气流检测装置、气流检测方法及气流检测程序与流程

1.本发明涉及用于在涂装室中检测气流的气流检测装置、气流检测方法及气流检测程序。


背景技术：

2.为了对汽车或家电产品等被涂装物进行涂装，在涂装室内进行喷涂的工序被通用。在喷涂中，因为从喷射涂装装置等涂装装置喷出的涂料并不是全部附着到被涂装物上，所以剩余的涂料飘荡在涂装室内。如果该剩余的涂料附着到被涂装物上，则被涂装物可能被污染，因此，需要将剩余的涂料向系统外部去除。因此，以往使用在涂装室中形成从室内的上方朝向下方的气流并利用该气流去除剩余的涂料的方法。
3.然而，如果除了涂装室内的从上方朝向下方的气流之外还存在沿水平方向流动的气流（横流气流），则可能损害涂装质量。第一，因为受横流气流的影响而喷雾涂料的图案变化，所以如果存在横流气流的不规则的变化，则可能在依次涂装的被涂装物的每一个的涂装质量上产生差异。第二，在涂装室的入口，如果存在从涂装室的外侧向内侧流入的横流气流，则尘埃流入涂装室的内侧，可能损害涂装质量。第三，在为了对被涂装物涂装多个颜色而将涂装室内区分成针对每个涂装的颜色的部分的情况下，如果存在遍及相邻的部分之间流动的横流气流，则存在在一部分所使用的涂料混入其他的部分而在其他的部分污染被涂装物可能。这样，为了排除损害涂装质量的因素，需要控制涂装室的供气排气，使得不产生横流气流。
4.为了能够进行这样的控制，以往提出在涂装室中检测气流的装置。例如，在日本特开2002
‑
316078号公报（专利文献1）中公开了具备被气流按压而摆动的受风板和对该受风板的摆动进行电气检测的检测单元的气流检测装置。另外，在日本特开平5
‑
164770号公报（专利文献2）中公开了具备超声波振荡器及接收机的气流测定装置。
5.现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002
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316078号公报专利文献2：日本特开平5
‑
164770号公报。


技术实现要素：

6.发明要解决的课题但是，在如专利文献1及2这样的技术中，在气流的风速极小的情况下可能不能检测气流。在如专利文献1这样的技术中，因为受风板具有某种程度的重量，所以难以检测到不足以使其摆动的气流或仅使其稍微摆动的气流。另外，在专利文献2这样的技术中，也难以检测到不足以使气流的正向和反向的超声波的传递时间产生差异的小的气流。
7.因此，需要在即使气流小的情况下也能够良好地检测气流的气流检测装置、气流检测方法及气流检测程序的实现。
8.用于解决课题的方案本发明的第一气流检测装置是在涂装室中检测气流的气流检测装置，其特征在于，具备设置于所述涂装室的内部的丝状部件、能够生成拍摄了所述丝状部件的图像数据的拍摄装置以及能够对所述图像数据进行运算处理的运算装置，所述丝状部件以至少其一部分下垂的方式设置于所述涂装室，所述运算装置特别指定所述图像数据中的与所述丝状部件对应的部分，基于该部分的位置检测所述气流。
9.另外，本发明的第一气流检测方法是检测涂装室中的气流的气流检测方法，其特征在于，具有：生成拍摄了在所述涂装室的内部以至少其一部分下垂的方式设置的丝状部件的图像数据的工序；利用运算装置对所述图像数据进行运算处理并特别指定所述图像数据中的与所述丝状部件对应的部分的工序；以及基于该部分的位置检测所述气流的工序。
10.另外，本发明的第一气流检测程序是检测涂装室中的气流的气流检测程序，其特征在于，所述气流检测程序使计算机执行以下功能：对拍摄了在所述涂装室的内部以至少其一部分下垂的方式设置的丝状部件的图像数据进行运算处理，特别指定该图像数据中的与所述丝状部件对应的部分；以及基于该部分的位置检测所述气流。
11.根据这些结构，因为基于轻量的丝状部件的摆动来检测气流，所以即使在气流小的情况下也能够良好地检测气流。
12.本发明的第二气流检测装置是在涂装室中检测气流的气流检测装置，其特征在于，具备在所述涂装室的内部能够向上方或下方喷出流体的喷出装置、能够生成拍摄了所述流体的图像数据的拍摄装置以及能够对所述图像数据进行运算处理的运算装置，所述流体是能够在所述拍摄装置的拍摄范围的至少一部分利用光学方法进行检测的方式，所述运算装置特别指定所述图像数据中的与所述流体对应的部分，基于该部分的位置来检测所述气流。
13.另外，本发明的第二气流检测方法是检测涂装室中的气流的气流检测方法，其特征在于，具有：生成拍摄了在所述涂装室的内部向上方或下方喷出的流体的图像数据的工序；利用运算装置对所述图像数据进行运算处理并特别指定所述图像数据中的与所述流体对应的部分的工序；以及基于该部分的位置检测所述气流的工序。
