(57)【要約】改善されたキャンバの調整技術を提供するための方法およびシステム。この方法は、ステアリング可能車輪がトウインまたはトウアウトである第１の位置にステアリング可能車輪を回すステップと、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウインであればステアリング可能車輪がトウアウトであり、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウアウトであればステアリング可能車輪がトウインである、第２の位置にステアリング可能車輪を回すステップとを含む。ステアリング可能車輪が第１の位置から第２の位置に回される間、トウ角およびキャンバ角が測定される。いかなるトウ角でのキャンバの調整量も、ゼロトウでのキャンバ角と仕様のキャンバ角との差により判定される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング可能車輪のキャンバを調整するための方法であって、
ステアリング可能車輪がトウインまたはトウアウトである第１の位置から、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウインであればステアリング可能車輪がトウアウトであり、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウアウトであればステアリング可能車輪がトウインである、第２の位置にステアリング可能車輪を回すステップと、
第１の位置から第２の位置にステアリング可能車輪が回される間、トウ角およびキャンバ角を測定するステップと、
ステアリング可能車輪のゼロトウでのキャンバ角の量を判定するステップと、
仕様のキャンバ角とゼロトウでのキャンバ角との差に基づいてキャンバ角の調整量を計算するステップとを含む、方法。
【請求項２】
ステアリング可能車輪のキャンバを調整するための車輪アライメントシステムであって、
ステアリング可能車輪のトウ角を表わすトウ角信号を生成するように構成されたトウ測定機器と、
ステアリング可能車輪のキャンバ角を表わすキャンバ角信号を生成するように構成されたキャンバ測定機器と、
トウ測定機器およびキャンバ測定機器に結合するように構成されたコンピュータとを含み、このコンピュータは、
ステアリング可能車輪がトウインまたはトウアウトである第１の位置から、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウインであればステアリング可能車輪がトウアウトであり、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウアウトであればステアリング可能車輪がトウインである、第２の位置にステアリング可能車輪が回される間、ステアリング可能車輪のキャンバ角およびトウ角を表わす信号を受取るステップと、
ステアリング可能車輪のゼロトウでのキャンバ角の量を判定するステップと、
ゼロトウでのキャンバ角と仕様のキャンバ角とに基づいてキャンバ角の調整量を計算するステップとを、実行するように予めプログラムされる、車輪アライメントシステム。
【請求項３】
トウ測定機器は第１のターゲットおよび第１の画像センサを含み、キャンバ測定機器は第２のターゲットおよび第２の画像センサを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
第１のターゲットおよび第２のターゲットは光源である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
光源は赤外線放射機器である、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
キャンバ角の調整量はステアリング可能車輪の現在のキャンバ角とともに表示される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
ステアリング可能車輪のキャンバを調整するための車輪アライメントシステムであって、
ステアリング可能車輪のトウ角を表わすトウ角信号を生成するように構成されたトウ測定機器と、
ステアリング可能車輪のキャンバ角を表わすキャンバ角信号を生成するように構成されたキャンバ測定機器と、
トウ測定機器およびキャンバ測定機器に接続されるように構成されたコンピュータとを含み、このコンピュータは、
ステアリング車輪がトウインまたはトウアウトである第１の位置から、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウインであればステアリング可能車輪がトウアウトであり、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウアウトであればステアリング可能車輪がトウインである、第２の位置にステアリング可能車輪が回される間、キャンバ角およびトウ角を表わす信号を受取るステップと、
