JP2002267577A

JP2002267577A - 自動車のサスペンション挙動計測装置

Info

Publication number: JP2002267577A
Application number: JP2001069818A
Authority: JP
Inventors: Akira Koizumi; 陽小泉; Koji Kido; 孝二木戸; Naoki Yamada; 直樹山田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車のサスペンション挙動に伴う車輪２２
のアライメント変化を容易かつ高精度に計測すると共
に、車輪２２のアライメント変化を、タイヤ力と同時に
計測することが可能な装置を提供する。【解決手段】後輪２２に固定されてレーザ光を照射す
るレーザプロジェクタ３と、レーザ光が照射される前側
及び後側スクリーン４１，４２と、スクリーン４１，４
２上のレーザ光の照射点（ターゲット３ａ）を撮像する
ＣＣＤカメラ５１，５２とを備える。スクリーン４１，
４２とＣＣＤカメラ５１，５２とは取付ブラケット６を
介してフロア下面に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のサスペン
ション挙動に起因して生じる車輪のアライメント変化を
計測する自動車のサスペンション挙動計測装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の走行中におけるサス
ペンション挙動に伴う車輪のアライメント変化を計測す
る装置として、いわゆるＤＡＴ（Dynamic Aligment Tes
ter）が知られている。このものは、車輪のホイール
（ディスクホイール）面に相対向して配設される測距セ
ンサを備えており、この測距センサによって検出された
ホイールとセンサとの間の距離に基づいて、車輪のアラ
イメント変化を計測するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ＤＡＴ
は、左右の車輪のそれぞれに配設される一対の測距セン
サと、この一対の測距センサのそれぞれを上記左右の車
輪のホイール近傍に位置付けるために自動車のトランク
リッドやボンネット上を車幅方向に延びるように配設さ
れる取付部とからなる大型かつ大重量のものであるた
め、自動車への取り付けが困難である。

【０００４】また、このＤＡＴを自動車に取り付けるこ
とで車重が変化してしまって正確な計測ができなくなる
虞がある。さらに、上記取付部が自動車のトランクリッ
ドやボンネット上を車幅方向に延びて配設されるため、
例えば車体がねじれ変形するとセンサとホイールとの距
離が変化してしまって、計測誤差を生じ易いという不都
合もある。

【０００５】また、車両運動のメカニズムを解明するに
は、タイヤ力に対するサスペンション挙動の影響を明ら
かにする必要があり、このためには、タイヤ力と車輪の
アライメント変化とを同時に計測して、これらを比較し
なければならない。タイヤ力は、いわゆるタイヤ６分力
計によって測定することが可能であるが、このものは車
輪のホイールに取り付けるものであるため、このタイヤ
６分力計を取り付けると、上記ＤＡＴは取り付けること
ができない。このため、車輪のアライメント変化をＤＡ
Ｔによって計測するのでは、タイヤ力と車輪のアライメ
ント変化とを同時に計測することができないという不都
合もある。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、自動車のサス
ペンション挙動に伴う車輪のアライメント変化を容易か
つ高精度に計測すると共に、車輪のアライメント変化
を、タイヤ力と同時に計測することが可能な装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、自動車のサスペンション挙
動に伴う車輪のアライメント変化を検出する自動車のサ
スペンション挙動計測装置を対象とし、上記車輪に固定
されかつレーザ光を車両前後方向に照射するレーザプロ
ジェクタと、上記自動車のフロア下面に車両前後方向に
延びるように配設されたブラケット本体と、該ブラケッ
ト本体を上記フロア下面に取り付ける取付部とからなる
取付ブラケットと、上記取付ブラケットに、上記レーザ
プロジェクタとは車両前後方向に離されて取り付けられ
かつ上記レーザプロジェクタからのレーザ光が照射され
るスクリーンと、上記取付ブラケットに、上記スクリー
ンを挟んで上記レーザプロジェクタとは反対側に取り付
けられかつ上記スクリーン上における上記レーザ光の照
射点であるターゲットを撮像する撮像手段とを備えるこ
とを特定事項とするものである。

