JP2010502968A - 自動車の車台測定のための方法、車台測定装置及び自動車検査通路 - Google Patents

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互いに相対して配置された2つの測定機器を備える無接触式測定用の車台測定装置を用いて自動車の車台測定のための本発明に基づく方法は、次のステップを含んでおり、つまり第1の車軸を2つの測定機器間に位置決めするステップ、第1の車軸の両方のホイールリムを2つの測定機器によって無接触で測定するステップ、第2の車軸を2つの測定機器間に位置決めするステップ、第2の車軸の両方のホイールリムを2つの測定機器によって無接触で測定するステップ、次いで前記測定されたすべてのホイールリムのホイール状態値を車台測定装置によって算出するステップを含んでいる。

Description

本発明は、互いに相対して配置された2つの測定機器を備える無接触式測定用の車台測定装置を用いて自動車の車台測定のための方法、自動車のための車台測定装置、及び車台測定装置を備えた自動車検査通路に関する。
自動車の車台を測定する前に、しばしばセンサー若しくは測定補助手段、若しくはターゲットをそれぞれホイールリム若しくはホイール又は車輪に取り付けなければならない。このような煩雑な準備作業は、作業場若しくは工場の車両受容領域での測定時間を短くしたいという要求にも反するものであり、かつ車台測定の費用を増大させるものである。
本発明の課題は、車台測定のための方法及び装置を改善して、該方法及び装置によって自動車の車台若しくはシャシをより早くかつ安価に測定できるようにすることである。
前記課題は、本発明の独立請求項に記載してある方法及び装置によって解決される。本発明の有利な実施態様を従属請求項に記載してある。
自動車の車台測定のための本発明に基づく方法は、2つの測定機器若しくは測定センサーを備える無接触測定式、つまり光学測定式の車台測定装置を用いて行われる。この場合にまず第1の車軸が両方の測定機器間に位置決めされ、次いで第1の車軸の両方のホイールリムが2つの測定機器によって無接触式に測定される。続いて、第2の車軸が両方の測定機器間に位置決めされ、次いで第2の車軸の両方のホイールリムが両方の測定機器によって無接式に測定される。両方の測定で得られた測定値から、測定されたすべてのホイールリムのホイール状態値を車台測定装置によって求めるようになっている。この場合にすべての車軸のホイール状態値は一緒に算出されるようになっている。二軸式の自動車、殊に乗用車の場合には、後車軸の値は前車軸の値の算出に用いられてよい。
後車軸の値は車台測定にとって重要である。本発明に基づく方法(診断)における後車軸の値及び前車軸の値の検出のために、該方法は直進走行で開始され、第1の車軸は走入され若しくは両方の測定機器間に位置決めされる。位置決め中に操縦は行われず、したがって後車軸の測定値、殊に後車軸の輪距値は、前車軸の測定値に関係づけられて、実際の走行状態、幾何学的な車軸に対する前輪の位置、及び車軸角を算出するために用いられるようになっている。
本発明の基本思想では、本発明に基づく方法は、無接触で作動する光学式の車台測定装置を用いて自動車の車台を完全に測定することを可能にしており、前記車台測定装置は、互いに相対して配置された2つの測定機器だけを有していて、別の補助装置、特に車輪若しくはホイールに取り付けるべきセンサー若しくはターゲットを不要にしている。
2つの測定機器しか必要とせず、自動車の車台を順次に車軸毎に測定するようになっていることにより、極めて迅速に作動しかつ安価である高精度の車台測定装置若しくは車軸測定装置が提供される。作業場若しくは修理工場の車両受容領域において殊に測定の速度のファクタは極めて重要である。
測定機器は有利には、測定カメラ及び測定センサーを備えたそれぞれ2つの測定ヘッドを有しており、該両方の測定ヘッドは、互いに異なる角度で、測定すべき1つのホイールリムに向けられ、つまり合わせられている。測定機器は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第102005022565.9号の図3に示してあるように構成されていてよいものである。
本発明の実施態様では、測定プログラムは車台測定装置内に、殊に車台測定装置のデーター処理ユニット若しくは工場用コンピュータ内に記憶され、若しくは記憶されている。したがって測定プログラムは、車台測定装置若しくはデーター処理ユニットによって作動されるようになっている。所定のプログラムの記憶若しくは格納により、標準化された車両固有のデーター及び経過が用いられて、測定結果の質が高められるようになっている。
