(57)【要約】【課題】  作業者の個人差に起因する判定不具合を解消し、歩留まりを一定の水準以上に向上させることが可能なクラック検査方法を提供すること。【解決手段】  クラック検査方法は、規格化された形態を有する検査対象物にクラックが生じているか否かを検査することを前提とし、検査対象物に対して所定周波数及び所定強度の振動を加える加振ステップと、加振状態にある検査対象物の振動と相関のある波形を検出する波形検出ステップと、検出された波形からクラックの有無と相関のある特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、抽出された特徴量と所定の基準値との比較に基づいて検査対象物にクラックの有無を判定する判定ステップと、を有しいている。【選択図】  図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
規格化された形態を有する検査対象物にクラックが生じているか否かを検査するためのクラック検査方法であって、
検査対象物に対して所定周波数及び所定強度の振動を加える加振ステップと、
加振状態にある検査対象物の振動と相関のある波形を検出する波形検出ステップと、
検出された波形からクラックの有無と相関のある特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
抽出された特徴量と所定の基準値との比較に基づいて検査対象物にクラックの有無を判定する判定ステップと、
を有することを特徴とするクラック検査方法。
【請求項２】
検査対象物の振動と相関のある波形が、検査対象物の表面と基準位置との距離の時間的変化に相当する変位波形である、請求項１に記載のクラック検査方法。
【請求項３】
クラックの有無と相関のある特徴量が、一定時間内に検出された波形の中で、最大値が所定レベルを上回るピーク個数、及び／又は、最小値が所定レベルを下回るボトム個数である、請求項１又は２に記載のクラック検査方法。
【請求項４】
クラックの有無と相関のある特徴量が、一定時間内に検出された波形の中で、直前のバレイ（谷）との関係でトップ（山）とみなされるピークの中で隆起量最大値が所定量を越えるピーク個数、及び／又は、直前のトップ（山）との関係でバレイ（谷）とみなされるボトムの中で陥没量最大値が所定量を越えるボトム個数である、請求項１又は２に記載のクラック検査方法。
【請求項５】
クラックの存在しない検査対象物とクラックの存在する検査対象物との双方に対して、加振ステップ、波形検出ステップ、特徴量抽出ステップを適用して、判定ステップのための判定基準値を取得設定するチューニングステップをさらに有する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のクラック検査方法。
【請求項６】
加振ステップは、
検査対象物に対して加振用周波数を可変しつつ振動を加えることにより、検査対象物の固有振動数を求めるステップをさらに有し、
求めた固有振動数で検査対象物が共振するような周波数の振動を加える、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のクラック検査方法。
【請求項７】
検査対象物である規格化された形状及び厚みを有する非結晶アモルファス太陽電池パネルにクラックが生じているか否かを検査するためのクラック検査方法であって、
非拘束状態に置かれた検査対象物に対して加振器を使用して所定周波数及び所定強度の振動を加える加振ステップと、
加振状態にある検査対象物の表面変位を非接触式変位センサの検出原理を用いて計測することにより変位波形を生成する変位波形生成ステップと、
生成された変位波形からクラックの有無と相関のある特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
抽出された特徴量と所定の基準値との比較に基づいて検査対象物にクラックの有無を判定する判定ステップと、
を有することを特徴とするクラック検査方法。
【請求項８】
クラックの有無と相関のある特徴量が、一定時間内に検出された波形の中で、最大値が所定レベルを上回るピーク個数、及び／又は、最小値が所定レベルを下回るボトム個数である、請求項６に記載のクラック検査方法。
【請求項９】
クラックの有無と相関のある特徴量が、一定時間内に検出された波形の中で、直前のバレイ（谷）との関係でトップ（山）とみなされるピークの中で隆起量最大値が所定の基準値を越えるピーク個数、及び／又は、直前のトップ（山）との関係でバレイ（谷）とみなされるボトムの中で陥没量最大値が所定の基準値を越えるボトム個数である、ことを特徴とする請求項６に記載のクラック検査方法。
【請求項１０】
非接触式変位センサが、光学式変位センサ、磁気式変位センサ、又は静電容量式変位センサである、ことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のクラック検査方法。
【請求項１１】
加振器が、電磁バイブレータ又は電気音響変換器である、ことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のクラック検査方法。
【請求項１２】
加振ステップは、
検査対象物に対して、加振用周波数を可変しつつ振動を加えることにより、検査対象物の固有振動数を求めるステップをさらに有し、
求めた固有振動数で検査対象物が共振するような周波数の振動を加える、ことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のクラック検査方法。
【請求項１３】
規格化された形態を有する検査対象物にクラックが生じているか否かを検査するためのクラック検査装置であって、
検査対象物に対して所定周波数及び所定強度の振動を加える加振器と、
加振状態にある検査対象物表面の変位を時系列的に取得して変位波形データを生成する非接触式変位センサと、を有し、
非接触式変位センサには、
検出された変位波形データからクラックの有無と相関のある特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
抽出された特徴量と所定の基準値との比較に基づいて検査対象物にクラックの有無を判定する判定手段と、
判定結果を出力する出力手段と、が組み込まれており、
それにより、検査対象物にクラックの有無を示す出力信号を変位センサから得ることができるようにした、ことを特徴とするクラック検査装置。
【請求項１４】
クラックの有無と相関のある特徴量が、一定時間内に検出された波形の中で、最大値が所定レベルを上回るピーク個数、及び／又は、最小値が所定レベルを下回るボトム個数である、請求項１３に記載のクラック検査装置。
【請求項１５】
クラックの有無と相関のある特徴量が、一定時間内に検出された波形の中で、直前のバレイ（谷）との関係でトップ（山）とみなされるピークの中で隆起量最大値が所定量を越えるピーク個数、及び／又は、直前のトップ（山）との関係でバレイ（谷）とみなされるボトムの中で陥没量最大値が所定量を越えるボトム個数である、ことを特徴とする請求項１３に記載のクラック検査装置。
【請求項１６】
検査対象物が、規格化された形状及び厚みを有する非結晶アモルファス太陽電池パネルである、請求項１３〜１５のいずれかに記載のクラック検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、規格化された形態を有する検査対象物にクラックが生じているか否かを検査するためのクラック検査方法及びクラック検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動により、製品の欠陥状態を知り得る技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
規格化された形状及び厚みを有する製品の製造にあたって、この製品にクラックが生じているか否かを検査する検査工程が設けられている。この検査工程で検査される検査対象物が、例えば、非結晶アモルファス太陽電池パネルの場合には、表面が斑模様のため、表面のクラックを視認することは困難である。また、パネル表面だけではなく、パネル内部のクラックの有無もパネルの良否にかかわってくる。そのため、作業者が検査対象物を撓ませたときに異音が発生するか否かによってパネルの内外にわたるクラックの有無を判定している。
【特許文献１】特開平６−１０９５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この従来の検査方法では、作業者による個人差や、作業者の健康状態によって、判定結果が異なる可能性があるため、歩留まりを一定の水準以上に向上させることが困難である。また、多数の検査対象物を検査するために多数の作業者を要するため、多くの人件費がかかる、などといった問題が指摘されている。
【０００５】
この発明は、このような従来の問題点に着目して成されたものであり、その目的とするところは、作業者の個人差に起因する判定不具合を解消し、歩留まりを一定の水準以上に向上させることが可能なクラック検査方法を提供することにある。
