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Title:
DEVICE FOR SURFACE INSPECTION OF A MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/238689
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a method for surface inspection of a motor vehicle (KF), comprising a plurality of linear lasers (LL1, LL2, LL3), at least one reflector plate (RS) and at least one camera (KA). The plurality of linear lasers (LL1, LL2, LL3) cover a region (BE) to be inspected of a surface (OF) of a motor vehicle (KF) in each case with a linear beam (LL1', LL2', LL3'), it also being possible for regions of the linear beams (LL1', LL2', LL3') of different linear lasers (LL1, LL2, LL3) to comprise different colours at a small opening angle. Each linear laser (LL1, LL2, LL3) is mounted on a pivot device (SW) and the camera (KA) captures, via the reflector plate (RS), an image (LL1'', LL2'', LL3'') of the region (BE) to be inspected and supplies said image to an evaluation unit (AE) such that an assessment of the surface (OF) can be carried out in the region (BE) to be inspected.

Inventors:
BLANK GEORG (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/065226
Publication Date:
December 19, 2019
Filing Date:
June 11, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ATB BLANK GMBH (DE)
International Classes:
G01N21/88; G01B11/245; G01M5/00; G01M11/08; G01M17/007; G01N21/95
Domestic Patent References:
WO2007065704A12007-06-14
WO1998005588A11998-02-12
Foreign References:
EP1464920A12004-10-06
EP0405806A21991-01-02
EP0405806A21991-01-02
EP1464920A12004-10-06
Attorney, Agent or Firm:
BAUR & WEBER PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Oberflächeninspektion eines Kraftfahrzeugs (KF) urmfas- send eine Vielzahl von Linienlasern (LL1 , LL2, LL3), wenigstens ein Re- flektorschild (RS) und wenigstens eine Kamera (KA), wobei die Vielzahl von Linienlasern (LL1 , LL2, LL3) einen zu inspizierenden Bereich (BE) einer Oberfläche (OF) des Kraftfahrzeugs (KF) bereichsweise mit einem linienförmigen Strahl (LL1‘, LL2‘, LL3‘) bei kleinem Öffnungswinkel be- decken, wobei die linienförmigen Strahlen (LL1‘, LL3‘) unterschiedli- eher Linienlaser (LL1 , LL2, LL3) wenigstens bereichsweise voneinander unterscheidbar sind, wobei jeder Linienlaser (LL1 , LL2, LL3) auf einer Schwenkeinrichtung (SW) montiert ist, und wobei die Kamera (KA) über das Reflektorschild (RS) ein Abbild (LL1“, LL2“, LL3“) des zu inspizie renden Bereichs (BE) aufnimmt und einer Auswerteeinheit (AE) zuführt, so dass eine Begutachtung der Oberfläche (OF) im zu inspizierenden

Bereich (BE) durchführbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei der die linienförmigen Strahlen (LL1‘, LL2‘, LL3‘) der Linienlaser (LL1 , LL2, LL3) quer zur Richtung einer La- geveränderung bezüglich des Kraftfahrzeugs (KF) verlaufen und sich paarweise in ihren Randbereichen überlappen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Einfallswinkel der I inienförmi- gen Strahlen (LL1‘, LL2‘, LL3‘) des jeweiligen Linienlasers (LL1 , LL2, LL3) an die Lageänderung zu dem Kraftfahrzeug (KF) angepasst sind, so dass durch ein Schwenken des Linienlasers (LL1 , LL2, LL3) über die jeweiligen Schwenkeinrichtungen (SW) das zugehörige Abbild auf das Reflektorschild (RS) trifft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der zusätzlich zur Anpassung bei der Lageänderung eine Karosserieform des Kraftfahrzeugs (KF) im zu inspizierenden Bereich (BE) beim Schwenken mit der Schwenkein- richtungen (SW) berücksichtigt ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Schwenkeinrichtungen (SW) mit einer Steuerung verbunden sind, die das jeweiligen Schwen- ken steuern und als zusätzliches Eingangssignal eine Krümmung der Karosserieform des Kraftfahrzeugs (KF) enthalten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Eingangssignal von einem op- tischen oder mechanischen Sensor oder bei der das Eingangssignal von einer hinterlegten Karosserieform abgeleitet ist. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der darüber hinaus das Reflektorschild (RS) und die wenigstens eine Kamera (KA) schwenkbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der bei der die Ka- mera (KA) und die Linienlaser (LL1 , LL2, LL3) auf einer verstellbaren Messanordnung (MA) angeordnet sind, wobei die Messanordnung (MA) bezüglich eines Abstands (AB) zur Oberfläche (OF) des Kraftfahrzeugs (KF) vorzugsweise über die Steuerung einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Messanordnung (MA) entlang einer Längsrichtung über das Kraftfahrzeug (KF) verschiebbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Messanordnung (MA) in Form eines Portals über das Kraftfahrzeug (KF) bewegbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der das Reflektor- schild (RS) benachbart zum inspizierenden Bereich (BE) der Oberfläche (OF) des Kraftfahrzeugs (KF) angeordnet ist und die Kamera (KA) das Abbild des jeweiligen Linienlasers (LL1 , LL2, LL3) über einen teiltrans- parenten Bereich (TT1 ; TT2) aufnimmt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , bei der die linienförmigen Strahlen (LL1‘, LL2‘, LL3‘) des jeweiligen Linienlasers (LL1 , LL2, LL3) über einen voll- transparenten Bereich (VT) auf den zu inspizierenden Bereich (BE) tref- fen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der die Auswer- teeinheit (AE), die Steuerung der Einfallswinkel der linienförmigen Strah- len (LL1‘, LL2‘, LL3‘) des jeweiligen Linienlasers (LL1 , LL2, LL3) und die

