(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転軸の周りを回転しながら、当該回転軸の方向に進行している被測定部材について、当該被測定部材の速度のうち所定の測定方向に沿った速度成分の大きさを計測する測定ユニットと、
前記測定ユニットにより測定された前記被測定部材の測定データを利用して、前記被測定部材の速度を算出する演算処理ユニットと、
を備え、
前記測定ユニットは、前記被測定部材の表面における測定点での前記所定の測定方向に沿った速度成分の大きさを計測する、第１及び第２の速度計を有しており、
前記第１の速度計は、前記被測定部材の回転方向を正方向としたときに、前記測定方向と前記被測定部材の進行方向とのなす角が＋θ１度となるように配置され、かつ、前記第２の速度計は、前記測定方向と前記進行方向とのなす角が−θ２度となるように配置されており、
前記θ１及び前記θ２の大きさのうち少なくとも何れか一方は、０ｄｅｇ＜｜θ１，θ２｜＜９０ｄｅｇであり、
前記第１の速度計及び前記第２の速度計は、互いに同じタイミングで計測を実施する、速度測定装置。
【請求項２】
前記演算処理ユニットは、前記第１の速度計の測定データをＶ１と表わし、前記第２の速度計の測定データをＶ２と表わした場合に、以下の式１１に基づいて、前記被測定部材の進行方向の速度成分Ｖｈを算出する、請求項１に記載の速度測定装置。
【数１】
0006358032.tif 000007
【請求項３】
前記演算処理ユニットは、前記第１の速度計の測定データをＶ１と表わし、前記第２の速度計の測定データをＶ２と表わした場合に、以下の式１３に基づいて、前記被測定部材の回転方向の速度成分Ｖｒを算出する、請求項１又は２に記載の速度測定装置。
【数２】
0006358032.tif 000008
【請求項４】
前記第１の速度計及び前記第２の速度計における、前記測定方向と被測定部材の進行方向とのなす角の大きさは、０ｄｅｇ≦｜θ１，θ２｜≦２０ｄｅｇである、請求項１〜３の何れか１項に記載の速度測定装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の速度計は、前記被測定部材の表面における同一の測定点を、互いに同じタイミングで計測する、請求項１〜４の何れか１項に記載の速度測定装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の速度計は、前記被測定部材の表面における異なる測定点を、互いに同じタイミングで計測する、請求項１〜５の何れか１項に記載の速度測定装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の速度計は、レーザドップラ速度計である、請求項１〜６の何れか１項に記載の速度測定装置。
【請求項８】
前記被測定部材は、金属管である、請求項１〜７の何れか１項に記載の速度測定装置。
【請求項９】
所定の回転軸の周りを回転しながら、当該回転軸の方向に進行している被測定部材について、当該被測定部材の表面における測定点での所定の測定方向に沿った速度成分の大きさを、前記被測定部材の回転方向を正方向としたときに前記測定方向と前記被測定部材の進行方向とのなす角が＋θ１度となるように配置された第１の速度計と、前記測定方向と前記進行方向とのなす角が−θ２度となるように配置された第２の速度計と、を含む測定ユニットを利用して、前記第１の速度計の計測タイミングと、前記第２の速度計の計測タイミングと、が互いに同一となるように計測する、計測ステップと、
前記測定ユニットにより測定された前記被測定部材の測定データを利用して、前記被測定部材の速度を算出する速度算出ステップと、
を含み、
前記θ１及び前記θ２の大きさのうち少なくとも何れか一方は、０ｄｅｇ＜｜θ１，θ２｜＜９０ｄｅｇである、速度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、速度測定装置及び速度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シームレス鋼管は、丸ビレットを傾斜圧延ロールとディスクロールにより拘束し、出側に配設されたプラグにより穿孔圧延される。母材であるビレットは、傾斜圧延ロールにより穿孔部に送り込まれるが、鋼管の大きさやプラグの劣化度合い等といった種々の条件に起因して、送り込み速度の変化が発生する。送り込み速度の変化は、穿孔効率の変化を生じさせ、穿孔後の鋼管の長手方向の肉厚分布に影響を及ぼしてしまう。従って、シームレス鋼管の製造工程において、母材の送り込み速度を正確に把握することが重要となる。
【０００３】
そこで、下記特許文献１では、母材の進行方向に沿って２台の先端検知器を離隔して配置し、これら２台の先端検知器への母材の到達時間差と、先端検知器間の離隔距離と、に基づいて、母材の代表速度を検出する方法が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２では、レーザドップラ速度計に代表される非接触式の速度計を母材の進行方向に沿って１台配置し、母材の送り込み速度を測定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１１３１１号公報
【特許文献２】特開平７−２８４８１８号公報
【特許文献３】特許第２５５７０２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示の方法では、先端検知器間の離隔距離と到達時間差とを用いて代表速度を算出する方法であるため、時々刻々と変化する送り込み速度を正確に計測することはできない。
【０００７】
また、上記特許文献２に開示の方法を用いた場合であっても、測定対象である母材は周方向に回転しながら進行方向に送り出されるため、進行方向に沿って設けられた１台の速度計から出力された測定データには、回転の影響が重畳されてしまう。その結果、かかる回転の影響により、母材の送り込み速度を高精度に測定することはできない。
【０００８】
