JP6367100B2 - Area monitoring sensor - Google Patents
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Description
本発明は、エリア監視センサに係り、さらに詳しくは、対象物によって反射された検出光を受光して監視エリア内の侵入物を検知する光走査型のエリア監視センサの改良に関する。 The present invention relates to an area monitoring sensor, and more particularly to an improvement in an optical scanning type area monitoring sensor that receives detection light reflected by an object and detects an intruder in a monitoring area.
エリア監視センサは、監視エリア内に侵入した侵入物、例えば、人を検知し、工作機械などの外部機器の動作を停止させるための停止信号を生成する安全装置である(例えば、特許文献1及び2)。例えば、エリア監視センサは、検出光を生成する投光部と、回転軸を中心として検出光を周方向に走査させる走査部と、対象物によって反射された検出光を受光して検出信号を生成する受光部とを備える。侵入物の検知は、検出信号に基づいて対象物までの距離を求め、対象物までの距離と検出光の走査角とから対象物の2次元位置を特定することによって行われる。 The area monitoring sensor is a safety device that detects an intruder that has entered the monitoring area, such as a person, and generates a stop signal for stopping the operation of an external device such as a machine tool (for example, Patent Document 1 and 2). For example, the area monitoring sensor generates a detection signal by receiving a light projecting unit that generates detection light, a scanning unit that scans the detection light in the circumferential direction around the rotation axis, and the detection light reflected by the object. A light receiving portion. Detection of an intruding object is performed by obtaining the distance to the object based on the detection signal and specifying the two-dimensional position of the object from the distance to the object and the scanning angle of the detection light.
上述したエリア監視センサは、PLC(プログラマブルロジックコントローラ)などの安全制御機器が接続される外部入出力ポートを備え、安全制御信号が外部出力ポートから安全制御機器へ出力される。安全制御信号は、外部機器の動作を許可する動作許可信号と、外部機器の動作を許可しない動作不許可信号とのいずれか一方からなり、侵入物の検知結果に基づいて生成される。 The area monitoring sensor described above includes an external input / output port to which a safety control device such as a PLC (programmable logic controller) is connected, and a safety control signal is output from the external output port to the safety control device. The safety control signal includes either one of an operation permission signal that permits the operation of the external device and an operation non-permission signal that does not permit the operation of the external device, and is generated based on the detection result of the intruder.
エリア監視センサには、位置や形状が異なる複数の監視エリアを設定することができるものがある。この種のエリア監視センサでは、監視エリアの一つが監視実行エリアに指定され、監視実行エリアについての検知結果が安全制御信号として安全制御機器へ出力される。監視実行エリアは、安全制御機器からのエリア選択指令に基づいて、他の監視エリアに変更される。この様な従来のエリア監視システムでは、安全制御機器において、複数の監視エリアについての検知結果を同時に取得することができなかった。このため、他の監視エリアの検知結果が取得されるまでに、少なくとも1スキャン分の時間的遅れが生じてしまうという問題があった。 Some area monitoring sensors can set a plurality of monitoring areas having different positions and shapes. In this type of area monitoring sensor, one of the monitoring areas is designated as the monitoring execution area, and the detection result for the monitoring execution area is output to the safety control device as a safety control signal. The monitoring execution area is changed to another monitoring area based on an area selection command from the safety control device. In such a conventional area monitoring system, it has been impossible to simultaneously obtain detection results for a plurality of monitoring areas in the safety control device. For this reason, there is a problem that a time delay of at least one scan occurs before the detection result of another monitoring area is acquired.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、安全制御機器において、時間的遅れを生じることなく、2以上の監視エリアについての検知結果を取得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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an area monitoring sensor capable of acquiring detection results for two or more monitoring areas without causing a time delay in a safety control device. With the goal.