有利な実施態様では、ホイールリムのための測定プログラムに基づき測定された値は、車台測定装置若しくはデーター処理ユニット内に記憶され、これにより必要に応じていつでも取り出せるようになっている。
別の実施態様では、測定されたすべてのホイールリムの測定値から求められたホイール状態値は、画面若しくはディスプレーで表示され、及び/又は顧客の要求に応じてプリントされ、及び/又はインターフェース、有利にはネットワーク用インターフェースを介して伝送され、これによってホイール状態値は必要に応じてさらに処理され、若しくは別のデーターと比較される。
本発明の別の実施態様では、位置決め手段若しくは移動手段を設けてあり、これによって車軸は若しくはそのつど1つの車軸の両方のホイールリムは、2つの測定機器に対して簡単に位置決めされ、したがって車台測定装置は簡単かつ正確に用いられるようになっている。位置決め手段として、自動車の運転者には測定機器自体も用いられる。
簡単な実施態様では、位置決め手段はミラー若しくはミラー装置として形成されており、自動車の運転者はミラーを介して、測定機器に対するホイールリムの位置を認識して、調節するようになっている。
便利で正確な位置決め手段若しくは補助手段は、同一出願人により同日付けで提出のドイツ国特許出願明細書に記載してある。測定機器に対するホイールリムの位置は、応答信号を介して或いは画面若しくはモニターを介して示され、応答信号は、実施すべき位置調節及び調節方向に基づき生ぜしめられる。このような位置決め方法は本発明に基づく車台測定装置の制御に統合されてよいものである。
本発明の別の実施態様では、2つの測定機器は互いに相対して定位置に、つまり不動に取り付けられ、これによって両方の測定機器は互いに不変の位置関係にあり、別個の基準系を省略できるようになっている。
別の実施態様では、両方の測定機器は互いに相対してかつ可動に取り付けられる。両方の測定機器間の正確な位置を確定(規定)するために、両方の測定機器は1つの基準系を有している。基準系は、別個の基準系ヘッド若しくは基準系センサーによって形成されてよく、基準系ヘッド若しくは基準系センサーは測定機器に配置されている。この種の基準系は、4つの測定機器を備えた車台測定装置を開示する欧州特許出願公開第1184640A2号明細書に記載してある。2つの測定機器を備えた車台測定装置のための基準系は、1つの測定ターゲットを含んでおり、測定ターゲットは、両方の測定機器間に自動車が存在していない場合に、一方の測定機器の、他方の測定機器から見える視界領域に配置されている。可動の両方の測定機器の基準系としては、唯一の横方向結合ライン(測定スペースの長手方向に対して垂直方向に一方の測定機器と他方の測定機器とを結ぶ線)で十分である。精度をさらに高めるためには、各測定機器に測定ターゲット並びに基準用カメラを設けてあり、一方の基準用カメラの基準ターゲットは、両方の測定機器間に自動車が存在していない場合に、他方の基準用カメラの視界領域内に位置している。キャンバ測定のために、重力の方向の基準を設けてあり、該基準によって測定機器の向きも位置決め時及び車台測定時に考慮されるようになっている。キャンバ測定用の基準は、下げ振りの形で形成され、若しくは当業者に周知の形で形成されてよく、若しくは基準系に統合されていてよい。
別の有利な実施態様では、両方の測定機器間への車軸の位置決めのステップ及び該車軸の両方のホイールリムの、両方の測定機器による無接触測定のステップを、別の車軸、つまり第3の車軸及び必要に応じてさらに別の車軸のために繰り返すようになっている。これによって、本発明に基づく方法は、3つ若しくはそれよりも多くの数の車軸を備えた自動車、殊に実用車若しくはトラックにも用いられるようになっている。測定されたすべてのホイールリムのホイール状態値を求めるために、n個のすべての車軸のホイールリムの測定値は一緒に算出される。
さらに、1つの車軸のホイールリムの測定の後に、自動車を前方へ移動させて、次の車軸のホイールリムを両方の測定機器間に位置決めすべき指示が、例えば光学式の信号(画面若しくは表示装置)を介して、若しくは音響信号(ブザー音若しくは音声)を介して利用者若しくは操作員に与えられるようになっていてよい。
