JPH05113311A - 三次元変位計 - Google Patents
三次元変位計Info
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- JPH05113311A JPH05113311A JP27424691A JP27424691A JPH05113311A JP H05113311 A JPH05113311 A JP H05113311A JP 27424691 A JP27424691 A JP 27424691A JP 27424691 A JP27424691 A JP 27424691A JP H05113311 A JPH05113311 A JP H05113311A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dimensional
- leds
- displacement
- emitting element
- cameras
- 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.)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 狭いエリア内においても光路を長くして正確
な変位測定を行うことができる三次元変位計を提供する
ことにある。 【構成】 ダミーの胸部において、赤外ＬＥＤ８，９を
胸骨７に固定し、カメラ１７，１８を背骨に取り付けて
ＬＥＤ８，９からの光を受光してＬＥＤ８，９の三次元
位置を二次元の平面に投射するようにする。又、ミラー
２１，２２によりＬＥＤ８，９からの光をカメラ１７，
１８に向けて反射させる。そして、コンピュータは、カ
メラ１７，１８によるＬＥＤ８，９の二次元データから
両眼立体視法によるＬＥＤ８，９の三次元位置を算出し
て、ＬＥＤ８，９の三次元位置のズレから三次元変位を
算出する。
な変位測定を行うことができる三次元変位計を提供する
ことにある。 【構成】 ダミーの胸部において、赤外ＬＥＤ８，９を
胸骨７に固定し、カメラ１７，１８を背骨に取り付けて
ＬＥＤ８，９からの光を受光してＬＥＤ８，９の三次元
位置を二次元の平面に投射するようにする。又、ミラー
２１，２２によりＬＥＤ８，９からの光をカメラ１７，
１８に向けて反射させる。そして、コンピュータは、カ
メラ１７，１８によるＬＥＤ８，９の二次元データから
両眼立体視法によるＬＥＤ８，９の三次元位置を算出し
て、ＬＥＤ８，９の三次元位置のズレから三次元変位を
算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、三次元変位計に係
り、例えば、車両の正面衝突実験用ダミーの胸部変位を
三次元に計測する装置等に適用できるものである。
り、例えば、車両の正面衝突実験用ダミーの胸部変位を
三次元に計測する装置等に適用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】交通事故等における乗員の胸部傷害につ
いては、従来、胸部に作用する加速度で議論されてきた
が、近年、この加速度に代わる新しい胸部傷害指標とし
ての胸撓みが重要視されてきている。このような状況の
中で、正面衝突用として新たに開発されたダミーには、
胸部撓み計測装置が設けられており、衝突試験における
胸部傷害評価ツールとして広く活用されている。
いては、従来、胸部に作用する加速度で議論されてきた
が、近年、この加速度に代わる新しい胸部傷害指標とし
ての胸撓みが重要視されてきている。このような状況の
中で、正面衝突用として新たに開発されたダミーには、
胸部撓み計測装置が設けられており、衝突試験における
胸部傷害評価ツールとして広く活用されている。
【０００３】しかしながら、この撓み計測装置では、胸
骨中央部１点の１方向（胸前後方向）撓みしか検出でき
ないため、この１点の撓みと、他の胸骨各部の撓みとの
関係がどうなっているのか、という疑問が存在してい
た。
骨中央部１点の１方向（胸前後方向）撓みしか検出でき
ないため、この１点の撓みと、他の胸骨各部の撓みとの
関係がどうなっているのか、という疑問が存在してい
た。
【０００４】これらの関係を調査するために、種々の条
件下でのダミー胸部静的圧縮試験を実施した結果、胸骨
各部の変位はそれぞれ異なり、中央部１点の変位では代
表できない事、又、前後方向以外にも変位する事が明ら
かになった。そこで、各肋骨の撓み現象を解析するた
め、複数点を三次元で計測する必要性が生じた。
件下でのダミー胸部静的圧縮試験を実施した結果、胸骨
