JP2003097915A - Device and system for measuring behavior of wheel and device for analyzing state of wheel - Google Patents

Device and system for measuring behavior of wheel and device for analyzing state of wheel

Info

Publication number
JP2003097915A
JP2003097915A JP2001297006A JP2001297006A JP2003097915A JP 2003097915 A JP2003097915 A JP 2003097915A JP 2001297006 A JP2001297006 A JP 2001297006A JP 2001297006 A JP2001297006 A JP 2001297006A JP 2003097915 A JP2003097915 A JP 2003097915A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
imaged
behavior
displacement
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001297006A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahisa Kondo
貴久 近藤
Koji Kido
孝二 木戸
Akira Koizumi
陽 小泉
Naoki Yamada
直樹 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2001297006A priority Critical patent/JP2003097915A/en
Publication of JP2003097915A publication Critical patent/JP2003097915A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure displacements of six degrees of freedom which are the toe angle, the camber angle, the castor angle, the up/down displacement, the front/rear displacement and the left/right displacement, without being in contact with a wheel. SOLUTION: The system is provided with LED lamps 2 which are mounted on an inner side surface 1b of the wheel 1, at least two CCD cameras 4A, 4B which are mounted on a car body or a chassis frame so as to be opposite to the LED lamps 2 and stereoscopically photograph the LED lamps 2 in at least two directions, and a behavior measuring/processing device 10 which receives a photographed image of the LED lamps 2 photographed by the CCD cameras 4A, 4B as image data directly or through a data recorder, calculates three- dimensional positional information of each LED lamp 2 from the image data and computes the angular displacement and/or the translational displacement of the wheel to be measured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両走行時の車輪
の挙動を計測する車輪挙動計測装置及び当該システム、
並びに車輪の静的特性及び動的特性から車両走行時の車
輪の状態を解析する車輪状態解析装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wheel behavior measuring device and system for measuring the behavior of a wheel when the vehicle is running.
In addition, the present invention relates to a wheel state analysis device that analyzes the state of the wheel when the vehicle is traveling from the static and dynamic characteristics of the wheel.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平8−184430号公報には、車
輪の外側面に直接取り付けて車体で支持し、ホイールア
ライメントであるトー角変位、キャンバ角変位、横変
位、前後変位、及び上下変位の5自由度の変位を測定可
能とした測定装置が開示されている。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 8-184430 discloses a wheel alignment, which is directly attached to an outer surface of a wheel and supported by a vehicle body. The wheel alignment includes toe angle displacement, camber angle displacement, lateral displacement, longitudinal displacement, and vertical displacement. A measuring device capable of measuring displacement with five degrees of freedom is disclosed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記測
定装置を車輪に直付けのため車輪の動きに少なからず影
響を与える点で不十分である。
However, since the above-mentioned measuring device is directly attached to the wheel, it is insufficient in that the movement of the wheel is considerably affected.

【0004】また、車輪の外側面に取り付ける構造のた
め、他の測定装置を同時に取り付けて計測することがで
きず、例えば、車両走行時に車輪に作用する外力と、車
輪の挙動挙動とを同時計測し、両データを関連付けした
結果が得られない点で不十分である。
Further, since the structure is attached to the outer surface of the wheel, other measuring devices cannot be attached at the same time for measurement. For example, the external force acting on the wheel when the vehicle is running and the behavior of the wheel are simultaneously measured. However, it is insufficient in that the result of associating both data cannot be obtained.

【0005】本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その
目的は、車輪に対して非接触で、トー角、キャンバ角、
キャスタ角、上下変位、前後変位、及び左右変位の6自
由度の変位を計測できる車輪挙動計測装置及び当該シス
テム、並びに車輪状態解析装置を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to contact a wheel, toe angle, camber angle,
(EN) A wheel behavior measuring device capable of measuring a 6-degree-of-freedom displacement such as a caster angle, a vertical displacement, a longitudinal displacement, and a lateral displacement, and a wheel state analyzing device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の車輪挙動計測装置は、車
両走行時の車輪の挙動を計測する車輪挙動計測装置であ
って、車輪の内側面に取り付けられた複数の被撮像物
と、車体に取り付けられて前記被撮像物を撮像する少な
くとも2つの撮像手段と、前記撮像手段により撮影され
た前記被撮像物に関する画像データに基づいて、前記被
撮像物の三次元位置情報を求め、当該車輪の角度変位及
び/又は並進変位を算出する挙動計測手段とを具備す
る。
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, a wheel behavior measuring device of the present invention is a wheel behavior measuring device for measuring the behavior of a wheel when a vehicle is traveling, Based on a plurality of objects to be imaged attached to the inner surface of the wheel, at least two imaging means attached to the vehicle body to image the objects to be imaged, and image data relating to the objects to be imaged captured by the imaging means. And a behavior measuring unit that obtains three-dimensional position information of the object to be imaged and calculates angular displacement and / or translational displacement of the wheel.

【0007】また、好ましくは、車輪のトー角計測時に
おいて、前記被撮像物の少なくとも2つは車体に対して
略水平な状態となるように、車体の前後方向に沿って取
り付けられる。
Preferably, at the time of measuring the toe angle of the wheels, at least two of the objects to be imaged are mounted along the front-rear direction of the vehicle body so as to be substantially horizontal to the vehicle body.

【0008】また、好ましくは、車輪のトー角計測時に
おいて、前記被撮像物の少なくとも2つはサスペンショ
ンが所定量ストロークした時に車体に対して略水平な状
態となるように、車体の前後方向に沿って取り付けられ
る。
Further, preferably, at the time of measuring the toe angle of the wheel, at least two of the objects to be imaged are arranged in the front-rear direction of the vehicle body so as to be substantially horizontal with respect to the vehicle body when the suspension makes a predetermined stroke. Mounted along.

【0009】また、好ましくは、車輪のキャンバ角計測
時において、前記被撮像物の少なくとも2つは車体に対
して略垂直な状態となるように取り付けられる。
Further, preferably, at the time of measuring the camber angle of the wheels, at least two of the objects to be imaged are mounted so as to be substantially vertical to the vehicle body.

【0010】また、好ましくは、前記撮像手段の一方に
固定された他の被撮像物を、前記車輪の内側面に取り付
けられた被撮像物と共に前記撮像手段の他方により撮像
し、各撮像手段の相対位置変位を計測する相対位置変位
計測手段と、前記相対位置変位計測手段により計測され
た相対位置変位が所定値を超えた場合、当該相対位置変
位が所定値を超えた状態で計測された前記車輪の角度変
位及び/又は並進変位を異常値と判定する異常判定手段
とを更に備える。
Further, preferably, the other object to be imaged fixed to one of the image pickup means is imaged by the other of the image pickup means together with the object to be imaged attached to the inner surface of the wheel, and each of the image pickup means Relative position displacement measuring means for measuring relative position displacement, and when the relative position displacement measured by the relative position displacement measuring means exceeds a predetermined value, the relative position displacement is measured in a state of exceeding a predetermined value. An abnormality determination means for determining the angular displacement and / or the translational displacement of the wheel as an abnormal value is further provided.

【0011】また、好ましくは、前記複数の被撮像物が
同一部材の同一平面上に配設されて車輪の内側面に取り
付けられる車輪側取付部材を備える。
Further, preferably, a wheel-side mounting member is provided, in which the plurality of objects to be imaged are arranged on the same plane of the same member and mounted on the inner surface of the wheel.

