DE1943465B2 - Vorrichtung zur Achsvermessung an Kraftfahrzeugen - Google Patents
Vorrichtung zur Achsvermessung an KraftfahrzeugenInfo
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- 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
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Achsvermessung an Kraftfahrzeugen mit einem an einem Rad
der Achse angebrachten Spiegel, der ein Achsenkreuz auf einen mit einem festen Achsenkreuz versehenen
Schirm projiziert, an dem an definierten Stellen optoelektronische Bauelemente angeordnet sind, und
mit Mitteln zur Erfassung von Abweichungen der Lage des projizierten Achsenkreuzes von dem festen
Achsenkreuz.
Üblicherweise werden zur Messung dieser Größen optische Verfahren und Abtastverfahren angewendet.
Bei den optischen Projektionsverfahren wird die Stellung eines projizierten Achsenkreuzes zu einem
festen Achsenkreuz zur Messung von Sturz und Vorspur herange* jgen. Andere optische Verfahren verwenden
an Stelle des Projektors eine Visiereinrichtung, mit deren Hilfe Meßpunkte visuell zur Deckung gebracht
werden, wobei die Stellung der Visiereinrichtung die Sturz- und Vorspurwerte liefert. Bei den Abtastverfahren
wird die Position der vorderen Radfelgen oder einer darauf angebrachten planen Scheibe von einer Bezugsposition aus mit je drei Weggebern abgetastet. Die
wegproportionalen Ausgangsspannungen der Geber werden so verknüpft, daß an analogen Anzeigeinstrumenten
die Sturz- und Spurwerte abgelesen werden können. Keine dieser bekannten Verfahren sieht eine
automatische digitale Erfassung und Weiterverarbei
tung dieser Meßgrößen in EDV-Anlagen vor.
In der früher angemeldeten, aber nicht vorveröffentlichten
Patentanmeldung P !9 30 737.0-52 (Offenle gungsschrift 19 30 737) wird ein Meßgerät der eingangs
genannten Art beansprucht mit zwei am Schirm angeordneten Fotodioden, die die Lage des festen
Achsenkreuzes markieren. Ferner sind Mittel vorgesehen,
um die Projektionsrichtang so lange verändern zu können, bis Begrenzungskanten des projizierten Bildes
auf die Fotodioden fallen. Dazu erfolgt eine Schwenkung des Bildprojektors oder von Ablenkspiegeln, und
die Größe der Schwenkbewegung wird umgesetzt in die Änderung einer analogen elektrischen Größe, die
ihrerseits mittels eines Meßinstruments gemessen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der bezeichneten Art zu schaffen, die eine
schnelle, exakte und automatische digitale Erfassung der Sturz- und Vorspurwerte ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes optoelektronische Bauelement einem Wen
der Abweichungen zugeordnet ist und die optoelektro
nischen Bauelemente mit einem eine Digitalanzeige ansteuernden Koppelfeld verbunden sind und daß die
Breite der Achsen des projizierten Achsenkreuzes größer als der Abstand zwischen einander benachbarten
optoelektronischen Bauelementen ist.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden also die Abweichungen des projizierten Achsenkreuzes von
dem festen Achsenkreuz mit Hilfe von optoelektronischen Bauelementen in gedruckter Schaltung erfaßt und
einem Koppelfeld (Codiermatrix) zugeführt, das eine Digitalanzeige ansteuert. Man kann grundsätzlich zwei
verschiedene Projektionsarten anwenden: Zum einen kann ein Licht-Fadenkreuz (helles Fadenkreuz) oder
dessen Negativ (dunkles Fadenkreuz auf hellem Schirm] auf den Projektionsschirm geworfen werden.
In Abhängigkeit hiervon werden unterschiedliche
logische Schaltungen erforderlich, die für das Licht kreuz in F i g. 5 und für das Schattenkreuz in F i g. 7
angegeben werden.
F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau dei
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Von einem Projektoi wird ein Achsenkreuz über einen am Vorderrad de;
Kraftfahrzeuges angebrachten Spiegel auf einerr Schirm 2 abgebildet, der mit einem festen Achsenkreuz
3 versehen ist, dessen Ursprung auf der optischen Achs« des Projektors liegt. Die Lage des projizierter
Achsenkreuzes zu diesem festen Achsenkreuz is abhängig von den Sturz- und Vorspurwerten de:
Kraftfahrzeuges und stellt damit eine geeignet« Meßgröße zur Erfassung dieser Werte dar.
Da sich der Projektor im Ursprung des festet Achsenkreuzes befindet und damit keine Erfassung dei
projizierten Achsenkreuzes innerhalb der zur Befesti gung des Projektors notwendigen Fläche zuläßt, werdet
die Fototransistoren am Rande des Schirmes angeord net.
