-
Es ist bekannt, im Rahmen von Überprüfungen zur Verkehrssicherheit von Fahrzeugen das Fahrzeug „aufzubocken“, so dass das Chassis des Fahrzeugs stützend getragen wird und die Reifen-Rad-Kombination des Fahrzeugs ohne Bodenberührung frei hängt.
-
Mit dem Begriff „Rad“ ist im Rahmen dieses Schutzrechtes das gemeint, was umgangssprachlich häufig als „Felge“ bezeichnet wird. Im eigentlichen Sinn ist die Felge das kreisförmige Bett des Rades, auf das der Reifen unmittelbar aufgezogen wird. Das Rad besteht somit aus der Radnabe, den Speichen und der Felge. Zur fertigen Montage für ein Fahrzeug kommt zu dem Rad noch ein Reifen hinzu, so dass es sich um Rad-Reifen-Kombinationen handelt, die auf ein Fahrzeug montiert werden.
-
Nach dem „Aufbocken“ des Fahrzeugs können die Rad-Reifen-Kombinationen des Fahrzeugs bei gelöster Bremse und in der Leerlaufstellung des Getriebes manuell gedreht werden. Im Rahmen der Überprüfung der Verkehrssicherheit von Fahrzeugen werden dabei die Lauffläche des Reifens sowie die Mantelflächen des Reifens (innen sowie außen) auf den allgemeinen Zustand und insbesondere auf das Vorliegen von Beschädigungen kontrolliert.
-
Die Kontrolle des allgemeinen Zustands des Reifens umfasst:
- ➢ die Profiltiefe des Reifens insgesamt.
-
Die Beschädigungen können bestehen:
- ➢ in einem übermäßigen Abrieb des Reifens, der beispielsweise in der Lauffläche des Reifens darauf zurückgeführt werden kann, dass die Parameter der Fahrwerkgeometrie falsch eingestellt sind, wenn das Profil des Reifens außen und innen unterschiedlich stark abgefahren ist,
- ➢ in einem übermäßigen Abrieb in der Mantelfläche des Reifens, die beispielsweise aus Bordsteinberührungen während der Fahrt resultieren kann,
- ➢ aus Fremdkörpern in dem Reifen - besonders im Profil des Reifens:
- ➢ Ein „unkritischer“ Fremdkörper besteht darin, dass sich ein kleiner Stein in das Profil des Reifens eingedrückt hat.
- ➢Ein „kritischer“ Fremdkörper besteht beispielsweise darin, dass ein Fremdkörper wie beispielsweise ein Nagel oder eine Schraube in das Profil des Reifens eingedrungen ist und eventuell bereits zu einem Loch in dem Reifen geführt hat.
-
Bei einer Prüfung der Rad-Reifen-Kombinationen eines Fahrzeugs kommt im Rahmen der Überprüfung der Verkehrssicherheit des Fahrzeugs noch eine Auswertung der Beschriftungen auf dem Reifen sowie dem Rad hinzu. Es geht dabei darum, ob für die Rad-Reifen-Kombination eine allgemeine Typzulassung für den Fahrzeugtyp besteht oder ggf. eine Einzelzulassung für das zu prüfende Fahrzeug. Dabei kann auch geprüft werden, ob der Reifen aufgrund der Produktionszeit ggf. überaltert ist.
-
Es ist bei einer solchen Prüfung ebenfalls ein Kriterium, ob die Rad-Reifen-Kombinationen, die an dem Fahrzeug montiert sind, in dieser Zusammenstellung zulässig sind. Es ist beispielsweise zulässig, bei den Rad-Reifen-Kombinationen einer Achse des Fahrzeugs Winterreifen zu montieren und bei den Rad-Reifen-Kombinationen einer anderen Achse Sommerreifen oder Ganzjahresreifen. Demgegenüber ist eine derartige Kombination von Winterreifen und Sommerreifen bzw. Ganzjahresreifen unzulässig, wenn die unterschiedlichen Reifen an dem Fahrzeug „diagonal“ montiert sind.
-
Es sind auch Verfahren zur Bewertung des Zustandes von Reifen bekannt, bei dem fotografische Aufnahmen des Reifens gemacht werden.
-
Aus der
DE 10 2019 218 112 A1 ist es bekannt, die Räder eines Fahrzeugs auf Radaufnahmen zu lagern. Diese Radaufnahmen können mittels Doppelrollen realisiert sein, die jeweils ein Rad des Fahrzeugs stützen, indem das Rad auf den beiden Rollen aufsteht, so dass das Rad des Fahrzeugs zwischen diese beiden Rollen einsinkt. Es ist beschrieben, dass das Rad des Fahrzeugs in Rotation versetzt werden kann, indem wenigstens eine der beiden Rollen der Radaufnahme in Rotation versetzt wird. Dabei soll mittels einer Kamera eine Aufnahme des Reifens erstellt werden. Mit dieser Aufnahme soll der Zustand des Reifens erfasst und bewertet werden.
-
Aus der
FR 2 861 171 A1 ist es bekannt, eine fotografische Aufnahme eines Reifenprofils zu erstellen. Die Bewertung eines Abschnitts in einer fotografischen Aufnahme erfolgt, indem das Bild des Profils des Reifens in diesem Abschnitt mit dem Bild des Profils des Reifens in einem anderen Abschnitt der fotografischen Aufnahme verglichen wird, oder indem das Bild des Profils des Reifens in diesem Abschnitt mit einer Referenzaufnahme für das Profil des Reifens verglichen wird.
-
Aus der
DE 10 2012 202 271 A1 ist es ebenfalls bekannt, ein Reifenprofil zu bewerten, indem ein Teil einer Bildaufnahme des Reifenprofils mit einem anderen Teil des Bildaufnahme des Reifenprofils verglichen wird. Es ist beschrieben, dass anstelle der Verwendung unterschiedlicher Teile der Bildaufnahme auch ein Vergleich eines Teils des Bildaufnahme des Reifens mit einem Referenzmuster durchgeführt werden kann.
-
Aus der
US 6,069,966 A ist eine Vorgehensweise bekannt, bei der auf einen Reifen projiziertes Licht (beispielsweise Laserlicht) mittels eines Sensors empfangen wird, indem eine Bildaufnahme des gestreuten Lichtes durchgeführt wird. Bei der nachfolgenden Auswertung der Bildaufnahme in einem Steuergerät wird das jeweils aufgenommene Bild mit der Raddrehzahl synchronisiert bei der Auswertung synchronisiert.
-
Aus der
WO 1996 010 727 A1 ist es bekannt, zur Durchführung der Bildaufnahme eines Reifens zur Bewertung des Reifenzustands (insbesondere des Reifenprofils) Radaufnahmen für die Räder des Fahrzeugs vorzusehen. Diese Radaufnahmen können eine Rolle (Scheitelrolle) oder zwei Rollen (Doppelrollen) aufweisen. Mittels dieser Rollen lässt sich das jeweilige Rad des Fahrzeugs in Rotation versetzen, so dass der volle Umfang des Reifens bewertet werden kann. Es ist beschrieben, dass diese Radaufnahmen Bestandteil eines Fahrzeugprüfstandes sein kann, der zur Durchführung weiterer Tests des Fahrzeugs ausgestaltet sein kann. Es ist auch beschrieben, dass aus einer Bildaufnahme der Seitenflächen des Reifens die Beschriftung ausgewertet werden kann, die auf der Seitenfläche des Reifens aufgebracht ist.
-
Diese Auswertung der Beschriftung der Seitenfläche des Reifens ist auch aus der
EP 3 388 262 A1 bekannt.
