JP6965806B2

JP6965806B2 - 挙動測定装置

Info

Publication number: JP6965806B2
Application number: JP2018064571A
Authority: JP
Inventors: 浩中根
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2021-11-10
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: JP2019174350A

Description

本発明は、挙動測定装置に関し、とくに車両のパワープラントの挙動を測定する挙動測定装置に関する。

特開２０１１−１４９７８３号公報は、３個の検出体の座標をカメラで計測して測定対象部品の変位量の演算に用いる技術を開示している。

カメラで計測した座標のデータ量は通常膨大である。その膨大なデータの全てを演算装置内で動かすと、演算装置の動作が遅くなってしまう。したがって、演算装置の演算速度を向上させる点において改善の余地がある。

特開２０１１−１４９７８３号公報

本発明の目的は、演算装置の演算速度を向上させることができる挙動測定装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）測定対象部品に対し、周辺部品との隙間を確認するにあたり、前記測定対象部品の複数個所の測定ポイントそれぞれの変位を所定のサンプリング周波数で計測する、挙動測定装置であって、
所定の時間内に計測されたデータの中から、
（Ａ）前記測定ポイントのそれぞれに対して互いに直交する３方向（Ｌ，Ｗ，Ｈ）のプラスとマイナスからなる計６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）の変位が最大となるときのデータＡと、
（Ｂ）前記測定ポイントのそれぞれに対して８エリア（Ｌ＋・Ｗ＋・Ｈ＋、Ｌ＋・Ｗ−・Ｈ＋、Ｌ−・Ｗ＋・Ｈ＋、Ｌ−・Ｗ−・Ｈ＋、Ｌ＋・Ｗ＋・Ｈ−、Ｌ＋・Ｗ−・Ｈ−、Ｌ−・Ｗ＋・Ｈ−、Ｌ−・Ｗ−・Ｈ−）の変位が最大となるときのデータＢと、
（Ｃ）前記測定ポイントの変位の合計値が６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）それぞれで最大となるときのデータＣと、
を抽出する、挙動測定装置。

上記（１）の挙動測定装置によれば、つぎの効果を得ることができる。
測定対象部品の周辺部品との隙間を確認する際、動きの小さなデータは不要である。そこで、本発明では所定の時間内に計測された膨大なデータの中から、データＡ（測定ポイントのそれぞれに対して６方向の変位が最大となるときのデータ（測定ポイント数×６））と、データＢ（測定ポイントのそれぞれに対して８エリアの変位が最大となるときのデータ（測定ポイント数×８））と、データＣ（測定ポイントの変位の合計値が６方向それぞれで最大となるときのデータ）と、を抽出している。

すなわち、周辺部品との隙間の確認に不要な動きの小さいデータを省いて、膨大なデータから動きの大きい
[（測定ポイント数×６）＋（測定ポイント数×８）＋６]点
のデータのみに絞り込みを行っている。

よって、絞り込まれたデータを演算装置内で動かすだけでよくなり、所定の時間内に計測された膨大なデータの全てを演算装置内で動かす場合に比べて、演算装置の演算速度を向上させることができる。

本発明実施例の挙動測定装置の概略図である。本発明実施例の挙動測定装置の、各測定ポイントにおけるカメラ数を示す模式図である。本発明実施例の挙動測定装置における、データＡの抽出のための、（ａ）複数の測定ポイントのそれぞれに対して互いに直交する３方向（Ｌ，Ｗ，Ｈ）を示す図と、（ｂ）６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）の変位が最大となるときのデータを抽出するための条件番号とその抽出条件を示す表である。本発明実施例の挙動測定装置における、データＢの抽出のための、（ａ）複数の測定ポイントのそれぞれに対して８エリア（Ｌ＋・Ｗ＋・Ｈ＋、Ｌ＋・Ｗ−・Ｈ＋、Ｌ−・Ｗ＋・Ｈ＋、Ｌ−・Ｗ−・Ｈ＋、Ｌ＋・Ｗ＋・Ｈ−、Ｌ＋・Ｗ−・Ｈ−、Ｌ−・Ｗ＋・Ｈ−、Ｌ−・Ｗ−・Ｈ−）を示す図と、（ｂ）その８エリアのプラスとマイナスの符号を示す一覧表と、（ｃ）その８エリアの変位が最大となるときのデータを抽出するための条件番号とその抽出条件を示す表である。本発明実施例の挙動測定装置における、データＣの抽出のための、（ａ）複数の測定ポイントのそれぞれに対して互いに直交する３方向（Ｌ，Ｗ，Ｈ）を示す図と、（ｂ）複数の測定ポイントの変位の合計値が６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）それぞれで最大となるときのデータ（同相の動きのデータ）を抽出するための条件番号とその抽出条件を示す表である。本発明実施例の挙動測定装置における、データＣ（同相の動きのデータ）を抽出することの必要性を説明するための図であり、測定ポイントを２か所としたときの複数種類の挙動を示す模式図である。

以下に、図面を参照して、本発明実施例の挙動測定装置を説明する。

本発明実施例の挙動測定装置１０は、図１に示すように、測定対象部品１００に対し、周辺部品との隙間を確認するにあたり、測定対象部品１００の複数個所の測定ポイントそれぞれの変位を所定のサンプリング周波数で計測する装置である。挙動測定装置１０は、測定ポイントの座標を計測するカメラ２０（図２参照）と、カメラ２０で計測された座標のデータ（膨大なデータ）から必要なデータを抽出するデータ抽出装置３０と、を有している。データ抽出装置３０で抽出された（絞り込まれた）データで、演算装置４０の演算が行われるようになっている。

測定対象部品１００は、特に限定されるものではないが、たとえば車両のエンジンおよびトランスミッション等により構成されるパワープラントである。測定対象部品１００の測定ポイントは、パワートレーン上に設定される任意の複数点であり、本実施例では３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３である。なお、３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、３点の全てが単一の同一直線上にはないことが望ましい。

３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれの変位を計測するサンプリング周波数は、たとえば３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の合計で２００Ｈｚ（点／秒）である。測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれの周波数は、０（ゼロ）ではなく合計が２００Ｈｚ（点／秒）であれば、特に限定されるものではない。

測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の座標は、図２に示すように、それぞれ、２台のカメラ２０を用いて計測されている。そのため、合計６台のカメラで計測される。測定ポイントＰ１用の２台のカメラ２１は、測定ポイントＰ１を異なる角度で同時に撮影可能であり、測定ポイントＰ２用の２台のカメラ２２は、測定ポイントＰ２を異なる角度で同時に撮影可能であり、測定ポイントＰ３用の２台のカメラ２３は、測定ポイントＰ３を異なる角度で同時に撮影可能である。測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれに２台のカメラを用いる理由は、各測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３において測定対象部品１００の挙動を３次元（３Ｄ（dimension））で計測できるようにするためである。そして、測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３が合計２００Ｈｚ（点／秒）で所定の時間（６０秒）計測されて１ケースとされる（２００×６０＝１２０００点／ケース）。そのため、１ケース１２０００点となりデータ数が膨大となり、全てのデータを演算装置４０内で動かすと、演算装置４０の動作が遅くなってしまう。そこで、データ抽出装置３０が設けられている。

データ抽出装置３０は、所定の時間（６０秒）内にカメラ２０で計測された座標の膨大なデータの中から、必要最小限で動きの大きなデータを抽出する装置である。

データ抽出装置３０は、所定の時間（６０秒）内にカメラ２０で計測されたデータ（２００点×６０秒＝１２０００点/ケース）の中から、
（Ａ）測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれに対して互いに直交する３方向（Ｌ，Ｗ，Ｈ）のプラスとマイナスからなる計６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）の変位が最大となるときのデータＡ（３×６＝１８点）と、
（Ｂ）測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれに対して８エリア（Ｌ＋・Ｗ＋・Ｈ＋、Ｌ＋・Ｗ−・Ｈ＋、Ｌ−・Ｗ＋・Ｈ＋、Ｌ−・Ｗ−・Ｈ＋、Ｌ＋・Ｗ＋・Ｈ−、Ｌ＋・Ｗ−・Ｈ−、Ｌ−・Ｗ＋・Ｈ−、Ｌ−・Ｗ−・Ｈ−）の変位が最大となるときのデータＢ（３×８＝２４点）と、
（Ｃ）測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の変位の合計値が６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）それぞれで最大となるときのデータＣ（６点）と、
を抽出する装置である。
なお、特に限定されるものではないが、たとえば、Ｌは車両前後方向、Ｗは車両幅方向で、Ｈは車両上下方向である。

上記（Ａ）（データＡ）について
（Ａ１）測定対象部品１００とその周辺全ての部品との成立性の確認が必要であり、各測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）の最大動きの抽出を行うものである。

（Ａ２）図３に示すように、測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれにおいて、各方向Ｌ，Ｗ，Ｈの動き量が最大（プラス方向の動き量が最大）となるときの３Ｄ挙動測定データと最小（マイナス方向の動き量が最大）となるときの３Ｄ挙動測定データとを抽出する。すなわち、測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれに対してＬ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−の６方向の最大データを抽出するため、３×６＝１８点のデータを抽出する。

上記（Ｂ）（データＢ）について
（Ｂ１）データＡでは各測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の６方向（２Ｄ）を実施したが、３Ｄ動きでみた場合に抽出漏れのおそれがある。具体的には、各測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３において、Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−の６方向では最大とはなっていないためデータＡでは抽出されないが、たとえばＬ＋、Ｗ＋、Ｈ＋からなるエリア内に動く場合には、この動きが抽出漏れとなってしまう。ここでも測定対象部品１００とその周辺全ての部品との成立性の確認が必要である。

そこで、図４に示すように、各測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３に対して８エリア（エリア１（Ｌ＋・Ｗ＋・Ｈ＋）、エリア２（Ｌ＋・Ｗ−・Ｈ＋）、エリア３（Ｌ−・Ｗ＋・Ｈ＋）、エリア４（Ｌ−・Ｗ−・Ｈ＋）、エリア５（Ｌ＋・Ｗ＋・Ｈ−）、エリア６（Ｌ＋・Ｗ−・Ｈ−）、エリア７（Ｌ−・Ｗ＋・Ｈ−）、エリア８（Ｌ−・Ｗ−・Ｈ−））の各エリアに属する動き量が最大になるときの３Ｄ挙動測定データを抽出する。すなわち、測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれに対して８エリアの最大データを抽出するため、３×８＝２４点のデータを抽出する。

（Ｂ２）なお、各測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３において、動き量がゼロ（Ｌ，Ｗ，Ｈ）＝（０，０，０）の場合は、８エリアのどのエリアにも属さないが、エリア１（Ｌ＋，Ｗ＋，Ｈ＋）に属するものとする。

（Ｂ３）また、各エリアにおいて抽出条件に該当する３Ｄ挙動データが存在しない場合は、対象となる条件番号の最大動き絞込み結果として、一律（Ｌ，Ｗ，Ｈ）＝（０．１，０．１，０．１）を出力する。

上記（Ｃ）（データＣ）について
（Ｃ１）データＡでは各測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）を実施したが、各測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の動きが最大となるモードは測定対象部品１００のロール動きになることが多く、データＡで抽出されるデータはロール動き時のデータであることが多い。そのため、測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３がいずれも同方向に動く同相の動きをした場合の抽出漏れのおそれがある。
そこで、図５に示すように、各測定ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の変位の合計値が６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）それぞれで最大となるときのデータ（６点）を抽出する。

図６に示す例を挙げて上記（Ｃ）について説明する。なお、本来は測定ポイントはＰ１，Ｐ２，Ｐ３の３か所だが、概略を２か所Ｐ１，Ｐ２で説明する。
（ｉ）図６（ａ）では、実線は測定対象部品１００の基の位置を示し、一点鎖線はロール動きの挙動１を示し、二点鎖線はロール動きの挙動２を示し、点線は同相動きの挙動３を示している。そして、図中の上方向をＨ＋方向とする。
（ｉｉ）データＡでは、測定ポイントＰ１のＨ＋方向の最大データとして、一点鎖線で示される挙動１が抽出される。また、測定ポイントＰ２のＨ＋方向の最大データとして、二点鎖線で示される挙動２が抽出される。そのため、データＡでは点線で示される同相動きの挙動３は抽出されず削除されてしまう。
しかし、測定ポイントＰ１と測定ポイントＰ２の間にある動き確認部位Ｐ０においては、一点鎖線や二点鎖線で示される挙動１，２ではなく点線で示される挙動３が最大動きとなっている。
（ｉｉｉ）ここで、挙動１、２，３において、Ｈ＋方向の各ポイントＰ１，Ｐ２の総和は、それぞれ、
挙動１：１５＋（−１７）＝−２
挙動２： −１７＋１５＝−２
挙動３：６＋６＝１２
となる。
（ｉｖ）そこで、各ポイントＰ１，Ｐ２では最大ではないが、Ｈ＋方向の総和で最大となるデータを抽出する。これにより、データＡで抽出されない同相動きについても（挙動３についても）抽出されることになる。

つぎに、本発明実施例の作用、効果を説明する。
測定対象部品１００の周辺部品との隙間を確認する際、動きの小さなデータは不要である。そこで、本発明では所定の時間（６０秒）内に計測された膨大なデータの中から、データＡ（測定ポイントのそれぞれに対して６方向の変位が最大となるときのデータ（測定ポイント数×６））と、データＢ（測定ポイントのそれぞれに対して８エリアの変位が最大となるときのデータ（測定ポイント数×８））と、データＣ（測定ポイントの変位の合計値が６方向それぞれで最大となるときのデータ）と、を抽出している。

よって、絞り込まれたデータを演算装置４０内で動かすだけでよくなり、所定の時間（６０秒）内にカメラ２０で計測された座標の膨大なデータの全てを演算装置４０内で動かす場合に比べて、演算装置４０の演算速度を向上させることができる。

１０挙動測定装置
２０カメラ
３０データ抽出装置
４０演算装置
１００測定対象部品
Ａ，Ｂ，Ｃデータ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３測定ポイント

Claims

測定対象部品に対し、周辺部品との隙間を確認するにあたり、前記測定対象部品の複数個所の測定ポイントそれぞれの変位を所定のサンプリング周波数で計測する、挙動測定装置であって、
所定の時間内に計測されたデータの中から、
（Ａ）前記測定ポイントのそれぞれに対して互いに直交する３方向（Ｌ，Ｗ，Ｈ）のプラスとマイナスからなる計６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）の変位が最大となるときのデータＡと、
（Ｂ）前記測定ポイントのそれぞれに対して８エリア（Ｌ＋・Ｗ＋・Ｈ＋、Ｌ＋・Ｗ−・Ｈ＋、Ｌ−・Ｗ＋・Ｈ＋、Ｌ−・Ｗ−・Ｈ＋、Ｌ＋・Ｗ＋・Ｈ−、Ｌ＋・Ｗ−・Ｈ−、Ｌ−・Ｗ＋・Ｈ−、Ｌ−・Ｗ−・Ｈ−）の変位が最大となるときのデータＢと、
（Ｃ）前記測定ポイントの変位の合計値が６方向（Ｌ＋、Ｌ−、Ｗ＋、Ｗ−、Ｈ＋、Ｈ−）それぞれで最大となるときのデータＣと、
を抽出する、挙動測定装置。