JP6454530B2 - 監視システム、エリア監視センサ及び設定データ作成装置 - Google Patents

Description

本発明は、監視システム、エリア監視センサ及び設定データ作成装置に係り、さらに詳しくは、監視エリア内の侵入物を検知し、外部機器の動作を停止させるための停止信号を生成するエリア監視センサの改良に関する。

エリア監視センサは、監視エリア内に侵入した侵入物、例えば、人を検知し、工作機械などの外部機器の動作を停止させるための停止信号を生成する安全装置である（例えば、特許文献１及び２）。例えば、エリア監視センサは、検出光を生成する投光部と、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、対象物によって反射された検出光を受光し、検出信号を生成する受光部とを備える。侵入物の検知は、検出信号に基づいて対象物までの距離を求め、対象物までの距離と検出光の走査角とから対象物の２次元位置を特定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

監視エリアを指定するエリア設定情報やエリア監視センサの動作条件を指定する動作設定情報は、パーソナルコンピュータなどの端末装置を用いて作成される。例えば、エリア監視センサを中心とする直交座標を用いて頂点の位置や中心からの距離を指定することにより、任意の形状及びサイズの２次元領域が監視エリアとして指定される。また、侵入検知の分解能、応答時間など、各種設定のパラメータ値が動作条件として指定される。端末装置は、ユーザ操作に基づいて、エリア設定情報及び動作設定情報からなる設定データを生成し、エリア監視センサへ送信する。エリア監視センサは、端末装置から受信した設定データを登録設定データとして記憶する。侵入検知は、この登録設定データに基づいて行われる。

従来のエリア監視センサでは、端末装置を接続し、登録設定データを端末装置に表示させることにより、監視エリアや動作条件を確認することができる。つまり、従来のエリア監視センサでは、端末装置を接続しなければ、登録設定データの内容を確認することができなかった。このため、監視エリア又は動作条件が変更されていたとしても、気づき難いという問題があった。例えば、どこをどの様にして監視するのかを規定する設定データが変更されたことにユーザが気づかないまま、運転を開始すれば、ユーザの安全性が担保されない虞がある。

そこで、エリア監視センサにおいて、登録設定データとして記憶された設定データを表示させることが考えられる。しかしながら、２次元領域からなる監視エリアと様々な動作条件とを規定する設定データを表示したとしても、設定データが変更されたか否かが判り辛いという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、監視エリア又はエリア監視のための動作条件が変更されたか否かを容易に識別することができる監視システムを提供することを目的とする。

また、本発明は、監視エリア又はエリア監視のための動作条件が変更されたか否かを容易に識別することができるエリア監視センサを提供することを目的とする。

また、本発明は、監視エリア又はエリア監視のための動作条件が変更されたか否かをエリア監視センサにおいて容易に識別することができる設定データ作成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システムは、ユーザ操作に基づいて、監視エリアを指定するエリア設定情報及びエリア監視のための動作条件を指定する動作設定情報からなる設定データを生成する設定データ生成手段と、上記設定データを登録設定データとして保持する登録設定記憶手段と、上記登録設定データに基づいて、監視エリア内の侵入物を検知し、外部機器の動作を停止させるための停止信号を生成する侵入検知手段と、上記登録設定データに基づいて、チェックコードを生成するチェックコード生成手段と、上記チェックコードを表示するチェックコード表示手段とを備え、上記登録設定記憶手段が、新たな設定データが生成された場合に、当該設定データによって上記登録設定データを更新し、上記チェックコード生成手段が、更新後の登録設定データに基づいて、新たなチェックコードを生成するように構成される。

この様な構成によれば、登録設定データが更新されれば、チェックコードも更新されるため、チェックコードを見れば、監視エリア又はエリア監視のための動作条件が変更されたか否かを識別することができる。特に、チェックコードは、登録設定データを符号化することによって生成されるため、登録設定データとして記憶された設定データを表示する場合に比べ、監視エリア又は動作条件が変更されたか否かを容易に識別することができる。

第２の本発明による監視システムは、上記構成に加え、上記チェックコード表示手段が、主電源が投入されたときから確認期間が終了するまで上記チェックコードの表示を継続し、上記確認期間が終了した後、上記チェックコードの表示を終了するように構成される。

この様な構成によれば、ユーザは、主電源を投入した後に、何ら確認のための操作を行わなくても、エリア設定情報及び動作設定情報からなる設定データが変更されたか否かを確認することができる。また、確認期間が終了した後、チェックコードの表示は自動的に終了されるので、表示部がチェックコードの表示に占有されるのを抑制することができる。

第３の本発明による監視システムは、上記構成に加え、上記チェックコード表示手段が、ユーザ操作に基づいて、上記チェックコードを表示するように構成される。この様な構成によれば、ユーザは、何らかの操作を行うごとに、設定データにおける変更の有無を容易に確認することができる。

第４の本発明による監視システムは、上記構成に加え、上記チェックコード生成手段は、巡回冗長検査による符号化の方法を用いて上記登録設定データを符号化することにより、上記チェックコードを生成するように構成される。この様な構成によれば、チェックサムやパリティチェックによる符号化の方法を用いて登録設定データを符号化する場合に比べ、設定データが変更されたにもかかわらずチェックコードが一致し、設定データが変更されていないと誤って識別することを抑制することができる。

第５の本発明によるエリア監視センサは、監視エリアを指定するエリア設定情報及びエリア監視のための動作条件を指定する動作設定情報からなる設定データを生成する設定データ作成装置から上記設定データを取得する設定データ取得手段と、取得された上記設定データを登録設定データとして保持する登録設定記憶手段と、上記登録設定データに基づいて、監視エリア内の侵入物を検知し、外部機器の動作を停止させるための停止信号を生成する侵入検知手段と、上記登録設定データに基づいて、チェックコードを生成するチェックコード生成手段と、上記チェックコードを表示するチェックコード表示手段とを備え、上記登録設定記憶手段が、上記設定データ作成装置から新たな設定データが取得された場合に、当該設定データによって上記登録設定データを更新し、上記チェックコード生成手段が、更新後の登録設定データに基づいて、新たなチェックコードを生成するように構成される。

この様な構成によれば、設定データ作成装置から新たな設定データが取得されれば、当該設定データによって登録設定データが更新され、チェックコードも更新されるため、チェックコードを見れば、監視エリア又はエリア監視のための動作条件が変更されたか否かを識別することができる。特に、チェックコードは、設定データを符号化することによって生成されるため、登録設定データとして記憶された設定データを表示する場合に比べ、監視エリア又は動作条件が変更されたか否かを容易に識別することができる。

第６の本発明による設定データ作成装置は、ユーザ操作に基づいて、監視エリアを指定するエリア設定情報及びエリア監視のための動作条件を指定する動作設定情報からなる設定データを生成する設定データ生成手段と、上記設定データに基づいて、チェックコードを生成するチェックコード生成手段と、上記設定データ及び上記チェックコードをエリア監視センサへ送信する送信手段とを備え、上記チェックコード生成手段が、新たな設定データが生成された場合に、当該設定データに基づいて、新たなチェックコードを生成し、上記送信手段が、新たな設定データが生成されるごとに、当該設定データに関連づけてチェックコードをエリア監視センサへ送信するように構成される。

本発明によれば、監視エリア又はエリア監視のための動作条件が変更されたか否かを容易に識別することができる監視システム及びエリア監視センサを提供することができる。また、本発明によれば、監視エリア又はエリア監視のための動作条件が変更されたか否かをエリア監視センサにおいて容易に識別することができる設定データ作成装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１によるエリア監視センサ１０が設置された生産システムの一構成例を示した斜視図である。 図１のエリア監視センサ１０の構成例を示した図である。 図２のエリア監視センサ１０を含む監視システム１の構成例を示したシステム図である。 図２のエリア監視センサ１０の動作の一例を模式的に示した説明図であり、撮影方向５及び走査範囲６と対象物Ｂとの位置関係が示されている。 図２のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、モニター画面３０に表示されるカメラ画像３１が示されている。 図２のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、モニター画面３０に表示されるスキャナ画像４０が示されている。 図２のセンサ本体１２０内の機能構成の一例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態２による設定データ作成装置２０の構成例を示したブロック図である。

まず、本発明が前提とする監視システムの概略構成について、図１及び図２を用いて以下に説明する。

実施の形態１．
＜生産システム＞
図１は、本発明の実施の形態１によるエリア監視センサ１０が設置された生産システムの一構成例を示した斜視図である。この生産システムは、防護柵Ａ２で仕切られた領域内に搬送装置や作業ロボットＡ１が配置され、作業ロボットＡ１の作業エリアなど、機械設備周辺のエリアが監視エリア２として設定され、監視エリア２内の侵入物がエリア監視センサ１０によって検知される。

エリア監視センサ１０は、光走査型のセーフティセンサであり、検出光を走査させることによって監視エリア２を監視し、機械設備の制御盤を操作するオペレータＡ３などの侵入物を検知して、外部機器の動作を停止させるための停止信号を生成する。監視エリア２は、エリア監視センサ１０が設置される設置面内の領域、例えば、水平な床面内の領域により構成される。侵入物の検知は、対象物によって反射された検出光を受光して対象物までの距離を求め、対象物までの距離と検出光の走査角とから対象物の２次元位置を特定することによって行われる。

停止信号は、監視エリア２の周辺で稼働する作業ロボットＡ１を停止させる制御信号として用いられる。例えば、エリア監視センサ１０は、ＯＳＳＤ（Output Signal Switching Device）を有し、監視エリア２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、動作許可信号が出力される。一方、監視エリア２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、動作不許可信号が停止信号として出力される。

＜エリア監視センサ１０＞
図２は、図１のエリア監視センサ１０の構成例を示した図であり、インターフェース部１１０をセンサ本体１２０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。図中の（ａ）には、エリア監視センサ１０を前方から見た場合が示され、（ｂ）には、インターフェース部１１０が示されている。

このエリア監視センサ１０は、各種情報を表示し、ユーザ操作を受け付けるインターフェース部１１０と、検出光を生成し、水平なスキャン面３に沿って検出光を走査させるセンサ本体１２０とにより構成される。インターフェース部１１０は、センサ本体１２０の上面に配置されている。

検出光には、例えば、波長が赤外領域のレーザー光が用いられる。検出光は、一定周期で繰返し走査される。センサ本体１２０には、監視エリア２を撮影するためのカメラ１２１及び１２２と、動作状態を表示するためのインジケータ１２３及び１２４とが配設されている。また、センサ本体１２０のスキャナ部１２５には、走査用のミラーを保護するための保護カバー１２６が取り付けられている。検出光は、上記ミラーの回転軸を中心として周方向に走査される。スキャン面３は、上記回転軸と直交する。

