(57)【要約】【課題】  車両を実際に走行させた状態でトルクを高精度に計測可能なトルク計測装置を提供する。【解決手段】  軸回転体(1)の回転軸(2)に、特定の模様が形成された反射体(10a)、(10b)を固定し、それらに対して照射手段(20)がレーザ光を照射する。第一反射鏡(30a)は、反射体(10a)の模様が入射され、第二反射鏡(30b)は、第二反射体(10b)の模様が入射される。各反射鏡から反射された模様がミラー(40)に入射され、撮像手段(50)によって連続撮像する。ここで撮像した各模様は画像処理手段(60)が取得する。画像処理手段(60)では、画像中の画点における複数の時刻の輝度分布を比較し、回転軸(2)が回転中に、所定の画点の移動方向および移動量を計測し、回転軸(2)のトルクを解析する。【選択図】  図２
2008216190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸回転体のトルクを非接触で計測可能なトルク計測装置であって、
前記軸回転体における回転軸の表面に、特定の模様が形成された第一反射体と、
その第一反射体から軸方向に間隔を保って設けられ、特定の模様が形成された第二反射体と、
前記第一反射体および第二反射体に対して光を照射させる照射手段と、
その照射手段が照射した光を、前記第一反射体および第二反射体に集光させる第一集光レンズおよび第二集光レンズと、
前記第一反射体の模様を入射させる第一反射鏡と、
前記第二反射体の模様を入射させる第二反射鏡と、
前記第一反射鏡および第二反射鏡から反射された各模様を入射させるミラーと、
そのミラーに入射された模様を連続撮像可能な撮像手段と、
その撮像手段が撮像した各模様を取得する画像処理手段と、
その画像処理手段にて前記回転軸が回転中に取得した模様における複数の時刻の輝度分布を比較し、所定の画点の移動方向および移動量を計測することによって回転軸のトルクを解析するトルク解析手段と、を備えたことを特徴とするトルク計測装置。
【請求項２】
前記ミラーは、前記第一反射鏡から反射された第一反射体の模様が入射される一面と、
前記第二反射鏡から反射された第二反射体の模様が入射される他面とを備えるとともに、
前記ミラーが前記撮像手段と対向配置されていることを特徴とする請求項１に記載のトルク計測装置。
【請求項３】
軸回転体のトルクを非接触で計測可能なトルク計測装置であって、
前記軸回転体における回転軸の表面に、特定の模様が形成された第一反射体と、
その第一反射体から軸方向に間隔を保って設けられ、特定の模様が形成された第二反射体と、
前記第一反射鏡および第二反射鏡から反射された各模様の一部を反射させて残りを透過させるハーフミラーと、
そのハーフミラーに対して前記第一反射体および第二反射体の模様を取得するために光を照射させる照射手段と、
前記ハーフミラーから透過した模様を連続撮像可能であるとともに、前記軸回転体とは物理的に離れた位置から撮像する撮像手段と、
その撮像手段が撮像した各模様を取得する画像処理手段と、
前記模様における複数の時刻の輝度分布を比較するとともに、前記回転軸が回転中における所定の画点の移動方向および移動量を計測して回転軸のトルクを解析するトルク解析手段と、を備えたことを特徴とするトルク計測装置。
【請求項４】
前記ハーフミラーは、前記第一反射鏡から反射された第一反射体の模様が入射される一面と、
前記第二反射鏡から反射された第二反射体の模様が入射される他面とを備えるとともに、
前記ハーフミラーが前記撮像手段と対向配置されていることを特徴とする請求項３に記載のトルク計測装置。
【請求項５】
前記撮像手段には、長焦点光学系を備えていることを特徴とする請求項1から請求項４のいずれかに記載のトルク計測装置。
【請求項６】
前記第一反射体および第二反射体の模様が、複数のパターンから形成され、前記トルク解析手段がその複数のパターンをもとにトルク解析を行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のトルク計測装置。
【請求項７】
前記第一反射体および第二反射体がシールで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のトルク計測装置。
【請求項８】
軸回転体における回転軸の表面に、特定の模様が形成された第一反射体と、  その第一反射体から軸方向に間隔を保って設けられ、特定の模様が形成された第二反射体と、  前記第一反射体および第二反射体に対して光を照射させる照射手段と、  その照射手段が照射した光を、前記第一反射体および第二反射体に集光させる第一集光レンズおよび第二集光レンズと、  前記第一反射体の模様を入射させる第一反射鏡と、  前記第二反射体の模様を入射させる第二反射鏡と、  前記第一反射鏡および第二反射鏡から反射された各模様を入射させるミラーと、  そのミラーに入射された模様を連続撮像可能な撮像手段と、  その撮像手段が撮像した各模様を画像として取得する画像処理手段と、を備えたトルク計測装置を用いて軸回転体のトルクを非接触で計測可能なトルク計測方法であって、
前記照射手段が第一反射体および第二反射体に対して光を照射する照射手順と、
その照射手順によって照射された光が、第一反射体および第二反射体の模様を第一反射鏡および第二反射鏡へと反射させ、その反射された反射光がミラーに入射されることによって鏡像となった模様を前記撮像手段が連続撮像する撮像手順と、
その撮像手順によって撮像した各模様を、前記画像処理手段に送信することで、その画像処理手段が模様を画像として受信する画像受信手順と、
その受信した画像における模様を、複数の時刻の輝度分布で比較し、画像における所定の画点の移動方向および移動量の計測を行うトルク解析手順と、
を備えたことを特徴とするトルク測定方法。
【請求項９】
軸回転体における回転軸の表面に、特定の模様が形成された第一反射体と、  その第一反射体から軸方向に間隔を保って設けられ、特定の模様が形成された第二反射体と、  前記第一反射鏡および第二反射鏡から反射された各模様の一部を反射させて残りを透過させるハーフミラーと、  そのハーフミラーに対して前記第一反射体および第二反射体の模様を取得するために光を照射させる照射手段と、  前記ハーフミラーから透過した模様を連続撮像可能であるとともに、前記軸回転体とは物理的に離れた位置から撮像する撮像手段と、  その撮像手段が撮像した各模様を取得する画像処理手段と、
その撮像手段が撮像した各模様を画像として取得する画像処理手段と、を備えたトルク計測装置を用いて軸回転体のトルクを非接触で計測可能なトルク計測方法であって、
前記照射手段が第一反射体および第二反射体に対して光を照射する照射手順と、
その照射手順によって照射された光が、第一反射体および第二反射体の模様を第一反射鏡および第二反射鏡へと反射させ、その反射された反射光の一部がハーフミラーから透過することによって鏡像となった模様を前記撮像手段が連続撮像する撮像手順と、
その撮像手順によって撮像した模様を、前記画像処理手段に送信することで、その画像処理手段が模様を画像として受信する画像受信手順と、
