KR101329471B1

KR101329471B1 - 비접촉 휠 얼라인먼트 센서 및 방법

Info

Publication number: KR101329471B1
Application number: KR1020097025284A
Authority: KR
Inventors: 슬로베레 크리스 드; 디디어 베구인; 코엔 페어해르트
Original assignee: 페어해르트 뉴 프로덕츠 앤드 서비시즈 엔브이; 버크 이. 포터 머쉬너리 컴퍼니
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2013-11-13
Also published as: CA2887244C; CN103398674B; EP2515074B1; CN103398674A; CA2887244A1; CA2685598C; KR20100017607A; US7864309B2; EP2515074A1; CN101680754B; WO2008137680A1; CA2685598A1; CN101680754A; EP2147279B1; US8107062B2; US20120092654A1; US20080273194A1; US20110102779A1; EP2147279A4; CA2887242C

Abstract

본 발명에 따르면, 차량(60)에 장착된 타이어 및 휠 조립체(58)의 얼라인먼트 특성과 같은 대상물의 배향을 결정하는 방법과 센서는, 타이어 및 휠 조립체(58)의 타이어(66) 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인(64)을 형성하도록 제1 광 프로젝터(70)로부터 타이어 및 휠 조립체(58) 상으로 복수의 광 평면(62)을 투사하는 단계와, 제1 광 프로젝터(70)의 투사각에 대해 비스듬히 타이어(66)로부터 반사되는, 상기 조명 라인들(64) 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 광전 장치(76)를 이용하여 수용하는 단계와, 광전 장치(76)에 의해 이미징된 조명 라인(64) 각각에 위치된 선택 지점(55)으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되고 타이어 및 휠 조립체(58)의 배향을 나타내는 평면(57)을 결정하는 단계를 포함한다.

휠 얼라인먼트, 조명 라인, 광 프로젝터, 광전 장치, 3차원 공간 좌표

Description

비접촉 휠 얼라인먼트 센서 및 방법 {NON CONTACT WHEEL ALIGNMENT SENSOR AND METHOD}

본 발명은 기준 시스템에 대해 3차원 물체의 배향을 결정하기 위한 측정 장치에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 미리 정해진 배향에 대해 휠의 배향의 평면을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 투사되는 광 빔을 사용하여 차량 휠과 함께 사용하기 위해 특히 구성되는 하나 이상의 센서를 포함하는 측정 시스템에 관한 것이다.

자동차 산업에 있어서, 적절한 차량 품질을 위해서는 제조 동안에 그리고 이 후의 차량의 유효 수명 동안에 휠 얼라인먼트 설정의 측정 및 조정이 필요하다. 차량 휠, 특히 차량의 전방 휠과 같은 조향 가능한 휠의 적절한 위치 설정 및 얼라인먼트는 토우(toe), 캠버각(camber angle), 및 캐스터각(caster angle)의 설정을 필요로 한다. 토우는 차량의 종축과 휠/타이어의 중심을 관통하는 평면 사이의 각도이고, 조향 뿐만 아니라 차량의 직진 진행에 영향을 미친다. 캠버각은 수직 평면에서 도로 표면을 향한 휠 축의 기울기(inclination)이고, 휠의 상부가 차량의 중심을 향해 기울어지는 경우에 음의 값이다. 캐스터각은 차량 중심 선의 방향에 평행한 조향축의 기울기(tilt)이다. 차량의 후방을 향해 기울게 되면 양의 캐스터 각도가 된다. 차량이 적절하게 구동되고 조향되도록, 차량의 조립 및/또는 수리 동안에 차량 휠의 캠버각 및 캐스터각 뿐만 아니라 토우각을 측정, 조정 또는 검사, 및 설정하는 것이 중요하다.

과거에는, 직접 및 간접 방법을 포함하는 차량 휠의 토우 및 캠버를 측정하는 다양한 방법이 사용되었다. 직접 측정 방법은 측정 공구를 차량과 접촉 상태로 배치시키기 위해 인간 작업자 또는 기구를 필요로 하고, 배치 오류 및 마모를 겪게 된다. (때때로 비접촉 방법으로 지칭되는) 간접 측정 방법은, 차량에 장착될 때 타이어 상으로 투사되는 광의 이미지를 보거나(view) 감지하는 것과, 최종 얼라인먼트 정보를 제공하도록 이러한 이미지로부터 타이어 위치를 계산하기 위해 컴퓨터를 사용하는 것을 통상적으로 포함한다. 공지된 간접 측정 방법은 귀찮고 시간소모적이고 종종 노동을 많이 해야하고 정확도가 떨어졌다. 종래의 비접촉 또는 간접 방법은 타이어 상의 별개의 위치들에서 1개 또는 2개의 광 빔을 투사하는 것과, 휠/타이어 평면을 재구성하도록 타이어로부터의 광 빔의 반사된 이미지를 수용하여 처리하는 것을 필요로 한다.

따라서, 얼라인먼트 목적을 위해 차량/타이어의 토우 및/또는 캠버를 설정할 목적으로 차량 중심 선에 대해 휠/타이어의 위치를 지시하기 위해 보다 정확하고 확고한 방식으로 휠 또는 물체의 평면의 결정을 허용하는, 차량 휠 그리고 보다 넓게는 임의의 3차원 물체의 배향을 측정하고 결정하기 위한 장치 및 방법이 필요하게 되었다.

이에 따라, 본 발명은 바람직한 형태에서 얼라인먼트 특성이 요구되는 타이어 및 휠 조립체인 3차원 물체의 배향을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 센서는 대체로 평행하고 수평인 다수의 조명 이미지를 형성하도록 타이어 및 휠 조립체에서 다수의 광 빔을 투사한다. 이 후, 조명 라인의 일부 또는 모두의 반사된 이미지가 센서에 의해 수용된다. 타이어 상으로 투사되는 다수의 조명 라인 및 얻어진 이미지에서의 이들 선들의 위치는 휠의 3차원 공간 배향 또는 기하학적 구성이 계산될 수 있게 한다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법은, 타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와, 제1 광 프로젝터의 투사각에 대해 비스듬히 타이어로부터 반사되는, 조명 라인의 적어도 일부의 반사된 이미지를 광전 장치를 이용하여 수용하는 단계와, 광전 장치에 의해 이미징된 각 조명 라인에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되어 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는 평면을 결정하는 단계를 포함한다.

제1 광 프로젝터로부터 투사된 복수의 광 평면은 발산적으로 투사될 수도 있다. 반사 장치는 복수의 광 평면을 투사하고 광전 장치에서 반사된 이미지를 안내하는데 사용될 수도 있다. 복수의 광 평면은 휠에 대해 타이어의 일 측부에만 투사될 수도 있거나, 또는 휠 주위의 타이어의 직경 방향으로 대향된 부분에 또는 그 주위에 동시에 투사될 수도 있다. 광전 장치는 타이어 및 휠 조립체가 회전하는 동안에 반사된 조명 라인의 일부를 반복적으로 이미징할 수도 있다. 이 경우, 예컨대, 평면은 각 프레임에 대해 다시 계산되고 평균될 수도 있거나, 또는 각 조명 라인 상의 선택 지점의 공간 좌표는 평면을 형성하도록 반복된 프레임 이미지에 걸쳐 평균될 수도 있다.

또한, 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법은 타이어 및 휠 조립체 상에 단일 기준 조명 라인을 형성하도록 제2 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 단일 광 평면을 투사하는 단계와, 광전 장치를 이용하여 타이어로부터 기준 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계와, 기준 조명 라인으로부터 제1 및 제2 광 프로젝터와 광전 장치를 포함하는 비접촉 휠 얼라인먼트 센서까지의 기준 거리를 결정하는 단계를 포함할 수도 있다. 이 방법은 어느 조명 라인이 기준 거리를 사용하여 반사된 이미지를 수용하는 단계에서 이미징되는지를 식별하는 단계를 더 포함한다. 이 태양에 따르면, 제2 광 프로젝터는 제1 광 프로젝터에 대해 비스듬히 배향된다.

얼라인먼트 특성을 결정하는 방법은 광전 장치에 의해 이미징된 각 조명 라인에 위치된 다수의 지점에 대한 3차원 공간 좌표를 분석(resolve)하는 단계와, 각 조명 라인에 대한 최적 커브 방정식(best fit curve equation)을 유도하는 단계와, 유도된 커브 방정식에 대해 최적 접평면(best fit tangential plane)으로서 평면을 결정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이 방법은 기준 평면에 가장 가까운 각 조명 라인 상에 기준 지점을 결정하는 단계와, 이 후에 각 조명 라인으로부터의 기준 지점에 대해 최적 평면으로서 제1 평면을 결정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이 방법은 이전에 결정된 평면에 가장 가까운 각 조명 라인에 위치된 선택 지점을 우선 결정한 후 새롭게 결정된 평면에 가장 가까운 각 조명 라인에 위치된 선택 지점에 대해 최적 평면으로서 새로운 평면을 결정함으로써 평면을 추가로 반복하여 결정한다.

또한, 이 방법은 복수의 대체로 평행한 제2 조명 라인을 타이어 상에 형성하도록 또 다른 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 제1 광 프로젝터로부터의 조명 라인은 다른 광 프로젝터로부터의 제2 조명 라인으로부터 이격되고, 광전 장치에 의해 수용된 반사된 이미지는 제1 광 프로젝터에 의해 형성된 적어도 하나의 조명 라인과, 다른 광 프로젝터에 의해 형성된 적어도 하나의 조명 라인을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법은 타이어 및 휠 조립체의 휠 주위에 위치 설정되는 제1 비접촉 휠 얼라인먼트 센서 및 제2 비접촉 휠 얼라인먼트 센서를 제공하는 단계를 포함하고, 각 센서는 다중 라인 광 프로젝터 및 카메라 장치를 포함한다. 제1 타이어부 및 제2 타이어부 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 센서 및 제2 센서의 다중 라인 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하고, 제1 센서의 카메라 장치를 이용하여 제1 타이어부로부터 조명 라인의 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하고, 다중 라인 광 프로젝터에 대해 비스듬히 오프셋된 배향으로 있는 제2 센서의 카메라 장치를 이용하여 제2 타이어부로부터 조명 라인의 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용한다. 이 방법은, 제1 센서 및 제2 센서의 카메라 장치들에 의해 이미징된 각 조명 라인에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되어 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는 평면을 결정하는 단계를 더 포함한다.

제1 센서 및 제2 센서의 다중 라인 광 프로젝터들은 광 평면을 발산적으로 투사할 수도 있다. 또한, 각 센서는 단일 라인 기준 프로젝터를 포함할 수도 있고, 이 방법은 제1 타이어부 및 제2 타이어부 상의 단일 기준 조명 라인을 형성하도록 단일 라인 기준 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 단일 광 평면을 투사하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 카메라 장치를 이용하여 단일 기준 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계와, 제1 타이어부 상의 단일 기준 조명 라인으로부터 제1 센서까지의 기준 거리를 결정하는 단계와, 제2 타이어부 상의 단일 기준 조명 라인으로부터 제2 센서까지의 기준 거리를 결정하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 타이어부가 회전하고 있는 동안에 제1 센서 및 제2 센서의 카메라 장치들을 이용하여 반사된 이미지를 반복적으로 수용하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하기 위한 비접촉 휠 얼라인먼트 센서는 제1 다중 라인 광 프로젝터, 카메라 장치 및 프로세서를 포함한다. 제1 다중 라인 광 프로젝터는 타이어 상에 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사한다. 카메라 장치는 제1 다중 라인 광 프로젝터의 투사각에 대한 오프셋 각도로 타이어로부터 반사된 조명 라인의 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용한다. 프로세서는 카메라 장치에 의해 이미징된 각 조명 라인에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는데, 이 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타낸다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 다중 라인 광 프로젝터는 복수의 광 평면을 발산적으로 투사할 수도 있다. 센서는 타이어 상에 기준 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 단일 광 평면을 투사하는 단일 라인 기준 광 프로젝터를 또한 포함할 수도 있는데, 단일 라인 기준 광 프로젝터는 상기 제1 다중 라인 광 프로젝터로부터 오프셋된 각도로 투사하도록 배향된다. 비접촉 휠 얼라인먼트 센서는 타이어 상에 제2 세트의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제2 복수의 광 평면을 타이어 및 휠 조립체 상으로 투사하는 제2 다중 라인 광 프로젝터를 선택적으로 포함할 수도 있다. 제1 다중 라인 광 프로젝터에 의해 형성된 조명 라인은 제2 다중 라인 광 프로젝터에 의해 형성된 제2 세트의 대체로 평행한 조명 라인으로부터 타이어 상에서 선택적으로 이격된다. 또한, 센서는 타이어를 향해 광 평면을 투사하고 및/또는 카메라 장치를 향해 이미지를 반사하는 반사 장치를 선택적으로 포함할 수도 있다.

