JPH0429494A

JPH0429494A - 自動調整装置

Info

Publication number: JPH0429494A
Application number: JP2133396A
Authority: JP
Inventors: Takehisa Tanaka; 田中　武久; Kison Naka; 中　基孫; Mie Saito; 斉藤　美恵; Toshiki Kanemichi; 敏樹金道; Takehiko Shida; 武彦志田; Kunio Yoshida; 邦夫吉田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-23
Filing date: 1990-05-23
Publication date: 1992-01-31
Also published as: DE69123171D1; DE69123171T2; EP0458299A2; EP0458299B1; US5220496A; EP0458299A3

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、機器の製造時または使用時に、その機器が正
常に動作するように調整する自動調整装置に関する。

従来の技術従来機器の調整において、互いに相関を持つ複数個所の
調整は、主にその調整作業に熟練した人間により行われ
ていた。また、ごく一部では自動化されていたが、各調
整個所を順に少しずつ動かしていくものが多く、また個
々の機器ごとの調整に特化したものであった。

例えば、テレビ受像機の製造時には、画面の赤、緑、青
の３色のバランスをとるホワイトバランス調整工程で、
以下のようにして調整作業が行われていた。

まず、テストパターン発生器（図示せず）によって、テ
レビ受像機のブラウン管上に第３図に示すように明るい
白（明部５１）と暗い灰色（暗部５２）を映す、明部５
１と暗部５２における赤、緑、青の３色の明るさをセン
サで測定し、その値が設定値と等しくなるように、熟練
した作業者が４つの調整用のボリュームを調整していた
。

また、画面の明るさをセンサで測定しながら、人間がプ
ログラムで設定した値だけ調整用のボリュームを順番に
少しずつ機械で動かし、自動的に調整を行うこともあっ
た。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上述したテレビ受像機のホワイトバラン
スの調整では、互いに相関を持つ複数個の調整個所を動
かさねばならない上に、各調整個所の非線形性が強いた
め、人手による作業では高度な熟練を要するという課題
があった。

また、各ボリュームを少しずつ機械により動かす方法で
は、調整終了までに時間がかかる上に、実用的な調整装
置を作るためには、実際の調整経験を活かした複雑なプ
ログラムを作って調整装置を制御しなければならないと
いう課題があった。

以上のような課題に鑑み、テレビ受像機のホワイトバラ
ンス調整のような、複雑な調整作業を自動化し、かつ効
率的に行うことを目的とするものである。

課題を解決するための手段この目的を達成するために、本発明の第１の発明は、調
整される機器の調整状態を検出して１個または複数個の
調整状態指標を出力する調整状態検出手段と、調整状態
指標から調整される機器の調整状態の評価値である調整
評価値を計算して出力する調整状態評価手段と、調整状
態指標から調整される機器の１個または複数個所の調整
量を計算する調整量計算手段と、調整評価値を用いて調
整量計算手段の出力である調整量の選択を行い、かつ調
整量計算手段を選択の結果から調整量を制御する調整制
御手段と、調整制御手段で選択された調整量に従って調
整される機器の調整を行う調整出力手段から成り、調整
量計算手段が、調整状態指標と調整量の関係を学習する
機能を有し、かつ、学習した調整状態指標と機器の調整
量の関係を用いて調整状態指標から機器の調整量を計算
する機能を有し、かつ、学習から適切な調整量を計算す
ることができない場合は、ランダムに調整量を発生し、
調整制御手段が、調整評価値を良くする調整量のみ最終
的な機器の調整量として選択し、かつ、調整評価値を良
くする調整量のみ調整量計算手段が学習するように調整
量計算手段を制御するように構成されている。

また、本発明の第２の発明は、調整量計算手段が、学習
機能を有する神経回路模式手段と、乱数発生装置と、神
経回路模式手段と乱数発生装置を調整制御手段からの制
御信号に従って制御する学習制御手段とを設けるように
構成されている。

作用本発明は、上記構成により、機器の調整状態を参照しな
がら機器の調整量を選択し、互いに相関を持っていたり
非線形性の強い１個または複数個の機器の調整個所の調
整を自動的に行う。また、調整量計算手段が調整状態指
標と調整量の関係を学習するので、複雑なプログラミン
グにより調整量を人間が指定することなく、効率的な調
整を行うことができる。

実施例以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明の一実施例における自動調整装置のブ
ロック図である。なお、本実施例は、本発明による自動
調整装置をテレビ受像機のホワイトバランス調整に利用
した場合を示している。

