(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの部材が開閉自在に合わせられる合わせ部における気密性を検査する気密性検査装置において、
音波を発する送波手段が前記合わせ部の形状に沿って複数個配列される送波部と、
前記送波手段から発せられた音波を受波する受波手段が前記合わせ部の形状に沿って複数個配列されると共に前記合わせ部を隔てて前記送波部に向かい合うように配置される受波部と、
前記受波部からの信号に基づいて前記合わせ部における気密性の良否を判定する判定部と、を有し、
前記音波の周波数範囲は、可聴音の周波数範囲であり、
前記判定部は、前記合わせ部における気密が保たれている基準状態において前記受波手段により検出した基準データの強度分布を示す基準ベクトルと、検査時に前記受波手段により検出した測定データの強度分布を示す測定結果ベクトルとの内積の値に基づいて、気密性の良否を定量化することを特徴とする気密性検査装置。
【請求項２】
前記送波手段および前記受波手段は、前記合わせ部を隔てて向かい合うように対をなしていることを特徴とする請求項１に記載の気密性検査装置。
【請求項３】
前記送波手段はスピーカから構成され、前記受波手段はマイクロホンから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の気密性検査装置。
【請求項４】
ドアガラスと窓枠部とが開閉自在に合わせられるとともに車両の車室内と車室外とを開閉自在に仕切る部分に位置する合わせ部における気密性を検査する可搬型の気密性検査装置において、
送波手段から発せられた音波を受波する受波手段と、
前記合わせ部以外に設定される基準部位で前記受波手段により測定した音圧レベルを保持する保持手段と、
前記合わせ部上に設定される検査部位で前記受波手段により測定した音圧レベルと、前記保持手段に保持された基準部位での音圧レベルとに基づいて、前記検査部位における気密性の良否を判定する判定部と、を有し、
前記音波は、可聴音の周波数範囲を有する広帯域ランダム音波であり、
前記基準部位は、音波が洩れる隙間が存在しない前記ドアガラスおよび前記窓枠部の２つの部材のうちの一方の部材上に、前記検査部位に対して近接して設定されていることを特徴とする気密性検査装置。
【請求項５】
前記送波手段に臨む側における前記基準部位での音圧レベルと前記検査部位での音圧レベルとの差を所定の範囲内に抑える調整部材が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の気密性検査装置。
【請求項６】
前記調整部材は、所定形状を有する残響板であることを特徴とする請求項５に記載の気密性検査装置。
【請求項７】
前記送波手段は、前記車両に搭載された音響装置に接続されるとともに前記車室内に配置されるスピーカから構成され、
前記受波手段は、前記スピーカから発せられた音波を前記車室外で受波するマイクロホンから構成されていることを特徴とする請求項４に記載の気密性検査装置。
【請求項８】
前記合わせ部は、車室内空間を挟んで音波を発するスピーカに対向する側に位置していることを特徴とする請求項７に記載の気密性検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音波を利用して、少なくとも２つの部材が合わせられる合わせ部における気密性を検査する気密性検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車には、ボディとドアとの間のように、少なくとも２つの部材が合わせられる合わせ部が種々存在する。これらの合わせ部における気密性を保つことは、車室内の静寂性を維持し、車両品質を高品位にする上で重要なことである。
【０００３】
従来、特開平９−７９９３４号公報や特開平１１−１４２２７９号公報に開示されているように、音波、特に超音波を利用して、気密性あるいは肉眼では確認できない微細な隙間での漏れを検査する検査装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、合わせ部の中には、完全な気密が要求される部位の他に、問題とならない程度の微小な隙間の存在を許容する部位がある。後者の部位の例として、例えば、閉じられた窓ガラスの周縁部に接触する部分に植毛を施すなどして機能上問題とならない微小な隙間がある部位が挙げられる。このような問題とならない程度の微小な隙間の存在が許容されている合わせ部に対しても超音波を利用して気密性を検査すると次のような不具合が生じる。つまり、超音波は波長が短く（周波数で約２０ｋＨｚ以上）、微小な隙間でも通過するため、問題とならない隙間をも超音波が通過して受信器に至り、気密性が否（ＮＧ）であると判定することがある。このように正常な部位であるにも拘わらず超音波が漏れてしまう結果、受信器の設置状態によらず、常にＮＧを検知してしまうという不具合がある。
【０００５】
このように、単一周波数の超音波を用いる従来の検査手法を、自動車の風音が車室内に洩れ入る隙間を検出するために適用すると、検出感度が高すぎるために風音に関係ない微小隙間まで検出してしまうという問題と、定在波の影響を受け易いために無響音場以外では受波音圧を定量的に扱うことができないという問題とがある。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、合わせ部における気密性検査を簡易迅速に、かつ、正確に行い得る気密性検査装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【０００８】