【０００６】
また、この発明の他の目的とするところは、歩留まりを一定の水準以上に向上させることが可能なクラック検査装置を提供することにある。
【０００７】
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のクラック検査方法は、規格化された形態を有する検査対象物にクラックが生じているか否かを検査することを前提としている。この検査方法は、検査対象物に対して所定周波数及び所定強度の振動を加える加振ステップと、加振状態にある検査対象物の振動と相関のある波形を検出する波形検出ステップと、検出された波形からクラックの有無と相関のある特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、抽出された特徴量と所定の基準値との比較に基づいて検査対象物にクラックの有無を判定する判定ステップと、を有しいている。
【０００９】
かかる本発明によれば、加振状態にある検査対象物と相関のある波形から抽出した特徴量に基づいてクラックの有無を判定するので検査精度を向上させることができる。また、検査対象物に加える周波数は、検査対象物の共振周波数、又はこれに近似する周波数であることが好ましい。この場合、検査対象物の振動の振幅が最も大きくなる。そのため、振動の変位に基づいて波形を検出すると、波形の検出精度が向上し、その結果、特徴量の抽出、およびクラックの有無の判定精度も上がる。
【００１０】
本発明の実施形態においては、検査対象物の振動と相関のある波形が、検査対象物の表面と基準位置との距離の時間的変化に相当する変位波形である、ものとしてもよい。このような構成によれば、変位波形はクラックが存在するときと存在しないときとで、その形状が異なるので、変位波形からクラックの有無を判定し易くなる。
【００１１】
このような変位波形について、加振状態にある検査対象物について検出された波形と、クラックの有無との相関を特徴づける特徴量は種々考えられる。本願出願人が種々検討した結果、クラックが存在する場合、変位波形の振幅が変化することを知見した。
【００１２】
本発明の実施形態においては、クラックの有無と相関のある特徴量が、一定時間内に検出された波形の中で、最大値が所定レベルを上回るピーク個数、及び／又は、最小値が所定レベルを下回るボトム個数であるものとしてもよい。このような構成によれば、ピーク個数とボトム個数は、変位波形の振幅が所定レベルより大きくなる場合の特徴量なので、これをカウントすることにより、クラックの有無を定量的に求めることが可能となる。
【００１３】
本発明の実施形態においては、クラックの有無と相関のある特徴量が、一定時間内に検出された波形の中で、直前のバレイ（谷）との関係でトップ（山）とみなされるピークの中で隆起量最大値が所定量を越えるピーク個数、及び／又は、直前のトップ（山）との関係でバレイ（谷）とみなされるボトムの中で陥没量最大値が所定量を越えるボトム個数であるものとしてもよい。このように構成した場合には、波形を検出するセンサ等に振動があったとしても、あらかじめ定められた所定量により、その振動の影響を除くことができるので、特徴量の精度を向上させることができる。
【００１４】
本発明の実施形態においては、クラックの存在しない検査対象物とクラックの存在する検査対象物との双方に対して、加振ステップ、波形検出ステップ、特徴量抽出ステップを適用して、判定ステップのための判定基準値を取得設定するチューニングステップをさらに有するようにしてもよい。このような構成によれば、あらかじめ判定基準値を精度よく定めることができ、検査自体の精度を高めることができる。
【００１５】
本発明の実施形態においては、加振ステップは、検査対象物に対して加振用周波数を可変しながら振動を加えることにより、検査対象物の固有振動数を求めるステップをさらに有し、求めた固有振動数で検査対象物が共振するような周波数の振動を加えるようにしてもよい。このような構成によれば、検査対象物が最大振幅で振動するので測定精度を高めることができる。
【００１６】
本発明の実施形態においては、検査対象物が規格化された形状及び厚みを有する非結晶アモルファス太陽電池パネルであることを前提として、非拘束状態に置かれた検査対象物に対して加振器を使用して所定周波数及び所定強度の振動を加える加振ステップと、加振状態にある検査対象物の表面変位を非接触式変位センサの検出原理を用いて計測することにより変位波形を生成する変位波形生成ステップと、生成された変位波形からクラックの有無と相関のある特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、抽出された特徴量と所定の基準値との比較に基づいて検査対象物にクラックの有無を判定する判定ステップと、を有するようにしてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、非接触式変位センサの検出原理を用いて、検査対象物に接触することなく、加振状態にある検査対象物の変位データを取得できるので、測定精度を高めることができる。
【００１８】
なお、本発明の実施形態においては、非接触式変位センサが、光学式変位センサ、磁気式変位センサ、又は静電容量式変位センサであってもよく、加振器が、電磁バイブレータ又は電気音響変換器であってもよい。このような構成によれば、所定時間継続して一定の周波数を検査対象物に加えたときの変位データを正確に測定することができる。
【００１９】
また、本発明のクラック検査装置は、規格化された形態を有する検査対象物にクラックが生じているか否かを検査するためのクラック検査装置であることを前提とする。そして、検査対象物に対して所定周波数及び所定強度の振動を加える加振器と、加振状態にある検査対象物表面の変位を時系列的に取得して変位波形データを生成する非接触式変位センサと、を有し、非接触式変位センサには、検出された変位波形データからクラックの有無と相関のある特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、抽出された特徴量と所定の基準値との比較に基づいて検査対象物にクラックの有無を判定する判定手段と、判定結果を出力する出力手段と、が組み込まれており、それにより、検査対象物にクラックの有無を示す出力信号を変位センサから得ることができるようにした、ことを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、加振器により加振状態にされた検査対象物と相関のある波形を非接触式変位センサにより取得し、波形から抽出した特徴量に基づいてクラックの有無を判定するので検査精度を向上させることができる。また、クラックの有無と相関のある特徴量を抽出することにより、一定水準以上に検査精度を高めることができる。その結果、検査コストの低減と、歩留まりの向上を実現できる。
【００２１】
本発明のクラック検査装置においては、検査対象物が、規格化された形状及び厚みを有する非結晶アモルファス太陽電池パネルであるとしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のクラック検査方法によれば、規格化された形態を有する検査対象物にクラックが生じているか否かを検査することを基本的な前提とする。このクラック検査方法には、検査対象物に対して所定周波数及び所定強度の振動を加える加振ステップと、加振状態にある検査対象物の振動と相関のある波形を検出する波形検出ステップと、検出された波形からクラックの有無と相関のある特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、抽出された特徴量と所定の基準値との比較に基づいて検査対象物にクラックの有無を判定する判定ステップと、が設けられているので、加振状態にある検査対象物と相関のある波形から抽出した特徴量に基づいてクラックの有無を判定でき、検査精度を向上させることができる、と言う利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、この発明の好適な実施の一形態を説明する。
【００２４】
本実施形態のクラック検査方法は検査対象物にクラックが生じているか否かを検査するためのものである。検査対象物としては、例えば板状の規格化された形態を有するものを前提としている。規格化された複数の検査対象物に対して同様の検査方法を適用することにより、各検査対象物のクラックの有無を知見することができる。
【００２５】
クラック検査方法は、大別して、加振ステップと、波形検出ステップと、特徴量抽出ステップと、判定ステップとを有している。
【００２６】
加振ステップは、検査対象物に対して所定の周波数及び所定の強度の振動を加えるものであり、例えば検査対象物を載置した台を振動させるなどして検査対象物に直接振動を伝える他、音波により非接触で振動を伝えることもできる。このために、加振器として例えば、電磁バイブレータや電気音響変換器（スピーカ）を使用することができる。
【００２７】
