JP2004325155A

JP2004325155A - 車両計器装置の検査方法および検査装置並びに車両計器装置用検査プログラム

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Publication number: JP2004325155A
Application number: JP2003117991A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Yamaki; 善規山木; Masashi Komi; 正志小海
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】車両用計器装置の検査方法において、スイープ検査の検査精度を安定させ、指度検査の検査品質を向上させ、検査コストを低減させる。
【解決手段】検査用疑似信号Ｓを発生するＣＰＵ１４を有するスピードメータ１１の回転指針１２の回転中における等時間間隔ごとの、回転指針１２の画像Ｐｉを撮影するＣＣＤカメラ２０と、ＣＣＤカメラ２０によって得られた回転指針１２の画像Ｐｉに基づいて、回転指針１２の回転角度位置を検出する回転角度位置検出手段３１と、回転角度位置に基づいて回転指針１２の指示誤差の合否を判定する指度判定手段３２と、時系列的に相前後する画像間における回転指針１２の回転角度の均一性に応じて回転指針１２の動きの円滑性の合否を判定するスイープ判定手段３３とを備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両計器装置の検査方法および検査装置並びに車両計器装置用検査プログラムに関し、詳細には、指度検査およびスイープ検査の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車や鉄道等車両の車室内には、回転指針が文字板に対して回転し、回転指針の先端が文字板上に表示された数値や適当な指標を指し示すことによって、速度や機関回転数等を運転者等に視認させる車両計器装置が装備されている。
【０００３】
このような車両計器装置としては、速度計や回転計の外、水温計、油温計、燃料残量計、電圧計、ブースト圧ゲージ等が知られている。
【０００４】
ところで、この車両計器装置は、製造後の製品検査工程において、種々の検査を受けて適否が判定されている。
【０００５】
この製品検査工程においては、計器の機能をチェックする機能検査、液晶表示部分のセグメントをチェックするセグメント検査、回転指針の引っ掛かりや動きの円滑さをチェックするスイープ検査、文字板上の数値等に対する回転指針の指示精度をチェックする指度検査、および総合的な判定を行う総合検査が行われている。
【０００６】
ここで、指度検査は、車載状態において各種センサから入力される信号を模した検査用の疑似信号を車両計器装置に入力し、その入力された疑似信号によって指示すべき指標を回転指針が指示するか否かをチェックすることによって行われるが、この指度検査では、画像処理を用いた自動化が実現されている。
【０００７】
すなわち、例えば速度計の場合を例にすると、回転指針が、速度２０，４０，６０，８０，１００ｋｍ／ｈを指し示すような疑似信号Ｓ２０，Ｓ４０，Ｓ６０，Ｓ８０、Ｓ１００を、速度計に順次入力し、これらの角疑似信号が入力されたときの回転指針の画像をＣＣＤカメラ等によって順次撮影する。
【０００８】
そして、各速度に対応して得られた得られた５つの画像Ｐ２０，Ｐ４０，Ｐ６０，Ｐ８０，Ｐ１００についてそれぞれ画像処理して回転指針の指示状態（回転角度位置等として）を検出し、この指示状態が、予め設定された基準範囲内にあるか否かを自動的に判定している（特許文献１）。
【０００９】
一方、スイープ検査は、回転指針の動きの円滑さをチェックするため、画像処理を適用するのが難しく、専ら検査員の熟練に頼った目視判定によって行われている。
【００１０】
なお、撮影された画像には、実際には文字板の像も重畳的に写り込んでいるが、画像処理によって回転指針の像のみを抽出することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特許第２７８８２８７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両計器装置の検査のうち、指度検査は自動化され、一方、スイープ検査は人手によって行われるため、両者の検査工程を統合することができず、各検査工程ごとに検査装置を設けるとともに検査員を配置する必要がある。このため、検査工程に要するコストを抑制しようとする場合の障害となる。
【００１３】
また、スイープ検査は専ら検査員の熟練に頼った判定となるため、検査員間の熟練度の差異によって判定結果が不安定になる虞がある。
【００１４】
さらに、指度検査では、例えば上述した速度計に対する検査のように、粗めの間隔で設定された特定のポイントにおけるチェックを行うに過ぎない。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、スイープ検査の検査精度を安定させるとともに、指度検査の検査品質を向上させ、しかも、検査工程に掛るコストを低減させることを可能にした車両計器装置の検査方法および検査装置並びに車両計器装置用検査プログラムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両計器装置の検査方法は、回転指針を等角速度で回転させる検査用疑似信号を入力し、この検査用疑似信号による回転中の等時間間隔ごとの回転指針の画像を取得して、得られた画像に基づいて、指度検査とスイープ検査とを並行して行うようにしたものである。
【００１７】
すなわち、本発明の請求項１に係る車両計器装置の検査方法は、文字板に回転指針が設けられた車両計器装置の検査方法において、前記回転指針を前記文字板に対して等角速度で回転させるための検査用疑似信号を入力し、前記検査用疑似信号によって回転された前記回転指針の回転中における等時間間隔ごとの、前記回転指針の画像を取得し、前記取得された回転指針の画像に基づいて、前記回転指針の回転角度位置を検出し、前記検出された回転角度位置に基づいて前記回転指針の指示誤差の適否を判定するとともに、時系列的に相前後する画像間における前記回転指針の回転角度の均一性に応じて該回転指針の動きの円滑性の適否を判定することを特徴とする。
【００１８】
ここで、回転指針を文字板に対して等角速度で回転させるための検査用疑似信号とは、回転指針が車両計器装置として作動するときに外部から与えられる電気信号もしくは磁気信号等を模した信号であって、等角速度で回転指針を回転させるように検査用に生成された信号をいう。
【００１９】
また、等時間間隔ごとの画像を取得する方法としては、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等の画像撮影装置によって等時間間隔ごとに撮影を行うことによって取得する方法であってもよいし、時間的に連続して撮影された映像に対して等時間間隔ごとのサンプリングを行うことによって取得する方法であってもよい。
【００２０】
取得された画像に、回転指針の画像以外の文字板の像等が重畳的に写り込んでいる場合には、取得された全体画像に対して、例えばスケルトン処理や輪郭抽出処理、あるいはパターン認識処理などの各種画像認識処理を施して、回転指針の画像のみを抽出してもよい。
【００２１】
そして、回転角度位置は、回転指針の画像の延在方向をハフ変換等によって求め、この延在方向に基づいて検出してもよい。
【００２２】
また、所定の等時間間隔が適当に累積した所定の時間経過時における回転指針の回転角度位置は、計算によって、または実験的に、予め求めることができる。
【００２３】
したがって、この予め求められた回転角度位置を、比較対象である基準回転角度位置として記憶しておき、上記画像に基づいて得られた回転角度位置とこの基準回転角度位置との角度差に応じて、回転指針の指示誤差の適否を判定すればよい。
【００２４】
なお、画像に基づいて得られた回転角度位置とこの基準回転角度位置との角度差の許容値は、その計器装置の種類（適用用途）に応じて異なるものとして設定することもできる。
【００２５】
また、回転指針の動きの円滑性の適否を判定するとは、スイープ検査を意味するが、ここで、「時系列的に相前後する画像」とは、例えば、等時間間隔Δｔで時系列的に、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐ１００という１００個の画像Ｐｉ（ｉ＝１，２，…，１００）を取得したとき、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２、第２画像Ｐ２と第３画像Ｐ３、…、第ｎ画像Ｐｎと第（ｎ＋１）画像Ｐ（ｎ＋１）、…、第９９画像Ｐ９９と第１００画像Ｐ１００、という各２つの画像の組をいう。
【００２６】
ただし、取得された全ての画像Ｐｉ（ｉ＝１，２，…，１００）をスイープ検査に用いるのではなく、例えば時系列的に１０個おきに抽出された１０個の画像Ｐｉ（ｉ＝１０，２０，…，１００）に基づいてスイープ検査を行う場合においては、「時系列的に相前後する画像」は、これらスイープ検査の対象となる１０個の画像に関して適用し、等時間間隔は１０×Δｔであり、「時系列的に相前後する画像」は、第１０画像Ｐ１０と第２０画像Ｐ２０、第２０画像Ｐ２０と第３０画像Ｐ３０、…、第ｎ画像Ｐｎと第（ｎ＋１０）画像Ｐ（ｎ＋１０）、…、第９０画像Ｐ９０と第１００画像Ｐ１００、という各２つの画像の組をいう。
【００２７】
以上の構成によると、回転指針を文字板に対して等角速度で回転させるように検査用疑似信号を入力すると、回転指針は文字板に対して、本来は等角速度で回転し、等時間間隔ごとの回転指針の回転角度は常に一定角度となり、等時間間隔ごとに取得された複数の画像のうち、時系列的に相前後する画像間における回転指針の画像を解析すると、その回転角度は一定角度として検出されるはずである。
【００２８】
しかし実際には、例えば、文字板と回転指針との間で回転方向について不均一な摩擦があるなどの原因により、回転指針が回転ムラを生じ、回転角速度の等速性が損なわれて、等時間間隔ごとの回転角度も均一でなくなる場合がある。
【００２９】
この場合、画像に基づいて得られた回転指針の回転角度は、各隣接画像間で均一ではなくなる。したがってこの均一性の程度に応じて、回転指針の動きの円滑性の適否を判定すること（スイープ検査）ができる。
【００３０】
なお、回転角度の均一性の判定基準については、例えば熟練度の高い検査員による官能検査の適否判定結果と対応する判定結果を得られるように設定すればよい。
【００３１】
このように、本発明の請求項１に係る車両計器装置の検査方法によれば、従来は、目視による官能検査に頼っていたスイープ検査を、取得された画像に基づいて自動化することができ、官能検査員の熟練度の差異等に起因する判定結果のバラツキを排除して検査精度を安定させることができ、車両計器装置の品質を向上させることができる。
【００３２】