第１図において、調整状態検出手段ｌは、ＲＧＢセンサ
２、ＲＧＢセンサ３、アンプ６、Ａ／Ｄ変換器８から構
成されている。ＲＧＢセンサ２は、調整されるテレビ受
像機のブラウン管上に映る第３図のようなパターンの明
部５１の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の明るさを測定
して輝度信号４をアンプ６に出力している。ＲＧＢセン
サ３は、調整されるテレビ受像機のブラウン管上に映る
第３図のようなパターンの暗部５２のＲｌＧ、Ｂの明る
さを測定して輝度信号５をアンプ６に出力している。

アンプ６は、輝度信号４および輝度信号５をそれぞれ増
幅し、輝度信号７としてＡ／Ｄ変換器８に出力する。Ａ
’／Ｄ変換器８は、輝度信号７をＡ／Ｄ変換して、明部
５１および暗部５２のそれぞれの赤、緑、青のデジタル
輝度値を調整状態指標９として、調整状態評価手段１１
および調整量計算手段１２に出力する。

調整状態評価手段１１、調整量計算手段１２、調整制御
手段１３は、マイクロコンピュータ１０のプログラムと
して実現されている。

調整状態指標９の明部５１および暗部５２のＲｌＧ、Ｂ
の輝度値をそれぞれＩ　ｉ　　（ｉ＝１〜６）とし、白
色の基準値として設定されている明部５１および暗部５
２のＲ，Ｇ、Ｂの基準輝度値をそれぞれＤｉ　（ｉ−１
〜６）とする。調整状態評価手段１１は、（Ｄｉ−Ｉｆ
）”をそれぞれ針軍し、さらにその総和を計算して調整
評価値１４として、調整制御手段１３に出力する。調整
評価値１４は常に正で、小さければ小さいほど調整状態
が良いことを表している。なお、調整評価値１４がそれ
以下になったときに調整終了となる所定の調整評価値が
、予め決められているとする。従って、調整評価値１４
が所定の調整評価値以下になったときに調整作業を終了
する。

調整量計算手段１２は、調整制御手段１３からの制御信
号１６に従って、調整状態指標９と調整量１５の関係を
学習し、その関係を用いて調整状態指標９から調整量１
５を計算する。また、学習に基づく調整量１５の値が適
切でないときは、制御信号１６に従ってランダムに調整
量１５を発生する。

なお、調整量１５は、テレビ受像機の調整ボリューム４
個所に対応する４個の実数のベクトルとなるが、上述し
たランダムに発生する調整量１５は、そのベクトルの絶
対値が一定になるように正規化する。以下、第２図に従
って調整量計算手段１２について更に詳細に説明する。

第２図において、神経回路模式手段３１は、学習制御手
段３２から調整状態指標９を含む制御信号３４を受は取
り、調整状態指標９に対する調整量３５を計算し、学習
制御手段３２に出力する。また、神経回路模式手段３１
は、学習制御手段３２から、調整状態指標９、その調整
状態指標９に対する調整量を含む制御信号３４を受は取
り、調整状態指標９とその調整状態指標９に対する調整
量の関係を学習する。

なお、神経回路模式手段３１として、入力層のユニット
が調整指標９の数６個で、出力層のユニットが調整個所
の数４個で、隠れ層が１層でユニットの数が８個の３層
パーセプトロンに誤差逆伝播学習を組み合わせたものを
用いている。この階層型パーセブトロンおよび誤差逆伝
播学習については、例えば麻生秀樹著「ニューラルネッ
トワーク情報処理、　１９８８年、産業図書株式会社刊
に詳しく記されている。

乱数発生装置３３は、学習制御手段３２から制御信号３
７を受は取ったときに、調整量３６をランダムに発生し
て学習制御手段３２に出力する。なお、調整量３５およ
び調整量３６は、４個の実数から構成される４次元のベ
クトル量である。

学習制御手段３２は、調整状態検出手段１がら調整状態
指標９を受は取り、そのときの調整量を神経回路模式手
段３１または乱数発生装置３３に計算させて調整量３５
または調整量３６として受は取る。そして、その調整量
（ベクトル量）の絶対値（ノルム）が一定となるように
正規化し、調整量１５として出力する。また、制御信号
１６に従って、神経回路模式手段３１に調整状態指標９
と調整量１５の関係を学習させる。

第１図に示す調整制御手段１３は、調整評価値１４に従
って調整量計算手段１２の調整量１５を選択し、調整評
価値１４を良くする、即ち小さくする調整量のみ調整に
用いられるように、調整量計算手段１２と調整出力手段
２７へ制御信号１６および調整量１７をそれぞれ出力す
る。

