JPH10197230A - ホイールアラインメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法 - Google Patents
ホイールアラインメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法Info
- Publication number
- JPH10197230A JPH10197230A JP9002388A JP238897A JPH10197230A JP H10197230 A JPH10197230 A JP H10197230A JP 9002388 A JP9002388 A JP 9002388A JP 238897 A JP238897 A JP 238897A JP H10197230 A JPH10197230 A JP H10197230A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measurement
- distance
- focus
- wheel alignment
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01B2210/14—One or more cameras or other optical devices capable of acquiring a two-dimensional image
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定距離レンジを広く確保するとともに、分
解能が高く高精度なホイールアラインメント測定を行
う。 【解決手段】 レーザ変位計6-1〜6-4の出力信号DL
D1 〜DLD4に基づき演算処理部28は、測定プレー
トの測定面までの距離を算出し、測距信号SYをズーム
フォーカス制御ユニット29に出力する。これによりズ
ームフォーカス制御ユニットは、カラーCCDカメラ5
Bによる撮像対象領域の面積がほぼ一定となるように、
かつ、フォーカス調整を行えるようにレンズ位置制御信
号LPCを生成し、ズーム・フォーカスユニット駆動部
に出力するので、測定面までの距離が変化しても、測定
精度が低下することがなく、測定精度を維持したまま
で、測定可能(距離)範囲を拡げることができる。
解能が高く高精度なホイールアラインメント測定を行
う。 【解決手段】 レーザ変位計6-1〜6-4の出力信号DL
D1 〜DLD4に基づき演算処理部28は、測定プレー
トの測定面までの距離を算出し、測距信号SYをズーム
フォーカス制御ユニット29に出力する。これによりズ
ームフォーカス制御ユニットは、カラーCCDカメラ5
Bによる撮像対象領域の面積がほぼ一定となるように、
かつ、フォーカス調整を行えるようにレンズ位置制御信
号LPCを生成し、ズーム・フォーカスユニット駆動部
に出力するので、測定面までの距離が変化しても、測定
精度が低下することがなく、測定精度を維持したまま
で、測定可能(距離)範囲を拡げることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホイールアライン
メント測定装置及びホイールアラインメント測定方法に
係り、特に車両基本特性計測装置において車両駆動時の
タイヤホイールの変位及び角度を3次元的に計測するホ
イールアラインメント測定に用いられるホイールアライ
ンメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法
に関する。
メント測定装置及びホイールアラインメント測定方法に
係り、特に車両基本特性計測装置において車両駆動時の
タイヤホイールの変位及び角度を3次元的に計測するホ
イールアラインメント測定に用いられるホイールアライ
ンメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】車両のサスペンション特性及びステアリ
ング特性等の車両基本特性を試験室内で測定するための
試験装置として車両基本特性測定装置が知られている。
車両基本特性測定装置においては、試験車両を所定位置
に固定し、タイヤホイールに回転、左右、上下、前後等
の力を印加して、その際に発生する反力を考慮して得ら
れた計測データを処理することにより様々な車両基本特
性を測定することが可能である。
ング特性等の車両基本特性を試験室内で測定するための
試験装置として車両基本特性測定装置が知られている。
車両基本特性測定装置においては、試験車両を所定位置
に固定し、タイヤホイールに回転、左右、上下、前後等
の力を印加して、その際に発生する反力を考慮して得ら
れた計測データを処理することにより様々な車両基本特
性を測定することが可能である。
【0003】この車両基本特性測定装置の一部を構成す
るものとして、基準位置からタイヤホイール側面までの
距離に基づいて、スピン角、キャンバ角、トー角等のホ
イールアラインメントを測定するホイールアラインメン
ト測定装置がある。従来のホイールアラインメント測定
装置は、タイヤホイールを支持するとともにアクチュエ
ータにより駆動されるプラットホーム上に固定されると
ともに、タイヤホイールに連結されてタイヤホイールの
動きを機械的に検出するものが一般的であった。この種
の機械的ホイールアラインメント測定装置は、可動部分
の摩擦による計測精度の低下及び構成部品の慣性質量等
に起因する制約により高速度計測を行うことはできない
という不具合があった。
るものとして、基準位置からタイヤホイール側面までの
距離に基づいて、スピン角、キャンバ角、トー角等のホ
イールアラインメントを測定するホイールアラインメン
ト測定装置がある。従来のホイールアラインメント測定
装置は、タイヤホイールを支持するとともにアクチュエ
ータにより駆動されるプラットホーム上に固定されると
ともに、タイヤホイールに連結されてタイヤホイールの
動きを機械的に検出するものが一般的であった。この種
の機械的ホイールアラインメント測定装置は、可動部分
の摩擦による計測精度の低下及び構成部品の慣性質量等
に起因する制約により高速度計測を行うことはできない
という不具合があった。
【0004】この不具合を解決すべく従来より、レーザ
ービームセンサ、超音波センサ等の非接触の距離センサ
を用いた非接触型ホイールアラインメント測定装置が提
案されている。より具体的には、従来の光学式ホイール
アラインメント測定装置は、複数の光センサ(例えば、
レーザ変位計)を備えた測定ユニットをタイヤホイール
の側方のプラットホーム上に設置し、測定ユニットを車
両の前後方向に移動させて所定の基準位置からタイヤホ
イール側面に取り付けられた測定用プレート4P(図2
5参照)までの距離を光学的に測定し、得られた測定デ
ータに基づいてキャンバ角、トー角を求めるように構成
されていた。
ービームセンサ、超音波センサ等の非接触の距離センサ
を用いた非接触型ホイールアラインメント測定装置が提
案されている。より具体的には、従来の光学式ホイール
アラインメント測定装置は、複数の光センサ(例えば、
レーザ変位計)を備えた測定ユニットをタイヤホイール
の側方のプラットホーム上に設置し、測定ユニットを車
両の前後方向に移動させて所定の基準位置からタイヤホ
イール側面に取り付けられた測定用プレート4P(図2
5参照)までの距離を光学的に測定し、得られた測定デ
ータに基づいてキャンバ角、トー角を求めるように構成
されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】また、上記光学式ホイ
ールアラインメント測定装置をより発展させたものとし
て、CCDカメラを用いて各種測定用マークが描かれた
測定用プレートを撮像し、画像処理を行うことによりホ
イールアラインメント測定を行うものを出願人は提案し
ている。
ールアラインメント測定装置をより発展させたものとし
て、CCDカメラを用いて各種測定用マークが描かれた
測定用プレートを撮像し、画像処理を行うことによりホ
イールアラインメント測定を行うものを出願人は提案し
ている。
【0006】この場合において、焦点距離が異なり、有
効画素数が同一の2台の固定焦点式CCDカメラを用
い、焦点距離の短い固定焦点式CCDカメラを広い領域
を撮像する低解像度側撮像用として用い、焦点距離の長
い固定焦点式CCDカメラを狭い領域を撮像する高解像
度側撮像用として用いることにより、測定プレートの全
域にわたって測定精度を維持することができるように構
成されている。
効画素数が同一の2台の固定焦点式CCDカメラを用
い、焦点距離の短い固定焦点式CCDカメラを広い領域
を撮像する低解像度側撮像用として用い、焦点距離の長
い固定焦点式CCDカメラを狭い領域を撮像する高解像
度側撮像用として用いることにより、測定プレートの全
域にわたって測定精度を維持することができるように構
成されている。
【0007】ところで、上記CCDカメラを用いたホイ
ールアラインメント測定装置においては、測定用プレー
トがCCDカメラの光軸に沿った方向(測定車両の左右
方向)に所定距離以上移動してしまうと、固定焦点式C
CDカメラを用いているため、特に焦点距離の長い高解
像度側撮像用CCDカメラにおいては、焦点ずれの影響
を強く受け、画面がぼやけてしまい、この結果、測定距
離レンジをあまり広く確保することができないという不
具合があった。
ールアラインメント測定装置においては、測定用プレー
トがCCDカメラの光軸に沿った方向(測定車両の左右
方向)に所定距離以上移動してしまうと、固定焦点式C
CDカメラを用いているため、特に焦点距離の長い高解
像度側撮像用CCDカメラにおいては、焦点ずれの影響
を強く受け、画面がぼやけてしまい、この結果、測定距
離レンジをあまり広く確保することができないという不
具合があった。
【0008】また、測定距離レンジ範囲内であっても、
図26に示すように、固定焦点式CCDカメラ5Pを用
いた場合には、同一の撮像対象物OB(長さh)を撮像
する場合でも、撮像対象物OBがレンズ5Lから距離L
1にある場合と距離L2 (>L1 )にある場合では、実
質的な分解能が低くなるという不具合があった。
図26に示すように、固定焦点式CCDカメラ5Pを用
いた場合には、同一の撮像対象物OB(長さh)を撮像
する場合でも、撮像対象物OBがレンズ5Lから距離L
1にある場合と距離L2 (>L1 )にある場合では、実
質的な分解能が低くなるという不具合があった。
【0009】より詳細には、固定焦点式CCDカメラ5
Pにおいては、CCD5Cの画角が一定であり、CCD
5Cの画素数(=x×y[dots])も一定であるため、
距離L2 (>L1 )に撮像対象物OBが存在する場合の
ほうが実質的な分解能が低くなってしまうという不具合
があった。
Pにおいては、CCD5Cの画角が一定であり、CCD
5Cの画素数(=x×y[dots])も一定であるため、
距離L2 (>L1 )に撮像対象物OBが存在する場合の
ほうが実質的な分解能が低くなってしまうという不具合
があった。
【0010】そこで、本発明の目的は、測定距離レンジ
を広く確保するとともに、分解能が高く高精度なホイー
ルアラインメント測定を行うことが可能なホイールアラ
インメント測定装置及びホイールアラインメント測定方
法を提供することにある。
を広く確保するとともに、分解能が高く高精度なホイー
ルアラインメント測定を行うことが可能なホイールアラ
インメント測定装置及びホイールアラインメント測定方
法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、被検査車両の車輪の回転軸
の中心に原点位置が一致するように取り付けられた測定
プレートを撮像し、得られた撮像画像に対して画像処理
を行ってホイールアラインメント測定を行うホイールア
ラインメント測定装置において、前記測定プレートの測
定面上に測距用光を出射し、前記測定面により反射され
た前記測距用光を受光して測距信号を出力する測距用光
射出受光手段と、フォーカス制御信号に基づいてフォー
カス調整用レンズを駆動するフォーカス駆動部を有し、
前記測定面を撮像して撮像信号を出力する撮像手段と、
前記フォーカス調整用レンズの位置を検出しレンズ位置
検出信号を出力するレンズ位置検出手段と、前記レンズ
位置検出信号及び前記測距信号に基づいて前記測定面と
前記撮像手段の光軸とが交差する交点位置までの距離に
対応するフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御
手段と、を備えて構成する。
め、請求項1記載の発明は、被検査車両の車輪の回転軸
の中心に原点位置が一致するように取り付けられた測定
プレートを撮像し、得られた撮像画像に対して画像処理
を行ってホイールアラインメント測定を行うホイールア
ラインメント測定装置において、前記測定プレートの測
定面上に測距用光を出射し、前記測定面により反射され
た前記測距用光を受光して測距信号を出力する測距用光
射出受光手段と、フォーカス制御信号に基づいてフォー
カス調整用レンズを駆動するフォーカス駆動部を有し、
前記測定面を撮像して撮像信号を出力する撮像手段と、
前記フォーカス調整用レンズの位置を検出しレンズ位置
検出信号を出力するレンズ位置検出手段と、前記レンズ
位置検出信号及び前記測距信号に基づいて前記測定面と
前記撮像手段の光軸とが交差する交点位置までの距離に
対応するフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御
手段と、を備えて構成する。
【0012】請求項1記載の発明によれば、測距用光射
出受光手段は、測定プレートの測定面上に測距用光を出
射し、測定面により反射された測距用光を受光して測距
信号をフォーカス制御手段に出力する。レンズ位置検出
手段は、フォーカス調整用レンズの位置を検出しレンズ
位置検出信号をフォーカス制御手段に出力する。
出受光手段は、測定プレートの測定面上に測距用光を出
射し、測定面により反射された測距用光を受光して測距
信号をフォーカス制御手段に出力する。レンズ位置検出
手段は、フォーカス調整用レンズの位置を検出しレンズ
位置検出信号をフォーカス制御手段に出力する。
【0013】フォーカス制御手段は、レンズ位置検出信
号及び測距信号に基づいて測定面と撮像手段の光軸とが
交差する交点位置までの距離に対応するフォーカス制御
信号を撮像手段に出力する。撮像手段のフォーカス駆動
部は、フォーカス制御信号に基づいてフォーカス調整用
レンズを駆動し、撮像手段は、測定面を撮像して撮像信
号を出力する。
号及び測距信号に基づいて測定面と撮像手段の光軸とが
交差する交点位置までの距離に対応するフォーカス制御
信号を撮像手段に出力する。撮像手段のフォーカス駆動
部は、フォーカス制御信号に基づいてフォーカス調整用
レンズを駆動し、撮像手段は、測定面を撮像して撮像信
号を出力する。
【0014】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記撮像手段は、外部からのズーム制御信
号に基づいてズーム倍率調整用レンズを駆動するズーム
駆動部を有するように構成する。請求項2記載の発明に
よれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、撮像手段
のズーム駆動部は、外部からのズーム制御信号に基づい
