JPH0317502A - 車両における測定点の位置検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両、特に自動車広くは航空機等の他の乗物も
包含する車両における種々の測定点を検査する位置検査
装置に関する． 関する車両の対称性、および車両の特性を示すいくつか
のポイントすなわちボジショニングの良・不良を検証し
て、車両の系統的検査を実施することが有益であろう． 今目では、車両に重大な事故が発生した場合車両の精密
検査を行なうためには、「マーブル上の通過」のオペレ
ーションによる他ない．自動車に事故が生じた場合、変
形した部分をその最初のポジションに復元するべく、そ
れらの部分の検査●矯正が行なわれる．このために今日
用いられているのは、長方形の金属製シャーシを含むマ
ーブルで、その上に車体の底部を把持する４木のジョー
を介して車両を取付ける。この４木のジョーの縦●横の
寸法および高さは、修理車両のタイプによって左右され
る．車両が正しく位置づけられ，マーブル上に固定され
ると、マーブルの上、および車両の下に、縦の目盛りを
付したスケールのある測定用フレームが取付けられる．
車両の変形してない部分から採択した、基準としての３
ｔＡ整点を考慮しつつ、車両に対してフレームの位置づ
けを完了すれば、シャーシのマーブル上のブロッキング
を行なう．測定用フレーム上には、目盛り付きスケール
が横に固定され、その上をキャリッジが滑動する．この
キャリー２ジには、測定用合わせビンまたは縦方向の調
節可能の「タワー」が備えられ、これにより一高さ位置
は目盛り付き指示部で定められる． 修理工は、車両の各タイプ別に、特性を示すい〈つかの
ポイントにつき三つの寸法と、各点の測定用の付属品を
用いる．各種の値を、それぞれ縦のスケール、横のスケ
ールおよびタワーから読み取る。

（発明が解決しようとする課題） この方法は、多くの理由から決して満足すべき結果を享
えるものではない．第一にこの方法は、完全に手動の測
定を必要とし、しかもしばしば接近し難い場所で行なわ
ねばならないため、ミスを生ずる恐れがある．さらに，
車両の度形および車両の固定用、矯正用および検査用の
装置の存在を考えれば、車体即ちシャーシーのすべての
点にアブローチするのは不可能である．最後に，基準の
座標に基づき、技術情報カード上に確認されたポイント
の座標を計算しなければならないため、長時間の疲労多
き作業を要するので、ミスが発生する恐れがある．また
オペレータは、行なったｌＦ４定の値を基準情報力一ド
記・戊の側定点の値に対照しなければならない． また、車両の変形の有無および変形部分の確認を行うと
ともに，メーカの基準寸法に対する測定点の偏差値を測
定することも必要である．このような事情に鑑みて本発
明は測定する車内を測定用シャーシーに取付けることな
く、また測定工具を車両に接触させずに車両の変形の有
無ならびに車両における種々の測定点の位置検査を可能
とする検査装置を提供することを目的としている． （課題を解決するための手段） このために，本装置には下記のものが含まれる． 測定する各点とテレメータとの距離を測定するテレメー
タと、 ２つの垂直回転軸の移動範囲内で前記テレメータを位置
づける操作手段と、 ２組のステッピングモータおよび２種の回転運動を行な
う減速装置と、 ７ｙＮ記テレメータによるそれぞれの距離測定値を得て
、各軸周りの回転中での通過数を記憶しつつステッピン
グモータを駆動制御し、さらにテレメータと各点の間の
距離および測定される種々の点の間の距離および測定さ
れる種々の点の間のビーム回転角に基づいて少なくとも
２点間の距離または予め測定された１点に対する少な〈
とも１点の座標を計算するマイクロプロセッサを有する
コンピュータと、を備えたことを特徴としている． 他の請求項によれば、本発明の装置にレーザテレメータ
を含み、かつこのテレメータに対する距離が測定される
各点にレーザ光線がその放射方向に反射するターゲット
が設けられる．また、コンピュータにはいくつかの点の
座標または車両のいくつかの点間の距離における理論値
を記憶するメモリと、これらの理論値と測定値を比較す
る比較器または測定値相互を比較する比較器とを備えて