第1の本発明によるエリア監視センサは、検出光を生成する投光手段と、回転軸を中心とし、上記回転軸と交差するスキャン面に沿って上記検出光を周方向に走査させる走査手段と、対象物によって反射された上記検出光を受光して検出信号を生成する受光手段と、上記検出信号に基づいて、対象物までの距離を求める距離算出手段と、上記対象物までの距離及び上記検出光の走査角に基づいて、監視エリア内の侵入物を検知する侵入検知手段と、上記侵入検知手段の検知結果を安全制御機器へ定期的に送信する検知結果送信手段とを備え、上記侵入検知手段が、予め定められた走査範囲をスキャンするごとに、2以上の監視エリアについて侵入物の有無を判別し、上記監視エリアごとの判別結果を生成し、上記検知結果送信手段が、2以上の上記判別結果を検知結果として上記安全制御機器へ送信するように構成される。 An area monitoring sensor according to a first aspect of the present invention includes a light projecting unit that generates detection light, a scanning unit that scans the detection light in a circumferential direction along a scan plane that is centered on the rotation axis and intersects the rotation axis. A light receiving means for receiving the detection light reflected by the object and generating a detection signal; a distance calculating means for obtaining a distance to the object based on the detection signal; a distance to the object; and Intrusion detection means for detecting an intruder in the monitoring area based on the scanning angle of the detection light, and detection result transmission means for periodically transmitting the detection result of the intrusion detection means to the safety control device, the intrusion Each time the detection means scans a predetermined scanning range, the presence or absence of an intruder is determined for two or more monitoring areas, and a determination result for each monitoring area is generated. Configured to transmit to the safety control device as a detection result of the above discrimination result.
この様な構成によれば、監視エリアごとの判別結果が安全制御機器へ定期的に送信されるため、安全制御機器において、時間的遅れを生じることなく、複数の監視エリアについての検知結果を取得することができる。 According to such a configuration, since the determination result for each monitoring area is periodically transmitted to the safety control device, the safety control device obtains detection results for a plurality of monitoring areas without causing a time delay. can do.
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、上記検知結果送信手段が、上記走査範囲をスキャンするごとに、監視エリアの判別結果を上記安全制御機器へ送信するように構成される。この様な構成によれば、侵入物の検知結果をスキャンごとに更新することができるため、侵入物が監視エリア内に侵入したときから当該侵入物が検知されるまでのタイムラグを短縮することができる。 In addition to the above configuration, the area monitoring sensor according to the second aspect of the present invention is configured such that the detection result transmission unit transmits the monitoring area determination result to the safety control device every time the scanning range is scanned. . According to such a configuration, since the detection result of the intruder can be updated for each scan, the time lag from when the intruder enters the monitoring area until the intruder is detected can be shortened. it can.
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、上記侵入検知手段が、一部の監視エリアに対し、他の監視エリアとは角度分解能又は距離分解能を異ならせて侵入物の判別を行うように構成される。この様な構成によれば、一部の監視エリアについて検知精度を確保しつつ、侵入物検知の処理負荷を低減させることができる。 In the area monitoring sensor according to the third aspect of the present invention, in addition to the above-described configuration, the intrusion detection unit may distinguish an intruding object with respect to a part of the monitoring area by changing the angular resolution or the distance resolution from other monitoring areas. Configured to do. According to such a configuration, it is possible to reduce the processing load of intrusion detection while ensuring the detection accuracy for some of the monitoring areas.
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、上記侵入検知手段の検知結果に基づいて、上記監視エリア内を移動する移動体を検出する移動体検出手段を備え、上記侵入検知手段が、予め指定された一部の監視エリアに対し、判定閾値を超える速度で移動する移動体を除外して侵入物の判別を行い、他の監視エリアでは移動体の検出を行わずに侵入物の判別を行うように構成される。この様な構成によれば、侵入物検知の処理負荷が増大するのを抑制しつつ、一部の監視エリアについて検知精度を向上させることができる。 An area monitoring sensor according to a fourth aspect of the present invention includes, in addition to the above configuration, a moving body detection unit that detects a moving body that moves within the monitoring area based on a detection result of the intrusion detection unit. However, in some pre-specified monitoring areas, intruders are identified by excluding moving bodies that move at a speed exceeding the judgment threshold, and in other monitoring areas, intruders are not detected. It is comprised so that discrimination | determination may be performed. According to such a configuration, it is possible to improve the detection accuracy for some monitoring areas while suppressing an increase in the processing load for intrusion detection.
