特許 6367102 監視システム

(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】6367102

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】監視システム

(51)【国際特許分類】

   H04N 7/18 20060101AFI20180723BHJP

   G08B 21/02 20060101ALI20180723BHJP

   G08B 25/00 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   H04N7/18 D

   G08B21/02

   G08B25/00 510M

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-249003(P2014-249003)

(22)【出願日】2014年12月9日

(65)【公開番号】特開2016-111603(P2016-111603A)

(43)【公開日】2016年6月20日

【審査請求日】2017年8月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000129253

【氏名又は名称】株式会社キーエンス

(74)【代理人】

【識別番号】100107847

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 聡

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】田頭 剛

【審査官】 鈴木 隆夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２１６８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９６０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９４７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０４３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２９１７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ７／１８

Ｇ０８Ｂ ２１／０２

Ｇ０８Ｂ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

監視エリア内の侵入物を検知し、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侵入検知手段と、
上記監視エリアを撮影するカメラと、
上記カメラにより撮影されたカメラ画像に基づいて、表示用の詳細確認画像を生成する詳細確認画像生成手段と、
上記カメラ画像に基づいて、上記詳細確認画像よりも画質を低下させたプライバシー画像を生成するプライバシー画像生成手段と、
上記詳細確認画像及び上記プライバシー画像のいずれか一方を表示画像として選択する表示画像選択手段と、
上記表示画像選択手段により選択された表示画像を表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とする監視システム。

【請求項2】

検出光を生成する投光手段と、
対象物によって反射された上記検出光を受光し、検出信号を生成する受光手段と、
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、
上記検出信号に基づいて、対象物までの距離を求める測距手段とを備え、
上記侵入検知手段は、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、上記監視エリア内の侵入物を検知し、
上記カメラは、上記スキャン面よりも上記回転軸方向の上側に配置され、
上記プライバシー画像生成手段は、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、上記スキャン面における対象物の位置からなる境界線を特定し、上記プライバシー画像における上記境界線を含む帯状の領域を重点監視領域として、上記重点監視領域の画質を上記詳細確認画像と一致させることを特徴とする請求項１に記載の監視システム。

【請求項3】

上記監視エリア内の侵入物が検知された際に撮影された上記カメラ画像を侵入物の位置を示す位置情報とともに検知履歴として記憶する検知履歴記憶手段を備え、
上記プライバシー画像生成手段は、上記検知履歴として記憶されたカメラ画像に基づいて、上記プライバシー画像を生成し、
上記画像表示手段は、上記検知履歴として記憶された位置情報に基づいて、侵入物の位置を上記プライバシー画像上に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の監視システム。

【請求項4】

上記画像表示手段が、上記侵入検知手段、上記カメラ及び上記検知履歴記憶手段を有するセンサ本体とは別個に設けられ、２以上の上記センサ本体に共通の表示装置からなることを特徴とする請求項３に記載の監視システム。

【請求項5】

上記プライバシー画像生成手段は、共通のカメラ画像に基づいて、画質が互いに異なる２以上の上記プライバシー画像を生成し、
上記表示画像選択手段は、ユーザ操作に基づいて、上記プライバシー画像のいずれか一つを表示画像として選択することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の監視システム。

【請求項6】

ユーザが指定した認証情報を受け付ける操作入力手段と、
上記認証情報を管理者により予め指定された登録情報と照合し、ユーザ認証を行うユーザ認証手段とを備え、
上記表示画像選択手段は、ユーザ認証に成功した場合に、ユーザ操作に基づいて、上記詳細確認画像又は上記プライバシー画像のいずれかを表示画像として選択し、ユーザ認証に失敗した場合に、上記プライバシー画像を表示画像として選択することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、監視システムに係り、さらに詳しくは、監視エリア内の侵入物を検知し、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監視システムに関する。

【背景技術】

【0002】

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、人を光学的に検知し、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、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。

【0003】

監視エリアを指定するエリア設定情報やエリア監視のための動作条件を指定する動作設定情報は、パーソナルコンピュータなどの端末装置を用いて作成される。端末装置は、ユーザ操作に基づいて、エリア設定情報及び動作設定情報からなる設定データを生成し、エリア監視センサへ送信する。エリア監視センサは、端末装置から受信した設定データに基づいて、侵入検知を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−２９６０８７号公報

【特許文献2】特開２００９−２９４７３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した様な監視システムにおいて、監視エリア内の侵入物を検知して停止信号を生成するセンサ本体に監視エリアを撮影するカメラを設け、センサ本体が監視エリアに対して適切に設置されているか否かを確認するのに用いることが考えられる。しかしながら、この種の安全装置は、多数の作業者がいる工場などの建屋内に設置されることが少なくない。このため、作業者がカメラの画角内に入り易く、作業者が被写体として撮影画像に映り込んでしまうという問題がある。この様な撮影画像を表示した場合、作業者個人を特定することができてしまう虞がある。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、センサ本体の設置状況を容易に確認することができるとともに、作業者が映り込んだカメラ画像を表示する場合であっても、作業者個人が特定されるのを抑制することができる監視システムを提供することを目的とする。

