JP3027889B2 - タイヤバランス測定装置 - Google Patents
タイヤバランス測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タイヤのアンバランス
を測定するタイヤバランス測定装置に関し、特にタイヤ
を車両に装着した実車状態でアンバランスを測定する装
置に関する。
を測定するタイヤバランス測定装置に関し、特にタイヤ
を車両に装着した実車状態でアンバランスを測定する装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のタイヤバランス測定装置として
は、特開昭６２−３６３３号公報、特開昭６２−５１４
２号公報および特開昭６３−２６６３３１号公報等に記
載されているものがある。
は、特開昭６２−３６３３号公報、特開昭６２−５１４
２号公報および特開昭６３−２６６３３１号公報等に記
載されているものがある。
【０００３】上記の従来装置においては、ローラ上で車
両を走行させ、車両のバネ下部の振動を振動センサで検
出し、また、タイヤに貼った基準の反射テープと光学式
回転検出センサとによってタイヤの回転を検出し、振動
のレベルや回転パルスと振動ピークとの位相差からタイ
ヤのアンバランス量や位置を測定するようになってい
る。
両を走行させ、車両のバネ下部の振動を振動センサで検
出し、また、タイヤに貼った基準の反射テープと光学式
回転検出センサとによってタイヤの回転を検出し、振動
のレベルや回転パルスと振動ピークとの位相差からタイ
ヤのアンバランス量や位置を測定するようになってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のタ
イヤバランス測定装置においては、ローラ上で車両の前
輪を回転させると、前輪荷重の左右差や空気圧の左右差
等の影響のために左輪と右輪とに回転数の差が生じる。
そして左右輪にアンバランスがある場合、左右アンバラ
ンス位置が同位相の時にバネ下振動は最大となり、１８
０°逆位相の時に最小となる。すなわち、図１６に示す
ように、タイヤ回転１次振動のパワースペクトルのピー
クは左右輪のアンバランス位置によって変動し、かつ回
転と振動の位相差も変動する。したがって、従来例のよ
うに、或る瞬時の振動のレベルや位相を検出するだけで
は正確なアンバランス測定と修正を行なうことは出来な
かった。上記のごとき問題を解決するため、本出願人
は、ダミーウエイトをタイヤの４点に取付け、タイヤア
ンバランスによるバネ下振動の回転１次成分変動の山部
を検出し、該山部平均値の変化量が所定値以下になった
ときに、加速度パワースペクトル変動の山部の値または
山部平均値を用いてアンバランス量と位置を求めるよう
に構成したタイヤバランス測定装置を既に出願（特願平
３−１７１２６３号）している。しかし、生産工場の検
査ラインやディーラ整備工場等で測定する場合には、定
められた作業時間内に終了しなければならず、より早く
測定を終了することが望まれている。
イヤバランス測定装置においては、ローラ上で車両の前
輪を回転させると、前輪荷重の左右差や空気圧の左右差
等の影響のために左輪と右輪とに回転数の差が生じる。
そして左右輪にアンバランスがある場合、左右アンバラ
ンス位置が同位相の時にバネ下振動は最大となり、１８
０°逆位相の時に最小となる。すなわち、図１６に示す
ように、タイヤ回転１次振動のパワースペクトルのピー
クは左右輪のアンバランス位置によって変動し、かつ回
転と振動の位相差も変動する。したがって、従来例のよ
うに、或る瞬時の振動のレベルや位相を検出するだけで
は正確なアンバランス測定と修正を行なうことは出来な
かった。上記のごとき問題を解決するため、本出願人
は、ダミーウエイトをタイヤの４点に取付け、タイヤア
ンバランスによるバネ下振動の回転１次成分変動の山部
を検出し、該山部平均値の変化量が所定値以下になった
ときに、加速度パワースペクトル変動の山部の値または
山部平均値を用いてアンバランス量と位置を求めるよう
に構成したタイヤバランス測定装置を既に出願（特願平
３−１７１２６３号）している。しかし、生産工場の検
査ラインやディーラ整備工場等で測定する場合には、定
められた作業時間内に終了しなければならず、より早く
測定を終了することが望まれている。
【０００５】本発明は、上記のごとき従来技術の問題を
解決し、かつ上記の本出願人の先行発明をさらに改良す
るためになされたものであり、タイヤバランスの測定精
度が高く、しかも迅速に測定することの出来るタイヤバ
ランス測定装置を提供することを目的とする。
解決し、かつ上記の本出願人の先行発明をさらに改良す
るためになされたものであり、タイヤバランスの測定精
度が高く、しかも迅速に測定することの出来るタイヤバ
ランス測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の機能ブ
ロック図である。図１において、回転検出手段１００
は、車両に装着された左右タイヤの少なくとも一方の回
転数を検出する。この回転検出検出手段１００は、例え
ば後記図２の実施例における反射テープ８、８′および
光ファイバセンサ１０、１０′に相当する。また、振動
検出手段１０１は、上記左右タイヤの回転支持部に取付
けられ、該支持部の振動を検出する。この振動検出手段
１０１は、例えば後記図２の実施例における加速度セン
サ７、７′に相当する。また、回転１次演算手段１０２
は、回転検出手段１００の信号から回転１次周波数を演
算する。また、周波数分析手段１０３は、振動検出手段
１０１の信号を周波数分析する。また、位相差演算手段
１０４は、回転検出手段１００の信号に基づいた信号と
振動検出手段１０１の信号に基づいた信号から位相差を
演算する。例えば、図１に実線で示すように、回転検出
手段１００の信号を回転１次演算手段１０２を介した信
号と振動検出手段１０１の信号を周波数分析手段１０３
を介した信号とによって位相差を演算してもよいし、ま
たは図１に破線で示すように、回転検出手段１００の信
号自体と振動検出手段１０１の信号自体とから位相差を
演算することもできる。また、判断手段１０５は、上記
の回転１次周波数における振動の周波数分析値の変化を
検出し、その変化が予め定められた変化であるか否かを
判断する。この判断手段１０５は、例えば請求項２に記
載のごとく、周波数分析値であるパワースペクトルの変
化の山部を検出する手段と、上記山部の平均値を演算す
る手段と、上記山部平均値を中心として所定の範囲内に
ある上記山部の数をカウントする手段と、上記カウント
値が所定数以上であるか否かを判断する手段とを備え、
上記カウント値が所定数以上の場合に予め定められた変
化であると判断するものである。また、アンバランス演
算手段１０６は、上記判断結果が予め定められた変化で
あった場合に上記振動の周波数分析値と上記の位相差と
に基づいてアンバランス量とアンバランス位置を演算す
る。このアンバランス演算手段１０６は、例えば請求項
２に記載のごとく、山部平均値と該山部の位相差の平均
値とからアンバランス量とアンバランス位置を演算する
ものである。なお、上記の回転１次演算手段１０２、周
波数分析手段１０３、位相差演算手段１０４、判断手段
１０５およびアンバランス演算手段１０６の部分は、例
えば後記図２の実施例における解析装置本体１３の部分
に相当する。
ロック図である。図１において、回転検出手段１００
は、車両に装着された左右タイヤの少なくとも一方の回
転数を検出する。この回転検出検出手段１００は、例え
ば後記図２の実施例における反射テープ８、８′および
光ファイバセンサ１０、１０′に相当する。また、振動
