JPH10293017A - 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

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JPH10293017A
JPH10293017A JP9100405A JP10040597A JPH10293017A JP H10293017 A JPH10293017 A JP H10293017A JP 9100405 A JP9100405 A JP 9100405A JP 10040597 A JP10040597 A JP 10040597A JP H10293017 A JPH10293017 A JP H10293017A
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JP
Japan
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measurement
distance
measuring
data
wheel alignment
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JP9100405A
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Hiroshi Uno
博 宇野
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Saginomiya Seisakusho Inc
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Saginomiya Seisakusho Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/10Wheel alignment
    • G01B2210/30Reference markings, reflector, scale or other passive device
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/10Wheel alignment
    • G01B2210/30Reference markings, reflector, scale or other passive device
    • G01B2210/306Mirror, prism or other reflector

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速変動事象の計測に適した構成を有し、高
速変動事象の取扱が容易で、ホイールアラインメントの
動的試験を行う。 【解決手段】 レーザ変位計6-2は、測距用光を測定プ
レート4の測定面4Sに照射し、測定面4Sまでの距離
に相当する信号を測定ユニット7に出力し、レーザ変位
計6-3は、測距用光を測定面4Sに照射し、測定面4S
までの距離に相当する信号を測定ユニット7に出力し、
測定ユニット7は、レーザ変位計6-2及びレーザ変位計
6-3の出力信号に基づいて、タイヤホイール3のキャン
バ角を算出するので、光学的に非接触で高速にキャンバ
角を算出することができる。さらに測定プレート4に
は、傾斜計を設ける必要がなくなるので、測定プレート
4の構成を簡略化でき、軽量化も図ることが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【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動的、かつ、3次元的
に計測するため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
の力を変化させつつ印加して、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
な動的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。
【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
9参照)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、トー角等のホイールアライ
ンメント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】ところで、従来の実時
間(Real Time)ホイールアラインメント測定において
は、演算処理装置(コンピュータ)の処理速度の制約に
より観測可能な帯域はDC〜約1[Hz]程度であった
が、車両の操縦運転性能を調べるためには、10[H
z]程度の帯域が必要である。
【0006】また、我々が提案している静的なホイール
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
装置においては、X軸方向変位及びZ軸方向変位(X軸
方向及びZ軸方向については図29参照)は、測定用プ
レートの測定面の広領域を撮像するカラーCCDカメラ
及び測定用プレートの測定面の狭領域を撮像するカラー
CCDカメラの2台のカラーCCDカメラを用い、得ら
れた画像を画像処理することにより求めていた。
【0007】また、Y軸方向変位(Y軸方向については
図29参照)については、測定用プレートに対向して設
けた複数のレーザ変位計の出力信号に基づいて算出して
いた。さらにキャンバ角の測定を行うため、傾斜計を測
定用プレートに設ける構成を採用していた。
【0008】しかし、上記提案のホイールアラインメン
ト測定装置において、連続事象あるいは過渡事象を含む
高速変動事象を取り扱おうとする場合、すなわち、動的
試験を行う場合には、以下のような不具合があった。連
続事象を計測するのに必要な時間は応答スペクトルをカ
バーできる帯域であればよく、過渡事象であれば事象が
生じる前後を観測すれば良いため、観測時間は長い必要
はない。
【0009】従って、高速変動事象を観測するには、長
時間連続したデータを実時間で処理する必要はないが、
計測系は非接触で高速度に応答できなければならない。
しかしながら、上記提案のホイールアラインメント測定
装置においては、ビデオカメラで撮像した画像データを
時系列で解析し、X、Y、Z変位とそれぞれに対応する
角度結果を連続して記憶装置に格納しており、これらの
3次元位置データをサンプリングし、解析し、記憶装置
に格納する一連の処理には、およそ0.1秒かかり、長
時間連続した事象を観測する静的試験には十分であった
が、高速変動事象の観測には、処理速度が追いつかない
という不具合があった。
【0010】さらにキャンバ角の測定を行うため、傾斜
計が測定用プレートに設けられているため、測定用プレ
ートの慣性質量が増加し、測定用プレートの構造も複雑
化するため、高速応答に適した測定用プレートの軽量
化、単純構造化の要求には反することとなるという不具
合があった。
【0011】そこで、本発明の目的は、高速変動事象の
計測に適した構成を有し、高速変動事象の取扱が容易
で、ホイールアラインメントの動的試験が行えるホイー
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
測定方法を提供することにある。
【0012】
【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、被検査車両の車輪に取り付
けられた測定プレートを用いて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であって、
前記測定プレートを基準位置に配置した場合における前
記測定プレートの測定面に平行な第1仮想平面を仮定
し、前記第1仮想平面上に第1測距用光を射出する第1
射出部を有し、前記第1測距用光を前記測定プレートの
測定面に照射し、前記測定面までの距離に相当する第1
測距信号を出力する第1測距手段と、前記仮想平面上の
第1射出部を通る仮想直線上、かつ、前記第1射出部と
所定距離離間した位置に第2測距用光を射出する第2射
出部を有し、前記第2測距用光を前記測定面に照射し、
前記測定面までの距離に相当する第2測距信号を出力す
る第2測距手段と、前記第1測距信号及び前記第2測距
信号に基づいて、前記仮想直線を含み前記仮想平面に垂
直な平面及び前記測定面を含む第2仮想平面の交線と前
記仮想直線とのなす角を算出する傾斜角算出手段と、を
備えて構成する。
【0013】請求項2記載の発明は、被検査車両の車輪
に取り付けられた測定プレートを用いてホイールアライ
ンメントを測定するホイールアラインメント測定装置で
あって、前記測定プレートを基準位置に配置した場合に
おける前記測定プレートの測定面に平行な第1仮想平面
を仮定し、前記第1仮想平面上に第1測距用光を射出す
る第1射出部を有し、前記第1測距用光を前記測定プレ
ートの測定面に照射し、前記測定面までの距離に相当す
る第1測距信号を出力する第1測距手段と、前記仮想平
面上の第1射出部を通る仮想直線上、かつ、前記第1射
出部と第1所定距離離間した位置に第2測距用光を射出
する第2射出部を有し、前記第2測距用光を前記測定面
に照射し、前記測定面までの距離に相当する第2測距信
号を出力する第2測距手段と、前記仮想直線上、かつ、
前記第1射出部と第2所定距離離間した位置に第3測距
用光を射出する第3射出部を有し、前記第3測距用光を
前記測定面に照射し、前記測定面までの距離に相当する
