JP2010139437A - 車両正対装置および車両正対装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両を正対ガイドに沿わせて配置することによって、精度良く車両の正対姿勢を確保できる車両正対装置およびその制御方法を提供することを課題としている。
【解決手段】演算装置８によって、車両正対装置１に導入した車両１００から検出した正対ズレ量Ｘを蓄積しておき、任意の（即ち、ｎ台目の）車両１００を車両正対装置１に導入する前に、演算装置８によって、該演算装置８に蓄積された車両正対装置１に導入したｎ台目の車両１００と同じ車種αの車両から検出した正対ズレ量を、任意の台数分（即ち、Ｎ台分）だけ移動平均して、ｎ台目の車両１００に適用する予想オフセット量Ｓ_（ｎ）を算出して、制御部２０によって、予想オフセット量Ｓ_（ｎ）だけ正対ガイド２３の位置をオフセットする。
【選択図】図１５

Description

本発明は、車両正対装置および車両正対装置の制御方法の技術に関する。

従来、アライメント調整装置等の設備に車両を導入する場合に、車両の中心線と設備の中心線が一致した状態（以後、車両の正対姿勢が確保された状態という）で車両を導入するための装置である車両正対装置が存在しており、例えば、以下に示す特許文献１および特許文献２にその技術が開示され公知となっている。

係る特許文献１および特許文献２に示された従来技術は、所謂ランナウト式の車両正対装置であり、車両側に形成された孔に、設備側に備える位置決めピンを挿入して車両を支持した状態で、車輪（タイヤ）を回転させることによって、位置決めピンを挿入する際に生じていたヒステリシスを除去して、良好な車両の正対姿勢を確保するものである。

しかしながら、係るランナウト式の車両正対装置では、車両の正対姿勢を調整する度に、車両に対して位置決めピンを挿入する必要があり、車両の正対姿勢を調整するための作業時間が長くなるという問題があった。また、車両の種類（車種）が異なれば、車両側の孔の位置が異なるため、多車種を扱う場面では、ランナウト式の車両正対装置は向いていないという問題もあった。

また、ランナウト式以外の車両正対装置としては、車両をガイドに沿わせて配置することによって、位置決めを行う方式を採用した簡易な車両正対装置が一般的に採用されている。この方式の車両正対装置では、車両の位置決めが容易であるという利点を有する反面、車両の正対姿勢の精度が確保しづらいという問題があった。これは、車両を走行させると、車両が有する固有の特性により左右のいずれかの方向に偏って走行する傾向があることに起因するものであり、単純にガイドに沿わせて車両を配置するだけでは、思うように精度良く車両の正対姿勢が確保できなかった。
特開２００６−１３３０２７号公報 特開２００７−２９２５６０号公報

本発明は係る現状を鑑みてなされたものであり、車両を正対ガイドに沿わせて配置することによって、精度良く車両の正対姿勢を確保できる車両正対装置およびその制御方法を提供することを課題としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、車両の正対姿勢の基準となるガイド部材を有し、前記車両を前記ガイド部材に沿わせて停止させることによって、前記車両の正対姿勢を確保する車両正対装置であって、前記車両の姿勢を検出する検出部と、該検出部による前記車両の停止姿勢の検出結果に基づいて、前記車両の正対姿勢に対するズレ量を算出する演算部と、前記ガイド部材の位置を制御する制御部と、を有し、前記演算部によって、前記車両正対装置に導入した車両の停止姿勢から算出した前記ズレ量を蓄積しておき、任意の車両を前記車両正対装置に導入する前に、前記演算部によって、該演算部に蓄積された前記車両正対装置に導入した前記任意の車両と同じ車種の車両から算出した前記ズレ量を、任意の台数分だけ移動平均して、前記任意の車両に適用するオフセット量を算出し、前記制御部によって、前記オフセット量だけ前記ガイド部材の位置をオフセットするものである。

請求項２においては、前記検出部は、タイヤの停止姿勢を検出することによって、前記車両の停止姿勢を検出するものである。

請求項３においては、車両の正対姿勢の基準となるガイド部材を有し、前記車両を前記ガイド部材に沿わせて停止させることによって、前記車両の正対姿勢を確保する車両正対装置の制御方法であって、前記車両正対装置は、前記車両の姿勢を検出する検出部と、該検出部による前記車両の停止姿勢の検出結果に基づいて、前記車両の正対姿勢に対するズレ量を算出する演算部と、前記ガイド部材の位置を制御する制御部と、を有し、前記検出部によって、前記車両正対装置に導入した車両の停止姿勢を検出する車両停止姿勢検出工程と、前記演算部によって、検出した前記車両の停止姿勢から前記ズレ量を算出して、前記ズレ量のデータを蓄積していく正対ズレ量蓄積工程と、任意の車両を前記車両正対装置に導入する車両導入工程と、該車両導入工程の前に、前記演算部によって、該演算部に蓄積された前記車両正対装置に導入した前記任意の車両と同じ車種の車両から算出した前記ズレ量を、任意の台数分だけ移動平均して、前記任意の車両に適用する予想オフセット量を算出するオフセット量算出工程と、前記制御部によって、前記予想オフセット量だけ前記ガイド部材の位置をオフセットするオフセット量制御工程と、を有するものである。

請求項４においては、前記検出部は、タイヤの停止姿勢を検出することによって、前記車両の停止姿勢を検出するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、車種ごとに異なる正対ズレ量の傾向を把握し、その傾向に基づいて正対ガイドの位置を制御することによって、精度良く正対姿勢を確保することができる。また複数の車種が混在している状況においても、精度良く正対姿勢を確保することができる。