検出手段１０１は、上記左右タイヤの回転支持部に取付
けられ、該支持部の振動を検出する。この振動検出手段
１０１は、例えば後記図２の実施例における加速度セン
サ７、７′に相当する。また、回転１次演算手段１０２
は、回転検出手段１００の信号から回転１次周波数を演
算する。また、周波数分析手段１０３は、振動検出手段
１０１の信号を周波数分析する。また、位相差演算手段
１０４は、回転検出手段１００の信号に基づいた信号と
振動検出手段１０１の信号に基づいた信号から位相差を
演算する。例えば、図１に実線で示すように、回転検出
手段１００の信号を回転１次演算手段１０２を介した信
号と振動検出手段１０１の信号を周波数分析手段１０３
を介した信号とによって位相差を演算してもよいし、ま
たは図１に破線で示すように、回転検出手段１００の信
号自体と振動検出手段１０１の信号自体とから位相差を
演算することもできる。また、判断手段１０５は、上記
の回転１次周波数における振動の周波数分析値の変化を
検出し、その変化が予め定められた変化であるか否かを
判断する。この判断手段１０５は、例えば請求項２に記
載のごとく、周波数分析値であるパワースペクトルの変
化の山部を検出する手段と、上記山部の平均値を演算す
る手段と、上記山部平均値を中心として所定の範囲内に
ある上記山部の数をカウントする手段と、上記カウント
値が所定数以上であるか否かを判断する手段とを備え、
上記カウント値が所定数以上の場合に予め定められた変
化であると判断するものである。また、アンバランス演
算手段１０６は、上記判断結果が予め定められた変化で
あった場合に上記振動の周波数分析値と上記の位相差と
に基づいてアンバランス量とアンバランス位置を演算す
る。このアンバランス演算手段１０６は、例えば請求項
２に記載のごとく、山部平均値と該山部の位相差の平均
値とからアンバランス量とアンバランス位置を演算する
ものである。なお、上記の回転１次演算手段１０２、周
波数分析手段１０３、位相差演算手段１０４、判断手段
１０５およびアンバランス演算手段１０６の部分は、例
えば後記図２の実施例における解析装置本体１３の部分
に相当する。
【０００７】
【作用】上記のように本発明においては、回転１次周波
数における振動の周波数分析値の変化を検出し、その変
化が予め定められた変化であるか否かを判断し、該判断
結果が予め定められた変化であった場合に振動の周波数
分析値と位相差とに基づいてアンバランス量とアンバラ
ンス位置を演算するように構成している。具体的には、
例えば、タイヤ回転１次の振動スペクトル変動の山部を
所定数以上検出し、その山部加算平均値の所定範囲±β
％以内に山部の数が所定数γあった場合に、安定したと
判断して測定を終了し、それらの山部平均値及び位相平
均値からアンバランス量と位置を計算するように構成し
ている。そのため、作業者による判断ばらつきが少なく
なってアンバランス量の測定精度が高くなると共に、工
場、ディーラ等での作業時間が短くなり、短時間で正確
に測定を行なうことが出来る。 また、請求項４に記載
のように、前輪駆動車と後輪駆動車とで判定値を変える
ことにより、効率良く測定することが出来る。
数における振動の周波数分析値の変化を検出し、その変
化が予め定められた変化であるか否かを判断し、該判断
結果が予め定められた変化であった場合に振動の周波数
分析値と位相差とに基づいてアンバランス量とアンバラ
ンス位置を演算するように構成している。具体的には、
例えば、タイヤ回転１次の振動スペクトル変動の山部を
所定数以上検出し、その山部加算平均値の所定範囲±β
％以内に山部の数が所定数γあった場合に、安定したと
判断して測定を終了し、それらの山部平均値及び位相平
均値からアンバランス量と位置を計算するように構成し
ている。そのため、作業者による判断ばらつきが少なく
なってアンバランス量の測定精度が高くなると共に、工
場、ディーラ等での作業時間が短くなり、短時間で正確
に測定を行なうことが出来る。 また、請求項４に記載
のように、前輪駆動車と後輪駆動車とで判定値を変える
ことにより、効率良く測定することが出来る。
【０００８】
【実施例】図２および図３は、本発明の一実施例図であ
り、図２は機構部分の斜視図、図３は解析装置のブロッ
ク図である。図２において、タイヤ１（左輪）の取付け
られたホイール２が、スピンドル６に取付けられたハブ
３にボルト・ナットによって締結されている。また、上
記スピンドル６はストラット４およびサスペンションロ
アアーム５に連結支持されている。そして、上記スピン
ドル６には加速度センサ７が接着等によって取付けられ
ており、この加速度センサ７はタイヤ１等のアンバラン
スによって生じる前後振動を検出して、その検出値に相
当する加速度検出信号を出力する。また、上記タイヤ１
またはホイール２には反射テープ８が貼り付けられ、こ
の反射テープ８からの反射光が反射テープ８に対向して
配設された光ファイバセンサ１０に入射され、この光フ
ァイバセンサ１０から車輪一回転につき１パルスのＯＮ
／ＯＦＦ電気信号（回転信号）が出力される。上記加速
度検出信号は増幅器１１によって増幅され、解析装置本
体１３に入力される。また、上記光ファイバセンサ１０
からの回転信号は光ファイバセンサアンプ１２によって
増幅され、上記解析装置本体１３に入力される。また、
解析装置本体１３には複数のスイッチ群と表示ランプか
らなるリモートスイッチ９が接続されている。なお、上
記の構成は左輪について説明したが、右輪（タイヤは図
示せず）にも上記と同様に加速センサ７′と光ファイバ
センサ１０′が設けられており、加速度センサ７′の加
速度検出信号は増幅器１１′を介し、光ファイバセンサ
１０′の回転信号は光ファイバセンサアンプ１２′を介
して解析装置本体１３に入力される。
り、図２は機構部分の斜視図、図３は解析装置のブロッ
ク図である。図２において、タイヤ１（左輪）の取付け
られたホイール２が、スピンドル６に取付けられたハブ
３にボルト・ナットによって締結されている。また、上
記スピンドル６はストラット４およびサスペンションロ
アアーム５に連結支持されている。そして、上記スピン
ドル６には加速度センサ７が接着等によって取付けられ
ており、この加速度センサ７はタイヤ１等のアンバラン
スによって生じる前後振動を検出して、その検出値に相
当する加速度検出信号を出力する。また、上記タイヤ１
またはホイール２には反射テープ８が貼り付けられ、こ
の反射テープ８からの反射光が反射テープ８に対向して
配設された光ファイバセンサ１０に入射され、この光フ
ァイバセンサ１０から車輪一回転につき１パルスのＯＮ
／ＯＦＦ電気信号（回転信号）が出力される。上記加速
度検出信号は増幅器１１によって増幅され、解析装置本
体１３に入力される。また、上記光ファイバセンサ１０
からの回転信号は光ファイバセンサアンプ１２によって
増幅され、上記解析装置本体１３に入力される。また、
解析装置本体１３には複数のスイッチ群と表示ランプか
らなるリモートスイッチ９が接続されている。なお、上
記の構成は左輪について説明したが、右輪（タイヤは図
示せず）にも上記と同様に加速センサ７′と光ファイバ
センサ１０′が設けられており、加速度センサ７′の加
速度検出信号は増幅器１１′を介し、光ファイバセンサ
１０′の回転信号は光ファイバセンサアンプ１２′を介
して解析装置本体１３に入力される。
【０００９】また、図３において、解析装置本体１３内
には、主要な演算、記録、読み込みを行なうマイクロコ
ンピュータ２０１、該マイクロコンピュータ２０１に入
力される信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ２０
