JP2010008891A

JP2010008891A - モニタ表示の検証装置

Info

Publication number: JP2010008891A
Application number: JP2008170508A
Authority: JP
Inventors: Makoto Samejima; 誠鮫島
Original assignee: Caterpillar Japan Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-01-14

Abstract

【課題】モニタ表示の検証装置に関し、検証作業を自動化して作業者の負担を減らすとともに作業時間を短縮することができるようにする。
【解決手段】画面２及び操作ボタン３を有するモニタ１に対し、操作ボタン３の操作に応じて画面２に表示される画像が適正であるか否かを自動的に検証するモニタ表示の検証装置５であって、モニタ１を覆うカバー６と、カバー６内に配設され画面２に表示された画像を撮像する撮像手段７と、カバー６内に配設され操作ボタン３を操作するアクチュエータ８と、アクチュエータ８を制御して操作ボタン３を操作するとともに、操作ボタン３の操作に応じて表示され且つ撮像手段７で撮像された画面２の実際の画像と、予め記憶された操作ボタン３の操作に応じて表示されるべき正常な画像とを比較照合して、実際の画像が適正であるか否かを検証する検証手段１０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に車両に搭載されるモニタに好適の、モニタ表示の検証装置に関するものである。

図３に示すように、油圧ショベルのキャブ１００には、モニタ１が配置されている。このモニタ１の画面２には、図４に示すように、燃料レベルや冷却水温や作動油温といった情報や、車両に生じた異常を知らせる警告メッセージ（例えば、エンジンオイル圧力が低いことを知らせる警告メッセージ）や、図５に示すように、ユーザによって設定される各種の設定画面（例えば、時計の設定画面や、エコモードのオン／オフの設定画面）が、文字，記号及び図形等で表示されるようになっている。なお、このようなモニタ１は、例えば特許文献１に開示されている。

ところで、モニタ１は、実際に油圧ショベルに搭載される前に、表示されるべきものが適正に表示されているか否かの検証が行なわれている。この検証は、従来、検証作業者がモニタ１に配置された操作ボタン３を操作し、表示内容を目視で確認し、適正に表示されているか否かを判断することによって行なわれている。
特開２００７‐０４６２４１号公報

しかしながら、近年の油圧ショベルは、機能性の向上やサービスの向上等に伴いモニタ１の表示もきめ細やかになり、表示を検証するための操作パターンが増加している。したがって、検証作業者の過大な負担になっているという課題がある。
本発明はこのような課題に鑑みて案出されたもので、検証作業を自動化して作業者の負担を減らすとともに作業時間を短縮することができるようにした、モニタ表示の検証装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明のモニタ表示の検証装置は、画面及び操作ボタンを有するモニタに対し、該操作ボタンの操作に応じて該画面に表示される画像が適正であるか否かを自動的に検証するモニタ表示の検証装置であって、該モニタを覆うカバーと、該カバー内に配設され、該画面に表示された画像を撮像する撮像手段と、該カバー内に配設され、該操作ボタンを操作するアクチュエータと、該アクチュエータを制御して該操作ボタンを操作するとともに、該操作ボタンの操作に応じて表示され且つ該撮像手段で撮像された該画面の実際の画像と、予め記憶された該操作ボタンの操作に応じて表示されるべき正常な画像とを比較照合して、該実際の画像が適正であるか否かを検証する検証手段とを備えたことを特徴としている。

請求項２記載の本発明のモニタ表示の検証装置は、請求項１記載のモニタ表示の検証装置において、該画面は、該画面に表示される画像の種類に応じて複数の領域に区画され、該撮像手段は、該領域ごとに撮像可能に複数配設されていることを特徴としている。
請求項３記載の本発明のモニタ表示の検証装置は、請求項１記載のモニタ表示の検証装置において、該画面は、その形状に応じて複数の領域に区画され、該撮像手段は、該領域ごとに撮像可能に複数配設されていることを特徴としている。

請求項４記載の本発明のモニタ表示の検証装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載のモニタ表示の検証装置において、該カバーは、外部光を遮断可能に該モニタの周囲を覆っていることを特徴としている。
請求項５記載の本発明のモニタ表示の検証装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載のモニタ表示の検証装置において、該アクチュエータは、該操作ボタンに対面する該カバーの内壁面に取り付けられ、該カバーは、固定治具によって該操作ボタンと該内壁面との距離を調整可能に該モニタを覆っていることを特徴としている。

請求項６記載の本発明のモニタ表示の検証装置は、請求項１〜５の何れか１項に記載のモニタ表示の検証装置において、該モニタは車両に搭載されるものであることを特徴としている。

