-
Bezeichnung: Verfahren und Vorrichtung zum PrUfen der Lichtstärke
und Lichtverteilung von Scheinwerfern Unser Zeichen: 654 p 721 Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum PrE-fen der Lichtstärke und Lichtverteilung
von Scheinwerfern.
-
Für eine Vielzahl unterschiedlicher Aufgaben werden Scheinwerfer hergestellt,
für die die Angaben zur Lichtstärke und Lichtverteilung im allgemeinen zu den wichtigsten
Kenndaten gehören, die häufig während oder nach der Herstellung im Betrieb, in der
Wartung oder in der Reparatur überprEft werden müssen. Insbesondere werden Kraftfahrzeugscheinwerfer
hinsichtlich ihrer Lichtstärke und Lichtverteilung im Rahmen der gesetzlich vorgeschriebenen
periodischen technischen Überwachung, bei Polizeikontrollen sowie auch bei Reparaturen
und Wartungen geprtlft.
-
Es ist bekannt, die Beleuchtungsstärke in einem vorgegebenen Raum,
vor einer Lichtquelle durch anzeigende Meßgeräte zu bestimmen, wobei die Messung
unmittelbar den Lichtstrom durch einen vorgegebenen Messausschnitt wie auch mittelbar
das auf eine Messfläche auftretende Licht erfassen kann. Zur Beurteilung dor
Lichtverteilung
sind Bildschirie bekannt, die senkrecht zum Lichtkegel des oder der Scheinwerfer
aufgestellt werden, wobei der Lichtkegel durch ein zusätzliches Linsensyetes gebündelt
sein kann. Insbesondere sind zur Prüfung der Einstellung von Kraftfahrzeugscheinwerfern
zwei Verfahren bekannt, von denen das eine die Lichtverteilung anhand des auf einer
Projektionsab wand direkt gebildeten Lichtkegels sichtbar nacht und die Prfung der
Scheinwerfereinstellung durch Vergleich der Lage von Bereichen maximaler Helligkeit
oder von Hell-Dunkel-Grenzen itt der senkrechten und waagerechten Lage der Scheinwerfer
am Pahrleug erlaubt, während in des anderen Verfahren der Lichtkegel jeweils eines
Scheinwerfers itt Hilfe eines Linsenystems auf eins Bildebene abgebildet wird, nachdem
das Meßgerät gegenüber des Kraftfahrzeug ausgerichtet ist, wobei aus der Helligkeitsverteilung
auf der durch Kennmarken und Grenzlinien aufgeteilten Bildebene die Einstellung
des Scheinwerfers beurteilt werden kann.
-
Dt. bekannten Verfahren und Vorrichtungen weisen den Nachteil auf,
daß die Einstellungen und Messungen mit beträchliohei Arbeitsaufwand von Hand vorgenommen
werden müssen, einen erheblichen Zeitaufwand erfordern und in der Genauigkeit und
Wiederholbarkeit ihrer Ergebnisse in starkem lasse von den Pähigkeiten des Bedienpersonals
abhängen. Weiterhin sehen die bekannten Prüfverfahren regelmäßlg nur die Prüfung
eine Bild der des Scheinwerfer vorgegebenen lennwerte vor, zumindest soweit es sich
um die Prüfung von Kraftfahrzeugscheinwerfern handelt, mit
der Folge,
daß das Prüfergebnis entweder lückenhaft ist oder lediglich geschätzt wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile
auszuschließen und eine arbeitssparende, schnelle und umfassende Prüfung von Scheinwerfern
mit genauen und wiederholbaren Ergebnissen zu ermöglichen.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Lichtstärke
vor jeweils einem Scheinwerter fotoelektrxEh gemessen, mit elektronischen Mitteln
verarbeitet und mit Sollwerten verglichen wird, und daß das Prüfungsergebnis ausgegeben
wird.
-
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß bei der Messung und Bewertung der Arbeitsaufwand, die Mess- und Bewertungsfehler
und die Möglichkeit des Irrtums eines Prüfenden ausgeschaltet werden, daß das PrAfergebnis
auf Messwerten beruht und daß die Prüfung in Borm der Messwertverarbeitung und des
Sollwertvergleichs festgelegt und wiederholbar ist. Darüberhinaus eröffnet das Verfahren
die Möglichkeit, die schaltungstechnischen und technologischen Mittel, die durch
die weite Entwicklung fotoelektrischer Messwertgeber und Aufnahmesystemeund elektronischer
Bauelemente und Schaltkreise, insbesondere hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit
und Baugröße gegeben sind, zu nutzen.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß das
Prüfergebnis angezeigt wird. Diese Poraa der Ausgabe des PrUfergebnisses kann die
an der Prüfung beteiligten Personen schnell und eingehend unterrichten und ermöglicht
Entscheidungen und gg;t.
-
Änderungen, die ohne Verzug im Anschluß an die Prägung oder im Wechsel
mit dieser vorgenommen werden. Die Ausgabe wird dabei vorzugsweise optisch angezeigt,
sie kann Jedoch auch ergänzend oder ersatzweise akustisch angeboten werden, insbesondere
durch einen Satz vorgespeicherter Ansagen.
-
Weiterhin kann vorgesehen werden, daß das Prüfergebnis mit elektronischen
Mitteln gespeichert, ausgedruckt und bzw. oder in einem Rechner mit anderen Werten,
insbesondere Prüfergebnissen weiterverarbeitet wird. Mit der Speicherung des Prüfergebnisses
ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten der Ausgabe und Weiterverarbeitung. Insbesondere
ist es möglich, Prüfungsbelege, Pehlerangaben oder Justieranweisungen auszudrucken,
eine Weiterverarbeitung der gespeicherten Werte eröffnet darUberhinaus zahlreiche
Vorteile bei der Herstellung und dem Einbau von Scheinwerfern, bei der Prüfung von
Kraftfahrzeugscheinwerfern im Rafl:nen einer durch Rechner gesteuerten und ausgewefteten
technischen tberwachung von Kraftfahrzeugen und in vielen anderen Anwendungsfällen.
-
In diesem Verfahren kann insbesondere fur die Prüfung von Kraftfahrzeugscheinwerfern
vorgesehen werden, daß der in einem
vorgegebenen Bereich des Lichtkegels
bestimmte maximale Messwert als Vergleichswert für die Sollichtstärke verwandt wird.
-
Diese Art der Prüfung auf Sollichtstärke hat gegenüber anderen Verfahren,
insbesondere gegenüber einer Mittelwertbildung über vorgegebene Bereiche des Lichtkegels
den Vorteil, daß das Messergebnis weitgehend von der Verteilung der Lichtstärke
und von der Ausrichtung des Lichtkegels einerseits und von der Wahl des Messabschnittes
andererseits unabhängig ist, der Einfluß von getrennt zu untersuchender i'ehlermöglichkeitsn
der Lichtverteilung wird unterdrückt und die Anwendung auf verschiedene Scheinwerferarten
und Lichtarten ermöglicht. Der Messbereich, in dem der maximale Messwert zu bestimmen
ist, kann dabei so vorgegeben werden, daß die in Betracht zu ziehenden vorschriftsmäßigen
und fehlerhaften Lagen für die maximab Licht stärke erfasst werden, andererseits
der Messaufwand möglichst gering gehalten wird.
-
Vorteilhafter-Weise kann das Verfahren so ausgestaltet sein, daß die
Messwerte der Lichtverteilung auf den in einem vorgegebenen Bereich des Lichtkegels
bestimmbn Maximal-Messwert normiert werden, mit der Folge, daß die Lichtverteilung
weitgehend unabhängig von der Gesamtlichtstärke bzw. von der maximalen Lichtstärke
beurteilt werden kann und nach der Trennung der Einflußgrößen eine aufgeschlüsselte
Prüfung und Beurteilung des Scheinwerfers erlaubt. Der Bereich zur Bestimmung des
maximalen Messwertes, auf den die Messwerte der Lichtverteilung zu
beziehen
sind, kann dabei im einfachsten Falle mit dem Bereich des für die Gesamt-Lichtstärke
ermittelten Maximalwertes ilbereinstimmen, wobei der Maximalwert nur einmal zu bestimmen
ist, er kann aber auch von diesem teilweise oder ganz abweichen.
-
Erfindungsgemäß kann die Lichtstärkenänderung im Lichtkegel in einer
waagerechten Richtung senkrecht zur optischen Achse des Scheinwerfers zur Unterscheidung
von Fernlicht einerseits und Abblendlicht oder Nebellicht andererseits benutzt werden.
Die verhältnismäßig starke Bündelung des Fernlichtes gegenüber der in horizontaler
Richtung breiteren Streuung von Abblendlicht oder Nebellicht kann in besonder'einfacher
Weise zu einer Aufteilung der Lichtarten herangezogen werden, indem die Lichtstärkenänderung
in waagerechter Richtung geprüft wird. Das Prüfergebnis erlaubt es festzustellen,
ob das Fernlicht eines Scheinwerfers in Ubereinstimmung oder in Abweichung von einer
angewiesenen Einstellung eingeschaltet ist oder nicht, und erlaubt weiterhin, die
weitere Prüfung selbsttätig auf die eingeschaltete Lichtart einzustellen.
-
Weiterhin kann vorgesehen werden, daß das Verhältnis der maximalen
zur mittleren Stärke in einem im Lichtkegel sich senkrecht erstreckenden Meßausschnitt
zur Unterscheidung zwischen Abbindlicht und Nebellicht benutzt wird. Die besonderen
Merkmale dieser Lichtarten sind, daß das Abblendlicht eine über den Querschnitt
seines Lichtkegels verhältnismäßig gleichmäßige Verteilung
der
Lichtstärke aufweist, während das Nebellicht in der Nähe der Hell-Dunkel-Grenze
des oberen Lichtkegels ein schmales Band hoher Lichtstärke ausstrahlt. Wird nun
in einem oder mehreren Messausschnitten, die im Lichtkegel senkrecht sich erstrekken,
ein maximaler und bzw. oder mittlerer Wert fur die Lichtstärke bestimmt, so kann
durch Vergleich eines oder mehrerer der maximalen Messwerte mit einem oder mehreren
der Mittelwerte zwischen Abblendlicht und Nebellicht unterschieden werden. Diese
Unterscheidung erlaubt wie die Unterscheidung zwischen Fernlicht und Abblendlicht
oder Nebellicht sowohl die Prüfung, ob die vorgegebene Lichtart eingeschaltet ist;
wie auch die Steuerung von nachfolgenden Prufschritten. In Verbindung mit der Unterscheidung
von Fernlicht und Abblendlicht oder Nebellicht ergibt sich eine vollständige Prüfung,
welche der drei Lichtarten eingeschaltet ist.
-
Eine der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens
kann in der Weise ausgestaltet werden, daß vor der Messung der Lichtstärke die Lage
der Lichtaustrittsfläche eines oder mehrerer Scheinwerfer mit fotoelektrischen Mitteln
gesucht wird. Diese Ausgestaltung eröffnet die Möglichkeit, mit Hilfe der für die
Lage der Lichtaustrittsfläche gefundenen Werte genaue und wiederholbare Angaben
über die Anordnung des Scheinwerfers, z. B. an einem Kraftfahrzeug zu machen, darüberhinaus
bieten diese Werte eine selbstätige Ausrichtung der Messmittel auf den Scheinwerfer
mit Hilfe einer Steuerung oder Regelung an,
die geeignete Stellmittel
antreibt.
-
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geMaß der Erfindung
kann raumfest zueinander angeordnete fotoelektrische Messwertgeber für die Lichtstärke
aufweisen. Diese Ausführungsform weist verschiedene Vorteile auf, seien es die eines
einfachen und übersichtlichen Entwurfs für die Anordnung der Messwertgeber, der
Auswertung der von diesem abgegebenen Signale und der Vorgabe der Sollwerte, weiterhin
der Mbglichkeit von einfachen Auswerteschaltungen für die einzelnen Messwertgeber
oder aber die einer Vorrichtung mit starren BaueLementen verhältnismäßig einfach
zu verleihende Festigkeit und Haltbarkeit.
