WO2017073423A1 - エリアセンサ及び外部記憶装置 - Google Patents

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WO2017073423A1
WO2017073423A1 PCT/JP2016/080928 JP2016080928W WO2017073423A1 WO 2017073423 A1 WO2017073423 A1 WO 2017073423A1 JP 2016080928 W JP2016080928 W JP 2016080928W WO 2017073423 A1 WO2017073423 A1 WO 2017073423A1
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area
sensor
storage device
information
external storage
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PCT/JP2016/080928
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東　俊哉
サントシュ ワグル
Original Assignee
北陽電機株式会社
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    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Definitions

  • the present invention provides a sensor unit that scans measurement light toward a monitoring area and detects reflected light with respect to the measurement light, and the monitoring area that is obtained based on an output signal from the sensor unit by controlling the sensor unit
  • the present invention relates to an area sensor including a system control unit that outputs sensor information including object information to an external device.
  • the sensor unit incorporated in the area sensor is composed of a distance measuring device adopting a TOF (Time of Flight) method or AM (amplitude modulation) method, and such a sensor unit is controlled by a system control unit.
  • TOF Time of Flight
  • AM amplitude modulation
  • Area sensors are visual sensors for robots and automated guided vehicles, automatic door open / close sensors, monitoring sensors that detect the presence of an intruder in a monitored area, and detection of people and objects approaching dangerous devices. Then, it is used as a safety sensor for safely stopping the machine.
  • the distance D is calculated using the following formula.
  • C is the speed of light and f is the modulation frequency.
  • D ⁇ ⁇ C / (4 ⁇ ⁇ f)
  • Patent Document 1 discloses an obstacle detection sensor attached to an automatic guided vehicle.
  • the obstacle detection sensor of the automatic guided vehicle includes a distance measuring device, a detection area registration unit, a usage pattern setting unit, and a determination unit.
  • the distance measuring device is configured to measure a distance to a detection object for each predetermined angle range obtained by radially dividing the periphery, and the detection area registration unit includes a plurality of measurement ranges specified by the distance measuring device. A plurality of detection areas defined by lines connecting the boundary points are registered.
  • the use pattern setting means is configured to select and set a pattern to be used from among a plurality of detection area patterns registered in the detection area registration means for each travel section of the automatic guided vehicle.
  • the obstacle is It is configured to generate a detection output.
  • Patent Document 2 discloses a laser scanner setting acquisition method in which laser scanner data setting and measurement result acquisition in a laser measurement system using laser light are performed remotely.
  • the wireless laser scanner setting acquisition method includes a laser measuring device having a light emitting unit that emits laser light and a light receiving unit that receives reflected light of the emitted laser light.
  • a distance meter side that measures the distance to the object to be measured based on the time difference between the distance meter and the measurement signal from the distance meter side is transmitted to the remote control device by wireless communication, while the control signal from the remote control device is measured by laser.
  • the remote control apparatus acquires a measurement result measured by the laser measurement apparatus and controls a signal to be set in the laser measurement apparatus.
  • a dedicated monitoring area setting software is started on a personal computer in advance to generate a plurality of monitoring areas, After that, the obstacle detection sensor and the personal computer are connected by a communication line, and it is necessary to store data defining the monitoring area created by the personal computer in a memory provided in the obstacle detection sensor.
  • an object of the present invention is to provide an area sensor that can write necessary information to an area sensor and can read necessary information from the area sensor without using a bulky device such as a personal computer.
  • a storage device is provided.
  • the first characteristic configuration of the area sensor according to the present invention is that the measurement light is scanned toward the monitoring area and the measurement light as described in claim 1 of the claims.
  • An area sensor having a memory interface to which a portable external storage device can be connected, and a sensor control unit for controlling the sensor unit to the system control unit and a memory control for accessing the external storage device And when the external storage device is connected to the memory interface, the memory control unit is included in the system control unit. In that it includes an activation processing unit which previously to actuate.
  • the memory processing unit provided in the system control unit is controlled by the activation processing unit so that it operates in preference to the sensor control unit. It becomes possible to send and receive data. Since such an external storage device is portable, even an area sensor installed in various environments can be transported very easily and can be attached / detached, so that convenience is remarkably improved.
  • the memory control unit is unique to the identification code and the area sensor stored in the external storage device.
  • the authentication processing for verifying the identification code set in is performed.
  • the memory control unit collates the identification code stored in the external storage device with the identification code set specifically for the area sensor, and evaluates the validity of the external storage device with respect to the area sensor. Necessary processing can be performed, and safety can be improved.
  • the memory control unit is configured to store the external storage when the identification code matches in the authentication process. It is configured to execute either one or both of the reading process and the writing process based on an instruction stored in the apparatus.
  • the memory control unit determines that a genuine external storage device has been installed and stores it in the external storage device. A read process or a write process is executed based on the issued instruction. Therefore, if necessary instructions are stored in the external storage device in advance, the memory control unit automatically performs the necessary processing for the area sensor so that the external storage device can be used flexibly. Become.
  • the memory control unit when the identification code matches in the authentication process, as described in claim 4
  • the read / write process and / or the write process are executed based on an instruction stored in the external storage device in association with the identification code.
  • the instructions stored in the external storage device are stored in association with the identification code, unique processing can be performed for each identification code. In other words, even if the same external storage device is attached to each area sensor, unique processing is performed for each area sensor, so that the external storage device can be used more flexibly.
  • the system control unit includes a program storage area that stores an operation program of the area sensor, and A memory unit divided into a data storage area for storing information related to the monitoring area, and a CPU for executing a program stored in the program storage area of the storage unit, and the memory control unit Is composed of an access program to the external storage device among the programs stored in the program storage area, and the CPU that executes the access program, and the memory control unit includes instructions stored in the external storage device Read the update program from the external storage device and write the update program to the program storage area. Or reading control information from the external storage device and writing the control information in the data storage area, or reading the sensor information stored in the data storage area by the sensor control unit or the data storage area A write process is performed in which the stored control information is read and written to the external storage device.
  • the memory control unit is composed of an access program for the external storage device stored in the program storage area of the storage unit and a CPU that reads and executes the access program. If the command stored in the external storage device is a read command, the memory control unit reads the update program from the external storage device, writes the update program in the program storage region, reads the control information, and stores it in the data storage region. Write the control information. In addition, if the command stored in the external storage device is a write command, the memory control unit reads the sensor information stored in the data storage area or the control information stored in the data storage region and writes it to the external storage device . That is, when the reading process is executed, the operation program of the area sensor is updated with the program stored in the external storage device, or the control information is set. When the writing process is executed, sensor information or control information stored in the storage unit of the area sensor is sucked into the external storage device.
  • control information includes area information that divides a monitoring area, and the number of areas that define the number of monitoring areas.
  • Information interlock information for holding sensor information output to the external device, restart information for automatically or manually resetting the sensor information output to the external device, master or when the area sensor is connected to the network
  • One of the master slave information that defines which one of the slaves operates is included.
  • control information is area information
  • a monitoring area is set in the area sensor
  • control information is area number information
  • the number of monitoring areas is set
  • the control information is interlock information.
  • the state in which the object is detected in the monitoring area is maintained, and if the control information is restart information, the state in which the object is detected in the monitoring area is automatically or manually reset. That is, when an object is no longer detected in the monitoring area, the state is automatically reset, or manually such as a switch input operation.
  • the control information is master slave information, it is set whether to operate as a master area sensor or a slave area sensor when a plurality of area sensors are connected.
  • control information set in the area sensor is stored in the external storage device.
  • the control information stored in the external storage device is reused as control information for other area sensors after that, for example.
  • the sensor information is based on an output signal from the sensor unit and the output signal.
  • the object information in the obtained monitoring area is included.
  • the first characteristic configuration of the external storage device according to the present invention is an external storage device connected to an area sensor having any one of the first to seventh characteristic configurations described above.
  • Single or multiple identification codes that identify the area sensor that is the target of the write process or read process, the write or read instruction associated with each identification code, and the target of the write or read instruction Data specifying information for specifying data is stored.
