JP5871670B2 - Charged body detection device and charged body detection method - Google Patents
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Description
本発明は、帯電している物体(帯電体)を検出し、この帯電体を含む動画像を表示させた画面内において、検出した帯電体を認識し得る状態で表示させる帯電体検出装置および帯電体検出方法に関するものである。 The present invention detects a charged object (charged body), and displays a charged body detection apparatus and a charged body in a state where a detected charged body can be recognized in a screen on which a moving image including the charged body is displayed. The present invention relates to a body detection method.
この種の帯電体検出装置に関連する装置として、下記特許文献1に開示された静電気放電発生箇所を可視化する可視化装置が知られている。この可視化装置は、静電気放電に伴う電磁波を受信するために3次元空間内の異なる位置に配設された4本以上のアンテナと、被測定物の様子を動画像で撮影するためのビデオカメラと、ビデオカメラの撮影範囲を調べるための方位・仰角基準板を取り付けた支持体と、静電気放電に伴って発生する電磁波をアンテナを介して受信すると共にこの電磁波の電圧的変化を示すデジタルデータを記録するデジタルオシロスコープと、このデジタルデータに基づき双曲線法を利用して電磁波の発生源の位置を特定する処理およびビデオカメラで撮影した動画像と共に電磁波の発生源を示すマーキング表示をモニター装置に表示させる処理を実行する制御用コンピュータとを備えている。
As an apparatus related to this type of charged body detection apparatus, a visualization apparatus for visualizing an electrostatic discharge occurrence location disclosed in
この可視化装置では、静電気放電源の位置をビデオカメラで撮影した動画像上の該当する位置にマーキング表示することができることから、被測定物において静電気放電が発生する状況を動画像上で分かりやすく可視化することが可能となっている。 In this visualization device, the position of the electrostatic discharge source can be marked and displayed at the corresponding position on the moving image taken with the video camera, so the situation where electrostatic discharge occurs in the measured object can be easily visualized on the moving image. It is possible to do.
ところが、上記の可視化装置には、以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、この可視化装置では、静電気放電による電波をアンテナで捉える構成のため、放電が発生するまで静電気が帯電している物体(帯電体)を検出することができないという課題が存在している。また、複数のアンテナを空間的に離れた位置に配置する必要があるため、装置の小型化が困難であるという課題も存在している。 However, the above visualization apparatus has the following problems to be solved. That is, in this visualization device, there is a problem that an object (charged body) charged with static electricity cannot be detected until a discharge occurs because the antenna captures radio waves due to electrostatic discharge. Moreover, since it is necessary to arrange | position several antennas in the position spatially separated, the subject that size reduction of an apparatus is difficult also exists.
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、放電の発生の如何に拘わらず帯電体を検出し得ると共に装置を小型化し得る帯電体検出装置および帯電体検出方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a charged body detection device and a charged body detection method capable of detecting a charged body regardless of the occurrence of discharge and miniaturizing the apparatus. The main purpose.
上記目的を達成すべく請求項1記載の帯電体検出装置は、浮遊容量を介して特定物体と容量結合する検出電極と、前記浮遊容量を介して前記特定物体と前記検出電極との間を流れる電流の電流値を測定する電流測定部と、前記特定物体を含む領域の動画像を撮影すると共に当該動画像を構成する静止画像データを出力するカメラと、前記特定物体までの距離を測定する測距部と、前記静止画像データに基づいて前記特定物体の移動を検出したときには、当該静止画像データ中の当該特定物体を構成する画像の画素数、前記測定された前記距離、および前記カメラと当該特定物体とを結ぶ方向に基づいて当該特定物体と当該検出電極との間の有効面積を算出する面積算出処理、当該算出した有効面積を前記測定された距離で除算して得られる除算値の単位時間当たりの変化量を算出すると共に前記電流値を当該変化量で除算して当該特定物体の電圧値を等価的に算出する電圧算出処理、および当該算出した電圧値と予め規定されたしきい値電圧値とを比較して前記特定物体が帯電体か否かを判別する判別処理を実行する処理部とを備えている。
