JP2013088224A - 検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】自動化された音検査において、不規則な騒音の発生に検査装置が気づいて適切に対処することができて、一連の検査を最初からやりなおすといった無駄も省くことができる検査システムを提供する。
【解決手段】検査システム１による自動の音検査手順では、製品１００のブザー１０１から出力された音をマイク４で取得してアンプ６に送る。制御部２０では、アンプ６が過負荷となったら、マイクが取得した音が音検査に適した音でないと判定して、アンプ６から過負荷信号が得られなくなるまで、ブザー１０１に繰り返し音出力を指令する。制御部２０は、アンプ６が過負荷とならなかった音でブザー１０１の音検査を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査システムに関する。

今日、各種製品のなかにブザーやスピーカ等の音出力部を備えたものは多い。例えば車載装置においては、メータ装置などにブザーが装備されて、後進時のバックブザーやキー抜き忘れ報知のための音等が出力される。こうした音出力部に対して、出荷前に正常か故障かを調べる検査が行われる。例えば下記特許文献１では、異音検査の結果を検証することが可能な異音検査方法などが開示されている。

特許第４１６１９４５号公報

例えば車載装置の各種音出力の場合、近年の自動車の静音化により、音出力の高品質化が強く求められている。また検査効率を高めることや省力化も望まれる。以上の観点から、音検査の自動化が望ましいと考えられる。

作業者が介在して音検査する場合には、例えば検査環境の外部で不規則な騒音が発生した場合には、作業者が気づいて検査をやり直すことができるが、自動的な検査の場合、不規則な騒音の発生に検査装置が気づかずに検査を進めて、良品を不良品と誤判定する可能性がある。

また音出力部を備えた各種製品の場合、音出力以外にも各種検査対象がある製品があり、その場合、音検査のみ単独では行われず、一連の複数の検査を順次行い、そのなかに音検査が組み込まれる場合がある。そうした場合、従来の検査システムでは、騒音の影響などで適切な音検査が実行できなかった場合、一連の検査を最初からやり直していた。

以上の課題を解決する検査装置、すなわち、自動化された音検査において、不規則な騒音の発生に検査装置が気づいて適切に対処することができて、一連の検査を最初からやりなおすといった無駄も省くことができる音検査装置が望まれるが、従来技術において、こうした課題は認識されていない。

そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、自動化された音検査において、不規則な騒音の発生に検査装置が気づいて適切に対処することができて、一連の検査を最初からやりなおすといった無駄も省くことができる検査システムを提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明に係る検査システムは、音出力手段を備えた物品が検査位置に配置された状態で、前記音出力手段に音出力を指令する指令手段と、その指令手段による音出力指令後に前記検査位置に装備された音取得手段が取得した音が、前記音出力手段での音検査に適した音であるか否かを判定する判定手段と、その判定手段が音検査に適した音でないと判定した場合に、前記音取得手段が取得した音が前記判定手段によって音検査に適した音であると判定されるまで、前記指令手段が繰り返し音出力を指令するように制御する制御手段と、前記音取得手段が取得し前記判定手段が音検査に適した音であると判定した音により、前記音出力手段が良品か否かを判定する音検査を行う検査実行手段と、を備えたことを特徴とする。

これにより本発明の検査システムでは、音の検査において、取得した音が音検査に適した音であるかを判定して、音検査に適していない場合は、適した音が得られるまで繰り返し音出力を指令するので、自動的な音検査において、騒音の混入などに自動的に対応できる音検査システムが実現できる。

また前記判定手段は、前記音取得手段が取得した音により前記音取得手段が過負荷状態となった場合に、前記音取得手段が取得した音は音検査に適した音でないと判定する副判定手段を備えたとしてもよい。

この発明によれば、音取得手段が過負荷状態となったら音検査に適さないと判定するので、例えば騒音の混入を自動的に、かつ的確に検知して、騒音が混入しなくなるまで音出力を繰り返し指令する。よって騒音が混入していない適切な音で音検査が実行できる。

