DE102012215754A1

DE102012215754A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fahrzeugvermessung

Info

Publication number: DE102012215754A1
Application number: DE102012215754.9A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Seifert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Beissbarth GmbH
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2014-03-06
Also published as: US20140063510A1; US8724123B2

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen des Rollradius (R) eines Rades (8), insbesondere eines Rades (8) eines Kraftfahrzeugs, auf einer Fahrbahnebene (14, 16), umfasst die Schritte: a) Projizieren eines Lichtmusters auf das Rad (8) und die Fahrbahnebene; b) Aufnehmen eines Lichtmusters, das von dem Rad (8) und der Fahrbahnebene (14, 16) reflektiert wird, mit einer Bildaufnahmevorrichtung (22); c) Bestimmen von 3D-Koordinaten von Punkten des reflektierten Lichtmusters; d) Identifizieren von Punkten des reflektierten Lichtmusters, die zum Rad (8) gehören; e) Identifizieren von Punkten des reflektierten Lichtmusters, die zur Fahrbahnebene (14, 16) gehören; f) Bestimmen der Position des Drehzentrums (Z) des Rades (8) aus den als zum Rad (8) gehörig identifizierten Punkten des reflektierten Lichtmusters; g) Bestimmen der Position der Fahrbahnebene (14, 16) aus den als zur Fahrbahnebene (14, 16) gehörig identifizierten Punkten des reflektierten Lichtmusters; h) Bestimmen des Rollradius (R) als Abstand zwischen dem Drehzentrum (Z) des Rades (8) und der Position der Fahrbahnebene (14, 16) an der Aufstandsfläche des Rades (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Fahrzeugvermessung und insbesondere zur Bestimmung des Rollradius eines Rades eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Bei der Achsvermessung spielen die Ebenheit und die horizontale Ausrichtung des Messplatzes eine große Rolle. Zudem ist es zur Behandlung von Fehlern, wie z.B. ungleichmäßigen Luftdrücken in den Rädern oder Karosseriedefekten, interessant, den Rollradius, d.h. den Abstand zwischen der Radaufstandsfläche und dem Raddrehzentrum, zu bestimmen.
Hierfür sind im Stand der Technik markenbasierte optische Messsysteme bekannt, wie sie beispielsweise in US 6 237 234 B1 offenbart sind. Hierbei wird das Radzentrum mit Hilfe von Marken („Targets“), die am Rad angebracht werden, bestimmt.
Durch das Anbringen von zusätzlichen Marken in bekanntem Abstand zur Oberfläche des Messplatzes (Fahrbahnebene) kann auch die Position der Fahrbahnebene on- oder offline bestimmt werden, siehe zum Beispiel US 7 869 018 B2 .
Für die Bestimmung des Rollradius mit den bisher bekannten Verfahren sind neben dem Anbringen von Marken an der Oberfläche des Messplatzes bzw. der Fahrzeugbühne auch Marken am Rad erforderlich. Das Anbringen der Marken ist zeitaufwändig und kann unter Umständen zur Beschädigung der Radfelgen führen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, den Rollradius eines Fahrzeugrades zu bestimmen, ohne Marken am Rad und/oder an der Fahrbahnebene zu montieren.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen des Rollradius eines Rades, insbesondere eines Rades eines Kraftfahrzeugs, das auf einer Fahrbahnebene steht, umfasst die folgenden Schritte:

a) Projizieren eines Lichtmusters auf das Rad und die Fahrbahnebene;
b) Aufnehmen eines Lichtmusters, das von dem Rad und der Fahrbahnebene reflektiert wird, mit einer Bildaufnahmevorrichtung;
c) Bestimmen von 3D-Koordinaten von Punkten des reflektierten Lichtmusters;
d) Identifizieren von Punkten des reflektierten Lichtmusters, die zum Rad gehören;
e) Identifizieren von Punkten des reflektierten Lichtmusters, die zur Fahrbahnebene gehören;
f) Bestimmen der Position des Drehzentrums des Rades aus den Punkten des reflektierten Lichtmusters, die als zum Rad gehörig identifiziert worden sind;
g) Bestimmen der Position der Fahrbahnebene aus den Punkten des reflektierten Lichtmusters, die als zur Fahrbahnebene gehörig identifiziert worden sind;
h) Bestimmen des Rollradius als Abstand zwischen dem Drehzentrum des Rades und der Fahrbahnebene an der Aufstandsfläche des Rades.