In order to achieve the above object, a charged body detection device according to
請求項2記載の帯電体検出装置は、請求項1記載の帯電体検出装置において、前記処理部は、前記静止画像データに基づいて前記領域の動画像を表示部に表示させると共に、前記帯電体として検出した前記特定物体の画像に当該帯電体である旨を示す表示を付して当該表示部に表示させる。
The charged body detection device according to
請求項3記載の帯電体検出方法は、浮遊容量を介して特定物体と検出電極とを容量結合させた状態において前記特定物体を含む領域の動画像をカメラで撮影しつつ、当該動画を構成する静止画像データに基づいて前記特定物体の移動を検出したときには、当該静止画像データ中の当該特定物体を構成する画像の画素数、当該特定物体までの距離、および前記カメラと当該特定物体とを結ぶ方向に基づいて当該特定物体と当該検出電極との間の有効面積を算出する面積算出処理、当該算出した有効面積を前記測定された距離で除算して得られる除算値の単位時間当たりの変化量を算出すると共に前記電流値を当該変化量で除算して当該特定物体の電圧値を等価的に算出する電圧算出処理、および当該算出した電圧値と予め規定されたしきい値電圧値とを比較して前記特定物体が帯電体か否かを判別する判別処理を実行する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a charged body detection method that forms a moving image while capturing a moving image of a region including the specific object with a camera in a state where the specific object and the detection electrode are capacitively coupled via a stray capacitance. When the movement of the specific object is detected based on still image data, the number of pixels of the image constituting the specific object in the still image data, the distance to the specific object, and the camera and the specific object are connected. An area calculation process for calculating an effective area between the specific object and the detection electrode based on a direction, and a change amount per unit time of a division value obtained by dividing the calculated effective area by the measured distance And a voltage calculation process for equivalently calculating the voltage value of the specific object by dividing the current value by the amount of change, and the calculated voltage value and a predetermined threshold voltage. The specific object by comparing a value to execute determination processing for determining whether or not charged.
請求項1記載の帯電体検出装置および請求項3記載の帯電体検出方法では、浮遊容量を介して特定物体と検出電極とを容量結合させた状態において特定物体を含む領域の動画像をカメラで撮影しつつ、この動画を構成する静止画像データに基づいて特定物体の移動を検出したときには、静止画像データ中の特定物体を構成する画像の画素数、特定物体までの距離、およびカメラと特定物体とを結ぶ方向に基づいて特定物体と検出電極との間の有効面積を算出する面積算出処理、この有効面積を測定された距離で除算して得られる除算値の単位時間当たりの変化量を算出すると共に電流値をこの変化量で除算して特定物体の電圧値を等価的に算出する電圧算出処理、および算出した電圧値と予め規定されたしきい値電圧値とを比較して特定物体が帯電体か否かを判別する判別処理を実行する。
The charged body detection apparatus according to
したがって、この帯電体検出装置および帯電体検出方法によれば、装置の大型化を招くアンテナを用いる必要がないため、装置の小型化を図りつつ、しかも、放電の発生の如何に拘わらず、帯電体を検出することができる。 Therefore, according to the charged body detection device and the charged body detection method, it is not necessary to use an antenna that causes an increase in the size of the device, so that the device can be reduced in size and charged regardless of whether discharge has occurred. The body can be detected.
また、請求項2記載の帯電体検出装置によれば、帯電体としての特定物体の画像が帯電体である旨を示す表示が付加された状態で表示部に表示されるため、操作者に対して、帯電していない状態で移動する物体と明確に区別して認識させることができる。 In addition, according to the charged body detection device of the second aspect, the image of the specific object as the charged body is displayed on the display unit with a display indicating that it is a charged body. Thus, it can be clearly distinguished from an object that moves in an uncharged state.
以下、帯電体検出装置および帯電体検出方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a charged body detection device and a charged body detection method will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、帯電体検出装置1の構成について、図面を参照して説明する。
First, the configuration of the charged
帯電体検出装置1は、図1,2に示すように、ケース2、検出電極3、一対のカメラ4,5、電流測定部6、測距部7、処理部8、記憶部9および出力部10を備え、ケース2の前面側に位置している複数(本例では一例として3つ)の物体11a,11b,11c(以下、特に区別しないときには「物体11」ともいう)のうちから、帯電し、かつ移動している物体11を特定物体として検出する機能を備えている。なお、本例では一例として、帯電体検出装置1が設置されている部屋内に存在する人を物体11として、帯電した状態で部屋内を移動する(水平移動)する人を検出する例を挙げて説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the charged
ケース2は、図1に示すように、一例として内部が中空の直方体(箱体)で構成されている。検出電極3は、例えば図2に示すように1つの導体平板で形成されて、一例として図1に示すように、ケース2の正面2a(物体11と対向する面)に外部に露出した状態で配設されている。この構成により、検出電極3は、ケース2の正面2a側に位置している各物体11a,11b,11cと浮遊容量C1,C2,C3(特に区別しないときには、「浮遊容量C」ともいう)を介して個別に容量結合する。
As shown in FIG. 1, the
カメラ4,5はそれぞれ、例えばビデオカメラなどのCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を備えたカメラで構成されている。また、各カメラ4,5は、一例として図1に示すように、ケース2の正面2aに外部に向けて、かつ水平方向(部屋の床面と平行な方向)に沿って互いに所定の距離だけ離間して配設されている。この構成により、各カメラ4,5は、ケース2の正面2a側に位置している物体11を含む領域の動画像を互いに異なる位置において撮影すると共に、この動画像を構成する静止画像(フレーム)データD1,D2を予め規定されたフレームレート(例えば毎秒30フレーム)でそれぞれ生成して処理部8に出力する。
Each of the
電流測定部6は、一例として図2に示すように、演算増幅器21および帰還抵抗22を備えた電流電圧変換回路6aと、A/D変換器6bとを備えて構成されて、ケース2内に配設されている。本例では一例として、演算増幅器21は、その非反転入力端子が基準電位(グランド電位)に規定され、その反転入力端子が検出電極3に接続されている。この構成により、電流電圧変換回路6aは、物体11と検出電極3との間に浮遊容量Cを介して電流Iが流れたときには、この電流Iを帰還抵抗22で電圧Vに変換して出力する。また、検出電極3は、電流測定部6の演算増幅器21を介してグランド電位に規定される。A/D変換器6bは、電流電圧変換回路6aから出力される電圧Vを入力すると共に、この電圧Vを予め規定されたサンプリング周期(一例として上記のフレームレートと同じ周期)でサンプリングすることにより、電圧Vの電圧値(つまり、電流Iの電流値)を示す電流データDiに変換して処理部8に出力する。
As shown in FIG. 2 as an example, the
測距部7は、本例では一例として、後述するように一対のカメラ4,5および処理部8で構成されて、各物体11と検出電極3との間の距離Lを測定する。
As an example in this example, the distance measuring unit 7 includes a pair of
処理部8は、例えばCPUを備えて構成されて、ケース2内に配設されている。また、処理部8は、カメラ4,5から出力される各静止画像データD1,D2および電流測定部6から出力される電流データDiの記憶部9への記憶処理、各静止画像データD1,D2および電流データDiに基づいて帯電体検出処理50(図3参照)、並びに出力処理を実行する。この帯電体検出処理では、処理部8は、各静止画像データD1,D2のいずれか(本例では一例として静止画像データD1)に基づいて各物体11のうちの移動している物体11を検出する移動体検出処理、測距部7として機能して、各静止画像データD1,D2に基づいて、移動している物体11とケース2との間の距離Lを算出する距離算出処理、各静止画像データD1,D2と距離算出処理において算出した距離Lとに基づいて、移動している物体11と検出電極3との間の有効面積Sを算出する面積算出処理、電流データDiで示される電流Iの電流値と算出した距離Lと算出した有効面積Sと空気の比誘電率εとに基づいて、移動している物体11の電圧Vの電圧値を等価的に算出する電圧算出処理、および算出した電圧Vの電圧値としきい値電圧値Vthとを比較することによって移動している物体11が帯電体(特定物体)であるか否かを判別する判別処理を実行する。この場合、有効面積Sとは、物体11および検出電極3をそれぞれ等価的に互いに平行な状態で対向する同一面積の一対の金属平板としたときに、この一対の金属平板間の静電容量が上記の浮遊容量Cと同じになる場合のこの金属平板の面積をいうものとする。また、処理部8は、上記の出力処理において、各静止画像データD1,D2のうちの少なくとも一方のデータ(本例では一方の静止画像データD1)に基づいて物体11を含む領域の動画像を出力部10に出力させる。