てズーム倍率調整用レンズを駆動する。
明において、前記撮像手段は、外部からのズーム制御信
号に基づいてズーム倍率調整用レンズを駆動するズーム
駆動部を有するように構成する。請求項2記載の発明に
よれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、撮像手段
のズーム駆動部は、外部からのズーム制御信号に基づい
てズーム倍率調整用レンズを駆動する。
【0015】請求項3記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の発明において、前記フォーカス制御手段は、
前記測距信号に基づいて前記フォーカス調整用レンズの
制御目標値に相当するフォーカス位置信号を生成し出力
するフォーカス位置制御手段と、前記フォーカス位置信
号と前記レンズ位置検出信号を比較し、比較結果信号を
出力する比較手段と、前記比較結果信号に基づいて前記
フォーカス制御信号を生成し出力するフォーカス制御信
号出力手段と、を備えて構成する。
項2記載の発明において、前記フォーカス制御手段は、
前記測距信号に基づいて前記フォーカス調整用レンズの
制御目標値に相当するフォーカス位置信号を生成し出力
するフォーカス位置制御手段と、前記フォーカス位置信
号と前記レンズ位置検出信号を比較し、比較結果信号を
出力する比較手段と、前記比較結果信号に基づいて前記
フォーカス制御信号を生成し出力するフォーカス制御信
号出力手段と、を備えて構成する。
【0016】請求項3記載の発明によれば、請求項1又
は請求項2記載の発明の作用に加えて、フォーカス制御
手段のフォーカス位置制御手段は、測距信号に基づいて
フォーカス調整用レンズの制御目標値に相当するフォー
カス位置信号を生成し、出力する。
は請求項2記載の発明の作用に加えて、フォーカス制御
手段のフォーカス位置制御手段は、測距信号に基づいて
フォーカス調整用レンズの制御目標値に相当するフォー
カス位置信号を生成し、出力する。
【0017】比較手段は、フォーカス位置信号とレンズ
位置検出信号を比較し、比較結果信号をフォーカス制御
信号出力手段に出力する。フォーカス制御信号出力手段
は、比較結果信号に基づいてフォーカス制御信号を生成
し撮像手段に出力する。
位置検出信号を比較し、比較結果信号をフォーカス制御
信号出力手段に出力する。フォーカス制御信号出力手段
は、比較結果信号に基づいてフォーカス制御信号を生成
し撮像手段に出力する。
【0018】請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求
項3のいずれかに記載の発明において、測距用光射出受
光手段は、前記測定面上に前記測距用光を出射するとと
もに、前記出射された前記測距用光の照射位置を結ぶ線
分上に前記交点位置が含まれるように配置された少なく
とも二つの測距用光射出受光部を備えて構成する。
項3のいずれかに記載の発明において、測距用光射出受
光手段は、前記測定面上に前記測距用光を出射するとと
もに、前記出射された前記測距用光の照射位置を結ぶ線
分上に前記交点位置が含まれるように配置された少なく
とも二つの測距用光射出受光部を備えて構成する。
【0019】請求項4記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項3のいずれかに記載の発明の作用に加えて、測
距用光射出受光手段の測距用光射出受光部は、出射され
た測距用光の照射位置を結ぶ線分上に交点位置が含まれ
るように測定面上に測距用光を出射する。
至請求項3のいずれかに記載の発明の作用に加えて、測
距用光射出受光手段の測距用光射出受光部は、出射され
た測距用光の照射位置を結ぶ線分上に交点位置が含まれ
るように測定面上に測距用光を出射する。
【0020】請求項5記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記測距信号に基づいて、前記撮像手段に
よる撮像対象領域の面積がほぼ一定となるように前記ズ
ーム制御信号を生成し、出力するズーム倍率制御手段を
備えて構成する。請求項5記載の発明によれば、請求項
2記載の発明の作用に加えて、ズーム倍率制御手段は、
測距信号に基づいて、撮像手段による撮像対象領域の面
積がほぼ一定となるようにズーム制御信号を生成し、ズ
ーム駆動部に出力する。
明において、前記測距信号に基づいて、前記撮像手段に
よる撮像対象領域の面積がほぼ一定となるように前記ズ
ーム制御信号を生成し、出力するズーム倍率制御手段を
備えて構成する。請求項5記載の発明によれば、請求項
2記載の発明の作用に加えて、ズーム倍率制御手段は、
測距信号に基づいて、撮像手段による撮像対象領域の面
積がほぼ一定となるようにズーム制御信号を生成し、ズ
ーム駆動部に出力する。
【0021】請求項6記載の発明は、請求項5記載の発
明において、前記ズーム倍率制御手段は、前記測定面と
前記撮像手段の光軸とが交差する交点位置までの距離が
所定の基準距離LREFにある場合のズーム倍率をZREFと
し、前記測距信号に対応する前記測定面と前記撮像手段
の光軸とが交差する交点位置までの距離をLMEASとした
場合におけるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とするように構成する。
明において、前記ズーム倍率制御手段は、前記測定面と
前記撮像手段の光軸とが交差する交点位置までの距離が
所定の基準距離LREFにある場合のズーム倍率をZREFと
し、前記測距信号に対応する前記測定面と前記撮像手段
の光軸とが交差する交点位置までの距離をLMEASとした
場合におけるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とするように構成する。
【0022】請求項6記載の発明によれば、請求項5記
載の発明の作用に加えて、ズーム倍率制御手段は、撮像
手段による撮像対象領域の面積がほぼ一定となるように
目標となるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とする。
載の発明の作用に加えて、ズーム倍率制御手段は、撮像
手段による撮像対象領域の面積がほぼ一定となるように
目標となるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とする。
【0023】請求項7記載の発明は、被検査車両の車輪
の回転軸の中心に原点位置が一致するように取り付けら
れた測定プレートの測定面をフォーカス調整用レンズを
駆動するフォーカス駆動部を有する撮像ユニットを用い
て撮像し、得られた撮像画像に対して画像処理を行って
ホイールアラインメント測定を行うホイールアラインメ
ント測定方法において、前記測定プレートの測定面上に
測距用光を出射し、前記測定面により反射された前記測
距用光を受光し、前記測定面までの距離を算出する測距
用光射出受光工程と、前記フォーカス調整用レンズの位
置を検出するレンズ位置検出工程と、前記フォーカス調
整用レンズの位置及び前記算出した前記測定面までの距
離に基づいて前記測定面と前記撮像ユニットの光軸とが
交差する交点位置までの距離に対応するフォーカス制御
を行うフォーカス制御工程と、を備えて構成する。
の回転軸の中心に原点位置が一致するように取り付けら
れた測定プレートの測定面をフォーカス調整用レンズを
駆動するフォーカス駆動部を有する撮像ユニットを用い
て撮像し、得られた撮像画像に対して画像処理を行って
ホイールアラインメント測定を行うホイールアラインメ
ント測定方法において、前記測定プレートの測定面上に
測距用光を出射し、前記測定面により反射された前記測
距用光を受光し、前記測定面までの距離を算出する測距
用光射出受光工程と、前記フォーカス調整用レンズの位
置を検出するレンズ位置検出工程と、前記フォーカス調
整用レンズの位置及び前記算出した前記測定面までの距
離に基づいて前記測定面と前記撮像ユニットの光軸とが
交差する交点位置までの距離に対応するフォーカス制御
を行うフォーカス制御工程と、を備えて構成する。
【0024】請求項7記載の発明によれば、測距用光射
出受光工程は、測定プレートの測定面上に測距用光を出
射し、測定面により反射された測距用光を受光し、測定
面までの距離を算出する。レンズ位置検出工程は、フォ
ーカス調整用レンズの位置を検出する。
出受光工程は、測定プレートの測定面上に測距用光を出
射し、測定面により反射された測距用光を受光し、測定
面までの距離を算出する。レンズ位置検出工程は、フォ
ーカス調整用レンズの位置を検出する。
【0025】フォーカス制御工程は、検出したフォーカ
ス調整用レンズの位置及び算出した測定面までの距離に
基づいて測定面と撮像ユニットの光軸とが交差する交点
位置までの距離に対応するフォーカス制御を行う。請求
項8記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記
撮像ユニットは、ズーム倍率調整用レンズを駆動するズ
ーム駆動部を有し、外部からの指示に基づいて、前記ズ
ーム駆動部を制御するズーム制御工程を備えて構成す
る。
ス調整用レンズの位置及び算出した測定面までの距離に
基づいて測定面と撮像ユニットの光軸とが交差する交点
位置までの距離に対応するフォーカス制御を行う。請求
項8記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記
撮像ユニットは、ズーム倍率調整用レンズを駆動するズ
ーム駆動部を有し、外部からの指示に基づいて、前記ズ
ーム駆動部を制御するズーム制御工程を備えて構成す
る。
【0026】請求項8記載の発明によれば、請求項7記
載の発明の作用に加えて、ズーム制御工程は、外部から
の指示に基づいて、ズーム駆動部を制御する。請求項9
記載の発明は、請求項7又は請求項8記載の発明におい
て、前記測定面までの距離に基づいて前記フォーカス調
整用レンズの位置の制御目標位置を算出するフォーカス
位置制御工程と、前記フォーカス調整用レンズの位置と
前記制御目標位置を比較し、前記比較の結果に基づいて
前記フォーカス制御を行う比較制御工程と、を備えて構
成する。
載の発明の作用に加えて、ズーム制御工程は、外部から
の指示に基づいて、ズーム駆動部を制御する。請求項9
記載の発明は、請求項7又は請求項8記載の発明におい
て、前記測定面までの距離に基づいて前記フォーカス調
整用レンズの位置の制御目標位置を算出するフォーカス
位置制御工程と、前記フォーカス調整用レンズの位置と
前記制御目標位置を比較し、前記比較の結果に基づいて
前記フォーカス制御を行う比較制御工程と、を備えて構
成する。
【0027】請求項9記載の発明によれば、請求項7又
は請求項8記載の発明の作用に加えて、フォーカス位置
制御工程は、測定面までの距離に基づいてフォーカス調
整用レンズの位置の制御目標位置を算出する。比較制御
工程は、フォーカス調整用レンズの位置と制御目標位置
を比較し、比較の結果に基づいてフォーカス制御を行
う。
は請求項8記載の発明の作用に加えて、フォーカス位置
制御工程は、測定面までの距離に基づいてフォーカス調
整用レンズの位置の制御目標位置を算出する。比較制御
工程は、フォーカス調整用レンズの位置と制御目標位置
を比較し、比較の結果に基づいてフォーカス制御を行
う。
【0028】請求項10記載の発明は、請求項8記載の
発明において、前記測定面までの距離に基づいて、前記
撮像手段による撮像対象領域の面積がほぼ一定となるよ
うに前記指示を行うズーム倍率制御工程を備えて構成す
る。請求項10記載の発明によれば、請求項8記載の発
明の作用に加えて、ズーム倍率制御工程は、測定面まで
の距離に基づいて、撮像手段による撮像対象領域の面積
がほぼ一定となるように指示を行う。
発明において、前記測定面までの距離に基づいて、前記
撮像手段による撮像対象領域の面積がほぼ一定となるよ
うに前記指示を行うズーム倍率制御工程を備えて構成す
る。請求項10記載の発明によれば、請求項8記載の発
明の作用に加えて、ズーム倍率制御工程は、測定面まで
の距離に基づいて、撮像手段による撮像対象領域の面積
がほぼ一定となるように指示を行う。
【0029】請求項11記載の発明は、請求項10記載
の発明において、前記ズーム倍率制御工程は、前記測定
面と前記撮像手段の光軸とが交差する交点位置までの距
離が所定の基準距離LREFにある場合のズーム倍率をZR
EFとし、前記測距信号に対応する前記測定面と前記撮像
ユニットの光軸とが交差する交点位置までの距離をLME
ASとした場合におけるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とするように構成する。
の発明において、前記ズーム倍率制御工程は、前記測定
面と前記撮像手段の光軸とが交差する交点位置までの距
離が所定の基準距離LREFにある場合のズーム倍率をZR
EFとし、前記測距信号に対応する前記測定面と前記撮像
ユニットの光軸とが交差する交点位置までの距離をLME
ASとした場合におけるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とするように構成する。
【0030】請求項11記載の発明によれば、請求項1
0記載の発明の作用に加えて、ズーム倍率制御工程は、
撮像対象領域の面積がほぼ一定となるようにズーム倍率
ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とする。
0記載の発明の作用に加えて、ズーム倍率制御工程は、
撮像対象領域の面積がほぼ一定となるようにズーム倍率
ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とする。
【0031】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明の好適
な実施形態を説明する。アラインメント測定装置の概要構成 図1にホイールアラインメント測定装置の概要構成ブロ
ック図を示す。
な実施形態を説明する。アラインメント測定装置の概要構成 図1にホイールアラインメント測定装置の概要構成ブロ
ック図を示す。
【0032】ホイールアラインメント測定装置1は、大
別すると、測定車両2のタイヤホイール3に取り付けら
れる測定プレート4と、カラー撮像が可能な2台のCC
Dカメラを有する撮像ユニット5により測定プレート4
の試験面4Sの撮像を行うとともに、4個のレーザ変位
計6-1〜6-4により測定プレートの試験面4Sまでの距
離を測定する測定ユニット7と、測定ユニット7の出力
信号に基づいてアラインメント演算を行うとともに、測
定ユニット7の制御を行うデータ処理制御ユニット8
と、を備えて構成されている。測定プレートの構成 図2に測定プレートの正面図を示す。図2(a)は、測
定プレートの正面図、図2(b)は、測定プレートの側
面図である。
別すると、測定車両2のタイヤホイール3に取り付けら
れる測定プレート4と、カラー撮像が可能な2台のCC
Dカメラを有する撮像ユニット5により測定プレート4
の試験面4Sの撮像を行うとともに、4個のレーザ変位
計6-1〜6-4により測定プレートの試験面4Sまでの距
離を測定する測定ユニット7と、測定ユニット7の出力
信号に基づいてアラインメント演算を行うとともに、測
定ユニット7の制御を行うデータ処理制御ユニット8
と、を備えて構成されている。測定プレートの構成 図2に測定プレートの正面図を示す。図2(a)は、測
