JP2018146456A - 物体検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 取り扱いが簡単で、物体検知センサ部を、設置場所の形状にかかわらず、容易に配置できる物体検知装置の提供。【解決手段】 物体検知装置１０は、物体検知センサユニット１１、制御部１７、接続ハーネス１９を有している。物体検知センサユニット１１は、複数の物体検知センサ部１３、センサ配置柔軟部材１５を有している。センサ配置柔軟部材１５は、柔軟性を有する部材であって、取り付ける対象物の表面に沿って配置できる。センサ配置柔軟部材１５を形成し得る素材としては、薄いゴムプレートがある。センサ配置柔軟部材１５は、帯形状を有している。各物体検知センサユニット１１は、センサ配置柔軟部材１５を設置対象物の外周に沿うように配置される。センサ配置柔軟部材１５を変形させることによって、物体検知センサユニット１１を、設置場所の形状にかかわらず、物体検知センサユニット１１を設置対象である装置の外表面に、容易に配置できる。【選択図】 図１

Description

本発明は、物体検知装置に関し、特に、物体検知センサ部を、設置場所の形状にかかわらず、容易に配置することができるものに関する。

従来の物体検知装置について、図１２に示す物体検知装置１００を用いて説明する。図１２には、物体検出装置１００（図示せず）の使用例として、産業用ロボットの外表面に配置した状態を示している。物体検出装置１００は、複数の光センサユニットＳＵ及び１つの中央制御部１１５を有している。光センサユニットＳＵでは、複数の光センサ部１１１と１つのユニット制御部１１３とが、光センサ用接続線Ｌ１１１を介してスター型に接続されている。１つのグループラインＧＬに属するユニット制御部１１３は、ユニット制御部用接続線Ｌ１１３を介してカスケード型に接続される。カスケード型に接続されるユニット制御部１１３の一つは、ユニット制御部用接続線Ｌ１１３を介して中央制御部１１５に接続される。フレキシブル性を有する光センサ用接続線Ｌ１１１及びユニット制御部用接続線Ｌ１１３を用いることによって、設置場所の形状に合わせて、自由に光センサ部１１１及びユニット制御部１１３を配置し、設置場所での検知範囲を自由に設定することができる。

産業用ロボット５０は、７軸の可動軸を有するロボットである。産業用ロボット５０は、アームＡＭ１〜ＡＭ７、可動回転ジョイントＪ１〜Ｊ１３、土台Ｂ１、及びハンドＨ１を有している。アームＡＭ１〜ＡＭ７、ハンドＨ１、土台Ｂ１の各外周面に物体検出装置１００が配置されている。

アームＡＭ１〜ＡＭ７、土台Ｂ１、及び、ハンドＨ１には、それぞれ１つのユニット制御部及び複数の光センサ部１１１が配置されている。図１２に示すように、光センサ部１１１は、アームＡＭ１〜ＡＭ７、ハンドＨ１、土台Ｂ１等、設置場所の形状にかかわらず、いずれの場所にも配置することができる。このように、物体検出装置１００を、設置対象である装置の外表面に容易に光センサ部１１１を配置することができるので、産業用ロボットの周辺に人等の物体を検出したときに、ロボットを緊急停止させることが可能となる。つまり、設置対象装置、例えば産業用ロボットの安全性を高めることができる。

また、光センサ用接続線Ｌ１１１の長さを調整することにより、どのような位置にでも光センサ部１１１を配置することができる。よって、角柱状のアームＡＭ１〜ＡＭ７、円柱状の土台Ｂ１等、設置場所の形状にかかわらず、全周囲に光センサ部１１１を配置することができる。これにより、ロボットの全周縁で人等の物体を検出することができるので、設置対象装置の安全性を高めることができる。

さらに、ハンドＨ１のような複雑な形状であっても、自由に光センサ部１１１を配置することができる。よって、光センサ部１１１を配置するにあたって死角の発生を防止できるので、設置対象装置の安全性を高めることができる。

さらに、可動回転ジョイントＪ１〜Ｊ１３のように、光センサ部１１１を配置するアームＡＭ１〜ＡＭ７等の間に障害物があったとしても、ユニット制御部用接続線Ｌ１１３の長さを調整することにより、障害物を回避しながら、ユニット制御部１１３同士を接続することができる。このように、物体検知装置１００では、配置する装置の形状にかかわらず、自由に配置することができる。

