JP3044090B2 - 自動車のホイールの角度関係を測定する方法及びその装置 - Google Patents
自動車のホイールの角度関係を測定する方法及びその装置Info
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/275—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing wheel alignment
- G01B11/2755—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing wheel alignment using photoelectric detection means
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- G—PHYSICS
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
- G01B2210/10—Wheel alignment
- G01B2210/28—Beam projector and related sensors, camera, inclinometer or other active sensing or projecting device
- G01B2210/283—Beam projectors and related sensors
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のホイールアラ
イメント装置に関する。特に、本発明は、ホイールアラ
イメント装置におけるクロストウ角を測定する方法及び
装置に関する。
イメント装置に関する。特に、本発明は、ホイールアラ
イメント装置におけるクロストウ角を測定する方法及び
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のホイールアライメントを適正に
維持することは、自動車の操縦を適正に行いかつタイヤ
の適正な摩耗を図る上で重要である。更に、ホイールア
ライメントを適正に維持することにより燃料の消費量を
削減し得ると共に、自動車の安全性を向上させることが
出来る。ホイールアライメントを適正にするために測定
しかつ調節しなければならないホイールアライメントの
パラメータには、キャンバ、キャスタ、 ステアリング軸
の傾斜及びトウがある。
維持することは、自動車の操縦を適正に行いかつタイヤ
の適正な摩耗を図る上で重要である。更に、ホイールア
ライメントを適正に維持することにより燃料の消費量を
削減し得ると共に、自動車の安全性を向上させることが
出来る。ホイールアライメントを適正にするために測定
しかつ調節しなければならないホイールアライメントの
パラメータには、キャンバ、キャスタ、 ステアリング軸
の傾斜及びトウがある。
【０００３】特定のホイール（車輪）荷重におけるホイ
ールのトウ角、即ち、ホイール中心のばね上荷重に対す
る相対的位置は、長手方向軸線とホイール及び路面の交
線との間の角度である。ホイールの前方部分が自動車の
中心長手方向軸線に向けて回転する場合、ホイールは
「トウ・イン」の状態となる一方、ホイールの前方部分
が外方に回転する場合には、ホイールは「トウ・アウ
ト」の状態となる。適正に較正した測定装置を使用する
ことなく、トウ角を正確に調節することは出来ない。
ールのトウ角、即ち、ホイール中心のばね上荷重に対す
る相対的位置は、長手方向軸線とホイール及び路面の交
線との間の角度である。ホイールの前方部分が自動車の
中心長手方向軸線に向けて回転する場合、ホイールは
「トウ・イン」の状態となる一方、ホイールの前方部分
が外方に回転する場合には、ホイールは「トウ・アウ
ト」の状態となる。適正に較正した測定装置を使用する
ことなく、トウ角を正確に調節することは出来ない。
【０００４】キャンバは、ホイールを自動車の前方又は
後方の何れかから見た場合、ホイールが垂直面に対して
成す角度であると定義される。自動車の何れのホイール
もキャンバ角を有することが出来る。
後方の何れかから見た場合、ホイールが垂直面に対して
成す角度であると定義される。自動車の何れのホイール
もキャンバ角を有することが出来る。
【０００５】キャスタは、ステアリング可能なホイール
（典型的に前輪の一方）のステアリング軸が自動車の長
手方向に対して垂直である垂直面に対して形成する角度
である。
（典型的に前輪の一方）のステアリング軸が自動車の長
手方向に対して垂直である垂直面に対して形成する角度
である。
【０００６】ステアリング軸の傾斜（ＳＡＩ）は、自動
車の長手方向に対して平行である垂直面に対するステア
リング軸の傾斜である。
車の長手方向に対して平行である垂直面に対するステア
リング軸の傾斜である。
【０００７】トウは最初、２つの対向車輪の前縁間の距
離と同一である２つの車輪の後端縁間の距離の差として
定義されていた。トウは、又自動車の所定の長手方向軸
線に対するホイールの面（その回転軸に対して垂直であ
る）の角度関係として定義することが出来る。一対の隣
接するホイールの最前方部分がこれらホイールの後方部
分の間の距離よりも相互により近接している場合、これ
は「トウ・イン」の状態と称する。ホイールの後方部分
が前方部分より相互により近接している場合、これは一
般に「トウ・アウト」の状態と称される。
離と同一である２つの車輪の後端縁間の距離の差として
定義されていた。トウは、又自動車の所定の長手方向軸
線に対するホイールの面（その回転軸に対して垂直であ
る）の角度関係として定義することが出来る。一対の隣
接するホイールの最前方部分がこれらホイールの後方部
分の間の距離よりも相互により近接している場合、これ
は「トウ・イン」の状態と称する。ホイールの後方部分
が前方部分より相互により近接している場合、これは一
般に「トウ・アウト」の状態と称される。
【０００８】キャンバは、タイヤの装着角であり、自動
車の操縦に影響を及ぼす。キャスタ及びＳＡＩは、タイ
ヤの摩耗には影響を及ぼさないが、方向制御上、重要で
ある。トウは、タイヤの装着角であり、自動車を直線に
沿って維持するために必要とされる舵取りハンドルの位
置に影響を与える。
車の操縦に影響を及ぼす。キャスタ及びＳＡＩは、タイ
ヤの摩耗には影響を及ぼさないが、方向制御上、重要で
ある。トウは、タイヤの装着角であり、自動車を直線に
沿って維持するために必要とされる舵取りハンドルの位
置に影響を与える。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】自動車のホイールアラ
イメント装置におけるホイールアライメントは、自動車
のホイールに結合させたヘッド装置に取り付けた光源及
び光センサを使用する角度センサによって測定すること
が出来る。光源は、センサに照準決めされ、センサは該
センサと光源との間の角度関係を示す出力を発生させ
る。
