(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサであって、３以上の辺からなる多角形状の領域として予め定められた上記監視エリアの一辺上に配置されるエリア監視センサにおいて、
操作入力に基づいて、上記監視エリアを構成する上記３以上の辺の中から上記一辺以外の辺を選択する辺選択手段と、
操作入力に基づいて、上記エリア監視センサから上記辺選択手段により選択中の辺までの距離を指定する距離指定手段と、
上記距離指定手段によって指定された距離に基づいて、上記監視エリアのサイズを決定するエリアサイズ決定手段とを備えたことを特徴とするエリア監視センサ。
【請求項２】
上記監視エリアの少なくとも上記一辺以外の１つの辺を含む領域として、当該辺に沿ってテスト検知ゾーンを形成するテスト検知ゾーン形成手段と、
上記検出光の反射光に基づいて上記テスト検知ゾーン内の侵入物を検知する第１侵入検知手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のエリア監視センサ。
【請求項３】
第１侵入検知手段による検知結果に基づいて、少なくとも上記一辺以外の辺に対応する上記テスト検知ゾーンに侵入物が侵入したことを検知する境界検知手段を備え、
上記エリアサイズ決定手段は、上記一辺以外の全ての辺について侵入物の侵入が検知された場合に、上記距離指定手段によって指定された距離によって上記監視エリアのサイズを決定することを特徴とする請求項２に記載のエリア監視センサ。
【請求項４】
第１侵入検知手段による検知結果に基づいて、少なくとも上記一辺以外の辺に対応する上記テスト検知ゾーンに侵入物が侵入したことを検知する境界検知手段と、
上記監視エリアを構成する上記３以上の辺のうち、少なくとも上記一辺以外の各辺を隣接する２以上のシンボルによって表示するエリア境界表示手段とを備え、
上記エリア境界表示手段は、上記境界検知手段によって侵入物の侵入が検知された場合に、当該侵入物の侵入位置に対応するシンボルを他のシンボルとは異ならせて表示することを特徴とする請求項２に記載のエリア監視センサ。
【請求項５】
上記検出光の反射光に基づいて侵入物を検知する第２侵入検知手段と、
第２侵入検知手段によって検知された侵入物までの距離を表示する侵入物位置表示手段とを備え、
上記侵入物位置表示手段が、上記辺選択手段により選択中の辺に直交する方向に関する侵入物までの距離を表示することを特徴とする請求項１に記載のエリア監視センサ。
【請求項６】
上記監視エリアを構成する上記３以上の辺のうち、少なくとも上記一辺以外の各辺を隣接する２以上のシンボルによって表示するエリア境界表示手段を備え、
上記エリア境界表示手段が、上記辺選択手段により選択中の辺を他の辺と識別可能に表示することを特徴とする請求項１に記載のエリア監視センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エリア監視センサに係り、さらに詳しくは、出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
侵入禁止エリア内に侵入した人などの侵入物を検知して検出信号を出力するセンサとして、エリア監視センサが知られている。エリア監視センサは、例えば、検出光を投光する投光部と、検出光を走査させる走査部と、侵入物によって反射された検出光を受光する受光部からなり、受光部の出力に基づいて侵入物までの距離と、侵入物の方位が検知される。そして、これらの検知結果に基づいて侵入物が所定のエリア内に存在するか否かが判別され、その判別結果に基づいて検出信号が出力される。この検出信号は、例えば、監視エリアの周辺で稼働する工作機械を停止させる制御信号として用いられる。
【０００３】
従来、この様なエリア監視センサに対して、検知対象とする領域を監視エリアとして指示し、或いは、既に設定されている監視エリアを編集するには、エリア設定ツールが用いられていた。このエリア設定ツールは、パーソナルコンピュータなどの端末装置上で動作するアプリケーションプログラムであり、工作機械などの工場内設備の配置状況に応じて監視エリアを設定することができる。
【０００４】
しかしながら、エリア設定ツールを用いて監視エリアを設定する方法では、新たに監視エリアを指定し、或いは、既に設定されている監視エリアを変更しようとするごとに、エリア監視センサに端末装置を接続しなければならず、操作性が良くないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エリア設定のための端末装置を接続することなく、監視エリアを設定することができるエリア監視センサを提供することを目的とする。特に、複数の辺からなる多角形状の領域として形状が予め定められた監視エリアのサイズを任意に設定することができるエリア監視センサを提供することを目的とする。また、監視エリアの誤設定を抑制することができるエリア監視センサを提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、侵入物の検知結果をモニターすることができるエリア監視センサを提供することにある。特に、監視エリアのサイズ設定時に検知された侵入物の位置を距離の入力対象として選択された辺に応じて表示させることができるエリア監視センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の本発明によるエリア監視センサは、出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサであって、３以上の辺からなる多角形状の領域として予め定められた上記監視エリアの一辺上に配置されるエリア監視センサに適用される。具体的には、操作入力に基づいて、上記監視エリアを構成する上記３以上の辺の中から上記一辺以外の辺を選択する辺選択手段と、操作入力に基づいて、上記エリア監視センサから上記辺選択手段により選択中の辺までの距離を指定する距離指定手段と、上記距離指定手段によって指定された距離に基づいて、上記監視エリアのサイズを決定するエリアサイズ決定手段とを備えて構成される。
