DE2727420A1 - Vehicle wheel camber and alignment measuring equipment - operates with simple calibration using light beams impinging on tolerance displays - Google Patents
Vehicle wheel camber and alignment measuring equipment - operates with simple calibration using light beams impinging on tolerance displaysInfo
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Abstract
Description
Anordnung zur Messung von Sturz und Spur eines KraftfahrzeugesArrangement for measuring the camber and toe of a motor vehicle
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Messung von Sturz und Spur eines Kraftfahrzeuges mit einem Lichtsender, dessen auf ein jeweiliges Rad gerichtete Lichtstrahlen von einem am Rad angebrachten Spiegel auf einen zur Auswertung vorgesehenen Lichtempfänger reflektiert sind.The invention relates to an arrangement for measuring falls and track of a motor vehicle with a light transmitter, whose on a respective Light rays directed towards the wheel from a mirror attached to the wheel Evaluation provided light receivers are reflected.
Zur Messung von Sturz und Spur bei Kraftfahrzeugen sind schon eine Reihe von Mefianordnungen vorgeschlagen worden. In der Regel arbeiten diese Meßanordnungen mit berührungslosen Meßverfahren, und zwar durch Spiegelung optischer Marken, die von einem Licht sender auf die zur Messung mit einem Spiegel versehenen Räder gerichtet werden. Die von den Spiegeln reflektierten Marken oder Lichtpunkte werden dann mit eine. Lichtempfänger aufgenommen und in ihrer Istposition ausgewertet.For the measurement of camber and toe in motor vehicles there are already one A number of Mefi arrangements have been proposed. As a rule, these measuring arrangements work with non-contact measuring methods, namely by mirroring optical marks that directed by a light transmitter onto the wheels provided with a mirror for measurement will. The marks or points of light reflected by the mirrors are then included one. Light receiver recorded and evaluated in their actual position.
Hierbei ist es möglich, die Auswertung direkt durch Ablesung von Skalen oder Bereichen, welche als Lichtempfänger wirken, vorzunehmen oder durch elektronische Auswertung, z.B. durch Aufnahme der Istposition mit einer Video-Kamera und anschließender Untersuchung der Video-Signale. Eine solche Methode, bei der durch Abtastung der Bildebene in zwei zueinander senkrechten Richtungen an den Koordinaten eines auf die Bildfläche der Aufnahmeröhre auftreffenden Lichtpunktes jeweils ein Impuls erzeugt wird, geht z.B. aus der DT-OS 23 53 965 hervor.It is possible to do the evaluation directly by reading Scales or areas that act as light receivers, or by electronic means Evaluation, e.g. by recording the actual position with a video camera and then Examination of the video signals. One such method in which by scanning the Image plane in two mutually perpendicular directions at the coordinates of one the image area of the pickup tube each time a pulse is generated can be found in DT-OS 23 53 965, for example.
Die bisher bekannt gewordenen Meßverfahren haben jedoch den Nachteil, relativ ungenau zu arbeiten, da die eingesetzten Lichtquellen divergenes Licht abstrahlen, wodurch die Konturen der reflektierten Lichtpunkte eine gewisse Unschärfe erhalten. Unbefriedigend sind auch die Möglichkeiten zur Justierung solcher Meßanordnungen, so daß hierdurch ebenfalls die Genauigkeit der Meßergebnisse nachteilig beeinflußt wird.However, the measurement methods known so far have the disadvantage to work relatively imprecisely because the light sources used emit divergent light, whereby the contours of the reflected light points are given a certain blurring. The possibilities for adjusting such measuring arrangements are also unsatisfactory, so that this also adversely affects the accuracy of the measurement results will.