請求項２においては、精度良く車両の停止姿勢を検出し、検出した停止姿勢に基づいて、精度良く正対ズレ量を算出することができる。

請求項３においては、車種ごとに異なる正対ズレ量の傾向を把握し、その傾向に基づいて正対ガイドの位置を制御することによって、精度良く正対姿勢を確保することができる。また複数の車種が混在している状況においても、精度良く正対姿勢を確保することができる。

請求項４においては、精度良く車両の停止姿勢を検出し、検出した停止姿勢に基づいて、精度良く正対ズレ量を算出することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施例に係る車両正対装置の全体構成について、図１〜図４を用いて説明をする。図１は本発明の一実施例に係る車両正対装置の全体構成を示すブロック図、図２は本発明の一実施例に係る車両正対装置の全体構成を示す平面模式図、図３は本発明の一実施例に係る車両正対装置の全体構成を示す左側面模式図、図４は本発明の一実施例に係る車両正対装置の全体構成を示す右側面模式図である。
尚、図２〜図４に示す如く、本実施例では、説明の便宜上、三次元座標系を規定しており、車両の長さ（前後）方向に対応するＸ軸と、車両の幅（左右）方向に対応するＹ軸と、車両の高さ（上下）方向に対応するＺ軸と、を規定している。そして、車両が後進する方向をＸ軸の正方向とし、車両の前進方向（Ｘ軸の負方向）に向かって右方向をＹ軸の正方向とし、車両の上方向をＺ軸の正方向としている。

図１に示す如く、本発明の一実施例に係る車両正対装置１は、車両を導入する各種設備に付設され、当該設備に対する車両の正対姿勢を確保するための装置であり、検出部２、演算装置８、制御部２０、正対ガイド２３等によって構成されている。

検出部２は、正対姿勢を確保する対象となる車両について、該車両が有するタイヤの停止姿勢を検出するための部位であり、図１に示すように複数の距離センサ群３・４・５・６、コントローラ７等により構成されている。
各距離センサ群３・４・５・６には、それぞれに前部距離センサ３ａ・４ａ・５ａ・６ａと、後部距離センサ３ｂ・４ｂ・５ｂ・６ｂと、上部距離センサ３ｃ・４ｃ・５ｃ・６ｃが備えられている。

コントローラ７は、前述した各距離センサ（即ち、各前部距離センサ３ａ・４ａ・５ａ・６ａ、各後部距離センサ３ｂ・４ｂ・５ｂ・６ｂおよび各上部距離センサ３ｃ・４ｃ・５ｃ・６ｃ）によって検出された信号を集約し、各信号の同期処理を施すことができる装置であり、各距離センサは、全てコントローラ７に接続されている。
また、コントローラ７は、ＰＣによって構成される演算装置８に接続されている。

演算装置８には、コントローラ７から入力される各信号に基づいて、タイヤの停止姿勢を検出するための演算プログラムが組み込まれており、また、タイヤの停止姿勢を検出するために必要となる基本データ（即ち、タイヤの形状データ等）が予め記憶されている。そして、コントローラ７（即ち、検出部２）から入力される各信号に基づいて、演算装置８によって、各タイヤの停止姿勢を個別に検出する役割を果たしている。

また、演算装置８は、各タイヤの停止姿勢の検出結果に基づいて、車両が導入される設備の中心線と当該車両の中心線とのズレ量（以下、正対ズレ量と記載する）を算出し、かつ、算出した正対ズレ量のデータを記憶（蓄積）しておく役割も果たしている。

さらに、演算装置８は、該演算装置８に蓄積されている正対ズレ量のデータを車種ごとに抽出して、車種ごとに正対ズレ量の傾向を算出する役割を果たしている。そして、算出した正対ズレ量の傾向に基づいて、正対ガイド２３に与えるべき適当なオフセット量（以下、予想オフセット量と記載する）を算出し、算出した予想オフセット量を制御部２０に対して出力する役割も果たしている。

正対ガイド２３は、車両の前後左右に配置される４つの各タイヤのそれぞれに対応し、各タイヤの停止位置を規制するためのガイド部材であり、左前正対ガイド２３ａ、右前正対ガイド２３ｂ、左後正対ガイド２３ｃおよび右後正対ガイド２３ｄから構成されるものである。そして、車両の各タイヤを、それぞれに対応する各正対ガイド２３ａ・２３ｂ・２３ｃ・２３ｄに沿わせて停車させることによって、車両の正対姿勢を確保する役割を果たす部位である。

制御部２０は、正対ガイド２３の変位を制御するための部位であり、制御器２１、変位機構２２等により構成されるものである。
制御部２０では、図１に示すように制御器２１が演算装置８と接続されており、演算装置８によって算出された予想オフセット量が制御器２１に入力される。

制御器２１には、各正対ガイド２３ａ・２３ｂ・２３ｃ・２３ｄに対応する複数（本実施例では４個）のサーボモータ（左前サーボモータ２２ａ、右前サーボモータ２２ｂ、左後サーボモータ２２ｃおよび右後サーボモータ２２ｄ）からなる変位機構２２が接続されており、制御器２１に入力された予想オフセット量の値に基づいて各サーボモータ２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄのＹ軸方向の動作量を制御している。

そして、各サーボモータ２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄには、各正対ガイド２３ａ・２３ｂ・２３ｃ・２３ｄが固設されているため、各サーボモータ２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄのＹ軸方向の動作量を制御することにより、各正対ガイド２３ａ・２３ｂ・２３ｃ・２３ｄのＹ軸方向の変位を制御する構成としている。尚、変位機構２２はサーボモータによる構成の他、油圧シリンダ等の各種アクチュエータを用いた構成とすることも可能である。

