JP2017152804A - 安全スキャナ、光学安全システム及び安全スキャナ用の設定支援装置 - Google Patents

安全スキャナ、光学安全システム及び安全スキャナ用の設定支援装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 侵入物検知時の検知要因の解析を容易化することができる安全スキャナを提供する。
【解決手段】 検出光を対象物に向けて投光する投光手段と、対象物からの反射光を受光して受光信号を生成する受光手段と、受光信号に基づいて、対象物までの距離を求める距離算出手段と、回転軸を中心として検出光を周方向に走査させる走査手段と、距離及び検出光の走査角からなる測距情報に基づいて、保護エリア内の侵入物を検知し、検知信号を出力する侵入検知手段と、保護エリアを監視するための監視画像を生成する監視画像生成手段と、検知された侵入物の位置及び検知時刻と、検知時刻に対応する監視画像、又は、検知時刻に対応する走査周期内に得られた複数の測距情報とを互いに関連づけ、検知履歴として記憶する検知履歴記憶手段と、外部機器からの履歴要求に基づいて、検知履歴を送信する検知履歴送信手段とにより構成される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、安全スキャナ、光学安全システム及び安全スキャナ用の設定支援装置に係り、さらに詳しくは、対象物からの反射光を受光して保護エリア内の侵入物を検知する光学安全システムの改良に関する。
エリア監視センサは、保護エリア内に侵入した侵入物、例えば、人を検知し、工作機械、産業用ロボット等を緊急停止させるための安全制御信号を出力する安全装置である（例えば、特許文献１及び２）。例えば、安全スキャナは、検出光を対象物に向けて投光する投光部と、対象物からの反射光を受光して受光信号を生成する受光部と、受光信号に基づいて、対象物までの距離を求める距離算出部と、回転軸を中心として検出光を周方向に走査させる走査部とを備えた光学式のエリア監視センサである。侵入物の検知は、対象物までの距離と検出光の走査角とから対象物の位置を特定し、保護エリアと照合することによって行われる。
特開２００９−２９６０８７号公報 特開２００９−２９４７３４号公報
上述した様な従来の安全スキャナでは、検知された侵入物の位置と検知時刻とが検知履歴として記録される。この検知履歴を解析すれば、侵入物がいつ、どこで検知されたのかを識別することができる。しかしながら、その様な検知履歴では、侵入物周辺の状況を把握することができないという問題があった。特に、侵入物が検知された時刻よりも前の状況と、検知時刻よりも後の状況とが不明であり、どのような侵入物がどのようにして保護エリア内に侵入したのか、或いは、侵入物検知が一時的なものであるのか否かを識別することが困難であるという問題があった。また、侵入物検知が、安全スキャナの設置時の位置ずれに起因するものであるのか否か、保護エリアの設定ミスに起因するものであるのか否かといった検知要因の解析が困難であった。
例えば、安全スキャナが、保護エリアを撮影するカメラを備えていれば、パーソナルコンピュータ等の端末装置を安全スキャナに接続し、カメラにより撮影された映像を端末装置により録画することが考えられる。端末装置では、侵入物検知時の映像をモニターすることができる。しかし、カメラにより撮影された映像を常時録画するような構成では、膨大な録画データから侵入物検知時の映像を探し出すことが極めて煩雑であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、侵入物検知時の検知要因の解析を容易化することができる安全スキャナ、光学安全システム及び安全スキャナ用の設定支援装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、検知時刻の前後における周辺の状況を容易に識別することができる安全スキャナを提供することを目的とする。特に、安全スキャナの設置状況や侵入物の識別を容易化することができる安全スキャナを提供することを目的とする。
また、本発明は、検知履歴の探索を容易化することができる安全スキャナ用の設定支援装置を提供することを目的とする。特に、検知時刻が互いに異なる２以上の検知履歴の閲覧を容易化することができる安全スキャナ用の設定支援装置を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様による安全スキャナは、検出光を対象物に向けて投光する投光手段と、上記対象物からの反射光を受光して受光信号を生成する受光手段と、上記受光信号に基づいて、上記対象物までの距離を求める距離算出手段と、回転軸を中心として上記検出光を周方向に走査させる走査手段と、上記距離及び上記検出光の走査角からなる測距情報に基づいて、保護エリア内の侵入物を検知し、検知信号を出力する侵入検知手段と、上記保護エリアを監視するための監視画像を生成する監視画像生成手段と、検知された侵入物の位置及び検知時刻と、上記検知時刻に対応する上記監視画像、又は、上記検知時刻に対応する走査周期内に得られた複数の上記測距情報とを互いに関連づけ、検知履歴として記憶する検知履歴記憶手段と、外部機器からの履歴要求に基づいて、上記検知履歴を送信する検知履歴送信手段とを備える。
本発明の第２の態様による光学安全システムは、検出光を対象物に向けて投光する投光手段と、上記対象物からの反射光を受光して受光信号を生成する受光手段と、上記受光信号に基づいて、上記対象物までの距離を求める距離算出手段と、回転軸を中心として上記検出光を周方向に走査させる走査手段と、上記距離及び上記検出光の走査角からなる測距情報に基づいて、保護エリア内の侵入物を検知し、検知信号を出力する侵入検知手段と、上記保護エリアを監視するための監視画像を生成する監視画像生成手段と、検知された侵入物の位置及び検知時刻と、上記検知時刻に対応する上記監視画像、又は、上記検知時刻に対応する走査周期内に得られた複数の上記測距情報とを互いに関連づけ、検知履歴として記憶する検知履歴記憶手段と、履歴表示指示に基づいて、上記検知履歴を画面上に表示する検知履歴表示手段とを備える。
本発明の第３の態様による安全スキャナ用の設定支援装置は、安全スキャナ用の設定支援装置であって、上記安全スキャナが、検出光を対象物に向けて投光する投光手段と、上記対象物からの反射光を受光して受光信号を生成する受光手段と、上記受光信号に基づいて、上記対象物までの距離を求める距離算出手段と、回転軸を中心として上記検出光を周方向に走査させる走査手段と、上記距離及び上記検出光の走査角からなる測距情報に基づいて、保護エリア内の侵入物を検知し、検知信号を出力する侵入検知手段と、上記保護エリアを監視するための監視画像を生成する監視画像生成手段と、検知された侵入物の位置及び検知時刻と、上記検知時刻に対応する上記監視画像、又は、上記検知時刻に対応する走査周期内に得られた複数の上記測距情報とを互いに関連づけ、検知履歴として記憶する検知履歴記憶手段とを備え、上記設定支援装置が、上記安全スキャナから上記検知履歴を取得する検知履歴取得手段と、履歴表示指示に基づいて、上記検知履歴を画面上に表示する検知履歴表示手段とを備える。
この様な構成によれば、検知時刻に対応する監視画像、又は、検知時刻に対応する走査周期内に得られた複数の測距情報が検知履歴として記憶されるため、侵入物の検知時における侵入物周辺の状況を検知履歴によって把握することができる。また、監視画像が侵入物の位置及び検知時刻に関連づけて記憶されるため、侵入物検知時の監視画像を侵入物の位置又は検知時刻によって容易に探し出すことができる。
本発明の第４の態様による安全スキャナは、上記構成に加え、上記監視画像生成手段が、上記検出光を走査して得られる複数の上記測距情報が上記検出光のスキャン面上における複数の測距位置として示されたスキャン画像を上記監視画像として生成するように構成される。この様な構成によれば、検知履歴として記憶されたスキャン画像を確認することにより、検知時刻における周辺の状況を容易に識別することができる。
本発明の第５の態様による安全スキャナは、上記構成に加え、上記監視画像生成手段が、上記保護エリアを撮影してカメラ画像を上記監視画像として生成する固定カメラからなるように構成される。この様な構成によれば、検知履歴として記憶されたカメラ画像を確認することにより、検知時刻における周辺の状況を容易に識別することができる。例えば、どのような侵入物が保護エリア内に侵入したのか、或いは、侵入物検知が、安全スキャナの設置時の位置ずれに起因するものであるのか否かを容易に識別することができる。
