特表2025-531897IP Force 特許公報全文掲載

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】
(54)【発明の名称】X線システム
(51)【国際特許分類】
   
   
【FI】
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】
(86)(22)【出願日】
(85)【翻訳文提出日】
(86)【国際出願番号】
(87)【国際公開番号】
(87)【国際公開日】
(31)【優先権主張番号】PCT/EP2022/075499
(32)【優先日】
(33)【優先権主張国・地域又は機関】
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.Blu-ray
(71)【出願人】
【識別番号】500341779
【氏名又は名称】フラウンホーファー-ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン
(74)【代理人】
【識別番号】100134119
【弁理士】
【氏名又は名称】奥町 哲行
(72)【発明者】
【氏名】ザラモン・ミヒャエル
【テーマコード(参考)】
【Fターム(参考)】
2G001AA01
2G001BA11
2G001CA01
2G001DA02
2G001DA08
2G001DA09
2G001FA08
2G001HA13
2G001JA07
2G001LA11
2G001SA02
(57)【要約】
少なくとも1つの放射線源(102)と、少なくとも1つの放射線検出器(104)とを備える、照射対象物(106)、特に車両のバッテリモジュール(106b)、または車両に組み込まれたバッテリモジュール(106b)の非破壊材料検査のためのX線システムであって、照射対象物(106)が少なくとも1つの放射線源(102)と少なくとも1つの放射線検出器(104)との間に配置され、少なくとも1つの放射線源(102)が、(扇形の放射線ジオメトリが少なくとも横方向に形成されるように)走査領域の幅(106b)の少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも5倍で照射対象物(106)から離間して配置され、放射線ジオメトリの開口角(100α)が10°未満である、X線システム。

【特許請求の範囲】
【請求項】
少なくとも1つの放射線源(102)と、
少なくとも1つの放射線検出器(104)と、
を備える、照射対象物(106)、特に車両のバッテリモジュール(106)または車両に組み込まれたバッテリモジュール(106b)の非破壊材料検査のためのX線システムであって、
前記照射対象物(106)は、前記少なくとも1つの放射線源(102)と前記少なくとも1つの放射線検出器(104)との間に配置され、前記少なくとも1つの放射線源(102)は、扇形の放射線ジオメトリが少なくとも横方向に形成されるように、前記走査領域の幅(106b)の少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも5倍で前記照射対象物(106)から離間して配置され、前記対象物(106)の前記幅(106b)の前記走査領域であり、前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)に対応し、または前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)の一部に対応し、
前記放射線ジオメトリの前記開口角(100α)は10°未満である、
X線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つの放射線源(102)と前記照射対象物(106)との間の前記距離は、(幅2mの対象物(106)を10°の放射線ジオメトリで走査することができるように)少なくとも3m、または少なくとも5m、または少なくとも10m、または少なくとも11mであり、および/あるいは
前記被照射体は、前記横方向に沿って配列された複数のバッテリモジュールを含む、
請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記対象物(106)は、走査のために前進方向に移動され、および/または前記横方向に垂直な前進方向に連続的に移動され、および/あるいは
前記照射対象物は、前記前進方向に沿って配列された複数のセルを含む、
請求項1または2のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つの放射線源(102)が、いくつかの個々の放射線源によって形成され、または前記少なくとも1つの放射線源(102)が、前記対象物(106)に対して横方向に配置されたいくつかの個々の放射線源によって形成される、請求項1から3のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記個々の放射線源の前記放射線ジオメトリは、重なり合う放射線場および/または前記焦点面において重なり合う放射線場を含む、請求項4に記載のX線システム。
【請求項】
前記個々の放射線源の前記放射線ジオメトリは、広い領域で重なり合う放射線ジオメトリを含む、請求項4に記載のX線システム。
【請求項】
前記個々の放射線源が交互に動作する、請求項6に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線検出器は、前記対象物(106)の前記全幅(106b)にわたって延在し、および/または
前記X線検出器は、前記対象物(106)の前記全幅(106b)にわたって延在するライン検出器またはエリア検出器によって形成される、
請求項1から7のいずれか一項に記載のX線検出器。
【請求項】
前記X線システムは、前進方向に沿って配置されたいくつかの放射線検出器(104)または放射線源(102)を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記放射線源(102)または前記個々の放射線源がコリメートされている、またはそれぞれが、10°未満の前記放射線ジオメトリを画定するコリメータ(103)を備える、請求項1から9のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つのX線源と前記照射対象物(106)および/または前記少なくとも1つの放射線検出器(104)との間の前記距離を調整することができる、請求項1から10のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つのX線源は、最大450KeVまたは最大360KeVのエネルギーを提供し、および/または前記エネルギーは、無傷の対象物(106)または無傷のバッテリセルの照射が行われない程度に低くなるように選択される、請求項1から11のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
いくつかの位置にわたるいくつかの写真および/またはいくつかの放射器/検出器の組合せにわたるいくつかの写真を評価するように構成された評価装置をさらに備える、請求項1から12のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置は、前記いくつかの写真に基づいて前記個々の写真内の重なり合う対象物を検出し、および/または前記個々の写真内の前記重なり合う対象物の前記画像を補償するように構成されている、請求項13に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線システムは、前記照射対象物(106)の基準写真に基づいて重なり合う対象物を検出し、および/または個々の写真内の前記重なり合う対象物の前記画像を補償するように構成された評価装置を備える、請求項1から14のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置のみが、重なりがほとんどまたは全くない前記写真を選択するように構成されている、請求項14または15に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線システムは、AIアルゴリズムに基づく、および/または形態学的特徴を検出するように構成された評価装置をさらに備える、請求項1から16のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置は、前記対象物(106)または前記対象物(106)の一部の正常な形態からの逸脱(円筒形セルの変形、角柱形セルの変形)を検出するように構成されている、請求項17に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置は、前記対象物(106)の2つの部分間、特に2つのバッテリセル間の距離を決定するように構成されている、請求項17または18に記載のX線システム。
【請求項】
前記対象物は、並列に配置されたいくつかのバッテリセル、特に円筒形バッテリセルまたは角柱形バッテリセルを含むバッテリモジュールであり、前記放射線源(102)の前記照射方向は、前記バッテリセルに対して平行または本質的に平行に配向され、および/あるいは
