JP2022026083A - Displacement measuring device and display method - Google Patents

Displacement measuring device and display method Download PDF

Info

Publication number
JP2022026083A
JP2022026083A JP2020129373A JP2020129373A JP2022026083A JP 2022026083 A JP2022026083 A JP 2022026083A JP 2020129373 A JP2020129373 A JP 2020129373A JP 2020129373 A JP2020129373 A JP 2020129373A JP 2022026083 A JP2022026083 A JP 2022026083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
displacement
inertial sensor
sensor
orientation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020129373A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022026083A5 (en
Inventor
誠 櫻井
Makoto Sakurai
正義 轟原
Masayoshi Gohara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2020129373A priority Critical patent/JP2022026083A/en
Publication of JP2022026083A publication Critical patent/JP2022026083A/en
Publication of JP2022026083A5 publication Critical patent/JP2022026083A5/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

To provide a displacement measuring device with which it is possible to detect the coordinate of a prescribed region of the object to be measured.SOLUTION: Provided is a displacement measuring device comprising: a sensor signal acquisition unit for acquiring a first signal based on the signal outputted from a first inertia sensor arranged in a first portion of a prescribed region of the object to be measured and a second signal based on the signal outputted from a second inertia sensor arranged in a second portion of the prescribed region; a displacement calculation unit for calculating the displacement of the first inertia sensor and the displacement of the second inertia sensor; an azimuth calculation unit for calculating the azimuth of the first inertia sensor and the azimuth of the second inertia sensor; and a coordinate calculation unit for calculating the coordinate of the first portion on the basis of the displacement and azimuth of the first inertia sensor and calculating the coordinate of the second portion on the basis of the displacement and azimuth of the second inertia sensor.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、変位計測装置及び表示方法に関する。 The present invention relates to a displacement measuring device and a display method.

特許文献1には、走行中の競技車両の速度、エンジン回転数、スロットル開度、加速度等のデータを時系列に測定する機能と、これ等のデータを時系列に表示する機能を備えた競技車両用データロガーにおいて、ラップ別のデータを比較するデータ比較手段と、サーキットの走行位置におけるデータを表示する表示手段と、車体の傾斜角とコーナリング半径を検出するデータ検出手段と、を有するデータロガーが記載されている。特許文献1に記載のデータロガーによれば、競技車両の周回別の各種情報を重ね合わせて表示することができ、且つ、距離系列のデータ表示を可能にして、サーキット上での走行位置の特定を可能にすると共に、車体傾斜角とコーナリング半径を正確に検出することができる。 Patent Document 1 has a function of measuring data such as speed, engine rotation speed, throttle opening, acceleration, etc. of a running competition vehicle in time series, and a function of displaying these data in time series. In a vehicle data logger, a data logger having a data comparison means for comparing data for each lap, a display means for displaying data at a traveling position of a circuit, and a data detection means for detecting the inclination angle and cornering radius of a vehicle body. Is described. According to the data logger described in Patent Document 1, various information for each lap of the competition vehicle can be superimposed and displayed, and the data of the distance series can be displayed to specify the traveling position on the circuit. It is possible to accurately detect the vehicle body tilt angle and cornering radius.

特開2004-318216号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-318216

しかしながら、特許文献1に記載のデータロガーでは、競技車両の各部位の座標を検出することはできない。 However, the data logger described in Patent Document 1 cannot detect the coordinates of each part of the competition vehicle.

本発明に係る変位計測装置の一態様は、
被計測物の所定の部位の第1の部分に配置されている第1の慣性センサーから出力される信号に基づく第1の信号と、前記所定の部位の前記第1の部分とは異なる第2の部分に配置されている第2の慣性センサーから出力される信号に基づく第2の信号と、を取得するセンサー信号取得部と、
前記第1の信号に基づく第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの変位を算出し、前記第2の信号に基づく第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの変位を算出する変位算出部と、
前記第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの方位を算出し、前記第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの方位を算出する方位算出部と、
前記第1の慣性センサーの前記変位と前記第1の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第1の部分の座標を算出し、前記第2の慣性センサーの前記変位と前記第2の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第2の部分の座標を算出する座標算出部と、
を含む。
One aspect of the displacement measuring device according to the present invention is
The first signal based on the signal output from the first inertial sensor arranged in the first part of the predetermined part of the object to be measured and the second part different from the first part of the predetermined part. A second signal based on the signal output from the second inertial sensor arranged in the portion of, a sensor signal acquisition unit for acquiring, and a sensor signal acquisition unit.
The displacement of the first inertial sensor is calculated based on the third signal based on the first signal, and the displacement of the second inertial sensor is calculated based on the fourth signal based on the second signal. Displacement calculation unit and
An orientation calculation unit that calculates the orientation of the first inertial sensor based on the third signal and calculates the orientation of the second inertial sensor based on the fourth signal.
The coordinates of the first portion are calculated based on the displacement of the first inertial sensor and the orientation of the first inertial sensor, and the displacement of the second inertial sensor and the second inertia. A coordinate calculation unit that calculates the coordinates of the second part based on the orientation of the sensor, and
including.

本発明に係る表示方法の一態様は、
被計測物の所定の部位の第1の部分に配置されている第1の慣性センサーから出力される信号に基づく第1の信号と、前記所定の部位の前記第1の部分とは異なる第2の部分に配置されている第2の慣性センサーから出力される信号に基づく第2の信号と、を取得するセンサー信号取得工程と、
前記第1の信号に基づく第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの変位を算出し、前記第2の信号に基づく第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの変位を算出する変位算出工程と、
前記第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの方位を算出し、前記第4の信号に
基づいて前記第2の慣性センサーの方位を算出する方位算出工程と、
前記第1の慣性センサーの前記変位と前記第1の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第1の部分の座標を算出し、前記第2の慣性センサーの前記変位と前記第2の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第2の部分の座標を算出する座標算出工程と、
前記第1の部分の前記座標と、前記第2の部分の前記座標と、に基づいて、前記第1の部分に対する前記第2の部分の相対変位量を算出する相対変位量算出工程と、
前記相対変位量に基づくオブジェクトを表示する表示工程と、
を含む。
One aspect of the display method according to the present invention is
The first signal based on the signal output from the first inertial sensor arranged in the first part of the predetermined part of the object to be measured and the second part different from the first part of the predetermined part. A sensor signal acquisition process for acquiring a second signal based on a signal output from the second inertial sensor arranged in the portion of
The displacement of the first inertial sensor is calculated based on the third signal based on the first signal, and the displacement of the second inertial sensor is calculated based on the fourth signal based on the second signal. Displacement calculation process and
An orientation calculation step of calculating the orientation of the first inertial sensor based on the third signal and calculating the orientation of the second inertial sensor based on the fourth signal.
The coordinates of the first portion are calculated based on the displacement of the first inertial sensor and the orientation of the first inertial sensor, and the displacement of the second inertial sensor and the second inertia. A coordinate calculation step of calculating the coordinates of the second part based on the orientation of the sensor, and
A relative displacement amount calculation step of calculating the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion based on the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion.
A display process for displaying an object based on the relative displacement amount, and
including.

被計測物の変位計測システムの概要を説明するための図。The figure for demonstrating the outline of the displacement measurement system of the object to be measured. 複数の慣性センサー3の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of a plurality of inertia sensors 3. 複数の慣性センサー3の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of a plurality of inertia sensors 3. 第1実施形態の変位計測装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the displacement measuring apparatus of 1st Embodiment. 慣性センサーのローカル座標系、仮想センサーのローカル座標系及びシステム座標系の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the local coordinate system of an inertial sensor, the local coordinate system of a virtual sensor, and the system coordinate system. 基準座標データの一例を示す図。The figure which shows an example of the reference coordinate data. 回転行列データの一例を示す図。The figure which shows an example of a rotation matrix data. センサーデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the sensor data. 仮想センサーデータの一例を示す図。The figure which shows an example of virtual sensor data. 変位データの一例を示す図。The figure which shows an example of the displacement data. 方位データの一例を示す図。The figure which shows an example of the orientation data. 座標データの一例を示す図。The figure which shows an example of the coordinate data. 第1実施形態の変位計測装置による変位計測の手順を示すフローチャート図。The flowchart which shows the procedure of the displacement measurement by the displacement measuring apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の変位計測装置による変位計測の他の手順を示すフローチャート図。The flowchart which shows the other procedure of the displacement measurement by the displacement measuring apparatus of 1st Embodiment. オフライン解析の手順を示すフローチャート図。The flowchart which shows the procedure of the offline analysis. 第2実施形態の変位計測装置による変位計測の手順を示すフローチャート図。The flowchart which shows the procedure of the displacement measurement by the displacement measuring apparatus of 2nd Embodiment. オンライン解析の手順を示すフローチャート図。The flowchart which shows the procedure of an online analysis. 表示システムの構成例を示す図。The figure which shows the configuration example of the display system. 表示システムに含まれる変位計測装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the displacement measuring apparatus included in a display system. 本実施形態の表示方法の手順を示すフローチャート図。The flowchart which shows the procedure of the display method of this embodiment. 表示情報生成工程の手順を示すフローチャート図。The flowchart which shows the procedure of the display information generation process. 車両に搭載される変位計測装置、複数の慣性センサー、撮像部及び車両情報収集装置の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of the displacement measuring device, a plurality of inertia sensors, an image pickup part, and a vehicle information collecting device mounted on a vehicle. 表示情報の一例を示す図。The figure which shows an example of the display information. 表示情報の一例を示す図。The figure which shows an example of the display information. 表示情報の一例を示す図。The figure which shows an example of the display information. 表示情報の一例を示す図。The figure which shows an example of the display information.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unreasonably limit the content of the present invention described in the claims. Moreover, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1.変位計測装置
1-1.第1実施形態
1-1-1.変位計測装置を用いた変位計測システムの概要
図1は、本実施形態の変位計測装置1を用いた被計測物の変位計測システムの概要を説明するための図である。
1. 1. Displacement measuring device 1-1. First Embodiment 1-1-1. Outline of Displacement Measurement System Using Displacement Measuring Device FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a displacement measuring system of a measured object using the displacement measuring device 1 of the present embodiment.

図1では、被計測物4である車両4aは、レーシングカーである。ただし、被計測物4は、車両4a以外の移動体、例えば、航空機や船舶等であってもよいし、橋梁やビル等の静止構造物であってもよい。 In FIG. 1, the vehicle 4a, which is the object 4 to be measured, is a racing car. However, the object 4 to be measured may be a moving body other than the vehicle 4a, for example, an aircraft, a ship, or the like, or a stationary structure such as a bridge or a building.

図1に示すように、車両4aには、変位計測装置1及び複数の慣性センサー3が搭載されている。 As shown in FIG. 1, the vehicle 4a is equipped with a displacement measuring device 1 and a plurality of inertial sensors 3.

本実施形態では、慣性センサー3は、加速度センサー及び角速度センサーを有する慣性計測ユニット(IMU:Inertial Measurement Unit)である。ただし、慣性センサー3は、例えば、加速度センサーであってもよいし、角速度センサーであってもよい。 In the present embodiment, the inertial sensor 3 is an inertial measurement unit (IMU) having an acceleration sensor and an angular velocity sensor. However, the inertial sensor 3 may be, for example, an acceleration sensor or an angular velocity sensor.

変位計測装置1は、複数の慣性センサー3のうちの車両4aの所定の部位の第1の部分に配置されている第1の慣性センサーから出力される信号に基づく第1の信号と、複数の慣性センサー3のうちの当該所定部位の第1の部分とは異なる第2の部分に配置されている第2の慣性センサーから出力される信号に基づく第2の信号と、を取得する。例えば、第1の信号は、第1の慣性センサーから出力されるデジタル信号であってもよいし、第1の慣性センサーから出力されるアナログ信号が増幅処理やA/D(Analog to Digital)変換処理されたデジタル信号であってもよい。同様に、例えば、第2の信号は、第2の慣性センサーから出力されるデジタル信号であってもよいし、第2の慣性センサーから出力されるアナログ信号が増幅処理やA/D変換処理されたデジタル信号であってもよい。 The displacement measuring device 1 includes a first signal based on a signal output from a first inertial sensor arranged in a first portion of a predetermined portion of the vehicle 4a among the plurality of inertial sensors 3, and a plurality of displacement measuring devices 1. A second signal based on a signal output from a second inertial sensor arranged in a second portion of the inertial sensor 3 different from the first portion of the predetermined portion is acquired. For example, the first signal may be a digital signal output from the first inertial sensor, or the analog signal output from the first inertial sensor may be amplified or converted to A / D (Analog to Digital). It may be a processed digital signal. Similarly, for example, the second signal may be a digital signal output from the second inertial sensor, or the analog signal output from the second inertial sensor is amplified or A / D converted. It may be a digital signal.

所定の部位は、例えば、フロントサスペンションFS、リアサスペンションRS、フロントウィングFW、リアウィングRW等であってもよい。また、所定の部位は、図1では不図示のフロアパネル、パワーユニット、トランスミッション等であってもよい。 The predetermined portion may be, for example, a front suspension FS, a rear suspension RS, a front wing FW, a rear wing RW, or the like. Further, the predetermined portion may be a floor panel, a power unit, a transmission or the like (not shown in FIG. 1).

また、変位計測装置1は、取得した第1の信号に基づいて第1の慣性センサーの変位を算出し、取得した第2の信号に基づいて第2の慣性センサーの変位を算出する。また、変位計測装置1は、第1の信号に基づいて第1の慣性センサーの方位を算出し、第2の信号に基づいて第2の慣性センサーの方位を算出する。そして、変位計測装置1は、第1の慣性センサーの変位と前記第1の慣性センサーの方位とに基づいて、第1の部分の座標を算出し、第2の慣性センサーの変位と第2の慣性センサーの方位とに基づいて、第2の部分の座標を算出する。 Further, the displacement measuring device 1 calculates the displacement of the first inertial sensor based on the acquired first signal, and calculates the displacement of the second inertial sensor based on the acquired second signal. Further, the displacement measuring device 1 calculates the direction of the first inertial sensor based on the first signal, and calculates the direction of the second inertial sensor based on the second signal. Then, the displacement measuring device 1 calculates the coordinates of the first portion based on the displacement of the first inertial sensor and the orientation of the first inertial sensor, and the displacement of the second inertial sensor and the second The coordinates of the second part are calculated based on the orientation of the inertial sensor.

特に、本実施形態では、変位計測装置1は、車両4aの走行中の所定の期間に第1の信号及び第2の信号を取得し、当該所定の期間が終了した後に、第1の慣性センサーの変位及び第2の慣性センサーの変位を算出し、また、第1の慣性センサーの方位及び第2の慣性センサーの方位を算出し、さらに、第1の部分の座標及び第2の部分の座標を算出する。 In particular, in the present embodiment, the displacement measuring device 1 acquires the first signal and the second signal during a predetermined period during the running of the vehicle 4a, and after the predetermined period ends, the first inertia sensor And the displacement of the second inertial sensor are calculated, the orientation of the first inertial sensor and the orientation of the second inertial sensor are calculated, and further, the coordinates of the first part and the coordinates of the second part are calculated. Is calculated.

また、変位計測装置1は、第1の部分の座標と、第2の部分の座標と、に基づいて、第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出してもよい。この相対変位量は、車両4aの所定の部位の変形量に相当する。 Further, the displacement measuring device 1 may calculate the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion based on the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion. This relative displacement amount corresponds to the deformation amount of a predetermined portion of the vehicle 4a.

さらに、変位計測装置1は、算出した車両4aの各部位の相対変位量に基づいて、車両4aの走行状況に関する情報である走行状況情報を生成してもよい。走行状況情報は、例えば、車両4aの各部位の変形量の分布を示す変形量ヒストグラムや車両4aの各部位の累積疲労度等の情報を含んでもよい。 Further, the displacement measuring device 1 may generate traveling condition information which is information on the traveling condition of the vehicle 4a based on the calculated relative displacement amount of each portion of the vehicle 4a. The traveling situation information may include, for example, information such as a deformation amount histogram showing the distribution of the deformation amount of each part of the vehicle 4a and the cumulative fatigue degree of each part of the vehicle 4a.

図2は、フロントサスペンションFSに対する複数の慣性センサー3の配置例を示す図であり、フロントサスペンションFSを上方から視た斜視図である。図2の例では、フロントサスペンションFSには、12個の慣性センサー3である慣性センサー3a~3lが配置されている。 FIG. 2 is a diagram showing an example of arrangement of a plurality of inertial sensors 3 with respect to the front suspension FS, and is a perspective view of the front suspension FS as viewed from above. In the example of FIG. 2, 12 inertial sensors 3a to 3l, which are inertial sensors 3, are arranged on the front suspension FS.

慣性センサー3aは、フロントサスペンションFSの右側アッパーアームの根元付近の部分に配置され、慣性センサー3b,3cは、右側アッパーアームの2つの先端付近の部分にそれぞれ配置されている。 The inertial sensor 3a is arranged near the base of the right upper arm of the front suspension FS, and the inertial sensors 3b and 3c are arranged near the two tips of the right upper arm, respectively.

慣性センサー3dは、フロントサスペンションFSの右側ロアアームの根元付近の部分に配置され、慣性センサー3e,3fは、右側ロアアームの2つの先端付近の部分にそれぞれ配置されている。 The inertial sensor 3d is arranged near the base of the right lower arm of the front suspension FS, and the inertial sensors 3e and 3f are arranged near the two tips of the right lower arm, respectively.

慣性センサー3gは、フロントサスペンションFSの左側アッパーアームの根元付近の部分に配置され、慣性センサー3h,3iは、左側アッパーアームの2つの先端付近の部分にそれぞれ配置されている。 The inertial sensor 3g is arranged near the base of the left upper arm of the front suspension FS, and the inertial sensors 3h and 3i are arranged near the two tips of the left upper arm, respectively.

慣性センサー3jは、フロントサスペンションFSの左側ロアアームの根元付近の部分に配置され、慣性センサー3k,3lは、左側ロアアームの2つの先端付近の部分にそれぞれ配置されている。 The inertial sensor 3j is arranged near the base of the left lower arm of the front suspension FS, and the inertial sensors 3k and 3l are arranged near the two tips of the left lower arm, respectively.

変位計測装置1は、所定の期間に12個の慣性センサー3a~3lの各々から出力される信号を取得する。そして、変位計測装置1は、所定の期間が終了した後に、12個の慣性センサー3a~3lの各々の座標を算出する。例えば、変位計測装置1は、慣性センサー3aから出力される信号に基づいて、慣性センサー3aの変位及び方位を算出し、算出した慣性センサー3aの変位及び方位に基づいて、慣性センサー3aが配置されている部分の座標を算出する。同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3bから出力される信号に基づいて、慣性センサー3bの変位及び方位を算出し、算出した慣性センサー3bの変位及び方位に基づいて、慣性センサー3bが配置されている部分の座標を算出する。同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3cから出力される信号に基づいて、慣性センサー3cの変位及び方位を算出し、算出した慣性センサー3cの変位及び方位に基づいて、慣性センサー3cが配置されている部分の座標を算出する。 The displacement measuring device 1 acquires a signal output from each of the 12 inertial sensors 3a to 3l in a predetermined period. Then, the displacement measuring device 1 calculates the coordinates of each of the 12 inertial sensors 3a to 3l after the predetermined period ends. For example, the displacement measuring device 1 calculates the displacement and orientation of the inertial sensor 3a based on the signal output from the inertial sensor 3a, and the inertial sensor 3a is arranged based on the calculated displacement and orientation of the inertial sensor 3a. Calculate the coordinates of the part. Similarly, the displacement measuring device 1 calculates the displacement and orientation of the inertial sensor 3b based on the signal output from the inertial sensor 3b, and the inertial sensor 3b is arranged based on the calculated displacement and orientation of the inertial sensor 3b. Calculate the coordinates of the part that is being displaced. Similarly, the displacement measuring device 1 calculates the displacement and orientation of the inertial sensor 3c based on the signal output from the inertial sensor 3c, and the inertial sensor 3c is arranged based on the calculated displacement and orientation of the inertial sensor 3c. Calculate the coordinates of the part that is being displaced.

