WO2007077063A1 - Verfahren und vorrichtung zur berührungslosen messung der achsgeometrie - Google Patents

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WO2007077063A1
WO2007077063A1 PCT/EP2006/068945 EP2006068945W WO2007077063A1 WO 2007077063 A1 WO2007077063 A1 WO 2007077063A1 EP 2006068945 W EP2006068945 W EP 2006068945W WO 2007077063 A1 WO2007077063 A1 WO 2007077063A1
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Steffen Abraham
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/275—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing wheel alignment
    • G01B11/2755—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing wheel alignment using photoelectric detection means

Definitions

  • the invention relates to a method for non-contact measurement of the axle geometry of a chassis comprising at least one wheel of a vehicle, in particular of a motor vehicle.
  • DE 19757760 A1 discloses an optical measuring system which is based on the image recording by a stereo camera system. This has two cameras on a wheel to be measured, which detect from two different perspectives a marking device with arranged on the wheel and on the body reference elements, in particular reflective reference elements, during movement of the vehicle and / or the wheels of the vehicle. Through the images of the cameras and the known geometric position of the cameras to each other by triangulation, the SD coordinates of the reference elements at the time of image acquisition are determined. As a result of the movement of the vehicle and / or the wheels, a data evaluation unit can determine the wheel / axis geometry from the movement of the 3D coordinates of the reference elements.
  • EP 0280941 B1 discloses a non-contact measuring system in which at least two light sections are projected onto the sidewall of a tire by a light source, in particular a laser, and in which an optical sensor means at a specific angle, with respect to the Axis of the transmitted light, which receives light reflected from the wheel, converted into corresponding electrical signals and sends them to a data evaluation unit, in which a digital image of the wheel is created.
  • a light source in particular a laser
  • an optical sensor means at a specific angle, with respect to the Axis of the transmitted light, which receives light reflected from the wheel, converted into corresponding electrical signals and sends them to a data evaluation unit, in which a digital image of the wheel is created.
  • measuring devices which have a wheel adapter, which is positioned in a fixed relationship to a wheel of a motor vehicle, with a camera is directed to the wheel adapter, with their images, the spatial position of the wheel adapter, and thus the Rades, with respect to the position of the camera is determined.
  • This embodiment has the disadvantage that initially a complicated adapter is to be attached to the wheel.
  • the method according to the invention has at least one distance measuring sensor for determining the position of the wheel.
  • a distance measuring sensor of the type according to the invention has a light source which transmits light, in particular laser light, to the wheel, the light reflected by the wheel being picked up by the distance measuring sensor.
  • About a signal processing is determined by means of a transit time measurement of the light, the distance between the distance measuring sensor and the illuminated surface.
  • the effort and the costs for an axle geometry measurement are considerably reduced by the fact that only one sensor per wheel is used (compare DE 4212426 C1), no light cuts are projected onto the wheel (EP-OS 280941) or expensive adapters on the wheels (EP 1184640 A2), and on the other by the fact that no reference elements / markings on the wheel to be measured and / or to the body of the vehicle must be mounted.
  • the distance measuring sensor and the light source are mounted spatially close to each other, whereby the mechanical structure of the measuring system can be made smaller.
  • the reflected light of at least three points spaced from one another on the wheel is picked up by the distance measuring sensor.
  • the points are chosen so that they span a plane that corresponds to the position of the wheel.
  • two wheels which lie opposite one another in relation to the middle longitudinal plane of the vehicle, are measured with two likewise mutually opposite distance measuring sensors of the measuring system.
  • two opposing wheels it is possible to calculate the driving axis of the vehicle or the chassis.
  • a range video sensor is used as a distance measuring sensor.
  • the latter determines the distance to a luminous object by measuring the transit time as well as a gray value image of the object.
  • Each pixel of the gray value image is assigned a corresponding measured distance.
  • the data measured by each distance measuring sensor are transmitted to a data evaluation unit, in which the axle geometry, in particular camber and / or toe, are calculated on the basis of the measured data.
  • the results calculated in the data evaluation unit with respect to the axis geometry are displayed to a user by means of a visual display, which may be embodied, for example, as a monitor and / or display.
