JPH04113122A - 石油ストーブの点火部調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、石油ストーブに点火を行うフィラメントとこ
のフィラメントによって着火される芯との間の距離を自
動的に調整するための石油ストブの点火部調整装置に関
する。

（従来の技術） 最近の石油ストーブは、フィラメントが通電時にのみ移
動して芯に点火を行う移動点火方式がら、フィラメント
と芯とが常に一定の間隔を有する静止点火方式に移行し
つつある。ただし、この静止点火方式では、フィラメン
トと芯との間の距離が固定されているため、この距離が
短すぎると灯油の気化熱によってフィラメントの熱が奪
われ、また、長すぎても熱が芯まで十分に伝わらないこ
とになり、いずれの場合にも点火し難（なる。従って、
このような石油ストーブの製造に際しては、製品の組み
立て後にフィラメントと芯との間の距離を精密に調整す
る必要がある。

上記静止点火方式の石油ストーブにおける点火部は、第
４図に示すように、芯１の近傍にフィラメント２を配置
したものである。芯１は、石油ストーブ本体の金属枠３
から伸縮自在に突圧されたリング状の燃焼部である。ま
た、フィラメント２は、フィラメント支持部４の先端に
設けられた碍子４ａに取り付けられている。そして、こ
のフィラメント支持部４は、石油ストーブ本体に揺動可
能に取り付けられると共に、距離調整ねじ４ｂによって
この揺動角度を変化させ、芯１との間の距離を微調整す
ることができるようになっている。

従って、上記点火部の調整は、芯１とフィラメント２と
が適当な間隔となるように、この距離調整ねじ４ｂを回
転させて行うことができる。このため、当初は作業員が
隙間ゲージ等を用いて間隔を測りながらエアードライバ
等で距離調整ねじ４ｂを回転させることによりこのよう
な点火部の調整作業を行っていた。また、後には、点火
部をカメラで撮像した画像をモニタに表示し、作業員は
この画像を見ながら距離調整ねじ４ｂの回転を行えるよ
うになった。しかしながら、これら人手による作業は、
作業員の熟練を要し、また、作業能率も必ずしもよいも
のではなかった。そこで、この点火部の調整作業を自動
的に行うことができる点火部調整装置が従来から開発さ
れている。

上記従来の点火部調整装置は、ＣＣＤカメラ等によって
石油ストーブの点火部を撮像し、これによって得た画像
を画像処理することにより、芯１とフィラメント２との
間の距離を測定するようになっている。そして、このよ
うにして距離が測定できれば、ねじ締めユニットによっ
てフィラメント支持部４の距離調整ねじ４ｂを回転させ
ながら、測定結果をフィードバックすることにより所望
の間隔距離となるように自動的に調整することができる
。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような従来の点火部調整装置は、ＣＣＤカメラ等
による画像から画像信号の輝度が閾値を超える領域を抽
出することにより芯ｌとフィラメント２の位置を認識し
、これらの間の最短距離を求めるようにしている。とこ
ろが、芯１は、ガラス繊維等を束ねたものであり、必ず
しも完全な円弧状にはならず、しかも周囲にヒゲ状の繊
維が多数突出している。また、フィラメント２は、線材
をコイル状としたものであり、このコイルが必ずしも真
っ直くにはならず、画像としても複雑な形状となる。従
って、これらの形状を２値化によって認識するには、背
景となる金属枠３や碍子４ａに対して芯１やフィラメン
ト２が十分なコントラストを有するように撮像する必要
がある。

ところが、従来の点火部調整装置は、点火部近傍の画像
を白黒画像（或いは単色の画像）として撮像していたた
めに、明度によってのみ明確なコントラストを付けなけ
ればならず、このために、照明の数や方向及び強度や色
等の条件を微妙に調節する必要があった。しかも、背景
となる金属枠３や碍子４ａ等の色や形状が機種ごとに異
なるために、調整を行う機種が変わるたびにこの照明の
条件も変更しなければならなかった。

従って、従来の点火部調整装置は、新たな機種の調整作
業を行う際に照明条件の変更が煩わしいものとなり、し
かも、この照明条件の調節が容易でないことから、間隔
距離の測定も不正確なものになり易いという問題を有し
ていた。