カメラ１２１及び１２２と、インジケータ１２３及び１２４とは、スキャナ部１２５よりも上側に配置されている。つまり、カメラ１２１及び１２２は、スキャン面３よりも上記回転軸方向の上側に配置される。この様に構成することにより、スキャン面３とカメラ１２１及び１２２の撮影方向との間に回転軸方向の視差が生じるため、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。

カメラ１２１及び１２２は、いずれも水平方向に向けて配置され、互いに向きを異ならせた撮像装置であり、水平面内においてインジケータ１２３及び１２４を挟んでセンサ本体１２０の左側及び右側にそれぞれ配置されている。ここでは、カメラ１２１を左側カメラと呼び、カメラ１２２を右側カメラと呼ぶ。インジケータ１２３は、侵入物の検出の有無を表示する表示灯である。例えば、インジケータ１２３には、ＯＳＳＤの出力状態などが表示される。インジケータ１２４は、各種のエラー状態を表示する表示灯である。

インターフェース部１１０には、画面表示部１１１、ケーブル接続口１１２、操作部１１３及びインジケータ部１１４が配設されている。画面表示部１１１は、侵入物の検知結果、監視状況、カメラ１２１又は１２２により撮影されたカメラ画像、入力情報などを画面表示する表示装置である。例えば、画面表示部１１１には、カラー表示可能なＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が用いられる。

ケーブル接続口１１２は、外部機器に接続し、通信を行うための入出力端子部であり、通信ケーブルが着脱可能に接続される。操作部１１３は、画面切替、メニュー項目の選択などに用いる２以上の操作ボタンにより構成される。インジケータ部１１４は、動作状態を表示するための２以上の表示灯により構成され、ＯＳＳＤの出力状態などが表示される。インターフェース部１１０は、センサ本体１２０と通信を行い、センサ本体１２０から離間した位置にあっても、侵入物の検知結果や監視状況を確認することができる。

次に、本発明による監視システムの特徴部分の構成について、図３〜図７を用いて以下に説明する。

＜監視システム１＞
図３は、図２のエリア監視センサ１０を含む監視システム１の構成例を示したシステム図である。この監視システム１は、監視エリア２内の侵入物を検知して停止信号を生成するエリア監視センサ１０と、設定データを生成する設定データ作成装置２０とにより構成される。エリア監視センサ１０と設定データ作成装置２０とは、通信ケーブル４を介して接続される。

設定データ作成装置２０は、パーソナルコンピュータなどの端末装置であり、画面表示部２１、キーボード２２及びマウス２３を備え、エリア監視センサ用のアプリケーションプログラムがインストールされている。設定データは、監視エリア２を指定するエリア設定情報と、エリア監視センサ１０の動作条件を指定する動作設定情報とにより構成される。

例えば、監視エリア２は、２以上の頂点の２次元位置をそれぞれ指定することによって特定される。また、動作条件には、侵入検知の分解能及び応答時間と、ＯＳＳＤの出力形態、ＥＤＭ（外部デバイスモニター）機能の有効又は無効などがある。設定データ作成装置２０は、ユーザ操作に基づいて設定データを生成し、エリア監視センサ１０へ送信する。生成された設定データは、設定データ記憶部２４内に保持される。

エリア監視センサ１０は、設定データ作成装置２０から受信した設定データを登録設定データとして登録設定記憶部１３０内に保持する。このエリア監視センサ１０では、登録設定データを符号化することによってチェックコードを生成し、画面表示部１１１に表示する動作が行われる。登録設定データの符号化には、予め定められた誤り検出符号化の方法が用いられる。また、登録設定データが更新されれば、チェックコードも更新される。このため、チェックコードを見れば、監視エリア２又は動作条件が変更されたか否かを識別することができる。

特に、チェックコードは、登録設定データを符号化することによって生成されるため、登録設定データとして記憶された設定データを表示する場合に比べ、監視エリア又は動作条件が変更されたか否かを容易に識別することができる。

例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）による符号化の方法が登録設定データの符号化に用いられる。ＣＲＣは、誤り検出符号化処理の一つであり、任意の長さのデータ列を入力とし、予め指定された桁数の整数値又は実数値を出力する。また、ＣＲＣは、出力値から元のデータ列を復元することができない不可逆変換である。具体的には、入力値を予め指定された除数により除算した際の余りがＣＲＣ値として出力される。

ＣＲＣによる符号化の方法は、チェックサムやパリティチェックによる符号化の方法よりも検出精度が高く、異なる入力値を同一の出力値に対応づける事象が生じ難い。このため、登録設定データの符号化にＣＲＣを用いることにより、チェックサム又はパリティチェックを用いる場合に比べ、設定データが変更されたにもかかわらずチェックコードが一致し、設定データが変更されていないと誤って識別することを抑制することができる。

また、ＣＲＣによる符号化の方法は、入力値の変更に対する出力値の変化の規則性を読み解くことが困難であるため、故意に異なる設定で同一のコードとなるように設定することが困難である。このため、例えば、安全スキャナや安全ライトカーテンのような安全光電スイッチの設定を管理する上で好適である。