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、上記侵入検知手段の検知結果に基づいて、外部機器の動作を許可する動作許可信号及び外部機器の動作を許可しない動作不許可信号のいずれか一方からなる安全制御信号を生成する安全制御信号生成手段と、上記安全制御機器が配線ケーブルを介して接続され、上記安全制御信号を出力するための外部出力ポートとを備え、上記検知結果送信手段が、上記外部出力ポートの数よりも多い監視エリアの判別結果を上記安全制御機器へ送信するように構成される。この様な構成によれば、安全制御機器は、入出力ポートを増やさなくても、複数の監視エリアについての検知結果を取得することができる。 In addition to the above configuration, the area monitoring sensor according to the fifth aspect of the present invention includes an operation permission signal for permitting the operation of the external device and an operation disapproval signal for not permitting the operation of the external device based on the detection result of the intrusion detection means. Safety detection signal generation means for generating a safety control signal comprising either one of the above and an external output port for outputting the safety control signal to which the safety control device is connected via a wiring cable, and the detection result A transmission means is comprised so that the discrimination | determination result of the monitoring area more than the number of the said external output ports may be transmitted to the said safety control apparatus. According to such a configuration, the safety control device can acquire detection results for a plurality of monitoring areas without increasing the number of input / output ports.
本発明によれば、安全制御機器において、時間的遅れを生じることなく、複数の監視エリアについての検知結果を取得することができるエリア監視センサを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an area monitoring sensor capable of acquiring detection results for a plurality of monitoring areas without causing a time delay in the safety control device.
まず、本発明が前提とするエリア監視センサの概略構成について、図1〜図3を用いて以下に説明する。 First, a schematic configuration of an area monitoring sensor assumed by the present invention will be described below with reference to FIGS.
<エリア監視装置1>
図1は、本発明の実施の形態によるエリア監視センサ10を含むエリア監視装置1の一構成例を示した斜視図である。図中には、表示ユニット110を計測ユニット120から分離させることができるエリア監視センサ10が示されている。
<Area monitoring device 1>
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of an area monitoring apparatus 1 including an
エリア監視装置1は、監視エリア内の侵入物を検知するエリア監視センサ10と、エリア監視センサ用の設定データを生成する設定データ作成装置20とにより構成される。エリア監視センサ10と設定データ作成装置20とは、通信ケーブル2を介して接続される。
The area monitoring device 1 includes an
設定データ作成装置20は、パーソナルコンピュータなどの端末装置であり、画面表示部21、キーボード22及びマウス23を備え、エリア監視センサ用のアプリケーションプログラムがインストールされている。設定データは、監視エリアを指定するエリア設定情報と、エリア監視センサ10の動作条件を指定する動作設定情報とにより構成される。
The setting
例えば、監視エリアは、2以上の頂点の2次元位置をそれぞれ指定することにより、これらの頂点を結ぶ図形によって囲まれた領域として特定される。また、動作条件には、侵入検知の分解能及び応答時間と、OSSD(後述)の出力形態、EDM(外部デバイスモニター)機能の有効又は無効などがある。設定データ作成装置20は、ユーザ操作に基づいて設定データを生成し、エリア監視センサ10へ送信する。