ここで、検出部２および演算装置８による正対ズレ量の算出方法について、図３〜図６を用いて説明をする。図５は本発明の一実施例に係る検出部によるタイヤの停止状態の検出方法における検出範囲の設定状況を示す模式図、（ａ）左側面模式図、（ｂ）右側面模式図、図６は本発明の一実施例に係る車両正対装置に対する車両の導入状況を示す平面模式図である。

図５（ａ）・（ｂ）および図９に示す如く、正対姿勢の検出対象となる車両１００は、前進方向（Ｘ軸の負方向）に対して、車両１００の左前方に配設される左前タイヤ１１と、車両１００の右前方に配設される右前タイヤ１２と、車両１００の左後方に配設される左後タイヤ１３と、車両１００の右後方に配設される右後タイヤ１４を備えている。

そして、検出部２によるタイヤの停止状態の検出方法では、各タイヤ１１・１２・１３・１４の車両中心に対する各外側面に、それぞれ前部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ、後部１１ｂ・１２ｂ・１３ｂ・１４ｂ、上部１１ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１４ｃ、と呼ぶ範囲を設定している。

本実施例では、各タイヤ１１・１２・１３・１４の内周円に対して上下２本の水平方向の接線と前後２本の鉛直方向の接線を設定して、各タイヤ１１・１２・１３・１４の外周円のうち車両の前方側の円弧と、前記上下２本の水平方向の接線と、前記前側の鉛直方向の接線と、によって囲まれる外側面の範囲をそれぞれ前部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａと規定している。

また、各タイヤ１１・１２・１３・１４の外周円のうち車両の後方側の円弧と、前記上下２本の水平方向の接線と、前記後側の鉛直方向の接線と、によって囲まれる外側面の範囲をそれぞれ後部１１ｂ・１２ｂ・１３ｂ・１４ｂと規定し、さらに、各タイヤ１１・１２・１３・１４の外周円のうち車両の上方側の円弧と、前記前後２本の鉛直方向の接線と、前記上側の水平方向の接線と、によって囲まれる外側面の範囲をそれぞれ上部１１ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１４ｃと規定している。

また、タイヤの形状データ等から、検出点が得られる範囲を予め予想することによって、各範囲（即ち、各前部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ、各後部１１ｂ・１２ｂ・１３ｂ・１４ｂおよび各上部１１ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１４ｃ）をさらに狭めて設定することも可能であり、この場合、検出点の検出精度および検出速度（演算速度）の向上を図ることができる。

そして、図６に示す如く、車両正対装置１では、各タイヤ１１・１２・１３・１４の各周辺部には、各距離センサ（即ち、各前部距離センサ３ａ・４ａ・５ａ・６ａ、各後部距離センサ３ｂ・４ｂ・５ｂ・６ｂおよび各上部距離センサ３ｃ・４ｃ・５ｃ・６ｃ）が配設される構成としている。

つまり、図３、図５（ａ）および図６に示す如く、左前タイヤ１１の周辺部には、該左前タイヤ１１に対応させて距離センサ群３が配設され、左前タイヤ１１の外側面の前部１１ａに対応させて前部距離センサ３ａが配設され、後部１１ｂに対応させて後部距離センサ３ｂが配設され、上部１１ｃに対応させて上部距離センサ３ｃが配設されている。
そして、各距離センサ３ａ・３ｂ・３ｃによって、それぞれに対応する各範囲（即ち、前部１１ａ、後部１１ｂ、上部１１ｃ）を走査することが可能な構成としている。

また、図４、図５（ｂ）および図６に示す如く、右前タイヤ１２の周辺部には、該右前タイヤ１２に対応させて距離センサ群４が配設され、右前タイヤ１２の外側面の前部１２ａに対応させて前部距離センサ４ａが配設され、後部１２ｂに対応させて後部距離センサ４ｂが配設され、上部１２ｃに対応させて上部距離センサ４ｃが配設されている。
そして、各距離センサ４ａ・４ｂ・４ｃによって、それぞれに対応する各範囲（即ち、前部１２ａ、後部１２ｂ、上部１２ｃ）を走査することが可能な構成としている。

また、図３、図５（ａ）および図６に示す如く、左後タイヤ１３の周辺部には、該左後タイヤ１３に対応させて距離センサ群５が配設され、左後タイヤ１３の外側面の前部１３ａに対応させて前部距離センサ５ａが配設され、後部１３ｂに対応させて後部距離センサ５ｂが配設され、上部１３ｃに対応させて上部距離センサ５ｃが配設されている。
そして、各距離センサ５ａ・５ｂ・５ｃによって、それぞれに対応する各範囲（即ち、前部１３ａ、後部１３ｂ、上部１３ｃ）を走査することが可能な構成としている。

また、図４、図５（ｂ）および図６に示す如く、右後タイヤ１４の周辺部には、該右後タイヤ１４に対応させて距離センサ群６が配設され、右後タイヤ１４の外側面の前部１４ａに対応させて前部距離センサ６ａが配設され、後部１４ｂに対応させて後部距離センサ６ｂが配設され、上部１４ｃに対応させて上部距離センサ６ｃが配設されている。
そして、各距離センサ６ａ・６ｂ・６ｃによって、それぞれに対応する各範囲（即ち、前部１４ａ、後部１４ｂ、上部１４ｃ）を走査することが可能な構成としている。

また、各距離センサ（即ち、各前部距離センサ３ａ・４ａ・５ａ・６ａ、各後部距離センサ３ｂ・４ｂ・５ｂ・６ｂおよび各上部距離センサ３ｃ・４ｃ・５ｃ・６ｃ）には、非接触式の距離センサが採用されており、各タイヤ１１・１２・１３・１４から所定の距離だけ離間した位置に配置されている。

