(57)【要約】【課題】複数の検出光の光軸を、１個の受光装置に確実に向かわせるための光軸調整を容易にする検出装置と、その検出装置を用いて確実に物体侵入を検出し装置に対する安全性を高める安全装置、そしてその安全装置を備え、安全エリアへの人の侵入、あるいはロボットの安全エリアを越えての動作に対して、人への安全を確保することができるロボット装置を提供する。【解決手段】光源部と、前記光源部からの出射光を反射する反射面を備える反射部と、前記反射面からの反射光を撮像する撮像部と、前記撮像部からの画像信号から前記反射光の画像を形成し、前記画像の画素面積または光量を演算する画像処理部と、を備え、前記反射部は、１以上の凹面形状反射面と、１以上の凸面形状反射面と、を備え、前記反射面に前記凹面形状反射面または前記凸面形状反射面を配置させる駆動装置を備える検出装置。【選択図】図１
2013148490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
前記光源部からの出射光を反射する反射面を備える反射部と、
前記反射面からの反射光を撮像する撮像部と、
前記撮像部からの画像信号から前記反射光の画像を形成し、前記画像の画素面積または光量を演算する画像処理部と、を備え、
前記反射部は、１以上の凹面形状反射面と、１以上の凸面形状反射面と、を備え、前記反射面が前記凹面形状反射面または前記凸面形状反射面である駆動装置を備える、
ことを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記反射部は、前記凹面形状反射面を複数備え、
複数の前記凹面形状反射面はそれぞれ焦点距離が異なる、
ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記光源部は、直線的に配置された複数の発光部を備えている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の検出装置と、
前記画像処理部が演算した前記画素面積または前記光量から、前記出射光路上の物体の有無を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果によって装置の駆動を制御する制御手段と、を有する制御装置と、を備える、
ことを特徴とする安全装置。
【請求項５】
請求項４に記載の安全装置を備えるロボット装置。
【請求項６】
反射部の反射面を凸面形状反射面とし、撮像部により前記凸面形状反射面の凸反射面画像を取得する凸反射面画像取得工程と、
光源部からの出射光を前記凸面形状反射面により反射させた反射光を前記撮像部により凸面反射光画像を取得する凸面反射光画像取得工程と、
前記凸反射面画像の中心と、前記凸面反射光画像の中心と、の画像中心間距離を演算する画像中心間距離演算工程と、
前記両画像の中心間距離と、中心間距離閾値と、を比較する比較工程と、
前記比較工程の比較結果が、前記画像中心間距離が前記画像中心間距離閾値以内であった場合、前記反射面を凹面形状反射面とする反射面切替工程と、
撮像部により前記凹面形状反射面が反射する凹面反射光画像を取得する凹面反射光画像取得工程と、を含む、
ことを特徴とする検出装置の調整方法。
【請求項７】
前記反射部は、焦点距離の異なる複数の前記凹面形状反射面を備え、前記凹面反射画像取得工程は、
前記凹面反射光画像が、前記凹面形状反射面の凹反射面画像の画像領域内に形成されているか、を判定する判定工程と、
前記判定工程の判定結果が、前記画像領域を超えて前記凹面反射光画像が形成されていると判定された場合、前記凹面形状反射面より焦点距離の長い凹面形状反射面に切り替える凹面反射面切替工程と、を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の検出装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、安全装置、ロボット装置および検出装置の調整方法に関する。
【０００２】
従来、空間に侵入してくる物体を検知する装置として、赤外線検出装置が一般的に知られている。この赤外線検出装置では、赤外線射出装置と赤外線受光装置とが一対となって、両装置間で受発光される赤外線が物体によって遮断された場合に、赤外線受光装置から赤外線遮断の信号が送出され、例えば警報の発報、装置の緊急停止などの所定の動作が実行される。しかし、このような装置では、検出光の射出装置と受光装置が一対であることで、広い範囲にわたって、物体の進入を検出するために複数の射出装置と、それに対となる受光装置を必要とし、装置の大型化、コストアップの要因になっていた。
【０００３】
そこで、複数の射出装置に対して受光装置はより少ない数で物体の進入を検出する方法、装置として、例えば特許文献１のように、複数の光源であるＬＥＤからの放射光を、検出装置である撮像手段に集中させ、ＬＥＤと撮像手段の間にある物体形状を検出することで、光源のＬＥＤと検出装置の撮像手段が一対で構成しなくても、物体形状、すなわち物体の侵入を検出することが可能になることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４１９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１では、撮像手段へＬＥＤからの放射光を集中させるために、ＬＥＤ群を撮像手段へ向けて設置している。しかし、撮像手段に放射光を確実に集中させるためには、ＬＥＤ群を正確に設置しなければならず、その調整に多くの時間を要してしまうという課題があった。また、時間の経過と共に、例えば設置した装置の振動などによりＬＥＤ群に位置ずれなどが発生することによって、ＬＥＤ群の設置位置の再調整を行わなければならず、生産性を低下させる課題もあった。
【０００６】
そこで、複数の検出光の光軸を、１個の受光装置に確実に向かわせるための光軸調整を容易にする検出装置と、その検出装置を用いて確実に物体侵入を検出し装置に対する安全性を高める安全装置、そしてその安全装置を備え、安全エリアへの人の侵入、あるいはロボットの安全エリアを越えての動作に対して、人への安全を確保することができるロボット装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、少なくとも上述の課題の一つを解決するように、下記の形態または適用例として実現され得る。
【０００８】
〔適用例１〕本適用例の検出装置は、光源部と、前記光源部からの出射光を反射する反射面を備える反射部と、前記反射面からの反射光を撮像する撮像部と、前記撮像部からの画像信号から前記反射光の画像を形成し、前記画像の画素面積または光量を演算する画像処理部と、を備え、前記反射部は、１以上の凹面形状反射面と、１以上の凸面形状反射面と、を備え、前記反射面が前記凹面形状反射面または前記凸面形状反射面である駆動装置を備えることを特徴とする。
