JP7216469B2 - Perimeter monitoring device - Google Patents
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Description
本明細書は、監視エリア内に入った人と物体とを区別して検出する周辺監視装置に関する技術を開示したものである。 This specification discloses a technique related to a perimeter monitoring device that distinguishes and detects a person and an object that have entered a monitoring area.
例えば、特許文献1(特開2006-337216号公報)には、無人搬送車の移動方向に人がいるか否かを検出する人検知器において、赤外線センサを無人搬送車の前面に取り付けると共に、この赤外線センサの検出エリア内における人や物体までの距離を検出する距離センサを無人搬送車の後部上面に取り付け、赤外線センサの検出信号レベルが所定値以上で、且つ、距離センサが検出した距離の変化が無人搬送車の移動による距離の変化と異なる場合に人を検出したと判断することが記載されている。 For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-337216), in a human detector that detects whether or not there is a person in the moving direction of the automatic guided vehicle, an infrared sensor is attached to the front surface of the automatic guided vehicle, and this A distance sensor that detects the distance to a person or object within the detection area of the infrared sensor is attached to the rear upper surface of the automatic guided vehicle, and the detection signal level of the infrared sensor is a predetermined value or more, and the change in the distance detected by the distance sensor. is different from the change in distance due to movement of the automatic guided vehicle, it is determined that a person has been detected.
しかし、上記特許文献1の構成では、無人搬送車の移動方向に人がいるか否かを検出できるだけであり、人の位置(例えば無人搬送車の移動方向の右寄りの位置か左寄りの位置か等)は検出できない。しかも、無人搬送車の移動方向にいる人が静止していて全く動かない場合には、距離センサが検出した距離の変化が無人搬送車の移動による距離の変化と一致するため、人として検出されないという欠点もある。また、赤外線センサと距離センサとを無人搬送車の前面と後部上面に離して取り付ける構成であるため、赤外線センサと距離センサの取付誤差によって両センサの相対的な位置関係の精度が低下しやすく、その影響で人の検出精度が低下するおそれがあると共に、無人搬送車への人検知器の取付作業に手間がかかるという欠点もある。
However, in the configuration of
上記課題を解決するために、人及び物体を検出対象とする複数の電波センサと、人を検出する少なくとも1つの人感センサとを1枚の回路基板に搭載した周辺監視装置であって、前記複数の電波センサは、各々の検出エリアが所定の監視エリアをカバーするように所定の位置関係で配置され、各電波センサは、前記監視エリア内に入った検出対象を検出したときに前記検出対象までの距離を測定し、前記複数の電波センサの位置関係と各電波センサで測定した前記検出対象までの距離との関係に基づいて前記検出対象の位置を検出するように構成され、前記人感センサは、検出エリアが前記監視エリアをカバーするように構成され、前記複数の電波センサの検出結果と前記人感センサの検出結果とに基づいて前記監視エリア内に入った人と物体とを区別して検出し、且つ、検出した人と物体の位置を検出するように構成され、前記複数の電波センサが検出対象を検出したときに前記人感センサが人を検出したか否かの判定処理を実行してその判定結果に基づいて前記検出対象が人か物体かを区別するように構成されている。 In order to solve the above problems, there is provided a surroundings monitoring device in which a plurality of radio wave sensors for detecting people and objects and at least one human sensor for detecting people are mounted on a single circuit board, The plurality of radio wave sensors are arranged in a predetermined positional relationship so that each detection area covers a predetermined monitoring area, and each radio wave sensor detects a detection target that has entered the monitoring area. and detecting the position of the detection target based on the relationship between the positional relationship of the plurality of radio wave sensors and the distance to the detection target measured by each radio wave sensor, The sensor is configured such that a detection area covers the monitoring area, and distinguishes between a person and an object entering the monitoring area based on detection results of the plurality of radio wave sensors and detection results of the human sensor. It is configured to separately detect and detect the positions of the detected people and objects, and determine whether or not the human sensor has detected a person when the plurality of radio wave sensors have detected a detection target. It is configured to distinguish whether the object to be detected is a person or an object based on the result of execution.
