JP2010048718A

JP2010048718A - Wheel alignment measuring method

Info

Publication number: JP2010048718A
Application number: JP2008214461A
Authority: JP
Inventors: Akira Asaba; 景浅場
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2010-03-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly-accurate wheel alignment measuring method. <P>SOLUTION: In this wheel alignment measuring method, wheel alignment of a wheel is measured by using an optical sensor. In this case, as a measuring object, a tire is used, wherein a reflectivity of a projection 22 provided on a sidewall to light emitted from the optical sensor is different from a reflectivity of a non-projection domain 24 on a sidewall 18 not provided with the projection 22. The projection 22 is formed of a material having a lower reflectivity than that of the non-projection domain 24 on the sidewall 18. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車輪のホイールアライメントを測定するホイールアライメント測定方法に関する。 The present invention relates to a wheel alignment measurement method for measuring wheel alignment of a wheel.

従来、タイヤに向けて出射した光や超音波が反射して戻ってくるまでの時間によりトーやキャンパ角を測定するホイールアライメント装置が考案されている（特許文献１参照）。しかしながら、タイヤのサイドウォールにロゴマーク等の凹凸部が存在すると、その凹凸部を含めることによる誤差の影響により正確なアライメント測定値が得られないという問題があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel alignment device has been devised that measures toe and camper angles according to the time required for light and ultrasonic waves emitted toward a tire to be reflected and returned (see Patent Document 1). However, if there are uneven portions such as logo marks on the sidewalls of the tire, there is a problem that accurate alignment measurement values cannot be obtained due to the influence of errors due to the inclusion of the uneven portions.

そこで、センサとタイヤとの距離信号が異常な場合に、直前の測定位置における出力値を基に補正することで、タイヤのサイドウォールなどの凹凸部の影響を除去し正確な距離測定が行えるとされる距離測定装置が考案されている（特許文献２参照）。
特開平６−３４３４７号公報特開２００２−３５０１２６号公報 Therefore, when the distance signal between the sensor and the tire is abnormal, it is possible to correct the distance based on the output value at the previous measurement position, thereby removing the influence of uneven parts such as the tire sidewall and performing accurate distance measurement. Has been devised (see Patent Document 2).
JP-A-6-34347 JP 2002-350126 A

ところで、サイドウォールに凹凸部があるタイヤのホイールアライメントを測定する場合、一般にはセンサとタイヤとの距離は凹凸部からの信号も含めて平均化される。そのため、凹凸部がない理想状態でのセンサとタイヤとの距離に対して誤差を生じる可能性がある。 By the way, when measuring the wheel alignment of a tire having a concavo-convex portion on a sidewall, generally the distance between the sensor and the tire is averaged including the signal from the concavo-convex portion. Therefore, an error may occur with respect to the distance between the sensor and the tire in an ideal state where there is no uneven portion.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、精度の高いホイールアライメント測定方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a highly accurate wheel alignment measurement method.

上記課題を解決するために、本発明のある態様のホイールアライメント測定方法は、光学式センサを用いて車輪のホイールアライメントを測定するホイールアライメント測定方法であって、測定対象として、光学式センサから出射される光に対するサイドウォールに設けられた凸部の反射率と該凸部が設けられていないサイドウォールの反射率とが異なるタイヤを用いる。 In order to solve the above problems, a wheel alignment measurement method according to an aspect of the present invention is a wheel alignment measurement method for measuring wheel alignment of a wheel using an optical sensor, and is emitted from the optical sensor as a measurement target. A tire is used in which the reflectance of the convex portion provided on the sidewall with respect to the emitted light is different from the reflectance of the sidewall not provided with the convex portion.

この態様によると、例えば、相対的に反射率の低い凸部からの反射光が検出されないように光学式センサで受光できる反射光の閾値を設定することで、ホイールアライメントを測定する際の光学式センサとサイドウォールとの平均距離を精度よく測定できる。 According to this aspect, for example, by setting the threshold value of the reflected light that can be received by the optical sensor so that the reflected light from the convex portion having a relatively low reflectance is not detected, the optical type when measuring the wheel alignment is set. The average distance between the sensor and the sidewall can be accurately measured.

