JPH1080192A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱調することなく高加速度でスムーズにステ
ッピングモータを制御し、正確なホイールアラインメン
ト測定を行う。 【解決手段】 偏差算出手段３０は、外部から入力され
た制御目標データＮ0と制御結果データＮｉとを比較
し、偏差データΔＮを信号変換手段３１に出力する。パ
ルスモータ１１は、信号変換手段３１が出力した偏差デ
ータΔＮに対応するパルス数を有する正、逆方向駆動パ
ルス信号ＣＷ、ＣＣＷに基づいて被制御装置を駆動す
る。パルスカウント手段３２は、正、逆方向パルス信号
ＣＷ、ＣＣＷのパルス数に基づいて、カウントアップ／
ダウンし、カウントデータに基づいて制御結果データＮ
ｉを生成し、偏差算出手段３０に出力するので、パルス
モータ１１は、偏差データΔＮに対応する偏差量に比例
したパルス数で駆動され、過大な加速度が被制御装置に
印加されず振動発生などを抑制でき、スムーズな制御を
行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、測定プレートの変位を
検出するためのレーザ変位計を駆動するパルスモータを
制御するためのパルスモータ制御装置、レーザ変位計の
出力に基づく測定プレートの変位に応じてホイールアラ
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、パルスモータを制御するためのパルスモータ制御方
法及びこのパルスモータ制御方法を用いたホイールアラ
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。

【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、キャスタ角、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、レーザー変位計
等の非接触の距離センサ及びＣＣＤカメラ等を用いた非
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。この場合において、実際に行いたいのは、車両ボデ
ィーを基準とするホイールのアラインメントを測定する
ことであり、より詳細には、車両の前後方向におけるタ
イヤホイールの位置Ｘ、車両の左右方向におけるタイヤ
ホイールの位置Ｙ及び車両の上限方向におけるタイヤホ
イールの位置Ｚ並びに図２３に示すトー角θｔｏｅ、キ
ャンバ角θｃａｍ及びキャスタ角θｃａｓをリアルタイ
ムに測定することである。

【０００５】より具体的には、光学式ホイールアライン
メント測定装置は、複数の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２３参照）までの距離を光学的に
測定して位置Ｙ、トー角θｔｏｅ及びキャンバ角θｃａ
ｍを算出するとともに、測定用プレート４Ｐの試験面に
描かれた所定の測定用図形をＣＣＤカメラにより撮像
し、画像処理を行って位置Ｘ、位置Ｚ及びキャスタ角θ
ｃａｓを算出するように構成していた。

【０００６】上記非接触型ホイールアラインメント測定
装置において、位置Ｙ、トー角θｔｏｅ及びキャンバ角
θｃａｍを測定する際には、ターゲットプレート４Ｐの
試験面には、ＣＣＤカメラ用の測定用図形が描かれてい
るため、レーザ変位計の照射したレーザ光が測定用図形
に照射されると反射強度が変化するため、正確な変位計
測を行うことができないという問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、これを解決す
べく、測定プレート上に所定の光学的に一様な領域（例
えば、反射率が一定）であるレーザ光照射領域を設け、
さらに、複数のレーザ変位計を互いの位置関係を保持し
た状態で保持ユニットにより保持するととともに、測定
プレートを基準状態に設置した場合に測定プレートの測
定面を含む面に平行な面上でＸ方向及びＺ方向（図２３
参照）に保持ユニットを駆動するＸ−Ｙステージと同様
に動作するＸ−Ｚ駆動ユニットを設け、測定プレートの
Ｘ−Ｚ方向変位に追従させてレーザ光が常にレーザ光照
射領域に照射することが考えられる。

【０００８】ところで、Ｘ−Ｙステージを駆動する場合
には、一般にステッピングモータ（パルスモータ）が用
いられる。ステッピングモータはオープンループ制御
（開ループ制御）で用いられ、ステッピングモータの回
転角はパルス数に対応することから、Ｘ−Ｙステージの
移動距離は、パルス数で指定できるとともに、位置復帰
のための変位センサは不要であるので、駆動装置の構成
を単純化することが可能である。

【０００９】上記Ｘ−Ｙステージの一般的な使用状態に
おいては、制御目標値は静止位置であり、駆動パルスは
一定周波数で与えられるため、ステッピングモータは定
速回転させて用いることとなる。しかしながら、ホイー
ルアラインメント測定装置において、Ｘ−Ｙステージを
用いるとすると、制御目標はホイールセンタ位置であ
り、試験中に変動することとなる。

【００１０】通常の制御手法では、ホイールセンタの移
動に追従すべく、修正時間（例えば、０．１秒）毎にス
テッピングモータの１パルス当たりの最小回転角（例え
ば、０．１７［゜］）の数倍の回転角でステッピングモ
ータを駆動することとなるが、この通常の制御手法で
は、ホイールアラインメント測定における制御目標値の
変動（＝ホイールセンタの位置の移動速度）が不規則で
変動量が大きいため変動に追従することはできない。

【００１１】従って、制御目標値との差が徐々に大きく
なり、レーザ光照射領域内にレーザ変位計の出射したレ
ーザ光が照射されなくなり変位計測を継続することがで
きなくなり、ホイールアラインメント測定を継続するこ
とができなくなってしまうという不具合が生じる。

【００１２】これを解決するための手法としては、制御
の時間的な遅れを避けるべく、修正時間中により大きな
ステップで回転させる様にすれば良い。この手法を行う
場合には、ステップモータを脱調（制御不能状態）させ
ることなく大きな加速度を得るためには、大駆動力を有
するステッピングモータが必要となる。

【００１３】さらにＸ−Ｙステージがステップ状に運動
することとなり、慣性力が大きくなる。これらのため、
Ｘ−Ｙステージを含む構造体には、衝撃力が印加される
こととなり、全体が振動して正確なホイールアラインメ
ント測定を行えないという新たな課題が生じる。

【００１４】従来においては、衝撃力の印加によるＸ−
Ｙステージを含む構造体の振動を防止すべく、ステッピ
ングモータに代えてモータの回転数が偏差値に比例する
ＤＣサーボモータあるいはＡＣサーボモータを用いてい
た。ＤＣサーボモータあるいはＡＣサーボモータを用い
る場合においては、Ｘ−Ｙステージの位置制御を行うた
めにＸ方向位置センサ及びＹ方向位置センサを用いて閉
ループ制御（オープンループ制御）を行う必要があり、
構成が複雑になってしまうという問題点があった。