イメント装置におけるホイールアライメントは、自動車
のホイールに結合させたヘッド装置に取り付けた光源及
び光センサを使用する角度センサによって測定すること
が出来る。光源は、センサに照準決めされ、センサは該
センサと光源との間の角度関係を示す出力を発生させ
る。
【００１０】しかし、トウを測定する場合、光源又はセ
ンサが水平面外に傾斜している場合、この傾斜によって
クロストウ角の測定値に誤差が生じる（クロストウ角の
測定値は個々のホイールのトウ角の測定値に関係す
る）。
ンサが水平面外に傾斜している場合、この傾斜によって
クロストウ角の測定値に誤差が生じる（クロストウ角の
測定値は個々のホイールのトウ角の測定値に関係す
る）。
【００１１】ヘッド装置は、光源からの光が例えばスポ
ーツカーに見られるような前端のエアスポイラのような
障害物によって遮断されないように低くすることが望ま
しい。かかる障害物を回避するためには、自動車のホイ
ールアライメント装置の操作者は典型的に「ドロップブ
ロック」を使用する。このドロップブロックは、ヘッド
装置を試験中の自動車の前輪に結合させるために使用さ
れる。このドロップブロックによって、ヘッド装置はそ
の軸線がホイールの軸線に対して最早、同軸状ではない
が、平行な状態を維持する垂直面内にて下降させること
が可能となる。しかし、製造時、又は実際の使用に伴っ
て生ずるドロップブロックの僅かな変形によりアライメ
ントの測定値に誤差が生ずる。このドロップブロックは
又、アライメント装置の操作者が使用するためには取り
扱い難く、時間を要する。
ーツカーに見られるような前端のエアスポイラのような
障害物によって遮断されないように低くすることが望ま
しい。かかる障害物を回避するためには、自動車のホイ
ールアライメント装置の操作者は典型的に「ドロップブ
ロック」を使用する。このドロップブロックは、ヘッド
装置を試験中の自動車の前輪に結合させるために使用さ
れる。このドロップブロックによって、ヘッド装置はそ
の軸線がホイールの軸線に対して最早、同軸状ではない
が、平行な状態を維持する垂直面内にて下降させること
が可能となる。しかし、製造時、又は実際の使用に伴っ
て生ずるドロップブロックの僅かな変形によりアライメ
ントの測定値に誤差が生ずる。このドロップブロックは
又、アライメント装置の操作者が使用するためには取り
扱い難く、時間を要する。
【００１２】クロストウ角度センサは、正確なクロスト
ウアライメント測定値を得るためには水平面内にて水平
に維持しなければならない。ドロップブロックを使用す
ると否とを問わず、アライメント装置の操作者はヘッド
装置を水平面内にて正確に整列させることを要する。こ
れは、測定値の誤差の原因となり、又装置の操作者にと
って時間を費やす作業となる。
ウアライメント測定値を得るためには水平面内にて水平
に維持しなければならない。ドロップブロックを使用す
ると否とを問わず、アライメント装置の操作者はヘッド
装置を水平面内にて正確に整列させることを要する。こ
れは、測定値の誤差の原因となり、又装置の操作者にと
って時間を費やす作業となる。
【００１３】操作者にとって使用が容易でありかつより
正確な測定値が得られるに改良された角度測定装置の開
発が常に要請されている。
正確な測定値が得られるに改良された角度測定装置の開
発が常に要請されている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、自動車のホイ
ール間の角度関係を測定するためのホイールアライメン
ト装置を提供するものである。より具体的には、本発明
は、使用が容易でありかつ誤差の少ない自動車のホイー
ルアライメント装置におけるクロストウ角を測定する方
法及び装置を提供するものである。
ール間の角度関係を測定するためのホイールアライメン
ト装置を提供するものである。より具体的には、本発明
は、使用が容易でありかつ誤差の少ない自動車のホイー
ルアライメント装置におけるクロストウ角を測定する方
法及び装置を提供するものである。
【００１５】本発明において、前端のヘッド装置は、水
平面に対してある角度で傾斜させ、このヘッド装置に起
因するクロストウ角の測定値の誤差を全て解消するもの
である。本発明により可能とされる前方ヘッド装置の傾
斜可能な機能により、操作者は前方ヘッド装置を傾斜さ
せ、前端スポイラのようなクロストウの光ビームに対す
る障害物を回避することが出来る。更に、本発明は、操
作者が、従来技術において必要とされるように、前端の
ヘッド装置を水平面内にて正確に水平にする必要がな
く、クロストウ角の測定値を得ることを可能にする。こ
の特徴は、装置の操作者の作業時間を節減し、又ドロッ
プブロックの使用を不要にし、クロストウ角の測定値に
おける誤差発生の機会を軽減するものである。
平面に対してある角度で傾斜させ、このヘッド装置に起
因するクロストウ角の測定値の誤差を全て解消するもの
である。本発明により可能とされる前方ヘッド装置の傾
斜可能な機能により、操作者は前方ヘッド装置を傾斜さ
せ、前端スポイラのようなクロストウの光ビームに対す
る障害物を回避することが出来る。更に、本発明は、操
作者が、従来技術において必要とされるように、前端の
ヘッド装置を水平面内にて正確に水平にする必要がな
く、クロストウ角の測定値を得ることを可能にする。こ
の特徴は、装置の操作者の作業時間を節減し、又ドロッ
プブロックの使用を不要にし、クロストウ角の測定値に
おける誤差発生の機会を軽減するものである。
【００１６】本発明は、自動車の左右前輪及び左右後輪
に取り付けられる４つのヘッド装置と、これらヘッド装
置を制御するコントローラとを備えている。光ビーム
は、一対の左側前方及び後方ヘッド装置、及び一対の右
側前方及び後方ヘッド装置により前方から後方に送ら
れ、又後方から前方に送られる。左右前方ヘッド装置
は、左側前方から右側に、及び右側前方から左側への光
ビームを使用してクロストウ角の測定を行う。
に取り付けられる４つのヘッド装置と、これらヘッド装
置を制御するコントローラとを備えている。光ビーム
は、一対の左側前方及び後方ヘッド装置、及び一対の右
側前方及び後方ヘッド装置により前方から後方に送ら
れ、又後方から前方に送られる。左右前方ヘッド装置
は、左側前方から右側に、及び右側前方から左側への光
ビームを使用してクロストウ角の測定を行う。
【００１７】左側前方又は右側ヘッド装置が水平面外に
傾斜する場合、クロストウ角の測定値に誤差が生ずる。
本発明において、左右前方ヘッド装置の角度を水平（ピ
ッチ）センサを使用して水平面に対して測定する。この
レベルセンサの出力はコントローラにて受け取り、この
コントローラは補正ファクタを計算する。該コントロー
ラは、この補正ファクタを使用して、クロストウ角の測
定値の誤差を除去する。
傾斜する場合、クロストウ角の測定値に誤差が生ずる。
本発明において、左右前方ヘッド装置の角度を水平（ピ
ッチ）センサを使用して水平面に対して測定する。この
レベルセンサの出力はコントローラにて受け取り、この
