DE4430813A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Fahrzeug-Fahrhöhenmessung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen der Fahrhöhe eines Fahrzeuges. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufnehmen indirekter Messungen einer Fahrzeugkarosseriehöhe über einer Bezugsebene relativ zum Aufhängungssystem.

Die Fahrhöhe eines Fahrzeuges wird im allgemeinen als die Höhe der Fahrzeugkarosserie über einer Bezugsebene bezüglich des Fahrzeugaufhän­ gungssystems angesehen. Eine Fahrzeugradausrichtung ist eng mit der Fahrhöhe dahingehend verbunden, daß mit der Zeit Änderungen im Aufhängungssystem infolge von verschlissenen oder beschädigten Federn, Stoßdämpfern, Kugelgelenken oder ähnlichem, die Radausrichtung beein­ flussen können. Da die Spezifikationen der Hersteller für Radausrich­ tungsfaktoren, wie z. B. Sturz und Spur, typischerweise bezüglich eines neuen Aufhängungssystems bereitgestellt werden, ist es wichtig, daß Änderungen im Aufhängungssystem vor Ausführen einer Radausrichtung bestimmt werden können. Diese Änderungen können durch Vergleichen der Werte für die Fahrhöhe eines neuen Fahrzeuges, die typischerweise durch den Hersteller bereitgestellt werden, mit den tatsächlichen gemesse­ nen Werten für die Fahrhöhe gemessen werden.

Im Stand der Technik wird die Fahrhöhe durch Bestimmen der ver­ tikalen Abstände zwischen Punkten auf dem Fahrzeug und dem Boden, z. B. zwischen dem Knieblech bzw. Befestigungsblech bzw. einer ebenen Schwinge und dem Boden, und/oder zwischen zwei Punkten an dem Aufhängungssystem, z. B. zwischen dem hinteren inneren Lagerbolzen bzw. Achsbolzen und dem hinteren äußeren Lagerbolzen bzw. Achsbolzen gemessen werden. Diese Abstände werden typischerweise durch einen Mechaniker unter Verwendung eines Maßbandes gemessen. Bestimmte Vorrichtungen und Verfahren sind jedoch entwickelt worden, um diese Messungen leichter zu machen. Zum Beispiel beschreibt das US-Patent Nr. 4,977,524 von Strege et al eine Vorrichtung zum visuellen Anzeigen von Darstellungen geeigneter Meßpunkte für ein spezifisches Fahrzeug und einen elektronischen Meßgeber zum automatischen Übertragen der durch den Mechaniker an diesen Punkten gemessenen Werte an einen Systemcomputer. Der Hauptnachteil bei Vorrichtungen des Standes der Technik ist jedoch, daß die vertikalen Messungen direkt aufgenom­ men werden müssen, die Konfiguration des Aufhängungssystems oft jedoch bei derartigen direkten Messungen stört. Im Ergebnis schätzt der Mechaniker oft die Messungen, was zu ungenauen Fahrhöhenbestimmun­ gen führen kann.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufnehmen von Fahrhöhenmessungen zu schaffen, welche keine direkten vertikalen Messungen erfordern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden dieses und weitere Ziele und Vorteile durch Schaffen eines Fahrhöhen-Meßverfahrens erzielt, welches auf einer Triangulation zur Bestimmung direkter vertikaler Abstände aus indirekten, oder nichtvertikalen, Messungen beruht. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung weist demgemäß eine Triangulationsbefestigung und eine elektronische Meßvorrichtung auf, welche eine Schnur oder ein Kabel, das mit einem Drehcodierer verbunden ist, und zugeordnete Schaltkreise zum Erzeugen von Signalen aufweist, die kennzeichnend für lineare Abstände sind. Die Triangulationsbefestigung wird zum Unter­ stützen des Aufnehmens der indirekten Messungen verwendet, und weist vorzugsweise einen Sitz für die elektronische Meßvorrichtung und einen Drehbolzen auf, der horizontal um einen bekannten Abstand von dem Sitz beabstandet ist. Die Befestigung einschließlich der Meßvorrichtung ist unterhalb des Fahrzeuges auf einem Niveau mit der Unterseite der Räder angeordnet. Die Schnur wird zuerst bei einem schiefen Winkel zu einem zu messenden Punkt gezogen, woraufhin der lineare Abstand von der Meßvorrichtung in einem Systemcomputer aufgezeichnet wird, der z. B. in der Konsole einer Radausrichtmaschine enthalten ist. Die Schnur wird dann um den Drehbolzen und bei einem anderen schiefen Winkel zu demselben Punkt gezogen, und dieser lineare Abstand wird nochmals in dem Computer aufgezeichnet. Unter Verwendung von trigonome­ trischen Regeln kann der Computer den vertikalen Abstand zwischen dem Punkt und der Unterseite der Räder unter Verwendung dieser zwei Werte und des bekannten Abstandes zwischen dem Sitz und dem Dreh­ bolzen berechnen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die elek­ tronische Meßvorrichtung eine berührungslose Abstandsmeßvorrichtung und eine Einrichtung zum Ausleuchten des zu messenden Punktes auf, wie z. B. eine Laserrichtstrahlvorrichtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ebenfalls eine Triangulationsbefestigung zur Unterstützung des Auf­ nehmens indirekter Messungen vorgesehen, aus denen die direkten vertikalen Abstände berechnet werden können. Die Triangulationsbefesti­ gung weist zwei Sitze auf, die horizontal um einen bekannten Abstand voneinander beabstandet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Triangulationsbefestigung einschließlich der Meßvorrichtung unter dem Fahrzeug auf einem Niveau mit der Unterseite der Räder angeordnet. Die Meßvorrichtung wird dann in einem schiefen Winkel in Richtung des zu messenden Punktes ausgerichtet, der durch die Laserrichtstrahlvor­ richtung ausgeleuchtet wird, und zur Messung des linearen Abstandes bis zu diesem Punkt aktiviert. Dieser Wert wird an den Computer über­ tragen, und der Schritt wird mit der Meßvorrichtung in dem zweiten Sitz wiederholt. Unter Verwendung von trigonometrischen Regeln kann der Computer den vertikalen Abstand zwischen dem Punkt und dem Boden unter Verwendung dieser zwei Werte und des bekannten Abstandes zwischen den zwei Sitzen berechnen.

