特許 6032587 作業検知システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6032587

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】作業検知システム

(51)【国際特許分類】

   G01S 17/88 20060101AFI20161121BHJP

【ＦＩ】

   G01S17/88

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-4664(P2012-4664)

(22)【出願日】2012年1月13日

(65)【公開番号】特開2013-145118(P2013-145118A)

(43)【公開日】2013年7月25日

【審査請求日】2014年11月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087767

【弁理士】

【氏名又は名称】西川 惠清

(72)【発明者】

【氏名】刀根 伸行

(72)【発明者】

【氏名】島 和義

【審査官】 深田 高義

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２３５２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２２５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８１６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９７３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０３２１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９５４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２５４９２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ １７／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業領域の距離画像を出力する距離画像センサと、
前記距離画像に現れる作業主体又はワークを検知対象とし、前記距離画像において検知対象物の存否を検出した結果をもとに作業内容の異常を検知すると報知命令を出力する検知装置と、
前記報知命令が入力されると報知動作を行う報知装置とを備え、
前記検知装置は、前記距離画像センサの撮像領域において前記距離画像センサからの投射光を透過させる光透過部を含む領域を検知領域とし、前記検知領域で検知対象物の存否を検出するように構成されたことを特徴とする作業検知システム。

【請求項2】

前記距離画像センサは、上面が作業領域となる作業テーブルの上面を撮像しており、
前記光透過部は、前記作業テーブルの上面に設けられた透過穴からなり、
前記検知装置は、前記透過穴を含む領域であって、検知対象物の載置スペースとなる領域を、前記検知領域とするように構成されたことを特徴とする請求項１記載の作業検知システム。

【請求項3】

前記光透過部は、前記距離画像センサからの投射光を透過させる材料で形成された箱体からなり、
前記検知装置は、検知対象物の載置スペースとなる前記箱体の上面を前記検知領域とするように構成されたことを特徴とする請求項１記載の作業検知システム。

【請求項4】

作業領域の距離画像を出力する距離画像センサと、
前記距離画像に現れる作業主体又はワークを検知対象とし、前記距離画像において検知対象物の存否を検出した結果をもとに作業内容の異常を検知すると報知命令を出力する検知装置と、
前記報知命令が入力されると報知動作を行う報知装置とを備え、
前記距離画像センサと検知対象物の間に前記距離画像センサからの投射光を遮蔽する遮蔽物がある場合に、前記投射光を反射し、前記距離画像センサから見て前記遮蔽物の裏側にある検知対象物に反射光を照射させる反射部材が設けられたことを特徴とする作業検知システム。

【請求項5】

前記距離画像センサからの投射光は透過させ且つ可視光は減衰させるフィルタ部材が、前記反射部材の前面側に配置されたことを特徴とする請求項４記載の作業検知システム。

【請求項6】

前記距離画像内で前記検知装置が前記検知対象の存否を検知する複数の検知領域及びその検知順序を設定する設定装置を、更に備え、
前記検知装置が、前記複数の検知領域のいずれかで前記検知順序とは異なる順序で前記検知対象が検知されると異常と判定して前記報知命令を出力する異常判定部を有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業検知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業検知システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、製造装置においてワークの位置を検出するためにファイバセンサを備えたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。ファイバセンサは、発光部と、発光部から照射された光を受光する受光部を備え、発光部から照射された光が、検出対象のウェーハに設けられたウェーハノッチを通過して受光部に受光されることで、ウェーハノッチの位置を検出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−３４０３０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に開示されたファイバセンサを用いてワークの存否を検出するためには、ワークが置かれる場所を挟んで発光部と受光部を配置する必要があり、発光部や受光部が作業の邪魔になる場合があった。また、ワークが複数存在する場合は、ファイバセンサを複数設置する必要があり、コスト高を招くとともに、ファイバセンサの設置に手間がかかるという問題があった。

