(57)【要約】車両（１４）のホイール（１２）の平面の動的方位を測定するためのシステム（１０）である。システム（１０）は、ホイール（１２）と共に回転する試験面（１６）、及び車両（１４）に取り付けられていない方位決定装置（１８）を備える。試験面（１６）はホイール（１２）の平面に相当する平面に位置決めされ、方位決定装置（１８）は車両が駆動されている間の或る特定の時点における試験面（１２）の平面の方位を決定する。プロセッサー（２０）が、方位決定装置（１８）から出力信号を受けてこの出力信号をその特定時点に対するホイール面の方位に相当するデータに変換する。
2004518120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動いている車両（１４）のホイール（１２）の平面の動的方位を測定するためのシステム（１０）であって、
車両（１４）が駆動されているときにホイール（１２）と共に回転しかつホイール（１２）の平面に相当する平面内に位置決めされた試験面（１６）、及び
車両（１４）に取り付けられていない方位決定装置（１８）であって、車両（１４）が駆動されている間の或る特定の時点における試験面（１６）の平面の方位を決定する前記方位決定装置（１８）
を備えたシステム（１０）。
【請求項２】
方位決定装置（１８）から信号を受け、この信号を特定の時点についてのホイール（１２）の平面の方位に相当する出力データに変換するプロセッサー（２０）を更に備える先行請求項に説明されたシステム（１０）。
【請求項３】
方位決定装置（１８）が静止している先行の２請求項のいずれかに説明されたシステム（１０）。
【請求項４】
方位決定装置（１８）が、試験面（１６）上にエネルギーのビームを放出する先行請求項のいずれかに説明されたシステム（１０）。
【請求項５】
方位決定装置（１８）が少なくも３個の変換器（３０）を備え、これらは、試験面（１６）上の同一線上にない３個の点に電磁エネルギーのビームをそれぞれ放出しかつ試験面（１６）から反射されたそれぞれのビームを検出する先行請求項のいずれかに説明されたシステム（１０）。
【請求項６】
変換器（３０）がレーザービームを放出する先行請求項に説明されたシステム（１０）。
【請求項７】
請求項１−６のいずれかのシステム（１０）により動いている車両（１４）のホイール（１２）の平面の動的方位を測定する方法であって、方位決定装置（１８）を通過して車両（１４）を駆動し、そして試験面（１６）の平面の方位を示すデータを得るために方位決定装置（１８）を作動させる段階を含む方法。
【請求項８】
車両（１４）のホイール（１２）の平面の動的方位を測定する方法であって、
車両（１４）が駆動されているときにホイール（１２）と共に回転しかつホイール（１２）の平面に相当する平面内に位置決めされた試験面（１６）を準備し、
試験車両（１４）を駆動し、そして
車両（１４）に取り付けられていない方位決定装置（１８）により、車両（１４）が駆動されている間の或る特定の時点における試験面（１６）の平面の方位を決定する
ことを含んだ前記方法。
【請求項９】
前記準備する段階が、ホイール（１２）のハブに試験円板を確保することを含む先行請求項に説明された方法。
【請求項１０】
前記決定段階が、方位決定装置の静止中に行われる先行の２請求項のいずれかに説明された方法。
【請求項１１】
請求項１−６のいずれかのシステムにより、かつ車両（１４）が試験面（１６）と共に回転するホイール（１２）を備えている組合せ。
【請求項１２】
試験面（１６）が、ホイール（１２）のハブに確保された円板である先行請求項に説明された組合せ。
【請求項１３】
動いている車両（１４）のホイール（１２）のキャンバー角を測定するためのシステム（１０）であって、
車両（１４）が駆動されているときにホイール（１２）と共に回転しかつホイール（１２）の角度に相当する角度に位置決めされた試験面（１６）、及び
車両（１４）に取り付けられず、車両（１４）が駆動されている間の或る特定の時点における試験面（１６）のキャンバー角を決定する装置（１８）