-
Aus der
EP 2 732 236 B1 ist es bekannt, in einem ersten Teilbereich eines Reifens eine 3D-Profiltiefenmessung vorzunehmen. Es wird weiterhin eine fotografische Bildaufnahme (2D) eines Bereichs des Reifens gemacht. Der erste Teilbereich ist Bestandteil des Bereichs der fotografischen Aufnahme. Aus der Darstellung des ersten Teilbereichs in der fotografischen Aufnahme und der für diesen ersten Teilbereich gemessenen 3D-Profiltiefe erfolgt eine Bewertung der Profiltiefe in dem Bereich der fotografischen Aufnahme außerhalb des ersten Teilbereichs, indem die fotografischen Darstellungen der anderen Teilereiche mit der fotografischen Aufnahme des ersten Teilbereichs verglichen werden. Es ist beschrieben, dass dabei der Reifen beleuchtet werden kann. Für die Beleuchtung kann strukturiertes Licht verwendet werden.
-
In der
EP 2 936 049 B1 ist beschrieben, strukturiertes Licht auf den Reifen zu projizieren, um dann ein Bildaufnahme des Reifens zu machen., die anschließend ausgewertet wird.
-
In der
EP 3 123 140 B1 ist beschrieben, eine fotografische Aufnahme von wenigstens zwei Reifen eines Fahrzeugs zu machen. Diese fotografischen Aufnahmen umfassen einen Bildbereich des Profils der Reifen. Es wird kontrolliert, ob die Rad-Reifen-Kombinationen so am Fahrzeug montiert sind, dass die vorgegebene Laufrichtung der Reifen einer Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs entspricht.
-
Hierzu können die Bildaufnahmen mit Referenzaufnahmen verglichen werden, die in einer Datenbank gespeichert sind.
-
Aus der
EP 3 407 010 B1 ist es ebenfalls bekannt, strukturiertes Licht (zwei Lichtstreifen unterschiedlicher Farbe, die auf der 360°-Farbskala einen Abstand von wenigstens 60° aufweisen), auf einen Fahrzeugreifen zu projizieren und eine Bildaufnahme zu machen. Die Bildaufnahme wird hinsichtlich der Erkennung der Profiltiefe des Reifens ausgewertet.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem eine Bewertung eines Reifens eines Fahrzeugs vorgenommen werden kann.
-
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 durch eine Vorrichtung zur Bildaufnahme eines Reifens eines Fahrzeugs gelöst, die eine Kameraanordnung aufweist, die aus wenigstens einer Kamera besteht. Die Aufnahmerichtung der Kameraanordnung ist so ausgerichtet, dass mit der Kameraanordnung eine Bildaufnahme oder Bildsequenzaufnahme zumindest der Lauffläche des Reifens erfolgt. Nach der vorliegenden Erfindung ist die Kameraanordnung einer Radaufnahme zugeordnet. Die Radaufnahme weist wenigstens eine angetriebene Rolle auf zum Antreiben eines auf der Radaufnahme aufstehenden Fahrzeugrades. Die Zuordnung der Kameraanordnung zur der Radaufnahme erfolgt derart, dass wenigstens eine der Kameras der Kameraanordnung in Fahrtrichtung eines mit einer Rad-Reifen-Kombination auf der Radaufnahme aufstehenden Fahrzeugs wie folgt anordnet ist:
- ➢ vor der auf der Radaufnahme aufstehenden Rad-Reifen-Kombination des Fahrzeugs derart, dass diese wenigstens eine Kamera die Rad-Reifen-Kombination von vorne und von unten aufnimmt, und/oder seitlich vor der auf der Radaufnahme aufstehenden Rad-Reifen-Kombination des Fahrzeugs derart, dass diese wenigstens eine Kamera die Rad-Reifen-Kombination seitlich versetzt von vorne und von unten aufnimmt,
und/oder - ➢ hinter der auf der Radaufnahme aufstehenden Rad-Reifen-Kombination des Fahrzeugs derart, dass diese wenigstens eine Kamera die Rad-Reifen-Kombination von hinten und von unten aufnimmt, und/oder seitlich hinter der auf der Radaufnahme aufstehenden Rad-Reifen-Kombination des Fahrzeugs derart, dass diese wenigstens eine Kamera die Rad-Reifen-Kombination seitlich versetzt von hinten und von unten aufnimmt,
und/oder- soweit die Radaufnahme (1) eine Doppelrollen-Radaufnahme ist - - ➢ zwischen den beiden Rollen der Radaufnahme derart, dass diese wenigstens eine Kamera die Rad-Reifen-Kombination von unten aufnimmt, und/oder seitlich zu dem Zwischenraum zwischen den beiden Rollen der Radaufnahme derart, dass diese wenigstens eine Kamera die Rad-Reifen-Kombination seitlich versetzt von unten aufnimmt.
-
Die Vorrichtung weist weiterhin eine Steuergeräteanordnung auf. Die Steuergeräteanordnung ist so eingerichtet ist, dass diese ein Bildfolgefrequenz-Steuersignal an die Kameraanordnung ausgibt zur Einstellung einer definierten Frequenz der Bildfolge bei einer Bildsequenzaufnahme. Dabei ist das Bildfolgefrequenz-Steuersignal abhängig von einem Sollwert für die Drehzahl der angetriebenen Rolle der Radaufnahme und/oder von einem Messwert der Drehzahl wenigstens einer der Rollen der Radaufnahme.
-
Derartige Radaufnahmen sind bekannt als Bestandteile von Fahrzeugprüfständen.
-
Diese Fahrzeugprüfstände können beispielsweise Bremsprüfstände sein. Diese Bremsprüfstände weisen Radaufnahmen für die Rad-Reifen-Kombinationen einer Achse eines Fahrzeugs auf. Derartige Bremsprüfstände sind Bestandteil einer Prüfstraße zur Durchführung von Prüfungen bei Kraftfahrzeugen, die als „Hauptuntersuchung“ bezeichnet werden. Im Rahmen dieser Hauptuntersuchung sollen nicht nur die Bremsen des Fahrzeugs überprüft werden, sondern auch der Zustand der Rad-Reifen-Kombination. Deswegen sind bei einer derartigen Prüfstraße in dem Bremsprüfstand ohnehin Radaufnahmen für die Räder einer Achse vorhanden. Im Rahmen der Bremsprüfung werden die jeweiligen Rad-Reifen-Kombinationen des Fahrzeugs zunächst in ungebremstem und nicht durch das Fahrzeug selbst angetriebenen Zustand über die Radaufnahme des Bremsprüfstandes angetrieben. Deswegen ist es besonders vorteilhaft, die Zuordnung der Kameraanordnung zu einer Radaufnahme bei einer Radaufnahme vorzusehen, die Bestandteil eines Bremsprüfstandes ist. In der Prüfstraße kann damit diese Radaufnahme nicht nur für die Durchführung der Prüfung der Bremsen verwendet werden, sondern auch für die Bildaufnahmen zur Prüfung der Rad-Reifen-Kombinationen des Fahrzeugs.
-
Es sind auch Fahrzeugprüfstände bekannt, bei der die Räder eines Fahrzeugs gleichzeitig auf jeweils einer der Radaufnahmen aufstehen. Diese Prüfstände können beispielsweise als kombinierte Roll-Brems-ABS-Prüfstände ausgestaltet sein. Diese Prüfstände können alternativ oder zusätzlich ausgestaltet sein zur Durchführung von Fahrsimulationen eines Fahrzeugs auch unter Berücksichtigung von Lenkwinkeln.