同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3d~3lの各々から出力される信号に基づいて、慣性センサー3d~3lの各々の変位及び方位を算出し、算出した慣性センサー3d~3lの各々の変位及び方位に基づいて、慣性センサー3d~3lの各々が配置されている部分の座標を算出する。 Similarly, the displacement measuring device 1 calculates the displacement and orientation of each of the inertial sensors 3d to 3l based on the signals output from each of the inertial sensors 3d to 3l, and calculates each of the inertial sensors 3d to 3l. Based on the displacement and the orientation, the coordinates of the portion where each of the inertial sensors 3d to 3l are arranged are calculated.

さらに、変位計測装置1は、慣性センサー3aが配置されている部分の座標と、慣性センサー3bが配置されている部分の座標と、に基づいて、基準となる慣性センサー3aが配置されている部分に対する慣性センサー3bが配置されている部分の相対変位量を算出してもよい。この相対変位量は、右側アッパーアームの前側のアームの変形量に相当する。同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3aが配置されている部分の座標と、慣性センサー3cが配置されている部分の座標と、に基づいて、基準となる慣性センサー3aが配置されている部分に対する慣性センサー3cが配置されている部分の相対変位量を算出してもよい。この相対変位量は、右側アッパーアームの後側のアームの変形量に相当する。 Further, the displacement measuring device 1 is a portion where the reference inertial sensor 3a is arranged based on the coordinates of the portion where the inertial sensor 3a is arranged and the coordinates of the portion where the inertial sensor 3b is arranged. The relative displacement amount of the portion where the inertial sensor 3b is arranged may be calculated. This relative displacement amount corresponds to the deformation amount of the front arm of the right upper arm. Similarly, in the displacement measuring device 1, a reference inertial sensor 3a is arranged based on the coordinates of the portion where the inertial sensor 3a is arranged and the coordinates of the portion where the inertial sensor 3c is arranged. The relative displacement amount of the portion where the inertial sensor 3c is arranged with respect to the portion may be calculated. This relative displacement amount corresponds to the deformation amount of the rear arm of the right upper arm.

同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3dが配置されている部分の座標と、慣性セ
ンサー3e,3fの各々が配置されている部分の座標と、に基づいて、基準となる慣性センサー3dが配置されている部分に対する慣性センサー3e,3fの各々が配置されている部分の相対変位量を算出してもよい。これらの相対変位量は、右側ロアアームの前側のアームの変形量及び後側のアームの変形量に相当する。
Similarly, in the displacement measuring device 1, the reference inertial sensor 3d is set based on the coordinates of the portion where the inertial sensor 3d is arranged and the coordinates of the portion where each of the inertial sensors 3e and 3f is arranged. The relative displacement amount of the portion where each of the inertial sensors 3e and 3f is arranged with respect to the arranged portion may be calculated. These relative displacement amounts correspond to the deformation amount of the front arm and the deformation amount of the rear arm of the right lower arm.

同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3gが配置されている部分の座標と、慣性センサー3h,3iの各々が配置されている部分の座標と、に基づいて、基準となる慣性センサー3gが配置されている部分に対する慣性センサー3h,3iの各々が配置されている部分の相対変位量を算出してもよい。これらの相対変位量は、左側アッパーアームの前側のアームの変形量及び後側のアームの変形量に相当する。 Similarly, in the displacement measuring device 1, the reference inertial sensor 3g is based on the coordinates of the portion where the inertial sensor 3g is arranged and the coordinates of the portion where each of the inertial sensors 3h and 3i is arranged. The relative displacement amount of the portion where each of the inertial sensors 3h and 3i is arranged with respect to the arranged portion may be calculated. These relative displacement amounts correspond to the deformation amount of the front arm and the deformation amount of the rear arm of the left upper arm.

同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3jが配置されている部分の座標と、慣性センサー3k,3lの各々が配置されている部分の座標と、に基づいて、基準となる慣性センサー3jが配置されている部分に対する慣性センサー3k,3lの各々が配置されている部分の相対変位量を算出してもよい。これらの相対変位量は、左側ロアアームの前側のアームの変形量及び後側のアームの変形量に相当する。 Similarly, in the displacement measuring device 1, the reference inertial sensor 3j is set based on the coordinates of the portion where the inertial sensor 3j is arranged and the coordinates of the portion where each of the inertial sensors 3k and 3l is arranged. The relative displacement amount of the portion where each of the inertial sensors 3k and 3l with respect to the arranged portion may be calculated. These relative displacement amounts correspond to the deformation amount of the front arm and the deformation amount of the rear arm of the left lower arm.

なお、フロントサスペンションFSは「所定の部位」の一例である。また、慣性センサー3aは「第1の慣性センサー」の一例であり、2つの慣性センサー3b,3cはそれぞれ「第2の慣性センサー」の一例である。また、慣性センサー3aが配置されている部分は「第1の部分」の一例であり、2つの慣性センサー3b,3cがそれぞれ配置されている部分は「第2の部分」の一例である。 The front suspension FS is an example of a "predetermined portion". Further, the inertial sensor 3a is an example of the "first inertial sensor", and the two inertial sensors 3b and 3c are examples of the "second inertial sensor", respectively. Further, the portion where the inertial sensor 3a is arranged is an example of the "first portion", and the portion where the two inertial sensors 3b and 3c are arranged is an example of the "second portion".

また、慣性センサー3dは「第1の慣性センサー」の他の一例であり、2つの慣性センサー3e,3fはそれぞれ「第2の慣性センサー」の他の一例である。また、慣性センサー3dが配置されている部分は「第1の部分」の他の一例であり、2つの慣性センサー3e,3fがそれぞれ配置されている部分は「第2の部分」の他の一例である。 Further, the inertial sensor 3d is another example of the "first inertial sensor", and the two inertial sensors 3e and 3f are other examples of the "second inertial sensor", respectively. Further, the part where the inertial sensor 3d is arranged is another example of the "first part", and the part where the two inertial sensors 3e and 3f are arranged is another example of the "second part". Is.

また、慣性センサー3gは「第1の慣性センサー」の他の一例であり、2つの慣性センサー3h,3iはそれぞれ「第2の慣性センサー」の他の一例である。また、慣性センサー3gが配置されている部分は「第1の部分」の他の一例であり、2つの慣性センサー3h,3iがそれぞれ配置されている部分は「第2の部分」の他の一例である。 Further, the inertial sensor 3g is another example of the "first inertial sensor", and the two inertial sensors 3h and 3i are other examples of the "second inertial sensor", respectively. Further, the part where the inertial sensor 3g is arranged is another example of the "first part", and the part where the two inertial sensors 3h and 3i are arranged is another example of the "second part". Is.

また、慣性センサー3jは「第1の慣性センサー」の他の一例であり、2つの慣性センサー3k,3lはそれぞれ「第2の慣性センサー」の他の一例である。また、慣性センサー3jが配置されている部分は「第1の部分」の他の一例であり、2つの慣性センサー3k,3lがそれぞれ配置されている部分は「第2の部分」の他の一例である。 Further, the inertial sensor 3j is another example of the "first inertial sensor", and the two inertial sensors 3k and 3l are other examples of the "second inertial sensor", respectively. Further, the part where the inertial sensor 3j is arranged is another example of the "first part", and the part where the two inertial sensors 3k and 3l are arranged is another example of the "second part". Is.

図3は、リアサスペンションRSに対する複数の慣性センサー3の配置例を示す図であり、リアサスペンションRSを下方から視た平面図である。図3の例では、リアサスペンションRSには、12個の慣性センサー3である慣性センサー3m~3xが配置されている。 FIG. 3 is a diagram showing an arrangement example of a plurality of inertial sensors 3 with respect to the rear suspension RS, and is a plan view of the rear suspension RS as viewed from below. In the example of FIG. 3, 12 inertial sensors 3m to 3x are arranged on the rear suspension RS.

慣性センサー3mは、リアサスペンションRSの右側アッパーアームの根元付近の部分に配置され、慣性センサー3n,3oは、右側アッパーアームの2つの先端付近の部分にそれぞれ配置されている。 The inertial sensor 3m is arranged near the base of the right upper arm of the rear suspension RS, and the inertial sensors 3n and 3o are arranged near the two tips of the right upper arm, respectively.

慣性センサー3pは、リアサスペンションRSの右側ロアアームの根元付近の部分に配置され、慣性センサー3q,3rは、右側ロアアームの2つの先端付近の部分にそれぞれ配置されている。 The inertial sensor 3p is arranged near the base of the right lower arm of the rear suspension RS, and the inertial sensors 3q and 3r are arranged near the two tips of the right lower arm, respectively.

慣性センサー3sは、リアサスペンションRSの左側アッパーアームの根元付近の部分に配置され、慣性センサー3t,3uは、左側アッパーアームの2つの先端付近の部分にそれぞれ配置されている。 The inertial sensors 3s are arranged near the base of the left upper arm of the rear suspension RS, and the inertial sensors 3t and 3u are arranged near the two tips of the left upper arm, respectively.

慣性センサー3vは、リアサスペンションRSの左側ロアアームの根元付近の部分に配置され、慣性センサー3w,3xは、左側ロアアームの2つの先端付近の部分にそれぞれ配置されている。 The inertial sensor 3v is arranged near the base of the left lower arm of the rear suspension RS, and the inertial sensors 3w and 3x are arranged near the two tips of the left lower arm, respectively.

図2で説明したのと同様であるため、説明を省略するが、変位計測装置1は、慣性センサー3m~3xの各々が配置されている部分の座標を算出する。 Since it is the same as that described in FIG. 2, the description is omitted, but the displacement measuring device 1 calculates the coordinates of the portion where each of the inertial sensors 3m to 3x is arranged.

さらに、変位計測装置1は、慣性センサー3mが配置されている部分の座標と、慣性センサー3nが配置されている部分の座標と、に基づいて、基準となる慣性センサー3mが配置されている部分に対する慣性センサー3nが配置されている部分の相対変位量を算出してもよい。この相対変位量は、右側アッパーアームの前側のアームの変形量に相当する。同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3mが配置されている部分の座標と、慣性センサー3oが配置されている部分の座標と、に基づいて、基準となる慣性センサー3mが配置されている部分に対する慣性センサー3oが配置されている部分の相対変位量を算出してもよい。この相対変位量は、右側アッパーアームの後側のアームの変形量に相当する。 Further, the displacement measuring device 1 is a portion where the reference inertial sensor 3m is arranged based on the coordinates of the portion where the inertial sensor 3m is arranged and the coordinates of the portion where the inertial sensor 3n is arranged. The relative displacement amount of the portion where the inertial sensor 3n is arranged may be calculated. This relative displacement amount corresponds to the deformation amount of the front arm of the right upper arm. Similarly, in the displacement measuring device 1, a reference inertial sensor 3m is arranged based on the coordinates of the portion where the inertial sensor 3m is arranged and the coordinates of the portion where the inertial sensor 3o is arranged. The relative displacement amount of the portion where the inertial sensor 3o is arranged with respect to the portion may be calculated. This relative displacement amount corresponds to the deformation amount of the rear arm of the right upper arm.

同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3pが配置されている部分の座標と、慣性センサー3q,3rの各々が配置されている部分の座標と、に基づいて、基準となる慣性センサー3pが配置されている部分に対する慣性センサー3q,3rの各々が配置されている部分の相対変位量を算出してもよい。これらの相対変位量は、右側ロアアームの前側のアームの変形量及び後側のアームの変形量に相当する。 Similarly, in the displacement measuring device 1, the reference inertial sensor 3p is set based on the coordinates of the portion where the inertial sensor 3p is arranged and the coordinates of the portion where each of the inertial sensors 3q and 3r is arranged. The relative displacement amount of each of the inertial sensors 3q and 3r with respect to the arranged portion may be calculated. These relative displacement amounts correspond to the deformation amount of the front arm and the deformation amount of the rear arm of the right lower arm.

同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3sが配置されている部分の座標と、慣性センサー3t,3uの各々が配置されている部分の座標と、に基づいて、基準となる慣性センサー3sが配置されている部分に対する慣性センサー3t,3uの各々が配置されている部分の相対変位量を算出してもよい。これらの相対変位量は、左側アッパーアームの前側のアームの変形量及び後側のアームの変形量に相当する。 Similarly, in the displacement measuring device 1, the reference inertial sensor 3s is set based on the coordinates of the portion where the inertial sensor 3s is arranged and the coordinates of the portion where each of the inertial sensors 3t and 3u is arranged. The relative displacement amount of the portion where each of the inertial sensors 3t and 3u is arranged with respect to the arranged portion may be calculated. These relative displacement amounts correspond to the deformation amount of the front arm and the deformation amount of the rear arm of the left upper arm.

同様に、変位計測装置1は、慣性センサー3vが配置されている部分の座標と、慣性センサー3w,3xの各々が配置されている部分の座標と、に基づいて、基準となる慣性センサー3vが配置されている部分に対する慣性センサー3w,3xの各々が配置されている部分の相対変位量を算出してもよい。これらの相対変位量は、左側ロアアームの前側のアームの変形量及び後側のアームの変形量に相当する。 Similarly, in the displacement measuring device 1, the reference inertial sensor 3v is set based on the coordinates of the portion where the inertial sensor 3v is arranged and the coordinates of the portion where each of the inertial sensors 3w and 3x is arranged. The relative displacement amount of the portion where each of the inertial sensors 3w and 3x is arranged with respect to the arranged portion may be calculated. These relative displacement amounts correspond to the deformation amount of the front arm and the deformation amount of the rear arm of the left lower arm.

なお、リアサスペンションRSは「所定の部位」の一例である。また、慣性センサー3mは「第1の慣性センサー」の一例であり、2つの慣性センサー3n,3oはそれぞれ「第2の慣性センサー」の一例である。また、慣性センサー3mが配置されている部分は「第1の部分」の一例であり、2つの慣性センサー3n,3oがそれぞれ配置されている部分は「第2の部分」の一例である。 The rear suspension RS is an example of a "predetermined portion". Further, the inertial sensor 3m is an example of the "first inertial sensor", and the two inertial sensors 3n and 3o are examples of the "second inertial sensor", respectively. Further, the portion where the inertial sensor 3m is arranged is an example of the "first portion", and the portion where the two inertial sensors 3n and 3o are arranged is an example of the "second portion".

また、慣性センサー3pは「第1の慣性センサー」の他の一例であり、2つの慣性センサー3q,3rはそれぞれ「第2の慣性センサー」の他の一例である。また、慣性センサー3pが配置されている部分は「第1の部分」の他の一例であり、2つの慣性センサー3q,3rがそれぞれ配置されている部分は「第2の部分」の他の一例である。 Further, the inertial sensor 3p is another example of the "first inertial sensor", and the two inertial sensors 3q and 3r are other examples of the "second inertial sensor", respectively. Further, the part where the inertial sensor 3p is arranged is another example of the "first part", and the part where the two inertial sensors 3q and 3r are arranged is another example of the "second part". Is.

また、慣性センサー3sは「第1の慣性センサー」の他の一例であり、2つの慣性センサー3t,3uはそれぞれ「第2の慣性センサー」の他の一例である。また、慣性センサー3sが配置されている部分は「第1の部分」の他の一例であり、2つの慣性センサー3t,3uがそれぞれ配置されている部分は「第2の部分」の他の一例である。 Further, the inertial sensor 3s is another example of the "first inertial sensor", and the two inertial sensors 3t and 3u are other examples of the "second inertial sensor", respectively. Further, the part where the inertial sensor 3s is arranged is another example of the "first part", and the part where the two inertial sensors 3t and 3u are arranged is another example of the "second part". Is.

また、慣性センサー3vは「第1の慣性センサー」の他の一例であり、2つの慣性センサー3w,3xはそれぞれ「第2の慣性センサー」の他の一例である。また、慣性センサー3vが配置されている部分は「第1の部分」の他の一例であり、2つの慣性センサー3w,3xがそれぞれ配置されている部分は「第2の部分」の他の一例である。 Further, the inertial sensor 3v is another example of the "first inertial sensor", and the two inertial sensors 3w and 3x are other examples of the "second inertial sensor", respectively. Further, the part where the inertial sensor 3v is arranged is another example of the "first part", and the part where the two inertial sensors 3w and 3x are arranged is another example of the "second part". Is.

1-1-2.変位計測装置の構成
図4は、第1実施形態の変位計測装置1の構成例を示す図である。図4に示すように、変位計測装置1は、処理回路100、記憶回路110、N個のアナログフロントエンド(AFE:Analog Front End)120、操作部130、及び通信部140を含む。Nは2以上の所定の整数である。なお、変位計測装置1は、図4の構成要素の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
1-1-2. Configuration of Displacement Measuring Device FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the displacement measuring device 1 of the first embodiment. As shown in FIG. 4, the displacement measuring device 1 includes a processing circuit 100, a storage circuit 110, N analog front end (AFE) 120, an operation unit 130, and a communication unit 140. N is a predetermined integer of 2 or more. The displacement measuring device 1 may be configured such that a part of the constituent elements of FIG. 4 is omitted or changed, or another constituent element is added.

N個の慣性センサー3の各々から出力される信号は、N個のアナログフロントエンド120の各々に入力される。アナログフロントエンド120は、慣性センサー3から出力される信号に対して増幅処理やA/D変換処理を行ってデジタル信号を出力する。 The signals output from each of the N inertial sensors 3 are input to each of the N analog front ends 120. The analog front end 120 performs amplification processing and A / D conversion processing on the signal output from the inertial sensor 3 to output a digital signal.

処理回路100は、記憶回路110に記憶されている変位計測プログラム111を実行し、N個のアナログフロントエンド120の各々から出力されるデジタル信号を取得し、取得したデジタル信号に基づいて被計測物4の各部位の第1の部分及び第2の部分の各座標や第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出する処理を行う。また、処理回路100は、各部位の相対変位量に基づいて、車両4aの走行状況に関する走行状況情報を生成してもよい。その他、処理回路100は、操作部130からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置5とデータ通信を行うために通信部140を制御する処理等を行う。処理回路100は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)によって実現される。 The processing circuit 100 executes the displacement measurement program 111 stored in the storage circuit 110, acquires digital signals output from each of the N analog front ends 120, and is an object to be measured based on the acquired digital signals. 4 Performs a process of calculating the relative displacement amount of each coordinate of the first portion and the second portion of each portion and the second portion with respect to the first portion. Further, the processing circuit 100 may generate travel status information regarding the travel status of the vehicle 4a based on the relative displacement amount of each portion. In addition, the processing circuit 100 performs various processing according to the operation signal from the operation unit 130, processing for controlling the communication unit 140 for data communication with the external device 5, and the like. The processing circuit 100 is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor).