各部の変位はそれぞれ異なり、中央部１点の変位では代
表できない事、又、前後方向以外にも変位する事が明ら
かになった。そこで、各肋骨の撓み現象を解析するた
め、複数点を三次元で計測する必要性が生じた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、現在使用さ
れているこの種の計測では、カメラを小型化してダミー
胸部内に入れようとすると精度良く計測できる範囲が非
常に狭くなり、逆に、必要とする計測範囲を確保すると
光路長を長くとる必要が生じる。
れているこの種の計測では、カメラを小型化してダミー
胸部内に入れようとすると精度良く計測できる範囲が非
常に狭くなり、逆に、必要とする計測範囲を確保すると
光路長を長くとる必要が生じる。
【０００６】そこで、この発明の目的は、狭いエリア内
においても光路を長くして正確な変位測定を行うことが
できる三次元変位計を提供することにある。
においても光路を長くして正確な変位測定を行うことが
できる三次元変位計を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、予め定めら
れた空間内において被変位測定材に固定された発光素子
と、前記空間内に配置され、前記発光素子からの光を受
光して当該発光素子の三次元位置を二次元の平面に投射
するための複数の撮像素子と、前記空間内に配置され、
前記発光素子からの光を前記撮像素子に向けて反射させ
るミラーと、前記各撮像素子による前記発光素子の二次
元データから両眼立体視法による当該発光素子の三次元
位置を算出する三次元位置算出手段と、前記三次元位置
算出手段による発光素子の三次元位置のズレから三次元
変位を算出する三次元変位算出手段とを備えた三次元変
位計をその要旨とするものである。
れた空間内において被変位測定材に固定された発光素子
と、前記空間内に配置され、前記発光素子からの光を受
光して当該発光素子の三次元位置を二次元の平面に投射
するための複数の撮像素子と、前記空間内に配置され、
前記発光素子からの光を前記撮像素子に向けて反射させ
るミラーと、前記各撮像素子による前記発光素子の二次
元データから両眼立体視法による当該発光素子の三次元
位置を算出する三次元位置算出手段と、前記三次元位置
算出手段による発光素子の三次元位置のズレから三次元
変位を算出する三次元変位算出手段とを備えた三次元変
位計をその要旨とするものである。
【０００８】
【作用】発光素子の発する光は、ミラーにて反射されて
撮像素子に向けられる。その光は、複数の撮像素子にて
受光されて当該発光素子の三次元位置が二次元の平面に
投射される。その結果、ミラーで屈折させることによっ
て光路長が確保される。そして、三次元位置算出手段に
て各撮像素子による発光素子の二次元データから両眼立
体視法による当該発光素子の三次元位置が算出され、三
次元変位算出手段にて三次元位置算出手段による発光素
子の三次元位置のズレから三次元変位が算出される。
撮像素子に向けられる。その光は、複数の撮像素子にて
受光されて当該発光素子の三次元位置が二次元の平面に
投射される。その結果、ミラーで屈折させることによっ
て光路長が確保される。そして、三次元位置算出手段に
て各撮像素子による発光素子の二次元データから両眼立
体視法による当該発光素子の三次元位置が算出され、三
次元変位算出手段にて三次元位置算出手段による発光素
子の三次元位置のズレから三次元変位が算出される。
【０００９】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。本実施例は、車両の衝突試験に供さ
れる人体模擬ダミーの胸部撓みを測定するための三次元
多点胸骨変位計測装置に具体化したものである。つま
り、ダミーの正面衝撃に対する胸骨の三次元変位を計測
するものである。
に従って説明する。本実施例は、車両の衝突試験に供さ
れる人体模擬ダミーの胸部撓みを測定するための三次元
多点胸骨変位計測装置に具体化したものである。つま
り、ダミーの正面衝撃に対する胸骨の三次元変位を計測
するものである。
【００１０】図１にはダミーの胸部の斜視図を示し、図
２にはダミーの肋骨の無い状態での正面図を示す。又、
図３には図２のＡ−Ａ断面を示し、図４にはダミーの側
面図を示す。
２にはダミーの肋骨の無い状態での正面図を示す。又、
図３には図２のＡ−Ａ断面を示し、図４にはダミーの側
面図を示す。
【００１１】図１に示すように、ダミーの胸部は６本の
肋骨と１〜６と胸骨７と背骨１２にて構成されている。
この６本の肋骨１〜６のうちの肋骨２と５の位置の胸骨
