DE10050653A1 - Device for determining the wheel and / or axle geometry - Google Patents

Device for determining the wheel and / or axle geometry

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DE10050653A1 DE2000150653 DE10050653A DE10050653A1 DE 10050653 A1 DE10050653 A1 DE 10050653A1 DE 2000150653 DE2000150653 DE 2000150653 DE 10050653 A DE10050653 A DE 10050653A DE 10050653 A1 DE10050653 A1 DE 10050653A1
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Abstract

The invention relates to a device for determining the wheel geometry and/or axle geometry of motor vehicles in a measuring area by using an optical measuring device having at least two image recording devices (2), which record a marking device from at least two different perspectives, and having an evaluation device, whereby the marking device is recorded as the motor vehicle passes by. A simplified measurement is thus achieved in that the vertical direction in the measuring area is determined based on the referencing and in that the reference feature system is used for measuring the mutual position and location (referencing) of the at least two image recording devices (2). According to the invention, the referencing is carried out before the motor vehicle passes by and the reference features are known or the referencing is likewise carried out before the motor vehicle passes by, however, at least five unknown reference features are used or the referencing is carried out as the motor vehicle passes by and at least five unknown reference features are used.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/oder Achsgeometrie von Kraftfahrzeugen in einem Messraum mittels einer optischen Messeinrichtung mit mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen, die aus zumindest zwei unterschiedlichen Perspektiven eine Markierungseinrichtung einschließlich mindestens eines an einem Rad vorhandenen oder angeordneten Radmerkmals und mindestens eines Karosseriemerkmals und einer Bezugsmerk­ malsanordnung mit mindestens drei zumindest in einer Ebene versetzten Bezugsmerkmalen erfasst, und mit einer Auswerteeinrichtung, wobei die Erfas­ sung der Markierungseinrichtung während der Vorbeifahrt des Kraftfahrzeuges erfolgt und die Drehachse eines vermessenen Rades durch gleichzeitiges Erfas­ sen des mindestens einen Radmerkmals und des mindestens einen Karosserie­ merkmals zu mehreren Zeitpunkten in dem Messraum ermittelt wird.The invention relates to a device for determining the wheel and / or axle geometry of motor vehicles in a measuring room by means of a optical measuring device with at least two image recording devices a marking device from at least two different perspectives including at least one present or arranged on a wheel Wheel feature and at least one body feature and a reference feature Painting arrangement with at least three in at least one plane Reference features detected, and with an evaluation device, the detection solution of the marking device while the motor vehicle drives past and the axis of rotation of a measured wheel by simultaneous detection sen of the at least one wheel feature and the at least one body feature is determined at several times in the measuring room.

Eine derartige Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/oder Achsgeometrie von Kraftfahrzeugen in einem Messraum mittels einer optischen Messeinrichtung ist in der DE 197 57 760 A1 angegeben. Bei dieser bekannten Vorrichtung um­ fasst die Markierungseinrichtung außer zumindeste einem definierten Radmerk­ mal und mindestens einem Karosseriemerkmal zusätzlich noch in einer Auswer­ teeinrichtung der Messeinrichtung bekannte Bezugsmerkmale in dem Messraum. Die Erfassung der Markierungseinrichtung geschieht unter Auswertung aller dieser Merkmale während der Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs und ist vom Bedie­ nungsaufwand her gegenüber bis dahin bekannten Vorrichtungen relativ einfach. Mittels der in der Auswerteeinrichtung bekannten Positionierung der verschie­ denen Merkmale der Markierungseinrichtung können die Positionen der Bildauf­ nahmeeinrichtungen genau ermittelt und die Radebene relativ zu den Fahrzeug­ bewegungskoordinaten errechnet werden, so dass die Rad- und Achsgeometrien bestimmbar sind, wobei die Bestimmung unter realen Fahrbedingungen erfolgt. Mit Hilfe der Bezugsmerkmale werden zur Messung der Rad- und Achsgeome­ triedaten, wie Spur und Sturz die Vertikalenrichtung im Messraum und die Fahrachse des Fahrzeugs ermittelt.Such a device for determining the wheel and / or axle geometry of motor vehicles in a measuring room by means of an optical measuring device  is specified in DE 197 57 760 A1. In this known device summarizes the marking device apart from at least one defined wheel mark times and at least one body feature in addition in a Auswer teeinrichtung the measuring device known reference features in the measuring room. The marking device is recorded by evaluating all of these features while the motor vehicle is driving past and is dependent on the operator effort compared to previously known devices relatively simple. By means of the positioning of the various known in the evaluation device The features of the marking device can determine the positions of the image acquisition devices accurately determined and the wheel plane relative to the vehicle movement coordinates are calculated so that the wheel and axle geometries are determinable, the determination taking place under real driving conditions. With the help of the reference features for measuring the wheel and axle geometry triedaten how track and camber the vertical direction in the measuring room and the Driving axis of the vehicle determined.

