(57)【要約】【課題】物体の剛性値の算出ができるか否かを客観的に判定できる剛性値算出可否判定技術、及び剛性値算出技術の提供を課題とする。【解決手段】振動における周波数と位相との関係を示す情報の入力を受ける入力手段１２と、周波数位相特性線図作成手段２２と、判定基準位相を設定する判定基準位相設定手段２３と、周波数位相特性線図上の位相と判定基準位相との関係を検索するための探索範囲を設定する探索範囲設定手段２４と、探索範囲を移動させる探索範囲移動手段２５と、周波数位相特性線図上の位相と判定基準位相とを比較する位相比較手段２６と、位相比較手段２６の比較結果に基づいて剛性値の算出ができるか否かを判定する判定手段２７と、探索区間又は基準位相を変更する変更手段２８と、を備える。【選択図】図１
2008241522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に様々な周波数を含んだ加振力を加えた際に、前記物体の所定の位置で得られる前記各周波数に対する振動の大きさ、及び前記加振力に対する前記振動の位相に基づいて、前記物体の剛性値を算出できるか否かを判定する剛性値算出可否判定装置であって、
前記振動における周波数と位相との関係を示す情報の入力を受ける入力手段と、
前記振動における周波数と位相との関係を示す周波数位相特性線図を生成する周波数位相特性線図作成手段と、
前記剛性値の算出ができるか否かを判定するための基準となる判定基準位相を設定する判定基準位相設定手段と、
前記周波数位相特性線図上の前記周波数を示す軸側に、前記周波数位相特性線図上の位相と前記判定基準位相との関係を検索するための探索範囲を設定する探索範囲設定手段と、
前記探索範囲を移動させる探索範囲移動手段と、
前記周波数位相特性線図上の位相と前記判定基準位相とを比較する位相比較手段と、
前記位相比較手段の比較結果に基づいて剛性値を算出できるか否かを判定する判定手段と、
前記探索区間、又は前記基準位相を変更する変更手段と、
を備えることを特徴とする物体の剛性値算出可否判定装置。
【請求項２】
前記判定基準位相は、剛性値の算出を許容する限界位相であることを特徴とする請求項１に記載の剛性値算出可否判定装置。
【請求項３】
物体に様々な周波数を含んだ加振力を加え振動を発生させた際に、前記物体の所定の位置で得られる前記各周波数に対するイナータンスに基づいて、前記物体の剛性値を算出する剛性値値算出装置であって、
前記イナータンスの入力を受ける入力手段と、
請求項１または２に記載の剛性値算出可否判定装置と、
前記剛性値算出可否判定装置の判定結果、及び前記イナータンスに基づいて剛性値を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする剛性値算出装置。
【請求項４】
コンピュータが、
物体に様々な周波数成分を含んだ加振力を加え振動を発生させた際に、前記物体の所定の位置で得られる前記各周波数に対する対する位相に基づいて、前記物体の剛性値を算出できるか否かを判定する剛性値算出可否判定方法であって、
前記振動における周波数と位相との関係を示す情報の入力を受けるステップと、
前記振動における周波数と位相との関係を示す周波数位相特性線図を生成するステップと、
前記剛性値の算出ができるか否かを判定するための基準となる判定基準位相を設定するステップと、
前記周波数位相特性線図上の前記周波数を示す軸側に、前記周波数位相特性線図上の位相と、前記判定基準位相との関係を探索するための探索範囲を設定するステップと、
前記探索範囲を移動させるステップと、
前記周波数位相特性線図上の位相と前記判定基準位相とを比較するステップと、
前記周波数位相特性線図上の位相と前記判定基準位相とを比較するステップの比較結果に基づいて剛性値の算出ができるか否かを判定するステップと、
前記探索区間、又は前記基準位相を変更するステップと、
を実行することを特徴とする物体の剛性値算出可否判定方法。
【請求項５】
前記判定基準位相は、剛性値の算出を許容する限界位相であることを特徴とする請求項４に記載の剛性値算出可否判定方法。
【請求項６】
コンピュータが、
物体に様々な周波数を含んだ加振力を加え振動を発生させた際に、前記物体の所定の位置で得られる前記各周波数に対するイナータンスに基づいて、前記物体の剛性値を算出する剛性値算出方法であって、
前記イナータンスの入力を受けるステップと、