For example, the monitoring area is specified as an area surrounded by a graphic connecting these vertices by designating two-dimensional positions of two or more vertices. The operating conditions include intrusion detection resolution and response time, OSSD (described later) output form, EDM (external device monitor) function enabled or disabled, and the like. The setting
エリア監視センサ10は、設定データ作成装置20から受信した設定データに基づいて、監視エリアを監視する。このエリア監視センサ10は、光走査型のセーフティセンサであり、表示ユニット110及び計測ユニット120により構成される。計測ユニット120は、危険源の近傍に設置されるヘッドユニットであり、検出光を走査させ、対象物によって反射された検出光を受光して対象物までの距離を求める。表示ユニット110は、ユーザ操作を受け付け、計測ユニット120の動作状態を画面表示するインターフェースユニットである。
The
<生産システム>
図2は、図1のエリア監視センサ10が設置された生産システムの構成例を示した斜視図である。この生産システムは、防護柵A2で仕切られた領域内に搬送装置や作業ロボットA1が配置され、作業ロボットA1の作業エリアなど、機械設備周辺のエリアが監視エリア3として設定され、監視エリア3内の侵入物がエリア監視センサ10によって検知される。
<Production system>
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of a production system in which the
エリア監視センサ10は、検出光を走査させることによって監視エリア3を監視し、機械設備の制御盤を操作するオペレータA3などの侵入物を検知する。監視エリア3は、エリア監視センサ10が設置される設置面内の領域、例えば、水平な床面内の領域により構成される。侵入物の検知は、対象物によって反射された検出光を受光して対象物までの距離を求め、対象物までの距離と検出光の走査角とから対象物の2次元位置を特定することによって行われる。
The
侵入物の有無を示す検知結果は、安全制御機器(図示せず)へ送信される。安全制御機器は、エリア監視センサ10から受信した検知結果に基づいて、監視エリア3の周辺で稼働する作業ロボットA1などの工作機械の動作を停止させる制御装置である。例えば、安全制御機器は、プログラムにより定められた順序や条件に従って機械の動作を制御するPLC(プログラマブルロジックコントローラ)である。
A detection result indicating the presence or absence of an intruder is transmitted to a safety control device (not shown). The safety control device is a control device that stops the operation of a machine tool such as the work robot A1 that operates around the
<エリア監視センサ10>
図3は、図1のエリア監視センサ10の構成例を示した図であり、分離型のセーフティセンサが示されている。図中の(a)には、エリア監視センサ10を前方から見た場合が示され、(b)には、表示ユニット110が示されている。
<
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
このエリア監視センサ10は、各種情報を表示し、ユーザ操作を受け付ける表示ユニット110と、検出光を生成し、水平なスキャン面4に沿って検出光を走査させる計測ユニット120とにより構成される。表示ユニット110は、計測ユニット120の上面に配置されている。
The
検出光には、例えば、波長が赤外領域のレーザー光が用いられる。検出光は、一定周期で繰返し走査される。計測ユニット120には、監視エリア3を撮影するためのカメラ121及び122と、動作状態を表示するためのインジケータ123及び124とが配設されている。また、計測ユニット120のスキャナ部125には、走査用のミラーを保護するための保護カバー126が取り付けられている。検出光は、上記ミラーの回転軸を中心として周方向に走査される。スキャン面4は、上記回転軸と直交する。
For example, laser light having a wavelength in the infrared region is used as the detection light. The detection light is repeatedly scanned at a constant period. The
カメラ121及び122と、インジケータ123及び124とは、スキャナ部125よりも上側に配置されている。つまり、カメラ121及び122は、スキャン面4よりも上記回転軸方向の上側に配置される。この様に構成することにより、スキャン面4とカメラ121及び122の撮影方向との間に回転軸方向の視差が生じるため、スキャン面4を俯瞰するカメラ画像を得ることができる。