-
Die Vorrichtung kann derart ausgestaltet sein, daß die Lichtstärke
anhand des durch eine keine, begrenzte Streufläche zurückgeworfenen oder hindurchtretenden
Lichtstroms bestimmt wird. Diese Streuflächen bewirken, daß das auf die Fläche auftreffende
Licht für die Messung maßgeblich ist und nicht das ggf. durch eine Ausblendung oder
Bündelung gerichtete, in die Meßwertgeber einfallende Licht. Eine Verfälschung des
Messwertes durch seitlich einstreuendes oder gar Aberstrahlendes Fremdlicht oder
aber durch eine falsche Ausrichtung des Messwertgebers auf dunkle Bereiche neben
der Scheinwerferfläche wird ausgeschlossen.
-
Die Vorrichtung kann insbesondere im Strahlengang des Lichtkegels
verteilt angeordnete Messwertgeber aufweisen, deren maximaler Messwert als Vergleichswert
für die Sollichtstärke
ermittelt wird, Mit Hilfe dieser verteilt
angeordneten Messwertgeber kann ein vorgegebener Ausschnitt des Lichtkegels erfasst
werden, dessen Lichtstärkeverteilung zur Bestimmung des Maximalwert es herangezogen
werden soll. Eine Anordnung im Strahlengang des Lichtkegels soll den vorgegebenen
Messausschnitt auch dann erfassen, wenn die Messwertgeber in einem gebrochenen oder
gespiegelten Strahlengang angeordnet sind.
-
Die Ermittlung des maximalen Messwert es ergibt sich in vorzugsweise
elektronischen Auswerteschaltungen in bekannter Weise, ebenso sind Schaltungen.bekannt,
die den ermittelten Maximalwert mit einem vorgegebenen Wert für die Sollichtstärke
vergleichen können, Für die Vorrichtung kann vorgesehen werden, daß der Wert für
die Sollichtstärke einstellbar ist, Die Einstellbarkeit kann sowohl bei der Herstellung
einer Vorrichtung Toleranzen in der Empfindlichkeit der den Maximalwert bestimmenden
Schaltungsteile ausgleichen wie auch nachträglich deren Halterung, sie dient auch
in gleicher Weise einer Anpassung an ggf. geänderte Sollwerte.
-
Die Vorrichtung kann weiterhin so ausgelegt werden, daß die Empfindlichkeit
aller od er eines Teils aller Messwertgeber rnit zunehmendem maximalen-Messwert
von im Strahlengang eines* Lichtkegels verteilt angeordneten Messwertgebern abnehmend
gesteuert werden0 Die Empfindlichkeitssteuerung bewirkt, daß *vorgegebenen Bereichs
des
die Messwertgeber bei einer hohen Maximal-Lichtstärke unempfindlich
werden, so daß sie und die ihnen nachgeschalteten Bauelemente weniger stark ausgesteuert
werden. Ein kleiner maximale wert führt dagegen zu einer Empfindlichkeitssteigerung
und zu einer höheren Aussteuerung der Messwertgeber und der nachgeschalteten Bauelemente.
Vorzugsweise wird die Empfindlichkeitssteuerung so ausgelegt, daß das Ausgangssignal
der Messwertgeber auf den maximalen Messwert normie ,rt, h. das Verhältnis des Messwertes
bezogen auf den maximalen Messwert angibt. Die zur Bestimmung des maximalen Nesswertes
herangezogenen Messwertgeber können dabei die gleichen sein, die zur Ermittlung
eines maximalen Messwertes als Vergleichswert für die Sollichtstärke herangezogen
werden, so daß im einfachsten Fall der Vergleichswert der Normierung zugrundegelegt
werden kann, in vielen Fallen erweist sich jedoch eine abweichende Auswahl von i4esswertgebern
als zweckmäßig, Anstelle der vorgenannten Ausgestaltung kann die Verstärkung aller
oder eines Teils von den Messwertgebern nachgeschalteten Verstärkern mit zunehmenden
maximalen esswert von im Stahlengang eines vorgegebenen Bereichs des Lichtkegels
verteilt angeordneten Messwertgebern abnehmend gesteuert werden, Diese Verstärkungssteuerung
hat eine der Empfindlichkeitssteuerung vergleichbare Wirkung, wobei einerseits der
Nachteil besteht, daß der Messwertgeber selbst whr weit ausgesteuert werden kann,
andererseits den Vorteil, daß die Steuerung auf einem höheren
Leistungsniveau
vorgenommen wird und dementsprechend einfacher und zuverlässiger durchgeführt werden
kann.
-
diene dritte Abwandlung sieht geg-enüber den beiden vorgenannten vor,
den Schwellwert aller oder- eines Teils von den Messwer-tgeberll nachgeschalteten
Schwellwertverstärkern mit zunehsmendem maximalen Messwert von dem Strahlengang
eines vorgegebenen Bereichs des Lichtkegels verteilt angeordneten Messwertgebern
zunehmend zu steuern. Auch diese Ausführungsform besitzt den dachteil, daß die Aussteurung
der Messwertgeber und ggf. nachgeschalt ei; er Verstärker nicht mit zunehmender
Maximal-Lichtstärke verringert wird, ihr Vorteil liegt jedoch neben der geringeren
Störanfälligkeit auf einem höheren Leistungspegel in der Möglichkeit einer besonders
einfachen schaltungstechnischen Lösung, Ergänzend sieht die Erfindung nichtlineare
Kennlinien aller oder eines Teils der Messwertgeber mit geringerer Empfindlicheit
bei höherer Lichtstärke vor, die vorzugsweise über den Nebenschluss eines oder mehrerer
Arbeitswiderstände jeweils über eine Diode gegen eine Vorspannung erzeugt wird.
Dieser der Kunstgriff berücksichtigt den sehr großen Umfang,'Lichtstärkewerte, die
von verschiedenen Scheinwerfern erzeugt werden können und von einem vorgegebenen
Messwertebereich erfasst werden sollen, auch wenn die Lichtstärkewerte insgesamt
sehr hoch oder sehr niedrig sind.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Vorrichtung zumindest
drei Messwertaufnehmerreihen, von denen im Strahlengang eines sich jeweils senkrecht
erstreckenden Messausschnittes in der Mitte des Lichegels eine und auf jeder Seite
zumin, dest eine Messwertaufnehmerreihe angeordnet ist. Die Auswertung der Messwerte,
die'sich aus diesen Reihen entnehmen lassen, gestattet einen Vergleich der Lichtstärkenänderung
zwischen den einzelnen Messausschnitten, der für die Unterscheidung von Fernlicht
einerseits und Abblendlicht oder Nebellicht andererseits verwendet werden kann.
-
Insbesondere kann dieser Vergleich in der Weise durchgeführt werden,
daß die Messwerte der mittleren Messwertaufnehmerreihe in der nachgeschalteten Auswerteschaltung
durch eine Mittel-oder Maximalwertbildung zusammengefasst, mit einem vorzugebenden
Faktor gewichtet und mit jeweils dem Mittel- oder Maximalwert von zwei weiteren
Messwertaufnehmerreihen verglichen wird, die auf einander gegenüberliegenden Seiten
angeordnet sind, und daß die Ergebnis in logischen Schaltungen ausgewertet werden.
-
Die Art der Zusammenfassung der Messwerte wie auch die den sich ergebenden
Signalen zugeordnete Wichtung erlaubt es, die Auswertung auf die besonderen Merkmale
der zu vergleichenden Lichtarten abzustellen, wobei dieser Vergleich wegen der Möglich.
-
keit eines seitlich verstellten Scheinwerferlichtes zu beiden Seiten
von einer mittleren Aufnehmerreihe aus vorgenommen wird.
-
Die Ergebnisse des Vergleiches werden zweckmäßigerweise in Form einstelliger
Binärsignale dargestellt, die sich in logischen
Schaltungen besonders
einfach auswerten lassen.
-
Darüberhinaus kann die Vorrichtung so ausgeführt werden, daß der Maximalwert
der Messwerte der Messwertgeber jeder der beiden äusseren Reihen bestimmt wird,
mit einem vorgegebenen Faktor gewichtet wird und mit dem Mittelwert der Messwerte
der zugehörigen oder einer benachbarten Messwertgeberreihe verglichen wird. Aus
dem Vergleich ergibt sich eine Aussage über die Lichtstärkenänderung im Lichtkegel,
insbesondere in den seitlichen Bereichen, in denen ggf. das Fernlicht nur eine gegenüber
dem Maximalwert geringe Lichtintensität aufweist, das Abblend- und Nebellicht Jedoch
eine verhältnismäßig hohe Lichtintensität besitzen. Das Nebellicht ist im Gegensatz
zum Abblendlicht ein relativ schmales weit zur Seite reichendes Lichtband meist
hoher Lichtintensität.
-
Der Maximalwert in den äußeren Messwertgeberreihen ist mit einem entsprechenden
Faktor gewichtet, beim Nebellicht daher höher, beim Abblendlicht niedriger als der
Mittelwert. Der Vergleich von Maximal- und Mittelwert kann jeweils für die gleiche
Messwertgeberreihe durchgeführt werden, eine besonders klare Unterscheidung der
Lichtarten ergibt sich jedoch insbesondere dann, wenn die Messwertreihe für die
Maximalwertbildung gegenüber der £Er die Mittelwertbildung weiter außen liegt.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung sieht
vor, daß in jeder der Hell-Dunkel-Grenzflächen des Strahlenganges des Lichtktegels,
die.sich unter Berücksichtigung unterschiedlicher vorgegebener Einstellsoll- und
Einstelltolerenzwerte
für das Abblend- und bzw. oder Nebellicht
ergeben, zumindest ein Messwertgeber angeordnet ist. Durch diese Meeswertgeber läßt
sich die Höheneinstellung des Abblend- und Nebellichts überwachen, wobei anhand
der vorgegebenen oder ermittelten Lichtart, weiterhin der vorgegebenen Einetellsoll-
und Einstelltoleranzwerte die iUr die Prüfung maßgebenden Messwertgeber angesteuert
und auegelesen werden können.
-
Vorzugsweise erfolgt die Auswertung in der Weise, daß die Messwertgeber
analoge Messwerte erzeugen, die durch Schwellwertverstärker in einstellige Binärsignale
gewandelt und nachfolgend in logischen Schaltungen ausgewertet werden. Durch den
uebergang zu Binärsignalen nach der Zwischenverstärkung der Messwerte werden einerseits
die technologischen Vorteile logischer Schaltkreise nutzbar, andererseits entspricht
diese Signalform ambeeten der auf wenige Pallentscheidungen abzielenden Prüfung.
-
Zweckiäßigerweise weist die obere und bzw. oder untere Toleranzgrenze
des Abblend- und bzw. oder Nebellichts jeweils mehrere Messwertgeber auf und werden
die einstelligen Binärsignale aus den eine Grenze betreffenden Messwerten durch
eine Oder-Funktion logisch verknüpft. Durch zwei oder mehrere Messwertgeber läßt
sich eine Hell-Dunkel-Toleranzgrenze punktweise Uberwachen, eo daß auch gekrümmte,
geknickte oder gegen die horizontal geneigte Hell-Dunkel-Grenzlinie erfasst werden
können. Werden nun die von den Messwertgebern einer oberen Toleranzgrenze ausgehenden
Messwerte in einstellige Binärsignale umgewandelt und durch eine
Oder-Funktion
verknüpft, dann ergibt sich ein (Fehler-)Signal, wenn ein oder mehrere Messwertgeber
beleuchtet werden (Die Maßhaltigkeit der Einstellung kann somit über die ganze obere
Toleranzgrenze überwacht werden). Eine gleichartige Auswertung für die untere Toleranzgrenze
unterscheidet einerseits, ob ein oder mehrere. Messwertgeber oder ob andererseits
keiner der Messwertgeber beleuchtet wird. Ersichtlich wird durch diese Form der
Auswertung die untere Toleranzgrenze weniger streng überwacht als die durch eine
entsprechende Schaltung ausgewertete und überwachte obere Toleranzgrenze, jedoch
kann dieses einer unterschidr lichen Beachtung der Toleranzgrenzen entsprechen,
da ein zu hoch eingestelltes Abblend- oder Nebellicht eine unmittelbare Gefährdung
anderer Verkehrsteilnehmer hervorrufen kann, ein teilweise zu niedrig eingestelltes
Licht nur unwesentlich die Sichtweite des Fahrers verringert, die noch keine Gefährdung
nach sich zieht, In der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung kann die, obere
Toleranzgrenze für eine oder mehrere der Einstellsollwerte des Abblend- und bzw.
oder Nebellichts eine größere Zahl von Messwertgebern enthalten als die untere Toleranzgrenze.