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 199 34 864 ist zur weiteren Vereinfachung der Messung der Rad- und Achsgeometriedaten von Kraftfahrzeugen während der Vorbeifahrt vorgeschlagen, die Richtung der Fahr­ achse des Kraftfahrzeugs auf der Grundlage der Erfassung der Markierungsein­ richtung gesondert für jedes Rad aus einer Bewegungsbahn des mindestens ei­ nen Karosseriemerkmals zu ermitteln, wodurch sich bereits mit einer an einem Rad vorgesehenen Messeinrichtung während der Vorbeifahrt die Vertikalenrich­ tung und die Richtung der Fahrachse mit verringertem Aufwand bestimmen lässt und bereits ohne Messungen an weiteren Rädern die Daten zur Rad- und/oder Achsgeometrie des betreffenden Rades erhalten wird, wie in dieser Druckschrift näher ausgeführt. Dabei kann auch eine mobile Bezugsmerkmalsanordnung auf dem Prüfplatz verwendet werden, deren Ausrichtung zur Vertikalen über ein Ka­ librierpendel bestimmt wird.In the unpublished German patent application 199 34 864 is for further simplifying the measurement of the wheel and axle geometry data from Motor vehicles during the drive suggested the direction of driving axis of the motor vehicle based on the detection of the marking Direction separately for each wheel from a trajectory of at least one egg to determine a body characteristic, which means that one with one Wheel provided measuring device while driving past the vertical tion and the direction of the driving axis can be determined with reduced effort and the data for the wheel and / or  Axle geometry of the wheel in question is obtained, as in this document detailed. A mobile reference feature arrangement can also be used the test bench are used, their alignment to the vertical using a Ka librating pendulum is determined.

Der vorliegenden Erfingung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der ein­ gangs angegebenen Art bereitzustellen, mit der der Messaufbau und die Durch­ führung der Messung noch weiter vereinfacht werden.The present invention is based on the object of a device The type specified above, with which the measurement setup and the through measurement can be simplified even further.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 2 gelöst.This object is achieved with the features of independent claims 1 and 2 solved.

Demnach ist also bei einem Ausführungsbeispiel mit vereinfachter Verwendung einer Bezugsmerkmalsanordnung vorgesehen, dass die Vertikalenrichtung im Messraum auf der Grundlage der Referenzierung bestimmt wird, dass zur Mes­ sung die gegenseitige Position und Lage (Referenzierung) der mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen mit der Bezugsmerkmalsanordnung vorgenommen ist, wobei die Referenzierung vor der Vorbeifahrt vorgenommen ist und die Posi­ tion der Bezugsmerkmale zueinander bekannt sind oder die Referenzierung vor der Vorbeifahrt vorgenommen ist und mindestens fünf Bezugsmerkmale unbe­ kannter Position verwendet sind oder die Referenzierung während der Vorbei­ fahrt vorgenommen wird und mindestens fünf Bezugsmerkmale unbekannter Positionen verwendet sind, dass die Richtung der Fahrachse des Kraftfahrzeugs in der Auswerteeinrichtung auf der Grundlage der Erfassung der Markierungs­ einrichtung gesondert für jedes Rad aus einer Bewegungsbahn des mindestens einen Karosseriemerkmals ermittelt wird und dass die Lage der Drehachse des Rades bezüglich der Vertikalen und der Richtung der Fahrachse bestimmt wird. Der gegenseitige Bezug der mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen hin­ sichtlich ihrer Position und Lage (Referenzierung oder Orientierung) erfolgt dem­ nach entweder bereits vor der eigentlichen Messung der Rad- und Achsgeo­ metriedaten aufgrund einer Bezugsmerkmalsanordnung mit Merkmalen bekannter oder auch von vorneherein unbekannter Position oder aber bei der eigentlichen Messung aufgrund einer Bezugsmerkmalsanordnung mit Merkmelen von vorne­ herein unbekannter Position. Eine Orientierung der Bildaufnahmeeinrichtungen vor der eigentlichen Messung erleichtert dabei die Maßnahmen für die eigent­ liche Messung beispielsweise in einer Werkstatt.Accordingly, this is in one embodiment with simplified use a reference feature arrangement provided that the vertical direction in Measuring room is determined on the basis of the referencing that for measuring the mutual position and location (referencing) of the at least two Image recording devices made with the reference feature arrangement is, the referencing is made before driving past and the Posi tion of the reference features are known to each other or the referencing before the drive past is made and at least five reference features unrelated known position are used or referencing during the passing drive is made and at least five reference characteristics unknown Positions are used that the direction of the driving axis of the motor vehicle in the evaluation device based on the detection of the marking device separately for each wheel from a trajectory of at least  a body feature is determined and that the position of the axis of rotation of the Wheel is determined with respect to the vertical and the direction of the driving axis. The mutual relation of the at least two image recording devices with regard to their position and location (referencing or orientation) after either before the actual measurement of the wheel and axle geo metric data based on a reference feature arrangement with features known or from the outset unknown position or at the actual one Measurement based on a reference feature arrangement with features from the front in unknown position. An orientation of the image recording devices Before the actual measurement, the measures for the actual measurement in a workshop, for example.