ステアリング可能車輪のゼロトウでのキャンバ角の量を判定するステップと、
ゼロトウでのキャンバ角の量と仕様のキャンバ角とに基づいてキャンバ角の調整量を判定するステップと、
ステアリング可能車輪の現在のキャンバ角に基づいてキャンバ角の調整量を表示するステップとを、実行するようにプログラムされる、車輪アライメントシステム。
【請求項８】
ステアリング可能車輪のキャンバを調整するために車輪アライメントシステムとともに使用するためのコンピュータ読取可能媒体であって、車輪アライメントシステムは、ステアリング可能車輪のトウ角を表わすトウ角信号を生成するように構成されたトウ測定機器と、ステアリング可能車輪のキャンバ角を表わすキャンバ角信号を生成するように構成されたキャンバ測定機器と、トウ測定機器およびキャンバ測定機器に結合するように構成されたコンピュータとを含み、このコンピュータ読取可能媒体は、
ステアリング可能車輪がトウインまたはトウアウトである第１の位置から、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウインであればステアリング可能車輪がトウアウトであり、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウアウトであればステアリング可能車輪がトウインである、第２の位置にステアリング可能車輪が回される間、ステアリング可能車輪のキャンバ角およびトウ角を表わす信号を受取るステップと、
ステアリング可能車輪のゼロトウでのキャンバ角の量を判定するステップと、
ゼロトウでのキャンバ角と仕様のキャンバ角とに基づいてキャンバ角の調整量を計算するステップとを、コンピュータに実行させるように作られた命令を保持する、コンピュータ読取可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】
この出願は２０００年６月２８日に出願された「車の下回りの診断を行なうための方法および装置」（“ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ ＵＮＤＥＲＣＡＲ ＤＩＡＧＮＯＳＴＩＣＳ”）と題される米国仮特許出願第６０／２１４，３９０号からの優先権の利益を主張する。
【０００２】
【発明の分野】
この発明は車輪アライメントシステムに関し、特に車輪アライメント中にキャンバを調整するための改良された技術を提供する方法およびシステムに関する。
【０００３】
【発明の背景】
自動車の適切な車輪アライメントは車両のハンドリングおよびタイヤの摩耗のために重要である。さらに、適切な車輪アライメントは燃費および安定性を向上させる。
【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用いるコンピュータ支援３次元（３Ｄ）マシン映像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判定することができる。そのような装置および方法の例は、１９９８年３月１０日にジャクソン（Ｊａｃｋｓｏｎ）らに発行された「モータ車の車輪のアライメントを決定するための方法および装置」（“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｏｔｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｗｈｅｅｌｓ”）と題される米国特許第５，７２４，７４３号、および１９９６年７月１６日にジャクソン（Ｊａｃｋｓｏｎ）らに発行された「モータ車の車輪のアライメントを決定するための方法および装置」（“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｏｔｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｗｈｅｅｌｓ”）と題される米国特許第５，５３５，５２２号に開示され、これらは各々ここに引用により援用される。
【０００５】
アライメントプロセス中、適切な車輪アライメントを得るため、さまざまなパラメータが測定され、調整される。これらのパラメータは、キャンバ、キャスタ、ステアリング軸傾斜（ＳＡＩ）およびトウを含む。
【０００６】
キャンバ角は、垂直面に対する、側面から見た車輪面の傾斜である。キャンバ角は車輪が上部で外側に傾いている場合は正、内側に傾いている場合は負として規定される。
【０００７】