前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低くてもよい。これにより、適切な材料を選択することで反射率を異ならせることができる。また、凸部からの反射光が光学式センサで検出されにくくなり、凸部が存在することによるホイールアライメントの測定誤差を抑えることができる。 The convex portion may have a reflectance lower than that of the sidewall. Thereby, reflectance can be varied by selecting an appropriate material. Moreover, it becomes difficult for the optical sensor to detect the reflected light from the convex portion, and the measurement error of the wheel alignment due to the presence of the convex portion can be suppressed.

前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低いゴム材料で形成されていてもよい。あるいは、前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低い非ゴム材料で形成されていてもよい。これにより、ゴム材料では実現が困難な、より反射率の低い凸部を形成することが可能となり、測定精度を更に高めることができる。 The convex portion may be formed of a rubber material whose reflectance is lower than that of the sidewall. Or the said convex part may be formed with the non-rubber material whose reflectance is lower than the reflectance of the said side wall. Thereby, it becomes possible to form a convex portion having a lower reflectance, which is difficult to realize with a rubber material, and the measurement accuracy can be further increased.

本発明によれば、サイドウォールに凹凸部のあるタイヤに対しても精度の高いホイールアライメントの測定が可能となる。 According to the present invention, it is possible to measure wheel alignment with high accuracy even for a tire having an uneven portion on a sidewall.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate.

はじめに、ホイールアライメントの測定方法の一例について概略を説明する。図１は、光学式計測計を用いたトーの測定を模試的に示した車両の概略上面図である。このような測定装置を用いて車両検査ラインでホイールアライメントの測定が行われる。 First, an outline of an example of a wheel alignment measurement method will be described. FIG. 1 is a schematic top view of a vehicle schematically showing toe measurement using an optical measuring meter. The wheel alignment is measured on the vehicle inspection line using such a measuring device.

通常、タイヤの抵抗やキャンパによるトーアウト化の防止のために、車両が備える車輪は、進行方向に対しタイヤ前端を内側に向けたいわゆるトーインの状態となるように設定されることが多い。そのため、車両検査ラインでは、トーインの量が所望の範囲に収まっているか否かが検査されることになる。 Usually, in order to prevent toe-out due to tire resistance or campers, the wheels provided in the vehicle are often set so as to be in a so-called toe-in state in which the front end of the tire faces inward in the traveling direction. Therefore, in the vehicle inspection line, it is inspected whether or not the toe-in amount is within a desired range.

図１に示すように、光学式計測装置１０は、左右の車輪１２Ｒ，１２Ｌごとにその側方に配置されており（なお、車輪１２Ｒ側の光学式計測装置は図示を省略する）、一対の光学式の距離センサ１３Ｆ，１３Ｒ（以下、適宜距離センサ１３と称す）と、不図示の演算装置および表示装置等を備えている。以下の説明では、左の車輪１２Ｌに対する測定について説明するが、右の車輪１２Ｒに対しても同様の方法で測定されるため、その説明は省略する。 As shown in FIG. 1, the optical measuring device 10 is disposed on the side of each of the left and right wheels 12R, 12L (note that the optical measuring device on the wheel 12R side is not shown), and a pair of Optical distance sensors 13F and 13R (hereinafter referred to as distance sensor 13 as appropriate), an arithmetic device (not shown), a display device, and the like are provided. In the following description, the measurement for the left wheel 12L will be described, but since the measurement is performed for the right wheel 12R in the same manner, the description thereof is omitted.

距離センサ１３Ｆ，１３Ｒは、例えば対象物であるタイヤのサイドウォールに赤外線レーザ光Ｌを射出し、対象物で反射されたレーザ光Ｌを受光することにより対象物との距離を検出する光学式の非接触型のセンサで構成される。そして、光学式計測装置１０は、タイヤを回転させながらタイヤの前端１４および後端１６の２箇所を測定することで、光学式計測装置１０とタイヤとの平均距離ｘａ、ｘｂ（ｍｍ）を算出する。この測定を左右１対の車輪に対して行うことで、トーインの値ｘ’ａ−ｘ’ｂが算出される。本実施の形態では、左右の車輪１２Ｒ，１２Ｌは、車両前方Ｆ側が狭くなってなるように設定されており、トーインの値はプラスとなっている。 The distance sensors 13F and 13R are, for example, optical sensors that detect the distance from an object by emitting infrared laser light L to a sidewall of a tire that is the object and receiving the laser light L reflected by the object. Consists of non-contact type sensors. Then, the optical measuring device 10 calculates the average distances xa and xb (mm) between the optical measuring device 10 and the tire by measuring two locations of the front end 14 and the rear end 16 of the tire while rotating the tire. To do. By performing this measurement on a pair of left and right wheels, a toe-in value x'a-x'b is calculated. In the present embodiment, the left and right wheels 12R, 12L are set so that the vehicle front F side is narrower, and the toe-in value is positive.