Steuerung des Abstands (AB) der Messanordnung in einer zentralen Recheneinheit durchgeführt ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der bei der die Ka- mera (KA) und die Linienlaser (LL1 , LL2, LL3) in einem Gehäuse (GE) oder auf einem Rahmen (RA) angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, bei der die Linienlaser (LL1 , LL2, LL3) sowohl eine Oberseite des Kraftfahrzeugs (KF) als auch Seitenflä- chen des Kraftfahrzeugs (KF) mit Laserstrahlung bestrahlen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der über die Aus- werteeinheit (AE) Karosserieunebenheiten, Lackschäden oder Glas- schäden erkennbar sind oder bei der über die Auswerteeinheit (AE) Ge- ometrieparameter am Fahrzeug oder Fahrwerk des Kraftfahrzeugs (KF) erkennbar sind.

17. Verfahren zur Oberflächeninspektion eines Kraftfahrzeugs, insbesonde- re mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:

- Positionieren einer Vielzahl von Linienlasern (LL1 , LL2, LL3) über ei- nem zu inspizierenden Bereich (BE) einer Oberfläche (OF) des Kraft- fahrzeugs (KF) mittels einer Schwenkeinrichtung (SW),

- Bereitstellen eines Reflektorschilds (RS) und einer Kamera (KA),

- Bedecken des zu inspizierenden Bereichs (BE) jeweils mit einem li- nienförmigen Strahl (LS) aus einem Linienlasern (LL1 , LL2, LL3), wobei linienförmigen Strahlen (LS) unterschiedlicher Linienlaser (LL1 , LL2, LL3) wenigstens bereichsweise unterschiedliche Farben bei kleinem Öffnungswinkel aufweisen,

- Aufnehmen eines Abbilds des zu inspizierenden Bereichs (BE) mit der Kamera (KA) über das Reflektorschild (RS), und

- Zuführen des Abbilds an eine Auswerteeinheit (AE), so dass eine Be- gutachtung der Oberfläche (OF) im zu inspizierenden Bereich durch- führbar ist.

Description:
Vorrichtung zur Oberflächeninspektion eines Kraftfahrzeugs

und Verfahren hierzu.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächeninspektion eines Kraft- fahrzeugs sowie ein Verfahren zur Oberflächeninspektion eines Kraftfahrzeugs.

Eine optische Inspektion wird an Kraftfahrzeugen aus unterschiedlichen Grün- den vorgenommen. So kann beispielsweise nach einem Hagelereignis eine optische Inspektion einer Kraftfahrzeugoberfläche notwendig sein, um eventu- eile Schäden durch Hagelkörner oder dergleichen erfassen zu können. Eine Oberflächeninspektion ist aber auch zur Erfolgskontrolle einer anschließend durchzuführenden Reparatur, beispielsweise nach der Smart-Repair-Methode, notwendig. Neben Umwelteinflüssen kommen aber auch andere Schadens- quellen, wie Parkdellen oder dergleichen in Frage. Ein zeitaufwändiges und oftmals auch wenig objektives Verfahren stellt auch die Kontrolle von Fahr- zeugoberflächen, beispielsweise nach Beendigung eines Leasing-Vertrags dar, die zur Bestimmung eines Fahrzeugwerts dienen und je nach Standpunkt zu unterschiedlichen Bewertungen führen können. Zur automatischen Bestimmung von Defektstellen an Oberflächen wird in der EP 0 405 806 B1 ein Verfahren zum Prüfen der Oberfläche eines Teiles be- schrieben, bei dem das Teil an einem Prüfort aufgestellt wird, Licht auf die Oberfläche unter einem großen Einfallswinkel bezüglich der Oberflächennor- malen gerichtet wird, um eine Querstrahlspur hierüber zu erzeugen und Licht unter einem niedrigen Ablenkwinkel zu reflektieren, wodurch ein Bild der Strahlspur auf einem Anzeigeschirm gebildet wird und wobei eine Aufnahme des Bildes erzeugt wird und das Licht bezüglich des Teiles abgetastet wird, um weitere Querstrahlspuren über das Teil zu bilden. Eine Lichtstrahlspur wird auf der Oberfläche in einer im Wesentlichen senkrechten Richtung zu dieser Ober- fläche betrachtet und es wird eine Aufnahme dieser Strahlspur erzeugt, wobei die Aufnahme dieses Bildes und die Aufnahme der Strahlspur zusammen ana- lysiert werden, um an der Strahlspur die Beschaffenheit der Oberfläche anzu- zeigen. Die Schritte Betrachten, Abtasten und Aufnehmen werden für die neu- en Strahlspuren wiederholt.

