JPH0781853B2 - 車両の車輪アラインメント装置およびその方法 - Google Patents
車両の車輪アラインメント装置およびその方法Info
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- JPH0781853B2 JPH0781853B2 JP63036437A JP3643788A JPH0781853B2 JP H0781853 B2 JPH0781853 B2 JP H0781853B2 JP 63036437 A JP63036437 A JP 63036437A JP 3643788 A JP3643788 A JP 3643788A JP H0781853 B2 JPH0781853 B2 JP H0781853B2
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- G01B2210/143—One or more cameras on each side of a vehicle in the main embodiment
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- G01B2210/28—Beam projector and related sensors, camera, inclinometer or other active sensing or projecting device
- G01B2210/283—Beam projectors and related sensors
- G01B2210/286—Projecting a light pattern on the wheel or vehicle body
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/53909—Means comprising hand manipulatable tool
- Y10T29/53913—Aligner or center
- Y10T29/53922—Auto wheel with auto chassis
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の車輪整合（アラインメント）に関す
る。本発明は、特に、車両に対して装置を取付けたり、
あるいはアラインメントすべき車輪と物理的に接触させ
る必要のない車両の車輪アラインメントのための非接触
車輪アラインメント・センサおよび方法に関する。
る。本発明は、特に、車両に対して装置を取付けたり、
あるいはアラインメントすべき車輪と物理的に接触させ
る必要のない車両の車輪アラインメントのための非接触
車輪アラインメント・センサおよび方法に関する。
近年において、自動車産業は、更に効率的な製造工程を
探究すると同時に、その車両の品質の改善に益々関心を
高めてきた。改善の大きな可能性を有する一分野は、車
輪のアラインメント設定の検査および調整にある。
探究すると同時に、その車両の品質の改善に益々関心を
高めてきた。改善の大きな可能性を有する一分野は、車
輪のアラインメント設定の検査および調整にある。
今日の車輪アラインメント検査は厄介な作業であり、車
輪が適正にアラインメントされているかについての記録
を得るために直接接触測定装置に大きく依存している。
厄介な点はさておき、従来の車輪アラインメント状態の
検査および調整手法は、他の多くの短所から免がれな
い。これらの短所は、一部はタイヤおよび車輪の寸法に
おける変動、タイヤの形式の変化、車両の重量およびホ
ィール・ベースにおける変動、および検査ステーション
の車両駆動方法および配置における変化のため、正確な
測定を得ることが困難であることによる。おそらくは同
様に重要な他の要因は、試験装置の長年にわたる摩損、
および測定具の直接的な接触により生じるタイヤの輪郭
の歪みである。
輪が適正にアラインメントされているかについての記録
を得るために直接接触測定装置に大きく依存している。
厄介な点はさておき、従来の車輪アラインメント状態の
検査および調整手法は、他の多くの短所から免がれな
い。これらの短所は、一部はタイヤおよび車輪の寸法に
おける変動、タイヤの形式の変化、車両の重量およびホ
ィール・ベースにおける変動、および検査ステーション
の車両駆動方法および配置における変化のため、正確な
測定を得ることが困難であることによる。おそらくは同
様に重要な他の要因は、試験装置の長年にわたる摩損、
および測定具の直接的な接触により生じるタイヤの輪郭
の歪みである。
もし高品質の製品が一貫して製造されるならば、車輪ア
ラインメントの如きパラメータは製造工程中に注意深く
監視されねばならない。アラインメント装置の精度は、
望ましくは製造の仕様と等しいかあるいはこれを超える
ものでなければならず、また組立てラインにおいて使用
が容易でなければならない。今日のアラインメント装置
は、一般に、これらの観点の１つもしくは両方において
欠けている。
ラインメントの如きパラメータは製造工程中に注意深く
監視されねばならない。アラインメント装置の精度は、
望ましくは製造の仕様と等しいかあるいはこれを超える
ものでなければならず、また組立てラインにおいて使用
が容易でなければならない。今日のアラインメント装置
は、一般に、これらの観点の１つもしくは両方において
欠けている。
車両が組立てラインから離れて使用に供された後でさ
え、車輪アラインメント設定値の周期的な検査および調
整の必要がある。適正な車輪アラインメントは、車両が
衝突に遭遇したり、あるいは悪路での正常な運転後でさ
えも、失われ得る。不適正な車輪アラインメントは、タ
イヤの摩損における主な寄与要因であり、また従って周
期的に検査されなければならない。理想的には、車両が
車輪アラインメントのため販売業者あるいはサービス・
ステーションに持込まれる時、アラインメント設定値は
最初の工場仕様に戻されねばならない。このように、販
売業者あるいはサービス・ステーションは、工場仕様を
満たすことができる正確なアラインメント設備をも備え
なければならない。
え、車輪アラインメント設定値の周期的な検査および調
整の必要がある。適正な車輪アラインメントは、車両が
衝突に遭遇したり、あるいは悪路での正常な運転後でさ
えも、失われ得る。不適正な車輪アラインメントは、タ
イヤの摩損における主な寄与要因であり、また従って周
期的に検査されなければならない。理想的には、車両が
車輪アラインメントのため販売業者あるいはサービス・
ステーションに持込まれる時、アラインメント設定値は
最初の工場仕様に戻されねばならない。このように、販
売業者あるいはサービス・ステーションは、工場仕様を
満たすことができる正確なアラインメント設備をも備え
なければならない。
本発明は、車輪またはタイヤの位置付けおよび角度付
け、あるいは車輪と一体の他の必要な基準点とが物理的
に接触することなく決定される車輪のアラインメント状
態を測定し実施するための装置および方法を提供するも
のである。測定は、車輪、タイヤあるいは他の車輪との
一体の部分に対し光の面を投射するためのレーザー光源
を含む、自蔵のインテリジェントな機械ビジョン・カメ
ラ兼照射システムによって行なわれる。投射された光の
面の軸心に対してそれぞれ或る角度においてカメラの照
射装置あるいはセンサ・モジュール内部に正確に定置さ
れたソリッドステート・テレビジョン・カメラは、この
ようなそれぞれの角度から見た車輪またはタイヤの面上
の光のパターン即ち輪郭を表わす像信号を生じる。この
ように、本発明は、運動する部分のない車輪の位置測定
用の非接触型装置を提供するものである。
け、あるいは車輪と一体の他の必要な基準点とが物理的
に接触することなく決定される車輪のアラインメント状
態を測定し実施するための装置および方法を提供するも
のである。測定は、車輪、タイヤあるいは他の車輪との
一体の部分に対し光の面を投射するためのレーザー光源
を含む、自蔵のインテリジェントな機械ビジョン・カメ
ラ兼照射システムによって行なわれる。投射された光の
面の軸心に対してそれぞれ或る角度においてカメラの照
射装置あるいはセンサ・モジュール内部に正確に定置さ
れたソリッドステート・テレビジョン・カメラは、この
ようなそれぞれの角度から見た車輪またはタイヤの面上
の光のパターン即ち輪郭を表わす像信号を生じる。この
ように、本発明は、運動する部分のない車輪の位置測定
用の非接触型装置を提供するものである。
センサ・モジュール（カメラ照射装置）内部の制御回路
は、取付けられた機械ビジョン・コンピュータからの指
令に応答して像信号を送出する。このコンピュータは、
これらの信号をディジタル形態に変換し、これらをアナ
ログ像を表わすディジタル値の有機的に構成された列と
して格納する。前記の機械ビジョン・コンピュータは、
予め格納された較正データ即ちｎ次の多項変換および予
めプログラムされたアルゴリズムを用いて前記像を処理
して、像形成された被写体に特定の基準点の三次元位置
を計算する。機械ビジョン・コンピュータにより迅速に
順序付けされた多重センサ・モジュールは、実質的に同
時の測定を各車輪あるいはタイヤにおける２つ以上の点
において行なうことを可能にする。これらのデータ点を
用いて、車輪の回転面を計算することができる。この車
輪位置の情報は、車両の中心線または他の必要な基準点
を定義する同様に測定されたデータと組合せることがで
き、また車両の全アラインメント形態をメータ等におい
て分析して動的に表示することができ、オペレータの車
輪アラインメントの調整あるいはその設定の手引きとな
る。本システムは、メータを視認しながら調整を行なう
オペレータに対し、迅速に順序付けされた操作と、ハー
ドウェアが支援するデータ点の位置および以下に論述す
る他の手法と、によって迅速な応答時間を提供する。あ
るいはまた、この幾何学的なアラインメントの分析結果
を、同じ操作を行なう自動機構へディジタル的に伝送す
ることができる。この分析はまた、不適正なアラインメ
ント状態の車輪の表示を行なうことにより、また必要に
応じて各車輪の実際のアラインメント設定のプリントア
ウトを提供することにより、組立てライン上の品質管理
検査のため使用することもできる。
は、取付けられた機械ビジョン・コンピュータからの指
令に応答して像信号を送出する。このコンピュータは、
これらの信号をディジタル形態に変換し、これらをアナ
ログ像を表わすディジタル値の有機的に構成された列と
して格納する。前記の機械ビジョン・コンピュータは、
予め格納された較正データ即ちｎ次の多項変換および予
めプログラムされたアルゴリズムを用いて前記像を処理
して、像形成された被写体に特定の基準点の三次元位置
を計算する。機械ビジョン・コンピュータにより迅速に
順序付けされた多重センサ・モジュールは、実質的に同
時の測定を各車輪あるいはタイヤにおける２つ以上の点
において行なうことを可能にする。これらのデータ点を
用いて、車輪の回転面を計算することができる。この車
輪位置の情報は、車両の中心線または他の必要な基準点
を定義する同様に測定されたデータと組合せることがで
き、また車両の全アラインメント形態をメータ等におい
て分析して動的に表示することができ、オペレータの車
輪アラインメントの調整あるいはその設定の手引きとな
る。本システムは、メータを視認しながら調整を行なう
オペレータに対し、迅速に順序付けされた操作と、ハー
ドウェアが支援するデータ点の位置および以下に論述す
る他の手法と、によって迅速な応答時間を提供する。あ
るいはまた、この幾何学的なアラインメントの分析結果
を、同じ操作を行なう自動機構へディジタル的に伝送す
ることができる。この分析はまた、不適正なアラインメ
ント状態の車輪の表示を行なうことにより、また必要に
応じて各車輪の実際のアラインメント設定のプリントア
ウトを提供することにより、組立てライン上の品質管理
検査のため使用することもできる。
車両の車輪をアラインメントする本発明の方法によれ
ば、構造光がタイヤの如き車輪と一体の部材の表面に対
しある面で投射される。この構造光は、車輪の異なる部
位において少なくとも２つの輪郭線を照射する。この輪
郭線は、次に、構造光の面から外れた或る視角に配設さ
れた光学的センサを用いて光学的に読出され、データ点
を集めて輪郭線の位置を表示する。この輪郭線の各々と
関連する少なくとも１つのデータ点が、車輪の表面上の
半径方向に等しい点（車輪の回転軸心から半径方向に等
距離の）と対応するように置かれる。例えば、光を投射
するレーザーに最も近いタイヤの環状の面を、前記の点
が取らされる位置として選定することもできる。このよ
うに置かれた個々のデータ点を用いて、車輪の位置が決
定され、所要の位置に対する車輪の位置の表示がオペレ
ータに提示される。その後、車輪を所要の位置とのアラ
インメント状態に置くために、車輪の位置をこの表示に
基いて調整することができる。
ば、構造光がタイヤの如き車輪と一体の部材の表面に対
しある面で投射される。この構造光は、車輪の異なる部
位において少なくとも２つの輪郭線を照射する。この輪
郭線は、次に、構造光の面から外れた或る視角に配設さ
れた光学的センサを用いて光学的に読出され、データ点
を集めて輪郭線の位置を表示する。この輪郭線の各々と
関連する少なくとも１つのデータ点が、車輪の表面上の
半径方向に等しい点（車輪の回転軸心から半径方向に等
距離の）と対応するように置かれる。例えば、光を投射
するレーザーに最も近いタイヤの環状の面を、前記の点
が取らされる位置として選定することもできる。このよ
うに置かれた個々のデータ点を用いて、車輪の位置が決
定され、所要の位置に対する車輪の位置の表示がオペレ
ータに提示される。その後、車輪を所要の位置とのアラ
インメント状態に置くために、車輪の位置をこの表示に
基いて調整することができる。
本発明およびその多数の目的および利点についての更に
完全な理解のため、以降の記述および図面を参照する。
完全な理解のため、以降の記述および図面を参照する。
本発明は、車輪のアラインメントの測定の際有効な非接
触センサを提供する。第１図および第２図においては、
例示的な左方の前輪が全体的に10で示されている。第１
図および第２図では、タイヤ12が示されている。このタ
イヤは車輪10と一体をなし、両者が同じ回転軸心Ａの周
囲に回転できるようになっている。前輪10は、回転軸心
Ａと直角をなす中心面Ｃを画成する。タイヤ12に加え
て、車輪はまた車輪カバー、ハブキャップ等の如き他の
一体部材をも有する。
触センサを提供する。第１図および第２図においては、
例示的な左方の前輪が全体的に10で示されている。第１
図および第２図では、タイヤ12が示されている。このタ
イヤは車輪10と一体をなし、両者が同じ回転軸心Ａの周
囲に回転できるようになっている。前輪10は、回転軸心
Ａと直角をなす中心面Ｃを画成する。タイヤ12に加え
て、車輪はまた車輪カバー、ハブキャップ等の如き他の
一体部材をも有する。
他に規定のない限り、用語「車輪」とは、本文および特
許請求の範囲においては、金属ホィール、ブレーキ・ロ
ータ、タイヤ、車輪カバー、ハブキャッブ等に限定する
ものではないがこれらを含む車両のばね下回転体を意味
する。
許請求の範囲においては、金属ホィール、ブレーキ・ロ
ータ、タイヤ、車輪カバー、ハブキャッブ等に限定する
ものではないがこれらを含む車両のばね下回転体を意味
する。
第１図および第２図は更に、前部の懸架装置の例示的な
構成要素を示している。このように、第１図および第２
図は、懸架制御アーム14、懸架ばね16、タイ・ロッド1
8、ショック・アブソーバ20およびボール・ジョイント2
2を示している。第１図においては、車両の最前部が紙
面の最上部に示されている。第２図においては、タイヤ
12が地面の線Ｇ上に静置している。車輪（およびタイヤ
12の如きその一体要素）の空間位置は、地面の線Ｇおよ
び車両における２つの固定された点を通る長手方向線Ｌ
に関連して定義し得る。便宜上、長手方向線Ｌは、制御
アームを車両のシャシーに対し取付ける前後のボルト2
4、26を通って延長するように示されている。地面の線
Ｇは更に、第２図に示される垂直線Ｐを定義する。
構成要素を示している。このように、第１図および第２
図は、懸架制御アーム14、懸架ばね16、タイ・ロッド1
8、ショック・アブソーバ20およびボール・ジョイント2
2を示している。第１図においては、車両の最前部が紙
面の最上部に示されている。第２図においては、タイヤ
12が地面の線Ｇ上に静置している。車輪（およびタイヤ
12の如きその一体要素）の空間位置は、地面の線Ｇおよ
び車両における２つの固定された点を通る長手方向線Ｌ
に関連して定義し得る。便宜上、長手方向線Ｌは、制御
アームを車両のシャシーに対し取付ける前後のボルト2