In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die elek­ tronische Meßvorrichtung des vorherigen Ausführungsbeispiels mit einem Halter verbunden, der eine Einrichtung zum Messen des Winkels zwi­ schen der Meßvorrichtung und der Horizontalen aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Halter auf einem Niveau mit der Unterseite der Räder angeordnet, ist die Meßvorrichtung in einem schiefen Winkel auf den zu messenden Punkt ausgerichtet, ist die Laserrichtstrahlvor­ richtung aktiviert, um den Punkt auszuleuchten und um dadurch zu gewährleisten, daß die Meßvorrichtung korrekt ausgerichtet ist, und sind die Abstandsmeßvorrichtung und die Winkel-Meßeinrichtung aktiviert, um den linearen Abstand für den Punkt und den Winkel zwischen der Meßvorrichtung und der Horizontalen zu messen. Diese Werte werden dann an den Computer übertragen, der den vertikalen Abstand unter Verwendung von trigonometrischen Regeln berechnen kann.

Die Vorrichtung und das Verfahren, die oben kurz beschrieben wurden, ermöglichen deshalb schnelle und einfache Messungen der Fahrhöhe eines Fahrzeugs. Da direkte vertikale Messungen nicht aufgenommen werden müssen, ist die Konfiguration des Aufhängungssystems außerdem nicht störend für die Messungen.

Diese und weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht der elektronischen Meßvorrichtung und der Triangulationsbefestigung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der elektronischen Meßvorrichtung, die in Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 3 ist eine Darstellung eines Teiles des Aufhängungssystems eines Fahrzeuges und der Arbeitsweise der Erfindung, um den ver­ tikalen Abstand zwischen zwei Punkten an dem Aufhängungs­ system zu bestimmen;

Fig. 4 ist eine Seitenschnittansicht der elektronischen Meßvorrichtung und der Triangulationsbefestigung gemäß einem zweiten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5 ist eine Seitenschnittansicht der elektronischen Meßvorrichtung noch eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin­ dung.