７における左右に赤外ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔ
ｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）８，９，１０，
１１がそれぞれ取り付けられている（合計４個取り付け
られている）。この赤外ＬＥＤ８〜１１は、変位を計測
したい位置に取付けたものである。又、ダミーの胸部内
における背骨１２には４個のブラケット１３〜１６が取
り付けられ、同ブラケットは左右で一対をなし、かつ上
下に取り付けられている。この各ブラケット１３〜１６
にはＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ
Ｄｅｖｉｃｅ：半導体位置検出素子）カメラ１７〜２０
と、ミラー２１〜２４が取り付けられている。
肋骨と１〜６と胸骨７と背骨１２にて構成されている。
この６本の肋骨１〜６のうちの肋骨２と５の位置の胸骨
７における左右に赤外ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔ
ｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）８，９，１０，
１１がそれぞれ取り付けられている（合計４個取り付け
られている）。この赤外ＬＥＤ８〜１１は、変位を計測
したい位置に取付けたものである。又、ダミーの胸部内
における背骨１２には４個のブラケット１３〜１６が取
り付けられ、同ブラケットは左右で一対をなし、かつ上
下に取り付けられている。この各ブラケット１３〜１６
にはＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ
Ｄｅｖｉｃｅ：半導体位置検出素子）カメラ１７〜２０
と、ミラー２１〜２４が取り付けられている。
【００１２】そして、赤外ＬＥＤ８〜１１の赤外光がミ
ラー２１〜２４に反射して左右のカメラ１７〜２０で撮
られる。例えば、図１での上側の左右のカメラ１７，１
８では肋骨２の位置に取付けた左右の赤外ＬＥＤ８，９
が撮らえられる。このとき、広い計測範囲を精度良く取
れるように、図３のカメラ１７，１８からの視覚範囲Ｐ
１，Ｐ２からカメラ１７，１８の光軸Ｌ１，Ｌ２の交点
は計測範囲Ｚの中心にくるようになっている。同様に、
カメラ１９，２０は肋骨５の位置に取付けた左右の赤外
ＬＥＤ１０，１１を撮らえる。
ラー２１〜２４に反射して左右のカメラ１７〜２０で撮
られる。例えば、図１での上側の左右のカメラ１７，１
８では肋骨２の位置に取付けた左右の赤外ＬＥＤ８，９
が撮らえられる。このとき、広い計測範囲を精度良く取
れるように、図３のカメラ１７，１８からの視覚範囲Ｐ
１，Ｐ２からカメラ１７，１８の光軸Ｌ１，Ｌ２の交点
は計測範囲Ｚの中心にくるようになっている。同様に、
カメラ１９，２０は肋骨５の位置に取付けた左右の赤外
ＬＥＤ１０，１１を撮らえる。
【００１３】このとき、図３に示すように、肋骨１〜６
が撓んだ場合にブラケット１３〜１６を損傷しないよう
に肋骨１〜６とブラケット１３〜１６との間に間隙ａ〜
ｄが確保されている。
が撓んだ場合にブラケット１３〜１６を損傷しないよう
に肋骨１〜６とブラケット１３〜１６との間に間隙ａ〜
ｄが確保されている。
【００１４】カメラ１７〜２０は、外来光をカットする
フィルタと、広角に撮れるように焦点距離の短いレンズ
と、後述のＰＳＤ及びＡＣプリアンプで構成されてい
る。このようにカメラ１７〜２０は衝撃実験に耐えれる
ように可動部のないシンプルな構造とし、小型・軽量化
されている。
フィルタと、広角に撮れるように焦点距離の短いレンズ
と、後述のＰＳＤ及びＡＣプリアンプで構成されてい
る。このようにカメラ１７〜２０は衝撃実験に耐えれる
ように可動部のないシンプルな構造とし、小型・軽量化
されている。
【００１５】ＰＳＤは、図５に示すように、二次元ＰＳ
Ｄが使用され、受光面へのスポット光の照射によって２
組の電極２５，２６に流れる電流が、スポット光から各
電極２５，２６までの距離に反比例する特性を利用し
て、受光面上でのスポット光の位置を検出するものであ
る。このＰＳＤは、スポット光の光束の重心位置を正確
に識別でき、一般的な二次元ＰＳＤの位置分解能は、
０．００５〜０．０２０ｍｍ程度である。
Ｄが使用され、受光面へのスポット光の照射によって２
組の電極２５，２６に流れる電流が、スポット光から各
電極２５，２６までの距離に反比例する特性を利用し
て、受光面上でのスポット光の位置を検出するものであ