第3測距信号を出力する第3測距手段と、前記第1射出
部、前記第2射出部及び前記第3射出部のうち、隣設さ
れたいずれか二つの射出部に対応する二つの測距信号に
基づいて、前記仮想直線を含み前記仮想平面に垂直な平
面及び前記測定面を含む第2仮想平面の交線と前記仮想
直線とのなす角を算出する傾斜角算出手段と、を備えて
構成する。
【0014】請求項3記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の発明において、前記仮想直線を含み前記仮
想平面に垂直な平面及び前記測定面を含む第2仮想平面
の交線と前記仮想直線とのなす角は、前記車輪のキャン
バ角であるように構成する。請求項4記載の発明は、被
検査車両の車輪に取り付けられた測定プレートを用いて
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
ント測定装置であって、前記測定プレートの測定面の複
数箇所に測距用光を射出し、前記測定面までの複数の距
離に対応する測距データを出力する測距手段と、前記測
定面を撮像して撮像データを出力する撮像手段と、外部
からのデータ収集開始命令に基づいて前記測距データ及
び前記撮像データを同期して記憶するとともに、外部か
らのデータ収集終了命令に基づいて前記データ収集命令
から前記データ収集終了命令までの間に記憶した前記測
距データ及び前記測距データに対応するデータ群を出力
する一次記憶手段と、を備えて構成する。
【0015】請求項5記載の発明は、請求項4記載の発
明において、複数の前記データ群を前記データ群毎に記
憶するデータ群記憶手段を備えて構成する。請求項6記
載の発明は、請求項4または請求項5記載の発明におい
て、前記一次記憶手段におけるデータ記憶領域は、少な
くとも一の前記データ群の容量よりも大きな容量を有
し、前記データ記憶領域の先端アドレスと終端アドレス
とは、論理的に連続しているように構成する。
【0016】請求項7記載の発明は、請求項5または請
求項6記載の発明において、前記データ群記憶手段に記
憶した前記データ群に基づいて演算処理を行い、ホイー
ルアラインメント測定データを生成する演算処理手段を
備えて構成する。請求項8記載の発明は、請求項7記載
の発明において、前記演算処理手段は、前記一次記憶手
段における前記測距データ及び前記撮像データの記憶動
作と並行して、既に入力された前記データ群についての
前記ホイールアラインメント測定データ生成動作を行う
ように構成する。
【0017】請求項9記載の発明は、被検査車両の車輪
に取り付けられた測定プレートを用いてホイールアライ
ンメントを測定するホイールアラインメント測定方法で
あって、前記測定プレートを基準位置に配置した場合に
おける前記測定プレートの測定面に平行な第1仮想平面
を仮定し、前記第1仮想平面上の第1射出点から第1測
距用光を前記測定プレートの測定面に照射し、前記測定
面までの距離である第1距離を測定する第1測距工程
と、前記仮想平面上の第1射出点を通る仮想直線上、か
つ、前記第1射出点と所定距離離間した位置に設けた第
2射出点から第2測距用光を前記測定面に照射し、前記
測定面までの距離に相当する第2距離を測定する第2測
距工程と、前記第1距離及び前記第2距離に基づいて、
前記仮想直線を含み前記仮想平面に垂直な平面及び前記
測定面を含む第2仮想平面の交線と前記仮想直線とのな
す角を算出する傾斜角算出工程と、を備えて構成する。
【0018】請求項10記載の発明は、被検査車両の車
輪に取り付けられた測定プレートを用いてホイールアラ
インメントを測定するホイールアラインメント測定方法
であって、前記測定プレートを基準位置に配置した場合
における前記測定プレートの測定面に平行な第1仮想平
面を仮定し、前記第1仮想平面上の第1射出点から第1
測距用光を前記測定プレートの測定面に照射し、前記測
定面までの距離である第1距離を測定する第1測距工程
と、前記仮想平面上の第1射出点を通る仮想直線上、か
つ、前記第1射出点と第1所定距離離間した位置に設け
た第2射出点から第2測距用光を前記測定面に照射し、
前記測定面までの距離である第2距離を測定する第2測
距工程と、前記仮想直線上、かつ、前記第1射出点と第
2所定距離離間した位置に設けた第3射出点から第3測
距用光を前記測定面に照射し、前記測定面までの距離で
ある第3距離を測定する第3測距工程と、前記第1射出
点、前記第2射出点及び前記第3射出点のうち、隣設さ
れたいずれか二つの射出点に対応する二つの測定した距
離に基づいて、前記仮想直線を含み前記仮想平面に垂直
な平面及び前記測定面を含む第2仮想平面の交線と前記
仮想直線とのなす角を算出する傾斜角算出工程と、を備
えて構成する。
【0019】請求項11記載の発明は、請求項9または
請求項10記載の発明において、前記仮想直線を含み前
記仮想平面に垂直な平面及び前記測定面を含む第2仮想
平面の交線と前記仮想直線とのなす角は、前記車輪のキ
ャンバ角であるように構成する。
【0020】請求項12記載の発明は、被検査車両の車
輪に取り付けられた測定プレートを用いてホイールアラ
インメントを測定するホイールアラインメント測定方法
であって、前記測定プレートの測定面の複数箇所に測距
用光を射出し、前記測定面までの複数の距離を測定する
測距工程と、前記測定面を撮像する撮像工程と、外部か
らのデータ収集開始命令に基づいて前記測定した複数の
距離に対応する測距データ及び前記撮像した前記測定面
に対応する撮像データを同期して記憶するとともに、外
部からのデータ収集終了命令に基づいて前記データ収集
命令から前記データ収集終了命令までの間に記憶した前
記測距データ及び前記測距データをデータ群として出力
する一次記憶工程と、を備えて構成する。
【0021】請求項13記載の発明は、請求項12記載
の発明において、複数の前記データ群を前記データ群毎
に記憶するデータ群記憶工程を備えて構成する。請求項
14記載の発明は、請求項13記載の発明において、前
記記憶した前記データ群に基づいて演算処理を行い、ホ
イールアラインメント測定データを生成する演算処理工
程を備えて構成する。
【0022】請求項15記載の発明は、請求項14記載
の発明において、前記演算処理工程は、前記一次記憶手
段における前記測距データ及び前記撮像データの記憶動
作と並行して、既に入力された前記データ群についての
前記ホイールアラインメント測定データの生成動作を行
うように構成する。
【0023】請求項1記載の発明によれば、第1測距手
段は、第1射出部が第1測距用光を測定プレートの測定
面に照射し、測定面までの距離に相当する第1測距信号
を傾斜角算出手段に出力する。第2測距手段は、第2射
出部が第2測距用光を測定面に照射し、測定面までの距
離に相当する第2測距信号を傾斜角算出手段に出力す
る。
【0024】傾斜角算出手段は、第1測距信号及び第2
測距信号に基づいて、仮想直線を含み仮想平面に垂直な
平面及び測定面を含む第2仮想平面の交線と仮想直線と
のなす角を算出する。請求項2記載の発明によれば、第
1測距手段は、第1射出部が第1測距用光を測定プレー
トの測定面に照射し、測定面までの距離に相当する第1
測距信号を傾斜角算出手段に出力する。
【0025】第2測距手段は、第2射出部が第2測距用
光を測定面に照射し、測定面までの距離に相当する第2
測距信号を傾斜角算出手段に出力する。第3測距手段
は、第3射出部が第3測距用光を測定面に照射し、測定
面までの距離に相当する第3測距信号を傾斜角算出手段
に出力する。
【0026】傾斜角算出手段は、第1射出部、第2射出
部及び第3射出部のうち、隣設されたいずれか二つの射
出部に対応する二つの測距信号に基づいて、仮想直線を
含み仮想平面に垂直な平面及び測定面を含む第2仮想平
面の交線と仮想直線とのなす角を算出する。
【0027】請求項3記載の発明によれば、請求項1ま
たは請求項2記載の発明の作用に加えて、傾斜角算出手
段は、仮想直線を含み仮想平面に垂直な平面及び測定面
を含む第2仮想平面の交線と仮想直線とのなす角として
車輪のキャンバ角を算出する。
【0028】請求項4記載の発明によれば、測距手段
は、測定プレートの測定面の複数箇所に測距用光を射出
し、測定面までの複数の距離に対応する測距データを第
1記憶手段に出力する。撮像手段は、測定面を撮像して
撮像データを第1記憶手段に出力する。
【0029】第1記憶手段は、外部からのデータ収集開
始命令に基づいて測距データ及び撮像データを同期して
記憶するとともに、外部からのデータ収集終了命令に基
づいてデータ収集命令からデータ収集終了命令までの間
に記憶した測距データ及び測距データに対応するデータ
群を出力する。
【0030】請求項5記載の発明によれば、データ群記
憶手段は、複数のデータ群をデータ群毎に記憶する。請
求項6記載の発明によれば、請求項4または請求項5記
載の発明の作用に加えて、一次記憶手段におけるデータ
記憶領域は、少なくとも一のデータ群の容量よりも大き
な容量を有しているので、少なくとも一のデータ群を記
憶することができ、また、データ記憶領域の先端アドレ
スと終端アドレスとは、論理的に連続しているので、デ
ータの入力及び出力を効率よく行える。
【0031】請求項7記載の発明によれば、請求項5ま
たは請求項6記載の発明の作用に加えて、演算処理手段
は、データ群記憶手段に記憶したデータ群に基づいて演
算処理を行い、ホイールアラインメント測定データを生
成する。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、演算処理手段は、一次記憶手段に
おける測距データ及び撮像データの記憶動作と並行し
て、既に入力されたデータ群についてのホイールアライ