【００１５】また同一の発生パワーで比較するとＤＣサ
ーボモータあるいはＡＣサーボモータはステッピングモ
ータに比較して大型であり、装置が大型化するととも
に、モータ自体の構成も複雑であるためコストが上昇し
てしまうという問題点があった。

【００１６】そこで、本発明の目的は、脱調することな
く高加速度でスムーズにステッピングモータを制御し、
正確なホイールアラインメント測定を行うことが可能で
あるとともに、装置構成を簡略化し、小型化を図り、コ
ストを低減することが可能ななステッピングモータ制御
装置、ホイールアラインメント測定装置、ステッピング
モータ制御方法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。

【００１７】

【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、正方向駆動パルス信号及び
逆方向駆動パルス信号に基づいて被制御装置を駆動する
外部のパルスモータを制御するパルスモータ制御装置で
あって、外部から入力された制御目標データと制御結果
データとを比較し、偏差データを出力する偏差算出手段
と、前記偏差データの値に基づいて前記正方向駆動パル
ス信号あるいは前記逆方向駆動パルス信号を出力する信
号変換手段と、前記正方向駆動パルス信号のパルス数及
び前記逆方向パルス信号のパルス数のうち、いずれか一
方に基づいてカウントアップし、他方に基づいてカウン
トダウンし、カウント結果に基づいてカウントデータを
出力するパルスカウント手段と、前記カウントデータに
基づいて前記制御結果データを生成し、出力する制御結
果データ生成手段と、を備えて構成する。

【００１８】請求項１記載の発明によれば、偏差算出手
段は、外部から入力された制御目標データと制御結果デ
ータとを比較し、偏差データを信号変換手段に出力す
る。信号変換手段は、偏差データの値に基づいて正方向
駆動パルス信号あるいは逆方向駆動パルス信号をパルス
モータに出力する。

【００１９】この結果、パルスモータは正方向駆動パル
ス信号及び逆方向駆動パルス信号に基づいて被制御装置
を駆動する。これらの動作と並行して、パルスカウント
手段は、正方向駆動パルス信号のパルス数及び逆方向パ
ルス信号のパルス数のうち、いずれか一方に基づいてカ
ウントアップし、他方に基づいてカウントダウンし、カ
ウント結果に基づいてカウントデータを制御結果データ
生成手段に出力する。

【００２０】制御結果データ生成手段は、カウントデー
タに基づいて制御結果データを生成し、偏差算出手段に
出力する。請求項２記載の発明は、正方向駆動パルス信
号及び逆方向駆動パルス信号に基づいて被制御装置を駆
動する外部のパルスモータを制御するパルスモータ制御
装置であって、制御結果データと外部から入力された制
御目標データとを比較し、偏差データを出力する偏差算
出手段と、前記偏差データの値に基づいて前記正方向駆
動パルス信号あるいは前記逆方向駆動パルス信号を出力
する信号変換手段と、前記正方向駆動パルス信号及び前
記逆方向パルス信号のそれぞれのパルス数をカウントす
るパルスカウント手段と、前記正方向駆動パルス信号の
パルス数である正方向パルス数と前記逆方向駆動パルス
信号のパルス数である逆方向パルス数との差に基づいて
前記制御結果データを生成し、出力する制御結果データ
生成手段と、を備えて構成する。

【００２１】請求項２記載の発明によれば、偏差算出手
段は、制御結果データと外部から入力された制御目標デ
ータとを比較し、偏差データを信号変換手段に出力す
る。信号変換手段は、偏差データの値に基づいて正方向
駆動パルス信号あるいは逆方向駆動パルス信号をパルス
モータに出力する。

【００２２】この結果パルスモータは、正方向駆動パル
ス信号及び逆方向駆動パルス信号に基づいて被制御装置
を駆動する。これらと並行してパルスカウント手段は、
正方向駆動パルス信号及び逆方向パルス信号のそれぞれ
のパルス数をカウントする。

【００２３】これにより制御結果データ生成手段は、正
方向駆動パルス信号のパルス数である正方向パルス数と
逆方向駆動パルス信号のパルス数である逆方向パルス数
との差に基づいて制御結果データを生成し、偏差算出手
段に出力する。請求項３記載の発明は、車両のホイール
に取り付けられた測定用プレートと、前記測定用プレー
トの測定面上に設けられた基準マークの前記変位検出方
向に垂直な方向への変位量を検出して、垂直方向変位検
出データを出力する垂直方向変位検出手段と、前記測定
用プレートに測距用光を照射して前記測定用プレートま
での距離を測定し、距離測定データを出力する複数の距
離測定手段と、前記複数の距離測定手段を互いに所定の
位置関係を保った状態で保持する保持手段と、互いに直
交する方向へ前記保持手段を駆動する少なくとも２個の
パルスモータを有し、前記保持手段を前記変位検出方向
に垂直な方向へ駆動する駆動手段と、請求項１又は請求
項２記載のパルスモータ制御装置を有し、前記垂直方向
変位検出データに基づいて、前記保持手段を前記基準マ
ークの前記変位検出方向に垂直な方向への変位量を相殺
する方向に駆動すべく前記駆動手段を制御する駆動制御
手段と、を備えて構成する。

【００２４】請求項３記載の発明によれば、垂直方向変
位検出手段は、車両のホイールに取り付けられた測定用
プレートの測定面上に設けられた基準マークの変位検出
方向に垂直な方向への変位量を検出して、垂直方向変位
検出データを駆動制御手段に出力する。

【００２５】複数の距離測定手段は、測定用プレートに
測距用光を照射して測定用プレートまでの距離を測定
し、距離測定データを出力する。これらと並行して保持
手段は、複数の距離測定手段を互いに所定の位置関係を
保った状態で保持する。

【００２６】駆動制御手段の請求項１又は請求項２記載
のパルスモータ制御装置は、垂直方向変位検出データに
基づいて、保持手段を基準マークの変位検出方向に垂直
な方向への変位量を相殺する方向に駆動すべく駆動手段
を制御する。駆動手段は、少なくとも２個のパルスモー
タにより変位検出方向に垂直な、互いに直交する方向に
保持手段、ひいては、複数の距離測定手段を駆動する。

