JP6927078B2 - センサシステム、情報処理装置、センサ管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、工場の製造ラインなどで利用される画像センサを管理するための技術に関する。

工場の製造ラインにおいては、製造物の検査や管理を自動化ないし省力化するために、画像センサと呼ばれるシステムが多用されている。従来は、カメラと画像処理装置とをケーブルで接続する構成が一般的であったが（特許文献１参照）、最近では、カメラと画像処理装置を一体化し、単一の装置で撮像から画像処理まで行えるようにした処理一体型画像センサも登場している。このような処理一体型画像センサは「スマートカメラ」とも呼ばれており、照明やレンズが一体となっているものもある。

特開２００７−２１４６８２号公報

画像センサで安定した検査を行うためには、撮像環境、検査対象や目的などに応じて、照明・レンズ・撮像素子の機種（種類）や仕様・性能を最適化することが望ましい。そこでスマートカメラを提供するメーカは、従来は、照明・レンズ・撮像素子など機種（種類）や仕様・性能を少しずつ変えた多数の製品をラインナップし、ユーザーが最適なスペックのものを選択できるようにしていた。

ところが、工場のＩｏＴ化が加速する中でスマートカメラの適用範囲が拡大し、多様化するユーザーニーズを網羅するような製品バリエーションの提供が困難になってきている。また、商品競争の中で競合との差異化のためにそれぞれの顧客の嗜好性に合わせたマスカスタマイゼーションや季節限定商品の提供の拡大、スマートフォンに代表されるデジタル機器の商品のライフサイクルの短命化など、検査対象の変更が短いサイクルで入ることで検査に合わせて最適となるように照明・レンズなどを部分的に変更するニーズも増加している。そこで近年、照明、レンズ、撮像素子をそれぞれモジュール化し、ユーザー側で照明、レンズ、撮像素子を自由に組み合わせられるようにした、いわゆるモジュラー構造のスマートカメラが登場している。例えば、メーカー側で照明モジュール、レンズモジュール、撮像素子モジュールを５種類ずつ提供すれば、１２５通りの組み合わせが可能となり、ユーザーはそのなかから要求スペックにマッチする組み合わせを選択することができる。

モジュラー構造は、メーカーにとっては製品バリエーションの削減、ユーザーにとっては選択肢や自由度の拡がり、というメリットがある。しかしその一方で、次のようなデメリットが懸念される。従来は、工場での不具合対策や保全のために、画像センサ単位で設備を管理していれば足りたものが、モジュラー構造の画像センサを導入した場合には、各々の画像センサがどのようなモジュールの組み合わせで構成されており、それぞれのモジュールがどのようなモジュール（製造年月日、導入時期、使用時間、他設備からの流用の履歴、詳細スペックなど）であるかを把握する要求が拡大していくことが予見され、設備の管理や保守・保全が複雑化するおそれがある。通常、工場内には多数の画像センサが設置される（例えば大規模な工場になると、その数は数百から数千台にのぼる）ため、管理や保守・保全の手間の増大は深刻な問題となる。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、モジュラー構造の画像センサの管理を容易化するための技術を提供することを目的とする。

本発明の第一側面は、複数の画像センサと、前記複数の画像センサとネットワークを介して接続される情報処理装置と、を有するセンサシステムであって、前記画像センサは、モジュール化された複数の構成要素を組み合わせることにより構成されるモジュラー型の画像センサであり、前記複数の構成要素は、それぞれ、当該構成要素に関する固有の情報を記憶する不揮発性のメモリを有しており、前記画像センサは、前記情報処理装置の要求に応じて、前記複数の構成要素それぞれの前記メモリから情報を読み出し、当該画像センサを構成する前記複数の構成要素に関する情報であるモジュール構成情報を生成する処理部を有しており、前記情報処理装置は、前記画像センサに対し前記モジュール構成情報の要求を行い、当該要求に応じて当該画像センサで生成された前記モジュール構成情報を、ネットワークを介して取得する情報取得部と、前記情報取得部により前記複数の画像センサのそれぞれから収集した前記モジュール構成情報を用いて、前記複数の画像センサの管理に関する所定の処理を実行する管理処理部と、を有することを特徴とするセンサシステムを提供する。

この構成によれば、構成要素のそれぞれに不揮発性のメモリを設け、かつ、そのメモリ内に構成要素に関する固有の情報を記憶させているので、構成要素（ハードウェア）とその固有情報（ソフトウェア）を紐づけて取り扱うことが可能になる。そして、情報処理装置は、各々の画像センサからネットワークを介して情報を取得可能なように構成されているため、ネットワーク上に存在する複数の画像センサそれぞれの構成要素に関する正確な情報を収集することが容易となる。したがって、モジュラー構造の画像センサの管理（運用、保守、保全を含む）を容易化することができる。