ここで、上記特許文献３に開示されているように、ある進行方向に沿って搬送されている測定対象物を、２台のレーザドップラ速度計を用いて計測し、測定対象物の速度を算出する技術は存在する。しかしながら、上記特許文献３に開示されている方法は、進行方向の速度と、進行方向に略直交する回転方向の速度という、２種類の速度が存在する状況下を考慮しておらず、上記のような、所定方向に回転しつつ搬送される測定対象の速度を測定する場合には、適用することができない。更に、上記特許文献３に開示されている方法では、２台のレーザドップラ速度計を、各レーザドップラ速度計における測定方法が互いに直交するように、所定の方向に対して均等に配置することが前提となっている。しかしながら、実際の製造ラインでは、レーザドップラ速度計を均等に配置できない場合も生じうるため、上記特許文献３に開示されている方法は、汎用的に利用できるわけではない。
【０００９】
このように、所定の回転軸の周りを回転しながら、かかる回転軸の方向に進行している物体を測定対象物とし、かかる測定対象物の速度を正確に測定可能な方法は、未だ存在していないといえる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、所定の回転軸の周りを回転しながら、かかる回転軸の方向に進行している物体の速度を、より正確に測定することが可能な、速度測定装置及び速度測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、所定の回転軸の周りを回転しながら、当該回転軸の方向に進行している被測定部材について、当該被測定部材の速度のうち所定の測定方向に沿った速度成分の大きさを計測する測定ユニットと、前記測定ユニットにより測定された前記被測定部材の測定データを利用して、前記被測定部材の速度を算出する演算処理ユニットと、を備え、前記測定ユニットは、前記被測定部材の表面における測定点での前記所定の測定方向に沿った速度成分の大きさを計測する、第１及び第２の速度計を有しており、前記第１の速度計は、前記被測定部材の回転方向を正方向としたときに、前記測定方向と前記被測定部材の進行方向とのなす角が＋θ１度となるように配置され、かつ、前記第２の速度計は、前記測定方向と前記進行方向とのなす角が−θ２度となるように配置されており、前記θ１及び前記θ２の大きさのうち少なくとも何れか一方は、０ｄｅｇ＜｜θ１，θ２｜＜９０ｄｅｇであり、前記第１の速度計及び前記第２の速度計は、互いに同じタイミングで計測を実施する速度測定装置が提供される。
【００１２】
前記演算処理ユニットは、前記第１の速度計の測定データをＶ１と表わし、前記第２の速度計の測定データをＶ２と表わした場合に、以下の式１１に基づいて、前記被測定部材の進行方向の速度成分Ｖｈを算出することが好ましい。
【００１３】
【数１】
0006358032.tif 000002
【００１４】
前記演算処理ユニットは、前記第１の速度計の測定データをＶ１と表わし、前記第２の速度計の測定データをＶ２と表わした場合に、以下の式１３に基づいて、前記被測定部材の回転方向の速度成分Ｖｒを算出してもよい。
【００１５】
【数２】
0006358032.tif 000003
【００１６】
前記第１の速度計及び前記第２の速度計における、前記測定方向と被測定部材の進行方向とのなす角の大きさは、０ｄｅｇ≦｜θ１，θ２｜≦２０ｄｅｇであることが好ましい。
【００１７】
前記第１及び第２の速度計は、前記被測定部材の表面における同一の測定点を、互いに同じタイミングで計測することが好ましい。
【００１８】
前記第１及び第２の速度計は、前記被測定部材の表面における異なる測定点を、互いに同じタイミングで計測してもよい。
【００１９】
前記第１及び第２の速度計は、レーザドップラ速度計であることが好ましい。
【００２０】
前記被測定部材は、金属管であってもよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、所定の回転軸の周りを回転しながら、当該回転軸の方向に進行している被測定部材について、当該被測定部材の表面における測定点での所定の測定方向に沿った速度成分の大きさを、前記被測定部材の回転方向を正方向としたときに前記測定方向と前記被測定部材の進行方向とのなす角が＋θ１度となるように配置された第１の速度計と、前記測定方向と前記進行方向とのなす角が−θ２度となるように配置された第２の速度計と、を含む測定ユニットを利用して、前記第１の速度計の計測タイミングと、前記第２の速度計の計測タイミングと、が互いに同一となるように計測する、計測ステップと、前記測定ユニットにより測定された前記被測定部材の測定データを利用して、前記被測定部材の速度を算出する速度算出ステップと、を含み、前記θ１及び前記θ２の大きさのうち少なくとも何れか一方は、０ｄｅｇ＜｜θ１，θ２｜＜９０ｄｅｇである速度測定方法が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、所定の回転軸の周りを回転しながら、かかる回転軸の方向に進行している物体の速度を、より正確に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る速度測定装置の全体構成の一例を示した模式図である。
【図２Ａ】同実施形態に係る速度測定装置が有する測定ユニットの一例を示した模式図である。
【図２Ｂ】同実施形態に係る速度測定装置が有する測定ユニットの一例を示した模式図である。
【図３Ａ】同実施形態に係る測定ユニットについて説明するための説明図である。
【図３Ｂ】同実施形態に係る測定ユニットについて説明するための説明図である。
【図３Ｃ】同実施形態に係る測定ユニットについて説明するための説明図である。
【図４】同実施形態に係る速度測定装置が有する演算処理ユニットの構成の一例を示したブロック図である。
【図５】同実施形態に係る演算処理ユニットにおける速度算出処理を説明するための説明図である。
【図６】同実施形態に係る演算処理ユニットにおける速度算出処理を説明するための説明図である。
【図７】同実施形態に係る速度測定方法の流れの一例を示した流れ図である。
【図８】同実施形態に係る演算処理ユニットのハードウェア構成の一例を示したブロック図である。
【図９】実施例について説明するためのグラフ図である。
【図１０】実施例について説明するためのグラフ図である。
【図１１】実施例について説明するためのグラフ図である。