  • a visual display which may be embodied, for example, as a monitor and / or display.
  • the measuring system is calibrated before an axle geometry measurement by the distance measuring sensor by suitable means on the wheel or the chassis of the vehicle or the distance measuring sensors, in particular to each other and to the road plane, are oriented by any suitable means. If only a single distance measuring sensor is used in a measurement, it must first be ensured that it can detect the position of the wheel to be measured on the chassis with respect to the road surface, so that no measuring errors occur. If two opposing or a plurality of two opposing distance measuring sensors are used, the distance measuring sensors lying opposite one another are oriented relative to each other and to the roadway plane.
  • the invention further relates to a device for determining the axle geometry of a chassis of a vehicle, in particular of a motor vehicle, by means of a non-contact measuring system which has at least one distance measuring sensor, with the properties described above.
  • the measuring system has means for calibrating the distance measuring sensor.
  • the calibration consists of orienting a distance measuring sensor to the road surface and to the running gear, or several distance measuring sensors to the road surface and to one another in order to be able to obtain a three-dimensional image of the running gear.
  • the distance measuring sensor is arranged in a housing as a portable / mobile sensor unit. This facilitates the handling of the measuring system, since the portable sensor units can be quickly and easily assembled and disassembled, and when not in use take up no space that could be used for other workshop work.
  • the housing provides protection to the sensor.
  • two sensor units are used for determining the axial geometry, they advantageously have reference elements, in particular reflective reference elements, as calibration means, which are arranged such that the reference elements of one sensor unit can be detected by the distance measuring sensor of the other sensor unit.
  • the reference elements of the respective sensor unit have a distance to one another and to the roadway plane known to the measuring system or the data evaluation unit. The determination of the global Location of the distance measuring sensors to each other by the determination of the position of the reference elements in the respective local coordinate system of a distance measuring sensor in a data evaluation unit.
  • the distance measuring sensor is designed as a range video sensor.
  • each point having a certain distance on the wheel can be assigned a pixel or each pixel a certain distance.
  • a wheel rotation necessary for the compensation of a wheel stroke can be measured more easily by the measuring system.
  • FIG. 1 shows the mode of operation of a sensor unit
  • Figure 2 shows the structure of a measuring system with distance measuring sensors
  • Figure 3 shows the arrangement of two sensor units for calibration.
  • FIG. 1 shows the mode of operation of a measuring system with a distance measuring sensor for determining an axle geometry.
  • the light source 4 transmits modulated light, exemplified in the drawing by the arrows 7 and 8, to the wheel 6.
  • the distance measurement between the distance measuring sensor 3 and the surface 9 of the wheel 6 for at least three points on the surface 9 is determined by the distance measuring sensor 3 by means of a travel time measurement of the transmitted light.
  • an axle geometry for example a camber 11 as shown in the drawing, can be determined.
  • a carrying handle 12 is arranged on its housing 2.
  • FIG. 2 shows the construction of a measuring system, wherein schematically a vehicle 13 with four wheels 14, 15, 16, 17 and a vehicle center plane 18, wherein two wheels 15, 17 and 14, 16 are opposite each other to vehicle central longitudinal axis 18. Furthermore, FIG. 2 shows a sensor unit 19 which, with its distance measuring sensor 20, is directed onto the wheel 15 in such a way that the wheel 15 is located in the possible measuring range 21 of the distance measuring sensor 20. Likewise, a sensor unit 22 with a distance measuring sensor 23 is arranged such that the wheel 17 opposite the wheel medium longitudinal plane is located in the measuring area 24 of the distance measuring sensor 23.
  • the sensor units 19 and 22 are connected via connections 25 and 26 to a data evaluation unit 27, to which a visual display unit 28, for example as a monitor and / or display, is connected via a connection 29.
  • the wheels 14 and 16, however, are arranged with their wheel center planes (not shown here) parallel to the vehicle center longitudinal plane 18.
  • the sensor units 19 and 22 determine, by means of the distance sensors 20 and 23, the distances to specific points on the wheel with which the axle geometry, toe-in and / or camber is calculated in the data evaluation unit 27 and displayed on the display unit 28 to a user.