ンメント測定データ生成動作を行うように構成する。
【0032】請求項9記載の発明によれば、第1測距工
程は、第1射出点から第1測距用光を測定プレートの測
定面に照射し、測定面までの距離である第1距離を測定
する。第2測距工程は、第2射出点から第2測距用光を
測定面に照射し、測定面までの距離に相当する第2距離
を測定する。
【0033】傾斜角算出工程は、第1距離及び第2距離
に基づいて、仮想直線を含み仮想平面に垂直な平面及び
測定面を含む第2仮想平面の交線と仮想直線とのなす角
を算出する。請求項10記載の発明によれば、第1測距
工程は、第1仮想平面上の第1射出点から第1測距用光
を測定プレートの測定面に照射し、測定面までの距離で
ある第1距離を測定する。
【0034】第2測距工程は、第2射出点から第2測距
用光を測定面に照射し、測定面までの距離である第2距
離を測定する。第3測距工程は、第3射出点から第3測
距用光を測定面に照射し、測定面までの距離である第3
距離を測定する。
【0035】傾斜角算出工程は、第1射出点、第2射出
点及び第3射出点のうち、隣設されたいずれか二つの射
出点に対応する二つの測定した距離に基づいて、仮想直
線を含み仮想平面に垂直な平面及び測定面を含む第2仮
想平面の交線と仮想直線とのなす角を算出する。
【0036】請求項11記載の発明によれば、請求項9
または請求項10記載の発明の作用に加えて、傾斜角算
出工程は、仮想直線を含み仮想平面に垂直な平面及び測
定面を含む第2仮想平面の交線と仮想直線とのなす角と
して、車輪のキャンバ角を算出する。
【0037】請求項12記載の発明によれば、測距工程
は、測定プレートの測定面の複数箇所に測距用光を射出
し、測定面までの複数の距離を測定する。撮像工程は、
測定面を撮像する。一次記憶工程は、外部からのデータ
収集開始命令に基づいて測定した複数の距離に対応する
測距データ及び撮像した測定面に対応する撮像データを
同期して記憶するとともに、外部からのデータ収集終了
命令に基づいてデータ収集命令からデータ収集終了命令
までの間に記憶した測距データ及び測距データをデータ
群として出力する。
【0038】請求項13記載の発明によれば、請求項1
2記載の発明の作用に加えて、データ群記憶工程は、複
数のデータ群をデータ群毎に記憶する。請求項14記載
の発明によれば、請求項13記載の発明の作用に加え
て、演算処理工程は、記憶したデータ群に基づいて演算
処理を行い、ホイールアラインメント測定データを生成
する。
【0039】請求項15記載の発明によれば、請求項1
4記載の発明の作用に加えて、演算処理工程は、一次記
憶手段における測距データ及び撮像データの記憶動作と
並行して、既に入力されたデータ群についてのホイール
アラインメント測定データの生成動作を行う。
【0040】
【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。 (I)第1実施形態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。
【0041】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、3個のレーザ変位
計6-1〜6-3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及び図3に測定プレートを示す。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、図3は、測定プレートの透視正面図である。
【0042】測定プレート4の試験面4Sは、平面形状
を有し、図2に示すように、各種測定用マークが描かれ
ている測定用マーク領域MRKと、測定用マーク領域M
RKの原点位置Oに対して、測定車両2の前後方向に延
在し、レーザ変位計6-1〜6-3の測定光が照射され試験
面4Sまでの距離を測定するための光学的に一様な(す
なわち、反射率も一様な)測距用領域MLAと、を備え
て構成されている。
【0043】測定用マーク領域MRKは、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MC
1 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、VL12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、を備えて構成されてい
る。
【0044】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。
測定プレートの裏面には、図2(b)及び図3の透視正
面図に示すように、測定車両2のタイヤホイール3に取
り付けるための取付金具HLDが設けられている。
【0045】図4に測定プレート4の測定用マーク領域
MRKの詳細説明図を示す。測定用マーク領域MRKに
おいて、第1円マークMC1 の中心と第1円マークMC
1 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。
【0046】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。
【0047】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。
【0048】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。
【0049】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。
【0050】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。
【0051】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。
【0052】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。測定ユニットの構成 図5に測定ユニットの部分透視外観斜視図を、図6に測
定ユニットの正面図を、図7に測定ユニットの側面図を
示す。
【0053】測定ユニット7は、3個のレーザ変位計6
-1〜6-3を保持する略「コ」の字形状の保持プレート1
0と、開口5G(図7参照)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
10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。
【0054】この場合において、測定プレート4が測定
許容範囲内において、最も測定車両2の上側方向に位置
する場合の測定プレート位置4UP、最も測定車両2の下
側方向に位置する場合の測定プレートの位置4DN、最も
測定車両2の前側方向に位置する場合の測定プレート位
置4FR及び原点Oに対して、測定プレート位置4FRに対
称な測定プレート位置である最も測定車両2の後ろ側方
向に位置する場合の図示しない測定プレート位置のいず
れにおいても、保持プレート10によりレーザ変位計6
-1のレーザ射出部LP1、レーザ変位計6-2のレーザ射
出部LP2(第1射出部として機能)及びレーザ変位計
6-3のレーザ射出部LP3(第2射出部として機能)
は、測定光を測定プレート4の測距用領域MLAに照射
可能な位置に保持されている。プロセッサ本体の構成 図8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。
【0055】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、3個のレーザ変位計6-1〜6-3の出
力信号DLD1 〜DLD3並びに撮像ユニット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 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、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)、キャスタ角データθCAS、キャンバ角データθCAM
及びトー角データθTOEを出力する演算処理ユニット2
6と、を備えて構成されている。演算処理ユニットの構成 図9に演算処理ユニットの概要構成ブロック図を示す。
演算処理ユニット26は、第1撮像データDGG1及び
第2撮像データDGG2の記憶を後述のサンプリング開
始信号SSTに基づいて開始し、後述のサンプリング停止
信号SENに基づいて終了し、当該サンプリング開始信号
SSTが入力されてから当該サンプリング停止信号SENが
入力されるまでの間に記憶した第1撮像データDGG1
及び第2撮像データDGG2をサンプリング停止信号SE
Nに対応するタイミングで撮像データ群GDとして出力
する撮像データメモリ30と、出力信号DLD1 〜DL
D3をアナログ/ディジタル変換して測距データDD1〜
DD3として出力するA/D変換部31と、測距データ
DD1〜DD3の記憶を後述のサンプリング開始信号SST
に基づいて開始し、後述のサンプリング停止信号SENに
基づいて終了し、当該サンプリング開始信号SSTが入力
されてから当該サンプリング停止信号SENが入力される
までの間に記憶した測距データDD1〜DD3をサンプリ
ング停止信号SENに対応するタイミングで測距データ群
GDDとして出力する測距データメモリ32と、同一の
サンプリング停止信号SENに対応するタイミングで出力
された撮像データ群GD及び測距データ群GDDを測定
データ群GDMEASとして記憶する解析用メモリ33と、