【０００９】
本適用例の検出装置によれば、反射光の画像を大きく形成することができる凹面形状反射面を備えることにより、被検出物によって遮られる出射光の光量の変化、画像面積の変化を実質的に拡大することとなる。従って、検出感度の高い検出装置を得ることができる。また、広い領域を視野として捉えることができる凸面形状反射面を備えることにより、検出装置の光源部、反射部、そして撮像部を設置する際に、その配置位置を厳密に規制しなくても凸面形状反射面を介して撮像部からは光源部を含む広い領域を撮像することが可能となる。言い換えると、光源部からの出射光は凹面形状反射面によって容易に撮像部に反射光を向かわせ、反射光の画像形成が確実に形成できる。形成された画像を反射面の中心に形成されるように反射部を駆動させるだけで、凹面形状反射面による検出用の反射光画像が凹面形状反射面の画像領域内で形成できるように、簡単に調整することができる。
【００１０】
〔適用例２〕上述の適用例において、前記反射部は、前記凹面形状反射面を複数備え、複数の前記凹面形状反射面はそれぞれ焦点距離が異なることを特徴とする。
【００１１】
上述の適用例によれば、反射光画像が反射面画像領域においてより大きくなるような凹面形状反射面を選択することにより、検出感度の高い検出装置を得ることができる。
【００１２】
〔適用例３〕上述の適用例において、前記光源部は、直線的に配置された複数の発光部を備えていることを特徴とする。
【００１３】
上述の適用例によれば、検出領域を広くすることができる。さらに、凹面形状反射面を用いた反射部の反射面位置調整において、反射光画像の中心を発光部の直線配列から容易に識別することができ、反射光画像の中心と凹面形状反射面の中心との距離演算を正確に行える。従って、正確な反射面位置調整が行える検出装置を得ることができる。
【００１４】
〔適用例４〕本適用例の安全装置は、上述の適用例における検出装置と、前記画像処理部が演算した前記画素面積または前記光量から、前記出射光路上の物体の有無を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果によって装置の駆動を制御する制御手段と、を有する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本適用例の安全装置によれば、検出感度の高い検出装置を用いることにより、機械装置への危険領域への物体、特に人体の侵入を確実に検出し、機械装置へ危険回避動作を指令する安全装置を得ることができる。
【００１６】
〔適用例５〕本適用例のロボット装置は、上述の適用例に示す安全装置を備える。
【００１７】
本適用例のロボット装置によれば、危険領域としてのロボット動作領域への物体、特に人体の侵入を確実に検出する安全装置によって、確実にロボットへ危険回避動作実行させることができる。また、ロボットの故障により定められた動作領域を越えるような暴走動作が発生した場合であっても、確実にロボットの動作を検出し、緊急停止などの緊急処置動作を実行させることができる。
【００１８】
〔適用例６〕本適用例の検出装置の調整方法は、反射部の反射面を凸面形状反射面とし、撮像部により前記凸面形状反射面の凸反射面画像を取得する凸反射面画像取得工程と、光源部からの出射光を前記凸面形状反射面により反射させた反射光を前記撮像部により凸面反射光画像を取得する凸面反射光画像取得工程と、前記凸反射面画像の中心と、前記凸面反射光画像の中心と、の画像中心間距離を演算する画像中心間距離演算工程と、前記両画像の中心間距離と、中心間距離閾値と、を比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果が、前記画像中心間距離が前記画像中心間距離閾値以内であった場合、前記反射面を凹面形状反射面とする反射面切替工程と、撮像部により前記凹面形状反射面が反射する凹面反射光画像を取得する凹面反射光画像取得工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
本適用例の検出装置の調整方法によれば、広い領域を視野として捉えることができる凸面形状反射面を備えることにより、検出装置の光源部、反射部、そして撮像部を設置する際に、その配置位置を厳密に規制しなくても凸面形状反射面を介して撮像部からは光源部を含む広い領域を撮像することが可能となる。言い換えると、光源部からの出射光は凹面形状反射面によって容易に撮像部に反射光を向かわせ、反射光の画像形成が確実に形成できる。形成された画像を反射面の中心に形成されるように反射部を駆動させるだけで、凹面形状反射面による検出用の反射光画像が凹面形状反射面の画像領域内で形成できるように、簡単に調整することができる。
【００２０】
〔適用例７〕上述の適用例において、前記反射部は、焦点距離の異なる複数の前記凹面形状反射面を備え、前記凹面反射画像取得工程は、前記凹面反射光画像が、前記凹面形状反射面の凹反射面画像の画像領域内に形成されているか、を判定する判定工程と、前記判定工程の判定結果が、前記画像領域を超えて前記凹面反射光画像が形成されていると判定された場合、前記凹面形状反射面より焦点距離の長い凹面形状反射面に切り替える凹面反射面切替工程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
上述の適用例によれば、反射光画像が反射面画像領域においてより大きくなるような凹面形状反射面を選択することにより、検出感度の高い検出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る検出装置を示す、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）に示す矢印Ａ方向の正面図。
【図２】第１実施形態に係る検出装置の反射部を示す、（ａ）は図１（ｂ）に示すＢ−Ｂ´部の断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ´部の断面図。
【図３】第１実施形態に係る検出装置における撮像画像を説明するイメージ図。
【図４】第１実施形態に係る検出装置の反射部のその他の形態を示す断面図。
【図５】第２実施形態に係る検出装置の調整方法を説明する検出装置のブロック構成図。
【図６】第２実施形態に係る検出装置の調整方法を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態に係る検出装置の調整方法を示すフローチャート。