【図１２】実施例について説明するためのグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
（速度測定装置について）
＜速度測定装置の全体構成について＞
まず、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る速度測定装置の全体構成を説明する。図１は、本実施形態に係る速度測定装置１０の全体構成を模式的に示した説明図である。
【００２６】
本実施形態に係る速度測定装置１０は、所定の回転軸の周りを回転しながら、かかる回転軸の方向に進行している部材を被測定部材Ｓとする。すなわち、図１に模式的に示したように、本実施形態に係る速度測定装置１０の測定対象物は、進行方向に沿った速度成分と、進行方向に略直交する方向に回転する速度成分という、２種類の速度成分を有しながら進行している部材である。従って、かかる測定対象物の表面の任意の１点に着目した場合に、かかる１点がらせん状に進行していくように観察される。
【００２７】
このような被測定部材Ｓとして、例えば、スパイラル回転をしている管状の部材を挙げることができ、具体的には、ピアサ穿孔工程やピルガ圧延工程等における鋼管などの金属管や、樹脂製のパイプや、木製のパイプ等、様々なものがある。
【００２８】
かかる被測定部材Ｓの速度を測定する速度測定装置１０は、図１に示したように、測定ユニット１００と、演算処理ユニット２００と、を備える。速度測定装置１０は、上記のような被測定部材Ｓが搬送されるライン上に配設されて、ラインを搬送される被測定部材Ｓの速度を測定する。
【００２９】
測定ユニット１００は、上記のような被測定部材Ｓについて、被測定部材Ｓが有している速度のうち所定の測定方向に沿った速度成分の大きさを計測するユニットである。この測定ユニット１００は、後述する演算処理ユニット２００の制御のもとで、被測定部材Ｓの所定の測定方向に沿った速度成分を任意のタイミングで計測する。
【００３０】
かかる測定ユニット１００の詳細な構成については、以下で改めて詳細に説明する。
【００３１】
演算処理ユニット２００は、測定ユニット１００における測定処理を制御するとともに、測定ユニット１００により測定された被測定部材Ｓの測定データを利用して、被測定部材Ｓの速度を算出する。
【００３２】
この演算処理ユニット２００の詳細な構成についても、以下で改めて説明する。
【００３３】
測定ユニット１００による被測定部材Ｓの表面の測定処理や、演算処理ユニット２００による速度の算出処理は、被測定部材Ｓの移動にあわせてリアルタイムに実施することが可能である。速度測定装置１０の使用者は、速度測定装置１０（より詳細には、演算処理ユニット２００）から出力される速度算出結果に着目することで、ラインを搬送される被測定部材Ｓの速度をリアルタイムに把握することが可能となる。
【００３４】
以上、図１を参照しながら、本実施形態に係る速度測定装置１０の全体構成について説明した。
【００３５】
＜測定ユニット１００の構成について＞
次に、図２Ａ〜図３Ｃを参照しながら、本実施形態に係る速度測定装置１０が備える測定ユニット１００の構成について、詳細に説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態に係る速度測定装置が有する測定ユニットの一例を示した模式図である。図３Ａ〜図３Ｃは、本実施形態に係る測定ユニットについて説明するための説明図である。なお、以下では、便宜的に、図２Ａ〜図３Ｃに示したような空間座標系を適宜参照しながら、説明を行うものとする。
【００３６】
本実施形態に係る測定ユニット１００は、図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示したように、被測定部材Ｓの表面における測定点で、所定の測定方向に沿った速度成分の大きさを計測する第１の速度計１０１及び第２の速度計１０３を有している。ここで、被測定部材Ｓは、図２Ａ及び図２ＢにおけるＺ軸方向に進行しているものとし、Ｘ軸からＹ軸に向かって右ねじを回す方向に回転しているものとする。
【００３７】
かかる第１及び第２の速度計１０１，１０３は、非接触で被測定部材Ｓの所定の測定方向に沿った速度成分の大きさを計測可能なものであれば特に限定されるものではなく、公知の速度計を利用することが可能である。かかる速度計の一例として、レーザ光によるドップラー効果を利用して測定対象物の速度を測定する、レーザドップラ速度計を挙げることができる。以下では、第１及び第２の速度計１０１，１０３として、レーザドップラ速度計を用いる場合を例に挙げて、説明を行うものとする。
【００３８】
第１の速度計１０１及び第２の速度計１０３は、図２Ａに示したように、被測定部材Ｓの進行方向であり回転軸でもある中心軸Ｃの直上に配設されており、速度計１０１，１０３の中心軸は、被測定部材Ｓの進行方向である中心軸Ｃに対して直交するように設けられている。すなわち、速度計１０１，１０３の中心軸は、図２ＡにおけるＹ軸と略平行となるように設けられる。また、図２Ｂに示した例では、第１の速度計１０１及び第２の速度計１０３は、被測定部材Ｓの表面上の同一点を測定点とするように、互いに近接して設けられている。
【００３９】
本実施形態に係る測定ユニット１００で用いられる速度計１０１，１０３は、所定の測定方向に沿った速度成分の大きさを計測する。ここで、図３Ａに示したように、第１の速度計１０１の速度成分の測定方向１０５と中心軸Ｃとのなす角度は、θ１度となっており、第２の速度計１０３の速度成分の測定方向１０７と中心軸Ｃとのなす角度は、θ２度となっている。また、第１の速度計１０１の測定方向１０５は、被測定部材Ｓの回転方向の下流側を向くように傾いて設置されており、第２の速度計１０３の測定方向１０７は、被測定部材Ｓの回転方向の上流側を向くように傾いて設置されている。以下では、被測定部材Ｓの回転方向を正方向として、第１の速度計１０１の設置角度を＋θ１度と表わすこととし、第２の速度計１０３の設置角度を−θ２度と表わすこととする。
【００４０】