  • the user is thus taught in a simple manner, for example, whether the angle 30 and 34 correspond to the desired toe or still need to be adjusted.
  • the measuring system can be extended by two further sensor units 38 and 39, which are directed to the wheels 14 and 16.
  • the axle geometries of all four wheels 14, 15, 16 and 17 can be determined simultaneously and measurement errors can be reduced.
  • FIG. 3 shows the arrangement of the two sensor units 19 and 22 from FIG. 2, which face one another at a road surface 40 and have means 41 for calibrating the system.
  • the means 41 for example reflective reference elements, are arranged on the sensor units 19 and 22 so that they can be detected by the opposing distance-measuring sensor.
  • the means 41 a known to the system distance 42 to the road surface 40.
  • one sensor unit 19/22 can now measure itself by measuring the distance to the means 41 the other sensor unit 22/19 to this orient, and in the data evaluation unit 27 (not shown here), a global coordinate system of the distance measuring sensors can be created.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur berührungslosen Messung der Achsgeometrie eines mindestens ein Rad aufweisenden Fahrwerks eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei mindestens ein Entfernungsmesssensor eines Messsystems verwendet wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Messung der Achsgeometrie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Messung der Achsgeometrie eines mindestens ein Rad aufweisenden Fahrwerks eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
Verfahren der eingangs genannten Art sind bekannt. So wird zum Beispiel in der DE 19757760 A1 ein optisches Messsystem offenbart, welches auf der Bildaufnahme durch ein Stereo-Kamerasystem basiert. Dieses weist an einem zu messenden Rad zwei Kameras auf, die aus zwei unterschiedlichen Perspektiven eine Markierungseinrichtung mit am Rad und an der Karosserie angeordneten Bezugselementen, insbesondere reflektierenden Bezugselementen, bei Be- wegung des Fahrzeugs und/oder der Räder des Fahrzeugs erfassen. Durch die Bilder der Kameras und der bekannten geometrischen Lage der Kameras zueinander werden durch Triangulation die SD- Koordinaten der Bezugselemente zum jeweiligen Zeitpunkt der Bildaufnahme bestimmt. Durch die Bewegung des Fahrzeugs und/oder der Räder kann dabei eine Datenauswertungseinheit die Rad- /Achsgeometrie aus der Bewegung der 3D-Koordinaten der Bezugselemente ermitteln. Eine effiziente Nutzung dieses Messsystems erfordert eine sehr genaue Ausrichtung von zwei Kameras zueinander und einen gewissen Abstand zwischen den Kameras, um eine aus- reichende Genauigkeit der 3D-Koordinaten der Bezugselemente zu erhalten. Das System erfordert dadurch also einen stabilen mechanischen Aufbau, der auch eine gewisse Größe aufweist.
Weiterhin ist aus der EP 0280941 B1 ein berührungsloses Messsys- tem bekannt, bei dem durch eine Lichtquelle, insbesondere einem Laser, mindestens zwei Lichtschnitte auf die Seitenwand eines Reifens projiziert werden, und bei dem ein optisches Sensormittel in einem bestimmten Winkel, in Bezug auf die Achse des gesendeten Lichts, das vom Rad reflektierte Licht aufnimmt, in entsprechende elektrische Signale umwandelt und diese zu einer Datenauswertungseinheit sendet, in der ein digitales Bild des Rades erstellt wird. Ein Vorteil dieser Ausführung ist, dass an dem Rad und/oder der Karosserie keine Bezugselemente angebracht werden müssen.