【図８】第２実施形態に係る検出装置の調整方法における画像を説明するイメージ図。
【図９】第２実施形態に係る検出装置の調整方法における画像を説明するイメージ図。
【図１０】第２実施形態に係る検出装置の調整方法における画像を説明するイメージ図。
【図１１】第３実施形態に係るロボット装置の外観図。
【図１２】第３実施形態に係るロボット装置における検出画像を説明するイメージ図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の検出装置を示す、（ａ）は概略外観図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ方向の矢視図である。図１（ａ）に示すように、検出装置１００は、光源部１０と、反射部４０と、撮像部としての撮像装置５０と、撮像装置５０が取得した画像信号から画像を形成し各種演算を実行する画像処理装置６０と、を備えている。光源部１０は、光源となるＬＥＤ１２を複数備え、ＬＥＤ保持部１１にＬＥＤ１２が装着されている。ＬＥＤ保持部１１には図示しない制御装置からの制御電流が入力され、ＬＥＤ１２が実装された実装基板に形成された配線によってＬＥＤ１２に電流が供給され、ＬＥＤ１２は点灯する。
【００２５】
反射部４０は、複数の反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを備える柱状の反射体２０と、反射体２０を回転駆動させる駆動部３２と、駆動部３２に備える図示しないアクチュエーターに連結され反射体２０の柱状中心部で反射体２０と結合される回転軸３１と、を備える駆動装置３０を備えている。反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、詳細は後述するが、曲率の異なる凹面形状反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、曲率の異なる凸面形状反射面２０ｅ，２０ｆ、平面反射面２０ｄ、である。
【００２６】
撮像装置５０は、光源部１０のＬＥＤ１２の出射光Ｒが反射部４０の反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆのいずれかの反射面によって反射される反射光Ｒｒを受光部５０ａに受光し、図示しない撮像装置５０の内部に備えるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサーに結像させ、画像処理部としての画像処理装置６０において画像を形成する。形成された画像のデータは制御装置７０へ送出され、制御装置７０において駆動部３２の駆動制御信号が生成される。
【００２７】
検出装置１００は、図１（ａ）に示すＡ方向からの矢視図である図１（ｂ）にも示すように、光源部１０は複数のＬＥＤ１２が図示紙面上下方向に直線的に配置されている。そして光源部１０のＬＥＤ１２からの距離Ｌ１の所に反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆが位置するように反射部４０が配置されている。さらに反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆから距離Ｌ２のところに受光部５０ａが位置するように撮像装置５０が配置されている。このように光源部１０と撮像装置５０との間に反射部４０を配置することによって、ＬＥＤ１２からの出射光Ｒと反射光Ｒｒとの光路を確保しながら、検出装置１００を小さい設置範囲で設置することが可能となる。
【００２８】
これに対して、例えば反射部４０の位置、すなわちＬＥＤ１２からの距離Ｌ１の位置に撮像装置５０を備える構成とした場合、受光部５０ａに備える図示しない光学レンズ系は、いわゆる広角レンズ群で構成しなければならず、高額のレンズ群を備える撮像装置５０となってしまう。しかし、本実施形態に係る検出装置１００では、実質的に光路長を（Ｌ１＋Ｌ２）の長さで形成することができるため、広角レンズ群を用いることなく光源部１０の画像を取得することができ、検出装置１００のコスト上昇を抑制することができる。
【００２９】
図２は反射部４０に備える反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの詳細を説明する、（ａ）は図１（ｂ）に示すＢ−Ｂ´部の断面図、（ｂ）は図２（ａ）に示すＣ−Ｃ´部の断面図である。図２（ａ）に示すように、反射部４０に備える反射体２０は複数の反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを備えている。本例では、反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃは凹面形状の反射面であり、反射面２０ｅ，２０ｆは凸面形状の反射面である。また、反射面２０ｄは平面形状の反射面に形成されている。なお反射体２０は、例えば枠体に反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの形状を有する鏡を取り付ける形態、あるいは金属もしくはプラスチックによって形成され、反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ部分の表面に反射素材が形成された一体的な反射体２０であっても良い。
【００３０】
反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、それぞれ曲率が異なる曲面を有しており、図２（ａ）に示す本実施形態に係る検出装置１００の場合には、反射面２０ｄが平面、すなわち曲率０であり、凹面形状を有する反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃの曲率は、
（反射面２０ｃの曲率）＜（反射面２０ｂの曲率）＜（反射面２０ａの曲率）
の関係にあり反射面２０ａの曲率が最も大きく形成されている。この関係を、反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃの焦点距離で表すと、
（反射面２０ｃの焦点距離）＞（反射面２０ｂの焦点距離）＞（反射面２０ａの焦点距離）
となり、反射面２０ａが最も短い焦点距離の凹面形状を有する反射面形状であることを示している。
【００３１】
また、凸面形状の反射面２０ｅ，２０ｆでは、その曲率は、
（反射面２０ｅの曲率）＜（反射面２０ｆの曲率）
の関係にあり反射面２０ｆの曲率が最も大きく形成されている。この関係を、反射面２０ｅ，２０ｆの焦点距離で表すと、
（反射面２０ｅの焦点距離）＞（反射面２０ｆの焦点距離）
となり、反射面２０ｆが最も短い焦点距離の凸面形状を有する反射面形状であることを示している。