-
Es kann sich ebenfalls um einen Mess- und/oder Einstellprüfstand für die Parameter der Fahrwerkgeometrie handeln. Hierbei wird eine Kameraanordnung nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen, die zusätzlich angebracht wird zu den Kameras des Mess- und/oder Einstellprüfstands für die Parameter der Fahrwerkgeometrie, mit denen die Rad-Reifen-Kombination und/oder die jeweiligen Bremsscheiben aufgenommen werden, um aus den Bildern dieser Kameras die Parameter der Fahrwerkgeometrie zu bestimmen. Die separate Kameraanordnung nach der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass der Öffnungswinkel der Kameras der Kameraanordnung nach der vorliegenden Erfindung optimiert so ausgerichtet ist, dass mit diesen Kameras die Lauffläche des Reifens aufgenommen wird.
-
Soweit die Kameras seitlich versetzt sind aus der Fahrspur des Fahrzeugs können diese Kameras so versetzt sein, dass diese Kameras in einem Bereich angeordnet sind, der unmittelbar neben der Radaufnahme liegt. Dies hat den Vorteil, dass die Aufnahmerichtung der Kameras der Kameraanordnung zu der Lauffläche des Reifens nicht zu schräg wird. Wenn die Aufnahmerichtung so schräg ist, dass die Profiltiefe des Reifens in dem Kamerabild nicht mehr erkannt werden kann, weil der „Boden“ des Profils in der Aufnahmerichtung der Kamera im Sichtschatten der Erhebungen des Profils liegt, kann keine zuverlässige Auswertung der Profiltiefe erfolgen.
-
Die Kameras der Kameraanordnung werden - soweit diese seitlich versetzt zur Radaufnahme positioniert sind - vorteilhaft so angeordnet, dass die Profiltiefe des Reifens von der Kamera in deren Aufnahmerichtung bis zum Boden eines Profileinschnitts aufgenommen werden kann.
-
Wesentlich ist, dass die auf der jeweiligen Radaufnahme aufstehende Rad-Reifen-Kombination über die Radaufnahme in Drehung versetzt werden kann. Derartige Radaufnahmen sind im Zusammenhang mit Prüfständen mit unterschiedlichem Funktionsumfang bekannt. Wesentlich ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung,
- ➢ dass eine Rad-Reifen-Kombination des Fahrzeugs auf der Radaufnahme aufstehen kann,
- ➢ dass die Rad-Reifen-Kombination über die Radaufnahme in Drehung versetzt werden kann und
- ➢ dass die Kameraanordnung der Radaufnahme in der beschriebenen Weise zugeordnet ist.
-
Die Radaufnahme kann als Scheitelrolle ausgebildet sein oder auch als Radaufnahme mit einer Doppelrolle. Bei einer Radaufnahme, die aus einer Scheitelrolle besteht, steht die Rad-Reifen-Kombination auf einer einzigen Rolle auf. Es sind weitere Halterollen vorhanden, die vor und hinter der Rad-Reifen-Kombination an dem Reifen anliegen. Durch diese Halterollen wird verhindert, dass sich das Fahrzeug in Längsrichtung so bewegt, dass die Rad-Reifen-Kombination nicht mehr auf der Scheitelrolle aufsteht. Die Achse der Scheitelrolle ist parallel orientiert zur Achse der Rad-Reifen-Kombination. Eine Radaufnahme, die aus einer Scheitelrolle besteht, weist damit - abgesehen von den Halterollen - lediglich eine Rolle auf, die auch gleichzeitig die Antriebsrolle der Radaufnahme ist.
-
Die Radaufnahme kann auch als Doppelrollen-Radaufnahme ausgebildet sein. Hierbei besteht die Radaufnahme aus zwei Rollen. Die Rad-Reifen-Kombination des Fahrzeugs steht derart auf dieser Radaufnahme auf, dass der Reifen des Rades beide Rollen berührt. Die Rad-Reifen-Kombination ist damit zwischen diese beiden Rollen eingesunken. Durch dieses Einsinken wird das Fahrzeug in Längsrichtung gehalten. Um das Fahrzeug in Längsrichtung zu bewegen, müsste die Rad-Reifen-Kombination und damit auch das Fahrzeug mit dem Gewichtsanteil, der über diese Rad-Reifen-Kombination getragen wird, zunächst angehoben werden. Dadurch wird das Fahrzeug in Längsrichtung gehalten. Eine Radaufnahme, die als Doppelrollen-Radaufnahme ausgestaltet ist, weil somit zwei Rollen auf, von denen mindestens eine Rolle angetrieben ist. Es können auch beide Rollen angetrieben sein.
-
Die beschriebene Anordnung der Kameraanordnung hat besondere Vorteile, weil bei einer auf der Radaufnahme aufstehenden Rad-Reifen-Kombination des Fahrzeugs diese Rad-Reifen-Kombination über die Radaufnahme gedreht werden kann. Dabei bleibt das Fahrzeug stehen, ohne sich in Längsrichtung zu bewegen. Dies hat hinsichtlich der Positionierung der Kameraanordnung den besonderen Vorteil, dass diese Kameraanordnung ortsfest relativ zu der Radaufnahme positioniert werden kann. Durch die Drehung der Rad-Reifen-Kombination des Fahrzeugs auf der jeweiligen Radaufnahme können durch die jeweilige Kameraanordnung mehrere Bilder aufgenommen werden, die als Bildsequenzaufnahme aufeinander folgend verschiedene Bereiche des Reifens wiedergeben. Bei einer Frequenz der Bildaufnahmen in der Bildsequenzaufnahme, die auf die Drehzahl der jeweiligen Rad-Reifen-Kombination abgestellt ist, die gerade auf der Radaufnahme aufsteht, lässt sich somit der Reifen vollständig wiedergeben. Es ist auch möglich, die Bildsequenzaufnahme als Videoaufnahme auszuführen. Damit werden deutlich mehr Bilder des Reifens aufgenommen als dies minimal notwendig ist, um den Reifen vollständig abzubilden.
-
Kameras der Kameraanordnung können so positioniert sein, dass die Bildaufnahme des Reifens von „vorne unten“ und/oder „hinten unten“ erfolgt. Dabei können Kameras der Kameraanordnung ggf. seitlich so versetzt sein, dass die Kameras beim Ein- und Ausfahren der Rad-Reifen-Kombination der entsprechenden Achse des Fahrzeugs nicht „überfahren“ werden. Damit können vorteilhaft Verschmutzungen und Beschädigungen dieser Kameras oder Schutzeinrichtungen der Kameras durch z.B. Reifenabrieb oder mechanische Einflüsse vermieden werden.
-
Ebenso ist es bei einer Ausgestaltung der Radaufnahme mittels Doppelrollen möglich, Kameras der Kameraanordnung so zu positionieren, dass der Öffnungswinkel für eine Bildaufnahme dieser Kameras zwischen den beiden Rollen der Radaufnahme hindurch auf einen Reifen einer Rad-Reifen-Kombination gerichtet ist, die auf den beiden Rollen der Radaufnahme aufsteht. Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, dass die Kameras so weit unten positioniert sein können, dass die Oberfläche dieser Kameras keinen Kontakt zu dem Reifen hat. Dies erweist sich als vorteilhaft, weil es dann keinen Abrieb der Reifen direkt auf der Kamera gibt. Auch bei der Positionierung der Kamera unter den beiden Rollen der Radaufnahme können die Kameras wieder zur Fahrspur des Fahrzeugs seitlich versetzt sein.
-
Die Kameras sind so angeordnet, dass die Richtung, aus der die Kameras die Rad-Reifen-Kombination aufnehmen, von unten auf die Rad-Reifen-Kombination gerichtet ist. Entsprechend der räumlichen Anordnung der jeweiligen Kamera kann die Aufnahmerichtung außer der Komponente „von unten“ noch eine Komponente „von vorne“, „von hinten“ und / oder „von der Seite“ haben. Durch die Komponente „von unten“ wird mit besonders guter Auflösung die Lauffläche des Reifens aufgenommen, so dass diese Lauffläche bewertet werden kann beispielsweise hinsichtlich der Tiefe des Profils oder hinsichtlich des Vorliegens von Beschädigungen.