본 발명은 얼라인먼트 목적을 위해 차량 휠과 같은 3차원 물체의 배향을 측정하여 계산하기 위한 종래의 공지된 장치 및 방법에 비해 상당한 이점을 제공한다. 본 발명의 비접촉 센서는 다수의 조명 라인을 타이어 및 휠 조립체와 같은 물체 상으로 투사하고, 조명 라인의 반사된 이미지를 수용한다. 반사된 이미지로부터, 센서는 타이어 상의 조명 라인의 선택 지점의 3차원 공간 좌표를 결정하고, 결정된 3차원 공간 좌표를 통과하는 평면을 결정하는데, 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내고 그 평면으로부터 토우 및 캠버와 다른 얼라인먼트 특성이 계산될 수도 있다. 다수의 조명 라인의 투사는 측정 지점 개수를 증가시키고, 이에 따라 더욱 정확하게 타이어 및 휠 조립체 배향을 결정하게 하고, 센서가 작동할 수도 있는 작업 필드(working field)를 증가시킨다. 또한, 다수의 광 평면의 투사에 의해, 센서에 의한 타이어 및 휠 조립체 상의 조명 라인의 시야각 또는 광 평면의 투사각이 증가되는데, 이는 센서의 감도를 향상시킨다. 타이어 및 휠 조립체 배향은 센서에 의해 이미징되는 각 조명 라인에 대해 계산될 수도 있어서, 이에 의해 반복성 및 견고성을 제공하고 노이즈를 감소시킨다. 또한, 대체로 토리드(torid) 형상인 타이어와, 타이어 측면 표면 상으로 투사된 조명 라인의 관련된 결정된 고점으로 인해, 단일 이미지가 캠버, 토우각 및 휠 중심 위치를 계산하는데 사용될 수도 있다.

본 발명의 여러 가지 목적, 이점, 의도 및 특징은 도면을 참조하여 이하 설명을 검토하면 명확해질 것이다.

도 1은 차량의 타이어 및 휠 조립체에 인접한 본 발명에 따른 한 쌍의 센서의 사시도이다.

도 2는 차량의 타이어 및 휠 조립체의 토우각의 도면이다.

도 3은 차량의 타이어 및 휠 조립체의 캠버각의 도면이다.

도 4는 센서의 내부 부품의 위치 및 배향을 도시하는 본 발명에 따른 센서의 개략적인 사시도이다.

도 5는 내부 광 프로젝터, 기준 광 프로젝터 및 카메라 장치를 도시하도록 하우징 커버가 제어된 상태의 도 4의 센서의 사시도이다.

도 6은 도 5의 센서 조립체의 측면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 또 다른 센서의 사이도이다.

도 8A는 내부 광 프로젝터, 기준 광 프로젝터, 카메라 장치 및 반사 부재를 도시하도록 하우징 커버가 제거된 상태의 도 7의 센서의 사시도이다.

도 8B는 도 7의 센서 조립체의 측면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 또 다른 센서의 측면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 또 다른 센서의 측면도이다.

도 11은 적절한 좌표축 기준 프레임을 도시하는 차량의 타이어 및 휠 조립체의 사시도이다.

도 12는 조명 라인을 형성하도록 광 프로젝터(도시 안됨)로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로의 광 평면의 투사를 도시한 타이어 및 휠 조립체의 사시도이다.

도 13은 타이어의 좌우측 부분들 상으로 투사된 조명 라인을 도시하는 타이어 및 휠 조립체의 정면도이다.

도 13A는 타이어의 좌우측 부분들 상으로 투사된 조명 라인을 도시하고 조립체에 대한 접평면 및 조명 라인을 따라 타이어 상의 지점을 개략적으로 도시하는 타이어 및 휠 조립체의 사시도이다.

도 13B는 본 발명에 따른 센서를 사용하여 타이어 및 휠 조립체에 대한 접평면을 얻는 하나의 방법을 도시하는 블록 흐름도이다.

도 14는 좌표축 기준 프레임에 대해 다양한 보정 위치에 걸쳐 반사된 조명 라인을 위한 다수의 보정 커브(calibration curve)를 도시한다.

도 15는 특정 조명 라인에 대응하는 보정 커브와 X1 평면의 교차점과, 좌표축 기준 프레임에 대해 이들 교차점을 통과하는 다항식 커브를 도시한다.

도 16은 실제 평면의 결정 이전의 타이어 및 휠 조립체의 다수의 잠재적 평면을 도시한다.

도 17은 센서를 보정하기 위해 테스트 베드(test bed) 상에 위치 설정되는 보정 블록을 갖는 차량 테스트 베드에 장착되는 본 발명에 따른 센서의 사시도이다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 이제 기술될 것이고, 이하의 설명에서의 도면부호를 갖는 요소들은 도면에서의 동일한 도면부호를 갖는 요소에 대응한다. 도 1의 예시된 실시예에서 한 쌍의 비접촉 휠 얼라인먼트 센서(52a, 52b)를 포함하는 측정 시스템 또는 장치(50)는 휠 중심, 대칭 축 및 후방 스러스트각 뿐만 아니라, 토우, 캠버, 캐스터, 조향 축 기울기(SAI)와 같은 휠 얼라인먼트 특성을 결정하기 위해 사용된다. 도 2는 결정될 토우각(54)을 도시하고, 도 3은 결정될 캠버각(56)을 도시한다. 도 1에 단 1개의 타이어 및 휠 조립체(50)만이 도시되어 있지만, 2개의 센서(52a, 52b)를 포함하는 측정 시스템은 전방 또는 후방 타이어 중 어느 타이어에도 위치될 수 있거나, 또는 차량(60)의 4개의 타이어 및 휠 조립체 각각에 위치될 수도 있다. 다르게는, 단일 센서(52)가 타이어 및 휠 조립체 각각에 사용될 수도 있다.

이하에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 각 센서(52)는 다수의 광 빔을 투사하는데, 이 다수의 광 빔은 도시된 실시예에서 차량(60)에 장착된 타이어 및 휠 조립체(58)에 투사되어 타이어(66)의 좌우측부 상의 조명 라인(64)(도 1 및 도 13 참조)으로 도시되는 대체로 평행하고 수평인 다수의 조명 이미지를 타이어 측벽 상에 형성하거나 생성하는 광의 평면들 또는 광 평면[62(62a 내지 62d, 도 12)]을 포함하고, 하나의 센서(52a)는 좌측부(66a)에 투사하고 다른 센서(52b)는 우측부(66b)에 투사한다(도 1 및 도 13). 도 12는 광 평면(62)이 발산적으로 투사되는 것을 도시한다. 다르게는, 광 평면은 평행한 방식으로 투사될 수도 있다. 제한된 개수만이 도시되었지만, 각 센서(52)는 타이어(66) 상에 대략 15개의 조명 라인(64)을 형성할 수도 있다. 이 후, 대략 10개 내지 12개의 조명 라인과 같은 조명 라인(64)의 일부 또는 모두의 반사된 이미지(도시 안됨)가 센서(52)에 의해 수용된다. 타이어(66) 상으로 투사된 다수의 조명 라인(64) 및 획득된 이미지에서의 이들 라인(64)의 위치는, 휠(58)의 3차원 공간 배향 또는 기하학적 구조가 센서(52) 시야각 및 시야 심도(field and depth of view)에 기초하여 센서(52)의 작업 영역 도처에서 계산되도록 허용한다.

센서 프로세서(68)(도 4)는 센서(52)의 시야각 내에서 센서(52)에 의해 수용되는 반사된 이미지를 분석하고 센서(52)의 보정(calibration)에 기초하여 휠 및 타이어 조립체(58) 배향을 표시하는 데이터를 유도하는데 사용된다. 일 실시예에서, 프로세서(68)는 각 조명 라인(64)을 나타내는 방정식을 유도하고, 이미지의 선택 지점을 3차원 공간 값에 연관시킨다. 3차원 공간 값으로 유도하기 위한 선택 지점들은 조명 라인의 고점으로 선택될 수도 있다. 타이어 측벽이 본래 불룩하게 되어 있어서, 조명 라인(64)이 커브를 형성하는데, 이러한 커브 라인의 고점은 조명 라인(64)의 길이를 따라 타이어 측벽의 물리적으로 고점을 나타내거나 그에 위치되도록 의도된다. 이 후, 프로세서(68)는 결정된 고점에 평면을 추가로 결정하거나 근사할(fit) 수도 있는데, 결정된 평면은 타이어 및 휠 조립체(58)의 토우 및 캠버 배향을 나타낸다.

다르게는, 프로세서(68)는 센서(52)의 시야각 내에서 각 조명 라인(64)을 따른 다수의 지점에 대한 3차원 공간 좌표를 결정할 수도 있고, 각 라인을 위한 3차원 공간 좌표에 기초하여 커브를 조명 라인(64)에 근사함으로써 각 조명 라인(64)에 대한 커브 방정식(curved line equation)을 유도할 수도 있다. 결정된 커브 방정식에 대해 접하는 평면은 타이어 및 휠 조립체(58)의 토우 및 캠버 배향을 나타내고 조명 라인(64)의 고점과 교차한다. 따라서, 프로세서(68)는 결정된 커브 방정식과 결정된 접평면의 교차에 기초하여 보이는(viewed) 조명 라인(64)의 고점의 3차원 공간 좌표를 또한 결정할 수도 있다.

이하에 기술되는 바와 같은 미리 기록된 보정 세트(pre-recorded calibration sets)는 3차원 좌표로의 커브 파라미터의 변경(transfer)을 수행하는데 사용될 수도 있다. 3차원 공간의 고점 좌표의 필연적으로 동심인 배향으로 인해, 결정된 고점은 휠에 장착된 타이어를 나타내는 3차원의 원을 형성한다. 이 후, 프로세서(68)는 조명 라인(64)의 3차원 고점에 의해 형성되는 결정된 원의 중심점의 결정에 기초하여 휠의 중심을 추가로 결정할 수도 있다. 이 후, 결정된 휠 중심점에 기초하여 휠 액슬의 기하학적 파라미터와 같은 추가 파라미터가 결정될 수도 있다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 휠 조립체(58)는 측정 중에 휠 조립체(58)를 회전시키도록 작동하는 롤러(69) 상에 위치 설정될 수도 있다. 다르게는, 그러나 휠 조립체(58)의 정적 상태 하에서 측정이 수행될 수도 있다.

다수의 광 평면(62)의 투사 및 수용은 휠 얼라인먼트 특성을 결정하는데 있어서 여러 이점을 제공하는데, 이는 더욱 정확하게 하고 센서(52)의 시야각 및 심도에 대하여 센서(52)의 가능한 작업 용량을 확대시키는 것을 포함한다. 예컨대, 좌우 타이어 영역(66a, 66b)에 걸친 다수의 조명 라인(64)의 투사는 보다 많은 개수의 측정 지점을 제공한다. 또한, 투사된 조명 라인(64)과 센서(52) 뷰(view) 사이에 형성된 각도는 단일 라인과 같은 보다 적은 라인을 투사하는 다른 방법보다 더 크게 유지될 수도 있고, 이에 따라 감도가 향상된다. 또한, 휠(58) 위치 설정은 센서(52)에 의해 보여지는 투사된 조명 라인(64) 각각에 대해 계산될 수 있어서, 이에 의해 반복성을 제공하고 그 결과 견고성과 노이즈 감소를 제공한다. 부가적으로, 휠(58)과 센서(52) 사이의 거리가 증가되는 경우에, 일부 조명 라인(64)은 시야각으로부터 사라지지만 다른 것들이 진입하여서, 이에 의해 더욱 큰 심도에 대해 기능성을 유지한다. 또한, 센서(52)로부터의 단일 이미지의 프로세싱은 캠버각을 계산하기에 충분한 정보를 추출할 수 있다. 또한, 비록 정확성이 낮기는 하지만, 단일 이미지는 휠 중심 위치 및 토우각을 추출하기 위한 정보를 또한 포함한다.

이제 도 4의 실시예를 참조하면, 각 센서(52)는 다중 라인 광 프로젝터 또는 소스 또는 제1 또는 상부 광 프로젝터(70)를 포함하는 것으로 도시된다. 각 센서는 광 프로젝터(70) 아래에 위치 설정된 기준 광 프로젝터 또는 소스 또는 제2 또는 하부 광 프로젝터(72)를 포함한다. 기준 광 프로젝터(72)는 기준 광 평면(도 9에서 도면부호 265로 도시됨)을 투사하여, 타이어(66) 상에 기준 조명 라인(74)을 생성한다(도 13). 이하에 더욱 상세히 기술된 바와 같이, 기준 광 프로젝터(72)는, 센서(52) 내에서의 반사된 조명 라인(64)의 위치 또는 배향을 포함하여 타이어(66)로부터 반사된 조명 라인(64)이 센서(52)에 의해 수용되는 것을 평가, 결정 또는 달성하는데 사용될 수도 있다. 예시된 실시예에서, 광 프로젝터(70) 및 기준 광 프로젝터(72)는 형상화된(shaped) 레이저 광을 투사할 수 있는 레이저이고, 광 프로젝터(70)는 다수의 광 평면을 투사하도록 구성되고 기준 광 프로젝터(72)는 단일 광 평면을 투사하도록 구성된다.

