WheelWatch

Berührungslose Hochgeschwindigkeitsmessung der Radbewegung

WheelWatch ermöglicht die berührungslose Hochgeschwindigkeitsmessung der Radbewegungen auf der Teststrecke oder am Prüfstand. Es bestimmt alle Radparameter inklusive Spur, Sturz, Federweg und Lenkwinkel und liefert wichtige Informationen zur Bauraumoptimierung.

Zentrale Komponente des optischen Messsystems WheelWatch ist eine Hochgeschwindigkeitskamera, bestehend aus einem hochauflösenden CMOS-Sensor, einem integrierten Hochleistungsblitz und einem FPGA-Bildauswerteprozessor. Die Kamera bietet die für Hochgeschwindigkeits- versuche erforderlichen extrem kurzen Belichtungszeiten im Mikrosekundenbereich und verfügt über die für Fahrversuche notwendige Robustheit und Langzeitstabilität.

Sie liefert mit einer Frequenz von 500 Hz Daten zur Überprüfung und Optimierung der statischen und dynamischen Fahrwerkparameter, wobei beliebig viele Punkte innerhalb der dynamischen Vorgänge aufgenommen werden können. Das externe Triggern gewährleistet eine zeitsynchrone Verknüpfung mit anderen Sensoren.

Durch das Messobjektiv beträgt der Abstand zwischen Kamera und Karosserie weniger als 500 mm. Die Hochgeschwindigkeitskamera wird über eine Standard-Netzwerkverbindung mit dem Auswerterechner im Fahrzeug verbunden (hier genügt ein Notebook). Die Stromversorgung erfolgt im Fahrversuch über das 12 Volt Bordnetz.

Arbeitsablauf

Zur Vermessung der Radbewegungen wird je Rad eine Kamera so angebracht, dass sie gleichzeitig den Kotflügel sowie das zu vermessende Rad erfasst. Speziell codierte Messmarken an der Karosserie markieren das Fahrzeugkoordinatensystem. Das Rad wird mit einem Adapter in Leichtbauweise signalisiert.

Die Position der Kamera zum Fahrzeug muss nicht stabil sein, da WheelWatch sich selbst im Messtakt zum Fahrzeug referenziert. So werden die aus der Relativbewegung von Rad zu Kotflügel abgeleiteten Messwerte direkt im Fahrzeugkoordinatensystem geliefert. Bewegungen der Kamera beeinflussen daher – im Gegensatz zu anderen Systemen der Radstandmessung – die Messergebnisse nicht.

Start und Stopp der Messfrequenz löst der Fahrer selbst aus, weitere Interaktionen mit dem System sind nicht notwendig. Sobald das Startsignal ausgelöst wird, erfassen die Hochgeschwindigkeitskameras dynamische Vorgänge ohne Zeitbegrenzung mit einer Frequenz bis zu 500 Hz.

Die Messbilder werden im Sensor ausgewertet und die digitalen Daten in Echtzeit an das Notebook gesendet. Die Ergebnisse  wie Position, Winkel und Trajektorien stehen bereits kurz nach der Aufnahme zur Verfügung. WheelWatch liefert alle sechs Freiheitsgrade der Radbewegung absolut im Fahrzeugkoordinatensystem.

Persönliche Angaben
Angaben über Ihr Unternehmen
  • Keine mechanische Kopplung zwischen Sensor und Rad
  • Selbstreferenzierung zum Fahrzeug im Messtakt
  • Schnelle und einfache Montage
  • Vollständige Erfassung der Radbewegung in allen 6 Freiheitsgraden
  • Messung im Fahrversuch und am Prüfstand
  • Gleichzeitige Messung aller Räder & Motor möglich
  • Erweiterbar für andere dynamische Messaufgaben
  • Unbegrenzte Aufnahmedauer
  • Real-time Datentransfer via CANBus/Ethernet
  • Einfache Synchronisierung mit 3rd-Party-Sensoren
  • Kombinierbar mit Kraftmessrädern (Kompatibilität auf Anfrage)
  • Robust gegen Sonneneinstrahlung und unterschiedliche Lichtverhältnisse

Systemkomponenten:

  • WheelWatch Basissystem
  • Pro Achse 2 Hochgeschwindigkeitskameras und 2 CFK Radadapter
  • Halterung
  • Zubehörset inkl. Messmarken, Syncbox für 1 - 4 Kameras und Steuerrechner mit WheelWatch Software

Kamera: 

Kameratyp High-speed CMOS-Kamera (MoveInspect HF)
Auflösung
1.280 x 1.024 Pixel
Max. Bildfrequenz
500 Hz
Belichtungszeit 10 µs
Objektiv Verzeichnungsarmes Hochleistungsobjektiv, f = 10 mm
Ringblitz Hochleistungs-LED-Ringlicht, 10 µs
Datenübertragung TCP / IP
Synchronisierung Digitaler Timestamp / Master-/Slave-Modus, Clock / Enable In/Out (TTL / 20 mA Loop)
Stromversorgung Fahrversuch: 12 V Bordnetz; Prüfstand: 90- 240 V
Gewicht 1,5 kg

Radadapter:

Material Kohlefaserverbundplatte
Durchmesser 400 mm
Gewicht < 500 g
Messmarken Typ ANCO auf Retrofolie High Gain 7610

 Steuerrechner:

Fahrversuch
Notebook (Microsoft© Windows© 7 und 10 (64 Bit))
Prüfstand Notebook oder Desktop (Microsoft© Windows© 7 und 10 (64 Bit))

 Software:

  • Kamerakalibrierung
  • Radachskalibrierung
  • Referenzpunktbestimmung
  • Transformation in übergeordnetes Fahrzeugkoordinatensystem
  • Berechnung der Achs- und Radparameter
  • Datenübertragung über Datei, analog oder digital (TCP/IP / CANBus)

Systemparameter:

Positionsgenauigkeit: X, Y, Z
± 0.1 mm
Winkelgenauigkeit ± 0.015 °
Meevolumen 1.000 mm x 1.000 mm x 500 mm
Abstand Kamera - Radadapter
Ca. 0,5 m
Max. Winkel (Spur - Sturz)
± 45°
Rollwinkel unbegrenzt
Aufnahmefrequenz  bis zu 500 Hz
Real-Time Datentransfer  > 200 Hz
 
Technische Änderungen vorbehalten
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Kundenstimmen

Wie lassen sich unsere Systeme in den Arbeitsalltag und die Produktion integrieren? Welche Vorteile bietet optische Messtechnik? Hier lassen wir die Anwender zu Wort kommen.