キャスタ角は、タイヤの垂直な中心線と上方および下方ボールジョイントを通るステアリング軸との間の測定値である。キャスタ角は、タイヤの中心線と上方および下方ボールジョイントを通るステアリング軸との間の角度である。キャスタ角は、ステアリング軸の上部が後方に傾斜している場合は正、ステアリング軸の上部が前方に傾斜している場合は負と考えられる。正のキャスタ設定は、大きな度合いのステアリング効果、自己センタリングおよび安定性を車両にもたらす。よって、ほとんどすべての車が正のキャスタ設定を有する。大きな正のキャスタは、高速直進運転において大きな安定性をもたらすが、低速ではステアリングが重い。より小さい正のキャスタ設定では、低速のステアリングは容易になるが、高速では車両がふらつく傾向がある。
【０００８】
ステアリング軸傾斜（ＳＡＩ）は、正面から見た、ステアリング軸と垂直との間の角度である。
【０００９】
具体的な車輪での車輪のトウ角は、車両の縦の軸と、車輪面と路面との交差線との間の角度である。車輪の前部が車両の中心の縦軸に向かう方を向いていると車輪はトウインであり、離れる方を向いているとトウアウトである。
【００１０】
キャンバ、キャスタおよびＳＡＩは典型的には車輪に装着された傾角計を使用して測定される。キャンバについては、傾角計は車輪の面が垂直となす角度を測定する。キャスタを測定するため、車輪はある弧で回され、キャンバの読取値の差がキャスタの値を引出すために使用される。この手順はキャスタスイングと呼ばれる。
【００１１】
ＳＡＩはキャスタと同様の方法で測定されるが、ＳＡＩの読取に使用される傾角計は、車輪がある弧で回される際に車輪の面のある線のピッチ角の変化を計測する。ＳＡＩ測定傾角計は、キャンバおよびキャスタを読取るために使用される傾角計に対して９０度に配列される。
【００１２】
キャンバ角はステアリング可能車輪の傾斜の量を示す。キャンバの値はいくつかの異なる要因の影響を受け、ステアリング可能車輪の方向とともに変化する。言い換えれば、ステアリング可能車輪の回転中、ステアリング可能車輪の車輪傾斜の度合いは変化する。キャンバの値に影響する要因は、ステアリング角、キャスタおよびＳＡＩを含む。キャスタおよびＳＡＩの値は、ステアリング角（トウ）、キャンバおよびＳＡＩの間に独特の関係を生じさせる。キャンバの変化は、キャスタ、ステアリング軸およびＳＡＩの値に比例する。キャスタおよびＳＡＩは固定されるため、トウに対するキャンバのある関係が存在する。これは実験的に測定してもよいし、キャンバ、キャスタおよびＳＡＩの設定に基づいて計算してもよい。
【００１３】
図１ａおよび１ｂは、異なるトウ角でのステアリング可能車輪のキャンバ角を示す。図１ａおよび１ｂに示されるステアリング可能車輪は、自動車の左前輪である。図１ａでは、ステアリング可能車輪はゼロトウである。ステアリング可能車輪はΦ１度の負のキャンバを有する。図１ｂでは、ステアリング可能車輪はθ度のトウアウトであり、Φ２度の正のキャンバを有する。結果として、仕様のキャンバ角、たとえばゼロ度のキャンバを得るためにキャンバの調整をθ度のトウアウトで行なうと、ゼロ度のキャンバを得るためにはΦ２度の調整を行なわなければならない。しかしながら、キャンバにおけるΦ２度の調整は、結果としてゼロトウでの（Φ１＋Φ２）度のキャンバになる。よって、非ゼロトウで実行されるキャンバの調整は通常不正確である。
【００１４】
車輪アライメントの目的のため、製造業者は許容可能なゼロトウでのキャンバの値を特定する。しかしながら、技術者の一部はトウがゼロでないときにキャンバ調整を行なうことがある。なぜならこうすることにより、技術者はキャンバに調整を行なう前にその都度車輪をゼロトウに回す必要がなくなるからである。
【００１５】
非ゼロトウでキャンバを調整することは、小さなキャスタおよびＳＡＩを備える車両では時には受容可能である。キャスタおよびＳＡＩが小さい場合、異なるステアリング可能角でのキャンバの差も非常に小さい。よって、異なるステアリング角でのキャンバの調整量は同様のものであり、差は無視することができる。
【００１６】
しかしながら、メルセデスベンツ（Ｍｅｒｃｅｄｅｓ−Ｂｅｎｚ）などの大きなキャスタおよびＳＡＩを備える車両では、この方策は不正確なキャンバの調整を引起す。たとえば、ゼロトウでのキャンバは２度であるかもしれないが、１０度のトウでは同じ車両のキャンバは１５度であるかもしれない。もし技術者が１０度のトウで１５度のキャンバ調整を行なうと、キャンバはゼロトウでマイナス１３度になるであろう。
【００１７】
したがって、自動車の製造業者、特に大きなキャスタを備える車両は、キャンバ調整がゼロトウで行なわれることを厳密に要求する。
【００１８】
