Verfahren zur Kalibrierung und/oder Justierung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats relativ zu einem Koordinatensystem des Fahrzeugs und Fahrzeugprüfstand zur Durchführung des Verfahrens

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung und/oder Justierung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats relativ zu einem Koordinatensystem des Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Fahrzeugprüfstand zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Bei der Kalibrierung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats relativ zu einem Koordinatensystem des Fahrzeugs wird in einem Steuergerät eine Abweichung des intrinsischen Koordinatensystems des Fahrzeugaggregats relativ zu dem Koordinatensystem des Fahrzeugs gespeichert und nachfolgend bei der Auswertung von Signalen der Sensoren des Fahrzeugaggregats berücksichtigt. Es ist auch möglich, eine Justierung des Fahrzeugaggregats vorzunehmen, so dass dessen intrinsisches Koordinatensystem mit dem Koordinatensystem des Fahrzeugs übereinstimmt oder allenfalls minimal davon abweicht. Wenn eine Abweichung bleibt, kann diese wiederum bei der Auswertung berücksichtigt werden (Kalibrierung).

Im Fahrzeug sind Fahrzeugaggregate installiert, die die Umgebung um das Fahrzeug erfassen und bewerten. Dazu müssen diese Fahrzeugaggregate auf ein Koordinatensystem des Fahrzeugs definiert ausgerichtet sein. Die Fahrzeugaggregate können beispielsweise Kameras, Radarsensoren oder LIDAR-Systeme sein. Diese Fahrzeugaggregate haben ein intrinsisches Koordinatensystem.

Es geht also darum, das intrinsische Koordinatensystem der Fahrzeugaggregate relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs auszurichten. Eine exakte Ausrichtung dieses intrinsischen Koordinatensystems des Fahrzeugaggregates relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs allein durch eine definierte Einbauposition im Fahrzeug lässt sich nicht mit der erforderlichen Genauigkeit erreichen.

Die Fahrzeugaggregate werden am Fahrzeug (beispielsweise Karosserie, Windschutzscheibem Rückspiegel, Stoßstange, ...) montiert. Damit stellt die Fahrzeugkarosserie ein Bezugssystem für die Ausrichtung des intrinsischen Koordinatensystems des Fahrzeugaggregates dar. Es besteht eine Definition einer Einbauposition des Fahrzeugaggregates zur Fahrzeugkarosserie bzw. zur Fahrzeugkarosserie in einer "Umgebung" zur Einbauposition. Toleranzen der Fahrzeugkarosserie als "Bezugssystem" für den Einbau des Fahrzeugaggregates führen dazu, dass für die einzelnen Fahrzeugaggregate wiederum Toleranzen bestehen für die Ausrichtung des intrinsischen Koordinatensystems des Fahrzeugaggregates relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs.

Auch wenn das Koordinatensystem der Fahrzeugkarosserie keine Toleranz hätte, bestünde bei einer definierten Einbauposition an der Fahrzeugkarosserie immer eine bestimmte Toleranz für den Einbau selbst. Auch daraus resultiert für die Ausrichtung des intrinsischen Koordinatensystems des jeweiligen Fahrzeugaggregates relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs eine Toleranz.

Ein weiteres Problem für die Definition der Ausrichtung des intrinsischen Koordinatensystems des jeweiligen Fahrzeugaggregates auf das Koordinatensystem des Fahrzeugs besteht darin, dass das relevante Koordinatensystem des Fahrzeugs u.U. nicht auf die Fahrzeugkarosserie bezogen ist. Soweit es bei den Fahrzeugaggregaten um die dynamische Erfassung der Umgebung im laufenden Fährbetrieb des Fahrzeugs geht, ist das relevante Koordinatensystem die geometrische Fahrachse des Fahrzeugs.

Diese geometrische Fahrachse ist definiert als die Winkelhalbierende der Spurwinkel der Räder der definierten Referenzachse. Bei einem PKW handelt es sich dabei um die Hinterachse, bwi der die Räder üblicherweise nicht gelenkten sind. Sofern die Räder dieser Referenzachse gelenkt sind, wird die geometrische Fahrachse des Fahrzeugs entsprechend in dem Betriebszustand definiert, in dem die Lenkwinkel der Räder der definierten Achse gleich NULL sind.

Diese Spurwinkel sind Parameter der Fahrwerkgeometrie des Fahrzeugs.

Das über die geometrische Fahrachse des Fahrzeugs definierte Koordinatensystem des Fahrzeugs muss nicht übereinstimmen mit einem Koordinatensystem des Fahrzeugs, das sich aus der Geometrie der Fahrzeugkarosserie ergibt. Deswegen werden die intrinsischen Koordinatensysteme der Fahrzeugaggregate relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs kalibriert. Zur Kalibrierung und/oder Justierung dieser Fahrzeugaggregate wird das Fahrzeug in einen Fahrzeugprüfstand gebracht, in dem das Koordinatensystem des Fahrzeugs relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vermessen wird. Alternativ kann das Fahrzeug in dem Fahrzeugprüfstand auch so positioniert werden, dass das Koordinatensystem des Fahrzeugs relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands definiert ist. In dem Fahrzeugprüfstand sind Prüfstandsaggregate angeordnet, deren intrinsisches Koordinatensystem relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands bekannt ist.