4、26を通って延長するように示されている。地面の線
Ｇは更に、第２図に示される垂直線Ｐを定義する。
車輪10の位置は、前記の長手方向線Ｌおよび垂直線Ｐに
関連して決定することができる。第１図においては、第
２の長手方向線Ｌ′が、車輪の軸心Ａを通るように長手
方向線Ｌに対し平行に描かれている。長手方向線Ｌ′と
中心面Ｃとの間の角度が、車輪のトウ・インを規定す
る。正の車輪のトウ・インが第１図に示されている。第
１図における長手方向線Ｌ′の反時計方向に中心面Ｃを
向ける車輪の位置は、負のトウ・インを生じることにな
る。同様に、第２図においては、中心面Ｃと垂直線Ｐと
の間の角度が、車輪のキャンバーを規定する。正のキャ
ンバーが第２図に示されている。もし中心面Ｃが第２図
における垂直線Ｐの時計方向に向けられるならば、負の
キャンバーが生じることになる。第22A図および第22B図
においては、車輪10がステアリング中旋回されると、車
輪を通る面は、キャスタ角度として知られる垂直に対す
る角度を画成する面内で回転する。第22A図および第22B
図は、２つの異なるステアリングされた方位における車
輪10を示している。第22A図において車輪の面はC1で表
され、第22B図において車輪の面は面C2で表される。面C
1及び面C2の交差は、第23図において示され、Ｋで示さ
れる線を画成する。この線Ｋは、キャスタ角として知ら
れる垂直線Ｐに対する角度を規定する。このキャスタ角
度は、車両をステアリングする時車輪が旋回させられる
ステアリング装置のキングピンの方向によって決定され
る。
関連して決定することができる。第１図においては、第
２の長手方向線Ｌ′が、車輪の軸心Ａを通るように長手
方向線Ｌに対し平行に描かれている。長手方向線Ｌ′と
中心面Ｃとの間の角度が、車輪のトウ・インを規定す
る。正の車輪のトウ・インが第１図に示されている。第
１図における長手方向線Ｌ′の反時計方向に中心面Ｃを
向ける車輪の位置は、負のトウ・インを生じることにな
る。同様に、第２図においては、中心面Ｃと垂直線Ｐと
の間の角度が、車輪のキャンバーを規定する。正のキャ
ンバーが第２図に示されている。もし中心面Ｃが第２図
における垂直線Ｐの時計方向に向けられるならば、負の
キャンバーが生じることになる。第22A図および第22B図
においては、車輪10がステアリング中旋回されると、車
輪を通る面は、キャスタ角度として知られる垂直に対す
る角度を画成する面内で回転する。第22A図および第22B
図は、２つの異なるステアリングされた方位における車
輪10を示している。第22A図において車輪の面はC1で表
され、第22B図において車輪の面は面C2で表される。面C
1及び面C2の交差は、第23図において示され、Ｋで示さ
れる線を画成する。この線Ｋは、キャスタ角として知ら
れる垂直線Ｐに対する角度を規定する。このキャスタ角
度は、車両をステアリングする時車輪が旋回させられる
ステアリング装置のキングピンの方向によって決定され
る。
車輪のトウ・イン、キャンバーおよびキャスタ角度の測
定値は、適正な車輪のアラインメントを確立する上で重
要である。本発明は、上記および他の車輪および車両の
懸架およびステアリングのパラメータを測定するための
方法および装置を提供する。トウ・インは、タイ・ロッ
ド18上の結合部のねじ込みジョイントにより調整するこ
とができる。
定値は、適正な車輪のアラインメントを確立する上で重
要である。本発明は、上記および他の車輪および車両の
懸架およびステアリングのパラメータを測定するための
方法および装置を提供する。トウ・インは、タイ・ロッ
ド18上の結合部のねじ込みジョイントにより調整するこ
とができる。
本発明は、車輪およびその関連するタイヤおよび他の一
体の構成要素の空間位置を決定するため各部を動かすこ
とのない非接触センサ装置を採用している。本発明は、
望ましい実施例においてはタイヤの側壁に対して構造光
を投射するためのレーザー光源を使用する。前記の構造
光の面から偏在する視角に配設されたビデオ光センサ
が、タイヤの異なる部分における照射された輪郭線（単
数または複数）を検出し、これら輪郭線を用いてコンピ
ュータのメモリー像を構成する。このコンピュータのメ
モリー像は、車輪の位置を与えてこの位置を所要の車輪
位置と比較するアルゴリズムにより解釈される。本装置
および本方法は、車輪が回転中に使用することができ
（即ち、動的な車輪アラインメント）、このため時間的
な車輪の位置の測定を平均化して更に矛盾のない結果を
もたらすという利点を有する。本発明はまた、必要に応
じて静的な車輪測定手法（即ち、静的車輪アラインメン
ト）にも適合し得る。特に重要なことは、本発明は反射
装置を車輪あるいはタイヤに取付けることを必要としな
い。このため、反射装置の取付けにおける望ましくない
変動が問題とならないため、本発明の精度が向上する。
体の構成要素の空間位置を決定するため各部を動かすこ
とのない非接触センサ装置を採用している。本発明は、
望ましい実施例においてはタイヤの側壁に対して構造光
を投射するためのレーザー光源を使用する。前記の構造
光の面から偏在する視角に配設されたビデオ光センサ
が、タイヤの異なる部分における照射された輪郭線（単
数または複数）を検出し、これら輪郭線を用いてコンピ
ュータのメモリー像を構成する。このコンピュータのメ
モリー像は、車輪の位置を与えてこの位置を所要の車輪
位置と比較するアルゴリズムにより解釈される。本装置
および本方法は、車輪が回転中に使用することができ
（即ち、動的な車輪アラインメント）、このため時間的
な車輪の位置の測定を平均化して更に矛盾のない結果を
もたらすという利点を有する。本発明はまた、必要に応
じて静的な車輪測定手法（即ち、静的車輪アラインメン
ト）にも適合し得る。特に重要なことは、本発明は反射
装置を車輪あるいはタイヤに取付けることを必要としな
い。このため、反射装置の取付けにおける望ましくない
変動が問題とならないため、本発明の精度が向上する。
この２つのアラインメント方式を一緒にすると更に輻輳
するため、本文に述べる本発明の望ましい実施例は動的
な車輪アラインメント・システムを取扱う。しかし、静
的な車輪アラインメント・システムへの変更は容易に行
なうことができる。第３図は、左方の前輪10およびタイ
ヤ12が見える状態の例示的な車両28を示している。本発
明は車輪カバー13を取外した状態で実施されるが、第３
図では車輪10は一体の車輪カバーを含んでいる。タイヤ
12は、車輪をその軸心周囲で回転させるローラ・トラッ
ク30上に静置している。動的車輪アラインメント・シス
テムにおいては、このローラ・トラックは、ある予め定
めた速度（例えば、毎時約48Km（30マイル）の車両速度
と等しい）で車輪を回転させるように駆動される。車輪
を回転させる別の手段も提供することができる。ローラ
・トラック30に隣接するステーションには、非接触セン
サ・ステーション32が配設されている。このセンサ・ス
テーションは、１つ以上のセンサ・モジュール36および
以下に述べる関連する電子装置を保護するハウジング34
を含む。以下において更に詳細に論述する各センサ・モ
ジュールは、レーザー光源と、関連する像形成レンズお
よびインターフェース電子装置を備えたビデオ・カメラ
・センサと、を含んでいる。このセンサ・モジュールは
それぞれ、少なくとも１つの面内の構造光をタイヤ12の
側壁に対して投射する。用語「構造光」とは、ある予め
定められた幾何学的パターンで投射され、かつコヒーレ
ント（レーザー）光および非コヒーレント光の両方を含
み得る光を意味する。現在望ましい実施例においては、
この構造光は、レーザー・ビームを光学的に扇状に広げ
ることにより形成される平坦な面をなす。他の構造光形
態もまた使用可能である。
するため、本文に述べる本発明の望ましい実施例は動的
な車輪アラインメント・システムを取扱う。しかし、静
的な車輪アラインメント・システムへの変更は容易に行
なうことができる。第３図は、左方の前輪10およびタイ
ヤ12が見える状態の例示的な車両28を示している。本発
明は車輪カバー13を取外した状態で実施されるが、第３
図では車輪10は一体の車輪カバーを含んでいる。タイヤ
12は、車輪をその軸心周囲で回転させるローラ・トラッ
ク30上に静置している。動的車輪アラインメント・シス
テムにおいては、このローラ・トラックは、ある予め定
めた速度（例えば、毎時約48Km（30マイル）の車両速度
と等しい）で車輪を回転させるように駆動される。車輪
を回転させる別の手段も提供することができる。ローラ
・トラック30に隣接するステーションには、非接触セン
サ・ステーション32が配設されている。このセンサ・ス
テーションは、１つ以上のセンサ・モジュール36および
以下に述べる関連する電子装置を保護するハウジング34
を含む。以下において更に詳細に論述する各センサ・モ
ジュールは、レーザー光源と、関連する像形成レンズお
よびインターフェース電子装置を備えたビデオ・カメラ
・センサと、を含んでいる。このセンサ・モジュールは
それぞれ、少なくとも１つの面内の構造光をタイヤ12の
側壁に対して投射する。用語「構造光」とは、ある予め
定められた幾何学的パターンで投射され、かつコヒーレ
ント（レーザー）光および非コヒーレント光の両方を含
み得る光を意味する。現在望ましい実施例においては、
この構造光は、レーザー・ビームを光学的に扇状に広げ
ることにより形成される平坦な面をなす。他の構造光形
態もまた使用可能である。
タイヤ12の側壁に対して投射される構造光は、照射され
た輪郭線38として目に見える。３つのこのような輪郭線
が第３図に示されている。これらは、ハウジング34内の
３つのセンサ・モジュールを用いて投射することができ
る。投射された輪郭線は各々、関連するセンサ・モジュ
ール内のビデオ・カメラにより視認される。このビデオ
・カメラは、偏った優越点即ちレーザー光源に対するビ
デオ・カメラのセンサの偏った視角から見られる如き輪
郭線のビデオ像を生じる。例示の目的のため、ビデオ・
モニター40が第３図に示される。モニター40のスクリー
ン上には輪郭線の像42が現われているが、これはセンサ
・モジュール36の１つのビデオ・カメラにより受取られ
た像の種類の例示である。この輪郭線像は、本発明のデ
ィジタル・コンピュータ回路によって処理され、車輪の
位置を決定する。この処理は、主として人間の介入を経
ずに行なわれ、モニター40は不要である。モニター40お
よびその上に示される輪郭線像は、本発明の理解を助け
るため第３図に例示されるものである。
た輪郭線38として目に見える。３つのこのような輪郭線
が第３図に示されている。これらは、ハウジング34内の
３つのセンサ・モジュールを用いて投射することができ
る。投射された輪郭線は各々、関連するセンサ・モジュ
ール内のビデオ・カメラにより視認される。このビデオ
・カメラは、偏った優越点即ちレーザー光源に対するビ
デオ・カメラのセンサの偏った視角から見られる如き輪
郭線のビデオ像を生じる。例示の目的のため、ビデオ・
モニター40が第３図に示される。モニター40のスクリー
ン上には輪郭線の像42が現われているが、これはセンサ
・モジュール36の１つのビデオ・カメラにより受取られ
た像の種類の例示である。この輪郭線像は、本発明のデ
ィジタル・コンピュータ回路によって処理され、車輪の
位置を決定する。この処理は、主として人間の介入を経
ずに行なわれ、モニター40は不要である。モニター40お
よびその上に示される輪郭線像は、本発明の理解を助け
るため第３図に例示されるものである。
ある用途においては、１つの車輪アラインメント・ステ
ーションにおいて車両の４つの全ての車輪を監視できる
ことが望ましいと考えられる。このような装置は第４図
に示され、この装置は関連するローラ・トラック30に隣
接して配設された左前部および左後部の非接触センサ・
ステーション32を示している。車両28は、ローラ・トラ
ック上の所定位置に示されている。
ーションにおいて車両の４つの全ての車輪を監視できる
ことが望ましいと考えられる。このような装置は第４図
に示され、この装置は関連するローラ・トラック30に隣
接して配設された左前部および左後部の非接触センサ・
ステーション32を示している。車両28は、ローラ・トラ
ック上の所定位置に示されている。
第５図および第６図は、本発明を用いた例示的なアライ
ンメント・ステーションを略図的に示している。単に例
示として、車両のタイヤ12が第５図および第６図に示さ
れている。この例示的なアラインメント・ステーション
は、車両の下側に作業人員が接近すること、あるいはロ
ボット装置を設置することを許容するピット44上に構築
される。非接触センサ・ステーション32は、図に示され
るように車両の左右両側面に配置される。
ンメント・ステーションを略図的に示している。単に例
示として、車両のタイヤ12が第５図および第６図に示さ
れている。この例示的なアラインメント・ステーション
は、車両の下側に作業人員が接近すること、あるいはロ
ボット装置を設置することを許容するピット44上に構築
される。非接触センサ・ステーション32は、図に示され
るように車両の左右両側面に配置される。
第５図は、前後の両位置における関連するタイヤ上に略
々水平方向の輪郭線を投射する、扇状に広げられたレー
ザー・ビーム46を示している。第３図（３つの投射され
た輪郭線を示す）の図示とは対照的に、第５図および第
６図は、各タイヤに対して２つのみの構造光面の投射を
示している。両方の光のパターンは、略々水平面内にあ
る。この構成は、ト・イン角度の測定のため適してい
る。第３図に示される構造光の略々垂直方向に配置され
た面はキャンバーの検査のため用いられ、第５図および
第６図には示されない。
々水平方向の輪郭線を投射する、扇状に広げられたレー
ザー・ビーム46を示している。第３図（３つの投射され
た輪郭線を示す）の図示とは対照的に、第５図および第
６図は、各タイヤに対して２つのみの構造光面の投射を
示している。両方の光のパターンは、略々水平面内にあ
る。この構成は、ト・イン角度の測定のため適してい
る。第３図に示される構造光の略々垂直方向に配置され
た面はキャンバーの検査のため用いられ、第５図および
第６図には示されない。
第５図においては、各レーザー・ビーム面46は、タイヤ
面の一部にわたって輪郭線を投射するに十分な大きさの
円弧「ａ」に対している。第６図は、各センサ・ステー
ション32の関連したセンサ・モジュールに配置されたビ
デオ光センサの視角48と関連する各レーザー・ビームの
面46を示している。第６図から判るように、視角48は、
レーザー面46から偏在している。この偏りのため、車輪
の位置をその反射された輪郭線から決定する際三角法を
用いることを可能にする。これらの三角法の計算は、関
連したディジタル・コンピュータにより行なわれ、例え
ば、トウ・インのアラインメントを調整する際に用いら
れる読みを作業員に与えることができる。アナログ・メ
ータ50の形態の読取り部が第５図に示されている。ディ
ジタル形態の読みもまた用いられる。加えて、本発明に
より生じたデータを記録して量的な制御および記録保持
の目的のため予め定義した公差値と比較することがで
き、またロボット装置の制御に用いることもできる。
面の一部にわたって輪郭線を投射するに十分な大きさの
円弧「ａ」に対している。第６図は、各センサ・ステー
ション32の関連したセンサ・モジュールに配置されたビ
デオ光センサの視角48と関連する各レーザー・ビームの
面46を示している。第６図から判るように、視角48は、
レーザー面46から偏在している。この偏りのため、車輪
の位置をその反射された輪郭線から決定する際三角法を
用いることを可能にする。これらの三角法の計算は、関
連したディジタル・コンピュータにより行なわれ、例え
ば、トウ・インのアラインメントを調整する際に用いら
れる読みを作業員に与えることができる。アナログ・メ
ータ50の形態の読取り部が第５図に示されている。ディ
ジタル形態の読みもまた用いられる。加えて、本発明に
より生じたデータを記録して量的な制御および記録保持
の目的のため予め定義した公差値と比較することがで
き、またロボット装置の制御に用いることもできる。
センサ・モジュール36は、第７図に詳細に示されてい
る。このセンサ・モジュールの構成要素は、熱の放散の
ためのフィンを設けた外表面を有する金属製の筺体即ち
箱52内に収容されている。筺体52は、内部の構成要素を
示すため第７図において取外された蓋を有する。レーザ
ー・ダイオード組立体54が、ガラス板58で覆われたレー
ザー窓部56に隣接して配置されている。筺体52の同じ壁
面には、ガラス板62で覆われた像形成窓60がある。レー
ザー・ダイオード組立体は、米国特許第4,645,348号に
おいて記載された形式の光学系を用いて光学的に扇状に
