(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームと、
アクチェータと、を
含むロボットにおいて、
境界によって区画された一方側の領域において前記境界に沿って配列された複数の第一光マークと、前記境界によって区画された他方側の領域において前記複数の第一光マークと一対一の対をなすように配列された複数の第二光マークを備え、
光らせる前記第一光マークと光らせる前記第二光マークとを時刻によって異らせる制御信号は、任意の時刻において、前記制御信号の一部は前記複数の第一光マークの一部に対応する信号であり、前記制御信号の前記一部とは異なる他の信号は前記制御信号の前記一部から生成される誤り検出符号の信号である前記制御信号を生成する点滅制御部と、
前記複数の第一光マークおよび前記複数の第二光マークからの光を受光し前記光に応じた信号を出力する光センサーと、
前記光センサーが出力する受光信号と前記誤り検出符号とを比較した結果に基づいて前記境界への侵入を検出する検出手段と、
前記侵入が検出された場合に所定の処理を起動する起動制御部と、
を備えるロボット。 
【請求項２】
前記複数の第一光マークと前記複数の第二光マークとを含み前記境界に沿って配列された光マークブロックを複数備える、
請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記制御信号は前記検出手段に伝達すべき情報を有し、
前記検出手段は前記光センサーの出力に基づいて前記情報を取得する、
請求項１に記載のロボット。
【請求項４】
境界によって区画された一方側の領域において前記境界に沿って配列された複数の第一光マークと，前記境界によって区画された他方側の領域において前記複数の第一光マークと一対一の対をなすように配列された複数の第二光マークにおいて，光らせる前記第一光マークと光らせる前記第二光マークとを時刻によって異らせる制御信号であって、前記対の一方を光らせるとき他方は光らせず、任意の時刻において、前記制御信号の一部は前記複数の第一光マークの一部に対応する信号であり、前記制御信号の前記一部とは異なる他の信号は前記制御信号の前記一部から生成される誤り検出符号の信号である前記制御信号を生成し、
前記複数の第一光マークおよび前記複数の第二光マークからの光を光センサーが受光し前記光に応じた信号を出力し、
前記光センサーが出力する受光信号と前記誤り検出符号とを比較した結果に基づいて前記境界への侵入を検出する進入検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，侵入検出装置，ロボット，侵入検出方法および侵入検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，危険領域への人間の侵入や私有地への不審者の侵入をカメラを利用して検出する技術が知られている。例えば特許文献１には，所定の境界線に沿って配置された光源や反射鏡からカメラまでの光路が遮断されたかどうかをカメラの出力に基づいて判定することによって，境界線を越えて人間が危険領域に侵入したことを検出する技術が開示されている。また特許文献２には，複数の光源の発光パターンのそれぞれに情報を持たせることによって，どの光源からカメラまでの光路に侵入者がいるかを特定する技術が開示されている。これらの技術では，光源が点灯するパターンと，光センサーによって検出される特定領域の輝度のパターンとが一致しない場合に，侵入があったと判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３１７１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし，従来の技術によると光源が消灯しているタイミングにおいては当該光源からカメラまでの光路を横切る侵入を検出することができない。一方，光源を常時点灯する場合には，光路にダミー光源を設置しながら侵入することが容易になるため，光源を常時点灯することは望ましくない。
また，従来の技術によると光源が点滅する時系列の発光パターンと，光センサーによって検出される特定領域の輝度の時系列のパターンとを比較することによって侵入を検出するため，カメラから出力されるデジタル画像のフレーム毎に侵入を検出することができない。このため侵入が発生してから侵入が検出されるまでに遅延が生ずるという問題がある。
【０００５】
本発明は特定領域への侵入を最小の遅延で確実に検出することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するための侵入検出装置は，境界によって区画された一方側の領域において前記境界に沿って配列された複数の第一光マークと，前記境界によって区画された他方側の領域において前記複数の第一光マークと一対一の対をなすように配列された複数の第二光マークと，光らせる前記第一光マークと光らせる前記第二光マークとを時刻によって異らせる制御信号であって，前記対の一方を光らせるとき他方は光らせず，任意の時刻において前記複数の第一光マークの一部に対応する前記制御信号の一部は，前記複数の第一光マークの他の一部に対応する前記制御信号の他の一部の誤り検出符号である前記制御信号を生成する点滅制御部と，前記複数の第一光マークおよび前記複数の第二光マークからの光を受光し前記光に応じた信号を出力する光センサーと，前記光センサーが出力する信号を前記光マーク毎に二値化した受光信号を生成し，前記複数の第一光マークの他の一部に対応する前記受光信号の第一部分に基づいて前記誤り検出符号の第一検査値を生成し，前記複数の第一光マークの他の一部と対をなす前記第二光マークに対応する前記受光信号の第三部分の反転ビット列に基づいて前記誤り検出符号の第二検査値を生成し，前記複数の第一光マークの一部に対応する前記受光信号の第二部分と前記第一検査値とを比較した結果と，前記複数の第一光マークの一部と対をなす前記第二光マークに対応する前記受光信号の第四部分の反転ビット列と前記第二検査値とを比較した結果とに基づいて前記境界への侵入を検出する検出手段と，を備える。
【０００７】
本発明によると，個々の光マークは時刻によって光ったり光らなかったりする。したがって，ダミー光源を備える遮蔽物等で侵入検出装置を欺いて侵入することが困難になる。そして，境界の両側に配置された光マークの対の一方が光っていない時刻であっても他方が光っているため，境界を横切る侵入があると，光マークの対のいずれか一方から光センサーまでの光路が必ず遮断される。したがって，本発明によると，境界を越える侵入を確実に検出することができる。なお，本明細書において光マークとは，光を放射または反射し，光源の点灯と消灯や，光路の遮断と開放や，反射板の反射率を変化させること等によって，放射又は反射する光量を制御可能な構成要素である。そして本発明においては，ある時刻において第一光マークの一部に対応する受光信号の第一部から生成した誤り検出符号の検査値と，第一光マークの他の一部に対応する受光信号の第二部とが一致しないことのみをもって，その時刻において第一光マークから光センサーまでの光路において侵入が発生しているとみなしてよい。逆に，ある時刻において第一光マークの一部に対応する受光信号の第一部から生成した誤り検出符号の検査値と，第一光マークの他の一部に対応する受光信号の第二部とが一致することのみをもって，その時刻において第一光マークから光センサーまでの光路において侵入が発生していないとみなしてよい。すなわち，第一光マークに対応する受光信号の一部に基づいて，第一光マークから光センサーまでの光路における侵入を検出することができる。同様に，第二光マークに対応する受光信号の一部に基づいて，第二光マークから光センサーまでの光路における侵入を検出することができる。ただし，第一光マークと第二光マークの発光パターンは点灯と消灯が逆転した関係にあるため，受光信号の第三部分の反転ビット列から生成した第二検査値と，受光信号の第四部分の反転ビット列とを比較することによって，第二光マークから光センサーまでの光路における侵入を検出することができる。すなわち本発明によると，時刻毎に，その時刻における侵入を検出することが可能であるため，特定領域への侵入を遅延無く確実に検出することができるとともに，第一光マーク側からの侵入であるか，第二光マーク側からの侵入であるかを特定することもできる。