ところで、タイヤのサイドウォールは必ずしも平滑ではなく、タイヤ情報の表示、デザイン、その他機能的な観点から、何らかの凹凸が形成されている場合が多い。図２は、本実施の形態に係る車輪の要部を示す断面図である。図３は、図２に示す車輪をＡ方向から見た場合の概略側面図である。 By the way, the sidewall of the tire is not necessarily smooth, and some irregularities are often formed from the viewpoint of the display of tire information, design, and other functions. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part of the wheel according to the present embodiment. FIG. 3 is a schematic side view when the wheel shown in FIG. 2 is viewed from the A direction.

図２に示すように、車輪１２Ｌは、タイヤ１８とホイール２０で構成されている。また、車輪１２Ｌには、突起２２のようなタイヤの径方向に伸びたフィン形状があり、図３に示すように、サイドウォール１８ａの周方向にほぼ等間隔に複数設けられている。 As shown in FIG. 2, the wheel 12 </ b> L includes a tire 18 and a wheel 20. Further, the wheel 12L has a fin shape extending in the radial direction of the tire, such as the protrusion 22, and as shown in FIG. 3, a plurality of wheels 12L are provided at substantially equal intervals in the circumferential direction of the sidewall 18a.

このような突起２２が設けられている車輪１２Ｌに対して、前述の距離測定をタイヤの前端１４および後端１６で行うと、測定場所である前端１４および後端１６をタイヤの回転により突起２２が通過するたびに、測定距離の値が変動する。これは、サイドウォールの基準面Ｓが理想的な形状（換言すると偏心や不均一な変形が起きていない状態）であり、かつ、光学式計測装置１０とタイヤとの位置関係がタイヤが回転しても常に一定の場合であっても同様である。ここで、基準面Ｓは、突起２２がない場合のサイドウォール１８ａの仮想面として考えることもできる。 When the distance measurement described above is performed at the front end 14 and the rear end 16 of the tire with respect to the wheel 12L provided with such a protrusion 22, the front end 14 and the rear end 16 which are measurement locations are projected by the rotation of the tire. Each time passes, the value of the measurement distance fluctuates. This is because the reference surface S of the sidewall has an ideal shape (in other words, no eccentricity or non-uniform deformation occurs), and the positional relationship between the optical measuring device 10 and the tire rotates. Even if it is always constant, the same applies. Here, the reference surface S can also be considered as a virtual surface of the sidewall 18a when there is no protrusion 22.

図４は、トーインの測定データの一例を示す図である。理想的な基準面Ｓの表面（突起２２が設けられていない領域）が測定場所に位置する場合、測定距離ｘ１として検出される（図４に示す下側の平らな実線部分）。一方、突起２２が測定場所を通過する場合、測定距離ｘ２として検出される（図４に示す上側の平らな実線部分）。そのため、これらの値を平均化すると、点線に示す測定距離ｘ３となり、基準面Ｓの本来の値である測定距離ｘ１とは異なる値となる。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of toe-in measurement data. When the surface of the ideal reference surface S (region where the protrusions 22 are not provided) is located at the measurement location, it is detected as the measurement distance x1 (lower flat solid line portion shown in FIG. 4). On the other hand, when the protrusion 22 passes through the measurement location, it is detected as the measurement distance x2 (the upper flat solid line portion shown in FIG. 4). Therefore, when these values are averaged, the measurement distance x3 indicated by the dotted line is obtained, which is different from the measurement distance x1 that is the original value of the reference plane S.

したがって、測定距離の平均値の算出に突起２２からの反射光を利用しないようにすればよいことになる。そのためには、まず、突起２２からの反射光とサイドウォールのうち突起２２が設けられていない部分からの反射光とが識別できることが望まれる。その一つの方法として、突起２２からの反射光が、光学式計測装置１０の受光部において受光したと認識できない程度のレベルであればよいことになる。 Therefore, it is only necessary not to use the reflected light from the protrusion 22 for calculating the average value of the measurement distance. For this purpose, first, it is desirable that the reflected light from the protrusion 22 and the reflected light from the portion of the sidewall where the protrusion 22 is not provided can be distinguished. As one of the methods, the reflected light from the protrusion 22 may be at a level that cannot be recognized as being received by the light receiving unit of the optical measuring device 10.