物体検知装置１００では、どのような設置形状であっても、光センサ部１１１及びユニット制御部１１３の数、配置位置、また、光センサ用接続線Ｌ１１１、ユニット制御部用接続線Ｌ１１３の長さを調整するだけで、容易に物体検知装置を配置することができる。また、物体検知装置１００は、検知位置、検知範囲の変更、設置位置の変更、設置対象装置の形状の変更等、設置環境の変化にあわせて、光センサ部１１１、ユニット制御部１１３の設置位置を変更したり、設置数を追加、減少させたりすることによって、容易に設置環境の変化に対応することができる（以上、特許文献１参照）。

特開２０１３−０８３６１５号公報

前述の物体検知装置１００には、以下に示すような改善すべき点がある。物体検知装置１００では、複数の光センサ部１１１及びユニット制御部１１３を、個別に設置対象物に配置する必要がある。このため、光センサ部１１１及びユニット制御部１１３の配置作業が繁雑であり、時間を要する、という改善すべき点がある。

また、複数の光センサ部１１１及びユニット制御部１１３が、各接続線で接続されているため、物体検知装置１００の持ち運び等、取り扱いが面倒である、という改善すべき点がある。

そこで、本発明は、取り扱いが簡単で、物体検知センサ部を、設置場所の形状にかかわらず、容易に配置することができる物体検知装置を提供することを目的とする。

本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。

本発明に係る物体検知装置は、周囲の物体を検知する物体検知センサ部、複数の前記物体検知センサ部が配置され、柔軟性を有するセンサ配置柔軟部材、前記物体検知センサ部の動作を制御する制御部、前記物体検知センサ部と前記制御部とを、直接的に、または、間接的に接続する接続ハーネス、を有する。

これにより、センサ配置柔軟部材を変形させることによって、物体検知センサ部を、設置場所の形状にかかわらず、容易に配置することができる。このように、物体検知センサ部を設置対象物の外表面に容易に配置することができるので、設置対象物の周辺に物体を検出したときに、設置対象物の動作を制御する動作制御システムを容易に構築できる。

また、複数の物体検知センサ部がセンサ配置柔軟部材に一体として配置されているため、取り扱いを容易にできる。

本発明に係る物体検知装置では、前記センサ配置柔軟部材は、帯形状を有し、前記帯形状の長軸に沿って直線状に配置された前記物体検知センサ部を有すること、を特徴とする。

これにより、帯形状のセンサ配置柔軟部材を、物体検知装置を配置する対象である配置対象物に巻き付けるだけで、物体検知センサ部を配置対象物に配置できる。

本発明に係る物体検知装置では、前記センサ配置柔軟部材は、前記物体検知センサ部が配置されるセンサ配置部材、前記センサ配置部材の間を連結する中間柔軟部材であって、柔軟性を有する中間柔軟部材、を有すること、を特徴とする。

これにより、センサ配置部材に柔軟性を付与し、センサ配置柔軟部材を変形させることができので、物体検知センサ部を、設置場所の形状にかかわらず、容易に配置することができる。このように、物体検知センサ部を設置対象物の外表面に容易に配置することができるので、設置対象物の周辺に物体を検出したときに、設置対象物の動作を制御する動作制御システムを容易に構築できる。

本発明に係る物体検知装置では、前記中間柔軟部材は、長さを調整する伸縮機構を有すること、を特徴とする。

これにより、物体検知センサ部を所望の位置に配置することができる。

本発明に係る物体検知装置では、前記センサ配置柔軟部材は、前記物体検知センサ部が配置される複数の単位柔軟部材、を有し、前記単位柔軟部材は、隣接する他の前記単位柔軟部材と連結する連結機構を有すること、を特徴とする。

これにより、センサ配置部材に柔軟性を付与し、センサ配置柔軟部材を変形させることができので、物体検知センサ部を、設置場所の形状にかかわらず、容易に配置することができる。このように、物体検知センサ部を設置対象物の外表面に容易に配置することができるので、設置対象物の周辺に物体を検出したときに、設置対象物の動作を制御する動作制御システムを容易に構築できる。

