特許 7000254 ホイールアライメント調整システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-27

(45)【発行日】2022-01-19

(54)【発明の名称】ホイールアライメント調整システム

(51)【国際特許分類】

   B62D 17/00 20060101AFI20220112BHJP

   B23P 21/00 20060101ALI20220112BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20220112BHJP

   G01M 17/007 20060101ALI20220112BHJP

【ＦＩ】

B62D17/00 Z

B23P21/00 303B

G01B11/00 H

G01M17/007 R

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018105973

(22)【出願日】2018-06-01

(65)【公開番号】P2019209774

(43)【公開日】2019-12-12

【審査請求日】2020-12-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000191353

【氏名又は名称】新明工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】特許業務法人あーく特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】清水 幸治

(72)【発明者】

【氏名】田中 鷹平

(72)【発明者】

【氏名】吉原 千秋

【審査官】久慈 純平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９７０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９６７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３１２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２１１６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００４８６４９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ １７／００

Ｂ２３Ｐ ２１／００

Ｇ０１Ｂ １１／００

Ｇ０１Ｍ １７／００７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のブラケットに挿通されたカムボルトの頭部に嵌合される調整ソケットを有しかつ当該調整ソケットで前記カムボルトを回動させることによりホイールアライメントを調整する調整機と、
前記カムボルトに螺合されたロックナットに嵌合される締付ソケットを有しかつ当該締付ソケットで前記ロックナットを締め付けることにより前記ブラケットに前記カムボルトを固定する締付機と、
前記調整ソケットおよび前記締付ソケットを同軸上に離隔して対向するように支持する支持台と、
前記支持台の姿勢および位置を変更するためのアクチュエータと、
前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方を第１の方向から撮影する第１カメラと、
前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方を前記第１の方向と異なる第２の方向から撮影する第２カメラと、
前記第１、第２カメラならびに前記アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第１カメラの撮影画像に基づいて前記第１の方向からの前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方の二次元位置を取得し、当該取得結果に応じて前記調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また前記締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ嵌合可能な位置に移動させてから、
前記第２カメラの撮影画像に基づいて前記第２の方向からの前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方の二次元位置を取得し、当該取得結果に応じて前記カムボルトの頭部に対する前記調整ソケットの位置ならびに前記ロックナットに対する前記締付ソケットの位置をそれぞれ補正することを特徴とするホイールアライメント調整システム。

【請求項2】

請求項１に記載のホイールアライメント調整システムにおいて、
前記カムボルトは、水平方向に沿う横向き姿勢とされ、
前記第１カメラは、前記カムボルトの放射方向の一方位から撮影するように前記支持台に搭載され、
前記第２カメラは、前記カムボルトの軸方向一端側から撮影するように前記支持台上の前記調整ソケットの近傍に付設される、ことを特徴とするホイールアライメント調整システム。

【請求項3】

請求項２に記載のホイールアライメント調整システムにおいて、
前記制御装置は、
ホイールアライメントを適正に調整した基準となる車両の前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方を、前記第１、第２カメラでそれぞれ撮影するとともに、当該各撮影画像を第１基準画像および第２基準画像として取得する学習処理と、
ホイールアライメント調整の対象となる車両の前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方を前記第１カメラで撮影した画像を第１実画像として取得する第１撮影処理と、
前記第１基準画像に対する前記第１実画像の位置ずれを計測するとともに、当該計測結果に応じて前記調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また前記締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ嵌合可能な位置に移動させるための第１目標位置を設定する第１目標設定処理と、
前記第１目標位置に前記調整ソケットおよび前記締付ソケットを移動させるように前記アクチュエータを制御する第１移動処理と、
ホイールアライメント調整の対象となる車両の前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方を前記第２カメラで撮影した画像を第２実画像として取得する第２撮影処理と、
前記第２基準画像に対する前記第２実画像の位置ずれを計測するとともに、当該計測結果に応じて前記カムボルトの頭部に対する前記調整ソケットの位置ならびに前記ロックナットに対する前記締付ソケットの位置をそれぞれ補正するための第２目標位置を設定する第２目標設定処理と、
前記第２目標位置に前記調整ソケットおよび前記締付ソケットを移動させるように前記アクチュエータを制御する第２移動処理と、
前記調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また前記締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ嵌合させる装着処理と、を行うことを特徴とするホイールアライメント調整システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ホイールアライメント調整システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１，２には、ホイールアライメント調整装置が記載されている。

【0003】

特許文献１のホイールアライメント調整装置は、同軸をなすように互いに対向するように離隔して回動可能に配置された第１ソケットおよび第２ソケットと、車体に設けられているブラケットに挿通されるホイールアライメント調整用のカムボルトを前記第１ソケットで回動させることによりホイールアライメントを調整するとともに、前記ロックナットを前記第２ソケットで締め付けることにより前記カムボルトを前記ブラケットに固定する駆動部と、を備えている。

【0004】

特許文献２のホイールアライメント調整装置は、同軸をなすように互いに対向するように離隔して回動可能に配置された調整ソケットおよび締付ソケットと、車体に設けられているブラケットに挿通されるホイールアライメント調整用のカムボルトを前記調整ソケットで回動させることによりホイールアライメントを調整するとともに、前記ロックナットを前記締付ソケットで締め付けることにより前記カムボルトを前記ブラケットに固定する動作部および制御手段と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】実公平７－１４１２７号（実開平０１－１０４８６７号）公報

【文献】特開２０１７－１９７０３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１には、さらに、ロボットにより前記第１ソケットおよび前記第２ソケットを前記カムボルトおよび前記ロックナットの両側に移動させてから、駆動部、シリンダならびにスプリングにより前記第１ソケットを前記カムボルトに、また前記第２ソケットを前記ロックナットに嵌合させるということが記載されている。

【0007】

しかしながら、前記ロボットに関する詳細な説明が全く無いので、前記カムボルトおよび前記ロックナットの存在位置や姿勢を認識するための具体的な手法や、当該カムボルトおよびロックナットの両側に前記第１ソケットおよび前記第２ソケットを正確に配置させるための具体的な手法が不明である。

【0008】

そのため、上記特許文献１では、特に前記カムボルトおよび前記ロックナットが狭小場所に配置されている場合において、前記第１ソケットおよび第２ソケットを前記カムボルトおよび前記ロックナットに確実に嵌合させることが可能か否かを類推できない。

【0009】

上記特許文献２には、前記調整ソケットおよび前記締付ソケットを前記カムボルトおよび前記ロックナットの両側に移動させてから、前記調整ソケットを前記カムボルトに、また前記締付ソケットを前記ロックナットに嵌合させるということについての具体的な記載ならびに示唆は無い。

【0010】

ところで、特許第６０８０４０７号（特開２０１４－１３１４７号）公報には、視点の異なる２つのカメラの各撮影画像に基づいてワークの三次元位置を計測する三次元計測装置ならびに当該三次元計測装置で計測された三次元位置に基づいてワークを把持するロボットアームを備えたロボット装置が記載されている。

【0011】

この三次元計測装置ならびにロボット装置では、前記２つのカメラでワークの同じ面を同時に撮影する必要があるために、比較的広い計測エリアが必要になるとともに、２つのカメラの各撮影画像に基づいて三次元位置を取得するにあたって多大な演算処理が必要になる等の不具合が懸念される。

【0012】

ここで、仮に、前記三次元計測装置ならびにロボット装置でもって、前記しているように前記第１ソケット（調整ソケット）を前記カムボルトに、また前記第２ソケット（締付ソケット）を前記ロックナットに嵌合させることを想定した場合には、特に前記カムボルトおよび前記ロックナットが狭小場所に配置されている状況だと、前記三次元計測装置で当該カムボルトおよびロックナットを撮影することが困難になることが予想されるため、前記ロボット装置で前記第１ソケット（調整ソケット）を前記カムボルトに、また前記第２ソケット（締付ソケット）を前記ロックナットに確実に嵌合させることは不可能であると言える。