Aus der DE 102019 113441 A1 ist ein Verfahren bekannt zur Zuordnung des intrinsischen Koordinatensystems eines ersten Aggregats eines Fahrzeugs zur Erfassung des Raums seitlich des Fahrzeugs relativ zu einem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem. Dabei ist ein Prüfstand zur Durchführung von Mess- und / oder Einstellarbeiten von Aggregaten des Fahrzeugs ausgestaltet und weist eine Messvorrichtung zur Vermessung wenigstens einer Achse des fahrzeugbezogenen Koordinatensystems bezogen auf ein dem Prüfstand zugeordnetes Koordinatensystem auf. Weiterhin wurde vorab bei einer Kalibrierung des Prüfstandes das intrinsische Koordinatensystem der Messvorrichtung relativ zu einem Koordinatensystem des Prüfstands definiert zugeordnet. Außer der Messvorrichtung ist noch (wenigstens) eine Messeinheit vorhanden. Diese Messeinheit ist mechanisch derart an der Messvorrichtung befestigt, dass das intrinsische Koordinatensystem der Messeinheit bezogen auf das intrinsische Koordinatensystem der Messvorrichtung definiert zugeordnet ist.

Aus der EP 2 789 997 A1 ist ein Verfahren zur Kalibrierung einer Erfassungseinrichtung bekannt. Die Erfassungseinrichtung ist zur dreidimensionalen geometrischen Erfassung einer Umgebung ausgebildet. Die Erfassungseinrichtung enthält mindestens ein Inertial- Messsystem zur vorläufigen rechnerischen Bestimmung einer Trajektorie der Erfassungseinrichtung. Das Verfahren enthält die folgenden Schritte: a) i) Positionierung und/oder Orientierung der Erfassungseinrichtung in einer relativen Position und/oder relativen Orientierung zu mindestens einem Referenzpunkt, die durch mindestens eine vorgegebene Relativkoordinate charakterisiert ist, oder ii) Bestimmung mindestens einer Relativkoordinate, die die relative Position und/oder die relative Orientierung der Erfassungseinrichtung zu mindestens einem Referenzpunkt charakterisiert; b) Bestimmung mindestens einer Fehlergröße, welche die Abweichung der mindestens einen Relativkoordinate gemäß Schritt a) von der/den vom Inertial-Messsystem vorläufig rechnerisch bestimmten Relativkoordinate(n) charakterisiert; c) falls die Fehlergröße ein vorgegebenes Korrekturkriterium erfüllt: Korrektur der vom Inertial-Messsystem vorläufig rechnerisch bestimmten Trajektorie.

Aus der WO 2022 184475 A1 ist ein Verfahren zum Kalibrieren mindestens eines in einem Fahrzeug angeordneten Fahrzeugsensors bekannt. Dieses Verfahren weist die Schritte auf: Bereitstellen des Fahrzeugs in einem Kalibrierungsraum, Erfassen einer Fahrzeugposition in einem raumfesten Koordinatensystem mittels eines in dem Kalibrierungsraum angeordneten optischen Erfassungssystems, Ermitteln einer Position des betreffenden Fahrzeugsensors in dem raumfesten Koordinatensystem, Anordnung eines Kalibrierungsobjekts in einem Erfassungsfeld des betreffenden Fahrzeugsensors in dem Kalibrierungsraum, Erfassen einer Kalibrierungsobjektposition in dem raumfesten Koordinatensystem zum Erhalten einer ersten Relativposition, Erfassen der Position des Kalibrierungsobjekts durch den Fahrzeugsensor in dem fahrzeugsensorfesten Koordinatensystem als zweite Relativposition, Berechnen intrinsischer und/oder extrinsischer Kalibrierungsparameter aus einem Vergleich zwischen der ersten Relativposition und der zweiten Relativposition, und Speichern der Kalibrierungsparameter in dem betreffenden Fahrzeugsensor und/oder einer mit dem betreffenden Fahrzeugsensor gekoppelten Elektronikeinheit.

Aus der bekannten Beziehung zwischen dem intrinsischen Koordinatensystem des Prüftstandsaggregats zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands sowie aus der bekannten Beziehung des Koordinatensystems des Fahrzeugs relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands kann ermittelt werden, in welchem Raumwinkel das Fahrzeugaggregat das jeweilige Prüfstandsaggregat erkennen muss, wenn das intrinsische Koordinatensystem des jeweiligen Fahrzeugaggregats mit dem Koordinatensystem des Fahrzeugs übereinstimmt. Dieser Raumwinkel stellt einen Sollwert dar. Aus dem Vergleich des tatsächlich gemessenen Raumwinkels mit diesem Sollwert kann die Kalibrierung und/oder Justierung des intrinsischen Koordinatensystems des jeweiligen Fahrzeugaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugs vorgenommen werden. Es ist bekannt, die Prüfstandsaggregate im Fahrzeugprüfstand so auszugestalten, dass deren Position veränderbar ist. Damit kann über die Änderung der Position des Prüfstandsaggregats eine Anpassung an unterschiedliche Fahrzeuge vorgenommen werden. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn die Fahrzeuge unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Die Änderung der Position eines Prüfstandsaggregats kann auch erfolgen, um unterschiedliche Prüf- und Testsituationen zu simulieren.