請求項４または５に記載の剛性値算出可否判定方法によって、剛性値の算出ができるか否かを判定するステップと、
前記剛性値算出可否判定方法による判定結果、及び前記イナータンスに基づいて剛性値を算出するステップと、
を実行することを特徴とする剛性値算出方法。
【請求項７】
コンピュータに、
物体に様々な周波数を含んだ加振力を加え振動を発生させた際に、前記物体の所定の位置で得られる前記各周波数における前記加振力に対する位相に基づいて、前記物体の剛性値を算出できるか否かを判定させる剛性値算出可否判定プログラムであって、
前記振動における前記各周波数と位相との関係を示す情報の入力を受けるステップと、
前記振動における前記各周波数と位相との関係を示す周波数位相特性線図を生成するステップと、
前記剛性値の算出ができるか否かを判定するための基準となる判定基準位相を設定するステップと、
前記周波数位相特性線図上の前記周波数を示す軸側に、前記周波数位相特性線図上の位相と、前記判定基準位相との関係を探索するための探索範囲を設定するステップと、
前記探索範囲を移動させるステップと、
前記周波数位相特性線図上の位相と前記判定基準位相とを比較するステップと、
前記周波数位相特性線図上の位相と前記判定基準位相とを比較するステップの比較結果に基づいて、剛性値の算出ができるか否かを判定するステップと、
前記探索区間、又は前記基準位相を変更するステップと、
を実行させることを特徴とする物体の剛性値算出可否判定プログラム。
【請求項８】
前記判定基準位相は、剛性値の算出を許容する限界位相であることを特徴とする請求項７に記載の剛性値算出可否判定プログラム。
【請求項９】
コンピュータに、
物体に様々周波数成分を含んだ加振力を加え振動を発生させた際に、前記物体の所定の位置で得られる前記各周波数西部に対するイナータンスに基づいて、前記物体の剛性値を算出させる剛性値算出プログラムであって、
前記イナータンスの入力を受けるステップと、
請求項７または８に記載の剛性値算出可否判定プログラムによって、剛性値の算出ができるか否かを判定するステップと、
前記剛性値算出可否判定プログラムによる判定結果、及び前記イナータンスに基づいて剛性値を算出するステップと、
を実行させることを特徴とする剛性値算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の剛性値算出可否判定技術、及び剛性値算出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の車体の剛性値を算出する場合、例えば車体をハンマーリングするなどの方法で、物体に様々な周波数成分を含んだ加振力を加えて振動を発生させ、これらの振動における周波数とイナータンスの関係に基づいて、剛性値を算出する方法が知られている。なお、イナータンスとは、周知のように、弾性体に振幅Ｆの加振力を加え、弾性体の一点で生じる加速度をＡとしたとき、Ａ／Ｆで定義されるものである。
【０００３】
従来、物体の剛性値を算出する場合、物体を不拘束状態でハンマーリングして振動を発生させる。次に、図１２及び図３に示すように、発生した振動に含まれる周波数とイナータンスとの関係を示す応答線図１００、１０１を作成する。
【０００４】
次に、図１４に示すように、剛性値を評価する評価者が、計測によって得られた周波数・イナータンス特性（波線）が、一次系のばねラインにおける周波数・イナータンス特性（実線）と略重なる周波数の範囲を選択し、そのイナータンスに基づいて剛性値を算出していた。
【０００５】
なお、図１２は、一次系のバネラインにおける周波数とイナータンスとの関係を示し、周波数・イナータンス特性の途中にピークがない場合を示す。また、図１３は、比較的複雑な共振系の周波数とイナータンスとの関係を示し、周波数・イナータンス特性の途中にピークがある場合を示す。
【特許文献１】特開２００２−２１５６８０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来は、図１２のように周波数・イナータンス特性の途中にピークがない場合（図１２参照）には、剛性値を比較的正確かつ容易に算出できるものの、図１３のように周波数・イナータンス特性の途中にピーク１０１ａがある場合（自動車の車体のように複雑な共振系の場合）には、次に説明する理由から、剛性値を正確に算出することが困難なケースが多い。
【０００７】
