夠的精度由靶70的結(jié)構(gòu)和加工工藝和 設置在其下面的、在圖5中未示出的靶固定體預定義。由此可以有利地省去校準距離并且 簡化操作，而且通過配合銷和配合片形成的標記的距離在所有靶結(jié)構(gòu)和靶中是一致的。在 此靶可以任意地相互更換。作為對設置把手86的替代方案，也可以使配合銷78和80在靶板72的背面上通 過螺母旋緊并固定。在按照圖5的靶70的截面圖中為了簡化視圖只示出兩個顯著標記。其它不確定 的標記可以通過任意的方式安置或粘接在靶板72的前端面上。圖6簡示出靶結(jié)構(gòu)88的截面圖，它在其結(jié)構(gòu)上盡可能對應于第一靶結(jié)構(gòu)70，其中 去掉靶固定體。在靶結(jié)構(gòu)88中在靶板90的背面上沒有把手，配合銷78和80通過其螺紋分別嵌 入到配合孔74和76的相應螺紋里面并且因此使配合銷和配合片82和84固定。通過配合 銷78和配合片82形成的第一顯著標記在下部(在圖6中左側(cè)示出)構(gòu)成，并且通過配合 銷80和配合片84形成的第二顯著標記在靶板90的上部(在圖6中右側(cè))構(gòu)成。相應地使 第一顯著標記與基準平面之間的距離d最小，并且靶88的可能變形只最小地相對于半軸或 旋轉(zhuǎn)軸線68作用于第一顯著標記的位置上。兩個顯著標記之間的距離a同樣盡可能地大， 由此使理論距離的誤差以更小的影響作用于測量結(jié)果，因為保留的誤差與理論距離的長度 成反比。在靶88中配合片82和84位于穿過半軸68延伸的平面里面。圖7簡示出靶結(jié)構(gòu)92的示意透視圖。這個靶結(jié)構(gòu)92在很大程度上對應于圖4的靶結(jié)構(gòu)46，其中與其不同的是，兩個顯 著標記94和96位于半軸68上，其中第一顯著標記94位于靶93的下部，第二顯著標記96 位于靶93的上部。為了使溫度影響最小化，按照本發(fā)明的靶結(jié)構(gòu)可以由具有微小溫度膨脹系數(shù)的材 料制成，例如由碳素纖維制成。如果通過靶結(jié)構(gòu)的加工保證，所有靶不僅具有第一顯著標記與基準平面之間的一 致距離d，而且具有兩個顯著標記之間的一致距離a，因此這對于確定汽車縱向中間平面是 足夠的，可以省去準確地了解這個距離。在此可以將距離d—次性寄存在評價單元里面并 且對于所有的靶視為相同的。如果實際的距離由于靶結(jié)構(gòu)上的變化與寄存的距離不同，使旋轉(zhuǎn)中心不位于物理的車輪中間平面里面。由于四個車輪的對稱布置使對確定縱向中間平 面上的影響最小，只要距離d在所有的靶以相同的值偏離寄存的值。因此必需使在評價單 元上運行的評價軟件不改變。這類似地適用于兩個顯著的靶之間的距離a。如果實際的距離由于靶結(jié)構(gòu)上的變 化偏離寄存的距離，則測量結(jié)果對于所有的車輪以相同的系數(shù)失真。這對于角度計算并因 此對汽車縱向中間平面的計算沒有影響。僅僅不能準確地確定在這里不太重要的幾何車輪 參數(shù)如軌跡寬度和輪距。以類似的方式和方法補償溫度影響，只要所有車輪適配體處于相同的溫度變化。圖8簡示出靶結(jié)構(gòu)98的示意透視圖。這個靶結(jié)構(gòu)98在很大程度上對應于圖4的靶結(jié)構(gòu)46，其中顯著標記100和102不 與圖4那樣與不確定的標記M相比必需更遠地位于后面，而是可以與它們位于一個平面里在靶結(jié)構(gòu)98的靶48中已知第一顯著標記100與基準平面64的距離dl，并且同樣 已知第二顯著標記102與基準平面64的距離d2。因此評價單元M也已知對于第一顯著標 記給出的與車輪中間平面44的總距離g = dl+s+f。評價單元M同樣已知第二顯著標記 102與車輪中間平面44的總距離g = d2+S+f。需要了解這個總距離，用于在上述的測量過 程中對于要被測量的汽車在測量場地系統(tǒng)中的汽車縱向中間平面34。