【０００８】請求項１記載の発明によると、レーザプロ
ジェクタからのレーザ光は、このレーザプロジェクタと
は車両前後方向に離されて取り付けられたスクリーンに
照射されるため、このスクリーン上には、上記レーザ光
の照射点であるターゲットが形成される。上記レーザプ
ロジェクタは車輪に固定されているため、この車輪のア
ライメントが変化すると、その変化に伴いレーザ光の照
射方向は変化し、このように照射方向が変化すると、上
記スクリーン上のターゲットの位置は移動する。このタ
ーゲットの変位量は、上記スクリーン上のターゲットを
撮像手段によって撮像することで計測することができ、
このターゲットの変位量に基づいて、車輪のアライメン
ト変化を計測することができる。ここで、上記ターゲッ
トの変位量は、上記レーザプロジェクタとスクリーンと
が車両前後方向に互いに離されている分、上記照射角度
の変化量を拡大して表すものであるため、このターゲッ
トの変位量を計測することで、車輪のアライメント変化
を高精度に計測することができる。

【０００９】このように上記サスペンション挙動計測装
置は、車輪に固定されるレーザプロジェクタと、このレ
ーザプロジェクタからのレーザ光が照射されるスクリー
ンと、このスクリーン上のターゲットを撮像する撮像手
段とによって構成され、上記レーザプロジェクタと、ス
クリーン及び撮像手段が取り付けられた取付ブラケット
とを自動車の所定の位置に取り付けることだけで、サス
ペンション挙動に伴う車輪のアライメント変化の計測が
可能である。このため、計測装置の取り付けが容易にな
って、サスペンション挙動の計測を容易に行うことがで
きる。

【００１０】また、上記サスペンション挙動計測装置
は、車輪に固定されたレーザプロジェクタからのレーザ
光をスクリーンに照射させる構成であるため、上記取付
ブラケットは、フロア下面における例えばサイドシルの
近傍に取り付けられることになる。このため、車体が変
形しても、上記スクリーンや撮像手段の配設位置は、殆
ど変位せず、これにより計測誤差の低減化が図られる。

【００１１】さらに、ＤＡＴのようにホイールに相対向
する測距センサを必要としないため、タイヤ６分力計と
の併用が可能であり、これにより、タイヤ力と車輪のア
ライメント変化とを同時に計測することが実現する。

【００１２】上記サスペンション挙動計測装置において
は、例えば請求項２記載の如く、複数のスクリーンと、
該各スクリーン上におけるターゲットをそれぞれ撮像す
る複数の撮像手段とを備え、上記複数のスクリーン及び
撮像手段を、取付ブラケットに、車両前後方向に互いに
離しかつ上下方向に互いに位置を異ならせて取り付けて
もよい。

【００１３】このように複数のスクリーンを上下方向に
互いに位置を異ならせて配設することで、全てのスクリ
ーンに上記レーザプロジェクタからのレーザ光を照射さ
せることができる。また、複数のスクリーンを車両前後
方向に互いに離して配設することで、上記複数のスクリ
ーン間におけるターゲットの変位量の差に基づいて、車
輪のアライメント変化を、より一層高精度に計測するこ
とが可能になる。こうして、単にスクリーン及び撮像手
段のそれぞれを複数備え、これらの配設位置を工夫する
ことだけの低コストで、車輪のアライメント変化の検出
精度を向上させることができる。

【００１４】しかも、これら複数のスクリーン及び撮像
手段は全て、取付ブラケットにおける所定の位置に取り
付けられているため、この取付ブラケットをフロア下面
に取り付けることだけで、上記複数のスクリーンと複数
の撮像手段とを、自動車に対して所定の位置に取り付け
ることが可能になる。こうしてサスペンション挙動計測
装置の取り付けの容易化も図られる。