開いた光の面を生じる。像形成窓に隣接して筺体52内に
配置されているのは、基脚部ミラー64である。このミラ
ーは、像形成窓から進入する光がアナモルフィック（an
amorphic）レンズ66に入射するように配置されている。
このアナモルフィック・レンズは、１つの軸心に沿った
第１の焦点距離と、別の直角の軸心に沿った異なる焦点
距離とを有する。アナモルフィック・レンズは、このよ
うに、１つの面内に伸長した解像力を、また他の面内に
収縮した解像力を生じる。このため、輪郭線の長手方向
と直角の軸心に沿って１つの倍率を生じ、また前記輪郭
線の長手方向と平行な軸心に沿って異なる倍率を生じ
る。前記アナモルフィック・レンズを適正に配置するこ
とにより、比較的大きな焦点長さ従って比較的高い倍率
の面が像形成した輪郭線の長手方向に対し略々直角方向
に整合される。このアナモルフィック・レンズの後方に
は、干渉フィルタ70を経てビデオ・カメラ組立体72へ投
射する像形成レンズ68が配置されている。また筺体52内
部には、ビデオ・カメラ組立体と以下に述べるディジタ
ル・コンピュータ装置との間を接続するインターフェー
ス電子装置74が収容されている。上記の光学的装置は、
車両のトラックの巾の変動、車輪の大きさおよびタイヤ
の断面形状を補償するため充分な解像力を維持しなが
ら、ｙおよびｚの両方向に適当な視野を提供する。
る。このセンサ・モジュールの構成要素は、熱の放散の
ためのフィンを設けた外表面を有する金属製の筺体即ち
箱52内に収容されている。筺体52は、内部の構成要素を
示すため第７図において取外された蓋を有する。レーザ
ー・ダイオード組立体54が、ガラス板58で覆われたレー
ザー窓部56に隣接して配置されている。筺体52の同じ壁
面には、ガラス板62で覆われた像形成窓60がある。レー
ザー・ダイオード組立体は、米国特許第4,645,348号に
おいて記載された形式の光学系を用いて光学的に扇状に
開いた光の面を生じる。像形成窓に隣接して筺体52内に
配置されているのは、基脚部ミラー64である。このミラ
ーは、像形成窓から進入する光がアナモルフィック（an
amorphic）レンズ66に入射するように配置されている。
このアナモルフィック・レンズは、１つの軸心に沿った
第１の焦点距離と、別の直角の軸心に沿った異なる焦点
距離とを有する。アナモルフィック・レンズは、このよ
うに、１つの面内に伸長した解像力を、また他の面内に
収縮した解像力を生じる。このため、輪郭線の長手方向
と直角の軸心に沿って１つの倍率を生じ、また前記輪郭
線の長手方向と平行な軸心に沿って異なる倍率を生じ
る。前記アナモルフィック・レンズを適正に配置するこ
とにより、比較的大きな焦点長さ従って比較的高い倍率
の面が像形成した輪郭線の長手方向に対し略々直角方向
に整合される。このアナモルフィック・レンズの後方に
は、干渉フィルタ70を経てビデオ・カメラ組立体72へ投
射する像形成レンズ68が配置されている。また筺体52内
部には、ビデオ・カメラ組立体と以下に述べるディジタ
ル・コンピュータ装置との間を接続するインターフェー
ス電子装置74が収容されている。上記の光学的装置は、
車両のトラックの巾の変動、車輪の大きさおよびタイヤ
の断面形状を補償するため充分な解像力を維持しなが
ら、ｙおよびｚの両方向に適当な視野を提供する。
次に第８図においては、汎用コンピュータ・システムの
概略について述べる。第８図においては、２つが右方の
前輪、２つが左方の前輪に対する４つのセンサ・モジュ
ール36が示されている。同じ構成は必要に応じて左右の
後輪に対しても設けられることが理解されよう。また、
作業員がトウ・イン・アラインメントの設定のため使用
することができる２つのアナログ・メータが示されてい
る。現在望ましいコンピュータ・システムは、Multibus
IIの如き他のバスもまた使用できるが、モトローラ社
のVMEバス・アーキテクチャの周囲に構成されている。
このコンピュータ・システム・インターフェースは、ア
ラインメント・プロセッサ・エンジン76および集積化さ
れたホスト／アラインメント・プロセッサ・エンジン78
とを備えている。プロセッサ・エンジン76、78は、それ
ぞれ別個のVMEバス80、82を使用する。VMEバス80と接続
されているのは、68020マイクロプロセッサ、68881コプ
ロセッサ（coprocessor）、１メガバイトのRAMおよび12
8キロバイトのEPROMとを有するMVME133プロセッサ・ボ
ード84である。また、VMEバス80とは、MVME050システム
・コントローラ・ボード86も接続されている。このシス
テム・コントローラ・ボードは、直列および並列の入出
力ポートおよび本発明の主要のオペレーティング・プロ
グラムを格納するに充分なEPROMメモリーを提供する。
シーケンサ・ボード88もまた、VMEバス80に結合され
る。シーケンサ・ボードについては、以下において更に
詳細に述べることにする。このボードは、２つのフレー
ム・メモリー・アナログ／ディジタル変換回路およびセ
ンサ・モジュール36の制御のため必要な電子装置を提供
する。図示の如く、現在望ましい実施例のシーケンサ88
は４つの入力を持ち、その内の２つは第８図の例示的な
構成においては使用されない。残りの２つの入力（１お
よび２で示す）は４つのセンサ・モジュール36と接続さ
れている。プロセッサ・ボード84、システム・コントロ
ーラ・ボード86、シーケンサ・ボード88およびVMEバス8
0は、一緒にアラインメント・プロセッサ・エンジン76
を構成している。
概略について述べる。第８図においては、２つが右方の
前輪、２つが左方の前輪に対する４つのセンサ・モジュ
ール36が示されている。同じ構成は必要に応じて左右の
後輪に対しても設けられることが理解されよう。また、
作業員がトウ・イン・アラインメントの設定のため使用
することができる２つのアナログ・メータが示されてい
る。現在望ましいコンピュータ・システムは、Multibus
IIの如き他のバスもまた使用できるが、モトローラ社
のVMEバス・アーキテクチャの周囲に構成されている。
このコンピュータ・システム・インターフェースは、ア
ラインメント・プロセッサ・エンジン76および集積化さ
れたホスト／アラインメント・プロセッサ・エンジン78
とを備えている。プロセッサ・エンジン76、78は、それ
ぞれ別個のVMEバス80、82を使用する。VMEバス80と接続
されているのは、68020マイクロプロセッサ、68881コプ
ロセッサ（coprocessor）、１メガバイトのRAMおよび12
8キロバイトのEPROMとを有するMVME133プロセッサ・ボ
ード84である。また、VMEバス80とは、MVME050システム
・コントローラ・ボード86も接続されている。このシス
テム・コントローラ・ボードは、直列および並列の入出
力ポートおよび本発明の主要のオペレーティング・プロ
グラムを格納するに充分なEPROMメモリーを提供する。
シーケンサ・ボード88もまた、VMEバス80に結合され
る。シーケンサ・ボードについては、以下において更に
詳細に述べることにする。このボードは、２つのフレー
ム・メモリー・アナログ／ディジタル変換回路およびセ
ンサ・モジュール36の制御のため必要な電子装置を提供
する。図示の如く、現在望ましい実施例のシーケンサ88
は４つの入力を持ち、その内の２つは第８図の例示的な
構成においては使用されない。残りの２つの入力（１お
よび２で示す）は４つのセンサ・モジュール36と接続さ
れている。プロセッサ・ボード84、システム・コントロ
ーラ・ボード86、シーケンサ・ボード88およびVMEバス8
0は、一緒にアラインメント・プロセッサ・エンジン76
を構成している。
集積化されたホスト／アラインメント・プロセッサ・エ
ンジン78は、類似の構造のものである。MVME133プロセ
ッサ・ボード90、MVME050システム・コントローラ・ボ
ード92およびシーケンサ・ボード94はVMEバス82と接続
されている。これらの構成要素は、アラインメント・プ
ロセッサ・エンジン76の対応する構成要素と略々同じ機
能を行なう。図示の如く、シーケンサ・ボード94は、そ
の第１の２つの入力が後部のセンサ・モジュール36と接
続されている。エンジン76、78のシステム・コントロー
ラ・ボード86、92は、２つのエンジン間の同期を確立す
るためリンク96を介して一緒に接続されている。更に、
集積化されたホスト／アラインメント・プロセッサ・エ
ンジン78は更にXVME505ディジタル／アナログ・コンバ
ータ・ボード98を構成し、これは４つまでのアラインメ
ント・メータ50を駆動するため４チャネルのディジタル
／アナログ変換を行なう。システム・コントローラ・ボ
ード92は、マスター・コントローラとして構成されてい
る。ラン・スイッチ100は、システムを使用可能状態に
するためコントローラ92と接続されている。更に、シス
テムの初期セットアップおよび較正において使用するた
め、セットアップ・ターミナル102をコントローラ92と
接続することもできる。初期のインストールおよびセッ
トアップ後のシステムの動作は、システムがラン・スイ
ッチ100を介してオン／オフされることのみを必要とす
る。ターミナル102はオプション用である。
ンジン78は、類似の構造のものである。MVME133プロセ
ッサ・ボード90、MVME050システム・コントローラ・ボ
ード92およびシーケンサ・ボード94はVMEバス82と接続
されている。これらの構成要素は、アラインメント・プ
ロセッサ・エンジン76の対応する構成要素と略々同じ機
能を行なう。図示の如く、シーケンサ・ボード94は、そ
の第１の２つの入力が後部のセンサ・モジュール36と接
続されている。エンジン76、78のシステム・コントロー
ラ・ボード86、92は、２つのエンジン間の同期を確立す
るためリンク96を介して一緒に接続されている。更に、
集積化されたホスト／アラインメント・プロセッサ・エ
ンジン78は更にXVME505ディジタル／アナログ・コンバ
ータ・ボード98を構成し、これは４つまでのアラインメ
ント・メータ50を駆動するため４チャネルのディジタル
／アナログ変換を行なう。システム・コントローラ・ボ
ード92は、マスター・コントローラとして構成されてい
る。ラン・スイッチ100は、システムを使用可能状態に
するためコントローラ92と接続されている。更に、シス
テムの初期セットアップおよび較正において使用するた
め、セットアップ・ターミナル102をコントローラ92と
接続することもできる。初期のインストールおよびセッ
トアップ後のシステムの動作は、システムがラン・スイ
ッチ100を介してオン／オフされることのみを必要とす
る。ターミナル102はオプション用である。
これまでに述べたディジタル・コンピュータ・システム
は、２つの完全に機能的なアラインメント・プロセッサ
・エンジン76、78を使用する視認コンピュータとして機
能する。このプロセッサ・エンジンは、並列プロセッサ
として同期して動作し、システムがトウ・イン・アライ
ンメント作業のため必要な４つの像を効率的に処理する
ことを許容する。プロセッサ・エンジンは、アラインメ
ント・プロセッサ・エンジン78の一部を形成する集積化
されたホスト・コンピュータにより整合されている。シ
ーケンサ・ボード88および94は、各センサ・モジュール
36を制御し、オンボード・フレーム・メモリー回路に必
要なビデオ像を格納する。シーケンサ・ボードは、受取
った像をディジタル化するためのアナログ／ディジタル
変換回路を保有する。これらのディジタル化された像
は、次に、以下に述べるアルゴリズムにより、関連する
プロセッサ・ボード84、90の中央処理装置によって操作
される。この分析結果は、コンピュータが生成した角度
の測定値へ変換され、この値はディジタル／アナログ変
換ボード98のアナログ出力を介してメータ50へ送られ
る。
は、２つの完全に機能的なアラインメント・プロセッサ
・エンジン76、78を使用する視認コンピュータとして機
能する。このプロセッサ・エンジンは、並列プロセッサ
として同期して動作し、システムがトウ・イン・アライ
ンメント作業のため必要な４つの像を効率的に処理する
ことを許容する。プロセッサ・エンジンは、アラインメ
ント・プロセッサ・エンジン78の一部を形成する集積化
されたホスト・コンピュータにより整合されている。シ
ーケンサ・ボード88および94は、各センサ・モジュール
36を制御し、オンボード・フレーム・メモリー回路に必
要なビデオ像を格納する。シーケンサ・ボードは、受取
った像をディジタル化するためのアナログ／ディジタル
変換回路を保有する。これらのディジタル化された像
は、次に、以下に述べるアルゴリズムにより、関連する
プロセッサ・ボード84、90の中央処理装置によって操作
される。この分析結果は、コンピュータが生成した角度
の測定値へ変換され、この値はディジタル／アナログ変
換ボード98のアナログ出力を介してメータ50へ送られ
る。
第８図に示された事例は現在望ましい実施例を示すが、
どんな形式の情報が要求されるかに従って他の形態もま
た可能であることは認識されよう。もし左右の両車輪の
同時のデータが要求されなければ、本実施例は、次々に
その４つの入力（１、２、３および４）を介して４つの
センサ・モジュールをポーリングするシーケンサを備え
た単一のアラインメント・プロセッサ・エンジンとして
実施することができる。もしキャンバーの情報が要求さ
れるならば、構造光を略々垂直な面内に投射するため、
余分のセンサ・モジュールを配置することができる（第
３図に示されるように）。この余分なセンサ・モジュー
ルは、別のキャンバーの情報を受取ることができる４つ
のセンサ・ポートの１つと接続することができる。更
に、必要に応じて、センサは、車輪に対する車両全体の
方向を確立するため車両の車体あるいはシャシーの一部
を照射するように配置することができる。この形式の情
報は、例えば４つの車輪のステアリング系統を明確にし
てアラインメントする際役立ち得る。本システムはま
た、ステアリング系統のキャスタ即ち車輪がステアリン
グのため旋回させられるキングピンの前後の傾斜を測定
するために用いることができる。一般に、例示した実施
例は、シーケンサ・ボード88、94を介して８つのビデオ
・チャネルを提供する。これらのチャネルは、車両にお
ける多数の異なるパラメータを測定するために使用する
ことができる。
どんな形式の情報が要求されるかに従って他の形態もま
た可能であることは認識されよう。もし左右の両車輪の
同時のデータが要求されなければ、本実施例は、次々に
その４つの入力（１、２、３および４）を介して４つの
センサ・モジュールをポーリングするシーケンサを備え
た単一のアラインメント・プロセッサ・エンジンとして
実施することができる。もしキャンバーの情報が要求さ
れるならば、構造光を略々垂直な面内に投射するため、
余分のセンサ・モジュールを配置することができる（第
３図に示されるように）。この余分なセンサ・モジュー
ルは、別のキャンバーの情報を受取ることができる４つ
のセンサ・ポートの１つと接続することができる。更
に、必要に応じて、センサは、車輪に対する車両全体の
方向を確立するため車両の車体あるいはシャシーの一部
を照射するように配置することができる。この形式の情
報は、例えば４つの車輪のステアリング系統を明確にし
てアラインメントする際役立ち得る。本システムはま
た、ステアリング系統のキャスタ即ち車輪がステアリン
グのため旋回させられるキングピンの前後の傾斜を測定
するために用いることができる。一般に、例示した実施
例は、シーケンサ・ボード88、94を介して８つのビデオ
・チャネルを提供する。これらのチャネルは、車両にお
ける多数の異なるパラメータを測定するために使用する
ことができる。
シーケンサ・ボードの詳細は第９図に示されている。こ
のシーケンサ回路は、関連するセンサ・モジュール36に
対するインターフェースを提供するセンサ入力回路104
を構成する。このセンサ入力回路104は、それぞれアナ
ログRS−170ビデオおよび連続的なピクセル・クロック
の８つのチャネルを提供する。各々の８つのチャネルの
１つは多重化されて回路の残部に送られる。関連する発
振器108を備えたゼネレータ回路106は、全ての必要な信
号を生成して全てのセンサを同期させる。ゼネレータ10
6はまた、センサが存在しない場合に回路を動作させる
ため必要な信号を生成する。前記のセンサ入力回路およ
びゼネレータ回路は、ソース多重化回路110に対して信
号を供給する。ソース多重化回路は、ゼネレータ回路と
センサ入力回路部との間で多重化して、回路を動作させ
るため必要な全ての信号を供給する。このソース多重化
回路はまた、フレーム捕捉モードおよびフレーム表示モ
ードに必要な信号間の調停を行なう。センサ入力回路10