  • the second feature configuration includes, in addition to the first feature configuration described above, the external storage device includes any one of a portable SD memory, a USB memory, and a hard disk. It is in.
  • an area sensor and an external storage device that can write necessary information to the area sensor and read necessary information from the area sensor without using a bulky device such as a personal computer. Can now be provided.
  • FIG. 1A is a perspective view of an area sensor according to the present invention, and FIG. 1B is a side view thereof.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the internal structure of the area sensor.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a monitoring area.
  • FIG. 4 is a functional block configuration diagram of a sensor unit and a system control unit constituting the area sensor.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a data map stored in the external storage device.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for exchanging data between the external storage device and the area sensor.
  • FIG. 7 shows another embodiment, and is a functional block configuration diagram of a sensor unit and a system control unit.
  • FIGS. 1A and 1B show the external appearance of the area sensor 2
  • FIG. 2 shows the internal structure of the laser sensor 2.
  • the area sensor 2 is mounted on a moving body such as an automatic guided vehicle (hereinafter referred to as “AGV (Automatic Guided Vehicle)”) that transports materials and the like at a manufacturing site and the like.
  • AGV Automatic Guided Vehicle
  • the laser sensor 2 includes a lower casing 2A having a substantially rectangular parallelepiped shape and an upper casing 2C including an optical window 2B having an inverted truncated cone shape.
  • a communication connector CN1 for LAN is provided on the back surface of the lower casing 2A, and an input / output cable S composed of a plurality of signal lines is extended.
  • a two-digit segment display portion 2E indicating the operation state of the area sensor 2
  • a monitor display portion 2F in which three LEDs are arranged on the left and right sides of the segment display portion 2E. Yes.
  • an SD card connector 2G and a USB connector 2H covered with an opening / closing cover are arranged below the monitor display section.
  • the area sensor 2 includes a light emitting unit 3, a light receiving unit 4, a polarizing mirror 5, a scanning mechanism 6, a light receiving lens 7, a control substrate 8, and the like.
  • the scanning mechanism 6 includes a motor 60 installed on the upper inner wall of the upper casing 2 ⁇ / b> C and an encoder 61 that detects the rotation state of the motor 60, and is a polarizing mirror at an inclination angle of 45 degrees with respect to the rotation axis of the motor 60. 5 is rotatably attached to the rotating shaft.
  • the encoder 61 functions as a scanning angle detector for measuring light.
  • the light emitting unit 3 and the light receiving unit 4 are arranged coaxially with the rotation axis of the motor 60.
  • the light emitting unit 3 includes a laser diode 3a having a light emission wavelength in the near infrared region and a light projecting lens 3b.
  • the light receiving unit 4 includes a photodiode 4a and an amplifier circuit 4b, and is disposed on a control board 8 disposed at the bottom of the lower casing 2A.
  • control board 8 controls the driving of the motor 60 based on the signal from the encoder 61, controls the light emission of the laser diode 3a at a predetermined time, and processes the signal received by the light receiving unit 4, and A system control unit for controlling the area sensor 2 is provided.
  • the periphery of the light receiving lens 7 is fixed to the flange 72 of the lens holder 70 having four legs 71, and a cylindrical projection is formed in a cylindrical notch 7a formed at the center of the optical axis of the light receiving lens 7.
  • the light lens holder 3B is inserted, the light projection lens 3b is held by the light projection lens holder 3B, and is fixed by the lens presser 3C from above.
  • the laser diode 3 a is disposed at the lower end of the light projecting lens holder 3 B, and the end of the rectangular substrate 3 d on which the laser diode 3 a is mounted is bolted to the flange 72 of the lens holder 70. Further, the control board 8 is fixed by the four legs 71 of the lens holder 70.
  • the pulsed measurement light output from the light emitting unit 3 is beam shaped by the light projecting lens 3 b and enters the polarizing mirror 5.
  • the measurement light is polarized and reflected by the polarizing mirror 5 that is rotationally driven by the motor 60, passes through the optical window 2B, and is scanned toward the monitoring area R.
  • Reflected light with respect to the measurement light enters the polarizing mirror 5 from the optical window 2B, and is further condensed toward the light receiving unit 4 by the light receiving lens 7, and the light signal is converted into an electrical signal by the light receiving unit 4 and is sent to the signal processing unit. Entered.
  • the measurement light is scanned toward the monitoring area R.
  • a sensor unit 10 that detects reflected light with respect to measurement light is configured.
  • FIG. 4 shows functional blocks of the sensor unit 10 and the system control unit 20.
  • the signal processing unit 9 incorporated in the sensor unit 10 includes an arithmetic circuit such as a digital signal processor, and includes functional blocks of a distance calculation unit 9A, a correction processing unit 9B, a correction data storage unit 9C, and a pulse signal generation unit 9D. It has.
  • the pulse signal generation unit 9D performs control so that pulsed measurement light is output from the light emitting unit 3 at a predetermined interval in synchronization with a pulse from the encoder 61 serving as a scanning angle detection unit. Reflected light obtained by reflecting the measurement light on the surface of an arbitrary object is received by the light receiving unit 4.
  • the distance calculation unit 9A calculates the distance from the area sensor 2 to the measurement light reflection position based on the delay time from the measurement light output timing to the reflected light detection timing.
  • the correction processing unit 9B outputs the distance calculated by the distance calculation unit 9A based on the correction data stored in the correction data storage unit 9C to the system control unit 20 as final distance data.
  • the correction data is data for absorbing errors caused by manufacturing errors of the individual area sensors 2 and response characteristics of the photodiodes 4a used in the light receiving unit 4, and is a reference provided in the area sensor 2. It is a value calculated based on the measurement light applied to the reflector and the detection timing of the reflected light at that time.
  • the system control unit 20 includes a microcomputer with a built-in flash ROM and peripheral circuits.
  • the peripheral circuit includes a communication interface 23 (hereinafter referred to as “communication I / F”), a memory interface 30 (hereinafter referred to as “memory I / F”), and the like.
  • the flash ROM serves as the storage unit 21 of the present invention, and the functional block 22 including the sensor control unit 22B and the memory control unit 22C of the present invention is realized by the CPU that executes the program stored in the flash ROM.
  • the functional block 22 includes a communication I / F control unit 22A that controls the communication I / F 23, a sensor control unit 22B that controls the sensor unit 10, and a memory control unit 22C that controls the memory interface 30.
  • the communication I / F 23 includes a signal input / output port to which a plurality of input signal lines and output signal lines are connected, a serial signal port to which a communication line corresponding to RS485 is connected, and a LAN connected to the network using the TCP / IP protocol. Has a port.
  • the input / output cable S in FIG. 1 (b) is connected to the signal input / output port.
  • a part of the input / output cable S includes a twisted pair communication line corresponding to RS485, and the communication line is connected to the serial signal port.
  • the LAN cable connector is connected to the communication connector CN1 in FIG.
  • the memory interface 30 is an interface for connecting a portable storage medium, and includes the SD card connector 2G and the USB connector 2H of FIG.
  • An SD memory is used as a portable storage medium attached to the SD card connector 2G, and a USB memory, a hard disk, or the like is used as a portable storage medium attached to the USB connector 2H.
  • the storage unit 21 is divided into a program storage area 21F and data storage areas 21A to 21E.
  • the program storage area stores a sensor control program that causes the CPU to function as the sensor control unit 22B, and a memory control program that causes the CPU to function as the memory control unit 22C.
  • the data storage area includes a parameter storage area 21A in which parameters for setting the operation mode of the area sensor 2 are stored, a monitoring area storage area 21B in which the monitoring area of the area sensor 2 is set, and distance data input from the sensor unit 10, that is, A distance data storage area 21C for storing distance data for each predetermined scanning angle; a history data storage area 21D for storing a history of sensor information output to an external device based on the distance data input from the sensor unit 10;
  • the area sensor is partitioned into an identification code storage area 21E and the like in which identification codes such as IDs and serial numbers for uniquely identifying the area sensors are stored.