本実施形態に係る測定ユニット１００では、第１の速度計１０１及び第２の速度計１０３は、被測定部材Ｓの表面上のある一点（図３Ａにおける点Ｐ）を測定点として、測定点におけるそれぞれの測定方向での速度成分の大きさを、互いに同じタイミングで計測する。同一の測定点を同じタイミングで計測することで、被測定部材Ｓの外形の形状変化（例えば、中心軸Ｃから被測定部材Ｓの表面までの外径）が大きい場合であっても、外形に影響を受けることなく正確に速度を計測することができる。すなわち、回転速度成分の大きさは、被測定部材Ｓの外径の大きさに応じて変化するため、被測定部材Ｓの外形の形状変化が大きい場合には、被測定部材Ｓの表面上の任意の２点が、互いに異なる回転速度成分を有している場合もある。そのため、２つの速度計１０１，１０３において測定点を同一の点とすることで、かかる外形の形状変化による回転速度成分の変動が測定データに重畳することを抑制できる。
【００４１】
一方、速度測定装置１０が設けられる製造ラインにおいて、被測定部材Ｓの外形の形状変化の小さいものが常に搬送されている（例えば、被測定部材Ｓが所定の規格に則った鋼管等の金属管であり、中心軸Ｃから被測定部材Ｓの表面までの外径の誤差が小さい等）という状況も生じうる。被測定部材Ｓの外形の形状変化が大きくない場合には、上記のような形状変化に伴う回転速度成分の変動も小さいと考えられるため、例えば図３Ｂ及び図３Ｃに示したように、２つの速度計１０１，１０３の測定点を互いに異なる点とすることも可能となる。
【００４２】
図３Ｂに示した例では、第１の速度計１０１の測定点Ｐと、第２の速度計１０３の測定点Ｑとが、中心軸Ｃ上に位置しており、点Ｐと点Ｑとが異なる場合を図示している。また、図３Ｃに示した例では、第１の速度計１０１の測定点Ｐと、第２の速度計１０３の測定点Ｒとが、異なる軸上に存在している場合を図示している。このような場合であっても、被測定部材Ｓは剛体であるため、２つの速度計１０１，１０３において同じタイミングで計測を行うことにより、ある同一の瞬間における被測定部材Ｓの速度を計測することができる。
【００４３】
なお、図３Ｂ及び図３Ｃに示したように、２つの速度計１０１，１０３の測定点を異なる点とする場合には、２つの測定点はなるべく近い位置とすることが好ましい。
【００４４】
図３Ａ〜図３Ｃに示したような、２つの速度計１０１，１０３の設置角度θ１，θ２の大きさは、それぞれ０°以上とし、少なくともいずれか一方の設置角度を０°超過とする。すなわち、２つの速度計１０１，１０３の測定方向１０５，１０７の少なくとも何れか一方は、中心軸Ｃに対して平行とならないようにする。一方、以下で詳述するように、被測定部材Ｓは、ある方向に回転しつつ、回転方向とは異なる方向に進行しているため、速度計１０１，１０３の何れか一方は、負の大きさの速度成分（すなわち、速度成分を表わすベクトルの向きが、図３Ａ〜図３Ｃに示した測定方向を表わすベクトルとは逆向きとなる。）の影響を受けることとなる。ここで、負の値として計測される速度成分の大きさは、被測定部材Ｓの回転の速さに依存する。従って、操業条件（すなわち、被測定部材Ｓの径の大きさや、回転速度の設定値等）や、速度計で計測可能な負方向の速度の大きさの限界値等に応じて、設置角度θ１，θ２の大きさの上限値を予め設定しておくことが重要となる。
【００４５】
なお、設置角度θ１，θ２の大きさの好ましい範囲については、以下で改めて説明する。
【００４６】
以上、図２Ａ〜図３Ｃを参照しながら、本実施形態に係る測定ユニット１００の構成について、詳細に説明した。
【００４７】
＜演算処理ユニット２００の構成について＞
続いて、図４〜図６を参照しながら、本実施形態に係る速度測定装置１０が備える演算処理ユニット２００の構成について、詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る速度測定装置が有する演算処理ユニットの構成の一例を示したブロック図である。図５及び図６は、本実施形態に係る演算処理ユニットにおける速度算出処理を説明するための説明図である。
【００４８】
本実施形態に係る演算処理ユニット２００は、先述のように、測定ユニット１００における測定処理を統括的に制御するとともに、測定ユニット１００により測定された被測定部材Ｓの測定データを利用して、被測定部材Ｓの速度を算出するユニットである。かかる演算処理ユニット２００の具体的な構成については、特に限定されるものではなく、公知の演算処理ユニットを利用することが可能である。例えば、かかる演算処理ユニット２００は、上記のような測定ユニット１００に実装されているＩＣチップ等からなる制御基板であってもよい。また、かかる演算処理ユニット２００は、測定ユニット１００の機能を統括的に制御するコンピュータ等のような演算処理装置であってもよい。
【００４９】
本実施形態に係る演算処理ユニット２００は、図４に模式的に示したように、速度計制御部２０１と、測定データ取得部２０３と、速度算出部２０５と、測定結果出力部２０７と、表示制御部２０９と、記憶部２１１と、を主に備える。
【００５０】
速度計制御部２０１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、通信装置等により実現される。速度計制御部２０１は、測定ユニット１００における被測定部材Ｓの測定処理を統括的に制御する。また、速度計制御部２０１は、所定の時間間隔毎に、測定ユニット１００の速度計１０１，１０３に対して、所定の測定方向における速度成分の測定処理を開始させるための制御信号を出力する。これにより、測定ユニット１００の速度計１０１，１０３は、所定の時間間隔で被測定部材Ｓの所定の測定方向における速度成分の大きさを計測することとなる。
【００５１】
測定データ取得部２０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。測定データ取得部２０３は、測定ユニット１００（より詳細には、第１の速度計１０１及び第２の速度計１０３）で生成された、被測定部材Ｓに関する２種類の測定データをそれぞれ取得して、後述する速度算出部２０５へと出力する。
【００５２】
速度算出部２０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。速度算出部２０５は、測定ユニット１００により測定された２種類の測定データ（すなわち、第１の速度計１０１により測定された第１測定データと、第２の速度計１０３により測定された第２測定データ）を利用して、被測定部材Ｓの速度を算出する。