本発明の第６の態様による安全スキャナは、上記構成に加え、上記監視画像が、動画像であり、上記検知履歴記憶手段が、侵入物の検知時刻が取得期間に含まれる監視画像を検知履歴として記憶するように構成される。この様な構成によれば、検知時刻の前後における周辺の状況を容易に識別することができる。例えば、侵入物がどのようにして保護エリア内に侵入したのか、或いは、侵入物検知が一時的なものであるのか否かを容易に識別することができる。
本発明の第７の態様による安全スキャナ用の設定支援装置は、上記構成に加え、上記検知履歴表示手段が、検知時刻が互いに異なる２以上の上記検知履歴を検知時刻の順に配列した履歴リストを表示する履歴リスト表示手段を有し、上記履歴リスト表示手段が、上記監視画像を構成する静止画像であって、侵入物が検知された時点で取得された静止画像を検知履歴のサムネイル画像として上記履歴リスト内に表示するように構成される。この様な構成によれば、履歴リストが表示されるため、検知時刻が互いに異なる２以上の検知履歴の閲覧を容易化することができる。また、履歴リストには、侵入物検知時のサムネイル画像が表示されるため、どのような侵入物が検知された検知履歴であるのかを容易に識別することができる。さらに、各検知履歴が検知時刻の順に配列されるため、所望の検知履歴を容易に探し出すことができる。
本発明の第８の態様による安全スキャナ用の設定支援装置は、上記構成に加え、ユーザ操作に基づいて、上記履歴リスト内の検知履歴のいずれか一つを参照履歴として選択する参照履歴選択手段を備え、上記検知履歴表示手段が、上記参照履歴として選択された検知履歴に対応する監視画像を表示するように構成される。この様な構成によれば、履歴リストから参照履歴を選択することにより、参照履歴に対応する監視画像を表示することができる。
本発明の第９の態様による安全スキャナ用の設定支援装置は、上記構成に加え、上記安全スキャナから現在の監視画像を取得する監視画像取得手段と、上記検知履歴に基づいて、過去に検知された侵入物の位置を上記現在の監視画像上に表示する検知位置表示手段とを備えて構成される。この様な構成によれば、過去に検知された侵入物の位置を現在の測距結果と容易に対比することができる。また、所望の検知履歴を侵入物の位置によって容易に探し出すことができる。
本発明の第１０の態様による安全スキャナ用の設定支援装置は、上記構成に加え、上記監視画像が、固定カメラにより撮影されたカメラ画像であり、上記検知履歴表示手段が、上記保護エリアを上記カメラ画像上に表示するように構成される。この様な構成によれば、被写体と保護エリアとの位置関係をカメラ画像によって確認することができるため、保護エリアが正しく設定されたか否かを容易に識別することができる。例えば、侵入物検知が保護エリアの設定ミスに起因するものであるのか否かを容易に識別することができる。
本発明の第１１の態様による安全スキャナ用の設定支援装置は、上記構成に加え、上記検知履歴取得手段が、上記安全スキャナから、上記検出光を走査して得られる複数の上記測距情報を含む検知履歴を取得し、上記検知履歴表示手段が、上記複数の測距情報に対応する複数の測距位置を上記カメラ画像上に表示するように構成される。この様な構成によれば、カメラ画像上の測距位置によって検出領域の境界を容易に識別することができる。
本発明の第１２の態様による安全スキャナ用の設定支援装置は、上記構成に加え、上記カメラ画像に基づいて、表示用の詳細確認画像及び上記詳細確認画像よりも画質を低下させたプライバシー画像を生成する表示画像生成手段と、上記詳細確認画像及び上記プライバシー画像のいずれか一方を表示画像として選択する表示画像選択手段とを備え、上記検知履歴表示手段が、上記表示画像選択手段により選択された表示画像を上記カメラ画像として表示し、上記表示画像選択手段が、ユーザ認証に成功した場合に、上記詳細確認画像を表示画像として選択する一方、ユーザ認証に失敗し、或いは、未認証である場合に、上記プライバシー画像を表示画像として選択するように構成される。この様な構成によれば、プライバシー画像を表示することにより、カメラ画像に映り込んだ作業者のプライバシーを保護し、或いは、セキュリティ情報を秘匿することができる。一方、詳細確認画像を表示することにより、安全スキャナの周辺環境や被写体を詳細に分析することができる。
本発明の第１３の態様による安全スキャナ用の設定支援装置は、上記構成に加え、表示対象の計測ユニットを選択するための表示対象選択タブを表示する選択タブ表示手段を備え、接続中の上記安全スキャナが、２以上の上記計測ユニットにより構成され、上記計測ユニットが、上記投光手段、上記受光手段、上記距離算出手段、上記走査手段及び上記固定カメラを備え、上記検知履歴表示手段が、上記表示対象選択タブを操作することによって選択された上記計測ユニットに対応する検知履歴を表示するように構成される。この様な構成によれば、表示対象選択タブを操作することにより、任意の計測ユニットを表示対象として選択し、対応する検知履歴を表示することができる。
本発明によれば、検知時刻に対応する監視画像、又は、検知時刻に対応する走査周期内に得られた複数の測距情報が検知履歴として記憶されるため、侵入物検知時の検知要因の解析を容易化した安全スキャナ、光学安全システム及び安全スキャナ用の設定支援装置を提供することができる。また、本発明によれば、検知履歴として記憶された監視画像を確認することにより、検知時刻の前後における周辺の状況を容易に識別することができる。特に、安全スキャナの設置状況や侵入物の識別を容易化することができる。
また、本発明によれば、履歴リストが表示されるため、検知履歴の探索を容易化することができる。特に、検知時刻が互いに異なる２以上の検知履歴の閲覧を容易化することができる。
本発明の実施の形態による光学安全システム１の一構成例を示したシステム図である。 図１の安全スキャナ１０の構成例を示した図である。 図２の計測ユニット１２内の機能構成の一例を示したブロック図である。 図２の表示ユニット１１内の機能構成の一例を示したブロック図である。 図４の表示ユニット１１の動作の一例を示した図であり、表示パネル１１１に表示されるモニター画面５が示されている。 図４の表示ユニット１１の動作の一例を示した図であり、測距モニター画面５１及びカメラモニター画面５２が示されている。 図４の表示ユニット１１の動作の一例を示した図であり、表示パネル１１１に表示される履歴画面８が示されている。 図４の表示ユニット１１の動作の一例を示した図であり、検知履歴として記録されたカメラ画像７及びスキャン画像６を再生する場合が示されている。 図４の表示ユニット１１の動作の一例を示した図であり、メイン表示欄に２つのカメラ画像を並べて表示する場合が示されている。 図１の設定支援装置２０内の機能構成の一例を示したブロック図である。 図１０の設定支援装置２０の動作の一例を示した図であり、検知履歴を閲覧するためのシステム画面２３０が示されている。 図１０の設定支援装置２０の動作の一例を示した図であり、検知履歴として記録された監視画像を再生する場合が示されている。 図１０の設定支援装置２０の動作の一例を示した図であり、詳細確認画像がカメラ画像７ｂとして表示される場合が示されている。 図１０の設定支援装置２０の動作の一例を示した図であり、プライバシー画像がカメラ画像７ｂとして表示される場合が示されている。 図４の表示ユニット１１における検知履歴の取込時の動作の一例を示したフローチャートである。
＜光学安全システム１＞
図１は、本発明の実施の形態による光学安全システム１の一構成例を示したシステム図である。この光学安全システム１は、保護エリア内の侵入物を検知して検知信号を出力する安全スキャナ１０と、保護エリアを含む設定データを作成するための設定支援装置２０とにより構成される。安全スキャナ１０及び設定支援装置２０は、通信ケーブル２を介して互いに接続されている。
検知信号は、工作機械、産業用ロボット等の機械を緊急停止させるための安全制御信号である。この検知信号は、機械を制御する安全制御機器（図示せず）、例えば、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）へ出力される。検知信号の出力状態をオフ状態に切り替えることにより、安全制御機器が制御対象とする機械の動作を停止させることができる。
保護エリアは、侵入物検知の監視対象とするエリアである。例えば、工作機械や産業用ロボットの作業エリア、搬送車両の移動エリアなど、機械設備周辺の領域が保護エリアとして指定される。