すなわち、複雑な共振系を示す場合は、まず、図１４に示すように、計測によって得られた周波数とイナータンスとの関係を示す特性線図（図１４中の波線）、基準となる一次系のバネラインにおける周波数とイナータンスとの関係を示す特性線図（図１４中の実線）を作成する。
【０００８】
次に、剛性値の評価者が、これらの２つの特性線図を比較し、２つの特性線図が略重なる部分のイナータンスに基づいて剛性値を算出するが、このとき、剛性値を算出すべきイナータンスを選定するための明確な基準がなく、評価者が主観的に適宜なイナータンスを選定していたので、物体の剛性値を誤って算出するおそれがあった。
【０００９】
例えば自動車を開発する場合、モデルとなる自動車の着力点剛性値（操縦安定性指標）が誤っていた場合、開発車の目標剛性値の設定を誤り、結果的に開発車の過剰性能、或いは性能不足などの問題が発生するおそれがある。また、開発車の着力点剛性値を実際より
低く算出した場合には、開発車に本来不要な剛性を補強するための対策を施すことになるため、補強対策コスト及び重量増加などの問題が発生するおそれがある。
【００１０】
また、開発車の着力点剛性値を実際より高く算出した場合には、本来は剛性を補強する必要があるにもかかわらず、剛性の補強を行わないことになるため、開発車の性能低下、対策時期の遅延、開発車の製造し直しなどの問題が発生するおそれがある。このような問題は自動車に限らず、物体に加振力を加えることにより発生した振動に基づいて、物体の剛性値を算出する場合に同様に発生する。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、物体の剛性値の算出を許容するか否かを適切な基準に基づいて客観的に判定できる剛性値算出可否判定技術、及びこの剛性値算出可否判定結果に基づいて剛性値を自動的に算出できる剛性値算出技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明は、
物体に様々な周波数成分を含んだ加振力を加え振動を発生させた際に、前記物体の所定の位置で得られる前記各周波数成分に対する位相に基づいて、前記物体の剛性値を算出できるか否かを判定する剛性値算出可否判定装置であって、
前記振動における周波数と位相との関係を示す情報の入力を受ける入力手段と、
前記振動における周波数と位相との関係を示す周波数位相特性線図を生成する周波数位相特性線図作成手段と、
前記剛性値の算出ができるか否かを判定するための基準となる判定基準位相を設定する判定基準位相設定手段と、
前記周波数位相特性線図上の前記周波数を示す軸側に、前記周波数位相特性線図上の位相と、前記判定基準位相との関係を探索するための探索範囲を設定する探索範囲設定手段と、
前記探索範囲を移動させる探索範囲移動手段と、
前記周波数位相特性線図上の位相と前記判定基準位相とを比較し、剛性値の算出ができるか否かを判定する位相比較判定手段と、
前記探索区間、又は前記基準位相を変更する変更手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
物体としては、自動車の車体などを例示できる。本発明では、様々な周波数成分を含んだ加振力を加えた際に生じる振動の位相に基づいて、剛性値の算出ができるか否かを判定するので、評価者の主観によらずに、客観的に判定できる。
【００１４】
ここで、前記判定基準位相は、剛性値の算出を許容する限界位相である。周知のように、加振力を加えた時点に対する振動の位相が９０°の場合は共振を示し、位相が１８０°の場合は加振力と振動加速度とが逆相であることを示している。
【００１５】
このため、剛性値を算出する際には、共振位相（９０°）ではない、できるだけ１８０°に近い周波数区間の位相を選択するのが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、
物体に様々な周波数成分を含んだ加振力を加え振動を発生させた際に、前記物体の所定の位置で得られる前記各周波数に対するイナータンスに基づいて、前記物体の剛性値を算出する剛性値算出装置であって、
前記イナータンスの入力を受ける入力手段と、
上記剛性値算出可否判定装置と、
前記剛性値算出可否判定装置の判定結果、及び前記イナータンスに基づいて剛性値を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、剛性値算出可否判定装置の判定結果及びイナータンスに基づいて、剛性値を自動的に且つ正確に算出できる。
