発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

測定対象物の２次元測定を対象としたテープセンサや圧電フィルムシートは、測定範囲が２次元変形であることから、測定対象物が２次元のみに変形する場合は測定が可能である。しかし、測定対象物の多くは、実際には少なからず３次元変形となっており、テープセンサや圧電フィルムシートによる測定においては誤差が生じるという問題がある。これは、テープセンサや圧電フィルムシートで変形を算出する際に用いる曲率の測定誤差によるものである。すなわち、テープセンサや圧電フィルムシートなど長尺センサによる測定では、センサに、曲げ変形と同時にねじり変形が加わると、歪みゲージの測定値や圧電フィルムの起電力にねじれ変形による成分が重畳するためである。このため、これらのセンサを用いて測定可能な測定対象物は限定されたものとなるという問題がある。なお、これらのセンサでは、歪みや起電力と曲率を対応付けるため、ねじれ変形が生じないようにした、曲率が既知の円盤が用いられている。 また、特許文献１の方法においては、テープセンサを用いて測定対象物表面の測定を行う際に、表面の形状変化を高精度に測定する目的から、テープセンサを表面に密接させるためのボデーサポータが用いられている。しかしながら、表面の伸びの変化が考慮されていないため、得られた結果は表面の形状変化が十分に測定できていないといった問題がある。図３９において説明する。柔軟体Ｍが自然長の状態では、図３９（ａ）のような変形状態にある。一方、外力が作用した際には、図３９（ｂ）のような変形状態となる。図３９（ａ）の状態においては、センサＮの長さは、固定端Ｇから測定点Ｂまでの長さＬＢである。一方、図３９（ｂ）においては、センサＮの長さは一定であることから、柔軟体Ｍの形状測定範囲は、測定点Ａ近傍までの長さとなる。このため、柔軟体Ｍの変形に対して、センサＮが測定する範囲は変形状態に応じて変化することになる。一方、図３９（ｂ）の状態での軟体Ｍの長さＬＭよりセンサＮの長さＬＮが長い場合は、柔軟体Ｍの図３９（ａ）および（ｂ）の状態における全体変形を測定することができるが、柔軟体Ｍの変形による伸長がセンサＮの測定結果に及ぼす影響は残る。 また、３次元測定を目的とした装置においては、レーザ、超音波、Ｘ線などやＣＣＤカメラを用いた測定が行われているが、これらの装置では、測定対象物の測定面が目視できている。すなわち、視覚情報が得られる必要がある。このため、測定面が他の物体面と接触している場合や、測定対象物が他の物体内部にある場合などは視覚情報が得られないことから、測定が困難であるといった問題がある。測定面が他の物体面と接触している場合の具体例としては、人やダミーが座席に着座した状態でのシートバックやシートクッション面の変形や背中面や臀部面の変形などがある。また、測定対象物が他の物体内部にある場合の具体例としては、衝突実験用に用いられるダミー脊柱の変形や肋骨の変形などがある。更に、これらの装置においては、センサの外形状や容積が大きく、測定対象が微小な場合や測定を行うための空間が狭い場合においては測定が困難であるため、測定条件が限定されるといった問題もある。 本発明では、問題点を解決するために成されたものであり、測定対象物の変形解析を高精度に行うことができる変形解析装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

以上説明したように、本発明の変形解析装置によれば、所定時間毎に測定された複数のセンサの設置位置の各々の３次元座標値と回転角度との少なくとも一方とに基づいて、センサ間を結ぶ線分上の各補間位置の所定時間毎の３次元座標値と回転角度との少なくとも一方とを補間し、所定時間毎の測定対象物の３次元形状を表す各位置の３次元座標を演算することによって、測定対象物の変形解析を高精度に行うことができる。