処理回路100は、変位計測プログラム111を実行することにより、センサー信号取得部101、キャリブレーション部102、変位算出部103、方位算出部104、座標算出部105、相対変位量算出部106及び走行状況情報生成部107として機能する。すなわち、変位計測装置1は、センサー信号取得部101、キャリブレーション部102、変位算出部103、方位算出部104、座標算出部105、相対変位量算出部106及び走行状況情報生成部107を含む。 By executing the displacement measurement program 111, the processing circuit 100 includes a sensor signal acquisition unit 101, a calibration unit 102, a displacement calculation unit 103, an orientation calculation unit 104, a coordinate calculation unit 105, a relative displacement amount calculation unit 106, and a traveling condition. It functions as an information generation unit 107. That is, the displacement measuring device 1 includes a sensor signal acquisition unit 101, a calibration unit 102, a displacement calculation unit 103, an orientation calculation unit 104, a coordinate calculation unit 105, a relative displacement amount calculation unit 106, and a traveling status information generation unit 107.

センサー信号取得部101は、N個のアナログフロントエンド120から出力されるN個のデジタル信号を取得する。 The sensor signal acquisition unit 101 acquires N digital signals output from the N analog front ends 120.

キャリブレーション部102は、N個の回転行列R~Rを用いて、センサー信号取得部101が取得したN個のデジタル信号の各々を、N個の仮想センサーの各々から出力される信号に換算する。 The calibration unit 102 uses N rotation matrices R1 to RN to convert each of the N digital signals acquired by the sensor signal acquisition unit 101 into signals output from each of the N virtual sensors. Convert.

図5は、第nの慣性センサー3のローカル座標系、第nの仮想センサーのローカル座標系及びシステム座標系の関係を示す図である。nは、1以上N以下の任意の整数である。図5に示すように、第nの慣性センサー3のローカル座標系はx軸、y軸及びz軸で定義される。また、第nの仮想センサーのローカル座標系は、ximg軸、yimg軸及びz
img軸で定義される。また、システム座標系は、地表に対して向きが変わらない絶対座標系であり、X軸、Y軸及びZ軸で定義される。そして、変位計測装置1の初期状態において、すなわち計測開始時である時刻t=0において、第nの仮想センサーの位置は第nの慣性センサー3の位置と一致する。換言すれば、時刻t=0において、システム座標系での第nの慣性センサー3及び第nの仮想センサーの座標は一致し、ともに(Xn(0),Yn(0),Zn(0))である。また、時刻t=0において、第nの仮想センサーのローカル座量系はシステム座標系と一致する。すなわち、ximg軸の方向はX軸の方向と一致し、yimg軸の方向はY軸の方向と一致し、zimg軸の方向はZ軸の方向と一致する。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the local coordinate system of the nth inertial sensor 3, the local coordinate system of the nth virtual sensor, and the system coordinate system. n is an arbitrary integer of 1 or more and N or less. As shown in FIG. 5, the local coordinate system of the nth inertial sensor 3 is defined by the x-axis, the y-axis and the z-axis. Further, the local coordinate system of the nth virtual sensor is the x img axis, the y img axis and the z.
Defined on the img axis. Further, the system coordinate system is an absolute coordinate system whose orientation does not change with respect to the earth's surface, and is defined by the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. Then, in the initial state of the displacement measuring device 1, that is, at the time t = 0 at the start of measurement, the position of the nth virtual sensor coincides with the position of the nth inertial sensor 3. In other words, at time t = 0, the coordinates of the nth inertial sensor 3 and the nth virtual sensor in the system coordinate system match, and both (Xn (0), Yn (0), Zn (0)). Is. Further, at time t = 0, the local seat system of the nth virtual sensor coincides with the system coordinate system. That is, the direction of the x- img axis coincides with the direction of the X-axis, the direction of the y- img axis coincides with the direction of the Y-axis, and the direction of the z- img axis coincides with the direction of the Z-axis.

時刻tの経過によって第nの慣性センサー3の座標や方位が変化すると、第nの仮想センサーのローカル座量系の座標や方位も変化するが、時刻tによらず、第nの慣性センサー3のローカル座標と第nの仮想センサーのローカル座標との関係は一定の回転行列Rによって規定される。すなわち、キャリブレーション部102は、任意の時刻tにおいて第nの慣性センサー3から出力される信号に基づくデジタル信号を、当該デジタル信号に回転行列Rを掛けることで、時刻tにおいて第nの仮想センサーから出力される信号に基づくデジタル信号に変換する。 When the coordinates and orientation of the nth inertial sensor 3 change with the passage of time t, the coordinates and orientation of the local constituency system of the nth virtual sensor also change, but the nth inertial sensor 3 does not depend on the time t. The relationship between the local coordinates of the nth virtual sensor and the local coordinates of the nth virtual sensor is defined by a constant rotation matrix R n . That is, the calibration unit 102 multiplies the digital signal based on the signal output from the nth inertial sensor 3 at an arbitrary time t by the rotation matrix Rn, so that the nth virtual signal is obtained at the time t. Converts to a digital signal based on the signal output from the sensor.

図4に戻り、変位算出部103は、キャリブレーション部102によって換算されたN個のデジタル信号の各々に基づいて、N個の慣性センサー3の各々の変位を算出する。具体的には、1以上N以下の任意の整数nに対して、変位算出部103は、第nのデジタル信号に含まれる加速度信号を2重積分して第nの慣性センサー3の変位である第nの変位ベクトルを算出する。 Returning to FIG. 4, the displacement calculation unit 103 calculates the displacement of each of the N inertial sensors 3 based on each of the N digital signals converted by the calibration unit 102. Specifically, for any integer n of 1 or more and N or less, the displacement calculation unit 103 double-integrates the acceleration signal included in the nth digital signal to obtain the displacement of the nth inertial sensor 3. The nth displacement vector is calculated.

方位算出部104は、キャリブレーション部102によって換算されたN個のデジタル信号の各々に基づいて、N個の慣性センサー3の各々の方位を算出する。具体的には、1以上N以下の任意の整数nに対して、方位算出部104は、第nのデジタル信号に含まれる角速度信号を積分して第nの慣性センサー3の方位の差分である第nの方位差分ベクトルを算出し、第nの方位差分ベクトルに基づいて第nの慣性センサー3の方位である第nの方位ベクトルを算出する。例えば、方位算出部104は、時刻tにおける第nの方位ベクトルと時刻t+Δtにおける第nの方位差分ベクトルとを用いて、時刻t+Δtにおける第nの方位ベクトルを算出する。第nの方位ベクトルは、システム座標系における第nの仮想センサーの方位を示す単位ベクトルである。 The direction calculation unit 104 calculates the direction of each of the N inertial sensors 3 based on each of the N digital signals converted by the calibration unit 102. Specifically, for any integer n of 1 or more and N or less, the direction calculation unit 104 integrates the angular velocity signal included in the nth digital signal and is the difference in the direction of the nth inertial sensor 3. The nth directional difference vector is calculated, and the nth directional vector, which is the directional of the nth inertial sensor 3, is calculated based on the nth directional difference vector. For example, the direction calculation unit 104 calculates the nth direction vector at time t + Δt by using the nth direction vector at time t and the nth direction difference vector at time t + Δt. The nth azimuth vector is a unit vector indicating the azimuth of the nth virtual sensor in the system coordinate system.

座標算出部105は、1以上N以下の任意の整数nに対して、変位算出部103が算出した第nの変位ベクトルと、方位算出部104が算出した第nの方位ベクトルとに基づいて、システム座標系における第nの慣性センサー3が配置されている部分の座標を算出する。 The coordinate calculation unit 105 is based on the nth displacement vector calculated by the displacement calculation unit 103 and the nth direction vector calculated by the direction calculation unit 104 for any integer n of 1 or more and N or less. The coordinates of the portion where the nth inertial sensor 3 is arranged in the system coordinate system are calculated.

相対変位量算出部106は、座標算出部105が算出したN個の慣性センサー3が配置されている部分の座標に基づいて、車両4aの1又は複数の所定の部位の第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出する。例えば、相対変位量算出部106は、時刻tにおける第2の部分の座標と時刻t+Δtにおける第2の部分の座標との差と、時刻tにおける第1の部分の座標と時刻t+Δtにおける第1の部分の座標との差との差分又は比を、第1の部分に対する第2の部分の相対変位量としても算出してもよい。 The relative displacement amount calculation unit 106 is the first portion of the vehicle 4a with respect to the first portion of one or a plurality of predetermined portions based on the coordinates of the portion where the N inertial sensors 3 calculated by the coordinate calculation unit 105 are arranged. The relative displacement amount of the part 2 is calculated. For example, the relative displacement amount calculation unit 106 has the difference between the coordinates of the second part at time t and the coordinates of the second part at time t + Δt, the coordinates of the first part at time t, and the first one at time t + Δt. The difference or ratio with the difference from the coordinates of the portion may also be calculated as the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion.

例えば、車両4aの所定の部位の第1の部分に第1の慣性センサー3が配置され、当該所定の部位の第1の部分とは異なる第2の部分に第2の慣性センサー3が配置されている場合において、処理回路100は、第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を次のように算出する。 For example, the first inertial sensor 3 is arranged in the first portion of the predetermined portion of the vehicle 4a, and the second inertial sensor 3 is arranged in the second portion different from the first portion of the predetermined portion. In this case, the processing circuit 100 calculates the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion as follows.

まず、センサー信号取得部101が、第1の慣性センサー3から出力される信号に基づく第1の信号と、第2の部分に配置されている第2の慣性センサー3から出力される信号に基づく第2の信号と、を取得する。第1の信号は第1のアナログフロントエンド120から出力されるデジタル信号であり、第2の信号は第2のアナログフロントエンド120から出力されるデジタル信号である。 First, the sensor signal acquisition unit 101 is based on the first signal based on the signal output from the first inertial sensor 3 and the signal output from the second inertial sensor 3 arranged in the second portion. The second signal and is acquired. The first signal is a digital signal output from the first analog front end 120, and the second signal is a digital signal output from the second analog front end 120.

次に、キャリブレーション部102が、第1の回転行列Rを用いて、第1の信号を第1の仮想センサーから出力される第3の信号に換算し、第2の回転行列Rを用いて、第2の信号を第2の仮想センサーから出力される第4の信号に換算する。第3の信号は第1の信号に基づく信号であり、第4の信号は第2の信号に基づく信号である。変位計測装置1の初期状態において、第1の仮想センサーの位置は第1の慣性センサー3の位置と一致し、かつ、第1の仮想センサーのローカル座量系はシステム座標系と一致する。また、変位計測装置1の初期状態において、第2の仮想センサーの位置は第2の慣性センサー3の位置と一致し、かつ、第2の仮想センサーのローカル座量系はシステム座標系と一致する。 Next, the calibration unit 102 converts the first signal into a third signal output from the first virtual sensor using the first rotation matrix R 1 , and converts the second rotation matrix R 2 into a third signal. The second signal is converted into a fourth signal output from the second virtual sensor. The third signal is a signal based on the first signal, and the fourth signal is a signal based on the second signal. In the initial state of the displacement measuring device 1, the position of the first virtual sensor coincides with the position of the first inertial sensor 3, and the local counterbore system of the first virtual sensor coincides with the system coordinate system. Further, in the initial state of the displacement measuring device 1, the position of the second virtual sensor coincides with the position of the second inertial sensor 3, and the local seat amount system of the second virtual sensor coincides with the system coordinate system. ..

次に、変位算出部103が、第3の信号に基づいて第1の慣性センサー3の変位を算出し、第4の信号に基づいて第2の慣性センサー3の変位を算出する。具体的には、変位算出部103は、第3の信号に含まれる加速度信号を2重積分して第1の慣性センサー3の変位である第1の変位ベクトルを算出する。また、変位算出部103は、第4の信号に含まれる加速度信号を2重積分して第2の慣性センサー3の変位である第2の変位ベクトルを算出する。 Next, the displacement calculation unit 103 calculates the displacement of the first inertial sensor 3 based on the third signal, and calculates the displacement of the second inertial sensor 3 based on the fourth signal. Specifically, the displacement calculation unit 103 double-integrates the acceleration signal included in the third signal to calculate the first displacement vector, which is the displacement of the first inertial sensor 3. Further, the displacement calculation unit 103 double-integrates the acceleration signal included in the fourth signal to calculate the second displacement vector, which is the displacement of the second inertial sensor 3.

次に、方位算出部104が、第3の信号に基づいて第1の慣性センサー3の方位を算出し、第4の信号に基づいて第2の慣性センサー3の方位を算出する。具体的には、方位算出部104は、第3の信号に含まれる角速度信号を積分して第1の慣性センサー3の方位の差分である第1の方位差分ベクトルを算出し、当該方位の差分である第1の方位差分ベクトルに基づいて第1の慣性センサー3の方位である第1の方位ベクトルを算出する。また、方位算出部104は、第4の信号に含まれる角速度信号を積分して第2の慣性センサー3の方位の差分である第2の方位差分ベクトルを算出し、当該方位の差分である第2の方位差分ベクトルに基づいて第2の慣性センサー3の方位である第2の方位ベクトルを算出する。 Next, the direction calculation unit 104 calculates the direction of the first inertial sensor 3 based on the third signal, and calculates the direction of the second inertial sensor 3 based on the fourth signal. Specifically, the directional calculation unit 104 integrates the angular velocity signal included in the third signal to calculate the first directional difference vector, which is the directional difference of the first inertial sensor 3, and the directional difference. The first directional vector, which is the directional of the first inertial sensor 3, is calculated based on the first directional difference vector. Further, the directional calculation unit 104 integrates the angular velocity signal included in the fourth signal to calculate a second directional difference vector which is a difference in the directional of the second inertial sensor 3, and is a difference in the directional. The second directional vector, which is the directional of the second inertial sensor 3, is calculated based on the directional difference vector of 2.

次に、座標算出部105は、第1の慣性センサー3の変位である第1の変位ベクトルと第1の慣性センサー3の方位である第1の方位ベクトルとに基づいて、所定の部位の第1の部分の座標を算出する。また、座標算出部105は、第2の慣性センサー3の変位である第2の変位ベクトルと第2の慣性センサー3の方位である第2の方位ベクトルとに基づいて、所定の部位の第2の部分の座標を算出する。 Next, the coordinate calculation unit 105 uses the first displacement vector, which is the displacement of the first inertial sensor 3, and the first orientation vector, which is the orientation of the first inertial sensor 3, to form a predetermined portion. Calculate the coordinates of the part 1. Further, the coordinate calculation unit 105 is a second displacement vector of a predetermined portion based on the second displacement vector which is the displacement of the second inertial sensor 3 and the second orientation vector which is the orientation of the second inertial sensor 3. Calculate the coordinates of the part of.

最後に、相対変位量算出部106が、第1の部分の座標と、第2の部分の座標と、に基づいて、所定の部位の第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出する。 Finally, the relative displacement amount calculation unit 106 calculates the relative displacement amount of the second part with respect to the first part of the predetermined part based on the coordinates of the first part and the coordinates of the second part. do.

特に、本実施形態では、センサー信号取得部101は、所定の期間に第1の信号及び第2の信号を取得する。そして、当該所定の期間が終了した後に、キャリブレーション部102が、第1の信号を第3の信号に換算し、第2の信号を第4の信号に換算し、変位算出部103が、第1の慣性センサー3の変位及び第2の慣性センサー3の変位を算出し、方位算出部104が、第1の慣性センサー3の方位及び第2の慣性センサー3の方位を算出し、座標算出部105が第1の部分の座標及び第2の部分の座標を算出し、相対変位量算出部106が第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出する。 In particular, in the present embodiment, the sensor signal acquisition unit 101 acquires the first signal and the second signal in a predetermined period. Then, after the predetermined period is completed, the calibration unit 102 converts the first signal into a third signal, the second signal is converted into a fourth signal, and the displacement calculation unit 103 converts the first signal into a fourth signal. The displacement of the inertial sensor 3 of 1 and the displacement of the second inertial sensor 3 are calculated, and the orientation calculation unit 104 calculates the orientation of the first inertial sensor 3 and the orientation of the second inertial sensor 3, and the coordinate calculation unit. 105 calculates the coordinates of the first part and the coordinates of the second part, and the relative displacement amount calculation unit 106 calculates the relative displacement amount of the second part with respect to the first part.

走行状況情報生成部107は、相対変位量算出部106が算出した車両4aの各部位の相対変位量に基づいて、車両4aの走行状況に関する情報である走行状況情報を生成してもよい。走行状況情報は、例えば、車両4aの各部位の変形量の分布を示す変形量ヒストグラムや車両4aの各部位の累積疲労度等の情報を含んでもよい。 The traveling condition information generation unit 107 may generate driving condition information which is information on the traveling condition of the vehicle 4a based on the relative displacement amount of each part of the vehicle 4a calculated by the relative displacement amount calculating unit 106. The traveling situation information may include, for example, information such as a deformation amount histogram showing the distribution of the deformation amount of each part of the vehicle 4a and the cumulative fatigue degree of each part of the vehicle 4a.

走行状況情報生成部107は、例えば、車両4aの各部位に対して、複数の慣性センサー3の位置をメッシュの格子点とする弾性体モデルを定義し、メッシュの各格子点の相対変位量を示す変形量ヒストグラムを生成してもよい。各格子点の相対変位量は、例えば、相対変位量算出部106が算出した各部位の相対変位量である。また、走行状況情報生成部107は、各格子点の相対変位量から変位エネルギーを求め、変位エネルギーをk乗した値を積分することで、各部位の累積疲労度を計算してもよい。 The traveling status information generation unit 107 defines, for example, an elastic model in which the positions of a plurality of inertial sensors 3 are grid points of the mesh for each part of the vehicle 4a, and determines the relative displacement amount of each grid point of the mesh. The deformation amount histogram shown may be generated. The relative displacement amount of each grid point is, for example, the relative displacement amount of each portion calculated by the relative displacement amount calculation unit 106. Further, the traveling situation information generation unit 107 may calculate the cumulative fatigue degree of each part by obtaining the displacement energy from the relative displacement amount of each lattice point and integrating the value obtained by multiplying the displacement energy by k.

記憶回路110は、不図示のROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を有している。ROMは、変位計測プログラム111等の各種プログラムやあらかじめ決められたデータを記憶し、RAMは、処理回路100の作業領域として用いられ、ROMから読み出されたプログラムやデータ、操作部130から入力されたデータ、処理回路100が生成したデータ等を記憶する。 The storage circuit 110 has a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) (not shown). The ROM stores various programs such as the displacement measurement program 111 and predetermined data, and the RAM is used as a work area of the processing circuit 100, and the programs and data read from the ROM and the operation unit 130 are input. The data, the data generated by the processing circuit 100, and the like are stored.

本実施形態では、記憶回路110には、変位計測プログラム111、基準座標データ112、回転行列データ113、センサーデータ114、仮想センサーデータ115、変位データ116、方位データ117、座標データ118等が記憶される。 In the present embodiment, the storage circuit 110 stores the displacement measurement program 111, the reference coordinate data 112, the rotation matrix data 113, the sensor data 114, the virtual sensor data 115, the displacement data 116, the orientation data 117, the coordinate data 118, and the like. To.

基準座標データ112は、N個の慣性センサー3が配置されている車両4aの部分の初期座標を有するデータである。図6に、基準座標データ112の一例を示す。図6に示すように、基準座標データ112は、1以上N以下の各整数nに対して、第nの慣性センサー3が配置されている車両4aの部分の時刻t=0におけるX座標X(0)、Y座標Y(0)及びZ座標Z(0)を有する。 The reference coordinate data 112 is data having initial coordinates of a portion of the vehicle 4a in which N inertial sensors 3 are arranged. FIG. 6 shows an example of the reference coordinate data 112. As shown in FIG. 6, the reference coordinate data 112 has X coordinates X n at time t = 0 of the portion of the vehicle 4a in which the nth inertial sensor 3 is arranged for each integer n of 1 or more and N or less. It has (0), Y coordinate Y n (0) and Z coordinate Z n (0).