ここでは、エリア設定情報が頂点の２次元位置をそれぞれ示す４つの設定データＤ１１〜Ｄ１４からなり、動作設定情報が、分解能、応答時間及びＯＳＳＤ出力形態と、ＥＤＭ機能の有効又は無効とをそれぞれ示す４つの設定データＤ２〜Ｄ５からなるものとする。チェックコードは、これらの設定データＤ１１〜Ｄ１４及びＤ２〜Ｄ５からなるデータ列に基づいて作成される。

この例では、１６進数を用いて表された４桁の整数値「５４８Ａ」からなるチェックコードが作成され、エリア監視センサ１０の画面表示部１１１と、当該エリア監視センサ１０に接続された設定データ作成装置２０の画面表示部２１とに表示されている。エリア監視センサ１０に接続されていない設定データ作成装置２０には、上記チェックコードとは異なるチェックコード「Ｆ１２３」が表示されている。この様に設定データの内容が異なれば、異なるチェックコードが得られる。

ユーザは、設定データを作成し、或いは、編集した際に、チェックコードを記憶し、或いは、用紙に書き写しておくことにより、その後、設定データの内容が変更されたか否かをチェックコードによって識別することができる。具体的には、チェックコードが一致していれば、設定データの内容に変化はないと判断することができる。一方、チェックコードが一致していない場合には、設定データの内容が変更されたと判断することができる。

例えば、監視エリア２を規定する頂点の位置データが２０ビットに量子化されている場合、組み合わせの数が２^２０通りであることから、頂点の位置データをそのまま表示しても位置データが変更されたか否かを識別するのは容易ではない。これに対し、頂点の位置データを符号化することにより、１６進数で表される２桁の整数値を対応づけ、これをチェックコードとして表示すれば、組み合わせの数は２^８通りに過ぎないことから、変更の有無を容易に識別することができる。

特に、ＣＲＣの場合、ビット数の削減などによる単純なデータ圧縮とは異なり、位置データにおける僅かな変化であっても、チェックコードは大きく異なる。このため、設定データが変更されたか否かが判り易い。

＜監視エリア２＞
図４は、図２のエリア監視センサ１０の動作の一例を模式的に示した説明図であり、カメラ１２２の撮影方向５及び検出光の走査範囲６と対象物Ｂとの位置関係が示されている。エリア監視センサ１０は、水平な床面などに設置される。監視エリア２は、水平面上に座標軸を定めることによって指定される。

例えば、エリア監視センサ１０を中心とし、エリア監視センサ１０の前後方向をＹ軸、Ｙ軸と直交する左右方向をＸ軸とする直交座標が定められ、監視エリア２は、座標軸ごとの座標成分を用いて指定される。この例では、エリア監視センサ１０を頂点の一つとする五角形状の領域が監視エリア２として指定されている。

検出光は、エリア監視センサ１０を中心とする径方向の外側に向けて出射され、水平面に沿って周方向に走査される。エリア監視センサ１０では、角度１８０°を超える走査範囲６を監視することができる。

対象物Ｂは、機械設備や建屋の壁である。対象物Ｂによって反射された検出光を受光することにより、エリア監視センサ１０から対象物Ｂまでの距離が求められる。例えば、対象物Ｂまでの距離は、検出光のＴＯＦ（Time Of Flight：飛行時間）を計測することによって求められる。

カメラ１２２は、エリア監視センサ１０の上方から見て、Ｙ軸よりも右側の領域に撮影方向５が向けられている。カメラ１２２により撮影されたカメラ画像を画面表示部１１１に表示することにより、監視エリア２と対象物Ｂとの位置関係を確認することができる。なお、カメラ１２１は、エリア監視センサ１０の上方から見て、Ｙ軸よりも左側の領域に撮影方向５が向けられている。

＜カメラ画像３１＞
図５は、図２のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、モニター画面３０に表示されるカメラ画像３１が示されている。この図には、右側カメラ（カメラ１２２）により撮影されたカメラ画像３１が示されている。モニター画面３０は、ライブ映像を表示する監視画面であり、画面表示部１１１に表示される。

このモニター画面３０には、カメラ画像３１又は後述するスキャナ画像のいずれか一つが表示される。カメラ画像３１は、右側カメラにより生成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画像であり、カラーの動画像からなる。スキャナ画像は、スキャン面３における対象物Ｂの位置を示す測距線により構成される線画像である。

また、モニター画面３０には、チェックコードの表示欄３５が設けられ、また、カメラ画像３１の表示欄よりも下側に切替ボタン３２、履歴ボタン３３及びメニューボタン３４が表示されている。表示欄３５には、登録設定データに基づいて生成されたチェックコードが表示される。

チェックコードは、エリア監視センサ１０の運転中、常時表示される。すなわち、少なくとも検出光を走査させながら監視エリア２を監視している状態では、チェックコードが画面表示部１１１の表示が継続される。例えば、ユーザの電源投入操作によって主電源がオン状態に移行したときから、主電源がオフ状態へ移行するまでの間、チェックコードの表示が継続される。

或いは、検出光を走査させながら監視エリア２を監視する運転モードと、設定データを設定するための設定モードとの間で動作モードが切替可能である場合に、運転モード中は、チェックコードの表示が継続され、ユーザの切替操作によって動作モードが設定モードに切り替えられれば、チェックコードの表示が終了される。この様に構成することにより、ユーザは、何ら確認のための操作を行わなくても、エリア設定情報及び動作設定情報からなる設定データが変更されたか否かを確認することができる。なお、チェックコードを表示するのか、或いは、非表示とするのかは、ユーザが任意に指定することができる。