The
カメラ121及び122は、いずれも水平方向に向けて配置され、互いに向きを異ならせた撮像装置であり、水平面内においてインジケータ123及び124を挟んで計測ユニット120の左側及び右側にそれぞれ配置されている。インジケータ123は、動作状態を色又は点灯状態によって表示する表示灯である。例えば、インジケータ123は、OSSDのオン状態とオフ状態とで色を異ならせて点灯する。OSSD(Output Signal Switching Device)は、オン状態及びオフ状態のいずれか一方を示す安全制御信号を出力するための安全制御出力用の装置である。インジケータ124は、各種のエラー状態を色又は点灯状態によって表示する表示灯である。
The
表示ユニット110には、画面表示部111、ケーブル接続口112,113、操作部114及びインジケータ部115が配設されている。画面表示部111は、侵入物の検知結果、監視状況などを画面表示する表示装置である。例えば、画面表示部111には、カメラ121又は122により撮影された画像をカラー表示可能なLCD(液晶ディスプレイ)が用いられる。
The
ケーブル接続口112には、設定データ作成装置20から延びる通信ケーブル2が着脱可能に接続される。ケーブル接続口113は、安全制御機器(図示せず)から延びる配線ケーブルが着脱可能に接続される。
The communication cable 2 extending from the setting
操作部114は、画面切替、メニュー項目の選択などに用いる2以上の操作ボタンにより構成される。インジケータ部115は、動作状態を色又は点灯状態によって表示する2以上の表示灯により構成され、OSSDの出力状態などが表示される。表示ユニット110は、計測ユニット120と通信を行い、計測ユニット120から離間した位置にあっても、侵入物の検知結果や監視状況を確認することができる。
The
次に、本発明によるエリア監視センサ10の特徴部分の構成について、図4及び図5を用いて以下に説明する。
Next, the structure of the characteristic part of the
<監視エリア3>
図4は、図3のエリア監視センサ10の動作の一例を模式的に示した説明図であり、3つの領域B1〜B3が監視エリア3として指定される場合が示されている。この図では、エリア監視センサ10が水平な床面に設置され、監視エリア3が水平面上に座標軸を定めることによって指定される場合が示されている。
<
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing an example of the operation of the
例えば、エリア監視センサ10を中心とし、エリア監視センサ10の前後方向をY軸、Y軸と直交する左右方向をX軸とする直交座標が定められる。監視エリア3は、直交座標を用いて頂点の位置を指定することにより、複数の頂点を結ぶ図形によって囲まれた2次元の領域として特定される。或いは、監視エリア3は、中心からの距離と角度範囲とを指定することにより、エリア監視センサ10を中心とする扇形の領域として特定される。
For example, orthogonal coordinates with the
このエリア監視センサ10には、位置、形状又はサイズが異なる2以上の領域を監視エリア3として指定することができる。領域B1は、エリア監視センサ10を頂点の一つとする五角形の領域である。領域B2は、エリア監視センサ10を中心とする扇形の領域である。領域B3は、エリア監視センサ10を頂点の一つとする四角形の領域である。
In the
検出光は、エリア監視センサ10を中心とする径方向の外側に向けて出射され、水平面に沿って周方向に走査される。エリア監視センサ10では、角度180°を超える走査範囲5を監視することができる。
The detection light is emitted outward in the radial direction with the
このエリア監視センサ10では、予め定められた走査範囲5をスキャンするごとに、監視エリア3として指定された領域B1〜B3について、侵入物の有無を判別し、監視エリア3ごとの判別結果を検知結果として安全制御機器へ送信する動作が行われる。
In this
この様に構成することにより、監視エリア3ごとの判別結果が安全制御機器へ送信されるため、安全制御機器において、時間的遅れを生じることなく、複数の監視エリア3についての検知結果を取得することができる。
By configuring in this way, the determination result for each
図5は、図3のエリア監視センサ10内の機能構成の一例を示したブロック図である。このエリア監視センサ10は、設定データ記憶部130、投光制御部131、投光部132、走査部133、ロータリーエンコーダ134、受光部141、距離算出部142、侵入検知部143、検知結果送信部144、安全制御信号生成部145、外部出力ポート146及び移動体検出部147により構成される。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a functional configuration in the
設定データ記憶部130には、設定データ作成装置20から受信した設定データが保持される。投光部132は、検出光を生成し、走査部133に向けて出射する光源装置である。走査部133は、回転軸を中心とし、回転軸と交差するスキャン面4に沿って検出光を周方向に走査させるスキャナであり、投光部132から入射される検出光を対象物に向けて反射するミラー(図示せず)やミラーを回転させる駆動部により構成される。
The setting
