JPH04213017A - ホイールアライメント測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両のホイールアラ
イメントを測定する装置に関し、特に、走行中に車輪が
上下し且つ同時に転舵される状況におけるホイールアラ
イメントを測定できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】ホイールアライメントを測定する従来の
技術としては、例えば、特公平１−４１９２１号公報に
記載されたものがある。この従来の技術は、車輪をキン
グピンを中心として回動させ、この回動の前後において
、レーザー光を車輪の側面に照射しこのレーザー光の反
射光によって車輪の側面の深度の変化を測定するレーザ
ー光学系を車輪の側面に対して相対移動させ、車輪の側
面の深度の変化を検知し、この深度の変化から車輪の傾
斜状態を求め、この回動の前後における車輪の傾斜状態
からキングピンのキャスタ角及びキングピン角を求めて
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術にあっては、レーザー光学系を車輪に対して相
対移動させる装置等が必要であるため、全てを車両に搭
載した構成とすることは困難であり、この結果、走行中
のホイールアライメント、即ち、車輪が上下し且つ同時
に転舵される状況におけるホイールアライメントを測定
することは実際には不可能であるという未解決の課題が
あった。

【０００４】この発明は、このような従来の技術が有す
る未解決の課題に着目してなされたものであり、走行中
に車輪が上下し且つ同時に転舵される状況であっても、
ホイールアライメントを測定することができるホイール
アライメント測定装置を提供することを目的としている
。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のホイールアライメント測定装置は、
車体側部材に固定され且つ車輪側面までの距離を測定す
る少なくとも三つの対車輪距離計と、これら対車輪距離
計の空間座標及びこれら対車輪距離計の測定値に基づい
て前記車輪側面の平面方程式を演算する車輪平面方程式
演算手段と、この車輪平面方程式演算手段が演算した平
面方程式に基づいて前記車輪の対車体キャンバ角及びト
ー角を演算するホイールアライメント演算手段と、を備
えた。

【０００６】また、上記目的を達成するために、請求項
２記載のホイールアライメント測定装置は、車体側部材
に固定され且つ車輪側面までの距離を測定する少なくと
も三つの対車輪距離計と、これら対車輪距離計の空間座
標及びこれら対車輪距離計の測定値に基づいて前記車輪
側面の平面方程式を演算する車輪平面方程式演算手段と
、車体側部材に固定され且つ路面までの距離を測定する
少なくとも三つの対路面距離計と、これら対路面距離計
の空間座標及びこれら対路面距離計の測定値に基づいて
前記路面の平面方程式を演算する路面平面方程式演算手
段と、前記車輪側面の平面方程式及び前記路面の平面方
程式に基づいて前記車輪の対地キャンバ角及び実舵角を
演算するホイールアライメント演算手段と、を備えた。

【０００７】そして、上記目的を達成するために、請求
項３記載のホイールアライメント測定装置は、車体側部
材に固定され且つ車輪側面までの距離を測定する少なく
とも三つの対車輪距離計と、これら対車輪距離計の空間
座標及びこれら対車輪距離計の測定値に基づいて前記車
輪側面の平面方程式を演算する車輪平面方程式演算手段
と、車体側部材に固定され且つ路面までの距離を測定す
る少なくとも三つの対路面距離計と、これら対路面距離
計の空間座標及びこれら対路面距離計の測定値に基づい
て前記路面の平面方程式を演算する路面平面方程式演算
手段と、前記車輪の中心の空間座標を求める車輪中心座
標検出手段と、前記車輪側面の平面方程式，前記路面の
平面方程式及び前記車輪の中心の空間座標に基づいて前
記車輪の対地キャンバ角，実舵角及び動荷重半径を演算
するホイールアライメント演算手段と、を備えた。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明にあっては、例えば車体若
しくは車体に剛結合されたアーム等に固定された少なく
とも三つの対車輪距離計が車輪側面までの距離を測定し
、そして、これら対車輪距離計の空間座標と、これら対
車輪距離計の測定値（対車輪距離計から車輪側面までの
距離）とに基づけば、車輪側面の平面上の少なくとも三
点の空間座標が判るから、車輪平面方程式演算手段によ
って、車輪側面の平面方程式が演算される。