【００２７】請求項４記載の発明は、請求項３記載のホ
イールアラインメント測定装置において、前記垂直方向
変位検出手段は、前記測定用プレートを撮像して撮像デ
ータを出力する撮像手段と、前記撮像データから前記基
準マークに対応する画像データを抽出し、前記基準マー
クの前記変位検出方向に垂直な方向への変位量を算出
し、前記垂直方向変位検出データを出力する変位量算出
手段と、を備えて構成する。

【００２８】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の発明の作用に加えて、垂直方向変位検出手段の撮像
手段は、測定用プレートを撮像して撮像データを変位量
算出手段に出力する。変位量算出手段は、撮像データか
ら基準マークに対応する画像データを抽出し、基準マー
クの変位検出方向に垂直な方向への変位量を算出し、垂
直方向変位検出データを駆動制御手段に出力する。

【００２９】請求項５記載の発明は、正方向駆動パルス
信号及び逆方向駆動パルス信号に基づいて被制御装置を
駆動する外部のパルスモータを制御するパルスモータ制
御方法であって、制御目標と実際の制御結果とを比較
し、偏差を算出する偏差算出工程と、前記算出した偏差
に基づいて前記正方向駆動パルス信号あるいは前記逆方
向駆動パルス信号を生成する信号生成工程と、前記正方
向駆動パルス信号のパルス数及び前記逆方向パルス信号
のパルス数のうち、いずれか一方に基づいてカウントア
ップし、他方に基づいてカウントダウンするパルスカウ
ント工程と、前記パルスカウント工程におけるカウント
結果に基づいて前記制御結果を算出する制御結果算出工
程と、を備えて構成する。

【００３０】請求項５記載の発明によれば、偏差算出工
程は、制御目標と実際の制御結果とを比較し、偏差を算
出する。信号生成工程は、算出した偏差に基づいて正方
向駆動パルス信号あるいは逆方向駆動パルス信号を生成
する。

【００３１】この結果、外部のパルスモータは、正方向
駆動パルス信号及び逆方向駆動パルス信号に基づいて被
制御装置を駆動する。これらと並行して、パルスカウン
ト工程は、正方向駆動パルス信号のパルス数及び逆方向
パルス信号のパルス数のうち、いずれか一方に基づいて
カウントアップし、他方に基づいてカウントダウンす
る。

【００３２】制御結果算出工程は、パルスカウント工程
におけるカウント結果に基づいて制御結果を算出する。
請求項６記載の発明は、正方向駆動パルス信号及び逆方
向駆動パルス信号に基づいて被制御装置を駆動する外部
のパルスモータを制御するパルスモータ制御方法であっ
て、制御目標と実際の制御結果とを比較し、偏差を算出
する偏差算出工程と、前記算出した偏差に基づいて前記
正方向駆動パルス信号あるいは前記逆方向駆動パルス信
号を生成する信号生成工程と、前記正方向駆動パルス信
号及び前記逆方向パルス信号のそれぞれのパルス数をカ
ウントするパルスカウント工程と前記正方向駆動パルス
信号のパルス数である正方向パルス数と前記逆方向駆動
パルス信号のパルス数である逆方向パルス数との差に基
づいて前記制御結果を算出する制御結果算出工程と、を
備えて構成する。

【００３３】請求項６記載の発明によれば、偏差算出工
程は、制御目標と実際の制御結果とを比較し、偏差を算
出する。信号生成工程は、算出した偏差に基づいて正方
向駆動パルス信号あるいは逆方向駆動パルス信号を生成
する。

【００３４】この結果、外部のパルスモータは正方向駆
動パルス信号及び逆方向駆動パルス信号に基づいて被制
御装置を駆動する。これらと並行してパルスカウント工
程は、正方向駆動パルス信号及び逆方向パルス信号のそ
れぞれのパルス数をカウントする。

【００３５】制御結果算出工程は、正方向駆動パルス信
号のパルス数である正方向パルス数と逆方向駆動パルス
信号のパルス数である逆方向パルス数との差に基づいて
制御結果を算出する。請求項７記載の発明は、車両のホ
イールに取り付けられた測定用プレート、前記測定用プ
レートに測距用光を照射するとともに、互いに所定の位
置関係を保った状態で保持部材に保持された複数の距離
測定装置及び前記保持部材を駆動する少なくとも２個の
パルスモータを有し、前記保持部材を前記変位検出方向
に垂直な方向に駆動する駆動装置を備えたホイールアラ
インメント測定装置におけるホイールアラインメント測
定方法において、前記測定用プレートの測定面上に設け
られた基準マークの前記変位検出方向に垂直な方向への
変位量を検出する垂直方向変位検出工程と、前記測定用
プレートの複数箇所に測距用光を照射して前記測定用プ
レートまでの距離を測定する距離測定工程と、請求項５
又は請求項６記載のパルスモータ制御方法により、前記
変位検出方向に垂直な方向への変位量に基づいて、前記
保持部材を前記基準マークの前記変位検出方向に垂直な
方向への変位量を相殺する方向に駆動すべく前記パルス
モータを制御する駆動制御工程と、を備えて構成する。

【００３６】請求項７記載の発明によれば、垂直方向変
位検出工程は、測定用プレートの測定面上に設けられた
基準マークの変位検出方向に垂直な方向への変位量を検
出する。距離測定工程は、測定用プレートの複数箇所に
測距用光を照射して測定用プレートまでの距離を測定す
る。

【００３７】駆動制御工程は、請求項５又は請求項６記
載のパルスモータ制御方法により、変位検出方向に垂直
な方向への変位量に基づいて、保持部材を基準マークの
変位検出方向に垂直な方向への変位量を相殺する方向に
駆動すべくパルスモータを制御する。

【００３８】請求項８記載の発明は、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、前記垂直方向
変位検出工程は、前記測定用プレートを撮像する撮像工
程と、撮像画像から前記基準マークに対応する画像を抽
出し、前記基準マークの前記変位検出方向に垂直な方向
への変位量を算出する変位量算出工程と、を備えて構成
する。