Bezugnehmend auf Fig. 1 weist die Vorrichtung der vorliegenden Erfin­ dung eine elektronische Meßvorrichtung 10 und eine zugeordnete Trian­ gulationsbefestigung 12 auf, welche einen Sitz 14 für die Meßvorrichtung 10 und einen Drehbolzen 16 aufweist, der horizontal um einen bekann­ ten Abstand von dem Sitz 14 beabstandet ist. Der Durchmesser des Drehbolzens 16 ist so ausgewählt, daß er so klein wie möglich ist, z. B. 3,175 mm (1/8 Inch), um so die Messungen, die später beschrieben werden, nicht in signifikantem Maße zu beeinflussen. Ansonsten ist ein Korrekturfaktor für den Durchmesser des Drehbolzens 16 notwendig.

Bezugnehmend auf Fig. 2 weist die elektronische Meßvorrichtung 10 ein Gehäuse 18 und einen Drehcodierer 20 auf, wie z. B. einen konventionel­ len optischen Drehcodierer oder irgendeine ähnliche Einrichtung, die in der Lage ist, Signale zu erzeugen, die kennzeichnend für diskrete Ab­ stände sind. Eine Schnur oder ein flexibles Kabel 22 ist um eine Rolle 24 gewickelt und mit einem Ende davon verbunden, welche drehbar in­ nerhalb des Gehäuses 18 montiert und mit dem Drehcodierer 24 ver­ bunden ist. Das andere Ende der Schnur 22 erstreckt sich durch eine Öffnung im Gehäuse 18 und ist mit einer Nase 26 verbunden. Eine Schraubenfeder (nicht gezeigt) ist zwischen der Rolle 24 und dem Ge­ häuse 18 verbunden, um eine Spannkraft zu schaffen, die dazu neigt, die Schnur 22 um die Rolle 24 gewickelt zu halten. Der Codierer 20 ist elektrisch mit einer Schaltung 28 verbunden, die in einer bekannten Art und Weise funktioniert, um die Impulse zu zählen, die durch den Codie­ rer 20 erzeugt werden, und erzeugt ein Signal, das kennzeichnend für einen linearen Abstand ist. Ein Strom- und Datenübertragungskabel 30 verbindet die Schaltung 28 mit einem Computer, der innerhalb der Konsole von z. B. einer Fahrzeugradausrichtvorrichtung (nicht gezeigt) untergebracht ist. Natürlich kann die Schaltung 28 eliminiert und die durch den Codierer 20 erzeugten Signale direkt durch das Kabel 30 zu dem Computer, falls es so erwünscht ist, übertragen werden. Die Null­ position der elektronischen Meßvorrichtung 10 wird mit der Nase 26 gegen das Gehäuse 18 aufgestellt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

Fig. 3 zeigt einen Teil eines typischen Aufhängungssystems und das Verfahren, durch das die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ver­ wendet werden kann, um den vertikalen Abstand zwischen zwei Punkten an dem Aufhängungssystem zu bestimmen. Der vertikale Abstand L-M ist ein gemeinsamer Fahrhöhen-Meßwert. L ist der vertikale Abstand von einer Bezugslinie X zur Mittellinie des hinteren inneren Achsbolzens IBB, und M ist der vertikale Abstand von der Bezugslinie X zur Mittel­ linie des hinteren äußeren Achsbolzens OBB. Wie es aus Fig. 3 ersicht­ lich ist, kann der Abstand L-M nicht direkt gemessen werden. Außer­ dem stört das Rad des Fahrzeuges bei einer direkten vertikalen Messung von M. Des weiteren ist es schwierig, den vertikalen Abstand L direkt zu messen, wenn der Punkt IBB oberhalb eines offenen Arbeitsraumes in dem Hubgerät oder dem Gestell ist.