Die Vorteile dieser Ausgestaltung liegen in erster Linie in dem geringeren Messaufwand
für eine nur bedingt einzuhaltende Toleranzgrenze, in zweiter Linie in der höheren
Anforderung an die Maßhaltigkeit der Einstellung, wenn weniger Messwertgeber zür
Überwachung der unteren Toleranzgrenze herangezogen werden.
-
Eine abweichende Ausgestaltung sieht vor, daß mehrere Messwertgeber
an einer oder mehreren der unteren Toleransgrensen, denen Jeweils weitere in Richtung
auf die obere Toleranzgrenze und ggf.
-
darliber angeordnete Messwertgeber zugeordnet sind, vorgesehen werden,
wobei die Binärsignale einander zugeordneter Messwertgeber durch Oder-Funktionen,
logisch verknüpft sind. Die Wirkung dieser Verschaltung ist, daß die Messwertgeber
an der unteren Toleranzgrenze durch eine Und-Punktion verknüpft sind, so daß Jeder
dieser Messwertgeber eine ausreichende Helligkeit melden nitiss, wenn nicht die
Scheinwerfereinstellung als zu tief bewertet werden soll, Jedoch sind mit Jedem
Messwertgeber an der unteren Toleranzgrenze weitere, höher gelegene Messwertgeber
durch Oder-Punktionen verkoppelt, so daß, wenn der Messwertgeber an der unteren
Toleranzgrenze nicht ausreicht, Jedoch ein ihm zugeordneter höher gelegener ausreichend
beleuchtet wird, dieser Teil der Toleranzgrenze als hell bewertet wird. Die für
die Bewertung herangezogenen Mesawertgeber brauchen dabei nicht auf die unmittelbare
Nähe der unteren Toleranzgrenze beschränkt werden, eie können sogar oberhalb der
zugehörigen oberen Toleranzgrenze liegen, da eine ggf. ru hohe Einstellung von der
eigenständigen Prüfung der oberen Toleranzgrenze festgestellt wird.
-
Vorzugsweise weist die Vorrichtung gemäß der Erfindung einen oder
mehrere Messwertgeber im Strahlengang des oberen Teils des deren Ausgangssignale
nachfolgend durch eine ULd-Funkti on
Lichtkegels auf. Derart angeordnete
Geber können für alle Lichtarten eine zu hohe Einstellung des Scheinwerfers feststellen,
sie erfassen die nicht durch horizontale Hell-Dunkel-Grenlinien festzulegende Einstellung
des Pernlichtes wie auch beispielsweise eine derart hohe Einstellung eines Nebellichtes,
daß deren Lichtkegel insgesamt über der betreffenden oberen Toleranzgrenze liegt.
-
Die Vorrichtung kann zusätzlich so ausgestaltet sein, daß die Anordnung
der Messwertgeber insgesamt durch einen Motor oder Hubmagneten in den Strahlengang
höherer oder tieferer Bereiche des Lichtkegels gestellt wird, Die zusätzliche -Verstellung
der Gesamtanordnung der Messwertgeber erlaubt insbesondere, die loleranzgrenzen
abzuändern, wenn beispielsweise ein Kraftfahrzeug eine von den Prüfbedingungen abweichende
Beladung aufweist.
-
Die mechanische Verstellung umgeht die in diesem Falle notwender gige
Vervielfachung/für die Überwachung der Hell-Dunkel-Grenzlinien erforderlichen Messwertgeberreihen,
sie kann auch unter Verringerung der unter Normalbelastung des Kraftfahrzeuges nötigen
Einstellsoll- und Einstelltoleranzwerte die abgefragten lviesswertgeber in die fallweise
vorzugebenden Messlagen verschieben.
-
Der Lichtkegel kann unmittelbar oder mittels eines Linsensystems auf
einer Bildebene abgebildet werden, in der die Messwertgeber angeordnet sind. Die
Anordnung in einer Ebene erleichtat die Festlegung von Itessbereichen und Grenzlinien,
insbeson-dere soweit
sie sich auf für die Prüfung von Kraftfahrzeugen
festgelegten gesetzlichen Vorschriften stützt, in gleicher Weise ist sie Jedoch
auch für die Befestigung und die Zugänglichkeit der Geber von Vorteil. Zweckmäßigerweise
kann die Bildebene bekannter Scheinwerferprüfgeräte für die erfindungagemäße Vorrichtung
verwandt werden, auf die ein Linsensystem den Lichtkegel des Scheinwerfers abbildet.
-
Die Vorrichtung in einer der vorgenannten erfindungsgemäßen Ausgestaltungen
kann die für die Einstellunge-Soll- und Einstellungstoleranzwerte maßgebenden Angaben
sur Pahrzeug-, Prttfungs- und Lichtart über Tasten eingebbar vorsehen. Mit Hilfe
dieser Eingabtaste kann insbesondere an der Vorrichtung oder in der Nähe der Vorrichtung
die Prüfung des Jeweiligen 8cheinwerfers von Hand gesteuert werden.
-
Die Vorrichtung kann gemäß der Erfindung durch Leuchtfelder zur Anzeige
der Prüfergebnisse ausgestaltet sein. Ähnlich der Anordnung von Bedientasten erlaubt
die Anordnung von Leuchtfeldern, die Vorrichtung als eigenständiges Gerät zu benutzen,
weiterhin ermöglicht sie eine schnelle Arbeitsweise bei der Einrichtung bzw. Nachstellung
eines Scheinwerfers.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich,
wenn die Lichtart über Leuchttasten eingegeben wird und
bei Übereinstimmung
der eingetasteten und gemessenen Lichtart die betreffende Taste beleuchtet wird,
bei Abweisung die Taste für die gemessene Lichtart ausschließlich oder zusätzlich
in Form eines Blinksignals beleuchtet wird.
-
In einer weiteren Ausgestaltung kann die Höheneinstellung des Scheinwerfers
durch die Leuchtfelder tizu hoch 11gut" und lizu niedrig-angezeigt werden und bei
zu gering auszuweisender Lichtstärke wird keines der Felder beleuchtet. Diese Darstellung
ist besonders sinnfällig und übersichtlich und mit geringem Aufwand an Anzeigeelementen
und Raum verbunden.
-
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in besonders vorteilhaft
er Weise durch eine Suchvorrichtung mit einem oder mehreren fotoelektrischen Messwertgebern
für die Lichtaustrittsfläche des Scheinwerfers ergänzt werden. Obwohl eine Suchvorrichtung
auch eigenständig oder zusammen mit anderen Vorrichtungen unterschiedliche Aufgaben
erfüllen kann, ist sie als Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft.
Sie kann zur Ermittlung von Messwerten über den Ort der Lichtaustrittsfläche des
Scheinwerfers gegenüber der Suchvorrichtung wie auch gegenüber der Messvorrichtung
herangezogen werden und Messdaten erbringen, die sowohl für eine Ausrichtung von
Hand wei für ein selbsttätiges Ausrichten der Vorrichtung vörauszusetzen sind.
-
In einer Ausgestaltung besitzt die Suchvorrichtung mehrere mit konstantem
Abstand in einer Reihe angeordnete Messwertgeber, die in Ridtung senkrecht zur Verbindungalinie
der Messwertgeber und senkrecht zu einer angenommenen Lichtaustrittsrichtung verfahren
werden. Die. Ausführung erlaubt die Aufnahme von Messwerten in einer Fläche, die
einerseits durch die Reihe der Messwertgeber, andererseits durch den von diesem
zurückgelegten Weg bestimmt ist, und zwar innerhalb dieser Fläche auf den Bahnen,
die die Messwertgeber durchlaufen. Die ausgemessene Fläche wird zweckmäßigerweise
senkrecht zu einer angenommenen Lichtaustrittsrichtung festgelegt.
-
Erfindungsgemäß kann die Suchvorrichtung durch eine Lochblende oder
Linse vor jedem Messwertgeber ausgestattet werden, so daß lediglich das in einer
vorgegebenen Richtung einfallende Licht von dem Messwertgeber erfasst wird. Diese
Richtung ist zweckmässig für alle Messwertgeber übereinstimmend vorzugeben, so daß
die Suchvorrichtung Lichtaustrittsflächen, die senkrecht zu den e; von den Messwertgebern
durchlaufenen Flächen angeordnet sind, masstabegerecht erfasst. Allerdings gestattet
die Erfindung auch eine Abwandlung in der Weise, daß die Aufnahmerichtungen der
Messwertgeber von der prallelen Zuordnung abweichen, wie auch daß diese nicht nur
parallel verfahren werden, sondern zusätzlich oder ersatzweise um eine Achse geschwenkt
werden können.
-
Um einen eng gebündelten Aufnahmewinkel zu erhalten, können die Messwertgeber
Jeweils im Endteil eines reflexionsfreien Raumes, insbesondere eines Rohres oder
Bohrloches angeordnet sein, dessem Eingangsbffnungsdurchmesser klein gegenüber dem
Abstand zwischen Eingangsöffnung und Messwertgeber ist.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Wegmessvorrichtung
für den Vorschub der Sudvorrichtung vor, die eine Zuordnung der von den Messwertgebern
abgegebenen Signale zu einer Wegkoordinate und damit eine eindeutige und wiederholbare
Angabe und Speicherung des aufgenommenen Bildes erlaubt.
-
In besonders vorteilhafter Ausführung wird ein inkrementaler Wegaufnehmer
für die Wegmessvorrichtung verwendet. Diese Verwendung zielt auf die rasterförmige
Auswertung der von den Messaufnehmern überstrichenen Fläche hin, deren Wegkoordinate
durch das Aufsummieren der nach Jedem durchlaufenen Inkrement gebildeten Zählimpulse
gewonnen wird.
-
Das Inkrement des Wegaufnehmers kann erfindungsgemäß gleich dem Abstand
der foto elektrischen Messwertgeber gewählt werden9 infolgedessen ergibt sich für
die Auswertung in beiden Koordinatenrichtungen ein gleicher Rasterabstand, der zweckmäßig
vorzusehen ist, wenn bei der Auswertung die Genauigkeitsanforderungen in beiden
Koordinatenrichtungen etwa gleich hoch anzusetzen sind.
-
Der Abstand der Messwertgeber ud das Inkrement des Wegaufnehmers beträgt
vorzugsweise 20 mm. Dieses ElaB bildet einen Rasterabstand filr die Auswertung,
der einerseits den praktischen Genauigkeitsanforderungen genagt, andererseits die
Zahl der auszuwertenden Messpunkte und den damit verbundenen Auswertungsaufwand
möglichst niedrig hält.
-
Die Vorriohtung ist zweckmäßigerweise so auszulegen, daß aus den Messwerten
der Messwertgeber in Abhängigkeit von deren Platz und Vorschub der Mittelpunkt des
zu untersuchenden Scheinwerfers bestimmt wird. Wird die Suchvorrichtung parallel
zur Lichtaustrittsfläche eines Scheinwerfers und vor dieser verfahren, dann geben
die aufgenommenen Helligkeitswerte ein Bild der Soheinwerferfläche wieder. Dieses
Bild kann nach versohiedenen bekannten Verfahren ausgewertet werden, insbesondere
ist es wichtig, ein maßgebendes Koordinatenpaar zu erhalten, das für die Ausrichtung
der Messvorriohtung benutzt werden kann.
-
Da die Scheinwerfer in der Regel eine symmetrisohe Form besitzen,
wird mit Vorteil der Mittelpunkt des Soheinwerfers als maßgebend vereinbart und
bestimmt.
-
Die Suchv#orrichtung kann in der Weise auagelegt werden, daß die Messwerte
der Meeßwertaufnehrer durch Schwellwertverstärker in einstellige Binärsignale umgewandelt
und zusammen mit den Koordinaten aus der Lage der Messwertaufnehmer und deren Vorschub
anhand der inkrementalen Wegmessung in einem Digitalrechner
gespeichert
und zur Mittelpunktsbestimmung der Scheinwerferfläche ausgewertet werden. In dieser
Ausführung können die Messwerte so eingestellt werden, daß lediglich zwischen Punkten
leuchtendenwund nichtleuchtenden unterschieden wird, so daß Helligkeitsunterschiede
im Bereich der Scheinwerferfläche die Nittelpunktsbestimmung nicht beeinflußen.
Dem Digitalrechner werden Informationen eingegeben, die besonders wenig Speicherraum
benötigen und sich leicht auswerten lassen.
