JP7385208B2 - 車両検査装置 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 １．２０１９年３月２８日 日産自動車株式会社 追浜工場にて販売 ２．２０１９年５月１６日‐５月１８日 第３６回オートサービスショー２０１９にて発表

本発明の実施形態は、自動車が保安基準に適合しているかの検査を実施する装置（以下、「車検機器」と称する。）に設置される車両検査装置に関する。

国の車検場等では、自動車のブレーキや速度計を検査するための車両検査装置が設置されている。この種の車両検査装置は、検査車両の車輪を乗せる複数台の支持部を備え、検査車両を走行させずにその場で車輪だけを回転及び停止させて、様々な計測を行う構造を有している事例がある（例えば、特許文献１参照。）。一般的な車両検査装置は、１台の支持部を備えた固定ユニットに対して離接可能な１台の支持部を備えた可動ユニットを有する。検査車両の車種により異なるホイールベースに合わせて可動ユニットを固定ユニットに対して前後方向に移動させる。

このような車両検査装置で例えば速度計の検査を行う場合、検査車両の駆動側の車輪を駆動し、駆動側の車輪が乗せられた側の固定ユニット又は可動ユニットで速度計測し、検査車両の速度計との誤差を測定するようにしている。一般的な車種の場合、検査車両の駆動側の車輪だけを回転させれば、検査車両の速度計に速度が表示される。

しかし、一部の車種については、非駆動側の車輪も回転させなければ検査車両の速度計に速度が表示されない場合がある。このため、駆動側の車輪と非駆動側の車輪との回転速度を一致させる必要がある。例えば、駆動側の車輪の回転力を非駆動側の車輪側に伝えるために無端ベルト等を用いて伝達する車両検査装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１３－１６０７４６号公報 特開２０１６－０５７２０９号公報

上述した車両検査装置では次のような問題があった。すなわち、上述したように、可動ユニットは車両毎に異なるホイールベースに合わせて前後方向に移動させるため、無端ベルトを適切な張力を保ちながら適切に掛け渡すためには、アーム等の複雑な機構が必要となる。また、車両検査装置を設置するために検査ラインの床面に対して深い位置まで掘り下げる必要がある。したがって、車両検査装置及び設置費用のいずれもコストが高くなっていた。

そこで、本発明は、少なくとも速度計試験及びブレーキ試験を含む車両検査を行う場合において、簡易な機構及び制御によって駆動側の車輪と非駆動側の車輪との回転速度を同期させることができ、装置コストや設置コストを低減できる車両検査装置を提供することを目的とする。

本実施形態は、検査車両に対し少なくとも速度計試験及びブレーキ試験を行う車両検査装置において、前記検査車両の左右一対の第１車輪を乗せてその場で回転可能に支持すると共に、前記第１車輪を回転駆動可能に配置された第１電動モータ及び前記第１車輪の回転速度を検出する第１回転速度センサを有する第１支持部を備えた固定ユニットと、前記固定ユニットに対して前記検査車両の前後方向に沿って前記固定ユニットに離接する方向に移動可能に設けられ、前記検査車両の左右一対の第２車輪を乗せて回転可能に支持すると共に、前記第２車輪を回転駆動可能に配置された第２電動モータ及び前記第２車輪の回転速度を計測する第２回転速度センサを有する第２支持部を備えた可動ユニットと、前記検査車両の駆動時に、前記第１回転速度センサ及び前記第２回転速度センサで計測した回転速度から前記第１車輪及び前記第２車輪の駆動及び非駆動を判定し、前記第１回転速度センサにおいて先に回転速度が計測された場合には前記第２電動モータを前記第１回転速度センサで計測された前記回転速度で駆動し、前記第２回転速度センサにおいて先に回転速度が計測された場合には前記第１電動モータを前記第２回転速度センサで計測された前記回転速度で駆動する同期回転制御部を備えている。

少なくとも速度計試験及びブレーキ試験を含む車両検査を行う場合において、簡易な機構及び制御によって駆動側の車輪と非駆動側の車輪との回転速度を同期させることができ、装置コストや設置コストを低減できる。

図１は、実施形態に係る車両検査装置の概要を示す斜視図である。 図２は、同車両検査装置に組み込まれた制御部の概要を示す説明図である。 図３は、同車両検査装置を示す平面図である。 図４は、同車両検査装置を一部切欠して示す側面図である。

以下、実施形態にかかる車両検査装置１０の構造について図面を用いて説明する。

車両検査装置１０は、車検場の検査ラインＬで、排ガス検査装置、ヘッドライト検査装置、サイドスリップ検査装置等と共に配置される検査装置の一つである。検査車両Ｖは、検査ラインに配置されたこれらの各検査装置を用いて順番に各種の検査を実行される。検査ラインの床面にはピットＰと呼ばれる長方形状の凹部が設置されている。

