JPH1114332A - 変位検出装置、３次元変位検出装置、ホイールアラインメント測定装置、変位検出方法及び３次元変位検出方法 - Google Patents
変位検出装置、３次元変位検出装置、ホイールアラインメント測定装置、変位検出方法及び３次元変位検出方法Info
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- JPH1114332A JPH1114332A JP16891197A JP16891197A JPH1114332A JP H1114332 A JPH1114332 A JP H1114332A JP 16891197 A JP16891197 A JP 16891197A JP 16891197 A JP16891197 A JP 16891197A JP H1114332 A JPH1114332 A JP H1114332A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動的振動成分を測定するホイールアラインメ
ント測定において、測定装置のコストダウン及び測定精
度の向上を図る。 【解決手段】 駆動検出ユニット６は、測定ユニット４
の出力信号に基づいて反射ユニット５を構成する平面ま
での測定ユニット４の距離がほぼ一定となるように駆動
し、データ処理制御ユニット７は、駆動検出ユニット６
により駆動された反射ユニット４についての反射ユニッ
ト５を構成する平面までの測定ユニット４の距離に基づ
いて、タイヤホイール３の変位量を算出するので、変位
量としては、大振幅、かつ、周波数の低い静的振動成分
及び小振幅、かつ、周波数の高い動的振動成分の双方が
含まれるにもかかわらず、測定ユニット４を構成するレ
ーザ変位計においては、静的振動成分は相殺され、レー
ザ変位計の測距信号としては、動的振動成分のみを検出
することとなり、レーザ変位計の測定可能距離範囲を短
くでき、測定精度を低下させずに、安価な装置を構成で
きる。
ント測定において、測定装置のコストダウン及び測定精
度の向上を図る。 【解決手段】 駆動検出ユニット６は、測定ユニット４
の出力信号に基づいて反射ユニット５を構成する平面ま
での測定ユニット４の距離がほぼ一定となるように駆動
し、データ処理制御ユニット７は、駆動検出ユニット６
により駆動された反射ユニット４についての反射ユニッ
ト５を構成する平面までの測定ユニット４の距離に基づ
いて、タイヤホイール３の変位量を算出するので、変位
量としては、大振幅、かつ、周波数の低い静的振動成分
及び小振幅、かつ、周波数の高い動的振動成分の双方が
含まれるにもかかわらず、測定ユニット４を構成するレ
ーザ変位計においては、静的振動成分は相殺され、レー
ザ変位計の測距信号としては、動的振動成分のみを検出
することとなり、レーザ変位計の測定可能距離範囲を短
くでき、測定精度を低下させずに、安価な装置を構成で
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変位検出装置、３
次元変位検出装置、ホイールアラインメント測定装置、
変位検出方法及び３次元変位検出方法に係り、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変位検出装置、３次元変位検出
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３次元変位検出方法に関する。
次元変位検出装置、ホイールアラインメント測定装置、
変位検出方法及び３次元変位検出方法に係り、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変位検出装置、３次元変位検出
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３次元変位検出方法に関する。
【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、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。
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、図１０に示すように、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。
等の非接触の距離センサ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、図１０に示すように、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】
【発明が解決しようとする課題】ところで、動的ホイー
ルアラインメント測定においては、図１１に示すよう
に、ホイールセンタの動きに対応する振動成分は、数
［Ｈｚ］〜ＤＣ成分で表せるとともに、動的振動成分と
静的振動成分とに分離することが可能である。
ルアラインメント測定においては、図１１に示すよう
に、ホイールセンタの動きに対応する振動成分は、数
［Ｈｚ］〜ＤＣ成分で表せるとともに、動的振動成分と
静的振動成分とに分離することが可能である。
【０００６】図１１からわかるように、動的振動成分
は、周波数は高いが、振幅は小さく、静的振動成分は、
周波数は低いが、振幅は大きい。従って、動的振動成分
を測定する際に動的振動成分を静的振動成分から分離せ
ずに行う場合、距離センサなどの距離測定装置の測定可
能距離範囲を大きなものとする必要があり、コストアッ
プとなるとともに、測定精度が低くなってしまうという
問題点があった。
は、周波数は高いが、振幅は小さく、静的振動成分は、
周波数は低いが、振幅は大きい。従って、動的振動成分
を測定する際に動的振動成分を静的振動成分から分離せ
ずに行う場合、距離センサなどの距離測定装置の測定可
能距離範囲を大きなものとする必要があり、コストアッ
プとなるとともに、測定精度が低くなってしまうという
問題点があった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、動的振動成分を
測定するホイールアラインメント測定において、コスト
ダウン及び測定精度の向上を図ることが可能な変位検出
装置、３次元変位検出装置、ホイールアラインメント測
定装置、変位検出方法及び３次元変位検出方法を提供す
ることにある。
測定するホイールアラインメント測定において、コスト
ダウン及び測定精度の向上を図ることが可能な変位検出
装置、３次元変位検出装置、ホイールアラインメント測
定装置、変位検出方法及び３次元変位検出方法を提供す
ることにある。
【０００８】
【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、光学的に均一な平面を有す
る反射手段と、前記平面に測距用光を照射し、所定の測
距方向における前記平面までの距離に対応する測距信号
を出力する測距手段と、前記測距信号に基づいて前記平
面までの距離がほぼ一定となるように前記反射手段また
は前記測距手段のうち一方を前記測距方向に沿って駆動
する駆動手段と、前記駆動手段により駆動された前記反
射手段または前記測距手段のうち一方についての前記測
距方向に沿った駆動距離に対応する駆動距離信号を出力
する駆動距離算出手段と、前記測距信号及び前記駆動距
離信号に基づいて前記反射手段あるいは前記測距手段の
いずれか一方の変位量に対応する変位信号を出力する変
位検出手段と、を備えて構成する。
め、請求項１記載の発明は、光学的に均一な平面を有す
る反射手段と、前記平面に測距用光を照射し、所定の測
距方向における前記平面までの距離に対応する測距信号
を出力する測距手段と、前記測距信号に基づいて前記平
面までの距離がほぼ一定となるように前記反射手段また
は前記測距手段のうち一方を前記測距方向に沿って駆動
する駆動手段と、前記駆動手段により駆動された前記反
射手段または前記測距手段のうち一方についての前記測
距方向に沿った駆動距離に対応する駆動距離信号を出力
する駆動距離算出手段と、前記測距信号及び前記駆動距
離信号に基づいて前記反射手段あるいは前記測距手段の
いずれか一方の変位量に対応する変位信号を出力する変
位検出手段と、を備えて構成する。
【０００９】請求項２記載の発明は、互いに直交するＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の変位である３次元変位量を検出す
る３次元変位検出装置において、光学的に均一で前記Ｘ
軸方向に垂直な第１平面と、光学的に均一で前記Ｙ軸方
向に垂直な第２平面と、光学的に均一で前記Ｚ軸方向に
垂直な第３平面と、を有する反射手段と、前記第１平面
に測距用光を照射し、前記Ｘ軸方向における前記平面ま
での距離に対応する第１測距信号を出力する第１測距
部、前記第２平面に測距用光を照射し、Ｙ軸方向におけ
る前記平面までの距離に対応する第２測距信号を出力す
る第２測距部及び前記第３平面に測距用光を照射し、Ｚ
軸方向における前記平面までの距離に対応する第３測距
信号を出力する第３測距部を有する３次元測距手段と、
前記第１測距信号、前記第２測距信号及び前記第３測距
信号に基づいて前記第１平面〜第３平面までの各距離が
それぞれほぼ一定となるように前記反射手段または前記
３次元測距手段のうち一方を前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方
向あるいは前記Ｚ軸方向に沿って駆動する駆動手段と、
前記駆動手段により駆動された前記反射手段または前記
３次元測距手段のうち一方について駆動した駆動距離に
対応する駆動距離信号を出力する駆動距離算出手段と、
前記第１測距信号、前記第２測距信号、前記第３測距信
号及び前記駆動距離信号に基づいて前記反射手段あるい
は前記３次元測距手段のいずれかの一方の３次元変位量
に対応する３次元変位信号を出力する変位検出手段と、
を備えて構成する。
軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の変位である３次元変位量を検出す
る３次元変位検出装置において、光学的に均一で前記Ｘ
軸方向に垂直な第１平面と、光学的に均一で前記Ｙ軸方
向に垂直な第２平面と、光学的に均一で前記Ｚ軸方向に