請求項１記載の本発明のモニタ表示の検証装置によれば、撮像手段が画面に表示された実際の画像を撮像し、検証手段がその実際の画像と予め記憶された正常な画像とを比較照合して実際の画像が適正であるか否かを検証するので、検証作業を自動化して作業者の負担を減らすとともに作業時間を短縮することができる。
請求項２記載の本発明のモニタ表示の検証装置によれば、撮像手段が画像の種類に応じて区画された領域ごとに撮像するので、検証手段における画像処理を単純化し、処理速度を速くすることができる。

請求項３記載の本発明のモニタ表示の検証装置によれば、撮像手段が画面の形状に応じて区画された領域ごとに撮像するので、検証手段における画像処理を単純化し、処理速度を速くすることができる。
請求項４記載の本発明のモニタ表示の検証装置によれば、撮像手段が外部光を遮断可能にモニタの周囲を覆うカバー内に配設されるので、撮像手段で撮像する画像に不要なノイズを取り込むことがないという利点がある。

請求項５記載の本発明のモニタ表示の検証装置によれば、アクチュエータが固定治具によって操作ボタンとの距離を調整可能なカバーの内壁面に取り付けられているので、アクチュエータによる正確なボタン操作が可能になり、且つ、操作反力をカバーで受けることができて検証装置のコンパクト化を図ることができる。
請求項６記載の本発明のモニタ表示の検証装置によれば、機能性の向上やサービスの向上等に併せてきめ細やかに表示する車載用のモニタの表示の検証に、良好に対応することができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［一実施形態］
本発明の一実施形態について説明する。図１及び図２は本発明の一実施形態に係るモニタ表示の検証装置を示す模式的な図であって、図１はその構成図、図２はそのモニタの一部の正面図である。なお、従来技術の説明で用いた図３〜図５も適宜流用して説明する。

＜構成＞
図１に示すように、本実施形態のモニタ表示の検証装置５は、画面２及び複数の操作ボタン３を有し、油圧ショベルに搭載されるモニタ１（図３に示されるモニタ１）に対して適用されるものであって、実際にモニタ１が油圧ショベルに搭載される前に、工場等で用いられるようになっている。そして、検証装置５は、モニタ１の上面及び側面全てを覆うカバー６と、カバー６内に配設され、画面２に実際に表示された画像（実画像）を撮像する複数のカメラ（撮像手段）７と、カバー６内に配設され、複数の操作ボタン３をそれぞれ操作する複数のアクチュエータ８と、カバー６をモニタ１に対して固定する固定治具９と、モニタ１の表示が適正であるか否かを検証する検証手段１０とを備えている。

画面２には、図４及び図５に示すように文字，記号及び図形からなる様々な画像が表示されるようになっているとともに、その形状に応じて区画された複数の領域Ｄ₁，Ｄ₂（図２参照）が予め定められている。そして、複数のカメラ７は、画面２の形状に応じて、つまり、領域Ｄ₁，Ｄ₂ごとに撮像可能に、画面２に対面するカバー６の内壁面６ａに取り付けられている。ここでは、画面２の形状が縦長であるので、縦方向（高さ方向）に２台のカメラが取り付けられている。また、図１に示すように、各アクチュエータ８は、検証作業者の指に代わって各操作ボタン３を押圧可能に、操作ボタン３に対面するカバー６の内壁面６ａに取り付けられている。また、固定治具９は、内壁面６ａと画面２及び操作ボタン３との距離を適切に調整可能に、カバー６をモニタ１に対して固定できるようになっている。

検証手段１０は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータであって、ボタン操作部２０と、車両状態模擬生成部３０と、画像処理部４０と、判断処理部５０と、操作パターンを記憶した第１データベース６１と、正常な画像（正画像）を記憶した第２データベース６２と、出力処理部７０とを備えている。
ボタン操作部２０は、アクチュエータ８を制御して操作ボタン３を操作するものであって、パターン設定部２１と、アクチュエータ制御部２２と、信号出力部２３とを有している。

パターン設定部２１は、第１データベース６１から操作パターンを抽出し、操作パターンの検証順序（詳しくは、操作パターンにより表示される画像の検証順序）を設定するとともに、車両状態模擬生成部３０における車両状態の生成順序を設定するようになっている。ここで、第１データベース６１に記憶された操作パターンとは、画面２に所望の画像を表示するための操作ボタン３の操作順序のことである。

アクチュエータ制御部２２は、パターン設定部２１で設定された操作パターンの検証順序に応じてアクチュエータ８の各作動、つまり、押圧／開放及び押圧時間等を制御するようになっている。
信号出力部２３は、アクチュエータ制御部２２で設定されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、アクチュエータ８へ出力するようになっている。信号出力部２３は、アクチュエータ８の仕様に依存するものであり、本実施形態の場合は、アクチュエータ８の仕様がアナログ信号を入力するものの場合である。逆に、アクチュエータ８の仕様がデジタル信号を入力するものである場合には、信号出力部２３は、変換なしにデジタル信号を出力するようになっている。

車両状態模擬生成部３０は、模擬的に車両状態を生成するものであって、パターン設定部２１で設定された生成順序に従い車両状態を模擬生成し、模擬生成した車両状態をモニタ１へ出力するようになっている。
ここで、車両状態模擬生成部３０は、操作模擬部３１と、センサ模擬部３２と、故障模擬部３３とを有している。そして、車両状態のうちの、操作レバー及び操作スイッチ等のオペレータによって直接操作される操作手段の操作状態（操作量）は操作模擬部３１で模擬生成され、エンジン回転数，ポンプ圧力，シリンダ圧力及び作動油温等の車両に設置されるセンサで本来検出されるものはセンサ模擬部３２で模擬生成され、断線，ショート及び異常温度等の故障状態は故障模擬部３３で模擬生成されるようになっている。

画像処理部４０は、実際に画面２に表示された実画像を認識するものであって、画像取込部４１と、画像データ変換部４２と、処理認識部４３とを有している。
画像取込部４１は、カメラ７で撮像された画面２の実画像を画像データとして取り込むようになっている。
画像データ変換部４２は、画像取込部４１が取り込んだ画像データのうち、例えば、画面２の領域Ｄ₁，Ｄ₂に対応する部分だけ切り出す処理を行ない、後続の処理に有効な画像データに変換処理するようになっている。つまり、図２に示すように、各カメラ７は画面２外を撮像したり同じ部分を重複して撮像したりしているので、画像データ変換部４２は、予め定められた領域Ｄ₁，Ｄ₂に対応する部分だけ切り出し、不要な部分を切り捨てるようになっている。なお、図２において、領域Ｄ₁，Ｄ₂には識別しやすいようにハッチを付している。

処理認識部４３は、画像データ変換部４２が切り出し処理した画像データの輝度むらや歪みや傾き等を除去する処理を行ない、実画像を認識するようになっている。そして、認識した実画像を後述の判断部５２へ出力するようになっている。ここで、処理認識部４３は、文字・記号認識部４３ａと図形認識部４３ｂとを有しており、画像のうちの文字・記号は文字・記号認識部４３ａで認識され、図形は図形認識部４３ｂで認識されるようになっている。これは、文字，記号及び図形はそれぞれ画像の複雑度が異なるために、別々の部分で認識することが好ましいためである。

判断処理部５０は、モニタ１の表示が適正であるか否かを判断するものであって、正常画像選択部５１と、判断部５２とを有している。
正常画像選択部５１は、パターン設定部２１で抽出された操作パターンと車両状態生成部３０で模擬生成された車両状態とにより、その操作パターン及び車両状態に応じて画面２に表示されるべき正画像を第２のデータベース６２から取得し、取得した正画像を判断部５２へ出力するようになっている。

判断部５２は、処理認識部４３から入力された実際の画面２に表示された実画像と、正常画像選択部５１から入力された正画像とを比較・照合し、適正に表示されているか否かを判断するようになっている。
出力処理部７０は、判断部５２で判断した判断結果を出力するものであって、上述の操作に対する画面２の判断結果を出力し、検証作業者に知らせるようになっている。ここで、例えば出力処理部７０はブザー及びランプを備え、適正でないときにはブザーを鳴らすとともにランプを明滅させるようにすると好ましい。

＜作用・効果＞
本発明の一実施形態にかかるモニタ表示の検証装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
カメラ７が画面２に表示された実画像を撮像し、検証手段１０がその実画像を画像処理し、予め記憶された正画像と比較照合し、適正に表示されているか否かを判断するので、検証作業を自動化して作業者の負担を減らすとともに作業時間を短縮することができる。

また、モニタ１の上面及び側面全てを覆うカバー６を設け、カバー６内にカメラ７を配設するので、外部光を遮断することができ、カメラ７で撮像する画像に不要なノイズを取り込むことがないという利点がある。
また、モニタ１を覆い、固定治具９にて操作ボタン３に対する距離を調整可能なカバー５にアクチュエータ８を設けるので、アクチュエータ８による正確なボタン操作が可能になり、且つ、操作反力をカバー６で受けることができて検証装置５のコンパクト化を図ることができる。

また、複数のカメラ７が配設されているので、各取得画像に対する画像処理を単純化することができる。つまり、１台のカメラで全ての画面を撮像し、取得画像をセグメント毎に分割し、各セグメントで画像を処理する場合、それぞれの輝度調整や歪み処理等、１画像に対する処理が複雑になってしまう。しかしながら、本実施形態のように、複数のカメラ７で区画された領域Ｄ₁，Ｄ₂ごとに撮像して画像処理すれば、それぞれの画像処理を簡素化でき、処理速度を速くすることができる。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記実施形態においては、画面２に対して離接方向にカバー６を調整可能な治具９を備えたが、さらに、高さ方向に調整可能な治具を備えても良い。

また、上記実施形態においては、カバー６はモニタ１の上面及び側面全てを覆うように配設されているが、外部光を遮断し且つアクチュエータ８の操作反力を受けることができれば、どのようにモニタ４の周囲を覆っていても良い。
また、上記実施形態においては、操作ボタン３は画面２と同じ面の下方に設置されているが、操作ボタン３の設置位置はこれに限らず、画面２と同じ面の上方に設置されていても良いし、画面２と別の面に設置されていても良い。ただし、この場合、操作ボタン３の設置位置に合わせてアクチュエータ８の取付位置を変更する必要がある。

また、上記実施形態においては、画像は、その種類（文字，記号及び図形）に応じて画面２に表示される領域（表示領域）が異なるようにはなっていないが、その種類に応じて表示領域が異なるようになっている場合には、カメラ７は、表示領域ごとに撮像可能に配設されていると好ましい。これによれば、表示領域ごとに画像の種類が統一されているので、画像処理は画像の種類ごとに行なうことができ、画像処理を簡素化することができる。また、比較的単純な種類（例えば、文字や記号）の画像が表示される表示領域を撮像するカメラ７として、解像度の低いものを利用することができるので、画像処理を簡素化するとともに、コストを低減することができるという利点がある。

また、上記実施形態においては、油圧ショベルに搭載される前のモニタ１に対して用いられたが、実際に搭載された状態のモニタ１に対して用いられても良い。この場合、検証手段１０は、特に車両状態模擬生成部３０を備える必要がない。
また、上記実施形態においては、油圧ショベルに搭載されるモニタ１のための検証装置５について説明したが、検証装置５は例えば油圧ショベル以外の作業機械に搭載されるモニタに用いられても良いし、一般の車両に搭載されるモニタに用いられても良いし、その他の操作ボタンの操作に応じて画像を表示するモニタ（例えば携帯電話のモニタ）に用いられても勿論良い。

本発明の一実施形態に係るモニタ表示の検証装置を示す模式的な構成図である。本発明の一実施形態に係るモニタ表示の検証装置のカメラの撮像範囲を説明するためのモニタの一部の正面図である。従来技術で説明するモニタ表示の検証の対象となるモニタが搭載された油圧ショベルのキャブ内部の斜視図である。ある画像が表示された、図３に示すモニタの正面図である。図４とは別の画像が表示された、図３に示すモニタの正面図である。

符号の説明

１モニタ
２画面
３操作ボタン
５検証装置
６カバー
７カメラ（撮像手段）
８アクチュエータ
９固定治具
１０検証手段
２０ボタン操作部
２１パターン設定部
２２アクチュエータ制御部
２３信号出力部
３０車両状態模擬生成部
３１操作模擬部
３２センサ模擬部
３３故障模擬部
４０画像処理部
４１画像取込部
４２画像データ変換部
４３処理認識部
４３ａ文字・記号認識部
４３ｂマーク・表示認識部
５０判断処理部
５１正常画像選択部
５２判断部
６１第１データベース
６２第２データベース
７０出力処理部
Ｄ₁，Ｄ₂ 表示領域
１００キャブ

Claims

画面及び操作ボタンを有するモニタに対し、該操作ボタンの操作に応じて該画面に表示される画像が適正であるか否かを自動的に検証するモニタ表示の検証装置であって、
該モニタを覆うカバーと、
該カバー内に配設され、該画面に表示された画像を撮像する撮像手段と、
該カバー内に配設され、該操作ボタンを操作するアクチュエータと、
該アクチュエータを制御して該操作ボタンを操作するとともに、該操作ボタンの操作に応じて表示され且つ該撮像手段で撮像された該画面の実際の画像と、予め記憶された該操作ボタンの操作に応じて表示されるべき正常な画像とを比較照合して、該実際の画像が適正であるか否かを検証する検証手段とを備えた
ことを特徴とする、モニタ表示の検証装置。
該画面は、該画面に表示される画像の種類に応じて複数の領域に区画され、
該撮像手段は、該領域ごとに撮像可能に複数配設されている
ことを特徴とする、請求項１記載のモニタ表示の検証装置。
該画面は、その形状に応じて複数の領域に区画され、
該撮像手段は、該領域ごとに撮像可能に複数配設されている
ことを特徴とする、請求項１記載のモニタ表示の検証装置。
該カバーは、外部光を遮断可能に該モニタの周囲を覆っている
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のモニタ表示の検証装置。
該アクチュエータは、該操作ボタンに対面する該カバーの内壁面に取り付けられ、
該カバーは、固定治具によって該操作ボタンと該内壁面との距離を調整可能に該モニタを覆っている
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のモニタ表示の検証装置。
該モニタは車両に搭載されるものである
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載のモニタ表示の検証装置。