JP4147263B2 - 断線検査装置および断線検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両のガラスに設けられる曇り止め及び霜取り用の発熱導線が導通しているか断線しているかの検査を車両組み立て後に行う断線検査装置および断線検査方法に関する。

多くの車両のリアシールド（ガラス）には曇り止め及び霜取り用の発熱導線が設けられており、この発熱導線を製造組み立て段階において断線していないことを検査しておく必要がある。

発熱導線の検査方法としては、該発熱導線に所定条件で通電させた状態で、リアシールドを赤外線カメラで撮像して得られる熱画像の温度分布から発熱導線の導通及び断線を判定する方法が提案されている（例えば、特開２００３−２１５０８１号公報（日本）及び特開２００４−１０９０３８号公報（日本）参照）。この検査方法では断線を判定する際に、赤外線カメラから得られた熱画像データと基準となる発熱導線の形状データとを２次元面同士で比較することにより断線箇所を特定している。

この検査方法はリアシールド単体の検査であって、実際には車両に組み付けられた後にはデフロスタスイッチやハーネス等の電装部品を含めたシステム的な品質保証を行う必要があり、完成車として最終的な検査ラインにおいて発熱導線の断線検査を再度行っている。この検査ラインにおける検査方法は、検査員がデフロスタスイッチをオンにして所定時間経過した後にリアシールド表面に直接触れて温度上昇を確認するという検査方法が採用されていることが多い。

ところで、発熱導線は加熱されるまでに時間がかかることから、発熱導線の検査に先だって検査員がスイッチ操作を行う必要があり、検査員の作業が煩雑となる。検査員が操作忘れ又は操作ミスを起こした場合には検査時に発熱導線が常温のままとなっているため、その時点で再度のスイッチ操作を行い、加熱されるまで待機することとなり非効率である。

また、上記特開２００３−２１５０８１号公報及び特開２００４−１０９０３８号公報のように赤外線カメラから得られた熱画像データと基準となる発熱導線の形状データとを２次元面同士で比較する方法では断線箇所を自動的に判別することが困難であり、処理の一部に検査員による目視判断が必要である。

赤外線カメラによる断線検査においては、発熱導線は加熱されるまでに時間がかかることから、発熱導線の検査に先だって、先行する他の検査工程においてデフレクタのスイッチ操作を行い予め加熱させておき、断線検査の工程に車両が到達したときに赤外線カメラでリアウインドを撮像するとよい。

ところで、検査工程の作業状況によっては検査ラインの進行速度が異なる場合があり、先行する他の検査工程から断線検査の工程に至るまでの時間にばらつきが生じる。また、バッテリの状態によっても供給電圧が異なり、発熱導線の温度上昇が常に一定であるとは限らない。このため、上記特開２００３−２１５０８１号公報及び特開２００４−１０９０３８号公報のように赤外線カメラから得られた熱画像データと基準となる発熱導線の形状データとを２次元面同士で比較する方法ではマッチング度合いが異なり、安定的な検査が行われないおそれがある。

また、デフレクタのスイッチ操作を行ってからの時間が一定である場合にも、季節や朝夕の時間帯の温度差により発熱導体の温度上昇は異なる。このため、赤外線カメラから得られた熱画像データに対する画像処理が一律の固定的な処理であっては検査が不正確となるおそれがある。

本発明は、リアシールドに設けられた発熱導線の車両組み立て後における断線検査の自動化を図り、人為的なミスに起因する検査効率の低下を防止することのできる断線検査装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、発熱導線の加熱状態の違いや周囲の環境変化に対して適切な対応を行い、正確な検査を行うことのできる断線検査方法を提供することを目的とする。

本発明に係る断線検査装置は、車両のガラスに設けられた発熱導線を車両組み立て後に検査する断線検査装置において、車両が規定の検査位置に到達したことを検出する車両位置認識部と、前記車両が前記検査位置に到達するまで規定距離前及び（又は）規定時間前となった準備タイミングを検出する準備タイミング認識部と、前記車両に搭載されて前記発熱導線の通電制御を行う電子制御機に接続され、該電子制御機に作動信号を送信することにより前記発熱導線に通電させる端末機と、前記検査位置に達した前記車両の前記ガラスを撮像する赤外線カメラと、前記車両位置認識部、前記準備タイミング認識部及び前記端末機と接続されるとともに前記赤外線カメラから熱画像を取得し該熱画像に基づいて前記発熱導線の断線検査をする検査部とを有し、前記検査部は、前記準備タイミングとなったことを前記準備タイミング認識部により認識したときに前記端末機を介して前記発熱導線の通電を開始させ、前記車両が前記検査位置に到達したことを前記車両位置認識部により認識したときに前記赤外線カメラから前記熱画像を取得することを特徴とする。前記検査部と前記車両位置認識部、前記準備タイミング認識部、前記端末機及び前記撮像素子との接続は有線、無線のいずれの方式でもよい。

このように、準備タイミング認識部によって準備タイミングが検出されたときに端末機を介して発熱導線に予め自動的に通電しておくと、車両が検査位置に到達して赤外線カメラでリアシールドを撮像する際には発熱導線が適温まで加熱されており、待機時間なく撮像及び断線検査を行うことができて効率的であり、しかも人為的なミスが排除されて確実な断線検査が可能となる。