센서(52)는 이미지 캡처 장치 또는 광전 장치 또는 디지털 카메라 장치(76)와, 프로세서(68)를 더 포함한다. 카메라 장치(76)는, 조명 라인(64)의 반사된 이미지를 수용하여 프로세서(68)에 의한 분석을 위해 이미지를 픽셀로 변환시키기 위한 전하 결합 소자(CCD) 또는 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS) 센서를 포함하거나 구비할 수도 있다. 카메라 장치(76)는 1 메가픽셀의 해상도를 가질 수도 있지만, 필요에 따라 또는 요구에 따라 더 크거나 더 작을 수도 있다. 또한, 카메라 장치(76)는 광 프로젝터(70) 및 기준 광 프로젝터(72)에 의한 광 출력의 파장과 대략 동등한 파장을 갖는, 카메라(76) 내로 광이 지나가는 것을 허용하는 협대역 필터(narrow band filter)를 포함할 수도 있다. 프로세서(68)는 도 4에서 개별 부품 으로 도시되어 있지만, 카메라 장치(76)가 CPU에 의해 프로세싱 성능을 포함할 수도 있고/있거나, 센서(52)의 하우징(78)의 외부에 위치된 개별 프로세싱 시스템이 수학적 프로세싱을 수행하는데 이용될 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 광 프로젝터(70), 기준 광 프로젝터(72), 카메라 장치(76) 및 프로세서(68)는 하우징(78) 내에 장착된다. 도 4에서 이해되는 바와 같이, 광 프로젝터(70)는 창(80)을 통해 광 평면(62)을 투사하고, 기준 광 프로젝터(72)는 창(80)을 통해 투사한다. 조명 라인(64) 및 기준 조명 라인(74)의 이미지들은 창(84)을 통해 카메라(76)로 다시 반사된다. 이제 도 5 및 도 6을 참조하면, 광 프로젝터(70), 기준 광 프로젝터(72) 및 광전 장치(76)는 프레임(86)에 장착된 것으로 도시되어 있고, 이들은 하우징(78) 내에 장착되고, 이어서 플레이트, 브라켓(bracket), 센서(52)를 합체한 시스템의 일부 등에 장착될 수도 있다. 센서(52)는 휠 얼라인먼트 특성을 측정하기 위해 차량(60)을 위치시키고 시험하는데 사용되는 테스트 베드(90)에 장착될 수도 있다(도 17). 도 4의 실시예를 다시 참조하면, 카메라 장치(76)는 하우징(78)의 장축에 대해 하우징(78) 내에서 대체로 직각으로 장착되어, 사용 시에 카메라 장치(76)는 타이어 및 휠 조립체(58)를 향해 대체로 수직으로 지향된다.

도 4 내지 도 6으로부터 이해되는 바와 같이, 광 프로젝터(70)는 카메라 장치(76)의 시야 방향에 대해 예각으로 지향되도록 장착되는데, 각도(92)는 대략 30도이다. 유사하게, 기준 광 프로젝터(72)는 카메라 장치(76)에 대해 보다 작은 예각으로 장착되는데, 각도(94)는 대략 10도이다. 전술된 바와 같이, 광 프로젝 터(70)는 타이어 및 휠 조립체(58)에서 다수의 광 평면(62)을 투사하는 반면, 기준 광 프로젝터(72)는 단일 광 평면을 투사한다. 보다 큰 배향 각도로 인해, 몇몇 경우에는 센서(52)가 타이어 및 휠 조립체(58)에 비교적 근접하여 또는 비교적 멀리 위치될 때, 광 프로젝터(70)로부터의 투사된 모든 광 평면(62)이 카메라 장치(76)에 의해 보일 수 있는 것은 아니라는 것을 알 수 있다. 반대로, 각도(92)에 비해 더 작은 각도(94)로 인해, 기준 광 프로젝터(72)에 의해 타이어(66) 상으로 투사된 기준 조명 라인(74)은 타이어 및 휠 조립체(58)에 대해 센서(52)의 작업 위치 또는 거리에 걸쳐서 카메라 장치(76)에 의해 보일 수 있을 것이다.

센서들을 위한 다른 구성이 본 발명의 범위 내에서 적용될 수도 있다. 예컨대, 카메라 장치는 센서 하우징 및/또는 타이어 및 휠 조립체에 대해 상향 또는 하향으로 기울어질 수도 있다. 이러한 구성에서, 카메라는 카메라 쪽으로 이미지를 반사하도록 기울어지는 거울과 같은 반사기 또는 반사 장치를 통해 타이어 및 휠 조립체를 볼 수도 있다. 유사하게, 광 프로젝터 및/또는 기준 광 프로젝터는 이미지를 미러 상으로 투사하고, 이어서 이미지를 타이어 및 휠 조립체 상으로 투사하거나 반사시킨다.

이러한 대안의 센서의 일례가 도 7 내지 도 8C에서 센서(152)로서 도시된다. 센서(152)는 센서(52)와 대체로 동일한 구조를 갖는데, 센서(152)의 공통 또는 유사 부품 또는 요소는 센서(52)에 대해 도 4 내지 도 6에서 사용된 도면부호와 유사하지만 도 4 내지 도 6의 도면부호에 도면부호 "100"을 추가한 것으로 도시된다는 것이 이해될 수 있다. 센서(152)가 센서(52)와 유사하기 때문에, 유사한 도면부호 의 부품의 특정 구성 및 대체예가 모두 논의되지는 않는다는 것이 이해될 수 있다.

센서(152)는 광 프로젝터(170), 기준 광 프로젝터(172) 및 카메라 장치(176)를 포함한다. 광 프로젝터(170)는 광 프로젝터 반사기 또는 반사 장치(171)를 향해 그리고 이로부터 떨어져 대체로 수직으로 상향으로 이미지를 투사한다. 이어서, 이들 이미지는 하우징(178)의 창(180) 외부로 반사된다. 센서(52)의 기준 광 프로젝터(72)와 대체로 동일한 방식으로 지향되는 기준 광 프로젝터(172)는 창(184)의 외부로 투사한다. 카메라 장치(176)는 타이어 및 휠 조립체로부터 반사된 이미지를, 예시된 실시예에서 또한 거울인 카메라 반사기 또는 반사 장치(177) 상으로 그리고 그로부터 상향으로 수용하도록, 대체로 수직으로 하향으로 지향된다.

이제 도 9 및 도 10을 참조하면, 센서(52, 152)와 대체로 유사한 구조를 갖는 대안의 센서(252, 352)의 개략적인 도면이 도시되어 있다. 센서(252, 352)의 공통 또는 유사 부품 또는 요소는 센서(52, 152)에 대하여 도 4 내지 도 8B에 사용된 도면부호와 동일하지만 각각 일련의 도면부호 "200" 및 "300"을 사용한 도면부호로 도시된다. 센서(252, 352)가 센서(52, 152)와 유사하기 때문에, 유사한 도면부호의 부품의 특정 구성 및 대체예가 모두 논의되지는 않는다는 것이 이해될 수 있다.

도 9의 센서(252)는 다중 라인 광 프로젝터(270), 단일 라인 기준 광 프로젝터(272), 카메라 장치(276) 및 프로세서(도시 안됨)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 광 프로젝터(270) 및 기준 광 프로젝터(272)는 기준 광 프로젝터가 프로젝 터(270)에 대해 비스듬히 배향된 상태로, 대체로 하향으로 지향된다. 센서(252)는 광 프로젝터(270)로부터 투사된 광 평면(262)과 기준 광 프로젝터(272)로부터 타이어 및 휠 조립체를 향해 투사된 단일 기준 광 평면(265)을 안내하기 위한 반사 장치(271)를 더 포함한다. 도시된 바와 같이, 광 프로젝터(270)는 광 평면(262)을 발산적으로 투사하는데, 이 후 타이어 측벽 상에 다수의 평행한 조명 라인들을 형성한다. 유사하게, 기준 광 평면(265)은 타이어 측벽 상에 기준 조명 라인을 또한 형성한다.

제2 반사 장치(277)는 대체로 상향으로 지향된 카메라(276)에서, 프로젝터(270) 및 기준 프로젝터(272)에 의해 각각 생성된 조명 라인 및 기준 조명 라인의 타이어 및 휠 조립체로부터의 반사된 이미지를 안내한다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 카메라(276)는 조명 라인 및 기준 조명 라인의 타이어 및 휠 조립체로부터의 반사된 이미지를 수용할 수 있는 시야각(267)을 갖는다. 광 평면(262)의 투사에 대한 시야각(267)의 배향과, 다수의 조명 라인을 타이어 상에 형성하는 다수의 광 평면(262)의 존재는, 센서(252)가 작동할 수 있는 작업 영역 또는 용량을 향상시킨다. 도시된 바와 같이, 센서(252)는 작업 심도(working depth, 279)를 갖는데, 이 작업 심도(279)는 예시된 실시예에서 대략 250 내지 300 ㎜이고, 이 범위 내에서 조명 라인이 광 평면(262)에 의해 타이어 및 휠 조립체 상에 형성될 것이고 카메라(276)가 조명 라인을 볼 수 있을 것이다.

도 10의 센서(352)는 서로에 대해 비스듬히 배향된 한 쌍의 다중 라인 광 프로젝터(370a, 370b)를 포함하지만, 기준 광 프로젝터를 포함하지 않는다. 광 프로 젝터(370a)는 다수의 광 평면(262a)을 발산적으로 투사하고, 광 프로젝터(370b)는 다수의 광 평면(262b)을 발산적으로 투사하고, 광 평면(262a, 262b)은 반사기(371)에서 투사된다. 반사 장치(371)는 타이어 및 휠 조립체에서 광 평면(262a, 262b)을 다시 안내하는데, 광 평면(262a)은 일련의 평행한 조명 라인을 타이어 측벽 상에 형성하고 광 평면(262b)은 제2 일련의 평행한 조명 라인을 타이어 측벽 상에 형성한다. 갭 또는 스페이스(373)는 반사 장치(371) 및 서로에 대한 광 프로젝터들(370a, 370b)의 각도 배향에 의해 투사된 광 평면들(262a, 262b) 사이에 형성된다. 센서(352)는 투사된 광 평면(262a, 262b)에 의해 타이어 측벽 상에 형성되는 조명 라인의 타이어 및 휠 조립체로부터 반사된 이미지를 카메라 장치(376)로 안내하도록 제공되는 제2 반사 장치(377)와 함께, 카메라 장치(376) 및 프로세서(도시 안됨)를 또한 포함한다. 따라서, 카메라 장치(376)는 카메라 장치(376)가 반사된 이미지를 수용할 수 있는 시야각(367)을 갖는다. 이 후, 카메라 장치(376)에 의해 수용된 이미지는 예컨대 프로세서를 이용함으로써 타이어 측벽의 고점의 3차원 좌표 및 접평면을 결정하도록 프로세싱된다. 센서(252)와 유사하게, 센서(352)는 향상된 작업 심도(379)를 갖는데, 이 작업 심도(379)는 예시된 실시예에서 대략 250 내지 300 ㎜이고, 이 범위 내에서 조명 라인이 광 평면(362)에 의해 타이어 및 휠 조립체 상에 형성될 것이고 카메라(376)가 조명 라인을 볼 수 있을 것이다.

센서(52, 152, 252, 및/또는 352)는 캐나다 브리티쉬 컬럼비아주 델타에 소재하는 엘엠아이 테크놀로지스, 인크.(LMI Technologies, Inc.)에 의해 제공된 부품으로 구성되거나 그 부품을 포함할 수도 있다. 엘엠아이 테크놀로지스, 인크.에 의해 제공된 이러한 부품은 광 프로젝터, 기준 광 프로젝터, 카메라 장치 및 프로세서와, 이 카메라 장치에 의해 수용된 반사된 조명 라인의 이미지를 프로세싱하기 위한 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 엘엠아이 테크놀로지스, 인크.에 의해 개발되거나 보유되거나 허가되거나 사용되는 기술의 예는 미국특허 제5,811,827호, 제5,510,625호, 제5,362,970호 및 제5,164,579호에 개시된다.

도 9, 도 10 및 도 12는 제한된 개수의 광 평면의 투사를 도시하고, 도 1, 도 13 및 도 13A는 타이어 측벽 상에 제한된 개수의 조명 라인이 형성된 것을 도시한다. 센서(52, 152, 252, 및/또는 352)는 예컨대 20 내지 30개의 광 평면과 같은 다수의 광 평면을 각각 투사하도록 택일적으로 구성될 수도 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 실시예에서, 관련된 카메라 장치의 시야각은 타이어 측벽 상에 형성되는 얻어진 조명 라인 모두를 시각화할 수는 없다. 예컨대, 카메라 장치는 15개의 이러한 조명 라인을 단지 관찰할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 센서는 대략 15개의 광 평면을 투사하고, 대략 10개 내지 12개의 조명 라인을 본다. 이하에 기술된 바와 같이, 센서는 휠 토우 및 캠버를 나타내는 접평면을 결정하기 위해 조명 라인이 시야각 내에 있다는 것을 결정하는 것이 필요할 수도 있다.

