JP2549672B2 - 撮像式のリーク位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、天井側に設置される格子状の枠い対する移
動車の位置を検出するとともに、枠内に架設された空気
浄化用フィルタのリーク位置を検出できるようにした撮
像式のリーク位置検出装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の撮像式のリーク位置検出装置は、例え
ば、クリーンルームにおける空気浄化用フィルターが、
一般に所定面積の大きさに形成され、そのフィルターの
多数個が、天井側に設置した格子状の枠に組み付けられ
ていることを利用して、その枠を撮像した画像情報に基
づいて枠に対する移動車の位置を検出するようにしたも
のである。

従来では、その天井側に設置される格子状の枠を撮像
した画像情報により明るさの差に基づいて、背景となる
フィルター面と枠とを分離識別させ、識別した枠の情報
より移動車の位置を検出させるようにしていた。

そして、撮像視野内の明るさが一定となるように所定
の明るさで天井側を照明しながら撮像するようにし（特
願昭61−230803号参照）、リークを検出した際には移動
車をその場で停止させるとともに警報を発して異常箇所
を知らせるようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来構成では、単に、撮像情報に
おける明るさの差に基づいて、枠を識別させるようにし
ていたので、枠とフィルター面との光反射率の差が小さ
い場合には、背景となるフィルター面（天井面）と枠と
を適確に分離識別することが困難となる場合もあり、移
動車の位置検出を誤る虞がある。

また、リークを検出した際には移動車がその都度その
場で停止し、警報を発して異常箇所を知らせるようにな
っているため、非能率的であるとともに、リーク状態の
全体像を把握し難いという問題がある。

本発明は前記事項に鑑みなされたものであり、その目
的は、天井面と枠との光反射率の差が無い場合にも、枠
に対する移動車の位置を正確に検出できるとともに、リ
ークの位置及びその程度の全体像が容易に把握でき、よ
り効率的な対策を講じることができるようにした撮像式
のリーク位置検出装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による撮像式のリーク位置検出装置の特徴構成
は、直交する二本のスリット光（B1,B2）を、その交点
が天井側に設置された格子状の枠（９）の交差箇所から
離れた箇所に向かう状態で投射するスリット光投射手段
（８）と、前記両スリット光（B1,B2）夫々の投射方向
とは異なる方向から前記枠（９）のスリット光投射箇所
を撮像する撮像手段（７）と、その撮像手段（７）の撮
像画像情報に基づいて前記スリット光（B1,B2）夫々に
おける途切れた部分（Ba,Bb）を抽出してその抽出され
た部分（Ba,Bb）の情報から枠（９）に対する前記移動
車（Ａ）の位置を求める位置検出手段（100）と、前記
枠（９）内に架設された空気浄化用フィルタ（３）から
のリークを検出するリークテスタ（12）と、枠（９）内
の空気浄化用フィルタ（３）の全域に亘ってリークタス
トが実施されるように前記位置検出手段（100）で得ら
れた移動車（Ａ）の位置情報に基づいてリークテスタ
（12）を移動せしめるテスタ移動手段（５）と、リーク
テスタ（12）の空気浄化用フィルタ（３）に対する位置
データを収容する第１の記憶手段（20）と、リークテス
タ（12）からの測定データを収容する第２の記憶手段
（21）と、前記第１の記憶手段における位置データに第
２の記憶手段における測定データを対応させてXY平面上
に出力する表示手段（22）と、前記各データを処理する
データ処理部（Ｄ）とを移動車（Ａ）に具備せしめたも
のである。

前記表示手段（22）としてはCRTやXYプロッタ、ある
いはプリンタが例示できる。

データ処理部（Ｄ）としては、例えば、第１図に示す
ように、マスターコントローラと、マスターコントロー
ラの機能を補助するコンピュータを用いることができ
る。

〔作用〕

直交する二本のスリット光（B1,B2）をその交点が枠
（９）の交差箇所から離れた箇所に向かう状態で天井側
に向けて投射して、両スリット光（B1,B2）夫々の投射
方向とは異なる方向から枠（９）のスリット光投射箇所
を撮像すると、枠（９）が天井面よりも下方側に突出し
ていることから、両スリット光（B1,B2）が枠を横切る
箇所の夫々において、スリット光が途切れて見える状態
となる（第５図参照）。

そして、移動車（Ａ）の枠（９）に対する位置の変化
に応じて、上記両スリット光（B1,B2）の夫々が途切れ
て見える位置が変化することになる（第６図参照）。

従って、撮像の撮像情報から両スリット光（B1,B2）
夫々における途切れた部分を抽出すれば、その抽出され
た部分の位置情報から枠（９）に対する移動車の位置を
求めることができる。

さらに、リークテスタ（12）の空気浄化用フィルタ
（３）に対する位置データを第１の記憶手段（20）に収
容するとともに、リークテスタ（12）からの測定データ
を第２の記憶手段（21）収容する。