回転行列データ113は、N個の慣性センサー3のローカル座標系をN個の仮想センサーのローカル座標系に変換するN個の回転行列R~Rを有するデータである。図7に、回転行列データ113の一例を示す。図7に示すように、回転行列データ113は、1以上N以下の各整数nに対して、第nの慣性センサー3のローカル座標系を第nの仮想センサーのローカル座標系に変換する回転行列Rを有する。 The rotation matrix data 113 is data having N rotation matrices R1 to RN that transform the local coordinate system of N inertial sensors 3 into the local coordinate system of N virtual sensors. FIG. 7 shows an example of the rotation matrix data 113. As shown in FIG. 7, the rotation matrix data 113 converts the local coordinate system of the nth inertial sensor 3 into the local coordinate system of the nth virtual sensor for each integer n of 1 or more and N or less. It has R n .

センサーデータ114は、センサー信号取得部101によって取得された、N個のアナログフロントエンド120から出力されるN個のデジタル信号の時系列データである。図8に、センサーデータ114の一例を示す。図8に示すように、センサーデータ114は、1以上N以下の各整数nに対して、第nのデジタル信号に含まれる加速度データa’(t)及び角速度データg’(t)の時刻t=0~tendの時系列データを含む。時刻tにおける加速度データa’(t)は、x軸加速度値ax’(t)、y軸加速度値ay’(t)、z軸加速度値az’(t)を有し、時刻tにおける角速度データg’(t)は、x軸角速度値gx’(t)、y軸角速度値gy’(t)及びz軸角速度値gz’(t)を有する。 The sensor data 114 is time-series data of N digital signals output from the N analog front ends 120 acquired by the sensor signal acquisition unit 101. FIG. 8 shows an example of the sensor data 114. As shown in FIG. 8, the sensor data 114 is the acceleration data a'n (t) and the angular velocity data g'n (t) included in the nth digital signal for each integer n of 1 or more and N or less. Includes time series data from time t = 0 to tend. The acceleration data a'n (t) at time t has an x-axis acceleration value ax'n (t), a y-axis acceleration value ay'n (t), and a z-axis acceleration value az'n (t), and has a time. The angular velocity data g'n (t) at t has an x-axis angular velocity value gx'n (t), a y-axis angular velocity value gy'n (t), and a z-axis angular velocity value gz'n (t).

仮想センサーデータ115は、キャリブレーション部102によって換算されたN個のデジタル信号の時系列データである。図9に、仮想センサーデータ115の一例を示す。図9に示すように、仮想センサーデータ115は、1以上N以下の各整数nに対して、換算された第nのデジタル信号に含まれる加速度データa(t)及び角速度データg(t)の時刻t=0~tendの時系列データを含む。時刻tにおける加速度データa
t)は、x軸加速度値ax(t)、y軸加速度値ay(t)、z軸加速度値az(t)を有し、時刻tにおける角速度データg(t)は、x軸角速度値gx(t)、y軸角速度値gy(t)及びz軸角速度値gz(t)を有する。
The virtual sensor data 115 is time-series data of N digital signals converted by the calibration unit 102. FIG. 9 shows an example of the virtual sensor data 115. As shown in FIG. 9, the virtual sensor data 115 includes acceleration data an (t) and angular velocity data g n (t) included in the converted nth digital signal for each integer n of 1 or more and N or less. ) Time-series data from time t = 0 to tend . Acceleration data an at time t (
t) has an x-axis acceleration value ax n (t), a y-axis acceleration value ay n (t), and a z-axis acceleration value az n (t), and the angular velocity data g n (t) at time t is x. It has an axial angular velocity value gx n (t), a y-axis angular velocity value gy n (t), and a z-axis angular velocity value gz n (t).

変位データ116は、変位算出部103によって算出された、N個の慣性センサー3の変位の時系列データである。図10に、変位データ116の一例を示す。図10に示すように、変位データ116は、1以上N以下の各整数nに対して、第nの慣性センサー3の変位である変位ベクトルd(t)の時刻t=0~tend+Δtの時系列データを含む。時刻tにおける変位ベクトルd(t)は、ximg軸方向の変位dx(t)、yimg軸方向の変位dy(t)、zimg軸方向の変位dz(t)を有する。 The displacement data 116 is time-series data of the displacements of the N inertial sensors 3 calculated by the displacement calculation unit 103. FIG. 10 shows an example of the displacement data 116. As shown in FIG. 10, in the displacement data 116, for each integer n of 1 or more and N or less, the time t = 0 to tend + Δt of the displacement vector d n (t) which is the displacement of the nth inertial sensor 3. Includes time series data of. The displacement vector d n (t) at time t has a displacement dx n (t) in the x img axis direction, a displacement d n (t) in the y i mg axis direction, and a displacement dz n ( t ) in the z i mg axis direction.

方位データ117は、方位算出部104によって算出された、N個の慣性センサー3の方位の時系列データである。図11に、方位データ117の一例を示す。図11に示すように、方位データ117は、1以上N以下の各整数nに対して、第nの慣性センサー3の方位である方位ベクトルr(t)の時刻t=0~tend+Δtの時系列データを含む。時刻tにおける方位ベクトルr(t)は、X軸方向の方位rX(t)、Y軸方向の方位rY(t)、Z軸方向の方位rZ(t)を有する。 The direction data 117 is time-series data of the directions of the N inertial sensors 3 calculated by the direction calculation unit 104. FIG. 11 shows an example of the orientation data 117. As shown in FIG. 11, the direction data 117 has a time t = 0 to end + Δt of the direction vector rn (t) which is the direction of the nth inertial sensor 3 for each integer n of 1 or more and N or less. Includes time series data of. The direction vector r n (t) at time t has a direction rX n (t) in the X-axis direction, a direction rY n (t) in the Y-axis direction, and a direction rZ n (t) in the Z-axis direction.

座標データ118は、座標算出部105によって算出された、N個の慣性センサー3が配置されている車両4aの部分の座標の時系列データである。図12に、座標データ118の一例を示す。図12に示すように、座標データ118は、1以上N以下の各整数nに対して、第nの慣性センサー3が配置されている車両4aの部分のX座標X(t)、Y座標Y(t)及びZ座標Z(t)の時刻t=0~tend+Δtの時系列データを含む。 The coordinate data 118 is time-series data of the coordinates of the portion of the vehicle 4a in which the N inertial sensors 3 are arranged, which is calculated by the coordinate calculation unit 105. FIG. 12 shows an example of the coordinate data 118. As shown in FIG. 12, the coordinate data 118 has X coordinates X n (t) and Y coordinates of the portion of the vehicle 4a in which the nth inertial sensor 3 is arranged for each integer n of 1 or more and N or less. Includes time series data from time t = 0 to tend + Δt at Y n (t) and Z coordinate Z n (t).

操作部130は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を処理回路100に出力する。 The operation unit 130 is an input device composed of operation keys, button switches, and the like, and outputs an operation signal corresponding to the operation by the user to the processing circuit 100.

通信部140は、処理回路100と外部装置5との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。例えば、通信部140は、処理回路100が生成した走行状況情報を外部装置5に送信し、外部装置5は、走行状況情報を受信して表示部に表示してもよい。 The communication unit 140 performs various controls for establishing data communication between the processing circuit 100 and the external device 5. For example, the communication unit 140 may transmit the travel status information generated by the processing circuit 100 to the external device 5, and the external device 5 may receive the travel status information and display it on the display unit.

なお、処理回路100の少なくとも一部が、専用のハードウエアで実現されてもよい。また、変位計測装置1は、単体の装置であってもよいし、複数の装置によって構成されてもよい。 In addition, at least a part of the processing circuit 100 may be realized by dedicated hardware. Further, the displacement measuring device 1 may be a single device or may be composed of a plurality of devices.

1-1-3.変位計測の手順
図13は、第1実施形態の変位計測装置1による変位計測の手順を示すフローチャート図である。
1-1-3. Displacement measurement procedure FIG. 13 is a flowchart showing a displacement measurement procedure by the displacement measurement device 1 of the first embodiment.

図13に示すように、まず、工程S1において、変位計測装置1は、基準座標データ112を取得し、記憶回路110に記憶させる。例えば、変位計測装置1は、所望の計測機器がN個の慣性センサー3の位置を実測して生成した基準座標データ112を取得してもよい。 As shown in FIG. 13, first, in step S1, the displacement measuring device 1 acquires the reference coordinate data 112 and stores it in the storage circuit 110. For example, the displacement measuring device 1 may acquire the reference coordinate data 112 generated by actually measuring the positions of N inertial sensors 3 by the desired measuring device.

また、工程S2において、変位計測装置1は、回転行列データ113を取得し、記憶回路110に記憶させる。例えば、変位計測装置1は、所望の計測機器がN個の慣性センサー3の方位を実測して生成した回転行列データ113を取得してもよい。 Further, in step S2, the displacement measuring device 1 acquires the rotation matrix data 113 and stores it in the storage circuit 110. For example, the displacement measuring device 1 may acquire the rotation matrix data 113 generated by actually measuring the directions of N inertial sensors 3 by a desired measuring device.

次に、工程S3において、変位計測装置1は、時刻t=0に設定する。 Next, in step S3, the displacement measuring device 1 is set at time t = 0.

次に、センサー信号取得工程S4において、センサー信号取得部101が、N個の慣性センサー3から信号を取得し、センサーデータ114の一部として記憶回路110に記憶させる。 Next, in the sensor signal acquisition step S4, the sensor signal acquisition unit 101 acquires signals from N inertial sensors 3 and stores them in the storage circuit 110 as a part of the sensor data 114.

時刻tがtend以上になるまで(工程S5のN)、変位計測装置1は、時刻t=t+Δtに設定し(工程S6)、工程S3,S4を繰り返し行う。 The displacement measuring device 1 sets the time t = t + Δt (step S6) until the time t becomes tend or more (N in step S5), and repeats steps S3 and S4.

そして、時刻tがtend以上になると(工程S5のY)、工程S7において、変位計測装置1は、時刻t=0~tendの期間に取得したN個の慣性センサー3のデータを有するセンサーデータ114を用いてオフライン解析を行う。 Then, when the time t becomes the tend or more (Y in the step S5), in the step S7, the displacement measuring device 1 is a sensor having data of N inertial sensors 3 acquired during the period from the time t = 0 to the tend. An offline analysis is performed using the data 114.

図14は、第1実施形態の変位計測装置1による変位計測の他の手順を示すフローチャート図である。図14において、図13と同じ工程には同じ符号が付されている。図13に示す手順では、変位計測装置1は、N個の慣性センサー3のデータを取得する時刻t=0~tendの期間の前に工程S1,S2を行うのに対して、図14に示す手順では、変位計測装置1は、N個の慣性センサー3のデータを取得する時刻t=0~tendの期間の後に工程S1,S2を行う。図14に示す手順の工程S1~S7の各処理は、図13に示す手順の工程S1~S7の各処理と同じであるため、その説明を省略する。 FIG. 14 is a flowchart showing another procedure of displacement measurement by the displacement measuring device 1 of the first embodiment. In FIG. 14, the same steps as in FIG. 13 are designated by the same reference numerals. In the procedure shown in FIG. 13, the displacement measuring device 1 performs steps S1 and S2 before the period from time t = 0 to tend to acquire the data of N inertial sensors 3, whereas FIG. 14 shows. In the procedure shown, the displacement measuring device 1 performs steps S1 and S2 after a period from time t = 0 to tend to acquire data of N inertial sensors 3. Since each process of steps S1 to S7 of the procedure shown in FIG. 14 is the same as each process of steps S1 to S7 of the procedure shown in FIG. 13, the description thereof will be omitted.

図15は、図13又は図14の工程S7のオフライン解析の手順を示すフローチャート図である。図15に示すように、まず、工程S101において、変位計測装置1は、時刻t=0、番号n=1に設定する。 FIG. 15 is a flowchart showing the procedure of offline analysis of step S7 of FIG. 13 or FIG. As shown in FIG. 15, first, in step S101, the displacement measuring device 1 is set at time t = 0 and number n = 1.

次に、工程S102において、方位算出部104は、方位ベクトルr(0)を初期化する。例えば、方位算出部104は、方位ベクトルr(0)=(rX(0),rY(0),rZ(0))をX軸方向の単位ベクトル(1,0,0)に初期化し、方位データ117を更新する。 Next, in step S102, the direction calculation unit 104 initializes the direction vector rn (0). For example, the direction calculation unit 104 converts the direction vector r n (0) = (rX n (0), rY n (0), rZ n (0)) into a unit vector (1,0,0) in the X-axis direction. Initialize and update the orientation data 117.

次に、キャリブレーショ工程S103において、キャリブレーション部102は、回転行列Rを用いて、加速度データa’(t)及び角速度データg’(t)を加速度データa(t)及び角速度データg(t)に変換する。 Next, in the calibration step S103, the calibration unit 102 uses the rotation matrix R n to convert the acceleration data a'n (t) and the angular velocity data g'n (t) into the acceleration data an ( t) and the angular velocity. Convert to data g n (t).

次に、変位算出工程S104において、変位算出部103は、加速度データa(t)を2重積分して変位ベクトルd(t+Δt)を算出する。 Next, in the displacement calculation step S104, the displacement calculation unit 103 double-integrates the acceleration data an (t) to calculate the displacement vector d n ( t + Δt).

次に、方位算出工程S105において、方位算出部104は、角速度データg(t)を積分して方位差分ベクトルΔr(t+Δt)を算出し、方位ベクトルr(t)に方位差分ベクトルΔr(t+Δt)を加算して方位ベクトルr(t+Δt)を算出する。 Next, in the direction calculation step S105, the direction calculation unit 104 integrates the angular velocity data g n (t) to calculate the direction difference vector Δr n (t + Δt), and the direction difference vector Δr is combined with the direction vector r n (t). The direction vector r n (t + Δt) is calculated by adding n (t + Δt).

次に、座標算出工程S106において、座標算出部105は、座標(X(t),Y(t),Z(t))、変位ベクトルd(t+Δt)及び方位ベクトルr(t+Δt)を用いて、座標(X(t+Δt),Y(t+Δt),Z(t+Δt))を算出する。 Next, in the coordinate calculation step S106, the coordinate calculation unit 105 uses the coordinates (X n (t), Y n (t), Zn (t)), the displacement vector d n (t + Δt), and the orientation vector r n (t + Δt). ) Is used to calculate the coordinates (X n (t + Δt), Y n (t + Δt), Zn (t + Δt)).

時刻tがtend以上になるまで(工程S107のN)、変位計測装置1は、時刻t=t+Δtに設定し(工程S108)、工程S103~S106を繰り返し行う。 The displacement measuring device 1 sets the time t = t + Δt (step S108) until the time t becomes tend or more (N in step S107), and repeats steps S103 to S106.

時刻tがtend以上になると(工程S107のY)、番号nがNでなければ(工程S
109のN)、工程S110において、変位計測装置1は、時刻t=0、番号n=n+1に設定し、工程S102~S108を再び行う。
When the time t becomes tend or more (Y in step S107), the number n is not N (step S).
In N) of 109, in step S110, the displacement measuring device 1 sets the time t = 0 and the number n = n + 1, and repeats steps S102 to S108.

そして、番号nがNになると(工程S109のY)、相対変位量算出工程S111において、相対変位量算出部106は、座標データ118を用いて車両4aの各部位の第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出する。 Then, when the number n becomes N (Y in step S109), in the relative displacement amount calculation step S111, the relative displacement amount calculation unit 106 uses the coordinate data 118 to make a second portion of each part of the vehicle 4a. Calculate the relative displacement of the part.

最後に、走行状況情報生成工程S112において、走行状況情報生成部107は、車両4aの各部位の相対変位量を用いて走行状況情報を生成する。 Finally, in the traveling status information generation step S112, the traveling status information generation unit 107 generates travel status information using the relative displacement amount of each portion of the vehicle 4a.

1-1-4.作用効果
以上に説明したように、第1実施形態の変位計測装置1は、第1の慣性センサー3から出力される信号に基づいて、第1の慣性センサー3の変位及び方位を算出し、第2の慣性センサー3から出力される信号に基づいて、第2の慣性センサー3の変位及び方位を算出する。そして、第1の慣性センサー3は車両4aの所定の部位の第1の部分に配置され、第2の慣性センサー3は当該所定の部位の第2の部分に配置されている。したがって、第1実施形態の変位計測装置1によれば、第1の慣性センサー3の変位及び方位に基づいて当該所定の部位の第1の部分の座標を算出し、第2の慣性センサー3の変位及び方位に基づいて当該所定の部位の第2の部分の座標を算出することができる。さらに、第1実施形態の変位計測装置1によれば、当該所定の部位の第1の部分の座標だけでなく第2の部分の座標も算出するので、当該所定の部位の位置を精度よく算出することができる。
1-1-4. Action Effect As described above, the displacement measuring device 1 of the first embodiment calculates the displacement and orientation of the first inertial sensor 3 based on the signal output from the first inertial sensor 3, and the first The displacement and orientation of the second inertial sensor 3 are calculated based on the signal output from the inertial sensor 3 of 2. The first inertial sensor 3 is arranged in the first portion of the predetermined portion of the vehicle 4a, and the second inertial sensor 3 is arranged in the second portion of the predetermined portion. Therefore, according to the displacement measuring device 1 of the first embodiment, the coordinates of the first part of the predetermined portion are calculated based on the displacement and the orientation of the first inertial sensor 3, and the second inertial sensor 3 is used. The coordinates of the second portion of the predetermined portion can be calculated based on the displacement and the orientation. Further, according to the displacement measuring device 1 of the first embodiment, not only the coordinates of the first part of the predetermined part but also the coordinates of the second part are calculated, so that the position of the predetermined part is calculated accurately. can do.

また、第1実施形態の変位計測装置1によれば、車両4aの所定の部位の第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出することにより、当該所定の部位の変形量を算出することができる。 Further, according to the displacement measuring device 1 of the first embodiment, the deformation amount of the predetermined portion is calculated by calculating the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion of the predetermined portion of the vehicle 4a. can do.

また、第1実施形態の変位計測装置1によれば、初期状態において各慣性センサー3のローカル座標系を仮想的にシステム座標系と一致させることにより、システム座標系における座標を算出することができる。 Further, according to the displacement measuring device 1 of the first embodiment, the coordinates in the system coordinate system can be calculated by virtually matching the local coordinate system of each inertial sensor 3 with the system coordinate system in the initial state. ..

また、第1実施形態の変位計測装置1によれば、各慣性センサー3の出力信号を取得する所定の期間が終了した後に座標を算出するので、座標の算出に必要な演算をバッチ処理することができ、計測時の演算負荷を軽減することができる。 Further, according to the displacement measuring device 1 of the first embodiment, the coordinates are calculated after the predetermined period for acquiring the output signal of each inertial sensor 3 is completed, so that the calculation required for the calculation of the coordinates is batch-processed. It is possible to reduce the calculation load at the time of measurement.

1-2.第2実施形態
以下、第2実施形態の変位計測装置1について、第1実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、第1実施形態と重複する説明は省略または簡略し、主に第1実施形態と異なる内容について説明する。
1-2. Second Embodiment Hereinafter, with respect to the displacement measuring apparatus 1 of the second embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description overlapping with the first embodiment is omitted or simplified, and mainly. The contents different from the first embodiment will be described.

第2実施形態の変位計測装置1の構成は、図4と同様であるため、その図示を省略する。 Since the configuration of the displacement measuring device 1 of the second embodiment is the same as that of FIG. 4, the illustration thereof is omitted.