【００１８】
また、本発明は、コンピュータその他の装置、機械等が上記いずれかの処理を実行する方法であってもよい。また、本発明は、コンピュータその他の装置、機械等に、以上のいずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録したものであってもよい。
【００１９】
ここで、コンピュータが読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータから読み取ることができる記録媒体をいう。
【００２０】
このような記録媒体のうちコンピュータから取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R/W、DVD、DAT、８mmテープ、メモリカード等がある。また、コンピュータに固定された記録媒体として、ハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory）等がある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、物体に発生した各周波数に対する振動の位相に基づいて、剛性値を算出できるか否かを客観的に判定できる。また、剛性値算出可否判定装置の判定結果に基づいて、剛性値を自動的に且つ正確に算出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）に係る物体の剛性値算出可否判定技術、及び剛性値算出技術について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成には限定されない。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る第１実施形態の物体の剛性値算出装置１を示す。この物体の剛性値算出装置１は、物体に様々な周波数成分を含んだ加振力を加えて振動を発生させた際に、物体の所定の位置で得られる各周波数に対する位相に基づいて、物体の剛性値を算出できるか否かを判定する。なお、本実施形態では、物体の等価剛性値を算出する場合について説明する。
【００２４】
すなわち、この剛性値算出装置１は、剛性値の算出ができるか否かを判定する剛性値算出可否判定装置１０と、この剛性値算出可否判定装置１０の判定結果及び振動のイナータンスに基づいて剛性値を算出する算出手段１１と、算出手段１１による算出結果を表示する表示手段１２とを備えている。
【００２５】
剛性値算出可否判定装置１０は、振動における各周波数に対する位相の関係、及び各周波数に対するイナータンスの関係を示す情報の入力を受ける入力手段２１と、振動の各周波数と位相との関係を示す周波数位相特性線図３１（図２（ａ）参照）、及び周波数とイナータンスとの関係を示す周波数イナータンス特性線図３２（図２（ｂ）参照）を生成する特性線図作成手段２２と、剛性値の算出ができるか否か判定するための基準となる判定基準位相を設定する判定基準位相設定手段２３と、周波数位相特性線図３１上の周波数を
示す軸に沿って、周波数位相特性線図３１上の位相と判定基準位相との関係を探索するための範囲である探索区間３３を設定する探索区間設定手段２４と、を備えている。
【００２６】
また、この剛性値算出装置１は、探索区間３３を移動させる探索区間移動手段２５と、周波数位相特性線図３１上の位相と判定基準位相とを比較する位相比較手段２6と、この
位相比較手段２６の比較結果に基づいて剛性値の算出ができるか否かを判定する判定手段２７と、探索区間３３又は基準位相を変更する変更手段２８と、を備えている。
【００２７】
上記各手段１０〜２８の機能は、コンピュータ上に実現されるＣＡＥシステムの１つの機能として、コンピュータ上で実現されるコンピュータプログラムによって実現される。ここで、コンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力インタ
ーフェース、入出力インターフェースに接続される外部記憶装置、表示装置、入力装置、通信装置等を有する。
【００２８】
外部記憶装置は、例えば、ハードディスク駆動装置である。また、外部記憶装置は、着脱可能な記憶媒体の駆動装置、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory
）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の駆動装置を含む。さらに、外部記憶装置として、フラッシュメモリカードの入出力装置を用いてもよい。
【００２９】
表示装置は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray tube）、液晶ディスプレイ等である。また、入力装置は、キーボード、ポインティングデバイス等である。ポインティングデバイスには、マウス、ジョイスティック、タッチパネル、静電方式のフラットなポインティングデバイス、スティック形状のポインティングデバイス等を含む。通信装置は、例えば、ＬＡＮ基板等である。
【００３０】
次に、この剛性値算出装置１による剛性値算出可否判定処理、及び剛性値算出処理について説明する。ここでは、まず、剛性値算出可否判定装置１１の入力手段２１に入力された周波数、位相、及びイナータンスの関係に基づいて、特性線図作成手段２２によって、図２（ａ），（ｂ）に示すように、周波数と位相との関係を示す周波数位相特性線図３１、及び周波数とイナータンスとの関係を示す周波数イナータンス特性線図３２を生成する。
【００３１】
なお、物体に振動を発生させる方法としては、ハンマーリングなどの方法がある。物体に発生した振動の各周波数に対する大きさ、及び位相は、データロガー等によって収集し、ＦＦＴ処理することにより入手できる。また、イナータンスは、加速度ピック等によって計測された加速度Ａと、ハンマーリングによって物体に加えられた力Ｆに基づいて算出できる。これらの周波数、位相及びイナータンスは、計測装置又は算出装置から直接、又はオペレータなどのキーボードやマウスなどの操作によって入力手段２１に入力できる。
【００３２】
次に、判定基準位相設定手段２３によって、判定基準位相を設定する。この判定基準位相は、剛性値算出を許容する限界位相である。本実施形態では、最初の判定基準位相を１７５°に設定する。なお、最初の判定基準位相は１７５°以外でもよい。なお、後述のように、判定基準位相は予め定めた限界位相まで変更できるが、この限界位相は、実験などにより、物体の剛性値を許容範囲内で算出できると確認した位相である。
【００３３】
次に、探索区間設定手段２４によって、探索区間を設定する。本実施形態では、最初の探索区間を１００Ｈｚに設定する。なお、最初の探索区間は、１００Ｈｚ以外でもよい。次に、探索区間移動手段２５によって、周波数位相特性線図３１上で最小の周波数から高い周波数の側にかけて探索区間３３を配置する。本実施形態では、周波数の範囲６０〜１６０Ｈｚ間に探索区間３３を設定する。
【００３４】
次に、位相比較手段２６によって、探索区間３３を配置した周波数の範囲６０〜１６０Ｈｚ内の各周波数に対応する位相と、判定基準位相１７５°との関係を求める。本実施形態では、位相比較手段２６によって、探索区間３３を配置した周波数の範囲６０〜１６０Ｈｚに対応する位相と、判定基準位相１７５°とを比較し、周波数の範囲６０〜１６０Ｈｚに対応する位相に、１７５°より小さい位相が含まれているか否かを判断する。
【００３５】
ここでは、探索区間３３が位置する周波数の範囲６０〜１６０Ｈｚのうち、１Ｈｚ毎、又は例えば５Ｈｚなどの数Ｈｚ毎に位相と判定基準位相１７５°とを比較することができる。図３の例では、探索区間３３が位置する周波数の範囲６０〜１６０Ｈｚ内に、判定基準位相１７５°より小さい位相が含まれていると判断する。この場合は、次に、判定手段２７によって、周波数の範囲６０〜１６０Ｈｚでは、剛性値の算出を許容しないと判定する。
【００３６】
また、この場合は、次に、図４に示すように、探索区間移動手段２５によって、探索区間３３の位置を元の位置から所定周波数、本実施形態では１Ｈｚだけ大きくなる側に移動し、探索区間３３を周波数の範囲６１〜１６１Ｈｚ上に配置する。
【００３７】
次に、位相比較手段２６によってこの周波数の範囲６１〜１６１Ｈｚ内の各周波数に対応する位相に、判定基準位相１７５°より小さいものがないか否かを判断する。同様にして、探索区間移動手段２５によって、探索区間３３の位置を高周波数側に１Ｈｚ又は数Ｈｚずつ移動し、図５に示すように、探索区間３３が周波数位相特性線図３１上における最大周波数（本実施形態では３００Ｈｚ）に達するまで移動する。
【００３８】