コントローラは補正ファクタを計算する。該コントロー
ラは、この補正ファクタを使用して、クロストウ角の測
定値の誤差を除去する。
【００１８】
【実施例】図１において、本発明のホイールアライメン
ト装置１０は、自動車の左側前輪１２Ｌ、右側前輪１２
Ｒ（仮想線で図示）、左側後輪１４Ｌ、及び右側後輪１
４Ｒ（仮想線で図示）のアライメントを測定するために
使用される。明確にするため、自動車の他の部分は図示
していない。アライメント装置１０は、主コンソール１
６と、左右前方ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒと、左右後方
ヘッド装置２０Ｌ、２０Ｒとを備えている。これらヘッ
ド装置１８Ｌ、１８Ｒ、２０Ｌ、２０Ｒはケーブル（図
示せず）を介して主コンソール１６に接続される。
ト装置１０は、自動車の左側前輪１２Ｌ、右側前輪１２
Ｒ（仮想線で図示）、左側後輪１４Ｌ、及び右側後輪１
４Ｒ（仮想線で図示）のアライメントを測定するために
使用される。明確にするため、自動車の他の部分は図示
していない。アライメント装置１０は、主コンソール１
６と、左右前方ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒと、左右後方
ヘッド装置２０Ｌ、２０Ｒとを備えている。これらヘッ
ド装置１８Ｌ、１８Ｒ、２０Ｌ、２０Ｒはケーブル（図
示せず）を介して主コンソール１６に接続される。
【００１９】ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒ、２０Ｌ、２０
Ｒはそれぞれ、リムクランプ２２Ｌ、２２Ｒ、２４Ｌ、
２４Ｒによってホイール１２Ｌ、１２Ｒ、１４Ｌ、１４
Ｒ上に支持されている。リムクランプ２２Ｌ、２２Ｒ、
２４Ｌ、２４Ｒは特別なアダプタを使用することなく、
広範囲の異なる寸法のホイールに取り付け得る自動心合
わせ式４脚型のリムクランプである。各ヘッド装置（１
８Ｌ、１８Ｒ、２０Ｌ、２０Ｒ）はハウジング２５と、
スリーブ２６と、アーム２７とを備えている。スリーブ
２６は対応するリムクランプの主軸上に取り付けられ
る。各ヘッド装置（１８Ｌ、１８Ｒ、２０Ｌ、２０Ｒ）
は主軸クランプ２８により対応するリムクランプ（２２
Ｌ、２２Ｒ、２４Ｌ、２４Ｒ）の主軸上の適所にロック
される。ハウジング２５の一組のスイッチ３０により操
作者は主コンソール１６に測定が終了したことを表示
し、又その主コンソール１６により表示されたメッセー
ジに応答することが出来る。
Ｒはそれぞれ、リムクランプ２２Ｌ、２２Ｒ、２４Ｌ、
２４Ｒによってホイール１２Ｌ、１２Ｒ、１４Ｌ、１４
Ｒ上に支持されている。リムクランプ２２Ｌ、２２Ｒ、
２４Ｌ、２４Ｒは特別なアダプタを使用することなく、
広範囲の異なる寸法のホイールに取り付け得る自動心合
わせ式４脚型のリムクランプである。各ヘッド装置（１
８Ｌ、１８Ｒ、２０Ｌ、２０Ｒ）はハウジング２５と、
スリーブ２６と、アーム２７とを備えている。スリーブ
２６は対応するリムクランプの主軸上に取り付けられ
る。各ヘッド装置（１８Ｌ、１８Ｒ、２０Ｌ、２０Ｒ）
は主軸クランプ２８により対応するリムクランプ（２２
Ｌ、２２Ｒ、２４Ｌ、２４Ｒ）の主軸上の適所にロック
される。ハウジング２５の一組のスイッチ３０により操
作者は主コンソール１６に測定が終了したことを表示
し、又その主コンソール１６により表示されたメッセー
ジに応答することが出来る。
【００２０】主コンソール１６は、入力装置としてキー
ボード３４と、又出力装置としてＣＲＴディスプレイ３
８及びプリンタ４０とを備えている。主コンソール１６
内に配置した電源（図示せず）はコンピュータ（図１に
図示せず）及びその入力及び出力装置、及びヘッド装置
１８Ｌ、１８Ｒ、２０Ｌ、２０Ｒに電気を供給する。主
コンソール１６は、ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒ、２０
Ｌ、２０Ｒにデータ及び命令を送り、各ヘッド装置から
ホイールアライメントの測定値を受け取る。これら測定
値に基づいて、コンピュータ３２はＣＲＴディスプレイ
３８及びプリンタ４０を通じて操作者にホイールアライ
メントの出力値及びその他の情報を提供する。
ボード３４と、又出力装置としてＣＲＴディスプレイ３
８及びプリンタ４０とを備えている。主コンソール１６
内に配置した電源（図示せず）はコンピュータ（図１に
図示せず）及びその入力及び出力装置、及びヘッド装置
１８Ｌ、１８Ｒ、２０Ｌ、２０Ｒに電気を供給する。主
コンソール１６は、ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒ、２０
Ｌ、２０Ｒにデータ及び命令を送り、各ヘッド装置から
ホイールアライメントの測定値を受け取る。これら測定
値に基づいて、コンピュータ３２はＣＲＴディスプレイ
３８及びプリンタ４０を通じて操作者にホイールアライ
メントの出力値及びその他の情報を提供する。
【００２１】図１に示したホイールアライメント装置に
おいて、トウ角を測定する合計６つの角度センサ装置が
設けられている。左側前方ヘッド装置１８Ｌは左側から
右側へのセンサ６０Ｌと、前方から後方へのセンサ６２
Ｌとを担持している。後方左側ヘッド装置２０Ｌは後方
から前方への角度センサ６４Ｌを担持している。
おいて、トウ角を測定する合計６つの角度センサ装置が
設けられている。左側前方ヘッド装置１８Ｌは左側から
右側へのセンサ６０Ｌと、前方から後方へのセンサ６２
Ｌとを担持している。後方左側ヘッド装置２０Ｌは後方
から前方への角度センサ６４Ｌを担持している。
【００２２】角度センサ装置は対にて機能し得るように
配置されている。センサ６０Ｌ、６０Ｒは前方ヘッド装
置１８Ｌ、１８Ｒのアーム２７の前端に取り付けられか
つ相互に対面している。センサ６２Ｌはヘッド装置１８
Ｌのハウジング２５の後端に取り付けられかつヘッド装
置２０Ｌの前端に取り付けられたセンサ６４Ｌに対面し
ている。同様に、ヘッド装置１８Ｒのセンサ６２Ｒはヘ
ッド装置２０Ｒのセンサ６４Ｒに対面している。
配置されている。センサ６０Ｌ、６０Ｒは前方ヘッド装
置１８Ｌ、１８Ｒのアーム２７の前端に取り付けられか
つ相互に対面している。センサ６２Ｌはヘッド装置１８
Ｌのハウジング２５の後端に取り付けられかつヘッド装
置２０Ｌの前端に取り付けられたセンサ６４Ｌに対面し
ている。同様に、ヘッド装置１８Ｒのセンサ６２Ｒはヘ
ッド装置２０Ｒのセンサ６４Ｒに対面している。
【００２３】図２は角度センサ６６に斜視図である。該
角度センサ６６は、光源６８と、光ベンチ７０とを備え
ている。光源６８は、例えば１つのヘッド装置１８Ｌに
結合される一方、光ベンチ７０は例えば別のヘッド装置
１８Ｒに取り付けられる。かかる形態において、角度セ
ンサ６６がクロストウ角を測定する。
角度センサ６６は、光源６８と、光ベンチ７０とを備え
ている。光源６８は、例えば１つのヘッド装置１８Ｌに
結合される一方、光ベンチ７０は例えば別のヘッド装置