Dabei wird der Abstand zwischen dem Drehzentrum des Rades und der Fahrbahnebene vorzugsweise in einem rechten Winkel zur Fahrbahnebene gemessen.
Näherungsweise kann der Abstand auch in einem leicht abweichenden Winkel, beispielsweise rechtwinklig zur Drehachse des Rades, gemessen werden.
Eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen des Rollradius eine Rades umfasst die Schritte:

a) Projizieren von Licht auf das Rad;
b) Aufnehmen von Lichtpunkten, die von dem Rad reflektiert werden, mit einer Bildaufnahmevorrichtung;
c) Bestimmen des Drehzentrums des Rades und eines charakteristischen Punktes des Rades, der sich außerhalb des Drehzentrums befindet, aus den von dem Rad reflektierten Lichtpunkten;
d) Bestimmen der räumlichen Orientierung einer Verbindungslinie zwischen dem Drehzentrum und dem charakteristischen Punkt;
e) Abrollen des Rades auf einer Fahrbahnebene;
f) Aufnehmen von Lichtpunkten, die von dem abgerollten Rad reflektiert werden;
g) Bestimmen der Position des Drehzentrums und der Position des charakteristischen Punktes des abgerollten Rades aus den von dem abgerollten Rad reflektierten Lichtpunkten;
h) Bestimmen der räumlichen Orientierung der Verbindungslinie zwischen dem Drehzentrum und dem charakteristischen Punkt des abgerollten Rades;
i) Bestimmen des Winkels, um den das Rad abgerollt ist, aus der Veränderung der räumlichen Orientierung der Verbindungslinie vor und nach dem Abrollen des Rades;
j) Bestimmen der Distanz, über die das Rad abgerollt ist, aus der Veränderung der Position des Drehzentrums vor und nach dem Abrollen des Rades parallel zur Fahrbahnebene;
k) Bestimmen des Rollradius des Rades aus dem Abrollwinkel und der Distanz, über die das Rad abgerollt ist.

Der charakteristische Punkt kann beispielsweise das Ventil oder ein Merkmal auf der Seitenwand eines auf das Rad aufgezogenen Reifens sein.
Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zum Bestimmen des Rollradius eines Rades, insbesondere eines Rades eines Kraftfahrzeugs, das auf einer Fahrbahnebene angeordnet ist, mit wenigstens einer Beleuchtungsvorrichtung, die eingerichtet ist, Licht auf das Rad und auf die Fahrbahnebene zu projizieren; wenigstens einer Bildaufnahmevorrichtung, die ausgebildet ist, Lichtpunkte die von dem Rad und der Fahrbahnebene reflektiert werden, aufzunehmen; und einer Auswertvorrichtung, die ausgebildet ist, den Rollradius des Radius mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zu bestimmen.
Die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen erfordern es nicht, Targets am Rad oder der Fahrbahnebene zu befestigen. Der Rollradius kann auf einfache Weise bei jeder Achsvermessung direkt gemessen werden. Die Messung kann auch an einem bewegten Fahrzeug vorgenommen werden, während dieses mit geringer Geschwindigkeit an der Messvorrichtung vorbei rollt.
Bei der herkömmlichen Bestimmung der Position der Fahrbahnebene mit Hilfe von Marken, die auf der Fahrbahnebene angebracht sind, wird eine indirekte und fehleranfällige Vermessung der Fahrbahnebene durchgeführt. Die Prüfung von mehreren Abschnitten der Fahrbahnebene durch schrittweises Versetzen von zwei miteinander verbundenen Marken ist zeitaufwändig und wird daher meist nur gelegentlich durchgeführt, was die Fehleranfälligkeit der Messungen weiter erhöht. Diese Fehler können durch die erfindungsgemäßen Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung vermieden werden.