The
記憶部9は、一例としてROMやRAMなどの半導体メモリで構成されて、ケース2内に配設されている。また、記憶部9には、処理部8のための動作プログラムおよびしきい値電圧値Vthが予め記憶されている。また、記憶部9は、処理部8を構成するCPUのワークメモリとして機能する。
The storage unit 9 is configured by a semiconductor memory such as a ROM or a RAM as an example, and is disposed in the
出力部10は、一例として、液晶ディスプレイなどの表示装置を用いて表示部として構成されている。また、本例では一例として、出力部10は、図1に示すように、ケース2の外部に配設されると共に、処理部8と信号ケーブルを介して接続されて、処理部8から上記のフレームレートで出力される静止画像データD3(静止画像データD1そのまま、または静止画像データD1に対して、特定物体として検出された物体11が他の物体11と区別し得るような画像処理が施された静止画像データ)を入力して、物体11を含む領域の動画像を画面10a上に表示する。
As an example, the
次に、帯電体検出装置1の動作と共に帯電体検出方法について、図面を参照して説明する。
Next, the charged body detection method together with the operation of the charged
帯電体検出装置1では、各カメラ4,5が、ケース2の正面2a側に位置している各物体11を含む領域の動画像を撮像すると共に、撮像した動画像を構成する静止画像データ(フレームデータ)D1,D2を予め規定されたレートで処理部8に出力する。また、電流測定部6は、電流電圧変換回路6aが検出電極3との間に流れる電流Iを電圧Vに変換し、A/D変換器6bがこの電圧Vの電圧値を示す電流データDiに変換して処理部8に出力する。
In the charged
処理部8は、各カメラ4,5から静止画像データD1,D2を入力する都度、記憶処理を実行して、これらの静止画像データD1,D2を記憶部9に記憶させる。また、処理部8は、電流測定部6から電流データDiを入力する都度、記憶処理を実行して、この電流データDiを記憶部9に記憶させる。この場合、処理部8は、各静止画像データD1,D2および電流データDiのそれぞれについて、最新のデータを含む直近の複数個(少なくとも2つ)のデータを更新しつつ、記憶部9に記憶させる。
The
また、処理部8は、上記の記憶処理を実行しつつ、帯電体検出処理50を実行する。この帯電体検出処理50では、処理部8は、まず、移動体検出処理を実行する(ステップ51)。この移動体検出処理では、処理部8は、記憶部9に記憶されている直近の2つの静止画像データD1に基づいて、フレーム間差分処理を実行することにより、各物体11のうちの移動している物体11を検出する。一例として、図1,2に示すように、物体11cのみが移動しているときには、直近の2つの静止画像データD1間において、物体11cを構成する画像の位置や画像の画素数が変化する。このため、処理部8は、この物体11cの画像についての上記の変化をフレーム間差分処理で検出することにより、物体11cが移動体であることを検出する。なお、処理部8は、移動体を検出するまで、この移動体検出処理を繰り返し実行する。
Further, the
次いで、移動体検出処理において移動体(この例では、移動する物体11c)を検出したときには、処理部8は、距離算出処理を実行する(ステップ52)。この距離算出処理では、処理部8は、記憶部9に記憶されている各静止画像データD1,D2についての直近のデータと、各カメラ4,5間の距離(基線長)とに基づいて、ケース2(具体的には検出電極3)から移動体(物体11c)までの最新の距離Lnew(現時点での物体11cまでの距離Lc)を算出する。また、処理部8は、記憶部9に記憶されている各静止画像データD1,D2についての直近のデータの1つ前のデータと基線長とに基づいて、ケース2から移動体(物体11c)までの1フレームレート分だけ過去の時点での距離Loldを算出する。
Next, when a moving body (in this example, a moving
また、処理部8は、このようにして算出した2つの距離Lnew,Loldの差分ΔL(=Lnew−Lold)を算出して、移動体に関しての距離Lの単位時間(サンプリング周期つまりフレームレート)当たりの変化量(距離変化量)ΔLとして記憶部9に各距離Lnew,Loldと共に記憶させる。これにより、距離算出処理が完了する。処理部8は、記憶処理の実行の都度(記憶部9に記憶されている各静止画像データD1,D2の更新の都度)、この距離算出処理を実行することにより、移動体についての距離Lの変化量ΔLおよび各距離Lnew,Loldをリアルタイムに算出して、記憶部9に更新記憶させる。
Further, the