探索区間３３を移動する毎に、位相比較手段２６によって、探索区間３３内の各周波数に対応する位相に、判定基準位相１７５°より小さいものがないか否かを判断すると共に、判定手段２７によって、剛性値の算出を許可するか否かを判定する。そして、判定手段２７によって、剛性値の算出を許容すると判定した場合は、次に、後述の剛性値算出処理を行う。
【００３９】
また、判定手段２７によって、剛性値の算出を許容しないと判定した場合は、次に、変更手段２８によって、図６に示すように、探索区間３３を変更する。本実施形態では、最初に設定した探索区間３３を１００Ｈｚから例えば９９Ｈｚなどの適宜な値に変更する。
【００４０】
次に、探索区間移動手段２５によって、変更後の探索区間３３を周波数位相特性線図３１上の最小周波数側（６０〜１５９Ｈｚ）に配置する。次に、位相比較手段２６によって、探索区間３３内の各周波数に対応する位相に、判定基準位相１７５°より小さい位相がない否かを判断し、この判断結果に基づいて判定手段２７によって剛性値の算出可否を判定する。この位相比較手段２６による比較処理、及び判定手段２７による判定処理は、探索区間３３を移動しながらその都度行う。
【００４１】
また、上記比較処理及び判定処理は、探索区間３３が予め定めた最小の範囲、本実施形態では７０Ｈｚになるまで変更を繰り返しながら行う。更に、探索区間３３を最後まで移動した際に、何れの段階でも判定手段２６によって剛性値の算出を許容しないと判定した場合は、次に、変更手段２８によって、判定基準位相を変更する。本実施形態では、判定基準位相を最初の１７５°から１７４°に１°だけ変更する。
【００４２】
次に、判定基準位相を１７４°として、探索区間３３を移動する処理、探索区間３３を変更する処理を繰り返し、その都度位相比較処理及び判定処理を行う。判定基準位相は、判定手段２７による判定結果が不可（剛性値の算出を許容しない）の場合には、予め設定
した限界位相（本実施形態では１６５°）になるまで変更する。
【００４３】
そして、最終的に判定手段２７による判定結果が不可の場合は、剛性値を算出することなく処理を終了する。本実施形態では、図７に示すように、探索区間３３を７０Ｈｚ、判定基準位相を１６５°に設定した場合、探索区間３３が周波数位相特性線図３１上の周波数の範囲１８５〜２５５Ｈｚに位置するときに、検索区間３３内の各周波数に対応する位相が判定基準位相１６５°以上なので、剛性値の算出ができる（算出を許容する）と判定する。そこで、次に剛性値算出処理を行う。
【００４４】
剛性値算出処理は、図７に示すように、周波数イナータンス特性図３２から、剛性値の算出を許容する判定した周波数の範囲１８５〜２５５Ｈｚ内の各周波数に対応するイナータンスを検出し、算出手段１１によって次式により剛性値を算出する。
【００４５】
Ｋ＝１／Ｃ＝（２πｆ）２／１０（（Ｙ−６０）／２０）
Ｃ＝ω２Ａ＝（２πｆ）２ Ａ
Ａ＝１０（（Ｙ−６０）／２０）
Ｙ＝２０log（Ａ／１０−３）
但し、Ｋ：剛性値（Ｎ／ｍ）
Ｃ：コンプライアンス（変位）（ｍ）
Ａ：ある構造体にハンマーなどで単位力（１Ｎ）の加振力を加えたときの、加
振点の加速度（ｍ／ｓ２）
Ｙ：イナータンス（ｄＢ）
【００４６】
本実施形態では、まず図７における周波数の範囲１８５〜２５５Ｈｚで、所定の間隔（例えば１Ｈｚ間隔）で選択された各周波数に対応するイナータンスに基づいて複数個、本実施形態では各周波数毎に１個、合計７１個の剛性値Ｋを算出する。次に、算出した７１個の剛性値Ｋを加算し、その加算値を剛性値Ｋの個数７１個で割ることにより、平均値を算出する。この平均値を物体の剛性値とする。
【００４７】
図８は、本発明の剛性値算出装置１によって、剛性値の算出ができないと判定される周波数位相特性図３１、及び周波数イナータンス特性図３２の一例を示す。図８の例では、本発明の剛性値算出装置１によって、探索区間３３を最小値７０Ｈｚまで１Ｈｚずつ変更し、且つ判定基準位相を限界位相の１６５°まで１°ずつ変更して判定処理を行った場合、探索区間３３内の各周波数に対応する位相に、判定基準位相１６５°より小さい位相があると判断され、剛性値の算出ができないと判定される。
【００４８】
しかし、図８の場合でも、従来の技術では、評価者が計測によって得られた周波数・イナータンス特性線図（実線）について、一次系のばねラインにおける周波数・イナータンス特性線図（波線）と重なる部分が多い周波数の範囲、例えば周波数の範囲９０〜１６０Ｈｚを選択し、この区間におけるイナータンスに基づいて剛性値を誤って算出するおそれがあった。本発明では、図８の場合に剛性値を誤って算出してしまうのを防止できる。