本発明に係る物体検知装置では、前記接続ハーネスは、前記物体検知センサ部のそれぞれを前記制御部に直接的に接続すること、を特徴とする。

これにより、物体検知センサ部は、他の物体検知センサ部を介して、つまり、他の物体検知センサ部と接続されなくともよい。よって、物体検知センサ部を、物体検知センサ部と制御部との間の間隔等、制御部との位置関係のみを考えて配置できるため、他の物体検知センサ部の配置位置にかかわらず、自由に配置できる。また、制御部１７に対して接続する物体検知センサ部の数を、容易に増減できる。

本発明に係る物体検知装置では、前記接続ハーネスは、前記物体検知センサ部の間をカスケード接続すること、を特徴とする。

これにより、カスケード接続された複数の物体検知センサ部のうち端部に位置するもののみを制御部と接続すればよい。つまり、簡易な構成で、物体検知センサ部と制御部とを接続できる。

本翻発明に係る物体検知装置は、周囲の物体を検知する物体検知センサ部、複数の前記物体検知センサ部が配置され、柔軟性を有するセンサ配置柔軟部材、前記物体検知センサ部の動作を制御する制御部、前記物体検知センサ部と前記制御部とを接続する接続ハーネス、を有する物体検知装置であって、前記センサ配置柔軟部材は、前記物体検知センサ部が配置されるセンサ配置部材、前記物体検知センサ部の間をカスケード接続する中間接続ハーネスであって、柔軟性を有する中間接続ハーネス、を有すること、を特徴とする。

これにより、中間接続ハーネスを用いるだけで、センサ配置部材の間を、センサ配置部材を接続するとともに、物体検知センサ部を電気的に接続できるので、物体検知装置を簡易な構成にできる。

本発明に係る物体検知装置では、前記中間接続ハーネスは、長さを調整する伸縮機構を有すること、を特徴とする。

これにより、簡易な構成で物体検知センサ部を所望の位置に配置することができる。

本発明に係る物体検知装置の一実施例である物体検知装置１０を示す図である。 物体検知センサ部１３のハードウェア構成を示す図である。 センサ配置柔軟部材１５を示す図である。 制御部１７のハードウェア構成を示す図である。 物体検知装置１０の設置例を示すである。 本発明に係る物体検知装置の一実施例である物体検知装置２０のハードウェア構成を示す図である。 物体検知装置２０の物体検知センサユニット２１を示す図である。 本発明に係る物体検知装置の一実施例である物体検知装置３０のハードウェア構成を示す図である。 物体検知装置３０の物体検知センサユニット３１のハードウェア構成を示す図である。 物体検知装置のその他の実施例を示す図である。 物体検知装置のその他の実施例を示す図である。 従来の物体検知装置を示す図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。

本発明に係る物体検知装置について、図１に示す物体検知装置１０を例に説明する。物体検知装置１０は、周囲に物体が存在するか否かを検知し、物体の検知結果に基づき所定の動作をさせるものである。

第１ ハードウェア構成
物体検知装置１０は、物体検知センサユニット１１、制御部１７、及び、接続ハーネス１９を有している。物体検知センサユニット１１は、複数の物体検知センサ部１３、及び、センサ配置柔軟部材１５を有している。

物体検知センサ部１３は、所定の光を検知光として投光し、検知光の反射を受光することによって、物体が存在するか否かを検知する。物体検知センサ部１３のハードウェア構成を図２に示す。

物体検知センサ部１３は、投光素子１３ａ、投光レンズ１３ｂ、受光素子１３ｃ、及び、センサ用通信回路１３ｄを有している。投光素子１３ａは、所定の検知光、例えば近赤外線を投光する。投光レンズ１３ｂは、投光素子１３ａが投光した検知光を所定の範囲（検知領域Ｒ１３）に拡散する。例えば、シリンドリカルレンズを用いることによって、所定の方向に直線状に延びた検知領域を形成することができる。なお、投光レンズ１３ｂについては、レンズの形状や特性を、適宜、選択することによって、物体検知センサ部１３を配置する対象である産業用ロボット等の配置対象物を誤検知することがないように調整しておいてもよい。受光素子１３ｃは、投光素子１３ａが投光した検知光の物体による反射光を受光する。

投光素子１３ａとしては、例えば近赤外ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等を利用することができる。受光素子１３ｃとしては、例えばフォトトランジスタやフォトダイオード、増幅回路内蔵受光素子等を用いることができる。なお、フォトダイオードを使用する場合は、増幅回路やフィルター回路を、受光素子１３ｃと合わせて配置するようにしてもよい。