【００３２】
反射部４０は、反射体２０を回転駆動させる駆動部３２を備えている。駆動部３２は、図示しない回転角度を検出するエンコーダーなどを備える駆動源となるアクチュエーター３２ｂと、アクチュエーター３２ｂの回転駆動速度を減速させる減速装置３２ｃと、を駆動基台３２ａの内部に備え、減速装置３２ｃに接続された回転軸３１を回転させることで反射体２０を所定の角度に回転駆動させることができる。反射体２０の回転角度、あるいは停止位置は画像処理装置６０に備える図示しない演算部の演算結果により制御される。なお演算部は画像処理装置６０ではなく、図示しない外部制御装置に備えても良い。
【００３３】
反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆによって反射される光源部１０のＬＥＤ１２の画像は、図３に示すようなイメージで得られる。図３（ａ）は、平面形状の反射面２０ｄによって得られる反射画像イメージである。図３（ｂ）は、凸面形状の反射面２０ｅ，２０ｆによって得られる反射画像イメージである。図３（ｃ）は、凹面形状の反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃによって得られる反射画像イメージである。なお、ＬＥＤ１２は円形の発光形状を有している場合を示す。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、平面形状の反射面２０ｄによって反射されたＬＥＤ１２の射出光は、ＬＥＤ１２の発光形状である円形状画像を撮像装置５０は受光し画像形成する。その形成された円形画像の直径をＰｄとすると、図３（ｂ）に示す凸面形状の反射面２０ｅ，２０ｆによって反射されたＬＥＤ１２の射出光は、反射面２０ｅ，２０ｆの曲面形状に沿うように画像の幅を小さくし、
Ｐｄ＞Ｐｅ＞Ｐｆ
の関係を示す。すなわち、凸面形状の反射面において、より曲率の大きい反射面２０ｆのＬＥＤ１２の反射光は、曲面形状に沿うようにより幅の狭い楕円形状の画像に形成される。
【００３５】
図３（ｃ）に示す凹面形状の反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃによって反射されたＬＥＤ１２の反射光は、反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃに沿うように画像の幅を広くし、
Ｐｄ＜Ｐｃ＜Ｐｂ＜Ｐａ
の関係を示す。すなわち、凹面形状の反射面において、より曲率の大きい反射面２０ａのＬＥＤ１２の反射光は、曲面形状に沿うようにより幅の広い楕円形状の画像に形成される。本実施形態に係る検出装置１００では、上述の特に凹面形状、凸面形状の反射面により反射される反射光の画像の特徴を使い、後述する検出装置１００の設置、調整を容易にするものである。
【００３６】
なお、反射体２０は上述した複数の反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを組み合わせる構成には限定されない。例えば、図４（ａ）に示すような弾性変形をする反射面２１ａを、駆動装置２１ｂに接続させた繰出し手段２１ｃによって反射面２１ａのほぼ中央部を駆動させることによって凹面形状２１ｄあるいは凸面形状２１ｅを選択形成させる反射体２１であっても良い。また、繰出し手段２１ｃは本例に示す機械的手段ではなく、反射面２２ａを含む密閉容器形状とした反射体２２であってもよく、反射体２２の内部圧力を液体もしくは気体によって減圧状態にすることで凹面形状２２ｂに、加圧状態にすることで凸面形状２２ｃに、反射面２２ａを選択形成させることができる。
【００３７】
（第２実施形態）
図５は、第１実施形態に係る検出装置１００の制御ブロック図である。図５に示すように、検出装置１００では、制御装置７０は反射部４０に備えるアクチュエーター３２ｂの図示しないエンコーダーなどからの角度情報を取得し、反射体２０の角度位置を演算する。この場合、例えば検出装置１００を設置する場合の位置、方向の基準となるマークを反射部４０に形成し、この基準マークに対する反射体２０の相対角度位置を演算することで、反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの基準マークに対する角度位置が確定できる。
【００３８】
図５に示す制御ブロックを備える検出装置１００の設置の際の調整方法について、図６および図７に示すフローチャートに基づき説明する。本実施形態に係る検出装置１００の設置の際の調整方法は、図１に示すように予め所定の位置に光源部１０、反射部４０、撮像装置５０が配置された状態において、反射部４０に備える反射体２０の回転駆動によって、撮像装置５０に所望の検出画像が形成できるようにする、いわゆる微調整方法である。なお、上述した反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆについて、以降、最も曲率の大きい凸面形状を有する反射面２０ｆを第１凸反射面２０ｆ、第１凸反射面２０ｆより曲率の小さい凸面形状を有する反射面２０ｅを第２凸反射面２０ｅ、という。また、もっとも曲率の小さい凹面形状を有する反射面２０ｃを第１凹反射面２０ｃ、第１凹反射面２０ｃより曲率の大きい凹面形状を有する反射面２０ｂを第２凹反射面２０ｂ、第２凹反射面２０ｂより曲率の大きい凹面形状を有する反射面２０ａを第３凹反射面２０ａ、という。曲率０、すなわち平面形状を有する反射面２０ｄは、以降、平面反射面２０ｄという。
【００３９】
上述したとおり、まず図１に示すように第１実施形態に係る検出装置１００は、予め決められた設置位置に光源部１０、反射部４０、撮像装置５０が配置されて第２実施形態に係る検出装置１００の調整方法が実施される。
【００４０】
〔反射面第１確認工程〕
設置された反射部４０の反射体２０に備える反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆのうち、まず光源部１０のＬＥＤ１２の出射光を撮像装置５０へ反射する反射面が第１凸反射面２０ｆであるかを確認する反射面第１確認工程（Ｓ１０１）が実行される。反射面第１確認工程（Ｓ１０１）では反射部４０に備える反射体２０の角度位置検出手段、例えばエンコーダーによって、検出装置１００の所定の配置位置において、エンコーダーの検出信号から制御装置７０では、ＬＥＤ１２からの出射光を撮像装置５０へ反射する位置に配置されている反射面が反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆのいずれであるかを確認することができる。これにより、ＬＥＤ１２からの出射光を撮像装置５０へ反射する位置（以降、基準位置という）に第１凸反射面２０ｆが配置されているか、を確認する。