【００１５】また、例えば請求項３記載の如く、撮像手
段により撮像されたターゲットの画像を記録する記録手
段を備えると、ターゲットの変位量を容易に計測し得
る。

【００１６】さらに、請求項４記載の如く、ブラケット
本体に、スクリーンの周囲を囲みかつ該スクリーンへの
外乱光を遮断する遮光壁を備えるようにし、上記遮光壁
における上記スクリーン側の側面を、黒色に塗装しても
よい。こうすることで、この遮光壁が、例えば太陽光等
の外乱光が上記スクリーンに照射することを防止し、こ
のスクリーンにレーザプロジェクタからのレーザ光のみ
を照射させることができる。さらに、上記遮光壁のスク
リーン側の側面を黒色に塗装することで、上記スクリー
ンへの外乱光をより確実に遮断することができる。こう
して、ターゲットの変位量を確実かつ正確に計測するこ
とが可能になる。

【００１７】加えて、請求項５記載の如く、レーザプロ
ジェクタを、調整機構を介して車輪に固定し、上記調整
手段を、上記レーザプロジェクタの配設位置を車両前後
方向及び車幅方向に調整可能に構成してもよい。こうす
ることで、この調整機構が上記レーザプロジェクタとス
クリーンとの相対位置を調整するため、上記スクリーン
上のターゲットの中立位置（初期位置）の設定を容易に
行うことが可能になる。これにより、上記レーザプロジ
ェクタの自動車に対する取り付けが容易になるのは勿論
のこと、上記取付ブラケットを、ターゲットの位置を考
慮することなく自動車に取り付けることができ、取付ブ
ラケットの取り付けも容易になる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における自
動車のサスペンション挙動計測装置は、車輪に固定され
るレーザプロジェクタからのレーザ光をスクリーンに照
射することで、上記車輪のアライメント変化を、スクリ
ーン上におけるターゲットの変位量に拡大して計測する
ことができる。これにより、サスペンション挙動に伴う
車輪のアライメント変化を高精度に計測することができ
る。

【００１９】また、上記スクリーンと撮像手段とは取付
ブラケットに取り付けられているため、レーザプロジェ
クタと上記取付ブラケットとを自動車の所定の位置に取
り付けることだけでサスペンション挙動計測装置の取り
付けを行うことができ、これにより、サスペンション挙
動の計測を容易に行うことができる。さらに、上記取付
ブラケットを、自動車における車体変形に伴うスクリー
ン及び撮像手段の変位量が小さい部位に取り付けること
で、計測誤差を低減化させることができる。加えて、タ
イヤ６分力計との併用が可能であるため、タイヤ力と車
輪のアライメント変化とを同時に計測することができ
る。

【００２０】さらに、複数のスクリーン及び撮像手段
を、車両前後方向に離して配設すると共に、上下方向に
互いに位置を異ならせて配設することで、車輪のアライ
メント変化の計測精度を向上させることができる。

【００２１】さらに、ブラケット本体に遮光壁を備える
と共に、この遮光壁におけるスクリーン側の側面を黒色
に塗装することで、スクリーン上のターゲットの変位量
を確実かつ正確に計測することができる。

【００２２】加えて、レーザプロジェクタを調整機構を
介して車輪に固定することで、ターゲットの中立位置の
設定が容易になるため、レーザプロジェクタ及び取付ブ
ラケットの自動車に対する取り付けを容易に行うことが
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００２４】図１は、本発明の実施形態に係る自動車の
サスペンション挙動計測装置１を示し、このものは、自
動車の後輪２２（図例では左側後輪）におけるナックル
部材２２ａ（図５参照、尚、同図は右側後輪を示す）に
固定されたレーザプロジェクタ３から、このレーザプロ
ジェクタ３とは車両前後方向に所定の距離だけ離されて
配設された、スリット４１ａ，４２ａを有する前側及び
後側スクリーン４１，４２のそれぞれにレーザ光を照射
するように構成されている。ここで、上記レーザプロジ
ェクタ３は、上下方向に拡がるスリット状のレーザ光を
照射するように構成されており、これにより、上記前側
及び後側スクリーン４１，４２には、上記スリット４１
ａ，４２ａを、スリット状のレーザ光が通過すること
で、点状の照射点が形成されるようになる。