（１）少なくとも２つの部材が開閉自在に合わせられる合わせ部における気密性を検査する気密性検査装置において、
音波を発する送波手段が前記合わせ部の形状に沿って複数個配列される送波部と、
前記送波手段から発せられた音波を受波する受波手段が前記合わせ部の形状に沿って複数個配列されると共に前記合わせ部を隔てて前記送波部に向かい合うように配置される受波部と、
前記受波部からの信号に基づいて前記合わせ部における気密性の良否を判定する判定部と、を有し、
前記音波の周波数範囲は、可聴音の周波数範囲であり、
前記判定部は、前記合わせ部における気密が保たれている基準状態において前記受波手段により検出した基準データの強度分布を示す基準ベクトルと、検査時に前記受波手段により検出した測定データの強度分布を示す測定結果ベクトルとの内積の値に基づいて、気密性の良否を定量化することを特徴とする気密性検査装置である。
【０００９】
（２）前記送波手段および前記受波手段は、前記合わせ部を隔てて向かい合うように対をなしていることを特徴とする上記（１）に記載の気密性検査装置である。
【００１２】
（３）前記送波手段はスピーカから構成され、前記受波手段はマイクロホンから構成されていることを特徴とする上記（１）に記載の気密性検査装置である。
【００１３】
（４）ドアガラスと窓枠部とが開閉自在に合わせられるとともに車両の車室内と車室外とを開閉自在に仕切る部分に位置する合わせ部における気密性を検査する可搬型の気密性検査装置において、
送波手段から発せられた音波を受波する受波手段と、
前記合わせ部以外に設定される基準部位で前記受波手段により測定した音圧レベルを保持する保持手段と、
前記合わせ部上に設定される検査部位で前記受波手段により測定した音圧レベルと、前記保持手段に保持された基準部位での音圧レベルとに基づいて、前記検査部位における気密性の良否を判定する判定部と、を有し、
前記音波は、可聴音の周波数範囲を有する広帯域ランダム音波であり、
前記基準部位は、音波が洩れる隙間が存在しない前記ドアガラスおよび前記窓枠部の２つの部材のうちの一方の部材上に、前記検査部位に対して近接して設定されていることを特徴とする気密性検査装置である。
【００１６】
（５）前記送波手段に臨む側における前記基準部位での音圧レベルと前記検査部位での音圧レベルとの差を所定の範囲内に抑える調整部材が配置されていることを特徴とする上記（４）に記載の気密性検査装置である。
【００１７】
（６）前記調整部材は、所定形状を有する残響板であることを特徴とする上記（５）に記載の気密性検査装置である。
【００１８】
（７）前記送波手段は、前記車両に搭載された音響装置に接続されるとともに前記車室内に配置されるスピーカから構成され、
前記受波手段は、前記スピーカから発せられた音波を前記車室外で受波するマイクロホンから構成されている上記（４）に記載の気密性検査装置である。
【００１９】
（８）前記合わせ部は、車室内空間を挟んで音波を発するスピーカに対向する側に位置していることを特徴とする上記（７）に記載の気密性検査装置である。
【００２０】
【発明の効果】
上記のように構成した本発明は以下の効果を奏する。
【００２１】
請求項１および請求項３に記載の発明によれば、送波部と受波部とを合わせ部を隔てて向かい合うように配置してあるため、個々の検査対象部位に応じた良否判定レベルを設定でき、検査対象部位を変えるたびに良否判定レベルを調節する作業が不要となり、気密性検査を簡易迅速に行うことができる。また、相互に対向して設置された送波部および受波部により、特定の部位に存在し得る隙間を通過した音波のみを計測することになり、他の部位からの音波の回り込みなどを可及的に防いで、気密性の良否判定の精度を高めることができる。
さらに、利用する音波の周波数範囲が可聴音の周波数範囲であり、超音波と比較して、周波数が低く、波長が長いため、音波が透過ないし通過する形状が大きくなる。このため、問題となる音を透過する隙間だけを検出でき、植毛などが施されることにより機能的には何ら支障のない僅かな隙間が存在する合わせ部から音波が漏れ出ることはなく、この合わせ部における気密性は良であると判定される。したがって、正常な合わせ部であるにも拘わらず常に否であると判定する事態が発生せず、超音波を利用した気密性検査に比較して、気密性の良否の判定が明確になる。
しかも、検出した強度分布をベクトル内積に置き換え、基準ベクトルと測定結果ベクトルとの余弦に基づいて気密性の状況を定量化して良否判定を行うことにより、回り込みなどのノイズの影響をなくして、気密性の良否判定精度を高めることが可能となる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、送波手段および受波手段を、合わせ部を隔てて向かい合うように対をなして配置してあるので、気密性の良否判定の精度が著しく向上する。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、基準部位で測定した音圧レベルと、検査部位で測定した音圧レベルとに基づいて、検査部位における気密性の良否を判定しているため、個々の検査部位に応じた良否判定レベルを簡単に設定でき、ドアガラスと窓枠部とが開閉自在に合わせられるとともに車両の車室内と車室外とを開閉自在に仕切る部分に位置する合わせ部における気密性検査を簡易迅速に行うことができる。
さらに、利用する音波は可聴音の周波数範囲を有する広帯域ランダム音波であり、超音波と比較して、周波数が低く、波長が長いため、音波が透過ないし通過する形状が大きくなる。このため、請求項１に記載した発明の効果と同様の効果を奏する。