定プレートの正面図、図2(b)は、測定プレートの側
面図である。
【0033】測定プレート4の試験面4Sは、図2に示
すように、平面形状を有し、黒色に着色されたベース部
BBと、赤色に着色された試験面4Sの原点Oを中心と
する基準マークとしての第1円マークMC1 と、互いに
平行な複数の第1仮想線(図2(a)中、2本の第1仮
想線VL11、VL12のみ図示している。)及び第1仮想
線VL11、VL12と交差するとともに互いに平行な第2
仮想線(図2(a)中、2本の第2仮想線VL21、V22
のみ図示している。)を想定し、第1仮想線VL11、V
L12と第2仮想線VL21、V22との交点位置を中心座標
とする青色に着色された複数の第2円マークMC2 と、
第1仮想線VL11、VL12あるいは第2仮想線VL21、
V22のいずれか一方に平行(図2(a)中では、第2仮
想線VL21、V22に平行に図示している。)、かつ、そ
の離間距離Δdが一定な白色により描かれた複数の補正
用線CLと、レーザ変位計6-1〜6-3の測定光が照射さ
れる光学的に一様な(すなわち、反射率も一様な)測距
用領域MLAを備えて構成されている。
すように、平面形状を有し、黒色に着色されたベース部
BBと、赤色に着色された試験面4Sの原点Oを中心と
する基準マークとしての第1円マークMC1 と、互いに
平行な複数の第1仮想線(図2(a)中、2本の第1仮
想線VL11、VL12のみ図示している。)及び第1仮想
線VL11、VL12と交差するとともに互いに平行な第2
仮想線(図2(a)中、2本の第2仮想線VL21、V22
のみ図示している。)を想定し、第1仮想線VL11、V
L12と第2仮想線VL21、V22との交点位置を中心座標
とする青色に着色された複数の第2円マークMC2 と、
第1仮想線VL11、VL12あるいは第2仮想線VL21、
V22のいずれか一方に平行(図2(a)中では、第2仮
想線VL21、V22に平行に図示している。)、かつ、そ
の離間距離Δdが一定な白色により描かれた複数の補正
用線CLと、レーザ変位計6-1〜6-3の測定光が照射さ
れる光学的に一様な(すなわち、反射率も一様な)測距
用領域MLAを備えて構成されている。
【0034】上述した円マークMC1 、MC2 及び補正
用線CLは計測スケールとして用いるため、所望の精度
を達成可能に所定の精度で描画されている必要がある。
図3に測定プレート4の試験面4Sの詳細説明図を示
す。第1円マークMC1 の中心と第1円マークMC1 に
最も近い第2円マークMC2 の中心とのX方向距離及び
第2円マークMC2 の中心と当該2円マークMC2に最
も近い第2円マークMC2 の中心とのX方向距離は、距
離Lxだけ離間して配置されている。
用線CLは計測スケールとして用いるため、所望の精度
を達成可能に所定の精度で描画されている必要がある。
図3に測定プレート4の試験面4Sの詳細説明図を示
す。第1円マークMC1 の中心と第1円マークMC1 に
最も近い第2円マークMC2 の中心とのX方向距離及び
第2円マークMC2 の中心と当該2円マークMC2に最
も近い第2円マークMC2 の中心とのX方向距離は、距
離Lxだけ離間して配置されている。
【0035】第1円マークMC1 の中心と第1円マーク
MC1 に最も近い第2円マークMC2 の中心とのZ方向
距離及び第2円マークMC2 の中心と当該2円マークM
C2に最も近い第2円マークMC2 の中心とのZ方向距
離は、距離Lzだけ離間して配置されている。
MC1 に最も近い第2円マークMC2 の中心とのZ方向
距離及び第2円マークMC2 の中心と当該2円マークM
C2に最も近い第2円マークMC2 の中心とのZ方向距
離は、距離Lzだけ離間して配置されている。
【0036】この場合において、距離Lxと距離Lzと
は、必ずしも等しい必要はないが、演算処理の簡略化の
ためには、 Lx=Lz に設定するのが好ましい。
は、必ずしも等しい必要はないが、演算処理の簡略化の
ためには、 Lx=Lz に設定するのが好ましい。
【0037】また、ある補正用線CLと当該補正用線C
Lに最も近接する補正用線CLとは距離Δdだけ離間し
て配置されている。この場合において、画像処理の簡略
化を図るためには、補正用線CLが第1円マークMC1
及び第2円マークMC2 と重なり合わないように、 Δd=Lz に設定し、補正用線CLと第2円マークMC2 の中心と
の距離は、 Δd/2=Lz/2 に設定するのが好ましい。
Lに最も近接する補正用線CLとは距離Δdだけ離間し
て配置されている。この場合において、画像処理の簡略
化を図るためには、補正用線CLが第1円マークMC1
及び第2円マークMC2 と重なり合わないように、 Δd=Lz に設定し、補正用線CLと第2円マークMC2 の中心と
の距離は、 Δd/2=Lz/2 に設定するのが好ましい。
【0038】さらに、第1円マークMC1 の直径RMC
1 と、第2円マークMC2 の直径RMC2 とは、第1円
マークMC1 が粗(ラフ)測定に用いられ、第2円マー
クMC2 が精密(ファイン)測定に用いられることか
ら、 RMC1 ≒2×RMC2 程度とするのが測定精度、画像処理の容易さ等の観点よ
り好ましく、第2円マークMC2 の寸法としては、1
[cm]程度が好ましい。
1 と、第2円マークMC2 の直径RMC2 とは、第1円
マークMC1 が粗(ラフ)測定に用いられ、第2円マー
クMC2 が精密(ファイン)測定に用いられることか
ら、 RMC1 ≒2×RMC2 程度とするのが測定精度、画像処理の容易さ等の観点よ
り好ましく、第2円マークMC2 の寸法としては、1
[cm]程度が好ましい。
【0039】これらの寸法公差としては、最終目的精度
が数100[μm]程度の場合、±数10[μm]以内
とするのが好ましい。以上の説明においては、第1円マ
ークMC1 は赤色、第2円マークMC2 は青色に着色し
ていたが、光の三原色である赤色、緑色、青色のうち互
いに異なるいずれか一色を用いていれば後述の処理が同
様に可能である。
が数100[μm]程度の場合、±数10[μm]以内
とするのが好ましい。以上の説明においては、第1円マ
ークMC1 は赤色、第2円マークMC2 は青色に着色し
ていたが、光の三原色である赤色、緑色、青色のうち互
いに異なるいずれか一色を用いていれば後述の処理が同
様に可能である。
【0040】なお、この場合において、データ処理エラ
ーの発生を防止するため、第1円マークMC1 の色とし
ては、測定車両2の撮像画面中に含まれる色以外の色に
設定するのが好ましい。より具体的には、例えば、測定
車両2が赤色に塗装されている場合には、第1円マーク
を緑色とする。
ーの発生を防止するため、第1円マークMC1 の色とし
ては、測定車両2の撮像画面中に含まれる色以外の色に
設定するのが好ましい。より具体的には、例えば、測定
車両2が赤色に塗装されている場合には、第1円マーク
を緑色とする。
【0041】同様に、ベース部BBは黒色、補正用線C
Lは白色としていたが、逆の場合にも後述の画像処理が
可能である。本実施形態においては、第1仮想線VL1
1、VL12と、第2仮想線VL21、VL22とは、互いに
直交するようにしていたが、これに限られるものではな
く、演算処理は複雑になるが、所定角度で交差するよう
に所定間隔で配置するように想定すれば同様の効果が得
られる。
Lは白色としていたが、逆の場合にも後述の画像処理が
可能である。本実施形態においては、第1仮想線VL1
1、VL12と、第2仮想線VL21、VL22とは、互いに
直交するようにしていたが、これに限られるものではな
く、演算処理は複雑になるが、所定角度で交差するよう
に所定間隔で配置するように想定すれば同様の効果が得
られる。
【0042】測定ユニットの構成 図4に測定ユニットの部分透視外観斜視図を、図5に測
定ユニットの正面図を、図6に測定ユニットの側面図を
示す。測定ユニット7は、4個のレーザ変位計6-1〜6
-4を保持する「ロ」字形状の保持プレート10と、保持
プレート10の開口10Aを介して保持プレート10の
後方から測定プレート4を撮像すべく、保持プレート1
0の背面側に設けられた撮像ユニット5と、を備えて構
成されている。プロセッサ本体の構成 図7にデータ処理制御ユニット8の概要構成ブロック図
を示す。
定ユニットの正面図を、図6に測定ユニットの側面図を
示す。測定ユニット7は、4個のレーザ変位計6-1〜6
-4を保持する「ロ」字形状の保持プレート10と、保持
プレート10の開口10Aを介して保持プレート10の
後方から測定プレート4を撮像すべく、保持プレート1
0の背面側に設けられた撮像ユニット5と、を備えて構
成されている。プロセッサ本体の構成 図7にデータ処理制御ユニット8の概要構成ブロック図
を示す。
【0043】データ処理制御ユニット8は、後述するカ
ラーCCDカメラ5Aの出力する第1撮像データDGG
1 あるいはカラーCCDカメラ5Bの出力する第2撮像
データDGG2 のいずれかに基づいて画像表示を行うデ
ィスプレイ25と、撮像ユニット5から出力される第1
撮像データDGG1 及び第2撮像データDGG2 に基づ
いて色分解処理を行い、赤色に対応する赤色撮像データ
DR、緑色に対応する緑色撮像データDG及び青色に対
応する青色撮像データDBを出力する色分解処理回路2
7と、4個のレーザ変位計6-1〜6-4 の出力信号DL
D1 〜DLD4並びに赤色撮像データDR、緑色撮像デ
ータDG及び青色撮像データDBに基づいて、撮像ユニ
ット5の二つの撮像画面のうち、高解像度の撮像画面中
の所定位置(例えば、撮像画面の中心位置)の測定プレ
ート4の試験面4S上におけるX座標データX、試験面
4SのY座標データY及び高解像度の撮像画面中の所定
位置の測定プレート4の試験面4S上におけるZ座標デ
ータZ並びに試験面4SのX軸に対する傾きθx、試験
面4SのY軸に対する傾きθy及び試験面4SのZ軸に
対する傾きθz(これらの傾きは、スピンアングルデー
タDSPの演算の基準となる)を出力するとともに、位
置制御データDPCを出力する演算処理部28と、フォー
カス位置信号としてのY座標データYに相当する測距信
号SYが入力され、後述のズーム・フォーカスユニット
ZFUからのレンズ位置検出信号LPDが入力され、Y
座標データY及びレンズ位置検出信号LPDに基づいて
フォーカス制御信号(ズーム制御信号としても機能)L
PCを出力するズーム・フォーカス制御ユニット29
と、を備えて構成されている。
ラーCCDカメラ5Aの出力する第1撮像データDGG
1 あるいはカラーCCDカメラ5Bの出力する第2撮像
データDGG2 のいずれかに基づいて画像表示を行うデ
ィスプレイ25と、撮像ユニット5から出力される第1
撮像データDGG1 及び第2撮像データDGG2 に基づ
いて色分解処理を行い、赤色に対応する赤色撮像データ
DR、緑色に対応する緑色撮像データDG及び青色に対
応する青色撮像データDBを出力する色分解処理回路2
7と、4個のレーザ変位計6-1〜6-4 の出力信号DL
D1 〜DLD4並びに赤色撮像データDR、緑色撮像デ
ータDG及び青色撮像データDBに基づいて、撮像ユニ
ット5の二つの撮像画面のうち、高解像度の撮像画面中
の所定位置(例えば、撮像画面の中心位置)の測定プレ
ート4の試験面4S上におけるX座標データX、試験面
4SのY座標データY及び高解像度の撮像画面中の所定
位置の測定プレート4の試験面4S上におけるZ座標デ
ータZ並びに試験面4SのX軸に対する傾きθx、試験
面4SのY軸に対する傾きθy及び試験面4SのZ軸に
対する傾きθz(これらの傾きは、スピンアングルデー
タDSPの演算の基準となる)を出力するとともに、位
置制御データDPCを出力する演算処理部28と、フォー
カス位置信号としてのY座標データYに相当する測距信
号SYが入力され、後述のズーム・フォーカスユニット
ZFUからのレンズ位置検出信号LPDが入力され、Y
座標データY及びレンズ位置検出信号LPDに基づいて
フォーカス制御信号(ズーム制御信号としても機能)L
PCを出力するズーム・フォーカス制御ユニット29
と、を備えて構成されている。
【0044】ズーム・フォーカス制御ユニット29は、
後述の比較結果信号CPを増幅してフォーカス制御信号
LPCを出力する第1アンプ29ー1と、レンズ位置検出
信号LPDを増幅して増幅レンズ位置検出信号LPDと
して出力する第2アンプ29-2と、測距信号SY及び増
幅レンズ位置検出信号ALPDが入力され、その差を比
較結果信号CPとして出力する差動アンプ29-3と、を
備えて構成されている。
後述の比較結果信号CPを増幅してフォーカス制御信号
LPCを出力する第1アンプ29ー1と、レンズ位置検出
信号LPDを増幅して増幅レンズ位置検出信号LPDと
して出力する第2アンプ29-2と、測距信号SY及び増
幅レンズ位置検出信号ALPDが入力され、その差を比
較結果信号CPとして出力する差動アンプ29-3と、を
備えて構成されている。
【0045】上記赤色撮像データDRには、第1撮像デ
ータDGG1 に対応する第1赤色撮像データDR1 及び
第2撮像データDGG2 に対応する第2赤色撮像データ
DR2 が含まれ、緑色撮像データDGには、第1撮像デ
ータDGG1 に対応する第1緑色撮像データDG1 及び
第2撮像データDGG2 に対応する第2緑色撮像データ
DG2 が含まれ、青色撮像データDBには、第1撮像デ
ータDGG1 に対応する第1青色撮像データDB1 及び
第2撮像データDGG2 に対応する第2青色撮像データ
DB2 が含まれているものとする。撮像ユニットの構成 図8に撮像ユニットの概要構成図を示す。
ータDGG1 に対応する第1赤色撮像データDR1 及び
第2撮像データDGG2 に対応する第2赤色撮像データ
DR2 が含まれ、緑色撮像データDGには、第1撮像デ
ータDGG1 に対応する第1緑色撮像データDG1 及び
第2撮像データDGG2 に対応する第2緑色撮像データ
DG2 が含まれ、青色撮像データDBには、第1撮像デ
ータDGG1 に対応する第1青色撮像データDB1 及び
第2撮像データDGG2 に対応する第2青色撮像データ
DB2 が含まれているものとする。撮像ユニットの構成 図8に撮像ユニットの概要構成図を示す。
【0046】撮像ユニット5は、その光軸が後述のカラ
ーCCDカメラ5Bの光軸と所定角度θCCDをなすとと
もに、測定プレート4の試験面4S上で視野ARA(図
11参照)を有し、第1撮像データDGG1 を出力する
低解像度側のカラーCCDカメラ5Aと、初期状態にお
いて測定プレート4の試験面4Sに垂直な光軸及び測定
プレート4の試験面4S上で視野ARB(図11参照)
を有し、フォーカス制御信号LPCに基づいて図示しな
いズーム倍率調整用レンズを駆動し焦点距離を可変する
ためのズームユニット及びフォーカス制御信号LPCに
基づいて図示しないフォーカス調整レンズを駆動しフォ
ーカス調整を行うためのフォーカスユニットを含むズー
ム・フォーカスユニットZFUが設けられるとともに、
第2撮像データDGG2 を出力する高解像度側のカラー
CCDカメラ5Bと、を備えて構成されている。
ーCCDカメラ5Bの光軸と所定角度θCCDをなすとと
もに、測定プレート4の試験面4S上で視野ARA(図
11参照)を有し、第1撮像データDGG1 を出力する
低解像度側のカラーCCDカメラ5Aと、初期状態にお
いて測定プレート4の試験面4Sに垂直な光軸及び測定