Außerdem sind die in den Auswerteeinheiten angewendeten analogen Meßverfahren vom Prinzip her relativ ungenau und entsprechen damit nicht dem auf dem Gebiet der Meßtechnik heute erreichbaren Niveau.In addition, the analog measuring methods used in the evaluation units relatively imprecise in principle and therefore do not correspond to that in the field of Measurement technology attainable today.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Leistungsfähigkeit einer Anordnung zur Messung von Sturz und Spur eines Kraftfahrzeuges und damit die Meßgenauigkeit zu verbessern. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf beiden Seiten eines Kraftfahrzeuges mit bestimmtem Abstand zu den an den Rädern angebrachten Spiegeln je ein einen eng gebündelten Lichtstrahl kollimierter Lichtwellen abstrahlender Licht sender vorgesehen ist und daß die Lichtsender derart ausgerichtet sind, daß ihre Lichtstrahlen bei einem in der Meßposition stehenden Kraftfahrzeug von den Spiegeln auf einen auf jeder Radseite vorgesehenen Lichtempfänger mit zugeordneter Auswerteeinheit reflektiert sind und bei fehlendem Kraftfahrzeug eine jeweils auf der anderen Radseite neben dem Licht sender vorgesehene Toleranzanzeigevorrichtung anstrahlen.The invention is therefore based on the object of the performance an arrangement for measuring the camber and toe of a motor vehicle and thus the To improve measurement accuracy. According to the invention, this object is achieved by that on both sides of a motor vehicle with a certain distance to the Wheels mounted mirrors each collimated a tightly bundled beam of light Light emitting light transmitter is provided and that the light transmitter such are aligned so that their light rays in a standing in the measuring position Motor vehicle from the mirrors to a light receiver provided on each wheel side are reflected with an assigned evaluation unit and in the absence of a motor vehicle a tolerance display device provided on the other side of the wheel next to the light transmitter illuminate.
Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, aufgrund des eng gebündelte Lichtstrahlen kollimierter Lichtwellen abstrahlenden Lichtsenders jede Unschärfe zu vermeiden. Außerdem kann die Anordnung vor jedem Weßvorgang, und zwar bevor ein zu vcrmessendes Kraftfahrzeug die Meßposition cinnimmt, auf ihren Eichzustand Uberprüft werden In dicsem Zusammenhang ist es zweckmäßig, die neben den in ihren Abstrahlrichtungen justierbaren Lichtsendern angeordneten Toleranzanzeigevorrichtungen mit einem zentralen Zelässigkei tsbereich und einem diesen Bereich umgebenden Fehlerbereich zu versehen, der beim Anstrahlen durch den zugeordneten Lichtsender ein Signal als Hinweis für eine Dc justierung der Anordnung liefert. Auf diese leise kann - wie bereits erwähnt - die Anordnung vor jedem Meßvorgang auf ihren Eichzustand überprüft werden undw jc nach Zustand, durch Ausgeben oder Nichtausgeben eines optischen oder akustischen Signals die Betriebsbereitschaft der Anordnung angezeigt werden.The arrangement according to the invention has the advantage of being tightly bundled Light transmitters emitting light beams of collimated light waves every blurring to avoid. In addition, the arrangement can be carried out before each whitening process, namely before a Motor vehicle to be measured takes the measurement position, checked for its calibration status In this context it is advisable to use the in addition to the in their radiation directions adjustable light transmitters arranged tolerance display devices with a central To provide the admissibility area and an error area surrounding this area, when illuminated by the assigned light transmitter, a signal as an indication for a Dc adjustment of the arrangement provides. On this can be quiet - as already mentioned - the arrangement is checked for its calibration condition before each measurement process andw jc according to state, by outputting or not outputting an optical or acoustic Signal indicating that the arrangement is ready for operation.