しかも、基準部位は、音波が洩れる隙間が存在しない部材上に、検査部位に対して近接して設定してあるので、良否判定レベルを適切な値に設定でき、気密性の良否判定の精度が向上する。
【００２８】
請求項５および請求項６に記載の発明によれば、調節部材としての残響板を配置することにより、送波手段が設置されている側からみて、検査部位および基準部位の周辺領域に、十分に均一な音圧を与えることができ、音波の洩れを正確に検出することができる。
【００２９】
請求項７および請求項８に記載の発明によれば、車両に搭載された音響装置に接続されるとともに車室内に配置されるスピーカを送波手段として利用したため、気密性検査のためだけに使用する専用音源を設置する必要がなく、専用音源を設置する作業がなくなることから、検査作業を簡略化でき、気密性検査装置自体のコストを低減でき、検査に要する稼動コストを低減できる。また、気密性検査装置は可搬型で取り扱いが容易であることから、測定場所などの制約を受けることが少なく、設置条件の管理が容易で、設置工数も大幅に低減する。このため、１人の作業者が小さな作業負荷の下で安定した気密性検査を実施でき、この点からも、検査に要する稼動コストを低減できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る気密性検査装置１０を示す構成図、図１（Ｂ）は、検査時の状態を示す概念図、図２（Ａ）（Ｂ）は、図１（Ａ）に示される送波アレー２０および受波アレー３０を示す側面図である。
【００３２】
図１に示す気密性検査装置１０は、少なくとも２つの部材が合わせられる合わせ部における気密性を検査するものであり、第１の実施形態では、合わせ部として、自動車のボディ１２とドア１３との間のシール部分を例に挙げて説明する。
【００３３】
気密性検査装置１０は、音波を発する送波手段を備える送波アレー２０（送波部に相当する）と、送波手段から発せられた音波を受波する受波手段を備える受波アレー３０（受波部に相当する）と、を有している。送波手段は例えばスピーカ２１から構成され、受波手段は例えばマイクロホン３１から構成されている。送波アレー２０は、スピーカ２１が合わせ部の形状に沿って複数個配列されている。受波アレー３０は、マイクロホン３１が合わせ部の形状に沿って複数個配列されると共に合わせ部を隔てて送波アレー２０に向かい合うように配置されている。送波アレー２０は車室内側に位置し、受波アレー３０は車室外側に位置する。
【００３４】
図２（Ａ）に示すように、送波アレー２０は、検査対象のドア１３の上部形状と同様の形状を呈するスピーカ取り付け治具２２を有し、この治具２２に、複数個のスピーカ２１が、合わせ部の形状に合致するよう配列されて取り付けられている。スピーカ取り付け治具２２は、ドア１３の車室内側に着脱自在に取り付けられる。
【００３５】
図２（Ｂ）に示すように、受波アレー３０は、検査対象のドア１３の上部形状と同様の形状を呈するマイク取り付け治具３２を有し、この治具３２に、複数個のマイクロホン３１が、合わせ部の形状に合致するよう配列されて取り付けられている。マイク取り付け治具３２は、ドア１３の車室外側に着脱自在に取り付けられる。
【００３６】
スピーカ２１の配置位置および個数は、測定部位の形状や測定密度に基づいて決定され、このスピーカ２１の配置位置および個数に、マイクロホン３１の配置位置および個数が対応している。したがって、スピーカ２１およびマイクロホン３１は、合わせ部を隔てて向かい合うように対をなしている。
【００３７】
第１の実施形態で利用する音波の周波数範囲は、可聴音の周波数範囲である。可聴音の周波数範囲は適宜選択できるが、第１の実施形態のようにドア周りの気密性を検査するような場合には、可聴周波数帯域のうち、例えば、耳障りな風切り音として聞こえる約５００Ｈｚ〜約２ｋＨｚの周波数範囲の音波を利用するのがよい。また、人間の聴覚の周波数特性は、１ｋＨｚ付近で最も感度が良くなることが知られており、この点を考慮して、約１ｋＨｚ〜約２ｋＨｚの周波数範囲の音波を利用してもよい。
【００３８】
図３は、気密性検査装置１０の制御系を示す概略ブロック図である。
【００３９】
ＣＰＵを主体とする制御部４０には、スピーカアンプ４１が接続され、このスピーカアンプ４１に各スピーカ２１が接続されている。制御部４０から出力された制御信号に応じてスピーカアンプ４１が作動して、スピーカ２１は、可聴周波数の音波を発する。各マイクロホン３１は、マイクロホンアンプ４２に接続され、バンドパスフィルタ４３を介して制御部４０に接続されている。バンドパスフィルタ４３は予め定められた帯域の周波数を通過させるものであり、マイクロホン３１が受波した音波のうち特定周波数の受波信号のみがバンドパスフィルタ４３を通過して制御部４０に入力される。
【００４０】
制御部４０には、受波アレー３０からの受波信号に基づいて合わせ部における気密性の良否を判定する判定部４４が接続されている。この判定部４４は、合わせ部における気密が保たれている基準状態において各マイクロホン３１により検出した基準データの強度分布を示す基準ベクトルと、検査時に各マイクロホン３１により検出した測定データの強度分布を示す測定結果ベクトルとの内積の値に基づいて、気密性の状況を定量化し、良否の判定を行う。
【００４１】
制御部４０にはさらに、判定結果を表示するディスプレイ４５、判定結果を報知するブザー４６、データを一時的に記憶するＲＡＭ４７、検査処理プログラムや各機器の動作を制御するプラグラムなどが格納されたＲＯＭ４８が接続されている。
