JP2013527450A - 車両ホイールアライメントを測定するためのシステムおよび関連する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・第1の中間回転マトリックスγRotMatによって軸線Xの周りで(軸線Zに向かって)軸線Y'の方向に軸線Yを回転させることによって、第1の座標系(XYZ)≡SdRtrgと、第1の中間座標系X'Y'Z'との間に課されるγ°の第1の回転
・第2の中間回転マトリックスαRotMatによって軸線Y'の周りで(軸線Zに向かって)軸線Z''の方向に軸線Z'を回転させることによって、第1の中間座標系(X'Y'Z')と、第2の中間座標系(X''Y''Z'')との間に課されるα°の第2の回転
・第3中間回転マトリックスβRotMatによって,軸線Z''周りで(軸線Z向かって)軸線X'''の方向に軸線X''を回転させることによって、第2の中間座標系(X''Y''Z'')と、イメージ座標系(X'''Y'''Z''') ≡SdRtelとの間に課されるβ°の第3の回転
dfx=D・lCCD/(L+lCCD)
dfy=D・hCCD/(H+hCCD)
L=pixIMGdx・Δxmm/Δxpix
H=pixIMGdy・Δymm/Δypix
を用いることで、
dfx=D・lCCD/(pixIMGdx・Δxmm/Δxpix+lCCD)
dfy=D・hCCD/(pixIMGdy・Δymm/Δypix+hCCD)
が与えられる。
Δxpix=Δxmm・pixIMGdx・dfx/(D・lCCD−dfx*lCCD)
Δypix=Δymm・pixIMGdy・dfy/(D・hCCD−dfy*hCCD)
Δxpix=(Δxtrg・ax+Δytrg・bx+Δztrg・cx)・(pixIMGdx・dfx/(D・lCCD−dfX・lCCD)
Δypix=(Δxtrg・ay+Δytrg・by+Δztrg・cy)・(pixIMGdy・dfy/(D・hCCD−dfY・HCCD)
ここで、ax,bx,cxおよびay,by,cyは、先に規定したような、回転マトリックスMatRotTrgの要素である。
2 ホイール
3 車両
4 カーリフト
5 ターゲット
6a,6b イメージ捕捉デバイス
7 サポート構造体
8 処理デバイス
9a,9b 通信インターフェース
10 結合構造体
12 ターゲット要素
14 基準要素
Claims (21)
- 車両(3)の少なくとも一つの第1のホイール(2)の方向を測定するためのシステム(1;1')であって、
前記第1のホイール(2)に対して一体的に結合されるよう構成された少なくとも一つの第1のターゲット(5;5')と、
前記第1のターゲット(5;5')の第1の二次元イメージを獲得するよう構成されたイメージ捕捉デバイス(6a,6b)と、
前記イメージ捕捉デバイス(6a,6b)に連係動作可能に接続され、かつ、前記第1の二次元イメージを処理するよう構成された処理デバイス(8)と、を備え、
前記第1のターゲット(5;5')は、所与の解析的表現によって規定可能な三次元幾何学形態に基づいて相互的に配置された複数のターゲット要素(12;12')を備え、前記三次元幾何学形態は、三つの直交ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の組を規定するよう設計されており、前記処理デバイス(8)は、前記第1のホイール(2)の方向特性を特定するために、前記ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の射影ベクトル(vxtrg prj,vytrg prj,vztrg prj)を特定し、かつ、前記射影の幾何学的特性に基づく座標系に関して前記ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の空間的配置を特定するべく、前記第1の二次元イメージを処理するよう構成されていることを特徴とするシステム。 - 前記処理デバイス(8)は、前記座標系に対する三つの直交ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の前記組の空間回転角を特定するよう構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記処理デバイス(8)はさらに、前記第1の二次元イメージにおける前記射影ベクトル(vxtrg prj,vytrg prj,vztrg prj)の直線測定値を特定し、かつ、前記直線測定値および前記ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の対応する実際の既知の測定値の関数として前記空間的回転を特定するよう構成されていることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
- 前記ターゲット要素(12;12')は三次元形状を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記ターゲット要素(12;12')は、前記イメージ捕捉手段(6a,6b)による前記第1のターゲット(5)の観測角の変化に関して等方的特性を備えた三次元形状を有することを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 前記ターゲット要素(12)は球形状を有し、かつ、前記処理デバイス(8)は、前記第1の二次元イメージ内の前記ターゲット要素(12)の球面中心のポジションを判定するように、かつ、ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の前記投射ベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の少なくとも一つを前記ターゲット要素(12)の有意の対の前記球面中心をつなぐベクトルとして判定するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記第1のターゲット要素(5)はさらに、前記ターゲット要素(12)の前記有意の対に対して所定の配置状態を有する少なくとも一つの基準要素(14)を備え、かつ、前記処理デバイス(8)は、前記基準要素(14)のポジションの識別情報に基づいて、前記ターゲット要素(12)の前記有意の対を特定するよう構成されていることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
- 前記ターゲット要素(12;12')は、別個の平面上に配置されかつ第1および第2の中心(O1,O2)を規定する第1および第2のリングを形成するように配置されており、かつ、前記処理デバイス(8)は、前記ベクトルが前記第1および第2の中心(O1,O2)をつなぐベクトルとして、前記射影ベクトル(vxtrg prj,vytrg prj,vztrg prj)のうちの直交射影ベクトル(vztrg prj)を規定するよう構成されていることを特徴とする請求項6または請求項7に記載のシステム。