続いて、前記第１の記憶手段（20）における位置デー
タに第２の記憶手段（21）における測定データを対応さ
せて表示手段（22）によりXY平面上に出力する。これに
よりリークの位置及びその程度の全体像が容易に把握で
き、より効率的な対策を講じることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて説明す
る。

第２図〜第４図の示すように、移動車（Ａ）は、左右
各別に駆動並びに停止自在に構成された左右一対の推進
車輪（1L,1R）を、車体前後方向の中心に位置する状態
で備えるとともに、車体の前後両端部に左右一対のキャ
スタ式の遊転輪（２）を備え、前記両推進車輪（1L,1
R）の回転速度に差を付けるように前記推進車輪（1L,1
R）を駆動することにより、走行並びにスピンターン自
在に構成されている。

そして、ダウンフロー式のクリーンルームの天井全面
に亘って設けられた空気浄化用フィルターとしてのHEPA
フィルター（３）の設置箇所に対するリークテストを行
うためのリークテスター（12）（第１図参照）が搭載さ
れている。

車体に対して前後左右の水平方向に移動自在に搭載さ
れたXYテーブル（５）に対して上下動自在に、且つ着脱
自在に取り付けられたポール（６）の先端部に、前記リ
ークテスター（12）に接続されて測定用の空気を吸引す
るプローブ（４）が、測定用の空気吸引口を天井側に向
けた状態で取り付けられている。

又、前記ポール（６）には、直交する二本のスリット
光（B1,B2）を天井に向けて投射するスリット光投射手
段としてのスリット光投射器（８）と、前記両スリット
光（B1,B2）夫々の投射方向とは異なる方向から前記枠
（９）のスリット光投射箇所を撮像する撮像手段として
のイメージセンサ（７）の夫々が取り付けられている。

前記スリット光投射器（８）について説明すれば、レ
ーザー光を、互いに直交する方向の夫々に向けて設定角
度範囲内を走査することにより、前記直交する二本のス
リット光（B1,B2）を形成するように構成されている。
そして、移動車（Ａ）を枠（９）に対する適正位置の近
くに位置させ、且つ、XYテーブル（５）を設定位置に位
置させた状態において、両スリット光（B1,B2）はその
交点が前記枠（９）の交差箇所から離れた箇所に向か
い、且つ、天井に対して鉛直な状態で投射されるように
なっている。

前記イメージセンサ（７）について説明を加えれば、
第２図〜第４図に示すように、移動車（Ａ）が前記枠
（９）に対して適正位置に位置し、且つ、XYテーブル
（５）が設定位置に位置する状態において、前記枠
（９）の交差箇所が、前記イメージセンサ（７）の撮像
視野中心に位置する状態となるように、且つ、その撮像
視野方向が、天井に対して左右前後の夫々の方向に設定
角度傾いた状態となるようにしてある。

つまり、前記フィルター（３）よりも前記枠（９）が
下方に突出する状態となっていることから、前記両スリ
ット光（B1,B2）の投射面を斜め方向からみると、第５
図に示すように、前記両スリット光（B1,B2）の夫々
が、前記枠（９）を横切る箇所において、途切れて見え
るのである。

そして、詳しくは後述するが、前記両スリット光（B
1,B2）の夫々が途切れた部分（Ba,Bb）の位置から前記
枠（９）の交差箇所に対する移動車（Ａ）の位置を求
め、リークテストにおけるプローブ（４）の走査や移動
車（Ａ）を次の測定箇所に移動させるときの制御情報と
して用いるようにしてある。

但し、前記XYテーブル（５）の移動範囲は、前記天井
側に設けられた格子状の枠（９）にて囲まれた１個のHE
PAフィルター（３）に対して、車体がその中央直下の位
置、つまり、前記設定位置に停止した状態において、前
記プローブ（４）が１個のHEPAフィルター（３）の全面
を走査できる範囲以上となるように、且つ、前記イメー
ジセンサ（７）が、車体進行方向に体して前後２箇所に
位置する枠（９）の交差箇所の夫々を撮像できる範囲以
上となるように設定されている。

第２図（Ｂ）はイメージセンサ（７）及びスリット光
投射器（８）をポール（６）の基部へ取り付けるように
したものであり、スリット光投射器（８）はポール
（６）の基台（5a）中に設け、基台（5a）の上部に設け
た窓（8a）から天井へ前記両スリット光（B1,B2）を照
射するようになっている。このような構成とすれば、イ
メージセンサ（７）及びスリット光投射器（８）を安定
的に固定できるとともにポール（６）の重量を軽減でき
る。またポール（６）の衝撃がイメージセンア（７）の
及びスリット光投射器（８）に伝達されることはなくこ
れらの故障を未然に防止できる。