14.另外，本发明的第二气流检测程序是检测涂装室中的气流的气流检测程序，其特征在于，所述气流检测程序使计算机执行以下功能：对拍摄了在所述涂装室的内部向上方或下方喷出的流体的图像数据进行运算处理，特别指定该图像数据中的与所述流体对应的部分；以及基于该部分的位置检测所述气流。
15.在这些结构中，基于流体的动作来检测气流。因为流体的流动的方式能够敏感地受室内的气流的影响而变化，所以根据这些结构，即使在气流小的情况下也能够良好地检测气流。
16.以下，对本发明的优选的方式进行说明。但是，本发明的范围不被以下记载的优选的方式例限定。
17.就本发明的气流检测装置而言，作为一个方式，优选的是，所述涂装室具有能够从其外部透视其内部的可透视部，所述拍摄装置设置于所述涂装室的外部，所述丝状部件及所述拍摄装置分别被设置于所述拍摄装置能够通过所述可透视部拍摄所述丝状部件的位置。
18.根据该结构，拍摄装置被涂料污染的可能性小。另外，即使在设置于涂装室内的设备被要求防爆规格的情况下，也不需要拍摄装置使用防爆规格的设备。
19.就本发明的气流检测装置而言，作为一个方式，优选的是，所述运算装置特别指定所述图像数据中的与所述丝状部件对应的部分的一端部及另一端部，基于将所述一端部与所述另一端部连结的直线和所述图像数据的纵轴方向所成的角的角度来检测所述气流。
20.根据该结构，能够良好地检测气流的方向及风速。
21.就本发明的气流检测装置而言，作为一个方式，优选的是，所述拍摄装置按每个规定的时间间隔生成所述图像数据，所述运算装置基于根据按每个所述规定的时间间隔生成的所述图像数据运算的所述角度的与时间相关的移动平均来检测所述气流。
22.根据该结构，即使在气流中存在晃动的情况下，也能够避免进行不适当的判断。
23.就本发明的气流检测装置而言，作为一个方式，优选的是，所述运算装置基于所述图像数据的至少一部分像素的数值信息来特别指定所述图像数据中的与所述丝状部件对应的部分。
24.根据该结构，能够通过比较简单的运算处理来特别指定图像数据中的与丝状部件对应的部分。
25.就本发明的气流检测装置而言，作为一个方式，优选的是，所述图像数据在各像素中包括至少两个数值信息，所述运算装置基于所述图像数据的至少一部分像素中的一个所述数值信息和其它所述数值信息的差来特别指定所述图像数据中的与所述丝状部件对应的部分。
26.根据该结构，无论设置部位的照明的状态如何，都能够提高特别指定图像数据中的与丝状部件对应的部分的精度。
27.就本发明的气流检测装置而言，作为一个方式，优选的是，所述丝状部件在所述图像数据的与所述丝状部件对应的部分呈现一个所述数值信息和其它所述数值信息的差为规定的阈值以上的颜色。
28.根据该结构，无论设置部位的照明的状态如何，都能够进一步提高特别指定图像数据中的与丝状部件对应的部分的精度。
29.就本发明的气流检测装置而言，作为一个方式，优选的是，还具备在所述拍摄装置拍摄所述丝状部件时被拍摄为所述丝状部件的背景的背景板，所述丝状部件和所述背景板呈现互不相同的颜色。
30.根据该结构，能够简化在运算处理中使用的图像数据，特别指定图像数据中的与丝状部件对应的部分的运算处理能够变得简单。
31.就本发明的气流检测装置而言，作为一个方式，优选的是，所述图像数据在各像素中包括至少两个数值信息，所述丝状部件在所述图像数据的与所述丝状部件对应的部分呈现一个所述数值信息和其它所述数值信息的差为规定的阈值以上的颜色，所述背景板在所述图像数据的与所述背景板对应的部分呈现一个所述数值信息和其它所述数值信息的差不足规定的阈值的颜色。
32.根据该结构，无论设置部位的照明的状态如何，都能够提高特别指定图像数据中的与丝状部件对应的部分的精度。
附图说明
33.图1是第一实施方式的涂装室的侧视剖视图。
34.图2是第一实施方式的涂装室的立体图。
35.图3是第一实施方式的气流检测装置的概要立体图。
36.图4是第一实施方式的涂装室及气流检测装置的框图。
37.图5是第一实施方式的图像数据的例子。
38.图6是第二实施方式的气流检测装置的概要立体图。
39.图7是第二实施方式的图像数据的例子。
具体实施方式
40.〔第一实施方式〕参照附图对本发明的第一气流检测装置、气流检测方法及气流检测程序的实施方式进行说明。以下，对将本发明的第一气流检测装置应用于为了检测在涂装室100的内部产生的气流而设置的气流检测装置1的例子进行说明。