２、上記加速度センサ７、７′からの加速度検出信号お
よび光ファイバセンサ１０、１０′からの回転信号の高
周波成分をカットするアンチエリアシングフィルタ２０
３、リモートスイッチ９と上記マイクロコンピュータ２
０１との間で波形整形等を行なうインターフェース回路
２０４、演算情報や演算結果等を表示する液晶表示器２
０５、プリンタ２０６等が備えられている。また、上記
リモートスイッチ９には、ダミーウエイトの重量を選択
するとそれに比例した電圧を上記Ａ／Ｄコンバータ２０
２に入力するロータリスイッチ２１、サンプリング開始
を指示するスタートスイッチ２２、サンプリングや演算
をキャンセルするキャンセルスイッチ２３、解析プログ
ラムを初期状態にするリセットスイッチ２４、測定の終
了時に点灯するランプ２５およびＦＦ／ＦＲ車切換えス
イッチ２７（詳細後述）等が備えられている。
には、主要な演算、記録、読み込みを行なうマイクロコ
ンピュータ２０１、該マイクロコンピュータ２０１に入
力される信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ２０
２、上記加速度センサ７、７′からの加速度検出信号お
よび光ファイバセンサ１０、１０′からの回転信号の高
周波成分をカットするアンチエリアシングフィルタ２０
３、リモートスイッチ９と上記マイクロコンピュータ２
０１との間で波形整形等を行なうインターフェース回路
２０４、演算情報や演算結果等を表示する液晶表示器２
０５、プリンタ２０６等が備えられている。また、上記
リモートスイッチ９には、ダミーウエイトの重量を選択
するとそれに比例した電圧を上記Ａ／Ｄコンバータ２０
２に入力するロータリスイッチ２１、サンプリング開始
を指示するスタートスイッチ２２、サンプリングや演算
をキャンセルするキャンセルスイッチ２３、解析プログ
ラムを初期状態にするリセットスイッチ２４、測定の終
了時に点灯するランプ２５およびＦＦ／ＦＲ車切換えス
イッチ２７（詳細後述）等が備えられている。
【００１０】以下、上記装置の作用を２点法（ダミーウ
エイトを付加しない現状および０°、１８０°にダミー
ウエイトを付けた状態でそれぞれ測定する方法）につい
て説明する。図４および図５は、２点法における演算内
容を示すフローチャートである。なお、このプログラム
においては左輪についてのみ表示しているが、右輪につ
いても同様に測定と処理を行なう。図４において、スタ
ートスイッチ２２がＯＮにされると、現状（ダミーウエ
イトなしの状態）における振動と位相の測定が開始され
る。まず、左輪の回転信号と加速度センサ信号を読み込
み、所定のサンプリング数（例えば２５６点）になるま
で、所定のサンプリング周期（例えば７.８ｍsec）でＡ
／Ｄ変換する（ステップＳ１〜Ｓ４）。次に、左輪の回
転パルス信号を高速フーリエ変換し、そのパワースペク
トルから回転１次周波数ｆ1を計算する。次に、左輪の
加速度信号を高速フーリエ変換し、回転１次周波数ｆ1
でのパワースペクトルの値ＰLNを計算する（ステップＳ
５〜Ｓ８）。次に、回転１次周波数ｆ1での回転信号と
加速度信号とを高速フーリエ変換した値から両者の位相
差θLNを計算する（ステップＳ９）。
エイトを付加しない現状および０°、１８０°にダミー
ウエイトを付けた状態でそれぞれ測定する方法）につい
て説明する。図４および図５は、２点法における演算内
容を示すフローチャートである。なお、このプログラム
においては左輪についてのみ表示しているが、右輪につ
いても同様に測定と処理を行なう。図４において、スタ
ートスイッチ２２がＯＮにされると、現状（ダミーウエ
イトなしの状態）における振動と位相の測定が開始され
る。まず、左輪の回転信号と加速度センサ信号を読み込
み、所定のサンプリング数（例えば２５６点）になるま
で、所定のサンプリング周期（例えば７.８ｍsec）でＡ
／Ｄ変換する（ステップＳ１〜Ｓ４）。次に、左輪の回
転パルス信号を高速フーリエ変換し、そのパワースペク
トルから回転１次周波数ｆ1を計算する。次に、左輪の
加速度信号を高速フーリエ変換し、回転１次周波数ｆ1
でのパワースペクトルの値ＰLNを計算する（ステップＳ
５〜Ｓ８）。次に、回転１次周波数ｆ1での回転信号と
加速度信号とを高速フーリエ変換した値から両者の位相
差θLNを計算する（ステップＳ９）。
【００１１】位相差の演算は次のようにして行なう。す
なわち、図６（ａ）は光ファイバセンサから出力された
回転信号であり、それをフーリエ変換すると、図６
（ｂ）に示すように、一定回転速度ならば所定の周波数
ｆpにピークスペクトルが生じる。同様に、加速度セン
サの出力は図７（ａ）に示すようになり、それをフーリ
エ変換した結果は図７（ｂ）に示すようになる。上記図
６（ｂ）に示した光パルスのフーリエ変換結果は下記
（数１）式、上記図７（ｂ）に示した加速度センサ信号
のフーリエ変換結果は下記（数２）式で示され、光パル
スと加速度の間の位相差θは下記（数３）式で求めるこ
とが出来る。 Ｆx(ω）＝ａ＋ｊｂ ｜Ｆx(ω)｜＝√(ａ2＋ｂ2) …（数１） Ｆy(ω）＝ｃ＋ｊｄ ｜Ｆy(ω)｜＝√(ｃ2＋ｄ2) …（数２）
なわち、図６（ａ）は光ファイバセンサから出力された
回転信号であり、それをフーリエ変換すると、図６
（ｂ）に示すように、一定回転速度ならば所定の周波数
ｆpにピークスペクトルが生じる。同様に、加速度セン
サの出力は図７（ａ）に示すようになり、それをフーリ
エ変換した結果は図７（ｂ）に示すようになる。上記図
６（ｂ）に示した光パルスのフーリエ変換結果は下記
（数１）式、上記図７（ｂ）に示した加速度センサ信号
のフーリエ変換結果は下記（数２）式で示され、光パル
スと加速度の間の位相差θは下記（数３）式で求めるこ
とが出来る。 Ｆx(ω）＝ａ＋ｊｂ ｜Ｆx(ω)｜＝√(ａ2＋ｂ2) …（数１） Ｆy(ω）＝ｃ＋ｊｄ ｜Ｆy(ω)｜＝√(ｃ2＋ｄ2) …（数２）
【００１２】
【数３】
【００１３】次に、加速度パワースペクトルの値ＰLNと
前回の値ＰLOとの差ΔＰLを計算する。さらに前回の差
の値ΔＰLOをメモリから読み出し、ΔＰL＜０、かつΔ
ＰLO＞０の場合は、図９に示すように、前回のスペクト
ル値ＰLOが山部であったと判断し、ＰLOとθLOをメモリ
に入れ、山部のカウンタＮLに１を加える。また、ΔＰL
≧０、ΔＰLO＜０の場合は山部ではないと判断する（ス
テップＳ１０〜Ｓ１４）。次に、山部のカウンタＮLが
所定値γ（例えば４〜６）より小の場合は、フローチャ
ートのに戻ってサンプリングを繰り返す。ＮL≧γの
場合は現在までメモリした山部の値ＰLN（Ｎ＝１〜
ＮL）を読み出し、平均値ＰLAVを計算する（ステップＳ
１５〜Ｓ１６）。次に、データＯＫ範囲（例えば平均値
の±１０％⇒β）をあらかじめ設定しておき、その値Ｐ
LZを計算した後、比較カウンタＭLとＯＫ範囲カウンタ
ＬLに初期値（ＭL＝１、ＬL＝０）をセットする（ステ
ップＳ１７〜Ｓ１８）。次に、図４のから図５のへ
続く。
前回の値ＰLOとの差ΔＰLを計算する。さらに前回の差
の値ΔＰLOをメモリから読み出し、ΔＰL＜０、かつΔ
ＰLO＞０の場合は、図９に示すように、前回のスペクト
ル値ＰLOが山部であったと判断し、ＰLOとθLOをメモリ
に入れ、山部のカウンタＮLに１を加える。また、ΔＰL
≧０、ΔＰLO＜０の場合は山部ではないと判断する（ス
テップＳ１０〜Ｓ１４）。次に、山部のカウンタＮLが
所定値γ（例えば４〜６）より小の場合は、フローチャ
ートのに戻ってサンプリングを繰り返す。ＮL≧γの
場合は現在までメモリした山部の値ＰLN（Ｎ＝１〜
ＮL）を読み出し、平均値ＰLAVを計算する（ステップＳ