続いて、処理部8は、面積算出処理を実行する(ステップ53)。この面積算出処理では、処理部8は、各静止画像データD1,D2と距離算出処理において算出した距離L(各距離Lnew,Lold)とに基づいて、移動している物体11(物体11c)と検出電極3との間の有効面積Sを算出する。具体的には、処理部8は、記憶部9に記憶されている各静止画像データD1,D2のうちの一方(本例では、静止画像データD1)についての直近のデータから取得される物体11cの画像を構成する画素数、カメラ(この例ではカメラ4)と物体11cとを結ぶ方向(具体的には、カメラ4の向き(光軸)を基準とした物体11cの水平面内での方向(カメラ4と物体11cとを結ぶ直線と光軸との水平面内での角度))、および算出した距離Lnewに基づいて、物体11cについての最新の有効面積Snewを算出する。また、処理部8は、記憶部9に記憶されている各静止画像データD1,D2のうちの一方(静止画像データD1)についての直近のデータの1つ前のデータから取得される物体11cの画素数および物体11cの上記方向、並びに算出した距離Loldに基づいて、物体11cについての有効面積Soldを算出する。
Subsequently, the
また、処理部8は、このようにして算出した2つの有効面積Snew,Soldの差分ΔS(=Snew−Sold)を算出して、移動体についての有効面積Sの単位時間(サンプリング周期つまりフレームレート)当たりの変化量(面積変化量)ΔSとして記憶部9に各有効面積Snew,Soldと共に記憶させる。これにより、面積算出処理が完了する。処理部8は、記憶処理の実行の都度(記憶部9に記憶されている各静止画像データD1,D2の更新の都度)、この面積算出処理を実行することにより、移動体についての有効面積Sの変化量ΔSおよび各有効面積Snew,Soldをリアルタイムに算出して、記憶部9に更新記憶させる。
Further, the
次いで、処理部8は、電圧算出処理を実行する(ステップ54)。この電圧算出処理では、処理部8は、まず、記憶部9に記憶されている最新の電流データDiに基づいて、検出電極3と電流測定部6との間に流れる電流Iの電流値I1を算出する。本例では、各物体11のうちの物体11cのみが移動しているため、各物体11と検出電極3との間に形成される浮遊容量C1,C2,C3のうちの浮遊容量C3のみが変化している。この場合、検出電極3に発生する電流Iは浮遊容量Cの変化に伴って発生するため、電流測定部6において測定される電流Iの発生は、移動している物体11cに由来するものである。
Next, the
処理部8は、記憶部9に記憶されている距離Lnew、距離Lの変化量ΔL、有効面積Snewおよび有効面積Sの変化量ΔSと、算出した電流Iの電流値I1とを下記式(1)に代入することにより、移動体(物体11c)の電圧値Vmを算出して、記憶部9に記憶させる。これにより、電圧算出処理が完了する。
Vm=I1/(ε×ΔL2/(ΔS×Lnew−Snew×ΔL)) ・・・ (1)
The
Vm = I1 / (ε × ΔL 2 / (ΔS × Lnew−Snew × ΔL)) (1)
なお、この式(1)は、以下のようにして算出される。すなわち、物体11が電圧値Vmに帯電しているときには、電圧値Vmと、物体11と検出電極3との間の浮遊容量Cと、この浮遊容量Cに蓄えられている電荷Qとの間には、Q=C×Vmが成り立ち、この浮遊容量Cは、物体11と検出電極3との間の有効面積S、空気の比誘電率εおよび距離Lとを用いて、C=ε×S/Lで表されることから、これを上記のQ=C×Vmに代入すると、以下の式(2)のように表される。
Q=ε×S/L×Vm ・・・ (2)
The equation (1) is calculated as follows. That is, when the
Q = ε × S / L × Vm (2)
また、この式の両辺を時間で微分すると、以下の式(3)となり、
dQ/dt=ε×Vm×d(S/L)/dt ・・・ (3)
この場合、左辺は、電荷Qの単位時間当たりの変化量を示すため、電流Iに相当する。一方、右辺の有効面積Sおよび距離Lは共に時間tの関数となることから、d(S/L)/dtは、有効面積Sを距離Lで除算して得られる除算値の単位時間当たりの変化量に相当し、有効面積Sおよび距離Lの各単位時間当たりの変化量をΔS,ΔLとしたときに、((ΔS×L−S×ΔL)/ΔL2)で表される。
Also, differentiating both sides of this equation with time, the following equation (3) is obtained:
dQ / dt = ε × Vm × d (S / L) / dt (3)
In this case, the left side corresponds to the current I because it indicates the amount of change of the charge Q per unit time. On the other hand, since the effective area S and the distance L on the right side are both functions of the time t, d (S / L) / dt is a division value obtained by dividing the effective area S by the distance L per unit time. This corresponds to the amount of change, and is expressed as ((ΔS × L−S × ΔL) / ΔL 2 ), where ΔS and ΔL are the amounts of change per unit time of the effective area S and the distance L.
