自動車用調節装置の位置検査方法および装置

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【発明の名称】	自動車用調節装置の位置検査方法および装置
【発明者】	【氏名】クルト・シュライアー【氏名】ヴァルター・ハッポルト【氏名】ヨハネス・マイヴェス【氏名】ヨアヒム・フランゲン【氏名】ヴォルフガング・マリン
【要約】	【課題】自動車用調節装置への組込み手段を追加することなく、調節装置の位置の検査を必要な解像度で実行可能な方法を提供する。【解決手段】自動車用調節装置の位置の検査方法および装置において、画像処理装置により調節装置の空間位置が決定され且つそれから調節装置の位置が導かれる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】カメラにより自動車用調節装置の空間位置が決定され、且つ画像処理装置により、画像に基づいて、前記調節装置の可動部分上の、前記調節装置の位置を示すマークによって前記調節装置の位置が導かれることを特徴とする自動車用調節装置の位置検査方法。
【請求項２】前記調節装置上ないし前記調節装置の可動部分上に可視マークが設けられ、前記可視マークが、前記画像処理装置に付属され且つ前記調節装置の位置に関する情報を伝送することを特徴とする請求項１の位置検査方法。
【請求項３】前記画像処理装置が、前記調節装置の画像を撮像するカメラを備えていることを特徴とする請求項１または２の位置検査方法。
【請求項４】前記調節装置上に着脱可能に検査体が装着され、前記検査体が、前記画像処理装置により前記調節装置の位置を決定するためのマークを有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの位置検査方法。
【請求項５】前記マークがコーディングを含み、前記コーディングから直接に前記調節装置の位置を推測可能であることを特徴とする請求項４の位置検査方法。
【請求項６】前記調節装置が、該調節装置に機械的に固定結合された位置検出器を有し、該位置検出器の測定信号値が、前記画像処理装置により決定された位置値を用いて、検定を行うためにまたは良否を判定するために評価されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの位置検査方法。
【請求項７】前記調節装置が、ハウジング内に可動に装着されている内燃機関の絞り弁であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの位置検査方法。
【請求項８】車両用調節装置の空間位置の画像を決定するカメラと、決定された画像に基づいて、前記調節装置の可動部分上の前記調節装置の位置を示すマークによって前記調節装置の位置を導き、或いは画像内のマークによって前記調節装置の位置を決定する画像処理装置と、を備えた車両用調節装置の位置検査装置。
【請求項９】車両用調節装置の位置がコーディングされているマークを備えた検査体であって、前記調節装置の可動部分上に着脱可能に装着可能な前記検査体からなる車両用調節装置の位置検査装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用調節装置の位置検査方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車において、調節装置、例えば絞り弁が使用され、この調節装置の機能に異常がないことが車両制御のために重要である。この調節装置の位置（ストローク、角度等）が、車両制御の実行のために、少なくとも１つの位置検出器により測定される。調節装置の機能、特にこの位置測定に異常がないことを検査するために、位置検出器により測定された信号が、必要な精度で、調節装置の実際の位置にどの程度に対応しているかが検査される。このために、位置検出器の測定信号ないしこれから導かれた値が、他の方法で決定された調節装置に対する位置値と比較される。
【０００３】このような位置値の決定方法およびこのような方法の実行方法は、ドイツ特許公開第１９８１３３１８号から既知である。ここでは、レーザ三角法により、調節装置の位置即ち角度位置が測定される。しかしながら、この方法は幾つかの適用例に対して解像度に関して十分でないことがわかっている。
