(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪のスクラブ半径を測定する方法であって、
コンピュータ支援アライメント装置を使用して、車輪のステアリング軸、中心線および接地面の少なくとも１つを決定するステップと、
コンピュータ支援アライメント装置を使用して決定されない車輪のステアリング軸、中心線および接地面の他のものを決定するステップと、
車輪のステアリング軸と接地面との交差点を決定するステップと、
車輪の中心線と接地面との交差点を決定するステップと、
交差点間の距離を決定するステップとをさらに含み、この距離は車輪のスクラブ半径を含む、方法。
【請求項２】
車輪のステアリング軸、中心線および接地面は、コンピュータ支援アライメント装置を使用して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
車輪のステアリング軸、中心線および接地面の少なくとも１つは、コンピュータ支援アライメント装置でない手段を使用して決定され、決定された値はコンピュータ支援アライメント装置に提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ステアリング軸と接地面との交差点、中心線と接地面との交差点および交差点間の距離は、コンピュータ支援アライメント装置を使用して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
車輪の回転軸および回転半径を決定するステップと、回転軸および回転半径に基づいて接地面を決定するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
車輪の厚みおよびつめ面を決定するステップと、厚みおよびつめ面に基づいて中心線を決定するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
コンピュータ支援アライメント装置は、光学的走査機器および光学的に走査可能なターゲットを含むコンピュータ支援３次元マシン映像装置を含み、方法はまた、
光学的に走査可能なターゲットを車輪に装着するステップと、
車輪が第１の位置にあるときにターゲットを光学的に走査し、第１の位置を表わす値を生成および記憶するステップと、
車輪が第２の位置にあるときにターゲットを光学的に走査し、第２の位置を表わす値を生成および記憶するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第１の位置から第２の位置の間、車輪を回転させるステップと、
記憶された位置の値に基づいて車輪の回転半径を決定するステップとをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第１の位置から第２の位置の間、車輪を操舵するステップと、
記憶された位置の値に基づいて車輪のステアリング軸を決定するステップとをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較するステップと、
決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に警告を発するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較するステップと、
決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に車輪のための新しいトウを計算するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ある車輪のスクラブ半径を測定するための装置であって、
車輪に固定して装着可能なターゲットと、
車輪が第１の位置にあるときにターゲットの第１の画像を検出し、車輪が第２の位置にあるときにターゲットの第２の画像を検出するための映像画像化部と、
少なくとも部分的にターゲットの第１の画像と第２の画像との比較に基づいて車輪のスクラブ半径を決定するようにプログラムされたデータプロセッサとを含み、
データプロセッサは、
車輪のステアリング軸と車輪の接地面との交差点を決定するようにプログラムされ、
車輪の中心線と車輪の接地面との交差点を決定するようにプログラムされ、
交差点間の距離を決定するようにプログラムされ、この距離は車輪のスクラブ半径を含む、装置。
【請求項１３】
映像画像化装置は、車輪が第１の位置にあるときにターゲットを光学的に走査することによりターゲットの第１の画像を検出し、車輪が第２の位置にあるときにターゲットを光学的に走査することによりターゲットの第２の画像を検出する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