１５〜Ｓ１６）。次に、データＯＫ範囲（例えば平均値
の±１０％⇒β）をあらかじめ設定しておき、その値Ｐ
LZを計算した後、比較カウンタＭLとＯＫ範囲カウンタ
ＬLに初期値（ＭL＝１、ＬL＝０）をセットする（ステ
ップＳ１７〜Ｓ１８）。次に、図４のから図５のへ
続く。
【００１４】図５において、データＯＫ範囲ＰLZ内に山
部ＰLNが何個あるかをカウンタＬLでカウントし、範囲
内にあるＰLNについてはその値および位相差θLNの加算
平均を行ない、それぞれ平均値ＰLA、θLAを求める。こ
れを現在までの山部ＮL個について行なう。そしてＯＫ
範囲内の山部の数ＬLが所定値γ（例えば３〜４個）以
内の場合は、図４のに戻ってさらにサンプリングを繰
り返す（ステップＳ１９〜Ｓ２５）。ＬLが所定値γよ
り大の場合は、アンバランス計算に必要なデータがそろ
ったものと判断し、測定終了ランプ２５を点灯する。こ
こで、検査員は車輪の駆動を停止させ、現状（ダミーウ
エイトなし）の測定を終了する（ステップＳ２６）。次
に、ステップＳ２７では、カウンタＣ1に１を加える。
このカウンタＣ1は現状の測定か、０°の測定（ダミー
ウエイトを０°に取り付けた場合）か、１８０°の測定
（ダミーウエイトを１８０°に取り付けた場合）かを判
断するカウンタであり、Ｃ1＝１であれば現状の測定、
Ｃ1＝２であれば０°の測定、Ｃ1＝３であれば１８０°
の測定であることを示す。次に、Ｃ1＝１であるか否か
を判断し、“ＹＥＳ”であれば、現状の値ＰL、θLのた
めに予め定められたメモリに山部の平均値ＰLA、位相差
平均値θLAを入れる（ステップＳ２８〜Ｓ２９）。次
に、図４のに戻り、０°にダミーウエイトを取付け、
前回と同じタイヤ回転数になった時、スタートスイッチ
２２を押すと、０°のサンプリングが開始される。そし
て前記の現状測定と同様の測定を行なう。それが終了す
ると、前記と同様のロジックでカウンタＣ1＝２となる
ので、図５のステップＳ３０が“ＹＥＳ”となり、ステ
ップＳ３１に行って、今回求めえられたＰLA、θLAが０
°のメモリエリアに入れられる。
部ＰLNが何個あるかをカウンタＬLでカウントし、範囲
内にあるＰLNについてはその値および位相差θLNの加算
平均を行ない、それぞれ平均値ＰLA、θLAを求める。こ
れを現在までの山部ＮL個について行なう。そしてＯＫ
範囲内の山部の数ＬLが所定値γ（例えば３〜４個）以
内の場合は、図４のに戻ってさらにサンプリングを繰
り返す（ステップＳ１９〜Ｓ２５）。ＬLが所定値γよ
り大の場合は、アンバランス計算に必要なデータがそろ
ったものと判断し、測定終了ランプ２５を点灯する。こ
こで、検査員は車輪の駆動を停止させ、現状（ダミーウ
エイトなし）の測定を終了する（ステップＳ２６）。次
に、ステップＳ２７では、カウンタＣ1に１を加える。
このカウンタＣ1は現状の測定か、０°の測定（ダミー
ウエイトを０°に取り付けた場合）か、１８０°の測定
（ダミーウエイトを１８０°に取り付けた場合）かを判
断するカウンタであり、Ｃ1＝１であれば現状の測定、
Ｃ1＝２であれば０°の測定、Ｃ1＝３であれば１８０°
の測定であることを示す。次に、Ｃ1＝１であるか否か
を判断し、“ＹＥＳ”であれば、現状の値ＰL、θLのた
めに予め定められたメモリに山部の平均値ＰLA、位相差
平均値θLAを入れる（ステップＳ２８〜Ｓ２９）。次
に、図４のに戻り、０°にダミーウエイトを取付け、
前回と同じタイヤ回転数になった時、スタートスイッチ
２２を押すと、０°のサンプリングが開始される。そし
て前記の現状測定と同様の測定を行なう。それが終了す
ると、前記と同様のロジックでカウンタＣ1＝２となる
ので、図５のステップＳ３０が“ＹＥＳ”となり、ステ
ップＳ３１に行って、今回求めえられたＰLA、θLAが０
°のメモリエリアに入れられる。
【００１５】同様に、１８０°にダミーウエイトを取り
付けた場合は、Ｃ1＝３となるので、ステップＳ２８と
Ｓ３０が共に“ＮＯ”となり、ステップＳ３２に行っ
て、今回求められたＰLA、θLAが１８０°のメモリエリ
アに入れられる。その後、現状、０°、１８０°の各Ｐ
LA、θLAをメモリから読み出し、それらからアンバラン
ス量およびアンバランス位置を計算する。アンバランス
量の計算は、図８に示すように、 現 状 ：ＰLの大きさをもち、位相がθLのベクトルＶ
L ０°：ＰL0°の大きさをもち、位相がθL0°のベクトル
ＶL0° １８０°：ＰL180°の大きさをもち、位相がθL180°の
ベクトルＶL180° の３つのベクトルから計算され、ＶL0°とＶL180°のベ
クトルの先端を結ぶ線の大きさをｄとすると、ｄは、上
記ベクトルを０°←→１８０°軸方向に分解して得られ
る。ダミーウエイトの重量をＷとすれば、アンバランス
量ＵBは下記数４式で示される。
付けた場合は、Ｃ1＝３となるので、ステップＳ２８と
Ｓ３０が共に“ＮＯ”となり、ステップＳ３２に行っ
て、今回求められたＰLA、θLAが１８０°のメモリエリ
アに入れられる。その後、現状、０°、１８０°の各Ｐ
LA、θLAをメモリから読み出し、それらからアンバラン
ス量およびアンバランス位置を計算する。アンバランス
量の計算は、図８に示すように、 現 状 ：ＰLの大きさをもち、位相がθLのベクトルＶ
L ０°：ＰL0°の大きさをもち、位相がθL0°のベクトル
ＶL0° １８０°：ＰL180°の大きさをもち、位相がθL180°の
ベクトルＶL180° の３つのベクトルから計算され、ＶL0°とＶL180°のベ
クトルの先端を結ぶ線の大きさをｄとすると、ｄは、上
記ベクトルを０°←→１８０°軸方向に分解して得られ
る。ダミーウエイトの重量をＷとすれば、アンバランス
量ＵBは下記数４式で示される。
【００１６】
【数４】
【００１７】また、位相は、図８では伝達系の遅れを省
略してあるため、θLがアンバランス方向、修正方向は
１８０°反対側、すなわちθLB＝θL＋１８０°とな
る。
略してあるため、θLがアンバランス方向、修正方向は
１８０°反対側、すなわちθLB＝θL＋１８０°とな
る。
【００１８】次に、図１０〜図１２は、４点法によるア
ンバランス測定、修正の演算を示すフローチャートであ
る。図１０において、まず、０°の位置にダミーウエイ
トを取り付けて測定を行なう。ステップＳ４１でスター
トスイッチ２２のＯＮ／ＯＦＦを確認し、ＯＮであれば
所定周期（例えば１５.６ｍｓ）でデータサンプリング
を開始する。次にステップＳ４２で左輪の光ファイバセ
ンサ１０からの回転信号を読み込み、ついでステップＳ
４３で上記回転信号の電圧のＬｏｗレベルとＨｉｇｈレ
ベルの変化点（エッジ）を検出し、例えばＬｏｗからＨ
ｉｇｈへの立ち上がりから次の立ち上がりまでの回転周
期ＴNを計算する。そしてステップＳ４４でこれらの回
転周期の平均値ＴAVを計算する。なお、４点法の場合は
片一方の車輪の回転周期だけを計測してもよい。次に、
ステップＳ４５では、左右スピンドル６に装着した前後
加速度センサ７、７′からの加速度検出信号を読み込
み、この加速度検出信号をＡ／Ｄ変換して所定のメモリ
領域にストアする。次に、ステップＳ４６では、上記加
速度検出信号のデータ数が高速フーリエ変換（ＦＦＴ）
解析に必要な所定数、例えばＮS＝２５６個ストアされ
たか否かを判断し、データ数ＮSが所定数に達していな
い場合は上記ステップＳ４２に戻って上記所定周期のデ
ータサンプリングが繰り返される。データ数ＮSが所定
数に達した場合にはステップＳ４７に移行する。次のス
テップＳ４７では、上記回転周期の平均値ＴAVから回転
１次周波数ｆ1を下記数５式によって計算する。 ｆ1＝１／ＴAV ……（数５） ついでステップＳ４８では、上記メモリ領域にストアさ
