(57)【要約】【課題】タイヤの中心線を容易に求めること。【解決手段】２つのターゲット２１ａ，２１ｂが並んで配置された固定部２１と、ターゲット２１ａ，２１ｂを結ぶ直線と平行な直線上に配置された２つの可動部ターゲット２２ａ，２２ｂを備え、固定部２１に対してスライド可能に設けられた可動部２２と、によりタイヤを挟む治具取り付け工程と、ターゲット２１ａ，２１ｂ及び可動部ターゲット２２ａ，２２ｂを撮影部１３で撮影する撮影工程と、撮影部１３の撮影により取得した画像に基づいて、ターゲット２１ａ，２１ｂ及び可動部ターゲット２２ａ，２２ｂの座標を取得する座標取得工程と、ターゲット２１ａ，２１ｂ同士を結ぶ直線と、可動部ターゲット２２ａ，２２ｂ同士を結ぶ直線と、の距離が等しくなる直線をタイヤ中心線として算出する、タイヤ中心線算出工程と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのターゲットが並んで配置された固定部と、前記ターゲットを結ぶ直線と平行な直線上に配置された２つの可動部ターゲットを備え、前記固定部に対してスライド可能に設けられた可動部と、によりタイヤを挟む治具取り付け工程と、
全ての前記ターゲット及び前記可動部ターゲットを撮影部で撮影する撮影工程と、
前記撮影部の撮影により取得した画像に基づいて、前記ターゲット及び前記可動部ターゲットの座標を取得する座標取得工程と、
前記ターゲット同士を結ぶ直線と、前記可動部ターゲット同士を結ぶ直線と、の距離が等しくなる直線をタイヤ中心線として算出する、タイヤ中心線算出工程と、を備える、
タイヤの中心線算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に用いられるタイヤの中心線算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１４−２２２１９９号公報がある。この公報に記載された車両中心線の算出方法では、車両の左右側面からバー上の治具をあてて挟み込み、バー上のターゲットを撮影して座標を取得することにより、車両の中心線を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２２２１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の算出方法では、タイヤ接地中心線を求める治具の使用にあたり、乗用車ではタイヤ内側位置に連動するターゲットの撮影が困難であった。これは、乗用車では最低地上高が低く、従来の車両に当接させる治具のうちタイヤ内側位置に対応するターゲットは、車体に遮られてしまうためである。なお、この測定を実現する方法として、長尺部を車体の外側までに延長させる方法などがあるが、治具が大型化してとり回しが困難となる。また、地面に近い位置からターゲットを撮影する対応では、その他のタイヤ回転中心等のターゲットとは異なる位置や方向からの撮影が必要となるため、撮影工数の増加又はカメラ台数の増加が必要となる。そのため従来では、タイヤ中心線を容易に算出することができなかった。
本発明は、容易にタイヤの中心線を算出するタイヤの中心線算出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかるタイヤの中心線算出方法は、２つのターゲットが並んで配置された固定部と、前記ターゲットを結ぶ直線と平行な直線上に配置された２つの可動部ターゲットを備えて、前記固定部に対してスライド可能に設けられた可動部と、でタイヤを挟む治具取り付け工程と、全ての前記ターゲット及び前記可動部ターゲットを撮影部で撮影する撮影工程と、前記前記撮影部の撮影により取得した画像に基づいて、前記ターゲット及び前記可動部ターゲットの座標を取得する座標取得工程と、前記ターゲット同士を結ぶ直線と、前記可動部ターゲット同士を結ぶ直線と、の距離が等しくなる直線をタイヤ中心線として算出する、タイヤ中心線算出工程と、を備える。
これにより、２つのターゲットが設けられた固定部と、このターゲットに平行に設けられた２つの可動部ターゲットでタイヤを挟んで撮影することができる。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、タイヤの中心線を容易に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】測定装置の概略図である。
【図２】タイヤ接地治具の詳細を示す図である。
【図３】測定のフローを示す図である。
【図４】タイヤの接地中心を示す図である。
【図５】車両中心線を示す図である。
