JP2008107194A - Wheel alignment measuring device for vehicle - Google Patents

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正伸 高田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wheel alignment measuring device having a simpler constitution and, moreover which is capable of precisely measuring the toe angle and the camber angle. <P>SOLUTION: The wheel alignment measuring device for measuring the wheel alignment with noncontact type comprises a laser beam irradiating means, mutually positioning vertically for forming bright line patterns, by making irradiate the side of the wheel with a pair of laser beams irradiated horizontally; an image acquisition means, arranged outside of the laser beam irradiation means in the same surface of the laser beam for acquiring the bright line patterns as the measuring images; an image processing means which compares the shape of the bright line patterns of the acquired measuring images and the registered images registered previously, and searches the registered images having higher than a certain value of correlation rate among the registered images, for determining and registering the images; and a calculation processing means for calculating the wheel alignment, based on the registered position data. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車輌のホイールアライメントを非接触式で測定する車輌のホイールアライメント測定装置に関する。   The present invention relates to a vehicle wheel alignment measuring apparatus for measuring vehicle wheel alignment in a non-contact manner.

車輌を安全にかつ安定に運転、走行させるためには、車輌のホイールアライメント（車輪の整列）が適正な範囲で調整されていることが必要である。ホイールアライメントを表す用語としては、一般に、トー角及びキャンバ角が用いられており、前者は、車輌を真上から見たときにホイール（以下、車輪と称する）が進行方向に対して内側又は外側に傾斜している角度を表し、内側に向いている場合をトーイン角、外側に向いているトーアウト角と称している。また後者は、車輌を正面又は後ろから見たときに車輪の接地点における鉛直面に対して車輪が内側又は外側に傾斜している角度を表し、車輪が内側に傾斜して下に開いている場合をネガティブ、車輪が外側に傾斜して上に開いている場合をポジティブと称している。車輌のホイールアライメントが適正な範囲に調整されているか否かのチェックは、一般に上記トー角及びキャンバ角を計測することにより行われる。   In order to drive and run the vehicle safely and stably, it is necessary that the wheel alignment (wheel alignment) of the vehicle is adjusted within an appropriate range. Generally, toe angle and camber angle are used as terms representing wheel alignment, and the former refers to the case where the wheel (hereinafter referred to as a wheel) is inward or outward with respect to the traveling direction when the vehicle is viewed from directly above. The angle inclined to the inside is referred to as the toe-in angle, and the toe-out angle toward the outside is referred to as the toe-in angle. The latter represents the angle at which the wheel is tilted inward or outward with respect to the vertical plane at the contact point of the wheel when the vehicle is viewed from the front or rear, and the wheel is tilted inward and opened downward. The case is negative, and the case where the wheel is tilted outward and opened upward is called positive. Whether or not the wheel alignment of the vehicle is adjusted to an appropriate range is generally checked by measuring the toe angle and the camber angle.

近年、ホイールアライメントの設定や調整が効率よく迅速にかつ高精度で行われることが要求されており、そのための様々なアライメント測定技術が提案されている。そして現在では、従来の接触方式に代わり、非接触方式が主流であり、非接触方式を最初に導入した技術として、下記特許文献１に記載のホイールアライメント測定装置が知られている。この測定装置１０は、図１０に示すように、車両１１の車輪１２を載置するためのローラトラック１３と、これに隣接し、レーザ光を車輪側面上（この場合は、タイヤの側面上）に照射して、該車輪側面上に輪郭線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ（レーザライン又は輝線パターン）を形成すると共に、該輪郭線を検出する非接触センサステーション１４、及び形成した輪郭線の像を表示するモニター１５、更にこの像から車輪の位置を決定する、コンピュータシステム（図示せず）などから構成されている。そして、上記トー角及びキャンバ角を計測するためには、一つの車輪側面上に上記三つの輪郭線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃを形成することが必要であり、そのために、非接触センサステーション１４には、三つのセンサモジュール１６が配設され、各センサモジュール１６にはレーザ光源１６ａ及び受像器のビデオカメラセンサ１６ｂが備えられている（図１０では一台のセンサモジュール１６のみ表示されている）。   In recent years, it has been required that wheel alignment be set and adjusted efficiently and quickly with high accuracy, and various alignment measurement techniques have been proposed. At present, the non-contact method is the mainstream instead of the conventional contact method, and a wheel alignment measuring device described in Patent Document 1 below is known as a technique that first introduced the non-contact method. As shown in FIG. 10, this measuring device 10 has a roller track 13 for mounting the wheel 12 of the vehicle 11 and a laser track adjacent to the roller track 13 on the wheel side surface (in this case, on the side surface of the tire). The contour lines La, Lb, and Lc (laser line or bright line pattern) are formed on the side surface of the wheel, the non-contact sensor station 14 that detects the contour line, and an image of the formed contour line are displayed. And a computer system (not shown) for determining the position of the wheel from this image. In order to measure the toe angle and camber angle, it is necessary to form the three contour lines La, Lb, and Lc on one wheel side surface. The three sensor modules 16 are arranged, and each sensor module 16 is provided with a laser light source 16a and a video camera sensor 16b as a receiver (only one sensor module 16 is displayed in FIG. 10).

図１１及び図１２は、上記ホイールアライメント測定装置１０に車輌１１をセットして、例えば、トー角を測定するときの車輪１２と非接触センサステーション１４の配置を示すものである。図１１は、車輌を上から見た図を示し、図１２は、正面又は後ろから見た図を示す。図１１及び図１２に示すように、センサモジュール１６のレーザ光源１６ａから放射された平行なレーザ光１７は、扇状の平面レーザ光であり、これにより車輪１２（タイヤ）側面上に輪郭線が形成され（図示せず）、この輪郭線は、下方から受像器であるビデオカメラセンサ１６ｂにより検出されている。
上記のように、上記特許文献１の装置では、トー角及びキャンバ角を同時に測定する場合には、一つの車輪に対して、少なくとも３台のレーザ光源と３台の受像器が必要であるため、これらの調整が煩雑であると共に構成要素が増大する結果、比較的コスト高である。 11 and 12 show the arrangement of the wheel 12 and the non-contact sensor station 14 when the vehicle 11 is set in the wheel alignment measuring device 10 and, for example, the toe angle is measured. FIG. 11 shows a view of the vehicle from above, and FIG. 12 shows a view from the front or the back. As shown in FIGS. 11 and 12, the parallel laser light 17 emitted from the laser light source 16a of the sensor module 16 is a fan-shaped planar laser light, thereby forming a contour line on the side surface of the wheel 12 (tire). This contour line is detected from below by a video camera sensor 16b as a receiver.
As described above, the apparatus of Patent Document 1 requires at least three laser light sources and three receivers for one wheel when simultaneously measuring a toe angle and a camber angle. These adjustments are complicated and the number of components increases, resulting in a relatively high cost.