波形検出ステップでは、加振状態にある検査対象物の所定地点の振動を、検査対象物の表面と基準位置との距離の時間的変化として検出することにより振動と相関のある変位波形を検出する。変位波形を検出する際には、振動の影響を防止するために非接触式の変位センサを用いることができる。
【００２８】
特徴量抽出ステップは、検出された波形からクラックの有無と相関のある特徴量を抽出するものであり、例えばマイクロコンピュータにより実行される処理である。クラックの有無と相関のある特徴量は、後述する第１の実施形態として、一定時間内に検出された波形の中で、最大値が所定レベルを上回るピーク個数、及び／又は、最小値が所定レベルを下回るボトム個数であるものとする。
【００２９】
後述する第２の実施形態として、クラックの有無と相関のある特徴量が、一定時間内に検出された波形の中で、直前のバレイ（谷）との関係でトップ（山）とみなされるピークの中で隆起量最大値が所定量を越えるピーク個数、及び／又は、直前のトップ（山）との関係でバレイ（谷）とみなされるボトムの中で陥没量最大値が所定量を越えるボトム個数であるものとする。
【００３０】
判定ステップは、抽出された特徴量と所定の基準値との比較に基づいて検査対象物にクラックの有無を判定する処理であり、例えばマイクロコンピュータにより実行される。
【００３１】
本実施形態のクラック検査方法は、上記判定ステップのため、クラックの存在しない検査対象物とクラックの存在する検査対象物との双方に対して、加振ステップ、波形検出ステップ、特徴量抽出ステップを適用して、判定基準値を取得設定するチューニングステップをさらに有している。
【００３２】
以下に、上記クラック検査方法を適用したクラック検査装置の第１の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
第１の実施形態のクラック検査装置は、本願出願人が先に出願（未公開）したカウント装置を適用して実現することができる。
【００３４】
図１に示されるように、クラック検査装置１は、検査対象物２に対して所定周波数及び所定強度の振動を加える加振器３と、カウント装置４とを備えている。
【００３５】
カウント装置４は、例えば非接触型の光学式変位センサから構成され、以下に詳述するように、検査対象物２に対して変位波形データを生成し、変位波形データに基づいて、クラックの有無を判定してその結果を出力する機能を有する。
【００３６】
カウント装置４は、大別して拡張ユニット５と、これに結合されたアンプユニット６と、変位センサ用のセンサヘッドユニット７と、パソコン８とを備えている。センサヘッドユニット７は、レーザビームを用い三角測距法の原理で検出対象物２までの距離、すなわち検出対象物２の高さを検出できるようになっている。検査対象物２は、例えば非結晶アモルファス太陽電池パネル（ウエハ）が想定されている。
【００３７】
パソコン８はノート型パソコンとして構成されており、その表示部８ａには、変位波形表示３２Ａ及びカウント表示３３Ａを表示するための波形表示領域８ｂと、カウント基準値をディジタル表示するためのカウント基準値表示領域８ｃと、カウント現在値をディジタル表示するためのカウント現在値表示領域８ｄが設けられている。ここで、カウントマーク３３はインパルス状表示とされており、このカウントマーク３３の位置は、変位波形３２上のカウント位置に対応している。また、カウント基準値は検査対象物２の良否判定のための基準値である。
【００３８】
以下、カウント装置４の拡張ユニット５と、アンプユニット６と、センサヘッドユニット７の構成を図２〜図１１を参照して説明する。
【００３９】
拡張ユニット５とアンプユニット６との隣接結合状態を示す斜視図が図２に示されている。同図に示されるように、拡張ユニット５とアンプユニット６とは、この例ではＤＩＮレール１０を介して隣接結合状態で１列に連装される。
【００４０】
この例では、拡張ユニット５のケース１１とアンプユニット６のケース１２とは同一の規格を有する。それらのケース１１，１２はＤＩＮレール１０と直交する方向へやや細長い直方体形状の形態を有する。すなわち、拡張ユニット５のケース１１は、前面１１ａと、後面１１ｂと、左側面１１ｃと、右側面１１ｄと、上面１１ｅと、底面１１ｆとが設けられ、六面体の箱状形態を有する。
【００４１】
同様に、アンプユニット６のケース１２は、前面１２ａと、後面１２ｂと、左側面１２ｃと、右側面１２ｄと、上面１２ｅと、底面１２ｆとが設けられ、六面体の形態を有する。
【００４２】
アンプユニット６の前面１２ａからは、第１の電気コード１３が引き出されている。この第１の電気コード１３には、外部入力線、外部出力線、電源線などが含まれている。外部入力線は例えばＰＬＣ等からアンプユニット６に対して各種の指令を外部から与えるためのものであり、外部出力線はアンプユニット６の内部で生成されたスイッチング出力やアナログ出力などを外部の例えばＰＬＣ等へ出力するためのものであり、電源線はアンプユニット６の内部回路に対する電源を供給するためのものである。
【００４３】
アンプユニット６の後面１２ｂから引き出された第２の電気コード１４には後述するセンサヘッドユニット７（図３参照）との間で信号をやりとりする各種の信号線が含まれている。これらの信号線の中には、センサヘッドユニット７において生成された受光光量信号などが含まれている。この第２の電気コード１４の先端には丸形コネクタ１５が取り付けられている。この丸形コネクタ１５は、図示しないセンサヘッド７から引き出された電気コード１８の先端に取り付けられた同様な丸形コネクタ１９と結合される。
【００４４】
変位センサ用のセンサヘッドユニットの斜視図が図３に示されている。同図に示されるセンサヘッドユニット７は、直方体状のケース１６を有する。ケース１６の前面側には投受光窓１７が設けられ、また後面側からは電気コード１８が引き出され、その先端には丸形コネクタ１９が取り付けられている。そして、この丸形コネクタ１９と先ほどの丸形コネクタ１５とが結合される。このようにアンプ分離型の光電センサにあっては、丸形コネクタ１９と丸形コネクタ１５とを着脱することによって、必要に応じ、アンプユニット６とセンサヘッドユニット７とを分離することができる。なお、当業者にはよく知られているように、センサヘッドユニット７内には、図４に示されるように、光源７ａ、投光光学系７ｂ、受光光学系７ｃ、位置検出素子７ｄ、図示しない投光用並びに受光用回路等が内蔵されている。そして、投光用回路への入力信号や受光用回路からの出力信号等が電気コード１８を流れることとなる。変位センサは、三角測距法の原理で測定対象物の表面（Ｓ１，Ｓ２）までの距離（Ｌ１，Ｌ２）を計測することができる。
【００４５】
再び図２に戻って、拡張ユニット５の後面１１ｂからは第３の電気コード２０が引き出され、この第３の電気コード２０の先端にはパソコン側の該当するコネクタと接続されるＲＳ−２３２Ｃコネクタ２１が取り付けられている。第３の電気コード２０内には、拡張ユニット５とパソコン８との間でデータのやりとりを行うための通信線が含まれている。
【００４６】
拡張ユニット５の前面１１ａからは第４の電気コード２２が引き出されている。この第４の電気コード２２には、外部入力線、外部出力線、電源線などが含まれている。外部入力線はこの拡張ユニット５に対して各種の指令を外部のＰＬＣ等から与えるものであり、外部出力線はこの拡張ユニット内部で生成された各種の信号（詳細な後述する）を外部のＰＬＣ等へ出力するためのものであり、電源線は拡張ユニット５の内部回路に対する電源を供給するためのものである。図から明らかなように、拡張ユニット５のケース１１のサイズは、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ２１のサイズと比較して明らかなように、十分小型に設計されている。
【００４７】
拡張ユニット５の上面には開閉可能な透明カバー１１ｇが設けられている。また、この透明カバー１１ｇの下には、当該拡張ユニット５における各種の指令操作や動作表示などを行うための操作表示部２９が設けられている。
【００４８】
アンプユニット６の上面にも開閉可能な透明カバー１２ｇが設けられている。また、この透明カバー１２ｇの下には、当該アンプユニット６における各種の指令操作や動作表示などを行うための操作表示部３１が設けられている。
【００４９】
図２〜図７を参照して明らかなように、拡張ユニット５のケース１１は比較的小型に構成されてはいるものの、ＤＩＮレール取付状態においてユーザと対面するその上面１１ｅを有効に活用してここに操作表示部２９を配置しているのである。このような操作表示部２９の配置を可能としているのは、ケース１１内にＲＳ−２３２Ｃコネクタ２１を無理やり組み込むことなく、このＲＳ−２３２Ｃコネクタ２１をケース１１から引き出された第３の電気コード２０の先端に取り付けているからである。このような構成を採用すると、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ２１に無理な力が掛かったとしても、そのような力が第３の電気コード２０によって干渉されるため、本体ケース１１に損傷を与えることがない。逆に、拡張ユニット５のケース１１にＲＳ−２３２Ｃコネクタ２１を固定的に取り付けたとすれば、コネクタの接続離脱作業に際し、ケース１１側に無理な力が掛かって、ケースを破損させたり、コネクタの接続不良を発生させたりする虞れがある。