【００４９】
算出手段１１によって算出された剛性値は、図１２の表示手段によって表示される。本実施形態では、例えば表計算ソフトウェアなどを用いて、物体の振動発生実験結果、及び製造予定物体（車両など）の加速度及び位相情報から、自動的に剛性値算出を許容する周波数と剛性値を表示するように、システムを構築することができる。
【００５０】
この場合は、例えば部品名、実験結果呼出ボタンを一覧表とし、呼出しボタンを押すことにより、各部品における周波数位相特性線図、周波数イナータンス特性線図、剛性算出可否判定結果、剛性値などを表示するようにできる。
【００５１】
＜処理フロー＞
図９は、この剛性値算出装置１の剛性値算出可否判定処理フローであり、判定基準位相を探索区間より優先した場合、すなわち、探索区間の変更が終了した後、判定基準位相を変更する場合の処理フローを示す。上述のように、この処理フローは、コンピュータプログラムとして実現される。
【００５２】
この処理では、まず、判定基準位相、探索区間、最低位相（限界位相）、最低区間（探索区間の最小値）の設定を行う（Ｓ１）。本実施形態では、最初に判定基準位相を１７５°、探索区間を１００Ｈｚに設定する。次に、周波数位相特性図上で、探索区間の位置を移動しながら、位相比較手段による比較処理、及び判定手段による判定処理（以下、探索処理という）を行う（Ｓ２）。ここで、判定可すなわち剛性値の算出ができると判定した場合、次に、この探索区間が位置する周波数の範囲内のイナータンスに基づいて剛性値を算出する（Ｓ３）。
【００５３】
なお、複数の探索区間で判定可と判定した場合は、これらの探索区間のうち周波数が低い方の探索区間を採用するのが好ましい。また、ステップ（Ｓ２）で、判定不可すなわち剛性値の算出ができないと判定した場合は、次に、探索区間が最低区間より長いか否かを判断する（Ｓ４）。
【００５４】
ステップ（Ｓ４）で、探索区間が最低区間より長いと判断した場合は、次に、探索区間を短縮し（Ｓ５）、次に、ステップ（Ｓ２）以降の処理を行う。また、ステップ（Ｓ４）で、探索区間が最低区間より長くないと判断した場合は、次に、判定基準位相が最低位相（限界位相）より大きいか否かを判断する（Ｓ６）。
【００５５】
ステップ（Ｓ６）で、判定基準位相が最低位相より大きくないと判断した場合は、次に、判定不可と判定し（Ｓ７）、この処理を終了する。ステップ（Ｓ６）で、判定基準位相が最低位相より大きいと判断した場合は、次に、判定基準位相を低減する（Ｓ８）。次に、探索区間をリセットし（Ｓ９）、ステップ（Ｓ２）以降の処理を行う。
【００５６】
図１０は、探索区間を判定基準位相より優先した場合、すなわち、判定基準移送の変更が終了した後、探索区間を変更する場合の剛性値算出処理フローを示す。ここでは、まず、判定基準位相、探索区間、最低位相、最低区間を設定する（Ｓ１１）。次に、探索区間の位置を移動しながら探索処理（位相比較手段による比較処理、及び判定手段による判定処理）を行う（Ｓ１２）。ここで、判定可と判定した場合は、次に、この探索区間内のイナータンスに基づいて剛性値を算出する（Ｓ１３）。
【００５７】
また、ステップ（Ｓ１２）で、判定不可と判定した場合は、次に、判定基準位相が最低位相より大きいか否かを判断する（Ｓ１４）。ステップ（Ｓ１４）で、判定基準位相が最低位相より大きいと判断した場合は、次に判定基準位相を減少する（Ｓ１５）。次に、ステップ（Ｓ１２）以降の処理を行う。
【００５８】
また、ステップ（Ｓ１４）で、判定基準位相が最低位相より大きくないと判断した場合は、次に、探索区間が最低区間より長いか否かを判断する（Ｓ１６）。ステップ（Ｓ１６）で、探索区間が最低区間より長くないと判断した場合は、次に、判定不可と判定する（Ｓ１７）。
【００５９】
また、ステップ（Ｓ１６）で、探索区間が最低区間より長いと判断した場合は、次に、探索区間を短縮する（Ｓ１８）。次に、判定基準位相をリセットし（Ｓ１９）、続いて、ステップ（Ｓ１２）以降の処理を行う。
【００６０】
なお、上記実施形態では、判定基準位相に基づいて剛性値の算出ができるか否かを判定し、この判定結果に基づいて剛性値を算出したが、周波数位相特性線図３１上の各周波数に対応する位相が１８０°に最も近い周波数の範囲を選択し、この周波数の範囲におけるイナータンスに基づいて剛性を算出することもできる。
