JP3448292B2 - 車両形状決定システム - Google Patents
車両形状決定システムInfo
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/14—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
- G01B17/06—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
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- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
- G01S5/30—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、車両測定システム、特に自動車のボディの
ような車体の形状を決定するシステムに関する。
ような車体の形状を決定するシステムに関する。
従来技術
例えば欧州特許出願第0244513号に記載のごとき車両
測定システムは、音響パルスのエミッタ、マイクロホン
レシーバ及びマイクロプロセッサ制御を含む。本明細書
中の“音響（acoustic）”及び“音（sound）”なる用
語は、便宜的に“超音波（ultrasound）”をも含んで使
用される。エミッタは車体上の種々の所定の位置に取り
付けられており、マイクロプロセッサ制御下に起動され
る。起動されると音響パルスが発せられる。音響パルス
はエミッタから外に向かって走行し、多数のマイクロホ
ンによって検出される。マイクロプロセッサはエミッタ
から各レシーバまでのパルスの走行時間を測定する。マ
イクロプロセッサによって処理したときに所与のポイン
トの３次元座標を与えるのに十分なデータが入手され
る。
測定システムは、音響パルスのエミッタ、マイクロホン
レシーバ及びマイクロプロセッサ制御を含む。本明細書
中の“音響（acoustic）”及び“音（sound）”なる用
語は、便宜的に“超音波（ultrasound）”をも含んで使
用される。エミッタは車体上の種々の所定の位置に取り
付けられており、マイクロプロセッサ制御下に起動され
る。起動されると音響パルスが発せられる。音響パルス
はエミッタから外に向かって走行し、多数のマイクロホ
ンによって検出される。マイクロプロセッサはエミッタ
から各レシーバまでのパルスの走行時間を測定する。マ
イクロプロセッサによって処理したときに所与のポイン
トの３次元座標を与えるのに十分なデータが入手され
る。
位置を計算するためには、マイクロホンはマイクロプ
ロセッサに既知の構成に置かれる必要がある。欧州特許
出願第0244513号の開示においては、車両の下に配置さ
れ車両の幅に広がるビームの各側部に沿って６つのマイ
クロホンが等間隔で設置されている。
ロセッサに既知の構成に置かれる必要がある。欧州特許
出願第0244513号の開示においては、車両の下に配置さ
れ車両の幅に広がるビームの各側部に沿って６つのマイ
クロホンが等間隔で設置されている。
車両が衝突に巻き込まれると、その上部部分が接触域
近傍において歪曲することが多い。車体のかかる部分の
不整合の測定は、通常は大きな定規及びスライド装置と
を使用して行われる。これを車両の上、例えばボンネッ
トの上に取り付け、バーニヤを読み取って、損傷域の点
の位置を決定する。
近傍において歪曲することが多い。車体のかかる部分の
不整合の測定は、通常は大きな定規及びスライド装置と
を使用して行われる。これを車両の上、例えばボンネッ
トの上に取り付け、バーニヤを読み取って、損傷域の点
の位置を決定する。
従来技術の問題点
欧州特許出願第0244513号に記載のごとき従来のシス
テムには多数の問題点がある。それらには、試験中の車
両の環境において音速に影響する温度変化及び空気乱動
に起因する位置測定誤差が含まれる。例えば、約4m×2m
×0.5mの測定容積において温度が１℃変化しても、容認
不可能な誤差が生じる。また、空気乱動によっても重大
なデータ変動が起こり、データの信頼性が失われる。
テムには多数の問題点がある。それらには、試験中の車
両の環境において音速に影響する温度変化及び空気乱動
に起因する位置測定誤差が含まれる。例えば、約4m×2m
×0.5mの測定容積において温度が１℃変化しても、容認
不可能な誤差が生じる。また、空気乱動によっても重大
なデータ変動が起こり、データの信頼性が失われる。
発明の要約
種々の態様の本発明は付随の請求の範囲に規定する
が、それらを今から言及する。
が、それらを今から言及する。
本発明者らは、実際に有効である好ましい車両測定シ
ステムにおいては、気流及び温度変化に対する予防策が
必然的に最低限しかとられていない自動車修理場の環境
において動作し得る必要があることを認識している。ま
た、空気状態における僅かな局所変化を補償し得ると共
に、容認不可能な状態が存在する場合にはそれを検出し
得る必要があり、測定された位置データは除かれるべき
である。
ステムにおいては、気流及び温度変化に対する予防策が
必然的に最低限しかとられていない自動車修理場の環境
において動作し得る必要があることを認識している。ま
た、空気状態における僅かな局所変化を補償し得ると共
に、容認不可能な状態が存在する場合にはそれを検出し
得る必要があり、測定された位置データは除かれるべき
である。
図面の簡単な説明
以下、図面を参照し、実施例によって好ましい車両測
定システムを説明する。
定システムを説明する。
図1Aは、超音波測定用ビームの斜視図とエミッタプロ
ーブの図である。
ーブの図である。
図1Bは、ホイールとビームの取り付けプレートとを示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
図２は、６つのアクティブマイクロホンを担持するビ
ームの一部を示す図である。
ームの一部を示す図である。
図３は、スパーク（超音波源）から６つのアクティブ
マイクロホンへの分割を示す図である。
マイクロホンへの分割を示す図である。
図4Aは、マイクロホンの相互接続を示すビームの図で
ある。
ある。
図4Bは、ビームの横断面図である。
図５は、ビームの半分（１モジュール）のマイクロホ
ンへの接続を示す車両測定システムの概略図である。
ンへの接続を示す車両測定システムの概略図である。
図6Aは、エミッタプローブの長手方向断面図である。
図6Bは、図6Aの平面AAにおけるエミッタプローブの横
断面図である。
断面図である。
図6Cは、エミッタプローブの延長部材の横断面図であ
る。
る。
図7Aは、上部ボディカプラの平面図である。
図7Bは、マックファーソンプローブの玉継手の図であ
る。
る。
図８は、ビーム校正用ジグの簡易斜視図である。
図９は、スタンドを伴なった図８に示したジグの横断
面図である。
面図である。
図10Aは、ビーム校正ジグの１つのスパークアセンブ
リの概略断面図である。
リの概略断面図である。
図10Bは、図10Aに示したスパークエミッタアセンブリ
の正面図である。
の正面図である。
図11は、別のビーム校正用ジグの簡易斜視図である。
図12Aは、図11に示したジグの１つのスパークアセン
ブリの概略断面図である。
ブリの概略断面図である。
図12Bは、図12Aに示したスパークアセンブリの正面図
である。
である。
図12Cは、図12A及び図12Bに示したスパークアセンブ
リの背面図である。
リの背面図である。
好ましい実施例の説明
閲読者は、従来技術として欧州特許出願第0244513を
参照されたい。
参照されたい。
装置
車両測定用システムは、図1A及び1Bに示したような単
一のビーム10を備えており、ビーム10は車両に関して長
手方向に設置される。ビーム10は、横断面がおおよそ長
方形（約17.5cm×7.5cm）で、長さが約3.6mの押出アル
ミニウムでできている。ビーム10は図4Aに示したように
２つの独立モジュール12,14からなる。もう一度図1Aを
参照すると、各ビームは２つの向かい合った側面16,16
を有しており、各側面16は24個のマイクロホン18を担持
している。即ちビームは、側面16の各縁部20に沿って12
個のマイクロホンを有しており、これは欧州特許出願第
0244513号に記載の２倍の数である。また、一連の横断
方向ビームではなくて単一ビームが使用される。ビーム
10は各側面に、６つのエミッタプローブアセンブリ24用
のソケット22と、２つの送／受信基準ブロック26とを有
する。
一のビーム10を備えており、ビーム10は車両に関して長
手方向に設置される。ビーム10は、横断面がおおよそ長
方形（約17.5cm×7.5cm）で、長さが約3.6mの押出アル
ミニウムでできている。ビーム10は図4Aに示したように
２つの独立モジュール12,14からなる。もう一度図1Aを
参照すると、各ビームは２つの向かい合った側面16,16
を有しており、各側面16は24個のマイクロホン18を担持