【０００８】
このエリア監視センサでは、監視エリアを構成する複数の辺の中からエリア監視センサが配置される辺以外の辺を選択して、エリア監視センサから選択中の辺までの距離を指定することができる。そして、この様にして指定された距離に基づいて監視エリアのサイズが決定されるので、複数の辺からなる多角形状の領域として形状が予め定められた監視エリアのサイズを任意に設定することができる。
【０００９】
第２の本発明によるエリア監視センサは、上記構成に加え、上記監視エリアの少なくとも上記一辺以外の１つの辺を含む領域として、当該辺に沿ってテスト検知ゾーンを形成するテスト検知ゾーン形成手段と、上記検出光の反射光に基づいて上記テスト検知ゾーン内の侵入物を検知する第１侵入検知手段とを備えて構成される。この様な構成によれば、テスト検知ゾーンを形成して、テスト検知ゾーン内の侵入物が検知されるので、距離の入力値が適切であったか否かを各辺について確認することができる。
【００１０】
第３の本発明によるエリア監視センサは、上記構成に加え、第１侵入検知手段による検知結果に基づいて、少なくとも上記一辺以外の辺に対応する上記テスト検知ゾーンに侵入物が侵入したことを検知する境界検知手段を備え、上記エリアサイズ決定手段が、少なくとも上記一辺以外の全ての辺について侵入物の侵入が検知された場合に、上記距離指定手段によって指定された距離によって上記監視エリアのサイズを決定するように構成される。この様な構成によれば、少なくとも一辺以外の全ての辺について侵入物の侵入が検知された場合に、監視エリアのサイズが決定されるので、監視エリアの誤設定を抑制することができる。
【００１１】
第４の本発明によるエリア監視センサは、上記構成に加え、第１侵入検知手段による検知結果に基づいて、少なくとも上記一辺以外の辺に対応する上記テスト検知ゾーンに侵入物が侵入したことを検知する境界検知手段と、上記監視エリアを構成する上記３以上の辺のうち、少なくとも上記一辺以外の各辺を隣接する２以上のシンボルによって表示するエリア境界表示手段とを備え、上記エリア境界表示手段が、上記境界検知手段によって侵入物の侵入が検知された場合に、当該侵入物の侵入位置に対応するシンボルを他のシンボルとは異ならせて表示するように構成される。この様な構成によれば、侵入物の侵入が検知された場合に、侵入物の侵入位置に対応するシンボルが他のシンボルとは異ならせて表示されるので、侵入物が辺上のどこに侵入したかを識別することができる。
【００１２】
第５の本発明によるエリア監視センサは、上記構成に加え、上記検出光の反射光に基づいて侵入物を検知する第２侵入検知手段と、第２侵入検知手段によって検知された侵入物までの距離を表示する侵入物位置表示手段とを備え、上記侵入物位置表示手段が、上記辺選択手段により選択中の辺に直交する方向に関する侵入物までの距離を表示するように構成される。この様な構成によれば、選択中の辺に直交する方向に関する侵入物までの距離によって侵入物の位置が表示されるので、監視エリアのサイズ設定時に検知された侵入物を距離の入力対象として選択された辺に応じて表示させることができる。
【００１３】
第６の本発明によるエリア監視センサは、上記構成に加え、上記監視エリアを構成する上記３以上の辺のうち、少なくとも上記一辺以外の各辺を隣接する２以上のシンボルによって表示するエリア境界表示手段を備え、上記エリア境界表示手段が、上記辺選択手段により選択中の辺を他の辺と識別可能に表示するように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるエリア監視センサによれば、監視エリアを構成する複数の辺の中からエリア監視センサが配置される辺以外の辺を選択して、エリア監視センサから選択中の辺までの距離を指定することができる。そして、この様にして指定された距離に基づいて監視エリアのサイズが決定されるので、複数の辺からなる多角形状の領域として形状が予め定められた監視エリアのサイズを任意に設定することができる。従って、エリア設定のための端末装置を接続することなく、監視エリアを設定することができる。また、テスト検知ゾーンを形成して、テスト検知ゾーン内の侵入物が検知されるので、距離の入力値が適切であったか否かを各辺について確認することができる。特に、少なくとも一辺以外の全ての辺について侵入物の侵入が検知された場合に、監視エリアのサイズが決定されるので、監視エリアの誤設定を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明によるエリア監視センサによれば、選択中の辺に直交する方向に関する侵入物までの距離によって侵入物の位置が表示されるので、監視エリアのサイズ設定時に検知された侵入物を距離の入力対象として選択された辺に応じて表示させることができ、侵入物の検知結果をモニターすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
＜検知システム＞
図１は、本発明の実施の形態１によるエリア監視センサを含む検知システムの一構成例を示した斜視図であり、エリア監視センサの一例として光走査型のセーフティセンサ１が示されている。この検知システムは、防護柵Ａ２で仕切られた領域内に搬送装置や加工用ロボットＡ１が配置され、ロボットの作業エリアなどの機械設備周辺のエリアを監視エリア２として、監視エリア２内の侵入物がセーフティセンサ１によって検知される。
【００１７】
