(57)【要約】      （修正有）【課題】機械の日常的検査および故障検出において、機械の振動部分の場所および周波数を検出する方法を提供する。【解決手段】動き検出器によって振動周波数のセットを検出するステップと、各振動周波数で所定の長さを有する動画の形でストロボスコープの出力を記録するステップと、動画から関連する振動周波数に対応する振動部分を有するフレームを抽出し、検出された各振動周波数を関連する振動部分をトラッキングするため予め規定したマーカを使用して対応する振動部分にマッピングするステップを含む、プロセッサ実装される方法。【選択図】図３
2020008555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動き検出器によって、振動周波数のセットを検出するステップであって、前記振動周波数のセットの中の各振動周波数が、前記動き検出器の視野(FOV)中の検査を受ける機械の中の複数の振動部分のうちの振動部分に対応し、前記複数の振動部分の各々が、それに関連する前記振動部分をトラッキングするために予め規定したマーカを有する、ステップ(202)と、
ストロボスコープによって、第1の検出振動周波数で始まる、前記振動周波数のセットからの各振動周波数でストローブを開始するステップ(204)であって、各振動周波数でストローブする前記ステップが、
所定の長さを有する動画の形で前記ストロボスコープの出力を記録するステップ(204a)、および
前記動画から、関連する振動周波数に対応する振動部分を有する少なくとも1つのフレームを抽出し、前記動き検出器によって検出された各振動周波数を、前記予め規定したマーカを使用して対応する振動部分にマッピングするステップ(204b)
を含む、ステップと
を含む、プロセッサ実装される方法(200)。
【請求項２】
前記動画の前記所定の長さが、前記検出振動周波数の分解能と測定時間との間のトレードオフに基づき、前記測定時間が長いほど前記検出振動周波数の前記分解能がより良好になる、請求項1に記載のプロセッサ実装される方法。
【請求項３】
前記動画の前記所定の長さが1秒である、請求項1に記載のプロセッサ実装される方法。
【請求項４】
前記動画から、振動部分を有する少なくとも1つのフレームを抽出する前記ステップが、
高速フーリエ変換(FFT)を使用して、前記動画に含まれるフレーム間での前記予め規定したマーカの移動の周波数スペクトルを取得するステップと、
前記取得した周波数スペクトルからピーク周波数を判定するステップと、
前記判定したピーク周波数が予め規定した精度に基づいた予め規定した閾値未満である場合に、少なくとも1つのフレームを抽出してセグメント化するステップ、
そうでない場合に、前記判定したピーク周波数が前記予め規定した閾値未満となるまで、0.1Hz×所定の調整パラメータの乗算値である周波数でストローブするために前記ストロボスコープを増分的に調整して、前記抽出およびセグメント化のステップを実施するステップと、
前記セグメント化された少なくとも1つのフレーム内で識別される前記予め規定したマーカに関連する振動部分に、前記ストロボスコープがストローブする前記振動周波数をマッピングするステップと
を含む、請求項1に記載のプロセッサ実装される方法。
【請求項５】
前記所定の調整パラメータおよび前記予め規定した閾値が、前記検出振動周波数の分解能と測定時間との間のトレードオフに基づく、請求項4に記載のプロセッサ実装される方法。
【請求項６】
前記動き検出器が、無線探知および測距(レーダ)、音響航法および測距(ソナー)、ならびに光検知および測距(ライダ)からなるグループから選択される電磁波ベースの非接触型振動検出器である、請求項1に記載のプロセッサ実装される方法。
【請求項７】
無線探知および測距(レーダ)、音響航法および測距(ソナー)、ならびに光検知および測距(ライダ)からなるグループから選択され、その視野(FOV)の中に検査を受ける機械があるように配置される、電磁波ベースの非接触型振動検出器である動き検出器(302)であって、振動周波数のセットを検出するように構成され、前記振動周波数のセットの中の各振動周波数が、検査を受ける前記機械の中の複数の振動部分のうちの振動部分に対応し、前記複数の振動部分の各々がそれに関連する前記振動部分をトラッキングするために予め規定したマーカを有する、動き検出器(302)と、
前記動き検出器の近くに配置され、第1の検出振動周波数で始まる、前記振動周波数のセットからの各振動周波数でストローブを開始するように構成されるストロボスコープ(304)と、
所定の長さを有する動画の形で前記ストロボスコープ(304)の出力を記録するように構成されるビデオキャプチャデバイス(306)と、
前記動き検出器(302)、前記ストロボスコープ(304)、および前記ビデオキャプチャデバイス(306)の各々と通信するコントローラユニット(308)であって、
命令を記憶するように構成される1つまたは複数のデータ記憶デバイス、および
前記1つまたは複数のデータ記憶デバイスに動作可能に結合された1つまたは複数のハードウェアプロセッサ
を備え、前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、前記動画から、関連する振動周波数に対応する振動部分を有する少なくとも1つのフレームを抽出し、前記動き検出器によって検出された各振動周波数を、前記予め規定したマーカを使用して対応する振動部分にマッピングするように前記命令によって構成される、コントローラユニット(308)と
を備える、機械検査装置(300)。
【請求項８】
1つまたは複数のハードウェアプロセッサ(104)に動作可能に結合され、前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサにより実行されるように構成された命令を記憶するように構成される1つまたは複数のデータ記憶デバイス(102)を備え、前記命令は、前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサに、
動き検出器から振動周波数のセットを受け取ることであって、前記振動周波数のセットの中の各振動周波数が、前記動き検出器の視野(FOV)中の検査を受ける機械の中の複数の振動部分のうちの振動部分に対応し、前記複数の振動部分の各々が、それに関連する前記振動部分をトラッキングするために予め規定したマーカを有している、ことと、
第1の検出振動周波数で始まる、前記振動周波数のセットからの各振動周波数でストローブを開始するためにストロボスコープをトリガすることと
を行わせ、各振動周波数でストローブをする前記ステップが、
所定の長さを有する動画の形で前記ストロボスコープの出力を受け取るステップ、および
前記動画から、関連する振動周波数に対応する振動部分を有する少なくとも1つのフレームを抽出し、前記動き検出器によって検出された各振動周波数を、前記予め規定したマーカを使用して対応する振動部分にマッピングするステップ
を含む、システム(100)。
【請求項９】
前記動画の前記所定の長さが、前記検出振動周波数の分解能と測定時間との間のトレードオフに基づき、前記測定時間が長いほど前記検出振動周波数の前記分解能がより良好になる、請求項8に記載のシステム。
【請求項１０】
前記動画の前記所定の長さが1秒である、請求項8に記載のシステム。
【請求項１１】
前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、
高速フーリエ変換(FFT)を使用して、前記動画に含まれるフレーム間での前記予め規定したマーカの移動の周波数スペクトルを取得するステップと、
前記取得した周波数スペクトルからピーク周波数を判定するステップと、
前記判定したピーク周波数が予め規定した精度に基づいた予め規定した閾値未満である場合に、前記少なくとも1つのフレームを抽出してセグメント化するステップ、
そうでない場合に、前記判定したピーク周波数が前記予め規定した閾値未満となるまで、0.1Hz×所定の調整パラメータの乗算値である周波数でストローブするために前記ストロボスコープを増分的に調整して、前記抽出およびセグメント化のステップを実施するステップと、
前記セグメント化された少なくとも1つのフレーム内で識別される前記予め規定したマーカに関連する振動部分に、前記ストロボスコープがストローブする前記振動周波数をマッピングするステップと
によって、振動部分を有するフレームを前記動画から抽出するようにさらに構成される、請求項8に記載のシステム。
【請求項１２】
前記所定の調整パラメータおよび前記予め規定した閾値が、前記検出振動周波数の分解能と測定時間との間のトレードオフに基づく、請求項11に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2018年4月24日に出願された、インド国特許出願第201821015512号に対する優先権を主張する。上述の出願のすべての内容は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本明細書における開示は、一般的に、振動の検出に関し、より詳細には、機械の空間的に配置された別個の部分の周波数を非影響に自動検出することに関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的なワークステーションは、様々な振動するもしくは動く部分の集合を有し、または空間的に分散された振動するゾーンもしくは部分を有する大きい機械本体を有する。この振動の正確な場所および周波数を検出することは、日常的な監視および故障検出の両方にとって重要である。現在の解決策は、1つの特定の周波数に調整された、秒当たりフレーム数(fps)の高い工業用グレードカメラまたはストロボスコープのいずれかを使用する。様々な速さで動く物体について、長い収束時間での手動での介入が必要とされる手動のストロボスコープも使用されている。故障の正確な場所の以前の知識が知られている、点状レーザも使用されている。また、大きい機械本体の逐一スキャンは、長い時間がかかる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態は、従来システム中の、本発明者らにより認識された上述の技術的問題のうちの1つまたは複数に対する解決策として、技術的な改善を提示する。
【０００５】
一態様では、動き検出器によって、振動周波数のセットを検出するステップであって、振動周波数のセットの中の各振動周波数が、動き検出器の視野(FOV)中の検査を受ける機械の中の複数の振動部分のうちの振動部分に対応し、複数の振動部分の各々が、それに関連する振動部分をトラッキングするために予め規定したマーカを有する、ステップと、ストロボスコープによって、第1の検出振動周波数で始まる、振動周波数のセットからの各振動周波数でストローブを開始するステップであって、各振動周波数でストローブするステップが、所定の長さを有する動画の形でストロボスコープの出力を記録するステップ、および、動画から、関連する振動周波数に対応する振動部分を有する少なくとも1つのフレームを抽出し、動き検出器によって検出された各振動周波数を、予め規定したマーカを使用して対応する振動部分にマッピングするステップを含む、ステップとを含むプロセッサ実装される方法が提供される。
【０００６】
別の態様では、無線探知および測距(レーダ)、音響航法および測距(ソナー)、ならびに光検知および測距(ライダ)からなるグループから選択され、その視野(FOV)の中に検査を受ける機械があるように配置される、電磁波ベースの非接触型振動検出器である動き検出器であって、振動周波数のセットを検出するように構成され、振動周波数のセットの中の各振動周波数が検査を受ける機械の中の複数の振動部分のうちの振動部分に対応し、複数の振動部分の各々がそれに関連する振動部分をトラッキングするために予め規定したマーカを有する、動き検出器と、動き検出器の近くに配置され、第1の検出振動周波数で始まる、振動周波数のセットからの各振動周波数でストローブを開始するように構成されるストロボスコープと、所定の長さを有する動画の形でストロボスコープの出力を記録するように構成されるビデオキャプチャデバイスと、動き検出器、ストロボスコープ、およびビデオキャプチャデバイスの各々と通信するコントローラユニットとを備え、コントローラユニットが、命令を記憶するように構成される1つまたは複数のデータ記憶デバイス、および1つまたは複数のデータ記憶デバイスに動作可能に結合された1つまたは複数のハードウェアプロセッサを備え、1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、動画から、関連する振動周波数に対応する振動部分を有する少なくとも1つのフレームを抽出し、動き検出器によって検出された各振動周波数を、予め規定したマーカを使用して対応する振動部分にマッピングするように命令によって構成される、機械検査装置が提供される。
【０００７】
さらに別の態様では、1つまたは複数のプロセッサに動作可能に結合され、1つまたは複数のプロセッサにより実行されるように構成された命令を記憶するように構成される1つまたは複数のデータ記憶デバイスを備えるシステムが提供され、命令は、1つまたは複数のプロセッサに、動き検出器から振動周波数のセットを受け取ることであって、振動周波数のセットの中の各振動周波数が、動き検出器の視野(FOV)中の検査を受ける機械の中の複数の振動部分のうちの振動部分に対応し、複数の振動部分の各々が、それに関連する振動部分をトラッキングするために予め規定したマーカを有している、ことと、第1の検出振動周波数で始まる、振動周波数のセットからの各振動周波数でストローブを開始するためにストロボスコープをトリガすることと、を行わせ、各振動周波数でストローブするステップが、所定の長さを有する動画の形でストロボスコープの出力を受け取るステップ、および動画から、関連する振動周波数に対応する振動部分を有する少なくとも1つのフレームを抽出し、動き検出器によって検出された各振動周波数を、予め規定したマーカを使用して対応する振動部分にマッピングするステップを含む。
【０００８】
本開示の一実施形態では、動画の所定の長さが、検出振動周波数の分解能と測定時間との間のトレードオフに基づき、測定時間が長いほど検出振動周波数の分解能がより良好になる。実施形態では、動画の所定の長さは1秒である。
【０００９】
本開示の一実施形態では、1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、高速フーリエ変換(FFT)を使用して、動画に含まれるフレーム間での予め規定したマーカの移動の周波数スペクトルを取得することと、取得した周波数スペクトルからピーク周波数を判定することと、判定したピーク周波数が予め規定した精度に基づいた予め規定した閾値未満である場合に少なくとも1つのフレームを抽出してセグメント化すること、そうでない場合に判定したピーク周波数が予め規定した閾値未満となるまで、0.1Hz×所定の調整パラメータの乗算値である周波数でストローブするためにストロボスコープを増分的に調整して、抽出およびセグメント化のステップを実施することと、セグメント化された少なくとも1つのフレーム内で識別される予め規定したマーカに関連する振動部分にストロボスコープがストローブする振動周波数をマッピングすることとによって、振動部分を有するフレームを動画から抽出するようにさらに構成される。
【００１０】
本開示の一実施形態では、所定の調整パラメータおよび予め規定した閾値は、検出振動周波数の分解能と測定時間との間のトレードオフに基づく。
【００１１】
上記の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方は例示であって、説明するだけであり、特許請求される本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００１２】
本開示に組み込まれ、本開示の一部を構成する添付図面は、例示的な実施形態を図示し、説明とともに、開示される原理を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の一実施形態にしたがった、機械の空間的に配置された別個の部分の周波数を非影響に自動検出するためのシステムを図示する例示的なブロック図である。
【図２Ａ】本開示の一実施形態にしたがった、機械の空間的に配置された別個の部分の周波数を非影響に自動検出するための方法を図示する例示的なフローチャートである。
【図２Ｂ】本開示の一実施形態にしたがった、機械の空間的に配置された別個の部分の周波数を非影響に自動検出するためのコンピュータ実装される方法を図示する例示的な流れ図である。
【図３】本開示の一実施形態にしたがった機械検査装置を図示する概略図である。
【図４】73Hzでのストローブについての識別されたピーク周波数を有する例示的な周波数スペクトルを図示する図である。
【図５】74Hzでのストローブについての識別されたピーク周波数を有する例示的な周波数スペクトルを図示する図である。
【図６】75Hzでのストローブについての識別されたピーク周波数を有する例示的な周波数スペクトルを図示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付図面を参照して、例示的な実施形態が記載される。図では、参照番号の最も左の数が、参照番号が最初に現れた図を特定する。都合がよい場合は、同じまたは同様の部分を参照するために同じ参照番号が図面をとおして使用される。本明細書では開示される原理の例および特徴が記載されるが、開示される実施形態の趣旨および範囲から逸脱することなく、修正形態、適応形態、および他の実装形態が可能である。以下の詳細な記載が例としてのみ考えられるべきであり、真の範囲および趣旨は以下の請求項によって示されることが意図される。
【００１５】
機械の日常的な検査または故障検出のための現在の従来技術は、1つの特定の周波数に調整された高価な高い秒当たりフレーム数(fps)のグレードのカメラまたはストロボスコープを含む。解決策は、また、完全には自動化されず、長い実行時間を必要とする。本開示によれば、無線探知および測距(レーダ)が誘導するストロボスコープ、ならびに通常の30fpsの光学カメラによって、別個の振動部分を有する機械において日常的な検査または故障検出を実施する産業上の問題に対する、自動化され費用効果がある解決策が提供される。本開示の文脈では、「部分」または「振動部分」という表現は、機械の振動するもしくは動く部分、または機械本体中の空間的に分散された振動する場所もしくはゾーンのことをいう。また、本開示の文脈中の「振動」という表現は、回転の振動および直線的な振動を含む。
【００１６】
ここで図面を、より詳細には図1から図6を参照すると、同様の参照符号が図をとおして一貫して対応する特徴を示しているが、好ましい実施形態が示されており、これらの実施形態は、以下の例示的なシステムおよび方法の文脈で記載される。
【００１７】
図1は、本開示の一実施形態にしたがった、機械の空間的に配置された別個の部分の周波数を非影響に自動検出するためのシステム100の例示的なブロック図を図示する。一実施形態では、システム100は、1つまたは複数のプロセッサ104、通信インターフェースデバイスまたは入出力(I/O)インターフェース106、および1つまたは複数のプロセッサ104に動作可能に結合された、1つまたは複数のデータ記憶デバイスもしくはメモリ102を含む。ハードウェアプロセッサである1つまたは複数のプロセッサ104は、1つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、中央処理装置、ステートマシン、グラフィックコントローラ、論理回路、および/または動作命令に基づいて信号を処理する任意のデバイスとして実装することができる。機能の中でもとりわけ、プロセッサは、メモリ中に記憶されたコンピュータ可読命令をフェッチおよび実行するように構成される。本開示の文脈では、「プロセッサ」という表現と「ハードウェアプロセッサ」という表現は、交換可能に使用することができる。一実施形態では、システム100は、ラップトップコンピュータ、ノートブック、ハンドヘルドデバイス、ワークステーション、メインフレームコンピュータ、サーバ、ネットワーククラウドなどの様々なコンピューティングシステムで実装することができる。
【００１８】
I/Oインターフェース106は、例えば、ウェブインターフェース、グラフィカルユーザインターフェースなどといった、様々なソフトウェアおよびハードウェアインターフェースを含むことができ、例えばLAN、ケーブルなどの有線ネットワークおよびWLAN、セルラ、または衛星などのワイヤレスネットワークを含む、多種多様なネットワークN/Wおよびプロトコルタイプ内での複数の通信を容易にすることができる。一実施形態では、I/Oインターフェースは、多数のデバイスを互いに、または別のサーバに接続するための1つまたは複数のポートを含むことができる。
【００１９】
メモリ102は、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)およびダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)などの揮発性メモリ、および/または読取り専用メモリ(ROM)、消去可能プログラマブルROM、フラッシュメモリ、ハードディスク、光ディスク、および磁気テープなどの不揮発性メモリを含む、当技術分野で知られている任意のコンピュータ可読媒体を含むことができる。一実施形態では、システム100の1つまたは複数のモジュール(図示せず)をメモリ102の中に記憶することができる。
【００２０】
本開示の一実施形態にしたがって、図2Aは、機械の空間的に配置された別個の部分の周波数を非影響に自動検出するための方法についての例示的なフローチャート200Aを図示しており、図2Bは、機械の空間的に配置された別個の部分の周波数を非影響に自動検出するためのコンピュータ実装される方法を図示する例示的な流れ図200Bである。一実施形態では、システム100は、1つまたは複数のプロセッサ104に動作可能に結合され、1つまたは複数のプロセッサ104が、方法200Aまたは方法200Bのステップを実行するように構成される命令を記憶するように構成される1つもしくは複数のデータ記憶デバイスまたはメモリ102を含む。方法200Bのステップは、ここで、図1のシステム100の構成要素を参照し、図2の流れ図200Aは、図3の機械検査装置300のいくつかの構成要素を簡単に参照して、詳細に説明されることになる。プロセスステップ、方法ステップ、技法などが連続的な順序で記載されるが、そのようなプロセス、方法、および技法は、替わりの順序で機能するように構成することができる。言い換えれば、記載される場合がある任意のシーケンスまたはステップの順序は、その順序でステップが実施されるべきであるという要件を必ずしも意味しない。本明細書に記載されるプロセスのステップは、現実的な任意の順序で実施することができる。さらに、いくつかのステップは同時に実施することができる。
【００２１】
本開示の実施形態によれば、1つまたは複数のプロセッサ104は、ステップ202において、動き検出器(図3の302)によって振動周波数のセットを検出するように構成されており、セットの中の各振動周波数が、動き検出器(図3の302)の視野(FOV)の中に置かれた検査を受ける機械の中の複数の振動部分のうちの振動部分に対応する。一実施形態では、動き検出器は、無線探知および測距(レーダ)、音響航法および測距(ソナー)、ならびに光検知および測距(ライダ)などの、電磁波ベースの非接触型振動検出器である。一実施形態では、連続波レーダを、動き検出器(図3の302)として採用することができる。動き検出器(図3の302)は、検査を受ける機械のすべての振動部分の振動周波数を検出する。検出される振動周波数は、正確な、またはおよその振動周波数であってよい。しかし、各振動周波数を対応する振動部分でマッピングするのは可能でない。
【００２２】
本開示の実施形態によれば、1つまたは複数のプロセッサ104は、ステップ204において、ストロボスコープ(図3の304)によってストローブするステップ、すなわち第1の検出振動周波数で始まる、動き検出器(図3の302)によって検出される振動周波数のセットからの各振動周波数でストローブするステップを開始するように構成される。動き検出器(図3の302)によって検出される複数の振動周波数が、ストロボスコープ(図3の304)の探索空間を減らし、それによって収束時間を減らすのに役立つ。
【００２３】
本開示の実施形態によれば、各振動周波数でストローブするステップ(204)は、ステップ204aにおいて、ビデオキャプチャデバイス(図3の306)によって、所定の長さを有する動画の形でストロボスコープ(図3の304)の出力を記録するステップを含む。一実施形態では、ビデオキャプチャデバイス(図3の306)は光学カメラである。動画の所定の長さが、検出振動周波数の分解能と測定時間との間のトレードオフに基づき、測定時間が長いほど検出振動周波数の分解能がより良好になる。実施形態では、動画の所定の長さは1秒である。
【００２４】
本開示によれば、ストローブするステップ(204)は、動き検出器(図3の302)によって検出される各振動周波数に対応する振動部分を識別するのを助ける。複数の振動部分の各々は、振動部分をトラッキングするために予め規定したマーカを有することができる。予め規定したマーカは、点またはチェックマークまたは任意の他の識別可能なマークなどの誘導マークの形であってよい。あるいは、ボルトまたはねじの頭などの機械の部分が、予め規定したマーカの働きをすることもできる。一実施形態では、ステップ204bにおいて、検出振動周波数の各々に対応する振動部分を有する少なくとも1つのフレームが動画から抽出される。ステップ204bは、動画に含まれるフレームの目視検査をさらに含むことができ、予め規定したマーカが静的である、またはぼやけない1つまたは複数のフレームは、対応する振動周波数にマッピングする振動部分を描く1つまたは複数のフレームとして識別されてよい。あるいは、システム100は、自動化した方法でステップ204bを実行することができ、第1に、動画に含まれるフレーム間での予め規定したマーカの移動の周波数スペクトルを、高速フーリエ変換(FFT)を使用して取得する。次いでピーク周波数が取得した周波数スペクトルから判定される。動画に含まれる少なくとも1つのフレームを、さらなる分析のために抽出してセグメント化することができる。判定したピーク周波数が予め規定した精度に基づいた予め規定した閾値未満である場合に、対応する振動周波数は、セグメント化された少なくとも1つのフレーム中の予め規定したマーカに関連する振動部分の周波数として識別される。予め規定した精度は、ストローブ周波数と振動部分の振動周波数の間で必要な精度マッチングのレベルで規定される。一実施形態では、予め規定した閾値は0.5Hzであってよい。したがって、判定したピーク周波数が例えば0.5Hz未満である場合、ストローブするステップが停止して、動き検出器(図3の302)による次の検出振動周波数で開始する。そうでない場合、判定したピーク周波数が予め規定した閾値未満となるまで、0.1Hz×所定の調整パラメータ(α)の乗算値である周波数でストロボスコープ(図3の304)を増分的に調整し、抽出およびセグメント化のステップを繰り返す。セグメント化された少なくとも1つのフレーム内で識別される予め規定したマーカに関連する振動部分に、ストロボスコープがストローブする振動周波数がマッピングされる。本開示によれば、所定の調整パラメータおよび予め規定した閾値は、検出振動周波数の分解能と測定時間との間のトレードオフに基づく。動き検出器(図3の302)によって検出される各振動周波数に対応するすべての振動部分の画像が、次いで、例えば自動故障検出ユニットによるさらなる処理のための入力となってよい。
【００２５】
図4、図5、および図6は、それぞれ73Hz、74Hz、および75Hzでのストローブについての識別されたピーク周波数を有する例示的な周波数スペクトルを図示する。図4では、ストローブが73Hzで実施され、取得されるピーク周波数は、例えば0.5Hzの予め規定した閾値より大きい1.816Hzである。ストロボスコープが調整され、図5に示されるように74Hzでストローブが継続し、ここで、取得されるピーク周波数は、0.5Hzの予め規定した閾値より大きい0.67Hzである。ストロボスコープがさらに調整され、図6に示されるように75Hzでストローブが継続し、ここで、取得されるピーク周波数は、0.5Hzの予め規定した閾値より小さい0.3633Hzである。トラッキングされた予め規定したマーカに関連する振動部分の周波数は75Hzであると考えることはできない。
【００２６】
図3は、本開示の一実施形態にしたがった機械検査装置300の概略図を図示する。本開示の実施形態では、方法200Bのステップは、図3の機械検査装置300の構成要素と相関してよく、動き検出器302は、無線探知および測距(レーダ)、音響航法および測距(ソナー)、ならびに光検知および測距(ライダ)からなるグループから選択される電磁波ベースの非接触型振動検出器であり、その視野(FOV)の中に検査を受ける機械があるように配置することができる。動き検出器302は、振動周波数のセットを検出するように構成され、振動周波数のセット中の各振動周波数は、検査を受ける機械の中の複数の振動部分のうちの一振動部分に対応し、複数の振動部分の各々は、関連する振動部分をトラッキングするための予め規定したマーカを有する。一実施形態では、機械検査装置300は、動き検出器の近くに配置され、第1の検出振動周波数で始まる、振動周波数のセットからの各振動周波数でストローブを開始するように構成されるストロボスコープ304を備える。一実施形態では、機械検査装置300は、所定の長さを有する動画の形でストロボスコープ304の出力を記録するように構成されるビデオキャプチャデバイス306を備える。一実施形態では、機械検査装置300は、動き検出器302、ストロボスコープ304、およびビデオキャプチャデバイス306の各々と通信するコントローラユニット308をさらに備える。一実施形態では、コントローラユニット308は、命令を記憶するように構成される1つまたは複数のデータ記憶デバイス(図示せず)、および1つまたは複数のデータ記憶デバイスに動作可能に結合された1つまたは複数のハードウェアプロセッサ(図示せず)を備え、1つまたは複数のハードウェアプロセッサは、動画から、関連する振動周波数に対応する振動部分を有する少なくとも1つのフレームを抽出し、動き検出器によって検出された各振動周波数を、予め規定したマーカを使用して対応する振動部分にマッピングするように命令によって構成される。
【００２７】
本開示の一態様では、上で記載したシステム100は、動き検出器、ストロボスコープ、およびビデオキャプチャデバイスなどの外部構成要素から入力を受け取る一方、機械検査装置300では、これらの構成要素が装置300を構成し、コントローラユニット308が、システム100の1つまたは複数のプロセッサ104の機能を実施することができる。本開示のシステムおよび方法は、したがって、機械の空間的に配置された別個の部分の周波数を実時間で自動検出するための、簡単で、非影響で、費用効果をもたらす解決策を提供する。
【００２８】
本記述は、任意の当業者が本実施形態を製作および使用することを可能にするために、本明細書で主題を記載する。本主題の実施形態の範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想起する他の変更形態を含むことができる。そのような他の変更形態が請求項の逐語的な文言と異ならない同様の要素を有する場合、またはそのような他の変更形態が請求項の逐語的な文言と実質的に異ならない等価な要素を含む場合、そのような他の変更形態は、請求項の範囲に入ることが意図される。
【００２９】
保護の範囲は、そのようなプログラム、および追加で、その中にメッセージを有するコンピュータ可読手段に拡大され、そのようなコンピュータ可読記憶手段は、プログラムがサーバまたはモバイルデバイスまたは任意の好適なプログラム可能デバイス上で実行するときの、方法の1つまたは複数のステップを実装するためのプログラムコード手段を含むことを理解されたい。ハードウェアデバイスは、例えば、サーバもしくはパーソナルコンピュータのような任意の種類のコンピュータなど、またはそれらの任意の組合せを含む、プログラムすることができる任意の種類のデバイスであってよい。デバイスは、例えば特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラム可能ゲートアレイ(FPGA)のような例えばハードウェア手段、または例えばASICおよびFPGAといったハードウェアとソフトウェア手段の組合せ、または少なくとも1つのマイクロプロセッサとその中にソフトウェアモジュールが配置される少なくとも1つのメモリであってよい手段を含むこともできる。このようにして、手段は、ハードウェア手段とソフトウェア手段の両方を含むことができる。本明細書に記載される方法の実施形態は、ハードウェアおよびソフトウェアで実装することができる。デバイスは、ソフトウェア手段を含むこともできる。あるいは、実施形態は、例えば複数のCPUを使用するものといった、様々なハードウェアデバイス上に実装することができる。
【００３０】
本明細書の実施形態は、ハードウェア要素およびソフトウェア要素を含むことができる。ソフトウェア中に実装される実施形態は、限定しないが、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む。本明細書に記載される様々なモジュールによって実施される機能は、他のモジュールで、または他のモジュールの組合せで実装することができる。本記載において、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体は、命令実行システム、装置、もしくはデバイスが使用するための、または命令実行システム、装置、もしくはデバイスと接続されて使用するためのプログラムを含む、記憶する、通信する、伝播する、または搬送することができる任意の装置であってよい。
【００３１】
例証されたステップは、示される例示的な実施形態を説明するために記載されており、継続的な技術開発によって特定の機能を実施する方法が変わることが予想されるべきである。これらの例は、本明細書で、例証のために提示され、限定するためではない。さらに、機能のビルディングブロックの境界は、本明細書では記述の便宜のために任意に規定されている。指定された機能およびその関係が適切に実施される限り、代わりの境界を規定することができる。本明細書に含有される教示に基づいて、(本明細書に記載されるものの均等形態、拡張形態、変形形態、変異形態などを含む)代替形態が、当業者には明らかとなろう。そのような代替形態は、開示される実施形態の範囲および趣旨の中にある。また、「備える、含む(comprising)」、「有する(having)」、「含む、含有する(containing)」、および「含む(including)」といった言葉、ならびに他の同様の形は、意味が等しく、これらの言葉のいずれか1つに続く1つまたは複数の項目は、そのような1つまたは複数の項目の網羅的なリストであることを意味しない、またはリスト化した項目だけに限定されることを意味しないという点で、オープンエンドであることが意図される。本明細書および添付する請求項で使用されるとき、単数形の「a」、「an」、および「the」は、文脈に明記されない限り複数への参照を含むことにも留意されたい。
【００３２】
さらに、1つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体を、本開示と一致する実施形態を実装する際に利用することができる。コンピュータ可読記憶媒体とは、プロセッサによって読み出すことができる情報またはデータを記憶することができる、任意のタイプの物理的メモリのことをいう。したがって、コンピュータ可読記憶媒体は、本明細書に記載される実施形態と一致するステップまたはステージをプロセッサに実施させるための命令を含む、1つまたは複数のプロセッサが実行するための命令を記憶することができる。「コンピュータ可読媒体」という用語は、有形の物品を含み、搬送波および過渡信号を除外する、すなわち非一時的であると理解するべきである。例として、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ハードドライブ、CD ROM、DVD、フラッシュドライブ、ディスク、および任意の他の知られている物理的記憶媒体が挙げられる。
【００３３】
本開示および例は、例示としてのみ考えられるべきであり、開示される実施形態の真の範囲および趣旨は、以下の請求項によって示されることが意図される。
【符号の説明】
【００３４】
100  システム
102  メモリ
104  ハードウェアプロセッサ
106  通信インターフェースデバイス、I/Oインターフェース
300  機械検査装置
302  動き検出器(CWレーダ)
304  ストロボスコープ
306  ビデオキャプチャデバイス
308  コントローラユニット
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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