している。即ちビームは、側面16の各縁部20に沿って12
個のマイクロホンを有しており、これは欧州特許出願第
0244513号に記載の２倍の数である。また、一連の横断
方向ビームではなくて単一ビームが使用される。ビーム
10は各側面に、６つのエミッタプローブアセンブリ24用
のソケット22と、２つの送／受信基準ブロック26とを有
する。
ビーム10は剛性であって、ビーム10の下方の、屈曲が
最低限に押さえられる箇所に固定されたホイール対33上
に載置されている。各ホイールは支持アーム35によって
ビームに連結されている。図1Bに概略を示したように、
ホイール33は、取り付けプレート39のアンダーカットさ
れた側部によって形成されているランナ37内に嵌め込ま
れており、これに沿って走行する。取り付けプレート39
は、測定すべき各車両の下に置かれる。使用に際して
は、ある車両の下でビーム10は取り付けプレート39から
容易に取り外され、測定すべき次の車両の取り付けプレ
ート39上に置かれる。
最低限に押さえられる箇所に固定されたホイール対33上
に載置されている。各ホイールは支持アーム35によって
ビームに連結されている。図1Bに概略を示したように、
ホイール33は、取り付けプレート39のアンダーカットさ
れた側部によって形成されているランナ37内に嵌め込ま
れており、これに沿って走行する。取り付けプレート39
は、測定すべき各車両の下に置かれる。使用に際して
は、ある車両の下でビーム10は取り付けプレート39から
容易に取り外され、測定すべき次の車両の取り付けプレ
ート39上に置かれる。
図4Bに横断面で示したように、ビームは、隔壁31によ
ってビームボディ29から隔絶されているケーブルダクト
28を有する。更にビームは、マイクロホン18を受容する
ための一連の孔30を側面16の各縁部20に有する。ビーム
は内部に長手方向溝32を有しており、この中にプリント
回路板（PCB）34が取り付けられる。PCBは図５を参照し
て後述するマイクロホン回路36を保持し、相互に接続さ
れ得る。ビームは、端部プレート（図4Bでは図示せず）
をビーム10にねじ止めするためのねじ台38を端部近傍に
含んでいる。端部プレートは、ビーム10を運搬するため
のハンドルを含む。
ってビームボディ29から隔絶されているケーブルダクト
28を有する。更にビームは、マイクロホン18を受容する
ための一連の孔30を側面16の各縁部20に有する。ビーム
は内部に長手方向溝32を有しており、この中にプリント
回路板（PCB）34が取り付けられる。PCBは図５を参照し
て後述するマイクロホン回路36を保持し、相互に接続さ
れ得る。ビームは、端部プレート（図4Bでは図示せず）
をビーム10にねじ止めするためのねじ台38を端部近傍に
含んでいる。端部プレートは、ビーム10を運搬するため
のハンドルを含む。
図５に示した車両測定システムの基本電気回路は、ビ
ーム10のモジュール12,14の一方のマイクロホン18及び
マイクロホン回路36と、エミッタプローブアセンブリ24
と、スパーク発生回路40とを含む。マイクロホン回路36
及びスパーク発生回路40は、自動制御及び測定のために
CPU及びタイマ回路42に接続されている。CPU及びタイマ
回路42は遠隔コンピュータ44に接続されている。
ーム10のモジュール12,14の一方のマイクロホン18及び
マイクロホン回路36と、エミッタプローブアセンブリ24
と、スパーク発生回路40とを含む。マイクロホン回路36
及びスパーク発生回路40は、自動制御及び測定のために
CPU及びタイマ回路42に接続されている。CPU及びタイマ
回路42は遠隔コンピュータ44に接続されている。
使用に際しては、エミッタプローブ46は車体の測定す
べく選択された箇所に種々の取付具を使用して取り付け
られる。ビーム10に沿ったマイクロホン18がプローブ46
によって発せられたスパークを検出し、それによってプ
ローブ46の位置、即ち車体上の測定すべく選択された点
の位置が判明する。
べく選択された箇所に種々の取付具を使用して取り付け
られる。ビーム10に沿ったマイクロホン18がプローブ46
によって発せられたスパークを検出し、それによってプ
ローブ46の位置、即ち車体上の測定すべく選択された点
の位置が判明する。
もう一度図1Aを参照すると、エミッタプローブアセン
ブリ24は、２つの端部の各々に（位置P1及びP2）スパー
ク発生器48を備えたエミッタプローブ46を含む。プロー
ブアセンブリ24は更に、P2に近いプローブ部分の端部に
取り付けられたロケーションアクセサリ50を含んでお
り、これが、プローブを車体の所定の位置P3に固定する
ために使用される。図6Aに示したように、プローブ46
は、各々が１対のワイヤ電極52,54と、該ワイヤが貫通
しているセラミックインサート56とを含むスパーク発生
器48を含む。電気はリード線58を介して供給される。プ
ローブ46は位置P2近傍の端部62に環状磁石60を含む。ロ
ケーションアクセサリ50はこれに直接に、または間に１
つまたは一連の延長部材64を介して固定されている。
ブリ24は、２つの端部の各々に（位置P1及びP2）スパー
ク発生器48を備えたエミッタプローブ46を含む。プロー
ブアセンブリ24は更に、P2に近いプローブ部分の端部に
取り付けられたロケーションアクセサリ50を含んでお
り、これが、プローブを車体の所定の位置P3に固定する
ために使用される。図6Aに示したように、プローブ46
は、各々が１対のワイヤ電極52,54と、該ワイヤが貫通
しているセラミックインサート56とを含むスパーク発生
器48を含む。電気はリード線58を介して供給される。プ
ローブ46は位置P2近傍の端部62に環状磁石60を含む。ロ
ケーションアクセサリ50はこれに直接に、または間に１
つまたは一連の延長部材64を介して固定されている。
図6Bに示したように、測定プローブ46はその２つの端
部66においては実質的に三角形の横断面を有し、そこに
それぞれスパーク発生器48が取り付けられている（位置
P1及びP2）。即ちスパーク発生器48は三角形の“頂点”
にそれぞれ取り付けられている。従ってパルスシグナル
が発せられるとそれは広角アークで走行する。
部66においては実質的に三角形の横断面を有し、そこに
それぞれスパーク発生器48が取り付けられている（位置
P1及びP2）。即ちスパーク発生器48は三角形の“頂点”
にそれぞれ取り付けられている。従ってパルスシグナル
が発せられるとそれは広角アークで走行する。
図6Cに示したように、延長部材64は、一端72には磁化
可能材料のスピゴット70を備え且つ他端76には希土類材
料の環状磁石74を備えた円筒形ボディ68を有する。スピ
ゴット70は、図6Aに示したプローブ端部62の環状磁石60
内に、または別の延長部材64の端部76の環状磁石74内に
挿入するためのものである。スピゴット70及び環状磁石
60,74は磁気引力によって協働し、プローブと延長部材
とを合わせて保持する。プローブアセンブリ46は、より
長いプローブアセンブリを与えるべく図１に示したよう
に延長部材上に取り付けられる。
可能材料のスピゴット70を備え且つ他端76には希土類材
料の環状磁石74を備えた円筒形ボディ68を有する。スピ
ゴット70は、図6Aに示したプローブ端部62の環状磁石60
内に、または別の延長部材64の端部76の環状磁石74内に
挿入するためのものである。スピゴット70及び環状磁石
60,74は磁気引力によって協働し、プローブと延長部材
とを合わせて保持する。プローブアセンブリ46は、より
長いプローブアセンブリを与えるべく図１に示したよう
に延長部材上に取り付けられる。
このように延長されたプローブアセンブリは、プロー
ブアセンブリを車体の凹部内に固定する必要があるとき
に有効である。ユーザは、延長部材が必要か否かをマイ
クロプロセッサによって、問題の車両に関する蓄積デー
タに応じて指示される。
ブアセンブリを車体の凹部内に固定する必要があるとき
に有効である。ユーザは、延長部材が必要か否かをマイ
クロプロセッサによって、問題の車両に関する蓄積デー
タに応じて指示される。
プローブ46は、種々のロケーションアクセサリ50のい
ずれかを使用して、車体に直接または延長部材64を用い
て固定される。車体には通常、例えばドアヒンジを固定
し得るように孔が設けられているので、あるタイプのロ
ケーションアクセサリ50は孔内に取り付けるためのもの
である。その場合にはロケーションアクセサリ50は、孔
の縁を把持すべく半径方向外側に動かされる２つのジョ
ーを含む。別のタイプのものは、露出しているボルトヘ
ッド、ナットなどを把持し得る３つのピンチを有する。
第３のタイプは、露出したボルト端部に取り付けるため
にねじ山が切られたものである。全てのロケーションア
クセサリは、エミッタプローブ46または延長部材64の環
状磁石60,74と協働するための磁化可能スピゴットを含
む。
ずれかを使用して、車体に直接または延長部材64を用い
て固定される。車体には通常、例えばドアヒンジを固定
し得るように孔が設けられているので、あるタイプのロ