セーフティセンサ１は、検出光を走査させることによって複雑な形状からなる監視エリア２を監視し、機械設備の制御盤を操作するオペレータＡ３などの侵入物の存在を検知して検出信号を出力する動作を行っている。侵入物の検知は、出射方向を異ならせて検出光を出射し、侵入物によって反射された検出光に基づいて行われる。
【００１８】
この検出信号は、例えば、監視エリア２の周辺で稼働する加工用ロボットＡ１を停止させる制御信号として用いられる。すなわち、セーフティセンサ１は、ＯＳＳＤ（Output Signal Switching Device）出力を有しており、監視エリア２内に侵入物が存在していない状態では動作許可信号（ＯＳＳＤオン）を出力し、監視エリア２内に侵入物が存在している状態では動作不許可信号（ＯＳＳＤオフ）を出力する動作が行われる。
【００１９】
＜エリア監視センサ＞
図２（ａ）及び（ｂ）は、図１の検知システムにおけるセーフティセンサ１の構成例を示した図であり、図２（ａ）には、センサ本体を正面から見た様子が示され、図２（ｂ）には、セーフティセンサ１に設けられた操作パネル１２が示されている。
【００２０】
セーフティセンサ１は、水平な走査面に沿って検出光を走査させることによって、監視エリア２内の侵入物を検知する光走査型のエリア監視センサである。セーフティセンサ１は、例えば、検出光を投光する投光部と、検出光を水平方向に一定周期で繰返し走査させる走査部と、侵入物によって反射された検出光を受光する受光部と、検出光の受光結果に基づいて検出信号を出力する検知部によって構成される。
【００２１】
検出光には、例えば、波長が赤外領域内のレーザー光が用いられる。検出光を水平方向に走査させることによって、水平面内の監視エリア２が監視され、侵入物による反射光を受光することによって、監視エリア２内の侵入物が検知される。
【００２２】
具体的には、検出光の投光タイミングと、侵入物によって反射された当該検出光の受光タイミングとに基づいてセーフティセンサ１から侵入物までの距離が算出される。また、当該検出光の出射方向を走査部の制御信号に基づいて判別することによって、侵入物の方位が算出される。そして、算出された距離及び方位に基づいて、侵入物が監視エリア２内に存在するか否かが判別され、その判別結果に基づいて検出信号が出力される。
【００２３】
このセーフティセンサ１には、投光部、走査部、受光部などを覆うためのカバー１１と、操作パネル１２とが設けられている。操作パネル１２には、複数の操作キー２１〜２５と、ディスプレイ１３と、ＬＥＤインジケータ１４，１５が配置されている。
【００２４】
操作キー２１〜２５は、監視エリアを設定する際の数値入力やメニュー選択に用いられ、いずれも接点式のタクトスイッチからなる。操作キー２１及び２２は、数値入力や画面切替のためのキーである。例えば、操作キー２１は、数値をインクリメントするアップキーとして用いることができる。また、操作キー２２は、数値をデクリメントするダウンキーとして用いることができる。
【００２５】
操作キー２３〜２５は、動作モードの切替や設定値確定のためのキーである。例えば、操作キー２３は、エンター（Ｅｎｔｅｒ）キーであり、操作キー２４は、モード切替キーであり、操作キー２５は、エスケープ（Ｅｓｃ）キーである。
【００２６】
ディスプレイ１３は、侵入物の検知情報や操作入力情報を表示するための表示部であり、例えば、１２文字×４行の表示が可能な液晶ディスプレイが用いられる。
【００２７】
ＬＥＤインジケータ１４及び１５は、ＬＥＤ（発光ダイオード）によって動作状態を表示する表示部である。ＬＥＤインジケータ１４には、ＯＳＳＤ出力の状態が表示され、ＬＥＤインジケータ１５には、センサ本体がインターロック状態であるか否かが表示される。
【００２８】
＜動作モード＞
図３は、図２のセーフティセンサ１の構成例を示した遷移図であり、運転モード、モニタモード及び設定モード時にディスプレイ１３上に表示される画面３１〜３３が示されている。画面３１は、運転モード時の画面であり、画面３２は、モニタモード時のメニュー画面である。
【００２９】
運転モードは、監視エリア２内の侵入物を検知して検出信号を出力する動作モードである。モニタモードは、入出力状態、エリア監視状況、検知履歴などを表示する動作モードである。入出力状態としては、ＯＳＳＤの出力状態、外部リレー回路からの入力状態などをモニターすることができる。エリア監視状況としては、設定されている監視エリアの形状、サイズ、検知された侵入物までの距離などをモニターすることができる。検知履歴としては、ＯＳＳＤオフ時の検知履歴として、ＯＳＳＤをオフさせるトリガとなった侵入物の位置、検知時刻、エラー情報などが保持され、必要に応じて表示させることができる。
【００３０】
運転モードからモニタモードへは、例えば、操作キー２３を操作することによって遷移させることができる。また、モニタモード時に、例えば、操作キー２５を操作すれば、運転モードに復帰させることができる。
【００３１】
画面３２内には、選択可能なメニュー項目が配置され、例えば、操作キー２１，２２を操作することによって表示対象とするメニュー項目を変更することができる。
【００３２】
画面３３は、設定モード時のメニュー画面である。設定モードは、監視エリアを指定するためのパラメータや外部入力の設定が行われる動作モードである。運転モードから設定モードへは、例えば、操作キー２４を操作することによって遷移させることができる。また、設定モード中に再度操作キー２４を操作すれば、運転モードに復帰させることができる。
【００３３】
画面３３内には、選択可能なメニュー項目が配置され、例えば、操作キー２１，２２を操作することによって所望のメニュー項目を選択することができる。
【００３４】
＜設定モード＞
図４は、図２のセーフティセンサ１の構成例を示した遷移図であり、設定モード時に切替可能な画面の一例が示されている。設定モード時に、画面３３上のメニュー項目「１．パラメータ設定」を選択して、操作キー２３を操作５１すれば、パラメータの設定画面４１〜４６を表示させることができる。
