(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動動作機械（６０）の危険領域（５８）を保護する方法であって、
前記危険領域（５８）の少なくとも二つの画像を、互いにずれて配置される第１および第２画像記録ユニット（１６，１８）により記録し、
前記危険領域（５８）の異物（６６）を、少なくとも二つのアルゴリズム的に異なる方法である相関ベースの場面分析（４４）と輪郭ベースの場面分析（４６）とを含む、画像の場面分析（４４，４６）によって検出し、前記場面分析（４６，４４）の少なくとも一つは、参照画像と著しく異なるような画像領域のみ処理し、
前記場面分析（４４，４６）の少なくとも一つが異物を検出すると、前記危険領域（５８）を保護する、方法。
【請求項２】
前記場面の前記画像は、一列に配置されない少なくとも三つの画像記録ユニット（１６，１８，２２）によって記録されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも三つの画像は、それぞれの場合、共通の画像を有する少なくとも二つの画像対として解釈されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
場面分析方法の両方は、前記画像の全てに応用されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
少なくとも二つの画像の多くの一時的に連続するグループは、検出された異物の少なくとも一つの運動パラメータを決定するために評価されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
各画像記録ユニット（１６，１８，２２）の今後の露光時間は、それによって記録される前記画像の機能として設定されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
自動動作機械（５０）の危険領域（５８）を保護する装置であって、
前記危険領域（５８）の少なくとも二つの画像を記録する、互いにずれて配置される第１および第２画像記録ユニット（１６，１８）と、
前記危険領域（５８）の異物（６６）を、これらの画像の、少なくとも二つのアルゴリズム的に異なる方法である相関ベースの場面分析（４４）と輪郭ベースの場面分析（４６）とを含む場面分析（４４，４６）の助けを借りて検出する評価ユニット（１４）と、
前記場面分析（４４，４６）の少なくとも一つが異物を検出すると始動される切換手段（２４）とを有し、
前記場面分析（４６，４４）の少なくとも一つは、参照画像と著しく異なるような画像領域のみ処理する、装置。
【請求項８】
前記評価ユニット（１４）は、場面分析方法（４４，４６）の両方を、前記場面の前記画像の全てに応用するために設置されることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記危険領域（５８）の第３画像を記録する少なくとも第３画像記録ユニット（２２）を特徴とし、前記評価ユニット（１４）は、前記二つの場面分析方法の少なくとも一つを、前記少なくとも三つの画像に応用するために設置される、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
前記画像記録ユニット（１６，１８）の少なくとも二つが、共通のハウジングに配置されることを特徴とする、請求項７ないし９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記評価ユニット（１４）は、全ての画像から同時に決定されるべきターゲット機能を最小にすることによって、前記場面の３次元表示を確立するために設計されることを特徴とする、請求項７ないし１０のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、危険領域、特に自動動作機械の危険領域を保護する方法に関するものであり、危険領域の少なくとも二つの画像は、少なくとも第１および第２画像記録ユニットによって、画像記録ユニットは、互いにずれて配置され、かつ危険領域の異物は、画像の場面分析により検出される。
本発明はまた、危険領域、特に自動動作機械の危険領域を保護する装置に関するものであり、危険領域の少なくとも二つの画像を記録する少なくとも第１および第２画像記録ユニットを有し、該画像記録ユニットは、互いにずれて配置され、かつ危険領域の異物を、これらの画像の場面分析によって検出する評価ユニットを有する。
