DE4101921A1

DE4101921A1 - Lichtabtastsystem fuer eine messung einer richtung und physikalischer merkmale eines werkstuecks

Info

Publication number: DE4101921A1
Application number: DE4101921A
Authority: DE
Inventors: Elizabeth A Downing; Steven W Rogers; Raymond Titsworth; Donald J Christian; Michael L Baird
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: Snap On Inc
Priority date: 1990-02-02
Filing date: 1991-01-23
Publication date: 1991-08-08
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: FI910486A; FR2658286A1; ITMI910242A0; ITMI910242A1; IT1244541B; NL9100127A; CA2035114C; ATA19291A; AU7019491A; GB9101814D0; FI910486A0; SE9100206D0; AU637451B2; JP2974162B2; DE4101921B4; FR2658286B1; SE9100206L; JPH04213041A; US5054918A; CA2035114A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Bestimmen des physikalischen Aufbaus eines Körpers oder eines Werkstücks, das für eine drehende Bewegung an einer Spindel montiert ist, und enthält eine Lichtstrahlprojektionseinrichtung zum Projizieren eines Lichtstrahls zu dem Körper auf der Spindel und eine optische Einrichtung zum Wandeln des Lichtstrahls in einen Strahl, der im wesentlichen in einer einzigen Ebene enthalten ist. Weiterhin ist eine Lichterfassungsein richtung enthalten, die dem Licht ausgesetzt wird, das von dem Teil des Körpers reflektiert wird, der durch den Lichtstrahl getroffen wird, und zwar zum Schaffen von Ausgangssignalen, die auf die erhaltene Reflektion antworten. Eine Einrichtung ist mit der Erfassungseinrichtung gekoppelt zum Verarbeiten der Signale, um Daten zu schaffen, die sich auf den Körperaufbau, wie eine Position, eine Richtung, eine Größe, eine Form und/oder eine Ausrichtung beziehen.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schafft die Bestimmung der physikali schen Kennlinien des Körpers oder Werkstücks, der bzw. das bekannte allgemeine Körpermerkmale aufweist, wobei der Körper für eine Drehbewegung an einer Spindel in einem bekannten Körperkoordinatensystem montiert ist. Das Verfahren enthält den Schritt eines Ausrichtens einer planaren Lichtanordnung auf den Körper von einer bekannten Richtung aus, relativ zu dem Körperkoordinatensystem. Weiterhin enthält das Verfahren ein Erfassen des Auftreffens der planaren Lichtanordnung auf dem Körper von einer bekannten Richtung aus, relativ zu der bekannten Richtung der planaren Lichtanordnung. Zusätzlich enthält das Verfahren ein Transformieren des erfaßten Auftreffens in diskrete Positionen in dem bekannten Körperkoordinatensystem, wodurch die allgemein bekannten Körpermerk malspositionen in dem Körperkoordinatensystem geschaffen werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei spielen in Verbindung mit der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Unwucht-Meßsystems, das bei der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann.

Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeug- Servicegeräts, das die vorliegende Erfindung verwendet.

Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Bremsscheiben drehmaschine, die die vorliegende Erfindung verwendet.

Fig. 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Radauswuchters, der die vorliegende Erfindung benutzt.

Fig. 5 ist eine weitere schematische perspektivische Ansicht eines Radauswuchters, der die vorliegende Erfindung verwendet.

Fig. 6 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Reifenprofil-Meßsystems, das die vorliegende Erfindung verwendet.

Fig. 7A ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel des Projektors der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 7B ist ein Blockdiagramm eines alternativen Ausführungsbeispiels des Projektors der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8A ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Lichtdetektors, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Fig. 8B ist ein Blockdiagramm eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Lichtdetektors, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Fig. 9 ist ein Teilschnitt einer Fahrzeugreifenfelge.

Fig. 10A ist ein Diagramm eines Bildes, das durch einen Lichtdetektor der vorliegenden Erfindung gesehen wird.

Fig. 10B ist ein Diagramm einer fotoempfindlichen Matrix, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm einer Lichterfassung und eines Computerteils der vorliegenden Erfindung.

Fig. 12 ist ein alternatives Blockdiagramm der Lichtaufnahme und eines Berechnungsabschnitts der vorliegenden Erfindung.

Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht einer Kalibrierungsvorrichtung für die vorliegende Erfindung.

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Kalibrierungsanordnung für die vorliegende Erfindung.

Fig. 15 ist ein Flußdiagramm, das Steuerfunktionen für das Programm darstellt, das durch den Systemprozessor implementiert ist.

Die hier offenbarte Erfindung betrifft im allgemeinen eine Verwendung bei Kraftfahrzeug-Servicegeräten, obwohl andere Verwendungen existieren. Diese Offenbarung hier wird in Verbindung mit besonderen Arten von Kraftfahrzeug- Servicegeräten, mit denen die Erfindung funktioniert, gemacht werden. Solche Geräte enthalten Fahrzeugreifen-Auswuchter, Kraftfahrzeug-Bremsscheiben- Drehmaschinen und Fahrzeugreifen-Ausrichter. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 der Zeichnungsseiten wird ein Unwucht-Meßsystem 11 für ein von dem Auto gelöstes Rad gezeigt, das eine drehend angetriebene Radmontierwelle 12 aufweist, die auf Trägern 13 und 14 montiert ist, die durch ein Radauswucht-Grundgerüst 16 gestützt sind. Ein Paar von Kraftumwandlern 17 und 18 sind in dem Grundgerüst benachbart zu und axial entlang der Welle bei den Orten der Träger 13 und 14 beabstandet montiert. Die Kraftumwandler sind mechanisch mit der Welle gekoppelt und schaffen periodische elektrische Ausgangssignale, die dynamische Unwuchtkräfte anzeigen, die durch die Welle übertragen werden, wenn die Welle drehend angetrieben wird. Die Winkelposition der Welle wird durch einen Wellenkodierer (nicht gezeigt) während jeder vollen Drehung der Welle überwacht. Die Umwandler-Ausgangssignale werden für gewöhnlich in einen elektrischen Schaltkreis in dem Auswuchter digitalisiert, und Berechnungen werden an den digitalisierten Signalen durchgeführt, um Unwuchtkraftmessungen für jeden Winkelzuwachs einer Wellendrehung zu erhalten. Die Berechnung der Unwucht kräfte macht erforderlich, daß bestimmte Messungen relativ zu dem Befestigungsort einer Felge 19 und eines Reifens 21 an der Welle 12 durchgeführt werden. Die Entfernung "a" und "b" sind von dem physikalischen Aufbau des Auswuchters her bekannt. Die Entfernungen "c" und "e" müssen gemessen werden, um die inneren und die äußeren Felgenpositionsorte zu erhalten, so daß Gegengewichte an die Felge angelegt werden können, um eine Unwucht in der Felgen- und Reifenanord nung auszugleichen, die gemessen wird, wenn die Felgen- und Reifenanordnung drehend an der Welle 12 gedreht wird. Die Breite "d" der Felge ist auch notwendig für diese Rechnungen und kann gesehen werden, um leicht aus den gemessenen Größen "e" und "c" berechnet zu werden. Das System der vor liegenden Erfindung kann die Position der inneren und der äußeren Orte der Felge 19 relativ zu einem Koordinatensystem messen, das auf die Struktur der Auswuchtmaschine 11 bezogen ist. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Beispiel wird der äußere Felgenort aus der Ebene P1 als die Entfernung "e" gemessen, und der innere Felgenort wird aus der Ebene P1 als die Entfernung "c" gemessen.

Wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, kann auf ähnliche Weise bei einem Radausrichter oder Radauswuchter der Ort der Kante der Felge 19 durch Erkennen erfaßt werden, daß ein "Streifen" eines bei 22 in der Fig. 2 gezeigten Lichtes eine Kennlinie einer "Erhebung bzw. Stoß" oder Diskontinuität zeigen wird, wie sie sich über die Kante der Reifenfelge erstreckt. Der "Streifen" des Lichtes wird durch Projizieren von Licht in der Form eines Strahls 23 gebildet, der im wesentlichen in einer Ebene 24 von einem Projektor 26 aus ausstrahlt, der auf oder in einer vorbestimmten Beziehung zu dem Aufbau 16 des Ausrichters oder Radauswuchters montiert ist. Auf ähnliche Weise wird der "Streifen" des Lichtes, wenn er über einen Ventilschaft 27 in der Felgen-/Reifenanordnung fällt, den Ort drehend und radial von dem Ventilschaft beleuchten. Das projizierte Lichtmuster oder die Anordnung kann eine von mehreren Formen sein, wie z. B. eine halbe Ebene, eine Kante, ein Gitter oder viele Streifen. Der Ausdruck "Streifen" bezieht sich auf dieses projizierte geometrische Muster. Ein Sensor oder eine Kamera 28, die in bekannter Beziehung zu dem Projektor montiert ist, dient dazu, die Position der Merkmale von Interesse zu erfassen (wie beispielsweise die Felgenkante oder den Ventilschaft), wie sie durch den Licht-"Streifen" geschnitten werden, und um Signale zu schaffen, die eine solche Position anzeigen. Die bekannte Beziehung zwischen Projektor und Sensor schließt ein Kennen des Winkels ein, der bei R in Fig. 2 gezeigt ist, und zwar zwischen der planaren Anordnung und der zentralen Strahlrichtung, die durch den Sensor aufgenommen wird.

Fig. 3 zeigt Teile einer Kraftfahrzeug-Scheibenbremsen-Drehmaschine, die einen Antriebsmotor 29 mit einer Welle 31 enthält, die sich davon erstreckt, auf der eine Bremsscheibe 32 montiert ist zum Drehen an der Vorderseite der Drehma schine, um eine geeignete Oberfläche auf der Scheibe zu erhalten, gegen die Fahrzeugbremsklötze in dem Fahrzeugbremssystem drücken können. Der Licht projektor 26, der den planaren Lichtstrahl 23 emittiert, und der Lichtsensor 28, gerichtet und aufgebaut wie in der obigen Beschreibung der Fig. 2 erläutert, sind in dem System vorgesehen, das in der Fig. 3 dargestellt ist, um die zuvor beschriebenen Funktionen durchzuführen. Es kann gesehen werden, daß, wenn die Scheibe 32 schlägt, wenn sie an der Welle 31 gedreht wird, oder wenn die Felgen- und Reifenanordnung 19/21, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt sind, schlägt, wenn sie um die Welle 12 (oder eine Fahrzeugrad-Montierspindel) gedreht wird, wird der Detektor 28 eine Änderung der Umfangsposition der Scheibe 32, der Felge 19 oder des Reifens 21 feststellen. Das System kann selbstverständlich auch physikalische Merkmale des an der Welle montierten Körpers, wie beispielsweise dem Felgenumfang (bei der "Erhebung bzw. Stoß" 23) oder den Ventilschaft 27 (Fig. 2) erfassen, oder an der Brems- oder Reibungsfläche oder Oberflächen der Scheibe 32 (Fig. 3) Markierungen zählen, und auch an dem Ort der inneren und äußeren Flächen der Scheibe 32 (Fig. 3) und der inneren und äußeren Felgen ebene, die jeweils durch die Entfernungen "c" und "e" dargestellt sind (Fig. 1).

Es ist die allgemeine Anwendung der Erfindung beschrieben worden, die hier offenbart ist, wie sie bei mehreren Typen von Kraftfahrzeug-Servicegeräten angewandt wird, und die Erfindung wird im einzelnen in Verbindung mit einem Radauswuchter beschrieben, wie er in Fig. 4 zu sehen ist. Zwei Sätze von Projektoren 26a und 26b sind gezeigt, die an dem Gerüst 16 des Radauswuchters angebracht sind. Es sind auch zwei Lichtsensoren 28a und 28b gezeigt, die an dem Radauswuchtergerüst mit einer Erfassungsachse in bekannter Ausrichtung, relativ zu der Richtung einer Projektion von den Projektoren, montiert ist. Das Projektor- und Sensorpaar 26a/28a kann angesehen werden, als ob sie in etwa senkrecht zu der Achse der Wellen 12 ausgerichtet wären. Der andere Projektor 26b und der andere Sensor 28b werden angesehen, als ob sie an dem Rad auswuchtergerüst angeordnet wären, so daß sie in etwa in eine Richtung ausgerichtet sind, die parallel zu der Achse der Auswuchterwelle 12 ist. Beide Ausrichtungen der Projektor- und Sensorpaare sind nützlich, und der Algorithmus zum Verringern der Daten, die durch die Sensoren 28 geschaffen werden, berücksichtigt die Ausrichtung des Projektors und des Sensors relativ zu dem Koordinatensystem, das für den Radauswuchter definiert ist. Ein dreidimensionales Koordinatensystem für den Radauswuchter der Fig. 4 kann beispielsweise so beschrieben werden, daß es die X-Achse in einer vertikalen Richtung hat, die Y- Achse in einer horizontalen Richtung und die Z-Achse steht sowohl kolinear auf der Achse der Welle 12 als auch senkrecht zu den X- und Y-Achsen. Dies kann in der Fig. 4 gesehen werden. Die Koordinatentransformationen werden unter Bezugnahme auf "Geometric Modeling", Michael E. Mortenson, John Wiley and Sons, Copyright 1985, Seiten 366-369 und 512-522 abgeleitet.