ここで、検出部２によるタイヤの停止状態の検出状況について、図７を用いて説明をする。図７は本発明の一実施例に係る検出部によるタイヤの停止状態の検出状況を示す斜視図である。尚、ここでは各タイヤ１１・１２・１３・１４を代表して左前タイヤ１１に対するタイヤの停止状態の検出状況を例示して説明をするが、その他の各タイヤ１２・１３・１４についても停止状態の検出状況はこれと同様であるため、その他の各タイヤ１２・１３・１４に関する説明は、便宜上割愛している。

図７に示す如く、前部距離センサ３ａによって、左前タイヤ１１の前部１１ａが全面的に走査され、前部距離センサ３ａから前部１１ａまでの距離が計測される。そして、この計測結果は、演算装置８に入力される。
そして、前部距離センサ３ａによる計測結果に基づいて、演算装置８による演算がなされて、前部１１ａの表面形状が検出される。

さらに、検出された前部１１ａの表面形状に基づいて、演算装置８によって、前部１１ａにおいて、左前タイヤ１１の外側面方向（Ｙ軸の負方向）に最も膨出している点（言い換えれば、前部１１ａにおいて前部距離センサ３ａとの距離が最も近い点）Ａが検出される。尚、点Ａが、どのタイヤに対して検出されたものかを区別するために、左前タイヤ１１の前部１１ａに対して検出されたものは、以後、点Ａ（１１）と記載するものとする。同様に、右前タイヤ１２の前部１２ａに対して検出されたものは点Ａ（１２）と記載し、左後タイヤ１３の前部１３ａに対して検出されたものは点Ａ（１３）と記載し、右後タイヤ１４の前部１４ａに対して検出されたものは点Ａ（１４）と記載する。

また、前部距離センサ３ａによる計測と同時に、後部距離センサ３ｂによって、左前タイヤ１１の後部１１ｂが全面的に走査され、後部距離センサ３ｂから後部１１ｂまでの距離が計測される。そして、この計測結果は、演算装置８に入力される。
そして、後部距離センサ３ｂによる計測結果に基づいて、演算装置８による演算がなされて、後部１１ｂの表面形状が検出される。

さらに、検出された後部１１ｂの表面形状に基づいて、演算装置８によって、後部１１ｂにおいて、左前タイヤ１１の外側面方向（Ｙ軸の負方向）に最も膨出している点（言い換えれば、後部１１ｂにおいて後部距離センサ３ｂとの距離が最も近い点）Ｂが検出される。尚、点Ｂが、どのタイヤに対して検出されたものかを区別するために、左前タイヤ１１の後部１１ｂに対して検出されたものは、以後、点Ｂ（１１）と記載するものとする。同様に、右前タイヤ１２の後部１２ｂに対して検出されたものは点Ｂ（１２）と記載し、左後タイヤ１３の後部１３ｂに対して検出されたものは点Ｂ（１３）と記載し、右後タイヤ１４の後部１４ｂに対して検出されたものは点Ｂ（１４）と記載する。

さらに、前部距離センサ３ａおよび後部距離センサ３ｂによる計測と同時に、上部距離センサ３ｃによって、左前タイヤ１１の上部１１ｃが全面的に走査され、上部距離センサ３ｃから上部１１ｃまでの距離が計測される。そして、この計測結果は、演算装置８に入力される。
そして、上部距離センサ３ｃによる上部１１ｃの計測結果に基づいて、演算装置８による演算がなされて、上部１１ｃの表面形状が検出される。

さらに、検出された上部１１ｃの表面形状に基づいて、演算装置８によって、上部１１ｃにおいて、左前タイヤ１１の外側面方向（Ｙ軸の負方向）に最も膨出している点（言い換えれば、上部１１ｃにおいて上部距離センサ３ｃとの距離が最も近い点）Ｃが検出される。尚、点Ｃが、どのタイヤに対して検出されたものかを区別するために、左前タイヤ１１の上部１１ｃに対して検出されたものは、以後、点Ｃ（１１）と記載するものとする。同様に、右前タイヤ１２の上部１２ｃに対して検出されたものは点Ｃ（１２）と記載し、左後タイヤ１３の上部１３ｃに対して検出されたものは点Ｃ（１３）と記載し、右後タイヤ１４の上部１４ｃに対して検出されたものは点Ｃ（１４）と記載する。

また、本実施例では、各距離センサ（即ち、各前部距離センサ３ａ・４ａ・５ａ・６ａ、各後部距離センサ３ｂ・４ｂ・５ｂ・６ｂおよび各上部距離センサ３ｃ・４ｃ・５ｃ・６ｃ）としてレーザーセンサを採用している。これにより、各範囲（即ち、各前部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ、各後部１１ｂ・１２ｂ・１３ｂ・１４ｂおよび各上部１１ｃ・１２ｃ・１３ｃ・１４ｃ）に現れる微小な形状変化を検出するために必要な検出精度を確保している。

ここで、正対ズレの発生状況について、図８〜図１０を用いて説明をする。
図８は車両正対装置に対する車両の導入状況を示す後面断面模式図、（ａ）理想的な導入状態を示す後面断面模式図、（ｂ）正対ズレを生じている導入状態を示す後面断面模式図、図９は車両正対装置に対する理想的な車両の導入前の状況を示す平面模式図、図１０は車両正対装置に対して正対ズレを生じた場合の車両の導入状況を示す平面模式図である。