【図６】車両の全長を測定する状態を示す図である。
【図７】車両の全幅を測定する状態を示す図である。
【図８】車両の輪距を測定する状態を示す図である。
【図９】四辺長さを固定したタイヤ接地治具を使用する場合のタイヤ中心線の求め方を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、測定装置１は、固定部２１（図２参照）と可動部２２と、を有するタイヤ接地治具１１と、タイヤ回転中心に取り付けるタイヤ回転中心治具１２と、撮影部１３と、座標算出部１４と、演算部１５と、を備える。なお以下では、測定装置１により測定される車両は、右前方、左前方、右後方、左後方に車輪をそれぞれ１つ備えるものとして説明する。また以下では、特に記載がない限り、タイヤの軸は車両の左右方向に延在するように設けられた状態であるものとして説明する。
【０００９】
図２に示すように、タイヤ接地治具１１は、固定部２１と可動部２２により構成されており、タイヤが接地している箇所の近傍に配置される。固定部２１は、Ｌ字型に設けられた板である。例えば、固定部２１は、車両の前後方向に延在する第１の板３１ａと、車両の左右方向に延在する第２の板３１ｂにより構成されている。第１の板３１ａと第２の板３１ｂは、端部同士が連結されており、例えば第１の板３１ａがタイヤの外側の側面に配置され、第２の板３１ｂがタイヤの前後方向側に配置される。なお固定部２１は、ターゲット２１ａ，２１ｂを有し、タイヤ側面側において、タイヤから既知の距離に設置される。また、ターゲット２１ａ，２１ｂは、固定部２１が接触するタイヤの側面側の面に対して、平行になるように設置されている。なお固定部２１の第２の板３１ｂの先端部、すなわち第２の板３１ｂが第１の板３１ａと連結されていない端部側には、ターゲット２１ｃを有している。なお、ターゲット２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、タイヤ接地治具１１がタイヤに設置された際に、それぞれ撮影部１３により撮影が容易な箇所に設けられている。
【００１０】
可動部２２は、車両の前後方向に延在するＩ字型の板である。可動部２２の一端部では、固定部２１の第２の板３１ｂに対してスライド可能な状態で連結されている。すなわち、可動部２２は車両の左右方向に摺動することにより、可動部２２と、固定部２１の第１の板３１ａとの間にタイヤの両側面を挟みこむ。可動部２２には、可動部ターゲット２２ａ，２２ｂが設けられている。なお、可動部ターゲット２２ａ，２２ｂは、タイヤ接地治具１１がタイヤに設置された際に、撮影部１３により撮影が容易な箇所に設けられている。
【００１１】
図１に示すように、タイヤ回転中心治具１２は、タイヤの回転中心と同心円上に配置される。より具体的には、タイヤ回転中心治具１２に設けられたターゲットが、タイヤの回転中心の同心円上に配置されるように設置される。
【００１２】
なおターゲットは、車両の前後側において車両に接する位置、車両の左右側において車両に接する位置、車両の上部などの複数の箇所にも配置されている。例えば、車両の前後の全長測定箇所に設けられたターゲットの三次元座標は、車両の全長を測定する際に利用される。また車両の左右の全幅測定箇所に設けられたターゲットの三次元座標は、車両の全幅を測定する際に利用される。車両の上部の全高測定箇所に設けられたターゲットの三次元座標は、車両の全高を測定する際に利用される。
【００１３】
撮影部１３にはカメラが設けられており、固定部２１に設けられたターゲット２１ａ，２１ｂ、２１ｃ、可動部２２に設けられた可動部ターゲット２２ａ，２２ｂ及びタイヤ回転中心治具１２に設けられたターゲットの撮影を行う。また撮影部１３は、全長測定箇所、全幅測定箇所、全高測定箇所に設けられたターゲットの撮影を行う。なお撮影部１３は、これら以外にターゲットが設けられていれば、そのターゲットの撮影を行ってもよい。撮影部１３は、複数の姿勢、すなわち複数の位置から各ターゲットの撮影を行う。撮影部１３は、撮影を実行した位置情報及び撮影データを、座標算出部１４に出力する。
【００１４】
座標算出部１４は、撮影部１３により撮影された撮影データと、撮影が実行された際の撮影部１３の位置情報に基づき、各ターゲットの三次元座標を算出する。典型的には、座標算出部１４は、三角測量の原理を用いて演算を行うことにより、各ターゲットの三次元座標の算出を行う。
【００１５】
演算部１５は、座標算出部１４で算出した三次元座標を利用して、車両中心線、車両の全長、全幅、全高、軸距、輪距を算出する。ここで車両中心線とは、左右前輪のタイヤ接地中心点間の距離を等分割する点と、左右後輪のタイヤ接地中心点間の距離を等分割する点と、を結ぶ直線である。
