JP2004354089A

JP2004354089A - 色調測定装置及び色調測定方法

Info

Publication number: JP2004354089A
Application number: JP2003149352A
Authority: JP
Inventors: Masato Sakakibara; 正人榊原; Takako Nagata; タカ子永田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】色調の良否判定の精度を向上させる。
【解決手段】Ｓ２では、Ｌ値、ａ値、ｂ値等の色調が検出されるとともに、自動車ボディと距離検出部との距離ｄ１，ｄ２も検出される。Ｓ３では距離検出部の距離検出方向の垂直面に対する自動車ボディの測定面の傾き角度θ１が算出され、Ｓ４ではＳ３で算出された傾き角度θ１に対応する層にＳ２で検出されたＬ値、ａ値、ｂ値等の色調検出値が記憶される。そして、Ｓ５では、記憶部にすでに記憶されている同一層の複数の色調検出値を比較することにより、自動車ボディの色調の良否が判定される。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定物の色調を測定する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
被測定物の色調を測定する際は、例えば、光源から発せられ被測定物にて反射された光を色調検出部の受光部にて受光することにより、色調の測定を行っている。ただし、例えばメタリック色のような自動車ボディの塗装色の測定を行う場合は、被測定物と色調検出部との距離や角度の変化に応じて色調検出値がばらついてしまうため、測定した色調の良否判定の精度が低下してしまうという問題点がある。そこで、本発明は、色調の良否判定の精度を向上できる色調測定装置及び色調測定方法を提供することを目的とする。なお、色調測定装置の一例として、特許文献１，２，３に示すものが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２８１０５７号公報
【特許文献２】
特開平９−１７８５６２号公報
【特許文献３】
特開２０００−２０５９５７号公報
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、第１の本発明に係る色調測定装置は、被測定物の色調を検出する色調検出手段と、前記被測定物と前記色調検出手段との相対位置を該色調検出手段の色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで検出する相対位置検出手段と、前記色調検出手段の検出値及び前記相対位置検出手段の検出値に基づいて前記被測定物の色調の良否を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
本発明によれば、色調検出手段の検出値だけでなく、色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで検出した相対位置検出手段の検出値にも基づいて、被測定物の色調の良否を判定している。したがって、被測定物と色調検出手段との相対位置の変化による色調検出値のばらつきを抑制した条件で色調の良否判定を行うことができるので、色調の良否判定の精度を向上できる。
【０００６】
第２の本発明に係る色調測定装置は、第１の本発明に記載の装置であって、前記色調検出手段の検出値を前記相対位置検出手段の検出値に応じて層別して記憶する記憶手段を備え、前記判定手段は、前記記憶手段に記憶されている同一層の複数の色調検出手段の検出値に基づいて前記被測定物の色調の良否を判定することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、色調検出手段の検出値を相対位置検出手段の検出値に応じて層別して記憶し、同一層の複数の色調検出手段の検出値に基づいて被測定物の色調の良否を判定することにより、色調の良否判定の精度を向上できる。
【０００８】
第３の本発明に係る色調測定装置は、第１の本発明に記載の装置であって、前記判定手段は、前記相対位置検出手段の検出値が所定範囲内の場合に前記被測定物の色調の良否を判定することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、相対位置検出手段の検出値が所定範囲内の場合に被測定物の色調の良否を判定することにより、色調の良否判定の精度を向上できるとともに、色調検出値を相対位置検出手段の検出値に応じて層別して予め記憶させておかなくても、色調の良否判定を行うことができる。
【００１０】