Die Triangulationsbefestigung 12 überwindet diese Probleme, indem indirekte Messungen aufgenommen werden können, aus denen die direk­ ten vertikalen Abstände berechnet werden können. Gemäß dem Ver­ fahren der vorliegenden Erfindung ist die Triangulationsbefestigung 12 einschließlich der elektronischen Meßvorrichtung 10 auf einem gleichen Niveau mit der Unterseite des Rades W, d. h. entweder auf dem Boden oder, wie in Fig. 3 dargestellt, auf der Radführungsschiene eines Fahr­ zeughubgerätes oder eines Gestells R angeordnet. Die Triangulations­ befestigung 12 ist mit ihrer Längsachse im allgemeinen in der vertikalen Ebene ausgerichtet, die durch die zwei zu messenden Punkte läuft. (Wenn nur einer der Punkte gemessen werden muß, ist die Triangula­ tionsbefestigung 12 mit ihrer Langsachse mit dem zu messenden Punkt ausgerichtet.) Unter der Annahme, daß Punkt OBB als erster zu messen ist, zieht die Bedienperson die Nase 26 zum Punkt OBB, wie es durch den Pfeil "a" in Fig. 3 veranschaulicht ist. Der lineare Abstand A, der durch den Codierer 20 bestimmt wird, wird dann zu dem Computer übertragen und in ihm gespeichert. Als nächstes zieht die Bedienperson die Nase 26 um den Drehbolzen 16 zum selben Punkt OBB, wie es durch die Pfeile "b" veranschaulicht ist. Der lineare Abstand B zwischen dem Drehbolzen 16 und dem Punkt OBB wird dann durch den Compu­ ter durch Subtrahieren des bekannten Abstandes zwischen der linearen Meßvorrichtung 10 und dem Drehbolzen 16 aus dem linearen Abstand zum Punkt OBB um den Drehbolzen 16 berechnet, welcher der Abstand ist, der durch den Codierer 20 bestimmt wurde. Indem die Seiten des stumpfwinkligen Dreiecks, die durch die Triangulationsbefestigung 12 definiert sind, und die Abstände A und B so bestimmt sind, kann das stumpfwinklige Dreieck bezüglich seiner Winkeln berechnet werden. Mit dieser Information kann das rechtwinklige Dreieck mit einer Hypotenuse, die durch eine Seite des stumpfwinkligen Dreiecks gebildet ist, gelöst werden, um den vertikalen Abstand zwischen dem Punkt OBB und der Oberseite der linearen Meßvorrichtung 10 zu bestimmen. Der vertikale Abstand L wird in einer ähnlichen Art und Weise durch Messen des linearen Abstandes C zu Punkt IBB und durch Bestimmen des linearen Abstandes D von dem Drehbolzen 16 zu Punkt IBB bestimmt. Der vertikale Abstand zwischen den Punkten OBB und IBB, d. h. die ge­ wünschte Fahrhöhenmessung, wird dann aus den Werten für L und M berechnet.

Da die elektronische Meßvorrichtung 10 auch zum Ausführen direkter vertikaler Messungen verwendet werden kann, ist ein Schalter 32 (Fig. 1 und 3) vorgesehen, um dem Computer zu signalisieren, wenn entweder eine einzige direkte Vertikalmessung oder zwei indirekte Messungen aufgenommen werden. Wenn der Schalter 32 zum Aufnehmen von zwei indirekten Messungen gesetzt ist, erkennt der Computer den ersten vom Codierer 20 empfangenen Wert als den Abstand von der elektronischen Meßvorrichtung 10 direkt zu dem zu messenden Punkt und den zweiten empfangenen Wert als den Abstand von der elektronischen Meßvor­ richtung 10 um den Drehbolzen 16 zu dem zu messenden Punkt.

In einer Variation dieses Ausführungsbeispiels kann die Schaltung 28 der elektronischen Meßvorrichtung 10 eine geeignete Berechnungsschaltungs­ einrichtung, wie z. B. einen Mikroprozessor, aufweisen, um all die Berech­ nungen auszuführen, die zur Bestimmung der vertikalen Abstände zu den Punkten an dem Aufhängungssystem oder der Fahrzeugkarosserie aus dem durch den Codierer 20 gemessenen indirekten Abständen benötigt werden. Die Berechnungsschaltung kann auch so programmiert sein, daß sie die Differenz zwischen zwei hintereinander bestimmten vertikalen Abständen aufnimmt, um einen gewünschten Fahrhöhenmeßwert zwischen z. B. zwei Punkten an dem Aufhängungssystem zu bestimmen. Diese Werte können dann entweder einem Mechaniker an einer Anzeigevor­ richtung, die in die elektronische Meßvorrichtung 10 einbezogen ist, angezeigt oder an die Konsole übertragen werden, so daß sie an der Fahrzeugradausrichtvorrichtung angezeigt werden. Des weiteren kann die elektronische Meßvorrichtung 10 dieses Ausführungsbeispiels batteriebe­ trieben sein, so daß keine Stromverbindung zu der Fahrzeugradausricht­ vorrichtung erforderlich ist.