Die Beziehung zwischen dem intrinsischen Koordinatensystem eines Prüfstandsaggregats und dem Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands kann bei diesen Positionsänderungen derart bestimmt werden, dass das intrinsische Koordinatensystem eines Prüfstandsaggregats in einer Ausgangsposition des Prüfstandsaggregats im Fahrzeugprüfstand (Xo-Yo-Zo - Position) relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vermessen wird. Eine Positionsänderung eines Prüfstandsaggregats im Fahrzeugprüfstand kann über die Ansteuerung von Antriebseinheiten zur Durchführung der Änderung der Position des Prüfstandsaggregats erfolgen. Daraus resultiert eine Verschiebung und/oder Drehung des Prüfstandsaggregats, wobei aus der Ansteuerung der Antriebseinheiten bekannt ist, um welche Wegstrecken im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands die Position des Prüfstandsaggregats verändert wird. Entsprechend ist darüber auch bekannt, ob und ggf. um welche Winkel das Aggregat um eine oder ggf. auch mehrere Achsen gedreht wird. Aus der Ansteuerung der Antriebseinheiten zur Änderung der Position des Aggregats lässt sich die Beziehung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands ermitteln, wenn die Beziehung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Xo-Yo-Zo - Position bekannt ist.

Die Beziehung zwischen dem intrinsischen Koordinatensystem eines Prüfstandsaggregats und dem Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands kann auch bestimmt werden, indem die Position eines oder mehrerer Referenzpunkte des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vermessen werden. Das intrinsische Koordinatensystem eines Prüfstandsaggregats in einer Ausgangsposition des Prüfstandsaggregats im Fahrzeugprüfstand (Xo-Yo-Zo - Position) wird relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vermessen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Genauigkeit bei der Ermittlung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats auch bei Positionsänderungen des Prüfstandsaggregats zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Kalibrierung und/oder Justierung des intrinsischen Koordinatensystems eines Fahrzeugaggregats relativ zu einem Koordinatensystem des Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Kalibrierung und/oder Justierung wird vorgenommen, indem zunächst das Fahrzeug in einem Fahrzeugprüfstand positioniert wird. Das Koordinatensystem des in dem Fahrzeugprüfstand positionierten Fahrzeugs ist relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands definiert. Dies kann erfolgen, indem das Fahrzeug in dem Fahrzeugprüfstand positioniert wird und daran anschließend das Koordinatensystem des Fahrzeugs relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands vermessen wird. Dies kann auch erfolgen, indem das Fahrzeug in dem Fahrzeugprüfstand an einer definierten Position und mit einer definierten Orientierung abgestellt wird.

Basierend auf einer Wechselwirkung des zu kalibrierenden Fahrzeugaggregats mit einem Prüfstandsaggregat wird eine Kalibrierung und/oder Justierung des Fahrzeugaggregats durchgeführt. Das Prüfstandsaggregat ist in dem Fahrzeugprüfstand in unterschiedlichen Positionen positionierbar. Dabei ist das intrinsische Koordinatensystem des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands definiert.

Es erfolgt eine Definition des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands, indem das Prüfstandsaggregat an einem Träger befestigt ist. Die Position zumindest eines Referenzpunktes des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands wird in einer Ausgangsposition

(Xo - Yo- Zo - Position) des Trägers ermittelt. Außerdem erfolgt eine Bestimmung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Ausgangsposition (Xo - Yo- Zo - Position) des Trägers.

Bei der Ermittlung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats in einer aktuellen Position im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands erfolgt eine Bestimmung der aktuellen Position des zumindest einen Referenzpunktes des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands. Die Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position wird bestimmt als Verschiebung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers in der aktuellen Position gegenüber der Ausgangsposition durch eine Bestimmung der Verschiebung des zumindest einen Referenzpunktes des Trägers (in den Koordinaten des Koordinatensystems des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position (X-Y-Z-Position) gegenüber der Position des zumindest eines Referenzpunktes des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Ausgangsposition (Xo - Yo- Zo - Position) des Trägers).

Die Definition des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands erfolgt unter Berücksichtigung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum intrinsischen Koordinatensystem des Trägers in der aktuellen Position des Prüfstandsaggregats, unter Berücksichtigung der Änderung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers in der aktuellen Position des Prüfstandsaggregats gegenüber der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers in der Ausgangsposition und unter Berücksichtigung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers in der Ausgangsposition relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands,

Die Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum intrinsischen Koordinatensystem des Trägers ist konstant, wenn das Prüfstandsaggregats starr an dem Träger befestigt ist und der Träger in sich starr ist. Der Träger ist in sich starr, wenn dieser keine teleskopierbaren Elemente und oder Drehgelenke aufweist, über die die Struktur des Trägers über ansteuerbare Antriebselemente veränderbar ist. Wenn der Träger in seiner Struktur in der beschriebenen Weise veränderbar ist, kann über die Ansteuerung der Antriebselemente in der aktuellen Position gegenüber der Ansteuerung der Antriebselemente in der Ausgangsposition die Änderung der Struktur des Trägers berücksichtigt werden.