本発明は、上記事情に鑑み、点火部をカラー画［して撮
像し、芯やフィラメントのコントラストが最も高くなる
色の画像を選択することにより、これらの間隔距離を確
実に測定し正確な調整を行うことができる石油ストーブ
の点火部調整装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明の石油ストーブの点火部調整装置は、石油ストー
ブの点火部を撮像して得た画像を画像処理することによ
り点火部のフィラメントと芯との間の距離を測定すると
共に、ねじ締めユニットにより点火部の距離調整ねじを
回転させて、このフィラメントと芯との間が所定の距離
となるように調整を行う石油ストーブの点火部調整装置
であって、石油ストーブの点火部を複数色の画像の組み
合わせからなるカラー画像として撮像するカラー撮像装
置、該カラー撮像装置によって撮像されたカラー画像か
ら、背景に対してフィラメントと芯のコントラストが最
も高くなる１の色の画像又は２以上の色を組み合わせた
画像を選択する画像選択手段、及び該画像選択手段によ
って選択された画像に基づいて画像処理を行い、点火部
のフィラメントと芯との間の距離を測定する画像処理手
段を備えており、そのことにより上記目的が達成される
。

前記画像選択手段による画像の選択は、例えば、フィラ
メントと背景の領域、芯と背景の領域等の所定の領域毎
に行うようにすることもできる。

（作用） 石油ストーブの点火部は、カラー撮像装置によってカラ
ー画像として撮像される。このカラー画像は、複数の色
の画像の組み合わせからなるものであり、例えばＲＧＢ
３原色のそれぞれの画像の組み合わせや、その他の色の
画像を組み合わせからなるものである。また、このカラ
ー画像は、各色が均等に独立したものではなく、輝度信
号と色信号とに分離されたようなものであってもよい。

このカラー画像撮像手段によって撮像されたカラー画像
は、画像選択手段によって、背景に対してフィラメント
と芯のコントラストが最も高くなる１の色の画像又は２
以上の色を組み合わせた画像を選択される。この際、フ
ィラメント側と芯側とで異なる画像を選択することもで
き、これによってそれぞれの背景等の条件に最適な画像
を別個に選択できることになる。このようにして最もコ
ントラストの高い画像が選択されると、画像処理手段は
、この選択された画像に基づいて画像処理を行い、点火
部のフィラメントと芯との間の距離を測定する。そして
、この測定結果をフィードバックしながら、ね七締めユ
ニットにより点火部の距離調整ねじを回転させれば、フ
ィラメントと芯との間が所定の距離となるように調整を
行うことができる。

この結果、フィラメントや芯は、明度のみならず色の要
素も含めて背景と比較され、最もコントラストの高い画
像上での位置を抽出することができるので、これらの間
の距離を正確に測定することが可能となる。また、背景
とのコントラストが最も高くなる画像が自動的に選択さ
れるので、照明条件が緩和され、機種が変わっても同じ
照明をそのまま使用することができるようになる。

（実施例） 本発明を実施例について以下に説明する。

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は点火部調整装置の構成を示すブロック図、
第２図は画像選択時のウィンドウを設定した画像を示す
図、第３図は距離測定時のウィンドウを設定した画像を
示す図である。

本実施例の点火部調整装置は、第１図に示すように、カ
ラーカメラ１１と、制御装置１２と、ねじ締めユニット
１３と、モニタ１４とによって構成されている。カラー
カメラ１１は、前記第４図に示した石油ストーブにおけ
る点火部を上方より撮影するように配置されたＣＣＤカ
メラであって、ＲＧＢ３種類の色（赤、緑、青）の画像
信号をそれぞれ出力する。この際、点火部には、図示し
ない照明装置によって照明が行われている。また、この
照明は、ハロゲンランプ等を用いた通常の白色光による
照明であるが、芯１やフィラメント２に影がでないよう
に複数の光源を用いる等の配慮がなされている。このカ
ラーカメラ１１から出力されるＲＧＢａ色の画像信号は
、制御装置１２に送られる。

制御装置１２は、標準のシステムバス１２ａ上に構成さ
れたコンピュータ装置であり、システムバス１２ａには
、この制御装置１２のメインＣＰＵを備えたＣＰＵボー
ド１２ｂと、プログラムやデータを記憶するＲＡＭを備
えたＲＡＭボード１２ｃとが接続されている。