【背景技術】
【０００２】
この種類の方法および装置は、たとえば下記特許文献１に開示されている。
危険領域、特に機械および工場プラントの危険領域は、今までは、主に光バリア、光アレイ、またはレーザスキャナーを用いることによって、また頻繁に機械バリアと組み合わせて保護されてきた。しかしながら、一般に、そのような保護対策は、非常に複雑な設置および調整を必要とする。さらに、これらの保護対策は、危険領域の保護を異なる動作状況に適合させる必要がある場合にはあまり柔軟性がない。
【０００３】
これらの欠点を克服するために、しばらくの間、画像記録ユニット、典型的にはディジタルカメラによって、かつインテリジェント画像評価方法の助けを借りて危険領域を保護しようという試みがなされてきた。この点に関しては、一例として、下記特許文献２を参照する。この参考文献は、危険領域を保護する装置を開示しており、仮想バリアが、画像記録ユニットおよび人工「共同」ターゲットの助けを借りて危険領域の前で発生される。該バリアを突破することを、光バリアの場合と同じ方法で、画像記録ユニットを用いて検出することができる。適切な場合、それに危険が起因する機械は、そこで直ちにオフに切り換えられ、あるいはある他の方法で非危険状態にされる。
【０００４】
この公知の装置は、従来の光バリア等より、設置するのが既に実質的に容易でありかつ高いレベルの柔軟性を示すが、保護されるべき機械の領域の「共同ターゲット」を用いる設置対策が必要であるのが依然として欠点である。
互いにある間隔で配置される二つの画像記録ユニットを有する装置は、冒頭で述べた下記特許文献１に開示されている。二つの画像記録ユニットから評価ユニットに供給される画像は、危険領域の３次元画像を得るために立体画像分析を受ける。３次元画像は、危険領域の異物、すなわち許容しがたいように位置決めされた対象物を検出するために、その後３次元参照モデルと比較される。しかしながら、比較できる配置を用いる実際の実験から、異物が危険領域で検出されうる検出信頼性が不十分であることが明らかになってきた。これは、少なくとも自動動作機械等の危険領域を保護するそのような装置が、工業地域で使用されうる、すなわち人を保護することができる程度まで応用される。（３０ｍｓの範囲の）極めて短い反応時間および事実上１００％の検出信頼性が、そのような応用に必要とされる。
【０００５】
類似の装置および対応する方法はまた、下記特許文献３によって開示されており、かつ欠点について上で言ってきたことがまたここで適用される。
下記特許文献４は、いわゆる場面をモニターする装置および方法を開示している。その場面は、一つの画像記録ユニットを用いて記録され、かつ参照画像と比較される。場面の内部の個々の点は、詳細には、画像を記録するときにマーキングまたは個別化を得るために、光源により照明される。しかしながら、この方法は、このように特定の応用の場合における危険領域の場面の照明によって、散乱外部光が侵入するために故障が起こりやすくなるという欠点がある。外部光による故障は、特に、たとえば溶接ロボットを用いるあるいは大きなブレーキプレスを用いる工業生産環境において起こりうる。
【特許文献１】
独国特許出願公開第１９７０９７９９号明細書
【特許文献２】
独国特許出願公開第１９９３８６３９号明細書
【特許文献３】
欧州特許出願公開第１０６１４８７号明細書
【特許文献４】
独国特許出願公開第１９８０９２１０号明細書
【特許文献５】
独国特許出願第１０２５９６９８−５３号明細書
【非特許文献１】
オリビエ  フォージュラ（Ｏｌｉｖｉｅｒ  Ｆａｕｇｅｒａｓ）著，「三次元コンピュータ・ビジョン：幾何学的見地」，ＭＩＴ出版、ケンブリッジ書籍
【非特許文献２】
Ｕ．フランキ（Ｆｒａｎｋｅ）／Ｉ．クッチュバッハ（Ｋｕｔｚｂａｃｈ）著，「ストップ・アンド・ゴー交通のための高速立体ベース対象物検出」，インテリジェント・ビークル・シンポジウム，３３９〜３４４ページ，東京，１９９６年
【非特許文献３】
マトゥシク（Ｍａｔｕｓｉｋ）ら著，「画像ベース視覚外皮」，シーグラフ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ）２０００
【非特許文献４】