도 1, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 광 프로젝터(70)로부터의 투사된 광 평면(62)에 의해, 타이어 측벽의 본래의 커브 또는 불룩함(bulge)과, 타이어(66) 상으로의 광 평면(62)의 비스듬한 투사로 인해, 타이어(66) 상에 만곡된 조명 라인(64)이 형성된다. 기준 광 프로젝터(72)로부터의 단일 투사된 광 평면은 기준 조명 라인(74)을 타이어(66) 상에 유사하게 생성하지만, 전술된 보다 작은 각 도로 생성한다. 비록 조명 라인(64) 및 기준 조명 라인(74)이 도 13에서 타이어(66) 상에 동시에 도시되어 있지만, 이하에 기술된 바와 같이 조명 라인(74)은 개별적으로 투사되고, 조명 라인(64)과 함께 투사되지 않는다. 타이어 측벽에 대해 직각에 근접한 배향으로 광 평면을 투사하는 구성에서, 얻어진 조명 라인의 곡률은 광 평면이 비스듬히 투사되는 경우에 비해 덜 나타난다. 그러나, 이러한 실시예에서의 타이어 측벽에 대한 카메라 장치의 각도 배향, 또는 비스듬한 카메라 장치의 시야각의 배향으로 인해, 조명 라인의 검출된 이미지는 타이어 측벽의 본래의 불룩함으로 인해 커브로 보여지게 된다. 또한, 발산적으로 투사된 광 평면에 의해, 도 9에 도시된 바와 같이 광 평면의 일부는 직각에 근접한 배향으로 투사되고, 광 평면의 일부는 하향으로 지향된 만곡된 조명 라인을 형성하고, 광 평면의 일부는 상향으로 지향된 만곡된 조명 라인을 형성한다. 또한, 도면 전체에 도시된 조명 라인의 곡률과 발산 각도는 측정(scale)되지 않는다는 것이 이해될 수 있다.

센서의 일반적인 작동은 센서(52)를 참조하여 설명될 것이다. 전술된 바와 같이, 타이어(66) 상의 조명 라인(64)의 반사된 이미지는 센서(52)에 의해 수용된다. 작동 시에, 카메라 장치(76)에 의해 포획된 이미지는 특정 조명 라인(64)에 속하는 이미지에서 픽셀을 검색하는 이미지 프로세싱 작업을 위해 프로세서(68)로 전송된다. 따라서, 프로세싱 그룹은 라인마다 픽셀을 분류한다. 특정 조명 라인(64)이 이미지에서 식별되는 방식은 이하에 보다 충분하게 설명된다. 조명 라인(64)의 만곡 형상은 최소 2차의 다항식으로 근사치가 구해진다. 일단 반사된 조명 라인(64)이 이미지에서 식별되었다면, 그의 파라미터는 타이어(66) 상에 위치된 만곡된 조명 라인(64) 상의 특정 지점 또는 선택 지점에 대한 3차원 공간 좌표를 계산하는데 사용된다. 예시된 실시예에서, 이 프로세싱은 센서(52)의 프로세서(68)에서 수행된다. 그러나, 이러한 프로세싱이 원격 중앙 컴퓨터 등과 같은 대체 시스템에서 행해질 수도 있다는 것이 이해될 수 있다. 또한 이하에 상세하게 기술된 바와 같이, 센서(52)에 대한 미리 기록된 보정 데이터 세트는 이미징된 커브 파라미터를, 타이어 상에 위치된 만곡된 조명 라인(64)의 3차원 공간 좌표 시스템으로 변경하는 것을 수행하도록 사용될 수도 있다.

도 13A를 참조하면, 선택 지점 또는 특정 지점의 결정된 3차원 공간 좌표는, 센서에 대한 미리 기록된 보정 데이터 세트와 비교하여 및/또는 삼각 측량(triangulation)에 의해, 타이어(66) 상에 투사된 조명 라인(64)의 고점(도 13A에서 예시 목적으로 도면부호 55로 표시됨)일 수도 있거나 이를 위치시키는데 사용될 수도 있다. 타이어 및 휠 조립체(58)의 캠버각 및 토우각은 이들 지점(55)을 통해 계산되는 최적 평면(57)으로부터, 공지된 기술에 의해 결정될 수 있다. 또한, 이 고점들(55)이 둥근/원형의 타이어 및 휠 조립체(58)의 중심점(61)을 중심으로 공간에서 동심인 원(59)을 형성하기 때문에, 휠의 중심의 3차원 공간 위치가 계산될 수도 있다. 더욱이, 차량(60) 주위의 타이어 및 휠 조립체(58) 각각에 대해 휠 중심(61)과 평면(57)을 결정함으로써, 차량 액슬의 위치 및 배향이 계산되거나 결정될 수 있고, 토우각 및 캠버각이 차량 중심선에 대해 기준 설정될 수도 있다.

평면(57)은 휠 중심 주위의 고점의 비선형 동심의 배향에 기초하여 조명 라인(64)을 투사하고 타이어(66)의 단 하나의 측부 상의 조명 라인(64)의 반사된 이 미지를 수용하도록 작동하는 단일 센서(52)에 의해 생성된 선택된 고점(55)을 통해 계산될 수도 있다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이 타이어(66)의 어느 측부에든지 대칭으로 위치된 2개의 센서(52a, 52b)를 사용하는 것은, 양쪽의 센서(52)의 출력이 휠 중심 위치뿐만 아니라 토우각(54) 계산을 개량(refine)하도록 조합되는 토우각 측정의 정확도를 향상시키게 된다. 또한, 센서(52, 152, 252, 353)와 같은 단일 센서는 광 평면을 휠 주위의 타이어의 양 측부 상으로 동시에 투사하도록 배향될 수도 있다. 예컨대, 이러한 실시예에서의 센서 프로세서 또는 중앙 집중식 컴퓨터 시스템은, 카메라 장치 내의 픽셀의 그룹을 휠 주위의 특정 타이어 측벽 영역에 관련시킴으로써(associating), 조명 라인이 반사되는 타이어 측부에 기초하여 반사된 조명 라인을 구별한다. 월데커(Waldecker) 등에 의해 출원되고 발명의 명칭이 차량 휠 얼라인먼트 장치 및 방법(VEHICLE WHEEL ALIGNMENT APPARATUS AND METHOD)인 미국특허 제4,745,469호는 타이어 측벽 상으로 투사된 윤곽 라인에 기초하여 3차원 공간 좌표를 유도하는 방법을 개시한다.

다르게는, 센서 프로세서(68)는, 센서에 대한 미리 기록된 보정 데이터 세트와 비교하여 및/또는 삼각 측량에 의해, 관련된 카메라 장치(76)에 의해 수용된 조명 라인(64)의 반사된 이미지로부터 각 조명 라인(64)을 따른 다수의 추가 지점의 3차원 공간 좌표를 부가적으로 결정할 수도 있다. 예컨대, 조명 라인(64) 상의 고점(55)을 결정하는 것 이외에, 프로세서(68)는 카메라(76)에서의 픽셀에 기초하여 전체 조명 라인(64)을 따른 3차원 공간 지점, 또는 고점(55)의 양 측부의 3차원 공간 지점을 결정할 수도 있다. 이 후, 3차원으로 각 커브를 나타내는 개별의 방정 식은 각 라인(64)을 위한 다수의 3차원 공간 좌표를 이용하여 타이어(66) 상의 각 조명 라인(64)에 커브를 근사함으로써 유도될 수도 있다. 이들 커브에 접하는 결정된 평면(57)은 휠 토우 및 캠버를 나타낸다. 계산된 3차원 커브 방정식과 결정된 평면(57)의 교차점은 또한 프로세서에 의해 결정되는데, 교차점은 조명 라인(64)의 고점(55)을 나타낸다. 앞서 설명한 바와 같이, 고점(55)은 공지된 기술을 사용하여 차량 중심선 주위에 포함하는 부가 액슬 기하학적 구조를 계산하기 위해 휠 중심점(61)을 결정하는데 사용될 수도 있다.

다수의 3차원 공간 좌표가 조명 라인(64)을 따라 얻어지는 특정 일 실시예의 작동이 도 13A 및 도 13B를 참조하여 논의될 것이다. 타이어 및 휠 조립체(58)가 회전하고 있을 때, 카메라 장치(76)는 카메라 시야각(도 9에서 도면부호 267) 내에서 반사된 조명 라인(64)의 스냅샷(snapshot) 또는 프레임 이미지를 획득한다. 각 프레임에 있어서, 각각의 이미징된 조명 라인(64)을 따른 타이어(66) 상의 다수의 지점의 3차원 좌표이 결정되고, 각 라인에 대한 3차원의 최적 커브 방정식이 유도된다. 그 결과, 각 프레임 이미지에 있어서, 3차원 커브 방정식은 기준 평면(도 13B에서 PO)과 우선 비교되는데, 여기서 기준 평면(PO)은 도 11에서 평면(Y=0)을 나타낼 수도 있다. 각 커브 방정식은 평면(PO)에 가장 가까운 지점(PTi)을 위해 검색된다. 각 커브 방정식에 대한 지점(PTi)을 결정할 때, 새로운 평면(Pi)이 지점(PTi)에 최적 평면으로서 유도된다. 그 결과, 커브 방정식은 평면(Pi)에 가장 가까운 각 커브 방정식에 대한 지점(PTi+1)을 위해 다시 검색된다. 다시, 새로운 평면(Pi+1)은 지점(PTi+1)에 최적 평면으로서 유도된다. 이는 각 프레임에 대해 예컨대 3번 또는 4번의 반복을 위해 반복적으로 반복되어, 평면(57)에 이른다. 대응하여, 최종 지점(PTi+y)은 조명 라인(64)의 고점(55)을 나타내는데, 여기서 y는 반복 횟수이다. 각 프레임 이미지를 위해 결정된 평면(57)은 평균의 접평면 값에 도달하도록 함께 평균될 수도 있다.

명백하게는, 도 13B의 작동 시에, 조명 라인(64)을 따라 위치된 타이어(66) 상의 지점의 결정된 3차원 공간 값은 프레임 이미지로부터 프레임 이미지로 프로세서(68) 메모리 내에 보유되지 않고, 또한 조명 라인(64)을 나타내는 유도된 최적 커브 방정식도 이에 보유되지 않는다. 또한, 센서 프로세서(68)는 중앙 컴퓨터와 같은 개별 프로세서에 의해 대응하는 3차원 커브 방정식의 후속 결정을 위해 이미징된 조명 라인(64)에 대응하는 다수의 3차원 공간 좌표를 출력할 수도 있다. 다르게는, 센서 프로세서(68) 자체는 각각의 이미징된 조명 라인(64)과 관련된 다수의 3차원 공간 좌표에 대응하는 3차원 커브 방정식을 결정할 수도 있다.

전술된 바와 같이, 타이어 및 휠 조립체(58)에 대한 센서(52)의 위치에 따라서, 타이어(66) 상으로 투사되는 일정 조명 라인(64)만이 광 프로젝터(70)의 투사각(92)으로 인해 카메라 장치(76)를 향해 반사되어 카메라 장치(76)에 의해 수용될 것이다. 이는 타이어(66) 상의 조명 라인(64)의 선택 지점의 공간 위치의 결정에 영향을 줄 것이기 때문에, 조명 라인(64)의 어느 것이 카메라 장치(76)에 의해 이미징되는지를 결정할 필요가 있다. 예컨대, 광 프로젝터(70)가 20개의 조명 라인을 타이어(66) 상으로 투사하는 경우에, 센서(52)와 타이어(66) 사이의 거리는 카메라 장치(76)에 의해 10개의 제1 조명 라인(64)이 이미징되는지 또는 20개의 제2 조명 라인(64)이 이미징되는지에 따라 상이하다는 것을 알 수 있다.

또한, 비교적 가까운 그룹핑(grouping) 또는 타이어(66) 상의 조명 라인(64)들 사이의 거리로 인해, 반사된 이미지로부터 카메라 장치(76)에 의해 생성된 픽셀화된(pixilated) 이미지는, 타이어(66) 상의 수직으로 높은 조명 라인(64)과 관련된 픽셀이 수직으로 하부의 조명 라인(64)에 속하는 픽셀보다 하부의 위치 또는 배향에서 카메라 장치(76)에 의해 생성된 픽셀화된 이미지 내에서 이미징되는 경우를 창출하고 경험할 수도 있다.

따라서, 초기 문제로서, 어느 조명 라인(64)이 카메라 장치(76)에 의해 반사되어 수용되는지를 결정하거나 식별할 필요가 있고 개별 조명 라인(64)의 수용된 이미지와 관련되거나 이 수용된 이미지에 속하는 픽셀의 그룹을 식별할 필요가 있다. 분별된(discreet) 위치에 단일 라인을 채용한 비접촉 센서 시스템은 단일 라인만이 보여지게 하려는 과제를 완수하지 않는다. 유사하게, 대상물 상에 충분히 분리되는 2개의 라인을 투사하는 센서 시스템은 분리에 기초하여 픽셀 그룹핑의 명확한 형성으로 인한 과제를 완수하지 않는다.

다중 라인 광 프로젝터(70) 및 단일 라인 기준 광 프로젝터(74)를 채용한 도 4 내지 도 6의 실시예에서, 기준 광 프로젝터(72) 및 기준 조명 라인(74)을 사용한 2단계 공정은 어느 조명 라인(64)이 이미징되는지를 결정하는 것을 달성하고 이에 의해 어느 픽셀이 조명 라인(64)의 다양한 반사된 이미지 각각과 관련되거나 그에 속하는지를 분석(resolve)하는데 사용된다. 전술된 바와 같이, 기준 광 프로젝터(72)와 카메라 장치(76) 사이의 각도(94)는, 기준 조명 라인(74)이 센서(52)의 전체 작업 거리, 위치 또는 용량에 걸쳐 카메라 장치(76)에 의해 이미징될 수 있도록 충분히 좁다.