【0013】

このような事情に鑑み、本発明は、ホイールアライメント調整の対象となる車両のカムボルトおよびロックナットが比較的狭小場所に配置されているような状況であっても、比較的簡易な構成でありながら、調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ嵌合させる作業を行うことが可能なホイールアライメント調整システムの提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明に係るホイールアライメント調整システムは、車両のブラケットに挿通されたカムボルトの頭部に嵌合される調整ソケットを有しかつ当該調整ソケットで前記カムボルトを回動させることによりホイールアライメントを調整する調整機と、前記カムボルトに螺合されたロックナットに嵌合される締付ソケットを有しかつ当該締付ソケットで前記ロックナットを締め付けることにより前記ブラケットに前記カムボルトを固定する締付機と、前記調整ソケットおよび前記締付ソケットを同軸上に離隔して対向するように支持する支持台と、この支持台の姿勢および位置を変更するためのアクチュエータと、前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方を第１の方向から撮影する第１カメラと、前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方を前記第１の方向と異なる第２の方向から撮影する第２カメラと、前記第１、第２カメラならびに前記アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第１カメラの撮影画像に基づいて前記第１の方向からの前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方の二次元位置を取得し、当該取得結果に応じて前記調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また前記締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ嵌合可能な位置に移動させてから、前記第２カメラの撮影画像に基づいて前記第２の方向からの前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方の二次元位置を取得し、当該取得結果に応じて前記カムボルトの頭部に対する前記調整ソケットの位置ならびに前記ロックナットに対する前記締付ソケットの位置をそれぞれ補正することを特徴としている。

【0015】

この構成では、前記第１カメラで空間における第１の方向からの前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方の二次元位置を把握することにより、前記調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また前記締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ嵌合可能な位置に移動させる作業（ホイールアライメント調整の前準備作業の第１段階と言う）を行うようにしているから、ホイールアライメント調整の対象となる車両の前記カムボルトおよび前記ロックナットが比較的狭小場所に配置されているような状況であっても、「発明が解決しようとする課題」に記載した三次元計測装置およびロボット装置に比べて簡易な構成でありながら、前記前準備作業の第１段階を行うことが可能になる。

【0016】

しかも、上記構成では、前記第１段階の後で、前記第２カメラで空間における第２の方向からの前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方の二次元位置を把握し、必要に応じて前記カムボルトの頭部に対する前記調整ソケットの位置ならびに前記ロックナットに対する前記締付ソケットの位置をそれぞれ補正する作業（前記前準備作業の第２段階と言う）を行うようにしているから、前記調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また前記締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ確実に嵌合させることが可能になる。

【0017】

これにより、本発明に係るホイールアライメント調整システムによれば、ホイールアライメント調整の前準備作業を行ってから、ホイールアライメント調整の作業へと短時間で移行できるようになる等、一連の作業効率の向上に貢献できる。

【0018】

ところで、上記ホイールアライメント調整システムにおいて、前記カムボルトは、水平方向に沿う横向き姿勢とされ、前記第１カメラは、前記カムボルトの放射方向の一方位から撮影するように前記支持台に搭載され、前記第２カメラは、前記カムボルトの軸方向一端側から撮影するように前記支持台上の前記調整ソケットの近傍に付設される、構成とすることができる。

【0019】

この構成では、前記第１カメラを前記支持台に搭載するとともに前記第２カメラを前記支持台上の前記締付ソケットの背後に付設しているから、第１、第２カメラを前記支持台とは別体に装備する場合に比べて、ホイールアライメント調整システムの構成を簡素化するうえで有利になる。

【0020】

また、前記制御装置は、ホイールアライメントを適正に調整した基準となる車両の前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方を、前記第１、第２カメラでそれぞれ撮影するとともに、当該各撮影画像を第１基準画像および第２基準画像として取得する学習処理と、ホイールアライメント調整の対象となる車両の前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方を前記第１カメラで撮影した画像を第１実画像として取得する第１撮影処理と、前記第１基準画像に対する前記第１実画像の位置ずれを計測するとともに、当該計測結果に応じて前記調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また前記締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ嵌合可能な位置に移動させるための第１目標位置を設定する第１目標設定処理と、前記第１目標位置に前記調整ソケットおよび前記締付ソケットを移動させるように前記アクチュエータを制御する第１移動処理と、ホイールアライメント調整の対象となる車両の前記カムボルトおよび前記ロックナットの少なくとも一方を前記第２カメラで撮影した画像を第２実画像として取得する第２撮影処理と、前記第２基準画像に対する前記第２実画像の位置ずれを計測するとともに、当該計測結果に応じて前記カムボルトの頭部に対する前記調整ソケットの位置ならびに前記ロックナットに対する前記締付ソケットの位置をそれぞれ補正するための第２目標位置を設定する第２目標設定処理と、前記第２目標位置に前記調整ソケットおよび前記締付ソケットを移動させるように前記アクチュエータを制御する第２移動処理と、前記調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また前記締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ嵌合させる装着処理と、を行う構成とすることができる。