Darüber hinaus sind Messvorrichtungen bekannt, die einen Rad- adapter aufweisen, der in einer festen Beziehung zu einem Rad eines Kraftfahrzeuges positioniert angeordnet ist, wobei eine Kamera auf den Radadapter gerichtet ist, mit deren Bildern die räumliche Lage des Radadapters, und damit auch die des Rades, bezüglich der Position der Kamera bestimmt wird. Diese Ausführung weist den Nachteil auf, dass zunächst ein aufwendiger Adapter an dem Rad anzubringen ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist zur Positionsbestimmung des Rades mindestens einen Entfernungsmesssensor auf. Ein Entfernungsmesssensor der erfindungsgemäßen Art weist eine Licht- quelle auf, welche Licht, insbesondere Laser-Licht, auf das Rad sendet, wobei das vom Rad reflektierte Licht von dem Entfernungsmesssensor aufgenommen wird. Über eine Signalverarbeitung wird mittels einer Laufzeitmessung des Lichts der Abstand zwischen Entfernungsmesssensor und beleuchteter Oberfläche ermittelt. Durch die Verwendung eines Entfernungsmesssensors werden der Aufwand und die Kosten für eine Achsgeometrievermessung zum einen dadurch erheblich verringert, dass nur ein Sensor pro Rad verwendet wird (vergleiche DE 4212426 C1 ), keine Lichtschnitte auf das Rad projiziert (EP-OS 280941 ) oder aufwendige Adapter an den Rädern angebracht werden müssen (EP 1184640 A2), und zum anderen dadurch, dass keine Bezugselemente/Markierungen an dem zu mes- senden Rad und/oder an der Karosserie des Fahrzeugs angebracht werden müssen. Darüber hinaus werden der Entfernungsmesssensor und die Lichtquelle räumlich dicht beieinander montiert, wodurch der mechanische Aufbau des Messsystems kleiner gestaltet werden kann.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird von dem Entfernungsmesssensor das reflektierte Licht von mindestens drei an dem Rad von einander beabstandeten Punkten aufgenommen. Die Punkte sind dabei so gewählt, dass sie eine Ebene aufspannen, die der Stellung des Rades entspricht. Dadurch kann die Stellung des Rades im Raum (in Bezug auf den Entfernungsmesssensor) dreidimensional ermittelt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden zwei zur Fahrzeug- mittellängsebene einander gegenüberliegende Räder mit zwei ebenfalls einander gegenüberliegenden Entfernungsmesssensoren des Messsystems vermessen. Durch die Vermessung von zwei einander gegenüberliegenden Rädern ist es möglich, die Fahrachse des Fahrzeugs beziehungsweise des Fahrwerks zu errechnen. Entspricht die - A -
Fahrachse nicht der Fahrzeugmittellängsebene so kann diese durch Anpassung der Achsgeometrie des Fahrwerks berichtigt werden.
Vorteilhafterweise wird als Entfernungsmesssensor ein Range- Video-Sensor verwendet. Wobei dieser sowohl durch Laufzeitmes- sung die Entfernung zu einem angeleuchteten Objekt ermittelt, als auch ein Grauwertbild des Objektes erfasst. Dabei wird jedem Pixel des Grauwertbildes eine entsprechende gemessene Entfernung zugeordnet. Hierdurch ist es möglich, mit Hilfe mehrerer erfasster Bilder beziehungsweise einem Video eine Drehung des Rades zu erken- nen. Durch Verwendung der Distanzwerte und des Videobildes kann so ein Felgenschlag erkannt und kompensiert werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden die von jedem verwendeten Entfernungsmesssensor gemessenen Daten an eine Datenauswertungseinheit übertragen, in der die Achsgeometrie, insbe- sondere Radsturz und/oder Vorspur, auf Basis der gemessenen Daten berechnet werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die in der Datenauswertungseinheit berechneten Ergebnisse bezüglich der Achsgeometrie einem Benutzer mittels einer visuellen Anzeige dargestellt werden, wobei diese zum Beispiel als Monitor und/oder Display ausgeführt sein kann. Einem Benutzer kann so besonders einfach vermittelt werden, ob die Achsgeometrie einem bestimmten Soll entspricht, oder ob Vorspur und/oder Radsturz angepasst werden müssen.