前記対象物は、平面的に分散して配置された複数のバッテリセルを含むバッテリモジュールである、
請求項1から19のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線システムは、前記照射対象物が配置されるコンテナまたは難燃性コンテナを備え、および/あるいは
前記照射対象物は、検査対象物、特に車両または車両のバッテリモジュールが配置されるコンテナまたは難燃性コンテナを備える、請求項1から20のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記放射線ジオメトリの前記開口角は、前記横方向および前記前進方向の両方において10°未満である、請求項1から21のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
少なくとも横方向に扇形の放射線ジオメトリが形成されるように、照射対象物(106)を、前記照射対象物(106)から、前記走査領域の前記幅(106b)の少なくとも2倍、少なくとも3倍、または少なくとも5倍の前記放射線源(102)の距離で照射して、第1の画像を得るステップを含み、
前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)に対応し、または、前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)の一部に対応する、
請求項1から22のいずれか一項に記載のX線システムを使用することによってX線写真を決定するための方法。
【請求項】
前記方法は、さらなる写真のために前記照射するステップを繰り返す前記ステップを含み、または、前記方法は、さらなる写真のために前記照射するステップを繰り返すとともに、前記さらなる写真の助けを借りて前記写真内の前記重なり合う対象物を検出することに基づいて重なり合う対象物を補償する前記ステップを含む、請求項23に記載の方法。
【請求項】
前記さらなる写真が、前記対象物の斜め照射で撮影され、前記写真が、直交照射で撮影される、請求項23または24に記載の方法。
【請求項】
前記方法は、前記照射対象物のセルが横方向に沿っておよび/または前進方向に沿って配置されるように、前記放射対象物を配置する前記ステップを含む、請求項23、24または25のいずれか一項に記載の方法。
【請求項】
請求項23、24または25に記載の方法を実行する際に、請求項1から21のいずれか一項に記載のX線システムを制御するためのコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【】
照射対象物、特に車両のバッテリモジュール(高電圧バッテリなど)または車両に組み込まれたバッテリモジュールの非破壊材料試験のためのX線システムに関する。さらなるX線写真を判定するための方法ならびにコンピュータプログラムに関する。一般に、X線技術による車両全体の高速バッテリ検査の分野にある。
【背景技術】
【】
電気車両のバッテリモジュールの内部を非破壊的に見ることは、これまで不可能であった。ここで、例えば事故後のバッテリモジュールの機械的完全性は、車両修理の選択肢を判断するために重要な役割を果たす。本方法は、中古車市場において車両履歴が不明な車両の状態を評価するためにも使用することができる。したがって、改善された手法が必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【】
本発明の目的は、特に電気車両における車両バッテリの非破壊材料試験を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【】
この目的は、独立請求項の主題によって解決される。
【】
車両のバッテリモジュールまたは車両に組み込まれたバッテリモジュールなどの照射対象物の非破壊材料試験のためのX線システムを提供する。X線システムは、少なくとも1つの放射線源および少なくとも1つの放射線検出器を含む。車両または車両バッテリなどの照射対象物は、車両に組み込まれ、少なくとも1つの放射線源と少なくとも1つの放射線検出器との間に配置されおり、少なくとも1つの放射線源は、少なくとも横方向に扇形の放射線ジオメトリが形成されるように、走査領域の幅の少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも5倍で照射対象物から離間して配置される。実施形態によると、走査領域は、対象物の幅または対象物の幅の一部のみに対応することができ、すなわち、対象物の一部のみが横方向に撮像される。放射線ジオメトリの開口角は10°未満である。
【】
実施形態によると、放射線源と照射対象物との間の距離は、少なくとも5mまたはさらには少なくとも10mとすることができる。11mまたは少なくとも11mで、2m幅の対象物の良好な走査が可能であることが分かった。10°の放射線ジオメトリおよび距離は、特に対象物を、その幅全体にわたって、または対象物幅(横方向)の少なくとも十分に広い走査領域にわたって走査できることを目的としている。
【】
実施形態によると、対象物を長手方向に良好に走査するために、対象物を、前進方向に移動させることができ、または連続的に移動させることができる。前進方向は、例えば、横方向に垂直であることを意味し得る。
【】
例えば10m未満、または例えば5m未満、例えば3mで十分となるように、少なくとも1つの放射線源を複数の個々の放射線源によって形成することができる。例えば、少なくとも1つの放射線源は、対象物に対して横方向に配置された、複数の個々の放射線源によって形成される。例えば、2つの放射線源を想定する場合、距離を10mから5mに縮小することができる。3つの個々の放射線源を想定する場合、距離を約10mから3mに縮小することができる。これは、実施形態によると、ここでは個々の放射線源と呼ばれる複数の放射線源が提供されることを意味する。したがって、実施形態によると、照射対象物までの距離は、少なくとも2mまたは少なくとも3mである。高電圧バッテリ/バッテリモジュールが照射される実施形態では、高電圧バッテリ/バッテリモジュールが照射対象物である。この照射対象物は、それぞれ大きな走査領域が得られるようにその全幅で試験することができ、または(放射線源ごとに)小さな走査領域のみ、したがってより小さい放射器-対象物間距離が得られるように部分的にのみ試験することができる。
【】
実施形態によると、放射線源からの距離は、照射される車両バッテリ(バッテリモジュール)または放射線源に面する照射される車両バッテリの表面に対して測定される。照射される車両バッテリは、典型的には、主延在方向が車両の長手方向または車両の幅方向に配置された矩形状の対象物である。縦横比が正方形、または縦横比がほぼ正方形も可能である。深さ方向では、車両バッテリ周波数は、10cm、15cm、または20cmなど、数センチメートルの高さを有することが多い。深さ方向に放射する、または深さ方向に平行に放射する放射線源の説明した配置により、対象物を10cmの高さに沿って良好に走査することができ、既に説明したように、長さおよび幅にわたって良好な分解能が可能である。
【】
の実施形態では、放射方向に対して本質的に垂直な長さおよび幅方向に延びるバッテリが
-例えば少なくとも10m、大きく離れた放射線源によって、
-あるいは前進方向に対して横方向に配置された、例えば3mまたは5mだけ離間した複数の放射線源によって、
照射されるものとした。
【】
どちらの照射バリエーションでも、放射線ジオメトリの開口角は10°に制限される。
【】
大きな距離と小さな光線円錐幅との組合せによって、バッテリモジュール内の長さ方向または幅方向に広がる(個々のセル間の)間隙の鮮明な画像を可能にする放射線ジオメトリが形成されるという知見に基づいている。ここで、有利には、X線エネルギーは、車両の板金構造を貫通して到達することができる程度にのみ高くなるように選択することができ、必ずしもバッテリセル全体を貫通して到達できる必要はない。これにより、バッテリセル間の間隙は、バッテリセルと比較して吸収が少ないため、バッテリセル間の間隙を容易に見つけることも可能になる。このようにして、欠陥、例えばバッテリ欠陥を示すバッテリセルの接触点を容易かつ効率的に検出することができる。
【】
したがって、X線源は、最大450KeV、さらには最大360KeVのエネルギーを提供するように構成される。したがって、エネルギーは、無傷の対象物(無傷のバッテリセル)の照射は行わずに、バッテリセル間の間隙の照射のみが行われるように、非常に低くなるように選択される。
【】
いくつかの個々の放射線源を有する実施形態では、異なる変形形態がある。一実施形態によると、個々の放射線源の放射線ジオメトリは、重なり合う放射線場および/または焦点面において重なり合う放射線場を形成することができる。ここで、放射線場の幅の重なりを最大10%などに、小さくすることが可能である。さらなる実施形態によると、個々の放射線場の放射線ジオメトリは、(焦点面においても)広い領域で重なり合うことができる。この変形形態では、実施形態によると、個々の放射線源の交互動作が選択される。
【】