【0021】

ここでは、ホイールアライメント調整の前準備作業として、前記調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また前記締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ嵌合可能な位置に移動させるための各処理の内容を特定するとともに、前記調整ソケットを前記カムボルトの頭部に嵌合させるとともに前記締付ソケットを前記ロックナットに嵌合させる装着処理を加えている。

【0022】

この特定により、ホイールアライメント調整の前準備作業を比較的簡易な構成で行えることがより明らかになる。

【発明の効果】

【0023】

本発明に係るホイールアライメント調整システムは、ホイールアライメント調整の対象となる車両のカムボルトおよびロックナットが比較的狭小場所に配置されているような状況であっても、比較的簡易な構成でありながら、調整ソケットを前記カムボルトの頭部に、また締付ソケットを前記ロックナットにそれぞれ嵌合させる作業を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明に係るホイールアライメント調整システムの一実施形態を示す概略構成図である。

【図2】サスペンションメンバ側のブラケットとアームとの連結部におけるカムボルトの頭部側を示す側面図である。

【図3】サスペンションメンバ側のブラケットとアームとの連結部におけるロックナット側を示す側面図である。

【図4】ホイールアライメント調整の前準備作業を説明するための図である。

【図5】ホイールアライメント調整の前準備作業の第１段階に相当するステップ２～４を示す図である。

【図6】ホイールアライメント調整の前準備作業の第２段階の前半に相当するステップ５，６を示す図である。

【図7】ホイールアライメント調整の前準備作業の第２段階の後半に相当するステップ７，８を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

【0026】

図１から図７に本発明の一実施形態を示している。従来から車両１０の走行性能を高めるために、車両１０に取り付けられている車輪のホイールのアライメント（トー角、キャンバー角、キャスター角等）を調整することが行われる。

【0027】

このホイールアライメントの調整は、図２および図３に示すように、サスペンションメンバ側のブラケット１１と、車輪に端部が連結されているアーム１２とを連結するためのカムボルト１３およびロックナット１４を回動操作することにより行われる。

【0028】

カムボルト１３は、外周面が六角形状の頭部１３ａと、ねじ軸部１３ｂとを有し、ブラケット１１のボルト挿通孔１１ａに突き抜けるようにブッシュ１５（図１のみ記載）を介して挿通される。

【0029】

なお、カムボルト１３は、水平方向に沿う横向き姿勢とされている。この横向き姿勢とは、完全な水平方向に沿う姿勢だけでなく、水平方向に対して適宜傾いた姿勢も含まれる。また、ボルト挿通孔１１ａは、図２および図３に示すように、円形ではなく小判形状のような長孔とされている。

【0030】

ロックナット１４は、外周面が六角形状に形成されており、カムボルト１３においてブラケット１１のボルト挿通孔１１ａから突き出た部分に螺合される。

【0031】

カムボルト１３の頭部１３ａには、調整カムプレート１６が回転一体となるように取り付けられている。ロックナット１４とブラケット１１との間には、締付カムプレート１７が挟まれるように配置されている。締付カムプレート１７は、カムボルト１３のねじ軸部１３ｂに回転一体となるように嵌合されている。調整カムプレート１６および締付カムプレート１７は、ブラケット１１の一対のカム受け部１１ｂの間に配置されている。

【0032】

なお、公知のように、カムボルト１３により調整カムプレート１６を左回転または右回転させることによりカムボルト１３が長孔からなるボルト挿通孔１１ａ内の左側および右側にスライドされることになり、ブラケット１１に対するアーム１２の位置が変化されることになって、ホイールアライメントが調整されることになる。