る。このＰＳＤは、スポット光の光束の重心位置を正確
に識別でき、一般的な二次元ＰＳＤの位置分解能は、
０．００５〜０．０２０ｍｍ程度である。
【００１６】今、図６に示す光学系、即ち、ＰＳＤカメ
ラ内のレンズ３８（ｆ：焦点距離、ＰＳＤの受光面３
９）の主点ＯL からの距離Ｄでの平面４０を考える。こ
の場合において、図７には横軸に距離Ｄをとり、縦軸に
距離Ｄの平面４０上でＬＥＤを動かしたときの計測値と
理論値の最大誤差を示す。
ラ内のレンズ３８（ｆ：焦点距離、ＰＳＤの受光面３
９）の主点ＯL からの距離Ｄでの平面４０を考える。こ
の場合において、図７には横軸に距離Ｄをとり、縦軸に
距離Ｄの平面４０上でＬＥＤを動かしたときの計測値と
理論値の最大誤差を示す。
【００１７】最大誤差＝ＭＡＸ〔（Ａi −ｆ・ＲAi／
Ｄ）／Ｓ，（Ｂi −ｆ・ＲBi／Ｄ）／Ｓ〕 尚、使用した符号については図６参照。
Ｄ）／Ｓ，（Ｂi −ｆ・ＲBi／Ｄ）／Ｓ〕 尚、使用した符号については図６参照。
【００１８】この図７より距離Ｄが約８５ｍｍ以上ない
と誤差が大きいことが分かる。つまり、カメラのレンズ
（光学系）に可動部が無くスポット径が変わるので、ス
ポット径が変わらないように焦点深度の深いところで使
用しようとすると、カメラと赤外ＬＥＤとの距離が８５
ｍｍ以上である。しかし、計測範囲内でカメラとＬＥＤ
との距離が８５ｍｍ以上となるようにダミーの胸部内で
カメラを配置することができない。そこで、ミラー２１
〜２４を使って光路を曲げてカメラを挿入できるように
している。
と誤差が大きいことが分かる。つまり、カメラのレンズ
（光学系）に可動部が無くスポット径が変わるので、ス
ポット径が変わらないように焦点深度の深いところで使
用しようとすると、カメラと赤外ＬＥＤとの距離が８５
ｍｍ以上である。しかし、計測範囲内でカメラとＬＥＤ
との距離が８５ｍｍ以上となるようにダミーの胸部内で
カメラを配置することができない。そこで、ミラー２１
〜２４を使って光路を曲げてカメラを挿入できるように
している。
【００１９】本実施例では、図３に示すように、Ｘ方向
の精度を良く取れるように角度θを約５０°、光軸Ｌ
１，Ｌ２の長さを約１５０ｍｍとしている。図８には三
次元多点胸骨変位計測装置の電気的構成を示す。
の精度を良く取れるように角度θを約５０°、光軸Ｌ
１，Ｌ２の長さを約１５０ｍｍとしている。図８には三
次元多点胸骨変位計測装置の電気的構成を示す。
【００２０】４台のカメラ１７〜２０はそれぞれＰＳＤ
２７とＡＣプリアンプ２８とを備えている。ＡＣプリア
ンプ２８はＰＳＤ２７からの微少な光電流を電圧変換
し、誤差の要因となるＤＣの暗電流成分をカットする。
又、カメラ１７〜２０にはコントローラ２９が接続さ
れ、コントローラ２９は４つの演算回路３０〜３３とタ
イミングコントローラ３４からなっている。演算回路３
０はカメラ１７からの信号を入力し、演算回路３１はカ
メラ１８からの信号を入力する。又、演算回路３２はカ
メラ１９からの信号を入力し、演算回路３３はカメラ２
０からの信号を入力する。各演算回路３０〜３３は、Ｐ
ＳＤ２７の出力電圧をＰＳＤ受光面上の二次元座標に変
換する。タイミングコントローラ３４はＬＥＤ８〜１１
を時分割制御にて所定のタイミングで順次発光動作させ
る。
２７とＡＣプリアンプ２８とを備えている。ＡＣプリア
ンプ２８はＰＳＤ２７からの微少な光電流を電圧変換
し、誤差の要因となるＤＣの暗電流成分をカットする。
又、カメラ１７〜２０にはコントローラ２９が接続さ
れ、コントローラ２９は４つの演算回路３０〜３３とタ
イミングコントローラ３４からなっている。演算回路３
０はカメラ１７からの信号を入力し、演算回路３１はカ
メラ１８からの信号を入力する。又、演算回路３２はカ
メラ１９からの信号を入力し、演算回路３３はカメラ２
０からの信号を入力する。各演算回路３０〜３３は、Ｐ
ＳＤ２７の出力電圧をＰＳＤ受光面上の二次元座標に変
換する。タイミングコントローラ３４はＬＥＤ８〜１１
を時分割制御にて所定のタイミングで順次発光動作させ
る。
【００２１】各演算回路３０〜３３とタイミングコント
ローラ３４はデータデコーダ３５と接続され、データデ
コーダ３５はコンピュータ３６と接続されている。さら
に、コンピュータ３６には表示器３７が接続されてい
る。コンピュータ３６は、サンプル毎に三次元座標を計
算して、座標差を変位として求めて表示器３７にて表示
する。
ローラ３４はデータデコーダ３５と接続され、データデ
コーダ３５はコンピュータ３６と接続されている。さら
に、コンピュータ３６には表示器３７が接続されてい