【００３９】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、垂直方向変位検出工程の撮像
工程は、測定用プレートを撮像する。変位量算出工程
は、撮像画像から基準マークに対応する画像を抽出し、
基準マークの変位検出方向に垂直な方向への変位量を算
出する。

【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。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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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、３個のレーザ変位計６-1〜６
-3を保持する略Ｌ字形状の保持プレート１０と、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、Ｚ軸方向ステッピングモータ１１を駆動することに
より保持プレート１０をＺ軸方向に駆動するＺ軸方向駆
動ユニット１２と、Ｘ軸方向ステッピングモータ１３を
駆動することにより保持プレート１０をＸ軸方向に駆動
するＸ軸方向駆動ユニット１４と、保持プレート１０、
撮像ユニット５、Ｚ軸方向駆動ユニット１２及びＸ軸方
向駆動ユニット１４を背面側で保持する保持アーム部１
５と、保持アーム部１５を大地に固定状態で保持するベ
ースユニット１６と、を備えて構成されている。

【００５２】Ｚ軸方向駆動ユニット１２は、送り用溝が
刻まれたスクリューシャフト１７と、スクリューシャフ
ト１７に摺動可能に係合しているともに、保持プレート
１０を保持するスライダ部１８と、手動で位置合わせを
行うためのＺ軸方向駆動ノブを有する図示しないＺ軸方
向手動駆動ユニットと、Ｚ軸方向駆動ユニット全体を制
御するＺ軸方向コントロールユニット１２Ａ（図７参
照）と、を備えて構成されている。

【００５３】Ｘ軸方向駆動ユニット１４は、送り用溝が
刻まれたスクリューシャフト１９と、スクリューシャフ
ト１９に摺動可能に係合しているともに、保持アーム部
１５を保持するスライダ部２０と、図示しないＸ軸方向
駆動ユニット全体を制御するＸ軸方向コントロールユニ
ットと、を備えて構成されている。

【００５４】また、測定ユニット７は、Ｙ軸方向に手動
で位置合わせを行うためのＹ軸方向駆動ノブを有する図
示しないＹ軸方向手動ユニットを備えて構成されてい
る。さらに測定ユニット７は、図示しない測定車両２の
ボディの位置、傾きを検出するボディセンサを有し、プ
ラットホームＰＨが加力ヘッド９により上下方向に駆動
されることにより変化する検出点ＢＰ（図４参照）の位
置を機械的に検出することにより測定車両２のボディの
位置、傾きを検出し、この検出データに基づいてデータ
処理制御ユニット８が測定データの補正等を行ってい
る。Ｚ軸（Ｘ軸）方向コントロールユニットの構成 ここで図７を参照して、Ｚ軸（Ｘ軸）方向コントロール
ユニットの構成について説明する。以下の説明において
は、Ｚ軸方向コントロールユニット１２Ａ及びＸ軸方向
コントロールユニットは、同一構成であるため、Ｚ軸方
向コントロールユニット１２Ａについてのみ説明する。

【００５５】Ｚ軸方向コントロールユニット１２Ａは、
制御目標値である制御目標数値データＮ0が一方の入力
端子に入力され、制御結果の実際の位置に相当する制御
結果数値データＮiが入力され、その偏差を偏差数値デ
ータΔＮとして出力する偏差演算ユニット３０と、偏差
数値データΔＮを数値／駆動パルス周波数変換して正方
向駆動パルス信号ＣＷ及び逆方向駆動パルス信号ＣＣＷ
を出力する数値／周波数変換ユニット３１と、正方向駆
動パルス信号ＣＷのパルス数あるいは逆方向駆動パルス
信号ＣＣＷのパルス数の一方に基づいてカウントアップ
し、他方に基づいてカウントダウンし、制御結果数値デ
ータＮiを出力する位置カウントユニット３２と、を備
えて構成されている。

【００５６】この場合において、制御目標数値データＮ
0及び制御結果数値データＮiに基づき偏差数値データΔ
Ｎは次式で表される。 ΔＮ＝｜Ｎｉ−Ｎ0｜ 偏差ΔＮと、この偏差ΔＮに基づいて数値／周波数変換
ユニット３１が出力する正方向駆動パルス信号ＣＷある
いは逆方向駆動パルス信号ＣＣＷのパルス周波数Ｆとの
関係は、図８に示すように、比例関係になるように予め
設定されている。また、数値／周波数変換ユニット３１
は、 Ｎi−Ｎ0≧０ の場合には、正方向駆動パルス信号ＣＷを出力し、 Ｎi−Ｎ0＜０ の場合には逆方向駆動パルス信号ＣＣＷを出力するよう
に構成されている。

【００５７】次にＺ軸方向コントロールユニットの概要
動作について説明する。外部より制御目標数値データＮ
0（実際には、第１円マークＭＣ1 の位置に相当）が入
力され、位置カウントユニット３２から制御結果数値デ
ータＮiが入力されると、その偏差を偏差数値データΔ
Ｎとして数値／周波数変換ユニット３１に出力する。

【００５８】これにより数値／周波数変換ユニットは、
図８に示す関係に基づいて偏差数値データΔＮを数値／
駆動パルス周波数変換して正方向駆動パルス信号ＣＷ及
び逆方向駆動パルス信号ＣＣＷをＺ軸方向ステッピング
モータ１１に出力する。これによりＺ軸方向ステッピン
グモータ１１はスクリューシャフト１７を回転駆動し、
保持プレート１０を所定位置まで駆動することとなる。

【００５９】この保持プレート１０の駆動と並行して位
置カウントユニット３２は、正方向駆動パルス信号ＣＷ
のパルス数あるいは逆方向駆動パルス信号ＣＣＷのパル
ス数の一方に基づいてカウントアップし、他方に基づい
てカウントダウンし、位置情報としての制御結果数値デ
ータＮiを偏差演算ユニット３０に出力し、フィードバ
ックループが形成されて、正確な位置制御が行われる。プロセッサ本体の構成 図９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。

