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产品名称:

WheelWatch

上市日期: 2017-07-06

车轮6D动态测试系统WheelWatch

非接触式车轮3D动态监视系统WheelWatch

在新车开发过程中,底盘的设计是非常重要的,优秀的底盘设计将确保最优的驾驶特性。然而如何选择合理的设计参数需要大量的测试。例如,轮罩的设计必须确保有足够的间隙,允许车轮做各种特殊运动,这就需要监测每个车轮看它在极端的驾驶条件下或在恶劣路面上是如何行驶的。过去的研究依赖于机械监测系统,操作复杂,且可能影响测量驾驶性能。WheelWatch提供了一个全新的车轮监测方法用于检测车轮的3D动态变化,从而提供准确的测量结果。

 

WheelWatch

AICON的WheelWatch是基于MoveInspect HF的130万像素高分辨率的高速摄像机,并集成了高性能闪存和图像分析处理技术。所集成的高速摄像机拥有不可思议的快门,达微秒级。高品质摄像机同时也确保该系统强大的性能和稳定性。

系统可以以490赫兹(HZ)高频率采集数据,这些数据是研究和优化底盘动态和静态参数的理想参考。测量过程能自动控制,而且可以进行长时间的测量。触发功能确保多个传感器同步。

摄像头可安装在与车身距离小于500mm处。摄像机通过TCP/IP协议连接主控电脑。主控电脑放置于汽车上,车载12伏特电源为系统提供电源。

功能原理:

    为了测量车轮3D动态,为每个车轮须固定一台相机,从而可以同时检测车轮和轮罩。特殊的光学参考点被贴在轮罩上(如图),以确定车身坐标系。特制的轻质碳纤维车轮适配器安装在车轮上。

由于Wheelwatch根据轮罩上的参考点持续不断的补偿车辆坐标系,所以,即使系统和车辆发生一些相对位移也不会对测量结果有任何影响,这让该系统比其他系统更稳定,方便,测量更准确。

WheelWatch从测量开始到结束,驾驶员只需手动触发系统测量开始和结束即可,无需其他交互动作。高速摄像机每秒钟采集车轮数据490次。图像处理器实时分析拍摄图像,将测量值传输给电脑。车轮目标点的位置和目标点轨迹在采集后极短的时间内就可以得出结果。除此之外,WheelWatch还可以对车轮进行6D分析。

WheelWatch的优点

安装简单

快速简单的安装非常重要。TraceCam F相机安装不需要借助复杂工具。对于4台摄像系统,安装夹具,车轮适配器,标定和计算坐标系,所需时间不超过一小时。该系统安装好后可立刻投入使用。

测量精度

WheelWatch 能在时速250KM行驶中车辆上使用,也能适应各种高难度特殊驾驶的测试。被测点的位置精度达±0.1mm,测量角度精度达 ±0.015°。

多车轮同步测量

几台相机可以同步测量,WheelWatch 也可以与其他测量设备同步使用。在这种情况下,外部的同步信号可以控制高速摄像机,系统也可以为测试应用的传感器提供主信号。

与试验台相集成

WheelWatch 也适合在试验台安装使用。多个相机,甚至包括其他类型的传感器的数据可以准确同步地被储存。由于被采集的是数字化的数据,有助于建立数据库。数据也可由数字信号转化成模拟信号以实时操作。用户可选配路由器以通过TCP/IP由电脑操作WheelWatch。

WheelWatch优势

1. 采用高速数码相机的光学测量系统。
2. 车轮和系统之间无需机械连接,恶劣的工况不会导致测量精度降低。 
3. 系统实时参照车辆本身的坐标系。

4. 可方便的和试验台集成。
5. 安装时间短。
6. 可准确测量各个变量,包括:轨迹,弹簧行程/符合性测试,刹车系统,转向角度,后轮跟踪,车轮和轮罩的间隙, 悬架变形转向。
7. 能同时监测多个轮胎或轮轴。

                                       WheelWatch

相机

采用CMOS的传感器的高速摄像机

车轮适配器

重量轻,易安装,车轮适配器和相机与车身之间无需机械连接。

安装

相机可灵活的安装在合适的位置上,且测量结果不受相机位置变化的影响。

参考性

易与车辆坐标系转换

在极端动态条件下的可靠性

系统工作稳定,可靠性好

测量范围

X = 1000 mm

Y = 1000 mm

Z = 500 mm

精度

± 0.1 mm

测量角度范围

侧倾 = ± 45˚

左右 = ± 45˚

旋转 = 无限制

测量角度精度

± 0.015°

标定

快捷

测量频率

490 Hz

 


 

德国Aicon车轮6D动态测试系统WheelWatch

     Non-contact high speed monitoring of wheel motion in vehicle dynamics testing

                   WheelWatch Test System

       on a moving vehicle or in a test station

       measuring of wheel clearance

       accurate measurement of all wheel parameters including track, camber inclination, spring travel, and steering angle

       simultaneous monitoring of several wheels or axles


 Advantages

  • vehicle dynamics testing without mechanical connection between sensor and wheel

  • self-referencing to vehicle coordinate system in real time

  • very short setup time

  • extendable for other static and dynamic and measuring tasks

Case studies

  • From test bench to test track - Vehicle dynamics testing at ika Aachen

Functional principle

WheelWatch is built around a high speed digital camera consisting of a high resolution CMOS sensor, an integrated high performance flash and an image analysis processor.


The digital camera features extremely short shutter speeds of just a few micro-seconds that are necessary for vehicle dynamics testing. It also ensures the system is robust and stable over time.


WheelWatch provides data at a frequency of 490 Hz, ideal for studying and optimizing static and dynamic chassis parameters.

     

System components:

MoveInspect basic system

per axle 2 MoveInspect HF cameras and 2 CFK wheel adapters

mounting frame

accessory set including targets, syncbox for 1-4 cameras, and controlling computer with WheelWatch software


System parameters:

Position accuracy: 

X, Y, Z± 0.1 mm

Angular accuracy± 0,015°

Measurement volume1,000 mm x 1,000 mm x 500 mm 

(40“ x 40“ x 20“)

Distance camera /wheel adapterapprox. 0.5 m (20“)

Measurement range (track/camber)± 45°

Spin angle rangeunlimited

Max. acquisition frequency500 Hz


Wheel adapter:

Materialcarbon fiber

Diameter400 mm (16”)

Weight< 500 g

TargetsANCO on retro reflective film High Gain 7610


Camera:

Type of cameraHigh speed CMOS camera (MoveInspect HF)

Resolution1280 x 1024 pixels

Max. afrequency500 Hz

Exposure time10 µs - 100 µs

LensHigh performance lens, f=10 mm, minimal distortion

FlashHigh performance LED ring light, 10-100 μs

Data transmissionTCP/IP

SynchronizationDigital time stamp / Master/slave mode, Clock / Enable IN/OUT (TTL o. 20 mA Loop)

Power supplyTest drive: 12 Volt vehicle power system; test station: 90 - 240 Volt


Software:

camera calibration

axle calibration

determination of reference points

transformation in vehicle coordinate system

data transfer via data file, analog or digital (TCP/IP)

calculation of axle and wheel parameters


Controlling computer:

Test driveNotebook (Microsoft ® Windows ® 7 (64 Bit))

Test stationDesktop computer (Microsoft ®

Windows ® 7 (64 Bit))

       

WheelWatch


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