【０００８】
（２）上記目的を達成するための侵入検出装置において，前記複数の第一光マークと前記複数の第二光マークとを含み前記境界に沿って配列された光マークブロックを複数備えてもよい。
この構成を採用すると，光マークブロックごとに侵入を検出することによって侵入位置を特定したり，特定の光マークブロックから光センサーに至る光路を一時的な不感帯とすることが可能になる。
【０００９】
（３）上記目的を達成するための侵入検出装置において，前記制御信号は前記検出部に伝達すべき情報を有し，前記検出部は前記光センサーの出力に基づいて前記情報を取得してもよい。
この構成を採用する場合，光センサーの出力に基づいて侵入を検出する検出部に，光マークが発する光によって情報を伝達することが可能になる。例えば，個々の光マークを特定可能な識別情報を時系列の発光パターンとして伝送する場合，光マークと光センサーとの対応関係が固定されていなくとも，光センサーの出力に基づいて特定の光マークの像が画像データに記録される領域を特定することが可能になる。また例えば，時刻情報を空間的な発光パターンとして伝送する場合，侵入を検出する側において時計が備えられていなくとも，侵入時刻を特定することが可能になる。
【００１０】
（４）上記目的を達成するためのロボットは，境界によって区画された一方側の領域において前記境界に沿って配列された複数の第一光マークと，前記境界によって区画された他方側の領域において前記複数の第一光マークと一対一の対をなすように配列された複数の第二光マークと，光らせる前記第一光マークと光らせる前記第二光マークとを時刻によって異らせる制御信号であって，前記対の一方を光らせるとき他方は光らせず，任意の時刻において前記複数の第一光マークの一部に対応する前記制御信号の一部は，前記複数の第一光マークの他の一部に対応する前記制御信号の他の一部の誤り検出符号である前記制御信号を生成する点滅制御部と，前記複数の第一光マークおよび前記複数の第二光マークからの光を受光し前記光に応じた信号を出力する光センサーと，前記光センサーが出力する信号を前記光マーク毎に二値化した受光信号を生成し，前記複数の第一光マークの他の一部に対応する前記受光信号の第一部分に基づいて前記誤り検出符号の第一検査値を生成し，前記複数の第一光マークの他の一部と対をなす前記第二光マークに対応する前記受光信号の第三部分の反転ビット列に基づいて前記誤り検出符号の第二検査値を生成し，前記複数の第一光マークの一部に対応する前記受光信号の第二部分と前記第一検査値とを比較した結果と，前記複数の第一光マークの一部と対をなす前記第二光マークに対応する前記受光信号の第四部分の反転ビット列と前記第二検査値とを比較した結果とに基づいて前記境界への侵入を検出する検出手段と，前記侵入が検出された場合に所定の処理を起動する起動制御部と，を備える。
本発明によると，ロボットと協調して作業している人間に危害が及ばないように緊急停止したり，ワークの設置に合わせて加工を開始することが可能となる。
【００１１】
尚，請求項に記載された動作の順序は，技術的な阻害要因がない限りにおいて記載順に限定されず，同時に実行されても良いし，記載順の逆順に実行されても良いし，連続した順序で実行されなくても良い。また，本発明は侵入検出方法としても，侵入検出プログラムとしても，そのプログラムを記録した記録媒体としても成立する。むろん，そのコンピュータープログラムの記録媒体は，磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし，今後開発されるいかなる記録媒体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態にかかるブロック図。
【図２】本発明の実施形態にかかる模式図。
【図３】本発明の実施形態にかかるフローチャート。
【図４】本発明の実施形態にかかる模式図。
【図５】本発明の実施形態にかかる模式図。
【図６】本発明の実施形態にかかる模式図。
【図７】本発明の実施形態にかかる模式図。
【図８】本発明の実施形態にかかる模式図。
【図９】本発明の実施形態にかかる模式図。
【図１０】本発明の実施形態にかかる模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下，本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら実施例に基づいて説明する。尚，各図において対応する構成要素には同一の符号が付され，各実施例において重複する説明は省略される。
１．第一実施例
図１は本発明の第一実施例の全体構成を示している。本発明の第一実施例は，ロボット本体６と，作業者９ａ，９ｂが予め決められた安全作業領域と危険領域を区画する境界よりもロボット本体６側に侵入したときに侵入を検出するための侵入検出装置７とを備える産業用ロボットである。
【００１４】
ロボット本体６は，起動制御部としてのロボットコントローラー６１と，ロボットコントローラー６１によって制御される図示しないアクチュエーター，センサー，多関節アーム等を備える。ロボット本体６は，作業者９ａ，９ｂと協調して作動するように構成されている。ロボット本体６と侵入検出装置７との制御系統は独立しており，ロボット本体６のロボットコントローラー６１と侵入検出装置７の検出部５とが通信線によって接続されている。ロボットコントローラー６１は，侵入検出装置７が侵入を検出した場合に，アクチュエーターを停止させる，アラーム音を発音する，警告灯を点灯する，などの所定の処理を起動する。ロボットコントローラー６１の機能は，ロボット本体６の全体を制御するコンピューターと，それによって実行されるコンピュータープログラムとによって実現される。
【００１５】
侵入検出装置７は，光マークとしてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）を複数備える発光部１と，ＬＥＤの発光を制御する点滅制御部２と，発光部１が視野内に収まるように設置されたデジタルカメラ４と，デジタルカメラ４の出力に基づいて侵入を検出する検出部５とを備えている。点滅制御部２および検出部５は，それぞれ独立した別のコンピューターによって構成される。点滅制御部２と発光部１とを一体のユニットとし，デジタルカメラ４と検出部５とを別の一体のユニットとし，侵入を検出する境界の両端にこれら２つのユニットが設置される。
【００１６】
発光部１は作業者９ａ，９ｂの安全作業領域と危険領域の境界に沿って設置されている。発光部１は，境界によって区画された安全作業領域において境界に沿って境界に近接して配列されたＬＥＤ１１ａ〜１９ａからなる第一光マーク列１ａと，境界によって区画された危険領域において境界に沿って第一光マーク列と一対一に近接する対をなして配列されたＬＥＤ１１ｂ〜１９ｂからなる第二光マーク列１ｂと，これらのＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂを駆動する図示しない駆動回路とを備えている。この駆動回路には，点滅制御部２によって生成される制御信号が印加される。第一光マーク列１ａに属する１つのＬＥＤと，そのＬＥＤと境界を挟んで向かい合う第二光マーク列１ｂに属する１つのＬＥＤとは，点滅制御部２の制御対象として対をなしている。例えばＬＥＤ１１ａとＬＥＤ１１ｂ，ＬＥＤ１２ａとＬＥＤ１２ｂは，それぞれ対をなしている。そこでＬＥＤ１１ａとＬＥＤ１１ｂの対を対１１，ＬＥＤ１２ａとＬＥＤ１２ｂとを対１２というものとする。任意の一対は，境界の両側に近接して配置され，境界の両側に配置された一対のそれぞれの中心を結ぶ線が境界に対して直交している。
【００１７】