この要求は技術者に問題を引起す。たとえば技術者が左前輪のキャンバを調整したい場合、技術者はステアリング可能車輪を回して左前輪をまずゼロトウに回し、それからキャンバを調整して、それを製造業者の仕様と関連付けなければならない。そして、技術者は再びステアリング可能車輪をとり、右前輪をゼロトウに回し、それから右前輪のキャンバを調整しなくてはならない。結果として、技術者は常にステアリング可能車輪を調整してステアリング可能輪をゼロトウの位置に位置させているため、この手順は時間を浪費するということが問題である。さらに、調整中、トウのゼロからのいかなる小さなずれもキャンバに影響するため、この手順は誤差を導入する可能性がある。
【００１９】
【発明の概要】
したがって、アライメントの効率を向上させる必要がある。また、アライメントの手順を単純化する必要もある。さらに正確にキャンバを調整する必要もある。また、ステアリング可能車輪をゼロトウの位置に正確に位置付けることを要求しないアライメントの手順を提供する必要もある。
【００２０】
これらおよび他の必要性がこの発明で扱われる。この発明は、改善されたキャンバ調整の技術を提供するための方法およびシステムを提供する。この発明は、アライメントの手順を単純化することにより技術者の効率を向上し、同時に正確なキャンバ調整を提供する。
【００２１】
この発明の一局面は、ステアリング可能車輪のキャンバ調整の量を測定するための方法に関する。この方法は、ステアリング可能車輪がトウインまたはトウアウトである第１の位置にステアリング可能車輪を回すステップと、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウインであればステアリング可能車輪がトウアウトであり、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウアウトであればステアリング可能車輪がトウインである、第２の位置にステアリング可能車輪を回すステップと、第１の位置から第２の位置にステアリング可能車輪が回される間、トウ角およびキャンバ角を測定するステップと、ステアリング可能車両のゼロトウでのキャンバ角の量を判定するステップと、仕様のキャンバ角とゼロトウでのキャンバ角の量とに基づいてキャンバ角の調整量を判定するステップとを含む。
【００２２】
ステアリング可能車両は典型的には自動車の前輪である。この発明の一局面によると、ステアリング可能車輪はまずトウアウトの位置などの、第１の位置に回され、それからトウインの位置などの、第１の位置に反対の方向を有する第２の位置に回される。これに代えて、ステアリング可能車輪をまずトウインの位置に回し、それからトウアウトの位置に回すことによって、この順序は逆に実行することができる。よって、ステアリング可能車輪が第１の位置から第２の位置に回される間に、ステアリング可能車輪は少なくとも一度ゼロトウを通る。
【００２３】
ステアリング可能車輪が第１の位置から第２の位置に回される間、ステアリング可能車輪のキャンバ角およびトウ角が測定される。この発明の一局面によると、トウ角の各々に対応するキャンバ角が記録される。またはこれに代えて、ゼロトウでのキャンバのみが記録される。別の例では、すべてのトウ角が測定され、記録される一方、ゼロトウでのキャンバ角だけが測定され、記録される。この発明のさらに別の例では、ステアリング可能車輪のトウ角がゼロトウに近づき離れる短い期間、トウの値の各々に対応するキャンバ角が測定される。
【００２４】
この発明の別の局面では、トウセンサ、キャンバセンサおよびＳＡＩ測定センサが使用されてサスペンションの特徴、通常はキャスタ角およびＳＡＩ角により規定されるステアリング軸が測定される。その後、これらの既知の特徴を使用して、同じ関係を逆のやり方で用いて、ステアリング角（トウ）およびキャンバの間の関係が説明される。よって、どのようなステアリング角についても、ゼロトウからのキャンバの結果が計算され、キャンバにおいて計算された結果の分だけ仕様を変更することにより、所望の仕様にキャンバを設定することができる。
【００２５】
この発明の別の局面によると、ステアリング可能車輪のキャンバ調整の量を測定するための車輪アライメントシステムが提供される。車輪アライメントシステムは、ステアリング可能車輪のトウ角を表わすトウ角信号を生成するように構成されたトウ測定機器と、ステアリング可能車輪のキャンバ角を表わすキャンバ角信号を生成するように構成されたキャンバ測定機器と、コンピュータとを含み、コンピュータは、ステアリング可能車輪がトウインまたはトウアウトである第１の位置から、ステアリング可能車輪が第１の位置でトウインであればステアリング可能車輪がトウアウトであり、ステアリング可能車輪が第１の位置でトウアウトであればステアリング可能車輪がトウインである、第２の位置にステアリング可能車輪が回される間、トウ角およびキャンバ角を表わす信号を受取るステップと、ゼロトウでのキャンバ角の量を判定するステップと、ゼロトウでのキャンバ角の量と現在のキャンバ角とに基づいてキャンバ角の調整量を判定するステップとを実行するように構成される。
