专利名称：断线检查装置及方法
技术领域：
本发明涉及用于在车辆组装后检查车辆的玻璃板上的除雾及除霜发热导线是导通还是断开的断线检查装置和断线检查方法。
背景技术：
许多车辆在其后挡风玻璃(玻璃板)上具有除雾及除霜发热导线。在制造和组装车辆时需要对该发热导线进行检查以确认它未断开。
提出了如下一种方法，该方法通过在给定条件下使电流经过发热导线并根据利用红外热像仪(infrared camera)对后挡风玻璃进行成像时获得的热像的温度分布来确定发热导线是导通还是断开，从而检查发热导线(例如，参见日本特开2003-215081号公报和日本特开2004-109038号公报)。根据该检查方法，当确定断线时，将红外热像仪产生的热像数据与基准发热导线的结构数据二维地进行比较，来识别断开位置。
该检查方法仅用于对后挡风玻璃进行检查。实际上，在后挡风玻璃安装在车辆上之后，也必须提供涉及包括除霜器开关、线束(harness)等在内的电气部件的系统质量保证。因此，在最终检查线上再次对完成的车辆上的发热导线检查断线。在检查线上，检查者的惯用操作是打开除霜器开关，然后在经过给定时间后直接触摸后挡风玻璃的表面以确认其温度升高。
由于发热导线变热要花一定时间，所以检查者需要在检查发热导线之前先打开除霜器开关。该处理对于检查者来说是烦累的。如果检查者忘记打开除霜器开关或者不正确地操作除霜器开关，则在检查时发热导线保持在正常温度下。这时，检查者不得不打开开关并等到发热导线变热为止，这是低效的操作顺序。
根据如在日本特开2003-215081号公报和日本特开2004-109038号公报中所公开的将红外热像仪产生的热像数据与基准发热导线的结构数据二维地进行比较的方法，难以自动地发现断开位置，并且部分处理需要检查者进行视觉判断。
根据使用红外热像仪对断线的检查，因为发热导线变热要花一定时间，因此可以在检查发热导线之前在另一检查处理中打开偏转器开关来对发热导线进行加热，并且当车辆到达针对断线的检查处理时红外热像仪可以捕捉后挡风玻璃的图像。
取决于检查处理如何执行，检查线可以以不同速度前进，从其他先前检查处理到断线检查处理所需的时间会出现波动。另外，取决于连接到发热导线的电池的状态，电池提供的电压也可以不同，并且发热导线的温度升高可以不必是恒定的。因此，根据如在日本特开2003-215081号公报和日本特开2004-109038号公报中所公开的将红外热像仪产生的热像数据与基准发热导线的结构数据二维地进行比较的方法，可以不同程度地匹配数据，并且无法执行稳定的检查。
即使在偏转器开关打开后的固定时间处，发热导线的温度升高也会根据季节和早晚时区间的温度差而趋于不同。因此，当按照固定的统一方式对红外热像仪产生的热像数据进行处理时，检查可能是不准确的。
发明内容
本发明的目的在于提供如下一种断线检查装置，该断线检查装置用于自动地进行在车辆组装后对后挡风玻璃上的发热导线进行断线检查的处理，从而防止人为错误导致检查效率降低。
本发明的另一目的在于提供一种用于通过适当地处理发热导线的不同加热状态和环境变化来准确地对发热导线进行检查的断线检查方法。
根据本发明，一种用于在车辆组装之后对所述车辆的玻璃板上的发热导线进行检查的断线检查装置，该断线检查装置包括车辆位置识别单元，用于检测所述车辆到达规定检查位置处；准备定时识别单元，用于检测作为所述车辆到达所述规定检查位置之前的规定距离和/或规定时间的准备定时；终端单元，其连接到安装于所述车辆上的用于控制对所述发热导线的通电的电子控制单元，该终端单元用于将操作信号发送到所述电子控制单元以给所述发热导线通电；红外热像仪，用于捕捉到达了所述检查位置的所述车辆的所述玻璃板的图像；以及检查单元，其连接到所述车辆位置识别单元、所述准备定时识别单元和所述终端单元，用于从所述红外热像仪获取热像，并且基于所述热像来对所述发热导线进行断线检查，其中，当所述准备定时识别单元识别出所述准备定时时，所述检查单元控制所述终端单元开始给所述发热导线通电，并且当所述车辆位置识别单元识别出所述车辆到达所述检查位置时，所述检查单元从所述红外热像仪获取所述热像。所述检查单元与所述车辆位置识别单元、所述准备定时识别单元、所述终端单元以及图像捕捉装置之间的连接可以是有线或无线的。
如上所述，当所述准备定时识别单元检测到准备定时时，通过所述终端单元自动地给所述发热导线通电。当所述车辆到达所述检查位置并且所述红外热像仪捕捉所述车辆的所述后挡风玻璃的图像时，所述发热导线已加热到适当的温度。因此，可以在无不适当的等待时间的情况下，捕捉图像并检查所述发热导线的断线。因此，所以该处理是有效率的，并且不含人为错误，可以进行可靠的断线检查。