また、このシステムバス１２ａには、画像入力部１２ｄ
と、画像メモ！Ｊ１２ｅと、画像出力部１２ｆとが接続
されていて、上記カラーカメラ１１から出力された画像
信号は、この画像入力部１２ｄに入力される。画像入力
部１２ｄは、入力されたアナログの画像信号をＡ／Ｄ変
換によってディジタル信号に変換するインターフェイス
である。

画像メモリ１２ｅは、この画像入力部１２ｄによってデ
ィジタル信号に変換されたＲＧＢ３色の画像信号をそれ
ぞれ記憶するＲＡＭを備えた回路である。モニタ１４が
接続されている画像出力部１２ｆは、ＣＰＵボード１２
ｂからの指令により、ンステムバス１２ａを介して送ら
れて来るデータや画像メモリ１２ｅから送られて来る画
像をこのモニタ１４に写し出すための回路である。シス
テムバス１２ａには、さらに、ねじ締めユニット１３と
のインターフェイスであるモータ制御インターフェイス
１２ｇが接続されている。

制御波Ｗ１２は、画像メモリ１２ｅに記憶された画像信
号に基づき所定の画像処理を行うと共に、この処理結果
をフィードバックしてモータ制御インターフェイス１２
ｇを介しねじ締めユニット１３の制御を行うようにプロ
グラムされている。

このねじ締めユニット１３は、前記第４図に示したフィ
ラメント支持部４の距離調整ねじ４ｂを回転させるため
のドライバユニット１３ａと、このドライバユニット１
３ａを回転させるモータ１３ｂと、このドライバユニッ
ト１３ａをＸ方向に移動させるモータ１３Ｃと、このド
ライバユニ。

ト１３ａをＹ方向に移動させるモータ１３ｄとを備えて
いる。また、これら各モータ１３ｂ〜１３ｄには、それ
ぞれねじ締め用サーボドライバ回路１３、Ｘ軸サーボド
ライバ回路１３ｆ及びＹ軸サーボドライバ回路１３ｇが
接続されている。そして、上記制御装置１２は、モータ
制御インターフェイス１２ｇを介してこれら各サーボド
ライバ回路１３ｅ〜１３ｇに回転方向や回転良の信号を
送り、モータ１３ｔ）〜１３ｄの制御を行う。

上記構成の点火部調整装置の動作を説明する。

カラーカメラ１１が撮像した点火部の画像信号は、制御
装置１２に入力されて画像入力部１２（ｌでディジタル
信号に変換され画像メモＩＪ　１２　ｅに記憶される０
　また、ＣＰＵボード１２ｔ）のＣＰＵは、この画像信
号を画像メモリ１２ｅからＲＡＭボード１２Ｃ上に適宜
読み込み画像処理を行う。即ち、まず点火部の画像に、
第２図に示すように、芯１におけるフィラメント２との
対向部分を示すウィンドウＡとフィラメント２の中央部
分を示すウィンドウＢとを設け、それぞれのウィンドウ
について、背景となる金属枠３や碍子４ａに対して芯１
又はフィラメント２のコントラストが最も高くなるＲＧ
Ｂのいずれかの画像又はこれらのいずれかを組み合わせ
た画像を選択する。ここで、ウィンドウＡとウィンドウ
Ｂとで選択した画像が異なる場合には、それぞれのウィ
ンドウに選択した画像が位置するようにこれらの画像を
合成して選択画像とする。なお、この画像の選択処理は
、最初に１度行うだけでよい。

次に、この選択画像に、第３図に示すように、芯１から
フィラメント２にかけての領域をこれらの距離方向の線
によって分割した４つのウィンドウＣ〜Ｆを設定する。

そして、それぞれのウィンドウＣ−Ｆについて、画像信
号の輝度が閾値を越える位置を検出して芯１とフィラメ
ント２とを認識しこれらの間の距離を測定する。なお、
この際、芯１の周囲には繊維のヒゲが多数突出するため
、この芯１については、平滑化処理を行ってからエツジ
を検出するようにしている。このようにして各ウィンド
ウＣ−Ｆについての芯１とフィラメント２との間の距離
が測定されると、これらを比較し最も短い距離を測定距
離とする。なお、この際、測定距離は、各ウィンドウＣ
−Ｆにおける平均距離とすることもできる。

