JP2010276581A - センシング誤判定防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車体に特有に発生する混合検出を防止することができるセンシング誤判定防止方法の提供を目的とする。
【解決手段】センシング誤判定防止装置１０は、車体１１上の２ヶ所のエリア（エリア１とエリア２）を撮像するカメラ１２と、このカメラ１２で撮像された画像に基づいて演算し判定を行う演算・判定部１３と、結果を表示するモニター１４とを備える。
【効果】２ヶ所以上のエリアを撮像して、その撮像した結果に基づいてセンサの判定に誤りがあるかどうかを判断するようにした。従って、車体に特有に発生する混合検出を防止することができるセンシング誤判定防止方法を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被検査物の近傍に存在する可能性のある擬似物を誤って検出することを防止するセンシング誤判定防止方法に関する。

被検査物を撮像し、得られた情報を基準値と比較して被検査物の状態を評価する技術が提案されている（例えば、特許文献１（図４）参照。）。

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図９に示すように、カメラ１００を用いて、端子の実装位置を撮像する。そして、撮像した画像に基づいて算出された、判定対象となる実装位置の座標P_aと、基準となる実装位置の座標P_mとを比較して、実装位置の合否判定を行う。
さらに、端子の実装位置を検出できなかった場合や、実装用部品に取り付けられた各端子の高さにばらつきがあった場合には、再び撮像を行い、判定を行う。
このような判定方法によって、センサが誤った判定を行う可能性を低減させることができる。

特許文献１の方法を、例えば車両に開けられているボルト穴の検出に適用した場合、撮像した画像からボルト穴の座標を計算し、得られた座標が基準座標に合致していれば、得られた座標をボルト穴の位置と定めることができ、このボルト穴へナットランナのボルトを臨ませることができる。

ところで、図１０（ａ）に示すように、車体１１０では、被検査物としてのボルト穴１１１の付近に擬似物としてのスポット溶接跡１１２が存在し、下位のボルト穴１１３の付近に擬似物としてのスポット溶接跡１１４などが存在することがある。

特許文献１の方法では、ボルト穴１１１とスポット溶接跡１１２との差（例えばｘ軸に沿った座標差）αを算出し、この差αが許容値以内であれば合格と判定することができる。同様に、ボルト穴１１３とスポット溶接跡１１４との差βを算出し、この差βが許容値以内であれば合格と判定することができる。

基準線１１５に対してスポット溶接跡１１２、１１４が共に図右側に存在するときには、基準線１１５を図右へα又はβだけ平行移動させることで、座標の補正が可能となる。

しかし、（ｂ）に示すように、下位のスポット溶接跡１１４が基準線１１５の左側に存在することもある。この場合は、平行移動による座標の補正はできない。
すなわち、２個以上のボルト穴１１１、１１３を撮像対象とした場合には、差αや差βが許容値に収まっているにも拘わらず、不合格であることが出現する。
このように、２個以上のボルト穴を対象とすると、特許文献１の方法では対応が不十分となり、別の技術が必要となる。

特開２００８−７８３９９公報

本発明は、２ヶ所以上のエリアを検査対象とするときに、混同検出を防止することができるセンシング誤判定防止方法を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、センサで被検査物を検出するときに、前記被検査物の近傍に存在する可能性のある擬似物を誤って検出することを防止するセンシング誤判定防止方法であって、
被検査物に対して２ヶ所以上のエリアを撮像するステップと、
撮像された前記２ヶ所以上のエリアから判定対象となる第１判定ポイントを選択し、この第１判定ポイントの座標を算出するステップと、
得られた第１判定ポイントの座標と、基準となる第１基準ポイントの座標との差である、第１の差を算出するステップと、
得られた第１の差が第１の所定値を超えていれば、前記センサの判定に誤りがあると判断するステップと、
撮像された前記２ヶ所以上のエリアから前記第１判定ポイントとは異なる第２判定ポイントを選択し、この第２判定ポイントの座標を算出するステップと、
得られた第２判定ポイントの座標と、基準となる第２基準ポイントの座標との差である、第２の差を算出するステップと、
得られた第２の差が第２の所定値を超えていれば、前記センサの判定に誤りがあると判断するステップと、
前記第１の差が第１の所定値を超えていないと共に前記第２の差が第２の所定値を超えていないときに、前記第１の差から前記第２の差を引くことで第３の差を算出するステップと、
得られた第３の差が第３の所定値を超えていれば、前記センサの判定に誤りがあると判断するステップと、を含むことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、センサで被検査物を検出するときに、前記被検査物の近傍に存在する可能性のある擬似物を誤って検出することを防止するセンシング誤判定防止方法であって、
被検査物に対して２組以上のエリアを撮像するステップと、
撮像された前記２組以上のエリアから、複数の判定対象となるポイントの座標を選択し、これらの判定対象となるポイントの座標を算出するステップと、
得られた判定対象となるポイントの座標と、基準となるポイントの座標との差である、第１の差を算出するステップと、
得られた第１の差が所定の値を超えていれば、センサの判定に誤りがあると判断するステップと、
ある組で算出された前記判定対象となるポイントの座標同士を結んだ直線が水平線に対してなす角度を第１の角度と定め、別の組で算出された前記判定対象となるポイントの座標同士を結んだ直線が水平線に対してなす角度を第２の角度と定め、前記第１の角度と前記第２の角度との差を算出するステップと、
前記第１の角度と前記第２の角度との差が所定の角度を超えていれば、センサの判定に誤りがあると判断するステップと、を含むことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、第１の差が第１の所定値、第２の差又は所定の値を超えていた場合、もしくは前記第１の角度と第２の角度の差が所定の角度を超えていた場合、予め定められた回数だけ再撮像するステップを含むことを特徴する。