上記測定装置を改良したものとして、例えば、下記特許文献２には、上記車輪（タイヤ）の側面に三つの輪郭線（輝線パターン）を得るために、鉛直方向とこれに交差する傾斜方向の２方向に平面レーザ光を放射できる一台のレーザ光源と該レーザ光により車輪のタイヤ側面上に形成された輝線パターンを検出し、該輝線パターンを含む電子画像を得るように配置された受像器であるＣＣＤカメラを３台配置したホイールアライメント測定装置が提案されている。また下記特許文献３には、所定の間隔で鉛直位置又は並列位置にある２台のレーザ光源とその間に配置された一台の受像器、或は所定の間隔で鉛直位置又は並列位置にある２台の受像器とその間に配置された、複数のレーザ光を放射可能な一台のレーザ光源とから構成されたホイールアライメント測定装置が提案されている。   As an improvement of the above measuring device, for example, in Patent Document 2 below, in order to obtain three contour lines (bright line patterns) on the side surface of the wheel (tire), 2 in the vertical direction and the inclined direction intersecting with this are obtained. A laser light source capable of emitting planar laser light in the direction and a receiver arranged to detect an emission line pattern formed on the tire side surface of the wheel by the laser light and obtain an electronic image including the emission line pattern A wheel alignment measuring device in which three CCD cameras are arranged has been proposed. Further, in Patent Document 3 below, two laser light sources in a vertical position or a parallel position at a predetermined interval and one receiver arranged between them, or 2 in a vertical position or a parallel position at a predetermined interval are disclosed. There has been proposed a wheel alignment measuring device including a single image receiver and a single laser light source arranged between the image receivers and capable of emitting a plurality of laser beams.

上記のような従来の測定装置では、輪郭線を利用した車輪の位置決めは、レーザ光の面に対して受像器のビデオカメラを輪郭線上に直角に走査させ（輪郭線を分割し）、その交点での強さのピークを検出し、その点を最も受像器（センサモジュール）に接近した点として選択する方法が採られている。図１３は、この車輪の位置決め方法を示すもので、輪郭線（レーザライン）Ｌａ上に受像器を走査させて、走査線ごとに分割された多数の点（交点）のＸ−Ｙ座標における強度をサンプリングし、そのサンプリングした点の中から、装置内のコンピュータシステムにより、最大強度（最大ピークポイント）Ｐａを示す位置の座標（Ｘｐ，Ｙｐ）が決定される。そしてこの位置データ（これを重心位置データとも称する）を基にトー角及びキャンバ角が計測されている。   In the conventional measuring apparatus as described above, the positioning of the wheel using the contour line is performed by scanning the video camera of the receiver at a right angle on the contour line with respect to the surface of the laser beam (dividing the contour line), and the intersection point thereof. In this method, a peak of intensity is detected and the point is selected as the point closest to the receiver (sensor module). FIG. 13 shows this wheel positioning method. The receiver is scanned on the contour line (laser line) La, and the intensities in the XY coordinates of a large number of points (intersection points) divided for each scanning line. And the coordinates (Xp, Yp) of the position indicating the maximum intensity (maximum peak point) Pa are determined from the sampled points by the computer system in the apparatus. The toe angle and camber angle are measured based on this position data (also referred to as centroid position data).

特公平７−８１８５３号公報Japanese Examined Patent Publication No. 7-81853 特開平９−２８０８４３号公報JP-A-9-280843 特開２００１−４３４４号公報JP 2001-4344 A

上記文献２及び３の測定装置は、いずれも装置全体の構成要素を減少して構造を簡略化すると共に、その操作性を容易にし、また製造コストをも低減するものではあるが、平面レーザ光を水平ではなく、斜めからタイヤに照射しており、またタイヤ側面上に形成された複数の輝線パターンの全体を一つの受像器で検出するため、視角が広くなり、測定精度が十分でない。
また上記測定装置で採用されている輪郭線Ｌａを利用した車輪の位置決め方法は、フィルター平均化等の処理（補正）を行う必要があり、車輪を高速回転で回転させながらアライメントを測定する場合には、処理速度に遅れが生じ易い。また位置データの決定は、上記のように、輪郭線を分割する方法を採用するため、例えば、タイヤ側面上に突出部分（例えば、所謂ヒゲ（突起）、文字、模様等）やリムエッジ等がある場合には、これらが検出されるため、測定誤差を招き易い。図１４は、ヒゲ等の突起ｇがある場合（ｂ）と、ない場合（ａ）の最大ピークポイントＰａにおける位置座標の位置データを示すもので、図１４（ｂ）に示すように、突起がある場合には、その最大ピークポイントＰａの位置座標は、（Ｘａ，Ｙａ＋Ｙ１）が検出され、図１４（ａ）の突起ｇがない場合に比べて、決定される位置座標には大きな差が生じることになる。 The measuring devices of Documents 2 and 3 described above both simplify the structure by reducing the components of the entire device, facilitate the operability, and reduce the manufacturing cost. Is not horizontal but is obliquely applied to the tire, and the whole of the plurality of bright line patterns formed on the side surface of the tire is detected by one receiver, so that the viewing angle becomes wide and the measurement accuracy is not sufficient.
In addition, the wheel positioning method using the contour line La adopted in the above measuring apparatus needs to perform processing (correction) such as filter averaging, and when measuring alignment while rotating the wheel at high speed rotation. Tends to cause a delay in processing speed. In addition, as described above, since the method of dividing the contour line is adopted for determining the position data, for example, there are protruding portions (for example, so-called beards (protrusions), characters, patterns, etc.), rim edges, etc. In some cases, since these are detected, measurement errors are likely to occur. FIG. 14 shows the position data of the position coordinates at the maximum peak point Pa when there is a protrusion g such as a beard (b) and when there is no protrusion (a). As shown in FIG. In some cases, the position coordinate of the maximum peak point Pa is detected as (Xa, Ya + Y1), and there is a large difference in the determined position coordinates as compared with the case where there is no protrusion g in FIG. It will be.

本発明は、より簡単な構成でしかもトー角及びキャンバ角を高精度で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するものである。   An object of the present invention is to provide a wheel alignment measuring device that can measure a toe angle and a camber angle with high accuracy with a simpler configuration.