【００３５】
設定画面４１〜４６は、いずれも侵入物検知時の動作パラメータを設定するための画面であり、変更可能なパラメータとして、再スタート設定、ＥＤＭ、検知分解能、応答時間及び監視エリアのサイズが用意されている。設定画面４１は、操作５１によって最初に表示される設定画面であり、設定画面４２〜４６は、操作キー２２を操作５３することによって、順に表示させることができる。また、設定画面４１〜４６の表示時に、操作キー２５を操作５２すれば、メニュー画面３３に復帰させることができる。
【００３６】
設定画面４１は、再スタートに関するパラメータを設定するための画面であり、センサ本体を手動で再スタートさせるか自動で再スタートさせるかを選択することができる。設定画面４１の表示時に、操作キー２３を操作５１すれば、パラメータの入力画面４１ａを表示させることができる。この入力画面４１ａでは、操作キー２１，２２を操作することによってパラメータを変更することができる。また、操作キー２５を操作５２すれば、パラメータを変更せずに設定画面４１に復帰させることができる。
【００３７】
一方、設定画面４１の表示時に、操作キー２２を操作５３すれば、ＥＤＭの設定画面４２に切り替えることができる。設定画面４２は、ＥＤＭに関するパラメータを設定するための画面であり、外部リレーモニタ機能をオンするかオフするかを選択することができる。設定画面４２の表示時に、操作キー２３を操作５１すれば、パラメータの入力画面４２ａを表示させることができる。操作キー２１を操作５４すれば、設定画面４１に復帰させることができる。
【００３８】
設定画面４２の表示時に、操作キー２２を操作５３すれば、検知分解能の設定画面４３に切り替えることができる。設定画面４３は、侵入物検知時の分解能に関するパラメータを設定するための画面であり、分解能を所定の範囲内で任意に指定することができる。設定画面４３の表示時に、操作キー２３を操作５１すれば、パラメータの入力画面４３ａを表示させることができる。操作キー２１を操作５４すれば、設定画面４２に復帰させることができる。
【００３９】
設定画面４３の表示時に、操作キー２２を操作５３すれば、応答時間の設定画面４４に切り替えることができる。設定画面４４は、侵入物検知時の応答時間に関するパラメータを設定するための画面であり、応答時間を所定の範囲内で任意に指定することができる。設定画面４４の表示時に、操作キー２３を操作５１すれば、パラメータの入力画面４４ａを表示させることができる。操作キー２１を操作５４すれば、設定画面４３に復帰させることができる。
【００４０】
設定画面４４の表示時に、操作キー２２を操作５３すれば、監視エリアの設定画面４５に切り替えることができる。設定画面４５は、監視エリアのサイズとして前側境界までの距離を設定するための画面であり、距離を所定の範囲内で任意に指定することができる。設定画面４５の表示時に、操作キー２３を操作５１すれば、パラメータの入力画面４５ａを表示させることができる。操作キー２１を操作５４すれば、設定画面４４に復帰させることができる。
【００４１】
設定画面４５の表示時に、操作キー２２を操作５３すれば、監視エリアのサイズとして左側境界までの距離を設定するための設定画面に切り替えることができる。さらに、この設定画面の表示時に、操作キー２２を操作５３すれば、監視エリアのサイズとして右側境界までの距離を設定するための設定画面４６に切り替えることができる。設定画面４６の表示時に、操作キー２３を操作５１すれば、パラメータの入力画面４６ａを表示させることができる。
【００４２】
設定画面４６の表示時に、操作キー２２を操作５３すれば、パラメータの設定値を確定させるためのセーブ画面４７に切り替えることができる。セーブ画面４７の表示時に、操作キー２３を操作５１すれば、パラメータの設定値が確定され、設定値のメモリへのセーブを実行してメニュー画面３３へ遷移させることができる。一方、操作キー２５を操作５２すれば、パラメータの設定値を確定せずに設定画面４１に復帰させることができる。また、後述するようなテスト検知をパラメータの設定値を確定させるための要件としても良い。具体的には、セーブ画面４７の表示時に、操作キー２３を操作５１すれば、パラメータの設定値のメモリへの書き込みが行われ、メモリに書き込まれた内容を読み出してパラメータの設定値がメモリに正しく書き込まれたかを確認させる。監視エリアのサイズの確認は、数値による確認だけでなく、テスト検知を行うことによって監視エリアのサイズの設定値を確定させる。なお、メモリに書き込まれたパラメータの設定値が確定しない状態では、動作不許可信号（ＯＳＳＤオフ）が出力されたままであることは言うまでもない。
【００４３】
＜機能構成＞
図５は、図２のセーフティセンサ１の構成例を示したブロック図であり、セーフティセンサ１内の機能構成の一例が示されている。このセーフティセンサ１は、操作キー２１〜２５及びディスプレイ１３の他に、操作入力部６１、辺選択部６２、距離指定部６３、エリアサイズ決定部６４、エリア設定記憶部６５、テスト検知ゾーン形成部６６、第１侵入検知部６７、境界検知部６８及びエリア境界表示部６９を備えて構成される。操作入力部６１は、操作キー２１〜２５の操作に基づいて、所定の入力信号を生成する動作を行っている。
【００４４】
セーフティセンサ１では、出射方向を異ならせて検出光を出射した際の反射光に基づいて、予め定められた監視エリア内の侵入物が検知される。ここでは、監視エリアが、３以上の辺からなる多角形状の領域として形成され、セーフティセンサ１が、監視エリアを構成する一辺上に配置されるものとする。
【００４５】
辺選択部６２は、操作入力部６１からの入力信号に基づいて、上記監視エリアを構成する上記３以上の辺の中から１つの辺を選択する動作を行っている。この辺選択部６２では、セーフティセンサ１が配置される辺以外の任意の辺をパラメータの変更対象として選択することができる。