図１に示すように、車両検査装置１０は、ピットＰに埋め込まれて設置される検査装置２０と、検査装置２０に接続されて検査装置２０の制御を行う制御システム１００を備えている。

検査装置２０は、検査車両Ｖの移動方向Ｆの前方に固定ユニット３０と、この固定ユニット３０の後方に可動ユニット４０を備えている。なお、固定ユニット３０と可動ユニット４０との前後の位置関係は逆としてもよい。以下の説明では、検査車両の移動方向Ｆを前方とし、移動方向Ｆと逆方向を後方とする。

固定ユニット３０は、検査車両Ｖの前輪側の左右のタイヤ（第１車輪）を乗せて回転可能に支持する第１支持部３２を有している。固定ユニット３０の第１支持部３２は、車検場の床面の高さに合わせて配置され、検査車両Ｖが第１支持部３２に進入するときに凹凸が少なくなるように、適切な深さでピットＰ内に埋設される。

第１支持部３２は、検査車両Ｖの左右のタイヤを乗せるローラユニット３４，３５を有している。検査車両Ｖの移動方向Ｆの左側のタイヤは、ローラユニット３４に乗せられる。そして、検査車両Ｖの右側のタイヤは、ローラユニット３５に乗せられる。

ローラユニット３４は、移動方向Ｆの前方に配置されたスピードローラ３４ａと移動方向Ｆの後方に配置されたブレーキローラ３４ｂとを含む。ローラユニット３５は、移動方向Ｆの前方に配置されたスピードローラ３５ａと移動方向Ｆの後方に配置されたブレーキローラ３５ｂとを含む。スピードローラ３４ａとスピードローラ３５ａとはクラッチ機構やカップリング等を介して一体的に回転する。

スピードローラ３４ａ，３５ａは、制御システム１００からの駆動信号によって所定の回転速度で回転する第１電動モータ３７を備えている。スピードローラ３４ａ，３５ａは、その回転数に基づいて検査車両Ｖの前輪側の回転速度を検出し、制御システム１００に送信する第１回転速度センサ３８を備えている。ブレーキローラ３４ｂ，３５ｂは、制御システム１００からの制動信号によって所定の制動力を加えるブレーキ用ギアモータ３６を備えている。

可動ユニット４０は、固定ユニット３０と同様に、車検場の床面の高さに合わせて、検査車両Ｖの車両検査装置１０への進入を妨げない程度の凹凸になるように、適切な深さでピットＰ内に埋設される。

可動ユニット４０は、移動機構４１と、検査車両Ｖの後輪側の左右のタイヤ（第２車輪）を乗せて回転可能に支持する第２支持部４２を有している。第２支持部４２は、移動機構４１によって検査車両Ｖの前後方向に沿って往復動する固定ユニット３０に対して離接する方向に移動可能となっている。

移動機構４１は、ピットＰに設置された台座レール４１ａと、この台座レール４１ａ上を往復動自在に移動する可動フレーム４１ｂを備えている。第２支持部４２は、可動フレーム４１ｂに取り付けられ、一体に移動可能となっている。

第２支持部４２は、検査車両Ｖの左右のタイヤそれぞれを乗せるローラユニット４４とローラユニット４５とを有する。検査車両Ｖの左側のタイヤは、ローラユニット４４に乗せられる。そして、検査車両の右側のタイヤは、ローラユニット４５に乗せられる。ローラユニット４４は、移動方向Ｆの前方に配置されたスピードローラ４４ａと移動方向Ｆの後方に配置されたブレーキローラ４４ｂとを含む。ローラユニット４５は、移動方向Ｆの前方に配置されたスピードローラ４５ａと移動方向Ｆの後方に配置されたブレーキローラ４５ｂとを含む。スピードローラ４４ａとスピードローラ４５ａとはクラッチ機構やカップリング等を介して一体的に回転する。

スピードローラ４４ａ，４５ａは、制御システム１００からの駆動信号によって所定の回転速度で回転する第２電動モータ４７を備えている。スピードローラ４４ａ，４５ａは、その回転数に基づいて検査車両Ｖの後輪側の回転速度を計測し、制御システム１００に送信する第２回転速度センサ４８を備えている。ブレーキローラ４４ｂ，４５ｂは、制御システム１００からの制動信号によって所定の制動力を加えるブレーキ用ギアモータ４６を備えている。