【００６１】
この場合は、図１１に示すように、まず、判定基準位相、探索区間、最低位相、最低区間の設定を行う（Ｓ２１）。次に、上記と同様に探索処理を行う（Ｓ２２）。次に、例えば最小二乗法などにより、探索区間内の位相の平均値を求め、探索区間を移動しながら平均位相が最小となる周波数の範囲を選択する（Ｓ２３）。
【００６２】
次に、平均位相が判定基準位相より大きいか否かを判断する（Ｓ２４）。ステップ（２４）で、平均位相が判定基準位相より大きいと判断した場合は判定可として、次に、この周波数の範囲のイナータンスに基づいて剛性値を算出する（Ｓ２５）。
【００６３】
ステップ（Ｓ２４）で、平均位相が判定基準位相より大きくないと判断した場合は、次に、探索区間が最低区間より大きいか否かを判断する（Ｓ２６）。ステップ（Ｓ２６）で、探索区間が最低区間より大きいと判断した場合は、次に、探索区間を短縮する（Ｓ２７）。次に、判定基準位相をリセットする（Ｓ２８）。続いて、ステップ（Ｓ２２）以降の処理を行う。また、ステップ（Ｓ２６）で、探索区間が最低区間より大きくないと判断した場合は、次に、判定不可と判定する（Ｓ２９）。
【００６４】
このように、本発明の剛性値算出装置１によれば、様々な周波数成分を含んだ加振力を加えて発生した振動の各周波数に対する位相の関係、及び判定基準位相に基づいて、物体の剛性値の算出ができるか否か（算出を許可するか否か）を客観的に判定できる。従って、剛性値を誤って算出するのを回避できる。また、物体の剛性値の算出ができると判定した場合は、剛性値を自動的に且つ正確に算出できる。従って、剛性値を算出する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る実施形態の剛性値算出装置の構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）は本発明に係る周波数位相特性線図、図２（ｂ）は周波数イナータンス特性線図である。
【図３】本発明に係る実施形態の探索区間を周波数の範囲６０〜６０Ｈｚに配置した状態を示す図である。
【図４】本発明に係る実施形態の探索区間を周波数の範囲６１〜１６１Ｈｚに移動した状態を示す図である。
【図５】本発明に係る実施形態の探索区間を周波数の範囲２００〜３００Ｈｚに移動した状態を示す図である。
【図６】本発明に係る実施形態の探索区間を変更し、この探索区間を周波数の範囲６０〜１５９Ｈｚに設定した状態を示す図である。
【図７】図７（ａ）は本発明に係る実施形態の剛性値の算出を許容すると判定する周波数位相特性線図を示す図、図７（ｂ）は周波数イナータンス特性線図を示す図である。
【図８】図８（ａ）は本発明に係る実施形態の剛性値算出可否判定装置によって、剛性値の算出を許容しないと判定する周波数位相特性線図を示す図、図８（ｂ）は従来の手法により誤って剛性値を算出する可能性のある周波数イナータンス特性線図を示す図である。
【図９】本発明に係る実施形態の判定基準位相を探索区間より優先する場合の剛性値算出処理フローを示す図である。
【図１０】本発明に係る実施形態の探索区間を判定基準位相より優先する場合の剛性値算出処理フローを示す図である。
【図１１】本発明に係る実施形態の探索区間内の平均位相が判定基準位相より大きくなる区間を探索する場合の剛性値算出処理フローを示す図である。
【図１２】一般的な一次系のバネラインにおける周波数イナータンス特性線図である。
【図１３】一般的な複雑な共振系の周波数イナータンス特性図である。
【図１４】従来例に係る剛性値算出方法を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  剛性値算出装置
１０  剛性値算出可否判定装置
１１  算出手段
１２  表示手段
２１  入力手段
２２  特性線図生成手段
２３  判定基準位相設定手段
２４  探索区間設定手段
２５  探索区間移動手段
２６  位相比較手段
２７  判定手段
２８  変更手段
【図１】
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【図２】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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