【００４６】
距離指定部６３は、操作入力部６１からの入力信号に基づいて、セーフティセンサ１から辺選択部６２により選択中の辺までの距離を指定する動作を行っている。
【００４７】
エリアサイズ決定部６４は、距離指定部６３によって指定された距離に基づいて、監視エリアのサイズを決定する動作を行っている。エリア設定記憶部６５には、運転モード時に侵入物の検知対象とする領域として用いる監視エリアを指定するためのエリア設定情報が保持される。エリアサイズ決定部６４では、新たに監視エリアを設定し、或いは、既に設定されている監視エリアを変更する際に、距離指定部６３によって指定された距離に基づいて、当該監視エリアのサイズを決定し、エリア設定記憶部６５内のエリア設定情報を更新する動作が行われる。
【００４８】
テスト検知ゾーン形成部６６は、距離指定部６３によって指定された距離からなる監視エリアが適切であるか否かを確認するためのテスト検知ゾーンを形成する動作を行っている。このテスト検知ゾーンは、監視エリアの境界線を含む領域として、当該境界線に沿って形成される。具体的には、境界線の線幅を一定量だけ太らせた領域としてテスト検知ゾーンが形成される。
【００４９】
ここでは、監視エリアの少なくとも１つの辺を含む領域として、当該辺に沿ってテスト検知ゾーンが形成されるものとする。例えば、セーフティセンサ１が配置される辺以外の３つの辺を含む領域としてテスト検知ゾーンが形成される。
【００５０】
第１侵入検知部６７は、出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて上記テスト検知ゾーン内の侵入物を検知する動作を行っている。
【００５１】
境界検知部６８は、第１侵入検知部６７による検知結果に基づいて、監視エリアの辺に対応するテスト検知ゾーンに侵入物が侵入したことを検知する動作を行っている。この境界検知部６８では、少なくともセーフティセンサ１が配置される辺以外の辺について、侵入物の侵入を検知することができる。
【００５２】
エリアサイズ決定部６４では、少なくともセーフティセンサ１が配置される辺以外の全ての辺について侵入物の侵入が検知された場合に、距離指定部６３によって指定された距離によって監視エリアのサイズを決定する動作が行われる。
【００５３】
エリア境界表示部６９は、監視エリアの形状をグラフィカルに表示するために、監視エリアを構成する上記３以上の辺のうち、少なくともセーフティセンサ１が配置される辺以外の各辺を隣接する複数のシンボルによってディスプレイ１３上に表示する動作を行っている。
【００５４】
このエリア境界表示部６９では、境界検知部６８によって侵入物の侵入が検知された場合に、当該侵入物の侵入位置に対応するシンボルを他のシンボルとは異ならせて表示する動作が行われる。また、辺選択部６２により選択中の辺を他の辺と識別可能に表示する動作も行われる。
【００５５】
＜監視エリア＞
図６は、図２のセーフティセンサ１の動作の一例を示した図であり、監視エリアが長方形形状の領域Ｂとして設定されている場合に、エリアサイズとして変更可能なパラメータＢ１〜Ｂ３が示されている。監視エリアとしてのこの領域Ｂは、４つの辺からなる４辺形状の矩形領域であり、セーフティセンサ１は、その一辺上に配置される。
【００５６】
この例では、セーフティセンサ１を中心とする直交座標であって、一方の座標軸（Ｘ軸とする）が領域Ｂの上記一辺上に配置され、セーフティセンサ１の正面方向を他方の座標軸（Ｙ軸とする）とする座標を用いて監視エリアのサイズを指定することができる。
【００５７】
具体的には、セーフティセンサ１から見て前方に位置している領域Ｂの境界線（前側境界線）までの距離をパラメータＢ１として指定することができる。パラメータＢ１は、Ｘ軸と前側境界線との距離となっている。
【００５８】
また、セーフティセンサ１から見て左側に位置している領域Ｂの境界線（左側境界線）までの距離をパラメータＢ２として指定することができる。パラメータＢ２は、Ｙ軸と左側境界線との距離となっている。さらに、セーフティセンサ１から見て右側に位置している領域Ｂの境界線（右側境界線）までの距離をパラメータＢ３として指定することができる。パラメータＢ３は、Ｙ軸と右側境界線との距離となっている。
【００５９】
図７は、図２のセーフティセンサ１におけるエリアサイズ設定時の動作の一例を示した図であり、監視エリアのサイズを設定する際の入力画面が示されている。図中の（ａ）には、前側境界線までの距離を設定する際の入力画面が示されている。この入力画面には、複数のシンボルを用いて、監視エリアの形状がグラフィカルに表示されている。具体的には、３行４列に整列配置されたシンボル７１を用いて、監視エリアが表示されている。すなわち、監視エリアを構成する４つの辺のうち、少なくともセーフティセンサ１が配置される辺以外の各辺が隣接する複数のシンボルによって表示されている。
【００６０】
この例では、領域Ｂの短辺が３つのシンボル７１によって表され、長辺が５つのシンボル７１によって表されている。また、セーフティセンサ１は、長辺の中央に配置され、セーフティセンサ１を示すシンボル７２が表示されている。
【００６１】
さらに、辺選択部６２によって選択中の辺が、他の辺と識別可能に表示されている。具体的には、領域Ｂの前側境界線が選択されており、前側境界線としての長辺上に配置された５つのシンボル７１を取り囲む枠７３によって選択中の辺であることが示されている。
【００６２】
この入力画面には、距離の設定値（数値）を表示するための表示欄７４が配置されており、操作キー２１，２２を操作することによって、前側境界線までの距離の設定値「１５００ｍｍ」を変更することができる。監視エリアの形状を示すためのシンボル群は、入力画面内の右側に配置され、表示欄は、入力画面内の左側下部に配置されている。