Ｕ．フランキ／Ａ．ジョー（Ｊｏｏｓ）著，「都市交通場面理解に対するリアルタイム立体視機能」，ＩＥＥＥ  インテリジェント・ビークル・シンポジウム，２０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この背景に対して、代替的な方法、および特に自動動作機械の危険領域を、設置に大きな費用はかからないが、十分な信頼性をもって保護することができる対応する装置を特定することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、冒頭で述べた種類の方法によって達成され、場面分析は、少なくとも二つのアルゴリズム的に異なる方法を用いて、少なくとも二つの画像に基づいて行われ、かつ危険領域は、分析方法の少なくとも一つが異物を検出するとき保護される。
目的はまた、冒頭で述べた種類の装置によって達成され、評価ユニットは、少なくとも二つのアルゴリズム的に異なる方法を用いて場面分析を行うために設計され、かつさらに、場面分析方法の少なくとも一つが異物を検出するとき始動される切換手段が実現される。
【０００８】
したがって、本発明による解決策は、本質的には、相互にずれた画像記録ユニットを用いて記録される危険領域の少なくとも二つの画像の３次元評価に基づく。適切な場面分析方法は、先行技術において本来公知である。たとえば、上記非特許文献１、あるいは上記非特許文献２の記事を参照する。対応方法はまた、本発明の優先日の後に公表された上記特許文献５に記載されている。しかしながら、本来、今まで公知の方法では、自動動作機械の危険領域が確実に保護されることを保証するのに必要な検出信頼性はもたらされていない。しかしながら、互いに並行に実行される異なる３次元場面分析方法の組み合わせによって、この応用にとって必要とされる検出信頼性を達成することができることが今非常に明らかになってきた。
【０００９】
二つの記録された画像における対象物は、別々の場面分析方法により検出され、かつそれらの空間位置が決定される。対象物の空間位置は、その後後者（対象物）がモニターされた危険領域に位置決めされるかどうか、かつこの場合「異物」が含まれるかどうか調べるために用いられる。たとえば、記録された危険領域の個々の点の共同ターゲットまたは特定マーキング等のさらなる外部補助は必要とされない。したがって、本発明の解決策によって、設置費を低くすることができる。しかも、最新評価システムの多数の変形のために、新規の装置および対応する方法によって高度な柔軟性が可能となる。
【００１０】
現在利用できるさまざまな場面分析方法の各々は、特に検出信頼性および故障発生率に関して、個々の強さと弱さを有する。それぞれの弱さを、異なる方法を組み合わせることによって補うことができる。危険領域は、場面分析方法の一つでも異物を検出すると直ぐに保護され、モニターされた機械は、こうしてオフに切り替えられるか、さもなければたとえば静止状態にされる。したがって、機械の安全性のための保護装置に対して出される高い要求を、非常に容易に満たすことができる。
【００１１】
しかも、新規の装置は、場面分析のための異なる方法の使用により多様性が必ず生じるという利点がある。それによって、装置全体の固有フェイルセーフが、不具合および故障を参照して減じられる。これは、特定的には機械および設置を保護する好ましい分野の応用に関して非常に重要である。
したがって、上記の目的は、完全に達成される。
【００１２】
立体画像処理は、ここでは、ほぼ平行な光学軸およびほぼ同一の焦点距離をもつ二つのカメラの使用を意味すると理解される。不均衡マップ（三次元点群）は、左側画像の画素が右側画像の画素に割り当てられ、このことは、一般にそれぞれの画素の小さい局部環境に基づくという事実により決定される。
対照的に、３次元場面分析は、対象物の少なくとも二つの画像によって同時に確立されるターゲット機能の助けを借りて、パラメータ最適化があるようにされる（たとえば、上記非特許文献３あるいは優先日の後に公表された上記特許文献５）。検出信頼性は、ここでは比較的高い情報内容のレベルで認識が行われるので、従来の立体画像処理方法に比べて高められる。
【００１３】
本発明の改良では、第１および第２画像は、一方では相関ベースの場面分析を受け、かつ他方では輪郭ベースの場面分析を受ける。
本発明の意味での相関ベースの場面分析は、フランキ／クッチュバッハ著のすでに上述した記事からあるいは上記非特許文献４の記事から公知である。