4はまたアナログ／ディジタル変換回路112と接続され、
この回路はセンサ入力部104からの８つの選択されたビ
デオ信号の１つを受取ってこのビデオ信号を256段階の
グレー・スケールを表わす信号へ処理してディジタル化
する。処理を早めるため、遷移状態検出回路114が提供
される。この遷移状態検出回路はVMEと通信し、またピ
クセル単位に入力するビデオ信号を監視する。この回路
は、あるプログラム可能なパラメータが満たされる列を
記録し、次いでこの列の値が最大値（あるいは最小値）
であった行を記録する。次にこの記録された行／列の値
はソフトウェアにより読出され、処理を開始する最適点
を決定する。これにより、遷移状態検出回路は、視野に
おける問題となる被写体を見出すのに要する時間を零に
する。アナログ／ディジタル・コンバータ回路112の出
力はインラッチ（inlatch）回路116へ送られる。この回
路は、連続する４つの８ビット・バイトをビデオ・メモ
リー118へ書込まれる１つの32ビットの長さのワードに
バッファする。ビデオ・メモリー回路118は、それぞれ6
4K×32ビットとして構成されるメモリーの２つの256キ
ロバイトのメモリー・ブロックを保有する。一回に１つ
のメモリー・ブロックが、フレーム捕捉プロセスあるい
はVMEバスによって書込まれ、あるいは１つのビデオ表
示サイクルにおいて、あるいはVMEバス・サイクルによ
り読出すことができる。前記の２つのメモリー・ブロッ
クの調停および制御は、メモリー・サイクル部120によ
り行なわれる。アウトラッチ（outlatch）回路122は、
ビデオ表示サイクルから結果として生じる32ビットの読
みを受取って、モニター・ディスプレイの駆動のためこ
の32ビットを４つの８ビット・バイトとして一時に１バ
イトあてディジタル／アナログ・コンバータへ送出し、
これにより選択された記憶場所に存在するメモリー像の
人間の目に見える像を提供するのである。
のシーケンサ回路は、関連するセンサ・モジュール36に
対するインターフェースを提供するセンサ入力回路104
を構成する。このセンサ入力回路104は、それぞれアナ
ログRS−170ビデオおよび連続的なピクセル・クロック
の８つのチャネルを提供する。各々の８つのチャネルの
１つは多重化されて回路の残部に送られる。関連する発
振器108を備えたゼネレータ回路106は、全ての必要な信
号を生成して全てのセンサを同期させる。ゼネレータ10
6はまた、センサが存在しない場合に回路を動作させる
ため必要な信号を生成する。前記のセンサ入力回路およ
びゼネレータ回路は、ソース多重化回路110に対して信
号を供給する。ソース多重化回路は、ゼネレータ回路と
センサ入力回路部との間で多重化して、回路を動作させ
るため必要な全ての信号を供給する。このソース多重化
回路はまた、フレーム捕捉モードおよびフレーム表示モ
ードに必要な信号間の調停を行なう。センサ入力回路10
4はまたアナログ／ディジタル変換回路112と接続され、
この回路はセンサ入力部104からの８つの選択されたビ
デオ信号の１つを受取ってこのビデオ信号を256段階の
グレー・スケールを表わす信号へ処理してディジタル化
する。処理を早めるため、遷移状態検出回路114が提供
される。この遷移状態検出回路はVMEと通信し、またピ
クセル単位に入力するビデオ信号を監視する。この回路
は、あるプログラム可能なパラメータが満たされる列を
記録し、次いでこの列の値が最大値（あるいは最小値）
であった行を記録する。次にこの記録された行／列の値
はソフトウェアにより読出され、処理を開始する最適点
を決定する。これにより、遷移状態検出回路は、視野に
おける問題となる被写体を見出すのに要する時間を零に
する。アナログ／ディジタル・コンバータ回路112の出
力はインラッチ（inlatch）回路116へ送られる。この回
路は、連続する４つの８ビット・バイトをビデオ・メモ
リー118へ書込まれる１つの32ビットの長さのワードに
バッファする。ビデオ・メモリー回路118は、それぞれ6
4K×32ビットとして構成されるメモリーの２つの256キ
ロバイトのメモリー・ブロックを保有する。一回に１つ
のメモリー・ブロックが、フレーム捕捉プロセスあるい
はVMEバスによって書込まれ、あるいは１つのビデオ表
示サイクルにおいて、あるいはVMEバス・サイクルによ
り読出すことができる。前記の２つのメモリー・ブロッ
クの調停および制御は、メモリー・サイクル部120によ
り行なわれる。アウトラッチ（outlatch）回路122は、
ビデオ表示サイクルから結果として生じる32ビットの読
みを受取って、モニター・ディスプレイの駆動のためこ
の32ビットを４つの８ビット・バイトとして一時に１バ
イトあてディジタル／アナログ・コンバータへ送出し、
これにより選択された記憶場所に存在するメモリー像の
人間の目に見える像を提供するのである。
メモリー・サイクル部120はメモリー回路118を制御し
て、ビデオ信号の取得、表示、およびVMEバスのアクセ
ス間を調停する。この部分は、ビデオ取得あるいは表示
サイクルが動作中いずれかのメモリー・ブロックのバス
によるランダム・アクセスを許容する。アドレス・ゼネ
レータ回路124は、ビデオ・サイクル（取得あるいは表
示）中に連続的なアドレスを生成し、これらをバスから
常に使用できるランダム・アクセスで多重化する。
て、ビデオ信号の取得、表示、およびVMEバスのアクセ
ス間を調停する。この部分は、ビデオ取得あるいは表示
サイクルが動作中いずれかのメモリー・ブロックのバス
によるランダム・アクセスを許容する。アドレス・ゼネ
レータ回路124は、ビデオ・サイクル（取得あるいは表
示）中に連続的なアドレスを生成し、これらをバスから
常に使用できるランダム・アクセスで多重化する。
シーケンサ回路は更にフレーム・タイミング回路126を
含む。このフレーム・タイミング回路は、ゼネレータ回
路106あるいはセンサ入力回路104から信号を受取り、こ
のフレームをビデオの取得あるいは表示のため必要な方
法で分類（bracket）する。回線タイミング回路128もま
たゼネレータ回路またはセンサ入力回路のいずれかから
信号を受取り、回線をビデオ取得または表示のため必要
な方法で分類する。フレームが適正なシーケンスに確実
にあるため、シーケンサ回路130が提供される。このシ
ーケンサ回路130はセンサの統合時間を制御し、フレー
ムを適正なシーケンスに確実にならせ、その結果第１の
フレームがソフトウェアにより処理されつつある間第２
のフレームが確保できるようにする。シーケンサ回路13
0と接続されているのは、シーケンサ・ボード94により
センサ・モジュール36に対して生成された制御信号をイ
ンターフェースするセンサ出力回路132である。シーケ
ンサ出力回路は、コンピュータ・システムとセンサとの
間の長いケーブルを駆動するため必要な駆動能力を提供
する。最後に、バス・インターフェース134は、アライ
ンメント・プロセッサ・エンジンの中央処理装置がシー
ケンサ・ボード88（および94）を制御して構成する手段
を提供する。バス・インターフェースはまた、中央のコ
ンピュータが２つのフレーム・メモリーのいずれか一方
を読出す能力を提供する。
含む。このフレーム・タイミング回路は、ゼネレータ回
路106あるいはセンサ入力回路104から信号を受取り、こ
のフレームをビデオの取得あるいは表示のため必要な方
法で分類（bracket）する。回線タイミング回路128もま
たゼネレータ回路またはセンサ入力回路のいずれかから
信号を受取り、回線をビデオ取得または表示のため必要
な方法で分類する。フレームが適正なシーケンスに確実
にあるため、シーケンサ回路130が提供される。このシ
ーケンサ回路130はセンサの統合時間を制御し、フレー
ムを適正なシーケンスに確実にならせ、その結果第１の
フレームがソフトウェアにより処理されつつある間第２
のフレームが確保できるようにする。シーケンサ回路13
0と接続されているのは、シーケンサ・ボード94により
センサ・モジュール36に対して生成された制御信号をイ
ンターフェースするセンサ出力回路132である。シーケ
ンサ出力回路は、コンピュータ・システムとセンサとの
間の長いケーブルを駆動するため必要な駆動能力を提供
する。最後に、バス・インターフェース134は、アライ
ンメント・プロセッサ・エンジンの中央処理装置がシー
ケンサ・ボード88（および94）を制御して構成する手段
を提供する。バス・インターフェースはまた、中央のコ
ンピュータが２つのフレーム・メモリーのいずれか一方
を読出す能力を提供する。
動作においては、シーケンサ・ボードはセンサ・モジュ
ール36を制御し、適当な時点にモジュールから受取るデ
ータを２つの完全なフレーム・メモリー・ブロック118
を構成するフレーム記憶装置へ送る。フレーム・メモリ
ー・ブロックの一方がソフトウェアによって処理されつ
つある間に、他方のフレーム・メモリー・ブロックが新
しいフレームでハードウェアによってロードされる。こ
の状態が生じるシーケンスは、第10図のシーケンス・タ
イミング図において示されている。
ール36を制御し、適当な時点にモジュールから受取るデ
ータを２つの完全なフレーム・メモリー・ブロック118
を構成するフレーム記憶装置へ送る。フレーム・メモリ
ー・ブロックの一方がソフトウェアによって処理されつ
つある間に、他方のフレーム・メモリー・ブロックが新
しいフレームでハードウェアによってロードされる。こ
の状態が生じるシーケンスは、第10図のシーケンス・タ
イミング図において示されている。
シーケンサ・ボードは、現在望ましい実施例における８
つまでのセンサ・モジュールを処理する能力がある。現
在望ましい実施例においては、５つまでのセンサ・モジ
ュールが高速モードで操作することができる（トウ・イ
ンのアラインメントにおいては、典型的に４つのセンサ
・モジュールが高速モードで操作される）。各センサ・
モジュールは、垂直方向および水平方向の同期信号およ
び以下に述べるVINMSK信号によって駆動され、このVINM
SK信号は、高速モードの５つのセンサを次々に生じるそ
の妥当フレームと同期して動作させる。
つまでのセンサ・モジュールを処理する能力がある。現
在望ましい実施例においては、５つまでのセンサ・モジ
ュールが高速モードで操作することができる（トウ・イ
ンのアラインメントにおいては、典型的に４つのセンサ
・モジュールが高速モードで操作される）。各センサ・
モジュールは、垂直方向および水平方向の同期信号およ
び以下に述べるVINMSK信号によって駆動され、このVINM
SK信号は、高速モードの５つのセンサを次々に生じるそ
の妥当フレームと同期して動作させる。
第10図は、本発明を用いて構成することができる３つの
異なる可能なフレーム順序付け方式を示している（＃
１、＃２および＃３で示される）。ビデオ・フレーム
は、第10図の最上部に示される垂直駆動信号VDおよび奇
数フィールド信号OFLDと関連して示されている。図示の
如く、各フレーム150は偶数のフィールド152および奇数
のフィールド154に再分割される。偶数および奇数のフ
ィールドは、それぞれ完全なビデオ・フレームを構成す
る偶数および奇数の複数本の走査線と対応している。
異なる可能なフレーム順序付け方式を示している（＃
１、＃２および＃３で示される）。ビデオ・フレーム
は、第10図の最上部に示される垂直駆動信号VDおよび奇
数フィールド信号OFLDと関連して示されている。図示の
如く、各フレーム150は偶数のフィールド152および奇数
のフィールド154に再分割される。偶数および奇数のフ
ィールドは、それぞれ完全なビデオ・フレームを構成す
る偶数および奇数の複数本の走査線と対応している。
複数のセンサ・モジュールが同期してかつ順次に動作す
ることを許容するため、ゼネレータ回路106はVINMSKで
示される一連のタイミング信号を生じる。このVINMSK信
号はビデオ・カメラへ加えられ、VINMSK信号が論理状態
ハイにある時カメラが、入力する光像に応答して電荷を
集めることを許容する。VINMSK信号が論理状態ローにあ
る時は、カメラのビデオ・データが読出される。この手
法を用いて、カメラは時間に関して光像を統合させら
れ、車輪が回転する際のデータの異常を排除する。望ま
しい実施例においては、カメラのビデオ・データは車輪
の一回転毎に一回読出され、その結果車輪の面振れおよ
びタイヤの側壁面の不規則性が平均化される。複数のVI
NMSK信号を適正に順序付けることにより、センサ・モジ
ュールは像データを順次あるいは他の関連方式で収集し
て中継するようにさせ得る。
ることを許容するため、ゼネレータ回路106はVINMSKで
示される一連のタイミング信号を生じる。このVINMSK信
号はビデオ・カメラへ加えられ、VINMSK信号が論理状態
ハイにある時カメラが、入力する光像に応答して電荷を
集めることを許容する。VINMSK信号が論理状態ローにあ
る時は、カメラのビデオ・データが読出される。この手
法を用いて、カメラは時間に関して光像を統合させら
れ、車輪が回転する際のデータの異常を排除する。望ま
しい実施例においては、カメラのビデオ・データは車輪
の一回転毎に一回読出され、その結果車輪の面振れおよ
びタイヤの側壁面の不規則性が平均化される。複数のVI
NMSK信号を適正に順序付けることにより、センサ・モジ
ュールは像データを順次あるいは他の関連方式で収集し
て中継するようにさせ得る。
形態＃１で示されるフレーム・シーケンスにおいては、
２つのVINMSK信号が示される。この形態は、例えば第５
図および第６図に示される４つのセンサのトウ・イン・
アラインメント測定システムの場合に適する。例示の目
的のため、シーケンスは第10図において点線で示される
ように時点ｔ＝０において開始するものとする。時点ｔ
＝０においてVINMSK1はローとなり、ビデオ・データの
第１のフレームが捕捉される、即ち関連するセンサ・モ
ジュールから読出されることを許容する。このことは、
形態＃１におけるシーケンス線上に示される。次に続く
フレームにおいてはVINMSK1がハイとなり、関連するセ
ンサが次の読出しサイクルに再び電荷を集めることを許
容する。このフレームの間、前のフレーム中に読出され
たデータが以下に論述するステップにより処理される。
時点ｔ＝０に続く第３のフレームにおいては、VINMSK2
がローとなって、シーケンス線において捕捉２として示
されるように別のセンサの読出しを生じる。同様に、第
４のフレームにおいて、第３のフレーム中に読出された
データが処理される。時点ｔ＝０に続く第５のフレーム
は、必要に応じて、前のフレームにおいて蓄積されたデ
ータの更なる処理のため使用できる。
２つのVINMSK信号が示される。この形態は、例えば第５
図および第６図に示される４つのセンサのトウ・イン・
アラインメント測定システムの場合に適する。例示の目
的のため、シーケンスは第10図において点線で示される
ように時点ｔ＝０において開始するものとする。時点ｔ
＝０においてVINMSK1はローとなり、ビデオ・データの
第１のフレームが捕捉される、即ち関連するセンサ・モ
ジュールから読出されることを許容する。このことは、
形態＃１におけるシーケンス線上に示される。次に続く
フレームにおいてはVINMSK1がハイとなり、関連するセ
ンサが次の読出しサイクルに再び電荷を集めることを許
容する。このフレームの間、前のフレーム中に読出され
たデータが以下に論述するステップにより処理される。
時点ｔ＝０に続く第３のフレームにおいては、VINMSK2
がローとなって、シーケンス線において捕捉２として示
されるように別のセンサの読出しを生じる。同様に、第
４のフレームにおいて、第３のフレーム中に読出された
データが処理される。時点ｔ＝０に続く第５のフレーム
は、必要に応じて、前のフレームにおいて蓄積されたデ
ータの更なる処理のため使用できる。
二連メモリー・ブロック回路118の故に、シーケンサ
は、メモリー・ブロック回路の一方に格納された、前に
取得したフレームを処理する間、１つのフレームを捕捉
してこれを他方のメモリー・ブロック回路に格納するこ
とが可能である。第10図の構成＃２においては、４つの
VINMSK信号が５つの連続するフレームの内の４つ中にロ
ーになる。時点ｔ＝０に続く第１のフレーム中におい
て、他の全てのセンサが電荷を集め続ける間データが第
１のセンサから読出される。時点ｔ＝０に続く第２のフ
レームにおいては、第１のフレーム中に取得されたデー
タがシーケンサの二連メモリーの能力を用いて処理され
る間第２のセンサが読出される。第３のフレームにおい
て、第２のフレーム中に蓄えられたデータが処理される
間に第３のセンサが読出される、、、という状態を第５
のフレームまで反復し、このフレーム中に第４の蓄えら
れたデータ・フレームが処理されるが、新しいデータは
