特許 7599275 非破壊検査を用いる動的な位置データの補正

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-05

(45)【発行日】2024-12-13

(54)【発明の名称】非破壊検査を用いる動的な位置データの補正

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/265 20060101AFI20241206BHJP

【ＦＩ】

G01N29/265

【請求項の数】 18

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019220918

(22)【出願日】2019-12-06

(65)【公開番号】P2020112547

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2022-11-17

(31)【優先権主張番号】16/229,342

(32)【優先日】2018-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100103078

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100130650

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 泰光

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(74)【代理人】

【識別番号】100200609

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 智和

(72)【発明者】

【氏名】ジョセフ ローレンス ハフェンリヒター

(72)【発明者】

【氏名】ゲイリー イー．ジョージソン

(72)【発明者】

【氏名】ジェームズ ジェイ．トロイ

【審査官】横尾 雅一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２０２６８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００９－２０４３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６３５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２２１８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０５４４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０９２２１５０６（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２９／００ － Ｇ０１Ｎ ２９／５２

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ － Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｎ ２３／００ － Ｇ０１Ｎ ２３／２２７６

Ｇ０１Ｎ ２２／００ － Ｇ０１Ｎ ２２／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空機の構造体の表面について実行されるプロセスの最中に非破壊検査（ＮＤＩ）スキャンデータを生成するように構成されたＮＤＩスキャナと、
前記ＮＤＩスキャナが前記航空機の構造体の前記表面上を移動する間に前記ＮＤＩスキャナの位置を測定するように構成された位置検出器と、
前記航空機の構造体における１以上の表面下の造作に関する予め定義された位置データを格納するとともに、前記位置検出器からの前記ＮＤＩスキャナの測定位置を受け取るコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記ＮＤＩスキャンデータに基づいて前記航空機の構造体内の前記表面下の造作を検出し、前記表面下の造作についての前記予め定義された位置データにアクセスして前記位置検出器からの前記ＮＤＩスキャナの前記測定位置と比較し、前記表面下の造作についての前記予め定義された位置データに基づいて、前記航空機の構造体の前記表面上の前記ＮＤＩスキャナの前記測定位置を補正するように構成されており、
前記表面下の造作は、リブ、縦通材、桁、ブラケット、ファスナ、孔、及び、切り欠きからなる群より選択される、検査装置。

【請求項2】

前記コントローラは、前記表面下の造作の境界に対応する前記ＮＤＩスキャンデータ内のエッジ情報を特定することにより、前記航空機の構造体内の前記表面下の造作を検出するように構成されている、請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記プロセスは、異常検出プロセスを含む、請求項１又は２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記ＮＤＩスキャナは、超音波スキャナを備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の検査装置。

【請求項5】

前記測定された位置の前記補正に基づいて前記構造体の前記表面上の前記ＮＤＩスキャナの位置を変更するように構成された移動システムを更に備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の検査装置。

【請求項6】

前記移動システムは、ロボットアームを備え、前記ＮＤＩスキャナは、前記ロボットアームに取り付けられている、請求項５に記載の検査装置。

【請求項7】

前記移動システムは、ホイール、無限軌道、又は脚、或いはホイール、無限軌道、及び脚の組み合わせを備える、請求項５に記載の検査装置。

【請求項8】

前記表面下の造作についての前記予め定義された位置データは、前記表面下の造作の境界を示しており、
前記コントローラは、前記ＮＤＩスキャンデータについてエッジ検出プロセスを実行することにより、前記航空機の構造体内の前記表面下の造作を検出するように構成されている、請求項１～７のいずれか一項に記載の検査装置。

【請求項9】

航空機の構造体の表面について実行されるプロセスの最中に非破壊検査（ＮＤＩ）スキャナによって生成されたＮＤＩスキャンデータに基づいて、前記航空機の構造体内の表面下の造作を検出するとともに、前記ＮＤＩスキャナの位置を測定するステップと、
前記表面下の造作についての予め定義された位置データにアクセスして前記ＮＤＩスキャナの測定位置と比較するステップと、
前記表面下の造作についての前記予め定義された位置データに基づいて、前記表面上の前記ＮＤＩスキャナの前記測定位置を補正するステップと、を含み、
前記表面下の造作は、リブ、縦通材、桁、ブラケット、ファスナ、孔、及び、切り欠きからなる群より選択される、方法。