図５は、本実施の形態に係る車輪の一部側面図である。車輪１２Ｌは、光学式計測装置１０のセンサから出射されるレーザ光に対する突起２２の反射率と突起２２が設けられていないサイドウォール１８ａの非突起領域２４の反射率とが異なるタイヤ１８を備えている。そして、本実施の形態に係るホイールアライメント測定方法は、光学式計測装置１０を用いて車輪１２Ｌ，１２Ｒのホイールアライメントを測定するホイールアライメント測定方法であって、測定対象として、前述のタイヤ１８を用いる。 FIG. 5 is a partial side view of the wheel according to the present embodiment. The wheel 12L includes a tire 18 in which the reflectance of the protrusion 22 with respect to the laser light emitted from the sensor of the optical measuring device 10 is different from the reflectance of the non-protrusion region 24 of the sidewall 18a where the protrusion 22 is not provided. Yes. And the wheel alignment measuring method which concerns on this Embodiment is a wheel alignment measuring method which measures the wheel alignment of the wheels 12L and 12R using the optical measuring device 10, Comprising: The above-mentioned tire 18 is used as a measuring object. .

この方法によると、例えば、相対的に反射率の低い突起２２からの反射光が検出されないように、光学式計測装置１０で受光できる反射光の閾値の下限を設定することで、ホイールアライメントを測定する際の距離センサ１３とサイドウォール１８ａとの平均距離を精度よく測定できる。 According to this method, for example, the wheel alignment is measured by setting the lower limit of the threshold value of the reflected light that can be received by the optical measuring device 10 so that the reflected light from the protrusion 22 having a relatively low reflectance is not detected. It is possible to accurately measure the average distance between the distance sensor 13 and the sidewall 18a.

図６は、本実施の形態に係る方法によるトーインの測定データを示す図である。図６に示すように、相対的に反射率の低い突起２２に対応する位置では測定距離を示す信号が検出されない。そのため、非突起領域２４からの反射光に基づいてサイドウォールの複数の測定点を平均してトーインを算出する場合に、突起２２に起因する誤差の発生を低減できる。また、突起２２からの反射光に基づく信号を演算の過程で除外したり補正したりする必要がないため、精度の高い測定が可能となる。 FIG. 6 is a diagram showing toe-in measurement data obtained by the method according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, a signal indicating the measurement distance is not detected at a position corresponding to the protrusion 22 having a relatively low reflectance. Therefore, when the toe-in is calculated by averaging a plurality of measurement points on the sidewall based on the reflected light from the non-projection region 24, it is possible to reduce the occurrence of errors due to the projections 22. In addition, since it is not necessary to exclude or correct the signal based on the reflected light from the protrusion 22 during the calculation process, highly accurate measurement is possible.

本実施の形態の突起２２は、サイドウォール１８ａの非突起領域２４の反射率よりも低い材料で形成されている。具体的には、非突起領域２４に代表されるサイドウォール１８ａの表面は反射率が０．９５程度のゴム材料で形成されており、突起２２は反射率が０．８６程度のゴム材料で形成されている。このように、適切な材料を選択することで反射率を簡便に異ならせることができる。また、突起２２からの反射光が光学式計測装置１０が備える距離センサ１３で検出されにくくなり、突起２２が存在することによるホイールアライメントの測定誤差を抑えることができる。 The protrusion 22 of the present embodiment is formed of a material lower than the reflectance of the non-projection region 24 of the sidewall 18a. Specifically, the surface of the sidewall 18a typified by the non-projection region 24 is formed of a rubber material having a reflectivity of about 0.95, and the projection 22 is formed of a rubber material having a reflectivity of about 0.86. Has been. Thus, the reflectance can be easily varied by selecting an appropriate material. Further, the reflected light from the protrusion 22 is not easily detected by the distance sensor 13 provided in the optical measuring device 10, and the wheel alignment measurement error due to the presence of the protrusion 22 can be suppressed.

なお、突起２２は、その表面がサイドウォール１８ａの非突起領域２４の反射率よりも低い非ゴム材料で形成されていてもよい。例えば、突起２２の表面に反射率の低いシリカ等を埋め込んでもよい。これにより、ゴム材料では実現が困難な、より反射率の低い表面を有する突起２２を形成することが可能となり、ホイールアライメントの測定精度を更に高めることができる。 The protrusion 22 may be formed of a non-rubber material whose surface is lower than the reflectance of the non-protrusion region 24 of the sidewall 18a. For example, silica having a low reflectance may be embedded in the surface of the protrusion 22. Thereby, it becomes possible to form the projection 22 having a surface with a lower reflectance, which is difficult to realize with a rubber material, and the measurement accuracy of the wheel alignment can be further increased.