前記情報取得部は、前記画像センサを構成する前記構成要素の形式を特定するための情報を少なくとも取得するとよい。情報処理装置は、このような情報を参照することによって、画像センサを構成している各構成要素の形式（種類）を正確かつ簡単に特定することができるようになる。形式を特定するための情報としては、例えば、カタログ上の形式名称や形式番号、あるいはそれらを符号化した情報などを用いることができる。

前記情報取得部は、前記画像センサを構成する前記構成要素の個体を特定するための情報を少なくとも取得するとよい。情報処理装置は、このような情報を参照することによって、画像センサを構成している各構成要素の個体を正確かつ簡単に特定することができるようになる。個体を特定するための情報としては、例えば、製品のシリアル番号やロット番号、あるいはそれらを符号化した情報などを用いることができる。

前記情報取得部は、前記画像センサを構成する前記構成要素の仕様、性能、及び機能のうちの少なくともいずれかを示す情報を少なくとも取得するとよい。情報処理装置は、このような情報を参照することによって、画像センサを構成している各構成要素の仕様、性能、機能などを正確かつ簡単に特定することができるようになる。

前記情報取得部は、前記画像センサを構成する前記構成要素の交換時期を決定するための情報を少なくとも取得するとよい。情報処理装置は、このような情報を参照することによって、画像センサ及び／又は個別の構成要素の交換の要否や交換時期を適切かつ簡単に決定することができるようになる。構成要素の交換時期を決定するための情報としては、例えば、製品の製造日、購入日、使用開始日、使用状況（使用期間、稼働時間）、交換推奨時期などの情報を用いることができる。

前記情報取得部は、前記画像センサを構成する前記構成要素のメンテナンス時期を決定するための情報を少なくとも取得するとよい。情報処理装置は、このような情報を参照することによって、画像センサ及び／又は個別の構成要素のメンテナンスの要否やメンテナ
ンス時期を適切かつ簡単に決定することができるようになる。メンテナンス時期を決定するための情報としては、例えば、製品の製造日、購入日、使用開始日、メンテナンス履歴（前回のメンテナンス日など）、使用状況（使用期間、稼働時間）などの情報を用いることができる。なお、メンテナンスは、ハードウェアの交換・調整・修理、ソフトウェアの更新・調整（校正ともいう）を含む。

前記所定の処理は、前記複数の画像センサそれぞれの構成要素の組み合わせを収集する処理を含んでもよい。また、前記所定の処理は、前記複数の画像センサのなかから、問題を有する可能性がある構成要素を含む画像センサを抽出する処理を含んでもよい。また、前記所定の処理は、前記複数の画像センサの構成要素の交換及び／又はメンテナンスの要否を判断する処理を含んでもよい。

前記複数の構成要素は、被写体を照明する照明部と、前記被写体の光学像を結像するレンズ部と、前記光学像に基づき画像を生成する撮像部と、を含むとよい。照明部・レンズ部・撮像部の組み合わせを変えることで、さまざまなスペックの画像センサを構成可能となるからである。

本発明の第二側面は、複数の画像センサとネットワークを介して接続される情報処理装置であって、前記画像センサは、モジュール化された複数の構成要素を組み合わせることにより構成されるモジュラー型の画像センサであり、前記複数の構成要素は、それぞれ、当該構成要素に関する固有の情報を記憶する不揮発性のメモリを有しており、前記画像センサは、前記情報処理装置の要求に応じて、前記複数の構成要素それぞれの前記メモリから情報を読み出し、当該画像センサを構成する前記複数の構成要素に関する情報であるモジュール構成情報を生成する処理部を有しており、前記情報処理装置は、前記画像センサに対し前記モジュール構成情報の要求を行い、当該要求に応じて当該画像センサで生成された前記モジュール構成情報を、ネットワークを介して取得する情報取得部と、前記情報取得部により前記複数の画像センサのそれぞれから収集した前記モジュール構成情報を用いて、前記複数の画像センサの管理に関する所定の処理を実行する管理処理部と、を有することを特徴とする情報処理装置を提供する。

この構成によれば、情報処理装置は、各々の画像センサからネットワークを介して情報を取得可能なように構成されているため、ネットワーク上に存在する複数の画像センサそれぞれの構成要素に関する正確な情報を収集することが容易となる。したがって、モジュラー構造の画像センサの管理（運用、保守、保全を含む）を容易化することができる。

本発明の第三側面は、モジュール化された複数の構成要素を組み合わせることにより構成されるモジュラー型の画像センサが複数設けられた製造ラインにおいて、情報処理装置によって複数の画像センサを管理するための方法であって、各画像センサの複数の構成要素は、それぞれ、当該構成要素に関する固有の情報を記憶する不揮発性のメモリを有しており、前記情報処理装置が、前記複数の画像センサのそれぞれに対し要求を行うステップ
と、前記複数の画像センサのそれぞれが、前記情報処理装置の要求に応じて、前記複数の構成要素それぞれの前記メモリから情報を読み出し、当該画像センサを構成する前記複数の構成要素に関する情報であるモジュール構成情報を生成するステップと、前記情報処理装置が、前記複数の画像センサのそれぞれから、前記モジュール構成情報を、ネットワークを介して取得するステップと、前記情報処理装置が、前記複数の画像センサのそれぞれから収集した前記モジュール構成情報を用いて、前記複数の画像センサの管理に関する所定の処理を実行するステップと、を含むことを特徴とするセンサ管理方法を提供する。