In der WO 98/05588 A1 wird ein Verfahren zur Oberflächeninspektion vorge- stellt, bei dem ein von einer Lichtquelle ausgehender Lichtstrahl über eine Oberfläche zu einem Reflektor gesendet wird. Der Lichtstrahl nimmt anschlie- ßend den gleichen Lichtweg zurück über die Oberfläche und wird zuletzt über ein Aufzeichnungsgerät aufgezeichnet. Hierbei handelt es sich um ein opti sches Refraktometer, mit dem Oberflächenunebenheiten bestimmt werden können. Aus der EP 1 464 920 A1 ist eine Vorrichtung zum Erfassen, Bestimmen und Dokumentieren von Schäden durch beispielsweise Hagelschlag auf Oberflä- chen von Fahrzeugen bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Lichtquelle, von der ausgehend Lichtstrahlen über der zu untersuchenden Oberfläche des Fahrzeugs reflektiert werden und die Strahlen anschließend auf einem Schirm abgebildet werden. Auf der dem Fahrzeug abgewandten Seite des Schirms befindet sich eine Kamera, die das Bild der von der Oberfläche reflektierten Strahlen auf dem Schirm aufzeichnet. Die Bilddaten der Kamera werden einem Auswertesystem zugeführt, welches anschließend Oberflächenunebenheiten detektiert. Kamera, Schirm und Lichtquelle sind auf einem gemeinsamen Tra- gegestell montiert. Das zu untersuchende Fahrzeug wird auf einem Messtisch platziert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik hat sich der Erfinder nun die Aufga- be gestellt, eine Vorrichtung zur Oberflächeninspektion eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren hierzu anzugeben, so dass eine Oberflächeninspektion mit verbesserter Genauigkeit möglich wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weite- re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Un- teransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich. Gemäß der Erfindung wird demnach eine Vorrichtung zur Oberflächeninspekti- on eines Kraftfahrzeugs geschaffen, bei der eine Vielzahl von Linienlasern, wenigstens ein Reflektorschild und wenigstens eine Kamera vorgesehen ist. Im Gegensatz zur gitterförmigen Laserlinien, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, wird hier eine Vielzahl von Linienlasern verwendet, die den zu inspizierenden Bereich mit einem linienförmigen Strahl bedecken. Um diese linienförmigen Strahlen voneinander unterscheiden zu können, können diese in bestimmten Ausführungsformen mit unterschiedlichen Farben ausgebildet wer- den. Wichtig ist, dass die unterschiedlichen Linienlaser wenigstens bereichs- weise voneinander unterscheidbar sind, was auch durch eine versetzte Anord- nung auf dem Reflektorschild erreicht werden kann. Die verwendeten Linienla- ser können einen kleinen Öffnungswinkel aufweisen, so dass das Reflektor- schild bezüglich seiner Ausdehnung relativ kompakt gewählt werden kann. Zur Verbesserung der Bildaufnahme mittels der Kamera sind die Linienlaser auf einer Schwenkeinrichtung montiert, so dass diese entsprechend nachgeführt werden können. Eine Auswerteeinheit setzt diese Information zur Begutachtung der Oberfläche zu einem Bild zusammen, so dass kein Vergleich mit einer Mus- terkarosserie oder dergleichen vorgenommen werden muss. In anderen Aus- führungen kann aber dennoch optional ein Vergleich mit einer Musterkarosse- rie erfolgen. Aufgrund des geringen Öffnungswinkels ist demnach vorgesehen, eine Vielzahl von Linienlasern zu verwenden, so dass das über das Reflektor- schild reflektierte Abbild mit der Kamera aufgezeichnet werden kann. Bei Ver- wendung eines Lasers mit großem Öffnungswinkel wurde aufgrund der Lichtre- flektion an der Oberfläche des Kraftfahrzeugs ein sehr großer Schirm benötigt werden, so dass z. B. bei einer Fläche von 2 m und einem Laserabstand von 2 m ein etwa 6 m breites Reflektorschild nötig wäre. Durch die Verwendung der gesteuerten Laserabstrahlrichtung mittels der Schwenkeinrichtungen wird eine Alternative zum Verändern der Absolutposition eines Schirms geschaffen, wo- bei eine derartige Vorgehensweise einem Schwenken eines Schirms, wie dies im Stand der Technik beschrieben wurde, überlegen ist.

Hierbei ist es möglich, dass Laser mit relativ geringer Leistung, beispielsweise mit einer Leistung von 50 mW oder weniger als Linienlaser bereitgestellt wer- den können, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung kostengünstig real i- sierbar ist.

Sofern eine Lageänderung zwischen der Vorrichtung und dem Kraftfahrzeug vorgenommen wird, um beispielsweise einen anderen Bereich zu begutachten, werden die Linienlaser entsprechend angepasst, so dass durch ein Schwenken des Linienlasers über die Schwenkeinrichtung das zugehörige Abbild auf dem Reflektorschild zentriert ist. Somit lässt sich die Vorrichtung an beliebige Ober- flächen eines Kraftfahrzeugs anpassen.