-
Besonders zweckmäßig ist es, die Einheit der Koordinaten gleich dem
Abstand der Messwertgeber bzw. gleich dem Inkrement des Wegaufnehmers zu wählen,
Diese Abstimmung der verf4paren und ausgewerteten Rasterabstände ermöglicht einen
geringen Aufwand für die Messtechnik und deren Auswertung.
-
Mit Vorteil kann vorgesehen werden, daß die Messwerte der Messwertgeber
jeweils in einem durch die Wegimpulse des inkrementalen Wegaufnehmers gegebenen
Takt ausgelesen bzw.
-
eingespeichert werden. Insbesondere in dem Fall, daß die Suchvorrichtung
lediglich in einer Richtung vor der zu untersuchenden Scheinwerferfläche vorbeigefahren
wird, bietet diese Ausgestaltung eine einfache Steuerung der Messwertauslesung sowie
ein einfaches Programm für die Speicherung der Binärsignale.
-
Die Auswertung kann in der Weise erfolgen, daß der Mittelpunkt der
Scheinwerferfläche durch Schwerpunktbildung der als leuchtend bewerteten benachbarten
Messpunkte bestimmt wird.
-
Zweckmäßigerweise wird die Suchvorrichtung starr mit den Vorrichtungsteilen
verbunden, die zum Prüfen der Licht stärke und Lichtverteilung des jcheinwerfers
vorgesehen sind. Die sbrre Verbindung hat den Vorteil, daß die für den Mittelpunkt
des Scheinwerfers bestimmten Koordinaten unmittelbar auf die Lage der llessvorrichtung
übertragen werden können, und daß die Wegmessvorrichtung die Lage beider Vorrichtungsteile
bestimmen kann.
-
Eine Ausgestaltung der erfindung sieht vor, daß die Suchvorrichtung
in senkrechter und in waagerecht er Richtung durch einen oder mehrere Antriebe verfahrbar
ist, so daß die Möglichkeit besteht, die Suchvorrichtung und die ggfs. mit ihr verkoppelte
Prüfvorrichtung selbsttätig in eine vorzugebende Ausgangslage zu bringen, zur Bestimmung
der Scheinwerferfläche zu verfahren, und ggf, zur Prüfung der Lichtstärke und Lichtverteilung
auf den Mittelpunkt des Scheinwerfers aus zurichten.
-
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht einenLinearmotorvorschub in
waagerecht er Richtung vor.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch
einen Elektromotor-Vorschub in senkrechter Richtung, insbesondere über ein über
Umlenkrollen umlaufendes Seil, In besonders vorteilhafter Weise kann die Vorrichtung
gemäß einer oder ne mehrerer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in der
Weise ergänzt werden, daß eine Fernsehkamera so angeordnet ist, daß ihr Bildwinkel
die Gesamtheit der Lichtaustrittsflächen des zu untersuchenden Scheinwerfer erfasst.
Die Auswertung der von der Fernsehkamera erfassten Bildes erlaubt es, eine Ausgangslage
für die Messbewegung der Suchvorrichtung vorzugeben, oder sogar eine Soll-Lage für
die Vorrichtung zum Prüfen der Licht stärke und Lichtintensität eines Scheinwerfers
zu bestimmen.
-
Zweckmäßigerweise wird die Kamera außerhalb des Lichtkegelbereiches
aller zu untersuchenden Scheinwerfer ortsfest angeordnet. Aus dieser Lage lassen
sich Pehler vermeiden, die dadurch entstehen, daß Scheinwerfer in das Objektiv der
Kamera hineinstrahlen und durch Reflexe oder gar durch Üb erstrahlen des Bildes
das Messignal verfälschen.
-
Erfindungsgemäß kann vorgesehen werden daß das von der Kamera ausgehende
Messignal der Leuchtdichte für rasterförmig einander zugeordnete Nesspunkte der
Bildebene herausgewer-.tet und in einem Digitalrechner gespeichert wird0 Die Verarbeitung
des
Messignals für und die Speicherung in einem Digitalrechner bietet sich anhand der
Vielzahl anfallender Messpunkte an, ganz besonders dann, wenn ein solcher Rechner
bereits gemäß einer der vorgenannten Ausgestaltungen vorzusehen ist. Das im Digitalrechner
verschlüsselt gespeicherte Bild kann auf verschiedene Weise dazu benutzt werden,
eine oder mehrere Ausgangslagen für die Suchvorrichtung, ggf. sogar Soll-Lagen für
die Prüfvorrichtung der Lichtstärke und Lichtverteilung vorzugeben.
-
Insbesondere kann vorgesehen werden, daß aus den lesswerten fiir die
Leuchtdichte und deren Koordinaten die Zahl und die Mitte punktlage der zu untersuchenden
Scheinwerfer bestimmt wird. Aus diesen Daten können einerseits Sollwerte für die
Lage der auch und bzw. oder Prüfvorrichtung abgeleitet werden, darüberhinaus können
sie die Grundlage für eine umfassende Prüfung mehrerer zusammenwirkender Scheinwerfer
bilden.
-
Vorzugsweise können die Koordinaten der Scheinwerfermitelpunkte durch
Schwerpunktbildung der gespeicherten benachbarten, als hell bewerteten Messpunkte
ermittelt werden. Zweckmäßigerweise sieht die Helligkeitsbewertung der Messpunkte
nur zwei Stufen vor, so daß jeweils nur einstellige Binärzahlen gespeichert werden
müssen.
-
Soweit das Bild der Fernsehkamera zur Steuerung einer erfindungsgemäßen
Such Vorrichtung verwandt wird, kann vorgesehen werden, daß
der
Nessrasterabstand zur Auswertung des Signals der Fernsehkamera wesentlich größer
als der des Rasters der Suchvorrichtung ist. Diese Auslegung entspricht einerseits
der Genauigkeitsanforderung für die Ausgangslage der Suchvurrichtung, die lediglich
so eingestellt werden muss, daß sie bei der lziessbewegung die jeweilige Scheinwerferfläche
erfasst, andererseits hat ein größeres essraster einen geringeren Speicheraufwand
für die anfallenden Mess.werte zur Folge.
-
Gemäß der erfindung ist besonders vorteilhaft, daß der Abstand der
Rasterpunkte einem Abstand von etwa 100 mm im Bereich der Scheinwerfer in beiden
Koordinatenrichtungen entspricht.
-
Eine besonderes vorteilhafte Möglichkeit ist, eine.Lagesteuerung für
den Vorschub der Such- und bzw. oder Messvorrichtung in waagerecht er und senkrechter
Richtung auf die durch die Fernsehkameia ermittelten Soll-Lagewerte vorzusehen.
Eine solche Steuerung ermöglicht einen selbsttätigen Ablauf der von der Such- und
Messvorrichtung auszuführenden Bewegungen, wobei zweckmäßigerweise die Steuerbefehle
von einem für die Auswertung des Fernsehbildes bereitgestellten Rechner übernommen
wird..
-
Die Vorrichtung kann dabei so ausgelegt werden, daß ausgehend von
der angesteuerten Lage der Suchvorrichtung eine endgültige Soll-Lage für die Prüfvorrichtung
für die Lichtstärke und Lichtverteilung
aus den Messwerten der
Suchvorrichtung ermittelt wird. Aus dieser Zuordnung ergibt sich, daß die Fernsehkamera
ein umfassendes Bild der Anordnung aller zu prüfenden Scheinwerfer aufnimmt, das
zwar ein grobes Raster aufweist, welches jedoch genügt, eine geeignete Ausgangsposition
für die Messbewegung der Suchvorrichtung festzulegen, aus deren mit einem feineren
Raster aufgenommenen Messwerten der genaue Mittelpunkt des Scheinwerfers bestimmt
und für die Berechnung der Soll-l;age der Prüfvorrichtung gegenüber diesem Mittelpunkt
bewertet wird.
-
Bei einer Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf Kraftfahrzeugscheinwerfer
kann vorgesehen werden, daß die Zahl der Scheinwerfer sowie deren Anordnung, Zuordnung
und Einstellung einzeln nd in Verbindung miteinander mit Hilfe der im Rechner gespeicherten
Messwerte mit Rücksicht auf vorgegebene Vorschriften geprüft wird. Die Speicherung
der Messwerte im Rechner und die Möglichkeit, mit an sich bekannten Programmierverfahren
eine Auswertungsvorrichtung zu schaffend,iRicht nur den einzelnen Scheinwerfer,
sondern auch die Gesamtheit sorhandener Scheinwerfer hinsichtlich bestehender Vorschriften
prüft, eröffnet Vorteile, die über die Arbeitsersparnis, den Zeitgewinn und die
Genauigkeit der selbsttätigen Prüfung etwa gleich mit der Prüfung von Hand erheblich
hinausgehen, d ach bekannten Prüfverfahren und -vorrichtungen derartige Messungen
zum Teil nicht durchzuführen sind.
-
Zur Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen
werden, daß durch Leuchttafeln und bzw. oder Lautsprecher die einzutellende Lichtart
dem Fahrer des betreffenden geprüften Kraftfahrzeugs angezeigt bzw. angesagt wird,
Zweckmäßig werden die Anzeigen bzw. Ansagen von einem Rechner vorgegeben und elektrisch
gesteuert.
-
Zusätzlich kann vorgesehen werden, daß die vom Fahrer bis in eine
Prüfposition zu steuernde Bewegung des Kraftfahrzeuges diesem aber Leuchttafeln
angezeigt und bzw. oder über Lautsprecher angesagt wird.
-
Weiterhin können mit Vorteil Lichtschranken zur Überwachung der Position
des Kraftfahrzeuges verwandt werden, deren Signale in einem Rechner ausgewertet
und zur Steuerung von Atzeigen bzw, Ansagen verwendet werden. Die vorgenannten Ausgestaltungen
der Erfindung zeigen weitere Mittel an, die es erlauben, eine weitgehend selbsttätige
Durchführung der PtE-fung von Kraftfahrzeugscheinwerfern durchzuführen, wobei einerseits
der erforderlichen Genauigkeit der anzulaufendan Prüfposition eines Kraftfahrzeuges,
andererseits der Verständlichkeit und Sinnfälligkeit der dem Fahrer des Kraftfahrzeuges
mitzuteilenden Informationen Rechnung getragen werden kann.
-
Ein AuBrUhrungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 die Anordnung von Meßwertgebern
der PrüRvorrichtung, Fig. 2 ein Schaltbild der Meßwertgeber und der dazugehörigen
Signalumformung der Prüfvorrichtung, Fig. 3 ein Schaltbild für die Auswertungssteuerung
der Prüfvorrichtung, Fig. 4 ein Schaltbild für die logische Auswertung der Binärsignale
der Prüfvorrichtung, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer PrUfvorrichtung
und zweier mit der Prüfvorrichtung verbundener Suchvorrichtungen, Fig. 6 ein Schaltbild
der Meßwertgeber der Suchvorrichtung und deren Steuerung und Auswertung,
Für
die Anordnung von Messwert gebern zur Prüfung der Einstellung von Kraftfahrzeugscheinwerfern
entsprechend Fig. 1 kann eine Bildebene sowohl im direkten Scheinwerferkegel aufgestellt
werden, wobei für eine klare Darstellung der Hell-Dunkel-Grenze zweckmäßigerweise
ein Abstand von mehreren Metern vorzusehen ist, mit Vorteil ist jedoch die Bildebene
bekannter Prüfgeräte für die Scheinwerfereinstellung zu verwenden, die ein Linsensystem
zur Abbildung des-Lichtkegels aufweisen, das mit einem Abstand von weniger als etwa
0,5 m vor den zu prüfenden Scheinwerfer aufgestellt wird. Die Messwertgeber sind
in überwiegend senkrecht verlaufenden Reihen angeordnet, und zwareinermittlere Reihe
100, zwei weiteren Reihen 200 und 300 zu beiden Seiten der mittleren Reihe, zwei
außenliegenden Reihen 400 und 500, fünf weiteren, verhältnismäßig kurzen Reihen
610, 620, 630, 640 und 659 und zwei weiteren Reihen 660 und 670 im oberen Teil der
Bildebene..