  • area number information for defining the number of monitoring areas, interlock information for holding sensor information output to the external device, and restart for automatically or manually resetting the sensor information output to the external device
  • Information and master-slave information that defines whether the area sensor operates as a master or a slave when connected to the network are stored.
  • the monitoring area storage area 21B data defining an area monitored by the area sensor 2 is stored.
  • the monitoring area is set corresponding to the above-described area number information. For example, if the number of areas is 2, two monitoring areas are set.
  • FIG. 3 shows an example in which two monitoring areas R1 and R2 are set in the area sensor 2 mounted on the AGV1.
  • Two areas of R2 are set toward the traveling direction of AGV1.
  • 3 is an area that can be detected by the area sensor 2, and a monitoring area is set in this area.
  • a warning signal is output to the control unit of the AGV1.
  • the control unit of the AGV 1 that has received the signal outputs an alarm signal such as sound or light in order to avoid a collision, or controls the AGV 1 to be decelerated and stopped.
  • an emergency stop signal is output to the control unit of the AGV1.
  • the controller of the AGV 1 that has received the signal performs emergency stop control for stopping immediately in order to avoid a collision.
  • the sensor control unit 22B drives and controls the motor control circuit 62 so that the rotation speed of the motor 60 becomes constant based on the encoder pulse input from the scanning angle detection unit 61, and the motor 60 starts up.
  • a distance measurement start command is output to the signal processing unit 9.
  • the sensor control unit 22B determines whether each distance data is distance data indicating the inside of the monitoring area set in the monitoring area storage area 21B. If the distance data indicates the monitoring area, a necessary signal such as a warning signal or an emergency stop signal is output to an external device via the communication I / F 23, and the history is stored in the history data storage area 21E.
  • the output state of the emergency stop signal or the like is maintained even if there is no distance data indicating the inside of the monitoring area by the subsequent distance measurement.
  • the output state of the emergency stop signal or the like when there is no distance data indicating the inside of the monitored area by the subsequent distance measurement Is reset and manual restart information is set, it will be emergency when the manual reset signal is input via the communication I / F 23 when there is no distance data indicating the inside of the monitoring area by the subsequent distance measurement.
  • the output state such as the stop signal is reset.
  • the area sensor 2 set as a master in the parameter storage area 21A is connected to the control unit of the AGV1
  • the area sensor 2 set as the master acquires the warning signal and the emergency stop signal output from the other area sensor 2 set as the slave via the communication line and outputs them to the control unit of the AGV 1.
  • Parameters such as parameters stored in the parameter storage area 21A and data such as monitoring areas stored in the monitoring area storage area 21B are normally configured to be set and input via a personal computer connected to the communication connector CN1. Yes.
  • the program when updating the program stored in the program storage area 21F, the program can be rewritten via the personal computer.
  • the area sensor 2 sets and reads data via a portable external storage device.
  • the program can be updated.
  • an interrupt signal is output from the memory I / F 30 to the CPU, and the memory control unit takes precedence over the sensor control unit 22B operating in the normal state. 22C is operated to shift to a state in which data can be exchanged between the SD memory and the area sensor 2.
  • the memory control unit 22C executes an authentication process for collating the identification code stored in the SD memory with the unique identification code stored in the identification code storage area 21E of the area sensor 2, and when both identification codes match. , One or both of a read process and a write process are executed based on an instruction stored in the SD memory.
  • data to be set in the parameter storage area 21A of the area sensor 2 monitoring area data to be set in the monitoring area storage area 21B, an update program for updating the program in the program storage area 21F, and the like are stored in advance.
  • a data storage area for storing distance data stored in the area 21C and history data stored in the history data storage area 21D is set.
  • the SD memory is subject to writing or reading with an instruction code for designating whether to write data or an update program to the storage unit 21 of each area sensor 2 or to read data from the storage unit 21 of the area sensor 2.
  • a condition code designating the data type and location is set in association with the identification code of each area sensor 2.
  • the memory control unit 22C determines that the genuine SD memory is connected, and then associates it with the identification code.
  • the corresponding instruction code and condition code are read out, and the corresponding processing is automatically executed.
  • the memory control unit 22C reads the update program from the SD memory, writes the update program in the program storage area of the storage unit 21, and writes the update program to the SD memory.
  • the stored instruction is a data read instruction
  • the control information is read from the SD memory and the control information is written in the data storage area.
  • the memory control unit 22C reads the sensor information or control information stored in the storage unit 21 and writes the information in the SD memory.
  • the memory control unit 22C may be configured to execute a corresponding process according to an operation state of the external operation switch connected to the activation processing unit 31. For example, in the example of FIG. 4, the writing process may be activated when a switch that inputs a write signal is operated to the activation processing unit 31, and the reading process may be activated when a switch that inputs a read signal is operated. .
  • FIG. 5 shows a data map showing an example of instruction codes, condition codes, identification codes and the like stored in the SD memory.
  • the same monitoring area and parameters are set for the area sensors with the identification codes 1 to 5, updated by the same update program, the monitoring area and the history data are sucked up from the area sensor with the identification code 6, and the identification code It is shown that the area sensors 7 to 9 are updated with the same update program.
  • the memory control unit 22C can store the area sensor 2 in the memory. Thus, necessary processing is automatically performed, and the SD memory can be flexibly used.
  • FIG. 6 shows an example of a procedure for reading and writing data exchanged between the external storage device and the area sensor.
  • SA3 If it is a write signal, necessary data is read out from the data storage area to generate output data (SA3), after encoding processing for error detection (SA4), encoding processing (SA5), and external data Data is output to the storage device (SA6).
  • SA4 encoding processing
  • SA5 encoding processing
  • SA6 external data Data is output to the storage device.
  • encoding processing known techniques such as CRC code addition and parity bit setting are appropriately used.
  • step SA2 If it is a read signal in step SA2, the data is read from the external storage device into the buffer by the memory control unit 22C (SA7) and decoded (SA8).
  • SA9 A data error check is performed (SA9). If the data is appropriate, an identification code is extracted (SA10), and the extracted identification code is compared with the identification code stored in the identification code storage area. Performed (SA11).
  • step SA9 If a data error occurs in step SA9, an identification code is not extracted in step SA10, and authentication cannot be performed in step SA11, an error code is displayed on the segment display unit 2E (see FIG. 1A). (SA15). If the external storage device is not connected in step SA1, the sensor control unit 22B controls the sensor unit 10.
  • the system control unit 20 includes a storage unit 21 divided into a program storage region 21F that stores the operation program of the area sensor 2 and data storage regions 21A to 21D that store information related to the monitoring area, and the storage unit 21.
  • a CPU that executes a program stored in the program storage area 21F
  • the memory control unit 22C executes an access program for the external storage device and an access program among the programs stored in the program storage area 21F. It is comprised with CPU to perform.
  • the memory control unit 22C reads the update program from the external storage device based on the instruction stored in the external storage device and writes the update program in the program storage area 21F or reads the control information from the external storage device to store the data.
  • Read processing for writing the control information in the areas 21A and 21B, or read out the sensor information stored in the data storage areas 21C and 21D or the control information stored in the data storage areas 21A and 21B by the sensor control unit 22B A writing process for writing to the external storage device is executed.
  • the external storage device is connected to the area sensor 2 and includes a single or a plurality of identification codes for specifying the area sensor 2 to be written or read, and a write command or A read command and data specifying information for specifying data that is a target of the write command or the read command are stored.
  • any portable storage device such as a portable semiconductor memory such as a USB memory or a hard disk or a storage such as a magnetic disk can be used. .
  • the example in which the memory interface 30 and the activation processing unit 31 are accommodated in the lower casing 2 ⁇ / b> A of the laser sensor 2 has been described, but the memory interface 30 and / or the activation processing unit 31 is different from the laser sensor 2. It may be composed of a body.
  • the memory interface 30 and the activation processing unit 31 are configured separately from the laser sensor 2 and can be connected to the laser sensor 2 via a connector 30CN that connects a signal line for the interface. It may be configured as.