In einer weiteren Variation dieses Ausführungsbeispiels kann die Trian­ gulationsbefestigung 12 einfach zwei Sitze 14 aufweisen, die um einen bekannten horizontalen Abstand voneinander beabstandet sind. Gemäß dieser Variation ist die elektronische Meßvorrichtung 10 in einem der Sitze 14 angeordnet, und wird eine erste Messung des linearen Abstandes zu einem Punkt an dem Fahrzeug aufgenommen, und die elektronische Meßvorrichtung 10 wird dann in dem anderen Sitz 14 angeordnet, und eine zweite Messung des linearen Abstandes zu dem Punkt wird aufge­ nommen. In der oben beschriebenen Art und Weise kann der Computer dann den vertikalen Abstand zu dem Punkt aus diesen zwei Messungen, dem bekannten Abstand zwischen den Sitzen 14 und der bekannten Höhe der elektronischen Meßvorrichtung 10 berechnen. Während es klar ist, daß viele Variationen des Aufbaus der Triangulationsbefestigung 12 existieren, soll die vorliegende Erfindung alle Einrichtungen einschließen, mit denen Messungen des linearen Abstandes zu einem Punkt an dem Fahrzeug entlang zweier bestimmter schiefer Winkel vorgenommen wer­ den können.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 4 dargestellt ist, weist eine elektronische Meßvorrichtung 110 eine berü­ hrungslose Abstandsmeßvorrichtung 112 auf, wie z. B. den DMS-1000 30MM-Meßwertgeber, der von der Ultrasonic Arrays Inc. verfügbar ist. Diese spezifische Abstandsmeßvorrichtung weist einen Betriebsbereich von 5,08 mm bis 609,6 mm (0,2 bis 24 Inch) auf. Die Meßvorrichtung 110 weist vorzugsweise auch eine Einrichtung zum Ausleuchten des zu mes­ senden Punktes auf, wie z. B. eine Laserrichtstrahlvorrichtung 114. Die Abstandsmeßvorrichtung 112 und die Richtstrahlvorrichtung 114 sind innerhalb eines Gehäuses 116 so angeordnet, daß ihre der Funktion dienenden Enden nahe der Oberseite des Gehäuses 116 sind. Die Abstandsmeßvorrichtung 112 und die Richtstrahlvorrichtung 114 sind elektrisch mit einer Schaltung 118 verbunden, die ihrerseits mit einem Computer in der Konsole, z. B. einer Fahrzeugradausrichtvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist. Ein Schalter 120, der mit der Schaltung 118 verbunden ist, steuert den Betrieb der Abstandsmeßvorrichtung 112 und der Richtstrahlvorrichtung 114. Der Schalter 120 weist vorzugsweise eine erste Einstellposition zum Aktivieren der Richtstrahlvorrichtung 114 und eine zweite Einstellposition zum Betreiben der Abstandsmeßvorrichtung 112 auf, während die Richtstrahlvorrichtung 114 aktiviert bleibt. Der Schalter 120 weist vorzugsweise auch eine Einstellposition auf, um dem Computer zu signalisieren, wenn entweder eine einzige direkte vertikale Messung oder zwei indirekte Messungen aufgenommen werden.

Die Triangulationsbefestigung dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung, im allgemeinen mit 122 bezeichnet, weist zwei Sitze 124 auf, die um einen bekannten horizontalen Abstand beabstandet sind.

In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, welches die Meßvorrich­ tung 110 anwendet, ist die Triangulationsbefestigung 122 auf einem gleichen Niveau mit der Unterseite der Räder des Fahrzeuges angeord­ net, wobei ihre Längsachse mit dem zu messenden Punkt ausgerichtet ist. Die Meßvorrichtung 110 ist an einem der Sitze 124 angeordnet und in Richtung auf den Punkt an der Fahrzeugkarosserie oder dem Aufhän­ gungssystem, das gemessen werden soll, ausgerichtet. Die Richtstrahlvor­ richtung 114 wird dann aktiviert, um den Punkt auszuleuchten und dadurch sicherzustellen, daß die Meßvorrichtung 110 korrekt ausgerichtet ist. Die Abstandsmeßvorrichtung 112 wird dann aktiviert, und ein erster Wert für den Abstand zu diesem Punkt wird an den Computer über­ tragen. Die Meßvorrichtung 110 wird dann in dem zweiten Sitz 124 angeordnet, und die Richtstrahlvorrichtung 114 wird wiederum aktiviert, um denselben Punkt auszuleuchten, woraufhin die Abstandsmeßvorrichtung 112 aktiviert wird und ein zweiter Wert für den Abstand zu diesem Punkt an den Computer übertragen wird. In einer Art und Weise, die ähnlich der in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen ist, berech­ net der Computer den vertikalen Abstand zu dem Punkt aus diesen zwei Werten, der bekannten Höhe der Meßvorrichtung 110 und dem bekann­ ten Abstand zwischen den Sitzen 124. Somit können die Fahrhöhenmes­ sungen ohne direktes Berühren der zu messenden Punkte aufgenommen werden.