-
Dies Reihen lassen sich verschiedene Aufgaben zuordnen, sowird ein
maximaler Lichtstärkewert, der sich in erster Linie aus der Reihe 100 ergibt,mit
den Mittelwerten der Lichtstärke um der Reihen 200 und 300 verglichen, die eingestellte
Lichtart zwischen Fernlicht einerseits und Abblend- oder Nebellicht andererseits
zu unterscheiden, Weiterhin wird der maximale Lichtstärkewert aus den von den Messwertgeberreihen
400 und 500 abgegebenen Messwerten gebildet und mit dem Mittelwert der jeweils benachbarten
Reihe 200 bzw. 300 verglichen, um ggf. die Lichtarten Abblendlicht und Nebellicht
zu unterscheiden.
Die Messwertgeber der Reihen 610, 620, 630, 640
und 650 sind innerhalb der Reihen jeweils auf Toleranzgrenzen für die Hell-Dunkel-Grenze
verschiedener Lichtarten una Einstellsollwerte angeordnet, so daß aus den Messwerten
dieser Reihen die Einstellung des Abblend- und Nebellichts in vertikaler Richtung
geprüft werden kann. In Fig. 1 sind zusätzlich die Sollinien für die Hell-Dunkel-Grenze
des Abblendlichtes eines PKW 11 und eines Kombi-Fahrzeuges 12 sowie für das Nebellicht
eines PKW 13 und eines Kombi 14 eingetragen, die einerseits zum besseren Verständnis
der Darstellung beitragen, andererseits in der erfindungsgemäßen Ausführung einem
Prüfenden zur Einstellung und Überwachung der Vorrichtung dienen können. Weiterhin
werden die Reihen 100, 400, 500, Gi;, 610, 620, 630, 640 uns650 zu einer maximalen
Wertbestimmung abgefragt, wobei das Ergebnis als Kennwert für die Gesamtlichtstärke
verwandt wird. Ganz entsprechend wird ein Maximalwert aus den vorgenannten Reihen
unter Aussparung des oberen Teiles der Reihe 100 mit den Messwertgebern 101 bis
105 gebildet, der als bezugswert für eine Normierung der Messwerte verschiedener
Messwertgebergruppen herangezogen wird.
-
Die schaltungstechnische Auslegung der Messwertgeber und der zugehörigen
Auswerteschaltung zeigt Bild 2. Die Messwertgeber weisen jeweils einen Fototransistor
15 auf, dessen Kollektor an der Versorgungsspannung von 15 V liegt, dessen Basisanschluß
nicht
aus dem Fototransistor herausgeführt ist oder offen bleibt und dessen Emitter über
einen Emitterwiderstand 16 mit dem Bezugs- und Massepotential von OV verbunden ist.
-
Ein auf die fotoempfindliche Schicht des Fototransistors siffallender
Lichtstrom setzt in der Basiszone des- Transistors Ladungsträger frei, die einen
entsprechend der Stromverstärkung höheren Strom vom Kollektor zum Emitter steuern,
so daß an dem Emitterwiderstand 16 eine Spannung in Abhängigkeit von den auf den
Messwertgeber aufEallenden Lichtstrom abfällt.
-
Diese Spannung wird zur weiteren Verarbeitung am imitteranschluß des
Fototransistors abgegriffen. Das beschriebene Schaltschema erfährt mehrere Abwandlungen,
die insbesondere dadurch gekennzeichnet sind, daß dem Emitterwiderstand über eine
Diode ein weiterer Widerstand gegen eine Vorspannung von + 4V parallel geschaltet
ist, oder aber, daß mehrere Motor transistoren parallel geschaltet sind und auf
ein gemeinsames Netzwerk arbeiten.
-
Die Beschaltung der Messwertgeber der Reihe 100 sieht in jeweils gleicherAualegung
einen Emitterwiderstand 16 von 3,9 kJL vor, der den Emitter mit dem Massepotential
verbindet, dem eine Reihenschaltung aus einer Diode 17 und einem Widerstand 18 parallel
geschaltet ist, wobei die Dicke 17 vom Emitter zum Widerstand 18 in Durchlassrichtung
gepolt ist und wobei der Widerstand 18 mit seinem der Diode gegen überliegenden
Anschluß mit einer Vorspannungsquelle von + 4V verbunden ist. Bei einer geringen
Aus steuerung des
.Fototransistors 15 bleibt die Ausgangsspannung
des Messwertgebers unter 4 V, wobei für die Empfindlichkeit des Gebers der Ermitterwiderstand
16 von 3,9 k 5t maßgebend ist.
-
Bei höherer Aussteuerung kann die Ausgangsspannung 4 V über steigen,
so daß über die Diode 17 der Widerstand 18 den iderstand 16 parallel geschaltet
wird und sich ein wesentlich geringerer Arbeitswiderstand aus der Rrallelschaltung
ergibt. Entsprechend geringer ist die Empfindlichkeit des Messwertgebers bei Aussgangssignalen
oberhalb von 4 V, darstellbar durch eine im Einschaltpunkt des Parallelnetzwerkes
abknickende Kennlinie des Messwertgebers. Eine ganz ähnliche Beschaltung weisen
die Messwertgeber der Reihen 400 und 500 auf, wobei die Fototransistoren 15 auf
ein imitternetzwerz arbeiten, in dem ein Widerstand 20 von 15 k # und ein über die
Diode 17 gegen die Vorspannung von 4 V parallel ge-Führte Widerstand 21 von 1,8
k # etwa vierfach größere Werte aufweisen als die entsprechenden Widerstände 16
bzw.
-
18 in der reihe 100. Die höheren Widerstandswerte führen zu einr höheren
Empfindlichkeit der Messwertgeber.
-
Von den beiden vorgenannten Ausführungsbeispielen der Messwertgeberschaltung
abweichend sind die Fototransistoren der Messwertgeberreiehen 200 und 300 jeweils
parallel geschaltet und arbeiten auf einen Emitterwiderstand 22 von 6,8 k # dem
ein Widerstand 23 von 820 JL über die Diode 17 gegen die Vorspannung von 4 V parallel
geschaltet ist.
-
Die ilesswertgeber der Reihen 610, 620, 630, 640 und 650 besitzen
einen in zwei Widerstände 23 von 12 k # und 24 von 3,9 k # geteilten Emitterwiderstand
zum Anschluß des Emitters zuerst über den Widerstand 23 und dann über den Widerstand
24 an das Massepotential, wobei über die Diode 17 ein Brallelwiderstand 25 von 1,8
k # den Emitter mit der Vorspannung von 4 V verbindet. Eine weitere Ausführungsform
ist für die Messwertgeber der Reihen 660 und 670 dargestellt, in denen die Fototransistoren
der zwei sich jeweils in gleicher Höhe gegenüberstehenden Messwertgeber parallel
geschaltet sind uni einen gemeinsamen, mit dem Nassepotential verbundenen Emitterwiderstand
27 von 15 kJQ sowie einen über die Diode 17 mit der Vorspannung von 4 V verbundenen
Parallelwiderstand 28 von 1,8 k # besitzen Die Auswertung der von den Messwertgebern
abgegebenen Signale erfolgt in unterschiedlicher, jedoch innerhalb einer Mes'swertgeberreihe
gleichen Weise, lediglich die Messwertgeberreihe. 1 ist in zwei Teilreihen gegliedert,
um eine teilweise Auswertung zu ermöglichen, In dieser Reihe ist an die Emitter
der Messwertgeber 101 - 105 jeweils die Anode einer Diode 30 angeschlossen, deren
Kathode auf eine gemeinsame Leitung 31 geführt wird, die über einen Steckkontakt
32 mit den Eingängen nachgeschalteter Verstärker verbindet. Eine solche Schaltung,
die mehrere niederohmige Spannungsquellen über die jeweils gleichgepolten Dioden
auf einen gemeinsamen, hochohmigen Ausgang verschaltet, führt je nach Polung der
Dioden die Bestimmung des Maximalwertes bzw.
-
Minimalwertes der Eingangsspannungen durch
Parallel
zu den Dioden 30 ist eine Diode 33 kathodenseitig mit der Leitung 31, anodenseitig
mit einer Leitung 34 verbunden, die ihrerseits wieder die Kathodenanschlüsse von
den Dioden 30 zusammenfasst, die anodenseitig zu einer Maximalwertbildung an die
Messwertgeber 106 - 115 führen, die in der gleichen Weise wie die Messwertgeber
101 - 105 ausgelegt sind. Für eine auf der Leitung 31 bzw. dem Steckkontakt 32 abzugreifende
Ausgangsspannung sind alle Messwertgeber der Reihe 100 zur Bestimmung eines Maximalwertes
zusammengefasst, wobei die Messwertgeber 106 - 115 ggf. einen um die Durchlasspannung
der Diode 33 verringerten Maximalwert erzeugen.
-
Bei der Weiterverfolgung der mit der Leitung 34 verbundenen Leitungen
ist ersichtlich, daß parallel zu den Ausgangsspannungen der Messwertgeber 106 -
115 die Spannungen weiterer Quellen über Dioden in die Leitung 34 eingespeist werden
können. Die Emitterspannungen der Messwertgeber der Reihen 400 und 500 werden in
gleicher Weise wie die der Reihe 100 über Dioden 30 auf eine gemeinsame Leitung
35 bzw. 36 geführt, die jeweils den Maximalwert der zugehörigen Reihe aufweist,
der in einem Spannungsteiler aus den Widerständen 37 von 47 k und 38 von 15 k Q
heruntergeteilt wird und anodenseitig an einer Diode 39 anliegt, deren Kathode mit
der Leitung 34 verbunden ist. Der Spannungsteiler aus den Widerständen 37 und 38
gleicht jeweils die im Vergleich zur Messreihe 100 höhere Empfindlichkeit der Messwertgeber
der Reihen 400 und 500, gegeben durch die höherohmigen Emitterwiderstände dieser
Reihen
aus, so daß die Messwerte von Messwertgebern verschiedener
dieser Reihen gleich bewertet werden.
-
Schließlich werden für die Maximalwertbestimmung die Messwertgeber
der Reihen 610, 620, 630, 640 und 650 herangezogen, wobei das als Spannungsteiler
ausgebildete Emitternetzwerk aus den Widerständen 23 und 24 eine Ausgangsspannung
abgibt, die bei gleichem auf den Sototransistor auftreffenden Licht strom mit der
der Messwertgeber der Reihe 100 vergleichbar ist. Diese Ausgangsspannungen liegen
an einer Diode 40 für jeden der Messwertgeber an, deren Kathode mit der Leitung
34 verbunden ist.
-
Der auf der Leitung 31 liegende maximale Messwert wird einerseits
in einem Verstärker 41, andererseits in einem Schwellwertverstärker 42 weiterverarbeitet,
Der Schwellwertverstärker 42 weist ein Potentiometer 43 auf, das zur Einstellung
des Schwellwertes dient, weiterhin enthält er einen Rückkoppelungszwei mit einer
Diode 44, die verhind-ert, daß an der Klemme 45 ein negatives Ausgangssignal des
Schwellwertverstärkers 42 auftritt. Der Schwellwertverstärker 42 dient der Feststellung,
ob der von den Messwertgebern abgenommene Maximalwert ausreicht, den zu prüfenden
Scheinwerfer als leuchtend zu bezeichnen. Der Sollwert für diesen Vergleich kann
mit Hilfe des Potentiometers 43 eingestellt werden, sein Ergebnis liegt an der Klemme
45 in der Form an, daß bei einem ausreichenden maximalen Messwert ein Ausgangssignal
von etwa 0 V (logisch "0") ausgegeben wird, bei nicht ausreichender maximaler Lichtstärke
ein Auagangssignal von10 V (logisch "1").
-
Der Verstärker 41 besitzt ein Potentiometer 46, das die Änderung der
Gesamtverstärkung in einem Bereich von etwa 0,6 bis 1,2 erlaubt. Das Ausgangssignal
des Verstärkers wird in zwei Schwellwertverstärkern 47 und 48 eingegeben, die untereinander
gleich sind und im Vergleich zum Schwellwertverstärker 42 einerseits einen zweiten,
gleichen Eingang, anstelle des Potentiometers 43 einen Festwiderstand 49 aufweisen,
im übrigen Jedoch übereinstimmen.
-
Auf die zweiten Eingänge der Schwellwertverstärker 47 und 48 werden
Signale gegeben, die durch eine Summen- oder Mittelwertbildung der Messwerte der
Reihen 200 bzw. 300 entstanden sind.