輪郭ベースの場面分析は、たとえば、マトゥシクの刊行物からあるいは優先日の後に公表されたすでに述べた上記特許文献５から公知である。実際の実験で示されてきたように、場面分析のための上記方法の組み合わせは、検出信頼性に関して、かつさらに装置全体の本来のフェイルセーフに関しても、特に良好な結果をもたらす。
【００１４】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１，７に記載されているように、参照画像と著しく異なるそのような画像領域のみを処理する。
この対策は、それによって処理速度を上げることが可能であるので、本発明の好ましい分野の応用について特に有利であることがわかってきた。したがって、装置の反応時間を短縮することができ、かつこれは一方では保護区域の形成における高度の柔軟性、かつ他方では運用要員のよりよい保護が可能となる。
【００１５】
方法の簡単な改良では、一つの画像対のみが生成され、かつ二つの場面分析方法は、それの上で行われる。この改良は、ハードウエアの観点で簡単に実現されうるという利点がある。しかしながら、好ましくない条件下では、三次元分析は、二つの画像記録ユニットの接続ラインに沿って配向される画像における構造については可能ではないという不利な結果となりうる。
【００１６】
そのような構造を三次元で記録することもできるように、少なくとも一つのさらなる画像記録ユニットをもつ場面の少なくとも一つのさらなる画像を記録するのが有利である。これらのさらなる画像記録ユニットは、第１の二つの画像記録ユニットをもつ同じライン上にあるべきではない。
ハードウエアの観点で装置を簡単なものに保つために、場面の三つの記録された画像が、それぞれの場合、共通の画像を有する二つの画像対、第１および第２画像対として解釈される場合に有利である。この手順はまた、相応して四つ以上の画像の使用まで範囲を拡げることができる。
【００１７】
特に高度の安全性は、多くの場面分析方法が各画像対に応用されるとき達成される。
特に有利な改良では、本発明の装置は、危険領域の第３画像を記録する第３画像記録ユニットを少なくとも有する。評価ユニットは、この場合、二つの場面分析の少なくとも一つが、少なくとも三つの画像に応用されるように設置される。その必要とされる計算能力および計算時間は、場面分析にとって二つの可能な方法のただ一つを選択する手段で減じられる。
【００１８】
さらなる改良では、少なくとも二つの同期的に記録された画像の多くの一時的に連続するグループが、検出された異物の少なくとも一つの運動パラメータ、たとえば運動の速度、方向等を決定するために評価される。
この対策によって、モニターされた機械等に起因する危険の程度をより正確に評価することができる。検出された異物とのインテリジェント反応は、その結果として可能である。たとえば、危険領域の内部でただゆっくりと移動している異物の場合、まず第一に事前の警告を発生することが可能であり、一方モニターされた機械は、すばやく移動している異物の場合、直接オフに切り替えられる。
【００１９】
さらなる改良では、画像記録ユニットのさらなる露出時間は、現在の画像の機能として設定される。
画像記録ユニットの露出時間は、この対策によって変化している環境条件に順応して合わせられる。したがって、新規の装置は、変化している環境条件、たとえば日光の影響と自動的に反応することができる。一方、検出信頼性がそれによって上がり、かつ他方望ましくない間違った警報をよりよく避けることができる。
【００２０】
本発明のさらなる改良では、画像記録ユニットの少なくとも二つは、共通の機器ハウジングに配置される。
この改良は、必要とされる較正作業ならびに二つの画像記録ユニットの互いに対する調整の大部分は、メーカーによってその工場で行われるという利点がある。本発明の装置を設置する際の現地での費用は、それによってなおさらに簡略化される。しかしながら、検出信頼性は、実験室条件下での正確な較正によって、装置全体についてなおさらに高められる。
【００２１】
言うまでもなく、上記の特徴およびなお以下で説明すべき特徴は、それぞれ特定化された組み合わせでのみならず、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組み合わせであるいは単独で用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の例証的な実施形態を、図面に示しかつ次の説明でより詳細に説明する。