第４の本発明に係る色調測定装置は、第１〜３の本発明のいずれか１に記載の装置であって、前記相対位置検出手段は、前記被測定物と前記色調検出手段との間の距離と、前記被測定物の測定面と前記色調検出手段の検出方向との成す角度と、の少なくとも一方を検出すること特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、被測定物と色調検出手段との間の距離と、被測定物の測定面と色調検出手段の検出方向との成す角度と、の少なくとも一方を検出することにより、被測定物と色調検出手段との相対位置を検出することができる。
【００１２】
第５の本発明に係る色調測定方法は、被測定物の色調を色調検出手段により検出するとともに、前記被測定物と前記色調検出手段との相対位置を該被測定物の色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで検出し、検出した前記被測定物の色調及び該被測定物と前記色調検出手段との相対位置に基づいて、該被測定物の色調の良否を判定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る色調測定装置の構成の概略を示す平面図であり、本発明を自動車製造ラインにおける自動車ボディ２０の塗装色の測定に適用した場合を示す。本実施形態の色調測定装置は、光源１０、色調検出部１２、距離検出部１４−１，１４−２及び制御部２２を備えている。
【００１５】
色調検出部１２は、光源１０から発せられ自動車ボディ２０にて反射された光を、受光部にて受光することにより、被測定物としての自動車ボディ２０の色調を検出する。
【００１６】
距離検出部１４−１，１４−２は、ほぼ同じ高さに配置されており、さらに、距離測定方向と垂直方向に関して所定距離Ｄ３はなされて配置されている。そして、距離検出部１４−１，１４−２は、色調検出部１２による自動車ボディ２０の色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで、自動車ボディ２０の測定面との距離ｄ１，ｄ２をそれぞれ検出する。ここで、色調検出部１２と距離検出部１４−１，１４−２との相対位置関係は予め把握できており、距離ｄ１，ｄ２を測定することにより、色調検出部１２の受光部と自動車ボディ２０の色調測定点との距離ｄ０を検出することができる。さらに、図２に示すように、距離ｄ１，ｄ２を測定することにより、距離検出部１４−１，１４−２の距離検出方向の垂直面に対する自動車ボディ２０の測定面の傾き角度θ１も検出することができる。このように、本実施形態では、この傾き角度θ１を検出することにより、自動車ボディ２０の測定面と色調検出部１２の色調検出方向との成す角度θ０を検出している。なお、傾き角度θ１については、ｄ２＞ｄ１のときは以下の式１で表され、ｄ２＜ｄ１のときは以下の式２で表される。そして、ｄ２＝ｄ１のときは、θ１＝０である。
【００１７】
【数１】

制御部２２は典型的にはＣＰＵを中心として構成されたマイクロプロセッサとして構成することができ、色調検出部１２の検出値及び距離検出部１４−１，１４−２の検出値が制御部２２に入力される。そして、制御部２２は、記憶部１６及び判定部１８を備えている。
【００１８】
記憶部１６は、色調検出部１２による自動車ボディ２０の色調検出値を記憶する。このとき、色調検出値は、ほぼ同一タイミングで検出した傾き角度θ１に応じて層別して記憶されることにより、角度θ０に応じて層別して記憶される。一例を挙げると、検出した傾き角度θ１が（−１．５°≦θ１＜−０．５°）である場合はそれに対応する色調検出値はθ１＝−１°の層に記憶され、検出した傾き角度θ１が（−０．５°≦θ１＜０．５°）である場合はそれに対応する色調検出値はθ１＝０°の層に記憶され、検出した傾き角度θ１が（０．５°≦θ１＜１．５°）である場合はそれに対応する色調検出値はθ１＝１°の層に記憶される。傾き角度θ１に応じて層別して記憶された色調検出値の一例をグラフ化して図３に示す。
【００１９】
判定部１８は、自動車ボディ２０の測定面の色調の良否を判定し、その判定結果を出力する。良否判定方法の詳細については後述する。
【００２０】
次に、本実施形態の色調測定装置を用いた色調測定方法について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。図４のフローチャートに示す各処理は、自動車ボディ２０が搬送されるごとに繰り返して行われる。
【００２１】
まずステップ（以下Ｓとする）１においては、所定の測定可能な位置まで自動車ボディ２０が搬送される。
【００２２】