受光部141は、対象物によって反射された検出光を受光し、検出信号を生成する。ロータリーエンコーダ134は、走査部133のミラーの回転角を検出し、回転パルス信号を生成する回転検出装置である。投光制御部131は、ロータリーエンコーダ134の回転パルス信号に基づいて、投光部132を制御し、検出光の投光タイミングを調整する。例えば、ミラーが360°/1000だけ回転するごとに、検出光が出射される。
The
距離算出部142は、受光部141からの検出信号に基づいて、対象物までの距離を求め、その計測結果を侵入検知部143へ出力する。例えば、エリア監視センサ10から対象物までの距離は、検出光のTOF(Time Of Flight:飛行時間)を計測することによって求められる。具体的には、検出信号をロータリーエンコーダ134の回転パルス信号と比較し、検出光を投光したときから受光されるまでの遅延時間を特定することにより、対象物までの距離が算出される。投受光の遅延時間は、検出光が出射されるごとに計測される。
The
侵入検知部143は、設定データ記憶部130内の設定データと、対象物までの距離及び検出光の走査角とに基づいて、監視エリア3内の侵入物を検知し、その検知結果を検知結果送信部144及び安全制御信号生成部145へ出力する。検出光の走査角は、ロータリーエンコーダ134の回転パルス信号に基づいて、特定される。また、対象物が監視エリア3内に存在するか否かは、対象物までの距離と検出光の走査角とから対象物の2次元位置を特定することによって判別される。
The
検知結果送信部144は、PLC30との無線通信を行い、侵入検知部143の検知結果をPLC30へ定期的に送信する。侵入検知部143は、予め定められた走査範囲5をスキャンするごとに、2以上の監視エリア3について侵入物の有無を判別し、監視エリア3ごとの判別結果を生成する。走査範囲5は、設定データの動作設定情報に基づいて指定される。侵入物の有無は、走査周期ごとに、監視エリア3として指定された全ての領域B1〜B3について判別される。
The detection
検知結果送信部144は、2以上の判別結果を検知結果としてPLC30へ送信する。例えば、検知結果送信部144は、走査範囲5をスキャンするごとに、監視エリア3の判別結果をPLC30へ送信する。すなわち、監視エリア3として指定された全ての領域B1〜B3について、その判別結果がPLC30へ送信される。なお、PLC30へ送信される検知情報は、領域B1〜B3ごとの判別結果の他に、領域B1〜B3の位置又は侵入物の位置を示す位置情報を含むものであっても良い。
The detection
この様に構成することにより、侵入物の検知結果をスキャンごとに更新することができるため、侵入物が監視エリア3内に侵入したときから当該侵入物が検知されるまでのタイムラグを短縮することができる。なお、2以上の一定回数分のスキャン結果が蓄積されるごとに、監視エリア3の判別結果をまとめてPLC30へ送信するような構成であっても良い。
By configuring in this way, the detection result of the intruder can be updated for each scan, so the time lag from when the intruder enters the
また、侵入検知部143は、処理負荷を低減させるために、予め指定された一部の監視エリア3に対し、他の監視エリア3とは角度分解能又は距離分解能を異ならせて侵入物の判別を行うフィルタ処理を行う。例えば、侵入検知部143は、一部の監視エリア3に対し、他の監視エリア3よりも角度分解能を低下させて侵入物の判別を行う。
In order to reduce the processing load, the
具体的に説明すれば、通常は、走査角度0.36°ごとに得られた測距データと監視エリア3を示すエリア設定情報とを比較することによって、侵入物が監視エリア3内に存在するか否かが判別される。これに対し、一部の監視エリア3については、監視エリア3と比較する測距データを間引くことにより、角度分解能を下げた状態で侵入物の有無が判別される。
More specifically, an intruder is usually present in the
この様なフィルタ処理の対象とする監視エリア3は、設定データの動作設定情報に基づいて指定される。或いは、フィルタ処理の対象とする監視エリア3は、エリア監視センサ10からの距離に応じて自動的に指定される。この様に構成することにより、一部の監視エリア3について検知精度を確保しつつ、侵入物検知の処理負荷を低減させることができる。
The
移動体検出部147は、侵入検知部143の検知結果に基づいて、監視エリア3内を移動する移動体を検出し、その検出結果を侵入検知部143へ出力する。移動体の検出は、スキャンごとの検知結果を比較し、侵入物を追尾することによって行われる。例えば、スキャン面4に沿って移動する侵入物が移動体として検出される。
The moving
侵入検知部143は、検知精度を向上させるために、予め指定された一部の監視エリア3に対し、判定閾値Vcを超える速度で移動する移動体を除外して侵入物の判別を行うフィルタ処理を行い、他の監視エリア3では移動体の検出を行わずに侵入物の判別を行う。例えば、フィルタ処理の対象とする監視エリア3は、設定データの動作設定情報に基づいて指定される。或いは、フィルタ処理の対象とする監視エリア3は、操作部114のユーザ操作に基づいて指定される。
The
判定閾値Vcには、作業者などの人が侵入物である場合を想定し、歩行速度の上限が指定される。つまり、判定閾値Vcよりも高速で移動する移動体を侵入物から除外することにより、人の侵入だけを高い精度で検知することができる。この様に構成することにより、侵入物検知の処理負荷が増大するのを抑制しつつ、一部の監視エリア3について検知精度を向上させることができる。