１８Ｒに取り付けられる。かかる形態において、角度セ
ンサ６６がクロストウ角を測定する。
【００２４】光ベンチ７０は線形ＣＣＤ７２と、フレー
ム７４とを備えている。該フレーム７４はスリット７８
を画成するマスク７６を備えている。スリット７８は線
形ＣＣＤに対して直角に位置している。スリット７８は
光源６８からの光の一部が線形ＣＣＤ７２に当たるのを
許容する。線形ＣＣＤ７２に向けられる光源６８からの
光の他の部分はマスク７６により遮断される。図２に
は、光源６８と光ベンチ７０との間における角度０°の
関係が示してある。
ム７４とを備えている。該フレーム７４はスリット７８
を画成するマスク７６を備えている。スリット７８は線
形ＣＣＤに対して直角に位置している。スリット７８は
光源６８からの光の一部が線形ＣＣＤ７２に当たるのを
許容する。線形ＣＣＤ７２に向けられる光源６８からの
光の他の部分はマスク７６により遮断される。図２に
は、光源６８と光ベンチ７０との間における角度０°の
関係が示してある。
【００２５】図３は本発明によるブロック図８０であ
る。図３において、主コンソール１６内のコントローラ
８２は、入力装置３４、ディスプレイ３８及び左右ヘッ
ド装置１８Ｌ、１８Ｒに接続する。各ヘッド装置１８
Ｌ、１８Ｒはそれぞれピッチセンサ８４Ｌ、８４Ｒに接
続される。典型的に、コントローラ８２は、コンピュー
タを備え、ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒはマイクロプロセ
ッサを備えている。
る。図３において、主コンソール１６内のコントローラ
８２は、入力装置３４、ディスプレイ３８及び左右ヘッ
ド装置１８Ｌ、１８Ｒに接続する。各ヘッド装置１８
Ｌ、１８Ｒはそれぞれピッチセンサ８４Ｌ、８４Ｒに接
続される。典型的に、コントローラ８２は、コンピュー
タを備え、ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒはマイクロプロセ
ッサを備えている。
【００２６】ピッチセンサ８４Ｌ、８４Ｒは、４つの導
電体を備えかつ導電性液体が充填されたガラス容器を備
えている。傾斜センサのピッチ角度により４つの導電体
の各々を導電性流体内に浸漬させる角度が決まる。これ
により導電体間の電気的抵抗が変化する。４つの導電体
間の電気抵抗値を測定することにより、ピッチセンサを
使用して該ピッチセンサの基準面と水平面との角度を測
定することが出来る。適当なピッチセンサは、ニューヨ
ーク州11788、ハウページの595オールドウィレット通り
のスペクトロンガラス・アンド・エレクトロニクス・イン
コーポレーテッド（Spectron Glass and Electronics I
nc.）から入手可能なＳＰ5000である。このセンサは二
軸測定を可能にする。
電体を備えかつ導電性液体が充填されたガラス容器を備
えている。傾斜センサのピッチ角度により４つの導電体
の各々を導電性流体内に浸漬させる角度が決まる。これ
により導電体間の電気的抵抗が変化する。４つの導電体
間の電気抵抗値を測定することにより、ピッチセンサを
使用して該ピッチセンサの基準面と水平面との角度を測
定することが出来る。適当なピッチセンサは、ニューヨ
ーク州11788、ハウページの595オールドウィレット通り
のスペクトロンガラス・アンド・エレクトロニクス・イン
コーポレーテッド（Spectron Glass and Electronics I
nc.）から入手可能なＳＰ5000である。このセンサは二
軸測定を可能にする。
【００２７】本発明によれぱ、コントローラ８２は、 ク
ロストウ角測定装置１８Ｒの計算を行う。これらクロス
トウの測定値及びピッチセンサ８４Ｌ、８４Ｒから集め
られたピッチ情報に基づいて、コントローラ８２はクロ
ストウ角の測定値の補正ファクタを計算する。コントロ
ーラ８２は、これら補正ファクタを使用して、ヘッド装
置１８Ｌ、１８Ｒの水平面に対するピッチ角に起因する
クロストウ角の測定値の誤差を解消する。補正ファクタ
を計算する方法については以下により詳細に説明する。
ロストウ角測定装置１８Ｒの計算を行う。これらクロス
トウの測定値及びピッチセンサ８４Ｌ、８４Ｒから集め
られたピッチ情報に基づいて、コントローラ８２はクロ
ストウ角の測定値の補正ファクタを計算する。コントロ
ーラ８２は、これら補正ファクタを使用して、ヘッド装
置１８Ｌ、１８Ｒの水平面に対するピッチ角に起因する
クロストウ角の測定値の誤差を解消する。補正ファクタ
を計算する方法については以下により詳細に説明する。
【００２８】図４はヘッド装置１８Ｌの長さＡとＢを示
す該装置の側面図である。長さＢはセンサ６０Ｌとスリ
ーブ２６との間の距離の垂直方向成分である一方、長さ
Ａはその距離の水平方向成分である。スリーブ２６は、
左側前方車輪１２Ｌの回転軸線に対して略同軸状であ
る。トウセンサ６０Ｌは、回転軸線下方の垂直距離Ｂで
ありかつ回転軸線から横方向の水平方向距離Ａである。
ヘッド装置１８Ｌが回転軸線を中心としてスリーブ２６
を介して下方に傾斜すると、センサ６０Ｌが下降し、水
平距離Ａは短くなるが、垂直距離Ｂは増大する。ヘッド
装置１８Ｌを上方に傾斜させると、センサ６０Ｌが上昇
し、長さＢが短くなりが、長さＡも短くなる。かかるト
ウセンサ６０Ｌの動きによりトウの測定値に変化が生ず
る。補正しない場合、センサ６０Ｌの感度も又この傾斜
により影響を受ける。
す該装置の側面図である。長さＢはセンサ６０Ｌとスリ
ーブ２６との間の距離の垂直方向成分である一方、長さ
Ａはその距離の水平方向成分である。スリーブ２６は、
左側前方車輪１２Ｌの回転軸線に対して略同軸状であ
る。トウセンサ６０Ｌは、回転軸線下方の垂直距離Ｂで
ありかつ回転軸線から横方向の水平方向距離Ａである。
ヘッド装置１８Ｌが回転軸線を中心としてスリーブ２６
を介して下方に傾斜すると、センサ６０Ｌが下降し、水
平距離Ａは短くなるが、垂直距離Ｂは増大する。ヘッド
装置１８Ｌを上方に傾斜させると、センサ６０Ｌが上昇
し、長さＢが短くなりが、長さＡも短くなる。かかるト
ウセンサ６０Ｌの動きによりトウの測定値に変化が生ず
る。補正しない場合、センサ６０Ｌの感度も又この傾斜
により影響を受ける。
【００２９】図４において、長さDiagは、ヘッド装置１
８Ｌの軸線とトウセンサ６０Ｌとの間の距離である。長
さDiagは、水平面に対して角度phiを成す。角度phiはア
ークタンジェント（Ｂ／Ａ）に等しい。長さDiagはＳＱ
ＲＴ（Ａ2＋Ｂ2）即ち（Ａ2＋Ｂ2）の平方根に等しい。
水平方向の長さＡは、Diag X cos(phi)に等しい。ヘッ
ド装置１８Ｌをlfpitchの角度だけ下方に傾斜させる
と、新たな横方向距離Alは、Diag X (cos(phi-lfpitc
h))に等しくなる（上方ピッチは正であると考えられ
る）。
８Ｌの軸線とトウセンサ６０Ｌとの間の距離である。長
さDiagは、水平面に対して角度phiを成す。角度phiはア
ークタンジェント（Ｂ／Ａ）に等しい。長さDiagはＳＱ