Bei der alternativen Ausgestaltung zur Lösung der Aufgabe nach dem unab­ hängigen Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Vertikalenrichtung im Messraum auf der Grundlage der Referenzierung bestimmt wird, dass die gegenseitige Position und Lage (Referenzierung) der mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtun­ gen konstruktiv-instrumentell bei der Herstellung festgelegt ist oder numerisch anhand der Markierungseinrichtung bestimmt wird, dass die Richtung der Fahr­ achse des Kraftfahrzeugs in der Auswerteeinrichtung auf der Grundlage der Erfassung der Markierungseinrichtung ermittelt wird und dass die Lage der Dreh­ achse des Rades bezüglich der Vertikalen und der Richtung der Fahrachse be­ stimmt wird. Bei dieser Ausgestaltung der Vorrichtung ist auf eine Bezugs­ merkmalsanordnung gänzlich verzichtet und die Referenzierung der mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen bei der Herstellung oder aufgrund der Radmerkmale und/oder Karosseriemerkmale bestimmt. Dadurch wird die eigentliche Messung z. B. in einer Werkstatt besonders einfach.In the alternative embodiment for solving the task after the independent dependent claim 2 provides that the vertical direction in the measuring room on the basis of referencing it is determined that the mutual Position and location (referencing) of the at least two image recording devices gene constructive-instrumental in the manufacture or numerically it is determined from the marking device that the direction of driving axis of the motor vehicle in the evaluation device on the basis of Detection of the marking device is determined and that the location of the rotation axis of the wheel with respect to the vertical and the direction of the driving axis is true. In this embodiment of the device is based on a reference feature arrangement completely dispensed with and the referencing of at least two imaging devices during manufacture or due to the wheel characteristics  and / or body features determined. This will make the real one Measurement z. B. particularly easy in a workshop.

Als unbekannte Referenzierungsmerkmale in dem Messraum können beliebige Merkmale herangezogen werden, wobei für die Auswertung mindestens fünf Merkmale vorhanden sein sollen, wie photogrammetrische Verfahren gezeigt haben. An sich sind derartige Merkmale in einem Messraum bzw. an einem Prüf­ platz leicht vorzugeben.Any unknown reference features in the measuring room can be used Characteristics are used, with at least five for the evaluation Features should be present, as shown by photogrammetric methods to have. Such features are per se in a measuring room or on a test easy to specify space.

Ausser dem vereinfachten Aufbau und der vereinfachten Handhabung bei der Messung wird bei beiden Alternativen vorteilhaft erreicht, dass während der Vorbeifahrt keine Verdeckungen der Punkte am Fahrzeug durch eine Bezugs­ merkmalsanordnung auftritt und optimale Aufnahmebedingungen geschaffen werden (Objektausschnitt, Tiefenschärfe, Abbildungsmaßstab), wobei bei der zweiten Alternative nur noch die Merkmale bzw. Messpunkte am Fahrzeug und gebenenfalls auf der Fahrbahn abgebildet und von der Messeinrichtung ausge­ wertet werden.In addition to the simplified structure and handling of the Measurement is advantageously achieved in both alternatives that during the No covering of the points on the vehicle by a reference feature arrangement occurs and optimal recording conditions created be (object detail, depth of field, image scale), with the second alternative only the characteristics or measuring points on the vehicle and possibly mapped on the road and output by the measuring device be evaluated.

Durch drei oder mehr vorhandene oder angeordnete Merkmale der Fahrbahn­ ebene lässt sich die Senkrechte zur Fahrbahnebene (Vertikalrichtung) im Mess­ raum bestimmen, ohne Kenntnis der Position der Merkmale.By three or more existing or arranged features of the road level, the perpendicular to the road level (vertical direction) can be measured Determine space without knowing the location of the features.

Für einen metrischen Bezug der Messeinrichtung ist es ausreichend, wenn der Abstand von mindestens zwei Merkmalen bekannt ist. For a metric reference of the measuring device, it is sufficient if the Distance of at least two features is known.  

Vorteilhafte alternative Möglichkeiten bestehen bei der numerischen Referen­ zierung darin, dass die Referenzierung nicht aufwendig werkseitig realisiert wird, sondern individuell vor Ort anhand im Voraus bekannter Positionen mehrerer Radmerkmale und/oder Karosseriemerkmale absolut erfolgt oder numerisch an­ hand im Voraus unbekannter Positionen von zusammen mindestens fünf Rad­ merkmalen und/oder Karosseriemerkmalen relativ erfolgt.Advantageous alternative options exist for numerical references adornment in that the referencing is not implemented in the factory, but individually on site based on positions known in advance from several Wheel features and / or body features are absolute or numerical hand in advance unknown positions of at least five wheels together Features and / or body features are done relatively.

Die zusätzlichen Maßnahmen, dass die Richtung der Fahrachse gesondert für jedes Rad aus einer Bewegungsbahn des mindestens einen Karosseriemerkmals ermittelt wird, wie sie in der eingangs genannten deutschen Patentanmeldung 199 34 864 näher erläutert sind, führen zu einer weiteren Vereinfachung der Messvorgänge, da die Fahrachse auf diese Weise sehr einfach und getrennt für jedes Rad bestimmbar ist.The additional measures that the direction of the travel axis separately for each wheel from a trajectory of the at least one body feature is determined as in the aforementioned German patent application 199 34 864 are explained in more detail, lead to a further simplification of the Measurement processes, because the travel axis is very simple and separate for each wheel can be determined.

Es kann auch vorteilhaft sein, dass die Vertikalenrichtung (und nicht not­ wendigerweise die physikalische Lotrichtung) aus mindestens drei Fahrbahn­ merkmalen ermittelt wird.It can also be advantageous that the vertical direction (and not not the physical perpendicular direction) from at least three lanes features is determined.