【００４２】
次に、第１の実施形態での検査手順を説明する。
【００４３】
図４は、検査手順の全体を示すフローチャート、図５は、判定部４４における、気密性の良否判定処理を示すフローチャートである。
【００４４】
図４に示すように、まず、ドア形状に合致した形状を有する送波アレー２０を検査対象ドア１３の車室内側に取り付け（Ｓ１０）、ドア形状に合致した形状を有する受波アレー３０を検査対象ドア１３の車室外側に取り付ける（Ｓ２０）。ドア１３および窓ガラス１４を閉じ、車両を密閉状態とする（Ｓ３０）。
【００４５】
送波アレー２０の各スピーカ２１から可聴周波数の音波を発する（Ｓ４０）。受波アレー３０の各マイクロホン３１は、対をなすスピーカ２１から送信され、合わせ部の隙間を通って漏れ出た可聴域の音波を受波する。各マイクロホン３１が受波した音波のうち特定周波数の受波信号のみがバンドパスフィルタ４３を通過して制御部４０に入力され、各マイクロホン３１の受信レベルの実効値が算出される（Ｓ５０）。各マイクロホン３１の受信レベルを検出することにより、合わせ部から漏れ出た音の強度分布つまり音圧分布が検出される。
【００４６】
判定部４４は、受波信号に基づいて、合わせ部における気密性の良否を判定する（Ｓ６０）。そして、判定結果をディスプレイ４５に表示したり、ブザー４６などにより報知したりして、一連の気密性検査が終了する（Ｓ７０）。
【００４７】
次に、図５を参照して、判定部４４における良否判定処理を説明する。
【００４８】
ステップＳ５０で検出した各マイクロホン３１の受信レベルの平均値に基づいて気密性の良否を判定することも考えられるが、この場合には感度が小さくなる不具合がある。さらに、マイクロホン３１の特性は個々にばらつきがあるので、個々のマイクロホン３１の受信レベルにしきい値を設定することは難しく、仮にしきい値を設定したとすると、隣接するマイクロホンの間の部位から透過した音を検出しにくくなる。これらのことより、第１の実施形態では次のような手順により、気密性の良否を判定している。
【００４９】
まず、合わせ部における気密が保たれている基準状態において各マイクロホン３１により検出した基準データの強度分布を示す基準ベクトルＸ０を、Ｘ０＝（ｘ０１、ｘ０２、・・・、ｘ０ｎ）と定義する（Ｓ６１）。ここに、「ｎ」は、マイクロホン３１の個数を表し、基準ベクトルＸ０の成分ｘ０１、ｘ０２、…、ｘ０ｎは、基準状態での各マイクロホン３１の受信レベルを表す。基準ベクトルＸ０の各成分の受信レベルは、ボディ１２とドア１３との間の合わせ部にシール材などを塗布して気密性を保証したテスト車体を用いて測定した受信レベルが使用される。また、基準ベクトルＸ０に関するデータは、予めＲＡＭ４７に記憶されている。
【００５０】
検査時にステップＳ５０で各マイクロホン３１により検出した測定データの強度分布を示す測定結果ベクトルＸを、Ｘ＝（ｘ１、ｘ２、・・・、ｘｎ）と定義する（Ｓ６２）。ここに、「ｎ」は、マイクロホン３１の個数を表し、測定結果ベクトルＸの成分ｘ１、ｘ２、…、ｘｎは、検査時での各マイクロホン３１の受信レベルを表す。
【００５１】
測定結果ベクトルＸのノルム｜Ｘ｜は、マイクロホン３１の個数ｎに影響されないようにｎで除算し、
｜Ｘ｜＝（（ｘ１2＋ｘ２2＋・・・＋ｘｎ2）／ｎ）1/2
と定義する。上記のように定義した測定結果ベクトルＸのノルム｜Ｘ｜を演算する（Ｓ６３）。
【００５２】
基準ベクトルＸ０のノルム｜Ｘ０｜も同様に、マイクロホン３１の個数ｎに影響されないようにｎで除算し、
｜Ｘ０｜＝（（ｘ０１2＋ｘ０２2＋・・・＋ｘ０ｎ2）／ｎ）1/2
と定義され、予めＲＡＭ４７に記憶されている。
【００５３】
測定結果ベクトルＸと基準ベクトルＸ０との内積＜Ｘ，Ｘ０＞は、マイクロホン３１の個数ｎに影響されないようにｎで除算し、
＜Ｘ，Ｘ０＞＝（（ｘ１・ｘ０１＋ｘ２・ｘ０２＋・・・＋ｘｎ・ｘ０ｎ）／ｎ
と定義する。上記のように定義した測定結果ベクトルＸと基準ベクトルＸ０との内積＜Ｘ，Ｘ０＞を演算する（Ｓ６４）。
【００５４】
余弦法則および内積の性質から、
＜Ｘ，Ｘ０＞＝｜Ｘ｜・｜Ｘ０｜・ｃｏｓθ
なる関係がある。本実施形態では、気密性の良否を判定するための判定値Ｒを、測定結果ベクトルＸと基準ベクトルＸ０との余弦（ｃｏｓθ）で定義される、
Ｒ＝ｃｏｓθ＝＜Ｘ，Ｘ０＞／（｜Ｘ｜・｜Ｘ０｜）
で与えており、この判定値Ｒを演算する（Ｓ６５）。
【００５５】
マイクロホン３１が、対をなすスピーカ２１以外のスピーカ２１から発せられ隙間を通って回り込んでくる音波を受波したり、スピーカ２１以外のものが発する外来ノイズ（暗騒音）を検出したりする場合がある。また、隣接するスピーカ２１間の寸法が均等でない場合や、マイクロホン３１が対をなすべきスピーカ２１に対して相対的にずれた位置に取り付けられている場合もある。これらの場合であっても、上記のように判定値Ｒを測定結果ベクトルＸと基準ベクトルＸ０との余弦（ｃｏｓθ）で定義することにより、暗騒音などのノイズレベルの変動の影響を低減でき、スピーカ２１設置位置のばらつきの影響を小さくできる。
【００５６】
次いで、判定値Ｒが所定のしきい値ｖを越えているか否かを判断する（Ｓ６６）。余弦（ｃｏｓθ）である判定値Ｒは、０≦Ｒ≦１の値をとるので、所定のしきい値として、０．７≦Ｒ＜１の範囲内で任意の値を設定してある。
【００５７】
判定値Ｒが所定のしきい値ｖを越えている場合には（Ｓ６６：ＹＥＳ）、測定結果ベクトルＸと基準ベクトルＸ０との間の角度が小さく、測定結果ベクトルＸと基準ベクトルＸ０とが近い場合であるので、合わせ部の気密性は良（ＯＫ）であると判定する（Ｓ６７）。
