JPS62261913A - 偏差測定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、全体として、非接触測定手段によって、物体
上における１組の点の三次元位置を測定する技術に関す
る。より具体的には、本発明は、三次元のデカルト座標
系において、１組の基準点に対する１対の点の偏差を測
定するシステムに関する。これら位置の測定後、測定位
置は、数値または図表によって１組の基準点と比較する
。より具体的には、このシステムは、例えば、車体また
は車枠の修正および修理、もしくは車輪の整列といった
、自動車の修理、保守に使用し、自動車の特定点が実際
にある位置をその自動車のメーカ仕様による位置と照合
するためのものである。

従来の技術 物体のある点が、所望の位置に対して実際には如何なる
位置にあるのか知ることが必要となるある場合が多い。

これは、自動車の修理２よび保守の場合、特に必要であ
る。自動車の車体または車枠要素上の様々な組の点を検
出し、かかる点の実際の位置をその所望位置と比較でき
るシステムは、車体の修理、車枠の修正および車輪の整
列といつた作業に効果的である。

特に、自動車の車枠の欠陥を検出し且つ匡正する場合、
修正用ラックを使用することが多い。例えば、かかるラ
ックは、油圧シリンダおよび自動車の車枠に取付けられ
、適正位置に対して、車枠を押したり、引いたりするチ
ェーン、ケーブル、その他の手段を備えている。かかる
装置の例は、１９７１年７月６日、ハニカット（Ｈｕｎ
ｎｉ　ｃｕｔｔ　）等に付与された米国特許第３，５９
０，６２３号および１９８２年７月２７日、レグランド
（ＬｅＧｒａｎｄ　）等に再付与された米国特許第Ｒｅ
、３１０００号に示されている。

本システムを具備することにより利益を得ることのでき
る車輪整列システムの例は、１９７４年２月２６日にカ
フリニ（ｃｕｆｒｉｎｉ）　　に付与された米国特許第
４７９３，７３６号、１９７８年６月２７日にリル（Ｌ
ｉｘｌ）に付与された米国特許第４．０９７．１５７号
および１９８２年８月１７日にリル等に付与された米国
特許第４．３４４２３４号に開示されている。

測定データの収集手段に関し、自動車の車体および車輪
整列の技術分野においては、音響測定技術を利用したシ
ステムはいまだ存在しないと考えられる。しかし、距離
測定技術分野では、多数の特許が存在し、様々な方法お
よび手段が開示されている。かかる装置のほとんどは、
測定手段と被測定点同志を物理的に直接接触させなけれ
ばならない。これら装置の幾つかは、１９８５年８月２
７日にヘンス（Ｈｅｎｓｅ）　　等に付与された米国特
許第４．５３へ９６２号および１９８５年１０月２９日
にヘンス等に付与された米国特許第４．５４９．３５９
号に開示されているように、測定子が接触した位置を機
械的に測定するものである。その他の装置は、物理的に
接触させて、伝送信号の伝導路を提供し得るようにする
必要がある。１９７７年７月１２日にチャミュエル（ｃ
ｈａｍｕｅｌ）　　に付与された米国特許第４．０３へ
７６２号および１９８０年１１月４日にチャミュエルに
付与された米国特許第４．２３１２６０号の場合、遅延
要素が、測定信号に対する媒体として作用する。測定点
の位置は、伝送信号の相変化を測定することによって求
められる。

上記の如き装置の全てに共通する欠点がある。

例えば、自動車の車枠を修正するときのように、１回以
上測定値を読取る場合、遅延要素、その他の位置センサ
は何回も同一位置に位置決めしなければならない。従っ
て、測定誤差を生じる可能性があることに加えて、新た
に読取る毎に各測定点に対して、遅延要素またはセンサ
を繰返して位置決めしなければならないため時間がかか
る。従って、こうした問題点解消し得る測定装置が開発
できれば、測定技術の発展に大きく寄与することができ
る。

非接触式測定手段を具備する装置は開発されている。か
かる装置の１つは、１９６５年３月３０日にググラス（
Ｄｏｕｇｌａｓ）　　に付与された米国特許第１１７ｆ
ｌ）２６３号に記載されている。この米国特許は、被測
定物上に少量の爆薬を設けたものである。この被測定物
の周囲には、多数のマイクロフォンが設けられる。少量
の爆薬を爆裂させ、その応答時間をマイクロフォンで測
定する。マイクロフォンで測定した時間を収集し、且つ
処理することによって、被測定物の全体形状およびその
比率を測定し記録することができる。しかし、上記米国
特許第３．１７ｆｉ２６３号に開示されたシステムは、
爆薬が当然、車体の塗料および構造体に悪影響を与える
ため、自動車の車体または車枠上の位置を測定し、記録
するという目的には不適当である。さらに、測定値を読
取る毎に、爆薬を補充しなければならず、とても実用化
し得るものではない。

別の非接触式測定装置が、１９７３年５月１日にハント
（Ｈｕｎｔ）に付与された米国特許第３７３１．２７３
号に記載されている。この米国特許の第５図には、測定
子に内臓された機械的に発火される火花ギャップが示さ
れている。所定の位置を測定するためには、被測定点に
て、測定子の先端に火花ギャップを置く。測定子を押圧
することによって、導線同志は物理的に接触し、よつて
、火花が発生する。音響波の伝搬時間を２つのマイクロ
フォンで測定し、位置を計算する。しかし、上記ハント
の装置には、幾つかの問題点がある。第１に、火花ギャ
ップを機械的且つ物理的に発火させなければならないが
、このためには、測定子を押圧しなければならず、これ
によって、測定子は若干変位する結果となる。本システ
ムの如く、僅少距離の測定システムにおいて、かかる変
位は、容易に、装置自体の精度を土建ることになる。次
に、ハントの特許に示された測定装置は、火花ギャップ
を、被測定点に位置決めしなければならないことが問題
である。測定子の火花ギャップが接近できない点、即ち
、かかる手段で正確に測定することのできない点は、ノ
・ントの測定装置で測定することはできない。最後に、
ノ・ントの測定装置には、さらに、別の欠点がある。被
測定物が移動中、または形状を変化する間に、同一点を
何回も測定しなければならない場合、ノ・ントの測定装
置では、同一の点を何回も安定的に測定し得る精密な測
定手段が得られない。

１９７４年６月２８日、ウニトストーン（Ｗｈｅｔｓｔ
ｏｎｅ　）等に付与された米国特許第３，８２１，４６
９号は、空間における点の位置を測定する別型式の装置
を開示している。この米国特許は、ハントの特許におけ
ると同様の検出子および直交状態に配設した一連の受容
体を備えている。このウニトストーンの特許に示された
測定装置は、受容体によって、検出子の移動する全スペ
ースを画成する必要があるが、これでは、自動車、トラ
ックの車体または車枠の長さ、幅および奥行きを測定す
る場合、不都合となる。

１９７５年１２月９日にウチャマ（Ｕｃｈｉｙａｍａ）
等に付与された米国特許第３，９２４，４５０号は、三
次元座標の測定装置を開示している。この測定装置は、
超音波発振器を使用して、時限信号を発生させるもので
ある。この信号は、点Ｐにて発生され、少なくとも３つ
の点へ、ＢおよびＣで受信する。ウチャマの特許は、連
続的な超音波を変換し、またはこの音波の伝搬時間の測
定手段または方法を開示していない。これを実現するた
めの公知の方法には、共通の欠点がある。かかる測定シ
ステムの精度は、本発明の測定装置に使用するデジタル
システムと比較すると、極めて劣る。上記米国特許に開
示された測定装置は、船舶のエンジン室および陸上のプ
ラント施設等の大規模なオペレーンヨンモテルの測定を
目的としているため、測定精度は重要でなく、従って、
本発明の測定装置に必要とされる高分解能は、ウチャマ
が対象とする技術分野では不要と考えられる。

１９７６年２月１０日、フランバード（Ｆｌａｍｂａｒ
ａｌ等に付与された米国特許第λ９３７．０６７号にお
いては、変位角の測定装置が開示されている。７ランバ
ードは、超音波の反射特性を利用して、変位角を測定す
るものである。この技術は、本発明のシステムの場合、
超音波の反身姐、音波の伝搬の測定に誤差が生ずるため
、望ましくなく、適用することはできない。