【００２６】
トウ測定機器およびキャンバ測定機器は、キャンバ角およびトウ角を測定するように構成される。一実施例として、トウ測定機器およびキャンバ測定機器は、画像化のための複数のターゲットと光学感知手段を含んでもよい。ターゲットは車両に装着されて測定点の各々をしるす。ターゲットの画像は、カメラなどの光学感知手段により捕捉され、光学感知手段に結合されたコンピュータにより分析される。別の実施例によると、トウ測定機器およびキャンバ測定機器は、ＬＥＤまたはＬＥＤアレイもしくは赤外線放射機器などの信号源と、センサとを含む。トウ測定機器およびキャンバ測定機器は、レーザ源、およびビデオカメラなどの光学感知手段を含んでもよい。
【００２７】
コンピュータは、アライメントソフトウェアを実行し、トウ測定機器およびキャンバ測定機器からのトウ角およびキャンバ角を表わす信号を受取るように構成される。ステアリング可能車輪は、ステアリング可能車輪のトウ角がトウインまたはトウアウトである第１の位置に回されるであろう。それからステアリング可能車輪は、ステアリング可能車輪が第１の位置でトウインであればステアリング可能車輪がトウアウトであり、ステアリング可能車輪が第１の位置でトウアウトであればステアリング可能車輪がトウインである、第２の位置に回される。ステアリング可能車輪が回される間、トウ角およびキャンバ角が検出され、記録されて、コンピュータに送られる。すると、ゼロトウでのキャンバ角は、受取られた信号に従ってコンピュータにより判定される。コンピュータは、ゼロトウでのキャンバ角と仕様のキャンバ角との差に基づいてキャンバの調整量を計算する。
【００２８】
アライメントソフトウェアは、コンピュータに関連するハードドライブメモリに記憶してもよいし、またはコンピュータに関連するＣＤ−ＲＯＭドライブにより読取可能なＣＤ−ＲＯＭディスク上に記憶してもよい。これに代えて、アライメントソフトウェアはネットワークを介してコンピュータによりアクセス可能な遠隔コンピュータに記憶してもよい。
【００２９】
この発明の別の局面によると、ステアリング可能車輪の現在のキャンバ角が測定される。キャンバ角の調整量および現在のキャンバ角はコンピュータに結合された表示器に基づいて表示される。たとえば、現在のキャンバ角に等しく、そこからキャンバ角の調整量を減ずるキャンバ角が表示されて、技術者がアライメントのプロセスを実行するのを支援する。
【００３０】
さらにこの発明の他の利点は、この発明の限定ではなく単なる例示である、以下の詳細な説明から容易に明らかになるであろう。理解されるように、この発明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、すべてこの発明から離れることなく変更が可能である。よって、図面および説明は、限定ではなく例示的な性質のものとしてみなされるべきである。
【００３１】
この発明は、同じ参照番号が同じ要素を示す添付の図面の図の中で、限定ではなく例として例示される。
【００３２】
【好ましい実施例の説明】
アライメントの方法およびシステムを提供するための改善された技術が提示される。以下の説明では、説明の目的のため、さまざまな具体的な詳細を説明してこの発明の徹底的な理解を提供する。しかしながら、当業者にとっては、この発明はこのような具体的な詳細なしに実践され得ることは明白であろう。場合によっては、この発明を不必要にわかりにくくするのを避けるため、周知の構造および機器がブロック図で示される。
【００３３】
この発明の方法によると、車輪のキャンバのアライメントは新規の手順を使用して実行される。ステアリング可能車輪はまずトウインの位置からトウアウトの位置に回される。反対に、ステアリング可能車輪はトウアウトの位置からトウインの位置に回してもよい。車輪が回されるトウアウトまたはトウインの角度は、正確または等しいものである必要はない。ステアリング可能車輪が回される間、キャンバ角およびトウ角の測定値が継続的にとられる。
【００３４】
図２は、ステアリング可能車輪が回される例を示す。図２ａでは、ステアリング可能車輪が、まずトウアウトの位置（ａ１）に位置され、それから別のトウアウトの位置（ｂ１）に回され、さらにトウインの位置（ｃ１）に回される。図２ｂは、ステアリング可能車輪が、まずトウインの位置（ａ２）に位置され、それからトウアウトの位置（ｂ２）に回される例を示す。図２ｃは、ステアリング可能車輪が、まずトウアウトの位置（ａ３）に位置され、それからトウインの位置（ｂ３）に回され、さらにトウアウトの位置（ｃ３）に回される、３番目の例を示す。いずれの場合も、ステアリング可能車輪は少なくとも一度ゼロトウの位置を通る。ステアリング可能車輪が回される間、キャンバ角およびトウ角の測定値がとられているため、ゼロトウでのキャンバ角は測定値に含まれる。