【０００４】さらに、調節装置の位置検出器の信号と比較される他の信号を供給するために、調節装置の位置を決定する追加のセンサがこの調節装置に組み込まれる方法が既知である。この方法は、比較的高い費用を必要とするばかりでなく、調節装置の範囲内に追加の測定装置を組み込む可能性が存在しないときには不適切である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】自動車用調節装置への組込み手段を追加することなく、調節装置の位置の検査を必要な解像度で実行可能な方法を提供することが本発明の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】画像評価（処理）装置と共にカメラを使用し、それにより調節装置の空間位置が決定され、且つそれから調節装置の角度位置が計算され、必要な解像度のみでなく位置検査の非接触性が保証される。内燃機関の絞り弁の絞り弁ハウジング内における角度位置を決定する場合に、この本発明の方法を使用することが特に有利である。
【０００７】画像処理装置に対して評価の基礎となるマークが、絞り弁上に着脱可能に設けられていることが有利である。この場合、有利な実施態様においては、このマークが検査体上に装着され、検査体は画像評価のために絞り弁上に装着される。
【０００８】グレー・コードを示すマークにより特に正確な評価が行われる。さらに、上記の方法により、全調節範囲にわたり必要な解像度で調節装置の位置測定が達成されることが有利である。絞り弁の場合、これは９０°の調節範囲であり、約０．０２°の解像度を有している。
【０００９】上記の方法は、絞り弁に関してのみでなく、位置センサにより位置が測定される自動車用のその他の調節装置に関しても使用されることが有利である。このような調節装置は、例えばブレーキ調節装置、アイドル制御弁、ドライバにより操作可能な操作要素即ち加速ペダル、ブレーキ・ペダル、クラッチ・ペダル等である。ここでは、着脱可能なマークによる絞り弁における使用と同様に、調節装置の空間位置が、カメラにより決定され且つ評価装置により角度位置または調節ストローク等に換算される。
【００１０】したがって、画像処理装置の使用により、調節装置と結合された位置検出器の信号のほかに調節装置の位置を表わす２つの値が供給され、これらの値が、実施態様に応じてそれぞれ良否判定のためにまたは位置検出器の信号の検定のために評価される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の方法が、以下に、一般性を制限することなく、内燃機関の絞り弁の好ましい実施態様により示されている。絞り弁の位置検査のために使用する代わりに、本発明の方法は、上記のように、車両内の他の調節装置に関してもまた使用可能である。
【００１２】図１は、上記の利点を有して、絞り弁の角度位置の検査を行う検査装置の配置を示す。図１は絞り弁１を示し、絞り弁１は、図示されていないモータにより回転軸２の周りに操作される。絞り弁１は、回転軸２と共にハウジング３内に装着され、ハウジング３は内燃機関の吸気管の一部を示す。位置測定のために回転軸に位置検出器４が結合され、位置検出器４は、少なくとも１つの対応する電気ライン５を介して評価ユニット６に信号を出力する。絞り弁１に対する第２の角度位置を決定するために、絞り弁１上に検査体７が着脱可能に装着され、この場合、検査体７は、少なくとも検査体のカメラ８に向く側にマークを有し、このマークから絞り弁１の角度位置を導くことが可能である。カメラ８は、ハウジング３内における絞り弁１の角度位置の画像を撮像し、且つそれに対応する画像信号をライン９を介して画像処理装置１０に出力する。画像処理装置１０は、カメラ８の画像により、検査体７上のマークに基づいて絞り弁１の実際の位置を決定し、且つ出力ライン１１を介して対応の信号を評価ユニット６に出力する。検査の開始時に、検査体７が絞り弁１上に装着され、この場合、検査体と絞り弁との間の付着は、実施態様に応じてそれぞれ、接着、クランプ、磁力、混錬ゴムを用いた接着等により達成される。好ましくは、絞り弁１の少なくとも２つの異なる位置においてカメラ８により撮像し、且つ（画像処理および位置検出器４により）角度位置を評価したのちに、評価ユニット６において、決定された角度値が相互に比較される。比較に基づいて良否判定が行われ、この場合、所定の公差範囲外に存在する大きな偏差がある場合には、例えば位置検出器の手動による後調整が行われる。他の実施態様においては、両方の測定値間の偏差に基づいて位置検出器の信号の検定が行われ、この場合、位置検出器の信号値に対する補正値が決定され、且つ位置検出器の信号を評価する制御ユニット内に記憶される。
