JPH10153406A - 移動物体検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動物体の所定位置の通過を検出して通過検
出信号を出力する移動物体検出装置に関し、移動物体が
所定位置を通過するのに同期して通過検出信号を出力
し、かつ所定位置の変更または調整を容易にすることを
目的とする。 【解決手段】 移動物体２が所定位置Ｐを通過するのを
撮像する撮像装置４、得られた画像から移動物体の速度
を検出して所定位置までの到達時間Ｔｐを計測する計測
部１２、到達時間経過後に移動物体が所定位置を通過し
たことを表す通過検出信号Ｓｐを出力する出力部１８を
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトコンベアな
どの搬送装置によって搬送される移動物体の所定位置の
通過を検出し、通過検出信号を出力する移動物体検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の移動物体検出装置の一例
を示す概略的構成図である。この装置は、ベルトコンベ
アなどの搬送体１上に載置された移動物体２が所定位置
を通過したことを光電スイッチ３によって検知するもの
で、移動物体２が光電スイッチ３を通過すると、光電ス
イッチ３の発光素子３ａから受光素子３ｂに向かって発
せられていた光３ｃが移動物体２によって遮断され、受
光素子３ｂに達しなくなる。この光３ｃの遮断を検出装
置（図示せず）によって検知することで、移動物体２が
光電スイッチ３を通過したと判断する。

【０００３】図１０は、従来の移動物体検出装置の他の
例を示す概略的構成図である。この装置はベルトコンベ
ア１上に載置された移動物体２を、テレビカメラ等の撮
像装置４によって撮像し、得られた映像信号によって形
成される画像を画像処理装置５によって分析し、移動物
体２の中心部が画面上で所定位置を通過したときに移動
物体２が通過したと判断する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した第１の従来例
（図９）では、移動物体２が光電スイッチ３を通過して
光３ｃを遮断する際に、チャタリングなどのノイズが発
生する。そこで、移動物体２の所定位置通過後にノイズ
カット等のための遅延時間を設ける必要があり、検出装
置から出力される検出信号に遅れが生じるという不都合
があった。そのうえ、この遅延時間は移動物体２の速
度、すなわち搬送体１の速度が変更される度に調整しな
ければならないという不都合があった。

【０００５】また、移動物体２の通過を検出する所定位
置を変更する場合は、光電スイッチ３の位置を物理的に
変更する必要があり、所定位置の微調整についても同様
であるため、設置作業や調整作業に手間取るといった不
都合があった。

【０００６】また、前述した第２の従来例（図１０）で
は、一般のテレビカメラの１画面のサンプリングレート
は１６．７msec（ＮＴＳＣ方式の１フィールド期間）で
あるので、移動物体２の検出には最大１６．７msecの遅
延時間が生じる。しかも、この遅延時間は０〜１６．７
msecの間で変動するため、所定位置の通過を安定して検
出できないといった不都合があった。

【０００７】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、移動物体が所定位置を通過す
るのと同時に通過検出信号を出力し、かつ通過検出位置
を容易に変更または調整することができる移動物体検出
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
発明は、移動物体が所定位置を通過するのを撮像する撮
像装置と、撮像装置で撮像した画像から移動物体の速度
を検出して所定位置までの到達時間を算出する計測部
と、到達時間経過後に移動物体が所定位置を通過したこ
とを表す通過検出信号を出力する出力部とを設けたこと
を特徴とする。

【０００９】本発明の請求項２記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記到達時間に加算するための
調整時間を入力する到達時間調整部を設けたことを特徴
とする。

【００１０】本発明の請求項３記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記画像上における所定位置の
座標を変化させるための位置データを入力する所定位置
調整部を設けたことを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、移動物体の移動速度を求
め、その移動速度に基づいて最新の通過位置から所定位
置までの到達時間を予測し、この到達時間経過後に通過
検出信号をオンするようにしているので、移動物体が所
定位置を通過するのと同時に通過検出信号をオンするこ
とができる。

【００１２】また、算出した到達時間に調整時間を加算
することによって、あるいは外部から画像上の所定位置
の座標を調整することによって、撮像装置を固定したま
まで所定位置を実質的に変更または調整することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による移動物体検
出装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。本
実施の形態による移動物体検出装置は、前述したように
搬送体１上に載置されて移動する移動物体２をテレビカ
メラ等の撮像装置４によって撮像し、得られた映像信号
に基づいて移動物体２の所定位置の通過時期を計測処理
部１０で計測するようにしている。

【００１４】計測処理部１０は、撮像装置４によって得
られた映像信号をディジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ
（アナログ／ディジタル）変換部１１と、このディジタ
ル画像信号に基づいて移動物体２の移動速度および所定
位置までの到達時間を計測する計測部１２と、この装置
全体を制御するＣＰＵ（中央処理装置）１３と、ＣＰＵ
１３で行う実行プログラムが記憶されたプログラムメモ
リ（ＲＯＭ）１４と、外部から入力される各データおよ
びＣＰＵ１３での演算結果等が記憶されるワーキングメ
モリ（ＲＡＭ）１５とを備えている。