【００５８】
これとは逆に、判定値Ｒが所定のしきい値ｖ以下である場合には（Ｓ６６：ＮＯ）、測定結果ベクトルＸと基準ベクトルＸ０との間の角度が大きく、測定結果ベクトルＸと基準ベクトルＸ０とが離間している場合であるので、合わせ部の気密性は否（ＮＧ）であると判定する（Ｓ６８）。気密性が否である箇所は、測定結果ベクトルＸの各成分の大きさに基づいて特定され、必要に応じて、修正作業などが施される。
【００５９】
第１の実施形態によれば、気密性検査が必要な合わせ部の形状に沿ってスピーカ２１を複数個配列した送波アレー２０と、前記合わせ部の形状に沿ってマイクロホン３１を複数個配列した受波アレー３０とを、前記合わせ部を挟んで対向させて設置してあるため、個々の検査対象部位に応じた良否判定レベルを設定でき、検査対象部位を変えるたびに良否判定レベルを調節する作業が不要となり、気密性検査を簡易迅速に行うことができる。
【００６０】
また、送波アレー２０と受波アレー３０とを対向させて設置してあるので、特定の部位に存在し得る隙間を通過した音波のみを計測することとなり、他の部位からの音波の回り込みなどを可及的に防いで、気密性の良否判定の精度を高めることができる。本実施形態では、特に、スピーカ２１およびマイクロホン３１を、合わせ部を隔てて向かい合うように対をなして配置してあるので、気密性の良否判定の精度が著しく向上する。
【００６１】
さらに、第１の実施形態で利用した音波の周波数範囲は可聴音の周波数範囲であり、超音波と比較して、周波数が低く、波長が長いため、音波が透過ないし通過する形状が大きくなる。このため、問題となる音を透過する隙間だけを検出でき、植毛などが施されることにより機能的には何ら支障のない僅かな隙間が存在する合わせ部から音波が漏れ出ることはなく、この合わせ部での気密性は良（ＯＫ）であると判定される。したがって、正常な合わせ部であるにも拘わらず常に否（ＮＧ）であると判定する事態が発生せず、超音波を利用した気密性検査に比較して、気密性の良否の判定が明確になる。
【００６２】
しかも、第１の実施形態では、合わせ部における気密が保たれている基準状態において各マイクロホン３１により検出した基準データの強度分布を示す基準ベクトルと、検査時に各マイクロホン３１により検出した測定データの強度分布を示す測定結果ベクトルとをベクトル計算して内積の値を算出し、気密性の不具合状況を定量化している。このように、検出した強度分布をベクトル内積に置き換え、基準ベクトルと測定結果ベクトルとの余弦に基づいて気密性の状況を定量化して良否判定を行うことにより、回り込みなどのノイズの影響をなくして、気密性の良否判定精度を高めることが可能となる。
【００６３】
（第２の実施の形態）
図６（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る気密性検査装置１０Ａを示す構成図、図６（Ｂ）は、気密性検査装置１０Ａのマイク部６０を示す断面図である。図７は、測定箇所の説明に供する自動車のリアドア７０を示す図である。図８（Ａ）〜（Ｃ）は、車両８０に搭載された音響装置に接続される送波手段としてのスピーカ８１Ｌ、８１Ｒの車室内８２における配置状態を示す図である。
【００６４】
図６（Ａ）（Ｂ）に示される第２の実施の形態の気密性検査装置１０Ａは、少なくとも２つの部材が合わせられる合わせ部における気密性を検査する点において第１の実施形態と同様であるが、可搬型に構成されている点において第１の実施形態と相違する。合わせ部は、図７に示すように、リアドア７０（左リアドア７０Ｌ、右リアドア７０Ｒの総称）のドアガラス７１と窓枠部７２との間のシール部分である。このシール部分は、車室内８２と車室外８３とを開閉自在に仕切る部分に位置する。
【００６５】
第２の実施形態では、特に、車両８０に搭載された音響装置、例えば、コンパクトディスクプレーヤ、カセットテーププレーヤあるいは微弱出力ＦＭラジオなどを用いて、これら音響装置に接続されるとともに車室内８２に配置されるスピーカ８１Ｌ、８１Ｒ（図８参照）を送波手段として利用している点において、第１の実施形態と相違する。
【００６６】
図６（Ａ）に示すように、可搬型の気密性検査装置１０Ａは、騒音計５０と、当該騒音計５０に電気ケーブル５１を介して接続されるマイク部６０とから構成されている。作業者は、騒音計５０およびマイク部６０を手に持ち、マイク部６０をさまざまな検査部位にかざしながら、気密性の良否を判定する。
【００６７】
騒音計５０には、電源スイッチ５２と、マイク部６０による測定を指示するトリガースイッチ５３と、合わせ部における気密性の良否を判定する際の安全率を設定するボタン５４と、測定した音圧レベルを表示するメータ５５と、判定結果を表示するランプ５６と、を有している。
【００６８】
マイク部６０は、図６（Ｂ）に示すように、半球形状の樹脂カップ６１と、スピーカ８１Ｌ、８１Ｒから発せられた音波を車室外８３で受波する受波手段としてのマイクロホン６２と、を有している。マイクロホン６２は、筒状の固定治具６３に保持され、図中下側に示される先端の集音部６２ａが樹脂カップ６１内の所定高さに位置した状態で、ネジ６４により固定治具６３に固定されている。マイクロホン６２の図中上側に示される基端部には、一端が騒音計５０に接続された電気ケーブル５１の他端が接続されるコネクタ６５が設けられている。樹脂カップ６１には、作業者が把持する取っ手６６が設けられている。
【００６９】