Das Prüfstandsaggregat ist also an einem Träger befestigt, der in dem Fahrzeugprüfstand derart verschiebbar ist, dass dessen aktuelle Position gegenüber einer Ausgangsposition bekannt ist. Das intrinsische Koordinatensystem des Trägers kann - ohne eine Änderung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers gegenüber der Orientierung des Koordinatensystems des Fahrzeugprüfstands - verschoben werden. Gegebenenfalls kann der Träger noch telekopierbare Elemente und/oder Drehgelenke aufweisen. Darüber kann eine Änderung der Struktur des Trägers erfolgen, so dass die Position und/oder Orientierung des Prüfstandsaggregats Im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstand über eine Änderung der Struktur des Trägers mittels der Ansteuerung von Antriebselementen der telekopierbaren Elemente oder der Drehgelenke geändert werden kann.

Die Änderung der Position und/oder Orientierung im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands kann also erfolgen: durch eine Verschiebung des Trägers des Prüfstandsaggregats im Fahrzeugprüfstand und/oder durch eine Änderung der Struktur des T rägers.

Bei der Vorgehensweise nach dem Stand der Technik wird die Änderung der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers - außer einer Verschiebung des Trägers - nur insoweit berücksichtigt, als die Struktur des Trägers über Drehgelenke im Träger oder über teleskopierbare Elemente des Trägers geändert wird. Dabei werden Veränderungen in der Struktur des Trägers über Antriebselemente ausgeführt, die entsprechend angesteuert werden.

Erfindungsgemäß wird bei dem hier vorliegenden Verfahren berücksichtigt, dass der Träger eine Neigung erfährt, wenn sich der gemeinsame Schwerpunkt des Trägers mit dem daran befestigten Prüfstandsaggregats nicht mehr vertikal über der Aufstandsfläche des Trägers befindet, sondern seitlich versetzt ist. Dadurch kommt es zu einem Drehmoment, das auf die Aufstandsfläche des Trägers wirkt. Wenn der Träger in sich so stabil ist, dass er sich nicht verformt (durchbiegt), kann es zu einer Verformung des Trägers im Bereich der Aufstandsfläche des Trägers kommen. Es kann in diesem Bereich auch eine Schwenkachse vorgesehen werden, um die sich der Träger bei einer seitlichen Neigung definiert drehen kann.

Wesentlich ist für die Berücksichtigung dieser Neigung des Trägers nach der vorliegenden Erfindung, dass diese Neigung nicht darauf beruht, dass der Träger durch einen Antrieb in seiner Struktur geändert wird. Diese Neigung beruht vielmehr auf dem beschriebenen Drehmoment. Diese Neigung führt zu einer Änderung der intrinsischen Achse des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands. Die Struktur des Trägers ist definiert. Das bedeutet, dass in einer ersten Ausführungsform der Träger eine starre Form hat (d. h.: es gibt keine Verformung des Trägers in sich). In einer weiteren (zweiten) Ausführungsform kann der Träger ein oder mehrere Gelenke aufweisen und/oder entlang eines oder mehrerer Elemente teleskopierbar sein. Die dadurch bedingten Veränderungen der Struktur des Trägers sind bekannt durch die Ansteuerung von Antriebselementen. Im Übrigen gibt es auch hier bei dieser weiteren Ausführungsform keine weitere Verformung des Trägers.

Nach der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin folgende Merkmale. Der zumindest eine Referenzpunkt des Trägers ist durch eine Gerade definiert, auf der die Referenzpunkte liegen. Diese Gerade bildet eine Schwenkachse, um die sich der Träger in Folge eines Drehmomentes dreht, wenn der Schwerpunkt des Prüfstandsaggregats in vertikaler Richtung seitlich zu dieser Geraden versetzt ist.

Die Orientierung des Trägers in der Xo- Yo- Zo - Position wird bezüglich einer Neigung um die Schwenkachse mittels einer Neigungsmesseinheit im intrinsischen Koordinatensystem der Neigungsmesseinheit gemessen. Die Orientierung des Trägers wird ebenfalls in der aktuellen Position mittels der Neigungsmesseinheit gemessen bezüglich einer Neigung um die Schwenkachse im intrinsischen Koordinatensystem der Neigungsmesseinheit. Eine Änderung der Orientierung des Trägers bezüglich der Neigung um die Schwenkachse in der aktuellen Position gegenüber der Orientierung des Trägers bezüglich der Neigung um die Schwenkachse in der Xo - Yo - Zo - Position wird aus den Messdaten der Neigungsmesseinheit ermittelt.

Die Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands ermittelt wird aus: der Orientierung des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der

Xo- Yo - Zo - Position und durch eine Berücksichtigung der ermittelten Änderung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers aus den Messdaten der Neigungsmesseinheit.

