DE10032356A1

DE10032356A1 - Vorrichtung zum Ermitteln von Rad-, Achsgeometriedaten und/oder Bewegungsdaten der Karosserie eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10032356A1
Application number: DE2000132356
Authority: DE
Inventors: Artur Dannenmann; Dietrich Adolph
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2002-01-31
Also published as: WO2002003027A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ermitteln von Rad-, Achsgeometriedaten und/oder Bewegungsdaten der Karosserie (3) eines Kraftfahrzeugs relativ zu dem Felge (1) und Reifen aufweisenden Rad (10) mit einer Kameraanforderung (2) mit der zumindest an dem Rad (10) vorhandene, voneinander unterscheidbare Radmarken (1.1, 1.2, 1.4) erfassbar sind, und mit einer der Kameraanordnung (2) nachgeordneten Auswerteeinrichtung. Eine einfache Vorgehensweise bei der Messung wird dadurch unterstützt, dass die Radmarken (1.2, 1.3, 1.4) von einem Hersteller bei der Fertigung an der Felge (1), einer Radkappe oder dem Reifen ausgebildet sind und dass zur Unterscheidung der Radmarken (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) alle Radmarken unterschiedlich ausgebildet sind, eine Radmarke als Bezugsradmarke (1.1) gegenüber den übrigen unterschiedlich ausgebildet ist, wobei die Unterscheidung der übrigen Radmarken (1.2, 1.3, 1.4) mittels der Auswerteeinrichtung aufgrund ihrer Position bezüglich der Bezugsradmarke (1.1) erfolgt, oder alle Radmarken (1.2, 1.3, 1.4) gleich ausgebildet sind, wobei die Unterscheidung der Radmarken (1.2, 1.3, 1.4) mittels der Auswerteeinrichtung aufgrund ihrer Position bezüglich eines an dem Rad (10) vorhandenen Radmerkmals (1.5) erfolgt (Fig. 1).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ermitteln von Rad-, Achs geometriedaten und/oder Bewegungsdaten der Karosserie eines Kraftfahrzeugs relativ zu dem Felge und Reifen aufweisenden Rad mit einer Kameraanordnung mit der zumindest an dem Rad vorhandene, voneinander unterscheidbare Rad marken erfassbar sind, und mit einer der Kameraanordnung nachgeordneten Auswerteeinrichtung.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in der DE 197 57 760 A1 gezeigt. Bei dieser bekannten Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/oder Achsgeometrie von Kraftfahrzeugen ist auf dem Prüfplatz eine Kameraanordnung vorgesehen, mit der aus zumindest zwei unterschiedlichen Perspektiven eine Markierungsein richtung aus einer prüfplatzfesten Bezugsmerkmalsanordnung, mindestens einem Karosseriemerkmal und mindestens einem Radmerkmal zum Ermitteln der Rad- und/oder Achsgeometrie von Kraftfahrzeugen während einer Vorbeifahrt an der Kameraanordnung erfasst wird. Mit mehreren Radmerkmalen pro Rad kann dabei die Raddrehebene exakt festgestellt und ein Felgenschlag ermittelt werden. Mit der Vorrichtung können die Fahrachse, die Einzelspur für jedes Rad, die Ge samtspur für jedes Radpaar, der Sturz für jedes Rad, ein Radversatz vorn/hinten, Seitenversatz rechts/links, Spurweitendifferenz und Spurweite sowie Achsver satz rechnerisch ermittelt werden. Mit den Karosseriemerkmalen können zudem der Einfederungszustand bzw. Beladungszustand je Rad und/oder die Neigung der Karosserie in Längs- und Querrichtung erfasst werden.

In der DE 197 57 763 A1 ist eine ähnliche Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/oder Achsgeometrie von Kraftfahrzeugen angegeben, wobei die Ermittlung der fahrzeugspezifischen Daten jedoch im Stillstand des Kraftfahrzeugs erfolgt.