デジタルカメラ４は，光センサーとして図示しないエリアイメージセンサーを備えている。エリアイメージセンサーはＣＣＤイメージセンサー，ＣＭＯＳイメージセンサー等によって構成され，図示しないレンズによって結像される全てのＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂを撮像可能である。デジタルカメラ４における各フレームの撮像タイミングは，デジタルカメラ４が各フレームの画像データを生成するためにイメージセンサーの光電変換素子に電荷を蓄積する期間においてＬＥＤ１１〜１９の発光パターンが変化しないように制御される。
【００１８】
図２は点滅制御部２によって制御されるＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａの発光パターンの一例を示す模式図である。図２において，ｔは時間軸を示している。また図１に示すように安全作業領域と危険領域の境界と平行に定めたｘ軸を図２にも示している。また図２において白円は点灯を示し，黒円は消灯を示している。点滅制御部２および発光部１の駆動回路は，ＬＥＤの各対１１〜１９において，対の一方を点灯させるとき，対の他方を消灯させる。ＬＥＤの対の一方が光っていない時刻であっても他方が光っているため，境界への侵入があると，ＬＥＤの対のいずれか一方からデジタルカメラ４までの光路が必ず遮断される。したがって，境界を越えた危険領域への侵入を確実に検出することができる。図２においては，第一光マーク列１ａのみについて発光パターンが示されているが，第二光マーク列１ｂについては図２に示す発光パターンを逆転させたものであるため省略している。
【００１９】
まず任意の時刻におけるＬＥＤの発光パターンについて説明する。例えば時刻ｔ１においては，ＬＥＤ１１ａ，１３ａ，１６ａ，１８ａが点灯し，ＬＥＤ１２ａ，１４ａ，１５ａ，１７ａ，１９ａが消灯する。このように任意のタイミングにおいて，安全作業領域と危険領域の境界に沿うｘ軸方向に配列されている第一光マーク列１ａに，光るＬＥＤ１１ａ，１３ａ，１６ａ，１８ａと光らないＬＥＤ１２ａ，１４ａ，１５ａ，１７ａ，１９ａの両方を含めることが好ましい。なお，第一光マーク列１ａの発光パターンと第二光マーク列１ｂの発光パターンとはＬＥＤの各対において逆転しているため，光るＬＥＤと光らないＬＥＤが第一光マーク列１ａに含まれていれば，第二光マーク列１ｂにも光るＬＥＤと光らないＬＥＤが含まれることはいうまでもない。このように，安全作業領域と危険領域の境界に沿うｘ軸方向に配列されているＬＥＤ群に光るＬＥＤと光らないＬＥＤが含まれていれば，任意の時刻における不感帯を小さくすることができる。例えば時刻ｔ１においてＬＥＤ１２ａ，１４ａ，１５ａ，１７ａ，１９ａからデジタルカメラ４までの光路にのみ異物が侵入しても，これらのＬＥＤが消灯しているためにその異物の侵入を検出することはできないが，同じ第一群ａに属しこれらの消灯しているＬＥＤに隣接しているＬＥＤ１１ａ，１３ａ，１６ａ，１８ａが点灯しているため，その異物を検出できる可能性は高い。さらに，時刻ｔ１において消灯しているＬＥＤ１２ａ，１４ａ，１５ａ，１７ａ，１９ａと対をなすＬＥＤ１２ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１９ｂも点灯しているため，その異物を検出できる可能性は高い。もちろん，安全作業領域と危険領域の境界に沿うｘ軸方向に配列されている第一群ａの全てが点灯している場合には，第一群ａとデジタルカメラ４までの光路に不感帯がないことになる。しかし，第一群ａの全てが点灯している場合には，第二群ｂからデジタルカメラ４までの光路がすべて不感帯となるため，やはり，ｘ軸方向に配列されているＬＥＤ群に光るＬＥＤと光らないＬＥＤを含めた方が不感帯を狭めることができるのである。
【００２０】
次に任意のＬＥＤの時系列の発光パターンについて説明する。例えばＬＥＤ１１ａは，時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ８，ｔ９，ｔ１１において点灯し，時刻ｔ２，ｔ４，ｔ６，ｔ７，ｔ１０において消灯する。このように任意のＬＥＤを時刻によって点灯したり消灯したりすることにより，時間軸上の不感帯を短くすることができる。例えば時刻ｔ２においてＬＥＤ１１ａからデジタルカメラ４までの光路にのみ異物が侵入しても，ＬＥＤ１１ａが消灯しているためにその異物を検出することはできないが，時刻ｔ２の直前と直後の時刻ｔ１，ｔ３においてはＬＥＤ１１ａが点灯するため，その異物を検出できる可能性は高い。もちろん，ＬＥＤ１１ａを常時点灯させる場合には，ＬＥＤ１１ａからデジタルカメラ４までの光路に不感帯はないことになる。しかし，ＬＥＤ１１ａを常時点灯させる場合には，ＬＥＤ１１ａと対をなすＬＥＤ１１ｂからデジタルカメラ４までの光路が常時不感帯となり，やはり，任意のＬＥＤを時刻によって点灯したり消灯したりすることにより，時間的な不感帯を短くすることができる。
【００２１】
このように安全作業領域と危険領域の境界に沿うｘ軸方向に配列されているＬＥＤ群に光るＬＥＤと光らないＬＥＤを混在させ，任意のＬＥＤを時刻によって点灯したり消灯したりすることによって，不感帯を狭く短くすることができる。そしてまた，このようにＬＥＤの発光パターンを時間的にも空間的にも変化させることによって，意図的な侵入を防止することもできる。例えば，ＬＥＤの発光パターンが時間的に変化しないとすれば，空間的な発光パターンを模した遮蔽物を発光部１とデジタルカメラ４の間に設置することによって，侵入検出装置７に検出されることなく遮蔽物と発光部１との間から危険領域に侵入することが可能になる。また例えば，ＬＥＤの発光パターンが空間的に変化しないとすれば，時間的な発光パターンを模した遮蔽物を発光部１とデジタルカメラ４の間に設置することによって，侵入検出装置７に検出されることなく遮蔽物と発光部１との間から危険領域に侵入することが可能になる。しかし，ＬＥＤの発光パターンが時間的にも空間的にも変化している場合には，ＬＥＤの発光パターンを模することが極めて困難となって，意図的な侵入は実質的に不可能になる。
【００２２】
点滅制御部２が生成するＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂの制御信号は，ＬＥＤ毎に点灯と消灯の２つの状態を持つ，二値のデータである。そこで点灯を１，消灯と０とし，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａに左から順にそれぞれ上位の１ビットを割り当てて制御信号の第一光マーク列１ａに対応する部分を二進数で表すと，時刻ｔ１では"１０１００１０１０"となり，時刻ｔ２では"００１０１０１００"となる。そして上述したように，ＬＥＤの各対１１〜１９は，対の一方が点灯するとき，対の他方が消灯するものである。このようにＬＥＤの各対１１〜１９を制御するために，点滅制御部２は，制御信号の第一光マーク列１ａに対応する部分のビット列を反転させたビット列を，制御信号の第二光マーク列１ｂに対応する部分のビット列として生成する。例えば，時刻ｔ１において，"１１０１０１０１１"を制御信号のＬＥＤ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂに対応する部分のビット列として生成する。なお，点滅制御部２では第一光マーク列１ａ，第二光マーク列１ｂの一方に対応するビット列を制御信号として生成し，点滅制御部２において生成された制御信号のビット列を発光部１の駆動回路において反転させて第一光マーク列１ａ，第二光マーク列１ｂの他方の制御信号を生成しても良い。
【００２３】