この場合、前記発熱導線は、前記ガラス上で所定方向に延在する複数本の並列線からなる回路を構成し、前記検査部は、前記熱画像上で、前記回路の各並列線のそれぞれ少なくとも一部と車両端部とを含む検査ウインドを設定し、前記検査ウインド内の温度データを単位列毎に前記所定方向に射影して加算する射影データを作成し、前記射影データの閾値以上の部位から通電されている前記回路の本数を計数し、前記本数が既定値より少ない場合に、前記射影データにおける前記車両端部を示す部分を基準として前記閾値以上の部位までのそれぞれの距離を求め、該距離をそれぞれ対応する規定距離と比較することにより断線部を判定してもよい。

このように、検査ウインドを設けることにより処理範囲が限定されて、検査時間の短縮が図られるとともに、熱画像上の不要な部分が排除されて正確な検査が可能となる。また、検査ウインド内の温度データから射影データを作成することにより、発熱導線の回路の本数を自動的に計数することができる。さらに、検査ウインド内の車両端部を基準とした距離から回路のうちどの箇所が断線しているかを正確に識別することができる。

本発明は、車両に搭載された電子制御機に端末機を接続するステップと、前記車両が規定の検査位置に到達するまで規定距離前及び（又は）規定時間前となった準備タイミングを検出することにより、所定の検査部が前記端末機を介して前記車両のガラスに設けられた発熱導線の通電を開始するステップと、前記車両が規定の検査位置に到達したことを検出したときに、前記検査部は赤外線カメラで撮像した前記ガラスの熱画像を取得し、該熱画像に基づいて画像処理することにより前記発熱導線の断線検査をするステップとを有することを特徴とする。

この場合、前記発熱導線は、前記ガラス上で所定方向に延在する複数本の並列線からなる回路を構成しており、前記検査部が、前記熱画像上で、前記回路の各並列線のそれぞれ少なくとも一部と車両端部とを含む検査ウインドを設定するステップと、前記検査ウインド内の温度データを単位列毎に前記所定方向に射影して加算する射影データを作成するステップと、前記射影データの閾値以上の部位から通電されている前記回路の本数を計数するステップと、前記本数が既定値より少ない場合に、前記射影データにおける前記車両端部を示す部分を基準として前記閾値以上の部位までのそれぞれの距離を求め、該距離をそれぞれ対応する規定距離と比較することにより断線部を判定するステップとを有していてもよい。

また、前記熱画像を表示変換するためのカラースケールの上限値を前記熱画像内の画像処理対象範囲内における最大温度に設定するとともに、前記カラースケールの下限値を前記画像処理対象範囲内の最小温度に設定するステップと、前記熱画像を前記カラースケールに基づいて色変換するステップと、色変換された熱画像から各ピクセル毎に赤、緑及び青の色の成分値を抽出するステップと、抽出された色の成分値に基づいて前記発熱導線の断線検査を行うステップとを有してもよい。

このように、赤外線カメラから得られた熱画像を、該画像処理対象範囲内の最大温度及び最小温度に基づいてカラースケールの上限値及び下限値を設定して色変換することにより、発熱導線の加熱状態の違いや周囲の環境変化に拘わらず発熱導線の像を適切に識別し、正確な検査を行うことができる。また、このように色変換された熱画像は、検査員が画像を目視確認する際においても発熱導線の像を識別しやすい。

この場合、前記発熱導線は、前記ガラス上で所定方向に延在する複数本の並列線からなる回路を構成しており、前記熱画像上で、前記回路の各並列線のそれぞれ少なくとも一部を含む検査ウインドを設定するステップと、前記検査ウインド内における前記色の成分値を単位列毎に前記所定方向に射影して加算する射影データを作成するステップと、前記射影データに基づいて前記発熱導線の断線検査を行うステップとを有してもよい。検査ウインドを設けることにより処理範囲が限定されて、検査時間の短縮が図られるとともに、熱画像上の不要な部分が排除されて正確な検査が可能となる。また、射影データを作成することにより、通電している発熱導線の回路の本数を自動的に計数することができる。

さらに、前記発熱導線は、前記ガラス上で所定方向に延在する複数本の並列線からなる回路を構成しており、画像処理対象範囲として前記回路の各並列線のそれぞれ少なくとも一部を含む検査ウインドを設定し、前記カラースケールの上限値を前記検査ウインド内における最大温度に設定してもよい。これにより、検査ウインド内における相対的な高温部と低温部とに基づいてカラースケーリングがなされ、ダイナミックレンジを大きく取ることができ、検査精度が向上する。

図１は、本発明に係る断線検査装置の略式平面図である。 図２は、走路に設けられた車両位置認識部、車両及び赤外線カメラを示す斜視図である。 図３は、端末機の斜視図である。 図４は、端末機、ＥＣＵ及びその周辺回路の略式結線図である。 図５は、主処理部のブロック構成図である。 図６は、メインコンピュータの機能ブロック図である。 図７は、断線検査装置による断線検査の手順を示すフローチャートである。 図８は、熱画像データに基づいて行う断線検査の詳細な手順を示すフローチャートである。 図９は、赤外線カメラにより撮像された熱画像データの模式図である。 図１０は、スケール変換された熱画像データの模式図である。 図１１は、検査ウインドと射影データとの関係を示す説明図である。 図１２は、５番目の発熱導線が断線している場合の射影データである。 図１３は、１番目の発熱導線が断線している場合の射影データである。