Wird nur ein einzelner Entfernungsmesssensor verwendet, der nur die Entfernung/en zu dem zu messenden Rad misst, kann die dreidimensionale Rekonstruktion des Rades nur an einem lokalen Koordinatensystem des Entfernungsmesssensors erfolgen. Dies allein würde noch keine Aussage über die Stellung des Rades am Fahrwerk zulassen. Es ist daher vorteilhaft, wenn das Messsystem vor einer Achsgeometriemessung kalibriert wird, indem der Entfernungsmesssensor durch geeignete Mittel an dem Rad beziehungs- weise dem Fahrwerk des Fahrzeugs oder die Entfernungsmesssensoren, insbesondere zueinander und zur Fahrbahnebene, durch jeweils geeignete Mittel orientiert werden. Wird nur ein einzelner Entfernungsmesssensor bei einer Messung verwendet, so muss zunächst sichergestellt sein, dass er die Position des zu messenden Rades an dem Fahrwerk mit Bezug zur Fahrbahn erfassen kann, damit keine Messfehler entstehen. Werden zwei einander gegenüberliegende oder eine Mehrzahl von zwei einander gegenüberliegenden Entfernungsmesssensoren verwendet, so werden die einander gegenüberliegenden Entfernungsmesssensoren zueinander und zur Fahrbahnebene orientiert.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt während der Messung eines Rades eine Drehung dieses Rades. Dadurch wird sichergestellt, dass ein bei Rädern auftretender Felgenschlag, der bei stillstehendem Rad die Achsgeometriemessung fehlerhaft beeinflussen würde, durch eine Drehung des Rades gemessen und bei der anschließenden Berechnung in der Datenauswertungseinheit kompensiert wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn während der Messung eines Rades ein Bild und/oder eine Bildfolge oder ein Video aufgenommen wird. Durch die Aufnahme einer Bildfolge oder eines Videos kann die für die Kompensation des Felgenschlags nötige Drehung des Rades erfasst werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Bestimmung der Achsgeometrie eines Fahrwerks eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mittels eines berührungslos arbeitenden Messsystems, welches mindestens einen Entfernungsmesssensor, mit den oben beschriebenen Eigenschaften, aufweist.
Vorteilhafterweise weist das Messsystem Mittel zum Kalibrieren des Entfernungsmesssensors auf. Das Kalibrieren besteht darin, einen Entfernungsmesssensor zur Fahrbahnebene und zum Fahrwerk, oder mehrere Entfernungsmesssensoren zur Fahrbahnebene und zueinander zu orientieren, um ein dreidimensionales Bild des Fahrwerks erhalten zu können.
Vorteilhafterweise ist der Entfernungsmesssensor in einem Gehäuse als tragbare/mobile Sensoreinheit angeordnet. Dies erleichtert die Handhabung des Messsystems, da die tragbaren Sensoreinheiten schnell und einfach auf- und abgebaut werden können, und bei Nichtbenutzung keinen Platz beanspruchen, der für andere Werkstattarbeiten genutzt werden könnte. Außerdem bietet das Gehäuse dem Sensor einen Schutz.
Werden zwei Sensoreinheiten zur Bestimmung der Achsgeometrie verwendet, so weisen diese vorteilhafterweise als Mittel zum Kalibrieren Bezugselemente, insbesondere reflektierende Bezugselemente auf, die so angeordnet sind, dass die Bezugselemente der einen Sensoreinheit von dem Entfernungsmesssensor der anderen Sensoreinheit erfasst werden können. Die Bezugselemente der jeweili- gen Sensoreinheit weisen dabei einen dem Messsystem beziehungsweise der Datenauswertungseinheit bekannten Abstand zueinander und zur Fahrbahnebene auf. Die Bestimmung der globalen Lage der Entfernungsmesssensoren zueinander erfolgt durch die Bestimmung der Lage der Bezugselemente im jeweiligen lokalen Koordinatensystem eines Entfernungsmesssensors in einer Datenauswertungseinheit.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Entfernungsmesssensor als Range-Video-Sensor ausgebildet. So können jedem eine bestimmte Entfernung aufweisenden Punkt auf dem Rad ein Bildpunkt zugeordnet werden oder jedem Bildpunkt eine bestimmte Entfernung. Mit Hilfe daraus entstandener Grauwertbilder kann eine, für die Kompensation eines Felgenschlags nötige Raddrehung, von dem Messsystem leichter gemessen werden.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen
Figur 1 die Funktionsweise einer Sensoreinheit,
Figur 2 den Aufbau eines Messsystems mit Entfernungsmesssensoren und
Figur 3 die Anordnung zweier Sensoreinheiten zum Kalibrieren.