【００６０】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、位置制御データＤPCに基づいてＺ軸
方向ステッピングモータ１１及びＸ軸方向ステッピング
モータ１４の駆動制御を行うＸ，Ｚステッピングモータ
制御部２６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Ｄ
Ｒ、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２７
と、３個のレーザ変位計６-1〜６-3 の出力信号ＤＬＤ1
〜ＤＬＤ3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４
Ｓ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Ｄ
ＳＰ及びキャンバ角データＤＣＢ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、を備えて構成されている。

【００６１】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 が含まれているものとする。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。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ＣＣ
Ｄ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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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
距用領域ＭＬＡ内に測定用のレーザ光の照射点Ｐ1〜Ｐ3
が位置するように配置されている。そして、後に詳述
するように、撮像ユニット５の出力する第１撮像データ
ＤＧＧ1 及び第２撮像データＤＧＧ2 に基づく測定プレ
ート４の試験面４Ｓに描かれた第１円マークＭＣ1のＸ
方向（第１方向に相当）及びＺ方向（第２方向に相当）
の変位量に相当する量だけ、サーボ制御を行い、Ｚ軸方
向駆動ユニット１２のＺ軸方向ステッピングモータ１１
を駆動することにより保持プレート１０をＺ軸方向に駆
動するとともに、Ｘ軸方向駆動ユニット１４のＸ軸方向
ステッピングモータ１３を駆動することにより保持プレ
ート１０をＸ軸方向に駆動することにより保持プレート
１０を駆動し、図１４（ｃ）に示すように試験面４Ｓが
傾いたような測定状態においても、カラーＣＣＤカメラ
５Ｂの光軸位置に拘わらず、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 が測距用領域ＭＬ
Ａ内に照射された状態を保持するようになっている。

【００６９】なお、レーザ変位計の個数は３個に限られ
るものではなく、３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２２を参照して説
明する。

【００７０】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。

【００７１】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）。

【００７２】次に手動操作あるいはＺ軸方向駆動ユニッ
ト１２及びＸ軸方向駆動ユニット１４を駆動する等の操
作を行うこと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１０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
致させるとともに、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 （図１４（ａ）参照）が測
距用領域ＭＬＡ内に照射されるように設定する（ステッ
プＳ２）。

【００７３】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１１（ａ）又は図１３
（ａ）の状態となっている。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Ｓ３）、第１撮像データＤＧＧ1 及び第２撮
像データＤＧＧ2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）。

【００７４】これによりの色分解処理回路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を演算処理部２８
に出力する（ステップＳ５）。

【００７５】ここで、具体的な演算処理を図１６乃至図
２２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。

【００７６】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。

【００７７】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１８（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。

【００７８】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））い、次式によりＺ軸中心
座標Ｚ0を求める（ステップＳ８）。

【００７９】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１７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）。

【００８０】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）。

【００８１】ステップＳ１０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）。

【００８２】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、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。

【００８３】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）。

【００８４】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Ｓの処理で求めた第１円マーク
ＭＣ1 の中心座標（Ｘ0、Ｚ0）とカラーＣＣＤカメラ５
Ｂ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）。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ＡＲ
Bの概略位置を把握することができる。

【００８５】さらにこの第１円マークＭＣ1 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６-1〜６-3の出力信号ＤＬＤ
1 〜ＤＬＤ3 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。

【００８６】そして距離ＬＬを実際の試験面４Ｓ上の第
１円マークＭＣ1 の変位量（移動距離）に変換し、その
変位量を相殺するように、Ｚ軸方向駆動ユニット１２の
Ｚ軸方向ステッピングモータ１１及びＸ軸方向駆動ユニ
ット１４のＸ軸方向ステッピングモータ１３を駆動する
ことにより、保持プレート１０を第１円マークＭＣ1の
移動軌跡に沿ってＸ軸方向及びＺ軸方向に駆動し、図１
４（ｃ）に示すように試験面４Ｓが傾いたような測定状
態においても、カラーＣＣＤカメラ５Ｂの光軸位置に拘
わらず、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が測距用領域ＭＬＡ内に照射された状態
を保持する。

【００８７】この結果、レーザ変位計６-1〜６-3の測定
用レーザ光の照射点Ｐ1〜Ｐ3 は常に測距用領域ＭＬＡ
内に照射されることとなり、安定してＹ方向の変位情報
である位置Ｙを取得することができ、Ｙ方向においても
信頼性の高いホイールアラインメント測定を行うことが
できる。

【００８８】次に視野ＡＲBの中心座標の算出について
図２１及び図２２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）。

【００８９】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）。

【００９０】 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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】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。

【００９４】 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）。

【００９５】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）。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】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）。

【００９９】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）。

【０１００】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。

【０１０１】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）。続い
て、第１円マークＭＣ1 の中心座標（Ｘ0、Ｚ0）に基づ
いてＺ軸方向駆動ユニット１２のＺ軸方向ステッピング
モータ１１及びＸ軸方向駆動ユニット１４のＸ軸方向ス
テッピングモータ１３をサーボ制御して、保持プレート
１０を第１円マークＭＣ1 の中心の移動軌跡に追尾させ
る。

【０１０２】ここで、Ｚ軸方向ステッピングモータ１１
の詳細制御動作について説明する。制御目標数値データ
Ｎ0として、第１円マークＭＣ1 の中心座標（Ｘ0、Ｚ
0）に対応する数値データが入力され、位置カウントユ
ニット３２から実際の位置に相当する制御結果数値デー
タＮiが入力されると、偏差演算ユニットは、その偏差
を偏差数値データΔＮとして数値／周波数変換ユニット
３１に出力する。

【０１０３】これにより数値／周波数変換ユニットは、
図８に示す関係に基づいて偏差数値データΔＮを数値／
駆動パルス周波数変換し、 Ｎi−Ｎ0≧０ の場合には、得られたパルス周波数を有する正方向駆動
パルス信号ＣＷをＺ軸方向ステッピングモータ１１に出
力する。