【００５３】
より詳細には、速度算出部２０５は、第１測定データＶ１と、第２測定データＶ２と、測定方向と被測定部材の進行方向とのなす角に関する情報（すなわち、角度＋θ１，−θ２）と、を利用して、被測定部材Ｓの進行方向の速度成分の大きさや、被測定部材Ｓの回転方向の速度成分の大きさを算出する。
【００５４】
以下、図５及び図６を参照しながら、速度算出部２０５による被測定部材Ｓの速度算出処理について、詳細に説明する。
【００５５】
先だって説明したように、第１の速度計１０１は、測定方向１０５が被測定部材Ｓの進行方向に対して回転方向の下流側へθ１度だけ傾くように配設されており、第２の速度計１０３は、測定方向１０７が被測定部材Ｓの進行方向に対して回転方向の上流側へθ２度だけ傾くように配設されている。すなわち、第１の速度計１０１の測定方向１０５と進行方向とのなす角は＋θ１度となり、第２の速度計１０３の測定方向１０７と進行方向とのなす角は−θ２度となっている。その結果、第１の速度計１０１及び第２の速度計１０３は、進行方向の速度成分及び回転方向の速度成分という、２種類の速度成分の影響を受けた速度を計測する。
【００５６】
すなわち、図５に示したように、第１の速度計１０１の測定方向１０５には、進行方向の速度成分（進行速度成分）Ｖｈからの影響として、Ｖａ＝Ｖｈ×ｃｏｓθ１が作用している。また、第１の速度計１０１の測定方向１０５には、回転方向の速度成分（回転速度成分）Ｖｒからの影響として、Ｖｂ＝Ｖｒ×ｓｉｎθ１が作用している。従って、第１の速度計１０１の測定方向１０５には、結果として、Ｖ１＝Ｖａ＋Ｖｂが作用していることとなる。そのため、第１の速度計１０１で計測される第１測定データＶ１の値は、以下の式１０１で表わされるものとなる。
【００５７】
また、図６に示したように、第２の速度計１０３の測定方向１０７には、進行速度成分Ｖｈからの影響として、Ｖｃ＝Ｖｈ×ｃｏｓ（−θ２）＝Ｖｈ×ｃｏｓθ２が作用している。また、第２の速度計１０３の測定方向１０７には、回転速度成分Ｖｒからの影響として、Ｖｂ＝Ｖｒ×ｓｉｎ（−θ２）＝−Ｖｒ×ｓｉｎθ２が作用している。従って、第２の速度計１０３の測定方向１０７には、結果として、Ｖ２＝Ｖｃ＋Ｖｄが作用していることとなる。そのため、第２の速度計１０３で計測される第２測定データＶ２の値は、以下の式１０３で表わされるものとなる。
【００５８】
【数３】
0006358032.tif 000004
【００５９】
ここで、図６からも明らかなように、第２の速度計１０３を、回転方向の上流側にθ２度傾けているため、第２の速度計１０３では、回転速度成分Ｖｄが負の値として計測される。従って、上記式１０１及び式１０３を比較すると明らかなように、第２の速度計１０３で計測される速度Ｖ２は、第１の速度計１０１で計測される速度Ｖ１よりも遅くなる。
【００６０】
なお、負の値として計測される回転速度成分Ｖｄの大きさは、被測定部材Ｓの回転の速さに依存する。従って、操業条件（すなわち、被測定部材Ｓの径の大きさや、回転速度の設定値等）や、速度計で計測可能な負方向の速度の大きさの限界値等に応じて、角度θ２の大きさを予め設定しておくことが重要となる。
【００６１】
また、例えば鋼管等の金属管の製造プロセスを例に挙げると、回転方向の速度よりも、進行方向の速度を正確に測定することが重要となる。そのため、それぞれの速度計１０１，１０３で計測される速度Ｖ１，Ｖ２において、測定値に占める進行速度成分の寄与が５０％以上であることが好ましい。すなわち、図５に示した第１の速度計１０１の測定データＶ１を例に挙げると、Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖｂ）≧０．５が成立することが好ましい。図６に示した第２の速度計１０３の測定データＶ２についても、測定データＶ１と同様のことがいえる。
【００６２】
かかる観点に則して、各種操業条件や速度計の性能等に基づき設置角度θ１，θ２の上限を算出すると、θ１，θ２の上限は、２０ｄｅｇとすることが好ましい。すなわち、設置角度θ１，θ２の大きさは、０ｄｅｇ≦｜θ１，θ２｜≦２０ｄｅｇであることが好ましい。なお、設置角度θ１，θ２の大きさは、０ｄｅｇ≦｜θ１，θ２｜≦１０ｄｅｇであることがより好ましく、０ｄｅｇ≦｜θ１，θ２｜≦４．５ｄｅｇであることが更に好ましい。設置角度θ１，θ２がかかる条件を満たすことで、後述する演算処理により、より精度良く進行速度成分の大きさを算出することが可能となる。
【００６３】
なお、進行速度成分よりも回転速度成分を正確に測定することが重要である場合には、上記と同様の検討を行って、速度計１０１，１０３の測定値に占める回転速度成分の寄与が５０％以上となるように、設置角度θ１，θ２の上限値を設定すればよい。
【００６４】
上記式１０１及び式１０３から明らかなように、速度計１０１，１０３の設置角度θ１，θ２は、被測定部材Ｓの搬送ラインへの速度計の実際の取り付け角度であり、既知の値である。また、測定データＶ１，Ｖ２は、速度計１０１，１０３から出力される値である。従って、上記式１０１及び式１０３において、未知の値は、進行速度成分Ｖｈ及び回転速度成分Ｖｒの２つの値である。従って、速度算出部２０５は、上記式１０１及び式１０３を連立して求解することで、進行速度成分Ｖｈ及び回転速度成分Ｖｒの２つの値を算出することができる。
【００６５】
すなわち、上記式１０１及び式１０３を連立して、回転速度成分Ｖｒを消去することで、進行速度成分Ｖｈを、下記式１０５のように表わすことができる。また、上記式１０１及び式１０３を連立して、進行速度成分Ｖｈを消去することで、回転速度成分Ｖｒを、下記式１０７のように表わすことができる。従って、速度算出部２０５は、測定データ取得部２０３から出力された第１測定データＶ１及び第２測定データＶ２と、記憶部２１１等に格納されている速度計の設置角度に関する情報（すなわち、θ１及びθ２の具体的な大きさ）と、を利用して、下記式１０５及び式１０７に基づいて、進行速度成分Ｖｈ及び回転速度成分Ｖｒの２つの値を算出することができる。
【００６６】
【数４】
0006358032.tif 000005
【００６７】