本発明は、自動車のための車台測定装置にも関し、該車台測定装置は2つの測定機器を含んでいる。両方の測定機器は、該各測定機器が自動車の同一の車軸のそれぞれ1つのホイールリムに合わせて配置されていて、かつ該各測定機器によってそれぞれ1つのホイールリムを測定できるように、測定スペース上で互いに相対して位置決めされており、若しくは互いに相対して位置決めされるようになっている。両方の測定機器間の相互の位置は、測定の実施時には確定されている。車台測定装置はさらに、データー処理ユニット若しくはコンピュータを含んでおり、該データー処理ユニット若しくはコンピュータは、自動車の少なくとも2つの車軸のホイールリムの順次に行われた測定の測定結果から、両方の測定機器間の相対的な位置に基づきホイールリムのホイール状態値を算出するようになっている。さらに車台測定装置は、ホイール状態値の出力若しくは表示のための出力装置若しくは表示装置を含んでいる。このような車台測定装置により、2つの測定機器しか必要としないことに基づき安価であるものの、自動車の車台若しくはシャシを短時間で、つまり迅速に測定できる価値のある車軸測定装置が得られるようになっている。
車台測定装置の実施態様では、2つの測定機器は、測定カメラ及び測定センサーを備えたそれぞれ2つの測定ヘッドを含んでおり、該両方の測定ヘッドは互いに異なる角度で、測定すべき1つのホイールリムに向けられ、つまり合わせられている。この場合に測定ヘッドは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第102005022565.9号の図3に示してあるように構成されて、かつキャンバ測定のために重力の方向の基準を付加的に有していてよい。このような測定機器により、車台の無接触測定を実施して、極めて正確な測定結果を得ることができるようになっている。
2つの測定機器を互いに相対してかつ不動に取り付けてある場合には、両方の測定機器間の相対的な位置は確定しており、基準系を設ける必要はなくなっている。別の実施態様では2つの測定機器は、測定スペース上に可動にかつ互いに相対して配置されており、この場合には、両方の測定機器間の相対的な位置を規定するために基準系を設けてあり、基準系は、両方の測定機器の1つの横方向結合ラインを含んでいる。これによって両方の測定機器間の相対的な位置を規定(確定)して、測定されたホイールリムのホイール状態値を正確に求めることができるようになっている。
さらにデーター処理ユニット、殊に工場用コンピュータ内に、2つの測定機器の測定の制御のための測定プログラムを記憶(格納)してあり、これにより標準的な測定経過及びデーターを用いることができ、測定が簡単に行われ、かつ精度の高い測定結果が得られるようになっている。
測定機器に対する車軸若しくはホイールリムの位置決めを簡単にするために、位置決め手段を設けてある。
前述の車台測定装置を用いて、2つの車軸を備えた車両、例えば乗用車、並びに2つより多くの数の車軸を備えた車両、例えば実用車を測定することができ、このために各車軸は順次に両方の測定機器に対して位置決めされ、次いで測定され、最終的にすべての車軸のホイール状態値を一緒に算出するようになっている。
本発明はさらに自動車検査通路若しくは自動車検査ラインに関するものであり、自動車検査通路若しくは自動車検査ラインには本発明に基づく前述の車台測定装置を組み込んである。これにより、検査通路若しくは検査ラインで用いられていて輪距の近似値しか得られない従来の輪距プレートは不要になり、コスト削減を達成している。本発明に基づく車台測定装置により、従来の輪距プレートと異なり少なくとも輪距及びキャンバを測定でき、測定領域の拡大を達成して有利である。輪距プレートを省略して、本発明に基づき車台検査器の横に測定機器を配置することにより、検査通路は短くされ、ひいては所要スペースが節減されて有利である。測定機器の測定ヘッドは、車台検査器のための位置決め手段としても用いられ、これによって、自動車の1つのホイールリムは特に簡単に測定機器に合わせられるようになっている。さらに、本発明に基づく車台測定装置は付加的な装置として自動作動装置内に組み込まれていてよい。
自動車検査通路は車台検査器並びにブレーキ検査部、及び一般的に輪距プレートを含んでおり、該輪距プレートは本発明に基づく自動車検査通路においては不要になっていて有利である。車体検査機構において、自動車検査通路(自動車検査ライン)はしばしば操舵遊び検査器を含んでおり、操舵遊び検査器は窪み部内に配置され、若しくはリフト内に組み込まれている。多くの場合に自動車検査通路はさらに排ガス検査器及び前照灯調節装置を含んでいる。本発明に基づく車台測定装置は、診断及び承認のための車軸測定装置としても用いられるものである。