【０００９】車輪側面の平面方程式が判れば、車輪の対
車体に対する傾きが判るから、ホイールアライメント演
算手段において、車輪の対車体キャンバ角及びトー角が
演算される。また、請求項２記載の発明にあっては、上
記請求項１記載の発明と同様の作用によって、車輪側面
の平面方程式が求められる一方、車体側部材に固定され
た少なくとも三つの対路面距離計が路面までの距離を測
定し、そして、これら対路面距離計の空間座標と、これ
ら対路面距離計の測定値（対路面距離計から路面までの
距離）とに基づけば、路面上の少なくとも三点の空間座
標が判るから、路面平面方程式演算手段によって、路面
の平面方程式が演算される。

【００１０】車輪側面の平面方程式と、路面の平面方程
式とが判れば、車輪の路面に対する傾きが判るから、ホ
イールアライメント演算手段において、車輪の対地キャ
ンバ角及び実舵角が演算される。さらに、請求項３記載
の発明にあっては、上記請求項１及び２記載の発明と同
様の作用によって、車輪側面の平面方程式及び路面の平
面方程式が求められる一方、車輪中心座標検出手段によ
って車輪中心の空間座標が求められる。

【００１１】そして、車輪側面の平面方程式と、路面の
平面方程式とが判れば、車輪の路面に対する傾きが判る
し、また、車輪の中心の空間座標と路面の平面方程式と
を比較すれば車輪の実際の半径が判るから、ホイールア
ライメント演算手段において、車輪の対地キャンバ角，
実舵角及び動荷重半径が演算される。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。第１図乃至第３図は本発明の第１実施例を示す
図であり、請求項１記載の発明に対応する。先ず、構成
を説明すると、第１図及び第２図に示すように、ナック
ルアーム２に回転自在に取付られた車輪１は、アッパア
ーム３及びロアアーム４を介して車体に転舵自在に支持
されるとともに、車軸５に回転方向に一体に取り付けら
れている。

【００１３】そして、車輪１のホイールディスク６及び
ハブ７には、車輪１の外側面を覆うダミーホイール８が
固定されている。このダミーホイール８の外側面（車輪
１とは逆側を向く面）は、車輪１の回転中心軸が直交す
る平面をなしている。従って、ダミーホイール８の外側
面の傾きを調べることにより、車輪１の傾きが判ること
になる。

【００１４】一方、図示しない車体に剛結合された車体
側部材としてのアーム１０のＬ字型に折れ曲がった先端
部に、ダミーホイール８の外側面に車体真横から対向し
た対車輪距離計としての三つのレーザー距離計１１，１
２及び１３が固定され、これらレーザー距離計１１，１
２及び１３の測定値、即ち、レーザー距離計１１，１２
及び１３からダミーホイール８の外側面までの距離Ｌ１
１，Ｌ１２及びＬ１３が、マイクロコンピュータ等から
構成された図示しない処理装置に供給される。

【００１５】次に、処理装置内での演算処理について説
明する。即ち、第３図に示すように、車体左右方向をｘ
軸、車体前後方向をｙ軸、これらｘ軸及びｙ軸を含むｘ
ｙ平面に直交した鉛直方向をｚ軸とし、車両重心を原点
ｏとした直交座標系ｏ−ｘｙｚを考える。そして、アー
ム１０に固定された三つのレーザー距離計１０，１１及
び１２のそれぞれの空間座標をｒ１　（ｘｒ１，ｙｒ１
，ｚｒ１）、ｒ２　（ｘｒ２，ｙｒ２，ｚｒ２）、ｒ３
　（ｘｒ３，ｙｒ３，ｚｒ３）とすると、これら三つの
レーザー距離計１０，１１及び１２が対向するダミーホ
イール８の外側面上の三点Ｐ１　（ｘ１　，ｙ１　，ｚ
１　）、Ｐ２　（ｘ２　，ｙ２　，ｚ２　）、Ｐ３　（
ｘ３　，ｙ３，ｚ３　）は、

