DE2614374B2

DE2614374B2 - Anordnung zur Spur- und Sturzmessung an Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2614374B2
Application number: DE2614374A
Authority: DE
Inventors: Udo Ing.(Grad.) Kiefer; Wolf Von Loeben; Friedrich Wilhelm Ing.(Grad.) Schulz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1976-04-02
Publication date: 1980-07-31
Also published as: DE2614374C3; NL7703148A; SE7703276L; DE2614374A1; IT1076279B; GB1573644A; US4113393A; FR2346682B3; FR2346682A1; JPS52121201A

Description

Die Erfindung besieht sich auf eine Anordnung zur Spur- und Sturzmessung an Kraftfahrzeugen, mit einem jeweils an den Naben der Räder angebrachten Spiegel, dessen Normale parallel zu den Radachsen verläuft, und einem dem Spiegel gegenüber angeordneten Projektor sowie lichtempfindlichen Detektoren in einer Projektionsebene zum Auffangen mittels des Projektors projizierter und vom Spiegel reflektierter Bilder einer Referenzlage der Marken bis zum Einfall eines von dem Spiegel reflektierten Markenbildes in den Detektoren erforderlichen relativen Verdrehung der Markenbilder gegenüber den Detektoren mit gegebener Drehgeschwindigkeit als Anzahl von Taktimpulsen gegebener Folgefrequenz gemessen wird.

Eine derartige Anordnung ist der DE-OS 23 46 023, insbesondere deren Figuren 8 bis 11 und den zugehörigen Beschreibungsteilen Seite 12, letzterer Abschnitt bis

ίο Seite 17, erster Abschnitt zu entnehmen. Mit der bekannten Anordnung wird ein Winkel mit Hilfe der Weggeschwindigkeit einer auswandernden Marke gemessen. Damit ist die Messung abhängig von der Entfernung des Winkelscheitels von der Bildebene der Marke oder kurz gesagt, vom Abstand zwischen Meßobjekt und dem Markenprojektor. Bei der Durchmessung verschiedener Kraftfahrzeuge muß gewährleistet sein, daß dieser Abstand für jeden einzelnen Fall bekannt oder aber immer gleich groß ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Meßanordnung so abzuändern, daß mit ihr auch eine Abstandsmessung durchgeführt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 erreicht

Die der Spurmessung zugrundeliegende Marke ist zweckmäßig eine gerade Kante eines der Arme, die radial zu seiner Drehachse verläuft

Für die Sturzmessung genügt im allgemeinsten Fall eine Marke, die von der Drehachse ausgehende Fahrstrahlen schneidet

Als vorteilhaft hat sich als derartige Marke eine gekrümmte Kante erwiesen, die in jedem ihrer Punkte von der Drehachse der Arme ausgehende Fahrstrahlen unter einem Winkel von 45° schneidet.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung befindet sich die Drehachse der Arme senkrecht über der optischen Achse des Projektors.

Beide Achsen verlaufen parallel.

Die Arme mit den Kanten für die Spur- und Sturzmessung sind gegenseitig um 180° versetzt angeordnet

Die Erfindung wird anhand zweier Figuren näher erläutert
F i g. 1 stellt im wesentlichen den Strahlengang zwischen Kanten, Spiegel und Detektor dar.

F i g. 2 ist ein schematischer Aufbau der gesamten Anordnung gezeigt.

In F i g. 1 liegen im Strahlengang einer Lichtquelle 1 eine Kondensorlinse 2 und ein Objektiv 3. Gegenüber dem Objektiv ist ein Spiegel 4 angeordnet, der in zwei Stellungen dargestellt ist. In der einen Stellung steht der Spiegel im rechten Winkel zur optischen Achse 5 des Projektors. In der anderen Stellung ist er um einen Winkel λ dazu geneigt. In der Gegenstandsebene 6 des Projektors befindet sich eine Kante 7, die ebenfalls in zwei Stellungen dargestellt ist. In der ersten Stellung berührt die Kante die optische Achse 5 des Projektors. In der zweiten Stellung liegt die Kante 7 unterhalb der optischen Achse 5. Die beiden Stellungen der Kante

fco entsprechen einem Drehwinkel des Armes, der die Kante trägt. Der Arm ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Mit der optischen Achse fluchtend ist auch eine aus einem Lichtsender und -empfänger bestehende Lichtschranke 8 angeordnet. Berührt die

*>5 Kante die optische Achse 5, so wird das Startsignal für einen Zähler gegeben, der Taktimpulse aufnehmen kann. Bei der Normallage des Spiegels 4 fällt im gleichen Augenblick cm rcilckiiciici Sirahi, uci uic Känic

abbildet, in einen Detektor 9, der senkrecht über der optischen Achse in der Ebene des Objektivs angeordnet ist Der Zähler erhält also im gleichen Augenblick ein StoppsignaL Es werden keine Zählimpulse aufgenommen. Der Spur- bzw. Sturzwinkel ist KialL Im Falle des Vorliegens eines Spur- und Sturzwinkels, also bei der gegenüber der Normallage des Spiegels 4 gezeigten Lage, wird das Bild der Kante erst in der zweiten Lage unterhalb der optischen Achse in den Detektor reflektiert. Der Taktimpulszähler hat auch in diesem Fall sein Startsignal beim Passieren der Lichtschranke durch die Kante erhalten. Der Zähler nimmt nun so lange Taktimpulse auf, bis sich die Kante in der zweiten Lage befindet, in der ihr Bild vom geneigten Spiegel in den Detektor reflektiert wird und dieser ein Stoppsignal für den Taktimpulszähler liefert. Die Anzahl der in den Zähler eingezählten Taktimpulse ist dem Winkel λ proportional.