実施形態によると、X線検出器は、対象物の全幅にわたって延在する。さらなる実施形態によると、X線検出器は、対象物の幅にわたって延在するライン検出器またはエリア検出器によって形成される。実施形態によると、X線システムは、前進方向に沿って配置された、いくつかの放射線検出器または放射線源を備える。いくつかのX線検出器を使用することには、このようにして、わずかに異なる視点からいくつかのX線写真が得られ、その結果、照射される高電圧バッテリを有する車両の照射中に、非焦点面に存在する車体の部分などの重なり合う対象物を検出することができ、その後、後でマスクすることができるという利点がある。したがって、実施形態によると、X線システムは、いくつかの位置にわたるいくつかの写真および/またはいくつかの放射器-検出器の組合せにわたるいくつかの写真を評価するように構成された評価装置を備える。評価装置は、いくつかの写真に基づいて個々の写真内の重なり合う対象物を検出するように、および/または例えば減算によって個々のX線写真内の重なり合う対象物の画像を補償するように構成される。さらなる実施形態によると、X線システムは、照射される対象物の基準写真に基づいて重なり合う対象物を検出するように、および/または個々の写真内の重なり合う対象物の画像を補償するように構成された評価装置を備える。さらなる実施形態によると、評価装置はまた、重なりがほとんどもしくは全くない写真を選択することができ、または別の写真よりもこの写真を優先させることができる。さらなる実施形態によると、評価装置は、このような重なり合う対象物を検出するように構成されたAIアルゴリズムを含む。さらに、評価装置は、形態学的特徴を検出するように構成される。例えば、評価装置は、対象物または対象物の一部の正常な形態からの逸脱を検出するように構成することができる。円筒形セルまたは角柱形セルが変形すると、円筒形または角柱形の通常の形態からの逸脱がある。また、間隙幅の通常の形態からの逸脱を検出することができる。ここでは、特に、通常の間隙幅の逸脱を小さくすることに重点が置かれている。したがって、評価装置は、バッテリモジュールのセルなどの対象物の線間の距離を決定するように構成することができる。
【】
X線システムに関して、10°未満の放射線ジオメトリは、個々の光線をコリメートすることによって得ることができることにさらに留意されたい。例えば、各放射線源または個々の放射線源は、コリメータを含むことができる。
【】
焦点を適合させるために、またはX線システムをいくつかの線源に適合させるために、実施形態によると、少なくとも1つのX線源と照射される対象物との間の距離を(したがって放射線検出器までの距離も)適合させることができる。これは、異なる車両(SUVまたは普通車)などの異なる対象物が放射される場合に特に有利である。
【】
さらなる走査領域の幅の少なくとも2倍、少なくとも3倍、または少なくとも5倍の照射対象物からの放射線源の距離で照射対象物を照射して、第1の写真を取得する、主ステップを有する方法
【】
さらに、本方法は、さらなる写真のために照射するステップを繰り返すステップを含むことができる。さらに、本方法はまた、さらなる写真の助けを借りて写真内の重なり合う対象物を検出することに基づいて重なり合う対象物を補償するステップを含むことができる。
【】
さらなる実施形態によると、本方法は、コンピュータ実装されてもよい。これは、さらなる実施形態がコンピュータプログラムに関することを意味する。
【】
さらなる発展形態は、従属請求項に定義されている。以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【】
【図】本発明によって対処される問題を説明するために従来技術を使用する場合の、車両バッテリを有する車両などの対象物の照射を説明するための概略図である。
【図】本発明によって対処される問題を説明するために従来技術を使用する場合の、車両バッテリを有する車両などの対象物の照射を説明するための概略図である。
【図】本発明によって対処される問題を説明するために従来技術を使用する場合の、車両バッテリを有する車両などの対象物の照射を説明するための概略図である。
【図】本発明によって対処される問題を説明するために従来技術を使用する場合の、車両バッテリを有する車両などの対象物の照射を説明するための概略図である。
【図】本発明の基本的な実施形態によるX線システムを説明するための概略ブロック図である。
【図】拡張された実施形態による、対象物、ここではバッテリを有する車両を照射するための概略図である。
【図】拡張された実施形態による、対象物、ここではバッテリを有する車両を照射するための概略図である。
【図】拡張された実施形態による、対象物、ここではバッテリを有する車両を照射するための概略図である。
【図】拡張された実施形態による、対象物、ここではバッテリを有する車両を照射するための概略図である。
【図】拡張された実施形態によるX線システムの概略図である。
【図】拡張された実施形態によるX線システムの概略図である。
【図】拡張された実施形態によるX線システムの概略図である。
【図】拡張された実施形態によるX線システムの概略図である。
【図】さらなる実施形態によるさらなる態様を説明するための概略図である。
【図】さらなる実施形態によるさらなる態様を説明するための概略図である。
【図】さらなる実施形態によるさらなる態様を説明するための概略図である。
【図】拡張された実施形態の吸収のためのX線信号の処理を説明するための概略ブロック図である。
【図】拡張された実施形態の吸収のためのX線信号の処理を説明するための概略ブロック図である。
【図】拡張された実施形態の吸収のためのX線信号の処理を説明するための概略ブロック図である。
【図】実施形態によるX線システムによって撮影された例示的な放射線写真である。
【図】実施形態によるX線システムによって撮影された例示的な放射線写真である。
【図】実施形態によるX線システムによって撮影された例示的な放射線写真である。
【図】実施形態によるX線システムによって撮影された例示的な放射線写真である。
【発明を実施するための形態】
【】
本発明の実施形態を添付の図面に基づいて以下に説明する前に、同じ要素および構造には同じ参照番号が付され、その説明は相互に適用可能または交換可能であることに留意されたい。
【】
図1は、放射線源102および検出器104の配置によって本質的に画定されるX線ジオメトリ100を有するX線システムを示す。ジオメトリは、横方向の図1a1および長手方向に沿った図1b1に示されている。照射対象物106bは、例えば、車両106の高圧バッテリである。車両106は、図1a1では横方向に照射され、図1b2では長手方向に照射される。検出器104は、例えば、車両106の横方向、すなわち横方向に配置されたライン検出器104とすることができる。車両106、特にバッテリモジュール106bの長手方向に照射する場合には、対象物をバリエーションに応じて前進方向106vに移動させる。
【】
照射対象物106bは、例えば、間隙によって分離されたセル(異なる形状、円筒形または角柱形の個々のセル)を含む高電圧バッテリ(リチウムイオンバッテリ)である。ここで、照射ジオメトリ100の照射方向は、セル間の間隙が放射方向に照射されるように選択される。これは、放射線ジオメトリの中心光線100zの平行度に基づいて明確に示されている。バッテリセルおよび間隙を有するバッテリモジュール106bの照射により、間隙に最大値が形成され、セルに最小値が形成される。この照射パターンは、横方向(図1a2参照)の図10dおよび長手方向(図1b2参照)の図11dに基づいて示されている。図から分かるように、図10dは、中心光線100zの周囲では良好な分解能を有するが、放射線ジオメトリ100の外側領域では中程度のまたは著しく低下する分解能を有する。長手方向では、走査は、主に、バッテリモジュール100bを有する車両100が前進方向106vに移動する中心光線100zの領域で行われる。本明細書に示す状況は、バッテリモジュール106bを有する車両106がX線照射される本発明の実施形態の開始状況を表す。この説明の一部は、車両106の長手方向に沿った前進106vの選択肢の使用など、既に本発明の態様である。図1a2に基づいて示されるように、対象物106bの横方向の分解能に関して重大な問題がある。図示された簡略化された吸収プロファイルは、斜めの図から生じるモジュール内のエッジ領域のコントラスト低下を示している。このような既知の写真ジオメトリおよび手法は、バッテリセル試験の目的に実際上適している。ここで、以下の実施形態の説明では、3つの異なる方向が使用される。すなわち、
-照射方向:これは、放射線源/X線源102の中心光線100zに平行な放射線伝播に沿った方向である。
【】
-前進方向:一部の実施形態では、対象物106または106bは、照射中に前進方向106vに放射線ジオメトリ100を通って移動すると仮定される。これが前進方向106vである。この前進方向106vは、照射方向に直交または本質的に直交し、これは、車両106を俯瞰図から照射する本明細書に示す実施形態だけでなく、側面からなどの別の照射にも適用される。
【】
-幅方向:この方向は、放射線ジオメトリ100において、放射線ジオメトリ100の開口角および検出器104の幅によって本質的に決定される照射幅を定義する。したがって、横方向は、検出器104の幅に沿って、典型的には前進方向に垂直に延びる。さらに、横方向は、照射方向と本質的に直交する。