【００１６】

【数１】 ｘ１　＝ｘｒ１−Ｌ１１ ｙ１　＝ｙｒ１ ｚ１　＝ｚｒ１ ｘ２　＝ｘｒ２−Ｌ１２ ｙ２　＝ｙｒ２ ｚ２　＝ｚｒ２ ｘ３　＝ｘｒ３−Ｌ１３ ｙ３　＝ｙｒ３ ｚ３　＝ｚｒ３ となる。

【００１７】平面上の任意の三点の空間座標が求められ
ると、その平面が特定され、その平面Ｗは、

【００１８
】

【数２】

【００１９】となる。ここで、

【００２０】

【数３】 ｐ１１＝ｘ２　−ｘ１　 ｐ１２＝ｙ２　−ｙ１　 ｐ１３＝ｚ２　−ｚ１　 ｑ１１＝ｘ３　−ｘ１　 ｑ１２＝ｙ３　−ｙ１　 ｑ１３＝ｚ３　−ｚ１　 とすれば、上記数式１は、

【００２１】

【数４】

【００２２】となる。ここで、

【００２３】

【数５】

【００２４】とすれば、

【００２５】

【数６】 となり、ダミーホイール８の外側面の平面方程式が求め
られる。

【００２６】ここで、上述したように、ダミーホイール
８の外側面は、車輪１の回転中心軸と直交しているから
、このダミーホイール８の外側面の平面方程式は、ダミ
ーホイール８の傾きを表すと同時に、車輪１の傾きも表
している。つまり、数式６で表される平面と、ｏ−ｘｙ
ｚ直交座標系の各軸との傾きから、車輪１の車体に対す
る傾き、即ち、車輪１の対車体キャンバ角及びトー角が
判る。

【００２７】この数式６で表される平面方程式の法線ベ
クトルＷＮ　は、

【００２８】

【数７】ＷＮ　＝（ｗ１　，ｗ２　，ｗ３　）となり、
この法線ベクトルＷＮ　の各方向余弦を求めると、下記
の数式８のようになる。

【００２９】

【数８】 ｃｏｓα＝ｗ１　／｜ＷＮ　｜ ｃｏｓβ＝ｗ２　／｜ＷＮ　｜ ｃｏｓγ＝ｗ３　／｜ＷＮ　｜ ただし、

【００３０】

【数９】 ｜ＷＮ　｜＝（ｗ１２　＋ｗ２２　＋ｗ３２　）１／２
　である。 従って、例えば、右輪の対車体キャンバ角θＣＢは、

【
００３１】

【数１０】θＣＢ＝γ−９０　　　　（ｄｅｇ）　とな
り、トー角θｔ　は、トーアウトを正とすると、

【００
３２】

【数１１】θｔ　＝ｔａｎ−１（ｗ２　／ｗ１）となる
。 このように、本実施例の構成であれば、車両に搭載した
三つのレーザー距離計１１，１２及び１３の空間座標と
、これら三つのレーザー距離計１１，１２及び１３の測
定値Ｌ１１，Ｌ１２及びＬ１３とに基づいて車輪１の対
車体キャンバ角及びトー角を求めることができるから、
走行中に車輪１が上下し且つ同時に転舵される状況、即
ち、実際に走行している最中のホイールアライメントを
測定することができる。

【００３３】ここで、本実施例では、数式２乃至数式６
に基づく演算処理が車輪平面方程式演算手段に対応し、
数式７乃至数式１１に基づく演算処理がホイールアライ
メント演算手段に対応する。第４図乃至第８図は本発明
の第２実施例を示す図であり、請求項２又は請求項３記
載の発明に対応する。なお、上記第１実施例と同等の部
材等には同じ符号を付し、その重複する説明は省略する
。

【００３４】即ち、本実施例では、第４図及び第５図に
示すように、車輪１の回転中心軸とダミーホイール８の
外側面との交点に光源１５を取り付けるとともに、この
光源１５が発した光を受ける受光素子１６をアーム１０
の先端部に設けている。さらに、第６図に示すように、
車体には、路面までのｚ方向距離を測定する対路面距離
計としての三つのレーザー距離計２１，２２及び２３が
固定されていて、これら三つのレーザー距離計２１，２
２及び２３の測定値Ｌ２１，Ｌ２２及びＬ２３が、レー
ザー距離計１１，１２，１３の測定値Ｌ１１，Ｌ１２及
びＬ１３とともに、処理装置に供給される。