この構成では、複数の電波センサと少なくとも1つの人感センサとを1枚の回路基板に搭載して周辺監視装置を構成しているため、この周辺監視装置を移動体等に取り付けた場合でも各センサの相対的な位置関係がずれることがなく、各センサの相対的な位置関係のずれによる検出対象の検出精度の低下を防止できると共に、移動体等への周辺監視装置の取付作業も簡単である。しかも、複数の電波センサの検出結果と人感センサの検出結果とに基づいて監視エリア内に入った人と物体とを区別して検出できると共に、検出した人と物体の位置も検出することができる。
In this configuration, a plurality of radio wave sensors and at least one human sensor are mounted on a single circuit board to form a perimeter monitoring device. Since the relative positional relationship of the sensors does not shift, it is possible to prevent the deterioration of the detection accuracy of the detection target due to the relative positional deviation of each sensor. be. Moreover, based on the detection results of the plurality of radio wave sensors and the detection results of the human sensor, it is possible to distinguish and detect a person and an object entering the monitoring area, and to detect the position of the detected person and the object. .
以下、本明細書に開示した一実施例を説明する。
まず、図1乃至図4に基づいて周辺監視装置11の構成を説明する。An embodiment disclosed in this specification is described below.
First, the configuration of the
本実施例の周辺監視装置11は、例えば、ロボット、搬送装置、車両等の各種移動体、建設機械等、動く物体に取り付けても良いし、建物、部屋、製造ライン等、動かない物体に取り付けても良く、要は、周辺の監視が必要な物体に取り付けて使用すれば良い。
The
本実施例の周辺監視装置11は、人及び物体を検出対象とする2つの電波センサ12,13と、人を検出する人感センサである赤外線アレイセンサ14と、各センサ12~14の信号を処理して検出対象である人と物体とを区別して検出する検出回路部15とを1枚の回路基板16に搭載して1つのパッケージ17内に収容して構成されている。この場合、各センサ12~14は、相対的な位置関係のずれを防止するために1枚の回路基板15に搭載することが好ましいが、検出回路部15は、位置精度を確保する必要がないため、各センサ12~14を搭載した回路基板15とは別の回路基板に搭載するようにしても良い。
The
2つの電波センサ12,13は、各々の検出エリア12a,13aが所定の監視エリア18をカバーするように所定の位置関係(例えば水平方向に所定距離だけ離れた位置関係)で配置されている。各電波センサ12,13は、電波を各検出エリア12a,13aに放射し、各検出エリア12a,13a内の検出対象で反射された電波を受信することで当該検出対象を検出すると共に、電波を放射して受信するまでの時間を測定することで各電波センサ12,13から当該検出対象までの距離を測定し、その測定情報を検出回路部15に出力する。検出回路部15は、2つの電波センサ12,13の位置関係と各電波センサ12,13で測定した当該検出対象までの距離との関係に基づいて当該検出対象の位置を検出するように構成されている。
The two
図4に示すように、赤外線アレイセンサ14は、人から放射される赤外線を受光する多数の赤外線受光素子14a(画素)をマトリックス状に配列したセンサであり、その検出エリア14b(図1参照)が監視エリア18をカバーするように構成されている。この赤外線アレイセンサ14は、2つの電波センサ12,13の中間位置に配置され、監視エリア18を視野に収めて赤外線画像(熱画像)を撮像し、その赤外線画像を検出回路部15に出力する。検出回路部15は、赤外線アレイセンサ14から受信した赤外線画像を処理することで、検出エリア14b(監視エリア18)内にいる人の有無を判定すると共に、人を検出した赤外線受光素子14aの位置に基づいて人がいる方角(赤外線画像内の位置)も検出するように構成されている。
As shown in FIG. 4, the
検出回路部15は、詳細には図示しないが、各センサ12~14の信号を処理する回路とCPUとRAM、ROM等の周辺回路から構成され、後述する図5及び図6の周辺監視プログラムを実行することで、2つの電波センサ12,13が検出対象を検出したときに赤外線アレイセンサ14が人を検出したか否かで前記検出対象が人か物体かを区別する。この場合、2つの電波センサ12,13が検出した検出対象の位置も検出されるため、検出回路部15は、2つの電波センサ12,13が検出対象を検出したときに、赤外線アレイセンサ14の赤外線画像の処理範囲(処理する赤外線受光素子14aの範囲)を検出対象の位置付近の範囲に絞って画像処理することで、検出した検出対象が人か物体かを区別するようにしても良い。このようにすれば、赤外線アレイセンサ14の画像処理に要する時間を短縮することができ、検出応答性を速めることができる。
