JP2011215071A - 車両用サーモビューワ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】狭くて雰囲気温度が高いエンジンコンパートメントの内部に設けられた車両構造物の表面の温度分布を測定することが可能な車両用サーモビューワ装置を提供する。
【解決手段】本発明の車両用サーモビューワ装置１０は、車両に形成されたエンジンコンパートメントの内部に配置され、側壁部２４に冷却水を流通可能な流通路４６が形成された冷却箱１２と、冷却箱１２の内部に収容され、エンジンコンパートメントの内部に設けられた車両構造物の温度に応じた信号を出力する赤外線カメラ１４と、流通路４６と接続され、流通路４６との間で冷却水を循環させる送水機１６と、エンジンコンパートメントの外部に配置され、赤外線カメラ１４から出力された信号に基づいて測定結果を表示するパソコン１８と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用サーモビューワ装置に関する。

特許文献１には、赤外線カメラとパソコンを備えた温度計測装置が開示されている。

特開平１１−８３６４３号公報 特開２００３−６５８５５号公報 実開平３−６５９２７号公報

しかしながら、一般に、赤外線カメラは、常温での使用が前提とされており、耐熱性が低い場合がある。そして、この場合には、高温となるエンジンコンパートメントの内部で赤外線カメラを使用することは困難となる。

また、一般に、エンジンコンパートメントの内部には、多数の部品が詰まった状態で収容されている。従って、エンジンコンパートメントの内部に設けられた車両構造物の温度分布を測定する場合には、この狭いエンジンコンパートメントの内部に配置される機器が小型化されていることが望まれる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、狭くて雰囲気温度が高いエンジンコンパートメントの内部に設けられた車両構造物の温度分布を測定することが可能な車両用サーモビューワ装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車両用サーモビューワ装置は、車両に形成されたエンジンコンパートメントの内部に配置され、外壁部に冷却水を流通可能な流通路が形成された冷却箱と、前記冷却箱の内部に収容され、前記エンジンコンパートメントの内部に設けられた車両構造物の温度に応じた信号を出力する赤外線カメラと、前記流通路と接続され、前記流通路との間で前記冷却水を循環させる送水機と、前記エンジンコンパートメントの外部に配置され、前記赤外線カメラから出力された信号に基づいて測定結果を表示する表示部と、を備えている。

この車両用サーモビューワ装置によれば、表示部は、赤外線カメラを収容した冷却箱と別体に構成されており、エンジンコンパートメントの外部に配置される。従って、エンジンコンパートメントの内部に配置される機器を、赤外線カメラを収容した冷却箱だけの小型化したものとすることができる。

しかも、冷却箱の外壁部には、流通路が形成されており、この流通路と送水機と間では冷却水が循環され、これにより、冷却箱の内部が冷却される。従って、エンジンコンパートメントの内部の雰囲気温度が高くなっても、冷却箱の内部の温度上昇を抑制することができるので、赤外線カメラの耐熱性を確保することができる。

以上より、狭くて雰囲気温度が高いエンジンコンパートメントの内部に設けられた車両構造物の温度分布を測定することが可能となる。

請求項２に記載の車両用サーモビューワ装置は、請求項１に記載の車両用サーモビューワ装置において、前記送水機が、前記流通路との間で循環させる前記冷却水の流量及び温度の少なくとも一方を調節可能とされ、前記冷却箱の内部に配置され、前記冷却箱の内部の温度に応じた信号を出力する温度センサと、前記冷却箱の内部の温度が予め規定された規定値以下に維持されるように、前記温度センサから出力された信号に基づいて前記送水機に前記冷却水の流量及び温度の少なくとも一方を調節させる制御部と、をさらに備えている。

この車両用サーモビューワ装置によれば、冷却箱の内部の温度が予め規定された規定値以下に維持されるように、送水機において冷却水の流量及び温度の少なくとも一方が調節される。これにより、赤外線カメラの耐熱性をより向上させることができる。

以上詳述したように、本発明によれば、狭くて雰囲気温度が高いエンジンコンパートメントの内部に設けられた車両構造物の温度分布を測定することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車両用サーモビューワ装置を車両にセットした状態を説明する図である。 図１に示される冷却箱を斜め前方から見た斜視図である。 図１に示される冷却箱を斜め後方から見た斜視図である。 図１に示される冷却箱から外側パネル及び前側壁部を取り外した状態を示す図２に対応する斜視図である。 図１に示される冷却箱から外側パネル及び前側壁部を取り外した状態を示す図２に対応する斜視図である。 図１に示される冷却箱に対する赤外線カメラの取付位置を示す図２に対応する斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。

図１に示されるように、車両８０には、車体前部にエンジンコンパートメント８２が形成されており、このエンジンコンパートメント８２の内部には、図示しないエンジンや排気管などの車両構造物が設けられている。

本発明の一実施形態に係る車両用サーモビューワ装置１０は、この車両構造物の表面の温度分布を測定するためのものであり、冷却箱１２と、赤外線カメラ１４と、送水機１６と、表示部及び制御部としてのパーソナルコンピュータ１８（以下、略してパソコン１８と称する）とを備えている。

冷却箱１２は、赤外線カメラ１４を冷却するためのものであり、図２，図３に示されるように、前壁部２０と、後壁部２２と、４枚の外壁部としての側壁部２４とを有する直方体により構成されている。

前壁部２０には、窓ガラス２６が設けられており、後壁部２２には、図３に示されるように、流入側接続部材２８と流出側接続部材３０が設けられている。また、後壁部２２には、流入側接続部材２８と流出側接続部材３０との間に貫通孔３２が形成されており、この貫通孔３２からは後述する赤外線カメラ１４（図６参照）と接続されたケーブル３４が導出されている。

一方、各側壁部２４は、図２，図３に示される外側パネル３６と、図４，図５に示される内側パネル３８とを有して構成されている。この各外側パネル３６と各内側パネル３８とは、互いの板厚方向に重ね合わされた状態で結合されている。

図４に示されるように、複数の内側パネル３８の一つには、流入路４０及び流出路４２が形成されている。一方、図４，図５に示されるように、残りの内側パネル３８には、Ｕ字状の連通路４４が形成されている。この流入路４０及び流出路４２と、連通路４４とは、冷却水を流通させるための流通路４６を構成しており、複数の連通口４８により互いに連通されると共に、内側パネル３８の略全体に亘って形成されている。

また、図４に示される流入路４０及び流出路４２は、連通口４３及び連通口４５を介して図５に示される後壁部２２に形成された流入口５０及び流出口５２とそれぞれ連通されており、この流入口５０及び流出口５２には、図３に示される流入側接続部材２８及び流出側接続部材３０が取り付けられるようになっている。

図１に示される赤外線カメラ１４は、上述の車両構造物の表面の温度分布を検出するためのものであり、図６に示されるように、基板５４と素子５６を有して構成されている。この赤外線カメラ１４は、冷却箱１２の内部に収容されると共に、側壁部２４の内側に接した状態で固定されている。

また、この赤外線カメラ１４は、窓ガラス２６を通じて、冷却箱１２の外側に位置された測定対象である車両構造物の表面の温度分布を検出し、この温度分布に応じた信号を出力する構成とされている。また、基板５４には、冷却箱１２の内部の温度に応じた信号を出力する温度センサ５８が設けられている。さらに、この温度センサ５８を含む赤外線カメラ１４には、上述のケーブル３４が接続されている。

図１に示される送水機１６は、上述の流通路４６（図４，図５参照）との間で冷却水を循環させるためのものであり、吸入口６０、吐出口６２、ポンプ６４、冷却ファン６６、排気管６８を有して構成されている。

ポンプ６４は、吸入口６０から冷却水を吸入すると共に吐出口６２から冷却水を吐出する構成とされており、冷却ファン６６は、送水機１６の内部を流れる冷却水に向けて送風する構成とされている。このポンプ６４及び冷却ファン６６は、いずれも供給される電圧等を変化させることにより回転数を増減させることが可能となっている。

排気管６８は、送水機１６の内部と連通されており、この送水機１６の内部の余分な熱を含んだ空気を送水機１６の外部に排出する構成とされている。

パソコン１８は、赤外線カメラ１４による測定結果を表示したり、送水機１６を制御したりするためのものであり、本体部７０と表示器７２とを備えている。本体部７０には、上述の車両構造物の表面の温度分布を測定するためのプログラムが予めインストールされている。