この構成によれば、製造ラインに設けられた複数の画像センサそれぞれの構成要素に関する正確な情報を情報処理装置によって容易に収集できるので、モジュラー構造の画像センサの管理（運用、保守、保全を含む）を容易化することができる。

本発明によれば、モジュラー構造の画像センサの管理を容易化するための技術を提供することができる。

図１は、センサシステムの全体構成の一例を模式的に示す図である。 図２（Ａ）は、画像センサの外観を模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、画像センサを分解した状態を模式的に示す斜視図である。 図３は、画像センサの構成を模式的に示すブロック図である。 図４は、情報処理装置の構成を模式的に示すブロック図である。 図５は、モジュール構成情報の収集例を示す図である。 図６は、不具合発生時の原因特定処理の一例を示す図である。 図７は、不具合の原因と対策の出力例を示す図である。 図８は、保全処理の一例を示す図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、保全処理の出力例を示す図である。

＜適用例＞
まず、本発明が適用される場面の一例について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るセンサシステムの全体構成の一例を示している。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る画像センサの一例を模式的に示している。

本実施形態のセンサシステム１は、製造ラインなどにおいて製造物１１の検査や管理などを行うためのシステムであり、複数の画像センサ２と、情報処理装置１０とを有している。情報処理装置１０は、ＥｔｈｅｒＣＡＴなどの産業用ネットワーク１２により画像センサ２と接続されており、各々の画像センサ２との間でネットワーク１２を介したデータの送受信が可能である。図１の例では、コンベア１３上を流れる製造物１１を撮像する３台の画像センサ２が設置されている。ただし、画像センサ３の数は３台に限られず、大規模な工場では数十台から数百台あるいはそれ以上の数の画像センサが設けられることもある。

本実施形態の画像センサ２は、いわゆるモジュラー構造の処理一体型画像センサである。撮像系の構成要素である、照明部２０、レンズ部２１、及び、撮像部２２のそれぞれはモジュール化されており、ユーザーは画像センサ２の用途などに応じて、各モジュールを任意に組み合わせることができる。各モジュール（照明部２０、レンズ部２１、撮像部２２）には、モジュールに関する固有の情報を記憶するための不揮発性のメモリ２００、２１０、２２０が設けられている。モジュールに関する固有の情報は、例えば、モジュールの形式を特定するための情報、モジュールの個体を特定するための情報、モジュールの仕様を示す情報、モジュールの性能を示す情報、モジュールの機能を示す情報、モジュールの交換時期やメンテナンス時期を決定するための情報、のうち１つ以上を含むことができる。

情報処理装置１０は、複数の画像センサ２のそれぞれから、各モジュールのメモリ２００、２１０、２２０に記憶された情報を、ネットワーク１２を介して取得することができる。そして、情報処理装置１０は、取得した情報を、複数の画像センサ２の管理に役立てることができる。

このように、モジュール毎に不揮発性のメモリを設け、その中にモジュールに関する固有の情報を格納し参照できるようにしたことで、情報処理装置１０によって、製造ラインに設置されている複数の画像センサ２のモジュール構成やその詳細を正確かつ簡単に収集することができる。したがって、モジュラー構造の画像センサ２の管理（運用、保守、保全を含む）を容易化することができる。

＜画像センサの構成＞
図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３を参照して、本発明の実施形態に係る画像センサを説明
する。図２（Ａ）は、画像センサの外観を模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、画像センサを分解した状態を模式的に示す斜視図である。図３は、画像センサの構成を模式的に示すブロック図である。

画像センサ２は、例えば工場の製造ラインなどに設置され、画像を利用したさまざまな処理に利用される装置である。画像センサ２は、視覚センサ（vision sensor）や視覚シ
ステム（vision system）などとも呼ばれる。本実施形態の画像センサ２は、撮像系と処
理系とが一体となった処理一体型の画像センサ（いわゆるスマートカメラ）である。

この画像センサ２は、撮像系として、照明部２０、レンズ部２１、撮像部２２を備える。照明部２０は、画像センサ２の視野内の被写体（検査対象など）を照明するデバイスであり、例えば、レンズ部２１の周囲に配列された複数の発光素子（ＬＥＤなど）により構成される。レンズ部２１は、被写体の光学像を撮像部２２に結像する光学系であり、例えば、ピント調整、絞り、ズームなどの機能を有する光学系が用いられる。撮像部２２は、光電変換によって画像データを生成・出力するデバイスであり、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子により構成される。