【】
-長手方向:前進のない実施形態では、例えば、ライン検出器の代わりにエリア検出器が使用される場合、前進方向を長手方向と呼ぶこともできる。
【】
特に、横方向の分解能を最適化するために、X線システムまたはX線装置の以下の構造が提案される。
【】
図2は、対向する放射線検出器104を有する放射線源102を示す。これらは、放射線ジオメトリ100’が形成されるように離間している。これは、バッテリセル106bを有する対象物106を照射する役割を果たす。例示的に、3つのバッテリセル106b1、106b2および106b3が示されている。これらの間には、間隙106s1、106s2が形成されている。これらの間隙は、照射方向100sに対して本質的に長手方向である。検出器104は、照射方向106に対して横方向(横方向100qを参照)に配置されている。ジオメトリ100’は、2つの特定の特徴、すなわち、10°以下(≦10°)に制限されたジオメトリ100’の開口角100α’、ならびに距離100d’によって特徴付けられる。従来の放射線検出器構造と比較して、広がり開口角(spanned opening angle)は、バッテリセル分析などの分析からの特定の要件ではなく、本質的に全体的な位置の最小距離に応じて調整される。この距離100d’は、対象物106の走査領域の幅の少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも5倍である。本実施形態では、走査領域は、対象物106の幅106brに対応する。走査領域と比較して距離100d’が大きいほど、光線は照射方向100sに対してより平行になる。例えば、2.2mの対象物幅が想定される場合、係数5では、距離100d’は11mとなる。この距離は、照射対象物106bと放射線源102または放射線源102の焦点との間で決定されることが好ましい。ここで、放射線源102に面する対象物106bの表面が関連する。これは、好ましい用途に関して、電気車両106のバッテリ106bが照射されることになることに留意することが重要であり、バッテリ106bは通常、車体下部に配置され、バッテリ領域106bの上方に1mを超える構造高さをもたらす可能性がある。既に述べたように、放射線ジオメトリ100’の光線は、照射方向100sに本質的に平行である。間隙106s1および106s2も照射方向100sに本質的に平行に延びているため、X線はバッテリセル106b1、106b2および106b3を横切ることなく間隙106s1および106s2を通過することができる。これにより、間隙106s1、106s2を鮮明に撮像して、バッテリセル106b1、106b2、106b3と区別することができる。これにより、車両106に搭載されたバッテリモジュール106bの内部構造をX線により迅速に検査することができる。バッテリセル間の短絡などのバッテリの損傷は、間隙幅の減少によって示される。このようにして、損傷を容易かつ効率的に決定することができる。主に可能性のある間隙が検査されるという事実のために、実施形態によると、放射線源のエネルギーレベルは、例えば450KeVまたはさらには360KeVまで低減することができる。このエネルギーレベルは、バッテリセル自体を照射するのにもはや十分ではないが、間隙を照射するのには十分である。
【】
したがって、可能な限り歪みのない特徴的なセル形状106b1、106b2、106b3の画像が実現されるように互いに配置された、少なくとも放射線源112、ならびにX線検出器104を含むX線装置またはX線システムを提供する。実施形態によると、走査ユニット(102+104)または対象物106+106bを放射線源102および検出器104によって画定された放射線軸100sに沿って連続的に移動させることによって、対象物106、特に106bを長手方向に走査することができる。一実施形態によると、X線エネルギーは、車両シャーシ106の金属座席構造を透過することができる程度に選択されるだけであるが、必ずしもバッテリセル106b1、106b2および106b3の構成要素を透過する必要はない。検出は、個々のバッテリセル106b1、106b2および106b3の間の間隙106s1、106s2を見つけることに焦点を当てており、これらの間隙は、俯瞰図から容易に見つけることができ、通常、(放射線源102のX線を検出器104によって相応に検出することができるように)吸収の増加を含まない。
【】
コンテナなどの大容量対象物のX線照射などの従来のX線システムと比較して、ここでは、放射線形状100sは、照射される対象物106または106bに特に適合している。ジオメトリ、特に開口角100α’を考慮した距離100d’は、検査対象物、またはバッテリモジュールに組み込まれたバッテリセル106b1、106b2および106b3の内部の検査されるジオメトリに応じて選択される。このための一般的な規則は、実施形態に応じて、走査幅または対象物幅106bの2倍、3倍、または5倍よりも大きいX線源-対象物間距離100d’を決定することである。対象物106bの一部のみを幅方向に走査する場合は、走査幅を対象物幅よりも小さくして、断面を撮像することもできる。その結果、距離106b’は短くなるが、最小比は同じになる。
【】
放射線ジオメトリの開口角を10°、または例えば8°、または5°に制限する。これは、光路における光線のそれぞれの平行度を保証する目的を有する。実施形態によると、内部構造106b1、106b2、106b3、106s1、106s2の最適な撮像のために、X線源102によって放射される光線の開口角100α’を可能な限り小さくしつつ、同時に可能な限り大きな放射線場(最初の一般的な点を参照)を選択することができる。これにより、画像のいわゆる視差を回避することができる。針状の光線による点ごとの検出とは対照的に、このプロセスは十分に時間効率が高く、したがって高速(連続)検査に適している。実施形態によると、制限は、コリメーションまたはX線源102に結合されたコリメータ(図示せず)によって行うことができる。
【】
照射方向100sを間隙106s1および106s2に、または一般に吸収長または吸収係数が最も低い照射領域に位置合わせする。
【】
これらの構成の最大値のうちの1つまたはいくつかを組み合わせることで、平面放射ジオメトリが可能になり、これにより、線源102と検出器104との間の距離が非常に大きいために、車両106を横切る内部バッテリセル構造106bのほぼ平行な画像が得られ、一方で、さらなる実施形態によると、車両106の長手方向軸は、図3に基づいて示されるように、歪みのない方法で層ごとに走査することができる。
【】
図3は、画像3a1において横方向の走査を示し、画像3b1において長手方向の走査を示す。
【】
バッテリモジュールを分析するための基本的な検査システムは、開口角を可能な限り小さく保つために、線源と検出器との間の特に大きな距離によって規定される。吸収プロファイルに示すように、間隙は、車両断面全体にわたって示され得る。
【】
放射線源、放射線検出器、放射線ジオメトリ、照射される対象物は、ここでも参照番号102、104、106、106b、100’で示されている。図から分かるように、距離100d’は、対象物幅106brと比較して非常に大きくなるように選択される。図3b1に示すように、検出器104は、幅方向106brに配置されたライン検出器である。車両106、すなわちバッテリモジュール106bの長手方向の走査を可能にするために、車両106は、少なくとも要素102および104を含むX線システムに対して前進方向106vに移動する。実施形態によると、バッテリモジュールは、例えば長手方向および横方向(照射方向に垂直)に(車両全体にわたって)平面状に配置された複数のバッテリセルを含むことに留意されたい。例えば、バッテリセルは、照射方向に平行に、本質的に照射方向に平行(-5°~+5°または-2°~+2°)に配置される。このために、放射線源102は、実施形態に従って配向される。これにより、長手方向において、間隙(図3b2の最小値および最大値を参照)の良好な走査を決定することができる。同じことが、図3a2の図に示すような幅方向の走査にも当てはまる。ここで、間隙の吸収による放射エネルギーの減少なしに、ジオメトリ100’の縁部においても十分に良好な走査が結果として生じる。
【】
図3a2、図3b2は、走査方向(図3a2の幅方向106brおよび図3b2の長手方向または前進方向106v)に対する照射強度をプロットしている。図3a2の図を図1a2と比較すると、幅方向106brにおいても良好な走査が可能であることが明らかとなる。この背景は、放射線源102の光線の十分な平行度が車両106に対して横方向に確保され、その結果、生成画像において隣接するバッテリセルの重なり、したがってセル間の間隙のマスキングが生じないことである。したがって、光線円錐のこれらの領域を全て評価に使用することができる。
【】