【００１５】計測部１２、ＣＰＵ１３、ＲＯＭ１４およ
びＲＡＭ１５はシステムバス１６を介して互いに接続さ
れている。システムバス１６には、さらに移動物体２の
有無を検出するための検出感度を調整する検出感度入力
部１７と、移動物体２が所定位置を通過したことを表す
通過検出信号Ｓｐを出力するタイマ出力部１８と、通過
検出信号Ｓｐのオン状態を保持するための時間を設定す
るオン時間入力部１９とがそれぞれ接続されている。

【００１６】次に、図２に示すフローチャートを参照し
ながら、計測部１２の動作について説明する。計測部１
２には、撮像装置４から１フィールド期間（１６．７ms
ec）毎に１画面を形成するディジタル画像信号が送られ
てきており、撮像エリアの中に移動物体２が移動して来
ると、重心計測、パターンサーチまたはエッジ抽出など
の画像処理技術を用いて移動物体２の位置座標（Ｘｉ，
Ｙｉ）を求め（ステップＳ１）、次いで変数ｉをインク
リメントし（ステップＳ２）、さらに１フィールド後の
画面における移動物体２の位置座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を求
める（ステップＳ３）。変数ｉは画面数（フィールド
数）である。

【００１７】図３は、その様子を示す撮像エリア４ａの
画面構成図で、画面左上に原点（０，０）を取り、水平
方向にｘ軸、垂直方向にｙ軸を取り、移動物体２が画面
の右側から左側へ等速直線運動をしている状態を示して
いる。そして、移動物体２のある時点ｉ-1での位置座標
を（Ｘi-1 ，Ｙi-1 ）、その１画面（１フィールド）後
の時点ｉでの位置座標を（Ｘｉ，Ｙｉ）とする。なお、
画面中央の垂線は所定位置としての通過検出位置Ｐであ
る。

【００１８】次いで、移動物体２の最新位置のＸ座標
（Ｘｉ）が通過検出位置ＰのＸ座標（Ｘｐ）より大きい
か、すなわち移動物体２が通過検出位置Ｐを通過してお
らず、画面の右側に位置しているか判断する（ステップ
Ｓ４）。

【００１９】移動物体２が通過検出位置Ｐを通過してい
ない場合は、通過検出位置Ｐまでの到達時間Ｔｐを、 Ｔｐ＝（Ｘｉ−Ｘｐ）÷｛（Ｘｉ−Ｘi-1 ）÷Ｔｓ｝ として求める。時間Ｔｓはサンプリング時間で、この例
では１６．７msec（１フィールド期間）である（ステッ
プＳ５）。この式は、時点ｉ-1と時点ｉとの間の移動物
体２の移動速度を算出し、そこから通過検出位置Ｐまで
の到達時間Ｔｐを求めたものである。

【００２０】次いで、この到達時間Ｔｐと、通過検出信
号Ｓｐのオン時間Ｔｏとをタイマ出力部１８にセットし
（ステップＳ６）、次に到来する移動物体２の到達時間
Ｔｐを計測するためにステップＳ２以降の処理を繰り返
す。オン時間Ｔｏは外部からの指示に基づいてオン時間
入力部１９で設定する。

【００２１】移動物体２の最新位置のＸ座標（Ｘｉ）が
通過検出位置ＰのＸ座標（Ｘｐ）より小さい場合は（ス
テップＳ４）、すでに移動物体２が通過検出位置Ｐを通
過した後であるので、次に到来する移動物体２の到達時
間Ｔｐを計測するためにステップＳ２以降の処理を繰り
返す。

【００２２】タイマ出力部１８は、セットされた到達時
間Ｔｐが経過すると、通過検出信号Ｓｐをオンとし、さ
らにオン時間Ｔｏが経過すると通過検出信号Ｓｐをオフ
とする。この様子を、図４のタイムチャートに示す。図
ａは移動物体２の移動状況を表し、図ｂは通過検出信号
Ｓｐを表している。

【００２３】こうして等速直線運動をしている移動物体
２の移動速度を求め、その移動速度に基づいて最新の通
過位置から通過検出位置Ｐまでの到達時間Ｔｐを計測
し、到達時間Ｔｐ後に通過検出信号Ｓｐをオンすること
によって、移動物体２が通過検出位置Ｐを通過するのと
同時に通過検出信号Ｓｐをオンするようにしている。な
お、等速直線運動に限らず等加速度運動であってもよ
い。また、移動物体２の速度を算出するにはサンプリン
グ回数は２回に限らず３回以上であってもよい。

【００２４】図５は、本発明による移動物体検出装置の
第２の実施の形態を示すブロック図で、前述の第１の実
施の形態と同一構成要素には同一符号を付し、詳細説明
は省略する。本実施の形態では、システムバス１６に到
達時間調整部２０を設けた点を除いては、前述の第１の
実施の形態と同一の構成を有している。