所述发热导线可包括由所述玻璃板上沿预定方向延伸的多条平行线构成的电路。所述检查单元可进行以下操作在所述热像上建立检查窗，所述检查窗包括车辆端部和所述电路的所述多条平行线中每一条线的至少一部分；通过沿所述预定方向每单位列地对所述检查窗内的温度数据进行投影并相加来生成投影数据；对所述投影数据等于或高于阈值的部位中通电的平行线的数量进行计数；并且，如果所述数量小于规定值，则确定从所述投影数据中表示所述车辆端部的部位直到等于或高于所述阈值的部位的距离，并将所述距离与各规定距离进行比较以确定发生断线的位置。
如此建立的检查窗限制了处理范围从而缩短了检查时间，并且消除了热像的不必要部分以进行准确检查。通过根据所述检查窗中的温度数据生成投影数据，可以自动地对发热导线的电路中的通电的线的数量进行计数，并且因此可以基于距检查窗中的所述车辆端部的距离来识别电路中发生断线的位置。
根据本发明，一种断线检查方法包括以下步骤将终端单元连接到安装在车辆上的电子控制单元；检测作为所述车辆到达规定检查位置之前的规定距离和/或规定时间的准备定时，用于预定检查单元通过所述终端单元开始给所述车辆的玻璃板上的发热导线通电；并且，当检测到所述车辆到达所述规定检查位置时，控制所述检查单元来获取由红外热像仪捕捉到的所述玻璃板的热像，并处理该热像以对所述发热导线进行断线检查。
所述发热导线可包括由所述玻璃板上沿预定方向延伸的多条平行线构成的电路，所述断线检查方法可包括控制所述检查单元进行以下操作的步骤在所述热像上建立检查窗，所述检查窗包括所述电路的所述多条平行线中每一条线的至少一部分和车辆端部；通过沿所述预定方向每单位列地对所述检查窗内的温度数据进行投影并相加来生成投影数据；对所述投影数据等于或高于阈值的部位中通电的平行线的数量进行计数；并且，如果所述数量小于规定值，则确定从所述投影数据中表示所述车辆端部的部位直到等于或高于所述阈值的部位的距离，并将所述距离与各规定距离进行比较以确定发生断线的位置。
所述断线检查方法可包括以下步骤将用于变换所述热像以进行显示的彩色温标(color scale)的上限值设置为所述热像的图像处理范围中的最高温度，并且将所述彩色温标的下限值设置为所述图像处理范围中的最低温度；基于所述彩色温标对所述热像的颜色进行变换；从所述经颜色变换的热像每像素地提取包括红色、绿色和蓝色的颜色的分量值；并且基于所提取的颜色分量值来对所述发热导线进行断线检查。
因为基于所述图像处理范围中的最高温度和最低温度来设置彩色温标的上限值和下限值并且基于所述彩色温标对从所述红外热像仪获得的热像的颜色进行变换，所以无论发热导线的不同加热状态和环境变化如何都能适当地识别出所述发热导线的图像从而准确地进行检查。所述经颜色变换的热像允许在检查者视觉上确认图像时可以容易地识别出所述发热导线的图像。
所述发热导线可包括由所述玻璃板上沿预定方向延伸的多条平行线构成的电路，所述断线检查方法可包括以下步骤在所述热像上建立检查窗，所述检查窗包括所述电路的所述多条平行线中每一条线的至少一部分；通过沿所述预定方向每单位列地对所述检查窗内的所述颜色分量值进行投影并相加来生成投影数据；并且基于所述投影数据来对所述发热导线进行断线检查。如此建立的检查窗限制了处理范围从而缩短了检查时间，并且消除了热像的不必要部分以进行准确检查。通过生成投影数据，可以自动地对发热导线的电路中通电的线的数量进行计数。
此外，所述发热导线可包括由所述玻璃板上沿预定方向延伸的多条平行线构成的电路，所述断线检查方法可包括以下步骤建立检查窗作为图像处理范围，所述检查窗包括所述电路的所述多条平行线中每一条线的至少一部分；并且将所述彩色温标的上限值设置为所述检查窗中的最高温度。基于检查窗中的相对高温区域和低温区域执行彩色定标，从而提供了宽动态范围，提高了检查精度。
图1是根据本发明的断线检查装置的示意性平面图；图2是示出布置在轨道上的车辆位置识别单元、车辆以及红外热像仪的立体图；图3是终端单元的立体图；图4是终端单元、ECU及其外围电路的示意性连线图；图5是主处理器的框图；图6是主计算机的功能框图；图7是断线检查装置执行的断线检查处理的流程图；图8是基于热像数据进行的详细断线检查处理的流程图；图9是示出红外热像仪捕捉到的热像数据的示意图；图10是示出按比例(scale)变换的热像数据的示意图；图11是示出检查窗与投影数据之间的关系的图；
图12是示出当第五发热导线断开时产生的投影数据的图；以及图13是示出当第一发热导线断开时产生的投影数据的图。
具体实施例方式
