JP4530088B2 - 車両停止状態の検出装置、検出方法およびアライメント調整装置 - Google Patents
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Description
従来、車両をアライメント調整装置上の所定位置に位置決めする一般的な方法としては、車輪止めやガイドを用いた方法がある。係る方法では、車両の前後方向の基準となる位置に車輪止めを設け、作業者が車両を運転操作して、車輪止めに車輪(タイヤ)を当接させて車両を停止させることによって、車両の前後方向の位置決めを行い、また、車両の左右方向の基準となる位置にガイドを設け、作業者が車両を運転操作して、ガイドにタイヤを沿わせて車両を停止させることによって、車両の左右方向の位置決めを行っている。
このため、従来の位置決め方法では、車両の停止位置にばらつきが生じるため、車両の外部や内部に配置されている調整部位に対して、調整用器具を周囲に接触させること無く自動的に宛がうことが困難となり、アライメントの調整作業を自動化することが出来なかった。つまり、アライメントの調整作業に代表されるように、車両に対して外部から調整用器具を所定位置に宛がうことが必要となる作業を自動化するためには、その前提として車両の停止状態を正確に検出することが求められる。ここでいう車両の停止状態とは、車両の停止位置および停止姿勢を含む概念である(以下においても同じ)。
係る特許文献1に示された従来技術では、車両のタイヤが通過する位置にエリアセンサを配置しておき、エリアセンサの監視範囲をタイヤが通過する際に、エリアセンサの受光部位が遮られオフ信号となる時間を計測して信号処理装置に入力し、係る信号処理装置によって、オフ信号の長さから、タイヤの中心位置を特定することによって、車両位置を検出する構成としている。
しかしながら、係る特許文献1に示された従来技術でも、車両の停止状態を精度良く検出することが困難であった。
まず始めに、本発明の一実施例に係る車両停止状態検出装置の全体構成について、図1〜図4を用いて説明をする。図1は本発明の一実施例に係る車両停止状態検出装置の全体構成を示すブロック図、図2は本発明の一実施例に係る車両停止状態検出装置の全体構成を示す左側面模式図、図3は本発明の一実施例に係る車両停止状態検出装置の全体構成を示す右側面模式図、図4は本発明の一実施例に係る車両停止状態検出装置の全体構成を示す平面模式図である。
尚、図2〜図4に示す如く、本実施例では、説明の便宜上、三次元座標系を規定しており、車両の長さ(前後)方向に対応するX軸と、車両の幅(左右)方向に対応するY軸と、車両の高さ(上下)方向に対応するZ軸と、を規定している。そして、車両が後進する方向をX軸の正方向とし、車両の前進方向(X軸の負方向)に向かって右方向をY軸の正方向とし、車両の上方向をZ軸の正方向としている。
検出部2は、検出対象物たる車両の停止状態を直接検出するための部位であり、複数の距離センサ群3・4・5・6によって構成されている。そして、各距離センサ群3・4・5・6には、それぞれに前部距離センサ3a・4a・5a・6aと、後部距離センサ3b・4b・5b・6bと、上部距離センサ3c・4c・5c・6cが備えられている。
また、コントローラ7は、PCによって構成される演算装置8に接続されている。
そして、各距離センサ3a・3b・3cによって、それぞれに対応する各範囲(即ち、前部11a、後部11b、上部11c)を走査することが可能な構成としている。
そして、各距離センサ4a・4b・4cによって、それぞれに対応する各範囲(即ち、前部12a、後部12b、上部12c)を走査することが可能な構成としている。
そして、各距離センサ5a・5b・5cによって、それぞれに対応する各範囲(即ち、前部13a、後部13b、上部13c)を走査することが可能な構成としている。
そして、各距離センサ6a・6b・6cによって、それぞれに対応する各範囲(即ち、前部14a、後部14b、上部14c)を走査することが可能な構成としている。
このような構成により、車両100の位置決めを容易に行うことができる。
そして、前部距離センサ3aによる計測結果に基づいて、演算装置8による演算がなされて、前部11aの表面形状が検出される。
そして、後部距離センサ3bによる計測結果に基づいて、演算装置8による演算がなされて、後部11bの表面形状が検出される。
そして、上部距離センサ3cによる上部11cの計測結果に基づいて、演算装置8による演算がなされて、上部11cの表面形状が検出される。
そして、上部距離センサ3cによるフェンダー部15aの計測結果に基づいて、演算装置8による演算がなされて、フェンダー部15aの表面形状が検出される。