-
Die Kameraanordnung kann aus mehreren Kameras bestehen, die entsprechend den beschriebenen Positionen positioniert sein können.
-
Damit ist es in einfacher Weise möglich, eine vollständige Bildaufnahme bzw. eine vollständige Bildsequenzaufnahme der gesamten Rad-Reifen-Kombination in deren vollem Umfang zu machen. Wenn ein Prüfer eine Prüfung eines Fahrzeugs durchführt, kann er mit dieser Bildaufnahme bzw. Bildsequenzaufnahme die Prüfung der Rad-Reifen-Kombinationen des Fahrzeugs am Schreibtisch vornehmen durch Auswerten der Bildaufnahmen. Wenn auf den Bildern etwas nicht genau zu erkennen ist, kann der Prüfer u.U. gezielt eine einzelne Rad-Reifen-Kombination nochmals untersuchen.
-
Durch das Bildfolgefrequenz-Steuersignal lässt sich vorteilhaft die Frequenz der einzelnen Bildaufnahme in einer Bildsequenzaufnahme mit der Drehzahl des entsprechenden Reifens korrelieren und steuern.
- ➢ Aus dem Öffnungswinkel der Kamera für die Bildaufnahme und dem Abstand der Kamera von dem Reifen ergibt sich die Fläche der Bildaufnahme eines einzelnen Bildes auf dem Reifen.
- ➢ Aus dem Umfang des Reifens ergibt sich, wie viele (unmittelbar aneinander angrenzende) Bilder benötigt werden, damit der Reifen durch die Bildaufnahmen der Bildsequenz vollständig aufgenommen wurde. Weil die Bildaufnahmen sich im Normalfall überlappen, wird für die Bestimmung der Anzahl der Bildaufnahmen für eine vollständige Aufnahme des Reifens diese Überlappung berücksichtigt.
- ➢ Die notwendige Frequenz der einzelnen Bildaufnahmen einer Bildsequenzaufnahme ergibt sich daraus, mit welcher Umfangsgeschwindigkeit sich der Reifen dreht. Hierzu kann in einem statischen Betriebszustand, bei dem die Rollen der Radaufnahme nicht beschleunigt sind, sondern sich mit konstanter Geschwindigkeit drehen, ein Sollwert der Drehzahl der wenigstens einen angetriebenen Rolle der Radaufnahme berücksichtigt werden.
- ➢ Der Durchmesser der wenigstens einen angetriebenen Rolle der Radaufnahme und der Durchmesser des Reifens definieren ein Übersetzungsverhältnis, mit dem sich aus dem Sollwert der Drehzahl der wenigstens einen angetriebenen Rolle der Radaufnahme in diesem statischen Betriebszustand die Drehzahl (und damit die Umfangsgeschwindigkeit) des Reifens bestimmen lässt.
- ➢ Eine bessere Genauigkeit lässt sich erzielen, wenn anstelle des Sollwertes der Drehzahl der wenigstens einen angetriebenen Rolle der Radaufnahme ein Messwert der Drehzahl wenigstens einer der beiden Rollen der Radaufnahme verwendet wird. Das „Übersetzungsverhältnis“ für die Bestimmung der Drehzahl des Reifens ergibt sich dann aus dem Durchmesser der Rolle, deren Drehzahl gemessen wird, und dem Durchmesser des Reifens.
-
Bei einem Bremsprüfstand beginnt die Radaufnahme von selbst, die aufstehende Rad-Reifen-Kombination anzutreiben, wenn erkannt wird, dass eine Rad-Reifen-Kombination auf der Radaufnahme aufsteht.
-
Bei einer Radaufnahme, die in einem Prüfstand mit einem anderen Funktionsumfang verwendet wird (oder ggf. auch bei einer einzelnen Radaufnahme) kann die Steuergeräteanordnung auch so eingerichtet sein, dass diese ein Steuersignal an Antriebsmittel der wenigstens einen Rolle der Radaufnahme ausgibt, so dass diese wenigstens eine angetriebene Rolle mit einer definierten Drehzahl gedreht wird.
-
Ein weiterer Vorteil dieser Aufnahme mittels der Kameraanordnung besteht darin, dass sich der Bestandteil der Prüfung der Rad-Reifen-Kombination bei der Prüfung dokumentieren lässt, indem die Bilder bzw. die Bildsequenz dauerhaft gespeichert werden.
-
Die Bildaufnahmen können einer Auswerteeinrichtung zugeführt werden, in der die Bewertung des Reifens hinsichtlich eines oder mehrerer der folgenden Kriterien vorgenommen wird:
- ➢ die Profiltiefe des Reifens insgesamt.
- ➢ das Vorliegenden eventueller Beschädigungen, wobei diese Beschädigungen sein können:
- ➢ ein übermäßiger Abrieb des Reifens, der beispielsweise in der Lauffläche des Reifens darauf zurückgeführt werden kann, dass die Parameter der Fahrwerkgeometrie falsch eingestellt sind, wenn das Profil des Reifens außen und innen unterschiedlich stark abgefahren ist,
- ➢ ein übermäßiger Abrieb in der Mantelfläche des Reifens, die beispielsweise aus Bordsteinberührungen während der Fahrt resultieren kann,
- ➢ das Vorhandensein von Fremdkörpern in dem Reifen - besonders im Profil des Reifens:
- ➢ Ein „unkritischer“ Fremdkörper besteht darin, dass sich ein kleiner Stein in das Profil des Reifens eingedrückt hat.
- ➢ Ein „kritischer“ Fremdkörper besteht beispielsweise darin, dass ein Fremdkörper wie beispielsweise ein Nagel oder eine Schraube in das Profil des Reifens eingedrungen ist und eventuell bereits zu einem Loch in dem Reifen geführt hat.
-
Die Bewertung kann ggf. auch aus einer Auswahl der genannten Kriterien bestehen.
-
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 weist die Vorrichtung eine Signalausgabevorrichtung auf, die so angeordnet ist, dass sie im Wahrnehmungsbereich eines Fahrzeugführers ist, wenn der Fahrzeugführer in dem auf dem Bremsprüfstand aufstehenden Fahrzeug sitzt. Die Steuergeräteanordnung ist eingerichtet zur Ansteuerung der Signalausgabevorrichtung derart, dass diese ein Signal ausgibt, das die Vorbereitung des Bremsprüfstands für die Durchführung einer Prüfung der Bremsen vorbereitet wird. Diese Anzeige erfolgt, wenn das Bildfolgefrequenz-Steuersignal ausgegeben wird. Die Steuergeräteanordnung ist so eingerichtet, dass eine Beendigung dieser Ansteuerung der Signalausgabevorrichtung mit dem dritten Steuersignal (und eine Ansteuerung der Signalausgabevorrichtung mit dem vierten Steuersignal) unter der Kombination der beiden folgenden Bedingungen erfolgt:
- ➢ Bedingung 1: Es wurde mittels der Kameraanordnung eine Bildsequenzaufnahme einer vollen Umdrehung des Reifens aufgenommen
- ➢ Bedingung 2: Die Rollen des Bremsprüfstands haben sich während dieser Umdrehung des Reifens mit einer Drehzahl gedreht, die während dieser Umdrehung des Reifens im Rahmen eines vorgegebenen Grenzwertes konstant war.