垂直な第３平面と、を有する反射手段と、前記第１平面
に測距用光を照射し、前記Ｘ軸方向における前記平面ま
での距離に対応する第１測距信号を出力する第１測距
部、前記第２平面に測距用光を照射し、Ｙ軸方向におけ
る前記平面までの距離に対応する第２測距信号を出力す
る第２測距部及び前記第３平面に測距用光を照射し、Ｚ
軸方向における前記平面までの距離に対応する第３測距
信号を出力する第３測距部を有する３次元測距手段と、
前記第１測距信号、前記第２測距信号及び前記第３測距
信号に基づいて前記第１平面〜第３平面までの各距離が
それぞれほぼ一定となるように前記反射手段または前記
３次元測距手段のうち一方を前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方
向あるいは前記Ｚ軸方向に沿って駆動する駆動手段と、
前記駆動手段により駆動された前記反射手段または前記
３次元測距手段のうち一方について駆動した駆動距離に
対応する駆動距離信号を出力する駆動距離算出手段と、
前記第１測距信号、前記第２測距信号、前記第３測距信
号及び前記駆動距離信号に基づいて前記反射手段あるい
は前記３次元測距手段のいずれかの一方の３次元変位量
に対応する３次元変位信号を出力する変位検出手段と、
を備えて構成する。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記第３測距部は、前記第３平面上の三角
形の第１の頂点位置までの距離に対応する第１Ｚ軸測距
信号を出力する第１Ｚ軸測距部、前記三角形の第２の頂
点位置までの距離に対応する第２Ｚ軸測距信号を出力す
る第２Ｚ軸測距部及び前記三角形の第３の頂点位置まで
の距離に対応する第３Ｚ軸測距信号を出力する第３Ｚ軸
測距部を有し、前記第３測距信号は前記第１Ｚ軸測距信
号、前記第２Ｚ軸測距信号及び前記第３Ｚ軸測距信号に
基づいて出力されるように構成する。
明において、前記第３測距部は、前記第３平面上の三角
形の第１の頂点位置までの距離に対応する第１Ｚ軸測距
信号を出力する第１Ｚ軸測距部、前記三角形の第２の頂
点位置までの距離に対応する第２Ｚ軸測距信号を出力す
る第２Ｚ軸測距部及び前記三角形の第３の頂点位置まで
の距離に対応する第３Ｚ軸測距信号を出力する第３Ｚ軸
測距部を有し、前記第３測距信号は前記第１Ｚ軸測距信
号、前記第２Ｚ軸測距信号及び前記第３Ｚ軸測距信号に
基づいて出力されるように構成する。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項２または請
求項３に記載の発明において、前記第２測距部は、前記
第２平面上の線分の一方の端点までの距離に対応する第
１Ｙ軸測距信号を出力する第１Ｙ軸測距部及び前記線分
の他方の端点までの距離に対応する第２Ｙ軸測距信号を
出力する第２Ｙ軸測距部を有し、前記第２測距信号は前
記第１Ｙ軸測距信号及び前記第２Ｙ軸測距信号に基づい
て出力されるように構成する。
求項３に記載の発明において、前記第２測距部は、前記
第２平面上の線分の一方の端点までの距離に対応する第
１Ｙ軸測距信号を出力する第１Ｙ軸測距部及び前記線分
の他方の端点までの距離に対応する第２Ｙ軸測距信号を
出力する第２Ｙ軸測距部を有し、前記第２測距信号は前
記第１Ｙ軸測距信号及び前記第２Ｙ軸測距信号に基づい
て出力されるように構成する。
【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１記載の変
位検出装置を有し、車両の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であって、前記
反射手段または前記測距手段の一方は、車両のタイヤホ
イール上であって、前記タイヤホイールの回転中心に対
応する位置に取り付けられるとともに、他方は、前記車
両外の所定位置に固定設置されているように構成する。
位検出装置を有し、車両の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であって、前記
反射手段または前記測距手段の一方は、車両のタイヤホ
イール上であって、前記タイヤホイールの回転中心に対
応する位置に取り付けられるとともに、他方は、前記車
両外の所定位置に固定設置されているように構成する。
【００１３】請求項６記載の発明は、請求項２ないし請
求項４記載の３次元変位検出装置を有し、車両のホイー
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
定装置であって、前記反射手段または前記３次元測距手
段の一方は、車両のタイヤホイール上であって、前記タ
イヤホイールの回転中心に対応する位置に取り付けられ
るとともに、他方は、前記車両外の所定位置に固定設置
されているように構成する。
求項４記載の３次元変位検出装置を有し、車両のホイー
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
定装置であって、前記反射手段または前記３次元測距手
段の一方は、車両のタイヤホイール上であって、前記タ
イヤホイールの回転中心に対応する位置に取り付けられ
るとともに、他方は、前記車両外の所定位置に固定設置
されているように構成する。
【００１４】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明であって、前記車両における前後方向を前記Ｘ軸方向
とし、前記車両における左右方向を前記Ｙ軸方向とし、
前記車両の上下方向を前記Ｚ軸方向とするように構成す
る。請求項８記載の発明は、反射手段の光学的に均一な
平面に測距用光を照射し、所定の測距方向における前記
平面までの距離を測定する測距手段を有する変位検出装
置の変位検出方法であって、前記平面までの距離がほぼ
一定となるように前記反射手段または前記測距手段のう
ち一方を前記測距方向に沿って駆動する駆動工程と、前
記駆動された前記反射手段または前記測距手段のうち一
方についての前記測距方向に沿った駆動距離を算出する
駆動距離算出工程と、前記平面までの距離及び前記駆動
距離に基づいて前記反射手段あるいは前記測距手段のい
ずれか一方の前記測距方向における変位量を検出する変
位検出工程と、を備えて構成する。
明であって、前記車両における前後方向を前記Ｘ軸方向
とし、前記車両における左右方向を前記Ｙ軸方向とし、
前記車両の上下方向を前記Ｚ軸方向とするように構成す
る。請求項８記載の発明は、反射手段の光学的に均一な
平面に測距用光を照射し、所定の測距方向における前記
平面までの距離を測定する測距手段を有する変位検出装
置の変位検出方法であって、前記平面までの距離がほぼ
一定となるように前記反射手段または前記測距手段のう
ち一方を前記測距方向に沿って駆動する駆動工程と、前
記駆動された前記反射手段または前記測距手段のうち一
方についての前記測距方向に沿った駆動距離を算出する
駆動距離算出工程と、前記平面までの距離及び前記駆動
距離に基づいて前記反射手段あるいは前記測距手段のい
ずれか一方の前記測距方向における変位量を検出する変
位検出工程と、を備えて構成する。
【００１５】請求項９記載の発明は、互いに直交するＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の変位である３次元変位量を検出す
るとともに、反射手段における光学的に均一で前記Ｘ軸
方向に垂直な第１平面、光学的に均一で前記Ｙ軸方向に
垂直な第２平面あるいは光学的に均一で前記Ｚ軸方向に
垂直な第３平面にそれぞれ測距用光を照射し、Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向における各平面までの距離を
測定する３次元測距手段を有する３次元変位検出装置の
３次元変位検出方法であって、前記第１平面〜第３平面
までの各距離がそれぞれほぼ一定となるように前記反射
手段または前記３次元測距手段のうち一方を前記Ｘ軸方
向、前記Ｙ軸方向あるいは前記Ｚ軸方向に沿って駆動す
る駆動工程と、前記駆動された前記反射手段または前記
３次元測距手段のうち一方について駆動した駆動距離を
算出する駆動距離算出工程と、前記第１平面〜第３平面
までの距離及び前記駆動距離に基づいて前記反射手段あ
るいは、前記３次元測距手段のいずれか一方の３次元変
位量を算出する変位検出工程と、を備えて構成する。
軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の変位である３次元変位量を検出す
るとともに、反射手段における光学的に均一で前記Ｘ軸
方向に垂直な第１平面、光学的に均一で前記Ｙ軸方向に
垂直な第２平面あるいは光学的に均一で前記Ｚ軸方向に
垂直な第３平面にそれぞれ測距用光を照射し、Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向における各平面までの距離を
測定する３次元測距手段を有する３次元変位検出装置の
３次元変位検出方法であって、前記第１平面〜第３平面
までの各距離がそれぞれほぼ一定となるように前記反射
手段または前記３次元測距手段のうち一方を前記Ｘ軸方
向、前記Ｙ軸方向あるいは前記Ｚ軸方向に沿って駆動す
る駆動工程と、前記駆動された前記反射手段または前記
３次元測距手段のうち一方について駆動した駆動距離を
算出する駆動距離算出工程と、前記第１平面〜第３平面
までの距離及び前記駆動距離に基づいて前記反射手段あ
るいは、前記３次元測距手段のいずれか一方の３次元変
位量を算出する変位検出工程と、を備えて構成する。
【００１６】請求項１記載の発明によれば、測距手段
は、反射手段の平面に測距用光を照射し、所定の測距方
向における平面までの距離に対応する測距信号を駆動手
段及び変位検出手段に出力する。駆動手段は、測距信号
に基づいて平面までの距離がほぼ一定となるように反射
手段または測距手段のうち一方を測距方向に沿って駆動
する。
は、反射手段の平面に測距用光を照射し、所定の測距方
向における平面までの距離に対応する測距信号を駆動手
段及び変位検出手段に出力する。駆動手段は、測距信号
に基づいて平面までの距離がほぼ一定となるように反射
手段または測距手段のうち一方を測距方向に沿って駆動
する。
【００１７】駆動距離算出手段は、駆動手段により駆動