このプログラムは、赤外線カメラ１４から出力された信号に基づいて測定結果を算出し、この測定結果を表示器７２に表示させるプログラムや、ポンプ６４及び冷却ファン６６を作動させるプログラムや、冷却箱１２の内部の温度が予め規定された規定値以下に維持されるように、ポンプ６４及び冷却ファン６６の回転数を制御するプログラム等により構成されている。

なお、冷却箱１２の内部温度の規定値については、パソコン１８に任意の値を入力することができるようになっている。

次に、この車両用サーモビューワ装置１０を用いてエンジンコンパートメント８２の内部に設けられた車両構造物の表面の温度分布を測定する方法について説明する。

先ず、図１に示されるように、車両用サーモビューワ装置１０を車両８０にセットする。すなわち、冷却箱１２の内部に赤外線カメラ１４を収容した状態で、この冷却箱１２をエンジンコンパートメント８２の内部に配置する。

このとき、赤外線カメラ１４が測定対象物である車両構造物（例えば、エンジンや、排気管など）を向くように冷却箱１２を配置する。また、図３に示される流入側接続部材２８及び流出側接続部材３０を、図５に示される流入口５０及び流出口５２に取り付ける。

また、図１に示される送水機１６を車室８４内に配置する。このとき、車室８４内を空調装置によって適温に管理する。また、排気管６８の先端側の排出口を車室８４外に配置する。そして、上述の流入側接続部材２８及び流出側接続部材３０（図３参照）に一対の接続管７４，７６の一端を接続し、この一対の接続管７４，７６の他端を送水機１６の吸入口６０及び吐出口６２に接続する。

続いて、パソコン１８をエンジンコンパートメント８２の外部に配置する。なお、パソコン１８は、車室８４内でも車室８４外でも良い。また、ケーブル３４をパソコン１８に接続すると共に、パソコン１８と送水機１６とをケーブル７８で接続する。さらに、パソコン１８及び送水機１６を家庭用の１００Ｖ電源８６に接続して、このパソコン１８及び送水機１６の電源スイッチをオンにする。

以上の要領で、車両用サーモビューワ装置１０の車両８０へのセットが完了する。

なお、上記手順は、一例であり、その順序は適宜変更可能であることは勿論である。また、送水機１６は、車室８４外の実験室内に配置することも可能である。ところが、実験室内が車室８４内よりも雰囲気温度が高い場合には、冷却水の熱交換がしにくくなり、冷却箱１２を冷却するには、冷却水の水量を増加させる必要がある。従って、送水機１６は、空調装置によって適温に管理された車室８４内に配置するのが好適である。

また、測定は、実験室内で行っても良く、また、車両８０を屋外で実際に走行させて行っても良い。また、車両８０を屋外で実際に走行させて測定を行う場合には、パソコン１８を車室８４内に配置すれば良い。また、この場合には、車両８０の１２Ｖ電源をコンバータによって１００Ｖ電源に変換し、この１００Ｖ電源に送水機１６及びパソコン１８を接続すれば良い。

続いて、この車両用サーモビューワ装置１０を用いて、エンジンコンパートメント８２の内部に設けられた車両構造物の表面の温度分布を測定する。

すなわち、車両８０を走行状態とする。そして、パソコン１８に上記プログラムを実行させる。

これにより、この車両構造物の表面の温度に応じた信号が赤外線カメラ１４から出力され、この信号がパソコン１８に入力される。そして、この信号に基づいて測定結果がパソコン１８において算出され、この測定結果がパソコン１８の表示器７２に表示される。

また、このときには、ポンプ６４が作動されて送水機１６と流通路４６との間で冷却水が循環される。そして、これにより、冷却箱１２の内部が冷却され、冷却箱１２の内部の温度上昇が抑制される。

また、このときには、冷却ファン６６が作動されて送水機１６の内部を流れる冷却水に向けて送風される。そして、これにより、エンジンコンパートメント８２の熱で温められた冷却水が送水機１６に吸入されても、この送水機１６の内部で冷却水が冷却される。また、このときには、送水機１６の内部の余分な熱を含んだ空気が送水機１６の外部に排出される。