Ｓ２においては、所定の測定可能な位置まで自動車ボディ２０が搬送されると、例えばＬ値、ａ値、ｂ値等の色調が色調検出部１２により検出される。そして、色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで、距離検出部１４−１，１４−２により距離ｄ１，ｄ２もそれぞれ検出される。
【００２３】
Ｓ３においては、制御部２２により距離検出部１４−１，１４−２の距離検出方向の垂直面に対する自動車ボディ２０の測定面の傾き角度θ１が算出される。傾き角度θ１については、前述したように、Ｓ２で検出した距離ｄ１，ｄ２及び式１，２から算出することができる。
【００２４】
Ｓ４においては、記憶部１６のＳ３で算出された傾き角度θ１に対応する層に、Ｓ２で検出されたＬ値、ａ値、ｂ値等の色調検出値が記憶される。これによって、色調検出値が角度θ０に応じて層別して記憶される。
【００２５】
Ｓ５においては、自動車ボディ２０の色調の良否判定が判定部１８により行われる。ここでは記憶部１６にすでに記憶されている同一層の複数の色調検出値を比較することにより、自動車ボディ２０の色調の良否が判定される。一例を挙げれば、判定部１８は、傾き角度θ１に関して同一層の色調検出値の標準偏差が所定値より大きい場合や同一層の色調検出値における最大値と最小値との差が所定値より大きい場合は、塗装の品質が安定していないものと判定し、色調が不良であると判定する。判定部１８は、色調が不良であると判定した場合は、色調の不良を示す信号を出力する。作業者は、この信号の出力を受けて、例えば温度、湿度等の塗装条件を見直す。
【００２６】
１台の自動車ボディ２０についての処理が終了すると、順次搬送されてくる別の自動車ボディ２０について、Ｓ１以下の処理が再度繰り返される。
【００２７】
また、判定部１８による自動車ボディ２０の色調の良否判定については、図５のフローチャートに示す処理によっても行うことができる。図５のフローチャートに示す各処理についても、自動車ボディ２０が搬送されるごとに繰り返して行われる。なお、図５のフローチャートにおけるＳ１１〜Ｓ１３については、図４のフローチャートにおけるＳ１〜Ｓ３と同様であるため説明を省略する。
【００２８】
Ｓ１４においては、判定部１８によりＳ１３で算出された傾き角度θ１が所定範囲（−α≦θ１≦＋α）内にあるか否かが判定される。ここでのαの値については、距離検出部１４−１，１４−２による傾き角度θ１の測定誤差を考慮して設定される。Ｓ１４の判定結果がＮＯの場合は、Ｓ１５による色調の良否判定を行わずに、現在の自動車ボディ２０に関する処理を終了する。一方、Ｓ１４の判定結果がＹＥＳの場合は、Ｓ１５に進む。
【００２９】
Ｓ１５においては、自動車ボディ２０の色調の良否判定が判定部１８により行われる。ここではＳ１２で検出された色調検出値と、予め記憶部１６に記憶されている傾き角度θ１＝０における色調設計値と、を比較することにより、自動車ボディ２０の色調の良否が判定される。一例を挙げれば、判定部１８は、Ｓ１２で検出された色調検出値と傾き角度θ１＝０における色調設計値との偏差が所定値より大きい場合は、自動車ボディ２０の色調が不良であると判定する。判定部１８は、色調が不良であると判定した場合は、色調の不良を示す信号を出力する。
【００３０】
１台の自動車ボディ２０についての処理が終了すると、順次搬送されてくる別の自動車ボディ２０について、Ｓ１１以下の処理が再度繰り返される。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態によれば、色調検出部１２による自動車ボディ２０の色調検出値だけでなく、色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで検出した自動車ボディ２０の測定面と色調検出部１２の色調検出方向との成す角度θ０も考慮して色調の良否判定を行っている。より具体的な例として図４に示すフローチャートの例においては、色調検出値をほぼ同一タイミングで検出した傾き角度θ１に応じて層別して記憶し、傾き角度θ１に関して同一層の色調検出値を比較することにより色調の良否判定を行っている。これによって、角度θ０の変化による色調検出値のばらつきを抑制した条件で色調の良否判定を行うことができるので、色調の良否判定を精度よく行うことができる。
【００３２】
また、図５に示すフローチャートの例においては、自動車ボディ２０の色調の良否判定を、色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで検出した傾き角度θ１が所定範囲（−α≦θ１≦＋α）内にある場合に行っている。これによって、色調の良否判定を精度よく行うことができるとともに、複数の色調検出値を傾き角度θ１に応じて層別して記憶部１６に予め記憶させておかなくても、色調の良否判定を行うことができる。