【0012】また、好ましくは、前記撮像手段の少なく
とも2つは、同一の車体側取付部材を介して車体に取り
付けられている。
Further, preferably, at least two of the image pickup means are attached to the vehicle body through the same vehicle body side attachment member.

【0013】また、好ましくは、少なくとも3つの被撮
像物を備え、前記計測手段は、前記被撮像物の三次元位
置情報から被撮像物の各々が存在する平面を算出し、車
両の走行に伴い発生する当該平面の法線ベクトル変位と
当該平面の重心変位から車輪の角度変位及び並進変位を
同時計測する。
Further, preferably, at least three objects to be imaged are provided, and the measuring means calculates a plane where each of the objects to be imaged exists from the three-dimensional position information of the object to be imaged, and when the vehicle travels. The angular displacement and translational displacement of the wheel are simultaneously measured from the generated normal vector displacement of the plane and the displacement of the center of gravity of the plane.

【0014】また、好ましくは、前記計測手段による被
撮像物の存在する平面の算出は、少なくとも4つの被撮
像物の三次元位置情報を用いて最小二乗法により算出す
る。
Further, preferably, the plane in which the object to be imaged is calculated by the measuring means is calculated by the least square method using the three-dimensional position information of at least four objects to be imaged.

【0015】また、好ましくは、前記少なくとも2つの
撮像手段は、1つの被撮像物を交点として各撮像手段の
中心軸がなす角度が略直角となるように配置される。
Further, preferably, the at least two image pickup means are arranged so that an angle formed by the central axes of the respective image pickup means is substantially a right angle with one object to be imaged as an intersection.

【0016】また、好ましくは、予め予測される車速の
変化率とステアリング舵角の変化率に基づいて、前記撮
像手段の焦点距離又は前記撮像手段と被撮像物の相対距
離を補正する距離補正手段を更に具備する。
Further, preferably, a distance correction means for correcting the focal length of the image pickup means or the relative distance between the image pickup means and the object to be picked up based on the change rate of the vehicle speed and the change rate of the steering rudder angle which are predicted in advance. Is further provided.

【0017】本発明の車両挙動計測システムは、車両走
行時の車輪の挙動を計測する車輪挙動計測システムであ
って、車輪の内側面に取り付けられた複数の被撮像物
と、車体に取り付けられて前記被撮像物を撮像する少な
くとも2つの撮像装置と、前記撮像装置により撮影され
た前記被撮像物に関する画像データに基づいて、前記被
撮像物の三次元位置情報を算出して、当該車輪の挙動デ
ータを計測する挙動計測装置と、車輪の外側面に取り付
けられて車輪に作用する外力データを計測する外力計測
装置と、前記挙動計測装置による挙動データと、前記外
力計測装置による外力データとを同時計測し、両データ
を関連付けするデータ解析処理装置とを具備する。
The vehicle behavior measuring system of the present invention is a wheel behavior measuring system for measuring the behavior of a wheel when the vehicle is traveling, and is a vehicle behavior measuring system which is mounted on a vehicle body and a plurality of objects to be imaged. At least two image pickup devices for picking up the image pickup object and three-dimensional position information of the image pickup object are calculated based on the image data of the image pickup object taken by the image pickup device, and the behavior of the wheel. A behavior measurement device that measures data, an external force measurement device that is attached to the outer surface of a wheel and measures external force data that acts on the wheel, a behavior data that is obtained by the behavior measurement device, and an external force data that is obtained by the external force measurement device at the same time. And a data analysis processing device for measuring and associating both data.

【0018】本発明の車両状態解析装置は、車輪の静的
特性及び動的特性から車両走行時の車輪の状態を解析す
る車輪状態解析装置であって、実走行テストにより得ら
れる車輪の動的特性データを入力する動的データ入力手
段と、非走行テストにより得られる車輪の静的特性デー
タを入力する静的データ入力手段と、車両の設計データ
を入力する設計データ入力手段と、前記各入力手段によ
るデータの少なくとも2つを比較して、車輪の状態を解
析する解析手段と、前記解析手段による解析結果を出力
する出力手段とを具備する。
The vehicle state analyzing apparatus of the present invention is a wheel state analyzing apparatus for analyzing the state of a wheel when the vehicle is running from the static and dynamic characteristics of the wheel, and the dynamic state of the wheel obtained by an actual running test. Dynamic data input means for inputting characteristic data, static data input means for inputting static characteristic data of wheels obtained by a non-driving test, design data input means for inputting design data of a vehicle, and each of the inputs It is provided with an analyzing means for comparing at least two data of the means to analyze the state of the wheel, and an output means for outputting the analysis result by the analyzing means.

【0019】また、好ましくは、前記解析結果は、車両
の動的性能を評価するシミュレーション装置に出力さ
れ、当該シミュレーション装置の特性パラメータとして
反映される。
Further, preferably, the analysis result is output to a simulation device for evaluating the dynamic performance of the vehicle and reflected as a characteristic parameter of the simulation device.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明のように、請求項1の発明によ
れば、撮像手段により撮影された被撮像物に関する画像
データに基づいて、被撮像物の三次元位置情報を求め、
当該車輪の角度変位及び/又は並進変位を算出すること
により、車輪に対して非接触で、トー角、キャンバ角、
キャスタ角、上下変位、前後変位、及び左右変位の6自
由度の変位を計測できる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the three-dimensional position information of the object to be imaged is obtained based on the image data of the object to be imaged captured by the image pickup means.
By calculating the angular displacement and / or translational displacement of the wheel, the toe angle, camber angle,
Caster angle, vertical displacement, longitudinal displacement, and lateral displacement of 6 degrees of freedom can be measured.

【0021】請求項2の発明によれば、車輪のトー角計
測時において、被撮像物の少なくとも2つは車体に対し
て略水平な状態となるように、車体の前後方向に沿って
取り付けられることにより、トー角変位の計測精度を向
上させることができる。
According to the second aspect of the present invention, at the time of measuring the toe angle of the wheels, at least two objects to be imaged are mounted along the front-rear direction of the vehicle body so as to be substantially horizontal to the vehicle body. Thereby, the measurement accuracy of the toe angle displacement can be improved.

【0022】請求項3の発明によれば、車輪のトー角計
測時において、被撮像物の少なくとも2つはサスペンシ
ョンが所定量ストロークした時に車体に対して略水平な
状態となるように、車体の前後方向に沿って取り付けら
れることにより、トー角変位の計測精度を向上させるこ
とができる。
According to the third aspect of the present invention, at the time of measuring the toe angle of the wheels, at least two of the objects to be imaged are placed substantially horizontally with respect to the vehicle body when the suspension makes a predetermined stroke. By being attached along the front-rear direction, the measurement accuracy of the toe angle displacement can be improved.

【0023】請求項4の発明によれば、車輪のキャンバ
角計測時において、被撮像物の少なくとも2つは車体に
対して略垂直な状態となるように取り付けられることに
より、キャンバ角変位の計測精度を向上させることがで
きる。
According to the fourth aspect of the present invention, at the time of measuring the camber angle of the wheels, at least two objects to be imaged are mounted so as to be substantially vertical to the vehicle body, thereby measuring the camber angle displacement. The accuracy can be improved.