-
Durch diese Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird erreicht, dass die Bildsequenzaufnahme in einem Betriebszustand des Bremsprüfstandes ausgeführt wird, bei dem sich die auf dem Bremsprüfstand aufstehende Rad-Reifen-Kombination mit konstanter Drehzahl dreht. Dies wird durch die Bedingung 2 erreicht. Durch die Bedingung 1 wird erreicht, dass ein in diesem Betriebszustand eine vollständige Aufnahme des Reifens durchgeführt wurde.
-
Es hat sich bei den Bildsequenzaufnahmen als vorteilhaft erwiesen, wenn sich die Rad-Reifen-Kombination dabei gleichförmig dreht (d.h.: mit konstanter Geschwindigkeit). Wenn die Rad-Reifen-Kombination dabei beschleunigt (oder gebremst) wird, führt dies wegen der Trägheit des Systems dazu, dass es schwieriger wird, die Bildaufnahmen der Bildsequenzaufnahme so aneinander anzuschließen, dass eine vollständige Aufnahme des Reifens dargestellt wird.
-
Insbesondere wenn die Bremse des Fahrzeugs betätigt wird und sich die Drehzahl der Rad-Reifen-Kombination deswegen ändert, kommt für die Bildaufnahme(n) noch das Problem hinzu, dass das Fahrzeug infolge der Reaktionskräfte aus dem Bremsprüfstand herausgehoben wird. Das bedeutet, dass das Fahrzeug sowohl in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten als auch in vertikaler Richtung bewegt wird. Die Bewegung in vertikaler Richtung resultiert daraus, dass das Fahrzeug aus dem Zustand, bei dem die Rad-Reifen-Kombination zunächst zwischen die beiden Rollen des Bremsprüfstandes eingesunken ist, angehoben wird, wenn das Fahrzeug in dessen Längsrichtung nach hinten verschoben wird.
-
Diese Bewegung des Fahrzeugs während einer Bildsequenzaufnahme würde dazu führen, dass sich die Bildaufnahmen einer Bildsequenzaufnahme nicht mehr problemlos „aneinanderreihen“ lassen. Um eine Umrechnung der Bildaufnahmen auf gleiche Abstände des Objektes (Reifen) von der Kamera zu vermeiden, erweist es sich als vorteilhaft, die Bildsequenzaufnahme durchzuführen, während die Rad-Reifen-Kombination zumindest nicht durch die Fahrzeugbremse gebremst wird und - noch besser - unbeschleunigt dreht.
-
Die Signalausgabevorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass ein Signal ausgegeben wird, wenn die Signalausgabevorrichtung mit dem dritten Steuersignal angesteuert wird. Der Fahrzeugführer erkennt aus diesem Signal, dass er die Fahrzeugbremse nicht betätigen darf. Wenn die Bildaufnahme bzw. die Bildsequenzaufnahme abgeschlossen ist, wird die Signalausgabevorrichtung anstatt mit dem dritten Steuersignal mit dem vierten Steuersignal angesteuert. Daraufhin erlischt das Signal und der Fahrzeugführer erkennt, dass er mit der Prüfung der Bremsen beginnen kann.
-
Die Signalausgabevorrichtung kann auch so ausgestaltet sein, dass diese „dunkel“ ist, solange das dritte Steuersignal anliegt. Es wird erst dann ein Signal ausgegeben, wenn die Bildaufnahme bzw. die Bildsequenzaufnahme abgeschlossen ist, so dass die Signalausgabevorrichtung mit dem vierten Steuersignal angesteuert wird. Der Fahrzeugführer erkennt dann, er mit der Prüfung der Bremsen beginnen kann.
-
Besonders vorteilhaft wird ein erstes Signal ausgegeben, das anzeigt, dass „die Prüfung der Bremsen noch nicht durchgeführt werden soll“, wenn die Signalausgabevorrichtung mit dem dritten Steuersignal angesteuert wird. Wenn die Bildaufnahme bzw. die Bildsequenzaufnahme abgeschlossen ist, wird die Signalausgabevorrichtung mit dem vierten Steuersignal angesteuert. Die Signalausgabevorrichtung gibt dann ein zweites Signal aus, das anzeigt, dass der Fahrzeugführer mit der Prüfung der Bremsen beginnen kann. Das erste Signal und das zweite Signal können zur Vermeidung von Fehlinterpretationen darin bestehen, dass die entsprechenden Anweisungen als Text ausgegeben werden, beispielsweise als erstes Signal mit dem Text „Bremsprüfung nicht durchführen“ und als zweites Signal „Bremsprüfung - Bitte Bremse betätigen“.
-
Anspruch 3 betrifft ein Verfahren zur Bildaufnahme eines Reifens eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1. Dabei werden die Bildaufnahmen gespeichert zur Auswertung der Bildaufnahmen mittels eines Computers im Hinblick auf eine Bewertung der Rad-Reifen-Kombination nach einem oder mehreren der folgenden Kriterien:
- ➢ die Profiltiefe des Reifens insgesamt,
- ➢ die Beschriftung auf der Mantelfläche des Reifens,
- ➢ die Beschriftung des Rades,
- ➢ das Vorliegen eventueller Beschädigungen des Rades,
- ➢ das Vorliegenden eventueller Beschädigungen des Reifens, wobei diese Beschädigungen sein können:
- ➢ein übermäßiger und ungleichmäßiger Abrieb in der Lauffläche des Reifens,
- ➢ ein übermäßiger Abrieb in der Mantelfläche des Reifens, die beispielsweise aus Bordsteinberührungen während der Fahrt resultieren kann,
- ➢ das Vorhandensein von Fremdkörpern in dem Reifen mit einer Bewertung, ob sich der Fremdkörper im Profil des Reifens befindet,
- ➢ eine weitergehende Bewertung eines Fremdkörpers nach den Kriterien:
- ➢ „unkritisch“, wenn erkannt wird, dass sich ein kleiner Stein in das Profil des Reifens eingedrückt hat.
- ➢ „kritisch“, wenn erkannt wird, dass der Fremdkörper ein Nagel oder eine Schraube ist, der bzw. die in das Profil des Reifens eingedrungen ist.
-
Außerdem wird das Bildfolgefrequenz-Steuersignal so ermittelt, dass sich eine definierte Frequenz der Bildfolge einer Bildsequenzaufnahme ergibt. Diese Frequenz wird ermittelt:
- ➢ 1. Alternative:
- abhängig von einem Sollwert der Drehzahl der angetriebenen Rolle oder der angetriebenen Rollen der Radaufnahme, wobei weiterhin der Durchmesser der angetriebenen Rolle oder der angetriebenen Rollen der Radaufnahme berücksichtigt wird,
oder - ➢ 2. Alternative:
- abhängig von einem Messwert der Drehzahl zumindest einer der beiden Rollen der Radaufnahme, wobei weiterhin der Durchmesser der Rolle der Radaufnahme berücksichtigt wird, deren Drehzahl gemessen wird.
-
Bei beiden Alternativen wird weiterhin der Durchmesser des Reifens der auf der Radaufnahme aufstehenden Rad-Reifen-Kombination des Fahrzeugs berücksichtigt.
-
Ein übermäßiger ungleichmäßiger Abrieb in der Lauffläche des Reifens kann beispielsweise darauf zurückgeführt werden, dass die Parameter der Fahrwerkgeometrie falsch eingestellt sind, wenn das Profil des Reifens außen und innen unterschiedlich stark abgefahren ist.
-
Ein übermäßiger Abrieb in der Mantelfläche des Reifens kann beispielsweise darauf zurückgeführt werden, dass Bordsteinberührungen während der Fahrt aufgetreten sind.
-
Anspruch 3 betrifft somit die das Verfahren zur Bewertung der Rad-Reifen-Kombinationen eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1. Die Auswertung mittels des Computers kann auf verschiedene Arten erfolgen.