-
Da die Fototransistoren 15 der Messwertgeber der Reihen 200 und 300
Jeweils parallel geschaltet sind und in ein gemeinsames Emitternetzwerk aus dem
Widerstand 22 und der parallel liegenden Reihenschaltung der Diode 17 und des Widerstandes
23, angeschlossen an die Vorspannung von 4 V, den von der Lichtstärke gesteuerten
Strom einspeisen, stellt die von den Leitungen 50 bzw. 51, die Jeweils mit allenEsittern
der Reihe 200 bzw. 300 verbunden ist, eine Spannung dar, die der Summe und dem Mittelwert
der Ströme durch alle Foto transistoren einer Reihe proportional ist. Die Summenwerte
sind durch die Auslegung des Emitternetzwerkes, insbesondere durch die Widerstand
de 22 und 23, gewichtet und werden ber die Steckkontakte 52 und 53 den Schwellwertverstärkern
47 bzw. 48 zugeführt. Da mit gleicher Bewertung jedem der Schwellwertverstärker
47 und 48 das Ausgangssignale des Verstärkers 41 zugeführt wird, das
ein
gegenüber dem auf der Leitung 32 anliegenden Maximalwert entgegengesetztes Vorzeichen
aufweist, findet in den Schwellwertverstärkern ein Vergleich zwischen dem Maximalwert
und jeweils einem von den Reihen 200 und 300 ausgehenden Summenwert statt.
-
In diesem Vergleich wird die Änderung der Lichtstärke im Lichtkegel
in waagerechter Richtung für die Prüfung ausgenutzt, ob das Fernlicht eingeschaltet
ist oder nicht, und zwar in der Weise, daß das Fernlicht als eingeschaltet gilt,
wenn in einem der beiden Schwellwertverstärker das aus der Maximalwertbildung gewonnene
Signal im Vergleich zu dem ihm jeweils gegenübergestellten, aus der Summenbildung
der Messwerte der Reihe 200 bzw0 300 gewonnenen Signal, überwiegt. In diesem Fall
ist trotz der durch die Summenbildung bedingten Bewertung der Lichtstärke in den
Reihen 200 und 300 zumindest in einer der senkrecht angeordneten Reihen die mittlere
Lichtstärke gering und läßt auf ein starkes Lichtstärkengefälle in waagerechter
Richtung schließen, das dem Fernlicht zugeschrieben wird.
-
Die Auswertung der am Ausgang der Schwellwertverstärker 47 und 48
anliegenden einstelligen Binärsignale erfolgt durch Gatter 54, 55 und 56, die ein
"L"-Signal an einer Ausgangsklemme 57 erzeugen, wenn die beschriebene Auswertung
zum Ergebnis hatte, daß der Scheinwerfer ein 1?eicht ausgibt.
-
Mit geringem Aufwand kann eine zweite Feststellung getroffen pfund
ausgegeben werden, daß der Maximalwert nur einen der aus
den Reihen
200 und 300 gewonnenen Summ'emwerte übertrifft, so daß in diesem Falle auf ein seitlich
verstelltes Fernlicht geschlossen werden kann. Diese Auswertung erfolgt in den Gattern
58 und 59 und gibt ein Signal an der Klemme 60 aus, wenn das Fernlicht seitlich
verstellt ist.
-
Das auf der Leitung 34 liegende Potential gibt einen Maximalwert wieder,
der gegenüber dem auf der Leitung 31 abzugreifenden Maximalwert lediglich die Messwertgeber
101 - 105 nicht berücksichtigt. Der auf der Leitung 34 liegende Maximalwert wird
über einen Steckkontakt 61 einem Verstärker 62 zugeführt, dessen Aufbau mit dem
Verstärker 41 übereinstimmt und der in gleicher Weise mit Hilfe eines Potentiometers
63 im Verstärkungsgrad v'on 0,6 bis 1,2 einstellbar ist. Die Ausgangsspannung des
Verstärkers 62 wird infolge der Signalumkehr im Verstärker als negativer Wert den
Schwellwertverstärkern64 und 65 zugeführt, deren Aufbau mit dem der Schwellwertverstärker
47 und 48 übereinstimmt und die für jeden der Messwertgeber der Reihen 610, 620,
630, 640 und 650 bzw. für jedes Messwertgeberpaar aus der Reihe 660 einerseits und
670 andererseits vorgesehen werden.
-
Der von dem beleuchteten Fototransistor 15 eines Messwertgebers der
Reihen 610, 620, 630, 640 oder 650 erzeugte Strom bewirkt einen durch die Auslegung
der Widerstände 23, 24 und 25 des Emitternetzwerkes zu wichtenden Spannungsabfall,
der auf den Eingang des zugehörigen Schwellwertverstärkers 64 gegeben wird und
durch
den Vergleich mit der Ausvgangsspannung des Verstärkers 62 normiert wird, so ~ daß
das Ausgangssignal des Schwellwertverstärkers 64 sich aus dem Ausgangssignal des
zugehörigen Messwertgebers im Yerhältnis zum Ausgangssignal des Verstärkers 62 ergibt.
-
In ähnlicher Weise wird das Ausgangssignal zweier jeweils paarweise
aus der Reihe 660 und 670 zusammengefasster Messwertgeber durch die Widerstände
27 und 28 des Emitt'ernetzwerkes gewichtet und jeweils einem Schwellwertverstärker
65 zugeführt, der in gleicher Weise wie jeder der Schwellwertverstärker 64 sein
Ausgangs signal aus dem auf das Ausgangssignal des Verstärkers 62 bezogenen Messwert
des zugehörigen Messwertgebers gewinnt.
-
Der für die Normierung herangezogene Maximalwert, abgegriffen von
der Leitung 34, berücksichtigt zweckmäßigerweise die Messwerte der Messwertgeber
101 - 105 nicht, um bei insgesamt wesentlich zu hoch eingestelltem Licht die'Empfindlichkeit
der für die Prüfung der Höheneinstellu,ng maßgebenden Teile der Auswerterschaltung
nicht zu reduzieren und.ein klares Prüfungsergebnis' zu gewährleisten. Die Prüfung
der Höheneinstellung erfolgt in den allen Schwellwertverstärkern 64 und 65 nachgeschalteten
logischen Auswerteschaltungen für die an den Klemmen 66 bzw. 67 der Schwellwertverstärker
64.bzw. 65 ausgegebenen Binärsignale.
-
Die Messwerte der Messwertgeber der Reihen 400 und 500 bilden über
die Dioden 30 jeweils einen Maximalwert auf den Leitungen
35 bzw.
36, der einerseits über den Spannungsteiler aus den Wiaerständen 37 und 38 und die
Diode 39 den Leitungen 34 und 31 zugeführt wird, andererseits über je einen Verstärker
70 bzw.
-
71 mit über ein Potentiometer 72 bzw. 73 wischen 0,8 und 8 einstellbaren
Verstärkungsgrad auf Schwellwertverstärker 74 bzw.
-
75 gegeben wird. Die Schwellwertverstärker 74 und 75 weisen den gleichen
Aufbau wie die Schwellwertverstärker 47, 48 sowie alle Schwellwertverstärker 64
und 65 auf. Den Schwellwertverstärkern wird neben dem unter Verstärkung und Vorzeichenwechsel
von den Reihen 400 bzw. 500 ausgegebenen Maximalwert als zweiter Eingangswert mit
positiven Vorzeichen das von den iiesswertgebern der Reihen 200 bzw. 300 auf den
Leitungen 52 bzw. 53 gewonnene Summensignal zugeführt. Unter Berücksichtigung verschiedener
Einßißgrößen für die Wichtung der in den Schwellwertverstärkern 64 und 75 zu vergleichenden
Signal, insbesondere der Emitter netzwerke und der Verstärkung der Verstärker 70
und 71 bilden die Schwellwertverstärker 74 und 75 zwei binäre Ausgangssignale, die
anzeigen, ob auf der jeweils überprüften Seite der Bildebene der maximale Messwert
der Reihe 400 bzw. 500 den Summenwert der Reihe 200 bzw. 300 in dem vorgegebenen
Masse übertrifft oder nicht. In den nachgeschalte-1P1 Gattern 76, 77, 78 und 79
werden zwei Ausgangssignale gebildet, die an den Klemmen 80 und 81 ausgegeben werden,
wobei die Klemme 80 ein wL"-Signal führt, wenn zumindest bei einem Schwellwertverstärker
74 oder 75 das sich aus der Summenbildung gegenüber dem aus der Maximalwertbildung
sich ergebenden Signal überwiegt, während an Klemme 81 ein "Ln-Signal auftritt,
wenn zumindest bei einem der Vergleiche der Maximalwert überwiegt.
-
In Fig. 3 ist die weitere Auswertung der an den Klemmen 45, 57, 80
und 81 anliegenden Signale und das Abspeichern der von Hand oder von einem Rechner
anzubietenden Angaben über die Eraftfahrzeugs-, Prüfung und Lichtart dargestellt.
Die Klemme 45 weist ein Signal auf, wenn die Gesamtlichtstärke als ausreichend bestimmt
wurde, andernfalls ein "L"-Signal. Das Binärsignal wird in dem Gatter 82 invertiert
und an die Klemme 83 sowie an die Eingänge der Gatter 84 - 89 weitergeleitet. Die
Gatter 84, 85 und 86 werden zu der Prüfung herangezogen, ob die Meßergebnisse für
die Lichtart, die an den Klemmen, 57, 80 und 81 anliegen, mit den Werten einer Lichtarteingabe
90 übereinstimmen, einem Schaltungsteil, in den durch Betätigung der Taste 91 für
Fernlicht, 93 für Abblendlicht und 95 für Nebellicht oder durch'ein kurzzeitiges
oder anstehendes Signal,-insbesondere von einem Rechner auf den den Tasten jeweils
zugeordneten Klemmen 92, 94 und 96 die vorgegebene Lichtart eingespeichert wird,
wobei erstens durch die Verschaltung der logischen Bauelemente eine Verriegelung
erreicht wird, die die gleichzeitige Speicherung von zwei Lichtarten ausschließt,
zweitens bei einem an den Klemmen 92, 94 oder 96 anstehenden Signal ausschließt,
daß durch Betätigung der Tasten 911 93 oder 95 eine andere Lichtart eingespeichert
wird. Die Ausgänge der Gatter 84, 85 und 86 werden über ein Gatter 97 verknüpft,
das bei Übereinstimmung der vorgegebenen und der gemessenen Lichtart an einer Klemme
98 ein "X"-Signal ausgibt.
-
Die Gatter 87, 88 und 89 führen die- gleichen Verknüpfungen durch
wie
die Gatter 84, 85 und 86, jedoch ist jeweils die von der Lichtarteingabe 90 ausgehende
Signalleitung durch eine von einem Impulsgenerator 120 ausgehende Leitung ersetzt,
deren Signal allen dreien der Gatter 87, 88 und 89 parallel zugeführt wird.
-
Die letztgenannten Gatter sind dem Fernlicht, dem Abblendlicht bzw.
dem Nebellicht zugeordnet und bilden an ihrem Ausgang ein mit der Impulsfolge des
Impulsgebers synchrones, wechselndes Ausgangssignal, wenn das über die Klemme 45
eingegebene Signal das Licht als ausreichend ausweist und wenn sich die für das
jeweilige Gatter betreffende Lichtart aus der Kombination der Signale der Klemmen
57, 80 und 81 ergibt. Die Ausgangssignale der Gatter 87, 88 und 89 werden in weiteren
Gattern 121, 122 und 123 mit den Ausgangssignalen der Lichtarteingabe 90 verknüpft
und über Klemmen 124, 125 und 126 an jeweils einen Lampentreiber ausgegeben, der
eine Lampe für ein Leuchtfeld mit der Aufschrift "Fernlicht", "Abblendlicht" bzw.
Nebellicht schaltet. Sofern die in die Lichtarteingabe 90 eingespeicherte Lichtart
mit der gemessenen übereinstimmt, wird in dem betreffenden der Gatter 121, 122 oder
123 das von den Gattern 87, 88 oder 89 ausgehende Wechselsignal durch das von der
Lichtarteingabe 90 ausgehende Gleichsignal überlagert und hat keinen Einfluß auf
die gleichförmig eingeschaltete Beleuchtung des betreffenden Leuchtfeldes.
-
Eine Abweichung zwischen der eingestellten und der gemessenen Lichtart
bewirkt demgegenüber,daß das Leuchtfeld für die eingestellte Lichtart gleichförmig
beleuchtet wird, das Leuchtfeld für die gemessene Lichtart übereinstimmend mit dem
Signal des betreffenden der Gatter 87 - 89 blinkt. Drei weitere Klemmen 127 -
129
sehen die Ausgabe der in der Lichtarteingabe 90 gespeicherten Informationen vor.