【0005】

そこで、距離画像センサを用いて作業領域を撮影し、作業領域の距離画像をもとに作業領域に置かれたワークを検出することが検討されているが、例えば紙片のようなワークではその厚みが薄いため、ワークが有る場合とワークが無い場合とで距離値があまり変化せず、誤検出が起こりやすいという問題があった。

【0006】

本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、厚みが薄い検知対象物の存否を確実に検出できる作業検知システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の作業検知システムは、作業領域の距離画像を出力する距離画像センサと、前記距離画像に現れる作業主体又はワークを検知対象とし、前記距離画像において検知対象物の存否を検出した結果をもとに作業内容の異常を検知すると報知命令を出力する検知装置と、前記報知命令が入力されると報知動作を行う報知装置とを備え、前記検知装置は、前記距離画像センサの撮像領域において前記距離画像センサからの投射光を透過させる光透過部を含む領域を検知領域とし、前記検知領域で検知対象物の存否を検出するように構成されたことを特徴とする。

【0008】

この作業検知システムにおいて、前記距離画像センサは、上面が作業領域となる作業テーブルの上面を撮像しており、前記光透過部は、前記作業テーブルの上面に設けられた透過穴からなり、前記検知装置は、前記透過穴を含む領域であって、検知対象物の載置スペースとなる領域を、前記検知領域としてもよい。

【0009】

この作業検知システムにおいて、前記光透過部は、前記距離画像センサからの投射光を透過させる材料で形成された箱体からなり、前記検知装置は、検知対象物の載置スペースとなる前記箱体の上面を前記検知領域としてもよい。

【0010】

本発明の作業検知システムは、作業領域の距離画像を出力する距離画像センサと、前記距離画像に現れる作業主体又はワークを検知対象とし、前記距離画像において検知対象物の存否を検出した結果をもとに作業内容の異常を検知すると報知命令を出力する検知装置と、前記報知命令が入力されると報知動作を行う報知装置とを備え、前記距離画像センサと検知対象物の間に前記距離画像センサからの投射光を遮蔽する遮蔽物がある場合に、前記投射光を反射し、前記距離画像センサから見て前記遮蔽物の裏側にある検知対象物に反射光を照射させる反射部材が設けられたことを特徴とする。

【0011】

この作業検知システムにおいて、前記距離画像センサからの投射光は透過させ且つ可視光は減衰させるフィルタ部材が、前記反射部材の前面側に配置されることも好ましい。

【0012】

この作業検知システムにおいて、前記距離画像内で前記検知装置が前記検知対象の存否を検知する複数の検知領域及びその検知順序を設定する設定装置を、更に備え、前記検知装置が、前記複数の検知領域のいずれかで前記検知順序とは異なる順序で前記検知対象が検知されると異常と判定して前記報知命令を出力する異常判定部を有することも好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、光透過部の上に検知対象物が置かれた場合は検知対象物までの距離値となり、光透過部の上に検知対象物が置かれていない場合は、光透過部の先にあり、光透過部を透過した投射光が当たって反射してくる物体までの距離値となる。したがって、検知対象物の厚みが薄い場合でも、光透過部の上に検知対象物が置かれた場合と検知対象物が置かれていない場合とで距離値の差を大きくでき、検知対象物の存否をより確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態の物体検出方法の説明図であり、（ａ）（ｃ）は平面図、（ｂ）（ｄ）は側断面図である。

【図2】同上の別の検出方法を説明する図であり、（ａ）（ｃ）は平面図、（ｂ）（ｄ）は側断面図である。

【図3】同上のまた別の検出方法の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）の上面図である。

【図4】同上の検出方法に用いられる反射部材の説明図である。

【図5】同上の物体検出方法を用いた物体検出装置のブロック図である。

【図6】同上が適用された作業領域を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図7】（ａ）〜（ｅ）は検知対象の作業内容の説明図である。

【図8】（ａ）〜（ｉ）は作業工程毎の撮像画像の一例を示す図である。

【図9】同上の動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下では、本発明に係る物体検出方法を用いた物体検出装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の物体検出装置は、作業者が複数のワーク（例えば完成品や取扱説明書など）を箱に梱包する梱包作業において、ワーク（検知対象物）が所定位置に置かれたか否かを検出するために用いられる。尚、物体検出方法及びそれを用いた物体検出装置の適用事例は本実施形態に限定されるものではなく、種々の用途に適用が可能である。

【0016】

図６は、本実施形態の物体検出装置が適用された作業台５０を示し、図６（ａ）は作業台５０の正面図、図６（ｂ）は作業台５０の側面図である。尚、以下の説明では特に断りがないかぎり、図６（ａ）に示す向きにおいて上下左右の方向を規定し、図６（ｂ）における左側を前側、右側を後側として説明を行う。

【0017】

作業台５０は、金属パイプを組み合わせて構成されるフレーム５１と、フレーム５１にそれぞれ支持された３段の棚板５２，５３，５４を備える。下段及び中段の棚板５２，５３は、平面視の形状が略正方形の棚板であって、外形寸法が略同じ寸法となっている。下段の棚板５２にはパーソナルコンピュータＰＣ１が載置されている。中段の棚板５３は、作業者が作業しやすい高さ位置（例えば作業者の腰付近の高さ位置）に設けられ、この棚板５３上で検査対象の梱包作業が行われる。上段の棚板５４は、平面視の形状が長方形状に形成されており、棚板５３と左右方向の幅寸法は同じであるが、棚板５３に比べて奥行き寸法が小さく、棚板５３の奥側寄りに設けられ、箱の中に入れられるワークＷ１，Ｗ２を載せておく部品棚として用いられている。フレーム５１の上方には、作業者の背丈よりも高い位置に、金属パイプを組み合わせて構成された支持部５５が設けられ、この支持部５５に距離画像センサ１と音出力装置４と照射装置５が取り付けられている。

【0018】

図５は物体検出装置（作業検知システム）のブロック図である。この物体検出装置は、距離画像センサ１と検知装置２（検出部）と入力装置３と音出力装置４と照射装置５とモニタ６とを主要な構成として備えている。尚、検知装置２と入力装置３とモニタ６とは例えばノート型のパーソナルコンピュータＰＣ１で実現されている。

【0019】

距離画像センサ１は、支持部５５に取り付けられ、作業領域である中段の棚板５３及び上段の棚板５４を上方から撮影する。距離画像センサ１の測定方式はレーザー・パターンを投影する方式やＴＯＦ（Time Of Flight）方式などの周知の測定方式である。距離画像センサ１は、これら周知の測定方式を用いて撮像領域に存在する物体までの距離を検出し、各画素の画素値が検出対象までの距離となる距離画像を作成し、距離画像の画像データを検知装置２に出力する。また距離画像センサ１は、撮像範囲内の２次元画像を撮影する機能も備えており、距離画像の画像データに加えて、二次元画像の画像データを検知装置２へ出力する。

【0020】

入力装置３は、パーソナルコンピュータＰＣ１が備えるキーボードやマウスなどの入力デバイスで構成される。

【0021】

音出力装置４は、作業領域を含む空間に音を出力するスピーカ（図示せず）を有し、スピーカを下側に向けて支持部５５に取り付けられ、異常の発生を報知する報知音などの音を下側へ出力する。

【0022】

照射装置５は、例えば液晶プロジェクタからなり、支持部５５に取り付けられ、上段の棚板５４及び中段の棚板５３を光の投影範囲とする。照射装置５は、投影範囲の一部に照射される光を制限する機能を有しており、棚板５３及び棚板５４の所望の位置に光を照射することができる。

【0023】

モニタ６は、例えばパーソナルコンピュータＰＣ１が備える液晶ディスプレイからなり、検知装置２によって表示内容が制御され、検知領域や検知順序を設定するための設定画面を表示したり、検知結果などを表示する。

【0024】

検知装置２は、距離画像センサ１から入力される距離画像に現れるワークや作業者の体の一部（例えば手など）を検知対象とし、距離画像をもとに検知対象物の存否を検出することによって、作業内容に異常がないかを判定する。検知装置２は、作業内容に異常があると判断すると、報知装置（音出力装置４及び照射装置５）に報知命令を出力して、異常の発生を報知させる。ここにおいて、検知装置２はパーソナルコンピュータＰＣ１からなり、パーソナルコンピュータＰＣ１の演算機能によってそれぞれ実現された設定部７及び異常判定部８を備えている。設定部７（設定装置）は、例えば作業者が入力装置３を用いて入力した内容をもとに、距離画像において検知対象物（例えばワークや作業者の手など）の存否を検知する検知領域や、作業手順にしたがって各々の検知領域で検知対象の存否を検出する順番を設定する。異常判定部８は、距離画像センサ１から入力される距離画像をもとに検知対象物の存否を検出する。そして、異常判定部８は、何れかの検知領域で検出されるべき検知対象物が検出されなかったり、別の検知対象物が検出されたり、何れかの検知領域で検知順序とは異なる順序で検知対象物が検出されたりすると、異常と判定して報知命令を報知装置に出力する。

【0025】

次に、本実施形態の物体検出装置による検知対象物の検知動作を図１〜図９に基づいて説明する。

【0026】

図７（ａ）〜（ｅ）は梱包作業の各作業工程を示す説明図であり、距離画像センサ１で撮影された距離画像Ｐ１内には部品棚となる棚板５４に載せられた４つの箱Ｂ１〜Ｂ４と、棚板５３に載せられた箱Ｂ１０が映されている。４つの箱Ｂ１〜Ｂ４にはそれぞれ異種のワークＷ１〜Ｗ４が入れられており、作業者は箱Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の順番でワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を１個ずつ取り出し、箱Ｂ１０に箱詰めする作業を行う。図７（ａ）は梱包作業を行う前の状態であり、箱Ｂ１０は空になっている。図７（ｂ）は作業者が左端の箱Ｂ１からワークＷ１を１個取り出して、箱Ｂ１０に入れた状態を示している。図７（ｃ）は作業者が左端から２番目の箱Ｂ２からワークＷ２を１個取り出して、箱Ｂ１０に入れた状態を示している。図７（ｄ）は作業者が左端から３番目の箱Ｂ３からワークＷ３を１個取り出して、箱Ｂ１０に入れた状態を示している。図７（ｅ）は作業者が右端の箱Ｂ４からワークＷ４を１個取り出して、箱Ｂ１０に入れた状態を示している。図７（ｅ）の状態は１サイクル分の梱包作業が終了した状態であり、箱Ｂ１０には４種類のワークＷ１〜Ｗ４が１個ずつ入れられている。

【0027】

本実施形態の物体検出装置を用いて上記梱包作業の検査を行う場合、先ず設定作業者が、入力装置３を操作して、梱包作業の各工程で検知対象物が検出されるべき検知領域とその検知順序を入力すると、設定部７はその入力内容を記憶部９に記憶させる。図８（ａ）〜（ｉ）は上記の梱包作業において異常の有無を判定する処理を説明する説明図であり、距離画像Ｐ１内でワークを収めた箱Ｂ１〜Ｂ４と、ワークが箱詰めされる箱Ｂ１０が検知領域として設定されている。また、作業開始時に作業者が手Ｈ１を置く検知領域が開始領域Ａ１として設定されている。

【0028】

図９は異常判定部８による判定処理を説明するフローチャートであり、検知装置２には、距離画像センサ１から所定の時間間隔（作業者の動きを連続的に検出可能な時間間隔）で撮影された距離画像が入力される（ステップＳ１）。異常判定部８は、距離画像センサ１から距離画像が入力されると、異常判定処理の実施中か否かを判定する（ステップＳ２）。

【0029】

ここで、異常判定処理の停止中であれば（ステップＳ２のＮｏ）、異常判定部８は開始領域Ａ１で作業者が検知されるか否かを判定する（ステップＳ３）。図８（ａ）に示すように作業者は１サイクル分の梱包作業を開始する毎に開始領域Ａ１に手Ｈ１を置いており、異常判定部８は、開始領域Ａ１で作業者が検知されたことから作業開始と判断し、異常判定処理を開始する（ステップＳ４）。尚、ステップＳ３の判定で開始領域Ａ１に検知対象がいないと判定された場合、異常判定部８はステップＳ１に戻って、距離画像の入力待ちの状態となる。

【0030】

一方、異常判定処理を実施中であれば（ステップＳ２のＹｅｓ）、異常判定部８は、何れかの検知領域で検知対象物が検知さるか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５の判定で、何れの検知領域でも検知対象物が検知されなければ、異常判定部８はステップＳ１の処理に戻り、距離画像の入力待ちの状態となる。また、ステップＳ５の判定で何れかの検知領域で検知対象物が検知された場合、異常判定部８は、検知対象物の検出された検知領域の順番が、設定部７によって予め設定された検知順序と異なっているか否かを判定する（ステップＳ６）。図７で説明した梱包作業を作業者が行う場合、図８（ｂ）〜（ｉ）に示すように、作業者の手Ｈ１が、箱Ｂ１→箱Ｂ１０→箱Ｂ２→箱Ｂ１０→箱Ｂ３→箱Ｂ１０→箱Ｂ４→箱Ｂ１０の順番で検出されることになる。また箱Ｂ１０にはワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３、ワークＷ４が１つずつ順番に箱詰めされるので、箱Ｂ１０を含む検知領域ではワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３、ワークＷ４がその順番で検出されることになる。ここで、定期的に入力される距離画像から作業者の手Ｈ１が検知された検知領域の順番が、作業工程に従って設定された検知順序と異なるか、或いは、箱Ｂ１０を含む検知領域でワークＷ１〜Ｗ４が検出される順番が、作業工程に従って設定された検知順序と異なる場合（ステップＳ６のＹｅｓ）、異常判定部８は、予め決められた作業内容とは異なる作業が行われたと判断する。この時、異常判定部８は、報知命令を音出力装置４及び照射装置５に出力し、異常と判定された検知対象の検知履歴を記憶部９に記憶させる。音出力装置４は、報知命令が入力されると、所定の報知音を出力し、異常の発生を音で報知する。照射装置５は、報知命令が入力されると、例えば検知順序が異なると判定された検知領域に光を照射させ、異常の発生を光で報知する（ステップＳ７）。

【0031】

また、ステップＳ６において、作業者の手Ｈ１が検知された検知領域の順番が所定の検知順序と同じであり、箱Ｂ１０を含む検知領域でワークＷ１〜Ｗ４が検出される順番が所定の検知順序と同じであった場合（ステップＳ６のＮｏ）、異常判定部８は梱包作業が１サイクル分終了したか否かを判断する（ステップＳ８）。ここで、１サイクル分の梱包作業が終了していなければ（ステップＳ８のＮｏ）、異常判定部８はステップＳ１に戻って距離画像の入力待ちの状態となり、次の工程の検出に備える。一方、１サイクル分の梱包作業が終了していれば（ステップＳ８のＹｅｓ）、異常判定部８は、１サイクル分の梱包作業が正常に行われたと判断して、異常判定処理を終了する。

【0032】

尚、図７で説明した梱包作業では箱Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４からワークを１個とる毎に箱Ｂ１０に入れていたが、箱Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４から１個ずつ取り出したワークをトレー（図示せず）に入れ、最後にトレーから箱Ｂ１０へと移し替えてもよい。この場合の検知順序は、箱Ｂ１→箱Ｂ２→箱Ｂ３→箱Ｂ４→箱Ｂ１０となり、異常判定部８は、何れかの検知領域において、上記の検知順序とは異なる順序で検知対象が検出されると、異常が発生したと判定する。

【0033】

ところで、検知対象物であるワークが、取扱説明書のように厚みの薄い紙片である場合、検知領域に紙片が置かれた場合と置かれていない場合とで、距離画像センサ１によって検出される距離値があまり変化しない。そのため、紙片が置かれているか否かを正確に検出できない可能性がある。

【0034】

そこで、この物体検出装置では図１に示すように作業台５０の棚板５３において、検出対象物である薄物のワークＷ５が置かれる領域に、距離画像センサ１からの投射光を透過させる透過穴５３ａが設けられている。この透過穴５３ａは、ワークＷ５に比べて開口面積が小さいので、透過穴５３ａを塞ぐようにして棚板５３上にワークＷ５を置くことができる。そして、検知装置２は、透過穴５３ａを含む領域Ａ２をワークＷ５の検知領域とし、この検知領域Ａ２の距離値をもとにワークＷ５の存否を検出している。ここで、図１（ａ）（ｂ）に示すように検知領域Ａ２にワークＷ５が置かれている場合、ワークＷ５によって透過穴５３ａが塞がれるため、検知領域Ａ２内で距離画像センサ１によって検出される距離値は、距離画像センサ１からワークＷ５までの距離となる。一方、図１（ｃ）（ｄ）に示すように検知領域Ａ２にワークＷ５が置かれていない場合、距離画像センサ１から透過穴５３ａに投射された光は、透過穴５３ａを通ってその先にある物体（図示せず）に当たり、その反射光が距離画像センサ１に戻ってくることになる。したがって、検知領域Ａ２の距離画像において、透過穴５３ａに対応する部分の距離値は、距離画像センサ１から透過穴５３ａの先にある物体までの距離となり、ワークＷ５が置かれた場合の距離値よりも長くなる。よって、検知装置２では、透過穴５３ａに対応する部分の距離値と所定のしきい値（例えば距離画像センサ１から棚板５３の上面までの距離よりも長い距離）との長短を比較することによって、ワークＷ５が置かれているか否かを検出することができる。

【0035】

ここにおいて、棚板５３に設けられた透過穴５３ａにより、距離画像センサ１からの投射光を透過させる光透過部が構成されているが、光透過部は、棚板５３を貫通する透過穴５３ａに限定されるものではない。ワークＷ５が置かれた場合と置かれていない場合とを弁別できる程度の深さが確保できるのであれば、棚板５３を貫通しないように設けられた透過穴でもよい。また、透過穴５３ａが赤外光を透過する材料で塞がれているのも好ましく、透過穴５３ａからワークが下に落ちるのを防止できる。

【0036】

また、図２に示すように棚板５３において薄物のワークＷ５が置かれる領域に、距離画像センサ１からの投射光（赤外光）を透過させる材料で形成された箱体６０（光透過部）を置き、この箱体６０の上面を検知対象物であるワークＷ５の載置スペースとしてもよい。

【0037】

ここで、図２（ａ）（ｂ）に示すように箱体６０にワークＷ５が置かれていると、検知領域Ａ３内で距離画像センサ１によって検出される距離（最小値）は、距離画像センサ１からワークＷ５までの距離（箱体６０の上面までの距離と略同じ）になる。一方、図２（ｃ）（ｄ）に示すように箱体６０の上面にワークＷ５が置かれていない場合、距離画像センサ１から箱体６０に投射された光は、箱体６０を透過して棚板５３の上面に当たり、その反射光が距離画像センサ１に戻ってくることになる。したがって、箱体６０に対応する領域の距離値は、距離画像センサ１から棚板５３の上面までの距離となり、ワークＷ５が置かれている場合よりも箱体６０の高さ分だけ長くなる。よって、検知装置２では、検知領域Ａ３での距離値（最小値）と所定のしきい値との長短を比較することによって、ワークＷ５の存否を検出できる。尚、上記のしきい値は、距離画像センサ１から箱体６０の上面までの距離よりも長く、且つ、棚板５３の上面までの距離よりは短い距離に設定されており、ワークＷ５の存否を弁別可能な程度の距離に設定されている。ここにおいて、距離画像センサ１からの投射光を透過させる材料で形成され、上面がワークＷ５の載置スペースとなる箱体６０により、距離画像センサ１からの投射光を透過させる光透過部が構成されている。