された反射手段または測距手段のうち一方についての測
距方向に沿った駆動距離に対応する駆動距離信号を変位
検出手段に出力する。これらの結果、変位検出手段は、
測距信号及び駆動距離信号に基づいて反射手段あるいは
測距手段のいずれか一方の変位量に対応する変位信号を
出力する。
された反射手段または測距手段のうち一方についての測
距方向に沿った駆動距離に対応する駆動距離信号を変位
検出手段に出力する。これらの結果、変位検出手段は、
測距信号及び駆動距離信号に基づいて反射手段あるいは
測距手段のいずれか一方の変位量に対応する変位信号を
出力する。
【００１８】請求項２記載の発明によれば、３次元測距
手段の第１測距部は、反射手段の第１平面に測距用光を
照射し、Ｘ軸方向における平面までの距離に対応する第
１測距信号を駆動手段に出力し、第２測距部は、反射手
段の第２平面に測距用光を照射し、Ｙ軸方向における平
面までの距離に対応する第２測距信号を駆動手段に出力
し、第３測距部は、反射手段の第３平面に測距用光を照
射し、Ｚ軸方向における平面までの距離に対応する第３
測距信号を駆動手段及び変位検出手段に出力する。
手段の第１測距部は、反射手段の第１平面に測距用光を
照射し、Ｘ軸方向における平面までの距離に対応する第
１測距信号を駆動手段に出力し、第２測距部は、反射手
段の第２平面に測距用光を照射し、Ｙ軸方向における平
面までの距離に対応する第２測距信号を駆動手段に出力
し、第３測距部は、反射手段の第３平面に測距用光を照
射し、Ｚ軸方向における平面までの距離に対応する第３
測距信号を駆動手段及び変位検出手段に出力する。
【００１９】駆動手段は、第１測距信号、第２測距信号
及び第３測距信号に基づいて第１平面〜第３平面までの
各距離がそれぞれほぼ一定となるように反射手段または
３次元測距手段のうち一方をＸ軸方向、Ｙ軸方向あるい
はＺ軸方向に沿って駆動する。
及び第３測距信号に基づいて第１平面〜第３平面までの
各距離がそれぞれほぼ一定となるように反射手段または
３次元測距手段のうち一方をＸ軸方向、Ｙ軸方向あるい
はＺ軸方向に沿って駆動する。
【００２０】駆動距離算出手段は、駆動手段により駆動
された反射手段または３次元測距手段のうち一方につい
て駆動した駆動距離に対応する駆動距離信号を変位検出
手段に出力する。変位検出手段は、第１測距信号、第２
測距信号、第３測距信号及び駆動距離信号に基づいて反
射手段あるいは３次元測距手段のいずれかの一方の３次
元変位量に対応する３次元変位信号を出力する。
された反射手段または３次元測距手段のうち一方につい
て駆動した駆動距離に対応する駆動距離信号を変位検出
手段に出力する。変位検出手段は、第１測距信号、第２
測距信号、第３測距信号及び駆動距離信号に基づいて反
射手段あるいは３次元測距手段のいずれかの一方の３次
元変位量に対応する３次元変位信号を出力する。
【００２１】請求項３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、第３測距部の第１Ｚ軸測距部
は、第３平面上の三角形の第１の頂点位置までの距離に
対応する第１Ｚ軸測距信号を出力し、第２Ｚ軸測距部
は、三角形の第２の頂点位置までの距離に対応する第２
Ｚ軸測距信号を出力し、第３Ｚ軸測距部は、三角形の第
３の頂点位置までの距離に対応する第３Ｚ軸測距信号を
出力するとともに、第３測距信号は第１Ｚ軸測距信号、
第２Ｚ軸測距信号及び第３Ｚ軸測距信号に基づいて出力
される。
載の発明の作用に加えて、第３測距部の第１Ｚ軸測距部
は、第３平面上の三角形の第１の頂点位置までの距離に
対応する第１Ｚ軸測距信号を出力し、第２Ｚ軸測距部
は、三角形の第２の頂点位置までの距離に対応する第２
Ｚ軸測距信号を出力し、第３Ｚ軸測距部は、三角形の第
３の頂点位置までの距離に対応する第３Ｚ軸測距信号を
出力するとともに、第３測距信号は第１Ｚ軸測距信号、
第２Ｚ軸測距信号及び第３Ｚ軸測距信号に基づいて出力
される。
【００２２】請求項４記載の発明によれば、請求項２ま
たは請求項３に記載の発明の作用に加えて、第２測距部
の第１Ｙ軸測距部は、第２平面上の線分の一方の端点ま
での距離に対応する第１Ｙ軸測距信号を出力し、第２Ｙ
軸測距部は、線分の他方の端点までの距離に対応する第
２Ｙ軸測距信号を出力するとともに、第２測距信号は第
１Ｙ軸測距信号及び第２Ｙ軸測距信号に基づいて出力さ
れる。
たは請求項３に記載の発明の作用に加えて、第２測距部
の第１Ｙ軸測距部は、第２平面上の線分の一方の端点ま
での距離に対応する第１Ｙ軸測距信号を出力し、第２Ｙ
軸測距部は、線分の他方の端点までの距離に対応する第
２Ｙ軸測距信号を出力するとともに、第２測距信号は第
１Ｙ軸測距信号及び第２Ｙ軸測距信号に基づいて出力さ
れる。
【００２３】請求項５記載の発明によれば、反射手段ま
たは測距手段の一方は、車両のタイヤホイール上であっ
て、タイヤホイールの回転中心に対応する位置に取り付
けられるとともに、他方は、車両外の所定位置に固定設
置されているので、駆動手段により駆動される側を車両
外に固定設置することにより、高精度のホイールアライ
ンメント測定が行える。
たは測距手段の一方は、車両のタイヤホイール上であっ
て、タイヤホイールの回転中心に対応する位置に取り付
けられるとともに、他方は、車両外の所定位置に固定設
置されているので、駆動手段により駆動される側を車両
外に固定設置することにより、高精度のホイールアライ
ンメント測定が行える。
【００２４】請求項６記載の発明によれば、反射手段ま
たは３次元測距手段の一方は、車両のタイヤホイール上
であって、タイヤホイールの回転中心に対応する位置に
取り付けられるとともに、他方は、車両外の所定位置に
固定設置されているので、駆動手段により駆動される側
を車両外に固定設置することにより、高精度の３次元ホ
イールアラインメント測定が行える。
たは３次元測距手段の一方は、車両のタイヤホイール上
であって、タイヤホイールの回転中心に対応する位置に
取り付けられるとともに、他方は、車両外の所定位置に
固定設置されているので、駆動手段により駆動される側
を車両外に固定設置することにより、高精度の３次元ホ
イールアラインメント測定が行える。
【００２５】請求項７記載の発明によれば、請求項６記
載の発明であって、車両における前後方向をＸ軸方向と
し、車両における左右方向をＹ軸方向とし、車両の上下
方向をＺ軸方向とするように構成する。請求項８記載の
発明によれば、駆動工程は、反射手段の平面までの距離
がほぼ一定となるように反射手段または測距手段のうち
一方を測距方向に沿って駆動する。
載の発明であって、車両における前後方向をＸ軸方向と
し、車両における左右方向をＹ軸方向とし、車両の上下
方向をＺ軸方向とするように構成する。請求項８記載の
発明によれば、駆動工程は、反射手段の平面までの距離
がほぼ一定となるように反射手段または測距手段のうち
一方を測距方向に沿って駆動する。
【００２６】駆動距離算出工程は、駆動された反射手段
または測距手段のうち一方についての測距方向に沿った
駆動距離を算出する。変位検出工程は、平面までの距離
及び駆動距離に基づいて反射手段あるいは測距手段のい
ずれか一方の測距方向における変位量を検出する。
または測距手段のうち一方についての測距方向に沿った
駆動距離を算出する。変位検出工程は、平面までの距離
及び駆動距離に基づいて反射手段あるいは測距手段のい
ずれか一方の測距方向における変位量を検出する。
【００２７】請求項９記載の発明によれば、駆動工程
は、反射手段の第１平面〜第３平面までの各距離がそれ
ぞれほぼ一定となるように反射手段または３次元測距手
段のうち一方をＸ軸方向、Ｙ軸方向あるいはＺ軸方向に
沿って駆動する。駆動距離算出工程は、駆動された反射
手段または３次元測距手段のうち一方について駆動した
駆動距離を算出する。
は、反射手段の第１平面〜第３平面までの各距離がそれ
ぞれほぼ一定となるように反射手段または３次元測距手
段のうち一方をＸ軸方向、Ｙ軸方向あるいはＺ軸方向に
沿って駆動する。駆動距離算出工程は、駆動された反射
手段または３次元測距手段のうち一方について駆動した
駆動距離を算出する。
【００２８】変位検出工程は、第１平面〜第３平面まで
の距離及び駆動距離に基づいて反射手段あるいは、３次
元測距手段のいずれか一方の３次元変位量を算出する。
の距離及び駆動距離に基づいて反射手段あるいは、３次
元測距手段のいずれか一方の３次元変位量を算出する。
【００２９】
【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。
【００３０】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
れるとともに、後述の反射ユニット５までのＸ方向距
離、Ｙ方向距離、Ｚ方向距離を測定する測定ユニット４
と、反射ユニット５を測定ユニット４の動きに追従して
３次元的に駆動するとともに、反射ユニット５の位置を
検出する駆動検出ユニット６と、測定ユニット４の出力
信号及び駆動検出ユニット６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、駆動検出ユニット６の
制御を行うデータ処理制御ユニット７と、を備えて構成
されている。測定ユニット及び駆動検出ユニットの構成 図２に測定ユニット及び駆動検出ユニットの外観斜視図
を、図３に測定ユニット及び駆動検出ユニットの側面図
を、図４に測定駆動検出ユニットの正面図を示す。
別すると、測定車両２のタイヤホイール３に取り付けら
れるとともに、後述の反射ユニット５までのＸ方向距
離、Ｙ方向距離、Ｚ方向距離を測定する測定ユニット４
と、反射ユニット５を測定ユニット４の動きに追従して
３次元的に駆動するとともに、反射ユニット５の位置を
検出する駆動検出ユニット６と、測定ユニット４の出力
信号及び駆動検出ユニット６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、駆動検出ユニット６の
制御を行うデータ処理制御ユニット７と、を備えて構成
されている。測定ユニット及び駆動検出ユニットの構成 図２に測定ユニット及び駆動検出ユニットの外観斜視図
を、図３に測定ユニット及び駆動検出ユニットの側面図
を、図４に測定駆動検出ユニットの正面図を示す。
【００３１】測定ユニット４は、測定ユニット４を測定