【００５０】
拡張ユニット５のケース１１及びアンプユニット６のケース１２の左右両側面には、図５〜図７に示されるように、スライド蓋２３及びスライド蓋２４が設けられている。これらのスライド蓋２３，２４を開くと、その内部にはコネクタ窓２５が臨み、その窓の中に隣接結合コネクタ２６が露出する。従って、拡張ユニット５とアンプユニット６とは相対向する側面に露出する隣接結合コネクタ２６，２８同士を噛み合わせることによって、電気的並びに機械的に結合される。なお、それらユニット５，６全体の固定は図５に示されるようにＤＩＮレール１０を介して行われることは言うまでもない。さらに、この隣接結合コネクタ２６，２８は、後述する第１の伝送ライン（ＢＢ）並びに第２の伝送ライン（ＢＳ０，ＢＳ１）の双方を含んでいる。
【００５１】
拡張ユニット５とアンプユニット６との隣接結合状態を示す平面図が図５に示されている。同図に示されるように、それらのユニット５，６，…６を隣接結合させると、拡張ユニット５の後面１１ｂから引き出された第３の電気コード２０とアンプユニット６の後面１２ｂから引き出された第２の電気コード１４とは同一の方向へ引き出される結果となる。他方、アンプユニット６の前面１２ａから引き出された第１の電気コード１３と拡張ユニット５の前面１１ａから引き出された第４の電気コード２２とは、ＤＩＮレール１０と直交する方向で電気コード１４，２０とは反対の方向へと延びる結果となる。そのため、これらのユニット５，６を制御盤の盤面などにＤＩＮレール１０を介して取り付ける場合においても、電気コード１３，１４，２０，２２が機能別に整理されて引き出される結果、その取り扱いが簡便なものとなり、多数のユニットを並列に配置する場合にあっては、その結束作業が容易となる。なお、図２〜図７において、２７はＤＩＮレール１０との結合を行うためのＤＩＮレール嵌合溝である。
【００５２】
拡張ユニット５の操作表示部２９の一例を示す構成図が図８に示されている。同図に示されるように、操作表示部２９には、第１の７セグメント表示器２９ａと、第２の７セグメント表示器２９ｂと、４方向シフトキーを構成する左方向キー２９ｃ，上方向キー２９ｄ，右方向キー２９ｅ，下方向キー２９ｆと、１個の押しボタンキー２９ｇとが設けられている。これらのキー２９ｃ〜２９ｇを適宜操作しつつ、第１並びに第２の７セグメント表示器２９ａ，２９ｂに様々なデータを表示させることによって、後述するカウント処理の選択や設定データの選択さらには各種の操作指令を与えることができる。
【００５３】
なお、以上図２〜図８を参照して説明した拡張ユニット５並びにアンプユニット６の構造は一例に過ぎない。
【００５４】
次に、図９，図１０、及び図１１を参照しながら、拡張ユニット５並びにアンプユニット６の電気的なハードウェア構成について説明する。センサシステム全体のハードウェア構成図が図９に示されている。同図に示されるように、このセンサシステムには、例えばノート型のパソコン８と、１台の拡張ユニット５と、この拡張ユニット５に順次接続された２台のアンプユニット６，６，…とが含まれている。
【００５５】
パソコン８と拡張ユニット５とは、先に説明したように、コネクタ２１並びに電気コード２０を介して結合される（図２及び図３参照）。
【００５６】
拡張ユニット５内にはドライバＩＣ１０１とＣＰＵ１０２とが含まれている。ドライバＩＣ１０１はＲＳ−２３２Ｃ通信をサポートする。ＣＰＵ１０２には、図示しないが当該拡張ユニット５の機能を定義するファームウェアを格納するプログラムメモリと、プログラムメモリ内のファームウェアを実行するマイクロプロセッサとが含まれている。加えて、ＣＰＵ１０２内にはデータ蓄積用メモリ１０２ａが含まれている。このメモリ１０２ａには、後に詳述するように、アンプユニットから送られている計測データが所定の手順に従って蓄積記憶される。
【００５７】
この拡張ユニット５のより詳細な内部構成を示す回路ブロック図が図１０に示されている。同図に示されるように、拡張ユニット５内には、ＣＰＵ１０２と、アンプユニット側回路ボード１０３と、パソコンとの通信を実現するためのＲＳ−２３２Ｃドライバ１０１と、操作表示部２９を構成する操作部２９−１と表示部２９−２と、が含まれている。また、アンプ側の回路ボード１０３には、アンプとの接続コネクタ（右側）２８と、電流の流入防止回路（電源非投入時の）１０４とが含まれている。外部入力回路１０５は、外部入出力線を介してＰＬＣ等から到来する各種の指令を、ＣＰＵ１０２へ入力するために使用される。アナログ出力回路１０６は、当該拡張ユニット５内で生成された各種のアナログ出力を外部入出力線を介して外部へと出力するためのものである。外部出力回路１０７は、当該拡張ユニットで生成された各種の信号をＰＬＣ等へ通ずる外部入出力線へと出力するためのものである。
【００５８】
次に、図９に戻って、アンプユニット６の内部構成について説明する。各アンプユニット６の内部には、当該アンプユニットの機能を定義するファームウェアを格納するプログラムメモリと、プログラムメモリ内のファームウェアを実行するマイクロプロセッサとを含むＣＰＵ２０１が含まれている。各アンプユニット６内のＣＰＵ２０１は、伝送方向の異なる２本のシリアルバスラインＢＳ０，ＢＳ１を介して拡張ユニット５と結ばれている。加えて、拡張ユニット５内のＣＰＵ１０２と、アンプユニット６内のＣＰＵ２０１とは、バケツリレー方式でシリアルにデータを転送するシリアル伝送ラインＢＢによっても順に結ばれている。
【００５９】
シリアルバスラインＢＳ０，ＢＳ１は主としてコマンドやプログラムデータの送受信などに使用されるのに対し、バケツリレー方式でデータを伝送する伝送ラインＢＢは、アンプユニット内で生成された計測データを各アンプユニット６から拡張ユニット５へと垂れ流し的に送り出すのに使用される。なお、この伝送ラインＢＢを使用したデータ転送に際しては、ハンドシェイク処理が併用される。
【００６０】
アンプユニット６の内部回路のより詳細な構成が図１１のブロック図に示されている。同図に示されるように、アンプユニット６の内部には、ＣＰＵ２０１と、電流の流入防止回路（電源非投入時の）２０２と、アンプとの接続コネクタ（下流側）２０３と、電流の流入防止回路（電源非投入時の）２０４と、アンプとの接続コネクタ（上流側）２０５と、電源リセット回路２０６と、ＥＥＰＲＯＭ２０７と、外部入力回路２０８と、アナログ出力回路２０９と、外部出力回路２１０とが含まれている。
【００６１】
先に述べたように、ＣＰＵ２０１は、図示しないが、当該アンプユニットの機能を定義するファームウェアを格納するプログラムメモリと、プログラムメモリ内のファームウェアを実行するマイクロプロセッサとを含んでいる。アナログ出力回路２０９は、当該アンプユニット６内で生成された各種のアナログ出力を外部入出力線を介して外部へと出力するためのものである。外部出力回路２１０は、当該アンプユニットで生成されたＨＩＧＨ，ＰＡＳＳ，ＬＯＷなどの判定出力を外部入出力線へと出力するものである。外部入力回路２０８は、外部入出力線を介して到来する各種の指令を、ＣＰＵ２０１へ入力するために使用される。
【００６２】
次に、拡張ユニット５並びにアンプユニット６のソフトウェア構成について説明する。
【００６３】
アンプユニットの処理を概略的に示すフローチャートが図１２に示されている。アンプユニットの処理は、同図（ａ）に示される通常処理と、同図（ｂ）に示されるＳＨ受信割込処理とを含んでいる。
【００６４】
通常処理においては、同図（ａ）に示されるように、電源投入に続いて直ちに接続処理を実行する（ステップ１２０１）。この接続処理は、この種の連装型センサユニットにおいて当業者によく知られているところであり、すなわち互いに隣接して配置された一連のアンプユニットの中で、最端部に位置するアンプユニットから順にアドレスを割り付けることによって、アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに対して固有のアドレスを割り当て、同時に計測タイミングの同期基準点を取得して、自動的にサイクリックなパルス点灯処理を開始する。すなわち、この種の連装型変位センサシステムにおいては、隣接センサ同士の干渉を防止するため、順次時間差をもって、投受光を行う。この投受光は隣接アンプユニット間で位相差を持たせてサイクリックに行われる。
【００６５】
このようにして接続処理が完了したならば、続いてキー入力受付処理（ステップ１２０２）並びに外部入力受付処理（ステップ１２０３）を実行する。キー入力受付処理（ステップ１２０２）では、図１１に示される操作部３１−１からの信号をチェックすることによって、操作部３１−１において何らかのキー入力操作が行われたかどうかを判定する。外部入力受付処理（ステップ１２０３）では、外部入力回路２０８からの信号をチェックすることによって、外部入力線を介して何らかの指令が到来したかどうかを判定する。
【００６６】
続く入力対応処理（ステップ１２０４）は、以上のステップで受け付けられたキー入力若しくは外部入力に基づいて、様々な処理を実行する。この入力対応処理の詳細については、後述する各種機能の説明の際に、それぞれ詳細なフローチャートを参照しながら説明を加えることとする。