【００２５】そして、上記自動車の走行中におけるサス
ペンション挙動に伴い、上記後輪２２のアライメントが
変化すると、この変化に伴いこの後輪２２に固定された
レーザプロジェクタ３の向きが変化して、レーザ光の照
射方向が変化するようになると共に、上記前側及び後側
スクリーン４１，４２上に照射されたレーザ光の位置
（スクリーン４１，４２上のターゲットの位置）が移動
するため、その変位量を計測することによって上記後輪
２２のアライメント変化（トー角、キャンバ角及び横変
位）を計測するように構成されている。尚、符号２１は
上記自動車の左側前輪である。

【００２６】このサスペンション挙動計測装置１は、上
記レーザプロジェクタ３と、上記前側及び後側スクリー
ン４１，４２等を上記自動車のサイドシル近傍のフロア
下面（図示省略）に取り付けるための、図１では図示を
省略する取付ブラケット６とから構成されている。

【００２７】上記取付ブラケット６は、図２に示すよう
に、前側及び後側スクリーン４１，４２と、この各スク
リーン４１，４２上のターゲットを撮像する撮像手段と
しての前側及び後側ＣＣＤカメラ５１，５２とが取り付
けられるブラケット本体６１と、このブラケット本体６
１をフロア下面に取り付ける取付部６２とから構成され
ている。

【００２８】上記ブラケット本体６１は、車両前後方向
に延びる上壁部６１ａと、この上壁部６１ａの車幅方向
両端縁から下方に延びる一対の側壁部６１ｂとからな
る、下方に開放した断面略逆Ｕ字状の箱型に形成されて
いる。尚、この一対の側壁部６１ｂにおける車両前後方
向の前側部分は、前側スクリーン４１の大きさに対応し
て、後側部分よりも下方に延びて形成されている。

【００２９】一方、上記取付部６２は、上記車両前後方
向に延びるブラケット本体６１の前端部、中間部及び後
端部の計３箇所にそれぞれ設けられており、各取付部６
２は、上記ブラケット本体６１の各側壁部６１ｂに取り
付けられる一対の取付部材６２ａにより構成されてい
る。この各取付部材６２ａは、上記側壁部６１ｂに対し
取り付けられる部分と、上記フロア下面に対し取り付け
られる部分とを有する断面略Ｌ字状の部材により構成さ
れており、上記各取付部６２は、上記ブラケット本体６
１が後輪２２の近傍から車両前後方向の前方に向かって
略水平に配設されるように、フロア下面の形状に応じて
上記各取付部材６２ａの側壁部６１ｂに対する取り付け
位置が調整可能に構成されている。

【００３０】そして、上記上壁部６１ａと一対の側壁部
６１ｂ，６１ｂとによって囲まれたブラケット本体６１
内における車両前後方向の前側部分の所定の位置には、
上記前側スクリーン４１が取り付けられている一方、上
記ブラケット本体６１内における後側部分の所定の位置
には、上記後側スクリーン４２が取り付けられている。
このように、上記前側スクリーン４１と後側スクリーン
４２とは車両前後方向に互いに離されて配設されてい
る。また、上記ブラケット本体６１内におけるこの前側
スクリーン４１よりも前方位置には、レンズを上記前側
スクリーン４１の側に向けた状態で前側ＣＣＤカメラ５
１が取り付けられており、上記ブラケット本体６１内に
おける後側スクリーン４２よりも前方位置には、レンズ
を上記後側スクリーン４２の側に向けた状態後側ＣＣＤ
カメラ５２が取り付けられている。

【００３１】上記前側スクリーン４１は、後側スクリー
ン４２よりも下方に延びて形成されていて、この前側ス
クリーン４１に形成されたスリット４１ａは、上記後側
スクリーン４２に形成されたスリット４２ａよりも下方
に位置している。これに伴い、上記前側ＣＣＤカメラ５
１は、後側ＣＣＤカメラ５２よりも下方に位置してい
る。このように、上記前側及び後側スクリーン４１，４
２は上下方向に互いに位置を異ならせて配設されてお
り、これにより、上記レーザプロジェクタ３からの上下
方向に拡がるスリット状のレーザ光が、上記前側及び後
側スクリーン４１，４２のそれぞれに照射されるように
構成されている。特に前側スクリーン４１のスリット４
１ａを後側スクリーン４２のスリット４２ａよりも下方
に位置づけることで、自動車のバンプ時でも上記レーザ
光が後側ＣＣＤカメラ５２に遮られることなく前側スク
リーン４１に照射されるようになっている。尚、前側Ｃ
ＣＤカメラ５１は下方に位置するため、地面との干渉を
考慮してその配設位置を設定するのが好ましい。