【０１０４】また、 Ｎi−Ｎ0＜０ の場合には、得られたパルス周波数を有する逆方向駆動
パルス信号ＣＣＷをＺ軸方向ステッピングモータ１１に
出力する。

【０１０５】これによりＺ軸方向ステッピングモータ１
１はスクリューシャフト１７を回転駆動し、保持プレー
ト１０を第１円マークＭＣ1 の中心座標（Ｘ0、Ｚ0）に
追尾させるべく駆動することとなる。この保持プレート
１０の駆動と並行して位置カウントユニット３２は、正
方向駆動パルス信号ＣＷのパルス数あるいは逆方向駆動
パルス信号ＣＣＷのパルス数の一方に基づいてカウント
アップし、他方に基づいてカウントダウンし、位置情報
としての制御結果数値データＮiを偏差演算ユニット３
０に出力することとなる。 この結果、フィードバック
ループが形成されて、第１円マークＭＣ1 の中心座標
（Ｘ0、Ｚ0）に追従した正確な位置制御が行われる。

【０１０６】また、Ｘ軸方向ステッピングモータ１４に
ついても同様の制御が行われる。この場合において、｜
Ｎi−Ｎ0｜が大きいほど高速度で集束することとなる
が、制御目標値に近づくほど減速され、最終的には制御
目標値近傍では、最小分解角度でＺ軸方向ステッピング
モータ１１及びＸ軸方向ステッピングモータ１４は駆動
されるため、大きな加速度が保持プレート１０に印加さ
れることはなく、振動などの発生を抑制して、正確な測
定が行える。

【０１０７】また、ステッピングモータは脱調非発生領
域（プルイン［pull in］領域）で使用することにより
パルス数と位置、ひいては、制御結果数値データＮiと
位置とは正確に対応しているため、パルスエンコーダ等
のハードウェア位置センサが不要となる。

【０１０８】これらの結果、レーザ変位計６-1〜６-3の
測定用レーザ光の照射点Ｐ1〜Ｐ3は、常に測距用領域Ｍ
ＬＡ内に照射された状態を保持することとなり、得られ
るレーザ変位計６-1〜６-3 の出力信号ＤＬＤ1 〜ＤＬ
Ｄ3 は安定しており、正確な距離情報が得られることと
なる。

【０１０９】従って、出力信号ＤＬＤ1 〜ＤＬＤ3 基づ
いて、各レーザ変位計６-1〜６-3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〜Ｐ3 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
を算出する（ステップＳ２７）。

【０１１０】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。

【０１１１】以上の説明のように本実施形態によれば、
大きな加速度を印加せずにステッピングモータ１１、１
４を駆動してレーザ変位計６-1〜６-3を基準マークであ
る第１円マークＭＣ1 の中心座標の変位に追従させ、当
該変位を相殺する方向に駆動した状態でレーザ変位計６
-1〜６-3 の出力信号ＤＬＤ1 〜ＤＬＤ3を得るので、正
確な出力信号を得ることができ、ひいては、Ｙ方向の変
位（より具体的には、位置Ｙ及びキャンバ角）を迅速、
かつ、正確に算出することができる。

【０１１２】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。

【０１１３】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。以上の実施形態
においては、正方向駆動パルス信号ＣＷ及び逆方向駆動
パルス信号ＣＣＷを位置カウントユニット３２によりア
ップ／ダウンカウントしていたが、位置カウントユニッ
ト３２に代えて、正方向駆動パルス信号ＣＷのパルス数
をカウントする第１のカウントユニット、逆方向駆動パ
ルス信号ＣＣＷのパルス数をカウントする第２のカウン
トユニット及び第１のカウントユニットのカウント数と
第２のカウントユニットのカウント数の差を求め、制御
結果数値データＮiとして出力する減算ユニットと、を
備えるように構成しても同様の効果が得られる。

【０１１４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、偏差算出
手段は、外部から入力された制御目標データと制御結果
データとを比較し、偏差データを信号変換手段に出力す
る。信号変換手段は、偏差データの値に基づいて正方向
駆動パルス信号あるいは逆方向駆動パルス信号をパルス
モータに出力し、パルスモータは偏差データに対応する
パルス数を有する正方向駆動パルス信号及び逆方向駆動
パルス信号に基づいて被制御装置を駆動する。

【０１１５】これらの動作と並行して、パルスカウント
手段は、正方向駆動パルス信号のパルス数及び逆方向パ
ルス信号のパルス数のうち、いずれか一方に基づいてカ
ウントアップし、他方に基づいてカウントダウンし、カ
ウント結果に基づいてカウントデータを制御結果データ
生成手段に出力し、制御結果データ生成手段は、カウン
トデータに基づいて制御結果データを生成し、偏差算出
手段に出力するので、パルスモータは、偏差データに対
応する偏差量に比例したパルス数で駆動されるため、連
続した速度変化をすることとなり、過大な加速度が被制
御装置に印加されることはなく、過大な加速度に起因し
て発生する振動などを抑制することができ、スムーズな
制御を行うことが可能となる。

【０１１６】請求項２記載の発明によれば、偏差算出手
段は、制御結果データと外部から入力された制御目標デ
ータとを比較し、偏差データを信号変換手段に出力す
る。信号変換手段は、偏差データの値に基づいて正方向
駆動パルス信号あるいは逆方向駆動パルス信号をパルス
モータに出力し、パルスモータは、偏差データに対応す
るパルス数を有する正方向駆動パルス信号及び逆方向駆
動パルス信号に基づいて被制御装置を駆動する。

【０１１７】これらと並行してパルスカウント手段は、
正方向駆動パルス信号及び逆方向パルス信号のそれぞれ
のパルス数をカウントし、制御結果データ生成手段は、
正方向駆動パルス信号のパルス数である正方向パルス数
と逆方向駆動パルス信号のパルス数である逆方向パルス
数との差に基づいて制御結果データを生成し、偏差算出
手段に出力するので、パルスモータは、偏差データに対
応する偏差量に比例したパルス数で駆動されるため、連
続した速度変化をすることとなり、過大な加速度が被制
御装置に印加されることはなく、過大な加速度に起因し
て発生する振動などを抑制することができ、スムーズな
制御を行うことが可能となる。

【０１１８】請求項３記載の発明によれば、垂直方向変
位検出手段は、車両のホイールに取り付けられた測定用
プレートの測定面上に設けられた基準マークの変位検出
方向に垂直な方向への変位量を検出して、垂直方向変位
検出データを駆動制御手段に出力し、複数の距離測定手
段は、測定用プレートに測距用光を照射して測定用プレ
ートまでの距離を測定し、距離測定データを出力する。