また前記検査装置に配置された物品に対して複数の検査を順次行う複数検査実行手段を備え、前記検査実行手段による音検査は前記複数検査実行手段による複数の検査に含まれるとしてもよい。

この発明によれば、複数の検査を順次行うなかに音検査が組み込まれている場合に、音の検査において、取得した音が音検査に適した音であるかを判定して、音検査に適していない場合は、適した音が得られるまで繰り返し音出力を指令して音検査をするので、音検査が適切に行われない場合に、例えば最初から再度、全体の検査をやり直すことがない。したがって、一連の複数の検査の一部として、適切な音検査を自動的に行える。

また前記検査手段は、前記音取得手段が取得した音の音圧特性と周波数特性との少なくとも一方が所定の範囲内に含まれる場合に、前記音出力手段が良品だと判定する副検査実行手段を備えたとしてもよい。

この発明によれば、取得した音の音圧特性と周波数特性とが所定の範囲内に含まれる場合に、良品だと判定するので、数値データにできて自動的な音検査に適した音圧特性と周波数特性とを用いて、精度よく自動的な音検査が実行できる。

また前記物品はブザー又はスピーカを備えた車載製品であるとしてもよい。

この発明によれば、ブザー又はスピーカを備えた車載製品の音検査において、取得した音が音検査に適した音であるかを判定して、音検査に適していない場合は、適した音が得られるまで繰り返し音出力を指令する。したがって、近年、自動車の静音化が著しいことにより、車載装置の音出力に対する高品質化の要求が高まっていることに応えることができ、検査の自動化により省力化や迅速化にも対応できる音検査システムが構築できる。

本発明の検査システムの実施例における構成図。 本発明の検査手順を示すフローチャート。 図２に続くフローチャート。 図３に続くフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施例における車載装置の検査システムの装置構成の概略図である。検査システム１は、検査装置２、防音ボックス３、マイクロフォン４（マイク）、カメラ５、アンプ６（増幅装置）、音分析装置７、視覚検査装置８を備える。検査システム１によって製品１００の各種検査を行う。

検査装置２は、制御部２０、モニタ２２を備える。制御部２０は通常のコンピュータと同様の構造を有し、各種演算など情報処理を司るＣＰＵや、各種情報を記憶するメモリ２１を備える。モニタ２２は例えば液晶ディスプレイ等からなる表示部であり、検査システム１における検査状況や検査結果などを表示する。

防音ボックス３は、検査対象である製品１００を収容して所定の検査位置に固定することにより、外部からの騒音などから遮断した検査環境を形成する。防音ボックス３内には必要な検査機器が装備されており、防音ボックス３内に固定された製品１００に対して自動的に複数の検査が自動的に行われる。

マイク４は、防音ボックス３内に配置されて、製品１００の音検査のために、防音ボックス３内に固定された製品１００から出力される音を取得する。カメラ５は、防音ボックス３内に配置されて、防音ボックス３内に固定された製品１００を撮影して、検査に使用するための画像データを取得する。

アンプ６は、マイク４から送信された音データを受信する。アンプ６では、受信した音を音分析装置７での分析に必要なレベルに増幅する。アンプ６では、増幅された音信号（増幅信号）を音分析装置７に向けて出力する。それとともにアンプ６は、過大入力を受信した場合には増幅信号の出力を遮断して、過負荷状態（オーバーロード）であることを示す過負荷信号を音分析装置７に出力する。

音分析装置７は、アンプ６から上述の増幅信号、あるいは過負荷信号を受信する。そして、増幅信号を受信した場合、その増幅信号を分析して、その音圧特性と周波数特性とを算出し、算出した音圧特性、周波数特性データを検査装置２に出力する。検査装置２の制御部２０は、受信した音圧特性、周波数特性データから、増幅信号が正常か否か（ブザー１０１が良品か否か）を判定する。

増幅信号が正常か否かは、例えば増幅信号の音圧特性、周波数特性が予め設定しておいた正常な特性の範囲内にはいれば正常と判定する。正常な特性の範囲は、例えばオフラインでの学習処理によって算出すればよい。具体的には、音信号の音圧特性（例えば横軸を時間、縦軸を音圧とした音圧波形）と周波数特性（例えば横軸を周波数、縦軸をゲインとしたスペクトル波形）とを入力とし、正常か否かの２値を出力とするニューラルネットワークを形成し、各ニューロンの重み係数を学習によって取得させる。