【００３３】
なお、図４に示すフローチャートの例においては、色調検出値をほぼ同一タイミングで検出した傾き角度θ１に応じて層別して記憶し、傾き角度θ１に関して同一層の色調検出値を比較することにより色調の良否判定を行う場合について説明した。ただし、図４に示すフローチャートの例においては、色調検出値をほぼ同一タイミングで検出した距離ｄ０に応じて層別して記憶し、距離ｄ０に関して同一層の色調検出値を比較することにより色調の良否判定を行ってもよい。さらに、色調検出値をほぼ同一タイミングで検出した距離ｄ０及び傾き角度θ１の両方に応じて層別して記憶し、距離ｄ０及び傾き角度θ１の両方に関して同一層の色調検出値を比較することにより色調の良否判定を行ってもよい。
【００３４】
また、図５に示すフローチャートの例においては、色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで検出した傾き角度θ１が所定範囲（−α≦θ１≦＋α）内にあるときに、色調設計値と比較することで色調の良否判定を行う場合について説明した。ただし、図５に示すフローチャートの例においては、色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで検出した距離ｄ０が所定範囲内にあるときに、色調設計値と比較することで色調の良否判定を行ってもよい。さらに、色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで検出した距離ｄ０及び傾き角度θ１の両方が所定範囲内にあるときに、色調設計値と比較することで色調の良否判定を行ってもよい。
【００３５】
なお、本発明は、自動車ボディ２０の塗装色の測定だけでなく、他の被測定物の色調の測定についても適用可能である。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、色調検出手段の検出値及び相対位置検出手段の検出値に基づいて被測定物の色調の良否を判定することにより、色調の良否判定の精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る色調測定装置の構成の概略を示す平面図である。
【図２】距離検出部の距離検出方向の垂直面に対する自動車ボディの測定面の傾き角度θ１の検出方法を説明する平面図である。
【図３】傾き角度θ１に応じて層別して記憶されている色調検出値を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る色調測定装置を用いた色調測定方法の処理を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る色調測定装置を用いた他の色調測定方法の処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０光源、１２色調検出部、１４−１，１４−２距離検出部、１６記憶部、１８判定部、２０自動車ボディ、２２制御部。

Claims

被測定物の色調を検出する色調検出手段と、
前記被測定物と前記色調検出手段との相対位置を該色調検出手段の色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで検出する相対位置検出手段と、
前記色調検出手段の検出値及び前記相対位置検出手段の検出値に基づいて前記被測定物の色調の良否を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする色調測定装置。
請求項１に記載の色調測定装置であって、
前記色調検出手段の検出値を前記相対位置検出手段の検出値に応じて層別して記憶する記憶手段を備え、
前記判定手段は、前記記憶手段に記憶されている同一層の複数の色調検出手段の検出値に基づいて前記被測定物の色調の良否を判定することを特徴とする色調測定装置。
請求項１に記載の色調測定装置であって、
前記判定手段は、前記相対位置検出手段の検出値が所定範囲内の場合に前記被測定物の色調の良否を判定することを特徴とする色調測定装置。
請求項１〜３のいずれか１に記載の色調測定装置であって、
前記相対位置検出手段は、前記被測定物と前記色調検出手段との間の距離と、前記被測定物の測定面と前記色調検出手段の検出方向との成す角度と、の少なくとも一方を検出すること特徴とする色調測定装置。
被測定物の色調を色調検出手段により検出するとともに、前記被測定物と前記色調検出手段との相対位置を該被測定物の色調検出タイミングとほぼ同一タイミングで検出し、
検出した前記被測定物の色調及び該被測定物と前記色調検出手段との相対位置に基づいて、該被測定物の色調の良否を判定することを特徴とする色調測定方法。