JPH11352006A - 変位量検出ユニット及び変位量計測方法 - Google Patents

変位量検出ユニット及び変位量計測方法

Info

Publication number
JPH11352006A
JPH11352006A JP10159462A JP15946298A JPH11352006A JP H11352006 A JPH11352006 A JP H11352006A JP 10159462 A JP10159462 A JP 10159462A JP 15946298 A JP15946298 A JP 15946298A JP H11352006 A JPH11352006 A JP H11352006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
displacement
acceleration
pair
detection point
sensor
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.)
Granted
Application number
JP10159462A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3499132B2 (ja
Inventor
Takashi Kojima
隆司 児島
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP15946298A priority Critical patent/JP3499132B2/ja
Publication of JPH11352006A publication Critical patent/JPH11352006A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3499132B2 publication Critical patent/JP3499132B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 変位量検出ユニット10は、同形式で同
じ大きさの一対の加速度センサ11,11を、一定の距
離L2だけ離して且つ同一姿勢でセンサホルダ13に取
付け、一対の加速度センサ11,11の中間点を変位量
の検出ポイントPとしたことを特徴とする。 【効果】 センサホルダに一対の加速度センサを取付け
ただけの極く簡単な構成で変位量検出ユニットを完成す
ることができ、この変位量検出ユニットで凸部や開口部
など加速度センサを直接取付けることのできない箇所で
あっても、変位を計測することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は衝撃実験やシュミレ
ーションに好適な変位量検出ユニット及び変位量計測方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、変位量を検出する手法として特開
平9−297087号公報「車両衝突実験の画像解析方
法」が知られており、この技術は、加速度センサの出力
を処理して車両衝突時の物体の挙動を解析するという画
像解析方法である。この方法によれば、従来高速度カメ
ラで写すことのできなかった部分であっても動きを解析
できるという格別の効果が期待できる。
【0003】加速度センサの原理を図9(a),(b)
で説明する。 (a)は圧電形加速度センサの原理図であり、加速度で
質量101が矢印の通りに変位しようとするとそれを
圧電素子102で検出するというものである。すなわ
ち、圧電素子102は加速度の大きさに応じた電荷を生
じる。 (b)は歪ゲージ式加速度センサの原理図であり、片持
ちばり105の上下に歪ゲージ106,107を貼って
いおき、片持ちばり105の先端に質量108を取付け
ておき、加速度で質量108を矢印方向に変位させ
る。片持ちばり105は上に凸になり、上の歪ゲージ1
06が伸び、下の歪ゲージ107が縮む。歪ゲージ10
6,107は変形することで抵抗値が変化するため、電
流値の変化から加速度を求めることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の加
速度センサを用いた計測方法においては、次の様な場合
の不都合がある。車両のステアリングハンドルに加速度
センサを取付けた例を図10(a),(b)で説明す
る。 (a)はステアリングハンドル110のセンタハブ部1
11の外周に加速度センサ112を取付けたことを示
す。 (b)は(a)の断面図であり、変位を検出すべき検出
ポイントPが、センタハブ部111の中心にあるとき、
この中心にエアバック113等の収納部があれば、検出
ポイントPに加速度センサ112を置くことはできな
い。止むを得ずその近傍のセンタハブ部111外周に加
速度センサ112を取付けることになる。この結果、加
速度センサ112が検出ポイントPからLだけ離れる。
【0005】一方、厳密な測定、解析には検出ポイント
Pの位置変化を計測するために測定点に加速度センサ1
12を置く必要がある。しかし、一般的に構造物では物
品の内部中心が検出ポイントPになることが少なくな
く、直接的に加速度センサを取付けることができない。
【0006】更に、従来の加速度センサで全方位の加速
度を求めるには、図11に示すように、xyz軸におの
おのx軸センサ121、y軸センサ122、z軸センサ
123を配置する必要がある。図では検出ポイントPに
x軸センサ121を置いたため、y軸センサ122をδ