【００４１】
〔反射面位置合せ工程〕
反射面第１確認工程（Ｓ１０１）において、基準位置に第１凸反射面が配置されている（ＹＥＳ）場合には、次の反射面第１撮像工程（Ｓ１０２）に移行する。しかし、基準位置に第１凸反射面が配置されていない（ＮＯ）場合には、基準位置に第１凸反射面が配置されるまで反射面位置合せ工程（Ｓ１１１）が実行される。反射面位置合せ工程（Ｓ１１１）では、反射部４０に備える駆動装置３０によって、反射体２０を第１凸反射面２０ｆが基準位置に配置されるまで回転させる。この場合、第１実施形態に係る検出装置１００の反射体２０は６面の反射面を反射体２０の回転方向に略均等に配置した構成としているので、１回の反射面位置合せで６０°回転させるように駆動し、複数回繰り返すようにしてもよく、または、第１凸反射面２０ｆまでの回転角度を一度に回転駆動させてもよい。
【００４２】
〔反射面第１撮像工程〕
反射面第１確認工程（Ｓ１０１）において、ＹＥＳ、すなわち第１凸反射面２０ｆが基準位置に配置されていることが確認されると、反射面第１撮像工程（Ｓ１０２）が実行される。反射面第１撮像工程（Ｓ１０２）では、撮像装置５０によって第１凸反射面２０ｆが撮像され、画像処理装置６０へ画像データが送出され、画像形成部６０ａによって第１凸反射面２０ｆの形状画像が形成される。図８（ａ）は、形成された第１凸反射面２０ｆの形状画像のイメージ図である。図８（ａ）に示すように撮像装置５０の撮像可能領域を示す画像領域Ｐ０の中に、第１凸反射面２０ｆの形状画像である反射面画像Ｐ11が形成される。第１凸反射面２０ｆ形状の反射面画像Ｐ11が形成され、反射面画像中心位置第１演算工程へ移行する。
【００４３】
〔反射面画像中心位置第１演算工程〕
反射面画像中心位置第１演算工程（Ｓ１０３）では、Ｙ方向に直線的に複数のＬＥＤ１２の反射光の画像が形成されることから、第１凸反射面２０ｆ形状の反射面画像Ｐ11のＸ方向に対する図形的中心位置を画像位置演算部６０ｂにおいて演算する。反射面画像中心位置第１演算工程（Ｓ１０３）は、反射面画像Ｐ11の中心Ｃp1を画像領域Ｐ０における位置を演算する工程である。中心線を演算する方法としては、例えば予め反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの表面に画像として認識可能な中心線を形成し、反射面画像Ｐ11に中心線画像Ｓを形成させる。形成された中心線画像Ｓを反射面画像Ｐ11の中心Ｃp2として、中心Ｃp2の画像領域Ｐ０における位置を演算する。あるいは、反射面画像Ｐ11の外辺ｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４の位置から反射面画像Ｐ11の中心Ｃp1の位置を演算する、もしくは角部ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４の座標から反射面画像Ｐ11の中心Ｃp1の位置を演算する、などの方法により反射面画像Ｐ11の中心Ｃp1もしくはＣp2の画像領域Ｐ０における位置を演算し、次に反射光第１撮像工程に移行する。
【００４４】
〔反射光第１撮像工程〕
反射光第１撮像工程（Ｓ１０４）では、光源部１０に備える複数のＬＥＤ１２の射出光の、第１凸反射面２０ｆによって反射された反射光が撮像装置５０によって撮像され、画像処理装置６０の画像形成部６０ａによって反射光画像が形成される。図８（ｂ）は、形成された第１凸反射面２０ｆによって反射された反射光の画像のイメージの部分拡大図である。図８（ｂ）に示すように、最も曲率の大きい第１凸反射面２０ｆによって反射された複数のＬＥＤ１２の射出光の複数の反射光画像Ｐq1は、ＬＥＤ１２の円形状の射出光の反射光画像Ｐqcに対して、Ｙ方向に直線的に配列されたＬＥＤ１２の画像配列方向に交差するＸ方向の軸長が短い楕円状に形成される。反射光画像Ｐq1が形成されると反射光画像中心第１演算工程へ移行する。
【００４５】
〔反射光画像中心第１演算工程〕
反射光画像中心第１演算工程（Ｓ１０５）では、反射光第１撮像工程（Ｓ１０４）によって得られた複数の反射光画像Ｐq1の配列中心線Ｃq1の画像領域Ｐ０に対する位置を、画像位置演算部６０ｂにおいて演算する。反射光画像中心第１演算工程（Ｓ１０５）では、例えば複数の反射光画像Ｐq1を構成する画素のそれぞれの画像領域Ｐ０に対するＸ方向の位置座標値の平均値を求め、中心線Ｃq1の位置が演算される。そして、画像中心間距離第１演算工程に移行する。
【００４６】
〔画像中心間距離第１演算工程〕
画像中心間距離第１演算工程（Ｓ１０６）では上述の反射面画像中心第１演算工程（Ｓ１０３）および反射光画像中心第１演算工程（Ｓ１０５）によって求められた中心Ｃp1もしくはＣp2と、中心Ｃq1との距離ｄ１を演算する。距離ｄ１が演算されると第１距離判定工程に移行する。
【００４７】
〔第１距離判定工程〕
第１距離判定工程（Ｓ１０７）では、反射体２０の回転方向における設置角度が適正であるかを、画像中心間距離第１演算工程（Ｓ１０６）において得られた距離ｄ１と、判定の閾値としての反射体２０の設置角度が適正と判断できる距離ｄq1と、を制御装置７０に備える比較部７０ｂにおいて比較判定し、
｜ｄ１｜≦｜ｄq1｜
すなわち、ＹＥＳであれば反射面第２確認工程に移行する。なお、
｜ｄ１｜＞｜ｄq1｜
すなわち、ＮＯであれば反射体角度位置調整工程に移行する。
【００４８】
〔反射体角度位置調整工程〕
第１距離判定工程（Ｓ１０７）において、ＮＯ、すなわち、
｜ｄ１｜＞｜ｄq1｜
と判定された場合、反射体角度位置調整工程（Ｓ１２１）が実行される。反射体角度位置調整工程（Ｓ１２１）では、制御装置７０に備える制御部７０ａにおいて、比較部７０ｂにおける距離ｄq1，ｄ１の差δq1とすると、
δq1＝ｄ１−ｄq1
（ｄq1は正数、ｄ１は、例えばＸ（＋）方向を正数、Ｘ（−）方向を負数として演算する。）
を比較結果として、δq1の正負および値に対応した方向に反射体２０の所定の回転角度の駆動信号をアクチュエーター３２ｂへ送出し、アクチュエーター３２ｂが駆動される。反射体角度位置調整工程（Ｓ１２１）の実行後、反射面第１撮像工程（Ｓ１０２）に移行し、反射体２０の調整後の回転位置の適正が確認される。
【００４９】
〔反射面第２確認工程〕
第１距離判定工程（Ｓ１０７）において、ＹＥＳ、すなわち、
｜ｄ１｜≦｜ｄq1｜