Hindernisse und partielle Unebenheiten der Fahrbahnebene können ebenso wie eine unzureichende horizontale Ausrichtung der Fahrbahnebene erkannt werden.
Es besteht die Möglichkeit, die Achsvermessung unter Berücksichtigung der Fahrbahnebene, des Rollradius und/oder des Höhenstandes des Fahrzeugs zu optimieren. Insbesondere können durch Unebenheiten der Fahrbahnebene verursachte ungültige Messwerte erkannt werden. Auch können Bildsequenzen mit einem unerwünschten Einfedern der Radaufhängung bei der Vorbeifahrt herausgerechnet werden.
Ungleiche Rollradien der Räder einer Achse können ein Hinweis auf ungleiche Reifendruckwerte oder eine ungleiche Abnutzung der Räder sein.
Bei entsprechender Messgeschwindigkeit können durch das Anbringen von bekannten Hindernissen auf der Fahrbahnebene zusätzlich auch die Stoßdämpfer überprüft werden.
Als Ergebnis können Hinweise an den Benutzer mit Hilfestellungen zur Fehlerbeseitigung ausgegeben werden.
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens schließt ein, die Spurbreite des Fahrzeugs zu bestimmen. Dies ermöglicht eine exakte Bestimmung des Rollradius auch in Fällen, in denen die Drehachse des Rades nicht parallel zur Fahrbahnebene verläuft.
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens schließt ein, die Fahrbahnebene in mehrere Segmente zur unterteilen und die Höhe der einzelnen Segmente zu bestimmen. Dies ermöglicht eine exakte Bestimmung des Rollradius auch in Fällen, in denen die Fahrbahnebene stufenförmig ausgebildet ist.
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens schließt ein, die reflektierten Lichtpunkte mit mehreren Messwertaufnehmern aufzunehmen und ihre Koordinaten in ein allen Messwertaufnehmern gemeinsames Koordinatensystem zu überführen. Dies ermöglicht es, die Rollradien aller Räder und die Aufstandshöhe des Fahrzeugs in einem gemeinsamen (globalen) Koordinatensystem zu bestimmen.
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens schließt ein, die Rollradien von wenigstens zwei Rädern des Fahrzeugs miteinander zu vergleichen und eine Meldung auszugeben, wenn eine Differenz zwischen den Rollradien eine vorgegebene Schwelle überschreitet.
Insbesondere ist es in der Regel nicht erforderlich, den genauen, absoluten Wert des Rollradius jedes Rades zu bestimmen. Es muss vielmehr sichergestellt werden, dass die Messung und Berechnung des Rollradius an allen Rädern des Fahrzeugs auf die gleiche Art und Weise erfolgt, um die Rollradien der einzelnen Räder miteinander vergleichen und Unterschiede zwischen der Rollradien der einzelnen Räder bestimmen zu können.
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens schließt ein, in einem Verfahren mit mehreren Messwertaufnehmern Referenzsysteme zu verwenden, um ein globales Koordinatensystem zu definieren. Referenzsysteme ermöglichen es, ein globales Koordinatensystem mit hoher Genauigkeit zu definieren.
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens schließt ein, die Lichtpunkte mit wenigstens zwei Kameras, die räumlich voneinander beabstandet sind, bzw. einer Stereo-Kamera aufzunehmen und die 3D-Koordinaten jedes Lichtpunktes durch Triangulation zu bestimmen. In diesem Fall ist keine strukturierte Beleuchtung des Rades und der Fahrbahnebene erforderlich, um die 3D-Koordinaten der Lichtpunkte zu bestimmen.
Eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens schließt ein, das Rad und die Fahrbahnebene mit einer kalibrierten strukturierten Beleuchtung zu beleuchten. In diesem Fall ist es zur Bestimmung der 3D-Koordinaten jedes Lichtpunktes ausreichend, die reflektierten Lichtpunkte mit einer einzelnen Mono-Kamera aufzunehmen; eine Stereo-Kamera ist nicht erforderlich.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:
1 eine schematische Draufsicht auf einen Messplatz zur Fahrzeugvermessung;
2 ein Beispiel für eine von einem vorderen linken Messwertaufnehmer aufgenommene 3D-Punktwolke;
3 eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines ersten Verfahrens zur Bestimmung des Rollradius; und
4 eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines zweiten Verfahrens zur Bestimmung des Rollradius.
Figurenbeschreibung
1 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Messplatz zur Fahrzeugvermessung.
Der Messplatz weist zwei parallel zueinander angeordnete Fahrschienen 14 auf, die beispielsweise die Fahrschienen 14 einer Hebebühne sein können. Die Fahrschienen 14 können aber auch fest am Boden des Messplatzes installiert sein. Alternativ kann das Verfahren auch ohne Fahrschienen 14 auf dem Boden des Messplatzes durchgeführt werden.
In einem in der 1 links dargestellten Bereich ist jede der beiden Fahrschienen 14 mit einer Drehplatte 16 ausgestattet, die es ermöglicht, die lenkbaren Räder eines auf den Fahrschienen 14 angeordneten Fahrzeugs einzulenken, wenn das Fahrzeug so auf den Fahrschienen 14 angeordnet ist, dass seine lenkbaren Räder auf den Drehplatten 16 abgestützt sind.
In einem in der 1 auf der rechten Seite dargestellten Bereich weisen die Fahrschienen 14 jeweils eine Schiebeplatte 18 auf. Die Schiebeplatten 18 sind parallel zur Längserstreckung der Fahrschienen 14 verschiebbar und können so in einem variablen Abstand von der zugehörigen Drehplatte 16 angeordnet werden. Auf diese Weise kann der Messplatz an verschiedene Fahrzeuge, die unterschiedliche Abstände zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern haben, angepasst werden.
Um die Fahrschienen 14 sind in einer rechteckigen Anordnung vier Messwertaufnehmer 20 angeordnet. Zwei (vordere) Messwertaufnehmer 20 sind auf Höhe der Drehplatten 16 und damit neben den üblicherweise lenkbaren Vorderrädern eines auf den Fahrschienen 14 abgestellten Fahrzeugs angeordnet. Zwei (hintere) Messwertaufnehmer 20 können entlang der Fahrschienen 14 bewegt werden, so dass ihre Position derart an den Achsabstand des zu vermessenden Fahrzeugs angepasst werden kann, dass die hinteren Messwertaufnehmer 20 stets den Hinterrädern des auf den Fahrschienen 14 abgestellten Fahrzeugs gegenüberliegend positioniert sind.
Jeder der Messwertaufnehmer 20 weist eine Bildaufnahmevorrichtung (Bildsensor) 22 zur Messwerterfassung, die z.B. als (Stereo-)Kamera ausgebildet ist, und eine integrierte Beleuchtungsvorrichtung 23 auf, die ausgebildet ist, um das dem jeweiligen Messwertaufnehmer 20 gegenüberliegende zu vermessende Rad zu beleuchten.
Jeder der Messwertaufnehmer 20 weist darüber hinaus zwei Referenzsysteme mit jeweils wenigstens zwei integrierten Positionslichtern 21 und je einem optischen Sensor 24 auf. Die Referenzsysteme sind ausgebildet, um die Position des jeweiligen Messwertaufnehmers 20 in Bezug auf wenigstens zwei andere der Messwertaufnehmer 20 zu bestimmen, um die Koordinaten der von den einzelnen Messwertaufnehmern 20 aufgenommenen Bildpunkte in einem gemeinsamen (globalen) Koordinatensystem bestimmen zu können.
Die Messwertaufnehmer 20 sind über Datenleitungen 12 mit einer zentralen Auswertvorrichtung 10 verbunden. Alternativ können die Messwertaufnehmer 20 drahtlos mit der zentralen Auswertvorrichtung 10 verbunden sein. Die Auswertvorrichtung 10 kann auch in einem oder mehreren der Messwertaufnehmer 20 angeordnet sein.