請求項１に係る発明では、第１の差が第１の所定値を超えていないと共に第２の差が第２の所定値を超えていないときに、第１の差から第２の差を引くことで第３の差を算出し、この第３の差が第３の所定値を超えていれば、センサの判定に誤りがあると判断する。

第１の差が第１の所定値を超えていないので、第１基準ポイントからの第１判定ポイントのずれは許容できる。第２の差が第２の所定値を超えていないので、第２基準ポイントからの第２判定ポイントのずれも許容できる。
しかし、この場合であっても、従来の技術で説明したように、第１判定ポイントと第２判定ポイントとが、補正可能な方向にずれているときと、補正が不可能な方向にずれているときがある。

本発明では、第１の差から前記第２の差を引くことで第３の差を算出し、この第３の差が第３の所定値を超えていれば、センサの判定に誤りがあると判断する。
すなわち、２つの測定対象が、補正可能なずれか否かを判断することができる。補正可能なずれであればセンサの判定は正しく、補正不可能なずれであればセンサの判定は誤りであると判断する。以上により、２ヶ所以上のエリアを検査対象とするときに、混同検出を防止することができるセンシング誤判定防止方法が提供される。

請求項２に係る発明では、第１の差が所定の値を超えていないときに、第１の角度と第２の角度の差を算出し、この角度の差が所定の角度を超えていれば、センサの判定に誤りがあると判断する。

第１の差が所定の値を超えないので、基準となるポイントからの判定対象となるポイントのずれは許容できる。
しかし、このような場合であっても、ある組で算出された判定対象となるポイントの座標同士を結んで形成される角度と、別の組で算出された判定対象となるポイントの座標同士を結んで形成される角度の差が、補正可能な程度であるときと、補正が不可能である程度であるときがある。

本発明では、２組のうち、一方の組で算出された第１の角度（一方の組で算出された実ポイントの座標同士を結んだ直線が、水平線に対してなす角度）と、他方の組で算出された第２の角度（他方の組で算出された実ポイントの座標同士を結んだ直線が、水平線に対してなす角度）との差を算出し、この角度の差が所定の角度を超えていれば、センサの判定に誤りがあると判断する。
すなわち、２組の測定対象が、補正可能なずれか否かを判断することができる。補正可能なずれであればセンサの判定は正しく、補正不可能なずれであればセンサの判定は誤りである判断する。以上により、２組以上のエリアを検査対象となするときに、混合検出を防止することができるセンシング誤判定防止方法が提供される。

請求項３に係る発明では、センサの判定に誤りがあると判断された場合、所定の回数だけ再撮像を行うので、光や煙といった外乱の影響を考慮した判定を行うことができる。従って、信頼性の高いセンシング誤判定防止方法を提供することができる。

本発明の第１実施例における構成を示す図である。 本発明の第１実施例における作動を説明する第１フロー図である。 本発明の第１実施例における作動を説明する第２フロー図である。 本発明の第１実施例における第１の差と第２の差を説明する図である。 本発明の第２実施例における構成を示す図である。 本発明の第２実施例における作動を説明する第１フロー図である。 本発明の第２実施例における作動を説明する第２フロー図である。 本発明の第２実施例における第１角度と第２の角度の差を説明する図である。 従来技術における構成を示す図である。 従来技術における車体上に形成された被検査物としてのボルト穴と擬似物としてのスポット溶接跡を示す図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、センシング誤判定防止装置１０は、車体１１上の２ヶ所のエリア（エリア１とエリア２）を撮像するセンサとしてのカメラ１２と、このカメラ１２で撮像された画像に基づいて演算し判定を行う演算・判定部１３と、結果を表示するモニター１４とを備える。