安全スキャナ１０は、保護エリア内の侵入物を光学的に検知する光走査型のセーフティセンサであり、表示ユニット１１及び計測ユニット１２により構成される。表示ユニット１１は、ユーザ操作を受け付け、動作状態、設定データ等を表示するユーザインターフェースユニットであり、通信ケーブル２の接続口、安全制御信号の出力ポート等が設けられる。
計測ユニット１２は、検出エリアに対し、検出光を投光し、検出エリア内の対象物からの反射光を受光して侵入物を検知するセンサヘッドユニットである。検出エリアは、計測ユニット１２により検出可能な最大のエリアである。保護エリアは、検出エリア内において指定される領域である。計測ユニット１２には、回転軸を中心として検出光を周方向に走査させる回転光学系、保護エリアを撮影してカメラ画像を生成するカメラ等が設けられる。
安全スキャナ１０には、保護エリア以外に警告エリアを設定することができる。安全スキャナ１０は、警告エリア内の侵入物を検知すれば、補助出力信号を出力し、表示灯の点灯等によりユーザ報知を行う。
例えば、計測ユニット１２は、水平な床面等に設置される。表示ユニット１１は、ＯＳＳＤ（Output Signal Switching Device）を有し、保護エリア内に侵入物が存在していない状態では、ＯＳＳＤがオン状態になり、オン状態の検知信号が出力される。一方、保護エリア内に侵入物が存在している状態では、ＯＳＳＤがオフ状態になり、オフ状態の検知信号が出力される。
設定支援装置２０は、ディスプレイ２１、キーボード２２及びマウス２３を備えた情報処理端末、例えば、パーソナルコンピュータである。例えば、設定支援装置２０では、保護エリアや計測条件を指定する設定データが作成される。また、設定支援装置２０では、安全スキャナ１０から測距情報やカメラ画像を取得してディスプレイ２１に表示する動作が行われる。
例えば、設定支援装置２０は、安全スキャナ用の設定支援プログラムに基づいて、コンピュータを動作させることにより実現することができる。また、その様な設定支援プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して提供され、或いは、ネットワークを介して提供される。
＜安全スキャナ１０＞
図２は、図１の安全スキャナ１０の構成例を示した図であり、表示ユニット１１を計測ユニット１２から分離させることができる分離型のセーフティセンサが示されている。図中には、安全スキャナ１０を前方から見た場合が示されている。表示ユニット１１及び計測ユニット１２は、図示しない配線ケーブルを介して互いに接続される。この表示ユニット１１には、同時に２以上の計測ユニット１２を接続することができる。
計測ユニット１２のスキャナ筐体１２０は、検出光を水平方向に向けて出射するとともに検出光を水平なスキャン面３に沿って走査させる回転光学系を収容する筐体であり、回転光学系の収容部には、回転光学系を保護するための保護カバー１２１が装着されている。スキャン面３は、回転光学系の回転軸に直交する平面である。
検出光には、例えば、赤外線領域の波長を有するレーザー光が用いられる。検出光は、一定の走査周期で繰返し走査される。スキャナ筐体１２０には、２つの固定カメラ１２２及び１２３と、検知信号の出力状態を表示するインジケータ１２４とが配設されている。固定カメラ１２２，１２３及びインジケータ１２４は、回転光学系の収容部よりも上側に配置されている。
固定カメラ１２２及び１２３は、いずれも保護エリアを撮影してカメラ画像を監視画像として生成する撮像装置であり、互いに向きを異ならせて配置される。固定カメラ１２２は、計測ユニット１２に向かう方向から見れば、インジケータ１２４よりも左側に配置されている。一方、固定カメラ１２３は、計測ユニット１２に向かう方向から見れば、インジケータ１２４よりも右側に配置されている。つまり、固定カメラ１２２及び１２３は、回転光学系の回転軸に対し、周方向の位置を異ならせて配置され、固定カメラ１２２が、計測ユニット１２から見て前後方向よりも右側の領域を画角内に収めるカメラであるのに対し、固定カメラ１２３は、計測ユニット１２から見て前後方向よりも左側の領域を画角内に収めるカメラである。固定カメラ１２２及び１２３は、スキャン面３よりも上側に配置されるため、スキャン面３を俯瞰するカメラ画像を得ることができる。
インジケータ１２４は、検知信号の出力状態や動作状態を表示する表示灯である。このインジケータ１２４は、検知信号の出力状態に応じて異なる表示色で点灯する。例えば、インジケータ１２４は、ＯＳＳＤがオフ状態である場合に赤色で点灯し、ＯＳＳＤがオン状態である場合に緑色で点灯する。
表示ユニット１１は、計測ユニット１２の上面に配置される。表示ユニット１１には、表示パネル１１１、インジケータ１１２、操作キー１１３及びケーブル接続口１１４が配設されている。
表示パネル１１１は、動作状態、測距情報、カメラ画像、設定データ等を画面表示する表示装置である。例えば、表示パネル１１１は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）パネルである。インジケータ１１２は、動作状態、検知信号の出力状態等を表示するための表示灯である。ケーブル接続口１１４は、通信ケーブル２が着脱可能に接続される入出力端子部である。表示ユニット１１は、計測ユニット１２との通信を行い、計測ユニット１２から離間した位置にあっても、監視対象エリアや侵入物の検知履歴を確認することができる。
＜計測ユニット１２＞
図３は、図２の計測ユニット１２内の機能構成の一例を示したブロック図である。この計測ユニット１２は、投光制御部３０、投光光源部３１、走査部３２、ロータリーエンコーダ３３、受光部３４、距離算出部３５、侵入検知部３６、入出力ポート３７、エリア記憶部３８、スキャン画像生成部３９、固定カメラ１２２及び１２３により構成される。
投光光源部３１は、ＬＤ（レーザダイオード）又はＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子からなり、検出光を生成する。投光制御部３０は、投光光源部３１を制御し、パルス状の検出光を一定の時間間隔で発生させる。走査部３２は、検出光を対象物に向けて出射するとともに、回転軸を中心として検出光を周方向に走査させる回転光学系と、回転軸を中心として回転光学系を回転させる駆動部とにより構成される。例えば、走査部３２の回転光学系は、検出光を対象物に向けて反射する投光ミラーと、対象物からの反射光を入射させる受光レンズと、受光レンズを透過した反射光を受光素子に向けて反射する受光ミラーとにより構成される。
受光部３４は、ＰＤ（フォトダイオード）などの受光素子からなり、対象物からの反射光を受光して受光信号を生成する。ロータリーエンコーダ３３は、回転光学系の回転を検出し、パルス繰り返し間隔が回転速度に対応するパルス信号を生成する回転検出装置である。投光制御部３０は、ロータリーエンコーダ３３のパルス信号に基づいて、投光光源部３１を制御し、検出光の投光タイミングを調整する。例えば、走査部３２の回転光学系が３６０°／１０００だけ回転するごとに、検出光が出射される。
距離算出部３５は、受光部３４からの受光信号に基づいて、対象物までの距離を求める。この距離算出部３５は、ＴＯＦ（Time Of Flight：飛行時間）方式で距離計測を行う測距部であり、受光信号をロータリーエンコーダ３３のパルス信号と比較し、検出光を投光したときから当該検出光に対応する反射光が受光されるまでの遅延時間を特定することにより、対象物までの距離を検出距離として算出する。
侵入検知部３６は、距離算出部３５により求められた検出距離と検出光の走査角とからなる測距情報に基づいて、保護エリア内の侵入物を検知し、検知信号を出力する。検出光の走査角は、ロータリーエンコーダ３３のパルス信号に基づいて、特定される。また、侵入物が保護エリア内に存在するか否かは、検出距離と検出光の走査角とから侵入物の２次元位置を特定し、保護エリアの位置情報と照合することによって判別される。
検知信号は、入出力ポート３７を介して表示ユニット１１へ送信される。入出力ポート３７は、表示ユニット１１との通信を行う通信インターフェース部であり、表示ユニット１１から設定データを受信する一方、動作状態、測距情報、検知信号、スキャン画像及びカメラ画像を表示ユニット１１へ送信する。エリア記憶部３８には、保護エリア等の監視対象エリアの２次元位置を示す位置情報が保持される。監視対象エリアの位置情報は、入出力ポート３７を介して表示ユニット１１から取得される。