距離測定技術に関する別の特許としては、１９８１年６
月３０日に、ダメイヤー（Ｄａｍｍｅｙｅｒ）に付与さ
れた米国特許第４．２７　ｆｉ　６２２号がある。

ダメイヤーは、全体として、超音波発信機と超音波受信
機間の距離の測定回路を示している。この発信機は、励
起信号に応答して、超音波エネルギを発生させる。受信
機は、超音波エネルギを受信し、これに応答して、検出
信号を発生する。超音波信号の伝搬中、ランプ発生′機
が起動され、コンデンサは、一定時間、直線的に充電す
ることができる。従って、信号の伝搬距離は、コンデン
サ（この場合、第４図のコンデンサＣ３）Ｑ蓄積された
電圧に正比例する。電位の増加率は、抵抗器ＲＩＯを調
節することによって、制御できる。ダメイヤーの方法で
は、距離を正確に測定できない一方、ウチャマの特許の
場合と同様、アナログ信号は、デジタル回路による信号
と比較した場合、おおよその近似値しか示すことができ
ず、時間および温度に左右されるという欠点がある。故
に、コンデンサＣ５の電位を測定すれば、超音波信号が
伝搬したおおよその距離を知ることができるが、本発明
に採用するデジタル回路およびソフトウェアによる測定
精度および分解能を提供することはできない。

最後に、１９８２年１１月２日にハウエルズ（Ｈｏｗｅ
ｌｌｓ）　等に付与された米国特許第４．３５７．　’
６７２号は、音響的信号を使用する別の距離測定技術を
開示している。音響的信号の伝搬時間中、マイクロプロ
セッサが、実行する命令サイクルの数を数え、計数値を
出す。この計数値は、音響的信号が検出３ｒｏ・ら　ク
ロッオンまで伝搬するのに要する時間を略表示する。し
かし、明細書および特許請求の範囲において、ノーウェ
ルズは、限時機構は、マイクロプロセッサの内部命令計
数手段であることを明記している。ノ・ウェルズは、測
定システムの作動上、クロックまたはスケーラを追加す
る必要はないとしている。このように、この特許では、
限時周期は命令サイクルの実行タイミングに制限されて
いるため、測定システムの精度および分解能は制限され
ている。

幾多の物体の欠陥を検出するための上記以外の多数の音
響的迎１定装置がある。これら測定装置は、物体の欠陥
によって反射された信号の到着時間の差を基にして演算
するものである。故に、かかる測定装置を構成し且つ使
用する基本的者えは、反射が全く生じないことが望まし
く、また、均質な伝搬媒体を必要とする測定システムに
は適用することができない。かかる測定装置の例は、１
９７５年４月１日にウィングフィールド″（Ｗｉｎｇｆ
　１ｅｌｄ）等に付与された米国特許第３８７５．３８
１号、１９７８年６月２７日にハウス（Ｈａｕｓｓ）　
　等に付与された米国特許第４．０９６．７５５号およ
び１９８５年６月１８日にデルカス（Ｄｅｒｋａｃｓ）
　　等に付与された米国特許第４．５２３．４６８号に
開示されている。

本発明の主な目的は、物体上または内部の多数の点の位
置を正確に測定する測定システムを提供することである
。

本発明の別の目的は、自動車の車台または車枠上または
内部の１組の点の位置を測定し、この測定位置を１組の
基準位置と比較する測定システムを提供することである
。

本発明のさらに別の目的は、リアルタイムに作動し、且
つ反復的に作動させて、何れかの被測定点が位置変化し
た場合、システムのオペレータにフィードバックするこ
とのできる測定システムを提供することである。

本発明の別の目的は、関係技術分野における測定システ
ムと比べて、分解能および測定精度に優れた、１組の点
の位置の測定システムを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、点の位置または点の移動に
関係なく、物体上または内部の同一点に関する多数の正
確な読取値を安定的に供給する、１組の点の測定システ
ムを提供することである。

本発明の別の目的は、測定した組の点の基準点に対する
偏差をオペレータに図表または数値で表示し、比較する
」１１定システムを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、車体または車枠の修正や車
輪の整列のため、自動車の修理および保守子１１＠に組
込むことのできる測定システムを提供することである。

故に、この測定システムは、自動車の修理工場の環境に
適合し得るものでなければならない。

本発明の別の目的は、音波が測定媒体を伝搬する速度の
差を考慮して、測定値を較正する必要のない測定システ
ムを提供することである。

本発明の別の目的は、本体、車輪または車枠の実際の状
態を測定し、モテル仕様と比較し得るようにした測定シ
ステムを提供することである。

実施例 本発明の上記および他の目的を如何にして達成するかは
、添付図面を参照しながら、好適実施態様に関し、以下
詳細に説明する。しかし、全体として、上記目的は、自
動車の主体上の１組の点の位置を測定し、これら測定点
を、自動車メーカ等が供給した１組の基準点と比較する
測定システムによって達成できる。この測定システムは
、エミッタ、受信機およびマイクロプロセッサ制御手段
を有するデータ収集装置を備えている。エミッタは、自
動車の車体または車枠上の幾多の所定位置に取付けられ
、マイクロプロセッサによって、最適な方法で起動され
る。起動されると、各エミッタには火花が生じ、この火
花によって、明確な波頭を有する単一の音響エネルギが
発生する。列状に配設したマイクロフォンが受信機とし
て作用する。火花およびこれに伴なう音響波頭の発生後
、マイクロプロセッサは、パルス波頭がエミッタポスト
からマイクロフォン受信機まで伝搬する時間を測定する
外部クロックを起動させる。この手順を何回も反復する
ことにより、マイクロプロセッサで処理すると、空間に
おける所定の点の三次元座標を形成するデータが得られ
る。マイクロプロセッサは、さらに、このデータを全体
的なシステムの使用可能な形式に変換し、自動車の車体
または車枠上で測定した全ての点の位置を測定すること
ができる。このデータは、オペレータ用の表示装置に伝
送し、この表示装置にて、オペレータに対し、図でプロ
ットするか、または、表形式の数値で表示される。メー
カの仕様書に基づくか、または、独自に決定した基準デ
ータも、光学式解読器、その他のデータ入力装置を介し
て、オペレータ用表示装置に入力する。このデータは、
測定データと共に、図表または数値の何れかによって、
表示され、２組のデータが比較される。この図または表
形式のデータ比較によって、オペレータは、自動車の車
体または車枠に対し、どの程度の修理または保守が必要
かを知ることができも当業者なら、以下の説明から、他
の変形例、応用例を案出することができるであろうが、
これら実施態様は、特許請求の範囲内にあるならば、本
発明の範囲に属するものと考えられる。

本発明の好適実施態様は、第１八図に示しである。自動
車２０は、車体または車枠修正ラック２２に位置決めさ
れ、ピンチクランプ２３によって、ラック２２に保持さ
れている。本発明に使用するラックの型式は、本発明に
とって重要でないため、略図的にのみ示しである。自動
車２０の直下には、コレクタブリッジ２４が設けられて
いる。

コレクタブリッジ２４は、全体として、中央ビーム２６
および調節式アーム２８を備えている。調節式アーム２
８に加えて、本システムは、第１Ａ図において１つのみ
示した、多数の列状のタワー２７を備えることができる
。この列状のタワー２７によって、システムは、自動車
の上方位置または自動車２０の下方に位置するアームに
接近不能な位置を測定する能力を備えることができる。

タワー２７の作用は、アーム２８の作用と略同−である
。従って、アーム２８に関する説明は、そのまま、タワ
ー２７にもあてはまる。ケーブル３０によって、アーム
２８は、多数のエミッタポスト３２に接続される。エミ
ッタポスト３２は、第１Ａ図では、自動車の車枠３４に
取付けられている。ここに開示したシステムを使用して
、自動車の車体、車枠、ユニボディあるいは車台に関す
る測定を行ない、車体の上側および下側を測定すること
ができるため、自動車の車枠に関して記載しても、この
車枠にのみ限定されるものではない。

各アーム２８には、マイクロフォン３６が列状に配設さ
れている。コレクタブリッジ２４は、ケーブル３８によ
って、オペレータ用表示装置４０に接続されている。

オペレータ用表示装置４０は、中央処理装置（ｃＰＵ）
４２と、陰極線管ビデオスクリーン（ｃＰＵ）４４と、
プリンタ４６と、および光学式コード読取袋Ｎ４８とを
備えている。システム全体の電気は、ＣＰＵ４２を介し
て、電源コード５０によって供給される。システムの基
準データおよび自動車の所定の型式および年式は、光学
式コード読取装置４８を介して、データシート５２によ
って、ＣＰＵに入力される。

先ず、自動車２０を、コレクタブリッジ２４の上方に取
付ける。自動車２０は、いかなる時点でも、コレクタブ
リッジ２４と直接接触しないようにすることが重要であ
る。以下て説明する別の実施態様のコレクタブリッジ２
４の場合、コレ久タブリッジ２４の形状は、第１Ｂ図に
示すように、１組の小型の可搬式列状コレクタ２９とす
ることができる。第１Ｂ図に示した別の形態の場合、ア
ーム２８の代わりに、可搬式列状コレクタ２９を使用し
て、多数のマイクロフォン３６を保持する。

アーム２８と同様、可搬式列状コレクタは、ケープル３
０を嵌入させるソケット３１を備えている。

列状コレクタ２９は、恒久的、即ち、固着したブリッジ
２４を使用できない場合に利用することができる。各可
搬式列状コレクタ２９は、ケーブル３８ａ、接続箱３９
およびケーブル３８を介して、オペレータ用表示装置４
０に接続される。自動車２０を適正に取付けたならば、
光学式コード読取装置４８によって、基準データを読取
り、ＣＰＵ４２に入力する。自動車に関するデータは、
データシート５２上に、光学式コード５４にて表示され
ている。オペレータは、自動車２０上の１組の被制御点
を選択する。この被制御点は、自動車２０上の測定点位
置の軌跡中心として作用する。

エミッタボスト３２は、被測定位置に近接して位置決め
する。エミッタボスト３２は、多数の火花を発生させ、
この火花によって音響信号が生ずる。こうした音響信号
は、マイクロフォン３６を利用して、時間を測定し、そ
の結果、エミッタボスト３２を取付ける各点の三次元座
標が得られる。

時間測定値を以下に説明するマイクロプロセッサによっ
て処理すれば、上記三次元座標はＣＰＵ４２によって発
生できる。測定値は、ケーブル３８を介して、ＣＰＵ４
２に伝送される。ここで、測定値はさらに処理され、デ
ータシート５２によって得た１組の基準点と比較される
。この比較は、グラフまたは数値表形式の何れかで行な
われ、ＣＲＴ４４に表示し、または、プリンタ４６によ
って、ハードコピーを得ることもできる。

例えば、オペレータが、第１Ａ図に示すように、損傷し
た自動車の車枠を修正する場合、表示された比較結果か
ら、オペレータは、車枠３４に対する次の調整を為すの
に必要な情報を得ることができる。頻繁に比較すること
により、オペレータは、修理作業の現状に関する継続し
たリアルタイムなフィートノ２ツク情報を受けることが
できる。実際の修理作業は、通常の方法にてラック２２
を使用して行なう。即ち、車枠の修正に関する上記各特
許に記載され、当技術分野にて周知のように、自動車の
特定部品を押しまたは引くことによって修理、修正する
。

データ収集手段は、全体として、コレクタブリッジ２４
およびその付属品で構成される。コレクタブリッジ２４
およびそのアーム２８の詳細は第２Ａ図および第２Ｂ図
に示す通りである。中央ビーム２６の長さは、自動車の
車体の長さに対応させ、好適実施態様の場合、約３ｍと
する。第２八図から明らかなように、コレクタブリッジ
２４は、好適実施態様において、アーム２８を備えてい
る。

各アーム２８は、ビーム２６から直角に伸長し、ビーム
２６に沿って摺動することができる。アーム２８内に設
けた単一のデータ収集チャネルを示す第３Ｂ図から明ら
かなように、各アーム２８には、中央制御装置５６があ
る。この中央制御装置５６は、マイクロプロセッサ５８
および外部クロック発生装置６４を備えている。各アー
ム２８は、かかる中央制御装置５６を１つ備えている。

好適実施態様において、各アーム２８は、また、埋込ん
だマイクロフォン３６を備えている。所定のマイクロフ
ォン３６が、アーム２８の制御装置５６に接続される。

マイクロフォン３６は信号チャネル６６を介してアーム
２８内に位置決めされている。チャネル６６は、マイク
ロフォン励起源６８、騒音フィルタ６９、電圧増幅器７
０、高速比較器７２、計数制御フリップフロップ６０お
よび１６ビツトカウンタ６２を備えている。各チャネル
６６のカウンタ６２および制御装置５６のクロック６４
は、同期操作状態で使用される。上記要素の作用につい
て以下説明する。好適実施態様の場合、各アーム２８に
は、６つのチャネル６６および１つの制御装置５６が設
けられる。騒音フィルタ６９は、ショック波と共に受信
した周囲の暗騒音を選別する作用をする。騒音フィルタ
６９は、好適実施態様において、帯域フィルタとして作
用し、従って、ギャップ８０によって発生されたショッ
ク波の周波数輪郭に全体として適合しない音響波エネル
ギは、騒音フィルタ６９を通過しない。

一方、ケーブル３８を介して、各マイクロプロセッサ５
８をオペレータ用表示装置４０に接続する連通孔７４が
ある。

ケーブル３０は、マイクロプロセッサ５８の起動量力を
エミッタポスト３２に取付けた２つのエミッタボンドの
１方のポンド７６に接続する。上記システムの好適実施
態様において、エミッタボッド７６は、高電圧電源（図
示せず）および容量性−放電回路（図示せず）で構成さ
れる。エミッタボッド７６は、好適実施態様において、
変圧比１：３０の変圧器である一次火花コイル７８に連
結されている。別の態様として、火花コイル７８は、高
電圧の交差火花ギャップ８０を発生させる他の手段に代
えてもよい。

本発明の好適実施態様において、マイクロプロセッサ５
８の起動出力に接続した２つのエミッタボッド７６およ
び信号調整器６６を有する６つのマイクロフォン３６が
ある。制御装置５６は、どのエミッタポット’７６’＆
起動させるか制御し、また、どのマイクロフォン３６の
信号を受信したか知ることができる。

データ収集手段が適確に作動するためには、面状マイク
ロフォン３６の位置を正確に知らなければならない。マ
イクロフォンの位置を求め、知らせるための手段を採用
することができる。好適実施態様において、■連の位置
センサがマイクロプロセッサ５８に対して、各アーム２
８の正確な二次元座標を提供する。好適実施態様におい
て、マイクロフォン３６は全て、同一の座標面に設けら
れている。別の実施態様においては、このシステムは、
垂直に配設するため、この平面状の形態とする必要はな
い。好適実施態様において、コレクタブリッジ２４のビ
ーム２６には、縦方向に間隔を置いて配設した多数の光
学式位置センサ８２が設けられている。また、この位置
センサ８２間には対応する穴８４が設けられている。各
アーム２８には、セットピン８６が貫通し、このセット
ピン８６の端部は、穴８４内に嵌入している。好適実施
態様において、位置センサ８２は、５０ｗｎの間隔を置
いて配設する。このように、アーム２８が縦方向に動く
と、各アーム２８の光学式読取装置８８（第２Ａ図に図
示）が、各アーム２８のマイクロプロセッサ５８に縦方
向の位置データを供給する。同様に、第２Ｃ図に示すよ
うに、アーム２８の上部２３には、横方向位置センサ９
０がある。ビーム２６と同様、アームの下部２５には穴
が設けられており、この穴にピン９２を嵌入させ、アー
ムの上部２３を所定位置に固定することができる。上記
各穴に近接して、マイクロプロセッサ５８に横方向位置
データを提供する位置センサ９３が設けられている。好
適実施態様において、位置データは、光学式システムを
使用して発生される。横方向の固定位置は、好適実施態
様において、第２Ｃ図に示すように、１００ｍの間隔と
なるようにしである。

好適実施態様において、マイクロフォン３６間の間隔は
、１８０ｍとする。故に、静止アーム２６に対するアー
ムの位置および各アーム２８上のマイクロフォンの位置
を知ることてよって、各マイクロフォンの位置を正確に
知ることができる。

エミッタボスト３２は、データ収集手段の別の主要構成
要素である。好適実施態様におけるエミッタボスト３２
の異なる取付は具が第４Ａ図乃至第４Ｅ図に示されてい
る。第４Ａ図は、エミッタボスト３２をナツト９４に取
付ける１手段を示している。取付具９６は、１組の歯９
８によってナツト９４に取付けられる。取付具９６は、
ねじ等の適当な機械的手段によって、歯９８をナツト９
４に締付けて固着する。端板１０２は、以下に説明する
理由のため、表面１０４と接触状態に雑持しなければな
らない。取付具９６、およびその他の関係する取付は要
素９７によって、システムがある位置を検出する毎に、
エミッタ３２は、その同一の点から信号を発生させるこ
とができる。

エミツタポスト３２自体は、適当な手段によって、取付
具にパチンと嵌合する。第４Ａ図乃至第４Ｅ図において
、エミッタボスト３２ば、間に同一の火花ギャップ８０
が形成される２つの支持体で・構成されている。火花ギ
ャップ８０は、全体として、ギャップ８０の２つの中心
が、被測定点を通る線１０９を画成し得るように位置決
めする。この理由は以下に説明する。

第４Ｂ図乃至第４Ｇ図は、エミッタボストの別の形態を
示す。第４Ｂ図において、エミツタボスト３２は、この
ポストを取付具９６に接続する回り継手要素１１０を備
えている。この回９継手要素１１０によって、火花ギャ
ップ８０の回転を調節し、ギャップ８０と受信機マイク
ロフォン３６間に障害物のない通路を提供することがで
きる。

第４Ｃ図は、ギャップ８０の画成する線１００が、表面
１０４に対して、垂直ではなく、平行となるように、ギ
ャップ８０を取付けることのできるニー要素１１２を示
している。この疎１００は、線１０５に対して垂直であ
り、一方、線１０５は、表面１０４に対して垂直で、点
１０８を通る。回り継手１１０と同様、ニー要素１１２
を使用して、各火花ギャップ８０から、適轟なマイクロ
フォン３６に至る障害物のない通路を形成することがで
きる。

第４Ｄ図および第４Ｅ図は、取付具９６と同様の取付具
９７を示している。但し、この取付具９７は、ナツト等
の突起体ではなく、自動車の穴１１８にエミッタポスト
３２を定着し得るようにしである。歯１１４が、外方に
締付け、穴１１８に嵌合する。この定着手段によっても
、火花ギャップ８０は１点１０８が開放スペースである
場合でも、被測定点１０８を通る線１０９を画成するこ
とができる。第４Ｄ図は、小径穴１１８に定着させたエ
ミッタポスト３２を示す一方、第４Ｅ図は、エミッタポ
スト３２を大径穴ｔｔＳに定着する方法を示している。

エミッタポストの２つの支持形態の別の実施態様が第４
Ｆ図および第４Ｇ図に示しである。第４Ｆ図のエミッタ
ポスト３２ａは、ギャップ８０を取付けるための単一の
支持体１０７ａを使用する。

この場合にも、ギャップの中心は、被測定点１０８を通
る線１０９を画成する。第４Ｆ図において、ギャップ８
０は、垂直状態に取付けられ、支持体１０７ａは、取付
具９６に取付けられる。第４Ｇ図において、ギャップ８
０は、支持体１０７ｂに水平に取付けられ、ポスト３２
１）を形成する。

上述したように、オペレータ制御装置４０は、ＣＰＵ４
２、ＣＴＲ表示装置４４、プリンタ４６および光学式解
読器４８によって構成されている。

好適実施態様において、ＣＰＵ４２は、１６ビツトの内
部レジスタおよび少なくとも２５６にの記憶能力を備え
ている。ＣＰＵは、プリンタ端子および連続する３つの
接続端子を備えている。これら連続する３つの接続端子
によって、プリンタ４６、ケーブル３８および光学式解
読器４８をＣＰＵに接続することができる。ケーブル３
８は、各アーム２８の制御装置５６からＣＰＵ４２にデ
ータを伝送する。

各自動車の基準データは、一連のデータシート５２によ
って提供される。かかるデータシートの一般的な例は、
第５図に示しである。好適実施態様における各データシ
ート５２は、オペレータに対し、自動車の光学式に暗号
化した１組の仕様データ５４、端面図１２０、側面図１
２２および底面図１２４’ｉ提供する。第５図から明ら
かなように、各図面によって、オペレータは、各基準点
１０８の高さくＺ座標）および平面（Ｘ、Ｙ座標）位置
のグラフ化した斜視図を得ることができる。

光学式暗号５４は、ＣＰＵ４２に対して、データを手で
入力するよりも迅速にコンピュータに入力することので
きる形式にて、同一のデータを提供する。本発明の別の
実施態様において、光学式に暗号化したデータを備えた
レーザカード等の他のデータ手段を使用して、基準デー
タを入力するこトカできる。サービスエンジニア等のオ
ペレータは、自分がサービス対象とするあらゆるメーカ
および型式をカバーするデータシートまたはレーザカー
ドの大規模なライブラリを保有することができる。

好適実施態様のシステムは、オペレータが、データシー
ト５２の基準データを光学式解読器４８を介してＣＰＵ
に入力すると、作動を開始する。

この入力によって、システムは、基準データと比較すべ
き点を何処で測定すべきか知ることができる。上述した
ように、第３Ｂ図に示した回路は、システム全体を通じ
て対になっている。かかる１方の回路を作用について、
１　ｆｆ１Ｊとして以下に説明するが、かかる回路の作
用は全て同様であり、制御装置５６およびＣＰＵ４２に
よって、これら回路の協働関係を制御する。

第３Ａ図および第３Ｂ図を参照すると、マイクロプロセ
ッサ５８は、ＣＰＵ４２から起動信号を受信した後、カ
ウンタ６２を作動させるのが分かる。次いで、マイクロ
プロセッサ５８は、エミッタボッド７６およびゲートフ
リップフロップ６０の双方に「開始」信号を発信する。

エミッタボッド７６は、相当なりＣを帯電することが望
ましいコンデンサを変圧器７８に放電させる。この変圧
器７８は、火花ギャップ８０全体に火花２２０を発生さ
せる。火花２２０が発生することにより、略球状の波頭
を有するショック波が生ずる。この波頭は、マイクロフ
ォン３６によって拾い上げられ、電気信号２３０に変換
される。この電気信号２３０は、「停止」信号２４０に
変換され、ゲートフリップフロップ６０に供給される。

マイクロプロセッサ５８によって供給された「開始」信
号２１０は、カウンタ６２のカウントゲート２５０を開
放し、このカウントゲート２５０は、フリップフロップ
６０による「停止」信号２４０を受理すると閉じる。ゲ
ート信号２５０の開放中（即ち、ショック波が火花ギャ
ップ８０からマイクロフォン３６まで伝搬中）、少なく
とも４ＭＨｚの周波数で作動することが望ましい外部ク
ロック６４は。

カウンタ６２によって同期状態に合計さレタカウントパ
ルス列２６０を発生させる。一般に、外部クロックまた
はパルス発生装置６４は、マイクロプロセッサ５８の命
令サイクルの実行速度より著るしく大きい周波数にて作
動する。これによって、システム全体は、マイクロプロ
セッサ５８のみを使用する場合と比べて、分解能および
測定精度が向上する。好適実施態様のクロック６４およ
びカウンタ６２の個々の計数値は、約０．０８６ｗＩｎ
の空間的単位に分解する。ゲート２５０を閉じることに
よって計数を停止させた後、データ読取り信号２８０が
発生させると、カウンタ２７０の計数値がマイクロプロ
セッサ５８に供給される。次に、マイクロプロセッサ５
８によって、多数の演算が行われる。

信号を出力するマイクロフォンは、マイクロプロセッサ
５８によって選択される。この選択は、火花ギャップ８
０によって発生されたショック波の到着時間を基にして
行なう。マイクロプロセッサ５８は、ショック波を受信
する非平行な最初の３つのマイクロフォン３６から信号
を受信し、後から受信した信号は拒否する。以下に説明
し、第６Ｄ図に示した別の方程式を用いた場合、マイク
ロプロセッサ５８は、マイクロフォンが平行となり、４
番目のマイクロフォンが平行線より外れるように配設さ
れているならば、最初の４つのマイクロフォンからの信
号を受信し、ショック波を受信する。

好適実施態様において、さらに特徴を備えることによっ
て、システムの測定精度が向上する。各ショック波は、
任意の所定のギャップと個々のマイクロフォン３６間の
伝搬距離は、最小となる。

ショック波がこの最小距離を伝搬するのに要する時間中
、抑止期間２９０が存在する。この抑止期間２９０中、
「停止」信号は全く発生されない。

従って、例えば、修理工場等における暗騒音に起因して
発生する可能性のある「停止」信号を防止することがで
きる。

第６Ａ図乃至第６Ｃ図によれば、カウンタ６２の提供す
る原始データを処理するため、マイクロプロセッサ５８
が行なう基本的な演算を理解することができる。第６Ａ
図および第６Ｂ図において、火花ギャップ８０の位置１
１１は、非平行状態に位置決めした３つのマイクロフォ
ンを使用することにより、点座標Ｘ、Ｙ、Ｚにて求める
ことができる。これらギャップ位置の座標（ｘｐ、Ｙｐ
、Ｚｐ）は、火花ギャップ８０の正確な位置１１１を画
成する。このようにして測定した点の位置は、ピタゴラ
スの定理から、方程式Ｉに掲げた次式から求められる。

方程式Ｉ 孔＝（Ｌ　＋ｒｎ−ｒｘ）／２Ｌ Ｚｐ＝Ｓ　Ｑ　ＲＴ　［ｒ、−Ｘｐ−ＹｐＪ各エミッタ
ポスト３２は、上記の如きギヤノブ８０を２つ備えてい
る。第６Ｃ図に示すよう（で、エミッタボスト３２は、
被測定点Ｐ３（または１０８）から第１火花ギヤツプ中
心Ｐ２　　までの距離かに２、また、第１ギヤツプＰ２
から第２ギヤツプＰ　までの距離かに１　　となるよう
に設計されている。このポスト３２のエンドピース１０
２は、表面１０４と接触する状態を保ち、点を補外法で
測定する際の均一性と精度が得られるようにする。

第６Ｃ図の表および方程式■の方程式を使用することに
より、被測定自動車の実際の点を求めることができる。

このため、被測定点は、開放空間や固体内において、表
面上に存在し、本システムによって、正確に測定するこ
とができる。別個の火花ギャップおよびマイクロフォン
受信機は、各アーム２８に存在し、較正手段１２６とし
て作用しく第２Ｂ図の切欠は図に示すように）、音速に
影響を与え、よって、システムの距離測定に誤差を生じ
させる可能性のある周囲状態の偏差を補正することがで
きる。マイクロプロセッサ５８は、座標を求める際に、
かかる周囲状態および第３Ｂ図の回路の遅延時間を補正
する。さらに、マイクロプロセッサ５８は、第４Ｃ図に
示した如きニー要素１１２の使用を考慮に入れ、統計的
処理および平均化演算を行ない、均一なデータを提供す
る。

被測定点（Ｐ３）の位置は、次の方程式で求められる。

方程式■ｘ３−ｘ２＋（Ｋ２Ａ□）（ｘ２−ｘｌ）Ｙ３
＝Ｙ２＋（Ｋ２／Ｋｘ　）　（Ｙ２−Ｙｌ　）Ｚ３＝２
２＋（Ｋ２／Ｋｌ　）　（Ｚ２−Ｚｔ　）別の実施態様
において、マイクロプロセッサ５８のソフトウェアは、
第６Ｄ図に示した表に示した原理を使用する。この形態
の場合、データを較正する必要はなくなる。位置データ
は、カウンタ６２によって測定した伝搬時間を基にする
だけで、マイクロプロセッサ５８によって発生される。

第６Ｄの表に示すように、この実施態様は、別のマイク
ロフォン３６を設け、直線状に位置決めした３つのマイ
クロフォン３６とし、間隔は公知の距離とし、第４マイ
クロフオンは最初の３つのマイクロフォンの中心線から
外れるようにする。この点の位置１１１は、発生させる
が、音（Ｖ）の速度は、次式によって解消することがで
きる。

Ｖ＝ＳＱＲＴ（２Ｌ　／（ｔ　＋ｔ　−２ｔ　　））こ
こで、ｒｍ＝ｔｍｘＶ、　ｔｍは測定時間である。

マイクロフォン５８が、上記形式にてデータを発生させ
たならば、データは、接続端子７４に伝送され、ケーブ
ル３８を介して、ＣＰＵ４２に供給される。次いで、Ｃ
ＰＵ４２は、測定データを自動車の所定モデルに対して
、光学式解読器４８に入力された基準データと比較する
。ＣＰＵ４２は、個々の制御装置５６に命令信号を出し
、幾多の位置を拾い上げ、最適な測定が為し得るように
する。

ＣＰＵ４２は、測定データおよび基準データを表形式ま
たは図によって、数値的に比較する。グラフは、端面図
、側面図および底面図とすることが望ましい３つの斜視
図にて表示し、基準データからの偏差を真の三次元の図
で表現することができる。本システムの精度および分解
能は、極めて優れているため、測定点と基準点間の偏差
を精しく検査し、これらが一致しているか否か判定する
必要がある。故に、「ズーム」および画像回転の機能が
ソフトウェアに組込まれており、これによって、被測定
点をより詳しく検査することができる。ＣＰＵ４２は、
また、モデム、その他の連結手段を介して、別のコンピ
ュータとデータ、または測定結果の送受信をすることが
できる。ＣＰＵのソフトウェアは、さらに、始動時およ
び運転中、定期的に、欠点検出、誤差点検および診断を
行ない、結果をオペレータに報告する構成にしである。

オペレータが、表およびグラフ、またはその何れか１方
の形式にて、比較データを保存したい場合には、プリン
タ４６によって、そのデータの「ハード」コピーを入手
することができる。

別の実施態様において、本発明の偏差測定システムを使
用して、自動車２０の車輪の整列化を図ることができる
。第７図および第８図に示すように、各車輪３００の各
リム３１４には％３つのエミッタボスト３２を使用する
。リム３１４には、３つの取付は位置３１０がある。エ
ミッタボスト３２の２つは、リム３１４の中心３１６を
直交する線３１２を画成し得るように取付ける。このよ
うに、上記ポスト３２間の線３１２部分は、リム３１４
の直径となる。３番目のポスト３２は、リム３１４に取
付けられるが、線３１２上にはない。

各隣接車輪３００は、形態および作用共、アーム２８、
タワー２７およびモジュール２９と同様の列状受信機３
３である。この列状受信機３３は、ケーブル３８を介し
て、ＣＰＵ（図示せず）にデータを伝送する。

ポスト３２から、システムは、車輪リムの中心３１６の
位置およびリム３１４によって画成した位相の方向を得
ることができる。好適実施態様と同様、イスト３２は除
去する必要がないため、各点を多数回、均−且つ正確に
測定することができる。次いで、データを使用して、車
輪整列の７つの要素、即ち、キャスタ、キャンバ、トウ
イン、かじ取υ軸の傾き、回転半径、輪圧および車輪の
心振れの計算を行なう。

当業者なら、基本的な測定システムの他の適用分野が存
在し、また、本発明の精神および範囲を逸脱することな
く、多数の変形例および応用例が可能であることが容易
に了知できよう。例えば、ＣＰＵは規則的な間隔にて測
定位置を拾い上げ、オペレータに対して、自動車の車体
の現況を常時、均一にフィードバックするようにプログ
ラムを組むことができる。この閉ループのリアルタイム
のフィードバック情報は、修理および車輪整列作業にお
いて有用であろう。本発明の別の実施態様の場合、マイ
クロフォン３６および火花プラグ８０は互換性をもたせ
、同一の装置および方程式を利用するシステムが、測定
精度または、分解能を損うことがないようにする。故に
、上述した好適実施態様は、本発明の範囲を制限するの
ではなく、説明のためにのみ掲げたものであり、本発明
の範囲は、特許請求の範囲によってのみ制限されるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明の好適実施態様を具備する車枠修正
ラックに取付けた自動車の斜視図、第１Ｂ図は、本発明
のデータ収集手段の別の実施態様を示す斜視図、 第２Ａ図は、本発明の好適実施態様のコレクタブリッジ
を示す、平面図、 第２Ｂ図は、第２Ａ図のコレクタブリッジのアームの分
解斜視図、 第２Ｃ図は、第２Ｂ図の線２Ｃ−２０に関するコレクタ
ブリッジの断面図、 第３Ａ図は、第３Ｂ図に示した回路の限時表、第３Ｂ図
は、本発明の１つの制御回路を示すブロックダイアグラ
ム、 第４八図は、ナツトに取付けた取付具を利用する、本発
明の好適実施態様の標準的なエミッタポストを示す、側
面図、 第４Ｂ図は、回り継手要素を追加した第４Ａ図のエミッ
タポストの側面図、 第４Ｃ図は、ニー要素を追加した第４Ａ図のエミッタポ
ストの側面図、 第４Ｄ図および第４Ｅ図は、直径の異なる穴に取付けた
標醜的なエミッタポストの側面図、第４Ｆ’図は、単一
の支持体および垂直に取付けた火花ギャップを備えるエ
ミッタポストの別の実施態様を示す側面図、 第４Ｇ図は、単一の支持体および水平に取付けた火花ギ
ャップを備えるエミッタポストの別の実施態様を示す側
面図。 第５図は、本発明の基準データシートの一例を示す説明
図、 第６Ａ図は、本発明に依って測定した量および上記量の
相対方向を示す、幾何学的説明図、第６Ｂ図は、第６Ａ
図の平面図、 第６Ｃ図は、第４Ａ図乃至第４Ｇ図のエミッタポストが
採用する測定形態の幾何学的な説明図、第６Ｄ図は、本
発明の別の実施態様によって測定した量および上記量の
相対方向を示す、幾何学的な説明図、 第７図は、自動車の車輪の整列化に使用した本発明に依
るシステムの側斜視図、および第８図は、使用状態の第
７図に示したシステムの平面図である。 （主要符号の説明） ２０・・・自動車　　　　　２２・・・ラック２３・・
・ピンチクランプ　２４・・・コレクタブリッジ２６・
・・中央ビーム　　　２７・・・列状タワー２８・・・
調整式アーム　　２９・・・列状コレクタ３０・・・ケ
ーブル　　　　３１・・・ソケット３２・・・エミッタ
ポスト　３４・・・車枠３６・・・マイクロフォン　３
８・・・ケーブル４０・・・オイレータ表示装置 ４２・・・中央処理装置（ｃＰＵ） ４４・・・陰極線管ビニオスクリーン（ｃＲＴ）４６・
・・プリンタ ４８・・・光学式暗号読取器 ５０・・・ケーブル　　　　５４・・・光学式暗号５６
・・・中央制御装置 ５８・・・マイクロプロセッサ ６０・・・フリップフロップ ６２・・・カウンタ　　　　６４・・・クロック６６・
・・チャネル　　　　６９・・・騒音フィルタ７４・・
・連通穴　　　　　７６・・・エミッタボッド７８・・
・−次火花コイル　８０・・・火花ギャップ８２・・・
センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体上または内部の少なくとも１つの点の空間的
   位置を測定し、測定した位置を基準位置と比較するシス
   テムにおいて、 （ａ）物体上または内部の少なくとも１つの点の三次元
   位置を測定し得るようにしたデータ収集手段と、 （ｂ）前記データ収集手段と連通し、物体上の測定位置
   を基準位置と比較するオペレータ表示装置とを備え、 前記データ収集手段が、 （１）被測定物体に取付け得るようにし、多数のエネル
   ギ信号を発生できるようにした少なくとも１つのエミッ
   タ手段と、 （２）前記エミッタ手段と光学的、電気的および音響的
   に連通し、物体から間隔を置いて配設され、相互に非平
   行状態にあり且つ前記エミッタ手段によつて発生された
   エネルギ信号を検出し得るようにした少なくとも３つの
   受信機手段と、 （３）前記エミッタ手段によつて、エネルギ信号を伝送
   し得るようにした制御手段と、 （４）前記受信機手段と前記制御手段を連結し、信号が
   前記エミッタ手段によつて発生された時から、その信号
   が前記受信機手段によつて検出される時までの経過時間
   の測定値を発生し得るようにした限時手段と、 （５）前記限時手段の測定値を受信し、さらに、この測
   定値を被測定点の三次元座標に変換し得るようにした処
   理手段とを備える ことを特徴とするシステム。 （２）前記システムが、さらに、前記オペレータ表示装
   置に対して、測定点と比較する基準位置を提供し得るよ
   うにした基準データ手段を備えることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載したシステム。 （３）前記エミッタ手段が、表面上および開放スペース
   内にて、固体物内部の点を測定し得るように取付け可能
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載し
   たシステム。 （４）エミッタ手段が、さらに、前記受信機手段によつ
   て検出可能な音響的ショック波を発生させ得る１または
   複数の火花ギャップを備え、前記各火花ギャップが、被
   測定点から所定の距離にあることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項に記載したシステム。 （５）エミッタ手段が、さらに、前記受信機手段によつ
   て検出可能な音響的ショック波を発生させ得る１または
   複数の圧電エミッタを備え、前記各圧電エミッタが、被
   測定点から所定の距離にあることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項に記載したシステム。 （６）前記受信機手段が、さらに、被測定点に近接する
   路面状の格子を形成する個々の列状の受信機を備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載したシステ
   ム。 （７）前記受信機手段が、さらに、非平行状態に配設し
   たマイクロフォン装置を備えることを特徴とする特許請
   求の範囲第６項に記載したシステム。 （８）前記制御手段が、各々、前記限時手段を起動させ
   且つ前記エミッタ手段によつて、エネルギ信号を発生さ
   せ得るようにした複数のマイクロプロセッサ装置と、前
   記マイクロプロセッサ装置と協働させ得るようにした中
   央処理装置とを備えることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載したシステム。 （９）前記限時手段が、ゲート手段と、計数手段と、外
   部パルス発生手段とを備え、前記外部パルス発生手段が
   、前記エミッタ手段がエネルギ信号を発生するとき、前
   記ゲート手段を開放させるように作動し、よつて、信号
   が前記受信手段によつて検出され、前記ゲート手段が閉
   じられるまで、前記パルス発生手段によつて発生された
   パルスを計数するようにすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載したシステム。 （１０）前記ゲート手段がフリップフロップ、前記計数
   手段が電気式カウンタ、および前記外部のパルス発生手
   段が、独立したクロックパルス発生機であることを特徴
   とする特許請求の範囲第９項に記載したシステム。 （１１）前記処理手段が、前記限時手段の測定時間を受
   理し、中央処理装置に伝送し、被測定点の三次元座標に
   変換し得るようにプログラムを組込んだマイクロプロセ
   ッサ装置を備え、前記中央処理装置が、前記座標を前記
   オペレータ表示装置に伝送し得るようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載したシステム。 （１２）前記オペレータ表示装置が、前記処理手段によ
   つて発生された座標を受理し、前記座標を１組の基準座
   標と比較し得るようにプログラムを組込んだコンピュー
   タを備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載したシステム。 （１３）前記オペレータ表示装置が、さらに、測定した
   座標と基準座標を視覚的に比較表現する手段を備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載したシス
   テム。 （１４）前記視覚的表現手段が、プリンタであることを
   特徴験する特許請求の範囲第１３項に記載したシステム
   。 （１５）前記視覚的表現手段が、陰極線管スクリーンで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載し
   たシステム。 （１６）前記視覚的表現手段が、数値による比較表であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載した
   システム。 （１７）前記視覚的表現が、比較図であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１３項に記載したシステム。 （１８）前記基準データ手段が、光学式に暗号化した１
   組の基準座標であり、および前記オペレータ表示装置が
   、前記光学式に暗号化した１組の基準座標を読取り且つ
   解読し得るようにした光学式解読器を備えることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項に記載したシステム。 （１９）自動車の支持ラックおよび自動車の構成要素を
   押したり、引いたりする手段を備える自動車の車枠また
   は車体の修正システムにおいて、前記車枠または車体上
   の少なくとも１つの点の位置を求める手段が、 （ａ）各点に対するエミッタ手段と、 （ｂ）自動車に近接して位置決めした列状の取付け手段
   と、 （ｃ）前記エミッタ手段から間隔を置いて配設され、前
   記列状の取付け手段に取付けられた複数の受信機を有す
   る受信機手段と、 （ｄ）前記エミッタ手段からエネルギ信号を発生させる
   手段と、 （ｅ）前記エミッタ手段から前記受信機までのエネルギ
   信号の伝送を限時し、被測定点の三次元座標を求める手
   段とを備える ことを特徴とするシステム。 （２０）前記列状の取付け手段が、前記受信機手段を取
   付けることのできる可動式アームを備えることを特徴と
   する特許請求の範囲第１９項に記載したシステム。 （２１）前記限時手段が、また、前記列状の取付け手段
   の前記アームの位置を求めることを特徴とする特許請求
   の範囲第２０項に記載したシステム。 （２２）前記受信機手段が、前記列状の取付け手段に取
   付けた列状のマイクロフォンを備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第２１項に記載したシステム。 （２３）さらに、測定点の位置の基準位置に対する偏差
   を演算し且つ比較する手段を備えることを特徴とする特
   許請求の範囲第１９項に記載したシステム。 （２４）被測定点に対する基準位置が、選択した自動車
   の型式に応じて入力したデータであることを特徴とする
   特許請求の範囲第２３項に記載したシステム。 （２５）入力するデータが、前記システムによつて解読
   することのできる光学式に暗号化したデータ形式である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２４項に記載したシ
   ステム。 （２６）さらに、前記偏差結果を前記システムのオペレ
   ータに表示し得るようにした手段を備えることを特徴と
   する特許請求の範囲第２３項に記載したシステム。 （２７）前記表示手段が、比較結果をグラフ形式に表示
   することを特徴とする特許請求の範囲第２６項に記載し
   たシステム。 （２８）前記表示手段が、前記自動車および比較結果の
   ２つの画像を表示し、位置偏差の真の三次元画像を提供
   し得るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２
   ７項に記載したシステム。 （２９）さらに、多数の位置および偏差を逐次的に測定
   し得るようにした複数のエミッタ手段および受信機手段
   を備えることを特徴とする特許請求の範囲第２３項に記
   載したシステム。 （３０）前記エミッタ手段が、幾多の点で自動車に取付
   け得るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２
   ９項に記載したシステム。 （３１）前記エミッタ手段が前記自動車の車枠または車
   体に近接して、ナットに取付け得るようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第３０項に記載したシステム。 （３２）前記エミッタ手段が、前記自動車の車枠または
   車体の穴に嵌入し得るようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第３０項に記載したシステム。 （３３）前記エミッタ手段が、回転し、前記エミッタ手
   段と前記受信機手段間に障害物のない音響光学的な通路
   を提供し得るようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第３０項に記載したシステム。 （３４）前記エミッタ手段が、屈曲して、前記エミッタ
   手段と前記受信機手段間に障害物のない音響光学的な通
   路を提供し得るようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第３０項に記載したシステム。 （３５）自動車の支持体および前記自動車の各車輪上に
   ある１連の点の位置を測定する手段を備える、自動車の
   車輪整列システムにおいて、前記点の位置測定手段が、 （ａ）各点に対するエミッタ手段と、 （ｂ）前記自動車に近接して位置決めした列状の取付け
   手段と、 （ｃ）前記エミッタ手段から間隔を置いて配設され、前
   記列状の取付け手段に取付けられた複数の受信機を有す
   る受信機手段と、 （ｄ）前記エミッタ手段からエネルギ信号を発信させる
   手段と、 （ｅ）前記エミッタ手段から前記受信機手段までのエネ
   ルギ信号の伝送を限時し且つ被測定点の三次元座標の測
   定手段とを備える ことを特徴とする自動車の車輪整列システム。 （３６）前記列状の取付け手段が、前記受信機手段を取
   付けることのできる所定位置に可搬式の列状モジュール
   を備えることを特徴とする特許請求の範囲第３５項に記
   載したシステム。 （３７）前記受信機手段が、前記列状の取付け手段に取
   付けた列状のマイクロフォンを備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第３６項に記載したシステム。 （３８）さらに、測定点の位置の基準位置に対する偏差
   を演算し且つ比較する手段を備えることを特徴とする特
   許請求の範囲第３５項に記載したシステム。 （３９）被測定点に対する基準位置が、前記システムに
   よつて解読可能な光学式に暗号化したデータ形態にて、
   選択した自動車の型式に応じ入力したデータであること
   を特徴とする特許請求の範囲第３８項に記載したシステ
   ム。 （４０）さらに、偏差の比較結果を前記システムのオペ
   レータに表示し得るようにした手段を備えることを特徴
   とする特許請求の範囲第３８項に記載したシステム。 （４１）前記表示手段が、自動車の車輪および比較結果
   を２つの画像で示し、位置偏差の真の三次元画像を図形
   式で表示することを特徴とする特許請求の範囲第４０項
   に記載したシステム。 （４２）自動車の支持ラック、自動車の構成要素を押し
   たり、引いたりする手段、および前記自動車上における
   １連の点の位置を測定する手段を備える自動車の車枠ま
   たは車体の修正システムにおいて、前記点の測定手段が
   、 （ａ）複数のエミッタ手段と、 （ｂ）多数の可動式アームおよび前記アームの位置を測
   定し得るようにした位置センサ手段を有し、自動車に近
   接して位置決めされた列状の取付け手段と、 （ｃ）前記エミッタ手段から間隔を置いて配設され、前
   記列状の取付け手段に取付けられた複数のマイクロフォ
   ンを有する受信機手段と、（ｄ）前記エミッタ手段から
   エネルギ信号を発信させる手段と、 （ｅ）前記エミッタ手段から前記受信機手段までのエネ
   ルギ信号の伝送を限時し且つ被測定点の三次元座標を求
   め、さらに、被測定点に対する基準位置データを選択し
   た自動車の型式に応じて入力した場合、測定点の位置の
   基準位置に対する偏差を演算し且つ比較する手段とを備
   える ことを特徴とする自動車の車枠または車体の修正システ
   ム。 （４３）入力されるデータが、前記システムによつて解
   読し得るようにした光学式に暗号化したデータ形式であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４２項に記載した
   システム。 （４４）さらに、偏差の比較結果を前記システムのオペ
   レータに表示し得るようにした手段を備え、前記表示手
   段が、自動車および比較の２つの画像を示すグラフにて
   比較結果を表示し、位置偏差の真の三次元画像を提供し
   得るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第４２
   項に記載したシステム。 （４５）エミッタ手段が、さらに、前記受信機手段によ
   つて検出可能な音響ショック波を発生させ得るようにし
   た１または複数の火花ギャップを備え、前記各火花ギャ
   ップが、被測定点から所定の距離にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４２項に記載したシステム。 （４６）さらに、 （ｆ）各々、前記限時手段を起動させ且つ前記エミッタ
   手段によつて、エネルギ信号を発生させ得るようにした
   複数のマイクロプロセッサ装置、および前記マイクロプ
   ロセッサ装置と協働し得るようにした中央処理装置を有
   する制御手段とを備え、前記限時手段が、ゲート手段と
   、計数手段とおよび前記エミッタ手段がショック波エネ
   ルギ信号を発生させるとき、前記ゲート手段が開放する
   ように作動し、よつて、エネルギ信号が前記受信手段に
   よつて検出され、前記ゲート手段が閉じられるまで、前
   記カウンタが、前記パルス発生手段によつて発生された
   パルスを計数するようにした外部のパルス発生手段とを
   備え、前記ゲート手段がフリップフロップ、前記計数手
   段が電気式カウンタ、および前記外部のパルス発生手段
   が、独立したクロックパルス発生機であり、さらに、 （ｇ）前記限時手段の測定時間を受理し得るようにプロ
   グラムを組んだ前記マイクロプロセッサ装置並びに前記
   測定時間を被測定点の三次元座標に変換し且つ前記座標
   をオペレータ表示装置に伝送し得るようにした前記中央
   処理装置を有する処理手段とを備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第４２項に記載したシステム。 （４７）自動車の支持体、前記自動車の１または複数の
   車輪上における１連の点の位置を求める手段を備える自
   動車の車輪整列システムにおいて、前記点の位置を求め
   る手段が、 （ａ）複数のエミッタ手段と、 （ｂ）多数の可動式アームおよび前記アームの位置を測
   定し得るようにした位置センサ手段を有し、自動車に近
   接して位置決めされた列状の取付け手段と、 （ｃ）前記エミッタ手段から間隔を置いて配設され、前
   記列状の取付け手段に取付けられた複数のマイクロフォ
   ンを有する受信機手段と、（ｄ）前記エミッタ手段から
   エネルギ信号を発信させる手段と、 （ｅ）前記エミッタ手段から前記受信機手段までのエネ
   ルギ信号の伝送を限時し、且つ被測定点に対する基準位
   置を選択した自動車の型式に応じて入力する基準位置か
   ら、測定点が偏位する位置の三次元座標を求める手段と
   を備える ことを特徴とするシステム。 （４８）入力されるデータが、前記システムによつて解
   読し得るようにした光学式に暗号化したデータ形式であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載したシ
   ステム。 （４９）さらに、偏差の比較結果を前記システムのオペ
   レータに表示し得るようにした手段を備え、前記表示手
   段が、自動車および比較の２つの画像を示すグラフにて
   比較結果を表示し、位置偏差の真の三次元画像を提供し
   得るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第４７
   項に記載したシステム。 （５０）エミッタ手段が、さらに、前記受信機手段によ
   つて検出可能な音響ショック波を発生させ得るようにし
   た１または複数の火花ギャップを備え、前記各火花ギャ
   ップが、被測定点から所定の距離にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４７項に記載したシステム。 （５１）さらに、 （ｆ）各々、前記限時手段を起動させ且つ前記エミッタ
   手段によつて、エネルギ信号を発生させ得るようにした
   複数のマイクロプロセッサ装置、および前記マイクロプ
   ロセッサ装置と協働し得るようにした中央処理装置を有
   する制御手段とを備え、前記限時手段が、ゲート手段と
   、計数手段とおよび前記エミッタ手段がショック波エネ
   ルギ信号を発生させるとき、前記ゲート手段が開放する
   ように作動し、よつて、エネルギ信号が前記受信手段に
   検出され、前記ゲート手段が閉じられるまで、前記カウ
   ンタが、前記パルス発生手段によつて発生されたパルス
   を計数するようにした外部のパルス発生手段とを備え、
   前記ゲート手段がフリップフロップ、前記計数手段が電
   気式カウンタ、および前記外部のパルス発生手段が独立
   したクロックパルス発生機であり、さらに、 （ｇ）前記限時手段の測定時間を受理し得るようにプロ
   グラムを組込んだ前記マイクロプロセッサ装置並びに前
   記測定時間を被測定点の三次元座標に変換し且つ前記座
   標をオペレータ表示装置に伝送し得るようにした前記中
   央処理装置を有する処理手段とを備えることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４７項に記載したシステム。 （５２）物体上または内部の少なくとも１点の空間的位
   置を測定し且つ測定点を基準位置と比較するシステムに
   おいて、さらに、 （ａ）物体上または内部の少なくとも１点の三次元位置
   を測定し得るようにしたデータ収集手段と、および （ｂ）物体上の測定点を基準位置と比較し得るようにし
   た前記データ収集手段と連通するオペレータ表示装置と
   を備え、 前記データ収集手段が、 （１）被測定物体に取付け得るようにし、多数のエネル
   ギ信号を発生できる少なくとも１ つのエミッタ手段と、 （２）相互に所定の間隔で直線状に配設した３つの受信
   機を有し、４番目の受信機が他の ３つの受信機によつて画成された線から外 れ、前記受信機が前記エミッタ手段によつ て発生されたエネルギ信号を検出し得るよ うにし、前記エミッタ手段と光学的、電気 的および音響的に連通し且つ物体から間隔 を離して位置決めした少なくとも４つの受 信機手段と、 （３）前記エミッタ手段によつて、エネルギ信号を伝送
   し得るようにした制御手段と、 （４）前記受信機手段と前記制御手段を連結し、信号が
   前記エミッタ手段によつて発生され た時から、その信号が前記受信機手段によ つて検出される時までの経過時間の測定値 を発生し得るようにした限時手段と、 （５）前記限時手段の測定値を受信し、さらに、前記波
   頭の速度およびシステム周囲の大気 状態に起因するいかなる偏差にも左右され ない演算によつて、前記測定値を被測定点 の三次元座標に変換し得るようにした処理 手段とを備える ことを特徴とするシステム。 （５３）前記システムが、さらに、前記オペレータ表示
   装置に対して、測定点を比較する基準位置を提供し得る
   ようにした基準データ手段を備えることを特徴とする特
   許請求の範囲第５２項に記載したシステム。 （５４）エミッタ手段が、さらに、前記受信機手段によ
   つて検出可能な音響的ショック波を発生させ得る１また
   は複数の火花ギャップを備え、前記各火花ギャップは、
   被測定点から所定の距離にあることを特徴とする特許請
   求の範囲第５２項に記載したシステム。 （５５）前記受信機手段が、さらに、被測定点に近接す
   る路面状の格子を形成する個々の列状の受信機を備える
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５２項に記載したシ
   ステム。 （５６）前記受信機手段が、さらに、平面状態に配設し
   たマイクロフォン装置を備えることを特徴とする特許請
   求の範囲第５５項に記載したシステム。 （５７）前記制御手段が、各々、前記限時手段を起動さ
   せ且つ前記エミッタ手段によつて、エネルギ信号を発生
   させ得るようにした複数のマイクロプロセッサ装置と、
   および前記マイクロプロセッサ装置と協働させ得るよう
   にした中央処理装置とを備えることを特徴とする特許請
   求の範囲第５２項に記載したシステム。 （５８）物体上または内部の少なくとも１点の空間的位
   置を測定するシステムにおいて、さらに、（ａ）物体上
   または内部の少なくとも１点の三次元位置を測定し得る
   ようにしたデータ収集手段を備え前記データ収集手段が
   、 （１）被測定物体に取付け得るようにし、多数のエネル
   ギ信号を発生できる少なくとも１ つのエミッタ手段と、 （２）相互に非平行状態に配設され、前記エミッタ手段
   によつて発生されたエネルギ信号 を検出し得るようにし、前記エミッタ手段 と光学的、電気的および音響的に連通し且 つ物体から間隔を置いて配設された少なく とも３つの受信機手段と、 （３）前記エミッタ手段によつて、エネルギ信号を伝送
   し得るようにした制御手段と、 （４）前記受信機手段と前記制御手段を連結し、信号が
   前記エミッタ手段によつて発生され た時から、その信号が前記受信機手段によ つて検出される時までの経過時間の測定値 を発生し得るようにした限時手段と、 （５）前記限時手段の測定値を受信し、さらに、前記測
   定値を被測定点の三次元座標に変換 し得るようにした処理手段とを備える ことを特徴とするシステム。 （５９）さらに、前記処理手段から点の座標を受理する
   、物体上の任意の測定点を最終的に照合し得るようにし
   た記録手段を備えることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５８項に記載したシステム。 （６０）前記エミッタ手段が、表面上または開放スペー
   ス内にて、固体内部の点を測定可能なように取付けるこ
   とができ、前記エミッタ手段が前記受信機手段によつて
   検出された音響ショック波を発生させることのできる、
   各々、被測定点から所定の距離にある１または複数の火
   花ギャップを備えることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５８項に記載したシステム。 （６１）前記受信機手段が、さらに、任意の被測定点に
   近接して、非平行状態で配設した列状のマイクロフォン
   を備えることを特徴とする特許請求の範囲第５８項に記
   載したシステム。 （６２）前記制御手段が、各々、前記限時手段を起動さ
   せ且つ前記エミッタ手段によつて、エネルギ信号を発生
   させ得るようにした複数のマイクロプロセッサ装置と、
   および前記マイクロプロセッサ装置と協働させ得るよう
   にした中央処理装置とを備えることを特徴とする特許請
   求の範囲第５８項に記載したシステム。 （６３）前記限時手段が、ゲート手段と、計数手段と、
   および外部パルス発生手段とを備え、前記外部パルス発
   生手段が、前記エミッタ手段がエネルギ信号を発生する
   とき、前記ゲート手段を開放させるように作動し、よつ
   て、信号が前記受信手段によつて検出され、前記ゲート
   手段が閉じられるまで、前記パルス発生手段によつて発
   生されたパルスを計数するようにすることを特徴とする
   特許請求の範囲第５８項に記載したシステム。 （６４）前記処理手段が、前記限時手段の時間測定値を
   受理し得るようにプログラムを組込んだマイクロプロセ
   ッサおよび前記時間測定値を被測定点の三次元座標に変
   換し且つ前記座標を前記記録手段に伝送し得るようにし
   た中央処理装置を備えることを特徴とする特許請求の範
   囲第５９項に記載したシステム。 （６５）前記記録手段が、前記処理手段によつて供給さ
   れたデータをコンパイルする中央処理装置および測定点
   をグラフにて照合し得るようにしたプリンタを備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５９項に記載したシス
   テム。