【0024】請求項5の発明によれば、撮像手段の一方
に固定された他の被撮像物を、車輪の内側面に取り付け
られた被撮像物と共に撮像手段の他方により撮像し、各
撮像手段の相対位置変位を計測しつつ、計測された相対
位置変位が所定値を超えた場合、当該相対位置変位が所
定値を超えた状態で計測された車輪の角度変位及び/又
は並進変位を異常値と判定することにより、計測データ
の信頼性を高めることができる。
According to the invention of claim 5, another object to be imaged fixed to one of the imaging means is imaged by the other of the imaging means together with the object to be imaged attached to the inner surface of the wheel, and each imaging means When the measured relative position displacement exceeds a predetermined value while measuring the relative position displacement of the vehicle, the angular displacement and / or the translational displacement of the wheel measured with the relative position displacement exceeding the predetermined value are abnormal values. By determining that the reliability of the measurement data can be improved.

【0025】請求項6の発明によれば、複数の被撮像物
が同一部材の同一平面上に配設されて車輪の内側面に取
り付けられる車輪側取付部材を備えることにより、車輪
の挙動による被撮像物の相対位置の誤差や変位を低減す
ることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the plurality of objects to be imaged are provided on the same plane of the same member and provided with the wheel side mounting member mounted on the inner side surface of the wheel. It is possible to reduce the error and displacement of the relative position of the imaged object.

【0026】請求項7の発明によれば、撮像手段の少な
くとも2つは、同一の車体側取付部材を介して車体に取
り付けられていることにより、車輪の挙動による撮像手
段の相対位置の誤差や変位を低減することができる。
According to the invention of claim 7, since at least two of the image pickup means are attached to the vehicle body through the same vehicle body side attachment member, an error in the relative position of the image pickup means due to the behavior of the wheels and The displacement can be reduced.

【0027】請求項8の発明によれば、少なくとも3つ
の被撮像物の三次元位置情報から被撮像物の各々が存在
する平面を算出し、車両の走行に伴い発生する当該平面
の法線ベクトル変位と当該平面の重心変位から車輪の角
度変位及び並進変位を同時計測することにより、計測誤
差を低減することができる。
According to the invention of claim 8, the plane in which each of the objects to be imaged is calculated from the three-dimensional position information of at least three objects to be imaged, and the normal vector of the plane generated as the vehicle travels. The measurement error can be reduced by simultaneously measuring the angular displacement and the translational displacement of the wheel from the displacement and the displacement of the center of gravity of the plane.

【0028】請求項9の発明によれば、被撮像物の存在
する平面の算出は、少なくとも4つの被撮像物の三次元
位置情報を用いて最小二乗法により算出することによ
り、計測誤差を低減することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, the plane of the object to be imaged is calculated by the least squares method using the three-dimensional position information of at least four objects to be imaged, thereby reducing the measurement error. can do.

【0029】請求項10の発明によれば、少なくとも2
つの撮像手段は、1つの被撮像物を交点として各撮像手
段の中心軸がなす角度が略直角となるように配置される
ことにより、撮像手段の視線方向の計測誤差を低減する
ことができる。
According to the invention of claim 10, at least 2
By disposing the one image pickup unit such that the center axis of each image pickup unit makes a substantially right angle with one object to be imaged as an intersection, it is possible to reduce a measurement error in the line-of-sight direction of the image pickup unit.

【0030】請求項11の発明によれば、予め予測され
る車速の変化率とステアリング舵角の変化率に基づい
て、撮像手段の焦点距離又は撮像手段と被撮像物の相対
距離を補正することにより、計測誤差を低減することが
できる。
According to the invention of claim 11, the focal length of the image pickup means or the relative distance between the image pickup means and the object to be imaged is corrected based on the predicted change rate of the vehicle speed and the change rate of the steering angle. Therefore, the measurement error can be reduced.

【0031】請求項12の発明によれば、挙動計測装置
による挙動データと、外力計測装置による外力データと
を同時計測し、両データを関連付けすることができるシ
ステムを構築でき、より従来より精度の高い結果を得る
ことが可能となる。
According to the twelfth aspect of the present invention, it is possible to construct a system in which the behavior data obtained by the behavior measurement device and the external force data obtained by the external force measurement device can be simultaneously measured, and both data can be associated with each other. It is possible to obtain high results.

【0032】請求項13の発明によれば、実走行テスト
により得られる車輪の動的特性データと、非走行テスト
により得られる車輪の静的特性データと、車両の設計デ
ータのう、少なくとも2つを比較して、車輪の状態を解
析して解析結果を出力することにより、過渡領域での車
輪挙動に対する動的特性を評価することができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, at least two of the wheel dynamic characteristic data obtained by the actual running test, the wheel static characteristic data obtained by the non-running test, and the vehicle design data are included. By comparing the above, and by analyzing the state of the wheel and outputting the analysis result, it is possible to evaluate the dynamic characteristics for the wheel behavior in the transient region.

【0033】請求項14の発明によれば、解析結果は、
車両の動的性能を評価するシミュレーション装置に出力
され、当該シミュレーション装置の特性パラメータとし
て反映されることにより、静的特性データや設計データ
に加えて、動的特性データを含めたシミュレーションモ
デルを構築し、或いはその妥当性を評価することができ
る。
According to the invention of claim 14, the analysis result is
It is output to a simulation device that evaluates the dynamic performance of the vehicle, and is reflected as a characteristic parameter of the simulation device to build a simulation model that includes dynamic characteristic data in addition to static characteristic data and design data. Or, the validity can be evaluated.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、添付図面を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0035】尚、以下に説明する実施の形態は、本発明
の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を
逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したもの
に適用可能である。
The embodiments described below are examples as means for realizing the present invention, and the present invention can be applied to modifications or variations of the following embodiments without departing from the spirit of the present invention. .

【0036】図1は、本発明に係る実施形態の車輪挙動
計測装置の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a wheel behavior measuring device according to an embodiment of the present invention.

【0037】本実施形態の車輪挙動計測装置は、実際に
車両を走行させて行う実走行テストにおいて車両走行時
の車輪の挙動を計測するための装置である。
The wheel behavior measuring device of the present embodiment is a device for measuring the behavior of the wheels when the vehicle is running in an actual running test performed by actually running the vehicle.

【0038】当該装置は、車輪1の内側面1b(例え
ば、アクスルハウジングの内側面)に取り付けられた複
数の被撮像物としてのマーカやLEDランプ2と、これ
らLEDランプ2に対向するように不図示の車体又はシ
ャシーフレームに取り付けられてLEDランプ2を少な
くとも2方向からステレオ視にて撮像する少なくとも2
つの撮像手段としてのCCDカメラ4A,4Bと、これ
らCCDカメラ4A,4Bにより撮影されたLEDラン
プ2の撮影画像を直接或いはデータレコーダなどから画
像データとして取り込み、当該画像データから各LED
ランプ2の三次元位置情報を求めて計測対象となる車輪
の角度変位及び/又は並進変位を算出する挙動計測手段
としての挙動計測処理装置10とを具備する。
The apparatus is provided with a plurality of markers or LED lamps 2 as objects to be imaged, which are attached to the inner side surface 1b of the wheel 1 (for example, the inner side surface of the axle housing) and the LED lamps 2 facing each other. At least two that are mounted on the vehicle body or chassis frame shown in the figure and image the LED lamp 2 in at least two directions in stereo
CCD cameras 4A and 4B as one image pickup means, and captured images of the LED lamps 2 captured by these CCD cameras 4A and 4B are directly or as image data from a data recorder or the like, and each LED is extracted from the image data.
A behavior measurement processing device 10 as a behavior measurement unit that obtains three-dimensional position information of the ramp 2 and calculates an angular displacement and / or a translational displacement of a wheel to be measured.