データプロセッサは、ターゲットの第１の画像に基づいて車輪の第１の位置を表わす値を生成および記憶し、ターゲットの第２の画像に基づいて車輪の第２の位置を表わす値を生成および記憶するようにプログラムされる、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
データプロセッサは、車輪の回転軸および回転半径を決定し、回転軸および回転半径に基づいて接地面を決定するようにプログラムされる、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
車輪が第１の位置から第２の位置の間を回転させられると、プログラムされたデータプロセッサは、ターゲットの第１の画像と第２の画像との比較に基づいて車輪の回転半径を決定する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
車輪が第１の位置から第２の位置の間をステアリングされると、プログラムされたデータプロセッサは、ターゲットの第１の画像と第２の画像との比較に基づいて車輪のステアリング軸を決定する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
データプロセッサは、決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較し、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に警告を発するようにプログラムされる、請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
データプロセッサは、決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較し、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に車輪のための新しいトウを計算するようプログラムされる、請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
命令の１つまたはそれ以上のシーケンスを保持するコンピュータ読取可能媒体であって、１つまたはそれ以上のプロセッサにより実行されると、１つまたはそれ以上のプロセッサに、
ある車輪に固定されたあるターゲットの第１の位置での第１の画像を検出させ、
車輪が第２の位置にあるときにターゲットの第２の画像を検出させ、
少なくとも部分的にターゲットの第１の画像と第２の画像との比較に基づいて車輪のスクラブ半径を決定させ、
車輪のステアリング軸と車輪の接地面との交差点を決定させ、
車輪の中心線と車輪の接地面との交差点を決定させ、
交差点間の距離を決定させ、この距離は車輪のスクラブ半径を含む、コンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項２１】
命令はデータプロセッサに、車輪が第１の位置にあるときに光学的にターゲットを走査することによりターゲットの第１の画像を検出させ、車輪が第２の位置にあるときにターゲットを光学的に走査することによりターゲットの第２の画像を検出させる、請求項２０に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項２２】
命令はデータプロセッサに、ターゲットの第１の画像に基づいて車輪の第１の位置を表わす値を生成および記憶させ、ターゲットの第２の画像に基づいて車輪の第２の位置を表わす値を生成および記憶させる、請求項２０に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項２３】
命令はデータプロセッサに、車輪の回転軸および回転半径を決定させ、回転軸および回転半径に基づいて接地面を決定させる、請求項２０に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項２４】
車輪が第１の位置から第２の位置の間を回転させられるとき、命令はデータプロセッサにターゲットの第１の画像と第２の画像との比較に基づいて車輪の回転半径を決定させる、請求項２０に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項２５】
車輪が第１の位置から第２の位置の間をステアリングされるとき、命令はデータプロセッサに、ターゲットの第１の画像と第２の画像との比較に基づいて車輪のステアリング軸を決定させる、請求項２０に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項２６】
命令はデータプロセッサに、決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較させ、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に警告を発せさせる、請求項２０に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項２７】