車両２のタイヤホイール３の回転中心に合わせて取り付
けるためのホイールセンタアタッチメント１０と、ホイ
ールセンタアタッチメント１０に取り付けられ、反射ユ
ニット５におけるＸ軸方向に垂直な後述の第１平面５-1
に測距用レーザ光を射出し、第１平面５-1（測定点Ｐ
Ｘ）までの距離を測定するＸ軸レーザ変位計１１と、反
射ユニット５におけるＹ軸方向に垂直な後述の第２平面
５-2に測距用レーザ光を射出し、第２平面５-2（測定点
ＰＹ1）までの距離を測定する第１Ｙ軸レーザ変位計１
２と、反射ユニット５におけるＹ軸方向に垂直な後述の
第２平面５-2に測距用レーザ光を射出し、第２平面５-2
（測定点ＰＹ2）までの距離を測定する第２Ｙ軸レーザ
変位計１３と、反射ユニット５におけるＺ軸方向に垂直
な後述の第３平面５-3に測距用レーザ光を射出し、第３
平面５-3（測定点ＰＺ1）までの距離を測定する第１Ｚ
軸レーザ変位計１４と、反射ユニット５におけるＹ軸方
向に垂直な後述の第３平面５-3に測距用レーザ光を射出
し、第３平面５-3（測定点ＰＺ2）までの距離を測定す
る第２Ｚ軸レーザ変位計１５と、反射ユニット５におけ
るＹ軸方向に垂直な後述の第３平面５-3に測距用レーザ
光を射出し、第３平面５-3（測定点ＰＺ3）までの距離
を測定する第３Ｚ軸レーザ変位計１６と、を備えて構成
されている。
車両２のタイヤホイール３の回転中心に合わせて取り付
けるためのホイールセンタアタッチメント１０と、ホイ
ールセンタアタッチメント１０に取り付けられ、反射ユ
ニット５におけるＸ軸方向に垂直な後述の第１平面５-1
に測距用レーザ光を射出し、第１平面５-1（測定点Ｐ
Ｘ）までの距離を測定するＸ軸レーザ変位計１１と、反
射ユニット５におけるＹ軸方向に垂直な後述の第２平面
５-2に測距用レーザ光を射出し、第２平面５-2（測定点
ＰＹ1）までの距離を測定する第１Ｙ軸レーザ変位計１
２と、反射ユニット５におけるＹ軸方向に垂直な後述の
第２平面５-2に測距用レーザ光を射出し、第２平面５-2
（測定点ＰＹ2）までの距離を測定する第２Ｙ軸レーザ
変位計１３と、反射ユニット５におけるＺ軸方向に垂直
な後述の第３平面５-3に測距用レーザ光を射出し、第３
平面５-3（測定点ＰＺ1）までの距離を測定する第１Ｚ
軸レーザ変位計１４と、反射ユニット５におけるＹ軸方
向に垂直な後述の第３平面５-3に測距用レーザ光を射出
し、第３平面５-3（測定点ＰＺ2）までの距離を測定す
る第２Ｚ軸レーザ変位計１５と、反射ユニット５におけ
るＹ軸方向に垂直な後述の第３平面５-3に測距用レーザ
光を射出し、第３平面５-3（測定点ＰＺ3）までの距離
を測定する第３Ｚ軸レーザ変位計１６と、を備えて構成
されている。
【００３２】駆動検出ユニット６の反射ユニット５は、
光学的に均一で、Ｘ軸に垂直な第１平面５-1と、光学的
に均一でＹ軸に垂直な第２平面５-2と、光学的に均一で
Ｚ軸に垂直な第３平面５-3と、を備え、反射ユニットベ
ース５Ａ及び送り用溝が刻まれたＺ軸スクリューシャフ
ト７Ｚを介してＺ軸スライダ部６Ａに摺動可能に取り付
けられている。
光学的に均一で、Ｘ軸に垂直な第１平面５-1と、光学的
に均一でＹ軸に垂直な第２平面５-2と、光学的に均一で
Ｚ軸に垂直な第３平面５-3と、を備え、反射ユニットベ
ース５Ａ及び送り用溝が刻まれたＺ軸スクリューシャフ
ト７Ｚを介してＺ軸スライダ部６Ａに摺動可能に取り付
けられている。
【００３３】Ｚ軸スライダ部６Ａは、スライダベース６
Ｂ及びＸ軸スクリューシャフト７Ｘを介してＸ軸スライ
ダ部６Ｃに摺動可能に取り付けられている。Ｘ軸スライ
ダ部６Ｃは、送り用溝が刻まれたＹ軸スクリューシャフ
ト７Ｙを介してＹ軸スライダ部６Ｄに摺動可能に取り付
けられている。
Ｂ及びＸ軸スクリューシャフト７Ｘを介してＸ軸スライ
ダ部６Ｃに摺動可能に取り付けられている。Ｘ軸スライ
ダ部６Ｃは、送り用溝が刻まれたＹ軸スクリューシャフ
ト７Ｙを介してＹ軸スライダ部６Ｄに摺動可能に取り付
けられている。
【００３４】Ｘ軸スクリューシャフト７Ｘには、Ｘ軸ス
クリューシャフト７Ｘを回転駆動するためのＸ軸パルス
モータ８Ｘが取り付けられており、さらにＸ軸パルスモ
ータ８Ｘには、Ｘ軸スライダ部６ＢのＸ軸方向駆動量を
計測するためのＸ軸パルスエンコーダ９Ｘが接続されて
いる。
クリューシャフト７Ｘを回転駆動するためのＸ軸パルス
モータ８Ｘが取り付けられており、さらにＸ軸パルスモ
ータ８Ｘには、Ｘ軸スライダ部６ＢのＸ軸方向駆動量を
計測するためのＸ軸パルスエンコーダ９Ｘが接続されて
いる。
【００３５】Ｙ軸スクリューシャフト７Ｙには、Ｙ軸ス
クリューシャフト７Ｙを回転駆動するためのＹ軸パルス
モータ８Ｙが取り付けられており、さらにＹ軸パルスモ
ータ８Ｙには、Ｙ軸スライダ部６ＤのＹ軸方向駆動量を
計測するためのＹ軸パルスエンコーダ９Ｙが接続されて
いる。
クリューシャフト７Ｙを回転駆動するためのＹ軸パルス
モータ８Ｙが取り付けられており、さらにＹ軸パルスモ
ータ８Ｙには、Ｙ軸スライダ部６ＤのＹ軸方向駆動量を
計測するためのＹ軸パルスエンコーダ９Ｙが接続されて
いる。
【００３６】Ｚ軸スクリューシャフト７Ｚには、Ｚ軸ス
クリューシャフト７Ｚを回転駆動するためのＺ軸パルス
モータ８Ｚが取り付けられており、さらにＺ軸パルスモ
ータ８Ｚには、反射ユニットベース５ＡのＺ軸方向駆動
量を計測するためのＺ軸パルスエンコーダ９Ｚが接続さ
れている。
クリューシャフト７Ｚを回転駆動するためのＺ軸パルス
モータ８Ｚが取り付けられており、さらにＺ軸パルスモ
ータ８Ｚには、反射ユニットベース５ＡのＺ軸方向駆動
量を計測するためのＺ軸パルスエンコーダ９Ｚが接続さ
れている。
【００３７】さらに駆動検出ユニット６は、測定車両２
のボディの位置、傾きを検出する図示しないボディセン
サを有し、プラットホームＰＨが図示しない加力ヘッド
により上下方向に駆動されることにより変化する所定の
検出点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７が測定データの補正等を
行っている。データ処理制御ユニットの構成 図５にデータ処理制御ユニット７の概要構成ブロック図
を示す。
のボディの位置、傾きを検出する図示しないボディセン
サを有し、プラットホームＰＨが図示しない加力ヘッド
により上下方向に駆動されることにより変化する所定の
検出点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７が測定データの補正等を
行っている。データ処理制御ユニットの構成 図５にデータ処理制御ユニット７の概要構成ブロック図
を示す。
【００３８】データ処理制御ユニット７は、Ｘ軸パルス
モータ８Ｘ、Ｙ軸パルスモータ８Ｙ、Ｚ軸パルスモータ
８Ｚを制御するＸ、Ｙ、Ｚパルスモータ制御回路３０
と、Ｘ軸レーザ変位計１１の出力する測距信号ＸＸ、第
１Ｙ軸レーザ変位計１２の出力する測距信号ＹＹ１、第
２Ｙ軸レーザ変位計１３の出力する測距信号ＹＹ２、第
１Ｚ軸レーザ変位計１４の出力する測距信号ＺＺ１、第
２Ｚ軸レーザ変位計の出力する測距信号ＺＺ２及び第３
Ｚ軸レーザ変位計１６の出力する測距信号ＺＺ３並びに
Ｘ、Ｙ、Ｚパルスモータ制御回路３０に内蔵されたＸ軸
パルスエンコーダ９Ｘ、Ｙ軸パルスエンコーダ９Ｙ及び
Ｚ軸パルスエンコーダ９Ｚの出力する駆動距離信号ＤXE
N、ＤYEN、ＤZENに基づいて、Ｘ軸方向測距データＸ、
第１Ｙ軸方向測距データＹ1、第２Ｙ軸方向測距データ
Ｙ2、第１Ｚ軸方向測距データＺ1、第２Ｚ軸方向測距デ
ータＺ2、第３Ｚ軸方向測距データＺ3、Ｘ方向平均距離
データＤＸ、Ｙ方向平均距離データＤＹ、Ｚ方向平均距
離データＤＺ、トー角データθTOE、キャスタ角データ
θCAS及びキャンバ角データθCAMを生成し、出力する演
算処理部３１と、を備えて構成されている。Ｚ軸（Ｘ軸またはＹ軸）方向サーボループの構成 本実施形態においては、測定ユニット４に用いるレーザ
変位計１１〜１６として測定可能距離範囲がそれほど長
くはないものを採用することにより、低コスト、かつ、
高精度の距離測定を行うという目的を達成している。
モータ８Ｘ、Ｙ軸パルスモータ８Ｙ、Ｚ軸パルスモータ
８Ｚを制御するＸ、Ｙ、Ｚパルスモータ制御回路３０
と、Ｘ軸レーザ変位計１１の出力する測距信号ＸＸ、第
１Ｙ軸レーザ変位計１２の出力する測距信号ＹＹ１、第
２Ｙ軸レーザ変位計１３の出力する測距信号ＹＹ２、第
１Ｚ軸レーザ変位計１４の出力する測距信号ＺＺ１、第
２Ｚ軸レーザ変位計の出力する測距信号ＺＺ２及び第３
Ｚ軸レーザ変位計１６の出力する測距信号ＺＺ３並びに
Ｘ、Ｙ、Ｚパルスモータ制御回路３０に内蔵されたＸ軸
パルスエンコーダ９Ｘ、Ｙ軸パルスエンコーダ９Ｙ及び
Ｚ軸パルスエンコーダ９Ｚの出力する駆動距離信号ＤXE
N、ＤYEN、ＤZENに基づいて、Ｘ軸方向測距データＸ、
第１Ｙ軸方向測距データＹ1、第２Ｙ軸方向測距データ
Ｙ2、第１Ｚ軸方向測距データＺ1、第２Ｚ軸方向測距デ
ータＺ2、第３Ｚ軸方向測距データＺ3、Ｘ方向平均距離
データＤＸ、Ｙ方向平均距離データＤＹ、Ｚ方向平均距
離データＤＺ、トー角データθTOE、キャスタ角データ
θCAS及びキャンバ角データθCAMを生成し、出力する演
算処理部３１と、を備えて構成されている。Ｚ軸（Ｘ軸またはＹ軸）方向サーボループの構成 本実施形態においては、測定ユニット４に用いるレーザ
変位計１１〜１６として測定可能距離範囲がそれほど長
くはないものを採用することにより、低コスト、かつ、
高精度の距離測定を行うという目的を達成している。
【００３９】ところで、レーザ変位計のレーザ射出面か
ら第１〜第３平面５-1〜５-3間での距離がほぼ一定とな
るように反射ユニット５を駆動するためのＸ軸方向サー
ボループ、Ｙ軸方向サーボループ、Ｚ軸方向サーボルー
プを構成している。Ｘ軸方向サーボループ、Ｙ軸方向サ
ーボループ及びＺ軸方向サーボループは同一構成であ
る。
ら第１〜第３平面５-1〜５-3間での距離がほぼ一定とな
るように反射ユニット５を駆動するためのＸ軸方向サー
ボループ、Ｙ軸方向サーボループ、Ｚ軸方向サーボルー
プを構成している。Ｘ軸方向サーボループ、Ｙ軸方向サ
ーボループ及びＺ軸方向サーボループは同一構成であ
る。
【００４０】そこで、以下の説明においては、反射ユニ
ット５の駆動量が最も多い、Ｚ軸方向サーボループにつ
いて、図６を参照して説明する。Ｚ軸方向サーボループ