図３は，侵入検出装置７を用いた侵入検出方法の手順を示すフローチャートである。図３は，デジタルカメラ４から出力される画像データの１フレームに対応する一連の処理の手順を示している。すなわち，画像データのフレーム毎に図３に示す処理が実施される。以下の説明ではＬＥＤ１１ａ〜１４ａを第一光マーク列１ａの第一光マーク群Ａ１，ＬＥＤ１５ａ〜１９ａを第一光マーク列１ａの第二光マーク群Ｂ１，ＬＥＤ１１ｂ〜１４ｂを第二光マーク列１ｂの第一光マーク群Ａ２，ＬＥＤ１５ｂ〜１９ｂを第二光マーク列１ｂの第二光マーク群Ｂ２と表記する。なお，本実施例で示す第一光マーク群Ａ１，Ａ２に属するＬＥＤの数も，第二光マーク群Ｂ１，Ｂ２に属するＬＥＤの数も，簡略に示した単なる例に過ぎない。例えば後述するように誤り検出符号に対応する第一光マーク群Ａ１の数は，１個以上であればよいし，侵入を検出する境界の長さに応じて適宜設定される第二光マーク群Ｂ１の数と誤り検出符号の種類に応じて決まるものである。
【００２４】
はじめに点滅制御部２は，ある時刻における制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列を生成する（Ｓ１００）。すなわち点滅制御部２は，光マークの列を構成する個々のＬＥＤの点灯をビット毎に制御する制御信号のうち，第一列の第二光マーク群Ｂ１を構成するＬＥＤ１５ａ〜１９ａに対応する部分のビット列を生成する。例えば，図２に示す時刻ｔ１における発光パターンを実現する場合，点滅制御部２は，制御信号のＬＥＤ１５〜１９に対応する部分として，ビット列"０１０１０"を生成する。
【００２５】
次に点滅制御部２は，ある時刻における制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列の誤り検出符号を，その時刻における制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列として生成する（Ｓ１０１）。すなわち，点滅制御部２は，光マークの列を構成する個々のＬＥＤの点灯をビット毎に制御する制御信号のうち，第一列の第一光マーク群Ａ１を構成するＬＥＤ１１ａ〜１４ａに対応する部分のビット列として，制御信号のＬＥＤ１５ａ〜１９ａに対応する部分のビット列の誤り検出符号を生成する。例えば，図２に示す時刻ｔ１における発光パターンを実現する場合，点滅制御部２は，制御信号のＬＥＤ１５ａ〜１９ａに対応する部分のビット列"０１０１０"に基づいて，制御信号のＬＥＤ１１ａ〜１４ａに対応する部分のビット列"１０１０"を生成する。
【００２６】
制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分は，巡回冗長検査符号（ＣＲＣ），パリティ符号，チェックサムなど，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分の伝送誤りを検出できる符号を構成するビット列であればよい。検出精度や高速性などを勘案すれば，巡回冗長検査符号が好ましい。また，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分の伝送誤りを検出できれば十分であるが，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分の伝送誤りを訂正できる符号を構成するように制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分を生成してもよい。すなわち，本明細書において，誤り検出符号とは，誤り訂正符号を包含する用語として用いている。
【００２７】
次に点滅制御部２は，制御信号の第一光マーク列１ａに対応する部分のビット列を反転させることによって，制御信号の第二光マーク列１ｂに対応する部分のビット列を生成する（Ｓ１０２）。例えば，図２に示す時刻ｔ１における発光パターンを実現するように制御信号の第一光マーク列１ａに対応する部分のビット列"１０１００１０１０"が生成されている場合，点滅制御部２は制御信号の第二光マーク列１ｂに対応する部分のビット列"０１０１１０１０１"を生成する。
【００２８】
次に点滅制御部２は，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂの制御信号を所定のタイミングで発光部１に印加する（Ｓ１０３）。例えばステップＳ１００において第二光マーク群Ｂ１の時刻ｔ１に対応する制御信号として０１０１０が生成され，ステップＳ１０１において第一光マーク群Ａ１の時刻ｔ１に対応する制御信号として１０１０が生成された場合，図４に示すように，発光部１に制御信号"１０１００１０１００１０１１０１０１"が印加され，ＬＥＤ１１ａ，１３ａ，１６ａ，１８ａ，１２ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１９ｂが点灯し，ＬＥＤ１２ａ，１４ａ，１５ａ，１７ａ，１９ａ，１１ｂ，１３ｂ，１６ｂ，１８ｂが消灯する。なお，図４は，制御信号の各ビットとＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂとの発光部１の駆動回路における対応関係を示している。図４において白円は点灯を示し，黒円は消灯を示している。
【００２９】
次に検出部５は，デジタルカメラ４から１フレーム分の画像データを取得する（Ｓ１０４）。前述したとおり，デジタルカメラ４が発光部１を１フレーム撮像するタイミングにおいて，発光部１のＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂの発光状態が切り替わらないように制御される。
【００３０】
次に検出部５は，デジタルカメラ４から取得した１フレームの画像データを解析し，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂが発光した光に対するデジタルカメラ４の受光状態をＬＥＤ毎に二値で示す受光信号を生成する（Ｓ１０５）。
【００３１】
図５は，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂが発光した光に対するデジタルカメラ４の受光状態を示す模式図であって，デジタルカメラ４から出力される画像データの局所領域が示す像を表している。図５において白円は点灯しているＬＥＤの像を示し，黒円（ハッチングを付した円）は消灯しているＬＥＤの像を示している。また図５において数字とアルファベットは画素の位置を示す符号である。
【００３２】
デジタルカメラ４と発光部１との位置関係が固定されている場合，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂの像は画像データの予め決められた領域に記録される。したがって検出部５は，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂの像に対応する各領域の輝度値を閾値と比較することによって，対応するＬＥＤが点灯しているか消灯しているかを判定することができる。具体的には例えば，画素１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂに点灯しているＬＥＤ１１ａが対応し，画素４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂに消灯しているＬＥＤ１２ａが対応しているとする。この場合，画素１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂの輝度値の合計は画素４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂの輝度値の合計よりも高くなる。したがって，検出部５は，画素１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂの輝度値の合計が予め決められた閾値よりも大きい場合には，ＬＥＤ１１ａが点灯していると判定し，逆の場合にはＬＥＤ１１ａが消灯していると判定する。尚、より多くの画素が１つのＬＥＤに対応しても良いし、より少ない画素が１つのＬＥＤに対応してもよい。そして検出部５は，各ＬＥＤの点灯状態を示す受光信号の各ビットとして，点灯と判定した場合は１，消灯と判定した場合は０を生成する。例えば図４に示す受光状態の場合，受光信号の対応する部分のビット列として"１０１"が生成される。
【００３３】
次に検出部５は，生成した受光信号のうち，第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて誤り検出符号の第一検査値を生成する（Ｓ１０６）。ここで誤り検出符号の第一検査値を生成するための関数は，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列を生成したときに用いた関数と同一であれば，どのような関数であっても良い。
【００３４】
次に検出部５は，生成した受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分の反転ビット列に基づいて誤り検出符号の第二検査値を生成する（Ｓ１０７）。ここで誤り検出符号の第二検査値を生成するための関数は，第一検査値を生成するときに用いる関数と同一である。すなわち，第二検査値を生成するための関数は，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列を生成したときに用いた関数と同一であれば，どのような関数であっても良い。
【００３５】
次に検出部５は，誤り検出符号の第一検査値と，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列とを比較し，これらが一致するか否かを判定する（Ｓ１０８）。
【００３６】
図６は，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａが発光する光に対するデジタルカメラ４の受光状態を示す模式図である。図６において白丸は発光しているＬＥＤの像を示し，ハッチングが付された円は消灯しているＬＥＤの像を示し，ハッチングが付された半円は異物Ｓの像を示している。図６に示す受光状態が得られる時刻において，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａの点灯状態は，左（ＬＥＤ１１ａ）から順に消灯，点灯，点灯，消灯，点灯，消灯，消灯，消灯，点灯であるとする。すなわち，図６に示す受光状態が得られる時刻に対応する制御信号の第一光マーク列１ａに対応する部分のビット列は，"０１１０１０００１"であるとする。
【００３７】
図６Ａに示すように，ある時刻においてＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａからデジタルカメラ４までの光路に異物が存在しない場合，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列は"０１１０"となり，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列は"１０００１"となる。そして，この時刻に対応する制御信号の第一光マーク列１ａに対応する部分のビット列は"０１１０１０００１"である。すなわち，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列は"０１１０"であり，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列"１０００１"と受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列"１０００１"とが一致するため，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成される誤り検出符号の第一検査値も"０１１０"となる。したがって，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列と，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成される誤り検出符号の第一検査値は一致する。このように，第一光マーク列１ａの発光しているＬＥＤのいずれかからデジタルカメラ４までの光路に異物Ｓが存在しない場合，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列と，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成される誤り検出符号の第一検査値は一致する。
【００３８】
また図６Ｂに示すように，第一列の第一光マーク群Ａ１に属し，発光しているＬＥＤ１３ａからデジタルカメラ４までの光路に異物Ｓが存在する場合，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列は"０１００"となる。ところが，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列の誤り検出符号を構成している第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する制御信号のビット列は"０１１０"である。そして，第一列の第二光マーク群Ｂ１からデジタルカメラ４までの光路には異物が存在しないため，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列と，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列とは一致する。したがって，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成される誤り検出符号の第一検査値と，第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する受光信号のビット列とは，ほぼ確実に一致しない。このように，第一列の第一光マーク群Ａ１に属する発光しているＬＥＤのいずれかからデジタルカメラ４までの光路に異物Ｓが存在する場合，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列と，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成される誤り検出符号の第一検査値とは，ほぼ確実に一致しない。
【００３９】
また図６Ｃに示すように，第一列の第二光マーク群Ｂ１に属し，発光しているＬＥＤ１９ａからデジタルカメラ４までの光路に異物Ｓが存在する場合，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列は"１００００"となる。そして，第一列の第一光マーク群Ａ１からデジタルカメラ４までの光路には異物が存在しないため，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成された制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列"０１１０"と，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列"０１１０"とは一致する。ところが，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列と，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列とは異なるため，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成される誤り検出符号の第一検査値は受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列とはほぼ確実に異なる値になる。すなわち，第一列の第二光マーク群Ｂ１に属し発光しているＬＥＤのいずれかからデジタルカメラ４までの光路に異物Ｓが存在する場合も，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列と，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成される誤り検出符号の第一検査値とは，ほぼ確実に一致しない。