與圖4 一樣，在圖8中例如分布在靶48前端面上的標記M也是不確定的，即，評 價單元M既不已知其位置，也不已知其相互間的距離。標記50，52和M的結(jié)構(gòu)對應于以 圖4為基礎(chǔ)描述的結(jié)構(gòu)，在這里不再一次重復。第一顯著標記100與第二顯著標記102之間的距離a在圖8中以箭頭表示，它具 有標記符號a。在靶結(jié)構(gòu)98的第一實施例中評價單元M已知這個距離a。在測量行駛機構(gòu)時在汽車車輪上使用靶結(jié)構(gòu)98已知兩個顯著標記100和102與 車輪中間平面44的總距離g和兩個顯著標記100和102相互間的距離，由此能夠通過校準 過程特別可靠地確定靶標記的局部三維坐標系，并且使接著的測量行駛機構(gòu)提供非常精確 的測量值。按照靶結(jié)構(gòu)98的可選擇實施例評價單元M不是已知兩個顯著標記100和102之 間的距離a，但是這個距離a在四個靶結(jié)構(gòu)的所有靶結(jié)構(gòu)98中在汽車的各個車輪上或者至 少在汽車軸的車輪的靶結(jié)構(gòu)98中是分別相同的。通過評價單元M已知兩個顯著標記100和102與車輪中間平面44的總距離g并 且通過在靶結(jié)構(gòu)98中在汽車車輪上或至少在汽車的同一軸上兩個顯著標記100和102之 間的一致距離a能夠同樣非常可靠地確定靶標記在校準過程中的局部三維坐標系，并且使 接著的測量行駛機構(gòu)提供非常準確的測量值。
權(quán)利要求
1.用于光學地測量行駛機構(gòu)的靶結(jié)構(gòu)06-32)，具有一個靶；一個具有靶容納體的靶固定體，在其上安置靶，其中將靶固定體這樣安置在汽車(7) 的車輪(8-14)上，使靶與車輪中間平面G4)成角度地對準，其中在靶上設置一個顯著標 記，其與基準平面的距離(d)是已知的，和至少兩個另外的未確定的標記。
2.用于光學地測量行駛機構(gòu)的靶結(jié)構(gòu)(46)，具有一個靶(48)；一個具有靶容納體(58)的靶固定體(60)，在其上安置靶(48)，其中將靶固定體(60) 這樣安置在汽車⑵的車輪(8-14)上，使靶08)與車輪中間平面G4)成角度地對準，其中在靶G8)上設置第一顯著標記(50)，其與基準平面(64)的距離是已知的，第二 顯著標記(52)，其與第一顯著標記(50)的距離是已知的，和至少一個另外的未確定的標記 64)。
3.如權(quán)利要求2所述的靶結(jié)構(gòu)(98)，其中還已知第二顯著標記(102)與一個基準平面 (64)的距離(d2)。
4.用于光學地測量行駛機構(gòu)的靶結(jié)構(gòu)(98)，具有一個靶(48)；一個具有靶容納體(58)的靶固定體(60)，在其上安置靶(48)，其中將靶固定體(60) 這樣安置在汽車⑵的車輪(8-14)上，使靶08)與車輪中間平面G4)成角度地對準；其中在靶G8)上設置第一顯著標記，其與一個基準平面(64)的距離(dl)是已知的， 第二顯著標記(52)，其與一個基準平面(64)的距離(d2)是已知的，和至少一個另外的未確 定的標記(54)。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項所述的靶結(jié)構(gòu)(88；92)，其中第一和第二顯著標記(78， 82 ；80,84 ；94，96)分別設置在靶(90 ；93)的前端面上的對置的邊緣部位上。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項所述的靶結(jié)構(gòu)(46)，其中第一顯著標記(50)和第二顯 著標記(52)分別具有與靶08)的前端面不同的距離。