発明の装置全体を、参照番号１０によって図１に示す。
装置１０は、本質的に、カメラモジュール１２および評価ユニット１４を含む。カメラモジュール１２の内部に図示されるのは、二つの画像記録ユニット１６，１８（「カメラ１」および「カメラ２」として示す）である。画像記録ユニット１６，１８は、完全な独立機能カメラでありうる。しかしながら、これの代替として、二つのカメラの個々の部品も、それぞれの場合、本質的に二つの別々の画像センサー、かつ適切な場合には、関連の光学装置があるように共同で用いることができる。
【００２３】
画像記録ユニット１６，１８は、評価ユニット１４に、空間的に幾分離れて、バス２０を介して接続される。これの代替として、共通のハウジングにおける二つの画像記録ユニット１６、１８および評価ユニット１４を一体化することも可能であり、または他の種類のアナログまたはディジタルインターフェイス用いることも可能である。空間的に離れた評価ユニット１４をもつ現在図示されている配置は、個々の部品がより低重量であること、別個に交換できること等、モジュラーシステムの利点がある。しかも、このようにして、概略的にのみここで図示したさらなるカメラモジュール２２が、非常に簡単な態様で同じ評価ユニット１４に接続されることが可能である。
【００２４】
参照番号２４は、たとえばリレイまたは接触器を収納する切換装置を示す。切換装置は、モニターされた機械の駆動、設置を、それ自体公知の方法でオフに切り換えるために用いられうる。切換装置２４は、たとえばフェイルセーフＰＬＣ（プログラマブル論理制御装置）、すなわちいわゆる安全制御器の形態でも実現されうる。この場合、評価ユニット１４が、ピルツ社（Ｐｉｌｚ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．）のセーフティバス（登録商標）（ＳａｆｅｔｅｙＢｕｓ（登録商標））等のフェイルセーフフィールドバス機器を経由して安全制御器に接続されるのが好ましい。
【００２５】
装置１０の動作の基本モードを、図２および図３を用いて、好ましい例証的な実施形態とともに以下で説明する。この場合、同一の参照番号は、それぞれ同一の要素を示す。
装置１０がオンに切り換えられた後、それは、まず第一に許容できる機能を調べるために、ステップ３０に従ってセルフテストを行う。セルフテストの過程で、評価ユニット１４および画像記録ユニット１６，１８の個々の部品は、とりわけ許容できる機能について調べられる。ステップ３２に従って、切換装置２４の出力は、オフに切り換えられる、すなわち、モニターされた機械は、確実に画定された安全状態にされる。
【００２６】
オプションであるステップ３４に従って、光源は、さらなる照明として、オンに切り換えられる。これは、特に、既存の周囲の明るさがその後の画像評価を行うのに不十分であるときはいつでも行われる。
ステップ３６，３８に従って、モニターされた危険領域は、画像記録ユニット１６，１８によって記録される。言い換えると、画像記録ユニット１６は、危険領域の第１画像を供給し、かつ画像記録ユニット１８は、その第２画像を供給する。ここで図示する例証的な実施形態に従って、これは、並列に、すなわち互いに同期した画像記録ユニット１６、８を用いて行われる。
【００２７】
いわゆる予備画像処理は、その後ステップ４２に従って行われる。応用によっては、記録された画像の条件付けをするための本来公知の方法、たとえばＦＰＮ（固定パターンノイズ）修正が、ここで行われる。さらに、記録された第１および第２画像は、背景の明るさ等に関して互いに合わせられる。
ステップ４４，４６に従って、第１および第２画像からなる画像対は、その後、危険領域内部の異物を検出するために、二つの異なる場面分析方法によって評価される。ステップ４４では、危険領域の第１および第２画像は、相関ベースの画像分析を受ける。対照的に、輪郭ベースの画像分析は、ステップ４６で行われる。
【００２８】
特に好ましい例証的な実施形態では、輪郭ベースの画像分析は、地域区分、すなわち第１および第２画像の比較されるべき個々の領域への分割を含む。次に、参照画像と著しく異なる領域のみを評価するのが好ましい。
しかしながら、代替的に、他の例証的な実施形態では、たとえば、上記特許文献３あるいは上記非特許文献３に記載されているようなアルゴリズムを用いることも可能である。相関ベース画像分析については、上で引用したＵ．フランキ著の記事に記載されているようなアルゴリズムを用いるのが好ましい。しかしながら、基本的には、他の場面分析方法も、ここで考慮されるようになるであろう。
【００２９】
ステップ４８では、保護空間の侵害が存在するかどうか、すなわち対象物がモニターされた危険領域に許容できないほど入り込んだかどうかについて、二つの場面分析の結果に基づいて決定がなされる。そうでない場合には、切換装置２４の出力は、ステップ５０に従ってオンに切り換えられる、すなわち、モニターされた機械が動作状態となる。
異物による保護空間の侵害が検出されたら、方法は、ステップ３２に分岐し、そこで切換装置の出力がオフに切り換えられる（あるいは異物が前の方法サイクルですでに検出されていたらそのままである）。モニターされた機械等は、それによってその安全静止位置に保たれる。言うまでもなく、ステップ３４〜５０は、装置１０の動作中、危険領域が連続して保護されることを保証するために再帰的に繰り返される。
【００３０】
新規の装置１０の好ましい応用を、図３の上部の平面図に図示し、一方関連の側面図を下部に示す。
装置１０は、ここでは自動動作ロボット６０に起因する危険領域５８を保護する役目を果たす。ここで、危険領域５８は、ロボット６０の周りの半球包絡面内に存在し、かつその運動または動作領域に対応する。二つの画像記録ユニット１６，１８を共通のハウジングに含むカメラモジュール１２は、危険領域の上方に配置されかつ後者（ロボット）と整列される。
【００３１】
参照番号６２および６４は、二つのねじれ形保護区域を示し、保護区域６２は一種の警告区域を形成し、一方保護区域６４は、真の禁止領域を形成する。異物６６が保護区域６２に入れば、このことは、場面分析方法４４，４６に基づいて装置１０によって検出される。一つの例証的な実施形態では、評価ユニット１４は、次にロボット６０を、減速してあるモードに切り換える。ロボット６０の緊急停止は、保護区域６４が侵害されて始めて生じる。
【００３２】
さらなる例証的な実施形態では、保護区域６２を侵害すると、ロボット６０は、安全静止位置へ移動され、そこからロボット６０は、装置１０が保護区域６２がもはや侵害されていないことを検出すると直ちに、再起動を企てることができる。対照的に、保護区域６４が侵害されていれば、手動再起動が必要とされる。
危険領域５８および保護区域６２，６４は、それぞれの場合、円弧の形状の包絡曲線によってここに図示される。しかしながら、好ましい例証的な実施形態では、危険領域５８および保護区域６２，６４は、ロボット６０の運動および動作状態に順応して合わせられる。ここで、二つの場面分析方法４４，４６は、好ましくは、さらなるアルゴリズムを含み、その助けを借りて異物６６のパラメータ、たとえばその形状、その方向および運動速度が識別されかつ追跡されうる。それによっては、保護区域６２，６４は、異物６６が、危険にさらされることなくロボット６０に「接近している」ことが可能なように、ロボット６０の周りで順応して画定される。この設計では、たとえば、互いに接近している多くのロボット６０を限られた空間に配置することが可能であり、それらの間の衝突は、装置１０の助けを借りて防止される。再び、さらなる例証的な実施形態では、ロボット６０に送られているワークピース（ここでは図示せず）を、「認められていない」異物と区別することができる。ロボット６０の動作モードを、参加している運転員の安全性が同時に保証されている間に、このようにして最適化することができる。
【００３３】
図４は、実施形態の図３からの修正を示す。図３の場合におけるような一つのカメラモジュールよりむしろ、ここでは三つの画像記録ユニット１６，１８，２２が、それぞれの場合、ロボット６０およびその保護区域６２，６４の上方に、互いに間隔を開けて配置される。画像記録ユニット１６，１８，２２は、非常に広角の対物レンズを有し、その結果それらは、それらの上方に低い高さでのみ配置されるときでも完全に保護区域６２，６４を覆うことができる。
【００３４】