撮像データメモリ30における第1撮像データDGG1
及び第2撮像データDGG2の記憶あるいは測距データ
メモリ32における測距データDD1〜DD3の記憶とは
非同期で解析用メモリ33から測定データ群GDMEASを
読み出し、各種演算処理を行ってX座標データX、Y座
標データY、Z座標データZ、傾きθx、傾きθy、傾き
θz、キャスタ角データθCAS、キャンバ角データθCAM
及びトー角データθTOEを出力する演算処理部34と、
サンプリング開始信号SST及びサンプリング停止信号S
ENを生成し出力するタイミングコントローラ35と、を
備えて構成されている。
【0056】この場合において、撮像データメモリ30
のデータ記憶領域は、予想される少なくとも一の撮像デ
ータ群GDの容量よりも大きな容量を有し、データ記憶
領域の先端アドレスと終端アドレスとは、論理的に連続
しており、いわゆるリングバッファ構造を有している。
【0057】同様に、測距データメモリ32のデータ記
憶領域は、予想される少なくとも一の測距データ群GD
Dの容量よりも大きな容量を有し、データ記憶領域の先
端アドレスと終端アドレスとは、論理的に連続してお
り、いわゆるリングバッファ構造を有している。
【0058】演算処理部34は、測定データ群GDMEAS
からる第1撮像データDGG1 及び第2撮像データDG
G2 を抽出し、この抽出した第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36を備えて構成され
ている。
【0059】この場合において、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。撮像ユニットの構成 図10に撮像ユニットの概要構成図を示す。
【0060】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に垂直な光軸を有し、
測定プレート4の試験面4S上で視野ARB(図11参
照)を有し、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。
【0061】この場合において、所定角度θCCD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5
B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。
【0062】また、カラーCCDカメラ5Bの視野AR
Bは、図11(a)の斜視図及び図11(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。
【0063】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。
【0064】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12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。
【0065】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13(a)の斜視図及び図1
3(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。
【0066】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14にレーザ変位計の配置図を示す。図14(a)
は、レーザ変位計の配置斜視図、図14(b)はレーザ
変位計の初期状態における配置側面図、図14(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。
【0067】レーザ変位計6-1〜6-3は、図14(a)
及び図14(b)に示すように、初期状態において、測
定プレート4を基準位置に配置した場合における測定面
4Sに平行な第1仮想平面を仮定し、この第1仮想平面
上にレーザ変位計6-1のレーザ射出部LP1、レーザ変
位計6-2のレーザ射出部LP2(第1射出部として機
能)及びレーザ変位計6-3のレーザ射出部LP3(第2
射出部として機能)が配置され、さらにレーザ変位計6
-1の測定光照射点P1は、原点Oを含むX軸に平行な仮
想直線上になるように配置され、レーザ変位計6-2の測
定光照射点P2及びレーザ変位計6-3の測定光照射点P3
は、測定面4S上のY軸に平行な仮想直線上に配置され
ている。
【0068】この場合において、図14(a)に示すよ
うに、レーザ変位計6-1の測定光射出点LP1と、レー
ザ変位計6-2の測定光射出点LP2あるいはレーザ変位
計6-3とは、X方向について距離LX”だけ離間して配
置されており、レーザ出射部LP2とレーザ出射部LP
3とは、距離DYだけ離間した位置に配置されている。 測定データ収集動作 次に測定データ収集動作について説明する。
【0069】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。
【0070】図15に測定データ収集動作処理フローチ
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、基準
停止時の状態を保持する(ステップS1)。
【0071】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)。
【0072】これにより、レーザ変位計6-1〜6-3の測
定用のレーザ光の照射点P1〜P3がすべて測定プレート
4の測距用領域MLA内に配置されることとなる。次に
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させる(ステップS3)。
【0073】このアクチュエータの駆動と並行して、ホ
イールアラインメント測定装置は、カラーCCDカメラ
5A、5Bにより試験面の撮像を行い(ステップS
4)、レーザ変位計6-1〜6-3により測定プレート4の
試験面4Sまでの距離を測定する(ステップS5)。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A
RBの関係は、図10(a)又は図12(a)の状態と
なっている。
【0074】そして、タイミングコントローラ35によ
りサンプリング開始信号SSTが入力されると、撮像デー
タメモリ30は、撮像データ群GDの記憶を開始し、サ
ンプリング終了信号SENが入力されると、撮像データ群
GDの記憶を終了する(ステップS6)。
【0075】その後、当該サンプリング開始信号SSTが
入力されてから当該サンプリング停止信号SENが入力さ
れるまでの間に記憶した第1撮像データDGG1及び第
2撮像データDGG2をサンプリング停止信号SENに対
応するタイミングで撮像データ群GDとして解析用メモ
リ33に出力し、解析メモリ33は撮像データ群GDを
記憶することとなる(ステップS8)。
【0076】同様に、タイミングコントローラ35によ
りサンプリング開始信号SSTが入力されると、測距デー
タメモリ32は、得られた測距データDD1〜DD3の記
憶を開始し、サンプリング終了信号SENが入力される
と、測距データDD1〜DD3の記憶を終了する(ステッ
プS7)。
【0077】その後、当該サンプリング開始信号SSTが
入力されてから当該サンプリング停止信号SENが入力さ
れるまでの間に記憶した測距データDD1〜DD3をサン
プリング停止信号SENに対応するタイミングで測距デー
タ群GDDとして解析用メモリ33に出力し、解析メモ
リ33は測距データ群GDDを記憶することとなる(ス
テップS8)。
【0078】続いて、ホイールアラインメント測定装置
は、測定が終了したか否かを判別し(ステップS9)、
測定が終了していない場合には、処理をステップS3,
S4,S5に移行し、同様の処理を行う。演算処理動作 次に解析用メモリ33に記憶した測定データ群GDMEAS
(=撮像データ群GD+測距データ群GDD)に基づく
演算処理動作について説明する。
【0079】この演算処理動作は、上記測定データ収集
動作と並行して、あるいは、上記測定データ収集動作と
は独立して行うことが可能である。図16に演算処理動
作の処理フローチャートを示す。まず、演算処理ユニッ
ト26の演算処理部34は、解析用メモリ33から測定
データ群GDMEASを読み出し、測定データ群GDMEASか
ら第1撮像データDGG1 及び第2撮像データDGG2
を抽出する。
【0080】これにより色分解処理回路36は、演算処
理部34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DGG2 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を出力する(ステップ
S10)。
【0081】図17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[mm]とし、カラ
ーCCDカメラ5Aの画素数を例えば、Nx×Nz[d
ots](Nx、Nzは、自然数。例えば、Nx=40
0、Nz=400)とし、視野ARAがL5A×L5A[m
m]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を配置されているものとし、 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。
【0082】次にZ軸の中心座標を求めるべく、図18