【００６７】
次に、ＳＨ受信割込処理では、同図（ｂ）に示されるように、上流側（アンプユニット）からのＳＨ（シェイクハンド信号）受信により割込処理で実行を開始され、まずディレイ処理（ステップ１２１１）を実行して、隣接センサとの投光時間差を確保する。続いて、投光処理（ステップ１２１２）並びに受光処理（ステップ１２１３）を実行して、検出対象物体に対してパルス光の照射を行い、続いて計測処理（ステップ１２１４）を実行する。この計測処理（ステップ１２１４）では、変位センサの固有アルゴリズムに従って、検出対象物体との距離（図４のＬ１，Ｌ２に相当）に相当する計測データを取得する。
【００６８】
続く計測データ転送処理（ステップ１２１５）では、上記の処理で得られた計測データ及び上流側のアンプユニットから受けとった計測データ群を下流側のアンプユニット又は拡張ユニットへとＳＨ送信する。
【００６９】
続く判定処理（ステップ１２１６）では、計測処理（ステップ１２１４）で得られた計測データに対し、１若しくは２以上の判定基準値を適用して所定の判定処理を行い、計測対象物体である工業製品などの製品良否の判定等を行う。この判定は例えば、ＬＯＷ（低すぎ又は小さすぎ），ＰＡＳＳ（良），ＨＩＧＨ（高すぎ又は大きすぎ）等として行われる。
【００７０】
続く出力処理（ステップ１２１７）では、上記判定処理（ステップ１２１６）で得られた判定結果を、外部出力回路２１０へ与えることによって、外部出力線から判定出力を送り出す。
【００７１】
次に、拡張ユニットの処理を概略的に示すフローチャートが図１３に示されている。同図に示されるように、この拡張ユニットの処理の全体は、同図（ａ）に示される通常処理と、同図（ｂ）に示される上位割込処理と、同図（ｃ）に示されるＳＨ受信割込処理とを含んでいる。
【００７２】
まず、通常処理では、同図（ａ）に示されるように、電源投入により処理が開始され、先ほどと同様な接続処理を実行する（ステップ１３０１）。
【００７３】
続いて、前記アンプユニットの場合と同様にして、キー入力受付処理（ステップ１３０２）並びに外部入力受付処理（ステップ１３０３）を実行した後、入力対応処理（ステップ１３０４）並びにルーチン処理（ステップ１３０５）を実行する。これら２つの処理（ステップ１３０４，１３０５）は、キー入力や外部入力に応じた様々な処理を実行するものであり、その詳細については後に各種の機能説明と共に説明を加える。
【００７４】
上位割込処理は、同図（ｂ）に示されるように、上位（ＰＣ）からのコマンド受信により割込にて実行を開始され、例えばパソコンからのコマンドに応じた様々な処理を実行する。
【００７５】
ＳＨ受信割込処理は、同図（ｃ）に示されるように、アンプユニット６からのＳＨ信号の受信によって割込により実行を開始されるものであり、その詳細についても、後に各種の機能説明と共に行うものとする。
【００７６】
次に、以上説明した拡張ユニット５、アンプユニット６で実現された本発明の検査装置の第１の実施形態を説明する。
【００７７】
本発明の検査装置のソフトウェア構成全体を示すゼネラルフローチャートが図１４に示されている。このゼネラルフローチャートに示される処理は、先に図１３を参照して説明した拡張ユニットの処理の中で、図１３（ｃ）に示されるＳＨ割込処理（ステップ１３２１）において実行される。図１４に戻って、本発明の検査装置のソフトウェア構成は、カウント開始時処理（ステップ１４０１）と、トップまたはバレイの探索処理（ステップ１４０４，１４０７）と、トップまたはバレイのカウントアップ判定処理（ステップ１４０６，１４０９）と、出力処理（ステップ１４１１）とを主体として構成されている。これらの処理を以下順番に説明する。
【００７８】
まず、カウント開始時処理（ステップ１４０１）について説明する。図１５において処理が開始されると、ステップ１５０１ではデータ受信処理が実行されて、取得データ（取得された変位データ）はその時点の現在値として記憶される。続いて、ステップ１５０２では最大値・最小値更新処理が実行され、ステップ１５０１で記憶された現在値によって最大値及び最小値は更新される。続いて、ステップ１５０３では、現在値と最大値との大小比較が行われ、現在値が最大値よりも大きい場合に限り（ステップ１５０３ＹＥＳ）、現在値によって最大値が更新される（ステップ１５０４）。続くステップ１５０５においては、同様に現在値と最小値との大小比較が行われ、現在値が最小値よりも小さい場合に限り（ステップ１５０５ＹＥＳ）、現在値により最大値が更新される（ステップ１５０６）。続くステップ１５０７では、現在値と（最大値＋ＴＨ）との大小比較が行われ、現在値が（最大値＋ＴＨ）よりも大きい場合に限り（ステップ１５０７ＹＥＳ）、以後の検索対象はトップ（『山』の意味）に設定される（ステップ１５０９）。ここで、ＴＨは検出レベルである。これに対して、ステップ１５０７において、現在値が（最大値＋ＴＨ）よりも小さいと判定されると（ステップ１５０７ＮＯ）、続くステップ１５０８においては、現在値と（最小値−ＴＨ）との大小比較が行われ、現在値が（最小値−ＴＨ）よりも小さい場合に限り（ステップ１５０８ＹＥＳ）、検索対象はバレイ（『谷』の意味）に設定される（ステップ１５１０）。一方、現在値が（最大値＋ＴＨ）よりも小さく（ステップ１５０７ＮＯ）、かつ現在値が（最小値−ＴＨ）よりも大きい（ステップ１５０８ＮＯ）と判定されると、続くステップ１５１１において、データ受信処理が再び行われ、取得された変位データ（以下、『取得データ』という）により現在値の更新が行われる。尚、以上一連の処理において受信される取得データは、図１３（ｂ）に示されるＳＨ受信割込処理において、計測データ転送処理（ステップ１２１５）においてシリアルバスＢＢに送り出され、図１３（ｃ）に示されるＳＨ受信割込処理において、アンプユニットから受信されたものである。
【００７９】
次に、一連の取得データ列を具体的に例をとり、これに図１５に示されるカウント開始時処理を適用した場合における作用を、図２０に示されるカウント開始時処理の説明図を参照して説明する。同図において、時刻ｔ００においては、その時点における取得データが最小値及び最大値として記憶される（ステップ１５０２）。以後、矢印Ａ０１に示される方向へと、最小値及び最大値の更新が行われていく（ステップ１５０４，１５０６）。この例では、時刻ｔ０２において、最小値は時刻ｔ０１における取得データの値となる。そのため、時刻ｔ０２において、現在値は（最小値＋ＴＨ）よりも大きくなり（ステップ１５０７ＹＥＳ）、検索対象はトップに設定される（ステップ１５０９）。そのため、以後、矢印Ａ０２に示される方向へと、検索対象をトップとして、図１４におけるステップ１４０２以下の処理が開始される。
【００８０】
図１４に戻って、ステップ１４０２においては、データ受信処理が行われ、その時点の取得データは図１０に示される計測データ蓄積メモリ１０２ａ及び表示データ蓄積メモリ１０２ｂへと格納される。その際、計測データ蓄積メモリ１０２ａ内には、図１６（ａ）に示されるように、全ての取得データが格納されるのに対し、表示データ蓄積メモリ１０２ｂには、図１６（ｂ）に示されるように、Ｎ個に１個の割合（図では８個に１個の割合）で選択的に取得データが格納される。すなわち、図１６において、Ｄ（００００）は００００番目の計測データ、Ｄ（０００１）は０００１番目の計測データであり、同様にしてＤ（ｎ）はｎ番目の計測データを示している。また、（Ｔ）はその時点の計測データがトップに相当することを記憶するトップフラグ、（Ｖ）はその時点の計測データがバレイに相当することを記憶するバレイフラグである。このように、計測データ蓄積メモリ１０２ａ内には、取得された全ての計測データがそれがトップであるかバレイであるかを記憶するフラグと共に記憶され、表示データ蓄積メモリには８回に１回の割合でサンプルされた計測データが同様にトップまたはバレイを示すフラグと共に記憶される。そして、計測データ蓄積メモリ１０２ａ内の一連の計測データは、後述する各種のデータ処理のために利用され、表示データ蓄積メモリ１０２ｂに記憶された一連のデータは、パソコン８における主として表示のために利用される。殊に、表示データ蓄積メモリ１０２ｂ内に予め表示に十分なだけの比較的少量の計測データを格納しておき、パソコン８側からデータ取得コマンドが到来した場合、この表示データ蓄積メモリ１０２ｂ内の一連のデータを、パソコン２６側へと返送するため、工場内におけるノイズ耐性に優れる一方、ＵＳＢ等に比べ比較的低速のＲＳ−２３２Ｃを利用しながらも、パソコン８側においては応答性の良好な表示動作を行わせることができる。同時に、ステップ１４０２においては、取得データは現在値として記憶される。
【００８１】
続くステップ１４０３においては、探索対象が『トップ』であるか、『バレイ』であるかの判定が行われる。この判定には、先に図１５のカウント開始時処理で、ステップ１５０９又は１５１０において設定された検索対象フラグが参照される。ここで、探索対象が『トップ』と判定されれば、ステップ１４０４に進んで、トップ探索処理が行われるのに対し、『バレイ』と判定された場合には、ステップ１４０７に進んで、バレイ探索処理が行われる。