【0039】車輪の挙動として計測される角度(回転)
変位は、車輪のトー角、キャンバ角、及びキャスタ角で
あり、トー角は図2に示すZ軸を回転中心とする回転変
位、キャンバ角はY軸を回転中心とする回転変位、キャ
スタ角はZ軸を回転中心とする回転変位となる。また、
並進変位は、図2に示す互いに直交する3軸で規定され
た上下(Z軸)方向、前後(Y軸)方向、及び左右(X
軸)方向に沿った回転成分を除外した変位となる。
Angle (rotation) measured as the behavior of the wheel
The displacements are the toe angle, the camber angle, and the caster angle of the wheel. The toe angle is the rotational displacement about the Z axis shown in FIG. 2, the camber angle is the rotational displacement about the Y axis, and the caster angle is The rotation displacement is about the Z axis. Also,
The translational displacement is defined by three axes orthogonal to each other as shown in FIG. 2, which are the vertical (Z-axis) direction, the front-back (Y-axis) direction, and the horizontal (X-axis).
It is the displacement excluding the rotation component along the (axis) direction.

【0040】即ち、本実施形態の車輪挙動計測装置は、
車輪1の挙動に伴うLEDランプ2の変位を非接触状態
でCCDカメラ4A,4Bにより撮影することによっ
て、トー角、キャンバ角、キャスタ角、上下変位、前後
変位、及び左右変位の合計6自由度の車輪の変位が計測
できる。
That is, the wheel behavior measuring device of this embodiment is
By photographing the displacement of the LED lamp 2 caused by the behavior of the wheel 1 by the CCD cameras 4A and 4B in a non-contact state, a total of 6 degrees of freedom of the toe angle, the camber angle, the caster angle, the vertical displacement, the longitudinal displacement, and the lateral displacement. Can measure the displacement of the wheels.

【0041】図3及び図4は、車輪のトー角を計測する
際のLEDランプ2の配置を示し、車輪のトー角計測時
においては、サスペンションアームがストローク中心P
0を中心としてストロークしていない位置3Aから所定
量θだけストロークした位置3Bとなった時に、少なく
とも2つのLEDランプ2A,2Bが車体の上下方向に
対して略水平な位置関係P1となるように車体の前後方
向に沿って取り付けられる。上記配置関係により、LE
D2はサスペンションが所定量ストロークした時に車体
の上下方向に対して略水平な状態となるので、図2に示
すZ軸まわりの回転変位であるトー角変位の計測精度を
向上させることができる。
FIGS. 3 and 4 show the arrangement of the LED lamps 2 when measuring the toe angle of the wheel. At the time of measuring the toe angle of the wheel, the suspension arm moves the stroke center P.
When the position 3A which has not been stroked around 0 is moved to the position 3B which is stroked by a predetermined amount θ, at least two LED lamps 2A and 2B have a positional relationship P1 which is substantially horizontal with respect to the vertical direction of the vehicle body. It is attached along the front-back direction of the vehicle body. Due to the above layout, LE
D2 becomes substantially horizontal with respect to the vertical direction of the vehicle body when the suspension strokes by a predetermined amount, so that the measurement accuracy of the toe angle displacement, which is the rotational displacement around the Z axis shown in FIG. 2, can be improved.

【0042】図5は、車輪のキャンバ角を計測する際の
LEDランプ2の配置を示し、車輪のキャンバ角計測時
において、少なくとも2つのLEDランプ2C,2Dを
車体の前後(Y軸)方向に対して略垂直な状態(Z軸方
向)となるように取り付けられる。上記配置関係によ
り、トー角と同様の作用により、図2に示すY軸まわり
の回転変位であるキャンバ角変位の計測精度を向上させ
ることができる。
FIG. 5 shows the arrangement of the LED lamps 2 when measuring the camber angle of the wheels. At the time of measuring the camber angle of the wheels, at least two LED lamps 2C and 2D are arranged in the front-rear (Y-axis) direction of the vehicle body. It is attached so as to be in a substantially vertical state (Z-axis direction). Due to the above arrangement relationship, the measurement accuracy of the camber angle displacement, which is the rotational displacement about the Y axis shown in FIG. 2, can be improved by the same action as the toe angle.

【0043】図6は計測データの信頼性を判定するため
の構成、図7はその信頼性を判定する方法を示し、図6
において2つのうち一方のCCDカメラ4Bに直接又は
ブラケットなどを介してLEDランプなどの被撮像物
2’を取り付け、このカメラ4Bに取り付けられたLE
Dランプ2’を車輪1の内側面1bに取り付けられたL
EDランプ2と共に他方のCCDカメラ4Aにより撮像
する。
FIG. 6 shows a structure for determining the reliability of measurement data, and FIG. 7 shows a method for determining the reliability.
In one of the two CCD cameras 4B, an object 2'to be imaged such as an LED lamp is attached directly or via a bracket or the like, and the LE attached to this camera 4B is attached.
The L lamp 2'is attached to the inner surface 1b of the wheel 1
An image is taken by the other CCD camera 4A together with the ED lamp 2.

【0044】上記挙動計測処理装置10では、図7に示
すように、相対位置変位計測手段として各CCDカメラ
4A,4Bから得られる画像データから各カメラの相対
位置変位量を算出し、異常判定手段としてこの相対位置
変位量が所定閾値Dを超えた場合、相対位置変位量が所
定閾値D値を超えた期間T1で計測された車輪の角度変
位及び/又は並進変位に関する計測データを異常値と判
定する。
In the behavior measurement processing device 10, as shown in FIG. 7, the relative position displacement amount of each camera is calculated from the image data obtained from each CCD camera 4A, 4B as the relative position displacement measuring means, and the abnormality determining means is provided. When the relative position displacement amount exceeds the predetermined threshold value D, the measurement data regarding the angular displacement and / or the translational displacement of the wheel measured in the period T1 in which the relative position displacement amount exceeds the predetermined threshold value D is determined to be an abnormal value. To do.

【0045】図8は、LEDランプ2の車輪1の内側面
1bに対する取り付け構成を例示し、LEDランプ2
は、段差の無い平面を有する平板状の車輪側取付部材5
の同一平面上に配設されて車輪1の内側面1bに取り付
けられる。上記構成により、車輪の挙動によるLED2
の相対位置の誤差や変位を低減することができる。
FIG. 8 exemplifies the mounting structure of the LED lamp 2 on the inner side surface 1b of the wheel 1.
Is a plate-shaped wheel-side mounting member 5 having a flat surface without steps.
Are arranged on the same plane and are attached to the inner surface 1b of the wheel 1. With the above configuration, the LED 2 depending on the behavior of the wheel
It is possible to reduce the relative position error and displacement.

【0046】また、CCDカメラ4A,4Bも、不図示
の同一ブラケットなどの車体側取付部材を介して車体又
はシャシーフレームなどに取り付けられる。上記構成に
より、車輪の挙動によるCCDカメラ4A,4Bの相対
位置の誤差や変位を低減することができる。
The CCD cameras 4A and 4B are also attached to the vehicle body or chassis frame via vehicle body side attachment members such as the same bracket (not shown). With the above configuration, it is possible to reduce the error and displacement of the relative positions of the CCD cameras 4A and 4B due to the behavior of the wheels.

【0047】尚、2つのCCDカメラ4A,4Bは、図
9に示すように、1つのLEDランプ2を交点として各
カメラの中心線(視線)S1,S2がなす角度γが略直
角となるように配置してもよく、この場合にはカメラの
中心線方向の計測誤差を低減することができる。
As shown in FIG. 9, the two CCD cameras 4A and 4B are arranged so that the angle γ formed by the center lines (line of sight) S1 and S2 of each camera with one LED lamp 2 as an intersection is substantially right angle. The measurement error in the center line direction of the camera can be reduced in this case.