特に、画像記録ユニット１６、１８，２２は、反射屈折カメラ、すなわち湾曲した鏡を撮像素子として使用し、かつその光学軸の延長上に存在する死角の周りに環状視野を持つカメラであってもよい。これらのカメラが、それらの光学軸でロボット６０と整列されれば、それら自らロボットを確実に覆うことはできないが、それらの視野は、危険領域５８の周りで環状保護区域６２，６４に十分重なる。反射屈折カメラは、それによってその危険領域５８への経路上の任意の異物を検出することができるので、危険領域５８自体が、それらの死角と大きく交差するのは不利ではない。その代わり、このことは、ロボットを認識しない場合には、評価ユニット１４は、後者（ロボット）を検出するために、ロボットの移動を、異物の考えられる移動と区別する必要もないので、モニターにとっての簡略化を意味することができる。
【００３５】
三つのカメラ１６，１８，２２は、それぞれの場合、二つのカメラ間の接続ラインが、第３のカメラの視野に存在するように配置される。したがって、第３のカメラおよび接続ライン上に存在している二つのカメラの一方によって供給される画像の助けを借りて、そのような接続ライン上の異物の位置を検出することが常に可能である。
図４の装置の動作モードを、図５のフローチャートを参照して説明する。方法ステップ３０，３２，３４，３６，３８は、図２を参照してすでに説明したものと同一であり、したがって再度説明しない。カメラ１およびカメラ２による二つの画像記録ステップ３６，３８に加えて、カメラ３による第３画像記録ステップ４０が行われる。このように、異なる視角から同時に記録されてきた、かつ異なる方法で組み合わされて画像対を形成することができる三つの画像が存在する。少なくとも二つの異なる画像対が必要とされ、かつ画像対は、カメラ１および２またはカメラ２および３によって記録される画像からステップ７０，７２で組合される。第３画像対は、ステップ７４でカメラ３および１の画像からオプションで組み合わされうる。
【００３６】
二つの異なる場面分析方法は、こうして得られる少なくとも二つの画像対に応用される。もっとも簡単な場合には、たとえば、ステップ７６でカメラ１および２の画像対に対して輪郭分析を行うこと、およびステップ７８でカメラ２および３の画像対に対して対応分析を行うことに制限することができる。検出信頼性のより高い尺度は、両方の分析方法が両方の画像対の各々について行われるとき（ステップ８０，８１）、かつステップ７４が行われた場合には、その画像対も、輪郭分析８４および対応分析８６を受けるとき達成される。
【００３７】
場面分析に追従するステップ４８，５０は、図２のステップと類似であり、すなわち、ステップ４８では、先行の２、４または６の場面分析の結果の助けを借りて、保護空間侵害があるかどうか決定される。そうである場合には、切換装置２４の出力は、オフに切り換えられ、さもなければステップ５０でオンに切り換えられる、すなわち、モニターされた機械が動作状態になり、あるいは出力は、関連の機械がすでに動作していればオンに切り換えられたままである。
【００３８】
輪郭分析および相関分析の代わりに、任意の他の場面分析方法が用いられる、あるいは保護空間侵害の検出信頼性を改良するために、一つの画像対に対して三つ以上の異なる場面分析方法を行うことも可能であることが理解されよう。
場面の画像の画像対への分割を企てない場面分析の方法を用いることも可能であるが、その代わり全ての画像から同時に決定されるべきターゲット機能からの最小化によって、場面の３次元説明を確立することが可能である。そのようなアルゴリズムは、たとえば優先日の後に公表された上記特許文献５あるいは上で引用したマトゥシクらの刊行物に記載されている。これらの二つのアルゴリズムは、好ましくは、検出信頼性を増すためにかつ様々なシステムを達成するために、全ての画像に共通に与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】発明の装置の簡略化されたブロック図を示す。
【図２】発明の方法を説明する簡略化されたフローチャートを示す。
【図３】発明の装置の好ましい応用を説明する略図を示す。
【図４】図３に示される応用の変形例を示す。
【図５】図の修正に適合された態様での本発明の方法のフローチャートを示す。
【符号の説明】
【００４０】
１０  装置全体
１２，２２  カメラモジュール
１４  評価ユニット
１６，１８  画像記録ユニット
２０  バス
２４  切換装置
【図１】
0004405468.tif 000002
【図２】
0004405468.tif 000003
【図３】
0004405468.tif 000004
【図４】
0004405468.tif 000005
【図５】
0004405468.tif 000006