JP4583707B2 - 車両車輪スクラブ半径を測定するための方法および装置 - Google Patents
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Description
【関連出願の相互参照】
この出願は、その全体がここに引用により援用される、2000年6月28日に出願された、同時係属中の米国仮特許出願第60/214,390号からの優先権を主張する。
【0002】
【開示の分野】
この発明は一般的に自動車のメンテナンスの設備および方法に関し、特に自動車のスクラブ半径を測定するための装置および方法に関する。
【0003】
【開示の背景】
自動車のアライメントシステムは、車両上の車輪のアライメントが自動車製造業者によって提供される仕様内にあることを確実にするために重要である。もし車輪がアライメントされていないと、過度のまたは不均一な摩耗が起こる可能性がある。さらに、車輪が適切にアライメントされていないと、自動車の性能、特にハンドリングおよび安定性に悪影響を及ぼす可能性がある。ここで使用される「車輪」または「車両車輪」という用語は、自動車上に見られるタイヤおよび車輪アセンブリを指す。そのようなアセンブリは、一般的に金属の車輪または「リム」上に搭載される従来のタイヤを含む。
【0004】
自動車の車輪はさまざまな方法でアライメントすることができる。たとえば、オペレータまたはアライメント技術者がカメラなどの光学感知機器を有するコンピュータ支援3次元(3D)マシン映像アライメントシステムなどの映像画像化システムを使用して、さまざまな物体の位置を決定することができる。そのようなマシン映像システムは、典型的にはアライメントの目的に使用されるが、これらのシステムは自動車についての他の位置的および角度的な配向の情報を得るために使用することもできる。少なくとも1台のカメラを使用する、車両の車輪に装着されるターゲットを画像化するためのアライメントシステムの例は、米国特許第5,724,743号および第5,535,522号に示される。
【0005】
別の種類のアライメントシステムは、さまざまな車輪に装着され、ケーブルまたはコードにより相互に接続されるヘッドユニットを使用する。コードに対する、ヘッドユニットおよび車輪の角度は電気機械的な変換器により測定される。この種類の測定機器の例は、米国特許第4,016,208号および第4,034,479号に示される。
【0006】
さらなる種類のアライメントシステムは、さまざまな車輪に装着され、光学的感知と通信するヘッドユニットを使用する。光学的ヘッドユニットシステムの例は、米国特許第3,782,831号、第3,892,042号、第4,095,902号、第4,126,943号、第4,138,825号、第4,143,970号、第4,302,104号および第4,319,838号に示される。
【0007】
上述の位置決定システムは、車両の車輪アライメントを支援する、車両の車輪の回転の中心などの情報を提供する。しかしながら、車輪スクラブ半径などの他の情報も技術者が車両のサスペンションの問題を診断するのを支援することができる。スクラブ半径は、車輪のステアリング軸が地面と交わる点と、車輪の中心線が地面と交わる点との間の距離を車両の前方から見たものである。
【0008】
車輪のスクラブ半径を測定し、確認できることは重要である。なぜならスクラブ半径はブレーキの引きずり、軸受の摩擦およびタイヤの転がり摩擦などの転がり摩擦と組合わさって、直進運転中、車輪のステアリング軸のまわりにモーメントを生じさせ、車輪のトウアウトまたはトウイン(ステアリング軸上での旋回)を引起すことがあるからである。自動車製造業者は多くの場合、反対のトウアウトまたはトウインを特定して、スクラブ半径を含む既知の自動車のパラメータを補償する。車両のリムおよびタイヤが標準であればスクラブ半径は固定されているはずなので、測定されたスクラブ半径が製造業者の特定したスクラブ半径と一致しないと、車両のサスペンションおよびステアリングシステムに損傷があることを示している可能性がある。さらに、補修市場の(aftermarket)異なる直径のタイヤ、または異なるオフセットのリムが車両に追加されると、スクラブ半径は変更される。車輪のトウは異なるスクラブ半径を補償して、タイヤの摩耗を最小限にすることができる。
【0009】
上述のことに基づくと、この分野は自動車の車輪のスクラブ半径を測定するための装置および方法をはっきりと必要としている。
【0010】
また、測定された車両の車輪のスクラブ半径と特定された車輪のスクラブ半径とを比較するための装置および方法も必要である。
【0011】
さらに、車輪のスクラブ半径の測定の結果を表示し、アライメント技術者が損傷を受けた車両のサスペンションまたはステアリング部品を検出し、車輪が正しい仕様になっているかを検出することを支援する装置および方法も必要である。
