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

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）。

特許４０６１８２２号公報

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。

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。

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。

本実施形態の検査システムを示した側面図である。 本実施形態の検査装置を示した構成図である。 （ａ）は台形歪を補正する前の撮影画像データを示した図、（ｂ）は台形歪を補正した後の撮影画像データを示した図である。 （ａ）は検出光の照射方向の上下角度の判定を示した説明図、（ｂ）は撮影画像データにおける光パターンの上下方向のずれを示した説明図である。 本実施形態の上下角度検出手段における上下角度の検出に用いられる各種の数値を示した説明図である。 （ａ）は検出光の照射方向の左右角度の判定を示した説明図、（ｂ）は撮影画像データにおける光パターンの左右方向のずれを示した説明図である。 本実施形態の左右角度検出手段における左右角度の検出に用いられる各種の数値を示した説明図である。 検出光の回転角度の判定を示した説明図である。 撮影画像データにおける光パターンの回転角度のずれを示した説明図である。 本実施形態の検査方法のフローチャートである。 （ａ）はセンサ制御装置に正常疑似信号を入力する構成の説明図、（ｂ）は中央制御装置を工場内移動モードに切り替える構成の説明図である。

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。

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、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。

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。

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。

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、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。

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。

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）

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。

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）

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (13)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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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