- 前記第1および第2のリングは略円形であり、かつ、前記処理デバイス(8)は、前記射影ベクトル(vxtrg prj,vytrg prj,vztrg prj)のうち第1および第2の横向き射影ベクトル(vxtrg prj,vytrg prj)を、前記第1および第2のリングの一方のリングを形成するターゲット要素(12;12')のそれぞれの対の幾何学的中心をつなぐベクトルとして規定するよう構成されていることを特徴とする請求項8に記載のシステム。
- 前記第1のターゲット(5)はさらに、凹状球面を内部に形成するサポート構造体(28)を備え、かつ、前記ターゲット要素(12)は、前記三次元形態を形成するように、前記サポート構造体(28)に対して機械的に接続されかつ前記球面上に配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記ターゲット要素(12)の少なくともいくつかは、前記サポート構造体(28)の前記球面によって形成される、少なくとも第1の、そしてそれぞれ第2の子午線(m1,m2)に沿って配置されることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記サポート構造体(28)は、実質的に、凹状球冠形状を有し、かつ、前記ターゲット要素(12)は、互いに等しい角度間隔で離間された、前記球面によって規定される六つの子午線に沿って配置されていることを特徴とする請求項10または請求項11に記載のシステム。
- 前記ターゲット要素(12)は、前記サポート構造体(28)によって形成される、球台の少なくとも二つの互いに平行な断面上に配置されることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記ターゲット要素(12')はアクティブタイプのものであり、可視光線あるいは赤外線を発することを特徴とする請求項1ないし請求項13のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記車両(3)の第2のホイール(2)に対して一体的に結合された少なくとも一つの第2のターゲット(5;5')をさらに具備し、かつ、前記イメージ捕捉デバイス(6a,6b)は前記第2のターゲット(5;5')の第2の二次元イメージを獲得するよう構成されており、かつ、前記処理デバイス(8)は、前記第2のホイール(2)の方向特性を特定するために前記第2の二次元イメージを処理するように、かつ、前記車両(3)のアライメント特性を特定するために前記第1および第2のホイールの前記方向特性を協同で処理するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記第2のホイール(2)は前記車両(3)の前後軸線(A)に関して前記第1のホイール(2)と直径方向に反対のポジションに配置されており、かつ、前記イメージ捕捉デバイスは、前記第1のターゲット(5;5')の前記第1の二次元イメージを獲得するよう構成された第1のイメージ捕捉デバイス(6a)と、前記第2のターゲット(5;5')の前記第2の二次元イメージを獲得するよう構成された第2のイメージ捕捉デバイス(6b)とを備え、前記システムはさらに、前記車両(3)の前記アライメント特性を特定するための前記処理デバイス(8)に対して連係動作可能に接続された、前記第1および第2のイメージ捕捉デバイス(6a,6b)の相互的方向を特定するための特定手段(10)を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項15のいずれか1項に記載のシステム。
- 車両(3)の少なくとも一つの第1のホイール(2)の向きを測定するための方法であって、
前記第1のホイール(2)に対して一体的に結合された少なくとも一つの第1のターゲット(5;5')の第1の二次元イメージを獲得するステップと、
前記第1の二次元イメージを処理するステップと、を備え、
前記第1のターゲット(5;5')は、所与の解析的表現によって規定可能な三次元幾何学形態に基づいて相互的に配置された複数のターゲット要素(12;12')を備え、前記三次元幾何学形態は、三つの直交ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の組を規定するよう設計されており、かつ、前記処理ステップは、前記第1の二次元イメージにおける前記ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の射影を特定するステップと、前記第1のホイール(2)の方向特性を特定するために、前記射影の幾何学的特性に基づく座標系に関して前記ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の空間的配置を特定するステップと、を備えることを特徴とする方法。 - 空間的な配置を特定する前記ステップは、前記座標系に対する、三つの直交ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の前記組の空間的回転角度を特定することを備えることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 空間的な配置を特定する前記ステップは、前記第1の二次元イメージ内で前記射影ベクトル(vxtrg prj,vytrg prj,vztrg prj)の直線測定値を特定することを含み、かつ、前記空間的回転を特定する前記ステップは、前記直線測定値および前記ターゲットベクトル(vxtrg,vytrg,vztrg)の対応する実際の周知の測定値に基づいて前記回転を特定することを含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記車両(3)の第2のホイール(2)に対して一体的に結合された少なくとも一つの第2のターゲット(5;5')の第2の二次元イメージを獲得するステップと、前記第2のホイール(2)の方向特性を検出するために前記第2の二次元イメージを処理するステップと、前記車両(3)のアライメント特性を特定するために前記第1および第2のホイールの方向特性を協同で処理するステップと、をさらに備えることを特徴とする請求項17ないし請求項19のいずれか1項に記載の方法。
- コンピューター読み取り可能媒体に格納されたコード部分を備えたコンピュータープログラム製品であって、前記コンピューターによって実行されるとき、請求項17ないし請求項20のいずれか1項に記載の方法のステップを実行するよう構成されたことを特徴とするコンピュータープログラム製品。
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