このような構成により、使用する距離センサの数量を削減し、車両停止状態の検出方法に用いる車両停止状態検出装置1をより簡易な構成とすることができる。
このような構成により、車両100の停止状態の検出精度を確保することができる。
図6に示す如く、左前タイヤ11について、距離センサ群3によって計測され、演算装置8によって検出された点A(11)、点B(11)、点C(11)を用いて、三角形S1が形成される。
本発明の一実施例に係る車両停止状態の検出方法では、演算装置8によって、三角形S1の重心点G(11)の三次元座標を算出し、この重心点G(11)を左前タイヤ11に対する評価点としている。そして、この重心点G(11)の三次元座標と演算装置8に予め記憶されている左前タイヤ11の形状データを用いることにより、左前タイヤ11の停止状態を検出する構成としている。
ここでいう停止状態の概念には、タイヤの前後左右方向の停止位置や、空気圧の増減等に起因するタイヤの潰れ具合や、タイヤの切れ角(舵角)等によって変化するタイヤの停止姿勢が含まれている。
このような構成により、車両100の大きさや形状に係わらず、車両100の停止状態を検出することができるため、精度良く車両100の停止状態を検出することができる。
アライメント調整装置は、車両のタイヤのトー角を調整するための装置であり、係るトー角を検出するためのトー角検出装置を備えている。このトー角検出装置は、あくまでトー角を検出するための装置であって、トー角の調整作業は、未だ自動化されておらず、作業者によって調整作業が行われる構成が一般的である。
尚、本実施例では、ロボット部22bのガイド22dに沿って、スライド部22aがスライドする機構を備えた簡易な機構を有する調整機22を例示しているが、例えば、ロボット部22bを多関節型のロボットアームとするような構成も可能であり、該ロボットアームの手先部分に工具部を備える構成とすることも可能である。
次に、作業者はおおまかな位置決めをしつつ、車両100を所定の停止位置に停止させる(STEP−2)。
ここで、車両停止状態検出装置1によって検出された車両100の停止状態に基づく判定がなされる(STEP−4)。
尚、前輪のX軸方向のズレ量(より詳しくは、左前タイヤ11および右前タイヤ12のX軸方向のズレ量の平均値)をΔXF、後輪のズレ量(より詳しくは、左前タイヤ11および右前タイヤ12のX軸方向のズレ量の平均値)をΔXR、ボディのX軸方向のズレ量をΔXV、前輪のX軸回りのズレ角度(より詳しくは、左前タイヤ11および右前タイヤ12のX軸回りのズレ角度の平均値)をΔθXF、後輪のズレ角度(より詳しくは、左前タイヤ11および右前タイヤ12のX軸回りのズレ角度の平均値)をΔθXR、ボディのX軸回りのズレ角度をΔθXV、閾値をxとしている。
このような構成により、アライメント調整作業の際に、調整機22がボディ10と接触することが防止できる。
このような構成により、車両100の大きさや形状に係わらず、車両100の停止状態を精度良く検出することができるため、アライメント調整作業の自動化を実現できる。
2 検出部
3 距離センサ群
3a 前部距離センサ
3b 後部距離センサ
3c 上部距離センサ
4 距離センサ群
4a 前部距離センサ
4b 後部距離センサ
4c 上部距離センサ
5 距離センサ群
5a 前部距離センサ
5b 後部距離センサ
5c 上部距離センサ
6 距離センサ群
6a 前部距離センサ
6b 後部距離センサ
6c 上部距離センサ
8 演算装置
10 ボディ
11 左前タイヤ
11a 前部
11b 後部
11c 上部
15 左前フェンダー
15a フェンダー部
100 車両
Claims (11)
- 複数のタイヤと、
前記複数のタイヤのそれぞれに対応する複数のフェンダーが形成されるボディと、
を備える車両の停止状態を検出する装置であって、
前記複数のタイヤおよび前記複数のフェンダーのそれぞれに対応する複数の距離センサ群と、
前記複数の距離センサ群が接続される演算装置と、
を備え、
前記各距離センサ群は、
前記距離センサ群に対応する前記タイヤの外側面の前部を走査して、該前部において、前記タイヤが該タイヤの側面方向外側に向けて最も膨出している部位の座標を第一の点として検出する前部距離センサと、
前記距離センサ群に対応する前記タイヤの外側面の後部を走査して、該後部において、前記タイヤが該タイヤの側面方向外側に向けて最も膨出している部位の座標を第二の点として検出する後部距離センサと、
前記距離センサ群に対応する前記タイヤの外側面の上部を走査して、該上部において、前記タイヤが該タイヤの側面方向外側に向けて最も膨出している部位の座標を第三の点として検出する上部距離センサと、