  • Mobile unit 2 Area sensor 10: Sensor unit 20: System control unit 22B: Sensor control unit 22C: Memory control unit 30: Memory interface 31: Activation processing unit

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Abstract

監視エリアに向けて測定光を走査するとともに測定光に対する反射光を検知するセンサ部（１０）と、センサ部（１０）を制御してセンサ部（１０）からの出力信号に基づいて得られる監視エリア内の物体情報を含むセンサ情報を外部機器に出力するシステム制御部（２０）と、可搬性の外部記憶装置を接続可能なメモリインタフェース（３０）を備えるとともに、システム制御部（２０）にセンサ部（１０）を制御するセンサ制御部（２２Ｂ）と外部記憶装置をアクセスするメモリ制御部（２２Ｃ）を備えて、メモリインタフェース（３０）に外部記憶装置が接続されたときに、システム制御部（２０）のうちメモリ制御部（２２Ｃ）を優先して作動させる起動処理部（３１）を備えたエリアセンサ（２）。

Description

エリアセンサ及び外部記憶装置
　本発明は、監視エリアに向けて測定光を走査するとともに前記測定光に対する反射光を検知するセンサ部と、前記センサ部を制御して前記センサ部からの出力信号に基づいて得られる前記監視エリア内の物体情報を含むセンサ情報を外部機器に出力するシステム制御部とを備えているエリアセンサに関する。
　エリアセンサに組み込まれるセンサ部はＴＯＦ（Time of Flight）方式またはＡＭ（amplitude modulation）方式が採用された測距装置で構成され、このようなセンサ部はシステム制御部によって制御される。
　エリアセンサは、ロボットや無人搬送車の視覚センサ、或いは自動ドアの開閉センサや監視対象領域への進入者の有無を検出する監視センサ、さらには、危険な装置に人や物が近づくのを検出すると機械を安全に停止する安全センサ等に利用されている。
　ＴＯＦ方式は、監視エリアに向けて出力したパルス状のレーザ光である測定光と、測定光に対する物体からの反射光との検出時間差Δｔに基づいて、エリアセンサから監視エリア内に存在する物体までの距離を算出する方式で、以下の数式を用いて距離Ｄが算出される。尚、式中、Ｃは光速である。
　Ｄ＝Δｔ・Ｃ／２
　ＡＭ方式は、測定光が振幅変調され、監視エリアに向けて出力した測定光と、測定光に対する物体からの反射光との位相差Δφに基づいて、エリアセンサから監視エリア内に存在する物体までの距離を算出する方式で、以下の数式を用いて距離Ｄが算出される。尚、式中、Ｃは光速、ｆは変調周波数である。
　Ｄ＝Δφ・Ｃ／（４π・ｆ）
　特許文献１には、無人搬送車に取り付けられる障害物検出センサが開示されている。当該無人搬送車の障害物検出センサは、距離測定器と、検出エリア登録手段と、使用パターン設定手段と、判定手段を備えている。
　前記距離測定器は、周囲を放射状に分割した所定の角度範囲毎に検出物体までの距離を測定するように構成され、前記検出エリア登録手段は、前記距離測定器の測定範囲に指定した複数の境界点を結ぶ線により区画される検出エリアを複数パターン登録するように構成されている。
　また、前記使用パターン設定手段は、無人搬送車の走行区間毎に検出エリア登録手段に登録された複数の検出エリアのパターンの中から使用するパターンを選択して設定するように構成され、前記判定手段は、無人搬送車の走行中に、距離測定器で所定の角度範囲毎に測定された検出物体までの距離が、現在の走行区間に設定された検出エリアの範囲内にあるとき、障害物検出の出力を発生するように構成されている。
　また、特許文献２には、レーザ光を使用したレーザ計測システムにおけるレーザスキャナのデータ設定及び計測結果の取得を、遠隔から行うようにしたレーザスキャナ設定取得方法が開示されている。
　当該無線方式レーザスキャナ設定取得方法は、レーザ光を発射する発光部と発射したレーザ光の反射光を受光する受光部とを有するレーザ計測装置に、レーザ光の発光時と反射光の受光時との時間差により測定対象物までの距離を計測する距離計側部を備え、当該距離計側部からの計測信号を遠隔制御装置に無線通信によって送信する一方、遠隔制御装置からの制御信号をレーザ計測装置に無線通信によって送信することにより、遠隔制御装置で、レーザ計測装置によって計測された計測結果の取得とレーザ計測装置に設定すべき信号の制御とを行うようにしたことを特徴とする。
特開２００２－２１５２３８号公報 特開２０１３－９６８６０号公報
　しかし、特許文献１に記載された障害物検出センサに検出エリア、つまり監視エリアを登録するためには、予めパーソナルコンピュータ上で専用の監視エリア設定ソフトウェアを起動して複数の監視エリアを生成し、その後障害物検出センサとパーソナルコンピュータとを通信線で接続して、パーソナルコンピュータで作成した監視エリアを規定するデータを障害物検出センサに備えたメモリに格納する必要があった。
　このようにそれぞれの障害物検出センサにパーソナルコンピュータを接続してそれぞれ監視エリアを設定する一連の手順は非常に煩雑であるという問題があった。
　また、障害物検出センサを出荷後に障害物検出センサの制御プログラムが改良等された場合に、個々の障害物検出センサに備えたフラッシュＲＯＭに格納された制御プログラムを変更するために、同様にパーソナルコンピュータを接続して制御プログラムを更新する必要があり、同様の問題があった。
　特許文献２に記載された無線方式レーザスキャナ設定取得方法を採用すると、個々の障害物検出センサにパーソナルコンピュータを接続するという操作が不要になるものの、パーソナルコンピュータを障害物検出センサの設置環境に持ち運ぶ必要があり、その都度通信回線を確立した後に監視エリアを規定するデータや更新プログラムを送信する必要がある点で、やはり煩雑であるという問題があった。
　本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、パーソナルコンピュータのような嵩張る装置を用いずに、エリアセンサに必要な情報を書込み、またエリアセンサから必要な情報を読み出すことができるエリアセンサ及び外部記憶装置を提供する点にある。
　上述の目的を達成するため、本発明によるエリアセンサの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、監視エリアに向けて測定光を走査するとともに前記測定光に対する反射光を検知するセンサ部と、前記センサ部を制御して前記センサ部からの出力信号に基づいて得られる前記監視エリア内の物体情報を含むセンサ情報を外部機器に出力するシステム制御部とを備えているエリアセンサであって、可搬性の外部記憶装置を接続可能なメモリインタフェースを備えるとともに、前記システム制御部に前記センサ部を制御するセンサ制御部と前記外部記憶装置をアクセスするメモリ制御部を備えて、前記メモリインタフェースに前記外部記憶装置が接続されたときに、前記システム制御部のうち前記メモリ制御部を優先して作動させる起動処理部を備えている点にある。
　メモリインタフェースに可搬性の外部記憶装置をセットすると、起動処理部によってシステム制御部の備えたメモリ制御部がセンサ制御部に優先して作動するように制御され、外部記憶装置とエリアセンサとの間でデータの授受が可能になる。このような外部記憶装置は可搬性であるため、様々な環境に設置されたエリアセンサであっても極めて手軽に運搬でき、また着脱操作できるので、利便性が著しく向上するようになった。
　同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記メモリ制御部は、前記外部記憶装置に記憶された識別コードと前記エリアセンサに固有に設定された識別コードを照合する認証処理を実行するように構成されている点にある。