下面将参照附图1至13来描述根据本发明实施例的断线检查装置。在断线检查装置10和车辆14中，通过向指配给左边机构的标号添加“L”并向指配给右边机构的标号添加“R”来彼此区分设置在左侧的机构和设置在右侧的机构。
如图1所示，根据本实施例的断线检查装置10是用于检查由检查者驶入轨道12的组装后车辆14的后挡风玻璃16上的发热导线18的装置。断线检查装置10具有车辆位置识别单元17，用于当车辆14到达并停在规定检查位置处时进行检测；终端单元20，其连接到安装于车辆14上的ECU(电子控制单元)19；红外热像仪22，用于从上后位置倾斜地捕捉已经到达检查位置的车辆14的后挡风玻璃16的图像；以及准备定时识别单元24，用于当车辆14到达在安装有断线检查装置10的轨道12上进行断线检查处理之前的处理(例如，灯体检查处理)的位置时进行检测。红外热像仪22可以捕捉根据成像物体的表面温度而辐射的红外辐射的图像，并且可以检测在其图像捕捉范围内的物体的温度。
发热导线18包括由水平延伸以基本上整体覆盖后挡风玻璃16的多个平行线(例如，图9中为9条线)构成的并联连接电路21。当除霜器开关(未示出)打开时，发热导线18被通电来给后挡风玻璃16除雾及除霜。
车辆14具有可拆离检查ID标签25，该检查ID标签带有在一系列检查步骤的初始阶段写入的车辆14的型号码(包括车辆类型信息、目的地信息等等)、制造号码、以及用于识别终端单元20的信息。
断线检查装置10还具有主处理器(检查单元)32，该主处理器32连接到准备定时识别单元24、光电开关30L和30R以及终端单元20，并从红外热像仪22获取关于温度分布的热像数据。主处理器32和准备定时识别单元24通过LAN(局域网)34彼此连接。
如图2所示，断线检查装置10具有两个止轮器28，它们跨轨道12延伸并且彼此隔开基本上等于车辆的前轮26L、26R的接地宽度的距离；两个光电开关30L、30R，用于检测骑在止轮器28上的前轮26L、26R。用于检测前轮26L、26R骑在止轮器28上的状态的传感器例如可以是测压元件等。
如图3所示，终端单元20为扁平便携型，终端单元20具有监视器20a、控制垫(pad)20b、连接到ECU 19的连接器20c、作为标识码的条码20d、以及用于执行与主处理器32的无线通信的内置天线(未示出)。终端单元20已经从预定服务器加载有表示取决于车辆14的检查序列的数据。每当断线检查装置10开始工作时执行加载处理，由此使断线检查装置10足够灵活以处理当天的生产计划。终端单元20的记录在条码20d中的信息被检查者使用给定读取器来读取，并被写入上文提及的ID标签25中。
如图4所示，当终端单元20连接到ECU 19并且主处理器32发送操作信号到终端单元20时，ECU 19执行各种操作以进行仿真处理。例如，根据该仿真处理，将操作信号发送到ECU 19以给发热导线18通电并对其加热。
当主处理器32停止向终端单元20发送操作信号或者当终端单元20与ECU 19断开时，仿真处理结束，ECU 19返回正常模式，在正常模式下ECU 19基于从操作开关35a提供的信号来控制发热导线18、灯等。操作开关35a包括除霜器开关、灯开关、转向指示器开关、危险闪光灯开关等。ECU 19与灯35b之间的连线样式不受图4中示出的样式限制，而可以具有其他连线类型或者可以是包括继电器的电路的形式。
如图5所示，主处理器32包括多个装置，这些装置包括热像仪控制器36，用于控制红外热像仪22；确认监视器38，用于显示所获热像数据以进行确认；主计算机40，用于执行例如图像处理等的主控制处理；连接到主计算机40的第一天线42，用于与终端单元20通信；以及第一RFID(射频标识)接收器44，用于从ID标签25接收数据。
热像仪控制器36具有控制台36a，用于执行给定调整操作；和热成像单元36b，用于根据各像素的温度将从红外热像仪22获得的原始图像变换成以光的三原色(例如，红、绿和蓝)的灰度颜色表示的图像。具体来说，为了使观察者能够容易地识别出原始图像的温度分布，热成像单元36b按照如下方式来变换原始图像用暖色表示高温区，而用冷色表示低温区。利用存储在记录单元中的比例数据37按比例地对温度测量和显示的最大值37a和最小值37b进行变换。比例数据37可以通过从主计算机40接收到的信号或控制台36a的操作而改变。比例数据37的最大值和最小值分别被设置为缺省值100℃和0℃(参见图9)。
第一RFID接收器44能够基于从ID标签25获得的无线信息来识别车辆14的型号码、制造号码以及终端单元20的标识号。提供给确认监视器38的热像数据的信号例如是NTSC(国家电视标准委员会)制式的信号，并且作为数字数据被提供给主计算机40。