その受信した画像における模様を、複数の時刻の輝度分布で比較し、画像における所定の画点の移動方向および移動量の計測を行うトルク解析手順と、
を備えたことを特徴とするトルク測定方法。
【請求項１０】
軸回転体における回転軸の表面に、特定の模様が形成された第一反射体と、  その第一反射体から軸方向に間隔を保って設けられ、特定の模様が形成された第二反射体と、  前記第一反射体および第二反射体に対して光を照射させる照射手段と、  その照射手段が照射した光を、前記第一反射体および第二反射体に集光させる第一集光レンズおよび第二集光レンズと、  前記第一反射体の模様を入射させる第一反射鏡と、  前記第二反射体の模様を入射させる第二反射鏡と、  前記第一反射鏡および第二反射鏡から反射された各模様を入射させるミラーと、  そのミラーに入射された模様を連続撮像可能な撮像手段と、  その撮像手段が撮像した各模様を画像として取得する画像処理手段と、を備えたトルク計測装置を用いて軸回転体のトルクを非接触で計測可能なトルク計測方法をコンピュータにて実現するためのコンピュータプログラムであって、
前記照射手段が第一反射体および第二反射体に対して光を照射する照射手順と、
その照射手順によって照射された光が、第一反射体および第二反射体の模様を第一反射鏡および第二反射鏡へと反射させ、その反射された反射光がミラーに入射されることによって鏡像となった模様を前記撮像手段が連続撮像する撮像手順と、
その撮像手順によって撮像した模様を、前記画像処理手段に送信することで、その画像処理手段が模様を画像として受信する画像受信手順と、
その受信した画像における模様を、複数の時刻の輝度分布で比較し、画像における所定の画点の移動方向および移動量の計測を行うトルク解析手順と、
をコンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラム。
【請求項１１】
軸回転体における回転軸の表面に、特定の模様が形成された第一反射体と、  その第一反射体から軸方向に間隔を保って設けられ、特定の模様が形成された第二反射体と、  前記第一反射鏡および第二反射鏡から反射された各模様の一部を反射させて残りを透過させるハーフミラーと、  そのハーフミラーに対して前記第一反射体および第二反射体の模様を取得するために光を照射させる照射手段と、  前記ハーフミラーから透過した模様を連続撮像可能であるとともに、前記軸回転体とは物理的に離れた位置から撮像する撮像手段と、  その撮像手段が撮像した各模様を取得する画像処理手段と、
その撮像手段が撮像した各模様を画像として取得する画像処理手段と、を備えたトルク計測装置を用いて軸回転体のトルクを非接触で計測可能なトルク計測方法をコンピュータによって実現するためのコンピュータプログラムであって、
前記照射手段が第一反射体および第二反射体に対して光を照射する照射手順と、
その照射手順によって照射された光が、第一反射体および第二反射体の模様を第一反射鏡および第二反射鏡へと反射させ、その反射された反射光の一部がハーフミラーから透過することによって鏡像となった模様を前記撮像手段が連続撮像する撮像手順と、
その撮像手順によって撮像した模様を、前記画像処理手段に送信することで、その画像処理手段が模様を画像として受信する画像受信手順と、
その受信した画像における模様を、複数の時刻の輝度分布で比較し、画像における所定の画点の移動方向および移動量の計測を行うトルク解析手順と、
をコンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸のトルク計測技術に関し、特に車両の軸トルクを非接触で光学的に計測することが可能な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両におけるトルクを計測する技術としては、特許文献１、特許文献２に開示された技術が知られている。
特許文献１は、エンジンにより駆動される回転軸に加わるトルクを検出し、検出したトルクの大きさに対応する大きさの信号を出力するトルク検出装置であり、エンジンの出力に応じてトルク検出装置の出力特性を変更する技術である。
また、特許文献２は、ゼロ点ドリフトが発生するようなときであっても、シャフトのトルクを正確に計測するのに有利なトルク計測方法、トルク計測装置、トルクセンサ装置の技術である。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−８７６５６号公報
【特許文献２】特開２００４−２７１３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、車両のトルクを計測するには実際の走行環境に出来る限り近い状態で実施することが望まれる。これは、必ずしも正確なトルクが検知できないからである。これは、エンジンからトルクを計測する装置のシャフトへの熱伝達により、シャフトに熱勾配が生じてしまうからである。
また、室内でシミュレーション環境を作って計測したデータは、実際の使用状況では再現しにくい条件が影響してしまうことが懸念される。しかし、このような環境を実現することは大掛かりな作業が伴うことや具体的な方法がなく困難であった。
【０００５】
一方、近年では複雑な流れ場の流動を高精度かつ精密に測定する粒子画像流速計（以下、「ＰＩＶシステム」という）が知られている。簡単に説明すれば、被測定流体の流れ場にレーザ光をシート状に投入してレーザシートを形成して、レーザシート上における二つの時刻での粒子画像を連続撮像し、その輝度分布を比較して流体の流速や方向を測定する技術である。
【０００６】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、車両を実際に走行させた状態でトルクを高精度に計測可能なトルク計測装置を提供することを課題とする。
本発明における請求項１から請求項７に記載の発明の目的は、車両を実際に走行させた状態でトルクを高精度に計測可能なトルク計測装置を提供することである。
また、請求項８および請求項９に記載の発明の目的は、車両を実際に走行させた状態でトルクを高精度に計測可能なトルク計測方法を提供することである。
また請求項１０および請求項１１に記載の発明の目的は、車両を実際に走行させた状態でトルクを高精度に計測可能なコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本出願人は、このＰＩＶシステムを応用し、例えば車両の実走行時におけるトルクの計測を実現可能な技術を考案した。
（請求項１）
請求項１記載の発明は、軸回転体(1)のトルクを非接触で計測可能なトルク計測装置(100)を提供する。