-
Ähnlich der Lichtarteingabe 90 ist eine Bahrzeug- und Prüfungsarteingabe
130 vorgesehen, die vier Tasten und parallel zu jeder Taste jeweils eine Eingangsklemme
für eine vorzugsweise über einen Rechner gesteuerte Ferneingabe enthält, von denen
die Taste 131 eingibt, daß ein PKW zu prüfen ist, während die Taste 133 alternativ
die Prüfung eines Kombifahrzeuges eingibt, Weiterhin sind'durch die Tasten 135 und
137 zwei Sätze von Toleranzwerten wählbar, und zwar durch Betätigung der Taste 135
die nach § 50 B StVZO vorgeschriebenen Toleranzwerte und durch Betätigung der Taste
137 erweiterte Toleranzwerte, die auch unter anderen Voraussetzungen der Prüfung,
insbesondere einer Prüfung durch die Polizei mit Toleranzwerten nach § 50 C StVZO
eine Prüfung der Scheinwerfer erlauben0 Die den Tasten nachgeschalteten aogischen
Bauelemente speichern die eingegebene Information, sichern die Eindeutigkeit der
sich paarweise ausschließenden Angaben, verhindern, daß die gespeicherte Information
durch eine Betätigung einer Taste geändert wird, solange diese Information durch
Dauersignale an den Klemmen 132, 134 bzw0 136 und 138 vorgegeben ist. Die gespeicherten
Angaben werden über die Klemmen 139 - 142 ausgegeben .
-
Eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Ausführungen in der die Lichtart
nicht mehr eingegeben, sondern lediglich gemessen wird und damit Anforderungen an
eine selbsttätige Prüfung von Scheinwerfern
entgegenkommt, führt
zu einer Vereinfachung des in Fig.
-
3 dargestellten Schaltungsteils, in dem die gesamte Lichtarteingabe
90, der Impulsgeber 120 sowie die Gatter 84, 85, 86 und 97 fortgelassen werden können.
-
Die Auswertung der Höheneinstellung des Scheinwerfers erfolgt nach
einem Schaltplan, der in Fig. 4 dargestellt ist. Dieser Schaltungeteil erhält als
Eingangs signale die durch Schwellwertverstärker binär gewandelten Meßwerte der
Meßwertgeber der Reihen 610, 620, 630, 640, 650, 660 und 670, deren Anschlußklemmen
der Einfachheit halber mit den Kennzahlen der zugehörigen Meßwertgeber im Zahlenbereich
zwischen 611 und 674 gekennzeichnet sind, wobei die Meßwertgeber der Reihen 660
und 670 bereits paarweise zusammengeschaltet sind, wie anhand der Fig. 2 beschrieben.
Weitere Eingangssignale werden über die Klemmen 140 zur' Festlegung, ob der Scheinwerfer
eines Kombifahrzeuges geprüft werden soll oder nicht, 141 zur Festlegung, ob die
engeren Toleranzen vorgesehen werden sollen oder nicht, weiterhin die Klemmen 127
- 129 für die vorgegebene Lichtart und die Klemme 98 zur Eingabe, ob die vorgegebene
und die gemessene Lichtart übereinstimmen, eingespeist. Als Ausgangssignale des
Schaltungsteils werden an Klemmen 150, 151 und 152 Binärsignale ausgegeben, von
denen jeweils eine eine L"-Information, d. h.
-
eine positive Spannung von etwa 15 Volt führen kann, die die Beleuchtung
eines Leuchtfeldes steuert, das die Scheinwerfereinstellung als wsu hoch", wgutw
bzw. wsu tief" kennzeichnet.
-
Wird durch' ein "L"-Signal auf der Klemme 150 eine zu hohe Einstellung
des Scheinwerfers gemeldet, dann kann diese Meldung aus einem Bündel von Möglichkeiten
sich ergeben haben. Die Klemme 150 ist mit dem Ausgang eines Gatters 153 verbunden,
das zwei Eingänge aufweist. Der eine von diesen ist über ein Umkehrgatter 154 mit
dem Ausgang eines Gatters 155 verbunden, das die Signale aus den Meßwertgebern der
Reihen 660 und 670 auswertet und zwar in der Art, daß die Beleuchtung der oberen
drei Meßwertgeberpaare in jedem Fall eine zu hohe Einstellung des Scheinwerfers
anzeigt, die Beleuchtung des unteren Meßwertgeberpaares 664, 674 nur in dem Falle,
daß ein Kombifahrzeug geprüft wird, wozu diese von der Klemme 140 ausgehende Angabe
zur Fahrzeugart in einem Gatter 156 mit dem von den letztgenannten Meßwertgebern
ausgehenden Binärsignal verknüpft wird, das zuvor in einem Umkehrgatter 157 invertiert
wurde.
-
Neben dieser allgemeingültigen Feststellung einer zu hohen Scheinwerfereinstellung
werden die anderen zu prüfenden Möglichkeiten fallweise untersucht. Der zweite Eingang
des Gatters 153 ist mit dem Ausgang eines Gatters 158 verbunden, das die fallweise
festzustellende zu hohe Scheinwerfereinstellung nur dann weitergibt, wenn aufgrund
der Eingangsinformation von der Klemme 98 das richtige Licht eingestellt ist. Das
Gatter 189 faßt die Signale der Gatter 190 - 193 zusammen, denen von den Klemmen
140, 141, 127, 128 und 129 die Signale zugeführt werden, die zur Auswahl der betreffenden
oberen Toleranzgrenze nötig sind. Entsprechend dieser Toleranzgrenze kann eines
der Gatter 190 - 193
in die Lage versetzt werden, das Signal eines
mit seinem Eingang verbundenen Gatters 194, 195, 196 bzw. 197 weiterzugeben. In
diesen Gattern sind die Signale der Meßwertgeber jeweils einer oberen Toleranzgrenze
in der Weise verknüpft, daß die Angabe einer zu hohen Einstellung bereits dann möglich
ist, wenn nur einer der Meßwertgeber beleuchtet ist.
-
Das von dem Gatter 153 ausgehende Signal wird über ein Umkehrgatter
220 an Gatter 221 und 222 weitergegeben, sperrt diese Gatter im Falle einer zu hohen
Einstellung und schließt die zusätzliche Anzeige einer guten oder zu tiefen Einstellung
aus. Die Einstellungsanzeige "gut" wird dann ausgegeben, wenn weder über die Gatter
153 und 220 eine zu hohe Einstellung noch über das Gatter 222 eine zu tiefe Einstellung
des Scheinwerferlichtes gemeldet wird und wenn nach dem Signal auf der Klemme 98
die vorgegebene und die gemessene Lichtart übereinstimmen.
-
Die Meldung einer zu tiefen Scheinwerfereinstellung über ein Umkehrgatter
223 und die Klemme 152 setzt voraus, daß in das Gatter 222 von dem Gatter 220 bzw.
der Klemme 98 Signale eingegeben werden, die sowohl die Übereinstimmung der vorgegebenen
und gemessenen Lichtart wie auch eine nicht als zu hoch bewertete Scheinwerfereinstellung
beinhalten. Ein Gatter 224 faßt die Ausgangssignale der Gatter 225 - 229 zusammen,
von denen ein Signal für eine unzulässig tiefe Einstellung des Scheinwerfers auagehen
kann. Die Gatter 225 - 229 haben die Aufgabe, mit Hilfe der von den Klemmen 140,
141, 127, 128 und 129 ausgehenden Signale für
die Kraftfahrzeugs-,
Prüfungs- und Lichtart ausschließlich die für die zutreffende Kombination maßgeblichen
Signale durchzulassen, indem die Signale von den genannten Klemmen auf die Eingänge
der Gatter gegeben werden.
-
Die Prüfung einer zu tiefen Fernlichteinstellung erfolgt über die
dem Gatter 229 zugeführten Signale. Wie sich aus der Verschaltung entnehmen läßt,
wird eine zu tiefe Einstellung dieser Lichtart denn angezeigt, wenn bei der Prüfung
eines, Pkw weder das Meßwertgeberpaar 664, 674 noch die Meßwertgeber 631, 643, 634
bei der Prüfung eines Kombifahrzeuges darüber hinaus auch die Meßwertgeber 636 oder
646 nicht beleuchtet werden.
-
Die Prüfung des Abblendlichtes für einen Pkw läßt sich von dem Gatter
228 ausgehend rückverfolgen und zeigt, daß im Fall der engeren Toleranzen die Meßwertgeber
fl 622 oder 632 und die Meßwertgeber 642 uder 652 belichtet sein müssen, im Falle
der weiteren Toleranzgrenzen muß mindestens ein Meßwertgeber in Jeder der nachstehend
genannten Gruppen beleuchtet sein, in der gruppenweisen Zusammenfassung 622, 623,
624 bzw0 632, 633 und 634 bzw.
-
642 und 643 bzw. 652 und 653o Die Prüfung, ob die Nebellichteinstellung
eines Pkw zu tief ist wertet im Rahmen der erweiterten Toleranzgrenzen die Signale
aus den Meßwertgebergruppen 623, 624, 625 und 626 bzw. 633, 634, 635 und 636 bzw.
644 und 645 bzw. 656 und 657, im Rahmen der engeren Toleranzgrenzen zusätzlich die
Signale
der Meßwertgebergruppen 622, 623 und 624 bzw. 632, 633
und 634 bzw. 644 und 656 aus, wobei die Einstellung als zu tief bewertet wird, wenn
in einer der Gruppen nicht mindestens ein Meßwertgeber beleuchtet ist.
-
In ähnlicher Weise gilt die Abblendlichteinstellung eines Eombifahrzeuges
als zu tief, wenn nicht in jeder der Meßwertgebergruppen 623, 624, 625 und 626 bzw.
633, 634, 635 und 636 bzw.
-
643 und 644 bzw. 653 und 654 zumindest ein Meßwertgeber beleuchtet
ist. Die in gleicher Weise ausgewertete Einstellung des Nebellichtes eines Kombifahrzeuges
wertet die Meßwertgebergruppen 623, 624, 625, 626 und 627 bzw. 633, 634, 635, 636
und 637 bzw.
-
644, 645 und 646 bzw. 656, 657 und 658 aus.
-
Die vorstehend beschriebene Anordnung von Meßwertgebern und deren
Auswertung erlaubt die Prüfung, welche Lichtart von dem Scheinwerfer ausgeht, ob
die Höheneinstellung den gesetzlichen oder gesondert vorgegebenen Vorschriften entspricht
und ob, im Falle eines Fernlichts, eine seitliche Fehleinstellung vorliegt.
-
Die Prüfvorrichtung kann an einen erweiterten Bereich von Prüfbedingungen
und Fehlereinflüssen dadurch angepaßt werden, aaß die Gesamtanordnung gegenüber
dem Scheinwerfer oder gegenüber einem vor der Bildebene angebrachten Linsensystem
vorzugsweise in senkrechter Richtung verstellt wird.
-
Fig. 5 zeigt die Raumform einer Vorrichtung zum Prüfen der Lichtstärke
und Lichtverteilung gemäß der Erfindung, ergänzt durch eine Suchvorrichtung. Die
in Fig. 1 dargestellte Bildebene befindet sich zusammen mit den vorstehend beschriebenen
Schaltungsteilen in einem Gehäuse 320, das stirnseitig ein Linsensystem 321 zur
Abbildung des Lichtkegels eines Scheinwerfers auf der Bildebene aufweist. Das Gehäuse
320 wird durch zumindest drei tragende Führungsschienen 322, 323 und 324 gehalten,
die einerseits in einem Grundrahmen 325 befestigt sind, andererseits durch eine
Dachplatte 326 gehalten werden. Auf den Führungsschienen 322, 323 und 324 ist das
Gehäuse 320 in puhrungen 327 und 328 rollend gelagert und wird durch einen umlaufenden
Seilzug 329 gestellt, der über Umlenkrollen 330, 331 und 332 umläuft und über eine
Seiltrommel 333 von einem Motor 334 angetrieben wird. Den Stellweg.des Gehäuses
320 in senkrechter Richtung mißt 335/ ein inkrementaler Wegaufnehmer mit einer Meßlatte
an der entlang ein Impufilsgeber 336 fährt. Beim Durchlaufen eines Weginkrementes
bildet der Impulsgeber 336 eine Phase von ortabhängigen Signalen aus, die vorzeichenrichtig
zur Aus zählung der Lage des Gehäuses 320 in senkrechter Richtung ausgewertet werden
können.