ケーションアクセサリ50は孔内に取り付けるためのもの
である。その場合にはロケーションアクセサリ50は、孔
の縁を把持すべく半径方向外側に動かされる２つのジョ
ーを含む。別のタイプのものは、露出しているボルトヘ
ッド、ナットなどを把持し得る３つのピンチを有する。
第３のタイプは、露出したボルト端部に取り付けるため
にねじ山が切られたものである。全てのロケーションア
クセサリは、エミッタプローブ46または延長部材64の環
状磁石60,74と協働するための磁化可能スピゴットを含
む。
エミッタプローブ46をロケーションアクセサリに連結
する別の方法は、図7Aに示したような上部ボディカプラ
78を使用することによる。これは、フロントサスペンシ
ョンストラットのごとき上部車体の部品の位置測定に特
に適している。車両はボンネットの下に、両側に１つず
つ２つのフロントサスペンションストラットを有する。
フロントサスペンションストラットは一般にマックファ
ーソンストラットとして知られている。フロントサスペ
ンションストラットの上方端部はドーム形になってお
り、そこを通してねじ込みボルトが突出している。上部
ボディカプラ78はロケーションアクセサリ50によってボ
ルトに連結される。
する別の方法は、図7Aに示したような上部ボディカプラ
78を使用することによる。これは、フロントサスペンシ
ョンストラットのごとき上部車体の部品の位置測定に特
に適している。車両はボンネットの下に、両側に１つず
つ２つのフロントサスペンションストラットを有する。
フロントサスペンションストラットは一般にマックファ
ーソンストラットとして知られている。フロントサスペ
ンションストラットの上方端部はドーム形になってお
り、そこを通してねじ込みボルトが突出している。上部
ボディカプラ78はロケーションアクセサリ50によってボ
ルトに連結される。
上部ボディカプラ78は、車体、例えばドアフレーム周
辺にある適当な孔にロケーションアクセサリによって連
結して使用することもできる。上部ボディカプラ78はＵ
字形のロッドからなるボディ80を有する。ボディ80は２
つの90゜に湾曲した部分82,84と、実質的に真っすぐな
３つの部分86,88,90とを有する。ボディ80の一端92は取
付具94を含んでおり、その上に玉継手96が取り付けられ
ている。玉継手96の軸はボディ80の第２の部分88と平行
であり且つボディ80の他端98と対面している。
辺にある適当な孔にロケーションアクセサリによって連
結して使用することもできる。上部ボディカプラ78はＵ
字形のロッドからなるボディ80を有する。ボディ80は２
つの90゜に湾曲した部分82,84と、実質的に真っすぐな
３つの部分86,88,90とを有する。ボディ80の一端92は取
付具94を含んでおり、その上に玉継手96が取り付けられ
ている。玉継手96の軸はボディ80の第２の部分88と平行
であり且つボディ80の他端98と対面している。
図7Bに示したように継手96は、円錐形エレメント102
の頂点に固定されたボール100を含む。円錐形エレメン
ト102は、取付具94にあるねじ込み孔106内にねじ込まれ
ているねじ山付き芯（threaded knurl）104によって取
付具94に取り付けられている。ボール100はボールハウ
ジング（チャック）110のソケット108内で回転可能であ
る。ソケット108と反対側のチャック110の端部112は、
端部112と面一なまたは“これより引っ込んだ（sub−fl
ush）”環状磁石114を有している。このことにより上部
ボディカプラ78は、車体上に取り付けられたロケーショ
ンアセンブリ50への磁気引力によって車体に取り付けら
れる。
の頂点に固定されたボール100を含む。円錐形エレメン
ト102は、取付具94にあるねじ込み孔106内にねじ込まれ
ているねじ山付き芯（threaded knurl）104によって取
付具94に取り付けられている。ボール100はボールハウ
ジング（チャック）110のソケット108内で回転可能であ
る。ソケット108と反対側のチャック110の端部112は、
端部112と面一なまたは“これより引っ込んだ（sub−fl
ush）”環状磁石114を有している。このことにより上部
ボディカプラ78は、車体上に取り付けられたロケーショ
ンアセンブリ50への磁気引力によって車体に取り付けら
れる。
上部ボディカプラ78のボディ80の他端98は、プローブ
46を連結するための第２取付具116を含んでいる。第２
取付具エレメント116は、磁化可能材料のスピゴット122
がそれぞれから延伸している２つの側面118,120を有し
ている。（延長部材64を伴うまたは伴わない）プローブ
46は作業員によって、プローブ46の端部62またはその上
にプローブ46が取り付けられているプローブ延長部材64
の端部76が２つのスピゴット122,122の一方の上に取り
付けられるように、第２取付具エレメント116のいずれ
かの側面上に固定される。
46を連結するための第２取付具116を含んでいる。第２
取付具エレメント116は、磁化可能材料のスピゴット122
がそれぞれから延伸している２つの側面118,120を有し
ている。（延長部材64を伴うまたは伴わない）プローブ
46は作業員によって、プローブ46の端部62またはその上
にプローブ46が取り付けられているプローブ延長部材64
の端部76が２つのスピゴット122,122の一方の上に取り
付けられるように、第２取付具エレメント116のいずれ
かの側面上に固定される。
使用に際しては、車体に連結されている上部ボディカ
プラ78の端部92の位置がスパーク発生器の位置P1,P2か
ら計算される。これは、上部ボディの２つの端部92,98
間の距離は既知であり、延長部材64の長さとプローブ46
の寸法も既知であることから可能である。マイクロプロ
セッサは、スパーク発生器の位置P1,P2と上部ボディカ
プラの端部92とが同じ軸上にあることを“認識”してお
り、ユーザにどの延長部材、プローブ及び取付具を使用
するか指示する。そうすると、車体に連結されている端
部92の位置は測定されたスパークの位置P1,P2からマイ
クロプロセッサによって自動的に決定される。
プラ78の端部92の位置がスパーク発生器の位置P1,P2か
ら計算される。これは、上部ボディの２つの端部92,98
間の距離は既知であり、延長部材64の長さとプローブ46
の寸法も既知であることから可能である。マイクロプロ
セッサは、スパーク発生器の位置P1,P2と上部ボディカ
プラの端部92とが同じ軸上にあることを“認識”してお
り、ユーザにどの延長部材、プローブ及び取付具を使用
するか指示する。そうすると、車体に連結されている端
部92の位置は測定されたスパークの位置P1,P2からマイ
クロプロセッサによって自動的に決定される。
方法
車両測定に使用される基本的な方法を説明するため、
閲読者は欧州特許出願第0244513号を参照されたい。他
の詳細を本明細書に後述する。ビーム10は、車体の長さ
におおよそ平行となるように取り付けプレート上に置か
れる。ビームの位置は限定的ではない。ソフトウェア駆
動メニューを使用することにより、ユーザはマイクロプ
ロセッサ制御される測定システムに、測定される車両の
タイプを指示する。ユーザは適切な製造業者、型及び型
式を選択する。その車両に適当な情報ファイルがロード
され、その車体のグラフィック表示がマイクロプロセッ
サの視覚表示装置（VDU）上に表示される。表示は、標
準相対位置が既知である車体上の点を含む。
閲読者は欧州特許出願第0244513号を参照されたい。他
の詳細を本明細書に後述する。ビーム10は、車体の長さ
におおよそ平行となるように取り付けプレート上に置か
れる。ビームの位置は限定的ではない。ソフトウェア駆
動メニューを使用することにより、ユーザはマイクロプ
ロセッサ制御される測定システムに、測定される車両の
タイプを指示する。ユーザは適切な製造業者、型及び型
式を選択する。その車両に適当な情報ファイルがロード
され、その車体のグラフィック表示がマイクロプロセッ
サの視覚表示装置（VDU）上に表示される。表示は、標
準相対位置が既知である車体上の点を含む。
ユーザはまず車体上の幾つかの基準点を選択し、次い
で測定したい幾つかの他の点を選択する。このときユー
ザは、車両表示の選択域が拡大（ズーム）表示されると
いうマイクロプロセッサの支援を受け得る。
で測定したい幾つかの他の点を選択する。このときユー
ザは、車両表示の選択域が拡大（ズーム）表示されると
いうマイクロプロセッサの支援を受け得る。
次いでマイクロプロセッサは、各選択点においてどの
ロケーションアクセサリ50、（必要であれば）どの延長
部材64（またはカプラ78）を使用するかをユーザに“イ
ンテリジェント機能によって（intelligently）”指示
する。基準点は車体の未損傷部分から取られ、３つの垂
直基準面（長さ、幅、高さ）が規定される。次いで、基
準点データによって規定された基準面に対する他の点の
位置が測定される。