Figur 1 zeigt die Funktionsweise eines Messsystems mit einem Entfernungsmesssensor zur Bestimmung einer Achsgeometrie. Dabei ist dargestellt eine Sensoreinheit 1 mit einem in einem Gehäuse 2 angeordneten Entfernungsmesssensor 3 und einer zum Entfernungsmesssensor 3 zugehörigen Lichtquelle 4, welche beide auf ein an einer Radaufhängung 5 befindliches Rad 6 gerichtet sind. Die Lichtquelle 4 sendet moduliertes Licht, in der Zeichnung beispielhaft dar- gestellt durch die Pfeile 7 und 8, auf das Rad 6. Über eine Signalver- arbeitung wird von dem Entfernungsmesssensor 3 mittels einer Laufzeitmessung des gesendeten Lichts der Abstand zwischen Entfernungsmesssensor 3 und Oberfläche 9 des Rades 6 für mindestens drei Punkte auf der Oberfläche 9 ermittelt. Ist der Entfernungsmess- sensor 3 kalibriert, indem er durch geeignete Mittel zu einer Bezugsebene 10 orientiert wurde, so kann eine Achsgeometrie, zum Beispiel wie in der Zeichnung dargestellt ein Radsturz 11 , ermittelt werden. Zur einfachen Handhabung der Sensoreinheit 1 ist an ihrem Gehäuse 2 ein Tragegriff 12 angeordnet.
Figur 2 zeigt den Aufbau eines Messsystems, wobei schematisch ein Fahrzeug 13 mit vier Rädern 14, 15, 16, 17 und einer Fahrzeugmit- tellängsebene 18, wobei jeweils zwei Räder 15, 17 und 14, 16 einander zu Fahrzeugmittellängsachse 18 gegenüberliegen. Weiterhin zeigt Figur 2 eine Sensoreinheit 19, die mit ihrem Entfernungsmess- sensor 20 auf das Rad 15 so gerichtet ist, dass sich das Rad 15 im möglichen Messbereich 21 des Entfernungsmesssensors 20 befindet. Ebenso ist eine Sensoreinheit 22 mit einem Entfernungsmesssensor 23 so angeordnet, dass sich das dem Rad 15 zur Fahrzeug- mittellängsebene gegenüberliegende Rad 17 im Messbereich 24 des Entfernungsmesssensors 23 befindet. Die Sensoreinheiten 19 und 22 sind dabei über Verbindungen 25 und 26 mit einer Datenauswertungseinheit 27 verbunden, an die eine visuelle Anzeigeeinheit 28, zum Beispiel als Monitor und/oder Display ausgeführt, über eine Verbindung 29 angeschlossen ist. Die Verbindungen 25 und 26, hier als Kabelverbindungen dargestellt, können alternativ auch als kabellose Verbindungen ausgeführt werden. Ist das Messsystem kalibriert, so kann die Achsgeometrie mit den von den Sensoreinheiten 19 und 22 ermittelten Entfernungsdaten zu den jeweiligen Rädern 15 und 17 in der Datenauswertungseinheit 27 berechnet werden. In der Zeich- nung ist weiterhin dargestellt ein Winkel 30 zwischen der Radmittenebene 31 des Rades 15 und einer parallel zur Fahrzeugmittellängs- ebene 18 durch den Drehpunkt 32 des Rades 15 gelegten Ebene 33. Weiterhin ist ein Winkel 34 zwischen der Radmittenebene 35 des Rades 17 und einer parallel zur Fahrzeugmittellängsebene 18 durch den Drehpunkt 36 des Rades 17 gelegten Ebene 37 dargestellt. Die Räder 14 und 16 sind dagegen mit ihren Radmittenebenen (hier nicht dargestellt) parallel zur Fahrzeugmittellängsebene 18 angeordnet. Die Sensoreinheiten 19 und 22 ermitteln mittels der Entfernungssen- soren 20 und 23 die Entfernungen zu bestimmten Punkten auf dem Rad, mit denen in der Datenauswertungseinheit 27 die Achsgeometrie, Vorspur und/oder Radsturz, berechnet und an der Anzeigeeinheit 28 einem Benutzer dargestellt wird. Dem Benutzer wird so auf einfache Art und Weise vermittelt, ob zum Beispiel die Winkel 30 und 34 der gewünschten Vorspur entsprechen oder noch angepasst werden müssen. Optional dazu kann das Messsystem durch zwei weitere Sensoreinheiten 38 und 39, die auf die Räder 14 und 16 gerichtet sind, erweitert werden. Dadurch können die Achsgeometrien aller vier Räder 14, 15, 16 und 17 gleichzeitig ermittelt und Messfehler verringert werden.