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 199 34 864 ist eine weiter entwickelte Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/oder Achsgeome trie von Kraftfahrzeugen vorgeschlagen, mit der ähnliche Messdaten wie gemäß den beiden vorstehend genannten Druckschriften ermittelt werden können, wo bei jedoch der Aufbau der Vorrichtung und die Vorgehensweise zum Ermitteln der Messdaten vereinfacht sind. Hierbei wird die Richtung der Fahrachse des Fahrzeugs in der Auswerteeinrichtung auf der Grundlage der Erfassung der Mar kierungseinrichtung gesondert für jedes Rad aus einer Bewegungsbahn minde stens eines Karosseriemerkmals ermittelt und die Lage der Drehachse des Rads bezüglich der Vertikalen und der Richtung der so ermittelten Fahrachse be stimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs ge nannten Art bereitzustellen, mit der die Vorgehensweise zum Ermitteln der Messdaten weiterhin vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen, dass die Radmarken von einem Hersteller bei der Fertigung an der Felge, einer Radkappe oder dem Reifen ausgebildet sind und dass zur Unter scheidung der Radmarken alle Radmarken unterschiedlich ausgebildet sind, eine Radmarke als Bezugsradmarke gegenüber den übrigen unterschiedlich ausge bildet ist, wobei die Unterscheidung der übrigen Radmarken mittels der Aus werteeinrichtung aufgrund ihrer Position bezüglich der Bezugsradmarke erfolgt, oder alle Radmarken gleich ausgebildet sind, wobei die Unterscheidung der Radmarken mittels der Auswerteeinrichtung aufgrund ihrer Position bezüglich eines an dem Rad vorhandenen Radmerkmals erfolgt.

Da die Radmarken bereits bei der Herstellung und damit dauerhaft auf dem Rad, insbesondere der Felge oder der Radkappe vorgesehen sind, brauchen diese vor einer Messung nicht erst angebracht zu werden. Dies bietet die Möglichkeit, dass die Messung in Art einer Serviceleistung beispielsweise an der Zufahrt einer Werkstatt oder Tankstelle mittels einer geeignet installierten Kameraanordnung durchgeführt werden kann und der Fahrer von dem Werkstattpersonal beispiels weise auf eine fehlerhafte Spur oder einen ungünstigen Sturz hingewiesen wer den kann. Unter zusätzlicher Ausnutzung von Karosseriemerkmalen, beispiels weise charakteristischer Konturen und in der Auswerteeinrichtung gespeicherten Typdaten können weitere Aussagen, beispielsweise zu einem Einfederungszustand oder zu einem Schwingungsverhalten und damit zu Radaufhängungskom ponenten getroffen werden. Der Zufahrtsweg kann für solche Messungen etwa mit definierten Unebenheiten ausgebildet sein. Die Radmarken sowie die Be zugsradmarke lassen sich an den Felgen oder den Radkappen gleichzeitig auch als gestalterisches Element nutzen. Als Radmerkmal zum Identifizieren der verschiedenen Radmarken entsprechend ihrer Position kann z. B. ein Ventil durchbruch oder ein Firmensymbol genutzt werden.

Günstige Gestaltungsmöglichkeiten bestehen darin, dass die Radmarken einge formt und/oder mittels Lackierung ausgebildet sind.

Für unterschiedliche Auswertezwecke kann vorgesehen sein, dass die Kamera anordnung an einem Prüfplatz, der Karosserie oder mindestens einem Rad mit tels einer Halterung schwenkbar oder fest angeordnet ist. Mit den verschiedenen Positionierungen der Kamera ergeben sich unterschiedliche Bezugssysteme, die von der Auswerteeinrichtung zum Ermitteln der Messdaten zugrunde gelegt wer den.

Eine günstige Ausbildung der Vorrichtung zum einfachen Ermitteln von Mess daten zur Rad- und/oder Achsgeometrie oder von Bewegungsdaten des Rades, der Karosserie und auch der Karosserie relativ zum Rad oder verschiedenen Rädern besteht darin, dass die Drehachse eines vermessenen Rades durch gleichzeitiges Erfassen der Radmarken und mindestens einer Karosseriemarke ermittelt wird, dass die Richtung der Fahrachse des Kraftfahrzeugs in der Auswerteeinrichtung auf der Grundlage der Erfassung einer Bewegungsbahn der mindestens einen Karosseriemarke bei einer Vorbeifahrt an der an dem Prüfplatz positionierten Kameraanordnung ermittelt wird und dass die Lage der Drehachse des Rades bezüglich der ermittelten Vertikalen und der Richtung der Fahrachse bestimmt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Be zugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Prüfplatzes mit einer Kamera anordnung zum Erfassen eines Rades und eines Teils der Karosserie in Vorderansicht oder Rückansicht und

Fig. 2 eine mögliche Ausbildung von Radmerkmalen an einer Felge.