ＲＴ（Ａ2＋Ｂ2）即ち（Ａ2＋Ｂ2）の平方根に等しい。
水平方向の長さＡは、Diag X cos(phi)に等しい。ヘッ
ド装置１８Ｌをlfpitchの角度だけ下方に傾斜させる
と、新たな横方向距離Alは、Diag X (cos(phi-lfpitc
h))に等しくなる（上方ピッチは正であると考えられ
る）。
【００３０】反対側のヘッド装置１８Ｌの傾斜を等しく
すると、その影響は解消される。しかしそうでない場
合、各トウセンサの変位する程度は異なる。前方ヘッド
装置の傾斜により前方クロストウの測定値にオフセット
を生じかつゲイン値が変化する。
すると、その影響は解消される。しかしそうでない場
合、各トウセンサの変位する程度は異なる。前方ヘッド
装置の傾斜により前方クロストウの測定値にオフセット
を生じかつゲイン値が変化する。
【００３１】このオフセットは自動車のトレッド幅、及
びセンサとトレッドとの間の垂直距離いかんによって決
まる。
びセンサとトレッドとの間の垂直距離いかんによって決
まる。
【００３２】図５Ａ及び図５Ｂは左右前輪１２Ｌ、１２
Ｒのそれぞれの平面図及び側面図である。Ｔはトレッド
幅である一方、Ｄはタイヤトレッドの中心と角度センサ
６０Ｌ又は６０Ｒとの間の距離である。左側前方ヘッド
装置１８Ｌは水平面からlfpitch角度だけ傾斜させてあ
る。右側前方ヘッド装置１８Ｒは水平面からrfpitch角
度だけ傾斜させてある。これら２つの角度lfpitch及rfp
itchはこの実施例において等しくないため、センサ６０
Ｌ、６０Ｒ間にはオフセット角が生じる。Ｙはセンサ６
０Ｌ、６０Ｒ間の距離である一方、Ｘは水平面内のオフ
セット長さである。これらオフセット誤差によりクロス
トウの測定値に誤差が生じる。
Ｒのそれぞれの平面図及び側面図である。Ｔはトレッド
幅である一方、Ｄはタイヤトレッドの中心と角度センサ
６０Ｌ又は６０Ｒとの間の距離である。左側前方ヘッド
装置１８Ｌは水平面からlfpitch角度だけ傾斜させてあ
る。右側前方ヘッド装置１８Ｒは水平面からrfpitch角
度だけ傾斜させてある。これら２つの角度lfpitch及rfp
itchはこの実施例において等しくないため、センサ６０
Ｌ、６０Ｒ間にはオフセット角が生じる。Ｙはセンサ６
０Ｌ、６０Ｒ間の距離である一方、Ｘは水平面内のオフ
セット長さである。これらオフセット誤差によりクロス
トウの測定値に誤差が生じる。
【００３３】水平方向分離補正ファクタ 前輪ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒの傾斜が等しくない場
合、光源及び光センサは自動車のホイールベース（前方
から後方への軸線）に沿って分離する。この分離により
前方トウの測定値にオフセット誤差（又は角度）が生じ
る。これらオフセット誤差は、水平方向補正ファクタ
（又は角度）hoffl、hoffrを使用することにより補正す
ることが出来る。図６において、lfpitchは左側前方ヘ
ッド装置１８Ｌのピッチである一方、rfpitchは水平面
に対する右側前方ヘッド装置１８Ｒのピッチである。Lc
cd及びrccdはＣＣＤ（センサ）の主軸（スリーブ２６）
からの距離である。lled及びrledはＬＥＤ（光源）の主
軸からの距離である。Ａはトウアーム２７の長さであ
る。Ｂは主軸である。Ａはトウアーム２７の長さであ
る。ＢはＣＣＤと主軸との間の垂直距離であり、ＣはＬ
ＥＤと主軸との間の垂直距離である。lccd、lled、rccd
及びrledは次のように計算される。
合、光源及び光センサは自動車のホイールベース（前方
から後方への軸線）に沿って分離する。この分離により
前方トウの測定値にオフセット誤差（又は角度）が生じ
る。これらオフセット誤差は、水平方向補正ファクタ
（又は角度）hoffl、hoffrを使用することにより補正す
ることが出来る。図６において、lfpitchは左側前方ヘ
ッド装置１８Ｌのピッチである一方、rfpitchは水平面
に対する右側前方ヘッド装置１８Ｒのピッチである。Lc
cd及びrccdはＣＣＤ（センサ）の主軸（スリーブ２６）
からの距離である。lled及びrledはＬＥＤ（光源）の主
軸からの距離である。Ａはトウアーム２７の長さであ
る。Ｂは主軸である。Ａはトウアーム２７の長さであ
る。ＢはＣＣＤと主軸との間の垂直距離であり、ＣはＬ
ＥＤと主軸との間の垂直距離である。lccd、lled、rccd
及びrledは次のように計算される。
【００３４】 等式１ lccd＝Ａ×cos（lfpitch）＋Ｂ×sin（lfpitch） 等式２ lled＝Ａ×cos（lfpitch）＋Ｃ×sin（lfpitch） 等式３ rccd＝Ａ×cos（rfpitch）＋Ｂ×sin（rfpitch） 等式４ rled＝Ａ×cos（rfpitch）＋Ｃ×sin（rfpitch） ファクタlccd、lled、rccd及びrled使用することによ
り、図５に示した水平方向オフセット角は次のように計
算することが出来る。
り、図５に示した水平方向オフセット角は次のように計
算することが出来る。
【００３５】 等式５ hoffl＝ atan［（lccd−rled）／（Ｔ＋２Ｄ）］ 等式６ hoffr＝ atan［（rccd−lled）／（Ｔ＋２Ｄ）］ ここでＴはトレッド幅、Ｄは水平面におけるトレッド幅
の端縁とセンサの面との間の距離（図５Ａを参照）、ho
fflは左側前方ヘッド装置１８Ｌが読み取ったオフセッ
ト角、hoffrは右側前方ヘッド装置１８Ｒが読み取った
水平方向オフセット角である。
の端縁とセンサの面との間の距離（図５Ａを参照）、ho
fflは左側前方ヘッド装置１８Ｌが読み取ったオフセッ
ト角、hoffrは右側前方ヘッド装置１８Ｒが読み取った
水平方向オフセット角である。
【００３６】垂直分離補正ファクタ 左右前方ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒの不均等なピッチに
より光センサ及び光源は垂直方向に分離する。かかる分
離により入力光信号はある垂直角度にてスリット７８に
入る。スリット７８自体は傾斜しているため、これによ
り別のオフセットが生じる。図７には、垂直方向オフセ
ット成分を説明するための車輪のヘッド装置１８Ｌ及び
１８Ｒの側面図の幾何学的線図が示してある。光源６８
及び光センサ７２の垂直方向の分離は前方左右ピッチ角
度lfpitch及びrfpitchを使用して計算することが出来
る。図７には、左側前方ヘッド装置１８Ｌ及び右側前方
ヘッド装置１８Ｒが示してある。lfpitchは水平面に対
する左側前方ヘッド装置の角度である一方、rfpitchは
水平面に対する右側前方ヘッド装置の角度である。右側
前方ＣＣＤから左側前方ＬＥＤまでの垂直距離はvrであ
り、左側前方ＣＣＤから右側前方ＬＥＤへの垂直距離は
vlである。Ａはトウアーム２７の長さである。ＢはＣＣ
Ｄとヘッド装置（主軸）の回転軸線との間の垂直方向距
離である。ＣはＬＥＤとヘッド装置の回転軸線との間の
垂直方向距離である。垂直方向距離vr、vlは次のように