これにより、右辺は、ε×Vm×((ΔS×L−S×ΔL)/ΔL2)と表される。つまり、上記式(3)は、下記式(4)で表され、
I=ε×Vm×((ΔS×L−S×ΔL)/ΔL2) ・・・ (4)
この式(4)をVmについて解くことにより、下記式(5)が算出される。
Vm=I/(ε×ΔL2/(ΔS×L−S×ΔL)) ・・・ (5)
最後に、この式(5)の電流Iに電流値I1を、この電流値I1と同じタイミングで算出された距離Lnewおよび有効面積Snewを距離Lおよび有効面積Sにそれぞれ代入することにより、上記の式(1)が等価的に算出される。なお、Vmも時間と共に変化するが、その変化量は極めて少ないために、定数として取り扱うものとする。
Thereby, the right side is represented as ε × Vm × ((ΔS × LS−ΔL) / ΔL 2 ). That is, the above formula (3) is represented by the following formula (4),
I = ε × Vm × ((ΔS × LS−ΔL) / ΔL 2 ) (4)
By solving this equation (4) for Vm, the following equation (5) is calculated.
Vm = I / (ε × ΔL 2 / (ΔS × L−S × ΔL)) (5)
Finally, by substituting the current value I1 for the current I in the equation (5) and the distance Lnew and effective area Snew calculated at the same timing as the current value I1 into the distance L and effective area S, respectively, Equation (1) is calculated equivalently. Although Vm also changes with time, the amount of change is extremely small, so it is treated as a constant.
続いて、処理部8は、判別処理を実行する(ステップ55)。この判別処理では、処理部8は、電圧算出処理において算出した移動体(物体11c)の電圧値Vmと、記憶部9に記憶されているしきい値電圧値Vthとを比較して、電圧値Vmがしきい値電圧値Vth以上のときには、この移動体が特定物体(帯電し、かつ移動している物体11)であると判別して、その旨を物体11cに対応させて記憶部9に記憶させる。これにより、判別処理が完了し、併せて帯電体検出処理50も完了する。
Subsequently, the
処理部8は、上記の記憶処理を実行しつつ、出力処理を実行する。この出力処理では、処理部8は、カメラ4,5から静止画像データD1,D2を入力して、記憶部9に記憶させる都度(記憶処理を実行する都度)、各静止画像データD1,D2のうちの少なくとも一方のデータ(本例では一方の静止画像データD1)に基づいて静止画像データD3を生成し、この静止画像データD3を出力部10に出力することにより、物体11を含む領域の動画像を図4に示すように出力部10の画面10aに表示させる。この場合、処理部8は、帯電体検出処理50で特定物体としての物体11が検出されなかったときには、静止画像データD1をそのまま静止画像データD3として出力部10に出力する。一方、処理部8は、帯電体検出処理50で特定物体としての物体11を検出したときには、静止画像データD1に対して画像処理を施すことにより、特定物体として検出された物体11の画像を他の物体11の画像と区別し得る表示態様に加工して、静止画像データD3を生成する。本例では一例として、処理部8は、図4に示すように、特定物体としての物体11(物体11c)の画像が矢印マーク31(帯電体である旨を示す表示の一例)で指し示される画像となる画像処理を静止画像データD1に対して施して、静止画像データD3を生成し、この静止画像データDを出力部10に出力する。これにより、出力部10の画面10a上において、特定物体として検出されている物体11cが矢印マーク31と共に移動しつつ表示されるため、帯電体検出装置1の作業者は、出力部10の画面10aに表示されている動画像に基づいて、物体11cが特定物体であることを認識することが可能となっている。
The
このように、この帯電体検出装置1およびこの帯電体検出方法では、検出電極3と物体11との間の浮遊容量C1,C2,C3を利用して、移動する物体11の電圧値Vmを直接測定する。したがって、この帯電体検出装置1およびこの帯電体検出方法によれば、装置の大型化を招くアンテナを用いる必要がないため、装置の小型化を図りつつ、しかも、放電の発生の如何に拘わらず帯電している物体11(帯電体)を検出することができる。
As described above, in this charged
また、この帯電体検出装置1によれば、特定物体としての物体11(物体11c)の画像が矢印マーク31(帯電体である旨を示す表示)が付加された状態で出力部10の画面10a上に表示されるため、操作者に対して、帯電していない状態で移動する物体11と明確に区別して認識させることができる。
Further, according to the charged
なお、上記の例では、帯電体である旨を示す表示として、矢印マーク31を特定物体としての物体11(物体11c)の画像に付加する構成を採用しているが、矢印の形状に拘わらず他の任意の形状(丸形状や四角形状や星形状などの種々の形状)のマーク、文字および記号などを付加する構成を採用することもできる。また、帯電体である旨を示す表示として、他の物体と区別可能な色を特定物体に付す構成を採用することもできる。