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18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S11)。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。
【0083】ステップS11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19(a)に示すよ
うに、1ドット間隔(上述の例の場合、L5A/NN[m
m]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。
【0084】そして、図19(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18中、
下方向)にファインサーチを行う(ステップS12)。
ステップS12の処理において、再び第1円メークMC
1 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S13)。
【0085】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18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S14)。
【0086】ステップS14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/
NN[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18中、左方向)にファインサーチを行う
(ステップS15)。
【0087】ステップS15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
S16)。
【0088】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20に示すように、カ
ラーCCDカメラ5Bのレンズの焦点距離を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
置されているものとし、 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。
【0089】次に、演算処理ユニット26の演算処理部
34は、図21に示すように、カラーCCDカメラ5B
の出力した撮像データDGG2に対応する第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、この
補正ラインCLの傾きθに基づいて、キャスタ角データ
θCASを算出する(ステップS17)。
【0090】続いて、測定データ群GDMEASから抽出し
た撮像データ群GD(実質的にはカラーCCDカメラ5
Aの撮像画像)に基づいて、ステップS13、S16の
処理で求めた第1円マークMC1 の中心座標(X0、Z
0)とカラーCCDカメラ5Bの視野ARBの中心座標C
CBとの間の距離LLを求める(ステップS18)。
【0091】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、演算処理ユニット26の演算処理部34は、測定
データ群GDMEASから測距データ群GDDを抽出し、さ
らにこの測距データ群GDDから測距データDD1〜D
D3を抽出し、抽出した測距データDD1〜DD3に基づ
いて、測定プレート4の試験面4S上のカメラ5Bの光
軸位置までの距離LLPPを算出する(ステップS1
9)。
【0092】ここで、試験面4S上の光軸位置までの距
離の算出について具体的に説明する。この場合におい
て、図22に示すように、レーザ変位計6-1〜6-3のレ
ーザ出射部LP1〜LP3(この符号LP1〜LP3は、当
該レーザ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上に配置されている。
【0093】さらにレーザ出射部LP2とレーザ出射部
LP3を結ぶ線分の中点LP23を仮定し、この中点LP2
3とレーザ出射部LP1を結ぶ線分の中点LCにカメラ5
Bの光軸が存在することとなる。図22に示すように、
測距データDD1に対応する測定プレート4の測距用領
域MLA上の照射点P1までの距離をLLP1とし、測距
データDD2に対応する測定プレート4の測距用領域M
LA上の照射点P2までの距離をLLP2とし、測距デー
タDD3に対応する測定プレート4の測距用領域MLA
上の照射点P3までの距離をLLP3とすると、カメラ5
Bの光軸に相当する測定プレート4上の位置PPまでの
距離、すなわち、カメラ5Bの光軸位置までの距離LL
PPは、 LLPP=(LLP1+LLP23 )/2 =(LLP1+(LLP2+LLP3 )/2)/2 となる。
【0094】この結果、カメラ5Bと測定プレート4の
試験面4Sまでの距離に応じた撮像画面の倍率を把握す
ることができ、演算処理部34における画像処理におい
て、実際の寸法を容易に求め、補正することが可能とな
る。トー角の算出 次に演算処理ユニット26の演算処理部34は、トー角
の算出を行う(ステップS20)。
【0095】より具体的には、トー角θTOEは、図23
に示すように以下の関係を有する。 tan(θTOE)=LPY/LX” ここで、距離LX”はレーザ変位計6-1のレーザ出射部
LP1と、レーザ変位計6-2のレーザ出射部LP2あるい
はレーザ変位計6-3のX軸方向の離間距離である。
【0096】従って、求めるトー角θTOEは、 θcam=tan-1(LPY/LX”) となる。ここで、 LPY=|LLP1−LLP23| =|LLP1−(LLP2+LLP3)/2| であるので、 θTOE=tan-1(|LLP1−(LLP2+LLP3)/
2|/LX”) となる。
【0097】このとき、本実施形態の測定プレートによ
れば、照射点P1と照射点P2(あるいは照射点P3)と
の間のX軸方向の離間距離X”を大きくとることができ
るので、トー角θTOEの測定精度を向上することができ
るのである。次に視野ARBの中心座標の算出について
図24及び図25を参照して説明する。
【0098】まず、演算処理ユニット26の演算処理部
34は、測定データ群GDMEASから抽出したカラーCC
Dカメラ5Aの撮像画面に対応する撮像データ群DGに
基づいて、視野ARAの中心座標CCAと第1円マークM
C1 の中心座標(X0、Z0)との距離daを算出する
(ステップS21)。
【0099】da=√(xa2+ya2) 次に演算処理ユニット26の演算処理部34は視野AR
A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S22)。
【0100】θa=tan-1(ya/xa)−θ0 これらにより、ステップS21、22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S23)。 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
24)。なお、図24において、第2円マークMC2nに
ついては、nx=4、ny=3となる。
【0101】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4参照)、LzはZ軸方向の第2円マーク
MC2 の離間距離(図4参照)である。
【0102】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S25)。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。
【0103】Xb=nx×Lx Yb=ny×Lz 続いて、演算処理ユニット26の演算処理部34は、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S26)。
【0104】ここで、低精度とは、カラーCCDカメラ
5Aの撮像データDGG1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。 dd=√{(Xa−Xb)2 +(Ya−Yb)2 } θi=tan-1{(Ya−Yb)/(Xa−Xb)}+θ0 次に演算処理ユニット26の演算処理部34は、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S27)。
【0105】Xi=dd×cos(θi) Yi=dd×sin(θi) さらに、演算処理ユニット26の演算処理部34は、低
精度距離Xi、Yiに基づいて、カラーCCDカメラ5
B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S28)。
【0106】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。
【0107】次に演算処理部34は、距離Xb、Ybに基
づいて、カラーCCD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S29)。
【0108】ここで、高精度とは、カラーCCDカメラ
5Bの撮像データDGG2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。 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S30)。
【0109】Xc=Db×cos(θb) Yc=Db×sin(θb) 続いて、演算処理部34は、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M