Die Radachse lässt sich dadurch genau bestimmen, dass die Drehachse des Rades während der Vorbeifahrt durch Erfassen der einzelnen Drehbahnen meh­ rerer Radmerkmale erfolgt, wobei die Translationsbewegung des Kraftfahr­ zeuges, die aus der Bewegungsbahn des mindestens einen Karosseriemerkmals bestimmt wird, eliminiert wird. Dadurch kann rechnerisch eine Felgenschlag­ kompensation vorgenommen bzw. der Einfluss ähnlicher Störgrößen kompensiert werden. Auch die exakte Drehebene des Rades ist dadurch bekannt. The wheel axis can be precisely determined by the fact that the axis of rotation of the Wheel while passing by detecting the individual turning paths rerer wheel features takes place, the translational movement of the motor vehicle Stuff from the trajectory of the at least one body feature is determined, is eliminated. This can result in a rim runout compensation or the influence of similar disturbance variables is compensated become. The exact level of rotation of the wheel is also known.  

Lageänderungen des Fahrzeugs, die z. B. bei Lenkeinschlägen zur Vermessung und Einstellung der Achsgeometrie an den gelenkten Rädern oder zum Ermitteln der Lage der Lenkerachse auftreten, werden dadurch unkritisch, dass die Rich­ tung der Fahrachse und/oder die Vertikalenrichtung auf ein karosserietypisches Koordinatensystem bezogen wird, wobei zur Parameter-Transformation mehrere Karosseriemerkmale verwendet werden. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht dabei darin, dass ein Prüfplatz zur Vermessung eines gelenkten Rades vorgesehen ist, auf dem die Vermessung auf der Basis des karosserietypischen Koordinatensystems vorgenommen wird.Changes in the position of the vehicle, the z. B. in steering locks for measurement and setting the axle geometry on the steered wheels or for determining the position of the handlebar axis, are uncritical that the Rich direction of the driving axis and / or the vertical direction to a typical body Coordinate system is used, with several for the parameter transformation Body features are used. Another advantageous training consists in that a test station for measuring a steered wheel is provided on which the measurement based on the body typical Coordinate system is made.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug­ nahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to exemplary embodiments took explained in more detail on the drawings. Show it:

Fig. 1 eine Anordnung einer Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/ oder Achsgeometrie aus einer Sicht in Fahrzeuglängsrichtung und Fig. 1 shows an arrangement of a device for determining the wheel and / or axle geometry from a view in the vehicle longitudinal direction and

Fig. 2 eine Anordnung gem. Fig. 1 in Draufsicht. Fig. 2 shows an arrangement. Fig. 1 in top view.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und Achsgeo­ metrie eines Fahrzeugs während der Fahrt mit seitlich von den Rädern 5 auf einem Stativ angeordneten Messeinheiten 1 mit beispielsweise zwei Bildauf­ nahmeeinrichtungen in Form von Kameras 2. An der Karosserie sind mehrere Ka­ rosseriemerkmale 6 und an den Rädern 5 mehrere Radmerkmale 3 vorgesehen, wobei es sich um von vorneherein vorhandene charakteristische Stellen oder eigens aufgebrachte Marken handeln kann. Bezüglich des möglichen Aufbaus der Bildaufnahmeeinrichtungen und der möglichen Ausbildung der Radmerkmale und des mindestens einen Karosseriemerkmals sei auf die eingangs erwähnte DE 197 57 760 A1 hingewiesen, in der auch nähere Hinweise zum Betreiben der optischen Messeinrichtung und den unterschiedlichen Messmöglichkeiten ge­ geben sind. Figs. 1 and 2 show an apparatus for determining the wheel geometry and Achsgeo of a vehicle while driving with the side of the wheels 5 on a tripod arranged measuring units 1 with for example two image on carrying equipment in the form of cameras 2. Several body features 6 are provided on the body and a plurality of wheel features 3 are provided on the wheels 5 , which can be characteristic points that are present from the start or specially applied brands. With regard to the possible structure of the image recording devices and the possible design of the wheel features and the at least one body feature, reference is made to the aforementioned DE 197 57 760 A1, in which further information on the operation of the optical measuring device and the different measurement options are also given.

Wie in der eingangs weiterhin genannten deutschen Patentanmeldung 199 34 864 zudem ausgeführt, können die Messungen der Rad- und Achsgeometrie­ daten bereits mittels einer Messeinheit 1 individuell für jedes Rad vorgenommen werden, wobei die Fahrachse des Kraftfahrzeugs in einer Auswerteeinrichung auf der Grundlage der Erfassung der Markierungseinrichtung aus einer Bewe­ gungsbahn des mindestens einen Karosseriemerkmals 6 ermittelt wird. Dadurch wird eine aufwendigere Ermittlung der Fahrachse aufgrund der Einzelspuren der ungelenkten Räder entbehrlich. Durch Ermitteln der vertikalen Richtung kann der Sturz der Radachsen bestimmt werden, während die Einzelspur der Räder auf­ grund der ermittelten Fahrachse bestimmt wird.As also stated in the German patent application 199 34 864 mentioned at the beginning, the measurements of the wheel and axle geometry data can already be carried out individually for each wheel by means of a measuring unit 1 , the driving axis of the motor vehicle being determined in an evaluation device on the basis of the detection of the marking device is determined from a movement path of the at least one body feature 6 . As a result, a more complex determination of the driving axis due to the individual tracks of the unguided wheels is unnecessary. The camber of the wheel axles can be determined by determining the vertical direction, while the individual track of the wheels is determined on the basis of the determined driving axis.

Die Radmerkmale 3 und die Karosseriemerkmale 6 werden gleichzeitig mit den mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen 2 aus zumindest zwei unterschied­ lichen Perspektiven und in mehreren Zeitpunkten während der Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs gemeinsam erfasst. The wheel features 3 and the body features 6 are recorded simultaneously with the at least two image recording devices 2 from at least two different perspectives and at several points in time while the motor vehicle drives past.