【請求項10】

前記表面下の造作を検出するステップは、
前記ＮＤＩスキャンデータについてエッジ検出プロセスを実行するステップ
を含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記測定された位置の前記補正に基づいて前記航空機の構造体の前記表面上の前記ＮＤＩスキャナの位置を変更するステップ
を更に含む、請求項９又は１０に記載の方法。

【請求項12】

前記表面下の造作についての前記予め定義された位置データは、前記表面下の造作の境界を示しており、
前記表面下の造作を検出するステップは、
前記ＮＤＩスキャンデータについてエッジ検出プロセスを実行するステップ
を含む、請求項９～１１に記載の方法。

【請求項13】

前記プロセスは、異常検出プロセスを含む、請求項９～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

検査車両であって、
航空機の構造体の表面について実行されるプロセスの最中に非破壊検査（ＮＤＩ）スキャンデータを生成するように構成されたＮＤＩスキャナと、
前記航空機の構造体の前記表面上で前記ＮＤＩスキャナを移動させるように構成された移動システムと、
前記航空機の構造体の前記表面上の既知の位置に対する前記表面上の当該検査車両の位置を測定するように構成された位置検出器と、
予め定義された経路に沿って前記表面上で当該検査車両を移動させるように前記移動システムを導き、前記ＮＤＩスキャナを作動させて前記ＮＤＩスキャンデータを生成し、前記ＮＤＩスキャンデータ内の変わり目に基づいて前記航空機の構造体内の表面下の造作を検出するように構成されたコントローラと、を備えており、
前記コントローラは、前記表面下の造作の境界についての予め定義された位置データにアクセスして前記位置検出器からの前記検査車両の測定位置と比較し、前記表面下の造作についての前記予め定義された位置データ及び前記既知の位置に基づいて、前記測定された位置を補正するように構成されており、
前記表面下の造作は、リブ、縦通材、桁、ブラケット、ファスナ、孔、及び、切り欠きからなる群より選択される、検査車両。

【請求項15】

前記移動システムは、ロボットアームを備え、前記ＮＤＩスキャナは、前記ロボットアームに取り付けられている、請求項１４に記載の検査車両。

【請求項16】

前記移動システムは、ホイール、無限軌道、又は脚、或いはホイール、無限軌道、及び脚の組み合わせを備える、請求項１４に記載の検査車両。

【請求項17】

前記ＮＤＩスキャナは、超音波スキャナを備える、請求項１４～１６のいずれか一項に記載の検査車両。

【請求項18】

前記プロセスは、異常検出プロセスを含む、請求項１４～１７のいずれか一項に記載の検査車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、非破壊検査（ＮＤＩ）の分野に関し、とくには構造体について実行されるＮＤＩプロセスに関する。

【背景技術】

【0002】

航空機の製造は、構造的剛性をもたらす支持構造体に構成部品を取り付けることを含むことができる。例えば、支持構造体は、外皮パネルが取り付けられる輪状のフレーム及び長手方向の細長い縦通材を含むことができる。外皮パネル及び支持構造体の組み合わせが協働して、航空機の機体の一部分を定める。

【0003】

航空機の構造体を、さまざまな時点において、航空機の構造体が設計基準を達成しているかどうか、及び／又は航空機の構造体に損傷がないかどうかを判断するために検査することができる。例えば、航空機の構造体を、航空機の構造体が仕様のとおりに製造されていることを保証するために、製造の最中に検査することができる。他の例では、航空機の構造体を、構造体が航空機の運用の最中に損傷していないことを保証するために、航空機の就航中に検査することができる。

【0004】

そのような検査を、航空機の構造体において表面下の異常が存在するかどうかを判断するために実行することができる。表面下の異常は、航空機の構造体の外面においては観察できないかもしれないが、そのような表面下の異常の存在を明らかにすることができる種々の検査プロセスを実行することができる。実行可能な検査の一種類は、非破壊検査（ＮＤＩ）テストである。ＮＤＩは、非破壊評価又は調査（ＮＤＥ）あるいは非破壊テスト（ＮＤＴ）と呼ばれることもある。ＮＤＩテストの実行に使用される技術は、幅広くさまざまであるが、ＮＤＩテストは、一般に、検査対象の構造体に恒久的な変化を生じさせることがないという共通の特徴を共有する。