また、画像センサ２は、処理系として、処理部２４、入出力Ｉ／Ｆ２５を備える。処理部２４は、撮像系から取り込まれた画像データに対する画像処理（例えば、前処理、特徴量抽出など）、画像処理の結果に基づく各種処理（例えば、検査、文字認識、個体識別など）、入出力Ｉ／Ｆ２５を介した外部装置とのデータ送受信、外部装置へ出力するデータの生成、外部装置から受信したデータに対する処理、撮像系や入出力Ｉ／Ｆ２５の制御などを行うデバイスである。処理部２４は、例えば、プロセッサ及びメモリなどで構成され、メモリに格納されたプログラムをプロセッサが読み込み、実行することによって、上述した各種処理が実現される。なお、処理部２４の機能のうちの一部又は全部を、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどで実現してもよいし、外部の装置によって提供されてもよい。入出力Ｉ／Ｆ２５は、外部装置との間でデータの送受信を行う通信インターフェイスである。例えば、入出力Ｉ／Ｆ２５は、ＰＬＣや情報処理装置１０と接続するためのネットワークインターフェイス、他のセンサやコントローラと接続するためのパラレルインターフェイスなどを含むとよい。

本実施形態の画像センサ２は、モジュラー構造を有しており、図２（Ｂ）に示すように、センサ本体２６に対して、照明部２０・レンズ部２１・撮像部２２の３つのモジュールを選択して組み付ける構造となっている。照明部に関しては選択せずに使用することも可能である。各々のモジュールは、例えば、ネジ締結などによりセンサ本体２６に固定され、ユーザー側で自由にモジュールの取り付け／取り外しが可能である。

照明部（照明モジュール）２０としては、例えば、白色照明／赤色照明／赤外光照明のように照明光の波長が異なるものや、発光素子の配置や光量や発光パターンが異なるものなど、複数種類のモジュールが用意される。また、１つのモジュールに赤、青、緑、赤外などの複数種類の光源（ＬＥＤなど）を設け、各光源の発光を制御することで、赤、青、緑、赤外以外の波長の光（例えば白、紫、ピンクなど）を照射可能な照明モジュールを用いてもよい。この種の照明はマルチカラー照明などと呼ばれる。レンズ部（レンズモジュール）２１としては、例えば、手動操作あるいはアクチュエータなどを用いて自動でピントを調整できる機能を有するモジュール、狭視野／広視野のように視野が異なるモジュール、ズーム機能をもつモジュールなど、複数種類のモジュールが用意される。また、撮像部２２としては、例えば、画素数、フレームレート、シャッター方式（ローリングシャッター／グローバルシャッター）などが異なる、複数種類のモジュールが用意される。ユーザーは、画像センサ２の用途や要求スペックにあわせて、適切なモジュールを適宜組み合わせることが可能である。

各々のモジュールには、不揮発性のメモリが内蔵されている。具体的には、図３に示すように、照明部２０には照明モジュールメモリ２００が、レンズ部２１にはレンズモジュールメモリ２１０が、撮像部２２には撮像モジュールメモリ２２０が、それぞれ内蔵されている。以下、これらを総称して「モジュールメモリ」と呼ぶ。モジュールメモリとしては、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦｅＲＡＭ、ＭＲＡＭなどを用いることができ、データ容量は任意である。本実施形態では、数キロバイト〜数十メガバイト程度の容量をもつＥＥＰＲＯＭを用いる。

モジュールメモリには、「メーカー領域」と「ユーザー領域」の２つの書き込み領域が設けられるとよい。メーカー領域は、メーカーがモジュールの出荷時にデータを書き込むための領域である。ユーザーはメーカー領域内のデータを読み取ることはできるが、メーカー領域内のデータを書き換えたり削除したりすることはできない。メーカー領域には、例えば、モジュールの形式情報（形式名称、形式番号など）、個体情報（シリアル番号、ロット番号、ハードウェアバージョンなど）が格納される。また、モジュールを駆動する際の設定値や補正パラメータや、モジュールの個体ばらつき情報（例えば工場出荷時の検査で測定したデータ）を、モジュールメモリに格納してもよい。例えば、照明部の場合であれば、照明制御設定値（制御方式、電圧、Ｄｕｔｙ、遅延、ブロック点灯の方法など）や、光源ごとの明るさ・色味のばらつき、光軸情報などを格納してもよい。また、レンズ部の場合であれば、レンズ／フォーカス設定値（フォーカス初期基準値など）、ＡＦ機能の有無、焦点距離、画角、Ｆ値、歪み量、光軸の情報などを格納してもよい。また、撮像部の場合であれば、カメラ設定値（撮像素子の設定初期値など）、画素欠陥補正、縦縞補正データ、ホワイトバランス初期値などを格納してもよい。一方、ユーザー領域は、ユーザーが書き換え可能な領域である。ユーザーは、ユーザー領域を自由に利用することができる。例えば、画像センサの設置場所（工場、製造ライン）を特定する情報、モジュールの購入日やメンテナンス日の情報、モジュールの使用状況など、どのような情報を格納してもよい。なお、ここで挙げたものはあくまで一例であり、画像センサ２の管理や運用に際して有用な情報であればどのようなデータをモジュールメモリに格納してもよい。