また、取得された回転指針の画像に基づいて、各画像における回転指針の回転角度位置そのものも検出することができるため、この画像に基づいて得られた回転角度位置が、所定の許容角度範囲にあるか否かを判定することによって、回転指針の指示誤差の適否を判定すること（指度検査）ができる。
【００３３】
しかも、指度検査に用いる機器とスイープ検査に用いる機器とを兼用しつつ同時に使用することができるため、指度検査とスイープ検査とを同時に並行して行うことができるとともに、検査工数および使用機器を低減することができる。この結果、検査用の占有スペースも低減し、検査工程に掛るコストを低減することができる。
【００３４】
また、回転指針の回転可動角度全域をこの回転指針が回転している期間中に、等時間間隔で上述した画像を取得することにより、従来は、代表的な数個の特定回転角度位置においてのみ実施されていた指度検査を、回転指針の回転可動角度全域（ただし、等時間間隔で画像が取得された回転角度位置に限る）で行うことができるため、検査品質を向上させることができる。
【００３５】
なお、画像を取得する時間間隔を短く設定する程、回転指針の回転可動角度全域において、より小さい角度間隔ごとに多数の画像を取得することができるため、スイープ検査の精度および指度検査の精度を高めることができる。
【００３６】
例えば、回転指針の回転可動角度全域を１２（秒）で等角速度回転させるように回転指針を回転させ、１／６０（秒）の等時間間隔で画像を取得する場合は、７２０個（＝１２／（１／６０））の画像を取得することができ、この７２０個の回転角度位置における検査を行うことができる。
【００３７】
なお、スイープ検査は、回転指針の動きの滑らかさを検査するものであるため、可能な限り多数の回転角度位置間で検査を行うのが好ましいが、指示値の誤差を検査する指度検査では、スイープ検査に比べて粗い回転角度間隔ごとに検査をすれば十分であるため、取得した画像の全てについて検査を行う必要はなく、また、スイープ検査と指度検査とを同一回転角度間隔で行う必要もない。
【００３８】
もちろん、スイープ検査についても、取得した画像の全てについて検査を行う必要はない。
【００３９】
なお、以上の説明は、以下の検査装置の発明および検査プログラムの発明においても同様である。
【００４０】
また、本発明に係る車両計器装置の検査装置は、本発明に係る検査方法を実施する装置である。
【００４１】
すなわち、本発明の請求項２に係る車両計器装置の検査装置は、文字板に回転指針が設けられた車両計器装置を検査する検査装置において、前記回転指針を前記文字板に対して等角速度で回転させるための検査用疑似信号を発生する疑似信号発生手段と、前記検査用疑似信号によって回転された前記回転指針の回転中における等時間間隔ごとの、前記回転指針の画像を取得する画像取得手段と、前記取得された回転指針の画像に基づいて、前記回転指針の回転角度位置を検出する回転角度位置検出手段と、前記検出された回転角度位置に基づいて前記回転指針の指示誤差の適否を判定する指度判定手段と、時系列的に相前後する前記画像間における前記回転指針の回転角度の均一性に応じて該回転指針の動きの円滑性の適否を判定するスイープ判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００４２】
ここで、疑似信号発生手段としては、回転指針が車両計器装置として作動するときに外部から与えられる電気信号もしくは磁気信号等を模した信号であって等角速度で回転指針を回転させるような検査用の信号を生成するものをいい、例えばクロック発生器とこのクロック数を時系列的に比例増加させる逓倍器などを組み合わせた回路などを適用することができる。
【００４３】
また、画像取得手段としては、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等の画像撮影装置であってもよいし、時間的に連続して映像を撮影する画像撮影装置と、この画像撮影装置によって得られた映像に対して等時間間隔ごとのサンプリングを行うサンプリング手段とを組み合わせたものであってもよい。
【００４４】
回転角度位置検出手段としては、例えば、回転指針の画像部分の延在方向をハフ変換等によって求め、この延在方向に基づいて回転角度位置を検出するものなどを適用することができる。
【００４５】
なお、取得された画像に、回転指針の画像以外の文字板の像等が重畳的に写り込んでいる場合には、例えばスケルトン処理や輪郭抽出処理、あるいはパターン認識処理などの各種画像認識処理を施して、回転指針の画像のみを抽出すればよく、回転角度位置検出手段に、このような抽出処理を行う抽出処理手段を付加してもよい。
【００４６】
また、所定の等時間間隔が適当に累積した所定の時間経過時における回転指針の回転角度位置は、計算によって、または実験的に、予め求めることができる。
【００４７】
したがって、指示判定手段は、この予め求められた回転角度位置を、比較対象である基準回転角度位置として記憶しておき、上記画像に基づいて得られた回転角度位置とこの基準回転角度位置との角度差に応じて、回転指針の指示誤差の適否を判定するものであればよい。
【００４８】
なお、画像に基づいて得られた回転角度位置とこの基準回転角度位置との角度差の許容値は、その計器装置の種類（適用用途）に応じて異なるものとして設定することもできる。
【００４９】
スイープ判定手段は、時系列的に相前後する画像間における回転指針の回転角度の均一性に応じて回転指針の動きの円滑性の適否を判定するが、回転角度の均一性の判定基準については、例えば熟練度の高い検査員による官能検査の適否判定結果と対応する判定結果を得られるように設定すればよい。
【００５０】
なお、上述した回転角度位置検出手段、指度判定手段およびスイープ判定手段は、それぞれ物理的に独立してた構成であってもよいし、これら３つの機能を兼ねた物理的に１つの構成要素（ＣＰＵ、画像分析装置等）によって構成してもよい。
【００５１】
このように構成された本発明の請求項２に係る車両計器装置の検査装置によれば、疑似信号発生手段が、回転指針を文字板に対して等角速度で回転させるための検査用疑似信号を発生し、この検査用疑似信号によって回転された回転指針が回転している期間中における等時間間隔ごとの、回転指針の画像を画像取得手段が取得し、回転角度位置検出手段が、得られた回転指針の画像に基づいて回転指針の回転角度位置を検出し、指度判定手段が、この検出された回転角度位置に基づいて回転指針の指示誤差の適否を判定し、スイープ判定手段が、時系列的に相前後する画像間における回転指針の回転角度の均一性に応じて回転指針の動きの円滑性の適否を判定する。
【００５２】
したがって、従来は、目視による官能検査に頼っていたスイープ検査を、取得された画像に基づいて自動化することができ、官能検査員の熟練度の差異等に起因する判定結果のバラツキを排除して検査精度を安定させることができ、車両計器装置の品質を向上させることができる。
【００５３】
また、取得された回転指針の画像に基づいて、各画像における回転指針の回転角度位置そのものも検出することができるため、この画像に基づいて得られた回転角度位置が、所定の許容角度範囲にあるか否かを判定することによって、回転指針の指示誤差の適否を判定すること（指度検査）ができる。
【００５４】
しかも、指度検査に用いる機器とスイープ検査に用いる機器とを兼用しつつ同時に使用することができるため、指度検査とスイープ検査とを同時に並行して行うことができるとともに、検査工数および使用機器を低減することができる。この結果、検査用の占有スペースも低減し、検査工程に掛るコストを低減することができる。
【００５５】
また、回転指針の回転可動角度全域をこの回転指針が回転している期間中に、等時間間隔で上述した画像を取得することにより、従来は、代表的な数個の特定回転角度位置においてのみ実施されていた指度検査を、回転指針の回転可動角度全域（ただし、等時間間隔で画像が取得された回転角度位置に限る）で行うことができるため、検査品質を向上させることができる。
【００５６】
なお、画像を取得する時間間隔を短く設定する程、回転指針の回転可動角度全域において、より小さい角度間隔ごとに多数の画像を取得することができるため、スイープ検査の精度および指度検査の精度を高めることができる。
【００５７】
また、本発明の請求項３に係る車両計器装置の検査装置は、請求項２に係る車両用計器装置の検査装置に対して、疑似信号発生手段が、車両用計器装置に設けられた構成において相違するものである。
【００５８】
すなわち、本発明の請求項３に係る車両計器装置の検査装置は、文字板に回転指針が設けられ車両計器装置を検査する検査装置において、前記車両計器装置が、前記回転指針を前記文字板に対して等角速度で回転させるための検査用疑似信号を発生する疑似信号発生手段を有し、前記検査用疑似信号によって回転された前記回転指針の回転中における等時間間隔ごとの、前記回転指針の画像を取得する画像取得手段と、前記取得された回転指針の画像に基づいて、前記回転指針の回転角度位置を検出する回転角度位置検出手段と、前記検出された回転角度位置に基づいて前記回転指針の指示誤差の適否を判定する指度判定手段と、時系列的に相前後する前記画像間における前記回転指針の回転角度の均一性に応じて該回転指針の動きの円滑性の適否を判定するスイープ判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００５９】
このように構成された本発明の請求項３に係る車両計器装置の検査装置によれば、車両計器装置に備えられた疑似信号発生手段が、回転指針を文字板に対して等角速度で回転させるための検査用疑似信号を発生し、この検査用疑似信号によって回転された回転指針が回転している期間中における等時間間隔ごとの、回転指針の画像を画像取得手段が取得し、回転角度位置検出手段が、得られた回転指針の画像に基づいて回転指針の回転角度位置を検出し、指度判定手段が、この検出された回転角度位置に基づいて回転指針の指示誤差の適否を判定し、スイープ判定手段が、時系列的に相前後する画像間における回転指針の回転角度の均一性に応じて回転指針の動きの円滑性の適否を判定する。
【００６０】
したがって、従来は、目視による官能検査に頼っていたスイープ検査を、取得された画像に基づいて自動化することができ、官能検査員の熟練度の差異等に起因する判定結果のバラツキを排除して検査精度を安定させることができ、車両計器装置の品質を向上させることができる。
【００６１】
また、取得された回転指針の画像に基づいて、各画像における回転指針の回転角度位置そのものも検出することができるため、この画像に基づいて得られた回転角度位置が、所定の許容角度範囲にあるか否かを判定することによって、回転指針の指示誤差の適否を判定すること（指度検査）ができる。
【００６２】
しかも、指度検査に用いる機器とスイープ検査に用いる機器とを兼用しつつ同時に使用することができるため、指度検査とスイープ検査とを同時に並行して行うことができるとともに、検査工数および使用機器を低減することができる。この結果、検査用の占有スペースも低減し、検査工程に掛るコストを低減することができる。