【００１６】
また、車両の全長とは、車体の先端から後端までの長さであって、車両の前方及び後方側の全長測定箇所のそれぞれから、車両中心線（及びその延長線上）への垂線の足同士を結ぶ長さである。車両の全幅とは、例えばドアミラーを含まない車両の幅の寸法であって、車両の左右の全幅測定箇所から車両中心線（及びその延長線上）への垂線の長さを合計した長さである。全高とは、車両の高さであって、接地面から車両の最上部に設けられたターゲットまでの長さである。軸距とは、前輪軸と後輪軸との距離であって、車両中心線の長さである。輪距とは、左右の車輪の中心間距離であって、左右タイヤ中心点から車両中心線（及びその延長線上）への垂線の長さの合計である。これらの算出方法については、後に詳述する。
【００１７】
次に、図３を参照し、測定装置１によるタイヤ中心線算出方法と、算出したタイヤ中心線を利用した車両中心線の算出、及び車両の全長、全高、全幅等を算出する動作について説明する。
【００１８】
最初に、車両に対して、タイヤ接地治具１１とタイヤ回転中心治具１２の取り付ける治具取り付け工程を行う（ステップＳ１）。より具体的には、タイヤ接地治具１１は、固定部２１の第１の板３１ａをタイヤの側面に配置するとともに、可動部２２を第１の板３１ａの間でタイヤを挟む状態とする。このとき、固定部２１では２つのターゲット２１ａ，２１ｂが前後方向に直線上に並んで配置されているとともに、可動部２２に設けられた２つの可動部ターゲット２２ａ，２２ｂが、ターゲット２１ａ，２１ｂを結ぶ直線と平行な直線上に配置されている。なおこのとき、タイヤ接地治具１１とタイヤ回転中心治具１２以外のターゲット、すなわち、全長測定箇所や全幅測定箇所、全高測定箇所等のターゲットも同時に配置しておく。
【００１９】
撮影部１３に設けられたカメラにより、タイヤ接地治具１１上、タイヤ回転中心治具１２上、および全長・全高・全幅測定箇所に配置されたターゲットの撮影する撮影工程を行う（ステップＳ２）。撮影部１３は、取得したデータを、座標算出部１４に出力する。
【００２０】
座標算出部１４は、撮影部１３の撮影に取得された各ターゲットの画像に基づいて、各ターゲットの箇所の三次元座標を取得する座標取得工程を行う（ステップＳ３）。ここで座標算出方法として三角測量の原理を用いることができるが、この方法に限られない。
【００２１】
演算部１５は、各ターゲットのタイヤの接地中心座標を算出する（ステップＳ４）。すなわち、演算部１５は、ターゲット２１ａ，２１ｂ同士を結ぶ直線と、可動部ターゲット２２ａ，２２ｂ同士を結ぶ直線と、の距離が等しくなる直線をタイヤ中心線として算出するタイヤ中心線算出工程を行う。ここで例えば、車両の左後方のタイヤの内側に固定部２１が配置される場合について説明する。
【００２２】
図４に示すように、固定部２１において前方側に配置されるターゲット２１ａより後方、かつ後方側に配置されるターゲット２１ｂより前方に、タイヤの回転中心が配置される状態とする。このとき同時に、タイヤの位置は、可動部２２において前方側に配置される可動部ターゲット２２ａより後方、かつ、後方側に配置される可動部ターゲット２２ｂより前方である。
【００２３】
ここで、ターゲット２１ａ（位置Ｄ）と可動部ターゲット２２ａ（位置Ａ）を繋いだ直線と、ターゲット２１ｂ（位置Ｃ）と可動部ターゲット２２ｂ（位置Ｂ）とターゲット２１ｃ（位置Ｒ）を繋いだ直線が平行になるように配置する。すなわち、可動部ターゲット２２ａと可動部ターゲット２２ｂを結ぶ線、すなわちＡＢの線を、直線ＲＢに沿って、ＲＢ（ＲＣ−ＲＢ）／２オフセットを行う。これによりタイヤ中心線を算出する。なおこのとき、タイヤ中心線から位置Ｃまでの距離と、タイヤ中心線から位置Ｂまでの距離は等しい。
【００２４】
タイヤ回転中心治具１２のターゲットから、円筒の中心軸であるタイヤ回転中心線を求める。そして、タイヤ中心線と、タイヤ回転中心線をそれぞれ基準面である地面に投影し、交点を求める。この交点をタイヤ接地中心点とする。
【００２５】
次に、車両中心線を算出する（ステップＳ５）。具体的には、図５に示すように、それぞれのタイヤについてタイヤ中心線とタイヤ回転中心線を算出し、各接地中心点の座標を算出したものに対して、左右の前輪のタイヤ接地中心点の座標を等分割する点と、左右の後輪のタイヤ接地中心点の座標を等分割する点とを結ぶ直線を求め、車両中心線とする。
【００２６】
演算部１５は、車両の全長、全高、全幅、軸距、輪距の算出を行う（ステップＳ６）。
【００２７】