車両正対装置１（正対ガイド２３）に対する車両１００の理想的な導入状態を図８（ａ）および図９に示す。この場合、車両正対装置１が付設される設備２４（ステージ２４ａ）の中心線Ｃ１に対して正対ガイド２３が線対称となるように車両正対装置１を配置している。このとき、正対ガイド２３のガイド幅Ｗ１と、車両１００の幅（左右の各タイヤの外側面間の距離）Ｗ２を一致させた状態で、正対ガイド２３に沿って車両１００を設備２４のステージ２４ａに導入すれば、車両１００の中心線Ｃ２と、設備２４の中心線Ｃ１とが一致するようになって、正対姿勢が確保されるように思われる。しかしながら、現実的には、このような条件で正対ガイド２３に沿ってステージ２４ａに車両１００を導入すると、図８（ｂ）に示すような状態となり、各中心線Ｃ１・Ｃ２は一致せず、所謂正対ズレが発生する。

正対ズレが発生する原因は、図１０に示す如く、車両１００が有する固有の特性によって、車両１００は自然と左右いずれかの方向に斜行する傾向（以後、斜行特性と記載する）があることに起因するものであり、正対ガイド２３に沿わせて車両１００を導入しようとしても、車両１００は自然に左右いずれかの方向に斜行して、左右いずれか一方のタイヤ（本実施例では、左側前後の各タイヤ１１・１３）が正対ガイド２３（本実施例では、左側前後の各正対ガイド２３ａ・２３ｃ）に食い込むようになってしまうためである。

本発明の一実施例に係る車両正対装置１およびその制御方法は、前述した斜行特性が、車両１００の車種ごとに一定の再現性が認められることに着目し、これを利用することによって、前述したような原因で生じる正対ズレを解消しようとするものである。

具体的には、車種ごとに図８（ｂ）および図１０に示す正対ズレ量Ｘを求めておき、その正対ズレ量Ｘのデータを蓄積しておいて、この蓄積データから正対姿勢を確保するために必要な正対ガイド２３の適当な予想オフセット量を算出し、係る予想オフセット量だけ正対ガイド２３を予めオフセットさせておいた状態で車両正対装置１（即ち、正対ガイド２３）に車両１００を導入することによって、精度良く正対姿勢を確保する構成とするものである。

次に、検出部２によるタイヤの停止状態の検出方法について、図１１〜図１３を用いて説明をする。図１１は本発明の一実施例に係る検出部による評価点の検出方法を示す説明図、図１２は本発明の一実施例に係る車両正対装置による正対ズレ量の算出方法を示す平面側説明図、図１３は本発明の一実施例に係る車両正対装置による正対ズレ量の算出方法を示す後面側説明図である。

図１１に示す如く、左前タイヤ１１について、距離センサ群３によって計測され、演算装置８によって検出された点Ａ（１１）、点Ｂ（１１）、点Ｃ（１１）を用いて、三角形Ｓ１が形成される。

本発明の一実施例に係る車両正対装置１によるタイヤの停止状態の検出方法では、演算装置８によって、三角形Ｓ１の重心点Ｇ（１１）の三次元座標を算出し、この重心点Ｇ（１１）を左前タイヤ１１に対する評価点としている。そして、この重心点Ｇ（１１）の三次元座標と演算装置８に予め記憶されている左前タイヤ１１の形状データを用いることにより、左前タイヤ１１の停止姿勢を検出する構成としている。
ここでいう停止姿勢の概念には、タイヤの前後左右方向の停止位置や、空気圧の増減等に起因するタイヤの潰れ具合や、タイヤの切れ角（舵角）等によって変化するタイヤの停止姿勢が含まれている。

また同様に、右前タイヤ１２について、距離センサ群４によって計測され、演算装置８によって検出された点Ａ（１２）、点Ｂ（１２）、点Ｃ（１２）を用いて、三角形Ｓ２が形成され、演算装置８によって、三角形Ｓ２の重心点Ｇ（１２）の三次元座標が算出される。この重心点Ｇ（１２）を右前タイヤ１２に対する評価点としている。そして、この重心点Ｇ（１２）の三次元座標と演算装置８に予め記憶されている右前タイヤ１２の形状データを用いることにより、右前タイヤ１２の停止姿勢を検出する構成としている。

また同様に、左後タイヤ１３について、距離センサ群５によって計測され、演算装置８によって検出された点Ａ（１３）、点Ｂ（１３）、点Ｃ（１３）を用いて、三角形Ｓ３が形成され、演算装置８によって、三角形Ｓ３の重心点Ｇ（１３）の三次元座標が算出される。この重心点Ｇ（１３）を左後タイヤ１３に対する評価点としている。そして、この重心点Ｇ（１３）の三次元座標と演算装置８に予め記憶されている左後タイヤ１３の形状データを用いることにより、左後タイヤ１３の停止姿勢を検出する構成としている。

また同様に、右後タイヤ１４について、距離センサ群６によって計測され、演算装置８によって検出された点Ａ（１４）、点Ｂ（１４）、点Ｃ（１４）を用いて、三角形Ｓ４が形成され、演算装置８によって、三角形Ｓ４の重心点Ｇ（１４）の三次元座標が算出される。この重心点Ｇ（１４）を右後タイヤ１４に対する評価点としている。そして、この重心点Ｇ（１４）の三次元座標と演算装置８に予め記憶されている右後タイヤ１４の形状データを用いることにより、右後タイヤ１４の停止姿勢を検出する構成としている。