すなわち、前記軸回転体(1)における回転軸(2)表面に、特定の模様が形成された第一反射体(10a)と、  その第一反射体(10a)から軸方向に間隔を保って設けられ、第一反射体(10a)とは異なる模様が形成された第二反射体(10b)と、  前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に対して光を照射させる照射手段(20)と、  その照射手段(20)が照射した光を、前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に集光させる第一集光レンズ(25a)および第二集光レンズ(25b)と、  前記第一反射体(10a)の模様を入射させる第一反射鏡(30a)と、  前記第二反射体(10b)の模様を入射させる第二反射鏡(30b)と、  前記第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)から反射された各模様を入射させるミラー(40)と、  そのミラー(40)に入射された模様を連続撮像可能な撮像手段(50)と、  その撮像手段(50)が撮像した各模様を取得する画像処理手段(60)と、  その画像処理手段(60)が前記回転軸(2)が回転中に取得した模様における複数の時刻の輝度分布を比較し、所定の画点の移動方向および移動量を計測することによって回転軸(2)のトルクを解析するトルク解析手段と、を備えたことを特徴とするトルク計測装置に係る。
【０００８】
（用語説明）
「軸回転体」とは、回転体の回転軸に軸部材を備えた部材であり、乗用車、運搬車両、鉄道車両などにおけるドライブシャフトおよびホイールの組合せなどである。
「反射体」とは、回転軸に設けた目印であり、所定の模様が形成されている。反射体を回転軸に付ける方法としては、回転軸の所定箇所にシール状で貼り付けることができる。また、トルク計測を行うために、回転軸に貼り付ける反射体は、それぞれ異なる模様を用意しておく。
「照射手段」とは、撮像手段によって被写体を撮像する際の明度不足を補助する機能であり、レーザ光やハロゲンライト光源を照射する。
「集光レンズ」とは、照射手段が反射体に照射する際に、集光させたり、撮影される像のゆがみを補正したりする機能を備えたレンズである。
【０００９】
「反射鏡」とは、反射体の模様を受光して、所定箇所に反射させる鏡である。反射させる箇所に模様が反射されるよう角度調整がされたり、自動調整機能を備えたりする。
「ミラー」とは、入射光を撮像手段に向かって反射させるものである。形状としては、異なる箇所からの入射光を受光可能な複数の板面を備えて形成されているものがある。
「撮像手段」とは、例えば、ＣＣＤ撮像素子を備えたカメラ（ＣＣＤカメラ）やＣＭＯＳ撮像素子を備えたカメラである。
「画像処理手段」とは、撮像手段が撮像した模様に基づいて、時間軸、輝度、移動方向、移動量などの複数の項目を計測して、軸回転体のトルクを解析するアルゴリズムを実行するコンピュータである。
【００１０】
（作用）
照射手段(20)から第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に対して光が照射されると、その光は、第一集光レンズ(25a)および第二集光レンズ(25b)によって集光され、各反射体(10a,10b)に照射される。この光の照射によって反射体やその周辺の明度が向上するので、高速度で回転していても反射体の模様を撮像可能となる。
レーザ光が照射された第一反射体(10a)および第二反射体(10b)は、各反射体の模様を第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)へと反射する。第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)の設置角度は、各反射鏡(30a ,30b)からミラー(40)へと入射する角度に設置されている。
【００１１】
第一反射鏡(30a)に入射した第一反射体(10a)の模様が反射して、ミラー(40)の一面(41a)に入射される。また、第二反射鏡(30b)に入射した第二反射体(10b)の模様も、ミラー(40)の他面(41b)に入射される。
ミラー(40)の一面(41a)に第一反射体(10a)の模様が、ミラー(40)の他面(41b)に第二反射体(10b)の模様がそれぞれ入射されると、ミラー(40)に表示された模様を撮像手段(50)が撮影する。この撮影は、撮像画像における模様の画点の移動量を計測するために短い間隔で連続撮影する必要がある。
【００１２】
撮像手段(50)が撮像した画点を画像処理手段に送信する。そして、ミラー(40)に表示されていた第一反射体(10a)の模様と第二反射体(10b)の模様は、撮像手段の撮像によって一枚の画像として形成される。そして、その画像は画像処理手段(60)に送信される。
画像処理手段(60)は、撮像手段(50)から送信された画点に関するデータを受信してトルクの計測を行う。これは、トルク解析手段が受信した画像から複数の時刻の輝度分布を比較し、所定の画点の移動方向および移動量の計測によって算出させる。
例えば軸回転体が車両である場合を想定し、この軸回転体の下側にトルク計測装置(100)を設置してトルクを計測する。この場合、車両を実際に走行させた状態でトルクを計測可能なため、室内などで模擬的に行ったトルクの計測に比べ高精度に計測することが可能となる。
【００１３】
（請求項２）
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のトルク計測装置を限定したものである。
すなわち、前記ミラー(40)は、前記第一反射鏡(30a)から反射された第一反射体(10a)の模様が入射される一面(41a)と、前記第二反射鏡(30b)から反射された第二反射体(10b)の模様が入射される他面(41b)とを備えるとともに、前記ミラー(40)が前記撮像手段(50)と対向配置されていることを特徴とする。
【００１４】
（作用）
ミラー(40)の一面(41a)には、第一反射体(10a)の模様が入射され、他面(41b)には、第二反射体(10b)の模様が入射されているので、撮像手段(50)がミラー(40)を撮像すると、各模様が一つとして撮像することができる。すなわち、同じタイミングで回転軸(2)の反射体(10a) (10b)を撮像して記録できるので、より正確なトルクの計測が可能となる。
【００１５】
（請求項３）
請求項３記載の発明は、軸回転体(1)のトルクを非接触で計測可能なトルク計測装置(200)を提供する。
すなわち、前記軸回転体(1)における回転軸(2)表面に、特定の模様が形成された第一反射体(10a)と、  その第一反射体(10a)から軸方向に間隔を保って設けられ、第一反射体(10a)とは異なる模様が形成された第二反射体(10b)と、
前記第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)から反射された各模様の一部を反射させて残りを透過させるハーフミラー(45)と、  そのハーフミラー(45)に対して前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)の模様を取得するために光を照射させる照射手段(20)と、  前記ハーフミラー(45)から透過した模様を連続撮像可能であるとともに、前記軸回転体(1)とは物理的に離れた位置から撮像する撮像手段(50)と、  その撮像手段(50)が撮像した各模様を取得する画像処理手段(60)と、  前記模様における複数の時刻の輝度分布を比較するとともに、前記回転軸(2)が回転中における所定の画点の移動方向および移動量を計測して回転軸(2)のトルクを解析するトルク解析手段と、を備えたことを特徴とするトルク計測装置に係る。