切替ボタン３２、履歴ボタン３３及びメニューボタン３４は、いずれも動作状態に応じて異なる各種機能が割り当てられる操作アイコンであり、操作部１１３の操作ボタンにそれぞれ対応づけられている。切替ボタン３２には、カメラ画像３１及びスキャナ画像間で表示対象を変更する機能が割り当てられ、操作部１１３の操作ボタンを操作することによって該当する機能を実行させることができる。

履歴ボタン３３には、検知履歴として記憶されたカメラ画像を表示する機能が割り当てられ、操作部１１３の操作ボタンを操作することによって該当する機能を実行させることができる。すなわち、検知履歴を選択すれば、ＯＳＳＤがオフ状態に移行する際に取得されたカメラ画像、侵入物の位置、検知時刻などを検知履歴として表示することができる。メニューボタン３４には、メニュー画面を表示する機能が割り当てられ、操作部１１３の操作ボタンを操作することによって該当する機能を実行させることができる。

このカメラ画像３１には、スキャン面３における対象物Ｂの位置を示す測距線７と、監視エリア２を示す枠線８とが重畳されている。測距線７は、スキャン面３の境界線を示す図形である。この測距線７は、対象物Ｂまでの距離と検出光の走査角とに基づいて、対象物Ｂ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１２１又は１２２の画角との位置関係に基づいて、対象物Ｂのカメラ画像３１における２次元位置を特定することにより、表示される。

例えば、測距線７は、多数のドットにより構成され、対象物Ｂまでの距離に応じて、ドットの大きさ及び配列ピッチが異なる。この例では、距離が遠いほど、ドットを小さくし、かつ、配列ピッチを拡げている。この様に構成することにより、カメラ画像３１を表示した際に、スキャン面３上の測距線７について遠近感を得易くすることができる。

枠線８は、スキャン面３における監視エリア２の位置を示す図形である。枠線８は、監視エリア２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１２１又は１２２の画角との位置関係に基づいて、監視エリア２のカメラ画像３１における２次元位置を特定することにより、表示される。

この様な枠線８を測距線７とともにカメラ画像３１上に表示することにより、監視エリア２と測距線７との位置関係を確認することができるので、所望のエリアが監視エリア２として適切に設定されているか否かを容易に識別することができる。

＜スキャナ画像４０＞
図６は、図２のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、モニター画面３０に表示されるスキャナ画像４０が示されている。スキャナ画像４０は、スキャン面３における対象物Ｂの位置を示す測距線４５により構成される表示画像であり、対象物Ｂまでの距離と検出光の走査角とに基づいて生成される。また、スキャナ画像４０は、検出光の走査周期に同期して更新される動画像からなる。

このスキャナ画像４０には、エリア監視センサ１０を中心とする座標軸４１及び４２と、非走査領域４３及び監視領域４４とが重畳されている。座標軸４１は、エリア監視センサ１０の左右方向に延びるＸ軸である。座標軸４２は、エリア監視センサ１０の前後方向に延びるＹ軸である。座標軸４１及び４２には、１０００ｍｍごとの距離目盛が付加されている。非走査領域４３は、走査可能な範囲外であることを示す。監視領域４４は、監視エリア２に対応し、領域内の侵入物が検知される。

この様なスキャナ画像４０を表示することにより、スキャン面３における対象物Ｂの位置が測距線４５によって示されるので、エリア監視センサ１０が正しく設置されているか否かの設置状況を容易に確認することができる。

このモニター画面３０にもチェックコードの表示欄３５が表示され、設定データが変更されたか否かを確認することができる。また、監視領域４４の４つの頂点Ｃ１〜Ｃ４がスキャナ画像４０上に表示されている。監視エリア２は、頂点Ｃ１〜Ｃ４の座標成分をそれぞれ指定することにより、特定される。

＜センサ本体１２０＞
図７は、図２のセンサ本体１２０内の機能構成の一例を示したブロック図である。このセンサ本体１２０は、登録設定記憶部１３０、投光制御部１３１、投光部１３２、走査部１３３、ロータリーエンコーダ１３４、受光部１４１、距離算出部１４２、侵入検知部１４３、スキャナ画像生成部１４４、カメラ画像記憶部１５１、画像縮小部１５２、検知履歴生成部１５３、検知履歴記憶部１５４、チェックコード生成部１６１及び設定データ取得部１６２により構成される。

設定データ取得部１６２は、設定データ作成装置２０との通信を行い、設定データ作成装置２０から設定データを取得する。登録設定記憶部１３０は、取得されたエリア設定情報及び動作設定情報からなる設定データを登録設定データとして保持し、設定データ作成装置２０から新たな設定データが取得された場合に、当該設定データによって登録設定データを更新する。

投光部１３２は、検出光を生成し、走査部１３３に向けて出射する光源装置である。走査部１３３は、回転軸を中心とし、回転軸と交差するスキャン面３に沿って検出光を周方向に走査させるスキャナであり、投光部１３２から入射される検出光を対象物Ｂに向けて反射するミラー（図示せず）やミラーを回転させる駆動部により構成される。