Die Fahrbahnmerkmale 7 werden gleichzeitig mit den mindestens zwei Bild­ aufnahmeeinrichtungen 2 aus zumindest zwei unterschiedlichen Perspektiven einmal vorab oder während der Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs erfasst.The lane features 7 are recorded simultaneously with the at least two image recording devices 2 from at least two different perspectives once in advance or while the motor vehicle is driving past.

Bei der Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs an der Messeinrichtung bewegen sich alle Punkte der Fahrzeugkarosserie, also insbesondere auch die Karosseriemerkmale 6, auf einer Bewegungsbahn, die parallel zur Fahrachse ist, da ja Lenkeinschläge bei der Vorbeifahrt nicht erlaubt sind und derartige Fahrzeugbewegungen gege­ benenfalls erkannt und die Messungen eliminiert werden. Während die Radmerk­ male 3 sich während der Vorbeifahrt auf Zykloiden bewegen, sind die Spuren der Karosseriemerkmale 6 im Messraum parallele Geraden. Auf den Prüfplatz­ boden projiziert, liefern sie die Richtung der Fahrachse. Damit steht unmittelbar eine Bezugsrichtung zur Ermittlung der Rad-Einzelspur zur Verfügung. Wird das Verfahren auf die ungelenkten Hinterräder angewandt, so ergibt sich eine ein­ fache Möglichkeit zur Überprüfung der Vorgehensweise. Für diesen Schritt der Bestimmung der Fahrachsenrichtung reicht im Prinzip ein einziges Karosserie­ merkmal 6 in der Nähe des betreffenden Rades 5.When the motor vehicle drives past the measuring device, all points of the vehicle body, in particular also the body features 6 , move on a movement path that is parallel to the driving axis, since steering locks are not permitted when driving past and such vehicle movements are recognized if necessary and the measurements are made be eliminated. While the wheel features 3 move on cycloids while driving past, the traces of the body features 6 in the measuring area are parallel straight lines. Projected onto the test bench floor, they provide the direction of the driving axis. A reference direction for determining the single wheel track is thus immediately available. If the method is applied to the unguided rear wheels, there is an easy way to check the procedure. In principle, a single body feature 6 in the vicinity of the wheel 5 in question is sufficient for this step of determining the driving axis direction.

Mit mehreren Radmerkmalen 3 kann während der Vorbeifahrt mit der Messein­ richtung und Auswerteeinrichtung die Lage der Drehachse des Rades 5 genau bestimmt werden, wobei die Zykloide jedes Radmerkmals 3 ausgewertet und die Umlaufbahn des Radmerkmals 3 von der durch das Erfassen der Karosserie­ merkmale 6 bekannten Linearbewegung befreit wird, so dass nur die Umlauf­ bewegung der Radmerkmale 3 übrig bleibt. Dadurch wird die exakte Drehebene des Rades 5 bzw. die genaue Lage der Drehachse des Rades 5 erhalten. With several wheel features 3 , the position of the axis of rotation of the wheel 5 can be determined precisely while driving past with the measuring device and evaluation device, the cycloids of each wheel feature 3 being evaluated and the orbit of the wheel feature 3 freed from the linear movement known by the detection of the body 6 is, so that only the orbital movement of the wheel features 3 remains. As a result, the exact plane of rotation of the wheel 5 or the exact position of the axis of rotation of the wheel 5 is obtained.

Während der vollständigen Vermessung eines gelenkten Rades und auch beim Ermitteln der Lage der Lenkerachse werden an ihm Lenkeinschläge vorge­ nommen. Hierbei und auch für eine Achsvermessung kann gemäß der in der deutschen Patentanmeldung 199 34 864 beschriebenen Weise vorgegangen werden, wobei die ermittelte Vertikalenrichtung und die ermittelte Fahrachse zugrunde gelegt werden. Vorteilhaft ist es dabei, eine Transformation in ein karosserietypisches Koordinatensystem vorzunehmen.During the complete measurement of a steered wheel and also when Determine the position of the handlebar axle on him steering turns accepted. Here and also for a wheel alignment can according to the in the German patent application 199 34 864 described way are, the determined vertical direction and the determined driving axis be taken as a basis. It is advantageous to have a transformation into one body-typical coordinate system.

Für die vorliegend angewandte Messung dreidimensionaler Objektgeometrien mit den mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen 2 muss deren gegenseitige Orientierung hinsichtlich Position und Lage für die eigentliche Messung bekannt sein. Für diese Referenzierung (Orientierung) sind in der DE 197 57 760 A1 und in der deutschen Patentanmeldung Nr. 199 34 864 Bezugsmerkmalsanordnun­ gen vorgesehen, wobei die Lage der Bezugsmerkmale in dem Messraum in der Auswerteeinrichtung bekannt ist. Zur Vereinfachung der Referenzierung haben die Erfinder nachfolgende Vorgehensweisen als günstig herausgefunden. Die op­ tische Messeinrichtung wird bereits vor der Vorbeifahrt referenziert, indem eine absolute Orientierung anhand einer Bezugsmerkmalsanordnung mit bekann­ ten Bezugsmerkmalen (an einem beliebigen Ort) durchgeführt wird. Die eigent­ liche Messung bei der Vorbeifahrt findet ohne die Bezugsmerkmalsanordnung statt.For the measurement of three-dimensional object geometries used here with the at least two image recording devices 2 , their mutual orientation with regard to position and location must be known for the actual measurement. For this referencing (orientation) are provided in DE 197 57 760 A1 and in German patent application No. 199 34 864 reference feature arrangements, the position of the reference features in the measuring space in the evaluation device being known. To simplify referencing, the inventors have found the following procedures to be favorable. The optical measuring device is referenced even before driving past, by performing an absolute orientation using a reference feature arrangement with known reference features (at any location). The actual measurement when driving past takes place without the reference feature arrangement.