-
Zum einen ist es möglich, die Bildaufnahmen zu speichern, so dass der Prüfer des Fahrzeugs diese Bildaufnahmen am Computer auswerten kann.
-
Es ist auch möglich, die Bewertung automatisiert durch eine geeignete Programmierung des Computers vorzunehmen.
-
Die Programmierung des Computers kann so erfolgen, dass die Bildaufnahmen beispielsweise mit den Methoden der Photogrammetrie (beispielsweise Stereophotogrammetrie dreidimensional ausgewertet werden. Dies kann mit einer Beleuchtung mit strukturiertem Licht erfolgen. Bei einer entsprechenden Auflösung können mit klassischen Methoden der Bildverarbeitung die gesuchten Merkmale erkannt und bewertet werden.
-
Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, die Programmierung des Computers so auszugestalten, dass die Bewertung mittels eines Vergleichs der Bildaufnahmen mit Referenzbildaufnahmen erfolgt.
-
Es ist auch möglich, mit einer oder mehreren der genannten Vorgehensweisen einen Trainingsdatensatz zu erstellen, mit dem ein auf den Methoden der Künstlichen Intelligenz basierendes System „angelernt“ wird, um nachfolgende zu der „Anlernphase“ die Auswertung mittels des auf den Methoden der Künstlichen Intelligenz basierenden Systems vorzunehmen.
-
Wegen des Zusammenhangs der einzelnen Größen und den Vorteilen der Kombination dieser Größen im Zusammenhang mit der Erzeugung des Bildfolgefrequenz-Steuersignals wird auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit Anspruch 1 verwiesen.
-
Anspruch 4 betrifft eine Weiterbildung des Verfahrens gemäß Anspruch 3, wobei eine Vorrichtung in der Ausgestaltung nach Anspruch 2 verwendet wird. Hierbei wird die Signalausgabevorrichtung so angesteuert, dass diese ein erstes Informationssignal ausgibt, das die laufende Durchführung der Bildaufnahme der Lauffläche des Reifens des Fahrzeugs anzeigt. Das bedeutet, dass dieses erste Informationssignal anzeigt, dass das Fahrzeug nicht gebremst werden soll. Eine Beendigung dieser Ansteuerung der Signalausgabevorrichtung erfolgt unter der Kombination der beiden folgenden Bedingungen:
- ➢ Bedingung 1: Es wurde mittels der Kameraanordnung eine Bildsequenzaufnahme wenigstens einer vollen Umdrehung des Reifens aufgenommen
- ➢ Bedingung 2: Die Rollen der Radaufnahme haben sich während dieser Umdrehung des Reifens mit einer Drehzahl gedreht, die während dieser Umdrehung des Reifens im Rahmen eines vorgegebenen Grenzwertes konstant war.
-
Zur Erläuterung des Verfahrensanspruchs 4 wird auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit Anspruch 2 verwiesen. Dies gilt insbesondere auch für die Art des Signals, das von der Signalausgabevorrichtung ausgegeben wird.
-
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird zumindest ein Teilausschnitt der Bildaufnahme oder ein Teilausschnitt der Bildaufnahmen der Bildsequenzaufnahme mit einem Referenzbildmuster verglichen. Das Referenzbildmuster besteht aus einem oder mehreren Referenzbildern.
-
Es hat sich gezeigt, dass der Vergleich der aufgenommenen Bildaufnahmen mit Referenzbildmustern eine gute Erkennung des eingangs beschriebenen allgemeinen Zustandes der Reifen und das Vorliegen eventueller Beschädigungen möglich ist. Das Referenzbildmuster besteht dabei vorteilhaft aus einem „fehlerfreien“ Reifen, so dass bei Abweichungen der Bildaufnahme von dem Referenzbildmuster auf das Vorliegen eines Fehlers geschlossen werden kann.
-
Auch das Erkennen der Beschriftungen auf dem Reifen sowie dem Rad ist möglich, wenn das Referenzbildmuster verwendet wird. Das Referenzbildmuster besteht dann vorteilhaft aus mehreren Referenzbildern mit verschiedenen Kombinationen von Beschriftungen. Damit kann beispielsweise mittels Korrelationsverfahren ausgewertet werden, zu welcher Referenzbildaufnahme die Bildaufnahme die größte Korrelation aufweist.
-
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 6 wird das Referenzbildmuster gebildet durch:
- ➢ eine Bildaufnahme eines Reifens im Neuzustand
und/oder
- ➢ einen anderen Teilausschnitt der Bildaufnahme des Reifens
und/oder
- ➢ einen anderen Teilausschnitt zumindest einer Bildaufnahme der Bildsequenzaufnahme des Reifens
und/oder
- ➢ einen Teilausschnitt einer anderen Bildaufnahme des Reifens,
und/oder
- ➢ einen Teilausschnitt einer Bildaufnahme eines anderen Reifens.
-
Die Verwendung einer Bildaufnahme eines Reifens im Neuzustand als Referenzbildmuster bietet eine sichere Möglichkeit der Fehlererkennung im Sinne der Erkennung möglicher Beschädigungen. Der Reifen in dem Referenzbildmuster weist mit großer Sicherheit keine Beschädigungen auf. Außerdem weist dieser Reifen des Referenzbildmuster ein für diesen Reifen optimale Profiltiefe auf. Durch einen Vergleich der Bildaufnahme mit dem Referenzbildmuster lässt sich damit besonders gut die Profiltiefe des Reifens in der Bildaufnahme ermitteln. Vorteilhaft handelt es sich hierbei bei dem Referenzbildmuster um eine Bildaufnahme des gleichen Reifentyps. Damit ergibt sich eine optimale Sicherheit der Auswertung bei einem Vergleich der Bildaufnahme mit dem Referenzbildmuster.
-
Es ist auch möglich, einen anderen Teilausschnitt der Bildaufnahme des Reifens als Referenzbildmuster zu verwenden. Dies erweist sich insofern als vorteilhaft, weil damit sichergestellt ist, dass es sich bei dem Referenzbildmuster um denselben Reifentyp handelt. Mögliche Beschädigungen des Reifens oder auch Fremdkörper im Profil des Reifens lassen sich damit gut erkennen, weil diese üblicherweise nicht „großflächig“ auftreten. Dies bedeutet, dass die Beschädigung oder der Fremdkörper entweder nur in der Bildaufnahme oder nur in dem Referenzbildmuster zu finden ist. Durch einen Vergleich der Bilder lässt sich damit zumindest in den genannten Punkten mit einfachen Mitteln eine Bewertung des Reifens vornehmen.
-
Entsprechendes gilt
- ➢ bei der Verwendung eines anderen Teilausschnitt zumindest einer Bildaufnahme der Bildsequenzaufnahme des Reifens als Referenzbildmuster,
und/oder
- ➢ bei der Verwendung eines Teilausschnitts einer anderen Bildaufnahme des Reifens als Referenzbildmuster,
-
Es ist alternativ oder zusätzlich auch möglich, einen Teilausschnitt einer Bildaufnahme eines anderen Reifens als Referenzbildmuster zu verwenden. Hierbei handelt es sich um einen anderen Reifen, der ebenfalls als Bestandteil einer Rad-Reifen-Kombination an dem Fahrzeug montiert ist.
-
Bei der Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Anspruch 7 erfolgt bei einer nicht drehenden Rad-Reifen-Kombination eine Bildaufnahme der äußeren Mantelfläche des Reifens. Eine Auswertung dieser Bildaufnahme erfolgt zur Erkennung einer Beschriftung auf der Mantelfläche des Reifens und/oder einer Beschriftung auf dem Rad des Fahrzeugs.