【００３５】そして、ダミーホイール８の外側面の平面
方程式（上記数式６）を、上記第１実施例と同様の方法
である。また、処理装置には、受光素子１６の出力も供
給される。ここで、受光素子１６にＰＳＤ受光素子を用
いれば、車輪１の上下動や転舵に従って光源１５がｙ方
向及びｚ方向に変位すると、そのｙ方向の変位Δｙ０　
に応じた出力電圧Ｖｙ　と、ｚ方向の変位Δｚ０　に応
じた出力電圧Ｖｚ　とが受光素子１６から出力される。

【００３６】そして、光源１５と受光素子１６との間の
距離をＬ０　、受光素子１６の前面にあるレンズの焦点
距離をｆとすると、変位Δｙ０　及びΔｚ０　は、

【０
０３７】

【数１２】 Δｙ０　＝Ｌ０　・Ｖｙ　／ｆ Δｚ０　＝Ｌ０　・Ｖｚ　／ｆ となる。従って、光源１５の空間座標をＰ０　（ｘ０　
，ｙ０　，ｚ０　）、受光素子１６の空間座標をＰＳ　
（ｘＳ　，ｙＳ　，ｚＳ　）とし、車両を静止させた状
態で、ｙＳ　＝ｙ０　，ｚＳ　＝ｚ０　となる位置で受
光素子１６の初期設定を行えば、走行状態での光源１５
のｙ座標及びｚ座標は、

【００３８】

【数１３】 ｙ０　＝ｙＳ＋Δｙ０　 ｚ０　＝ｚＳ＋Δｚ０　 となる。 そして、光源１５は、ダミーホイール８の外側面上にあ
ることから、そのｘ座標は、上記数式１３で表されるｙ
座標及びｚ座標をダミーホイール８の平面方程式である
上記数式６に代入することにより求められる。

【００３９】さらに、車輪１の中心座標Ｐｔ　（ｘｔ　
，ｙｔ　，ｚｔ　）を含み、且つ、ダミーホイール８の
外側面に平行な平面（車輪センタ平面）を求める。即ち
、車輪センタ平面は、ダミーホイール８の外側面に平行
であることから、それら二つの平面の法線ベクトルは等
しい。従って、車輪センタ平面の平面方程式は、

【００
４０】

【数１４】Ｗｔ　＝ｗ１ｘ＋ｗ２ｙ＋ｗ３ｚ＋Ｄｔ　と
なる。 ここで、ダミーホイール８の外側面と車輪センタ平面と
の間隔Ｄｔ　は、車輪１の中心とダミーホイール８の外
側面の中心との間の距離をＬｔ　とすれば、

【００４１
】

【数１５】 Ｄｔ　＝Ｌｔ・｜ＷＮ｜−ｗ１ｘ０　＋ｗ２ｙ０　＋ｗ
３ｚ０　となる。ただし、Ｄｔ　＞０である。 これより、車輪１の中心座標Ｐｔ　を求める。即ち、ダ
ミーホイール８の外側面の中心座標Ｐ０　（ｘ０　，ｙ
０　，ｚ０　）から、車輪センタ平面に降ろした垂線と
、車輪センタ平面との交点が、車輪１の中心座標Ｐｔ　
（ｘｔ　，ｙｔ　，ｚｔ　）である。

【００４２】そこで、中心座標Ｐｔ　から、車輪センタ
平面への垂線の方程式は、

【００４３】

【数１６】 であり、

【００４４】

【数１７】 Ｘ＝ｘ１−ｗ１ｔ Ｙ＝ｙ１−ｗ２ｔ Ｚ＝ｚ１−ｗ３ｔ として、この数式１７を上記数式１６に代入すると、

【
００４５】

【数１８】 ｔ＝（−ｗ１ｘ１−ｗ２ｙ１−ｗ３ｚ１　）／｜ＷＮ｜
２　となる。従って、車輪１の中心座標Ｐｔ　（ｘｔ　
，ｙｔ，ｚｔ　）は、

【００４６】

【数１９】 ｘｔ　＝ｘ１＋ｗ１ｔ ｙｔ　＝ｙ１＋ｗ２ｔ ｚｔ　＝ｚ１＋ｗ３ｔ となる。

【００４７】これで、ダミーホイール８の外側面の方程
式（数式６）と、車輪センタ平面の方程式（数式１４）
と、車輪１の中心座標Ｐｔ　（数式１９）とが求められ
たことになる。続いて、対地キャンバ角，実舵角及び車
輪１の動荷重半径を求めるために、路面の平面方程式を
求める。