計算することが出来る。
より光センサ及び光源は垂直方向に分離する。かかる分
離により入力光信号はある垂直角度にてスリット７８に
入る。スリット７８自体は傾斜しているため、これによ
り別のオフセットが生じる。図７には、垂直方向オフセ
ット成分を説明するための車輪のヘッド装置１８Ｌ及び
１８Ｒの側面図の幾何学的線図が示してある。光源６８
及び光センサ７２の垂直方向の分離は前方左右ピッチ角
度lfpitch及びrfpitchを使用して計算することが出来
る。図７には、左側前方ヘッド装置１８Ｌ及び右側前方
ヘッド装置１８Ｒが示してある。lfpitchは水平面に対
する左側前方ヘッド装置の角度である一方、rfpitchは
水平面に対する右側前方ヘッド装置の角度である。右側
前方ＣＣＤから左側前方ＬＥＤまでの垂直距離はvrであ
り、左側前方ＣＣＤから右側前方ＬＥＤへの垂直距離は
vlである。Ａはトウアーム２７の長さである。ＢはＣＣ
Ｄとヘッド装置（主軸）の回転軸線との間の垂直方向距
離である。ＣはＬＥＤとヘッド装置の回転軸線との間の
垂直方向距離である。垂直方向距離vr、vlは次のように
計算することが出来る。
【００３７】 等式７ vl＝［Ａ×sin（lfpitch）−Ｂ×cos（lfpitch）］− ［Ａ×sin（rfpitch）−Ｃ×cos（rfpitch）］ 等式８ vr＝［Ａ×sin（rfpitch）−Ｂ×cos（rfpitch）］− ［Ａ×sin（lfpitch）−Ｃ×cos（lfpitch）］ 垂直分離のキャンバ成分 前輪のキャンバの変化により又、前方ヘッド装置１８
Ｌ、１８Ｒの垂直方向分離が変化する。垂直分離のキャ
ンバ成分はクロストウを正確に測定するために考慮する
ことを要する。図８には、ヘッド装置１８Ｌ又は１８Ｒ
の正面図が示してある。キャンバは自動車の車輪の前方
キャンバである。Ｄはタイヤの中心から光ベンチ７０の
スリット７８までの距離である。Ｂは主軸から光センサ
７２までの距離である。Ｃａｍ ｄｒｏｐはキャンバ角
に起因するヘッド装置が垂直方向に下降する程度を示
す。キャンバ角はvl及びvrに影響を及ぼす。キャンバ角
に起因するvl、vrの補正値vl′、vl′は次のように計算
する。
Ｌ、１８Ｒの垂直方向分離が変化する。垂直分離のキャ
ンバ成分はクロストウを正確に測定するために考慮する
ことを要する。図８には、ヘッド装置１８Ｌ又は１８Ｒ
の正面図が示してある。キャンバは自動車の車輪の前方
キャンバである。Ｄはタイヤの中心から光ベンチ７０の
スリット７８までの距離である。Ｂは主軸から光センサ
７２までの距離である。Ｃａｍ ｄｒｏｐはキャンバ角
に起因するヘッド装置が垂直方向に下降する程度を示
す。キャンバ角はvl及びvrに影響を及ぼす。キャンバ角
に起因するvl、vrの補正値vl′、vl′は次のように計算
する。
【００３８】 等式９ Cam drop＝Ｄ×sin（camber）＋Ｂ×［１−cos（camber）］ 等式１０ vl′＝vl−（ＬＦcam drop−ＲＦcam drop） 等式１１ vr′＝vr′−（ＲＦcam drop−ＬＦcam drop） ここでＬＦcam dropは左側前輪１２Ｌに対して計算した
cam drop値であり、ＲＦcam dropは右側前輪１２Ｒに対
して計算したcam drop値である。
cam drop値であり、ＲＦcam dropは右側前輪１２Ｒに対
して計算したcam drop値である。
【００３９】vl′、vr′の値を知ることにより、 垂直方
向の入力角（ＲＦvert、ＬＦvert）を計算することが出
来る。これら角度により垂直面内における光源６８から
光センサ７２への光信号の通路が画成される。垂直入射
角度は、トレッド幅Ｔ及び垂直方向オフセット距離v
r′、vl′により形成される正三角形を使用して求める
ことが出来る。等式は次の通りである。
向の入力角（ＲＦvert、ＬＦvert）を計算することが出
来る。これら角度により垂直面内における光源６８から
光センサ７２への光信号の通路が画成される。垂直入射
角度は、トレッド幅Ｔ及び垂直方向オフセット距離v
r′、vl′により形成される正三角形を使用して求める
ことが出来る。等式は次の通りである。
【００４０】 等式１２ ＲＦvert＝ arctan（vr′／Ｔ） 等式１３ ＬＦvert＝ arctan（vl′／Ｔ） キャンバ角を垂直方向入射角に加えることにより、光源
６８からの光信号がスリット７８に入射する角度が求め
られる。この角度は右側前方入射の場合ＲＦentであ
り、左側前方入射の場合ＬＦentである。これら角度は
次の等式を使用して計算することが出来る。
６８からの光信号がスリット７８に入射する角度が求め
られる。この角度は右側前方入射の場合ＲＦentであ
り、左側前方入射の場合ＬＦentである。これら角度は
次の等式を使用して計算することが出来る。
【００４１】 等式１４ ＲＦent＝ＲＦvert＋ＲＦcamber 等式１５ ＬＦent＝ＬＦvert＋ＬＦcamber 入射角を使用して、スリット７８の中心から光源６８か
らの信号の入射点までの距離を計算することが出来る。
この距離からヘッド装置１８Ｌ又は１８Ｒが回転するこ
とによりスリット７８の動きに起因するオフセット量を
知ることが出来る。xrはヘッド装置１８Ｒのスリット７
８からヘッド装置１８Ｌの光源６８までの距離である。
xlはヘッド装置１８Ｌのスリット７８からヘッド装置１
８Ｒの光源６８までの距離である。xr、xlは次の等式を
使用して計算する。
らの信号の入射点までの距離を計算することが出来る。
この距離からヘッド装置１８Ｌ又は１８Ｒが回転するこ
とによりスリット７８の動きに起因するオフセット量を
知ることが出来る。xrはヘッド装置１８Ｒのスリット７
８からヘッド装置１８Ｌの光源６８までの距離である。
xlはヘッド装置１８Ｌのスリット７８からヘッド装置１
８Ｒの光源６８までの距離である。xr、xlは次の等式を
使用して計算する。
【００４２】等式１６ xr＝Ｓ×tan（ＲＦent） 等式１７ xl＝Ｓ×tan（ＬＦent） ここで、 Ｓはスリット７８とＣＣＤ７２との間の距離で
あり、典型的に約66.675ｍｍ（2-5/8インチ）である。
あり、典型的に約66.675ｍｍ（2-5/8インチ）である。
【００４３】図９はスリット７８及びセンサ７２の正面
図である。Ｈはスリット７８の垂直方向中心から信号が
スリット７８に入る点までの距離である。Voffはスリッ
ト７８に入る光源６８からの信号の垂直方向オフセット
距離である。pitchはヘッド装置のピッチであり、rfpit
chはヘッド装置１８Ｒのピッチ、lfpitchはヘッド装置
１８Ｌのピッチである。Ｈ及びピッチ角度を知ることに
より、各ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒに対する垂直方向オ
フセット距離voffを計算することが出来る。この距離は
度／インチの単位を備えた定数Ｋを掛けることにより、
角度に変換することが出来る。左右ヘッド装置１８Ｌ、
１８Ｒの垂直方向オフセットは次の等式を使用して計算
することが出来る。
図である。Ｈはスリット７８の垂直方向中心から信号が
スリット７８に入る点までの距離である。Voffはスリッ
ト７８に入る光源６８からの信号の垂直方向オフセット
距離である。pitchはヘッド装置のピッチであり、rfpit
chはヘッド装置１８Ｒのピッチ、lfpitchはヘッド装置
１８Ｌのピッチである。Ｈ及びピッチ角度を知ることに
より、各ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒに対する垂直方向オ
フセット距離voffを計算することが出来る。この距離は
度／インチの単位を備えた定数Ｋを掛けることにより、
角度に変換することが出来る。左右ヘッド装置１８Ｌ、
１８Ｒの垂直方向オフセットは次の等式を使用して計算
することが出来る。
【００４４】 等式１８ voff r＝Ｈr×tan（rfpitch）×Ｋ 等式１９ voff l＝Ｈl×tan（lfpitch）×Ｋ ＣＣＤ７２は傾斜しているため、その有効ゲイン値は増
加する。これはトウの測定値にヘッド装置１８Ｌ又は１
８Ｒのピッチ角度のコサイン値を掛けることにより補正
することが出来る。これを行うことによりトウの測定値
を０度のピッチ面に投影することが出来る。
加する。これはトウの測定値にヘッド装置１８Ｌ又は１
８Ｒのピッチ角度のコサイン値を掛けることにより補正
することが出来る。これを行うことによりトウの測定値
を０度のピッチ面に投影することが出来る。
【００４５】クロストウの補正等式 左右前方ヘッド装置のピッチの補正等式は、 hoff l、vo
ff l、hoff r及びvoff rを使用する。ゲイン補正ファク
タも又含まれる。左右前方トウの測定値の補正等式は次
の通りである。
ff l、hoff r及びvoff rを使用する。ゲイン補正ファク
タも又含まれる。左右前方トウの測定値の補正等式は次
の通りである。
【００４６】 等式２０ ＬＦtoe′＝ＬＦtoe×cos（lfpitch）−hoff l−voff l 等式２１ ＲＦtoe′＝ＲＦtoe×cos（rfpitch）−hoff r−voff r ここで、ＬＦtoe′及びＲＦtoe′は補正後の左右前方ト
ウ角である一方、ＬＦtoe及びＲＦtoeは補正前の値であ
る。
ウ角である一方、ＬＦtoe及びＲＦtoeは補正前の値であ
る。
【００４７】作用について説明すると、操作者は試験中
の自動車のトレッド幅のようなパラメータを図３のコン
トローラ８２に入力する。これはコントローラ８２が格
納中の各種の自動車に対するパラメータを記憶する場
合、 自動車のメーカ名及び型式を入力することにより行
うことが出来る。操作者は左右前方ヘッド装置１８Ｌ、
１８Ｒを自動車の左右前輪１２Ｌ、１２Ｒに接続する。
コントローラ８２は左側から右側へのピッチセンサ８４
Ｌ、８４Ｒから左右ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒの水平面
からのピッチを示すデータを受け取る。左右クロストウ
の測定は図２に示した光源６８及びセンサ７２を使用し
て行われる。コントローラ８２はキャンバ補正前のクロ
ストウを測定する。補正前のクロストウの測定値を使用
して各前輪１２Ｒ、１２Ｌの個々のトウを計算する。従
来技術のホイールアライメント装置においては、典型的
に補正前のクロストウが表示される。コントローラ８２
は入力装置３４を介して入力されたパラメータ及び左右
前方クロストウの測定値データを使用して等式２０、２
１に記載したように左右クロストウの補正後の値を計算
する。次に、コントローラ８２はディスプレイ３８に左
右前方クロストウの正確な値を表示する。
の自動車のトレッド幅のようなパラメータを図３のコン
トローラ８２に入力する。これはコントローラ８２が格
納中の各種の自動車に対するパラメータを記憶する場
合、 自動車のメーカ名及び型式を入力することにより行
うことが出来る。操作者は左右前方ヘッド装置１８Ｌ、
１８Ｒを自動車の左右前輪１２Ｌ、１２Ｒに接続する。
コントローラ８２は左側から右側へのピッチセンサ８４
Ｌ、８４Ｒから左右ヘッド装置１８Ｌ、１８Ｒの水平面
からのピッチを示すデータを受け取る。左右クロストウ
の測定は図２に示した光源６８及びセンサ７２を使用し
て行われる。コントローラ８２はキャンバ補正前のクロ
ストウを測定する。補正前のクロストウの測定値を使用
して各前輪１２Ｒ、１２Ｌの個々のトウを計算する。従
来技術のホイールアライメント装置においては、典型的
に補正前のクロストウが表示される。コントローラ８２
は入力装置３４を介して入力されたパラメータ及び左右
前方クロストウの測定値データを使用して等式２０、２
１に記載したように左右クロストウの補正後の値を計算
する。次に、コントローラ８２はディスプレイ３８に左
右前方クロストウの正確な値を表示する。
【００４８】結論 本発明は、左右前方ヘッド装置が水平面に対して整列さ
れていないことに起因する自動車のホイールアライメン
ト装置におけるクロストウの測定値の誤差を補正する方
法及び装置を提供するものである。本発明を利用するこ
とにより、左右前方ヘッド装置を傾斜させ、左右前方ヘ
ッド装置間の光ビームの経路を妨害する可能性のある障
害物を回避することが可能となる。更に、本発明を利用
すれば、操作者は正確なクロストウの測定値を得るめた
に、左右前方ヘッド装置を水平面内で水平にする必要が
ない。
れていないことに起因する自動車のホイールアライメン
ト装置におけるクロストウの測定値の誤差を補正する方
法及び装置を提供するものである。本発明を利用するこ
とにより、左右前方ヘッド装置を傾斜させ、左右前方ヘ
ッド装置間の光ビームの経路を妨害する可能性のある障
害物を回避することが可能となる。更に、本発明を利用
すれば、操作者は正確なクロストウの測定値を得るめた
に、左右前方ヘッド装置を水平面内で水平にする必要が
ない。
【００４９】本発明は好適な実施例に関して説明した
が、 当該技術分野の当業者は本発明の精神及び範囲から
逸脱せずに形態及び細部に変更を加え得ることが理解さ
れよう。例えば、本発明は発光ダイオード、スリット及
びＣＣＤを使用する角度センサについて説明したが、光
ビーム又は機械的接続部を使用するその他の型式の角度
センサを使用してクロストウの測定値を得ることも出来
る。同様に、その他の型式のピッチセンサも使用するこ
とが可能である。
が、 当該技術分野の当業者は本発明の精神及び範囲から
逸脱せずに形態及び細部に変更を加え得ることが理解さ
れよう。例えば、本発明は発光ダイオード、スリット及
びＣＣＤを使用する角度センサについて説明したが、光
ビーム又は機械的接続部を使用するその他の型式の角度
センサを使用してクロストウの測定値を得ることも出来
る。同様に、その他の型式のピッチセンサも使用するこ
とが可能である。
【００５０】又、クロストウの測定値は前輪について示
したが、場合によっては後輪のクロストウを測定しても
よい。本発明は同様に後輪のクロストウの測定にも適用
可能である。
したが、場合によっては後輪のクロストウを測定しても
よい。本発明は同様に後輪のクロストウの測定にも適用
可能である。
【図１】本発明のアライメント装置の斜視図である。
【図２】角度センサの斜視図である。
【図３】本発明により構成したホイールアライメント装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図４】本発明に使用されるヘッド装置の側面図であ
る。
る。
【図５】図５Ａは自動車の左右前輪の立面図である。図
５Ｂは本発明に使用される左右前方ヘッド装置の側面図
である。
５Ｂは本発明に使用される左右前方ヘッド装置の側面図
である。
【図６】左右前方ヘッド装置の側面図の幾何学的線図で
ある。
ある。
【図７】左右前方ヘッド装置の側面図の幾何学的線図で
ある。
ある。
【図８】１つのヘッド装置の正面の幾何学的線図であ
る。
る。
【図９】本発明による角度センサに使用されるスリット
及び光センサの平面図である。
及び光センサの平面図である。
１０ ホイールアライメント １２Ｌ 左側前
輪 １２Ｒ 右側前輪 １４Ｌ 左側後
輪 １４Ｒ 右側後輪 １６ 主コンソ
ール １８Ｌ 左前方ヘッド装置 １８Ｒ 右前方
ヘッド装置 ２０Ｌ 左後方ヘッド装置 ２０Ｒ 右後方
ヘッド装置 ２２Ｌ リムクランプ ２２Ｒ リムク
ランプ ２４Ｌ リムクランプ ２４Ｒ リムク
ランプ ２５ ハウジング ２６ スリーブ ２７ アーム ２８ 主軸クラ
ンプ ３０ スイッチ ３２ コンピュ
ータ ３４ 入力装置 ３８ ＣＲＴデ
ィスプレイ ４０ プリンタ ６０Ｌ センサ ６０Ｒ センサ ６２Ｌ センサ ６２Ｒ センサ ６４Ｌ センサ ６４Ｒ センサ ６６ 角度セン
サ ６８ 光源 ７０ 光ベンチ ７２ 線形ＣＣＤ ７４ フレーム ７６ マスク ７８ スリット ８２ コントローラ ８４Ｌ ピッチ
センサ ８４Ｒ ピッチセンサ
輪 １２Ｒ 右側前輪 １４Ｌ 左側後
輪 １４Ｒ 右側後輪 １６ 主コンソ
ール １８Ｌ 左前方ヘッド装置 １８Ｒ 右前方
ヘッド装置 ２０Ｌ 左後方ヘッド装置 ２０Ｒ 右後方
ヘッド装置 ２２Ｌ リムクランプ ２２Ｒ リムク
ランプ ２４Ｌ リムクランプ ２４Ｒ リムク
ランプ ２５ ハウジング ２６ スリーブ ２７ アーム ２８ 主軸クラ
ンプ ３０ スイッチ ３２ コンピュ
ータ ３４ 入力装置 ３８ ＣＲＴデ
ィスプレイ ４０ プリンタ ６０Ｌ センサ ６０Ｒ センサ ６２Ｌ センサ ６２Ｒ センサ ６４Ｌ センサ ６４Ｒ センサ ６６ 角度セン
サ ６８ 光源 ７０ 光ベンチ ７２ 線形ＣＣＤ ７４ フレーム ７６ マスク ７８ スリット ８２ コントローラ ８４Ｌ ピッチ
センサ ８４Ｒ ピッチセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲーリー・ロバート・カーチェック アメリカ合衆国ウィスコンシン州53017, コルゲート，ウエスト・ノブ・ヒル 274 (56)参考文献 特開 平２−98602（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−42413（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01B 21/00 - 21/32
Claims (9)
- 【請求項１】 自動車のホイールの角度関係を測定する
方法にして、第１のヘッド装置及び第２のヘッド装置を
使用して自動車の２つのホイール間のクロストウ角を測
定する段階と、地面を基準とする第１の水平面に対する
第１のヘッド装置のピッチ角及び地面を基準とする第２
の水平面に対する第２のヘッド装置のピッチ角に基づい
てクロストウ角の測定値を補正する段階とを備えること
を特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１の方法にして、クロストウ角の
測定値を補正する段階が、第１及び第２のヘッド装置の
ピッチ角及び第１のヘッド装置と第２のヘッド装置との
間の水平方向の分離距離に基づいて水平方向の分離補正
ファクタを計算する段階を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項２の方法にして、クロストウの測
定段階が、第１のヘッド装置の光源と第２のヘッド装置
の光センサとの間の角度を測定する段階と、第２のヘッ
ド装置に取り付けられた光源と第１のヘッド装置に取り
付けられた光センサとの間の角度を測定する段階とを含
むことを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項１の方法にして、クロストウの測
定値を補正する段階が、第１及び第２のヘッド装置のピ
ッチ角、 及び第１のヘッド装置と第２のヘッド装置との
間の垂直方向の分離距離に基づいて垂直方向の分離補正
ファクタを計算する段階を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項４の方法にして、クロストウを測
定する段階が、第１のヘッド装置の光源と第２のヘッド
装置の光センサとの間の角度を測定する段階と、第２の
ヘッド装置に取り付けられた光源と、第１のヘッド装置
に取り付けられた光センサとの間の角度を測定する段階
とを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項４の方法にして、垂直方向の分離
補正ファクタを計算する段階が、第１及び第２のヘッド
装置のピッチ角、及び自動車のホイールのキャンバ角に
基づいて垂直方向の分離補正ファクタキャンバ成分を計
算する段階を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項７】 自動車のホイールの角度関係を測定する
装置にして、第１のヘッド装置と、第２のヘッド装置
と、前記第１及び第２のヘッド装置に接続され、第１及
び第２のヘッド装置間の角度関係を検出し、角度センサ
の出力を提供する角度センサと、前記角度センサに接続
され、角度センサの出力、及び角度センサの出力の精度
に影響を及ぼすヘッド装置に対して測定された少なくと
も１つのその他の角度関係に基づいてクロストウ角を計
算する手段とを備えることを特徴とする装置。 - 【請求項８】 請求項７の装置にして、角度センサの出
力の精度に影響を及ぼす前記他の測定された角度関係
が、地面を基準とする水平面に対する第１及び第２のヘ
ッド装置のピッチ角を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項９】 請求項７の装置にして、第１のヘッド装
置及び第２のヘッド装置が、前記計算手段に接続され、
水平面に対する第１及び第２のヘッド装置のピッチを検
出する手段を備えることを特徴とする装置。
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