Die Erfindung beruht darauf, dass die Messung der Orientierung mittels der Neigungsmesseinheit im Rahmen der Auswertung "lediglich" als Differenzmessung und Änderung der Orientierung in zwei Positionen relativ zueinander ausgeführt wird. Die Ankopplung der gemessenen Daten der Neigungsmesseinheit an das Koordinatensystem des Prüfstands erfolgt, indem die Position und Orientierung der Schwenkachse (im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands bekannt ist - sowohl in der Ausgangsposition als auch in der aktuellen Position).

Im einfachsten Fall ist diese Schwenkachse konstant und ändert sich nicht. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn der Träger des Prüfstandsaggregats an einer Schiene geführt ist und die Position und Orientierung der Schiene im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands bekannt ist. Wenn der Träger entlang der Schiene verschiebbar ist, im Übrigen jedoch starr an der Schiene befestigt ist, bildet diese Schiene die Schwenkachse.

Bei einem entsprechenden Drehmoment kann es zu Verformungen der Schiene kommen. Dies lässt sich begrenzen oder auch ganz vermeiden, wenn der Träger auf einer Platte gelagert ist, die über eine Schwenkachse an der Schiene gelagert ist. Damit wird die Schiene „entlastet“, weil das Drehmoment von dieser Schwenkachse aufgenommen wird. Eine solche Ausgestaltung erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn nicht nur ein Prüfstandsaggregat an dieser Schiene geführt ist, sondern mehrere Prüfstandsaggregate. Mit der Ausgestaltung der Anbringung des Trägers über eine Schwenkachse können Rückwirkungen auf die Koordinaten andere Prüfstandsaggregate begrenzt oder vermieden werden, die aus Verformungen der Schiene resultieren.

Bei der Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 2 erfolgt eine Messung der Position und/oder Orientierung eines Prüfstandsaggregats und/oder des Trägers des Prüfstandsaggregats in der Xo- Yo- Zo - Position im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Xo - Yo - Zo - Position des Trägers. Diese Messung wird bei der Bestimmung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position berücksichtigt.

Alternativ zu dieser Messung (und damit allgemein im Sinne des Anspruchs 1) kann die Position und Orientierung des Trägers in der Xo - Yo - Zo - Position auch "per Definition" erfolgen, wenn der Träger an einer Struktur befestigt wird (beispielsweise einer Führungsschiene), so dass die Orientierung des Trägers als bekannt angenommen wird.

Die Bestimmung kann dann folgendermaßen erfolgen:

In einer ersten Position wird der mindestens eine Referenzpunkt des Trägers in Längsrichtung der Führungsschiene bestimmt. Wenn der Träger ein oder mehrere Gelenke aufweist, wird die Struktur des Trägers so verändert, dass sich der Schwerpunkt der Einheit "Träger mit Prüfstandsaggregat" nach Möglichkeit in vertikaler Richtung über dem mindestens einen Referenzpunktes des Trägers befindet. Wenn der Schwerpunkt nicht direkt in eine Position oberhalb des Referenzpunktes gebracht werden kann, wird der Schwerpunkt so positioniert, dass das wirkende Drehmoment um eine Schwenkachse durch den Referenzpunkt (bzw. die Referenzpunkte) möglichst gering ist. Dies führt dazu, dass in dieser Xo - Yo- Zo - Position eine allenfalls geringe Neigung aufgrund der seitlichen Verlagerung des Schwerpunktes besteht. Dies ist dann die Xo - Yo - Zo - Position, in der der "Bezugswert" der Neigungsmesseinheit aufgenommen wird, auf den im Weiteren alle Messwerte der Neigungsmesseinheit zur Differenzbildung bezogen werden. Wenn der Verfahrweg des Trägers entlang der Führungsschiene bekannt ist, kann damit jeweils die aktuelle Position und Orientierung des Prüfstandsaggregats bestimmt werden.

Bei der Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 3 wird die Position des mindestens einen Referenzpunktes des Trägers im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position des Trägers gemessen.

Dies ermöglicht unter Einbeziehung der Messwerte der Neigungsmesseinheit eine präzise Bestimmung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats bezogen auf das Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands.

Bei der Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 4 weist der T räger ansteuerbare Antriebselemente für ein oder mehrere teleskopierbaren Elemente des Trägers und/oder ansteuerbare Antriebselemente zur Drehung von Teilen des Trägers um ein oder mehrere Drehgelenke des Trägers auf. Um die beschriebenen Effekte eines Drehmomentes auszugleichen, erfolgt eine Ansteuerung dieser ansteuerbaren Antriebselemente derart, dass eine Korrektur der Position und/oder Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands durch folgende Maßnahmen erfolgt. Zunächst erfolgt die Bestimmung einer Sollposition und Sollorientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands aus: der Bestimmung der Position des mindestens einen Referenzpunktes des Trägers in der aktuellen Position im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands, der Bestimmung der Position und Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats im intrinsischen Koordinatensystem des Trägers, und der Berücksichtigung der Orientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Trägers relativ zum Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der Xo- Yo- Zo - Position.