プレート4の試験面4S上で視野ARB(図11参照)
を有し、フォーカス制御信号LPCに基づいて図示しな
いズーム倍率調整用レンズを駆動し焦点距離を可変する
ためのズームユニット及びフォーカス制御信号LPCに
基づいて図示しないフォーカス調整レンズを駆動しフォ
ーカス調整を行うためのフォーカスユニットを含むズー
ム・フォーカスユニットZFUが設けられるとともに、
第2撮像データDGG2 を出力する高解像度側のカラー
CCDカメラ5Bと、を備えて構成されている。
【0047】この場合において、ズーム・フォーカスユ
ニットZFUは、図示しないフォーカス調整用レンズの
位置を検出し、レンズ位置検出信号LPDを出力する図
示しないポテンショメータを内蔵している。所定角度θ
CCDは、試験面4SのY軸方向の初期基準位置4SREFに
対応する試験面4SのY軸正方向最大変位位置4SFR−
Y軸負方向最大変位位置4SRR間において、試験面4S
上のカラーCCDカメラ5Aの光軸位置とカラーCCD
カメラ5Bの光軸位置とのZ軸方向の差ΔEが予め設定
した最大許容許容誤差範囲内に収まるように設定する。
ニットZFUは、図示しないフォーカス調整用レンズの
位置を検出し、レンズ位置検出信号LPDを出力する図
示しないポテンショメータを内蔵している。所定角度θ
CCDは、試験面4SのY軸方向の初期基準位置4SREFに
対応する試験面4SのY軸正方向最大変位位置4SFR−
Y軸負方向最大変位位置4SRR間において、試験面4S
上のカラーCCDカメラ5Aの光軸位置とカラーCCD
カメラ5Bの光軸位置とのZ軸方向の差ΔEが予め設定
した最大許容許容誤差範囲内に収まるように設定する。
【0048】また、カラーCCDカメラ5Bの視野AR
Bは、図9(a)の斜視図及び図9(b)の正面図に示
すように、カラーCCDカメラ5Aの視野ARAに含ま
れており、カラーCCDカメラ5Aの視野ARAは、測
定プレート4の試験面4Sのほぼ全域をカバーするよう
に設定されている。
Bは、図9(a)の斜視図及び図9(b)の正面図に示
すように、カラーCCDカメラ5Aの視野ARAに含ま
れており、カラーCCDカメラ5Aの視野ARAは、測
定プレート4の試験面4Sのほぼ全域をカバーするよう
に設定されている。
【0049】従って、例えば、カラーCCDカメラ5
A、5Bとして同一画素数のものを用いた場合には、カ
ラーCCDカメラ5Aは広い領域を撮像するので実質的
に低解像度となり、低精度でのみ位置検出を行え、カラ
ーCCDカメラ5Bは、微小領域を撮像するので実質的
に高解像度となり、高精度で位置検出を行えるのであ
る。
A、5Bとして同一画素数のものを用いた場合には、カ
ラーCCDカメラ5Aは広い領域を撮像するので実質的
に低解像度となり、低精度でのみ位置検出を行え、カラ
ーCCDカメラ5Bは、微小領域を撮像するので実質的
に高解像度となり、高精度で位置検出を行えるのであ
る。
【0050】この場合において、実際の測定プレートま
での距離は両カラーCCDカメラで異なるので、より精
密な測定を行う場合には、距離補正を行う必要がある。
なお、本実施形態においては、2台のカラーCCDカメ
ラ5A、5Bの光軸を一致させていない多光軸方式とし
ているが、図10に示すように、カラーCCDカメラ5
A’、5B’の光軸を一致させた単光軸方式とすること
も可能である。
での距離は両カラーCCDカメラで異なるので、より精
密な測定を行う場合には、距離補正を行う必要がある。
なお、本実施形態においては、2台のカラーCCDカメ
ラ5A、5Bの光軸を一致させていない多光軸方式とし
ているが、図10に示すように、カラーCCDカメラ5
A’、5B’の光軸を一致させた単光軸方式とすること
も可能である。
【0051】より詳細には、カラーCCDカメラ5A’
及びカラーCCDカメラ5B’の光軸を一致させるべく
カラーCCDカメラ5A’及びカラーCCDカメラ5
B’の光路中に配置されたハーフミラー5Cと、を備え
て構成する。この場合においても、カラーCCDカメラ
5B’の視野ARBは、図11(a)の斜視図及び図1
1(b)の正面図に示すように、カラーCCDカメラ5
A’の視野ARAに含まれており、カラーCCDカメラ
5A’の視野ARBは、測定プレート4の試験面4Sの
ほぼ全域をカバーするように設定されている。
及びカラーCCDカメラ5B’の光軸を一致させるべく
カラーCCDカメラ5A’及びカラーCCDカメラ5
B’の光路中に配置されたハーフミラー5Cと、を備え
て構成する。この場合においても、カラーCCDカメラ
5B’の視野ARBは、図11(a)の斜視図及び図1
1(b)の正面図に示すように、カラーCCDカメラ5
A’の視野ARAに含まれており、カラーCCDカメラ
5A’の視野ARBは、測定プレート4の試験面4Sの
ほぼ全域をカバーするように設定されている。
【0052】これらの結果、精密測定を行う場合でも、
距離補正を行う必要が無くなる。多光軸方式あるいは単
光軸方式の何れの場合においても、2台のカラーCCD
カメラ5A’、5B’両者の絶対的な位置関係が把握さ
れており、かつ、測定中にはその位置関係が変化するこ
となく保持されるのであれば構わない。レーザ変位計の配置 図12にレーザ変位計の配置図を示す。図12(a)
は、レーザ変位計の配置斜視図、図12(b)はレーザ
変位計の初期状態における配置側面図、図12(c)
は、レーザ変位計の測定状態における配置側面図であ
る。
距離補正を行う必要が無くなる。多光軸方式あるいは単
光軸方式の何れの場合においても、2台のカラーCCD
カメラ5A’、5B’両者の絶対的な位置関係が把握さ
れており、かつ、測定中にはその位置関係が変化するこ
となく保持されるのであれば構わない。レーザ変位計の配置 図12にレーザ変位計の配置図を示す。図12(a)
は、レーザ変位計の配置斜視図、図12(b)はレーザ
変位計の初期状態における配置側面図、図12(c)
は、レーザ変位計の測定状態における配置側面図であ
る。
【0053】レーザ変位計6-1〜6-4は、図12(a)
及び図12(b)に示すように、初期状態において、第
1円マークMC1 の中心点で対角線が交差する仮想平行
四辺形の各頂点に測定用のレーザ光の照射点P1〜P4
が位置するように配置されている。
及び図12(b)に示すように、初期状態において、第
1円マークMC1 の中心点で対角線が交差する仮想平行
四辺形の各頂点に測定用のレーザ光の照射点P1〜P4
が位置するように配置されている。
【0054】この場合において、照射点P1〜P4は、図
13に示すように、測定プレート4が最もZ軸正方向に
ある場合に相当する測定面4SUPと測定プレート4が基
準位置(初期状態)にある場合に相当する測定面4SRE
Fとの共通領域(実線と一点鎖線で囲まれる領域)ARU
P内に照射点P1〜P3 が収まるようにレーザ変位計6-1
〜6-3を配置するとともに、測定プレート4が最もZ軸
負方向にある場合に相当する測定面4SUPと測定面4S
REFとの共通領域(実線と鎖線で囲まれる領域)ARDN
内に照射点P2 〜P4 が収まるようにレーザ変位計6-2
〜6-4を配置している。
13に示すように、測定プレート4が最もZ軸正方向に
ある場合に相当する測定面4SUPと測定プレート4が基
準位置(初期状態)にある場合に相当する測定面4SRE
Fとの共通領域(実線と一点鎖線で囲まれる領域)ARU
P内に照射点P1〜P3 が収まるようにレーザ変位計6-1
〜6-3を配置するとともに、測定プレート4が最もZ軸
負方向にある場合に相当する測定面4SUPと測定面4S
REFとの共通領域(実線と鎖線で囲まれる領域)ARDN
内に照射点P2 〜P4 が収まるようにレーザ変位計6-2
〜6-4を配置している。
【0055】さらに、図14(a)に示すように、照射
点P1〜P4は、仮想平行四辺形P1P2P3 P4の頂点上
に配置されており、対角線P1P4と対角線P2P3 との
交点Xを想定し、交点Xと照射点P1の距離LZ及び交
点Xと照射点P4の距離LZは、求めるキャンバ角θcam
の精度を向上させるべくできる限り長くなるように設定
し、初期状態において交点Xは第1円マークMC1 の中
心Oと等しくなるようにし、交点Xと照射点P2 の距離
LX及び交点Xと照射点P3 の距離LXは、カラーCC
Dカメラ5Bの焦点距離に対応する交点Xまでの距離の
精度を向上させるべくできる限り長くなるように設定す
る。
点P1〜P4は、仮想平行四辺形P1P2P3 P4の頂点上
に配置されており、対角線P1P4と対角線P2P3 との
交点Xを想定し、交点Xと照射点P1の距離LZ及び交
点Xと照射点P4の距離LZは、求めるキャンバ角θcam
の精度を向上させるべくできる限り長くなるように設定
し、初期状態において交点Xは第1円マークMC1 の中
心Oと等しくなるようにし、交点Xと照射点P2 の距離
LX及び交点Xと照射点P3 の距離LXは、カラーCC
Dカメラ5Bの焦点距離に対応する交点Xまでの距離の
精度を向上させるべくできる限り長くなるように設定す
る。
【0056】そして、演算処理部28は、交点Xが第1
円マークMC1 の中心Oに対してZ軸の正方向あるいは
負方向のいずれにあるか(図14(b)参照)を判別
し、交点Xが中心Oに対してZ軸の正方向にある場合に
は、照射点P1〜P3 に対応するレーザ変位計6-1〜6-
3の出力信号DLD1 〜DLD3を用いてキャンバ角θca
mを算出し、交点Xが第1円マークMC1 の中心Oに対
してZ軸の負方向にある場合には、照射点P2〜P4に対
応するレーザ変位計6-2〜6-4の出力信号DLD2〜D
LD4を用いてキャンバ角θcamを算出する。交点Xが第
1円マークMC1の中心Oに対してZ軸の正方向あるい
は負方向のいずれにあるかを判別するには、出力信号D
LD1 あるいは出力信号DLD4に対応する測定面4S
までの距離が測定許容範囲を超えているか(すなわち、
いずれか一方のレーザ光が測定面4Sに照射されていな
い)を判別し、若しくは、カメラ5Bの画像処理結果に
基づいてカメラ5Bの光軸が測定面4S上でどの位置に
あるかを判別すればよい。
円マークMC1 の中心Oに対してZ軸の正方向あるいは
負方向のいずれにあるか(図14(b)参照)を判別
し、交点Xが中心Oに対してZ軸の正方向にある場合に
は、照射点P1〜P3 に対応するレーザ変位計6-1〜6-
3の出力信号DLD1 〜DLD3を用いてキャンバ角θca
mを算出し、交点Xが第1円マークMC1 の中心Oに対
してZ軸の負方向にある場合には、照射点P2〜P4に対
応するレーザ変位計6-2〜6-4の出力信号DLD2〜D
LD4を用いてキャンバ角θcamを算出する。交点Xが第
1円マークMC1の中心Oに対してZ軸の正方向あるい
は負方向のいずれにあるかを判別するには、出力信号D
LD1 あるいは出力信号DLD4に対応する測定面4S
までの距離が測定許容範囲を超えているか(すなわち、
いずれか一方のレーザ光が測定面4Sに照射されていな
い)を判別し、若しくは、カメラ5Bの画像処理結果に
基づいてカメラ5Bの光軸が測定面4S上でどの位置に
あるかを判別すればよい。
【0057】なお、レーザ変位計の個数は4個に限られ
るものではなく、測定プレート4が測定領域内にある場
合には、常に3ヶ所(ただし、照射点P2 及び照射点P
3 に相当する照射点は必須)以上にレーザ光が照射され
る状態を確保できるように、4個以上であればよい。測定動作 次に測定動作について、図15乃至図24を参照して説
明する。
るものではなく、測定プレート4が測定領域内にある場
合には、常に3ヶ所(ただし、照射点P2 及び照射点P
3 に相当する照射点は必須)以上にレーザ光が照射され
る状態を確保できるように、4個以上であればよい。測定動作 次に測定動作について、図15乃至図24を参照して説
明する。
【0058】この場合において、撮像ユニット5を構成
するカラーCCDカメラ5Aの撮像画面には、常に第1
円マークMC1 が含まれるように設定されているものと
し、予め測定車両2のタイヤホール3には、試験面4S
の原点Oがタイヤホイール3の回転中心軸と一致するよ
うに測定プレート4が装着されているものとする。
するカラーCCDカメラ5Aの撮像画面には、常に第1
円マークMC1 が含まれるように設定されているものと
し、予め測定車両2のタイヤホール3には、試験面4S
の原点Oがタイヤホイール3の回転中心軸と一致するよ
うに測定プレート4が装着されているものとする。
【0059】図15に測定動作処理フローチャートを示
す。まず最初に操作者は、図示しないアクチュエータに
より測定車両2のタイヤホイール3を各タイヤホイール
毎に独立して上方向あるいは下方向に駆動する。そして
空車荷重値にアクチュエータを停止し、停止時の状態を
保持する(ステップS1)。
す。まず最初に操作者は、図示しないアクチュエータに
より測定車両2のタイヤホイール3を各タイヤホイール
毎に独立して上方向あるいは下方向に駆動する。そして
空車荷重値にアクチュエータを停止し、停止時の状態を
保持する(ステップS1)。
【0060】次に手動操作により保持プレート10及び
撮像ユニット5をZ軸方向に駆動して、保持プレート1
0及び撮像ユニット5を測定プレート4の試験面4Sに
対向させ、撮像ユニット5を構成するカラーCCDカメ
ラ5A及びカラーCCDカメラ5Bの光軸を試験面4S
の原点Oに一致させる(ステップS2)。
撮像ユニット5をZ軸方向に駆動して、保持プレート1
0及び撮像ユニット5を測定プレート4の試験面4Sに
対向させ、撮像ユニット5を構成するカラーCCDカメ
ラ5A及びカラーCCDカメラ5Bの光軸を試験面4S
の原点Oに一致させる(ステップS2)。
【0061】これにより、レーザ変位計6-1〜6-4の測
定用のレーザ光の照射点P1〜P4に対応する交点X(図
14(a)参照)が原点Oと一致するように設定される
こととなる。この状態において、測定プレート4、カラ
ーCCDカメラ5Aの視野ARA及びカラーCCDカメ
ラ5Bの視野ARBの関係は、図9(a)又は図11
(a)の状態となっている。
定用のレーザ光の照射点P1〜P4に対応する交点X(図
14(a)参照)が原点Oと一致するように設定される
こととなる。この状態において、測定プレート4、カラ
ーCCDカメラ5Aの視野ARA及びカラーCCDカメ
ラ5Bの視野ARBの関係は、図9(a)又は図11
(a)の状態となっている。
【0062】この状態において、撮像ユニット5は、測
定プレート4の試験面4Sの撮像を行い(ステップS
3)、第1撮像データDGG1 及び第2撮像データDG
G2 をプロセッサ本体8Aの色分解処理回路27に出力
する(ステップS4)。これにより色分解処理回路27
は、コントローラ25の制御下で撮像ユニット5から出
力される第1撮像データDGG1 及び第2撮像データD
GG2 の色分解処理をそれぞれ別個に行い、赤色に対応
する赤色撮像データDR、緑色に対応する緑色撮像デー
タDG及び青色に対応する青色撮像データDBを演算処
理部28に出力する(ステップS5)。
定プレート4の試験面4Sの撮像を行い(ステップS
3)、第1撮像データDGG1 及び第2撮像データDG
G2 をプロセッサ本体8Aの色分解処理回路27に出力
する(ステップS4)。これにより色分解処理回路27
は、コントローラ25の制御下で撮像ユニット5から出
力される第1撮像データDGG1 及び第2撮像データD
GG2 の色分解処理をそれぞれ別個に行い、赤色に対応
する赤色撮像データDR、緑色に対応する緑色撮像デー