Eine andere Vorgehensweise bei der Referenzierung besteht darin, dass die op­ tische Messeinrichtung vor der Vorbeifahrt referenziert wird, indem eine relative Orientierung anhand der Bezugsmerkmalsanordnung mit unbekannten Bezugsmerkmalen (an einem beliebigen Ort) durchgeführt wird. Die eigentliche Messung während der Vorbeifahrt findet dabei ebenfalls ohne die Bezugsmerkmal­ sanordnung statt.Another procedure for referencing is that the op table measuring device is referenced by a relative Orientation based on the arrangement of reference features with unknown reference features  (anywhere). The actual measurement while passing by also takes place without the reference feature sanordnung instead.

Eine weitere Vorgehensweise besteht darin, die optische Messeinrichtung wäh­ rend der Vorbeifahrt zu referenzieren, indem eine relative Orientierung anhand der Bezugsmerkmalsanordnung mit unbekannten Bezugsmerkmalen bzw. Punkt­ koordinaten durchgeführt wird. Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus kann aber auch auf eine Bezugsmerkmalsanordnung völlig verzichtet werden. Eine derartige Referenzierung kann konstruktiv-instrumentell bei der Herstellung und Aufstellung der optischen Messeinrichtung erfolgen oder numerisch anhand be­ kannter oder unbekannter Radmerkmale 3 und/oder Karosseriemerkmale 6, so­ wie Fahrbahnmerkmale 7.A further procedure consists in referencing the optical measuring device while driving past, by carrying out a relative orientation on the basis of the reference feature arrangement with unknown reference features or point coordinates. To further simplify the structure, a reference feature arrangement can also be dispensed with entirely. Such referencing can take place constructively and instrumentally in the manufacture and installation of the optical measuring device or numerically on the basis of known or unknown wheel features 3 and / or body features 6 , such as road features 7 .

Bei der konstruktiv-instrumentellen Referenzierung (Orientierung) der optischen Messeinrichtung wird schon im Werk bei der Herstellung der optischen Messein­ richtung die Position und Lage der mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen 2 untereinander so definiert und mechanisch realisiert, dass auf dieser Grundlage die dreidimensionalen Messungen durchgeführt weden können. Dies kann sich auch auf die Lotrichtung (Vertikale) beziehen, indem die Orientierung der Bild­ aufnahmeeinrichtungen 2 zusätzlich zu einer entsprechenden Messeinrichtung (Pendel, Libelle) ausgerichtet wird. Die eigentliche Messung während der Vor­ beifahrt findet also ohne eine Referenzierung statt, da der Bezug zwischen Mess­ einrichtung und Messraum bekannt ist. With the constructive-instrumental referencing (orientation) of the optical measuring device, the position and location of the at least two image recording devices 2 with one another are defined and mechanically implemented in the factory during the manufacture of the optical measuring device so that the three-dimensional measurements can be carried out on this basis. This can also relate to the perpendicular direction (vertical) by aligning the orientation of the image recording devices 2 in addition to a corresponding measuring device (pendulum, dragonfly). The actual measurement during the drive-in takes place without referencing, since the relationship between the measuring device and the measuring room is known.

Alternativ wird die optische Messeinrichtung während der Vorbeifahrt referen­ ziert, indem eine relative Orientierung anhand von der Auswerteeinrichtung un­ bekannten Radmerkmalen 3 und/oder Karosseriemerkmalen 6 durchgeführt wird. Die eigentliche Messung und das Referenzieren finden also während der Vorbei­ fahrt gemeinsam statt. Die aus der Messung abgeleitete Fahrachse bezieht sich dabei nicht auf ein externes Bezugs-Koordinatensystem, sondern auf ein will­ kürlich gewähltes System resultierend aus einer beliebigen Aufnahme des Ob­ jektes während der Vorbeifahrt mit Bezug zur Fahrbahnebene (Vertikale) durch die Berücksichtigung von vor oder während der Vorbeifahrt abgebildeten Merk­ malen der Fahrbahnebene.As an alternative, the optical measuring device is referenced while driving past, in that a relative orientation is carried out on the basis of wheel features 3 and / or body features 6 that are unknown to the evaluation device. The actual measurement and referencing therefore take place together while driving past. The driving axis derived from the measurement does not refer to an external reference coordinate system, but to a system chosen arbitrarily resulting from any recording of the object while passing by with reference to the road level (vertical) by taking account of before or during Drive past pictured paint the road level.