　メモリ制御部によって、外部記憶装置に記憶された識別コードとエリアセンサに固有に設定された識別コードとが照合され、エリアセンサに対する外部記憶装置の正当性が評価されるので、その結果に基づいて必要な処理を進めることができるようになり、安全性を高めることができるようになる。
　同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記メモリ制御部は、前記認証処理で前記識別コードが一致した場合に、前記外部記憶装置に記憶された命令に基づいて読込処理または書込処理の何れか一方または双方を実行するように構成されている点にある。
　外部記憶装置に記憶された識別コードとエリアセンサに固有に設定された識別コードとが照合され両者が一致すると、メモリ制御部によって真正な外部記憶装置が装着されたと判定され、外部記憶装置に記憶された命令に基づいて読込処理または書込処理が実行される。従って、外部記憶装置に予め必要な命令を記憶しておけば、メモリ制御部によってそのエリアセンサに対して必要な処理が自動的に行なわれるようになり、外部記憶装置を柔軟に活用できるようになる。
　同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第二または第三の特徴構成に加えて、前記メモリ制御部は、前記認証処理で前記識別コードが一致した場合に、前記外部記憶装置に前記識別コードに関連付けて記憶された命令に基づいて読込処理または書込処理の何れかまたは双方を実行するように構成されている点にある。
　外部記憶装置に記憶される命令が識別コードに関連付けて記憶されることで、識別コード毎に固有の処理が可能になる。換言すると、同じ外部記憶装置が各エリアセンサに装着されても、エリアセンサ毎に固有の処理が行なわれるようになるので、外部記憶装置をより一層、柔軟に活用できるようになる。
　同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第三または第四の特徴構成に加えて、前記システム制御部は、前記エリアセンサの動作プログラムを記憶するプログラム記憶領域と前記監視エリアに関連する情報を記憶するデータ記憶領域とに区分けされた記憶部と、前記記憶部のプログラム記憶領域に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵと、を備えて構成され、前記メモリ制御部は、前記プログラム記憶領域に記憶されたプログラムのうち前記外部記憶装置に対するアクセスプログラムと、前記アクセスプログラムを実行する前記ＣＰＵとで構成され、前記メモリ制御部は、前記外部記憶装置に記憶された命令に基づいて前記外部記憶装置から更新プログラムを読み出して前記プログラム記憶領域に当該更新プログラムを書き込み若しくは前記外部記憶装置から制御情報を読み出して前記データ記憶領域に当該制御情報を書き込む読込処理を実行し、または前記センサ制御部により前記データ記憶領域に記憶されたセンサ情報若しくは前記データ記憶領域に記憶された制御情報を読み出して前記外部記憶装置に書き込む書込処理を実行する点にある。
　記憶部のプログラム記憶領域に記憶された外部記憶装置に対するアクセスプログラムと、当該アクセスプログラムを読み出して実行するＣＰＵとでメモリ制御部が構成される。そして、メモリ制御部は、外部記憶装置に記憶された命令が読込命令であれば、外部記憶装置から更新プログラムを読み出してプログラム記憶領域に当該更新プログラムを書き込み、制御情報を読み出してデータ記憶領域に当該制御情報を書き込む。また、メモリ制御部は、外部記憶装置に記憶された命令が書込命令であれば、データ記憶領域に記憶されたセンサ情報若しくはデータ記憶領域に記憶された制御情報を読み出して外部記憶装置に書き込む。つまり、読込処理が実行されると外部記憶装置に記憶されたプログラムでエリアセンサの動作プログラムが更新処理され、或いは制御情報が設定される。そして、書込処理が実行されるとエリアセンサの記憶部に記憶されているセンサ情報または制御情報が外部記憶装置に吸上げられる。
　同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第五の特徴構成に加えて、前記制御情報は、監視エリアを区画するエリア情報、監視エリアの数を規定するエリア数情報、前記外部機器に出力されたセンサ情報を保持するインターロック情報、前記外部機器に出力されたセンサ情報を自動または手動でリセットするリスタート情報、前記エリアセンサがネットワーク接続された場合にマスタまたはスレーブの何れで動作するかを規定するマスタースレーブ情報の何れかが含まれる点にある。
　読込処理が実行される場合に、制御情報がエリア情報であればエリアセンサに監視エリアが設定され、制御情報がエリア数情報であれば監視エリア数が設定され、制御情報がインターロック情報であれば、監視エリアで物体が検知された状態が維持され、制御情報がリスタート情報であれば監視エリアで物体が検知された状態が自動または手動でリセットされる。つまり監視エリアに物体が検出されなくなるとその状態が自動でリセットされ、或いはスイッチ入力操作等の手動でリセットされる。また、制御情報がマスタースレーブ情報であれば、複数のエリアセンサが接続される場合にマスターエリアセンサとして動作するのかスレーブエリアセンサとして動作するのかが設定される。
　書込処理が実行される場合、そのエリアセンサに設定されていた制御情報が外部記憶装置に記憶される。外部記憶装置に記憶された制御情報は、例えばその後に他のエリアセンサに対する制御情報として再利用されるようになる。
　同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第五または第六の特徴構成に加えて、前記センサ情報は、前記センサ部からの出力信号、前記出力信号に基づいて得られる前記監視エリア内の物体情報が含まれる点にある。
　データ記憶領域に記憶され外部記憶装置に書き込まれるセンサ情報として、センサ部からの出力信号、出力信号に基づいて得られる監視エリア内の物体情報が履歴情報として吸上げられる。
　本発明による外部記憶装置の第一の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述した第一から第七の何れかの特徴構成を備えたエリアセンサに接続される外部記憶装置であって、書込処理または読込処理の対象となるエリアセンサを特定する単一または複数の識別コードと、各識別コードに関連付けた書込命令または読込命令と、書込命令または読込命令の対象となるデータを特定するデータ特定情報とが記憶されている点にある。
　同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記外部記憶装置に、可搬性のＳＤメモリ、ＵＳＢメモリ、ハードディスクの何れから含まれる点にある。
　以上説明した通り、本発明によれば、パーソナルコンピュータのような嵩張る装置を用いずに、エリアセンサに必要な情報を書込み、またエリアセンサから必要な情報を読み出すことができるエリアセンサ及び外部記憶装置を提供することができるようになった。
図１（ａ）は本発明によるエリアセンサの斜視図、図１（ｂ）は同側面図である。 図２はエリアセンサの内部構造を示す説明図である。 図３は監視エリアの一例を示す説明図である。 図４はエリアセンサを構成するセンサ部とシステム制御部の機能ブロック構成図である。 図５は外部記憶装置に記憶されたデータマップの説明図である。 図６は外部記憶装置とエリアセンサとのデータの授受の手順を示すフローチャートである。 図７は別実施形態を示し、センサ部とシステム制御部の機能ブロック構成図である。
　以下、本発明によるエリアセンサ及び外部記憶装置について説明する。
　図１（ａ），（ｂ）には、エリアセンサ２の外観が示され、図２にはレーザセンサ２の内部構造が示されている。本実施形態では、エリアセンサ２が製造現場等で資材等を搬送する無人搬送車（以下、「ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）」と記す。）のような移動体に搭載され、走行経路上の障害物を検出するための安全センサとして用いられる場合を説明する。