【0048】また、計測誤差を低減するために、図10
及び図11に示すように、予め実験などにより車速変化
率とステアリング舵角変化率を予測し、この予測値を夫
々閾値α,βとして設定しつつ、これら閾値α,β以下
の走行モードAにて、CCDカメラ4A,4Bの焦点距
離又はCCDカメラ4A,4BとLEDランプ2の相対
距離L1,L2をLb、Ldに補正すると共に、この閾
値α,βを超える走行モードBではCCDカメラ4A,
4Bの焦点距離又はCCDカメラ4A,4BとLEDラ
ンプ2の相対距離L1,L2をLa、Lcに補正しても
よい。
Further, in order to reduce the measurement error, FIG.
As shown in FIG. 11, the vehicle speed change rate and the steering steering angle change rate are predicted in advance by experiments and the predicted values are set as threshold values α and β, respectively, and the driving mode A is set to the threshold value α or β or less. Then, the focal lengths of the CCD cameras 4A and 4B or the relative distances L1 and L2 between the CCD cameras 4A and 4B and the LED lamp 2 are corrected to Lb and Ld, and in the driving mode B in which the thresholds α and β are exceeded, the CCD cameras 4A and 4A,
The focal length of 4B or the relative distances L1 and L2 between the CCD cameras 4A and 4B and the LED lamp 2 may be corrected to La and Lc.

【0049】この場合には、例えば、操縦安定性試験の
1つであるフィーリング評価試験においてカメラ位置を
LEDランプ位置に近づけることで計測誤差を低減する
ことができる。 [回転変位及び並進変位の算出方法]LEDランプ2の
三次元位置は、2本の直線、即ち2つのCCDカメラ4
A,4Bの中心線の交点として求められ、LEDランプ
2の光点と2つのCCDカメラ4A,4Bの中心線(視
線)がなす各直線から連立方程式を求め、これら方程式
から導き出される解が交点の三次元位置情報となる。ま
た、これら方程式は、画像データ中の画素位置から算出
される。
In this case, for example, in the feeling evaluation test which is one of the steering stability tests, the measurement error can be reduced by bringing the camera position closer to the LED lamp position. [Method of calculating rotational displacement and translational displacement] The three-dimensional position of the LED lamp 2 is two straight lines, that is, two CCD cameras 4
Obtained as the intersection of the center lines of A and 4B, the simultaneous equations are obtained from the straight lines formed by the light point of the LED lamp 2 and the center lines (line of sight) of the two CCD cameras 4A and 4B, and the solution derived from these equations is the intersection point. 3D position information. Also, these equations are calculated from the pixel positions in the image data.

【0050】計測点(LEDランプ2の位置)の三次元
座標(物体座標系)とCCDカメラ4A,4Bから見た
位置座標(カメラ座標系)とは下記式1で関連付けられ
る。
The three-dimensional coordinates (object coordinate system) of the measurement point (position of the LED lamp 2) and the position coordinates (camera coordinate system) viewed from the CCD cameras 4A and 4B are related by the following formula 1.

【0051】[0051]

【数1】 [Equation 1]

【0052】カメラパラメータCは、較正(キャリブレ
ーション)を用いて、既知のLEDランプ2の三次元位
置情報X,Y,Zとカメラ位置座標情報Xc,Ycから決
定される。Hcはスケール因子である。
The camera parameter C is determined from the known three-dimensional position information X, Y, Z of the LED lamp 2 and the camera position coordinate information Xc, Yc by using calibration. Hc is a scale factor.

【0053】カメラパラメータCとしての12の未知数
は6個の基準点を用いて求められるが、キャリブレーシ
ョン精度を上げるために、6個以上の基準点を用いて最
小二乗法により求める。
The 12 unknowns as the camera parameter C are obtained by using 6 reference points, but in order to improve the calibration accuracy, they are obtained by the least squares method using 6 or more reference points.

【0054】次に、最小二乗法による法線ベクトルの算
出方法について説明する。
Next, a method of calculating the normal vector by the least square method will be described.

【0055】図12及び図13は、画像データ中の少な
くとも3つ或いは4つのLEDランプ2の存在する三次
元位置情報から各々のLEDランプ2が存在する平面を
算出する方法を説明する図であり、本実施形態では車両
の走行に伴い発生する当該平面の法線ベクトル変位と当
該平面の重心変位から車輪の角度変位及び並進変位を同
時に計測する。
12 and 13 are diagrams for explaining a method of calculating the plane in which each LED lamp 2 exists from the three-dimensional position information in which at least three or four LED lamps 2 in the image data exist. In the present embodiment, the angular displacement and the translational displacement of the wheel are simultaneously measured from the normal vector displacement of the plane and the displacement of the center of gravity of the plane that occur as the vehicle travels.

【0056】また、LEDランプ2の存在する平面は、
少なくとも3つ或いは4つのLEDランプ2の三次元位
置情報を用いて最小二乗法により算出される。
The plane on which the LED lamp 2 exists is
It is calculated by the least squares method using the three-dimensional position information of at least three or four LED lamps 2.

【0057】具体的な算出手法を以下に説明する。A specific calculation method will be described below.

【0058】図12にも示すように、各LEDランプ2
が存在する平面(LED平面)の方程式を、ax+by
+cz=dとする。
As shown in FIG. 12, each LED lamp 2
The equation of the plane (LED plane) where is present is ax + by
Let + cz = d.

【0059】トー角、キャンバ角、キャスタ角を求める
ためには、LED平面の傾き、つまり平面の法線ベクト
ル(a,b,c)がわかれば良い。i番目のLED座標
を(xi,yi,zi)とすれば、下記式2が成り立つ。
In order to obtain the toe angle, the camber angle, and the caster angle, it suffices to know the inclination of the LED plane, that is, the plane normal vector (a, b, c). If the i-th LED coordinate is (x i , y i , z i ), the following Expression 2 is established.

【0060】 axi+byi+czi=d+ei・・・(2) 但し、(xi,yi,zi)は誤差を有するため、右辺に
誤差eiが含まれる。N個のLEDランプについてまと
めると下記式3となり、二乗誤差の合計は下記式4とな
る。この二乗誤差を最小化するためにAで偏微分してゼ
ロとおく(下記式5)。
Ax i + by i + cz i = d + e i (2) However, since (x i , y i , z i ) has an error, the error e i is included on the right side. When N LED lamps are put together, the following equation 3 is obtained, and the sum of squared errors is given by the following equation 4. In order to minimize this squared error, it is partially differentiated by A and set to zero (Equation 5 below).

【0061】[0061]

【数2】 [Equation 2]

【0062】従って、N個のLED座標の計測データか
ら推定される最も妥当なLED平面の法線ベクトルは下
記式6から算出できる。
Therefore, the most appropriate normal vector of the LED plane estimated from the measurement data of the N LED coordinates can be calculated from the following equation 6.