초기에, 기준 광 프로젝터(72)는 기준 조명 라인(74)이 타이어(66) 상에 생성되도록 활성화된다. 기준 조명 라인(74)의 반사된 이미지는 카메라 장치(76)에 의해 수용되고, 프로세서(68)는 타이어(66) 상의 기준 조명 라인(74)과 센서(52) 사이의 거리의 초기 제1 거리 평가를 수행한다. 제1 거리 평가는 특정 X, Z 위치(기준 X, Y, Z 좌표 시스템에 관한 도 11을 참조)에서 삼각 측량 계산에 기초하여 수행된다. 다음으로, 광 프로젝터(70)는 조명 라인(64)이 타이어(66) 상에 생성되고 반사된 이미지가 카메라 장치(76)에 의해 수용되도록 활성화된다. 그 후, 더욱 정확한 거리 측정은 입력값으로서 제1 거리 평가 값을 사용하여 프로세서(68)에 의해 수행되어, 이에 의해 어느 조명 라인(64)이 카메라 장치(76)를 향해 반사되고 카메라 장치(76)에 의해 수용되는지의 결정이 이루어진다. 예컨대, 이하에 기술된 예시적인 방식과 같이 초기 보정에 기초하여, 각 조명 라인(64)과 기준 조명 라인(74) 사이의 관계는 센서(52)로부터 물체의 거리로 알려질 수도 있다. 따라서, 카메라 장치(76)에 의해 수용되는 반사된 이미지에 기초하여, 모든 가능한 조명 라인(64) 중 어느 조명 라인이 기준 조명 라인(74)에 가장 가까운 특정 조명 라인(64)인지를 프로세서(68)에 의해 결정할 수도 있다. 후보 조명 라인(64) 각각에 있어서, 얻어진 측정된 거리는 상응될 것이고, 거리 평가에 가장 가까운 조명 라인(64) 거리는 조명 라인(64) 개수가 결정될 수도 있도록 하는 선택된 후보 해결책이다. 그 결과, 남아있는 조명 라인(64)의 라인 개수는 증가 또는 감소 상 태(order)로 용이하게 결정된다.

예시된 실시예에서, 광 평면(62)은 타이어(66) 상에 대체로 균일한 조명 라인(64)을 형성하도록 투사된다. 다른 실시예에서, 조명 라인은 기준 광 프로젝터 및 기준 조명 라인을 사용하지 않으면서 카메라 장치를 향해 반사되어 카메라 장치에 의해 수용되는 특정 조명 라인의 식별을 가능하게 하도록 투사될 수 있다. 예컨대, 조명 라인은 타이어 상의 중앙 조명 라인이 없어지도록 중간 광 평면을 생략하여 투사될 수도 있거나, 또는 남아있는 조명 라인보다 서로에 대해 더 근접하여 있는 2개의 조명 라인이 생성될 수도 있거나, 또는 남아있는 조명 라인 등 보다 더 두꺼운 조명 라인이 생성될 수도 있다. 이러한 방식으로, 프로세서는 기준으로서 조명 라인의 균일성 또는 불규칙성을 사용하여 카메라 장치를 향해 반사되어 카메라 장치에 의해 수용되는 다양한 조명 라인의 위치 및 식별을 용이하게 인식한다(discern). 이 실시예에서 기준 광 프로젝터가 요구되지 않을 수도 있다는 것이 이해될 수 있다.

도 10의 센서(352)에서, 다중 라인 광 프로젝터(370a)로부터의 광 평면(362a)과 다중 광 프로젝터(370b)로부터의 광 평면(362b) 사이의 갭(373)은, 타이어 측벽으로부터 반사되는 다양한 조명 라인의 위치 및 식별을 인식하기 위해 센서(352) 내에서 프로세서에 의해 사용될 수도 있다.

어느 조명 라인(64)이 카메라 장치(76)를 향해 반사되어 카메라 장치(76)에 의해 이미징되는지를 결정할 때, 다양한 반사된 조명 라인(64)의 이미지는 당해 분야에서 공지된 기술을 사용하여 각각의 반사된 이미지에 속하는 픽셀을 분류하도 록(classify) 스캔된다(scanned). 필터링 및 노이즈 감소를 위한 조절 시에, 획득된 이미지는 픽셀 대 픽셀로(pixel by pixel) 스캔되어서, 각 픽셀은 그의 조명 레벨 및 그의 인접 픽셀에 기초하여, 특정 조명 라인(64)에 속하거나 그에 관련되거나 다르게는 기준 라인과 관련되지 않은 것으로 분류되거나 그룹화될 수도 있다. 이 분류 절차는 이하에 기술된 보정 동안뿐만 아니라 측정 동안에도 각 이미지에 대해 수행된다.

보정( calibration )

이제 도 14 내지 도 17을 참조하면, 이하에 타이어(66) 상의 조명 라인(64)의 고점 또는 선택 지점의 실제 3차원 공간 배향을 결정하는데 사용될 수도 있는 센서(52)의 보정을 위한 하나의 가능한 방법에 대해 설명될 것이다(좌표 X, Y, Z 기준 시스템에 대한 도 11을 참조). 도 17A에 도시된 바와 같이, 수평 및 수직 홈들 또는 라인의 그리드(98)를 갖는 수직으로 지향된 보정 블록(96)이 센서(52)에 대한 시야(viewing) 관계로 테스트 베드(90) 상에 위치 설정된다. 보정 블록(96)은 센서(52)에 의해 투사되는 모든 조명 라인(64)이 센서(52)의 완전한 시야각을 통해 보정 블록(96) 상으로 투사되도록 치수 결정된다.

보정 동안에, 보정 블록(96)은 정확하게 공지된 단계로 음의 Y 방향으로 센서(52)로부터 멀리 점진적으로 이동된다. 단계들을 통한 각각의 공지된 Y 위치에서, 도 14에 일반적으로 도시된 바와 같이 이미지가 맵핑될(mapping) 수 있도록 (도 17B에 도시된 바와 같은) 보정 블록(96) 상으로 투사되는 조명 라인(64)으로 이미지가 얻어진다. 각각의 공지된 Y 위치에 있어서, 프로세서(68)는 보정 블 록(96)으로부터 반사된 이미지에서 식별되고 카메라 장치(76)에 의해 수용되는 조명 라인(64) 각각을 통해 커브를 근사하는 방정식을 결정한다. 따라서, 근사된 커브 방정식은 X 이미지 좌표의 함수로서 Z 이미지 좌표를 설명한다. 따라서, 센서(52)에 대한 Y 보정 데이터는 모든 보정된 Y 위치 상의 각 조명 라인에 대해 근사된 XZ 커브의 다항식 계수로 구성된다. 이에 의해, 측정 중에, 센서(52)는 반사된 조명 라인(64)의 카메라 장치(76)에 의해 결정된 이미징된 좌표의 함수로서 3차원 공간 Y 좌표를 계산할 수 있다.

X 및 Z 3차원 공간 좌표의 계산은 X-Z 방향으로 보정에 의해 달성될 수도 있다. 이러한 보정은 예컨대 보정 블록(96)의 그리드(98)를 사용하여 수행될 수도 있다. 전술된 바와 같이, 그리드(98)는 다수의 수직 및 수평 라인 또는 홈을 포함하고, 그리드(98)는 홈들 사이의 공지된 간격을 갖는다. 향상된 콘트라스트를 위해 광 프로젝터(70) 및 기준 광 프로젝터(72)를 비활성화하고 그리드 상으로 외부 광을 비춤으로써 보정이 수행될 수도 있다. 이 후, 카메라 장치(76)는 다수의 공지된 Y 위치에서 그리드(98)의 이미지를 기록하는데 사용된다. 이 후, 프로세서(68)는 이미지에서 그리드(98)의 라인과 그의 XZ 좌표를 식별한다. 따라서, 카메라 장치(76)에 의한 이미징된 라인의 X 및 Z 이미지 거리와, 그리드(98) 상의 라인의 실제 공지된 실제 거리 또는 간격 간의 일치(correspondence)가 여러 공지된 Y 위치에 걸쳐 보정된다.

도 14 내지 도 17을 참조하면, 도 14는 다양한 보정 위치들에 걸쳐 각각의 반사된 조명 라인(64)에 대해 다수의 보정 커브를 도시한다. 도 15는 특정 조명 라인(64)에 대응하는 보정 커브와 X1 평면의 교차점을 도시하고, 다항식 커브가 이들 교차점을 통해 근사된다. 도 16은 이하에 기술된 바와 같이 기준 조명 라인(74)을 통해 달성되는 실제 평면의 결정 이전에 타이어 및 휠 조립체(58)의 다수의 잠재적 평면을 도시한다. 도 16에 도시된 일련의 점선(100) 각각은 연속적인 조명 라인(64)의 측정 지점을 통과하는 가능한 평면을 나타낸다. 그러나, 실제 평면을 얻기 위해 결정이 수행되어야만 하도록 하는 단 하나의 평면만이 타이어 및 휠 조립체(58)의 실제 평면이다.

이에 따라, Y 방향 및 X-Z 방향 양자 모두의 상기 방식의 보정은 센서(52)가 3차원 공간 절대 XYZ 좌표 값을 출력하게 한다. 이 좌표 시스템은 보정 블록(96)의 위치 설정을 위해 사용되는 변환표(translation table)(Y)에 의해 그리고 그리드(98)(X-Z)에 의해 제공된다. 이 후, 결정된 센서 XYZ 공간 좌표 시스템은 예컨대 마스터 지그(master jig)의 사용에 의해 차량 좌표 시스템으로 변환되거나 변경될 수도 있다. 마스터 지그에 대한 특정 측정과 이들 측정에 기초한 계산은 센서 좌표 시스템(XYZ)으로부터 차량 좌표 시스템으로 데이터의 변환 또는 변경을 허용한다.

대안의 보정 블록 및 수학적 또는 컴퓨터 접근법을 사용하는 것을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 대안의 보정 절차가 본 발명의 범위 내에서 채용될 수도 있다는 것이 이해될 수 있다.

측정 알고리즘

센서(52)의 작동 중에 3차원 타이어 및 휠 조립체(58) 배향을 결정하는데 사 용될 수 있는 하나의 가능한 측정 알고리즘의 더욱 상세한 설명이 이하에 제공될 것이다. 그러나, 대안의 접근법 또는 알고리즘이 본 발명의 범위 내에서 채용될 수도 있다는 것을 알 수 있다.

측정 공정 동안에, 일단 카메라 장치(76)에서 반사되어 수용된 조명 라인(64)이 식별되고 다항 근사(polynominal fit)에 의해 파라미터화된다면, 커브에 속하는 임의의 지점은 3차원 공간 절대 (XYZ) 좌표로 특징될 수도 있다. 예컨대, 지점(X1, Z1)을 고려하기로 한다. 단일 투사된 광 평면(62)에 속하는 근사된 XZ 커브 각각에 있어서, 그리고 보정된 Y 평면 각각에 있어서, 대응하는 Z 이미지 좌표는 X1으로 계산될 수도 있다. 이는 모든 보정된 Y 위치에 대해 수행되고, 일련의 YZ 좌표(X=X1)가 얻어진다. 이들 지점을 통과하여 2차 또는 3차인 커브 근사(curve fitting)가 행해지고, YZ 다항식 커브 방정식이 생성된다. 이 후, Z=Z1 평면과 이 커브의 교차점이 계산될 수 있는데, 이는 실제 Y 좌표가 공지되는 X=X1 및 Z=Z1인 지점을 제공하며, 이는 Y 방향으로 센서(52)까지의 거리이다. 이 지점은 광 프로젝터(70)에 의해 투사되는 각 광 평면(62)에 대해, 그리고 이에 대응하여, 대응하는 Y 보정 이미지를 갖는 각 조명 라인(64)에 대해 계산된다. 그 결과물은 후보 X1Y_iZ1 지점의 세트이다. 특정 조명 라인(64) 및 이들 지점이 속하는 대응하는 광 평면(62)의 결정은 올바른 측정 좌표의 정확한 결정을 가능하게 한다.

기준 광 프로젝터(70) 및 기준 조명 라인(74)을 다시 보면, 기준 조명 라인(74)을 통해 수행되는 전술된 거리 평가는 사실상 또는 실제 측정 지점의 결정을 가능하게 한다. 소정의 후보 지점에 대한 올바른 Y 좌표를 결정할 때, 반사되는 조명 라인(64)이 결정될 수도 있다. 그 지점에 있어서, 실제 XZ 좌표는 XZ 보정에 기초하여 계산된다. 이 후, 이미지를 측정하는 카메라 장치(76)에서의 다른 라인에 있어서, 특정 조명 라인(64) 개수 및 이에 따른 투사된 광 평면(62)이 공지된다. 지점(X1, Z1)을 획득하고 X1Y1Z1 3차원 공간 좌표를 계산하는 공정은 반복될 수도 있고, 그것이 속하는 투사된 광 평면(62)은 단 1개의 최종 후보 측정 지점만이 존재하는 것으로 알려진다.

제1 평가 측정의 카메라 장치(76) 이미지에서 보여지는 반사되어 수용된 기준 조명 라인(74)에 가장 가까운 반사되어 수용된 조명 라인(64)의 고점에 대해서, 고점에 대한 거리 평가는 이미지당 1번씩만 행해진다. 일단 이것이 투사된 광 평면(62) 및 그 지점이 시작되는 조명 라인(64)으로부터 결정된다면, 반사되어 수용된 위와 아래의 조명 라인(64)은 순차적인 이전 및 이후 광 평면(62)의 조명 라인(64) 투사에 의한 것이라는 것을 알 수 있다. 이 방식으로, 카메라 장치(76) 이미지에서의 반사되어 수용된 조명 라인(64) 각각의 고점은, 타이어(66) 상의 조명 라인(64)의 이들 지점의 3차원 공간 좌표가 계산될 수 있도록, 계산되고 식별될 수도 있다. 대응하여, 결정된 3차원 공간 고점 좌표는 이를 통과하는 최적 평면을 계산하는 것을 허용하는데, 차량 좌표 시스템에서의 이 평면의 각도는 캠버각(56) 및 토우각(54)을 직접적으로 달성한다.

카메라 장치(76)에 의해 이미징된 조명 라인(64)의 소정의 2차원 이미지에 대한 위치된 고점은 반드시 소정의 조명 라인(64)에서 타이어(66)의 물리적 고점인 것은 아닐 수도 있는 한편, 오히려 카메라 장치(76)에 가깝게 위치 설정된 타이어(66)의 지점일 수도 있다는 것이 이해될 수 있다. 예컨대, 만약 타이어 및 휠 조립체(58)가 일반적으로 토우각이 없도록 센서(52)에 대해 실질적으로 직각이라면, 위치된 고점은 타이어(66)의 물리적 고점일 것이다. 그러나, 이는 0이 아닌 토우 값이 존재하는 경우가 아닐 것이다. 따라서, 2차원 이미지 커브는 초기 평가된 토우값 이상으로 회전될 수도 있고 조명 라인(64)의 얻어진 새로운 고점이 다시 계산되어, 새로운 토우 값이 달성된다. 이 공정의 다수의 반복 후에, 안정된 토우 값이 생성될 것이고, 이 값은 실제 토우 값으로 고려될 수도 있다.

카메라 장치(76)에 의해 이미징된 조명 라인(64)의 소정의 2차원 이미지를 위한 위치된 고점과 소정의 조명 라인(64)에서의 타이어(66)의 물리적 고점 간의 불일치를 보정하는 다른 방법은, 조명 라인(64)에 속하는 다수의 선택 지점의 3차원 공간 좌표를 계산하여 3차원 커브 방정식을 생성하는 것이다. 이 후, 타이어(66)의 고점을 통과하는 평면을 직접적으로 나타내는 3차원 커브 방정식에 대한 접평면은 계산될 수도 있고 캠버각(56) 및 토우각(54)을 직접적으로 산출할 수도 있다.

상기에는 카메라 장치(76)에 의해 이미징된 조명 라인(64)의 소정의 2차원 이미지를 위한 위치된 고점과 소정의 조명 라인(64)에서의 타이어(66)의 물리적 고점 간의 불일치를 보정하기 위한 2개의 대안적인 기술을 제공한다. 제1 접근법에서, 이미징된 조명 라인(64) 고점은 2차원 좌표에서 결정되고, 3차원으로 변환되고, 평면이 3차원 좌표를 통해 근사되어 계산된다. 제2 접근법에서, 이미징된 조 명 라인(64) 커브는 초기에 3차원 좌표로 변환되고, 이를 통과하는 접평면이 직접적으로 계산된다. 제2 접근법은 토우 평가 및 커브 회전의 반복 공정을 필요로 하지 않아서, 이에 의해 최종 토우 값 및 캠버 값을 결정하기 이전에, 초기 또는 평가된 토우가 계산되지 않는다. 이러한 보정이 적용 또는 특정된 측정 파라미터에 따라 반드시 요구되는 것이 아닐 수도 있는 것이 이해될 수 있다.

도 1은 타이어 및 휠 조립체(58)의 좌측부(66a) 및 우측부(66b) 주위에 대체로 대칭으로 위치 설정된 센서(52a, 52b)의 사용을 도시한다. 그러나, 센서를 사용하는 대안의 측정 장치 구성이 본 발명의 범위 내에서 의도된 바와 같이 채용되고 작용할 수도 있다는 것이 이해될 수 있다. 예컨대, 대안의 구성은 조명 라인을 투사하고 전체 타이어 및 휠 조립체에서 반사된 이미지를 수용하는 단일의 센서를 채용할 수도 있다. 이러한 센서는 보다 넓은 영역에 걸쳐 광 평면을 분포시키는(spread) 대안의 광학 장치와, 보다 크거나 넓은 시야각을 갖는 대안의 카메라 장치를 포함할 수도 있다. 이 구성에서, 반사된 이미지는 분할되거나 분리될 수도 있는데, 타이어의 일 부분 또는 측부로부터 반사된 이미지는 타이어의 또 다른 부분으로부터 반사된 이미지로부터 분리되어 처리되고, 반사된 조명 라인의 분리되어 수용되고 처리된 부분에 전술된 알고리즘이 적용된다.

광 프로젝터로서의 레이저의 경우에서, 레이저 광이 보다 큰 영역에 걸쳐 분포되기 때문에, 레이저 라인의 동일한 광 강도를 얻도록 동일한 레이저 출력으로 보다 적은 조명 라인이 투사될 수도 있는바, 즉 라인들이 더 길면서 보다 많은 개수의 짧은 라인에 필적되는 강도를 갖도록 요구되는 경우에 동일한 파워 하에서 보 다 적은 라인이 투사될 수도 있다. 따라서, 이러한 접근법의 정확성은 보다 적은 라인과 낮은 이미지 해상도로 인해 감소될 수도 있다. 그러나, 이 접근법은 가능적으로 저비용인 측정 장치를 고려할 때 낮은 정확성이 받아들여질 수 있는 적용례에서 바람직할 수도 있다.

또 다른 측정 장치 구성은, 조명 라인을 투사하여 일반적으로 12시 배향과 같은 타이어의 상부로부터의 반사된 이미지를 수용하도록 배향되는 제3 센서를 채용하는 것이다. 이러한 제3 센서는 조명 라인 또는 라인들이 타이어 상에 대체로 수직으로 배열되도록 도 1에 도시된 센서(52a, 52b)에 대해 수직으로 위치 설정되거나 배열될 수도 있다. 이는 측정 지점의 개수를 증가시키고 Z 방향으로의 분리에 의한 최저 측정 지점과 최고 측정 지점 사이의 분리 거리를 증가시켜서, 이에 의해 각도 분해능(angular resolution)을 향상시키고 캠버각이 더욱 정확하게 측정될 수 있게 한다.

또한, 센서는 열적 드리프트(thermal drift), 응력 완화의 결과로서 발생하는 드리프트, 파장 드리프트 등과 같은 드리프트를 위한 내부 보정을 채용할 수도 있다. 주변 온도가 변하고 센서 부품이 열을 생성함에 따라 열적 드리프트가 발생될 수도 있다. 이 열적 불안정은 광 프로젝터, 기준 광 프로젝터 및/또는 카메라 장치에 영향을 미칠 수도 있고 측정 정확도에 악영향을 미칠 수도 있다. 열적 드리프트 보정에 대한 하나의 접근법은, 소정 범위에 있는 센서의 온도의 영향이 결정되도록 센서(52, 152, 252 및/또는 352)와 같은 센서들을 다수의 다양한 온도에 걸쳐 보정하는 것이다. 이 후, 센서 온도는 휠 얼라인먼트를 결정할 때 센서의 정 상 작동 중에 모니터링될 수도 있고, 온도 기반 보정 데이터는 온도 보상 얼라인먼트 값(temperature compensated alignment values)에서 유도하도록 보간법(interpolation)을 통해 적용된다.

열적 드리프트 보정에 대한 또 다른 접근법은 조명 라인 광 패턴의 불변성을 식별함으로써 달성될 수도 있다. 이들은 일정한 온도로 인해 센서가 작동하고 있을 때 대상물과 관계없이 이미지가 변하지 않는 파라미터이다. 예컨대, 수평 다중 라인 패턴을 포함하는 조명 라인 대신에, 수평 및 수직 라인의 대안의 다중 라인 패턴이 사용될 수 있는데, 이들 라인의 교차점은 시스템에서 불변성을 갖는다. 정렬된 시스템에서, 이들 불변성은 반사된 이미지 내의 수직 라인 상에서 이동되는 것으로 기대된다. 수학적 평가는 열적 드리프트와 같은 드리프트를 통해 이들 교차점의 불안정성 이동을 모델링하도록 사용될 수도 있고, 이 경우에 불안정성을 야기시키는 온도 변화의 평가를 허용한다. 이어서, 이는 측정 장치에서 열적 드리프트에 대한 보정을 가능하게 한다.

대안의 보정 접근법은, 조명 라인들 중 하나 이상의 조명 라인으로부터 반사된 2차원 조명 라인 패턴의 일부를 편향시키고 카메라 장치의 예비 CCD 요소 상의 편향된 일부의 이미지를 포획하는 것일 수도 있다. 이는 반사된 조명 라인을 카메라 장치로 직접적으로 반사시켜서 편향시키기 위해 거울 및 렌즈의 광학 시스템을 통해 달성될 수도 있다. 이 광학 시스템이 고의로 고정되기 때문에, 카메라 장치의 CCD 상의 편향된 조명 라인의 어떠한 드리프트도 광 프로젝터의 열적 드리프트와 같은 드리프트의 원인이 될 수 있다. 보정된 위치와 관련하여 반사된 조명 라 인의 편향된 일부의 평가는, 센서의 드리프트가 측정 공정 동안에 동적으로 보상될 수도 있도록 비교된다.

전술된 것으로부터의 센서의 대안의 구성 및 구조가 본 발명의 범위 내에서 의도된 바와 같이 채용되고 작용될 수도 있다는 것이 이해될 수 있다. 예컨대, 센서는 광 프로젝터 및/또는 기준 광 프로젝터가 타이어 및 휠 조립체에 대해 대체로 직각으로 배향되고 카메라 장치가 기울어지도록 구성될 수도 있다. 또한, 광 프로젝터 및/또는 기준 광 프로젝터는 카메라 장치에 대해 상향으로 투사하도록 배향될 수도 있다. 또한, 기준 광 프로젝터는 1개보다 많은 광 평면 또는 다르게 형상화된 광을 투사할 수도 있고/있거나, 광 프로젝터는 도시된 광 평면에 대해 다르게 형상화된 광을 투사할 수도 있다.

또한, 전술된 바와 같이, 센서(52)는 도시된 실시예에서 조명 라인(64)으로서 나타나는 조명 이미지를 형성하는 광 평면(62)인 광 빔을 투사한다. 그러나, 다르게는, 다른 유형 또는 형태의 조명 이미지를 생성하기 위해, 다른 형태의 광 빔이 투사될 수도 있다. 예컨대, 도트(dot) 또는 스폿(spot)을 생성하는 광선(ray)으로서 형성되는 광 빔이 투사될 수도 있거나, 원형, 정사각형, 십자가형, 타원형 등과 같은 기하학적 형상을 나타내는 광 빔이 투사될 수도 있다.

부가적으로, 전술된 측정 시스템(50)에서, 각 센서(52)는 개별 프로세서(68)를 포함하는 것으로 나타나 있더라도, 프로세서가 다르게 배열될 수도 있다는 것이 이해될 수 있다. 예컨대, 중앙 처리 시스템에서와 같이 센서의 내부에 또는 외부에 위치되는 단일 프로세서가 채용될 수 있다. 또한, 측정 시스템은 2개의 광 프 로젝터와 단일 카메라 장치, 또는 단일 광 프로젝터와 2개의 카메라 장치를 갖도록 구성될 수도 있다. 이들 배열 장치 어느 것에서든, 1개 이상의 기준 광 프로젝터가 사용될 수도 있거나, 광 프로젝터 또는 광 프로젝터들이 전술된 바와 같이 불규칙적 패턴을 투사하도록 구성되는 경우에는 생략될 수도 있다.

센서(52)는 타이어 및 휠 조립체(58) 얼라인먼트 특성을 결정하기 위해 사용되는 것으로 상기에서 기술되었다. 그러나, 예컨대, 측정 대상물 상에 투사된 라인이 반사된 라인을 통해 특정 지점의 추출을 허용하는 라인 프로파일을 생성하여서 이들 지점에 대한 3차원 공간 좌표가 결정될 수 있는 적용물에서 대안의 파라미터를 측정하거나 결정하기 위해, 센서(52)가 채용될 수도 있다는 것이 이해될 수 있다. 이러한 대안의 적용물의 일례는 차량 펜더(fender) 높이를 측정하는 것이다. 다수의 투사되어 반사된 조명 라인은 차량 펜더 상의 다수의 지점의 3차원 공간 계산을 허용한다. 투사되어 반사된 조명 라인 각각은 펜더 상의 특정 감소(falloff) 지점을 도시할 것이고, 이들 지점을 통과하는 결정된 커브는 차량 펜더와 동등한 커브의 최고점을 갖는 펜더를 나타낸다.