次に本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。
測定スペースを、該測定スペース上に走入している自動車と一緒に示す概略的な平面図である。 図1の測定スペースを、該測定スペース上で前方へ移動させられた自動車と一緒に示す概略的な平面図である。 図1及び図2に示す自動車の車台測定のための本発明に基づく方法の経過を示すフローチャートである。
自動車10は、自動車の車台若しくはシャシの測定のために測定スペース上に配置されている。自動車10は、前方左側のホイールリム12、後方左側のホイールリム14、前方右側のホイールリム16及び後方右側のホイールリム18を備えている。測定スペース20上には2つの測定機器32,36を互いに相対して配置してある。両方の測定機器32,36は、自動車10の縦軸線(長手方向の軸線)に沿って移動可能なベースプレート62,66を有している。ベースプレート62,66上にそれぞれ2つの測定カメラ42,43;46,47を配置してあり、該測定カメラは互いに異なる角度で相対する各ホイールリム12,16に向けられている。
ベースプレート62,66上にはさらに基準系用測定ヘッド52,56を配置してあり、基準系用測定ヘッド(基準系ヘッド)は、両方の測定機器32,36間の相対的な位置の規定のために両方の測定機器32,36を互いに結ぶ1つの横方向結合ライン、つまり基準線を形成(画定)している。基準系の簡単な実施例では、両方の基準系用測定ヘッド52,56の一方は測定ターゲットとして形成され、かつ他方は測定カメラとして形成されている。両方の基準系用測定ヘッド52,56は、さらに正確に作動させるための実施例では、それぞれ測定カメラ及び測定ターゲットを含んでおり、測定ターゲットは、測定機器32,36間の相対的な位置の規定のために、相手側の測定カメラによって認識されるようになっている。付加的にキャンバ測定のために、重力用の基準を設けてある。このような基準系を用いることにより、測定機器32,36間の相対的な位置及び間隔の正確な決定(測定若しくは検出)のために、測定機器32,36を大まかに調節して設置するだけで十分である。測定機器間の相対的な位置及び間隔は連続的に計測されて、調節されるようになっていてよい。
別の実施例では、測定機器32,36は測定スペース20内に定位置(不動)に配置されていてよく、この場合には可動のベースプレート62,66並びに基準系ヘッド52,56は省略され、それというのは測定機器32,36間の相対的な位置は、測定機器の定位置の設置に基づき不変で、予め規定若しくは確定された既知の値であるからである。
図1にはさらに表示装置72を示してあり、該表示装置は「前進」用の発光表示部74、「停止」用の発光表示部76、及び「後進」用の発光表示部78を含んでいる。「前進」用の発光表示部74及び「後進」用の発光表示部78は、操作員に自動車10をどの方向に移動させるべきかを示して、所定の車軸のホイールリム12,16;14,18を測定機器32,36と最適に整合させるために用いられるようになっている。「停止」用の発光表示部76は、各車軸のホイールリム12,16;14,18が測定機器32,36に対して最適に位置決めされたことを示すようになっている。
表示装置72は、図1及び図2の実施例では例として信号機の形で示してあるものの、別の視覚部、画面上の矢印、音響式若しくは機械式の応答信号を生ぜしめるようになっていてよいものである。表示装置72は有利には、自動車10の外側で運転者の視界領域内に配置されている。これとは異なって、表示装置72は、自動車10内の運転者によって連行され得る移動式の装置であってもよい。
図1にはさらに工場用コンピュータ22を示してあり、工場用コンピュータ22はキーボード24及び画面26を備えていて、接続通路28を介して測定機器32,36及び表示装置72に接続されている。接続通路28はケーブルによって形成され、若しくは無線通信路として形成されていてよい。車台測定装置は、両方の測定機器32,36、工場用コンピュータ22及び表示装置72を含んでいる。
図1において、自動車10は、前車軸のホイールリム12,16が測定機器32,36に対して最適に位置決めされるように、測定スペース20上に載せられている。