41.（涂装室的结构）首先，对本实施方式的涂装室100进行说明。涂装室100是对汽车的主体b进行喷射涂装的隧道状的涂装室。涂装室100具有对主体b喷涂料的喷射装置s及输送主体b的输送机c，一边利用输送机c将主体b在一个轴上（图1的纸面左右方向）输送，一边对主体b喷涂料（图1）。此外，涂装室100具有玻璃制的窗101（可透视部的例子），且构成为能够从其外部透视其内部（图2）。
42.在本实施方式的涂装室100中设置有供气口il及排气口ol（图1）。供气口il设置于涂装室100的上部，将从供气扇102送风的进行了温度湿度调整的空气向涂装室100的内部供给。排气口ol设置于构成为能够通气的涂装室100的地板面的下部，利用排气扇103吸引空气。在各供气口il设置有用于调节供气流量的供气风挡108。同样地，在各排气口ol设置有用于调节排气流量的排气风挡109。在涂装作业中飞散到涂装室100内的环境中的剩余的涂料被从供气口il朝向排气口ol的气流捕捉，被从排气口ol向涂装室100的外部排出。
43.此外，在涂装室100的上部设置有天花板过滤器fc，对从供气口il导入的空气进行除尘。另外，在涂装室100的地板下设置有排气除尘设备fd，被气流捕捉的涂料的大部分被排气除尘设备fd捕集。而且，在排气口ol的下游设置有排气二次过滤器fs，未被排气除尘设备fd捕集的涂料被排气二次过滤器fs捕集。
44.本实施方式的涂装室100被区分成第一部分105和第二部分106（图1、图2）。在第一部分105及第二部分106分别进行利用不同颜色的涂料的涂装作业。在此，如果存在从第一部分105及第二部分106中的一方朝向另一方的气流，则在这样的气流的上游侧所使用的涂料混入到下游侧的工序。此时，存在非本意的颜色附着到主体b上而得不到所希望的涂装物的情况。
45.因此，以尽可能使第一部分105和第二部分106的气压相同而不产生从第一部分105及第二部分106中的一方朝向另一方的气流的方式进行控制。具体而言，设置有控制各风挡的开度的风挡控制部104（图4），控制第一部分105的供气风挡108a及排气风挡109a、以及第二部分106的供气风挡108b及排气风挡109b的开度，使第一部分105及第二部分106的
气压平衡。为了能够进行这样的控制，在第一部分105和第二部分106的边界部107设置有气流检测装置1（图1、图2）。
46.（气流检测装置的结构）接下来，对本实施方式的气流检测装置1进行说明。气流检测装置具备设置于涂装室100的内部的丝状部件2及背景板3、以及设置于涂装室100的外部的数码摄像机4（拍摄装置的例子）及运算装置5（图1~4）。
47.丝状部件2以下垂的方式设置于涂装室100的内部的第一部分105和第二部分106的边界部107（图3）。此外，丝状部件2被着色为红色。因为丝状部件2足够轻量，所以如果即使稍微存在从第一部分105及第二部分106中的一方朝向另一方的气流，则丝状部件2由于该气流而摆动。
48.背景板3与丝状部件2同样地被固定于涂装室100的内部的第一部分105和第二部分106的边界部107（图3）。更具体而言，背景板3与丝状部件2一起被从窗101向涂装室100的内侧延伸的轴部件31支承，在通过设置于边界部107的窗101来观察丝状部件2及背景板3时，背景板3被配置于看起来比丝状部件2靠里的位置。即，背景板3设置于比丝状部件2更远离窗101的位置。此外，背景板3被着色为灰色。
49.数码摄像机4被固定于涂装室100的外部的与窗101相邻的位置（图3）。数码摄像机4以其镜头通过窗101朝向涂装室100的内部的方式被设置，能够透过窗101拍摄丝状部件2及背景板3。如果数码摄像机4拍摄丝状部件2及背景板3，则生成以背景板3为背景拍摄了丝状部件2的图像数据p1。数码摄像机4构成为能够与运算装置5通信，图像数据p1被转送到运算装置5。此外，在本实施方式中，图像数据p1的各像素的颜色信息由8比特的rgb值（按十进制显示为0~255）（数值信息的例子）表现。
50.运算装置5是对图像数据p1进行运算处理来检测气流的装置，是将cpu作为核心部件的硬件。在运算装置5中安装有本发明的气流检测程序。运算装置5构成为能够与数码摄像机4通信，接收数码摄像机4生成的丝状部件2（及背景板3）的图像数据p1。另外，运算装置5构成为也能够与风挡控制部104通信，对风挡控制部104送出所检测出的气流的方向及风速。
51.（气流检测方法）接下来，对本实施方式的气流检测方法进行说明。以下，以第一部分105的气压比第二部分106的气压高，因此产生从第一部分105朝向第二部分106的气流的情况为例，参照在该情况下获得的图像数据p1（图5）进行说明。此外，对在图像数据p1上表示的现实的结构物使用与对应的现实的结构物相同的符号来表示。因此，例如对在图像数据p1上所示的丝状部件2使用符号“2”来表示。