Desweiteren kann es vorteilhaft sein, dass die Kamera und die Linienlaser auf einer verstellbaren Messanordnung angeordnet sind, wobei die Messanord- nung bezüglich eines Abstands zur Oberfläche des Kraftfahrzeugs einstellbar ist. Diese Ausführungsform ermöglicht es, bei unterschiedlichen Karosserieformen eine entsprechende Verstellmöglichkeit zu schaffen, so dass die Kamera den zu begutachtenden Bereich abdeckt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Messanord- nung entlang einer Längsrichtung über das Kraftfahrzeug verschiebbar sein, wobei insbesondere die Messanordnung in Form eines Portals über das Kraft- fahrzeug bewegt werden kann. Es kann auch das Fahrzeug durch ein festste- henden Messrahmen bewegt werden

Dabei ist es vorgesehen, dass die Linienlaser sowohl eine Oberseite des Kraft- fahrzeugs als auch Seitenflächen des Kraftfahrzeugs mit Laserstrahlung be- strahlen. In wiederum anderen Ausführungsformen können auch Teile des Fahrwerks oder des Unterbodens mit in die optische Inspektion einbezogen werden.

Hierbei kann es vorteilhaft sein, dass die Linienlaser und das vom Reflektor- schild reflektierte Abbild relativ zur Oberfläche des Kraftfahrzeugs einen Win- kel aufweisen. Des Weiteren kann auch die Messeinheit mit Reflektorschild um einen Winkelbetrag von ±120° geschwenkt werden.

Für die Heckbegutachtung ist es von Vorteil, das Reflektorschild und die Karme- ras zusätzlich zu schwenken, damit eine Begutachtung stark geneigter Flächen ermöglicht wird.

Die von der Kamera aufgenommenen Bilder werden von einem leistungsfähi gen Auswerterechner in Echtzeit analysiert. Die Software kann dabei die Laser- reflektionen intelligent interpretieren und vermessen. Dadurch ist eine Erken- nung von Dellen, Kratzer, Lackschäden, Glasschäden, Hageldellen, Stein- schlag und eine Bewertung der Lackqualität (Orangenhaut), des Glanzgrades und der Lackart (metallic) möglich.

Hierbei ist es möglich, Hageldellen, Steinschlag als Unebenheiten zu erken- nen, wobei auch die Lackqualität, ein Glanzgrad des Lackes über die Intensität der reflektierten linienförmigen Strahlen bestimmt werden kann. Glasschäden werden beispielsweise über eine doppelte Laserlinie auf dem Reflektorschild bei fehlerfreiem Glas festgestellt. Neben diesen Oberflächeninspektionen kön- nen durch die genaue Vermessung auch ein Karosserie-Geometriefehler sowie eine Zuordnung zu einem bestimmten Fahrzeug erfolgen. Ebenso ist es mög- lich, die Räder sowie die Achsen bezüglich Spur oder Sturz zu vermessen, so dass hierbei Fahrwerksschäden erkannt werden können. Desweiteren können auch Spaltmaße oder andere bei der Fahrzeugbegutachtung relevante Para- meter erfasst werden. Hierbei ist es insbesondere möglich, eine objektive und nahezu vollautomatische Begutachtung eines Fahrzeugs vorzunehmen, so dass beispielsweise Leasingrückläufer nach einem objektiven Bewertungs- maßstab erfasst werden können. In anderen Anwendungsfällen können die entsprechenden Dallen oder Kratzer bezüglich Länge, Breite oder Tiefe kate- gorisiert werden, um beispielsweise eine Abrechnung mit einer Elementar- schaden-Versicherung zu ermöglichen.

Desweiteren wird die oben genannte Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Oberflächeninspektion eines Kraftfahrzeugs gelöst, bei der die erfindungsge- mäße Vorrichtung eingesetzt werden kann.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2A die Vorrichtung aus Fig. 1 in einer weiteren Seitenansicht, Fig. 2B die Vorrichtung aus Fig. 1 in einer Draufsicht, Fig. 3A eine perspektivische Seitenansicht einer weiteren erfindungsge- mäßen Vorrichtung, Fig. 3B ein Detail aus der Vorrichtung aus Fig. 3A, Fig. 4A ein Kraftfahrzeug und eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer

Draufsicht gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4B die Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 4A in einer Seiten- ansicht,

Fig. 5A ein Abbild auf einem Kraftfahrzeug bei Betrieb der erfindungsge- mäßen Vorrichtung,

Fig. 5B ein Abbild auf einem Reflektorschirm bei Betrieb der erfindungs- gemäßen Vorrichtung,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Auswertung des Abbilds aus Fig. 5,

Fig. 7A eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen

Ausführungsform in einer Schnittansicht, Fig. 7B die Ausführungsform aus Fig. 7A in einer Seitenansicht,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivi- schen Seitenansicht, und

Fig. 9 die Ausführungsform aus Fig. 8 in einer Draufsicht.