本発明は、所定間隔で上下鉛直位置にあり、かつ所定の放射角で水平に放射する一対のレーザ光放射手段から放射された一対のレーザ光、又は該一対のレーザ光放射手段を９０°回転した位置から放射された一対のレーザ光が、ホイール側面上に照射されることにより、該ホイールの回転軸を通るホイール側面上の鉛直中心軸に対してその片側の側面上の上下に、又は該鉛直中心軸に対して該側面上の左右に二つの輝線パターンが形成されるように、上記ホイールの回転軸の回りに回転可能に配置されたレーザ光放射手段と、
上記ホイール側面上に形成された上下又は左右の二つの輝線パターンを同時に撮像できる位置で上記一対のレーザ光放射手段を通る延長線上の該二つのレーザ光放射手段に対して外側に配置され、該一対のレーザ光放射手段と共に移動可能な画像取込手段と、
上記画像取込手段により取込まれた輝線パターンを含む測定画像と予め画像登録した輝線パターンを含む複数の登録画像とを比較し、該複数の登録画像の中から、該測定画像と登録画像との形状が一定値以上の相関率の範囲内にある登録画像を選択し、その選択画像から重心位置データを決定し、登録する画像処理手段と、
上記画像処理手段により登録された重心位置データを用いてホイールアライメントの演算を行うホイールアライメント演算処理手段と、を含む車輌のホイールアライメントを非接触式で測定する車輌のホイールアライメント測定装置にある。 According to the present invention, a pair of laser beams emitted from a pair of laser beam emitting means that are vertically vertical at predetermined intervals and radiate horizontally at a predetermined emission angle, or the pair of laser light emitting means are rotated by 90 ° A pair of laser beams emitted from the above-mentioned positions are irradiated on the side surface of the wheel, so that the vertical center axis on the side surface of the wheel passing through the rotation axis of the wheel is up and down on the one side surface, or the Laser light emitting means disposed so as to be rotatable around the rotation axis of the wheel so that two bright line patterns are formed on the left and right sides of the side surface with respect to the vertical center axis;
Disposed on the outside of the two laser light emitting means on the extension line passing through the pair of laser light emitting means at a position where two vertical and left bright line patterns formed on the wheel side surface can be simultaneously imaged, An image capturing means movable with a pair of laser light emitting means;
The measurement image including the bright line pattern captured by the image capturing unit is compared with a plurality of registered images including the bright line pattern registered in advance, and the measurement image and the registered image are selected from the plurality of registered images. Image processing means for selecting a registered image having a shape within a range of a correlation rate equal to or greater than a certain value, determining centroid position data from the selected image, and registering it,
And a wheel alignment calculation processing unit that calculates wheel alignment using the gravity center position data registered by the image processing unit. The vehicle wheel alignment measurement device measures the wheel alignment of the vehicle in a non-contact manner.

また本発明は、所定間隔で上下鉛直位置にあり、かつ所定の放射角で水平に放射する一対のレーザ光放射手段により放射された一対のレーザ光が、ホイールの回転軸を通るホイール側面上の鉛直中心軸に対して左側と右側の該ホイール側面上に左右照射されることにより、該ホイール側面上に四つの輝線パターンが形成されるように、所定間隔で左右並列に配置されたレーザ光放射手段と、
上記左側のホイール側面上に形成された上下二つの輝線パターン及び右側のホイール側面上に形成された上下二つの輝線パターンに対してそれぞれ上下二つの輝線パターンを同時に撮像できる位置で上記左右それぞれ一対のレーザ光放射手段を通る延長線上の該二つのレーザ光放射手段に対して外側に配置され、該左右一対のレーザ光放射手段のそれぞれと共に移動可能な左右の画像取込手段と、
上記画像取込手段により取込まれた輝線パターンを含む測定画像と予め画像登録した輝線パターンを含む複数の登録画像とを比較し、該複数の登録画像の中から、該測定画像と登録画像との形状が一定値以上の相関率の範囲内にある登録画像を選択し、その選択画像から重心位置データを決定し、登録する画像処理手段と、
上記画像処理手段により登録された重心位置データを用いてホイールアライメントの演算を行うホイールアライメント演算処理手段と、を含む、車輌のホイールアライメントを非接触式で測定する車輌のホイールアライメント測定装置にある。 Further, according to the present invention, a pair of laser beams emitted by a pair of laser beam emitting means that are vertically vertical at predetermined intervals and radiate horizontally at a predetermined emission angle are on a wheel side surface that passes through the rotation axis of the wheel. Laser light radiation arranged in parallel at predetermined intervals so that four bright line patterns are formed on the wheel side surface by being irradiated left and right on the wheel side surface on the left and right sides with respect to the vertical center axis. Means,
A pair of left and right emission lines at positions where two upper and lower emission line patterns can be simultaneously imaged with respect to two upper and lower emission line patterns formed on the left wheel side surface and two upper and lower emission line patterns formed on the right wheel side surface. Left and right image capturing means disposed outside the two laser light emitting means on an extension line passing through the laser light emitting means and movable with each of the pair of left and right laser light emitting means;
The measurement image including the bright line pattern captured by the image capturing unit is compared with a plurality of registered images including the bright line pattern registered in advance, and the measurement image and the registered image are selected from the plurality of registered images. Image processing means for selecting a registered image having a shape within a range of a correlation rate equal to or greater than a certain value, determining centroid position data from the selected image, and registering it,
And a wheel alignment calculation processing means for calculating wheel alignment using the gravity center position data registered by the image processing means.

本発明のホイールアライメント測定装置は、レーザ光源と受像器とを一対のレーザ光放射手段と一台の画像取込手段とからなる基本構成の態様を有しているため、測定装置全体はシンプルであり、大掛かりなものではなく、また更に測定精度を上げるために、この基本構成の態様を二つ並べて構成した態様の測定装置の場合でも、その操作性や設置方法も容易であり、低コストで測定装置を提供することができる。
また本発明は、従来の光切断法を利用した測定方法を採用するものであるが、放射されるレーザ光は水平レーザ光として車輪に照射されるため、またレーザ光放射手段及び画像取込手段を同一面内でかつ画像取込手段を外側に配置させているため、画像取込手段の視角を比較的狭く設定することができる。したがって、車輪上に形成される上下、又は左右の輝線パターンを正確に読み取ることが可能であり、車輪の位置データを求める際により有利なものとなる。 Since the wheel alignment measuring device of the present invention has a basic configuration comprising a laser light source and a receiver and a pair of laser light emitting means and one image capturing means, the entire measuring device is simple. Yes, even in the case of a measuring device with a configuration in which two of the basic configurations are arranged side by side in order to further increase the measurement accuracy, the operability and installation method are easy, and the cost is low. A measuring device can be provided.
Further, the present invention employs a measurement method using a conventional light cutting method, but the emitted laser light is irradiated to the wheel as a horizontal laser beam, and also laser light emitting means and image capturing means. Are arranged in the same plane and the image capturing means is arranged on the outside, the viewing angle of the image capturing means can be set relatively narrow. Therefore, it is possible to accurately read the vertical and horizontal bright line patterns formed on the wheel, which is more advantageous when obtaining the wheel position data.