命令はデータプロセッサに、決定されたスクラブ半径をある特定されたスクラブ半径と比較させ、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に車輪のための新しいトウを計算させる、請求項２０に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願の相互参照】
この出願は、その全体がここに引用により援用される、２０００年６月２８日に出願された、同時係属中の米国仮特許出願第６０／２１４，３９０号からの優先権を主張する。
【０００２】
【開示の分野】
この発明は一般的に自動車のメンテナンスの設備および方法に関し、特に自動車のスクラブ半径を測定するための装置および方法に関する。
【０００３】
【開示の背景】
自動車のアライメントシステムは、車両上の車輪のアライメントが自動車製造業者によって提供される仕様内にあることを確実にするために重要である。もし車輪がアライメントされていないと、過度のまたは不均一な摩耗が起こる可能性がある。さらに、車輪が適切にアライメントされていないと、自動車の性能、特にハンドリングおよび安定性に悪影響を及ぼす可能性がある。ここで使用される「車輪」または「車両車輪」という用語は、自動車上に見られるタイヤおよび車輪アセンブリを指す。そのようなアセンブリは、一般的に金属の車輪または「リム」上に搭載される従来のタイヤを含む。
【０００４】
自動車の車輪はさまざまな方法でアライメントすることができる。たとえば、オペレータまたはアライメント技術者がカメラなどの光学感知機器を有するコンピュータ支援３次元（３Ｄ）マシン映像アライメントシステムなどの映像画像化システムを使用して、さまざまな物体の位置を決定することができる。そのようなマシン映像システムは、典型的にはアライメントの目的に使用されるが、これらのシステムは自動車についての他の位置的および角度的な配向の情報を得るために使用することもできる。少なくとも１台のカメラを使用する、車両の車輪に装着されるターゲットを画像化するためのアライメントシステムの例は、米国特許第５，７２４，７４３号および第５，５３５，５２２号に示される。
【０００５】
別の種類のアライメントシステムは、さまざまな車輪に装着され、ケーブルまたはコードにより相互に接続されるヘッドユニットを使用する。コードに対する、ヘッドユニットおよび車輪の角度は電気機械的な変換器により測定される。この種類の測定機器の例は、米国特許第４，０１６，２０８号および第４，０３４，４７９号に示される。
【０００６】
さらなる種類のアライメントシステムは、さまざまな車輪に装着され、光学的感知と通信するヘッドユニットを使用する。光学的ヘッドユニットシステムの例は、米国特許第３，７８２，８３１号、第３，８９２，０４２号、第４，０９５，９０２号、第４，１２６，９４３号、第４，１３８，８２５号、第４,１４３，９７０号、第４，３０２，１０４号および第４，３１９，８３８号に示される。
【０００７】
上述の位置決定システムは、車両の車輪アライメントを支援する、車両の車輪の回転の中心などの情報を提供する。しかしながら、車輪スクラブ半径などの他の情報も技術者が車両のサスペンションの問題を診断するのを支援することができる。スクラブ半径は、車輪のステアリング軸が地面と交わる点と、車輪の中心線が地面と交わる点との間の距離を車両の前方から見たものである。
【０００８】
車輪のスクラブ半径を測定し、確認できることは重要である。なぜならスクラブ半径はブレーキの引きずり、軸受の摩擦およびタイヤの転がり摩擦などの転がり摩擦と組合わさって、直進運転中、車輪のステアリング軸のまわりにモーメントを生じさせ、車輪のトウアウトまたはトウイン（ステアリング軸上での旋回）を引起すことがあるからである。自動車製造業者は多くの場合、反対のトウアウトまたはトウインを特定して、スクラブ半径を含む既知の自動車のパラメータを補償する。車両のリムおよびタイヤが標準であればスクラブ半径は固定されているはずなので、測定されたスクラブ半径が製造業者の特定したスクラブ半径と一致しないと、車両のサスペンションおよびステアリングシステムに損傷があることを示している可能性がある。さらに、補修市場の（aftermarket）異なる直径のタイヤ、または異なるオフセットのリムが車両に追加されると、スクラブ半径は変更される。車輪のトウは異なるスクラブ半径を補償して、タイヤの摩耗を最小限にすることができる。
【０００９】
上述のことに基づくと、この分野は自動車の車輪のスクラブ半径を測定するための装置および方法をはっきりと必要としている。
【００１０】
また、測定された車両の車輪のスクラブ半径と特定された車輪のスクラブ半径とを比較するための装置および方法も必要である。
【００１１】
さらに、車輪のスクラブ半径の測定の結果を表示し、アライメント技術者が損傷を受けた車両のサスペンションまたはステアリング部品を検出し、車輪が正しい仕様になっているかを検出することを支援する装置および方法も必要である。
【００１２】
またさらに、車輪のスクラブ半径の測定の結果を表示し、アライメント技術者が車輪のトウを調整するのを支援する装置および方法も必要である。
【００１３】
【開示の概要】
よって、この開示は、コンピュータ支援アライメント装置を使用して、車輪のステアリング軸、中心線および接地面の少なくとも１つを決定することを含む、車輪のスクラブ半径を測定する方法を提供する。車輪のステアリング軸、中心線および接地面の他のものは、もしコンピュータ支援アライメント装置を使用して決定されないのであれば、他の従来のやり方で決定される。この方法は、車輪のステアリング軸と接地面との交差点を決定し、車輪の中心線と接地面との交差点を決定し、交差点間の距離を決定することも含み、この距離は車輪のスクラブ半径と等しい。
【００１４】
一局面によると、車輪のステアリング軸、中心線および接地面の各々は、コンピュータ支援アライメント装置を使用して決定される。
【００１５】
別の局面によると、ステアリング軸と接地面との交差点、中心線と接地面との交差点および交差点間の距離は、コンピュータ支援アライメント装置を使用して決定される。
【００１６】
追加の局面によると、この方法は、車輪の回転軸（roll axis）および回転半径（roll radius）を決定するステップと、回転軸および回転半径に基づいて接地面を決定するステップとを含む。
【００１７】
さらにある局面によると、コンピュータ支援アライメント装置は光学的走査機器および光学的に走査可能なターゲットを含む、コンピュータ支援３次元マシン映像装置を含む。この方法はまた、光学的に走査可能なターゲットを車輪に装着するステップと、車輪が第１の位置にあるときにターゲットを光学的に走査し、第１の位置を表わす値を生成および記憶するステップと、車輪が第２の位置にあるときにターゲットを光学的に走査し、第２の位置を表わす値を生成および記憶するステップとを含む。
【００１８】
さらに追加の局面によると、この方法は、決定されたスクラブ半径を特定されたスクラブ半径と比較するステップと、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に警告を発するステップとを含む。さらに進んだ局面によると、この方法は、決定されたスクラブ半径が特定されたスクラブ半径にほぼ等しくない場合に車輪のための新しいトウを計算するステップを含む。
【００１９】
この開示は車輪のスクラブ半径を測定するための装置も提供する。この装置は、車輪に固定して装着可能なターゲット、および車輪が第１の位置にあるときにターゲットの第１の画像を検出し、車輪が第２の位置にあるときにターゲットの第２の画像を検出するための映像画像化部を含む。この装置は、ターゲットの第１の画像と第２の画像との比較に少なくとも部分的に基づいて車輪のスクラブ半径を決定するようプログラムされるデータ処理部も含む。
【００２０】
この開示はさらにコンピュータ読取可能な記録媒体を提供し、これは１つまたはそれ以上の命令のシーケンスを保持し、これが少なくとも１つのプロセッサにより実行されると、プロセッサは車輪に固定されたターゲットの第１の位置での第１の画像を検出し、車輪が第２の位置にあるとき、ターゲットの第２の画像を検出し、ターゲットの第１の画像と第２の画像とを比較することに少なくとも部分的に基づいて車輪のスクラブ半径を決定することになる。
【００２１】
この発明の追加の局面および利点は、この開示の例示的な実施例のみが、この開示を実行するために企図されるベストモードの単なる例示として示され説明される、以下の詳細な説明から当業者には容易に明らかになるであろう。理解されるように、この開示は他のおよび異なる実施例が可能であり、そのいくつかの詳細は、さまざまな明らかな点において、すべてこの開示から離れることなく、変更することができる。よって、図面および説明は、限定的なものでなく例示的な性質のものとして見なされるべきである。
【００２２】
同じ参照符号を有する要素が同じ要素を表す添付の図面を参照する。
【００２３】
【詳細な説明】
図１および図２を参照すると、この開示は、車両車輪２２のスクラブ半径１０を決定するための方法１００を提供する。しかしながら、図２の方法を検討する前に、車輪２２のスクラブ半径１０および他のアライメント測定値に関する説明を提供する。
【００２４】
スクラブ半径
図１に示されるように、スクラブ半径１０は、車輪２２のステアリング軸１４が車輪の接地面１６と交差する点と、車輪の中心線１８が接地面１６と交差する点との間の距離を車両の前方から見たものである。図１に示されるスクラブ半径１０は正であるが、もしステアリング軸１４が中心線１８の外側で接地面１６と交差すると、車輪は負のスクラブ半径を有することになる。
【００２５】
ステアリング軸１４は車輪２２のステアリングピボット１５を通り、一方、車輪の中心線１８はタイヤの幅の中間点として決定することができる。車輪２２の回転半径１７は、車輪の接地面と中心軸または回転軸１９との間の距離である。