この時は読出されない。しかし、本発明は連続的にデー
タを読出し処理することが可能であり、この場合第５の
フレームもまた新しい読出しサイクルを開始することが
理解されよう。
は、メモリー・ブロック回路の一方に格納された、前に
取得したフレームを処理する間、１つのフレームを捕捉
してこれを他方のメモリー・ブロック回路に格納するこ
とが可能である。第10図の構成＃２においては、４つの
VINMSK信号が５つの連続するフレームの内の４つ中にロ
ーになる。時点ｔ＝０に続く第１のフレーム中におい
て、他の全てのセンサが電荷を集め続ける間データが第
１のセンサから読出される。時点ｔ＝０に続く第２のフ
レームにおいては、第１のフレーム中に取得されたデー
タがシーケンサの二連メモリーの能力を用いて処理され
る間第２のセンサが読出される。第３のフレームにおい
て、第２のフレーム中に蓄えられたデータが処理される
間に第３のセンサが読出される、、、という状態を第５
のフレームまで反復し、このフレーム中に第４の蓄えら
れたデータ・フレームが処理されるが、新しいデータは
この時は読出されない。しかし、本発明は連続的にデー
タを読出し処理することが可能であり、この場合第５の
フレームもまた新しい読出しサイクルを開始することが
理解されよう。
第10図の構成＃３は、ランダム・アクセス・モードと考
えることができる。このランダム・アクセス・モード
は、常にフレーム１から始まる高速モード（＃１および
＃２）とは対照的に、如何なる偶数フレーム境界でも開
始することができる。このランダム・アクセス・モード
は、例えば車輪のキャンバーを調べて監査し、あるいは
車両の車体の位置を調べるため使用されるセンサの高速
処理を必要としないセンサ・モジュールのアクセスのた
め使用することができる。
えることができる。このランダム・アクセス・モード
は、常にフレーム１から始まる高速モード（＃１および
＃２）とは対照的に、如何なる偶数フレーム境界でも開
始することができる。このランダム・アクセス・モード
は、例えば車輪のキャンバーを調べて監査し、あるいは
車両の車体の位置を調べるため使用されるセンサの高速
処理を必要としないセンサ・モジュールのアクセスのた
め使用することができる。
次に第11図においては、フレームのシーケンスが更に詳
細に示されている。第11図の時間スケールは、１つのフ
レーム150が図全体にわたるように第10図の時間スケー
ルよりも拡大されている。第11図は、１つのフレーム、
例えばフレーム150の捕捉動作を示している。フレーム1
50は、１つの奇数フィールド154と１つの偶数フィール
ド152とからなっている。垂直駆動信号VDおよび奇数フ
ィールド信号OFLDもまた参考のため第11図に示されてい
る。１つのビデオ・フレームが通常の視認範囲の上下に
ある或る数のラインを含む故に、フレーム・タイミング
回路126は、このフレームをビデオ信号の取得または表
示のための適正なラインに分類するためにこれらの線を
カウントする。第11図のライン・カウントは、ビデオ・
ラインの本数およびフレーム使用可能信号FRM EN〜に
対するその関係を提示する。このフレーム使用可能信号
（FRM EN〜）はローの活動状態であり、ゼネレータ回
路106により生成される。現在望ましいビデオ・カメラ7
2は、通常目に見えるビデオ・フレームの偶数および奇
数のフィールドを送出するに先立ち、ある予め定めた数
のライン、通常は11本のラインを出力する。これら11本
のラインは、第11図のライン・カウント部分の場所136
および137に示される。最初の11本のラインの後には、
奇数フィールド（138で示される）の奇数ビデオ・ライ
ンが続く。２番目の11本のラインの後には、偶数フィー
ルド（140で示される）の偶数ビデオ・ラインが続く。
ディジタル化されるべき妥当なビデオ・データを表わす
奇数のラインと偶数のラインを適正に選定即ち分類する
ため、フレーム使用可能信号FRM EN〜は、第11図の間
隔138および140と対応する間隔においてのみローとな
る。このため、あるビデオ・フレームの最上部および最
下部ならび戻り時間における非データ・ラインは、タイ
ミング回路により無視される。
細に示されている。第11図の時間スケールは、１つのフ
レーム150が図全体にわたるように第10図の時間スケー
ルよりも拡大されている。第11図は、１つのフレーム、
例えばフレーム150の捕捉動作を示している。フレーム1
50は、１つの奇数フィールド154と１つの偶数フィール
ド152とからなっている。垂直駆動信号VDおよび奇数フ
ィールド信号OFLDもまた参考のため第11図に示されてい
る。１つのビデオ・フレームが通常の視認範囲の上下に
ある或る数のラインを含む故に、フレーム・タイミング
回路126は、このフレームをビデオ信号の取得または表
示のための適正なラインに分類するためにこれらの線を
カウントする。第11図のライン・カウントは、ビデオ・
ラインの本数およびフレーム使用可能信号FRM EN〜に
対するその関係を提示する。このフレーム使用可能信号
（FRM EN〜）はローの活動状態であり、ゼネレータ回
路106により生成される。現在望ましいビデオ・カメラ7
2は、通常目に見えるビデオ・フレームの偶数および奇
数のフィールドを送出するに先立ち、ある予め定めた数
のライン、通常は11本のラインを出力する。これら11本
のラインは、第11図のライン・カウント部分の場所136
および137に示される。最初の11本のラインの後には、
奇数フィールド（138で示される）の奇数ビデオ・ライ
ンが続く。２番目の11本のラインの後には、偶数フィー
ルド（140で示される）の偶数ビデオ・ラインが続く。
ディジタル化されるべき妥当なビデオ・データを表わす
奇数のラインと偶数のラインを適正に選定即ち分類する
ため、フレーム使用可能信号FRM EN〜は、第11図の間
隔138および140と対応する間隔においてのみローとな
る。このため、あるビデオ・フレームの最上部および最
下部ならび戻り時間における非データ・ラインは、タイ
ミング回路により無視される。
第11図におけるフレーム使用可能線FRM EN〜の下方に
は１＆２および３＆４で示される２つの拡大された視野
が提示される。これらの拡大された視野は、複合同期パ
ルスCOMP SYNC〜により分類される個々の奇数ライン13
8aおよび個々の偶数ライン140aを示す。
は１＆２および３＆４で示される２つの拡大された視野
が提示される。これらの拡大された視野は、複合同期パ
ルスCOMP SYNC〜により分類される個々の奇数ライン13
8aおよび個々の偶数ライン140aを示す。
第11図はフレームが分類される状態を示したが、第12図
はフレーム内の個々のラインが分類される状態を示して
いる。第12図は、帰線消去期間158と共に帰線間隔156を
含むビデオ信号VIDEOを示している。丁度フレームが妥
当なビデオ・データ領域の前後に多数のラインを含むよ
うに、各ラインはカウントされ無視されねばならない多
数のピクセルを保有する。特に、帰線間隔156におい
て、ピクセルは妥当な情報は含まず無視することができ
る。ライン・タイミング回路128は、タイミングが確立
される零の基準点として複合同期信号COMP SYNC〜の立
上りエッジ160を用いる。ピクセルは、ビデオ・カメラ
により生成されるピクセル・クロック信号と同期して生
じる。ライン・タイミング回路は、零の基準点160の後
に生じるピクセル・クロック数をカウントして、ライン
に対する妥当データの初めがどこで生じるかを判定す
る。現在望ましいビデオ・カメラは、第12図にクランプ
〜線上に（３−26−３として）示される通常32クロック
の帰線消去期間中予め定めた数のピクセル・クロックを
有する。帰線消去期間158の後に生じる次の378のピクセ
ルは、前記ライン内の妥当データと対応している。メモ
リー使用可能線MEN EN〜については、ラインが格納さ
れるメモリーが、帰線消去期間の終りに先立ち３ピクセ
ルに対し使用可能状態となることが判るであろう。この
ため、光学的な黒の基準読みを回路に与えるために、帰
線消去期間において回路が３つのピクセルを実際にディ
ジタル化することが可能となる。光学的な黒はA/Dコン
バータにおいて零の値ではなく、実際には３もしくは４
の値である。このため、光学的な黒をこのような読みと
すれば、光の強さのディジタル化のための基準となる。
現在望ましい実施例においては、本回路は、ライン当り
合計384ピクセルの場合にビデオ・ラインの各側におい
て光学的な黒の３つのピクセルを読出す。
はフレーム内の個々のラインが分類される状態を示して
いる。第12図は、帰線消去期間158と共に帰線間隔156を
含むビデオ信号VIDEOを示している。丁度フレームが妥
当なビデオ・データ領域の前後に多数のラインを含むよ
うに、各ラインはカウントされ無視されねばならない多
数のピクセルを保有する。特に、帰線間隔156におい
て、ピクセルは妥当な情報は含まず無視することができ
る。ライン・タイミング回路128は、タイミングが確立
される零の基準点として複合同期信号COMP SYNC〜の立
上りエッジ160を用いる。ピクセルは、ビデオ・カメラ
により生成されるピクセル・クロック信号と同期して生
じる。ライン・タイミング回路は、零の基準点160の後
に生じるピクセル・クロック数をカウントして、ライン
に対する妥当データの初めがどこで生じるかを判定す
る。現在望ましいビデオ・カメラは、第12図にクランプ
〜線上に（３−26−３として）示される通常32クロック
の帰線消去期間中予め定めた数のピクセル・クロックを
有する。帰線消去期間158の後に生じる次の378のピクセ
ルは、前記ライン内の妥当データと対応している。メモ
リー使用可能線MEN EN〜については、ラインが格納さ
れるメモリーが、帰線消去期間の終りに先立ち３ピクセ
ルに対し使用可能状態となることが判るであろう。この
ため、光学的な黒の基準読みを回路に与えるために、帰
線消去期間において回路が３つのピクセルを実際にディ
ジタル化することが可能となる。光学的な黒はA/Dコン
バータにおいて零の値ではなく、実際には３もしくは４
の値である。このため、光学的な黒をこのような読みと
すれば、光の強さのディジタル化のための基準となる。
現在望ましい実施例においては、本回路は、ライン当り
合計384ピクセルの場合にビデオ・ラインの各側におい
て光学的な黒の３つのピクセルを読出す。
第11図の下方部分では拡張された時間が示され、これに
おいては各ピクセル・クロック・パルスがPIX CLKで示
されたライン上に示される。このことは、個々のサイク
ルの初めおよびサイクルの終りの双方において複合同期
信号COMP SYTNC、クランプ信号クランプ〜およびメモ
リー使用可能信号MEM ENに対するピクセル・クロック
の関係を示している。ピクセルは、図示の如く零の基準
線160と関連してカウントされる。光学的データのディ
ジタル化は、A/Dコンバータにおいて連続的に生じる。
信号MEM ENは、ディジタル化された情報をメモリー118
に対して書込むことを許容する。クランプ信号クランプ
〜は、強さの情報が関連付けられる既知のDC基準レベル
に対してビデオ信号の前縁部をクランプするため使用さ
れる。
おいては各ピクセル・クロック・パルスがPIX CLKで示
されたライン上に示される。このことは、個々のサイク
ルの初めおよびサイクルの終りの双方において複合同期
信号COMP SYTNC、クランプ信号クランプ〜およびメモ
リー使用可能信号MEM ENに対するピクセル・クロック
の関係を示している。ピクセルは、図示の如く零の基準
線160と関連してカウントされる。光学的データのディ
ジタル化は、A/Dコンバータにおいて連続的に生じる。
信号MEM ENは、ディジタル化された情報をメモリー118
に対して書込むことを許容する。クランプ信号クランプ
〜は、強さの情報が関連付けられる既知のDC基準レベル
に対してビデオ信号の前縁部をクランプするため使用さ
れる。
次に第13図においては、メモリー回路がビデオ・サイク
ルとバス・サイクルとの間に共用される方法が示されて
いる。第13図は、VINMSK信号、バス許容信号およびメモ
リー始動信号Ｍ始動に対するメモリー使用可能信号MEM
ENを示している。ディジタル化されたビデオは、一時
に４つのバイトをメモリーに関して読出されあるいは書
込まれる。ビデオ・サイクルおよびバス・サイクルの調
停は、如何なる４つのピクセル時間（560ns）において
も、回路が最初の２ピクセル時間に１つのビデオ・サイ
クルを、また最後の２つのピクセル時間に１つのバス・
サイクルを許容することになるようにセットアップされ
ている。ビデオ・サイクルは、もし１つのバス・サイク
ルが要求されるならば、これが全体サイクルの後半にお
いてサービスされるように最も高い優先順位を有する。
第13図は、ビデオ／バス・サイクル調停として示された
範囲におけるこのような調停方式を示している。帰線期
間においては、ビデオが全く読出されないことが確認で
きる時、バスはこのサイクル全体を制御下に置く。この
ことは、第13図において「バスのみ」として示された範
囲において示される。また第13図には、ビデオ・サイク
ルが生じないように帰線期間中に生じかつバス・サイク
ルが要求されなかった「休止」として示される範囲も示
されている。このバスの調停方式を用いて、本発明は最
悪の場合で560nsのバス・アクセス時間を達成すること
ができる。
ルとバス・サイクルとの間に共用される方法が示されて
いる。第13図は、VINMSK信号、バス許容信号およびメモ
リー始動信号Ｍ始動に対するメモリー使用可能信号MEM
ENを示している。ディジタル化されたビデオは、一時
に４つのバイトをメモリーに関して読出されあるいは書
込まれる。ビデオ・サイクルおよびバス・サイクルの調
停は、如何なる４つのピクセル時間（560ns）において
も、回路が最初の２ピクセル時間に１つのビデオ・サイ
クルを、また最後の２つのピクセル時間に１つのバス・
サイクルを許容することになるようにセットアップされ
ている。ビデオ・サイクルは、もし１つのバス・サイク
ルが要求されるならば、これが全体サイクルの後半にお
いてサービスされるように最も高い優先順位を有する。
第13図は、ビデオ／バス・サイクル調停として示された
範囲におけるこのような調停方式を示している。帰線期
間においては、ビデオが全く読出されないことが確認で
きる時、バスはこのサイクル全体を制御下に置く。この
ことは、第13図において「バスのみ」として示された範
囲において示される。また第13図には、ビデオ・サイク
ルが生じないように帰線期間中に生じかつバス・サイク
ルが要求されなかった「休止」として示される範囲も示
されている。このバスの調停方式を用いて、本発明は最
悪の場合で560nsのバス・アクセス時間を達成すること
ができる。
ビデオ・データの取得がこのような早い速度で生じる故
に、比較的遅い動作のメモリー回路およびディジタル／
アナログ変換回路を動作させることを許容するために、
特殊な処理ステップが必要とされる。これは、インラッ
チ回路116およびアウトラッチ回路122を用いて達成され
る。第14図は、これらの回路が動作する状態を示してい
る。基本的には、このメモリー回路は４バイトの長いワ
ードを格納する。これらのバイトがディジタル化される
時、これらは、前記メモリーがそれ自体の速度でアクセ
スすることができるインラッチ回路へ送られる。逆の状
態は、データがD/Aコンバータへ送られる時に生じる。
４バイトの長いワードがアウトラッチ回路でラッチされ
るが、この回路をD/Aコンバータはそれ自体の速度でア
クセスすることができる。
に、比較的遅い動作のメモリー回路およびディジタル／
アナログ変換回路を動作させることを許容するために、
特殊な処理ステップが必要とされる。これは、インラッ
チ回路116およびアウトラッチ回路122を用いて達成され
る。第14図は、これらの回路が動作する状態を示してい
る。基本的には、このメモリー回路は４バイトの長いワ
ードを格納する。これらのバイトがディジタル化される
時、これらは、前記メモリーがそれ自体の速度でアクセ
スすることができるインラッチ回路へ送られる。逆の状
態は、データがD/Aコンバータへ送られる時に生じる。
４バイトの長いワードがアウトラッチ回路でラッチされ
るが、この回路をD/Aコンバータはそれ自体の速度でア
クセスすることができる。
第14図は、４バイトのデータをD/Aコンバータに対して
ストローブする４つのアウトラッチ信号を示している。
同様な方式がインラッチ回路のため使用される。明らか
なように、プロセッサは、４つのバイトがアウトラッチ
からストローブされつつある間バス・サイクルを実行す
ることが可能となる。このため、プロセッサが制御する
操作の動作速度は著しく増加される。