いる． （作　用） 上記構成により、本装置では、車両と接触せずに、下記
のごときさまざまの車両検査を行なうことができる．す
なわち、側面における間隔（車輪の軸距、ドア蝶番、側
面ガラス角度、屋根といの辺縁）の測定、車両のシャー
シーの下にある諸点の測定、車輪の平行性の測定，キャ
ンパ角、キャスタ角および駆動輪の取付け角度の測定等
である． 本発明の特徴のひとつによれば、本装置では−ｉの測定
範囲に属する車両の各点に、反射性のターゲットが固定
される．レーザ光線の反射を助け，光線を正しく位置づ
け得るこのターゲットは、測定すべき点の周囲の＃徴に
応じて、磁気的手段，取りはずし可能な接着、またはく
さび｝｝―めを用いて，固定することができる．加えて
，各ターゲットでのレーザ光線の焦点を自動的に決定可
能にするため、テレメータはまた、受けるレーザ光線の
光度測定用としても構成され、コンピュータは，レーザ
光線の位置づけをステッピング・モータの駆動により操
作できるように配置され，レーザ光線をターゲットに対
して移動させ、最大光度の受信までに到らしめるのであ
る． したがって、オペレータはある点の膓足前にレーザ光線
を用いこの点を簡単に照準し，ついで、Δ一定すべき点
に照準するための手順を指令さえすればよい． 本装置の第１の実施例によれば、テレメータは、准直な
２回転軸に沿う連結サポート上に取付けられ、この２軸
の交点は、テレメータの測定基準点に合致している． 木装置の第２の実施例によれば、テレメータは固定サポ
ート上に取付けられ、レーザ光線は、２垂直軸周りに連
結され、この重直軸の移動範囲内で操作されるミラーに
向けられる．このｚ軸の交点は、ミラー上のレーザ光線
の到達点と合致している． ミラーは、移動に際しテレメータより軽量なので、この
第２実施例では，出力の低いモータ軽量の連結システム
を利用でき、かつレーザ光線の到達点と、２回転軸の交
点の合致に関する調整の単純化が可能になる． 本発明の今ひとつの別の特徴によれば、１つの電子装置
が含まれ、これによって、コンピュータの要求に応じ、
既知のコースに従い放射ビームの一部分をレセプタに反
射させ得るため，照準を合わせる修正の可能性が与えら
れる．これによって、温度または大気圧のごときパラメ
ータが変化した場合も、それによる専攻を即時に防ぐこ
とができる． 特筆すべきは、本装置には、テレメータを取付けるキャ
リッジが含まれることである．車両の下の測定を行なう
ためには、キャリッジをできる限り低くして、車両を持
上げすぎないようにする方が有利である．この場合には
，コンンールをキャリッジに取付けない．逆に、本装置
で側面の測定を行なう場合は、コンソール、モニターお
よびキーボードをキャリッジに取付けることができる．
測定結果の編集を行なうコンピュータとプリンターは、
それぞれ固定位置に取付けられる． 同様にして、側面測定の場合には、トンネルを配置する
こともできる．この場合は、同一のコンピュータで制御
される２個のテレメータをトンネル内の固定サポート上
に取付けるのである． ともあれ、本発明は、以下の記述によってさらによく理
解されるであろう．この記述は、付属の略図を参照しつ
つ、非限定的な実施例として、木装置の好適な実施例を
示したものである． （実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する．本発明の装
置は木質的にテレメータレーザを右し、その作動状態は
第１図および第２図に示されている． このレーザ装置はキャリッジ３のフレーム内に取付けら
れ，該羊ヤリッジ３は、キャスタ４と、Ａ一定時にキャ
リッジ３の安定性を確保するための３本の嵌会式脚５を
備えている．キャリッジ３の上面には、コンソール６と
モニター７を取付けてある．テレメータ２は、該テレメ
ータ２と測定すべき点との距離を測定するためのもので
ある． この距離測定は、光線の伝達時間の測定によって行なわ
れ、ついでこの測定から位相差が測定されるに到る．測
定すべき距離をＤとし、光の速度をＣとすれば，伝達時
間ｔは下記に等しい． ｔ＝２Ｄ／Ｃ ０．１ｍｍという解答を得れば、これは時間にして約０
．８　ｐｓという解答であることを意味する．この値が