yだけ検出ポイントPから離れたところに置かざるを得
ず、同様に、z軸センサ123をδzだけ検出ポイント
Pから離れたところに置かざるを得ない。これでは、y
軸センサ122及びz軸センサ123は検出ポイントP
での加速度を検出することにならない。従って、加速度
センサの三次元配列においても改良の余地がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の変位量検出ユニットは、同形式で同じ大き
さの一対の加速度センサを、一定の距離だけ離して且つ
同一姿勢で検査対象物に取付け、前記一対の加速度セン
サを結ぶ直線上に変位量の検出ポイントを定めたことを
特徴とする。
【0008】センサホルダに一対の加速度センサを取付
けただけの極く簡単な構成で変位量検出ユニットを完成
することができ、この変位量検出ユニットで凸部や開口
部など加速度センサを直接取付けることのできない箇所
であっても、変位を計測することができる。
【0009】請求項2の変位量計測方法は、検査対象物
の検出ポイントを通る直線上に一対の加速度センサを配
置し、得られる2個の加速度情報を時間で2度積分する
ことにより変位量に換算し、且つ2個の情報を平均化若
しくは比例演算処理することで、検出ポイントの変位量
を計測することを特徴する。
【0010】検出ポイントから離れた所に加速度センサ
を取付けるため、凸部や開口部など加速度センサを直接
取付けることのできない箇所であっても、変位を計測す
ることができる。一対の加速度情報を平均化若しくは比
例演算処理して検出ポイントの変位を計測するようにし
たので、検出ポイントの変位を正確に計測することがで
きる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図1は本発明に係る変位量検出
ユニットの正面図であり、変位量検出ユニット10は、
同形式で同じ大きさの一対の加速度センサ11,11
を、一定の距離L2だけ離して且つ同一姿勢でセンサホ
ルダ13に取付け、一対の加速度センサ11,11の中
間点を変位量の検出ポイントPとしたことを特徴とす
る。例えば、アクリル板のセンタホルダ13に、矢印
,を加速度測定方位とした加速度センサ11,11
を接着剤で固定すれば、極めて容易に変位量検出ユニッ
ト10を製作することができる。
【0012】図2は本発明に係る変位量検出ユニットの
平面図であり、センタホルダ13の中央に大きな穴14
を開けてもよい。穴14の縁に位置マーク15,15及
び16,16を刻んでおけば、検出ポイントPに変位量
検出ユニット10をセンタリングすることができる。1
7・・・(・・・は複数を示す。以下同様。)はビス用孔であ
り、これらのビス用孔17・・・を利用して変位量検出ユ
ニット10を被検査対象物に取付ければよい。
【0013】図3(a),(b)は本発明の変位量検出
ユニットの取付け図である。 (a)において、被検査対象物の凸部20に穴14を合
せる要領で、変位量検出ユニット10を置き、ビス21
・・・で固定する。 (b)は(a)の断面図であり、一対の加速度センサ1
1,11の中間点が検出ポイントPとなる。すなわち、
検出ポイントPが中間点となるように変位量検出ユニッ
ト10を配置したことになる。
【0014】以上に述べた変位量検出ユニットの作用を
次に説明する。図4は本発明の変位量検出ユニットの作
用説明図であり、検査対象物の検出ポイントPに対称に
一対の加速度センサ11,11を配置し、得られる2個
の加速度情報を合せ(又は平均化し)、アンプ24で増
幅し、演算部25で加速度(α)情報を時間で積分して
速度(v)に直し、更にこの速度(v)を時間で積分す
ることで変位(x)に直す。
【0015】これで、検出ポイントPが単位時間当りい
くら変位(移動)したかが分かる。これを連続的に演算
処理し、画像化すれば検出ポイントPの軌跡を視覚的に
認識することもできる。すなわち、本発明の特徴は、検
出ポイントPに対象に一対の加速度センサ11,11を
置き、これらの加速度情報を平均して検出ポイントPの
加速度と見なすことを特徴とする。従って、本発明によ
れば加速度センサ11を直接取付けることが困難な検出
ポイントであっても、容易に加速度並びに変位を計測す
ることができる。
【0016】なお、図4ではアンプ24の一次側で2つ
の加速度情報を合せ(又は平均化し)たので、アンプ2
4の入力端子の数は最小限度ですませることができる。
しかし、加速度情報をおのおの増幅し、積分処理して2
つの変位を求め、この2つの変位を平均化しても差支え
ない。従って、平均化は積分処理の前、後又は途中のい
づれであってもよい。
【0017】図5は本発明に係る変位量検出ユニットの
別実施例図であり、この変位量検出ユニット30は立方
体(又は直方体)のセンサホルダ31の対向する面に、
x軸センサ32,32を対称に取付け、同様にy軸セン
サ33,33、z軸センサ34,34を取付けたもので
ある。ここで対称に取付けたことは、同一姿勢で取付け
たことと実質的に同じである。x軸センサ32,32の
中間点、y軸センサ33,33の中間点、z軸センサ3
4,34の中間点が全てセンサボックス31の中心の検
出ポイントPに重なるため、この検出ポイントPの三次
元的変位を求めることができる。
【0018】図6は本発明に係る変位量検出ユニットの
更なる別実施例図であり、この変位量検出ユニット40
は、同形式で同じ大きさの一対の加速度センサ41L,
41Rを、一定の距離L3だけ離して且つ同一姿勢でセ
ンサホルダ43に取付けたものである。一対の加速度セ
ンサ41L,41Rは例えば水平移動を検知するセンサ
である。
【0019】図7は図6の平面図であり、一対の加速度
センサ41L,41Rの距離L3を更に距離aと距離b
に区分し、この区分点に検出ポイントPを定めたことを
示す。図ではa<bであるが、a<b又はa=bであっ
ても差支えない。このa=bのケースは図1〜図4で説
明した実施例に相当する。
【0020】以上に述べた変位量検出ユニット40の作
用を次に説明する。図8は本発明の更なる別実施例の作
用説明図であり、検査対象物の検出ポイントPから距離
aの位置に一方の加速度センサ41Lを置き、距離bの
位置に他方の加速度センサ41Rを置く。
【0021】加速度センサ41Lで得た加速度情報をア
ンプ44Lで増幅し、演算部45Lで加速度(α)情報
を時間で積分して速度(v)に直し、更にこの速度
(v)を時間で積分することで変位(x)に直す。得ら
れた変位をxLとする。同様に、加速度センサ41Rで
得た加速度情報をアンプ44Rで増幅し、演算部45R
で加速度(α)情報を時間で積分して速度(v)に直
し、更にこの速度(v)を時間で積分することで変位
(x)に直す。得られた変位をxRとする。
【0022】この変位xL,xRを比例演算部46で距
離a,bに基づき比例計算することにより検出ポイント
Pにおける変位を求める。この情報を解析部47で連続
的にか解析し、例えば画像化して検出ポイントPの軌跡
を視覚的に認識することもできる。
【0023】尚、センサホルダ31は実施例では平板や
立方体としたが、形状、材質は任意であり、要は検出ポ
イントPに対称に一対の加速度センサ11,11を保持
することのできるホルダであればよい。そして、本発明
の変位量検出ユニット及び変位量計測方法は、車両の衝
突実験に好適であるが用途を限るものではなく、任意の
移動体の変位計測に適用できる。また、一対の加速度セ
ンサは、センサホルダを用いることなしに被検査対象物
に直接取付けてもよいことは、勿論である。
【0024】さらに、本発明の変位量検出ユニットによ
れば、計測データをコンピュータシュミレーションデー
タとして使用し、検査物の挙動解析に利用することがで
きる。
【0025】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項1は、同形式で同じ大きさの一対の加速度
センサを、一定の距離だけ離して且つ同一姿勢で検査対
象物に取付け、前記一対の加速度センサを結ぶ直線上に
変位量の検出ポイントを定めたことを特徴とし、検査対
象物に一対の加速度センサを取付けただけの極く簡単な
構成で変位量検出ユニットを完成することができ、この
変位量検出ユニットで凸部や開口部など加速度センサを
直接取付けることのできない箇所であっても、変位を計
測することができる。
【0026】請求項2の変位量計測方法は、検査対象物
の検出ポイントを通る直線上に一対の加速度センサを配
置し、得られる2個の加速度情報を時間で2度積分する
ことにより変位量に換算し、且つ2個の情報を平均化若
しくは比例演算処理することで、検出ポイントの変位量
を計測することを特徴し、検出ポイントから離れた所に
加速度センサを取付けるため、凸部や開口部など加速度
センサを直接取付けることのできない箇所であっても、
変位を計測することができる。一対の加速度情報を平均
化若しくは比例演算処理して検出ポイントの変位を計測
するようにしたので、検出ポイントの変位を正確に計測
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る変位量検出ユニットの正面図
【図2】本発明に係る変位量検出ユニットの平面図
【図3】本発明の変位量検出ユニットの取付け図
【図4】本発明の変位量検出ユニットの作用説明図
【図5】本発明に係る変位量検出ユニットの別実施例図
【図6】本発明に係る変位量検出ユニットの更なる別実
施例図
【図7】図6の平面図
【図8】本発明の更なる別実施例の作用説明図
【図9】代表的な加速度センサの原理図
【図10】ステアリングハンドルに加速度センサを取付
けた例を示す図
【図11】従来の加速度センサの三次元配列原理図
【符号の説明】
10,30,40…変位量検出ユニット、11,41
L,41R…加速度センサ、13,31,43…センサ
ホルダ、25…演算部、32…加速度センサ(x軸セン
サ)、33…加速度センサ(y軸センサ)、34…加速
度センサ(z軸センサ)、P…検出ポイント。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同形式で同じ大きさの一対の加速度セン
    サを、一定の距離だけ離して且つ同一姿勢で検査対象物
    に取付け、前記一対の加速度センサを結ぶ直線上に変位
    量の検出ポイントを定めたことを特徴とする変位量検出
    ユニット。
  2. 【請求項2】 検査対象物の検出ポイントを通る直線上
    に一対の加速度センサを配置し、得られる2個の加速度
    情報を時間で2度積分することにより変位量に換算し、
    且つ2個の情報を平均化若しくは比例演算処理すること
    で、検出ポイントの変位量を計測することを特徴とした
    変位量計測方法。
JP15946298A 1998-06-08 1998-06-08 変位量計測装置 Expired - Fee Related JP3499132B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15946298A JP3499132B2 (ja) 1998-06-08 1998-06-08 変位量計測装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15946298A JP3499132B2 (ja) 1998-06-08 1998-06-08 変位量計測装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11352006A true JPH11352006A (ja) 1999-12-24
JP3499132B2 JP3499132B2 (ja) 2004-02-23

Family

ID=15694301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15946298A Expired - Fee Related JP3499132B2 (ja) 1998-06-08 1998-06-08 変位量計測装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3499132B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015182141A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 Dmg森精機株式会社 運動誤差測定方法、運動誤差測定装置及びこれを備えた工作機械
CN112304552A (zh) * 2020-10-23 2021-02-02 重庆长安汽车股份有限公司 用于确定头型冲击模块加速度传感器测量点的定位方法
CN113720569A (zh) * 2021-09-03 2021-11-30 中国人民解放军国防科技大学 缓冲气囊跌落实验测量方法与系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015182141A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 Dmg森精機株式会社 運動誤差測定方法、運動誤差測定装置及びこれを備えた工作機械
CN112304552A (zh) * 2020-10-23 2021-02-02 重庆长安汽车股份有限公司 用于确定头型冲击模块加速度传感器测量点的定位方法
CN112304552B (zh) * 2020-10-23 2022-10-11 重庆长安汽车股份有限公司 用于确定头型冲击模块加速度传感器测量点的定位方法
CN113720569A (zh) * 2021-09-03 2021-11-30 中国人民解放军国防科技大学 缓冲气囊跌落实验测量方法与系统
CN113720569B (zh) * 2021-09-03 2023-10-31 中国人民解放军国防科技大学 缓冲气囊跌落实验测量方法与系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP3499132B2 (ja) 2004-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0858015B1 (en) Measuring method and measuring instrument with a trigger probe
US9459136B2 (en) Robot having workpiece mass measurement function
US7296364B2 (en) Sensor module for a probe head of a tactile coordinated measuring machine
EP0333872B1 (en) Gripper for a robot
US5263375A (en) Contact detector using resistance elements and its application
JPH05203667A (ja) 容量型三軸加速度センサ
JPH09105613A (ja) 非接触型の三次元測定装置および測定方法
CN103383238A (zh) 图像测量设备、图像测量方法和图像测量程序
JPH0989927A (ja) 多軸加速度センサ
CN107883882B (zh) 用于光学测量系统的测量装置
JP2006275896A (ja) 半導体加速度センサ
US11073531B2 (en) Vertical thermal gradient compensation in a z-axis MEMS accelerometer
JPH10239150A (ja) 3成分地震計
JPH11352006A (ja) 変位量検出ユニット及び変位量計測方法
JP4333055B2 (ja) 変形計測システム及び方法
JPH02194302A (ja) 視覚ロボットの座標系校正方法およびその方法に用いる座標系校正用変位計測装置
JP3334788B2 (ja) 6軸運動計測方法およびその装置
JP2003121121A (ja) 変形計測装置及び方法
JP3308043B2 (ja) 多軸加速度検出装置
JP2867103B2 (ja) 振動計
JPH06160166A (ja) 振動計
JPH02228532A (ja) 力検出装置およびその応用
JPH0231812B2 (ja)
JPH10311715A (ja) 計測方法および計測装置
Stavrov et al. Piezoresistive MEMS Enabled Solutions for IoT

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees