KR100321121B1 - 차량에 사용하기 위한 주요 측정 장치 - Google Patents

차량에 사용하기 위한 주요 측정 장치 Download PDF

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Abstract

차량(24) 위의 포인트들을 측정하기 위한 시스템(10)은 차량에 관계하여 고정된 참조 이미터(14), 전자기-방사-방출 탐침(18), 카메라(16), 및 컴퓨터(20)를 포함한다. 상기 카메라(16)는 컴퓨터가 이미터의 위치를 결정하기 위해 3각으로 이루어질 수 있도록 세 개의 다른 위치로 부터 상기 이미터(14)의 방향을 감지한다. 그 후 상기 위치는 표준 좌표 시스템 위로 나열되고 및 표준 데이타로부터 측정된 포인트의 편차 범위를 결정하도록 차량의 형태를 위해 표준 데이타에 비교된다. 상기는 정렬 또는 조정이 완성되었을 때 차량의 정렬 부품 또는 차량의 조정 부품을 사람에게 알리기 위해 실시간 데이타를 제공한다.

Description

차량에 사용하기 위한 주요 측정 장치{MEASURING DEVICE PRIMARILY FOR USE WITH VEHICLES}
종래 많은 측정 장치는 사고 후 얼마나 많은 차량 프레임이 정렬될 필요가 있는 가를 결정하기 위해 또는 어떻게 차량 바퀴 또는 차량의 다른 부분들을 정렬할 것인 가를 결정하기 위한 시도로 차량에서 사용되었다. 기계적 측정 장치는 사용하는데 있어 어려움이 있었다. 또한 상기 장치는 사용자가 잘 숙련될 것을 요구하고, 사용하는데 있어 많은 시간을 필요로 하고 및 요구한 만큼 정확하지는 않았다. 다른 장치들은 음파(sound waves)를 사용하고 및 상기 음이 발산되는 시간으로부터 차량의 위치를 감지하기 위해 다수의 센서에 도달하는 시간까지 경과된 시간을 측정한다. 상기 시스템은 에어 호스 및 공장내 다른 장치들로부터 이질적인 잡음이 발생되어 상기 센서의 판독을 방해하는 등의 많은 문제점을 가진다. 또한 상기는 잡음이 기후 조건과 공기가 공장을 통하여 이동하는 속도에 의존한 소리 전달 속도 때문에 정밀성의 문제를 가진다. 다른 장치들은 차량에 장착된 목표물을 사용하고 목표물의 위치를 결정하기 위해 레이저 또는 다른 빛을 이용하여 차량을 정밀 검사한다. 상기 시스템들은 모든 목표물이 동일 평면상에 위치하는 것을 필요로 하기 때문에, 매우 성가시고 많은 시간을 소비하게된다. 지금까지는, 정확하고 사용하기 쉬운 오정렬을 측정 또는 표준으로부터 벗어난 측정의 범위를 측정하기 위한 시스템은 없었다.
Schulz에 의해 공표된 미국 특허 제 5,622,170호에는 침입 외과 수술시 환자 내부 탐침의 위치를 추적하기 위해 의학 분야에서 사용된 측정 시스템을 기술하였다. 상기 시스템은 표준으로부터 차량의 일탈을 측정하기에 적합하지 않지만, 상기는 본 발명의 것들과 유사한 몇 개의 형태를 가지며, 및 상기 특허는 참고로써 본 발명에 인용되었다.
본 출원서는 1996년 9월 16일 미국 특허청에 출원된 출원서 S.N. 60/026,195를 우선권으로 하여 청구되었다. 본 발명은 차량용 측정 시스템에 관한 것이다.
도 1은 SAE J1828로부터 얻어진 차량을 위한 표준 좌표 시스템의 투시도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 투시도이고,
도 2A는 도 1의 실시예에 대한 측면도로써, 중앙 컴퓨터에 대한 측정 시스템의 개개의 구성요소의 연결을 나타내고,
도 2B는 본 발명에 따라 제조된 측정 시스템의 첫 번째 다른 실시예에 대한 투시도이고,
도 2C는 본 발명에 따라 만들어진 측정 시스템의 두 번째 다른 실시예의 투시도이고,
도 2D는 본 발명에 따라 만들어진 측정 시스템의 세 번째 다른 실시예의 투시도이고,
도 3은 도 2의 실시예에서 사용하기 위한 참조 프레임의 바람직한 실시예의 투시도이고,
도 3A는 도 2의 실시예에서 사용하기 위한 참조 프레임의 두 번째 바람직한 실시예의 투시도이고,
도 3B는 도 3 및 3A의 참조 프레임이 죄여질 수 있는 자석 장착 부재 13A의 분할된 투시도이고,
도 4는 본 발명에서 사용하기 위한 카메라의 투시도이고,
도 4A는 본 발명에서 사용하기 위한 카메라의 두 번째 실시예의 투시도이고,
도 4B는 본 발명에서 사용하기 위한 카메라의 세 번째 실시예의 투시도이고,
도 5는 차량의 참조 구멍에 삽입된, 그의 단부에 장착된 클립을 구비한 탐침의 투시도이고,
도 6은 차량의 참조 구멍 내부로 삽입된 자석 탐침의 투시도이고,
도 7은 도 5의 탐침과 동일한, 그러나 더 긴 탐침의 투시도이고,
도 8은 다수의 방향으로 지시된 이미터를 가진 다른 형태의 탐침에 대한 도면이고,
도 9는 허상내 다른 위치에서 나타낸 탐침을 가진, 클립 단부를 대신하는 지침기 팁을 구비한 도 7의 탐침의 투시도이고,
도 10은 도 7의 탐침에 대한 분해 투시도로써, 탐침에 첨가되는 다른 연결기를 도시하고,
도 11은 탐침이 차량의 참조 구멍 내부로 삽입된 후 도 6의 탐침에 대한 도면이고,
도 12는 도 11의 탐침에 대한 분할 부분도이고,
도 13은 작은 직경 구멍 내부로 삽입된 도 12의 탐침의 분할 부분도이고,
도 14는 탐침에 첨가될 수 있는 부착 박스를 도시하였고,
도 15는 이미터로부터 방사를 수신하는 도 4A의 카메라에 대한 개략도이고,
도 16은 도 15의 카메라의 좌측 단부에 대한 분할 상부 단면도이고,
도 16A는 도 16의 코팅된 밴드 통과 필터의 배면도이고,
도 17은 이미터가 위에 있을 때 카메라에 의해 발생된 신호를 나타낸 그래프로써, 상기 신호는 모든 이미터가 꺼졌을 때 카메라에 의해 발생되고, 및 대부분의 주위의 잡음을 제거하는 결과로, 상기 신호는 두 개의 이전의 신호를 제외시키는 것에 의해 발생되고,
도 18은 사용자가 측정을 시작할 때를 관찰할 수 있는 도 2의 접촉 스크린에 대한 도면이고,
도 19는 사용자가 차량을 선택한 후 관찰할 수 있는 도 2의 접촉 스크린에 대한 도면이고,
도 20은 편차의 범위를 나타낸, 최초의 측정이 만들어진 후 도 2의 접촉 스크린에 대한 도면이고,
도 21은 매우 적은 편차를 나타낸, 차량이 똑바로 된 후 도 2위 접촉 스크린에 대한 도면이고,
도 22는 본 발명의 장치를 사용하여 측정된 차량 엔진 실 및 승객 실에 대한 투시도이고,
도 23은 도 22에서 사용자에 의해 얻어진 비교 측정치를 나타낸 챠트이다.
본 발명은 종래 차량 측정 시스템의 많은 문제를 해결하는 시스템을 제공하였다. 상기는 사용하는데 있어 빠르고 쉬우며, 일부 사용자에 대하여도 아주 적은 훈련을 필요로 하고, 및 매우 정확하다. 또한 상기 시스템은 사용자가 프레임을 정돈시키고 또는 차량의 바퀴 또는 다른 부품들을 정렬시키는 것과 같이, 상기 차량 측정이 표준으로 정렬될 때 까지, 표준 감소로부터 편차를 감시할 수 있도록 실시간에 사용자에게 필요한 정보를 제공한다.
다른 차량 측정 시스템과 비교하여 본 발명의 하나의 중요한 장점은 사용자가 간단히 탐침으로 임의의 포인트에 접촉시키므로써, 차량 상부 본체상의 임의의 포인트를 포함하여 상기 차량 위의 임의의 포인트를 측정할 수 있다는 것이다. 상기는 종래 기술 시스템에서 처럼 어떠한 기준면 아래로 측정 포인트를 가져오기 위한 정교한 구조를 제조할 필요가 없다.
본 발명은 차량을 측정하기 위해 차량에 관계하여 고정되어 있는 전자기 방사 이미터, 상기 전자기 방사 이미터를 구비한 구동 탐침, 및 다수의 전자기 방사 센서를 포함하는 카메라를 사용한다. 컴퓨터는 이미터를 제어하고, 센서로부터 데이타를 받고, 센서에 관계한 이미터의 위치를 계산하고, 및 저장된 차량용 표준 데이타에 대하여 측정된 포인트와 비교한 저장된 차량용 표준 좌표 시스템에 대한 상기 위치에 관계한다.
상기 카메라는 차량에 관한 다양한 위치에서 포인트를 측정하기 위해 차량 둘레를 이동한다. 상기는 종래 시스템에 비하여 크게 개선된 것으로, 측정되기 위한 모든 포인트들이 단일 위치에서 센서로부터 감지되어야 한다.
카메라가 새로운 위치로 이동할 때 마다, 상기는 컴퓨터가 공지된 좌표 시스템에 되돌아가는 새로운 포인트의 위치에 관계할 수 있도록 카메라가 새로운 포인트를 측정하는 동일한 위치로부터 공지된 위치의 임의의 포인트를 '관찰'할 수 있어야만 한다.
바람직하게 상기 센서들은 그들의 관계 위치들이 일정하게 유지되도록, 단일 붐(boom) 또는 카메라상에 장착된다. 상기 센서의 전방에 슬릿(slit)이 있어 각 센서가 전자기 방사의 평면을 수신하고, 따라서 이미터에서 센서까지 각이 결정될 수 있다. 세 개의 교차 평면을 결정하는 세 개의 센서와 함께, 세 개 평면의 교차점은 카메라에 관계한 이미터의 위치이다. 상기 공정은 3각 측량으로써 언급되어진다.
바람직하게 상기 이미터들은 단지 하나의 이미터가 위에 있고 및 동시에 감지되도록 사진 촬영(strobe)되고 또는 다중 송신된다. 상기 컴퓨터는 사진 촬영을 제어하고 및 센서로부터 데이타를 받고, 및, 사진 촬영 시간을 알때, 수신된 이미터의 데이타를 인식한다. 상기 사진 촬영은 매우 빠르게 일어나고, 따라서, 효과에 있어서, 사용자는 차량이 조정되고 또는 정렬되는 동안 실시간 데이타를 얻는다.
상기 컴퓨터는 접촉 스크린 사용자 인터페이스(interface)를 포함하고, 및 측정이 이루어질 때, 상기 스크린은 표준으로부터 측정된 포인트의 편차를 나타낸다. 상기 편차들은 측정되는 각 표준 포인트를 나타내는 도면으로부터 연장하는 벡터(vector) 라인을 가지고 그래프로 및 숫자로 나타내어진다. 상기 벡터는 편차의 방향으로 연장하고 및 편차 양에 상응한 길이를 가진다. 이와 같이, 사용자는 적당한 조정을 얻기 위해서 이동할 필요가 있는 포인트 및 정확한 방향을 관찰하기 위해 스크린을 통해 간단히 볼 수 있고, 및 사용자는 조정을 얻기 위해 필요한 이동의 범위에 대한 시각적 지시를 가진다. 상기 벡터 라인들은 차량이 똑바로 될 때 이동하고, 따라서 사용자는 차량이 조정될 때 상기 벡터 라인들이 점점 줄어들고 사라지는 것을 관찰할 수 있다.
참조 이미터들은 카메라가 차량위의 다양한 포인트를 측정하기 위해 차량 둘레로 이동될 때 다수의 참조 이미터를 '관찰'할 수 있도록 다른 방향으로 지시되어져야 한다. 상기 참조 이미터들은 상기 차량에 장착된 탐침상에 위치하고, 차량에 직접적으로 부착되고, 또는 차량에 관계하여 고정되는 프레임상에 부착된다.
다른 실시예에서, 상기 카메라는 측정될 모든 포인트를 '관찰'할 수 있는 위치에 차량에 관계하여 고정된다.
도 1은 SAE J1828에 따라서 차량을 위한 표준 참조 좌표 시스템(5)을 나타낸다. 상기 좌표 시스템(5)은 상기 기술내에서 잘 공지되어 있고 및 차량을 위한 표준 측정 데이타를 제공하는 차량 제조자 및 다른 사람들에 의해 사용되어진다. 상기 좌표 시스템은 세 개의 직교 기준면 X,Y 및 Z를 구성한다. 상기 Y 면은 전방에서 후방으로 자동차를 2등분한 수직면이다. 상기 X 면은 차량의 대략적인 중심을 관통하는 수직면이고 및 상기 Z 면은 차량의 대략적인 중심을 관통하는 수평면이다. 차량을 위해 저장된 데이타는 차량상의 많은 알려진 포인트에 대해서 X,Y,Z 좌표들로 지시된다. 차량이 대칭을 이룰 때, 상기 차량의 좌 우측상의 상응한 포인트는 좌측상 포인트에 대한 Y 좌표가 우측상의 상응한 포인트의 마이너스가 되는 것을 제외하고 동일한 좌표를 가질 것이다. 차량은 몇 개의 참조 구멍, 참조 볼트들, 및 표준 좌표 데이타가 시스템내에 제공되고 및 저장되는 다른 참조 포인트를 구비한다. 바람직하게 상기 표준 데이타는 차량 제조업자 또는 제 3자에 의해 공급된다. 다른 방법으로는, 상기 사용자는 본 발명의 시스템을 구비한 손상되지 않고 또는 적당히 조정된 차량 측정에 의해 또는 약간의 다른 수단에 의해 그 자체의 표준 데이타를 성립하고 및 손상되거나 또는 잘못 조정된 차량을 측정하기 전 상기 데이타를 저장한다.
본 발명의 측정 시스템을 기술하기 위해서, 첫째로 상기 시스템의 일부 및 그들의 개개의 기능이 기술될 것이며, 및 그 후 전체로써 시스템이 차량을 측정하기 위해 사용된 방법이 설명될 것이다. 기본적인 시스템은 컴퓨터, 접촉 스크린을 포함하는 것으로, 사용자 인터페이스, 키보드로써 사용하고, 또한 사용자 인터페이스, 카메라, 및 다수의 전자기 방사 이미터로써 사용하며, 카메라에 의해 감지된다.
도 2 및 2A는 본 발명의 기본적인 측정 시스템(10)의 바람직한 실시예를 나타내고 있다. 참조 프레임(12)은 조정 공정시 이동하지 않은 차량의 일부분에 관계하여 고정된다. 상기 참조 프레임(12)은 임의의 특별한 위치 또는 임의의 특별한 방향에 장착되지 않아야 한다. 바람직하게 죔쇠(13)(도 3 및 3A에 도시됨) 수단에 의해 상기 차량의 핀치 웰드(pinch weld)에 장착되어 있지만, 상기는 차량의 후드 (hood)상에 간단히 받쳐질 수 있고, 차량위에 핀으로 고정되거나 볼트로 죄여질 수 있고, 또는 다른 공지된 방법에 의해 차량에 관계하여 고정될 수 있다. 도 3B는 핀치 웰드를 가지지 않은 차량을 위해 사용될 수 있는 어댑터(adapter)(13A)를 나타낸다. 상기 어댑터는 자성이고 프레임 또는 차량의 다른 부분에 자성체로 부착된다. 그 후 죔쇠(13)는 두 개의 상기 어댑터를 죄기위해 사용되었다. 상기 참조 프레임(12)은 판독을 위해 차량의 둘레로 이동되는 것 처럼 카메라(16)에 의해 '관찰'될 수 있도록 몇 개의 다른 방향으로 지시되어 있는 다수의 전자기 방사 이미터 (14)를 포함한다. 카메라(16)(도 4에서 더욱 상세히 도시)는 이미터 (14)로 부터 수신된 전자기 방사를 감지하는 세 개의 센서(28, 30, 32)를 포함한다. 상기에는 차량(24)위에 장착된 다수의 탐침(18)이 있고, 각 탐침(18)은 두개 이상의 이미터 (14)를 포함한다. (상기 실시예에서 다수의 탐침 보다 단지 단일 탐침(18)을 사용하고 다른 위치에서 단일 탐침으로 측정하는 것이 가능할 수 있다.) 상기에는 차량을 위한 표준 데이타를 저장하는 컴퓨터(20)가 있고, 접촉 스크린(22)을 포함하고, 및 이미터(14)와 카메라(16)에 연결된다. 또한 컴퓨터(20)에 연결되는 키보드 (25) 및 프린터(26)가 있다. 또한 다른 사용자 인터페이스가 사용될 수 있다. 컴퓨터 (20)는 참조 프레임(12)상의 이미터(14) 및 탐침(18)상의 이미터(14)의 두 개 이미터(14)에 실시 가능하게 연결된다. 각각의 탐침(18)은 참조 프레임(12)상의 박스 (27) 내부에 접속되는 전기 라인(36)을 가지며, 전기 버스(electrical bus)(38)는 참조 프레임(12)으로부터 컴퓨터(20)까지 연장한다. 상기 컴퓨터(20)는 또한 버스 (38)에 의해 상기 참조 프레임(12)의 이미터(14)에 연결되고, 및 상기는 세 개의 전기 버스(40)에 의해 카메라(16)의 전자기 방사 센서 (28,30, 32)에 연결된다. 다음의 기술에서, 상기 이미터(14) 및 센서(28,30,32)는 길이로 논의 되어진다. 비록 기술된 실시예가 적외선 용도를 포함하지만, 상기는 눈으로 볼 수 있거나 볼 수 없는 어떠한 전자기 방사 파장이 사용되어야 한다는 것으로 이해되어져야 한다. 또한, 바람직한 실시예가 다른 것으로 부터 하나의 이미터를 구별하기 위해 물체의 고속회전을 관찰을 사용하는 동안, 전자기 방사의 다른 주파수, 또는 각 이미터 (14)를 위한 다른 케리어 주파수를 사용하는 것과 같은 다른 방법이, 다른 하나로 부터 이미터(14)를 구별하기 위해 사용될 수 있다.
도 3 및 3A는 본 발명에 따라서 제조된 참조 프레임(12,12A) 두 개의 실시예를 나타낸다. 각 참조 프레임(12,12A)은 차량의 핀치 웰드 위에 또는 어뎁터 위에 상기 프레임(12,12A)을 죄기 위해 죔쇠(13)를 포함하고, 다수의 이미터(14)는 다른 방향에 지시된다. 상기는 카메라(16)가 측정하는 임의의 위치로부터 상기 참조 프레임(12,12A)상의 적어도 세 개의 이미터(14)에서 '관찰'할 수 있도록 다른 방향에서 지시될 이미터(14)용으로 중요하다. 상기 참조 프레임(12)은 알려진 좌표 시스템(5) 후방에 새로운 측정에 관계하여 컴퓨터(20)를 허용하고, 심지어 상기 카메라 (16)는 참조 프레임(12)에 관계하여 이동된다. 참조 프레임(12)상의 이미터(14)는 공지된 상태이고, 참조 프레임(12)상의 모든 다른 이미터(14)에 관계한 공간에 고정되고, 및 컴퓨터(20)는 상기 참조 프레임(12)의 이미터 사이의 관계 공간에 고정되는 것을 알리기 위해 프로그램화 되어있다.
도 5-14는 탐침(18)에 대한 다양한 도면을 나타내고 및 부착물을 탐침한다. 한편 상기가 폭 넓게 다양한 다른 형태 및 크기의 탐침을 사용하기 위해 가능하고, 두 개의 다른 길이의 표준 탐침을 사용하는데 있어 가장 효율적임을 발견하였다. 긴 탐침(18A)은 세 개의 이미터(14)를 가지며, 및 짧은 탐침(18)은 두 개의 이미터 (14)를 가지고, 첫 번째 두 개의 이미터(14)가 긴 탐침(18A)의 단부에 관계하는 것 처럼 짧은 탐침(18)의 단부에 관계하여 동일한 위치에 있다. 도 10에 나타낸 것 처럼, 상기 탐침(18A)은 연결기(41,44) 어뎁터(46)의 하나의 단부내에 나삿니가 형성되는 구멍(19)을 구비하고, 또는 뾰족한 팁(42)이 부착될 수 있다. 상기 짧은 탐침 (18)의 연결 단부는 동일하고 및 동일한 부착물을 수용한다.
도 9는 나삿니가 형성되는 구멍 내부에(도 10에 도시함) 바늘 또는 뾰족한 팁(42)을 가진 탐침(18A)을 나타내었다. 각 탐침(18,18A)은 케이블(36)의 단부에서 전기 연결기(35A)를 수용하는 전기 소켓(35)을 가진다. 상기 라인(36)의 타단부는 박스(27) 내부로 접속되고, 도 2-2D, 3 및 3A에 도시되었다. 상기 뾰족한 팁(42)은 볼트의 중심에 접촉한다. 상기 팁(42)은 차량상의 위치에 방치되고 및 쉽게 놓여질 수 없기 때문에 손잡이 탐침인 탐침(18A)을 만든다. 그러나, 상기 탐침 형태의 잇점은 차량의 상부 본체의 임의의 포인트를 포함한 차량의 어느 곳에 놓일 수 있고, 및 탐침(18A)은 임의의 방향을 가진다. 도 2A는 도어 프레임내 포인트를 측정하기 위해 상기 형태의 손잡이 탐침을 사용하는 사람을 도시하였다. 도 22는 기관사실 및 엔진 실내 포인트를 측정하기 위해 상기 형태의 손잡이 탐침을 사용하는 사람을 도시하였고, 차량 측정 시스템의 다른 형태를 가진 측정에 있어서는 매우 다르고 또는 불가능하고, 측정되기 위한 평면 아래로 측정 포인트들을 가져오는 기계적인 프레임을 사용한다.
상기 이미터(14)의 위치와 상기 탐침(18)의 단부(47)사이의 관계를 고정시키기 때문에, 한때 상기 컴퓨터는 상기 이미터(14)의 위치를 결정하고, 상기 탐침에 의해 측정되는 포인트(47)의 위치를 결정할 수 있다. 상기 뾰족한 팁(42)은 긴 탐침(18A)과 함께 보통 사용될 수 있고, 따라서, 만약 상기 탐침(18A)의 임의의 이미터(14) 중 하나가 관찰될 수 없다면, 상기 컴퓨터는 상기 탐침(18A)상의 다른 두개의 이미터(14) '관찰'에 의해 탐침(18A)으로 측정되는 포인트의 위치를 결정할 수 있다. 도 14에 도시한, 트리거(trigger)(43)를 가진 라인(36)은 얻어지는 측정을 미비하게 제어하는 것을 사용자가 확보하도록 보통 포인터(42)가 사용될 때 규정 라인(36)을 대신한다.
만약 탐침(18A)에 의해 측정되는 상기 포인트에 대한 이미터(14)의 관계 위치들이 탐침의 다른 형태 또는 단부 연결기에 대해 구별된다면, 상기 컴퓨터(20)는 탐침의 형태 또는 단부 연결기가 특별한 포인트 측정을 위해 사용되도록 작업자에게 지시하고, 상기 컴퓨터는 그 후 그의 계산을 이루는데 있어 탐침의 다른 형태 또는 단부 연결기에 대해 보정할 수 있다.
도 10은 스프링 클립 연결기(44)를 나타내고, 알렌(allen) 나사의 수단에 의해 탐침(18A)의 단부 위에 지지된다. 상기 스프링 클립 연결기(44)는 폭 넓은 다양한 크기가 되고, 도 14에 나타낸 것 처럼 차량 위의 참조 구멍의 크기에 일치한다. 각 연결기(44)는 A,B,C 등과 같이 문자로 표기되어지고, 및 상기 컴퓨터(20)는 연결기(44)가 차량위의 참조 구멍을 측정하기 위해 사용되어지도록 사용자에게 지시한다. 바람직하게 모든 상기 클립 연결기(44)는 측정되는 포인트가 항상 탐침(18)의 이미터(14)에 관계하여 같은 위치에 있도록 하기 위한 크기를 이룬다.(상기는 필요하지 않지만, 필요한 계산 수가 감소한다.) 도 5 내지 10의 클립 연결기(44)는 굽어진 팁(77)을 가진 유연한 뾰족한 기구(76)를 가진다. 상기 클립(44)은 구멍 (78)내 탐침(18A) 중심에 사용한다. 밖으로 향하여 굽어진 팁(77)은 어깨부(79)에서 클립 (44)의 뾰족한 기구(76)로 부터 순간적으로 분리되고, 및 상기 어깨부(79)는 항상 차량의 표면에 설치되고, 따라서, 개개의 이미터(14)의 위치를 알리고, 및 탐침 (18A)의 면적을 알리고, 상기 컴퓨터는 탐침(18A)이 설치된 구멍(78)의 중심의 위치를 쉽게 결정한다.
도 14 박스의 하부 오른 손 위치에서 약간의 스프링 클립 연결기(44)는 내부를 향하여 지시된 단부를 가지며, 너트 또는 볼트 위로 그들을 잡는 것을 허용한다.
또한 도 10은 우각(右角) 연결 장치(46)를 나타내고, 탐침(18A)내 구멍(19)에 장착하고 및 상기 구멍(19)의 우각에서 나삿니가 형성되는 구멍(19A)을 가지며, 탐침(18)의 우각에 장착되기 위한 클립 연결기(44) 또는 뾰족한 단부(42)를 허용한다. 우각 연결 장치(46)가 사용될 때, 상기는 상기 연결 장치가 상기 이미터(14)에 관계하여 조금 측정된 포인트를 이동시키기 때문에 보정을 위한 컴퓨터가 필요하다. 상기 컴퓨터는 그의 소프트웨어의 '도구 화일'내에 저장된 모든 탐침 및 연결기에 관한 정보를 가지고 있기 때문에, 및 컴퓨터가 측정되는 각 포인트를 위해 사용하는 연결기 및 클립의 형태로써 사용자에게 지시하기 때문에 상기의 보정, 또는 임의의 필요한 보정을 만들 때를 알고있다. 바람직한 실시예에서, 최 단부 이미터 (14)에서 측정되는 포인트까지의 거리는 모든 탐침 및 최상의 연결장치에 있어서 동등하고, 및 상기 이미터(14)들은 측정되는 포인트를 가진 라인안에 직접적으로 위치한다.
도 6, 11, 12 및 13은 상기 탐침(18,18A)내에 나삿니가 형성되는 구멍(19)내부에 나삿니가 형성될 수 있는 자성 연결 장치(41)를 나타낸다. 상기 자성 연결 장치(41)는 평평한 단부(84)와 함께 중공 자성 본체(82)를 가진다. 원추형 부재(86)는 자성 본체(82) 내부에 장착되어 있고 평평한 단부(84)에서 개구(83) 밖으로 돌출한다. 상기 자성 연결 장치(41)가 차량(24)의 구멍(78)에 장착될 때, 평평한 단부(84)는 차량(24)의 표면에 대항하여 항상 받쳐져 있고, 원추형(86)은 상기 구멍에 관계하여 탐침(18A)을 중심에 두는 충분히 멀게 구멍 내부로 돌출한다. 도 12는 큰 구멍 내부 긴 통로를 돌출하는 원추형을 도시하였고, 및 도 13은 작은 구멍 내부 짧은 거리를 돌출하는 원추형(86)을 도시하였다. 상기 측정된 포인트가 평평한 표면(84)에 관계하여 항상 고정될 때, 구멍 내부로 돌출하는 원추형(86)이 얼마나 먼가에 상관없이, 상기 컴퓨터는 상기 측정 포인트가 탐침 18A(또는 18)위의 이미터(14)에 관계하여 위치된 곳을 항상 알고 있고, 그것에 의해 탐침(18A)에 의해 측정된 포인트를 계산할 수 있다.
도 2,2A,2B,2C,2D,4,4A 및 4B는 다양한 카메라(16,16A,16B,16C)를 나타내고, 현 시스템(10)에서 사용될 수 있다. 각 카메라(16,16A,16B,16C)는 바람직하게 서로에 고정된 상태로 장착된 적어도 세 개의 센서(28,30,32)를 구비한다. 상기 센서 장치들(28,30,32)은 바람직하게 전하 결합 소자(CCDs)와 같은 다수의 1차원 전자기 방사 센서를 구성한다. 도 4의 카메라(16)는 내부로 대략적으로 45°도로 굽어진 두 개의 단부를 가진 일반적으로 수평 붐(boom)(48)이다. 상기 붐(48)은 바람직하게 도 2에 도시된 것 처럼, 바퀴(52)와 함께 스탠드(stand)(50)에 장착된다. (임의의 카메라(16-16C)는 유사하게 스탠드(50)에 장착되고 사용된다.) 상기 스탠드(50)는 몇 개의 조정 손잡이(54)를 구비하고, 임의의 바람직한 높이 또는 각에 놓여진 카메라(16)를 허용하고, 및 상기 스탠드(50)는 임의의 바람직한 위치로부터 차량에 관계한 작업장 둘레로 움직인다.
도 4의 카메라(16)에서, 상기 센서(30)중 하나는 수평 슬릿 뒤 붐(48)의 중심에 설치되고, 및 다른 두 개의 센서(28,32)는 수직 슬릿 뒤 붐(48)의 단부(49)상에 설치된다.('수직' 및 '수평' 용어는 비교상의 용어이고 단순히 이해를 쉽게하기 위해 여기에서 사용되었다. 상기는 여기에 나타낸 것 처럼 수평으로 향하게 되는 붐(48)을 위해 필요하지 않고, 상기 슬릿은 다양한 방향일 수 있고, 붐(48)의 방향에 의존한다. 또한, 카메라(16B 및 16C)에 나타낸 것 처럼, 상기는 서로 수직에 대한 슬릿을 필요로 하지 않는다. 그들이 측정되는 포인트의 위치를 결정하기 위해서 세 개의 상호 교차 면들을 결정해야만 하기 때문에 모두 동축이 아닌 슬릿을 필요로 한다.
도 4A의 카메라(16A)에서, 붐(48A)은 단부에서 굽어지는 것 보다는 직선이다. 상기는 카메라(16A)가 긴 거리 위로 감지하는 것을 돕고 따라서 바람직하다. 도 4B의 카메라(16B)에서, 외부 슬릿은 중심 슬릿에 관계하여 45°각이다. 도 2D에서 나타낸, 카메라(16C)에서, 상기 카메라(16C)는 피라미드-형 본체를 구비하고, 및 상기 슬릿은 피라미드의 각 면에 대하여 서로에게 60°각으로 설치된다.
도 4의 카메라(16)에 대한 세 개의 센서 장치(28,30,32)는 수직 슬릿 뒤 수평으로 지향된 센서(28,32)를 가진, 카메라(16) 내부에 그들의 위치를 제외하고, 서로가 동일하고, 및 상기 중심 센서(30)는 수평 슬릿 뒤 수직으로 지향되어 있다. 모든 카메라(16-16C)내에 모든 센서(28,30,32)는 그들 각각의 슬릿의 방향에 대하여 직각이어야만 한다. 상기 센서(28)는 여기에서 상세히 기술될 것이며, 및 상기는 다른 센서(30,32)들이 같은 방법으로 작동하는 것이 이해될 것이며, 그들의 각각의 슬릿에 직각으로 놓인다.
도 15 및 16에 나타낸 것 처럼, 상기 센서(28)는 상기 카메라(16A)의 주요 축을 따라 지향되어 있다. 기술의 용이함을 위해서, 상기 방향이 수평 방향으로 언급될 것이다. 유리 판(64)은 카메라 하우징(16A)의 전방에 및 광검출기(62)의 전방의 내부 표면위에 놓이고 밴드 패스 필터로써 사용하고, 통로를 통과하기 위해 단지 전자기 방사의 협소한 밴드를 허용하고, 그것에 의해 많은 주위 잡음을 제거한다. 상기 경우에서, 이미터로부터 방사되는 바람직한 전자기 방사가 적외선일 때, 상기 밴드 패스 필터는 단지 통과하는 적외선을 허용한다. 만약 이미터(14)가 전자기 방사의 다른 파장을 방사한다면, 상기 밴드 패스 필터(64)는 통과하는 요구된 파장을 허용하기 위해 선택되어진다. 연장된 수직 슬릿(60)은 밴드 패스 필터(64)의 후방 표면위의 코팅(64A)에서 연장된 수직 불연속성에 의해 한정되고, 도 16 및 16A에서 나타낼 수 있다. 상기 수직 슬릿(60)은 센서(28)의 선상 광검출기(62)를 도달시키기 위하여 이미터로부터 나오는 단지 전자기 방사의 수직 평면(61)을 인가한다. 다시, 상기는 카메라(16A)가 측정되는 이미터(14)를 '관찰'할 수 있는 것으로부터 임의의 위치에 설치되고, 상기 슬릿(60)이 들어오는 전자기 방사(61)의 평면이 슬릿(60) 위치가 얻어질 때 마다 수직이 아니고 슬릿(60)과 함께 조정되어 있다는 것을 주목해야 한다. 상기 선상 광검출기(62)는 바람직하게 대략적으로 폭이 1 화소(pixel) 및 길이가 3700 화소인 전하 결합 소자(CCD)이고, 전자기 방사의 강도 및 실체를 감지하고 그 위에 충돌한다. 상기 선상 광검출기(62)는 그의 긴 축이 슬릿(60)에 직각이되도록 위치되어져 있다.
전자기 방사의 상기 평면(61)이 이미터로부터 상기 슬릿(60)을 통하여, 밴드 패스 필터(64)를 통하여 통과하고, 및 상기 광검출기(62) 위로 충돌할 때, 상기는 선상 광검출기(62)의 표면(70)상에 실상 라인(58)을 형성한다. 그 후 상기 광검출기(62)는 그의 표면상에 수신된 전자기 에너지의 강도 및 위치에 관계하여 출력을 발생하고, 실상 라인(58)의 위치를 정하기 위해 사용한다. 상기 실상 라인(58)에 의해 설명된 이러한 요소들, 또는 검출기 (62)의 화소들은 강한 신호를 발생하고, 설명되지 않은 것들은 매우 약한 또는 희박한 신호를 발생할 것이다. 상 강도 또는 신호 강도의 그래프는 도 17에 나타낸 것 처럼 단일 피크 곡선(66)이다. 곡선(72)은 이미터(14)가 켜질 때 광검출기로부터 나오는 신호를 나타낸다. 상기 곡선(68)은 모든 이미터(14)가 꺼질 때 광검출기(62)로 부터 나오는 신호를 나타낸다. 상기 곡선 74는 곡선 68이 곡선 72로부터 뺄 때 얻어진 결과를 나타내고, 그것에 의해 대부분의 주위의 잡음을 제거한다. 상기 라인 80은 신호가 무시된 상태에서 처음의 평균을 나타낸다.
상기 기록에서, 모든 이미터들이 꺼졌을 때, 상기 신호 레벨 68은 주위의 전자 잡음 영향 때문에 결코 제로에 도달하지 않는다. 만약 상기에 적은 잡음이 있었다면, 광검출기(62)상의 실선(58)의 위치는 신호 72로부터 결정될 수 있다. 그러나, 상기는 여기에 나타낸 것 처럼 이면의 잡음을 빼는 것이 바람직하고 대부분의 이면 잡음이 빼는 것으로부터 얻어진 곡선 74를 사용하여 실선(58)의 위치를 결정한다. 이면 잡음을 빼기 위해서, 출력 신호는 바람직하게 디지탈 메모리에 저장된다. 모든 이미터가 순간적으로 꺼졌을 때 판독은 현재 일루미네이션을 한 이미터 (14)에 의해 발생되는 데이타를 얻기까지 현재 데이타로부터 공제한다. 상기 두 개의 측정(72, 68)은 단지 실상(58)의 위치에서 실질적으로 다르고, 상기 차이는 처음의 수준(80)을 초과한다. 이와 같이, 상기 상(58)의 위치는 쉽게 결정될 수 있다. 곡선 74로 부터 얻어진 쓰기에 편리한 측정은 다음과 같이 어떤 것이 될 수 있다.: (1) 최고 강도를 가진 개개의 광검출기 요소의 위치, (2) 모든 처음 요소의 강도 가중 평균, 또는 (3) 강도가 처음의 약간을 넘는 곳에서 최소 및 최대 요소의 평균.
상기 광 검출기(62)의 표면(70)으로부터 슬릿(60)까지 알려진 거리 및 광검출기(62)의 중심 C 로부터 라인(58)의 치환 거리는 슬릿(60) 뒤에 직접적으로 위치되어 있고, 컴퓨터(20)는 평면(61)이 센서(28)위로 충돌하는 각 α를 계산할 수 있다. 상기 포인트(58)가 결정될 때, 각 α는 쉽게 계산될 수 있다. 이와 같이, 상기 관점에서, 컴퓨터(20)는 이미터(14)로부터 첫 번째 슬릿(60)의 중심까지 평면(61)을 한정하는 각 α를 인식한다. 카메라(16)상의 다른 센서(30,32)가 유사한 측정을 만든 후, 및 컴퓨터(20)가 카메라(16)내에 센서(28,30,32)의 비교 위치를 인식한 후, 컴퓨터(20)는 이미터(14)가 놓이는 세 개의 평면을 인식한다. 상기 세 개의 평면의 교차는 공간내 단일 포인트를 결정하고, 상기 포인트는 카메라(16)에 관계한 이미터의 위치이다. 만약, 컴퓨터(20)가 고정된 좌표 시스템(5)에 관계하여 카메라 (16)의 위치를 인식한다면, 또는 카메라(16)가 또한 위치가 고정된 좌표 시스템(5)내에서 알려진 참조 이미터(14)의 위치를 감지한다면, 그 후 컴퓨터(20)는 상기 고정된 좌표 시스템(5) 내부에서 상기 이미터(14)의 계산된 위치를 해석할 수 있다.
상기 세 개의 센서(28,30,32)는 각 센서가 공간내에서 위치를 정확하게 나타내어지도록 상기 일루미네이션을 한 이미터(14)로 부터 일반적으로 같은 거리가 되도록 바람직하게 라인 또는 원호(arc)를 따라 조정된다. 상기 센서(28,30,32)들이 카메라(16 및 16A)에서 처럼 수평 원호를 따라 조정될 때, 상기 중간 센서(30)는 일루미네이션을 한 이미터(14)의 각 높이를 측정하기 위해서 일정한 방향으로 맞추어져 있다. 상기 두 개의 외부 센서(28,32)는 수평 각을 측정한다. (또한, 수평 또는 수직의 사용은 이해를 쉽게 하기위한 것이며, 및 상기는 카메라가 감지되기 위한 이미터를 '관찰'할 수 있는 임의의 위치에 놓여지는 것이 이해될 것이다.) 모든 세 개의 센서(28,30,32)는 측정되기 위한 상기 일루미네이션을 한 이미터(14)가 그들의 시야 내에서 완전하게 되도록 놓여져야만 한다. 부가적인 센서는 도 2D의 카메라에서 처럼, 시야의 범위를 넓이고 또는 측정 분석 및 정확성을 강화시키기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 상기는 만약, 상기 카메라가 판독을 얻기 위해 주위를 이동할 수 있다면, 세 개의 센서는 양호한 측정을 얻기 위해 충분하다는 것이 발견되어진다.
상기 컴퓨터(20)의 상세한 구조 및 작동, 및 상세하게, 상기의 제어 시스템은 다음과 같다. 상기 컴퓨터의 제어 시스템은 개별적으로 알려진 간격에서 그들을 사진 촬영하는 이미터(14)에 전력을 공급한다. 상기는 또한, 전자기 방사 센서 (28,30,32)에 동력을 공급한다. 상기 센서(28,30,32)로 부터 상기 각 데이타 신호는 컴퓨터(20)에 의해 수신되고, 및 상기 컴퓨터(20)는 후면 잡음 데이타(68)를 공제하고, 모든 이미터(14)가 꺼질 때, 데이타 72로부터 얻어지고, 이미터(14)가 켜질 때, 대부분 잡음이 제거된 것으로 부터 결과 74를 얻는다. 상기 데이타는 상기 카메라 슬릿으로부터 이미터까지 각 α를 결정하기 위해 사용되었고, 및 그 후, 3각 측량에 의해, 카메라(16)에 관계한 이미터의 위치는 계산된다. 상기 탐침(18)의 경우에서, 상기 컴퓨터(20)는 상기 카메라(16)에 관계하여 탐침(즉, 설치된 클립 (44) 또는 자성 연결기(41) 또는 바늘 탐침(42)의 팁 안의 구멍 중심)에 의해 측정되는 포인트의 위치를 계산하기 위해 탐침의 이미터(14)의 위치 및 탐침(18)의 알려진 형상을 사용한다. 그 후 상기 위치는 고정되는 표준 좌표 시스템(5)의 뒷면에 관계한다.
컴퓨터가 고정된 좌표 시스템(5)의 후방 데이타에 관계할 수 있는 참조 포인트들이 몇 가지 방법을 통해 제공되었다. 도 2 및 2A에 도시된, 상기 바람직한 방법은, 조정 공정시 이동하지 않는 차량의 일부분 및 차량의 손상되지 않은 부분위의 연결기(41 또는 44)와 함께 적어도 세 개의 탐침 장소에 관계한 참조 프레임 (12)을 고정하기 위한 것이며, 표준 측정 데이타를 이용할 수 있다. 측정은 참조 프레임(12)상의 이미터(14)의 위치와 차량의 손상되지 않은 포인트들을 인식하는 상태에서 탐침(18)상의 이미터(14)의 위치 사이의 관계를 인식하므로써 얻어지고, 상기 참조 프레임(12)의 위치는 저장되고, 고정된 좌표 시스템(5)에 관계하여 설립된다. 그 후, 참조 프레임(12)으로부터 이미터(14)가 새로운 측정이 얻어질 때 보여지는 동안. 상기 컴퓨터(20)는 고정된 좌표 시스템(5)의 후방 새롭게 측정된 포인트들에 관계할 것이다. 만약 상기 컴퓨터가 적어도 세 개의 참조 포인트들로 부터 데이타를 수신하지 못할 때, 상기는 고정된 좌표 시스템(5)의 후방 새롭게 측정된 포인트들에 관계할 수 없고, 따라서 데이타는 돌려보내질 수 없고, 적색 검출기가 스크린(22)상에 나타날 것이고, 사용자는 카메라가 더 나은 위치로 이동되어야 한다는 것을 알 것이다. 만약 상기 센서(28,30,32)가 탐침(18) 상의 적어도 두 개의 이미터(14)로 부터 신호를 감지할 수 없다면, 데이타는 상기 탐침을 위해 돌려보내지 않고, 적색 검출기가 스크린(22)상에 나타날 것이며, 사용자는 탐침을 볼수 없음을 인식할 것이다.
참조 포인트들을 제공하기 위한 다른 방법은 차량의 손상되지 않은 부분내에서 고정되는 탐침(18)을 제공하기 위한 것이며, 도 2C에 나타낸 것 처럼, 조정 공정시 이동하지 않을 것이다. 이러한 고정된 탐침(18)들은 전체 측정 공정시 위치내에 머물것이고, 차량에 관계하여 고정되고, 그들은 참조 프레임 12C를 집약적으로 한정한다. 상기 고정된 탐침(18)들은 바람직하게 다른 방향으로 지시된 참조 이미터 (14)를 구비하며, 따라서 카메라(16,16A 또는 16B)는 측정하는 차량의 둘레를 이동하므로써 이미터(14)를'관찰'할 수 있다. 참조 프레임(12C)의 상기 형태에서 사용하기 위한 바람직한 고정 탐침(18B)의 일례가 도 8에 도시되었다. 상기 탐침 (18B)은 적어도 두개의 측부상에, 및 바람직하게 모든 네 개의 측부 상에 이미터 (14)를 구비한다. 참조 이미터(14)의 위치가 고정된 좌표 시스템(5)에 관계하여 설립될 때, 상기 컴퓨터(20)는 세 개의 참조 이미터(14)가 새로운 포인트들이 측정되는 동등한 카메라 위치로부터 관찰되는 동안 고정된 좌표 시스템(5)의 후방 새롭게 측정된 포인트들에 관계될 수 있다.
참조 이미터(14)를 제공하기 위한 다른 방법은 차량 둘레 개개의 이미터(14)를 단순히 부착하고, 그것에 의해 도 2B에 나타낸 것 처럼, 참조 프레임(12B)을 한정한다. 그 후 상기 카메라(16)는 차량의 둘레로 이동되고, 다양한 고정된 참조 이미터(14)를 감지하고 이미터(14) 사이의 비교 위치를 설립한다. 그 후, 탐침 또는 탐침들(18)은 약간의 참조 이미터(14)들이 측정된 동등한 카메라 위치로부터 알려진 포인트들을 측정하기 위해 사용되고, 그것에 의해 참조 이미터(14)와 고정된 좌표 시스템(5)사이의 관계를 성립한다. 상기 관계가 성립되므로써, 상기 카메라(16)는 약간의 참조 이미터(14)가 새로운 포인트들이 측정되므로써 동등한 카메라 위치로부터 측정되는 동안 측정을 갖기 위해 차량 둘레로 이동될 수 있고, 및 그 후 새로운 포인트들은 컴퓨터(20)에 의해 표준 좌표 시스템(5)의 후방에 관계될 것이다.
네 번째 다른 방법은 도 2D에 나타낸 것 처럼, 조정 공정시 이동하지 않을 것이라는 차량의 일부에 관계하여 카메라를 고정시키기 위한 것이다. 상기 경우, 알려진 위치에서, 차량의 손상되지 않은 포인트들은 카메라에 관계하여 성립되고, 고정된 좌표 시스템에 관계한 카메라의 위치는 성립되고, 카메라에 의해 얻어진 새로운 측정들은 컴퓨터(20)에 의해 고정된 좌표 시스템의 후방에 관계될 수 있다. 상기 실시예에서, 피라미드형 카메라(16C)는 시야의 범위가 넓기 때문에 바람직하고, 임의의 카메라는 그들의 고정된 위치로부터 측정되는 포인트들을 '관찰'할 수 있는 동안 사용될 수 있다.
상기 장치가 차량을 측정하기 위해 사용될 때, 사용자는 다음과 같은 단계를 가진다. 첫 번째, 측정 공정을 시작할 때, 사용자는 도 2에서 나타낸 유사한 접촉 스크린(22)을 마주친다. 상기 컴퓨터(20)는 차량의 형태가 측정되는 접촉 스크린 (22)을 통하여 사용자에게 요청한다. 도 19에 나타낸 것 처럼, 상기 사용자는 스크린(22)을 사용하고 또는 키보드(23)를 사용하고 또는 다른 사용자는 측정되기 위한 차량의 모델 및 제조를 선택하기 위해 조정하고, 및 그 후 상기 컴퓨터(20)는 차량(24)의 상기 형태를 위한 표준 측정 데이타의 저장을 가속화시키고, 차량의 상기 형태를 위한 도면의 표준을 설정한다. 그 다음에, 만약 사용자가 도 2 및 2A의 실시예를 사용한다면, 상기 참조 프레임(12 또는 12A)은 바람직하게 차량의 핀치 웰드 위로 프레임(12)을 죄므로써 조정 공정시 이동하지 않은 차량의 일부분에 관계하여 고정된다.
그 다음에, 상기 사용자는 차량의 손상되지 않은 부분에 일치한 알려진 포인트를 지시하기 위해 도 19의 접촉 스크린을 조정하고, 및 상기 컴퓨터(20)는 연결기 또는 쇼켓이 상기 알려진 포인트에 연결하는 탐침(18)에 연결되는 것을 사용자에게 지시한다. 상기 사용자는 컴퓨터의 지시에 따르고 및 선택된 참조 구멍 내부로 탐침(18)을 삽입하고 또는 그렇지 않으면 선택된 참조 포인트에 탐침(18)을 연결한다. 사용자에 있어서, 상기 공정이 되풀이되고, 단계적으로, 차량상의 다수의 참조 포인트들에 탐침(18)을 연결한다.
그 다음에, 상기 카메라(16)는 참조 프레임(12)상의 이미터(14) 및 알려진 손상되지 않은 포인트들이 위치한 탐침(18)상의 이미터(14)의 측정을 얻는다. 참조 프레임 이미터(14)와 탐침 이미터(14)사이의 공간 관계를 측정하므로써, 및 상기 탐침 이미터(14)와 차량을 위한 고정된 좌표 시스템(5) 사이의 관계를 인식하므로써, 상기 컴퓨터(20)은 차량을 위한 고정된 좌표 시스템(5)에 대한 참조 프레임 (12)의 이미터(14)의 위치에 관계한다. 따라서, 상기 탐침(18)은 장소에 남아있고 또는 측정되는 다른 위치로 이동한다. 그 후 상기 사용자는 측정되기 위한 다른 위치를 선택하기 위해 접촉 스크린(22)에 대한 포인트 또는 심지어 표준 데이타를 이용할 수 없는 차량의 임의의 위치의 측정을 얻기 위해 부착되는 다른 탐침(42) 및 트리거(43)를 구비한 손잡이 탐침(18)을 사용한다. 상기 트리거(43)는 바늘 팁(42)이 연결되는 탐침(18)에 바람직하게 연결된다. 상기 트리거(43)는 탐침(18)에서부터 박스(27)까지 라인상에 있고, 및 사용자는 그가 측정이 바늘 탐침(18)의 사용으로 얻어지길 원할 때마다 상기 트리거(43)를 가압한다. 만약 표준 데이타를 이용할 수 없다면, 상기 사용자는 측정되는 각 포인트를 위한 고정된 좌표 시스템(5)내에서 세 개의 좌표의 판독을 수신하고, 및, 차량의 좌 및 우측상의 일치한 포인트들의 위치를 비교하므로써, 대칭되어야 하고, 얼머나 많은 손상된 측이 조정되기 위해서 이동되어야 하는 가를 결정해야만 한다.
만약 사용자가 차량상의 알려진 포인트들을 측정한다면, 도 20에 나타낸 것처럼 상기 스크린(22)은 편차의 범위 및 방향을 나타내는 벡터와 함께 및 편차의 범위 및 방향을 지시하는 수 많은 데이타와 함께 두 개의 표준 데이타로부터 측정된 포인트의 편차의 범위를 지시할 것이다. 상기 벡터의 길이는 바람직하게 저장된 데이타 포인트로부터 측정된 포인트의 편차의 로그에 비례하고, 그것에 의해 그래프로 나타낸 두 개의 크고 작은 편차를 인가한다. 상기는 이동이 조정하게 되는 차량을 위해서 발생되어야 하는 정확한 방향을 알려주기 때문에 사용자에게 매우 도움이된다. 상기 차량의 구동측에 대한 벡터는 사용자가 선명한 그래프를 만드는 승객 측을 위한 벡터로부터 다른 색깔로 나타내어진다.
상기 판독의 원본 설정은 컴퓨터(20)에 저장되어야 하고 및 어떠한 일이 차량상에 행해지기 전 손상 또는 잘못된 조정의 범위의 지침을 제공하기 위해 프린터 (26)에 의해 인쇄된다.
만약, 고정된 탐침(18)이 도 2C에 나타난 것 처럼, 참조 프레임(12C)를 성립하기 위해 사용된다면, 상기 공정은 알려진 위치에 있는 고정된 탐침들(18 또는 18C), 조정 공정시 이동하지 않은 것이라는 차량상의 손상되지 않은 위치를 제외하고는 같다. 그 다음에, 카메라(16)가 측정하는 각 시간은, 새롭게 측정된 포인트들과 고정된 탐침(18) 상의 알려진 이미터(14) 위치들 사이의 관계를 설정하고, 상기 컴퓨터(20)가 고정된 좌표 시스템의 새롭게 측정된 포인트들을 관계하여 가능하게 한다.
만약 개개의 이미터(14)가 도 2B에 나타난 것 처럼, 참조 프레임(12B)을 설립하기 위해 사용된다면, 상기 이미터(14)들은 테이프 또는 아교 또는 벨크로 (velcro) 또는 다른 고정 수단으로 차량 위에 부착되고; 상기 카메라(16)는 서로의 이미터(14)의 위치에 관계하여 측정을 가진 차량 둘레로 이동하고; 알려진 포인트들은 탐침(18)으로 측정되고 차량 위에 고정된 이미터(14)에 관계되고.; 및 고정된 이미터(14)의 위치는 고정된 표준 좌표 시스템(5)에 관계하여 설립된다. 따라서, 새로운 측정을 가질 때, 상기 카메라(16)는 새로운 포인트들을 측정하므로써 동등한 카메라 위치로부터 알려진 고정 이미터(14)를 측정하고, 그것에 의해 고정된 좌표 시스템(5)의 후방 새로운 포인트들에 관계한 컴퓨터를 허용한다.
만약 상기 카메라(16)가 도 2D에 나타낸 것 처럼, 차량의 손상되지 않은 부분에 관계하여 고정된다면, 상기 모두는 필요하고 상기 차량의 약간의 알려진 포인트들을 측정하기 위해 탐침(18)을 사용하고, 그것에 의해, 고정된 카메라(16C)와 고정된 표준 좌표 시스템(5) 사이의 관계를 설립하고, 및 그 다음에, 다른 측정이 고정된 카메라(16C)에 의해 얻어질 때 마다, 상기 컴퓨터(20)는 상기 고정된 좌표 시스템(5)에 대한 새로운 포인트의 위치에 관계된다. 상기 고정된 카메라(16-16C)는 얻어지는 측정을 '관찰'할 수 있는 임의의 고정된 위치에 놓여질 수 있다.
사진 촬영(strobe) 속도는 상기 센서(28,30,32)가 모두 실질적인 목적을 위해 가능한 충분히 빠르고, 순간적으로 측정되어지는 포인트들의 위치 및 방향을 결정하고 및 사용자의 정보가 사용자 인터페이스(22)를 경유하여 연결한다. 또한, 상기 센서들(28,30,32)은 한번에 일루미네이션된 이미터(14)의 구별이 요구된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 기능은 한번에 하나의 이미터(14)를 관찰하고 또는 에너지를 인가하므로써 성취될 수 있다. 그러나, 다른 방법들은 서로로 부터 각각의 이미터(14)를 구별하기 위해 상기 센서(28,30,32)를 허용 하기 위해 사용된다. 예를 들면, 전자기 방사의 다른 파장들은 각 이미터에 의해 방사되고, 및 상기 특별한 주파수를 구별하는 광검출기의 능력은 사용될 수 있다. 다른 방편으로, 각각의 이미터(14)들은 각 이미터(14)를 위한 균일한 파장 패턴으로 조절될 수 있다. 그 후 상기 컴퓨터(20)는 소속된 위치 신호를 특별한 이미터(14)로 결정하기 위해 균일한 파장 패턴을 복조하므로써 프로그램화될 수 있다. 다른 것으로부터 하나의 이미터 원(source)을 구별하기 위한 다른 방법은 가능하고 및 본 발명에 적용된다. 그러나, 여기에 기술된 단순한 적외선 시각 시스템은 실행의 적정한 수준을 제공한다. 만약 이미터의 실상(14)이 다소 촛점을 벗어난다면, 상기 상(image)의 각 측정은 여전히 사용하기에 편리하다.
그 다음은, 차량 위의 임의의 고정된 참조 포인트들에 더하여 이동되는 포인트들에 장착된 탐침(18)으로 차량을 조정한다. 상기 차량이 조정되므로써, 상기 벡터는 줄어들고 및 사라지고, 및 수 많은 스크린(22)상의 숫자는 사용자가 도 21에서 도시된 유사한 위치에 도달할 때 까지 아래로 떨어지는 잘못된 조정의 범위를 지시한다. 상기는 '후' 측정이고, 다시 컴퓨터내에 저장되고 및 차량이 조정 또는 정렬되는 범위의 증거로써 인쇄된다.
도 22는 다른 시스템으로 얻어지기 어렵고 또는 불가능하고, 시스템으로써 얻어질 수 있는, 심지어 측정되는 포인트들을 위한 표준 데이타가 없는 곳에서 얻어질 수 있는 측정의 유용한 형태를 나타낸다. 상기 경우에서, 사용자는 엔진 실내 네 개의 포인트 (1-4) 및 차량의 객실내 두 개의 포인트(5-6)에 대하여 상기 뾰족한 팁(42)으로 손잡이 탐침(18)을 지시한다. 서로 반대하는 포인트들(1 및 3)은 서로가 반대하는 포인트들(2 및 4)과 같이, 좌표 시스템(5)에 관계하여 거의 동일한 폭, 길이, 및 높이 측정을 가질 것이다. 또한, 포인트 3과 4사이의 대각선 거리 'a' 는 포인트 1과 2사이의 대각선 거리 'b'에 동일하다. 유사하게, 서로에 반대하는 상기 포인트들(5 및 6)은 거의 동일한 판독을 가진다. 상기는 표준 방법으로 차량이 상기 측정의 방법에서 얻어져야 하기 때문에 포인트 5와 6 사이의 거리를 측정하기에는 매우 어렵고, 상기 측정의 형태는 본 발명으로 매우 쉽다. 도 23은 도 22에서 얻어진 것과 비교 측정을 나타내고, 'a' 및 'b'의 거리는 동일하고, 및 서로 직접적으로 마주하는 포인트들은 거의 동일한 측정을 가진다.
상기는 변경이 본 발명의 범위를 벗어남 없이 상기에 기술된 발명의 실시예에 의해 이루어진 상기 기술에서 기술된 것들로 명백하게 될 것이다.

Claims (15)

  1. 차량에 관계하여 고정되도록 채택되고 및 참조 이미터 신호를 제공하기위해 체택된 다수의 참조 이미터,
    차량위의 하나 이상의 선택된 포인트로 이동가능하고 및 탐침 이미터 신호를 제공하기 위해 두 개 이상의 탐침 이미터를 포함하는 하나 이상의 탐침,
    상기 참조 이미터 신호와 상기 탐침 이미터 신호를 수신하고 및 참조와 탐침 이미터 위치 데이타 신호를 제공하기 위한 세 개 이상의 센서를 포함한 카메라,
    상기 참조와 탐침 이미터 위치 데이타 신호를 수신하고 및 표준 차량 데이타에 접근하고, 상기 선택된 포인트의 관계 위치를 계산하고, 및 표준 차량 데이타에 대하여 상기 선택된 포인트의 관계 위치를 비교하기 위한 컴퓨터를 구성하는 것을 특징으로 하는 차량상의 선택된 포인트의 관계 위치를 측정하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 참조 이미터는 제 1 방향으로 지시된 제 1 세트의 이미터 및 상기 제 1 방향과는 다른 제 2 방향으로 지시된 제 2 세트의 이미터를 구성하고,
    상기 카메라는 상기 제 1 세트의 이미터 및 제 2 세트의 이미터로부터 참조 이미터 신호를 수신하기 위해 이동가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터는 표준 차량 데이타로부터 선택된 포인트의 편차를 결정하고 및 편차 디스플레이 신호를 제공하기 위해 프로그램 가능하고,
    추가로, 상기 디스플레이 신호를 수신하기 위한, 및 선택된 포인트에서 결정된 편차의 방향으로 연장하고 및 편차의 양에 일치한 길이를 가진 벡터와 표준 위치에서 선택된 포인트의 그래프 표시를 제공하기 위한 시각 정보 모니터를 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    추가로 상기 하나 이상의 탐침은 상기 두 개 이상의 탐침 이미터 중 하나로 부터 미리 결정된 거리 및 방향에 설치된 탐침 팁을 포함하고,
    추가로, 상기 컴퓨터에 의해 접근 가능하고, 다른 탐침 형태를 위해 관계 탐침 팁 및 탐침 이미터 위치 데이타를 포함한 데이타 메모리를 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 참조 이미터는 서로 고정된 관계에서 참조 프레임상에 장착된 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    추가로, 사용자 명령을 수신하고, 및 측정된 차량 형태와 상응한 컴퓨터 데이타 신호와 측정될 하나 이상의 선택된 포인트의 표준 차량 데이타에 관계한 위치를 제공하기 위한 사용자 인터페이스를 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    추가로 컴퓨터 및 선택된 상기 다수의 참조 이미터와 상기 두 개 이상의 탐침 이미터사이에 신호 통로를 제공하기 위한 전기 버스(electrical bus)를 구성하고,
    상기 컴퓨터는 선택된 이미터를 확인하기 위한 상기 이미터의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 대상물에 관계하여 일 방향 이상으로 참조 이미터 신호를 제공하기 위해 대상물에 관계하여 고정된 위치에 다수의 참조 이미터를 장착하는 단계,
    하나 이상의 전자기 방사-방출 탐침으로부터 탐침 이미터 신호를 제공하고, 및 측정될 상기 대상물 일련의 포인트에 상기 탐침을 설치하는 단계,
    상기 대상물의 표준 형상 및 상기 대상물 상의 일련의 포인트와 상응한 상기 표준 형상의 위치를 컴퓨터에 전달하는 단계,
    상기 참조 이미터 신호와 상기 탐침 이미터 신호를 수신하고 및 상기 대상물상의 일련의 포인트의 관계 위치를 결정하는 단계, 및
    상기 표준 형상에 관계한 일련의 포인트의 위치로부터 상기 대상물상의 일련의 포인트의 결정된 위치의 편차를 계산하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 대상물의 관계 형상을 결정하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    추가로 표준 위치로부터 일련의 포인트의 결정된 위치에 대한 편차의 양 및 방향을 사용자에게 전달하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 대상물의 관계 형상을 결정하기 위한 방법.
  10. 차량에 고정된 관계에서 다수의 참조 이미터를 제공하는 단계,
    차량을 위한 표준, 저장된 데이타에 접근하는 단계,
    측정될 차량의 포인트에 전자기-방사-방출 탐침을 배치하는 단계,
    참조 이미터 및 탐침으로부터 전자기 방사를 감지하는 단계, 및
    표준, 저장된 데이타에 탐침의 위치를 관련시키는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 표준 좌표 시스템에 관계하여 차량위의 포인트의 위치를 측정하는 방법.
  11. 차량 본체 정렬시 정적인 차량에 관계하여 고정된 위치에 설치된 참조 이미터 세트,
    차량 본체 정렬시 위치에 있어서 변하기 쉬운 차량상의 임의 포인트에 설치가능한 두 개 이상의 이미터를 구비한 탐침,
    탐침 및 참조 이미터를 관찰하고 및 상응한 센서 신호를 제공하기 위해 설치가능한 센서, 및
    센서 신호를 수신하기위해 연결되고 및 본체 정렬을 측정하기 위해 참조 데이타를 가진 상기 신호와 비교하여 프로그램화된 컴퓨터를 구성하는 것을 특징으로 하는 차량 본체 정렬을 측정하기 위한 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 탐침은 세 개의 이미터를 구비하고 및 차량 프레임상의 구멍에 상기 탐침을 중심에 두기위한 스프링 클립 연결기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 본체 정렬을 측정하기 위한 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    추가로, 그에 부착된 제 1 세트의 참조 이미터를 구비한 참조 프레임, 및
    차량 본체의 미리 결정된 손상되지 않은 부분에 위치한 제 2 세트의 참조 이미터를 구성하고,
    상기 컴퓨터는 제 1 세트의 참조 이미터의 위치와 제 2 세트의 참조 이미터사이의 관계로 프로그램화되고 및 고정된 차량 본체 동등 시스템에 관계하여 참조 프레임의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 본체 정렬을 측정하기 위한 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 참조 이미터의 세트는 제 1 방향에 위치한 세 개 이상의 이미터 및 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향에 위치한 세 개의 추가 참조 이미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 본체 정렬을 측정하기 위한 장치.
  15. 차량위의 선택된 포인트를 위한 표준 면적을 가진 데이타를 제공하는 단계,
    차량에 관계하여 고정된 위치에 참조 이미터를 설치하는 단계,
    차량위의 선택된 포인트에 탐침 이미터를 부착하는 단계,
    참조 이미터에 관계하여 탐침 이미터의 위치를 감지하는 단계,
    차량상의 선택된 포인트를 위한 표준 면적에 대한 탐침 이미터의 감지된 위치를 비교하는 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 측정된 차량을 위한 표준 면적에 관계하여 차량상의 선택된 포인트의 편차를 측정하기 위한 방법.
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