演算部１５は、図６に示すように、車両の前方及び後方側の全長測定箇所のそれぞれのターゲットの座標から、車両中心線（及びその延長線上）への垂線の足同士を結ぶ長さを算出する。これを、車両の全長とする。
【００２８】
また演算部１５は、接地面から車両の上部に設けられた全高測定箇所のターゲットの座標から地面への垂線の長さを算出する。これを、車両の全高とする。
【００２９】
また演算部１５は、図７に示すように、車両の左右の全幅測定箇所のターゲットの座標から車両中心線（及びその延長線上）への垂線の長さ（Ｅ＋Ｆ）を合計した値を算出する。これを、車両の全幅とする。
【００３０】
また演算部１５は、図８に示すように、左右のタイヤ中心線から車両中心線（及びその延長線上）への垂線の長さ（Ｇ＋Ｈ）を算出する。これを、車両の輪距とする。なお、前輪のタイヤ及び後輪のタイヤの両方について、同様の方法で算出することができる。
【００３１】
なお演算部１５は、ステップＳ５で車両中心線として求めた左右前輪のタイヤ接地中心点の間を等分割する点と、左右後輪のタイヤ接地中心点の間を等分割する点と、を結ぶ直線の長さを、軸距として算出する。言い換えると、演算部１５は、車両中心線の長さを軸距として算出する。
【００３２】
これにより、測定に用いる測定装置を小型で抑えることができるとともに、撮影部による撮影工数の増加や、カメラの台数の増加を抑えた状態で、タイヤの中心線を容易に算出することができる。また、算出したタイヤの中心線に基づいて、車輪の中心線を算出するとともに、車両の全長、全幅、軸距、輪距等を容易に求めることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００３４】
例えば、タイヤ接地治具１１は、四辺の長さを固定したもので実施してもよい。図９に示すように、例えば四辺の長さを固定した治具を用いた場合、前提としてＢＣとＢＲの長さは既知であり、ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＡＤの長さが固定である。またＡＢの間及びＣＤの間ではタイヤの側面に接触するとともに、ＡＢ及びＣＤはそれぞれタイヤの進行方向に対して平行である。
【００３５】
例えば、位置ＲからのＡＢへの垂線ｈの長さを求め、位置ＡＢがそれぞれ、タイヤ中心線から垂線方向に（ｈ＊ＢＣ）／２ＢＲだけ移動させる。これにより、タイヤ中心線から位置Ｂまでの距離と、タイヤ中止線から位置Ｃまでの距離が等しくなり、車両中心線を求めることができる。
【００３６】
また例えば、ヘッドランプ試験を行う場合等には、上記のステップＳ１〜ステップＳ６のうちのステップＳ５までを実行し、車両中心線のみ求める装置として利用することができる。
【００３７】
また、撮影部１３では、１つのカメラを用いて複数姿勢から撮影してもよく、複数のカメラから同時に撮影してもよい。また、複数のカメラによってそれぞれ複数の姿勢での撮影を行うこととしてもよい。
【００３８】
また、タイヤ接地部に２次元の面状の圧力センサを置き、圧力分布からタイヤ接地中心線または中心点を求めることとしてもよい。
【００３９】
また例えば、測定装置１には、座標算出部１４と演算部１５が備えられているものとして説明したが、図１に示したように、これらの両方の機能を有する１つの演算装置により実現してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１１            タイヤ接地治具
１２            タイヤ回転中心治具
１３            撮影部
１４            座標算出部
１５            演算部
２１            固定部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ    ターゲット
２２            可動部
２２ａ，２２ｂ        可動部ターゲット
３１ａ            第１の板
３１ｂ            第２の板
【図１】
2018169330.tif 000003
【図２】
2018169330.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018169330.tif 000006
【図５】
2018169330.tif 000007
【図６】
2018169330.tif 000008
【図７】
2018169330.tif 000009
【図８】
2018169330.tif 000010
【図９】
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