(57)【要約】【課題】  タッチパネルなどの透明平板の汚れの清掃作業において、作業者にその場で清掃すべき位置を指示し、作業者の負担軽減と清掃作業の確実性を向上させる。【解決手段】  清掃作業者に汚れによる欠陥位置を画面に表示することによって明確に指示する清掃作業支援装置に関し、透明平板の表面の汚れの位置を含む汚れ状況を検出する検査手段と、透明平板の裏面に接して透明平板と平行に配置させた表示デバイスに、汚れ状況を表示する表示手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2012026857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明平板の表面に光を照射し、その反射光をカメラで撮像して該透明平板の表面の汚れの位置を含む汚れ状況を検出する検査手段と、
前記透明平板の裏面に接して前記透明平板と平行に配置させた表示デバイスに、前記汚れ状況を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする清掃作業支援装置。
【請求項２】
前記表示手段は、前記検査手段で検出された汚れ状況を指示色の濃さによって表示することを特徴とする請求項１に記載の清掃作業支援装置。
【請求項３】
前記表示デバイスは、透過型スクリーンと該スクリーンへの投影手段を有し、前記検査手段で得られた汚れ位置を含む検査結果を前記スクリーン上に表示することを特徴とする請求項１または２に記載の清掃作業支援装置。
【請求項４】
前記清掃作業支援装置は、さらに、前記透明平板の表面の汚れの清掃を行う作業者の手を検知する手検知手段と、清掃作業時に前記透明平板に加わる圧力を検知する圧力センサと、前記手検知手段で検知された作業者の手の移動速度と前記圧力センサで検知された圧力の積を前記作業者の手の滞在時間で積分して清掃作業量を算出する手段と、前記清掃作業量を前記検査手段で検出された汚れ状況と対応付けて保存する清掃作業量データベースとを有することを特徴とする請求項１に記載の清掃作業支援装置。
【請求項５】
前記表示手段は、前記清掃作業量データベースを参照し、清掃作業時に前記表示デバイスに前記清掃作業量を所定の指示色の濃さで表示し、作業者による清掃後、計測された前記清掃作業量に応じて該濃さを減ずることを特徴とする請求項４に記載の清掃作業支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清掃作業支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示デバイスなどのガラス基板の汚れの清掃は、とくに、光学式のタッチパネルでは、電子基板などのデリケートな部品が搭載された後で清掃を行う場合があり、その清掃作業はヒトが行うことが多い。しかし、清掃作業は、作業員にとって、汚れの位置を特定するのが難しく、また清掃が十分に行われたか否かを判断するのが難しい場合があった。
【０００３】
これに対し、従来、汚れの状態（汚れ位置、汚れ具合) を分かり易くする方法として、汚れの検査装置を用いて、その検査結果から、欠陥を検出した場所を清掃作業員に欠陥位置の座標や、欠陥位置のマップで示す方法が提案されている。
【０００４】
また、別な方法では、欠陥の位置を分析装置上で確認するため、欠陥位置近傍をスポット光で照射して分析装置上で再度検査して同一点であることを確認して位置合わせを行う方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−７５３６７号公報
【特許文献２】特開平０７−３２５０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１による方法では、清掃作業者は、ガラス上での実際の汚れの位置を一致させることが難しい。また、特許文献２による方法では、清掃作業者にその汚れ位置を知らしめる手段としては、対象物に照射するスポット光ということになり、透明ガラス上に照射されたスポット光の位置は、作業者にとって認識しにくいという問題を抱えていた。さらに、作業者が個人の判断で清掃作業量を決めるため、必要な清掃作業量に対して過不足が生じ、余分な清掃時間がかかったり、清掃不足で拭き残りがあるなどの問題を抱えていた。
【０００７】
そこで、本発明では、清掃作業者に検査装置の検査結果としての欠陥位置を明確に伝え、また、適切な清掃作業量を指示し、清掃作業が容易に行える清掃作業支援装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の一つの態様は、透明平板の表面の汚れの位置を含む汚れ状況を検出する検査手段と、前記透明平板の裏面に接して前記透明平板と平行に配置させた表示デバイスに、前記汚れ状況を表示する表示手段と、を有することを特徴とする清掃作業支援装置に関する。