【００２６】
車輪２２のスクラブ半径を１０測定し、確認できることは重要である。なぜならスクラブ半径は直進運転中、車輪上に引きずりを生じさせ、車輪がトウアウトまたはトウインし、ステアリング軸１４上で旋回することを引起す可能性があるためである。既知のとおり、同じ車軸上の車輪が真直ぐ前を向いていると、車輪はゼロトウを有し、互いの方を向いている車輪はトウインを有し、互いから離れた方を向いている車輪はトウアウトを有する。自動車の製造業者は多くの場合、わずかな量のトウインを特定して正のスクラブ半径１０を補償し、わずかな量のトウアウトを特定して負のスクラブ半径を補償する。車両のリムおよびタイヤが標準であればスクラブ半径１０は固定されているはずなので、測定されたスクラブ半径が製造業者の特定したスクラブ半径と一致しないと、車両のサスペンションおよびステアリングシステムに損傷があることを示している可能性がある。さらに、補修市場のタイヤおよびリム、または異なるサイズのタイヤまたはリムが車両に追加されると、測定されたスクラブ半径を使用して車輪のトウを調整し、異なるタイヤを補償することができる。よって、この開示は、車両車輪２２のスクラブ半径１０を測定するための方法１００を提供する。
【００２７】
車両車輪のスクラブ半径を測定する方法
図２も参照すると、方法１００は、１０２に示されるように、まず車輪２２のステアリング軸１４を決定するステップと、１０４に示されるように車輪の中心線１８を決定するステップとを含む。それから、１１０に示されるように接地面１６の場所が車輪２２の回転または回転軸１９および回転半径１７に基づいて決定され、１０６および１０８に示されるように、これらはそれぞれ決定される。１１２および１１４で、ステアリング軸１４と接地面１６との交差点および中心線１８と接地面１６との交差点が決定される。そして、１１６に示されるように、交差点間の距離を測定することによりスクラブ半径１０が決定される。
【００２８】
図３を参照すると、測定されたスクラブ半径１０を使用する方法２００が示される。方法２００は、まず測定されたスクラブ半径１０を自動車製造業者によって提供されるような、ある車両についての特定されたスクラブ半径と比較するステップを含む。２０４に示されるように、測定されたスクラブ半径１０が特定されたスクラブ半径１０にほぼ等しくない（またはそれに等しいとして予め定められた公差内にない）場合、２０６に示されるように、たとえばアライメント技術者に対して通知が提供される。すると、２０８に示されるように、もしアライメント技術者が車輪２２のトウを調整して正しくないスクラブ半径１０を補償すると決定すると、２１０に示されるように新しいトウを計算し、２１２に示されるようにそれを技術者に示すことができる。正しいトウ調整は、大抵自動車の個々の種類および自動車製造業者によって提供される仕様に依存する。
【００２９】
図２および図３の方法１００、２００は、好ましくは図４に示される種類のようなコンピュータ支援３次元自動車車輪アライメント装置３００（「アライメント装置」）を使用して行なわれる。たとえばビジュアライナ３ＤゴールドTMアライナ（Visualiner 3D GoldTM Aligner）は、この発明に従って車両のスクラブ半径を決定するために使用することができるアライメント装置であり、アーカンサス州のジョーン・ビーン・カンパニー（John Bean Company）（www.johnbean.com）から入手可能である。図４は２台のカメラを備えたアライメント装置３００を示しているが、ここに開示される方法１００、２００は、ある特定の車輪アライメント装置に限定されるものではなく、単一のカメラを備えたアライメント装置、またはさまざまな車輪に装着されケーブルまたは光学センサと通信するヘッドユニットを使用したアライメントシステムなどの他の種類のコンピュータ支援アライメントシステムを使用して実行することもできる。
【００３０】
アライメント装置
図４はこの発明に従って、車両２０の前輪２２Ｌおよび２２Ｒのスクラブ半径を測定し、特徴を述べるためのアライメント装置３００を例示するブロック図である。示されるように、車両２０は後輪２４Ｌおよび２４Ｒも含み、たとえばリフト台２６を含み得る車両支持手段上に搭載される。規定されたパターンまたは形状を有するターゲットアセンブリ１０５が車両２０の車輪の各々に取付けられる。
【００３１】
アライメント装置３００は２つの光学感知手段３０を含み、これらは各々電子処理手段６０へのインタフェースを有する。示される実施例では、光学感知手段３０の各々はカメラであり、処理手段６０はコンピュータシステムである。コンピュータ６０は、好ましくは視覚的表示ユニット７２、およびキーボードまたは遠隔入力機器などのオペレータインタフェースまたは入力手段７４を含む。アライメントされている車輪の、コンピュータで生成された擬似３次元（３Ｄ）表示を検出されたアライメントの指標とともに表示ユニット７２上に示してもよい。さらに、表示ユニット７２は助言または提案を示して、車輪アライメントを行なうアライメント技術者を導いてもよい。コンピュータ６０は、予め定められた自動車の動的安定性についての公差のデータを記憶するためのデータ記憶手段も含む。