Um ein sicheres Ansprechen der Phototransistoren ' zu gewährleisten, muß die Breite der Achsen de
Lichtkreuzes größer als der Mittenabstand zweie Phototransistoren sein. Es können also zwei Phototran
sistoren beleuchtet werden, was eine Doppeldeutigkei der Anzeige zur Folge hätte. Daher werden all
nebeneinanderliegenden Stufen so verriegelt, daß nu der ungünstigere Wert zur Anzeige gelangt.
Die Schaltung, welche in Fig.2 dargestellt is
arbeitet wie folgt:
Bei nicht beleuchtetem Phototransistor Ph\ liegt da
Basispotential des Transistors Qi sehr nah an null Volt.
Der Transistor ist nicht leitend. Am Ausgang Ai liegt die Betriebsspannung Ub. Die Diode D ist in Sperrichiung
gepolt und stellt damit einen hohen Widerstand dar.
Wird nun der Phototransistor Ph\ beleuchtet, so sinkt
sein Widerstand und hebt das Basispotential des Transistors Qi an, es fließt ein Basisstrom, der
Transistor wird leitend. Damit sinkt die Spannung am Ausgang /ti auf null Volt, die Diode D ist nunmenr in
Durchlaßrichtung gepolt und legt das Basispoiential des Transistors Qi auf null Volt Jetzt ist der Transistor Qi
gesperrt, selbst wenn der Phototransistor Phi belichtet
wird. Damit ist die Eindeutigkeit der Anzeige gewährleistet
Die Funktion der Schaltung ist in Fig.2 tabellarisch erfaßt (dabei bedeuten: χ — Phototransistör
beleuchtet, L = Betriebsspannung; 0 = Nullpotential).
Da eine Meßgenauigkeit von ± 2,5' für die Fahrzeugsicherheit ausreicht, entspricht der Abstand zwischen
zwei Phototransistoren 5'. Der Meßbereich einer Halbachse wird durch 24 Photolransistoren erfaßt,
welche über das Koppelfeld, F i g. 3, und die logische
Schaltung, F i g. 5 bzw. 7, die Digitalanzeige mit den Werten von 0... 2° ansteuert Die Verknüpfungen im
Koppelfeld und die logischen Schaltungen, deren Schaltungsprinzip in F i g. 4 und 6 dargestellt ist, sind
unmittelbar verständlich. Das Vorhandensein der Sturz- und Vorspurwerte in digitaler Form ermöglicht eine
Weiterverarbeitung in EDV-Anlagen sowie z. B. das Ausdrucken in Prüfungsprotokollen.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen in der schnellen, sicheren und exakten Erfassung
der Meßwerte, wobei Ablese- und Übertragungsfehler der bisherigen visuellen Prüfung vermieden werden, was
bei dieser für die Fahrzeugsicherheit so bedeutungsvollen Prüf position ein entscheidender Vorteil ist.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Achsvermessung an Kraftfahrzeugen
mit einem an einem Rad der Achse S angebrachten Spiegel, der ein Achsenkreuz auf
einen mit einem festen Achsenkreuz versehenen Schirm projiziert, an dem an definierten Stellen
optoelektronische Bauelemente angeordnet sind, und mit Mitteln zur Erfassung von Abweichungen
der Lage des projizierten Achsenkreuzes von dem festen Achsenkreuz, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes optoelektronische Bauelement (4) einem Wert der Abweichungen zugeordnet ist und
die optoelektronischen Bauelemente (4) mit einem eine Digitalanzeige ansteuernden Koppelfeld verbunden
sind und daß die Breite der Achsen des projizierten Achsenkreuzes (1) größer als der
Abstand zwischen einander benachbarten optoelektronischen Bauelementen (4) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das projizierte Achsenkreuz (1) ein
helles Fadenkreuz auf einem dunklen Schirm ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das projizierte Achsenkreuz (I) ein
dunkles Fadenkreuz auf einem hellen Schirm ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optoelektronischen
Bauelemente (4) am Rande des Schirmes (2) angebracht sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einander benachbarten
optoelektronischen Bauelementen (Ph\. PI12,...)
Verriegelungsschaltungen (Qi, Di. Q2, Di;...)
zugeordnet sind, die, sofern das projizierte Achsenkreuz (1) zwei benachbarte Bauelemente (Phi. PI12)
überdeckt, eine Signalabgabe nur durch das dem ungünstigeren Meßwert zugeordnete optoelektronische
Bauelement f/Vn ,J zulassen.
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