【0033】

この実施形態のホイールアライメント調整システムは、図１に示すように、ホイールアライメント計測器１、調整装置２、アクチュエータ３、第１カメラ４、第２カメラ５、制御装置６等を備えている。

【0034】

ホイールアライメント計測器１は、車両１０に取り付けられている車輪のホイールアライメントを計測するもので、公知の構成とされる。

【0035】

調整装置２は、制御装置６の動作指令に基づいてホイールアライメントの調整を行うもので、調整機２１、締付機２２、支持台２３等を有している。

【0036】

調整機２１は、カムボルト１３を回動（左回転または右回転）させることによりホイールアライメントを調整するものであって、カムボルト１３の頭部１３ａに嵌合される調整ソケット２１ａと、当該調整ソケット２１ａを回動させるための駆動手段（図示省略）とを有している。

【0037】

締付機２２は、カムボルト１３に螺合されたロックナット１４を締め付けたり緩めたりするものであって、ロックナット１４に嵌合される締付ソケット２２ａと、当該締付ソケット２２ａを回動させるための駆動手段（図示省略）とを有している。

【0038】

なお、前記調整機２１の駆動手段および締付機２２の駆動手段は、例えばモータならびに歯車機構等を備える公知の構成（例えば上記特許文献１，２等）と同様とすることができるので、ここでの詳細な図示や説明を割愛している。

【0039】

支持台２３は、調整ソケット２１ａと締付ソケット２２ａとを同軸上に離隔して対向するように調整機２１および締付機２２を支持するものである。

【0040】

なお、支持台２３には、調整機２１に対して締付機２２を直線的に遠近変位可能とするための変位手段（図示省略）が設けられているとともに、調整ソケット２１ａおよび締付ソケット２２ａをカムボルト１３の頭部１３ａおよびロックナット１４に嵌合する際の微小ズレを吸収するためのフローティング部２４が設けられている。なお、前記変位手段は、公知の構成（例えば上記特許文献１，２に記載の直動シリンダ等）と同様とすることができるので、ここでの詳細な図示や説明を割愛している。

【0041】

アクチュエータ３は、制御装置６の動作指令に基づいて調整装置２の姿勢および位置を変更するものであって、例えばロボットアームとされている。

【0042】

このロボットアームからなるアクチュエータ３は、例えば支持台２３を水平２軸方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に移動させる動作と、支持台２３を鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させる動作と、支持台２３を鉛直線（Ｚ軸）周りに旋回させる動作（横首振り動作ともいう）と、支持台２３を鉛直方向に傾かせる動作（縦首振り動作ともいう）と、を行うものであって、例えば多関節機構、モータならびに動力伝達機構等を備える公知の構成とすることができるので、ここでの詳細な図示や説明を割愛している。

【0043】

第１カメラ４は、カムボルト１３およびロックナット１４の少なくとも一方を第１の方向つまりカムボルト１３の放射方向の一方位から撮影することが可能となるように支持台２３に搭載されている。この実施形態では、第１カメラ４でカムボルト１３およびロックナット１４の下面を撮影する形態にしている。

【0044】

第２カメラ５は、カムボルト１３およびロックナット１４の少なくとも一方を前記第１の方向と異なる第２の方向（例えばカムボルト１３の軸方向一端側）から撮影することが可能となるように支持台２３上の調整ソケット２１ａの背後に付設されている。この実施形態では、第２カメラ５でカムボルト１３の頭部１３ａの端面を撮影する形態にしている。また、第２カメラ５は、その視点中心が調整ソケット２１Ａの内孔中心と一致するように配置されている。

【0045】

制御装置６は、ホイールアライメント計測器１の計測結果に応じて調整装置２の動作を制御することによりホイールアライメントを調整するためのプログラムを有している他、調整装置２の姿勢および位置を変更することによりホイールアライメント調整の前準備作業を行うためのプログラム等を有している。

【0046】

前記ホイールアライメント調整のプログラムは、一般的な手法と同様に、ホイールアライメントの目標値に対するホイールアライメント計測器１の計測値のずれを補正するように調整機２１でカムボルト１３を適宜左回転または右回転させることによりホイールアライメントを調整し、この後、締付機２２でロックナット１４を締め付けることによりブラケット１１にカムボルト１３を固定する。