【００６３】
また、回転指針の回転可動角度全域をこの回転指針が回転している期間中に、等時間間隔で上述した画像を取得することにより、従来は、代表的な数個の特定回転角度位置においてのみ実施されていた指度検査を、回転指針の回転可動角度全域（ただし、等時間間隔で画像が取得された回転角度位置に限る）で行うことができるため、検査品質を向上させることができる。
【００６４】
なお、画像を取得する時間間隔を短く設定する程、回転指針の回転可動角度全域において、より小さい角度間隔ごとに多数の画像を取得することができるため、スイープ検査の精度および指度検査の精度を高めることができる。
【００６５】
また、車両計器装置が疑似信号発生手段を備えているため、この車両計器装置に対して、外部から検査用疑似信号等を入力する必要がなく、検査装置の構成を簡素化することができるとともに、車両計器装置と検査装置との接続を簡単化し、あるいは有線での接続を不要とすることができる。
【００６６】
すなわち、車両計器装置に対して回転指針を回転させるための検査用疑似信号を付与する必要がないため、単に車両計器装置と検査装置との動作の同期を得るためのみの信号線で接続し、あるいは、無線によって交信させることも可能となる。
【００６７】
また、本発明に係る検査プログラムは、コンピュータに読み込まれて、本発明に係る車両計器装置の検査方法をコンピュータに実行させるアプリケーションプログラムである。
【００６８】
すなわち、本発明の請求項４に係る車両計器装置用検査プログラムは、コンピュータに読み込まれて、文字板に回転指針が設けられた車両計器装置を検査する処理を、前記コンピュータに実行させる検査プログラムであって、前記回転指針を前記文字板に対して等角速度で回転させるための検査用疑似信号を入力する処理、前記検査用疑似信号によって回転された前記回転指針の回転中における等時間間隔ごとの、前記回転指針の画像を取得する処理、前記取得された回転指針の画像に基づいて、前記回転指針の回転角度位置を検出する処理、前記検出された回転角度位置に基づいて前記回転指針の指示誤差の適否を判定する処理、および、時系列的に相前後する前記画像間における前記回転指針の回転角度の均一性に応じて該回転指針の動きの円滑性の適否を判定する処理、を前記コンピュータに順次実行させることを特徴とする。
【００６９】
このように構成された本発明の請求項４に係る車両計器装置用検査プログラムによれば、従来は、目視による官能検査に頼っていたスイープ検査を、取得された画像に基づいて自動化することができ、官能検査員の熟練度の差異等に起因する判定結果のバラツキを排除して検査精度を安定させることができ、車両計器装置の品質を向上させることができる。
【００７０】
また、取得された回転指針の画像に基づいて、各画像における回転指針の回転角度位置そのものも検出することができるため、この画像に基づいて得られた回転角度位置が、所定の許容角度範囲にあるか否かを判定することによって、回転指針の指示誤差の適否を判定すること（指度検査）ができる。
【００７１】
しかも、指度検査に用いる機器とスイープ検査に用いる機器とを兼用しつつ同時に使用することができるため、指度検査とスイープ検査とを同時に並行して行うことができるとともに、検査工数および使用機器を低減することができる。この結果、検査用の占有スペースも低減し、検査工程に掛るコストを低減することができる。
【００７２】
また、回転指針の回転可動角度全域をこの回転指針が回転している期間中に、等時間間隔で上述した画像を取得することにより、従来は、代表的な数個の特定回転角度位置においてのみ実施されていた指度検査を、回転指針の回転可動角度全域（ただし、等時間間隔で画像が取得された回転角度位置に限る）で行うことができるため、検査品質を向上させることができる。
【００７３】
なお、画像を取得する時間間隔を短く設定する程、回転指針の回転可動角度全域において、より小さい角度間隔ごとに多数の画像を取得することができるため、スイープ検査の精度および指度検査の精度を高めることができる。
【００７４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両計器装置の検査方法および検査装置並びに車両計器用検査プログラムの具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００７５】
図１は、本発明に係る車両計器装置検査方法を実施する検査装置の一実施形態を示すブロック図、図２は、図１に示した検査装置の処理手順を示すフローチャート、図３（ａ）は、図２に示した指度判定（ステップ１３（＃１３））の詳細を示すフローチャート、図３（ｂ）は、図２に示したスイープ判定（＃１４）の詳細を示すフローチャートである。
【００７６】
ここで、図１に示した車両計器装置（計器ユニット）１０は、文字板１３に回転指針１２が設けられたスピードメータ１１を備え、回転指針１２は、所定の入力信号に応じて回転するように構成されている。
【００７７】
また、このスピードメータ１１には、計器ユニット１０を検査する検査装置１００が接続されて、回転指針１２を文字板１３に対して等角速度ωで回転させるための検査用疑似信号Ｓを発生するＣＰＵ（疑似信号発生手段）１４が備えられている。
【００７８】
一方、図示の検査装置１００は、検査用疑似信号Ｓによって回転された回転指針１２の回転中における等時間間隔Δｔごとの、回転指針１２の画像Ｐｉ（ｉ＝１，２，…）を撮影するＣＣＤカメラ（画像取得手段）２０と、このＣＣＤカメラ２０によって得られた回転指針１２の画像Ｐｉに基づいて、回転指針１２の回転角度位置θｉを検出する回転角度位置検出手段３１と、検出された回転角度位置θｉに基づいて回転指針１２の指示誤差（角度差）Δθｉの合否を判定する指度判定手段３２と、時系列的に相前後する画像（Ｐ（ｉ−１），Ｐｉ）間における回転指針１２の回転角度αｉ（＝θｉ−θ（ｉ−１））の、回転指針１２の可動範囲全域における均一性に応じて回転指針１２の動きの円滑性の合否を判定するスイープ判定手段３３と、これら指度判定手段３２およびスイープ判定手段３３の判定結果を表示出力するモニタ４０とを備えている。
【００７９】
ここで、回転角度位置検出手段３１、指度判定手段３２、およびスイープ判定手段３３は、検査装置１００のＣＰＵ３０に組み込まれている。
【００８０】
また、スピードメータ１１の文字板１３には、図４に示すように、０ｋｍ／ｈから２００ｋｍ／ｈまでの車速範囲で、２０ｋｍ／ｈごとに数値が記載されているとともに、これら速度間隔２０ｋｍ／ｈの間には、概略速度を把握可能にする放射線の指標が記載されている。
【００８１】
回転指針１２は、この車速０ｋｍ／ｈから２００ｋｍ／ｈまでの角度Θの範囲で回転可能となっている。なお、本実施形態におけるスピードメータ１１においては、上記角度Θは概略２２５度である。
【００８２】
そして、回転指針１２は、車載状態においては、車両のトランスミッション等に設けられた車速センサから入力されるパルス信号のパルス数に応じた車速を指し示すように、構成されており、一定のパルス数のパルス信号が入力されているときは、一定の車速を指し示す。
【００８３】
これに対して、スピードメータ１１に設けられたＣＰＵ１４が発生する検査用疑似信号Ｓは、車載状態において車速センサから入力されるパルス信号を模した信号であるが、そのパルス数は、時間ｔの経過に比例して増加するように構成されている。
【００８４】
したがって、この検査用疑似信号Ｓは、回転指針１２をその可動範囲（角度Θの範囲）において等角速度ω（＝Θ／ｔ）で回転させる。
なお、本実施形態においては、Θ≒２２５度であり、この可動範囲を概略１０秒（ｔ＝１０）で回転完了するため、角速度ωは２２．５度／秒であり、経過時間ｔと指示車速値（回転角度）との関係は、図５のグラフに示すものとなる。
【００８５】
ＣＣＤカメラ２０が撮影する時間間隔Δｔは、ここでは１秒間隔として説明するが、これは説明を簡明化するためであり、実際には１秒よりも短い時間間隔で画像が取得される。
【００８６】
このような撮影タイミングで撮影が行われることによって、回転指針１２が可動範囲Θの全範囲を回転する間に、１０枚の画像Ｐｉが撮影される。なお、撮影間隔である時間間隔Δｔのタイミングは、回転指針１２の回転開始のタイミングと同期するように、検査装置１００のＣＰＵ３０によって設定される。
【００８７】
回転角度位置検出手段３１は、得られた回転指針１２の画像Ｐｉに基づいて、回転指針１２の回転角度位置θｉを検出するが、この撮影された画像Ｐｉには、実際には、回転指針１２のほか、例えば文字板１３も重畳的に写り込んでいる。
【００８８】
そこで、回転角度位置検出手段３１は、撮影して得られた画像Ｐｉに対して、例えばスケルトン処理や輪郭抽出処理、あるいはパターン認識処理などの各種画像認識処理を施して、回転指針１２の画像Ｐｉのみを抽出している。
【００８９】
回転角度位置検出手段３１による、回転角度位置θｉの検出は、回転指針１２の画像Ｐｉに対してハフ変換処理等の画像処理を施すことによって行われる。
【００９０】
指度判定手段３２は、予め記憶されている基準回転角度位置θｉ′と検出された回転角度位置θｉとの角度差（指示誤差）Δθｉを算出して、この角度差Δθｉが許容範囲であれば、合格判定の結果を出力し、角度差Δθｉが許容範囲外であれば、不合格判定の結果を出力する。
【００９１】
スイープ判定手段３３は、時系列的に相前後する画像（Ｐ（ｉ−１），Ｐｉ）間における回転指針１２の回転角度αｉ（＝θｉ−θ（ｉ−１））を算出し、可動範囲Θの全範囲分について、回転角度αｉの分散値等均一性を表す指標値を算出し、この指標値が許容範囲であれば、合格判定の結果を出力し、指標値が許容範囲外であれば、合格判定の結果を出力する。
【００９２】
次に、本実施形態の車両計器装置の検査装置１００の作用について、図２および３に示したフローチャートを参照して説明する。
【００９３】
まず、検査装置１００のＣＰＵ３０から、計器ユニット１０のＣＰＵ１４に、検査開始の同期信号が入力され、計器ユニット１０のＣＰＵ１４は、回転指針１２を文字板１３に対して等角速度ωで回転させるための検査用疑似信号Ｓを発生する（ステップ１（＃１））。
【００９４】
そして、この検査用疑似信号Ｓは回転指針１２を等角速度ωで、その可動範囲Θの０ｋｍ／ｈ指示位置から回転を開始し（＃２）、２００ｋｍ／ｈ指示位置の回転終了まで回転する（＃３）。
【００９５】
可動範囲Θの終端側である２００ｋｍ／ｈ指示位置に達すると回転指針１２の回転は停止し（＃４）、回転指針１２は初期位置である０ｋｍ／ｈ指示位置まで戻されて、計器ユニット１０側の動作は終了する。
【００９６】
一方、回転指針１２が等角速度ωで回転している期間中（＃２〜＃４）、ＣＰＵ３０の制御によって、ＣＣＤカメラ２０が、回転指針１２の画像Ｐｉを毎秒１枚の等時間間隔で撮影し（＃１１）、この撮影された各画像Ｐｉは、回転角度位置検出手段３１に順次入力される。
【００９７】
各画像Ｐｉが入力された回転角度位置検出手段３１は、各画像Ｐｉに画像認識処理を施して、回転指針１２の画像Ｐｉのみを抽出し、回転指針１２の画像Ｐｉに対してハフ変換処理等の画像処理を施して、各画像Ｐｉにおける回転指針１２の像の回転角度位置θｉをそれぞれ検出する（＃１２）。
【００９８】
次いで、各画像Ｐｉごとに検出された回転角度位置θｉは、指度判定手段３２およびスイープ判定手段３３にそれぞれ入力され、指度判定手段３２による指度判定（＃１３）およびスイープ判定手段３３によるスイープ判定（＃１４）に供される。
【００９９】
ここで、指度判定（＃１３）の処理は、図３（ａ）に示すように、回転指針１２の回転開始時ｔ０（＝０）からの各経過時間ｔｉ（ｔ１＝０＋Δｔ，ｔ（ｉ＋１）＝ｔｉ＋Δｔ）ごとに予め設定された各基準回転角度位置θｉ′と、検出された各回転角度位置θｉとの角度差（指示誤差）Δθｉを算出し（＃１３ａ）、この角度差Δθｉが許容範囲であれば、合格判定の結果を出力し（＃１３ｂ，＃１３ｃ）、角度差Δθｉが許容範囲外であれば、不合格判定の結果を出力する（＃１３ｂ，＃１３ｄ）。
【０１００】
そして、この指度判定の結果は、回転指針１２の各画像Ｐｉが撮影された各時点における、文字板１３上の数値と回転指針１２の指示位置との位置ずれ（指示誤差）が許容範囲か否かを表している。
【０１０１】
一方、スイープ判定（＃１４）の処理は、図３（ｂ）に示すように、検出された各回転角度位置θｉのうち、時系列的に相前後する画像（Ｐ（ｉ−１），Ｐｉ）間における回転指針１２の回転角度αｉ（＝θｉ−θ（ｉ−１））を算出し（＃１４ａ）、可動範囲Θの全範囲分について、回転角度αｉの分散値等均一性を表す指標値を算出し（＃１４ｂ）、この指標値が許容範囲であれば、合格判定の結果を出力し（＃１４ｃ，＃１４ｄ）、指標値が許容範囲外であれば、合格判定の結果を出力する（＃１４ｃ，＃１４ｅ）。
【０１０２】
そして、このスイープ判定の結果は、各撮影の間に回転指針１２が回転した角度αｉの均一性、すなわち回転指針１２の回転ムラや引っ掛かりが許容範囲か否かを表している。
【０１０３】
以上の指度判定結果およびスイープ判定結果は、モニタ４０に出力され、モニタ４０にこれらの判定結果が表示出力される（＃１５）。
【０１０４】
このように、本実施形態の車両計器装置の検査装置１００およびその作用である検査方法によれば、検査員の目視による官能検査に頼っていたスイープ検査を、取得された画像Ｐｉに基づいて自動化することができ、官能検査員の熟練度の差異等に起因する判定結果のバラツキを排除して検査精度を安定させることができ、計器ユニット１００の品質を向上させることができる。
【０１０５】
また、取得された回転指針１２の画像Ｐｉに基づいて、各画像Ｐｉにおける回転指針１２の各回転角度位置θｉそのものも検出することができるため、これら画像Ｐｉに基づいて得られた各回転角度位置θｉが、基準の許容角度範囲にあるか否かを判定することによって、回転指針１２の指示誤差の適否を判定すること（指度検査）ができる。
【０１０６】
しかも、指度検査とスイープ検査とを、単一の検査装置１００によって、同時に、かつ並行して行うことができるため、指度検査用の検査工程および検査装置とスイープ検査用の検査工程および検査装置とを、各別に準備する必要がなく、検査工程に掛るコストをトータル的に低減することができる。
【０１０７】
なお、検査用の占有スペースも縮減することができ、この観点からも、検査コストを低減することができる。
【０１０８】
また、回転指針１２の回転可動角度Θ全域をこの回転指針１２が回転している期間中に、等時間間隔Δｔで画像Ｐｉを取得することにより、従来は、代表的な数個の特定回転角度位置においてのみ実施されていた指度検査を、回転指針１２の回転可動角度Θ全域（ただし、等時間間隔で画像が取得された回転角度位置に限る）で行うことができるため、検査品質を向上させることができる。
【０１０９】
なお、本実施形態においては、説明の簡明化のため、画像Ｐｉを取得する時間間隔Δｔを１秒としたが、この時間間隔Δｔを短く設定する程、回転指針１２の回転可動角度Θ全域において、より小さい角度間隔αｉごとに多数の画像Ｐｉを取得することができるため、スイープ検査の精度および指度検査の精度を高めることができる。
【０１１０】
また、計器ユニット１０がＣＰＵ１４を備えているため、この計器ユニット１０に対して、計器ユニット１０の外部から検査用疑似信号Ｓを入力する必要がなく、検査装置１００側で疑似信号発生手段を備えた構成の検査装置に比べて、構成を簡素化することができるとともに、計器ユニット１０と検査装置１００との接続を簡素化し、あるいは有線での接続を不要とすることもできる。
【０１１１】
なお、本実施形態の検査装置１００は、上述したように、ＣＰＵ１４を有する計器ユニット１０を対象としたものであるが、検査用疑似信号Ｓを発生するＣＰＵ１４を有しない計器ユニット１０をも検査対象とすべく、検査用疑似信号Ｓを発生する疑似信号発生手段を備えた検査装置としてもよく、このように疑似信号発生手段を備えた検査装置も、本発明に係る車両計器装置の検査装置の一実施形態とすることができる。
【０１１２】
また、所定の情報処理装置（コンピュータ等）に読み込まれて、図２および３に示したフローチャートの処理内容を、ＣＰＵ３０に実行させる検査プログラムは、本発明に係る車両計器用検査プログラムの一実施形態である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る車両計器装置の検査方法および検査装置並びに車両計器装置用検査プログラムによれば、従来は、目視による官能検査に頼っていたスイープ検査を、取得された画像に基づいて自動化することができ、官能検査員の熟練度の差異等に起因する判定結果のバラツキを排除して検査精度を安定させることができ、車両計器装置の品質を向上させることができる。