と判定された場合、判定の対象となっている反射面を確認する反射面第２確認工程（Ｓ１０８）に移行する。反射面第２確認工程（Ｓ１０８）では、上述の反射面第１確認工程（Ｓ１０１）と同様に、エンコーダーからの角度情報から基準位置に配置されている反射面が、第１凸反射面２０ｆ、あるいは第２凸反射面２０ｅ、あるいは平面反射面２０ｄのいずれであるかを確認する。本実施形態に係る検出装置１００の調整方法では、反射面第１確認工程（Ｓ１０１）、および反射面位置合せ工程（Ｓ１１１）によって、工程の初めに第１凸反射面２０ｆが基準位置に配置される工程としているが、調整工程の進行途中での外的要因などによって第１凸反射面２０ｆが基準位置から逸脱する可能性もあることから、反射面第２確認工程（Ｓ１０８）を組み込むことにより、工程異常に対応させることができる。
【００５０】
〔第２凸反射面切替工程〕
反射面第２確認工程（Ｓ１０８）において、第１凸反射面２０ｆが基準位置に配置されていると確認されると、第２凸反射面切替工程（Ｓ１２１）に移行する。第２凸反射面切替工程（Ｓ１２１）では、制御部７０ａは第２凸反射面２０ｅが基準位置に配置されるように所定の回転角度まで反射体２０を回転駆動させる指令をアクチュエーター３２ｂに送出する。その後、反射面第１撮像工程（Ｓ１０２）に戻り、以降の工程を実行する。第２凸反射面切替工程（Ｓ１３１）によって基準位置に第２凸反射面２０ｅが配置されると、図８（ｃ）に示すような画像が得られる。すなわち、第２凸反射面２０ｅは上述したように、第１凸反射面２０ｆの曲率より小さい曲率の凸面形状の反射面を有していることによって、第２凸反射面２０ｅによる反射光画像Ｐq2は、第１凸反射面２０ｆによる反射光画像Ｐq1よりＸ方向に幅が広い楕円形状の反射光画像が得られる。
【００５１】
また、反射光画像Ｐq2の中心線Ｃr2と、第２凸反射面２０ｅの画像中心Ｃp1もしくはＣp2と、の距離ｄ２は、第１凸反射面２０ｆよりわずかな第２凸反射面２０ｅの配置位置のずれであっても、大きく拡大されて生じてくる。言い換えると、第１距離判定工程（Ｓ１０７）における実質的な判定基準を厳しくすることなり、反射体２０の角度位置の更なる微少修正を可能とする。すなわち、図８（ｃ）に示す、判定の閾値としての第２凸反射面２０ｅが基準位置に配置される反射体２０の設置角度が適正と判断できる距離ｄq2と、第１凸反射面２０ｆにおける距離ｄq1と、距離ｄq1に対応する反射体２０の調整角度αと、距離ｄq2に対応する反射体２０の調整角度βと、の関係が、
ｄq2＝ｄq1
であっても、
β＜α
となる。すなわち、曲率を小さくした凸形状反射面を用いることによって反射体２０の角度ずれを拡大して検出することが可能となり、微少な反射体２０の角度位置調整をすることができる。第２凸反射面２０ｅによる反射面第１撮像工程（Ｓ１０２）〜反射面第２確認工程（Ｓ１０８）を実行し、反射面第２確認工程（Ｓ１０８）において第２凸反射面２０ｅと確認されると、平面反射面切替工程（Ｓ１４１）に移行する。
【００５２】
〔平面反射面切替工程〕
平面反射面切替工程（Ｓ１４１）では、第２凸反射面２０ｅから平面反射面２０ｄへ切り替える。すなわち上述した第２凸反射面切替工程（Ｓ１３１）によって得られる、曲率を小さくした凸形状反射面を用いることによって反射体２０の角度ずれを拡大して検出することが可能となることにおいて、平面とは曲率０、すなわち最も曲率の小さい凸形状の面であり、さらに微少な反射体２０の角度位置調整をすることができる。
【００５３】
以上の第１凸反射面２０ｆに始まり第２凸反射面２０ｅ、平面反射面２０ｄと順次、反射面を切り替えて、反射部４０の基準位置に対する反射体２０の回転角度位置を調整する一連の工程が、反射体２０の初期設定の工程となる。これら初期設定の工程の後、検出装置１００が検出する感度を最適にするための工程に移行する。
【００５４】
〔第１凹反射面切替工程〕
反射面第２確認工程（Ｓ１０８）において、平面反射面２０ｄと確認されると第１凹反射面切替工程（Ｓ１０９）に移行する。第１凹反射面切替工程（Ｓ１０９）では、反射体２０における平面反射面２０ｄから第１凹反射面２０ｃまでの配置角度分をアクチュエーター３２ｂにより反射体２０を回転駆動させる。第１凹反射面２０ｃが基準位置に配置されると反射面第２撮像工程に移行する。
【００５５】
〔反射面第２撮像工程〕
反射面第２撮像工程（Ｓ２０１）では、撮像装置５０によって第１凹反射面２０ｃが撮像され、画像処理装置６０へ画像データが送出され、画像形成部６０ａによって第１凹反射面２０ｃの形状画像が形成される。図９（ａ）は、形成された第１凹反射面２０ｃの形状画像のイメージ図である。図９（ａ）に示すように撮像装置５０の撮像可能領域を示す画像領域Ｐ０の中に、第１凹反射面２０ｃの形状画像として反射面画像Ｐ21が形成される。第１凹反射面２０ｃ形状の反射面画像Ｐ21が形成され、反射面画像中心位置第２演算工程へ移行する。
【００５６】
〔反射面画像中心位置第２演算工程〕
反射面画像中心位置第２演算工程（Ｓ２０２）は、第１凹反射面２０ｃ形状の反射面画像Ｐ21のＸ方向に対する図形的中心位置を画像位置演算部６０ｂにおいて演算する。演算方法は、上述した反射面画像中心位置第１演算工程（Ｓ１０３）と同様の方法により行われる。例えば、予め第１凹反射面２０ｃに形成した中心線の画像Ｓを認識することにより中心Ｃp2を演算する方法、あるいは、反射面画像Ｐ21の４辺ｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４あるいは角部ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４を認識して中心Ｃp1を演算する方法、などによって反射面画像Ｐ21の中心Ｃp1もしくはＣp2を演算する。そして、次に反射光第２撮像工程に移行する。
【００５７】
〔反射光第２撮像工程〕
反射光第２撮像工程（Ｓ２０３）では、光源部１０に備える複数のＬＥＤ１２の射出光の、第１凹反射面２０ｃによって反射された反射光が撮像装置５０によって撮像され、画像処理装置６０の画像形成部６０ａによって反射光画像が形成される。図９（ｂ）は、形成された第１凹反射面２０ｃによって反射された反射光の画像のイメージの部分拡大図である。図９（ｂ）に示すように、最も曲率の小さい第１凹反射面２０ｃによって反射された複数のＬＥＤ１２の射出光の反射光の複数の反射光画像Ｐr1は、ＬＥＤ１２の円形状の射出光の反射光画像Ｐrcに対して、Ｙ方向に直線的に配列されたＬＥＤ１２の画像配列方向に交差するＸ方向の軸長が長い楕円状に形成される。反射光画像Ｐr1が形成されると反射光画像中心第２演算工程へ移行する。
【００５８】
〔画像中心間距離第２演算工程〕
画像中心間距離第２演算工程（Ｓ２０５）では、上述の反射面画像中心第２演算工程（Ｓ２０２）および反射光画像中心第２演算工程（Ｓ２０４）によって求められた中心Ｃp1もしくはＣp2と、中心Ｃr1との距離ｄ１を演算する。距離ｄ１が演算されると第２距離判定工程に移行する。
【００５９】
〔第２距離判定工程〕
第２距離判定工程（Ｓ２０６）では、反射体２０の回転方向における設置角度が適正であるかを、画像中心間距離第２演算工程（Ｓ１０６）において得られた距離ｄ１と、反射体２０の設置角度が適正と判断できる距離ｄr1と、を制御装置７０に備える比較部７０ｂにおいて比較判定し、
｜ｄ１｜≦｜ｄr1｜
すなわち、ＹＥＳであれば画像比較工程に移行する。なお、
｜ｄ１｜＞｜ｄr1｜
すなわち、ＮＯであれば反射体角度位置調整工程に移行する。
【００６０】
〔反射体角度位置調整工程〕
反射体角度位置調整工程（Ｓ２３１）は、上述した反射体角度位置調整工程（Ｓ１２１）と同様の方法により、第２距離判定工程（Ｓ２０６）において、ＮＯ、すなわち、
｜ｄ１｜＞｜ｄr1｜
と判定された場合に実行される。すなわち、制御装置７０に備える制御部７０ａにおいて、比較部７０ｂにおける距離ｄr1，ｄ１の差δr1とした場合、δr1の正負および値に対応した方向に反射体２０の所定の回転角度の駆動信号をアクチュエーター３２ｂへ送出し、アクチュエーター３２ｂが駆動される。反射体角度位置調整工程（Ｓ２３１）の実行後、反射面第２撮像工程（Ｓ２０１）に移行し、反射体２０の調整後の回転位置の適正が確認される。
【００６１】
〔画像比較工程〕
第２距離判定工程（Ｓ２０６）において、ＹＥＳ，すなわち、
｜ｄ１｜≦｜ｄr1｜
と判定された場合、画像比較工程（Ｓ２０７）に移行する。画像比較工程（Ｓ２０７）は、図９（ｃ）に示すように、第１凹反射面２０ｃの反射面画像Ｐ21のＸ方向の幅Ｗ21の範囲内にＬＥＤ１２の第１凹反射面２０ｃによる反射光画像Ｐr1が形成されているかを比較、判定する工程である。すなわち反射光画像Ｐr1のＸ方向の幅を幅Ｗr1とした場合、比較部７０ｂにおいて、
Ｗ21＞Ｗr1
であり、なお且つ、反射光画像Ｐr1のＸ方向の両端と第１凹反射面２０ｃの反射面画像Ｐ21のＸ方向の両辺との距離α，βが、
α＞０、β＞０
であるとき、反射光画像Ｐr1が第１凹反射面２０ｃの反射面画像Ｐ21の領域内に形成されている（ＹＥＳ）と判定される。ＹＥＳと判定されると、反射面第３確認工程に移行する。
【００６２】
〔反射面第３確認工程〕
反射面第３確認工程（Ｓ２３２）では、直前の画像比較工程（Ｓ２０７）が実行された凹面形状反射面が第１凹反射面２０ｃ、第２凹反射面２０ｂ、第３凹反射面２０ａのいずれかであるかを確認する。直前の画像比較工程（Ｓ２０７）が実行された凹面形状反射面が第１凹反射面２０ｃと確認された場合には、基準位置に第２凹反射面２０ｂを配置させる第２凹反射面切替工程（Ｓ２３３）へ移行する。また、直前の画像比較工程（Ｓ２０７）が実行された凹面形状反射面が第２凹反射面２０ｂと確認された場合には、基準位置に第３凹反射面２０ａを配置させる第３凹反射面切替工程（Ｓ２３４）へ移行する。そして、第３凹反射面２０ａと確認された場合には、検出装置１００の調整は終了する。
【００６３】
すなわち、上述の一の連工程のＳ２０１〜Ｓ２３２、Ｓ２３１〜Ｓ２３４では、図９（ｄ）に示すように第１凹反射面２０ｃから、第１凹反射面２０ｃより曲率の大きい第２凹反射面２０ｂに切り替えられることにより、第２凹反射面２０ｂによる反射光画像Ｐr2は第１凹反射面２０ｃによる反射光画像Ｐr1よりＸ方向に広がった楕円形状に形成される。すなわち、ＬＥＤ１２の光の画像をより多くの画素数で検出することとなり、反射光画像Ｐr2とすることで、反射光画像Ｐr1より高い検出力を得ることができる。同様に、図９（ｅ）に示すように第２凹反射面２０ｂから、第２凹反射面２０ｂより曲率の大きい第３凹反射面２０ａに切り替えられることにより、第３凹反射面２０ａによる反射光画像Ｐr3は第２凹反射面２０ｂによる反射光画像Ｐr2よりＸ方向に広がった楕円形状に形成される。そして、最も曲率の大きい第３凹反射面２０ａによる画像が、反射面画像Ｐ12の領域にある場合に、第３凹反射面２０ａが基準位置に配置された状態で、検出装置１００の調整が終了する。このように、曲率の大きい凹面形状の反射面を用いることによって、大きな画像、すなわち反射光画像の画素数を多くすることができ、高い検出力を備える検出装置１００を得ることができる。なお、本実施形態に係る検出装置１００の反射体２０には曲率の異なる凹面形状反射面を３個備えているが、これに限定はされず、上述の反射面切替工程の繰り返しにより、反射光画像が最大の画素数になるようにすればよい。
【００６４】
〔反射面第４確認工程〕
画像比較工程（Ｓ２０７）において、第１凹反射面２０ｃによる反射光画像Ｐr1、あるいは第２凹反射面２０ｂによる反射光画像Ｐr2、あるいは第３凹反射面２０ａによる反射光画像Ｐr3が第１凹反射面２０ｃの反射面画像Ｐ21の領域内に形成されていない（ＮＯ）と判定された場合、反射面第４確認工程（Ｓ２０８）に移行する。すなわち図１０（ａ）に示すような、反射面画像Ｐ21の領域から、反射光画像Ｐｒの一部がはみ出し、はみ出し領域Ｐｓが存在すると画像比較工程（Ｓ２０７）において判定された場合に、反射面第４確認工程（Ｓ２０８）が実行される。この場合、上述した反射面第３確認工程（Ｓ２３２）と同様に、直前の画像比較工程（Ｓ２０７）が実行された凹面形状反射面が第１凹反射面２０ｃ、第２凹反射面２０ｂ、第３凹反射面２０ａのいずれかであるかを確認する。
【００６５】
直前の画像比較工程（Ｓ２０７）が実行された凹面形状反射面が第３凹反射面２０ａと確認された場合は、基準位置に第２凹反射面２０ｂを配置させる第２凹反射面切替工程（Ｓ２０９Ｂ）へ移行する。また、直前の画像比較工程（Ｓ２０７）が実行された凹面形状反射面が第２凹反射面２０ｂと確認された場合は、基準位置に第１凹反射面２０ｃを配置させる第１凹反射面切替工程（Ｓ２０９Ａ）へ移行する。しかし、第１凹反射面２０ｃと確認された場合には、検出装置１００の調整が困難として異常判定し、図示しない表示装置に異常表示する異常判定表示工程（Ｓ２４１）を実行し、検出装置１００の再調整を要求し、終了する。
【００６６】
〔第１凹反射面切替工程、第２凹反射面切替工程〕
上述の第１凹反射面切替工程（Ｓ２０９Ａ）、および第２凹反射面切替工程（Ｓ２０９Ｂ）によって、図１０に示すように反射面画像Ｐ21よりはみ出す反射光画像Ｐｒを形成する凹面形状反射面より曲率の小さい凹面形状反射面によってＸ方向に小さい反射光画像Ｐｒ´を形成し、はみ出しＰｓを解消させる。例えば、第３凹反射面２０ａによって反射光画像Ｐｒが形成されるとすれば第２凹反射面２０ｂに切り替えて反射光画像Ｐｒ´を形成し、第２凹反射面２０ｂによって反射光画像Ｐｒが形成されるとすれば第１凹反射面２０ｃに切り替えて反射光画像Ｐｒ´を形成する工程になる。この第１凹反射面切替工程（Ｓ２０９Ａ）、または第２凹反射面切替工程（Ｓ２０９Ｂ）の後、反射面第３撮像工程（Ｓ２１０）に移行する。
【００６７】