【0063】[0063]

【数3】 [車輪挙動解析]本実施形態における車輪挙動計測装置
の複数のLEDランプ2及びCCDカメラ4A,4B
は、車輪1の内側面1bに配置される構成なので、車輪
1に作用する外力を計測する外力計測装置を車輪1の外
側面1aに取り付けてJターン試験などを行うことによ
り、LEDランプ2の三次元位置情報から算出される車
輪の挙動データ(実走行テストにより得られる車輪の動
的特性データ)と、車輪に作用する外力データ(実走行
テストにより得られる車輪の動的特性データ)とを同時
に計測して両データを実走行テストにより得られる車輪
の動的特性データとして関連付けすることができるシス
テムを構築でき、より従来より精度の高い結果を得るこ
とが可能となる。
[Equation 3] [Wheel Behavior Analysis] A plurality of LED lamps 2 and CCD cameras 4A and 4B of the wheel behavior measuring device according to the present embodiment.
Is arranged on the inner side surface 1b of the wheel 1, so that an external force measuring device for measuring an external force acting on the wheel 1 is attached to the outer side surface 1a of the wheel 1 to perform a J-turn test or the like, thereby Wheel behavior data calculated from three-dimensional position information (wheel dynamic characteristic data obtained by an actual running test) and external force data acting on the wheel (wheel dynamic characteristic data obtained by an actual running test) It is possible to construct a system capable of simultaneously measuring and associating both data as wheel dynamic characteristic data obtained by an actual running test, and it is possible to obtain a more accurate result than the conventional one.

【0064】図14は、挙動データとして車輪のトー
角、キャンバ角、及びキャスタ角の回転変位の計測結果
を例示し、図15は、挙動データとして車輪の上下(Z
軸)方向、前後(Y軸)方向、及び左右(X軸)方向に
沿った並進変位の計測結果を例示している。
FIG. 14 exemplifies the measurement results of the rotational displacements of the toe angle, camber angle, and caster angle of the wheel as the behavior data, and FIG. 15 shows the vertical (Z) of the wheel as the behavior data.
The measurement results of translational displacement along the axis direction, the front-back (Y-axis) direction, and the left-right (X-axis) direction are illustrated.

【0065】また、図16は、外力データとして車輪の
上下(Z軸)方向、前後(Y軸)方向、及び左右(X
軸)方向に作用する外力(荷重)の計測結果を例示して
いる。
Further, FIG. 16 shows the vertical (Z-axis) direction of the wheel, the front-back (Y-axis) direction, and the left-right (X-axis) of the external force data.
The measurement result of the external force (load) acting in the axial direction is illustrated.

【0066】更に、車輪状態解析装置として、上記実走
行テストにより得られる車輪の動的特性データと、加振
試験などにより得られるサスペンション特性データ(非
走行テストにより得られる静的特性データ)と、車両
(サスペンション)の設計データの少なくとも2つを比
較して車輪の挙動を解析すると共に、この解析結果が出
力されるように構成することで、過渡領域での車輪挙動
に対する動的特性(制動時のキャスタ角、トー角の過渡
的車輪挙動、ゴムブッシュの硬度や弾性特性)を評価す
ることができる。
Further, as a wheel condition analyzing device, wheel dynamic characteristic data obtained by the above-mentioned actual running test, suspension characteristic data obtained by a vibration test and the like (static characteristic data obtained by a non-running test), By comparing at least two pieces of design data of the vehicle (suspension) to analyze the behavior of the wheels and outputting the analysis results, the dynamic characteristics with respect to the behavior of the wheels in the transient region (during braking) Caster angle, transient wheel behavior of toe angle, hardness and elastic properties of rubber bush) can be evaluated.

【0067】上記解析結果は、図19に例示するよう
に、例えば、時間により変化するトー角として算出さ
れ、このトー角の時間による積分値を総特性変化とする
と、バンプ特性(図17)や横力特性(図18)などの
静的特性データや、静的特性データでは表わすことがで
きないその他の車輪の挙動特性(図14,15)や外力
特性(図16)に関連する車輪の動的特性データに分離
可能となっている。
As shown in FIG. 19, the analysis result is calculated, for example, as a toe angle that changes with time. If the integrated value of this toe angle with time is the total characteristic change, the bump characteristics (FIG. 17) and Static characteristic data such as lateral force characteristics (Fig. 18), and wheel dynamics related to other wheel behavior characteristics (Figs. 14 and 15) and external force characteristics (Fig. 16) that cannot be represented by static characteristic data. It can be separated into characteristic data.

【0068】図20は、上記車輪状態解析装置のシステ
ムブロックを例示し、データ解析処理装置21は、車輪
の動的特性データ、静的特性データ及び車両の設計デー
タを入力し、これらのデータから車両走行時の車輪の状
態を解析処理すると共に、この解析結果を出力する。ま
た、この解析結果は、車両の動的性能を評価するシミュ
レーション装置22に出力され、当該シミュレーション
装置22の特性パラメータとして反映され、表示端末2
3などにシミュレーション結果が出力される。
FIG. 20 exemplifies the system block of the wheel condition analyzing device, and the data analysis processing device 21 inputs the dynamic characteristic data of the wheels, the static characteristic data and the design data of the vehicle, and from these data. The state of the wheels when the vehicle is running is analyzed and the analysis result is output. Further, this analysis result is output to the simulation device 22 for evaluating the dynamic performance of the vehicle, reflected as a characteristic parameter of the simulation device 22, and displayed on the display terminal 2.
The simulation result is output to 3 or the like.

【0069】これにより、静的特性データや設計データ
に加えて、動的特性データを含めたシミュレーションモ
デルを構築し、或いはその妥当性を評価することができ
る。
This makes it possible to construct a simulation model including dynamic characteristic data in addition to static characteristic data and design data, or to evaluate its validity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る実施形態の車輪挙動計測装置の概
略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a wheel behavior measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る実施形態の車輪挙動計測装置の概
略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a wheel behavior measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図3】車輪のトー角を計測する際のLEDランプの配
置を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of LED lamps when measuring a toe angle of a wheel.

【図4】車輪のトー角を計測する際のLEDランプの配
置を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of LED lamps when measuring a toe angle of a wheel.

【図5】車輪のキャンバ角を計測する際のLEDランプ
の配置を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of LED lamps when measuring a camber angle of a wheel.

【図6】計測データの信頼性を判定するための構成を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration for determining the reliability of measurement data.

【図7】計測データの信頼性を判定する方法を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a method of determining reliability of measurement data.

【図8】LEDランプの車輪に対する取り付け構成を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a mounting configuration of an LED lamp on a wheel.

【図9】2つのCCDカメラの相対位置関係を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a relative positional relationship between two CCD cameras.

【図10】2つのCCDカメラの相対位置関係を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing a relative positional relationship between two CCD cameras.

【図11】2つのCCDカメラの相対位置関係を示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing a relative positional relationship between two CCD cameras.

【図12】画像データ中のLEDランプの存在する三次
元位置情報から各々のLEDランプが存在する平面を算
出する方法を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a method of calculating a plane where each LED lamp exists from three-dimensional position information where the LED lamp exists in the image data.

【図13】画像データ中のLEDランプの存在する三次
元位置情報から各々のLEDランプが存在する平面を算
出する方法を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a method of calculating a plane where each LED lamp exists from three-dimensional position information where the LED lamp exists in the image data.

【図14】挙動データとして車輪のトー角、キャンバ
角、及びキャスタ角の回転変位の計測結果を示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing measurement results of rotational displacements of a wheel toe angle, a camber angle, and a caster angle as behavior data.

【図15】挙動データとして車輪の上下(Z軸)方向、
前後(Y軸)方向、及び左右(X軸)方向に沿った並進
変位の計測結果を示す図である。
FIG. 15 is a vertical (Z-axis) direction of wheels as behavior data,
It is a figure which shows the measurement result of the translational displacement along the front-back (Y-axis) direction and the left-right (X-axis) direction.