れた加速度検出信号のうち左タイヤの加速度検出信号を
ＦＦＴ解析し、ついでステップＳ４９ではこのＦＦＴ解
析によって得られた左前後加速度パワースペクトル分布
から上記回転１次周波数ｆ1における左パワースペクト
ル値ＰLNを求める。同様にしてステップＳ５０では右タ
イヤの加速度検出信号をＦＦＴ解析し、ステップＳ５１
で右タイヤの回転１次周波数ｆ1における右パワースペ
クトル値ＰRNを求める。次に、ステップＳ５２では、上
記ステップＳ４９で得られた左パワースペクトル値ＰLN
と前回計算時の左パワースペクトル値ＰL0との差ΔＰL
を計算する。このとき、メモリから前回計算時に記録さ
れた左パワースペクトル値の差ΔＰL0を読み出してお
く。次にステップＳ５３では左パワースペクトル値の差
ΔＰLの符号を判定し、ΔＰL＞０であれば左パワースペ
クトル値ＰLNは増加中であると判断してステップＳ５６
に移行する。一方、ΔＰL≦０であれば左パワースペク
トル値ＰLNは減少中であると判断し、ステップＳ５４に
移行して前回の左パワースペクトル値の差ΔＰL0の符号
を判定し、ΔＰL0＞０であれば左パワースペクトル値Ｐ
LNが増加から減少に変化したパワースペクトル変動の山
部であると判断する。そして次のステップＳ５５で前回
の左パワースペクトル値ＰLOをメモリに入れ、山部カウ
ンタＮLに１を加えて上記ステップ５６に移行する。ま
た、上記ステップＳ５４においてΔＰL0≦０であれば前
回に引き続いて左パワースペクトル値ＰLNは減少中であ
ると判断して上記ステップＳ５６に移行する。ステップ
Ｓ５６では、上記ステップＳ５１で得られた右パワース
ペクトル値ＰRNと前回計算時の右パワースペクトル値Ｐ
R0との差ΔＰRを計算する。このとき、メモリから前回
計算時に記録された右パワースペクトル値の差ΔＰR0を
読み出しておく。次に、ステップＳ５７では、右パワー
スペクトル値の差ΔＰRの符号を判定し、ΔＰR＞０であ
れば右パワースペクトル値ＰRNは増加中であると判断し
て図１１のステップＳ６０に移行する。一方、ΔＰR≦
０であれば右パワースペクトル値ＰRNは減少中であると
判断し、ステップＳ５８で前回の右パワースペクトル値
の差ΔＰR0の符号を判定する。そしてΔＰR0＞０であれ
ば右パワースペクトル値ＰRNが増加から減少に変化した
パワースペクトル変動の山部であると判断し、次のステ
ップＳ５９で前回の右パワースペクトル値ＰROをメモリ
に入れ、山部カウンタＮRに１を加え、図１１のステッ
プＳ６０に移行する。また、上記ステップＳ５８におい
てΔＰR0≦０であれば、前回計算時に引き続いて右パワ
ースペクトル値ＰRNは減少中であると判断して上記ステ
ップＳ６０に移行する。次に、図１０のから図１１の
へ続く。
ンバランス測定、修正の演算を示すフローチャートであ
る。図１０において、まず、０°の位置にダミーウエイ
トを取り付けて測定を行なう。ステップＳ４１でスター
トスイッチ２２のＯＮ／ＯＦＦを確認し、ＯＮであれば
所定周期（例えば１５.６ｍｓ）でデータサンプリング
を開始する。次にステップＳ４２で左輪の光ファイバセ
ンサ１０からの回転信号を読み込み、ついでステップＳ
４３で上記回転信号の電圧のＬｏｗレベルとＨｉｇｈレ
ベルの変化点（エッジ）を検出し、例えばＬｏｗからＨ
ｉｇｈへの立ち上がりから次の立ち上がりまでの回転周
期ＴNを計算する。そしてステップＳ４４でこれらの回
転周期の平均値ＴAVを計算する。なお、４点法の場合は
片一方の車輪の回転周期だけを計測してもよい。次に、
ステップＳ４５では、左右スピンドル６に装着した前後
加速度センサ７、７′からの加速度検出信号を読み込
み、この加速度検出信号をＡ／Ｄ変換して所定のメモリ
領域にストアする。次に、ステップＳ４６では、上記加
速度検出信号のデータ数が高速フーリエ変換（ＦＦＴ）
解析に必要な所定数、例えばＮS＝２５６個ストアされ
たか否かを判断し、データ数ＮSが所定数に達していな
い場合は上記ステップＳ４２に戻って上記所定周期のデ
ータサンプリングが繰り返される。データ数ＮSが所定
数に達した場合にはステップＳ４７に移行する。次のス
テップＳ４７では、上記回転周期の平均値ＴAVから回転
１次周波数ｆ1を下記数５式によって計算する。 ｆ1＝１／ＴAV ……（数５） ついでステップＳ４８では、上記メモリ領域にストアさ
れた加速度検出信号のうち左タイヤの加速度検出信号を
ＦＦＴ解析し、ついでステップＳ４９ではこのＦＦＴ解
析によって得られた左前後加速度パワースペクトル分布
から上記回転１次周波数ｆ1における左パワースペクト
ル値ＰLNを求める。同様にしてステップＳ５０では右タ
イヤの加速度検出信号をＦＦＴ解析し、ステップＳ５１
で右タイヤの回転１次周波数ｆ1における右パワースペ
クトル値ＰRNを求める。次に、ステップＳ５２では、上
記ステップＳ４９で得られた左パワースペクトル値ＰLN
と前回計算時の左パワースペクトル値ＰL0との差ΔＰL
を計算する。このとき、メモリから前回計算時に記録さ
れた左パワースペクトル値の差ΔＰL0を読み出してお
く。次にステップＳ５３では左パワースペクトル値の差
ΔＰLの符号を判定し、ΔＰL＞０であれば左パワースペ
クトル値ＰLNは増加中であると判断してステップＳ５６
に移行する。一方、ΔＰL≦０であれば左パワースペク
トル値ＰLNは減少中であると判断し、ステップＳ５４に
移行して前回の左パワースペクトル値の差ΔＰL0の符号
を判定し、ΔＰL0＞０であれば左パワースペクトル値Ｐ
LNが増加から減少に変化したパワースペクトル変動の山
部であると判断する。そして次のステップＳ５５で前回
の左パワースペクトル値ＰLOをメモリに入れ、山部カウ
ンタＮLに１を加えて上記ステップ５６に移行する。ま
た、上記ステップＳ５４においてΔＰL0≦０であれば前
回に引き続いて左パワースペクトル値ＰLNは減少中であ
ると判断して上記ステップＳ５６に移行する。ステップ
Ｓ５６では、上記ステップＳ５１で得られた右パワース
ペクトル値ＰRNと前回計算時の右パワースペクトル値Ｐ
R0との差ΔＰRを計算する。このとき、メモリから前回
計算時に記録された右パワースペクトル値の差ΔＰR0を
読み出しておく。次に、ステップＳ５７では、右パワー
スペクトル値の差ΔＰRの符号を判定し、ΔＰR＞０であ
れば右パワースペクトル値ＰRNは増加中であると判断し
て図１１のステップＳ６０に移行する。一方、ΔＰR≦
０であれば右パワースペクトル値ＰRNは減少中であると
判断し、ステップＳ５８で前回の右パワースペクトル値
の差ΔＰR0の符号を判定する。そしてΔＰR0＞０であれ
ば右パワースペクトル値ＰRNが増加から減少に変化した
パワースペクトル変動の山部であると判断し、次のステ
ップＳ５９で前回の右パワースペクトル値ＰROをメモリ
に入れ、山部カウンタＮRに１を加え、図１１のステッ
プＳ６０に移行する。また、上記ステップＳ５８におい
てΔＰR0≦０であれば、前回計算時に引き続いて右パワ
ースペクトル値ＰRNは減少中であると判断して上記ステ
ップＳ６０に移行する。次に、図１０のから図１１の
へ続く。
【００１９】図１１において、山部の数ＮL、ＮRが所定
数α以上になったか否かを判断し、所定数αに達してい
ない時は図１０のに戻って再びスペクトル変動の山部
を検出する（ステップＳ６０〜Ｓ６１）。次に、ステッ
プＳ６２では、ＰLAV±βL％をデータＯＫ範囲として測
定終了を判断するため、ＯＫゾーンＰLZを下記数６式に
よって計算する。
数α以上になったか否かを判断し、所定数αに達してい
ない時は図１０のに戻って再びスペクトル変動の山部
を検出する（ステップＳ６０〜Ｓ６１）。次に、ステッ