【０１１４】
また、取得された回転指針の画像に基づいて、各画像における回転指針の回転角度位置そのものも検出することができるため、この画像に基づいて得られた回転角度位置が、所定の許容角度範囲にあるか否かを判定することによって、回転指針の指示誤差の適否を判定すること（指度検査）ができる。
【０１１５】
しかも、指度検査に用いる機器とスイープ検査に用いる機器とを兼用しつつ同時に使用することができるため、指度検査とスイープ検査とを同時に並行して行うことができるとともに、検査工数および使用機器を低減することができる。この結果、検査用の占有スペースも低減し、検査工程に掛るコストを低減することができる。
【０１１６】
また、回転指針の回転可動角度全域をこの回転指針が回転している期間中に、等時間間隔で上述した画像を取得することにより、従来は、代表的な数個の特定回転角度位置においてのみ実施されていた指度検査を、回転指針の回転可動角度全域（ただし、等時間間隔で画像が取得された回転角度位置に限る）で行うことができるため、検査品質を向上させることができる。
【０１１７】
なお、画像を取得する時間間隔を短く設定する程、回転指針の回転可動角度全域において、より小さい角度間隔ごとに多数の画像を取得することができるため、スイープ検査の精度および指度検査の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両計器装置検査方法を実施する検査装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した検査装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）は図２に示した指度判定の詳細を示すフローチャート、（ｂ）は図２に示したスイープ判定の詳細を示すフローチャートである。
【図４】スピードメータの詳細を示す模式図である。
【図５】経過時間ｔと指示車速値（回転角度）との関係を示すグラフであり、実線は理論値（基準）、破線は検査対象のスピードメータについてのものである。
【符号の説明】
１０計器ユニット
１１スピードメータ
１２回転指針
１３文字板
１４ＣＰＵ
２０ＣＣＤカメラ
３０ＣＰＵ
３１回転角度位置検出手段
３２指度判定手段
３３スイープ判定手段
４０モニタ
１００検査装置

Claims

文字板に回転指針が設けられた車両計器装置を検査する検査方法において、
前記回転指針を前記文字板に対して等角速度で回転させるための検査用疑似信号を前記車両計器装置に入力し、
前記検査用疑似信号によって回転された前記回転指針の回転中における等時間間隔ごとの、前記回転指針の画像を取得し、
前記取得された回転指針の画像に基づいて、前記回転指針の回転角度位置を検出し、
前記検出された回転角度位置に基づいて前記回転指針の指示誤差の適否を判定するとともに、時系列的に相前後する前記画像間における前記回転指針の回転角度の均一性に応じて該回転指針の動きの円滑性の適否を判定することを特徴とする車両計器装置の検査方法。
文字板に回転指針が設けられた車両計器装置を検査する検査装置において、
前記回転指針を前記文字板に対して等角速度で回転させるための検査用疑似信号を発生する疑似信号発生手段と、
前記検査用疑似信号によって回転された前記回転指針の回転中における等時間間隔ごとの前記回転指針の画像を取得する画像取得手段と、
前記取得された回転指針の画像に基づいて、前記回転指針の回転角度位置を検出する回転角度位置検出手段と、
前記検出された回転角度位置に基づいて前記回転指針の指示誤差の適否を判定する指度判定手段と、
時系列的に相前後する前記画像間における前記回転指針の回転角度の均一性に応じて該回転指針の動きの円滑性の適否を判定するスイープ判定手段とを備えたことを特徴とする車両計器装置の検査装置。
文字板に回転指針が設けられた車両計器装置を検査する検査装置において、
前記車両計器装置が、前記回転指針を前記文字板に等角速度で回転させるための検査用疑似信号を発生する疑似信号発生手段を有し、
前記検査用疑似信号によって回転された前記回転指針の回転中における等時間間隔ごとの前記回転指針の画像を取得する画像取得手段と、
前記取得された回転指針の画像に基づいて、前記回転指針の回転角度位置を検出する回転角度位置検出手段と、
前記検出された回転角度位置に基づいて前記回転指針の指示誤差の適否を判定する指度判定手段と、
時系列的に相前後する前記画像間における前記回転指針の回転角度の均一性に応じて該回転指針の動きの円滑性の適否を判定するスイープ判定手段とを備えたことを特徴とする車両計器装置の検査装置。
コンピュータに読み込まれて、文字板に回転指針が設けられた車両計器装置を検査する処理を、前記コンピュータに実行させる検査プログラムであって、
前記回転指針を前記文字板に対して等角速度で回転させるための検査用疑似信号を前記車両計器装置に入力する処理、
前記検査用疑似信号によって回転された前記回転指針の回転中における等時間間隔ごとの、前記回転指針の画像を取得する処理、
前記取得された回転指針の画像に基づいて、前記回転指針の回転角度位置を検出する処理、
前記検出された回転角度位置に基づいて前記回転指針の指示誤差の適否を判定する処理、および、時系列的に相前後する前記画像間における前記回転指針の回転角度の均一性に応じて該回転指針の動きの円滑性の適否を判定する処理、
を前記コンピュータに順次実行させることを特徴とする車両計器装置用検査プログラム。