【０１１９】これらと並行して保持手段は、複数の距離
測定手段を互いに所定の位置関係を保った状態で保持
し、駆動制御手段の請求項１又は請求項２記載のパルス
モータ制御装置は、垂直方向変位検出データに基づい
て、保持手段を基準マークの変位検出方向に垂直な方向
への変位量を相殺する方向に駆動すべく駆動手段を制御
し、駆動手段は、少なくとも２個のパルスモータにより
変位検出方向に垂直な、互いに直交する方向に保持手
段、ひいては、複数の距離測定手段を駆動するので、保
持手段は連続した速度変化で駆動され、過大な加速度が
印加されることはないので、不要な振動が発生せず、距
離測定手段は安定して正確な距離測定を行うことが可能
となる。

【０１２０】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の発明の作用に加えて、垂直方向変位検出手段の撮像
手段は、測定用プレートを撮像して撮像データを変位量
算出手段に出力し、変位量算出手段は、撮像データから
基準マークに対応する画像データを抽出し、基準マーク
の変位検出方向に垂直な方向への変位量を算出し、垂直
方向変位検出データを駆動制御手段に出力するので、非
接触で画像処理により変位量を迅速に算出することがで
き、追従性の良い制御を行うことが可能となる。

【０１２１】請求項５記載の発明によれば、偏差算出工
程は、制御目標と実際の制御結果とを比較し、偏差を算
出し、信号生成工程は、、算出した偏差に基づいて正方
向駆動パルス信号あるいは逆方向駆動パルス信号を生成
し、外部のパルスモータは、偏差に相当するパルス数を
有する正方向駆動パルス信号及び逆方向駆動パルス信号
に基づいて被制御装置を駆動する。

【０１２２】これらと並行して、パルスカウント工程
は、正方向駆動パルス信号のパルス数及び逆方向パルス
信号のパルス数のうち、いずれか一方に基づいてカウン
トアップし、他方に基づいてカウントダウンし、制御結
果算出工程は、パルスカウント工程におけるカウント結
果に基づいて制御結果を算出するので、外部のパルスモ
ータは、偏差データに対応する偏差量に比例したパルス
数で駆動されるため、連続した速度変化をすることとな
り、過大な加速度が被制御装置に印加されることはな
く、過大な加速度に起因して発生する振動などを抑制す
ることができ、スムーズな制御を行うことが可能とな
る。

【０１２３】請求項６記載の発明によれば、偏差算出工
程は、制御目標と実際の制御結果とを比較し、偏差を算
出し、信号生成工程は、算出した偏差に基づいて正方向
駆動パルス信号あるいは逆方向駆動パルス信号を生成
し、外部のパルスモータは算出した偏差に対応するパル
ス数を有する正方向駆動パルス信号及び逆方向駆動パル
ス信号に基づいて被制御装置を駆動する。

【０１２４】これらと並行してパルスカウント工程は、
正方向駆動パルス信号及び逆方向パルス信号のそれぞれ
のパルス数をカウントし、制御結果算出工程は、正方向
駆動パルス信号のパルス数である正方向パルス数と逆方
向駆動パルス信号のパルス数である逆方向パルス数との
差に基づいて制御結果を算出するので、パルスモータ
は、偏差データに対応する偏差量に比例したパルス数で
駆動されるため、連続した速度変化をすることとなり、
過大な加速度が被制御装置に印加されることはなく、過
大な加速度に起因して発生する振動などを抑制すること
ができ、スムーズな制御を行うことが可能となる。

【０１２５】請求項７記載の発明によれば、垂直方向変
位検出工程は、測定用プレートの測定面上に設けられた
基準マークの変位検出方向に垂直な方向への変位量を検
出し、距離測定工程は、測定用プレートの複数箇所に測
距用光を照射して測定用プレートまでの距離を測定し、
駆動制御工程は、請求項５又は請求項６記載のパルスモ
ータ制御方法により、変位検出方向に垂直な方向への変
位量に基づいて、保持部材を基準マークの変位検出方向
に垂直な方向への変位量を相殺する方向に駆動すべくパ
ルスモータを制御するので、保持部材は連続した速度変
化で駆動され、過大な加速度が印加されることはないの
で、不要な振動が発生せず、距離測定工程において安定
して正確な距離測定を行うことが可能となる。

【０１２６】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、垂直方向変位検出工程の撮像
工程は、測定用プレートを撮像し、変位量算出工程は、
撮像画像から基準マークに対応する画像を抽出し、基準
マークの変位検出方向に垂直な方向への変位量を算出す
るので、非接触で画像処理により変位量を迅速に算出す
ることができ、追従性の良い制御を行うことが可能とな
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】Ｚ軸方向コントローラの概要構成ブロック図で
ある。

【図８】偏差と駆動パルス信号の周波数との関係を説明
する図である。

【図９】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１２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】レーザ変位計の配置説明図である。

【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。

【図１７】第１円マークのスキャン説明図（その１）で
ある。

【図１８】第１円マークのスキャン説明図（その２）で
ある。

【図１９】カラーＣＣＤカメラ５Ｂの撮像領域の説明図
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。

【図２１】ホイールアラインメント測定の説明図（その
２）である。

【図２２】ホイールアラインメント測定の説明図（その
３）である。

【図２３】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 ６、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 １１ Ｚ軸方向ステッピングモータ １２ Ｚ軸方向駆動ユニット １２Ａ Ｚ軸方向コントロールユニット １３ Ｘ軸方向ステッピングモータ １４ Ｘ軸方向駆動ユニット １５ 保持アーム部 １６ ベースユニット １７ スクリューシャフト １８ スライダ部 １９ スクリューシャフト ２０ スライダ部 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 ３０ 偏差演算ユニット ３１ 数値／周波数変換ユニット ３２ 位置カウントユニット 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 ＭＣ1 第１円マーク ＭＣ2 第２円マーク Ｏ 原点 ＶＬ11 、ＶＬ12 第１仮想線 ＶＬ21、ＶＬ22 第２仮想線