Ein alternativer Aufbau der Projektoren und Sensoren der vorliegenden Erfindung kann in der Fig. 5 gesehen werden. Wieder ist ein Radauswuchtergerüst 16 dargestellt, das einen daran befestigten Aufbau 33 aufweist, der einen Projektor 26c und einen Sensor oder einen Detektor 28c zum Beobachten der äußeren Oberfläche der Felgen- und Reifenanordnung 19/21 bzw. ein Projektor- und Sensorpaar 26d und 28d trägt, die bei dem Aufbau 33 angeordnet sind, um die innere Fläche der Felgen- und Reifenanordnung zu erreichen. Es sollte angemerkt werden, daß sowohl in Fig. 4 als auch in Fig. 5 ein Ausgleich-Gegengewicht 34 gezeigt ist, das an dem Umfang der Felge 19 angebracht ist. Wie es für den Ort der Kante der Felge 19 oder den Ventilschaft 27 beschrieben ist, können auch die Ausgleichs-Gegengewichte 34 erfaßt werden und durch das System der vorliegenden Erfindung lokalisiert werden.

Fig. 6 zeigt die offenbarte Erfindung, die zum Zwecke einer Reifenprofilmessung verwendet wird. Der Projektor 26 wird gezeigt, der den planaren Lichtstrahl 23 projiziert, der auf den Umfang des Reifens 21 auftrifft, der erscheint, um den "Streifen" 22 über das Profil zu projizieren. Der "Streifen" wird durch den Lichtsensor oder eine Kamera 28 beobachtet, deren Blickachse, wie zuvor erwähnt worden ist, bei einem vorbestimmten Winkel R von der Projektionsrichtung des Projektors 26 ausgerichtet ist. Eine Reifengröße und eine Profiltiefe und ein Zustand über der Profilbreite des Reifens 21 können wie nachfolgend beschrieben berechnet werden. Ein Zweck der Fig. 6 ist es, den "Streifen" des Lichtes an dem Gegenstand zu zeigen, zu dem der planare Lichtstrahl 24 gerichtet ist, und den vorbestimmten Winkel R zwischen der Richtung des Lichtstrahls 23 und dem Blickwinkel der Kamera 28 zu zeigen. Wie es auch nachfolgend beschrieben wird, wird die Drehung der Kamera 28 um die Blickrichtung bei der vorliegenden Erfindung auch gesteuert, so daß sowohl die Richtung des zentralen aufgenomme nen Strahls und die Drehrichtung der Kamera/des Sensors 28 relativ zu der Ebene 24 des Strahls 23 bekannt sind.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7A ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbei spiels des Projektors 26 gezeigt. Ein Lasertreiber 36 des Typs, der in Sharp Laser Diode User's Manual, Copyright Sharp Corporation 1986, Seiten 26 und 27 gezeigt ist, ist mit einer Laserdiode gekoppelt, wie sie z. B. von Sharp hergestellt ist und mit LT020MC bezeichnet ist. Ein Strahlformer 38 ist in dem Pfad des Laserdiodenstrahls angeordnet, um den leicht elliptischen Laserdiodenstrahl in einen zylindrischen Strahl zu formen. Ein geeigneter Strahlformer ist die Laserdiode, die an einem Breitwand-Primenpaar montiert ist, hergestellt von Melles Griot und mit der Produktnummer 06 GPA 001. Der geformte Strahl wird durch eine Kollimatorlinse 39 geführt, wie sie von Melles Griot mit der Produktnummer 06 GLC 001 hergestellt wird. Der parallel ausgerichtete Strahl wird als nächstes auf eine zylindrische Linse 41 gerichtet. Die zylindrische Linse kann ein Glasstab mit einem Durchmesser von etwa 1 mm sein. Die Kante des planaren Lichtstrahls 23 ist aus der zylindrischen Linse ausstrahlend in Fig. 7A gezeigt.

Eine alternative Quelle des planaren Lichtstrahls wird in dem Projektor 26 gesehen, der in Fig. 7B gezeigt ist. Irgendeine Lichtquelle 42, wie beispielsweise eine Glühlampe usw., kann verwendet werden, und auf ein Linsensystem 43 gerichtet werden. Das Linsensystem kann einen Aufweiter/Kollimator enthalten, einen Schlitz zum Durchführen eines "Streifens" des kollimierten Lichtes und eine plankonvexe Linse, die in dem Pfad des kollimierten Schlitzes des Lichtes angeordnet ist, um das Licht in einer Ebene zu zerstreuen. Alternativ dazu könnte eine Reihe von Punktlichtquellen, die in einer Linie angeordnet sind, mit einem einfachen Linsensystem verwendet werden, um den planaren Lichtstrahl zu erzeugen.

Fig. 8A ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Lichterfassungsteils 28 des Systems. Das von einem "Streifen" 22 reflektierte Licht (wo der planare Lichtstrahl 23 den Körper trifft, auf den der Strahl gerichtet ist) wird durch ein Bandpaßfilter 44 empfangen, um umgebendes Licht oder andere "Stör" Lichtenergie aus dem empfangenen reflektierten Licht zu entfernen. Das gefilterte Licht wird zu einem Linsensystem 46 geführt, das dazu dient, das empfangene Licht auf eine Abbildungsvorrichtung 47 zu fokussieren, die eine ladungsgekoppelte Vorrichtung sein kann. Das Licht wird gepulst und mit der ladungsgekoppelten Vorrichtung 47 zeitsynchronisiert, um weiterhin die Effekte von "Stör" Streulicht zu eliminieren. Die Signale von der ladungsgekoppelten Vorrichtung werden an eine Signal aufbereitungselektrode 48 gelegt, die die Signale für eine Weiterleitung zu einem Mikroprozessor 49 vorbereitet, der die unverarbeiteten Eingangsdaten mit dem Koordinatentransformations-Algorithmus verarbeitet, der von der Lehre des zuvor genannten Mortenson abgeleitet ist. Der Ausgang von dem Mikroprozessor kann mit einer Anzeige 51 für Informationsverbreitungszwecke gekoppelt sein.