以上の構成からなるセンシング誤判定防止装置１０で実施するセンシング誤判定防止方法を次に説明する。
なお、エリア１における基準ポイントの座標P_1m（x_1m,y_1m,z_1m）と、エリア２における基準ポイントの座標P_2m（x_2m,y_2m,z_2m）と、許容撮像回数N（例えば３回）と、許容値α_１〜α_３と、許容値β_１〜β_３と、許容値γ_１〜γ_３とは予めインプットされている。

図２において、ステップ番号（以下、ＳＴと略記する。）０１で、エリア１における基準ポイントの座標P_1m（x_1m,y_1m,z_1m）と、エリア２における基準ポイントの座標P_2m（x_2m,y_2m,z_2m）を呼出す。ＳＴ０２で、撮像回数nに１を入力してから、エリア１の撮像を開始する（ＳＴ０３）。
ＳＴ０４で、撮像された画像に基づいて、エリア１における判定対象となる実ポイントの座標P_1a（x_1a,y_1a,z_1a）を算出する。

ＳＴ０５で、実ポイントの判定を進めるか否かを、x軸成分に基づいて調べる。
具体的には、図４（ａ）に示されるように、エリア１における基準ポイントの座標P_1m（x_1m,y_1m,z_1m）に対して、判定対象となる実ポイントの座標P_1aのx軸成分であるx_1aである場合に、（x_1m−x_1a）が、許容値α₁以下であればＹＥＳ、許容値α₁を超えていればＮＯとする。すなわち、許容値α₁を超えていれば、被検査物の近傍に存在するとは言えないため、疑似物を誤って撮像したと判断する。

図２のＳＴ０６で、ｙ軸成分について調べ、ＳＴ０７で、ｚ軸成分について調べる。
ＳＴ０５〜ＳＴ０７のうち、少なくとも１つがＮＯであれば、判定の継続を中断すべきであるが、撮像環境の変化（例えば煙りの有無、外乱光の有無）によって、ＹＥＳであるべきところＮＯと誤認する可能性はある。
そこで、ＳＴ０８で複数回の撮像の機会を設け、リトライを行うようにした。

ＳＴ０８とＳＴ０９とで所定回数のリトライを実施しても、まだＮＯであれば、疑似物を誤って撮像したと判断し（ＳＴ１０）、判定フローを終了する。

ＳＴ１１〜ＳＴ１８により、エリア２についてＳＴ０３〜ＳＴ１０までと同様の処理を実施する。
図２のＳＴ０７、ＳＴ１５が共にＹＥＳになった場合の形態は、図４（ａ）と、図４（ｂ）の２形態が想定される。すなわち、（ａ）に示すようにP_１a、P_２aが共に、y軸よりx軸に沿ってプラス側にある。又は、（b）に示すようにP_１a、P_２aの一方がy軸よりプラス側にあり、他方がｙ軸よりマイナス側にある。

（ａ）の場合は、x軸に沿って治具などを移動させることで対応可能である。一方、（ｂ）の場合は、x軸に沿っての移動では対応不能である。したがって、（ａ）と（ｂ）の何れに該当するかを調べ、（ａ）であれば問題なし、（ｂ）であれば問題あり、疑似物を誤って撮像したと判断する。この処理を、図３のフローで実施する。

図３のＳＴ２１で、実ポイントの判定を進めるか否かを、ＳＴ０５で算出した（x_1m−x_1a）と、ＳＴ１３で算出した（x_2m−x_2a）に基づいて調べる。
具体的には、ＳＴ０５で算出した（x_1m−x_1a）をX₁と定め、ＳＴ１３で算出した（x_2m−x_2a）をX₂と定めた場合に、｜X₁−X₂｜が許容値α₃以下であればＹＥＳ、許容値α₃を超えていればＮＯとする。

すなわち、図４（ａ）において、x_1m＜x_1aであるため（x_1m−x_1a）は負の値となり、x_2m＜x_2aであるため（x_2m−x_2a）は負の値となる。従って、｜X₁−X₂｜は小さくなって、許容値α₃以下となる。
一方、図４（ｂ）では、x_1m＜x_1aであるため（x_1m−x_1a）は負の値となり、x_2m＞x_2aであるため（x_2m−x_2a）は正の値となる。従って、｜X₁−X₂｜は大きくなって、許容値α₃を超える。