Although not shown in detail, the
更に、検出回路部15は、2つの電波センサ12,13が複数の検出対象を同時に検出したときに赤外線アレイセンサ14の赤外線画像を処理することで、検出した各検出対象が人か物体かを区別する。この場合も、2つの電波センサ12,13が同時に検出した複数の検出対象の位置も検出されるため、検出回路部15は、2つの電波センサ12,13が同時に複数の検出対象を検出したときに、赤外線アレイセンサ14の赤外線画像の処理範囲を各検出対象の位置付近の範囲に絞って画像処理することで、検出した各検出対象が人か物体かを区別するようにしても良い。
Further, the
以上説明した本実施例の周辺監視動作は、検出回路部15によって図5及び図6の周辺監視プログラムに従って次のように実行される。図5及び図6の周辺監視プログラムは、所定の周期で繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ101で、2つの電波センサ12,13の信号を取り込んで、監視エリア18内に入った検出対象を検出する処理を実行すると共に、その検出対象の位置を検出する処理を実行する。
The peripheral monitoring operation of this embodiment described above is executed by the
この後、ステップ102に進み、2つの電波センサ12,13が検出対象を検出したか否かを判定し、検出対象を検出していなければ、そのまま本プログラムを終了する。
After that, the program proceeds to
一方、上記ステップ102で、2つの電波センサ12,13が検出対象を検出したと判定されれば、ステップ103に進み、赤外線アレイセンサ14の赤外線画像を処理することで、検出エリア14b内にいる人の有無を判定する処理を実行すると共に、人を検出した赤外線受光素子14aの位置に基づいて人がいる方角も検出する処理を実行する。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ104に進み、赤外線アレイセンサ14が人を検出したか否かを判定し、赤外線アレイセンサ14が人を検出していなければ、ステップ105に進み、2つの電波センサ12,13が検出した検出対象は全て物体であると判定し、次のステップ106で、2つの電波センサ12,13が検出した物体の位置の情報を含む物体検出情報を出力して、本プログラムを終了する。
Thereafter, the process proceeds to
これに対し、上記ステップ104で、赤外線アレイセンサ14が人を検出したと判定されれば、図6のステップ107に進み、赤外線アレイセンサ14が検出した人の数が2つの電波センサ12,13が検出した検出対象の数と一致するか否かを判定し、両者が一致すれば、ステップ108に進み、2つの電波センサ12,13が検出した検出対象は全て人であると判定し、次のステップ109で、2つの電波センサ12,13が検出した人の位置の情報を含む人検出情報を出力して、本プログラムを終了する。
On the other hand, if it is determined in
一方、上記ステップ107で、赤外線アレイセンサ14が検出した人の数が2つの電波センサ12,13が検出した検出対象の数と一致しないと判定されれば、ステップ110に進み、2つの電波センサ12,13が検出した複数の検出対象は人と物体の両方であると判定し、次のステップ111で、検出した人の位置の情報を含む人検出情報と物体の位置の情報を含む物体検出情報の両方を出力して、本プログラムを終了する。
On the other hand, if it is determined in
尚、周辺監視装置11には、人検出情報や物体検出情報を表示する表示装置を設けるようにしても良い。
The
以上説明した本実施例では、2つの電波センサ12,13と赤外線アレイセンサ14とを1つのパッケージ17に搭載して周辺監視装置11を構成しているため、この周辺監視装置11を移動体等に取り付けた場合でも各センサ12~14の相対的な位置関係がずれることがなく、各センサ12~14の相対的な位置関係のずれによる検出対象の検出精度の低下を防止できると共に、移動体等への周辺監視装置11の取付作業も簡単である。しかも、2つの電波センサ12,13の検出結果と赤外線アレイセンサ14の検出結果とに基づいて監視エリア18内に入った人と物体とを区別して検出できると共に、検出した人と物体の位置も検出することができる。
In the embodiment described above, since the two
尚、上記実施例では、2つの電波センサ12,13を所定の位置関係で配置したが、3つ以上の電波センサを所定の位置関係で配置して、3つ以上の電波センサの位置関係と各電波センサで測定した検出対象までの距離との関係に基づいて当該検出対象の位置を3次元空間の位置として検出するようにしても良い。
In the above embodiment, the two
また、上記実施例では、人感センサとして赤外線アレイセンサ14を用いたが、これ以外の人感センサ(例えば焦電型赤外線センサ等)を用いても良く、また、使用する人感センサの個数も1個に限定されず、2個以上の人感センサを用いても良い。例えば、1つの人感センサの検出エリアが監視エリアより狭い場合には、2個以上の人感センサを用いて、2個以上の人感センサの検出エリアで監視エリアをカバーするようにすれば良い。
Also, in the above embodiment, the