Es ist möglich, den Lichtempfänger als einfache llattscllsibe mit einem zentralen Zulässigkeitsbcreich und einem darum angeordneten Fehlerbereich auszubilden und auf diese Weise das Meßergebnis als Grobanzeige auszugeben. Das Meßergebnis kann aber auch mit Hilfe einer dem Lichtempfänger zugeordneten, als Auswerteeinheit eingesetzten modifizierten Video-Kamera exakt ermittelt werden. Dic modifizierte Video-Kamera ist hierzu in ihrer Steuerelektronik zwecknäigerweise so auszulegen, daß damit gleichzeitig eine schr genaue digitale Bestimmung der Koordinaten des auf die Bildfläche der Aufnahmeröhre auftreffenden Lichtpunktes erzielt wird. In diesem Zusammenhang ist es vortcilhaftw die Mattscheibengröße dem Neßbereich der Anordnung und die Abbildungsoptik für die Video-Kamera der Mattscheibengröße anzupassen. Hierdurch kann eine hohe Auflösung und damit eine gute Meßgenauigkeit erzielt werden.It is possible to use the light receiver as a simple llattscllsibe a central admissibility area and an error area arranged around it to train and in this way to output the measurement result as a rough display. That The measurement result can also be assigned to the light receiver as Evaluation unit used modified video camera can be determined exactly. The modified video camera is useful for this in its control electronics to be interpreted in such a way that at the same time a very precise digital determination of the coordinates of the point of light impinging on the image surface of the pickup tube is achieved. In this context, the screen size is advantageous to the wet area the arrangement and the imaging optics for the video camera of the screen size adapt. This allows a high resolution and thus a good measurement accuracy be achieved.
Die Erfindung wird anhand einer in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Prinzipanordnung näher crläutcrt. Die Prinzipanordnung zeigt zwei symbolisch angedeutete Spiegel 10, 11, die jeweils an den Rädern eines Kraftfahrzeuges angebracht sind und somit einen durch die Räder bestimmten Abstand 1 S zueinander haben. Mit jeweils einem Abstand S zu den Spiegoln 10, 11 sind auf beiden Seiten der Anordnung je ein Lichtsender 12, 13 und je ein Lichtempfänger 14, 15 angeordnet. Dic Lichtsender 12, 13 und Lichtempfänger 14, 15 sind dabei auf jeder Seite räumlich cinander so zugeordnet, daß die jeweils vom Lichtsender 12, 13 abgestrahlten und von den Spiegeln 10 11 reflektierten Lichtstrahlen auf den zugeordneten Lichtempfänger 14, 15 auftreffen. Bei den Lichtsendern 12, 13 haiidelt es sich um Sender, welche eng gebändelte Lichtstrahlen kollimierter Lichtwellen abstrahlen. Für solche Lichtsender werden in der flegel Laser eingesetzt. Die Lichtsender 12, 13 und Lichtempfänger 14, 15 sind außerdem mit nicht näher dargestellten Stellelementen zur Ausrichtung und damit zur Eichung der Anordnung versehen. Zur Eichung dienen auch zwei Toleranzanzeigevorrichtungen 16, 17, die jeweils an den Lichtsendern 12, 13 angebracht sind. Diese Toleranztnzeigovorrichtungen 16, 17 enthalten einen zentralen Zulässi gkeitsbereich und einen darum angeordneten Fehlerbercicht und sie werden jeweils dann vom Lichtsender der anderen Rad seite angestrahlt, wenn sich kcin Kraftfahrzeug in der Meßposition bcfindet. Damit kann die Anordnung in ihrem optischen Bereich, bevor ein Kraftfahrzeug die Neßposition einnimmt, auf ihren Eichzustand überprüft und mit IIilfe der zuvor erwähnten Stellelemente gegebencnfalls nachjustiert werden. Bei einer De justierung der Anordnung geben die Toleranzanzeigevorrichtungen z.B. ein optisches oder akustischcs Signal als hinweis auf diesen Zustand aus.The invention is illustrated by means of one in the accompanying drawing Principle arrangement is explained in more detail. The principle arrangement shows two symbolically indicated Mirrors 10, 11, each on the wheels of a motor vehicle are attached and thus a certain distance 1 S from one another by the wheels to have. With a distance S to the mirrors 10, 11 are on both sides a light transmitter 12, 13 and a light receiver 14, 15 each are arranged in the arrangement. The light transmitter 12, 