を備えたシステム（１０）。
【請求項１４】
動いている車両（１４）のホイール（１２）のキャンバー角及びヨー角を測定するためのシステム（１０）であって、
車両（１４）が駆動されているときにホイール（１２）と共に回転しかつホイール（１２）の平面に相当する平面内に位置決めされた試験面（１６）、及び
車両（１４）に取り付けられず、車両（１４）が駆動されている間の或る特定の時点における試験面（１６）のキャンバー角及びヨー角を決定する方位決定装置（１８）
を備えたシステム（１０）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、車両用ホイール面の動的方位決定システムに関し、特に、車両が駆動されている間のホイール面の方位を決定するために、車外型の測定装置が使用されるシステムに関する。
【０００２】
［発明の背景］
タイヤ及び自動車産業における趨勢は密に調和し、或る特定の車両用のオリジナル装備として或る特定のタイヤを設計する。特に、自動車製造業者は、通常、特定の車両に対して最も望ましい摩耗特性と乗心地特性とが見いだされたタイヤのセットを車両に装備する。このために、或る特定の車両に対するタイヤの適合性を決定するために、タイヤについての多くの試験が行われる。本発明が特に関連することは、タイヤが取り付けられたホイールの動的方位特性を得るためになされる試験である。
【０００３】
ホイール面の動的方位は、２個の角度、即ちキャンバー角及びヨー角により定められる。キャンバー角は、路面に関するホイールの「傾斜」に関する角度であり、路面に垂直な平面とホイールの平面との間の角度として定義することができる。ヨー角は、路面上の基準方向とホイールの移動方向との間の角度である。
【０００４】
車両用ホイールの動的キャンバー角の測定装置が、米国特許５，５６１，２４４号に明らかにされる（この特許は本発明の譲受人に譲渡された）。この開示された装置は、ホイールに非回転式に取り付けられかつこれから水平方向に片持ち梁のように伸びているブラケットを備える。ブラケット上にレーザ変換器が適切に取り付けられ、路面に対してビームを放出して路面からの反射ビームを検出する。センサーが路面からの距離を測定し、その測定値は、制御用ケーブルを通して車内に置かれたコンピューターに供給される。ブラケットの角度の変化がホイールのキャンバー角の変化を表示される。この方法において、装置は、或る特定の車両においてホイールが実際の路面に沿って駆動されたときに生ずる動的キャンバー角を得る。
【０００５】
米国特許５，５６１，２４４号において明らかにされた装置では、測定装置（即ち、レーザ変換器、センサーなど）は車両に取り付けねばならず、このため、ときには、敏感な装置を動いている接触部による破損の危険に暴露し及び／又は結果の精度を下げることがある。更に、米国特許５，５６１，２４４号に開示された装置は、センサーが車両と共に動くためホイール面の動的方位を決定できないので、ホイールのヨー角を測定し及び／又は考慮することができない。
【０００６】
［発明の概要］
本発明は、車両が駆動されている間にホイール面の動的方位を測定するが車両に方位決定設備を取り付ける必要のないシステムを提供する。この方法において、測定設備は、これが車上取付けに伴う危険又は問題に暴露されることなく同時に（車両のたわみ及び駆動条件のような）現実の環境に対応した方位測定値を得ることができる。更に、本発明のシステムは、ホイールのキャンバー角だけでなくヨー角も測定でき、これによりホイール面の動的方位を決定することができる。
【０００７】
より特別には、本発明のシステムは、（ホイールのハブに確保された円板のような）車両の試験面、及び車両に取り付けられていない方位決定装置を備える。試験面は、車両が駆動されているときホイールと共に回転しかつホイール面の方位に相当する面内に位置決めされる。静止装置となし得る方位決定装置は、車両が駆動されている間の或る特定の時点における試験面の平面の方位を決定する。この方法において、キャンバー角及びヨー角の両者が測定中に考慮され、そしてホイールの動的方位特性を評価するときに使用することができる。