【0005】

航空機の構造体の検査を、人間であるオペレータが手持ち式の装置を使用して実行することができ、更には／或いはロボット設備によって実行することができる。しかしながら、これらのプロセスにおいて生成されるＮＤＩデータは、異常の位置を正確に割り出すことを可能にするために、ＮＤＩスキャナの正確な位置の測定を必要とするが、ＮＤＩの用途のための正確な位置データの取得は、困難でありうる。

【0006】

したがって、ＮＤＩ異常検出プロセスの位置特定の態様について、改善が必要とされている。

【発明の概要】

【0007】

本明細書において説明される実施形態は、非破壊検査（ＮＤＩ）スキャンデータを利用して、構造体の表面上のＮＤＩスキャナの位置を更新する。構造体内の表面下の造作が、表面下の造作についての予め定義された位置データに相関付けられるＮＤＩスキャンデータに基づいて検出される。表面上のＮＤＩスキャナの測定された位置が、表面下の造作についての予め定義された位置データに基づいて補正される。

【0008】

一実施形態は、ＮＤＩスキャナとコントローラとを備える装置を含む。ＮＤＩスキャナが、構造体の表面について実行されるプロセスの最中にＮＤＩスキャンデータを生成する。コントローラが、ＮＤＩスキャンデータに基づいて構造体内の表面下の造作を検出し、表面下の造作についての予め定義された位置データにアクセスし、表面下の造作についての予め定義された位置データに基づいて、構造体の表面上のＮＤＩスキャナの測定された位置を補正する。

【0009】

別の実施形態は、構造体の表面について実行されるプロセスの最中のＮＤＩスキャナの測定された位置を補正する方法を含む。この方法は、ＮＤＩスキャナによって生成されたＮＤＩスキャンデータに基づいて、構造体内の表面下の造作を検出することと、表面下の造作についての予め定義された位置データにアクセスすることと、表面下の造作についての予め定義された位置データに基づいて、構造体の表面上のＮＤＩスキャナの測定された位置を補正することとを含む。

【0010】

別の実施形態は、検査車両を含む。検査車両は、構造体の表面について実行されるプロセスの最中にＮＤＩスキャンデータを生成するＮＤＩスキャナを含む。検査車両は、構造体の表面上で検査車両を移動させる移動システムと、構造体の表面上の既知の位置に対する表面上の検査車両の位置を測定する位置検出器とを更に含む。検査車両は、コントローラを更に含む。コントローラは、予め定義された経路に沿って表面上で検査車両を移動させるように移動システムを導き、ＮＤＩスキャナを作動させてＮＤＩスキャンデータを生成し、ＮＤＩスキャンデータ内の変わり目に基づいて構造体内の表面下の造作を検出する。コントローラは、表面下の造作の境界についての予め定義された位置データにアクセスし、表面下の造作についての予め定義された位置データ及び既知の位置に基づいて、測定された位置を補正する。

【0011】

説明した特徴、機能、及び利点は、さまざまな実施形態において独立して達成可能であり、或いは更に別の実施形態において組み合わせられてもよく、そのさらなる詳細は、以下の説明及び図面を参照して理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

いくつかの実施形態が、あくまでも例として、添付の図面を参照して、以下で説明される。同じ参照番号は、すべての図において、同じ要素又は同じ種類の要素を表している。

【0013】

【図1】例示の実施形態における航空機の側面図を示している。

【図2】例示の実施形態における検査環境のブロック図である。

【図3】例示の実施形態における図２のＮＤＩスキャナのさらなる詳細を示すブロック図である。

【図4-5】別の例示の実施形態における図２の検査装置のブロック図である。

【図6-7】構造体の検査時のＮＤＩスキャナを含む装置について、測定された位置を補正する方法のフローチャートである。

【図8】例示の実施形態における検査車両のブロック図である。

【図9】例示の実施形態における図１の航空機の翼の図を示している。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図面及び以下の説明は、特定の典型的な実施形態を示している。当業者であれば、本明細書において明示的には説明又は図示されないが、本明細書において説明される考え方を具現化し、この説明に続く特許請求の範囲の意図する技術的範囲に包含されるさまざまな構成に想到できることを、理解できるであろう。更に、本明細書において説明されるあらゆる例は、本開示の考え方の理解を助けるためのものであり、限定ではないと解釈されるべきである。結果として、本開示は、以下で説明される具体的な実施形態又は例に限られず、特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ限定される。