In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Seitenansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung VO gezeigt. Die Vorrichtung VO ist geeignet, in einem zu inspizie- renden Bereich BE eine oder mehrere Defekte beispielsweise in Form von Del- len DE zu erkennen. Dazu werden mehrere Linienlaser bereitgestellt, die ge- mäß Fig. 1 beispielhaft mit LL1 , LL2 und LL3 bezeichnet sind. In anderen An- wendungsfällen ist es jedoch denkbar, weitere Linienlaser zu verwenden. Die Linienlaser LL1 , LL2 und LL3 sind jeweils auf einer Schwenkeinrichtung SW montiert, so dass der Einfallswinkel bezüglich einer Oberfläche OF eines Kraft- fahrzeugs KF verändert werden kann. Die von der Oberfläche OF reflektierten Lichtstrahlen werden über einen Reflektorschild RS von einer Kamera KA auf- gezeichnet.

Die Ausbreitung der von den Linienlasern LL1 , LL2 und LL3 abgegebenen li- nienförmigen Strahlen ist in einer Seitenansicht in Fig. 2A nochmals deutlicher gezeigt. Man erkennt, dass der erste Laserstrahl LL1 einen ersten Lichtstrahl LS1 abgibt, der von der Oberfläche OF zu dem Reflektorschild RS nach be- kannten optischen Gesetzmäßigkeiten reflektiert wird. Ebenso wird vom zwei- ten Linienlaser LL2 ein zweiter Laserstrahl LS2 und vom dritten Linienlaser LL3 ein dritter linienförmiger Strahl LS3 reflektiert. Um die unterschiedlichen linien- förmigen Strahlen LS1 , LS2 und LS3 beim Inspizieren des Abbilds, welches über das Reflektorschild RS auf die Kamera KA geführt wird, besser unter- scheiden zu können, sind diese mit verschiedenen Farben ausgebildet. Um mittels der Kamera KA ein möglichst an die Auflösung der Kamera ange- passtes Abbild zu erzeugen, ist es möglich, eine individuelle Einsteilbarkeit des ersten Linienlasers LL1 , des zweiten Linienlasers LL2 und des dritten Linienla sers LL3 jeweils über die Schwenkeinrichtung SW durchzuführen, die sowohl in Abhängigkeit des Abstands der Linienlaser LL1 bis LL3 zur Oberfläche OF als auch zu deren Krümmung gewählt werden kann. Aufgrund dieser Vorgehens- weise ist es möglich, die Kamera KA relativ zu den Linienlasern LL1 bis LL3 sowie relativ zum Reflektorschild RS unverändert anzuordnen, so dass die An- passung an unterschiedliche Oberflächengeometrien lediglich über die

Schwenkmöglichkeit mittels der Schwenkeinrichtung SW erfolgen kann.

In Fig. 2B ist die Ausbreitung der von den Linienlasern LL1 , LL2 und LL3 ab- gegebenen linienförmigen Strahlen ist in einer Draufsicht gezeigt. Die einzel- nen Linien der Linienlaser LL1 , LL2 und LL3 sind auf der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF mit LL1‘, LL2‘ und LL3‘ bezeichnet. Man erkennt, dass sich die Linien LL1‘, LL2‘ und LL3‘ der jeweiligen Linienlaser LL1 , LL2 und LL3 ge- ringfügig in Querrichtung bezogen auf die Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF überlappen, so dass die Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF vollständig gescannt werden kann, wenn das Kraftfahrzeugs KF relativ zu den Linienlasern LL1 , LL2 und LL3 bewegt wird. Die von der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF reflektierten Laserlinien LL1‘, LL2‘ und LL3‘ werden über den Reflektor- schild RS von einer oder mehreren Kameras KA aufgezeichnet und einer nicht in Fig. 2B dargestellten Auswerteeinheit zugeführt. Die Linienlaser LL1 , LL2 und LL3 und die Kameras KA können auf einer Messanordnung MA angeordnet sein und bezüglich dieser schwenkbar sein. Dazu wird bevorzugt wenigsten eine Schwenkbarkeit der Linienlaser LL1 , LL2 und LL3 um eine Achse in der Blattebene im wesentlichen parallel zur Längs- achse der Messanordnung MA vorgeshen sein, so dass der Einfallswinkel auf die Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF so verändert werden kann, dass die von der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF reflektierten Laserlinien LL1‘, LL2‘ und LL3‘ auf das Reflektorschild RS treffen. Die Schwenkbarkeit der Li- nienlaser LL1 , LL2 und LL3 wird daher in Abhängigkeit einer Krümmung der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF variiert werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3A und 3B wird nachfolgend eine weitere Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung VO beschrieben. Zusätzlich zu den oben angeführten Merkmalen ist hier eine verstellbare Messanordnung MA vorgesehen, die die Kamera KA, die Linienlaser LL1 , LL2 und LL3 sowie das Reflektorschild RS trägt. Die Messanordnung MA (in Fig. 3B vergrößert darge- stellt) ist bezüglich eines Abstands AB zur Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF einstellbar. Folglich ist es möglich, die Messanordnung MA in Abhängigkeit der Karosserieform des Kraftfahrzeugs KF entsprechend zu platzieren.