スキャン画像生成部３９は、反射光検出時に取得された走査角及び検出距離からなる測距情報に基づいて、スキャン画像を生成する。スキャン画像は、検出光の走査周期内において得られる複数の測距情報が２次元表示された画像であり、各測距情報は、その走査角及び検出距離によって特定されるスキャン面３上の測距位置として示されている。スキャン面３は、走査部３２の回転光学系の回転軸と直交する平面である。このスキャン画像生成部３９は、動画像からなるスキャン画像を監視画像として生成し、検出光の走査周期に同期してスキャン画像を更新する。
スキャン画像と、固定カメラ１２２及び１２３により撮影されたカメラ画像とは、入出力ポート３７を介して表示ユニット１１へ送信される。侵入検知部３６は、検知された侵入物の位置（検知位置）と検知された時刻（検知時刻）とからなる検知情報を表示ユニット１１へ送信する。例えば、検知時刻には、主電源が投入されてからの運転時間を用いることができる。
なお、１台の表示ユニット１１に対して１台の計測ユニット１２が接続される安全スキャナ１０の例を示したが、１台の表示ユニット１１に対して複数台の計測ユニット１２を接続することが可能な構成であっても良い。この場合、表示ユニット１１のＯＳＳＤは、対象となる全ての計測ユニット１２が、各々の保護エリアにおいてＯＳＳＤをオン状態とすべき状態と確認した場合に、ＯＳＳＤがオン状態となり、その他の場合にはＯＳＳＤがオフ状態となる。スキャン画像生成部３９を計測ユニット１２に設けることにより、スキャン画像生成処理の負荷を分散させることができる。
＜表示ユニット１１＞
図４は、図２の表示ユニット１１内の機能構成の一例を示したブロック図である。この表示ユニット１１は、操作部４０、制御部４１、入出力ポート４２、表示部４３、外部通信ポート４４、外部出力ポート４５、バッファ４６、不揮発メモリ４７及び記憶装置４８により構成される。
入出力ポート４２は、計測ユニット１２との通信を行う通信インターフェース部であり、設定データを計測ユニット１２へ送信する一方、計測ユニット１２から動作状態、測距情報、検知信号、スキャン画像及びカメラ画像を受信する。
外部通信ポート４４は、設定支援装置２０との通信を行う通信インターフェース部であり、設定支援装置２０から設定データを受信する一方、動作状態、測距情報、スキャン画像及びカメラ画像を設定支援装置２０へ送信する。外部出力ポート４５は、ＯＳＳＤの出力信号（オン状態又はオフ状態）を検知信号（安全制御信号）として安全制御機器へ出力するインターフェース部である。なお、外部出力ポート４５は、安全制御機器との双方向の通信によって、ＯＳＳＤの出力信号（オン状態又はオフ状態）を検知信号（安全制御信号）として安全制御機器へ送信するような構成であっても良い。
操作部４０は、操作キー１１３の押下操作に基づいて、操作信号を生成し、制御部４１へ出力する。表示部４３は、表示パネル１１１及びインジケータ１１２を駆動し、設定データ、動作状態、測距情報、スキャン画像及びカメラ画像を表示パネル１１１に表示し、動作状態をインジケータ１１２に表示する。
制御部４１は、計測ユニット１２から、測距情報、スキャン画像及びカメラ画像を取得し、バッファ４６内に格納する。制御部４１は、バッファ４６内に蓄積されたデータが一定量を超えれば、最も古いデータに上書きして新たなデータを格納する。バッファ４６は、安全スキャナ１０に内蔵された一時記録用の揮発性記憶素子である。
また、制御部４１は、計測ユニット１２から侵入物の検知情報を取得し、この検知情報に基づいて検知履歴を生成する。検知履歴は、検知された侵入物の位置（検知位置）と、侵入物が検知された時刻（検知時刻）と、検知時刻に対応する監視画像とからなり、これらの検知情報が検知履歴として互いに関連づけて記憶される。
検知履歴として記録される監視画像には、検知時刻の直前又は直後に取得された静止画像と、検知時刻が取得期間に含まれる動画像とがある。例えば、動画像は、検知時刻を中心として取得され、一定の時間長からなる。また、これらの監視画像には、固定カメラ１２２及び１２３により撮影されたカメラ画像と、スキャン画像生成部３９により生成されたスキャン画像とが用いられる。
例えば、静止画像又は動画像のいずれを検知履歴として記録するのか、或いは、カメラ画像又はスキャン画像のいずれを検知履歴として記録するのかは、ユーザが任意に選択することができる。動画像からなる監視画像を検知履歴として記録することにより、検知時刻前後の様子が識別し易い。一方、静止画像からなる監視画像を検知履歴として記録することにより、不揮発メモリ４７に保存可能な検知履歴の数を増やすことができる。
不揮発メモリ４７は、安全スキャナ１０に内蔵された不揮発性の記憶素子である。不揮発メモリ４７には、制御部４１により作成された検知履歴とが保持される。この不揮発メモリ４７は、検知位置、検知時刻、及び、検知時刻に対応する監視画像を互いに関連づけ、検知履歴として記憶する検知履歴記憶手段である。制御部４１は、領域設定や設定バンクが変更されれば、対応する検知履歴を消去する。
なお、スキャン画像を検知履歴として記録するのに代えて、検知時刻に対応する走査周期内に得られた複数の測距情報を検知履歴として記録し、検知履歴を表示する際に、検知履歴として記録された複数の測距情報からスキャン画像を作成して表示するような構成であっても良い。
また、検知信号（ＯＳＳＤ）に関連する情報の他に、警告関連情報を検知履歴として併せて記録するような構成であっても良い。警告関連情報は、所定の検知イベントが発生した場合に、警告のためのユーザ報知を行う動作に関連して記録される情報であり、検知イベントの発生時刻、検知イベントの内容、警告要因等が検知履歴として記録される。
検知イベントには、受光部３４からの受光信号に基づく外乱光の検知、受光部３４からの受光信号に基づく高反射体の検知、保護カバー１２１の汚れの検知、安全スキャナ１０の出力線が過電流となったことの検知、警告エリア内の物体の検知等がある。なお、検知履歴として記録される警告関連情報には、検知イベントの発生時刻に対応する監視画像（静止画像又は動画像）を含むような構成であっても良い。また、監視画像からなる警告関連情報を検知履歴として記録するか否かをユーザが任意に選択することができるように構成しても良い。
記憶装置４８は、不揮発性の記憶素子からなり、表示ユニット１１に対して着脱可能に装着される。記憶装置４８には、設定支援装置２０から取得した設定データが保持される。なお、検知履歴を記憶装置４８に保持するような構成であっても良い。
制御部４１は、外部機器、すなわち、設定支援装置２０からの履歴要求に基づいて、不揮発メモリ４７から検知履歴を読み出し、外部通信ポート４４を介して設定支援装置２０へ送信する。なお、スキャン画像生成部３９が、計測ユニット１２に設けられる安全スキャナ１０の例を示したが、これに代えて、スキャン画像生成部３９を表示ユニット１１に設けるような構成であっても良い。或いは、スキャン画像生成部３９を表示ユニット１１及び計測ユニット１２にそれぞれ設けるような構成であっても良い。この場合、計測ユニット１２と表示ユニット１１との間でスキャン画像を送受信する代わりに、測距情報を送受信することになり、通信速度が遅い場合であっても、スキャン画像の表示が容易となる。
＜モニター画面及び履歴画面＞
図５〜図８は、図４の表示ユニット１１の動作の一例を示した図である。図５には、表示パネル１１１に表示されるモニター画面５が示されている。モニター画面５は、安全スキャナ１０の動作状態を表示するための状態表示画面であり、メイン表示欄５０には、動作状態を示す文字列「ノーマルオペレーション」が表示されている。このモニター画面５により、通常の動作状態であるのか、或いは、エラー状態であるのかを識別することができる。
複数の計測ユニット１２が表示ユニット１１に接続されている場合は、表示対象として選択された計測ユニット１２の動作状態がモニター画面５に表示される。また、監視対象エリアと計測条件とを設定バンクとして登録し、複数の設定バンクを切替可能に保持するバンク機能が有効であれば、表示対象の計測ユニット１２に適用されている設定バンクを示すバンク番号がモニター画面５内に表示される。
操作キー１１３を操作することにより、メニュー画面、履歴画面又は他のモニター画面に切り替えることができる。メニュー画面は、エラー履歴、計測条件として設定されたパラメータ、監視対象エリア等を確認するための画面である。履歴画面は、侵入物検知の検知履歴を表示するための画面である。
図６には、測距モニター画面５１及びカメラモニター画面５２が示されている。図中の（ａ）には、スキャン画像６を表示する測距モニター画面５１が示されている。この例では、測距モニター画面５１の下方向を計測ユニット１２の正面方向として、スキャン画像６が描画されている。
このスキャン画像６は、検出光の走査周期内に得られる複数の測距位置を結ぶ測距線６１がスキャン面３上に示された測距線画像であり、計測ユニット１２の周辺の現在の様子が動画像として表示される。操作キー１１３を操作することにより、表示中のスキャン画像６に対し、表示画像を回転させ、或いは、表示倍率を変更することができる。
図中の（ｂ）には、カメラ画像７を表示するカメラモニター画面５２が示されている。カメラ画像７は、固定カメラ１２２又は１２３により撮影された撮影画像であり、計測ユニット１２の周辺の現在の様子が動画像として表示される。この例では、固定カメラ１２３から取得された撮影画像がカメラ画像７としてカメラモニター画面５２に表示されている。
また、カメラ画像７は、カメラ画像内における左右方向がスキャン画像６と一致するように表示される。さらに、検出光の走査周期内に得られる複数の測距位置７１がカメラ画像７上に表示されている。操作キー１１３を操作することにより、表示中のカメラ画像７に対し、表示画像の左右を反転させ、或いは、視点を変更することができる。
図７には、表示パネル１１１に表示される履歴画面８が示されている。図中の（ａ）には、複数の検知履歴からなる履歴リスト８１を表示する履歴画面８が示されている。履歴リスト８１は、検知時刻が互いに異なる２以上の検知履歴を検知時刻の順に配列した一覧表示オブジェクトであり、検知履歴に対応づけて、検知情報が表示されている。
例えば、履歴リスト８１は、その一部が履歴画面８に表示され、操作キー１１３を操作することにより、履歴リスト８１を上方向又は下方向にスクロールさせることができる。この例では、３つの検知履歴が上下方向に配列され、参照履歴として選択された検知履歴が中央に配置されている。参照履歴は、フォーカス表示又はハイライト表示されている。
参照履歴には、検知順序を示す履歴番号、検知時刻、検知要因、検知期間、検知位置、ヘッド番号及びバンク番号が表示されている。また、スキャン画像６又はカメラ画像７を含む参照履歴には、動画像又は静止画像からなる監視画像が検知履歴として記録されていることを示すアイコン８２が表示される。一方、参照履歴以外の検知履歴には、履歴番号、検知時刻及び検知要因が表示されている。
操作キー１１３を操作することにより、参照履歴として選択された検知履歴のスキャン画像６及びカメラ画像７を確認することができる。また、操作キー１１３を操作することにより、参照履歴を前後の検知履歴に変更することができる。また、操作キー１１３を操作することにより、計測ユニット１２から検知情報を取得し、不揮発メモリ４７内の検知履歴を更新することができる。
図中の（ｂ）には、検知履歴「履歴３」が参照履歴として選択された場合の履歴画面８が示されている。この履歴画面８には、検知履歴として記録された監視画像を選択するためのアイコンが表示され、操作キー１１３を操作することにより、固定カメラ１２２又は１２３によるカメラ画像７、又は、スキャン画像６のいずれかを再生することができる。また、静止画像からなる監視画像が検知履歴として記録されている場合には、当該監視画像が履歴画面８内に表示される。
図８には、検知履歴として記録されたカメラ画像７及びスキャン画像６を再生する場合が示されている。図中の（ａ）には、固定カメラ１２３「カメラ１」により撮影されたカメラ画像７を再生する履歴画面８が示されている。
このカメラ画像７には、測距位置７１の他に、検知された侵入物９が被写体として撮影されている。操作キー１１３を操作することにより、動画像の再生を開始し、或いは、再生中の動画像を一時停止し、或いは、コマ送りすることができる。また、操作キー１１３を操作することにより、他のカメラ画像７又はスキャン画像６を選択することができる。なお、検知履歴として記録されるカメラ画像７には、測距位置７１が重畳された画像が用いられる。或いは、測距位置７１を重畳する前のカメラ画像と対応する測距位置７１とを互いに関連づけて検知履歴として記録しておき、検知履歴を表示する際に、カメラ画像に測距位置を重畳させてカメラ画像７を表示するような構成であっても良い。
図中の（ｂ）には、スキャン画像６を再生する履歴画面８が示されている。このスキャン画像６には、測距線６１の他に、保護エリア６２を示す図形が描画されている。操作キー１１３を操作することにより、動画像の再生を開始し、或いは、再生中の動画像を一時停止し、或いは、コマ送りすることができる。また、操作キー１１３を操作することにより、カメラ画像７を選択し、或いは、表示倍率を変更することができる。
図９は、図４の表示ユニット１１の動作の一例を示した図であり、メイン表示欄に２つのカメラ画像７ａ及び７ｂを並べて表示する場合が示されている。図中の（ａ）には、固定カメラ１２２及び１２３によりそれぞれ撮影されたカメラ画像７ａ及び７ｂが示され、（ｂ）には、カメラ画像７ａ及び７ｂの一部を切り出してメイン表示欄に配置したカメラモニター画面５２が示されている。
カメラモニター画面５２のメイン表示欄には、固定カメラ１２２（計測ユニット１２に向かう方向から見て左側のカメラ）により撮影されたカメラ画像７ｂと、固定カメラ１２３（計測ユニット１２に向かう方向から見て右側のカメラ）により撮影されたカメラ画像７ａとのいずれか一方を切替可能に表示することができる。
また、カメラ画像７ａ及び７ｂから計測ユニット１２の正面側の領域をそれぞれ切り出し、切り出した２つの部分画像の左右をそれぞれ反転してメイン表示欄に並べて表示することもできる（図９（ｂ））。
この場合、計測ユニット１２に向かう方向から見て左側のカメラにより撮影されたカメラ画像７ｂの左側の領域がメイン表示欄の左側に配置され、計測ユニット１２に向かう方向から見て右側のカメラにより撮影されたカメラ画像７ａの右側の領域がメイン表示欄の右側に配置されている。この様なカメラ画像７ａ及び７ｂの連結表示機能により、計測ユニット１２の正面方向の様子が直観的に判り易い。
＜設定支援装置２０＞
図１０は、図１の設定支援装置２０内の機能構成の一例を示したブロック図である。この設定支援装置２０は、通信部２０１、ライブ画取得部２０２、ライブ画記憶部２０３、ライブ画表示部２０４、検知履歴取得部２０５、検知履歴記憶部２０６、検知履歴表示部２０７、表示画像生成部２０８、操作部２０９、参照履歴選択部２１０、表示画像選択部２１１及び検知位置表示部２１２により構成される。検知履歴表示部２０７は、履歴リスト表示部２２１及び選択タブ表示部２２２により構成される。
通信部２０１は、安全スキャナ１０の表示ユニット１１との通信を行うインターフェース部であり、設定データを安全スキャナ１０へ送信する一方、安全スキャナ１０から動作状態、測距情報、スキャン画像及びカメラ画像と、検知履歴とを受信する。操作部２０９は、キーボード２２及びマウス２３の操作に基づいて、操作信号を生成し、参照履歴選択部２１０及び表示画像選択部２１１へ出力する。
ライブ画取得部２０２は、通信部２０１を介して安全スキャナ１０から、現在の測距情報と、現在の監視画像（カメラ画像及びスキャン画像）とを取得し、ライブ画記憶部２０３内に格納する。ライブ画記憶部２０３内の測距情報及び監視画像は、安全スキャナ１０の走査周期に同期して更新される。なお、安全スキャナ１０の走査周期と非同期に一定の周期で更新されるようにしても良い。
ライブ画表示部２０４は、ライブ画記憶部２０３内の画像データに基づいてディスプレイ２１を駆動し、現在の監視画像をシステム画面に表示する。監視画像のスキャン画像及びカメラ画像は、システム画面内に同時に表示され、或いは、個別に表示される。
スキャン画像は、検出光の走査周期に対応する一定のフレームレートで更新される動画像である。ライブ画表示部２０４は、安全スキャナ１０の走査周期に同期して、システム画面に表示中のスキャン画像を更新する。また、カメラ画像は、一定のフレームレートで更新される動画像である。ライブ画表示部２０４は、システム画面に表示中のカメラ画像を一定のフレームレートで更新する。
例えば、カメラ画像のフレームレートは、８フレーム／秒である。また、スキャン画像のフレームレートは、カメラ画像のフレームレートと同程度である。例えば、スキャン画像のフレームレートは、８〜２０フレーム／秒である。
また、ライブ画表示部２０４は、互いに異なる固定カメラ１２２及び１２３により撮影された少なくとも２つのカメラ画像をスキャン画像と共にシステム画面に表示する際に、画像内における左右方向がスキャン画像と一致するようにカメラ画像を表示する。また、ライブ画表示部２０４は、画面内における左右方向の配列がスキャン画像における固定カメラの配列と一致するように各カメラ画像を配置する。
検知履歴取得部２０５は、通信部２０１を介して安全スキャナ１０から検知履歴を取得し、検知履歴記憶部２０６内に格納する。検知履歴表示部２０７は、検知履歴記憶部２０６内のデータに基づいてディスプレイ２１を駆動し、検知履歴をシステム画面に表示する。検知履歴は、所定の履歴表示指示に基づいて表示される。
履歴リスト表示部２２１は、検知時刻が互いに異なる２以上の検知履歴を検知時刻の順に配列した履歴リストをシステム画面に表示する。この履歴リスト表示部２２１は、監視画像を構成する静止画像であって、侵入物が検知された時点で取得された静止画像を検知履歴のサムネイル画像として履歴リスト内に表示する。
この様な履歴リストを表示することにより、検知時刻が互いに異なる２以上の検知履歴の閲覧を容易化することができる。また、履歴リストには、侵入物検知時のサムネイル画像が表示されるため、どのような侵入物が検知された検知履歴であるのかを容易に識別することができる。さらに、各検知履歴が検知時刻の順に配列されるため、所望の検知履歴を容易に探し出すことができる。
参照履歴選択部２１０は、ユーザ操作に基づいて、履歴リスト内の検知履歴のいずれか一つを参照履歴として選択する。検知履歴表示部２０７は、参照履歴として選択された検知履歴に対応する監視画像を再生する。履歴リストから参照履歴を選択することにより、参照履歴に対応する監視画像を再生することができる。
検知位置表示部２１２は、検知履歴記憶部２０６内の検知履歴に基づいて、過去に検知された侵入物の位置を現在の監視画像上に表示する。また、検知履歴表示部２０７は、保護エリアを示す図形をカメラ画像上に表示する。また、検知履歴表示部２０７は、複数の測距情報に対応する複数の測距位置をカメラ画像上に表示する。
カメラ１２２及び１２３の画角内の位置と検出光の走査角とを対応づけるパラメータは、安全スキャナ１０に保持される。設定支援装置２０は、安全スキャナ１０からその様なパラメータを取得して、保護エリアや測距位置をカメラ画像上に表示する。
選択タブ表示部２２２は、２以上の計測ユニット１２が共通の表示ユニット１１に接続されている場合に、表示対象の計測ユニット１２を選択するための表示対象選択タブをシステム画面に表示する。検知履歴表示部２０７は、表示対象選択タブを操作することによって選択された計測ユニット１２に対応する検知履歴をシステム画面に表示する。
表示画像生成部２０８は、安全スキャナ１０から取得されたカメラ画像に基づいて、表示用の詳細確認画像及びプライバシー画像を生成する。詳細確認画像は、カメラ１２２又は１２３により撮影されたカメラ画像を縮小することによって得られる表示用画像である。プライバシー画像は、作業者個人やセキュリティ情報を識別し難くした表示用画像であり、詳細確認画像よりも画質を低下させることによって得られる。
プライバシー画像を得るためのフィルタ処理には、各種の画像フィルタを採用することができる。例えば、画像領域を多数の処理ブロックに分割し、処理ブロック内の各画素について、画素値を代表値に置き換えることにより、物理的解像度を低下させて画像をぼかすモザイク処理がカメラ画像に対して行われる。
処理ブロックの形状やサイズと、処理ブロックの配置態様は、任意に指定することができる。代表値は、処理ブロックを代表する画素値であり、処理ブロック内の画素に関する画素値の平均値、中央値又は最頻値により定められる。
表示画像選択部２１１は、詳細確認画像及びプライバシー画像のいずれか一方を表示画像として選択する。検知履歴表示部２０７は、表示画像選択部２１１により選択された表示画像をカメラ画像として表示する。また、ライブ画表示部２０４は、表示画像選択部２１１により選択された表示画像をカメラ画像として表示する。
表示画像選択部２１１は、ユーザ認証に成功した場合に、詳細確認画像を表示画像として選択する。一方、表示画像選択部２１１は、ユーザ認証に失敗し、或いは、未認証である場合に、プライバシー画像を表示画像として選択する。ユーザ認証は、安全スキャナ１０から認証用の登録情報を取得し、パスワード等の入力情報と照合することによって行われる。なお、ここでは、プライバシー設定機能が有効である場合の例について説明したが、プライバシー設定機能の有効又は無効をユーザが任意に設定することができるような構成であっても良い。プライバシー設定機能が無効に設定されれば、ユーザ認証を行うことなく、詳細確認画像が表示画像として自動的に選択される。
＜システム画面２３０＞
図１１は、図１０の設定支援装置２０の動作の一例を示した図であり、検知履歴を閲覧するためのシステム画面２３０が示されている。システム画面２３０は、安全スキャナ１０の動作設定を行い、安全スキャナ１０の動作状態や測距情報を確認するための画面であり、ディスプレイ２１に表示される。
このシステム画面２３０は、安全スキャナ１０から取得した検知履歴を閲覧するための画面であり、画像表示領域２３１が設けられ、表示対象選択タブ２３２及び履歴リスト２３３が表示されている。画像表示領域２３１には、現在のスキャン画像６が表示されている。表示対象選択タブ２３２は、画像表示領域２３１よりも上側に配置されている。履歴リスト２３３は、画像表示領域２３１よりも左側に配置されている。
画像表示領域２３１内のスキャン画像６は、スキャン面３上に測距線６１が描画された測距線画像である。この例では、システム画面２３０の上方向を計測ユニット１２の正面方向として、スキャン画像６が描画されている。測距線６１は、検出領域の境界を示す図形であり、検出距離に対応する測距位置を一定の走査角ごとにプロットした折れ線により構成される。このスキャン画像６には、計測ユニット１２を原点とし、前後方向をｙ軸、左右方向をｘ軸とする直交座標が配置され、保護エリア６２を示す図形が重畳されている。
画像表示領域２３１には、スキャン画像６に隣接させて、拡大縮小ボタン２３５及び全画面ボタン２３６が配置されている。拡大縮小ボタン２３５は、スキャン画像６を拡大又は縮小させるための操作アイコンである。全画面ボタン２３６は、スキャン画像６の全体を画像表示領域２３１に表示するための操作アイコンである。
履歴リスト２３３は、検知時刻が互いに異なる２以上の検知履歴を検知時刻の順に配列した一覧表示オブジェクトであり、検知履歴に対応づけて、検知情報が表示されている。例えば、履歴リスト２３３は、その一部が表示され、ユーザ操作によりスクロールさせることができる。各検知履歴には、検知順序を示す履歴番号、検知時刻、検知要因、検知期間、測距位置、ヘッド番号及びバンク番号が表示されている。また、スキャン画像６又はカメラ画像７を含む検知履歴には、サムネイル画像２３４が表示されている。
サムネイル画像２３４は、監視画像を構成する静止画像に基づいて作成される表示画像であり、侵入物が検知された時点で取得された静止画像に対応する。また、サムネイル画像２３４は、検知された侵入物が被写体として撮影されたカメラ画像である。
表示対象選択タブ２３２は、表示対象の計測ユニット１２を選択するための操作アイコンである。表示対象選択タブ２３２を操作することにより、任意の計測ユニット１２を表示対象として選択し、対応するカメラ画像及びスキャン画像を画像表示領域２３１に表示させることができる。この例では、表示対象として選択された計測ユニット「ヘッド１」に対応する検知履歴が履歴リスト２３３として表示されている。
また、画像表示領域２３１のスキャン画像６には、過去に検知された侵入物の位置に履歴番号６３が表示されている。履歴番号６３をスキャン画像６上に表示することにより、過去に検知された侵入物の位置を現在の測距結果と容易に対比することができる。また、所望の検知履歴を侵入物の位置によって容易に探し出すことができる。
この履歴リスト２３３では、４つの検知履歴が上下方向に配列され、参照履歴として選択された検知履歴がフォーカス表示又はハイライト表示されている。また、参照履歴の履歴番号は、表示色が他の検知履歴とは異なっている。
図１２は、図１０の設定支援装置２０の動作の一例を示した図であり、検知履歴として記録された監視画像を再生する場合が示されている。図中には、動画再生中のカメラ画像７ａ，７ｂ及びスキャン画像６が示されている。カメラ画像７ａ，７ｂ及びスキャン画像６は、システム画面２３０の画像表示領域２３１内に同時に表示される。
スキャン画像６は、システム２３０の上方向を計測ユニット１２の正面方向として描画されている。また、スキャン画像６に隣接させて、拡大縮小ボタン及び全画面ボタンが配置されている。
画像表示領域２３１内には、保護エリア７２をカメラ画像７ａ及び７ｂ上に表示するエリアオーバーレイ表示機能を選択するためのチェックボックスが配置されている。このチェックボックスにチェックマークを入力することにより、システム画面２３０に表示中のカメラ画像７ａ及び７ｂに対し、保護エリア７２を示す図形を重畳させて表示することができる。保護エリア７２をカメラ画像７ａ及び７ｂ上に表示することより、被写体と保護エリア７２との位置関係をカメラ画像７ａ及び７ｂによって確認することができるため、保護エリア７２が正しく設定されたか否かを容易に識別することができる。
カメラ画像７ａは、計測ユニット１２を上方から見て、前方よりも左側の領域に撮影方向が向けられたカメラ１２３により撮影された撮影画像である。一方、カメラ画像７ｂは、計測ユニット１２を上方から見て、前方よりも右側の領域に撮影方向が向けられたカメラ１２２により撮影された撮影画像である。
カメラ画像７ａ及び７ｂには、機械設備や建屋の壁、天井、床面等が被写体として映っている。このカメラ画像７ａ及び７ｂには、測距位置７１及び保護エリア７２が重畳されている。測距位置７１は、検出距離に対応する測距位置を一定の走査角ごとにプロットした多数のドットにより構成される。この様な測距位置７１は、検出距離と検出光の走査角とに基づいて、対象物の３次元空間内における位置を特定し、その３次元位置とカメラ１２２，１２３の画角との位置関係に基づいて、対象物のカメラ画像７ａ及び７ｂにおける２次元位置を特定することにより、表示される。カメラ画像７ａ及び７ｂ上の測距位置７１によってスキャン面３の位置、検出領域の境界を容易に識別することができる。
カメラ画像７ａ及び７ｂでは、保護エリア７２の内側と外側とで測距位置７１の表示態様、例えば、ドットの色が異なる。例えば、保護エリア７２の内側では測距位置７１が赤色で表示され、保護エリア７２の外側では測距位置７１が緑色で表示される。この様に測距位置７１の表示態様を異ならせることにより、保護エリア７２内の侵入物９を容易に識別することができる。
カメラ画像７ａ及び７ｂは、いずれも左右方向がスキャン画像６と一致するように表示される。計測ユニット１２の正面方向、すなわち、ｙ軸の正方向をシステム画面２３０の上側に向けてスキャン画像６が表示されている場合、カメラ画像７ａ及び７ｂは、画像内の左側の領域がスキャン画像６の左側の領域に対応し、右側の領域がスキャン画像６の右側の領域に対応するように表示される。
また、各カメラ画像７ａ及び７ｂは、システム画面２３０内における左右の配列がスキャン画像６内における固定カメラ１２２及び１２３の配列と一致するように配置される。例えば、カメラ画像７ａは、スキャン画像６の左側の領域を撮影する固定カメラ１２３に対応し、システム画面２３０内の左側に配置される。一方、カメラ画像７ｂは、スキャン画像６の右側の領域を撮影する固定カメラ１２２に対応し、システム画面２３０内の右側に配置される。
所定の操作により、動画像の再生を開始し、或いは、再生中の動画像を一時停止し、或いは、コマ送り又はコマ戻しすることができる。カメラ画像７ａ，７ｂ又はスキャン画像６を確認することにより、侵入物の検知の直前の状況と、侵入物が検知された時点の状況と、侵入物の検知の直後の状況とを把握することができる。
スキャン画像６を見れば、計測ユニット１２の左上方に位置する対象物が保護エリアを通過したことが判る。また、カメラ画像７ａを見れば、棒状の物体が保護エリア７２を通過したことが判る。カメラ画像7ａ，７ｂ及びスキャン画像６を同一画面内に同時に表示するため、安全スキャナ１０の周辺環境と検出光の走査範囲との位置関係を容易に識別することができる。なお、カメラ画像７ａ，７ｂ又はスキャン画像６は、表示対象として選択することにより、個別に表示することもできる。
図１３及び図１４は、図１０の設定支援装置２０の動作の一例を示した図であり、プライバシー保護機能を選択した場合が示されている。図１３には、詳細確認画像がカメラ画像７ｂとしてシステム画面２３０に表示される場合が示されている。図１４には、プライバシー画像がカメラ画像７ｂとしてシステム画面２３０に表示される場合が示されている。
プライバシー画像は、詳細確認画像に比べ、画質を低下させた表示画像であり、カメラ画像を低解像度化するモザイク処理によって作成される。この例では、モザイク処理が画像全体に施されている。
この様なプライバシー画像を表示することにより、カメラ画像７ｂに侵入物９として映り込んだ作業者のプライバシーを保護し、或いは、セキュリティ情報を秘匿することができる。一方、詳細確認画像を表示することにより、安全スキャナ１０の周辺環境や被写体を詳細に分析することができる。なお、検知履歴として保存する画像にはフィルタをかけず、画像の閲覧時にフィルタ処理が行われる。
図１５のステップＳ１０１〜Ｓ１０８は、図４の表示ユニット１１における検知履歴の取込時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、制御部４１は、計測ユニット１２から監視画像及びバンク番号を取得し、バッファ４６内に格納する（ステップＳ１０１）。このとき、制御部４１は、バッファ４６内に一定数以上のデータが格納されていれば、最古のデータに上書きする。バンク番号は、画像フレームごとに、当該画像フレームに関連づけて記録される。
次に、制御部４１は、検知イベントが発生すれば（ステップＳ１０２）、監視画像及びバンク番号の記録を継続し（ステップＳ１０３）、検知イベントから一定時間が経過すれば（ステップＳ１０４）、バッファ４６への記録を一時停止する（ステップＳ１０５）。そして、制御部４１は、バッファ４６から監視画像及びバンク番号を読み出し、検知履歴として不揮発メモリ４７内に格納する（ステップＳ１０６）。制御部４１は、検知履歴の複製が完了すれば（ステップＳ１０７）、バッファ４６への記録を再開してこの処理を終了する（ステップＳ１０８）。
本実施の形態によれば、検知時刻が取得期間に含まれる監視画像が検知履歴として記憶されるため、侵入物が検知された検知時刻の前後における周辺の状況を検知履歴によって容易に識別することができる。このため、物体が侵入したのか、或いは、埃や外乱光による一時的な検出であるのか、或いは、計測ユニット１２の設置時の位置ずれが原因であるのかを容易に識別することができる。
また、検知時刻を含む一定時間長の監視画像が侵入物の検知位置及び検知時刻に関連づけて記憶されるため、侵入物検知時の監視画像を侵入物の位置又は検知時刻によって容易に探し出すことができる。さらに、検知履歴は、不揮発メモリ４７に格納されるため、表示ユニット１１の主電源をオフ状態に切り替えても、検知履歴の喪失を防止することができる。また、検知履歴は、表示ユニット１１に保存されるため、設定支援装置２０を安全スキャナ１０に常時接続する必要がない。
また、カメラ画像が検知履歴として記憶されるため、検知時刻の前後における周辺の状況を容易に識別することができる。例えば、どのような侵入物が保護エリア内に侵入したのか、或いは、侵入物検知が、安全スキャナ１０の設置時の位置ずれに起因するものであるのか否かを容易に識別することができる。
なお、本実施の形態では、計測ユニット１２ごとに検知履歴が記憶される場合の例について説明したが、本発明は、検知履歴の態様をこれに限定するものではない。例えば、複数の計測ユニット１２が共通の表示ユニット１１に接続されている場合に、計測ユニット１２間で同期又は連携させ、侵入物を検知した計測ユニット１２とは別個の計測ユニット１２において取得された監視画像を検知履歴として記憶するような構成であっても良い。この様な構成を採用すれば、侵入物を検知した計測ユニット１２を検知ユニットと呼ぶと、検知ユニットを画角内に有する計測ユニット１２により撮影されたカメラ画像が検知履歴として記憶されるため、検知要因の解析を容易化することができる。
また、本実施の形態では、２つのカメラ画像７ａ及び７ｂがスキャン画像６とともにシステム画面２３０内に表示される場合の例について説明したが、本発明は、カメラ画像の表示形態をこれに限定するものではない。例えば、３以上のカメラ画像がスキャン画像６とともにシステム画面２３０内に表示されるような構成であっても良い。また、画角が検出光の走査範囲をカバーする広角カメラが計測ユニット１２に設けられている場合は、広角カメラにより撮影された１つのカメラ画像がスキャン画像６とともにシステム画面２３０内に表示されるような構成であっても良い。
また、本実施の形態では、安全スキャナ１０がスキャン画像６を生成する場合の例について説明したが、本発明は、設定支援装置２０が、安全スキャナ１０から取得した測距情報に基づいて、スキャン画像６を生成するような構成であっても良い。
また、本実施の形態では、安全スキャナ１０が固定カメラ１２２及び１２３を備える場合の例について説明したが、本発明は、保護エリアを撮影してカメラ画像を生成する撮像手段を備えない安全スキャナにも適用可能である。
１ 光学安全システム
１０ 安全スキャナ
１１ 表示ユニット
１１１ 表示パネル
１１２ インジケータ
１１３ 操作キー
１１４ ケーブル接続口
１２ 計測ユニット
１２０ スキャナ筐体
１２１ 保護カバー
１２２，１２３ 固定カメラ
１２４ インジケータ
２０ 設定支援装置
２１ ディスプレイ
２２ キーボード
２３ マウス
３０ 投光制御部
３１ 投光光源部
３２ 走査部
３３ ロータリーエンコーダ
３４ 受光部
３５ 距離算出部
３６ 侵入検知部
３７ 入出力ポート
３８ エリア記憶部
３９ スキャン画像生成部
４０ 操作部
４１ 制御部
４２ 入出力ポート
４３ 表示部
４４ 外部通信ポート
４５ 外部出力ポート
４６ バッファ
４７ 不揮発メモリ
５ モニター画面
５０ メイン表示欄
５１ 測距モニター画面
５２ カメラモニター画面
６ スキャン画像
６１ 測距線
６２ 保護エリア
７ カメラ画像
７１ 測距位置
８ 履歴画面
８１ 履歴リスト
９ 侵入物
２０１ 通信部
２０２ ライブ画取得部
２０３ ライブ画記憶部
２０４ ライブ画表示部
２０５ 検知履歴取得部
２０６ 検知履歴記憶部
２０７ 検知履歴表示部
２０８ 表示画像生成部
２０９ 操作部
２１０ 参照履歴選択部
２１１ 表示画像選択部
２１２ 検知位置表示部
２２１ 履歴リスト表示部
２２２ 選択タブ表示部
２３０ システム画面
２３２ 表示対象選択タブ
２３３ 履歴リスト
２３４ サムネイル画像
２ 通信ケーブル
３ スキャン面

Claims (13)

  1. 検出光を対象物に向けて投光する投光手段と、
    上記対象物からの反射光を受光して受光信号を生成する受光手段と、
    上記受光信号に基づいて、上記対象物までの距離を求める距離算出手段と、
    回転軸を中心として上記検出光を周方向に走査させる走査手段と、
    上記距離及び上記検出光の走査角からなる測距情報に基づいて、保護エリア内の侵入物を検知し、検知信号を出力する侵入検知手段と、
    上記保護エリアを監視するための監視画像を生成する監視画像生成手段と、
    検知された侵入物の位置及び検知時刻と、上記検知時刻に対応する上記監視画像、又は、上記検知時刻に対応する走査周期内に得られた複数の上記測距情報とを互いに関連づけ、検知履歴として記憶する検知履歴記憶手段と、
    外部機器からの履歴要求に基づいて、上記検知履歴を送信する検知履歴送信手段とを備えたことを特徴とする安全スキャナ。
  2. 検出光を対象物に向けて投光する投光手段と、
    上記対象物からの反射光を受光して受光信号を生成する受光手段と、
    上記受光信号に基づいて、上記対象物までの距離を求める距離算出手段と、
    回転軸を中心として上記検出光を周方向に走査させる走査手段と、
    上記距離及び上記検出光の走査角からなる測距情報に基づいて、保護エリア内の侵入物を検知し、検知信号を出力する侵入検知手段と、
    上記保護エリアを監視するための監視画像を生成する監視画像生成手段と、
    検知された侵入物の位置及び検知時刻と、上記検知時刻に対応する上記監視画像、又は、上記検知時刻に対応する走査周期内に得られた複数の上記測距情報とを互いに関連づけ、検知履歴として記憶する検知履歴記憶手段と、
    履歴表示指示に基づいて、上記検知履歴を画面上に表示する検知履歴表示手段とを備えたことを特徴とする光学安全システム。
  3. 安全スキャナ用の設定支援装置であって、
    上記安全スキャナが、検出光を対象物に向けて投光する投光手段と、上記対象物からの反射光を受光して受光信号を生成する受光手段と、上記受光信号に基づいて、上記対象物までの距離を求める距離算出手段と、回転軸を中心として上記検出光を周方向に走査させる走査手段と、上記距離及び上記検出光の走査角からなる測距情報に基づいて、保護エリア内の侵入物を検知し、検知信号を出力する侵入検知手段と、上記保護エリアを監視するための監視画像を生成する監視画像生成手段と、検知された侵入物の位置及び検知時刻と、上記検知時刻に対応する上記監視画像、又は、上記検知時刻に対応する走査周期内に得られた複数の上記測距情報とを互いに関連づけ、検知履歴として記憶する検知履歴記憶手段とを備え、
    上記設定支援装置は、上記安全スキャナから上記検知履歴を取得する検知履歴取得手段と、
    履歴表示指示に基づいて、上記検知履歴を画面上に表示する検知履歴表示手段とを備えたことを特徴とする安全スキャナ用の設定支援装置。
  4. 上記監視画像生成手段は、上記検出光を走査して得られる複数の上記測距情報が上記検出光のスキャン面上における複数の測距位置として示されたスキャン画像を上記監視画像として生成することを特徴とする請求項１に記載の安全スキャナ。
  5. 上記監視画像生成手段は、上記保護エリアを撮影してカメラ画像を上記監視画像として生成する固定カメラからなることを特徴とする請求項１又は４に記載の安全スキャナ。
  6. 上記監視画像は、動画像であり、
    上記検知履歴記憶手段は、侵入物の検知時刻が取得期間に含まれる監視画像を検知履歴として記憶することを特徴とする請求項１，４又は５のいずれかに記載の安全スキャナ。
  7. 上記検知履歴表示手段は、検知時刻が互いに異なる２以上の上記検知履歴を検知時刻の順に配列した履歴リストを表示する履歴リスト表示手段を有し、
    上記履歴リスト表示手段は、上記監視画像を構成する静止画像であって、侵入物が検知された時点で取得された静止画像を検知履歴のサムネイル画像として上記履歴リスト内に表示することを特徴とする請求項３に記載の安全スキャナ用の設定支援装置。
  8. ユーザ操作に基づいて、上記履歴リスト内の検知履歴のいずれか一つを参照履歴として選択する参照履歴選択手段を備え、
    上記検知履歴表示手段は、上記参照履歴として選択された検知履歴に対応する監視画像を表示することを特徴とする請求項７に記載の安全スキャナ用の設定支援装置。
  9. 上記安全スキャナから現在の監視画像を取得する監視画像取得手段と、
    上記検知履歴に基づいて、過去に検知された侵入物の位置を上記現在の監視画像上に表示する検知位置表示手段とを備えたことを特徴とする請求項３，７又は８のいずれかに記載の安全スキャナ用の設定支援装置。
  10. 上記監視画像は、固定カメラにより撮影されたカメラ画像であり、
    上記検知履歴表示手段は、上記保護エリアを上記カメラ画像上に表示することを特徴とする請求項３又は７〜９のいずれかに記載の安全スキャナ用の設定支援装置。
  11. 上記検知履歴取得手段は、上記安全スキャナから、上記検出光を走査して得られる複数の上記測距情報を含む検知履歴を取得し、
    上記検知履歴表示手段は、上記複数の測距情報に対応する複数の測距位置を上記カメラ画像上に表示することを特徴とする請求項１０に記載の安全スキャナ用の設定支援装置。
  12. 上記カメラ画像に基づいて、表示用の詳細確認画像及び上記詳細確認画像よりも画質を低下させたプライバシー画像を生成する表示画像生成手段と、
    上記詳細確認画像及び上記プライバシー画像のいずれか一方を表示画像として選択する表示画像選択手段とを備え、
    上記検知履歴表示手段は、上記表示画像選択手段により選択された表示画像を上記カメラ画像として表示し、
    上記表示画像選択手段は、ユーザ認証に成功した場合に、上記詳細確認画像を表示画像として選択する一方、ユーザ認証に失敗し、或いは、未認証である場合に、上記プライバシー画像を表示画像として選択することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の安全スキャナ用の設定支援装置。
  13. 表示対象の計測ユニットを選択するための表示対象選択タブを表示する選択タブ表示手段を備え、
    接続中の上記安全スキャナが、２以上の上記計測ユニットにより構成され、
    上記計測ユニットが、上記投光手段、上記受光手段、上記距離算出手段、上記走査手段及び上記固定カメラを備え、
    上記検知履歴表示手段は、上記表示対象選択タブを操作することによって選択された上記計測ユニットに対応する検知履歴を表示することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の安全スキャナ用の設定支援装置。
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