また本発明では、測定する車輪の位置データ（位置座標）を決定する場合、同型、又は同種類の車輪について予め登録しておいた、輝線パターンを含む所定の画像領域を有する複数の登録画像と、実際に測定する車輪にレーザ光を照射して得られる上記登録画像領域と同じ画像領域に対応する輝線パターンを含む画像領域を有する画像（測定画像）とを比較し、サーチし、複数の登録画像の中から、測定画像と登録画像とがその輝線パターンの形状において一定以上の相関率の範囲にある登録画像を選択してその画像から位置座標を決定する方法を採用している。したがって、従来のような測定精度を下げる原因となる突起等があってもこれらによる影響が少なく、より正確に測定車輪の重心位置データを得ることができるため、この位置データに基づくトー角及びキャンバ角の算出をより高精度に行うことができる。
また本発明における車輪の位置決めは、従来のような、輝線パターンを非常に細かく分割して最大ピークポイントを得る方法とは異なり、測定画像と登録画像とのパターン形状の相関率（一致度あるいは照合度）に基づいて選択する方法により行われるため、処理速度は速く、車輪を停止した状態はもとより、高速回転させた状態であっても高精度でアライメントを測定することができる。 Further, in the present invention, when determining position data (position coordinates) of a wheel to be measured, a plurality of registered images having a predetermined image area including a bright line pattern, which are registered in advance for the same type or the same type of wheel, Compare and search an image (measurement image) that has an image area that includes a bright line pattern corresponding to the same image area as the registration image area that is obtained by irradiating the wheel to be actually measured with laser light. A method is adopted in which a registered image in which the measured image and the registered image are within a certain correlation rate range in the shape of the bright line pattern is selected from the images, and the position coordinates are determined from the selected image. Therefore, even if there is a projection or the like that causes a decrease in measurement accuracy as in the past, the influence of these is small, and the center of gravity position data of the measurement wheel can be obtained more accurately. The corner can be calculated with higher accuracy.
The wheel positioning in the present invention is different from the conventional method in which the bright line pattern is divided very finely to obtain the maximum peak point, and the correlation rate (matching degree or collation) between the measured image and the registered image. Therefore, the processing speed is high, and the alignment can be measured with high accuracy not only in a state where the wheel is stopped but also in a state where the wheel is rotated at a high speed.

本発明のホイールアライメント測定装置（以下、本発明の測定装置と称する）を添付の図面を用いて説明する。
図１は、本発明の測定装置の一例を示すブロック図であり、本発明の測定装置１は、図１に示すように、レーザ光を車輪側面に照射させて該車輪側面上にレーザ光による輝線パターンを形成するためのレーザ光放射手段４、得られた輝線パターンを測定画像として取り込むための画像取込手段６、取り込んだ測定画像と予め登録しておいた登録画像との輝線パターン形状を比較し、該登録画像の中から相関率が一定値以上の高い登録画像をサーチし、選択してその選択した画像から重心位置データを決定、登録する画像処理手段７、登録された位置データを基にホイールアライメントを算出する演算処理手段８、そしてモニターなどの画像を表示するための出力手段９が含まれる。 A wheel alignment measuring device of the present invention (hereinafter referred to as a measuring device of the present invention) will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a measuring apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the measuring apparatus 1 according to the present invention irradiates a wheel side surface with a laser beam and uses the laser beam on the wheel side surface. The laser beam emitting means 4 for forming the bright line pattern, the image capturing means 6 for capturing the obtained bright line pattern as a measurement image, and the bright line pattern shape between the captured measurement image and the registered image registered in advance. The registered image is searched for a registered image having a high correlation rate of a certain value or more from the registered images, and is selected to determine and register barycentric position data from the selected image. An arithmetic processing means 8 for calculating wheel alignment based on the output and an output means 9 for displaying an image such as a monitor are included.

図２及び図３は、本発明の測定装置１を用いて、それぞれキャンバ角及びトー角を測定する際の測定される車輪２に対するレーザ光放射手段４及び画像取込手段６の配置を模式的に示す図である。図３は、図２におけるレーザ光放射手段４及び画像取込手段６を車輪の回転軸Ｃ−Ｃに対して９０°回転させた時の図である。
図２に示すように、キャンバ角を測定する場合、２台のレーザ光放射手段４ａ、４ｂは、所定の間隔で上下鉛直位置にあり、このレーザ光放射手段から放射された一対のレーザ光５ａ、５ｂが測定される車輪２の側面に照射されるように配置される。上記間隔は、車輪２の型（車輪の大きさ、タイヤ側面３ａ形状）などにより調整される。レーザ光放射手段４ａ、４ｂは、一対のレーザ光５ａ、５ｂが車輪回転軸Ｃ−Ｃを通る車輪側面上の鉛直中心軸Ａ−Ａに対して車輪２側面の左右いずれの側にも照射するように、配置することができるが（図２の場合は、左側）、水平中心軸Ｂ−Ｂ（車輪回転軸を通り上記鉛直中心軸に対して直交する線）に対しては、より正確なデータを得るために、この水平中心軸Ｂ−Ｂを跨ぐように一対のレーザ光５ａ、５ｂが車輪側面の上下に照射されるように配置することが好ましい。この点は、図３に示すように、図２におけるレーザ光放射手段４ａ、４ｂ及び画像取込手段６を車輪回転軸の回りに９０°回転させてトー角を測定する場合にもレーザ光放射手段４ａ、４ｂは、一対のレーザ光５ｃ、５ｄが上記鉛直中心軸Ａ−Ａに対して車輪側面の左右に照射するように、配置することが好ましい。 2 and 3 schematically show the arrangement of the laser beam emitting means 4 and the image capturing means 6 with respect to the wheel 2 to be measured when the camber angle and the toe angle are measured using the measuring apparatus 1 of the present invention. FIG. FIG. 3 is a view when the laser beam emitting means 4 and the image capturing means 6 in FIG. 2 are rotated by 90 ° with respect to the rotation axis CC of the wheel.
As shown in FIG. 2, when measuring the camber angle, the two laser light emitting means 4a and 4b are vertically positioned at a predetermined interval, and a pair of laser lights 5a emitted from the laser light emitting means. It arrange | positions so that 5b may be irradiated to the side surface of the wheel 2 to be measured. The interval is adjusted by the type of wheel 2 (wheel size, tire side surface 3a shape) and the like. The laser beam emitting means 4a and 4b irradiate the left and right sides of the side surface of the wheel 2 with respect to the vertical central axis AA on the wheel side surface through which the pair of laser beams 5a and 5b pass through the wheel rotation axis CC. Can be arranged (left side in the case of FIG. 2), but more accurate for the horizontal central axis BB (line passing through the wheel rotation axis and perpendicular to the vertical central axis). In order to obtain data, it is preferable that the pair of laser beams 5a and 5b be radiated on the upper and lower sides of the wheel side so as to straddle the horizontal central axis BB. As shown in FIG. 3, this point is also obtained when the toe angle is measured by rotating the laser light emitting means 4a, 4b and the image capturing means 6 in FIG. 2 by 90 ° around the wheel rotation axis. The means 4a and 4b are preferably arranged so that the pair of laser beams 5c and 5d irradiate the left and right sides of the wheel side surface with respect to the vertical central axis AA.