Die in Fig. 3B gezeigte Messanordnung MA wurde hierbei eine Oberseite des Kraftfahrzeugs KF abdecken, so dass Defekte in Form von Dellen DE in dem zu inspizierenden Bereich BE vermessen werden können. Der Abstand AB der Messanordnung MA sowie der mittels des Schwenkmechanismus SW steuer- bare Einfallswinkel der Linienlaser LL1 , LL2 und LL3 kann dabei auf unter- schiedliche Weise an die Karosserieform des Kraftfahrzeugs KF angepasst. Zum einem ist es möglich, die Karosserieform des Kraftfahrzeugs KF elektro- nisch zu hinterlegen, so dass über den Ort der aktuellen Messung die Krüm- mung der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF am derzeit untersuchten Ort bekannt ist. Desweiteren kann eine optische Inspektion (in Figur 3B mittels des Steuergeräts ST angedeutet) vorgenommen werden, die mit einer Kamera oder weiteren Linienlasern zu Erfassung der Krümmung der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF erfolgen kann.

Um ein Fahrzeug vollständig scannen zu können, ist es vorgesehen, weitere Messanordnungen MA, die in Fig. 3A mit den Bezugszeichen MA’ versehen sind, beispielsweise an den Seitenflächen des Kraftfahrzeugs KF anzuordnen. Desweiteren ist es vorgesehen, die Messanordnung MA an einem Portal PO anzuordnen, so dass über entsprechende Schienen SC und Räder RD am Por- tal PO die Messanordnung MA über das Kraftfahrzeug KF geschoben werden kann. Aufgrund des einstellbaren Abstandes AB können somit sowohl Dachflä- chen als auch beispielsweise die Front und Heckpartien eines Kraftfahrzeugs KF mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung VO inspiziert werden.

In den Fig. 4A und 4B ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung gezeigt, bei der zusätzlich zu den bisher beschriebenen Messanordnungen MA und MA’ auch weitere Messanordnungen MA“ vorgese- hen sind, die sowohl die Vorder- als auch die Seitenflächen des Kraftfahrzeugs KF vermessen können.

Mit einer derartigen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die komplette Oberfläche OF eines Kraftfahrzeugs KF zu untersuchen. Neben den bereits beschriebenen Auswertungen bezüglich möglicher Defekte ist es auch möglich, die Lackqualität oder einen Glanzgrad des Lacks über ei- ne Intensität der reflektierten linienförmigen Strahlung zu erkennen. Da bei feh- lerfreien Glasflächen eine doppelte Laserlinie auf dem Reflektorschild RS ab- gebildet wird, ist es auch möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Glasschäden zu erkennen. Desweiteren können Karosseriegeometriefehler erkannt werden, so dass bei- spielsweise eine genaue Vermessung eines Fahrzeugs möglich ist, was bei- spielsweise auch eine Zuordnung zu einem bestimmten Fahrzeug ermöglicht. Desweiteren können auch Spaltmaße der Karosserie oder auch die Position von Rädern sowie der Achsen vermessen werden, so dass beispielsweise über eine Bestimmung von Spur oder Sturz Fahrwerksschäden erkannt werden kön- nen. Somit ist eine nahezu vollständige objektive Fahrzeugbewertung möglich, was beispielsweise bei Leasingrückläufern oder Bewertung von Reparaturar- beiten eines Karosseriebetriebs vorteilhaft sein kann

In Fig. 5A wird die Auswertung nach einem Flageischlag an der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF nochmals erläutert. Die von der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF reflektierten Laserlinien LL1‘, LL2‘ und LL3‘ werden über den Schwenkmechnismus SW bezüglich ihres Einfallswinkels auf die Oberflä- che OF des Kraftfahrzeugs KF und ihres Abstands AB zur Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF gesteuert. Die Laserlinien LL1‘, LL2‘ und LL3‘ sind dabei in ihren Randbereichen zu der benachbarten Laserlinie überlappend angeordnet. Benachbarte Laserlinien sind verschiedenfarbig, um die Zuordnung auf dem Reflektorschild RS zu erleichtern. Die Linienlaser LL1 , LL2 und LL3 geben da- bei Laserlinien LL1‘, LL2‘ und LL3‘ mit geringem Öffnungswinkel ab, so dass eine entsprechend schmale Linie auf der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF erzeugt wird.

Das korrespondierende Bild auf dem Reflektorschild RS ist in Fig. 5B gezeigt. Das den Laserlinien LL1‘, LL2‘ und LL3‘ entsprechende Abbild LL1“, LL2“ und LL3“ kann nun während dem Durchlaufen des Kraftfahrzeugs ausgewertet bzw. gespeichert werden, so dass eine automatische Auswertung von Dellen DE nach einem Hagelschlag mittels Mustererkennung und Bildverarbeitung erfol- gen kann. Die Laserlinie LL2‘, die im gegenwärtigen Beispiel auf eine Delle DE gerichtet ist, weist im Abbild LL2“ am Reflektorschild RS eine deutliche Abwei- chung von der Linienform ab.