As the determination threshold value Vc, an upper limit of the walking speed is designated on the assumption that a person such as an operator is an intruder. That is, by excluding a moving body that moves at a speed higher than the determination threshold value Vc from the intruder, it is possible to detect only a human intrusion with high accuracy. By comprising in this way, detection accuracy can be improved about some
安全制御信号生成部145は、侵入検知部143の検知結果に基づいて、外部機器の動作を許可する動作許可信号及び外部機器の動作を許可しない動作不許可信号のいずれか一方からなる安全制御信号を生成し、外部出力ポート146を介してPLC30へ出力する。
Based on the detection result of the
外部出力ポート146は、PLC30が配線ケーブルを介して接続され、安全制御信号をPLC30へ出力するためのインターフェース部である。この外部出力ポート146は、OSSDにより構成され、監視エリア3内に侵入物が存在していない状態では、OSSDがオン状態になり、動作許可信号が出力される。一方、監視エリア3内に侵入物が存在している状態では、OSSDがオフ状態になり、動作不許可信号が出力される。
The
検知結果送信部144は、外部出力ポート146の数よりも多い監視エリア3の判別結果をPLC30へ送信する。この様に構成することにより、PLC30は、入出力ポートを増やさなくても、複数の監視エリア3についての検知結果を取得することができる。
The detection
本実施の形態によれば、監視エリア3ごとの判別結果がPLC30へ定期的に送信されるため、PLC30において、時間的遅れを生じることなく、複数の監視エリア3についての検知結果を取得することができる。
According to the present embodiment, since the determination result for each
なお、本実施の形態では、監視エリア3として指定された全ての領域B1〜B3の判別結果をPLC30へ送信する場合の例について説明したが、本発明は、安全制御機器へ送信する検知情報をこれに限定するものではない。例えば、監視エリア3として指定された複数の領域のうち、安全制御出力情報として選択された2以上の監視エリア3について、その判別結果をPLC30へ送信するような構成であっても良い。安全制御出力情報の選択は、設定データの動作設定情報に基づいて行われ、或いは、操作部114のユーザ操作に基づいて行われる。
In the present embodiment, an example in which the determination results of all the areas B1 to B3 designated as the
1 エリア監視装置
10 エリア監視センサ
110 表示ユニット
111 画面表示部
112,113 ケーブル接続口
114 操作部
115 インジケータ部
120 計測ユニット
121,122 カメラ
123,124 インジケータ
125 スキャナ部
126 保護カバー
130 設定データ記憶部
131 投光制御部
132 投光部
133 走査部
134 ロータリーエンコーダ
141 受光部
142 距離算出部
143 侵入検知部
144 検知結果送信部
145 安全制御信号生成部
146 外部出力ポート
147 移動体検出部
20 設定データ作成装置
30 PLC
2 通信ケーブル
3 監視エリア
4 スキャン面
5 走査範囲
A1 作業ロボット
A2 防護柵
A3 オペレータ
B1〜B3 監視エリアを示す領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
2
Claims (5)
回転軸を中心とし、上記回転軸と交差するスキャン面に沿って上記検出光を周方向に走査させる走査手段と、
対象物によって反射された上記検出光を受光して検出信号を生成する受光手段と、
上記検出信号に基づいて、対象物までの距離を求める距離算出手段と、
上記対象物までの距離及び上記検出光の走査角に基づいて、監視エリア内の侵入物を検知する侵入検知手段と、
上記侵入検知手段の検知結果を安全制御機器へ定期的に送信する検知結果送信手段とを備え、
上記侵入検知手段は、予め定められた走査範囲をスキャンするごとに、2以上の監視エリアについて侵入物の有無を判別し、上記監視エリアごとの判別結果を生成し、
上記検知結果送信手段は、2以上の上記判別結果を検知結果として上記安全制御機器へ送信することを特徴とするエリア監視センサ。 A light projecting means for generating detection light;
A scanning unit that scans the detection light in the circumferential direction along a scan plane that is centered on the rotation axis and intersects the rotation axis;