Fig. 8B zeigt eine Vielzahl von Sensoren 28, wie sie z. B. in den Fig. 4 und 5 zu sehen sind. Die Sensoren können positioniert sein, um Licht von verschiedenen Abschnitten oder Teilen des Körpers zu empfangen, der entweder bezüglich einer Richtung beobachtet wird oder eine Messung von Oberflächenmerkmalen darauf ausgesetzt ist. Die Fig. 8B zeigt Lichterfassungssignale, die von dem linken Felgenteil, der Umgebung und dem rechten Felgenteil einer Felgen- und Reifenanordnung kommen, wobei jedes der linken, Umfangs- und rechten Signale zu jeweiligen Signalaufbereitungsschaltungen 48a, b und c übertragen werden. Die drei aufbereiteten Signale werden in Folie mit dem Mikroprozessor 49 gekoppelt und in dem Fall eines Radauswuchtungssystems wird eine Information erhalten, die eine Unrundheit einer Radanordnung, eine Felgenbreite, einen Felgendurchmesser, einen Felgenpositions-Ventilschaftort, einen Radmutterlochort, einen Überschuß angebrachter Ausgleichsgewichte, einen Felgenschaden, eine Felgenkonzentrizität und eine Felgen-"Unrundheit" betrifft. Die Information kann direkt in der Form digitaler oder zahlenmäßiger Auslesungen angezeigt werden oder kann in einen besonderen Serviceratschlag und in Verfahren umgewandelt werden, denen die Felge oder ein anderer Fahrzeugteil unterzogen werden sollte. Eine typische Felge 19 ist in der Fig. 9 gezeigt, die eine äußere Felgenoberfläche 19a, eine innere Felgenoberfläche 19b, eine flache Oberfläche 19c, auf der auf der Rückseite mit Klebstoff versehene Gewichte angeordnet sein können, ein Tiefbett 19d, und ein zentrales Montage-Loch 19e aufweist. Der Ventilschaft 27 wird auch gezeigt, der sich durch das Schaft aufnehmende Loch in der Felge ausdehnt. Eine Unter suchung der äußeren Felge 19a offenbart die Diskontinuität, die am Umfang der Felge benachbart zu einem Deckenwulst auftritt, der an der Felge angebracht ist, auf die im nachfolgenden Bezug genommen wird.

Fig. 10A ist ein Diagramm einer Momentaufnahme, die den "Streifen" 22 des Lichtes darstellt, der über einen Gegenstand liegt, der durch die Systemkamera oder den Lichtsensor 28 beobachtet wird aufgrund eines Auftreffens der Lichtebene 24 auf dem Gegenstand, wie z. B. der Reifen-/Felgenanordnung 21/19. Der Lichtsensor 28 enthält die ladungsgekoppelte Vorrichtung 47, auf die vorher angespielt wurde, die eine zweidimensionale Matrix von Lichtsensorzellen ist, wie es in der Fig. 10B zu sehen ist. Die Matrixanordnung kann beispielsweise aus 256 mal 256 Erfassungszellen mit einer Zellentreiberschaltung bestehen. Jeder Zelle ist ein Pixel zugeordnet. Da die Momentaufnahme der Fig. 10A der Lichtsensor-Zellenanordnung der Fig. 10B ausgesetzt wird, werden bestimmte der Zellen oder Pixel durch das empfangene Licht erregt. Die Momentaufnahme ist in den Fig. 10A und 10B mit der Anordnung der Erfassungszellen ausgerichtet. Geht man von der linken Seite der Fig. 10A und 10B nach rechts, entspricht eine Diskontinuität oder Erregung zweier Pixel 52b, die gut oberhalb ihrer Nachbarn in der Fig. 10B liegen, einem hohen Punkt 52a in der Momentaufnahme. Dies entspricht der Kamerasicht des Schnitts des planaren Lichtstrahls mit einem Ventilschaft 27 an der Felge einer Felgen- und Reifenanordnung. Geht man in den Fig. 10A und 10B weiter nach rechts, wird ein "V"-förmiger Teil 53a der Momentaufnahme durch eine auf ähnliche Weise "V"-geformte Gruppe erregter Sensoren oder Pixel 53b in der Fig. 10B begleitet. Dies entspricht dem Schnitt des planaren Lichtstrahls mit der Umgebung der Felge 19 in der Fig. 9 oder der "Erhebung" in dem Licht-"Streifen" 22 der Fig. 2. Wie in der Fig. 12 zu sehen ist, bietet die ladungsgekoppelte Vorrichtungs-Anordnung 47 und ihre Treiber schaltung einen Strom analoger Daten gemäß den Signalintensitätswerten von den erregten Pixeln, die wiederum von der reflektierten Lichtintensität abhängen, die auf die individuellen Pixel einfällt. Ein Analog-/Digitalwandler 54 empfängt den seriellen Strom analoger Lichtzellensignale und digitalisiert die Signale. Die digitalisierten Signale werden in einen Speicher 56 gespeichert und werden durch den Mikroprozessor 49 abgerufen und durch die Programme verarbeitet, die in den Mikroprozessor in Übereinstimmung mit dem Flußdiagramm der Fig. 15 eingegeben sind. Der bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung verwendete Mikroprozessor ist der Intel 80 286. Die durch den Betrieb des Mikroprozessors so erhaltenen Daten werden zu einem Kraftfahrzeug-Servicegerät übertragen, wie es hier zuvor beschrieben worden ist (Fig. 2 bis 6), und zwar zum Zwecke, Information zu schaffen, die bestimmte Messungen vorbereitet oder die gewünsch ten Messungen selbst darstellt. Auf Wunsch können die durch die hier offenbarte Erfindung gemessenen Daten numerisch und/oder bildmäßig angezeigt werden, wobei eine Anzeige einige Vorteile aufweist. Die angezeigten Merkmale können Messungen, Diagnosen, Serviceanleitungen, usw. sein.

Die Art, auf die das durch den Mikroprozessor 49 implementierte Programm die durch den Ausgang von der Matrix der Fig. 10B angebotenen Daten bearbeitet, wird in dem Flußdiagramm der Fig. 15 gezeigt. Zuerst fragt das Programm, ob es geeignet ist, eine Messung durchzuführen. Die Eignung wird in der Rad auswuchtvorrichtung durch eine Anzeige von einem Wellenkodierer bestimmt, der an der Welle 12 angebracht ist. Wenn die Zeit richtig ist, wird eine Meßanfrage weitergegeben. Ein Bild wird erhalten, das manchmal ein "Schnappschuß" genannt wird. Dieser Befehl erhält das Bild von der von dem Sensor gesehenen Momentaufnahme der Fig. 10A durch die Sensormatrix der Fig. 10B, wodurch ein quantisiertes Sensorbild geschaffen wird. Das Bild wird durch eine Abtastung der Pixel der Fig. 10B erhalten. Die Abtastung wird beendet, digitalisiert und die erfaßten Daten werden im Speicher plaziert. Eine flüchtige Untersuchung der Daten in dem Speicher wird durchgeführt, um das Vorhandensein irgendwelcher Gesamtprobleme zu erfassen; d. h. keine Daten oder ein Teil von Daten aufgrund von Staub auf der Sensorlinse. Wenn Probleme bei den Daten bestehen, können Dinge getan werden, um die Situation zu retten; d. h. Einstellen der Empfindlich keit des Sensors oder der Höhen der Helligkeit des Licht-"Streifens", wenn das Problem lediglich ein lichtverringernder Film über der Linse ist. Nach den Einstellungen wird die Messung wiederholt.