【００３２】
光学センサ３０の各々は、車輪上に搭載されたターゲットアセンブリ５４の少なくとも１つを見ることができ、感知手段の視点から見たその画像を形成することができる。画像に対応する電気的信号が処理手段６０に転送され、これは検出された各ターゲットの斜視画像を参照データの既知の真の形状および配向と相関させる。そのようにすると、コンピュータ６０は、各ターゲット上のある既知の幾何学的な要素の知覚された寸法を、対応する参照データの配向および寸法に関連付ける。このようにして、アライメント装置３００は、車両２０の車輪２２Ｌ、２２Ｒ、２４Ｌおよび２４Ｒの各々の位置および姿勢を決定することができる。
【００３３】
典型的な動作において、アライメント装置３００は一般に以下のように機能する。車両２０はアライメント台２６上に位置され、このアライメント台２６は、アライメント技術者がアライメントを行なうことを可能にするように上昇させられる。ターゲット５４は車輪２２Ｌ、２２Ｒ、２４Ｌおよび２４Ｒの各々の上に搭載される。アライメント装置３００は各ターゲット５４の検出された画像を形成する。そして、検出された画像はコンピュータ６０で処理され、コンピュータ６０は各ターゲットの配向を計算する。コンピュータ６０は、検出された画像の各々の位置に対応する値を記憶してもよい。
【００３４】
典型的には、スピンドルの場所も確認することができる。この動作において、コンピュータ６０はターゲット５４の画像を獲得する。車両２０は後退させられ、コンピュータ６０は、ターゲット５４の画像の第２のセットを獲得する。コンピュータ６０は車両が後退した角度を算出し、その計算に基づいてスピンドルの場所を決定する。選択的には、照合のため、車両２０を前進させ、再度測定することができる。コンピュータ６０は、その後、車輪２２Ｌ、２２Ｒ、２４Ｌおよび２４Ｒの各々の主面の実際の配向を計算することができる。
【００３５】
主面またはつめ面は、一般的に垂直な配向を備えた車輪の外面にある、車輪の一部であるタイヤのトレッドに対して平行な想像上の面である。
【００３６】
上で説明した計算の結果は、表示ユニット７２上に表示される。コンピュータ６０は表示ユニット７２を有して、検出された車輪２２Ｌ、２２Ｒ、２４Ｌおよび２４Ｒのいかなる調整不良も補正するためにどのような補正を行なう必要があるかに関する指示をアライメント技術者に示してもよい。
【００３７】
またコンピュータ６０は、ここに引用により援用される、国際公報第ＷＯ０１／２３８３４号に開示されるような公知の方法によって、車輪２２Ｌ、２２Ｒの各々の回転半径１７および回転軸１９を計算する。そして回転半径１７の値を使用して、接地面１６の場所が決定される（タイヤの屈曲を考慮したマイナスの補正）。ステアリング軸１４は技術分野で既知の傾角計、またはアライナを使用して決定することができ、車輪２２の中心線１８は電気的な車輪幅測径器を使用して決定することができる。これに代えて、回転半径１７などの一部のアライメント特性は、アライメント技術者が測定テープまたは均等物を使用して、車輪の中心と、車輪の中心の真下の、車輪の外端上の点との距離を決定することにより手動で測定してもよい。この回転半径１７の測定値は、アライメント装置３００に入力してもよい。アライメント装置３００は他の必要とされる測定を行ない、さらに結果の計算および／または比較を行ない、そのような測定、計算および比較の結果を表示してもよい。
【００３８】
一旦スクラブ半径１０が決定されると、アライメント装置３００は、評価のため結果的な値を表示ユニット７２上に表示する。アライメント技術者はそのような結果を使用して、車両、車両のサスペンションおよび車輪の状況を診断する手助けとすることができる。さらに、アライメント装置３００は、好ましくは結果の値を各車輪について比較するようにプログラムされる。たとえば、アライメント装置３００は、測定されたスクラブ半径１０と製造業者の特定したスクラブ半径とを比較することができる。さらに、個々のスクラブ半径１０の測定値を予め定められた値、予め定められた値の範囲、または製造に関する仕様と比較してもよく、アライメント装置３００は警告メッセージを発することなどにより、これらの特定された公差から外れるいかなる値も目立たせ、アライメント技術者に警告してもよい。前輪のスクラブ半径が一致しない場合には、車輪が引っ張られる問題を調査するようにとの警告を提供してもよい。ここに挙げたものに加え、スクラブ半径１０の測定値に関して可能な、幅広い比較を行なってもよい。
【００３９】
表示ユニット７２上の結果を観察した結果として、アライメント技術者は、タイヤの過度または不均一な摩耗、ないしはハンドリングまたは安定性の低下などの車両の性能の低下を引起こすほど重大な問題があるのかどうかをよりよく判断することができる。さらに、アライメント装置３００は、好ましくは測定されたスクラブ半径１０と特定されたスクラブ半径との差に基づいて、車輪２２のための新しいトウを決定し、新しいトウの値を技術者に対して示してトウを調整できるようにプログラムされる。
【００４０】
コンピュータハードウェア
図５は、図４のアライメント装置３００とともに使用するためのコンピュータ６０を詳しく示したブロック図である。コンピュータ６０はバス６２または他の通信機構を含んで情報を通信し、プロセッサ６４はバス６２に結合されて情報を処理し、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的記憶装置のようなメインメモリ６６は、バス６２に結合されてプロセッサ６４により実行される情報および命令を記憶する。メインメモリ６６はまた、プロセッサ６４により実行される命令の実行中に一時的な変数または他の中間情報を記憶するために使用してもよい。コンピュータ６０は、バス６２に結合された、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）６８または他の静的記憶装置も含んでプロセッサ６４のための静的な情報および命令を記憶し、さらに磁気ディスクまたは光学ディスクなどの記憶装置７０が設けられ、バス６２に結合されて情報および命令を記憶する。示されるように、表示ユニット７２およびキーボード７４に加え、コンピュータ６０はマウスなどのカーソル制御器７６を含んでもよい。
【００４１】
コンピュータ６０は、この開示の方法１００および２００を実行することにより、自動車の前輪の各々のスクラブ半径１０を決定するために使用される。一局面によると、スクラブ半径１０は、プロセッサ６４がメインメモリ６６に含まれる１つまたはそれ以上の命令の、１つまたはそれ以上のシーケンスを実行することに応じて、コンピュータ６０により提供される。そのような命令は、記憶装置７０などの別のコンピュータ読取可能な記録媒体からメインメモリ６６に読込まれてもよい。メインメモリ６６に含まれる命令のシーケンスの実行により、プロセッサ６４はこの開示により提供される方法を実行することになる。これに代わる実施例では、配線で接続された回路構成をソフトウェアの命令の代わりにまたはそれと組合せて使用して、この開示を実行してもよい。よって、この発明は、ハードウェアの回路構成とソフトウェアとのいかなる特定の組合せにも限定されない。
【００４２】
ここで使用される「コンピュータ読取可能な記録媒体」という用語は、実行のためプロセッサ６４に命令を提供することに関係するいかなる媒体も示す。そのような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体および転送媒体を含むが、これに限らない多くの形を取ってもよい。不揮発性媒体は、たとえば記憶装置７０などの、光学的または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ６６などの動的メモリを含む。転送媒体はまた、同軸ケーブル、銅線および光ファイバを含み、これはバス６２を含む配線を含む。転送媒体は、無線データ通信および赤外線データ通信中に発せられるような音または光の波の形を取ることもできる。
【００４３】
コンピュータ読取可能な記録媒体のよくある形は、たとえばフロッピー（Ｒ）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、またはその他のいかなる磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、その他のいかなる光学媒体、パンチカード、紙テープ、孔のパターンを備えたその他のいかなる物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、およびＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、その他のいかなるメモリチップまたはカートリッジ、後に説明される搬送波、またはコンピュータが読取可能なその他のいかなる媒体も含む。
【００４４】
さまざまな形のコンピュータ読取可能な記録媒体が、実行のためプロセッサ６４に１つまたはそれ以上の命令の、１つまたはそれ以上のシーケンスを保持するのにかかわってもよい。たとえば、命令は、ある遠隔コンピュータの磁気ディスク上に最初は保持されていてもよい。遠隔コンピュータは、その命令をその動的メモリにロードし、モデムを使用して電話線上でその命令を送ることができる。コンピュータ６０のローカルモデムは、電話線上でそのデータを受取り、赤外線送信器を使用してデータを赤外線信号に変えることができる。赤外線検出器は赤外線信号で運ばれるデータを受取ることができ、適切な回路構成がバス６２上にデータを配置することができる。バス６２はデータをメインメモリ６６に運び、プロセッサ６４はそこから命令を呼出し、実行する。メインメモリ６６により受取られる命令は、任意でプロセッサ６４による実行の前または後に記憶装置７０上に記憶してもよい。