センサ用通信回路１３ｄは、制御部１７のセンサ制御用通信回路１７ｇと接続され、物体検知センサ部１３と制御部１７とが通信できるようにする。なお、各物体検知センサ部１３のセンサ用通信回路１３ｄは、直接的に、つまり、パラレルに制御部１７に接続される。

図１に戻って。、センサ配置柔軟部材１５は、柔軟性を有する部材であって、取り付ける対象物の表面に沿って配置できるものをいう。センサ配置柔軟部材１５を形成し得る素材としては、例えば、薄いゴムプレートを用いることができる。物体検知センサ部１３が配置されたセンサ配置柔軟部材１５の平面図を図３Ａに示す。センサ配置柔軟部材１５は、帯形状、つまり、細長い矩形状を有している。センサ配置柔軟部材１５は、帯形状の長軸Ｊ１５に沿って、直線上に配置された複数の物体検知センサ部１３を有している。なお、物体検知センサ部１３は、等間隔でセンサ配置柔軟部材１５に配置されている。センサ配置柔軟部材１５には、所定の固定部材、接着剤、ネジ等、所定の固定手段によって、物体検知センサ部１３が固定される。

図３Ｂに示すように、センサ配置柔軟部材１５に直線状に配置された物体検知センサ部１３のそれぞれが形成する検知領域Ｒ１３によって、センサ配置柔軟部材１５上に帯形状の検知領域Ｒ１１が形成される。つまり、帯形状のセンサ配置柔軟部材１５上に、帯形状の検知領域Ｒ１３が形成される。

図１に戻って、制御部１７は、各物体検知センサ部１３から、接続ハーネス１９を介してセンサ検知情報を受信する。制御部１７は、受信したセンサ検知情報、及び、各物体検知センサ部１３間の接続関係、または／及び、各物体検知センサ部１３と制御部１７との接続関係の配置位置を示すセンサ接続情報から、物体検知センサ部１３の周囲に物体が存在するか否かを判断する。センサ接続情報については、予め所定のメモリ等の記憶手段に記憶しておく。

制御部１７のハードウェア構成について図４を用いて説明する。制御部１７は、ＣＰＵ１７ａ、メモリ１７ｂ、センサ制御用通信回路１７ｇ、及び、動作制御用通信回路１７ｈを有している。

ＣＰＵ１７ａは、メモリ１７ｂに記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、センサ制御プログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ１７ｂは、ＣＰＵ１７ａに対して作業領域を提供するとともに、オペレーティング・システム（ＯＳ）、センサ制御プログラム等その他のアプリケーションのプログラム、及び、各種データを記録保持する。

センサ制御用通信回路１７ｇは、物体検知センサ部１３のセンサ用通信回路１３ｄ（図２参照）と接続ハーネス１９（図１参照）を介して接続され、両者間での情報の送受信を行う。なお、センサ制御用通信回路１７ｇは、物体検知センサ部１３のそれぞれと、直接的に、つまり、パラレルに接続される。動作制御用通信回路１７ｈは、物体検知センサユニット１１による物体の存在検知に基づき、動作を制御する対象に接続され、両者間での情報の送受信を行う。

図１に戻って、接続ハーネス１９は、各物体検知センサ部１３と制御部１７とを直接的に接続する。つまり、接続ハーネス１９は、各物体検知センサ部１３を制御部１７に対してパラレル接続するための接続線である。

第２ 使用例
物体検知装置１０の使用例として、産業用ロボットの外表面に配置した状態を図５に示す。産業用ロボットＲＢＴは、７軸の可動軸を有するロボットである。産業用ロボットＲＢＴは、アームＡＭ１〜ＡＭ７、可動回転ジョイントＪ１〜Ｊ１３、土台Ｂ１、及びハンドＨ１を有している。アームＡＭ３、ＡＭ５、土台Ｂ１の各外周面に物体検知装置１０の物体検知センサユニット１１が配置されている。アームＡＭ３、ＡＭ５、及び、土台Ｂ１に配置されている３つの物体検知センサユニット１１は、制御部１７に接続されている。また、制御部１７は、産業用ロボットＲＢＴの可動回転ジョイントＪ１〜Ｊ１３を動作させる動力源（図示せず）に接続されている。制御部１７は、動力源の動作を制御することによって、アームＡＭ１〜ＡＭ７の動作を制御する。

各物体検知センサユニット１１は、センサ配置柔軟部材１５を各アームの外周に沿うように配置されている。センサ配置柔軟部材１５を変形させることによって、物体検知センサユニット１１を、設置場所であるアームＡＭ３、ＡＭ５の形状にかかわらず、簡単に配置することができる。このように、物体検知センサユニット１１を設置対象である装置の外表面に容易に配置することができるので、産業用ロボットの周辺に人等の物体を検出したときにロボットを緊急停止させる安全システムを容易に構築できる。つまり、設置対象装置、例えば産業用ロボットの安全性を容易に構築できる。

また、複数の物体検知センサ部１３がセンサ配置柔軟部材１５に一体として配置されているため、持ち運び等、容易に取り扱うことができる。

なお、図５においては、センサ配置柔軟部材１５の長さ、及び、配置する物体検知センサ部１３の数を調整することにより、どのような形状にでも物体検知センサユニット１１を配置することができる。よって、角柱状のアームＡＭ１〜ＡＭ７、円柱状の土台Ｂ１等、設置場所の形状にかかわらず、表面に物体検知センサユニット１１を配置することができる。これにより、ロボットの全周縁等、必要な範囲で人等の物体を容易に検出することができるので、設置対象装置の安全性を容易に高めることができる。

さらに、可動回転ジョイントＪ１〜Ｊ１３のように、物体検知センサユニット１１を配置するアームＡＭ１〜ＡＭ７等の間に障害物があったとしても、センサ配置柔軟部材１５の長さ、及び、配置する物体検知センサ部１３の数を調整することにより、障害物を回避しながら、物体検知センサユニット１１を配置することができる。このように、物体検知装置１０では、配置する物体の形状にかかわらず、自由に物体検知センサユニット１１を配置することができる。

また、物体検知装置１０では、センサ配置柔軟部材１５上に検知領域Ｒ１１が形成されるため（図３参照）、センサ配置柔軟部材１５の形状に沿った検知領域Ｒ１１が形成される領域を把握できるため、所望の領域に容易に物体検知装置１０の検知領域Ｒ１１を形成することができる。

前述の実施例１にかかる物体検知装置１０における物体検知センサユニット１１では、センサ配置柔軟部材１５に物体検知センサ部１３を配置していいた。一方、本実施例にかかる物体検知装置２０における物体検知センサユニット２１では、物体検知センサ部１３を配置するセンサ配置部材２５１、及び、センサ配置部材２５１を接続する中間柔軟部材２５３を有するセンサ配置柔軟部材２５を用いる。なお、以下においては、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、また、詳細な説明を省略する。

第１ ハードウェア構成
物体検知装置２０のハードウェア構成について、図６を用いて説明する。物体検知装置２０は、物体検知センサユニット２１、制御部１７、及び、接続ハーネス１９を有している。

センサ配置柔軟部材２５のハードウェア構成について、図７を用いて説明する。物体検知センサユニット２１は、複数の物体検知センサ部１３、及び、センサ配置柔軟部材２５を有している。センサ配置柔軟部材２５は、センサ配置部材２５１及び中間柔軟部材２５３を有している。センサ配置部材２５１は、角盤形状を有しており、物体検知センサ部１３が配置される。中間柔軟部材２５３は、センサ配置部材２５１の間に配置され、センサ配置部材２５１間を接続する。中間柔軟部材２５３は、ベルト２５３ａ及び伸縮機構２５３ｂを有している。ベルト２５３ａは、柔軟性を有し、例えば、カバンのショルダーベルトに用いられているような布製物を用いる。伸縮機構２５３ｂは、隣接するセンサ配置部材２５１の間のベルト２５３ａの長さを調整する。伸縮機構２５３ｂとしては、例えば、カバンのショルダーベルトに用いられているような長さの調整機構を用いる。

センサ配置部材２５１及び中間柔軟部材２５３を用いてセンサ配置柔軟部材２５を形成することによって、センサ配置柔軟部材２５は全体として柔軟性を有し、センサ配置柔軟部材２５を取り付ける対象物の表面に沿って配置できる。また、長さを調整できる伸縮機構２５３ｂを用いることによって、隣接するセンサ配置部材２５１の間の長さを調整できるので、物体検知センサ部１３を所望の位置に配置できる。さらに、センサ配置部材２５１及び中間柔軟部材２５３の数を増減することによって、センサ配置柔軟部材２５全体の長さを調整できるので、配置する対象物の大きさ、長さに応じたセンサ配置柔軟部材２５を容易に準備することができる。

なお、各物体検知センサ部１３は、接続ハーネス１９（図６参照）を用いて、パラレル接続で制御部１７に接続される。

前述の実施例２にかかる物体検知装置２０における物体検知センサユニット２１では、センサ配置部材２５１、中間柔軟部材２５３を用いてセンサ配置柔軟部材２５に柔軟性を付与し、取り付ける対象物の表面に沿って配置するものであった。一方、本実施例にかかる物体検知装置３０における物体検知センサユニット３１では、複数の単位柔軟部材３５１を連結するセンサ配置柔軟部材３５を用いる。なお、以下においては、実施例１、実施例２と同様の構成については、同様の符号を付し、また、詳細な説明を省略する。

第１ ハードウェア構成
物体検知装置３０のハードウェア構成について、図８を用いて説明する。物体検知装置３０は、物体検知センサユニット３１、制御部１７、及び、接続ハーネス１９を有している。

物体検知センサユニット３１のハードウェア構成について、図９を用いて説明する。物体検知センサユニット３１は、複数の物体検知センサ部１３、及び、センサ配置柔軟部材３５を有している。センサ配置柔軟部材３５は、複数の単位柔軟部材３５１を有している。単位柔軟部材３５１は、矩形状の板形状を有しており、物体検知センサ部１３が配置される。また、単位柔軟部材３５１は、隣接して位置する他の単位柔軟部材３５１と連結するための連結機構を有している。連結機構としては、例えば、クローラーやキャタピラー等と呼称されている無限軌道のベルトの連結機構を用いる。

単位柔軟部材３５１を用いてセンサ配置柔軟部材３５を形成することによって、センサ配置柔軟部材３５に柔軟性を付与し、センサ配置柔軟部材３５を対象物の表面に沿って配置することができる。また、接続する単位柔軟部材３５１の数を増減でき、センサ配置柔軟部材３５の全体の長さを容易に変更することができる。このため、対象物の大きさや形状に合わせたセンサ配置柔軟部材３５を容易に準備することができる。

なお、各物体検知センサ部１３は、接続ハーネス１９（図８参照）を介して、パラレル接続で制御部１７に接続される。

［その他の実施形態］
（１）センサ配置柔軟部材１５：前述の実施例１においては、センサ配置柔軟部材１５は、ゴムプレートにより形成されるとしたが、柔軟性を有し、設置対象物の表面に沿って変形するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、繊維状のシートや、フレキシブルに変形するプラスチック等であってもよい。

また、センサ配置柔軟部材１５は、帯形状を有するとしたが、複数の物体検知センサユニット１１を配置できる広さ、領域を有するものであれば、矩形状や、その他の多角形形状等であってもよい。

（２）センサ配置柔軟部材２５：前述の実施例２においては、センサ配置柔軟部材２５は、調整できる伸縮機構２５３ｂを有する中間柔軟部材２５３を用いていたが、隣接するセンサ配置部材２５１の間の長さを調整できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、伸縮機構２５３ｂを有さず、ベルト２５３ａを、伸縮性を有する素材、例えば、所定のゴム素材によって形成するようにしてもよい。

（３）センサ配置柔軟部材３５：前述の実施例３の単位柔軟部材３５１において、連結方向の長さが異なる複数のタイプを用意し、適宜、選択して連結することによって、物体検知センサ部１３の配置位置を調整できるようにしてもよい。センサ配置柔軟部材３５全体の長さを調整できるので、容易に対象物に適合させることができる。

（４）検知領域Ｒ１３の形状：前述の実施例１〜実施例３においては、投光レンズ１３ｂとしてシリンドリカルレンズを用いて直線状の検知領域Ｒ１３を形成するとしたが、所望の検知領域を形成できるものであれば、どのような投光レンズ１３ｂを用いるようにしてもよい。例えば、図１０に示すように、円形の凸レンズである投光レンズ４３ｂを用いて、円形状の検知領域Ｒ４３を形成するようにしてもよい。

また、投光レンズ４３ｂの投光方向を調整できるようにしてもよい。この場合、例えば、図１０に示すように、物体検知センサ部４３の投光素子１３ａ、投光レンズ４３ｂを、矢印ａ６方向に、上下左右に回転させるようにすればよい。

さらに、全ての物体検知センサ部４３について同一方向に検知領域Ｒ４３を形成せずに、図１１Ａに示すように、複数の方向に検知領域Ｒ４３を形成するようにしてもよい。

実施例１における物体検知装置１０についても、投光素子１３ａ、投光レンズ１３ｂ（図２参照）を回転できる物体検知センサ部５３を用いて、図１１Ｂに示すように、同様に、複数の方向に検知領域Ｒ５３を形成するようにしてもよい。実施例２における物体検知装置２０、実施例３における物体検知装置３０についても、同様である。

（５）物体検知センサ部１３の配置：前述の実施例１〜実施例３においては、物体検知センサ部１３を直線状に配置し、検知領域Ｒ１１をセンサ配置柔軟部材１５上に形成するとしたが、マトリクス状、その他の規則性を沿って配置しても、また、規則性を持たずにランダムに配置し、所望の検知範囲を形成できるものであれば、例示のものに限定されない。

また、実施例１における物体検知装置１０の物体検知センサ部１３の配置を、一定ではなく、適宜、変更できるようにしてもよい。例えば、センサ配置柔軟部材１５に、複数の取付凹部を形成しておき、所望の取付凹部を選択して、物体検知センサ部１３の取付凸部を係合させて、物体検知センサ部１３を配置するようにしてもよい。また、センサ配置柔軟部材１５に、レールを配置しておき、物体検知センサ部１３のレールの所望位置で係合させて、物体検知センサ部１３を配置するようにしてもよい。実施例２、実施例３についても同様である。

（６）中間柔軟部材２５３：前述の実施例２においては、中間柔軟部材２５３を接続ハーネス１９とは別に配置したが、物体検知センサ部１３をカスケード接続するのであれば、中間柔軟部材２５３と接続ハーネス１９とを一体として形成し、伸縮機構を有し、伸縮可能な接続ハーネス（中間接続ハーネス）を中間柔軟部材として用いるようにしてもよい。

（７）物体検知センサ部１３の機能：前述の実施例１〜実施例３においては、物体検知センサ部１３は、物体の存在を検知するものとしたが、物体までの距離や方向を検知するものであってもよい。物体検知センサ部１３によって距離を検知することによって、物体検知センサ部１３を配置する配置対象物から任意の設定距離内に侵入した物体や人を検知できる。これにより、配置対象物からの距離に基づき、配置対象物の動作を制御できる

また、物体検知センサ部１３は、所定の検知光を用いて物体の存在を検知するものとしたが、物体の存在を検知できるものであれば、赤外線、音波等その他の検知波を用いるようにしてもよい。

（８）制御部１７の構成：前述の実施例１〜実施例３においては、ＣＰＵ１７ａを用いて制御部１７の動作を実現したが、制御部１７の動作を実現できる構成であれば、例示のものに限定されない。例えば、専用のロジック回路を設計して用いるようにしてもよい。

（９）物体検知センサ部１３の接続：前述の実施例１〜実施例３においては、各物体検知センサ部１３を制御部１７にパラレルに接続するとしたが、各物体検知センサ部１３同士をカスケード接続し、端部の物体検知センサ部１３を制御部１７へ接続するようにしてもよい。

また、物体検知装置１０では、各物体検知センサユニット１１と制御部１７とを接続ハーネス１９で接続するとしたが、無線によって、接続するようにしてもよい。実施例２の物体検知装置２０、実施例３の物体検知装置３０についても同様である。

さらに、物体検知装置１０では、物体検知センサ部１３と制御部１７とを接続ハーネス１９を用いて接続するとしたが、複数の物体検知センサ部１３を１つの中間インターフェイス部に接続し、中間インターフェイス部を制御部１７に接続するように、つまり、中間インターフェイス部を介して、物体検知センサ部１３と制御部１７とを接続するようにしてもよい。実施例２の物体検知装置２０、実施例３の物体検知装置３０についても同様である。

（１０）光用フィルタの使用：前述の実施例１〜実施例３において、さらに、光用フィルタを用いて、所定の光のみを用いて、物体を検知するようにしてもよい。

（１１）センサ接続情報：前述の実施例１において、センサ接続情報は、予め、メモリに記憶保持しておくとしたが、物体検知装置１０を使用する段階でセンサ接続情報を取得するようにしてもよい。例えば、制御部１７の起動時に、制御部１７がセンサ用通信回路１３ｄを介して各物体検知装置１０と情報を送受信し、物体検知装置１０が接続されているか否かを判断し、センサ接続情報を生成するようにしてもよい。また、センサ用通信回路１３ｄにおける物体検知装置１０の接続位置（例えば、接続ポート）を判断するようにしてもよい。実施例２の物体検知装置２０、実施例３の物体検知装置３０についても同様である。

本発明に係る物体検知装置は、例えば、産業用ロボットに用いることができる。

１０ 物体検知装置
１１ 物体検知センサユニット
１３ 物体検知センサ部
１３ａ 投光素子
１３ｂ 投光レンズ
１３ｃ 受光素子
１３ｄ センサ用通信回路
２３ 物体検知センサ部
２３ｂ 投光レンズ
３３ 物体検知センサ部
１５ センサ配置柔軟部材
Ｊ１５ 長軸
１７ 制御部
１７ａ ＣＰＵ
１７ｂ メモリ
１７ｇ センサ制御用通信回路
１７ｈ 動作制御用通信回路
Ｒ１１ 検知領域
Ｒ１３ 検知領域
２０ 物体検知装置
２１ 物体検知センサユニット
２５ センサ配置柔軟部材
２５１ センサ配置部材
２５３ 中間柔軟部材
２５３ａ ベルト
２５３ｂ 伸縮機構
３０ 物体検知装置
３１ 物体検知センサユニット
３５ センサ配置柔軟部材
３５１ 単位柔軟部材
４１ 物体検知センサユニット
４３ 物体検知センサ部
４３ｂ 投光レンズ
Ｒ４３ 検知領域
５１ 物体検知センサユニット
５３ 物体検知センサ部
Ｒ５３ 検知領域

Claims (9)

1. 周囲の物体を検知する物体検知センサ部、
   複数の前記物体検知センサ部が配置され、柔軟性を有するセンサ配置柔軟部材、
   前記物体検知センサ部の動作を制御する制御部、
   前記物体検知センサ部と前記制御部とを、直接的に、または、間接的に接続する接続ハーネス、
   を有する物体検知装置。
2. 請求項１に係る物体検知装置において、
   前記センサ配置柔軟部材は、
   帯形状を有し、前記帯形状の長軸に沿って直線状に配置された前記物体検知センサ部を有すること、
   を特徴とする物体検知装置。
3. 請求項１に係る物体検知装置において、
   前記センサ配置柔軟部材は、
   前記物体検知センサ部が配置されるセンサ配置部材、
   前記センサ配置部材の間を連結する中間柔軟部材であって、柔軟性を有する中間柔軟部材、
   を有すること、
   を特徴とする物体検知装置。
4. 請求項３に係る物体検知装置において、
   前記中間柔軟部材は、
   長さを調整する伸縮機構を有すること、
   を特徴とする物体検知装置。
5. 請求項１に係る物体検知装置において、
   前記センサ配置柔軟部材は、
   前記物体検知センサ部が配置される複数の単位柔軟部材、
   を有し、
   前記単位柔軟部材は、
   隣接する他の前記単位柔軟部材と連結する連結機構を有すること、
   を特徴とする物体検知装置。
6. 請求項１〜請求項５に係るいずれかの物体検知装置において、
   前記接続ハーネスは、
   前記物体検知センサ部のそれぞれを前記制御部に直接的に接続すること、
   を特徴とする物体検知装置。
7. 請求項１〜請求項５に係るいずれかの物体検知装置において、
   前記接続ハーネスは、
   前記物体検知センサ部の間をカスケード接続すること、
   を特徴とする物体検知装置。
8. 周囲の物体を検知する物体検知センサ部、
   複数の前記物体検知センサ部が配置され、柔軟性を有するセンサ配置柔軟部材、
   前記物体検知センサ部の動作を制御する制御部、
   前記物体検知センサ部と前記制御部とを接続する接続ハーネス、
   を有する物体検知装置であって、
   前記センサ配置柔軟部材は、
   前記物体検知センサ部が配置されるセンサ配置部材、
   前記物体検知センサ部の間をカスケード接続する中間接続ハーネスであって、柔軟性を有する中間接続ハーネス、
   を有すること、
   を特徴とする物体検知装置。
9. 請求項８に係る物体検知装置において、
   前記中間接続ハーネスは、
   長さを調整する伸縮機構を有すること、
   を特徴とする物体検知装置。

Images