【0015】

図１が、例示の実施形態における航空機１００の側面図を示している。航空機１００は、機首１１０と、翼１２０と、胴体１３０と、尾部１４０とを含む。航空機１００は、説明の目的で特定の構成を有するものとして描かれているが、航空機１００は、他の実施形態において他の構成を有してもよい。航空機１００は、顧客による就航の前に、製造プロセス、認証プロセス、及び納品プロセスを経ることができる。ひとたび航空機１００が就航すると、航空機１００について、定期的な整備及び保守を計画することができる。

【0016】

本明細書において説明される例示の実施形態は、構造体内の表面下の造作についての予め定義された位置データを、検査の最中に収集されるＮＤＩデータに相関付けることにより、ＮＤＩクローラ、ＮＤＩロボット、及びＮＤＩスキャナの自動補正位置特定機能を可能にすることができる。自動補正ＮＤＩスキャンシステムの使用は、ＮＤＩプロセスを促進しつつ、ＮＤＩプロセスの精度を改善する。ＮＤＩプロセスの精度が、ＮＤＩスキャンの最中の位置誤差を低減することによって改善される一方で、自動スキャンシステムの使用が、ＮＤＩプロセスを促進する。

【0017】

典型的な自動ＮＤＩスキャンシステムは、検査対象の構造体に対するＮＤＩスキャナの位置及び向きを決定するために、位置特定システムを利用する。しかしながら、位置特定システムは、測定誤差を免れず、そのような測定誤差が、ＮＤＩプロセスによって検出された異常の位置特定の精度に影響を及ぼす可能性がある。更に、ＮＤＩクローラは、構造体の表面における自身の位置について推定位置をもたらす局所的な位置特定システムを利用することができるが、これも測定誤差を免れない。検査対象の構造体の表面におけるＮＤＩクローラの位置の偏差により、ＮＤＩプロセスの最中に検出される異常について、測定される位置がずれる可能性があり、これが、異常の正確な位置特定を困難にする。外部の位置特定システムを使用してＮＤＩスキャン装置の位置を測定することができるが、外部の位置ガイド（例えば、光学式の基準点）の設定及び作成が、外部の位置ガイドを正確に設定及び配置することをオペレータに要求する。更に、そのような外部の位置ガイドの設定及び配置は、ＮＤＩプロセスの時間を更に長くする。

【0018】

本明細書において説明される例示の実施形態において、構造体の表面について実行されるプロセスの最中にＮＤＩスキャナによって生成されるＮＤＩスキャンデータは、構造体内の表面下の造作を検出するために分析され、表面下の造作についての予め定義された位置データがアクセスされる。構造体の表面上のＮＤＩスキャナについて測定された位置が、表面下の造作についての予め定義された位置データにもとづいて補正される。

【0019】

本明細書において説明される例示の実施形態を、製造プロセス及び／又は認証プロセス及び／又は納品プロセスにおいて使用することができ、更には／或いは顧客による就航後に使用することができる。とくには、本明細書において説明される例示の実施形態を、航空機１００の製造に関するコストを削減しつつ、航空機１００の組み立て及び／又は検査を促進することによって、航空機１００の製造プロセスを改善するために利用することができる。更に、本明細書において説明される例示の実施形態を、航空機１００の定期的な整備及び保守のプロセスを促進することによって、航空機１００の検査に関するコストを削減するために利用することができる。

【0020】

図２が、例示の実施形態における検査環境２００を示している。検査環境２００を、図１の航空機１００の検査に使用することができる。この実施形態において、検査環境２００は、構造体２０６の検査２０４の実行に使用することができる検査装置２０２を含む。構造体２０６は、航空機の構造体（例えば、航空機１００の機首１１０、航空機１００の翼１２０、航空機１００の胴体１３０、及び航空機１００の尾部１４０）など、任意の種類の製造された構造体を含むことができる。この実施形態において、検査２０４は、検査装置２０２のＮＤＩスキャナ２０８を使用して実行される。例えば、ＮＤＩスキャナ２０８は、異常検出プロセスにおいて構造体２０６の表面２１０の付近に位置することができる。本明細書において説明される例示の実施形態において、ＮＤＩスキャナ２０８は、表面下の造作２１２を検出することができる。表面下の造作２１２は、翼１２０を形成する外皮パネルの下方のリブや、胴体１３０を形成する外皮パネルの下方の縦通材など、あらゆる種類の製造された部品を含むことができ、或いは造作は、厚さ、密度、多孔性、孔、切り欠き、などの変化など、表面構造の変化であってよい。