【００３２】また、上記前側及び後側スクリーン４１，
４２と、前側及び後側ＣＣＤカメラ５１，５２とは、上
記ブラケット本体６１における上壁部６１ａ及び一対の
側壁部６１ｂ，６１ｂに囲まれて配設されているため、
この上壁部６１ａ及び側壁部６１ｂは、各スクリーン４
１，４２への、例えば太陽光等の外乱光を遮断する遮光
壁としての機能を有するものにされている。さらに、上
記上壁部６１ａ及び側壁部６１ｂの内側面（スクリーン
４１，４２側の側面）は黒色に塗装されている。

【００３３】上記前側スクリーン４１は、図３に示すよ
うに、略長方形状の、例えば半透明のプラスチック板か
らなる拡散板４３のほぼ下半分に、２つのスリット４１
ａ，４１ａが形成された略正方形状の遮光紙４４を貼り
付けることで構成されている。尚、図示は省略するが、
後側スクリーン４２は、略正方形状の半透明のプラスチ
ック板からなる拡散板に２つのスリット４２ａ，４２ａ
が形成された略正方形状の遮光紙を貼り付けることで構
成されている。このような構成により、上記前側スクリ
ーン４１（又は後側スクリーン４２）を、上記レーザプ
ロジェクタ３の配設側とは反対側の位置から見ると、図
４に示すように、上記遮光紙４４に形成された各スリッ
ト４１ａ（４２ａ）をレーザ光が通過して、上記拡散板
４３において点状に輝くターゲット３ａ，３ａを観察す
ることができるようになっている。

【００３４】この前側又は後側スクリーン４１，４２上
のターゲット３ａ，３ａは、上記前側及び後側ＣＣＤカ
メラ５１，５２によってそれぞれ撮像されるが、この前
側及び後側ＣＣＤカメラ５１，５２には、図１に示すよ
うに、記録手段としてのビデオテープレコーダ５３，５
４が接続されている。これにより、上記ＣＣＤカメラ５
１，５２によって撮像された前側及び後側スクリーン４
１，４２上のターゲット３ａの画像が、ビデオテープレ
コーダ５３，５４によってビデオテープ５５に記録され
るように構成されている。

【００３５】一方、上記レーザプロジェクタ３は、図５
に示すように、後輪２２の（図例では右側後輪）のナッ
クル部材２２ａに対して、調整機構としてのＸＹステー
ジ３１を介して取り付けられている。このＸＹステージ
３１は、上記レーザプロジェクタ３の配設位置を車両前
後方向及び車幅方向に調整するものであって、このＸＹ
ステージ３１により、前側及び後側スクリーン４１，４
２上のターゲット３ａが所定の中立位置（初期位置）に
なるように、上記レーザプロジェクタ３の配設位置を調
整するようにしている。このレーザプロジェクタ３は、
自動車のバンプ時にレーザ光が後側ＣＣＤカメラ５２に
よって遮られて、前側スクリーン４１に照射されなくな
ることを防止するために、なるべく低い位置に取り付け
ることが好ましいが、このレーザプロジェクタ３は、後
輪２２（タイヤ）の接地点近傍に位置しているため、低
い位置に取り付けても地面との干渉は生じない。