さらに、このときには、冷却箱１２の内部の温度に応じた信号が温度センサ５８から出力され、この信号がパソコン１８に入力される。そして、この温度センサ５８から出力された信号に基づいて送水機１６における冷却水の吐出流量及び吐出時の温度がパソコン１８において算出され、この算出結果に対応するようにポンプ６４及び冷却ファン６６の回転数がパソコン１８によって制御される。これにより、冷却水の流量及び温度が調節され、冷却箱１２の内部の温度が予め規定された規定値以下に維持される。

以上の要領で、エンジンコンパートメント８２の内部に設けられた車両構造物の表面の温度分布が車両用サーモビューワ装置１０を用いて測定される。

次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。

以上詳述したように、この車両用サーモビューワ装置１０によれば、測定結果を表示する表示部であるパソコン１８は、赤外線カメラ１４を収容した冷却箱１２と別体に構成されており、エンジンコンパートメント８２の外部に配置される。従って、エンジンコンパートメント８２の内部に配置される機器を、赤外線カメラ１４を収容した冷却箱１２だけの小型化したものとすることができる。

しかも、冷却箱１２の側壁部２４には、流通路４６が形成されており、この流通路４６と送水機１６と間では冷却水が循環され、これにより、冷却箱１２の内部が冷却される。従って、エンジンコンパートメント８２の内部の雰囲気温度が高くなっても、冷却箱１２の内部の温度上昇を抑制することができるので、赤外線カメラ１４の耐熱性を確保することができる。

以上より、狭くて雰囲気温度が高いエンジンコンパートメント８２の内部に設けられた車両構造物の表面の温度分布を測定することが可能となる。

また、この車両用サーモビューワ装置１０によれば、冷却箱１２の内部の温度が予め規定された規定値以下に維持されるように、送水機１６において冷却水の流量及び温度が調節される。これにより、赤外線カメラ１４の耐熱性をより向上させることができる。

次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態において、パソコン１８は、赤外線カメラ１４から出力された信号に基づいて測定結果を表示する機能と、温度センサ５８から出力された信号に基づいて送水機１６に冷却水の流量及び温度を調節させる機能とを備えていたが、これらの機能が別々のパソコンに備えられていても良い。

また、上記実施形態では、冷却箱１２の内部の温度が予め規定された規定値以下に維持されるように、送水機１６において冷却水の流量及び温度が調節されるように構成されていたが、冷却水の流量及び温度のどちらか一方のみが調節されるように構成されていても良い。

また、上記実施形態において、冷却箱１２の内部を流れる冷却水の温度を直接測定し、この冷却水の水温が予め規定された規定値以下に維持されるように、温度センサ５８から出力された信号に基づいて送水機１６における冷却水の流量及び温度の少なくとも一方が調節されても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ 車両用サーモビューワ装置
１２ 冷却箱
１４ 赤外線カメラ
１６ 送水機
１８ パーソナルコンピュータ（表示部、制御部）
４６ 流通路
５８ 温度センサ

Claims (2)

1. 車両に形成されたエンジンコンパートメントの内部に配置され、外壁部に冷却水を流通可能な流通路が形成された冷却箱と、
   前記冷却箱の内部に収容され、前記エンジンコンパートメントの内部に設けられた車両構造物の温度に応じた信号を出力する赤外線カメラと、
   前記流通路と接続され、前記流通路との間で前記冷却水を循環させる送水機と、
   前記エンジンコンパートメントの外部に配置され、前記赤外線カメラから出力された信号に基づいて測定結果を表示する表示部と、
   を備えた車両用サーモビューワ装置。
2. 前記送水機は、前記流通路との間で循環させる前記冷却水の流量及び温度の少なくとも一方を調節可能とされ、
   前記冷却箱の内部に配置され、前記冷却箱の内部の温度に応じた信号を出力する温度センサと、
   前記冷却箱の内部の温度が予め規定された規定値以下に維持されるように、前記温度センサから出力された信号に基づいて前記送水機に前記冷却水の流量及び温度の少なくとも一方を調節させる制御部と、
   を備えた請求項１に記載の車両用サーモビューワ装置。

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