【００１３】検査体７上のマークは、周辺条件に応じてそれぞれ選択される。ある実施態様においては、グレー・コードが適切であることがわかっている。マークは、絞り弁１の絶対角度位置に対応する評価可能な情報を与え、この情報は次に画像処理装置１０により決定される。画像処理装置１０は、特殊な課題に適合された、市場で購入可能な通常の画像処理装置であってもよい。このような画像処理装置は、例えば、ＰＣを基礎とする画像処理装置ＬＩＭＥＳ４．１である。角度の解像精度は、主として、絞り弁１上への検査体７の装着精度および検査体７上に設けられたマークの精度の関数である。
【００１４】検査体７上の角度のコーディングは種々の方法で行われてもよいが、コーディングは、画像処理装置がコーディングから直接絞り弁の角度を推測可能なように適合されていなければならない。
【００１５】図２に、設けられたコーディングを有する検査体７の例が示されている。このコーディングは通常のグレー・コードを示し、グレー・コードは、画像処理装置により評価可能であり、且つグレー・コードから直接絞り弁の角度位置を推測可能である。
【００１６】好ましい実施態様においては、半円形グレー・コード・ディスクが絞り弁上に装着される。図２に示されているこのグレー・コード・ディスクは、絞り弁の全角度範囲をカバーする角度尺度として使用される。この場合、カメラは、カメラがその画像範囲内にグレー・コード・ディスクの一部を撮像するように検査体に対して調節されている。グレー・コード・ディスクは画像処理装置に接続され、画像処理装置はグレー・コードを読み、解読し且つ精度を上げるためにグレー・コード・バーの位置を極めて正確に測定する。決定された角度位置は、インタフェースを介して出力される。
【００１７】画像処理装置、例えば、市販の装置ＬＩＭＥＳ４．１は、第１のステップにおいて、カメラから伝送された画像上で同期トラック２０上の相前後する２つのバーを探す。画像範囲内の相前後するこれらのバーの位置が高い精度で測定される。それに続いて、グレー・コードのより高い値のビットが、検査ウィンドウ内のグレー・スケール値の測定により決定される。この場合、各ビット（例えば、図２内の６つのビット０－５）に対して検査ウィンドウが設けられている。したがって、グレー値により、対応の角度コードが導かれ且つ出力される。検査の終了後、検査体７は、再び取り外され、且つ次の検査対象において使用される。
【００１８】図３に、上記のように得られた信号の評価ユニット６における評価を示す流れ図が示されている。この場合、評価ユニット６は、好ましくは計算要素を含み、この計算要素において、図３に流れ図として示されたプログラムが実行される。
【００１９】プログラム部分がスタートしたのちに、第１のステップ１００において、画像処理装置１０により、決定された角度信号が読み取られる。次にステップ１０２において、位置検出器４の測定信号ＰＯＳが読み込まれる。それに続いてステップ１０４において、両方の位置信号に基づいて、比較により上記の検定ないし良否判定が行われ、それに続くステップ１０６において、検査が終了されたかどうかが問い合わされる。これが否定の場合、即ち検査が少なくともまだ絞り弁位置の他の点において行われる場合、プログラムはステップ１００から反復され、肯定の場合には終了される。

【出願人】	【識別番号】５９１２４５４７３【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴＢＯＳＣＨＧＭＢＨ
【出願日】	平成１２年１１月２９日（２０００．１１．２９）
【代理人】	【識別番号】１０００８９７０５【弁理士】【氏名又は名称】社本一夫（外４名）
【公開番号】	特開２００１－１９４１２９（Ｐ２００１－１９４１２９Ａ）
【公開日】	平成１３年７月１９日（２００１．７．１９）
【出願番号】	特願２０００－３６２１７３（Ｐ２０００－３６２１７３）