【0047】

前記前準備作業のプログラムは、以下で詳細に説明するが、要するに、ホイールアライメントを適正に調整した車両１０のカムボルト１３およびロックナット１４を第１、第２カメラ５で撮影した二次元の画像を第１、第２基準画像として取得し、ホイールアライメント調整の対象となる車両１０のカムボルト１３およびロックナット１４を第１、第２カメラ５で撮影した二次元の画像を第１、第２実画像として取得し、前記第１、第２基準画像に対する前記第１、第２実画像の位置ずれをパターンマッチング技術等により計測することにより、当該計測結果に応じて調整装置２でもって調整ソケット２１ａをカムボルト１３の頭部１３ａに、また締付ソケット２２ａをロックナット１４にそれぞれ嵌合させる。

【0048】

次に、図４から図７を参照して、ホイールアライメント調整の前準備作業について詳細に説明する。

【0049】

図４のステップＳ１において学習処理を実行する。この学習処理は、ホイールアライメントを適正に調整した車両１０のカムボルト１３およびロックナット１４を第１カメラ４で撮影して当該撮影画像を第１基準画像として取得するとともに、ホイールアライメントを適正に調整した車両１０のカムボルト１３の頭部１３ａの端面を第２カメラ５で撮影して当該撮影画像を第２基準画像として取得する。

【0050】

なお、前記第１基準画像を撮影するときの第１カメラ４の視点中心は、カムボルト１３の軸方向中央位置に配置することが好ましい。この視点の位置調整は、例えば第１カメラ４の撮影画像を監視しながら支持台２３を動かすことにより行える。

【0051】

この学習処理を実行する理由を説明する。

【0052】

そもそも、調整装置２の支持台２３は、調整ソケット２１ａおよび締付ソケット２２ａを前記したホイールアライメントを適正に調整した車両のカムボルト１３の頭部１３ａおよびロックナット１４に嵌合可能な位置（基準目標位置と言う）に移動させるように制御されるようになっている。 そのため、ホイールアライメント調整の対象となる車両１０のカムボルト１３およびロックナット１４が、前記ホイールアライメントを適正に調整した車両１０のカムボルト１３およびロックナット１４と同一姿勢でかつ同一位置に配置されている場合には、支持台２３の実際の移動目標位置を前記基準目標位置のまま変更する必要は無い。

【0053】

しかしながら、ホイールアライメント調整の対象となる車両１０のカムボルト１３およびロックナット１４が、前記ホイールアライメントを適正に調整した車両１０のカムボルト１３およびロックナット１４と同一姿勢でかつ同一位置に配置されていない場合には、以下のような前準備作業（図４のステップＳ２～Ｓ８参照）が必要になる。

【0054】

参考までに、前記基準となる車両のカムボルト１３およびロックナット１４に対するホイールアライメント調整の対象となる車両のカムボルト１３およびロックナット１４の位置ずれの発生原因としては、下記四つの位置ずれが考えられる。

【0055】

（１）前記ホイールアライメントの調整後と調整前とにおけるカムボルト１３の頭部１３ａの水平方向での位置ずれ（Ｗ）。

【0056】

（２）車両毎に使用する部品の精度ずれによる前記位置ずれ（Ｗ）。

【0057】

（３）車両毎の車高ずれによるカムボルト１３の頭部１３ａの鉛直方向での位置ずれ（Ｈ）。

【0058】

（４）ホイールアライメント計測器１に対する車両の停止位置ずれ。

【0059】

なお、前記前準備作業は、図４のステップＳ２～Ｓ４に示す第１段階と、図４のステップＳ５～Ｓ８に示す第２段階とを含んでいる。

【0060】

図４のステップＳ２（第１撮影処理）は、図５（ａ）に示すように、ホイールアライメント調整の対象となる車両１０のカムボルト１３およびロックナット１４の下面を第１カメラ４で撮影し、当該撮影画像を第１実画像として取得する。なお、この第１実画像を撮影するときの第１カメラ４の視点中心は、上記第１基準画像を撮影するときと同じ配置とすることが好ましい。