ＳＴ２２で、y軸成分について調べ、ＳＴ２３で、z軸成分について調べる。
ＳＴ２１〜２３のうち、少なくとも１つがＮＯであれば、擬似物を誤って撮像したと判断し（ＳＴ２４）、判定フローを終了する。

ＳＴ２１〜２３が全てＹＥＳであれば、実ポイントの座標を基準ポイントの座標として補正し（ＳＴ２５）、判定フローを終了する。

以上に実施例１を説明したが、ＳＴ２１〜２３で実施した第２の差に基づいて誤判定を判断するステップの代わりに、角度の差に基づいて誤判定を判断するステップを追加することができる。角度の差に基づいて誤判定を判断するステップを追加した実施例２を以下に説明する。

次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図５に示されるように、センシング誤判定防止装置２０は、車体２１上の２組からなるエリア（第１組のエリアと第２組のエリア）を撮像するセンサとしてのカメラ２２、２３と、このカメラ２２、２３で撮像された画像に基づいて演算し判定を行う演算・判定部２４と、結果を表示するモニター２５とを備える。

以上の構成からなるセンシング誤判定防止装置２０で実施するセンシング誤判定防止方法を次に説明する。
なお、エリア１〜４における基準ポイントの座標P_1m（x_1m,y_1m,z_1m）、P_2m（x_2m,y_2m,z_2m）、P_3m（x_3m,y_3m,z_3m）、P_4m（x_4m,y_4m,z_4m）と、許容撮像回数N（例えば３回）と、許容値α（α₁，α₂，α₃，α₄）と、許容値β（β₁，β₂，β₃，β₄）と、許容値γ（γ₁，γ₂，γ₃，γ₄）と、許容値φとは予めインプットされている。

図６のＳＴ３０で、エリア１〜４における基準ポイントの座標P_1m（x_1m,y_1m,z_1m）、P_2m（x_2m,y_2m,z_2m）、P_3m（x_3m,y_3m,z_3m）、P_4m（x_4m,y_4m,z_4m）を呼出す。ＳＴ３１で、撮像回数nに１を入力してから、エリア１〜４の撮像を開始する（ＳＴ３２）。
ＳＴ３３で、撮像された画像に基づいて、エリア１〜４における判定対象となる実ポイントの座標P_1a（x_1a,y_1a,z_1a）、P_2a（x_2a,y_2a,z_2a）、P_3a（x_3a,y_3a,z_3a）、P_4a（x_4a,y_4a,z_4a）を算出する。

ＳＴ３４で、実ポイントの判定を進めるか否かを、x軸成分に基づいて調べる。
具体的には、エリア１における基準ポイントの座標P_1m（x_1m,y_1m,z_1m）に対して、判定対象となる実ポイントの座標P_1aのx軸成分がx_1aである場合に、｜x_1m−x_1a｜が許容値α₁以下であればＹＥＳ、許容値α₁を超えていればＮＯとする。すなわち、許容値α₁を超えていれば、被検査物の近傍に存在するとは言えないため、擬似物を誤って撮像したと判断する。また、エリア２〜４についても同様の処理を行う。

ＳＴ３５で、y軸成分について調べ、ＳＴ３６で、z軸成分について調べる。
ＳＴ３４〜３６のうち、少なくとも１つがＮＯであれば、判定の継続を中断すべきであるが、撮像環境の変化（例えば煙りの有無、外乱光の有無）によって、ＹＥＳであるべきところＮＯと誤認する可能性はある。
そこで、ＳＴ３７で複数回の撮像機会を設け、リトライを行うようにした。

ＳＴ３７とＳＴ３８とで所定回数のリトライを実施しても、まだＮＯであれば、擬似物を誤って撮像したと判断し（ＳＴ３９）、判定フローを終了する。

ＳＴ３４〜３６が全てＹＥＳであれば、図８に示すように、判定対象となるポイントP_1aとP_2aの座標同士を結んだ直線２６が水平線２７に対してなす角度を第１の角度θ_１と定め、判定対象となるポイントP_3aとP_4aの座標同士を結ぶ直線２８が水平線２７に対してなす角度を第２の角度θ_２と定める。そして、θ_１とθ_２との差として、｜θ_２−θ_１｜を算出する（図７のＳＴ４０）。