第2実施形態の変位計測装置1は、車両4aの走行中の所定の期間に、第1の信号及び第2の信号を取得し、当該所定の期間が終了する前に、第1の慣性センサーの変位及び第2の慣性センサーの変位を算出し、また、第1の慣性センサーの方位及び第2の慣性センサーの方位を算出し、さらに、車両4aの所定の部位の第1の部分の座標及び第2の部分の座標を算出する。 The displacement measuring device 1 of the second embodiment acquires the first signal and the second signal during a predetermined period of travel of the vehicle 4a, and the first inertial sensor is obtained before the predetermined period ends. And the displacement of the second inertial sensor are calculated, the orientation of the first inertial sensor and the orientation of the second inertial sensor are calculated, and the coordinates of the first part of the predetermined part of the vehicle 4a are calculated. And the coordinates of the second part are calculated.

具体的には、センサー信号取得部101は、所定の期間に第1の信号及び第2の信号を取得する。そして、当該所定の期間が終了する前に、キャリブレーション部102が、第
1の信号を第3の信号に換算し、第2の信号を第4の信号に換算し、変位算出部103が、第1の慣性センサー3の変位及び第2の慣性センサー3の変位を算出し、方位算出部104が、第1の慣性センサー3の方位及び第2の慣性センサー3の方位を算出し、座標算出部105が第1の部分の座標及び第2の部分の座標を算出し、相対変位量算出部106が第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出する。
Specifically, the sensor signal acquisition unit 101 acquires the first signal and the second signal in a predetermined period. Then, before the end of the predetermined period, the calibration unit 102 converts the first signal into the third signal, the second signal is converted into the fourth signal, and the displacement calculation unit 103 determines. The displacement of the first inertial sensor 3 and the displacement of the second inertial sensor 3 are calculated, and the orientation calculation unit 104 calculates the orientation of the first inertial sensor 3 and the orientation of the second inertial sensor 3, and calculates the coordinates. The unit 105 calculates the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion, and the relative displacement amount calculation unit 106 calculates the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion.

第2実施形態の変位計測装置1のその他の構成及び機能は、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。 Since the other configurations and functions of the displacement measuring device 1 of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted.

図16は、第2実施形態の変位計測装置1による変位計測の手順を示すフローチャート図である。 FIG. 16 is a flowchart showing a procedure of displacement measurement by the displacement measuring device 1 of the second embodiment.

図16に示すように、まず、工程S11において、変位計測装置1は、基準座標データ112を取得し、記憶回路110に記憶させる。例えば、変位計測装置1は、所望の計測機器がN個の慣性センサー3の位置を実測して生成した基準座標データ112を取得してもよい。 As shown in FIG. 16, first, in step S11, the displacement measuring device 1 acquires the reference coordinate data 112 and stores it in the storage circuit 110. For example, the displacement measuring device 1 may acquire the reference coordinate data 112 generated by actually measuring the positions of N inertial sensors 3 by the desired measuring device.

また、工程S12において、変位計測装置1は、回転行列データ113を取得し、記憶回路110に記憶させる。例えば、変位計測装置1は、所望の計測機器がN個の慣性センサー3の方位を実測して生成した回転行列データ113を取得してもよい。 Further, in step S12, the displacement measuring device 1 acquires the rotation matrix data 113 and stores it in the storage circuit 110. For example, the displacement measuring device 1 may acquire the rotation matrix data 113 generated by actually measuring the directions of N inertial sensors 3 by a desired measuring device.

次に、工程S13において、変位計測装置1は、時刻t=0に設定する。 Next, in step S13, the displacement measuring device 1 is set at time t = 0.

次に、工程S14において、方位算出部104は、方位ベクトルr(0)を初期化する。例えば、方位算出部104は、方位ベクトルr(0)=(rX(0),rY(0),rZ(0))をX軸方向の単位ベクトル(1,0,0)に初期化し、方位データ117を更新する。 Next, in step S14, the direction calculation unit 104 initializes the direction vector rn (0). For example, the direction calculation unit 104 converts the direction vector r n (0) = (rX n (0), rY n (0), rZ n (0)) into a unit vector (1,0,0) in the X-axis direction. Initialize and update the orientation data 117.

次に、センサー信号取得工程S15において、センサー信号取得部101が、N個の慣性センサー3から信号を取得し、センサーデータ114の一部として記憶回路110に記憶させる。 Next, in the sensor signal acquisition step S15, the sensor signal acquisition unit 101 acquires signals from the N inertial sensors 3 and stores them in the storage circuit 110 as a part of the sensor data 114.

次に、工程S16において、変位計測装置1は、工程S15で取得したN個の慣性センサー3のデータを用いてオンライン解析を行う。 Next, in step S16, the displacement measuring device 1 performs online analysis using the data of the N inertial sensors 3 acquired in step S15.

時刻tがtend以上になるまで(工程S17のN)、変位計測装置1は、時刻t=t+Δtに設定し(工程S18)、工程S15,S16を繰り返し行う。 The displacement measuring device 1 sets the time t = t + Δt (step S18) until the time t becomes tend or more (N in step S17), and repeats steps S15 and S16.

図17は、図16の工程S16のオンライン解析の手順を示すフローチャート図である。図17に示すように、まず、工程S201において、変位計測装置1は、番号n=1に設定する。 FIG. 17 is a flowchart showing the procedure of online analysis of step S16 of FIG. As shown in FIG. 17, first, in step S201, the displacement measuring device 1 is set to the number n = 1.

次に、キャリブレーショ工程S202において、キャリブレーション部102は、回転行列Rを用いて、加速度データa’(t)及び角速度データg’(t)を加速度データa(t)及び角速度データg(t)に変換する。 Next, in the calibration step S202, the calibration unit 102 uses the rotation matrix R n to convert the acceleration data an'n (t) and the angular velocity data g'n (t) into the acceleration data an ( t) and the angular velocity. Convert to data g n (t).

次に、変位算出工程S203において、変位算出部103は、加速度データa(t)を2重積分して変位ベクトルd(t+Δt)を算出する。 Next, in the displacement calculation step S203, the displacement calculation unit 103 double-integrates the acceleration data an (t) to calculate the displacement vector d n ( t + Δt).

次に、方位算出工程S204において、方位算出部104は、角速度データg(t)
を積分して方位差分ベクトルΔr(t+Δt)を算出し、方位ベクトルr(t)に方位差分ベクトルΔr(t+Δt)を加算して方位ベクトルr(t+Δt)を算出する。
Next, in the direction calculation step S204, the direction calculation unit 104 uses the angular velocity data gn (t).
Is integrated to calculate the directional difference vector Δr n (t + Δt), and the directional difference vector Δr n (t + Δt) is added to the directional vector rn (t) to calculate the directional vector rn ( t + Δt).

次に、座標算出工程S205において、座標算出部105は、座標(X(t),Y(t),Z(t))、変位ベクトルd(t+Δt)及び方位ベクトルr(t+Δt)を用いて、座標(X(t+Δt),Y(t+Δt),Z(t+Δt))を算出する。 Next, in the coordinate calculation step S205, the coordinate calculation unit 105 uses the coordinates (X n (t), Y n (t), Zn (t)), the displacement vector d n (t + Δt), and the orientation vector r n (t + Δt). ) Is used to calculate the coordinates (X n (t + Δt), Y n (t + Δt), Zn (t + Δt)).

番号nがNでなければ(工程S206のN)、工程S207において、変位計測装置1は、番号n=n+1に設定し、工程S202~S205を再び行う。 If the number n is not N (N in step S206), in step S207, the displacement measuring device 1 sets the number n = n + 1, and repeats steps S202 to S205.

そして、番号nがNになると(工程S206のY)、相対変位量算出工程S208において、相対変位量算出部106は、座標データ118を用いて車両4aの各部位の第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出する。 Then, when the number n becomes N (Y in step S206), in the relative displacement amount calculation step S208, the relative displacement amount calculation unit 106 uses the coordinate data 118 to make a second portion of each part of the vehicle 4a with respect to the first part. Calculate the relative displacement of the part.

最後に、走行状況情報生成工程S209において、走行状況情報生成部107は、車両4aの各部位の相対変位量を用いて走行状況情報を生成する。 Finally, in the traveling status information generation step S209, the traveling status information generation unit 107 generates travel status information using the relative displacement amount of each portion of the vehicle 4a.

以上に説明した第2実施形態の変位計測装置1によれば、各慣性センサー3の出力信号を取得する所定の期間に、リアルタイムに座標を算出することができる。第2実施形態の変位計測装置1は、その他、第1実施形態の変位計測装置1と同様の効果を奏する。 According to the displacement measuring device 1 of the second embodiment described above, the coordinates can be calculated in real time in a predetermined period for acquiring the output signal of each inertial sensor 3. The displacement measuring device 1 of the second embodiment has the same effect as the displacement measuring device 1 of the first embodiment.

2.表示方法
以下、本実施形態の表示方法について、上記の各実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付して説明する。
2. 2. Display Method Hereinafter, the display method of the present embodiment will be described with the same reference numerals to the same components as those of the above-described embodiments.

2-1.表示システムの構成
図18は、本実施形態の表示方法を行うための表示システムの構成例を示す図である。図18の例では、表示システム200では、複数の被計測物4である車両4aの各々に、変位計測装置1、複数の慣性センサー3及び撮像部7が搭載されている。また、複数の車両4aの各々に、車両情報収集装置8が搭載されていてもよい。
2-1. Configuration of Display System FIG. 18 is a diagram showing a configuration example of a display system for performing the display method of the present embodiment. In the example of FIG. 18, in the display system 200, the displacement measuring device 1, the plurality of inertial sensors 3, and the image pickup unit 7 are mounted on each of the vehicle 4a, which is the plurality of objects to be measured 4. Further, the vehicle information collecting device 8 may be mounted on each of the plurality of vehicles 4a.

変位計測装置1は、車両4aの走行中に、複数の慣性センサー3から出力される信号を取得する。そして、変位計測装置1は、取得した信号に基づいて車両4aの各部位の第1の部位の第2の部分の相対変位量を算出し、車両4aの各部位の相対変位量に基づいて各種の指標の値を算出する。また、変位計測装置1は、車両情報収集装置8が車両4aの走行中に収集した車両情報に基づいて指標値を算出してもよい。また、変位計測装置1は、車両4aの走行中に、撮像部7が撮影した映像を取得してもよい。そして、変位計測装置1は、算出した各種の指標値や取得した映像を表示情報生成装置210に送信する。 The displacement measuring device 1 acquires signals output from a plurality of inertial sensors 3 while the vehicle 4a is traveling. Then, the displacement measuring device 1 calculates the relative displacement amount of the second part of the first part of each part of the vehicle 4a based on the acquired signal, and various types are calculated based on the relative displacement amount of each part of the vehicle 4a. Calculate the value of the index of. Further, the displacement measuring device 1 may calculate an index value based on the vehicle information collected by the vehicle information collecting device 8 while the vehicle 4a is traveling. Further, the displacement measuring device 1 may acquire an image taken by the image pickup unit 7 while the vehicle 4a is traveling. Then, the displacement measuring device 1 transmits the calculated various index values and the acquired video to the display information generation device 210.

表示情報生成装置210は、各車両4aに搭載された変位計測装置1から各種の指標値や映像を取得し、少なくとも1つの指標値を示すオブジェクトを含む表示情報を生成する。指標値は車両4aの変位量に基づいて算出されるので、指標値を示すオブジェクトは、車両4aの所定の部位の相対変位量に基づくオブジェクトである。 The display information generation device 210 acquires various index values and images from the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a, and generates display information including an object indicating at least one index value. Since the index value is calculated based on the displacement amount of the vehicle 4a, the object showing the index value is an object based on the relative displacement amount of the predetermined portion of the vehicle 4a.

また、表示情報生成装置210は、当該オブジェクトを、いずれかの車両4aに搭載された変位計測装置1から取得した映像に重ねた表示情報を生成してもよい。そして、表示情報生成装置210は、生成した表示情報を表示装置220に送信する。表示装置220は、表示情報を受信して不図示の表示部に表示する。 Further, the display information generation device 210 may generate display information in which the object is superimposed on the image acquired from the displacement measuring device 1 mounted on any of the vehicles 4a. Then, the display information generation device 210 transmits the generated display information to the display device 220. The display device 220 receives the display information and displays it on a display unit (not shown).

なお、各車両4aに搭載される変位計測装置1、複数の慣性センサー3、撮像部7及び車両情報収集装置8のそれぞれの数は特に限定されない。 The number of each of the displacement measuring device 1, the plurality of inertial sensors 3, the imaging unit 7, and the vehicle information collecting device 8 mounted on each vehicle 4a is not particularly limited.

図19は、表示システム200に含まれる変位計測装置1の構成を示す図である。図19において、図4と同様の構成要素には同じ符号が付されている。図19に示すように、前述の第1実施形態又は第2実施形態と同様、変位計測装置1は、処理回路100、記憶回路110、複数のアナログフロントエンド120、操作部130及び通信部140を含む。なお、変位計測装置1は、図19の構成要素の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。 FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a displacement measuring device 1 included in the display system 200. In FIG. 19, the same components as in FIG. 4 are designated by the same reference numerals. As shown in FIG. 19, the displacement measuring device 1 includes a processing circuit 100, a storage circuit 110, a plurality of analog front ends 120, an operation unit 130, and a communication unit 140, as in the first embodiment or the second embodiment described above. include. The displacement measuring device 1 may be configured such that a part of the constituent elements in FIG. 19 is omitted or changed, or another constituent element is added.

本実施形態では、処理回路100は、記憶回路110に記憶されている変位計測プログラム111を実行することにより、センサー信号取得部101、キャリブレーション部102、変位算出部103、方位算出部104、座標算出部105、相対変位量算出部106、走行状況情報生成部107、映像取得部151、車両情報取得部152及び指標値算出部153として機能する。すなわち、変位計測装置1は、センサー信号取得部101、キャリブレーション部102、変位算出部103、方位算出部104、座標算出部105、相対変位量算出部106、走行状況情報生成部107、映像取得部151、車両情報取得部152及び指標値算出部153を含む。 In the present embodiment, the processing circuit 100 executes the displacement measurement program 111 stored in the storage circuit 110, so that the sensor signal acquisition unit 101, the calibration unit 102, the displacement calculation unit 103, the orientation calculation unit 104, and the coordinates It functions as a calculation unit 105, a relative displacement amount calculation unit 106, a traveling status information generation unit 107, an image acquisition unit 151, a vehicle information acquisition unit 152, and an index value calculation unit 153. That is, the displacement measuring device 1 includes a sensor signal acquisition unit 101, a calibration unit 102, a displacement calculation unit 103, an orientation calculation unit 104, a coordinate calculation unit 105, a relative displacement amount calculation unit 106, a traveling status information generation unit 107, and an image acquisition. It includes a unit 151, a vehicle information acquisition unit 152, and an index value calculation unit 153.

センサー信号取得部101、キャリブレーション部102、変位算出部103、方位算出部104、座標算出部105、相対変位量算出部106及び走行状況情報生成部107の機能は、第1実施形態又は第2実施形態と同様であるため、その説明を省略する。 The functions of the sensor signal acquisition unit 101, the calibration unit 102, the displacement calculation unit 103, the direction calculation unit 104, the coordinate calculation unit 105, the relative displacement amount calculation unit 106, and the traveling status information generation unit 107 are the first embodiment or the second embodiment. Since it is the same as the embodiment, the description thereof will be omitted.

映像取得部151は、撮像部7から映像を取得する。 The image acquisition unit 151 acquires an image from the image pickup unit 7.

車両情報取得部152は、車両情報収集装置8から車両4aの走行速度やエンジンの回転数等の車両情報を取得する。 The vehicle information acquisition unit 152 acquires vehicle information such as the traveling speed of the vehicle 4a and the rotation speed of the engine from the vehicle information collecting device 8.

指標値算出部153は、相対変位量算出部106が算出した車両4aの各部位の相対変位量に基づいて各種の指標の値を算出する。また、指標値算出部153は、車両情報取得部152が取得した車両情報に基づいて指標値を算出してもよい。 The index value calculation unit 153 calculates the values of various indexes based on the relative displacement amount of each part of the vehicle 4a calculated by the relative displacement amount calculation unit 106. Further, the index value calculation unit 153 may calculate the index value based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit 152.

記憶回路110、複数のアナログフロントエンド120、操作部130及び通信部140の機能は、前述の第1実施形態又は第2実施形態と同様であるため、その説明を省略する。特に、本実施形態では、通信部140は、指標値算出部153が生成した各種の指標値を表示情報生成装置210に送信する。 Since the functions of the storage circuit 110, the plurality of analog front ends 120, the operation unit 130, and the communication unit 140 are the same as those of the first embodiment or the second embodiment described above, the description thereof will be omitted. In particular, in the present embodiment, the communication unit 140 transmits various index values generated by the index value calculation unit 153 to the display information generation device 210.

なお、処理回路100の少なくとも一部が、専用のハードウエアで実現されてもよい。また、変位計測装置1は、単体の装置であってもよいし、複数の装置によって構成されてもよい。 In addition, at least a part of the processing circuit 100 may be realized by dedicated hardware. Further, the displacement measuring device 1 may be a single device or may be composed of a plurality of devices.

2-2.表示方法の手順
図20は、本実施形態の表示方法の手順を示すフローチャート図である。
2-2. Procedure of display method FIG. 20 is a flowchart showing the procedure of the display method of the present embodiment.

図20に示すように、まず、工程S21において、各車両4aに搭載された変位計測装置1が、基準座標データ112を取得し、記憶回路110に記憶させる。例えば、変位計測装置1は、所望の計測機器がN個の慣性センサー3の位置を実測して生成した基準座標データ112を取得してもよい。 As shown in FIG. 20, first, in step S21, the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a acquires the reference coordinate data 112 and stores it in the storage circuit 110. For example, the displacement measuring device 1 may acquire the reference coordinate data 112 generated by actually measuring the positions of N inertial sensors 3 by the desired measuring device.

また、工程S22において、各車両4aに搭載された変位計測装置1が、回転行列データ113を取得し、記憶回路110に記憶させる。例えば、変位計測装置1は、所望の計測機器がN個の慣性センサー3の方位を実測して生成した回転行列データ113を取得してもよい。 Further, in step S22, the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a acquires the rotation matrix data 113 and stores it in the storage circuit 110. For example, the displacement measuring device 1 may acquire the rotation matrix data 113 generated by actually measuring the directions of N inertial sensors 3 by a desired measuring device.

次に、工程S23において、各車両4aに搭載された変位計測装置1が、時刻t=0に設定する。 Next, in step S23, the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a sets the time t = 0.

次に、工程S24において、各車両4aに搭載された変位計測装置1の方位算出部104が、方位ベクトルr(0)を初期化する。例えば、方位算出部104は、方位ベクトルr(0)=(rX(0),rY(0),rZ(0))をX軸方向の単位ベクトル(1,0,0)に初期化し、方位データ117を更新する。 Next, in step S24, the direction calculation unit 104 of the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a initializes the direction vector rn (0). For example, the direction calculation unit 104 converts the direction vector r n (0) = (rX n (0), rY n (0), rZ n (0)) into a unit vector (1,0,0) in the X-axis direction. Initialize and update the orientation data 117.

次に、センサー信号取得工程S25において、各車両4aに搭載された変位計測装置1のセンサー信号取得部101が、N個の慣性センサー3から信号を取得し、センサーデータ114の一部として記憶回路110に記憶させる。 Next, in the sensor signal acquisition step S25, the sensor signal acquisition unit 101 of the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a acquires signals from N inertial sensors 3 and stores them as a part of the sensor data 114. Store in 110.