画像センサ２は、さまざまな用途に利用できる。例えば、検査対象の画像の記録、形状の認識、エッジの検出や幅・本数の計測、面積の計測、色特徴の取得、ラベリングやセグメンテーション、物体認識、バーコードや２次元コードの読み取り、ＯＣＲ、個体識別などが挙げられる。図１は、コンベア１３上を流れる製造物１１を画像センサ２で撮像し、製造物１１の外観検査を行う例を示している。

＜情報処理装置の構成＞
図４に、情報処理装置１０の構成を模式的に示す。

情報処理装置１０は、画像センサ２を管理するための管理装置であり、主たる構成として、情報取得部４０、管理処理部４１、情報出力部４２を有する。情報取得部４０は、ネットワーク上に存在する画像センサ２から、当該画像センサ２を構成する各モジュールのモジュールメモリに記憶された情報をネットワークを介して取得する処理を行う。情報取得部４０はモジュールメモリ内の情報を一括して取得してもよいし、必要な情報のみを選択的に取得してもよい。管理処理部４１は、情報取得部４０により取得した情報を用いて、複数の画像センサ２の管理に関する所定の処理（以下「管理処理」と呼ぶ）を実行する。情報出力部４２は、管理処理部４１による管理処理によって得られた情報を出力する処理を行う。情報出力部４２は、表示装置に情報を表示してもよいし、ネットワークを通じて製造ライン上の他の機器（ＰＬＣ、コントローラ、センサ、アクチュエータ、生産設備など）に情報を送信してもよいし、ネットワークを通じてユーザー端末（例えば製造ラインの管理者や保守者の端末）にメッセージなどを通知してもよいし、ネットワークを通じ
て他のコンピュータやクラウドに情報を送信してもよい。情報処理装置１０の処理の具体例は後述する。

上述した情報処理装置１０は、例えば、ＣＰＵ（プロセッサ）、主記憶装置（メモリ）、補助記憶装置（ハードディスクやソリッドステートドライブなどによる大容量ストレージ）、通信Ｉ／Ｆ、入力装置（キーボードやポインティングデバイスなど）、表示装置などを有するコンピュータに、必要なプログラムを実装することより構成することができる。この場合、上述した情報取得部４０、管理処理部４１、情報出力部４２は、補助記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが主記憶装置に展開し実行することにより実現されることとなる。なお、情報処理装置１０が提供する機能のうちの一部又は全部を、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの回路で実現してもよい。あるいは、これらの機能のうちの一部を他のコンピュータにより分散処理したり、クラウドサーバにより実行しても構わない。

＜モジュールメモリを利用した管理処理の例＞
本実施形態の画像センサ２では、モジュール（構成要素）のそれぞれが不揮発性のメモリを有しているため、各モジュールに関する固有の情報などをそのモジュール自身のメモリ内に記憶させることができる。これにより、モジュール（ハードウェア）とその固有情報（ソフトウェア）を紐づけて取り扱うことが可能になる。そして、画像センサ２の処理部２４や情報処理装置１０は、各モジュールのメモリ内の情報を参照することによって、画像センサ２に組み付けられているモジュールに関する正確な情報をソフトウェア的に簡単に取得することができる。したがって、製造ラインに存在する多数の画像センサ２の管理（運用、保守、保全を含む）を容易化することができる。以下、モジュールメモリを利用した管理処理をいくつか例示する。

（１）モジュール構成の収集
図５に示すように、画像センサ２の起動時、又は、情報処理装置１０若しくはユーザー端末５０からの要求に応じて、処理部２４が、照明部２０のメモリ２００、レンズ部２１のメモリ２１０、撮像部２２のメモリ２２０からそれぞれ情報を読み出し、それらの情報に基づいて、センサ本体２６に組み付けられているモジュールの組み合わせを表すモジュール構成情報を生成し、処理部２４内のメモリに記録する。処理部２４は、自発的に（定期的に）、又は、情報処理装置１０若しくはユーザー端末５０からの要求に応じて、モジュール構成情報を情報処理装置１０若しくはユーザー端末５０に送信する。あるいは、画像センサ２が表示器を有している場合には、処理部２４がモジュール構成情報を表示器に表示してもよい。

なお、ユーザー端末５０は、ユーザー（設備の管理者や保守者など）が使用する携帯型のコンピュータであって、画像センサ２とネットワークを介して（又は、近距離無線通信などにより直接に）通信可能である。ユーザー端末５０としては、例えば、モバイルＰＣ、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末などを利用することができる。

このようなモジュール構成の収集機能を利用することによって、ユーザーは稼働中の画像センサ２のモジュール構成を容易に収集し把握することができる。また、情報処理装置１０は、製造ライン又は工場に設置されている多数の画像センサ２のモジュール構成情報を自動で収集し、一元管理することも容易である。このような機能は、画像センサ２の設置台数が増えるほど、また、製造ライン又は工場に設置されている画像センサのモジュール構成のバリエーションが多いほど、有用性が高い。

（２）不具合発生時の原因特定
製造ライン上にさまざまなモジュール構成の画像センサ２が混在することが想定される。従来は、製造ラインのどこにどのような構成の画像センサが設置されているかの把握・
管理が困難であったため、何らかの不具合（画像センサや製造装置のエラー、不良品の発生など）が発生した際に、画像センサのモジュール構成や各モジュールの形式・バージョンなどを一台一台目視確認するなど、問題のありそうな機器を人海戦術で特定する以外に方法がなかった。

そこで、本実施形態のセンサシステム１は、不具合発生時の原因特定を支援する機能を提供する。図６は、情報処理装置１０により実行される不具合発生時の原因特定処理の一例であり、図７は、情報処理装置１０により出力される不具合の原因と対策の一例である。

ステップＳ６０において、情報処理装置１０の管理処理部４１は、製造ラインにおいて不具合が発生したことを検知する。管理処理部４１は、例えば、製造ラインに設置された製造装置や検査装置からエラー信号を受信したり、ユーザーによる不具合通知ボタンの操作などを受け付けることにより、不具合発生を検知することができる。

ステップＳ６１では、情報処理装置１０の情報取得部４０が、不具合の発生した製造ラインに設置されているすべての画像センサ２から、モジュール構成情報を取得する。モジュール構成情報の取得方法は前述のとおりである。なお、情報処理装置１０が、過去に取得したモジュール構成情報をデータベースに記憶している場合には、ステップＳ６１の処理の代わりにデータベースからモジュール構成情報を読み込んでもよい。

ステップＳ６２では、情報処理装置１０の管理処理部４１が、ステップＳ６１で収集したモジュール構成情報を用いて、各々の画像センサ２が有するモジュールの形式、バージョン、製造日などをチェックする。例えば、モジュールの形式が不適当であること、モジュールのバージョンが古いこと、モジュールが古く寿命であることなどは、いずれも不具合の原因となり得る。管理処理部４１は、発生した不具合の内容と、各モジュールの形式、バージョン、製造日などに基づいて、不具合の原因の可能性があるモジュールをもつ画像センサを特定する。このとき、１つの画像センサだけでなく、問題のありそうな複数の画像センサを抽出してもよい。

ステップＳ６３では、情報処理装置１０の情報出力部４２が、不具合の原因と対策を出力する。図７の例では、不具合の内容とその発生日時、不具合の原因と考えられる画像センサ及びモジュールとその設置場所、不具合の影響範囲、対策が出力されている。このような情報を提供することにより、ユーザーは原因の究明や対策の立案などを迅速に行うことができる。

（３）メンテナンス
製造ライン上に、導入時期やメンテナンスのタイミングが異なる画像センサ２が混在することが想定される。そのような場合に、モジュール毎に導入時期やメンテナンスの時期を記録・管理することは多大な手間がかかるだけでなく、記録間違いなどの人的ミスが起こる可能性もある。したがって、従来は、計画保全を行うことは困難であり、画像センサに不具合が起きてからメンテナンスを行う事後保全にならざるを得なかった。

そこで、本実施形態のセンサシステム１は、モジュールの交換やメンテナンスを支援する機能を提供する。図８は、情報処理装置１０により実行される保全処理の一例であり、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、情報処理装置１０により出力される通知の一例である。

ステップＳ８０において、情報処理装置１０の情報取得部４０が、製造ラインに設置されているすべての画像センサ２から、モジュール構成情報を取得する。モジュール構成情報の取得方法は前述のとおりである。なお、情報処理装置１０が、過去に取得したモジュ
ール構成情報をデータベースに記憶している場合には、ステップＳ８０の処理の代わりにデータベースからモジュール構成情報を読み込んでもよい。

ステップＳ８１では、情報処理装置１０の管理処理部４１が、ステップＳ８０で収集したモジュール構成情報を用いて、各々の画像センサ２が有するモジュールの形式、製造日、使用状況などをチェックする。管理処理部４１は、各モジュールの形式、製造日、使用状況などに基づいて、各モジュールの劣化や寿命を予測し、各モジュールの交換の要否を判断する。本実施形態では、一月以内に交換が必要なモジュールが抽出される。

ステップＳ８２では、情報処理装置１０の管理処理部４１が、ステップＳ８０で収集したモジュール構成情報を用いて、各々の画像センサ２が有するモジュールの形式、メンテナンス履歴（例えば前回の点検日や校正日）、使用状況などをチェックする。管理処理部４１は、各モジュールの形式、メンテナンス履歴、使用状況などに基づいて、各モジュールのメンテナンスの要否を判断する。本実施形態では、二週以内にメンテナンスが必要なモジュールが抽出される。

ステップＳ８３では、情報処理装置１０の情報出力部４２が、ステップＳ８１で交換が必要と判断された画像センサ及びモジュールのリストと、ステップＳ８２でメンテナンスが必要と判断された画像センサ及びモジュールのリストを生成し、表示装置に出力する。図９（Ａ）、図９（Ｂ）の例では、対象となる画像センサ及びモジュールと、交換やメンテナンスの推奨時期が出力されている。このような情報を提供することにより、ユーザーは画像センサの交換やメンテナンスを計画的に行うことができる。

＜その他＞
上記実施形態は、本発明の構成例を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、照明部、レンズ部、撮像部の３つのモジュールを例示したが、画像センサに組み付ける構成要素はこれらに限られない。例えば、光学フィルタ、入出力Ｉ／Ｆ、処理部（プロセッサやメモリ）、表示器などをモジュール化してもよい。また、モジュールメモリにはどのような情報を格納してもよい。例えば、モジュールの交換時期を決定するための情報としては、モジュールの製造日、購入日、使用開始日、使用状況（使用期間、稼働時間など）、交換推奨時期などの情報を用いることができる。また、メンテナンス時期を決定するための情報としては、例えば、モジュールの製造日、購入日、使用開始日、メンテナンス履歴（前回の点検日、校正日など）、使用状況（使用期間、稼働時間など）などの情報を用いることができる。なお、スマートカメラの提供形態（納品形態）として、モジュールを個別に提供し、ユーザー側で組み立てを行う形態と、センサ本体に照明モジュールやレンズモジュールを組み込んだ状態で提供する形態とがある。後者の提供形態の場合、ユーザー側での光学条件の調整などが不要となるため、より簡単に画像センサの導入を行うことができるという利点がある。

＜付記＞
（１） 複数の画像センサ（２）と、前記複数の画像センサ（２）とネットワーク（１２）を介して接続される情報処理装置（１０）と、を有するセンサシステム（１）であって、
前記画像センサ（２）は、モジュール化された複数の構成要素（２０，２１，２２）を組み合わせることにより構成されるモジュラー型の画像センサであり、
前記複数の構成要素（２０，２１，２２）は、それぞれ、当該構成要素に関する固有の情報を記憶する不揮発性のメモリ（２００，２１０，２２０）を有しており、
前記情報処理装置（１０）は、
前記複数の画像センサ（２）のそれぞれから、当該画像センサ（２）を構成する前記
構成要素（２０，２１，２２）の前記メモリ（２００，２１０，２２０）に記憶された情報を、ネットワーク（１２）を介して取得する情報取得部（４０）と、
前記情報取得部（４０）により取得した前記情報を用いて、前記複数の画像センサ（２）の管理に関する所定の処理を実行する管理処理部（４１）と、を有する
ことを特徴とするセンサシステム。

（２） 複数の画像センサ（２）とネットワーク（１２）を介して接続される情報処理装置（１０）であって、
前記画像センサ（２）は、モジュール化された複数の構成要素（２０，２１，２２）を組み合わせることにより構成されるモジュラー型の画像センサであり、
前記複数の構成要素（２０，２１，２２）は、それぞれ、当該構成要素に関する固有の情報を記憶する不揮発性のメモリ（２００，２１０，２２０）を有しており、
前記情報処理装置（１０）は、
前記複数の画像センサ（２）のそれぞれから、当該画像センサ（２）を構成する前記構成要素（２０，２１，２２）の前記メモリ（２００，２１０，２２０）に記憶された情報を、ネットワーク（１２）を介して取得する情報取得部（４０）と、
前記情報取得部（４０）により取得した前記情報を用いて、前記複数の画像センサ（２）の管理に関する所定の処理を実行する管理処理部（４１）と、を有する
ことを特徴とする情報処理装置。

（３） モジュール化された複数の構成要素（２０，２１，２２）を組み合わせることにより構成されるモジュラー型の画像センサ（２）が複数設けられた製造ラインにおいて、情報処理装置（１０）によって複数の画像センサ（２）を管理するための方法であって、
各画像センサ（２）の複数の構成要素（２０，２１，２２）のそれぞれに、当該構成要素に関する固有の情報を記憶する不揮発性のメモリ（２００，２１０，２２０）を設け、
前記情報処理装置（１０）によって、前記複数の画像センサ（２）のそれぞれから、当該画像センサを構成する前記構成要素（２０，２１，２２）の前記メモリ（２００，２１０，２２０）に記憶された情報を、ネットワーク（１２）を介して取得し、
前記情報処理装置（１０）によって、前記複数の画像センサ（２）から取得した前記情報を用いて、前記複数の画像センサ（２）の管理に関する所定の処理を実行する
ことを特徴とするセンサ管理方法。

１：センサシステム
１０：情報処理装置
１１：製造物
１２：ネットワーク
１３：コンベア
２：画像センサ
２０：照明部
２１：レンズ部
２２：撮像部
２４：処理部
２５：入出力Ｉ／Ｆ
２６：センサ本体
２００：照明モジュールメモリ
２１０：レンズモジュールメモリ
２２０：撮像モジュールメモリ
４０：情報取得部
４１：管理処理部
４２：情報出力部
５０：ユーザー端末

Claims (11)

1. 複数の画像センサと、前記複数の画像センサとネットワークを介して接続される情報処理装置と、を有するセンサシステムであって、
   前記画像センサは、モジュール化された複数の構成要素を組み合わせることにより構成されるモジュラー型の画像センサであり、
   前記複数の構成要素は、それぞれ、当該構成要素に関する固有の情報を記憶する不揮発性のメモリを有しており、
   前記画像センサは、前記情報処理装置の要求に応じて、前記複数の構成要素それぞれの前記メモリから情報を読み出し、当該画像センサを構成する前記複数の構成要素に関する情報であるモジュール構成情報を生成する処理部を有しており、
   前記情報処理装置は、
   前記画像センサに対し前記モジュール構成情報の要求を行い、当該要求に応じて当該画像センサで生成された前記モジュール構成情報を、ネットワークを介して取得する情報取得部と、
   前記情報取得部により前記複数の画像センサのそれぞれから収集した前記モジュール構成情報を用いて、前記複数の画像センサの管理に関する所定の処理を実行する管理処理部と、を有する
   ことを特徴とするセンサシステム。
2. 前記モジュール構成情報は、前記画像センサを構成する前記構成要素の形式を特定するための情報を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のセンサシステム。
3. 前記モジュール構成情報は、前記画像センサを構成する前記構成要素の個体を特定するための情報を含む
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサシステム。
4. 前記モジュール構成情報は、前記画像センサを構成する前記構成要素の仕様、性能、及び機能のうちの少なくともいずれかを示す情報を含む
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサシステム。
5. 前記モジュール構成情報は、前記画像センサを構成する前記構成要素の交換時期を決定するための情報を含む
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサシステム。
6. 前記モジュール構成情報は、前記画像センサを構成する前記構成要素のメンテナンス時期を決定するための情報を含む
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサシステム。
7. 前記所定の処理は、前記複数の画像センサのなかから、問題を有する可能性がある構成要素を含む画像センサを抽出する処理を含む
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のセンサシステム。
8. 前記所定の処理は、前記複数の画像センサの構成要素の交換及び／又はメンテナンスの要否を判断する処理を含む
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のセンサシステム。
9. 前記複数の構成要素は、被写体を照明する照明部と、前記被写体の光学像を結像するレンズ部と、前記光学像に基づき画像を生成する撮像部と、を含む
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のセンサシステム。
10. 複数の画像センサとネットワークを介して接続される情報処理装置であって、
    前記画像センサは、モジュール化された複数の構成要素を組み合わせることにより構成されるモジュラー型の画像センサであり、
    前記複数の構成要素は、それぞれ、当該構成要素に関する固有の情報を記憶する不揮発性のメモリを有しており、
    前記画像センサは、前記情報処理装置の要求に応じて、前記複数の構成要素それぞれの前記メモリから情報を読み出し、当該画像センサを構成する前記複数の構成要素に関する情報であるモジュール構成情報を生成する処理部を有しており、
    前記情報処理装置は、
    前記画像センサに対し前記モジュール構成情報の要求を行い、当該要求に応じて当該画像センサで生成された前記モジュール構成情報を、ネットワークを介して取得する情報取得部と、
    前記情報取得部により前記複数の画像センサのそれぞれから収集した前記モジュール構成情報を用いて、前記複数の画像センサの管理に関する所定の処理を実行する管理処理部と、を有する
    ことを特徴とする情報処理装置。
11. モジュール化された複数の構成要素を組み合わせることにより構成されるモジュラー型の画像センサが複数設けられた製造ラインにおいて、情報処理装置によって複数の画像センサを管理するための方法であって、
    各画像センサの複数の構成要素は、それぞれ、当該構成要素に関する固有の情報を記憶する不揮発性のメモリを有しており、
    前記情報処理装置が、前記複数の画像センサのそれぞれに対し要求を行うステップと、
    前記複数の画像センサのそれぞれが、前記情報処理装置の要求に応じて、前記複数の構成要素それぞれの前記メモリから情報を読み出し、当該画像センサを構成する前記複数の構成要素に関する情報であるモジュール構成情報を生成するステップと、
    前記情報処理装置が、前記複数の画像センサのそれぞれから、前記モジュール構成情報を、ネットワークを介して取得するステップと、
    前記情報処理装置が、前記複数の画像センサのそれぞれから収集した前記モジュール構成情報を用いて、前記複数の画像センサの管理に関する所定の処理を実行するステップと
    、
    を含むことを特徴とするセンサ管理方法。

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