【００４５】
コンピュータ６０は、バス６２に結合された通信インタフェース７８も含む。通信インタフェース７８は、ローカルネットワーク８４に接続されるネットワークリンク８０に結合する２方向のデータ通信を提供する。たとえば、通信インタフェース７８は統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）カードまたはモデムであって、対応する種類の電話線にデータ通信接続を提供してもよい。また別の例として、通信インタフェース７８はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであって、互換性のあるＬＡＮにデータ通信接続を提供してもよい。無線リンクを実現してもよい。そのような実現例ではいずれも、通信インタフェース７８はさまざまな種類の情報を表わすデジタルデータの流れを保持する、電子的、電磁気的または光学的な信号を送受信する。
【００４６】
ネットワークリンク８０は典型的には１つまたはそれ以上のネットワークを通じて、他のデータ機器にデータ通信を提供する。たとえば、ネットワークリンク８０はローカルネットワーク８４を通じて、ホストコンピュータ８２またはインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）８６により運営されるデータ設備に接続を提供してもよい。ＩＳＰ８６は現在「インターネット」８８と広く呼ばれる世界的なパケットデータ通信ネットワークを通じて、データ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク８４およびインターネット８８は、ともにデジタルデータの流れを保持する電気的、電磁気的または光学的な信号を使用する。さまざまなネットワークを通る信号、およびネットワークリンク８０上の信号ならびに通信インタフェース７８を通る信号は、デジタルデータをコンピュータ６０におよびコンピュータ６０から運び、情報を伝送する搬送波の例示的な形である。
【００４７】
コンピュータ６０は、ネットワーク、ネットワークリンク８０および通信インタフェース７８を通じて、プログラムコードを含め、メッセージを送り、データを受取ることができる。インターネットの例では、サーバ９０が、インターネット８８、ＩＳＰ８６、ローカルネットワーク８４および通信インターネット７８を通じて、アプリケーションプログラムのために要求されるコードを送信することがある。この開示に従うと、そのようなあるダウンロードされたアプリケーションは、上述のように自動車の車輪のスクラブ半径１０を決定することを可能にする。
【００４８】
受取られるコードは受取られた際にプロセッサ６４によって実行してもよく、および／または記憶装置７０ないしは他の不揮発性記憶装置に記憶して、後に実行してもよい。このようにして、コンピュータ６０は、搬送波の形でアプリケーションコードを獲得することができる。
【００４９】
よって、この開示は、車両車輪２２のスクラブ半径１０を決定するための方法１００および装置３００を提供する。この明細書で説明される具体的な方法および装置は、限定ではなく例示として示され、この開示の精神または範囲を離れることなく、幅広い局面において、前掲の特許請求の範囲に説明されるように、さまざまな変更、組合せおよび代替物が当業者によって実行され得る。ここに開示されるすべての方法および装置、ならびにそのすべての要素は、前掲の請求項の少なくとも１つの範囲内に含まれる。ここに開示される方法および装置の要素には権利の放棄を意図したものはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、ステアリング軸、回転軸（rotation axis）、回転半径およびスクラブ半径を含む車輪のアライメント特性を示す、車両（たとえば４つの車輪を有する自動車）の前輪の正面図である。
【図２】  図２は、この開示による、車両車輪のスクラブ半径を決定するための方法を示すフローチャートである。
【図３】  図３は、この開示による、測定された車輪のスクラブ半径に基づいて車両車輪の新しいトウを計算するための方法を示すフローチャートである。
【図４】  図４は、図２および図３の方法を実行するために使用することができるコンピュータ支援３次元（３Ｄ）マシン映像アライメント装置の斜視図である。
【図５】  図５は、図４の装置とともに使用するためのコンピュータシステムのブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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