【0012】
またさらに、車輪のスクラブ半径の測定の結果を表示し、アライメント技術者が車輪のトウを調整するのを支援する装置および方法も必要である。
【0013】
【開示の概要】
よって、この開示は、コンピュータ支援アライメント装置を使用して、車輪のステアリング軸、中心線および接地面の少なくとも1つを決定することを含む、車輪のスクラブ半径を測定する方法を提供する。車輪のステアリング軸、中心線および接地面の他のものは、もしコンピュータ支援アライメント装置を使用して決定されないのであれば、他の従来のやり方で決定される。この方法は、車輪のステアリング軸と接地面との交差点を決定し、車輪の中心線と接地面との交差点を決定し、交差点間の距離を決定することも含み、この距離は車輪のスクラブ半径と等しい。
【0014】
一局面によると、車輪のステアリング軸、中心線および接地面の各々は、コンピュータ支援アライメント装置を使用して決定される。
【0015】
別の局面によると、ステアリング軸と接地面との交差点、中心線と接地面との交差点および交差点間の距離は、コンピュータ支援アライメント装置を使用して決定される。
【0016】
追加の局面によると、この方法は、車輪の回転軸(roll axis)および回転半径(roll radius)を決定するステップと、回転軸および回転半径に基づいて接地面を決定するステップとを含む。
【0017】
さらにある局面によると、コンピュータ支援アライメント装置は光学的走査機器および光学的に走査可能なターゲットを含む、コンピュータ支援3次元マシン映像装置を含む。この方法はまた、光学的に走査可能なターゲットを車輪に装着するステップと、車輪が第1の位置にあるときにターゲットを光学的に走査し、第1の位置を表わす値を生成および記憶するステップと、車輪が第2の位置にあるときにターゲットを光学的に走査し、第2の位置を表わす値を生成および記憶するステップとを含む。
【0018】
さらに追加の局面によると、この方法は、決定されたスクラブ半径を特定されたスクラブ半径と比較するステップと、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に警告を発するステップとを含む。さらに進んだ局面によると、この方法は、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に車輪のための新しいトウを計算するステップを含む。
【0019】
この開示は車輪のスクラブ半径を測定するための装置も提供する。この装置は、車輪に固定して装着可能なターゲット、および車輪が第1の位置にあるときにターゲットの第1の画像を検出し、車輪が第2の位置にあるときにターゲットの第2の画像を検出するための映像画像化部を含む。この装置は、ターゲットの第1の画像と第2の画像との比較に少なくとも部分的に基づいて車輪のスクラブ半径を決定するようプログラムされるデータ処理部も含む。
【0020】
この開示はさらにコンピュータ読取可能な記録媒体を提供し、これは1つまたはそれ以上の命令のシーケンスを保持し、これが少なくとも1つのプロセッサにより実行されると、プロセッサは車輪に固定されたターゲットの第1の位置での第1の画像を検出し、車輪が第2の位置にあるとき、ターゲットの第2の画像を検出し、ターゲットの第1の画像と第2の画像とを比較することに少なくとも部分的に基づいて車輪のスクラブ半径を決定することになる。
【0021】
この発明の追加の局面および利点は、この開示の例示的な実施例のみが、この開示を実行するために企図されるベストモードの単なる例示として示され説明される、以下の詳細な説明から当業者には容易に明らかになるであろう。理解されるように、この開示は他のおよび異なる実施例が可能であり、そのいくつかの詳細は、さまざまな明らかな点において、すべてこの開示から離れることなく、変更することができる。よって、図面および説明は、限定的なものでなく例示的な性質のものとして見なされるべきである。
【0022】
同じ参照符号を有する要素が同じ要素を表す添付の図面を参照する。
【0023】
【詳細な説明】
図1および図2を参照すると、この開示は、車両車輪22のスクラブ半径10を決定するための方法100を提供する。しかしながら、図2の方法を検討する前に、車輪22のスクラブ半径10および他のアライメント測定値に関する説明を提供する。
【0024】
スクラブ半径
図1に示されるように、スクラブ半径10は、車輪22のステアリング軸14が車輪の接地面16と交差する点と、車輪の中心線18が接地面16と交差する点との間の距離を車両の前方から見たものである。図1に示されるスクラブ半径10は正であるが、もしステアリング軸14が中心線18の外側で接地面16と交差すると、車輪は負のスクラブ半径を有することになる。