본 측정 시스템 발명의 비접촉 센서는 조명 라인의 반사된 이미지를 수용할 뿐만 아니라, 타이어 및 휠 조립체의 타이어와 같은 대상물 상으로 다수의 조명 라인을 투사한다. 반사된 이미지로부터, 센서는 타이어 상의 조명 라인의 선택 지점의 3차원 공간 좌표를 결정하고, 결정된 3차원 공간 좌표를 통해 평면을 결정하는데, 그 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내고, 그로부터 토우 및 캠버와 다른 얼라인먼트 특성이 계산될 수도 있다. 다수의 조명 라인의 투사는, 측정 지 점의 개수를 증가시킴으로써 타이어 및 휠 조립체 배향을 더욱 정확하게 결정하게 하고, 센서가 작동할 수도 있는 작업 필드를 증가시킨다. 더욱이, 다수의 광 평면의 투사는 광 평면의 투사각을 증가시켜서 센서의 감도를 향상시킨다. 타이어 및 휠 조립체 배향은 센서에 의해 이미징된 각 조명 라인에 대해서 계산될 수 있어서, 반복성, 견고성을 제공하고 노이즈를 감소시킨다. 또한, 대체로 토리드 형상인 타이어와 타이어 측벽 표면 상으로 투사된 조명 라인의 관련된 결정된 고점으로 인해, 캠버, 토우각 및 휠 중심 위치를 계산하는데 단일 이미지가 사용될 수도 있다.

구체적으로 기술된 실시예에서의 변경 및 변형은, 균등론을 포함한 특허법 윈칙에 따라 해석되는 바와 같이 첨부된 특허청구범위의 범주에 의해서만 제한되도록 의도된 본 발명의 원칙으로부터 벗어나지 않으면서 수행될 수 있다.

Claims

차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

상기 제1 광 프로젝터의 투사각에 대해 비스듬히 타이어로부터 반사되는 조명 라인의 이미지를 수용하는 광전 장치를 이용하여 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 광전 장치에 의해 이미징된 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계로서, 상기 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는, 평면을 결정하는 단계를 포함하며,

상기 평면을 결정하는 단계는

상기 광전 장치에 의해 이미징된 상기 조명 라인 각각에 위치된 다수의 지점에 대한 3차원 공간 좌표를 분석하는 단계와,

상기 분석 단계로부터의 3차원 공간 좌표를 사용하여 상기 조명 라인 각각에 대한 최적 커브 방정식을 유도하는 단계와,

상기 유도 단계로부터의 상기 조명 라인 각각에 대한 커브 방정식에 대한 최적 접평면으로서 상기 평면을 결정하는 단계로서, 커브 방정식과 상기 평면의 교차점은 상기 조명 라인 각각에 위치된 상기 선택 지점을 형성하는, 최적 접평면으로서 상기 평면을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제1항에 있어서,

제1 광 프로젝터로부터 복수의 광 평면을 투사하는 단계는, 상기 제1 광 프로젝터로부터 상기 복수의 광 평면을 발산적으로 투사하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제1항에 있어서,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 단일 기준 조명 라인을 형성하도록 제2 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 단일 광 평면을 투사하는 단계와,

상기 광전 장치를 이용하여 타이어로부터 상기 기준 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 기준 조명 라인으로부터 상기 광전 장치와 상기 제1 및 제2 광 프로젝터를 포함하는 비접촉 휠 얼라인먼트 센서까지의 기준 거리를 결정하는 단계를 더 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제3항에 있어서,

상기 기준 거리를 사용하여 어느 조명 라인이 상기 수용 단계에서 이미징되는지를 식별하는 단계를 더 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제3항에 있어서,

상기 제2 광 프로젝터는 상기 제1 광 프로젝터에 대해 비스듬히 배향되는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 투사하는 단계는, 상기 제1 광 프로젝터로부터 반사 장치 상으로 상기 복수의 광 평면을 투사하는 단계를 포함하고,

상기 반사 장치는 상기 복수의 광 평면을 타이어 및 휠 조립체 상으로 안내하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 반사된 이미지를 수용하는 단계는, 상기 광전 장치에서 상기 조명 라인들 중 적어도 일부를 반사 장치를 이용하여 안내하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

상기 제1 광 프로젝터의 투사각에 대해 비스듬히 타이어로부터 반사되는 조명 라인의 이미지를 수용하는 광전 장치를 이용하여 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 광전 장치에 의해 이미징된 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계로서, 상기 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는, 평면을 결정하는 단계를 포함하며,

상기 투사하는 단계는, 상기 복수의 광 평면을 상기 광 프로젝터로부터 제1 타이어부 및 제2 타이어부 양자 모두 상으로 동시에 투사하는 단계를 포함하고,

제1 타이어부는 제2 타이어부에 대해 휠 주위에 위치되는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제8항에 있어서,

상기 반사된 이미지를 수용하는 단계는, 제1 타이어부 및 제2 타이어부 양자 모두로부터 반사된 이미지를 수용하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

상기 제1 광 프로젝터의 투사각에 대해 비스듬히 타이어로부터 반사되는 조명 라인의 이미지를 수용하는 광전 장치를 이용하여 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 광전 장치에 의해 이미징된 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계로서, 상기 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는, 평면을 결정하는 단계와,

상기 조명 라인 각각에 위치된 상기 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되고 타이어 및 휠 조립체와 동심인 원을 결정하는 단계와,

타이어 및 휠 조립체의 중심을 나타내는, 상기 원의 중심점을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

상기 제1 광 프로젝터의 투사각에 대해 비스듬히 타이어로부터 반사되는 조명 라인의 이미지를 수용하는 광전 장치를 이용하여 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 광전 장치에 의해 이미징된 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계로서, 상기 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는, 평면을 결정하는 단계와,

타이어 및 휠 조립체가 회전하고 있는 동안에 상기 광전 장치에 의해 이미징된 다수의 프레임에 대해, 상기 반사된 이미지를 수용하는 단계를 반복하는 단계와,

상기 광전 장치에 의해 이미징된 프레임 각각에 대해, 상기 광전 장치에 의해 이미징된 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계를 반복하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

상기 제1 광 프로젝터의 투사각에 대해 비스듬히 타이어로부터 반사되는 조명 라인의 이미지를 수용하는 광전 장치를 이용하여 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 광전 장치에 의해 이미징된 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계로서, 상기 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는, 평면을 결정하는 단계와,

타이어 및 휠 조립체가 회전하고 있는 동안에 상기 광전 장치에 의해 이미징된 다수의 프레임에 대해, 상기 반사된 이미지를 수용하는 단계를 반복하는 단계를 포함하며,

상기 결정하는 단계는, 상기 광전 장치에 의해 이미징된 프레임 각각에 대해 상기 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표들을 평균함으로써 평면을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제1항에 있어서,

최적 접평면으로서 상기 평면을 결정하는 단계는

상기 유도 단계로부터의 커브 방정식을 이용하여 기준 평면에 가장 가까운 조명 라인 각각 상의 기준 지점을 결정하는 단계와,

상기 조명 라인 각각으로부터의 기준 지점에 대한 최적 평면으로서 제1 평면을 결정하는 단계와,

이전에 결정된 평면에 가장 가까운 조명 라인 각각에 위치된 하나의 선택 지점을 우선 결정한 후, 새롭게 결정된 평면에 가장 가까운 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점에 대한 최적 평면으로서 새로운 평면을 결정함으로써 상기 평면을 반복하여 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

상기 제1 광 프로젝터의 투사각에 대해 비스듬히 타이어로부터 반사되는 조명 라인의 이미지를 수용하는 광전 장치를 이용하여 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 광전 장치에 의해 이미징된 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계로서, 상기 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는, 평면을 결정하는 단계를 포함하며,

제1 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계는, 타이어 상에 대략 15개의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하고,

광전 장치를 이용하여 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계는, 대략 10개 내지 12개의 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제1항에 있어서,

복수의 대체로 평행한 제2 조명 라인을 타이어 상에 형성하도록, 또 다른 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계로서, 상기 제1 광 프로젝터로부터의 조명 라인은 상기 또 다른 광 프로젝터로부터의 제2 조명 라인으로부터 이격되는, 또 다른 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계를 더 포함하고,

광전 장치를 이용하여 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계는, 상기 제1 광 프로젝터에 의해 형성되는 하나 이상의 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계와, 상기 또 다른 광 프로젝터에 의해 형성되는 하나 이상의 제2 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 투사하는 단계와 상기 수용하는 단계 동안에 온도를 모니터링하는 단계와,

상기 결정하는 단계 동안에 온도를 보상하는 단계를 더 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하기 위한 비접촉 휠 얼라인먼트 센서이며,

타이어 상에 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 제1 다중 라인 광 프로젝터와,

상기 제1 다중 라인 광 프로젝터의 투사각에 대해 비스듬히 오프셋되어, 타이어로부터 반사된 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 카메라 장치와,

상기 카메라 장치에 의해 이미징된 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되어 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는 평면을 결정하는 프로세서를 포함하며,

타이어 상에 기준 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 단일 광 평면을 투사하는 단일 라인 기준 광 프로젝터를 더 포함하고,

상기 단일 라인 기준 광 프로젝터는 상기 제1 다중 라인 광 프로젝터로부터 오프셋된 각도로 투사하도록 배향되는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
제17항에 있어서,

상기 제1 다중 라인 광 프로젝터는 상기 복수의 광 평면을 발산적으로 투사하는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
제17항에 있어서,

타이어 상에 제2 세트의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 제2 복수의 광 평면을 투사하는 제2 다중 라인 광 프로젝터를 더 포함하는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
제19항에 있어서,

상기 제1 다중 라인 광 프로젝터에 의해 형성되는 상기 조명 라인은, 상기 제2 다중 라인 광 프로젝터에 의해 형성되는 상기 제2 세트의 대체로 평행한 조명 라인으로부터 타이어 상에서 이격되는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
제17항에 있어서,

제1 반사 장치를 더 포함하고,

상기 제1 다중 라인 광 프로젝터로부터의 상기 복수의 광 평면은 타이어 및 휠 조립체 상으로 상기 제1 반사 장치에 의해 반사되는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
제21항에 있어서,

제2 반사 장치를 더 포함하고,

상기 카메라 장치는 상기 제2 반사 장치에 의해 반사되는 상기 조명 라인들 중 적어도 일부의 이미지를 수용하는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 단일 기준 조명 라인을 형성하도록 제2 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 단일 광 평면을 투사하는 단계와,

광전 장치를 이용하여 타이어로부터 기준 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 제1 광 프로젝터의 투사각에 대해 비스듬히 타이어로부터 반사되는 대체로 평행한 조명 라인의 이미지를 수용하는 광전 장치를 이용하여 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

기준 조명 라인으로부터 제1 광 프로젝터 및 제2 광 프로젝터와 광전 장치를 포함하는 비접촉 휠 얼라인먼트 센서까지의 기준 거리를 결정하는 단계와,

상기 광전 장치에 의해 이미징된 상기 대체로 평행한 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계로서, 상기 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는, 평면을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제23항에 있어서,

제1 광 프로젝터로부터 복수의 광 평면을 투사하는 단계는, 상기 제1 광 프로젝터로부터 상기 복수의 광 평면을 발산적으로 투사하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제23항에 있어서,

기준 거리를 사용하여 상기 수용하는 단계에서 상기 대체로 평행한 조명 라인 중 어느 조명 라인이 이미징되는지를 식별하는 단계를 더 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제23항에 있어서,

상기 제2 광 프로젝터는 상기 제1 광 프로젝터에 대해 비스듬히 배향되는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제23항에 있어서,

상기 제1 광 프로젝터로부터 복수의 광 평면을 투사하는 단계는, 상기 제1 광 프로젝터로부터 반사 장치 상으로 상기 복수의 광 평면을 투사하는 단계를 포함하고,

상기 반사 장치는 상기 복수의 광 평면을 타이어 및 휠 조립체 상으로 안내하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제23항에 있어서,

상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계는, 상기 광전 장치에서 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부를 반사 장치를 이용하여 안내하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제23항에 있어서,

타이어 및 휠 조립체가 회전하고 있는 동안에 상기 광전 장치에 의해 이미징된 다수의 프레임에 대해, 상기 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제29항에 있어서,

상기 광전 장치에 의해 이미징된 다수의 프레임에 대해, 상기 광전 장치에 의해 이미징된 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제23항에 있어서,

제1 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계는, 타이어 상에 대략 15개의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하고,

광전 장치를 이용하여 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계는, 대략 10개 내지 12개의 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

제1 비접촉 휠 얼라인먼트 센서 및 제2 비접촉 휠 얼라인먼트 센서를 제공하는 단계로서, 제1 센서는 타이어 및 휠 조립체의 휠 주위에 제2 센서로부터 이격된 위치에서 위치 설정되며, 각각의 센서는 다중 라인 광 프로젝터 및 카메라 장치를 포함하는, 제1 센서 및 제2 센서를 제공하는 단계와,