Figur 3 zeigt die Anordnung der zwei Sensoreinheiten 19 und 22 aus der Figur 2, die sich auf einer Fahrbahnebene 40 gegenüberstehen und Mittel 41 zum Kalibrieren des Systems aufweisen. Dabei sind die Mittel 41 , zum Beispiel reflektierende Bezugselemente, so an den Sensoreinheiten 19 und 22 angeordnet, dass sie von dem gegenüberliegenden Entfernungsmessungssensor erfasst werden können. Weiterhin weisen die Mittel 41 einen dem System bekannten Abstand 42 zur Fahrbahnebene 40 auf. Dabei kann nun die eine Sensoreinheit 19/22 sich durch Entfernungsmessung zu den Mitteln 41 der anderen Sensoreinheit 22/19 zu dieser orientieren, und in der Datenauswertungseinheit 27 (hier nicht dargestellt) kann ein globales Koordinatensystem der Entfernungsmesssensoren erstellt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur berührungslosen Messung der Achsgeometrie eines mindestens ein Rad aufweisenden Fahrwerks eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Entfernungsmesssensor (3,20,23) eines Messsystems verwendet wird .
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Entfernungsmesssensor (3,20,23) die Entfernung zu mindestens drei voneinander beabstandeten Punkten an dem Rad ermittelt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zur Fahrzeugmittellängsebene (18) einander gegenüberliegende Räder (15,17) mittels des Messsystems mit zwei ebenfalls einander gegenüberliegenden Entfer- nungsmesssensoren (20,23) vermessen werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Entfernungsmesssensor (3,20,23) ein Range-Video-Sensor verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von mindestens einem der Entfernungsmesssensoren (3,20,23) gemessenen Daten an eine Datenauswertungseinheit (27) übertragen werden, in der die Achsgeomet- rie, insbesondere Radsturz und/oder Vorspur, auf Basis der gemessenen Daten berechnet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die berechneten Ergebnisse mittels mindestens einer visuellen Anzeigeeinheit (28), insbesondere eines Monitors und/oder Displays, dargestellt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass das Messsystem vor oder während einer Achsgeometriemessung kalibriert wird, indem der Entfernungsmesssensor (3,20,23) durch Mittel oder die Entfernungsmesssensoren (3,20,23), insbesondere zueinander und zur Fahrbahnebene (40), durch Mittel (41 ) orientiert werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Messung eines Rades (14,15,16,17) eine Drehbewegung des Rades (14,15,16,17) erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Messung eines Rades (14,15,16,17) ein Bild und/oder eine Bildfolge oder ein Video aufgenommen wird.
10. Vorrichtung zur Bestimmung der Achsgeometrie eines Fahrwerks eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mittels eines berührungslos arbeitenden Messsystems, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem mindestens einen Entfernungsmesssensor (3,20,23) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem Mittel (41 ) zum Kalibrieren des Entfernungsmesssensors (3,20,23) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfernungsmesssensor (3,20,23) in einem Gehäuse (2) als mobile Sensoreinheit (1 ) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sensoreinheiten (19,22) vorgesehen sind, die jeweils als Mittel (41 ) zum Kalibrieren Bezugselemente, insbesondere reflektierende Bezugselemente, auf- weisen, derart, dass die Bezugselemente der einen Sensoreinheit (19,22) von dem Entfernungsmesssensor (23,20) der anderen Sensoreinheit (22,19) erfasst werden können.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Entfernungsmesssensor (3,20,23) ein Range-Video-Sensor ist.
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