車両などの大きな対象物が実際に走査されるとき、大きな寸法、特に線源102と対象物106bまたは102と104との間の大きな距離106d’を可能にするために、大きなX線ホールが使用される。さらに、十分な出力を有する強力なX線源102を使用することができる。さらなる実施形態によるよりコンパクトな構造を可能にするために、いくつかのX線管を車両横軸106brに沿って使用することができる。この場合、放射線源102は、いくつかの個々の放射線源を含む。言い換えれば、X線システムは、いくつかのX線源102a~102cを含むことができる。X線源102a~102cは、幅方向106brを横切るように配置されている。これらのX線源は、図4a1および図4b1の文脈で説明するように、車両106の約10°の角度領域を部分ごとに走査する。
【】
一実施形態によると、放射線場100a’、100b’、および100c’は、バッテリモジュール106bの深度面(焦点面)内に延びることができる。焦点面は、参照番号100fで示されている。図から分かるように、焦点面100fにおける円錐100a’、100b’、および100c’の最小の重なり、または円錐100a’、100b’、および100c’の直接的な当接が提供される。これにより、バッテリモジュール106bの検出を継続することができる。
【】
それぞれの開口角が十分に小さいモジュールをセグメントごとに検出するために、車両横軸100b’に沿っていくつかのX線源102a、102b、および102cを配置する。個々の画像フィールドを連続した全体画像に連結することは、車両内のバッテリモジュールの設置高さの正確な位置特定を介して行われる。吸収プロファイルに見られるように、各線源-検出器対は、放射線円錐の中央領域のみを使用する。光線円錐の投影領域は、隣接する画像領域の重なりが可能な限り少なくなるようにコリメートされる。バッテリモジュールの異なる設置高さに対する効果を最適化するために、検出システムはその高さ位置を変えることができる。したがって、セダンとSUVとの間の簡単な変更が可能である。
【】
結果として得られたX線信号は、再び幅方向106brに対してプロットされた図4a2の図に示されている。
【】
さらなる実施形態によると、放射線場100a”~100e”は広い領域で重なり合う。このために、放射線源102a”~106e”は、幅方向106brに沿って互いに近接して配置される。
【】
モジュールのセグメントごとの検出のための車両横軸に沿ったいくつかのX線源102a”、102b”、102c”、102d”、および102e”の配置であって、X線源102a”、102b”、102c”、102d”、および102e”はそれぞれ、重なり合う視野領域を含み、順次接続されて一回の走査で2つの角度設定を有する画像が得られる、配置。スイッチオンシーケンスは走査の進行と比較して非常に短いため、画像領域はほぼ一定のままであり、2つの視野角から構造が検出される。この撮像モードは、操舵支柱、座席連結機構、または中央コンソールなどの照射経路に沿った重なり合う構造のマスキングを可能にする。ここで、焦点面も車両タイプに適合される。
【】
ここで、実施形態によると、X線管102a”~102e”を交互に動作させることができ、これにより、異なる角度範囲から同じ構造の撮像が可能になる。この手法により、車両106の座席連結機構または操舵支柱などの重なり合う構造によるスプリアスの影響が最小限に抑えられる。
【】
実施形態によると、図4a1の実施形態では、X線源102a、102b、および102cが配置された平面と対象物106との間の距離は、約3分の1に減少する。このようにして、5倍撮像を2倍撮像に縮小することができる。図4b1などのいくつかの管を用いて、さらなる縮小が基本的に可能であり、ここでは、例えば、距離をさらに低減し、重なり合う構造によるスプリアスの影響を最小限に抑えるというの効果を使用するために、X線管102a”~102e”の密度を向上させる。結果として得られる重なりの信号が図4b2に示されており、処理は図6の文脈で説明される。
【】
ここで、実施形態によると、ジオメトリ100、100a’、100b’、100c’、100a”~100e”の放射幅は、それぞれX線源102a~102cおよび102a”~102e”ごとに1つのコリメータ103によって制限されることに留意されたい。
【】
図4a1および図4b1の実施形態では、焦点は常に、横方向、すなわち幅106brに沿って対象物106または106bの画像上にあることに留意されたい。重なりによって、プラント距離をよりコンパクトに設計することができ、一方で、追加データを補償に使用するためにデータ量を増やすことができる。図5a~図5cを参照して、長手方向または前進方向106vにおいて情報コンテンツをどのように増やすこともできるかについて説明する。いくつかの連続的に配置された検出器/ライン検出器を使用することによって、または平面検出器104’(図5aを参照)を使用することによって、放射線源102の円錐形の光線は、とりわけ、例えば深度情報を評価するためのデジタル断層撮影を可能にする追加の情報を取得するために、前進方向106に沿っていくつかの位置で同時に捕捉することができる。断層撮影によって生成された情報は、例えば、図2、図3、または図4のX線システムによって生成された写真を最適化するために使用することができる。ここで、断層撮影は、重なり合う構造sAの基準を生成し、この基準は、実際には所望されるがアーチファクトのデータセットkUから減算され得る(図5bの図を参照)。これにより、重なりが低減された補償された吸収過程を計算することができる。同じことが、図5cにおいて参照番号kDによって示されている。
【】
これにより、例えば、車両長手方向軸に沿ったいくつかのライン検出器またはエリア検出器を使用して、重なり合う構造を補償するための、または深さ分解表示のためのデータを取得することが可能になる。
【】
以下、図6を参照して、可能な処理について説明する。
【】
図6aは計算機50を示し、図6bは計算機50’を示し、図6cは計算機50”を示す。計算機50、50’、および50”は全て、重なりが低減された補償された吸収過程を決定するように構成され、それぞれ異なる計算方法を有する。以下では、3つの異なる計算方法が論じられ、さらなる実施形態によると、2つ以上の計算方法の組合せが可能である。
【】
図6aは、車両長手方向軸に沿った別の検出器領域によって検出されたバッテリセルの間隙に対して傾斜した斜め吸収過程sAを考慮することによって、直交吸収過程oAに基づいて補償された吸収過程kAを決定するように構成された計算機50を示す。これは、実施形態によると、対象物の斜め照射中にさらなる写真が撮影され、それに基づいて直交照射中の写真が補償されることを意味する。
【】
計算機50’(図6b)は、重なりが低減された補償された吸収過程KAも計算するが、直交吸収過程OAならびに同等の車両の基準走査から生成されたモデルデータMDに基づいている。
【】
計算機50”(図6c)は、直交吸収過程OAならびにAIモデルKMに基づいて、補償された吸収過程KAを計算する。AIモデルKMは、大量の注釈付きデータのサンプルに基づいて、機械学習、深層学習などによって生成されたモデルおよびネットワークである。
【】
図6a、図6b、および図6cの検出ユニットを横切って車両を前進させるか、または検出ユニット(線源および検出器)を車両に沿って層ごとに前進させることによって実行される画像取得に加えて、画像評価が重要な役割を果たすことを示している。
【】
結果として得られたX線吸収データは、計算ユニットで処理され、自動的に評価される。ここで、セル構造の均一な撮像を可能にするために、周辺構造に起因する重なりが画像処理演算子によって画像から減算される(KA)。ここで、アプリケーションc)の場合、重なり合う画像領域は、外部構造による影が最も少ない領域が画像に追加されるように合成される。
【】
実施形態によると、計算機は、バッテリモジュールの周知の構造に適合される。機械学習の方法ならびに古典的な画像処理方法を適用することによって、検査対象の構造の形態学的特徴が自動的に定義され、評価される。特に、角柱形セルの場合、セル内の長手方向間隙を測定することで、矩形セル形状からの逸脱が検出される。円筒形セルの場合、各セルの真円度および隣接するセルまでの距離が決定され、これにより、モジュールの変形の示すことができる。十分に高い照射エネルギーを用いて、セル内の電解液の充填度を判定することができる。漏れがある場合、それぞれのセル内の吸収の著しい減少が予想され得る。
【】
実施形態によると、本方法によって、モジュールの全体的な形状の逸脱を決定することができる。例えば、事故による損傷の影響を判断できるように、バッテリフレームの形状逸脱を検査することができる。また、セルおよびモジュール内の異物粒子を検出することも可能である。
【】
したがって、評価方法は、以下のように一般化することができる。
【】
-例えば、図2、図3a1、図3b1、または図4a1および図4b1からのX線装置によって、または場合によっては直交走査の図5a~図5cの態様を実行することによって決定し、
-基準データ、人工知能に基づいて決定されたデータ、または(対象物の幅に対して斜めの、または対象物の長さに対して斜めの)斜め照射に基づいて撮影された写真を考慮することによって、得られた走査のデータに基づいて重なりを補償する。
【】
実施形態によると、例えば、直交照射写真と斜め照射写真とに基づいて、重なり合う対象物を検出し、重なり合う対象物を直交写真から除去することができる。
【】