レーザ光放射手段４は、所定の放射角αの平面レーザ光を放射することができる公知のものを使用することができる。本発明では、稼動部がなく、比較的簡単な構造を有する、シリンドリカルレンズ付半導体レーザを用いることが好ましい。放射角αは、車輪側面上のレーザ光照射部分(例えば、タイヤ３部分、車輪の端部のリム部分)に応じて調整することができる。本発明では、レーザ光放射角は車輪のタイヤ側面３ａ部分を照射できるように調整されていることが好ましい。
上記レーザ光放射手段４ａ、４ｂから放射された一対のレーザ光５ａ、５ｂにより、キャンバ角を測定する場合には、図２に示すように、車輪２側面（タイヤ３側面）上の片側に上下に輝線パターンＬａ、Ｌｂが横方向に形成される。またトー角を測定する場合には、輝線パターンＬｃ、Ｌｄは、図３に示すように、車輪２側面（タイヤ３側面）上の鉛直中心軸Ａ−Ａに対して左右に縦方向に形成される。 As the laser beam radiating means 4, a known device that can radiate a plane laser beam having a predetermined radiation angle α can be used. In the present invention, it is preferable to use a semiconductor laser with a cylindrical lens having no moving part and having a relatively simple structure. The radiation angle α can be adjusted according to the laser light irradiation portion on the wheel side surface (for example, the tire 3 portion, the rim portion at the end of the wheel). In this invention, it is preferable that the laser beam radiation angle is adjusted so that the tire side surface 3a part of a wheel can be irradiated.
When the camber angle is measured by the pair of laser beams 5a and 5b emitted from the laser beam emitting means 4a and 4b, as shown in FIG. The bright line patterns La and Lb are formed in the horizontal direction. When measuring the toe angle, the bright line patterns Lc and Ld are formed in the vertical direction to the left and right with respect to the vertical center axis AA on the side surface of the wheel 2 (side surface of the tire 3), as shown in FIG. The

画像取込手段６は、上記車輪側面上に形成された上下又は左右の二つの輝線パターンＬａ、Ｌｂ及びＬｃ、Ｌｄが同時に撮像できる位置で、かつ上記２台のレーザ光放射手段４ａ、４ｂを通る延長線上で該レーザ光放射手段の外側となるように配置される。即ち、画像取込手段６は、２台のレーザ光放射手段４ａ、４ｂに対して同一面内でそれらの外側にある。このため、その視角は比較的狭く設定でき、車輪側面上に形成された輝線パターンの像を正確に撮像できる。
画像取込手段６は、車輪の回転軸の回りに回転可能にされた上記一対のレーザ光放射手段と一緒に移動可能に設けられている。したがって、一対のレーザ光放射手段を車輪の回転軸Ｃ−Ｃの回りに９０°回転させると、それに伴って画像取込手段も回転するため、操作は容易である。画像取込手段は、一対のレーザ光放射手段と一体に形成されていてもよく、また画像取込手段は、一対のレーザ光放射手段と共に一つの筐体に収納させることもできる。画像取込手段は、従来からこの分野で使用されている公知の受像器を使用することができる。本発明では、ＣＣＤカメラが好ましい。 The image capturing means 6 is a position where the two bright line patterns La, Lb and Lc, Ld formed on the wheel side surface can be imaged simultaneously, and the two laser light emitting means 4a, 4b It arrange | positions so that it may become the outer side of this laser beam radiation means on the extended line which passes. That is, the image capturing means 6 is outside the two laser light emitting means 4a and 4b in the same plane. Therefore, the viewing angle can be set relatively narrow, and an image of the bright line pattern formed on the wheel side surface can be accurately captured.
The image capturing means 6 is provided so as to be movable together with the pair of laser light emitting means that are rotatable around the rotation axis of the wheel. Accordingly, when the pair of laser beam emitting means is rotated 90 ° around the rotation axis CC of the wheel, the image capturing means is also rotated accordingly, so that the operation is easy. The image capturing means may be formed integrally with the pair of laser light emitting means, and the image capturing means may be housed in one housing together with the pair of laser light emitting means. As the image capturing means, a known receiver conventionally used in this field can be used. In the present invention, a CCD camera is preferred.

上記画像取込手段６により取り込まれる車輪側面上の輝線パターンＬａは、例えば、タイヤ３の側面３ａ上では、図４に示すように、該画像取込手段を通して円弧状のパターン（レーザライン）として認識される。そして本発明では、この円弧状の輝線パターンＬａを含む所定領域Ｓの画像（測定画像）は、後述するように、予め画像登録しておいた輝線パターンを含む複数の登録画像とそのパターンの形状が比較され、車輪の位置データが決定される。この画像領域Ｓは、車輪の型（大きさ、タイヤの形状等）や、測定する車輪の部分（タイヤ側面部分、タイヤ端部を含む部分）などにより適宜決めることができ、予め登録しておいた登録画像領域と同じ領域となるように設定されている。またこの画像登録領域自体の大きさ（面積）も任意であるが、より広く設定することで精度を上げることができる。   The bright line pattern La on the wheel side surface captured by the image capturing means 6 is, for example, on the side surface 3a of the tire 3 as an arc-shaped pattern (laser line) through the image capturing means as shown in FIG. Be recognized. In the present invention, the image (measurement image) of the predetermined region S including the arc-shaped bright line pattern La is, as will be described later, a plurality of registered images including bright line patterns registered in advance and the shape of the pattern. Are compared to determine wheel position data. This image area S can be appropriately determined according to the type of wheel (size, tire shape, etc.), the part of the wheel to be measured (the part including the tire side face part and the tire end part), and is registered in advance. It is set to be the same area as the registered image area. The size (area) of the image registration area itself is arbitrary, but the accuracy can be improved by setting it wider.

画像処理手段７における車輪２の位置決めは、以下のように行われる。
予め画像処理手段７に画像登録しておく輝線パターンを含む登録画像は、測定する車輪の型等が同じもので、同じ部分について同じ条件でレーザ光を照射して得られた輝線パターンを含む所定領域の複数の画像である。測定される車輪について上記のようにして得られた輝線パターンを含む測定画像は、画像処理手段７によって予め登録された複数の登録画像と測定中に常に比較され、サーチされる。そして、複数の登録画像の中から、その測定画像中の輝線パターンの形状が一定値以上の相関率を有する登録画像が選択される。設定される相関率は通常８０％以上、更に好ましくは、９０％以上であり、画像形状の相関率が高いものから選択される。 Positioning of the wheel 2 in the image processing means 7 is performed as follows.
The registered image including the bright line pattern to be registered in the image processing means 7 in advance has the same type of wheel to be measured, and the predetermined image includes the bright line pattern obtained by irradiating the same part with the laser beam under the same conditions. It is a plurality of images of a region. The measurement image including the bright line pattern obtained as described above for the wheel to be measured is constantly compared and searched with a plurality of registered images registered in advance by the image processing means 7 during the measurement. Then, a registered image having a correlation rate in which the shape of the bright line pattern in the measurement image has a certain value or more is selected from the plurality of registered images. The set correlation rate is usually 80% or more, more preferably 90% or more, and is selected from those having a high correlation rate of the image shape.

図５は、図４に示す測定画像領域Ｓに対応する登録画像領域の拡大図であり、登録画像と測定画像との形状を比較し、両者の形状が一定値以上の相関率の範囲にある登録画像が選択される場合を模式的に示す図である。例えば、図５（ｂ）に示すように、測定されるタイヤ側面上にヒゲ等の突起ｇがある場合でも、その輝線パターンＬａ全体の形状の相関率が所定の範囲内にある登録画像が選択される結果、図５（ａ）に示すような突起ｇがない場合に登録された画像における最大ピークポイントＰａの位置座標（Ｘａ，Ｙａ）と殆ど差のない位置座標（Ｘａ，Ｙａ＋Ｙ２）を示す登録画像が選択される。即ち、突起の部分で輝線パターンの形状が変形していても、その全体の輝線パターンの形状が所定の相関率以上の形状を有しているため、突起による輝線パターンの変形による影響は非常に僅かである（殆ど無視される）。この方法は、従来の方法によって決められる位置座標（Ｘａ，Ｙａ＋Ｙ１）に比べて更にその測定誤差を少なくするものである。同時にこのような処理が画像単位で行われるため、処理速度を更に速めることができる。このようにして選択された登録画像から、その輝線パターンに従い、最大ピークポイントである重心位置（最も画像取込手段に近い点）座標（Ｘａ，Ｙａ）が決定され、この重心位置データは画像処理手段に登録（保存）される。   FIG. 5 is an enlarged view of a registered image area corresponding to the measurement image area S shown in FIG. It is a figure which shows typically the case where a registration image is selected. For example, as shown in FIG. 5B, even when there is a protrusion g such as a mustache on the measured tire side face, a registered image in which the correlation rate of the shape of the entire bright line pattern La is within a predetermined range is selected. As a result, the position coordinates (Xa, Ya + Y2) that are almost the same as the position coordinates (Xa, Ya) of the maximum peak point Pa in the registered image when there is no projection g as shown in FIG. A registered image is selected. That is, even if the shape of the bright line pattern is deformed at the protrusion, the entire bright line pattern has a shape with a predetermined correlation or higher, so the influence of the deformation of the bright line pattern due to the protrusion is very large. Few (mostly ignored). This method further reduces the measurement error compared to the position coordinates (Xa, Ya + Y1) determined by the conventional method. At the same time, such processing is performed on an image basis, so the processing speed can be further increased. From the registered image selected in this way, according to the bright line pattern, the centroid position (point closest to the image capturing means) coordinates (Xa, Ya) as the maximum peak point are determined, and this centroid position data is processed by image processing. It is registered (saved) in the means.

上記画像処理手段７には、所謂カメラコントローラが使用されており、これには、マイクロコンピュータシステムが組み込まれているため、上記の一連の処理、即ち、測定画像及び予め登録しておく登録画像の取込（登録を含む）、測定画像と登録画像のとの比較、サーチ、そして位置決め等の処理、そして決定された位置データの登録（保存）等を行うことができる。   A so-called camera controller is used for the image processing means 7, and since this incorporates a microcomputer system, the series of processes described above, that is, measurement images and registered images to be registered in advance. Processing (including registration), comparison between the measured image and the registered image, search, positioning, etc., and registration (storage) of the determined position data can be performed.

登録された重心位置データは演算処理手段８においてキャンバ角及びトー角が計測される。キャンバ角及びトー角は、それぞれ下記式に基づいて算出することができる。図６は、それぞれキャンバ角（Ｃ）及びトー角（Ｔ）を算出するために、本発明の測定装置と車輪との位置関係を示す図である。
キャンバ角（Ｃ）＝arctan｛（Ｚ３−Ｚ１）／Ｈ｝
トー角（Ｔ）＝arctan｛（Ｚ４−Ｚ２)／Ｌ） ｝
演算処理手段８は汎用のマイクロコンピュータシステムを利用することができる。また上記キャンバ角及びトー角の算出は公知のソフトウエアーを利用して行うことができる。 The camber angle and the toe angle of the registered gravity center position data are measured by the arithmetic processing means 8. The camber angle and the toe angle can be calculated based on the following equations, respectively. FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the measuring device of the present invention and wheels in order to calculate the camber angle (C) and the toe angle (T), respectively.
Camber angle (C) = arctan {(Z3-Z1) / H}
Toe angle (T) = arctan {(Z4-Z2) / L)}
The arithmetic processing means 8 can use a general-purpose microcomputer system. The camber angle and toe angle can be calculated using known software.

本発明のホイールアライメント測定装置では、上記一対のレーザ光放射手段及び画像取込手段を含む測定装置を車輪に対して二つ並列に並べた構成とすることにより、さらに高精度にアライメントの測定が可能である。
図７は、一対のレーザ光放射手段及び画像取込手段を車輪側面上の鉛直中心軸に対して左右に並列に配置したときの装置の態様を模式的に示す図である。図７に示すように、並列に配置された一対のレーザ光放射手段４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄから放出された所定の放射角を有する平面レーザ光５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが平行に、車輪２側面（タイヤ３の側面３ａ）上に鉛直中心軸Ａ−Ａに対して左右に照射されるため、該側面上の左右に上下に対応した四つの輝線パターンＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄが形成される。この態様は、上記一対のレーザ光放射手段及び画像取込手段を含む装置を並列に並べて配置させればよいため、また一つの車輪２に対して測定箇所を四箇所にすることができるため、比較的簡単な構成でありながら、より正確で高精度の計測を行うことができる。 In the wheel alignment measuring apparatus of the present invention, the measurement of the alignment can be performed with higher accuracy by arranging two measuring apparatuses including the pair of laser beam emitting means and the image capturing means in parallel with respect to the wheel. Is possible.
FIG. 7 is a diagram schematically showing an aspect of the apparatus when a pair of laser light emitting means and image capturing means are arranged in parallel to the left and right with respect to the vertical center axis on the wheel side surface. As shown in FIG. 7, planar laser beams 5a, 5b, 5c, and 5d having a predetermined radiation angle emitted from a pair of laser beam emitting means 4a, 4b, 4c, and 4d arranged in parallel are parallel to the wheel. Since irradiation is performed on the two side surfaces (the side surface 3a of the tire 3) with respect to the vertical center axis AA, four bright line patterns La, Lb, Lc, and Ld corresponding to the upper and lower sides are formed on the left and right sides on the side surface. Is done. In this aspect, since the apparatus including the pair of laser light emitting means and the image capturing means may be arranged in parallel, and four measuring points can be provided for one wheel 2, While having a relatively simple configuration, more accurate and highly accurate measurement can be performed.

上記図７に示す態様におけるキャンバ角及びトー角は、それぞれ下記式に基づいて算出することができる。図８及び図９は、それぞれキャンバ角（Ｃ）及びトー角（Ｔ）を算出するために、本発明の測定装置と車輪との位置関係を示す図である。
Ｃ１＝arctan｛（Ｚ３−Ｚ１）／Ｈ｝
Ｃ２＝arctan｛（Ｚ４−Ｚ２）／Ｈ｝
キャンバ角（Ｃ）＝（Ｃ１＋Ｃ２）／２
Ｔ１＝arctan｛(Ｚ２−Ｚ１)/（Ｌ−（Ｘ１＋Ｘ２）） ｝
Ｔ２＝arctan｛(Ｚ４−Ｚ３)/（Ｌ−（Ｘ３＋Ｘ４）） ｝
キャンバ角（Ｔ）＝（Ｔ１＋Ｔ２）／２ The camber angle and the toe angle in the embodiment shown in FIG. 7 can be calculated based on the following equations, respectively. 8 and 9 are diagrams showing the positional relationship between the measuring device of the present invention and wheels in order to calculate the camber angle (C) and the toe angle (T), respectively.
C1 = arctan {(Z3-Z1) / H}
C2 = arctan {(Z4-Z2) / H}
Camber angle (C) = (C1 + C2) / 2
T1 = arctan {(Z2-Z1) / (L- (X1 + X2))}
T2 = arctan {(Z4-Z3) / (L- (X3 + X4))}
Camber angle (T) = (T1 + T2) / 2

本発明のホイールアライメント測定装置の一例のブロック図である。It is a block diagram of an example of the wheel alignment measuring device of the present invention. キャンバ角測定時の測定される車輪に対するレーザ光放射手段及び画像取込手段の配置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows arrangement | positioning of the laser beam emission means with respect to the wheel measured at the time of a camber angle measurement, and an image taking-in means. トー角測定時の測定される車輪に対するレーザ光放射手段及び画像取込手段の配置を示す模式図であり、図１におけるレーザ光放射手段及び画像取込手段を車輪回転軸の回りに９０°回転させた時の図である。It is a schematic diagram which shows arrangement | positioning of the laser beam radiation means and image capture means with respect to the wheel measured at the time of toe angle measurement, and rotates the laser beam radiation means and image capture means in FIG. 1 90 degrees around a wheel rotating shaft FIG. 画像取込手段により取り込まれる、タイヤ側面上に形成された輝線パターンを含む測定画像を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the measurement image containing the bright line pattern formed on the tire side surface taken in by an image taking-in means. 図４に示す測定画像領域に対応する登録画像領域の拡大図であり、測定画像の形状が一定値以上の相関率にある登録画像を選択する場合を模式的に示す図である。FIG. 5 is an enlarged view of a registered image area corresponding to the measurement image area shown in FIG. 4, schematically showing a case where a registered image whose shape of the measurement image has a correlation rate equal to or higher than a certain value is selected. 図２及び３に示す態様の本発明の測定装置を用いてキャンバ角及びトー角を算出する際の該装置と車輪との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of this apparatus and a wheel at the time of calculating a camber angle and a toe angle using the measuring apparatus of this invention of the aspect shown in FIG. 一対のレーザ光放射手段及び画像取込手段を車輪側面上の鉛直中心軸に対して並列に配置したときの態様を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a mode when a pair of laser beam radiation | emission means and an image capture means are arrange | positioned in parallel with respect to the vertical center axis | shaft on a wheel side surface. 図７に示す態様の本発明の測定装置を用いてキャンバ角を算出する際の該装置と車輪との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of this apparatus and a wheel at the time of calculating a camber angle using the measuring apparatus of this invention of the aspect shown in FIG. 図７に示す態様の本発明の測定装置を用いてトー角を算出する際の該装置と車輪との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of this apparatus and a wheel at the time of calculating a toe angle using the measuring apparatus of this invention of the aspect shown in FIG. 従来の非接触式ホイールアライメント測定装置の模式図である。It is a schematic diagram of the conventional non-contact type wheel alignment measuring device. 図１０に示す従来のアライメント測定装置に車輌をセットしたときの車輪と非接触センサステーションの配置を上から見た図である。It is the figure which looked at the arrangement | positioning of a wheel and a non-contact sensor station from the top when a vehicle is set to the conventional alignment measuring apparatus shown in FIG. 図１０に示す従来のアライメント測定装置に車輌をセットしたときの車輪と非接触センサステーションの配置を正面又は後ろから見た図である。It is the figure which looked at the arrangement | positioning of a wheel and a non-contact sensor station from the front or back when a vehicle is set to the conventional alignment measuring apparatus shown in FIG. 従来のアライメント測定装置における輪郭線を利用した車輪の位置決め方法を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the positioning method of the wheel using the outline in the conventional alignment measuring apparatus. 図１３の最大ピークポイントを示す位置座標の拡大図であり、測定するタイヤ側面上に突起がない場合（ａ）と、突起がある場合（ｂ）の位置座標を示す。It is an enlarged view of the position coordinate which shows the maximum peak point of FIG. 13, and shows the position coordinate when there is no protrusion on the tire side surface to be measured (a) and when there is a protrusion (b).

符号の説明Explanation of symbols

１、１０ ホイールアライメント測定装置
２ 車輪
３ タイヤ
３ａ タイヤ側面
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ レーザ光放射手段
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ レーザ光
６、６ａ、６ｂ 画像取込手段
７ 画像処理手段
８ 演算処理手段
９ 出力手段
１１ 車両
１２ 車輪
１３ ローラトラック
１４ 非接触センサステーション
１５ モニター
１６ センサモジュール
１６ａ レーザ光源
１６ｂ ビデオカメラセンサ
１７ レーザ光
Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ 輪郭線（輝線パターン、レーザライン）
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ 最大ピークポイント
Ｃ−Ｃ ホイールの回転軸
Ａ−Ａ ホイール側面上の鉛直中心軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 10 Wheel alignment measuring apparatus 2 Wheel 3 Tire 3a Tire side surface 4, 4a, 4b, 4c, 4d Laser beam emission means 5, 5a, 5b, 5c, 5d Laser beam 6, 6a, 6b Image capture means 7 Image processing Means 8 Arithmetic processing means 9 Output means 11 Vehicle 12 Wheel 13 Roller track 14 Non-contact sensor station 15 Monitor 16 Sensor module 16a Laser light source 16b Video camera sensor 17 Laser light La, Lb, Lc, Ld Contour lines (bright line pattern, laser line) )
Pa, Pb, Pc, Pd Maximum peak point CC Wheel rotation axis AA Vertical center axis on wheel side

Claims (8)