【００１６】
（用語説明）
「ハーフミラー」とは、入射した光の一部を反射し、残りの光を透過させる機能を備えている。反射光と透過光の強さは、概ね１：１とされている。ハーフミラーの形状としては、異なる箇所からの入射光を受光可能な複数の板面を備えて形成されているものもある。
【００１７】
（作用）
本請求項に係る発明は、請求項1に記載したような車両搭載型のトルク計測装置とは異なり、屋外設置型のトルク計測装置についての発明である。
撮像手段(50)は、軸回転体(1)とは物理的に離れた位置、例えば屋内から模様を撮像するため、軸回転体(1)の走行時に生じる揺れや振動によるブレが無くなる。このため、撮像した画像精度が高くなる。
【００１８】
（請求項４）
請求項４記載の発明は、請求項３に記載のトルク計測装置を限定したものである。
すなわち、前記ハーフミラー(45)は、前記第一反射鏡(30a)から反射された第一反射体(10a)の模様が入射される一面(45a)と、前記第二反射鏡(30b)から反射された第二反射体(10b)の模様が入射される他面(45b)とを備えるとともに、前記撮像手段(50)は、前記照射手段(20)とは反対側に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
（作用）
ハーフミラー(45)の一面(45a)には、第一反射体(10a)の模様が入射され、他面(45b)には、第二反射体(10b)の模様が入射されているので、撮像手段(50)がハーフミラー(45)を撮像すると、各模様が一つとなって撮像することができる。すなわち、同じタイミングで回転軸(2)の反射体を撮像して記録できるので、正確なトルクの計測が可能となる。
【００２０】
（請求項５）
請求項５記載の発明は、請求項1から請求項４のいずれかに記載のトルク計測装置を限定したものである。
すなわち、前記撮像手段(50)には、長焦点光学系(55)を備えていることを特徴とする。
【００２１】
（用語説明）
「長焦点光学系」とは、長距離離間した被写体（ミラー及びハーフミラー）を撮像可能な光学装置である。なお、ここでいう「長距離」とは、実験室レベルよりも長い距離という趣旨である。したがって、軸回転体である車両においても利用可能である。
【００２２】
（作用）
長焦点光学系(55)を備えたことで、軸回転体(1)から離間した位置からでも被写体であるミラー(40)及びハーフミラー(45)を撮像することができる。請求項３に記載のトルク計測装置に搭載した場合には、例えば室内に長焦点光学系(55)を備えた撮像手段(50)を設置し、そこからハーフミラー(45)を撮像することも可能である。このため、回転軸(2)の模様を安定した場所でより明確に捉えることができる。
【００２３】
（請求項６）
請求項６記載の発明は、請求項1から請求項５のいずれかに記載のトルク計測装置を限定したものである。
すなわち、前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)の模様が、複数のパターンから形成され、前記トルク解析手段がその複数のパターンをもとにトルク解析を行うことを特徴とする。
【００２４】
（作用）
第一反射体(10a)および第二反射体(10b)の模様としては、例えば、3つの帯があり、軸に平行なスジ（もしくは明暗のグラデーション）が細かなもの、中くらいに細かなもの、大ざっぱなもの、など各パターンから構成される模様などである。そして、トルク解析手段がこの模様の位相差を判別することでトルクの計測を行う。
なお、この模様については、位相差を判別可能であれば、他のパターンからなる模様でも良い。
【００２５】
（請求項７）
請求項７記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載のトルク計測装置を限定したものである。
すなわち、前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)がシールで形成されていることを特徴とする。
【００２６】
（用語説明）
「シール」とは、片面に糊や粘着材の付いた紙やフィルムなどで形成されたものである。
（作用）
第一反射体(10a)および第二反射体(10b)をシールとすれば、回転軸(2)に貼り付けた反射体の付け剥がしが容易となる。また、シールの表面は、コンピュータ処理によって生成した模様を印字したシールを利用するなどとしても良い。このようにすれば、模様を記録しておくことができ、撮像手段から送信されてきた画像データにおける画点の移動距離の計測処理の効率化に寄与する。
【００２７】
（請求項８）
請求項８に記載の発明は、軸回転体(1)における回転軸(2)表面に、特定の模様が形成された第一反射体(10a)と、  その第一反射体(10a)から軸方向に間隔を保って設けられ、特定の模様が形成された第二反射体(10b)と、  前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に対して光を照射させる照射手段(20)と、  その照射手段(20)が照射した光を、前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に集光させる第一集光レンズ(25a)および第二集光レンズ(25b)と、  前記第一反射体(10a)の模様を入射させる第一反射鏡(30a)と、  前記第二反射体(10b)の模様を入射させる第二反射鏡(30b)と、  前記第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)から反射された各模様を入射させるミラー(40)と、  そのミラー(40)に入射された模様を連続撮像可能な撮像手段(50)と、  その撮像手段(50)が撮像した模様を取得する画像処理手段(60)と、を備えたトルク計測装置(100)によるトルク計測方法を提供する。
すなわち、前記照射手段(20)が第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に対して光を照射する照射手順と、その照射手順によって照射された光が、第一反射体(10a)および第二反射体(10b)の模様を第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)へと反射させ、その反射された反射光がミラー(40)に入射されることによって鏡像となった模様を前記撮像手段(50)が連続撮像する撮像手順と、その撮像手順によって撮像した各模様を、前記画像処理手段(60)に送信することで、その画像処理手段(60)が模様を画像として受信する画像受信手順と、その受信した画像における模様を、複数の時刻の輝度分布で比較し、画像における所定の画点の移動方向および移動量の計測を行うトルク解析手順と、を備えたトルク測定方法である。
【００２８】
（請求項９）