【００２５】本実施の形態では、到達時間調整部２０を
介して外部から調整時間Ｔpdを設定し、この調整時間Ｔ
pdを到達時間Ｔｐに加算して「Ｔｐ←Ｔｐ＋Ｔpd」とす
ることで通過検出位置Ｐを実質的に変更または調整する
ようにしている。従って、前述のステップＳ６におい
て、タイマ出力部１８に到達時間として「Ｔｐ＋Ｔpd」
をセットすれば、移動物体２は最新位置から「Ｔｐ＋Ｔ
pd」経過後に通過検出位置Ｐを通過することになる。

【００２６】図６は、その様子を示す撮像エリア４ａの
画面構成図で、調整時間Ｔpdが正の値であれば通過検出
位置Ｐは実質的に図の左方向に移動したことになり、負
の値であれば通過検出位置Ｐは実質的に図の右方向に移
動したことになる。このように調整時間Ｔpdの値を変化
させることによって、撮像装置４を固定したままで通過
検出位置Ｐを変更または調整することができる。到達時
間調整部２０として可変抵抗器を用いれば、調整時間Ｔ
pdを簡単に設定することができる。

【００２７】図７は、本発明による移動物体検出装置の
第３の実施の形態を示すブロック図で、前述の第１の実
施の形態と同一構成要素には同一符号を付し、詳細説明
は省略する。

【００２８】本実施の形態では、システムバス１６に所
定位置調整部２１と、モニタ画面に通過検出位置Ｐを表
示するための画像データが記憶された表示メモリ２２と
を接続し、さらにＡ／Ｄ変換部１１の出力と表示メモリ
２２の出力とを合成する合成部２３、この合成部２３か
ら出力されるディジタル画像信号をアナログ映像信号に
変換するＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換部２４、
アナログ映像信号によって形成される画像を表示するモ
ニタ画面を備えた表示装置６とを設けた点を除いては、
前述の第１の実施の形態と同一の構成を有している。

【００２９】本実施の形態では、所定位置調整部２１を
介して画面上の通過検出位置Ｐの座標を変化させること
により、すなわち通過検出位置ＰのＸ座標Ｘｐを移動さ
せることにより、到達時間Ｔｐを変化させ、撮像装置４
を固定したままで通過検出位置Ｐを実質的に変更または
調整するようにしている。

【００３０】図８は、その様子を示す撮像エリア４ａの
画面構成図で、座標Ｘｐに調整値（−Ｘpd）を加算すれ
ば通過検出位置Ｐは実質的に図の左方向に移動したこと
になり、調整値（Ｘpd）を加算すれば通過検出位置Ｐは
実質的に図の右方向に移動したことになる。このように
通過検出位置ＰのＸ座標Ｘｐを画面上で移動させること
によって、撮像装置４を固定したままで通過検出位置Ｐ
を変更または調整することができる。所定位置調整部２
１として可変抵抗器を用いれば、調整値±Ｘpdを簡単に
設定することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、移動物体の移動速度を
求め、その移動速度に基づいて最新の通過位置から通過
検出位置までの到達時間を計測し、この到達時間経過後
に通過検出信号をオンするようにしたので、移動物体が
通過検出位置を通過するのと同時に通過検出信号をオン
することができる。

【００３２】また、本発明によれば、外部から到達時間
を調整することによって、あるいは外部から画面上の所
定位置の座標を調整することによって、撮像装置を固定
したままで通過検出位置を実質的に変更または調整する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】計測部の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図３】第１の実施の形態による撮像エリアの画面構成
図である。

【図４】移動物体の移動状況（ａ）と、通過検出信号
（ｂ）を表すタイムチャートである。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図６】第２の実施の形態による撮像エリアの画面構成
図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図８】第３の実施の形態による撮像エリアの画面構成
図である。

【図９】従来の移動物体検出装置の一例を示す概略的構
成図である。

【図１０】従来の移動物体検出装置の他の例を示す概略
的構成図である。

【符号の説明】

１ 搬送体 ２ 移動物体 ４ 撮像装置 ４ａ 撮像エリア １０ 計測処理部 １１ Ａ／Ｄ変換部 １２ 計測部 １８ タイマ出力部 ２０ 到達時間調整部 ２１ 所定位置調整部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動物体が所定位置を通過するのを撮像
   する撮像装置と、 前記撮像装置で撮像した画像から前記移動物体の速度を
   検出して前記所定位置までの到達時間を算出する計測部
   と、 前記到達時間経過後に前記移動物体が前記所定位置を通
   過したことを表す通過検出信号を出力する出力部と、を
   備えることを特徴とする移動物体検出装置。
2. 【請求項２】 前記到達時間に加算するための調整時間
   を入力する到達時間調整部を備えることを特徴とする請
   求項１記載の移動物体検出装置。
3. 【請求項３】 前記画像上における前記所定位置の座標
   を変化させるための位置データを入力する所定位置調整
   部を備えることを特徴とする請求項１記載の移動物体検
   出装置。