【００３６】次に、上記自動車のサスペンション挙動計
測装置１を用いた後輪２２のアライメント変化の計測方
法について説明すると、先ず、このサスペンション挙動
計測装置１を自動車に対して取り付ける。つまり、上記
前側及び後側スクリーン４１，４２と、前側及び後側Ｃ
ＣＤカメラ５１，５２とのそれぞれが取り付けられた取
付ブラケット６を自動車のサイドシル近傍のフロア下面
に取り付ける一方、後輪２２のナックル部材２２ａに対
しＸＹステージ３１を介してレーザプロジェクタ３を固
定する。こうして取付ブラケット６とレーザプロジェク
タ３とを自動車に取り付けると、上記レーザプロジェク
タ３からレーザ光を照射しつつ、ＸＹステージ３１によ
ってレーザプロジェクタ３の配設位置を微調整して、上
記前側及び後側スクリーン４１，４２上におけるターゲ
ット３ａの中立位置が所定の位置になるようにする。ま
た、上記前側及び後側ＣＣＤカメラ５１，５２のピント
及び絞りを調整して、このＣＣＤカメラ５１，５２が撮
像する画像におけるターゲット３ａのコントラストの調
整も併せて行う。

【００３７】次いで、屋外において太陽光等の外乱光が
上記前側及び後側スクリーン４１，４２を直射しないこ
とを確認する。これと共に、ターゲット３ａの変位量か
らトー角等を算出するのに必要となるため、上記前側ス
クリーン４１における下側のスリット４１ａの地上高
と、後側スクリーン４２における下側のスリット４２ａ
の地上高とをそれぞれ計測して、これら両スリット４１
ａ，４２ａの高低差を記録しておく。

【００３８】こうしてサスペンション計測装置１の自動
車への取り付けが完了すれば、自動車を走行させてサス
ペンション挙動に伴う後輪２２のアライメント変化の計
測を行う。これは、上記自動車の走行中における前側及
び後側スクリーン４１，４２上におけるターゲット３ａ
を前側及び後側ＣＣＤカメラ５１，５２により撮像しか
つ、その画像をビデオテープレコーダ５３，５４により
ビデオテープ５５に記録することにより行う。尚、この
記録の際には、２つのＣＣＤカメラ５１，５２間（上記
サスペンション計測装置１を自動車の左右の後輪に取り
付けた場合は、４つのＣＣＤカメラ間）、及びこの画像
と車速等の記録データとの同期を取るために、上記ビデ
オテープ５５の音声トラックにトリガ信号を記録させて
おくのがよい。

【００３９】こうして、ビデオテープ５５に画像信号が
記録されて計測が終了すれば、このビデオテープ５５の
画像信号を、図示省略のビデオキャプチャボードを介し
てＰＣ７に取り込み（図１参照）、このＰＣ７におい
て、画像上におけるターゲットの画素座標を演算する画
像処理を行う。そして、この画素座標を物理座標に変換
すると共に、この物理座標を用いて後述する関係式に従
い、後輪２２のトー角、キャンバ角及び横変位を算出す
る。

【００４０】ここで、このサスペンション挙動計測装置
１における、車輪（後輪２２）のアライメント変化の計
測原理について、図６及び図７を参照しながら説明する
と、車輪のアライメント変化に伴いホイールセンタ（以
下Ｗ／Ｃと略す）が変位した後におけるこのＷ／Ｃに固
定した単位ベクトル（ｉ′，ｊ′，ｋ′）は、トー角を
δ、キャンバ角をεとすると、数式１で示される。

【００４１】

【数１】

【００４２】ターゲット３ａのＹ座標は数式２により表
される。

【００４３】

【数２】

【００４４】このため、Ｙ＝ｙ−ｌとすれば、前側及び
後側スクリーン４１，４２における合計４つのターゲッ
ト３ａ（前側及び後側スクリーン４１，４２における４
つのスリット４１ａ，４２ａのそれぞれに対応するター
ゲット３ａ）について、それぞれ数式３が成り立つ。

【００４５】

【数３】

【００４６】ここで、添字ＦＵは、前側スクリーン４１
における上側のスリット４１ａでのターゲット３ａを、
添字ＦＬは、前側スクリーン４１における下側のスリッ
ト４１ａでのターゲット３ａを、添字ＲＵは、後側スク
リーン４２における上側のスリット４２ａでのターゲッ
ト３ａを、添字ＲＬは、後側スクリーン４２における下
側のスリット４２ａでのターゲット３ａをそれぞれ表
す。