ここで、上記制御装置１２では、予め、カラーカメラ１
１によって撮像した画像に基づきフィラメント支持部４
における距離調整ねヒ４ｂの位置を検出し、このデータ
に基づいてモータ制御インターフェイス１２ｇ及びＸ軸
、Ｙ軸サーボドラ４バ回路１３ｆ、１３ｇを介してモー
タ１３ｃ、１３ｄを制御し、ねじ締めユニット１３のド
ライバユニット１３ａを距離調整ねじ４ｂの頭部に嵌入
させておく。

そして、上記のようにして芯ｌとフィラメント２との間
の距離が測定されると、制御装置１２は、この測定結果
を所定値と比較して、距離調整ねじ４ｂの回転方向と回
転量とを定めた調整量を算出すると共に、モータ制御イ
ンターフェイス１２ｇ及びねじ締めユニット１３のねじ
締め用サーボドライバ回路１３ｅを介してモータ１３ｂ
に算出した調整量のデータを送る。すると、このモータ
１３ｂがドライバユニッ）１３ａを指示された方向に指
示された回転角だけ回転させ、これによって距離調整ね
じ４ｂが回転し、フィラメント支持部４の揺動角度が変
化して、芯１とフィラメント２との間の距離が変化する
ことになる。また、この回転後の芯１とフィラメント２
との間の距離を上記と同様の処理によって測定し、この
測定結果を再び所定値と比較してモータ１３ｔ）を制御
し、以下測定結果が所定値の許容範囲内となるまでこの
処理を繰り返すフィードバック制御を行うことにより、
点火部における芯１とフィラメント２との間の距離が正
確に調整されることになる。なお、モニタ１４は、この
調整の際の点火部の画像を表示したり、各オペレーショ
ンの状態やエラー表示等を行う。

以上説明したように、本実施例の点火部調整装置によれ
ば、背景とのコントラストが最も高くなる色の画像に基
づいて芯１とフィラメント２との間の距離が測定される
ので、これらの間を正確に測定することができるように
なる。また、このような画像の選択が制御装置１２によ
って自動的に行われるので、点火部の照明については、
影がでないように考慮するだけで通常の白色光による単
純な照明とすることができ、石油ストーブの機種が変更
された場合にもこの照明の条件を変える必要がなくなる
。さらに、各調整時のデータを記録しておけば、実際の
石油ストーブの使用結果との比較解析を行うことができ
るようになり、これによって製品の品質向上により貢献
することが可能となる。

なお、本実施例では、ドライバユニット１３ａの位置決
めを画像処理によって距離調整ねじ４ｂの位置を検出す
ることにより行ったが、例えばねじ締めユニット１３の
下部に設けたＶ形ガイドを距離調整ねじ４ｂの頭部に押
し当てる等の方法によることもできる。

（発明の効果） 以上の説明から明かなように、本発明の石油ストーブの
点火部調整装置によれば、芯やフィラメントのコントラ
ストが最も高くなる画像を選択してこれらの間の距離を
測定するので、正確な調整を行うことができるようにな
り、また、機種ごとに照明条件を変更する必要もないた
め、調整作業が容易となりかつ能率よく行うことができ
るようになる。

４、　　　の。単な：Ｂ 第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は点火部調整装置の構成を示すフロック図、
第２図は画像選択時のウィンドウを設定した画像を示す
図、第３図は距離測定時のウィンドウを設定した画像を
示す図である。第４図は石油ストーブにおける点火部の
部分拡大平面図である。

１・・・芯、２・・・フィラメント、４ｂ・・・距離調
整ねし、１１・・・カラーカメラ（カラー撮像装置）、
１２・・・制御装置（画像選択手段９画像処理手段）、
１３・・・ねじ締めユニット。

以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石油ストーブの点火部を撮像して得た画像を画像処
   理することにより点火部のフィラメントと芯との間の距
   離を測定すると共に、ねじ締めユニットにより点火部の
   距離調整ねじを回転させて、このフィラメントと芯との
   間が所定の距離となるように調整を行う石油ストーブの
   点火部調整装置であって、 石油ストーブの点火部を複数色の画像の組み合わせから
   なるカラー画像として撮像するカラー撮像装置、 該カラー撮像装置によって撮像されたカラー画像から、
   背景に対してフィラメントと芯のコントラストが最も高
   くなる１の色の画像又は２以上の色を組み合わせた画像
   を選択する画像選択手段、及び 該画像選択手段によって選択された画像に基づいて画像
   処理を行い、点火部のフィラメントと芯との間の距離を
   測定する画像処理手段 を備えている石油ストーブの点火部調整装置。