Wenn die Bilderfassung von den Daten in dem Speicher verifiziert ist, wird das Bild in eine "singuläre Funktion" umgewandelt, was bedeutet, daß ein Störsignal und Unbestimmtheiten entfernt werden. An diesem Punkt wird die singuläre Funktion nach interessanten Merkmalen untersucht. Die Identitätsprüfung ist anwendungsabhängig. Die Merkmale von Interesse können, wie in den Fig. 10A und 10B gezeigt ist, Ventilschaft- und Radfelgenorte für Radauswuchter sein. Wenn keine Merkmale erkannt werden, kehrt das Programm zurück, um die nächste Meßanfrage zu erhalten. Wenn ein Merkmal identifiziert wird, werden die Koordinaten des Merkmals unter Verwendung der Annäherung bzw. Ansatz bestimmt, die in dem oben erwähnten Mortenson-Text beschrieben ist.

Als nächstes wird eine "Erfolgs"-Meldung mit einer Liste der gefundenen Merkmale und wo sie gefunden wurden vorbereitet; d. h. der Ventilschaft an einer Drehposi tion von 6° an der Welle 12 für eine Radauswuchtung. Der nächste verfügbare Raum (bei diesem Beispiel der 6°-Ort) wird in einer Ausgabeschlange identifiziert und das Merkmal und der Ort in die Schlange geschrieben. Das Programm geht dann weiter zu der nächsten Meßanfrage und das Verfahren wird wiederholt. Auf diese Art werden alle Merkmale von Interesse für ein sich drehendes Werkstück oder einen Körper, wie ein Rad von einer Radauswuchtwelle (Ventilschaft, überschüssige Gewichte, Felge usw.) oder für einen stationären Körper wie ein Rad, das durch ein Ausrichtungssystem (Spurweite in Achshöhe des Rades, Radunrundheit, usw.) positionsmäßig erhalten werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Lichtsensors und des Datenverringerungsteils der Erfindung, der in der Praxis tatsächlich verringert ist, ist in der Fig. 11 gezeigt. Eine Sony XC-38-Kamera 57 funktioniert als der Lichtsensor 28, der Licht-"Streifen"-Reflektionen durch eine Linse 46 empfängt und Daten schafft, die mit einem D256 68 000-Mikroprozessor 58 gekoppelt werden, der von International Robomation Incorporated of Carlsbad, Kalifornien hergestellt wird. Der Mikroprozessor arbeitet, um die durch die XC-38-Kamera angebotenen Daten zu verringern. Der Mikroprozessor 58 bietet die verringerten Daten weiterhin einem Kraftfahrzeug-Servicegerät und einer Merkmalsanzeige an, wie es gewünscht ist, und wie es zuvor in Verbindung mit der Beschreibung der Fig. 12 diskutiert ist.

Die hier beschriebenen Systemausführungsbeispiele müssen kalibriert werden, um Daten zu erhalten, die nützlich sind, die Messungen und Richtungsbestimmungen durchzuführen, die hier zuvor diskutiert sind. Die Fig. 13 zeigt ein Radauswucht- Gerüst 16 mit einer Welle 12, die sich davon erstreckt, wie es in den Fig. 4 und 5 zu sehen ist. Ein Ring 59 ist an der Welle 12 angebracht, die eine Platte 61 aufweist, die sich davon in einer Ebene unterhalb oder versetzt von der Ebene erstreckt, die die Achse der Welle 12 einschließt, wie es in der Fig. 13 zu sehen ist. Die Platte hat eine Anordnung von vier sich nach oben erstreckenden kurzen Stäben 62, die in einem rechtwinkligen Muster an der Platte angeordnet sind. Die Stäbe haben Bezugszeichen oder Punkte 63 daran, die alle innerhalb einer Ebene liegen, die sich durch die Rotationsachse der Welle 12 erstreckt. Die Erstreckung der Ebene, die die vier Punkte 63 enthält, durch die Achse der Welle 12 ist nur zum Zwecke einer Vereinfachung der Koordinatentransformation, die in dem Mortenson-Text erklärt ist. Die Lichtquelle ist in einer Position relativ zu dem Gerüst 16 und der Welle 12 derart angeordnet, daß die Ebene des Lichtes durch die vier Punkte 63 an den Stäben 62 führt und daher durch die Drehachse der Welle 12. Der Divergenzwinkel des planaren Lichtstrahls 23 ist weit genug, um alle Punkte von Interesse an dem Körper zu enthalten, die durch die Kamera 28 beobachtet werden sollen und auch um während einer Kalibrierung auf alle vier Punkte 63 zu treffen. Die Entfernungen zwischen den Stäben 62 an der Platte 61 sind vorherbestimmt. Beispielsweise kann die Entfernung 5 Inches zwischen den Stäben sein, womit ein Quadrat auf der Platte gebildet wird. Der Sensor oder die Kamera 28 ist so ausgerichtet, daß die Kameraachse 64 einen bekannten Elevationswinkel R aufweist, wie es hier zuvor in Verbindung mit der Beschreibung der Fig. 6 beschrieben ist. Daher kann in dem Kalibrierungsmodus die Kamera die vier Punkte 63 sehen, und da der Winkel R und die Dimensionen zwischen den Punkten 63 bekannt sind, eine Beobachtungsskala für Entfernungen genau bestimmen, die entlang des Licht-"Streifens" beobachtet werden, wenn die Lichtebene 24 auf ein Waldstück oder einen Körper mit Merkmalen trifft, die zu beobachten und zu messen sind.