52.首先，运算装置5从图像数据p1中提取丝状部件2及背景板3的摄像范围q1。此外，因为背景板3及数码摄像机4均被固定，所以图像数据p1中的符合摄像范围q1的像素范围实质上是恒定的。
53.接下来，对提取出的部分的各像素计算r值和g值的差c1（r－g）（一个数值信息和其它数值信息的差的例子）及r值和b值的差c2（r－b）（一个数值信息和其它数值信息的差的例子）。在此，图像数据p1的与丝状部件2对应的部分因为丝状部件2被着色为红色，所以c1及c2的值成为足够大的正值。另一方面，图像数据p1的与背景板3对应的部分因为背景板
3被着色为灰色，所以c1及c2的值接近0。因此，在本实施方式中，对于从图像数据p1提取的部分的各像素，将c1及c2这二者超过20（规定的阈值的例子）的部分特别指定为与丝状部件2对应的部分，将c1及c2的至少一方为20以下的部分特别指定为与背景板3对应的部分。
54.对如上所述那样特别指定的与丝状部件2对应的部分特别指定摄像范围q1的上侧的边界和与丝状部件2对应的部分的交点即上端部21所对应的坐标（x1，y1）（与丝状部件对应的部分的一端部的例子）及摄像范围q1的下侧的边界和与丝状部件2对应的部分的交点即下端部22所对应的坐标（x2，y2）（与丝状部件对应的部分的另一端部的例子）。在此，前述的角度θ在图像数据p1上被表示为将上端部21与下端部22连结的直线和图像数据p1的纵轴方向所成的角的角度。因此，角度θ由以下的式（1）给出。
55.θ＝arctan（x2－x1）/（y2－y1）
ꢀꢀꢀ
式（1）在此，因为上端部21接近支承丝状部件2的支点，所以即使气流的方向及风速变化，与上端部21对应的坐标（x1，y1）也几乎不变化。另一方面，下端部22的坐标（x2，y2）根据在边界部107产生的气流的方向及风速而变化。更具体而言，风速越快，角度θ的绝对值越大，所以能够基于角度θ估计风速。另外，在如图5所示那样产生从第一部分105朝向第二部分106的气流时，角度θ为正值，在与图5所示的状态相反地产生从第二部分106朝向第一部分105的气流时，角度θ为负值，因此，能够根据角度θ的正负来特别指定气流的方向。
56.另一方面，在第一部分105和第二部分106之间几乎没有气压差而在边界部107几乎没有产生气流时，因为丝状部件2从支承点向大致正下方下垂，所以θ接近0。因此，为了不产生从第一部分105及第二部分106中的一方朝向另一方的气流，对各风挡的开度进行反馈控制以使角度θ接近0即可。例如，在角度θ为正值时，因为产生了从第一部分105朝向第二部分106的气流，所以需要降低第一部分105的气压、提高第二部分106的气压、及进行这二者中的任一个的控制。因此，进行从由降低供气风挡108a的开度、提高排气风挡109a的开度、提高供气风挡108b的开度、及降低排气风挡109b的开度构成的组中选择的一个或多个控制即可。另外，各θ的绝对值越大，风速越快，即第一部分105和第二部分106的气压差越大，因此，各风挡的开度的变更幅度变大。
57.此外，因为涂装室100的内部的各部分的气压未必恒定，所以气流的方向及风速不断变化。因此，存在由于获取图像数据p1的定时而获得未必很好地反映涂装室100的内部的状态的图像数据p1的情况。在这样的情况下，如果基于从该图像数据p1导出的角度θ来控制各风挡的开度，则不能进行正确的控制。
58.因此，在本实施方式中，利用数码摄像机4的图像数据p1的生成每1秒（规定的时间间隔的例子）进行一次。而且，对根据每1秒生成的图像数据p1运算的角度θ求出5秒钟的移动平均。而且，代替角度θ而基于移动平均来特别指定气流。这样，通过代替某个瞬间的角度θ而使用移动平均，从而能够更正确地检测涂装室100内部的气流。
59.（变形例）角度θ的计算方法不限于上述的方法。例如，在即使丝状部件2的长度足够长且风速大的情况下角度θ也足够小时，近似式θ≈tanθ（其中，角度θ由弧度单位表示。）成立，因此，能够利用比上述的式（1）简化的下述的式（2）计算角度θ。
60.θ＝（x2－x1）/（y2－y1）
ꢀꢀꢀ
式（2）另外，也可以不必一定计算角度θ。如前述那样，根据气流的方向及风速变化的实
质上只是与下端部22对应的坐标（x2，y2）。另外，y1及y2分别与摄像范围q1的上侧及下侧的边界的y坐标一致，所以是恒定的。即，在应用式（1）及式（2）中的哪一个的情况下，角度θ实质上都是（x2－x1）的函数。因此，如果预先明确气流的方向及风速和（x2－x1）的相关关系，则能够基于（x2－x1）的值确定气流的方向及风速。此外，如果使摄像范围q1的上侧的边界尽可能靠近轴部件31的位置，则还能够将x1看作常数，能够基于x2的值确定气流的方向及风速。