【００４８】即ち、車体に固定され且つ路面までの距離
を測定する三つのレーザー距離計２１，２２，２３の空
間座標と、それら三つのレーザー距離計２１，２２，２
３から供給される測定値Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３とに基
づき、上述したダミーホイール８の外側面上の三点の座
標を求めた手法と同様の手法で、路面上の三点Ｇ１　（
ｘｇ１，ｙｇ１，ｚｇ１）、Ｇ２　（ｘｇ２，ｙｇ２，
ｚｇ２）、Ｇ３　（ｘｇ３，ｙｇ３，ｚｇ３）の空間座
標を求める。

【００４９】そして、これら三点Ｇ１　，Ｇ２　及びＧ
３を含む平面をＧとすれば、これは、

【００５０】

【数２０】

【００５１】となる。ここで、

【００５２】

【数２１】 ｐ２１＝ｘｇ２−ｘｇ１ ｐ２２＝ｙｇ２−ｙｇ１ ｐ２３＝ｚｇ２−ｚｇ１ ｑ２１＝ｘｇ３−ｘｇ１ ｑ２２＝ｙｇ３−ｙｇ１ ｑ２３＝ｚｇ３−ｚｇ１ とすれば、上記数式２０は、

【００５３】

【数２２】

【００５４】となる。ここで、

【００５５】

【数２３】

【００５６】とすると、平面Ｇは、

【００５７】

【数２４】 　　　　　　Ｇ＝ｇ１（ｘ−ｘｇ１）＋ｇ２（ｙ−ｙｇ
１）＋ｇ３（ｚ−ｚｇ１）　　　　　　　　＝ｇ１ｘ＋
ｇ２ｙ＋ｇ３ｚ−（ｇ１ｘｇ１＋ｇ２ｙｇ１＋ｇ３ｚｇ
１）　　　　　　　　＝ｇ１ｘ＋ｇ２ｙ＋ｇ３ｚ−ＤＧ
＝０となり、これが、路面の平面方程式である。

【００５８】 ただし、ＤＧ　＝ｇ１　ｘｇ１＋ｇ２　ｙｇ１＋ｇ３　
ｚｇ１である。 従って、路面の法線ベクトルＧＮ　は、

【００５９】

【数２５】ＧＮ　＝（ｇ１　，ｇ２　，ｇ３　）となる
。 そして、この法線ベクトルＧＮ　の各方向余弦を求める
と、

【００６０】

【数２６】 ｃｏｓα＝ｇ１　／｜ＧＮ　｜ ｃｏｓβ＝ｇ２　／｜ＧＮ　｜ ｃｏｓγ＝ｇ３　／｜ＧＮ　｜ となる。ここで、

【００６１】

【数２７】｜ＧＮ　｜＝（ｇ１２　＋ｇ２２＋ｇ３２　
）１／２　である。そして、第７図に示すように、この
路面の法線ベクトルＧＮ　と、ダミーホイール８の外側
面の法線ベクトルＷＮ　との交角が、車輪１の対地キャ
ンバ角θＣｇとなる。即ち、対地キャンバ角θＣｇは、

【００６２】

【数２８】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ＷＮ　・ＧＮ　　　　　　　θＣｇ＝ｃｏｓ−１───
──────　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　｜ＷＮ　｜｜ＧＮ　｜　　　　　　　　　　
　　　　　　　　（ｗ１ｉ＋ｗ２ｊ＋ｗ３ｋ）（ｇ１ｉ
＋ｇ２ｊ＋ｇ３ｋ）　　＝ｃｏｓ−１────────
───────────────────　　　　　　
　　　　　　（ｗ１２　＋ｗ２２　＋ｗ３２　）１／２
　（ｇ１２　＋ｇ２２　＋ｇ３２　）１／２　となる。 なお、ｉ，ｊ，ｋは、直交座標系ｏ−ｘｙｚの単位ベク
トルである。