Mit der Lichtquelle ist ein Koordinatensystem X_p, Y_p und Z_p verbunden. Die Beleuchtungsebene 24 stimmt mit der X_p, Y_p-Ebene überein. Die Beleuchtungs ebene ist somit an einer Position, wo Z = 0 über die ganze Ebene. Daher ist die Z-Achse für das Lichtquellen-Koordinatensystem rechtwinklig zu der Lichtebene 24. Somit wird gesehen, daß die Kamera oder der Lichtsensor 28 Punkte entlang des Licht-"Streifens" 22 erfaßt, die die Punkte X_p, Y_p und Z_p = 0 in dem Lichtquellen-Koordinatensystem sind, wenn einmal kalibriert ist. Die aktuellen Positionen der Punkte X_p, Y_p können daher in einem Raum X_p, Y_p bestimmt werden. Die dreidimensionalen Koordinaten irgendwelcher Punkte in dieser Ebene können unter Verwendung des in dem Text Geometric Modeling, Michael E. Mortenson, John Wylie and Sons, Publishers, Copyright 1985, Seiten 366-369 und Seiten 512-522 beschriebenen Verfahrens bestimmt werden. Es ist wohl bekannt, danach die Daten, die für das X_p, Y_p, Z_p-Koordinatensystem erhalten werden, in das X, Y, Z-Koordinatensystem zu transformieren, das in Verbindung mit der Beschreibung des Radauswuchters in der Fig. 4 der Zeichnungsseiten gezeigt ist.

Die Fig. 14 zeigt eine weitere Kalibrierungs-Vorrichtung für die hier be schriebene Erfindung, wobei eine Mittellinie 24a der Lichtebene 24 parallel zu der Achse der Welle 12 ausgerichtet ist, die sich von dem Gerüst 16 des Radauswuchters erstreckt. Zusätzlich sind eine Sensorblicklinie oder -achse 64 und die Lichtebenen-Mittellinie 24a in einer Ebene, die rechtwinklig zu der Lichtebene 24 ist. Wie zuvor in der Beschreibung des allgemeinen Kalibrierungsfalls der Fig. 13 beschrieben ist, hat der Ring 59 eine Anordnung von vier Stäben 62, die sich von einer Platte 61 erstrecken. Zielpunkte 63 an den Stäben 62 sind koplanar miteinander und der Achse der Welle 12. Der Lichtsensor der Kamera 28 arbeitet auf die gleiche Weise, wie es für die Struktur der Fig. 13 beschrieben ist, wobei er die Zentralachse 64 der Kamera 28 in dem bekannten Elevationswinkel R zu der Lichtebene 24 ausgerichtet hat, wie es in Verbindung mit Fig. 13 beschrieben ist. Die Stäbe 62 sind um bekannte Abstände voneinander beabstandet (d. h., 5 Inches zwischen allen Stäben, wodurch eine Quadrat auf der Platte 61 gebildet wird), so daß die Kamerablickwinkel kalibriert werden können, um eine reelle Entfernung der Körpermerkmale zu messen, die durch den Blick entlang des Licht-"Streifens" 22 in dem X_p, Y_p, Z_p-Koordinatensystem enthalten sind. Diese Entfernungen und Positionen werden dann in das X, Y, Z-Koor dinatensystem (Fig. 4) transformiert. Der Zweck der Kalibrierungsanordnung der Fig. 14 ist lediglich, die geometrischen Verfahren zu vereinfachen, die in dem Mortenson-Text erklärt sind, und sie ist nicht nötig für das Funktionieren der Erfindung.

Obwohl die beste Art, die zum Ausführen der vorliegenden Erfindung erdacht ist, hier gezeigt und beschrieben worden ist, ist klar, daß eine Modifikation und eine Variation ausgeführt werden kann, ohne sich davon zu entfernen, was als der Gegenstand der Erfindung betrachtet wird.

Claims

1. Dynamischer Radauswuchter mit einer Spindel zum Montieren einer Rad- Felgen-/Reifenanordnung für eine Drehung daran, der aufweist:
eine Lichtstrahl-Projektionseinrichtung, die an dem Radauswuchter montiert ist und auf eine Rad-Felgen-/Reifenanordnung an der Spindel gerichtet ist,
eine optische Einrichtung zum Umwandeln des Lichtstrahls in einen Strahl, der im wesentlichen in einer einzigen Ebene enthalten ist,
eine Lichterfassungseinrichtung, die einem Licht ausgesetzt ist, das von dem Bereich an der Rad-Felgen-/Reifenanordnung reflektiert wird, die durch einen umgewandelten Lichtstrahl zum Schaffen von Signalen getroffen wird, die darauf antworten, und
eine Einrichtung zum Empfangen der Signale, die durch die Lichterfassungsein richtung geschaffen werden, wobei die Einrichtung zum Empfangen Daten schafft, die einen Ort, Dimensionen und einen physikalischen Aufbau der Rad- Felgen-/Reifenanordnung betreffen.

2. Radauswuchter nach Anspruch 1, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Einrichtung zum Einrichten des Lichtstrahls aufweist, um den Umfang der Rad-Felgen-/Reifenanordnung zu beleuchten.

3. Radauswuchter nach Anspruch 1, wobei die Radfelge eine innere Felge und eine äußere Felge aufweist, und wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Einrichtung zum Einrichten des Strahls aufweist, um die innere und die äußere Felge zu beleuchten.

4. Radauswuchter nach Anspruch 1, wobei die Radfelge eine innere Felge und eine äußere Felge aufweist, und wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Einrichtung zum Einrichten des Strahls aufweist, um die innere und die äußere Felge und den Umfang der Rad-Felgen-/Reifenanordnung zu beleuchten.

5. Radauswuchter nach Anspruch 3, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung einen Strahlteiler zum Teilen des Lichtstrahls aufweist und eine Reflektor einrichtung für ein jeweiliges Richten eines Teils des geteilten Lichtstrahls auf jeweils eine der inneren und der äußeren Felge.

6. Radauswuchter nach Anspruch 1, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Laserlichtquelle aufweist.

7. Radauswuchter nach Anspruch 1, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Quelle weißen Lichts aufweist, und wobei die optische Einrichtung einen Kollimator aufweist, der in den Pfad der Quelle weißen Lichts zwischengesetzt ist, und eine zylindrische Linse, die in dem Pfad des kollimierten weißen Lichts zwischengesetzt ist.

8. Radauswuchter nach Anspruch 1, wobei die Lichterfassungseinrichtung ein Bandpaßfilter aufweist, das das reflektierte Licht empfängt, eine Linse, die dem gefilterten reflektierten Licht ausgesetzt wird und arbeitet, um es zu fokussieren, und eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, die angeordnet ist, um das fokussierte Licht zu empfangen.

9. Radauswuchter nach Anspruch 4, wobei die Lichterfassungseinrichtung erste, zweite und dritte Lichtsensoren aufweist, die jeweils der inneren Felge, dem Umfang der Rad-Felgen-/Reifenanordnung und der äußeren Felge ausgesetzt sind, eine Einrichtung zum Digitalisieren der Lichterfassungseinrichtungssignale und einen digitalen Signalprozessor zum Schaffen der Daten, die den Ort, die Dimensionen und den physikalischen Aufbau der Rad-Felgen-/Reifenanordnung betreffen.