以下、本発明に係る断線検査装置について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１３を参照しながら説明する。以下、断線検査装置１０及び車両１４において左右に１つずつ設けられた機構については、左のものの番号符号に「Ｌ」を付し、右のものの番号符号に「Ｒ」を付すことにより区別して説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る断線検査装置１０は、検査員が運転して走路１２に進入してきた組み立て後の車両１４のリアシールド１６に設けられた発熱導線１８を検査する装置であって、車両１４が規定の検査位置に到達して停止したことを検出する車両位置認識部１７と、車両１４に搭載されたＥＣＵ（Electric Control Unit）１９に接続される端末機２０と、検査位置に到達した車両１４のリアシールド１６を後方斜め上部から撮像する赤外線カメラ２２と、走路１２において断線検査装置１０が設けられた断線検査工程の１つ前の工程（例えば、灯体の検査工程）の箇所に車両１４が到達したことを検出する準備タイミング認識部２４とを有する。赤外線カメラ２２によれば、物体表面温度に応じて放射される赤外光を撮影することができ、撮像範囲の物体の温度を検出することができる。

発熱導線１８は、リアシールド１６のほぼ全面を覆うように横方向に延在する複数本（例えば、図９では９本）の並列線からなる並列回路２１を構成しており、図示しないデフロスタスイッチを操作することにより通電されてリアシールド１６の曇り止め及び霜取りを行うことができる。

車両１４には、着脱可能な検査用のＩＤタグ２５が設けられており、一連の検査工程の最初の段階において、車両１４の型式コード（車種情報や仕向地情報等を含む）、製造番号コード及び端末機２０を識別する情報が書き込まれている。

また、断線検査装置１０は、準備タイミング認識部２４、光電スイッチ３０Ｌ、３０Ｒ及び端末機２０と接続されるとともに赤外線カメラ２２から温度分布に関する熱画像データを取得する主処理部（検査部）３２を有する。主処理部３２と準備タイミング認識部２４は、ＬＡＮ(Local Area Network)３４によって接続されている。

図２に示すように、車両位置認識部１７は、車両の前輪２６Ｌ、２６Ｒの接地面幅とほぼ同じ間隔で走路１２を横断するように設けられた２本の輪止２８と、該輪止２８に乗り上げた前輪２６Ｌ、２６Ｒを検出する２つの光電スイッチ３０Ｌ、３０Ｒとを有する。輪止２８に前輪２６Ｌ、２６Ｒが乗り上げたことを検出するセンサは、例えばロードセル式等でもよい。

図３に示すように端末機２０は扁平形状のポータブル型であって、モニタ２０ａと、操作部２０ｂと、ＥＣＵ１９に接続するコネクタ２０ｃと、識別コードであるバーコード２０ｄと、主処理部３２と無線通信するための内蔵アンテナ（図示せず）とを有する。端末機２０には車両１４に応じた検査シーケンス等のデータが予め所定のサーバからロードされている。このロード作業は、例えば、毎始業時に行うことによりその日の生産計画に応じた柔軟な対応が可能となる。また、バーコード２０ｄに記録された端末機２０の情報は、検査員が所定のリーダで読み取り、前記ＩＤタグ２５に書き込まれる。

図４に示すように、端末機２０をＥＣＵ１９に接続し、主処理部３２から端末機２０に作動信号を送信することによりＥＣＵ１９に種々の動作を行わせることにより、いわゆるエミュレーションが可能である。エミュレーションとしては、例えば、ＥＣＵ１９に作動信号を送信することにより発熱導線１８に対して通電、加熱させることができる。

主処理部３２からの作動信号供給を停止し、又は端末機２０とＥＣＵ１９を切り離すことによりエミュレーションは終了し、ＥＣＵ１９はは通常モードに戻り、操作スイッチ類３５ａから供給される信号に基づいて発熱導線１８、及びランプ類等の制御を行う。操作スイッチ類３５ａにはデフロスタスイッチ、ランプスイッチ、ウインカスイッチ、ハザードスイッチ等が含まれる。ＥＣＵ１９とランプ類３５ｂとの結線は、図４に示されるものに限られることなく、他の結線方式やリレー等を介する回路でもよい。

図５に示すように、主処理部３２は複数の機器から構成されており、赤外線カメラ２２を制御するカメラコントローラ３６と、取得された熱画像データを確認用に表示する確認モニタ３８と、画像処理等の主たる制御を行うメインコンピュータ４０と、該メインコンピュータ４０に接続されて端末機２０と交信する第１アンテナ４２と、ＩＤタグ２５からデータを受信する第１ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）レシーバ４４とを有する。

カメラコントローラ３６は、所定の調整操作を行うためのコンソール３６ａと、赤外線カメラ２２から得られた原画像をピクセル毎の温度に応じて光の三原色である赤、緑及び青を用いたカラーでグラデーション状に表示変換するサーモグラフィ部３６ｂとを有する。サーモグラフィ部３６ｂは、原画増の温度分布を容易に認識できるように、高温部が暖色系、低温部が寒色系となるように表示変換する。この際、温度計測及び表示上の最大値３７ａ及び最小値３７ｂは、記録部に格納されたスケールデータ３７に基づいてスケール変換される。このスケールデータ３７は、メインコンピュータ４０から受ける信号又はコンソール３６ａの操作により変更可能である。スケールデータ３７の最大値及び最小値は、デフォルト値として１００℃及び０℃が設定されている（図９参照）。

第１ＲＦＩＤレシーバ４４は、ＩＤタグ２５から得られる無線情報に基づいて、車両１４の型式コード、製造番号コード及び端末機２０の識別番号を認識することができる。確認モニタ３８に供給される熱画像データの信号は、例えば、ＮＴＳＣ(National Television Standards Committee)方式であり、メインコンピュータ４０に対してはカラー表示可能なデジタルデータとして供給される。

メインコンピュータ４０には無停電電源４６を介して安定的な交流電源が供給され、カメラコントローラ３６及び確認モニタ３８に対しては、直流変換器４８を介して安定的な直流電源が供給される。メインコンピュータ４０には、車両１４の検査中であることを示すパイロットランプ５０が接続されており、走路１２の近傍に配置されている。

図１に戻り、準備タイミング認識部２４は、準備用コンピュータ５２と、該準備用コンピュータ５２に接続された第２アンテナ５４及び第２ＲＦＩＤレシーバ５６とを有する。第２アンテナ５４は前記第１アンテナ４２と同機能を有し、第２ＲＦＩＤレシーバ５６は前記第１ＲＦＩＤレシーバ４４と同機能を有する。

準備用コンピュータ５２は、第２ＲＦＩＤレシーバ５６によりＩＤタグ２５から得られる無線情報に基づいて車両１４が準備タイミング認識部２４の近傍に到達したことを検出したとき、ＬＡＮ３４を介してメインコンピュータ４０にその旨を伝達する。この後、メインコンピュータ４０からの確認信号の返信を受けて第２アンテナ５４を用いて端末機２０に対して通信を行い、該端末機２０及びＥＣＵ１９を介して発熱導線１８に対する通電を開始させる。

図６に示すように、メインコンピュータ４０は、カメラコントローラ３６から得られた熱画像データ（図９参照）６０のうち処理範囲を限定する検査ウインド６２を設定するウインド設定部６４と、熱画像データ６０をスケールデータ３７に基づいてスケール変換させる色スケール変換部６６と、設定された検査ウインド内の各ピクセルの色データを赤、緑、青の各成分に分解する色分解部６８と、検査ウインド６２内のピクセルの示す値を画像上のＸ方向（つまり、車両１４における左右方向）に射影及び合計加算して射影データ７０を作成する射影データ作成部７２とを有する。また、メインコンピュータ４０は、射影データ７０における閾値Ｔｈ（図１１参照）以上の部位から並列回路２１の並列線のうち通電されている本数Ｐを計数するカウント部７４と、射影データ７０上で車両端部１４ａ（図１１参照）を示す部分を特定する基準位置特定部７６と、断線位置判断部７８とを有する。

断線位置判断部７８は、カウント部７４により計数された並列回路２１の並列線の本数Ｐが車両１４毎に定まる規定の本数Ｎより少ない場合に、車両端部１４ａを示す部分を基準として閾値Ｔｈ以上の部位までのそれぞれの距離Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃…Ｌ_P（Ｐはカウント値）を求め、該距離Ｌ₁〜Ｌ_Pをそれぞれ対応する規定距離Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃…Ａ_Nと比較することにより断線部を判定する。本数Ｎは、ＩＤタグ２５から得られる型式コードにより特定される。以下の実施例における検査対象の車両１４では、Ｎ＝９であるものとし、９本の並列線を上から順に１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、…１８ｉとして区別する（図９参照）。

図６に示す各機能部は、基本的には所定の記憶部に記録されたプログラムをＣＰＵが読み込み実行することによって実現されるソフトウェア機能である。

次に、このように構成される断線検査装置１０を用いて発熱導線１８の断線検査を行う手順について図７を参照しながら説明する。以下の説明では、断りのない限り表記したステップ番号順に処理が実行されるものとする。

先ず、ステップＳ１において、車両１４の車室内における所定のカバーを外し、内部のコネクタに端末機２０を接続する。

ステップＳ２において、検査員は車両１４を運転して断線検査装置１０が設けられた断線検査工程の１つ前の工程に移動させる。準備タイミング認識部２４は、車両１４が該工程に到達することをＩＤタグ２５及び第２ＲＦＩＤレシーバ５６の作用によって認識されるまで待機する。車両１４が該工程に到達したことを認識するための手段としては、ＩＤタグ２５及び第２ＲＦＩＤレシーバ５６を用いた無線による認識方法に限らず、例えば車両位置認識部１７（図２参照）と同様の手段を用いてもよい。

ステップＳ３において、車両１４が断線検査工程の１つ前の工程に到達したことが認識されると、準備タイミング認識部２４は、メインコンピュータ４０に対する通知及び確認信号受信を行い、第２アンテナ５４及び端末機２０の作用下に発熱導線１８に対する通電を開始する。また、車両１４に対して断線検査以外の所定の検査が行われる。

ステップＳ４において、前記の工程における処理が終了した後、検査員は車両１４を断線検査装置１０近傍の検査位置まで移動させる。つまり、図２に示すように、前輪２６Ｌ及び２６Ｒが２本の輪止２８の間に乗り上げる位置まで運転して停止させ、車両１４の位置決めがなされる。このとき、光電スイッチ３０Ｌ、３０Ｒによって前輪２６Ｌ及び２６Ｒが規定に検査位置に到達したことが検出されて、主処理部３２にオン信号を伝達する。

この際、発熱導線１８の通電開始時から前工程における検査時間に応じて所定時間が経過していることから、発熱導線１８は適度に加熱されている。なお、前工程における検査時間が非常に短時間である場合には、それより以前の工程において発熱導線１８に対する通電を開始させるようにしてもよい。

ステップＳ５において、主処理部３２は光電スイッチ３０Ｌ及び３０Ｒからオン信号が供給されるまで待機し、該オン信号を検出したときにステップＳ６へ移る。

ステップＳ６において、主処理部３２は、第１ＲＦＩＤレシーバ４４を用いてＩＤタグ２５に記録された車両１４の製造番号コード及び端末機２０を取得するとともに、点灯していたパイロットランプ５０を消灯又は変色表示させる。