【図16】外力データとして車輪の上下(Z軸)方向、
前後(Y軸)方向、及び左右(X軸)方向に作用する外
力(荷重)の計測結果を示す図である。
FIG. 16 is a vertical (Z-axis) direction of a wheel as external force data,
It is a figure which shows the measurement result of the external force (load) which acts on front-back (Y-axis) direction and left-right (X-axis) direction.

【図17】静的特性データとしてサスペンションのバン
プ特性の計測結果を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a measurement result of suspension bump characteristics as static characteristic data.

【図18】静的特性データとしてサスペンションの横力
特性の計測結果を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a measurement result of a lateral force characteristic of a suspension as static characteristic data.

【図19】車輪の動的特性データと静的特性データと、
車両の設計データの少なくとも2つを比較して車輪の挙
動を解析した解析結果を示す図である。
FIG. 19 shows dynamic characteristic data and static characteristic data of wheels,
It is a figure which shows the analysis result which analyzed the behavior of the wheel by comparing at least 2 of the design data of a vehicle.

【図20】本実施形態の車輪状態解析装置のシステムブ
ロックを示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a system block of the wheel condition analyzing device of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車輪 2 LEDランプ 3 サスペンションアーム 4A,4B CCDカメラ 5 車輪側取付部材 10 挙動計測処理装置 21 データ解析処理装置 22 シミュレーション装置 23 表示端末 1 wheel 2 LED lamp 3 suspension arms 4A, 4B CCD camera 5 Wheel side mounting member 10 Behavior measurement processing device 21 Data analysis processor 22 Simulation device 23 Display terminal

フロントページの続き (72)発明者 小泉 陽 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (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 AA04 AA09 AA31 BB27 BB29 CC12 FF05 JJ03 JJ05 JJ07 JJ26 QQ18 QQ24 QQ25 Continued front page    (72) Inventor Yo Koizumi             3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda             Within the corporation (72) Inventor Naoki Yamada             3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda             Within the corporation F term (reference) 2F065 AA04 AA09 AA31 BB27 BB29                       CC12 FF05 JJ03 JJ05 JJ07                       JJ26 QQ18 QQ24 QQ25

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両走行時の車輪の挙動を計測する車輪
挙動計測装置であって、 車輪の内側面に取り付けられた複数の被撮像物と、 車体に取り付けられて前記被撮像物を撮像する少なくと
も2つの撮像手段と、 前記撮像手段により撮影された前記被撮像物に関する画
像データに基づいて、前記被撮像物の三次元位置情報を
求め、当該車輪の角度変位及び/又は並進変位を算出す
る挙動計測手段とを具備することを特徴とする車輪挙動
計測装置。
1. A wheel behavior measuring device for measuring the behavior of a wheel while the vehicle is traveling, comprising: a plurality of objects to be imaged attached to an inner surface of the wheel; and an object to be imaged attached to a vehicle body. Three-dimensional position information of the object to be imaged is obtained based on at least two image capturing means and image data of the object to be imaged captured by the image capturing means, and angular displacement and / or translational displacement of the wheel is calculated. A wheel behavior measuring device comprising: a behavior measuring means.
【請求項2】 車輪のトー角計測時において、前記被撮
像物の少なくとも2つは車体に対して略水平な状態とな
るように、車体の前後方向に沿って取り付けられること
を特徴とする請求項1に記載の車輪挙動計測装置。
2. When measuring the toe angle of a wheel, at least two of the objects to be imaged are mounted along the front-rear direction of the vehicle body so as to be substantially horizontal to the vehicle body. Item 1. The wheel behavior measuring device according to Item 1.
【請求項3】 車輪のトー角計測時において、前記被撮
像物の少なくとも2つはサスペンションが所定量ストロ
ークした時に車体に対して略水平な状態となるように、
車体の前後方向に沿って取り付けられることを特徴とす
る請求項1に記載の車輪挙動計測装置。
3. When measuring the toe angle of a wheel, at least two of the objects to be imaged are placed substantially horizontally with respect to the vehicle body when the suspension makes a predetermined stroke.
The wheel behavior measuring device according to claim 1, wherein the wheel behavior measuring device is mounted along the front-rear direction of the vehicle body.
【請求項4】 車輪のキャンバ角計測時において、前記
被撮像物の少なくとも2つは車体に対して略垂直な状態
となるように取り付けられることを特徴とする請求項1
に記載の車輪挙動計測装置。
4. The at least two objects to be imaged are mounted so as to be substantially vertical to the vehicle body when measuring the camber angle of the wheels.
The wheel behavior measuring device described in 1.
【請求項5】 前記撮像手段の一方に固定された他の被
撮像物を、前記車輪の内側面に取り付けられた被撮像物
と共に前記撮像手段の他方により撮像し、各撮像手段の
相対位置変位を計測する相対位置変位計測手段と、 前記相対位置変位計測手段により計測された相対位置変
位が所定値を超えた場合、当該相対位置変位が所定値を
超えた状態で計測された前記車輪の角度変位及び/又は
並進変位を異常値と判定する異常判定手段とを更に備え
ることを特徴とする請求項1に記載の車輪挙動計測装
置。
5. The other object to be imaged fixed to one of the imaging means is imaged by the other of the imaging means together with the object to be imaged attached to the inner surface of the wheel, and the relative position displacement of each imaging means. And relative position displacement measuring means for measuring the relative position displacement measured by the relative position displacement measuring means exceeds a predetermined value, the angle of the wheel measured in a state where the relative position displacement exceeds a predetermined value The wheel behavior measuring device according to claim 1, further comprising an abnormality determining unit that determines the displacement and / or the translational displacement as an abnormal value.
【請求項6】 前記複数の被撮像物が同一部材の同一平
面上に配設されて車輪の内側面に取り付けられる車輪側
取付部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の車
輪挙動計測装置。
6. The wheel behavior measurement according to claim 1, further comprising a wheel-side mounting member in which the plurality of objects to be imaged are arranged on the same plane of the same member and mounted on the inner surface of the wheel. apparatus.
【請求項7】 前記撮像手段の少なくとも2つは、同一
の車体側取付部材を介して車体に取り付けられているこ
とを特徴とする請求項1に記載の車輪挙動計測装置。
7. The wheel behavior measuring device according to claim 1, wherein at least two of the imaging means are attached to the vehicle body via the same vehicle body side attachment member.
【請求項8】 少なくとも3つの被撮像物を備え、 前記計測手段は、前記被撮像物の三次元位置情報から被
撮像物の各々が存在する平面を算出し、 車両の走行に伴い発生する当該平面の法線ベクトル変位
と当該平面の重心変位から車輪の角度変位及び並進変位
を同時計測することを特徴とする請求項1に記載の車輪
挙動計測装置。
8. At least three objects to be imaged are provided, wherein the measuring means calculates a plane on which each of the objects to be imaged exists from three-dimensional position information of the object to be imaged, and the plane is generated as the vehicle travels. The wheel behavior measuring device according to claim 1, wherein the angular displacement and the translational displacement of the wheel are simultaneously measured from the normal vector displacement of the plane and the center of gravity displacement of the plane.
【請求項9】 前記計測手段による被撮像物の存在する
平面の算出は、少なくとも4つの被撮像物の三次元位置
情報を用いて最小二乗法により算出することを特徴とす
る請求項8に記載の車輪挙動計測装置。
9. The method according to claim 8, wherein the plane of the object to be imaged calculated by the measuring means is calculated by a least square method using three-dimensional position information of at least four objects to be imaged. Wheel behavior measuring device.
【請求項10】 前記少なくとも2つの撮像手段は、1
つの被撮像物を交点として各撮像手段の中心軸がなす角
度が略直角となるように配置されることを特徴とする請
求項1に記載の車輪挙動計測装置。
10. The at least two imaging means are
The wheel behavior measuring device according to claim 1, wherein the object is arranged such that an angle formed by the center axes of the respective image pickup means is substantially right angle with one object to be imaged as an intersection.
【請求項11】 予め予測される車速の変化率とステア
リング舵角の変化率に基づいて、前記撮像手段の焦点距
離又は前記撮像手段と被撮像物の相対距離を補正する距
離補正手段を更に具備することを特徴とする請求項1に
記載の車輪挙動計測装置。
11. A distance correction means for correcting the focal length of the image pickup means or the relative distance between the image pickup means and the object to be imaged on the basis of the change rate of the vehicle speed and the change rate of the steering rudder angle which are predicted in advance. The wheel behavior measuring device according to claim 1, wherein
【請求項12】 車両走行時の車輪の挙動を計測する車
輪挙動計測システムであって、 車輪の内側面に取り付けられた複数の被撮像物と、 車体に取り付けられて前記被撮像物を撮像する少なくと
も2つの撮像装置と、 前記撮像装置により撮影された前記被撮像物に関する画
像データに基づいて、前記被撮像物の三次元位置情報を
算出して、当該車輪の挙動データを計測する挙動計測装
置と、 車輪の外側面に取り付けられて車輪に作用する外力デー
タを計測する外力計測装置と、 前記挙動計測装置による挙動データと、前記外力計測装
置による外力データとを同時計測し、両データを関連付
けするデータ解析処理装置とを具備することを特徴とす
る車輪挙動計測システム。
12. A wheel behavior measurement system for measuring the behavior of a wheel when a vehicle is traveling, comprising: a plurality of objects to be imaged attached to an inner surface of the wheel; and an object to be imaged attached to a vehicle body. A behavior measuring device that calculates at least two three-dimensional position information of the object to be imaged based on image data of the object to be imaged captured by the imager and at least two imaging devices and measures the behavior data of the wheel. And an external force measuring device that is attached to the outer surface of the wheel and measures the external force data that acts on the wheel, the behavior data by the behavior measuring device, and the external force data by the external force measuring device are simultaneously measured, and both data are associated. And a data analysis processing device for controlling the wheel behavior.
【請求項13】 車輪の静的特性及び動的特性から車両
走行時の車輪の状態を解析する車輪状態解析装置であっ
て、 実走行テストにより得られる車輪の動的特性データを入
力する動的データ入力手段と、 非走行テストにより得られる車輪の静的特性データを入
力する静的データ入力手段と、 車両の設計データを入力する設計データ入力手段と、 前記各入力手段によるデータの少なくとも2つを比較し
て、車輪の状態を解析する解析手段と、 前記解析手段による解析結果を出力する出力手段とを具
備することを特徴とする車輪状態解析装置。
13. A wheel condition analyzing device for analyzing a condition of a wheel when the vehicle is running from static and dynamic properties of the wheel, wherein the dynamic property data of the wheel obtained by an actual running test is input. At least two of data input means, static data input means for inputting static characteristic data of wheels obtained by non-running test, design data input means for inputting vehicle design data, and data by each input means And a means for analyzing the state of the wheel, and an output means for outputting the analysis result by the analyzing means.
【請求項14】 前記解析結果は、車両の動的性能を評
価するシミュレーション装置に出力され、当該シミュレ
ーション装置の特性パラメータとして反映されることを
特徴とする請求項13に記載の車輪状態解析装置。
14. The wheel state analysis device according to claim 13, wherein the analysis result is output to a simulation device that evaluates the dynamic performance of the vehicle and is reflected as a characteristic parameter of the simulation device.
JP2001297006A 2001-09-27 2001-09-27 Device and system for measuring behavior of wheel and device for analyzing state of wheel Withdrawn JP2003097915A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001297006A JP2003097915A (en) 2001-09-27 2001-09-27 Device and system for measuring behavior of wheel and device for analyzing state of wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001297006A JP2003097915A (en) 2001-09-27 2001-09-27 Device and system for measuring behavior of wheel and device for analyzing state of wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003097915A true JP2003097915A (en) 2003-04-03