C2n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S31)。
【0110】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 さらに演算処理ユニット26の演算処理部34は、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S32)。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。キャンバ角の算出 次に演算処理ユニット26の演算処理部34は、キャン
バ角の算出を行う(ステップS33)。
【0111】より具体的には、キャンバ角θCAMは、図
26に示すように以下の関係を有する。 tan(θCAM)=LPY’/LZ ここで、距離LZはレーザ変位計6-2のレーザ出射部L
P2と、レーザ変位計6-3のZ軸方向の離間距離である
(図16参照) 従って、求めるキャンバ角θCAMは、 θCAM=tan-1(LPY’/LZ) となる。ここで、 LPY’=|LLP2−LLP3| であるので、 θCAM=tan-1(|LLP2−LLP3|/LZ) となる。
【0112】以上の説明のように本実施形態によれば、
動的に変化するホイールアラインメントを光学的に高精
度で測定することができる。従って、傾斜計を測定用プ
レートに設ける必要がなく、測定用プレートの慣性質量
も減少し、測定用プレートの構造も簡略化できるため、
高速応答に適した測定用プレート(単なる円盤状)を用
いた測定を行える。
【0113】また、測定動作により得られるホイールア
ラインメント測定のために必要な各種演算処理動作は、
測定データ収集動作とは独立して行うことができるの
で、リアルタイムの演算処理が要求されず、装置構成を
安価に構成できるにもかかわらず、高速変動事象を確実
に観測することができる。
【0114】さらにレーザ変位計を固定した状態で、正
確に測定プレートまでのY方向の距離を算出することが
でき、レーザ変位計を駆動するためのX−Yステージ等
を設ける必要がないので、装置構成を簡略化でき、装置
製造コストを低減することが可能となる。 (II)第2実施形態 上記第1実施形態においては、図27に示すように、レ
ーザ変位計6-2のレーザ出射部LP2と、レーザ変位計
6-3のZ軸方向の離間距離LZは、測定プレート4のZ
軸方向の最大移動距離によって制限される。
【0115】したがって、測定プレート4のZ軸方向の
移動可能範囲を大きくとる、すなわち、最大移動距離を
大きくとろうととすると、離間距離LZを大きくするこ
とはできない。従って、キャンバ角データθCAMの精度
は、測定プレート4のZ軸方向の移動可能範囲により制
限を受けることとなる。
【0116】そこで、本第2実施形態は、キャンバ角デ
ータθCAMの精度の制限を緩和すべく構成した実施形態
である。上述したように、キャンバ角データθCAMは、
次式で表される。 θCAM=tan-1(|LLP2−LLP3|/LZ) 従って、離間距離LZが大きいほどキャンバ角データθ
CAMの精度を向上することができる。
【0117】そこで本第2実施形態においては、図28
に示すように、キャンバ角データθCAMの測定のため
に、第1実施形態のレーザ変位計6-2及びレーザ変位計
6-3に代えて、3個のレーザ変位計6-4〜6-6を備えて
構成している。より具体的には、レーザ変位計6-4〜6
-6は、図28に示すように、初期状態において、測定プ
レート4を基準位置に配置した場合における測定面4S
に平行な図示しない仮想平面を仮定し、この仮想平面上
にレーザ変位計6-1のレーザ射出部LP1、レーザ変位
計6-4のレーザ射出部LP4(第1射出部として機
能)、レーザ変位計6-5のレーザ射出部LP5(第2射
出部として機能)及びレーザ変位計6-6のレーザ射出部
LP6(第3射出部として機能)が配置され、さらにレ
ーザ変位計6-1の測定光照射点P1及びレーザ変位計6-
5の測定光照射点P5を結ぶ線分は、原点Oを含むように
配置され、レーザ変位計6-4の測定光照射点P4、レー
ザ変位計6-5の測定光照射点P5及びレーザ変位計6-6
の測定光照射点P6は、測定面4S上のY軸に平行な仮
想直線上に配置されている。
【0118】この場合において、レーザ変位計6-4の測
定光照射点P4とレーザ変位計6-5の測定光照射点P5と
は、距離DY1だけ離間しており、レーザ変位計6-5の
測定光照射点P5とレーザ変位計6-6の測定光照射点P6
とは、距離DY2だけ離間している。
【0119】この場合において、レーザ変位計6-1の測
定光照射点P1及びレーザ変位計6-5の測定光照射点P5
を結ぶ線分が原点Oを含むときがZ=0であるとする。
そして、演算処理部34は、測定プレート4が図28
中、上方向に移動した場合(Z>0)には、キャンバ角
データθCAMの算出は、レーザ変位計6-4の出力信号D
LD4及びレーザ変位計6-5の出力信号DLD5に対応す
る測距データを測定データ群GDMEASから抽出し、第1
実施形態と同様の手法により行う。
【0120】また、演算処理部34は、測定プレート4
が図28中、下方向に移動した場合(Z<0)には、キ
ャンバ角データθCAMの算出は、レーザ変位計6-5の出
力信号DLD5及びレーザ変位計6-6の出力信号DLD6
に対応する測距データを測定データ群GDMEASから抽出
し、第1実施形態と同様の手法により行う。
【0121】なお、Z=0の場合には、レーザ変位計6
-4の出力信号DLD4及びレーザ変位計6-5の出力信号
DLD5の組み合わせ、あるいは、レーザ変位計6-5の
出力信号DLD5及びレーザ変位計6-6の出力信号DL
D6の組み合わせのいずれを用いても同一の結果が得ら
れる。
【0122】以上のように構成することにより、本第2
実施形態によれば、距離DY1または距離DY2を第1実
施形態のDYよりも大きくとることができ、キャンバ角
データθCAMの精度を向上させることが可能となる。以
上の各実施形態においては、Y軸方向に並べて配置した
レーザ変位計を用いてキャンバ角データを測定していた
が、配置する方向を任意に設定することにより、当該配
置方向に対応する角度を測定することが可能である。
【0123】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、第1測距
手段は、第1射出部が第1測距用光を測定プレートの測
定面に照射し、測定面までの距離に相当する第1測距信
号を傾斜角算出手段に出力し、第2測距手段は、第2射
出部が第2測距用光を測定面に照射し、測定面までの距
離に相当する第2測距信号を傾斜角算出手段に出力し、
傾斜角算出手段は、第1測距信号及び第2測距信号に基
づいて、仮想直線を含み仮想平面に垂直な平面及び測定
面を含む第2仮想平面の交線と仮想直線とのなす角を算
出するので、光学的に非接触で高速に第2仮想平面の交
線と仮想直線とのなす角を算出することができる。
【0124】さらに測定プレートには、傾斜計を設ける
必要がなくなるので、測定プレートの構成を簡略化で
き、軽量化も図ることが可能となる。請求項2記載の発
明によれば、第1測距手段は、第1射出部が第1測距用
光を測定プレートの測定面に照射し、測定面までの距離
に相当する第1測距信号を傾斜角算出手段に出力し、第
2測距手段は、第2射出部が第2測距用光を測定面に照
射し、測定面までの距離に相当する第2測距信号を傾斜
角算出手段に出力し、第3測距手段は、第3射出部が第
3測距用光を測定面に照射し、測定面までの距離に相当
する第3測距信号を傾斜角算出手段に出力し、傾斜角算
出手段は、第1射出部、第2射出部及び第3射出部のう
ち、隣設されたいずれか二つの射出部に対応する二つの
測距信号に基づいて、仮想直線を含み仮想平面に垂直な
平面及び測定面を含む第2仮想平面の交線と仮想直線と
のなす角を算出するので、光学的に非接触で高速に第2
仮想平面の交線と仮想直線とのなす角を算出することが
できる。この場合において、隣接されたいずれか二つの
射出部の距離を大きくとれるのでより精度を向上させる
ことができる。
【0125】さらに測定プレートには、傾斜計を設ける
必要がなくなるので、測定プレートの構成を簡略化で
き、軽量化も図ることが可能となり、高速な変動により
追従することが可能となる。請求項3記載の発明によれ
ば、請求項1または請求項2記載の発明の作用に加え
て、傾斜角算出手段は、仮想直線を含み仮想平面に垂直
な平面及び測定面を含む第2仮想平面の交線と仮想直線
とのなす角として車輪のキャンバ角を算出するので、非
接触で高速にキャンバ角を算出することが可能となる。
【0126】請求項4記載の発明によれば、測距手段
は、測定プレートの測定面の複数箇所に測距用光を射出
し、測定面までの複数の距離に対応する測距データを第
1記憶手段に出力し、撮像手段は、測定面を撮像して撮
像データを第1記憶手段に出力し、第1記憶手段は、外
部からのデータ収集開始命令に基づいて測距データ及び
撮像データを同期して記憶するとともに、外部からのデ
ータ収集終了命令に基づいてデータ収集命令からデータ
収集終了命令までの間に記憶した測距データ及び測距デ
ータに対応するデータ群を出力するので、外部の処理装
置により、測定動作とは非同期に測定演算処理を行うこ
とができ、演算処理装置としてさほど高速でないもので
も用いることができ、測定精度を低下させることなくシ
ステム全体を安価に構成することができる。
【0127】請求項5記載の発明によれば、データ群記
憶手段は、複数のデータ群をデータ群毎に記憶するの
で、容易に外部の処理装置により測定演算処理を行うこ