Auch ohne Vorliegen einer Delle kann aus dem Abbild LL1“, LL2“ und LL3“ der Laserlinien LL1‘, LL2‘ und LL3‘ zusätzliche Information über die Beschaffenheit der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF abgeleitet werden. Die Intensität am Abbild LL1 LL2“ und LL3“ ist dabei ein Maß für die Lackqualität aber auch für den Glanzgrad des Lacks. Aus der Linienbreite des Abbilds LL1“, LL2“ und LL3“ kann neben der die Lackqualität auch weitere Eigenschaften wie der An- teil von Glimmerplättchen bestimmt werden, da Metalleffektlacke zusätzlich ungeordnete Streuzentren aufweisen, die zu einer breiteren Linie führen. Die Welligkeit des Abbilds LL1“, LL2“ und LL3“ ist ein Maß für die Oberflächen- qualität des Lacks und zeigt insbesondere den Grad des Vorliegens von loka- len Unebenheiten, der sogenannten Orangenhaut an.

In Fig. 6 ist nachfolgend ein Beispiel für eine automatische Auswertung von Dellen DE nach einem Hagelschlag gezeigt. Hierzu werden die von den Karme- ras KA aufgenommenen Bilder gemäß Fig. 5B an eine nicht in den Figuren ge- zeigte Auswerteeinheit übertragen, die beispielsweise in Form eines Cormpu- ters bereitgestellt wird. Schematisch werden dazu die erhaltenen Bilder in Fig.

6 mit dem Bezugszeichen AE versehen. Man erkennt, dass die automatische Erfassung von Defekten beispielsweise eine Klassifizierung vornehmen kann, so dass eine Ausdehnung und eine Tiefe der Dellen DE quantifizierbar ist. Derartige Informationen können sowohl bei der Beseitigung von Hagelschäden, beispielsweise mittels einer Smart-Repair-Methode oder aber auch zur Quanti- fizierung von Reparatur- oder Versicherungsleistungen hilfreich sein.

Neben der unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschriebenen Ausfüh- rungsform mit einer beweglichen Portalanlage PO, die für Werkstätten in Be- tracht kommt, bei denen eine entsprechende Oberflächeninspektion permanent installiert sein kann, kann es auch von Vorteil sein, ein auf Basis der Erfindung betreibbares portables Gerät zu schaffen. Ein Beispiel für ein derartiges por- tables Gerät wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 7A und 7B er- läutert.

In Fig. 7A ist das entsprechende Gerät in einer Schnittansicht gezeigt, während die Fig. 7B eine Draufsicht auf die Vorrichtung VO darstellt. Man erkennt, dass die Vorrichtung VO ein Gehäuse GE aufweist, das im Wesentlichen einen quadratischen Querschnitt aufweist, wobei jedoch das Gehäuse GE auf einer Seite geöffnet ist. Diese Seite bildet auch in der Darstellung gemäß Fig. 7B die Unterseite der Vorrichtung VO. Im Inneren des Gehäuses GE ist auf der der Öffnung unmittelbar benachbarten Seitenwand eine Vielzahl von Linienlasern LL und Kameras KA angeordnet. Benachbarte Linienlaser können dabei wiede- rum unterschiedliche Farben aufweisen und sich paarweise überlappen. Die Linienlaser LL strahlen dabei Licht in Richtung der Öffnung ab, während die Kameras KA das reflektierte Licht von der gegenüberliegenden Seite des Ge- häuses GE aufnehmen. Demnach ist es möglich, durch Bewegen der Vorrich- tung VO über eine Oberfläche einer Karosserie ein Abbild der Oberfläche zu erzeugen bzw. entsprechende Vermessungen automatisch durchzuführen, wie oben im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsformen beschrieben wurde. Hierbei wird die Vorrichtung VO jedoch nicht über das Fahrzeug bewegt sondern wird beispielsweise auf einer nicht in den Fig. 7A und 7B gezeigten Hilfsvorrichtung abgelegt, so dass die Vorrichtung VO bezüglich des Kraftfahr- zeugs eine feste Höhe aufweist, so dass diese anschließend mittels des Griffs GR über die Oberfläche des Kraftfahrzeugs geschoben werden kann. Um den Abstand zwischen der Vorrichtung VO und der Karosserieform bestimmen zu können, ist es vorgesehen, beispielsweise an den gegenüberliegenden Enden zwei Messräder MR anzubringen, mittels derer eine entsprechende Abstands- messung durchgeführt werden kann. Eine derartige Vorrichtung VO kann bei- spielsweise von Außendienstmitarbeitern von Versicherungen genutzt werden, um Hagelschäden oder allgemein Karosserie- sowie Glasschäden quantitativ zu erfassen.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung VO gezeigt. Hierbei ist die erfindungsgemäße Vorrichtung VO in einer perspektivischen Seitenan- sicht zusammen mit dem Kraftfahrzeug KF dargestellt. Die Vorrichtung VO weist wiederum die Schwenkeinrichtung SW auf, die gemäß diesem Ausfüh- rungsbeispiel aus einem Oberteil OT und einem Unterteil UT besteht. Das Un- terteil UT kann dabei über eine erste Drehachse DA1 und eine zweite Dreh- achse DA2 relativ zum Kraftfahrzeug KF ausgerichtet werden. Die erste Dreh- achse DA1 ist parallel zu einer Fahrebene des Kraftfahrzeugs KF und senk- recht zu einer Richtung einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs KF orientiert. Die zweite Drehachse DA2 ist senkrecht zur Fahrebene des Kraftfahrzeugs KF orientiert. Das Unterteil UT weist einen Rahmen RA auf, der mit mehreren Ab- standshaltern AB versehen ist. An den jeweils anderen Enden der Abstands- halter AB ist das Reflektorschild RS angeordnet, dass somit bezüglich seiner Abmessungen in etwa mit denen des Rahmens RA korrespondiert und recht- eckig ausgeführt ist.