제1 타이어부 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 센서의 다중 라인 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

제1 센서의 카메라 장치를 이용하여 제1 타이어부로부터 상기 대체로 평행한 조명 라인의 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계로서, 상기 이미지는 상기 제1 센서의 다중 라인 광 프로젝터에 대해 비스듬히 오프셋된 배향으로 상기 카메라 장치를 향해 상기 제1 타이어부로부터 반사되는, 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

제2 타이어부 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제2 센서의 다중 라인 광 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

제2 센서의 카메라 장치를 이용하여 제2 타이어부로부터 상기 대체로 평행한 조명 라인의 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계로서, 상기 이미지는 상기 제2 센서의 다중 라인 광 프로젝터에 대해 비스듬히 오프셋된 배향으로 상기 카메라 장치를 향해 상기 제2 타이어부로부터 반사되는, 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 제1 센서 및 제2 센서의 상기 카메라 장치들에 의해 이미징된 상기 대체로 평행한 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계로서, 상기 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는, 평면을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제32항에 있어서,

제1 센서 및 제2 센서의 다중 라인 광 프로젝터는 상기 복수의 광 평면을 발산적으로 투사하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제32항에 있어서,

제1 센서는 단일 라인 기준 프로젝터를 포함하고, 제2 센서는 단일 라인 기준 프로젝터를 포함하며,

제1 타이어부상의 단일 기준 조명 라인을 형성하도록 상기 제1 센서의 단일 라인 기준 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 단일 광 평면을 투사하는 단계와, 제2 타이어부상의 단일 기준 조명 라인을 형성하도록 상기 제2 센서의 단일 라인 기준 프로젝터로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 단일 광 평면을 투사하는 단계와,

제1 센서의 카메라 장치를 이용하여 제1 타이어부로부터 단일 기준 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계와, 제2 센서의 카메라 장치를 이용하여 제2 타이어부로부터 단일 기준 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

제1 타이어부 상의 단일 기준 조명 라인으로부터 제1 센서까지의 기준 거리를 결정하는 단계와, 제2 타이어부 상의 단일 기준 조명 라인으로부터 제2 센서까지의 기준 거리를 결정하는 단계를 더 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제32항에 있어서,

타이어 및 휠 조립체가 회전하고 있는 동안에, 제1 센서의 카메라 장치를 이용하여 제1 타이어부로부터 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계를 반복하는 단계와, 제2 센서의 카메라 장치를 이용하여 제2 타이어부로부터 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하기 위한 비접촉 휠 얼라인먼트 센서이며,

타이어 상에 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 제1 다중 라인 광 프로젝터와,

타이어 상에 기준 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 기준 광 평면을 투사하는 기준 광 프로젝터와,

타이어로부터 반사된 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하고 상기 기준 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 카메라 장치로서, 상기 복수의 광 평면은 상기 카메라 장치에 대해 비평행 각도 배향으로 타이어 및 휠 조립체 상으로 투사되는, 카메라 장치와,

상기 기준 조명 라인에 기초하여 타이어와 비접촉 휠 얼라인먼트 센서 사이의 기준 거리를 결정하고, 상기 카메라 장치에 의해 이미징된 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 다수에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 프로세서로서, 상기 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는, 프로세서를 포함하는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
제36항에 있어서,

상기 제1 다중 라인 광 프로젝터는 상기 복수의 광 평면을 발산적으로 투사하는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
제36항에 있어서,

상기 기준 광 프로젝터는 상기 제1 다중 라인 광 프로젝터로부터 오프셋된 각도로 투사하도록 배향되는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
제36항에 있어서,

제1 반사 장치를 더 포함하고,

상기 제1 다중 라인 광 프로젝터로부터의 상기 복수의 광 평면은 상기 제1 반사 장치에 의해 타이어 및 휠 조립체 상으로 반사되는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
제36항에 있어서,

제2 반사 장치를 더 포함하고,

상기 카메라 장치는 상기 제2 반사 장치에 의해 반사되는 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 이미지를 수용하는

비접촉 휠 얼라인먼트 센서.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 식별자 및 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 광 평면을 투사하는 단계와,

광전 장치를 이용하여 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 식별자에 기초하여 상기 수용하는 단계에서 대체로 평행한 조명 라인들 중 어느 조명 라인이 이미징되는지를 식별하는 단계로서, 상기 식별자는 기준 조명 라인, 2개의 대체로 평행한 조명 라인들 사이의 갭, 또는 하나 이상의 대체로 평행한 조명 라인의 폭 중에서 하나를 포함하는, 식별하는 단계와,

상기 광전 장치에 의해 이미징된 대체로 평행한 조명 라인 각각에 위치된 선택 지점으로부터의 공간 좌표에 의해 형성되는 평면을 결정하는 단계로서, 상기 평면은 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는, 평면을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제41항에 있어서,

상기 식별자는 단일 기준 조명 라인을 포함하며,

상기 방법은 상기 단일 기준 조명 라인으로부터 비접촉 휠 얼라인먼트 센서까지의 기준 거리를 결정하는 단계를 포함하고,

상기 수용하는 단계에서 대체로 평행한 조명 라인들 중 어느 조명 라인이 이미징되는지를 식별하는 단계는 상기 기준 거리에 기초하여 달성되는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 기준 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 광 평면을 투사하는 단계와,

광전 장치를 이용하여 타이어로부터 상기 기준 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 기준 조명 라인으로부터 상기 광전 장치를 포함하는 비접촉 휠 얼라인먼트 센서까지의 기준 거리를 결정하는 단계와,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

상기 광전 장치를 이용하여 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 기준 거리를 사용하여 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계에서 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 어느 조명 라인이 이미징되는지를 식별하는 단계와,

대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 상기 반사된 이미지에 기초하여 타이어 및 휠 조립체의 배향을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제43항에 있어서,

기준 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 광 평면을 투사하는 단계는 광 프로젝터에 의해 실시되며,

복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계는 별도의 광 프로젝터에 의해 실시되는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제44항에 있어서,

상기 광전 장치는 상기 복수의 광 평면이 투사되는 투사각에 대해 비스듬히 타이어로부터 반사되는 대체로 평행한 조명 라인의 이미지를 수용하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제44항에 있어서,

상기 광전 장치는 상기 기준 조명 라인이 투사되는 투사각에 대해 비스듬히 타이어로부터 반사되는 상기 기준 조명 라인의 이미지를 수용하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제43항에 있어서,

복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계는 타이어 및 휠 조립체 상으로 상기 복수의 광 평면을 발산적으로 투사하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제43항에 있어서,

상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계는 상기 광전 장치에서 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부를 반사 장치를 이용하여 안내하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제43항에 있어서,

타이어 및 휠 조립체의 배향을 결정하는 단계는 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는 평면을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제49항에 있어서,

타이어 및 휠 조립체를 회전시키는 단계, 및 타이어 및 휠 조립체가 회전하고 있는 동안에 상기 광전 장치를 이용하여 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

제1 센서 및 제2 센서를 제공하는 단계로서, 제1 센서는 타이어 및 휠 조립체의 휠 근처에 제2 센서로부터 이격된 위치에서 위치 설정되며, 상기 제1 센서 및 제2 센서는 각각 광전 장치를 포함하는, 제1 센서 및 제2 센서를 제공하는 단계와,

제1 타이어부 상에 기준 조명 라인을 형성하도록 제1 센서로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 광 평면을 투사하는 단계와,

제1 센서의 광전 장치를 이용하여 제1 타이어부로부터 상기 기준 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

제1 타이어부 상의 상기 기준 조명 라인으로부터 상기 제1 센서까지의 제1 기준 거리를 결정하는 단계와,

제1 타이어부 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 센서로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

제1 센서의 광전 장치를 이용하여 상기 제1 타이어부로부터 대체로 평행한 조명 라인의 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

제1 기준 거리를 이용하여 상기 제1 타이어부로부터 반사된 이미지를 수용하는 단계에서 상기 제1 타이어부 상의 대체로 평행한 조명 라인들 중 어느 조명 라인이 이미징되는지를 식별하는 단계와,

제2 타이어부 상에 기준 조명 라인을 형성하도록 제2 센서로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 광 평면을 투사하는 단계와,

제2 센서의 광전 장치를 이용하여 제2 타이어부로부터 상기 기준 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

제2 타이어부 상의 상기 기준 조명 라인으로부터 상기 제2 센서까지의 제2 기준 거리를 결정하는 단계와,

제2 타이어부 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제2 센서로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

제2 센서의 광전 장치를 이용하여 상기 제2 타이어부로부터 대체로 평행한 조명 라인의 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

제2 기준 거리를 이용하여 상기 제2 타이어부로부터 반사된 이미지를 수용하는 단계에서 상기 제2 타이어부 상의 대체로 평행한 조명 라인들 중 어느 조명 라인이 이미징되는지를 식별하는 단계와,

상기 제1 타이어부 및 제2 타이어부로부터 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지에 기초하여 타이어 및 휠 조립체의 배향을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제51항에 있어서,

제1 센서 및 제2 센서는 각각 한 쌍의 광 프로젝터를 포함하며,

제1 센서 및 제2 센서 각각에 대해, 상기 광 프로젝터 중 하나는 상기 대체로 평행한 조명 라인을 형성하는 복수의 광 평면을 투사하고, 상기 광 프로젝터 중 다른 하나는 상기 기준 조명 라인을 형성하는 광 평면을 투사하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제52항에 있어서,

제1 타이어부 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제1 센서로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계는 제1 센서로부터 상기 복수의 광 평면을 발산적으로 투사하는 단계를 포함하며,

제2 타이어부 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 제2 센서로부터 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계는 제2 센서로부터 상기 복수의 광 평면을 발산적으로 투사하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제51항에 있어서,

타이어 및 휠 조립체의 배향을 결정하는 단계는 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는 평면을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 식별자 및 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 광 평면을 투사하는 단계와,

광전 장치를 이용하여 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계로서, 상기 광 평면은 상기 광전 장치에 대해 비평행 각도 배향으로 타이어 및 휠 조립체 상으로 투사되는, 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 식별자에 기초하여 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계에서 이미징된 상기 대체로 평행한 조명 라인들을 식별하는 단계와,

상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지에 기초하여 타이어 및 휠 조립체의 배향을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제55항에 있어서,

식별자는 2개의 대체로 평행한 조명 라인들 사이의 식별가능한 갭을 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제55항에 있어서,

식별자는 타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 형성된 대체로 평행한 조명 라인들 중 하나를 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 다른 것들과 상이한 폭으로 형성하는 것을 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제55항에 있어서,

타이어 및 휠 조립체의 배향을 결정하는 단계는 타이어 및 휠 조립체의 배향을 나타내는 평면을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제57항에 있어서,

식별자는 타이어 및 휠 조립체의 타이어 상의 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 하나를 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 다른 것들보다 큰 폭으로 형성하는 것을 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제55항에 있어서,

광전 장치를 이용하여 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계는 적어도 3개의 대체로 평행한 조명 라인의 반사된 이미지를 수용하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제60항에 있어서,

복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 광 평면을 투사하는 단계는 3개 초과의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 3개 초과의 광 평면을 투사하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

한 쌍의 대체로 평행한 조명 라인 사이의 식별가능한 갭을 형성하는 것을 포함하여, 타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

광전 장치를 이용하여 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계로서, 상기 광전 장치는 상기 식별가능한 갭을 형성하는 상기 한 쌍의 대체로 평행한 조명 라인을 포함하는 타이어로부터 반사된 대체로 평행한 조명 라인의 이미지를 수용하는, 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상기 식별가능한 갭에 기초하여 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계에서 대체로 평행한 조명 라인들 중 어느 조명 라인이 이미징되는지에 대한 식별을 분석하는 단계와,

상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지에 기초하여 타이어 및 휠 조립체의 배향을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
차량에 장착된 타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법이며,

대체로 평행한 조명 라인들 중 하나를 다른 대체로 평행한 조명 라인들과 상이한 폭으로 형성하는 것을 포함하여, 타이어 및 휠 조립체의 타이어 상에 복수의 대체로 평행한 조명 라인을 형성하도록 타이어 및 휠 조립체 상으로 복수의 광 평면을 투사하는 단계와,

광전 장치를 이용하여 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계로서, 상기 광전 장치는 상이한 폭을 갖는 대체로 평행한 조명 라인을 포함하는 타이어로부터 반사된 상기 대체로 평행한 조명 라인의 이미지를 수용하는, 반사된 이미지를 수용하는 단계와,

상이한 폭을 갖는 상기 대체로 평행한 조명 라인에 기초하여 상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지를 수용하는 단계에서 대체로 평행한 조명 라인들 중 어느 조명 라인이 이미징되는지에 대한 식별을 분석하는 단계와,

상기 대체로 평행한 조명 라인들 중 적어도 일부의 반사된 이미지에 기초하여 타이어 및 휠 조립체의 배향을 결정하는 단계를 포함하는

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.
제63항에 있어서,

상이한 폭을 갖는 상기 대체로 평행한 조명 라인은 다른 대체로 평행한 조명 라인들보다 더 두꺼운

타이어 및 휠 조립체의 얼라인먼트 특성을 결정하는 방법.