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.

WheelWatch in Aktion auf der Teststrecke

Persönliche Angaben
Angaben über Ihr Unternehmen
  • Keine mechanische Kopplung zwischen Sensor und Rad
  • Selbstreferenzierung zum Fahrzeug im Messtakt
  • Schnelle Montage
  • Kann nicht nur für den Fahrversuch eingesetzt werden, sondern ist erweiterbar für andere statische und dynamische Messaufgaben
  • Bei Fahrversuch auf der Teststrecke oder am Prüfstand
  • Radfreigangsmessung
  • Bestimmung aller Radparameter inkl. Spur, Sturz, Federweg und Lenkwinkel
  • Gleichzeitige Vermessung mehrerer Achsen

Systemkomponenten:

  • MoveInspect 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 - 100 µs
Objektiv Verzeichnungsarmes Hochleistungsobjektiv, f = 10 mm
Ringblitz Hochleistungs-LED-Ringlicht, 10 - 100 µs
Datenübertragung TCP / IP
Synchronisierung Digitaler Time Stamp / Master/slave modus, Clock / Enable IN/OUT (TTL o. 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 (64 Bit))
Prüfstand Desktop (Microsoft© Windows© 7 (64 Bit))

 Software:

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

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
 
Technische Änderungen vorbehalten
Vehicle Dynamics Testing-Brochüre

Kundenstimmen

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Fahrversuch bei CAEMAX

Beim Test Track Event von CAEMAX in Rotherburg ob der Tauber kam auch das AICON WheelWatch zum Einsatz. Das Video dazu finden Sie hier.