【0021】

この実施形態において、検査装置２０２は、検査装置２０２の動作を調整するコントローラ２１４を更に含む。コントローラ２１４の具体的なハードウェアの実装は、設計上の選択に任されるが、１つの特定の実施形態は、メモリ２１８に結合した１つ以上のプロセッサ２１６を含むことができる。プロセッサ２１６は、機能を実行することができる任意のハードウェアデバイスを含む。プロセッサ２１６は、１つ以上の中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、などを含むことができる。プロセッサのいくつかの例として、ＩＮＴＥＬ（登録商標）ＣＯＲＥ（商標）プロセッサ、アドバンスト縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）マシン（ＡＲＭ（登録商標））プロセッサ、などが挙げられる。メモリ２１８は、データを格納することができる任意のハードウェアデバイスを含む。例えば、メモリ２１８は、構造体２０６の検査２０４の際にＮＤＩスキャナ２０８によって生成されるＮＤＩスキャンデータ２２０を格納することができる。更に、メモリ２１８は、構造体２０６の表面下の造作２１２に関する予め定義された位置データ２２２を格納することができる。メモリ２１８は、１つ以上の揮発性又は不揮発性ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）デバイス、ＦＬＡＳＨデバイス、揮発性又は不揮発性スタティックＲＡＭデバイス、ハードドライブ、ソリッドステートディスク（ＳＳＤ）、などを含むことができる。不揮発性ＤＲＡＭ及びＳＲＡＭのいくつかの例は、バッテリバックアップ式ＤＲＡＭ及びバッテリバックアップ式ＳＲＡＭを含む。プロセッサ２１６が検査装置２０２の一部であるとして示されているが、他の実施形態において、プロセッサ２１６は、検査装置２０２とは別又は検査装置２０２の外部にあってよく、ケーブル又は無線通信リンクによって検査装置に接続されてよい。

【0022】

動作時に、検査装置２０２は、検査２０４の最中に位置情報２２４を利用する。位置情報２２４は、基準位置に対する構造体２０６の表面２１０上のＮＤＩスキャナ２０８の測定された位置を含む。位置情報２２４を、例えば検査装置２０２内の位置検出器（図示せず）を使用して生成することができ、或いは構造体２０６の表面２１０上のＮＤＩスキャナ２０８の位置を測定する外部の位置特定システムによって生成することができる。位置情報２２４を、プロセッサ２１６が構造体２０６の表面２１０上の検査装置２０２の最新の位置にアクセスできるように、継続的にプロセッサ２１６へと送信することができる。いくつかの実施形態においては、位置情報２２４を、定期的及び／又はイベントに応答して、プロセッサ２１６に送信することができる。プロセッサ２１６は、位置情報２２４を利用して、ＮＤＩスキャナ２０８によって生成されたＮＤＩスキャンデータ２２０を、表面下の造作２１２に（例えば、表面下の造作２１２の予め定義された位置データ２２２を使用して）相関付けることができる。更に、プロセッサ２１６は、位置情報２２４を利用して、ＮＤＩスキャナ２０８によって生成されたＮＤＩスキャンデータ２２０を、構造体２０６において検出された異常又は矛盾に相関付けることができる。

【0023】

図３が、例示の実施形態におけるＮＤＩスキャナ２０８のさらなる詳細を示している。いくつかの実施形態において、ＮＤＩスキャナ２０８は、超音波スキャナ３０２、赤外線サーモグラフィスキャナ３０４、渦電流スキャナ３０６、マイクロ波スキャナ３０８、テラヘルツスキャナ３１０、ミリ波スキャナ３１２、結合試験スキャナ３１４、放射線写真スキャナ３１６、レーザスキャナ３１８（例えば、レーザサーモグラフィスキャナ）、Ｘ線スキャナ３２０、後方散乱Ｘ線スキャナ３２２、又はこれらの組み合わせを備えることができる。構造体２０６内の表面下の造作２１２に関する情報を構造体２０６内の異常又は矛盾と併せて明らかにすることができる検査２０４を、構造体２０６の表面２１０について実行することができる。