前記距離センサ群に対応する前記フェンダーを走査して、該フェンダーにおいて、該フェンダーが前記ボディの側面方向外側に向けて最も膨出している部位の座標を第四の点として検出するフェンダー部距離センサと、
をそれぞれ備え、
前記演算装置によって、
前記距離センサ群によって検出された前記第一、第二および第三の点を頂点として形成される三角形の重心点の座標から、前記タイヤの評価点を検出し、かつ、
前記距離センサ群によって検出された前記第四の点の座標から、前記フェンダーの評価点を検出して、
前記複数のタイヤについて検出されたそれぞれの評価点の座標と、
前記複数のフェンダーについて検出されたそれぞれの評価点の座標と、
に基づいて、
前記車両の停止状態を検出する、
ことを特徴とする車両停止状態の検出装置。 - 前記上部距離センサは、
前記フェンダー部距離センサを兼ねる、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両停止状態の検出装置。 - 前記複数の距離センサ群は、
非接触式の距離センサによって構成され、
対応する前記複数のタイヤから所定の距離だけ離間した位置に配置される、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両停止状態の検出装置。 - 前記複数の距離センサ群は、
レーザーセンサによって構成される、
ことを特徴とする請求項3に記載の車両停止状態の検出装置。 - 複数のタイヤと、
前記複数のタイヤのそれぞれに対応する複数のフェンダーが形成されるボディと、
を備える車両の停止状態を検出する方法であって、
前記複数のタイヤおよび前記複数のフェンダーのそれぞれに対応する複数の距離センサ群と、
前記複数の距離センサ群が接続される演算装置と、
を備え、
前記タイヤの外側面の前部において、
前記タイヤが該タイヤの側面方向外側に向けて最も膨出している部位の座標を第一の点として検出し、かつ、
前記タイヤの外側面の後部において、
前記タイヤが該タイヤの側面方向外側に向けて最も膨出している部位の座標を第二の点として検出し、かつ、
前記タイヤの外側面の上部において、
前記タイヤが該タイヤの側面方向外側に向けて最も膨出している部位の座標を第三の点として検出して、
検出された前記第一、第二および第三の点を頂点として形成される三角形の重心点を前記タイヤの評価点とするとともに、
前記フェンダーにおいて、
前記フェンダーが前記ボディの側面方向外側に向けて最も膨出している部位の座標を第四の点として検出して、
検出された前記第四の点を前記フェンダーの評価点とし、
前記演算装置によって、
前記複数のタイヤについて検出されたそれぞれの評価点の座標と、
前記複数のフェンダーについて検出されたそれぞれの評価点の座標と、
に基づいて、
前記車両の停止状態を検出する、
ことを特徴とする車両停止状態の検出方法。 - 前記第一の点は、
対応する前記タイヤの外側面の前部を走査する前部距離センサによって検出し、
前記第二の点は、
対応する前記タイヤの外側面の後部を走査する後部距離センサによって検出し、
前記第三の点は、
対応する前記タイヤの外側面の上部を走査する上部距離センサによって検出し、
前記第四の点は、
対応する前記フェンダーを走査するフェンダー部距離センサによって検出する、
ことを特徴とする請求項5に記載の車両停止状態の検出方法。 - 前記第四の点は、
前記フェンダー部距離センサを兼ねる前記上部距離センサによって検出する、
ことを特徴とする請求項6に記載の車両停止状態の検出方法。 - 前記距離センサ群は、
対応する前記複数のタイヤから所定の距離だけ離間した位置に配置され、
非接触で前記第一、第二、第三および第四の点を検出する、
ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の車両停止状態の検出方法。 - 前記距離センサ群は、
レーザーセンサによって構成される、
ことを特徴とする請求項8に記載の車両停止状態の検出方法。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の車両停止状態の検出装置を備え、
前記車両停止状態の検出装置による車両の停止状態の検出結果に基づいて、
前記車両の停止状態を調整する、
ことを特徴とするアライメント調整装置。 - 前記演算装置によって、
前記検出装置による前記車両の停止状態の検出結果と、
前記車両の理想的な停止状態とのズレを検出して、
前記ズレが予め定めた閾値未満である場合には、
前記車両のアライメントを自動調整し、
前記ズレが予め定めた閾値を越えている場合には、
前記車両の停止状態を調整する、
ことを特徴とする請求項10に記載のアライメント調整装置。
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