Family

ID=19118154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001297006A Withdrawn JP2003097915A (en) 2001-09-27 2001-09-27 Device and system for measuring behavior of wheel and device for analyzing state of wheel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003097915A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008089357A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Bridgestone Corp System and method for measuring 3-d shape of tire
JP2008536134A (en) * 2005-04-15 2008-09-04 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method for measuring vehicle wheel and / or axle geometry
JP2013185851A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd Positioning apparatus, positioning system including the same, and positioning method
JP2013537630A (en) * 2010-08-04 2013-10-03 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method and apparatus for determining vehicle wheel motion and vehicle body motion
CN109211734A (en) * 2018-11-01 2019-01-15 四川木牛流马智能科技有限公司 A kind of 3D three-dimensional imaging contact angle measurement

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008536134A (en) * 2005-04-15 2008-09-04 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method for measuring vehicle wheel and / or axle geometry
JP2008089357A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Bridgestone Corp System and method for measuring 3-d shape of tire
JP2013537630A (en) * 2010-08-04 2013-10-03 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method and apparatus for determining vehicle wheel motion and vehicle body motion
JP2013185851A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd Positioning apparatus, positioning system including the same, and positioning method
CN109211734A (en) * 2018-11-01 2019-01-15 四川木牛流马智能科技有限公司 A kind of 3D three-dimensional imaging contact angle measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8638452B2 (en) Measuring head for a chassis measuring system, chassis measuring system and method for determining the position parameters of measuring heads of a chassis measuring system
US6915228B2 (en) Method and device for calibrating an image sensor system in a motor vehicle
JP4406507B2 (en) Device for determining vehicle wheel alignment and / or axle alignment
JP4843190B2 (en) Image sensor system calibration method and apparatus
US9586455B2 (en) Road surface condition estimating apparatus
EP3243037B1 (en) Rolling virtual wheel spindle calibration
EP1717547B1 (en) Method and device for determining the alignment of the wheels of a vehicle
US8196461B2 (en) Method and device for checking the referencing of measuring heads in a chassis measuring system
JPH11152060A (en) Attitude regulating method and device of motor vehicle
JP5434608B2 (en) Positioning device and positioning method
CN111733673B (en) Non-contact measuring method and device for road surface unevenness based on mobile platform
JP2001169310A5 (en)
JP5669195B2 (en) Surface shape measuring device and surface shape measuring method
JP2003097915A (en) Device and system for measuring behavior of wheel and device for analyzing state of wheel
JP2005016979A (en) Vehicle-mounted camera calibration tool and vehicle-mounted camera calibrating method
JP4333055B2 (en) Deformation measurement system and method
JP4447323B2 (en) How to dynamically measure wheel position and direction
JP5062626B2 (en) Object identification device
CN109238149B (en) Vehicle body attitude detection device and contact line dynamic offset detection system
US8331625B2 (en) Distance measuring device and method, and computer program
KR20210125583A (en) Systems and methods for compensating for movement of vehicle components
KR20190110419A (en) Image processing device, drive assistance system and image processing method
JP5293375B2 (en) Vehicle lower part measuring apparatus, program and method
JP7179555B2 (en) Road surface evaluation device
CN111699363A (en) Ground movable platform and motion information detection method and system thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081202