タDG及び青色に対応する青色撮像データDBを演算処
理部28に出力する(ステップS5)。
【0063】ここで、具体的な演算処理を図16乃至図
24を参照して説明する。図16に示すように、カラー
CCDカメラ5Aのレンズの焦点距離をf=f5A[m
m]とし、カラーCCDカメラ5Aの画素数を例えば、
Nx×Nz[dots](Nx、Nzは、自然数。例え
ば、Nx=400、Nz=400)とし、視野ARAが
L5A×L5A[mm]の領域をカバーできるように、試験
面4Sに対して焦点距離f5Aに対応する距離Lf5Aだけ
離間してカラーCCDカメラ5Aを配置するものとし、 Nx=Nz=NN(NN;自然数) とすると、1画素はL5A/NN[mm]ピッチに相当す
ることとなる。
24を参照して説明する。図16に示すように、カラー
CCDカメラ5Aのレンズの焦点距離をf=f5A[m
m]とし、カラーCCDカメラ5Aの画素数を例えば、
Nx×Nz[dots](Nx、Nzは、自然数。例え
ば、Nx=400、Nz=400)とし、視野ARAが
L5A×L5A[mm]の領域をカバーできるように、試験
面4Sに対して焦点距離f5Aに対応する距離Lf5Aだけ
離間してカラーCCDカメラ5Aを配置するものとし、 Nx=Nz=NN(NN;自然数) とすると、1画素はL5A/NN[mm]ピッチに相当す
ることとなる。
【0064】次にZ軸の中心座標を求めるべく、図17
に示すように、第1赤色撮像データDR1 に基づいて、
X軸正方向にスキャンしつつ、カラーCCDカメラ5A
の中心座標CCAから第1所定方向(例えば、Z軸正方
向;図17中、上方向)に、例えば、DNドット間隔
(上述の例の場合、DN・L5A/NN[mm]間隔相
当)でラフサーチを行い、第1円マークMC1 の検出を
行う(ステップS6)。この場合において、DNの設定
は、第1円マークMC1 の直径RMC1 との関係で、 DN・L5A/NN≦RMC1 という条件を満たす必要がある。ステップS6のラフサ
ーチにより第1円マークMC1 を検出したならば、図1
8(a)に示すように、1ドット間隔(上述の例の場
合、L5A/NN[mm]間隔相当)でX軸正方向にスキ
ャンしつつ、ファインサーチを行い、第1円マークMC
1 を検出できなくなるまで検出を継続し、第1円マーク
MC1 が検出できなくなったら、最後に第1円マークM
C1 を検出したときのZ軸方向の画素番号(NNドット
中、N1 ドット目(N1 =1〜NN))を記憶する。
に示すように、第1赤色撮像データDR1 に基づいて、
X軸正方向にスキャンしつつ、カラーCCDカメラ5A
の中心座標CCAから第1所定方向(例えば、Z軸正方
向;図17中、上方向)に、例えば、DNドット間隔
(上述の例の場合、DN・L5A/NN[mm]間隔相
当)でラフサーチを行い、第1円マークMC1 の検出を
行う(ステップS6)。この場合において、DNの設定
は、第1円マークMC1 の直径RMC1 との関係で、 DN・L5A/NN≦RMC1 という条件を満たす必要がある。ステップS6のラフサ
ーチにより第1円マークMC1 を検出したならば、図1
8(a)に示すように、1ドット間隔(上述の例の場
合、L5A/NN[mm]間隔相当)でX軸正方向にスキ
ャンしつつ、ファインサーチを行い、第1円マークMC
1 を検出できなくなるまで検出を継続し、第1円マーク
MC1 が検出できなくなったら、最後に第1円マークM
C1 を検出したときのZ軸方向の画素番号(NNドット
中、N1 ドット目(N1 =1〜NN))を記憶する。
【0065】そして、図18(b)に示すように、第1
所定方向とは逆方向(例えば、Z軸負方向;図17中、
下方向)にファインサーチを行う(ステップS7)。ス
テップS7の処理において、再び第1円メークMC1 が
検出できなくなったら、最後に第1円マークMC1 を検
出したときのZ軸方向の画素番号(NNドット中、N2
ドット目(N2 =1〜NN))に基づき、次式によりZ
軸中心座標Z0を求める(ステップS8)。
所定方向とは逆方向(例えば、Z軸負方向;図17中、
下方向)にファインサーチを行う(ステップS7)。ス
テップS7の処理において、再び第1円メークMC1 が
検出できなくなったら、最後に第1円マークMC1 を検
出したときのZ軸方向の画素番号(NNドット中、N2
ドット目(N2 =1〜NN))に基づき、次式によりZ
軸中心座標Z0を求める(ステップS8)。
【0066】Z0=(N1 +N2 )/2 ここで、Z軸中心座標Z0は、第1円マークMC1 の中
心座標のZ座標にほぼ等しく、求められたZ軸中心位置
Z0の精度は±L5A/NN[mm]となる。続いて、同
様にX軸の中心座標X0を求めるべく、第1赤色撮像デ
ータDR1に基づいて、Z軸正方向にスキャンしつつ、
カラーCCDカメラ5Aの中心座標CCAから第3所定
方向(例えば、X軸正方向;図16中、右方向)に、例
えば、DNドット間隔( DN・L5A/NN[mm]間
隔相当)でラフサーチを行い、第1円マークMC1 の検
出を行う(ステップS9)。
心座標のZ座標にほぼ等しく、求められたZ軸中心位置
Z0の精度は±L5A/NN[mm]となる。続いて、同
様にX軸の中心座標X0を求めるべく、第1赤色撮像デ
ータDR1に基づいて、Z軸正方向にスキャンしつつ、
カラーCCDカメラ5Aの中心座標CCAから第3所定
方向(例えば、X軸正方向;図16中、右方向)に、例
えば、DNドット間隔( DN・L5A/NN[mm]間
隔相当)でラフサーチを行い、第1円マークMC1 の検
出を行う(ステップS9)。
【0067】ステップS9のラフサーチにより第1円マ
ークMC1 を検出したならば、1ドット間隔(L5A/N
N[mm]間隔相当)単位でファインサーチを行い、第
1円マークMC1 を検出できなくなるまで検出を継続
し、第1円マークMC1 が検出できなくなったら、最後
に第1円マークMC1 を検出したときのX軸方向の画素
番号(NNドット中、M1 ドット目(M1 =1〜N
N))を記憶し、第3所定方向とは逆方向(例えば、X
軸負方向;図17中、左方向)にファインサーチを行う
(ステップS10)。
ークMC1 を検出したならば、1ドット間隔(L5A/N
N[mm]間隔相当)単位でファインサーチを行い、第
1円マークMC1 を検出できなくなるまで検出を継続
し、第1円マークMC1 が検出できなくなったら、最後
に第1円マークMC1 を検出したときのX軸方向の画素
番号(NNドット中、M1 ドット目(M1 =1〜N
N))を記憶し、第3所定方向とは逆方向(例えば、X
軸負方向;図17中、左方向)にファインサーチを行う
(ステップS10)。
【0068】ステップS10の処理において、再び第1
円マークMC1 が検出できなくなったら、最後に第1円
マークMC1 を検出したときのX軸方向の画素番号(N
Nドット中、M2 ドット目(M2 =1〜NN))に基づ
いて、次式によりX軸中心座標X0を求める(ステップ
S11)。
円マークMC1 が検出できなくなったら、最後に第1円
マークMC1 を検出したときのX軸方向の画素番号(N
Nドット中、M2 ドット目(M2 =1〜NN))に基づ
いて、次式によりX軸中心座標X0を求める(ステップ
S11)。
【0069】X0=(M1 +M2 )/2 この結果、求められたX軸中心座標X0の精度は±L5A
/NN[mm]となる。一方、図19に示すように、焦
点距離可変のカラーCCDカメラ5Bのレンズの基準状
態(基準ズーム倍率状態)における焦点距離をf=f5B
[mm]とし、カラーCCDカメラ5Bの画素数を第1
カラーCCDカメラと同じくNx×Nz[dots]と
し、視野ARBをL5B×L5B[mm]の領域をカバー
できるように試験面4Sに対して焦点距離f5Bに対応す
る距離Lf5Bだけ離間してカラーCCDカメラ5Bを配
置するものとし、 Nx=Nz=NN(NN;自然数) とすると、1画素はL5B/NN[mm]ピッチに相当す
ることとなる。
/NN[mm]となる。一方、図19に示すように、焦
点距離可変のカラーCCDカメラ5Bのレンズの基準状
態(基準ズーム倍率状態)における焦点距離をf=f5B
[mm]とし、カラーCCDカメラ5Bの画素数を第1
カラーCCDカメラと同じくNx×Nz[dots]と
し、視野ARBをL5B×L5B[mm]の領域をカバー
できるように試験面4Sに対して焦点距離f5Bに対応す
る距離Lf5Bだけ離間してカラーCCDカメラ5Bを配
置するものとし、 Nx=Nz=NN(NN;自然数) とすると、1画素はL5B/NN[mm]ピッチに相当す
ることとなる。
【0070】次に、図20に示すように、カラーCCD
カメラ5Bの出力した第2赤色撮像データDR2 、第2
緑色撮像データDG2 及び第2青色撮像データDB2 を
加算することにより得られる白色画像に基づいて補正用
線CLをサンプリングし、複数の位置データから最小自
乗法(L.S.M:Least Squares Method)により補
正ラインCLの傾きθを求める(ステップS12)。フォーカス調整動作及びズーム倍率制御動作 ここで、カラーCCDカメラ5Bにおけるフォーカス調
整動作及びズーム倍率制御動作について図7、図21及
び図22を参照して説明する。なお、このフォーカス調
整動作及びズーム倍率制御動作は、原則として測定動作
中常時行われるものである。
カメラ5Bの出力した第2赤色撮像データDR2 、第2
緑色撮像データDG2 及び第2青色撮像データDB2 を
加算することにより得られる白色画像に基づいて補正用
線CLをサンプリングし、複数の位置データから最小自
乗法(L.S.M:Least Squares Method)により補
正ラインCLの傾きθを求める(ステップS12)。フォーカス調整動作及びズーム倍率制御動作 ここで、カラーCCDカメラ5Bにおけるフォーカス調
整動作及びズーム倍率制御動作について図7、図21及
び図22を参照して説明する。なお、このフォーカス調
整動作及びズーム倍率制御動作は、原則として測定動作
中常時行われるものである。
【0071】図21に示すように、レーザ変位計6-1〜
6-4のレーザ出射部P6-1〜P6-4(この符号P6-1〜
P6-4は、当該出射部の位置を表すものとしても用いる
ものとする)は、測定車両の鉛直方向に平行な直線VL
を含む仮想平面VPL上に配置されており、かつ、直線
VL及び仮想平行四辺形PBの一方の対角線P6-1P6
-4が重なり合うように配置した仮想平面VPL上の仮想
平行四辺形PBの各頂点に出射部P6-1、P6-2、P6
-3、P6-4がそれぞれ配置されている。
6-4のレーザ出射部P6-1〜P6-4(この符号P6-1〜
P6-4は、当該出射部の位置を表すものとしても用いる
ものとする)は、測定車両の鉛直方向に平行な直線VL
を含む仮想平面VPL上に配置されており、かつ、直線
VL及び仮想平行四辺形PBの一方の対角線P6-1P6
-4が重なり合うように配置した仮想平面VPL上の仮想
平行四辺形PBの各頂点に出射部P6-1、P6-2、P6
-3、P6-4がそれぞれ配置されている。
【0072】ところで、図21は、測定プレート4がZ
軸正方向にある場合を表しており、この場合、レーザ変
位計6-1〜6-3の出力信号DLD1 〜DLD3 に基づい
て処理を行う。より具体的には、出力信号DLD1 に相
当する照射点P1までの距離がLP1、出力信号DLD2
に相当する照射点P2 までの距離がLP2 、出力信号D
LD3に相当する照射点P3 までの距離がLP3 である
とすると、照射点P2 及び照射点P3 の中点P23から仮
想平行四辺形PBの対角線の交点PPまでの距離LP23
は、 LP23=(LP2 +LP3 )/2 となる。
軸正方向にある場合を表しており、この場合、レーザ変
位計6-1〜6-3の出力信号DLD1 〜DLD3 に基づい
て処理を行う。より具体的には、出力信号DLD1 に相
当する照射点P1までの距離がLP1、出力信号DLD2
に相当する照射点P2 までの距離がLP2 、出力信号D
LD3に相当する照射点P3 までの距離がLP3 である
とすると、照射点P2 及び照射点P3 の中点P23から仮
想平行四辺形PBの対角線の交点PPまでの距離LP23
は、 LP23=(LP2 +LP3 )/2 となる。
【0073】この距離LP23は、Y座標データYに相当
しており、このY座標データに対応する測距信号SY
は、差動アンプ29-3に入力される。これと並行して、
ズーム・フォーカス制御ユニット2の図示しないポテン
ショメータは図示しないフォーカス調整用レンズの位置
を検出し、レンズ位置検出信号LPDを第2アンプ29
-2に出力する。
しており、このY座標データに対応する測距信号SY
は、差動アンプ29-3に入力される。これと並行して、
ズーム・フォーカス制御ユニット2の図示しないポテン
ショメータは図示しないフォーカス調整用レンズの位置
を検出し、レンズ位置検出信号LPDを第2アンプ29
-2に出力する。
【0074】第2アンプ29-2は、入力されたレンズ位
置検出信号LPDを増幅して増幅レンズ位置検出信号L
PDとして差動アンプ29-3に入力する。差動アンプ2
9-3は、測距信号SY及び増幅レンズ位置検出信号AL
PDの差を比較結果信号CPとして第1アンプ29-1に
出力するこの結果、第1アンプ29-1は、比較結果信号
CPを増幅してフォーカス制御信号LPCをズーム・フ
ォーカスユニットZFUに出力する。
置検出信号LPDを増幅して増幅レンズ位置検出信号L
PDとして差動アンプ29-3に入力する。差動アンプ2
9-3は、測距信号SY及び増幅レンズ位置検出信号AL
PDの差を比較結果信号CPとして第1アンプ29-1に
出力するこの結果、第1アンプ29-1は、比較結果信号
CPを増幅してフォーカス制御信号LPCをズーム・フ
ォーカスユニットZFUに出力する。
【0075】ズーム・フォーカスユニットZFUは、フ
ォーカス制御信号LPCが入力されると、カラーCCD
カメラ5Bのレンズの基準状態と同一の面積を有する視
野ARBをL5B×L5B[mm]の領域をカバーできる
ようにズーム倍率を設定し、当該ズーム倍率でフォーカ
ス制御を行う。
ォーカス制御信号LPCが入力されると、カラーCCD
カメラ5Bのレンズの基準状態と同一の面積を有する視
野ARBをL5B×L5B[mm]の領域をカバーできる
ようにズーム倍率を設定し、当該ズーム倍率でフォーカ
ス制御を行う。
【0076】より具体的には、ズームフォーカスユニッ
トZFUは、カラーCCDカメラ5Bによる撮像対象領
域の面積が基準状態における視野ARBと一定となるよ
うに目標となるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とする。ここで、LMEASは、測定時におけるカラーCC
Dカメラ5Bのレンズから測定面までの距離、LREF
は、基準状態におけるカラーCCDカメラ5Bのレンズ
から測定面までの距離、ZREFは、基準状態におけるカ
ラーCCDカメラ5Bのズーム倍率である。
トZFUは、カラーCCDカメラ5Bによる撮像対象領
域の面積が基準状態における視野ARBと一定となるよ
うに目標となるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とする。ここで、LMEASは、測定時におけるカラーCC
Dカメラ5Bのレンズから測定面までの距離、LREF
は、基準状態におけるカラーCCDカメラ5Bのレンズ