余りに微小なことを考慮し，高周波の搬送波に関する位
相差の測定にいたる方法が選択されている．このために
レーザ装置を形戊するレーザー●ダイオードのビームを
、高周波に変調し、ターゲットで拡散して同じ周波数に
変調し，フォト●レセプタで集束して増幅するのである
． したがって、伝達時間は高周波の２信号の位相差の形態
で示され、位相の測定は２高周波信号に関する周波数を
変更（位相差は修正されていない）して低周波で行なわ
れる． つまり、求める距離は、測定される位相に正比例するこ
とになる． さらに、測定を主導する集積電子装置があり、これによ
って、制御装置の要求にもとづき、既知のコースに従い
レーザ装置のビームの一部分をレセプタに送信し得るた
め、照準を合せる修正が簡単に行なわれ、温度または大
気圧のごときパラメータが変化した場合も、これによる
１ｓ陵の発生をその時点で防ぐことができるのである． この装置は、要求に応じて、下記の２種の測定を行なう
ことができる． ■　受信ダイオードと照準ターゲットとの距離の測定．
約Ｏｍから５ｍまでの距離について測定の精度は約０．
２ｍｍである． （０　装置の受けるレーザ光線の光度測定．この測定法
は、ターゲットでの光線の自動的位２１調節を行なうた
め開発されたものである．この位ｉｌｌ　２ｇｌ　ｍを
可能にするため、ターゲットは、テレメータ２の方向に
おけるレーザ光線の反射を増大させるように形成されて
いる．各ターゲットの表面は、よく反射するように作製
してある．すなわち、たとえばごく小径の球状ガラスで
構威し、ターゲットの中心に黒色のリングをプリントし
て、この面で最大光度の反射をなし得るようにしてある
． 非常に広いスペースをレーザ光線で走査するために、テ
レメータ２は，互いに直交する回転軸９と１０周りに移
動可能に連結されたサポート８上に取付けてある．前記
の２軸をめぐる回転が，テレメータ２に関与して来ると
きに、測定基準点を固定して置くため、このｚ軸の交点
は，テレメータ２の測定基準点と合致するようになって
いる． 上記の配置は、第３図に示してある． レーザ光線の流れを得るためのいま１つの方法の概略を
第４図に示してある．この場合には，テレメータ２は固
定され、レーザ光線Ｒはミラー１２に向けられる．この
ミラー１２は，２垂直軸の移動範囲内で操作されるもの
で，このｚ軸の交点はミラー上の光線の到達点と合致し
ている． どのような方法を考えるにせよ、回転は、２組のステッ
ピング●モータと、軸９　，　ｔｏの末端に取付けた減
速装置で確実に行なわれる．これによって、点Ｐ１の照
準と、点Ｐ２の照準の間の関連する角変位を，！！わめ
てすぐれた精度（角度＋ｏ．ｏｏｔ　’　）で制御し得
る．この装置はまた、マイクロプロセッサを備えたコン
ピュータも含んでいる．このコンピュータの作用は次の
通りである． テレメータのキヤリプレーションを制御し、テレメータ
２による測定が可能である．ステッピング●モータを制
御し、各軸につき行なわれる通過数を記憶する． 測定する種々の点との距離を計算する．２つづつこれら
の距離を比較する． 最初の測定の点に対し、少なくともｌ点の座標を計算す
る． 車両のタイプ別および年度別の理論値を記憶する． 得た結果のディスプレイを，日時を付して形或すること
． 得た結果のエディティングを、日時を付してプリンタ上
に作威すること． 第５図および第６図は、車両ｌ３の側面の測定を行なう
方法を示したものである．この車両は、ほぼ平らな表面
１４上で，その車輪の上に載っている．測定する種々の
方向に、光線２を次々と移動させ得るに足るだけの距離
を車両から保って、車両の両側につき測定リングとコン
トロールを行なう装置を含むキャリッジ３の位置をオペ
レーターは定める， 前部と後部の両車一間の距離を測定しようとする場合は
、車両のリムに部品１５を取付ける．この部品の軸の面
に位置する部分には、ターゲッ｝１Ｂが含まれており，
これがレーザ光線をその放射方向に反射する．オペレー
タは第１のターケットにレーザ光線を導び〈．ついでコ
ンソールの作動スイッチを押して、ターゲー７トの中心
の自動的リサーチを始動させる．これは、この中心上の