Eine noch andere Vorgehensweise besteht darin, dass die optische Messeinrich­ tung während der Vorbeifahrt referenziert wird, indem eine absolute Orientierung anhand von bekannten Radmerkmalen 3 und/oder Karosseriemerkmalen 6 durch­ geführt wird. Die eigentliche Messung und das Referenzieren finden auch dabei während der Vorbeifahrt gemeinsam statt. Die aus der Messung abgeleitete Fahrachse bezieht sich auch dabei nicht auf ein externes Bezugs-Koordinaten­ system, sondern auf ein willkürlich gewähltes System resultierend aus einer beliebigen Aufnahme des Objektes während der Vorbeifahrt mit Bezug zur Fahr­ bahnebene (Vertikale) durch die Berücksichtigung von vor oder während der Vor­ beifahrt abgebildeten Merkmalen der Fahrbahnebene.Yet another procedure consists in that the optical measuring device is referenced while driving past, in that an absolute orientation is carried out on the basis of known wheel features 3 and / or body features 6 . The actual measurement and referencing also take place together while driving past. The driving axis derived from the measurement also does not refer to an external reference coordinate system, but to an arbitrarily selected system resulting from any recording of the object while passing by with reference to the roadway level (vertical) by taking account of before or during the characteristics of the road level shown before driving in.

Mit den beschriebenen Maßnahmen zur Referenzierung der optischen Messein­ richtung ergeben sich ein vereinfachter Aufbau der Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/oder Achsgeometrie sowie eine vereinfachte Handhabung bei der Messung. Bei der Vorbeifahrt können bei Verzicht auf eine Bezugsmerkmalsan­ ordnung keine Verdeckungen der Radmerkmale bzw. Karosseriemerkmale auftre­ ten und auf einfache Weise optimale Aufnahmebedingungen hinsichtlich des Objektausschnitts, der Tiefenschärfe und des Abbildungsmaßstabs geschaffen werden, da nur noch die Messpunkte am Fahrzeug abgebildet und vom Mess­ system ausgewertet werden müssen.With the described measures for referencing the optical measurement direction results in a simplified structure of the device for determining the wheel and / or axle geometry as well as simplified handling in the  Measurement. When passing by, a reference feature can be omitted order no obscuration of the wheel features or body features ten and in a simple way optimal recording conditions with regard to the Object detail, depth of field and the image scale created as only the measuring points on the vehicle are shown and from the measurement system must be evaluated.