ストローブする４つのアウトラッチ信号を示している。
同様な方式がインラッチ回路のため使用される。明らか
なように、プロセッサは、４つのバイトがアウトラッチ
からストローブされつつある間バス・サイクルを実行す
ることが可能となる。このため、プロセッサが制御する
操作の動作速度は著しく増加される。
プロセッサのオーバーヘッドを最小限度に抑える別の手
法は、遷移状態検出回路114によって実現される。この
遷移状態検出回路は、第15図において詳細に示されてい
る。車輪のトウ・イン・アラインメントを測定するため
には、車輪の面内に、即ち車輪の中心線に平行に存在す
る基準線を決定することが必要である。この基準線は地
面に対し平行であることが望ましい。現在望ましい試み
は、飛出したどんな文字も無視するセンサ・モジュール
に対し最も近い点（即ち、タイヤの側壁における「張出
し部」）と対応するタイヤの表面上に半径方向に等しい
２つの点を見出すことである。タイヤは一般に形状が円
環状であるため、前記張出し部はトレッドとリムとの間
のどこか、しばしば高くなった文字がある領域において
生じる。遷移状態検出回路は、タイヤ上のこの最も近い
点が見出されるプロセスの速度を大幅に増加する。セン
サ・モジュールに最も近いタイヤの部分に存在し得る高
くなった文字の影響を無視するためには以下に述べる他
の手法が用いられる。
法は、遷移状態検出回路114によって実現される。この
遷移状態検出回路は、第15図において詳細に示されてい
る。車輪のトウ・イン・アラインメントを測定するため
には、車輪の面内に、即ち車輪の中心線に平行に存在す
る基準線を決定することが必要である。この基準線は地
面に対し平行であることが望ましい。現在望ましい試み
は、飛出したどんな文字も無視するセンサ・モジュール
に対し最も近い点（即ち、タイヤの側壁における「張出
し部」）と対応するタイヤの表面上に半径方向に等しい
２つの点を見出すことである。タイヤは一般に形状が円
環状であるため、前記張出し部はトレッドとリムとの間
のどこか、しばしば高くなった文字がある領域において
生じる。遷移状態検出回路は、タイヤ上のこの最も近い
点が見出されるプロセスの速度を大幅に増加する。セン
サ・モジュールに最も近いタイヤの部分に存在し得る高
くなった文字の影響を無視するためには以下に述べる他
の手法が用いられる。
第16図においては、Ｘ−Ｙ座標系において輪郭線38が示
される。Ｙ軸の目盛はビデオ・フレームにおけるビデオ
行即ち走査線と対応している。Ｘ座標はビデオ・フレー
ムにおける列即ちピクセルと対応している。現在望まし
い実施例は、スキャン１およびスキャン２の如き連続す
る走査線が交差するように輪郭線38を指向させる。これ
は、ビデオ・カメラをレーザーの面に対し略々直角に走
査するようにレーザーの面に対して90゜回転させること
により行なわれる。ビデオ・フレームの各走査が行なわ
れる毎に、各ピクセルの位置における強さの情報がビデ
オ・メモリー回路118に格納するためディジタル化され
る。
される。Ｙ軸の目盛はビデオ・フレームにおけるビデオ
行即ち走査線と対応している。Ｘ座標はビデオ・フレー
ムにおける列即ちピクセルと対応している。現在望まし
い実施例は、スキャン１およびスキャン２の如き連続す
る走査線が交差するように輪郭線38を指向させる。これ
は、ビデオ・カメラをレーザーの面に対し略々直角に走
査するようにレーザーの面に対して90゜回転させること
により行なわれる。ビデオ・フレームの各走査が行なわ
れる毎に、各ピクセルの位置における強さの情報がビデ
オ・メモリー回路118に格納するためディジタル化され
る。
センサ・モジュールに最も近い点を見出す際、本回路は
ディジタル化されたピクセル情報の列全体を探索するこ
ともできるが、これは大量のプロセッサ処理時間を要し
てシステムの応答時間を受入れることができない程遅い
ものにする。遷移状態検出回路は、メモリーに対する書
込みを行なう時と同時にディジタル・ビデオ・データ・
ストリームを監視することによってこの問題を回避す
る。ディジタル・ビデオ・データ・ストリームは、線見
出し回路170として示される閾値コンパレータ回路に対
して入力される。線見出し回路はまた、入力するディジ
タル・ビデオ・データが比較される閾値も与えられる。
第17図および第18図は、線見出し回路において概念的に
生じる事を示している。第17図は、第16図の２つの任意
の走査線スキャン１およびスキャン２を示している。両
方の走査線は、輪郭線38との走査線の交差点と対応する
所与のピクセルの場所において或る強さのピークに達す
る。第17図の事例においては、スキャン１はピクセル23
0において交差するが、スキャン２はピクセル200におい
て交差する。このことは、比較的低いピクセルの交差数
を有するスキャン２がスキャン１よりもセンサ・モジュ
ールに近いことを示している。
ディジタル化されたピクセル情報の列全体を探索するこ
ともできるが、これは大量のプロセッサ処理時間を要し
てシステムの応答時間を受入れることができない程遅い
ものにする。遷移状態検出回路は、メモリーに対する書
込みを行なう時と同時にディジタル・ビデオ・データ・
ストリームを監視することによってこの問題を回避す
る。ディジタル・ビデオ・データ・ストリームは、線見
出し回路170として示される閾値コンパレータ回路に対
して入力される。線見出し回路はまた、入力するディジ
タル・ビデオ・データが比較される閾値も与えられる。
第17図および第18図は、線見出し回路において概念的に
生じる事を示している。第17図は、第16図の２つの任意
の走査線スキャン１およびスキャン２を示している。両
方の走査線は、輪郭線38との走査線の交差点と対応する
所与のピクセルの場所において或る強さのピークに達す
る。第17図の事例においては、スキャン１はピクセル23
0において交差するが、スキャン２はピクセル200におい
て交差する。このことは、比較的低いピクセルの交差数
を有するスキャン２がスキャン１よりもセンサ・モジュ
ールに近いことを示している。
第18図は、スキャン１またはスキャン２の拡大図であ
る。線見出し回路に対するバス上の閾値の入力は、水平
の点線として示される。一旦強さのレベルがこの閾値を
越えると、この閾値以上の予め定めた数の連続するピク
セルは、交差の発見の申告よりも前にカウントされる。
この予め定めた数は、第15図における値ｎとして線見出
し回路に対して前記バスから入力される。ｎ＝４とすれ
ば、申告された交差点172は、閾値を越える連続する第
４のピクセルである。この申告された交差点は、事例の
スキャン１の場合の値230および事例のスキャン２の場
合の値200と対応することになる。
る。線見出し回路に対するバス上の閾値の入力は、水平
の点線として示される。一旦強さのレベルがこの閾値を
越えると、この閾値以上の予め定めた数の連続するピク
セルは、交差の発見の申告よりも前にカウントされる。
この予め定めた数は、第15図における値ｎとして線見出
し回路に対して前記バスから入力される。ｎ＝４とすれ
ば、申告された交差点172は、閾値を越える連続する第
４のピクセルである。この申告された交差点は、事例の
スキャン１の場合の値230および事例のスキャン２の場
合の値200と対応することになる。
この申告された交差点は、次に、走査線数と共に最小最
大値アキュムレータ174に対してストローブされる。こ
の最小最大値アキュムレータは、入力が申告された交差
点をセットアップ・ブロック176により決定される初期
化された値と、あるいは前に格納された値と比較する。
もし新たに入力された交差点の値が格納された値よりも
小さければ、この新たに入力された交差点の値およびそ
の対応する走査線数が最小最大値アキュムレータに格納
される。もしこの交差点の値が格納された値よりも小さ
くなければ、新たに入力された値は捨てられ、それまで
存在した格納された値が残る。このように、各走査線が
生じる毎に、最小最大値アキュムレータが自動的にセン
サ・モジュールに最も近い点と対応する交差の行および
列の場所を保持する。このビデオ・フレームが完了した
後、最小最大値アキュムレータに格納された行と列の値
が遷移状態レジスタ178へ書込まれる。この遷移状態レ
ジスタはプロセッサによって読出されて、センサ・モジ
ュールに最も近い点の可能性のある場所を迅速に決定す
る。この時、以降の計算を輪郭線の重要部分に集中させ
ることができるようにウィンドウがこの点の周囲に概念
的に描くことができる。第16図のウィンドウ180を参照
されたい。
大値アキュムレータ174に対してストローブされる。こ
の最小最大値アキュムレータは、入力が申告された交差
点をセットアップ・ブロック176により決定される初期
化された値と、あるいは前に格納された値と比較する。
もし新たに入力された交差点の値が格納された値よりも
小さければ、この新たに入力された交差点の値およびそ
の対応する走査線数が最小最大値アキュムレータに格納
される。もしこの交差点の値が格納された値よりも小さ
くなければ、新たに入力された値は捨てられ、それまで
存在した格納された値が残る。このように、各走査線が
生じる毎に、最小最大値アキュムレータが自動的にセン
サ・モジュールに最も近い点と対応する交差の行および
列の場所を保持する。このビデオ・フレームが完了した
後、最小最大値アキュムレータに格納された行と列の値
が遷移状態レジスタ178へ書込まれる。この遷移状態レ
ジスタはプロセッサによって読出されて、センサ・モジ
ュールに最も近い点の可能性のある場所を迅速に決定す
る。この時、以降の計算を輪郭線の重要部分に集中させ
ることができるようにウィンドウがこの点の周囲に概念
的に描くことができる。第16図のウィンドウ180を参照
されたい。
上に述べたように、タイヤの側壁における張出し部分が
高くなった文字であることもあり得る。現在望ましい実
施例は、高くなった文字を無視し、その代りに文字を含
まない部分に関してタイヤの側壁面を見出すアルゴリズ
ムを用いる。これは、ビデオ・カメラが車輪全体の回転
にわたる強さの読みを累積することによって達成され
る。第20図は、高くなった文字のないタイヤからの反射
強さ（カーブＡ）と、高くなった文字が存在する時に生
じる３つのあり得る反射強さと比較する。カーブＢは、
強さにおいてタイヤの側壁からの反射よりも弱い高くな
った文字からの反射を例示している。カーブＣは、高く
なった文字および側壁からの反射の強さが略々等しい場
合を例示している。カーブＤは、高くなった文字とタイ
ヤの側壁との間の隔たりの故に認識し得る強さの減衰が
存在しない場合の例である。いずれの場合も、高くなっ
た文字の面は側壁の面よりもセンサ・モジュールに近い
故に、高くなった文字から反射される光は第20図におけ
る原点０に近くに現われることになろう。本発明は、こ
の事実を用いて最も左方のピークの左側の強さのカーブ
の部分に存在し、かつこのため高くなった文字からの反
射強さには依存しない点（タイヤの場所を表わすため用
いられる）を見出すという利点を有する。
高くなった文字であることもあり得る。現在望ましい実
施例は、高くなった文字を無視し、その代りに文字を含
まない部分に関してタイヤの側壁面を見出すアルゴリズ
ムを用いる。これは、ビデオ・カメラが車輪全体の回転
にわたる強さの読みを累積することによって達成され
る。第20図は、高くなった文字のないタイヤからの反射
強さ（カーブＡ）と、高くなった文字が存在する時に生
じる３つのあり得る反射強さと比較する。カーブＢは、
強さにおいてタイヤの側壁からの反射よりも弱い高くな
った文字からの反射を例示している。カーブＣは、高く
なった文字および側壁からの反射の強さが略々等しい場
合を例示している。カーブＤは、高くなった文字とタイ
ヤの側壁との間の隔たりの故に認識し得る強さの減衰が
存在しない場合の例である。いずれの場合も、高くなっ
た文字の面は側壁の面よりもセンサ・モジュールに近い
故に、高くなった文字から反射される光は第20図におけ
る原点０に近くに現われることになろう。本発明は、こ
の事実を用いて最も左方のピークの左側の強さのカーブ
の部分に存在し、かつこのため高くなった文字からの反
射強さには依存しない点（タイヤの場所を表わすため用
いられる）を見出すという利点を有する。
これを達成するための１つの現在望ましい手法を第20図
に示す。第20図は、２つのピークを持つ反射の状態を示
し、比較的強いピークが側壁胴部からの反射と対応し、
比較的低いピーク（原点０に比較的近い）は高くなった
文字からの反射と対応している。プロセッサは、原点０
から最も遠い位置から始めて個々のピクセル数値を評価
し、数値が上昇しなくなる場所従って最初の強さのピー
ク182に達した場所を決定する。この点を越える全ての
ピクセル・データは無視され、重心の計算が行なわれて
原点０から最も遠い強さのピークの側に生じるデータの
重心184を見出す。この重心は、強さの数値を各点の行
の位置の数値Ｄで乗じ、このように計算された全ての値
を加算し、この和をこれらの点の強さの和で除すことに
より計算することができる。この計算は、センサ・モジ
ュールに最も近いタイヤの側壁の部分の場所を表わすた
め用いることができる平均の行の位置d1を与える。この
ような計算により、高くなった文字の影響が排除され
る。重心は実際にセンサに最も近接した点を表わす訳で
はないが、タイヤの周囲の全ての角度位置において同じ
重心の計算が行なわれて良好な矛盾のない結果をもたら
す。
に示す。第20図は、２つのピークを持つ反射の状態を示
し、比較的強いピークが側壁胴部からの反射と対応し、
比較的低いピーク（原点０に比較的近い）は高くなった
文字からの反射と対応している。プロセッサは、原点０
から最も遠い位置から始めて個々のピクセル数値を評価
し、数値が上昇しなくなる場所従って最初の強さのピー
ク182に達した場所を決定する。この点を越える全ての
ピクセル・データは無視され、重心の計算が行なわれて
原点０から最も遠い強さのピークの側に生じるデータの
重心184を見出す。この重心は、強さの数値を各点の行
の位置の数値Ｄで乗じ、このように計算された全ての値
を加算し、この和をこれらの点の強さの和で除すことに
より計算することができる。この計算は、センサ・モジ
ュールに最も近いタイヤの側壁の部分の場所を表わすた
め用いることができる平均の行の位置d1を与える。この
ような計算により、高くなった文字の影響が排除され
る。重心は実際にセンサに最も近接した点を表わす訳で
はないが、タイヤの周囲の全ての角度位置において同じ
重心の計算が行なわれて良好な矛盾のない結果をもたら
す。
高くなった文字を無視してタイヤにおける最も近い点を
見出すための別の手法は、単に閾値の交点を通る予め定
めた数のピクセルをカウントして、これらの点を用いて
重心の計算を行なうことである。重心の計算は、ピクセ
ル以下を解像する解像力において反復できるデータ点を
与える。カウントされたピクセル数は、データ点が高く
なった文字の領域に該当しないように選定されるべきで
ある。
見出すための別の手法は、単に閾値の交点を通る予め定
めた数のピクセルをカウントして、これらの点を用いて
重心の計算を行なうことである。重心の計算は、ピクセ
ル以下を解像する解像力において反復できるデータ点を
与える。カウントされたピクセル数は、データ点が高く
なった文字の領域に該当しないように選定されるべきで
ある。
最も近い点の決定のための第３の手法は、第１のピーク
の上方に関する強さの情報の最も大きい変化率を表わす
点を選択することである。
の上方に関する強さの情報の最も大きい変化率を表わす
点を選択することである。
この最も近い点は、ウィンドウ180内の各走査線毎に上
記の方法の１つにより計算される。第19図は、ウィンド
ウ180内の連続する走査線の最も近い点の各々を概念的
に示すものである。次いで、プロセッサは複数の最も近
い点を平均して最終値を決定し、この平均値を用いてセ
ンサ・モジュールの１つにより測定される如きタイヤの
表面上の１つのデータ点を表わす。同様なプロセスが他
のセンサ・モジュール（単数または複数）について行な
われ、タイヤにおける半径方向に等しい異なる位置にお
ける２つの点を与え、これらの点を介して１本の線がト
ウ・イン量の計算のため引かれる。キャンバーを調べる
ことができる第３の点も同様に決定することができる。
記の方法の１つにより計算される。第19図は、ウィンド
ウ180内の連続する走査線の最も近い点の各々を概念的
に示すものである。次いで、プロセッサは複数の最も近
い点を平均して最終値を決定し、この平均値を用いてセ
ンサ・モジュールの１つにより測定される如きタイヤの
表面上の１つのデータ点を表わす。同様なプロセスが他
のセンサ・モジュール（単数または複数）について行な
われ、タイヤにおける半径方向に等しい異なる位置にお
ける２つの点を与え、これらの点を介して１本の線がト
ウ・イン量の計算のため引かれる。キャンバーを調べる
ことができる第３の点も同様に決定することができる。
これまでに述べたデータ点は、ビデオ・フレーム（像空
間）における行および列の値を表わす。これらの行およ
び列の値を実際の空間の点に関連付けるため、修正表あ
るいは索引表を用いることができる。修正表は、較正中
像空間から実空間へマッピングする値で前に埋められた
プロセッサのメモリーにおける索引表である。索引表に
おける記録された値間に生じる画像空間の値は、補間法
により実空間座標に変換される。
間）における行および列の値を表わす。これらの行およ
び列の値を実際の空間の点に関連付けるため、修正表あ
るいは索引表を用いることができる。修正表は、較正中
像空間から実空間へマッピングする値で前に埋められた
プロセッサのメモリーにおける索引表である。索引表に
おける記録された値間に生じる画像空間の値は、補間法
により実空間座標に変換される。
このような形式の修正表を用いたが、現在望ましい実施
例は、実空間座標を像空間座標の関数として与える５次
の多項式を用いる。この多項関数は、索引表を埋めるた
め用いられる方法で既知の実空間場所の複数のデータ点
を測定することにより決定することができる。次いでこ
れら値は、多項式を得るカーブ適合アルゴリズムによっ
て演算される。他の形式の式もまた用途においては有効
であるが、５次の多項式は良好な結果をもたらすことが
判った。
例は、実空間座標を像空間座標の関数として与える５次
の多項式を用いる。この多項関数は、索引表を埋めるた
め用いられる方法で既知の実空間場所の複数のデータ点
を測定することにより決定することができる。次いでこ
れら値は、多項式を得るカーブ適合アルゴリズムによっ
て演算される。他の形式の式もまた用途においては有効
であるが、５次の多項式は良好な結果をもたらすことが
判った。
タイヤにおける水平線に沿った２つの点と対応する実空
間における２つの点が一旦見出されると、トウ・インは
三角法を用いて容易に計算される。第21図においては、
左右のセンサ・モジュール36がタイヤ12の一部と共に示
されている。各センサは、基準点REFからある予め定め
た距離にある。これらの距離はYLおよびYRと呼ばれる。
従って、左右のデータ点PLおよびPR間の間隔は（YL＋
YR）となる。Ｚ方向における点PLおよびPRの実空間位置
は、像空間データから実空間データへの変換により決定
される測定値ZLおよびZRとなる。もし点PLおよびPRが同
じＺ座標を持たないならば、零でないトウ・イン角度が
存在する。この角度は、和（YL＋YR）で除した差（ZR−
ZL）の逆正接として三角法により決定される。
間における２つの点が一旦見出されると、トウ・インは
三角法を用いて容易に計算される。第21図においては、
左右のセンサ・モジュール36がタイヤ12の一部と共に示
されている。各センサは、基準点REFからある予め定め
た距離にある。これらの距離はYLおよびYRと呼ばれる。
従って、左右のデータ点PLおよびPR間の間隔は（YL＋
YR）となる。Ｚ方向における点PLおよびPRの実空間位置
は、像空間データから実空間データへの変換により決定
される測定値ZLおよびZRとなる。もし点PLおよびPRが同
じＺ座標を持たないならば、零でないトウ・イン角度が
存在する。この角度は、和（YL＋YR）で除した差（ZR−
ZL）の逆正接として三角法により決定される。
このトウ・イン角度が一旦計算されると、この角度は品
質管理検査のため予め確立された公差値と比較すること
ができる。この角度はまた、アラインメント・メータ50
の駆動のためアナログ信号へ変換されるようにディジタ
ル／アナログ・コンバータ・ボード98（第８図）に対し
て送ることができる。現在望ましい実施例においては、
このメータは、トウ・イン角度が零に近付く時最も大き
な精度が達成される非線形状に駆動される。トウ・イン
角度が零から大きく離れている時、メータの感度は、ト
ウ・イン量の比較的大きな変更がアラインメント・メー
タを同様に大きく偏位させることなく可能であるように
減殺されている。トウ・イン角度が一旦適正な設定点に
達すると、メータの感度は正確な設定を行なうことがで
きるように増加される。
質管理検査のため予め確立された公差値と比較すること
ができる。この角度はまた、アラインメント・メータ50
の駆動のためアナログ信号へ変換されるようにディジタ
ル／アナログ・コンバータ・ボード98（第８図）に対し
て送ることができる。現在望ましい実施例においては、
このメータは、トウ・イン角度が零に近付く時最も大き
な精度が達成される非線形状に駆動される。トウ・イン
角度が零から大きく離れている時、メータの感度は、ト
ウ・イン量の比較的大きな変更がアラインメント・メー
タを同様に大きく偏位させることなく可能であるように
減殺されている。トウ・イン角度が一旦適正な設定点に
達すると、メータの感度は正確な設定を行なうことがで
きるように増加される。
望ましい実施例については、トウ・インのアラインメン
トがタイヤにおける水平線に沿って２つの点を見出すこ
とにより測定される用途において記述した。しかし、水
平に対し直角でない角度をなす線に略々沿って存在する
輪郭線を照射するため構造光を投射することにより、比
肩し得る結果が達成できることが理解されよう。例え
ば、水平に対して45゜をなす線上にある輪郭線を照射す
るように構造光を投射することができる。このような場
合、その結果のデータは水平成分と垂直成分に分けるこ
とができる。水平成分はトウ・インのアラインメントを
計算するため使用することができ、また垂直成分はキャ
ンバーを計算するため使用することができる。２つのス
テアリング方位における車輪の面を決定するため車輪を
ステアリングすることにより、キャスタ角もまた計算す
ることができる。このように、本発明は唯１対の輪郭線
からトウ・イン、キャンバーおよびキャスタ角度を決定
することが可能である。本実施例においては、これは水
平に対する或る対角線に沿って配置された２つの輪郭線
を照射するように配置された２つのセンサ・モジュール
を用いて達成することができる。このことは、対角線が
Ｄで示され輪郭線が38で示される第24図において示され
ている。
トがタイヤにおける水平線に沿って２つの点を見出すこ
とにより測定される用途において記述した。しかし、水
平に対し直角でない角度をなす線に略々沿って存在する
輪郭線を照射するため構造光を投射することにより、比
肩し得る結果が達成できることが理解されよう。例え
ば、水平に対して45゜をなす線上にある輪郭線を照射す
るように構造光を投射することができる。このような場
合、その結果のデータは水平成分と垂直成分に分けるこ
とができる。水平成分はトウ・インのアラインメントを
計算するため使用することができ、また垂直成分はキャ
ンバーを計算するため使用することができる。２つのス
テアリング方位における車輪の面を決定するため車輪を
ステアリングすることにより、キャスタ角もまた計算す
ることができる。このように、本発明は唯１対の輪郭線
からトウ・イン、キャンバーおよびキャスタ角度を決定
することが可能である。本実施例においては、これは水
平に対する或る対角線に沿って配置された２つの輪郭線
を照射するように配置された２つのセンサ・モジュール
を用いて達成することができる。このことは、対角線が
Ｄで示され輪郭線が38で示される第24図において示され
ている。
本発明は、アナログ・メータが伝送可能であるよりも更
に著しく大きな解像力および精度を提供するものであ
る。このように、本装置により提供されるディジタル・
データは、品質管理の目的のため、あるいはロボットに
よる車輪アラインメント装置の駆動のため監査データを
提供する等の厳しい用途において用いることができる。
ディジタル形態の読みもアナログ・メータの代りに用い
ることができる。アナログ・メータは、理解の簡単なコ
ンピュータと人間間のインターフェースを提供する故に
現在選好されている。アナログおよびディジタル形態の
読みの組合せもまた用いることができる。
に著しく大きな解像力および精度を提供するものであ
る。このように、本装置により提供されるディジタル・
データは、品質管理の目的のため、あるいはロボットに
よる車輪アラインメント装置の駆動のため監査データを
提供する等の厳しい用途において用いることができる。
ディジタル形態の読みもアナログ・メータの代りに用い
ることができる。アナログ・メータは、理解の簡単なコ
ンピュータと人間間のインターフェースを提供する故に
現在選好されている。アナログおよびディジタル形態の
読みの組合せもまた用いることができる。
本発明については主としてトウ・インのアラインメント
・システムに関して記述したが、本発明は、本文に述べ
た手法を用いて車両の車体のアラインメントおよび前後
輪のアラインメントを含むキャンバー、キャスタその他
の性格のアラインメントを測定することが可能である。
・システムに関して記述したが、本発明は、本文に述べ
た手法を用いて車両の車体のアラインメントおよび前後
輪のアラインメントを含むキャンバー、キャスタその他
の性格のアラインメントを測定することが可能である。
本発明は現在望ましいその実施例に関して記述したが、
本発明は頭書の特許請求の範囲に記載される如き本発明
の精神から逸脱することなく修正および変更が可能であ
ることが理解されよう。
本発明は頭書の特許請求の範囲に記載される如き本発明
の精神から逸脱することなく修正および変更が可能であ
ることが理解されよう。
第１図はトウ・インのアラインメントの説明に役立つ一
体のタイヤおよび関連する懸架装置を備えた例示的な車
輪を示す平面図、第２図はキャンバーの説明に役立つ第
１図の車輪、タイヤおよび関連する懸架装置を示す後面
図、第３図は例示的な車両の左方の前輪とタイヤと関連
して示された本発明の斜視図、第４図はセンサの配置を
示す本発明および例示的な車両を示す俯瞰斜視図、第５
図は左右の前方センサを示す本発明の俯瞰概略図、第６
図は左右の前方センサを示す本発明の概略前面図、第７
図は本発明のセンサの１つを更に詳細に示す図、第８図
は制御回路および機械ビジョン・コンピュータを示しか
つシステムのバス構造を示す本発明のブロック図、第９
図は本発明のシーケンサを示すブロック図、第10図はシ
ーケンサ回路のフレーム順序付け動作の説明に役立つタ
イミング図、第11図はシーケンサ回路のビデオ・フレー
ミング動作の説明に役立つ別のタイミング図、第12図は
シーケンサ回路のライン分類動作の説明に役立つタイミ
ング図、第13図シーケンサ回路のビデオ／バス調停方式
を示すタイミング図、第14図はシーケンサ回路のアウト
ラッチ回路の説明に役立つタイミング図、第15図はシー
ケンサ回路の遷移状態検出器を示すブロック図、第16図
は本発明の光学的センサにより認識された像データを示
す図、第17図は第16図に示されるデータの２つの例示的
な走査線に対するレーザー光源からの距離の関数として
の光の強さを示すグラフ、第18図は第17図と逆の横座標
に距離目盛を付した第17図の２つの強さのパターンの一
方の拡大グラフ、第19図はデータ点が選定されるアルゴ
リズムを示す上で役立つ、中心の点が示された複数の重
ねられた、受取られた強さのカーブを示すグラフ、第20
図はタイヤの側壁の文字による測定の誤差を除くための
望ましいアルゴリズムを示す第18図と類似の光の強さの
グラフ、第21図は如何にしてトウ・イン角が測定された
（y,z）データから三角法により決定されるかを示す概
略図、第22A図および第22B図はキャスタ角度を説明する
目的のための２つの異なるステアリング方向における車
輪を示す図、第23図はキャスタ角度の説明に役立つ第22
A図および第22B図の車輪の面の交差を示す概略図、およ
び第24図はトウ・イン、キャンバーおよびキャスタの別
の決定方法を示す図である。 10……左前輪、12……タイヤ、13……車輪カバー、14…
…懸架制御アーム、16……懸架ばね、18……タイ・ロッ
ド、20……ショック・アブソーバ、22……ボール・ジョ
イント、30……ローラ・トラック、32……非接触センサ
・ステーション、34……ハウジング、36……センサ・モ
ジュール、38……照射輪郭線、40……ビデオ・モニタ
ー、44……ビット、46……レーザー・ビーム面、48……
ビデオ光センサ視角、50……アナログ・メータ、52……
筺体、54……レーザー・ダイオード組立体、56……レー
ザー窓部、58、62……ガラス板、64……基脚部ミラー、
66……アナモルフィック・レンズ、68……像形成レン
ズ、70……干渉フィルタ、72……ビデオ・カメラ組立
体、74……インターフェース電子装置、76……アライン
メント・プロセッサ・エンジン、78……ホスト／アライ
ンメント・プロセッサ・エンジン、80、82……VMEバ
ス、84……プロセッサ・ボード、86……システム・コン
トローラ・ボード、88……シーケンサ・ボード、90……
プロセッサ・ボード、92……システム・コントローラ・
ボード、94……シーケンサ・ボード、96……リンク、98
……ディジタル／アナログ・コンバータ・ボード、100
……ラン・スイッチ、102……セットアップ・ターミナ
ル、104……センサ入力回路、106……ゼネレータ回路、
110……ソース多重化回路、112……アナログ／ディジタ
ル変換回路、114……遷移状態検出回路、118……ビデオ
・メモリー、120……メモリー・サイクル部、122……ア
ウトラッチ回路、124……アドレス・ゼネレータ回路、1
26……フレーム・タイミング回路、128……回線タイミ
ング回路、130……シーケンサ回路、132……センサ出力
回路、134……バス・インターフェース、170……線見出
し回路、174……最小最大値アキュムレータ、176……セ
ットアップ・ブロック、178……遷移状態レジスタ、180
……ウィンドウ。
体のタイヤおよび関連する懸架装置を備えた例示的な車
輪を示す平面図、第２図はキャンバーの説明に役立つ第
１図の車輪、タイヤおよび関連する懸架装置を示す後面
図、第３図は例示的な車両の左方の前輪とタイヤと関連
して示された本発明の斜視図、第４図はセンサの配置を
示す本発明および例示的な車両を示す俯瞰斜視図、第５
図は左右の前方センサを示す本発明の俯瞰概略図、第６
図は左右の前方センサを示す本発明の概略前面図、第７
図は本発明のセンサの１つを更に詳細に示す図、第８図
は制御回路および機械ビジョン・コンピュータを示しか
つシステムのバス構造を示す本発明のブロック図、第９
図は本発明のシーケンサを示すブロック図、第10図はシ
ーケンサ回路のフレーム順序付け動作の説明に役立つタ
イミング図、第11図はシーケンサ回路のビデオ・フレー
ミング動作の説明に役立つ別のタイミング図、第12図は
シーケンサ回路のライン分類動作の説明に役立つタイミ
ング図、第13図シーケンサ回路のビデオ／バス調停方式
を示すタイミング図、第14図はシーケンサ回路のアウト
ラッチ回路の説明に役立つタイミング図、第15図はシー
ケンサ回路の遷移状態検出器を示すブロック図、第16図
は本発明の光学的センサにより認識された像データを示
す図、第17図は第16図に示されるデータの２つの例示的
な走査線に対するレーザー光源からの距離の関数として
の光の強さを示すグラフ、第18図は第17図と逆の横座標
に距離目盛を付した第17図の２つの強さのパターンの一
方の拡大グラフ、第19図はデータ点が選定されるアルゴ
リズムを示す上で役立つ、中心の点が示された複数の重
ねられた、受取られた強さのカーブを示すグラフ、第20
図はタイヤの側壁の文字による測定の誤差を除くための
望ましいアルゴリズムを示す第18図と類似の光の強さの
グラフ、第21図は如何にしてトウ・イン角が測定された
（y,z）データから三角法により決定されるかを示す概
略図、第22A図および第22B図はキャスタ角度を説明する
目的のための２つの異なるステアリング方向における車
輪を示す図、第23図はキャスタ角度の説明に役立つ第22
A図および第22B図の車輪の面の交差を示す概略図、およ
び第24図はトウ・イン、キャンバーおよびキャスタの別
の決定方法を示す図である。 10……左前輪、12……タイヤ、13……車輪カバー、14…
…懸架制御アーム、16……懸架ばね、18……タイ・ロッ
ド、20……ショック・アブソーバ、22……ボール・ジョ
イント、30……ローラ・トラック、32……非接触センサ
・ステーション、34……ハウジング、36……センサ・モ
ジュール、38……照射輪郭線、40……ビデオ・モニタ
ー、44……ビット、46……レーザー・ビーム面、48……
ビデオ光センサ視角、50……アナログ・メータ、52……
筺体、54……レーザー・ダイオード組立体、56……レー