光線の自動的位置づけを行なうためである． 測定位置決め確認後，才ベレーターは、別のターゲット
を照準するために光線を方向づける．確認後、２車輪の
軸間距離のみを測定すればよい場合は、オペレーターは
この長さの計算を指令する．この長さは、テレメータ２
と各ターゲットとの距離および１つのターゲー７トから
他のターゲットへ移動するためにテレメータ２が旋回す
る角度を計測して得られる． 同じオペレーションの間に、円形の工具ｌ７上に取付け
たターゲット１Ｂを照準することもできる．この工具に
は、ＭＡＣ　　ＰＨＥＲＳＯＮダンパーの取付点上に支
持された部品ｌ８が含まれている． 測定が車両のｌ側で行なわれた時点で、キャリッジは車
両の他の側に運ばれ、対応する測定を行ない、ついで両
方の結果をコンピュータで比較する． 検査用トンネルの場合は、２個のテレメータ２をトンネ
ルの両側に配置し，その間を車両を通過させることもで
きる．この場合にはオペレーターは、もはやキャリッジ
を操作せず、同一のコンピュータで制御される２個のテ
レメータによって，即時に結果が得られる． 同じ方法は、車両の車体自体の検査にも用いることがで
きる．この場合には、車体の特性を正確に示す諸点−ド
ア蝶番、屋根とい末端、前面ガラスや側面ガラスの角度
等一に，レーザ光線を差向ければよい． 車両の１側と他の側との間における距離の計算結果の比
較も可能である．あるいはさらに、この距離の計算結果
を基準となる理論値に対照することもできる． 本発明による装置はまた，精密な側面測定を行なうこと
もできる．この場合には、車両はもはやその車輪上には
載ってなく、車輪は取外され、車輪用工具ｌ５ももはや
車輪に取付けるのではな〈、ハブまたはブレーキディス
クに取付けるのである． 同様にして，車輪の平行性、キャンパ角、キャスタ角、
または、ステアードホイール、駆動輪または非駆動輪の
止め角度の測定も行なうことができる． このためには，ターゲットを備えた工具を配置すればよ
い．この工具は、工具の中心にある１ターゲットと車輪
の軸上に中心を持つ円に沿って配置した数個（たとえば
４個）のターゲットを備えている．測定方法は前記のも
のと同様であるが，この方法ではさらに、ハブの回転を
関連させることによる、車輪の歪みや真円度の検査、前
車軸と後車軸との間の長さおよび角度の比較、駆動輪を
とめたときの角度の確認を行なうことができる． 第９図と第１０図は、下方よりの車両の検査方法を示し
たものである． この検査では、車両ｌ３はエレベーター（図示略）の上
に置かれ，テレメータ２だけを藏せたキャリッジ１９が
、車両の下ほぼその中央で滑動する．コンソール２２を
載せたキャリッジ２２が、ケーブル２３でキャリッジｌ
９に連結している．車両のシャーシー上のいくつかの目
立つポイントに、照準を定めることが可能である．図面
に示した実施例では、この数は８で、ＡからＨまでの文
字の記号を付けてある． オペレーターは、車両の変形してない区域中の１点から
測定を始め、逐次その他の点のレベルの測定を行ない、
コンピュータは、種々の点の理論的座標およびこれら各
点の距離を記憶し、測定された位置と、理論的位置との
間に偏差を生じた場合は、それを示す． 余り一般的でないタイプの車両の場合には、オペレータ
ーは測定情報カードを用いないこともあり得る．ただし
その代り、彼は車両の対称性について、きわめて厳密な
検査を行なう．これは、車両の片側と反対側にあるい〈
つかの点の間の、それぞれの長さの比較、また車両の対
称軸に対する、この対称軸切断の該当の線間の交叉点の
計算によって行なう。

すべて上記の測定の種類およびその結果の利用は、コン
ピュータの用いる情報処理プログラムによって定められ
る． 前記のところの結果として，本発明は、現在の技術に大
声な改良をもたらすものと言えよう．それは、車両の特
性を示す諸点の位置の検査装置を提供し、かつ、車両と
の接触ないし車両に対する特別の関与も行なわずに、測
定値と理論値との適合を検証し得るからである．加えて
、この装置はまた２車両の修理の場合にも用いることが
できる．伺となればオペレーターは、木装置によって、
車両の変形した範囲およびひずみの値を決定し得て、そ
れにより、最初の寸法に適合すべ〈立戻るには、車両に