図２に示すように、制御システム１００は、検査装置２０を制御して検査を実行する検査装置制御部１１０と、後述するように固定ユニット３０と可動ユニット４０とを同調させる同期回転制御部１２０と、操作者が操作して検査装置制御部１１０に必要な情報を入力する操作部１３０と、検査車両Ｖに乗った検査担当者に各種の情報を提示する表示部１４０を備えている。

検査装置制御部１１０は、車検に必要な動作を行うための制御プログラムが読み込まれたコントローラ１１１を備えている。コントローラ１１１には、検査装置２０の各部を制御する駆動制御部１１２と、検査装置２０に設けられたセンサ類から信号が入力される入力部１１３を備えている。

同期回転制御部１２０は、同調制御に必要な動作を行うための制御プログラムが読み込まれたコントローラ１２１を備えている。コントローラ１２１には、検査装置２０の第１回転速度センサ３８及び第２回転速度センサ４８から回転速度信号が入力される信号入力部１２２に第１電動モータ３７及び第２電動モータ４７のいずれかに駆動信号を送信する同期信号出力部１２３が接続されている。

このように構成された車両検査装置１０は、次のようにして車両検査を行う。車両検査は、操作部１３０を操作する操作担当者、検査車両Ｖに乗車する検査担当者の複数名で行う。最初に、操作担当者は、操作部１３０から検査車両Ｖに関する各種のデータ、及び、検査の種類、ここでは「スピードメータの試験」を入力する。なお、「ブレーキの試験」等の他の項目を入力してもよい。なお、検査車両Ｖは前輪駆動で、かつ、スピードメータのセンサは後輪に取り付けられている車種とする。

検査装置制御部１１０では、操作部１３０を介して入力された各種データや検査の種類に基づいて可動ユニット４０を適切な位置に移動する。なお、可動ユニット４０は手動で移動させるようにしてもよい。この可動ユニット４０の移動は、検査車両Ｖが検査装置２０に進入する前に行ってもよく、また、検査車両Ｖが検査装置２０に進入して、前輪Ｖ１が第１支持部３２に乗せた後に行ってもよい。いずれの場合も、検査車両Ｖの後輪Ｖ２を第２支持部４２に乗せる。

検査車両Ｖが所定の検査位置へセットされると、検査装置制御部１１０の駆動制御部１１２によって、第１支持部３２のローラユニット３４，３５及び第２支持部４２のローラユニット４４，４５はロック等が解除される。さらに、コントローラ１１１によって、検査車両Ｖに乗った検査担当者に表示部１４０によって検査開始を伝える。

検査担当者は、検査車両Ｖを操作し、指定速度（例えば時速４０キロ）まで加速する操作を行う。検査車両Ｖの前輪Ｖ１は、停止状態から徐々に回転を速め、第１支持部３２のローラユニット３４，３５上で回転し、その回転速度は、第１回転速度センサ３８によって検出され、入力部１１３及び信号入力部１２２に入力される。一方、検査車両Ｖの後輪Ｖ２は、第２支持部４２のローラユニット４４，４５上で停止しており、その回転速度（つまり速度ゼロ）は、第２回転速度センサ４８によって検出され、入力部１１３と信号入力部１２２に入力される。コントローラ１２１では信号入力部１２２によって入力波形を監視し、第１支持部３２側が駆動輪、第２支持部４２側が非駆動輪であることを認識する。検査担当者が加速を開始してから駆動輪と非駆動輪の判定を行うまで例えば０．５秒程度である。

コントローラ１２１は、同期信号出力部１２３によって、第２支持部４２のローラユニット４４，４５を所定の回転速度で回転させるため、第２電動モータ４７を起動し、後輪Ｖ２を前輪Ｖ１に追従させる。第２電動モータ４７が前輪Ｖ１の速度まで達する。さらに、前輪Ｖ１がさらに加速されると後輪Ｖ２も同様に加速し、常に同じ速度になるように回転する。そして、検査車両Ｖに乗った検査担当者が検査車両Ｖのスピードメータが指定速度に達したことを、操作担当者に合図して伝える。この時の第２回転速度センサ４８からの出力値が検査車両Ｖの正確な速度であるから、指定速度を表示しているスピードメータの読みとの誤差が判る。誤差が許容範囲内か許容範囲外であるかによって検査結果が判定される。その後、検査担当者がブレーキを踏んで停止させて検査が終了する。なお、ブレーキの試験を同時に行ってもよい。