また、第１の速度計１０１及び第２の速度計１０３を、回転軸Ｃに対して均等に配設することが出来、｜θ１｜＝｜θ２｜が成立している場合には、上記式１０５及び式１０７は、更に簡略化することが可能となる。すなわち、速度算出部２０５は、測定データ取得部２０３から出力された第１測定データＶ１及び第２測定データＶ２と、記憶部２１１等に格納されている速度計の設置角度に関する情報（すなわち、｜θ１｜＝｜θ２｜＝θの具体的な大きさ）と、を利用して、下記式１０９及び式１１１に基づいて、進行速度成分Ｖｈ及び回転速度成分Ｖｒの２つの値を算出することができる。
【００６８】
【数５】
0006358032.tif 000006
【００６９】
ここで、上記特許文献３に開示の技術では、被測定部材Ｓの搬送ラインへの速度計１０１，１０３の取り付け誤差が生じて、上記特許文献３に開示の技術の必須の条件であるθ１＝θ２が実現出来なかった場合は、正確な速度計測を行うことができない。一方、本実施形態に係る速度算出処理では、速度計１０１，１０３の取り付け誤差が生じた場合であっても、取り付け角度の正確な大きさθ１，θ２が特定出来れば、正確に速度計測を行うことが可能となる。
【００７０】
速度算出部２０５は、上記式１０５、式１０７（又は、式１０９、式１１１）に基づいて被測定部材Ｓの速度を算出すると、得られた速度の算出結果を、測定結果出力部２０７へと出力する。
【００７１】
測定結果出力部２０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。測定結果出力部２０７は、速度算出部２０５から出力された被測定部材Ｓの速度に関する情報を、表示制御部２０９に出力する。これにより、被測定部材Ｓの速度に関する情報が、表示部（図示せず。）に出力されることとなる。また、測定結果出力部２０７は、得られた測定結果を、製造管理用プロコン等の外部の装置に出力してもよく、得られた測定結果を利用して、各種の帳票を作成してもよい。また、測定結果出力部２０７は、被測定部材Ｓの速度の測定結果に関する情報を、当該情報を算出した日時等に関する時刻情報と関連づけて、記憶部２１１等に履歴情報として格納してもよい。
【００７２】
表示制御部２０９は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、出力装置等により実現される。表示制御部２０９は、測定結果出力部２０７から伝送された、被測定部材Ｓの速度に関する測定結果を、演算処理ユニット２００が備えるディスプレイ等の出力装置や演算処理ユニット２００の外部に設けられた出力装置等に表示する際の表示制御を行う。これにより、速度測定装置１０の利用者は、被測定部材Ｓの速度に関する測定結果を、その場で把握することが可能となる。
【００７３】
記憶部２１１は、例えば本実施形態に係る演算処理ユニット２００が備えるＲＡＭやストレージ装置等により実現される。記憶部２１１には、本実施形態に係る演算処理ユニット２００が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、または、各種のデータベースやプログラム等が、適宜記録される。この記憶部２１１は、速度計制御部２０１、測定データ取得部２０３、速度算出部２０５、測定結果出力部２０７、表示制御部２０９等が、自由に読み書きを行うことが可能である。
【００７４】
以上、本実施形態に係る演算処理ユニット２００の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【００７５】
なお、上述のような本実施形態に係る演算処理ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【００７６】
（速度測定方法について）
次に、図７を参照しながら、本実施形態に係る速度測定装置１０における速度測定方法の流れの一例について、簡単に説明する。図７は、本実施形態に係る速度測定方法の流れの一例を示した流れ図である。
【００７７】
本実施形態に係る速度測定装置１０では、まず、演算処理ユニット２００の速度計制御部２０１は、測定ユニット１００に設けられた２台の速度計（第１の速度計１０１及び第２の速度計１０３）を互いに同期させて、同じ時刻に計測を実施する（ステップＳ１０１）。その後、測定ユニット１００の２台の速度計１０１，１０３は、得られた２種類の測定データ（すなわち、第１測定データ及び第２測定データ）を、演算処理ユニット２００へと出力する（ステップＳ１０３）。
【００７８】
演算処理ユニット２００の測定データ取得部２０３は、２台の速度計１０１，１０３から測定データが出力されると、取得した２種類の測定データ（第１測定データ及び第２測定データ）を、速度算出部２０５に出力する。
【００７９】
速度算出部２０５は、測定データ取得部２０３から伝送された第１測定データ及び第２測定データを利用して、着目する速度成分（すなわち、進行速度成分Ｖｈや回転速度成分Ｖｒ）を算出する（ステップＳ１０５）。その後、速度算出部２０５は、算出した速度成分を、測定結果出力部２０７に出力する。
【００８０】
続いて、測定結果出力部２０７は、算出された速度成分に関するデータを出力する（ステップＳ１０７）。これにより、速度測定装置１０の使用者は、被測定部材Ｓの速度を正確に把握することが可能となる。
【００８１】
以上、図７を参照しながら、本実施形態に係る速度測定方法について、簡単に説明した。
【００８２】
（ハードウェア構成について）
次に、図８を参照しながら、本発明の実施形態に係る演算処理ユニット２００のハードウェア構成について、詳細に説明する。図８は、本発明の実施形態に係る演算処理ユニット２００のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【００８３】
演算処理ユニット２００は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、演算処理ユニット２００は、更に、バス９０７と、入力装置９０９と、出力装置９１１と、ストレージ装置９１３と、ドライブ９１５と、接続ポート９１７と、通信装置９１９とを備える。
【００８４】
ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１３、またはリムーバブル記録媒体９２１に記録された各種プログラムに従って、演算処理ユニット２００内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるバス９０７により相互に接続されている。
【００８５】
バス９０７は、ブリッジを介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バスに接続されている。
【００８６】
入力装置９０９は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９０９は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、演算処理ユニット２００の操作に対応したＰＤＡ等の外部接続機器９２３であってもよい。さらに、入力装置９０９は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。速度測定装置１０のユーザは、この入力装置９０９を操作することにより、演算処理ユニット２００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【００８７】
出力装置９１１は、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１１は、例えば、演算処理ユニット２００が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、演算処理ユニット２００が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【００８８】
ストレージ装置９１３は、演算処理ユニット２００の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１３は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
【００８９】
ドライブ９１５は、記録媒体用リーダライタであり、演算処理ユニット２００に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、ＣＤメディア、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）メディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２１は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、フラッシュメモリ、または、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ｃａｒｄ）または電子機器等であってもよい。
【００９０】
接続ポート９１７は、機器を演算処理ユニット２００に直接接続するためのポートである。接続ポート９１７の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート、ＲＳ−２３２Ｃポート等がある。この接続ポート９１７に外部接続機器９２３を接続することで、演算処理ユニット２００は、外部接続機器９２３から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器９２３に各種のデータを提供したりする。  
【００９１】
通信装置９１９は、例えば、通信網９２５に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９１９は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９１９は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）用のルータ、または、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９１９は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９１９に接続される通信網９２５は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、社内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
【００９２】
以上、本発明の実施形態に係る演算処理ユニット２００の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【実施例】
【００９３】
続いて、実施例を示しながら、本発明に係る速度測定装置及び速度測定方法について具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明に係る速度測定装置及び速度測定方法のあくまでも一例であって、本発明に係る速度測定装置及び速度測定方法が下記の例に限定されるものではない。
【００９４】
本実施形態に係る測定ユニット１００において好適に利用可能であるレーザドップラ速度計は、測定面を進行方向に合わせて設置することで進行方向の速度を計測することが可能であるが、被測定部材が本発明のように回転材の場合には、レーザドップラ速度計は、回転速度成分も含めて速度成分を計測するため、誤差が大きくなると考えられる。
【００９５】
そこで、以下の実施例１では、一般的なレーザドップラ速度計の性能の検証を行うべく、１台のレーザドップラ速度計を利用して、以下のような測定を行った。すなわち、被測定部材Ｓの進行方向に対して、レーザドップラ速度計の設置角度（例えば、図３Ａにおけるθ１）を０°〜１０°まで変化させて、レーザドップラ速度計からの出力を検証した。
【００９６】
ここで、用いたレーザドップラ速度計は、クラス２のレーザ（中心波長：６３３ｎｍ）を用いたレーザドップラ速度計である。また、被測定部材Ｓとして、外径が９３ｍｍである鋼管を用い、かかる鋼管の搬送ラインでは、鋼管の進行方向速度は１５０ｍｍ／秒に設定され、かつ、回転方向速度は１９１１ｍｍ／秒に設定されている。すなわち、レーザドップラ速度計が適切に機能している場合には、鋼管の進行方向速度として、１５０ｍｍ／秒が計測されるはずである。