Wie Fig. 1 zeigt, können auf einem Prüfplatz mittels einer Kameraanordnung 2, die mehrere Kameras zur Beobachtung aus unterschiedlichen Perspektiven auf weisen kann, mehrere an einem Rad 10 angeordnete Radmarken 1.2, 1.3, 1.4 sowie eine zugeordnete Bezugsradmarke 1.1 und/oder ein Radmerkmal 1.4 (vgl. Fig. 2) zusammen mit an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs vorhandenen Karosseriemarken erfasst werden. Die Karosseriemarken können dabei charakte ristische Merkmale der Karosserie 3 oder speziell angebrachte Karosseriemarken sein, wozu sich übliche Befestigungsmittel (wie Kleben, Saugen, Adhäsionsmit tel, magnetische Haftmittel, Klettverbindungen, Gummihalterungen oder Heftele mente) eignen. Günstig ist es jedoch, charakteristische Merkmale der Karosserie auszunutzen, wenn eine schnelle Durchführung der Messung ermöglicht werden soll.

Als Radmarken 1.2, 1.3, 1.4 sind vorliegend Aufnahmen in einer Felge 1 für Radmuttern vorgesehen, von denen eine als Bezugsradmarke 1.1 zum Unter scheiden der übrigen, unter sich gleich ausgebildeten Radmarken 1.2, 1.3, 1.4 ausgebildet ist. In der Auswerteeinrichtung kann dann entsprechend der Abfol gen bzw. Positionierung der einzelnen Radmarken eine eindeutige Unterschei dung der einzelnen Radmarken vorgenommen werden. Entsprechend kann auch aufgrund der Lage der Radmarken 1.2, 1.3, 1.4 relativ zu der Anordnung oder Ausrichtung eines Radmerkmals 1.5, wie z. B. eines Firmensymbols, eine Unter scheidung der einzelnen Radmarken 1.2, 1.3, 1.4 mittels der Auswerteeinrich tung vorgenommen werden.

Die Radmarken 1.2, 1.3, 1.4 bzw. auch die Bezugsradmarke 1.1 und das Rad merkmal 1.5 sind herstellerseitig an der Felge 1 oder alternativ an einer Rad kappe ausgebildet und damit starr zueinander angeordnet. Zum Ermitteln von Rad-, Achsgeometriedaten und/oder Bewegungsdaten der Karosserie 3 z. B. rela tiv zu dem Rad 10 brauchen keine weiteren Manipulationen an dem Fahrzeug vorgenommen zu werden, so dass die Messung beispielsweise während des Ein fahrens des Fahrzeugs zu einer Werkstatt oder Tankstelle mittels geeignet positionierter Kameras vorgenommen werden kann. Als Messgrößen lassen sich insbesondere die in den eingangs erwähnten Druckschriften DE 197 57 960 A1 und DE 197 57 763 A1 im Einzelnen angegebenen Parameter erfassen. Auch können aufgrund der Bewegungsdaten der Karosserie 3 und des Rades 10, bei spielsweise aufgrund des Schwingverhaltens der Karosserie 3 und des Rades 10 für sich und relativ zueinander, Aussagen zu dem Zustand von Radaufhängungs komponenten 4 getroffen werden. Hierbei kann auch eine prüfplatzfeste Bezugs merkmalsanordnung zusätzlich vorgesehen sein, die z. B. pendelnd am Prüfplatz angeordnet ist.