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明によれば、清掃作業支援装置は、清掃作業者に検査装置の検査結果としての汚れによる欠陥位置を明確に伝えることができ、適切な清掃作業量の指示によって清掃作業を容易とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態になる清掃作業支援装置の一基本構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態になる透明平板における表面汚れ検査の仕組みを説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態になる透明平板における汚れ状態の表示処理例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態になる清掃作業支援装置の基本動作フローを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態になる手検知カメラと圧力センサを備えた清掃作業支援装置の構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態になる汚れ状態を表示する表示デバイスの変形例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態になる作業者の手の移動検出による清掃作業量の評価方法を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態になる清掃作業支援装置おける清掃作業状況の表示例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態になる検査結果に対する清掃作業量データベースの設定フローを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態になる清掃作業状況の表示フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態につき、図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の清掃作業支援装置の一基本構成を示す。清掃作業支援装置１は、パターン照明４と照明制御部１３を有する照明手段、カメラ５と検査制御部１１を有する検査手段、および表示デバイス３と表示制御部１２を有する表示手段を有する。
【００１３】
照明手段は、透明平板２の表面に斜め方向から所定のピッチでストライプ状の明暗パターンを有するパターン照明４を照射する。
【００１４】
検査手段は、結像レンズ６を備えたカメラ５によって、透明平板２から反射するパターンを撮像し、取得した画像から汚れを検査し、汚れ箇所と汚れ具合を含む検査データを取得し、記憶部に該検査データを保存する。また、検査手段は、カメラ５で撮像した画像において、明暗ストライプパターンの輪郭の乱れ、及び画像コントラストを測定することによって汚れの大きさや厚さの程度、及び汚れの濃さを検出する。
【００１５】
そして、表示手段は、透明平板２の裏面に密着して透明平板２と平行に配置させた表示デバイス３に取得した検査データに基づき作業者への指示データとして汚れ位置及び汚れ具合を表示する。
【００１６】
また、検査制御部１１は、カメラ５の撮像タイミングや撮像した汚れ部分の画像を処理し、表示制御部１２は、表示デバイス３への検査結果の表示を制御し、照明制御部１３は、パターン照明４のタイミングを制御するものである。さらに、制御装置１０は、照明手段、検査手段、および表示手段によって各制御部の制御を行う。
【００１７】
本発明によって、カメラ５で取得した画像に基づいて、透明平板２の表面の汚れの位置、汚れ具合（大きさ、濃さ）などの汚れ状況を検出し、透明平板２の裏面に密着して該透明平板２と平行に配置させた表示デバイス３に当該汚れ状況を表示させることが可能となる。
【００１８】
図１の表面側の汚れを検査する検査制御部１１は、例えば、所定ピッチ（例えば、０．１〜１ｍｍ程度）のストライプ状の明暗パターンを有するパターン照明４を使う方法によって、透明平板２表面側にある汚れについてだけ検査を行う。その検査結果として、表面側の汚れの位置と汚れ具合に関する情報を取得する。該検査結果の情報を基に、汚れの位置を表示デバイス３によって作業者に提示する。こうした表示により、清掃作業者は、汚れ位置と汚れ具合（大きさ、濃さ）に関する情報を、透明平板２を介して（ガラス越し）に見ることで実物上での確認が可能となる。
【００１９】
なお、清掃作業支援装置１は、図示していないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、メモリを有するコンピュータであり、各制御部に行わせる処理プログラムは、補助記憶装置に内蔵され、起動時にメモリに展開されてＣＰＵによって実行処理される。
【００２０】
また、表示デバイス３は、実施例では、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を想定しているが、透明平板２の直下に、例えば、透過型スクリーンを配置し、その裏側からプロジェクタを照射するような構成であってもよい（図６参照）。
【００２１】
図２は、透明平板における表面汚れ検査の仕組みを示す。図１に示したパターン照明４を使用することによって、透明平板２の表面側で反射したパターンは、汚れのある箇所において所定ピッチのパターンに歪を生じ、カメラ５により乱れたパターンとして検知される。図１のように、検査光学系では、パターン照明４と反射光を検知するカメラ５との角度を浅くすることによって、汚れで乱れた反射パターンは透明平板２の表面側だけを検知することとなる。つまり、本方式は、検査対象の透明平板２をミラーに見立て、その汚れ位置において検知される照明のパターンが乱れることを利用したものである。
【００２２】
図３は、透明平板における汚れ状態の表示処理例を示す。図３（ａ）は、汚れ箇所の表示と指示色の濃さを汚れ具合に応じて変化させた例を示している。作業者は１箇所ずつの清掃が行える汚れ具合は、例えば、パターン照明を使う方法では、検知したパターンの乱れ具合、コントラストの低下などによって汚れ具合を決めるようにする。
【００２３】
また、図３（ｂ）は、複数箇所の汚れを順次表示する例を示している。複数箇所の汚れを順次表示することで、その表示にしたがって作業者は１箇所ずつの清掃が行える。
【００２４】
図４は、清掃作業支援装置の基本動作フローを示す。まず、ステップＳ１１において、検査対象である透明平板２（ガラス）を支持台（図に示していない）にセットし、検査手段は、パターン照明４による表面の汚れ検査を行い、汚れ位置及び汚れ具合に関するデータを取得し、検査データを清掃作業支援装置の記憶部に保存する。
【００２５】
つぎに、ステップＳ１２において、表示手段は、検査データを参照し、清掃すべき汚れ箇所があるか否かを判定する。清掃箇所がなければ、本フローは終了する。
【００２６】
清掃箇所が複数存在した場合に、その一つを選択し、ステップＳ１３において、清掃作業者に指示する表示データを作成する。そして、ステップＳ１４において、清掃箇所を表示する。
【００２７】
ステップＳ１５において表示に従い、清掃作業員による清掃を終えた後に、ステップＳ１６において、清掃後の汚れ検査を行う。
【００２８】
つぎに、ステップＳ１７において、清掃が完了したか否かを判定する。清掃完了していなければ、ステップＳ１５に戻り、選択した一箇所の汚れが除去されるまで以降の処理を繰り返す。
【００２９】
また、選択した箇所の清掃が完了となった場合には、ステップＳ１２に戻り、次の汚れ箇所を選択し、汚れ箇所がなくなるまで以降の処理を繰り返す。
【００３０】
図５は、本発明における手検知カメラと圧力センサを備えた清掃作業支援装置の構成例を示す。図５に示す構成例では、透明平板２の表面側に汚れ検査光学系の他に手を検知するための手検知カメラ７と清掃時の作業者の圧力を検知する圧力センサ８が配置された例を示している。圧力センサ８としては、透明平板２と支持台（図示せず) との間に、例えば、ロードセルなどの圧力センサを配置する。圧力センサの配置は、透明平板２の下側の支持台と接する部分だけでなく、透明平板２の側面側に配置するようにすると、清掃作業時に透明平板２をこする方向の力が計測できる。さらに、作業者による清掃作業時の清掃作業量を以下のように定義する。
【００３１】
清掃作業者の作業状況を検出する機能として、透明平板２の表面側に手検知カメラ７を備え、透明平板２上の作業者の手を検出する。これによって、作業者が表示中の汚れ箇所付近に手があるかどうかを調べ、汚れ箇所付近に手がある場合には、清掃作業中であると判断し、その清掃作業状況として、ある時刻ｔでの手の動き（速さ：Ｖ（ｔ）) を検出する（図７参照）。
【００３２】
また、清掃時の力の入れ具合を検出する機能として、透明平板２と透明平板２の指示台の間に圧力センサ８を備え、透明平板２上の作業者が清掃のために透明平板２に接触する圧力をある時刻ｔの圧力Ｆ（ｔ）として計測する。
【００３３】
以上の速さＶ（ｔ）と圧力Ｆ（ｔ）を清掃対象汚れに対する清掃作業量Ｃとして、手が清掃対象の１箇所の汚れに滞在している時間で積分した以下の式１によって定義する。
【００３４】
Ｃ＝∫( Ｆ（ｔ）ｘＶ（ｔ）) ｄｔ  ----式１
図６は、本発明の清掃支援装置における汚れ状態を表示する表示デバイスの変形例を示す。図１の透明平板２の裏面に配置したプロジェクタ９で透明平板２の直下に密着するように配置した透過型スクリーン３’に汚れ位置が表示できるような構成としている。
【００３５】
図７は、作業者の手の移動検出による清掃作業量の評価方法を示す。手の検知については、図７に示すように、撮像の１フレームごとに手の特徴点、例えば、手の最も上、右、左の点の座標を検出し、それぞれの点の座標が次のフレームでどれだけ移動しているかを計測し、前撮像フレームと比較し、各点の移動距離の最大値として１フレームでの手が移動した距離＝速さとして算出する。
【００３６】
なお、手検知カメラ７による１フレームの間隔が異なるため、速さの単位は、ｍｍ／ｓに合わせた方がよい。
【００３７】
また、手の検出の場合、図７の例ではグレイ画像としているが、ウエス（布）を使用している場合などにおいて、手の検出が難しい場合には、カラーカメラを用いて手を色から検出する方法を用いてもよい。
【００３８】
図８は、清掃作業支援装置おける清掃作業状況の表示例を示す。図８に示すように、清掃作業量に応じて表示色を薄くする構成としている。予め清掃作業量データベース１００に設定された清掃作業量より大きくなると表示が消失するようにしている。
【００３９】
本構成は、消失時に、例えば、「完了」などの文字で表示してもよいし、音、ランプなどで知らせるようにしてもよい。
【００４０】
また、指示した汚れ位置が清掃されていないことも検知できることから、別の箇所を清掃している場合（手検知カメラ７による位置検出と圧力センサ８による手の接触の検知）には、表示手段は、例えば、表示色を点滅させるなどにより、場所が間違っていることを示すようにしてもよい。
【００４１】
さらに、好適には、式１における清掃作業量Ｃに応じて、汚れ位置の表示色の濃さを薄くすることによって清掃されていることを作業者に提示するのもよい。
【００４２】
図９は、本発明の検査結果に対する清掃作業量データベースの設定フローを示す。まず、ステップＳ２１において、清掃作業時に、作業者の手検知カメラ７による手の移動速度を測定するとともに圧力センサ８によって清掃のときの手の圧力を検出する。次に、ステップＳ２２において、取得した手の移動速度と圧力を基に式１にしたがって清掃作業量を算出する。ステップＳ２３において、いくつか複数の汚れレベルに対する清掃作業量を求め、該汚れレベルに適用する清掃作業量として表示デバイス３における表示レベル（例えば、所定指示色の濃度）と対応付けて清掃作業量データベース１００に登録しておく。
【００４３】
なお、清掃作業量データベース１００のデータ構造をとくに図示していないが、清掃作業量データベース１００は、汚れレベル、清掃作業量、および表示レベル（所定指示色の大、中、小の濃度など）の項目からなる複数のレコードで構成されている。
【００４４】
図１０は、本発明の清掃支援装置における清掃作業状況の表示フローを示す。まず、ステップＳ３１において、透明平板２の表面汚れの検査を行う。ステップＳ３２において、検査の結果、清掃すべき箇所が存在するか否かを判定する。清掃箇所がなければ、本フローは終了となる。清掃箇所が複数あれば、ステップＳ３３において、その一つを選択し、清掃作業量データベース１００を参照して、ステップＳ３４において、作業者に表示する表示データを作成する。そして、ステップＳ３５において、作成した表示データに基づいて、表示デバイスに清掃箇所を表示する。
【００４５】
つぎに、ステップＳ３６における作業者による清掃がなされた際に、ステップＳ３７において、清掃状況として手の移動速度と圧力を検出し、清掃作業量を算出する。そして、ステップＳ３８において、その清掃状況として清掃作業量を所定の指示色の濃さで表示する。
【００４６】
つぎに、ステップＳ３９において、清掃作業量は予めデータベースに設定された表示設定値と比較する。設定値に満たなければ、ステップＳ３６に戻り、清掃作業量が設定値となるまで、以降の処理を繰り返す。
【００４７】
また、設定値を超えていれば、ステップＳ４０において、清掃後の汚れ検査を行う。そして、ステップＳ４１において、清掃が完了となったかを判定する。
【００４８】
ここで、予め設定した清掃作業量を超えたときに表示はなくなり（例えば、図８に示すように、清掃作業量に応じた相応の表示濃度を減じ、最終的に表示を消失させる）、例えば「完了」の文字を表示することで清掃完了を作業者に提示する。その後、確認のための検査を行い、検査の結果、汚れがなくなっていれば次の清掃箇所を表示する。
【００４９】
ステップＳ４１において、清掃後の汚れ検査にて拭き取り不完全で、清掃が完了していなければ、ステップＳ３３に戻り、清掃後の検査で汚れ検出がなくなるまで、清掃作業を繰り返す。
【００５０】
清掃完了であれば、清掃作業量データベース１００を更新し、ステップＳ３２に戻って次の汚れ箇所を選択し、以降同様の処理を繰り返す。
【００５１】
以上の本フローによって、検査で得られた汚れ状況とその汚れ状況に対して行った清掃作業量とを対応させたデータベースを作成し、清掃作業を行う毎に、該データベースを更新することによって、汚れ状況から清掃作業量を推定する確度を向上させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、タッチパネルなどに使われる透明基板の汚れを清掃する際の可視化の技術に関する。
【符号の説明】
【００５３】
１  清掃作業支援装置
２  透明平板
３  表示デバイス
３’  透過型スクリーン
４  パターン照明
５  カメラ
６  結像レンズ
７  手検知カメラ
８  圧力センサ
９  プロジェクタ
１０  制御装置
１１  検査制御部
１２  表示制御部
１３  照明制御部
１４  清掃作業量算出部
１００  清掃作業量データベース
【図４】
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【図９】
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【図１０】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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