　図１（ａ），（ｂ）に示すように、レーザセンサ２は、略直方体形状の下部ケーシング２Ａと、逆円錐台形状の光学窓２Ｂを備えた上部ケーシング２Ｃを備えている。下部ケーシング２Ａの背面には、ＬＡＮ用の通信コネクタＣＮ１が設けられ、さらに複数本の信号線で構成される入出力ケーブルＳが延出されている。
　下部ケーシング２Ａの正面には、エリアセンサ２の動作状態を示す２桁のセグメント表示部２Ｅと、セグメント表示部２Ｅを挟んで左右に各３つのＬＥＤが配列されたモニタ表示部２Ｆが設けられている。
　さらにモニタ表示部の下方に開閉カバーで覆われたＳＤカードコネクタ２ＧとＵＳＢコネクタ２Ｈが配置されている。
　図２に示すように、エリアセンサ２は、発光部３と、受光部４と、偏光ミラー５と、走査機構６と、受光レンズ７と、制御基板８等を備えている。
　上部ケーシング２Ｃの上面内壁に設置されたモータ６０と、モータ６０の回転状態を検知するエンコーダ６１を備えて走査機構６が構成され、モータ６０の回転軸に対して４５度の傾斜角度で偏光ミラー５が回転可能に回転軸に取り付けられている。当該エンコーダ６１が測定光の走査角度検出部として機能する。
　モータ６０の回転軸と同軸心上に発光部３と受光部４が配置されている。発光部３は近赤外域の発光波長のレーザダイオード３ａと、投光レンズ３ｂを備えている。受光部４はフォトダイオード４ａと増幅回路４ｂを備えて構成され、下部ケーシング２Ａの底部に配置された制御基板８に配置されている。
　また、制御基板８には、エンコーダ６１からの信号に基づいてモータ６０を駆動制御し、所定時期にレーザダイオード３ａを発光制御し、受光部４で受光された信号を処理する信号処理部と、エリアセンサ２を制御するシステム制御部が設けられている。
　四本の脚部７１を備えたレンズホルダ７０の鍔部７２に受光レンズ７の周部が固定され、受光レンズ７の光軸中心に形成された円筒状の切欠き部７ａに筒状の投光レンズホルダ３Ｂが挿入され、当該投光レンズホルダ３Ｂに投光レンズ３ｂが保持され、上方からレンズ押え３Ｃで固定されている。
　投光レンズホルダ３Ｂの下端部にレーザダイオード３ａが配置され、レーザダイオード３ａがマウントされた矩形形状の基板３ｄの端部がレンズホルダ７０の鍔部７２にボルト固定されている。また、レンズホルダ７０の四本の脚部７１によって制御基板８が固定されている。
　発光部３から出力されたパルス状の測定光は、投光レンズ３ｂによりビーム整形されて偏光ミラー５に入射する。当該測定光はモータ６０で回転駆動される偏光ミラー５で偏光反射されて光学窓２Ｂを透過して、監視エリアＲへ向けて走査される。
　測定光に対する反射光が、光学窓２Ｂから偏光ミラー５に入射し、さらに受光レンズ７によって受光部４に向けて集光され、受光部４で光信号が電気信号に変換されて信号処理部に入力される。
　上述した発光部３と、受光部４と、偏光ミラー５と、走査機構６と、受光レンズ７と、制御基板８に備えた信号処理部によって、監視エリアＲに向けて測定光を走査するとともに測定光に対する反射光を検知するセンサ部１０が構成されている。
　図４には、センサ部１０とシステム制御部２０の機能ブロックが示されている。センサ部１０に組み込まれた信号処理部９はデジタルシグナルプロセッサ等の演算回路を備えて構成され、距離演算部９Ａ、補正処理部９Ｂ、補正データ記憶部９Ｃ、パルス信号生成部９Ｄの各機能ブロックを備えている。
　パルス信号生成部９Ｄは、走査角度検出部となるエンコーダ６１からのパルスに同期して所定のインタバルで発光部３からパルス状の測定光が出力されるように制御する。当該測定光が任意の物体表面で反射した反射光が受光部４で受光される。
　距離演算部９Ａは、測定光の出力タイミングから反射光の検出タイミングまでの遅延時間に基づいてエリアセンサ２から測定光の反射位置までの距離を算出する。
　補正処理部９Ｂは、距離演算部９Ａで算出された距離を、補正データ記憶部９Ｃに記憶された補正データに基づいて補正した距離を最終の距離データとしてシステム制御部２０に出力する。
　尚、補正データは、個々のエリアセンサ２の製造誤差、受光部４に用いられるフォトダイオード４ａの応答特性等に起因する誤差を吸収するためのデータで、エリアセンサ２の内部に設けられた基準反射板に照射した測定光とそのときの反射光の検出タイミングに基づいて算出される値である。
　システム制御部２０は、フラッシュＲＯＭ内蔵のマイクロコンピュータ及び周辺回路で構成されている。周辺回路には通信インタフェース２３（以下、「通信Ｉ／Ｆ」と記す。）、メモリインタフェース３０（以下、「メモリＩ／Ｆ」と記す。）等が含まれる。フラッシュＲＯＭが本発明の記憶部２１となり、フラッシュＲＯＭに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵにより本発明のセンサ制御部２２Ｂ及びメモリ制御部２２Ｃを含む機能ブロック２２が実現される。
　機能ブロック２２には、他に通信Ｉ／Ｆ２３を制御する通信Ｉ／Ｆ制御部２２Ａ、センサ部１０を制御するセンサ制御部２２Ｂ、メモリインタフェース３０を制御するメモリ制御部２２Ｃが含まれる。
　通信Ｉ／Ｆ２３には、複数の入力信号線及び出力信号線が接続される信号入出力ポートと、ＲＳ４８５に対応した通信線が接続されるシリアル信号ポートと、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルでネットワーク接続するＬＡＮポートが備わっている。
　信号入出力ポートに図１（ｂ）の入出力ケーブルＳが接続されている。入出力ケーブルＳの一部にＲＳ４８５に対応したツイストペアの通信線が含まれ、当該通信線がシリアル信号ポートに接続されている。また、ＬＡＮケーブルのコネクタが図１（ｂ）の通信コネクタＣＮ１に接続されている。
　メモリインタフェース３０は、可搬性の記憶媒体を接続するためのインタフェースで、図１（ａ）のＳＤカードコネクタ２ＧとＵＳＢコネクタ２Ｈを備えている。ＳＤカードコネクタ２Ｇに装着される可搬性の記憶媒体としてＳＤメモリが用いられ、ＵＳＢコネクタ２Ｈに装着される可搬性の記憶媒体としてＵＳＢメモリやハードディスク等が用いられる。
　記憶部２１はプログラム記憶領域２１Ｆとデータ記憶領域２１Ａ～２１Ｅに区画されている。プログラム記憶領域には、センサ制御部２２ＢとしてＣＰＵを機能させるセンサ制御プログラムと、メモリ制御部２２ＣとしてＣＰＵを機能させるメモリ制御プログラムが格納されている。
　データ記憶領域は、エリアセンサ２の動作モードを設定するパラメータが記憶されたパラメータ記憶領域２１Ａ、エリアセンサ２の監視エリアが設定された監視エリア記憶領域２１Ｂ、センサ部１０から入力された距離データつまり所定の走査角度ごとの距離データが記憶される距離データ記憶領域２１Ｃ、センサ部１０から入力された距離データに基づいて外部機器に出力されたセンサ情報の履歴が記憶された履歴データ記憶領域２１Ｄ、エリアセンサを固有に識別するＩＤや製造番号等の識別コードが記憶される識別コード記憶領域２１Ｅ等に区画されている。
　パラメータ記憶領域２１Ａには、監視エリアの数を規定するエリア数情報、外部機器に出力されたセンサ情報を保持するインターロック情報、外部機器に出力されたセンサ情報を自動または手動でリセットするリスタート情報、前記エリアセンサがネットワーク接続された場合にマスタまたはスレーブの何れで動作するかを規定するマスタースレーブ情報が記憶されている。
　監視エリア記憶領域２１Ｂには、エリアセンサ２で監視されるエリアを画定するデータが記憶されている。監視エリアは上述のエリア数情報に対応して設定され、例えばエリア数が２であれば２つの監視エリアが設定される。
　図３には、ＡＧＶ１に搭載されたエリアセンサ２に２つの監視エリアＲ１，Ｒ２が設定された例が示されている。人間や障害物等の進入体の有無を検知するために、ＡＧＶ１に近接する第１監視エリアＲ１と、第１監視エリアＲ１に隣接し第１監視エリアＲ１よりもＡＧＶ１から離隔した第２監視エリアＲ２の２エリアがＡＧＶ１の進行方向に向けて設定されている。尚、図３に一点鎖線で示されたエリアはエリアセンサ２により検知可能なエリアであり、このエリア内に監視エリアが設定される。
