JP2005219660A - 車載電装品の評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハーネスを介してＥＣＵと接続されない車載電装品についても確実にその動作を評価することのできる車載電装品の評価装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ１３と基板により直接連結された電装品１４に動作指令信号を出力する動作指令信号出力部７と、電装品１４のデータ出力部の映像を撮影するカメラ３と、カメラ３にて撮影された映像から、出力信号を検出するための画像を抽出する画像処理装置４と、動作指令信号出力部７より出力された動作指令信号、及び画像処理装置４により抽出された画像に基づいて、電装品１４が正常に動作しているかどうかを判定するモニタ信号比較部９を備える。これにより、ランプの点灯状態、或いはメータの指針の振れ角度を検出することができ、電装品の試験を容易、且つ確実に行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車載に搭載される各種の電装品が正常に動作するかどうかを評価する車載電装品の評価装置に関する。

車両に搭載されるコントローラ、アクチュエータ、センサ等の各種電装品は、車両に設置した状態で確実に動作するか否かを試験する必要がある。このような電装品の車両搭載後の試験では、各電装品に対して動作信号を入力し、その電装品が正常に動作するか否かを確認する。また、昨今において、車両に搭載される電装品の数が多くなり手動操作による確認作業は、多くの労力、及び時間が必要になるという問題が生じる。

そこで、従来より、例えば、特開２００３−２５２１２９号公報（特許文献１）に記載されているように、ハーネスを介して車両に搭載される各ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）に試験用の信号を出力し、その応答信号を検出することにより、各種の電装品が正常に動作しているかどうかを確認する技術が知られている。
特開２００３−２５２１２９号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例は、評価対象となる応答信号は、ハーネスを介して接続されている信号のみであり、ハーネスを介さずに出力される信号については、評価の対象とならない。

このため、メータ部に代表されるように、ＥＣＵと同一の基板に直接実装されているランプの点灯状態、スピードメータの指針等は、ＥＣＵの出力信号により動作するものであるにも関わらず、評価の対象とならない。換言すれば、ランプの点灯状態、或いはスピードメータの指針が正常に動作しているかどうかを確認することができない、という問題が生じていた。

この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ハーネスを介してＥＣＵと接続されない車載電装品についても確実にその動作を評価することのできる車載電装品の評価装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、車両に搭載される各種電装品の作動状態を評価する車載電装品の評価装置において、評価対象となる電装品に動作指令信号を出力する動作指令信号出力手段と、前記評価対象となる電装品のデータ出力部の映像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段にて撮影された映像から、出力信号を検出するための画像を抽出する画像処理手段と、前記動作指令信号出力手段より出力された動作指令信号、及び前記画像処理手段により抽出された画像に基づいて、前記評価対象となる電装品が正常に動作しているかどうかを判定する動作判定手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る車載電装品の評価装置では、車両に搭載されるＥＣＵと基板により直接連結された電装品に対し、該電装品に搭載されるランプ、或いはメータ等のデータ出力部を撮影手段にて撮影し、撮影された映像を画像処理して、ランプの点灯状態、或いはメータ指針の振れ角度を求めることができるので、ＥＣＵと直接連結された電装品が正常に動作するかどうかの試験を容易、且つ確実に行うことができるようになる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車載電装品の評価装置の構成を示すブロック図である。

同図に示すように、該評価装置１は、車両に搭載される各電装品が正常に動作するかどうかを試験するものであり、車載電装品試験装置２と、カメラ（撮影手段）３と、該カメラ３で撮影された画像を処理する画像処理装置（画像処理手段）４から構成されている。

また、車両側には、複数のＥＣＵが搭載されており、これらのＥＣＵは、ハーネスを介して電装品と連結されるタイプのもの、及び基板により直接電装品と連結されるタイプのものとが存在する。例えば、ワイパー、ウォッシャー等の電装品は、ハーネスを介してＥＣＵと連結されており、また、メータ類、ランプ類等の電装品は、基板により直接ＥＣＵと連結されている。本実施形態に係る評価装置では、ＥＣＵに対し、基板により直接連結されている電装品を試験するためのものである。なお、図１では、車両に複数搭載されているＥＣＵのうち、基板により直接連結されるタイプのＥＣＵ１３，及び電装品１４と、ハーネスを介して連結されるＥＣＵ１５，及び電装品１６をそれぞれ一組ずつ代表的に記載している。