【0024】

超音波スキャナ３０２は、構造体２０６の表面下の造作を明らかにする検査２０４の際に構造体２０６へと信号を送信し、これらの信号への応答を検出するトランスデューサのアレイを含むことができる。赤外線サーモグラフィスキャナ３０４は、構造体２０６の検査２０４において赤外線画像を使用し、構造体２０６の表面下の造作を明らかにする。渦電流スキャナ３０６は、検査２０４において構造体２０６内に渦電流を引き起こす磁場を発生させ、構造体２０６の表面下の造作に基づく渦電流の変化を検出するプローブのアレイを利用することができる。マイクロ波スキャナ３０８は、構造体２０６の表面下の造作を明らかにする検査２０４において、構造体２０６へとマイクロ波を送信し、マイクロ波への応答を検出することができる。テラヘルツスキャナ３１０が、０．３～３テラヘルツの範囲内の検査信号を利用することができる一方で、ミリ波スキャナ３１２は、３０ギガヘルツ～３００ギガヘルツの範囲内の検査信号を利用することができる。結合試験スキャナ３１４は、種々の動作モードを利用して多層接合構造及び現代の複合材料において用いられる幅広い範囲の材料及び材料の組み合わせを検査する。放射線写真スキャナ３１６が、Ｘ線又はガンマ線を検査信号として利用する一方で、レーザスキャナ３１８（例えば、レーザサーモグラフィスキャナ）は、コヒーレント光を検査信号として利用することができる。

【0025】

図４が、別の例示の実施形態における検査装置２０２のブロック図である。この実施形態において、検査装置２０２は、移動システム４０２を更に含む。移動システム４０２は、構造体２０６の表面２１０上でＮＤＩスキャナ２０８を移動させるように動作する。例えば、検査２０４の最中に、移動システム４０２は、構造体２０６の表面２１０を横切る予め定義された経路に沿ってＮＤＩスキャナ２０８を移動させることができる。例えば、プロセッサ２１６が、検査２０４の最中に位置情報２２４を利用して、構造体２０６の表面２１０を横切る予め定義された経路に沿ってＮＤＩスキャナ２０８を案内することができる。移動システム４０２は、ロボットアーム４０４（例えば、ＮＤＩスキャナ２０８が取り付けられる）、ホイール４０６、無限軌道４０８、脚４１０、又はこれらの組み合わせを備えることができる。

【0026】

図５が、別の例示の実施形態における検査装置２０２のブロック図である。この実施形態において、検査装置２０２は、位置情報２２４を生成する位置検出器５０２を含む。位置検出器５０２は、ロータリエンコーダ又は構造体２０６に対する検査装置２０２の変位を測定する他の種類の位置検出システムを備えることができる。例えば、位置検出器５０２は、構造体２０６の表面２１０上の既知の位置２２８（図２を参照）に対する構造体２０６の表面２１０上のＮＤＩスキャナ２０８の変位を測定することができる。

【0027】

検査装置２０２が構造体２０６の表面２１０上にあり、検査２０４を始めることができる状態であると考える。図６及び図７が、構造体の検査の最中にＮＤＩスキャナを含む装置の測定された位置を補正する方法６００のフローチャートである。方法６００を検査環境２００に関して説明するが、方法６００は、示されていない他の検査環境又はシステムによって実行されてもよい。方法６００について示されるステップは、すべてを含むものではなく、方法６００は、示されていない他のステップを含むことができる。更に、方法６００のステップを、別の順序で実行することも可能である。

【0028】

検査２０４において、ＮＤＩスキャナ２０８は、構造体２０６に対して移動し、ＮＤＩスキャンデータ２２０を生成する。構造体２０６に対するＮＤＩスキャナ２０８の移動の最中に、位置情報２２４の更新により、プロセッサ２１６がＮＤＩスキャナ２０８の位置をＮＤＩスキャナ２０８によって生成されたＮＤＩスキャンデータ２２０に相関付けることができる。例えば、ＮＤＩスキャナ２０８を構造体２０６の表面２１０上既知の位置２２８に位置させることができ、検査装置２０２を、表面２１０を横切る予め定義された経路を辿るようにプログラムすることができる。プロセッサ２１６が、予め定義された経路及び位置情報２２４を使用して、予め定義された経路を辿るように移動システム４０２を導く。