プＳ６２では、ＰLAV±βL％をデータＯＫ範囲として測
定終了を判断するため、ＯＫゾーンＰLZを下記数６式に
よって計算する。
【００２０】
【数６】
【００２１】次に、１〜ＮLの山部データをＯＫゾーン
ＰLZと比較するためのカウンタＭLとＯＫゾーンにある
数をカウントするカウンタＬLに初期値（ＭL＝１、ＬL
＝０）をセットする（ステップＳ６３）。次に、ステッ
プＳ６４〜Ｓ６８では、ＭL（１〜ＮL）番目の山部ＰL
の値とＯＫゾーンとを、ＭL＝ＮLまで比較していき、Ｏ
Ｋゾーン内にある山部個数をカウンタＬLで求め、所定
数以上になった場合には、まず左前後加速度スペクトル
変動の山部の値ＰLN（ＮL＝１〜ＮL個）をメモリから読
み出し、ＮL個の加算平均ＰLAVを下記数７式によって計
算する。
ＰLZと比較するためのカウンタＭLとＯＫゾーンにある
数をカウントするカウンタＬLに初期値（ＭL＝１、ＬL
＝０）をセットする（ステップＳ６３）。次に、ステッ
プＳ６４〜Ｓ６８では、ＭL（１〜ＮL）番目の山部ＰL
の値とＯＫゾーンとを、ＭL＝ＮLまで比較していき、Ｏ
Ｋゾーン内にある山部個数をカウンタＬLで求め、所定
数以上になった場合には、まず左前後加速度スペクトル
変動の山部の値ＰLN（ＮL＝１〜ＮL個）をメモリから読
み出し、ＮL個の加算平均ＰLAVを下記数７式によって計
算する。
【００２２】
【数７】
【００２３】同様にして、右前後加速度の山部の値もＯ
Ｋゾーン内の個数ＬRを求める（ステップＳ６９〜Ｓ７
５）。次に、ＯＫゾーン内の数ＬL、ＬRが所定数γより
小さい場合は、山部の値のばらつきが大きく安定してい
ないと判断し、図１０のに戻って再び山部を検出す
る。所定値γ以上の場合は、測定終了ランプを点灯する
（ステップＳ７６〜Ｓ７８）。次に、図１１のから図
１２のへ続く。
Ｋゾーン内の個数ＬRを求める（ステップＳ６９〜Ｓ７
５）。次に、ＯＫゾーン内の数ＬL、ＬRが所定数γより
小さい場合は、山部の値のばらつきが大きく安定してい
ないと判断し、図１０のに戻って再び山部を検出す
る。所定値γ以上の場合は、測定終了ランプを点灯する
（ステップＳ７６〜Ｓ７８）。次に、図１１のから図
１２のへ続く。
【００２４】図１２において、ステップＳ７９では、カ
ウンタＣ1に“１”が加算され（初期値は“０”）、つ
いでステップＳ８０では上記カウンタＣ1＝１であるか
否かを判定する。ステップ８０が“ＹＥＳ”あればステ
ップＳ８１に移行し、ダミーウエイトを０°の位置に取
付けた状態での測定が終了したとして上記左右パワース
ペクトル変動の山部の値ＰLMA、ＰRMAを０°のピーク値
ＰL0°、ＰR0°としてメモリに記録し、図１０のステッ
プＳ４１に戻ってスタートスイッチ２２待ち状態とな
る。
ウンタＣ1に“１”が加算され（初期値は“０”）、つ
いでステップＳ８０では上記カウンタＣ1＝１であるか
否かを判定する。ステップ８０が“ＹＥＳ”あればステ
ップＳ８１に移行し、ダミーウエイトを０°の位置に取
付けた状態での測定が終了したとして上記左右パワース
ペクトル変動の山部の値ＰLMA、ＰRMAを０°のピーク値
ＰL0°、ＰR0°としてメモリに記録し、図１０のステッ
プＳ４１に戻ってスタートスイッチ２２待ち状態とな
る。
【００２５】次に、ダミーウエイトを９０°の位置に付
け替え、スタートスイッチ２２をＯＮにすると、前記ス
テップＳ４１からステップＳ７８までが繰り返され、上
記と同様にして測定終了ランプ２５が点灯される。そし
て上記ステップＳ７９で上記カウンタＣ1に“１”が加
算されると該カウンタＣ1＝２となるので、ステップＳ
８０、Ｓ８２を経てステップＳ８３に移行し、ダミーウ
エイトを９０°の位置に取付けた状態での測定が終了し
たとして左右パワースペクトル変動の山部の値ＰLMA、
ＰRMAが９０°のピーク値ＰL90°、ＰR90°としてメモ
リに記録される。そして再びステップＳ４１に戻ってス
タートスイッチ２２待ち状態となる。
け替え、スタートスイッチ２２をＯＮにすると、前記ス
テップＳ４１からステップＳ７８までが繰り返され、上
記と同様にして測定終了ランプ２５が点灯される。そし
て上記ステップＳ７９で上記カウンタＣ1に“１”が加
算されると該カウンタＣ1＝２となるので、ステップＳ
８０、Ｓ８２を経てステップＳ８３に移行し、ダミーウ
エイトを９０°の位置に取付けた状態での測定が終了し
たとして左右パワースペクトル変動の山部の値ＰLMA、
ＰRMAが９０°のピーク値ＰL90°、ＰR90°としてメモ
リに記録される。そして再びステップＳ４１に戻ってス
タートスイッチ２２待ち状態となる。
【００２６】次に、ダミーウエイトを１８０°の位置に
付け替え、スタートスイッチ２２をＯＮにすると、上記
と同様の演算が行なわれ、測定終了ランプ２５が点灯さ
れる。そして上記ステップＳ７９で上記カウンタＣ1に
“１”が加算されると該カウンタＣ1＝３となるので、
ステップＳ８０、Ｓ８２、Ｓ８４を経てステップＳ８５
に移行し、ダミーウエイトを１８０°の位置に取付けた
状態での測定が終了したとして左右パワースペクトル変
動の山部の値ＰLMA、ＰRMAが１８０°のピーク値Ｐ
L180°、ＰR180°としてメモリに記録され、再びステッ
プＳ４１に戻ってスタートスイッチ２２待ち状態とな
る。
付け替え、スタートスイッチ２２をＯＮにすると、上記
と同様の演算が行なわれ、測定終了ランプ２５が点灯さ
れる。そして上記ステップＳ７９で上記カウンタＣ1に
“１”が加算されると該カウンタＣ1＝３となるので、
ステップＳ８０、Ｓ８２、Ｓ８４を経てステップＳ８５
に移行し、ダミーウエイトを１８０°の位置に取付けた
状態での測定が終了したとして左右パワースペクトル変
動の山部の値ＰLMA、ＰRMAが１８０°のピーク値Ｐ
L180°、ＰR180°としてメモリに記録され、再びステッ
プＳ４１に戻ってスタートスイッチ２２待ち状態とな
る。
【００２７】次に、ダミーウエイトを２７０°の位置に
付け替え、スタートスイッチ２２をＯＮにすると、上記
と同様の演算が行なわれ、測定終了ランプ２５が点灯さ
れる。そして上記ステップＳ７９に移行して上記カウン
タＣ1に“１”が加算されると該カウンタＣ1＝４となる
ので、ステップＳ８０、Ｓ８２、Ｓ８４を経てステップ
Ｓ８６に移行し、ダミーウエイトを２７０°の位置に取
付けた状態での測定が終了したとして算出された左右パ
ワースペクトル変動の山部の値ＰLMA、ＰRMAが２７０°
のピーク値ＰL270°、ＰR270°としてメモリに記録され
る。
付け替え、スタートスイッチ２２をＯＮにすると、上記
と同様の演算が行なわれ、測定終了ランプ２５が点灯さ
れる。そして上記ステップＳ７９に移行して上記カウン
タＣ1に“１”が加算されると該カウンタＣ1＝４となる
ので、ステップＳ８０、Ｓ８２、Ｓ８４を経てステップ
Ｓ８６に移行し、ダミーウエイトを２７０°の位置に取
付けた状態での測定が終了したとして算出された左右パ
ワースペクトル変動の山部の値ＰLMA、ＰRMAが２７０°
のピーク値ＰL270°、ＰR270°としてメモリに記録され
る。
【００２８】次に、ステップＳ８７でタイヤのバランス
重量および位置の計算（前記図５のステップＳ３４と同
じ）を行ない、ついでステップＳ８８で上記カウンタＣ
1を“０”にリセットし、プログラムは初期状態とな
る。そして、検査員は表示された位置に表示されたバラ
ンスウエイトを取付け、一連の作業を終了する。
重量および位置の計算（前記図５のステップＳ３４と同
じ）を行ない、ついでステップＳ８８で上記カウンタＣ
1を“０”にリセットし、プログラムは初期状態とな
る。そして、検査員は表示された位置に表示されたバラ
ンスウエイトを取付け、一連の作業を終了する。