尚、図中、（10）は前記移動車（Ａ）並びに前記リー
クテスター（12）に対して作動用の電力を供給するため
の電源ケーブルである。

そして、上述した構成になる移動車（Ａ）を、後述の
如く、前記枠（９）を用いて所定間隔で桝目状に設置さ
れた前記HEPAフィルター（３）夫々の直下方位置に順次
移動させると共に、前記XYテーブル（５）を、車体に対
して前後左右に水平移動させることにより、前記プロー
ブ（４）を、前記枠（９）にて区画された各HEPAフィル
ター（３）の全面に亘って自動的に走査させて、リーク
テストを自動的に行えるようになっている。

次に、前記移動車（Ａ）の走行を制御する走行制御手
段（101）、並びに、前記プローブ（４）を前記枠
（９）にて区画された各HEPAフィルター（３）夫々の全
面を自動的に走査させる走査手段の構成について説明す
る。

第１図に示すように、移動車Ａ全体の動作を制御する
データ処理部としてのマスターコントローラ（11）、前
記プローブ（４）にて吸引された空気内に含まれる微粒
子濃度を計測するリークテスター（12）、前記イメージ
センサ（７）の撮像情報を処理して前記枠（９）に対す
る車体の位置を検出する位置検出手段（100）としての
画像処理装置（13）、前記イメージセンサ（７）による
撮像画面を表示するモニタテレビ（14）、移動車（Ａ）
に対する各種動作情報及び初期値を設定するための設定
装置（15）、及び、前記走行用モータ（M4、M5）の作動
を制御する走行コントローラ（16）、マスターコントロ
ーラ（11）の夫々が設けられている。

また、前記マスターコントローラ（11）には、マスタ
ーコントローラ（11）の機能を補助するコンピュータ
（23）が接続されているとともに、移動車（Ａ）をマニ
ュアルで運転するためのマニュアルコントローラ（24）
が接続されている。そしてマスターコントローラ（11）
に必要なデータは第１の記憶手段（20）に対して送受さ
れる。

なお、前記設定装置（15）は前記コンピュータ（23）
に内蔵させてもよいことは勿論である。そして、前記コ
ンピュータ（23）には第２の記憶手段（21）が接続され
ているとともに、表示手段（22）たるCRTが接続されて
おり、得られた位置データに測定データを対応させる処
理を行うようになっている。

なお、マスターコントローラ（11）とコンピュータ
（23）とは１台のプロセッサで統合することもできるの
は勿論である。各機能間の信号授受はRS−232Cシリアル
インターフェイスでなされるようになっている。

そして、前記マスターコントローラ（11）が、前記XY
テーブル４の水平移動用モータ（M1,M2）及び、ポール
昇降用モータ（M3）に取り付けたエンコーダ（PE1,PE2,
PE3）の検出情報、前記画像処理装置（13）にて検出さ
れる枠（９）に対する車体の位置情報、及び、前記設定
装置（15）にて設定された各種情報に基づいて、前記走
行コントローラ（16）に対する制御指令並びに前記XYテ
ーブル（５）の水平移動用モータ（M1,M2）及びポール
昇降用モータに対する作動指令の夫々を出力するように
構成してある。

尚、図中、（PE4）、（PE5）は、前記走行用モータ
（M4）、（M5）に取り付けたエンコーダであり、前記走
行用モータ（M4）、（M5）の回転数を検出することによ
り、走行速度や走行距離を検出して、前記走行コントロ
ーラ（16）を介して前記マスターコントローラ（11）に
フィードバックするようにしてある。つまり、前記マス
ターコントローラ（11）及び走行コントローラ（16）に
て、前記位置検出手段（100）の検出情報に基づいて、
車体の走行を制御する走行制御手段（101）が構成され
ていることになる。

次に、前記走行制御手段（101）及び走査手段につい
て、その制御動作を詳述しながら説明を加える。

先ず、前記HEPAフィルター（３）のリークテストの概
略について説明すれば、第８図及び第９図に示すよう
に、車体をクリーンルームの端に位置するHEPAフィルタ
ー（３）の中央（第８図中、（ａ）で示す位置）に位置
させる。この場合、マニュアルコントローラ（24）に入
力した指令により移動車（Ａ）を所定位置まで移動させ
る。このようにして移動車Ａをａ点に移動した後、前記
設定装置（15）にて、一列当たりのHEPAフィルター
（３）の個数、測定対象HEPAフィルター（３）の全個
数、並びに、互いに隣接したHEPAフィルター（３）の左
右前後の間隔等やリークテストの合否判定基準値等を設
定する。

尚、車体をマニュアルコントローラ24で測定開始位置
（ａ）に位置させる場合、前記スリット光投射器（８）
から投射される二本のスリット光を車体の位置決めの参
照にしたり、前記イメージセンサ（７）の撮像画像を表
示するモニタテレビ（14）の画面を見ながら行うように
すればよい。但し、この車体の位置決め操作は、測定開
始位置（ａ）のみにおいて行うだけでよく、以後は車体
を自動走行させるので行う必要はない。

次に、前記XYテーブル（５）を左右前後に移動させる
ことにより、前記プローブ（４）を、一個のHEPAフィル
ター（３）の全面に亘って走査させて、一個のHEPAフィ
ルター（３）に対するリークテストを行い、そのリーク
テストを終了した個数と、前記設定された個数とを比較
することにより、設定個数分のテストが終了している場
合は、全処理を終了する。設定個数分のテストが終了し
ていない場合は、一列分のテストが終了したか否かを判
別し、一列分のテストが終了していない場合は、隣接す
る次のHEPAフィルター（第８図中、（ｂ）で示す位置）
に車体を移動させると共に、一列分のテストが終了して
いる場合は、隣の列の端に位置するHEPAフィルター（第
８図中、（ｅ）で示す位置）に車体を移動させる。尚、
この隣の列の端に位置するHEPAフィルター（３）に車体
を移動させる場合には、位置ずれが少なくなるよう移動
させるために現在位置（第８図中、（ｄ）で示す位置）
において、先ず、90度スピンターンして車体の向きを隣
の列方向に向けた後、一列間の距離分直進しさらに90゜
スピンターンして車体の向きを隣の列における進行方向
に向けるように車体の走行が制御されるようにしてあ
る。

そして、上述した処理を、設定個数分繰り返すことに
より、互いに隣接したHEPAフィルター（３）間を自動走
行しながら、順次リークテストを自動的に行うのであ
る。

但し、前記一個のHEPAフィルター（３）に対するリー
クテストは、車体が一個のHEPAフィルター（３）の中央
に位置する状態において、前記XYテーブル（５）を水平
移動させて、先ず、前記枠（９）に隣接するHEPAフィル
ター（３）の外周部に沿って前記プローブ（４）を走査
した後、その内部を一端側から他端側に向かって順次左
右方向に往復走査することにより、一個のHEPAフィルタ
ー（３）を全面に対するリークテストを行うようにして
ある。

尚、前記枠（９）に隣接するHEPAフィルター（３）の
外周部に沿って前記プロープ（４）を走査する場合は、
前記プローブ（４）が枠（９）に衝突しないように、前
記ポール（６）を所定量下げるようにしてある。

以上の如く、移動車（Ａ）を自動的に走行させ、且
つ、プロープ（４）を自動的に走査させながら、リーク
テストを行うものであり、そして、移動車（Ａ）の走行
制御精度及び前記プロープ（４）の走査制御精度を高め
るためには、次に述べるように、位置検出手段（100）
の検出情報が用いられることになる。

すなわち、第６図及び第10図に示すように、前記一個
のHEPAフィルター（３）に対するリークテストを行う際
に、前記イメージセンサ（７）にて、天井に向けて投射
される前記二本のスリット光（B1,B2）の投射像を撮像
し、そして、その撮像画像情報に基づいて、前記枠
（９）の交差箇所（枠コーナー部分）に対する移動車の
現在位置を検出して、前記プローブ（４）がHEPAフィル
ター（３）の全面に対して所定通り走査されるよう、前
記XYテーブル（５）を水平移動させる際の移動方向や移
動量を補正すると共に、次のHEPAフィルター（３）に移
動する際の車体の走行方向や走行距離を補正して、車体
が次のHEPAフィルター（３）の中央真下（T2）に停止す
るようにするのである。そのために、本発明では、第５
図及び第６図に示すように次の３つの座標系を設定す
る。尚、第６図は移動車Ａが図中左から右に移動する場
合の移動車Ａの中心（T₁′）と枠（９）との位置関係を
示す図である。

移動車の座標系（XQ,YQ）・・・この座標系は、移動
車Ａの中心（T₁′）を原点として、移動車Ａの前後方向
をXQ軸、幅方向をYQ軸にとった座標系である。

撮像画像の座標系（XP,YP）・・・この座標系は撮像
画像に設定されていて、移動車の座標系（XQ,YQ）を平
行移動したものであり、XYテープル（５）が移動車の座
標系（XQ,YQ）の原点に位置している時に、XQ方向にE
x、YQ方向にEyだけオフセットして設定されているもの
とする。

走査座標系（X,Y）・・・この座標系は、移動車Ａの
中心（T₁′）に対して移動車Ａの進行方向に向かって後
方左側の枠（９）の交点を座標の原点Ｏとして、枠
（９）に沿って設定した座標系である。

以下、枠（９）を撮像する際の処理作動を詳述しなが
ら、説明を加える。

すなわち、第６図において移動車Ａが図中左から右に
移動する場合に、移動車Ａの中心（T₁′）に対して進行
方向左側に位置する２つの枠９夫々の交差部分を撮像視
野中心として、前記スリット光投射器（８）から投射さ
れるスリット光（B1,B2）の投射増を、前記イメージセ
ンサ（７）にて順次撮像する。

そして、前記イメージセンサ（７）の撮像情報から前
記両スリット光（B1,B2）夫々の途切れた部分を抽出し
て、その画面上の位置から、移動車（Ａ）に対して前後
に位置する前記枠（９）の各交差箇所の位置を求め、そ
れに基づいて、前記プローブ（４）の走査座標系の原点
に対する位置ずれ及び傾きを求めるようにしてある。