請求項９に記載の発明は、軸回転体(1)における回転軸(2)表面に、特定の模様が形成された第一反射体(10a)と、  その第一反射体(10a)から軸方向に間隔を保って設けられ、特定の模様が形成された第二反射体(10b)と、  前記第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)から反射された各模様の一部を反射させて残りを透過させるハーフミラー(45)と、  そのハーフミラー(45)に対して前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)の模様を取得するために光を照射させる照射手段(20)と、  前記ハーフミラー(45)から透過した模様を連続撮像可能であるとともに、前記軸回転体(1)とは物理的に離れた位置から撮像する撮像手段(50)と、  その撮像手段(50)が撮像した各模様を画像として取得する画像処理手段(60)と、を備えたトルク計測装置(200)によるトルク計測方法を提供する。
すなわち、前記照射手段(20)が第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に対して光を照射する照射手順と、その照射手順によって照射された光が、第一反射体(10a)および第二反射体(10b)の模様を第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)へと反射させ、その反射された反射光の一部がハーフミラー(45)から透過することによって鏡像となった模様を前記撮像手段(50)が連続撮像する撮像手順と、その撮像手順によって撮像した模様を、前記画像処理手段(60)に送信することで、その画像処理手段(60)が模様を画像として受信する画像受信手順と、その受信した画像における模様を、複数の時刻の輝度分布で比較し、画像における所定の画点の移動方向および移動量の計測を行うトルク解析手順と、を備えたトルク測定方法である。
【００２９】
（請求項１０）
請求項１０に記載の発明は、軸回転体(1)における回転軸(2)表面に、特定の模様が形成された第一反射体(10a)と、  その第一反射体(10a)から軸方向に間隔を保って設けられ、特定の模様が形成された第二反射体(10b)と、  前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に対して光を照射させる照射手段(20)と、  その照射手段(20)が照射した光を、前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に集光させる第一集光レンズ(25a)および第二集光レンズ(25b)と、  前記第一反射体(10a)の模様を入射させる第一反射鏡(30a)と、  前記第二反射体(10b)の模様を入射させる第二反射鏡(30b)と、  前記第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)から反射された各模様を入射させるミラー(40)と、  そのミラー(40)に入射された模様を連続撮像可能な撮像手段(50)と、  その撮像手段(50)が撮像した各模様を画像として取得する画像処理手段(60)と、を備えたトルク計測装置(100)によるトルク計測方法をコンピュータにて実現するためのコンピュータプログラムを提供する。
すなわち、前記照射手段(20)が第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に対して光を照射する照射手順と、その照射手順によって照射された光が、第一反射体(10a)および第二反射体(10b)の模様を第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)へと反射させ、その反射された反射光がミラー(40)に入射されることによって鏡像となった模様を前記撮像手段(50)が連続撮像する撮像手順と、その撮像手順によって撮像した模様を、前記画像処理手段(60)に送信することで、その画像処理手段(60)が模様を画像として受信する画像受信手順と、その受信した画像における模様を、複数の時刻の輝度分布で比較し、画像における所定の画点の移動方向および移動量の計測を行うトルク解析手順と、をコンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラムである。
【００３０】
（請求項１１）
請求項１１に記載の発明は、軸回転体(1)における回転軸(2)表面に、特定の模様が形成された第一反射体(10a)と、  その第一反射体(10a)から軸方向に間隔を保って設けられ、特定の模様が形成された第二反射体(10b)と、  前記第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)から反射された各模様の一部を反射させて残りを透過させるハーフミラー(45)と、  そのハーフミラー(45)に対して前記第一反射体(10a)および第二反射体(10b)の模様を取得するために光を照射させる照射手段(20)と、  前記ハーフミラー(45)から透過した模様を連続撮像可能であるとともに、前記軸回転体(1)とは物理的に離れた位置から撮像する撮像手段(50)と、  その撮像手段(50)が撮像した各模様を画像として取得する画像処理手段(60)と、を備えたトルク計測装置(200)によるトルク計測方法をコンピュータにて実現するためのコンピュータプログラムを提供する。
すなわち、前記照射手段(20)が第一反射体(10a)および第二反射体(10b)に対して光を照射する照射手順と、その照射手順によって照射された光が、第一反射体(10a)および第二反射体(10b)の模様を第一反射鏡(30a)および第二反射鏡(30b)へと反射させ、その反射された反射光の一部がハーフミラー(45)から透過することによって鏡像となった模様を前記撮像手段(50)が連続撮像する撮像手順と、その撮像手順によって撮像した模様を、前記画像処理手段(60)に送信することで、その画像処理手段(60)が模様を画像として受信する画像受信手順と、その受信した画像における模様を、複数の時刻の輝度分布で比較し、画像における所定の画点の移動方向および移動量の計測を行うトルク解析手順と、をコンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラムである。
【００３１】
請求項１０および請求項１１に記載されたコンピュータプログラムを、記録媒体（たとえば、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒなど）に記憶させて配布することもできるし、通信回線を通じて他の記録媒体に送信することも可能である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明における請求項１から請求項７に記載の発明によれば、車両を実際に走行させた状態でトルクを高精度に計測可能なトルク計測装置を提供することができた。
また、請求項８および請求項９に記載の発明によれば、車両を実際に走行させた状態でトルクを高精度に計測可能なトルク計測方法を提供することができた。