【００２９】次に、図３のブロック図に示したＦＦ／Ｆ
Ｒ車切換えスイッチ２７について説明する。タイヤのバ
ランスは、一般に前輪について特に精度良く調整するこ
とが求められる。そして前輪に関してＦＦ車（前輪駆動
車：４輪駆動車を含む）とＦＲ車（後輪駆動車）とを比
較すると、ＦＦ車はデフを介して左右輪があるため、一
方のタイヤのアンバランスによる振動が他方のタイヤに
影響を与えやすく、山部データがＦＲ車に比較してばら
つきやすく、また測定時間もかかる。そのため、図３に
示すように、ＦＦ／ＦＲ車切換えスイッチ２７を設け、
ＦＦ車とＦＲ車で山部データ数ＮR、ＮLの比較値α、デ
ータＯＫ範囲β、測定終了ＯＫ数γを変更するとさらに
効率良く測定することが出来る。上記のデータ等の数値
は、例えば、ＦＲ車に比較してＦＦ車の数値を、比較値
αは大きな値に、データＯＫ範囲βは小さな値に、測定
終了ＯＫ数γは大きな値にそれぞれ設定する。なお、上
記の値α、β、γは車種や仕様によって変えることも出
来る。また、図１３に示すように、工場用としてカード
リーダ２８を設け、車種を読み込んでＦＦ車かＦＲ車か
を自動的に判断してＦＦ／ＦＲ車切換えスイッチ２７を
駆動するように構成することもできる。
Ｒ車切換えスイッチ２７について説明する。タイヤのバ
ランスは、一般に前輪について特に精度良く調整するこ
とが求められる。そして前輪に関してＦＦ車（前輪駆動
車：４輪駆動車を含む）とＦＲ車（後輪駆動車）とを比
較すると、ＦＦ車はデフを介して左右輪があるため、一
方のタイヤのアンバランスによる振動が他方のタイヤに
影響を与えやすく、山部データがＦＲ車に比較してばら
つきやすく、また測定時間もかかる。そのため、図３に
示すように、ＦＦ／ＦＲ車切換えスイッチ２７を設け、
ＦＦ車とＦＲ車で山部データ数ＮR、ＮLの比較値α、デ
ータＯＫ範囲β、測定終了ＯＫ数γを変更するとさらに
効率良く測定することが出来る。上記のデータ等の数値
は、例えば、ＦＲ車に比較してＦＦ車の数値を、比較値
αは大きな値に、データＯＫ範囲βは小さな値に、測定
終了ＯＫ数γは大きな値にそれぞれ設定する。なお、上
記の値α、β、γは車種や仕様によって変えることも出
来る。また、図１３に示すように、工場用としてカード
リーダ２８を設け、車種を読み込んでＦＦ車かＦＲ車か
を自動的に判断してＦＦ／ＦＲ車切換えスイッチ２７を
駆動するように構成することもできる。
【００３０】次に、図１４および図１５は、他の実施例
の演算を示すフローチャートである。 図１４および図
１５において、ステップＳ９０〜Ｓ９１の部分のみが異
なっており、他の部分は前記図４、図５のフローチャー
トと同じである。この実施例は、振動スペクトルピーク
の最大値を求め、最大値からβ％以上の山部の値を求め
て平均し、アンバランス量を計算するように構成したも
のである。 また、前記図４、図５の実施例において、
振動と回転パルスの位相差が最大の時の振動スペクトル
のピーク値から同様に計算し、アンバランスを計算する
ことも可能である。また、これまでの説明においては、
２点法と４点法とについて説明したが、ダミーウエイト
１点または３点等他の測定方法にも本発明を応用するこ
とが出来る。また周波数分析は高速フーリエ変換だけで
なく、バンドパスフィルタ等他の手段によっても可能で
ある。位相計算も高速フーリエ変換以外の手法でも求め
ることが可能である。また、これまでの実施例では、回
転信号と振動信号間の位相差の検出は、それぞれの信号
をフーリエ変換し、回転１次周波数における両信号のフ
ーリエ変換値から演算する場合を例示したが、回転信号
と振動信号とを回転１次周波数に応じてカットオフ周波
数が変化するバンドパスフィルタを通して、両信号のピ
ーク値の時間差（ゼロクロス点の時間差）から位相差や
振動の振幅の変化を求め、それを用いてアンバランス演
算を行なうことも可能である。
の演算を示すフローチャートである。 図１４および図
１５において、ステップＳ９０〜Ｓ９１の部分のみが異
なっており、他の部分は前記図４、図５のフローチャー
トと同じである。この実施例は、振動スペクトルピーク
の最大値を求め、最大値からβ％以上の山部の値を求め
て平均し、アンバランス量を計算するように構成したも
のである。 また、前記図４、図５の実施例において、
振動と回転パルスの位相差が最大の時の振動スペクトル
のピーク値から同様に計算し、アンバランスを計算する
ことも可能である。また、これまでの説明においては、
２点法と４点法とについて説明したが、ダミーウエイト
１点または３点等他の測定方法にも本発明を応用するこ
とが出来る。また周波数分析は高速フーリエ変換だけで
なく、バンドパスフィルタ等他の手段によっても可能で
ある。位相計算も高速フーリエ変換以外の手法でも求め
ることが可能である。また、これまでの実施例では、回
転信号と振動信号間の位相差の検出は、それぞれの信号
をフーリエ変換し、回転１次周波数における両信号のフ
ーリエ変換値から演算する場合を例示したが、回転信号
と振動信号とを回転１次周波数に応じてカットオフ周波
数が変化するバンドパスフィルタを通して、両信号のピ
ーク値の時間差（ゼロクロス点の時間差）から位相差や
振動の振幅の変化を求め、それを用いてアンバランス演
算を行なうことも可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、タイヤ加速度パワースペクトルの回転１次周波数で
の変化の山部を検出し、山部加算平均の所定範囲内に山
部の数が所定数以上あった場合に測定終了として、山部
平均値の値をアンバランス量測定に用いるように構成し
たことにより、作業者による判断ばらつきが少なくなっ
てアンバランス量の測定精度が高くなると共に、工場、
ディーラ等での作業時間が短くなり、短時間で正確に測
定を行なうことが出来る。また、前輪駆動車と後輪駆動
車とで判定値を変えることにより、効率良く測定するこ
とが出来る、という効果が得られる。
ば、タイヤ加速度パワースペクトルの回転１次周波数で
の変化の山部を検出し、山部加算平均の所定範囲内に山
部の数が所定数以上あった場合に測定終了として、山部
平均値の値をアンバランス量測定に用いるように構成し
たことにより、作業者による判断ばらつきが少なくなっ
てアンバランス量の測定精度が高くなると共に、工場、
ディーラ等での作業時間が短くなり、短時間で正確に測
定を行なうことが出来る。また、前輪駆動車と後輪駆動
車とで判定値を変えることにより、効率良く測定するこ
とが出来る、という効果が得られる。
【図１】本発明の機能ブロック図。
【図２】本発明の一実施例の機構部分を示す斜視図。
【図３】本発明の一実施例の解析装置のブロック図。
【図４】本発明の演算内容の第１の実施例を示すフロー
チャートの一部。
チャートの一部。
【図５】本発明の演算内容の第１の実施例を示すフロー
チャートの他の一部。
チャートの他の一部。
【図６】回転センサの出力の一例を示す特性図。
【図７】加速度センサの出力の一例を示す特性図。
【図８】アンバランスベクトルを示すベクトル図。
【図９】パワースペクトルピーク値と位相差とを示す特
性図。
性図。
【図１０】本発明の演算内容の第２の実施例を示すフロ
ーチャートの一部。
ーチャートの一部。
【図１１】本発明の演算内容の第２の実施例を示すフロ
ーチャートの他の一部。
ーチャートの他の一部。
【図１２】本発明の演算内容の第２の実施例を示すフロ
ーチャートの他の一部。
ーチャートの他の一部。
【図１３】本発明の他の実施例の解析装置のブロック
図。
図。
【図１４】本発明の演算内容の第３の実施例を示すフロ
ーチャートの一部。
ーチャートの一部。
【図１５】本発明の演算内容の第３の実施例を示すフロ