から測定面までの距離、ZREFは、基準状態におけるカ
ラーCCDカメラ5Bのズーム倍率である。
【0077】この結果、カラーCCDカメラ5Bの1画
素は、常にL5B/NN[mm]ピッチに相当することと
なり、測定精度を常に一定に保つことが可能となる。続
いて、カラーCCDカメラ5Aの撮像画像に基づいて、
ステップS8、S11の処理で求めた第1円マークMC
1 の中心座標(X0、Z0)とカラーCCDカメラ5Bの
視野ARBの中心座標CCBとの間の距離LLを求める
(ステップS13)。
素は、常にL5B/NN[mm]ピッチに相当することと
なり、測定精度を常に一定に保つことが可能となる。続
いて、カラーCCDカメラ5Aの撮像画像に基づいて、
ステップS8、S11の処理で求めた第1円マークMC
1 の中心座標(X0、Z0)とカラーCCDカメラ5Bの
視野ARBの中心座標CCBとの間の距離LLを求める
(ステップS13)。
【0078】これにより視野ARBの中心座標を囲む補
正用線CLを特定することができ、視野ARBの概略位
置を把握することができる。さらにこの第1円マークM
C1 の中心座標(X0、Z0)及び距離LLの算出と並行
して、演算処理回路28は、レーザ変位計6-1〜6-4の
出力信号DLD1 〜DLD4 に基づいて、測定プレート
4の試験面4S上の第1円マークMC1 までの距離を算
出する。
正用線CLを特定することができ、視野ARBの概略位
置を把握することができる。さらにこの第1円マークM
C1 の中心座標(X0、Z0)及び距離LLの算出と並行
して、演算処理回路28は、レーザ変位計6-1〜6-4の
出力信号DLD1 〜DLD4 に基づいて、測定プレート
4の試験面4S上の第1円マークMC1 までの距離を算
出する。
【0079】次に視野ARBの中心座標の算出について
図23及び図24を参照して説明する。まず、カラーC
CDカメラ5Aの撮像画面中で、視野ARAの中心座標
CCAと第1円マークMC1 の中心座標(X0、Z0)と
の距離daを算出する(ステップS14)。
図23及び図24を参照して説明する。まず、カラーC
CDカメラ5Aの撮像画面中で、視野ARAの中心座標
CCAと第1円マークMC1 の中心座標(X0、Z0)と
の距離daを算出する(ステップS14)。
【0080】da=√(xa2+ya2) 次に視野ARAの中心座標を通る補正用線CLと平行な
線を仮定し、この線と視野ARAの中心座標と第1円マ
ークMC1 の中心座標とを結ぶ線のなす角度θaを算出
する(ステップS15)。
線を仮定し、この線と視野ARAの中心座標と第1円マ
ークMC1 の中心座標とを結ぶ線のなす角度θaを算出
する(ステップS15)。
【0081】θa=tan-1(ya/xa)−θ0 これらにより、ステップS14、15で求めた距離da
及び角度θaに基づいて、距離Xa及び距離Yaを算出す
る(ステップS16)。 Xa=da×cos(θa) Ya=da×sin(θa) 次に距離Xa及び距離Yaに基づいて、視野ARAの中心
座標に最も近い位置にある第2円マークMC2nは、第1
円マークMC1 から見てX方向に第nx番目(nxは自然
数)の第2円マークであり、Z方向に第ny番目(nyは
自然数)の第2円マークであるかを求める(ステップS
17)。なお、図21において、第2円マークMC2nに
ついては、nx=4、ny=3となる。
及び角度θaに基づいて、距離Xa及び距離Yaを算出す
る(ステップS16)。 Xa=da×cos(θa) Ya=da×sin(θa) 次に距離Xa及び距離Yaに基づいて、視野ARAの中心
座標に最も近い位置にある第2円マークMC2nは、第1
円マークMC1 から見てX方向に第nx番目(nxは自然
数)の第2円マークであり、Z方向に第ny番目(nyは
自然数)の第2円マークであるかを求める(ステップS
17)。なお、図21において、第2円マークMC2nに
ついては、nx=4、ny=3となる。
【0082】nx=int(Xa/Lx) ny=int(Ya/Lz) ここで、int(R)は、Rを越えない最大の整数を表
すものとし、Lxは、X軸方向の第2円マークMC2 の
離間距離(図3参照)、LzはZ軸方向の第2円マーク
MC2 の離間距離(図3参照)である。
すものとし、Lxは、X軸方向の第2円マークMC2 の
離間距離(図3参照)、LzはZ軸方向の第2円マーク
MC2 の離間距離(図3参照)である。
【0083】これにより視野ARAの中心座標に最も近
い位置にある第2円マークMC2nの中心座標(X0、Z
0)から第1円マークMC1 の中心座標までの距離Xb、
Ybを算出する(ステップS18)。この距離Xb、Yb
は、第1円マークMC1 及び第2円マークMC2 の描画
精度に相当する高精度の値を有している。
い位置にある第2円マークMC2nの中心座標(X0、Z
0)から第1円マークMC1 の中心座標までの距離Xb、
Ybを算出する(ステップS18)。この距離Xb、Yb
は、第1円マークMC1 及び第2円マークMC2 の描画
精度に相当する高精度の値を有している。
【0084】Xb=nx×Lx Yb=ny×Lz 続いて、視野ARAの中心座標に最も近い位置にある第
2円マークMC2nの中心座標から視野ARAの中心座標
までの距離dd(低精度)及び視野ARAのX軸とのなす
角度θi(低精度)を算出する(ステップS19)。こ
こで、低精度とは、カラーCCDカメラ5Aの撮像デー
タに基づく測定可能精度(上述の例の場合±1[mm]
精度)でという意味である。
2円マークMC2nの中心座標から視野ARAの中心座標
までの距離dd(低精度)及び視野ARAのX軸とのなす
角度θi(低精度)を算出する(ステップS19)。こ
こで、低精度とは、カラーCCDカメラ5Aの撮像デー
タに基づく測定可能精度(上述の例の場合±1[mm]
精度)でという意味である。
【0085】 dd=√{(Xa−Xb)2 +(Ya−Yb)2 } θi=tan-1{(Ya−Yb)/(Xa−Xb)}+θ0 次に求めた距離dd及び角度θiに基づいて、視野ARA
の中心座標と視野ARAの中心座標に最も近い位置にあ
る第2円マークMC2nの中心座標との低精度距離Xi及
びYiを算出する(ステップS20)。
の中心座標と視野ARAの中心座標に最も近い位置にあ
る第2円マークMC2nの中心座標との低精度距離Xi及
びYiを算出する(ステップS20)。
【0086】Xi=dd×cos(θi) Yi=dd×sin(θi) さらに、低精度距離Xi、Yiに基づいて、カラーCC
Dカメラ5Bの視野ARbの中心座標に対する第2円マ
ークMC2nの中心座標をドットアドレスIX、IY(ド
ット数によるアドレス表示)に変換する(ステップS2
1)。
Dカメラ5Bの視野ARbの中心座標に対する第2円マ
ークMC2nの中心座標をドットアドレスIX、IY(ド
ット数によるアドレス表示)に変換する(ステップS2
1)。
【0087】この場合において、視野ARBは上述した
ようにNN×NN(ドット)で構成しているので、視野
ARBのX方向中心座標のドットアドレス=NN/2、
Y方向中心座標のドットアドレス=NN/2となる。 IX=NN/2+Xi×Sn/Lx IY=NN/2−Yi×Sn/Lz ここで、Snは、1[mm]当たりのドット数である。
ようにNN×NN(ドット)で構成しているので、視野
ARBのX方向中心座標のドットアドレス=NN/2、
Y方向中心座標のドットアドレス=NN/2となる。 IX=NN/2+Xi×Sn/Lx IY=NN/2−Yi×Sn/Lz ここで、Snは、1[mm]当たりのドット数である。
【0088】次に距離Xb、Ybに基づいて、カラーCC
Dカメラ5Bの視野ARB上で、視野ARBの中心座標と
第2円マークMC2nの中心座標との距離Db(高精度)
及び視野ARAのX軸とのなす角度θb(高精度)を算出
する(ステップS22)。ここで、高精度とは、カラー
CCDカメラ5Bの撮像データに基づく測定可能精度
(上述の例の場合、±L5B/NN[mm]精度)でとい
う意味である。
Dカメラ5Bの視野ARB上で、視野ARBの中心座標と
第2円マークMC2nの中心座標との距離Db(高精度)
及び視野ARAのX軸とのなす角度θb(高精度)を算出
する(ステップS22)。ここで、高精度とは、カラー
CCDカメラ5Bの撮像データに基づく測定可能精度
(上述の例の場合、±L5B/NN[mm]精度)でとい
う意味である。
【0089】Db=√(Xb2 +Yb2 ) θb=tan-1(nYb/Xb)+θ0 次に算出した距離Db及び角度θbに基づいて、視野AR
Bの中心座標と視野ARBの中心座標に最も近い位置にあ
る第2円マークMC2nの中心座標との高精度距離Xc及
びYcを算出する(ステップS23)。
Bの中心座標と視野ARBの中心座標に最も近い位置にあ
る第2円マークMC2nの中心座標との高精度距離Xc及
びYcを算出する(ステップS23)。
【0090】Xc=Db×cos(θb) Yc=Db×sin(θb) 続いて、高精度距離Xc、Yc及びドットアドレスIX、
IYに基づいて、カラーCCDカメラ5Bの視野ARb
の中心座標に対する第2円マークMC2nの中心座標をド
ットアドレスX、Y(ドット数によるアドレス表示)に
変換する(ステップS24)。
IYに基づいて、カラーCCDカメラ5Bの視野ARb
の中心座標に対する第2円マークMC2nの中心座標をド
ットアドレスX、Y(ドット数によるアドレス表示)に
変換する(ステップS24)。
【0091】この場合において、視野ARBは上述した
ようにNN×NN(ドット)で構成しているので、視野
ARBのX方向中心座標のドットアドレス=NN/2、
Y方向中心座標のドットアドレス=NN/2となる。 X=Xc+(NN/2+IX)×Lx/Sn Y=Yc+(NN/2−IY)×Lz/Sn さらに求めたドットアドレスX、Yを測定プレート4の
試験面4SのX軸及びZ軸を基準とする座標系に座標変
換し、試験面4SのX軸及びZ軸を基準とする座標系に
おけるドットアドレスx、yを算出する(ステップS2
5)。この場合において、次式が成立するので、 X=x/cos(θx) Y=y/cos(θy) これらの式からドットアドレスx、yは、 x=X×cos(θx) y=Y×cos(θy) となる。
ようにNN×NN(ドット)で構成しているので、視野
ARBのX方向中心座標のドットアドレス=NN/2、
Y方向中心座標のドットアドレス=NN/2となる。 X=Xc+(NN/2+IX)×Lx/Sn Y=Yc+(NN/2−IY)×Lz/Sn さらに求めたドットアドレスX、Yを測定プレート4の
試験面4SのX軸及びZ軸を基準とする座標系に座標変
換し、試験面4SのX軸及びZ軸を基準とする座標系に
おけるドットアドレスx、yを算出する(ステップS2
5)。この場合において、次式が成立するので、 X=x/cos(θx) Y=y/cos(θy) これらの式からドットアドレスx、yは、 x=X×cos(θx) y=Y×cos(θy) となる。
【0092】次に演算処理部28は、撮像画面の水平方
向(あるいは垂直方向)と目盛線との傾きを算出するこ
とによりキャスタ角を求める(ステップS26)。この
場合において、レーザ変位計6-1〜6-4の測定用レーザ
光の照射点P1〜P4のうち、少なくとも3個の照射点
は、常に測定用プレート4の測定面4S上に存在するこ
ととなり、得られるレーザ変位計6-1〜6-4 の出力信
号DLD1〜DLD4 は安定しており、正確な距離情報
が得られることとなる。
向(あるいは垂直方向)と目盛線との傾きを算出するこ
とによりキャスタ角を求める(ステップS26)。この
場合において、レーザ変位計6-1〜6-4の測定用レーザ
光の照射点P1〜P4のうち、少なくとも3個の照射点
は、常に測定用プレート4の測定面4S上に存在するこ
ととなり、得られるレーザ変位計6-1〜6-4 の出力信
号DLD1〜DLD4 は安定しており、正確な距離情報
が得られることとなる。
【0093】従って、出力信号DLD1 〜DLD4に 基
づいて、各レーザ変位計6-1〜6-4に対応する測定プレ
ート4の試験面4S上の測定用レーザ照射点P1〜P4ま
での幾何学的な距離の違いに基づいて正確なキャンバ角
θcamを算出する(ステップS27)。キャンバ角の算出 ここで、キャンバ角θcamの算出について再び図21及
び図22を参照して説明する。
づいて、各レーザ変位計6-1〜6-4に対応する測定プレ
ート4の試験面4S上の測定用レーザ照射点P1〜P4ま
での幾何学的な距離の違いに基づいて正確なキャンバ角
θcamを算出する(ステップS27)。キャンバ角の算出 ここで、キャンバ角θcamの算出について再び図21及
び図22を参照して説明する。
【0094】レーザ変位計6-1〜6-4のレーザ出射部P
6-1〜P6-4(この符号P6-1〜P6-4は、当該出射部
の位置を表すものとしても用いるものとする)は、測定
車両の鉛直方向に平行な直線VLを含む仮想平面VPL
上に配置されており、かつ、直線VL及び仮想平行四辺
形PBの一方の対角線P6-1P6-4が重なり合うように
配置した仮想平面VPL上の仮想平行四辺形PBの各頂
点に出射部P6-1、P6-2、P6-3、P6-4がそれぞれ
配置されている。
6-1〜P6-4(この符号P6-1〜P6-4は、当該出射部
の位置を表すものとしても用いるものとする)は、測定
車両の鉛直方向に平行な直線VLを含む仮想平面VPL
上に配置されており、かつ、直線VL及び仮想平行四辺
形PBの一方の対角線P6-1P6-4が重なり合うように
配置した仮想平面VPL上の仮想平行四辺形PBの各頂
点に出射部P6-1、P6-2、P6-3、P6-4がそれぞれ
配置されている。
【0095】図21は、測定プレート4がZ軸正方向に
ある場合を表しており、この場合、レーザ変位計6-1〜
6-3の出力信号DLD1 〜DLD3 に基づいて処理を行
う。より具体的には、出力信号DLD1 に相当する照射
点P1までの距離がLP1、出力信号DLD2 に相当する
照射点P2 までの距離がLP2 、出力信号DLD3に相
当する照射点P3 までの距離がLP3 であるとすると、
照射点P2 及び照射点P3 の中点P23から仮想平行四辺
形PBの対角線の交点PPまでの距離LP23は、 LP23=(LP2 +LP3 )/2 となる。
ある場合を表しており、この場合、レーザ変位計6-1〜
6-3の出力信号DLD1 〜DLD3 に基づいて処理を行
う。より具体的には、出力信号DLD1 に相当する照射
点P1までの距離がLP1、出力信号DLD2 に相当する
照射点P2 までの距離がLP2 、出力信号DLD3に相
当する照射点P3 までの距離がLP3 であるとすると、
照射点P2 及び照射点P3 の中点P23から仮想平行四辺
形PBの対角線の交点PPまでの距離LP23は、 LP23=(LP2 +LP3 )/2 となる。
【0096】この場合において、キャンバ角θcamは、
図24に示すように以下の関係を有する。 tan(θcam)=LPX/LZ 従って、求めるキャンバ角θcamは、 θcam=tan-1(LPX/LZ) となる。ここで、 LPX=|LP1−LP23| であるので、 θcam=tan-1(|LP1−LP23|/LZ) =tan-1(|LP1−((LP2 +LP3 )/2)|/LZ) =tan-1(|(2LP1−LP2 −LP3 )/2|・LZ) これらの結果、演算処理部28は、求めたドットアドレ
スxをX座標データDXとして出力し、求めたドットア