る。コンピュータ３６は、サンプル毎に三次元座標を計
算して、座標差を変位として求めて表示器３７にて表示
する。
【００２２】次に、このように構成した三次元多点胸骨
変位計測装置の作用を説明する。１セットのカメラで２
個のＬＥＤ変位を読みとるには、各ＬＥＤを識別する必
要があり、この方法として、ＬＥＤの時分割発光制御を
行う。タイミングコントローラ３４は、まずＬＥＤ８に
よる発光を行わせる。ＬＥＤ８が発光すると、ミラー２
１，２２で反射され、カメラ１７，１８内のフィルタを
通りレンズで集光され、ＰＳＤ２７の受光面に当たる。
ＰＳＤ２７の４端子からは電流が流れ、ＡＣプリアンプ
２８により電圧変換される。演算回路３０，３１では４
電圧を計算して、ＰＳＤ面のスポット位置に相当する電
圧（ＶA ，ＶB ）を出力する。
変位計測装置の作用を説明する。１セットのカメラで２
個のＬＥＤ変位を読みとるには、各ＬＥＤを識別する必
要があり、この方法として、ＬＥＤの時分割発光制御を
行う。タイミングコントローラ３４は、まずＬＥＤ８に
よる発光を行わせる。ＬＥＤ８が発光すると、ミラー２
１，２２で反射され、カメラ１７，１８内のフィルタを
通りレンズで集光され、ＰＳＤ２７の受光面に当たる。
ＰＳＤ２７の４端子からは電流が流れ、ＡＣプリアンプ
２８により電圧変換される。演算回路３０，３１では４
電圧を計算して、ＰＳＤ面のスポット位置に相当する電
圧（ＶA ，ＶB ）を出力する。
【００２３】次に、ＬＥＤ１０が発光し、カメラ１９，
２０に対応する演算回路３２，３３からＬＥＤ１０によ
るＰＳＤ面上のスポット位置の電圧が出力される。次
に、ＬＥＤ９が発光し、カメラ１７，１８に相当する演
算回路３０，３１からはＬＥＤ９によるＰＳＤ面上のス
ポット位置電圧が出力される。
２０に対応する演算回路３２，３３からＬＥＤ１０によ
るＰＳＤ面上のスポット位置の電圧が出力される。次
に、ＬＥＤ９が発光し、カメラ１７，１８に相当する演
算回路３０，３１からはＬＥＤ９によるＰＳＤ面上のス
ポット位置電圧が出力される。
【００２４】以後、ＬＥＤ１１→ＬＥＤ８→ＬＥＤ１０
・・・の順に発光していく。このＬＥＤが発光される毎
にＰＳＤ面のスポット位置とタイミングコントローラ３
４のタイミングパルスがデータレコーダ３５に記録され
ていく。
・・・の順に発光していく。このＬＥＤが発光される毎
にＰＳＤ面のスポット位置とタイミングコントローラ３
４のタイミングパルスがデータレコーダ３５に記録され
ていく。
【００２５】計測後にコンピュータ３６はデータレコー
ダ３５からデータを読み取り、タイミングパルスをもと
にＬＥＤ別に演算回路３０〜３３の出力が分けられる。
そして、ＬＥＤ８の場合、カメラ１７，１８からの電圧
ＶA1，ＶB1，ＶA2，ＶB2データを読み取ってから各ＰＳ
Ｄのスポット位置の補正を行ない、図９に示すように、
スポット位置Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２を求める。これら
４個のスポット位置と三次元座標上のカメラ１７，１８
のレンズの主点座標計算を行なって、座標差から変位を
求める。即ち、データレコーダ３５に記録された２個の
カメラ（ＰＳＤ）の各二次元座標をコンピュータ３６に
取り込み、両眼立体視による三角計量法によりＬＥＤの
三次元位置を算出する。つまり、図９に示すように、対
象とする三次元空間内の点を、互いに平行でない２つの
平面に投影し、それらの二次元座標から対象点の三次元
座標を求める。その結果、各ＬＥＤの三次元変位、即
ち、胸骨の撓みを得ることができる。
ダ３５からデータを読み取り、タイミングパルスをもと
にＬＥＤ別に演算回路３０〜３３の出力が分けられる。
そして、ＬＥＤ８の場合、カメラ１７，１８からの電圧
ＶA1，ＶB1，ＶA2，ＶB2データを読み取ってから各ＰＳ
Ｄのスポット位置の補正を行ない、図９に示すように、
スポット位置Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２を求める。これら
４個のスポット位置と三次元座標上のカメラ１７，１８
のレンズの主点座標計算を行なって、座標差から変位を
求める。即ち、データレコーダ３５に記録された２個の
カメラ（ＰＳＤ）の各二次元座標をコンピュータ３６に
取り込み、両眼立体視による三角計量法によりＬＥＤの
三次元位置を算出する。つまり、図９に示すように、対
象とする三次元空間内の点を、互いに平行でない２つの
平面に投影し、それらの二次元座標から対象点の三次元
座標を求める。その結果、各ＬＥＤの三次元変位、即
ち、胸骨の撓みを得ることができる。
【００２６】この両眼立体視による三角計量法は、構造
がシンプルで可動部がない事、外部騒音ノイズの影響を
受け難い事、計測処理速度が高く、精度が高い事、等の
理由から好ましいものである。
がシンプルで可動部がない事、外部騒音ノイズの影響を
受け難い事、計測処理速度が高く、精度が高い事、等の
理由から好ましいものである。
【００２７】さらに、コンピュータ３６はその測定結果
を表示器３７にて表示する。このように本実施例では、
ＬＥＤ８〜１１（発光素子）を予め定められた空間、即
ちダミーの胸部内において胸骨７（被変位測定材）に固
定し、その空間内にＬＥＤ８〜１１からの光を受光して
当該ＬＥＤ８〜１１の三次元位置を二次元の平面に投射
するための複数のカメラ１７〜２０（撮像素子）を配置
して、ミラー２１〜２４によりＬＥＤ８〜１１からの光
をカメラ１７〜２０に向けて反射させる。そして、コン
ピュータ３６（三次元位置算出手段、三次元変位算出手
段）は、複数のカメラ１７〜２０によるＬＥＤ８〜１１
の二次元データから両眼立体視法による当該ＬＥＤ８〜
１１の三次元位置を算出して、ＬＥＤ８〜１１の三次元
位置のズレから三次元変位を算出するようにした。その
結果、ミラー２１〜２４で光を屈折させることで、狭い
エリア内においても光路を長くして正確な変位測定を行
うことができることとなる。
を表示器３７にて表示する。このように本実施例では、
ＬＥＤ８〜１１（発光素子）を予め定められた空間、即
ちダミーの胸部内において胸骨７（被変位測定材）に固
定し、その空間内にＬＥＤ８〜１１からの光を受光して
当該ＬＥＤ８〜１１の三次元位置を二次元の平面に投射
するための複数のカメラ１７〜２０（撮像素子）を配置
して、ミラー２１〜２４によりＬＥＤ８〜１１からの光
をカメラ１７〜２０に向けて反射させる。そして、コン
ピュータ３６（三次元位置算出手段、三次元変位算出手
段）は、複数のカメラ１７〜２０によるＬＥＤ８〜１１
の二次元データから両眼立体視法による当該ＬＥＤ８〜
１１の三次元位置を算出して、ＬＥＤ８〜１１の三次元
位置のズレから三次元変位を算出するようにした。その
結果、ミラー２１〜２４で光を屈折させることで、狭い
エリア内においても光路を長くして正確な変位測定を行
うことができることとなる。
【００２８】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施例でのカメラの検出素子
にＰＳＤを使用したが、三次元空間を二次元の平面に投
射できるものであればよく、ＣＣＤに代表される固体撮
像素子やビジコンなどの撮像管でもよい。
のではなく、例えば、上記実施例でのカメラの検出素子
にＰＳＤを使用したが、三次元空間を二次元の平面に投
射できるものであればよく、ＣＣＤに代表される固体撮
像素子やビジコンなどの撮像管でもよい。
【００２９】又、上記実施例では赤外ＬＥＤを使用した
が、カメラの受光感度の波長によって可視光のＬＥＤで
もよい。さらに、上記実施例では計測点を４箇所とした
が、カメラの計測内であれば何点でもよい。
が、カメラの受光感度の波長によって可視光のＬＥＤで
もよい。さらに、上記実施例では計測点を４箇所とした
が、カメラの計測内であれば何点でもよい。
【００３０】さらには、上記実施例では赤外ＬＥＤの三
次元変位を計測するためにカメラを２台使用したが、２
台以上でも、例えば３台でも計測が可能である。３台に
した場合、カメラが１つ増し場所をとるが精度が向上す
る。
次元変位を計測するためにカメラを２台使用したが、２
台以上でも、例えば３台でも計測が可能である。３台に
した場合、カメラが１つ増し場所をとるが精度が向上す
る。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
狭いエリア内においても光路を長くして正確な変位測定
を行うことができる優れた効果を発揮する。
狭いエリア内においても光路を長くして正確な変位測定
を行うことができる優れた効果を発揮する。
【図１】実施例のダミーの胸部の斜視を示す図である。
【図２】ダミーの肋骨の無い状態での正面を示す図であ
る。
る。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４】ダミーの側面を示す図である。
【図５】二次元ＰＳＤを示す図である。
【図６】光学系を示す図である。
【図７】距離と最大誤差との関係を示す図である。
【図８】電気的構成を示す図である。
【図９】両眼立体視による三角計量法を説明するための
図である。
図である。
７ 被変位測定材としての胸骨 ８ 発光素子としてのＬＥＤ ９ 発光素子としてのＬＥＤ １０ 発光素子としてのＬＥＤ １１ 発光素子としてのＬＥＤ １７ 撮像素子としてのカメラ １８ 撮像素子としてのカメラ １９ 撮像素子としてのカメラ ２０ 撮像素子としてのカメラ ２１ ミラー ２２ ミラー ２３ ミラー ２４ ミラー ３６ 三次元位置算出手段、三次元変位算出手段として
のコンピュータ
のコンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】 予め定められた空間内において被変位測
定材に固定された発光素子と、 前記空間内に配置され、前記発光素子からの光を受光し
て当該発光素子の三次元位置を二次元の平面に投射する
ための複数の撮像素子と、 前記空間内に配置され、前記発光素子からの光を前記撮
像素子に向けて反射させるミラーと、 前記各撮像素子による前記発光素子の二次元データから
両眼立体視法による当該発光素子の三次元位置を算出す
る三次元位置算出手段と、 前記三次元位置算出手段による発光素子の三次元位置の
ズレから三次元変位を算出する三次元変位算出手段とを
備えたことを特徴とする三次元変位計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27424691A JPH05113311A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 三次元変位計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27424691A JPH05113311A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 三次元変位計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113311A true JPH05113311A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17539038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27424691A Withdrawn JPH05113311A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 三次元変位計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05113311A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5665922A (en) * | 1994-10-27 | 1997-09-09 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Bending strain measurement apparatus for an abdomen of an anthropomorphic dummy and abdominal injury presumption apparatus using the same |
| JP2008107153A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両衝突シミュレーション方法 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP27424691A patent/JPH05113311A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5665922A (en) * | 1994-10-27 | 1997-09-09 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Bending strain measurement apparatus for an abdomen of an anthropomorphic dummy and abdominal injury presumption apparatus using the same |
| JP2008107153A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両衝突シミュレーション方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |