JP5897213B2 - 光センサの検査システムおよび光センサの検査方法 - Google Patents
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Description
本発明は、移動体に設けられた光センサの検査システムおよび検査方法に関する。
車両の衝突防止装置では、車両に設けられた光センサから車両の前方に向けて検出光を照射している。車両の前方に障害物が存在している場合には、検出光が障害物に照射され、障害物から反射した反射光を光センサが受光することで障害物を検出している。
車両製造時に光センサを検査する方法としては、光センサから検出光をスクリーンに照射し、スクリーンに映し出された光パターンに基づいて、光センサの照射範囲を把握している(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前記した検査方法では、光センサの発光部と光パターンとの位置関係を検出することができないため、光センサの照射方向を検出することができないという問題がある。
本発明は、前記した問題を解決し、光センサの発光部および光パターンの位置を検出し、移動体に設けられた光センサの照射方向を検出することができる検査システムおよび検査方法を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明は、移動体に設けられた光センサの検査システムであって、前記光センサから検出光が照射される半光透過型のスクリーンと、前記光センサの発光部と前記スクリーンを透過した前記検出光の光パターンとを撮影する撮影装置と、前記撮影装置から前記発光部および前記光パターンの撮影画像データが入力される検査装置と、を備えている。
この構成では、撮影画像データから光センサの発光部および光パターンの位置を検出し、発光部と光パターンとの位置関係に基づいて、光センサの照射方向を検出することができる。
前記した検査システムにおいて、前記検査装置は、前記撮影画像データにおける前記発光部の位置と前記光パターンの位置とから前記光センサの照射方向の上下角度を検出する上下角度検出手段を備えていることが望ましい。
また、前記した検査システムにおいて、前記検査装置は、前記撮影画像データにおける前記発光部の位置と前記光パターンの位置とから前記光センサの照射方向の左右角度を検出する左右角度検出手段を備えていることが望ましい。
これらの構成では、光センサの照射方向の基準角度に対するずれ(上下角度、左右角度)を検出することができる。
また、前記した検査システムにおいて、前記検査装置は、前記撮影画像データにおける前記発光部の位置と前記光パターンの位置とから前記光センサの照射方向の左右角度を検出する左右角度検出手段を備えていることが望ましい。
これらの構成では、光センサの照射方向の基準角度に対するずれ(上下角度、左右角度)を検出することができる。
前記した検査システムにおいて、前記検査装置が前記撮影画像データの前記光パターンの回転角度を検出する回転角度検出手段を備えている場合には、光センサの光軸周りの基準角度に対するずれ(回転角度)を検出することができる。
前記した検査システムにおいて、前記検査装置は、前記撮影画像データの前記光パターンの台形歪を補正する台形歪補正手段を備えていることが望ましい。
この構成では、スクリーン上の光パターンを斜めの方向から撮影したときに、撮影画像データの光パターンに生じる台形歪(キーストーン歪ともいう)を補正することができる。これにより、光センサの発光部および光パターンの位置の検出精度、光センサの照射方向の検出精度を高めることができる。
この構成では、スクリーン上の光パターンを斜めの方向から撮影したときに、撮影画像データの光パターンに生じる台形歪(キーストーン歪ともいう)を補正することができる。これにより、光センサの発光部および光パターンの位置の検出精度、光センサの照射方向の検出精度を高めることができる。
前記した検査システムにおいて、前記スクリーンを前記移動体の移動領域の内外に移設自在にするとともに、前記撮影装置を前記移動体の移動領域外に配置することで、光センサの検査完了後に、移動体を次工程に移動し易くすることが望ましい。
前記した検査システムにおいて、前記撮影装置は、前記移動体のライトの光軸を検査するための領域に設けられた門形の支持台に設置されており、前記移動体が前記支持体内を通過可能であることが望ましい。
前記した検査システムにおいて、前記検出光が不可視光波長の光である場合には、前記撮影装置は、赤外線カメラ、カラーカメラおよびモノクロカメラのいずれかであることが望ましい。
前記した検査システムを用いた光センサの検査方法としては、前記移動体に設けられた前記光センサから前記スクリーンに前記検出光を照射する段階と、前記撮影装置によって前記発光部および前記光パターンを撮影する段階と、前記検査装置において、前記撮影画像データにおける前記発光部の位置と前記光パターンの位置とから前記光センサの照射方向を検出する段階と、を備えている。
この構成では、撮影画像データから光センサの発光部および光パターンの位置を検出し、発光部と光パターンとの位置関係に基づいて、光センサの照射方向を検出することができる。
前記した検査方法において、前記検査装置が前記撮影画像データの前記光パターンの台形歪を補正する台形歪補正手段を備えており、前記検査装置によって前記撮影画像データの前記光パターンの台形歪を補正した後に、前記検査装置によって前記検出光の照射方向を検出することが望ましい。
この構成では、撮影画像データの光パターンに生じる台形歪を補正することで、光センサの発光部および光パターンの位置の検出精度、光センサの照射方向の検出精度を高めることができる。
前記撮影装置によって前記発光部および前記光パターンを撮影する段階において、前記撮影装置によって前記光パターンを撮影した後に、前記スクリーンを上昇させて、前記撮影装置によって前記発光部を撮影した場合には、検査システムによる検査が完了すると直ぐに移動体を移動させることができる。
前記した光センサの検査方法において、前記移動体は、前記光センサを制御するセンサ制御装置を備えている。そして、前記光センサを検査する各段階において、前記センサ制御装置には信号入力装置を接続し、前記信号入力装置から前記センサ制御装置に対して、前記光センサが障害物を検出していないことを擬似的に示している正常疑似信号を入力することが望ましい。
光センサの検査時に、移動体が急停止等の衝突回避動作を実行すると、移動体を検査領域に進入および退出させるのが難しくなるとともに、移動体と周辺設備とが接触する虞がある。前記した構成では、光センサの検査時に、信号入力装置からセンサ制御装置に正常疑似信号を入力することで、光センサが周辺設備や作業者を検出した場合でも、移動体が衝突回避動作を実行するのを防ぐことができる。これにより、移動体を検査領域にスムーズに進入および退出させることができる。また、移動体と周辺設備とが接触するのを防ぐことができ、移動体や周辺設備の損傷を防ぐことができる。
前記した光センサの検査方法において、前記移動体は、前記移動体に搭載された装置を制御するデバイス制御装置と、前記光センサを制御するセンサ制御装置と、前記デバイス制御装置および前記センサ制御装置を制御する中央制御装置と、を備えている。前記中央制御装置は、前記センサ制御装置に前記光センサから障害物の検出信号が入力されたときに、前記移動体に衝突回避動作を実行させる通常移動モードを有している。そして、前記光センサを検査する各段階において、前記中央制御装置は、前記センサ制御装置に前記検出信号が入力されても、前記移動体に衝突回避動作を実行させない工場内移動モードに切り替えることが望ましい。
この構成では、工場内において、少なくとも光センサの検査時に、中央制御装置を工場内移動モードに切り替えることで、光センサが周辺設備や作業者を検出した場合でも、移動体が衝突回避動作を実行するのを防ぐことができる。これにより、移動体を検査領域にスムーズに進入および退出させることができる。また、移動体と周辺設備とが接触するのを防ぐことができ、移動体や周辺設備の損傷を防ぐことができる。
本発明の光センサの検査システムおよび検査方法では、撮影画像データから光センサの発光部および光パターンの位置を検出し、発光部と光パターンとの位置関係に基づいて、光センサの照射方向を検出することができるため、光センサが所定の範囲を照射するように、光センサの取付位置および取付角度を的確に調整することができる。
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、図1に示すように、四輪自動車である車両1(特許請求の範囲における「移動体」)の衝突防止装置において、車両1の前方の障害物を検出する光センサ2を検査するための検査システム10および検査方法について説明する。
本実施形態では、図1に示すように、四輪自動車である車両1(特許請求の範囲における「移動体」)の衝突防止装置において、車両1の前方の障害物を検出する光センサ2を検査するための検査システム10および検査方法について説明する。
光センサ2は、車両1の室内において天井面の前端部やフロントガラスの内面等に取り付けられている。光センサ2は発光部2aが前方に向けられており、発光部2aから車両1の前方に向けて赤外線の検出光(不可視光の波長領域の光)を照射する。また、障害物に検出光が照射されると、障害物から反射した反射光を光センサ2が受光する。
本実施形態の検査システム10および検査方法では、光センサ2の取付位置を検出することができる。また、図4(a)に示すように、光センサ2の発光部2aから照射される検出光の照射方向の上下角度の基準値に対するずれを検出することができる。また、図6(a)に示すように、検出光の照射方向の左右角度の基準値に対するずれを検出することができる。さらに、図8に示すように、検出光の回転角度の基準値に対するずれを検出することができる。
検査システム10は、図1に示すように、自動車製造ラインの検査工程において、車両1のヘッドライトの光軸を検査するための領域に設けられている。検査システム10は、正対装置3に載置された車両1の前方に配置されるスクリーン20と、正対装置3に載置された車両1の前方に配置される支持台30と、光センサ2およびスクリーン20を撮影する撮影装置40と、撮影装置40から撮影画像データが入力される検査装置50(図2参照)と、を備えている。
正対装置3は、床面4に設けられた四つのローラ支持部3aを備えている。ローラ支持部3aは、前後に配置された一対のローラ3bからなり、車両1の車輪1aが載置される。車両1の各車輪1aを各ローラ支持部3aに載せることで、車両1を前後方向に位置決めすることができる。また、ローラ支持部3a上で車輪1aを駆動させて、車両1の計器類を検査することができる。
スクリーン20は、車両1のフロントガラスの前方において、光センサ2の発光部2aに対峙して配置されている。スクリーン20の前面21は、車両1の前方の車輪1aの車軸を通過する鉛直線上に配置されている。スクリーン20の後面22には光センサ2から検出光が照射される。
スクリーン20は、図示しない昇降装置によって昇降自在となっている。スクリーン20を上昇させることで、車両1を前進させたときの移動領域外(車両1よりも高い位置)にスクリーン20を移設することができる。
スクリーン20は、図示しない昇降装置によって昇降自在となっている。スクリーン20を上昇させることで、車両1を前進させたときの移動領域外(車両1よりも高い位置)にスクリーン20を移設することができる。
スクリーン20は、後面22に照射された検出光が前面21に透過する半光透過型のスクリーンである。図2に示すように、スクリーン20の後面22に検出光が照射されると、前面21に検出光の光パターン100が映し出される。
本実施形態では、スクリーン20の後面22に検出光が照射されると、中央領域110および左右領域120の三つの矩形の図形からなる光パターン100がスクリーン20の前面21に映し出される。
本実施形態では、スクリーン20の後面22に検出光が照射されると、中央領域110および左右領域120の三つの矩形の図形からなる光パターン100がスクリーン20の前面21に映し出される。
支持台30は、図1に示すように、床面4に立設された四本の支柱31によって上枠32を支持している門形の枠体である。車両1を正対装置3に載置したときに車両1は支持台30に正対する。
支持台30は、車両1を前進させたときに、車両1が支持台30内を通過することができるように、左右の支柱31の幅および上枠32の高さが設定されている。
支持台30は、車両1を前進させたときに、車両1が支持台30内を通過することができるように、左右の支柱31の幅および上枠32の高さが設定されている。
撮影装置40は、赤外線カメラや可視光の波長領域に近接する領域の光を撮像できるモノクロカメラである。撮影装置40は、支持台30に取り付けられており、光センサ2の発光部2aおよびスクリーン20の前面21を斜め上方から撮影する。また、撮影装置40は、撮影した撮影画像データを後記する検査装置50(図2参照)に出力する。
撮影装置40は、支持台30の上枠32に吊り下げられており、車両1を前進させたときの移動領域外(車両1よりも高い位置)に配置されている。
撮影装置40は、支持台30の上枠32に吊り下げられており、車両1を前進させたときの移動領域外(車両1よりも高い位置)に配置されている。
なお、撮影装置40は、車両1のヘッドライトの光軸を検査するための光軸検査装置が設置されている門形の枠体に別途設置してもよい。その場合にモノクロカメラを用いる場合には、モノクロカメラが撮像することができる不可視光の波長領域の光は、可視光の波長領域に近接する領域の光であるため光量が少なく、モノクロカメラが通常の可視光も同時に撮像して眩惑する場合もある。そこで、モノクロカメラの受光部の前に可視光カットフィルタを付けることが好ましい。撮影装置40としては、可視光の波長領域に近接する領域の光を撮像可能なカラーカメラを用いてもよい。
撮影装置40は、スクリーン20を下降させた状態で、スクリーン20の前面21に映し出された光パターン100(図2参照)を撮影するとともに、スクリーン20を上昇させた状態で発光部2aを撮影する。
検査装置50は、図2に示すように、撮影画像データを記憶する記憶手段51と、撮影画像データの光パターン100の台形歪を補正する台形歪補正手段52と、検出光の照射方向の上下角度を検出する上下角度検出手段53と、検出光の照射方向の左右角度を検出する左右角度検出手段54と、検出光の回転角度を検出する回転角度検出手段55と、検出光の照射方向および検出光の回転角度を判定する判定手段56と、を備えている。
検査装置50は、検出光の照射方向および回転角度を検出するコンピュータである。検査装置50における各処理は、記憶手段に51に記憶されているプログラムがCPUによって実行されることで具現化される。
記憶手段51には、撮影画像データが記憶されるとともに、各種のプログラムが記憶されている。
また、記憶手段51には、スクリーン20の前面21に設定された基準点Oと床面4との間の高さHaが記憶されている(図5参照)。なお、台形歪補正後の撮影画像データの中心位置に基準点Oが配置されるように、撮影装置40の取付位置が調整されている。
また、記憶手段51には、発光部2aとスクリーン20の前面21との間の距離L1が記憶されている(図5参照)。この距離L1は、車両1の機種ごとに異なるものであり、記憶手段51には、複数の機種の距離L1が記憶されている。
また、記憶手段51には、スクリーン20の前面21に設定された基準点Oと床面4との間の高さHaが記憶されている(図5参照)。なお、台形歪補正後の撮影画像データの中心位置に基準点Oが配置されるように、撮影装置40の取付位置が調整されている。
また、記憶手段51には、発光部2aとスクリーン20の前面21との間の距離L1が記憶されている(図5参照)。この距離L1は、車両1の機種ごとに異なるものであり、記憶手段51には、複数の機種の距離L1が記憶されている。
また、記憶手段51には、撮影画像データの一画素の縦横の大きさをスクリーン20の前面21の実際の距離に対応させた画素距離データ(分解能)が記憶されている。
画素距離データは、撮影画像データにおける一画素の大きさが、スクリーン20の前面21の何mmに相当するかを示したものである。
画素距離データは、予め撮影装置40の校正作業時に、スクリーン20の前面21に設定された所定間隔の四点を、撮影装置40によって撮影し、撮影画像データにおける二点間の画素数を求めることで算出される。
画素距離データは、撮影画像データにおける一画素の大きさが、スクリーン20の前面21の何mmに相当するかを示したものである。
画素距離データは、予め撮影装置40の校正作業時に、スクリーン20の前面21に設定された所定間隔の四点を、撮影装置40によって撮影し、撮影画像データにおける二点間の画素数を求めることで算出される。
台形歪補正手段52は、撮影画像データの発光部2aおよび光パターン100の画像に生じた台形歪を補正して、台形歪補正後の撮影画像データに変換するものである。
本実施形態では、撮影装置40がスクリーン20よりも上方に配置されている。したがって、撮影装置40は斜め上方から発光部2aおよびスクリーン20の前面21に映し出された光パターン100を撮影している。そのため、図3(a)に示すように、撮影画像データの発光部2aおよび光パターン100に台形歪が生じてしまう。
本実施形態では、撮影装置40がスクリーン20よりも上方に配置されている。したがって、撮影装置40は斜め上方から発光部2aおよびスクリーン20の前面21に映し出された光パターン100を撮影している。そのため、図3(a)に示すように、撮影画像データの発光部2aおよび光パターン100に台形歪が生じてしまう。
台形歪補正手段52は、撮影画像データの基準点O(中心位置)から、発光部2aの光点を構成する点群および光パターン100を構成する光の点群までの距離を補正する。すなわち、台形歪補正手段52は、発光部2aの光点を構成する点群および光パターン100を構成する光の点群について、撮影画像データの基準点Oからの位置を正しく表現することを目的として補正する。これにより、図3(b)に示すように、撮影画像データにおける発光部2aおよび光パターン100の輪郭から台形歪がなくなる。なお、台形歪補正手段52は、公知の画像処理方法を用いて光パターン100の台形歪を補正している。
上下角度検出手段53は、図2に示すように、スクリーン20の前面21に映し出された光パターン100と床面4との間の高さH1(図5参照)、および発光部2aと床面4との間の高さH2(図5参照)を検出するとともに、検出光の照射方向の上下角度θ1(図5参照)を検出する。
上下角度検出手段53では、図4(b)に示すように、台形歪補正後の撮影画像データにおいて、基準点Oと光パターン100の中央領域110の中心位置P1との上下方向(Y軸方向)の間の画素数を算出する。この画素数に画素距離データを掛けることで、図5に示すように、スクリーン20の基準点Oからスクリーン20に映し出された光パターン100の中心位置P1までの高さY1を算出する。この高さY1をスクリーン20の基準点Oの高さHaに加えることで、スクリーン20に映し出された光パターン100の中心位置P1と床面4との間の高さH1を算出する。このとき、撮影画像データの光パターン100は、台形歪補正手段52によって台形歪が補正されているため、撮影画像データの光パターン100に基づいて、スクリーン20に映し出された光パターン100の中心位置P1と床面4との間の高さH1を正確かつ簡単に算出することができる。
また、上下角度検出手段53(図2参照)では、台形歪補正後の撮影画像データにおいて、基準点Oと発光部2aとの上下方向(Y軸方向)の間の画素数を算出する。この画素数に画素距離データを掛けることで、スクリーン20の基準点Oから発光部2aまでの高さY2を算出する。この高さY2をスクリーン20の基準点Oの高さHaに加えることで、発光部2aと床面4との間の高さH2を算出する。
さらに、上下角度検出手段53(図2参照)では、発光部2aとスクリーン20の前面21との間の距離L1および前記した高さH1,H2を用いて、以下の式1によって水平線に対する検出光の照射方向の上下角度θ1を検出し、その検出結果を判定手段56(図2参照)に出力する。
θ1=arctan((H2−H1)/L1) (式1)
θ1=arctan((H2−H1)/L1) (式1)
左右角度検出手段54は、図2に示すように、スクリーン20の前面21に映し出された光パターン100と車両1の左右方向(車幅方向)の中央位置との左右方向の距離W1(図7参照)、発光部2aと車両1の車幅方向の中央位置との距離W2(図7参照)を算出するとともに、検出光の照射方向の左右角度θ2(図7参照)を検出する。
なお、図7に示すように、台形歪補正後の撮影画像データの基準点O(図6(b)参照)が車両1の車幅方向の中央位置に配置されるように、撮影装置40の取付位置が調整されている。
なお、図7に示すように、台形歪補正後の撮影画像データの基準点O(図6(b)参照)が車両1の車幅方向の中央位置に配置されるように、撮影装置40の取付位置が調整されている。
左右角度検出手段54では、図6(b)に示すように、台形歪補正後の撮影画像データにおいて、基準点Oと光パターン100の中央領域110の中心位置P1との左右方向(X軸方向)の間の画素数を算出する。この画素数に画素距離データを掛けることで、図7に示すように、スクリーン20の基準点Oからスクリーン20に映し出された光パターン100の中心位置P1までの左右方向の距離W1を算出する。
また、左右角度検出手段54(図2参照)では、台形歪補正後の撮影画像データにおいて、基準点Oと発光部2aとの左右方向(X軸方向)の間の画素数を算出する。この画素数に画素距離データを掛けることで、スクリーン20の基準点Oから発光部2aまでの左右方向の距離W2を算出する。
さらに、左右角度検出手段54(図2参照)では、発光部2aとスクリーン20の前面21との間の距離L1および距離W1,W2を用いて、以下の式2によって車両1の前後方向に対する検出光の照射方向の左右角度θ2を検出し、その検出結果を判定手段56(図2参照)に出力する。
θ2=arctan((W1−W2)/L1) (式2)
θ2=arctan((W1−W2)/L1) (式2)
回転角度検出手段55は、図2に示すように、水平線に対する光パターン100の光軸周りの回転角度を検出するものである。
回転角度検出手段55では、図9に示すように、台形歪補正後の撮影画像データにおいて、光パターン100の中央領域110の上辺と水平線との角度を画像処理によって検出することで、水平線に対する光パターン100の光軸周りの回転角度θ3を検出し、その検出結果を判定手段56(図2参照)に出力する。
回転角度検出手段55では、図9に示すように、台形歪補正後の撮影画像データにおいて、光パターン100の中央領域110の上辺と水平線との角度を画像処理によって検出することで、水平線に対する光パターン100の光軸周りの回転角度θ3を検出し、その検出結果を判定手段56(図2参照)に出力する。
判定手段56は、図2に示すように、上下角度検出手段53から入力された検出光の照射方向の上下角度θ1(図5参照)と、記憶手段51に予め記憶された検出光の照射方向の上下角度の基準値とを比較する。そして、判定手段56は、図4(a)に示すように、センサ2から照射された検出光の照射方向の上下角度が許容範囲内であるか否かを判定し、モニタ等の表示手段に判定結果を出力する。
また、判定手段56は、図2に示すように、左右角度検出手段54から入力された検出光の照射方向の左右角度θ2(図7参照)と、記憶手段51に予め記憶された検出光の照射方向の左右角度の基準値とを比較する。そして、判定手段56は、図6(a)に示すように、光センサ2から照射された検出光の照射方向の左右角度が許容範囲内であるか否かを判定し、モニタ等の表示手段に判定結果を出力する。
また、判定手段56は、図2に示すように、回転角度検出手段55から入力された検出光の光軸周りの回転角度θ3(図9参照)と、記憶手段51に予め記憶された検出光の光軸周りの回転角度の基準値とを比較する。そして、判定手段56は、図8に示すように、光センサ2から照射された検出光の光軸周りの回転角度が許容範囲内であるか否かを判定し、モニタ等の表示手段に判定結果を出力する。
以上のような検査システム10を用いた光センサ2の検査方法について説明する。
まず、図1に示すように、車両1を正対装置3に載置し、車両1を支持台30に正対させる(図10のステップS1)。車両1を正対装置3に載置するときには、スクリーン20を上方に移設しておくことで、車両1とスクリーン20との接触を防ぐことができる。
まず、図1に示すように、車両1を正対装置3に載置し、車両1を支持台30に正対させる(図10のステップS1)。車両1を正対装置3に載置するときには、スクリーン20を上方に移設しておくことで、車両1とスクリーン20との接触を防ぐことができる。
図2に示すように、スクリーン20を下降させ、車両1の前方にスクリーン20を配置し、光センサ2の発光部2aから検出光をスクリーン20の後面22に照射する(図10のステップS2)。
スクリーン20の後面22に照射された検出光は前面21に透過し、前面21に検出光の光パターン100が映し出される。
スクリーン20の後面22に照射された検出光は前面21に透過し、前面21に検出光の光パターン100が映し出される。
スクリーン20の前面21に映し出された光パターン100を撮影装置40によって撮影し、撮影画像データを検査装置50の記憶手段51に記憶させる(図10のステップS3)。
続いて、スクリーン20を上昇させ、撮影装置40によって発光部2aを撮影して、撮影画像データを検査装置50の記憶手段51に記憶させる(図10のステップS4)。
検査装置50では、記憶手段51に記憶された撮影画像データの光パターン100の台形歪を台形歪補正手段52によって補正する(図10のステップS5)。
また、上下角度検出手段53では、発光部2aと床面4との間の高さH2(図5参照)、水平線に対する検出光の照射方向の上下角度θ1(図5参照)を検出し、その検出結果を判定手段56に出力する(図10のステップS6)。
また、左右角度検出手段54では、発光部2aと車両1の左右方向の中央位置との距離W2(図7参照)、車両1の前後方向に対する検出光の照射方向の左右角度θ2(図7参照)を検出し、その検出結果を判定手段56に出力する(図10のステップS7)。
また、回転角度検出手段55は、水平線に対する検出光の光軸周りの回転角度θ3(図9参照)を検出し、その検出結果を判定手段56に出力する(図10のステップS8)。
判定手段56では、検出光の照射方向の上下角度、左右角度および検出光の判定結果を表示手段に表示する(図10のステップS9)。
作業者は、判定手段56の判定結果に基づいて、光センサ2の取付位置(取付角度)を調整することで、光センサ2から検出光を所定の領域に照射させる。
光センサ2の照射方向の調整が完了した後に、車両1をスクリーン20の下方および支持台30内を通過させて次工程に移動させる。
以上のような光センサ2の検査システム10および検査方法では、図2に示すように、撮影画像データから光センサ2の発光部2aおよび光パターン100の位置を検出し、発光部2aと光パターン100との位置関係に基づいて、光センサ2の照射方向を検出することができるため、光センサ2が所定の範囲を照射するように、光センサ2の取付位置および取付角度を的確に調整することができる。
また、検査装置50は、撮影画像データの光パターン100の台形歪を補正する台形歪補正手段52を備えているため、光センサ2の発光部2aおよび光パターン100の位置の検出精度、光センサ2の照射方向の検出精度を高めることができる。
また、検査システム10では、図1に示すように、スクリーン20を車両1の移動領域の内外に移設自在であるとともに、撮影装置40が車両1の移動領域外に配置されているため、光センサ2の検査完了後に、車両1を次工程に移動し易くなっている。
次に、前記した光センサ2の検査時に、車両1が衝突回避動作を実行するのを防ぐための構成について説明する。
図11(a)に示すように、光センサ2の検査時に、光センサ2が周辺設備や作業者を検出し、車両1が急停止等の衝突回避動作を実行すると、車両1を検査領域A2に進入および退出させることができない。また、検査領域A2内において、走行状態の車両1が衝突回避動作を実行すると、車両1と周辺設備とが接触する虞がある。
そこで、本実施形態では、検査領域A2の前工程側の領域A1において、車両1のセンサ制御装置5に、検査オペレータが車両1の外部から信号入力装置5aを接続することで、車両1が衝突回避動作を実行しないようにしている。
図11(a)に示すように、光センサ2の検査時に、光センサ2が周辺設備や作業者を検出し、車両1が急停止等の衝突回避動作を実行すると、車両1を検査領域A2に進入および退出させることができない。また、検査領域A2内において、走行状態の車両1が衝突回避動作を実行すると、車両1と周辺設備とが接触する虞がある。
そこで、本実施形態では、検査領域A2の前工程側の領域A1において、車両1のセンサ制御装置5に、検査オペレータが車両1の外部から信号入力装置5aを接続することで、車両1が衝突回避動作を実行しないようにしている。
センサ制御装置5は、車両1に搭載された光センサ2を制御する電子制御装置である。なお、本実施形態では、光センサ2とセンサ制御装置5とが一体に形成されているが、光センサ2とセンサ制御装置5とを別体に形成し、ケーブルによって接続してもよい。
信号入力装置5aは、車両1等に搭載された電子制御装置等に接続され、その電子制御装置等の電子記憶媒体等に記憶された情報を抽出するための電子制御装置であり、組立ラインにおいて検査オペレータ等が使用する携帯用情報端末である。そして、信号入力装置5aは、センサ制御装置5に対して、光センサ2が障害物を検出していないことを擬似的に示している正常疑似信号を出力する。
信号入力装置5aからセンサ制御装置5に正常疑似信号が入力されると、センサ制御装置5は、光センサ2が障害物を検出しても、光センサ2が障害物を検出していないと判断する。これにより、光センサ2が障害物を検出しても、車両1が衝突回避動作を実行しない状態となる。
本実施形態では、車両1を領域A1から検査領域A2に進入させる段階、検査領域A2内で光センサ2を検査する各段階、および車両1を検査領域A2から領域A3に退出させる段階において、信号入力装置5aからセンサ制御装置5に正常疑似信号が入力され続ける。
これにより、光センサ2の検査時に車両1が衝突回避動作を実行するのを防ぐことができるため、車両1を検査領域A2にスムーズに進入および退出させることができる。また、車両1と周辺設備とが接触するのを防ぐことができ、車両1や周辺設備の損傷を防ぐことができる。
これにより、光センサ2の検査時に車両1が衝突回避動作を実行するのを防ぐことができるため、車両1を検査領域A2にスムーズに進入および退出させることができる。また、車両1と周辺設備とが接触するのを防ぐことができ、車両1や周辺設備の損傷を防ぐことができる。
なお、領域A3において、センサ制御装置5から信号入力装置5aを、検査オペレータが車両1の外部へ取り外すことで、光センサ2が障害物を検出したときに、車両1が衝突回避動作を実行する状態に戻すことができる。
また、前記した光センサ2の検査方法において、車両1が衝突回避動作を実行するのを防ぐための他の構成としては、図11(b)に示すように、車両1の中央制御装置6の制御モードを切り替える方法がある。
中央制御装置6は、車両1に搭載された複数のデバイス制御装置7およびセンサ制御装置5に、ISO規格で標準化されているCAN(Controller Area Network)によって接続されている電子制御装置である。中央制御装置6には、光センサ2が障害物を検出したことを示す異常信号がセンサ制御装置5から入力される。
デバイス制御装置7は、エンジンやブレーキ等の各種装置を制御する電子制御装置であり、例えば、燃料噴射制御装置7aやブレーキ液圧制御装置7bである。
中央制御装置6は、センサ制御装置5から異常信号が入力されたときに、車両1に衝突回避動作を実行させる通常移動モードを有している。一般道路を走行している通常時は、中央制御装置6は通常移動モードに設定されている。
デバイス制御装置7は、エンジンやブレーキ等の各種装置を制御する電子制御装置であり、例えば、燃料噴射制御装置7aやブレーキ液圧制御装置7bである。
中央制御装置6は、センサ制御装置5から異常信号が入力されたときに、車両1に衝突回避動作を実行させる通常移動モードを有している。一般道路を走行している通常時は、中央制御装置6は通常移動モードに設定されている。
また、中央制御装置6は、センサ制御装置5から異常信号が入力されても、車両1に衝突回避動作を実行させない工場内移動モードを有している。
そして、車両1に光センサ2を組み付けた後から、車両1が工場から出荷されるまでの間は、中央制御装置6を通常移動モードから工場内移動モードに切り替える。
なお、中央制御装置6の制御モードの切り替えは、中央制御装置6にコンピュータを接続し、このコンピュータによって、中央制御装置6の電子記憶媒体に書き込まれた複数のモード・プログラムを切り替えている。
そして、車両1に光センサ2を組み付けた後から、車両1が工場から出荷されるまでの間は、中央制御装置6を通常移動モードから工場内移動モードに切り替える。
なお、中央制御装置6の制御モードの切り替えは、中央制御装置6にコンピュータを接続し、このコンピュータによって、中央制御装置6の電子記憶媒体に書き込まれた複数のモード・プログラムを切り替えている。
これにより、工場内において、光センサ2が周辺設備や作業者を検出した場合でも、車両1が衝突回避動作を実行するのを防ぐことができるため、工場内で車両1をスムーズに移動させることができる。また、車両1と周辺設備との接触を防ぐことができ、車両1や周辺設備の損傷を防ぐことができる。
なお、中央制御装置6は、少なくとも光センサ2の検査時に工場内移動モードに設定されていればよい。
なお、中央制御装置6は、少なくとも光センサ2の検査時に工場内移動モードに設定されていればよい。
また、光センサ2の検査後や車両1の出荷時には、中央制御装置6に接続したコンピュータによって、中央制御装置6の電子記憶媒体に書き込まれたモード・プログラムを切り替えることで、工場内移動モードから通常移動モードに切り替えることができる。また、中央制御装置6の電子記憶媒体に書き込まれた工場内移動モードのプログラムを、通常移動モードのプログラムに書き換えてもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態では、図2に示すように、光センサ2の発光部2aとスクリーン20の前面21に映し出された光パターン100とを撮影装置40によって別々に撮影しているが、発光部2aと光パターン100とを同時に撮影することができるように撮影装置40を設置してもよい。
本実施形態では、図2に示すように、光センサ2の発光部2aとスクリーン20の前面21に映し出された光パターン100とを撮影装置40によって別々に撮影しているが、発光部2aと光パターン100とを同時に撮影することができるように撮影装置40を設置してもよい。
また、光センサ2の発光部2aを撮影装置40によって撮影した後に、スクリーン20を下降させ、スクリーン20に映し出された光パターン100を撮影装置40によって撮影してもよい。しかしながら、本実施形態のように、光パターン100を撮影装置40によって撮影した後に、スクリーン20を上昇させて、発光部2aを撮影装置40によって撮影した場合には、検査システムによる検査が完了すると直ぐに車両1を進行方向に移動させることができる。
本実施形態では、図1に示すように、本発明の検査システムおよび検査方法を用いて、四輪自動車である車両1に設けられた光センサ2を検査する場合について説明したが、本発明は各種の移動体に適用可能であり、例えば、二輪自動車や自律二足歩行ロボット等の移動体に適用可能である。
1 車両(移動体)
1a 車輪
2 光センサ
2a 発光部
3 正対装置
3a ローラ支持部
5 センサ制御装置
5a 信号入力装置
6 中央制御装置
7 デバイス制御装置
10 検査システム
20 スクリーン
21 前面
22 後面
30 支持台
40 撮影装置
50 検査装置
51 記憶手段
52 台形歪補正手段
53 上下角度検出手段
54 左右角度検出手段
55 回転角度検出手段
56 判定手段
100 光パターン
110 中央領域
120 左右領域
1a 車輪
2 光センサ
2a 発光部
3 正対装置
3a ローラ支持部
5 センサ制御装置
5a 信号入力装置
6 中央制御装置
7 デバイス制御装置
10 検査システム
20 スクリーン
21 前面
22 後面
30 支持台
40 撮影装置
50 検査装置
51 記憶手段
52 台形歪補正手段
53 上下角度検出手段
54 左右角度検出手段
55 回転角度検出手段
56 判定手段
100 光パターン
110 中央領域
120 左右領域
Claims (13)
- 移動体に設けられた光センサの検査システムであって、
前記光センサから検出光が照射される半光透過型のスクリーンと、
前記光センサの発光部と前記スクリーンを透過した前記検出光の光パターンとを撮影する撮影装置と、
前記撮影装置から前記発光部および前記光パターンの撮影画像データが入力される検査装置と、を備えていることを特徴とする検査システム。 - 前記検査装置は、
前記撮影画像データにおける前記発光部の位置と前記光パターンの位置とから前記光センサの照射方向の上下角度を検出する上下角度検出手段を備えていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の検査システム。 - 前記検査装置は、
前記撮影画像データにおける前記発光部の位置と前記光パターンの位置とから前記光センサの照射方向の左右角度を検出する左右角度検出手段を備えていることを特徴とする請求の範囲第1項または請求の範囲第2項に記載の検査システム。 - 前記検査装置は、前記撮影画像データの前記光パターンの回転角度を検出する回転角度検出手段を備えていることを特徴とする請求の範囲第1項または請求の範囲第2項に記載の検査システム。
- 前記検査装置は、
前記撮影画像データの前記光パターンの台形歪を補正する台形歪補正手段を備えていることを特徴とする請求の範囲第1項または請求の範囲第2項に記載の検査システム。 - 前記スクリーンは、前記移動体の移動領域の内外に移設自在であり、
前記撮影装置は、前記移動体の移動領域外に配置されていることを特徴とする請求の範囲第1項または請求の範囲第2項に記載の検査システム。 - 前記撮影装置は、前記移動体のライトの光軸を検査するための領域に設けられた門形の支持台に設置されており、
前記移動体が前記支持体内を通過可能であることを特徴とする請求の範囲第1項または請求の範囲第2項に記載の検査システム。 - 前記検出光は不可視光波長の光であり、
前記撮影装置は、赤外線カメラ、カラーカメラおよびモノクロカメラのいずれかであることを特徴とする請求の範囲第1項または請求の範囲第2項に記載の検査システム。 - 請求の範囲第1項に記載された検査システムを用いた光センサの検査方法であって、
前記光センサから前記スクリーンに前記検出光を照射する段階と、
前記撮影装置によって前記発光部および前記光パターンを撮影する段階と、
前記検査装置において、前記撮影画像データにおける前記発光部の位置と前記光パターンの位置とから前記光センサの照射方向を検出する段階と、を備えていることを特徴とする光センサの検査方法。 - 前記検査装置は、前記撮影画像データの前記光パターンの台形歪を補正する台形歪補正手段を有しており、
前記検査装置によって前記撮影画像データの前記光パターンの台形歪を補正した後に、前記検査装置によって前記検出光の照射方向を検出することを特徴とする請求の範囲第9項に記載の光センサの検査方法。 - 前記撮影装置によって前記発光部および前記光パターンを撮影する段階において、
前記撮影装置によって前記光パターンを撮影した後に、前記スクリーンを上昇させて、前記撮影装置によって前記発光部を撮影することを特徴とする請求の範囲第9項または請求の範囲第10項に記載の光センサの検査方法。 - 前記移動体は、前記光センサを制御するセンサ制御装置を備え、
前記光センサを検査する各段階において、前記センサ制御装置には信号入力装置が接続され、
前記信号入力装置から前記センサ制御装置に対して、前記光センサが障害物を検出していないことを擬似的に示している正常疑似信号が入力されることを特徴とする請求の範囲第9項に記載の光センサの検査方法。 - 前記移動体は、
前記移動体に搭載された装置を制御するデバイス制御装置と、
前記光センサを制御するセンサ制御装置と、
前記デバイス制御装置および前記センサ制御装置を制御する中央制御装置と、を備え、
前記中央制御装置は、前記センサ制御装置に前記光センサから障害物の検出信号が入力されたときに、前記移動体に衝突回避動作を実行させる通常移動モードを有しており、
前記光センサを検査する各段階において、前記中央制御装置は、前記センサ制御装置に前記検出信号が入力されても、前記移動体に衝突回避動作を実行させない工場内移動モードに切り替えられることを特徴とする請求の範囲第9項に記載の光センサの検査方法。
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JP2003270036A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線撮像装置 |
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