また、請求項１０および請求項１１に記載の発明によれば、車両を実際に走行させた状態でトルクを高精度に計測可能なコンピュータプログラムを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて更に詳しく説明する。図１は、トルク計測装置が搭載された車両とトルク計測箇所を示した概略図であり、図２は、車両搭載型トルク計測装置の構成を概念的に示した概念図であり、図３は、画像処理装置のハードウェア構成を示したブロック図であり、図４は、画像における模様の形態を示した図であり、図５は、ミラーに表示された模様と撮像装置との位置関係を示した概略図であり、図６および図７は、車両搭載型トルク計測装置の一連の処理を示すフローチャートであり、図８は、外部設置型トルク計測装置の構成を概念的に示した概念図であり、図９は、ハーフミラーに表示された模様、照射手段および撮像装置との位置関係を示した概略図であり、図１０および図１１は、車両搭載型トルク計測装置の一連の処理を示すフローチャート
【００３４】
図１は、車両１におけるトルクの計測箇所を示しており、車両１のシャシ裏側にトルク計測装置１００が設置されている。
このトルク計測装置１００は、図２に示すように、車両１における回転軸２の表面に、特定の模様が形成された第一反射体１０ａと、その第一反射体１０ａから軸方向に間隔を保って設けられ、第一反射体１０ａとは異なる模様が形成された第二反射体１０ｂと、第一反射体１０ａおよび第二反射体１０ｂに対してレーザ光を照射させる照射手段２０と、その照射手段２０が照射したレーザ光を、第一反射体１０ａおよび第二反射体１０ｂに集光させて明度不足の補助をなす第一集光レンズ２５ａおよび第二集光レンズ２５ｂと、第一反射体１０ａの模様が入射される第一反射鏡３０ａと、第二反射体１０ｂの模様が入射される第二反射鏡３０ｂと、第一反射鏡３０ａおよび第二反射鏡３０ｂから反射された各模様が入射されるミラー４０と、そのミラー４０に入射された模様を連続撮像可能な撮像装置（撮像手段）５０と、 その撮像装置５０が撮像した各模様を画像として取得する画像処理装置６０と、を備えて構成されている。
【００３５】
（回転軸）
回転軸２は、車両１の二つの前輪および後輪を支持して回転することで車両１を走行させている。走行スピードにおいては、エンジンから出力されたトルク量に応じて異なる。本実施形態においては、この回転軸２のトルクを非接触にて計測することを目的としている。
【００３６】
（反射体）
回転軸２には、第一反射体１０ａおよび第二反射体１０ｂが貼り付けられている。この反射体は、回転軸２に設けた目印として機能し、所定の模様が形成されている。図4に反射体に付与された模様の形態を示す。
【００３７】
図４（ａ）の左側は、回転軸に平行して4本のスジが形成された反射体のパターンであり、その右側は、回転軸に平行して５本のスジが形成されたパターンであり、一番右側は、回転軸に平行して７本のスジが形成されたパターンである。それぞれは、スジの間隔が異なっている。
また、図４（ｂ）は、反射体をグラデーションとした形態であり、左側が一番太いグラデーションであり、右側が一番細かいグラデーションとなっている。
【００３８】
そして、後述する画像処理装置６０のトルク解析手段によって各模様の位相差を判別することでトルク計測が行われる。なお、この模様については、位相差を判別可能であれば、他のパターンからなる模様でも良い。
【００３９】
また、各反射体１０ａ、１０ｂには、回転軸２の所定箇所にシールが貼り付けられている。すなわち、第一反射体１０ａおよび第二反射体１０ｂは、シールにて形成されている。このシールとは、片面に糊や粘着材の付いた紙やフィルムなどで形成されたものである。
【００４０】
（照射手段）
照射手段２０は、撮像装置５０によって被写体を撮像する際に、予めレーザ光を照射しておくことで明度不足による不鮮明さを解消するための機能である。
図２に示すように、本実施形態においては、照射手段２０が車両１の前輪側に向かってレーザ光を照射しているものとする。なお、説明の便宜上、図では幅広に示されているが、照射手段２０の形状は、照射時にレーザ光が回転軸２における第一反射体１０ａおよび第二反射体１０ｂを照射可能なように広角に拡散可能な形状であれば良い。このようにすれば、設置面積を小さくすることができる。また、照射元を複数（例えば2個）設けておき、2方向に照射可能な形状としても良い。
なお、本実施形態においてはレーザ光として説明しているが、このほかにもハロゲンライト光源によって照射することも可能である。
【００４１】
（集光レンズ）
第一集光レンズ２５ａおよび第二集光レンズ２５ｂは、照射手段２０が各反射体１０ａ、１０ｂにレーザ光を照射する際に、より反射体に集光されるように形成されたレンズである。各集光レンズ２５ａ、２５ｂを備えることで、集光率を向上させることができ、撮像時の精度が向上する。
【００４２】
（反射鏡）
第一反射鏡３０ａおよび第二反射鏡３０ｂは、各反射体１０ａ、１０ｂの模様を受光した際に、ミラー４０に向かって反射させるための機能をなす鏡である。
図２に示すように、第一反射鏡３０ａの反射角がミラー４０の一面４１ａと上面視で略平行に設置されている。また、第二反射鏡３０ｂの反射角においてもミラー４０の他面４１ｂと上面視で略平行に設置されている。すなわち、ミラー４０に対して模様が確実に反射されるよう角度調整がなされている。
【００４３】
（ミラー）
ミラー４０は、受光した光を撮像装置５０に向かって反射させる機能をなす。その形状は、一面４１ａおよび他面４１ａを備えた板面状として形成され、上面視ではハ字型の形状をしている。図５に示すように、ミラー４０の一面４１ａは、第一反射鏡３０ａからの入射光を受光して第一反射体１０ａの模様が写し出されている。一方、他面４１ｂは第二反射鏡３０ｂからの入射光を受光して第二反射体１０ｂの模様が写し出されている。このミラー４０に写された二つの模様を撮像装置５０が撮像することで、一枚の画像として形成することができる。また、ミラー４０は、撮像装置５０とは対向配置されている。これは、ミラー４０に写し出された模様を撮像装置５０が正確かつ高精度に撮像するためである。
【００４４】
（撮像装置）
撮像装置５０は、ＣＣＤカメラを用いることが多い。そして、そのＣＣＤカメラには、長焦点光学系５５が装着される。この長焦点光学系５５としては、単焦点系のレンズ（以下、「単レンズ」という）を用いることが好ましい。この場合、ターレットを設け、複数種類の単レンズを選択可能な構成とすることがより好ましい。ターレットを用いることにより、単レンズの自動選択も可能となる。カセグレン光学系を採用すると、長い焦点距離の光学系をコンパクトにすることが可能となる。全面にレンズを1枚追加するマクストフ・カセグレン、シュミット・カセグレンなどを採用すると、収差を改善できるので好ましい。ズーム機能を有するレンズの場合、一般に像面湾曲が大きい点で欠点があるが、高屈折率のガラスで安定した像が得られるものであれば使用することができる。
なお、本実施形態では、撮像装置として、ＣＣＤ撮像素子を備えたカメラ（ＣＣＤカメラ）を使用しているが、これに代え、ＣＭＯＳ撮像素子を備えたカメラを用いることもできる。
【００４５】