【００３５】
いかなるトウ角でのキャンバ調整の正確な量も、ゼロトウでのキャンバ角と仕様のキャンバ角とに基づいて計算することができる。ゼロトウでのキャンバ角と仕様のキャンバ角との差が、必要とされる正しい調整量である。よって、ステアリング可能車輪が非ゼロトウの位置にあるにもかかわらず、キャンバの調整を正確に行なうことができる。したがって、技術者はまずステアリング可能車輪を正確にゼロトウの位置に位置させ、それからその位置でキャンバを調整し、次に他方の車輪を正確にゼロトウに位置させ、最後にゼロトウの位置でそのステアリング可能車輪のキャンバを調整する必要がなくなる。
【００３６】
この発明の一局面は、自動車のキャスタおよび／またはＳＡＩの測定中にしばしば行なわれるキャスタスイングの手順を利用している。キャスタスイングは、ある弧でステアリング可能車輪を回すことである。キャスタスイング中、トウ角およびキャンバ角の測定値がとられて、キャスタおよび／またはＳＡＩが計算される。習慣的にキャスタスイングは、キャスタおよび／またはＳＡＩの調整の前後両方に行なわれ、正確な調整を確実にする。キャスタスイング中、キャンバおよびトウ角の測定値がとられる。すると、トウをキャンバに関連付ける曲線が得られる。この曲線は異なるトウ角でのキャンバの読取値を反映する。キャスタスイングの手順が上に特定される必要条件に従う場合、この曲線はゼロトウでのキャンバの読取値を含み、これを使用してキャンバ調整の量を計算することができる。
【００３７】
図３は、この発明を実行することができる車輪アライメントシステムの一例を示す。アライメントシステムの他の例は、１９９８年３月１０日にジャクソン（Ｊａｃｋｓｏｎ）らに発行された「モータ車の車輪のアライメントを決定するための方法および装置」（“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｏｔｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｗｈｅｅｌｓ”）と題される米国特許第５，７２４，７４３号、および１９９６年７月１６日にジャクソン（Ｊａｃｋｓｏｎ）らに発行された「モータ車の車輪のアライメントを決定するための方法および装置」（“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｏｔｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｗｈｅｅｌｓ”）と題される米国特許第５，５３５，５２２号に示され、これらは各々ここに引用により援用される。
図３において、自動車２０はそのシャシの概略的な図示によって示され、２つの前輪２２Ｌおよび２２Ｒ、ならびに２つの後輪２４Ｌおよび２４Ｒを含んで示される。自動車２０は、点線で示される従来の車輪アライメント検査ベッド２６上に位置されて示される。
【００３８】
トウ測定機器およびキャンバの測定機器は、複数のターゲット５４、およびコンピュータ３２に結合されるビデオカメラ３０を含む。ターゲット５４およびカメラ３０の場所は単に例示のためである。ターゲットおよびカメラを他の異なる場所で実現して、アライメントのパラメータを測定することもできる。
【００３９】
ビデオカメラ３０は、レンズ４０を通る観察経路３８に沿ってターゲット５４、およびビームスプリッタ４２ならびに鏡４６Ｌおよび４６Ｒに狙いをつける。コンピュータ３２はアライメントソフトウェアを実行するように構成されてキャンバ測定機器およびトウ測定機器から送られる信号を処理する。
【００４０】
車輪アライメントシステムで使用することができるターゲットの一例が図４に示される。ターゲット５４は、上に２つまたはそれ以上の異なるサイズの円６２、６３のパターンが予め定められたフォーマットで記される平坦な面から構成されてもよい。具体的なパターンが示されているが、さまざまな異なるパターンをターゲット５４上で使用することができる。
【００４１】
実際、数学的な記号、または真の画像（すなわち、その主面に対して垂直にターゲット機器を見ることによりとられる画像）に対応するデータ、およびターゲット５４の寸法がコンピュータ３２のメモリに予めプログラムされるため、アライメントプロセス中、コンピュータ３２は参照画像を有し、ターゲット機器の観察された斜視画像をこれと比較することができる。