【００４０】
また図６Ｄに示すように，第一列の第一光マーク群Ａ１に属し発光しているＬＥＤのいずれかからデジタルカメラ４までの光路に異物Ｓが存在し，第一列の第二光マーク群Ｂ１に属し発光しているＬＥＤのいずれかからデジタルカメラ４までの光路にも異物Ｓが存在する場合も，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列と，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成される誤り検出符号の第一検査値とは，ほぼ確実に一致しない。
【００４１】
このように，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列と，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成された誤り検出符号の第一検査値とが一致する場合には，ほぼ確実に，第一光マーク列１ａからデジタルカメラ４までの光路に異物が無いといえる。また，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列と，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成された誤り検出符号の第一検査値とが一致しない場合には，ほぼ確実に，第一光マーク列１ａからデジタルカメラ４までの光路に異物が有るといえる。
【００４２】
そこで検出部５は，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成された誤り検出符号の第一検査値と，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列とが一致しない場合，検出部５は検出対象時刻において第一光マーク列１ａが配列されている安全作業領域側からの侵入を検出する（Ｓ１０９）。なお，ここでいう検出対象時刻とは，検出部５がデジタルカメラ４から取得した１フレーム分の画像データにＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂの像が記録された時刻である。
【００４３】
一方，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて生成された誤り検出符号の第一検査値と，受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列とが一致する場合，検出部５は，検出対象時刻において第一光マーク列１ａが配列されている安全作業領域側からの侵入はないものとして，次に述べるステップＳ１１０の処理を実行する。なお，ステップＳ１０９において第一光マーク列１ａが配列されている安全作業領域側からの侵入を検出した場合，次に述べるステップＳ１１０の処理を実行しても良いし，実行せずに侵入検出処理を終了してもよい。
【００４４】
ステップＳ１１０において，検出部５は，誤り検出符号の第二検査値と，受光信号の第二列の第一光マーク群Ａ２に対応する部分の反転ビット列とを比較し，これらが一致するか否かを判定する（Ｓ１１０）。
【００４５】
図７は，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂが発光する光に対するデジタルカメラ４の受光状態を示す模式図である。図７において白丸は発光しているＬＥＤの像を示し，ハッチングが付された円は消灯しているＬＥＤの像を示し，ハッチングが付された四角は異物Ｓの像を示している。図７に示す受光状態が得られる時刻において，第一光マーク列１ａの点灯状態は，左（ＬＥＤ１１ａ）から順に点灯，消灯，点灯，消灯，消灯，点灯，消灯，点灯，消灯であるとする。これにより，同時刻において，第二光マーク列１ｂの点灯状態は，左（ＬＥＤ１１ｂ）から順に消灯，点灯，消灯，点灯，点灯，消灯，点灯，消灯，点灯となる。すなわち，図７に示す受光状態が得られる時刻に対応する制御信号は，"１０１００１０１００１００１０１０１"であるとする。
【００４６】
この場合，受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分のビット列ｂ２２は，第二列の第二光マーク群Ｂ２からデジタルカメラ４までの光路に異物が存在しないため，制御信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分のビット列ｂ２１と一致する。したがって，受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分の反転ビット列ｂ２３は，制御信号のうち第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列ｂ１１と一致する。したがって，受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分の反転ビット列ｂ２３から第二検査値を生成すると，制御信号のうち第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列ａ１１と一致する。一方，第二列の第一光マーク群Ａ２からデジタルカメラ４までの光路に異物Ｓが存在するため，制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列ａ１１の反転ビット列である制御信号の第二列の第一光マーク群Ａ２に対応する部分のビット列ａ２１と，受光信号のうち第二列の第一光マーク群Ａ２に対応する部分の反転ビット列ａ２３とは一致しない。このため，第二列の第一光マーク群Ａ２からデジタルカメラ４までの光路に異物Ｓが存在する場合には，受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分の反転ビット列ｂ２３から生成された第二検査値と，受光信号のうち第二列の第一光マーク群Ａ２に対応する部分の反転ビット列ａ２３とはほぼ確実に一致しない。
【００４７】
また同様に，第二列の第二光マーク群Ｂ２からデジタルカメラ４までの光路に異物が存在する場合も，受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分の反転ビット列ｂ２３から生成された第二検査値と，受光信号のうち第二列の第一光マーク群Ａ２に対応する部分の反転ビット列ａ２３とはほぼ確実に一致しない。
【００４８】
そして，第二列の第一光マーク群Ａ２からデジタルカメラ４までの光路にも，第二列の第二光マーク群Ｂ２からデジタルカメラ４までの光路にも異物が存在しない場合には，受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分の反転ビット列ｂ２３から生成された第二検査値と，受光信号のうち第二列の第一光マーク群Ａ２に対応する部分の反転ビット列ａ２３とは一致する。
【００４９】
したがって，受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分の反転ビット列ｂ２３から生成された第二検査値と，受光信号のうち第二列の第一光マーク群Ａ２に対応する部分の反転ビット列ａ２３とが一致する場合には，ほぼ確実に第二光マーク列１ｂからデジタルカメラ４までの光路に異物が無いといえる。逆に，受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分の反転ビット列ｂ２３から生成された第二検査値と，受光信号のうち第二列の第一光マーク群Ａ２に対応する部分の反転ビット列ａ２３とが一致しない場合には，ほぼ確実に第二光マーク列１ｂからデジタルカメラ４までの光路に異物が有るといえる。
【００５０】