マイク部６０にはさらに、測定箇所以外からの音波がマイクロホン６２に回り込むことを防止するゴムカップ６７が樹脂カップ６１内に設けられている。ゴムカップ６７は、多少の段差がある部分でも密封し得るように、可撓性かつシール性に優れたゴム材料から形成されている。ゴムカップ６７の下端部は、外方に拡開するフランジ６７ａが形成されている。作業者がマイク部６０を測定箇所に押し付けると、ゴムカップ６７のフランジ６７ａが樹脂カップ６１のフランジ６１ａに押圧されて弾性変形し、ゴムカップ６７とドアパネルやドアガラス７１との間の隙間が閉塞される。これにより、測定箇所以外からの音波がゴムカップ６７内のマイクロホン６２に回り込むことが防止され、気密性の良否を判定する際に周囲騒音の影響を受け難くなる。
【００７０】
図７に測定箇所の具体例が示される。図７中の符号７３は、合わせ部以外に設定される基準部位の一例を示し、符号７４は、合わせ部上に設定される検査部位の一例を示している。基準部位７３および検査部位７４上にマイクロホン６２の集音部６２ａが位置される。図中点線で示される円は、ゴムカップ６７を示している。基準部位７３で測定した音圧レベルと、検査部位７４で測定した音圧レベルとに基づいて、検査部位７４における気密性の良否を判定している。気密性の良否の判定レベルは、車両走行時に乗員にとって耳障りな風音洩れが発生する虞があるか否かを基準にしている。
【００７１】
基準部位７３は、音波が洩れる隙間が存在しない２つの部材（ドアガラス７１および窓枠部７２）のうちの一方の部材であるドアガラス７１上に、検査部位７４に対して近接して設定されている。つまり、基準部位７３は、車両構造上から風音洩れが起こらず、かつ、検査部位７４に位置の面でも、車両構造の面でも近い部位に設定されている。基準部位７３および検査部位７４はまた、車種に応じて予め定められている。
【００７２】
図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、スピーカ８１Ｌ、８１Ｒは、例えば、左右のリアドア７０Ｌ、７０Ｒのそれぞれに内蔵されている。図中符号８４、８５、８６、８７は、それぞれ、フロントシート、センターコンソール、リアシート、フロアを示している。コンパクトディスクプレーヤなどの音響装置は、車室内８２前方に設けられるインストルメントパネルの車幅方向略中央部分に設置されている。測定箇所である合わせ部は、車室内８２空間を挟んで音波を発しているスピーカ８１Ｌ、８１Ｒに対向する側に位置する。つまり、右リアドア７０Ｒのシール部分を測定箇所とする場合には、左リアドア７０Ｌに内蔵された左スピーカ８１Ｌのみから音波が発せられ、左リアドア７０Ｌのシール部分を測定箇所とする場合には、右リアドア７０Ｒに内蔵された右スピーカ８１Ｒのみから音波が発せられる。
【００７３】
利用する音波は、可聴音の周波数範囲を有する広帯域（１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ）ランダム音波である。検査時には、検査専用のコンパクトディスクなどがコンパクトディスクプレーヤなどに挿入される。検査専用のコンパクトディスクには、広帯域ランダム波が録音されている。ランダム波の録音に際しては、測定箇所と反対側のスピーカ８１Ｌ、８１Ｒのみが発音するように調整されている。つまり、まず最初に左スピーカ８１Ｌのみが発音し、所定時間後に、右スピーカ８１Ｒのみが発音するように調整されている。前記所定時間は、作業者が右リアドア７０Ｒ側の検査に要する時間にほぼ等しい。このようにしておけば、測定箇所が車両８０の左右で変わる場合に、スピーカ８１Ｌ、８１Ｒの左右バランスを切り替え調整する必要がなく、作業が簡便となる。
【００７４】
コンパクトディスクのようにデジタルデータの検査用メディアの場合、サンプリング周波数はｆｃ＝４４．１ｋＨｚである。検査時には、音響装置のボリュームが最大にセットされる。コンパクトディスクなどに録音した信号は、ボリューム最大セット時に、測定箇所付近において、１Ｐａ程度の音圧を与えるように予め調整されている。
【００７５】
風音洩れを正確に検出するためには、スピーカ８１Ｌ、８１Ｒが設置されている車室内８２側からみて、検査部位７４および基準部位７３の周辺領域に、十分に均一な音圧が与えられていることが必要である。そこで、必要に応じて、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、スピーカ８１Ｌ、８１Ｒに臨む側における基準部位７３での音圧レベルと検査部位７４での音圧レベルとの差を所定の範囲内（例えば、±１ｄＢ以内）に抑える調整部材が配置されている。当該調整部材は、所定形状を有する残響板９０である。
【００７６】
残響板９０は、検査する車種ごとに、検査部位７４および基準部位７３での車室内音圧レベル差が例えば±１ｄＢ以内になるように、実験により予め最適な形状が選択されている。残響板９０を車室内８２に設置する位置もまた、実験により予め決定されている。残響板９０を設置する場所は、例えば、スピーカ８１Ｌ、８１Ｒの正面で、当該スピーカ８１Ｌ、８１Ｒから約２００ｍｍ離間した位置である。図８に示される残響板９０は、スピーカ８１Ｌ、８１Ｒに対して凸状の湾曲面９０ａが形成されている。なお、残響板９０は、車種やスピーカ８１Ｌ、８１Ｒの位置などによって種々の形状が採用される。例えば、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、凹状の湾曲面９１ａが形成された残響板９１もある。
【００７７】
図１０は、気密性検査装置１０Ａの判定ロジックを示す概略ブロック図である。
【００７８】
マイクロホン６２に内蔵されたプリアンプ１００は、電気ケーブル５１を介して、騒音計５０の周波数補正部１０１に接続され、ピックアップした電気信号が増幅され、周波数補正部１０１に入力される。周波数補正部１０１の重み特性はＡ特性である。周波数補正部１０１からの信号は、周波数分析のために、１／１オクターブフィルタ１０２に入力される。オクターブバンドの中心周波数はｆｍ＝１．１４１ｋＨｚである。１／１オクターブフィルタ１０２からの信号は、音圧レベルを演算するＳＰＬ演算部１０３に入力される。動特性はＳＬＯＷ特性である。演算された音圧レベルは、サンプルホールド部１０４（保持手段に相当する）に保持される。サンプルホールド部１０４には、基準部位７３において測定した音圧レベルが記憶される。基準部位７３での音圧レベルには、ボタン５４の操作により予め設定されている安全率（例えば１．２ｄＢ相当）が乗算され、この値がしきい値として設定される。しきい値もサンプルホールド部１０４に記憶される。
【００７９】
サンプルホールド部１０４にはトリガースイッチ５３が接続されている。基準部位７３での音圧レベル測定時にトリガースイッチ５３が押下されると、前回の測定により記憶されていた音圧レベルが自動的に消去され、新たな音圧レベルが今回の基準部位７３での音圧レベルとして記憶される。検査部位７４での音圧レベル測定時にトリガースイッチ５３が押下されると、ＳＰＬ演算部１０３で演算された音圧レベルは比較部１０５（判定部に相当する）に入力され、当該比較部１０５において、検査部位７４での音圧レベルと前記しきい値とが比較される。
【００８０】
比較部１０５には判定結果出力部としてのＬＣＤなどのランプ５６が接続され、当該ランプ５６は、判定結果に応じた駆動がなされる。
【００８１】
なお、図示省略するが、気密性検査装置１０Ａ全体の制御を司るために、ＣＰＵを主体とする制御部に上述した判定ロジックが設けられている。ＣＰＵにはまた、ボタン５４やメータ５５などの他に、データを一時的に記憶するＲＡＭ、検査処理プログラムや各機器の動作を制御するプラグラムなどが格納されたＲＯＭなども接続されている。
【００８２】
次に、第２の実施形態での検査手順を説明する。
【００８３】
図１１は、検査手順の全体を示すフローチャート、図１２は、気密性の良否判定処理を示すフローチャートである。
【００８４】
図１１に示すように、まず、検査する車種に応じて最適な形状に形成された残響板９０を、実験により予め決定してある車室内８２の所定位置に設置する（Ｓ１１０）。車両８０に付属する音響装置、例えば、コンパクトディスクプレーヤに検査専用のコンパクトディスクを挿入し、ボリュームを最大にセットし、車載されたスピーカ８１Ｌ、８１Ｒから広帯域ランダム音波を発する（Ｓ１２０）。ドアおよびドアガラス７１を閉じ、車両８０を密閉状態とする（Ｓ１３０）。測定箇所付近においては１Ｐａ程度の音圧が与えられ、また、残響板９０の機能により、スピーカ８１Ｌ、８１Ｒに臨む側における基準部位７３での音圧レベルと検査部位７４での音圧レベルとの差が所定の範囲内（例えば、±１ｄＢ以内）に抑えられている。
【００８５】
右リアドア７０Ｒのシール部分を測定箇所とする場合には、左スピーカ８１Ｌのみから音波を発する。作業者は、可搬型の気密性検査装置１０Ａのマイク部６０を、車種に応じて予め定められた基準部位７３に押し付け、騒音計５０のトリガースイッチ５３を押下し、基準部位７３での音圧レベルを測定する（Ｓ１４０）。
【００８６】
次いで、作業者は、マイク部６０を検査部位７４に押し付け、騒音計５０のトリガースイッチ５３を押下し、検査部位７４での音圧レベルを測定する（Ｓ１５０）。
【００８７】
比較部１０５は、検査部位７４での音圧レベルと設定されたしきい値とを比較し、検査部位７４における気密性の良否を判定する（Ｓ１６０）。そして、判定結果をランプ５６により表示して、一連の気密性検査が終了する（Ｓ１７０）。
【００８８】
次に、図１２を参照して、気密性の良否判定処理を説明する。
【００８９】
まず、基準部位７３での音圧レベル測定時にトリガースイッチ５３が押下されると（Ｓ１６１：ＹＥＳ）、記憶されていた音圧レベルを消去し（Ｓ１６２）、測定した新たな音圧レベルを今回の基準部位７３での音圧レベルとして記憶する（Ｓ１６３）。予め設定されている安全率が基準部位７３での音圧レベルに乗算され、しきい値ｖとして設定される（Ｓ１６４）。
【００９０】
検査部位７４での音圧レベル測定時にトリガースイッチ５３が押下されると（Ｓ１６５：ＹＥＳ）、測定した音圧レベルを検査部位７４での音圧レベルとして記憶する（Ｓ１６６）。
【００９１】
次いで、検査部位７４での音圧レベルとしきい値ｖとが比較され（Ｓ１６７）、検査部位７４での音圧レベルがしきい値ｖより小さい場合には（Ｓ１６７：ＹＥＳ）、風音洩れがなく、検査部位７４の気密性は良（ＯＫ）であると判定する（Ｓ１６８）。
【００９２】
これとは逆に、検査部位７４での音圧レベルがしきい値ｖ以上である場合には（Ｓ１６７：ＮＯ）、風音洩れが発生しており、検査部位７４の気密性は否（ＮＧ）であると判定する（Ｓ１６９）。気密性が否である箇所は、必要に応じて、修正作業などが施される。
【００９３】
第２の実施形態によれば、基準部位７３で測定した音圧レベルと、検査部位７４で測定した音圧レベルとに基づいて、検査部位７４における気密性の良否を判定しているため、個々の検査部位７４に応じた良否判定レベルを簡単に設定でき、気密性検査を簡易迅速に行うことができる。検査対象の車種が異なると、一般に、車両８０に搭載された音響装置やスピーカ８１Ｌ、８１Ｒの性能も異なってくるが、上記のような良否判定手法によれば、車種間でばらつきが生じる音響装置性能を、簡単に補正することができる。
【００９４】
また、基準部位７３は、音波が洩れる隙間が存在しないドアガラス７１上に、検査部位７４に対して近接して設定してあるので、良否判定レベルを適切な値に設定でき、気密性の良否判定の精度が向上する。
【００９５】
さらに、第２の実施形態で利用した音波は可聴音の周波数範囲を有する広帯域ランダム音波であり、超音波と比較して、周波数が低く、波長が長いため、音波が透過ないし通過する形状が大きくなる。このため、第１の実施形態と同様に、問題となる音を透過する隙間だけを検出でき、植毛などが施されることにより機能的には何ら支障のない僅かな隙間が存在する合わせ部から音波が漏れ出ることはなく、この合わせ部での気密性は良（ＯＫ）であると判定される。したがって、正常な合わせ部であるにも拘わらず常に否（ＮＧ）であると判定する事態が発生せず、超音波を利用した気密性検査に比較して、気密性の良否の判定が明確になる。
【００９６】
しかも、スピーカ８１Ｌ、８１Ｒに臨む側における基準部位７３での音圧レベルと検査部位７４での音圧レベルとの差を所定の範囲内に抑える残響板９０を必要に応じて配置してあるため、スピーカ８１Ｌ、８１Ｒが設置されている側からみて、検査部位７４および基準部位７３の周辺領域に、十分に均一な音圧を与えることができ、音波の洩れを正確に検出することができる。
【００９７】
また、車両８０に搭載された音響装置に接続されるとともに車室内８２に配置されるスピーカ８１Ｌ、８１Ｒを送波手段として利用したため、気密性検査のためだけに使用する専用音源を設置する必要がない。専用音源を設置する作業がなくなることから、検査作業を簡略化でき、気密性検査装置１０Ａ自体のコストを低減でき、検査に要する稼動コストを低減できる。検査に要する時間は、約３０人秒／台である。
【００９８】
また、気密性検査装置１０Ａは可搬型で、マイク部６０の取り扱いが容易であることから、測定場所や対象車種の制約を受けることが少なく、第１の実施形態の受波アレー３０と比較しても、設置条件の管理が容易で、設置工数も大幅に低減する。このため、１人の作業者が小さな作業負荷の下で安定した気密性検査を実施でき、この点からも、検査に要する稼動コストを低減できる。
【００９９】
なお、測定箇所として左右のリアドア７０を例示したが、バックドアのシール部を測定対象とすることもできる。この場合には、車両前方に配置された車載スピーカから音波を発すればよい。
【０１００】
また、合わせ部は、自動車に形成される場合に限定されない。例えば、防音室の室内と室外とを開閉自在に仕切るドア部分に位置する合わせ部の検査のために、本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る気密性検査装置を示す構成図、図１（Ｂ）は、検査時の状態を示す概念図である。
【図２】  図２（Ａ）（Ｂ）は、図１（Ａ）に示される送波アレーおよび受波アレーを示す側面図である。
【図３】  第１の実施の形態の気密性検査装置の制御系を示す概略ブロックである。
【図４】  第１の実施の形態における検査手順の全体を示すフローチャートである。
【図５】  第１の実施の形態の判定部における、気密性の良否判定処理を示すフローチャートである。
【図６】  図６（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る気密性検査装置を示す構成図、図６（Ｂ）は、気密性検査装置のマイク部を示す断面図である。
【図７】  測定箇所の説明に供する自動車のリアドアを示す図である。
【図８】  図８（Ａ）〜（Ｃ）は、車両に搭載された音響装置に接続される送波手段としてのスピーカの車室内における配置状態を示す図である。
【図９】  図９（Ａ）（Ｂ）、残響板の他の形状例を示す正面図および側面図である。
【図１０】  第２の実施の形態の気密性検査装置の判定ロジックを示す概略ブロック図である。
【図１１】  第２の実施の形態における検査手順の全体を示すフローチャートである。
【図１２】  第２の実施の形態における気密性の良否判定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０、１０Ａ…気密性検査装置
１２…ボディ
１３…ドア
１４…窓
２０…送波アレー（送波部）
２１…スピーカ８１Ｌ、８１Ｒ（送波手段）
３０…受波アレー（受波部）
３１…マイクロホン６２（受波手段）
４０…ＣＰＵ
４４…判定部
５０…騒音計
５３…トリガースイッチ
５６…ランプ
６０…マイク部
６２…マイクロホン（受波手段）
６７…ゴムカップ
７０（７０Ｌ、７０Ｒ）…リアドア
７１…ドアガラス
７２…窓枠部
７３…基準部位
７４…検査部位
８０…車両
８１Ｌ、８１Ｒ…スピーカ（送波手段）
８２…車室内
８３…車室外
９０、９１…残響板（調整部材）
１０４…サンプルホールド部（保持手段）
１０５…比較部（判定部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003719152.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003719152.tif 000010
【図１０】
0003719152.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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