所定間隔で上下鉛直位置にあり、かつ所定の放射角で水平に放射する一対のレーザ光放射手段から放射された一対のレーザ光、又は該一対のレーザ光放射手段を９０°回転した位置から放射された一対のレーザ光が、ホイール側面上に照射されることにより、該ホイールの回転軸を通るホイール側面上の鉛直中心軸に対してその片側の側面上の上下に、又は該鉛直中心軸に対して該側面上の左右に二つの輝線パターンが形成されるように、上記ホイールの回転軸の回りに回転可能に配置されたレーザ光放射手段と、
上記ホイール側面上に形成された上下又は左右の二つの輝線パターンを同時に撮像できる位置で上記一対のレーザ光放射手段を通る延長線上の該二つのレーザ光放射手段に対して外側に配置され、該一対のレーザ光放射手段と共に移動可能な画像取込手段と、
上記画像取込手段により取込まれた輝線パターンを含む測定画像と予め画像登録した輝線パターンを含む複数の登録画像とを比較し、該複数の登録画像の中から、該測定画像と登録画像との形状が一定値以上の相関率の範囲内にある登録画像を選択し、その選択画像から重心位置データを決定し、登録する画像処理手段と、
上記画像処理手段により登録された重心位置データを用いてホイールアライメントの演算を行うホイールアライメント演算処理手段と、を含む車輌のホイールアライメントを非接触式で測定する車輌のホイールアライメント測定装置。 A pair of laser beams emitted from a pair of laser beam emitting means that are vertically vertically positioned at a predetermined interval and radiate horizontally at a predetermined radiation angle, or emitted from a position obtained by rotating the pair of laser light emitting means by 90 ° When the pair of laser beams thus irradiated is irradiated on the side surface of the wheel, the vertical center axis on the side surface of the wheel passing through the rotation axis of the wheel is moved up and down on the one side surface or on the vertical center axis. On the other hand, laser light emitting means arranged so as to be rotatable around the rotation axis of the wheel so that two bright line patterns are formed on the left and right sides of the side surface,
Disposed on the outside of the two laser light emitting means on the extension line passing through the pair of laser light emitting means at a position where two vertical and left bright line patterns formed on the wheel side surface can be simultaneously imaged, An image capturing means movable with a pair of laser light emitting means;
The measurement image including the bright line pattern captured by the image capturing unit is compared with a plurality of registered images including the bright line pattern registered in advance, and the measurement image and the registered image are selected from the plurality of registered images. Image processing means for selecting a registered image having a shape within a range of a correlation rate equal to or greater than a certain value, determining centroid position data from the selected image, and registering it,
A wheel alignment measuring device for a vehicle that measures the wheel alignment of the vehicle in a non-contact manner, including wheel alignment calculation processing means for calculating wheel alignment using the gravity center position data registered by the image processing means. 所定間隔で上下鉛直位置にあり、かつ所定の放射角で水平に放射する一対のレーザ光放射手段により放射された一対のレーザ光が、ホイールの回転軸を通るホイール側面上の鉛直中心軸に対して左側と右側の該ホイール側面上に左右に照射されることにより、該ホイール側面上に四つの輝線パターンが形成されるように、所定間隔で左右並列に配置されたレーザ光放射手段と、
上記左側のホイール側面上に形成された上下二つの輝線パターン及び右側のホイール側面上に形成された上下二つの輝線パターンに対してそれぞれ上下二つの輝線パターンを同時に撮像できる位置で上記左右それぞれ一対のレーザ光放射手段を通る延長線上の該二つのレーザ光放射手段に対して外側に配置され、該左右一対のレーザ光放射手段のそれぞれと共に移動可能な左右の画像取込手段と、
上記画像取込手段により取込まれた輝線パターンを含む測定画像と予め画像登録した輝線パターンを含む複数の登録画像とを比較し、該複数の登録画像の中から、該測定画像と登録画像との形状が一定値以上の相関率の範囲内にある登録画像を選択し、その選択画像から重心位置データを決定し、登録する画像処理手段と、
上記画像処理手段により登録された重心位置データを用いてホイールアライメントの演算を行うホイールアライメント演算処理手段と、を含む、車輌のホイールアライメントを非接触式で測定する車輌のホイールアライメント測定装置。 A pair of laser beams emitted by a pair of laser beam emitting means that are vertically positioned at predetermined intervals and radiate horizontally at a predetermined radiation angle are relative to a vertical central axis on a wheel side surface that passes through the rotation axis of the wheel. Laser light emitting means arranged in parallel at predetermined intervals so that four bright line patterns are formed on the wheel side surface by being irradiated left and right on the wheel side surfaces on the left and right sides,
A pair of left and right emission lines at positions where two upper and lower emission line patterns can be simultaneously imaged with respect to two upper and lower emission line patterns formed on the left wheel side surface and two upper and lower emission line patterns formed on the right wheel side surface. Left and right image capturing means disposed outside the two laser light emitting means on an extension line passing through the laser light emitting means and movable with each of the pair of left and right laser light emitting means;
The measurement image including the bright line pattern captured by the image capturing unit is compared with a plurality of registered images including the bright line pattern registered in advance, and the measurement image and the registered image are selected from the plurality of registered images. Image processing means for selecting a registered image having a shape within a range of a correlation rate equal to or greater than a certain value, determining centroid position data from the selected image, and registering it,
A vehicle wheel alignment measuring apparatus that measures the wheel alignment of the vehicle in a non-contact manner, including wheel alignment calculation processing means for calculating wheel alignment using the gravity center position data registered by the image processing means. 輝線パターンが、ホイールのタイヤ側面上に形成されている請求項１又は２に記載の車輌のホイールアライメント測定装置。   3. The vehicle wheel alignment measuring device according to claim 1, wherein the bright line pattern is formed on a tire side surface of the wheel. ホイールの回転軸を通るホイール側面上の鉛直中心軸に対してその片側の側面上の上下に位置する二つの輝線パターンを含む測定画像から得られた重心位置データを基にキャンバ角を算出する請求項１に記載の車輌のホイールアライメント測定装置。   The camber angle is calculated based on the center-of-gravity position data obtained from the measurement image including two bright line patterns located on the upper and lower sides on one side surface with respect to the vertical center axis on the wheel side surface passing through the rotation axis of the wheel. Item 2. A vehicle wheel alignment measuring apparatus according to Item 1. ホイールの回転軸を通るホイール側面上の鉛直中心軸に対してその左右のホイール側面上に位置する二つの輝線パターンを含む測定画像から得られた重心位置データを基にトー角を算出する請求項１に記載の車輌のホイールアライメント測定装置。   The toe angle is calculated on the basis of the center-of-gravity position data obtained from a measurement image including two bright line patterns located on the left and right wheel side surfaces with respect to the vertical center axis on the wheel side surface passing through the rotation axis of the wheel. The vehicle wheel alignment measuring device according to claim 1. ホイールの回転軸を通るホイール側面上の鉛直中心軸に対して、該ホイール側面上の左側に位置する上下二つの輝線パターンを含む測定画像から得られた重心位置データとその右側に位置する上下二つの輝線パターンを含む測定画像から得られた重心位置データを基にキャンバ角を算出する請求項２に記載の車輌のホイールアライメント測定装置。   The center-of-gravity position data obtained from the measurement image including the two upper and lower bright line patterns located on the left side of the wheel side surface relative to the vertical center axis on the wheel side surface passing through the wheel rotation axis, and the upper and lower positions located on the right side thereof. The wheel alignment measuring device for a vehicle according to claim 2, wherein the camber angle is calculated based on the gravity center position data obtained from the measurement image including two bright line patterns. ホイールの回転軸を通るホイール側面上の鉛直中心軸に対して、該ホイール側面上の上側に位置する左右二つの輝線パターンを含む測定画像から得られた重心位置データと、その下側に位置する左右二つの輝線パターンを含む測定画像から得られた重心位置データを基にトー角を算出する請求項２に記載の車輌のホイールアライメント測定装置。   The center of gravity position data obtained from the measurement image including the two left and right bright line patterns located on the upper side of the wheel side surface with respect to the vertical center axis on the wheel side surface passing through the rotation axis of the wheel, and the lower side thereof The wheel alignment measuring device for a vehicle according to claim 2, wherein the toe angle is calculated based on the gravity center position data obtained from the measurement image including the two left and right bright line patterns. 更に出力手段を含む請求項１又は２に記載の車輌のホイールアライメント測定装置。   The vehicle wheel alignment measuring device according to claim 1, further comprising an output unit.
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