そこで検出部５は，受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分の反転ビット列ｂ２３から生成された第二検査値と，受光信号のうち第二列の第一光マーク群Ａ２に対応する部分の反転ビット列ａ２３とが一致しない場合，検出部５は検出対象時刻において第二光マーク列１ｂが配列されている危険領域側からの侵入を検出する（Ｓ１１１）。
【００５１】
一方，受光信号のうち第二列の第二光マーク群Ｂ２に対応する部分の反転ビット列ｂ２３から生成された第二検査値と，受光信号のうち第二列の第一光マーク群Ａ２に対応する部分の反転ビット列ａ２３とが一致する場合，検出対象時刻において第二光マーク列１ｂが配列されている危険領域側からの侵入はないものとして侵入検出処理を終了する。
【００５２】
以上述べたように，検出部５は，安全作業領域側からの侵入の有無と危険領域側からの侵入の有無とを示す信号をロボット本体６のロボットコントローラー６１に出力する。ロボットコントローラー６１は，検出部５が安全作業領域側からの侵入を検出すると，アクチュエーターを停止させる，警告音を発する，警告灯を点灯する，などの所定の処理を起動する。またロボットコントローラー６１は，検出部５が危険領域側すなわちロボット本体６側からの侵入を検出すると，ワークの取り出しを作業者９ａ，９ｂに指示する音を発する，ワークが取り出しできる状態にあることを作業者９ａ，９ｂに示すインジケーターを点灯する，などの所定の処理を起動する。
【００５３】
本実施例によると，検出部５はデジタルカメラ４から取得する１フレームの画像データに基づいて，当該画像データに発光部１の像が記録された時刻における侵入を検出することができる。したがって，侵入検出装置７は，危険領域への侵入を最小の遅延で検出することができる。さらに本実施例によると，境界を挟んで近接して配置されるＬＥＤの各対１１〜１９は一方が点灯している場合には必ず他方が消灯しているため，境界を横切る侵入を確実に検出することができる。また，検出部５は，デジタルカメラ４から取得した画像データから生成する受光信号と，予め決められた誤り検出符号の関数とを用いて侵入を検出することができるため，点滅制御部２と検出部５とを信号線で接続する必要がない。点滅制御部２と発光部１とを一体のユニットとし，デジタルカメラ４と検出部５とを別の一体のユニットとし，侵入を検出する境界の両端にこれら２つのユニットを設置するときに，点滅制御部２から検出部５までの距離が数ｍに及んだとしても，２つのユニットを信号線で接続する必要がなければ，侵入検出装置７の設置は容易である。そして，検出部５は，第一光マーク列１ａからデジタルカメラ４までの光路における侵入と，第二光マーク列１ｂからデジタルカメラ４までの光路における侵入とを個別に検出するため，危険領域側からの侵入であるか，安全作業領域側からの侵入であるかも特定することになる。したがって本実施例によると，検出部５が侵入を検出した場合には，ロボットコントローラー６１が起動する処理の内容を，危険領域側からの侵入であるか，安全作業領域側からの侵入であるかによって異ならせることができる。
【００５４】
２．第二実施例
先に説明した第一実施例においては，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂの発光パターンは点滅制御部２によって生成される制御信号によって制御される。そしてＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂからデジタルカメラ４までの光路に異物が存在しない場合には，個々のＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂの発光パターンに応じて検出部５によって受光信号が生成される。すなわち先に説明した第一実施例においては，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂからデジタルカメラ４までの光路に異物が存在しない場合には，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂが発する光によって点滅制御部２から検出部５に制御信号が受光信号として伝送される。そこで，検出部５によって生成される受光信号から時刻情報と個々のＬＥＤの識別情報を得られるように，点滅制御部２が制御信号を生成してもよい。
【００５５】
なお，第一光マーク列１ａの発光パターンと第二光マーク列１ｂの発光パターンとは，点灯と消灯とが逆転しており，第一光マーク列１ａの第一光マーク群Ａ１に対応する制御信号の部分は，第一光マーク列１ａの第二光マーク群Ｂ１に対応する制御信号の部分の誤り検出符号であるため，ＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂの制御信号は情報を表す信号としては冗長である。すなわち，第一光マーク列１ａの第一光マーク群Ａ１及び第二光マーク列１ｂの第一光マーク群Ａ２対応する制御信号の部分については，有意な情報を表すことができず，第一光マーク列１ａの第二光マーク群Ｂ１に対応する制御信号の部分と第二光マーク列１ｂの第二光マーク群Ｂ２に対応する制御信号の部分に割り当てられている合計１０ビットのうち半分の５ビット分の情報しか点滅制御部２から検出部５に伝送することはできない。
【００５６】
具体的には例えば，ＬＥＤ１５ａに対応する時系列の受光信号がＬＥＤ１５ａを他のＬＥＤから識別可能な識別情報を構成するように制御信号のＬＥＤ１５ａに対応する時系列のビット列を生成すればよい。図２に示す時刻ｔ１からｔ８までの制御信号のＬＥＤ１５ａに対応する時系列のビット列は，"０１００１０１０"である。また図２に示す時刻ｔ１からｔ８までの制御信号のＬＥＤ１６ａに対応する時系列のビット列は，"１００１１００１"である。
【００５７】
そこで"０１００１０１０"がＬＥＤ１５ａを示し，"１００１１００１"がＬＥＤ１６ａを示すことを検出部５に予め記憶させておく。すると，検出部５がデジタルカメラ４から取得する画像データの任意の局所領域の輝度値から得る点灯（１）と消灯（０）の時系列信号が"０１００１０１０"を示す場合には，その局所領域がＬＥＤ１５ａに対応していると特定することが可能になる。また，画像データの任意の局所領域の輝度値から得る点灯（１）と消灯（０）の時系列信号が"１００１１００１"を示す場合には，その局所領域がＬＥＤ１６ａに対応していると特定することが可能になる。このように個々のＬＥＤの制御信号にＬＥＤの識別情報を持たせることによって，デジタルカメラ４から取得する画像データの局所領域と個々のＬＥＤとの対応関係を検出部５において特定可能になる。デジタルカメラ４から取得する画像データの局所領域と個々のＬＥＤとの対応関係を検出部５において特定可能である場合には，デジタルカメラ４と発光部１との位置関係に応じて，個々のＬＥＤの点灯状態を検出するために輝度値を取得する局所領域を設定することが可能となる。その結果，デジタルカメラ４と発光部１との位置関係をある程度自由に設定することができる。
【００５８】
また例えば，全てのＬＥＤ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂがある特定の時刻に発する光によってその時刻を特定可能な時刻情報を点滅制御部２から検出部５に伝送することができる。例えば，図２に示す時刻ｔ９において制御信号のＬＥＤ１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａに対応する部分のビット列は"１０１０１"である。時刻から制御信号へのエンコード規則を点滅制御部２に記憶しておき，受光信号から時刻へのデコード規則を検出部５に予め記憶しておくことにより，デジタルカメラ４から取得する画像データの任意のフレームと時刻との対応関係を検出部５において特定可能になる。これにより検出部５は，時刻を示す属性情報を付して侵入の有無を検出可能となる。
【００５９】