ロケーションアクセサリ50、（必要であれば）どの延長
部材64（またはカプラ78）を使用するかをユーザに“イ
ンテリジェント機能によって（intelligently）”指示
する。基準点は車体の未損傷部分から取られ、３つの垂
直基準面（長さ、幅、高さ）が規定される。次いで、基
準点データによって規定された基準面に対する他の点の
位置が測定される。
本発明者らは、位置P3を決定する上で容認可能な精度
を得るためには、P1とP2の相対位置を約0.5mm以内に、
絶対位置を約1.5mm以内に決定することが必要であるこ
とを見い出した。更にこのことは、スパーク発生器と収
集マイクロホンとの直線距離が0.1〜0.2mm以内で既知と
なる必要があることを示唆している。３次元の超音波測
定は、基準系が効果的に作用し得る直線測定よりずっと
誤差が生じやすい。３次元測定において固定基準に依存
するならば、要求される精度は得られないであろう。
を得るためには、P1とP2の相対位置を約0.5mm以内に、
絶対位置を約1.5mm以内に決定することが必要であるこ
とを見い出した。更にこのことは、スパーク発生器と収
集マイクロホンとの直線距離が0.1〜0.2mm以内で既知と
なる必要があることを示唆している。３次元の超音波測
定は、基準系が効果的に作用し得る直線測定よりずっと
誤差が生じやすい。３次元測定において固定基準に依存
するならば、要求される精度は得られないであろう。
音速及びエミッタ位置の計算
マイクロプロセッサが受け取った時間データを距離デ
ータに変換するためには音の伝搬速度が正確に既知であ
らねばならない。しかしながら、音速は温度（更には圧
力、湿度及びCO2含有量）の関数として変化する。従っ
て、距離データを正確に計算するためには、測定システ
ムは選択された領域における音速を決定し得る必要があ
る。
ータに変換するためには音の伝搬速度が正確に既知であ
らねばならない。しかしながら、音速は温度（更には圧
力、湿度及びCO2含有量）の関数として変化する。従っ
て、距離データを正確に計算するためには、測定システ
ムは選択された領域における音速を決定し得る必要があ
る。
レシーバアレイを適当に選択することにより、連立方
程式を使用して、別に音速を計算することに依存しない
座標を見つけ得ることが判明した。方程式は欧州特許出
願第0244513号に列挙されている。アレイは、３つずつ
平行な２列に並べられた少なくとも６つのマイクロホン
からなる。計算によって、音速及びエミッタのカルテシ
アン座標が見付けられる。エミッタ及びマイクロホンの
構成は欧州特許出願第0244513号の図6Dに示されてお
り、速度を計算するために使用される式 Ｖ＝SQRT（2L
2/t3 2＋t1 2−2t0 2）もそこに記されている。この速度決
定方法は直線アレイ法と称されている。
程式を使用して、別に音速を計算することに依存しない
座標を見つけ得ることが判明した。方程式は欧州特許出
願第0244513号に列挙されている。アレイは、３つずつ
平行な２列に並べられた少なくとも６つのマイクロホン
からなる。計算によって、音速及びエミッタのカルテシ
アン座標が見付けられる。エミッタ及びマイクロホンの
構成は欧州特許出願第0244513号の図6Dに示されてお
り、速度を計算するために使用される式 Ｖ＝SQRT（2L
2/t3 2＋t1 2−2t0 2）もそこに記されている。この速度決
定方法は直線アレイ法と称されている。
上記方法によって、基準スパークの必要なしに、測定
すべき局所域における音速が自動的に求められる。基本
的方法は公知であるが、実際に有効であるためには、従
来技術に記述されているよりも多くのマイクロホンが必
要であることを本発明者らは見い出した。特に、欧州特
許出願第0244513号に記載のごとくたった６つのマイク
ロホンではなく、１列12個のマイクロホンが数列、ビー
ムに沿って配設される。更に、後述するようなマイクロ
ホンの校正によって、直線アレイ速度測定法を実際に正
確に使用することができる。製造時にマイクロホンを高
精度で位置決めする必要性も排除される。
すべき局所域における音速が自動的に求められる。基本
的方法は公知であるが、実際に有効であるためには、従
来技術に記述されているよりも多くのマイクロホンが必
要であることを本発明者らは見い出した。特に、欧州特
許出願第0244513号に記載のごとくたった６つのマイク
ロホンではなく、１列12個のマイクロホンが数列、ビー
ムに沿って配設される。更に、後述するようなマイクロ
ホンの校正によって、直線アレイ速度測定法を実際に正
確に使用することができる。製造時にマイクロホンを高
精度で位置決めする必要性も排除される。
位置データの一貫性チェック
図２及び３に示したようにスパーク発生器に最も近い
６つのアクティブマイクロホンをとり、下記のような３
種類のマイクロホンサブセットを使用して位置測定を繰
り返す：（ｉ）1,2,3,4 （ii）3,4,5,6 （iii）1,5,2,6。
６つのアクティブマイクロホンをとり、下記のような３
種類のマイクロホンサブセットを使用して位置測定を繰
り返す：（ｉ）1,2,3,4 （ii）3,4,5,6 （iii）1,5,2,6。
各サブセットが与える位置値x,y,zが、他のサブセッ
トを使用して計算された値とあまりに異なる場合はそれ
は棄却される。容認されたならば、３つのマイクロホン
サブセットから得られたx,y、ｚの結果が平均される。
トを使用して計算された値とあまりに異なる場合はそれ
は棄却される。容認されたならば、３つのマイクロホン
サブセットから得られたx,y、ｚの結果が平均される。
第１のサブセットを例にとると、マイクロホン１及び
３はｘ座標値x1を与え、マイクロホン２及び４はx2を与
えるために使用される。x1とx2を平均してｘ座標値が得
られる。ｚ座標値も同様に見つけられ、ｘ及びｚの結果
を使用してｙ座標も見つけられる。
３はｘ座標値x1を与え、マイクロホン２及び４はx2を与
えるために使用される。x1とx2を平均してｘ座標値が得
られる。ｚ座標値も同様に見つけられ、ｘ及びｚの結果
を使用してｙ座標も見つけられる。
温度変化（空気均一性）及び不安定空気状態の検出
１グループ６つのマイクロホンが受け取ったデータを
分析することにより、温度勾配及び乱流についての情報
を得ることができる。図２及び３に示した１グループ６
つのアクティブマイクロホンをとると、垂直温度勾配を
検出することができる。直線アレイ音速検出法を使用
し、下記のごとき４つの平面から４つの速度値が決定さ
れる： （ｉ）マイクロホン2,4,6において検出されるP1で生成
されたスパーク（時間遅延B,D,F）、 （ii）マイクロホン1,3,5において検出されるP1で生成
されたスパーク（時間遅延A,C,E）、 （iii）マイクロホン2,4,6において検出されるP2で生成
されたスパーク（時間遅延B,D,F）、 （iv）マイクロホン1,3,5において検出されるP2で生成
されたスパーク（時間遅延A,C,E）。
分析することにより、温度勾配及び乱流についての情報
を得ることができる。図２及び３に示した１グループ６
つのアクティブマイクロホンをとると、垂直温度勾配を
検出することができる。直線アレイ音速検出法を使用
し、下記のごとき４つの平面から４つの速度値が決定さ
れる： （ｉ）マイクロホン2,4,6において検出されるP1で生成
されたスパーク（時間遅延B,D,F）、 （ii）マイクロホン1,3,5において検出されるP1で生成
されたスパーク（時間遅延A,C,E）、 （iii）マイクロホン2,4,6において検出されるP2で生成
されたスパーク（時間遅延B,D,F）、 （iv）マイクロホン1,3,5において検出されるP2で生成
されたスパーク（時間遅延A,C,E）。
４つの速度値が一致したならば、それらを平均して音
速が得られ、このあとのエミッタ位置の測定値は容認さ
れる。
速が得られ、このあとのエミッタ位置の測定値は容認さ
れる。
（有意な空気乱動はないという条件で）垂直温度勾配
を検出し、それらを補償することができる。更なるチェ
ックとして、図３に示したように６つのアクティブマイ
クロホンを使用して距離（即ち時間遅延）の比をチェッ
クすることにより、不安定な空気状態（長手方向軸にお
ける均一性）を検出し得る。測定された（距離に関係す
る）６つの時間遅延A,B,C,D,E及びＦと、C2−D2である
ことが判っている定数Ｋをとり、パラメータＲを定義
し、RCD＝１と仮定すると、次の計算がなされる： RAB及びREFが１に等しい（即ち１±0.005）場合にの
み、位置データは有効とみなされ得る。
を検出し、それらを補償することができる。更なるチェ
ックとして、図３に示したように６つのアクティブマイ
クロホンを使用して距離（即ち時間遅延）の比をチェッ
クすることにより、不安定な空気状態（長手方向軸にお
ける均一性）を検出し得る。測定された（距離に関係す
る）６つの時間遅延A,B,C,D,E及びＦと、C2−D2である
ことが判っている定数Ｋをとり、パラメータＲを定義