【００６３】さらに、第８図に示すように、ダミーホイ
ール８の外側面Ｗと、路面Ｇとの交線ベクトルＣ（ｃ１
　，ｃ２　，ｃ３　）は、

【００６４】

【数２９】 　　　　　　Ｃ＝（ｗ２ｇ３−ｗ３ｇ２　，ｗ３ｇ１−
ｗ１ｇ３　，ｗ１ｇ２−ｗ２ｇ１　）となる。そして、
この交線ベクトルＣのｉ，ｊ方向成分のなす角が、接地
面での車輪１の中心線と車体中心線（ｙ軸）とのなす角
、即ち、接地面における車輪１の実舵角θｄ　になり、
この実舵角θｄ　は、

【００６５】

【数３０】 　　　　　　θｄ　＝ｔａｎ−１｛（ｗ３ｇ１−ｗ１ｇ
３　）／（ｗ２ｇ３−ｗ３ｇ２　）｝となる。ここで、
車輪センタ平面の平面方程式Ｗｔ　（数式１４）と、路
面の平面方程式Ｇ（数式２４）との交線の方程式を求め
る。

【００６６】ここで、Ｚ＝ｔとして、上記数式１４及び
数式２４を連立方程式として解くと、

【００６７】

【数３１】 が求められる。

【００６８】この交線と、車輪１の中心座標Ｐｔ　から
降ろした垂線との交点Ｐｋ　（ｘｋ　，ｙｋ　，ｚｋ　
）を求める。上記数式３１で表される交線へ、車輪１の
中心座標Ｐｔ　から降ろした垂線のベクトルＰＶｔは、

【００６９】

【数３２】 ＰＶｋ＝（ｘｔ　−ｘｋ　，ｙｔ　−ｙｋ　，ｚｔ　−
ｚｋ　）となり、これは、交線のベクトルと垂直である
から、

【００７０】

【数３３】 となる。なお、

【００７１】

【数３４】 　　　　　　Ｄ１　＝（ｇ３　ｗ２　−ｇ２　ｗ３　）
／（ｇ１　ｗ２　−ｇ２　ｗ１　）　　　　　　Ｄ２　
＝（ｇ２　Ｄｔ　＋ｗ３　Ｄｇ　）／（ｇ１　ｗ２　−
ｇ２　ｗ１　）　　　　　　Ｄ３　＝（ｇ３　ｗ１　＋
ｇ２　ｗ１　）／（ｇ１　ｗ２　＋ｇ２　ｗ１　）　　
　　　　Ｄ４　＝（ｇ１　Ｄｔ　＋ｗ１　Ｄｇ　）／（
ｇ１　ｗ２　＋ｇ２　ｗ１　）である。

【００７２】この数式３３を数式３１に代入すれば、交
点Ｐｋ　（ｘｋ　，ｙｋ　，ｚｋ　）は、

【００７３】

【数３５】 となる。

【００７４】そして、この交点Ｐｋ　と車輪１の中心座
標Ｐｔ　との距離が、車輪１の動荷重半径であり、この
動荷重半径と、荷重を掛けない状態での車輪１の半径と
の差が、車輪１のたわみ量である。このように、本実施
例にあっては、車両に搭載されたレーザー距離計１１，
１２，１３，２１，２２，２３の空間座標と、これらレ
ーザー距離計１１，１２，１３，２１，２２，２３の測
定値Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３
と、車両に搭載された受光素子１６の出力電圧Ｖｙ　，
Ｖｚ　とに基づいて、車輪１の対地キャンバ角θＣｇと
、実舵角θｄ　と、動荷重半径とを求めることができる
から、走行中に車輪１が上下し且つ同時に転舵される状
況であっても、ホイールアライメントを測定することが
できる。

【００７５】また、本実施例の構成であれば、路面の法
線ベクトルＧＮ　が判るから、その方向余弦を求めるこ
とにより、車体のロール角及びピッチ角が判る。即ち、
法線ベクトルＧＮ　の方向余弦は、上記数式２６で表さ
れ、車体ロール角φと、車体ピッチ角θとは、