とができる。請求項6記載の発明によれば、請求項4ま
たは請求項5記載の発明の作用に加えて、一次記憶手段
におけるデータ記憶領域は、少なくとも一のデータ群の
容量よりも大きな容量を有しているので、少なくとも一
のデータ群を記憶することができ、また、データ記憶領
域の先端アドレスと終端アドレスとは、論理的に連続し
ているので、データの入力及び出力を効率よく行え、高
速な事象でも確実に測定が行える。請求項7記載の発明
によれば、請求項5または請求項6記載の発明の作用に
加えて、演算処理手段は、データ群記憶手段に記憶した
データ群に基づいて演算処理を行い、ホイールアライン
メント測定データを生成するので、演算処理手段は、さ
ほど高速性が要求されることがなく、ホイールアライン
メント装置を安価に構成することができる。
【0128】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、演算処理手段は、一次記憶手
段における測距データ及び撮像データの記憶動作と並行
して、既に入力されたデータ群についてのホイールアラ
インメント測定データ生成動作を行うように構成するの
で、効率よくホイールアラインメント動作を行うことが
でき、トータルの処理時間を短縮することができる。
【0129】請求項9記載の発明によれば、第1測距工
程は、第1射出点から第1測距用光を測定プレートの測
定面に照射し、測定面までの距離である第1距離を測定
し、第2測距工程は、第2射出点から第2測距用光を測
定面に照射し、測定面までの距離に相当する第2距離を
測定し、傾斜角算出工程は、第1距離及び第2距離に基
づいて、仮想直線を含み仮想平面に垂直な平面及び測定
面を含む第2仮想平面の交線と仮想直線とのなす角を算
出するので、光学的に非接触で高速に第2仮想平面の交
線と仮想直線とのなす角を算出することができる。
【0130】さらに測定プレートには、傾斜計を設ける
必要がなくなるので、測定プレートの構成を簡略化で
き、軽量化も図ることが可能となる。請求項10記載の
発明によれば、第1測距工程は、第1仮想平面上の第1
射出点から第1測距用光を測定プレートの測定面に照射
し、測定面までの距離である第1距離を測定し、第2測
距工程は、第2射出点から第2測距用光を測定面に照射
し、測定面までの距離である第2距離を測定し、第3測
距工程は、第3射出点から第3測距用光を測定面に照射
し、測定面までの距離である第3距離を測定し、傾斜角
算出工程は、第1射出点、第2射出点及び第3射出点の
うち、隣設されたいずれか二つの射出点に対応する二つ
の測定した距離に基づいて、仮想直線を含み仮想平面に
垂直な平面及び測定面を含む第2仮想平面の交線と仮想
直線とのなす角を算出するので、光学的に非接触で高速
に第2仮想平面の交線と仮想直線とのなす角を算出する
ことができる。この場合において、隣接されたいずれか
二つの射出点の距離を大きくとれるのでより精度を向上
させることができる。
【0131】さらに測定プレートには、傾斜計を設ける
必要がなくなるので、測定プレートの構成を簡略化で
き、軽量化も図ることが可能となり、高速な変動により
追従することが可能となる。請求項11記載の発明によ
れば、請求項9または請求項10記載の発明の作用に加
えて、傾斜角算出工程は、仮想直線を含み仮想平面に垂
直な平面及び測定面を含む第2仮想平面の交線と仮想直
線とのなす角として、車輪のキャンバ角を算出するの
で、非接触で高速にキャンバ角を算出することが可能と
なる。
【0132】請求項12記載の発明によれば、測距工程
は、測定プレートの測定面の複数箇所に測距用光を射出
し、測定面までの複数の距離を測定し、撮像工程は、測
定面を撮像し、一次記憶工程は、外部からのデータ収集
開始命令に基づいて測定した複数の距離に対応する測距
データ及び撮像した測定面に対応する撮像データを同期
して記憶するとともに、外部からのデータ収集終了命令
に基づいてデータ収集命令からデータ収集終了命令まで
の間に記憶した測距データ及び測距データをデータ群と
して出力するので、外部の処理装置により、測定動作と
は非同期に測定演算処理を行うことができ、演算処理を
さほど高速に行わなくとも測定精度を低下させることも
なく、システム全体を安価に構成することができる。
【0133】請求項13記載の発明によれば、請求項1
2記載の発明の作用に加えて、データ群記憶工程は、複
数のデータ群をデータ群毎に記憶するので、容易に後か
ら測定演算処理を行うことができる。請求項14記載の
発明によれば、請求項13記載の発明の作用に加えて、
演算処理工程は、記憶したデータ群に基づいて演算処理
を行い、ホイールアラインメント測定データを生成する
ので、演算処理は、さほど高速性が要求されることがな
く、ホイールアラインメント装置を安価に構成すること
ができる。
【0134】請求項15記載の発明によれば、請求項1
4記載の発明の作用に加えて、演算処理工程は、一次記
憶手段における測距データ及び撮像データの記憶動作と
並行して、既に入力されたデータ群についてのホイール
アラインメント測定データの生成動作を行うので、効率
よくホイールアラインメント動作を行うことができ、ト
ータルの処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図2】測定プレートの説明図である。
【図3】測定プレートの透視正面図である。
【図4】測定プレートの詳細構成説明図である。
【図5】測定ユニットの配置説明斜視図である。
【図6】測定ユニットの側面図である。
【図7】測定ユニットの正面図である。
【図8】データ処理制御ユニットの概要構成ブロック図
である。
【図9】演算処理ユニットの概要構成ブロック図であ
る。
【図10】撮像ユニットの概要構成ブロック図である。
【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。
【図12】他の撮像ユニットの概要構成ブロック図であ
る。
【図13】図11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。
【図14】第1実施形態のレーザ変位計の配置説明図で
ある。
【図15】測定データ収集動作処理フローチャートであ
る。
【図16】演算処理フローチャートである。
【図17】カラーCCDカメラ5Aの撮像領域の説明図
である。
【図18】第1円マークのスキャン演算処理説明図(そ
の1)である。
【図19】第1円マークのスキャン演算処理説明図(そ
の2)である。
【図20】カラーCCDカメラ5Bの撮像領域の説明図
である。
【図21】ホイールアラインメント演算処理の説明図
(その1)である。
【図22】距離測定の説明図である。
【図23】トー角データθTOE算出の説明図である。
【図24】ホイールアラインメント演算処理の説明図
(その2)である。
【図25】ホイールアラインメント演算処理の説明図
(その3)である。
【図26】キャンバ角データθCAM算出の説明図であ
る。
【図27】第2実施形態の課題の説明図である。
【図28】第2実施形態のレーザ変位計の配置説明図で
ある。
【図29】ホイールアラインメント測定の概要説明図で
ある。
【符号の説明】
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 5G 開口 6-1〜6-3 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 25 ディスプレイ 27 色分解処理回路 28 演算処理部 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 〜DLD2 出力信号 DSL1 第1傾斜データ DSL2 第2傾斜データ GD 撮像データ群 GDD 測距データ群 GDMEAS 測定データ群 MC1 第1円マーク MC2 第2円マーク O 原点 P1〜P6 照射点 VL11 、VL12 第1仮想線 VL21、VL22 第2仮想線

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査車両の車輪に取り付けられた測定
    プレートを用いて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であって、 前記測定プレートを基準位置に配置した場合における前
    記測定プレートの測定面に平行な第1仮想平面を仮定
    し、前記第1仮想平面上に第1測距用光を射出する第1
    射出部を有し、前記第1測距用光を前記測定プレートの
    測定面に照射し、前記測定面までの距離に相当する第1
    測距信号を出力する第1測距手段と、 前記仮想平面上の第1射出部を通る仮想直線上、かつ、
    前記第1射出部と所定距離離間した位置に第2測距用光
    を射出する第2射出部を有し、前記第2測距用光を前記
    測定面に照射し、前記測定面までの距離に相当する第2
    測距信号を出力する第2測距手段と、 前記第1測距信号及び前記第2測距信号に基づいて、前
    記仮想直線を含み前記仮想平面に垂直な平面及び前記測
    定面を含む第2仮想平面の交線と前記仮想直線とのなす
    角を算出する傾斜角算出手段と、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。
  2. 【請求項2】 被検査車両の車輪に取り付けられた測定
    プレートを用いて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であって、 前記測定プレートを基準位置に配置した場合における前