13 and light receiver 14, 15 are three-dimensional on each side cinander assigned so that each emitted by the light transmitter 12, 13 and from the mirrors 10 11 reflected light rays on the associated light receiver 14, 15 hit. The light transmitters 12, 13 are usually transmitters, which emit tightly bundled light beams of collimated light waves. For such light emitters are used in the flegel laser. The light transmitters 12, 13 and light receivers 14, 15 are also provided with adjusting elements, not shown, for alignment and thus provided for calibration of the arrangement. Two tolerance display devices are also used for calibration 16, 17, which are attached to the light transmitters 12, 13, respectively. These tolerance indicators 16, 17 contain a central permissible area and one around it Error report and they are then each from the light transmitter on the other side of the bike illuminated when the motor vehicle is in the measuring position. So that can the arrangement in their optical area before a motor vehicle is in the Neßposition assumes, checked for their calibration condition and with the help of the aforementioned adjusting elements if necessary readjusted. Give in the event of a de-adjustment of the arrangement the tolerance display devices e.g. an optical or acoustic signal as notice of this condition.
Das crmittcltc Meßergebnis kann auf zwei Arten ausgegeben werden. Zur Grobanzeige dient jeweils eine Mattscheibe 18, 19, die an den Licht; empfängern 14, 15 vorgesehen sind. Diese Mattscheiben 18, 19 weisen einen zentralen Zulässigkeitsbereich und einen darum angeordneten Fehlerbereich auf, so daß hiermit das Meßergebnis in bezug auf die Zulässigkeit auf einfache Weise überprüft werden kann. Für eine exaktc Ausgabe des Meßcrgenisses ist darüber hinaus noch eine Anzeigevorrichtung 25 vorgesehen. Diese Anzeigevorrichtung 25 erhält von den modifizierten Video-Kameras 20, 21 und von den nicht näher dargestellten Meßgebern der Tole ranzanzei gevorri ehtungen cntsprechendc elektrischc Signale. Soweit für die Ausgabe des ermittelten Meßcrgebnisses noch eine entsprechende Verarbeitung der zugeführten Signale notliendig ist, wird diese in nicht näher dargestellten Schaltstufen der Anzeigevorrichtung 25 vorgenommen. Die Video-Kameras 20, 21 sindg wie zuvor schon erwähnt, gegenüber herkömmlichen Video-Kamerar iodifiziert, so daß mit hilfe ihrer Steuerelektrcnik eine digitale Bestimmung der lWoordinaten eines auf die Bildfläche der Aufnahmeröhren auftreffenden Lichtpunktes erreichbar ist. Dabei sind zur Erzielung einer entsprechend hohen Auflösung die Abbildungsoptiken 22, 23 der Video-Kameras 20, 21 der Größe der Mattscheiben 18, 19 und die Mattscheibengröße dem Bleßbereich der Anordnung entsprechend angepaßt.The crmittcltc measurement result can be output in two ways. A ground glass screen 18, 19, which is connected to the light; recipients 14, 15 are provided. These ground glass screens 18, 19 have a central area of admissibility and an error area arranged around it, so that the measurement result in can be checked for admissibility in a simple manner. For an exactly c output A display device 25 is also provided for the measurement result. This display device 25 receives from the modified video cameras 20, 21 and of the not shown sensors of the tolerance ranzanzei gevorri ehtungen Corresponding to electrical signals. So much for the output of the determined measurement result Appropriate processing of the supplied signals is still necessary this is carried out in switching stages of the display device 25, which are not shown in detail. The video cameras 20, 21 are, as already mentioned above, compared to conventional ones Video camera iodified, so that with the help of its control electronics a digital one Determination of the coordinates of an incident on the image surface of the pick-up tubes Light point is attainable. In this case, in order to achieve a correspondingly high resolution the imaging optics 22, 23 of the video cameras 20, 21 the size of the focusing screens 18, 19 and the screen size adapted to the bleßbereich of the arrangement accordingly.