【００８２】
トップ／バレイ探索処理の詳細フローチャートが図１７に示されている。同図（ａ）はトップ探索処理を示しており、同図（ｂ）はバレイ探索処理を示している。図１７（ａ）に示されるトップ探索処理が開始されると、ステップ１７０１においては、現在値が最大値として記憶される。続いてステップ１７０２では、データ受信処理が行われ、取得データは現在値として記憶される。続くステップ１７０３では、現在値と最大値との大小比較が行われ、現在値が最大値よりも大きい場合に限り（ステップ１７０３ＹＥＳ）、現在値によって最大値が更新される（ステップ１７０４）。続くステップ１７０５では、現在値と（最大値−ＴＨ）との大小比較が行われ、現在値が（最大値−ＴＨ）よりも小さい場合には、ステップ１７０２〜１７０４の処理が繰り返される。これに対して、現在値が（最大値−ＴＨ）よりも小さいと判定されると（ステップ１７０５ＹＥＳ）、トップ探索に成功したとして処理は終了する。一方、図１７（ｂ）に示されるバレイ探索処理が開始されると、まずステップ１７１１において現在値は最小値として記憶される。続くステップ１７１２では、データ受信処理が行われ、取得されたデータは現在値として記憶される。続くステップ１７１３では、現在値と最小値との大小比較が行われ、現在値が最小値よりも小さい場合に限り（ステップ１７１３ＹＥＳ）、最小値は現在値で更新される（ステップ１７１４）。続くステップ１７１５では、現在値と（最小値＋ＴＨ）との大小比較が行われ、現在値が（最小値＋ＴＨ）よりも小さい場合には、ステップ１７１２〜１７１４が繰り返し実行される。これに対して、現在値が（最小値＋ＴＨ）よりも大きい場合には（ステップ１７１５ＹＥＳ）、バレイ探索に成功したとして処理は終了する。
【００８３】
図１４に戻って、トップ探索処理（ステップ１４０４）においてトップ探索に成功すると、続くステップ１４０５においてはトップ検出時処理が実行され、その時点の最大値がトップ値として記憶され、探索対象は『トップ』から『バレイ』へと切り替えられる。そして、ここで、トップ値と、あらかじめ設定された所定レベルの第１の閾値との大小比較が行われ、トップ値が第１の閾値よりも大きい場合のみ（ステップ１４０６ＹＥＳ）、トップ・カウントアップ判定処理（ステップ１４０７）が実行される。すなわち、最大値（トップ値）が所定レベルを上回るピーク個数がカウントされる。
【００８４】
これに対して、バレイ探索処理（ステップ１４０８）において、バレイ探索に成功すると、続くステップ１４０９においては、バレイ検出時処理が実行され、その時点の最小値がバレイ値として記憶され、同時に探索対象は『バレイ』から『トップ』へと切り替えられる。そして、バレイ値と、あらかじめ設定された所定レベルの第２の閾値との大小比較が行われ、バレイ値が第２の閾値よりも小さい場合のみ（ステップ１４１０ＹＥＳ）、バレイ・カウントアップ判定処理（ステップ１４１１）が実行される。すなわち、最小値（バレイ値）が所定レベルを下回ったボトム個数がカウントされる。ここで、第１の閾値と第２の閾値とは、検出対象物にクラックが存在しない場合の波形と、存在する場合の波形に基づいて予め定められている。
【００８５】
尚、ステップ１４０５で記憶された『トップ値』及びステップ１４０９で記憶された『バレイ値』は、計測データ蓄積メモリ及び表示データ蓄積メモリ内に、トップフラグ（Ｔ）及びバレイフラグ（Ｖ）を書き込むことによっても記憶される。こうして計測データ蓄積メモリ及び表示データ蓄積メモリ内に格納された一連の計測データ及びトップ／バレイフラグは、パソコン８における表示の際に、変位波形とカウントマークとを対応させて表示するために利用される。
【００８６】
次に、トップ／バレイ・カウントアップ判定処理の詳細が図１８のフローチャートに示されている。尚、同図（ａ）に示されるフローチャートがトップ・カウントアップ判定処理であり、同図（ｂ）に示されるフローチャートがバレイ・カウントアップ判定処理である。図１９（ａ）に示されるトップ・カウントアップ判定処理が開始されると、まずステップ１８０１においては、トップカウンタＴ・ＣＮＴの値が＋１歩進される。続くステップ１８０２では、トップカウンタＴ・ＣＮＴ出力処理が実行され、図８に示される表示部２９ｂにはその時点のトップカウンタＴ・ＣＮＴの内容が表示される。同時に、表示部２９ａにはその時点におけるカウント基準値が表示される。なお、本実施形態においては、カウント基準値は、クラックの存在しない検査対象物とクラックの存在する検査対象物との双方に対して、変位波形を検出することにより、適切に設定（チューニング）されている。
【００８７】
さらに、これらのカウント基準値及びカウント現在値は、図１３に示される上位割込処理（ステップ１３１１）を介して、コマンドに対するレスポンスとして、パソコン側へと送られ、図１に示されるように、パソコン８の表示部８ａのカウント基準値表示領域８ｃ及びカウント現在値表示領域８ｄにも表示される。続くステップ１８０３においては、トップカウンタＴ・ＣＮＴの値とカウント基準値との照合が行われ、トップカウンタの値がトップカウント基準値を越えた場合に限り（ステップ１８０３ＹＥＳ），トップカウントアップフラグＦ（Ｔ）は"１"にセットされ（ステップ１８０４）、処理は終了する。一方、図１８（ｂ）に示されるバレイ・カウントアップ判定処理が開始されると、バレイカウンタＶ・ＣＮＴの値は＋１だけ歩進される。続くステップ１８１２では、バレイカウンタ出力処理が実行され、先ほどと同様にして、その時点のバレイカウンタＶ・ＣＮＴの値は図８に示される表示部２９ｂに表示され、同時に表示部２９ａにはその時点におけるバレイカウント基準値が表示される。さらに、図１３（ｂ）に示される上位割込処理（ステップ１３１１）において、パソコンからのコマンドに対するレスポンスとして、パソコン８側へと送り込まれ、これによりパソコン８のカウント基準値表示領域８ｃ及びカウント現在値表示領域８ｄに該当する表示が行われる。
【００８８】
続くステップ１８１３では、バレイカウンタＶ・ＣＮＴの値とカウント基準値との照合が行われ、バレイカウンタの値がバレイカウント基準値を上回った場合に限り（ステップ１８１３ＹＥＳ）、バレイカウントアップフラグＦ（Ｖ）は"１"にセットされ、処理は終了する。
【００８９】
図１４に戻って、トップ・カウントアップ判定処理（ステップ１４０７）またはバレイ・カウントアップ判定処理（ステップ１４１１）の何れかが終了すると、続くステップ１４１２では、カウント終了が判定される。このカウント終了は、所定の自己分析処理により、カウント対象期間（一定時間）が終了したことの検出により行われる。以後、カウント終了が判定されるまでの間（ステップ１４１２ＮＯ）、以上の処理（ステップ１４０２〜１４１１）が繰り返し実行される。一方、カウント終了が判定されると（ステップ１４１２ＹＥＳ）、続いて出力処理（ステップ１４１３）が実行される。
【００９０】
出力処理の詳細を示すフローチャートが図１９に示されている。同図において処理が開始されると、ステップ１９０１が実行されて、予めユーザにより設定されたカウント対象が『トップ』であるか『バレイ』であるかの判定が行われる。ここで、カウント対象が『トップ』であると判定されると（ステップ１９０１「トップ」）、続くステップ１９０２では、トップ・カウントアップフラグＦ（Ｔ）の値が参照される。続くステップ１９０３では、トップ・カウントアップフラグＦ（Ｔ）が"１"であるか否かの判定が行われ、"１"と判定された場合には（ステップ１９０３ＹＥＳ）、制御出力ＯＮ処理が実行されるのに対し（ステップ１９０４）、"０"と判定された場合には（ステップ１９０３ＮＯ）、制御出力ＯＦＦ処理が実行される（ステップ１９０５）。これに対して、カウントアップ対象が『バレイ』であると判定されると（ステップ１９０１「バレイ」）、続いてステップ１９０６が実行されて、バレイ・カウントアップフラグＦ（Ｖ）の内容が参照される。続くステップ１９０７では、バレイ・カウントアップフラグＦ（Ｖ）が"１"か否かの判定が行われ、"１"と判定された場合には（ステップ１９０７ＹＥＳ）、制御出力ＯＮ処理（ステップ１９０８）が実行されるのに対し、"０"と判定された場合には（ステップ１９０７ＮＯ）、制御出力ＯＦＦ処理（ステップ１９０９）が実行される。
【００９１】
ここで、制御出力ＯＮ処理（ステップ１９０４，１９０８）が実行された場合、拡張ユニット５から引き出された電気コード２２内に含まれる所定の制御出力線はオン状態とされるのに対し、制御出力ＯＦＦ処理（ステップ１９０５，１９０９）が実行された場合には、電気コード２２に含まれる所定の制御出力線はオフ状態とされる。こうして電気コード２２から外部へと出力された制御出力は、例えばＰＬＣ等に送られ、これにより検出対象物が所定のカウント基準値に達したことが認識される。すなわち、制御出力ＯＮ処理が実行されたときにクラックが存在していることが認識される。
【００９２】
次に、具体的な変位波形（取得データ列）を例にとり、これに図１４におけるステップ１４０２〜１４１２の処理を適用した場合における作用を、図２１に示されるトップ／バレイ探索アルゴリズムの説明図を参照して詳細に説明する。いま仮に、探索対象は『トップ』に設定され、最大値を更新しつつ（ステップ１７０４）、時刻ｔ０を通過して時刻ｔ１に到達したものと想定する。すると、時刻ｔ１において、現在値は（最大値−ＴＨ）よりも小さくなったと判定されて（ステップ１７０５ＹＥＳ）、トップ探索処理を終了して、トップ検出時処理（ステップ１４０５）が実行され、その時点の最大値が『トップ値』として、また検索対象は『トップ』から『バレイ』へと切り替えられ、以後トップ・カウントアップ判定処理（ステップ１４０７）、カウント終了処理（ステップ１４１２ＮＯ）、探索対象判定処理（ステップ１４０３「バレイ」）を順に経由して、バレイ探索処理（ステップ１４０８）が開始される。以後、図２１において矢印Ａ１に示されるように、最小値を更新しつつ（ステップ１７１４）、時刻ｔ２を通過して時刻ｔ３に到達する。すると、現在値は（最小値＋ＴＨ）よりも大きいと判定されて（ステップ１７１５ＹＥＳ）、バレイ探索処理は終了し、続いてバレイ検出時処理（ステップ１４０９）が実行されて、その時点の最小値が『バレイ値』として記憶され、同時に探索対象は『バレイ』から『トップ』へと切り替えられる。以後、バレイ・カウントアップ判定処理（ステップ１４１１）、カウント終了判定処理（ステップ１４１２ＮＯ）、データ受信処理（ステップ１４０２）、探索対象判定処理（ステップ１４０３「トップ」）を順に経て、再びトップ探索処理が実行される（ステップ１４０４）。すると、図２１に矢印Ａ２で示されるように、最大値を更新しつつ、時刻ｔ４を通過して、時刻ｔ５へと到達する。すると、現在値は（最大値−ＴＨ）よりも小さいと判定されて（ステップ１７０５ＹＥＳ）、トップ検出時処理（ステップ１４０５）が実行される。その結果、最大値は『トップ値』として記憶され、同時に探索対象は『トップ』から『バレイ』へと切り替えられる。このように、図２１に示されるように、トップ／バレイ探索を開始させた後、時刻ｔ１に達するまではトップ探索、時刻ｔ１から時刻ｔ３まではバレイ探索、時刻ｔ３から時刻ｔ５まではトップ探索といったように、探索対象を『トップ』と『バレイ』とに交互に切り替えつつ、トップとバレイとが交互に探索されていくのである。こうして探索されたトップ及びバレイは、トップ・カウントアップ判定処理（ステップ１４０７）及びバレイ・カウントアップ判定処理（ステップ１４１１）において個別にカウントされ、さらに所定のアルゴリズムに従ってカウントアップが判定される。
【００９３】
以上の処理に適用された検出レベル（所定量）ＴＨの説明図が図２２に示されている。同図（ａ）に示されるように、トップ検出の場合、検出レベルＴＨ（ｔ）は、矢印２２０１に示される上昇時ではなくて、矢印２２０２に示される下降時において、それまでの最大値と現在値との差を弁別するために利用される。これに対して、同図（ｂ）に示されるように、バレイ検出の場合には、検出レベルＴＨ（ｖ）は矢印２２０３に示される下降時ではなくて、矢印２２０４に示される上昇時において、それまでの最小値と現在値との差を弁別するために利用される。尚、それらの図において、３２は変位波形である。
【００９４】
バレイ検出とトップ検出とを比較して示す説明図が図２３に示されている。同図（ａ）に示されるように、バレイを検出する場合においては、対象物の上方にセンサヘッドユニット７を固定して、対象物２の所定時間内の高さの変動を計測する。同右図から明らかなように、このような状態で得られた変位波形３２においては、図中円で囲まれたバレイ部分は、対象物２がセンサヘッドユニット７方向に最も接近したときの変動に相当する。これは、センサヘッド７の出力は、センサヘッド７から対象物２までの距離に対応するため、対象物２７の振動波形と、変位波形３２とは上下逆転するからである。これに対して、同図（ｂ）に示されるように、トップを検出する場合には、対象物２とセンサヘッド７との関係は同様であるものの、同右図に示されるように、変位波形３２上の円で囲まれたトップ部分が対象物２がセンサヘッドユニット７から最も離反したときの変動に相当することとなる。これも上述と同様な理由からである。このように、本発明の検査装置においては、変位波形３２上のバレイをカウントするかトップをカウントするかを選択することができる。
【００９５】
以上説明したように、本発明の検査装置においては、図２１に示されるトップ／バレイ探索アルゴリズムを利用することから、検出レベルＴＨ（より具体的には、トップ探索用検出レベルＴＨ（ｔ）及び／又はバレイ探索用検出レベルＴＨ（ｖ））さえ検査対象物２の変位波形に合わせて適切に設定しさえすれば、対象物２の性状や種々の外乱にも拘わらず、誤りのないカウントを行わせることができる。しかも、検出レベルＴＨの値は、対象物２の表面性状に拘わらずほとんど変動しないため、カウント処理に先立って検出レベルＴＨなどのパラメータを設定する際の作業が容易であるという利点も有する。
【００９６】
本発明の検査装置の使用例を示す説明図が図１に示されている。本発明の検査装置の使用にあたっては、まず、対象物の形状に合わせて、検出対象（トップまたはバレイ）を選択し、検出するトップ（又はバレイ）の段差から検出レベルを設定し、クラックの存在に対応するカウント値に達したらカウントアップ出力をオンするためのカウントアップ基準値を設定する。しかる後、装置を起動すれば、図１５にその詳細を示すカウント開始時処理（ステップ１５０１）が実行されて、当初探索すべき対象がトップかバレイかの自動設定が行われた後、図１４のフローチャートにおいてステップ１４０２〜１４１２間の処理が繰り返し実行され、その結果、拡張ユニット５とＲＳ−２３２Ｃケーブルで接続されたパソコン８の表示部８ａには、カウント作業に便利な様々な表示が行われる。すなわち、表示部８ａの波形表示領域８ｂには、変位波形表示３２Ａ及びカウント表示３３Ａが行われる。殊に、変位波形３２とカウントマーク（バレイ）３３とは時間軸に沿って並べて表示されるため、これらの表示３２Ａ，３３Ａを観察することによって、検出レベル（ＴＨ）が適切に設定され、狙いとする位置を正しくカウントしているかどうかを確認することができる。しかも、表示部８ａのカウント基準値表示領域８ｃにはカウント基準値が表示されると共に、カウント現在値表示領域８ｄにはカウント現在値が表示されるため、これらの表示を観察しつつ、カウントの進行状態をリアルタイムに確認することもできる。加えて、パソコン８と拡張ユニット５との間の通信は、ノイズに対する耐性の良好なＲＳ−２３２Ｃケーブルを介して行われ、しかも図１０及び図１６に示されるように、計測データ蓄積メモリ１０２ａにはすべての計測データを蓄積しつつも、表示データ蓄積メモリ１０２ｂにはＲＳ−２３２Ｃケーブルによる通信速度を阻害しない程度の適量の計測データを蓄積し、これを図１３（ｂ）の上位割込処理（ステップ１３１１）において、コマンドに対するレスポンスとしてパソコン８へと送り返すようにしたため、パソコン８の表示部８ａを介して変位波形表示３２Ａ及びカウント表示３３Ａをほぼリアルタイムに確認することができるという利点もある。
【００９７】
上記実施形態では、所定レベルを上回る（ステップ１４０６）か所定レベルを下回る（ステップ１４１０）かしたときにカウント処理を実行するものとした。しかしながら、トップやバレイの位置（最大値、最小値）でクラックの存在を判定する場合、センサヘッドユニット７を含む系が外乱などにより振動し、その影響により振動波形が上下にシフトしてトップやバレイの高さが変化すると、誤カウントしてしまう虞がある。そこで、誤カウントを防止できる検査装置を第２の実施形態として説明する。
【００９８】
図２４に示される第２の実施形態のゼネラルフローチャートは、図１４に示される第１の実施形態のフローチャートに相当するものである。
【００９９】
図２４を参照して、本実施形態の検査装置のソフトウェア構成は、カウント開始時処理（ステップ２４０１）と、トップまたはバレイの探索処理（ステップ２４０４，２４０９）と、トップまたはバレイのカウントアップ判定処理（ステップ２４０８，２４１３）と、出力処理（ステップ２４１５）とを主体として構成されており、これらの処理の詳細は上述の通りである。本実施形態は、第１の実施形態と基本的に同様の動作を行うので、異なる点のみを述べる。
【０１００】
トップ探索処理（ステップ２４０４）においてトップ探索に成功すると、続くステップ２４０５においてはトップ検出時処理が実行され、その時点の最大値がトップ値として記憶され、探索対象は『トップ』から『バレイ』へと切り替えられる。そして、ここで、探索されてきたトップに対応する直前のバレイが存在する場合（ステップ２４０６ＹＥＳ）、現在のトップ値と直前のバレイ値との差（隆起量最大値）と、あらかじめ設定された所定量との大小比較が行われ、隆起量最大値が所定量よりも大きい場合のみ（ステップ２４０７ＹＥＳ）、トップ・カウントアップ判定処理（ステップ２４０８）が実行される。すなわち、隆起量最大値が所定量よりも大きいピーク個数がカウントされる。
【０１０１】
これに対して、バレイ探索処理（ステップ２４０９）において、バレイ探索に成功すると、続くステップ２４１０においては、バレイ検出時処理が実行され、その時点の最小値がバレイ値として記憶され、同時に探索対象は『バレイ』から『トップ』へと切り替えられる。そして、ここで、探索されてきたバレイに対応する直前のトップが存在する場合（ステップ２４１１ＹＥＳ）、直前のトップ値と現在のバレイ値との差（陥没量最大値）と、あらかじめ設定された所定量との大小比較が行われ、陥没量最大値が所定量よりも大きい場合のみ（ステップ２４１２ＹＥＳ）、バレイ・カウントアップ判定処理（ステップ２４１３）が実行される。すなわち、陥没量最大値が所定量よりも大きいボトム個数がカウントされる。なお、所定量は、検出対象物にクラックが存在しない場合の波形と、存在する場合の波形とに基づいて予め定められている。
【０１０２】
そして、図１８示のトップ／バレイ・カウントアップ判定処理（ステップ２４０８，２４１３）の何れかが終了すると、続くステップ２４１４では、カウント終了が判定される。このカウント終了は、所定の自己分析処理により、カウント対象期間（一定時間）が終了したことの検出により行われる。以後、カウント終了が判定されるまでの間（ステップ２４１４ＮＯ）、ステップ２４０２〜２４１３の処理が繰り返し実行される。一方、カウント終了が判定されると（ステップ２４１４ＹＥＳ）、続いて図１９示の出力処理（ステップ２４１５）が実行される。
【０１０３】
出力処理の制御出力ＯＮ処理（ステップ１９０４，１９０８）が実行された場合、拡張ユニット５から引き出された電気コード２２内に含まれる所定の制御出力線はオン状態とされるのに対し、制御出力ＯＦＦ処理（ステップ１９０５，１９０９）が実行された場合には、電気コード２２に含まれる所定の制御出力線はオフ状態とされる。こうして電気コード２２から外部へと出力された制御出力は、例えばＰＬＣ等に送られ、これにより検出対象物が所定のカウント基準値に達したことが認識される。すなわち、制御出力ＯＮ処理がなされるときにクラックが存在していることが認識される。
【０１０４】
上記第２の実施形態によれば、現在のトップ値と直前のバレイ値との差、又は、直前のトップ値と現在のバレイ値との差が所定量よりも大きい場合にのみカウント処理を実行する。従って、検査中にセンサヘッドユニット７を含む系が外乱などにより振動してトップやバレイの位置（値）がずれた場合でも誤カウントを防止することができる。
【０１０５】
尚、以上の実施の形態においては、センサヘッドユニット７としてレーザビームを用い三角測距法の原理で検査対象物２までの距離、すなわち検査対象物２の高さを計測するものを挙げたが、これはセンサヘッドユニット７の一例を挙げたものに過ぎず、光学式センサヘッドユニットの検出媒体としては可視光や赤外線であってもよい。また、センサヘッドユニット７の方式としても、磁気式、超音波式、マイクロ波式、接触プローブ式など種々の構成を採用することができる。
【０１０６】
上記実施形態では、センサヘッドユニット７を固定して、検査対象物２の測定点については１点を計測するものとしたが、これに限定されることなく、検査対象物２の大きさによっては測定点を複数取るようにしてもよい。
【０１０７】
上記実施形態では、加振器３が検出対象物２に加える所定周波数は、検出対象物２の共振周波数とすることが好ましい。また、検出対象物２に応じて共振周波数を求め、求めた共振周波数を加えるような構成としてもよい。この場合には、加振器３の周波数を可変できると共に、パソコン８が拡張ユニット５だけでなく、加振器３にも接続され、加振器３から加振周波数のデータを取得できるように構成される。パソコン８には、加振器３の加振周波数を可変したときの検出対象物２の振動振幅データが送られるので、加振周波数のデータと、振動振幅データとの相関により、共振周波数を求めることができる。すなわち、振動振幅データにより最大振幅を求め、その最大振幅となった時点に加振器３が加えていた周波数を求める。このようにして、クラック検査の前に上記設定を行っておくことにより、厚みや大きさが異なる検査対象物に検査装置１を使用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明クラック検査装置の構成図である。
【図２】拡張ユニット（外部入出力線、及びＲＳ２３２Ｃケーブル付）とアンプユニットとの隣接結合状態を示す斜視図である。
【図３】変位センサ用のセンサヘッドユニットの斜視図である。
【図４】変位センサの計測原理の説明図である。
【図５】拡張ユニット（外部入出力線及びＲＳ２３２Ｃケーブル付）とアンプユニットとの隣接結合状態を示す平面図である。
【図６】拡張ユニット（外部入出力線付）とアンプとの分離状態を示す斜視図である。
【図７】拡張ユニットの説明図である。
【図８】拡張ユニットの操作・表示部の構成図である。
【図９】センサシステム全体のハードウェア構成図である。
【図１０】拡張ユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１１】アンプユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１２】アンプユニットの処理を概略的に示すフローチャートである。
【図１３】拡張ユニットの処理を概略的に示すフローチャートである。
【図１４】第１の実施形態のクラック検査装置のソフトウェア構成全体を示すゼネラルフローチャートである。
【図１５】カウント開始時処理の詳細フローチャートである。
【図１６】計測及び表示データ蓄積メモリの模式的メモリマップである。
【図１７】トップ／バレイ探索処理の詳細フローチャートである。
【図１８】トップ／バレイ・カウントアップ判定処理の詳細フローチャートである。
【図１９】出力処理の詳細フローチャートである。
【図２０】カウント開始時の処理の説明図である。
【図２１】トップ／バレイ探索アルゴリズムの説明図である。
【図２２】検出レベル（ＴＨ）の説明図である。
【図２３】バレイ検出とトップ検出とを比較して示す説明図である。
【図２４】第２の実施形態のクラック検査装置のソフトウェア構成全体を示すゼネラルフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
１  クラック検査装置
２  検査対象物
３  加振器
４  カウント装置
５  拡張ユニット
６  アンプユニット
７  センサヘッドユニット
８  パソコン（ＰＣ）
８ａ  表示部
８ｂ  波形表示領域
８ｃ  カウント基準値表示領域
８ｄ  カウント現在値表示領域
１０  ＤＩＮレール
１１  拡張ユニットのケース
１１ａ  拡張ユニットのケース前面
１１ｂ  拡張ユニットのケース後面
１１ｃ  拡張ユニットのケース左側面
１１ｄ  拡張ユニットのケース右側面
１１ｅ  拡張ユニットのケース上面
１１ｆ  拡張ユニットのケース底面
１１ｇ  拡張ユニットのケースの透明カバー
１２  アンプユニットのケース
１２ａ  アンプユニットのケース前面
１２ｂ  アンプユニットのケース後面
１２ｃ  アンプユニットのケース左側面
１２ｄ  アンプユニットのケース右側面
１２ｅ  アンプユニットのケース上面
１２ｆ  アンプユニットのケース底面
１２ｇ  アンプユニットのケースの透明カバー
１３  第１の電気コード
１４  第２の電気コード
１５  丸形コネクタ
１６  センサヘッドユニットのケース
１７  センサヘッドユニットの投受光窓
１８  電気コード
１９  丸形コネクタ
２０  第３の電気コード
２１  ＲＳ−２３２Ｃコネクタ
２２  第４の電気コード
２３  スライド蓋
２４  スライド蓋
２５  コネクタ窓
２６  隣接結合コネクタ
２７  ＤＩＮレール嵌合溝
２８  隣接結合コネクタ
２９  拡張ユニットの操作表示部
２９ａ  第１の７セグメント表示器
２９ｂ  第２の７セグメント表示器
２９ｃ〜２９ｇ  操作キー
２９−１  操作部
２９−２  表示部
３１  アンプユニットの操作表示部
３１−１  操作部
３１−２  表示部
３２  変位波形
３２Ａ  変位波形表示
３３  カウントマーク（バレイ）
３３Ａ  カウント表示
１０１  ドライバＩＣ（ＲＳ２３２Ｃドライバ）
１０２  ＣＰＵ
１０３  アンプユニット側回路ボード
１０４  電流の流入防止回路
１０５  外部入力回路
１０６  アナログ出力回路
１０７  外部出力回路
２０１  ＣＰＵ
２０２  電流の流入防止回路
２０３  アンプとの接続コネクタ左側
２０４  電流の流入防止回路
２０５  アンプとの接続コネクタ右側
２０６  電源リセット回路
２０７  ＥＥＰＲＯＭ１
２０８  外部入力回路
２０９  アナログ出力回路
２１０  外部出力回路
１０２ａ  計測データ蓄積メモリ
１０２ｂ  表示データ蓄積メモリ
２４０１  上昇矢印
２４０２  下降矢印
２４０３  下降矢印
２４０４  上昇矢印
ＴＨ（ｔ）  トップ探索用検出レベル
ＴＨ（ｖ）  バレイ探索用検出レベル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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