　例えば、エリアセンサ２によって第２監視エリアＲ２で人または障害物等の進入体が検知されると、ＡＧＶ１の制御部に警告信号が出力される。当該信号を受信したＡＧＶ１の制御部は、衝突を回避するために音や光等の警報信号を出力し、或いはＡＧＶ１を減速制御して停止させる。
　例えば、エリアセンサ２によって第１監視エリアＲ１で人または障害物等の進入体が検知されると、ＡＧＶ１の制御部に非常停止信号が出力される。当該信号を受信したＡＧＶ１の制御部は、衝突を回避するために即時停止するための緊急停止制御が実行される。
　エリアセンサ２の起動時にセンサ制御部２２Ｂは、走査角度検出部６１から入力されるエンコーダパルスに基づいてモータ６０の回転数が一定になるようにモータ制御回路６２を駆動制御し、モータ６０が立ち上がると信号処理部９に対して測距処理の起動指令を出力する。
　信号処理部９から所定の走査角度ごとの距離データが入力されると、センサ制御部２２Ｂは、各距離データが監視エリア記憶領域２１Ｂに設定された監視エリア内を示す距離データか否かを判断し、監視エリア内を示す距離データであれば通信Ｉ／Ｆ２３を介して外部機器に警告信号や非常停止信号等必要な信号を出力するとともに、その履歴を履歴データ記憶領域２１Ｅに記憶する。
　このとき、パラメータ記憶領域２１Ａにインターロック情報がセットされていれば、その後の測距により監視エリア内を示す距離データが存在しない場合でも、非常停止信号等の出力状態が維持される。
　パラメータ記憶領域２１Ａにインターロック情報がセットされておらず、自動リスタート情報がセットされていれば、その後の測距により監視エリア内を示す距離データが存在しない場合に非常停止信号等の出力状態がリセットされ、手動リスタート情報がセットされていれば、その後の測距により監視エリア内を示す距離データが存在しない場合に、手動リセット信号が通信Ｉ／Ｆ２３を介して入力された時点で非常停止信号等の出力状態がリセットされる。
　複数のエリアセンサ２がＡＧＶ１に搭載され、各エリアセンサ２がＲＳ４８５に対応した通信線で接続される場合、パラメータ記憶領域２１Ａにマスタとして設定されたエリアセンサ２がＡＧＶ１の制御部と接続され、マスタとして設定されたエリアセンサ２は、スレーブとして設定された他のエリアセンサ２から出力される警告信号や非常停止信号を通信線を介して取得してＡＧＶ１の制御部に出力するようになる。
　パラメータ記憶領域２１Ａに記憶されるパラメータや、監視エリア記憶領域２１Ｂに記憶される監視エリア等のデータは、通常は通信コネクタＣＮ１に接続されたパーソナルコンピュータを介して設定入力されるように構成されている。
　また、プログラム記憶領域２１Ｆに記憶されたプログラムを更新する場合にもパーソナルコンピュータを介してプログラムが書き換えられるように構成されている。
　しかし、各エリアセンサ２にパーソナルコンピュータを接続してデータを設定入力すると非常に煩雑な作業が強いられるため、本発明によるエリアセンサ２では、可搬性の外部記憶装置を介してデータの設定や読出し、或いはプログラムの更新が可能になるように構成されている。
　メモリＩ／Ｆ３０に外部記憶装置として、例えばＳＤメモリが接続されると、メモリＩ／Ｆ３０からＣＰＵに割込み信号が出力され、通常状態で作動しているセンサ制御部２２Ｂに優先してメモリ制御部２２Ｃが作動して、ＳＤメモリとエリアセンサ２との間でデータの授受が可能な状態に移行するように構成されている。
　メモリ制御部２２Ｃは、ＳＤメモリに記憶された識別コードとエリアセンサ２の識別コード記憶領域２１Ｅに記憶された固有の識別コードを照合する認証処理を実行し、双方の識別コードが一致した場合に、ＳＤメモリに記憶された命令に基づいて読込処理または書込処理の何れか一方または双方を実行するように構成されている。
　ＳＤメモリには、エリアセンサ２のパラメータ記憶領域２１Ａに設定するデータ、監視エリア記憶領域２１Ｂに設定する監視エリアデータ、プログラム記憶領域２１Ｆのプログラムを更新する更新プログラム等が予め格納され、距離データ記憶領域２１Ｃに記憶された距離データや、履歴データ記憶領域２１Ｄに記憶された履歴データを格納するデータ格納領域が設定されている。
　さらに、ＳＤメモリには、各エリアセンサ２の記憶部２１にデータまたは更新プログラムを書込むのか、エリアセンサ２の記憶部２１からデータを読み出すのかを指定する命令コードと、書込みまたは読出し対象となるデータ種別及びロケーションを指定する条件コードが、各エリアセンサ２の識別コードに関連付けて設定されている。
　メモリ制御部２２Ｃは、認証処理により識別コード記憶領域２１Ｅに設定されている識別コードがＳＤメモリに記憶されていると、真正なＳＤメモリが接続されたと判断して、次に識別コードに関連付けられた命令コードと条件コードを読み出して、対応する処理を自動的に実行する。
　具体的に、メモリ制御部２２Ｃは、ＳＤメモリに記憶された命令がプログラム読込命令であれば、ＳＤメモリから更新プログラムを読み出して記憶部２１のプログラム記憶領域に当該更新プログラムを書き込み、ＳＤメモリに記憶された命令がデータ読込命令であれば、ＳＤメモリから制御情報を読み出してデータ記憶領域に当該制御情報を書き込む。
　また、ＳＤメモリに記憶された命令がデータ書込命令であれば、メモリ制御部２２Ｃは、記憶部２１に記憶されているセンサ情報または制御情報を読み出してＳＤメモリに当該情報を書込み処理する。
　つまり、個別のエリアセンサ２にＳＤメモリを装着することにより、エリアセンサ２に必要な監視エリアの設定やパラメータの設定が行なえ、さらに制御プログラムの更新処理が行なえるようになる。
　また、既に監視エリアが設定されているエリアセンサ２からＳＤメモリに監視エリアを設定するデータを吸上げることにより、当該データを他のエリアセンサ２に設定することも可能になる。
　真正なＳＤメモリが接続されたと判断し、識別コードに関連付けられた命令コードと条件コードを読み出した場合に、対応する処理を自動的に実行するようにメモリ制御部２２Ｃを構成するのではなく、起動処理部３１に接続された外部操作スイッチの操作状態に従って対応する処理を実行するようにメモリ制御部２２Ｃを構成してもよい。例えば、図４の例では、起動処理部３１に書込み信号を入力するスイッチを操作すると書込み処理が起動され、読取り信号を入力するスイッチを操作すると読取り処理が起動されるように構成してもよい。
　図５には、ＳＤメモリに記憶される命令コード、条件コード、識別コード等の一例を示すデータマップが示されている。
　例えば、識別コード１～５のエリアセンサに対して、同じ監視エリア及びパラメータが設定され、同じ更新プログラムで更新され、識別コード６のエリアセンサから、監視エリア及び履歴データが吸上げられ、識別コード７～９のエリアセンサに対して同じ更新プログラムで更新されることが示されている。
　このように、ＳＤメモリに予め必要な識別コード、書込命令または読出命令、対象データを示す条件コード、双方の格納先頭アドレスを記憶しておけば、メモリ制御部２２Ｃによってそのエリアセンサ２に対して必要な処理が自動的に行なわれるようになり、ＳＤメモリを柔軟に活用できるようになる。
　図６には、外部記憶装置とエリアセンサとの間でやり取りされるデータの読出し処理及び書込み処理の手順の一例が示されている。
　外部記憶装置がエリアセンサ２のメモリＩ／Ｆ３０に接続されると、下部ケーシング２Ａのセグメント表示部２Ｅ（図１（ａ）参照）に外部記憶装置の接続を示すコードが表示され（ＳＡ１）、メモリ制御部２２Ｃによって起動処理部３１から設定入力された信号が書込み信号（命令）であるか読込信号（命令）であるかが判断される（ＳＡ２）。
　書込み信号であれば、データ記憶領域から必要なデータを読み出して出力データを生成し（ＳＡ３）、誤り検出のための符号化処理を行なった後に（ＳＡ４）、エンコード処理して（ＳＡ５）、外部記憶装置にデータを出力する（ＳＡ６）。符号化処理としてＣＲＣコードの付加、パリティビットの設定等公知の技術が適宜用いられる。