そして、図１２に示す如く、左前タイヤ１１に対して検出された重心点Ｇ（１１）と、右前タイヤ１２に対して検出された重心点Ｇ（１２）と、左後タイヤ１３に対して検出された重心点Ｇ（１３）と、右後タイヤ１４に対して検出された重心点Ｇ（１４）の合計４点の三次元座標を用いて車両１００の停止姿勢を検出するとともに、検出した車両１００の停止姿勢に基づき、演算装置８によって、車両１００の正対ズレ量Ｘを算出する構成としている。尚、本実施例では、車両１００の停止位置を各タイヤ１１・１２・１３・１４の停止姿勢から検出し、その検出結果から正対ズレ量Ｘを算出する構成としているが、例えば、車両１００のボディ１０の停止位置を検出し、その検出結果から正対ズレ量Ｘを算出する構成とすることも可能である。

また、本実施例で示すように、本発明は一般的な４輪を有する車両に対して適用されるものであるが、本発明を応用すれば、タイヤ（車輪）の数量が４輪以外の車両に対して適用することも容易である。

次に、正対ズレ量Ｘの算出方法について、説明をする。
尚、本発明に係る方法では、正対ズレ量Ｘは、前輪側の前輪側正対ズレ量Ｘ_Ｆと、後輪側の後輪側正対ズレ量Ｘ_Ｒに分けて算出される。尚、前輪側の正対ズレ量Ｘ_Ｆの算出方法と後輪側の正対ズレ量Ｘ_Ｒの算出方法は同様であるため、後輪側の正対ズレ量Ｘ_Ｒの算出方法に係る図面は一部割愛している。

まず、前述した方法によって検出した各重心点Ｇ（１１）・Ｇ（１２）・Ｇ（１３）・Ｇ（１４）の各座標から、図１２および図１３に示す各距離センサ群３・４・５・６との各距離Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３・Ｌ４を算出する。
このとき、前輪側正対ズレ量Ｘ_Ｆおよび後輪側正対ズレ量Ｘ_Ｒは以下に示す数式１および数式２によって算出することができる。

そして、このようにして算出された各正対ズレ量Ｘ_Ｆ・Ｘ_Ｒの算出結果は、車種ごとに分別して演算装置８に記憶され、車種ごとに正対ズレ量Ｘの傾向に関する情報が蓄積される。

次に、本発明の一実施例に係る車両正対装置における予想オフセット量の算出方法について説明をする。
車両正対装置１に導入されるｎ台目の車両の正対ズレ量をＸ_（ｎ）とし、そのときの予想オフセット量をＳ_（ｎ）とするとき、（ｎ＋１）台目の車両の正対ズレ予想量Ｚ_{（ｎ＋１）}を、以下の数式３によって算出するようにしている。ここで、Ｎは移動平均に使用するデータ数を示しており、任意の値に設定することができる。例えば、Ｎ＝４の場合、ｎ台目の車両を含む４台分の車両を移動平均に用いる対象とし、具体的には、ｎ、（ｎ−１）、（ｎ−２）、（ｎ−３）台目の各車両の正対ズレ量を移動平均する。

そして、上記数式３によって算出された予想正対ズレ量Ｚ_{（ｎ＋１）}を、（ｎ＋１）台目の車両の予想オフセット量Ｓ_{（ｎ＋１）}として採用する。

そして、正対ガイド２３に対して予想オフセット量Ｓ_{（ｎ＋１）}を与えた状態で、（ｎ＋１）台目の車両を車両正対装置１に導入すれば、（ｎ＋１）台目の車両について、精度良く正対姿勢を確保することができる。

次に、本発明の一実施例に係る車両正対装置による正対姿勢の制御方法について、図１４〜図１６を用いて説明をする。図１４は本発明の一実施例に係る車両正対装置を適用したアライメント調整装置の作業フロー図、図１５は本発明の一実施例に係る車両正対装置による正対ガイドのオフセット設定状況を示す後面模式図、図１６は本発明の一実施例に係る車両正対装置を適用したアライメント調整装置を示す左側面模式図である。

本実施例では、本発明の一実施例に係る車両正対装置１をアライメント調整装置３０に付設した場合を例示して説明をする。尚、車両正対装置１は、アライメント調整装置３０における正対姿勢制御に用いる用途に限定されるものではなく、車両の正対姿勢を確保することが必要とされる装置全般に適用することが可能である。

また本説明では、車両正対装置１に導入される車両１００の車種を車種αとし、車種αに該当する車両１００としてはｎ台目に車両正対装置１に導入されるものであると仮定する。尚、本発明においては、シャーシの寸法および構造やハンドルの配置勝手等が共通しているために同じ斜行特性を有する車両であれば、同じ車種として取り扱うことができるものとしている。

（準備工程）
図１４に示す如く、図１６に示すアライメント調整装置３０による調整作業を行うに際し、車両正対装置１による正対姿勢の制御を所望するときには、まず始めに作業者が起動スイッチ３１を操作する（ＳＴＥＰ−１）。具体的には、図１６に示す起動スイッチ３１が有する操作部３１ａを作業者が引くことによって、車両正対装置１による正対姿勢を確保するための制御動作が開始される。

（オフセット量算出工程）
次に、車種αについて演算装置８に蓄積されている（ｎ−１）台分のデータに基づいて、演算装置８によって、車種αであるｎ台目の車両の最適な正対ガイドの位置（即ち、予想オフセット量Ｓ_（ｎ）を算出する（ＳＴＥＰ−２）。

（オフセット量制御工程）
演算装置８によって、予想オフセット量Ｓ_（ｎ）が算出されると、その算出結果が制御部２０に入力される。そして、制御器２１からの動作指令に基づいて各サーボモータ２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄを動作させて、図１５に示すように、正対ガイド２３の変位を、該正対ガイド２３の中心線Ｃ３とステージ３０ａの中心線Ｃ１を予想オフセット量Ｓ_（ｎ）だけ予めオフセットさせた状態に調整する（ＳＴＥＰ−３）。

（車両導入工程）
そして、正対ガイド２３のオフセットの設定が完了した後に、正対ガイド２３に沿って、アライメント調整装置３０のステージ３０ａに車両１００を導入する（ＳＴＥＰ−４）。すると、車両１００はその斜行特性に起因して、予想オフセット量Ｓ_（ｎ）におよそ等しい距離だけ斜行するため、結果的に車両１００の中心線Ｃ２と、ステージ３０ａの中心線Ｃ１が略一致する状態となる。

（車両停止姿勢検出工程）
そして、車両１００を所定の位置に停止させて（ＳＴＥＰ−５）、検出部２によって、各タイヤ１１・１２・１３・１４の停止姿勢を検出することによって車両１００の停止姿勢を検出する（ＳＴＥＰ−６）。

（正対姿勢判定工程）
そして、その検出結果に基づいて、演算装置８によって正対ズレ量Ｘ_（ｎ）を算出することによって、適正な正対姿勢が確保されているか否かの判定を行う（ＳＴＥＰ−７）。本実施例に係る車両正対装置１では、予想オフセット量Ｓ_（ｎ）が適正であれば、車両１００について適正な正対姿勢が確保される。

ここで、適正な正対姿勢が確保されていなければ、（ＳＴＥＰ−４）に戻り、車両１００の入れなおし等を行って適正な正対姿勢が確保されるまで車両１００の停止姿勢の調整を繰り返す。

（正対ズレ量蓄積工程）
一方、適正な正対姿勢が確保されていれば、このときの正対ズレ量Ｘ_（ｎ）と、予想オフセット量Ｓ_（ｎ）を演算装置８に記録し、正対ズレ量Ｘに関するデータを車種ごとに蓄積していく（ＳＴＥＰ−８）。
そして、（ＳＴＥＰ−８）において記録される正対ズレ量Ｘ_（ｎ）および予想オフセット量Ｓ_（ｎ）は、次回（即ち、車種αである（ｎ＋１）台目の車両が導入される際）以降の正対姿勢の制御にフィードバックされる。

（装置起動工程）
正対ズレ量Ｘに関するデータを車種ごとに蓄積した後、アライメント調整装置３０の起動を許可する（ＳＴＥＰ−９）。算出された正対ズレ量Ｘ_（ｎ）は、図１６に示す如く、アライメント調整装置３０が備えているモニタ３２に表示され、適正な正対姿勢が確保されているか否か等の情報を作業者に対して報知する。

以上の如く、車両１００について、適正な正対姿勢が確保された状態でアライメント調整装置３０を用いた作業に移行することができる。

そして、例えば、車両１００の次に（即ち、（ｎ＋１）台目に）アライメント調整装置３０に導入される車両の車種が、例えば、車種βであれば、車両正対装置１にこれまでに導入されたｎ台の車両から算出された各正対ズレ量Ｘのデータから、車種βである車両のみの正対ズレ量Ｘのデータを抽出して、これに基づいて予想オフセット量Ｓ_{（ｎ＋１）}を算出する。

つまり、本発明の一実施例に係る車両正対装置１は、複数の車種（例えば、車種α、β等）が混在している工程に使用される装置に対しても適用することが可能であり、車両正対装置１を用いれば、複数の車種（例えば、車種α、β等）が混在している状況においても、適正な正対姿勢を確保することができる。

即ち、本発明の一実施例に係る車両正対装置１は、車両１００の正対姿勢の基準となるガイド部材たる正対ガイド２３を有し、車両１００を正対ガイド２３に沿わせて停止させることによって、車両１００の正対姿勢を確保するものであって、車両１００の停止姿勢を検出する検出部２と、該検出部２による車両１００の停止姿勢の検出結果に基づいて、車両１００の正対姿勢に対する正対ズレ量Ｘを算出する演算部たる演算装置８と、正対ガイド２３の位置を制御する制御部２０と、を有し、演算装置８によって、車両正対装置１に導入した車両１００から算出した正対ズレ量Ｘを蓄積しておき、任意の（即ち、ｎ台目の）車両１００を車両正対装置１に導入する前に、演算装置８によって、該演算装置８に蓄積された車両正対装置１に導入したｎ台目の車両１００と同じ車種αの車両から算出した正対ズレ量Ｘを、任意の台数分（即ち、Ｎ台分）だけ移動平均して、ｎ台目の車両１００に適用する予想オフセット量Ｓ_（ｎ）を算出して、制御部２０によって、予想オフセット量Ｓ_（ｎ）だけ正対ガイド２３の位置をオフセットするものである。

また、本発明の一実施例に係る車両正対装置１の制御方法は、車両１００の正対姿勢の基準となるガイド部材たる正対ガイド２３を有し、車両１００を正対ガイド２３に沿わせて停止させることによって、車両１００の正対姿勢を確保する車両正対装置１の制御方法であって、車両正対装置１は、車両１００の停止姿勢を検出する検出部２と、該検出部２による車両１００の停止姿勢の検出結果に基づいて、車両１００の正対姿勢に対する正対ズレ量Ｘを算出する演算部たる演算装置８と、正対ガイド２３の位置を制御する制御部２０と、を有し、検出部２によって、車両正対装置１に導入した車両１００の停止姿勢を検出する車両停止姿勢検出工程と、演算装置８によって、検出した車両１００の停止姿勢から正対ズレ量Ｘを算出して、正対ズレ量Ｘのデータを蓄積していく正対ズレ量蓄積工程と、任意（即ち、ｎ台目）の車両１００を車両正対装置１に導入する車両導入工程と、該車両導入工程の前に、演算装置８によって、該演算装置８に蓄積された車両正対装置１に導入したｎ台目の車両と同じ車種αの車両から算出した正対ズレ量Ｘを、任意の台数分（即ち、Ｎ台分）だけ移動平均して、ｎ台目の車両１００に適用する予想オフセット量Ｓ_（ｎ）を算出するオフセット量算出工程と、制御部２０によって、予想オフセット量Ｓ_（ｎ）だけ正対ガイド２３の位置をオフセットするオフセット量制御工程と、を有するものである。

このような構成により、車種ごとに異なる正対ズレ量Ｘの傾向を把握し、その傾向に基づいて正対ガイド２３の位置を制御することによって、精度良く正対姿勢を確保することができる。また複数の車種（車種α、β等）が混在している状況においても、精度良く正対姿勢を確保することができる。

また、本発明の一実施例に係る車両正対装置１においては、検出部２は、各タイヤ１１・１２・１３・１４の停止姿勢を検出することによって、車両１００の停止姿勢を検出するものである。
このような構成により、精度良く車両１００の停止姿勢を検出し、検出した停止姿勢に基づいて、精度良く正対ズレ量Ｘを算出することができる。

本発明の一実施例に係る車両正対装置の全体構成を示すブロック図。 本発明の一実施例に係る車両正対装置の全体構成を示す平面模式図。 本発明の一実施例に係る車両正対装置の全体構成を示す左側面模式図。 本発明の一実施例に係る車両正対装置の全体構成を示す右側面模式図。 本発明の一実施例に係る検出部によるタイヤの停止状態の検出方法における検出範囲の設定状況を示す模式図、（ａ）左側面模式図、（ｂ）右側面模式図。 本発明の一実施例に係る車両正対装置に対する車両の導入状況を示す平面模式図。 本発明の一実施例に係る検出部によるタイヤの停止状態の検出状況を示す斜視図。 車両正対装置に対する車両の導入状況を示す後面断面模式図、（ａ）理想的な導入状態を示す後面断面模式図、（ｂ）正対ズレを生じている導入状態を示す後面断面模式図。 車両正対装置に対する理想的な車両の導入前の状況を示す平面模式図。 車両正対装置に対して正対ズレを生じた場合の車両の導入状況を示す平面模式図。 本発明の一実施例に係る検出部による評価点の検出方法を示す説明図。 本発明の一実施例に係る車両正対装置による正対ズレ量の算出方法を示す平面側説明図。 本発明の一実施例に係る車両正対装置による正対ズレ量の算出方法を示す後面側説明図。 本発明の一実施例に係る車両正対装置を適用したアライメント調整装置の作業フロー図。 本発明の一実施例に係る車両正対装置による正対ガイドのオフセット設定状況を示す後面模式図。 本発明の一実施例に係る車両正対装置を適用したアライメント調整装置を示す左側面模式図。

符号の説明

１ 車両正対装置
２ 検出部
８ 演算装置
２０ 制御部
２３ 正対ガイド
１００ 車両

Claims (4)

1. 車両の正対姿勢の基準となるガイド部材を有し、
   前記車両を前記ガイド部材に沿わせて停止させることによって、
   前記車両の正対姿勢を確保する車両正対装置であって、
   前記車両の姿勢を検出する検出部と、
   該検出部による前記車両の停止姿勢の検出結果に基づいて、前記車両の正対姿勢に対するズレ量を算出する演算部と、
   前記ガイド部材の位置を制御する制御部と、
   を有し、
   前記演算部によって、
   前記車両正対装置に導入した車両の停止姿勢から算出した前記ズレ量を蓄積しておき、
   任意の車両を前記車両正対装置に導入する前に、
   前記演算部によって、
   該演算部に蓄積された前記車両正対装置に導入した前記任意の車両と同じ車種の車両から算出した前記ズレ量を、任意の台数分だけ移動平均して、
   前記任意の車両に適用するオフセット量を算出し、
   前記制御部によって、
   前記オフセット量だけ前記ガイド部材の位置をオフセットする、
   ことを特徴とする車両正対装置。
2. 前記検出部は、
   タイヤの停止姿勢を検出することによって、
   前記車両の停止姿勢を検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両正対装置。
3. 車両の正対姿勢の基準となるガイド部材を有し、
   前記車両を前記ガイド部材に沿わせて停止させることによって、
   前記車両の正対姿勢を確保する車両正対装置の制御方法であって、
   前記車両正対装置は、
   前記車両の姿勢を検出する検出部と、
   該検出部による前記車両の停止姿勢の検出結果に基づいて、前記車両の正対姿勢に対するズレ量を算出する演算部と、
   前記ガイド部材の位置を制御する制御部と、
   を有し、
   前記検出部によって、
   前記車両正対装置に導入した車両の停止姿勢を検出する車両停止姿勢検出工程と、
   前記演算部によって、
   検出した前記車両の停止姿勢から前記ズレ量を算出して、前記ズレ量のデータを蓄積していく正対ズレ量蓄積工程と、
   任意の車両を前記車両正対装置に導入する車両導入工程と、
   該車両導入工程の前に、
   前記演算部によって、
   該演算部に蓄積された前記車両正対装置に導入した前記任意の車両と同じ車種の車両から算出した前記ズレ量を、任意の台数分だけ移動平均して、
   前記任意の車両に適用する予想オフセット量を算出するオフセット量算出工程と、
   前記制御部によって、
   前記予想オフセット量だけ前記ガイド部材の位置をオフセットするオフセット量制御工程と、
   を有する、
   ことを特徴とする車両正対装置の制御方法。
4. 前記検出部は、
   タイヤの停止姿勢を検出することによって、
   前記車両の停止姿勢を検出する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両正対装置の制御方法。

Images