し、RCD＝１と仮定すると、次の計算がなされる： RAB及びREFが１に等しい（即ち１±0.005）場合にの
み、位置データは有効とみなされ得る。
単純回路
図1Aに示したように、ビームに沿って全部で48個のマ
イクロホンがある。図4Aに示したようにマイクロホンを
相互に接続することにより、１つのビームに対して16個
のマイクロホン回路チャネルしか使用しなくてよい（２
つの基準チャネルも使用される）。つまり、ビームの１
つのモジュールには、図５に示したように８つのチャネ
ルが使用される。
イクロホンがある。図4Aに示したようにマイクロホンを
相互に接続することにより、１つのビームに対して16個
のマイクロホン回路チャネルしか使用しなくてよい（２
つの基準チャネルも使用される）。つまり、ビームの１
つのモジュールには、図５に示したように８つのチャネ
ルが使用される。
チャネル数が減っているにも拘わらず、アクティブマ
イクロホンアレイ（即ちスパークに近い方の６つのマイ
クロホン18）は容易に位置決定される。下段のマイクロ
ホンからチャネル０〜４を介して受け取られたデータが
マイクロプロセッサによって調査され、３つの最小時間
遅延が選択される。次いで下記の単純な解析を使用し、
図５に示したような正しいアクティブマイクロホンアレ
イＡ〜Ｄが決定される： ３つの関連チャネル番号の和が５であるならば、アレ
イＡを用いて作業し、 ３つの関連チャネル番号の和が９であるならば、アレ
イＤを用いて作業し、 チャネル１が最小遅延であるならば、アレイＢを用い
て作業し、 チャネル２が最小遅延であるならば、アレイＣを用い
て作業する。
イクロホンアレイ（即ちスパークに近い方の６つのマイ
クロホン18）は容易に位置決定される。下段のマイクロ
ホンからチャネル０〜４を介して受け取られたデータが
マイクロプロセッサによって調査され、３つの最小時間
遅延が選択される。次いで下記の単純な解析を使用し、
図５に示したような正しいアクティブマイクロホンアレ
イＡ〜Ｄが決定される： ３つの関連チャネル番号の和が５であるならば、アレ
イＡを用いて作業し、 ３つの関連チャネル番号の和が９であるならば、アレ
イＤを用いて作業し、 チャネル１が最小遅延であるならば、アレイＢを用い
て作業し、 チャネル２が最小遅延であるならば、アレイＣを用い
て作業する。
測定精度
測定精度は主に、ビーム10におけるマイクロホン18の
位置の誤差に影響される。
位置の誤差に影響される。
マイクロホン位置決めにおける誤差を補償すべく適用
される必要のある補正係数は、音がマイクロホンに接近
する方向に応じて変化するので、これは、補正を適用す
る前におおよそ既知である必要がある。
される必要のある補正係数は、音がマイクロホンに接近
する方向に応じて変化するので、これは、補正を適用す
る前におおよそ既知である必要がある。
システムはプローブ46においてスパークを生成し、受
信データを収集し、次いでおおよそのスパーク座標（P1
及びP2）を計算する。これから、６つのマイクロホンの
各々への音のおおよその方向を決定し、収集したデータ
を修正するのに適した補正係数Δx,Δy,Δｚを決定す
る。これらの補正係数は下記の通りである： 上記式中、xDIST,yDIST,zDISTは、マイクロホンに対す
るスパーク発生器のおおよその座標位置を示す。次いで
データは、真のスパーク座標を正確に決定すべく再処理
される。
信データを収集し、次いでおおよそのスパーク座標（P1
及びP2）を計算する。これから、６つのマイクロホンの
各々への音のおおよその方向を決定し、収集したデータ
を修正するのに適した補正係数Δx,Δy,Δｚを決定す
る。これらの補正係数は下記の通りである： 上記式中、xDIST,yDIST,zDISTは、マイクロホンに対す
るスパーク発生器のおおよその座標位置を示す。次いで
データは、真のスパーク座標を正確に決定すべく再処理
される。
係数xc,yc,zcは、後述するように工場におけるビーム
10の校正から決定される。
10の校正から決定される。
ビーム校正／マイクロホン位置の校正
図８（斜視図）及び図９（横断面図）に示したビーム
校正ジグ104は、ビーム10の校正に必要な24個のスパー
クアセンブリ126のアレイを備える。スタンド128（図８
では図示せず）上に載置された校正ジグ124は、校正の
間、ビームの周囲に熱的に安定な環境を与えるべく絶縁
カバー（図示せず）によって包囲されている。
校正ジグ104は、ビーム10の校正に必要な24個のスパー
クアセンブリ126のアレイを備える。スタンド128（図８
では図示せず）上に載置された校正ジグ124は、校正の
間、ビームの周囲に熱的に安定な環境を与えるべく絶縁
カバー（図示せず）によって包囲されている。
ビームはジグ124内の通常は中央の固定位置130に、ね
じれまたは曲げ応力を避けるように締め付けられる。ジ
グは、垂直支材（upstrut）134と横木136とを備えたフ
レーム132を含む。１つのスパークアセンブリを図10A及
び10Bに示す。
じれまたは曲げ応力を避けるように締め付けられる。ジ
グは、垂直支材（upstrut）134と横木136とを備えたフ
レーム132を含む。１つのスパークアセンブリを図10A及
び10Bに示す。
ジグ内の温度は、ジグの下にあるヒータ（図示せず）
と、ジグ周囲の種々の場所、例えばフレームに当接し
て、ヒータの近くに、または端部を空気中に突出させて
置かれた10個のサーモカップル（図示せず）とによって
温度調節される。
と、ジグ周囲の種々の場所、例えばフレームに当接し
て、ヒータの近くに、または端部を空気中に突出させて
置かれた10個のサーモカップル（図示せず）とによって
温度調節される。
各スパークアセンブリ138の座標は、３つの基本軸に
おいて0.2mm以内に決定される。これは、組立て後のジ
グ100の写真測量法またはセオドライト測量によって行
われる。このために各スパークアセンブリの表面にター
ゲットが取り付けられる。スパークアセンブリ126は、
故障の際にはジグ校正データを無効とすることなく容易
に交換されるよう設計されている。
おいて0.2mm以内に決定される。これは、組立て後のジ
グ100の写真測量法またはセオドライト測量によって行
われる。このために各スパークアセンブリの表面にター
ゲットが取り付けられる。スパークアセンブリ126は、
故障の際にはジグ校正データを無効とすることなく容易
に交換されるよう設計されている。
スパーク発生器138は図10Aに示したようにPTFE（ポリ
テトラフルオロエチレン）支持プレート140内に収容さ
れている。これによって３つの全ての軸において微調整
が可能である。各スパーク発生器138は、PTFE絶縁リン
グ142内にスパークエミッタ139を含む。スパークアセン
ブリ138はPTFE支持プレート上の適所にナット144及びボ
ルト146によって保持されている。ボルト146は、垂直支
材134にある大きめの孔147を貫いている。エミッタ位置
を調整できるよう、PTFEプレート140は、１つの垂直調
整ねじ148と２つの水平調整ねじ150とによって垂直支材
134上の位置が２つの方向で可動である。PTFEプレート1
40は垂直支材134に、４つのワッシャ154を備えたねじ15
2によって調整自在に固定されている。ねじ152はPTFE支
持プレート140を大きめの孔156を通して貫いている。
テトラフルオロエチレン）支持プレート140内に収容さ
れている。これによって３つの全ての軸において微調整
が可能である。各スパーク発生器138は、PTFE絶縁リン
グ142内にスパークエミッタ139を含む。スパークアセン
ブリ138はPTFE支持プレート上の適所にナット144及びボ
ルト146によって保持されている。ボルト146は、垂直支
材134にある大きめの孔147を貫いている。エミッタ位置
を調整できるよう、PTFEプレート140は、１つの垂直調
整ねじ148と２つの水平調整ねじ150とによって垂直支材
134上の位置が２つの方向で可動である。PTFEプレート1
40は垂直支材134に、４つのワッシャ154を備えたねじ15
2によって調整自在に固定されている。ねじ152はPTFE支
持プレート140を大きめの孔156を通して貫いている。
スパークエミッタの位置を測量してそれらの相対位置
を確定したならば、格子をなす４つのスパークエミッタ
（ビームの選択された側面にある隣り合った垂直支材上
の対）を順番に発射し、格子に対面する６つのマイクロ
ホンからタイミングデータを収集する。既知のスパーク
位置を使用し、各マイクロホンの正確なX,Y及びＺ座標
を（欧州特許出願第0244513号に記載のビーム自体に使
用されるものと同じ式を使用して）推定する。測定した
座標から得られた各マイクロホンのxc,yc及びzc偏差を
計算し、ビームのハードウェア（eeprom）内に格納す
る。これは、車両測定システムが作動される都度読み取
られる。
を確定したならば、格子をなす４つのスパークエミッタ
（ビームの選択された側面にある隣り合った垂直支材上
の対）を順番に発射し、格子に対面する６つのマイクロ