Die Schaltung 118 der Meßvorrichtung 110 kann eine geeignete Berech­ nungseinrichtung, wie z. B. einen Mikroprozessor, zum Ausführen aller Berechnungen aufweisen, die benötigt werden, um die vertikalen Ab­ stände zwischen Punkten an dem Fahrzeug zu bestimmen. Zusätzlich kann die Meßvorrichtung 110 eine Anzeigeeinrichtung, wie z. B. ein LED aufweisen, um die Ergebnisse dem Mechaniker, welcher die Messungen aufnimmt, direkt anzuzeigen. Des weiteren kann die Meßvorrichtung 110 batteriebetrieben sein, wodurch keine Stromverbindung mit der Fahr­ zeugradausrichtvorrichtung benötigt wird.

In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches in Fig. 5 dargestellt ist, ist die Meßvorrichtung 110 mit einem Halter 126 verbunden, der eine Einrichtung 128 zum Messen des Win­ kels zwischen der Meßvorrichtung 110 und der Horizontalen aufweist. Die Winkelmeßeinrichtung 128 kann z. B. einen Drehcodierer oder ein Potentiometer einschließen, welches in Fig. 5 dargestellt ist. Die Winkel­ meßeinrichtung 128 ist elektrisch mit der Schaltung 118 verbunden, die vorzugsweise eine Einrichtung zum Umwandeln der durch die Winkel­ meßeinrichtung 128 erzeugten Signale in Darstellungen einer Winkelmes­ sung aufweist. Das Gehäuse 116 ist mit dem Halter 126 derart ver­ bunden, daß die Winkelmeßeinrichtung 128 den Winkel zwischen der Längsachse der Meßvorrichtung 110, die etwa gleich beabstandet zwischen der Abstandsmeßvorrichtung 112 und der Richtstrahlvorrichtung 114 liegt, und der Horizontalen zu messen. Bei diesem Ausführungsbeispiel akti­ viert die Betätigung des Schalters 120 zur Aktivierung der Abstandsmeß­ vorrichtung 112 auch die Winkelmeßeinrichtung 128.

Bei dem Verfahren der Erfindung, welches die Vorrichtung dieses Aus­ führungsbeispiels anwendet, ist der Halter 126 auf einem gleichen Niveau mit den Rädern des Fahrzeuges angeordnet, ist die Meßvorrichtung 110 in Richtung auf den zu messenden Punkt geneigt, ist die Richtstrahlvor­ richtung 114 aktiviert, um den zu messenden Punkt auszuleuchten, um zu gewährleisten, daß die Meßvorrichtung 110 korrekt ausgerichtet ist, und sind die Abstandsmeßvorrichtung 112 und die Winkelmeßeinrichtung 128 aktiviert, um den Abstand zu dem Punkt bzw. dem Winkel der Meßvor­ richtung 110 mit der Horizontalen zu messen. Unter Verwendung von trigonometrischen Formeln kann der Computer dann den vertikalen Abstand zwischen der Unterseite der Räder und dem gemessenen Punkt aus diesen zwei Werten und dem bekannten Abstand zwischen der Oberseite der Abstandsmeßvorrichtung 112 und der Unterseite des Hal­ ters 126 berechnen. Somit können Fahrhöhenmessungen rasch und leicht aufgenommen werden, ohne daß die Meßvorrichtung 110 vertikal mit dem zu messenden Punkt ausgerichtet werden muß und ohne daß ein direkter Kontakt zwischen der Meßvorrichtung und dem zu messenden Punkt erforderlich ist.