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、これは例示であり、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。 The present invention has been described with reference to each of the above-described embodiments. However, this is an exemplification, and the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configurations of the respective embodiments are appropriately combined. Those that have been replaced or replaced are also included in the present invention. Various modifications such as design changes can be added to each embodiment based on the knowledge of those skilled in the art, and the embodiments to which such modifications are added are also included in the scope of the present invention. sell.

反射率を異ならせるためには、材質を変えるだけでなく、例えば表面の粗さや形状を変えることで実現してもよい。また、上述の実施の形態では、突起２２と非突起領域２４との反射率を異なる例として、突起２２の反射率が非突起領域２４の反射率よりも低い場合について説明したが、突起２２の反射率が非突起領域２４の反射率よりも高くなるようにしてもよい。この場合、例えば、相対的に反射率の高い突起２２からの反射光が検出されないように、光学式計測装置１０で受光できる反射光の閾値の上限を設定することで、ホイールアライメントを測定する際の距離センサ１３とサイドウォール１８ａとの平均距離を精度よく測定できる。 In order to change the reflectance, not only the material but also the surface roughness or shape may be changed. In the above-described embodiment, the case where the reflectance of the projection 22 is lower than the reflectance of the non-projection region 24 has been described as an example in which the reflectance of the projection 22 and the non-projection region 24 is different. The reflectance may be higher than the reflectance of the non-projection region 24. In this case, for example, when measuring the wheel alignment by setting the upper limit of the threshold value of the reflected light that can be received by the optical measuring device 10 so that the reflected light from the protrusion 22 having a relatively high reflectance is not detected. The average distance between the distance sensor 13 and the side wall 18a can be measured with high accuracy.

光学式計測計を用いたトーの測定を模試的に示した車両の概略上面図である。1 is a schematic top view of a vehicle schematically showing toe measurement using an optical measuring meter. FIG. 本実施の形態に係る車輪の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the wheel which concerns on this Embodiment. 図２に示す車輪をＡ方向から見た場合の概略側面図である。It is a schematic side view at the time of seeing the wheel shown in Drawing 2 from A direction. トーインの測定データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement data of toe-in. 本実施の形態に係る車輪の一部側面図である。It is a partial side view of the wheel which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る方法によるトーインの測定データを示す図である。It is a figure which shows the measurement data of toe-in by the method which concerns on this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０光学式計測装置、１２Ｌ車輪、１２Ｒ車輪、１３距離センサ、１４前端、１６後端、１８タイヤ、１８ａサイドウォール、２０ホイール、２２突起、２４非突起領域。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical measuring device, 12L wheel, 12R wheel, 13 Distance sensor, 14 Front end, 16 Rear end, 18 Tire, 18a Side wall, 20 Wheel, 22 Protrusion, 24 Non-protrusion area | region.

Claims

光学式センサを用いて車輪のホイールアライメントを測定するホイールアライメント測定方法であって、
測定対象として、光学式センサから出射される光に対するサイドウォールに設けられた凸部の反射率と該凸部が設けられていないサイドウォールの反射率とが異なるタイヤを用いることを特徴とするホイールアライメント測定方法。 A wheel alignment measurement method for measuring wheel alignment of a wheel using an optical sensor,
A wheel characterized in that a tire having different reflectivity of a convex portion provided on a sidewall with respect to light emitted from an optical sensor and a reflectivity of a sidewall not provided with the convex portion is used as a measurement target. Alignment measurement method.

前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低いことを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント測定方法。 The wheel alignment measurement method according to claim 1, wherein a reflectance of the convex portion is lower than a reflectance of the sidewall.

前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低いゴム材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント測定方法。 2. The wheel alignment measuring method according to claim 1, wherein the convex portion is formed of a rubber material whose reflectance is lower than that of the sidewall.

前記凸部は、その反射率が前記サイドウォールの反射率よりも低い非ゴム材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント測定方法。 The wheel alignment measuring method according to claim 1, wherein the convex portion is formed of a non-rubber material whose reflectance is lower than that of the sidewall.