【００９７】
得られた計測結果と、真の値（１５０ｍｍ／秒）からの誤差とを、あわせて図９に示した。図９において、横軸は、レーザドップラ速度計の設置角度の大きさ（単位：度）であり、縦軸は、レーザドップラ速度計の測定値、及び、真の値からの測定誤差である。また、図９において、レーザドップラ速度計の測定値は、○でプロットしており、真の値からの測定誤差は、◆でプロットしている。
【００９８】
図９から明らかなように、設置角度θが０°である場合には、レーザドップラ速度計の出力は、真の値１５０ｍｍ／秒となっているが、設置角度θが０°超過となり、角度の絶対値が大きくなるにつれて、測定誤差も大きくなることがわかる。
【００９９】
すなわち、レーザドップラ速度計が傾くことにより、回転速度成分も検知してしまい、測定値に大きな誤差が生じている。レーザドップラ速度計と被測定部材Ｓとの傾きが１°の場合であっても、図９に示したように測定誤差は３０．９ｍｍ／秒となり、約２０％もの測定誤差となっている。また、設置角度が１度未満であっても、測定誤差は１０ｍｍ／ｓｅｃ以上となっている。
【０１００】
また、レーザドップラ速度計を設置後に、搬送ラインへの設置角度を高精度に測定し、その角度を１°と認識した場合においても、１台のレーザドップラ速度計を用いるのみでは、２方向の速度成分の合成値が計測されてしまう。その結果、上記特許文献２に示したような方法では、進行方向の速度変化と回転方向の速度変化との切り分けが出来ず、正確な速度測定を行うことができない。
【０１０１】
図１０に、本実施例で使用したレーザドップラ速度計の各速度における測定値を示した。被測定部材Ｓは、非回転状態として回転成分を排除しており、測定方向は、進行方向に対し正確に０°とした。
【０１０２】
図１０に得られた結果を示した。図１０の横軸は、搬送ラインに設定された被測定部材Ｓの進行方向速度であり、図１０の縦軸は、レーザドップラ速度計の出力値である。
図１０から明らかなように、レーザドップラ速度計の出力値は、設定値とほぼ同等の値となっており、その誤差は、３σ＝１．４５ｍｍ／ｓｅｃとなり、約１％の誤差であった。従って、被測定部材Ｓを回転状態とした場合であっても、少なくとも非回転状態と同等の誤差で測定が行われることが重要となる。
【０１０３】
なお、レーザドップラ速度計の測定誤差は、機種やレーザ出力等により変化するため、３σ＝１．４５ｍｍ／ｓｅｃという誤差が、全てのレーザドップラ速度計の測定精度を代表するものではない。また、本発明は、レーザドップラ速度計が本来有する測定精度を、回転している被測定部材Ｓにおいても確保することが目的である。
【０１０４】
続いて、２台のレーザドップラ速度計を用いる本発明に係る速度測定方法により、上記と同条件の回転体の進行速度を測定した。図１１に示した測定結果は、２台のレーザドップラ速度計の進行方向に対する設置角度の大きさをθ１＝θ２＝θとし、図３Ａに示したようにレーザドップラ速度計を設置した場合の測定結果である。また、図１２に示した測定結果は、２台のレーザドップラ速度計の進行方向に対する設置角度の大きさをθ１≠θ２とし、図３Ａに示したようにレーザドップラ速度計を設置した場合の測定結果である。
【０１０５】
図１１及び図１２において、横軸は、レーザドップラ速度計の設置角度の大きさであり、図１２においては、第１の速度計１０１の設置角度θ１と、第２の速度計１０３の設置角度θ２との組み合わせを、（θ１＆θ２）のように表記している。また、図１１及び図１２において、得られた測定値（すなわち、算出値）は、○でプロットしており、真の値からの測定誤差は、◆でプロットしている。
【０１０６】
なお、２台のレーザドップラ速度計からの測定データを利用し、図１１に示した例では、上記式１０９を利用して、進行方向速度を算出し、図１２に示した例では、上記式１０５を利用して、進行方向速度を算出した。
【０１０７】
図１１に示したように、被測定部材Ｓである回転材の搬送ラインに対して角度を設定し、上記式１０９を利用して回転成分の影響を排除することで、測定誤差を２ｍｍ／ｓｅｃ未満まで大幅に抑制することが可能となったことがわかる。また、図１１に示した測定例での測定精度は、３σ＝１．６８ｍｍ／ｓｅｃであった。この結果から、本発明に係る速度測定方法を利用することで、図１０にて示した理想的な状態での測定精度とほぼ同等の測定精度の確保が可能であることが明らかとなった。
【０１０８】
また、図１２に示したように、２台のレーザドップラ速度計の設置角度が異なる場合であっても、図１１に示した例と同等の測定誤差が得られていることがわかる。このことから、上記式１０５、式１０７を利用することで、進行方向及び回転方向の速度測定が可能となり、また、レーザドップラ速度計の角度設定の自由度を高めることが可能となることがわかった。
【０１０９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１１０】
１０    速度測定装置
１００    測定ユニット
１０１，１０３    速度計（レーザドップラ速度計）
１０５，１０７    測定方向
２００    演算処理ユニット
２０１    速度計制御部
２０３    測定データ取得部
２０５    速度算出部
２０７    測定結果出力部
２０９    表示制御部
２１１    記憶部
【図１】
0006358032.tif 000009
【図２Ａ】
0006358032.tif 000010
【図２Ｂ】
0006358032.tif 000011
【図３Ａ】
0006358032.tif 000012
【図３Ｂ】
0006358032.tif 000013
【図３Ｃ】
0006358032.tif 000014
【図４】
0006358032.tif 000015
【図５】
0006358032.tif 000016
【図６】
0006358032.tif 000017
【図７】
0006358032.tif 000018
【図８】
0006358032.tif 000019
【図９】
0006358032.tif 000020
【図１０】
0006358032.tif 000021
【図１１】
0006358032.tif 000022
【図１２】
0006358032.tif 000023