61.此外，丝状部件2的长度没有特别限定，但优选以在角度θ和气流的风速之间至少比例关系近似成立的方式选择丝状部件2的长度。具体而言，在丝状部件2过度短的情况下，在角度θ和气流的风速之间，比例关系可能不成立。
62.〔第二实施方式〕参照附图对本发明的第二气流检测装置、气流检测方法及气流检测程序的实施方式进行说明。以下，对将本发明的第二气流检测装置应用于为了检测在涂装室100的内部产生的气流而设置的气流检测装置6的例子进行说明。此外，对与第一实施方式相同的结构标注相同的符号，省略或简化说明。
63.（涂装室的结构）在本实施方式中作为检测气流的对象的涂装室100自身的结构与第一实施方式相同。但是，在第一实施方式中，在边界部107设置有气流检测装置1，与此相对，在本实施方式中，在边界部107设置有气流检测装置6。
64.（气流检测装置的结构）本实施方式的气流检测装置6具备喷出装置7、背景板3、数码摄像机4（拍摄装置的例子）及运算装置5（图6、图7）。硬件方面的与第一实施方式的不同之处在于代替丝状部件2而设置喷出装置7。背景板3、数码摄像机4及运算装置5的设置部位与第一实施方式相同，即，背景板3设置于涂装室100的内部，数码摄像机4及运算装置5设置于涂装室100的外部。
65.喷出装置7具有流体产生装置71、喷嘴72及照明单元73（图6）。在此，流体产生装置71及照明单元73设置于涂装室100的外部，喷嘴72设置于涂装室100的内侧。
66.本实施方式的流体产生装置71是能够生成流体74的装置。更详细而言，流体74是微小的水滴被空气输送的方式的雾状的流体，在空气中观察为白色，因此，能够利用光学方法检测其存在与否。但是，流体74只要在数码摄像机4的拍摄范围的至少一部分能够利用光学方法检测其存在与否，就在物质上没有限定，能够与流体74的选择对应地适当地选择流体产生装置71的结构。
67.作为流体74的典型方式，例示出由空气等介质输送液体或固体的微粒的方式和在从喷嘴72喷出后物理地或化学地发生变化而产生能够利用光学方法进行检测的物质的方式。除了前述的水滴之外，能够使用二元醇类（丙二醇、三乙二醇及1，3
‑
丁二醇等。）的液滴或四氯化钛等固体粉末作为前者的方式的微粒。但是，因为供给容易及难以污染涂装室100，所以优选使用水滴。另外，除了前述的空气之外，也可以使用氮或二氧化碳等作为介质。
68.作为流体74的后者的方式，例示出包含过饱和的水蒸气的流体。包含过饱和的水蒸气的流体在从喷嘴72喷出的时刻是透明的，不能利用光学方法进行检测。但是，如果将该流体喷出到涂装室100内，则该流体中所含的水蒸气的一部分凝集而产生液滴，能够利用光
学方法进行检测。像该方式这样，流体74不需要是在从喷嘴72喷出的时刻能够利用光学方法检测的流体，在数码摄像机4的拍摄范围的至少一部分能够利用光学方法检测其存在与否即可。
69.喷嘴72与流体产生装置71进行流体连通，能够从其前端72a喷出流体74。喷嘴72在涂装室100的内部的边界部107以其前端72a朝向下方向的配置被设置（图6），因此，喷出装置7能够将流体74向下方喷出。在此，当即使少量地存在从第一部分105及第二部分106中的一方朝向另一方的气流时，流体74也从气流的上游侧朝向下游侧流动。
70.照明单元73以能够对喷嘴72及背景板3照射光的方式被设置。因为照明单元73被设置于涂装室100的外侧，所以照明单元73的光通过窗101照射在喷嘴72及背景板3上。如果对从喷嘴72喷出的流体74照射光，则根据丁达尔效应能够清晰地辨识流体74。
71.流体产生装置71及照明单元73的启动及停止由plc75控制。plc75与运算装置5电连接，按照来自运算装置5的控制信号进行动作。由此，例如，能够实施仅在使用气流检测装置6进行气流的检测时启动流体产生装置71及照明单元73的控制。
72.背景板3自身的结构及设置部位与第一实施方式相同。但是，在第一实施方式中，轴部件31以贯通背景板3朝向窗101侧延伸的方式被设置，但未设置从背景板3朝向窗101侧延伸的部分（图6）。此外，背景板3设置于比喷嘴72更远离窗101的位置。另外，背景板3与第一实施方式同样地被着色为灰色。
73.数码摄像机4及运算装置5作为硬件与在第一实施方式中说明的相同。但是，就数码摄像机4的拍摄对象而言，代替第一实施方式中的丝状部件2及背景板3而设为喷嘴72、流体74及背景板3。因此，数码摄像机4能够生成将背景板3作为背景而拍摄了喷嘴72及流体74的图像数据p2（8比特rgb）（图7）。另外，运算装置5进行基于数码摄像机4拍摄到的图像数据p2的运算处理。
74.（气流检测方法）接下来，对本实施方式的气流检测方法进行说明。以下，以第一部分105的气压比第二部分106的气压高，因此产生了从第一部分105朝向第二部分106的气流的情况为例，参照在该情况下获得的图像数据p2（图7）进行说明。此外，对在图像数据p2上表示的现实的物体使用与对应的现实的物体相同的符号来表示。
75.运算装置5首先对图像数据p2分别特别指定与流体74对应的部分和与背景板3对应的部分。该特别指定方法与在第一实施方式中特别指定与丝状部件2及背景板3分别对应的部分的方法相同。因为流体74从喷嘴72的前端72a扩散，所以在图像数据p2中与流体74对应的部分具有二维的扩展。
76.接下来，对如上述那样特别指定的与流体74对应的部分特别指定摄像范围q2的上侧的边界和与流体74对应的部分的交点及摄像范围q2的下侧的边界和与流体74对应的部分的交点的坐标。如前述那样，因为与流体74对应的部分具有二维的扩展，所以在摄像范围q2的上侧及下侧分别各存在两个交点。如图7所示，将摄像范围q2的上侧的两个交点的中点设为74a（x3，y3），将摄像范围q2的下侧的两个交点的中心设为74b（x4，y4）。
77.如果如上述那样特别指定两个点74a（x3，y3）和74b（x4，y4），则能够实施与第一实施方式相同的解析。此外，因为基于角度θ的气流的方向及风速的特别指定及各风挡的开度的反馈控制与第一实施方式相同，所以在此省略说明。
78.（变形例）对第一实施方式进行说明的变形例也能够应用于本实施方式。
79.另外，也可以代替计算角度θ而基于图像数据p2中的与流体74对应的部分的形状来计算气流的方向及风速。例如，将摄像范围q2分成左右两部分，能够根据摄像范围q2的下侧的边界和与流体74对应的部分的交点中远离摄像范围q2的中心的点存在于分成左右两部分的区域中的哪一个，判定气流的方向。另外，因为与流体74对应的部分的面积与风速具有正的相关关系，所以能够利用其来特别指定风速。
80.〔其它实施方式〕最后，对本发明的气流检测装置、气流检测方法以及气流检测程序的其它实施方式进行说明。此外，在以下的各个实施方式中公开的结构只要不产生矛盾，就能够与在其它实施方式中公开的结构组合应用。
81.在上述的实施方式中，以气流检测装置1、6设置于涂装室100的第一部分105和第二部分106的边界部107的结构为例进行了说明。但是，不限于这样的结构，本发明的气流检测装置能够设置于想要检测气流的任意的场所。例如，如果将本发明的气流检测装置设置于涂装室的出入口，则能够检测出入涂装室的不期望的气流（例如，从涂装室的外侧流入内侧的包含尘埃的气流）。
82.在上述的实施方式中，以气流检测装置1、6被设置于被区分成第一部分105和第二部分106的涂装室100的结构为例进行了说明。但是，不限于这样的结构，本发明的气流检测装置可以设置于内部未被区分的涂装室，也可以设置于将内部区分成三个以上的部分的涂装室。
83.在上述的实施方式中，以数码摄像机4设置于涂装室100的外侧的结构为例进行了说明。但是，本发明的拍摄装置也可以设置于涂装室的内侧。但是，如果本发明的拍摄装置设置于涂装室的外侧，则有以下等优点：拍摄装置被涂料污染的可能性小，即使设置于涂装室内的设备被要求防爆规格的情况下，拍摄装置也不需要使用防爆规格的设备。
84.在上述的实施方式中，以图像数据p1的各像素的颜色信息由8比特的rgb值表现的结构即由rgb颜色系统表现的结构为例进行了说明。但是，不限于这样的结构，在本发明的气流检测装置中，图像数据的各像素的颜色信息可以由任意的颜色系统表现。因此，本发明的图像数据的各像素的颜色信息能够由例如cmy颜色系统、cmyk颜色系统、lab颜色系统、l＊a＊b＊颜色系统、灰度等表现。另外，即便在使用哪个颜色系统的情况下其灰度都是任意的，例如能够是8比特、16比特、24比特、32比特等。此外，在本发明中，特别指定图像数据中的与丝状部件对应的部分的运算处理能够基于关于各像素的被选择的颜色系统中的数值信息来进行。
85.在上述的实施方式中，以图像数据p1的各像素的颜色信息由8比特的rgb值表现的结构即图像数据p1在各像素中包括r值、g值及b值这三个数值信息的结构为例进行了说明。但是，不限于这样的结构，本发明的图像数据也可以在各像素中包括一个、两个、或四个以上的数值信息。但是，在各像素中包括两个以上的数值信息的情况下，容易提高特别指定与丝状部件对应的部分的运算处理的精度。
86.在上述的实施方式中，以丝状部件2被着色为红色的结构为例进行了说明。但是，不限于这样的结构，本发明的气流检测装置的丝状部件的颜色没有特别限定。但是，本发明
的丝状部件优选由在图像数据中使用的颜色系统中容易与其它颜色区别的颜色着色。例如，在如上述的实施例那样在图像数据中使用rgb颜色系统的情况下，如果丝状部件被着色为红、绿或蓝，则因为在图像数据的与丝状部件对应的部分仅r值、g值或b值中的一个突出地变大，所以容易特别指定图像数据的与丝状部件对应的部分。
87.在上述的实施方式中，以气流检测装置1、6具备背景板3的结构为例进行了说明。但是，不限于这样的结构，本发明的气流检测装置也可以不具备背景板。但是，在本发明的气流检测装置具备背景板的情况下，容易特别指定图像数据中的与丝状部件或流体对应的部分。
88.在上述的实施方式中，以背景板3被着色为灰色的结构为例进行了说明。但是，不限于这样的结构，本发明的背景板的颜色没有特别限定。但是，在本发明中，如果满足背景板和丝状部件或流体的颜色互不相同、对比差大等的条件，则容易特别指定图像数据中的与丝状部件或流体对应的部分，因此，是优选的。
89.在上述的实施方式中，对将喷嘴72以其前端72a朝向下方向的配置来设置，喷出装置7构成为能够将流体74向下方喷出的例子进行了说明。但是，喷出装置喷出流体的方向也可以是上方。另外，此处所说的“上方”及“下方”的用语不应解释为限于沿着垂直方向的方向。即，在能够沿左右方向（这也不应解释为限于水平方向。）产生检测对象的气流时，喷出装置能够沿与该气流交叉的方向喷出气流即可。喷出装置喷出流体的方向例如能够是与垂直方向所成的角的绝对值为10
°
以下的范围的方向。
90.在上述的实施方式中，以窗101为玻璃制的结构为例进行了说明。但是，不限于这样的结构，在设置有本发明的气流检测装置的涂装室具有可透视部的情况下，其材质除了玻璃之外，也可以是聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸酯等透明树脂。此外，在本发明中，可透视部优选为无色透明。
91.在上述的实施方式中，以基于图像数据p1、p2中的角度θ来检测气流的结构为例进行了说明。但是，在本发明的气流检测装置中，用于基于图像数据中的与丝状部件对应的部分的特别指定来检测气流的运算方法没有特别限定。例如，可以利用基于所生成的图像数据的机械学习构建根据图像数据检测气流的分类器，也可以使用霍夫变换或lsd（line segment detector：线段检测器）等解析算法。
92.在上述的实施方式中，以基于角度θ的移动平均来检测气流的结构为例进行了说明。但是，不限于这样的结构，在本发明的气流检测装置中，也可以基于瞬间的图像数据来检测气流。
93.在上述的实施方式中，以对各风挡的开度进行反馈控制使得角度θ接近0的结构为例进行了说明。但是，不限于这样的结构，本发明的气流检测装置也可以不必具有对涂装室的控制功能。在该情况下，基于与气流检测装置检测到的气流有关的信息，操作者能够人为地调节各风挡的开度。另外，在本发明的气流检测装置中，能够采用仅能够控制一部分风挡（例如，仅供气风挡）的结构、能够控制设置于供气排气路径的流量调节阀的开度的结构、能够控制供气扇及排气扇等的供气排气用动力装置的输出的结构等。
94.应当理解为，关于其它结构，在本说明书中公开的实施方式在所有方面都是示例，本发明的范围不限于此。本领域技术人员将能够容易地理解，在不脱离本发明的主旨的范围内能够适当地进行改变。因此，在不脱离本发明的主旨的范围内改变后的另外的实施方
式当然包括在本发明的范围内。
95.产业上的可利用性本发明例如能够用于在区分成多个部分的涂装室中检测在不同的分区之间流动的气流的用途。
96.符号说明1：气流检测装置（第一实施方式）2：丝状部件21：上端部22：下端部3：背景板31：轴部件4：数码摄像机5：运算装置6：气流检测装置（第二实施方式）7：喷出装置71：流体产生装置72：喷嘴73：照明单元74：流体75：plcp：图像数据q：摄像范围θ：角度100：涂装室101：涂装室的窗102：供气扇103：排气扇104：风挡控制部105：涂装室的第一部分106：涂装室的第二部分107：第一部分和第二部分的边界部108：供气风挡109：排气风挡il：供气口ol：排气口s：喷射装置c：输送机fc：天花板过滤器fd：排气除尘设备
fs：排气二次过滤器b 主体。

技术特征：
1.一种在涂装室中检测气流的气流检测装置，其中，具备设置于所述涂装室的内部的丝状部件、能够生成拍摄了所述丝状部件的图像数据的拍摄装置以及能够对所述图像数据进行运算处理的运算装置，所述丝状部件以至少其一部分下垂的方式设置于所述涂装室，所述运算装置特别指定所述图像数据中的与所述丝状部件对应的部分，基于该部分的位置检测所述气流。2.根据权利要求1所述的气流检测装置，其中，所述涂装室具有能够从其外部透视其内部的可透视部，所述拍摄装置设置于所述涂装室的外部，所述丝状部件及所述拍摄装置分别被设置于所述拍摄装置能够通过所述可透视部拍摄所述丝状部件的位置。3.根据权利要求1或2所述的气流检测装置，其中，所述运算装置特别指定所述图像数据中的与所述丝状部件对应的部分的一端部及另一端部，基于将所述一端部与所述另一端部连结的直线和所述图像数据的纵轴方向所成的角的角度来检测所述气流。4.根据权利要求3所述的气流检测装置，其中，所述拍摄装置按每个规定的时间间隔生成所述图像数据，所述运算装置基于根据按每个所述规定的时间间隔生成的所述图像数据运算的所述角度的与时间相关的移动平均来检测所述气流。5.根据权利要求1~4中任一项所述的气流检测装置，其中，所述运算装置基于所述图像数据的至少一部分像素的数值信息来特别指定所述图像数据中的与所述丝状部件对应的部分。6.根据权利要求5所述的气流检测装置，其中，所述图像数据在各像素中包括至少两个数值信息，所述运算装置基于所述图像数据的至少一部分像素中的一个所述数值信息和其它所述数值信息的差来特别指定所述图像数据中的与所述丝状部件对应的部分。7.根据权利要求5或6所述的气流检测装置，其中，所述丝状部件在所述图像数据的与所述丝状部件对应的部分呈现一个所述数值信息和其它所述数值信息的差为规定的阈值以上的颜色。8.根据权利要求1~7中任一项所述的气流检测装置，其中，还具备在所述拍摄装置拍摄所述丝状部件时被拍摄为所述丝状部件的背景的背景板，所述丝状部件和所述背景板呈现互不相同的颜色。9.根据权利要求8所述的气流检测装置，其中，所述图像数据在各像素中包括至少两个数值信息，所述丝状部件在所述图像数据的与所述丝状部件对应的部分呈现一个所述数值信息和其它所述数值信息的差为规定的阈值以上的颜色，所述背景板在所述图像数据的与所述背景板对应的部分呈现一个所述数值信息和其它所述数值信息的差不足规定的阈值的颜色。10.一种在涂装室中检测气流的气流检测装置，其中，
具备在所述涂装室的内部能够向上方或下方喷出流体的喷出装置、能够生成拍摄了所述流体的图像数据的拍摄装置以及能够对所述图像数据进行运算处理的运算装置，所述流体是能够在所述拍摄装置的拍摄范围的至少一部分利用光学方法进行检测的方式，所述运算装置特别指定所述图像数据中的与所述流体对应的部分，基于该部分的位置来检测所述气流。11.一种检测涂装室中的气流的气流检测方法，其中，具有：生成拍摄了在所述涂装室的内部以至少其一部分下垂的方式设置的丝状部件的图像数据的工序；利用运算装置对所述图像数据进行运算处理并特别指定所述图像数据中的与所述丝状部件对应的部分的工序；以及基于该部分的位置检测所述气流的工序。12.一种检测涂装室中的气流的气流检测方法，其中，具有：生成拍摄了在所述涂装室的内部向上方或下方喷出的流体的图像数据的工序；利用运算装置对所述图像数据进行运算处理并特别指定所述图像数据中的与所述流体对应的部分的工序；以及基于该部分的位置检测所述气流的工序。13.一种检测涂装室中的气流的气流检测程序，其中，所述气流检测程序使计算机执行以下功能：对拍摄了在所述涂装室的内部以至少其一部分下垂的方式设置的丝状部件的图像数据进行运算处理，特别指定该图像数据中的与所述丝状部件对应的部分；以及基于该部分的位置检测所述气流。14.一种检测涂装室中的气流的气流检测程序，其中，所述气流检测程序使计算机执行以下功能：对拍摄了在所述涂装室的内部向上方或下方喷出的流体的图像数据进行运算处理，特别指定该图像数据中的与所述流体对应的部分；以及基于该部分的位置检测所述气流。
技术总结
本发明的气流检测装置（1）是在涂装室中检测气流的气流检测装置（1），其特征在于，具备设置于涂装室的内部的丝状部件（2）、能够生成拍摄了丝状部件（2）的图像数据的拍摄装置（4）以及能够对图像数据进行运算处理的运算装置，丝状部件（2）以至少其一部分下垂的方式设置于涂装室，运算装置特别指定图像数据中的与丝状部件（2）对应的部分，基于该部分的位置检测气流。基于该部分的位置检测气流。基于该部分的位置检测气流。


技术研发人员：小池俊彦 山下智雄
受保护的技术使用者：株式会社大气社
技术研发日：2020.08.31
技术公布日：2021/6/29