【0025】
ステアリング軸14は車輪22のステアリングピボット15を通り、一方、車輪の中心線18はタイヤの幅の中間点として決定することができる。車輪22の回転半径17は、車輪の接地面と中心軸または回転軸19との間の距離である。
【0026】
車輪22のスクラブ半径を10測定し、確認できることは重要である。なぜならスクラブ半径は直進運転中、車輪上に引きずりを生じさせ、車輪がトウアウトまたはトウインし、ステアリング軸14上で旋回することを引起す可能性があるためである。既知のとおり、同じ車軸上の車輪が真直ぐ前を向いていると、車輪はゼロトウを有し、互いの方を向いている車輪はトウインを有し、互いから離れた方を向いている車輪はトウアウトを有する。自動車の製造業者は多くの場合、わずかな量のトウインを特定して正のスクラブ半径10を補償し、わずかな量のトウアウトを特定して負のスクラブ半径を補償する。車両のリムおよびタイヤが標準であればスクラブ半径10は固定されているはずなので、測定されたスクラブ半径が製造業者の特定したスクラブ半径と一致しないと、車両のサスペンションおよびステアリングシステムに損傷があることを示している可能性がある。さらに、補修市場のタイヤおよびリム、または異なるサイズのタイヤまたはリムが車両に追加されると、測定されたスクラブ半径を使用して車輪のトウを調整し、異なるタイヤを補償することができる。よって、この開示は、車両車輪22のスクラブ半径10を測定するための方法100を提供する。
【0027】
車両車輪のスクラブ半径を測定する方法
図2も参照すると、方法100は、102に示されるように、まず車輪22のステアリング軸14を決定するステップと、104に示されるように車輪の中心線18を決定するステップとを含む。それから、110に示されるように接地面16の場所が車輪22の回転または回転軸19および回転半径17に基づいて決定され、106および108に示されるように、これらはそれぞれ決定される。112および114で、ステアリング軸14と接地面16との交差点および中心線18と接地面16との交差点が決定される。そして、116に示されるように、交差点間の距離を測定することによりスクラブ半径10が決定される。
【0028】
図3を参照すると、測定されたスクラブ半径10を使用する方法200が示される。方法200は、まず測定されたスクラブ半径10を自動車製造業者によって提供されるような、ある車両についての特定されたスクラブ半径と比較するステップを含む。204に示されるように、測定されたスクラブ半径10が特定されたスクラブ半径10にほぼ等しくない(またはそれに等しいとして予め定められた公差内にない)場合、206に示されるように、たとえばアライメント技術者に対して通知が提供される。すると、208に示されるように、もしアライメント技術者が車輪22のトウを調整して正しくないスクラブ半径10を補償すると決定すると、210に示されるように新しいトウを計算し、212に示されるようにそれを技術者に示すことができる。正しいトウ調整は、大抵自動車の個々の種類および自動車製造業者によって提供される仕様に依存する。
【0029】
図2および図3の方法100、200は、好ましくは図4に示される種類のようなコンピュータ支援3次元自動車車輪アライメント装置300(「アライメント装置」)を使用して行なわれる。たとえばビジュアライナ3DゴールドTMアライナ(Visualiner 3D GoldTM Aligner)は、この発明に従って車両のスクラブ半径を決定するために使用することができるアライメント装置であり、アーカンサス州のジョーン・ビーン・カンパニー(John Bean Company)(www.johnbean.com)から入手可能である。図4は2台のカメラを備えたアライメント装置300を示しているが、ここに開示される方法100、200は、ある特定の車輪アライメント装置に限定されるものではなく、単一のカメラを備えたアライメント装置、またはさまざまな車輪に装着されケーブルまたは光学センサと通信するヘッドユニットを使用したアライメントシステムなどの他の種類のコンピュータ支援アライメントシステムを使用して実行することもできる。
【0030】
アライメント装置
図4はこの発明に従って、車両20の前輪22Lおよび22Rのスクラブ半径を測定し、特徴を述べるためのアライメント装置300を例示するブロック図である。示されるように、車両20は後輪24Lおよび24Rも含み、たとえばリフト台26を含み得る車両支持手段上に搭載される。規定されたパターンまたは形状を有するターゲットアセンブリ105が車両20の車輪の各々に取付けられる。
【0031】
アライメント装置300は2つの光学感知手段30を含み、これらは各々電子処理手段60へのインタフェースを有する。示される実施例では、光学感知手段30の各々はカメラであり、処理手段60はコンピュータシステムである。コンピュータ60は、好ましくは視覚的表示ユニット72、およびキーボードまたは遠隔入力機器などのオペレータインタフェースまたは入力手段74を含む。アライメントされている車輪の、コンピュータで生成された擬似3次元(3D)表示を検出されたアライメントの指標とともに表示ユニット72上に示してもよい。さらに、表示ユニット72は助言または提案を示して、車輪アライメントを行なうアライメント技術者を導いてもよい。コンピュータ60は、予め定められた自動車の動的安定性についての公差のデータを記憶するためのデータ記憶手段も含む。
【0032】
光学センサ30の各々は、車輪上に搭載されたターゲットアセンブリ54の少なくとも1つを見ることができ、感知手段の視点から見たその画像を形成することができる。画像に対応する電気的信号が処理手段60に転送され、これは検出された各ターゲットの斜視画像を参照データの既知の真の形状および配向と相関させる。そのようにすると、コンピュータ60は、各ターゲット上のある既知の幾何学的な要素の知覚された寸法を、対応する参照データの配向および寸法に関連付ける。このようにして、アライメント装置300は、車両20の車輪22L、22R、24Lおよび24Rの各々の位置および姿勢を決定することができる。
【0033】
典型的な動作において、アライメント装置300は一般に以下のように機能する。車両20はアライメント台26上に位置され、このアライメント台26は、アライメント技術者がアライメントを行なうことを可能にするように上昇させられる。ターゲット54は車輪22L、22R、24Lおよび24Rの各々の上に搭載される。アライメント装置300は各ターゲット54の検出された画像を形成する。そして、検出された画像はコンピュータ60で処理され、コンピュータ60は各ターゲットの配向を計算する。コンピュータ60は、検出された画像の各々の位置に対応する値を記憶してもよい。
【0034】
典型的には、スピンドルの場所も確認することができる。この動作において、コンピュータ60はターゲット54の画像を獲得する。車両20は後退させられ、コンピュータ60は、ターゲット54の画像の第2のセットを獲得する。コンピュータ60は車両が後退した角度を算出し、その計算に基づいてスピンドルの場所を決定する。選択的には、照合のため、車両20を前進させ、再度測定することができる。コンピュータ60は、その後、車輪22L、22R、24Lおよび24Rの各々の主面の実際の配向を計算することができる。
【0035】
主面またはつめ面は、一般的に垂直な配向を備えた車輪の外面にある、車輪の一部であるタイヤのトレッドに対して平行な想像上の面である。
【0036】
上で説明した計算の結果は、表示ユニット72上に表示される。コンピュータ60は表示ユニット72を有して、検出された車輪22L、22R、24Lおよび24Rのいかなる調整不良も補正するためにどのような補正を行なう必要があるかに関する指示をアライメント技術者に示してもよい。
【0037】
またコンピュータ60は、ここに引用により援用される、国際公報第WO01/23834号に開示されるような公知の方法によって、車輪22L、22Rの各々の回転半径17および回転軸19を計算する。そして回転半径17の値を使用して、接地面16の場所が決定される(タイヤの屈曲を考慮したマイナスの補正)。ステアリング軸14は技術分野で既知の傾角計、またはアライナを使用して決定することができ、車輪22の中心線18は電気的な車輪幅測径器を使用して決定することができる。これに代えて、回転半径17などの一部のアライメント特性は、アライメント技術者が測定テープまたは均等物を使用して、車輪の中心と、車輪の中心の真下の、車輪の外端上の点との距離を決定することにより手動で測定してもよい。この回転半径17の測定値は、アライメント装置300に入力してもよい。アライメント装置300は他の必要とされる測定を行ない、さらに結果の計算および/または比較を行ない、そのような測定、計算および比較の結果を表示してもよい。
【0038】
一旦スクラブ半径10が決定されると、アライメント装置300は、評価のため結果的な値を表示ユニット72上に表示する。アライメント技術者はそのような結果を使用して、車両、車両のサスペンションおよび車輪の状況を診断する手助けとすることができる。さらに、アライメント装置300は、好ましくは結果の値を各車輪について比較するようにプログラムされる。たとえば、アライメント装置300は、測定されたスクラブ半径10と製造業者の特定したスクラブ半径とを比較することができる。さらに、個々のスクラブ半径10の測定値を予め定められた値、予め定められた値の範囲、または製造に関する仕様と比較してもよく、アライメント装置300は警告メッセージを発することなどにより、これらの特定された公差から外れるいかなる値も目立たせ、アライメント技術者に警告してもよい。前輪のスクラブ半径が一致しない場合には、車輪が引っ張られる問題を調査するようにとの警告を提供してもよい。ここに挙げたものに加え、スクラブ半径10の測定値に関して可能な、幅広い比較を行なってもよい。
【0039】
表示ユニット72上の結果を観察した結果として、アライメント技術者は、タイヤの過度または不均一な摩耗、ないしはハンドリングまたは安定性の低下などの車両の性能の低下を引起こすほど重大な問題があるのかどうかをよりよく判断することができる。さらに、アライメント装置300は、好ましくは測定されたスクラブ半径10と特定されたスクラブ半径との差に基づいて、車輪22のための新しいトウを決定し、新しいトウの値を技術者に対して示してトウを調整できるようにプログラムされる。
【0040】
コンピュータハードウェア
図5は、図4のアライメント装置300とともに使用するためのコンピュータ60を詳しく示したブロック図である。コンピュータ60はバス62または他の通信機構を含んで情報を通信し、プロセッサ64はバス62に結合されて情報を処理し、ランダムアクセスメモリ(RAM)または他の動的記憶装置のようなメインメモリ66は、バス62に結合されてプロセッサ64により実行される情報および命令を記憶する。メインメモリ66はまた、プロセッサ64により実行される命令の実行中に一時的な変数または他の中間情報を記憶するために使用してもよい。コンピュータ60は、バス62に結合された、読み出し専用メモリ(ROM)68または他の静的記憶装置も含んでプロセッサ64のための静的な情報および命令を記憶し、さらに磁気ディスクまたは光学ディスクなどの記憶装置70が設けられ、バス62に結合されて情報および命令を記憶する。示されるように、表示ユニット72およびキーボード74に加え、コンピュータ60はマウスなどのカーソル制御器76を含んでもよい。
【0041】
コンピュータ60は、この開示の方法100および200を実行することにより、自動車の前輪の各々のスクラブ半径10を決定するために使用される。一局面によると、スクラブ半径10は、プロセッサ64がメインメモリ66に含まれる1つまたはそれ以上の命令の、1つまたはそれ以上のシーケンスを実行することに応じて、コンピュータ60により提供される。そのような命令は、記憶装置70などの別のコンピュータ読取可能な記録媒体からメインメモリ66に読込まれてもよい。メインメモリ66に含まれる命令のシーケンスの実行により、プロセッサ64はこの開示により提供される方法を実行することになる。これに代わる実施例では、配線で接続された回路構成をソフトウェアの命令の代わりにまたはそれと組合せて使用して、この開示を実行してもよい。よって、この発明は、ハードウェアの回路構成とソフトウェアとのいかなる特定の組合せにも限定されない。
【0042】
ここで使用される「コンピュータ読取可能な記録媒体」という用語は、実行のためプロセッサ64に命令を提供することに関係するいかなる媒体も示す。そのような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体および転送媒体を含むが、これに限らない多くの形を取ってもよい。不揮発性媒体は、たとえば記憶装置70などの、光学的または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ66などの動的メモリを含む。転送媒体はまた、同軸ケーブル、銅線および光ファイバを含み、これはバス62を含む配線を含む。転送媒体は、無線データ通信および赤外線データ通信中に発せられるような音または光の波の形を取ることもできる。
【0043】
コンピュータ読取可能な記録媒体のよくある形は、たとえばフロッピー(R)ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、またはその他のいかなる磁気媒体、CD−ROM、その他のいかなる光学媒体、パンチカード、紙テープ、孔のパターンを備えたその他のいかなる物理的媒体、RAM、PROM、およびEPROM、FLASH−EPROM、その他のいかなるメモリチップまたはカートリッジ、後に説明される搬送波、またはコンピュータが読取可能なその他のいかなる媒体も含む。
【0044】
さまざまな形のコンピュータ読取可能な記録媒体が、実行のためプロセッサ64に1つまたはそれ以上の命令の、1つまたはそれ以上のシーケンスを保持するのにかかわってもよい。たとえば、命令は、ある遠隔コンピュータの磁気ディスク上に最初は保持されていてもよい。遠隔コンピュータは、その命令をその動的メモリにロードし、モデムを使用して電話線上でその命令を送ることができる。コンピュータ60のローカルモデムは、電話線上でそのデータを受取り、赤外線送信器を使用してデータを赤外線信号に変えることができる。赤外線検出器は赤外線信号で運ばれるデータを受取ることができ、適切な回路構成がバス62上にデータを配置することができる。バス62はデータをメインメモリ66に運び、プロセッサ64はそこから命令を呼出し、実行する。メインメモリ66により受取られる命令は、任意でプロセッサ64による実行の前または後に記憶装置70上に記憶してもよい。
【0045】
コンピュータ60は、バス62に結合された通信インタフェース78も含む。通信インタフェース78は、ローカルネットワーク84に接続されるネットワークリンク80に結合する2方向のデータ通信を提供する。たとえば、通信インタフェース78は統合サービスデジタルネットワーク(ISDN)カードまたはモデムであって、対応する種類の電話線にデータ通信接続を提供してもよい。また別の例として、通信インタフェース78はローカルエリアネットワーク(LAN)カードであって、互換性のあるLANにデータ通信接続を提供してもよい。無線リンクを実現してもよい。そのような実現例ではいずれも、通信インタフェース78はさまざまな種類の情報を表わすデジタルデータの流れを保持する、電子的、電磁気的または光学的な信号を送受信する。
【0046】
ネットワークリンク80は典型的には1つまたはそれ以上のネットワークを通じて、他のデータ機器にデータ通信を提供する。たとえば、ネットワークリンク80はローカルネットワーク84を通じて、ホストコンピュータ82またはインターネットサービスプロバイダ(ISP)86により運営されるデータ設備に接続を提供してもよい。ISP86は現在「インターネット」88と広く呼ばれる世界的なパケットデータ通信ネットワークを通じて、データ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク84およびインターネット88は、ともにデジタルデータの流れを保持する電気的、電磁気的または光学的な信号を使用する。さまざまなネットワークを通る信号、およびネットワークリンク80上の信号ならびに通信インタフェース78を通る信号は、デジタルデータをコンピュータ60におよびコンピュータ60から運び、情報を伝送する搬送波の例示的な形である。
【0047】
コンピュータ60は、ネットワーク、ネットワークリンク80および通信インタフェース78を通じて、プログラムコードを含め、メッセージを送り、データを受取ることができる。インターネットの例では、サーバ90が、インターネット88、ISP86、ローカルネットワーク84および通信インターネット78を通じて、アプリケーションプログラムのために要求されるコードを送信することがある。この開示に従うと、そのようなあるダウンロードされたアプリケーションは、上述のように自動車の車輪のスクラブ半径10を決定することを可能にする。
【0048】
受取られるコードは受取られた際にプロセッサ64によって実行してもよく、および/または記憶装置70ないしは他の不揮発性記憶装置に記憶して、後に実行してもよい。このようにして、コンピュータ60は、搬送波の形でアプリケーションコードを獲得することができる。
【0049】
よって、この開示は、車両車輪22のスクラブ半径10を決定するための方法100および装置300を提供する。この明細書で説明される具体的な方法および装置は、限定ではなく例示として示され、この開示の精神または範囲を離れることなく、幅広い局面において、前掲の特許請求の範囲に説明されるように、さまざまな変更、組合せおよび代替物が当業者によって実行され得る。ここに開示されるすべての方法および装置、ならびにそのすべての要素は、前掲の請求項の少なくとも1つの範囲内に含まれる。ここに開示される方法および装置の要素には権利の放棄を意図したものはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、ステアリング軸、回転軸(rotation axis)、回転半径およびスクラブ半径を含む車輪のアライメント特性を示す、車両(たとえば4つの車輪を有する自動車)の前輪の正面図である。
【図2】 図2は、この開示による、車両車輪のスクラブ半径を決定するための方法を示すフローチャートである。
【図3】 図3は、この開示による、測定された車輪のスクラブ半径に基づいて車両車輪の新しいトウを計算するための方法を示すフローチャートである。
【図4】 図4は、図2および図3の方法を実行するために使用することができるコンピュータ支援3次元(3D)マシン映像アライメント装置の斜視図である。
【図5】 図5は、図4の装置とともに使用するためのコンピュータシステムのブロック図である。
Claims (27)
- 車輪のスクラブ半径を測定する方法であって、
コンピュータ支援アライメント装置を使用して、車輪のステアリング軸、中心線および接地面の少なくとも1つを決定するステップと、
コンピュータ支援アライメント装置を使用して決定されない車輪のステアリング軸、中心線および接地面の他のものを決定するステップと、
車輪のステアリング軸と接地面との交差点を決定するステップと、
車輪の中心線と接地面との交差点を決定するステップと、
交差点間の距離を決定するステップとをさらに含み、この距離は車輪のスクラブ半径を含む、方法。 - 車輪のステアリング軸、中心線および接地面は、コンピュータ支援アライメント装置を使用して決定される、請求項1に記載の方法。
- 車輪のステアリング軸、中心線および接地面の少なくとも1つは、コンピュータ支援アライメント装置でない手段を使用して決定され、決定された値はコンピュータ支援アライメント装置に提供される、請求項1に記載の方法。
- ステアリング軸と接地面との交差点、中心線と接地面との交差点および交差点間の距離は、コンピュータ支援アライメント装置を使用して決定される、請求項1に記載の方法。
- 車輪の回転軸および回転半径を決定するステップと、回転軸および回転半径に基づいて接地面を決定するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 車輪の厚みおよびつめ面を決定するステップと、厚みおよびつめ面に基づいて中心線を決定するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- コンピュータ支援アライメント装置は、光学的走査機器および光学的に走査可能なターゲットを含むコンピュータ支援3次元マシン映像装置を含み、方法はまた、
光学的に走査可能なターゲットを車輪に装着するステップと、
車輪が第1の位置にあるときにターゲットを光学的に走査し、第1の位置を表わす値を生成および記憶するステップと、
車輪が第2の位置にあるときにターゲットを光学的に走査し、第2の位置を表わす値を生成および記憶するステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - 第1の位置から第2の位置の間、車輪を回転させるステップと、
記憶された位置の値に基づいて車輪の回転半径を決定するステップとをさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 第1の位置から第2の位置の間、車輪を操舵するステップと、
記憶された位置の値に基づいて車輪のステアリング軸を決定するステップとをさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較するステップと、
決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に警告を発するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較するステップと、
決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に車輪のための新しいトウを計算するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - ある車輪のスクラブ半径を測定するための装置であって、
車輪に固定して装着可能なターゲットと、
車輪が第1の位置にあるときにターゲットの第1の画像を検出し、車輪が第2の位置にあるときにターゲットの第2の画像を検出するための映像画像化部と、
少なくとも部分的にターゲットの第1の画像と第2の画像との比較に基づいて車輪のスクラブ半径を決定するようにプログラムされたデータプロセッサとを含み、
データプロセッサは、
車輪のステアリング軸と車輪の接地面との交差点を決定するようにプログラムされ、
車輪の中心線と車輪の接地面との交差点を決定するようにプログラムされ、
交差点間の距離を決定するようにプログラムされ、この距離は車輪のスクラブ半径を含む、装置。 - 映像画像化装置は、車輪が第1の位置にあるときにターゲットを光学的に走査することによりターゲットの第1の画像を検出し、車輪が第2の位置にあるときにターゲットを光学的に走査することによりターゲットの第2の画像を検出する、請求項12に記載の装置。
- データプロセッサは、ターゲットの第1の画像に基づいて車輪の第1の位置を表わす値を生成および記憶し、ターゲットの第2の画像に基づいて車輪の第2の位置を表わす値を生成および記憶するようにプログラムされる、請求項12に記載の装置。