　ステップＳＡ２で読出し信号であれば、メモリ制御部２２Ｃによって外部記憶装置からバッファにデータが読み込まれ（ＳＡ７）、デコード処理される（ＳＡ８）。
　データの誤りチェックが行なわれ（ＳＡ９）、適正なデータであると、次に識別コードが抽出されて（ＳＡ１０）、抽出された識別コードと識別コード記憶領域に記憶された識別コードとの照合が行なわれる（ＳＡ１１）。
　両者が一致して正しいと認証されると（ＳＡ１１）、記憶部２１にデータが書込まれた後に、書き込まれたデータが元のデータと比較されて（ＳＡ１３）、一致するとセグメント表示部２Ｅ（図１（ａ）参照）にデータ書込み終了コードが表示される（ＳＡ１４）。
　ステップＳＡ９でデータの誤りが発生し、ステップＳＡ１０で識別コードが抽出されず、ステップＳＡ１１で認証ができなかった場合には、セグメント表示部２Ｅ（図１（ａ）参照）にエラーコードが表示される（ＳＡ１５）。ステップＳＡ１で、外部記憶装置が接続されていない場合には、センサ制御部２２Ｂによりセンサ部１０が制御される。
　尚、上述の例では、書込み信号である場合に、識別コードを照合せずに一律に一定のデータを外部記憶装置に吸上げる例を説明したが、識別コードを照合した後に外部記憶装置に吸上げるデータを確認した後に対応するデータを吸上げるように構成してもよい。
　即ち、システム制御部２０は、エリアセンサ２の動作プログラムを記憶するプログラム記憶領域２１Ｆと監視エリアに関連する情報を記憶するデータ記憶領域２１Ａ～２１Ｄとに区分けされた記憶部２１と、記憶部２１のプログラム記憶領域２１Ｆに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵと、を備えて構成され、メモリ制御部２２Ｃは、プログラム記憶領域２１Ｆに記憶されたプログラムのうち外部記憶装置に対するアクセスプログラムと、アクセスプログラムを実行するＣＰＵとで構成されている。
　そして、メモリ制御部２２Ｃは、外部記憶装置に記憶された命令に基づいて外部記憶装置から更新プログラムを読み出してプログラム記憶領域２１Ｆに当該更新プログラムを書き込み若しくは外部記憶装置から制御情報を読み出してデータ記憶領域２１Ａ，２１Ｂに当該制御情報を書き込む読込処理を実行し、またはセンサ制御部２２Ｂによりデータ記憶領域２１Ｃ，２１Ｄに記憶されたセンサ情報若しくはデータ記憶領域２１Ａ，２１Ｂに記憶された制御情報を読み出して外部記憶装置に書き込む書込処理を実行するように構成されている。
　本発明による外部記憶装置は、エリアセンサ２に接続され、書込処理または読込処理の対象となるエリアセンサ２を特定する単一または複数の識別コードと、各識別コードに関連付けた書込命令または読込命令と、書込命令または読込命令の対象となるデータを特定するデータ特定情報とが記憶されている。
　外部記憶装置として可搬性のＳＤメモリを用いた例を説明したが、ＵＳＢメモリやハードディスク等の可搬性の半導体メモリや磁気ディスク等のストレージ等、可搬性のある任意の記憶装置を用いることができる。
　上述した実施形態では、メモリインタフェース３０及び起動処理部３１がレーザセンサ２の下部ケーシング２Ａの内部に収容された例を説明したが、メモリインタフェース３０及び／または起動処理部３１はレーザセンサ２と別体で構成されていてもよい。
　図７に示すように、メモリインタフェース３０及び起動処理部３１は、レーザセンサ２と別体で構成され、インタフェース用の信号線を接続するコネクタ３０ＣＮを介してレーザセンサ２と接続可能な外部モジュールＭとして構成されていてもよい。
　上述した実施形態は、本発明によるエリアセンサ及び外部記憶装置の一例であり、レーザセンサの具体的構造、信号処理部及びシステム制御部の具体的な回路構成等は、本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計できることはいうまでもなく、本発明の技術的範囲が上述の例に限定されるものではない。
１：移動体
２：エリアセンサ
１０：センサ部
２０：システム制御部
２２Ｂ：センサ制御部
２２Ｃ：メモリ制御部
３０：メモリインタフェース
３１：起動処理部
 

Claims (9)

  1. 　監視エリアに向けて測定光を走査するとともに前記測定光に対する反射光を検知するセンサ部と、前記センサ部を制御して前記センサ部からの出力信号に基づいて得られる前記監視エリア内の物体情報を含むセンサ情報を外部機器に出力するシステム制御部とを備えているエリアセンサであって、
    　可搬性の外部記憶装置を接続可能なメモリインタフェースを備えるとともに、前記システム制御部に前記センサ部を制御するセンサ制御部と前記外部記憶装置をアクセスするメモリ制御部を備えて、
    　前記メモリインタフェースに前記外部記憶装置が接続されたときに、前記システム制御部のうち前記メモリ制御部を優先して作動させる起動処理部を備えているエリアセンサ。
  2. 　前記メモリ制御部は、前記外部記憶装置に記憶された識別コードと前記エリアセンサに固有に設定された識別コードを照合する認証処理を実行するように構成されている請求項１記載のエリアセンサ。
  3. 　前記メモリ制御部は、前記認証処理で前記識別コードが一致した場合に、前記外部記憶装置に記憶された命令に基づいて読込処理または書込処理の何れか一方または双方を実行するように構成されている請求項２記載のエリアセンサ。
  4. 　前記メモリ制御部は、前記認証処理で前記識別コードが一致した場合に、前記外部記憶装置に前記識別コードに関連付けて記憶された命令に基づいて読込処理または書込処理の何れかまたは双方を実行するように構成されている請求項２または３記載のエリアセンサ。
  5. 　前記システム制御部は、前記エリアセンサの動作プログラムを記憶するプログラム記憶領域と前記監視エリアに関連する情報を記憶するデータ記憶領域とに区分けされた記憶部と、前記記憶部のプログラム記憶領域に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵと、を備えて構成され、
    　前記メモリ制御部は、前記プログラム記憶領域に記憶されたプログラムのうち前記外部記憶装置に対するアクセスプログラムと、前記アクセスプログラムを実行する前記ＣＰＵとで構成され、
    　前記メモリ制御部は、前記外部記憶装置に記憶された命令に基づいて前記外部記憶装置から更新プログラムを読み出して前記プログラム記憶領域に当該更新プログラムを書き込み若しくは前記外部記憶装置から制御情報を読み出して前記データ記憶領域に当該制御情報を書き込む読込処理を実行し、または前記センサ制御部により前記データ記憶領域に記憶されたセンサ情報若しくは前記データ記憶領域に記憶された制御情報を読み出して前記外部記憶装置に書き込む書込処理を実行する請求項３または４記載のエリアセンサ。
  6. 　前記制御情報は、監視エリアを区画するエリア情報、監視エリアの数を規定するエリア数情報、前記外部機器に出力されたセンサ情報を保持するインターロック情報、前記外部機器に出力されたセンサ情報を自動または手動でリセットするリスタート情報、前記エリアセンサがネットワーク接続された場合にマスタまたはスレーブの何れで動作するかを規定するマスタースレーブ情報の何れかが含まれる請求項５記載のエリアセンサ。
  7. 　前記センサ情報は、前記センサ部からの出力信号、前記出力信号に基づいて得られる前記監視エリア内の物体情報が含まれる請求項５または６記載のエリアセンサ。
  8. 　請求項３から７の何れかに記載のエリアセンサに接続される外部記憶装置であって、
    　書込処理または読込処理の対象となるエリアセンサを特定する単一または複数の識別コードと、各識別コードに関連付けた書込命令または読込命令と、書込命令または読込命令の対象となるデータを特定するデータ特定情報とが記憶されている外部記憶装置。
  9. 　前記外部記憶装置に、可搬性のＳＤメモリ、ＵＳＢメモリ、ハードディスクの何れから含まれる請求項８記載の外部記憶装置。
     
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