図2は、測定スペース20上で自動車10をさらに前方へ移動させた状態を概略的にしめしてある。図2において同一の構成部分には、図1の符号と同一の符号を付けてある。図2において、自動車10は、後車軸のホイールリム14,18が測定機器32,36に対して最適に位置決めされるように、測定スペース20上に載せられている。
図3は、図1及び図2に示してある無接触測定用の車台測定装置を用いて自動車10を測定するための本発明に基づく方法のフローチャートである。該方法は、光学式測定装置を用いた診断測定とも称される。
ステップS11では、自動車10の前車軸は両方の測定機器32,36間に位置決めされ、これによってホイールリム12,16は測定カメラ42,43;46,47に最適に合わせられる。このような過程は、位置決め手段を用いて、つまり表示装置72を用いて行われる。この過程によって達成された自動車10の位置は図1に示してある。
ステップS12では、今やホイールリム12,16は車台測定装置、殊に工場用コンピュータ22内に格納されたプログラムに基づき測定され、測定された値は記憶される。次いでステップS13で、操作員に、自動車10を測定スペース20内で前方へ移動させるべき指示が与えられる。該指示は、図示の実施例では「前進」用の発光表示部74の発光によって行われる。上記指示は、画面26上に示されてよく、若しくは適切なブザー信号若しくは音声信号によって生ぜしめられてよい。
ステップS14では、自動車10の後車軸は両方の測定機器32,36間に位置決めされ、これによってホイールリム14,18は測定カメラ42,43;46,47に最適に合わせられている。このような過程は、位置決め手段を用いて、つまり表示装置72を用いて行われる。この過程によって達成された自動車10の位置は図2に示してある。
次いでステップS15で、後車軸、殊に該後車軸のホイールリム14,18は、同じく車台測定装置、殊に工場用コンピュータ22内に格納されたプログラムに基づき測定され、測定された値は記憶される。
次いでステップS16で、すべての車軸のホイール状態値は一緒に算出される。本発明に基づく方法(診断測定)において後車軸値及び前車軸値の算出のために、方法は直進走行で開始され、第1の車軸は走入され、若しくは両方の測定機器間に位置決めされる。この間、操縦は行われず、後車軸の測定値、殊に後車軸の輪距値は、前車軸の測定値と関連して、実際の走行状態、幾何学的な車軸に対する前輪の位置、及び車軸角を算出するために用いられる。本発明に基づく方法(診断測定)で測定された前方高さ及び後方高さは、それぞれ他方の車軸の目標値の決定及び目標値・実際値比較に用いられる。
ステップS17で測定結果は画面26に表示され、及び/又は顧客の要求に応じてプリントされ、及び/又は記憶され、及び/又はインターフェース、有利にはネットワーク用インターフェースを介して伝送される。
2つよりも多くの車軸を有する自動車、例えば実用車にとっても、本発明に基づく方法は、別の各車軸、つまり例えば第3の車軸やさらに別の車軸、例えば第4の車軸のためにステップS13、S14及びS15を繰り返すことによって用いられるようになっている。このようにして、本発明に基づく車台測定装置を用いて、2つよりも多くの車軸を有する車両も簡単に測定されるようになっている。実用車、特にトラックにおいてn個の車軸は一緒に算出される。
10 自動車、 12,16;14,18 ホイールリム、 20 測定スペース、 22 工場用コンピュータ、 24 キーボード、 26 画面、 28 接続通路、 32,36 測定機器、 42,43,46,47 測定カメラ、 52,56 基準系用測定ヘッド、 62,66 ベーススペース、 72 表示装置、 74,76,78 発光表示部

Claims (15)

  1. 互いに相対して配置された2つの測定機器(32,36)を備える無接触式測定用の車台測定装置を用いて行われる自動車(10)の車台測定のための方法において、次のステップを含んでおり、すなわち、
    a) 第1の車軸を前記2つの測定機器(32,36)間に位置決めし、
    b) 前記第1の車軸の両方のホイールリム(12,16)を前記2つの測定機器(32,36)によって無接触で測定し、
    c) 第2の車軸を前記2つの測定機器(32,36)間に位置決めし、
    d) 前記第2の車軸の両方のホイールリム(14,18)を前記2つの測定機器(32,36)によって無接触で測定し、次いで
    e) 前記測定されたすべてのホイールリム(12,14,16,18)のホイール状態値を前記車台測定装置によって算出することを特徴とする、自動車の車台測定のための方法。
  2. 測定プログラムを前記車台測定装置内に、殊に前記車台測定装置のデーター処理ユニット(22)内に記憶してあり、この場合に前記測定プログラムを、前記ステップb)及び前記ステップd)で前記車台測定装置若しくは前記データー処理ユニット(22)によって作動させる請求項1に記載の方法。
  3. 前記測定プログラムに基づき前記ステップb)及び前記ステップd)で測定された測定値を、前記車台測定装置若しくは前記データー処理ユニット(22)内に記憶する請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記測定されたすべてのホイールリム(12,14,16,18)のホイール状態値を記憶し、若しくは画面(26)で表示する請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記車軸を前記ステップa)及びステップc)で、位置決め手段(72)によって前記2つの測定機器(32,36)に対して位置決めする請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記2つの測定機器(32,36)を互いに相対して不動に取り付ける請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記2つの測定機器(32,36)を互いに相対して可動に取り付ける請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
  8. 測定すべき自動車(10)が3つの車軸若しくはそれより多い数の車軸を有している場合に、前記ステップc)及び前記ステップd)を前記第3の車軸若しくはさらに前記別の各車軸のために繰り返す請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 自動車(10)のための車台測定装置において、
    2つの測定機器(32,36)を含んでおり、該測定機器(32,36)は、該測定機器(32,36)が前記自動車(10)の同一の車軸のそれぞれ1つのホイールリム(12,14,16,18)に合わせて配置されていて、かつ前記測定機器(32,36)によって前記それぞれ1つのホイールリム(12,14,16,18)を測定できるように、測定スペース(20)上で互いに相対して位置決めされるようになっており、この場合に前記両方の測定機器(32,36)間の相対的な位置は、測定の実施時には確定されており、
    データー処理ユニット(22)を含んでおり、該データー処理ユニット(22)は、前記自動車(10)の少なくとも2つの車軸の前記ホイールリム(12,14,16,18)の順次に行われた測定の測定結果から、前記両方の測定機器(32,36)間の相対的な位置に基づき前記ホイールリムのホイール状態値を算出するようになっており、
    さらに、前記ホイール状態値の出力のための出力装置(26)を含んでいることを特徴とする、自動車のための車台測定装置。
  10. 前記2つの測定機器(32,36)は、測定カメラを備えたそれぞれ2つの測定ヘッド(42,43;46,47)を含んでおり、該測定ヘッドはそれぞれ互いに異なる角度で、測定すべき1つの前記ホイールリム(12,14,16,18)に向けられている請求項9に記載の車台測定装置。
  11. 前記2つの測定機器(32,36)は互いに相対して不動に取り付けられている請求項9又は10に記載の車台測定装置。
  12. 前記2つの測定機器(32,36)は、互いに相対して位置しかつ可動に配置されていて、該両方の測定機器間の相対的な位置を規定するために基準系(52,56)を備えている請求項9又は10に記載の車台測定装置。
  13. 前記データー処理ユニット(22)内に、前記2つの測定機器(32,36)の測定作動の制御のための測定プログラムを記憶してある請求項9から11のいずれか1項に記載の車台測定装置。
  14. 前記2つの測定機器(32,36)に対して車軸を位置決めするために、位置決め手段(72)を設けてある請求項9から12のいずれか1項に記載の車台測定装置。
  15. 自動車検査通路であって、請求項9から12のいずれか1項に記載の車台測定装置を備えていることを特徴とする、自動車検査通路。
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