は、レーザ変位計１４の出力である第１測距信号Ｚ1、
レーザ変位計１５の出力である第２測距信号Ｚ2及びレ
ーザ変位計１６の出力である第３測距信号Ｚ3の単純加
算平均信号の信号レベル調整のためのアンプ２０と、レ
ーザ変位計１４〜１６から第３平面５-3までの距離をほ
ぼ一定とするための基準距離データＺREFの差に相当す
る比較結果信号ＳCMPを出力する減算器２１と、比較結
果信号ＳCMPに基づいてＺ軸パルスモータ８Ｚを駆動す
るための駆動信号ＳDRZを出力するモータドライバ２２
と、を備えて構成されている。
ット５の駆動量が最も多い、Ｚ軸方向サーボループにつ
いて、図６を参照して説明する。Ｚ軸方向サーボループ
は、レーザ変位計１４の出力である第１測距信号Ｚ1、
レーザ変位計１５の出力である第２測距信号Ｚ2及びレ
ーザ変位計１６の出力である第３測距信号Ｚ3の単純加
算平均信号の信号レベル調整のためのアンプ２０と、レ
ーザ変位計１４〜１６から第３平面５-3までの距離をほ
ぼ一定とするための基準距離データＺREFの差に相当す
る比較結果信号ＳCMPを出力する減算器２１と、比較結
果信号ＳCMPに基づいてＺ軸パルスモータ８Ｚを駆動す
るための駆動信号ＳDRZを出力するモータドライバ２２
と、を備えて構成されている。
【００４１】この結果、第１測距信号Ｚ1、第２測距信
号Ｚ2及び第３測距信号Ｚ3の単純加算平均である測定ユ
ニット４から反射ユニット５の第３平面５-3までの平均
距離が基準距離データＺREFに対応する距離に比較して
増加すると、すなわち、 ＺREF＜（Ｚ1＋Ｚ2＋Ｚ3）／３ である場合には、モータドライバ２２は、Ｚ軸パルスモ
ータ８Ｚを駆動して、測定ユニット４と、反射ユニット
５との間の距離を縮めるように制御を行う。
号Ｚ2及び第３測距信号Ｚ3の単純加算平均である測定ユ
ニット４から反射ユニット５の第３平面５-3までの平均
距離が基準距離データＺREFに対応する距離に比較して
増加すると、すなわち、 ＺREF＜（Ｚ1＋Ｚ2＋Ｚ3）／３ である場合には、モータドライバ２２は、Ｚ軸パルスモ
ータ８Ｚを駆動して、測定ユニット４と、反射ユニット
５との間の距離を縮めるように制御を行う。
【００４２】また、第１測距信号Ｚ1、第２測距信号Ｚ2
及び第３測距信号Ｚ3の単純加算平均である測定ユニッ
ト４から反射ユニット５の第３平面５-3までの平均距離
が基準距離データＺREFに対応する距離に比較して減少
すると、すなわち、 ＺREF＞（Ｚ1＋Ｚ2＋Ｚ3）／３ である場合には、モータドライバ２２は、Ｚ軸パルスモ
ータ８Ｚを駆動して、測定ユニット４と、反射ユニット
５との間の距離を拡げるように制御を行う。
及び第３測距信号Ｚ3の単純加算平均である測定ユニッ
ト４から反射ユニット５の第３平面５-3までの平均距離
が基準距離データＺREFに対応する距離に比較して減少
すると、すなわち、 ＺREF＞（Ｚ1＋Ｚ2＋Ｚ3）／３ である場合には、モータドライバ２２は、Ｚ軸パルスモ
ータ８Ｚを駆動して、測定ユニット４と、反射ユニット
５との間の距離を拡げるように制御を行う。
【００４３】これらにより、測定ユニット４と反射ユニ
ット５との間の距離はほぼ一定に保たれるため、レーザ
変位計１４〜１６に要求される測定可能距離範囲は、タ
イヤホイール３の動的振動の振幅をカバーできるだけで
済み、測定精度は高いが、測定距離は短い、安価なレー
ザ変位計を用いることができる。
ット５との間の距離はほぼ一定に保たれるため、レーザ
変位計１４〜１６に要求される測定可能距離範囲は、タ
イヤホイール３の動的振動の振幅をカバーできるだけで
済み、測定精度は高いが、測定距離は短い、安価なレー
ザ変位計を用いることができる。
【００４４】このＺ軸方向サーボループの動作と並行し
て、Ｚ軸パルスエンコーダ９Ｚは、Ｚ軸パルスモータ８
Ｚのパルス数カウントを行い反射ユニット５の駆動距離
に相当する駆動距離信号ＤZENを加算器２３の一方の入
力端子に入力する。また、測定ユニット４から反射ユニ
ット５の第３平面５-3までの平均距離に相当する第１測
距信号Ｚ1、第２測距信号Ｚ2及び第３測距信号Ｚ3の単
純加算平均信号は、加算器２３の他方の入力端子に入力
される。
て、Ｚ軸パルスエンコーダ９Ｚは、Ｚ軸パルスモータ８
Ｚのパルス数カウントを行い反射ユニット５の駆動距離
に相当する駆動距離信号ＤZENを加算器２３の一方の入
力端子に入力する。また、測定ユニット４から反射ユニ
ット５の第３平面５-3までの平均距離に相当する第１測
距信号Ｚ1、第２測距信号Ｚ2及び第３測距信号Ｚ3の単
純加算平均信号は、加算器２３の他方の入力端子に入力
される。
【００４５】これにより加算器２３は、第１測距信号Ｚ
1、第２測距信号Ｚ2及び第３測距信号Ｚ3の単純加算平
均信号及び駆動距離信号ＤZENを加算し、測定ユニット
４の実際の変位量に対応するＺ方向変位量信号ＤZを出
力することとなる。レーザ変位計の配置 図７にレーザ変位計の理想的配置概念図を示す。
1、第２測距信号Ｚ2及び第３測距信号Ｚ3の単純加算平
均信号及び駆動距離信号ＤZENを加算し、測定ユニット
４の実際の変位量に対応するＺ方向変位量信号ＤZを出
力することとなる。レーザ変位計の配置 図７にレーザ変位計の理想的配置概念図を示す。
【００４６】Ｘ軸レーザ変位計１１は、三角形ａｂｃの
頂点ａに第１平面５-1に射出面が対向するように配置さ
れ、第１Ｙ軸レーザ変位計１２は、三角形ａｂｃの頂点
ａに第２平面５-2に射出面が対向するように配置され、
第２Ｙ軸レーザ変位計１３は、三角形ａｂｃの頂点ｂに
第２平面５-2に射出面が対向するように配置され、第１
Ｚ軸レーザ変位計１４は、三角形ａｂｃの頂点ａに第３
平面５-3に射出面が対向するように配置され、第２Ｚ軸
レーザ変位計１５は、三角形ａｂｃの頂点ｂに第３平面
５-3に射出面が対向するように配置され、第３Ｚ軸レー
ザ変位計１６は、三角形ａｂｃの頂点ｃに第３平面５-3
に射出面が対向するように配置される。
頂点ａに第１平面５-1に射出面が対向するように配置さ
れ、第１Ｙ軸レーザ変位計１２は、三角形ａｂｃの頂点
ａに第２平面５-2に射出面が対向するように配置され、
第２Ｙ軸レーザ変位計１３は、三角形ａｂｃの頂点ｂに
第２平面５-2に射出面が対向するように配置され、第１
Ｚ軸レーザ変位計１４は、三角形ａｂｃの頂点ａに第３
平面５-3に射出面が対向するように配置され、第２Ｚ軸
レーザ変位計１５は、三角形ａｂｃの頂点ｂに第３平面
５-3に射出面が対向するように配置され、第３Ｚ軸レー
ザ変位計１６は、三角形ａｂｃの頂点ｃに第３平面５-3
に射出面が対向するように配置される。
【００４７】なお、レーザ変位計の個数は６個に限られ
るものではなく、測定可能距離の異なる複数の組み合わ
せのレーザ変位計を用いることにより様々な動的振動周
波数、範囲に対応するように構成することも可能であ
る。また、Ｘ軸方向については、１個のレーザ変位計、
Ｙ軸方向については２個の変位計を用いていたが、より
精度を向上させるためには、レーザ変位計をそれぞれ２
個以上あるいは３個以上用いるようにすればよい。概要
測定動作次に測定動作の概要について、図１、図６、図
８及び図９を参照して説明する。
るものではなく、測定可能距離の異なる複数の組み合わ
せのレーザ変位計を用いることにより様々な動的振動周
波数、範囲に対応するように構成することも可能であ
る。また、Ｘ軸方向については、１個のレーザ変位計、
Ｙ軸方向については２個の変位計を用いていたが、より
精度を向上させるためには、レーザ変位計をそれぞれ２
個以上あるいは３個以上用いるようにすればよい。概要
測定動作次に測定動作の概要について、図１、図６、図
８及び図９を参照して説明する。
【００４８】この場合において、予め測定車両２のタイ
ヤホール３には、測定ユニット４がタイヤホイール３の
回転中心軸に対応する位置に装着されているものとす
る。まず最初に操作者は、図示しないアクチュエータに
より試験内容に応じて測定車両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。
ヤホール３には、測定ユニット４がタイヤホイール３の
回転中心軸に対応する位置に装着されているものとす
る。まず最初に操作者は、図示しないアクチュエータに
より試験内容に応じて測定車両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。
【００４９】これと並行して、操作者は、Ｘ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸方向サーボループを稼働させる。これによりデータ
処理制御ユニット７の演算処理部３１は、Ｘ軸レーザ変
位計１１の出力する測距信号ＸＸ、第１Ｙ軸レーザ変位
計１２の出力する測距信号ＹＹ１、第２Ｙ軸レーザ変位
計１３の出力する測距信号ＹＹ２、第１Ｚ軸レーザ変位
計１４の出力する測距信号ＺＺ１、第２Ｚ軸レーザ変位
計の出力する測距信号ＺＺ２及び第３Ｚ軸レーザ変位計
１６の出力する測距信号ＺＺ３並びにＸ軸パルスモータ
８Ｘ、Ｙ軸パルスモータ８Ｙ、Ｚ軸パルスモータ８Ｚを
制御するＸ、Ｙ、Ｚパルスモータ制御回路３０に内蔵さ
れたＸ軸パルスエンコーダ９Ｘ、Ｙ軸パルスエンコーダ
９Ｙ及びＺ軸パルスエンコーダ９Ｚの出力する駆動距離
信号ＤXEN、ＤYEN、ＤZENに基づいて、Ｘ軸方向測距デ
ータＸ、第１Ｙ軸方向測距データＹ1、第２Ｙ軸方向測
距データＹ2、第１Ｚ軸方向測距データＺ1、第２Ｚ軸方
向測距データＺ2、第３Ｚ軸方向測距データＺ3、Ｘ方向
平均距離データＤＸ、Ｙ方向平均距離データＤＹ、Ｚ方
向平均距離データＤＺ、トー角データθTOE、キャスタ
角データθCAS及びキャンバ角データθCAMを生成し、出
力することとなる。
Ｚ軸方向サーボループを稼働させる。これによりデータ
処理制御ユニット７の演算処理部３１は、Ｘ軸レーザ変
位計１１の出力する測距信号ＸＸ、第１Ｙ軸レーザ変位
計１２の出力する測距信号ＹＹ１、第２Ｙ軸レーザ変位
計１３の出力する測距信号ＹＹ２、第１Ｚ軸レーザ変位
計１４の出力する測距信号ＺＺ１、第２Ｚ軸レーザ変位
計の出力する測距信号ＺＺ２及び第３Ｚ軸レーザ変位計
１６の出力する測距信号ＺＺ３並びにＸ軸パルスモータ
８Ｘ、Ｙ軸パルスモータ８Ｙ、Ｚ軸パルスモータ８Ｚを
制御するＸ、Ｙ、Ｚパルスモータ制御回路３０に内蔵さ
れたＸ軸パルスエンコーダ９Ｘ、Ｙ軸パルスエンコーダ