ホンからタイミングデータを収集する。既知のスパーク
位置を使用し、各マイクロホンの正確なX,Y及びＺ座標
を（欧州特許出願第0244513号に記載のビーム自体に使
用されるものと同じ式を使用して）推定する。測定した
座標から得られた各マイクロホンのxc,yc及びzc偏差を
計算し、ビームのハードウェア（eeprom）内に格納す
る。これは、車両測定システムが作動される都度読み取
られる。
ジグを使用しての測定及びこれに続く校正データを決
定するための計算は、コンピュータ制御下に行われる。
校正後、校正データの印刷物も提供される。
定するための計算は、コンピュータ制御下に行われる。
校正後、校正データの印刷物も提供される。
ジグは各端部にマイクロホン及びスパークエミッタを
有する基準バー（図示せず）を含んでおり、一端にある
マイクロホンと他端にあるスパークエミッタとの距離は
既知となっている。スパークの発射から受信までの時間
遅延を測定することにより、音速が計算される。速度と
スパークエミッタ位置とを正確に知ることにより、マイ
クロホン位置を正確に決定し得る。
有する基準バー（図示せず）を含んでおり、一端にある
マイクロホンと他端にあるスパークエミッタとの距離は
既知となっている。スパークの発射から受信までの時間
遅延を測定することにより、音速が計算される。速度と
スパークエミッタ位置とを正確に知ることにより、マイ
クロホン位置を正確に決定し得る。
別のビーム校正ジグ158を図11に示す。このジグは高
さ70cm、幅1m30cm、及び長さ3m50cmを有し、７組の横木
162及び垂直支材164を有するフレーム160を含む。更に
このジグは剛性で安定性のあるベース168を有する。校
正のためにビーム10は、調整自在なスタンド170,170上
の位置168に置かれる。
さ70cm、幅1m30cm、及び長さ3m50cmを有し、７組の横木
162及び垂直支材164を有するフレーム160を含む。更に
このジグは剛性で安定性のあるベース168を有する。校
正のためにビーム10は、調整自在なスタンド170,170上
の位置168に置かれる。
図11に示したビーム校正ジグ158は112個のスパークア
センブリを有する。１つのスパークアセンブリを図12A,
12B及び12Cに示す。各スパークアセンブリの座標は各基
本軸において0.04mm以内に決定される。
センブリを有する。１つのスパークアセンブリを図12A,
12B及び12Cに示す。各スパークアセンブリの座標は各基
本軸において0.04mm以内に決定される。
図12Aに示したように、各スパークアセンブリ172は、
PTFEマウント182にある開口180内でエポキシ樹脂注封材
178中に保持された正極ワイヤ174及び負極ワイヤ176を
含む。電極ワイヤ174,176はセラミックインサート184を
介して電源（図示せず）に接続されている。各スパーク
アセンブリ172は取り付けプレート186上の適所にワッシ
ャ189付きの１対のねじ188,188によって保持されてい
る。ねじ188は取り付けプレート186の片側190にねじ込
まれていると共に、PTFEマウント182の背面190に当接し
ている。図12A及び12Cに示したように、概ね馬蹄形を有
するねじ止め保持ばね（screwed−on retaining sprin
g）192が取り付けプレート186のもう一方の側面194上に
固定されている。このばね192はスパークアセンブリ172
のPTFEマウント182を取り付けプレート188内に維持する
一方で、電極ワイヤ174,170を露出させている。
PTFEマウント182にある開口180内でエポキシ樹脂注封材
178中に保持された正極ワイヤ174及び負極ワイヤ176を
含む。電極ワイヤ174,176はセラミックインサート184を
介して電源（図示せず）に接続されている。各スパーク
アセンブリ172は取り付けプレート186上の適所にワッシ
ャ189付きの１対のねじ188,188によって保持されてい
る。ねじ188は取り付けプレート186の片側190にねじ込
まれていると共に、PTFEマウント182の背面190に当接し
ている。図12A及び12Cに示したように、概ね馬蹄形を有
するねじ止め保持ばね（screwed−on retaining sprin
g）192が取り付けプレート186のもう一方の側面194上に
固定されている。このばね192はスパークアセンブリ172
のPTFEマウント182を取り付けプレート188内に維持する
一方で、電極ワイヤ174,170を露出させている。
一般的な測定順序
一般的な順序は以下の通りである：
１） 基準スパークを発射し、容認不可能な気流をチェ
ックする。
ックする。
２） P1及びP2においてスパークを発射する。
３） ８つのマイクロホンチャネルからカウントデータ
（時間遅延）を収集する。
（時間遅延）を収集する。
４） 使用されているプローブチャネル番号からビーム
の左側がアクティブであるか右側がアクティブであるか
決定する。
の左側がアクティブであるか右側がアクティブであるか
決定する。
５） 下段のマイクロホンチャネルから３つの最低カウ
ントを見つける。どの６マイクロホンアレイがスパーク
に最も近いかを決定し、データを適当な順序に並べるべ
く処理する。
ントを見つける。どの６マイクロホンアレイがスパーク
に最も近いかを決定し、データを適当な順序に並べるべ
く処理する。
６） 基準チャネルから得られた現在の音速を使用し、
位置P1及びP2にある各スパークのおおよそのX,Y及びＺ
位置を計算する。
位置P1及びP2にある各スパークのおおよそのX,Y及びＺ
位置を計算する。
７） アクティブアレイ内の各マイクロホンへの音の経
路の角度を決定する。
路の角度を決定する。
８） ビーム校正データから計算された適当な補正係数
を適用する。
を適用する。
９） ４つの平面、即ちP1から上段、P1から下段、P2か
ら上段、及びP2から下段において、“直線アレイ”法を
使用して音速を計算する。
ら上段、及びP2から下段において、“直線アレイ”法を
使用して音速を計算する。
10） 空気状態が長手方向軸において均一であるかチェ
ックする。スパークから各垂直マイクロホン対までの時
間遅延比は理論的に決定し得る。データが実際に一致し
ない場合は、音速は対象空間（volume）内で変化してい
るはずである。
ックする。スパークから各垂直マイクロホン対までの時
間遅延比は理論的に決定し得る。データが実際に一致し
ない場合は、音速は対象空間（volume）内で変化してい
るはずである。
11） ４つの“直線アレイ”平面から導出された音速が
垂直温度勾配が高すぎることを示唆していないかチェッ
クする。データが所与の許容誤差内であれば、僅かな温
度勾配を補償するために、４平面測定（ステップ９）を
使用して時間遅延を距離に変換する。
垂直温度勾配が高すぎることを示唆していないかチェッ
クする。データが所与の許容誤差内であれば、僅かな温
度勾配を補償するために、４平面測定（ステップ９）を
使用して時間遅延を距離に変換する。
12） 図２に示したようにまずマイクロホン1,2,3及び
４、次いで3,4,5及び６、更に1,2,5,6を使用し、X,Y及
びＺ寸法を計算する。
４、次いで3,4,5及び６、更に1,2,5,6を使用し、X,Y及
びＺ寸法を計算する。
13） 結果間の変動が容認可能であるかチェックする。
容認可能であれば結果を平均する。
容認可能であれば結果を平均する。
14） 計算したP1P2間の距離が既知（定数）の距離と一
致するかチェックする。
致するかチェックする。
15） 取り付けられている各プローブについてステップ
２〜14を繰り返す（最高12個のプローブが存在し得
る）。
２〜14を繰り返す（最高12個のプローブが存在し得
る）。
16） 基準スパークを発射する。容認不可能な気流及び
ステップ１の結果との一貫性をチェックする。
ステップ１の結果との一貫性をチェックする。
17） 測定された座標を変換し、車両についての長さ、
幅及び高さに関連したデータを得、これらの結果を表示
する。
幅及び高さに関連したデータを得、これらの結果を表示
する。
上記チェックのいずれかで測定が不良であったなら
ば、システムは測定を自動的に数回繰り返す。不良が僅
かな乱流またはある種の他の一時的な障害に起因するも
のであるならば、そのあとの測定はうまく行くはずであ
る。
ば、システムは測定を自動的に数回繰り返す。不良が僅
かな乱流またはある種の他の一時的な障害に起因するも
のであるならば、そのあとの測定はうまく行くはずであ
る。
不正確なデータが終始得られるならば、制御コンピュ
ータは全ての使用可能なプローブと基準データ（“Goo
d"または“Bad"）を照合し、不良の有意な理由と調整指
示とをユーザに与える。
ータは全ての使用可能なプローブと基準データ（“Goo
d"または“Bad"）を照合し、不良の有意な理由と調整指
示とをユーザに与える。
遠隔コンピュータ制御
測定システムは、車両データのデータベース及びグラ
フィックスをも含む遠隔コンピュータによって制御され
る。ユーザは、ボタンに触れることにより言語を変更し
得る。全てのテキスト及びユーザ対話（即ち肯定にはＹ
を、否定にはＮをキー入力する）は言語に依存する。
フィックスをも含む遠隔コンピュータによって制御され
る。ユーザは、ボタンに触れることにより言語を変更し
得る。全てのテキスト及びユーザ対話（即ち肯定にはＹ
を、否定にはＮをキー入力する）は言語に依存する。
上記説明から、好ましいシステムは、単に距離を計算
するために時間遅延を検出することに依存する測定シス
テムである以上に、エミッタプローブが発射された時点
の局所空気状態を評価し得ることが理解される。システ
ムは、収集されたデータが有効であるか、またそれ自体
の校正が尚良好であるかを判定し得る。
するために時間遅延を検出することに依存する測定シス
テムである以上に、エミッタプローブが発射された時点
の局所空気状態を評価し得ることが理解される。システ
ムは、収集されたデータが有効であるか、またそれ自体
の校正が尚良好であるかを判定し得る。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−261913（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−1987（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−146891（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−145906（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−138698（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−165614（ＪＰ，Ａ)
国際公開91／10981（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 17/00 - 17/08
G01S 1/72 - 1/82
G01S 3/80 - 3/86
G01S 5/18 - 5/30
G01S 7/52 - 11/16
G01S 15/00 - 15/96
Claims (16)
- 【請求項１】車両に取り付けられたエミッタからシグナ
ルを発信し、これを複数のシグナルレシーバで受信する
ステップと、 前記シグナルの発信から受信までに要した伝搬時間を測
定するステップと、 前記伝搬時間から、選択された夫々異なる方向における
シグナルの伝搬に関する速度データを計算するステップ
と、 前記伝搬時間又は前記伝搬時間及び前記速度データに従
って、車両に取り付けられたエミッタの位置である車両
上の少なくとも１点の位置データを計算するステップ
と、 前記速度データが所定の範囲内で一致した場合にのみ、
前記速度及び／又は位置データを受け入れるステップと
を備えている、車両測定方法。 - 【請求項２】夫々異なる方向における速度データが一致
しない場合、前記測定が繰り返される、請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】前記発信されるシグナルがパルス化されて
いる、請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】前記パルス化された発信シグナルが、前記
エミッタにおける一対の電極間に電位差を印加して電気
スパークをもたらすことにより生成される音響バースト
である、請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】前記シグナルが、マイクロホンによって受
信される、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】２つのシグナルエミッタP1、P2と、３つず
つ平行な２列に配置した６つのアクティブレシーバとを
使用しており、エミッタ及びレシーバの４つの組合せ、
すなわち、 （ｉ）第１エミッタP1及び第１列のレシーバ （ii）第１エミッタP1及び第２列のレシーバ （iii）第２エミッタP2及び第１列のレシーバ （iv）第２エミッタP2及び第２列のレシーバ が使用される、請求項１から５のいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項７】所定の範囲内で一致した速度値を平均し、
その結果を位置データの決定に使用することを含んでい
る、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項８】夫々異なる方向における速度変化に従って
位置データを選択的に補正することを含んでいる、請求
項１から７のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項９】請求項１に記載の方法に使用する車両測定
装置であって、 車両に取り付けるための少なくとも１つのシグナルエミ
ッタ（46）と、 前記エミッタから発信された信号を受信するための複数
のシグナルレシーバ（18）と、 前記エミッタによるシグナルの発信と前記レシーバによ
る受信との間の伝搬時間を測定し、前記伝搬時間から、
選択された夫々異なる方向におけるシグナルの伝搬に関
する速度データを計算し、前記伝搬時間又は前記伝搬時
間及び前記速度データに従って、車両に取り付けられた
エミッタの位置である車両上の少なくとも１点の位置デ
ータを計算し、前記速度データが所定の範囲内で一致し
た場合にのみ、前記速度及び／又は位置データを受け入
れる手段（42、44）とを備えている、車両測定装置。 - 【請求項１０】夫々異なる方向における速度データが一
致しない場合、前記測定が繰り返される、請求項９に記
載の装置。 - 【請求項１１】前記エミッタによって発信されるシグナ
ルがパルス化されている、請求項９又は10に記載の装
置。 - 【請求項１２】前記パルス化されたシグナルが、前記エ
ミッタにおける一対の電極間に電位差を印加して電気ス
パークをもたらすことにより生成される音響バーストで
あり、レシーバがマイクロホンである、請求項11に記載
の装置。 - 【請求項１３】少なくとも３つのレシーバ（18）が存在
する、請求項９から12のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項１４】２つのシグナルエミッタP1、P2と、３つ
ずつ平行な２列に配置した６つのレシーバとが存在して
おり、４つの速度値が、エミッタ及びレシーバの４つの
組合せ、すなわち、 （ｉ）第１エミッタP1及び第１列のレシーバ （ii）第１エミッタP1及び第２列のレシーバ （iii）第２エミッタP2及び第１列のレシーバ （iv）第２エミッタP2及び第２列のレシーバ を使用して計算される、請求項９から13のいずれか一項
に記載の装置。 - 【請求項１５】速度値が所定の範囲内で一致した場合、
それらの値を平均して、その結果を位置データの決定に
使用する手段を含んでいる、請求項９から14のいずれか
一項に記載の装置。 - 【請求項１６】速度変化に従って位置データを選択的に
補正する手段を含んでいる、請求項９から15のいずれか
一項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB919117623A GB9117623D0 (en) | 1991-08-15 | 1991-08-15 | Improvements relating to deviation measurement systems |
| GB9117623,0 | 1991-08-15 | ||
| GB929216141A GB9216141D0 (en) | 1991-08-15 | 1992-07-29 | Improvements relating to vehicle measurement systems |
| GB9216141,3 | 1992-07-29 | ||
| PCT/GB1992/001509 WO1993004381A1 (en) | 1991-08-15 | 1992-08-14 | Vehicle shape determination system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06510119A JPH06510119A (ja) | 1994-11-10 |
| JP3448292B2 true JP3448292B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=26299409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50418393A Expired - Lifetime JP3448292B2 (ja) | 1991-08-15 | 1992-08-14 | 車両形状決定システム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0598809B1 (ja) |
| JP (1) | JP3448292B2 (ja) |
| CA (1) | CA2115449C (ja) |
| DE (1) | DE69228476T2 (ja) |
| GB (1) | GB2259364B (ja) |
| WO (1) | WO1993004381A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9506725D0 (en) | 1995-03-31 | 1995-05-24 | Hooley Anthony | Improvements in or relating to loudspeakers |
| JP3401374B2 (ja) * | 1995-11-06 | 2003-04-28 | 株式会社カイジョー | 水中位置測定システムにおける音速補正法 |
| IT1306117B1 (it) * | 1998-04-24 | 2001-05-29 | I S E Ingegneria Dei Sistemi E | Metodo ed apparecchiatura per la rilevazione, mediante ultrasuoni ,delle coordinate di oggetti rispetto ad un sistema di riferimento, in |
| GB9921142D0 (en) | 1999-09-08 | 1999-11-10 | Snap On Equipment Ltd | Position-defining and energy-isolating mountings |
| FR2806473B1 (fr) * | 2000-03-17 | 2002-09-27 | Pdp Personal Digital Pen | Procedes et dispositifs de determination par ultrasons de la position d'un objet mobile |
| GB0021637D0 (en) * | 2000-09-04 | 2000-10-18 | Snap On Equipment Ltd | Method and apparatus for three-dimensional coordinate determination |
| GB2372809A (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-04 | Snap On Equipment Ltd | 3-dimensional co-ordinate determination |
| WO2002078388A2 (en) | 2001-03-27 | 2002-10-03 | 1... Limited | Method and apparatus to create a sound field |
| GB0124352D0 (en) | 2001-10-11 | 2001-11-28 | 1 Ltd | Signal processing device for acoustic transducer array |
| DE10246781A1 (de) * | 2002-10-08 | 2004-04-22 | Stotz-Feinmesstechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur dreidimensionalen Vermessung von Objekten |
| GB2457030B (en) * | 2008-01-30 | 2012-02-29 | Performance Designed Products Ltd | Methods and apparatus for filtering noise in a three-dimensional position measurement system |
| GB2457600A (en) | 2009-03-03 | 2009-08-26 | Saturn Solutions Ltd | Vehicle measurement system |
| US8413341B2 (en) | 2009-06-29 | 2013-04-09 | Snap-On Incorporated | Vehicle measurement system with user interface |
| EP2449340B1 (en) | 2009-06-29 | 2018-10-17 | Snap-on Incorporated | Vehicle measurement system with user interface |
| US11294051B2 (en) | 2017-05-02 | 2022-04-05 | Creative Racing Products, LLC | Ultrasonic measurement device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2704511A1 (de) * | 1977-02-03 | 1978-08-10 | Siemens Ag | Messanordnung zur ortsvermessung ortsvariabler punkte auf einer fahrzeugkarosserie |
| US4174623A (en) * | 1977-09-08 | 1979-11-20 | Legrand Pierre N | Method and apparatus for reforming and straightening vehicles |
| US4811250A (en) * | 1986-05-02 | 1989-03-07 | Applied Power Inc. | Deviation measurement system |
| US4912663A (en) * | 1988-03-02 | 1990-03-27 | Westinghouse Electric Corp. | Sonic digitizer coil measurement system |
| US4991148A (en) * | 1989-09-26 | 1991-02-05 | Gilchrist Ian R | Acoustic digitizing system |
| EP0511320A4 (en) * | 1990-01-19 | 1993-09-22 | Science Accessories Corp. | Position determining apparatus and method |
-
1992
- 1992-08-14 JP JP50418393A patent/JP3448292B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-14 EP EP92917744A patent/EP0598809B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-14 CA CA002115449A patent/CA2115449C/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-14 DE DE69228476T patent/DE69228476T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-14 WO PCT/GB1992/001509 patent/WO1993004381A1/en active IP Right Grant
- 1992-08-14 GB GB9217314A patent/GB2259364B/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69228476T2 (de) | 1999-12-16 |
| GB9217314D0 (en) | 1992-09-30 |
| GB2259364A (en) | 1993-03-10 |
| DE69228476D1 (de) | 1999-04-01 |
| EP0598809A1 (en) | 1994-06-01 |
| JPH06510119A (ja) | 1994-11-10 |
| EP0598809B1 (en) | 1999-02-24 |
| WO1993004381A1 (en) | 1993-03-04 |
| CA2115449C (en) | 2004-02-03 |
| GB2259364B (en) | 1995-12-20 |
| CA2115449A1 (en) | 1993-03-04 |
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