A light receiving means for receiving the detection light reflected by the object and generating a detection signal;
A distance calculating means for obtaining a distance to the object based on the detection signal;
Based on the distance to the object and the scanning angle of the detection light, intrusion detection means for detecting an intruder in the monitoring area;
A detection result transmission means for periodically transmitting the detection result of the intrusion detection means to the safety control device,
The intrusion detection means determines the presence or absence of an intruder for two or more monitoring areas each time a predetermined scanning range is scanned, and generates a determination result for each monitoring area,
The area monitoring sensor, wherein the detection result transmitting means transmits two or more determination results as detection results to the safety control device.
上記侵入検知手段は、予め指定された一部の監視エリアに対し、判定閾値を超える速度で移動する移動体を除外して侵入物の判別を行い、他の監視エリアでは移動体の検出を行わずに侵入物の判別を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエリア監視センサ。 Based on the detection result of the intrusion detection means, comprising a moving body detection means for detecting a moving body moving in the monitoring area,
The intrusion detection means determines intruders by excluding moving bodies that move at a speed exceeding a determination threshold for a part of monitoring areas specified in advance, and detects moving bodies in other monitoring areas. The area monitoring sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein an intruder is discriminated without any change.
上記安全制御機器が配線ケーブルを介して接続され、上記安全制御信号を出力するための外部出力ポートとを備え、
上記検知結果送信手段は、上記外部出力ポートの数よりも多い監視エリアの判別結果を上記安全制御機器へ送信することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のエリア監視センサ。 Based on the detection result of the intrusion detection means, a safety control signal generation means for generating a safety control signal consisting of either an operation permission signal for permitting the operation of the external device or an operation non-permission signal for not permitting the operation of the external device. When,
The safety control device is connected via a wiring cable, and includes an external output port for outputting the safety control signal,
The area monitoring sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the detection result transmitting means transmits a determination result of monitoring areas larger than the number of the external output ports to the safety control device.
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