    記測定プレートの測定面に平行な第1仮想平面を仮定
    し、前記第1仮想平面上に第1測距用光を射出する第1
    射出部を有し、前記第1測距用光を前記測定プレートの
    測定面に照射し、前記測定面までの距離に相当する第1
    測距信号を出力する第1測距手段と、 前記仮想平面上の第1射出部を通る仮想直線上、かつ、
    前記第1射出部と第1所定距離離間した位置に第2測距
    用光を射出する第2射出部を有し、前記第2測距用光を
    前記測定面に照射し、前記測定面までの距離に相当する
    第2測距信号を出力する第2測距手段と、 前記仮想直線上、かつ、前記第1射出部と第2所定距離
    離間した位置に第3測距用光を射出する第3射出部を有
    し、前記第3測距用光を前記測定面に照射し、前記測定
    面までの距離に相当する第3測距信号を出力する第3測
    距手段と、 前記第1射出部、前記第2射出部及び前記第3射出部の
    うち、隣設されたいずれか二つの射出部に対応する二つ
    の測距信号に基づいて、前記仮想直線を含み前記仮想平
    面に垂直な平面及び前記測定面を含む第2仮想平面の交
    線と前記仮想直線とのなす角を算出する傾斜角算出手段
    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。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載のホイール
    アラインメント測定装置において、 前記仮想直線を含み前記仮想平面に垂直な平面及び前記
    測定面を含む第2仮想平面の交線と前記仮想直線とのな
    す角は、前記車輪のキャンバ角であることを特徴とする
    ホイールアラインメント測定装置。
  4. 【請求項4】 被検査車両の車輪に取り付けられた測定
    プレートを用いて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であって、 前記測定プレートの測定面の複数箇所に測距用光を射出
    し、前記測定面までの複数の距離に対応する測距データ
    を出力する測距手段と、 前記測定面を撮像して撮像データを出力する撮像手段
    と、 外部からのデータ収集開始命令に基づいて前記測距デー
    タ及び前記撮像データを同期して記憶するとともに、外
    部からのデータ収集終了命令に基づいて前記データ収集
    命令から前記データ収集終了命令までの間に記憶した前
    記測距データ及び前記測距データに対応するデータ群を
    出力する一次記憶手段と、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。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のホイールアラインメント
    測定装置において、 複数の前記データ群を前記データ群毎に記憶するデータ
    群記憶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。
  6. 【請求項6】 請求項4または請求項5記載のホイール
    アラインメント測定装置において、 前記一次記憶手段におけるデータ記憶領域は、少なくと
    も一の前記データ群の容量よりも大きな容量を有し、前
    記データ記憶領域の先端アドレスと終端アドレスとは、
    論理的に連続していることを特徴とするホイールアライ
    ンメント測定装置。
  7. 【請求項7】 請求項5または請求項6記載のホイール
    アラインメント測定装置において、 前記データ群記憶手段に記憶した前記データ群に基づい
    て演算処理を行い、ホイールアラインメント測定データ
    を生成する演算処理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。
  8. 【請求項8】 請求項7記載のホイールアラインメント
    測定装置において、 前記演算処理手段は、前記一次記憶手段における前記測
    距データ及び前記撮像データの記憶動作と並行して、既
    に入力された前記データ群についての前記ホイールアラ
    インメント測定データ生成動作を行うことを特徴とする
    ホイールアラインメント測定装置。
  9. 【請求項9】 被検査車両の車輪に取り付けられた測定
    プレートを用いて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方法であって、 前記測定プレートを基準位置に配置した場合における前
    記測定プレートの測定面に平行な第1仮想平面を仮定
    し、前記第1仮想平面上の第1射出点から第1測距用光
    を前記測定プレートの測定面に照射し、前記測定面まで
    の距離である第1距離を測定する第1測距工程と、 前記仮想平面上の第1射出点を通る仮想直線上、かつ、
    前記第1射出点と所定距離離間した位置に設けた第2射
    出点から第2測距用光を前記測定面に照射し、前記測定
    面までの距離に相当する第2距離を測定する第2測距工
    程と、 前記第1距離及び前記第2距離に基づいて、前記仮想直
    線を含み前記仮想平面に垂直な平面及び前記測定面を含
    む第2仮想平面の交線と前記仮想直線とのなす角を算出
    する傾斜角算出工程と、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。
  10. 【請求項10】 被検査車両の車輪に取り付けられた測
    定プレートを用いて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方法であって、 前記測定プレートを基準位置に配置した場合における前
    記測定プレートの測定面に平行な第1仮想平面を仮定
    し、前記第1仮想平面上の第1射出点から第1測距用光
    を前記測定プレートの測定面に照射し、前記測定面まで
    の距離である第1距離を測定する第1測距工程と、 前記仮想平面上の第1射出点を通る仮想直線上、かつ、
    前記第1射出点と第1所定距離離間した位置に設けた第
    2射出点から第2測距用光を前記測定面に照射し、前記
    測定面までの距離である第2距離を測定する第2測距工
    程と、 前記仮想直線上、かつ、前記第1射出点と第2所定距離
    離間した位置に設けた第3射出点から第3測距用光を前
    記測定面に照射し、前記測定面までの距離である第3距
    離を測定する第3測距工程と、 前記第1射出点、前記第2射出点及び前記第3射出点の
    うち、隣設されたいずれか二つの射出点に対応する二つ
    の測定した距離に基づいて、前記仮想直線を含み前記仮
    想平面に垂直な平面及び前記測定面を含む第2仮想平面
    の交線と前記仮想直線とのなす角を算出する傾斜角算出
    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。
  11. 【請求項11】 請求項9または請求項10記載のホイ
    ールアラインメント測定方法において、 前記仮想直線を含み前記仮想平面に垂直な平面及び前記
    測定面を含む第2仮想平面の交線と前記仮想直線とのな
    す角は、前記車輪のキャンバ角であることを特徴とする
    ホイールアラインメント測定方法。
  12. 【請求項12】 被検査車両の車輪に取り付けられた測
    定プレートを用いて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方法であって、 前記測定プレートの測定面の複数箇所に測距用光を射出
    し、前記測定面までの複数の距離を測定する測距工程
    と、 前記測定面を撮像する撮像工程と、 外部からのデータ収集開始命令に基づいて前記測定した
    複数の距離に対応する測距データ及び前記撮像した前記
    測定面に対応する撮像データを同期して記憶するととも
    に、外部からのデータ収集終了命令に基づいて前記デー
    タ収集命令から前記データ収集終了命令までの間に記憶
    した前記測距データ及び前記測距データをデータ群とし
    て出力する一次記憶工程と、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。
  13. 【請求項13】 請求項12記載のホイールアラインメ
    ント測定方法において、 複数の前記データ群を前記データ群毎に記憶するデータ
    群記憶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。
  14. 【請求項14】 請求項13記載のホイールアラインメ
    ント測定方法において、 前記記憶した前記データ群に基づいて演算処理を行い、
    ホイールアラインメント測定データを生成する演算処理
    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。
  15. 【請求項15】 請求項14記載のホイールアラインメ
    ント測定方法において、 前記演算処理工程は、前記一次記憶手段における前記測
    距データ及び前記撮像データの記憶動作と並行して、既
    に入力された前記データ群についての前記ホイールアラ
    インメント測定データの生成動作を行うことを特徴とす
    るホイールアラインメント測定方法。
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