【0038】

以上説明した物体検出方法は、撮像領域に投射した光が戻ってくるまでの時間をもとに撮像領域の距離画像を出力する距離画像センサ１を用い、距離画像センサ１から出力される距離画像をもとに、撮像領域における検知対象物の存否を検出する方法である。そして、撮像領域に、距離画像センサ１からの投射光を透過させる光透過部が設けられ、光透過部を検知対象物の検知領域として、検知領域で検知対象物の存否を検出することを特徴とする。

【0039】

これにより、検知領域に検知対象物が存在する場合は、距離画像センサ１によって検出される検知領域での距離値は、距離画像センサ１から検知対象物までの距離となる。一方、検知領域に検知対象物が存在しない場合は、距離画像センサ１から検知領域に投射された光が光透過部を透過し、その先にある物体で反射される。したがって、距離画像センサ１によって検出される検知領域での距離値は、距離画像センサ１から光透過部の先にある物体までの距離となる。よって、厚みの薄い検知対象物であっても、検知領域に検知対象物が存在する場合と存在しない場合とで、検知対象物の厚みよりも大きく距離値を変化させることができ、検知対象物の存否を確実に検出できる。

【0040】

この物体検出方法において、距離画像センサ１は、上面が作業領域となる作業テーブル（棚板５３）の上面を撮像し、光透過部は、棚板５３の上面に設けられた透過穴５３ａからなり、透過穴５３ａを含む領域を検知対象物の載置スペースとすることも好ましい。

【0041】

これにより、厚みの薄い検知対象物であっても、検知領域に検知対象物が存在する場合と存在しない場合とで、検知対象物の厚みよりも大きく距離値が変化することになり、検知対象物の存否を確実に検出できる。

【0042】

この物体検出方法において、光透過部が、距離画像センサ１からの投射光を透過させる材料（例えばガラスやアクリル樹脂など）で形成された箱体６０からなり、箱体６０の上面を検知対象物の載置スペースとすることも好ましい。

【0043】

これにより、箱体６０に検知対象物が置かれた場合は、距離画像センサ１によって測定された距離値が、距離画像センサ１から検知対象物までの距離となる。一方、箱体６０に検知対象物が置かれていない場合は、距離画像センサ１によって測定された距離値が、距離画像センサ１から箱体６０の載置面までの距離となる。したがって、厚みの薄い検知対象物であっても、検知領域に検知対象物が存在する場合と存在しない場合とで、箱体６０の高さ分だけ距離値を変化させることができるから、検知対象物の存否を確実に検出できる。尚、作業テーブル（棚板５３）の上側に投射光を透過する箱体６０を置く代わりに、棚板５３自体を、距離画像センサ１からの投射光を透過可能な材料（ガラスやアクリル樹脂など）で形成してもよい。

【0044】

また、上述の物体検出方法を用いて検知対象物の存否を検出する物体検出装置であって、距離画像センサ１と、距離画像センサ１から出力される距離画像をもとに、撮像領域における検知対象物の存否を検出する検出装置２（検出部）とを備えることを特徴とする。

【0045】

これにより、厚みの薄い検知対象物（例えば紙片など）でも確実に検出可能な物体検出装置を実現できる。

【0046】

ところで、距離画像をもとに撮像領域における検知対象物の存否を検出する物体検出方法では、検知対象物が置かれた場所と距離画像センサ１との間に、距離画像センサからの投射光を遮蔽する遮蔽物があると、検知対象物を検出できないという問題がある。例えば、図３に示すように棚板５３の上方に設置された距離画像センサ１と、棚板５３において検知対象物Ｗ６が置かれる場所との間に遮蔽物８０があると、距離画像センサ１からの投射光が遮蔽物８０に遮蔽されるため、検知対象物Ｗ６を検出できなくなる。