【００６３】
図中の（ｂ）には、左側境界線までの距離を設定する際の入力画面が示されている。この入力画面では、領域Ｂの左側境界線が選択されており、左側境界線としての短辺上に配置された３つのシンボル７１を取り囲む枠７３によって選択中の辺であることが示されている。
【００６４】
この入力画面には、距離の設定値（数値）を表示するための表示欄７４が配置されており、操作キー２１，２２を操作することによって、左側境界線までの距離の設定値「８００ｍｍ」を変更することができる。
【００６５】
図中の（ｃ）には、右側境界線までの距離を設定する際の入力画面が示されている。この入力画面では、領域Ｂの右側境界線が選択されており、右側境界線としての短辺上に配置された３つのシンボル７１を取り囲む枠７３によって選択中の辺であることが示されている。
【００６６】
この入力画面には、距離の設定値（数値）を表示するための表示欄７４が配置されており、操作キー２１，２２を操作することによって、右側境界線までの距離の設定値「１０００ｍｍ」を変更することができる。
【００６７】
なお、監視エリアとして正方形形状の領域が予め設定されている場合には、前側境界線までの距離をパラメータとして指定すれば、監視エリアのサイズを決定することができる。
【００６８】
図６及び図７では、監視エリアとして長方形形状の領域Ｂが予め設定されている場合の例について説明したが、監視エリアとして他の形状の領域が設定されていても良い。監視エリアとして矩形以外の形状の領域が設定されている場合について、図８〜図１０を用いて以下に説明する。
【００６９】
図８は、図２のセーフティセンサ１の動作の一例を示した図であり、監視エリアが半円形状の領域Ｂ１０として設定されている場合に、エリアサイズとして変更可能なパラメータＢ１１が示されている。監視エリアとしてのこの領域Ｂ１０は、セーフティセンサ１を中心とする円弧と、直径からなる半円形状の領域であって、セーフティセンサ１の正面方向に関して対称な領域となっている。
【００７０】
監視エリアのサイズは、領域Ｂ１０の半径をパラメータＢ１１として指定することによって決定される。
【００７１】
図９は、図２のセーフティセンサ１の動作の一例を示した図であり、監視エリアが扇形形状の領域Ｂ２０として設定されている場合に、エリアサイズとして変更可能なパラメータＢ２１，θ１及びθ２が示されている。監視エリアとしてのこの領域Ｂ２０は、セーフティセンサ１を中心とする扇形形状の領域である。
【００７２】
監視エリアのサイズは、領域Ｂ２０の半径をパラメータＢ２１とし、侵入検知の開始角度と終了角度とをそれぞれパラメータθ１及びθ２として指定することによって決定される。
【００７３】
図１０は、図２のセーフティセンサ１の動作の一例を示した図であり、監視エリアが複数の頂点Ｂ３１〜Ｂ３６を結ぶことによって形成される多角形形状の領域として指定される場合が示されている。監視エリアとしてのこの領域は、複数の頂点Ｂ３１〜Ｂ３６の座標を順に指定することによって、これらの頂点とセーフティセンサ１とを線分で結んだ図形として形成される。
【００７４】
例えば、頂点の座標として、（８００ｍｍ，５０ｍｍ）、（８００ｍｍ，４００ｍｍ）、（６００ｍｍ，５５０ｍｍ）、（１００ｍｍ，４２０ｍｍ）、（−８５０ｍｍ，５５０ｍｍ）、（−７００ｍｍ，９０ｍｍ）をこの順序で入力した場合、これらの頂点を結ぶ多角形形状の領域が監視エリアとして決定される。
【００７５】
＜テスト検知＞
図１１は、図２のセーフティセンサ１におけるテスト検知時の動作の一例を示した図であり、サイズ指定後の領域Ｂの３つの辺を含む領域として形成されたテスト検知ゾーンＣが示されている。テスト検知ゾーンＣは、オペレータによってサイズが指定された領域Ｂの境界線に沿って形成される。
【００７６】
この例では、セーフティセンサ１が配置される辺以外の３つの辺を含む領域として形成されている。すなわち、このテスト検知ゾーンＣは、領域Ｂの境界線を含む領域であって、境界線の内側に形成された領域となっている。この様なテスト検知ゾーンに対して、侵入物の侵入が検知される。
【００７７】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、図２のセーフティセンサ１におけるテスト検知時の動作の一例を示した図であり、前側境界線までの距離の設定後のテスト検知時に侵入物の侵入が検知された場合が示されている。図１２（ａ）には、監視エリアの前側境界線までの距離の設定時における入力画面が示され、図１２（ｂ）には、テスト検知時に検知された侵入物の侵入位置７５が示されている。
【００７８】
監視エリアの決定時には、誤設定防止のために、オペレータによる操作入力によってサイズが指定された領域Ｂについて、テスト検知が行われる。
【００７９】
このテスト検知は、領域Ｂの境界線に沿って形成されるテスト検知ゾーンＣ内の侵入物を検知することによって行われ、その検知結果に基づいて監視エリアの辺に対応するテスト検知ゾーンに侵入物が侵入したことが検知される。ここでは、テスト検知ゾーンを形成して行われるテスト検知時の動作モードを境界検知モードと呼ぶことにする。
【００８０】
侵入物の侵入が検知された場合には、当該侵入物の侵入位置７５が、対応するシンボルを他のシンボルとは異ならせることによってグラフィカルに表示される。この例では、シンボル７１を反転表示させることによって、各辺上で侵入位置７５が示されている。
【００８１】
この様なテスト検知によって全ての辺について侵入物が侵入したことが検知された場合に、当該領域Ｂが新たな監視エリアとなるように、エリア設定情報が更新される。
【００８２】
具体的には、監視エリアが長方形形状の領域としてその形状が予め設定されている場合、少なくともセーフティセンサ１が配置される辺以外の各辺について、２箇所以上侵入物が侵入したことが検知されれば、エリア設定情報の更新が行われる。すなわち、前側境界線、右側境界線及び左側境界線の各辺について、複数のシンボルが侵入物の侵入位置となれば、エリア設定情報の更新が行われる。例えば、辺上の全てのシンボルが、侵入物の侵入位置となった場合に、エリア設定情報が更新される。
【００８３】
一方、監視エリアを構成する辺の内のいずれか一辺について、侵入物が侵入したことが検知されなかった場合には、エリア設定情報の更新は行われない。
【００８４】
図１３のステップＳ１０１〜Ｓ１０７は、図２のセーフティセンサ１における監視エリア変更時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、エリアサイズ決定部６４は、前側境界線、左側境界線及び右側境界線の各辺について、オペレータによる距離の入力が完了すると、境界検知モードに移行する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。
【００８５】
次に、第１侵入検知部６７は、テスト検知ゾーン形成部６６によって形成されたテスト検知ゾーン内への侵入物の検知を行い、境界検知部６８では、第１侵入検知部による検知結果に基づいて、監視エリアを構成する各辺について侵入物が侵入したことが検知される（ステップＳ１０３）。
【００８６】
次に、エリアサイズ決定部６４は、パラメータの設定値を確定させるためのセーブ操作が行われると、監視エリアを構成する各辺について、侵入物の侵入が検知されているか否かを参照する（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。このとき、全ての辺について侵入物の侵入が検知されていれば、エリア設定情報を更新する（ステップＳ１０６）。
【００８７】
一方、侵入物が検知されていない辺が１つでも存在すれば、エラー表示を行い（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０４の処理手順を繰り返す。
【００８８】
本実施の形態によれば、監視エリアを構成する複数の辺の中からセーフティセンサ１が配置される辺以外の辺を選択して、セーフティセンサ１から選択中の辺までの距離を指定することができる。そして、この様にして指定された距離に基づいて監視エリアのサイズが決定されるので、複数の辺からなる多角形状の領域として形状が予め定められた監視エリアのサイズを任意に設定することができる。さらに、テスト検知ゾーンを形成して、テスト検知ゾーン内の侵入物が検知されるので、距離の入力値が適切であったか否かを各辺について確認することができる。特に、少なくとも一辺以外の全ての辺について侵入物の侵入が検知された場合に、監視エリアのサイズが決定されるので、監視エリアの誤設定を抑制することができる。また、侵入物の侵入が検知された場合に、侵入物の侵入位置に対応するシンボルが他のシンボルとは異ならせて表示されるので、侵入物が辺上のどこに侵入したかを識別することができる。
【００８９】
本実施の形態では、セーブ操作が行われると、パラメータの設定値を確定させるセーフティセンサに関して説明を行ったが、本発明はこの例に限られず、例えば、パラメータの設定値を入力後、セーブ操作を行うことで、パラメータの設定値をメモリに格納し、格納されたパラメータの設定値をメモリから読み出して、各パラメータの設定値を表示し、ユーザに確認させるようにしても良い。この場合、テスト検知を各辺ごとに行っても良いし、全ての辺についてテスト検知の順序を設けず、テスト検知を一括して行っても良い。
【００９０】
実施の形態２．
＜モニター表示＞
実施の形態１では、監視エリアのサイズ決定時にテスト検知が行われる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、サイズ指定時やテスト検知時に侵入物の位置をモニター表示する場合について説明する。
【００９１】
図１４は、本発明の実施の形態２によるセーフティセンサ１ａの一構成例を示したブロック図である。このセーフティセンサ１ａは、図５のセーフティセンサ１と比較すれば、第２侵入検知部８１及び侵入物位置表示部８２を備えている点で異なる。
【００９２】
第２侵入検知部８１は、出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて侵入物を検知する動作を行っている。この侵入物検知は、検知可能な最大エリアを監視エリアとして行われる。
【００９３】
侵入物位置表示部８２は、第２侵入検知部８１によって検知された侵入物までの距離を表示する動作を行っている。侵入物位置表示部８２では、辺選択部６２により選択中の辺に直交する方向に関する成分によって、侵入物までの距離を表示する動作が行われる。すなわち、監視エリアを構成する各辺のうち、前側境界線が選択中であれば、Ｘ軸と侵入物との距離が表示される。また、左側境界線又は右側境界線が選択中であれば、Ｙ軸と侵入物との距離が表示される。
【００９４】
図１５〜図１７は、図１４のセーフティセンサ１ａにおけるモニター表示時の動作の一例を示した図である。図１５は、領域Ｂの前側境界線が選択されている場合の動作の一例を示した図である。図中の（ａ）には、第２侵入検知部８１によって検知された複数の侵入物が示され、図中の（ｂ）には、前側境界線までの距離Ｂ１を指定するための入力画面が示されている。
【００９５】
侵入物が第２侵入検知部８１によって検知された場合には、検知された侵入物までの距離を示す数値がモニター表示欄８３に表示される。このモニター表示欄８３は、監視エリアの形状を示すためのシンボル群の下段に配置され、Ｘ軸と侵入物との距離Ｃ１が表示される。
【００９６】