【００７
６】

【数３６】 φ＝９０−α　　　　　　（ｄｅｇ）　θ＝９０−β　
　　　　　（ｄｅｇ）　となる。ここで、本実施例では
、光源１５，受光素子１６及び数式１２乃至数式１９に
基づく演算処理が車輪中心座標検出手段に対応し、数式
２０乃至数式２４に基づく演算処理が路面平面方程式演
算手段に対応し、数式２５乃至数式３５に基づく処理が
ホイールアライメント演算手段に対応する。

【００７７】なお、上記各実施例では、対車輪距離計及
び対路面距離計としてレーザー距離計を用いた場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、例え
ば、超音波距離計であってもよい。また、全ての平面の
方程式を上記実施例のように最後まで求める必要はなく
、場合によっては、演算に必要な法線ベクトルのみを求
めるような処理を行っても、同等の作用効果は得られる
。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両に搭載した距離計空間座標及び測定値に基づいて車
輪側面の平面方程式，路面の平面方程式及び車輪の中心
座標を求め、それらからホイールアライメントを演算す
る構成であるため、走行中、車輪が上下し且つ同時に転
舵される状況、即ち、実際に走行している最中のホイー
ルアライメントを測定することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示す斜視図である
。

【図２】本発明の第１実施例の構成を示す断面図である
。

【図３】車体を基準に想定した座標系の説明図である。

【図４】本発明の第２実施例の構成を示す斜視図である
。

【図５】本発明の第２実施例の構成を示す断面図である
。

【図６】本実施例の構成及び車体を基準に想定した座標
系の説明図である。

【図７】対地キャンバ角θＣｇの求め方の説明図である
。

【図８】実舵角の求め方の説明図である。

【符号の説明】

１　　車輪 ８　　ダミーホイール １１，１２，１３　　レーザー距離計（対車輪距離計）
１５　　光源 １６　　受光素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車体側部材に固定され且つ車輪側面ま
   での距離を測定する少なくとも三つの対車輪距離計と、
   これら対車輪距離計の空間座標及びこれら対車輪距離計
   の測定値に基づいて前記車輪側面の平面方程式を演算す
   る車輪平面方程式演算手段と、この車輪平面方程式演算
   手段が演算した平面方程式に基づいて前記車輪の対車体
   キャンバ角及びトー角を演算するホイールアライメント
   演算手段と、を備えたことを特徴とするホイールアライ
   メント測定装置。
2. 【請求項２】　　車体側部材に固定され且つ車輪側面ま
   での距離を測定する少なくとも三つの対車輪距離計と、
   これら対車輪距離計の空間座標及びこれら対車輪距離計
   の測定値に基づいて前記車輪側面の平面方程式を演算す
   る車輪平面方程式演算手段と、車体側部材に固定され且
   つ路面までの距離を測定する少なくとも三つの対路面距
   離計と、これら対路面距離計の空間座標及びこれら対路
   面距離計の測定値に基づいて前記路面の平面方程式を演
   算する路面平面方程式演算手段と、前記車輪側面の平面
   方程式及び前記路面の平面方程式に基づいて前記車輪の
   対地キャンバ角及び実舵角を演算するホイールアライメ
   ント演算手段と、を備えたことを特徴とするホイールア
   ライメント測定装置。
3. 【請求項３】　　車体側部材に固定され且つ車輪側面ま
   での距離を測定する少なくとも三つの対車輪距離計と、
   これら対車輪距離計の空間座標及びこれら対車輪距離計
   の測定値に基づいて前記車輪側面の平面方程式を演算す
   る車輪平面方程式演算手段と、車体側部材に固定され且
   つ路面までの距離を測定する少なくとも三つの対路面距
   離計と、これら対路面距離計の空間座標及びこれら対路
   面距離計の測定値に基づいて前記路面の平面方程式を演
   算する路面平面方程式演算手段と、前記車輪の中心の空
   間座標を求める車輪中心座標検出手段と、前記車輪側面
   の平面方程式，前記路面の平面方程式及び前記車輪の中
   心の空間座標に基づいて前記車輪の対地キャンバ角，実
   舵角及び動荷重半径を演算するホイールアライメント演
   算手段と、を備えたことを特徴とするホイールアライメ
   ント測定装置。