2 zeigt ein Beispiel für eine 3D-Punktwolke, wie sie von einem Messwertaufnehmer 20 aufgenommen wird, der am linken vorderen Rad 8 eines Fahrzeugs angeordnet ist.
Durch die Kombination intelligenter Bildverarbeitungsalgorithmen wird die Zugehörigkeit der aufgenommenen Punkte zum Rad 8, zur Karosserie 2, dem Radkasten 4 und zur Fahrbahn 14, 16 bestimmt. Aus den Punkten, die dem Rad 8, bzw. dem Reifen 7 und der Felge 6 des Rades 8 zugeordnet sind, werden das Drehzentrum Z und die Drehachse D des Rades 8 bestimmt. Ein hierfür geeignetes Verfahren wird beispielsweise in DE 10 2006 048 725 A1 beschrieben.
Aus den Punkten, die der Fahrbahn 14, 16 bzw. Fahrschiene zugeordnet worden sind, wird die Position der Fahrbahnebene bestimmt. Um die Genauigkeit der Bestimmung der Position der Fahrbahnebene zu verbessern, kann die Fahrbahn 14, 16 in mehrere Segmente unterteilt und die Position jedes der Segmente bestimmt werden. Dazu werden z.B. aus den 3D-Punkten, die der Fahrbahn 14, 16 zugeordnet sind, in Abhängigkeit von ihren Z-Koordinaten, den gewünschten Toleranzbandbreiten und den XY-Koordinaten, mehrere Gruppen von 3D-Punkten gebildet, in die jeweils verschiedene Ebenen eingepasst werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Fahrbahn 14, 16 kleine Stufen aufweist, wie es insbesondere vorkommen kann, wenn die zuvor beschriebenen Drehplatten 16 in der Fahrbahn 14, 16 angeordnet sind.
Der quasi-statische Rollradius R wird nun als Abstand zwischen der Drehachse D bzw. dem Drehzentrum Z des Rades 8 und der Fahrbahnebene 14, 16 um die Radaufstandsfläche bestimmt, wobei der Abstand senkrecht zur Fahrbahnebene 14, 16 gemessen wird.
3 zeigt schematisch eine Achse 5 eines Fahrzeugs mit zwei Rädern 8 von vorne oder hinten.
Da die Drehachse D der Räder 8, wie auch im Beispiel der 3 gezeigt, nicht notwendigerweise parallel zur Fahrbahnebene 14 verläuft, ist für die korrekte Bestimmung des Rollradius R auch die Position des Drehzentrums Z des Rades 8 (Radnabe) in der Richtung parallel zur Achse 5 bzw. näherungsweise die Spurweite d_SP von Bedeutung.
Sind die Position des Drehzentrums Z des Rades 8 bzw. die Spurweite d_SP, z.B. aus den Angaben des Herstellers in den Solldaten der Meßsystem-Fahrzeugdatenbank, bekannt, kann der Rollradius R berechnet werden. Ist die Spurbreite d_SP nicht bekannt, kann ein vereinfachter Rollradius R₀ näherungsweise auch am Schnittpunkt S der Ebene E des Reifens 7 bzw. des Rades 8 mit der Drehachse D des Rades 8 senkrecht zur Fahrebene 14 bestimmt werden. Der vereinfachte Rollradius R₀ kann ggf. durch einen Parameter, der sich aus dem Sturz und/oder der Breite des Rades 8 ergibt, korrigiert werden.
4 zeigt eine weitere Möglichkeit zur berührungslosen Bestimmung des Rollradius R, ohne Marken am Rad zu verwenden.
Aus der 3D-Punktwolke werden, wie beschrieben, das Drehzentrum Z des Rades 8 und zusätzlich ein charakteristischer Punkt P des Rades 8, der sich außerhalb des Drehzentrums Z befindet, wie zum Beispiel das Ventil eines auf das Rad 8 aufgezogenen Reifens 7, bestimmt.