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的靶結(jié)構(gòu)(70；88)，其中顯著標記(78，82 ；80,84) 和至少一個未確定的標記分別與靶G8)的前端面具有不同的距離。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的靶結(jié)構(gòu)，其中顯著標記和至少一個未確定的標記 分別與靶G8)的前端面具有相同的距離。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的靶結(jié)構(gòu)(88;92)，其中顯著標記(78,82 ；80,84； 94，96)位于半軸(68)上。
10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的靶結(jié)構(gòu)(46)，其中所述標記(50-M)由深色圓面 構(gòu)成，它們被明亮的背景包圍和/或其中明亮的背景尤其圓環(huán)形和/或反射地構(gòu)成。
11.如上述權(quán)利要求中任一項所述的靶結(jié)構(gòu)(70;88)，其中所述顯著標記由安裝在靶 (72 ；90)的配合孔(74，76)里面的具有配合片(82，84)的配合銷(78，80)構(gòu)成和/或在至 少一個在靶(72)背面上突出來的配合銷(78，80)上安置把手(86)。
12.至少兩個用于光學地測量行駛機構(gòu)的靶結(jié)構(gòu)(98)的組件，其中靶結(jié)構(gòu)(98)如權(quán)利 要求4至11中任一項所述地構(gòu)成，其中第一顯著標記(100)與第二顯著標記(102)的距離 (a)對于各個車輪的所有靶或?qū)τ谝粋€軸的車輪的靶是未知的，但是分別相同的。
13.用于光學地測量汽車(7)車輪(8-14)的軸的裝置，具有與車輪中間平面G4)成角度地安置在要被測量的車輪(8-14)上的、如權(quán)利要求1至 11中任一項所述的靶結(jié)構(gòu)(26-32 ；46 ；70 ；88 ；92)；至少一個測量頭(16-22)，其具有用于攝取靶的圖像攝像裝置，和一個評價單元(M)，它設置成用于由各個靶G6)的至少三個標記(50-M)的至少一 個攝取圖像在一個局部三維坐標系中利用圖像處理方法確定車輪轉(zhuǎn)軸0 和車輪(8-14) 的旋轉(zhuǎn)中心(40)，其中所述局部三維坐標系事先在校準過程中確定，并且用于由此確定汽 車(7)的縱向中間平面(34)。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中顯著標記與車輪中間平面04)之間的距離對于 所述評價單元04)是已知的，該距離由已知的顯著標記與基準平面(64)之間的已知距離 (d)、基準平面(64)與靶固定體(60)上的固定平面(66)之間的已知距離(s)和固定平面 (66)與通過輪緣(8-14)的車輪中間平面(44)之間的已知距離(f)組成。
15.如權(quán)利要求13或14所述的裝置，其中第二顯著標記(10 與第一顯著標記(100) 的距離(a)對于各個車輪的所有靶或?qū)τ谝粋€軸的車輪的靶是未知的，但是分別相同的。
全文摘要
一種按照本發(fā)明的用于光學地測量行駛機構(gòu)的靶結(jié)構(gòu)(26-32)包括一個靶和一個具有靶容納體的靶固定體。將靶固定體這樣安置在汽車(7)的車輪(8-14)上，使靶與車輪中間平面(44)成角度地對準。在靶上設置一個顯著標記(其與基準平面的距離是已知的)和至少兩個另外的未確定的標記。
文檔編號G01B11/275GK102150010SQ200980135766
公開日2011年8月10日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者G·諾比斯, V·烏芬坎普 申請人:羅伯特·博世有限公司