-
Es hat Vorteile, diese Bildaufnahme bei einem nicht drehenden Reifen vorzunehmen. Werden mehrere Bildaufnahmen eines drehenden Reifens gemittelt, verlieren durch diese Mittelwertbildung die Beschriftungen auf dem Reifen sowie auch die Beschriftungen auf dem Rad den Kontrast zum Untergrund.
-
Es ist möglich, mit einem der vorstehend beschriebenen Verfahren ein auf den Methoden der Künstlichen Intelligenz basierendes System zur Bewertung einer Rad-Reifen-Kombination eines Fahrzeugs herzustellen. Hierbei wird unter Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 7 ein Trainingsdatensatz für das System generiert. Der Trainingsdatensatz wird so generiert, dass ein Element des Trainingsdatensatzes besteht aus:
- ➢ einer Bildaufnahme eines Reifens einer Rad-Reifen-Kombination, die an einem Fahrzeug montiert ist,
- ➢ einem zugehörigen Referenzbildmuster.
- ➢ einem oder mehreren Ergebnisparametern der Zusammenstellung der Bildaufnahme der Rad-Reifen-Kombination mit der Referenzbildaufnahme, wobei die Ergebnisparameter bestehen aus einem oder mehreren der folgenden Parameter:
- ➢ die Profiltiefe des Reifens insgesamt,
- ➢ die Beschriftung auf der Mantelfläche des Reifens,
- ➢ die Beschriftung des Rades,
- ➢ das Vorliegen eventueller Beschädigungen des Rades,
- ➢ das Vorliegenden eventueller Beschädigungen des Reifens, wobei diese Beschädigungen sein können:
- ➢ ein übermäßiger und ungleichmäßiger Abrieb in der Lauffläche des Reifens,
- ➢ ein übermäßiger Abrieb in der Mantelfläche des Reifens,
- ➢ das Vorhandensein von Fremdkörpern in dem Reifen mit einer Bewertung, ob sich der Fremdkörper im Profil des Reifens befindet,
- ➢ eine weitergehende Bewertung eines Fremdkörpers nach den Kriterien:
- ➢ „unkritisch“, wenn erkannt wird, dass sich ein kleiner Stein in das Profil des Reifens eingedrückt hat.
- ➢ „kritisch“, wenn erkannt wird, dass der Fremdkörper ein Nagel oder eine Schraube ist, der bzw. die in das Profil des Reifens eingedrungen ist.
-
Wenn das auf den Methoden der Künstlichen Intelligenz basierende System mit einem Traingsdatensatz angelernt wurde, der aus einer ausreichenden Zahl von Elementen des Trainingsdatensatzes besteht (mit einer entsprechenden Vielzahl von unterschiedlichen Beschädigungen des Reifens und/oder des Rades), kann das System nachfolgend zu der Trainingsphase im laufenden Betrieb eine Bewertung der Rad-Reifen-Kombination eines Fahrzeugs anhand der Parameter vornehmen, auf die das System trainiert wurde:
- Es ist bei der Vorrichtung sowie auch bei den Verfahren nach der vorliegenden Erfindung möglich, die Rad-Reifen-Kombination zu beleuchten. Die Qualität der aufgenommenen Bilder kann damit verbessert werden, so dass die Auswertung zuverlässiger wird.
-
Zur Auswertung der Bildaufnahmen ist es auch möglich, die Bildaufnahmen beispielsweise mit den Methoden der Photogrammetrie (beispielsweise Stereophotogrammetrie dreidimensional auszuwerten. Dies kann mit einer Beleuchtung mit strukturiertem Licht erfolgen. Bei einer entsprechenden Auflösung können mit klassischen Methoden der Bildverarbeitung die gesuchten Merkmale erkannt und bewertet werden.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:
- 1: eine Prinzipdarstellung Radaufnahme mit einer zugeordneten Kameraanordnung in seitlicher Ansicht,
- 2: eine Prinzipdarstellung der Radaufnahme der 1 in einer Draufsicht von oben,
- 3: eine Prinzipdarstellung einer Steuergeräteanordnung zu der Radaufnahme und der Kameraanordnung und
- 4: ein Blockschaltbild für den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Radaufnahme 1 mit einer zugeordneten Kameraanordnung in seitlicher Ansicht. Von der Kameraanordnung sind in dem dargestellten Beispiel drei Kameras 2, 3 und 4 zu sehen. Es ist weiterhin durch Pfeile 5, 6 und 7 dargestellt, dass mit den Kameras 2, 3 und 4 Bildaufnahmen einer Rad-Reifen-Kombination 8 gemacht werden.
-
Durch die Pfeile ist dargestellt, dass die Aufnahmerichtung der Kameras 2, 3 und 4 so ist, dass diese eine Komponente derart aufweist, dass die Rad-Reifen-Kombination „von unten“ aufgenommen wird.
-
Die dargestellte Radaufnahme 1 ist eine Radaufnahme mit einer Doppelrolle (Rollen 9 und 10).
-
Die Kamera 2 ist in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor der Radaufnahme 1 angeordnet. Die Kamera 4 ist in Fahrtrichtung des Fahrzeugs hinter der Radaufnahme 1 angeordnet. Die Kamera 3 ist so angeordnet, dass mit dieser Kamera 3 die Rad-Reifen-Kombination von unten aufgenommen wird. Mit der Kamera 3 wird die Rad-Reifen-Kombination 8 zwischen den beiden Rollen 9 und 10 der Radaufnahme 1 hindurch aufgenommen.
-
Die Radaufnahme 1 kann Bestandteil eines Fahrzeugprüfstands sein, beispielsweise eine Bremsprüfstands. Die Radaufnahme 1 kann auch Bestandteil eines Fahrzeugprüfstands mit einem anderen Funktionsumfang sein. Wesentlich ist für die vorliegende Erfindung, dass die Rad-Reifen-Kombination 8 mittels der Radaufnahme 1 angetrieben werden kann, d.h.: in Drehung versetzt werden kann.
-
2 zeigt eine Prinzipdarstellung der Radaufnahme 1 der 1 in einer Draufsicht von oben. Es sind wieder die beiden Rollen 9 und 10 zu sehen, auf denen die Rad-Reifen-Kombination 8 aufsteht.
-
In der Darstellung der 2 ist zu sehen, dass die Kameras 201, 203, 204, 205, 206, 208 der Kameraanordnung auch seitlich neben der Fahrspur des Fahrzeugs angeordnet sein können.
-
Dies hat den Vorteil, dass die Kameras 201, 203, 204, 205, 206, 208 dann nicht direkt von dem Reifen überfahren werden. Verschmutzungen und Beschädigungen dieser Kameras oder Schutzeinrichtungen der Kameras durch z.B. Reifenabrieb oder mechanische Einflüsse können damit verhindert werden.
-
Dies hat außerdem den Vorteil, dass diese Kameras 201, 203, 204, 205, 206, 208, die seitlich neben die Fahrspur versetzt sind, die Rad-Reifen-Kombination von schräg unten aufnehmen. Bei einer geeigneten Ausrichtung des Öffnungswinkels dieser Kamera lassen sich damit auch die Mantelflächen des Reifens aufnehmen sowie auch die Fläche des Rades.
-
Die Kamera 202 ist in der Fahrspur in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor der Radaufnahme 1 angeordnet. Die Kamera 207 ist in der Fahrspur in Fahrtrichtung des Fahrzeugs hinter der Radaufnahme 1 angeordnet.
-
Die Kameras 206 und 208 sind - wie die Kamera 207 - in Fahrtrichtung des Fahrzeugs hinter der Radaufnahme 1 angeordnet, allerdings seitlich aus der Fahrspur heraus versetzt.
-
Die Kameras 201 und 203 sind - wie die Kamera 202 - in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor der Radaufnahme 1 angeordnet, allerdings seitlich aus der Fahrspur heraus versetzt.