【0061】

図４のステップＳ３（第１目標設定処理）は、前記第１基準画像に対する前記第１実画像の位置ずれをパターンマッチング技術等により計測し、この計測結果に基づいて調整ソケット２１ａをカムボルト１３の頭部１３ａに、また締付ソケット２２ａをロックナット１４にそれぞれ嵌合可能な位置に移動させるための第１目標位置を設定する。

【0062】

なお、この実施形態では第１カメラ４でカムボルト１３およびロックナット１４の下面を撮影する形態にしているから、前記位置ずれとしては、図５（ｂ）に示すようにカムボルト１３の頭部１３ａの軸方向での位置ずれ（実際の位置ずれＬに標準隙間Ａを加算した値）と、図示していないがカムボルト１３の頭部１３ａの水平方向での位置ずれ（Ｗ）と、図示していないがカムボルト１３の中心軸線の水平方向での傾き角（横首振り角θ）と、を計測することができる。

【0063】

このことから判るように第１カメラ４の撮影画像により、空間におけるカムボルト１３およびロックナット１４の二次元位置（水平方向で交差する２軸方向の位置）を計測することができるものの、空間におけるカムボルト１３およびロックナット１４の鉛直方向に沿う位置を計測することができないので、当該鉛直方向の位置を以下の第２カメラ５の撮影画像により計測するようにしているのである。

【0064】

図４のステップＳ４（第１移動処理）は、図５（ｃ）に示すように、アクチュエータ３でもって支持台２３の姿勢および位置を適宜変更することにより調整ソケット２１ａおよび締付ソケット２２ａを前記第１目標位置に移動させる。

【0065】

図４のステップＳ５（第２撮影処理）は、図６（ａ）に示すように、ホイールアライメント調整の対象となる車両１０のカムボルト１３の頭部１３ａの端面を第２カメラ５で撮影し、当該撮影画像を第２実画像として取得する。

【0066】

図４のステップＳ６（第２目標設定処理）は、前記第２基準画像に対する前記第２実画像の位置ずれをパターンマッチング技術等により計測し、この計測結果に応じてカムボルト１３の頭部１３ａに対する調整ソケット２１ａの位置ならびにロックナット１４に対する締付ソケット２２ａの位置をそれぞれ補正するための第２目標位置を設定する。

【0067】

なお、この実施形態では第２カメラ５でカムボルト１３の頭部１３ａの端面を撮影する形態にしているから、前記位置ずれとしては、図６（ｂ）に示すようにカムボルト１３の頭部１３ａの鉛直方向での位置ずれ（Ｈ）と、図示していないがカムボルト１３の頭部１３ａの水平方向での位置ずれ（Ｗ）と、を計測することができる。つまり、第２カメラ５の視点中心は調整ソケット２１Ａの内孔中心と一致しているので、前記第２基準画像に対する前記第２実画像の位置ずれはカムボルト１３の頭部１３ａに対する調整ソケット２１ａの位置ずれと同等であると言える。

【0068】

図４のステップＳ７（第２移動処理）は、図７（ａ）に示すように、アクチュエータ３でもって支持台２３の姿勢および位置を適宜変更することにより調整ソケット２１ａおよび締付ソケット２２ａを前記第２目標位置に移動させる。

【0069】

図４のステップＳ８（装着処理）は、図７（ｂ）に示すように、不図示の前記変位手段により調整ソケット２１ａをカムボルト１３の頭部１３ａに嵌合させるとともに締付ソケット２２ａをロックナット１４に嵌合させる。

【0070】

以上説明したようなホイールアライメント調整の前準備作業を行ってから、実際のホイールアライメント調整の作業に移行する。

【0071】

このホイールアライメント調整は、上述しているが、ホイールアライメントの目標値に対するホイールアライメント計測器１の計測値のずれに基づいて、調整装置２を動作させる。