このようにして、検査車両Ｖが前輪駆動で、かつ、スピードメータのセンサが後輪に取り付けられている車種であっても、スピードメータに対応する検査を実施することができる。また、可動ユニット４０のローラユニット４４，４５を、固定ユニット３０のローラユニット３４，３５の回転速度に追従させるための機構が、第１回転速度センサ３８及び第２回転速度センサ４８、第１電動モータ３７及び第２電動モータ４７、同期回転制御部１２０のみとなる。近年、電動モータは小型・低価格であっても高出力・高トルクのものが有り、可動ユニット４０を前後方向に移動させる構成も軽量化できる。さらに、ベルト機構やアーム機構等を設置する場合に比べて設置スペースが少なくなり、ピットＰの深さも浅くでき、設置費用も軽減できる。同期回転制御部１２０は、制御システム１００の回路構成及び制御プログラムを僅かに変更するのみで追加できる。

このため、簡易な機構及び制御によって駆動側の車輪と非駆動側の車輪との回転速度を同期させることができ、装置コストや設置コストを低減できることとなる。なお、上述した例では、検査車両Ｖとして前輪駆動で、かつ、スピードメータのセンサは後輪に取り付けられている車種としたが、これに限らない。例えば、後輪駆動で、かつ、スピードメータのセンサは前輪に取り付けられている車種にも適用できる。また、駆動側とスピードメータのセンサが取り付けられている側が同じであっても、駆動側のローラユニットに取り付けられた回転速度センサで速度を測ることになるので、制御プログラムを変更することなく、適用可能である。

上述した実施形態においては、検査車両の例として、２軸車を挙げたが、３軸以上の車両であっても適用可能である。また、本実施形態においては、ローラユニットの一方のローラをスピードローラと呼称し、他方をブレーキローラと呼称したが、両ローラとも駆動機構及びブレーキ機構を備えている。このため、どちらのローラでも駆動及び制動の両方の働きをすることが可能である。さらに、検査車両のデータについては操作部から入力すると説明したが、前検査装置から引き継いだデータや、画像認識によって車種を特定してサーバに格納されているデータベースに基づいて入力してもよい。この他、各種寸法を画像認識によって測定して自動的に入力するようにしてもよい。また、操作担当者と検査担当者は兼ねてもよく、その場合は１名で行うことも可能である。さらに、上述した実施形態では、ピットに設ける場合について説明したが、床上設置のタイプにも同様に適用できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１０…車両検査装置、２０…検査装置、３０…固定ユニット、３２…第１支持部、３４…ローラユニット、３４ａ…スピードローラ、３４ｂ…ブレーキローラ、３５…ローラユニット、３５ａ…スピードローラ、３５ｂ…ブレーキローラ、３６…ブレーキ用ギアモータ、３７…第１電動モータ、３８…第１回転速度センサ、４０…可動ユニット、４１…移動機構、４１ａ…台座レール、４１ｂ…可動フレーム、４２…第２支持部、４４…ローラユニット、４４ａ…スピードローラ、４４ｂ…ブレーキローラ、４５…ローラユニット、４５ａ…スピードローラ、４５ｂ…ブレーキローラ、４６…ブレーキ用ギアモータ、４７…第２電動モータ、４８…第２回転速度センサ、１００…制御システム、１１０…検査装置制御部、１１１…コントローラ、１１２…駆動制御部、１１３…入力部、１２０…同期回転制御部、１２１…コントローラ、１２２…信号入力部、１２３…同期信号出力部、１３０…操作部、１４０…表示部、Ｆ…移動方向、Ｌ…検査ライン、Ｐ…ピット、Ｖ…検査車両、Ｖ１…前輪、Ｖ２…後輪。

Claims (1)

1. 検査車両に対し少なくとも速度計試験及びブレーキ試験を行う車両検査装置において、
   前記検査車両の左右一対の第１車輪を乗せてその場で回転可能に支持すると共に、前記第１車輪を回転駆動可能に配置された第１電動モータ及び前記第１車輪の回転速度を検出する第１回転速度センサを有する第１支持部を備えた固定ユニットと、
   前記固定ユニットに対して前記検査車両の前後方向に沿って前記固定ユニットに離接する方向に移動可能に設けられ、前記検査車両の左右一対の第２車輪を乗せて回転可能に支持すると共に、前記第２車輪を回転駆動可能に配置された第２電動モータ及び前記第２車輪の回転速度を計測する第２回転速度センサを有する第２支持部を備えた可動ユニットと、
   前記検査車両の駆動時に、前記第１回転速度センサ及び前記第２回転速度センサで計測した回転速度から前記第１車輪及び前記第２車輪の駆動及び非駆動を判定し、前記第１回転速度センサにおいて先に回転速度が計測された場合には前記第２電動モータを前記第１回転速度センサで計測された前記回転速度で駆動し、前記第２回転速度センサにおいて先に回転速度が計測された場合には前記第１電動モータを前記第２回転速度センサで計測された前記回転速度で駆動する同期回転制御部を備えている車両検査装置。