撮像装置５０は、その撮像のタイミングを制御する画像処理装置６０によって制御されており、その撮像のタイミングは、照射手段２０の照射のタイミングと同期するように制御させることができる。この場合の制御手段は、ＣＣＤカメラの適切な焦点距離ｆの算出等を行う焦点距離調整手段を備えてなる。すなわち、ＣＣＤカメラによって撮影された画像信号は、それを受信して所定の処理を実行する画像取り込み手段６９および画像処理手段（ＣＰＵ６１）を備えた画像処理装置６０に送られる。
【００４６】
（画像処理装置）
画像処理装置６０は、撮像装置５０によって撮像された画像信号を画像として受信し、この画像中の画点における複数の時刻の輝度分布を比較するとともに、回転軸２が回転中に、所定の画点の移動方向および移動量を計測し、回転軸２のトルクを解析するトルク解析手段を少なくとも備えている。
【００４７】
図３に画像処理装置６０のハードウェア構成を示す。
画像処理装置６０は、画像処理装置６０全体の制御および画像処理を行うＣＰＵ６１、各種データを書き込む際に、それらデータを一時的に展開して記憶するＲＡＭ６２、オペレーティングシステム、アプリケーションソフトおよび各種データなどが記憶される記憶部６３、マウスやキーボード等の入力部６４、ディスプレイ等の表示部６５、インターネットやイントラネットなどの電気通信回線に接続可能な通信部６６、各種データをプリンタ等に出力可能な出力部６７および各種データの入出力部である入出力ポート６８を備えて構成されている。この入出力ポート６８には、撮像装置５０が撮像した画像信号を取得するための画像取り込み手段６９が備えられている。
【００４８】
また画像処理装置６０には、ミラー４０が撮像装置５０によって撮像されたことで画像を得ると、その画像における所定の画点の移動方向および移動量を計測して、回転軸２のトルク量を解析するトルク解析手段を備える。
また、撮像装置５０によって撮像された模様の画像データを、内部メモリである記憶部６３に取り込み、その取り込んだ画像データをディスプレイ等の表示部６５に表示する。また、ＣＰＵ６１によって撮像装置５０の撮像範囲や撮像スピード、撮像枚数などの各種設定に応じて撮像装置５０を制御する。
【００４９】
画像取り込み手段６９は、ＣＣＤカメラからのアナログ画像信号をデジタル化するフレームグラバボードを備えてなる。画像処理手段は、フレームグラバボードから出力されるデジタル画像信号である画像フレームをＰＩＶ手法により解析処理する。なお、画像処理手段の前段に、像の歪み収差などを補正する回路を設けることもできる。ここでは、ＰＩＶ手法について画像の画点を粒子として説明する。
焦点距離調整手段を備えている場合では、画像処理手段によって得られる二つの時刻の粒子画像における粒子群の移動距離が、上記範囲内に収まるようにするため、適切な焦点距離ｆを求める演算を行う。
【００５０】
画像処理手段によって解析処理して粒子群の移動量等を求めるに際しては、二つの時刻における粒子画像中の所定の輝度を構成する粒子群が離れすぎていては、両者の相関を知ることが困難である。したがって、粒子群の移動距離は縦又は横の全画素数に対して０．５〜１０％程度（例えば、縦（又は横）の全画素数１０００画素の場合で、５〜１００画素）の領域に収まっていることが好ましい。
【００５１】
本実施形態では、撮像装置５０であるＣＣＤカメラが回転軸２に貼り付けられた各反射体１０ａ、１０ｂの異なる模様を同時に撮像することによって、回転軸２のトルクを解析することを目的としているが、粒子群の移動量が上記領域に収まるか否かは、ＣＣＤカメラの焦点距離ｆに依存すると共に、二つの時刻における撮像時間間隔Δｔ、および回転軸２までの距離にも依存する。
たとえば、回転軸２までの距離が短い場合には、１画素当たりに映る像の大きさと焦点距離ｆとの関係は非線形となるため、この場合には、両者の相関を示す非線形テーブルを設定しておくことで対処できる。
【００５２】
たとえば、1/100s毎1027時刻分の画像を撮影し、1026個の速度ベクトルを得たとして、この速度ベクトルから、２次精度の中心差分により1024個の加速度ベクトルを算出し、ローパスフィルタ処理を行った後、FFT（高速フーリエ変換）を用いてパワースペクトルを得ることができる。
ローパスフィルタ処理とは、画像を輝度の空間周波数成分へ変換する手段、変換された周波数成分から所定以下の周波成分を残すフィルタリング処理のことである。フィルタリング処理した後は、その周波数成分を画像へ変換する手段も、別途必要である。
【００５３】
（作用）
図６および図７を参照してトルク計測装置１００の処理手順について説明する。
まず、照射手段２０から第一反射体１０ａおよび第二反射体１０ｂに対してレーザ光が照射されると（Ｓ１０１）、そのレーザ光は、第一集光レンズ２５ａおよび第二集光レンズ２５ｂによって集光され、各反射体１０ａ、１０ｂに照射される。各反射体１０ａ、１０ｂは、レーザ光の照射によって反射体およびその周辺の明度が向上するので、各反射体１０ａ、１０ｂの模様を撮像しやすくなっている。
【００５４】
第一反射体１０ａおよび第二反射体１０ｂにレーザ光が照射されると、各反射体の模様を第一反射鏡３０ａおよび第二反射鏡３０ｂへと反射させる（Ｓ１０２）。第一反射鏡３０ａおよび第二反射鏡３０ｂの設置角度は、前述のように各反射鏡３０ａ、３０ｂからミラー４０へと入射する角度に設置される。
【００５５】
そして、第一反射鏡３０ａに入射した第一反射体１０ａの模様が反射して、ミラー４０の一面４１ａに向かって入射される。また、第二反射鏡３０ｂに入射した第二反射体１０ｂの模様も、ミラー４０の他面４１ｂに入射される（Ｓ１０３）。
ミラー４０の一面４１ａに第一反射体１０ａの模様が、ミラー４０の他面４１ｂに第二反射体１０ｂの模様がそれぞれ入射されると（Ｓ１０４）、ミラー４０に表示された模様を撮像装置５０が撮影する（Ｓ１０５）。この撮影は、撮像した模様の画点の移動量を計測するめに短い間隔で連続撮影する必要がある。
【００５６】
撮像装置５０が撮像した画点を画像処理装置６０に送信する（Ｓ１０６）。
そして、ミラー４０に写し出されていた第一反射体１０ａの模様と第二反射体１０ｂの模様は、撮像装置５０の撮像によって一枚の画像として形成される。
【００５７】
画像処理装置６０は、撮像装置５０から送信された画点に関するデータを受信してトルクの計測を行う（Ｓ１０７）。これは、トルク解析手段が受信した画像から複数の時刻の輝度分布を比較し（Ｓ１０８）、所定の画点の移動方向および移動量の計測によって算出させる（Ｓ１０９）。
すなわち、車両１を実際に走行させた状態でトルクを計測可能なため、室内などで模擬的に行ったトルクの計測に比べ高精度に計測することが可能となる。また、車両設置型のトルク計測装置を用いると、どの車両１が走行中のどのタイミングでも撮像することが可能となる。したがって、車両を実際に走行させた状態でトルクを高精度に計測可能となる。
【００５８】
（第二実施形態）
図８は、図１に示した車両搭載型のトルク計測装置１００とは異なり、屋外設置型のトルク計測装置２００である。