In the above example, a configuration in which the
また、上記の帯電体検出装置1では、出力部10をケース2の外部に配設する構成を採用しているが、ケース2に出力部10を配設する構成を採用することもできる。また、2つのカメラ4,5を用いることで、各カメラ4,5から出力される静止画像データD1,D2に基づいて、処理部8が測距部7として機能して物体11までの距離Lを算出する構成を採用しているが、例えば、各物体11までの距離Lを測定し得る測距装置(例えば、レーザー距離計)を備える構成を採用することもできる。この構成によれば、カメラの数を1つにすることが可能となる。
Further, in the above-described charged
1 帯電体検出装置
3 検出電極
4,5 カメラ
6 電流測定部
7 測距部
8 処理部
11 物体
C1,C2,C3 浮遊容量
D1,D2 静止画像データ
I 電流
1 Charged body detection device
3 detection electrodes
4,5 camera
6 Current measurement unit
7 Distance measuring section
8 Processing
I current
Claims (3)
前記浮遊容量を介して前記特定物体と前記検出電極との間を流れる電流の電流値を測定する電流測定部と、
前記特定物体を含む領域の動画像を撮影すると共に当該動画像を構成する静止画像データを出力するカメラと、
前記特定物体までの距離を測定する測距部と、
前記静止画像データに基づいて前記特定物体の移動を検出したときには、当該静止画像データ中の当該特定物体を構成する画像の画素数、前記測定された前記距離、および前記カメラと当該特定物体とを結ぶ方向に基づいて当該特定物体と当該検出電極との間の有効面積を算出する面積算出処理、当該算出した有効面積を前記測定された距離で除算して得られる除算値の単位時間当たりの変化量を算出すると共に前記電流値を当該変化量で除算して当該特定物体の電圧値を等価的に算出する電圧算出処理、および当該算出した電圧値と予め規定されたしきい値電圧値とを比較して前記特定物体が帯電体か否かを判別する判別処理を実行する処理部とを備えている帯電体検出装置。 A sensing electrode capacitively coupled to a specific object via a stray capacitance;
A current measurement unit that measures a current value of a current flowing between the specific object and the detection electrode via the stray capacitance;
A camera that captures a moving image of an area including the specific object and outputs still image data constituting the moving image;
A distance measuring unit for measuring a distance to the specific object;
When the movement of the specific object is detected based on the still image data, the number of pixels of the image constituting the specific object in the still image data, the measured distance, and the camera and the specific object are determined. An area calculation process for calculating an effective area between the specific object and the detection electrode based on the connecting direction, a change per unit time of a division value obtained by dividing the calculated effective area by the measured distance A voltage calculation process for calculating the voltage value and equivalently calculating the voltage value of the specific object by dividing the current value by the amount of change, and the calculated voltage value and a predetermined threshold voltage value. A charged body detection device comprising: a processing unit that executes a determination process for determining whether the specific object is a charged body by comparison.
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