- データプロセッサは、車輪の回転軸および回転半径を決定し、回転軸および回転半径に基づいて接地面を決定するようにプログラムされる、請求項12に記載の装置。
- 車輪が第1の位置から第2の位置の間を回転させられると、プログラムされたデータプロセッサは、ターゲットの第1の画像と第2の画像との比較に基づいて車輪の回転半径を決定する、請求項12に記載の装置。
- 車輪が第1の位置から第2の位置の間をステアリングされると、プログラムされたデータプロセッサは、ターゲットの第1の画像と第2の画像との比較に基づいて車輪のステアリング軸を決定する、請求項12に記載の装置。
- データプロセッサは、決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較し、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に警告を発するようにプログラムされる、請求項12に記載の装置。
- データプロセッサは、決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較し、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に車輪のための新しいトウを計算するようプログラムされる、請求項12に記載の装置。
- 命令の1つまたはそれ以上のシーケンスを保持するコンピュータ読取可能媒体であって、1つまたはそれ以上のプロセッサにより実行されると、1つまたはそれ以上のプロセッサに、
ある車輪に固定されたあるターゲットの第1の位置での第1の画像を検出させ、
車輪が第2の位置にあるときにターゲットの第2の画像を検出させ、
少なくとも部分的にターゲットの第1の画像と第2の画像との比較に基づいて車輪のスクラブ半径を決定させ、
車輪のステアリング軸と車輪の接地面との交差点を決定させ、
車輪の中心線と車輪の接地面との交差点を決定させ、
交差点間の距離を決定させ、この距離は車輪のスクラブ半径を含む、コンピュータ読取可能な記録媒体。 - 命令はデータプロセッサに、車輪が第1の位置にあるときに光学的にターゲットを走査することによりターゲットの第1の画像を検出させ、車輪が第2の位置にあるときにターゲットを光学的に走査することによりターゲットの第2の画像を検出させる、請求項20に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
- 命令はデータプロセッサに、ターゲットの第1の画像に基づいて車輪の第1の位置を表わす値を生成および記憶させ、ターゲットの第2の画像に基づいて車輪の第2の位置を表わす値を生成および記憶させる、請求項20に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
- 命令はデータプロセッサに、車輪の回転軸および回転半径を決定させ、回転軸および回転半径に基づいて接地面を決定させる、請求項20に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
- 車輪が第1の位置から第2の位置の間を回転させられるとき、命令はデータプロセッサにターゲットの第1の画像と第2の画像との比較に基づいて車輪の回転半径を決定させる、請求項20に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
- 車輪が第1の位置から第2の位置の間をステアリングされるとき、命令はデータプロセッサに、ターゲットの第1の画像と第2の画像との比較に基づいて車輪のステアリング軸を決定させる、請求項20に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
- 命令はデータプロセッサに、決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較させ、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に警告を発せさせる、請求項20に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
- 命令はデータプロセッサに、決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較させ、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に車輪のための新しいトウを計算させる、請求項20に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
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