JP6564486B1

JP6564486B1 - 映像監視装置

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Publication number: JP6564486B1
Application number: JP2018065021A
Authority: JP
Inventors: 大雅酒井; 雄大中西; 龍夫大和田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2019-08-21
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: JP2019176407A

Abstract

【課題】信号灯及び信号灯に接続された製造設備の状態を簡便に監視する。【解決手段】映像監視装置２は、点灯部の点灯により検知対象の状態変化を知らせる信号灯が撮影された映像を撮影装置から受信する映像受信部２１と、映像内で点灯部が位置する位置情報と点灯部の点灯により検知対象の状態を示す状態情報とを関連付けた信号灯情報を記憶する信号灯情報記憶部２２と、映像内で点灯を検出した場合、信号灯情報を用いて点灯した位置に対応する状態情報より検知対象の現在の状態を検知する状態検知部２４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、信号灯及び信号灯に接続された製造設備を監視する技術に関する。

工場では、工場の品質管理を行うために信号灯が用いられている（非特許文献１）。信号灯は、工場の製造設備施設内で稼働する製造設備に物理的電気的に接続されており、製造設備の異常時に出力された異常信号に応じて点灯する。

しかし、信号灯は“監視者が製造設備施設内に常駐し、信号灯の点灯・非点灯を直接監視すること”を前提とするため、数百台もの製造設備を有する大規模な工場で品質管理を行うには、監視者を一定数確保する必要があり、製造設備の増大が困難であった。

そこで、信号灯を利用した設備管理方式として、製造設備施設外の場所から複数の信号灯及び製造設備を一括監視する方法が期待されている。例えば、（１）製造設備と信号灯との間を繋ぐ電気線路に分配器を挿入し、製造設備からの異常信号を分岐させ、分岐線路上に電流測定回路を設けて異常信号の電流値を測定し、天井に配設された電気線路を介して異常信号の電流値を外部へ出力する方法がある。その他、（２）信号灯に照度計を直に貼り付けて点灯部の明度値を測定し、測定した点灯部の明度値を信号データに変換して外部へ出力する方法がある。

（１）又は（２）の方法に基づく異常信号の電流値又は信号灯の明度値は、製造設備施設外の管理センタ等に送信され、モニタに警告表示されることにより、少数の監視者であっても複数の信号灯及び製造設備を一括監視することができる。

PATLITE、"改善事例：FA現場"、［online］、［平成30年3月15日検索］、＜URL: http://www.patlite.co.jp/adoption_case/index_fa.html＞

しかし、（１）の場合、電気工事技術者が工場を訪問し、複数の製造設備に分配器及び電流測定回路をそれぞれ取り付けるための回路設計及び配線設計を行う必要があるため、数日程度の期間を要するという課題があった。また、天井に向けて配線された分岐線路の電気ケーブルが信号灯に重なることにより、信号灯に死角が生じるという課題もあった。

また、（２）の場合であっても、複数の信号灯に照度計をそれぞれ設置して養生するには少なくとも３時間程度の時間を要するという課題があった。また、照度計を信号灯に直に貼り付けるため、貼り付けた養生テープにより点灯部の一部が覆われてしまい、信号灯に死角が生じるという課題もあった。更に、照度計では点灯部の色を区別できないという課題もあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、信号灯及び信号灯に接続された製造設備の状態を簡便に監視することを目的とする。

以上の課題を解決するため、請求項１に係る映像監視装置は、点灯部の点灯により検知対象の状態変化を知らせる同一の信号灯及び当該信号灯に接続された前記検知対象が異なる角度でそれぞれ撮影された複数の映像を複数の撮影装置からそれぞれ受信する受信部と、前記複数の映像内で前記同一の信号灯の前記点灯部がそれぞれ位置する複数の位置情報と、前記点灯部の点灯により前記検知対象の状態を示す状態情報と、を関連付けた信号灯情報を記憶する記憶部と、前記複数の映像のうちいずれかの映像内で点灯を検出した場合、前記信号灯情報を参照し、点灯を検出した映像のみを用いて点灯した位置に対応する状態情報より前記検知対象の現在の状態を検知する検知部と、を備えることを特徴とする。

請求項２に係る映像監視装置は、請求項１に記載の映像監視装置において、前記位置情報は、前記点灯部の位置座標を含む所定サイズの領域に係る位置情報であることを特徴とする。

本発明によれば、信号灯及び信号灯に接続された製造設備の状態を簡便に監視できる。

第１の実施形態に係る監視システムの構成を示す図である。第１の実施形態に係る映像の例を示す図である。第１の実施形態に係る映像監視装置の処理フローを示す図である。第１の実施形態に係る信号灯情報の例を示す図である。第２の実施形態に係る監視システムの構成を示す図である。第２の実施形態に係る映像の例を示す図である。第２の実施形態に係る映像監視装置の処理フローを示す図である。第２の実施形態に係る信号灯情報の例を示す図である。

以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る監視システム１００の構成を示す図である。監視システム１００は、工場の製造設備施設内で稼働する製造設備に物理的電気的に接続された信号灯の点灯・非点灯を検出し、信号灯及び信号灯に接続された製造設備の状態変化を検知する監視システムである。

監視システム１００は、図１に示すように、１つの撮影装置１と、映像監視装置２と、を備えて構成される。撮影装置１と映像監視装置２とは、有線又は無線の通信ネットワーク３を介して接続されている。

撮影装置１は、製造設備施設内の所定位置に固定して設置されるカメラである。撮影装置１は、製造設備に接続された信号灯及び製造設備を撮影し、撮影した映像を映像監視装置２へ送信する機能を備える。

ここで、信号灯について説明する。信号灯とは、１つ又は複数の点灯部で構成され、１つ以上の点灯部の点灯により製造設備の状態（正常・停止・異常等）を知らせるものである。例えば、所定位置にある点灯部の点灯により、当該点灯部に係る製造設備は現在正常状態にあることを把握できる。その他、別位置にある点灯部の点灯により、製造設備は現在停止、異常状態等にあることを把握できる。その他、点灯部が色に関連付いている場合には、色に対して信号灯及び製造設備の状態を関連付けることも可能である。例えば、青色であれば現在正常状態とする。なお、本発明では、信号灯の点灯の有無により信号灯の位置を判別することに特徴があるので、信号灯の色については無色を含めて何色でもよく、色に限定されない。

また、特許請求の範囲に記載した「検知対象」は、製造用途の製造設備に限らない。例えば、部品をベルト搬送する搬送設備等の装置を含めてもよいし、信号灯そのものが点灯により状態変化することを考慮すれば信号灯自体を含めてもよい。なお、本実施形態では製造設備とする。

また、特許請求の範囲に記載した「信号灯」及び上記「信号灯自体」は、光源を有する家、建築物、店舗の看板、ネオンサイン、灯台等の発光体全般を含む。この場合、「点灯部」及び「検知対象」は、例えば、家の窓の光となる。

映像監視装置２は、図１に示したように、映像受信部２１と、信号灯情報記憶部２２と、点灯検出部２３と、状態検知部２４と、状態変化通知部２５と、を備えて構成される。

映像受信部２１は、信号灯及び信号灯に接続された製造設備が撮影された映像を撮影装置１から受信する機能を備える。

信号灯情報記憶部２２は、映像内で信号灯の点灯部が位置する位置情報と、点灯部の点灯により製造設備の状態を示す状態情報と、を関連付けた信号灯情報を記憶する機能を備える。

点灯検出部２３は、撮影装置１から受信した映像内の各座標位置の明度又は輝度を測定し、測定した明度又は輝度の値が閾値を超えたか否かに基づき、映像内での点灯を検出する機能を備える。

状態検知部２４は、撮影装置１から受信した映像内で点灯を検出した場合、信号灯情報記憶部２２から信号灯情報を読み出して、点灯した位置に対応する製造設備の状態情報より製造設備の現在の状態を検知する機能を備える。

状態変化通知部２５は、状態検知部２４で検知した製造設備の現在の状態を映像監視装置２のモニタに表示し、又は信号データに変換して別の監視装置に送信する機能を備える。なお、別の監視装置とは、他の工場の製造設備も統合監視する統合監視装置、監視者の携帯端末等である。

次に、監視システム１００の処理動作について説明する。

まず、撮影装置１の処理動作について説明する。撮影装置１は、製造設備に接続された信号灯及び製造設備を撮影し、撮影した映像を映像監視装置２へ送信する。例えば、図２に示すように、撮影装置１は、３つの点灯部４ａ〜４ｃで構成される信号灯４を撮影して映像監視装置２へ送信する。

続いて、映像監視装置２の処理動作について説明する。図３は、映像監視装置２で行う処理動作のフローチャートを示す図である。なお、映像監視装置２の信号灯情報記憶部２２には、図４に示す信号灯情報が記憶されているものとする。当該信号灯情報の点灯位置に含まれる座標位置（ｘ_１、ｙ_１）〜（ｘ_３、ｙ_３）は、図２に示した映像の座標位置（ｘ_１、ｙ_１）〜（ｘ_３、ｙ_３）にそれぞれ対応する。

ステップＳ１０１；
まず、映像受信部２１は、信号灯及び信号灯に接続された製造設備が撮影された映像を撮影装置１から受信する。

ステップＳ１０２；
次に、点灯検出部２３は、撮影装置１から受信した映像内の各座標位置の明度を測定し、当該明度の値が閾値を超えたか否かに基づき、映像内で点灯を検出したか否かを判定する。映像内で点灯を検出した場合、ステップＳ１０３へ進み、映像内で点灯を検出しない場合、ステップＳ１０１へ戻り、後続する映像に対して再判定することを繰り返す。

ステップＳ１０３；
映像内で点灯を検出した場合、点灯検出部２３は、映像内で点灯した位置を特定する。ここでは、図２で信号灯４の点灯部４ａが点灯し、同図の映像内で座標位置（ｘ_１、ｙ_１）を特定する。

ステップＳ１０４；
続いて、状態検知部２４は、信号灯情報記憶部２２から図４の信号灯情報を読み出して、特定した座標位置（ｘ_１、ｙ_１）に対応する製造設備の「異常」状態を取得し、製造設備の現在の状態が「異常」状態であることを検知する。

ステップＳ１０５；
最後に、状態変化通知部２５は、製造設備の現在の状態が「異常」状態であること及び状態変化が発生したことをモニタに表示し、又は信号データに変換して別の監視装置に送信する。

以上より、第１の実施形態によれば、工場の製造設備施設内に製造設備の状態を検知するための信号灯を撮影する撮影装置１を設置し、映像監視装置２が、撮影された映像から映像内で点灯の有無を検出し、点灯した位置から製造設備の状態を検知するので、信号灯及び信号灯に接続された製造設備の状態を簡便に監視できる。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、撮影装置１を１つ用いる場合について説明した。一方、撮影装置１は所定位置に固定して設置されるため、所定の角度からしか撮影することができない。そこで、信号灯の死角領域についても確実に撮影可能にするため、複数の撮影装置１を用いて複数の角度から信号灯を撮影してもよい。

しかし、同一の信号灯が複数の撮影装置１で撮影されると、同一の信号灯及び製造設備の状態変化がダブル検知されてしまう。そこで、第２の実施形態では、複数の撮影装置１を用いた場合でも同一の信号灯及び製造設備の状態変化をダブル検知しない方法について説明する。

図５は、第２の実施形態に係る監視システム１００の構成を示す図である。監視システム１００は、複数の撮影装置１ａ〜１ｎと、映像監視装置２と、を備えて構成される。

複数の撮影装置１ａ〜１ｎは、それぞれ、製造設備施設内において異なる場所に固定して設置される。本実施形態では、複数の撮影装置１ａ〜１ｎは、同一の信号灯を異なる角度からそれぞれ撮影し、撮影した映像を映像監視装置２へそれぞれ送信する。

映像監視装置２は、第１の実施形態と同様に、映像受信部２１と、信号灯情報記憶部２２と、点灯検出部２３と、状態検知部２４と、状態変化通知部２５と、を備えて構成される。

映像受信部２１は、同一の信号灯及び当該信号灯に接続された製造設備が異なる角度でそれぞれ撮影された複数の映像を複数の撮影装置１ａ〜１ｎからそれぞれ受信する機能を備える。

信号灯情報記憶部２２は、複数の映像内で同一の信号灯の同一の点灯部がそれぞれ位置する位置情報と、点灯部の点灯により製造設備の状態を示す状態情報と、を関連付けた信号灯情報を記憶する機能を備える。

状態検知部２４は、複数の映像のうちいずれかの映像内で点灯を検出した場合、信号灯情報記憶部２２から信号灯情報を読み出して、点灯を検出した映像のみを用いて、点灯した位置に対応する製造設備の状態情報より製造設備の現在の状態を検知する機能を備える。

点灯検出部２３及び状態変化通知部２５は、第１の実施形態で説明した機能と同じ機能を備える。

次に、監視システム１００の処理動作について説明する。

まず、複数の撮影装置１ａ〜１ｎの処理動作について説明する。複数の撮影装置１ａ〜１ｎは、製造設備に接続された同一の信号灯及び当該信号灯に接続された製造設備を異なる角度からそれぞれ撮影し、撮影した映像を映像監視装置２へそれぞれ送信する。例えば、図６に示すように、２つの撮影装置１ａ，１ｎは、３つの点灯部４ａ〜４ｃで構成される一の信号灯４をそれぞれ同時に撮影し、映像監視装置２へ送信する。

続いて、映像監視装置２の処理動作について説明する。図７は、映像監視装置２で行う処理動作のフローチャートを示す図である。なお、映像監視装置２の信号灯情報記憶部２２には、図８に示す信号灯情報が記憶されているものとする。当該信号灯情報には、撮影装置１ａにより撮影された映像＃ａでの点灯部の座標位置と、撮影装置１ｎにより撮影された映像＃ｎでの点灯部の座標位置と、が互いに関連付けて記憶されている。

ステップＳ２０１；
まず、映像受信部２１は、信号灯及び信号灯に接続された製造設備が撮影された映像を複数の撮影装置１ａ〜１ｎからそれぞれ受信する。受信した複数の映像には、同一の信号灯が異なる角度から撮影されている。

ステップＳ２０２；
次に、点灯検出部２３は、映像内の明度及び明度に対する閾値を用いて、複数の映像のうちいずれかの映像内で点灯を検出したか否かを判定する。いずれかの映像内で点灯を検出した場合、ステップＳ２０３へ進み、いずれかの映像内で点灯を検出しない場合、ステップＳ２０１へ戻り、後続する映像に対して再判定することを繰り返す。

ステップＳ２０３；
いずれかの映像内で点灯を検出した場合、点灯検出部２３は、検出した映像のみを用いて当該映像内で点灯した位置を特定する。ここでは、図６で信号灯４の点灯部４ｂが点灯し、映像＃ａよりも前に映像＃ｎで点灯が検知されたと仮定して、映像＃ｎのみを用いて当該映像＃ｎ内で座標位置（ｘ_２２、ｙ_２２）を特定する。

ステップＳ２０４；
続いて、状態検知部２４は、信号灯情報記憶部２２から図８の信号灯情報を読み出して、特定した座標位置（ｘ_２２、ｙ_２２）に対応する製造設備の「停止」状態を取得し、製造設備の現在の状態が「停止」状態であることを検知する。

ステップＳ２０５；
最後に、状態変化通知部２５は、製造設備の現在の状態が「停止」状態であること及び状態変化が発生したことをモニタに表示し、又は信号データに変換して別の監視装置に送信する。

（変形例１）
第２の実施形態では、点灯検出の判定処理を映像監視装置２で行う場合について説明したが、撮影装置１に発光検出機能があれば、当該判定処理を複数の撮影装置１でそれぞれ行い、発光（点灯）の検出結果を映像監視装置２へ通知するようにしてもよい。この場合、映像監視装置２は、発光有りの情報を先に受信した撮影装置１の映像を用いて点灯の位置を特定する。

以上より、第２の実施形態によれば、同一の信号灯が異なる角度からそれぞれ撮影された複数の映像のうち、いずれかの映像内で点灯を検出した場合、状態検知部２４が、点灯を検出した映像のみを用いて点灯した位置に対応する位置情報より製造設備の現在の状態を検知するので、同一の信号灯及び当該信号灯に接続された製造設備の状態変化がダブル検知されることを防止できる。

（実施形態に共通する変形例１）
第１の実施形態及び第２の実施形態では、図２，図６の映像に示したように、各点灯部４ａ，４ｂ，４ｃの映像内での座標位置（ｘ、ｙ）として、点灯領域の重心点を用いる場合について説明した。一方、点灯領域の重心点を用いるのに代えて、点灯領域を囲む矩形領域を用いてもよい。例えば、監視者が起点位置（Ｘ，Ｙ）を指定し、点灯領域の横幅，縦幅にそれぞれ相当するａ，ｂピクセルを指定すると、起点位置（Ｘ，Ｙ）からＸ軸方向へａピクセル分を底辺の長さとし、起点位置（Ｘ，Ｙ）からＹ軸方向へｂピクセル分を高さとした矩形領域を、点灯部の位置とする。この場合、信号灯の点灯位置には、点灯部の幅及び高さに対応する情報（Ｘ軸，Ｙ軸方向のピクセル値）が含まれる。

（各実施形態に共通する変形例２）
第１の実施形態及び第２の実施形態では、図４，図８に示したように、製造設備の状態を点灯部の位置のみに関連付ける場合について説明した。一方、製造設備の状態を、点灯部の点灯パターンに関連付けてもよい。例えば、点灯位置（ｘ_１、ｙ_１）に対して、（１）「１回点灯」−「稼働」、（２）「２回点灯、消灯時間間隔１秒」−「正常終了」、（３）「２回点灯、消灯時間間隔０．１秒」−「異常終了」、（４）「３回点灯、消灯時間間隔０．１秒」−「緊急終了」、に関連付ける。この場合、状態検知部２４は、点灯した位置及び点灯パターンを検出し、検出した点灯位置及び点灯パターンに対応する製造設備の状態を検知して通知する。その他の点灯パターン、消灯パターン、その他の種類の警告情報を用いてもよい。

（各実施形態に共通する変形例３）
第１の実施形態及び第２の実施形態では、図４、図８に示した信号灯情報が予め用意されている場合について説明した。一方、映像監視装置２は、信号灯の発光、信号灯の発光パターン、信号灯が映像内で発光した座標位置を映像よりそれぞれ特定し、図４、図８に示した信号灯情報や（各実施形態に共通する変形例２）で説明した信号灯情報を自装置の記憶部内に登録する前処理を行ってもよい。

最後に、各実施形態で説明した映像監視装置２は、コンピュータで実現できる。また、映像監視装置２としてコンピュータを機能させるためのプログラム、当該プログラムの記憶媒体を作成することも可能である。

１００…監視システム
１，１ａ，１ｎ…撮影装置
２…映像監視装置
２１…映像受信部
２２…信号灯情報記憶部
２３…点灯検出部
２４…状態検知部
２５…状態変化通知部
３…通信ネットワーク
４…信号灯
４ａ〜４ｃ…点灯部

Claims

点灯部の点灯により検知対象の状態変化を知らせる同一の信号灯及び当該信号灯に接続された前記検知対象が異なる角度でそれぞれ撮影された複数の映像を複数の撮影装置からそれぞれ受信する受信部と、
前記複数の映像内で前記同一の信号灯の前記点灯部がそれぞれ位置する複数の位置情報と、前記点灯部の点灯により前記検知対象の状態を示す状態情報と、を関連付けた信号灯情報を記憶する記憶部と、
前記複数の映像のうちいずれかの映像内で点灯を検出した場合、前記信号灯情報を参照し、点灯を検出した映像のみを用いて点灯した位置に対応する状態情報より前記検知対象の現在の状態を検知する検知部と、
を備えることを特徴とする映像監視装置。
前記位置情報は、
前記点灯部の位置座標を含む所定サイズの領域に係る位置情報であることを特徴とする請求項１に記載の映像監視装置。