In einer Variation dieses Ausführungsbeispiels ist eine Berührungs-Ab­ standsmeßvorrichtung, wie z. B. die zuvor beschriebene lineare Meßvor­ richtung, mit einer Winkelmeßeinrichtung kombiniert. Bei dieser Varia­ tion beinhaltet die Bestimmung des vertikalen Abstandes zwischen einem Punkt an einem Fahrzeug und einem Bezugsniveau ein Ausrichten der linearen Meßvorrichtung mit dem Punkt und ein Ziehen der Nase der linearen Meßvorrichtung zu dem Punkt ein. Der Winkel und der Ab­ stand zu dem Punkt werden dann verwendet, um den vertikalen Abstand zwischen dem Bezugsniveau und dem Punkt zu bestimmen, wie oben beschrieben.

Die bezüglich der obigen Ausführungsbeispiele beschriebene Vorrichtung kann auch verwendet werden, um den horizontalen Abstand zwischen zwei Punkten an einem Fahrzeug, die winkelmäßige Ausrichtung eines Fahrzeugteils bezüglich einer horizontalen Bezugsebene, wie z. B. dem Boden oder des Fahrzeughubgerätes, und die Beziehung zwischen mehre­ ren Fahrzeugteilen bzw. -elementen zu bestimmen. Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß unter Verwendung von trigonometrischen Regeln der horizontale Abstand zwischen der Meßvorrichtung und einem Punkt an dem Fahrzeug leicht aus den Messungen bestimmt werden kann, welche mit der Meßvorrichtung aufgenommen wurden. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf Fig. 3, der horizontale Abstand zwi­ schen der Oberseite der linearen Meßvorrichtung 10 und dem Punkt OBB bestimmt werden, sobald die Abstände A und B gemessen sind, und der Computer berechnet den Winkel Z. In einer ähnlichen Art und Weise kann der horizontale Abstand zwischen der linearen Meßvorrich­ tung 10 und dem Punkt IBB bestimmt werden. Die zwei so bestimmten horizontalen Abstände können verwendet werden, um den relativen horizontalen Abstand zwischen den zwei Punkten zu bestimmen. Außer­ dem können die horizontalen Abstände zusammen mit den vertikalen Abständen, die wie oben beschrieben bestimmt wurden, verwendet wer­ den, um die Länge und die winkelmäßige Ausrichtung der Teile, die sich zwischen den zwei Punkten erstrecken, zu bestimmen. Durch Anordnen der Meßvorrichtung in einer horizontalen Bezugsebene, wie z. B. dem Fahrzeughubgerät, und indem es in der vertikalen Ebene, welche das Teil enthält, ausgerichtet wird, liefern die vertikalen und horizontalen Abstände, die für die Endpunkte der Fahrzeugteile bestimmt wurden, Koordinaten für die Endpunkte in der vertikalen Ebene. Die Länge und die winkelmäßige Ausrichtung der Teile in der vertikalen Ebene kann aus den Koordinaten berechnet werden. Diese Informationen können mit Informationen verglichen werden, die für ähnliche Teile an dem Fahrzeug, z. B. das Lenkgestänge, oder mit Spezifikationen der Hersteller verglichen werden, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug repariert werden muß.

Es sollte deutlich gemacht werden, daß, während die vorliegende Erfin­ dung bezüglich ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wor­ den ist, die Fachleute eine breite Variation von strukturellen Details entwickeln können, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Deshalb sollen die beigefügten Ansprüche als alle Äquivalente, die innerhalb des Umfangs und des Geistes der Erfindung fallen, abdeckend betrachtet werden.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Bestimmen des vertikalen Abstandes zwischen einem Punkt an einem Fahrzeug und einer Bezugslinie, welche aufweist:
eine Einrichtung zum Messen des linearen Abstandes zu dem Punkt;
eine Einrichtung zum Leiten des Betriebes der Meßeinrichtung, um Messungen des linearen Abstandes zu dem Punkt entlang von zu­ mindest zwei bestimmten schiefen Winkeln zu erhalten; und
eine Einrichtung zum automatischen Berechnen des vertikalen Ab­ standes zwischen dem Punkt und der Bezugslinie aus den zumindest zwei Messungen, die durch die Meßeinrichtung ausgeführt wurden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Leiten einen Sitz für die Meßeinrichtung und einen Drehbolzen aufweist, der um einen horizontalen Abstand von dem Sitz beabstandet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Leiten zwei Sitze für die Meßeinrichtung aufweist, die um einen horizonta­ len Abstand voneinander beabstandet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Meßeinrichtung einen Drehcodierer und eine Einrichtung zum Umwandeln von durch den Drehcodierer erzeugten Impulsen in Darstellungen des Abstandes aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Meßeinrichtung eine berüh­ rungslose Abstandsmeßvorrichtung aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Meßeinrichtung des weite­ ren eine Einrichtung zum Ausleuchten des zu messenden Punktes an dem Fahrzeug aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Einrichtung zum Ausleuch­ ten eine Laserrichtstrahlvorrichtung aufweist.