Die zur Anzeige der exakten Meßergebnisse vorgesehene Anzeigevorrichtung 25 enthält im oberen Bereich eine auf der linken Seite liegende rote Anzeigelampe 27, welche dann aufleuchtet, wenn eine Meßbereichsüberschreitung vorliegt, das heißt, wenn ein Meßbereich seinen Grenzwert erreicht und überschreitet. Eine weitere zentral angeordnete Anzeigelampe 28 dient zur Anzeige der Summcntoleranz, das heißt, diese Anzeigelampe leuchtet dann grün auf, wenn alle Meßbereiche innerhalb ihres Zulässigkeitsbereichs liegen. Auf der rechten Seite der Anzeigevorrichtung 25 liegen zwei Anzeigelampcn 29, 30 Ubereinander und daneben eine Drucktaste 31. Hiermit ist eine Prüfung der Anordnung in bezug auf den Eichzustand durch Tastendruck von einem die Anzeigevorrichtung 25 aufweisenden Neßpult möglich. Die Anzeigelampe 29 leuchtet dann bei unbefriedigenden Eichzustand rot auf, während die Anzeigelampe 30 grün aufleuchtet und einen hinreichenden Eichzustand signalisiert. Im unteren Bereich weist die Anzeigevorrichtung 25 drei Anzeigegeräte 32, 33, 34 zur exakten Anzeige einzelner Meßwerte auf, wobei darüber hinaus über jedem dieser Anzeigegeräte 32, 33, 34 jeweils zwei Anzeigelampen 35, 36; 37, 38; 39, 40 angeordnet sind. Am Anzeigegerät 32 kann das exaktc Meßergebnis der Spurmessung abgelesen werden, während das Anzeigegerät 33 das exakte Meßergebnis der Sturzmessung anzeigt. Die über diesen beiden Anzeigegcräten 32, 33 angcordncten Anzeigelamon 35, 37 leuchten rot auf, wenn das Meßcrgebnis außerhalb des Zulässigkeitsbereichs liegt. Liegt das Meßergebnis dagegen innerhalb des Zulässigkeitsbereichs, dann leuchten die Anzeigelampen 36, 38 jeweils grün auf. Mit dem Anzeige gerät 34 wird das Meßergebnis einer Nachlaufmessung angezeigt. Ilierzu wird ein nicht näher dargestelltes "Inclinometcr" benutzt, das als Meßergebnis direkt ein elektrisches Signal für die Anzeigevorrichtung ausgibt. Auf diese Weise Icann, ausgehend von der Geradeausstellung der Räder, der Nachlauf der Vorderräder bei Kraftfahrzeugen gemessen werden. Die über dc Anzeigegerät 34 angeordneten Anzeigelampen 39, 40 zeigen dann jeweils die Zulässigkeit oder Unzulässig keit des Meßergebnisses an. Bei Zulässigkeit leuchtet die Anzeigelampe 40 grün auf, während bei Unzul.ssigkeit die Anzeigelampe 39 rot aufleuchtet.The display device provided for displaying the exact measurement results 25 contains a red indicator lamp on the left-hand side in the upper area 27, which lights up when the measuring range is exceeded, i.e. when a measuring range reaches and exceeds its limit value. Another central arranged indicator lamp 28 is used to display the summing tolerance, that is, this The indicator lamp lights up green when all measuring ranges are within their permissible range lie. On the right side of the display device 25 are two display lamps 29, 30 one above the other and next to it a pushbutton 31. This is a test of the Arrangement in relation to the calibration state by pressing a button on the display device 25 exhibiting Neßpult possible. The indicator lamp 29 then lights up when unsatisfactory Calibration status red, while the indicator lamp 30 lights up green and a sufficient one The calibration status is signaled. In the lower area, the display device 25 has three Display devices 32, 33, 34 for the exact display of individual measured values on, in addition, two indicator lamps above each of these display devices 32, 33, 34 35, 36; 37, 38; 39, 40 are arranged. The exact measurement result can be obtained on the display device 32 the track measurement can be read, while the display device 33 the exact measurement result the fall measurement. The linked via these two display devices 32, 33 Indicator lights 35, 37 light up red when the measurement result is outside the permissible range lies. If, on the other hand, the measurement result is within the permissible range, then light up the indicator lamps 36, 38 are each green. With the display device 34 is the measurement result an overrun measurement. Ilierzu is an "Inclinometcr" not shown in detail used that as a measurement result directly an electrical signal for the display device issues. In this way, starting from the straight-ahead position of the wheels, the Caster of the front wheels can be measured in motor vehicles. The over dc display device 34 arranged indicator lamps 39, 40 then each show the admissibility or inadmissible the measurement result. If this is permitted, the indicator lamp 40 lights up green, while the indicator lamp 39 lights up red in the event of inadmissibility.
Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnct sich durch eine hohc Genauigkeit der Meßergebnisse bei entsprechender Wahl der Mattscheibengröße aus. Es ist möglich, eine Auflösung von 2,5 Winkelminuten pro 2,5 mm Ablenkung zu erzielen. Die Anordnung gestattet zumindest aufgrund der mit den Mattscheiben möglichen Grobanzeige Störungen im Anzeigegerät und in den Video-Kameras zu überbrücken und damit Produktionsabläufe fortzuführen. Die Anordnung kann in relativ einfacher Weise zur Messung für verschiedene Pkw-Typen entsprechend eingestellt und auch mit analogen Auswerteeinheiten, z.B. Monitore, betrieben werden. Von besonderer Bedeutung sind auch die jeweils einen eng gebündelten Lichtstrahl kollimierter Lichtwellen abstrahlenden Lichtsender, die in einfacher Weise zwischen den Meßvorgängen gemeinsam mit den Video-Kameras auf Istand-by-Betrieb" umgeschaltet werden können und hierdurch eine Lebensdauuerverbesserung erfahren. Drift probleme können bei diesen Neßverfahren nicht auftreten, <ia die in digitaler Richtung modifizierten Video-Kameras solche Fehler ausschließen und damit die ausgezeichnete Meßgenauigkeit gewährleisten. Die Meßanordnung ist auch sehr wartungsfreundlich und gestattet auch eine ein fache Nachjustierung, falls diez z.B. durch Wechsel eines Lichtsenders erforderlich scin sollte.The arrangement according to the invention is characterized by a high level of accuracy of the measurement results with the appropriate choice of the screen size. It is possible, to achieve a resolution of 2.5 arc minutes per 2.5 mm of deflection. The order allows at least due to the rough display possible with the ground glass disruptions to be bridged in the display device and in the video cameras and thus production processes to continue. The arrangement can be used in a relatively simple manner to measure for different Car types set accordingly and also with analog evaluation units, e.g. Monitors. Each one is also of particular importance tightly bundled light beam of collimated light emitting light transmitters, in a simple way between the measurement processes together with the video cameras can be switched to stand-by operation " and thereby experience a lifetime improvement. Drift problems can occur with this wet method do not occur, <generally the digitally modified video cameras such Eliminate errors and thus guarantee excellent measurement accuracy. the Measuring arrangement is also very easy to maintain and also allows a fold Readjustment, if this is necessary e.g. by changing a light transmitter should.
Claims (7)
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DE19772727420 DE2727420A1 (en) | 1977-06-18 | 1977-06-18 | Vehicle wheel camber and alignment measuring equipment - operates with simple calibration using light beams impinging on tolerance displays |
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DE2727420A1 true DE2727420A1 (en) | 1979-01-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MESSERSCHMITT-BOELKOW-BLOHM GMBH, 8012 OTTOBRUNN, |
|
8131 | Rejection |