ーチャートの他の一部。
ーチャートの他の一部。
【図１６】パワースペクトルピーク値と位相差とを示す
特性図。
特性図。
１…タイヤ ７、７′…加速度
センサ ２…ホイール ８、８′…反射テ
ープ ３…ハブ ９…リモー
トスイッチ ４…ストラット １０、１０′…光ファ
イバセンサ ５…サスペンションロアアーム １１、１１′…増幅器 ６…スピンドル １２、１２′…光ファ
イバセンサアンプ １３…解析装置本体 ２４…リセットスイ
ッチ ２１…ロータリスイッチ ２５…ランプ ２２…スタートスイッチ ２７…ＦＦ／ＦＲ車
切換えスイッチ ２３…キャンセルスイッチ ２８…カードリーダ １００…回転検出手段 ２０１…マイクロコ
ンピュータ １０１…振動検出手段 ２０２…Ａ／Ｄコン
バータ １０２…回転１次演算手段 ２０３…アンチエリ
アシングフィルタ １０３…周波数分析手段 ２０４…インターフ
ェース回路 １０４…位相差演算手段 ２０５…液晶表示器 １０５…判断手段 ２０６…プリンタ １０６…アンバランス演算手段
センサ ２…ホイール ８、８′…反射テ
ープ ３…ハブ ９…リモー
トスイッチ ４…ストラット １０、１０′…光ファ
イバセンサ ５…サスペンションロアアーム １１、１１′…増幅器 ６…スピンドル １２、１２′…光ファ
イバセンサアンプ １３…解析装置本体 ２４…リセットスイ
ッチ ２１…ロータリスイッチ ２５…ランプ ２２…スタートスイッチ ２７…ＦＦ／ＦＲ車
切換えスイッチ ２３…キャンセルスイッチ ２８…カードリーダ １００…回転検出手段 ２０１…マイクロコ
ンピュータ １０１…振動検出手段 ２０２…Ａ／Ｄコン
バータ １０２…回転１次演算手段 ２０３…アンチエリ
アシングフィルタ １０３…周波数分析手段 ２０４…インターフ
ェース回路 １０４…位相差演算手段 ２０５…液晶表示器 １０５…判断手段 ２０６…プリンタ １０６…アンバランス演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 1/16 G01M 17/02
Claims (4)
- 【請求項１】車両に装着された左右タイヤの少なくとも
一方の回転数を検出する回転検出手段と、 上記左右タイヤの回転支持部に取付けられ、該支持部の
振動を検出する振動検出手段と、 上記回転検出手段の信号から回転１次周波数を演算する
回転１次演算手段と、 上記振動検出手段の信号を周波数分析する周波数分析手
段と、 上記回転検出手段の信号をフーリエ変換した際またはバ
ンドパスフィルタを通過させた際における回転一次周波
数成分に係るものの位相と、上記振動検出手段の信号を
フーリエ変換した際またはバンドパスフィルタを通過さ
せた際における上記回転一次周波数成分と同一周波数に
係るものの位相との位相差を演算する位相差演算手段
と、 上記の回転１次周波数における振動の周波数分析値とし
ての回転一次周波数における振動のパワースペクトルま
たはバンドパスフィルタを通過させた振動波形のピーク
値の変化を検出し、その変化が予め定められた変化であ
るか否かを判断する判断手段と、 上記判断結果が予め定められた変化であった場合に上記
振動の周波数分析値と上記の位相差とに基づいてアンバ
ランス量とアンバランス位置を演算するアンバランス演
算手段と、 を備えたことを特徴とするタイヤバランス測定装置。 - 【請求項２】上記判断手段は、上記の周波数分析値であ
るパワースペクトルの変化の山部を検出する手段と、上
記山部の平均値を演算する手段と、上記山部平均値を中
心として所定の範囲内にある上記山部の数をカウントす
る手段と、上記カウント値が所定数以上であるか否かを
判断する手段とを備え、上記カウント値が所定数以上の
場合に予め定められた変化であると判断するものであ
り、 上記アンバランス演算手段は、上記山部平均値と該山部
の位相差の平均値とからアンバランス量とアンバランス
位置を演算するものである、ことを特徴とする請求項１
に記載のタイヤバランス測定装置。 - 【請求項３】上記判断手段は、上記の周波数分析値であ
るパワースペクトルの変化の山部を検出する手段と、 上記山部の最大値を検出する手段と、 上記山部最大値から設けた所定の範囲内にある上記山部
の数をカウントする手段と、 上記カウント値が所定数以上であるか否かを判断する手
段とを備え、 上記カウント値が所定数以上の場合に予め定められた変
化であると判断するものであることを特徴とする請求項
１に記載のタイヤバランス測定装置。 - 【請求項４】被検査車両が前輪駆動車か後輪駆動車かを
判断する手段を備え、上記判断結果に応じて上記所定の
範囲および上記カウント値を変えることを特徴とする請
求項２または請求項３に記載のタイヤバランス測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5002595A JP3027889B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | タイヤバランス測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5002595A JP3027889B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | タイヤバランス測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06207877A JPH06207877A (ja) | 1994-07-26 |
| JP3027889B2 true JP3027889B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=11533741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5002595A Expired - Lifetime JP3027889B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | タイヤバランス測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3027889B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5099954B2 (ja) * | 2000-06-08 | 2012-12-19 | ブリヂストン アメリカズ タイヤ オペレイションズ エルエルシー | タイヤ試験ステーション用動的力測定システム |
| DE102011082806A1 (de) * | 2011-09-16 | 2013-03-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose von Fehlern in Bauteilen von Fahrwerksystemen von Kraftfahrzeugen |
| KR101329291B1 (ko) * | 2011-12-08 | 2013-11-14 | 자동차부품연구원 | 자동차 휠 밸런스 진단 장치 및 그 휠 밸런스 진단 방법 |
-
1993
- 1993-01-11 JP JP5002595A patent/JP3027889B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06207877A (ja) | 1994-07-26 |
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