次に、工程S26において、各車両4aに搭載された変位計測装置1の変位計測装置1が、工程S25で取得したN個の慣性センサー3のデータを用いてオンライン解析を行う。オンライン解析の手順は、図17と同様である。 Next, in step S26, the displacement measuring device 1 of the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a performs online analysis using the data of the N inertial sensors 3 acquired in step S25. The procedure for online analysis is the same as in FIG.

次に、映像取得工程S27において、各車両4aに搭載された変位計測装置1の映像取得部151が、撮像部7が撮影した映像を取得する。 Next, in the image acquisition step S27, the image acquisition unit 151 of the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a acquires the image captured by the image pickup unit 7.

次に、車両情報取得工程S28において、各車両4aに搭載された変位計測装置1の車両情報取得部152が、車両情報収集装置8が収集した車両情報を取得する。 Next, in the vehicle information acquisition step S28, the vehicle information acquisition unit 152 of the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a acquires the vehicle information collected by the vehicle information collecting device 8.

次に、指標値算出工程S29において、各車両4aに搭載された変位計測装置1の指標値算出部153が、工程S26において相対変位量算出部106が算出した各部位の相対変位量及び工程S28において車両情報取得部152が収集した車両情報に基づいて、各種の指標の値を算出する。 Next, in the index value calculation step S29, the index value calculation unit 153 of the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a determines the relative displacement amount of each part and the step S28 calculated by the relative displacement amount calculation unit 106 in the step S26. The values of various indexes are calculated based on the vehicle information collected by the vehicle information acquisition unit 152.

次に、表示情報生成工程S30において、表示情報生成装置210が、各車両4aに搭載された変位計測装置1から各種の指標値及び映像を取得し、各指標値を示すオブジェクトを含む表示情報や各指標値を示すオブジェクトを映像に重ねた表示情報を生成し、生成した表示情報を表示装置220に送信する。 Next, in the display information generation step S30, the display information generation device 210 acquires various index values and images from the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a, and displays information including an object indicating each index value. Display information is generated by superimposing an object indicating each index value on an image, and the generated display information is transmitted to the display device 220.

次に、表示工程S31において、表示装置220が表示情報を受信して表示部に表示する。 Next, in the display step S31, the display device 220 receives the display information and displays it on the display unit.

時刻tがtend以上になるまで(工程S32のN)、各車両4aに搭載された変位計測装置1は、時刻t=t+Δtに設定し(工程S33)、工程S25~S29を繰り返し行い、表示情報生成装置210は工程S30を繰り返し行い、表示装置220は工程S31を繰り返し行う。 Until the time t becomes tend or more (N in step S32), the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a is set to time t = t + Δt (step S33), and steps S25 to S29 are repeated and displayed. The information generation device 210 repeats the process S30, and the display device 220 repeats the process S31.

図21は、図20の表示情報生成工程S180の手順を示すフローチャート図である。図21に示すように、まず、工程S301において、表示情報生成装置210は、各車両4aに搭載された変位計測装置1から各種の指標値及び映像を取得する。 FIG. 21 is a flowchart showing the procedure of the display information generation step S180 of FIG. As shown in FIG. 21, first, in step S301, the display information generation device 210 acquires various index values and images from the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a.

次に、工程S302において、表示情報生成装置210は、工程S301で取得した少
なくとも1つの指標値を示すオブジェクトを含む表示情報を生成する。工程S302において、対象となる指標値は、表示情報生成装置210の不図示の操作部から入力される信号に基づいて選択されてもよいし、表示装置220からの選択信号に基づいて選択されてもよい。
Next, in step S302, the display information generation device 210 generates display information including an object indicating at least one index value acquired in step S301. In step S302, the target index value may be selected based on a signal input from an operation unit (not shown) of the display information generation device 210, or may be selected based on a selection signal from the display device 220. May be good.

また、工程S303において、表示情報生成装置210は、工程S301で取得した少なくとも1つの指標値と工程S301で取得したいずれかの映像を同期させ、当該指標値を当該映像に重ねた表示情報を生成する。例えば、指標値は車両4aの変位量に基づいて算出されるので、工程S303は、車両4aの変位量と映像とを同期させる同期工程である。工程S303において、対象となる指標値及び映像は、表示情報生成装置210の不図示の操作部から入力される信号に基づいて選択されてもよいし、表示装置220からの選択信号に基づいて選択されてもよい。 Further, in the process S303, the display information generation device 210 synchronizes at least one index value acquired in the process S301 with any of the images acquired in the process S301, and generates display information in which the index value is superimposed on the image. do. For example, since the index value is calculated based on the displacement amount of the vehicle 4a, the step S303 is a synchronization step of synchronizing the displacement amount of the vehicle 4a with the image. In step S303, the target index value and the image may be selected based on the signal input from the operation unit (not shown) of the display information generation device 210, or may be selected based on the selection signal from the display device 220. May be done.

最後に、工程S304において、表示情報生成装置210は、工程S302,S303で生成した表示情報を表示装置220に送信する。 Finally, in step S304, the display information generation device 210 transmits the display information generated in steps S302 and S303 to the display device 220.

2-3.具体例
以下に示すように、本実施形態の表示方法としては、例えば、複数の車両4aによるレースにおいて視聴者やピットのクルーに各種の情報を表示する表示方法が挙げられる。
2-3. Specific Examples As shown below, examples of the display method of the present embodiment include a display method of displaying various information to the viewer and the crew of the pit in a race by a plurality of vehicles 4a.

図22は、車両4aに搭載される変位計測装置1、複数の慣性センサー3、撮像部7及び車両情報収集装置8の配置例を示す図である。 FIG. 22 is a diagram showing an arrangement example of a displacement measuring device 1, a plurality of inertial sensors 3, an imaging unit 7, and a vehicle information collecting device 8 mounted on the vehicle 4a.

図22の例では、被計測物4である車両4aは、レーシングカーであり、変位計測装置1、複数の慣性センサー3、撮像部7及び車両情報収集装置8が車両4aに搭載されている。複数の慣性センサー3の配置は図1と同じであるため、その説明を省略する。 In the example of FIG. 22, the vehicle 4a, which is the object 4 to be measured, is a racing car, and the displacement measuring device 1, the plurality of inertial sensors 3, the imaging unit 7, and the vehicle information collecting device 8 are mounted on the vehicle 4a. Since the arrangement of the plurality of inertial sensors 3 is the same as that in FIG. 1, the description thereof will be omitted.

撮像部7は、オンボードカメラであり、例えば、エンジンカバーECの右側面に設置され、車両4aの前方を撮影する。したがって、車両4aの走行中は、撮像部7は、車両4aの前方のコースの映像を生成する。なお、撮像部7は、車両4aの前方及び後方を撮影してもよい。撮像部7は、撮影して生成した映像を変位計測装置1に送信する。 The image pickup unit 7 is an on-board camera, and is installed on the right side surface of the engine cover EC, for example, to photograph the front of the vehicle 4a. Therefore, while the vehicle 4a is traveling, the image pickup unit 7 generates an image of the course in front of the vehicle 4a. The image pickup unit 7 may photograph the front and rear of the vehicle 4a. The image pickup unit 7 transmits the captured image to the displacement measuring device 1.

車両情報収集装置8は、走行中の車両4aの速度やエンジン回転数等の各種の情報である車両情報を収集し、変位計測装置1に送信する。 The vehicle information collecting device 8 collects vehicle information, which is various information such as the speed and engine speed of the running vehicle 4a, and transmits the vehicle information to the displacement measuring device 1.

変位計測装置1は、複数の慣性センサー3の各々から出力される信号を取得し、取得した信号に基づいて、前述の変位計測方法により、複数の慣性センサー3の各々が配置された車両4aの部位の相対変位量を算出する。すなわち、変位計測装置1は、フロントウィングFW、リアウィングRW、フロントサスペンションFS及びリアサスペンションRSの各部位の相対変位量を算出する。 The displacement measuring device 1 acquires signals output from each of the plurality of inertial sensors 3, and based on the acquired signals, the displacement measuring device 1 of the vehicle 4a in which each of the plurality of inertial sensors 3 is arranged by the above-mentioned displacement measuring method. Calculate the relative displacement of the part. That is, the displacement measuring device 1 calculates the relative displacement amount of each portion of the front wing FW, the rear wing RW, the front suspension FS, and the rear suspension RS.

そして、変位計測装置1は、車両4aの各部位の相対変位量に基づいて、各種の指標の値を算出し、時刻情報を付して各種の指標値を表示情報生成装置210に送信する。例えば、変位計測装置1の指標値算出部153は、フロントウィングFW及びリアウィングRWの相対変位量から推定されるダウンフォースに基づいて、指標値として車両4aの重心の変位量を算出することができる。また、指標値算出部153は、フロントサスペンションFS及びリアサスペンションRSの相対変位量の時系列から、指標値として、右フロントタイヤRFT、左フロントタイヤLFT、右リアタイヤRRT及び左リアタイヤLRTの摩耗状況を算出することができる。 Then, the displacement measuring device 1 calculates the values of various indexes based on the relative displacement amount of each part of the vehicle 4a, attaches the time information, and transmits the various index values to the display information generation device 210. For example, the index value calculation unit 153 of the displacement measuring device 1 can calculate the displacement amount of the center of gravity of the vehicle 4a as an index value based on the downforce estimated from the relative displacement amounts of the front wing FW and the rear wing RW. can. Further, the index value calculation unit 153 determines the wear status of the right front tire RFT, the left front tire LFT, the right rear tire RRT, and the left rear tire LRT as index values from the time series of the relative displacement amounts of the front suspension FS and the rear suspension RS. Can be calculated.

指標値算出部153は、タイヤの摩耗状況をより正確に算出するために、車両4aの各部位の相対変位量とともに、他の情報を用いてもよい。例えば、指標値算出部153は、タイヤの摩耗状況をより正確に算出するために、車両4aの各部位の相対変位量と、各タイヤの温度、各タイヤの内圧、路面温度、各タイヤのスリップ回数、ブレーキロック回数、及び各タイヤを装着している間の車両4aの移動距離のうち少なくとも何れかと、に基づいて、タイヤの摩耗状況を算出してもよい。 The index value calculation unit 153 may use other information together with the relative displacement amount of each part of the vehicle 4a in order to calculate the tire wear state more accurately. For example, in order to calculate the tire wear condition more accurately, the index value calculation unit 153 may use the relative displacement amount of each part of the vehicle 4a, the temperature of each tire, the internal pressure of each tire, the road surface temperature, and the slip of each tire. The tire wear status may be calculated based on at least one of the number of times, the number of brake locks, and the distance traveled by the vehicle 4a while the tires are being mounted.

例えば、各タイヤの内側のカーカスに搭載されている赤外線温度センサーが各タイヤの温度を検出し、各タイヤの温度を車両情報収集装置8に送信する。また、各タイヤの内側のカーカスに搭載されている空気圧センサーが各タイヤの内圧を検出し、各タイヤの内圧を車両情報収集装置8に送信する。また、車両4aのフロアパネルの下面等に搭載されている赤外線温度センサーが路面温度を検出し、路面温度を車両情報収集装置8に送信する。指標値算出部153は、車両情報収集装置8から各タイヤの温度、各タイヤの内圧及び路面温度を取得する。 For example, an infrared temperature sensor mounted on the carcass inside each tire detects the temperature of each tire and transmits the temperature of each tire to the vehicle information collecting device 8. Further, the air pressure sensor mounted on the carcass inside each tire detects the internal pressure of each tire and transmits the internal pressure of each tire to the vehicle information collecting device 8. Further, an infrared temperature sensor mounted on the lower surface of the floor panel of the vehicle 4a detects the road surface temperature, and transmits the road surface temperature to the vehicle information collecting device 8. The index value calculation unit 153 acquires the temperature of each tire, the internal pressure of each tire, and the road surface temperature from the vehicle information collecting device 8.

スリップ率=(車体速度-車輪速度)/車体速度×100(%)であり、タイヤロックは、スリップ率が100%、すなわち、車輪速が0の状態で発生し、このとき操舵性に寄与するコーナリングフォースはほぼ0である。各リアタイヤがロックした場合は車両4aが不安定なり、各フロントタイヤがロックした場合には操舵が効かなくなる。タイヤの横滑り、すなわち、横方向スリップは、車両4aが進行方向に動いている時に横方向にスライドする状態である。各サスペンションに搭載された慣性センサー3aが横方向の加速度を検出し、指標値算出部153は、各慣性センサー3aが検出した横方向の加速度に基づいて、各タイヤのスリップを検出することができる。 Slip rate = (body speed-wheel speed) / body speed x 100 (%), and tire lock occurs when the slip rate is 100%, that is, the wheel speed is 0, which contributes to steerability. The cornering force is almost zero. When each rear tire is locked, the vehicle 4a becomes unstable, and when each front tire is locked, steering becomes ineffective. The side slip of the tire, that is, the side slip is a state in which the vehicle 4a slides sideways when the vehicle 4a is moving in the traveling direction. The inertial sensor 3a mounted on each suspension detects the lateral acceleration, and the index value calculation unit 153 can detect the slip of each tire based on the lateral acceleration detected by each inertial sensor 3a. ..

また、車輪速センサーがブレーキローターの回転速度を計測し、ブレーキローターの回転速度を車両情報収集装置8に送信する。車輪速センサーは、各タイヤとともに回転するブレーキローターの磁界の変化を検出する非接触型センサーである。指標値算出部153は、車両情報収集装置8から取得したブレーキローターの回転速度に基づいて、ブレーキロックを検出することができる。 Further, the wheel speed sensor measures the rotation speed of the brake rotor and transmits the rotation speed of the brake rotor to the vehicle information collecting device 8. The wheel speed sensor is a non-contact type sensor that detects changes in the magnetic field of the brake rotor that rotates with each tire. The index value calculation unit 153 can detect the brake lock based on the rotation speed of the brake rotor acquired from the vehicle information collecting device 8.

変位計測装置1は、車両情報収集装置8から車両情報を取得し、取得した車両情報に基づいて各種の指標の値を算出し、時刻情報を付して各種の指標値を表示情報生成装置210に送信してもよい。例えば、変位計測装置1の指標値算出部153は、車両情報に含まれるエンジンの回転数等の情報から、指標値として、車両4aのエンジンモードの情報を算出することができる。エンジンモードは、例えば、クルージングモード、ローパワーモード、エコモード、ハイパワーモード、オーバーレブモードの5つのモードのいずれかであってもよい。 The displacement measuring device 1 acquires vehicle information from the vehicle information collecting device 8, calculates values of various indexes based on the acquired vehicle information, attaches time information, and displays various index values. Information generation device 210 May be sent to. For example, the index value calculation unit 153 of the displacement measuring device 1 can calculate the engine mode information of the vehicle 4a as an index value from the information such as the engine speed included in the vehicle information. The engine mode may be, for example, any one of five modes: cruising mode, low power mode, eco mode, high power mode, and overrev mode.

また、変位計測装置1は、撮像部7から映像を取得し、時刻情報を付して映像を表示情報生成装置210に送信してもよい。例えば、映像は、車両4aが走行するコースを含む映像であってもよい。 Further, the displacement measuring device 1 may acquire an image from the image pickup unit 7, attach the time information, and transmit the image to the display information generation device 210. For example, the video may be a video including a course on which the vehicle 4a travels.

表示情報生成装置210は、各車両4aに搭載された変位計測装置1から各種の指標値を取得し、車両4aの所定の部位の相対変位量に基づくオブジェクトや車両情報に基づくオブジェクトとしての各種の指標値を示すオブジェクトを含む表示情報を生成する。 The display information generation device 210 acquires various index values from the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a, and various objects as objects based on the relative displacement amount of a predetermined portion of the vehicle 4a and objects based on vehicle information. Generate display information that includes objects that indicate index values.

表示情報は、車両4aのフロントウィングFW及びリアウィングRWの相対変位量に基づくオブジェクトとして、指標値である車両4aの重心の変位量を示すオブジェクトを含んでもよい。 The display information may include an object indicating the displacement amount of the center of gravity of the vehicle 4a, which is an index value, as an object based on the relative displacement amount of the front wing FW and the rear wing RW of the vehicle 4a.

また、表示情報は、車両4aのフロントサスペンションFS及びリアサスペンションRSの相対変位量に基づくオブジェクトとして、指標値である車両4aの4つのタイヤの摩耗状況を示すオブジェクトを含んでもよい。 Further, the display information may include an object indicating the wear status of the four tires of the vehicle 4a, which is an index value, as an object based on the relative displacement amounts of the front suspension FS and the rear suspension RS of the vehicle 4a.

また、表示情報は、車両4aの車両情報に基づくオブジェクトとして、指標値であるエンジンモードを示すオブジェクトを含んでもよい。 Further, the display information may include an object indicating the engine mode, which is an index value, as an object based on the vehicle information of the vehicle 4a.

また、表示情報生成装置210は、各車両4aに搭載された変位計測装置1から映像を取得し、時刻情報に基づいて、いずれかの指標値といずれかの映像とを同期させ、各指標値を示すオブジェクトを当該映像に重ねた表示情報を生成してもよい。例えば、映像は、車両4aが走行するコースを含む映像であってもよい。図23は、指標値に映像を重ねた表示情報の一例を示す図である。図23に示す表示情報では、車両4aが走行するコースを含む映像VDに2つの車両4aの重心の変位量を示すオブジェクトOB1,OB2が重なっている。映像VDは、左車線を走行する車両4aに搭載された撮像部7が撮影した映像である。 Further, the display information generation device 210 acquires an image from the displacement measuring device 1 mounted on each vehicle 4a, synchronizes one of the index values with any of the images based on the time information, and each index value. Display information may be generated by superimposing an object indicating the above on the video. For example, the video may be a video including a course on which the vehicle 4a travels. FIG. 23 is a diagram showing an example of display information in which an image is superimposed on an index value. In the display information shown in FIG. 23, the objects OB1 and OB2 indicating the displacement amount of the center of gravity of the two vehicles 4a overlap with the video VD including the course on which the vehicle 4a travels. The image VD is an image taken by the image pickup unit 7 mounted on the vehicle 4a traveling in the left lane.

また、表示情報は、車両4aの所定の部位の相対変位量に基づくオブジェクトとして、車両4aの変位量に基づく複数の指標値を有するレーダーチャートを含んでもよい。図24は、レーダーチャートを含む表示情報の一例を示す図である。図24に示す表示情報では、レーダーチャートのオブジェクトOB3は、車両4aの変位量に基づく指標値として、車両4aの重心の変位量、右フロントタイヤRFTの摩耗状況、左フロントタイヤLFTの摩耗状況、右リアタイヤRRTの摩耗状況及び左リアタイヤLRTの摩耗状況を有する。また、オブジェクトOB3は、車両情報に基づく指標値として、車両4aのエンジンモードを有している。 Further, the display information may include a radar chart having a plurality of index values based on the displacement amount of the vehicle 4a as an object based on the relative displacement amount of the predetermined portion of the vehicle 4a. FIG. 24 is a diagram showing an example of display information including a radar chart. In the display information shown in FIG. 24, the object OB3 of the radar chart has the displacement amount of the center of gravity of the vehicle 4a, the wear status of the right front tire RFT, and the wear status of the left front tire LFT as index values based on the displacement amount of the vehicle 4a. It has the wear status of the right rear tire RRT and the wear status of the left rear tire LRT. Further, the object OB3 has an engine mode of the vehicle 4a as an index value based on the vehicle information.