10. Radauswuchter nach Anspruch 1, wobei die Lichterfassungseinrichtung eine lichtempfindliche Kamera aufweist, und wobei die Einrichtung, die gekoppelt ist, um die Signale zu empfangen, die auf reflektiertes Licht antworten, ein Videosystem zum Schaffen der Daten aufweist, die die Orte, Dimensionen und den physikalischen Aufbau der Rad-Felgen-/Reifenanordnung betreffen.

11. Radauswuchter nach Anspruch 1, wobei die Lichterfassungseinrichtung eine zweidimensionale ladungsgekoppelte Vorrichtungsanordnung aufweist, und wobei die Einrichtung, die gekoppelt ist, um die Signale zu empfangen, die auf reflektiertes Licht antworten, einen Analog-/Digitalwandler aufweist, der einen digitalen Ausgang schafft, einen Speicher, der gekoppelt ist, um den digitalen Ausgang zu empfangen, und einen Mikroprozessor zum Zugreifen auf den Speicher und zum Schaffen der Daten, die einen Ort, Dimensionen und einen physikalischen Aufbau der Rad-Felgen-/Reifenanordnung betreffen.

12. Radauswuchter nach Anspruch 1, wobei die Lichterfassungseinrichtung eine zweidimensionale Lichterfassungsanordnung aufweist, und wobei die Einrichtung, die gekoppelt ist, um die Signale zu empfangen, die auf reflektiertes Licht antworten, einen Analog-/Digitalwandler aufweist, und einen Prozessor zum Schaffen der Daten, die einen Ort, Dimensionen und einen physikalischen Aufbau der Rad-Felgen-/Reifenanordnung betreffen.

13. Unrundheits-Meßgerät zum Erfassen einer Unrundheit bei einem drehbaren Teil, relativ zu einer Drehachse für das sich drehende Teil, wobei das Gerät aufweist:
eine Lichtstrahl-Projektionseinrichtung zum Projizieren eines Lichtstrahls zu dem drehbaren Teil,
eine optische Einrichtung zum Umwandeln des Lichtstrahls in einen im wesentlichen planaren Strahl,
eine Lichterfassungseinrichtung, die angeordnet ist, um Licht von dem im wesentlichen planaren Strahl zu erhalten, der von dem drehbaren Teil reflektiert wird, wobei die Lichterfassungseinrichtung ein Ausgangssignal schafft, das die planare Strahlreflektion anzeigt, und
eine Signalverarbeitungseinrichtung, die mit dem Ausgangssignal zum Erzeugen von Daten gekoppelt ist, die eine Entfernung des drehbaren Teils von einer Symmetrie betreffen, relativ zu einer Ebene, senkrecht zu der Drehachse.

14. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 13, wobei der drehbare Teil eine Bremsscheibe ist, und wobei die Drehachse durch die Spindel einer Bremsscheiben-Drehmaschine bestimmt ist.

15. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 14, wobei die Lichtstrahl-Projektionsein richtung eine Einrichtung zum Einrichten des Lichtstrahls aufweist, um den Umfang der Bremsscheibe zu beleuchten.

16. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 14, wobei die Lichtstrahl-Projektionsein richtung einen Strahlteiler zum Teilen des Lichtstrahls aufweist, und eine Reflektoreinrichtung zum jeweiligen Richten eines Teils des geteilten Lichtstrahls auf den Umfang der Bremsscheibe.

17. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 14, wobei die Lichtstrahl-Projektionsein richtung eine Laserlichtquelle aufweist.

18. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 14, wobei die Lichtstrahl-Projektionsein richtung eine Quelle weißen Lichts aufweist, und wobei die optische Einrichtung einen Kollimator aufweist, der in den Pfad der Quelle weißen Lichts zwischengesetzt ist, und eine zylindrische Linse, die in den Pfad des kollimierten weißen Lichts zwischengesetzt ist.

19. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 14, wobei die Lichterfassungseinrichtung ein Bandpaßfilter aufweist, das das reflektierte Licht empfängt, eine Linse, die dem gefilterten reflektierten Licht ausgesetzt ist und arbeitet, um es zu fokussieren, und eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, die angeordnet ist, um das fokussierte Licht zu empfangen.

20. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 13, wobei der drehbare Teil ein Rad ist, das an einem Fahrzeug montiert ist, das einer Radausrichtung unterzogen wird, und wobei die Drehachse durch die Spindel bestimmt ist, an der die Rad-Felgen-/Reifenanordnung montiert ist, wobei die Lichtstrahl-Projektionsein richtung eine Einrichtung zum Einrichten des Lichtstrahls aufweist, um die Umgebung der Rad-Felge-/Reifenanordnung zu beleuchten.

21. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 20, wobei das Rad eine innere Felge und eine äußere Felge aufweist, und wobei die Lichtstrahl-Projektionsein richtung eine Einrichtung zum Einrichten des Strahls aufweist, um die innere und die äußere Felge zu beleuchten.

22. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 20, wobei das Rad eine innere Felge und eine äußere Felge aufweist, und wobei die Lichtstrahl-Projektionsein richtung eine Einrichtung zum Einrichten des Strahls aufweist, um die innere und die äußere Felge und den Umfang der Rad-Felgen-/Reifenanordnung zu beleuchten.

23. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 21, wobei die Lichtstrahl-Projektionsein richtung einen Strahlteiler zum Teilen des Lichtstrahls aufweist und eine Reflektoreinrichtung für eine jeweilige Ausrichtung eines Teils des geteilten Lichtstrahls auf jeweils eine der inneren und der äußeren Felge.

24. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 20, wobei die Lichtstrahl-Projektionsein richtung eine Laserlichtquelle aufweist.

25. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 20, wobei die Lichtstrahl-Projektionsein richtung eine Quelle weißen Lichts aufweist, und wobei die optische Einrichtung einen Kollimator aufweist, der in den Pfad der Quelle weißen Lichts zwischengesetzt ist, und eine zylindrische Linse, die in den Pfad des kollimierten weißen Lichts zwischengesetzt ist.

26. Unrundheits-Meßgerät nach Anspruch 20, wobei die Lichterfassungseinrichtung ein Bandpaßfilter aufweist, das das reflektierte Licht empfängt, eine Linse, die dem gefilterten reflektierten Licht ausgesetzt ist und arbeitet, um es zu fokussieren, und eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, die angeordnet ist, um das fokussierte Licht zu empfangen.