調整出力手段２７は、モータドライバＩ８とステップモ
ータ１９〜２２で構成されている。モータドライバ１８
は、調整制御手段１３から４個所の調整用ボリュームの
調整量１７を受は取り、調整量１７に比例した角度だけ
テレビ受像機の各調整個所に対応するステップモータ１
９〜２２が回転するように、パルス２３〜２６を出力す
る。ステップモータ１９〜２２の回転軸（図示せず）は
、それぞれテレビ受像機の４個所の調整用ボリューム（
図示せず）に挿入できるようにドライバー状になってお
り、パルス２３〜２６に従ってテレビ受像機のボリュー
ムを回転させる。

以下、主に第１図を参照しながら、本実施例における動
作について説明する。

まず、調整されるテレビ受像機の画面上には第３図のよ
うなパターンが映るようにしておく、そしてセンサ２お
よびセンサ３をテレビ受像機のブラウン管上に当て、ス
テップモータ１９〜２２の軸をテレビ受像機の調整用ボ
リュームに挿入する。

ホワイトバランス調整の１ステツプは、次のようにして
行われる。

（１）　　センサ２およびセンサ３によってテレビ受像
機の画面上の明部５１および暗部５２のＲ，Ｇ、、Ｂの
それぞれの明るさ（第３図参照）を測定し、それをアン
プ６で増幅し、Ａ／Ｄ変換器８でアナログ信号をデジタ
ル信号に変換し、調整状態指標９を得る。

（２）　　この調整状態指標９を調整状態評価手段１１
に入力し、そのときの調整評価値１４を計算する。また
、調整量計算手段１２では、神経回路模式手段３１を用
いて調整評価値９からテレビ受像機の４つの調整個所の
調整量３５を計算し、さらに調整量１５を計算して出力
する。１Ｍ整制御手段１３では、調整量計算手段１２か
ら供給される調整量１５をそのまま調整出力手段２７に
出力し、調整出力手段２７にテレビ受像機の４個所の調
整ボリュームを回転させる。

（３）調整後のテレビ受像機の画面から調整状態検出手
段１によって調整状態指標９を測定し、調整状態評価手
段１１によりさらに調整評価値１４を計算する。最初に
測定した調整評価値１４と現在の調整評価値１４を比較
して、現在の方が以前の調整評価値１４より小さいとき
、即ち、より調整状態が良くなったときは、（７）に進
む。

（４）以前に測定した調整評価値１４の方が現在の調整
評価値１４より小さいとき、即ち、調整状態が悪くなっ
たときは、先に調整制御手段１３から調整出力手段２７
に出力した調整量１７の各要素の符号を反転させ、再度
調整制御手段１３から調整量１７に出力し、テレビ受像
機の４個所の調整用ボリュームを回転させる。即ち、以
前の調整を取り消す。

（５）調整制御手段１３から調整量計算手段１２に制御
信号１６を出力し、乱数発生装置３３によりテレビ受像
機の４つの調整個所の調整量３６をランダムに発生させ
、さらに調整量１５を計算して調整量計算手段１２から
出力させる。そして調整量１５を調整量１７として調整
制御手段１３から調整出力手段２７に出力し、テレビ受
像機の４個所の調整用ボリュームを調整する。

（６）　　（３）に進む。

（７）調整制御手段１３から制御信号１６を調整量計算
手段１２に出力し、調整状態術１９と最終的な調整量の
関係を調整量計算手段１２の神経回路模式手段３１に学
習させる。

以上が本実施例における自動調整装置のホワイトバラン
ス調整の１ステツプである。そしてこの１ステツプの調
整を、調整評価値１４の値が予め決められた値より小さ
くなるまで繰り返し、調整評価値１４の値が予め決めら
れた値より小さくなると調整が終了する。多数のテレビ
受像機において上記の調整を繰り返すことにより、次第
に調整量計算手段１２の神経回路模式手段３１が調整状
態指標９に対する調整量３５の関係を学習し、ランダム
に調整量３７を発生する必要はなくなり、効率的にテレ
ビ受像機のホワイトバランス調整を自動で行うことがで
きる。