Damit wird die Sollposition des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats zunächst so ermittelt, dass die angesprochenen Effekte der Abweichung vernachlässigt werden, die durch das beschriebene Drehmoment verursacht sind.

Es erfolgt dann eine Einstellung der Stellelemente des Trägers derart, dass die Istposition und die Istorientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands in der aktuellen Position mit der Sollposition und Sollorientierung des Prüfstandsaggregats im Koordinatensystem des Fahrzeugprüfstands übereinstimmen.

Dabei werden die ansteuerbaren Antriebselemente also so angesteuert, dass eine Neigung des Trägers (die zu einer Abweichung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats führen würde), durch die Ansteuerung der Antriebselemente so ausgeglichen wird, dass diese Neigung des Trägers durch eine gezielte Änderung der Struktur des Trägers kompensiert wird. Diese Änderung der Struktur erfolgt derart, dass die Istposition und Istorientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats mit der Sollposition und Sollorientierung des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats übereinstimmt.

Anspruch 5 betrifft einen Fahrzeugprüfstand zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. Der Fahrzeugprüfstand weist ein Prüfstandsaggregat mit einer lineargeführten Positionsveränderung auf. Der Träger des Prüfstandsaggregats ist mittels eines Lagerelementes auf oder an einer Schiene gelagert. Die Lagerung des Lagerelements erfolgt derart, dass das Lagerelement des Trägers des Prüfstandsaggregats in Längsrichtung der Schiene über Antriebsmittel oder manuell in verschiedene Positionen bringbar ist. Nach der vorliegenden Erfindung weist das Lagerelement ein Abstützelement auf, über das das Lagerelement zusätzlich neben der Schiene gelagert ist.

Diese Ausgestaltung erweist sich als vorteilhaft, weil das Gewicht des Trägers mit dem daran befestigten Prüfstandsaggregat nicht vollständig von der Schiene aufgenommen werden muss. Durch das Abstützelement wird ein Teil des Gewichts - und auch des beschriebenen Drehmomentes - durch das Abstützelement aufgenommen (abgetragen). Dadurch wird der beschriebene Effekt der Neigung des Trägers infolge des Drehmomentes reduziert. Das Lagerelement kann auf einer Bodenschiene im Fahrzeugprüfstand gelagert sein. Abhängig von der Ausgestaltung des Fahrzeugprüfstands kann das Lagerelement an einer Schiene gelagert sein, die Teil eines Portalsystems im Fahrzeugprüfstand ist. Ein solches Portalsystem hat den Vorteil, dass der Bodenbereich des Fahrzeugprüfstands frei bleibt, so dass dort andere Messeinheiten positioniert werden können oder ein entsprechend vergrößerter Einfahrt- und Ausfahrtbereich des Fahrzeugs zur Verfügung steht.

Es erweist sich als sinnvoll, für die verbleibende Neigung des Trägers ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung auszuführen.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Anbringung des Abstützelementes zur Verringerung bzw. Vermeidung der Neigung des Trägers für sich allein eine Erfindung gegenüber dem Stand der Technik darstellt. Es wird ausdrücklich vorbehalten, hierauf eine Teilanmeldung einzureichen auf diese konstruktive Ausgestaltung, bei der ausdrücklich keines der vorgenannten Verfahren ausgeführt wird.

Bei der Ausgestaltung eines Fahrzeugprüfstands gemäß Anspruch 6 besteht das Lagerelement aus zwei über eine Schwenkachse miteinander verbundenen Teilen. Der erste Teil des Lagerelementes ist an der Schiene gelagert. Der zweite Teil des Lagerelementes ist über das Abstützelement neben der Schiene gelagert.

Dies erweist sich insofern als vorteilhaft, weil damit Rückwirkungen des beschriebenen Drehmomentes auf die Schiene reduziert werden können. Eine eventuelle Verformung der Schiene kann dadurch reduziert oder ganz vermieden werden.

Auch die Ausgestaltung des Fahrzeugprüfstands gemäß Anspruch 6 kann Bestandteil der angesprochenen Teilanmeldung sind.

Soweit eines der vorgenannten Verfahren ausgeführt wird bei der Ausgestaltung eines Fahrzeugprüfstands gemäß Anspruch 6 ist vorteilhaft die Position und Orientierung der Schwenkachse definiert über die Verbindung der beiden Teile des Lagerelementes.

Bei der Ausgestaltung des Fahrzeugprüfstands gemäß Anspruch 7 besteht das Lagerelement aus zwei miteinander verbundenen Teilen. Der erste Teil des Lagerelementes ist an der Schiene gelagert. Der zweite Teil des Lagerelementes ist gegenüber dem ersten Teil des Lagerelementes in Z-Richtung verschiebbar und über das Abstützelement neben der Schiene gelagert.

Alternativ oder zusätzlich zu der Verbindung der beiden Teile über die Schwenkachse im Sinne des Anspruch 6 können die beiden Teile auch so miteinander verbunden sein, dass das zweite Teil in Z-Richtung gegenüber dem ersten Teil verschiebbar ist. Das zweite Teil ist wieder über ein Abstützelement abgestützt.