从不间断电源46给主计算机40提供稳定的AC电，并通过DC转换器48给热像仪控制器36和确认监视器38提供稳定的DC电。用于指示车辆14正被检查的指示灯50连接到主计算机40，并且被放置在轨道12附近。
返回参照图1，准备定时识别单元24具有准备计算机52和连接到该准备计算机52的第二天线54与第二RFID接收器56。第二天线54与第一天线42具有相同的功能，并且第二RFID接收器56与第一RFID接收器44具有相同的功能。
当准备计算机52基于通过第二RFID接收器56从ID标签25获得的无线信息检测到车辆14到达准备定时识别单元24附近的位置时，准备计算机52通过LAN 34将表示到达的信息传送给主计算机40。当准备计算机52之后接收到从主计算机40返回的确认信号时，准备计算机52通过第二天线54与终端单元20进行通信，并对终端单元20和ECU 19进行控制以开始给发热导线18通电。
如图6所示，主计算机40具有窗设置单元64，用于在从热像仪控制器36获得的热像数据(见图9)60上建立限定处理范围的检查窗62；彩色温标变换器66，用于基于比例数据37按比例地变换热像数据60；分色器68，用于将所建立的检查窗中的像素的颜色数据分成红色、绿色和蓝色分量；以及投影数据生成器72，用于将由检查窗62中的像素表示的值投影在图像的X方向(即，跨车辆14的水平方向)上，并且对这些值进行合计相加，由此生成投影数据70。主计算机40还具有计数器74，用于对投影数据70中高于阈值Th(参见图11)的部位中的并联连接电路21的多个平行线中通电的线的数量P进行计数；基准位置标识器76，用于标识投影数据70上表示车辆端部14a(参见图11)的部位；以及断开位置判断单元78。
如果由计数器74计数的并联连接电路21的线的数量P小于针对每个车辆14的规定数量N，则断开位置判断单元78确定从表示车辆端部14a的参考部位到大于阈值Th的各个部位的距离L1、L2、L3、…、LP(P表示计数值)，并且将距离L1至LP与对应的规定距离A1、A2、A3、…、AN进行比较从而确定断线部分。根据从ID标签25获得的型号码来确定数量N。在根据本实施例的待检查车辆14中，数量N为N＝9，并且这九条平行线分别用18a、18b、18c、…、18i来表示(参见图9)。
图6中示出的功能块基本上是当CPU读取并执行存储在存储单元中的程序时实现的软件功能。
下面将参照图7来描述利用断线检查装置10来对发热导线18进行断线检查的处理。在下面的描述中，除非另行说明，否则假设按照所表示的步骤号的顺序来执行处理序列。
在步骤S1中，移除车辆14的乘客室的外壳，并将终端单元20连接到乘客室中的连接器。
在步骤S2中，检查者驾驶车辆14将其移动以进行安装有断线检查装置10的断开检查处理之前的处理。准备定时识别单元24等待直到通过ID标签25和第二RFID接收器56识别到车辆14到达先前处理为止。对车辆14到达该处理的识别不限于基于使用ID标签25和第二RFID接收器56进行无线通信的识别处理，而是可以使用类似于车辆位置识别单元17(参见图2)的手段来执行。
如果识别出车辆14到达了断线检查处理之前的处理处，则在步骤S3中，准备定时识别单元24向主计算机40发送通知信号并从主计算机40接收确认信号，并且通过第二天线54控制终端单元20开始给发热导线18通电。可以根据不同于该断线检查处理的检查处理来对车辆14进行检查。
在完成先前处理之后，检查者将车辆14移动到断线检查装置10附近的检查位置。具体来说，如图2所示，检查者驾驶车辆14直到前轮26L、26R骑在两个止轮器28之间，并且随后按照目前所定位的状态停下车辆14。这时，光电开关30L、30R检测到前轮26L、26R到达检查位置，并将开启信号(on-signal)传送给主处理器32。
从发热导线18开始被通电的时间起根据在先前处理中的检查时间经过了预定时间。因此，发热导线18已经被适当地加热。如果先前处理中的检查时间极短，则发热导线18可以在先前处理之前的处理中开始被通电。
在步骤S5中，主处理器32等待直到从光电开关30L、30R向它提供了开启信号为止。如果主处理器32检测到开启信号，则控制进行到步骤S6。
在步骤S6中，主处理器32通过第一RFID接收器44获取记录在ID标签25上的车辆14和终端单元20的制造号码，并且关闭已经打开的指示灯50或者控制指示灯50显示不同的颜色。
在步骤S7中，主处理器32与终端单元20相通信以确认车速是否为0、脚制动器是否关闭、以及侧制动器是否打开。终端单元20从ECU 19获取对应信息并将获得的信息传送到主处理器32。因为车速为0并且侧制动器打开，所以确认车辆14完全停止，从而可以进行可靠的断线检查。