【0072】

以上説明したように、本発明を適用した実施形態では、第１カメラ４で空間における第１の方向からのカムボルト１３およびロックナット１４の二次元位置を把握することにより、調整ソケット２１ａをカムボルト１３の頭部１３ａに、また締付ソケット２２ａをロックナット１４にそれぞれ嵌合可能な位置に移動させる作業（ホイールアライメント調整の前準備作業の第１段階）を行うようにしているから、ホイールアライメント調整の対象となる車両１０のカムボルト１３およびロックナット１４が比較的狭小場所に配置されているような状況であっても、「発明が解決しようとする課題」に記載した三次元計測装置およびロボット装置に比べて簡易な構成でありながら、前記前準備作業の第１段階を行うことが可能になる。

【0073】

しかも、上記実施形態では、前記第１段階の後で、第２カメラ５で空間における第２の方向からのカムボルト１３およびロックナット１４の二次元位置を把握し、必要に応じてカムボルト１３の頭部１３ａに対する調整ソケット２１ａの位置ならびにロックナット１４に対する締付ソケット２２ａの位置をそれぞれ補正する作業（前記前準備作業の第２段階）を行うようにしているから、調整ソケット２１ａをカムボルト１３の頭部１３ａに、また締付ソケット２２ａをロックナット１４にそれぞれ確実に嵌合させることが可能になる。

【0074】

これにより、この実施形態のホイールアライメント調整システムによれば、ホイールアライメント調整の前準備作業を行ってから、ホイールアライメント調整の作業へと短時間で移行できるようになる等、一連の作業効率の向上に貢献できる。

【0075】

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。

【0076】

（１）上記実施形態では、第１カメラ４によりカムボルト１３およびロックナット１４の下面を撮影する形態にするとともに、第２カメラ５によりカムボルト１３の頭部１３ａの端面を撮影する形態にした例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。

【0077】

（２）上記実施形態では、第１カメラ４を支持台２３に搭載する例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、例えば第１カメラ４は支持台２３と別体にすることが可能である。

【0078】

（３）上記実施形態では、第２カメラ５を支持台２３上の調整ソケット２１ａの背後に付設する例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、例えば第２カメラ５は調整機２１の上端に配置することが可能である。

【0079】

この場合、第２カメラ５の視点中心が調整ソケット２１ａの内孔中心に対してオフセット配置されることになるので、第１、第２目標位置を設定する際には前記オフセット分を補正する必要がある。

【0080】

また、第２カメラ５は、締付ソケット２２ａの背後または締付機２２の上端に配置することが可能である。

【0081】

（４）上記実施形態では、前記第１、第２基準画像に対する前記第１、第２実画像の位置ずれに基づいて前記第１、第２目標位置を設定し、当該第１、第２目標位置に調整ソケット２１ａおよび締付ソケット２２ａを移動させる形態を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。

【0082】

図示していないが、本発明は、例えば前記第１、第２基準画像を取得せずに前記第１、第２実画像のみからカムボルト１３およびロックナット１４の各二次元位置を計測し、当該各二次元位置を第１、第２目標位置に設定し、当該第１、第２目標位置に調整ソケット２１ａおよび締付ソケット２２ａを移動させるようにした実施形態も含まれる。

【0083】

（５）上記実施形態では、第１カメラ４によりカムボルト１３およびロックナット１４の両方を撮影する形態にするとともに、第２カメラ５によりカムボルト１３の頭部１３ａの端面を撮影する形態にした例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。

【0084】

例えば第１カメラ４でカムボルト１３およびロックナット１４の少なくとも一方を撮影する形態にし、第２カメラ５でロックナット１４を撮影する形態にすることが可能である。この場合、第１カメラ４の撮影画像に基づいてカムボルト１３およびロックナット１４の残り他方の二次元位置を推定することによって、カムボルト１３およびロックナット１４の二次元位置を把握するうえで有利になる。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本発明は、ホイールアライメント調整システムに好適に利用することが可能である。

【符号の説明】

【0086】

１ ホイールアライメント計測器
２ 調整装置
２１ 調整機
２１ａ 調整ソケット
２２ 締付機
２２ａ 締付ソケット
２３ 支持台
３ アクチュエータ
４ 第１カメラ
５ 第２カメラ
６ 制御装置
１０ 車両
１１ ブラケット
１１ａ ボルト挿通孔
１２ アーム
１３ カムボルト
１３ａ 頭部
１３ｂ ねじ軸部
１４ ロックナット
１６ 調整カムプレート
１７ 締付カムプレート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】