なお，制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列は，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列の関数（誤り検出符号）であるため，ＬＥＤの識別情報や時刻情報は，制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列には持たせることができない。すなわち，第一列の第二光マーク群Ｂ１に属する各ＬＥＤの識別情報や時刻情報をエンコードして制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列を生成し，生成した制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列の誤り検出符号を制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１の部分のビット列として生成すればよい。
【００６０】
そこで点滅制御部２は，例えば図８に示すように，全てのＬＥＤの制御信号の周期を９とし，時刻情報を同時に挿入し，第一列の第二光マーク群Ｂ１に属する個々のＬＥＤの識別情報を時系列に挿入しながら，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列を１周期毎に生成する。そして点滅制御部２は，制御信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列に基づいて制御信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列を生成する。この場合，時刻情報を持つ特定時刻の発光パターンが，識別情報を持つ時系列の発光パターンの始点を特定可能な同期信号としての機能も持ち得ることになる。もちろん，全てのＬＥＤを点灯させるような特殊な発光パターンをセットアップのためのリセット信号あるいは同期信号として挿入するといったことも可能である。
【００６１】
３．第三実施例
図９は，本発明の第三実施例を示す模式図である。図９に示す円は発光部１のＬＥＤを示し，白円は点灯状態を，ハッチングを付した円は消灯状態を示している。
本実施例においては，発光部１に備わるＬＥＤは制御対象としてブロック化されている。すなわち，発光部１に備わる複数のＬＥＤは，点滅制御部２の制御対象として，第一光マーク群Ａ１と第二光マーク群Ｂ１を含む第一光マーク列１ａと，第一光マーク群Ａ２と第二光マーク群Ｂ２を含む第二光マーク列１ｂとを構成するＬＥＤからなる第一光マークブロックαと，第一光マーク群Ｃ１と第二光マーク群Ｄ１を含む第一光マーク列１ｃと，第一光マーク群Ｃ２と第二光マーク群Ｄ２を含む第二光マーク列１ｄとを構成するＬＥＤからなる第二光マークブロックβとに分割されている。すなわち，制御信号の第一光マークブロックαに対応する部分のビット列において，第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列は第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列の誤り検出符号を構成し，第一光マーク列１ａに対応する部分のビット列は第二光マーク列１ｂの反転ビット列を構成している。また，制御信号の第二光マークブロックβに対応する部分のビット列において，第一光マーク群Ｃ１に対応する部分のビット列は第二光マークＤ１に対応する部分のビット列の誤り検出符号を構成し，第一光マーク列１ｃに対応する部分のビット列は第二光マーク列１ｄの反転ビット列を構成する。
【００６２】
また検出部５は，光マークブロックごとに，受光信号の第一列の第二光マーク群に対応する部分のビット列から誤り検出符号の第一検査値を生成し，受光信号の第一列の第一光マーク群に対応する部分のビット列と比較する。また検出部５は，受光信号の第二列の第二光マーク群に対応する部分の反転ビット列から誤り検出符号の第二検査値を生成し，受光信号の第二列の第一光マーク群に対応する部分の反転ビット列と比較する。例えば検出部５は，受光信号の第一列の第二光マーク群Ｂ１に対応する部分のビット列から生成した誤り検出符号の第一検査値が受光信号の第一列の第一光マーク群Ａ１に対応する部分のビット列と一致しない場合に，第一光マークブロックαからデジタルカメラ４までの光路において安全作業領域側からの侵入が有ることを検出する。また検出部５は，受光信号の第二光マーク群Ｄ１に対応する部分の反転ビット列から生成した誤り検出符号の第二検査値が受光信号の第一光マーク群Ｃ２に対応する部分の反転ビット列と一致しない場合に，第二光マークブロックβからデジタルカメラ４までの光路において危険領域側からの侵入が有ることを検出する。
【００６３】
このように本実施例による侵入検出装置７は，光マークブロックに対応する区間ごとに侵入を検出できるため，境界のどの位置においていずれの側から侵入が発生したかを特定することができる。また，侵入検出装置７は，光マークブロックに対応する区間ごとに侵入を検出できるため，境界の特定区間においてのみ侵入を検出し，境界の別の区間においては侵入を検出しないこともできる。例えば，第一光マークブロックαからデジタルカメラ４までの光路において侵入を検出し，第二光マークブロックβからデジタルカメラ４までの光路においては侵入を検出しない場合，第二光マークブロックβの検出結果を示す信号を，実際の検出結果にかかわらず，常に，侵入無しを示す値に固定すればよい。
侵入検出装置７によって侵入を検出できる境界に一時的な不感帯を設定できる場合，例えばロボット本体６を稼働させながら，作業者９ａ，９ｂがロボット本体６へのワークの出し入れを実施することができる。これにより，産業用ロボットと人間が協調して作業する環境を柔軟に設計することが可能になる。
【００６４】
４．他の実施形態
以上，本発明の実施形態を実施例に基づいて説明したが，本発明の技術的範囲は上述した実施例に限定されるものではなく，上述した実施例に種々の変更や追加した形態で本発明は実施し得る。
【００６５】
例えば，図１０Ａおよび図１０Ｂに示すようにデジタルカメラ４の受光面と発光部１の発光面を鉛直方向に対向させてもよいし，図１０Ｃに示すようにデジタルカメラ４の受光面と発光部１の発光面を水平方向に対向させてもよい。また例えば図１０Ｄに示すようにロボット本体６の危険領域の境界が曲線を構成している場合には，発光部１の発光面においてＬＥＤ等の光マークをその曲線に沿って配置しても良い。
【００６６】
光マークとしては，ＬＥＤの他，蛍光管，電球，レーザー等の光源を用いても良いし，光源から光センサーまでの光路を遮蔽したり開放したりする液晶シャッターを光マークとして用いても良い。
【００６７】
また，光マークの受光状態を検出するために用いられる光センサーとしては，エリアイメージセンサーやリニアイメージセンサー等の空間分解能を有する光センサーを用いても良いし，フォトダイオードのように空間分解能を持たない光センサーを用いても良い。フォトダイオードのように空間分解能を持たない光センサーを用いる場合であっても，レーザー等の指向性のある光マークと光センサーとを一対一に組み合わせて複数組を用いれば，ある程度広い境界面において侵入を検出することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１…発光部，１ａ,１ｃ…第一光マーク列,１ｂ,１ｄ…第二光マーク列,２…点滅制御部，４…デジタルカメラ，５…検出部，６…ロボット本体，７…侵入検出装置，９ａ，９ｂ…作業者，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９…ＬＥＤ，６１…ロボットコントローラー,α…第一光マークブロック，β…第二光マークブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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