このトルク計測装置２００は、車両１における回転軸２の表面に、特定の模様が形成された第一反射体１０ａと、その第一反射体１０ａから軸方向に間隔を保って設けられ、第一反射体１０ａとは異なる模様が形成された第二反射体１０ｂと、第一反射体１０ａの模様が入射される第一反射鏡３０ａと、第二反射体１０ｂの模様が入射される第二反射鏡３０ｂと、第一反射鏡３０ａおよび第二反射鏡３０ｂから反射された各模様の一部が反射し、一部は透過するハーフミラー４５と、そのハーフミラー４５に対し、第一反射体１０ａおよび第二反射体１０ｂの模様を取得するためにレーザ光を照射させる照射手段２０と、そのハーフミラー４５に入射された模様を連続撮像可能な撮像装置５０と、 その撮像装置５０が撮像した各模様を画像として取得する画像処理装置６０と、を備えて構成されている。
【００５９】
第一反射鏡３０ａおよび第二反射鏡３０ｂは、図８に示すように、所定の角度を保っていればよく地面に埋設するか否かはどちらでも良い。
照射手段２０は、地面から立設され照射手段本体を支持する支持部２１を備えている。この照射手段２０から照射されたレーザ光は、ハーフミラー４５から第一反射鏡３０ａおよび第二反射鏡３０ｂを反射していき、車両１の回転軸２の模様を照射可能な位置に設置されている。
【００６０】
また、ハーフミラー４５も同様に、地面から立設されハーフミラー４５を支持する支持部４６を備えている。ハーフミラー４５は、図９に示すように、第一反射鏡３０ａから反射された第一反射体１０ａの模様が入射される一面４５ａと、第二反射鏡３０ｂから反射された第二反射体１０ｂの模様が入射される他面４５ｂとを備えるとともに、撮像装置５０は、照射手段２０とは反対側に配置されている。
【００６１】
ここでいう「ハーフミラー」とは、入射した光の一部を反射し、残りの光を透過させる機能を備えた鏡であり、反射光と透過光の強さは、概ね１：１となるよう形成されている。このため、各反射鏡３０ａ、３０ｂから反射された模様は、ハーフミラー４５から照射手段２０とは反対側となる撮像装置５０側に向かって反射される。
撮像装置５０は、ハーフミラー４５を撮像可能な位置に設置されている。撮像装置５０は長焦点光学系５５を備えているので、屋内から撮像することも可能である。
【００６２】
（作用）
屋外設置型のトルク計測装置２００は、以下のようにしてトルクを計測する。
図１０および図１１に示すように、まず、照射手段２０、ハーフミラー４５、各反射鏡３０ａ、３０ｂを設置し、それぞれの反射角の調整を行う。また、撮像装置５０および画像処理装置６０は、屋内に設置しているものとする。
【００６３】
照射手段２０から第一反射体１０ａおよび第二反射体１０ｂに対してレーザ光が照射されると（Ｓ２０１）、そのレーザ光は、ハーフミラー４５から第一反射鏡３０ａおよび第二反射鏡３０ｂを反射し、車両１の回転軸２の模様を照射する。
第一反射体１０ａおよび第二反射体１０ｂにレーザ光が照射されることで、各反射体の模様が第一反射鏡３０ａおよび第二反射鏡３０ｂへと反射される（Ｓ２０２）。
【００６４】
続いて、第一反射鏡３０ａに入射した第一反射体１０ａの模様が反射して、ハーフミラー４５の一面に向かって入射される。また、第二反射鏡３０ｂに入射した第二反射体１０ｂの模様も、ハーフミラー４５の他面に入射される（Ｓ２０３）。
ハーフミラー４５の一面に第一反射体１０ａの模様が、ハーフミラー４５の他面に第二反射体１０ｂの模様がそれぞれ入射されると（Ｓ２０４）、ハーフミラー４５に表示された模様を撮像装置５０が撮影する（Ｓ２０５）。この撮影は、撮像した画像中の画点の移動量を計測するために短い間隔で連続撮影する必要がある。
【００６５】
撮像装置５０が撮像した画点を画像処理装置６０に送信する（Ｓ２０６）。
そして、ハーフミラー４５に写し出されていた第一反射体１０ａの模様と第二反射体１０ｂの模様は、撮像装置５０の撮像によって一枚の画像として形成される。
【００６６】
画像処理装置６０は、撮像装置５０から送信された画点に関するデータを受信してトルクの計測を行う（Ｓ２０７）。これは、トルク解析手段が受信した画像から複数の時刻の輝度分布を比較し（Ｓ２０８）、画像における所定の画点の移動方向および移動量の計測によって算出させる（Ｓ２０９）。
すなわち、撮像装置５０がハーフミラー４５を撮像すると、各模様が一つとなった状態で撮像することができる。このため、車両１を実際に走行させた状態でトルク計測が可能となる。特に、屋内に撮像装置５０を設置しているので、撮影した模様がブレないため、より鮮明で正確な画像が取得可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本願発明は、動力源を備える回転体のトルク計測器製造メーカ、車両製造メーカ、車両性能試験を請け負う検査業界、回転体のねじれ料を測定する計測器メーカ、検査業界などにおいて、利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】トルク計測装置が搭載された車両とトルク計測箇所を示した概略図である。
【図２】車両搭載型トルク計測装置の構成を概念的に示した概念図である。
【図３】画像処理装置のハードウェア構成を示したブロック図である。
【図４】画像における模様の形態を示した図である。
【図５】ミラーに表示された模様と撮像装置との位置関係を示した概略図である。
【図６】車両搭載型トルク計測装置の一連の処理を示すフローチャートである。
【図７】車両搭載型トルク計測装置の一連の処理を示すフローチャートである。
【図８】外部設置型トルク計測装置の構成を概念的に示した概念図である。
【図９】ハーフミラーに表示された模様、照射手段および撮像装置との位置関係を示した概略図である。
【図１０】屋外設置型トルク計測装置の一連の処理を示すフローチャートである。
【図１１】屋外設置型トルク計測装置の一連の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１  車両
２  回転軸
１０ａ  第一反射体          １０ｂ  第二反射体
２０  照射手段
２５ａ  第一集光レンズ      ２５ｂ  第二集光レンズ
３０ａ  第一反射鏡          ３０ｂ  第二反射鏡
４０  ミラー
４１ａ，４５ａ  一面
４１ｂ、４５ｂ  他面
４５  ハーフミラー
５０  撮像装置
５５  長焦点光学系
６０  画像処理装置          ６１  ＣＰＵ
６２  ＲＡＭ                ６３  記憶部
６４  入力部                ６５  表示部
６６  通信部                ６７  出力部
６８  入出力ポート          ６９  画像取り込み手段
１００  トルク計測装置（車両搭載型）
２００  トルク計測装置（屋外設置型）
【図１】
2008216190.tif 000003
【図２】
2008216190.tif 000004
【図３】
2008216190.tif 000005
【図４】
2008216190.tif 000006
【図５】
2008216190.tif 000007
【図６】
2008216190.tif 000008
【図７】
2008216190.tif 000009
【図８】
2008216190.tif 000010
【図９】
2008216190.tif 000011
【図１０】
2008216190.tif 000012
【図１１】
2008216190.tif 000013