8. Verfahren zum Bestimmen des vertikalen Abstandes zwischen einem Punkt an einem Fahrzeug und einer Bezugslinie, welches die Schritte aufweist:
Messen des linearen Abstandes von einem ersten Punkt auf der Bezugslinie zu dem Punkt an einem Fahrzeug entlang eines ersten schiefen Winkels;
Messen des linearen Abstandes von einem zweiten Punkt auf der Bezugslinie, die um einen bekannten horizontalen Abstand von dem ersten Punkt beabstandet ist, zu dem Punkt an dem Fahrzeug ent­ lang eines zweiten schiefen Winkels; und
automatisches Berechnen des vertikalen Abstandes zwischen dem Punkt an dem Fahrzeug und der Bezugslinie aus den zwei Messun­ gen und dem bekannten horizontalen Abstand.

9. Vorrichtung zum Bestimmen des vertikalen Abstandes zwischen einem Punkt an einem Fahrzeug und einer Bezugslinie, welche aufweist:
eine Einrichtung zum Messen des linearen Abstandes zu dem Punkt;
eine Einrichtung zum Messen des Winkels zwischen der linearen Meßeinrichtung und der Bezugslinie; und
eine Einrichtung zum automatischen Berechnen des vertikalen Ab­ standes zwischen dem Punkt an dem Fahrzeug und der Bezugslinie aus den linearen und Winkelmessungen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die lineare Meßeinrichtung eine berührungslose Abstandsmeßvorrichtung aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die lineare Meßeinrichtung des weiteren eine Einrichtung zum Ausleuchten des zu messenden Punk­ tes an dem Fahrzeug aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Ausleuchteinrichtung eine Laserrichtstrahlvorrichtung aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Winkelmeßeinrichtung ein Potentiometer aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Winkelmeßeinrichtung einen Codierer aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die lineare Meßeinrichtung eine Berührungs-Abstandsmeßvorrichtung aufweist.

16. Verfahren zum Bestimmen des vertikalen Abstandes zwischen einem Punkt an einem Fahrzeug und einer Bezugslinie, welches die Schritte aufweist:
Messen des linearen Abstandes von einem Punkt auf der Bezugslinie zu dem Punkt an dem Fahrzeug entlang eines schiefen Winkels;
Messen des schiefen Winkels; und
automatisches Berechnen des vertikalen Abstandes zwischen dem Punkt an dem Fahrzeug und der Bezugslinie aus den zwei Messun­ gen.

17. Verfahren zum Bestimmen der winkelmäßigen Ausrichtung eines Fahrzeugteiles bezüglich einer horizontalen Bezugsebene, welches die Schritte aufweist:
Positionieren einer Meßvorrichtung in einer vertikalen Ebene, welche das Teil enthält;
Messen der vertikalen und horizontalen Abstände von der Meßvor­ richtung zu sowohl einem ersten Punkt an dem Teil, als auch einem zweiten Punkt an dem Teil; und
Berechnen der winkelmäßigen Ausrichtung des Teiles in der ver­ tikalen Ebene aus den vertikalen und horizontalen Abständen, die für jeden Punkt gemessen wurden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, das des weiteren die Schritte aufweist:
Positionieren der Meßvorrichtung in einer vertikalen Ebene, die ein zweites Fahrzeugteil enthält;
Messen der vertikalen und horizontalen Abstände von der Meßvor­ richtung zu sowohl einem ersten Punkt an dem zweiten Teil, als auch einem zweiten Punkt an dem zweiten Teil;
Berechnen der winkelmäßigen Ausrichtung des zweiten Teiles in der vertikalen Ebene aus den vertikalen und horizontalen Abständen, die für jeden Punkt gemessen wurden; und
Vergleichen der winkelmäßigen Ausrichtung des ersten Teiles mit der winkelmäßigen Ausrichtung des zweiten Teiles.