受光部１４１は、対象物Ｂによって反射された検出光を受光し、検出信号を生成する。ロータリーエンコーダ１３４は、走査部１３３のミラーの回転角を検出し、回転パルス信号を生成する回転検出装置である。投光制御部１３１は、ロータリーエンコーダ１３４の回転パルス信号に基づいて、投光部１３２を制御し、検出光の投光タイミングを調整する。例えば、ミラーが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１４２は、受光部１４１からの検出信号に基づいて、対象物Ｂまでの距離を求め、その計測結果を侵入検知部１４３及びスキャナ画像生成部１４４へ出力する。具体的には、検出信号をロータリーエンコーダ１３４の回転パルス信号と比較し、検出光を投光したときから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Ｂまでの距離が算出される。投受光の遅延時間は、検出光が出射されるごとに計測される。

侵入検知部１４３は、登録設定データ、対象物Ｂまでの距離及び検出光の走査角に基づいて、監視エリア２内の侵入物を検知し、外部機器の動作を停止させるための停止信号を生成する。検出光の走査角は、ロータリーエンコーダ１３４の回転パルス信号に基づいて、特定される。また、対象物Ｂが監視エリア２内に存在するか否かは、対象物Ｂまでの距離と検出光の走査角とから対象物Ｂの２次元位置を特定することによって判別される。停止信号は、インターフェース部１１０を介して外部機器へ出力される。

スキャナ画像生成部１４４は、対象物Ｂまでの距離及び検出光の走査角に基づいて、スキャン面３における対象物Ｂの位置を示す測距線４５により構成されるスキャナ画像４０を生成する。また、スキャナ画像生成部１４４は、検出光の走査周期に同期して、スキャナ画像４０を更新する。スキャナ画像４０は、インターフェース部１１０の画面表示部１１１へ出力される。

カメラ１２１及び１２２は、監視エリア２を撮影し、静止画像又は動画像からなるカメラ画像を生成する。カメラ画像記憶部１５１は、カメラ１２１及び１２２により生成されたカメラ画像を順次に記憶するとともに、撮影時刻の古いカメラ画像が定期的に消去される記憶装置である。例えば、カメラ画像記憶部１５１は、リングバッファにより構成され、記憶領域がカメラ画像で満たされれば、撮影時刻が古いカメラ画像から順に新たに撮影されたカメラ画像によって上書きされる。

検知履歴生成部１５３は、監視エリア２内の侵入物が検知された際に撮影されたカメラ画像をカメラ画像記憶部１５１から読み出し、当該カメラ画像と侵入検知部１４３による検知情報とに基づいて、検知履歴を生成する。検知履歴記憶部１５４には、監視エリア２内の侵入物が検知された時刻を挟んで撮影された一定の時間長の動画像からなるカメラ画像と、侵入物の位置を示す位置情報とが検知履歴として記憶される。

画像縮小部１５２は、カメラ画像記憶部１５１又は検知履歴記憶部１５４から読み出したカメラ画像を縮小することにより、表示用のカメラ画像を生成する。表示用のカメラ画像は、インターフェース部１１０の画面表示部１１１へ出力される。この表示用のカメラ画像には、スキャン面３における対象物Ｂの位置を示す測距線７と、監視エリア２を示す枠線８とが表示される。また、表示用のカメラ画像の表示倍率は、カメラ画像記憶部１５１又は検知履歴記憶部１５４から読み出したカメラ画像を縮小して表示用のカメラ画像を作成する際の縮小率を調整することにより、変更することができる。

検知履歴として記憶されたカメラ画像から得られる表示用のカメラ画像には、侵入物の位置が図形又はシンボルによって表示される。例えば、侵入物の位置が測距線７によって表示される。この様に構成することにより、監視エリア２内に侵入した侵入物をカメラ画像によって容易に確認することができる。

チェックコード生成部１６１は、登録設定記憶部１３０内に保持された登録設定データに基づいて、チェックコードを生成し、インターフェース部１１０の画面表示部１１１へ出力する。画面表示部１１１は、チェックコードをモニター画面３０内に表示する。チェックコード生成部１６１は、設定データ作成装置２０から取得した設定データによって登録設定データが更新されれば、更新後の登録設定データに基づいて、新たなチェックコードを生成する。

本実施の形態によれば、チェックコードを見れば、監視エリア２又はエリア監視のための動作条件が変更されたか否かを識別することができる。特に、チェックコードは、登録設定データを符号化することによって生成されるため、登録設定データとして記憶された設定データを表示する場合に比べ、情報量が少ないことから、監視エリア２又は動作条件が変更されたか否かを容易に識別することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、エリア監視センサ１０においてチェックコードが生成さ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、設定データ作成装置２０が生成したチェックコードを設定データに関連づけてエリア監視センサ１０へ送信する場合について説明する。

＜設定データ作成装置２０＞
図８は、本発明の実施の形態２による設定データ作成装置２０の構成例を示したブロック図である。この設定データ作成装置２０は、設定データ記憶部２４、操作部２５、設定データ生成部２６、チェックコード生成部２７及び通信部２８により構成される。

操作部２５は、キーボード２２又はマウス２３の操作に基づいて、操作信号を生成し、設定データ生成部２６へ出力する。設定データ生成部２６は、ユーザ操作に基づいて、設定データを生成し、設定データ記憶部２４内に格納する。チェックコード生成部２７は、設定データ記憶部２４内の設定データに基づいて、チェックコードを生成し、設定データ記憶部２４内に格納する。