なお、上述した実施例は、次のように変形することがで
きる。

神経回路模式手段３１として多層パーセブトロンを用い
ているが、ベクトル量子化学習などのその他の神経回路
模式手段でも良い。

調整量計算手段の学習手段として、神経回路模式手段を
用いているが、統計的処理や、多項式近似などの手法を
用いても良い。

一つの調整状態指標について一つの調整量を学習させて
いるが、一つの調整状態指標に対して複数個の調整量を
学習させても良い。この場合、乱数発生器の調整量を用
いるのは、一つの調整状態指標に対する学習された複数
個の調整量をすべて試した後となる。

調整状態評価手段、調整量計算手段、調整制御手段をマ
イコンのプログラムとして実現しているが、専用のＬＳ
Ｉなどを用いても良い。

自動調整装置をテレビ受像機のホワイトバランス調整に
応用しているが、その他の類似の調整に用いても良い。

自動調整装置を調整される機器と独立したものとしてい
るが、調整される機器に組み込んで用いても良い。

以上で説明した実施例によれば、自動調整装置が自動的
に調整を行うので、熟練した作業者が不用となる。また
、未学習時はランダムに調整量を発生し、そのうち調整
をうまく進めるもののみを学習するので、予め人間がプ
ログラムなどで調整状態に応じた調整量を指定する必要
がなく、容易に各種の調整に応用することができる。更
に、種々の調整状態に対する調整量を学習するので、調
整状態に最適な調整を行うことができ、調整時間を短縮
して効率的な調整を行うことができる。

発明の効果以上のように本発明は、調整される機器の調整状態を検
出して１個または複数個の調整状態指標を出力する調整
状態検出手段と、調整状態指標から調整される機器の調
整状態の評価値である調整評価値を計算して出力する調
整状態評価手段と、調整状態指標から調整される機器の
１個または複数個所の調整量を計算する調整量計算手段
と、調整評価値を用いて調整量計算手段の出力である調
整量の選択を行い、かつ調整量計算手段を選択の結果か
ら調整量を制御する調整制御手段と、調整制御手段で選
択された調整量に従って調整される機器の調整を行う調
整出力手段から成り、調整制御手段が、調整状態指標と
調整量の関係を学習する機能を有し、かつ、学習した調
整状態指標と機器の調整量の関係を用いて調整状態指標
から機器の調整量を計算する機能を有し、かつ、学習か
ら適切な調整量を計算することができない場合は、ラン
ダムに調整量を発生し、調整制御手段が、調整評価値を
良くする調整量のみ最終的な機器の調整量として選択し
、かつ、調整評価値を良くする調整量のみ調整量計算手
段が学習するように調整量計算手段を制御するように構
成したので、複雑な調整作業を自動化し、かつ効率的に
行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による自動調整装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は、第１図に示す調整量計算手段の
構成を示すブロック図、第３図は、従来の自動調整装置
および本発明による自動調整装置の動作を説明するテレ
ビ受像機の画面を示すパターン図である。１・・・・・・調整状態検出手段、１１・・・・・・調
整状態評価手段、１２・・・・・・調整量計算手段、１
３・・・・・・調整制御手段、２７・・・・・・調整出
力手段、３１・・・・・・神経回路模式手段、３２・・
・・・・学習制御手段、３３・・・・・・乱数発生装置
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）調整される機器の調整状態を検出して１個または
複数個の調整状態指標を出力する調整状態検出手段と、
調整状態指標から調整される機器の調整状態の評価値で
ある調整評価値を計算して出力する調整状態評価手段と
、調整状態指標から調整される機器の１個または複数個
所の調整量を計算する調整量計算手段と、調整評価値を
用いて上記調整量計算手段の出力である調整量の選択を
行い、かつ上記調整量計算手段を選択の結果から調整量
を制御する調整制御手段と、上記調整制御手段で選択さ
れた調整量に従って調整される機器の調整を行う調整出
力手段から成り、上記調整量計算手段が、調整状態指標
と調整量の関係を学習する機能を有し、かつ、学習した
調整状態指標と機器の調整量の関係を用いて調整状態指
標から機器の調整量を計算する機能を有し、かつ、学習
から適切な調整量を計算することができない場合は、ラ
ンダムに調整量を発生し、上記調整制御手段が、調整評
価値を良くする調整量のみ最終的な機器の調整量として
選択し、かつ、調整評価値を良くする調整量のみ上記調
整量計算手段が学習するように上記調整量計算手段を制
御することを特徴とする自動調整装置。
（２）上記調整量計算手段が、学習機能を有する神経回
路模式手段と、乱数発生装置と、上記神経回路模式手段
と上記乱数発生装置を上記調整制御手段からの制御信号
に従って制御する学習制御手段とから成ることを特徴と
する請求項１記載の自動調整装置。