【００４７】数式３を、キャンバ角ε、トー角δ及び横
変位ｙ₀について逆に解けば、数式４を得る。

【００４８】

【数４】

【００４９】こうして、トー角δとキャンバ角εとは、
Ｙ_FL，Ｙ_RU，Ｙ_RLの３つのターゲット３ａの位置から算
出することができる。尚、横変位ｙ₀は、ストロークｚ₀
が判っている場合にのみ算出することが可能である。

【００５０】このように、本実施形態に係る自動車のサ
スペンション挙動計測装置１は、レーザ光を照射するレ
ーザプロジェクタ３が後輪２２に固定されているため、
後輪２２がアライメント変化を生じると、その変化に伴
い上記レーザプロジェクタ３はレーザ光の照射方向を変
化させることになる。このレーザ光は、上記レーザプロ
ジェクタ３とは車両前後方向に互いに離されて配設され
た前側及び後側スクリーン４１，４２に照射されている
が、上記照射方向の変化に伴い該スクリーン４１，４２
上での上記レーザ光の照射位置（ターゲット３ａ）が移
動する。このターゲット３ａの変位量は、上記レーザプ
ロジェクタ３と前側及び後側スクリーン４１，４２とが
車両前後方向に互いに離されている分、照射角度の変
化、つまり後輪２２のアライメント変化を拡大したもの
となる。このため、上記ターゲット３ａを、前側及び後
側ＣＣＤ５１，５２によって撮像すると共に画像処理を
行い上記ターゲット３ａの変位量を計測することで、こ
のターゲット３ａの変位量に基づいて後輪２２のアライ
メント変化を計測することができる。特に、前側及び後
側スクリーン４１，４２の複数のスクリーンを備えるこ
とで、トー角変化に伴うターゲット３ａの車幅方向の変
位量は、より拡大されることになる。これにより、上記
サスペンション挙動計測装置１は、特にトー角を高精度
に検出することができる。

【００５１】また、上記サスペンション挙動計測装置１
は、後輪２２に固定されたレーザプロジェクタ３と、取
付ブラケット６に取り付けられた前側及び後側スクリー
ン４１，４２と前側及び後側ＣＣＤカメラ５１，５２と
によって構成されているため、このレーザプロジェクタ
３と取付ブラケット６を、自動車に取り付けることだけ
で計測を行うことができる。しかも、上記前側及び後側
スクリーン４１，４２及びＣＣＤカメラ５１，５２は全
て、取付ブラケット６における所定の位置に取り付けら
れているため、この取付ブラケット６をフロア下面に取
り付けることだけで、上記前側及び後側スクリーン４
１，４２及びＣＣＤカメラ５１，５２が、自動車の所定
の位置に取り付けられることになる。こうしてサスペン
ション挙動計測装置１の取り付けが容易になり、計測の
より一層の容易化を図ることができる。

【００５２】また、ＤＡＴのようにホイールに相対向す
る測距センサが必要ではないため、タイヤ６分力計と併
用することができ、これにより、タイヤ力と車輪のアラ
イメント変化とを同時に計測することができる。さら
に、上記取付ブラケット６は、自動車のサイドシル近傍
のフロア下面に取り付けられるため、車体が変形しても
上記スクリーン４１，４２等の位置は殆ど変位しない。
これにより、計測誤差を小さくすることができる。

【００５３】また、前側スクリーン４１（前側スクリー
ン４１のスリット４１ａ）を、後側スクリーン４２（後
側スクリーン４２のスリット４２ａ）よりも下方に配設
することで、この両スクリーン４１，４２のそれぞれに
上記レーザプロジェクタ３からのレーザ光を照射させる
ことができると共に、自動車のバンプ時でも、上記レー
ザ光を前側スクリーン４１に照射させることができる。

【００５４】さらに、上記取付ブラケット６の上壁部６
１ａ及び側壁部６１ｂ，６１ｂによって、上記前側及び
後側スクリーン４１，４２への外乱光を遮断することが
できると共に、上記上壁部６１ａ及び側壁部６１ｂ，６
１ｂの内側面を黒色に塗装することで、上記スクリーン
４１，４２への外乱光の遮断効果をより一層確実なもの
にすることができる。これにより、上記前側及び後側ス
クリーン４１，４２にはレーザプロジェクタ３からのレ
ーザ光のみが照射されるようになり、ターゲット３ａの
変位量を確実かつ正確に計測することができる。