チェックコードは、予め定められた誤り検出符号化の方法を用いて設定データを符号化することによって作成される。設定データ記憶部２４には、チェックコードが設定データに対応づけて保持される。

通信部２８は、エリア監視センサ１０との通信を行い、設定データとともにチェックコードをエリア監視センサ１０へ送信する。チェックコード生成部２７は、新たな設定データが生成された場合に、当該設定データに基づいて、新たなチェックコードを生成する。通信部２８は、新たな設定データが生成されるごとに、当該設定データに関連づけてチェックコードをエリア監視センサ１０へ送信する。

エリア監視センサ１０では、設定データ作成装置２０から受信した設定データ及びチェックコードが登録設定データとして登録設定記憶部１３０に記憶される。また、インターフェース部１１０の画面表示部１１１は、登録設定記憶部１３０に登録設定データとして保持されたチェックコードを表示する。また、登録設定記憶部１３０は、設定データ作成装置２０から新たな設定データ及びチェックコードを受信した場合に、当該設定データ及びチェックコードによって登録設定データを更新する。

本実施の形態によれば、設定データ作成装置２０から新たな設定データ及びチェックコードを受信すれば、登録設定データとして記憶されたチェックコードが更新されるため、チェックコードを見れば、監視エリア２又はエリア監視のための動作条件が変更されたか否かを識別することができる。特に、チェックコードは、設定データを符号化することによって生成されるため、登録設定データとして記憶された設定データを表示する場合に比べ、監視エリア２又は動作条件が変更されたか否かを容易に識別することができる。また、エリア監視センサ１０ではチェックコード生成手段が不要であるため、エリア監視センサ１０の構成を簡素化することができる。

なお、実施の形態１では、エリア監視センサ１０の運転中、チェックコードが常時表示される場合の例について説明したが、本発明は、チェックコードの表示形態をこれに限定するものではない。例えば、エリア監視センサ１０は、主電源が投入されたときから、予め定められた確認期間が終了するまで、チェックコードの表示を継続し、確認期間が終了した後、チェックコードの表示を終了するような構成であっても良い。確認期間は、主電源がオン状態に移行してから、一定時間が経過するまでの期間である。或いは、確認期間は、主電源がオン状態に移行してから、ユーザ操作が検知されるまでの期間である。

この様に構成することにより、ユーザは、主電源を投入した後に、何ら確認のための操作を行わなくても、エリア設定情報及び動作設定情報からなる設定データが変更されたか否かを確認することができる。また、確認期間が終了した後、チェックコードの表示は自動的に終了されるので、画面表示部１１１がチェックコードの表示に占有され、カメラ画像３１又はスキャナ画像４０の見づらい状態が継続するのを防止することができる。

或いは、エリア監視センサ１０は、ユーザ操作に基づいて、チェックコードを表示するような構成であっても良い。ユーザがエリア監視センサ１０を操作している場合、画面表示部１１１を注視している可能性が高い。このため、ユーザ操作をトリガーとしてチェックコードを表示することにより、監視エリア２又は動作条件が変更されたことをユーザに気づかせ易い。

また、実施の形態１では、ＣＲＣによる符号化の方法を用いてチェックコードが作成される場合の例について説明したが、本発明は、チェックコードを得るための符号化の方法をこれに限定するものではない。例えば、チェックサム又はパリティチェックによる符号化の方法を用いてチェックコードを生成するような構成であっても良い。

チェックサムは、誤り検出符号化処理の一つであり、データ列を構成するビット値を加算した際の加算値をチェックコードとする。パリティチェックは、誤り検出符号化処理の一つであり、データ列を構成するビット値のうち、予め指定されたビット値の数が偶数であるのか、或いは、奇数であるのかを示す偶奇情報をチェックコードとする。また、ハッシュ（hash）関数を用いて登録設定データを符号化することにより、チェックコードを生成するような構成であっても良い。ハッシュ関数は、予め指定されたキー（key）を用いてデータ列を符号化してハッシュ値を得る暗号化処理である。

また、実施の形態１及び２では、エリア監視センサ１０がビットマップを表示可能な画面表示部１１１を有する場合の例について説明したが、本発明は、エリア監視センサ１０の構成をこれに限定するものではない。例えば、エリア監視センサ１０は、１桁の７セグメント式ディスプレイを有し、このディスプレイにチェックコードを１桁ずつ順次に表示するような構成であっても良い。また、エリア監視センサ１０は、複数桁の７セグメント式ディスプレイを有し、このディスプレイにチェックコードを表示するような構成であっても良い。

また、実施の形態１及び２では、エリア監視センサ１０が光走査型のセーフティセンサである場合の例について説明したが、本発明は、エリア監視センサ１０の構成をこれに限定するものではない。例えば、複数の発光素子が直線状に配置された投光器と、複数の受光素子が直線状に配置された受光器とを備え、投光器及び受光器を互いに対向させて配置し、投光器及び受光器によって挟まれた領域を監視するエリア監視センサにも本発明は適用することができる。