【０００８】
方位決定装置から信号を受けそしてその特定の時点のホイール面の方位に相当する出力データに変換するプロセッサーを設けることができる。方位決定装置は、同一線上にないエネルギービームを試験面上に放出する装置とすることができる。例えば、方位装置は少なくも３個の変換器を備えることができ、これらはそれぞれ電磁エネルギービーム（例えばレーザービーム）を、試験面上の同一線上にない３個の点に放射し、かつ試験面から反射したそれぞれのビームを検出し、これにより装置から同一線上にない３個の点の各までの距離を決定する。
【０００９】
本発明のシステムを使用するために、車両は（例えば、加速、制動、操舵及びこれらの組合せで）駆動されて方位決定装置を通過し、また、方位決定装置は試験面の平面の方位を示すデータを得るように作動させられる。
【００１０】
本発明は、以下完全に説明されかつ請求項において特に指摘されるこれら及びその他の特徴を提供する。以下の説明及び付属図面は本発明の或る図解実施例を詳細に説明するが、これは、本発明の原理を使用し得る種々の方法の一つを示すだけである。
【００１１】
［詳細な記述］
図面を参照し説明すれば、まず図１において、動いている車両１４上のホイール１２の平面の動的方位を測定するためのシステム１０が図式的に示される。システム１０は、ホイール１２に取り付けられた試験面１６及び車両１４に非取付けの方位決定装置１８を備える。車両が駆動されホイール１２が回転するときの試験タイヤ１６の平面の方位は、ホイール１２の平面の方位に一致するであろう。システム１０は、方位決定装置１８から信号を受け、この信号を、測定装置１８を通過する時間内の或る特定の瞬間についてのホイール１２の平面の方位に相当する出力データに変換するプロセッサー２０を更に備える。
【００１２】
図２において最もよく見られるように、ホイール１２の平面の方位は、２個の角度、即ちキャンバー角ＩＡ及びヨー角ＨＡにより定められる。キャンバー角ＩＡは路面に関するホイールの「傾斜」に関連し、そして路面に垂直な垂直方向基準面とホイールの面（図示実施例においては、試験面１６）との間の角度として定義することができる。ヨー角ＨＡは、基準方向とホイール１２の移動方向との間の角度である。例えば、水平基準路面が使用される場合は、これは水平軸ＸｇｒｏｕｎｄとＹｇｒｏｕｎｄ、及び軸ＸｇｒｏｕｎｄとＹｇｒｏｕｎｄとの交点から上下に伸びている垂直軸Ｚｇｒｏｕｎｄを有するであろう。ホイールの方位面は軸ＸｗｈｅｅｌとＹｗｈｅｅｌとを持つ。垂直方向基準面は軸ＸｗｈｅｅｌとＺｇｒｏｕｎｄとにより定められ、キャンバー角ＩＡはＺｗｈｅｅｌとＺｇｒｏｕｎｄとの間の角度差である。Ｘｇｒｏｕｎｄ軸が基準方向であり、ヨー角ＨＡはＸｇｒｏｕｎｄとＸｗｈｅｅｌとの間の角度差である。
【００１３】
試験面１６は、ホイール１２に適切に確保された円板状の部材よりなることが好ましい。方位決定装置１８がレーザービームを使用する場合は、試験面１６は、レーザービームを反射する適切な表面を持つであろう。即ち、ホイールの標準ハブが代わりに試験面を構成し得る状況においては、分離した試験面１６は必要なしとすることができる。
【００１４】
さて、図３を参照すれば、試験面１６及び方位決定装置１８が図式的に示される。方位決定装置１８は３個の変換器３０ａ、３０ｂ、及び３０ｃを備え、これらの各は、試験面１６上の同一線上にない３個の点に電磁エネルギーのビームを放出するためのエミッター、及び試験面１６から反射されるビームを検出するためのセンサーを備える。変換器３０は、比較的高速のレーザーユニットであることが好ましい。例えば、本発明に適していることが見いだされたレーザーユニットの１形式はＫｅｙｅｎｃｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のモデルＬＢ−７０／ＬＢ−１１又はＬＢ−７２／ＬＢ−１２である。しかし、その他の形式のレーザーユニット、及び（音響装置、赤外線装置などのような）種々のエネルギービームを作り得る別形式の変換器も本発明に可能であり想定される。
【００１５】
システム１０の作動中、変換器３０は、試験面１６と方位決定装置１８との間の距離Ｄａ、Ｄｂ、及びＤｃに相当する出力信号を作り、これら出力信号はプロセッサー２０に送られる。プロセッサー２０は、測定された距離に基づき、よく知られた三角測量のアルゴリズムを使って試験面１６の平面の方位を決定する。
【００１６】
図示実施例においては、試験面１６は平面であり、その平面の方位がホイール１２の方位と同じになるように取り付けられる。また、図示実施例においては、装置１８は、変換器３０が試験面１６に関して直角方向にそろえられたビームを放出するように置かれて示される。しかし、試験面１６とホイール１２との間の平行でない幾何学的配列、試験面１６に関して直角でない装置１８の位置、及び／又は整列されない変換器３０も本発明に可能であり、想定される。システム１０は、ホイール面の方位の計算の際に、これら及びその他の異なった関係を補償するようにプログラムすることができる。
【００１７】
システム１０は、ホイールの試験に繰り返し使用することができる。或いは、或る特定の路面及び／又は特定の車両についてホイール平面の方位が決定されると、このデータを記憶し、管理された環境下で別のホイール又はタイヤを試験するための試験設備において再使用することができる。特に、記憶されたデータは、タイヤが或る特定の車両及び／又は実際路面上の運転条件下で使用されたときに経験するであろう実際の方位を続く試験タイヤに与えることを許す。
【００１８】
試験面１１６は、システムのいかなる電子部品も含まず、試験運転中、反射面として機能するだけであることを認めることができるであろう。また、方位決定装置１８及びプロセッサー２０は、システム１０の作動中、静止したままであって、これによりシステムの電子装置を、動いている車両に取り付けられたときに遭遇する危険から保護することが好ましい。（しかし、ある特定の車両について必要であり又は希望するならば、方位決定装置１８及び／又はプロセッサー２０がシステム１０の作動中に動くようにこれらを位置決めすることができる。）更に、システム１０は、キャンバー角ＩＡ及びヨー角ＨＡの両者を考慮してホイール面の実際の方位に関する情報を提供することができる。
【００１９】
本発明は幾つかの実施例に関連して図示され説明されたが、本明細書の読解と理解とに基づき、同等品及び明らかな変化と変更が本技術熟練者により生ずるであろうことは明らかである。本発明は、かかる変更及び変化のすべてを含みかつこれらは特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
運動中の車両のホイール面の動的方位を測定するために使用される本発明によるシステムの図式的な斜視図であり、このシステムは、ホイールと共に回転する試験面及び車両に非取付けの方位決定装置を備えている。
【図２】
ホイール面の方位に関係する平面と線とを示しているホイールの図式的な斜視図である。
【図３】
試験面と方位決定装置の図式的な側面図である。
【図１】
2004518120.tif 000003
【図２】
2004518120.tif 000004
【図３】
2004518120.tif 000005
【国際公開パンフレット】
2004518120.tif 000006
2004518120.tif 000007
2004518120.tif 000008
2004518120.tif 000009
2004518120.tif 000010
2004518120.tif 000011
2004518120.tif 000012
2004518120.tif 000013
2004518120.tif 000014
2004518120.tif 000015
2004518120.tif 000016
2004518120.tif 000017
【国際調査報告】
2004518120.tif 000018
2004518120.tif 000019
2004518120.tif 000020
2004518120.tif 000021