Wenn es sich bei der Schiene um eine Bodenschiene handelt, hängt es von der Ebenheit des Bodens des Fahrzeugprüfstands ab, ob eventuell durch ein Anheben oder Absenken des Abstützelementes eine Neigung des Trägers veranlasst wird. Diese Neigung kann auftreten, wenn eine Schwenkachse im Sinne des Anspruchs 6 vorhanden ist oder auch mit einem starren Lagerelement, wenn es zu einer Verformung der Schiene kommt.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die beiden Teile in vertikaler Richtung (Z- Richtung) gegeneinander verschiebbar sind. Das zweite Teil kann dann entsprechend einer Erhebung im Boden oder einer Welle im Boden angehoben werden oder absinken. Durch die Verschiebbarkeit des zweiten Teils des Lagerelementes gegenüber dem ersten Teil des Lagerelementes in Z-Richtung wird vorteilhaft eine Rückwirkung auf die Schiene reduziert bzw. ganz vermieden. Außerdem wird durch die Verschiebung in Z-Richtung erreicht, dass es zu keiner Neigung des Trägers kommt infolge von Bodenunebenheiten abhängig von der Position des Abstützelementes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei:

Fig. 1 : ein Prüfstandsaggregat, das an einem Träger befestigt ist, der teleskopierbare Elemente und Drehgelenke aufweist,

Fig. 2: das Prüfstandsaggregat nach Figur 1 in einer weiteren Betriebsposition,

Fig. 3: das Prüfstandsaggregat nach Figur 1 in einer weiteren Betriebsposition,

Fig. 4: eine Draufsicht auf ein Lagerelement, auf dem ein Träger aufgebracht ist mit einer Schiene, an der das Lagerelement geführt ist,

Fig. 5: einen senkrechten Schnitt durch die Darstellung der Figur 4 mit einem ersten Lagerelement und

Fig. 6: einen senkrechten Schnitt durch die Darstellung der Figur 4 mit einem weiteren Lagerelement. Figur 1 zeigt ein Prüfstandsaggregat 1 , das an einem Träger 2 befestigt ist. Der Träger besteht aus mehreren Elementen 3, 4 und 5.

Die Elemente 3 und 4 sind entsprechend den Pfeilen 6 und 7 teleskopierbar.

Die Elemente 3 und 4 sowie die Elemente 4 und 5 sind über Drehgelenke 8 und 9 miteinander verbunden. Diese Elemente können relativ zueinander entsprechend den Pfeilen 10 und 11 gedreht werden.

Für die Drehung um die Drehgelenke 8 und 9 sind ansteuerbare Antriebselemente vorhanden.

Ebenso sind ansteuerbare Antriebselemente vorhanden, um die Teleskopierbarkeit der Elemente 3 und 4 zu realisieren.

Das Prüfstandsaggregat 1 ist an dem Element 5 befestigt. Diese Befestigung erfolgt ebenfalls über ein (hier nicht dargestelltes) Drehgelenk.

Der Träger 2 und damit auch das daran befestigte Prüfstandsaggregat 1 sind in einem Fahrzeugprüfstand bewegbar. Beispielsweise kann der Träger 2 geführt sein entlang einer Schiene, einer Kette oder einem Führungsseil.

Es ist zu sehen, dass an dem Element 3 des Trägers 2 eine Neigungsmesseinheit 12 befestigt ist. Diese Neigungsmesseinheit 12 kann beispielsweise ein an sich bekannter Mems-Sensor sein.

Figur 2 zeigt das Prüfstandsaggregat 1 nach Figur 1 in einer weiteren Betriebsposition. In der hier dargestellten Betriebsposition befindet sich der Schwerpunkt des Trägers 2 und des Prüfstandsaggregats 1 oberhalb der Aufstandsfläche des T räger 2. Dies ist vorteilhaft die Xo - Yo - Zo - Position, die im hier vorliegenden Zusammenhang als Ausgangsposition bezeichnet ist. In der Ausgangsposition wirkt kein Drehmoment durch den Träger 2 und das Prüfstandsaggregat 1 , das zu einer Neigung des Trägers führen könnte.

Figur 3 zeigt das Prüfstandsaggregat 1 nach Figur 1 in einer weiteren Betriebsposition.

Es ist zu sehen, dass das Prüfstandsaggregat durch eine entsprechende Drehung in den Drehgelenken 8 und 9 in einer seitlichen Auslage positioniert ist bezogen auf die Aufstandsfläche des Trägers 2 (definiert durch die Aufstandsfläche des Elementes 3). Dadurch entsteht ein Drehmoment, das zu einer seitlichen Neigung des Trägers 2 führt.

In der Figur 3 ist die Anordnung strichliniert dargestellt, in der sich der Träger 2 mit dem Prüfstandsaggregat 1 befinden würde, wenn der Träger 2 nicht geneigt wäre.

Die strichlinierte Darstellung entspricht somit der „Sollposition und Sollorientierung“ des intrinsischen Koordinatensystems des Prüfstandsaggregats, das dann mit der Bezugsziffer T versehen ist. Entsprechend sind die Teile des Träger 2‘ auch mit den Bezugsziffern 3‘, 8‘, 4‘, 9‘, 5‘ versehen.