Werden für die Aufnahmeeinrichtung im Voraus unbekannte Bezugsmerkmale, Radmerkmale 3 und/oder Karosseriemerkmale 6 zugrundegelegt, so sollen für eine genaue Messung mindestens fünf entsprechende Merkmale vorhanden sein.If previously unknown reference features, wheel features 3 and / or body features 6 are used as the basis for the recording device, at least five corresponding features should be present for an accurate measurement.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/oder Achsgeometrie von Kraft­ fahrzeugen in einem Messraum mittels einer optischen Messeinrichtung mit mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (2), die aus zumindest zwei unterschiedlichen Perspektiven eine Markierungseinrichtung ein­ schließlich mindestens eines an einem Rad (5) vorhandenen oder angeor­ dneten Radmerkmals (3) und mindestens eines Karosseriemerkmals (6) und einer Bezugsmerkmalsanordnung mit mindestens drei zumindest in einer Ebene versetzten Bezugsmerkmalen erfassen, und mit einer Aus­ werteeinrichtung, wobei die Erfassung der Markierungseinrichtung wäh­ rend der Vorbeifahrt des Kraftfahrzeuges erfolgt und die Drehachse eines vermessenen Rades (5) durch gleichzeitiges Erfassen des mindestens einen Radmerkmals und des mindestens einen Karosseriemerkmals (6) zu mehreren Zeitpunkten in dem Messraum ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vertikalenrichtung im Messraum auf der Grundlage der Refe­ renzierung bestimmt wird,
dass zur Messung die gegenseitige Position und Lage (Referenzierung) der mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (2) mit der Bezugsmerkmalsanordnung vorgenommen ist, wobei die Referenzierung vor der Vorbei­ fahrt vorgenommen ist und die Bezugsmerkmale bekannt sind oder die Referenzierung vor der Vorbeifahrt vorgenommen ist und mindestens fünf unbekannte Bezugsmerkmale verwendet sind oder die Referenzierung während der Vorbeifahrt vorgenommen wird und mindestens fünf unbe­ kannte Bezugsmerkmale verwendet sind,
dass die Richtung der Fahrachse des Kraftfahrzeugs in der Auswerteein­ richtung auf der Grundlage der Erfassung der Markierungseinrichtung gesondert für jedes Rad aus einer Bewegungsbahn des mindestens einen Karosseriemerkmals (6) ermittelt wird und
dass die Lage der Drehachse des Rades (5) bezüglich der Vertikalen und der Richtung der Fahrachse bestimmt wird.1. Device for determining the wheel and / or axle geometry of motor vehicles in a measuring room by means of an optical measuring device with at least two image recording devices ( 2 ) which, from at least two different perspectives, include a marking device including at least one on a wheel ( 5 ) angeor dneten wheel feature ( 3 ) and at least one body feature ( 6 ) and a reference feature arrangement with at least three at least offset in one plane reference features, and with an evaluation device, the detection of the marking device takes place while the motor vehicle drives past and the axis of rotation of a measured Wheel ( 5 ) is determined by simultaneously recording the at least one wheel feature and the at least one body feature ( 6 ) at several points in time in the measuring space, characterized in that
that the vertical direction in the measuring room is determined on the basis of the reference,
that the mutual position and location (referencing) of the at least two image recording devices ( 2 ) with the reference feature arrangement is carried out for measurement, the referencing being carried out before the drive past and the reference features being known or the referencing being carried out before the drive past and at least five unknowns Reference features are used or referencing is carried out while driving past and at least five unknown reference features are used,
that the direction of the driving axis of the motor vehicle in the evaluation device is determined on the basis of the detection of the marking device separately for each wheel from a movement path of the at least one body feature ( 6 ) and
that the position of the axis of rotation of the wheel ( 5 ) with respect to the vertical and the direction of the driving axis is determined. 2. Vorrichtung zum Bestimmen der Rad- und/oder Achsgeometrie von Kraft­ fahrzeugen in einem Messraum mittels einer optischen Messeinrichtung mit mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (2), die aus zumindest zwei unterschiedlichen Perspektiven eine Markierungseinrichtung ein­ schliesslich mindestens eines an einem Rad (5) vorhandener Radmerkmals (3) und mindestens eines Karosseriemerkmals (6) erfassen, und mit einer Auswerteeinrichtung, wobei die Erfassung der Markierungseinrichtung während der Vorbeifahrt des Kraftfahrzeuges erfolgt und die Drehachse eines vermessenen Rades (5) durch gleichzeitiges Erfassen des min­ destens einen Radmerkmals (3) und des mindestens einen Karosserie­ merkmals (6) zu mehreren Zeitpunkten in dem Messraum ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vertikalenrichtung im Messraum auf der Grundlage der Refe­ renzierung bestimmt wird,
dass die gegenseitige Position und Lage (Referenzierung) der mindestens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (2) konstruktiv-instrumentell bei der Her­ stellung festgelegt ist oder numerisch anhand der Markierungseinrichtung bestimmt wird,
dass die Richtung der Fahrachse des Kraftfahrzeugs in der Auswerteein­ richtung auf der Grundlage der Erfassung der Markierungseinrichtung er­ mittelt wird und
dass die Lage der Drehachse des Rades (5) bezüglich der Vertikalen und der Richtung der Fahrachse bestimmt wird.2. Device for determining the wheel and / or axle geometry of motor vehicles in a measuring space by means of an optical measuring device with at least two image recording devices ( 2 ) which, from at least two different perspectives, a marking device and finally at least one wheel feature on a wheel ( 5 ) ( 3 ) and at least one body feature ( 6 ), and with an evaluation device, wherein the detection of the marking device takes place while the motor vehicle drives past and the axis of rotation of a measured wheel ( 5 ) by simultaneous detection of at least one wheel feature ( 3 ) and the at least one body feature ( 6 ) is determined at several points in time in the measuring space, characterized in that
that the vertical direction in the measuring room is determined on the basis of the reference,
that the mutual position and location (referencing) of the at least two image recording devices ( 2 ) is determined constructively and instrumentally during manufacture or is determined numerically on the basis of the marking device,
that the direction of the driving axis of the motor vehicle in the evaluation device is determined on the basis of the detection of the marking device and
that the position of the axis of rotation of the wheel ( 5 ) with respect to the vertical and the direction of the driving axis is determined. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzierung numerisch anhand im Voraus bekannter Posi­ tionen mehrerer Radmerkmale (3) und/oder Karosseriemerkmale (6) ab­ solut erfolgt oder numerisch anhand im Voraus unbekannter Positionen von zusammen mindestens fünf Radmerkmalen (3) und/oder Karosserie­ merkmalen (6) relativ erfolgt.3. Device according to claim 2, characterized in that the referencing is carried out numerically on the basis of positions of several wheel features ( 3 ) and / or body features ( 6 ) known in advance, or numerically on the basis of previously unknown positions of at least five wheel features ( 3 ) together. and / or body features ( 6 ) takes place relatively. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Fahrachse gesondert für jedes Rad (5) aus einer Be­ wegungsbahn des mindestens einen Karosseriemerkmals (6) ermittelt wird.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the direction of the driving axis is determined separately for each wheel ( 5 ) from a loading path of the at least one body feature ( 6 ). 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikaleinrichtung (und nicht notwendigerweise die physi­ kalische Lotrichtung) aus mindestens drei Fahrbahnmerkmalen (7) er­ mittelt wird.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the vertical device (and not necessarily the physical plumb direction) from at least three road features ( 7 ) it is averaged. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des Rades während der Vorbeifahrt durch Erfassen der einzelnen Drehbahnen mehrerer Radmerkmale (3) erfolgt, wobei die Translationsbewegung des Kraftfahrzeuges, die aus der Bewegungsbahn des mindestens einen Karosseriemerkmals (6) bestimmt wird, eliminiert wird.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of rotation of the wheel takes place while driving past by detecting the individual trajectories of several wheel features ( 3 ), the translational movement of the motor vehicle, which determines from the trajectory of the at least one body feature ( 6 ) is eliminated. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Fahrachse und/oder die Vertikalenrichtung auf ein karosserietypisches Koordinatensystem bezogen wird, wobei zur Para­ meter-Transformation mehrere Karosseriemerkmale (6) verwendet wer­ den. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the direction of the driving axis and / or the vertical direction is based on a body-typical coordinate system, with several body features ( 6 ) being used for the parameter transformation. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prüfplatz zur Vermessung eines gelenkten Rades (5) vorgesehen ist, auf dem die Vermessung auf der Basis des karosserietypischen Ko­ ordinatensystems vorgenommen wird.8. The device according to claim 7, characterized in that a test station for measuring a steered wheel ( 5 ) is provided, on which the measurement is carried out on the basis of the body-typical Ko ordinatensystems.
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