ステップＳ７において、主処理部３２は端末機２０と通信を続行し、車速が０であること、フットブレーキがオフであること及びサイドブレーキがオンとなっていることの確認を行う。端末機２０はこれらの情報をＥＣＵ１９から取得して主処理部３２へ通信する。車速が０であって且つサイドブレーキがオンであることから車両１４は完全に停止していることが確認され、確実な断線検査を行うことができる。

なお、主処理部３２はこれらの確認を行いながら同時並行的に、取得した型式コードに対応する検査プログラムをハードディスク等の記憶装置からロードする。この検査プログラムは、車両１４の種類毎に検査シーケンス、発熱導線１８の位置、並列回路２１の本数Ｎに関する情報等が含まれている。

ステップＳ８において、メインコンピュータ４０は、赤外線カメラ２２からカメラコントローラ３６を介して熱画像データ６０（図９参照）を取得する。前記のとおり、この熱画像データ６０はサーモグラフィ部３６ｂによって色分布に応じたカラー画像となっている。熱画像データ６０には、スケールデータ３７、表示上の最大値３７ａ及び最小値３７ｂが示される。

ステップＳ９において、取得した熱画像データ６０に基づいて発熱導線１８の断線検査を行う。このステップＳ９の詳細な処理内容については後述する。

ステップＳ１０において、メインコンピュータ４０は、端末機２０と通信を行い、第２アンテナ５４及び端末機２０の作用下に発熱導線１８に対する通電を終了させる。

ステップＳ１１において、主処理部３２は端末機２０に対して検査が終了したことを示す信号と、検査結果の情報とを通知し、モニタ２０ａ上にこれらの情報を表示させるとともに、パイロットランプ５０を点灯又は元の色の表示に戻す。

検査員は、モニタ２０ａから検査結果を認識し、正常な結果である場合には走路１２を走行して次の検査工程へ車両１４を移動させ、異常を示す結果である場合には所定の待避エリアへ移動させて必要なチェックを行う。

断線検査装置１０による検査結果のデータは、車両１４の製造番号コードと対応させて端末機２０及びメインコンピュータ４０の各記憶部に記録される。断線検査装置１０による断線検査及び他の全ての検査の終了後、端末機２０及びＩＤタグ２５を車両１４から取り外す。

次に、図７中のステップＳ１０の処理について図８を参照しながら詳述する。図８に示す断線検査の処理は主にメインコンピュータ４０によって行われ、図６に示す各機能部が協動して実行する。

先ず、ステップＳ１０１において、図９に示すように、熱画像データ６０上で並列回路２１のＮ本の並列線１８ａ〜１８ｉのそれぞれ一部と車両端部１４ａとを含む検査ウインド６２を設定する。検査ウインド６２を設けることにより処理範囲が限定されて検査時間の短縮が図られるとともに、熱画像データ６０上の不要な部分が排除されて正確な検査が可能となる。

ステップＳ１０２において、設定された検査ウインド６２内の温度データを検索し最大温度Ｔｍａｘ及び最小温度Ｔｍｉｎを求め、これら２つの値によりスケール変更を行い、いわゆるダイナミックレンジを大きく取る。具体的には、前記スケールデータ３７に対してスケールの最大値３７ａとしてＴｍａｘ（以下、２７℃とする）を書き込み、最小値３７ｂとして最小温度Ｔｍｉｎ（以下、２２℃とする）を書き込む。

これにより、熱画像データ６０は、スケールデータ３７に応じてスケール変換され、検査ウインド６２内が広い色相範囲（明度や彩度を含む色範囲でもよい）で表される熱画像データ６０ａ（図１０参照）となり、検査ウインド６２内において相対的に高温の部分が暖色系、相対的に低温の部分が寒色系にそれぞれ強調されてコントラストが鮮明となる。つまり、当初デフォルト値として０〜１００℃のとなっていた熱画像データ６０のスケールレンジを例えば、２２〜２７℃と狭くすることにより、分解能を２０倍（２０＝（１００−０）／（２７−２２））に広げることができる。

また、このスケール変換処理は、その時点の検査ウインド６２内の最大温度Ｔｍａｘ及び最小温度Ｔｍｉｎに基づいて行われるため、発熱導線１８の加熱状態（加熱時間やバッテリ状態等）の違いや周囲の環境変化（季節や朝夕の温度変化等）の影響を受けることなく、安定的な検査が可能となる。

スケールレンジを変更することにより検査ウインド６２以外の部分（例えば、蛍光灯７９等）にはスケールレンジから外れて、表示色が飽和する可能性があるが、これらの部分は発熱導線１８の断線検査に無関係であり支障ない。

なお、図９及び図１０中ではカラー表示することができないため、暖色部を太線又は密のハッチング、寒色部を細線又は無ハッチング、その中間色相部を中太線又は粗のハッチングで示している。

さらに、スケールレンジを変更する際、最大温度Ｔｍａｘ及び最小温度Ｔｍｉｎに対してそれぞれ規定の余裕幅Ｔαだけ広げた計測範囲Ｔｍａｘ＋Ｔα〜Ｔｍｉｎ−Ｔαによりスケール変更を行い、計測の柔軟性、汎用性を図るようにしてもよい。余裕幅Ｔαの値はあまり大きくすると、ダイナミックレンジを大きく取ることができなくなるため、実際上、０℃≦Ｔα≦１０℃の範囲で設定すればよく、より好ましくは０℃≦Ｔα≦５℃の範囲で設定するとよい。また、最大温度Ｔｍａｘと最小温度Ｔｍｉｎとの差に応じて余裕幅Ｔαを設定してもよい（例えば、差の値の１０％）。

車両１４以外に発熱体がない場合や、熱画像データ６０の撮像範囲がリアシールド１６に限定されている場合には、熱画像データ６０の全範囲の中から検出された最大温度及び最小温度によりスケール変更を行ってもよい。

ステップＳ１０３において、検査ウインド６２内の温度データすなわちメインコンピュータ４０のモニタ４０ａ（図１参照）に表示する色データを赤、緑及び青の三原色成分に分解する。一般的に、モニタ４０ａに表示する色を表すデータは赤、緑及び青の三原色成分からなっており、例えば、赤を示すデータが上位１バイト、緑を示すデータが中位１バイト、青を示すデータが下位１バイトの合計３バイトの色データとして各ピクセルに対応して設定されている。これにより、約１６万（＝２５６³）色の表示が可能である。

仮に、あるピクセルの色データが１６進数で０ｘ１２３４５６（０ｘは１６進数定数を示す識別子）と表されている場合には、赤成分を示すデータは、０ｘ１２００００←０ｘ１２３４５６＆０ｘＦＦ００００（＆は論理積を示す演算子）として上位１バイトを抽出した後、下位方向に２バイトシフトして０ｘ００００１２として分解される。緑成分を示すデータは、０ｘ００３４００←０ｘ１２３４５６＆０ｘ００ＦＦ００として中位１バイトを抽出した後、下位方向に１バイトシフトして０ｘ００００３４として分解される。青成分を示すデータは、０ｘ００００５６←０ｘ１２３４５６＆０ｘ００００ＦＦとして下位１バイトが抽出、分解される。

なお、熱画像データ６０ａは、高温部が暖色系で低温部が寒色系として表示されていることから、暖色系である赤を示すデータは高温の部分を抽出することとなり、寒色系である青を示すデータは低温の部分を抽出することとなる。

ステップＳ１０４において、検査ウインド６２内のピクセルの示す値を、分解された赤成分、緑成分及び青成分毎にＸ方向に射影及び合計加算し、図１１に示す射影データ７０を作成する。射影データ７０は、検査ウインド６２内における各色成分の分布度合い射影するものであればよく、合計加算に限らず平均値等で示してもよい。

射影データ７０は、赤、緑及び青の各成分をＸ方向に合計した赤成分射影グラフ７０ａ、緑成分射影グラフ７０ｂ及び青成分射影グラフ７０ｃを有する。赤成分射影グラフ７０ａは高温の部分の値が大きくなり山形状を形成する傾向を示し、逆に青成分射影グラフ７０ｃは低温の部分の値が山形状を形成する傾向を示し、赤成分射影グラフ７０ａと青成分射影グラフ７０ｃはほぼ逆位相となっている。結局、赤成分射影グラフ７０ａは、並列回路２１の発熱導線１８が存在している部分で９つの山形状を示している。

緑成分射影グラフ７０ｂは、赤成分射影グラフ７０ａと比較してほぼ同位相であって且つ値が小さくなっている。また、車両端部１４ａに相当する部分では、赤成分射影グラフ７０ａに急な段差部７３が生じている。

ステップＳ１０５において、射影データ７０における赤成分射影グラフ７０ａが閾値Ｔｈ以上の山形状を示す部分の数をカウントする。この際、ノイズ等の影響を考慮し、赤成分射影グラフ７０ａの平滑化処理を行いながらカウントをしてもよい。閾値Ｔｈは段差部７３よりも大きく且つ各山形状の頂部よりも小さい適当な値として予め設定されており、例えば、赤成分射影グラフ７０ａの想定される各頂部の平均高さと想定される段差部７３の最高高さの中間値として設定すればよい。このようにして得られた計数値ＰがＮ本の並列線１８ａ〜１８ｉのうち断線なく通電、加熱されている数を示す。

ところで、赤成分射影グラフ７０ａは、赤成分だけを抽出、投影したグラフであることから、例えば、同程度の輝度であても青成分が多い箇所とは明確に区別されて山谷が明りょうなグラフとなっており、適切な閾値Ｔｈを設定することにより、通電されている計数値Ｐが正確に求められる。

なお、計数値Ｐは緑成分射影グラフ７０ｂの山の数をカウントしてもよいし、青成分射影グラフ７０ｃの谷の数をカウントしてもよい。

ステップＳ１０６において、計数値Ｐと規定の本数Ｎとを比較し、Ｐ＝Ｎであるときには、断線箇所がないと判断されて図８に示す断線検出処理を終了する。Ｐ＜Ｎであるときには、断線又は導通不良箇所があると判断されてステップＳ１０７へ移る。なお、Ｐ＞Ｎであるときには、処理分岐の図示を省略するが、検査員に対して閾値Ｔｈの再設定等の対応を促す所定の注意喚起処理を行う。

ステップＳ１０７において、赤成分射影グラフ７０ａをＹ方向（車両１４の上から下へ向かう方向）に向かって検索又は微分等の処理を行い、急な落差のある部分を段差部７３として特定し、車両端部１４ａに相当する部分を検出する。

ステップＳ１０８において、図１２に示すように、赤成分射影グラフ７０ａをさらにＹ方向に向かって検索又は微分等の処理を行い、閾値Ｔｈ以上の山部における各頂部までの距離Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃、…Ｌ_P（Ｐ＜Ｎ）を求める。図１２に示す例では、車両端部１４ａからみて５番目の発熱導線１８が断線しており、この部分の山が存在しない。したがって、６番目の並列線１８ｆに対応する距離がＬ₅として１つずれて求められ、以降７、８、９番目の並列線１８ｇ、１８ｈ、１８ｉに対応する距離がＬ₆、Ｌ₇及びＬ₈として求められる。

ステップＳ１０９において、初期状態で１に設定されたカウンタＩ及びＪをパラメータとして、規定距離Ａ_I（図１１参照）と距離Ｌ_Jとを比較し、一致する場合にはステップＳ１１２へ移り、不一致である場合にはステップＳ１１０へ移る。この場合、規定距離Ａ_Iと距離Ｌ_Jとは完全一致でなくても例えば±５％の範囲で一致していればよい。規定距離Ａ_IはＩＤタグ２５から得られる型式コードにより特定される。

ステップＳ１１０においては、カウンタＩの数値を断線が発生している箇所の番号として特定し、カウンタＩを型式コード及び製造番号コードに対応させて所定の記憶部に記録する。

ステップＳ１１１においては、カウンタＩのみをＩ←Ｉ＋１とインクリメントしステップＳ１１３へ移る。

ステップＳ１１２においては、カウンタＩ及びＪの双方を、Ｉ←Ｉ＋１及びＪ←Ｊ＋１とインクリメントする。

ステップＳ１１３において、カウンタＩと本数Ｎとを比較し、Ｉ≦Ｎである場合には、ステップＳ１０９へ戻り断線箇所を特定する処理を続行し、Ｉ＞Ｎである場合には図８に示す処理を全て終了する。

この図８に示す処理によれば、射影データ７０に基づいて、並列線１８ａ〜１８ｉのうち通電されている回路の本数Ｐを自動的に計数することができ、断線が発生している箇所を全て特定することができる。また、図１３に示すように、一端部の発熱導線１８ａが断線している場合には、各頂部の距離が略等しいことから発熱導線１８ｂ〜１８ｈが通電していることは容易に認識可能であるが、断線しているのが一端部の発熱導線１８ａか他端部の発熱導線１８ｉか識別することが困難である。しかしながら本実施の形態によれば、車両端部１４ａを基準とした規定距離Ａ₁、Ａ₂、…Ａ_Nに基づいて断線箇所の判定を行うため、一端部の発熱導線１８ａが断線している場合には、距離Ｌ₁と規定距離Ａ₁との不一致により断線箇所が正確に判定され、他端部の発熱導線１８ｉの断線と区別することができる。

上述したように、本実施の形態では、準備タイミング認識部２４によって準備タイミングが検出されたときに端末機２０を介して発熱導線１８に予め自動的に通電しておく。従って、車両１４が検査位置に到達して赤外線カメラ２２でリアシールド１６を撮像する際には発熱導線１８が適温まで加熱されており、待機時間なく撮像及び断線検査を行うことができる。また、自動化により人為的なミスが排除されて確実な断線検査が可能となる。

断線検査装置１０は、特に、組み立て完了後の一連の検査ラインにおいて好適に適用される。つまり、この検査ラインにおいて断線検査装置１０を２番目以降の検査工程に設置することにより、前の工程から予め発熱導線１８を加熱しておくことができて好適である。

なお、発熱導線１８に対して予め通電するタイミングは、１つ前の工程における検査時間によって定まるのであって、赤外線カメラ２２による撮像時よりも規定時間前に通電していることになるが、例えば、１つ前の工程との距離が相当に離れている場合には途中の適切な位置に準備タイミング認識部２４を設け、断線検査装置１０よりも規定距離だけ前を通過したときに通電を開始するようにしてもよい。つまり、通電開始の準備タイミングは、規定距離及び（又は）規定距離に基づいて設定される。

また、本実施の形態にによれば、その時点の検査ウインド６２内の最大温度及び最小温度に基づいて表示カラースケールを示すスケールデータ３７の最大値３７ａ及び最小値３７ｂを設定して色変換することにより、発熱導線１８の加熱状態の違いや周囲の環境変化に拘わらず発熱導線１８の像を適切に識別し、正確な検査を行うことができる。さらに、色変換された熱画像データ６０ａは、検査員が画像を目視確認する際においても発熱導線の像を識別しやすく好適である。

なお、左右のドアミラー８０Ｌ、８０Ｒ（図９参照）に発熱導線が設けられている場合には、断線検査装置１０によりリアシールド１６の発熱導線１８の断線検査と同様な検査が可能である。この場合、１台の赤外線カメラ２２をドアミラー８０Ｌ、８０Ｒの断線検査にも兼用できるが、右反面撮像用と左反面撮像用の２台の赤外線カメラ２２を設けるとドアミラー８０Ｌ、８０Ｒに対してより正確な検査を行うことができる。

さらに、検査ウインド６２は１つに限らず、例えば左右対称な位置に２つの検査ウインド６２ａ、６２ｂ（図９参照）を設け、それぞれの位置で断線検査を行い、検査の信頼性を一層高めるようにしてもよい。

上記の発熱導線１８は並列回路２１を構成しているものとして説明したが、発熱導線１８が構成する回路は単純な並列回路に限ることなく、例えば一部に直列回路があってもよいし、検査ウインド６２内で並列に撮像されるものであればよい。

また、熱画像データ６０は高温部が高輝度で低温部が低輝度として表示されてる複数階調のグレースケール画像として得られるものであってもよい。この場合、この場合、赤成分射影グラフ７０ａに相当するグラフは、グレースケール画像に設定された検査ウインド６２内で所定閾値以上の成分だけを抽出、投影することにより得られる。

Claims (7)

1. 車両（１４）のガラス（１６）に設けられた発熱導線（１８）を車両組み立て後に検査する断線検査装置において、
   前記車両（１４）が規定の検査位置に到達したことを検出する車両位置認識部（１７）と、
   前記車両（１４）が前記検査位置に到達するまで規定距離前及び（又は）規定時間前となった準備タイミングを検出する準備タイミング認識部（２４）と、
   前記車両（１４）に搭載されて前記発熱導線（１８）の通電制御を行う電子制御機（１９）に接続され、該電子制御機（１９）に作動信号を送信することにより前記発熱導線（１８）に通電させる端末機（２０）と、
   前記検査位置に達した前記車両（１４）の前記ガラス（１６）を撮像する赤外線カメラ（２２）と、
   前記車両位置認識部（１７）、前記準備タイミング認識部（２４）及び前記端末機（２０）と接続されるとともに前記赤外線カメラ（２２）から熱画像（６０）を取得し該熱画像（６０）に基づいて前記発熱導線（１８）の断線検査をする検査部（３２）と、
   を有し、
   前記検査部（３２）は、前記準備タイミングとなったことを前記準備タイミング認識部（２４）により認識したときに前記端末機（２０）を介して前記発熱導線（１８）の通電を開始させ、前記車両（１４）が前記検査位置に到達したことを前記車両位置認識部（１７）により認識したときに前記赤外線カメラ（２２）から前記熱画像（６０）を取得することを特徴とする断線検査装置。
2. 請求項１記載の断線検査装置において、
   前記発熱導線（１８）は、前記ガラス（１６）上で所定方向に延在する複数本の並列線からなる回路を構成し、
   前記検査部（３２）は、前記熱画像（６０）上で、前記回路の各並列線のそれぞれ少なくとも一部と車両端部（１４ａ）とを含む検査ウインド（６２）を設定し、
   前記検査ウインド（６２）内の温度データを単位列毎に前記所定方向に射影して加算する射影データ（７０）を作成し、
   前記射影データ（７０）の閾値以上の部位から通電されている前記回路の本数を計数し、
   前記本数が既定値より少ない場合に、前記射影データ（７０）における前記車両端部（１４ａ）を示す部分を基準として前記閾値以上の部位までのそれぞれの距離を求め、該距離をそれぞれ対応する規定距離と比較することにより断線部を判定することを特徴とする断線検査装置。
3. 車両（１４）に搭載された電子制御機（１９）に端末機（２０）を接続するステップと、
   前記車両（１４）が規定の検査位置に到達するまで規定距離前及び（又は）規定時間前となった準備タイミングを検出することにより、所定の検査部（３２）が前記端末機（２０）を介して前記車両（１４）のガラス（１６）に設けられた発熱導線（１８）の通電を開始するステップと、
   前記車両（１４）が規定の検査位置に到達したことを検出したときに、前記検査部（３２）は赤外線カメラ（２２）で撮像した前記ガラス（１６）の熱画像（６０）を取得し、該熱画像（６９）に基づいて画像処理することにより前記発熱導線（１８）の断線検査をするステップと、
   を有することを特徴とする断線検査方法。
4. 請求項３記載の断線検査方法において、
   前記発熱導線（１８）は、前記ガラス（１６）上で所定方向に延在する複数本の並列線からなる回路を構成しており、
   前記検査部（３２）が、前記熱画像（６０）上で、前記回路の各並列線のそれぞれ少なくとも一部と車両端部（１４ａ）とを含む検査ウインド（６２）を設定するステップと、
   前記検査ウインド（６２）内の温度データを単位列毎に前記所定方向に射影して加算する射影データ（７０）を作成するステップと、
   前記射影データ（７０）の閾値以上の部位から通電されている前記回路の本数を計数するステップと、
   前記本数が既定値より少ない場合に、前記射影データ（７０）における前記車両端部（１４ａ）を示す部分を基準として前記閾値以上の部位までのそれぞれの距離を求め、該距離をそれぞれ対応する規定距離と比較することにより断線部を判定するステップと、
   を有することを特徴とする断線検査方法。
5. 請求項３記載の断線検査方法において、
   前記熱画像（６０）を表示変換するためのカラースケールの上限値を前記熱画像（６０）内の画像処理対象範囲内における最大温度に設定するとともに、前記カラースケールの下限値を前記画像処理対象範囲内の最小温度に設定するステップと、
   前記熱画像（６０）を前記カラースケールに基づいて色変換するステップと、
   色変換された熱画像（６０）から各ピクセル毎に赤、緑及び青の色の成分値を抽出するステップと、
   抽出された色の成分値に基づいて前記発熱導線（１８）の断線検査を行うステップと、
   を有することを特徴とする断線検査方法。
6. 請求項５記載の断線検査方法において、
   前記発熱導線（１８）は、前記ガラス（１６）上で所定方向に延在する複数本の並列線からなる回路を構成しており、
   前記熱画像（６０）上で、前記回路の各並列線のそれぞれ少なくとも一部を含む検査ウインド（６２）を設定するステップと、
   前記検査ウインド（６２）内における前記色の成分値を単位列毎に前記所定方向に射影して加算する射影データ（７０）を作成するステップと、
   前記射影データ（７０）に基づいて前記発熱導線（１８）の断線検査を行うステップと、
   を有することを特徴とする断線検査方法。
7. 請求項５記載の断線検査方法において、
   前記発熱導線（１８）は、前記ガラス（１６）上で所定方向に延在する複数本の並列線からなる回路を構成しており、
   画像処理対象範囲として前記回路の各並列線のそれぞれ少なくとも一部を含む検査ウインド（６２）を設定し、前記カラースケールの上限値を前記検査ウインド（６２）内における最大温度に設定することを特徴とする断線検査方法。

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