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正方向駆動パルス信号及び逆方向駆動パ
   ルス信号に基づいて被制御装置を駆動する外部のパルス
   モータを制御するパルスモータ制御装置であって、 外部から入力された制御目標データと制御結果データと
   を比較し、偏差データを出力する偏差算出手段と、 前記偏差データの値に基づいて前記正方向駆動パルス信
   号あるいは前記逆方向駆動パルス信号を出力する信号変
   換手段と、 前記正方向駆動パルス信号のパルス数及び前記逆方向パ
   ルス信号のパルス数のうち、いずれか一方に基づいてカ
   ウントアップし、他方に基づいてカウントダウンし、カ
   ウント結果に基づいてカウントデータを出力するパルス
   カウント手段と、 前記カウントデータに基づいて前記制御結果データを生
   成し、出力する制御結果データ生成手段と、 を備えたことを特徴とするパルスモータ制御装置。
2. 【請求項２】 正方向駆動パルス信号及び逆方向駆動パ
   ルス信号に基づいて被制御装置を駆動する外部のパルス
   モータを制御するパルスモータ制御装置であって、 制御結果データと外部から入力された制御目標データと
   を比較し、偏差データを出力する偏差算出手段と、 前記偏差データの値に基づいて前記正方向駆動パルス信
   号あるいは前記逆方向駆動パルス信号を出力する信号変
   換手段と、 前記正方向駆動パルス信号及び前記逆方向パルス信号の
   それぞれのパルス数をカウントするパルスカウント手段
   と、 前記正方向駆動パルス信号のパルス数である正方向パル
   ス数と前記逆方向駆動パルス信号のパルス数である逆方
   向パルス数との差に基づいて前記制御結果データを生成
   し、出力する制御結果データ生成手段と、 を備えたことを特徴とするパルスモータ制御装置。
3. 【請求項３】 車両のホイールに取り付けられた測定用
   プレートと、 前記測定用プレートの測定面上に設けられた基準マーク
   の前記変位検出方向に垂直な方向への変位量を検出し
   て、垂直方向変位検出データを出力する垂直方向変位検
   出手段と、 前記測定用プレートに測距用光を照射して前記測定用プ
   レートまでの距離を測定し、距離測定データを出力する
   複数の距離測定手段と、 前記複数の距離測定手段を互いに所定の位置関係を保っ
   た状態で保持する保持手段と、 互いに直交する方向へ前記保持手段を駆動する少なくと
   も２個のパルスモータを有し、前記保持手段を前記変位
   検出方向に垂直な方向へ駆動する駆動手段と、 請求項１又は請求項２記載のパルスモータ制御装置を有
   し、前記垂直方向変位検出データに基づいて、前記保持
   手段を前記基準マークの前記変位検出方向に垂直な方向
   への変位量を相殺する方向に駆動すべく前記駆動手段を
   制御する駆動制御手段と、 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。
4. 【請求項４】 請求項３記載のホイールアラインメント
   測定装置において、 前記垂直方向変位検出手段は、前記測定用プレートを撮
   像して撮像データを出力する撮像手段と、 前記撮像データから前記基準マークに対応する画像デー
   タを抽出し、前記基準マークの前記変位検出方向に垂直
   な方向への変位量を算出し、前記垂直方向変位検出デー
   タを出力する変位量算出手段と、 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。
5. 【請求項５】 正方向駆動パルス信号及び逆方向駆動パ
   ルス信号に基づいて被制御装置を駆動する外部のパルス
   モータを制御するパルスモータ制御方法であって、 制御目標と実際の制御結果とを比較し、偏差を算出する
   偏差算出工程と、 前記算出した偏差に基づいて前記正方向駆動パルス信号
   あるいは前記逆方向駆動パルス信号を生成する信号生成
   工程と、 前記正方向駆動パルス信号のパルス数及び前記逆方向パ
   ルス信号のパルス数のうち、いずれか一方に基づいてカ
   ウントアップし、他方に基づいてカウントダウンするパ
   ルスカウント工程と、 前記パルスカウント工程におけるカウント結果に基づい
   て前記制御結果を算出する制御結果算出工程と、 を備えたことを特徴とするパルスモータ制御方法。
6. 【請求項６】 正方向駆動パルス信号及び逆方向駆動パ
   ルス信号に基づいて被制御装置を駆動する外部のパルス
   モータを制御するパルスモータ制御方法であって、 制御目標と実際の制御結果とを比較し、偏差を算出する
   偏差算出工程と、 前記算出した偏差に基づいて前記正方向駆動パルス信号
   あるいは前記逆方向駆動パルス信号を生成する信号生成
   工程と、 前記正方向駆動パルス信号及び前記逆方向パルス信号の
   それぞれのパルス数をカウントするパルスカウント工程
   と、 前記正方向駆動パルス信号のパルス数である正方向パル
   ス数と前記逆方向駆動パルス信号のパルス数である逆方
   向パルス数との差に基づいて前記制御結果を算出する制
   御結果算出工程と、 を備えたことを特徴とするパルスモータ制御方法。
7. 【請求項７】 車両のホイールに取り付けられた測定用
   プレート、前記測定用プレートに測距用光を照射すると
   ともに、互いに所定の位置関係を保った状態で保持部材
   に保持された複数の距離測定装置及び前記保持部材を駆
   動する少なくとも２個のパルスモータを有し、前記保持
   部材を前記変位検出方向に垂直な方向に駆動する駆動装
   置を備えたホイールアラインメント測定装置におけるホ
   イールアラインメント測定方法において、 前記測定用プレートの測定面上に設けられた基準マーク
   の前記変位検出方向に垂直な方向への変位量を検出する
   垂直方向変位検出工程と、 前記測定用プレートの複数箇所に測距用光を照射して前
   記測定用プレートまでの距離を測定する距離測定工程
   と、 請求項５又は請求項６記載のパルスモータ制御方法によ
   り、前記変位検出方向に垂直な方向への変位量に基づい
   て、前記保持部材を前記基準マークの前記変位検出方向
   に垂直な方向への変位量を相殺する方向に駆動すべく前
   記パルスモータを制御する駆動制御工程と、 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。
8. 【請求項８】 請求項７記載のホイールアラインメント
   測定方法において、 前記垂直方向変位検出工程は、前記測定用プレートを撮
   像する撮像工程と、 撮像画像から前記基準マークに対応する画像を抽出し、
   前記基準マークの前記変位検出方向に垂直な方向への変
   位量を算出する変位量算出工程と、 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。