また、表示情報は、各車両4aのドライバーを示すオブジェクトと、当該車両4aに関するレーダーチャートのオブジェクトと、を含んでもよい。図25は、ドライバーを示すオブジェクトとレーダーチャートのオブジェクトとを含む表示情報の一例を示す図である。図25に示す表示情報は、車両4aのドライバーを示すオブジェクトOB4と、その右側に配置された当該車両4aに関するレーダーチャートのオブジェクトOB7とを含む。また、当該表示情報は、他の車両4aのドライバーを示すオブジェクトOB5と、その右側に配置された当該車両4aに関するレーダーチャートのオブジェクトOB8とを含む。また、当該表示情報は、他の車両4aのドライバーを示すオブジェクトOB6と、その右側に配置された当該車両4aに関するレーダーチャートのオブジェクトOB9とを含む。例えば、図26に示すように、図25に示す表示情報において、6つの指標値を有するレーダーチャートのオブジェクトOB7,OB8,OB9を、6つの指標値を示すレベルメーターのオブジェクトOB10,OB11,OB12に置き換えてもよい。 Further, the display information may include an object indicating the driver of each vehicle 4a and an object of a radar chart relating to the vehicle 4a. FIG. 25 is a diagram showing an example of display information including an object indicating a driver and an object of a radar chart. The display information shown in FIG. 25 includes an object OB4 indicating the driver of the vehicle 4a and an object OB7 of the radar chart for the vehicle 4a arranged on the right side thereof. Further, the display information includes an object OB5 indicating a driver of another vehicle 4a and an object OB8 of a radar chart regarding the vehicle 4a arranged on the right side thereof. Further, the display information includes an object OB6 indicating a driver of another vehicle 4a and an object OB9 of a radar chart regarding the vehicle 4a arranged on the right side thereof. For example, as shown in FIG. 26, in the display information shown in FIG. 25, the radar chart objects OB7, OB8, and OB9 having six index values are converted into the level meter objects OB10, OB11, and OB12 showing the six index values. You may replace it.

表示情報生成装置210は、生成した表示情報を表示装置220に送信し、表示装置220は、表示情報を不図示の表示部に表示する。表示装置220は、例えば、レースの放送業者のパーソナルコンピューターであってもよいし、各車両4aのチームのピットに設置されたパーソナルコンピューターであってもよい。また、表示装置220は、レースの放送を受信する機器であってもよいし、ピットに設置されたスクリーンであってもよい。表示装置220の表示部には、例えば、図23~図26の表示情報が表示される。視聴者やピットクルーは、図23の表示情報によって、例えば、各車両4aの性能や各ドライバーの技量を把握しながらレースの観戦や分析を行うことができる。また、視聴者やピットクルーは、図24の表示情報によって、例えば、車両4aの安定度や性能を把握し、あるいは、ピットインの時期を予想しながら、レースの観戦や分析を行うことができる。また、視聴者やピットクルーは、図25又は図26の表示情報によって、例えば、各車両4aの性能や各ドライバーの技量を比較してレース展開を予想しながら、レースの観戦や分析
を行うことができる。
The display information generation device 210 transmits the generated display information to the display device 220, and the display device 220 displays the display information on a display unit (not shown). The display device 220 may be, for example, a personal computer of a race broadcaster, or may be a personal computer installed in the pit of the team of each vehicle 4a. Further, the display device 220 may be a device for receiving the broadcast of the race, or may be a screen installed in the pit. For example, the display information of FIGS. 23 to 26 is displayed on the display unit of the display device 220. The viewer and the pit crew can watch and analyze the race while grasping, for example, the performance of each vehicle 4a and the skill of each driver by the display information of FIG. 23. Further, the viewer and the pit crew can watch and analyze the race while grasping, for example, the stability and performance of the vehicle 4a or predicting the time of pit stop from the display information of FIG. 24. Further, the viewer and the pit crew can watch and analyze the race while predicting the race development by comparing the performance of each vehicle 4a and the skill of each driver, for example, by using the display information of FIG. 25 or FIG. 26. can.

なお、表示情報生成装置210は表示装置220と兼用されてもよい。例えば、各車両4aのチームのピットに設置されたパーソナルコンピューターが、表示情報生成装置210及び表示装置220として兼用されてもよい。 The display information generation device 210 may also be used as the display device 220. For example, a personal computer installed in the pit of the team of each vehicle 4a may also be used as the display information generation device 210 and the display device 220.

また、車両4aがレーシングカーである例を挙げたが、車両4aの種類は特に限定されない。例えば、車両4aは乗用車やバイク等の車両であってもよい。また、被計測物4が車両4aである例を挙げたが、被計測物4は車両4a以外の移動体、例えば、航空機や船舶等であってもよいし、橋梁やビル等の静止構造物であってもよい。 Further, although the example in which the vehicle 4a is a racing car is given, the type of the vehicle 4a is not particularly limited. For example, the vehicle 4a may be a vehicle such as a passenger car or a motorcycle. Further, although the example in which the measured object 4 is the vehicle 4a is given, the measured object 4 may be a moving object other than the vehicle 4a, for example, an aircraft, a ship, or the like, or a stationary structure such as a bridge or a building. It may be.

以上に説明した本実施形態の表示方法では、変位計測装置1が、第1の慣性センサー3から出力される信号に基づいて、第1の慣性センサー3の変位及び方位を算出し、第2の慣性センサー3から出力される信号に基づいて、第2の慣性センサー3の変位及び方位を算出する。そして、第1の慣性センサー3は車両4aの所定の部位の第1の部分に配置され、第2の慣性センサー3は当該所定の部位の第2の部分に配置されている。したがって、この表示方法によれば、変位計測装置1が、第1の慣性センサー3の変位及び方位に基づいて当該所定の部位の第1の部分の座標を算出し、第2の慣性センサー3の変位及び方位に基づいて当該所定の部位の第2の部分の座標を算出することができる。さらに、この表示方法によれば、変位計測装置1が、当該所定の部位の第1の部分の座標だけでなく第2の部分の座標も算出するので、当該所定の部位の位置を精度よく算出することができる。また、この表示方法によれば、変位計測装置1が、車両4a所定の部位の第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出することにより、当該所定の部位の変形量を算出することができる。そして、この表示方法では、表示情報生成装置210が、車両4aの各部位の相対変位量に基づくオブジェクトを含む表示情報を生成し、表示装置220が表示情報を表示するので、視聴者は走行中の車両4aの状態を視覚的に把握することができる。 In the display method of the present embodiment described above, the displacement measuring device 1 calculates the displacement and orientation of the first inertial sensor 3 based on the signal output from the first inertial sensor 3, and the second inertial sensor 3 is used. The displacement and orientation of the second inertial sensor 3 are calculated based on the signal output from the inertial sensor 3. The first inertial sensor 3 is arranged in the first portion of the predetermined portion of the vehicle 4a, and the second inertial sensor 3 is arranged in the second portion of the predetermined portion. Therefore, according to this display method, the displacement measuring device 1 calculates the coordinates of the first part of the predetermined portion based on the displacement and the orientation of the first inertial sensor 3, and the second inertial sensor 3 is used. The coordinates of the second portion of the predetermined portion can be calculated based on the displacement and the orientation. Further, according to this display method, the displacement measuring device 1 calculates not only the coordinates of the first portion of the predetermined portion but also the coordinates of the second portion, so that the position of the predetermined portion can be calculated accurately. can do. Further, according to this display method, the displacement measuring device 1 calculates the amount of deformation of the predetermined portion by calculating the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion of the predetermined portion of the vehicle 4a. be able to. In this display method, the display information generation device 210 generates display information including an object based on the relative displacement amount of each part of the vehicle 4a, and the display device 220 displays the display information, so that the viewer is traveling. The state of the vehicle 4a can be visually grasped.

また、本実施形態の表示方法では、表示情報生成装置210が、車両4aの各部位の相対変位量と車両4aが走行するコースを含む映像とを同期させて、当該映像に車両4aの各部位の相対変位量に基づくオブジェクトを重ねて表示する表示情報を生成し、表示装置220が表示情報を表示するので、視聴者は、走行中の車両4aの映像とともに車両4aの状態を視覚的に把握することができる。 Further, in the display method of the present embodiment, the display information generation device 210 synchronizes the relative displacement amount of each part of the vehicle 4a with the image including the course on which the vehicle 4a travels, and the image is combined with each part of the vehicle 4a. Since the display device 220 displays the display information by generating the display information in which the objects based on the relative displacement amount of the above are superimposed and displayed, the viewer can visually grasp the state of the vehicle 4a together with the image of the moving vehicle 4a. can do.

また、本実施形態の表示方法によれば、視聴者は、例えば、車両4aの性能やドライバーの技量を視覚的に把握することができる。 Further, according to the display method of the present embodiment, the viewer can visually grasp, for example, the performance of the vehicle 4a and the skill of the driver.

本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。 The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be carried out within the scope of the gist of the present invention.

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 The above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited thereto. For example, it is also possible to appropriately combine each embodiment and each modification.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes substantially the same configurations as those described in the embodiments (eg, configurations with the same function, method and result, or configurations with the same purpose and effect). The present invention also includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. Further, the present invention includes a configuration having the same action and effect as the configuration described in the embodiment or a configuration capable of achieving the same object. Further, the present invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

上述した実施形態および変形例から以下の内容が導き出される。 The following contents are derived from the above-described embodiments and modifications.

変位計測装置の一態様は、
被計測物の所定の部位の第1の部分に配置されている第1の慣性センサーから出力される信号に基づく第1の信号と、前記所定の部位の前記第1の部分とは異なる第2の部分に配置されている第2の慣性センサーから出力される信号に基づく第2の信号と、を取得するセンサー信号取得部と、
前記第1の信号に基づく第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの変位を算出し、前記第2の信号に基づく第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの変位を算出する変位算出部と、
前記第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの方位を算出し、前記第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの方位を算出する方位算出部と、
前記第1の慣性センサーの前記変位と前記第1の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第1の部分の座標を算出し、前記第2の慣性センサーの前記変位と前記第2の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第2の部分の座標を算出する座標算出部と、
を含む。
One aspect of the displacement measuring device is
The first signal based on the signal output from the first inertial sensor arranged in the first part of the predetermined part of the object to be measured and the second part different from the first part of the predetermined part. A second signal based on the signal output from the second inertial sensor arranged in the portion of, a sensor signal acquisition unit for acquiring, and a sensor signal acquisition unit.
The displacement of the first inertial sensor is calculated based on the third signal based on the first signal, and the displacement of the second inertial sensor is calculated based on the fourth signal based on the second signal. Displacement calculation unit and
An orientation calculation unit that calculates the orientation of the first inertial sensor based on the third signal and calculates the orientation of the second inertial sensor based on the fourth signal.
The coordinates of the first portion are calculated based on the displacement of the first inertial sensor and the orientation of the first inertial sensor, and the displacement of the second inertial sensor and the second inertia. A coordinate calculation unit that calculates the coordinates of the second part based on the orientation of the sensor, and
including.

この変位計測装置は、第1の慣性センサーから出力される信号に基づいて、第1の慣性センサーの変位及び方位を算出し、第2の慣性センサーから出力される信号に基づいて、第2の慣性センサーの変位及び方位を算出する。そして、第1の慣性センサーは被計測物の所定の部位の第1の部分に配置され、第2の慣性センサーは当該所定の部位の第2の部分に配置されている。したがって、この変位計測装置によれば、第1の慣性センサーの変位及び方位に基づいて当該所定の部位の第1の部分の座標を算出し、第2の慣性センサーの変位及び方位に基づいて当該所定の部位の第2の部分の座標を算出することができる。さらに、この変位計測装置によれば、当該所定の部位の第1の部分の座標だけでなく第2の部分の座標も算出するので、当該所定の部位の位置を精度よく算出することができる。 This displacement measuring device calculates the displacement and orientation of the first inertial sensor based on the signal output from the first inertial sensor, and the second inertial sensor is based on the signal output from the second inertial sensor. Calculate the displacement and orientation of the inertial sensor. The first inertial sensor is arranged in the first portion of the predetermined portion of the object to be measured, and the second inertial sensor is arranged in the second portion of the predetermined portion. Therefore, according to this displacement measuring device, the coordinates of the first part of the predetermined portion are calculated based on the displacement and orientation of the first inertial sensor, and the displacement and orientation of the second inertial sensor are used. The coordinates of the second part of the predetermined part can be calculated. Further, according to this displacement measuring device, not only the coordinates of the first portion of the predetermined portion but also the coordinates of the second portion are calculated, so that the position of the predetermined portion can be calculated accurately.

前記変位計測装置の一態様は、
前記第1の部分の前記座標と、前記第2の部分の前記座標と、に基づいて、前記第1の部分に対する前記第2の部分の相対変位量を算出する相対変位量算出部を含んでもよい。
One aspect of the displacement measuring device is
Even if a relative displacement amount calculation unit for calculating the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion is included based on the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion. good.

この変位計測装置によれば、被計測物の所定の部位の第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出することにより、当該所定の部位の変形量を算出することができる。 According to this displacement measuring device, the amount of deformation of the predetermined portion can be calculated by calculating the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion of the predetermined portion of the object to be measured.

前記変位計測装置の一態様において、
第1の回転行列を用いて、前記第1の信号を第1の仮想センサーから出力される前記第3の信号に換算し、第2の回転行列を用いて、前記第2の信号を第2の仮想センサーから出力される前記第4の信号に換算するキャリブレーション部を含み、
初期状態において、
前記第1の仮想センサーの位置は前記第1の慣性センサーの位置と一致し、かつ、前記第1の仮想センサーのローカル座量系はシステム座標系と一致し、
前記第2の仮想センサーの位置は前記第2の慣性センサーの位置と一致し、かつ、前記第2の仮想センサーのローカル座量系は前記システム座標系と一致し、
前記変位算出部は、
前記第3の信号に含まれる加速度信号を2重積分して前記第1の慣性センサーの前記変位を算出し、
前記第4の信号に含まれる加速度信号を2重積分して前記第2の慣性センサーの前記変位を算出し、
前記方位算出部は、
前記第3の信号に含まれる角速度信号を積分して前記第1の慣性センサーの方位の差分
を算出し、当該方位の差分に基づいて前記第1の慣性センサーの前記方位を算出し、
前記第4の信号に含まれる角速度信号を積分して前記第2の慣性センサーの方位の差分を算出し、当該方位の差分に基づいて前記第2の慣性センサーの前記方位を算出してもよい。
In one aspect of the displacement measuring device,
The first rotation matrix is used to convert the first signal into the third signal output from the first virtual sensor, and the second rotation matrix is used to convert the second signal into a second signal. Includes a calibration unit that converts to the fourth signal output from the virtual sensor of
In the initial state,
The position of the first virtual sensor coincides with the position of the first inertial sensor, and the local seat system of the first virtual sensor coincides with the system coordinate system.
The position of the second virtual sensor coincides with the position of the second inertia sensor, and the local seating system of the second virtual sensor coincides with the system coordinate system.
The displacement calculation unit is
The acceleration signal included in the third signal is double-integrated to calculate the displacement of the first inertial sensor.
The acceleration signal included in the fourth signal is double-integrated to calculate the displacement of the second inertial sensor.
The direction calculation unit is
The angular velocity signal included in the third signal is integrated to calculate the difference in the direction of the first inertial sensor, and the direction of the first inertial sensor is calculated based on the difference in the direction.
The angular velocity signal included in the fourth signal may be integrated to calculate the difference in the direction of the second inertial sensor, and the direction of the second inertial sensor may be calculated based on the difference in the direction. ..

この変位計測装置によれば、初期状態において各慣性センサーのローカル座標系を仮想的にシステム座標系と一致させることにより、システム座標系における座標を算出することができる。 According to this displacement measuring device, the coordinates in the system coordinate system can be calculated by virtually matching the local coordinate system of each inertial sensor with the system coordinate system in the initial state.

前記変位計測装置の一態様において、
前記センサー信号取得部は、
所定の期間に前記第1の信号及び前記第2の信号を取得し、
前記所定の期間が終了した後に、
前記変位算出部が、前記第1の慣性センサーの前記変位及び前記第2の慣性センサーの前記変位を算出し、
前記方位算出部が、前記第1の慣性センサーの前記方位及び前記第2の慣性センサーの前記方位を算出し、
前記座標算出部が前記第1の部分の前記座標及び前記第2の部分の前記座標を算出してもよい。
In one aspect of the displacement measuring device,
The sensor signal acquisition unit is
The first signal and the second signal are acquired in a predetermined period, and the first signal and the second signal are acquired.
After the predetermined period is over
The displacement calculation unit calculates the displacement of the first inertial sensor and the displacement of the second inertial sensor.
The orientation calculation unit calculates the orientation of the first inertial sensor and the orientation of the second inertial sensor.
The coordinate calculation unit may calculate the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion.

この変位計測装置によれば、座標の算出に必要な演算をバッチ処理することができ、計測時の演算負荷を軽減することができる。 According to this displacement measuring device, the calculation required for the calculation of the coordinates can be batch-processed, and the calculation load at the time of measurement can be reduced.

前記変位計測装置の一態様において、
前記センサー信号取得部は、
所定の期間に前記第1の信号及び前記第2の信号を取得し、
前記所定の期間が終了する前に、
前記変位算出部が、前記第1の慣性センサーの前記変位及び前記第2の慣性センサーの前記変位を算出し、
前記方位算出部が、前記第1の慣性センサーの前記方位及び前記第2の慣性センサーの前記方位を算出し、
前記座標算出部が前記第1の部分の前記座標及び前記第2の部分の前記座標を算出してもよい。
In one aspect of the displacement measuring device,
The sensor signal acquisition unit is
The first signal and the second signal are acquired in a predetermined period, and the first signal and the second signal are acquired.
Before the end of the predetermined period
The displacement calculation unit calculates the displacement of the first inertial sensor and the displacement of the second inertial sensor.
The orientation calculation unit calculates the orientation of the first inertial sensor and the orientation of the second inertial sensor.
The coordinate calculation unit may calculate the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion.

この変位計測装置によれば、リアルタイムに座標を算出することができる。 According to this displacement measuring device, the coordinates can be calculated in real time.

表示方法の一態様は、
被計測物の所定の部位の第1の部分に配置されている第1の慣性センサーから出力される信号に基づく第1の信号と、前記所定の部位の前記第1の部分とは異なる第2の部分に配置されている第2の慣性センサーから出力される信号に基づく第2の信号と、を取得するセンサー信号取得工程と、
前記第1の信号に基づく第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの変位を算出し、前記第2の信号に基づく第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの変位を算出する変位算出工程と、
前記第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの方位を算出し、前記第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの方位を算出する方位算出工程と、
前記第1の慣性センサーの前記変位と前記第1の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第1の部分の座標を算出し、前記第2の慣性センサーの前記変位と前記第2の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第2の部分の座標を算出する座標算出工程と、
前記第1の部分の前記座標と、前記第2の部分の前記座標と、に基づいて、前記第1の
部分に対する前記第2の部分の相対変位量を算出する相対変位量算出工程と、
前記相対変位量に基づくオブジェクトを表示する表示工程と、
を含む。
One aspect of the display method is
The first signal based on the signal output from the first inertial sensor arranged in the first part of the predetermined part of the object to be measured and the second part different from the first part of the predetermined part. A sensor signal acquisition process for acquiring a second signal based on a signal output from the second inertial sensor arranged in the portion of
The displacement of the first inertial sensor is calculated based on the third signal based on the first signal, and the displacement of the second inertial sensor is calculated based on the fourth signal based on the second signal. Displacement calculation process and
An orientation calculation step of calculating the orientation of the first inertial sensor based on the third signal and calculating the orientation of the second inertial sensor based on the fourth signal.
The coordinates of the first portion are calculated based on the displacement of the first inertial sensor and the orientation of the first inertial sensor, and the displacement of the second inertial sensor and the second inertia. A coordinate calculation step of calculating the coordinates of the second part based on the orientation of the sensor, and
A relative displacement amount calculation step of calculating the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion based on the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion.
A display process for displaying an object based on the relative displacement amount, and
including.