ＳＴ４１で、座標の補正すべきか否かを、角度に基づいて調べる。
具体的には、ＳＴ４０で算出した角度の差｜θ_２−θ_１｜が、許容値φ以下であればＹＥＳ、一方、角度の差｜θ_２−θ_１｜が、許容値φを超えていればＮＯとする。

ＳＴ４１の結果がＮＯであれば、判定の継続を中断すべきであるが、撮像環境（例えば煙りの有無、外乱光の有無）の変化によって、ＹＥＳであるところをＮＯと誤認してしまう可能性はある。
そこで、ＳＴ３７で複数回の撮像機会を設け、リトライを行うようにした。

ＳＴ３７とＳＴ３８とで所定回数のリトライを実施しても、まだＮＯであれば、擬似物を誤って撮像したと判断し（ＳＴ３９）、判定フローを終了する。

ＳＴ４１の結果がＹＥＳであれば、実ポイントの座標を基準ポイントの座標として補正し（ＳＴ４２）、判定フローを終了する。

以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例を説明したが、本発明は係る実施例に限定されない。例えば、実施例では、被検査物に対して、２ヶ所のエリアをセンシングする方法と、２組のエリアをセンシングする方法に適用したが、３ヶ所以上のエリアをセンシングする方法や３組以上のエリアをセンシングする方法にも適用可能である。

本発明は、車体に特有に発生する混合検出を防止することができるセンシング誤判定防止方法に好適である。

１０、２０…センシング誤判定防止装置、１１、２１…車体、１２、２２、２３…センサとしてのカメラ、１３、２４…演算・判定部、２６、２８…判定対象となるポイントの座標同士を結んだ直線、２７…水平線、１１１、１１３…被検査物としてのボルト穴、１１２、１１４…擬似物としてのスポット溶接跡、θ_１…第１の角度、θ_２…第２の角度。

Claims (3)

1. センサで被検査物を検出するときに、前記被検査物の近傍に存在する可能性のある擬似物を誤って検出することを防止するセンシング誤判定防止方法であって、
   被検査物に対して２ヶ所以上のエリアを撮像するステップと、
   撮像された前記２ヶ所以上のエリアから判定対象となる第１判定ポイントを選択し、この第１判定ポイントの座標を算出するステップと、
   得られた第１判定ポイントの座標と、基準となる第１基準ポイントの座標との差である、第１の差を算出するステップと、
   得られた第１の差が第１の所定値を超えていれば、前記センサの判定に誤りがあると判断するステップと、
   撮像された前記２ヶ所以上のエリアから前記第１判定ポイントとは異なる第２判定ポイントを選択し、この第２判定ポイントの座標を算出するステップと、
   得られた第２判定ポイントの座標と、基準となる第２基準ポイントの座標との差である、第２の差を算出するステップと、
   得られた第２の差が第２の所定値を超えていれば、前記センサの判定に誤りがあると判断するステップと、
   前記第１の差が第１の所定値を超えていないと共に前記第２の差が第２の所定値を超えていないときに、前記第１の差から前記第２の差を引くことで第３の差を算出するステップと、
   得られた第３の差が第３の所定値を超えていれば、前記センサの判定に誤りがあると判断するステップと、
   を含むことを特徴とするセンシング誤判定防止方法。
2. センサで被検査物を検出するときに、前記被検査物の近傍に存在する可能性のある擬似物を誤って検出することを防止するセンシング誤判定防止方法であって、
   被検査物に対して２組以上のエリアを撮像するステップと、
   撮像された各エリア内に含まれる、判定対象となるポイントの座標を選択し、この判定対象となるポイントの座標を算出するステップと、
   得られた判定対象となるポイントの座標と、基準となるポイントの座標との差である、第１の差を算出するステップと、
   得られた第１の差が所定の値を超えていれば、センサの判定に誤りがあると判断するステップと、
   ある組で算出された前記判定対象となるポイントの座標同士を結んだ直線が水平線に対してなす角度を第１の角度と定め、別の組で算出された前記判定対象となるポイントの座標同士を結んだ直線が水平線に対してなす角度を第２の角度と定め、前記第１の角度と前記第２の角度との差を算出するステップと、
   前記第１の角度と前記第２の角度との差が所定の角度を超えていれば、センサの判定に誤りがあると判断するステップと、
   を含むことを特徴とするセンシング誤判定防止方法。
3. 前記第１の差が前記第１の所定値、前記第２の所定値又は前記所定の値を超えていた場合、もしくは前記第１の角度と前記第２の角度の差が所定の角度を超えていた場合、予め定められた回数だけ再撮像するステップを含むことを特徴する請求項１又は請求項２記載のセンシング誤判定方法。

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