１ 監視システム
１０ エリア監視センサ
１１０ インターフェース部
１１１ 画面表示部
１１２ ケーブル接続口
１１３ 操作部
１１４ インジケータ部
１２０ センサ本体
１２１，１２２ カメラ
１２３，１２４ インジケータ
１２５ スキャナ部
１２６ 保護カバー
１３０ 登録設定記憶部
１３１ 投光制御部
１３２ 投光部
１３３ 走査部
１３４ ロータリーエンコーダ
１４１ 受光部
１４２ 距離算出部
１４３ 侵入検知部
１４４ スキャナ画像生成部
１５１ カメラ画像記憶部
１５２ 画像縮小部
１５３ 検知履歴生成部
１５４ 検知履歴記憶部
１６１ チェックコード生成部
１６２ 設定データ取得部
２０ 設定データ作成装置
２１ 画面表示部
２２ キーボード
２３ マウス
２４ 設定データ記憶部
２５ 操作部
２６ 設定データ生成部
２７ チェックコード生成部
２８ 通信部
３０ モニター画面
３１ カメラ画像
３２ 切替ボタン
３３ 履歴ボタン
３４ メニューボタン
３５ チェックコード表示欄
４０ スキャナ画像
４４ 監視領域
４５ 測距線
２ 監視エリア
３ スキャン面
４ 通信ケーブル
５ 撮影方向
６ 走査範囲
７ 測距線
８ 枠線
Ａ１ 作業ロボット
Ａ２ 防護柵
Ａ３ オペレータ
Ｂ 対象物
Ｃ１〜Ｃ４ 頂点

Claims (6)

1. エリア監視センサと上記エリア監視センサを設定するための設定データ作成装置とを備える監視システムであって、
   上記設定データ作成装置は、ユーザ操作に基づいて、監視エリアを指定するエリア設定情報及びエリア監視のための動作条件を指定する動作設定情報からなる設定データを生成する設定データ生成手段を備え、
   上記エリア監視センサは、
   上記設定データを登録設定データとして保持する登録設定記憶手段と、
   上記登録設定データに基づいて、上記動作設定情報に対応する動作条件で、上記エリア設定情報に対応する監視エリア内の侵入物を検知し、外部機器の動作を停止させるための停止信号を生成する侵入検知手段と、
   上記登録設定データを符号化することによりチェックコードを生成するチェックコード生成手段と、
   上記チェックコードを表示するチェックコード表示手段とを備え、
   上記登録設定記憶手段は、新たな設定データが生成された場合に、当該設定データによって上記登録設定データを更新し、
   上記チェックコード生成手段は、更新後の登録設定データに基づいて、新たなチェックコードを生成することを特徴とする監視システム。
2. 上記チェックコード表示手段は、主電源が投入されたときから確認期間が終了するまで上記チェックコードの表示を継続し、上記確認期間が終了した後、上記チェックコードの表示を終了することを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
3. 上記チェックコード表示手段は、ユーザ操作に基づいて、上記チェックコードを表示することを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
4. 上記チェックコード生成手段は、巡回冗長検査による符号化の方法を用いて上記登録設定データを符号化することにより、上記チェックコードを生成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の監視システム。
5. 監視エリアを指定するエリア設定情報及びエリア監視のための動作条件を指定する動作設定情報からなる設定データを生成する設定データ作成装置から上記設定データを取得する設定データ取得手段と、
   取得された上記設定データを登録設定データとして保持する登録設定記憶手段と、
   上記登録設定データに基づいて、上記動作設定情報に対応する動作条件で、上記エリア設定情報に対応する監視エリア内の侵入物を検知し、外部機器の動作を停止させるための停止信号を生成する侵入検知手段と、
   上記登録設定データを符号化することによりチェックコードを生成するチェックコード生成手段と、
   上記チェックコードを表示するチェックコード表示手段とを備え、
   上記登録設定記憶手段は、上記設定データ作成装置から新たな設定データが取得された場合に、当該設定データによって上記登録設定データを更新し、
   上記チェックコード生成手段は、更新後の登録設定データに基づいて、新たなチェックコードを生成することを特徴とするエリア監視センサ。
6. 監視エリアを指定するエリア設定情報及びエリア監視のための動作条件を指定する動作設定情報からなる設定データを登録設定データとして保持する登録設定記憶手段と、
   上記登録設定データに基づいて、上記動作設定情報に対応する動作条件で、上記エリア設定情報に対応する監視エリア内の侵入物を検知し、外部機器の動作を停止させるための停止信号を生成する侵入検知手段と、
   上記設定データに基づくチェックコードを表示するチェックコード表示手段とを備えるエリア監視センサを設定するための設定データ作成装置であって、
   ユーザ操作に基づいて、監視エリアを指定するエリア設定情報及びエリア監視のための動作条件を指定する動作設定情報からなる設定データを生成する設定データ生成手段と、
   上記設定データを符号化することによりチェックコードを生成するチェックコード生成手段と、
   上記設定データ及び上記設定データを符号化することにより生成されたチェックコードを、上記設定データは上記登録設定記憶手段に上記登録設定データとして保持されるものとして、また、上記チェックコードは上記チェックコード表示手段に表示されるものとして、上記エリア監視センサへ送信する送信手段とを備え、
   上記チェックコード生成手段は、新たな設定データが生成された場合に、当該設定データに基づいて、新たなチェックコードを生成し、
   上記送信手段は、新たな設定データが生成されるごとに、当該設定データに関連づけてチェックコードをエリア監視センサへ送信することを特徴とする設定データ作成装置。

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