【0029】

プロセッサ２１６は、ＮＤＩスキャンデータ２２０に基づいて構造体２０６内の表面下の造作２１２を検出する（ステップ６０２を参照）。例えば、プロセッサ２１６は、ＮＤＩスキャンデータ２２０についてエッジ検出プロセスを実行し、構造体２０６内の表面下の造作２１２の境界２２６、２２７を検出することができる（図７のステップ７０４を参照）。

【0030】

プロセッサ２１６は、表面下の造作２１２についての予め定義された位置データ２２２にアクセスする（ステップ６０４を参照）。例えば、予め定義された位置データ２２２は、表面下の造作２１２の境界２２６、２２７を示すことができる（図７のステップ７０２を参照）。プロセッサ２１６は、表面下の造作２１２についての予め定義された位置データ２２２に基づいて、構造体２０６の表面２１０におけるＮＤＩスキャナ２０８の測定された位置を補正する（ステップ６０６を参照）。例えば、ＮＤＩスキャナ２０８が表面２１０に沿って移動するとき、ＮＤＩスキャナ２０８の位置の測定誤差が生じる可能性がある。表面下の造作２１２に関する予め定義された位置データ２２２を使用して、プロセッサ２１６は、位置情報２２４を補正することができる。いくつかの実施形態において、プロセッサ２１６は、ＮＤＩスキャナ２０８の測定された位置の補正に基づいて表面２１０上のＮＤＩスキャナ２０８の位置を変更するように移動システム４０２を導くことができる（随意によるステップ６０８を参照）。例えば、ＮＤＩスキャナ２０８が構造体２０６に対して予め定義された経路を辿っている場合に、プロセッサ２１６は、ＮＤＩスキャナ２０８が実際には予め定義された経路上にないと判断し、それに応じてＮＤＩスキャナ２０８の位置を変更することができる。

【0031】

図８が、例示の実施形態における検査車両８０２のブロック図である。この実施形態において、検査車両は、いずれもすでに説明したコントローラ２１４、ＮＤＩスキャナ２０８、移動システム４０２、及び位置検出器５０２を含む。

【0032】

図９が、例示の実施形態における航空機１００の翼１２０の一部分の上面図を示している。更に、図９には、既知の位置９０６を出発位置として検査車両８０２が辿るようにプログラムされた表面９０４を横切る予め定義された経路９０２が示されている。

【0033】

翼１２０の検査８０４を始めるために、検査車両８０２が、翼１２０の表面９０４上の既知の位置９０６に配置される。この実施形態において、位置検出器５０２は、既知の位置９０６に対する翼１２０の表面９０４上の検査車両８０２の位置を測定する。例えば、位置検出器５０２は、移動システム４０２が検査車両８０２を翼１２０に対して移動させるときに位置情報２２４を更新する変位検出器であってよい。変位検出器として、位置検出器５０２を、移動システム４０２の１つ以上のホイール４０６又は無限軌道４０８に取り付けられたロータリエンコーダとして実現することができる。

【0034】

検査８０４を始めるために、プロセッサ２１６は、ＮＤＩスキャナ２０８を作動させ、検査車両８０２を予め定義された経路９０２に沿って移動させるように移動システム４０２を導く。検査車両８０２が予め定義された経路９０２に沿って移動するとき、ＮＤＩスキャンデータ２２０が生成される。ＮＤＩスキャンデータ２２０は、リブ９０８～９１２など、翼１２０の種々の表面下の造作（例えば、表面下の部品）を明らかにすることができる。プロセッサ２１６は、ＮＤＩスキャンデータ２２０を分析し、例えばＮＤＩスキャンデータ２２０によって捉えられたリブ９０８～９１２の境界９１４～９２３を表す変わり目を検出する。当然ながら、縦通材、桁、ブラケット、ファスナ、などといった他の表面下の造作も、ＮＤＩスキャンデータ２２０を分析することによって検出することができる。