【0047】

そこで、本実施形態では、距離画像センサ１からの投射光を反射して、距離画像センサ１から見て遮蔽物８０の裏側にある検知対象物Ｗ６に投射光を照射させるために、反射鏡７０（反射部材）が配置されている。したがって、距離画像センサ１から出力される距離画像には、遮蔽物８０の裏側にある検知対象物Ｗ６が現れるから、距離画像センサ１から見て死角にある検知対象物も確実に検出することができる。

【0048】

尚、図３の形態では、ガラスの裏面にアルミなどの金属が蒸着された平板状の反射鏡７０が用いられているが、反射部材は鏡に限定されるものではなく、図４に示すように、例えば表面が鏡面仕上げされた矩形板状の金属板７１でもよい。また、距離画像センサ１からの投射光（例えば赤外光）は透過させ、且つ、可視光は減衰させるフィルタ部材７２（例えば半透明のアクリル板からなる）が、金属板７１の前側に配置されることも好ましい。フィルタ部材７２は、距離画像センサ１からの投射光をそのまま透過させるので、距離画像センサ１からの投射光や、その反射光が減衰されることはない。一方、フィルタ部材７２は可視光を減衰させるので、金属板７１によって反射された可視光が作業者の目に入って眩しさを感じるのを抑制できる。また、反射部材に作業者自身が写り込むのを抑制して、作業者が感じる不快感を低減できる。

【0049】

以上のように、この物体検出方法は、撮像領域に投射した光が戻ってくるまでの時間をもとに撮像領域の距離画像を出力する距離画像センサ１を用い、距離画像センサ１から出力される距離画像をもとに、撮像領域における検知対象物の存否を検出する方法である。そして、距離画像センサ１と検知対象物の間に、距離画像センサ１からの投射光を遮蔽する遮蔽物８０がある場合に、投射光を反射して遮蔽物８０の影にある検知対象物に照射させる反射部材を配置して、検知対象物の存否を検出することを特徴とする。

【0050】

これにより、距離画像センサ１からの投射光を反射部材が反射することによって、距離画像センサ１から見て遮蔽物８０の裏側に位置する検知対象物にも投射光を照射させることができ、死角にある検知対象物も確実に検出することができる。

【0051】

また、この物体検出方法において、反射部材（例えば反射鏡７０、金属板７１）の前面側に、距離画像センサ１からの投射光は透過させ、且つ、可視光は減衰させるフィルタ部材７２が配置されることも好ましい。

【0052】

これにより、フィルタ部材７２によって反射部材で反射された可視光が減衰されるから、反射部材で反射された可視光が作業者の目に入って眩しさを感じるのを低減することができる。また、作業者自身の像が反射部材に映り込むのを抑制して、作業者が感じる不快感を低減できる。

【0053】

また、上述の物体検出方法を用いて検知対象物の存否を検出する物体検出装置であって、距離画像センサ１と、距離画像センサ１から出力される距離画像をもとに、撮像領域における検知対象物の存否を検出する検出装置２（検出部）とを備えることを特徴とする。

【0054】

これにより、距離画像センサ１から見て障害物の影に被検知物体が存在する場合でも、その被検知物体を確実に検出できる物体検知装置を実現することができる。

【符号の説明】

【0055】

１ 距離画像センサ
２ 検知装置（検出部）
５３ 棚板
５３ａ 透過穴（光透過部）
６０ 箱体（光透過部）
７０ 反射鏡（反射部材）
７１ 金属板（反射部材）
７２ フィルタ部材
Ａ２，Ａ３ 検知領域
Ｗ５，Ｗ６ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】