９Ｙ及びＺ軸パルスエンコーダ９Ｚの出力する駆動距離
信号ＤXEN、ＤYEN、ＤZENに基づいて、Ｘ軸方向測距デ
ータＸ、第１Ｙ軸方向測距データＹ1、第２Ｙ軸方向測
距データＹ2、第１Ｚ軸方向測距データＺ1、第２Ｚ軸方
向測距データＺ2、第３Ｚ軸方向測距データＺ3、Ｘ方向
平均距離データＤＸ、Ｙ方向平均距離データＤＹ、Ｚ方
向平均距離データＤＺ、トー角データθTOE、キャスタ
角データθCAS及びキャンバ角データθCAMを生成し、出
力することとなる。
【００５０】この場合において、Ｘ方向平均距離データ
ＤＸは、測距信号ＸＸに対応する距離として算出され、
Ｙ方向平均距離データＤＹは、測距信号ＹＹ１に対応す
る距離及び測距信号ＹＹ２に対応する距離の単純加算平
均として算出され、Ｚ方向平均距離データＤＺは、測距
信号ＺＺ１に対応する距離、測距信号ＺＺ２に対応する
距離及び測距信号ＺＺ３に対応する距離の単純加算平均
として算出される。
ＤＸは、測距信号ＸＸに対応する距離として算出され、
Ｙ方向平均距離データＤＹは、測距信号ＹＹ１に対応す
る距離及び測距信号ＹＹ２に対応する距離の単純加算平
均として算出され、Ｚ方向平均距離データＤＺは、測距
信号ＺＺ１に対応する距離、測距信号ＺＺ２に対応する
距離及び測距信号ＺＺ３に対応する距離の単純加算平均
として算出される。
【００５１】ここで、トー角データθTOE、キャスタ角
データθCAS、キャンバ角データθCAMの算出について、
図８及び図９を参照して説明する。トー角データθTOE
は、測距信号ＹＹ１及び測距信号ＹＹ２に基づいて算出
される。
データθCAS、キャンバ角データθCAMの算出について、
図８及び図９を参照して説明する。トー角データθTOE
は、測距信号ＹＹ１及び測距信号ＹＹ２に基づいて算出
される。
【００５２】より詳細には、第１Ｙ軸レーザ変位計１２
と第２Ｙ軸レーザ変位計１３の離間距離をΔＹとし、測
距信号ＹＹ１に対応する距離をＬＹ1とし、測距信号Ｙ
Ｙ２に対応する距離をＬＹ2とし、 ＬＹ12＝｜ＬＹ2−ＬＹ1｜ とすると、 θTOE＝ｔａｎ-1（ＬＹ12／ΔＹ） ＝ｔａｎ-1（｜ＬＹ2−ＬＹ1｜／ΔＹ） となる。
と第２Ｙ軸レーザ変位計１３の離間距離をΔＹとし、測
距信号ＹＹ１に対応する距離をＬＹ1とし、測距信号Ｙ
Ｙ２に対応する距離をＬＹ2とし、 ＬＹ12＝｜ＬＹ2−ＬＹ1｜ とすると、 θTOE＝ｔａｎ-1（ＬＹ12／ΔＹ） ＝ｔａｎ-1（｜ＬＹ2−ＬＹ1｜／ΔＹ） となる。
【００５３】一方、キャスタ角データθCAS、キャンバ
角データθCAMは測距信号ＺＺ１、測距信号ＺＺ２及び
測距信号ＺＺ３に基づいて算出される。より詳細には、
第１Ｚ軸レーザ変位計１４から第２Ｚ軸レーザ変位計１
５と第３Ｚ軸レーザ変位計１６のレーザ射出面を結ぶ線
分におろした垂線の長さをΔＺ123とし、第２Ｚ軸レー
ザ変位計１５と第３Ｚ軸レーザ変位計１６の離間距離を
ΔＺ23とし、測距信号ＺＺ１に対応する距離をＬＺ1と
し、測距信号ＺＺ２に対応する距離をＬＺ2とし、測距
信号ＺＺ３に対応する距離をＬＺ3とし、 ＬＺ23＝｜ＬＺ3−ＬＺ2｜ とし、 ＬＺD23＝（ＬＺ2＋ＬＺ3）／２ とし、 ＬＺ123＝｜ＬＺD23−ＬＺ1｜ とすると、 θCAM＝ｔａｎ-1（｜ＬＺ3−ＬＺ2｜／ΔＺ23） θCAS＝ｔａｎ-1（｜｛（ＬＺ2＋ＬＺ3）／２｝−ＬＺ1
｜）／ΔＺ123 となる。
角データθCAMは測距信号ＺＺ１、測距信号ＺＺ２及び
測距信号ＺＺ３に基づいて算出される。より詳細には、
第１Ｚ軸レーザ変位計１４から第２Ｚ軸レーザ変位計１
５と第３Ｚ軸レーザ変位計１６のレーザ射出面を結ぶ線
分におろした垂線の長さをΔＺ123とし、第２Ｚ軸レー
ザ変位計１５と第３Ｚ軸レーザ変位計１６の離間距離を
ΔＺ23とし、測距信号ＺＺ１に対応する距離をＬＺ1と
し、測距信号ＺＺ２に対応する距離をＬＺ2とし、測距
信号ＺＺ３に対応する距離をＬＺ3とし、 ＬＺ23＝｜ＬＺ3−ＬＺ2｜ とし、 ＬＺD23＝（ＬＺ2＋ＬＺ3）／２ とし、 ＬＺ123＝｜ＬＺD23−ＬＺ1｜ とすると、 θCAM＝ｔａｎ-1（｜ＬＺ3−ＬＺ2｜／ΔＺ23） θCAS＝ｔａｎ-1（｜｛（ＬＺ2＋ＬＺ3）／２｝−ＬＺ1
｜）／ΔＺ123 となる。
【００５４】以上の説明のように本実施形態によれば、
静的振動振幅と動的振動振幅とを考慮した場合に、静的
振動振幅に対しては、反射ユニットを駆動することによ
り対応させ、レーザ変位計としては、動的振動振幅をカ
バーできるだけの測定可能範囲を有するものを用いるこ
とができるので、高精度の測定精度を保ちながら、低コ
ストのレーザ変位計を用いることができシステム構築が
容易となる。
静的振動振幅と動的振動振幅とを考慮した場合に、静的
振動振幅に対しては、反射ユニットを駆動することによ
り対応させ、レーザ変位計としては、動的振動振幅をカ
バーできるだけの測定可能範囲を有するものを用いるこ
とができるので、高精度の測定精度を保ちながら、低コ
ストのレーザ変位計を用いることができシステム構築が
容易となる。
【００５５】以上の実施形態においては、測定ユニット
を車両のタイヤホイール側に取り付けていたが、逆に車
両のタイヤホイール側に反射ユニットを取り付け、測定
ユニットを３次元駆動するように構成することも可能で
ある。
を車両のタイヤホイール側に取り付けていたが、逆に車
両のタイヤホイール側に反射ユニットを取り付け、測定
ユニットを３次元駆動するように構成することも可能で
ある。
【００５６】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、測距手段
は、反射手段の平面に測距用光を照射し、所定の測距方
向における平面までの距離に対応する測距信号を駆動手
段及び変位検出手段に出力し、駆動手段は、測距信号に
基づいて平面までの距離がほぼ一定となるように反射手
段または測距手段のうち一方を測距方向に沿って駆動
し、駆動距離算出手段は、駆動手段により駆動された反
射手段または測距手段のうち一方についての測距方向に
沿った駆動距離に対応する駆動距離信号を変位検出手段
に出力し、変位検出手段は、測距信号及び駆動距離信号
に基づいて反射手段あるいは測距手段のいずれか一方の
変位量に対応する変位信号を出力するので、変位信号に
は、大振幅、かつ、周波数の低い静的振動成分及び小振
幅、かつ、周波数の高い動的振動成分の双方が含まれる
にもかかわらず、駆動手段の駆動により測距手段におい
ては、静的振動成分は相殺され、測距信号としては、動
的振動成分のみを検出することとなり、測距手段の測定
可能距離範囲を短くすることができ、測定精度を低下さ
せることなく、安価な変位検出装置を構成することが可
能となる。請求項２記載の発明によれば、３次元測距手
段の第１測距部は、反射手段の第１平面に測距用光を照
射し、Ｘ軸方向における平面までの距離に対応する第１
測距信号を駆動手段に出力し、第２測距部は、反射手段
の第２平面に測距用光を照射し、Ｙ軸方向における平面
までの距離に対応する第２測距信号を駆動手段に出力
し、第３測距部は、反射手段の第３平面に測距用光を照
射し、Ｚ軸方向における平面までの距離に対応する第３
測距信号を駆動手段及び変位検出手段に出力し、駆動手
段は、第１測距信号、第２測距信号及び第３測距信号に
基づいて第１平面〜第３平面までの各距離がそれぞれほ
ぼ一定となるように反射手段または３次元測距手段のう
ち一方をＸ軸方向、Ｙ軸方向あるいはＺ軸方向に沿って
駆動し、駆動距離算出手段は、駆動手段により駆動され
た反射手段または３次元測距手段のうち一方について駆
動した駆動距離に対応する駆動距離信号を変位検出手段
に出力し、変位検出手段は、第１測距信号、第２測距信
号、第３測距信号及び駆動距離信号に基づいて反射手段
あるいは３次元測距手段のいずれかの一方の３次元変位
量に対応する３次元変位信号を出力するので、３次元変
位信号には、大振幅、かつ、周波数の低い静的振動成分
及び小振幅、かつ、周波数の高い動的振動成分の双方が
含まれるにもかかわらず、駆動手段の駆動により測距手
段においては、静的振動成分は相殺され、測距信号とし
ては、動的振動成分のみを検出することとなり、測距手
段の測定可能距離範囲を短くすることができ、測定精度
を低下させることなく、安価な３次元変位検出装置を構
成することが可能となる。
は、反射手段の平面に測距用光を照射し、所定の測距方
向における平面までの距離に対応する測距信号を駆動手
段及び変位検出手段に出力し、駆動手段は、測距信号に
基づいて平面までの距離がほぼ一定となるように反射手
段または測距手段のうち一方を測距方向に沿って駆動
し、駆動距離算出手段は、駆動手段により駆動された反
射手段または測距手段のうち一方についての測距方向に
沿った駆動距離に対応する駆動距離信号を変位検出手段
に出力し、変位検出手段は、測距信号及び駆動距離信号
に基づいて反射手段あるいは測距手段のいずれか一方の
変位量に対応する変位信号を出力するので、変位信号に
は、大振幅、かつ、周波数の低い静的振動成分及び小振
幅、かつ、周波数の高い動的振動成分の双方が含まれる
にもかかわらず、駆動手段の駆動により測距手段におい
ては、静的振動成分は相殺され、測距信号としては、動
的振動成分のみを検出することとなり、測距手段の測定
可能距離範囲を短くすることができ、測定精度を低下さ
せることなく、安価な変位検出装置を構成することが可
能となる。請求項２記載の発明によれば、３次元測距手
段の第１測距部は、反射手段の第１平面に測距用光を照
射し、Ｘ軸方向における平面までの距離に対応する第１
測距信号を駆動手段に出力し、第２測距部は、反射手段
の第２平面に測距用光を照射し、Ｙ軸方向における平面
までの距離に対応する第２測距信号を駆動手段に出力
し、第３測距部は、反射手段の第３平面に測距用光を照
射し、Ｚ軸方向における平面までの距離に対応する第３
測距信号を駆動手段及び変位検出手段に出力し、駆動手
段は、第１測距信号、第２測距信号及び第３測距信号に
基づいて第１平面〜第３平面までの各距離がそれぞれほ
ぼ一定となるように反射手段または３次元測距手段のう
ち一方をＸ軸方向、Ｙ軸方向あるいはＺ軸方向に沿って
駆動し、駆動距離算出手段は、駆動手段により駆動され
た反射手段または３次元測距手段のうち一方について駆
動した駆動距離に対応する駆動距離信号を変位検出手段