周知のとおりニューラルネットの学習とは、例えば複数（多数）のサンプル入力（音信号）を用意し、人間の耳で聞いて各サンプル入力に対する出力値（目標出力値）を与えて、与えられた入出力関係を満たすように各ニューロンの重み係数を調節することである。その調節は周知の方法（プログラム）で自動的に行う。

視覚検査装置８は、カメラ５から送信された画像データを受信する。そして受信した画像データに公知の画像解析を施して、例えば製品１００のスピードメータやタコメータ等における指針部がどの位置を指しているかなどを算出する。

以上の検査システム１によって、製品１００（物品）を検査する。製品１００は、例えば自動車に搭載するメータ装置とし、ブザー１０１、指示部１０２、インジケータ１０３等を備える。

メータ装置、例えばコンビネーションメータは液晶ディスプレイなどによる表示部を備えて、指示部１０２としてスピードメータ、タコメータ、フューエル（燃料）ゲージ等を表示し、インジケータ１０３としてシートベルト非着用、エンジン制御異常、エアバッグ異常、半ドアなどの各種警告を表示する。またブザー１０１としては、リバースブザー（バックブザー）、キー抜き忘れブザー、ライト消し忘れブザーなどを備える。

以上の装置構成のもとで、検査システム１は、製品１００が良品であるか否かの検査を実行する。その処理手順は図２から図４に示されている。上述のとおり検査システム１における検査は自動的に実行するとすればよい。したがって図２から図４の処理手順（検査手順）は予めプログラム化して例えばメモリ２１に記憶しておいて、制御部２０が呼び出して自動的に実行すればよい。

図２（から図４）の処理ではまず、制御部２０は、Ｓ１１０で検査開始信号が（例えば作業者によって、備えられた入力部を用いて）入力されたか否かを判断する。検査開始信号が入力された場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）はＳ１２０に進み、入力がない場合（Ｓ１１０：ＮＯ）はＳ１１０を繰り返して入力信号待ち状態とする。

Ｓ１２０に進んだら制御部２０は製品１００の電源を投入する。続いてＳ２００以降で制御部２０は、製品１００の各種の電気特性を検査する。図２に示されているように、Ｓ２００からＳ２０２で電気特性１を、Ｓ２１０からＳ２１２で電気特性２を、・・・Ｓ２２０からＳ２２２で電気特性ｎを検査する。

ここでｎは製品１００の検査すべき電気特性の数とすればよい。検査すべき電気特性の例としては、例えばコネクタにおいて信号のやりとりに必要な特性（正しい電圧が出ているか、正しく信号が出ているか、など）等がある。

各電気特性の検査ではまずＳ２００（、Ｓ２１０、Ｓ２２０）で検査準備を行う。この手順では、具体的には製品１００を検査モードに入れ、検査のためのプログラムを起動することなどが実行される。続いてＳ２０１（、Ｓ２１１、Ｓ２２１）で、製品１００に検査用入力を入力し、その出力を見て、正常か否かを検査する。そしてＳ２０２（、Ｓ２１２、Ｓ２２２）で検査結果をモニタ２２に表示する。

続いて図３に進み、制御部２０は製品の各種指示部１０２の指示検査を実行する。まずＳ３０１からＳ３０５でスピードメータの指示（スピード指示）を検査し、続いてＳ３１１からＳ３１５でタコメータの指示（タコ指示）を検査し、Ｓ３２１からＳ３２３でフューエルゲージの指示（フューエル指示）を検査する。

具体的にはＳ３０１でスピードメータの検査準備を行う。ここでの検査準備はＳ１２０等と同様で、製品１００のスピードメータを検査モードに入れ、検査のためのプログラムを起動することなどを実行する。そしてＳ３０２で検査用の指令信号を入力して、カメラ５で撮影したスピードメータの画像から実際に指令どおりに指示されたかを判定する。

続いてＳ３０３で指令信号を変えて、Ｓ３０４で再び、カメラ５で撮影したスピードメータの画像から実際に指令どおりに指示されたかを判定する。以上の処理を所定の検査ポイントだけ繰り返す。そしてＳ３０５でスピード指示の検査結果をモニタ２２に表示する。

Ｓ３１１以降ではタコメータに対して同様の検査手順を実行する。すなわち、Ｓ３１１でタコメータの検査準備、つまり製品１００のタコメータを検査モードに入れ、検査のためのプログラムを起動することなどを実行する。そしてＳ３１２で検査用の指令信号を入力して、カメラ５で撮影したタコメータの画像から実際に指令どおりに指示されたかを判定する。

続いてＳ３１３で指令信号を変えて、Ｓ３１４で再び、カメラ５で撮影したタコメータの画像から実際に指令どおりに指示されたかを判定する。以上の処理を所定の検査ポイントだけ繰り返す。そしてＳ３１５でタコ指示の検査結果をモニタ２２に表示する。

Ｓ３２１以降でフューエルゲージに対して同様の検査手順を実行する。すなわち、Ｓ３２１でフューエルゲージの検査準備、つまり製品１００のフューエルゲージを検査モードに入れ、検査のためのプログラムを起動することなどを実行する。そしてＳ３２２で検査用の指令信号を入力して、カメラ５で撮影したフューエルゲージの画像から実際に指令どおりに指示されたかを判定する。その処理を所定の検査ポイントだけ繰り返す。そしてＳ３２３でフューエル指示の検査結果をモニタ２２に表示する。

続いて図４に進み、制御部２０は、製品１００のインジケータ１０３を検査する。具体的には、メータの検査と同様であり、まずＳ３３１でインジケータ１０３の検査準備、つまりインジケータ１０３を検査モードに入れ、検査のためのプログラムを起動することなどを実行する。

そしてＳ３３２で、あるインジケータへの点灯指令信号を入力して、カメラ５で撮影したインジケータ１０３の画像から実際に指令どおりに点灯されたかを判定する。続いてＳ３３３で別のインジケータへの点灯指令信号へと変えて、Ｓ３３４で再び、カメラ５で撮影したインジケータ１０３の画像から実際に指令どおりに点灯されたかを判定する。以上の処理をインジケータの個数分繰り返せばよい。

続いて制御部２０は、Ｓ４０１以降でブザー１０１から出力される音の検査を実行する。具体的には、まずＳ４０１でブザー吹鳴検査の準備、つまりブザー１０１を検査モードに入れ、検査のためのプログラムを起動することなどを実行する。そしてＳ４０２で制御部２０はブザー１０１へ吹鳴指令信号を入力して、マイク４で音を取得する。続いてＳ４０３で制御部２０は、音分析装置７から分析結果を取得する。

上述のとおり、マイク４で取得された音は、アンプ６で増幅される。アンプ６では、増幅された音信号（増幅信号）を音分析装置７に向けて出力するとともに、過大入力を受信した場合には増幅信号の出力を遮断して、過負荷状態（オーバーロード）であることを示す過負荷信号を音分析装置７に出力する。

音分析装置７は、アンプ６から上述の増幅信号、あるいは過負荷信号を受信して、増幅信号を受信したら、その音圧特性と周波数特性とのデータを算出する。音分析装置７は、過負荷信号を受信したら、それを制御部２０に送信し、過負荷信号を受信しない場合に、増幅信号の音圧特性と周波数特性とのデータを算出して制御部２０へ送信するとすればよい。

続いてＳ４０４で制御部２０は、過負荷信号を受信したか否かを判定する。過負荷信号を受信した場合（Ｓ４０４：ＹＥＳ）はＳ４０１へ戻って上記手順を繰り返し、過負荷信号を受信していない場合（Ｓ４０４：ＮＯ）はＳ４０５へ進む。なおＳ４０４での判定処理では、Ｓ４０４を処理している時点でも過負荷信号が続いている場合は直ちにＳ４０１に戻らず、過負荷信号が終了するのを待って、その後Ｓ４０１に戻るとすればよい。すなわち本発明は、過負荷信号が続いている場合は、過負荷信号が終了してから、指令手段が音出力を再度、指令するように制御する副制御手段を備える。

Ｓ４０４での判定処理によって、過負荷信号が受信されなくなるまで、すなわちマイク４が取得した音が音検査に適した音であると判定されるまで、ブザー１０１に繰り返し音出力が指令される。

Ｓ４０５へ進んだら制御部２０は、取得した音の音圧特性と周波数特性のデータを、例えば上述の通り学習されたニューラルネットワークに入力して、正常か否かを判定する。そしてＳ４０６で制御部２０は、判定結果をモニタ２２に表示する。制御部２０は続いてＳ５００で、以上の全体的な検査結果をモニタ２２に表示する。そしてＳ１１０へ戻る。以上が検査システム１の検査手順である。

このように検査システム１では、Ｓ４０４で過負荷信号を受信したか否かを判定している。したがって検査環境に騒音が入り込んだか否かを自動的に判定しており、騒音が入ってもそれに気づかず良品を不良品と誤判定することが抑制される。さらに過負荷信号が受信された場合（Ｓ４０４：ＹＥＳ）は、検査の最初（Ｓ１２０）に戻ることなく、Ｓ４０１に戻ることとなる。よって従来のように騒音が入ったら最初の検査からやり直していた不具合が解消される。

上記実施例は特許請求の範囲に記載された趣旨の範囲内で適宜変更してよい。例えば上記実施例ではブザー１０１の検査例を示したが、本発明はブザーに限定せず、スピーカ等のあらゆる音出力装置を対象とすればよく、その場合、音は人間の音声を含むとしてよい。また上記実施例では車載装置、特にメータ装置の場合を示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、音出力装置を備えた製品や物品であればよい。また、Ｓ４０４ではアンプ６が過負荷となった場合に音検査に適さないと判定したが、本発明はこれに限らず、正常ではない周波数成分が混入している場合など、正常でない音の条件を音の大きさに限らず設定すればよい。すなわち例えば本発明は、音取得手段が取得した音により音取得手段が過負荷状態となった場合あるいは音取得手段が取得した音に所定の周波数でない周波数が含まれていた場合に、音取得手段が取得した音は音検査に適した音でないと判定する判定手段を備える。

１ 検査システム
２ 検査装置
３ 防音ボックス
４ マイクロフォン
７ 音分析装置

Claims (5)

1. 音出力手段を備えた物品が検査位置に配置された状態で、前記音出力手段に音出力を指令する指令手段と、
   その指令手段による音出力指令後に前記検査位置に装備された音取得手段が取得した音が、音検査に適した音であるか否かを判定する判定手段と、
   その判定手段が音検査に適した音でないと判定した場合に、前記音取得手段が取得した音が前記判定手段によって音検査に適した音であると判定されるまで、前記指令手段が繰り返し音出力を指令するように制御する制御手段と、
   前記音取得手段が取得し前記判定手段が音検査に適した音であると判定した音により、前記音出力手段が良品か否かを判定する音検査を行う検査実行手段と、
   を備えたことを特徴とする検査システム。
2. 前記判定手段は、前記音取得手段が取得した音により前記音取得手段が過負荷状態となった場合に、前記音取得手段が取得した音は音検査に適した音でないと判定する副判定手段を備えた請求項１に記載の検査システム。
3. 前記検査位置に配置された物品に対して複数の検査を順次行う複数検査実行手段を備え、
   前記検査実行手段による音検査は前記複数検査実行手段による複数の検査に含まれる請求項１又は２に記載の検査システム。
4. 前記検査実行手段は、前記音取得手段が取得した音の音圧特性と周波数特性との少なくとも一方が所定の範囲内に含まれる場合に、前記音出力手段が良品だと判定する副検査実行手段を備えた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検査システム。
5. 前記物品はブザー又はスピーカを備えた車載製品である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検査システム。

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