【００４２】
コンピュータ３２はターゲット５４上のある幾何学的な特徴を認識することによりターゲット５４の配向を計算する。コンピュータ３２は斜視測定値をとり、これらの測定値をコンピュータ３２のメモリに事前に予めプログラムされた真の画像と比較する。
【００４３】
コンピュータ３２は、たとえば重心計算により円６２ａ、６２ｂの各々の中心を計算することができる。これは、ある物体の中心点または中心線の位置決めを判定するために画像分析コンピュータによって広く使用される方法である。２つの円６２ａ、６２ｂの中心点が決定されると、２つの間の距離を測定することができる。このプロセスが、ターゲット５４上のパターン内の他の円についても繰返される。それから、これらの距離を、それぞれの中心間の真の距離（すなわち非斜視距離）と比較することができる。同様に、２つの中心点を結ぶ線の、水平（または垂直）に対する角度を決定することができる。すると、ターゲット５４の配向についての計算を行なうことができる。
【００４４】
上述のように、ステアリング可能車輪はまず車輪がトウインまたはトウアウトの位置である第１の位置に回され、それから、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウインであればステアリング可能車輪がトウアウトである、もしステアリング可能車輪が第１の位置でトウアウトであればステアリング可能車輪がトウインである、第２の位置に回される。ステアリング可能車輪が回される間、トウ角およびキャンバ角が測定される。その後、ゼロトウでのキャンバ角の量は、キャンバ角およびトウ角に従って判定される。
【００４５】
キャンバ角の調整量は、ゼロトウでのキャンバ角と仕様のキャンバ角との差に基づいて計算される。ある場合では、キャンバ角の調整量はゼロトウでのキャンバ角から仕様のキャンバ角を減ずることにより計算される。仕様のキャンバ角は、たとえば製造業者により特定された、要求されるゼロトウでのキャンバ角である。仕様のキャンバ角についての情報は、たとえばコンピュータに装着されたデータ記憶機器またはインターネットから、もしくはその両方から得られてもよい。それから、アライメントプロセスを実行するためにキャンバの調整量が技術者に示される。調整量は数値のフォーマットで提示することもできるし、またはキャンバ角の調整量をステアリング可能車輪の現在のキャンバ角とともに動画で表示してもよい。
【００４６】
この発明はある例示的な実施例に関して説明されてきたが、発明は開示された実施例に限定されるのではなく、反対に、前掲の特許請求の範囲の精神および範囲内に含まれるさまざまな変更および均等の変形を含むように意図されることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】異なるトウ角でのステアリング可能車輪のキャンバ角を示す。
【図１ｂ】異なるトウ角でのステアリング可能車輪のキャンバ角を示す。
【図２】この発明の実行中、ステアリング可能車輪が回される例を示す。
【図３】この発明を実行することができる車輪アライメントシステムの一例を示す。
【図４】この発明を実行することができるアライメントシステムとともに使用するターゲットの一例を示す。
【図１ａ】
2004501830.tif 000002
【図１ｂ】
2004501830.tif 000003
【図２】
2004501830.tif 000004
【図３】
2004501830.tif 000005
【国際公開パンフレット】
2004501830.tif 000006
2004501830.tif 000007
2004501830.tif 000008
2004501830.tif 000009
2004501830.tif 000010
2004501830.tif 000011
2004501830.tif 000012
2004501830.tif 000013
2004501830.tif 000014
2004501830.tif 000015
2004501830.tif 000016
2004501830.tif 000017
2004501830.tif 000018
2004501830.tif 000019
2004501830.tif 000020
2004501830.tif 000021
2004501830.tif 000022
2004501830.tif 000023
2004501830.tif 000024
2004501830.tif 000025
2004501830.tif 000026
【国際調査報告】
2004501830.tif 000027
2004501830.tif 000028
2004501830.tif 000029