ドレスyをZ座標データDZとして出力し、求めたキャ
ンバ角を傾きデータDSPとして出力し、求めたキャン
バ角をキャンバ角データDCBとして出力することとな
る。
図24に示すように以下の関係を有する。 tan(θcam)=LPX/LZ 従って、求めるキャンバ角θcamは、 θcam=tan-1(LPX/LZ) となる。ここで、 LPX=|LP1−LP23| であるので、 θcam=tan-1(|LP1−LP23|/LZ) =tan-1(|LP1−((LP2 +LP3 )/2)|/LZ) =tan-1(|(2LP1−LP2 −LP3 )/2|・LZ) これらの結果、演算処理部28は、求めたドットアドレ
スxをX座標データDXとして出力し、求めたドットア
ドレスyをZ座標データDZとして出力し、求めたキャ
ンバ角を傾きデータDSPとして出力し、求めたキャン
バ角をキャンバ角データDCBとして出力することとな
る。
【0097】以上の説明のように本実施形態によれば、
レーザ変位計の出力に基づいて、フォーカス調整及びズ
ーム倍率を制御し、撮像画像の解像度を一定に保つこと
ができるので、測定可能レンジを広くすることができ、
高分解能で高精度のホイールアラインメント測定を行う
ことが可能となる。
レーザ変位計の出力に基づいて、フォーカス調整及びズ
ーム倍率を制御し、撮像画像の解像度を一定に保つこと
ができるので、測定可能レンジを広くすることができ、
高分解能で高精度のホイールアラインメント測定を行う
ことが可能となる。
【0098】また、2台のカラーCCDカメラ5A、5
Bの撮像画面に基づいて、カラーCCDカメラ5Bの撮
像画面内の所定位置(上記説明では、中心位置)の測定
プレート4の試験面4S上の第1円マークMC1 の中心
座標に対応する位置及びスピンアングルを迅速、かつ、
正確に算出することができ、測定の再現性が向上する。
従って、ホイールアラインメント測定を迅速、かつ、正
確に行うことができるともに、その再現性、信頼性を向
上させることができる。
Bの撮像画面に基づいて、カラーCCDカメラ5Bの撮
像画面内の所定位置(上記説明では、中心位置)の測定
プレート4の試験面4S上の第1円マークMC1 の中心
座標に対応する位置及びスピンアングルを迅速、かつ、
正確に算出することができ、測定の再現性が向上する。
従って、ホイールアラインメント測定を迅速、かつ、正
確に行うことができるともに、その再現性、信頼性を向
上させることができる。
【0099】以上の実施形態の説明においては、フォー
カス制御とズーム倍率制御を並行して行っていたが、ズ
ーム倍率制御をユーザが任意に指示するようにし、ズー
ム倍率固定の状態でフォーカス制御のみを行うように構
成することも可能である。この場合には、図示しない入
力装置によりユーザがズーム倍率をズーム・フォーカス
ユニットZFUに指示するとともに、ズーム・フォーカ
ス制御ユニット29は、上述の場合と同様にフォーカス
制御のみを行うためのレンズ位置制御信号LPCをズー
ム・フォーカスユニットZFUに出力するように構成す
ればよい。
カス制御とズーム倍率制御を並行して行っていたが、ズ
ーム倍率制御をユーザが任意に指示するようにし、ズー
ム倍率固定の状態でフォーカス制御のみを行うように構
成することも可能である。この場合には、図示しない入
力装置によりユーザがズーム倍率をズーム・フォーカス
ユニットZFUに指示するとともに、ズーム・フォーカ
ス制御ユニット29は、上述の場合と同様にフォーカス
制御のみを行うためのレンズ位置制御信号LPCをズー
ム・フォーカスユニットZFUに出力するように構成す
ればよい。
【0100】この結果、常に同一の測定精度は得られな
いものの、焦点がずれることがないので、焦点ずれによ
るさらなる測定精度低下を低減することができる。
いものの、焦点がずれることがないので、焦点ずれによ
るさらなる測定精度低下を低減することができる。
【0101】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、測距用光
射出受光手段は、測定プレートの測定面上に測距用光を
出射し、測定面により反射された測距用光を受光して測
距信号をフォーカス制御手段に出力し、レンズ位置検出
手段は、フォーカス調整用レンズの位置を検出しレンズ
位置検出信号をフォーカス制御手段に出力し、フォーカ
ス制御手段は、レンズ位置検出信号及び測距信号に基づ
いて測定面と撮像手段の光軸とが交差する交点位置まで
の距離に対応するフォーカス制御信号を撮像手段に出力
し、撮像手段のフォーカス駆動部は、フォーカス制御信
号に基づいてフォーカス調整用レンズを駆動し、撮像手
段は、測定面を撮像して撮像信号を出力するので、常に
撮像手段は、試験面に合焦状態となり、画像がぼけるこ
とがなく、画像処理を行っても、焦点ずれによる精度低
下を招くことなく、分解能が高く高精度のホイールアラ
インメント測定を行うことが可能となる。
射出受光手段は、測定プレートの測定面上に測距用光を
出射し、測定面により反射された測距用光を受光して測
距信号をフォーカス制御手段に出力し、レンズ位置検出
手段は、フォーカス調整用レンズの位置を検出しレンズ
位置検出信号をフォーカス制御手段に出力し、フォーカ
ス制御手段は、レンズ位置検出信号及び測距信号に基づ
いて測定面と撮像手段の光軸とが交差する交点位置まで
の距離に対応するフォーカス制御信号を撮像手段に出力
し、撮像手段のフォーカス駆動部は、フォーカス制御信
号に基づいてフォーカス調整用レンズを駆動し、撮像手
段は、測定面を撮像して撮像信号を出力するので、常に
撮像手段は、試験面に合焦状態となり、画像がぼけるこ
とがなく、画像処理を行っても、焦点ずれによる精度低
下を招くことなく、分解能が高く高精度のホイールアラ
インメント測定を行うことが可能となる。
【0102】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の効果に加えて、撮像手段のズーム駆動部は、
外部からのズーム制御信号に基づいてズーム倍率調整用
レンズを駆動するので、測定プレートの試験面の撮像手
段の光軸に沿った方向への移動の影響を低減して、より
高精度のホイールアラインメント測定を行うことができ
る。
載の発明の効果に加えて、撮像手段のズーム駆動部は、
外部からのズーム制御信号に基づいてズーム倍率調整用
レンズを駆動するので、測定プレートの試験面の撮像手
段の光軸に沿った方向への移動の影響を低減して、より
高精度のホイールアラインメント測定を行うことができ
る。
【0103】請求項3記載の発明によれば、請求項1又
は請求項2記載の発明の効果に加えて、フォーカス制御
手段のフォーカス位置制御手段は、測距信号に基づいて
フォーカス調整用レンズの制御目標値に相当するフォー
カス位置信号を生成し、出力し、比較手段は、フォーカ
ス位置信号とレンズ位置検出信号を比較し、比較結果信
号をフォーカス制御信号出力手段に出力し、フォーカス
制御信号出力手段は、比較結果信号に基づいてフォーカ
ス制御信号を生成し撮像手段に出力するので、正確、か
つ、迅速に合焦状態を維持することが可能となり、手間
なく高精度のホイールアラインメント測定を継続するこ
とができる。
は請求項2記載の発明の効果に加えて、フォーカス制御
手段のフォーカス位置制御手段は、測距信号に基づいて
フォーカス調整用レンズの制御目標値に相当するフォー
カス位置信号を生成し、出力し、比較手段は、フォーカ
ス位置信号とレンズ位置検出信号を比較し、比較結果信
号をフォーカス制御信号出力手段に出力し、フォーカス
制御信号出力手段は、比較結果信号に基づいてフォーカ
ス制御信号を生成し撮像手段に出力するので、正確、か
つ、迅速に合焦状態を維持することが可能となり、手間
なく高精度のホイールアラインメント測定を継続するこ
とができる。
【0104】請求項4記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項3のいずれかに記載の発明の効果に加えて、測
距用光射出受光手段の測距用光射出受光部は、出射され
た測距用光の照射位置を結ぶ線分上に交点位置が含まれ
るように測定面上に測距用光を出射するので、幾何学的
に交点位置、すなわち、撮像手段の光軸上の測定面まで
の距離に相当する焦点距離を算出することができ、高速
かつ正確なフォーカス制御を行うことが可能となる。従
って、より高速で高精度のホイールアラインメント測定
を行える。
至請求項3のいずれかに記載の発明の効果に加えて、測
距用光射出受光手段の測距用光射出受光部は、出射され
た測距用光の照射位置を結ぶ線分上に交点位置が含まれ
るように測定面上に測距用光を出射するので、幾何学的
に交点位置、すなわち、撮像手段の光軸上の測定面まで
の距離に相当する焦点距離を算出することができ、高速
かつ正確なフォーカス制御を行うことが可能となる。従
って、より高速で高精度のホイールアラインメント測定
を行える。
【0105】請求項5記載の発明によれば、請求項2記
載の発明の効果に加えて、ズーム倍率制御手段は、測距
信号に基づいて、撮像手段による撮像対象領域の面積が
ほぼ一定となるようにズーム制御信号を生成し、ズーム
駆動部に出力するので、測定面までの距離が変化しても
測定精度が低下することがなく、測定精度を維持したま
まで、測定可能(距離)レンジを拡げることができる。
載の発明の効果に加えて、ズーム倍率制御手段は、測距
信号に基づいて、撮像手段による撮像対象領域の面積が
ほぼ一定となるようにズーム制御信号を生成し、ズーム
駆動部に出力するので、測定面までの距離が変化しても
測定精度が低下することがなく、測定精度を維持したま
まで、測定可能(距離)レンジを拡げることができる。
【0106】請求項6記載の発明によれば、請求項5記
載の発明の効果に加えて、ズーム倍率制御手段は、撮像
手段による撮像対象領域の面積がほぼ一定となるように
目標となるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とするので、簡易な演算でホイールアラインメント測定
の精度を維持することが可能となる。
載の発明の効果に加えて、ズーム倍率制御手段は、撮像
手段による撮像対象領域の面積がほぼ一定となるように
目標となるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とするので、簡易な演算でホイールアラインメント測定
の精度を維持することが可能となる。
【0107】請求項7記載の発明によれば、測距用光射
出受光工程は、測定プレートの測定面上に測距用光を出
射し、測定面により反射された測距用光を受光し、測定
面までの距離を算出し、レンズ位置検出工程は、フォー
カス調整用レンズの位置を検出し、フォーカス制御工程
は、検出したフォーカス調整用レンズの位置及び算出し
た測定面までの距離に基づいて測定面と撮像ユニットの
光軸とが交差する交点位置までの距離に対応するフォー
カス制御を行うので、常に撮像手段は、試験面に合焦状
態となり、画像がぼけることがなく、画像処理を行って
も、焦点ずれによる精度低下を招くことなく、分解能が
高く高精度のホイールアラインメント測定を行うことが
可能となる。
出受光工程は、測定プレートの測定面上に測距用光を出
射し、測定面により反射された測距用光を受光し、測定
面までの距離を算出し、レンズ位置検出工程は、フォー
カス調整用レンズの位置を検出し、フォーカス制御工程
は、検出したフォーカス調整用レンズの位置及び算出し
た測定面までの距離に基づいて測定面と撮像ユニットの
光軸とが交差する交点位置までの距離に対応するフォー
カス制御を行うので、常に撮像手段は、試験面に合焦状
態となり、画像がぼけることがなく、画像処理を行って
も、焦点ずれによる精度低下を招くことなく、分解能が
高く高精度のホイールアラインメント測定を行うことが
可能となる。
【0108】請求項8記載の発明によれば、請求項7記
載の発明の効果に加えて、ズーム制御工程は、外部から
の指示に基づいて、ズーム駆動部を制御するので、測定
プレートの試験面の撮像手段の光軸に沿った方向への移
動の影響を低減して、より高精度のホイールアラインメ
ント測定を行うことができる。
載の発明の効果に加えて、ズーム制御工程は、外部から
の指示に基づいて、ズーム駆動部を制御するので、測定
プレートの試験面の撮像手段の光軸に沿った方向への移
動の影響を低減して、より高精度のホイールアラインメ
ント測定を行うことができる。
【0109】請求項9記載の発明によれば、請求項7又
は請求項8記載の発明の効果に加えて、フォーカス位置
制御工程は、測定面までの距離に基づいてフォーカス調
整用レンズの位置の制御目標位置を算出し、比較制御工
程は、フォーカス調整用レンズの位置と制御目標位置を
比較し、比較の結果に基づいてフォーカス制御を行うの
で、正確、かつ、迅速に合焦状態を維持することが可能
となり、手間なく高精度のホイールアラインメント測定
を継続することができる。
は請求項8記載の発明の効果に加えて、フォーカス位置
制御工程は、測定面までの距離に基づいてフォーカス調
整用レンズの位置の制御目標位置を算出し、比較制御工
程は、フォーカス調整用レンズの位置と制御目標位置を
比較し、比較の結果に基づいてフォーカス制御を行うの
で、正確、かつ、迅速に合焦状態を維持することが可能
となり、手間なく高精度のホイールアラインメント測定
を継続することができる。
【0110】請求項10記載の発明によれば、請求項8
記載の発明の効果に加えて、ズーム倍率制御工程は、測
定面までの距離に基づいて、撮像手段による撮像対象領
域の面積がほぼ一定となるように指示を行うので、測定
面までの距離が変化しても、測定精度が低下することが
なく、測定精度を維持したままで、測定可能(距離)レ
ンジを拡げることができる。
記載の発明の効果に加えて、ズーム倍率制御工程は、測
定面までの距離に基づいて、撮像手段による撮像対象領
域の面積がほぼ一定となるように指示を行うので、測定
面までの距離が変化しても、測定精度が低下することが
なく、測定精度を維持したままで、測定可能(距離)レ
ンジを拡げることができる。
【0111】請求項11記載の発明によれば、請求項1
0記載の発明の効果に加えて、ズーム倍率制御工程は、
撮像対象領域の面積がほぼ一定となるようにズーム倍率
ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とするので、簡易な演算でホイールアラインメント測定
の精度を維持することが可能となる。
0記載の発明の効果に加えて、ズーム倍率制御工程は、
撮像対象領域の面積がほぼ一定となるようにズーム倍率
ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とするので、簡易な演算でホイールアラインメント測定
の精度を維持することが可能となる。
【図1】ホイールアラインメント測定装置の概要構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図2】測定プレートの正面図である。
【図3】測定プレートの詳細構成説明図である。
【図4】測定ユニットの外観斜視図である。
【図5】測定ユニットの側面図である。
【図6】測定ユニットの正面図である。
【図7】データ処理制御ユニットの概要構成ブロック図
である。
である。
【図8】撮像ユニットの概要構成ブロック図である。
【図9】図8の撮像ユニットにおけるカラーCCDカメ
ラの視野の説明図である。