Die dargestellte Abweichung kann durch eine Umrechnung bei der Auswertung (d.h. bei der Kalibrierung und/oder Justierung des Fahrzeugaggregats) berücksichtigt werden.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Struktur des Träger 2 einstellbar durch die teleskopierbaren Elemente 3 und 4 und die Drehgelenke 8 und 9. Es ist somit ebenfalls möglich, die gemäß der vorliegenden Erfindung erkannte Abweichung der Istposition und Istorientierung des Prüfstandsaggregats (Position 1) von der Sollposition und Sollorientierung (Position T) auszugleichen. Dieser Ausgleich erfolgt so, dass sich das Prüfstandsaggregat 1 (unter Berücksichtigung der Neigung des Trägers 2 infolge des Drehmoments, das durch die seitliche Auslage des Prüfstandsaggregats bedingt ist) wieder an der Sollposition (T) befindet - auch mit der Sollorientierung. Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Lagerelement 401 , auf dem ein Träger 2 aufgebracht ist.

Das Lagerelement 401 ist an einer Schiene 402 geführt.

Das Lagerelement 401 besteht aus einem ersten Teil 403 und einem zweiten Teil 404. Das erste Teil 403 ist an der Schiene 402 befestigt und entlang der Schiene 402 geführt. Das zweite Teil 404 ist an dem ersten Teil 403 befestigt, dargestellt durch die Markierungspfeile 405.

Diese Befestigung kann derart sein, dass die beiden Teile 403 und 404 entlang einer Schwenkachse gegeneinander beweglich sind und/oder an der durch die Markierungspfeile 405 gekennzeichneten Stelle in vertikaler Richtung gegeneinander verschiebbar sind.

Auf dem zweiten Teil 404 des Lagerelementes 401 ist ein Träger 2 angebracht.

Figur 5 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Darstellung der Figur 4 mit einem ersten Lagerelement.

Es sind die Schiene 402, das erste Teil 403 des Lagerelementes, das zweite Teil 404 des Lagerelementes und der Träger 2 (teilweise) dargestellt.

Das zweite Teil 404 des Lagerelementes ist über ein Rad 502 auf dem Boden abgestützt.

Es ist eine Schwenkachse 501 zu sehen, um die das zweite Teil 404 des Lagerelementes gegenüber dem ersten Teil 403 schwenkbar ist.

Wenn das Rad 502 des zweiten Teils 404 des Lagerelementes bei einer Bewegung des Lagerelementes entlang der Schiene 402 über Bodenunebenheiten bewegt wird, können diese Bodenunebenheiten durch eine Schwenkbewegung des zweiten Teils 404 des Lagerelementes gegenüber dem ersten Teil 403 des Lagerelementes ausgeglichen werden.

Außerdem ergibt sich durch diese Art der Befestigung des zweiten Teils 404 des Lagerelements an dem ersten Teil 403 des Lagerelement durch diese Schwenkachse auch eine definierte Schwenkachse für eine Neigung des Trägers 2 infolge eines Drehmoments, das durch eine seitliche Verschiebung des gemeinsamen Schwerpunkts des Trägers mit dem daran befestigten Prüfstandsaggregat 1 erfolgen kann.

Dadurch ändert sich die Neigung des Trägers 2, die jedoch mit dem Neigungsmesser gemessen und - rechnerisch oder durch eine Ansteuerung der Antriebselemente zur Änderung der Struktur des Trägers 2 - ausgeglichen werden kann.

Durch diese Anordnung können Rückwirkungen des Lagerelementes auf die Schiene

402 eingeschränkt werden.

Figur 6 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Darstellung der Figur 4 mit einem weiteren Lagerelement.

Es sind die Schiene 402, das erste Teil 403 des Lagerelementes und das zweite Teil 404 des Lagerelementes dargestellt. Der Träger 2 ist hier nicht dargestellt, befindet sich aber auch bei dieser Ausführungsform auf dem zweiten Teil 404 des Lagerelementes.

Das zweite Teil 404 des Lagerelementes ist über ein Rad 602 auf dem Boden abgestützt.

Es ist zu sehen, dass das zweite Teil 404 des Lagerelementes an dem ersten Teil

403 des Lagerelementes befestigt ist, wobei das zweite Teil 404 des Lagerelementes gegenüber dem ersten Teil des Lagerelementes entsprechend den Pfeil 603 in vertikaler Richtung verschiebbar ist. Wenn das Rad 602 des zweiten Teils 404 des Lagerelementes bei einer Bewegung des Lagerelementes entlang der Schiene 402 über Bodenunebenheiten bewegt wird, können diese Bodenunebenheiten durch eine Bewegung in vertikaler Richtung des zweiten Teils 404 des Lagerelementes gegenüber dem ersten Teil 403 des Lagerelementes ausgeglichen werden. Dadurch ändert sich die Neigung des Trägers 2 nicht, jedoch wird die Z-Koordinate des Trägers (und damit auch des Prüfstandsaggregats 1 ) geändert.

Auch durch diese Anordnung können Rückwirkungen des Lagerelementes auf die Schiene 402 eingeschränkt werden.