【0035】

プロセッサ２１６は、リブ９０８～９１２の境界９１４～９２３についての予め定義された位置データ２２２にアクセスする。例えば、予め定義された位置データ２２２は、翼１２０におけるリブ９０８～９１２の境界９１４～９２３及び既知の位置９０６に対するそれらの位置を空間的に定義することができる。検査車両８０２が予め定義された経路９０２に沿って移動するとき、位置検出器５０２は、既知の位置９０６に対する検査車両８０２の変位を測定する。この測定は完璧でなく、誤差を免れない。とくには、測定における誤差は、検査車両８０２が予め定義された経路９０２に沿って移動するにつれて増大する。この測定誤差の増大は、検査車両８０２が予め定義された経路９０２から外れることにつながりかねず、望ましくない。例えば、検査車両８０２が予め定義された経路９０２に沿って移動しないと、検査２０４の再実行が必要になりかねない。

【0036】

プロセッサ２１６は、リブ９０８～９１２の境界９１４～９２３についての予め定義された位置データ２２２を、境界９１４～９２３を表すＮＤＩスキャンデータ２２０における変わり目に相関付け、既知の位置９０６についての情報を使用して、位置検出器５０２によって測定された位置を補正する。例えば、予め定義された位置データ２２２は、リブ９１２の境界９２３を既知の位置９０６に対して空間的に定義することができる。プロセッサ２１６が、境界９２３を表すＮＤＩスキャンデータ２２０における変わり目を検出したとき、プロセッサ２１６は、予め定義された位置データ２２２からの情報を使用して、既知の位置９０６に対する予め定義された経路９０２に沿ったＮＤＩスキャナ２０８の変位を計算することができる。次いで、プロセッサ２１６は、既知の位置９０６に対する翼１２０上のＮＤＩスキャナ２０８の変位と、既知の位置９０６に対する翼１２０上のＮＤＩスキャナ２０８の測定された変位との間の偏差を計算することができる。この偏差は、測定誤差であり、位置検出器５０２によって測定された変位を補正された値で更新することによって補正することができる。

【0037】

いくつかの実施形態においては、偏差がしきい値よりも大きいときに動作が実行される。例えば、偏差がしきい値よりも大きいとき、プロセッサ２１６は、翼１２０上の検査車両８０２の位置を変更するように移動システム４０２を導くことができる。例えば、偏差がしきい値よりも大きい場合に、移動システム４０２を使用して検査車両８０２の位置を翼１２０上の以前の既知の地点（例えば、既知の位置９０６）へと戻すことができる。

【0038】

いくつかの実施形態において、検査車両８０２は、翼１２０を横切る予め定義された経路９０２を辿ることにより、検査２０４においてＮＤＩスキャンデータ２２０を集めると同時に、ＮＤＩスキャンデータ２２０内の検出された境界９１４～９２３及び予め定義された位置データ２２２を使用して、位置情報２２４を再較正するようにプログラムされる。この種の動作は、検査車両８０２がオペレータによる監督をあまり必要とせず、或いはまったく必要とせずに、翼１２０の検査２０４を迅速かつ正確に実行することを可能にし、したがって検査２０４を促進する。

【0039】

図面に示され、或いは本明細書において説明された種々の要素のいずれも、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの何らかの組み合わせとして実現可能である。例えば、或る要素を、専用のハードウェアとして実現することができる。専用のハードウェア要素を、「プロセッサ」、「コントローラ」、又は何らかの同様の用語で呼ぶことができる。プロセッサによってもたらされる場合、機能を、単一の専用プロセッサ、単一の共有プロセッサ、又は一部が共有されていてもよい複数の個別のプロセッサによってもたらすことができる。更に、用語「プロセッサ」又は「コントローラ」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアだけを指すものと解釈されるべきではなく、これらに限られるわけではないが、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他の回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを格納するための読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性ストレージ、論理回路、或いは何らかの他の物理的なハードウェアコンポーネント又はモジュールを、明示せずとも含むことができる。

【0040】

更に、或る要素を、その要素の機能を実行するためにプロセッサ又はコンピュータによって実行することができる命令として実現することができる。命令のいくつかの例は、ソフトウェア、プログラムコード、及びファームウェアである。命令は、プロセッサによって実行されたときに、その要素の機能を実行すべくプロセッサを導くように動作可能である。命令を、プロセッサによって読み取ることができる記憶装置に格納することができる。記憶装置のいくつかの例は、デジタル又は固体メモリ、磁気ディスク及び磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハードドライブ、或いは光学的に読み取ることができるデジタルデータ記憶媒体である。

【0041】

特定の実施形態を本明細書において説明したが、本発明の範囲は、それらの特定の実施形態に限定されない。むしろ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲及びそれらのあらゆる均等物によって定められる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】