当作出以上确认的同时，主处理器32从存储单元(例如，硬盘等)载入对应于所获得的型号码的检查程序。检查程序针对各类车辆14包括关于检查序列、发热导线18的位置以及并联连接电路21的线数N的信息。
在步骤S8中，主计算机40通过热像仪控制器36从红外热像仪22获取热像数据60(参见图9)。如上所述，热像数据60表示取决于热成像单元36b产生的颜色分布的颜色图像。热像数据60包括比例数据37和显示的最大值37a与最小值37b。
在步骤S9中，主计算机40基于获取的热像数据60来对发热导线18进行断线检查。稍后将描述步骤S9的处理详情。
在步骤S10中，主处理器40通过第二天线54与终端单元20通信，并控制终端单元20来结束对发热导线18的通电。
在步骤S11中，主处理器32向终端单元20发送表示检查结束的信号和表示检查结果的信息，终端单元20在监视器20a上显示检查结果，主处理器32给指示灯50通电或控制指示灯50以显示原始颜色。
检查者观看监视器20a并识别检查结果。如果检查结果正常，则检查者将车辆14驶下轨道12到下一检查处理。如果检查结果异常，则检查者将车辆14驶入退避区以进行必要检验。
将由断线检查装置10获得的检查结果数据与车辆14的制造号码相关联地存储在终端单元20和主计算机40的相应存储单元中。在断线检查装置10执行的断线检查处理以及所有其他检查完成之后，将终端单元20和ID标签25从车辆14中移除。
下面将参照图8来描述图7中示出的步骤S10的处理详情。图8中示出的断线检查处理主要由主计算机40执行并且通过图6中示出的彼此协作的多个功能块执行。
在步骤S101中，如图9所示，在热像数据60上建立检查窗62，检查窗62包括并联连接电路21的N条平行线18a到18i的相应部分以及车辆端部14a。如此建立的检查窗62限制了处理范围从而缩短了检查时间，并且消除了热像数据60的不必要部分以进行准确检查。
在步骤S102中，搜索检查窗62中的温度数据以确定最高温度Tmax和最低温度Tmin，并且利用这两个值对比例作出改变以提供更宽的动态范围。具体来说，将Tmax(后文假设为27℃)作为最大比例值37a写入比例数据37，并且将Tmin(后文中假设为22℃)作为最小比例值37b写入比例数据37。
现在，根据比例数据37按比例地对热像数据60进行变换，得到带有表示宽色调范围(其可以是包括亮度和色度饱和的颜色范围)的检查窗62的热像数据60a(参见图10)。在检查窗62中，用暖色强调相对高温区而用冷色强调相对低温区，从而突出对比度。换句话说，热像数据60的由缺省值初始定义为从0℃到100℃的比例范围减小到例如从22℃到27℃，从而使分辨率增加了20倍(20＝(100-0)/(27-22))。
因为比例变换处理是基于当时检查窗62中的最高温度Tmax和最低温度Tmin进行，所以不受发热导线18的加热状态(加热时间、电池状态等)和环境变化(季节和早晚时区之间的温差)的不利影响，从而可以执行稳定检查。
比例范围的改变可能使除检查窗62以外的其他部分(例如，荧光灯79等)超出比例范围，并且使显示的颜色饱和。然而，因为这些部分与对发热导线18的断线检查无关，所以不会出现问题。
因为在图9和图10中不能呈现颜色，所以用粗或密的阴影线表示暖色区，用细阴影线或无阴影线来表示冷色区，用一般粗或密的阴影线来表示中间色调区。
可以通过测量范围Tmax+Tα到Tmin-Tα来改变比例范围，这表示在最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的范围的各端处加上规定裕量区间(marginal interval)Tα，以使测量灵活且通用。如果裕量区间Tα的值太大，则不能显著地增大动态范围。实际上，裕量区间Tα可以被设置在范围0℃≤Tα≤10℃内，优选地在范围0℃≤Tα≤5℃内。可以根据最高温度Tmax与最低温度Tmin之差来设置裕量区间Tα(例如，差值的10％)。
如果除车辆14之外没有发热体或者热像数据60的图像捕捉范围限制在后挡风玻璃16，则可以通过从热像数据60的整个范围检测到的最高温度和最低温度来改变比例。
在步骤S103中，检查窗62中的温度数据，即主计算机40的监视器40a(参见图1)上显示的颜色数据，被分成红、绿和蓝三个原色分量。一般而言，要在监视器40a上显示的表示颜色的数据都包括红、绿和蓝三个原色分量。对于每个像素，该数据被建立为由总共三个字节表示的颜色数据，例如高位字节为红色、中位字节为绿色并且低位字节为蓝色。如此配置的数据使得可以显示大约160,000(2563)种颜色。