カメラ３は、ＥＣＵ１３と連結された電装品１４を撮影することができる位置に配置されており、電装品１４のデータ出力部の映像を撮影する。

画像処理装置４は、カメラ３により撮影された映像を画像処理して、この電装品１４のデータ出力部の状態を認識する。例えば、電装品１４が指針型のスピードメータである場合には、該メータの指針を画像処理することによりその指針位置を検出し、得られた検出データを車載電装品試験装置２に出力する。また、電装品１４が、ランプ式のインジケータである場合には、ランプの点灯状態を検出し、得られた検出データを同様に車載電装品試験装置２に出力する。

車載電装品試験装置２は、インターフェース部５と、信号調整部６と、動作指令信号出力部（動作指令信号出力手段）７と、信号モニタリング部８と、モニタ信号比較部（動作判定手段）９とを備えている。

インターフェース部５は、車両側に搭載されるインターフェース部１１と連結され、該インターフェース部１１は、ハーネス１２を介してＥＣＵ１３、及びＥＣＵ１５と接続されている。また、インターフェース部５は、画像処理装置４とも接続されている。

動作指令信号出力部７は、ＥＣＵ１３，１５へ供給する動作指令信号を生成して出力する。信号調整部６は、動作指令信号出力部７より出力された動作指令信号を、ＥＣＵ１３，１５に入力される形式の信号に変換し、変換後の信号をインターフェース部５，１１を介して車両側のＥＣＵ１３，１５に出力する。

信号モニタリング部８は、画像処理装置４で処理された電装品１４の出力データ、及び車両側のインターフェース部１１を介して得られる電装品１６の出力データをモニタリングする。

モニタ信号比較部９は、信号モニタリング部８でモニタリングされた電装品１４の出力データが正常な信号であるかどうかを判断し、正常であるか或いは異常であるかの判断結果を、図示省略の通知手段により、操作者に通知する。また、点灯パターン判定部２１、及び指針位置判定部２２を備えており、点灯パターン判定部２１は、電装品１４として、ランプ類の映像がカメラ３で撮影された場合には、このランプの点灯状態を判定し、且つ、指針位置判定部２２は、電装品１４として、メータ類の指針の映像がカメラ３で撮影された場合には、この指針の振れ角度を判定する。

次に、上述のように構成された本実施形態に係る評価装置の動作を、図２〜図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、図２に示すステップＳ１では、動作指令信号出力部７より、ディジタルの指令信号が出力されているかどうかが判断される。そして、指令信号が出力された場合には、信号調整部６、及びインターフェース部５，１１を介して、この指令信号をＥＣＵ１３，１５に出力すると共に、該ディジタル指令信号の前縁或いは後縁をトリガとして、カメラ３、及び画像処理装置４を作動させる。

そして、ステップＳ２の処理にて、カメラ３により、試験の対象となる電装品１４のデータ出力部近傍の映像を撮影する。例えば、電装品１４がランプ類である場合には、ランプの点灯状態を撮影し、電装品１４がメータ類である場合には、メータの指針を撮影する。

次いで、電装品１４がランプ類である場合には、ステップＳ３の処理にて、ランプの点灯状態を判定し、電装品１４がメータ類である場合には、ステップＳ４の処理にて、メータの指針角度を判定する。

図３は、ランプの点灯状態を判定する際の処理動作を示すフローチャートであり、以下、図３を参照しながら、図２に示したステップＳ３の処理を詳細に説明する。

まず、ステップＳ３１にて、画像処理装置４では、カメラ３で撮影された映像中から、ランプが存在する領域の画像データを抽出する。そして、抽出された画像データは、信号調整部６を介して、信号モニタリング部８に出力され、信号モニタリング部８では、ステップＳ３２の処理にて、与えられた画像データの濃度が求められる。

次いで、この濃度データは、モニタ信号比較部９に出力され、ステップＳ３３の処理にて、この濃度データと所定の閾値との比較が行われる。そして、ステップＳ３４の処理にて、点灯パターン判定部２１では、予め登録されているランプ領域中に、所定の閾値よりも大きい濃度の部位が存在するかどうかが判定され、存在する場合には、この部位に対応するランプが点灯しているものと判定される。他方、濃度データが閾値以下である場合には、ステップＳ３５の処理にて、ランプは消灯しているものと判定される。そして、ステップＳ３６にて、上記の処理が全てのランプに対して行われる。こうして、ランプの点灯状態、消灯状態が判定されるのである。

次に、図２に示したステップＳ４の、メータの指針角度の判定処理について説明する。まず、ステップＳ４１の処理にて、画像処理装置４では、カメラ３で撮影された映像中から、メータの指針が存在する領域の画像を抽出する。そして、抽出された画像は、信号調整部６を介して、信号モニタリング部８に出力され、ステップＳ４２の処理にて、予め設定した閾値を用いて、白／黒に２値化する処理が行われる。

その後、ステップＳ４３の処理にて、指針位置判定部２２では、２値化された画像中の白色部分の重心位置を算出し、ステップＳ４４にて、基準点（指針の回転中心となる点）と重心位置とを結ぶ直線の角度を算出する。更に、この角度に基づいて、メータの指針位置を検出する。即ち、周知の２値重心面積法を用いることにより、指針位置を求めることができる。

そして、ステップＳ４５にて、全指針領域における指針角度の検出が終了するまで、上記の処理を繰り返す。

その後、図２に示したステップＳ５にて、ステップＳ３の処理で得られたランプ点灯の判定結果、或いはステップＳ４の処理で得られた指針角度の判定結果を出力する。

こうして、電装品１４がランプを有するものである場合には、画像処理を行うことにより、電装品１４に搭載されるランプが点灯しているかどうかの試験を行うことができる。また、電装品１４がメータ等の指針を有するものである場合でも、画像処理により、この指針の振れ角度を検出することができるので、メータが正常に動作しているかどうかを確実に判定することができる。

このようにして、本実施形態に係る評価装置１では、ＥＣＵ１３と基板により直接連結された電装品１４についても、該電装品１４に搭載されるランプ、或いはメータ等のデータ出力部をカメラ３で撮影し、撮影された映像を画像処理して、ランプの点灯状態、或いはメータ指針の振れ角度を求めることができるので、電装品１４が正常に動作するかどうかの試験を容易、且つ確実に行うことができるようになる。

また、上記した実施形態では、カメラ３、及び画像処理装置４をそれぞれ１台ずつ設置した場合の例について説明したが、カメラ３、及び画像処理装置４をそれぞれ複数台設置し、１台のカメラによる撮影領域を小さい領域とすれば、撮影される画像の解像度を向上させることができ、ランプの点灯状態、或いは指針位置の検出精度を向上させることができる。

また、電装品１４のデータ出力部は、イルミネーションのオン／オフにより光外乱が発生してしまい、状況によっては、ランプ及び指針を検出する際の、カメラ３に撮影される映像の光量が大幅に変化してしまい、ランプ、或いは指針の判定精度が低下する場合がある。そこで、このような問題が生じる場合には、イルミネーション等の車両動作に起因する外乱光に応じて、上述した閾値の値を自動的に変更する。即ち、図３のステップＳ３３の処理で用いる閾値、及び図４のステップＳ４２の処理で用いる閾値を変更する。これにより、外乱光による影響を低減させることができ、外乱光の発生にかかわらず、常時高精度な検出が可能となる。

次に、第１の実施形態の変形例について説明する。図５は、変形例に係る車載電装品の評価装置３１の構成を示すブロック図である。同図に示すように、該評価装置３１は、前述した図１に示した評価装置１と比較して、通信変換部３２、及び通信インターフェース３３を備えている点で相違している。なお、その他の構成は、図１に示したものと同一であるので、同一符号を付し、その構成説明を省略する。

図５に示す評価装置３１では、画像処理装置４より得られる画像信号を、通信インターフェース３３を介し、シリアル通信にてデータを通信変換部３２に受け渡すことにより、信号線の本数を削減することができる。

即ち、図１に示した評価装置１では、画像処理装置４から信号調整部６に供給される画像信号がパラレルデジタル信号である場合には、ランプの点灯信号、或いは指針の位置判定結果等の数値データを信号調整部６に出力するためには、多くの本数の信号線が必要となる。これに対して、図５に示す評価装置３１では、シリアルデータに変換されるので、信号線の本数を削減することができ、装置構成の簡素化、及びコストダウンを図ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、第２の実施形態に係る車載電装品の評価装置４１の構成を示すブロック図である。同図に示す評価装置４１は、図１に示したものと比較して、遅れ時間算出部（遅れ時間算出手段）４２、及び遅れ補償部（補償手段）４３を備えている点で、上述した第１の実施形態と相違している。それ以外の構成要素は、図１と同一であるので、同一符号を付し、その構成説明を省略する。

遅れ時間算出部４２は、ＥＣＵ１３に動作指令信号を出力した後、この動作指令信号に基づいて、電装品１４の出力が発生し、データ出力部の映像が撮影され、この映像が画像処理されるまでの遅れ時間を求める処理を行う。例えば、電装品１４がランプを有するものである場合には、ＥＣＵ１３が動作指令信号を受けて電装品１４のランプが点灯し、カメラ３により撮影されるランプの取り付け領域の画像が、画像処理装置４にて処理されて、ランプの点灯状態が検出されるまでに生じる遅れ時間を、複数回の処理の、平均値により求める。

遅れ補償部４３は、遅れ時間算出部４２で求められた遅れ時間を用いて、画像処理装置４により得られた画像の取得タイミングを補償する操作を行う。

以下、図７，図８に示すフローチャートを参照しながら、第２の実施形態に係る評価装置４１の動作について説明する。図７は、電装品１４がランプを備える場合における、上述した遅れ時間を求める処理を示すフローチャート、図８は、求められた遅れ時間を用いて、実際に画像処理装置４より出力されるデータを補償する処理を示すフローチャートである。

まず、図７に示すステップＳ５１では、動作指令信号出力部７より、電装品１４に搭載されるランプを点灯させるべく動作指令信号を出力する。これと同時に、ステップＳ５２では、画像処理部４に、ランプが点灯したかどうかを確認するための、判定指令信号を出力する。

次いで、ステップＳ５３にて、動作指令信号を出力したランプに対応する、カメラ３で撮影された画像中のランプが点灯したかどうかの判定が行われる。そして、ランプの点灯が確認されると、ステップＳ５２にて、ランプ点灯の動作指令信号を出力してから、画像処理装置４にて実際にランプが点灯したことが検出されるまでの間の経過時間が求められ、且つこの経過時間が点灯遅れ時間として、遅れ時間算出部４２にて記憶される。

その後、ステップＳ５５の処理にて、動作指令信号出力部７は、対応するランプを消灯するべく指令信号を出力し、ランプを消灯させる。

そして、ステップＳ５６にて、上述したステップＳ５１〜Ｓ５５までの処理を複数回繰り返し、予め設定した回数の処理が終了すると、ステップＳ５７にて、点灯遅れ時間の平均値Ｔｄを算出し、且つステップＳ５８にて、該平均値Ｔｄを記憶する。こうして、遅れ時間の平均値Ｔｄが求められる。

その後、実際に電装品１４の試験を行う際には、図８に示すフローチャートのステップＳ６１では、信号調整部６に入力される信号が、画像処理判定信号であるかどうかが判断され、画像処理判定信号である場合、即ち、画像処理装置４より出力さられる画像データである場合には、ステップＳ６３にて、遅れ補償部４３は、即時にこの画像データを信号モニタリング部８に出力する。

また、信号調整部６に入力される信号が、画像処理判定信号でない場合、即ち、車両側のインターフェース部１１とハーネス１２を介して接続される電装品１６から与えられる信号である場合には、ステップＳ６２にて、遅れ補償部４３は、上述した遅れ時間の平均値Ｔｄだけ遅延させた後、この信号を信号モニタリング部８に出力する。

従って、信号モニタリング部８では、画像処理装置４より出力される画像データのみが即時に入力され、その他のハーネス１２で連結される電装品１６からの検出信号は、遅れ時間の平均値Ｔｄだけ遅れて入力されるので、結果として両者を同時に発生している信号として認識することができる。

これにより、ハーネス１２を介して与えられる信号と、画像処理装置４を介して入力される信号との時間的な同期を取ることができ、ランプ部、メータ部を含めた車両全体としての時間的な実動作評価を行うことができるようになる。

このようにして、第２の実施形態に係る車載電装品の評価装置４１では、複数回の試行により、画像処理装置４で得られる画像データの遅れ時間の平均値Ｔｄを求め、この遅れ時間を補償することにより、車両に搭載される複数の電装品から得られる検出信号の時間的な同期を取ることができ、車両全体としての評価をより正確に行うことができるようになる。

以上、本発明の車載電装品の評価装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

例えば、上記した実施形態では、カメラ３により撮影する電装品として、ランプを有するもの、或いはメータ類の指針を有するものを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の電装品についても適用することができる。

車両に搭載される電装品に不具合が発生しているかどうかを検査する上で極めて有用である。

本発明の第１の実施形態に係る車載電装品の評価装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る車載電装品の評価装置の、全体的な処理手順を示すフローチャートである。 電装品がランプを含む場合の、ランプ点灯状態を検出する際の処理手順を示すフローチャートである。 電装品がメータ等の指針を含む場合の、指針の振れ角度を検出する際の処理手順を示すフローチャートである。 第１の実施形態の変形例に係る車載電装品の評価装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る車載電装品の評価装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係り、画像処理装置における遅れ時間の平均値Ｔｄを求める際の処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係り、遅れ時間分を補償する処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１，３１，４１ 評価装置
２ 車載電装品試験装置
３ カメラ（撮影手段）
４ 画像処理装置（画像処理手段）
５ インターフェース部
６ 信号調整部
７ 動作指令信号出力部
８ 信号モニタリング部
９ モニタ信号比較部
１１ インターフェース部
１２ ハーネス
１３ ＥＣＵ
１４ 電装品（直接接続型）
１５ ＥＣＵ
１６ 電装品（ハーネス接続型）
２１ 点灯パターン判定部
２２ 指針位置判定部
３２ 通信変換部
３３ 通信インターフェース
４２ 遅れ時間算出部
４３ 遅れ補償部

Claims (4)

1. 車両に搭載される各種電装品の作動状態を評価する車載電装品の評価装置において、
   評価対象となる電装品に動作指令信号を出力する動作指令信号出力手段と、
   前記評価対象となる電装品のデータ出力部の映像を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段にて撮影された映像から、出力信号を検出するための画像を抽出する画像処理手段と、
   前記動作指令信号出力手段より出力された動作指令信号、及び前記画像処理手段により抽出された画像に基づいて、前記評価対象となる電装品が正常に動作しているかどうかを判定する動作判定手段と、
   を備えたことを特徴とする車載電装品の評価装置。
2. 前記撮影手段により撮影された映像は、シリアル通信を用いて、前記動作判定手段へ送信されることを特徴とする請求項１に記載の車載電装品の評価装置。
3. 前記動作指令信号出力手段より、前記評価対象となる電装品に動作指令信号が出力された後、前記画像処理手段により出力信号を検出するための画像が抽出されるまでの経過時間を求める遅れ時間算出手段と、
   前記遅れ時間算出手段にて求められた経過時間に基づいて、画像処理における遅れ時間を補償する補償手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車載電装品の評価装置。
4. 前記評価対象となる電装品は、イルミネーションを有し、該イルミネーションのオン／オフ状態に応じて、前記画像処理手段で抽出された画像から前記電装品の出力データを判断する際の閾値を変更することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車載電装品の評価装置。
   

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