Wie bereits eingangs ausgeführt, kann die Kameraanordnung 2 auch mittels einer geeigneten Halterung an dem Rad 10 oder der Karosserie 3 angebracht sein, womit sich jeweils unterschiedliche Bezugssysteme ergeben, die mittels der Auswerteeinrichtung berücksichtigt werden.

Wie eingangs unter Bezugnahme auf die nicht vorveröffentlichte deutsche Pa tentantmeldung 199 34 864 weiter ausgeführt, lässt sich mit der Vorrichtung aufgrund der Bewegungsbahn eines oder mehrere Karosseriemarken eine Fahr achse des Fahrzeugs ohne Weiteres feststellen und mit zusätzlicher Bestimmung der vertikalen Richtung aufgrund einer Bezugsmerkmalsanordnung oder von in der Auswerteeinrichtung hinterlegten Daten eine Drehachse des Rades 10 be stimmen. Mittels der Drehebenen der verscheidenen Radmarken 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 lässt sich die Drehebene des Rades 10 unter Kompensation eines Felgen schlags genau bestimmen. Mit diesen Maßnahmen können dann die entspre chenden Messdaten gewonnen werden, wie in den genannten Druckschriften näher ausgeführt (wobei darauf hingewiesen wird, dass zu der deutschen Patentanmeldung 199 34 864 eine Nachanmeldung unter Inanspruchnahme der Priorität dieser Anmeldung eingereicht wird, die deren sämtliche Merkmale beinhaltet).

Claims

1. Vorrichtung zum Ermitteln von Rad-, Achsgeometriedaten und/oder Bewe gungsdaten der Karosserie (3) eines Kraftfahrzeugs relativ zu dem Felge (1) und Reifen aufweisenden Rad (10) mit einer Kameraanordnung (2) mit der zumindest an dem Rad (10) vorhandene, voneinander unterscheidbare Radmarken (1.1, 1.2, 1.4) erfassbar sind, und mit einer der Kameraanord nung (2) nachgeordneten Auswerteeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Radmarken (1.2, 1.3, 1.4) von einem Hersteller bei der Fertigung an der Felge (1), einer Radkappe oder dem Reifen ausgebildet sind und dass zur Unterscheidung der Radmarken (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) alle Rad marken unterschiedlich ausgebildet sind, eine Radmarke als Bezugsrad marke (1.1) gegenüber den übrigen unterschiedlich ausgebildet ist, wobei die Unterscheidung der übrigen Radmarken (1.2, 1.3, 1.4) mittels der Auswerteeinrichtung aufgrund ihrer Position bezüglich der Bezugsrad marke (1.1) erfolgt, oder alle Radmarken (1.2, 1.3, 1.4) gleich ausgebildet sind, wobei die Unterscheidung der Radmarken (1.2, 1.3, 1.4) mittels der Auswerteeinrichtung aufgrund ihrer Position bezüglich eines an dem Rad (10) vorhandenen Radmerkmals (1.5) erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radmarken (1.2, 1.3, 1.4) eingeformt und/oder mittels Lackie rung ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraanordnung (2) an einem Prüfplatz, der Karosserie (3) oder mindestens einem Rad (10) mittels einer Halterung schwenkbar oder fest angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehachse eines vermessenen Rades (10) durch gleichzeitiges Erfassen der Radmarken (1.2, 1.3, 1.4) und mindestens einer Karosserie marke ermittelt wird,
dass die Richtung der Fahrachse des Kraftfahrzeugs in der Auswerteein richtung auf der Grundlage der Erfassung einer Bewegungsbahn der min destens einen Karosseriemarke bei einer Vorbeifahrt an der an dem Prüf platz positionierten Kameraanordnung (2) ermittelt wird und dass die Lage der Drehachse des Rades (10) bezüglich der ermittelten Vertikalen und der Richtung der Fahrachse bestimmt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikale mittels zusätzlicher Erfassung einer auf dem Prüfplatz positionierten Bezugsmerkmalsanordnung oder mittels mit der Kamera anordnung (2) aufgrund ihrer Lagerung festgestellter Lageinformation oder in ihr gespeicherter Daten gestgestellt wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteeinrichtung auch eine Radstellung relativ zur Karosserie (3) ermittelt wird.