如果像素的颜色数据由十六进制数0x123456(0x是指示十六进制数的标识符)来表示，则表示红色分量数据的高位字节被提取为0x120000←0x123456&0xFF0000(&为逻辑与运算符)，向低位移位2字节，并被分为0x000012。表示绿色分量数据的中位字节被提取为0x030400←0x123456&0x00FF00，向低位移位1字节，并被分为0x000034。表示蓝色分量数据的低位字节被提取并分为0x000056←0x123456&0x0000FF。
在热像数据60a中，高温区用暖色表示，而低温区用冷色表示。因此，通过对高温区进行提取得到表示作为暖色的红色的数据，通过对低温区进行提取得到表示作为冷色的蓝色的数据。
在步骤S104中，针对所分的红色、绿色和蓝色分量中的每一个，在X方向上投影、合计并相加由检查窗62中的像素所表示的值，从而生成图11中示出的投影数据70。投影数据70可以是任意数据，只要其投影了检查窗62中的各种颜色分量的分布即可，并且可以用均值而非合计相加的值来表示投影数据70。
投影数据70具有红色分量投影曲线图70a、绿色分量投影曲线图70b以及蓝色分量投影曲线图70c，它们分别表示红色、绿色和蓝色分量在X方向上的总和。红色分量投影曲线图70a以峰的形式展现趋于具有高温区的更大值。相反，蓝色分量投影曲线图70c以峰的形式展现趋于具有低温区的值。红色分量投影曲线图70a和蓝色分量投影曲线图70c基本上彼此反相。红色分量投影曲线图70a在并联连接电路21的发热导线18所在的部分中具有九个峰。
绿色分量投影曲线图70b基本上与红色分量投影曲线图70a同相并且具有比红色分量投影曲线图70a更小的值。红色分量投影曲线图70a在对应于车辆端部14a的部分中具有锐变的台阶73。
在步骤S105中，对投影数据70的红色分量投影曲线图70a中阈值Th以上的峰的数量进行计数。考虑到噪声等的影响，可以在对红色分量投影曲线图70a进行平滑处理时对峰数进行计数。阈值Th被预设为大于台阶73并小于峰的峰顶的适当值。例如，阈值Th可以被设置为红色分量投影曲线图70a的期望峰顶的平均高度与期望的台阶73的最大高度之间的中间值。如此获得的计数P表示N条平行线18a到18i中的没有断线的被通电且加热的线的数量。
因为红色分量投影曲线图70a是通过仅提取并投影红色分量而得到的曲线图，所以尽管处于大概相同的亮度级下，但仍可清晰地将其与存在许多蓝色分量的区域区分开，并且包括明显的峰和谷。因此，红色分量投影曲线图70a使得通过建立适当的阈值Th来准确地确定通电的线的计数值P。
可以通过对绿色分量投影曲线图70b的峰的数量进行计数或通过对蓝色分量投影曲线图70c的谷的数量进行计数来生成计数P。
在步骤S106中，将计数值P与预定数量N相互进行比较。如果P＝N，则判定不存在断线，并且结束图8中示出的断线检查处理。如果P＜N，则判定存在断线或者导通不良位置，控制进行到步骤S107。如果P＞N，则执行预定引起注意处理，来提示检查者重新建立阈值Th，尽管略去了对该分支处理的图示。
在步骤S107中，沿Y方向(跨车辆14向下的方向)对红色分量投影曲线图70a进行搜索或微分，以识别如台阶73的锐变台阶，从而检测对应于车辆端部14a的部分。
在步骤S108中，如图12所示，进一步沿Y方向上对红色分量投影曲线图70a进行搜索或微分，以确定阈值Th以上直到峰的峰顶的距离L1、L2、L3、…、LP(P＜N)。在图12示出的示例中，从车辆端部14a起的第五发热导线18发生了断线，因而在第五发热导线18处没有峰。因此，对应于第六平行线18f的距离被确定为L5，对应于第七、第八和第九平行线18g、18h、18i的距离被确定为L6、L7、L8。
在步骤S109中，利用初始被设置为1的计数值I、J作为参数，将规定距离AI(参见图11)和距离LJ相互进行比较。如果它们彼此相符，则控制进行到步骤S112，如果它们彼此不符，则控制进行到步骤S110。如果规定距离AI与距离LJ不完全相符，例如当它们在范围±5％内彼此相符时，则也可以将它们视为相符。规定距离AI是根据从ID标签25获得的型号码而确定的。
在步骤S110中，计数值I的数值被标识为发生断线的位置的号。将计数值I与型号码和制造号码相关联地记录在存储单元中。
在步骤S111中，仅将计数值I递增为I←I+1。然后，控制进行到步骤S113。
在步骤S112中，将计数值I、J都递增为I←I+1、J←J+1。
在步骤S113中，将计数值I与数量N相互进行比较。如果I≤N，则控制回到步骤S109以继续识别发生了断线的位置的处理。如果I＞N，则结束图8中示出的处理。
根据图8中示出的处理，可以基于投影数据70自动地对平行线18a到18i中通电的线的数量P进行计数，并且因此可以识别出发生断线的所有位置。如图13中所示，如果端部处的发热导线18a断开，则因为峰顶之间的距离基本上彼此相等，所以可以容易地识别出发热导线18b到18h通电，但是难以识别断线是发生在一端处的发热导线18a还是发生在另一端处的发热导线18i。然而，根据本实施例，因为是基于距车辆端部14a的规定距离A1、A2、…、AN来确定发生断线的位置，所以如果端部处的发热导线18a断开，则由于距离L1与规定距离A1之间的不符而准确地确定发生断线的位置，从而可以将该断线与另一端处的发热导线18i中的断线区分开。
根据本实施例，如上所述，当准备定时识别单元24检测到准备定时时，通过终端单元20自动地给发热导线18通电。当车辆14到达检查位置并且红外热像仪22捕捉后挡风玻璃16的图像时，发热导线18已经被加热到适当的温度。因此，可以在无不适当的等待时间的情况下，捕捉图像并对发热导线18进行断线检查。因为该处理自动进行，所以不含人为错误，可以进行可靠的断线检查。
断线检查装置10适用于针对组装车辆进行检查的检查线。断线检查装置10可以安装在检查线的第二检查处理或之后的检查处理中，从而可以在先前处理中预先对发热导线18进行加热。
由先前处理中的检查时间来确定发热导线18被预先通电的定时，发热导线18被通电在红外热像仪22对其成像之前的规定时间。如果断线检查装置10离先前处理相当远，则准备定时识别单元24可以被安装在其间适当的位置，并且当车辆14通过断线检查装置10前的规定距离时，可开始给发热导线18通电。因此，开始给发热导线18通电的准备定时是基于规定距离和/或规定距离而建立的。
此外，根据本实施例，基于当时检查窗62中的最高温度和最低温度来建立表示显示彩色温标的比例数据37的最大值37a和最小值37b用以进行颜色变换。因此，无论发热导线18的不同加热状态以及环境变化，都可以正确地识别发热导线18的图像以进行正确的检查。经颜色变换的热像数据60a允许在检查者视觉上确认图像时可以容易地识别出发热导线的图像。
如果左侧镜80L和右侧镜80R(参见图9)具有发热导线，则可以通过断线检查装置10按照与对后挡风玻璃16上的发热导线18相同的方式进行断线检查。可以使用单个红外热像仪22来对侧镜80L、80R两者进行断线检查。可以设置两个红外热像仪22来捕捉右侧镜表面和左侧镜表面的图像以更准确地对侧镜80L、80R进行检查。
检查窗62不限于单个检查窗。可以分别在水平对称的位置设置两个检查窗62a、62b(参见图9)，来在它们各自的位置处对发热导线进行断线检查，从而提高了检查可靠性。
以上的发热导线18已经被描述为包括并联连接电路21。然而，发热导线18的电路不限于简单的并联连接电路，而是例如其中可以部分地包括串联连接电路，只要该电路可在检查窗62中成像为平行线即可。
热像数据60可以是产生具有多个灰度的灰阶图像的数据，其中高亮度级表示高温区，低亮度级表示低温区。在这种情况下，通过仅提取并投影建立在灰阶图像上的检查窗62内的大于或等于预定阈值的分量来生成对应于红色分量投影曲线图70a的曲线图。
权利要求
1.一种用于在车辆(14)组装之后对所述车辆的玻璃板(16)上的发热导线(18)进行检查的断线检查装置，该断线检查装置包括车辆位置识别单元(17)，用于检测所述车辆(14)到达规定检查位置；准备定时识别单元(24)，用于检测作为所述车辆(14)到达所述规定检查位置之前的规定距离和/或规定时间的准备定时；终端单元(20)，其连接到安装于所述车辆(14)上的电子控制单元(19)，所述电子控制单元(19)用于控制对所述发热导线(18)的通电，所述终端单元(20)用于将操作信号发送到所述电子控制单元(19)来给所述发热导线(18)通电；红外热像仪(22)，用于捕捉已经到达所述检查位置的所述车辆(14)的所述玻璃板(16)的图像；以及检查单元(32)，其连接到所述车辆位置识别单元(17)、所述准备定时识别单元(24)以及所述终端单元(20)，用于从所述红外热像仪(22)获取热像(60)，并且基于所述热像(60)对所述发热导线(18)进行断线检查，其中，当所述准备定时识别单元(24)识别出所述准备定时时，所述检查单元(32)控制所述终端单元(20)开始对所述发热导线(18)进行通电，并且当所述车辆位置识别单元(17)识别出所述车辆(14)到达所述检查位置时，所述检查单元(32)从所述红外热像仪(22)获取所述热像(60)。
2.根据权利要求1所述的断线检查装置，其中，所述发热导线(18)包括由所述玻璃板(16)上沿预定方向延伸的多条平行线构成的电路；并且其中，所述检查单元(32)进行以下操作在所述热像(60)上建立检查窗(62)，所述检查窗(62)包括车辆端部(14a)和所述电路的所述多条平行线中每一条线的至少一部分；通过沿所述预定方向每单位列地对所述检查窗(62)内的温度数据进行投影并相加来生成投影数据(70)；对所述投影数据(70)等于或高于阈值的部位中所述电路的通电的平行线的数量进行计数；并且如果所述数量小于规定值，则确定从所述投影数据(70)中表示所述车辆端部(14a)的部位直到所述投影数据(70)等于或高于所述阈值的部位的距离，并将所述距离与相应的规定距离进行比较以确定发生断线的位置。
3.一种断线检查方法，该断线检查方法包括以下步骤将终端单元(20)连接到安装在车辆(14)上的电子控制单元(19)；检测作为所述车辆(14)到达规定检查位置之前的规定距离和/或规定时间的准备定时，用于检查单元(32)通过所述终端单元(20)开始给所述车辆(14)的玻璃板(16)上的发热导线(18)通电；并且，当检测到所述车辆(14)到达所述规定检查位置时，控制所述检查单元(32)来获取由红外热像仪(22)捕捉到的所述玻璃板(16)的热像(60)，并处理所述热像(60)以对所述发热导线(18)进行断线检查。
4.根据权利要求3所述的断线检查方法，其中，所述发热导线(18)包括由所述玻璃板(16)上沿预定方向延伸的多条平行线构成的电路，所述断线检查方法包括如下步骤，即控制所述检查单元(32)进行以下操作在所述热像(60)上建立检查窗(62)，所述检查窗(62)包括车辆端部(14a)和所述电路的所述多条平行线中每一条线的至少一部分；通过沿所述预定方向每单位列地对所述检查窗(62)内的温度数据进行投影并相加来生成投影数据(70)；对所述投影数据(70)等于或高于阈值的部位中所述电路的通电的平行线的数量进行计数；并且如果所述数量小于规定值，则确定从表示所述车辆端部(14a)的部位直到所述投影数据(70)等于或高于所述阈值的部位的距离，并将所述距离与相应的规定距离进行比较以确定发生断线的位置。
5.根据权利要求3所述的断线检查方法，该断线检查方法包括以下步骤将用于变换所述热像(60)以进行显示的彩色温标的上限值设置为所述热像(60)的图像处理范围中的最高温度，并且将所述彩色温标的下限值设置为所述图像处理范围中的最低温度；基于所述彩色温标对所述热像(60)的颜色进行变换；从所述经颜色变换的热像(60)每像素地提取包括红色、绿色和蓝色的颜色的分量值；并且基于所提取的颜色分量值来对所述发热导线(18)进行断线检查。
6.根据权利要求5所述的断线检查方法，其中，所述发热导线(18)包括由所述玻璃板(16)上沿预定方向延伸的多条平行线构成的电路，所述断线检查方法包括以下步骤在所述热像(60)上建立检查窗(62)，所述检查窗(62)包括所述电路的所述多条平行线中每一条线的至少一部分；通过沿所述预定方向每单位列地对所述检查窗(62)内的所述颜色分量值进行投影并相加来生成投影数据(70)；并且基于所述投影数据(70)来对所述发热导线(18)进行断线检查。
7.根据权利要求5所述的断线检查方法，其中，所述发热导线(18)包括由所述玻璃板(16)上沿预定方向延伸的多条平行线构成的电路，所述断线检查方法包括以下步骤建立包括所述电路的所述多条平行线中每一条线的至少一部分的检查窗(62)作为图像处理范围；并且将所述彩色温标的上限值设置为所述检查窗(62)中的最高温度。
全文摘要
本发明提供了断线检查装置及方法。所述断线检查装置(10)包括车辆位置识别单元(17)，用于检测车辆(14)到达检查位置；准备定时识别单元(24)，用于检测到达了前一工序；终端(20)，用于将操作信号发送到ECU(19)，以便建立与发热导线(18)的电连接；红外热像仪(22)，用于对车辆(14)的后挡风玻璃(16)进行成像；以及主处理单元(32)，用于从红外热像仪(22)获取热像数据，并且对发热导线(18)进行断线检查。主处理单元(32)根据准备定时识别单元(24)识别出车辆(14)已到达前一工序，并且通过终端(20)建立与发热导线(18)的电连接。当车辆(14)到达了检查位置时，主处理单元(32)从红外热像仪(22)获取图像数据。
文档编号G01R31/02GK101065659SQ20058004055
公开日2007年10月31日 申请日期2005年11月25日 优先权日2004年11月26日
发明者关根敬太, 深町和之, 武石克己, 奇克·约翰 申请人:本田技研工业株式会社