ここでは、１回の走査で侵入物が複数個検知された場合に、距離が最も小さい侵入物の距離Ｃ１がモニター表示欄８３に表示されるものとする。
【００９７】
図１６は、領域Ｂの左側境界線が選択されている場合の動作の一例を示した図である。図中の（ａ）には、第２侵入検知部８１によって検知された複数の侵入物が示され、図中の（ｂ）には、左側境界線までの距離Ｂ２を指定するための入力画面が示されている。この場合には、Ｙ軸と侵入物との距離Ｃ２がモニター表示欄８３に表示される。
【００９８】
図１７は、領域Ｂの右側境界線が選択されている場合の動作の一例を示した図である。図中の（ａ）には、第２侵入検知部８１によって検知された複数の侵入物が示され、図中の（ｂ）には、右側境界線までの距離Ｂ３を指定するための入力画面が示されている。この場合には、Ｙ軸と侵入物との距離Ｃ３がモニター表示欄８３に表示される。
【００９９】
上記各入力画面は、操作キー２１，２２を操作することによって互いに遷移させることができる。その際、モニター表示欄８３には、選択中の辺に直交する方向に関する成分によって、侵入物までの距離が表示される。
【０１００】
本実施の形態によれば、選択中の辺に直交する方向に関する成分によって検知された侵入物までの距離が表示されるので、監視エリアのサイズ指定時に検知された侵入物の位置を距離の入力対象として選択された辺に応じて表示させることができる。
【０１０１】
なお、本実施の形態では、監視エリアが矩形形状の領域として形状が予め設定されている場合に侵入物の位置がモニター表示される場合の例について説明したが、監視エリアが半円形状又は扇形形状の領域として設定されている場合に、侵入物の位置をセーフティセンサからの距離によってモニター表示することも考えられる。この場合、セーフティセンサのスキャン回転軸からの距離が最も小さい侵入物までの距離をモニター表示させることが考えられる。
【０１０２】
また、本実施の形態では、サイズ指定時やテスト検知時に侵入物の位置がモニター表示される場合の例について説明したが、検知された侵入物の位置に基づいて監視エリアのサイズを決定することが考えられる。また、検知された侵入物の位置情報を走査ごとの履歴情報として保持し、必要に応じて表示させることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施の形態１によるエリア監視センサを含む検知システムの一構成例を示した斜視図であり、光走査型のセーフティセンサ１が示されている。
【図２】図１の検知システムにおけるセーフティセンサ１の構成例を示した図である。
【図３】図２のセーフティセンサ１の構成例を示した遷移図であり、運転モード、モニタモード及び設定モード時に表示される画面３１〜３３が示されている。
【図４】図２のセーフティセンサ１の構成例を示した遷移図であり、設定モード時に切替可能な画面の一例が示されている。
【図５】図２のセーフティセンサ１の構成例を示したブロック図であり、セーフティセンサ１内の機能構成の一例が示されている。
【図６】図２のセーフティセンサ１の動作の一例を示した図であり、エリアサイズとして変更可能なパラメータＢ１〜Ｂ３が示されている。
【図７】図２のセーフティセンサ１におけるエリアサイズ設定時の動作の一例を示した図であり、監視エリアのサイズを設定する際の入力画面が示されている。
【図８】図２のセーフティセンサ１の動作の一例を示した図であり、監視エリアが半円形状の領域Ｂ１０として設定されている場合が示されている。
【図９】図２のセーフティセンサ１の動作の一例を示した図であり、監視エリアが扇形形状の領域Ｂ２０として設定されている場合が示されている。
【図１０】図２のセーフティセンサ１の動作の一例を示した図であり、監視エリアが複数の頂点Ｂ３１〜Ｂ３６を結ぶことによって形成される場合が示されている。
【図１１】図２のセーフティセンサ１におけるテスト検知時の動作の一例を示した図であり、テスト検知ゾーンＣが示されている。
【図１２】図２のセーフティセンサ１におけるテスト検知時の動作の一例を示した図であり、テスト検知時に侵入物の侵入が検知された場合が示されている。
【図１３】図２のセーフティセンサ１における監視エリア変更時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態２によるセーフティセンサ１ａの一構成例を示したブロック図である。
【図１５】図１４のセーフティセンサ１ａにおけるモニター表示時の動作の一例を示した図であり、領域Ｂの前側境界線が選択されている場合が示されている。
【図１６】図１４のセーフティセンサ１ａにおけるモニター表示時の動作の一例を示した図であり、領域Ｂの左側境界線が選択されている場合が示されている。
【図１７】図１４のセーフティセンサ１ａにおけるモニター表示時の動作の一例を示した図であり、領域Ｂの右側境界線が選択されている場合が示されている。
【符号の説明】
【０１０４】
１，１ａ  セーフティセンサ
２  監視エリア
１１  カバー
１２  操作パネル
１３  ディスプレイ
１４，１５  ＬＥＤインジケータ
２１〜２５  操作キー
６１  操作入力部
６２  辺選択部
６３  距離指定部
６４  エリアサイズ決定部
６５  エリア設定記憶部
６６  テスト検知ゾーン形成部
６７  第１侵入検知部
６８  境界検知部
６９  エリア境界表示部
７１，７２  シンボル
８１  第２侵入検知部
８２  侵入物位置表示部
８３  モニター表示欄
Ａ１  加工用ロボット
Ａ２  防護柵
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005086899.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
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