Im gezeigten Beispiel ist das Reflektorschild RS dreiteilig ausgeführt, wobei an den beiden Längsseiten jeweils ein teiltransparenter Bereich angeordnet ist.

Der erste teiltransparente Bereich TT1 und der zweite teiltransparente Bereich TT2 dienen jeweils zur Aufnahme eines Abbilds linienförmige Strahlen, die von der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF reflektiert werden und mittels nicht in Fig. 8 dargestellter Linienlaser erzeugt und von einer ebenfalls nicht dargestell- ten Kamera auf einer der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF gegenüberlie- genden Seite in den teiltransparenten Bereichen TT1 und TT2 auf dem Reflek- torschild RS erfasst werden.

Zwischen dem ersten teiltransparenten Bereich TT1 und dem zweiten teiltrans- parenten Bereich TT2 ist ein volltransparenter Bereich VT angeordnet, durch den beispielsweise ein Linienlaser die linienförmigen Strahlen auf die Oberflä- che OF des Kraftfahrzeugs KF führen kann. Das Reflektorschild RS kann bei spielsweise durch eine Glasplatte gebildet werden, die zur Schaffung der teil- transparenten Bereiche TT1 und TT2 außerhalb des volltransparenten Be- reichs VT entsprechend überklebt wird. Der erste teiltransparente Bereich TT1 und der zweite teiltransparente Bereich TT2 können jedoch auch einzeln als Milchglasscheiben bereitgestellt werden, wobei diese dabei den Bereich VT offenlassen. In Figur 9 ist die Ausführungsform aus Figur 8 nochmals in einer Draufsicht dargestellt. Man erkennt, dass drei Linienlaser LL1 , LL2 und LL3 den zu inspi zieren den Bereich BE auf der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF mit je- weils einem linienförmigen Strahl LLT, LL2‘ und LL3‘ bedecken. Des Weiteren ist die Kamera KA zu erkennen, die jedoch in anderen Ausführungsformen auch durch eine Vielzahl von Kameras ersetzt werden kann. Das Abbild der Linienlaser LL1 und LL3 wird im zweiten teiltransparenten Bereich TT2 zu lie gen kommen, während das Abbild des Linienlasers LL2 im ersten teiltranspa- renten Bereich TT1 angeordnet ist. Die jeweiligen Abbilder der Linienlaser würden jedoch der Einfachheit halber nicht in Fig. 9 dargestellt. Die Erzeugung eines Abbildes ist jedoch nur dann möglich, wenn die Oberfläche des Reflektorschildes RS entsprechend zur Oberfläche OF des zu inspizierenden Bereichs BE auf dem Kraftfahrzeug KF ausgerichtet ist, wozu die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 8 beschriebe- nen Drehachsen DA1 und DA2 herangezogen werden. Das in Zusammenhang mit Fig. 8 und Fig. 9 beschriebene Ausführungsbeispiel verwendet bezüglich der automatischen Auswertung eine ähnliche Vorgehensweise wie oben unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrieben, sodass auf diese Beschreibung hier verwiesen werden kann.

Der weitere Vorteil des in Zusammenhang mit Fig. 8 und Fig. 9 beschriebenen Ausführungsbeispiels ist, dass die Linienlaser LL1 , LL2, und LL3 nicht unbe- dingt individuell geschwenkt werden müssen. Da der Abstand der Laser LL1 , LL2, und LL3 zur Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF nahezu konstant bleibt, verändern sich auch die Schärfe und Hell igkeit nicht oder nur geringfügig.

Durch die Neigung bzw. den großen Schwenkbereich der Schwenkeinrichtung SW können alle Oberflächenwinkel gescannt werden. Die Vorrichtung VO ist näher an der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF, wodurch Fremdlichtein- flüsse oder Lichtreflexionen verringert werden bzw. durch eine Abdeckung so- gar vollständig vermieden werden können. Durch die alternierende Anordnung der verschiedenen Laser im ersten Teilbereich TT1 und zweiten Teilbereich TT2 überlappen sich die reflektierten Laserlinien nicht bzw. nur bedingt und es kann eine bessere Trennung erzielt werden. Des Weiteren lässt sich auch für matte Oberflächen, die nicht reflektieren, über normale Lasertriangualtion ebenfalls die Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF prüfen. Des Weiteren kann die Kamera KA mehrere Funktionen aufweisen, da neben der direkten dreidi mensionalen Auswertung über Lasertriangualtion zudem die Bewertung der Reflexion möglich ist. Damit kann deutlich genauer, vor allem bei Blechfalten, die Rückprojektion auf ein reales 3D-Modell berechnet werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Kamera KA aufnimmt, wo die Laserlinie auf den Lack auf der Oberfläche OF des Kraftfahrzeugs KF auftrifft und wohin diese projiziert wird. Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbil- dungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiede- ner Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die be- schriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmän- nischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.