図7を参照して、重なり合う対象物について説明する。
【】
図7aは、複数の円形のバッテリセル72と重なり合う対象物を参照番号70a、70b、70c、70d、70eで示す照射写真である。重なり合う対象物の例は、例えば、後部座席70d、中央コンソール70a、座席連結機構70b、またはBピラー70cである。図7aに示す測定は、斜め照射からの比較測定としても機能し、バッテリセル72を良好な分解能で示す図7bの軸位置の実際の写真で考慮することができる。
【】
図7cは、参照番号74a、74b、および74cにおいて、3つの潜在的に検出可能なエラーを示す。エラー74aは、セルの膨張による形状ずれの結果を示す。エラー74bは、電解液漏れによる密度変動を示す。エラー74cは、接触エラー/接続切断を示す。
【】
図7dは、さらなるエラー74d、74e、および74fを示す。エラー74dは、セルの圧縮/変位の検出である。一方、エラー74eは、電解液漏れによる密度変動によって引き起こされる。エラー74fは、接触エラー/接続遮断である。
【】
ここで、好ましい実施形態によると、バッテリモジュールの照射が行われることに留意されたい。バッテリモジュールは、典型的には、セルを含む。好ましい実施形態によると、これらのセルは、幅方向に沿っておよび/または前進方向に沿って配置される。これにより、セル間の間隙が長手方向に照射されるように、すなわち、本質的にX線放射の方向または放射方向に沿って配置されるように、セルの照射が行われることが得られる。実施形態によると、照射対象物は、照射対象物のセル間の境界が照射方向に沿って延びるように配置される。
【】
の概念の好ましい用途は、例えば、事故の発生後の、車両を販売するときの、または車両履歴を明確にするための、または車両査定のための、電気車両またはハイブリッド車両のバッテリ/高電圧バッテリの分析である。これらの用途は、中古車市場にとって特に興味深い。しかしながら、検査は、貨物船での車両輸送の前に(例えば、港で)、工場において製造業者からの出荷前に行うこともできる(ライフサイクル中の比較のためのデジタル車両ファイル)。利点は、約5分の検出期間を有する高速検査方法である。本方法は、全ての一般的なバッテリモジュール設計、例えば角柱状または環状の設計に使用することができる。で説明したように、それぞれのアルゴリズムまたはAIによって、検査者を支援するための分析自動化を行うことができる。
【】
実施形態によると、照射対象物は、コンテナまたは難燃性コンテナ内に配置することができる。ここで、貯蔵モジュールまたは車両全体を難燃性コンテナ内に配置することも可能である。これらの難燃性コンテナは、例えば、照射装置の一部とすることができる。あるいは、難燃性コンテナが、照射対象物を形成し、検査対象物をその中に配置することも可能である。
【】
一部の態様が装置の文脈で説明されたが、これらの態様が、対応する方法の説明も表し、それにより、装置のブロックまたはデバイスもまた、それぞれの方法ステップまたは方法ステップの特徴に対応することは明らかである。同様に、方法ステップの文脈で説明された態様はまた、対応する装置の対応するブロックまたは詳細または特徴の説明も表す。方法ステップの一部または全ては、マイクロプロセッサ、プログラマブルコンピュータ、または電子回路などのハードウェア装置によって(またはハードウェア装置を使用して)実行されてもよい。一部の実施形態では、最も重要な方法ステップの一部またはいくつかは、そのような装置によって実行されてもよい。
【】
特定の実施要件に応じて、ハードウェアまたはソフトウェアで実施することができる。実装は、電子的に読み取り可能な制御信号が格納されたデジタル記憶媒体、例えばフロッピーディスク、DVD、Blu-Rayディスク、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROMもしくはフラッシュメモリ、ハードドライブまたは別の磁気もしくは光学メモリを使用して実行することができ、これらはそれぞれの方法が実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと協働するか、または協働することができる。したがって、デジタル記憶媒体はコンピュータ可読であってもよい。
【】
本発明による一部の本明細書に記載の方法のうちの1つが実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働することができる電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータキャリアを含む。
【】
一般に、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実装することができ、プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに方法のうちの1つを実行するように動作する。
【】
プログラムコードは、例えば、機械可読キャリアに格納することができる。
【】
他の本明細書に記載の方法の1つを実行するためのコンピュータプログラムを含み、コンピュータプログラムは、機械可読キャリアに格納されている。言い換えれば、したがって、本発明の方法の一コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに、本明細書に記載の方法のうちの1つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【】
したがって、本発明の方法のさらなる本明細書に記載の方法の1つを実行するためのコンピュータプログラムを記録して含むデータキャリア(またはデジタル記憶媒体、またはコンピュータ可読媒体)である。
【】
したがって、本発明の方法のさらなる本明細書に記載の方法のうちの1つを実行するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号シーケンスである。データストリームまたは信号シーケンスは、例えば、データ通信接続を介して、例えばインターネットを介して転送されるように構成することができる。
【】
さらなる本明細書に記載の方法のうちの1つを実行するように構成または適合された処理手段、例えばコンピュータまたはプログラマブル論理デバイスを含む。
【】
さらなる本明細書に記載の方法の1つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。
【】
本発明によるさらなる本明細書に記載の方法のうちの少なくとも1つを実行するためのコンピュータプログラムを受信機に送信するように構成された装置またはシステムを含む。送信は、例えば、電子的または光学的であってもよい。受信機は、例えば、コンピュータ、モバイルデバイス、メモリデバイス、または同様のデバイスであってもよい。装置またはシステムは、例えば、コンピュータプログラムを受信機に送信するためのファイルサーバを含むことができる。
【】
一部の実施形態では、プログラマブル論理デバイス(例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ、FPGA)を使用して、本明細書に記載の方法の機能の一部または全てを実行することができる。一部の実施形態では、フィールドプログラマブルゲートアレイは、本明細書に記載の方法のうちの1つを実行するためにマイクロプロセッサと協働することができる。一般に、方法は、任意のハードウェア装置によって実行されることが好ましい。これは、コンピュータプロセッサ(CPU)などの普遍的に適用可能なハードウェア、またはASICなどの方法に固有のハードウェアとすることができる。
【】
上述の本発明の原理の単なる例示である。本明細書に記載の構成および詳細の修正および変形は、当業者には明らかであることが理解される。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定され、本明細書の実施形態の記載および説明として提示される特定の詳細によっては限定されないことが意図される。
【符号の説明】
【】
102 放射線源
104 X線検出器(1Dまたは2Dで画素化)
100 特徴的な開口角を有する光線円錐
106 車体下部領域にバッテリモジュールを有する車両
106v 車両長手方向軸に沿った層ごとの検出のための車両またはスキャナの前進
100 セグメントごとの検出のための特徴的な開口角を有する光線円錐
103 隣接する検出器をマスキングするためのビームコリメーション
100f バッテリモジュールを連続的に組み込むことができる光線円錐の焦点面
100b”,100c”,100d” 異なる視野角から順次検出するための追加の光線円錐
10b 車両を横切る車両の吸収過程であり、強度のピークがセル間に十分な間隙が存在することを示す
11d/OA 車両の長手方向軸に沿って検出された、バッテリセルの間隙に直交する吸収過程
sA 車両の長手方向軸に沿って別の検出器領域で検出される、バッテリセルの間隙に対して傾斜した吸収過程
kA 重なりが低減された補償された吸収過程
MD 比較可能な車両の基準走査から生成されたモデルデータ
KM 大量の注釈付きデータのサンプルに基づいて、機械学習、深層学習などによって生成されたモデルおよびネットワーク

【図】
【図】
【図】
【図】
【図】
【図】
【図】
【図】
【図】
【図】
【手続補正書】
【提出日】
【手続補正】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項】
少なくとも1つの放射線源(102)と、
少なくとも1つの放射線検出器(104)と、
を備える、照射対象の車両のバッテリモジュール(106)または車両に組み込まれたバッテリモジュール(106b)の非破壊材料検査のためのX線システムであって、
前記照射対象物(106)は、前記少なくとも1つの放射線源(102)と前記少なくとも1つの放射線検出器(104)との間に配置することができ、前記少なくとも1つの放射線源(102)は、扇形の放射線ジオメトリが少なくとも横方向に形成されるように、前記走査領域の前記幅(106b)の少なくとも5倍で前記照射対象物(106)から離間して配置され、前記対象物(106)の前記幅(106b)の前記走査領域であり、前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)に対応し、または前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)の一部に対応し、
前記放射線ジオメトリの前記開口角(100α)は、横方向において5°未満であり、前記放射線ジオメトリの前記開口角は、前進方向において10°未満である、
X線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つの放射線源(102)と前記照射対象物(106)との間の前記距離は、少なくとも3m、または少なくとも5m、または少なくとも10m、または少なくとも11mであり、および/あるいは
前記被照射体は、前記横方向に沿って配列された複数のバッテリモジュールを含む、
請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記対象物(106)は、走査のために前進方向に移動することができ、および/もしくは前記横方向に垂直な前進方向に連続的に移動することができ、ならびに/または
前記照射対象物は、前記前進方向に沿って配置された複数のセルを含む、
請求項1または2のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つの放射線源(102)が、いくつかの個々の放射線源によって形成され、または前記少なくとも1つの放射線源(102)が、前記対象物(106)に対して横方向に配置されたいくつかの個々の放射線源によって形成される、請求項1から3のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記個々の放射線源の前記放射線ジオメトリは、重なり合う放射線場および/または前記焦点面において重なり合う放射線場を含む、請求項4に記載のX線システム。
【請求項】
前記個々の放射線源の前記放射線ジオメトリが、重なり合う放射線ジオメトリを含む、請求項4に記載のX線システム。
【請求項】
前記個々の放射線源が交互に動作するように構成されている、請求項6に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線検出器は、前記対象物(106)の前記全幅(106b)にわたって延在し、および/または
前記X線検出器は、前記対象物(106)の前記全幅(106b)にわたって延在するライン検出器またはエリア検出器によって形成される、
請求項1から7のいずれか一項に記載のX線検出器。
【請求項】
前記X線システムは、前進方向に沿って配置されたいくつかの放射線検出器(104)または放射線源(102)を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記放射線源(102)または前記個々の放射線源がコリメートされている、またはそれぞれが、10°未満の前記放射線ジオメトリを画定するコリメータ(103)を備える、請求項1から9のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つのX線源と前記照射対象物(106)および/または前記少なくとも1つの放射線検出器(104)との間の前記距離を調整することができる、請求項1から10のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つのX線源は、最大450KeVまたは最大360KeVのエネルギーを提供し、および/または前記エネルギーは、無傷の対象物(106)または無傷のバッテリセルの照射が行われない程度に低くなるように選択される、請求項1から11のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
いくつかの位置にわたるいくつかの写真および/またはいくつかの放射器/検出器の組合せにわたるいくつかの写真を評価するように構成された評価装置をさらに備える、請求項1から12のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置は、前記いくつかの写真に基づいて前記個々の写真内の重なり合う対象物を検出し、および/または前記個々の写真内の前記重なり合う対象物の前記画像を補償するように構成されている、請求項13に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線システムは、前記照射対象物(106)の基準写真に基づいて重なり合う対象物を検出し、および/または個々の写真内の前記重なり合う対象物の前記画像を補償するように構成された評価装置を備える、請求項1から14のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置のみが、重なりがほとんどまたは全くない前記写真を選択するように構成されている、請求項14または15に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線システムは、AIアルゴリズムに基づく、および/または形態学的特徴を検出するように構成された評価装置をさらに備える、請求項1から16のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置は、前記対象物(106)または前記対象物(106)の一部の正常な形態からの逸脱(円筒形セルの変形、角柱形セルの変形)を検出するように構成されている、請求項17に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置は、前記対象物(106)の2つの部分間、特に2つのバッテリセル間の距離を決定するように構成されている、請求項17または18に記載のX線システム。
【請求項】
前記対象物は、並列に配置されたいくつかのバッテリセル、特に円筒形バッテリセルまたは角柱形バッテリセルを含むバッテリモジュールであり、前記放射線源(102)の前記照射方向は、前記バッテリセルに対して平行または本質的に平行に配向され、および/あるいは
前記対象物は、平面的に分散して配置された複数のバッテリセルを含むバッテリモジュールである、
請求項1から19のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線システムは、前記照射対象物が配置されるコンテナまたは難燃性コンテナを備え、および/あるいは
前記照射対象物は、検査対象物、特に車両または車両のバッテリモジュールが配置されるコンテナまたは難燃性コンテナを備える、請求項1から20のいずれか一項に記載のX線システム。
【請求項】
少なくとも横方向に扇形の放射線ジオメトリが形成されるように、照射対象物(106)を、前記照射対象物(106)から、前記走査領域の前記幅(106b)の少なくとも2倍、少なくとも3倍、または少なくとも5倍の前記放射線源(102)の距離で照射して、第1の画像を得るステップを含み、
前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)に対応し、または、前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)の一部に対応する、
請求項1から21のいずれか一項に記載のX線システムを使用することによってX線写真を決定するための方法。
【請求項】
前記方法は、さらなる写真のために前記照射するステップを繰り返す前記ステップを含み、または、前記方法は、さらなる写真のために前記照射するステップを繰り返すとともに、前記さらなる写真の助けを借りて前記写真内の前記重なり合う対象物を検出することに基づいて重なり合う対象物を補償する前記ステップを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項】
前記さらなる写真は、前記対象物を前記幅に対して斜めにされた斜め照射で撮影され、前記写真は、前記幅に対して直交照射で撮影される、請求項22または23に記載の方法。
【請求項】
前記方法は、前記照射対象物のセルが横方向に沿っておよび/または前進方向に沿って配置されるように、前記放射対象物を配置する前記ステップを含む、請求項22、23または24のいずれか一項に記載の方法。
【請求項】
請求項22、23または24に記載の方法を実行する際に、請求項1から21のいずれか一項に記載のX線システムを制御するためのコンピュータプログラム。
【手続補正書】
【提出日】
【手続補正】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項】
少なくとも1つの放射線源(102)と、
少なくとも1つの放射線検出器(104)と、
を備える、照射対象の車両のバッテリモジュール(106)または車両に組み込まれたバッテリモジュール(106b)の非破壊材料検査のためのX線システムであって、
前記照射対象物(106)は、前記少なくとも1つの放射線源(102)と前記少なくとも1つの放射線検出器(104)との間に配置することができ、前記少なくとも1つの放射線源(102)は、扇形の放射線ジオメトリが少なくとも横方向に形成されるように、前記走査領域の前記幅(106b)の少なくとも5倍で前記照射対象物(106)から離間して配置され、前記対象物(106)の前記幅(106b)の前記走査領域であり、前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)に対応し、または前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)の一部に対応し、
前記放射線ジオメトリの前記開口角(100α)は、横方向において5°未満であり、前記放射線ジオメトリの前記開口角は、前進方向において10°未満である、
X線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つの放射線源(102)と前記照射対象物(106)との間の前記距離は、少なくとも3m、または少なくとも5m、または少なくとも10m、または少なくとも11mであり、および/あるいは
前記被照射体は、前記横方向に沿って配列された複数のバッテリモジュールを含む、
請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記対象物(106)は、走査のために前進方向に移動することができ、および/もしくは前記横方向に垂直な前進方向に連続的に移動することができ、ならびに/または
前記照射対象物は、前記前進方向に沿って配置された複数のセルを含む、
請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つの放射線源(102)が、いくつかの個々の放射線源によって形成され、または前記少なくとも1つの放射線源(102)が、前記対象物(106)に対して横方向に配置されたいくつかの個々の放射線源によって形成される、請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記個々の放射線源の前記放射線ジオメトリは、重なり合う放射線場および/または前記焦点面において重なり合う放射線場を含む、請求項4に記載のX線システム。
【請求項】
前記個々の放射線源の前記放射線ジオメトリが、広い領域で重なり合う放射線ジオメトリを含む、請求項4に記載のX線システム。
【請求項】
前記個々の放射線源が交互に動作するように構成されている、請求項6に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線検出器は、前記対象物(106)の前記全幅(106b)にわたって延在し、および/または
前記X線検出器は、前記対象物(106)の前記全幅(106b)にわたって延在するライン検出器またはエリア検出器によって形成される、
請求項1に記載のX線検出器。
【請求項】
前記X線システムは、前進方向に沿って配置されたいくつかの放射線検出器(104)または放射線源(102)を備える、請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記放射線源(102)または前記個々の放射線源がコリメートされている、またはそれぞれが、10°未満の前記放射線ジオメトリを画定するコリメータ(103)を備える、請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つのX線源と前記照射対象物(106)および/または前記少なくとも1つの放射線検出器(104)との間の前記距離を調整することができる、請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記少なくとも1つのX線源は、最大450KeVまたは最大360KeVのエネルギーを提供し、および/または前記エネルギーは、無傷の対象物(106)または無傷のバッテリセルの照射が行われない程度に低くなるように選択される、請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
いくつかの位置にわたるいくつかの写真および/またはいくつかの放射器/検出器の組合せにわたるいくつかの写真を評価するように構成された評価装置をさらに備える、請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置は、前記いくつかの写真に基づいて前記個々の写真内の重なり合う対象物を検出し、および/または前記個々の写真内の前記重なり合う対象物の前記画像を補償するように構成されている、請求項13に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線システムは、前記照射対象物(106)の基準写真に基づいて重なり合う対象物を検出し、および/または個々の写真内の前記重なり合う対象物の前記画像を補償するように構成された評価装置を備える、請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置のみが、重なりがほとんどまたは全くない前記写真を選択するように構成されている、請求項14に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線システムは、AIアルゴリズムに基づく、および/または形態学的特徴を検出するように構成された評価装置をさらに備える、請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置は、前記対象物(106)または前記対象物(106)の一部の正常な形態からの逸脱(円筒形セルの変形、角柱形セルの変形)を検出するように構成されている、請求項17に記載のX線システム。
【請求項】
前記評価装置は、前記対象物(106)の2つの部分間、特に2つのバッテリセル間の距離を決定するように構成されている、請求項17に記載のX線システム。
【請求項】
前記対象物は、並列に配置されたいくつかのバッテリセル、特に円筒形バッテリセルまたは角柱形バッテリセルを含むバッテリモジュールであり、前記放射線源(102)の前記照射方向は、前記バッテリセルに対して平行または本質的に平行に配向され、および/あるいは
前記対象物は、平面的に分散して配置された複数のバッテリセルを含むバッテリモジュールである、
請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
前記X線システムは、前記照射対象物が配置されるコンテナまたは難燃性コンテナを備え、および/あるいは
前記照射対象物は、検査対象物、特に車両または車両のバッテリモジュールが配置されるコンテナまたは難燃性コンテナを備える、請求項1に記載のX線システム。
【請求項】
少なくとも横方向に扇形の放射線ジオメトリが形成されるように、照射対象物(106)を、前記照射対象物(106)から、前記走査領域の前記幅(106b)の少なくとも2倍、少なくとも3倍、または少なくとも5倍の前記放射線源(102)の距離で照射して、第1の画像を得るステップを含み、
前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)に対応し、または、前記走査領域は、前記対象物(106)の横方向の前記幅(106b)の一部に対応する、
請求項1に記載のX線システムを使用することによってX線写真を決定するための方法。
【請求項】
前記方法は、さらなる写真のために前記照射するステップを繰り返す前記ステップを含み、または、前記方法は、さらなる写真のために前記照射するステップを繰り返すとともに、前記さらなる写真の助けを借りて前記写真内の前記重なり合う対象物を検出することに基づいて重なり合う対象物を補償する前記ステップを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項】
前記さらなる写真は、前記対象物を前記幅に対して斜めにされた斜め照射で撮影され、前記写真は、前記幅に対して直交照射で撮影される、請求項22に記載の方法。
【請求項】
前記方法は、前記照射対象物のセルが横方向に沿っておよび/または前進方向に沿って配置されるように、前記放射対象物を配置する前記ステップを含む、請求項22に記載の方法。
【請求項】
請求項22に記載の方法を実行する際に、請求項1に記載のX線システムを制御するためのコンピュータプログラム。
【国際調査報告】

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