Dann wird das Rad 8 um einen Winkel Θ um seine Drehachse D gedreht und dabei auf der Fahrbahnebene 14 abgerollt.
Für das auf diese Weise auf der Fahrbahnebene 14 abgerollte Rad 8' wird die Messung wiederholt, d. h. es wird eine zweite 3D-Punktwolke aufgenommen, die zum Rad 8' gehörigen Punkte der zweiten 3D-Punktwolke werden bestimmt und das nunmehr parallel zur Fahrbahnebene 14 verschobene Radzentrum Z' und die aufgrund der Abrollbewegung veränderte Position des charakteristischen Punktes P' werden bestimmt.
Der Abstand d zwischen den Drehzentren Z, Z' vor und nach dem Abrollen des Rades 8, 8' parallel zur Fahrbahnebene 14 ist gleich der Distanz d, um die sich das Rad 8, 8' aufgrund der Abrollbewegung parallel zur Fahrbahnebene 14 fortbewegt hat.
Darüber hinaus kann aus der Veränderung der Position des charakteristischen Punktes P, P' bzw. der veränderten Orientierung einer Verbindungslinie L, L' zwischen dem charakteristischen Punkt P, P' und dem Raddrehzentrum Z, Z' der Abrollwinkel Θ des Rades 8, 8' bestimmt werden. Aus diesen beiden Größen ist der Rollradius R unmittelbar bestimmbar: R = d·360°/(2π·Θ), wenn der Abrollwinkel Θ des Rades 8, 8' in Grad gemessen wird, bzw. R = d/Θ, wenn der Abrollwinkel Θ des Rades 8, 8' im Bogenmaß gemessen wird.
Auch das zweite hier beschriebene Verfahren ermöglicht es daher, den Rollradius R eines Rades 8, 8' mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, ohne dass dazu Marken am Rad 8, 8' montiert werden müssen oder das Rad 8, 8' von einer Messvorrichtung berührt werden muss.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6237234 B1 [0003]
US 7869018 B2 [0004]
DE 102006048725 A1 [0042]

Claims

Verfahren zum Bestimmen des Rollradius (R) eines Rades (8), insbesondere eines Rades (8) eines Kraftfahrzeugs auf einer Fahrbahnebene (14, 16), wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst: a) Projizieren eines Lichtmusters auf das Rad (8) und die Fahrbahnebene; b) Aufnehmen eines Lichtmusters, das von dem Rad (8) und der Fahrbahnebene (14, 16) reflektiert wird, mit einer Bildaufnahmevorrichtung (22); c) Bestimmen von 3D-Koordinaten von Punkten des reflektierten Lichtmusters; d) Identifizieren von Punkten des reflektierten Lichtmusters, die zum Rad (8) gehören; e) Identifizieren von Punkten des reflektierten Lichtmusters, die zur Fahrbahnebene (14, 16) gehören; f) Bestimmen der Position des Drehzentrums (Z) des Rades (8) aus den als zum Rad (8) gehörig identifizierten Punkten des reflektierten Lichtmusters; g) Bestimmen der Position der Fahrbahnebene (14, 16) aus den als zur Fahrbahnebene (14, 16) gehörig identifizierten Punkten des reflektierten Lichtmusters; h) Bestimmen des Rollradius (R) als Abstand zwischen dem Drehzentrum (Z) des Rades (8) und der Position der Fahrbahnebene (14, 16) an der Aufstandsfläche des Rades (8).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen dem Drehzentrum (Z) des Rades (8) und der Position der Fahrbahnebene (14, 16) senkrecht zur Fahrbahnebene (14, 16) oder senkrecht zur Drehachse (D) des Rades (8) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren einschließt, die Spurbreite (d_SP) des Fahrzeugs zu bestimmen und bei der Bestimmung des Drehzentrums (Z) zu berücksichtigen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren einschließt, die Fahrbahnebene (14, 16) in mehrere Segmente (14, 16) zu unterteilen und die Positionen der einzelnen Segmente (14, 16) zu bestimmen.
Verfahren zum Bestimmen des Rollradius (R) eines Rades (8), insbesondere eines Rades (8) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst: a) Projizieren von Licht auf das Rad (8); b) Aufnehmen von Lichtpunkten, die von dem Rad (8) reflektiert werden, mit wenigstens einer Bildaufnahmevorrichtung (22); c) Bestimmen der Position des Drehzentrums (Z) des Rades (8) und eines außerhalb des Drehzentrums (Z) des Rades (8) angeordneten charakteristischen Punktes (P) des Rades (8) aus den von dem Rad (8) reflektierten Lichtpunkten; d) Bestimmen der Orientierung einer Verbindungslinie (L) zwischen dem Drehzentrum (Z) und dem charakteristischen Punkt (P); e) Abrollen des Rades (8, 8') auf der Fahrbahnebene (14); f) Aufnehmen von Lichtpunkten, die von dem abgerollten Rad (8') reflektiert werden; g) Bestimmen der Position des Drehzentrums (Z') des abgerollten Rades (8') und der Position des außerhalb des Drehzentrums (Z') befindlichen charakteristischen Punktes (P') des abgerollten Rades (8') aus den von dem abgerollten Rad (8') reflektierten Lichtpunkten; h) Bestimmen der Orientierung der Verbindungslinie (L') zwischen dem Drehzentrum (Z') und dem charakteristischen Punkt (P') des abgerollten Rades (8'); i) Bestimmen des Drehwinkels (Θ) der Abrollbewegung des Rades (8, 8') aus der Veränderung der räumlichen Orientierung der Verbindungslinie (L, L') durch das Abrollen des Rades (8, 8'); j) Bestimmen der Rolldistanz (d) aus der Verschiebung des Drehzentrums (Z, Z') durch das Abrollen des Rades (8, 8') parallel zur Fahrbahnebene (14); k) Bestimmen des Rollradius (R) des Rades (8, 8') aus dem Abrollwinkel (Θ) und der Rolldistanz (d).
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der charakteristische Punkt (P, P') ein Ventil des Rades (8, 8') oder ein Merkmal auf der Seitenwand eines auf das Rad (8, 8') aufgezogenen Reifens (7) ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren einschließt, die reflektierten Lichtpunkte mit mehreren Messwertaufnehmern (20) aufzunehmen und in ein allen Messwertaufnehmern (20) gemeinsames Koordinatensystem zu überführen, wobei das Verfahren insbesondere einschließt, Referenzsysteme (21, 24) zu verwenden, um das gemeinsame Koordinatensystem der Messwertaufnehmer (20) zu definieren.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Verfahren einschließt, die Rollradien (R) von wenigstens zwei Rädern (8) des Fahrzeugs miteinander zu vergleichen und eine Meldung auszugeben, wenn eine Differenz zwischen den Rollradien (R) eine vorgegebene Schwelle überschreitet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Schritt b) einschließt, die Lichtpunkte mit wenigstens zwei Kameras bzw. einer Stereo-Kamera (22) aufzunehmen und die 3D-Koordinaten jedes Lichtpunktes durch Triangulation zu bestimmen oder wobei Schritt a) eine kalibrierte Lichtpunktprojektion umfasst und Schritt b) einschließt, die reflektierten Lichtpunkte mit einer Mono-Kamera (22) aufzunehmen.
Vorrichtung zum Bestimmen des Rollradius (R) eines Rades (8, 8'), insbesondere eines Rades (8, 8') eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aufweist: wenigstens eine Beleuchtungsvorrichtung (23), die eingerichtet ist, Licht auf das Rad (8, 8') und auf eine Fahrbahnebene (14, 16) zu projizieren; wenigstens eine Bildaufnahmevorrichtung (22), die ausgebildet ist, Lichtpunkte, die von dem Rad (8, 8') und/oder der Fahrbahnebene (14, 16) reflektiert werden, aufzunehmen; und eine Auswertvorrichtung (10), die ausgebildet ist, den Rollradius (R) des Radius mit einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche zu bestimmen.