ラの視野の説明図である。
【図10】他の撮像ユニットの概要構成ブロック図であ
る。
る。
【図11】図10の撮像ユニットにおけるカラーCCD
カメラの視野の説明図である。
カメラの視野の説明図である。
【図12】レーザ変位計の配置説明図(その1)であ
る。
る。
【図13】レーザ変位計の配置説明図(その2)であ
る。
る。
【図14】レーザ変位計の配置説明図(その3)であ
る。
る。
【図15】測定動作処理フローチャートである。
【図16】カラーCCDカメラ5Aの撮像領域の説明図
である。
である。
【図17】第1円マークのスキャン説明図(その1)で
ある。
ある。
【図18】第1円マークのスキャン説明図(その2)で
ある。
ある。
【図19】カラーCCDカメラ5Bの撮像領域の説明図
である。
である。
【図20】ホイールアラインメント測定の説明図(その
1)である。
1)である。
【図21】ズーム倍率制御、フォーカス調整及びキャン
バ角算出の説明図(その1)である。
バ角算出の説明図(その1)である。
【図22】ズーム倍率制御、フォーカス調整及びキャン
バ角算出の説明図(その2)である。
バ角算出の説明図(その2)である。
【図23】ホイールアラインメント測定の説明図(その
2)である。
2)である。
【図24】ホイールアラインメント測定の説明図(その
3)である。
3)である。
【図25】ホイールアラインメント測定の概要説明図で
ある。
ある。
【図26】従来の問題点の説明図である。
1 ホイールアラインメント測定装置 2 測定車両 3 タイヤホイール 4 測定プレート 4S 試験面 5 撮像ユニット 5A、5B カラーCCDカメラ 5C ハーフミラー 6-1〜6-4 レーザ変位計 7 測定ユニット 8 データ処理制御ユニット 9 加力ヘッド 10 保持プレート 10A 開口 25 ディスプレイ 26 X,Zステッピングモータ制御部 27 色分解処理回路 28 演算処理部 29 ズーム・フォーカス制御ユニット 29-1 第1アンプ 29-2 第2アンプ 29-3 差動アンプ ARA、ARB 視野 BB ベース部 CL 補正用線 DR 赤色撮像データ DR1 第1赤色撮像データ DR2 第2赤色撮像データ DG 緑色撮像データ DG1 第1緑色撮像データ DG2 第2緑色撮像データ DGG1 第1撮像データ DGG2 第2撮像データ DB 青色撮像データ DB1 第1青色撮像データ DB2 第2青色撮像データ DLD1 〜DLD4 出力信号 LPC レンズ位置制御信号 LPD レンズ位置検出信号 MC1 第1円マーク MC2 第2円マーク O 原点 P1〜P4 照射点 P6-1〜P6-4 レーザ出射部 VL11 、VL12 第1仮想線 VL21、VL22 第2仮想線 ZFU ズーム・フォーカスユニット
Claims (11)
- 【請求項1】 被検査車両の車輪の回転軸の中心に原
点位置が一致するように取り付けられた測定プレートを
撮像し、得られた撮像画像に対して画像処理を行ってホ
イールアラインメント測定を行うホイールアラインメン
ト測定装置において、 前記測定プレートの測定面上に測距用光を出射し、前記
測定面により反射された前記測距用光を受光して測距信
号を出力する測距用光射出受光手段と、 フォーカス制御信号に基づいてフォーカス調整用レンズ
を駆動するフォーカス駆動部を有し、前記測定面を撮像
して撮像信号を出力する撮像手段と、 前記フォーカス調整用レンズの位置を検出しレンズ位置
検出信号を出力するレンズ位置検出手段と、 前記レンズ位置検出信号及び前記測距信号に基づいて前
記測定面と前記撮像手段の光軸とが交差する交点位置ま
での距離に対応するフォーカス制御信号を出力するフォ
ーカス制御手段と、 を備えたことを特徴とするホイールアラインメント測定
装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のホイールアラインメント
測定装置において、 前記撮像手段は、外部からのズーム制御信号に基づいて
ズーム倍率調整用レンズを駆動するズーム駆動部を有す
ることを特徴とするホイールアラインメント測定装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載のホイールア
ラインメント測定装置において、 前記フォーカス制御手段は、前記測距信号に基づいて前
記フォーカス調整用レンズの制御目標値に相当するフォ
ーカス位置信号を生成し出力するフォーカス位置制御手
段と、 前記フォーカス位置信号と前記レンズ位置検出信号を比
較し、比較結果信号を出力する比較手段と、 前記比較結果信号に基づいて前記フォーカス制御信号を
生成し出力するフォーカス制御信号出力手段と、 を備えたことを特徴とするホイールアラインメント測定
装置。 - 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
のホイールアラインメント測定装置において、 測距用光射出受光手段は、前記測定面上に前記測距用光
を出射するとともに、前記出射された前記測距用光の照
射位置を結ぶ線分上に前記交点位置が含まれるように配
置された少なくとも二つの測距用光射出受光部を備えた
ことを特徴とするホイールアラインメント測定装置。 - 【請求項5】 請求項2記載のホイールアラインメント
測定装置において、 前記測距信号に基づいて、前記撮像手段による撮像対象
領域の面積がほぼ一定となるように前記ズーム制御信号
を生成し、出力するズーム倍率制御手段を備えたことを
特徴とするホイールアラインメント測定装置。 - 【請求項6】 請求項5記載のホイールアラインメント
測定装置において、 前記ズーム倍率制御手段は、前記測定面と前記撮像手段
の光軸とが交差する交点位置までの距離が所定の基準距
離LREFにある場合のズーム倍率をZREFとし、前記測距
信号に対応する前記測定面と前記撮像手段の光軸とが交
差する交点位置までの距離をLMEASとした場合における
ズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とするように構成したことを特徴とするホイールアライ
ンメント測定装置。 - 【請求項7】 被検査車両の車輪の回転軸の中心に原点
位置が一致するように取り付けられた測定プレートの測
定面をフォーカス調整用レンズを駆動するフォーカス駆
動部を有する撮像ユニットを用いて撮像し、得られた撮
像画像に対して画像処理を行ってホイールアラインメン
ト測定を行うホイールアラインメント測定方法におい
て、 前記測定プレートの測定面上に測距用光を出射し、前記
測定面により反射された前記測距用光を受光し、前記測
定面までの距離を算出する測距用光射出受光工程と、 前記フォーカス調整用レンズの位置を検出するレンズ位
置検出工程と、 前記フォーカス調整用レンズの位置及び前記算出した前
記測定面までの距離に基づいて前記測定面と前記撮像ユ
ニットの光軸とが交差する交点位置までの距離に対応す
るフォーカス制御を行うフォーカス制御工程と、 を備えたことを特徴とするホイールアラインメント測定
方法。 - 【請求項8】 請求項7記載のホイールアラインメント
測定方法において、 前記撮像ユニットは、ズーム倍率調整用レンズを駆動す
るズーム駆動部を有し、 外部からの指示に基づいて、前記ズーム駆動部を制御す
るズーム制御工程を備えたことを特徴とするホイールア
ラインメント測定方法。 - 【請求項9】 請求項7又は請求項8記載のホイールア
ラインメント測定方法において、 前記測定面までの距離に基づいて前記フォーカス調整用
レンズの位置の制御目標位置を算出するフォーカス位置
制御工程と、 前記フォーカス調整用レンズの位置と前記制御目標位置
を比較し、前記比較の結果に基づいて前記フォーカス制
御を行う比較制御工程と、 を備えたことを特徴とするホイールアラインメント測定
方法。 - 【請求項10】 請求項8記載のホイールアラインメン
ト測定方法において、 前記測定面までの距離に基づいて、前記撮像手段による
撮像対象領域の面積がほぼ一定となるように前記指示を
行うズーム倍率制御工程を備えたことを特徴とするホイ
ールアラインメント測定方法。 - 【請求項11】 請求項10記載のホイールアラインメ
ント測定方法において、 前記ズーム倍率制御工程は、前記測定面と前記撮像手段
の光軸とが交差する交点位置までの距離が所定の基準距
離LREFにある場合のズーム倍率をZREFとし、前記測距
信号に対応する前記測定面と前記撮像ユニットの光軸と
が交差する交点位置までの距離をLMEASとした場合にお
けるズーム倍率ZMEASを、 ZMEAS=(LMEAS/LREF)×ZREF とするように構成したことを特徴とするホイールアライ
ンメント測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9002388A JPH10197230A (ja) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | ホイールアラインメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9002388A JPH10197230A (ja) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | ホイールアラインメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10197230A true JPH10197230A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11527856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9002388A Withdrawn JPH10197230A (ja) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | ホイールアラインメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10197230A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014527630A (ja) * | 2011-08-12 | 2014-10-16 | ライカ ジオシステムズ アクチエンゲゼルシャフトLeica Geosystems AG | 測定補助器具の空間的な姿勢を決定するための測定装置 |
WO2023282276A1 (ja) * | 2021-07-07 | 2023-01-12 | 株式会社村田製作所 | タイヤ観測装置 |
-
1997
- 1997-01-09 JP JP9002388A patent/JPH10197230A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014527630A (ja) * | 2011-08-12 | 2014-10-16 | ライカ ジオシステムズ アクチエンゲゼルシャフトLeica Geosystems AG | 測定補助器具の空間的な姿勢を決定するための測定装置 |
US9401024B2 (en) | 2011-08-12 | 2016-07-26 | Leica Geosystems Ag | Measuring device for determining the spatial position of an auxiliary measuring instrument |
WO2023282276A1 (ja) * | 2021-07-07 | 2023-01-12 | 株式会社村田製作所 | タイヤ観測装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100580374C (zh) | 激光测定方法及激光测定系统 | |
US8244023B2 (en) | Shape measuring device and shape measuring method | |
EP0971205B1 (en) | Apparatus and method with improved field of view for determining vehicle wheel alignment measurements from three dimensional wheel positions and orientations | |
EP2047212B1 (en) | Electronic leveling apparatus and method | |
JP4216411B2 (ja) | 電子水準儀およびその画像照準法 | |
JP5650942B2 (ja) | 点検システムおよび点検方法 | |
JP2000230818A (ja) | 車輪アライメント特性の非接触式測定方法とその測定装置 | |
JPH10239051A (ja) | 傾斜角測定装置 | |
US6067152A (en) | Alignment range for multidirectional construction laser | |
CN104641287A (zh) | 摄像元件位置检测装置 | |
JP2830839B2 (ja) | 距離計測装置 | |
JP7344060B2 (ja) | 3次元測量装置、3次元測量方法および3次元測量プログラム | |
KR20000057176A (ko) | 거리측정 방법 및 거리측정 장치 | |
JP3921004B2 (ja) | 変位傾斜測定装置 | |
JPH1047940A (ja) | 測定プレート、ホイールアラインメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法 | |
JPH10197230A (ja) | ホイールアラインメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法 | |
JPH1073408A (ja) | 変位検出装置、ホイールアラインメント測定装置、変位検出方法及びホイールアラインメント測定方法 | |
JPH10293017A (ja) | ホイールアラインメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法 | |
CN114322886B (zh) | 具有多传感器的姿态探头 | |
JPH1073422A (ja) | キャスタ角測定装置、ホイールアラインメント測定装置、キャスタ角測定方法及びホイールアラインメント測定方法 | |
JPH07139942A (ja) | 測量装置 | |
JPH1080192A (ja) | パルスモータ制御装置、ホイールアラインメント測定装置、パルスモータ制御方法及びホイールアラインメント測定方法 | |
JPH10176911A (ja) | ホイールアラインメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法 | |
CN106814547B (zh) | 一种测校装置及测校方法 | |
JPH10213424A (ja) | ホイールアラインメント測定装置及びホイールアラインメント測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |