JP5036624B2

JP5036624B2 - 監視エリア設定装置

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Publication number: JP5036624B2
Application number: JP2008132468A
Authority: JP
Inventors: 朋洋尾西
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2028-05-20
Also published as: JP2009282640A; US20090289791A1; CN101587194B; CN101587194A; US8063780B2; DE102009021952B4; DE102009021952A1

Description

本発明は、監視エリア設定装置に係り、さらに詳しくは、出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて予め指定された監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサに対し、監視エリアを指定するためのエリア設定情報を生成する監視エリア設定装置の改良に関する。

侵入禁止エリア内に侵入した人などの侵入物を検知して検出信号を出力するセンサとして、エリア監視センサが知られている。エリア監視センサは、例えば、検出光を投光する投光部と、検出光を走査させる走査部と、侵入物によって反射された検出光を受光する受光部からなり、受光部の出力に基づいて侵入物までの距離と、侵入物の方位が検知される。そして、これらの検知結果に基づいて侵入物が所定のエリア内に存在するか否かが判別され、その判別結果に基づいて検出信号が出力される。この検出信号は、例えば、監視エリアの周辺で稼働する工作機械を停止させる制御信号として用いられる。

通常、この様なエリア監視センサに対して、検知対象とする領域を監視エリアとして指示し、或いは、既に設定されている監視エリアを編集するには、エリア設定ツールが用いられる。このエリア設定ツールは、パーソナルコンピュータなどの情報処理端末上で動作するアプリケーションプログラムであり、工作機械などの工場内設備の配置状況に応じて監視エリアを設定することができる。

しかしながら、従来のエリア設定ツールでは、頂点を結ぶ線分や円弧で囲まれた領域によって監視エリアの指定が行われていた。このため、所定の領域を監視エリアとして設定した後に、ユーザが指定した領域を監視エリアに追加し、或いは、監視エリアから削除することが容易ではなかった。特に、既に設定されている監視エリアから離れた位置に存在する領域を追加したり、監視エリア内であって、周縁部から離れた位置に存在する領域を削除するのは、実際上困難であるという問題があった。

しかも、上述した様なエリア監視センサは、センサから見て、検知対象とする領域よりも前方に位置する領域を非検知領域とすることができなかったり、また、非検知領域よりも後方に位置する領域を検知対象とすることはできないという特性を有している。このため、従来のエリア設定ツールでは、監視エリアを編集しようとすると、この様なエリア監視センサの特性を考慮して領域を追加し、或いは、削除しなければならず、操作性が良くないという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、侵入物の検知対象とする領域からなる監視エリアを編集する際の操作性を向上させた監視エリア設定装置を提供することを目的とする。特に、ユーザが指定した領域を容易に監視エリアに追加し、或いは、容易に監視エリアから削除することができるエリア設定装置を提供することを目的とする。

第１の本発明による監視エリア設定装置は、出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて予め指定された監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサに対し、上記監視エリアを指定するためのエリア設定情報を生成する監視エリア設定装置であって、上記エリア設定情報を保持するエリア設定記憶手段と、操作入力に基づいて、追加エリアを指定する追加エリア指定手段と、上記エリア監視センサから見て、上記監視エリア及び上記追加エリア間に位置する領域を不整合エリアとして抽出する不整合エリア抽出手段と、上記監視エリアに上記追加エリア及び上記不整合エリアを付加した領域が新たな監視エリアとなるように上記エリア設定情報を更新するエリア設定更新手段とを備えて構成される。

この監視エリア設定装置では、エリア監視センサから見て監視エリアと追加エリアとの間に位置する領域が不整合エリアとして自動的に抽出され、監視エリアに追加エリア及び不整合エリアを付加した領域を新たな監視エリアとしてエリア設定情報が更新される。この様な構成によれば、ユーザが追加エリアを指定した際に、不整合が生じる領域を不整合エリアとして自動抽出してエリア設定情報の更新が行われるので、エリア監視センサの特性を熟知していなくても所望の領域を容易に追加することができる。特に、既に設定されている監視エリアから離れた位置に存在する領域であっても容易に追加することができる。

第２の本発明による監視エリア設定装置は、出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて予め指定された監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサに対し、上記監視エリアを指定するためのエリア設定情報を生成する監視エリア設定装置であって、上記エリア設定情報を保持するエリア設定記憶手段と、操作入力に基づいて、線分を指定する線分指定手段と、上記エリア監視センサから見て、上記監視エリア及び上記線分間に位置する領域を不整合エリアとして抽出する不整合エリア抽出手段と、上記監視エリアに上記不整合エリアを付加した領域が新たな監視エリアとなるように上記エリア設定情報を更新するエリア設定更新手段とを備えて構成される。

この監視エリア設定装置では、エリア監視センサから見て監視エリアと線分との間に位置する領域が不整合エリアとして自動的に抽出され、監視エリアに不整合エリアを付加した領域を新たな監視エリアとしてエリア設定情報が更新される。この様な構成によれば、ユーザが線分を指定した際に、不整合が生じる領域を不整合エリアとして自動抽出してエリア設定情報の更新が行われるので、エリア監視センサの特性を熟知していなくても所望の領域を容易に追加することができる。特に、既に設定されている監視エリアから離れた位置に存在する線分によって形成される領域であっても容易に追加することができる。

第３の本発明による監視エリア設定装置は、上記構成に加え、上記不整合エリアを表示する不整合エリア表示手段と、上記不整合エリアを上記監視エリアに付加するか否かを照会するための照会ダイアログを表示するダイアログ表示手段とを備え、上記エリア設定更新手段が、上記照会ダイアログの表示後における操作入力に基づいて、上記エリア設定情報の更新を行うように構成される。この様な構成によれば、追加エリア又は線分を検知対象とすることによって新たに生じる検知対象領域が不整合エリアとして抽出され、そして、表示されるので、監視エリアに対して不整合エリアの位置を容易に識別することができる。また、照会ダイアログの表示後における操作入力に基づいてエリア設定情報の更新が行われるので、監視エリアを編集する際の利便性を向上させることができる。

第４の本発明による監視エリア設定装置は、出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて予め指定された監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサに対し、上記監視エリアを指定するためのエリア設定情報を生成する監視エリア設定装置であって、上記エリア設定情報を保持するエリア設定記憶手段と、操作入力に基づいて、削除エリアを指定する削除エリア指定手段と、上記エリア監視センサから見て、上記削除エリアよりも後方に位置する領域であって、上記監視エリア内の領域を不整合エリアとして抽出する不整合エリア抽出手段と、上記監視エリアから上記削除エリア及び上記不整合エリアを除外した領域が新たな監視エリアとなるように上記エリア設定情報を更新するエリア設定更新手段とを備えて構成される。

この監視エリア設定装置では、エリア監視センサから見て削除エリアよりも後方に位置する領域が不整合エリアとして自動的に抽出され、監視エリアから削除エリア及び不整合エリアを除外した領域を新たな監視エリアとしてエリア設定情報が更新される。この様な構成によれば、ユーザが削除エリアを指定した際に、不整合が生じる領域を不整合エリアとして自動抽出してエリア設定情報の更新が行われるので、エリア監視センサの特性を熟知していなくても所望の領域を容易に削除することができる。特に、既に設定されている監視エリア内であって、周縁部から離れた位置に存在する領域であっても容易に削除することができる。

第５の本発明による監視エリア設定装置は、出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて予め指定された監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサに対し、上記監視エリアを指定するためのエリア設定情報を生成する監視エリア設定装置であって、上記エリア設定情報を保持するエリア設定記憶手段と、操作入力に基づいて、線分を指定する線分指定手段と、上記エリア監視センサから見て、上記線分よりも後方に位置する領域であって、上記監視エリア内の領域を不整合エリアとして抽出する不整合エリア抽出手段と、上記監視エリアから上記不整合エリアを除外した領域が新たな監視エリアとなるように上記エリア設定情報を更新するエリア設定更新手段とを備えて構成される。

この監視エリア設定装置では、エリア監視センサから見て線分よりも後方に位置する領域が不整合エリアとして自動的に抽出され、監視エリアから不整合エリアを除外した領域を新たな監視エリアとしてエリア設定情報が更新される。この様な構成によれば、ユーザが線分を指定した際に、不整合が生じる領域を不整合エリアとして自動抽出してエリア設定情報の更新が行われるので、エリア監視センサの特性を熟知していなくても所望の領域を容易に削除することができる。特に、既に設定されている監視エリア内であって、周縁部から離れた位置に存在する線分によって形成される領域であっても容易に削除することができる。

第６の本発明による監視エリア設定装置は、上記構成に加え、上記不整合エリアを表示する不整合エリア表示手段と、上記不整合エリアを上記監視エリアから除外するか否かを照会するための照会ダイアログを表示するダイアログ表示手段とを備え、上記エリア設定更新手段が、上記照会ダイアログの表示後における操作入力に基づいて、上記エリア設定情報の更新を行うように構成される。この様な構成によれば、削除エリア又は線分を非検知領域とすることによって新たに生じる非検知領域が不整合エリアとして抽出され、そして、表示されるので、監視エリアに対して不整合エリアの位置を容易に識別することができる。また、照会ダイアログの表示後における操作入力に基づいてエリア設定情報の更新が行われるので、監視エリアを編集する際の利便性を向上させることができる。

本発明による監視エリア設定装置によれば、ユーザが追加エリア又は線分を指定した際に、不整合が生じる領域を不整合エリアとして自動抽出してエリア設定情報の更新が行われるので、エリア監視センサの特性を熟知していなくても所望の領域を容易に追加することができる。特に、既に設定されている監視エリアから離れた位置に存在する領域であっても容易に追加することができる。また、ユーザが削除エリア又は線分を指定した際に、不整合が生じる領域を不整合エリアとして自動抽出してエリア設定情報の更新が行われるので、エリア監視センサの特性を熟知していなくても所望の領域を容易に削除することができる。特に、既に設定されている監視エリア内であって、周縁部から離れた位置に存在する領域であっても容易に削除することができる。従って、侵入物の検知対象とする領域からなる監視エリアを編集する際の操作性を向上させることができる。

実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１による監視エリア設定装置が前提とする検知システムについて、図１を用いて以下に説明する。本実施の形態による監視エリア設定装置は、この検知システムにおけるエリア監視センサに対して、検知対象とする領域を監視エリアとして指示したり、既に設定されている監視エリアを編集するのに用いられる。

＜検知システム＞
図１は、エリア監視センサを含む検知システムの一構成例を示した斜視図であり、エリア監視センサの一例として光走査型のセーフティセンサ１が示されている。この検知システムは、防護柵Ａ２で仕切られた領域内に搬送装置や加工用ロボットＡ１が配置され、ロボットの作業エリアなどの機械設備周辺のエリアをセーフティエリア２として、セーフティエリア２内の侵入物がセーフティセンサ１によって検知される。つまり、セーフティエリア２は、セーフティセンサ１によって監視される監視エリアとなっている。

セーフティセンサ１は、検出光を走査させることによって複雑な形状からなるセーフティエリア２を監視し、機械設備の制御盤を操作するオペレータＡ３などの侵入物の存在を検知して検出信号を出力する動作を行っている。侵入物の検知は、出射方向を異ならせて検出光を出射し、侵入物によって反射された検出光に基づいて行われる。

この検出信号は、例えば、セーフティエリア２の周辺で稼働する加工用ロボットＡ１を停止させる制御信号として用いられる。すなわち、セーフティセンサ１は、ＯＳＳＤ（Output Signal Switching Device）出力を有しており、セーフティエリア２内に侵入物が存在していない状態（ＯＳＳＤオン状態）では動作許可信号を出力し、セーフティエリア２内に侵入物が存在している状態（ＯＳＳＤオフ状態）では動作不許可信号を出力する動作が行われる。

＜エリア編集システム＞
図２は、本発明の実施の形態１による監視エリア設定装置を含むエリア編集システムの構成例を示した図であり、監視エリア設定装置の一例として、セーフティエリア設定用のアプリケーションプログラムがインストールされたＰＣ２２が示されている。このＰＣ（パーソナルコンピュータ）２２は、ディスプレイ２３及び操作部２４を有する情報処理端末であり、セーフティセンサ１に対して、検知対象とする領域をセーフティエリアとして指示し、或いは、既に設定されているセーフティエリアを編集する動作が行われる。セーフティセンサ１とＰＣ２２とは、通信ケーブル２１を介して互いに接続されている。

セーフティセンサ１は、水平な走査面に沿って検出光を走査させることによって、セーフティエリア２内の侵入物を検知する光走査型のエリア監視センサである。セーフティセンサ１は、例えば、検出光を投光する投光部と、検出光を水平方向に一定周期で繰返し走査させる走査部と、侵入物によって反射された検出光を受光する受光部と、検出光の受光結果に基づいて検出信号を出力する検知部によって構成される。

検出光には、例えば、波長が赤外領域内のレーザー光が用いられる。検出光を水平方向に走査させることによって、水平面からなるセーフティエリア２が監視され、侵入物による反射光を受光することによって、セーフティエリア２内の侵入物が検知される。

具体的には、検出光の投光タイミングと、侵入物によって反射された当該検出光の受光タイミングとに基づいてセーフティセンサ１から侵入物までの距離が算出される。また、当該検出光の出射方向を走査部の制御信号に基づいて判別することによって、侵入物の方位が算出される。そして、算出された距離及び方位に基づいて、侵入物がセーフティエリア２内に存在するか否かが判別され、その判別結果に基づいて検出信号が出力される。

このセーフティセンサ１には、投光部、走査部、受光部などを覆うためのカバー１１と、操作パネル１２とが設けられている。操作パネル１２には、セーフティエリアを直接に指定するための操作キー、設定内容を表示するための表示部１３が配置されている。

ＰＣ２２では、この様なセーフティセンサ１に対して、セーフティエリアを指示し、或いは、既に設定されているセーフティエリアを編集する動作が行われる。

＜監視エリア設定装置＞
図３は、図２のエリア編集システムにおけるＰＣ２２の構成例を示したブロック図であり、監視エリア設定装置としての機能構成の一例が示されている。このＰＣ２２は、ディスプレイ２３及び操作部２４の他に、追加及び削除エリア指定部３１、エリア表示部３２、不整合エリア抽出部３３、エリア設定更新部３４、エリア設定記憶部３５、エリア設定転送部３６及びダイアログ表示部３７を備えて構成される。

エリア設定記憶部３５は、セーフティセンサ１にセーフティエリア２を指定するためのエリア設定情報を保持するメモリである。追加及び削除エリア指定部３１は、操作部２４からの入力信号に基づいて、追加エリア、削除エリア及び線分を指定する動作を行っている。

既に設定されているセーフティエリアに領域を追加する場合には、ユーザが指定した領域が追加エリアに指定される。また、既に設定されているセーフティエリアから領域を削除する場合には、ユーザが指定した領域が削除エリアに指定される。

不整合エリア抽出部３３は、セーフティセンサ１から見て、セーフティエリア及び追加エリア間に位置する領域を不整合エリアとして自動的に抽出する動作を行っている。すなわち、セーフティセンサ１から見て、セーフティエリアと追加エリアとして指定された領域との間に検知対象として指定されていない領域があれば、当該領域を不整合エリアとして抽出する動作が行われる。

不整合エリア抽出部３３では、エリア追加時に線分が指定された場合、セーフティセンサ１から見て、セーフティエリア及び線分間に位置する領域が不整合エリアとして抽出される。ここでは、エリア追加時に抽出される不整合エリアを補間エリアと呼ぶことにする。

また、不整合エリア抽出部３３は、セーフティセンサ１から見て、削除エリアよりも後方に位置する領域であって、セーフティエリア内の領域を不整合エリアとして自動的に抽出する動作を行っている。すなわち、セーフティセンサ１から見て、削除エリアとして指定された領域よりも後方に検知対象として指定されている領域があれば、当該領域を不整合エリアとして抽出する動作が行われる。

不整合エリア抽出部３３では、エリア削除時に線分が指定された場合、セーフティセンサ１から見て、線分よりも後方に位置する領域であって、セーフティエリア内の領域が不整合エリアとして抽出される。ここでは、エリア削除時に抽出される不整合エリアを影エリアと呼ぶことにする。

エリア表示部３２は、ディスプレイ２３を制御し、エリア設定記憶部３５内のエリア設定情報に基づいてセーフティエリア、追加エリア、削除エリア、不整合エリア（補間エリア及び影エリア）を識別可能に表示する動作を行っている。すなわち、既に設定されているセーフティエリアに領域を追加する場合に、セーフティエリア及び追加エリアに対して、補間エリアを識別可能に表示する動作が行われる。その際、追加エリア及び補間エリアが付加される前のセーフティエリアに対して、補間エリアが識別可能に表示される。

また、既に設定されているセーフティエリアから領域を削除する場合に、セーフティエリア及び削除エリアに対して、影エリアを識別可能に表示する動作が行われる。その際、削除エリア及び影エリアが除外される前のセーフティエリアに対して、影エリアが識別可能に表示される。

エリア設定更新部３４は、操作部２４からの入力信号に基づいて、エリア設定記憶部３５内のエリア設定情報を更新する動作を行っている。すなわち、既に設定されているセーフティエリアに領域を追加する場合に、追加エリア及び補間エリアを付加した領域が新たなセーフティエリアとなるようにエリア設定情報を更新する動作が行われる。

エリア追加時に線分が指定された場合には、セーフティエリアに補間エリアを付加した領域が新たなセーフティエリアとなるように、エリア設定情報を更新する動作が行われる。

また、既に設定されているセーフティエリアから領域を削除する場合に、セーフティエリアから削除エリア及び影エリアを除外した領域が新たなセーフティエリアとなるようにエリア設定情報を更新する動作が行われる。

エリア削除時に線分が指定された場合には、セーフティエリアから影エリアを除外した領域が新たなセーフティエリアとなるように、エリア設定情報を更新する動作が行われる。

ダイアログ表示部３７は、ディスプレイ２３を制御し、操作部２４からの入力信号に基づいて確認ダイアログを表示する動作を行っている。すなわち、既に設定されているセーフティエリアに領域を追加する場合に、追加エリア及び補間エリアをセーフティエリアに付加するか否かを照会するための照会ダイアログを上記確認ダイアログとして表示する動作が行われる。

また、既に設定されているセーフティエリアから領域を削除する場合に、削除エリア及び影エリアをセーフティエリアから除外するか否かを照会するための照会ダイアログを上記確認ダイアログとして表示する動作が行われる。

エリア設定更新部３４では、上記照会ダイアログの表示後における操作部２４からの入力信号、すなわち、ユーザによる変更許可の操作入力に基づいてエリア設定記憶部３５内のエリア設定情報の更新が行われる。

エリア設定転送部３６は、エリア設定記憶部３５内のエリア設定情報をセーフティセンサ１に転送する動作を行っている。

＜エリア設定画面＞
図４は、図３のＰＣ２２における動作の一例を示した図であり、ディスプレイ２３上に表示されるエリア設定画面２３ａが示されている。このエリア設定画面２３ａは、セーフティエリアを新たに指定し、或いは、既に設定されているセーフティエリアを編集する際に用いられる入力画面である。

この例では、セーフティセンサ１を示すシンボルＢ１を中心とする直交座標に対して、最大検知エリアＢ２が表示されている。また、横軸に平行なグリッド線Ｂ３が、５００ｍｍ間隔で配置されているとともに、縦軸に平行なグリッド線Ｂ４が、５００ｍｍ間隔で配置されている。

最大検知エリアＢ２とは、セーフティセンサ１が検知可能な距離の上限を境界とする領域のことである。この最大検知エリアＢ２は、シンボルＢ１よりも前方において、Ｂ１を中心とする半円形状となっている。

一方、シンボルＢ１よりも後方では、検出光の出射角度によって検知可能な距離の上限が変化しており、横軸に対する出射角度が大きくなるに従って狭くなっている。ここでは、検知可能な角度範囲Ｂ５が、概ね−４５度以上２２５度以下となっている。この様な最大検知エリアＢ２外の領域は、セーフティセンサ１の不感エリアであり、検知対象に指定することはできない。

図５は、図３のＰＣ２２における動作の一例を示した図であり、セーフティエリアとして設定できないエリアＣの一例が示されている。一般に、検出光を投光した際の侵入物による反射光を受光して侵入物を検知するセーフティセンサでは、センサから見て、検知対象とする領域よりも前方の領域を非検知領域とすることはできない。また、非検知領域よりも後方の領域を検知対象とすることもできない。つまり、センサから見て、不連続な領域やセンサから離れた領域は、セーフティエリアとして指定できない。

これは、検出光を走査する際のある光軸上において、侵入物が検知対象とする領域内に存在するか否かを判断するための閾値が１つしか持てないことに起因している。すなわち、セーフティセンサ１では、上記閾値をＡｍｍとすると、センサから侵入物までの距離がＡｍｍ以下であれば、検知領域内に侵入物が存在すると判断し、Ａｍｍを越えていれば、検知領域内に侵入物は存在しないと判断するという設定しかできないというセンサの特性に起因している。

このため、互いに離れた位置に存在する２つの閉領域からなるエリアＣは、非検知領域よりも後方の領域が検知対象となっていることから、セーフティエリアとして指定することはできない。すなわち、ある光軸上において、エリアＣ外に位置する点Ｃ１よりも後方に位置する点Ｃ２がエリアＣ内となっており、点Ｃ１に侵入物が存在する場合には、センサから見えないので、点Ｃ２に侵入物が存在していても検知できない。

この様なセーフティセンサの特性を考慮して領域を追加し、或いは、削除することによって、複雑な形状の領域をセーフティエリアとして設定するのは容易ではない。しかしながら、本実施の形態による監視エリア設定装置では、ユーザが追加エリアを任意に指定した際に、セーフティセンサから見てセーフティエリアと追加エリアとの間の領域が補間エリアとして自動抽出され、セーフティエリアに追加エリア及び補間エリアを付加してエリア設定情報の更新が行われるので、セーフティセンサの特性を熟知していなくても複雑な形状の領域をセーフティエリアとして容易に設定することができる。

また、ユーザが削除エリアを任意に指定した際に、セーフティセンサから見て削除エリアよりも後方の領域が影エリアとして自動抽出され、セーフティエリアから削除エリア及び影エリアを除外してエリア設定情報の更新が行われるので、セーフティセンサの特性を熟知していなくても複雑な形状の領域をセーフティエリアとして容易に設定することができる。

＜領域の追加＞
図６は、図３のＰＣ２２における動作の一例を示した図であり、センサから離れた位置に存在する矩形形状の領域４１をセーフティエリアに追加する場合が示されている。検知対象とする領域は、センサの特性に関わらず、任意に指定することができる。従って、センサから離れた位置に存在する領域であっても、検知対象として指定することができる。図中の（ａ）には、ユーザによって追加エリアとして指定された領域４１が示されている。

検知対象とする領域には、矩形形状の他に、多角形、センサを中心とする円形又は扇形なども指定することができる。また、画面上のマウスポインタを移動させながら描画した曲線を境界とする閉領域を指定することもできる。

ＰＣ２２では、エリア設定画面２３ａ上で領域４１が指定され、例えば、ユーザによって決定キーが操作されると、当該領域４１を追加すべき領域として確定し、追加エリアが決定される。

このとき、領域４１をセーフティエリアに追加する際に、当該領域４１を検知対象とするために最小限付加しなければならない領域が補間エリア４２として自動的に抽出される。すなわち、セーフティセンサ１から見て、セーフティエリアと追加エリアとして指定された領域４１との間における検知対象として指定されていない領域として、補間エリア４２が抽出される。

補間エリア４２は、元のセーフティエリアや追加エリアに対して識別可能に表示される。例えば、補間エリア４２は、元のセーフティエリアや追加エリアとは色を異ならせて表示される。或いは、補間エリア４２は、元のセーフティエリアや追加エリアとは異なる網掛けによって表示される。

また、補間エリア４２を自動抽出した際には、補間エリア４２をセーフティエリアに付加しても良いか否かを照会するための確認ダイアログ４３が表示される。図中の（ｂ）には、自動抽出された補間エリア４２や確認ダイアログ４３が表示されている。

この確認ダイアログ４３の表示後、ユーザによってセーフティエリアの変更が許可されると、元のセーフティエリアに追加エリア及び補間エリア４２を付加した領域を新たなセーフティエリア４４としてエリア設定情報が更新される。図中の（ｃ）には、補間エリア４２が付加されたセーフティエリア４４が示されている。

セーフティエリアの変更が許可されなかった場合には、エリア設定情報の更新は行わず、追加エリアの入力モードに復帰する。

＜領域の削除＞
図７は、図３のＰＣ２２における動作の一例を示した図であり、セーフティエリア４４内に存在する矩形形状の領域４５をセーフティエリア４４から削除する場合が示されている。セーフティエリア４４から削除する領域は、任意に指定することができる。図中の（ａ）には、ユーザによって削除エリアとして指定された領域４５が示されている。

削除する領域には、矩形形状の他に、多角形、センサを中心とする円形又は扇形なども指定することができる。また、画面上のマウスポインタを移動させながら描画した曲線を境界とする閉領域を指定することもできる。

ＰＣ２２では、エリア設定画面２３ａ上で領域４５が指定され、例えば、ユーザによって決定キーが操作されると、当該領域４５を削除すべき領域として確定し、削除エリアが決定される。

このとき、領域４５をセーフティエリア４４から削除する際に、当該領域４５を非検知領域とすることによって最小限除外しなければならない領域が影エリア４６として自動的に抽出される。すなわち、セーフティセンサ１から見て、削除エリアとして指定された領域４５よりも後方の検知対象領域が影エリア４６として抽出される。

影エリア４６は、セーフティエリア４４や削除エリアに対して識別可能に表示される。例えば、影エリア４６は、セーフティエリア４４や削除エリアとは色を異ならせて表示される。或いは、影エリア４６は、セーフティエリア４４や削除エリアとは異なる網掛けによって表示される。

また、影エリア４６を自動抽出した際には、影エリア４６をセーフティエリア４４から除外しても良いか否かを照会するための確認ダイアログ４７が表示される。図中の（ｂ）には、自動抽出された影エリア４６や確認ダイアログ４７が表示されている。

この確認ダイアログ４７の表示後、ユーザによってセーフティエリアの変更が許可されると、セーフティエリア４４から削除エリア及び影エリア４６を除外した領域を新たなセーフティエリア４８としてエリア設定情報が更新される。図中の（ｃ）には、影エリア４６が除外されたセーフティエリア４８が示されている。

セーフティエリアの変更が許可されなかった場合には、エリア設定情報の更新は行わず、削除エリアの入力モードに復帰する。

図８は、図３のＰＣ２２における領域追加時の動作の他の一例を示した図であり、セーフティエリア５１に対して離れた位置に存在する矩形形状の領域５２を追加する場合が示されている。このセーフティエリア５１は、長辺の中央にセンサが位置している矩形形状の領域であり、領域５２は、センサから見てセーフティエリア５１よりも遠い位置に配置されている。図中の（ａ）には、ユーザによって追加エリアとして指定された領域５２が示されている。

この様な領域５２が追加エリアとして指定された場合、領域５２を検知対象とするために最小限付加しなければならない領域が補間エリア５３として抽出される。すなわち、セーフティセンサ１から見て、セーフティエリア５１と追加エリアとして指定された領域５２との間における検知対象として指定されていない領域として、補間エリア５３が抽出される。図中の（ｂ）には、自動抽出された補間エリア５３が表示されている。

そして、ユーザによってセーフティエリアの変更が許可された場合には、セーフティエリア５１に追加エリア及び補間エリア５３を付加した領域を新たなセーフティエリアとしてエリア設定情報が更新される。

図９は、図３のＰＣ２２における領域追加時の動作の他の一例を示した図であり、エリア追加時に線分５５が指定された場合が示されている。セーフティエリア５４は、センサを頂点の１つとする多角形形状からなり、第１象限に位置する部分がセンサ側に凹んだ領域となっている。線分５５は、この凹部分を塞ぐように配置されている。図中の（ａ）には、ユーザによってエリア追加時に指定された線分５５が示されている。

この様な線分５５がエリア追加時に指定された場合、線分５５を検知対象とするために最小限付加しなければならない領域が補間エリア５６として抽出される。すなわち、セーフティセンサ１から見て、セーフティエリア５４とエリア追加時に指定された線分５５との間における検知対象として指定されていない領域として、補間エリア５６が抽出される。図中の（ｂ）には、自動抽出された補間エリア５６が表示されている。

そして、ユーザによってセーフティエリアの変更が許可された場合には、セーフティエリア５４に追加エリア及び補間エリア５６を付加した領域を新たなセーフティエリアとしてエリア設定情報が更新される。

図１０は、図３のＰＣ２２における領域削除時の動作の他の一例を示した図であり、エリア削除時に線分５８が指定された場合が示されている。セーフティエリア５７は、センサを頂点の１つとする多角形形状からなる領域となっている。線分５８は、このセーフティエリア５７における第２象限に位置する頂点部分を切り取るように配置されている。図中の（ａ）には、ユーザによってエリア削除時に指定された線分５８が示されている。

この様な線分５８がエリア削除時に指定された場合、線分５８を非検知領域とすることによって最小限除外しなければならない領域が影エリア５９として抽出される。すなわち、セーフティセンサ１から見て、エリア削除時に指定された線分５８よりも後方の検知対象領域が影エリア５９として抽出される。図中の（ｂ）には、自動抽出された影エリア５９が表示されている。

そして、ユーザによってセーフティエリアの変更が許可された場合には、セーフティエリア５７から削除エリア及び影エリア５９を除外した領域を新たなセーフティエリアとしてエリア設定情報が更新される。

図１１のステップＳ１０１〜Ｓ１１６は、図３のＰＣ２２におけるエリア編集時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、追加及び削除エリア指定部３１は、セーフティエリアの編集時に、領域の追加がユーザによって選択されると、エリアの追加モードに移行する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。

次に、追加及び削除エリア指定部３１は、追加モード時に、セーフティエリアに追加しようとする領域がユーザによって指定され、その後、決定操作がなされると、追加エリアを決定する（ステップＳ１０３）。

このとき、不整合エリア抽出部３３は、セーフティエリアと、追加及び削除エリア指定３１によって指定された追加エリアとに基づいて、当該追加エリアを検知対象とするために最小限付加しなければならない領域として補間エリアを抽出する（ステップＳ１０４）。

次に、ダイアログ表示部３７は、補間エリアをセーフティエリアに付加しても良いか否かを照会するための確認ダイアログを表示する（ステップＳ１０５）。エリア設定更新部３４は、確認ダイアログの表示後、ユーザによって補間エリアの付加が許可されると（ステップＳ１０６）、エリア設定記憶部３５内のエリア設定情報を更新する（ステップＳ１０７）。

補間エリアの付加が許可されなかった場合には、ステップＳ１０３からステップＳ１０５の処理手順が繰り返される。また、ステップＳ１０３からステップＳ１０７の処理手順は、エリアの追加モードが終了されるまで繰り返される（ステップＳ１０８）。

一方、セーフティエリアの編集時に、領域の削除が選択された場合には、エリアの削除モードに移行する（ステップＳ１０１，Ｓ１１０）。

次に、追加及び削除エリア指定部３１は、削除モード時に、セーフティエリアから削除しようとする領域がユーザによって指定され、その後、決定操作がなされると、削除エリアを決定する（ステップＳ１１１）。

このとき、不整合エリア抽出部３３は、セーフティエリアと、追加及び削除エリア指定部３１によって指定された削除エリアとに基づいて、当該削除エリアを非検知領域とすることによって最小限除外しなければならない領域として影エリアを抽出する（ステップＳ１１２）。

次に、ダイアログ表示部３７は、影エリアをセーフティエリアから除外しても良いか否かを照会するための確認ダイアログを表示する（ステップＳ１１３）。エリア設定更新部３４は、確認ダイアログの表示後、ユーザによって影エリアの除外が許可されると（ステップＳ１１４）、エリア設定記憶部３５内のエリア設定情報を更新する（ステップＳ１１５）。

影エリアの除外が許可されなかった場合には、ステップＳ１１１からステップＳ１１３の処理手順が繰り返される。また、ステップＳ１１１からステップＳ１１５の処理手順は、エリアの削除モードが終了されるまで繰り返される（ステップＳ１１６）。

追加モード又は削除モードの終了後、エリア編集が終了されるまで、ステップＳ１０１以降の処理手順が繰り返される（ステップＳ１０９）。

本実施の形態によれば、ユーザが追加エリアを指定した際に、不整合エリアとして補間エリアを自動抽出してエリア設定情報の更新が行われるので、セーフティセンサの特性を熟知していなくても所望の領域を容易に追加することができる。特に、既に設定されているセーフティエリアから離れた位置に存在する領域であっても容易に追加することができる。また、ユーザが削除エリアを指定した際に、不整合エリアとして影エリアを自動抽出してエリア設定情報の更新が行われるので、セーフティセンサの特性を熟知していなくても所望の領域を容易に削除することができる。特に、既に設定されているセーフティエリア内であって、周辺部から離れた位置に存在する領域であっても容易に削除することができる。

さらに、追加エリアを検知対象とすることによって新たに生じる検知対象領域が補間エリアとして抽出され、識別可能に表示されるので、セーフティエリアを編集する際の利便性を向上させることができる。また、削除エリアを非検知領域とすることによって新たに生じる非検知領域が影エリアとして抽出され、識別可能に表示されるので、セーフティエリアを編集する際の利便性を向上させることができる。例えば、複雑に入り組んだ形状の領域を監視エリアに指定しようとする場合に、追加エリアの指定及び削除エリアの指定を交互に繰り返し行うことによって、その様な領域が監視エリアとして指定可能であるか否かをユーザが容易に認識できる。つまり、監視エリアに設定したい領域と監視エリアに設定したくない領域とが複雑に入り組んでいる場合であっても、追加エリアの指定と削除エリアの指定とを交互に繰り返し行うことによって、追加すべき領域や削除すべき領域が不整合エリアとして自動的に抽出されるので、監視エリアとして設定したい領域が実際に監視エリアとして設定できるのか否かを容易に認識することがきる。

なお、本実施の形態では、ユーザによるエリア変更の許可操作に基づいてエリア設定情報の更新が行われる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、変更前のセーフティエリアと、ユーザが指定した追加エリア及び削除エリアと、自動抽出された補間エリア及び影エリアなどを履歴情報として保持し、セーフティエリアの更新後であっても必要に応じて確認できるようにすれば、セーフティエリア編集時における利便性を向上させることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、ユーザによって追加エリアや削除エリアが指定された際に、不整合エリアを自動抽出してエリア設定情報の更新が行われる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、侵入物の検知状況をモニターしてセーフティエリアを設定する際に、測定誤差ゾーンを表示する場合について説明する。

＜測定誤差＞
図１２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態２による監視エリア設定装置における動作の一例を示した図であり、セーフティセンサ１から取得した検出データＤ２，Ｄ３とセーフティエリアＤ１とが示されている。セーフティセンサ１は、検出光を走査させるごとに検知された侵入物までの距離及び方位を検出データＤ２として出力する機能を有している。ＰＣ２２では、この検出データＤ２をセーフティセンサ１から取得してセーフティエリア設定のための座標上に表示することによって、壁や防護柵などの障害物までの距離及び方位をユーザに識別させることができる。

図１２（ａ）には、ある時刻において得られた検出データＤ２に基づいて定められたセーフティエリアＤ１が示されている。セーフティセンサ１を壁や防護柵で囲まれた領域内に配置する場合、壁や防護柵などの障害物までの距離及び方位として検知された検出データＤ２に基づいて、検知対象とする領域を障害物のごく近くまで広げてセーフティエリアを設定することが考えられる。

しかしながら、セーフティセンサ１が検知した侵入物までの距離及び方位には、測定誤差が含まれている。このため、ある時刻において得られた検出データＤ２に基づいて、壁や防護柵などの障害物が侵入物として検知されないようにセーフティエリアＤ１を設定したとしても、測定誤差によって障害物がセーフティエリアＤ１内の侵入物として検知されてしまうということが生じる。

図１２（ｂ）には、検出データＤ３の一部分ＥがセーフティエリアＤ１内となっている様子が示されている。測定誤差によって障害物がセーフティエリアＤ１内の侵入物として検知されると、ＯＳＳＤ出力が誤オフし、生産ラインを停止させてしまうこととなる。

＜測定誤差ゾーンの表示＞
そこで、本実施の形態では、セーフティエリアを設定する際に、セーフティセンサ１から取得した検出データについて、侵入物までの距離の測定誤差と、光軸のぶれによる検出方位の測定誤差とを考慮し、誤差が見込まれる領域を測定誤差ゾーンとして表示する動作が行われる。

具体的には、（１）まず、セーフティセンサ１から検出データを取得する。（２）次に、検出方位ごとの距離の検出値を複数回の走査について時間平均することによって、平均距離を算出する。例えば、５００ｍｓ〜１ｓ程度の時間について検出データが平均される。

（３）次に、各検出方位について、平均距離に一定値を加算して上限距離を求める。また、平均距離から一定値を減算して下限距離を求める。上記一定値としては、例えば、距離の測定誤差として想定される値の最大値（具体的には、１００ｍｍ程度）が用いられる。

（４）次に、注目方位の前後、例えば、−１．５度以上（＋１．５）度以下の範囲内で、上限距離の最大値を抽出することによって、当該注目方位の外郭距離を算出する。また、下限距離の最小値を抽出することによって、当該注目方位の内郭距離を算出する。

（５）そして、セーフティセンサ１から外郭距離にある点を連ねて形成される境界線を外郭とし、内郭距離にある点を連ねて形成される境界線を内郭として、外郭と内郭とで挟まれた領域を測定誤差ゾーンとして表示する。

図１３は、本発明の実施の形態２による監視エリア設定装置における動作の一例を示した図であり、セーフティエリアを設定する際の座標上に表示された測定誤差ゾーンが示されている。外郭Ｄ１１は、セーフティセンサ１から外郭距離にある点を連ねて形成される境界線である。一方、内郭Ｄ１２は、セーフティセンサ１から内郭距離にある点を連ねて形成される境界線である。

測定誤差ゾーンは、距離の測定誤差と光軸のぶれによる検出方位の測定誤差とを考慮した際に誤差が見込まれる領域であり、外郭Ｄ１１及び内郭Ｄ１２で挟まれた領域からなる。

ここでは、測定誤差ゾーンが、セーフティセンサ１から平均距離にある点を連ねて形成される境界線Ｄ１０に対して、識別可能に表示されるものとする。例えば、測定誤差ゾーンは、境界線Ｄ１０とは色を異ならせて表示される。或いは、測定誤差ゾーンは、網掛け表示される。

なお、実施の形態１及び２では、書換え可能なアプリケーションプログラムの１つとしてセーフティエリア設定用のプログラムがインストールされたＰＣ２２が監視エリア設定装置として用いられる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、セーフティセンサに対してセーフティエリアを設定するための監視エリア設定専用の端末装置にも本発明は適用することができる。

エリア監視センサを含む検知システムの一構成例を示した斜視図であり、エリア監視センサの一例として光走査型のセーフティセンサ１が示されている。本発明の実施の形態１による監視エリア設定装置を含むエリア編集システムの構成例を示した図である。図２のエリア編集システムにおけるＰＣ２２の構成例を示したブロック図であり、監視エリア設定装置としての機能構成の一例が示されている。図３のＰＣ２２における動作の一例を示した図であり、ディスプレイ２３上に表示されるエリア設定画面２３ａが示されている。図３のＰＣ２２における動作の一例を示した図であり、セーフティエリアとして設定できないエリアＣの一例が示されている。図３のＰＣ２２における動作の一例を示した図であり、センサから離れた位置に存在する矩形形状の領域４１をセーフティエリアに追加する場合が示されている。図３のＰＣ２２における動作の一例を示した図であり、セーフティエリア４４内の矩形形状の領域４５をセーフティエリア４４から削除する場合が示されている。図３のＰＣ２２における領域追加時の動作の他の一例を示した図であり、セーフティエリア５１に対して離れた位置の領域５２を追加する場合が示されている。図３のＰＣ２２における領域追加時の動作の他の一例を示した図であり、エリア追加時に線分５５が指定された場合が示されている。図３のＰＣ２２における領域削除時の動作の他の一例を示した図であり、エリア削除時に線分５８が指定された場合が示されている。図３のＰＣ２２におけるエリア編集時の動作の一例を示したフローチャートである。本発明の実施の形態２による監視エリア設定装置における動作の一例を示した図であり、セーフティセンサ１から取得した検出データＤ２，Ｄ３が示されている。本発明の実施の形態２による監視エリア設定装置における動作の一例を示した図であり、エリア設定のための座標上に表示された測定誤差ゾーンが示されている。

符号の説明

１セーフティセンサ
２セーフティエリア
１１カバー
１２操作パネル
１３表示部
２１通信ケーブル
２２ＰＣ
２３ディスプレイ
２４操作部
３１追加及び削除エリア指定部
３２エリア表示部
３３不整合エリア抽出部
３４エリア設定更新部
３５エリア設定記憶部
３６エリア設定転送部
３７ダイアログ表示部
Ａ１加工用ロボット
Ａ２防護柵
Ｂ１シンボル
Ｂ２最大検知エリア

Claims

出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて予め指定された監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサに対し、上記監視エリアを指定するためのエリア設定情報を生成する監視エリア設定装置において、
上記エリア設定情報を保持するエリア設定記憶手段と、
操作入力に基づいて、追加エリアを指定する追加エリア指定手段と、
上記エリア監視センサから見て、上記監視エリア及び上記追加エリア間に位置する領域を不整合エリアとして抽出する不整合エリア抽出手段と、
上記監視エリアに上記追加エリア及び上記不整合エリアを付加した領域が新たな監視エリアとなるように上記エリア設定情報を更新するエリア設定更新手段とを備えたことを特徴とする監視エリア設定装置。
出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて予め指定された監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサに対し、上記監視エリアを指定するためのエリア設定情報を生成する監視エリア設定装置において、
上記エリア設定情報を保持するエリア設定記憶手段と、
操作入力に基づいて、線分を指定する線分指定手段と、
上記エリア監視センサから見て、上記監視エリア及び上記線分間に位置する領域を不整合エリアとして抽出する不整合エリア抽出手段と、
上記監視エリアに上記不整合エリアを付加した領域が新たな監視エリアとなるように上記エリア設定情報を更新するエリア設定更新手段とを備えたことを特徴とする監視エリア設定装置。
上記不整合エリアを表示する不整合エリア表示手段と、
上記不整合エリアを上記監視エリアに付加するか否かを照会するための照会ダイアログを表示するダイアログ表示手段とを備え、
上記エリア設定更新手段が、上記照会ダイアログの表示後における操作入力に基づいて、上記エリア設定情報の更新を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の監視エリア設定装置。
出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて予め指定された監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサに対し、上記監視エリアを指定するためのエリア設定情報を生成する監視エリア設定装置において、
上記エリア設定情報を保持するエリア設定記憶手段と、
操作入力に基づいて、削除エリアを指定する削除エリア指定手段と、
上記エリア監視センサから見て、上記削除エリアよりも後方に位置する領域であって、上記監視エリア内の領域を不整合エリアとして抽出する不整合エリア抽出手段と、
上記監視エリアから上記削除エリア及び上記不整合エリアを除外した領域が新たな監視エリアとなるように上記エリア設定情報を更新するエリア設定更新手段とを備えたことを特徴とする監視エリア設定装置。
出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて予め指定された監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサに対し、上記監視エリアを指定するためのエリア設定情報を生成する監視エリア設定装置において、
上記エリア設定情報を保持するエリア設定記憶手段と、
操作入力に基づいて、線分を指定する線分指定手段と、
上記エリア監視センサから見て、上記線分よりも後方に位置する領域であって、上記監視エリア内の領域を不整合エリアとして抽出する不整合エリア抽出手段と、
上記監視エリアから上記不整合エリアを除外した領域が新たな監視エリアとなるように上記エリア設定情報を更新するエリア設定更新手段とを備えたことを特徴とする監視エリア設定装置。
上記不整合エリアを表示する不整合エリア表示手段と、
上記不整合エリアを上記監視エリアから除外するか否かを照会するための照会ダイアログを表示するダイアログ表示手段とを備え、
上記エリア設定更新手段が、上記照会ダイアログの表示後における操作入力に基づいて、上記エリア設定情報の更新を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の監視エリア設定装置。