この表示方法では、第1の慣性センサーから出力される信号に基づいて、第1の慣性センサーの変位及び方位を算出し、第2の慣性センサーから出力される信号に基づいて、第2の慣性センサーの変位及び方位を算出する。そして、第1の慣性センサーは被計測物の所定の部位の第1の部分に配置され、第2の慣性センサーは当該所定の部位の第2の部分に配置されている。したがって、この表示方法によれば、第1の慣性センサーの変位及び方位に基づいて当該所定の部位の第1の部分の座標を算出し、第2の慣性センサーの変位及び方位に基づいて当該所定の部位の第2の部分の座標を算出することができる。さらに、この表示方法によれば、当該所定の部位の第1の部分の座標だけでなく第2の部分の座標も算出するので、当該所定の部位の位置を精度よく算出することができる。また、この表示方法によれば、被計測物の所定の部位の第1の部分に対する第2の部分の相対変位量を算出することにより、当該所定の部位の変形量を算出することができる。そして、この表示方法では、被計測物の所定の部位の相対変位量に基づくオブジェクトを表示するので、視聴者は被計測物の状態を視覚的に把握することができる。 In this display method, the displacement and orientation of the first inertial sensor are calculated based on the signal output from the first inertial sensor, and the second inertia is calculated based on the signal output from the second inertial sensor. Calculate the displacement and orientation of the sensor. The first inertial sensor is arranged in the first portion of the predetermined portion of the object to be measured, and the second inertial sensor is arranged in the second portion of the predetermined portion. Therefore, according to this display method, the coordinates of the first part of the predetermined portion are calculated based on the displacement and orientation of the first inertial sensor, and the predetermined portion is calculated based on the displacement and orientation of the second inertial sensor. The coordinates of the second part of the part can be calculated. Further, according to this display method, not only the coordinates of the first portion of the predetermined portion but also the coordinates of the second portion are calculated, so that the position of the predetermined portion can be calculated accurately. Further, according to this display method, the amount of deformation of the predetermined portion can be calculated by calculating the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion of the predetermined portion of the object to be measured. Then, in this display method, since the object based on the relative displacement amount of the predetermined portion of the object to be measured is displayed, the viewer can visually grasp the state of the object to be measured.

前記表示方法の一態様は、
前記被計測物に搭載されている第2の撮像部が撮影した前記被計測物が走行するコースを含む映像を取得する映像取得工程と、
前記相対変位量と前記映像とを同期させる同期工程と、
を含み、
前記表示工程において、
前記映像に前記オブジェクトを重ねて表示してもよい。
One aspect of the display method is
An image acquisition step of acquiring an image including a course on which the object to be measured is taken by a second imaging unit mounted on the object to be measured, and an image acquisition process.
A synchronization step of synchronizing the relative displacement amount with the image,
Including
In the display step,
The object may be superimposed on the image and displayed.

この表示方法によれば、視聴者は、走行中の被計測物の映像とともに被計測物の状態を視覚的に把握することができる。 According to this display method, the viewer can visually grasp the state of the object to be measured together with the image of the object to be measured while traveling.

前記表示方法の一態様において、
前記オブジェクトは、前記被計測物の重心の変位量の情報を含んでもよい。
In one aspect of the display method,
The object may include information on the amount of displacement of the center of gravity of the object to be measured.

前記表示方法の一態様において、
前記相対変位量は、前記被計測物のサスペンションの変位量を含んでもよい。
In one aspect of the display method,
The relative displacement amount may include the displacement amount of the suspension of the measured object.

前記表示方法の一態様において、
前記相対変位量は、前記被計測物のフロントウィングの変位量を含んでもよい。
In one aspect of the display method,
The relative displacement amount may include the displacement amount of the front wing of the object to be measured.

前記表示方法の一態様において、
前記相対変位量は、前記被計測物のリアウィングの変位量を含んでもよい。
In one aspect of the display method,
The relative displacement amount may include the displacement amount of the rear wing of the object to be measured.

前記表示方法の一態様において、
前記オブジェクトは、前記被計測物のタイヤの摩耗の情報を含んでもよい。
In one aspect of the display method,
The object may include information on tire wear of the object to be measured.

前記表示方法の一態様において、
前記オブジェクトは、前記相対変位量に基づく複数の指標値を有するレーダーチャートを含んでもよい。
In one aspect of the display method,
The object may include a radar chart having a plurality of index values based on the relative displacement amount.

これらの表示方法によれば、視聴者は、例えば、被計測物の性能等を視覚的に把握することができる。 According to these display methods, the viewer can visually grasp, for example, the performance of the object to be measured.

1…変位計測装置、3,3a~3x…慣性センサー、4…被計測物、4a…車両、5…外部装置、7…撮像部、8…車両情報収集装置、100…処理回路、101…センサー信号取得部、102…キャリブレーション部、103…変位算出部、104…方位算出部、105…座標算出部、106…相対変位量算出部、107…走行状況情報生成部、110…記憶回路、111…変位計測プログラム、112…基準座標データ、113…回転行列データ、114…センサーデータ、115…仮想センサーデータ、116…変位データ、117…方位データ、118…座標データ、120…アナログフロントエンド、130…操作部、140…通信部、151…映像取得部、152…車両情報取得部、153…指標値算出部、200…表示システム、210…表示情報生成装置、220…表示装置 1 ... Displacement measuring device, 3,3a to 3x ... Inertivity sensor, 4 ... Measured object, 4a ... Vehicle, 5 ... External device, 7 ... Imaging unit, 8 ... Vehicle information collecting device, 100 ... Processing circuit, 101 ... Sensor Signal acquisition unit, 102 ... Calibration unit, 103 ... Displacement calculation unit, 104 ... Direction calculation unit, 105 ... Coordinate calculation unit, 106 ... Relative displacement amount calculation unit, 107 ... Travel status information generation unit, 110 ... Storage circuit, 111 ... displacement measurement program, 112 ... reference coordinate data, 113 ... rotation matrix data, 114 ... sensor data, 115 ... virtual sensor data, 116 ... displacement data, 117 ... orientation data, 118 ... coordinate data, 120 ... analog front end, 130 ... Operation unit, 140 ... Communication unit, 151 ... Video acquisition unit, 152 ... Vehicle information acquisition unit, 153 ... Index value calculation unit, 200 ... Display system, 210 ... Display information generation device, 220 ... Display device

Claims (13)

被計測物の所定の部位の第1の部分に配置されている第1の慣性センサーから出力される信号に基づく第1の信号と、前記所定の部位の前記第1の部分とは異なる第2の部分に配置されている第2の慣性センサーから出力される信号に基づく第2の信号と、を取得するセンサー信号取得部と、
前記第1の信号に基づく第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの変位を算出し、前記第2の信号に基づく第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの変位を算出する変位算出部と、
前記第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの方位を算出し、前記第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの方位を算出する方位算出部と、
前記第1の慣性センサーの前記変位と前記第1の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第1の部分の座標を算出し、前記第2の慣性センサーの前記変位と前記第2の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第2の部分の座標を算出する座標算出部と、
を含む、変位計測装置。
The first signal based on the signal output from the first inertial sensor arranged in the first part of the predetermined part of the object to be measured and the second part different from the first part of the predetermined part. A second signal based on the signal output from the second inertial sensor arranged in the portion of, a sensor signal acquisition unit for acquiring, and a sensor signal acquisition unit.
The displacement of the first inertial sensor is calculated based on the third signal based on the first signal, and the displacement of the second inertial sensor is calculated based on the fourth signal based on the second signal. Displacement calculation unit and
An orientation calculation unit that calculates the orientation of the first inertial sensor based on the third signal and calculates the orientation of the second inertial sensor based on the fourth signal.
The coordinates of the first portion are calculated based on the displacement of the first inertial sensor and the orientation of the first inertial sensor, and the displacement of the second inertial sensor and the second inertia. A coordinate calculation unit that calculates the coordinates of the second part based on the orientation of the sensor, and
Displacement measuring device including.
請求項1において、
前記第1の部分の前記座標と、前記第2の部分の前記座標と、に基づいて、前記第1の部分に対する前記第2の部分の相対変位量を算出する相対変位量算出部を含む、変位計測装置。
In claim 1,
A relative displacement amount calculation unit for calculating the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion based on the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion is included. Displacement measuring device.
請求項1又は2において、
第1の回転行列を用いて、前記第1の信号を第1の仮想センサーから出力される前記第3の信号に換算し、第2の回転行列を用いて、前記第2の信号を第2の仮想センサーから出力される前記第4の信号に換算するキャリブレーション部を含み、
初期状態において、
前記第1の仮想センサーの位置は前記第1の慣性センサーの位置と一致し、かつ、前記第1の仮想センサーのローカル座量系はシステム座標系と一致し、
前記第2の仮想センサーの位置は前記第2の慣性センサーの位置と一致し、かつ、前記第2の仮想センサーのローカル座量系は前記システム座標系と一致し、
前記変位算出部は、
前記第3の信号に含まれる加速度信号を2重積分して前記第1の慣性センサーの前記変位を算出し、
前記第4の信号に含まれる加速度信号を2重積分して前記第2の慣性センサーの前記変位を算出し、
前記方位算出部は、
前記第3の信号に含まれる角速度信号を積分して前記第1の慣性センサーの方位の差分を算出し、当該方位の差分に基づいて前記第1の慣性センサーの前記方位を算出し、
前記第4の信号に含まれる角速度信号を積分して前記第2の慣性センサーの方位の差分を算出し、当該方位の差分に基づいて前記第2の慣性センサーの前記方位を算出する、変位計測装置。
In claim 1 or 2,
The first rotation matrix is used to convert the first signal into the third signal output from the first virtual sensor, and the second rotation matrix is used to convert the second signal into a second signal. Includes a calibration unit that converts to the fourth signal output from the virtual sensor of
In the initial state,
The position of the first virtual sensor coincides with the position of the first inertial sensor, and the local seat system of the first virtual sensor coincides with the system coordinate system.
The position of the second virtual sensor coincides with the position of the second inertia sensor, and the local seating system of the second virtual sensor coincides with the system coordinate system.
The displacement calculation unit is
The acceleration signal included in the third signal is double-integrated to calculate the displacement of the first inertial sensor.
The acceleration signal included in the fourth signal is double-integrated to calculate the displacement of the second inertial sensor.
The direction calculation unit is
The angular velocity signal included in the third signal is integrated to calculate the difference in the direction of the first inertial sensor, and the direction of the first inertial sensor is calculated based on the difference in the direction.
Displacement measurement that integrates the angular velocity signal included in the fourth signal to calculate the difference in the direction of the second inertial sensor, and calculates the direction of the second inertial sensor based on the difference in the direction. Device.
請求項1乃至3のいずれか一項において、
前記センサー信号取得部は、
所定の期間に前記第1の信号及び前記第2の信号を取得し、
前記所定の期間が終了した後に、
前記変位算出部が、前記第1の慣性センサーの前記変位及び前記第2の慣性センサーの前記変位を算出し、
前記方位算出部が、前記第1の慣性センサーの前記方位及び前記第2の慣性センサーの前記方位を算出し、
前記座標算出部が前記第1の部分の前記座標及び前記第2の部分の前記座標を算出する、変位計測装置。
In any one of claims 1 to 3,
The sensor signal acquisition unit is
The first signal and the second signal are acquired in a predetermined period, and the first signal and the second signal are acquired.
After the predetermined period is over
The displacement calculation unit calculates the displacement of the first inertial sensor and the displacement of the second inertial sensor.
The orientation calculation unit calculates the orientation of the first inertial sensor and the orientation of the second inertial sensor.
A displacement measuring device in which the coordinate calculation unit calculates the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion.
請求項1乃至3のいずれか一項において、
前記センサー信号取得部は、
所定の期間に前記第1の信号及び前記第2の信号を取得し、
前記所定の期間が終了する前に、
前記変位算出部が、前記第1の慣性センサーの前記変位及び前記第2の慣性センサーの前記変位を算出し、
前記方位算出部が、前記第1の慣性センサーの前記方位及び前記第2の慣性センサーの前記方位を算出し、
前記座標算出部が前記第1の部分の前記座標及び前記第2の部分の前記座標を算出する、変位計測装置。
In any one of claims 1 to 3,
The sensor signal acquisition unit is
The first signal and the second signal are acquired in a predetermined period, and the first signal and the second signal are acquired.
Before the end of the predetermined period
The displacement calculation unit calculates the displacement of the first inertial sensor and the displacement of the second inertial sensor.
The orientation calculation unit calculates the orientation of the first inertial sensor and the orientation of the second inertial sensor.
A displacement measuring device in which the coordinate calculation unit calculates the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion.
被計測物の所定の部位の第1の部分に配置されている第1の慣性センサーから出力される信号に基づく第1の信号と、前記所定の部位の前記第1の部分とは異なる第2の部分に配置されている第2の慣性センサーから出力される信号に基づく第2の信号と、を取得するセンサー信号取得工程と、
前記第1の信号に基づく第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの変位を算出し、前記第2の信号に基づく第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの変位を算出する変位算出工程と、
前記第3の信号に基づいて前記第1の慣性センサーの方位を算出し、前記第4の信号に基づいて前記第2の慣性センサーの方位を算出する方位算出工程と、
前記第1の慣性センサーの前記変位と前記第1の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第1の部分の座標を算出し、前記第2の慣性センサーの前記変位と前記第2の慣性センサーの前記方位とに基づいて、前記第2の部分の座標を算出する座標算出工程と、
前記第1の部分の前記座標と、前記第2の部分の前記座標と、に基づいて、前記第1の部分に対する前記第2の部分の相対変位量を算出する相対変位量算出工程と、
前記相対変位量に基づくオブジェクトを表示する表示工程と、
を含む、表示方法。
The first signal based on the signal output from the first inertial sensor arranged in the first part of the predetermined part of the object to be measured and the second part different from the first part of the predetermined part. A sensor signal acquisition process for acquiring a second signal based on a signal output from the second inertial sensor arranged in the portion of
The displacement of the first inertial sensor is calculated based on the third signal based on the first signal, and the displacement of the second inertial sensor is calculated based on the fourth signal based on the second signal. Displacement calculation process and
An orientation calculation step of calculating the orientation of the first inertial sensor based on the third signal and calculating the orientation of the second inertial sensor based on the fourth signal.
The coordinates of the first portion are calculated based on the displacement of the first inertial sensor and the orientation of the first inertial sensor, and the displacement of the second inertial sensor and the second inertia. A coordinate calculation step of calculating the coordinates of the second part based on the orientation of the sensor, and
A relative displacement amount calculation step of calculating the relative displacement amount of the second portion with respect to the first portion based on the coordinates of the first portion and the coordinates of the second portion.
A display process for displaying an object based on the relative displacement amount, and
Display method including.
請求項6において、
前記被計測物に搭載されている第2の撮像部が撮影した前記被計測物が走行するコースを含む映像を取得する映像取得工程と、
前記相対変位量と前記映像とを同期させる同期工程と、
を含み、
前記表示工程において、
前記映像に前記オブジェクトを重ねて表示する、表示方法。
In claim 6,
An image acquisition step of acquiring an image including a course on which the object to be measured is taken by a second imaging unit mounted on the object to be measured, and an image acquisition process.
A synchronization step of synchronizing the relative displacement amount with the image,
Including
In the display step,
A display method in which the object is superimposed and displayed on the video.
請求項6又は7において、
前記オブジェクトは、前記被計測物の重心の変位量の情報を含む、表示方法。
In claim 6 or 7,
The object is a display method including information on the amount of displacement of the center of gravity of the object to be measured.
請求項6乃至8のいずれか一項において、
前記相対変位量は、前記被計測物のサスペンションの変位量を含む、表示方法。
In any one of claims 6 to 8,
The display method, wherein the relative displacement amount includes the displacement amount of the suspension of the measured object.
請求項6乃至9のいずれか一項において、
前記相対変位量は、前記被計測物のフロントウィングの変位量を含む、表示方法。
In any one of claims 6 to 9,
The display method, wherein the relative displacement amount includes the displacement amount of the front wing of the object to be measured.
請求項6乃至10のいずれか一項において、
前記相対変位量は、前記被計測物のリアウィングの変位量を含む、表示方法。
In any one of claims 6 to 10,
The display method, wherein the relative displacement amount includes the displacement amount of the rear wing of the object to be measured.
請求項6乃至11のいずれか一項において、
前記オブジェクトは、前記被計測物のタイヤの摩耗の情報を含む、表示方法。
In any one of claims 6 to 11,
The object is a display method including information on tire wear of the object to be measured.
請求項6乃至12のいずれか一項において、
前記オブジェクトは、前記相対変位量に基づく複数の指標値を有するレーダーチャートを含む、表示方法。
In any one of claims 6 to 12,
A display method, wherein the object includes a radar chart having a plurality of index values based on the relative displacement amount.
JP2020129373A 2020-07-30 2020-07-30 Displacement measuring device and display method Pending JP2022026083A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020129373A JP2022026083A (en) 2020-07-30 2020-07-30 Displacement measuring device and display method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020129373A JP2022026083A (en) 2020-07-30 2020-07-30 Displacement measuring device and display method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024050721A Division JP2024079791A (ja) 2024-03-27 変位計測装置及び表示方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022026083A true JP2022026083A (en) 2022-02-10
JP2022026083A5 JP2022026083A5 (en) 2023-08-04

Family

ID=80264391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020129373A Pending JP2022026083A (en) 2020-07-30 2020-07-30 Displacement measuring device and display method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022026083A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023243788A1 (en) * 2022-06-13 2023-12-21 한국과학기술원 Structural displacement estimation method and system therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023243788A1 (en) * 2022-06-13 2023-12-21 한국과학기술원 Structural displacement estimation method and system therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9183463B2 (en) Orientation model for a sensor system
JP3272960B2 (en) Driving recorder and vehicle operation analyzer
US8200452B2 (en) Attitude-angle detecting apparatus and attitude-angle detecting method
CN103019524B (en) Vehicle operating input equipment and the control method for vehicle operating input equipment
JP7036080B2 (en) Inertial navigation system
CN106814753B (en) Target position correction method, device and system
JP5586994B2 (en) POSITIONING DEVICE, POSITIONING METHOD OF POSITIONING DEVICE, AND POSITIONING PROGRAM
WO2010009104A1 (en) Location and path-map generation data acquisition and analysis systems
JPH0629039B2 (en) Vehicle motion state estimation device
JP2011128093A (en) Roll angle estimation device and transport equipment
JPH09304091A (en) Navigator
US9327842B2 (en) Method and system for detecting forces on aircraft
CN107600073A (en) A kind of vehicle centroid side drift angle estimating system and method based on Multi-source Information Fusion
JP7056356B2 (en) Vehicle condition estimation device
JP2022026083A (en) Displacement measuring device and display method
JP2014240266A (en) Sensor drift amount estimation device and program
US8098887B2 (en) Face tracking device
US20060100767A1 (en) Vehicle accident analyzing apparatus
IT201900017429A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR DRIVING A VEHICLE ASSISTANCE
JP2014162260A (en) Stability evaluation system and stability evaluation method
JP2022026083A5 (en) Display device, displacement measuring device and display method
JP6409625B2 (en) Vehicle position calculation device
CN113048987A (en) Vehicle navigation system positioning method
CN112577512A (en) State quantity error determination method based on wheel speed fusion and vehicle-mounted terminal
CN114633800B (en) Method, device and equipment for detecting steering wheel angle

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230727

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230727

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240326

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240507