前記イメージセンサ（７）による撮像画像情報から、
前記両スリット光（B1,B2）夫々の途切れた部分を抽出
する処理について説明すれば、第５図及び第６図に示す
ように、前述の如く、前記両スリット光夫々が前記枠
（９）を横切る箇所において、前記途切れた部分が生じ
ることになる。

そして、画面上を上方から下方に向かって画像情報を
走査して、XP軸に平行な直線のうちの最も下側に位置す
る直線を、車体前後方向に向かう直線として見える一方
のスリット光（B1）の途切れた部分（Ba）として抽出す
る。同様にして、画面上を、左方から右方に向かって画
像情報を走査して、YP軸に平行な直線のうちの最も右側
に位置する直線を、車体幅方向に向かう直線として見え
る他方のスリット光（B2）の途切れた部分（Bb）として
抽出するのである。

但し、前述の如く、前記イメージセンサ（７）は、前
記両スリット光（B1,B2）の投射像を斜め方向から撮像
しているために、画像上で抽出された各途切れた部分
（Ba,Bb）の位置が、前記イメージセンサ（７）の撮像
視野の遠方側ほど手前側よりも距離変化が小さくなるよ
うに歪んだ状態となることから、画像処理する際に、前
記枠（９）に対する前記イメージセンサ（７）の取り付
け高さ及び傾きや光学系の焦点距離等に基づいて、抽出
された位置に応じてその座標位置を補正するようにして
ある。

又、図示を省略するが、前記イメージセンサ（７）
は、外光の影響を除去するために、前記両スリット光
（B1,B2）の波長に対応した光のみを通過させる光学フ
ィルターが取り付けられている。

ところで、前記両スリット光（B1,B2）は、移動車
（Ａ）が前記枠（９）にて囲まれるフィルター（３）の
中心に対して位置ずれがなく、且つ、傾きもない状態に
おいて、前記枠（９）に対して直交する方向に横切るよ
うになっていることから、前記途切れた部分（Ba,Bb）
夫々の長さ方向における中点位置（XPc,YPc）に直交す
る方向に伸ばした直線の交点は、移動車（Ａ）が前記枠
（９）に対して傾きθが零の状態にある場合における前
記枠（９）の交差箇所の座標に一致することになる。

つまり、交差する枠（９）夫々の幅方向における中心
の位置（XPc,YPc）を、前記途切れた部分（Ba,Bb）の補
正された画像上の位置座標から求め、後述の如く、移動
車（Ａ）に対して前後２箇所において撮像した撮像画像
（P1,P2）夫々における前記途切れた部分（Ba,Bb）の中
心位置の差から、前記枠（９）に対する傾きθを求め
て、これらの位置情報から移動車（Ａ）に対して前後２
箇所において撮像した各撮像画像（P1,P2）夫々におけ
る枠（９）の交差箇所の撮像画像の座標系での正しい座
標（XP1′,YP1′），（XP2′,YP2′）を求めるのであ
る。

すなわち、第６図に示すように、車体が一つのHEPAフ
ィルター（３）の略中央真下に停止した状態において、
まず、前記イメージセンサ（７）を、現在の車体中心
（T1′）に対して前記枠（９）における交差箇所間の距
離（Px,Py）の半分に相当する距離だけ、移動車の座標
系でXQ軸方向に（−1/2（Px））、YQ軸方向に（＋1/2
（Py））平行移動させて、前記イメージセンサ（７）が
一つのHEPAフィルター（３）の測定開始位置側の枠
（９）の交差位置の略真下に位置するようにして、前記
イメージセンサ（７）にて前記枠（９）の交点を含む範
囲（第６図中に示す）を撮像する。

次に、前記イメージセンサ（７）を、車体中心に対し
て前記枠（９）における交差位置間の距離Px,Pyの半分
に相当する距離だけ、移動車の座標系でXQ軸方向に（＋
1/2（Px））、YQ軸方向に（＋1/2（Py））平行移動させ
て、前記イメージせンサ（７）が測定終了側つまり、次
のHEPAフィルター（３）の測定開始側に位置する枠
（９）の交点位置の真下に位置するようにした後、枠
（９）の交点を含む範囲（第６図中、P2で示す）を撮像
する。

そして、前記枠（９）における交差位置間の距離（P
x）に相当する距離を隔てて撮像された二つの画像情報
（P1），（P2）夫々における前記両スリット光（B1），
（B2）ご途切れた部分（Ba），（Bb）の中点で引いた垂
線の交点の撮像画像の座標系での座標（XP1,YP1）、（X
P2,YP2）の差から下記式（ｉ）に基いて前記傾きθを求
め、その傾きθから下記式（ii），式（iii）に基づい
て、前記二つの画像情報（P1），（P2）夫々における枠
（９）の交差箇所の撮像画像の座標系での正しい座標
（XP1′,YP1′）、（XP2′,YP2′）を求めるのである。

θ＝tan^-1｛（YP1−YP2）／（Px−XP1＋XP2）｝ ……
（ｉ） XPn′＝（YPn・tanθ＋XPn）／（１＋tan²θ） ……（i
i） YPn′＝（YPn−XPn・tanθ）／（１＋tan²θ）……（ii
i） （但し、ｎ＝1,2である。） 尚、式（ｉ） （ii） （iii）は次のようにして求
めたものである。

撮像画像の座標系での座標（XP1,YP1）、（XP2,YP2）
を、移動車の座標系（XQ1,YQ1）、（XQ2,YQ2）で表すと
次のようになる。

XQ1＝−1/2Px＋Ex＋XP1 YQ1＝＋1/2Py＋Ey−YP1 XQ2＝＋1/2Px＋Ex＋XP2 YQ2＝＋1/2Py＋Ey−YP2 よって、傾きθは θ＝tan〔｛（＋1/2Py＋Ey−YP1） −（＋1/2Py＋Ey−YP2）｝ ／｛（−1/2Px＋Ex＋XP1）−（＋1/2Px＋Ex＋EP2）｝〕 ＝tan^-1｛（YP1−YP2）／（Px−XP1＋XP2）｝ また、画像情報（P1）における枠（９）の交差箇所の
撮像画像の座標系での正しい座標（XP1′,YP1′）を第1
3図を参照して説明すると、この図より次式が成立す
る。

XP1′−XP1＝YP1′・tanθ ……（iv） YP1−YP1′＝XP1′・tanθ ……（ｖ） これから XP1′＝YP1′・tanθ＋XP1 ……（vi） YP1′＝YP1−XP1′・tanθ ……（vii） 式（vii）を式（iv）に代入して整理すると前記式（i
i）においてｎ＝１とした場合の式を得ることができ、
式（vi）を式（ｖ）に代入して整理すと前記式（iii）
においてｎ＝１とした場合の式を得ることができる。

以上より、走査座標系の座標（X,Y）の原点Ｏを移動
車の座標系の座標（XQ1′,YQ1′）で表すと次のように
なる。

XQ1′＝＋1/2Px＋Ex＋XP1′ ……（viii） YQ1′＝＋1/2Py＋Ey−YP1′ ……（ix） また、走査座標系による座標（X,Y）と、移動車の座
標系による座標（XQ,YQ）との間には、次式が成立す
る。

前記式（viii） （ix） （ｘ）から次式が成立す
る。

これから、α，βは次のようになる。

α＝XQ1′ β＝YQ1′ よって、前記式（ｘ）は次のようになる。

この式（xi）に基づいて、前記プローブ（４）を走査
するための前記XYテーブル（５）の実際の走査位置（X
Q,YQ）を自動補正することにより、車体中心（T1′）が
HEPAフィルタ（３）の中心（T1）に対して位置ずれがあ
り、且つ傾いた状態となっていても、そのずれや傾きに
拘わらず、前記プローブ（４）が予め設定されたHEPAフ
ィルタ（３）に対する絶対位置がずれない状態で走査さ
れるようにするのである。

また、車体を次のHEPAフィルター（３）の中央真下に
移動させる際にも、上述した２箇所の枠（９）の各交差
位置の位置情報に基づいて、前記左右の走行用モータ
（M4）（M5）の作動を制御することにより、車体の中心
が次のHEPAフィルター（３）の中央真下に位置する状態
で自動的に停止するようにしてある。

すなわち、第６図に示すように、HEPAフィルター
（３）の中心（T1）に対して、実際の車体中心（Ti′）
が（Xa,Ya）だけ位置がずれていて、且つ、車体の前後
方向が、枠（９）の延長方向に対して所定角度θ傾いた
状態にある場合、車体の現在位置（T1′）と次のHEPAフ
ィルター（３）の中心（T2）を結ぶ方向は、第７図に示
すように、前記枠（９）の前後に位置する各交差位置の
延長方向に対して所定角度θ２傾いた状態となる。

ところで、HEPAフィルタ（３）の中心（Ti）の位置
は、前後プローブ（４）の走査座標系の原点Ｏを枠
（９）の交差位置間の距離（Px,Py）の半分を走査座標
系に沿って平行移動させた位置に等しいことから、HEPA
フィルタ（３）の中心（Ti）の位置を移動車の座標系
（XQ,YQ）で表示した座標は、前記式（xi）おいて、前
後プローブ（４）を走査するためのXPテーブル（５）の
目標駆動位置の値（X,Y）として、前記枠（９）の交差
位置間の距離PX,PYの半分に相当する値（＋1/2（P
x）），（−1/2（Py））を代入することにより、求める
ことができる。

また、実際の車体中心（T1′）における枠（９）に対
する車体の傾きθは、上記式（ｉ）により求められた傾
きθと同じである。

従って、車体の次のHEPAフィルター（３）の中心（T
2）において前記枠（９）の延長方向に対して平行とな
る方向に向けて停止させるためには、前記各角度
（θ），（θ２）と２個のHEPAフィルター（３）の中心
（T1），（T2）間の距離、すなわち枠（９）の交差位置
間の距離（Px）から、下記式（xii） （xiii）に基づ
いて、車体の実際の移動距離（ｓ）並びに移動方向を求
めて補正するのである。

ｓ＝（Px＋Xa）/cosθ２ ……（xii） θ２＝tan^-1〔Ya/（Px＋Xa）〕 ……（xiii） 車体を現在位置（Ti′）から次のHEPAフィルター
（３）の中心（T2）に向けて移動させるための手順につ
いて説明すれば、第７図に示すように車体が現在位置
（T1′）に位置する状態において、現在のHEPAフィルタ
ー（３）の中心（T1）に対してずれた角度（θ）と次の
HEPAフィルター（３）の中心（T2）に対してずれた角度
（θ２）とを加算した角度（θ＋θ２）分を前記左右の
走行モータ（M4），（M5）夫々のエンコーダ（PE4），
（PE5）による検出回転数に基づいて、前記左右両走行
用モータ（M4），（M5）を逆転させることによりスピン
ターンさせて、車体の向きを前記次のHEPAフィルター
（３）の中心（T2）方向に向ける。次に、上記式（xi
i）にて求めた距離分を前記エンコーダ（PE4），（PE
5）による検出回転数に基づいて直進させた後、前記式
（xiii）式にて求めた角度（θ２）分をスピンターンさ
せることにより、次のHEPAフィルター（３）の中心（T
2）に対して傾き零の状態で車体を停止させるようにす
るのである。

ただし、前記直交するスリット光（B1）（B2）が前記
枠（９）上をその長さ方向に向けて重なる状態で投射さ
れる状態となるようなずれが生じた場合には、前記スリ
ット光（B1），（B2）が前記枠（９）を横切らないため
に、その途切れた部分（Ba,Bb）が生じない状態となっ
て、移動車（Ａ）の位置を検出できなくなる虞がある
が、その場合には、前記XYテーブル（５）を設定量移動
させたり、前記ポール６を設定量回転させて、前記途切
れた部分（Ba,Bb）の夫々が画面上に現れるようにした
後、画面上の検出位置に対して、前記XYテーブル（５）
の移動量や前記ポール（６）の回転量を補正するように
すればよい。

また、クリーンルームの外周部に位置する枠（９）の
外側には、クリーンルームの壁が隣接しているために、
前記イメージセンサ（７）をクリーンルームの外周部に
位置する枠（９）の交差位置下に移動させるべく、前記
XYテーブル（５）を平行移動させると、このXYテーブル
（５）の端部や前記スリット光投射器（８）が壁に衝突
する虞があることから、クリーンルームの外周部に位置
する枠（９）を撮像する場合には、前記イメージセンサ
（７）及びスリット光投射器（８）を90度回転させて壁
に衝突しないようにするとともに、撮像視野の座標を90
度回転させて画像処理することにより、同一処理で位置
ずれ（XO,YO）、並びに傾きθを検出することができ
る。このような事故を防止するため前記プローブ（４）
の周囲に接触センサＱが設けられており、この接触セン
サＱの出力信号は前記マスターコントローラ（11）に入
力されるようになっている。接触センサ（Ｑ）が周囲に
接触すると移動車車Ａの動きを停止するようになってい
る。なお、前記プローブ（４）は枠（９）に衝突しない
よう、得られた位置データにより自動的に昇降してこれ
を回避するようになっている。

次に、以上のようにして得られた位置データと、リー
クテスタ（12）により得られた空気清浄度データの処理
につき説明する。前記マスターコントローラ（11）には
第１の記憶手段（20）が接続されており、この第１の記
憶手段（20）には、前記フィルター（３）の枠（９）の
交差位置の個数とその方向等を順次カウントさせること
により得られる位置データが記憶される。第８図におい
て枠（９）に囲まれた部分を１区画とする大番地と、こ
の大番地内においてプローブ（４）をスキャニングさせ
る際、リークテスタ12のサンプリング時間毎に分割され
た小番地とが記憶される。これら大番地と小番地とは仮
想的なXY平面上にマトリクスとして記憶されている。

一方、コンピュータに接続される第２の記憶手段（2
1）には前記リークテスタ（12）により得られた空気清
浄度データ（サンプル量（cc），粒子数，粒径（μ
ｍ））が記憶される。

前記コンピュータ（23）は、第１の記憶手段（20）の
データと第２の記憶手段（21）データとを対応させて表
示手段（22）に描かせるように作動する。

これを第11図に示すサブルーチンのフローチャートと
ともに説明する。まず、ステップ（50）においてリーク
の有無が判別され否定枝（Ｎ）はステップ（51）に移行
し、コンピュータ（23）にダストの全カウント数とその
サンプリング時間とを入力する。一方、ステップ（50）
の肯定枝（Ｙ）はリーク箇所の数を計測するステップ
（52）に移行する。

続いてフラグステップ（53）を経て、ステップ（54）
に移行し、リーク量の産出を行う。さらにステップ（5
3）に移行しグラフィック画面上にリーク箇所をプロッ
トしリーク量を描く。続いて前記フラグステップ（53）
に戻るステップ（56）に移行する。

なおグラフィック画面はディスプレイの他、各種プリ
ンタを使用することができるのは勿論である。

前記ステップ（51）はステップ（57）に移行し、ダス
トの平均カウント数を算出した後、ステップ（58）に移
行し、メインルーチンに復帰する。

（別実施例） 上記実施例では、枠（９）に対する移動車Ａの傾きθ
を求める為に、車体進行方向に対して前後２箇所の枠
（９）の交差箇所を撮像した画像情報における両スリッ
ト光（B1,B2）の途切れた部分（Ba,Bb）夫々の位置の差
から求めるようにした場合を例示したが、一方の途切れ
た部分（Ba,Bb）のみの位置から求めることもできる。

すなわち、前記スリット光（B1,B2）が前記枠（９）
をその幅方向から、前記両スリット光（B1,B2）の途切
れた部分（Ba,Bb）は、前記枠（９）の交差箇所に対す
る位置ずれ量に対して、その位置が画像上を左右及び上
下に移動することになり、且つ、傾きθに応じてそれら
の長さが異なって見えることになる（第５図及び第６図
参照）。

従って、前記傾きθが零の状態（第５図参照）におけ
る前記途切れた部分（Ba,Bb）の長しに対する長さ変化
量から前記傾きθと途切れた部分（Ba,Bb）の画像上の
位置とから、前記枠（９）の交差箇所の位置に対するず
れを求めることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、クリーンルームにおいて天井面と枠
との光反射率の差がない場合にも、枠に対する移動車の
位置を正確に検出できる。

さらに、リークの位置及びその程度の全体像をXY平面
上に表示でき、より効率的な対策を講じることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る撮像式の位置検出装置の実施例を示
し、第１図は制御システムの全体構成を示すブロック
図、第２図（Ａ）は移動車の全体斜視図、第２図（Ｂ）
は移動車のその他の構成例を示す全体斜視図、第３図は
同側面図、第４図は同正面図、第５図は撮像画像の説明
図、第６図は車体と枠との位置関係を示す説明図、第７
図は車体の位置ずれ補正の説明図、第８図は移動車の移
動経路並びにプローブの走査経路を示す説明図、第９図
は移動車の全体的な動作を示すフローチャート図、第10
図はリークテスト時における枠に対するずれ検出作動を
示すフローチャート図、第11図は部分的なフローチャー
ト図、第12図は測定結果を示し、第12図（Ａ）は表、第
12図（Ｂ）はマトリクス図、第13図は枠の交点の座標の
説明図である。 Ａ……移動車、３……空気浄化用フィルター、 ７……撮像手段、９……格子状の枠、 12……リークテスタ、20……第１の記憶手段、 21……第２の記憶手段、22……表示手段、 B1,B2……直交する二本のスリット光、 Ba,Ba……スリット光の途切れた部分、 100……位置検出手段、Ｄ……データ処理部。

フロントページの続き (72)発明者 北川 博志 大阪府大阪市西淀川区御幣島３丁目２番 11号 株式会社ダイフク内 (56)参考文献 特開 昭60−210720（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−89213（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直交する二本のスリット光（B1,B2）を、
   その交点が天井側に設置された格子状の枠（９）の交差
   箇所から離れた箇所に向かう状態で投射するスリット光
   投射手段（８）と、前記両スリット光（B1,B2）夫々の
   投射方向とは異なる方向から前記枠（９）のスリット光
   投射箇所を撮像する撮像手段（７）と、その撮像手段
   （７）の撮像画像情報に基づいて前記スリット光（B1,B
   2）夫々における途切れた部分（Ba,Bb）を抽出してその
   抽出された部分（Ba,Bb）の情報から枠（９）に対する
   前記移動車（Ａ）の位置を求める位置検出手段（100）
   と、前記枠（９）内に架設された空気浄化用フィルタ
   （３）からのリークを検出するリークテスタ（12）と、
   枠（９）内の空気浄化用フィルタ（３）の全域に亘って
   リークテストが実施されるように前記位置検出手段（10
   0）で得られた移動車（Ａ）の位置情報に基づいてリー
   クテスタ（12）を移動せしめるテスタ移動手段（５）
   と、リークテスタ（12）の空気浄化用フィルタ（３）に
   対する位置データを収容する第１の記憶手段（20）と、
   リークテスタ（12）からの測定データを収容する第２の
   記憶手段（21）と、前記第１の記憶手段における位置デ
   ータに第２の記憶手段における測定データを対応させて
   XY平面上に出力する表示手段（22）と、前記各データを
   処理するデータ処理部（Ｄ）とを移動車（Ａ）に具備せ
   しめたことを特徴とする撮像式のリーク位置検出装置。