その他、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、各センサ12~14の配置を変更したり、複数の電波センサ12,13と人感センサ(赤外線アレイセンサ14)とを別々の回路基板に搭載したり、図5及び図6の周辺監視プログラムの処理を変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても良いことは勿論である。 In addition, the present invention is not limited to the above embodiments. It goes without saying that various changes may be made within the scope of the gist of the invention, such as mounting on a board or changing the processing of the peripheral monitoring program shown in FIGS.
11…周辺監視装置、12,13…電波センサ、12a,13a…検出エリア、14…赤外線アレイセンサ(人感センサ)、14a…赤外線受光素子、14b…検出エリア、15…検出回路部、16…回路基板、17…パッケージ、18…監視エリア
11
Claims (4)
前記複数の電波センサは、各々の検出エリアが所定の監視エリアをカバーするように所定の位置関係で配置され、各電波センサは、前記監視エリア内に入った検出対象を検出したときに前記検出対象までの距離を測定し、前記複数の電波センサの位置関係と各電波センサで測定した前記検出対象までの距離との関係に基づいて前記検出対象の位置を検出するように構成され、
前記人感センサは、検出エリアが前記監視エリアをカバーするように構成され、
前記複数の電波センサの検出結果と前記人感センサの検出結果とに基づいて前記監視エリア内に入った人と物体とを区別して検出し、且つ、検出した人と物体の位置を検出するように構成され、
前記複数の電波センサが検出対象を検出したときに前記人感センサが人を検出したか否かの判定処理を実行してその判定結果に基づいて前記検出対象が人か物体かを区別するように構成されている、周辺監視装置。 A perimeter monitoring device in which a plurality of radio wave sensors for detecting people and objects and at least one human sensor for detecting people are mounted on a single circuit board,
The plurality of radio wave sensors are arranged in a predetermined positional relationship so that each detection area covers a predetermined monitoring area, and each radio wave sensor detects the detection target when it detects a detection target entering the monitoring area. configured to measure the distance to a target and detect the position of the detection target based on the relationship between the positional relationship of the plurality of radio wave sensors and the distance to the detection target measured by each radio wave sensor,
The human sensor is configured such that a detection area covers the monitoring area,
Based on the detection result of the plurality of radio wave sensors and the detection result of the human sensor, a person and an object entering the monitoring area are distinguished and detected, and the positions of the detected person and the object are detected. configured to
When the plurality of radio wave sensors detect a detection target, a determination process is performed to determine whether the human sensor has detected a person, and based on the determination result, whether the detection target is a person or an object is discriminated. A perimeter monitoring device configured to:
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