に出力し、変位検出手段は、第１測距信号、第２測距信
号、第３測距信号及び駆動距離信号に基づいて反射手段
あるいは３次元測距手段のいずれかの一方の３次元変位
量に対応する３次元変位信号を出力するので、３次元変
位信号には、大振幅、かつ、周波数の低い静的振動成分
及び小振幅、かつ、周波数の高い動的振動成分の双方が
含まれるにもかかわらず、駆動手段の駆動により測距手
段においては、静的振動成分は相殺され、測距信号とし
ては、動的振動成分のみを検出することとなり、測距手
段の測定可能距離範囲を短くすることができ、測定精度
を低下させることなく、安価な３次元変位検出装置を構
成することが可能となる。
【００５７】請求項３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、第３測距部の第１Ｚ軸測距部
は、第３平面上の三角形の第１の頂点位置までの距離に
対応する第１Ｚ軸測距信号を出力し、第２Ｚ軸測距部
は、三角形の第２の頂点位置までの距離に対応する第２
Ｚ軸測距信号を出力し、第３Ｚ軸測距部は、三角形の第
３の頂点位置までの距離に対応する第３Ｚ軸測距信号を
出力するとともに、第３測距信号は第１Ｚ軸測距信号、
第２Ｚ軸測距信号及び第３Ｚ軸測距信号に基づいて出力
されるので、Ｚ軸方向についてより高精度な３次元変位
検出を行うことが可能となる。
載の発明の作用に加えて、第３測距部の第１Ｚ軸測距部
は、第３平面上の三角形の第１の頂点位置までの距離に
対応する第１Ｚ軸測距信号を出力し、第２Ｚ軸測距部
は、三角形の第２の頂点位置までの距離に対応する第２
Ｚ軸測距信号を出力し、第３Ｚ軸測距部は、三角形の第
３の頂点位置までの距離に対応する第３Ｚ軸測距信号を
出力するとともに、第３測距信号は第１Ｚ軸測距信号、
第２Ｚ軸測距信号及び第３Ｚ軸測距信号に基づいて出力
されるので、Ｚ軸方向についてより高精度な３次元変位
検出を行うことが可能となる。
【００５８】請求項４記載の発明によれば、請求項２ま
たは請求項３に記載の発明の作用に加えて、第２測距部
の第１Ｙ軸測距部は、第２平面上の線分の一方の端点ま
での距離に対応する第１Ｙ軸測距信号を出力し、第２Ｙ
軸測距部は、線分の他方の端点までの距離に対応する第
２Ｙ軸測距信号を出力するとともに、第２測距信号は第
１Ｙ軸測距信号及び第２Ｙ軸測距信号に基づいて出力さ
れるので、Ｙ軸方向についてより高精度な３次元変位検
出を行うことができる。
たは請求項３に記載の発明の作用に加えて、第２測距部
の第１Ｙ軸測距部は、第２平面上の線分の一方の端点ま
での距離に対応する第１Ｙ軸測距信号を出力し、第２Ｙ
軸測距部は、線分の他方の端点までの距離に対応する第
２Ｙ軸測距信号を出力するとともに、第２測距信号は第
１Ｙ軸測距信号及び第２Ｙ軸測距信号に基づいて出力さ
れるので、Ｙ軸方向についてより高精度な３次元変位検
出を行うことができる。
【００５９】請求項５記載の発明によれば、反射手段ま
たは測距手段の一方は、車両のタイヤホイール上であっ
て、タイヤホイールの回転中心に対応する位置に取り付
けられるとともに、他方は、車両外の所定位置に固定設
置されているので、駆動手段により駆動される側を車両
外に固定設置することにより、高精度のホイールアライ
ンメント測定が行え、信頼性の高いホイールアラインメ
ント測定が行える。
たは測距手段の一方は、車両のタイヤホイール上であっ
て、タイヤホイールの回転中心に対応する位置に取り付
けられるとともに、他方は、車両外の所定位置に固定設
置されているので、駆動手段により駆動される側を車両
外に固定設置することにより、高精度のホイールアライ
ンメント測定が行え、信頼性の高いホイールアラインメ
ント測定が行える。
【００６０】請求項６記載の発明によれば、反射手段ま
たは３次元測距手段の一方は、車両のタイヤホイール上
であって、タイヤホイールの回転中心に対応する位置に
取り付けられるとともに、他方は、車両外の所定位置に
固定設置されているので、駆動手段により駆動される側
を車両外に固定設置することにより、高精度の３次元ホ
イールアラインメント測定が行え、信頼性の高いホイー
ルアラインメント測定が行える。
たは３次元測距手段の一方は、車両のタイヤホイール上
であって、タイヤホイールの回転中心に対応する位置に
取り付けられるとともに、他方は、車両外の所定位置に
固定設置されているので、駆動手段により駆動される側
を車両外に固定設置することにより、高精度の３次元ホ
イールアラインメント測定が行え、信頼性の高いホイー
ルアラインメント測定が行える。
【００６１】請求項７記載の発明によれば、請求項６記
載の発明であって、車両における前後方向をＸ軸方向と
し、車両における左右方向をＹ軸方向とし、車両の上下
方向をＺ軸方向とするように構成するので、より測定範
囲が広く、精度が要求される軸方向について高精度、か
つ、信頼性の高い測定が行える。
載の発明であって、車両における前後方向をＸ軸方向と
し、車両における左右方向をＹ軸方向とし、車両の上下
方向をＺ軸方向とするように構成するので、より測定範
囲が広く、精度が要求される軸方向について高精度、か
つ、信頼性の高い測定が行える。
【００６２】請求項８記載の発明によれば、駆動工程
は、反射手段の平面までの距離がほぼ一定となるように
反射手段または測距手段のうち一方を測距方向に沿って
駆動し、駆動距離算出工程は、駆動された反射手段また
は測距手段のうち一方についての測距方向に沿った駆動
距離を算出し、変位検出工程は、平面までの距離及び駆
動距離に基づいて反射手段あるいは測距手段のいずれか
一方の測距方向における変位量を検出するので、変位量
には、大振幅、かつ、周波数の低い静的振動成分及び小
振幅、かつ、周波数の高い動的振動成分の双方が含まれ
るにもかかわらず、測距手段を駆動することにより、静
的振動成分は相殺され、測距信号としては、動的振動成
分のみを検出することとなり、測距手段の測定可能距離
範囲を短くすることができ、安価な装置で、測定精度を
低下させることなく、変位検出を行うことが可能とな
る。
は、反射手段の平面までの距離がほぼ一定となるように
反射手段または測距手段のうち一方を測距方向に沿って
駆動し、駆動距離算出工程は、駆動された反射手段また
は測距手段のうち一方についての測距方向に沿った駆動
距離を算出し、変位検出工程は、平面までの距離及び駆
動距離に基づいて反射手段あるいは測距手段のいずれか
一方の測距方向における変位量を検出するので、変位量
には、大振幅、かつ、周波数の低い静的振動成分及び小
振幅、かつ、周波数の高い動的振動成分の双方が含まれ
るにもかかわらず、測距手段を駆動することにより、静
的振動成分は相殺され、測距信号としては、動的振動成
分のみを検出することとなり、測距手段の測定可能距離
範囲を短くすることができ、安価な装置で、測定精度を
低下させることなく、変位検出を行うことが可能とな
る。
【００６３】請求項９記載の発明によれば、駆動工程
は、反射手段の第１平面〜第３平面までの各距離がそれ
ぞれほぼ一定となるように反射手段または３次元測距手
段のうち一方をＸ軸方向、Ｙ軸方向あるいはＺ軸方向に
沿って駆動し、駆動距離算出工程は、駆動された反射手
段または３次元測距手段のうち一方について駆動した駆
動距離を算出し、変位検出工程は、第１平面〜第３平面
までの距離及び駆動距離に基づいて反射手段あるいは、
３次元測距手段のいずれか一方の３次元変位量を算出す
るので、３次元変位には、大振幅、かつ、周波数の低い
静的振動成分及び小振幅、かつ、周波数の高い動的振動
成分の双方が含まれるにもかかわらず、駆動手段の駆動
により測距手段においては、静的振動成分は相殺され、
測距信号としては、動的振動成分のみを検出することと
なり、測距手段の測定可能距離範囲を短くすることがで
き、安価な装置を用いても、測定精度を低下させること
なく、３次元変位検出を行うことが可能となる。
は、反射手段の第１平面〜第３平面までの各距離がそれ
ぞれほぼ一定となるように反射手段または３次元測距手
段のうち一方をＸ軸方向、Ｙ軸方向あるいはＺ軸方向に
沿って駆動し、駆動距離算出工程は、駆動された反射手
段または３次元測距手段のうち一方について駆動した駆
動距離を算出し、変位検出工程は、第１平面〜第３平面
までの距離及び駆動距離に基づいて反射手段あるいは、
３次元測距手段のいずれか一方の３次元変位量を算出す
るので、３次元変位には、大振幅、かつ、周波数の低い
静的振動成分及び小振幅、かつ、周波数の高い動的振動
成分の双方が含まれるにもかかわらず、駆動手段の駆動
により測距手段においては、静的振動成分は相殺され、
測距信号としては、動的振動成分のみを検出することと
なり、測距手段の測定可能距離範囲を短くすることがで
き、安価な装置を用いても、測定精度を低下させること
なく、３次元変位検出を行うことが可能となる。
【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】測定ユニット及び駆動検出ユニットの外観斜視
図である。
図である。
【図３】測定ユニット及び駆動検出ユニットの側面図で
ある。
ある。
【図４】駆動検出ユニットの正面図である。
【図５】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６】サーボループの構成を説明する図である。
【図７】レーザ変位計の理想的な配置説明図である。
【図８】トー角データθTOEの算出説明図である。
【図９】キャンバ角データθCAM及びキャスタ角θCASの
算出説明図である。
算出説明図である。
【図１０】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１１】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 測定ユニット ５ 反射ユニット ５-1 第１平面 ５-2 第２平面 ５-3 第３平面 ６ 駆動検出ユニット ７ データ処理制御ユニット ８Ｘ Ｘ軸パルスモータ ８Ｙ Ｙ軸パルスモータ ８Ｚ Ｚ軸パルスモータ ９Ｘ Ｘ軸パルスエンコーダ ９Ｙ Ｙ軸パルスエンコーダ ９Ｚ Ｚ軸パルスエンコーダ ２０ アンプ ２１ 減算器 ２２ モータドライバ ２３ 加算器
Claims (9)
- 【請求項１】 光学的に均一な平面を有する反射手段
と、 前記平面に測距用光を照射し、所定の測距方向における