27. Gerät zum Bestimmen des physikalischen Aufbaus eines Körpers, der für eine Drehbewegung an einer Spindel montiert ist, das aufweist:
eine Lichtstrahl-Projektionseinrichtung zum Projizieren eines Lichtstrahls, der auf den Körper an der Spindel gerichtet ist,
eine optische Einrichtung zum Umwandeln des Lichtstrahls in einen Strahl, der im wesentlichen in einer einzigen Ebene liegt,
eine Lichterfassungseinrichtung, die einem Licht ausgesetzt ist, das von dem Teil des montierten Körpers reflektiert wird, der durch den planaren Lichtstrahl zum Schaffen von Ausgangssignalen getroffen ist, die darauf antworten, und
eine Einrichtung, die mit der Lichterfassungseinrichtung gekoppelt ist zum Verarbeiten der Signale, um Daten zu schaffen, die den Körperaufbau betreffen.

28. Gerät nach Anspruch 27, wobei der Körper ein Bremsteil mit einer Reiboberfläche darauf ist, und wobei die Spindel durch eine Brems-Drehma schine bestimmt wird, und die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Einrichtung zum Einrichten des Lichtstrahls aufweist, um die Reiboberfläche des Bremsteils zu beleuchten.

29. Gerät nach Anspruch 28, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung einen Strahlteiler zum Teilen des Lichtstrahls aufweist und eine Reflektoreinrichtung zum jeweiligen Richten eines Teils des geteilten Lichtstrahls auf entgegen gesetzte Seiten der Bremsteil-Reiboberfläche.

30. Gerät nach Anspruch 28, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Laserlichtquelle aufweist.

31. Gerät nach Anspruch 28, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Quelle weißen Lichts aufweist, und wobei die optische Einrichtung einen Kollimator aufweist, der in dem Pfad der Quelle weißen Lichts zwischengesetzt ist, und eine zylindrische Linse, die in dem Pfad des kollimierten weißen Lichts zwischengesetzt ist.

32. Gerät nach Anspruch 28, wobei die Lichterfassungseinrichtung ein Bandpaßfilter aufweist, das das reflektierte Licht empfängt, eine Linse, die dem gefilterten reflektierten Licht ausgesetzt ist und arbeitet, um es zu fokussieren, und eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, die angeordnet ist, um das fokussierte Licht zu empfangen.

33. Gerät nach Anspruch 27, wobei der Körper ein Fahrzeugrad ist, das an einer Fahrzeugradspindel montiert ist, die angeordnet ist, damit ein Radausrichtungs system darauf zugreifen kann, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Einrichtung zum Einrichten des Lichtstrahls aufweist, um den Umfang des Fahrzeugrads zu beleuchten.

34. Gerät nach Anspruch 33, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Laserlichtquelle aufweist.

35. Gerät nach Anspruch 33, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Quelle weißen Lichts aufweist, und wobei die optische Einrichtung einen Kollimator aufweist, der in dem Pfad der Quelle weißen Lichts zwischengesetzt ist, und eine zylindrische Linse, die in den Pfad des kollimatierten weißen Lichts zwischengesetzt ist.

36. Gerät nach Anspruch 33, wobei die Lichterfassungseinrichtung ein Bandpaßfilter aufweist, das das reflektierte Licht empfängt, eine Linse, die dem gefilterten reflektierten Licht ausgesetzt ist und arbeitet, um es zu fokussieren, und eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, die angeordnet ist, um das fokussierte Licht zu empfangen.

37. Gerät nach Anspruch 27, wobei der Körper eine Reifenfelge ist, und wobei die Spindel sich von einem Radauswuchter erstreckt, wobei die Lichtstrahl- Projektionseinrichtung eine Einrichtung zum Einrichten des Lichtstrahls aufweist, um den Umfang der Radfelge zu beleuchten.

38. Gerät nach Anspruch 37, wobei die Radfelge eine innere Felge und eine äußere Felge aufweist, und wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Einrichtung zum Einrichten des Strahls aufweist, um die innere und die äußere Felge zu beleuchten.

39. Gerät nach Anspruch 37, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung einen Strahlteiler zum Teilen des Lichtstrahls aufweist, und eine Reflektoreinrichtung für ein jeweiliges Ausrichten eines Teils des geteilten Lichtstrahls zu jeweils einer der inneren und der äußeren Felge.

40. Gerät nach Anspruch 37, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Laserlichtquelle aufweist.

41. Gerät nach Anspruch 37, wobei die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung ein Quelle weißen Lichts aufweist, und wobei die optische Einrichtung einen Kollimator aufweist, der in dem Pfad der Quelle weißen Lichts zwischengesetzt ist, und eine zylindrische Linse, die in den Pfad des kollimierten weißen Lichts zwischengesetzt ist.

42. Gerät nach Anspruch 37, wobei die Lichterfassungseinrichtung ein Bandpaßfilter aufweist, das das reflektierte Licht empfängt, eine Linse, die dem gefilterten reflektierten Licht ausgesetzt ist, und arbeitet, um es zu fokussieren, und eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, die angeordnet ist, um das fokussierte Licht zu empfangen.

43. Verfahren zum Bestimmen physikalischer Kennlinien eines Körpers, der einige bekannte allgemeine Körpermerkmale aufweist, wobei der Körper für eine Drehbewegung an einer Spindel mit einem bekannten Körper-Koordinatensy stem montiert ist, das die Schritte aufweist:
Richten einer planaren Lichtanordnung auf den Körper aus einer bekannten Richtung, relativ zu dem Körperkoordinatensystem,
Erfassen des Auftreffens der Lichtanordnung auf dem Körper aus einer bekannten Richtung, relativ zu der bekannten Richtung der planaren Lichtanordnung, und
Transformieren des erfaßten Auftreffens in diskrete Positionen in dem bekannten Körperkoordinatensystem, wodurch allgemeine bekannte Körpermerk malspositionen in dem Körperkoordinatensystem errichtet werden.

44. Verfahren nach Anspruch 43, wobei der Schritt des Transformierens die Schritte aufweist:
Berechnen der Positionen des erfaßten Auftreffens in ein Koordinatensystem mit einer bekannten Ausrichtung, relativ zu der planaren Lichtanordnung, Transformieren der Positionen in dem Koordinatensystem der planaren Lichtanordnung in das bekannte Körperkoordinatensystem, und
Herausziehen von Körpermerkmalsdaten zur Anwendung beim Bestimmen der physikalischen Kennlinien des Körpers.

45. Verfahren nach Anspruch 43, wobei der Schritt des Erfassens die Schritte aufweist:
Erfassen der Positionen des Auftreffens entlang des Schnitts der planaren Lichtanordnung und de Körpers in zwei Dimensionen, und
Berechnen der Positionen in einem Koordinatensystem mit einer bekannten Ausrichtung, relativ zu der bekannten Richtung der planaren Lichtanordnung.