【００５５】また、上記レーザプロジェクタ３は、ＸＹ
ステージ３１を介して後輪２２のナックル部材２２ａに
取り付けられるため、スクリーン４１，４２上のターゲ
ット３ａの中立位置の調整を容易に行うことができる。
このため、上記レーザプロジェクタ３の後輪２２に対す
る取り付け、及び取付ブラケット６のフロア下面に対す
る取り付けを共に容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る自動車のサスペンショ
ン挙動計測装置の概略を示す概略斜視図である。

【図２】取付ブラケットを示す斜視図である。

【図３】スクリーンの構成を示す分解斜視図である。

【図４】スクリーン上のターゲットの様子を示す正面図
である。

【図５】レーザプロジェクタの取り付け状態を示す斜視
図である。

【図６】アライメント変化を算出する際の座標系を示す
図である。

【図７】変位前後のホイールセンタに固定された単位ベ
クトルを示す図である。

【符号の説明】

１サスペンション挙動計測装置３レーザプロジェクタ６取付ブラケット２２後輪（車輪）３１ＸＹステージ（調整機構）４１前側スクリーン４２後側スクリーン５１前側ＣＣＤカメラ（撮像手段）５２後側ＣＣＤカメラ（撮像手段）５３，５４ビデオテープレコーダ（記録手段）６１ブラケット本体６２取付部（取付ブラケット）３ａターゲット４１ａ，４２ａスリット６１ａ上壁部（遮光壁）６１ｂ側壁部（遮光壁）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田直樹広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内Ｆターム(参考） 2F065 AA17 CC11 DD03 DD12 FF42 GG04 HH05 JJ03 JJ26 LL28 LL49 QQ29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車のサスペンション挙動に伴う車輪
のアライメント変化を検出する自動車のサスペンション
挙動計測装置であって、上記車輪に固定されかつレーザ光を車両前後方向に照射
するレーザプロジェクタと、上記自動車のフロア下面に車両前後方向に延びるように
配設されたブラケット本体と、該ブラケット本体を上記
フロア下面に取り付ける取付部とからなる取付ブラケッ
トと、上記取付ブラケットに、上記レーザプロジェクタとは車
両前後方向に離されて取り付けられかつ上記レーザプロ
ジェクタからのレーザ光が照射されるスクリーンと、上記取付ブラケットに、上記スクリーンを挟んで上記レ
ーザプロジェクタとは反対側に取り付けられかつ上記ス
クリーン上における上記レーザ光の照射点であるターゲ
ットを撮像する撮像手段とを備えていることを特徴とす
る自動車のサスペンション挙動計測装置。
【請求項２】請求項１において、複数のスクリーンと、各スクリーン上におけるターゲッ
トをそれぞれ撮像する複数の撮像手段とを備え、上記複数のスクリーン及び撮像手段は、取付ブラケット
に、車両前後方向に互いに離されかつ上下方向に互いに
位置を異ならせて取り付けられていることを特徴とする
自動車のサスペンション挙動計測装置。
【請求項３】請求項１において、撮像手段により撮像されたターゲットの画像を記録する
記録手段を備えていることを特徴とする自動車のサスペ
ンション挙動計測装置。
【請求項４】請求項１において、ブラケット本体は、スクリーンの周囲を囲みかつ該スク
リーンへの外乱光を遮断する遮光壁を備えており、上記遮光壁における上記スクリーン側の側面は、黒色に
塗装されていることを特徴とする自動車のサスペンショ
ン挙動計測装置。
【請求項５】請求項１において、レーザプロジェクタは、調整機構を介して車輪に固定さ
れており、上記調整機構は、上記レーザプロジェクタの配設位置を
車両前後方向及び車幅方向に調整可能に構成されている
ことを特徴とする自動車のサスペンション挙動計測装
置。