In Fig.2 ist eine schematische Darstellung der einzelnen Elemente der Anordnung gezeichnet Von einer Lampe 10 geht ein Lichtstrahl durch ein Objektiv 11 zu einem Spiegel 12, der auf der Nabe 13 eines Kraftfahrzeugrades 14 angebracht ist In der Ebene des Objektivs befindet sich eine Projektionsfläche 15, die mit einem Detektor 16 für die Spur- und Sturzwinkelmessung und zwei Detektoren 17 und 18 für die Abstandsmessung besetzt ist In der Bildebene des Projektors sind auf einer Drehachse 19 zwei Arme 20 und 21 angebracht, die an ihren Enden Kanten 22 und 23 tragen. Für die Spurwinkelmessung dient die Kante 12 und für die Sturzwinkelmessung die Kante 23, die Kurvenform hat Für die Sturzwinkelmessung ist noch eine besondere Sturzwinkelmessung-Startkante vorgesehen, die das Bezugszeichen 24 trägt Die Drehachse 19 befindet sich senkrecht über der optischen Achse des Projektors und läuft parallel zu dieser. Die beiden Arme

20 u.id 21 werden durch einen Synchronmotor 25 angetrieben. Auf ihrer Umlaufbahn treten die Arme 20,

21 mit den Kanten 22, 23 und 24 durch eine aus einem Lichtsender 26 und einem Lichtempfänger 27 bestehende Lichtschranke. Vom Lichtempfänger 27 der Lichtschranke geht eine Signalleitung zu einem Starteingang

ίο einer Torschaltung 28. Der Starteingang der Torschaltung 28 ist auch mit dem Lichtdetektor 17 verbunden. Ein Stoppeingang der Torschaltung 28 ist über eine Signalleitung an den elektrischen Ausgang des Lichtdetektors 16 angeschlossen. Ebenfalls an diesem Stoppein- gang liegt der Lichtdetektor 18. Zählimpulse eines Taktgenerators 29 werden über die Torschaltung 28 an einen Taktimpulszähler 30 weitergeleitet Es kann aber auch über eine nicht dargestellte Logikschaltung das Ausgangssignal des Lichtdetektors 16 als Startsignal und das Ausgangssignal des Lichtempfängers 27 als

Stoppsignal dienen. Die Reihenfolge der beiden Ausgangssignale bestimmt dabei das Vorzeichen des

mit ihrer Hilfe gemessenen Winkels.

Als Lichtdetektoren bzw. lichtelektrische Wandler

können beispielsweise Fotodioden oder Fototransistoren dienen.

Wenn der Synchronmotor 25, der die Arme 20 und 21 antreibt, mit einer Drehzahl von 300 Umdrehungen pro Minute läuft, ergeben sich für die Spur- und Sturzwin kelmessung je fünf Meßwerte pro Sekunde. Eventuell notwendige Korrekturen der Meßergebnisse können mit Hilfe eines Mikroprozessors und darin fest abgespeicherten Tebellen durchgeführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Spur- und Sturzmessung an Kraftfahrzeugen, mit einem jeweils an den Naben der Räder angebrachten Spiegel, dessen Normale parallel zu den Radachsen verläuft, und einem dem Spiegel gegenüber angeordneten Projektor sowie lichtempfindlichen Detektoren in einer Projektionsebene zum Auffangen mittels des Projektors projizierter und vom Spiegel reflektierter Bilder linienhafter Marken, wobei der Drehwinkel einer von einer Referenzlage der Marken bis zum Einfall eines von dem Spiegel reflektierten Markenbildes in den Detektoren erforderlichen relativen Verdrehung der Markenbilder gegenüber den Detektoren mit gegebener Drehgeschwindigkeit als Anzahl von Taktimpuls«! gegebener Folgefrequenz gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Marken Kanten (22,23) an in der Gegenstandsebene des Projektors (10, 11) drehbar angeordneten Armen (20, 21) sind, und daß zur Abstandsmessung des Spiegels (12) vom Projektor (10, 11) auf der Projektionsfläche (15) in gegenseitigem Abstand zwei zusätzliche lichtempfindliche Detektoren (17, 18) angeordnet sind und der Drehwinkel der Arme (20, 21) vom Einfall eines vom Spiegel (12) reflektierten Rüdes einer der Kanten (22,23) in einen der beiden zusätzlichen Detektoren (17,18) bis zum Einfall des Bildes dieser Kante (22, 23) in den anderen der beiden Detektoren (17,18) als MaB für den Abstand des Spiegels (12) vom Projektor (10,11) dient.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als der Spurmessung zugrundeliegende Marke eine gerade Kante (22) eines der Arme (20), die radial zu seiner Drehachse (19) verläuft, dient.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als der Stürzmessung zugrundeliegende Marke eine gekrümmte Kante (23) dient, die von der Drehachse (19) ausgehende Fahrstrahlen schneidet.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Kante (23) mit jedem ihrer Punkte von der Drehachse (19) ausgehende Fahrstrahlen unter 45" schneidet.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Drehachse (19) der Arme (20, 21) senkrecht über der optischen Achse des Projektors (10,11) befindet und zu dieser parallel verläuft.

6. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (20,21) mit den Kanten (22,23) für die Spur- und Sturzmessung gegenseitig um 180° versetzt angeordnet sind.