〔反射面第３撮像工程〜第３距離判定工程、および反射体角度位置調整工程〕
反射面第３撮像工程（Ｓ２１０）〜第３距離判定工程（Ｓ２１５）、および反射体角度位置調整工程（Ｓ２２１）は、上述した反射面第２撮像工程（Ｓ２０１）〜第２距離判定工程（Ｓ２０６）、および反射体角度位置調整工程（Ｓ２３１）と同じ方法の工程であるで、詳細な説明は省略する。
【００６８】
第３距離判定工程において、反射光画像中心と凹面形状反射面画像中心との距離が反射体２０の設置角度が適正とされる値である、すなわちＹＥＳと判定されると、検出装置１００の調整が終了し、検出動作の開始が可能となる。以上、説明したとおり、本実施形態にかかる検出装置１００の調整方法は、反射体２０に備える曲率の異なる凸面形状反射面によって、検出装置１００の配置後の光源部１０、反射部４０、そして撮像装置５０の各々の間の位置ずれを、まず凸面形状反射面によって狭い視野角の受光部５０ａの撮像装置５０であっても、相対的に大きく位置ずれして光源部１０が配置されたとしても、確実に光源部１０の光を捉えることができる。そして、反射体２０の回転量（回転角度）を微調整するだけで捕らえられた反射光画像と凸面形状反射面画像との中心間距離を短くし、凸面形状反射面画像の中心部で光源部１０の光の反射光画像を形成させることで検出装置１００の設置調整を行うことができる。さらに、反射体２０に備える凹面形状反射面によって、反射光画像を形成する画素数を多くし、高い検出力を備える検出装置１００を得ることができる。
【００６９】
（第３実施形態）
図１１は第３実施形態としてのロボット装置を示す外観図である。図１１に示すように、ロボット装置３０００は、作業用のテーブル８０と、テーブル８０の作業者エリア側（図示右方向）の端部に配置された第１実施形態に係る検出装置１００と、図示しない基盤に固定された基台２１００とアーム２２００とを備えるロボット２０００と、検出装置１００によって物体、例えば人の手Ｍ、が検出光である出射光Ｒの照射領域に侵入した場合に、ロボット２０００に対してロボット２０００の駆動を規制するための信号を生成する安全制御部２００と、を備えている。この安全制御部２００と検出装置１００とにより安全装置１０００が構成される。なお、本形態における安全制御部２００には画像処理装置６０（図１参照）が含まれている。
【００７０】
検出装置１００は、テーブル８０上の作業者の手Ｍの侵入が許可されない境界に沿って出射光Ｒが出射されるように光源部１０と、反射部４０が配置され、反射部４０は撮像装置５０に反射光が向かうように第２実施形態で説明した調整方法によって調整されている。
【００７１】
ロボット２０００は、図示しない基盤に固定される基台２１００と、基台２１００に回転可能に接続されるアーム２２００を有している。アーム２２００は、本例では基台２１００に回転可能に接続される第１アーム２２１０と、第１アーム２２１０に相対的に回転可能に接続される第２アーム２２２０と、第２アーム２２２０に相対的に回転可能に接続される第３アーム２２３０と、を備えている。第３アーム２２３０の第２アーム２２２０との接続される部分とは反対の第３アーム２２３０の端部には、図示しない被作業物を把持することが可能な指部を備えるハンド部２３００が相対的に回転可能に接続されている。また、アーム２２００、ハンド部２３００の駆動を、図示しない外部からの指令に基づいて制御する制御部２４００を備えている。
【００７２】
ロボット装置３０００では、安全装置１０００の手Ｍの侵入が許可されない領域、すなわち図１１に示す出射光Ｒを境界とする出射光Ｒからロボット２０００側の領域に、手Ｍが侵入してきた場合、図１２に示すように手Ｍによって遮られる出射光Ｒに該当する反射光画像が、明度が低いＰd1であったり、反射画像が形成されないＰd2であったりする。このＰd1，Ｐd2を検出装置１００が物体によって遮られない出射光Ｒの反射光画像Ｐｒと比較する、もしくは反射光全体の画像明度の変化量を演算し、物体である手Ｍを検出する。図１２に示す反射光画像Ｐｒ，Ｐd1，Ｐd2から、明度などを演算する方法としては、反射光画像Ｐｒ，Ｐd1，Ｐd2を構成する画素データを、例えば２値化することで、所定の画像領域内における白画素の総数もしくは、白画素総数と黒画素総数との比を演算し、明度あるいは明度の変化を演算することができる。ここで所定の画像領域とは、１つのＰｒが収まりかつ隣接する他のＰｒとは重ならないように分割された領域であって、各Ｐｒに対応した領域の形状は等しいものとする。２値化以外にも、所定の画像領域の画素データをそのまま積分することでＰｒ，Ｐd1，Ｐd2の明度を演算することもできる。２値化しないことで微小な変化を捉え、より迅速な物体検出が可能となる。
【００７３】
検出装置１００によって手Ｍが検出されると、安全制御部２００では物体の侵入の検出データによって、ロボット２０００の制御部２４００に対して、アーム２２００に回避行動の実行開始を指示し、アーム２２００は回避行動を実行する。ここで、回避行動とは、例えば緊急停止であってもよく、あるいは検出された手Ｍの侵入位置に対して遠方へハンド部２３００を移動させることであってもよい。
【００７４】
なお、本実施形態に係るロボット装置３０００では安全装置１０００には検出装置１００を１台備える形態としたが、複数台の検出装置１００を備えてもよい。例えば、本実施形態では一方向側からの手Ｍの侵入だけではなく、その他の方向に作業領域が設けられる場合には、その作業領域に対応する位置にも検出装置を配置すればよい。
【００７５】
第３実施形態に係る検出装置１００を備える安全装置１０００、および安全装置１０００を備えるロボット装置３０００は、検出装置１００の設置を厳密に行わなくても、検出光である出射光Ｒの光軸を正確に反射部４０を介して撮像装置５０へ向かわせる調整を容易に行うことができる。従って、容易に設置、調整作業ができる検出装置１００によって、人体の侵入あるいはロボット２０００の暴走による動作領域を越えた動作などを確実に検知し、ロボット２０００に確実に危険回避動作を指令できる安全装置１０００を備えることにより、安全で作業効率の高いロボット装置３０００を得ることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０…光源部、２０…反射体、３０…駆動装置、４０…反射部、５０…撮像部、６０…画像処理装置、７０制御装置…、１００…検出装置。
【図１】
2013148490.tif 000003
【図２】
2013148490.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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