ザー窓部、58、62……ガラス板、64……基脚部ミラー、
66……アナモルフィック・レンズ、68……像形成レン
ズ、70……干渉フィルタ、72……ビデオ・カメラ組立
体、74……インターフェース電子装置、76……アライン
メント・プロセッサ・エンジン、78……ホスト／アライ
ンメント・プロセッサ・エンジン、80、82……VMEバ
ス、84……プロセッサ・ボード、86……システム・コン
トローラ・ボード、88……シーケンサ・ボード、90……
プロセッサ・ボード、92……システム・コントローラ・
ボード、94……シーケンサ・ボード、96……リンク、98
……ディジタル／アナログ・コンバータ・ボード、100
……ラン・スイッチ、102……セットアップ・ターミナ
ル、104……センサ入力回路、106……ゼネレータ回路、
110……ソース多重化回路、112……アナログ／ディジタ
ル変換回路、114……遷移状態検出回路、118……ビデオ
・メモリー、120……メモリー・サイクル部、122……ア
ウトラッチ回路、124……アドレス・ゼネレータ回路、1
26……フレーム・タイミング回路、128……回線タイミ
ング回路、130……シーケンサ回路、132……センサ出力
回路、134……バス・インターフェース、170……線見出
し回路、174……最小最大値アキュムレータ、176……セ
ットアップ・ブロック、178……遷移状態レジスタ、180
……ウィンドウ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード・ウォロニーク アメリカ合衆国ミシガン州48033，ウエス ト・ブルームフィールド・タウンシツプ, アローヒート 5061 (56)参考文献 特開 昭63−11807（ＪＰ，Ａ)
Claims (20)
- 【請求項１】タイヤが取り付けられた車両の回転してい
る車輪の予め定めたアライメント特性を測定する非接触
車輪アライメント・システムにおいて、 軸心に沿って構造光パターンを前記タイヤの側壁に投射
する光源手段と、 前記タイヤの側壁から反射された前記構造光パターンの
像を受取り前記の反射された像を対応する像データに変
換するため配置された光センサ手段と、 前記像データを処理して、これから前記車輪の前記予め
定めたアライメント特性を、前記タイヤの回転に同期さ
れた像データを用いて計算する処理手段と を備えることを特徴とする非接触車輪アライメント・シ
ステム。 - 【請求項２】前記光源手段がレーザーに基づく光源であ
ることを特徴とする請求項１記載の非接触車輪アライメ
ント・システム。 - 【請求項３】タイヤが取り付けられた車両の回転してい
る車輪の予め定めたアライメント特性を測定して調整す
るためのレーザーに基づく非接触車輪アライメント・シ
ステムにおいて、 軸心に沿って構造光パターンを前記タイヤの側壁に投射
するレーザー光源手段と、 前記の投射した光の前記軸心に対して斜めの角度に配置
され、前記タイヤの側壁から拡散状態で反射された光を
受取り、当該受取った光の強さと関連する像データを生
じる光検出手段と、 前記像データを処理して、これから前記車両の車輪の面
を、前記タイヤの回転の定められた期間からの像データ
を用いて計算し、前記予め定めたアライメント特性を決
定し、当該アライメント特性と関連した出力信号を提供
する処理手段と、 前記出力信号に従って前記車輪の前記予め定めたアライ
メント特性を調整する調整手段と を備えることを特徴とするレーザーに基づく非接触車輪
アライメント・システム。 - 【請求項４】回転の前記定められた期間は前記車輪の実
質的に完全な１回転からなることを特徴とする請求項３
記載の非接触車輪アライメント・システム。 - 【請求項５】車両の車輪の予め定めたアライメント特性
を測定する非接触車輪アライメント・システムにおい
て、 前記車両の車輪に構造光パターンを投射して、これによ
り前記車輪における半径方向に等しい２つの点を照射す
る光源手段と、 前記光源手段に対して斜めの角度に配置され、前記車両
の車輪から反射された光を受取り、当該受取られた光と
関連した像データを生じる光検出手段と、 前記像データを処理して、前記半径方向に等しい２つの
点の位置を三次元の空間において識別し、これから前記
車輪の前記予め定めたアライメント特性を決定する処理
手段と を備えることを特徴とする非接触車輪アライメント・シ
ステム。 - 【請求項６】前記の半径方向に等しい２つの点が水平成
分を有する弦を画成し、前記予め定めたアライメント特
性が前記車輪のトウ・インを含むことを特徴とする請求
項５記載の非接触車輪アライメント・システム。 - 【請求項７】前記の半径方向に等しい２つの点が垂直成
分を有する弦を画成し、前記予め定めたアライメント特
性が前記車輪のキャンバーを含むことを特徴とする請求
項５記載の非接触車輪アライメント・システム。 - 【請求項８】タイヤが取り付けられた車両の車輪の予め
定めたアライメント特性を測定する非接触レーザー式車
輪アライメント・システムにおいて、 第１の線の像が前記タイヤの側壁上に現れるように光の
面を投射する第１のレーザー光源と、 前記タイヤの側壁から反射された前記第１の線の像から
の光を受取り、当該受取られた光に応答してその強さと
対応する電気信号を生じる第１の光センサと、 第２の線の像が前記タイヤの側壁上に現れるように第２
の光の面を投射する第２のレーザー光源と、 前記タイヤの側壁から反射された前記第２の線の像から
の光を受取り、当該受取られた光に応答してその強さに
対応する電気信号を生じる第２の光センサと、 前記電気信号を処理して、前記第１の線の像から第１の
点の三次元空間における位置を識別し、当該第１の点と
半径方向に等しい前記第２の線の像から第２の点の三次
元空間における位置を識別し、これから前記タイヤの面
を計算し、この計算から前記車輪の前記予め定めたアラ
イメント特性を決定する処理手段と を備えることを特徴とする非接触レーザー式車輪アライ
メント・システム。 - 【請求項９】予め定めた速度で前記タイヤを回転させる
手段を更に設け、 前記第１と第２の光センサが、前記タイヤの１回転の期
間に実質的に対応する予め定めた期間にわたり受取られ
た光の累積量と関連する電気信号を生じることを特徴と
する請求項８記載の非接触車輪レーザー式アライメント
・システム。 - 【請求項１０】車両のステアリング可能な車輪でこれと
関連するステアリングの軸心を有する車輪のキャスタを
測定する非接触車輪アライメント・システムにおいて、 前記車輪に構造光パターンを投射して、前記ステアリン
グの軸心のいずれかの側における前記車輪上の半径方向
に等しい少なくとも２つの点を照射する光源手段と、 前記車輪から反射された前記構造光パターンの像を受取
り、当該反射された光の像を対応する電気信号に変換す
る光センサ手段と、 第１の位置から第２の位置へ前記ステアリングの軸心の
周囲で前記ステアリング可能な車輪を旋回させる手段
と、 前記電気信号を処理して、前記車輪が前記第１と第２の
位置の両方にある時前記の半径方向に等しい２つの点の
三次元空間における位置を識別し、これから前記第１と
第２の位置の各々における前記車輪の面と、前記２つの
面間の交差線とを計算して、この計算から前記車輪のキ
ャスタを決定する処理手段と を備えることを特徴とする非接触車輪アライメント・シ
ステム。 - 【請求項１１】タイヤが取り付けられた車両の回転して
いる車輪の予め定めたアライメント特性を測定する方法
において、 前記タイヤの側壁に構造光パターンを投射するステップ
と、 前記側壁から反射された光から前記構造光パターンの反
射像を検出し、当該検出された光の像を対応する像デー
タに変換するステップと、 像データを前記車輪の少なくとも完全な１回転の間累積
するステップと、 前記の累積された像データに従って、前記の光パターン
における選択された点の三次元空間における位置を決定
し、これから前記予め定めたアライメント特性を計算す
るステップと を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項１２】三次元空間内の前記車輪の面を計算する
ステップを更に含むことを特徴とする請求項11記載の方
法。 - 【請求項１３】前記の選択された点が前記タイヤの側壁
上の半径方向に等しい点と対応することを特徴とする請
求項12記載の方法。 - 【請求項１４】前記車輪の前記予め定めたアライメント
特性を前記計算された測定値に従って調整するステップ
を更に含むことを特徴とする請求項11記載の方法。 - 【請求項１５】前記の累積された像データが前記車両の
回転に同期されていることを特徴とする請求項11記載の
方法。 - 【請求項１６】タイヤが取り付けられた車両の車輪の予
め定めたアライメント特性を測定する方法において、 前記タイヤの側壁に構造光パターンを投射するステップ
と、 前記タイヤの側壁から反射された光から前記構造光パタ
ーンの反射像を検出し、当該検出された光に従って像デ
ータを生じるステップと、 前記タイヤの側壁上の半径方向に等しい点と対応する前
記の反射された像における少なくとも２つの点の三次元
空間における位置を識別するステップと、 前記２つの点から前記タイヤの側壁の面を計算し、これ
から前記車輪の前記予め定めたアライメント特性を決定
するステップと を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項１７】タイヤが取り付けられた車両の車輪の予
め定めたアライメント特性を測定する方法において、 前記車両のタイヤを予め定めた速度で回転させるステッ
プと、 前記回転するタイヤの側壁に構造光パターンを投射する
ステップと、 前記タイヤの１回転の期間に実質的に対応する期間にわ
たり前記タイヤの側壁から反射された前記構造光パター
ンの像を検出し、前記期間にわたり受取られた光の全累
積量に従って像データを生じるステップと、 前記像データから前記の光パターンにおける選択された
点の三次元空間における位置を決定し、これから前記予
め定めたアライメント特性を計算するステップと を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項１８】車両のステアリング可能な車輪でこれと
関連したステアリングの軸心を有する車輪のキャスタを
測定する方法において、 前記ステアリング可能な車輪を第１の位置に位置決めす
るステップと、 前記ステアリングの軸心のいずれの側における半径方向
に等しい少なくとも２つの点を照射するように、前記車
輪に構造光パターンを投射するステップと、 前記第１の位置における前記車輪から反射された前記構
造光パターンの光の像を検出し、当該受取られた光の強
さに対応する第１の電気信号を生じるステップと、 前記ステアリング可能な車輪を前記ステアリングの軸心
の周囲で前記第１の位置から第２の位置へ旋回させるス
テップと、 前記ステアリングの軸心のいずれの側における半径方向
に等しい少なくとも２つの点を照射するように、前記車
輪に前記構造光パターンを投射するステップと、 前記第２の位置における前記車輪から反射された前記構
造光パターンの像を検出し、当該受取られた光の強さに
対応する第２の電気信号を生じるステップと、 前記第１の電気信号に従って、前記の半径方向に等しい
２つの点の三次元空間における位置を識別し、これから
前記第１の位置における前記車輪の面を計算するステッ
プと、 前記第２の電気信号に従って、前記の半径方向に等しい
２つの点の三次元空間における位置を識別し、これから
前記第２の位置における前記車輪の面を計算するステッ
プと、 前記２つの面間の交差線を決定し、これから前記車輪の
キャスタを決定するステップと を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項１９】車両の車輪を製合する方法において、 前記車輪と一体の部材の異なる部分において２つの輪郭
線を照射するため、前記車輪と一体の前記部材の表面に
少なくとも１つの面内で構造光を投射するステップと、 前記構造光の面から偏在する視角に配設された光センサ
を用いて前記輪郭線の各々を光学的に読出し、当該輪郭
線の位置を表すデータ点を収集するステップと、 前記車輪の表面の半径方向に等しい部分と対応する前記
２つの輪郭線の各々と関連する少なくとも１つのデータ
点を見出すステップと、 当該データ点を用いて前記車輪の位置を決定し、所要の
位置と関連する前記車輪の位置の表示をオペレータに対
して提供するステップと、 前記所要の位置と整合関係になるよう前記車輪を配置す
るため、前記表示に基づいて前記車輪の位置を調整する
ステップと を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項２０】車輪の位置を検出する方法において、 前記車輪を回転させている間前記車輪における２つの点
から構造光を反射させるステップと、 少なくとも１つのビデオ・カメラを用いて、前記車輪が
回転される間前記の２つの点から反射された光を集め、
当該集められた光の量を表す信号を累積するステップ
と、 前記ビデオ・カメラから前記の累積された信号を表す電
気的データを周期的に読出すステップと、 当該電気的データを用いて前記２つの点の空間的位置を
決定し、これにより前記車輪の位置を決定するステップ
と を備えることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/015,943 US4745469A (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Vehicle wheel alignment apparatus and method |
| US15943 | 1987-02-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63247606A JPS63247606A (ja) | 1988-10-14 |
| JPH0781853B2 true JPH0781853B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=21774463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63036437A Expired - Lifetime JPH0781853B2 (ja) | 1987-02-18 | 1988-02-18 | 車両の車輪アラインメント装置およびその方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4745469A (ja) |
| EP (1) | EP0280941B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0781853B2 (ja) |
| CA (1) | CA1294427C (ja) |
| DE (1) | DE3875984T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008107194A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Iyasaka Seiki Kk | 車輌のホイールアライメント測定装置 |
Families Citing this family (94)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6394103A (ja) * | 1986-10-07 | 1988-04-25 | Yasaka Seiki Kk | ホイ−ルアライメントの測定方法および測定装置 |
| US4899218A (en) * | 1987-02-18 | 1990-02-06 | Perceptron, Inc. | Vehicle wheel alignment apparatus and method |
| US4856199A (en) * | 1987-02-18 | 1989-08-15 | Merrill Engineering Laboratories, Inc. | Single contact point distance measuring for plane determination |
| US5027275A (en) * | 1987-11-30 | 1991-06-25 | Mazda Motor Corporation | Method for toe angle adjustment for a vehicle and a toe angle adjusting apparatus therefor |
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