前記平面までの距離に対応する測距信号を出力する測距
手段と、 前記測距信号に基づいて前記平面までの距離がほぼ一定
となるように前記反射手段または前記測距手段のうち一
方を前記測距方向に沿って駆動する駆動手段と、 前記駆動手段により駆動された前記反射手段または前記
測距手段のうち一方についての前記測距方向に沿った駆
動距離に対応する駆動距離信号を出力する駆動距離算出
手段と、 前記測距信号及び前記駆動距離信号に基づいて前記反射
手段あるいは前記測距手段のいずれか一方の変位量に対
応する変位信号を出力する変位検出手段と、 を備えたことを特徴とする変位検出装置。 - 【請求項２】 互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の
変位である３次元変位量を検出する３次元変位検出装置
において、 光学的に均一で前記Ｘ軸方向に垂直な第１平面と、光学
的に均一で前記Ｙ軸方向に垂直な第２平面と、光学的に
均一で前記Ｚ軸方向に垂直な第３平面と、を有する反射
手段と、 前記第１平面に測距用光を照射し、前記Ｘ軸方向におけ
る前記平面までの距離に対応する第１測距信号を出力す
る第１測距部、前記第２平面に測距用光を照射し、Ｙ軸
方向における前記平面までの距離に対応する第２測距信
号を出力する第２測距部及び前記第３平面に測距用光を
照射し、Ｚ軸方向における前記平面までの距離に対応す
る第３測距信号を出力する第３測距部を有する３次元測
距手段と、 前記第１測距信号、前記第２測距信号及び前記第３測距
信号に基づいて前記第１平面〜第３平面までの各距離が
それぞれほぼ一定となるように前記反射手段または前記
３次元測距手段のうち一方を前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方
向あるいは前記Ｚ軸方向に沿って駆動する駆動手段と、 前記駆動手段により駆動された前記反射手段または前記
３次元測距手段のうち一方について駆動した駆動距離に
対応する駆動距離信号を出力する駆動距離算出手段と、 前記第１測距信号、前記第２測距信号、前記第３測距信
号及び前記駆動距離信号に基づいて前記反射手段あるい
は前記３次元測距手段のいずれかの一方の３次元変位量
に対応する３次元変位信号を出力する変位検出手段と、 を備えたことを特徴とする３次元変位検出装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の３次元変位検出装置にお
いて、 前記第３測距部は、前記第３平面上の三角形の第１の頂
点位置までの距離に対応する第１Ｚ軸測距信号を出力す
る第１Ｚ軸測距部、前記三角形の第２の頂点位置までの
距離に対応する第２Ｚ軸測距信号を出力する第２Ｚ軸測
距部及び前記三角形の第３の頂点位置までの距離に対応
する第３Ｚ軸測距信号を出力する第３Ｚ軸測距部を有
し、 前記第３測距信号は前記第１Ｚ軸測距信号、前記第２Ｚ
軸測距信号及び前記第３Ｚ軸測距信号に基づいて出力さ
れることを特徴とする３次元変位検出装置。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の３次元
変位検出装置において、 前記第２測距部は、前記第２平面上の線分の一方の端点
までの距離に対応する第１Ｙ軸測距信号を出力する第１
Ｙ軸測距部及び前記線分の他方の端点までの距離に対応
する第２Ｙ軸測距信号を出力する第２Ｙ軸測距部を有
し、 前記第２測距信号は前記第１Ｙ軸測距信号及び前記第２
Ｙ軸測距信号に基づいて出力されることを特徴とする３
次元変位検出装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の変位検出装置を有し、車
両のホイールアラインメント測定を行うホイールアライ
ンメント測定装置であって、 前記反射手段または前記測距手段の一方は、車両のタイ
ヤホイール上であって、前記タイヤホイールの回転中心
に対応する位置に取り付けられるとともに、 他方は、前記車両外の所定位置に固定設置されているこ
とを特徴とするホイールアラインメント測定装置。 - 【請求項６】 請求項２ないし請求項４記載の３次元変
位検出装置を有し、車両の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であって、 前記反射手段または前記３次元測距手段の一方は、車両
のタイヤホイール上であって、前記タイヤホイールの回
転中心に対応する位置に取り付けられるとともに、 他方は、前記車両外の所定位置に固定設置されているこ
とをと特徴とするホイールアラインメント測定装置。 - 【請求項７】 請求項６記載のホイールアラインメント
測定装置であって、 前記車両における前後方向を前記Ｘ軸方向とし、前記車
両における左右方向を前記Ｙ軸方向とし、前記車両の上
下方向を前記Ｚ軸方向と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８】 反射手段の光学的に均一な平面に測距用
光を照射し、所定の測距方向における前記平面までの距
離を測定する測距手段を有する変位検出装置の変位検出
方法であって、 前記平面までの距離がほぼ一定となるように前記反射手
段または前記測距手段のうち一方を前記測距方向に沿っ
て駆動する駆動工程と、 前記駆動された前記反射手段または前記測距手段のうち
一方についての前記測距方向に沿った駆動距離を算出す
る駆動距離算出工程と、 前記平面までの距離及び前記駆動距離に基づいて前記反
射手段あるいは前記測距手段のいずれか一方の前記測距
方向における変位量を検出する変位検出工程と、 を備えたことを特徴とする変位検出方法。 - 【請求項９】 互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の
変位である３次元変位量を検出するとともに、反射手段
における光学的に均一で前記Ｘ軸方向に垂直な第１平
面、光学的に均一で前記Ｙ軸方向に垂直な第２平面ある
いは光学的に均一で前記Ｚ軸方向に垂直な第３平面にそ
れぞれ測距用光を照射し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸
方向における各平面までの距離を測定する３次元測距手
段を有する３次元変位検出装置の３次元変位検出方法で
あって、 前記第１平面〜第３平面までの各距離がそれぞれほぼ一
定となるように前記反射手段または前記３次元測距手段
のうち一方を前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向あるいは前記
Ｚ軸方向に沿って駆動する駆動工程と、 前記駆動された前記反射手段または前記３次元測距手段
のうち一方について駆動した駆動距離を算出する駆動距
離算出工程と、 前記第１平面〜第３平面までの距離及び前記駆動距離に
基づいて前記反射手段あるいは、前記３次元測距手段の
いずれか一方の３次元変位量を算出する変位検出工程
と、 を備えたことを特徴とする３次元変位検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16891197A JPH1114332A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 変位検出装置、３次元変位検出装置、ホイールアラインメント測定装置、変位検出方法及び３次元変位検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16891197A JPH1114332A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 変位検出装置、３次元変位検出装置、ホイールアラインメント測定装置、変位検出方法及び３次元変位検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114332A true JPH1114332A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15876857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16891197A Withdrawn JPH1114332A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 変位検出装置、３次元変位検出装置、ホイールアラインメント測定装置、変位検出方法及び３次元変位検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1114332A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011013012A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | A & D Co Ltd | 車輪位置計測装置 |
| CN115930842A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-04-07 | 荣成康派斯新能源车辆股份有限公司 | 一种房车车轮车轴定位仪及其车轮车轴定位检测方法 |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP16891197A patent/JPH1114332A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011013012A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | A & D Co Ltd | 車輪位置計測装置 |
| CN115930842A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-04-07 | 荣成康派斯新能源车辆股份有限公司 | 一种房车车轮车轴定位仪及其车轮车轴定位检测方法 |
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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: 20040907 |