-
Der Grundrahmen 325 ist auf zwei Grund schienen 337 und 338 rollend
geführt, von denen die vordere gleichzeitig als Meßlatte f@r die Bewegung des Grundrahmens
gegenüber dem Boden ausgebildet ist und die Abgabe von periodischen Wegsignalen
durch den Impulsgeber 339 erlaubt. Für die Verstellung der Vorrichtung in
waagerechter
Richtung werden Rollen 340 und 341 des Grundrahmens 325 durch einen Getriebemotor
342 über ein umlaufendes Seil 343 verstellt; diese Antriebsform kann Jedoch auch
durch einen Linearmotor ersetzt werden, dessen Feld auf eine der beiden, hierfür
besonders gestalteten F0hrungsschienen oder auf eine weitere Antriebs schiene einwirkt.
-
An dem Gehäuse 320 sind stirnseitig zu beiden Seiten des Linsen-Systems
321 zwei Suchvorrichtungen 344 und 345 angeordnet, die jeweils in einer Reihe von
Bohrungen 346 nicht dargestellte fotoelektrische Meßwertgeber enthalten, wobei jede
Bohrung eine Tiefe aufweist, die sehr groß gegenüber dem in Fig. 5 sichtbaren ffnungsdurchmesser
ist, durch eine matte, dunkle Einfärbung und gegebenenfalls durch eine besonders
in Richtung der Achse der Bohrung aufgerauhte oder profilierte Wandung Reflektionen
ider Bohrung unterdrückt und in ihrem Endteil Jeweils einen Meßwertgeber enthält,
vor den ein Infrarotfilter gesetzt ist. hfgrund dieser Ausführung erfaßt jeder Meßwertgeber
nur ein enges Bündel vorzugsweise parallel gerichteter Strahlen, die parallel zu
den von den anderen Meßwertgebern erfaßten Strahlenbündeln und parallel zur Achse
des Linsensystems 321 einfallen müssen. Die beiden Suchvorrichtungen werden wahlweise
eingeschaltet, und zwar erfolgt der Suchvorgang bei waagerechter Bewegung der Vorrichtung,
wobei abhängig von der Bewegungsrichtung die dem Linsensystem 321 vorauslaufende
Suchvorrichtung 344 oder 345 abgefragt wird. Auf diese Weise ist es möglich, in
einem Bewegungsvorgang die Lage eines dem Gehäuse 320 gegenüberstehenden Scheinwerfers
aus den Meßwerten der Meßwertgeber der Suchvorrichtung
344 bzw.
345 beim waagerechten Verfahren der Vorrichtung zu bestimmen und unmittelbar anschließend
ohne Zwischenhalt oder Bewegungsumkehr das Linsensystem 321 in die gegenüber dem
Scheinwerfer ausgerichtete Lage in waagerechter Richtung und nötigenfalls durch
einen gleichzeitigen Verstellvorgang in senkrechter Richtung zu fahren.
-
Die elektrische Schaltung und Auswertung der Meßwertgeber der Suchvorrichtungen
344 und 345 ist in Fig. -6 dargestellt. Die Suchvorrichtung 344 enthält 16 Fototransistoren
350 - 365, die Suchvorrichtung 345 16 Fototransistoren 370 - 385, deren Emitter
jeweils über eine Diode 386 auf die Eingangsklemme 387 einer Verstärkerschaltung
388 geführt wird. Die Verstärkerschaltung 388 besitzt einen Vorwiderstand 389 von
10 k # und einen Eingangsableitwiderstand 390 von 100 k . Die Eingangssignale werden
auf den nicht umkehrenden Eingang gegeben, der umkehrende Eingang ist über einen
Rückkopplungswiderstand 391 von 10 kit mit einem Potentiometer 392 von 1û kllverbunden,
das den Ausgang des Verstärkers mit einem mit'dem Bezugspotential verbundenen Widerstand
393 von 1 k£Lverbindet. Das Ausgangssignal des,Verstärkers 388 wird in einem Schwellwertverstärker
394 eingegeben,' dessen nicht umkehrender Eingang mit der Mittelanzapfung eines
Spannungsteilers aus den Widerstän,den 395 von 10 M Q und 396 von 10 kR zusammengeschaltet
ist, während der umkehrende Eingang ber eine Begrenzerdiode 397 zurückgekoppelt
ist und einen Eingangswiderstand 398 von 22 k # zur Eingabe des Meßwertes und einen
zweiten Eingangswiderstand 399 von gleichfalls 22 k #
zur Eingabe
eines Sollwertes aufweist.
-
Der Sollwert wird von dem Ausgang einer Verstärkerschaltung 420 abgenommen,
die einen RUckkopplungswiderstand 421 von 100 kn, zwei Eingangwiderstände 422 und
423 von 10 kA besitzt, wobei ein Ende des Widerstandes 423 mit der Anzapfung eines
Trimmpotentiometers 424 verdrahtet ist. Das Trimmpoteniometer 424 liegt parallel
zu einer Diode 425, die durch einen Einspeisungswiderstand 426 von 10 k # bei Polung
in Durchlaßrichtung mit einem Dauerstrom beaufschlagt wird, der eine Diodenrestspannung
erzeugt, die zur Einstellung des Sollwertes abgegriffen wird.
-
Die Meßwertgeberreihen 350 - 365 bzw. 370 - 385 werden ber die Versorgungeleitungen
430 bzw. 431 wahlweise eingeschaltet, wozu über eine der Eingangsklemmen 432 bzw.
433 ein Ln-Signal auf das zugehörige Gatter 434 bzw. 435, ein On-Signal über die
andere der beiden Klemmen auf das andere Gatter gegeben wird, so daß die Versorgungsspannung
ber nachfolgende Gatter 436 bzw.
-
437, Ausgangswiderstände 438 bzw. 439 nur auf eine der Versorgungsleitungen
430 bzw. 431 gegeben wird, wobei die Spannung durch Zenerdioden 440 bzw. 441 in
Verbindung mit den Auegangswiderständen 438 bzw. 439 begrenzt wird. Eine weitere
Eingangsklemme 442 ist mit je einem Eingang der Gatter 434, 435 verbunden und für
einen Eingangsimpuls vorgesehen, der dann gebildet wird, wenn sich der Wegimpulsgeber
339 gegenüber der Meßlatte 337 beim Verfahren des Grundrahmens 325 um ein Weginkrement
weiterbewegt hat, so daß nur die vorlaufende Meßwertgeberreihe,
und
diese nur beim Durchlaufen ortsfester Wegpimkte eingeschaltet wird.
-
Aufgrund der an den Eingangsklemmen 432, 433 und 442 eingegebenen
Signale liefert die eingeschaltete Reihe der Meßwertgeber 350 - 365 bzw. 370 - 385
über die zugehörigen Verstärker 388 und die nachgeschalteten Schwellwertverstärker
394 an Ausgangsklemmen 450 - 465 einen Satz von einstelligen Binärsignalen, der
angibt, ob sich in Meßrichtung vor dem jeweiligen Meßwertgeber eine in Richtung
auf diesen leuchtende Lichtquelle befindet oder nicht. Dieser Satz von Ausgangssignalen
wird in einem nicht dargestellten Rechner gespeichert, so daß aus der punktweisen
Messung innerhalb einer Meßwertgeberreihe und aus der aufeinanderfolgenden Abfrage
der Meßwertgeberreihe zu den Meßpunkten beim Verfahren der Vorrichtung in waagerechter
Richtung ein im Rechner auswertbares Rasterbild eines der*Suchvorrichtung gegenüberstehenden
Scheinwerfers ergibt. Durch Schwerpunktbildung der als leuchtend bewerteten Meßpunkte
wird der Mittelpunkt der Scheinwerferfläche bestimmt und ein neuer Sollwert für
die Verstellung der Vorrichtung ermittelt, so daß die Linse 321 den Scheinwerfer
etwa in Richtung ihrer Achse erfaßt. Anschließend erfolgt die anhand, der Fig. 1
- 4 beschriebene Prüfung der Lichtstärke und Lichtverteilung des Scheinwerfers.
-
Außer dem genannten Rechner gehört eine Fernsehkamera zu den nicht
dargestellten Teilen des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die ortsfest in einem Abstand hinter
den in Fig. 5 gezeigten Führungsschienen
337 und 398 und so bzw. tief hoch/über dem Boden angeordnet ist, daß nur geringfügiges
Streulicht in das Linsensystem der Kamera einfallen kann, so daß das von der Kamera
aufgenommene Bild nicht überstrahlt oder wesentlich verfälscht wird. Das Bild dieser
Kamera wird in einem Rasterabstand von etwa 10 cm sowohl in waagerechter wie in
senkrechter Richtung ausgewertet und im Rechner gespeichert. Aus dem gespeicherten
Bild ermittelt der Rechner, wieviele Scheinwerfer eingeschaltet sind und in welcher
Lage sie sich befinden. Die auf diese Weise ermittelten Lagewerte werden als Ausgangsposition
für ein waagerechtes Verfahren der Suchvorrichtung verwandt, die eine genauere und
feiner gerasterte Messung der Lage des einzelnen zu messenden Scheinwerfers durchführt.
Der Rasterabstand für die Messung der Suchvorrichtung beträgt in diesem Beispiel
sowohl in senkrechter wie in waagerechter Richtung 2 cm. Da die Signale der Fernsehkamera
und die Signale der Suchvorrichtung jeweils in getrennten, aufeinanderfolgenden
Arbeitsgängen ausgewertet werden, kann der Speicherraum nach jeder Auswertung gelöscht
werden und braucht nur einfach zur Verfügung gestellt zu werden.
-
Die Auswertung des von der Fernsehkamera aufgenommenen Bildes ergänzt
in vorteilhafter Weise die Möglichkeiten, die sich durch die selbsttätige Prüfung
der Lichtstärke und Lichtverteilung eines Scheinwerfers ergeben, indem die Scheinwerfer
nicht nur einzeln, sondern in ihrer Gesamtheit auch auf Vorschriften geprüft werden
können, die nicht nur den einzelnen Scheinwerfer
betreffen und
weiterhin Angaben über die Zulässigkeit der Anordnung gegenüber dem Kraftfahrzeug
erlauben.
-
Die Ergebnisse der Prüfung können sowohl direkt-angezeigt oder angesagt
werden, sie sind aber auch beispielsweise einer Gesamtauswertung verschiedener Prüfungen
an einem Kraftfahrzeug, etwa einer zusätzlichen Prüfung der Bremsanlage oder der
Bearbeitung zugänglich, sie können weiterhin mit geringem Aufwand für statierische
und andere Zwecke ausgewertet werden.
-
Nicht dargestellt ist weiterhin ein System von Lichtschranken, das
die Zufahrt des Kraftfahrzeuges vor die Prüfvorrichtung überwacht und ein System
von Leuchttafeln, wahlweise ergänzt oder ersetzt durch Lautsprecher, das den Fahrer
des Kraftfahrzeuges bei der Zufahrt einweist, wobei die Signale der Lichtschranken
zur Überwachung der Zufahrt herangezogen werden, und das dem Fahrer anzeigt bzw.
ansagt, welche Lichtart einzuschalten ist. Die Auswertung der Signale der Lichtschranken
wie auch die Steuerung der Anzeigen und. vorgespeicherten Ansagen erfolgt über den
Rechner.
-
Bei den vorbeschriebenen Vorrichtungen zum Prüfen der Lichtstärke
und'Lichtverteilung können Infrarotfilter im Strahlengang der Meßwertgeber bzw.
der Fernsehkamera vorgesehen werden, um Fremdlicht, insbesondere direkt oder durch
blanke Teile reflektiert einfallendes Tageslicht zu unterdrücken, da das Scheinwerferlicht
in der Regel ein Spektrum mit starkem Rotanteil aufweist, während
das
Tageslicht überwiegend Anteile mit kürzerer Wellenlänge enthält. Insbesondere können
Filter für die Suchvorrichtung unmittelbar vor den Meßwertgebern angeordnet werden,
8o daß eine im Filter erzeugte Streuung des gerichtet einfallenden Lichts vernachlässigbar
ist.
-
Ansprüche