どのように手を加えるべきかを決定できるからである． 本発明の範囲を逸脱しない限り、レーザー・テレメータ
による測定以外の、他の測定方法も考え得ることを注記
して置く． （発明の効果） 以上説明したことから明らかなように、本発明は測定す
る車両を測定用シャーシに取付けることなく、また工具
と車両との接触も必要とせずに車両の変形に関する情報
を得ることができる． また、反射ターゲットを測定部分に取付けることにより
レーザ光線の照準合せが容易にでき、より正確な測定を
可能にする．

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、キャリッジに取付けられた測定
制御装置の正面および背面を示す各斜視図、 第３図および第４図は、レーザ光線の可能性を示す各模
式図、 第５図および第６図は、車両の側面での測定点との距離
を測る状態を示す平面図および正面図、 第７図は、車輪中心に取付けたターゲットを示す概略図
、 第８図は、ＭＡＣ　　ＰＨＥＲＳＯＮダンパーを取付け
た円形工具にターゲットを設けた状態を示す図、 第９図および第１０図は、下方よりの車両の検査方法を
示す図面である．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）測定する各点とテレメータとの距離を測定するテレ
   メータ（２）と、 ２つの垂直回転軸回りにテレメータを方向づける手段（
   ９、１０）と、 ２つのステッピングモータと、２つの回転作動を保証す
   る減速装置、および 前記テレメータによるそれぞれの距離測定値を得て、各
   軸周りの回転中での通過数を記憶しつつ、ステッピング
   モータを駆動制御し、さらにテレメータと各点の間の距
   離および測定される種々の点の間の距離および測定され
   る種々の点の間のビーム回転角に基づいて少なくとも２
   点間の距離または予め測定された１点に対する少なくと
   も１点の座標を計算するマイクロプロセッサを有するコ
   ンピュータと、を備えたことを特徴とする車両における
   測定点の位置検査装置。 ２）テレメータ・レーザ（２）を含み、該テレメータに
   対する距離が測定される各点にレーザ光線の放射方向に
   この光線を反射するターゲットが設けられている請求項
   １記載の装置。 ３）コンピュータがいくつかの点の座標、または車両の
   いくつかの点間の距離の理論値を記憶するメモリと、こ
   れらの理論値と測定値を比較する比較器または測定値相
   互を比較する比較器とを備えていることを特徴とする請
   求項１または２記載の装置。 ４）一連の測定に属する車両の各点を定めるための反射
   ターゲット（１６）を含むことを特徴とする請求項１な
   いし３のいずれかに記載の装置。 ５）テレメータは受信するレーザ光線の光度も測定可能
   であり、コンピュータはステッピングモータを駆動制御
   してレーザ光線のポジションを決め、レーザ光線をター
   ゲットに向けて移動させるとともにターゲットが最大光
   度を受けるように配置されていることを特徴とする請求
   項４記載の装置。 ６）２つの垂直回転軸（９、１０）に沿う連結サポート
   （８）上にテレメータ（２）が取付けられ、この２軸の
   交点がテレメータの測定基準点と合致している請求項１
   ないし５のいずれかに記載の装置。 ７）テレメータ（２）が固定サポート上に取付けられレ
   ーザ光線がミラー（１２）に向けられ、該ミラーは２つ
   の垂直軸回りに連結され、この２軸の交点がミラーにお
   けるレーザ光線の到達点と合致している請求項１ないし
   ５のいずれかに記載の装置。 ８）コンピュータの指令に応答して、電子装置が既知の
   コースに従い放射ビームの一部分をリセプタに送信して
   レーザの照準を修正し、その結果、温度又は大気圧等の
   パラメータの変化が生じた場合にこれによる事故をその
   時点で防止することを特徴とする請求項１ないし７のい
   ずれかに記載の装置。 ９）キャリッジ（３）を備え、このキャリッジ上にテレ
   メータ（２）が取付けられていることを特徴とする請求
   項１ないし８のいずれかに記載の装置。