-
Die Kameras 204 und 205 nehmen die Rad-Reifen-Kombination auf, indem diese Bildaufnahmen zwischen den beiden Rollen 9 und 10 der Radaufnahme 1 hindurch erfolgen. Die Kameras 204 und 205 sind wiederum seitlich versetzt, so dass diese nicht in der Fahrspur des Fahrzeugs angeordnet sind. Eine Kamera, die zwischen den beiden Rollen 9 und 10 hindurch die Rad-Reifen-Kombination direkt von unten aufnimmt, ist in der Darstellung der 2 durch die Rad-Reifen-Kombination 8 verdeckt und deswegen nicht zu sehen.
-
Die Kameraanordnung muss nicht unbedingt aus allen hier dargestellten und beschriebenen Kameras bestehen.
-
3 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Steuergeräteanordnung 301 zu dem Bremsprüfstand und der Kameraanordnung.
-
Ein Steuersignal 302 wird an eine Antriebseinheit 303 des Bremsprüfstandes ausgegeben.
-
Bei einem Bremsprüfstand beginnt der Antrieb der wenigstens einen angetriebenen Rolle der Radaufnahme selbsttätig, wenn eine Rad-Reifen-Kombination auf der Radaufnahme aufsteht. Das Steuersignal 302 wird in diesem Fall mittels einer Messeinheit generiert, mit der erkannt wird, dass eine Rad-Reifen-Kombination auf der Radaufnahme aufsteht.
-
Eine Radaufnahme, die als separates Bauteil verwendet wird oder in einen Fahrzeugprüfstand mit einem anderen Funktionsumfang eingebaut ist, kann über die Steuergeräteanordnung 301 gesteuert werden. Deswegen ist in der 3 durch den strichlinierten Teil des Steuersignals 302 dargestellt, dass dieses Steuersignal 302 in diesem Fall von der Steuergeräteanordnung ausgegeben werden kann.
-
Mit der Antriebseinheit 303 wird entsprechend dem Pfeil 304 zumindest eine Rolle 305 der Radaufnahme 1 angetrieben.
-
In der Steuergeräteanordnung 301 kann entweder mittels des Steuersignals 302 oder aber durch ein Messignal 307, das der Steuergeräteanordnung 301 von einem Sensor an einer der beiden Rollen 305, 306 des Bremsprüfstands zugeführt wird und das die Drehzahl dieser Rolle signalisiert, ein Bildfolgefrequenz-Steuersignal 308 generiert werden. Es ist zu sehen, dass in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Messsignal 307 aus einer Messung der Drehzahl an einer nicht angetriebenen Rolle 306 der Radaufnahme 1 resultiert.
-
Dieses Bildfolgefrequenz-Steuersignal 308 wird der Kameraanordnung 309 zugeführt und löst dort eine Bildsequenzaufnahme mit einer bestimmten Frequenz der Bildfolge aus. Diese Frequenz wird der Kameraanordnung 309 mittels des Bildfolgefrequenz-Steuersignals 308 vorgegeben. Die Bildfolgefrequenz kann auch als VideoAufnahme eingestellt sein. Damit ergibt sich eine Bildfolgefrequenz, die in jedem Fall so groß ist, dass eine „lückenlose“ Aufnahme der Rad-Reifen-Kombination bei der Umdrehung erfolgt.
-
Bezogen auf die Verwendung der Radaufnahme in einem Bremsprüfstand ist in der Darstellung der 3 außerdem zu sehen, dass eine Signalausgabevorrichtung 311 angeordnet ist. Über diese Signalausgabevorrichtung 311 wird dem Fahrzeugführer signalisiert, ob er mit der Prüfung der Bremsen beginnen kann. Wenn die Signalausgabevorrichtung 311 von der Steuergeräteanordnung 301 mit dem ersten Informations-Steuersignal 310 angesteuert wird, wird dem Fahrzeugführer angezeigt, dass er die Bremsen des Fahrzeugs nicht betätigen soll. Diese Ansteuerung der Signalausgabevorrichtung 311 mit dem ersten Informations-Steuersignal 310 erfolgt, bis die Bildsequenzaufnahme der Kameraanordnung 309 abgeschlossen ist. Wenn dies der Fall ist, wird von der Steuergeräteanordnung 301 das zweite Informations-Steuersignal 312 an die Signalausgabevorrichtung 311 ausgegeben. Damit wird dem Fahrzeugführer angezeigt, dass er mit der Prüfung der Bremsen auf dem Bremsprüfstand beginnen kann.
-
4 zeigt ein Blockschaltbild für den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei ist die Radaufnahme wiederum Bestandteil eines Bremsprüfstands.
-
In dem Schritt 401 wird über eine für den Fahrzeugführer wahrnehmbare Signalausgabevorrichtung ausgegeben, dass das Fahrzeug nicht gebremst werden soll.
-
In dem Schritt 402 liegt bei einer auf der Radaufnahme aufstehenden Rad-Reifen-Kombination das Steuersignal 302 an der Antriebseinheit 303 der wenigstens einen angetriebenen Rolle 305 der Radaufnahme 1 an.
-
In dem Schritt 403 wird geprüft, ob die Drehzahl der Rolle 306 der Radaufnahme 1 dem Sollwert entspricht. Ist dies nicht der Fall, erfolgt eine Rückkehr zu dem Schritt 402, in dem die Rolle 305 so eingestellt wird, dass sich an den Rollen 305 und 306 eine Drehzahl einstellt, die dem Sollwert der Drehzahl entspricht.
-
Wird in dem Schritt 403 festgestellt, dass die Drehzahl der Rolle 306 dem Sollwert entspricht (bzw. höchsten innerhalb eines vorgegebenen Grenzwertes von diesem Sollwert abweicht), erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 404.
-
In diesem Schritt 404 wird von der Steuergeräteanordnung 301 das Bildfolgefrequenz-Steuersignal 308 ausgegeben, so dass die Kameraanordnung beginnt, eine Bildsequenzaufnahme zu machen.
-
In dem Schritt 405 wird entsprechend der durch das Bildfolgefrequenz-Steuersignal 308 vorgegebenen Frequenz die nächste Bildaufnahme der Bildsequenzaufnahme durchgeführt.
-
In dem Schritt 406 wird geprüft, ob die Bildaufnahmen der Bildsequenzaufnahme eine vollständige Darstellung der Rad-Reifen-Kombination wiedergeben.
-
Ist dies nicht der Fall, erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 407, in dem geprüft wird, ob die Drehzahl der Rolle 306 der Radaufnahme 1 nach wie vor dem Sollwert der Drehzahl entspricht (zumindest innerhalb des Toleranzbereiches). Ist dies nicht der Fall, erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 402, in dem zunächst die Drehzahl wieder so eingestellt wird, dass diese dem Sollwert entspricht.
-
Wird in der Überprüfung in dem Schritt 407 festgestellt, dass die Drehzahl der Rolle des Bremsprüfstands nach wie vor dem Sollwert entspricht, erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 402, in dem zunächst wieder die Drehzahl auf den Sollwert eingestellt wird. Wenn dies erfolgt ist, wird die Bildsequenzaufnahme neu gestartet.
-
Ergibt die Überprüfung in dem Schritt 406 festgestellt, dass die Bildsequenzaufnahme vollständig ist, erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 408 und parallel auch zu dem Schritt 409.
-
In dem Schritt 408 wird von der Signalausgabevorrichtung die Information ausgegeben, dass die Prüfung der Bremsen beginnen kann.
-
In dem Schritt 409 erfolgt die Auswertung der Bildsequenzaufnahme, die zu Dokumentationszwecken ggf. auch gespeichert werden kann.