【0007】

また、本発明は、作業者個人が特定されるのを抑制しつつ、設置状況の確認を容易化することができる監視システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の本発明による監視システムは、監視エリア内の侵入物を検知し、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侵入検知手段と、上記監視エリアを撮影するカメラと、上記カメラにより撮影されたカメラ画像に基づいて、表示用の詳細確認画像を生成する詳細確認画像生成手段と、上記カメラ画像に基づいて、上記詳細確認画像よりも画質を低下させたプライバシー画像を生成するプライバシー画像生成手段と、上記詳細確認画像及び上記プライバシー画像のいずれか一方を表示画像として選択する表示画像選択手段と、上記表示画像選択手段により選択された表示画像を表示する画像表示手段とを備えて構成される。

【0009】

この様な構成によれば、詳細確認画像を表示画像として選択することにより、センサ本体が監視エリアに対して適切に設置されているか否かといった設置状況を容易に確認することができる。また、詳細確認画像よりも画質を低下させたプライバシー画像を表示画像として選択することにより、作業者が被写体としてカメラ画像に映り込んでいたとしても、作業者個人が特定されるのを抑制することができる。

【0010】

第２の本発明による監視システムは、上記構成に加え、検出光を生成する投光手段と、対象物によって反射された上記検出光を受光し、検出信号を生成する受光手段と、回転軸を中心として、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、上記検出信号に基づいて、対象物までの距離を求める測距手段とを備え、上記侵入検知手段が、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、上記監視エリア内の侵入物を検知し、上記カメラが、上記スキャン面よりも上記回転軸方向の上側に配置され、上記プライバシー画像生成手段が、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、上記スキャン面における対象物の位置からなる境界線を特定し、上記プライバシー画像における上記境界線を含む帯状の領域を重点監視領域として、上記重点監視領域の画質を上記詳細確認画像と一致させるように構成される。

【0011】

この様な構成によれば、検出光のスキャン面とカメラの撮影方向との間に回転軸方向の視差が生じるので、スキャン面を俯瞰するカメラ画像を得ることができる。このため、詳細確認画像又はプライバシー画像を表示した際に、スキャン面上の境界線について遠近感を得易くすることができる。また、プライバシー画像にスキャン面上の境界線を含む帯状の重点監視領域を形成し、重点監視領域の画質を詳細確認画像と一致させるので、作業者個人が特定されるのを抑制しつつ、設置状況の確認を容易化することができる。

【0012】

第３の本発明による監視システムは、上記構成に加え、上記監視エリア内の侵入物が検知された際に撮影された上記カメラ画像を侵入物の位置を示す位置情報とともに検知履歴として記憶する検知履歴記憶手段を備え、上記プライバシー画像生成手段が、上記検知履歴として記憶されたカメラ画像に基づいて、上記プライバシー画像を生成し、上記画像表示手段が、上記検知履歴として記憶された位置情報に基づいて、侵入物の位置を上記プライバシー画像上に表示するように構成される。

【0013】

この様な構成によれば、検知履歴として記憶されたカメラ画像から得られるプライバシー画像には、侵入物の位置が表示されるので、監視エリア内に侵入した侵入物を容易に確認することができる。このため、停止信号が生成された原因を詳細に知ることができる。また、その様なプライバシー画像は詳細確認画像よりも画質が低いので、プライバシー画像の表示によって作業者個人が特定されるのを抑制することができる。

【0014】

第４の本発明による監視システムは、上記構成に加え、上記画像表示手段が、上記侵入検知手段、上記カメラ及び上記検知履歴記憶手段を有するセンサ本体とは別個に設けられ、２以上の上記センサ本体に共通の表示装置からなるように構成される。この様な構成によれば、複数のセンサ本体によって撮影されたカメラ画像からなる検知履歴を画像表示手段とともにまとめて保持する場合に比べて、画像表示手段側の記憶容量が増大するのを抑制することができる。

【0015】

第５の本発明による監視システムは、上記構成に加え、上記プライバシー画像生成手段が、共通のカメラ画像に基づいて、画質が互いに異なる２以上の上記プライバシー画像を生成し、上記表示画像選択手段が、ユーザ操作に基づいて、上記プライバシー画像のいずれか一つを表示画像として選択するように構成される。この様な構成によれば、プライバシー画像の画質を必要に応じて切り替えることができる。

【0016】

第６の本発明による監視システムは、上記構成に加え、ユーザが指定した認証情報を受け付ける操作入力手段と、上記認証情報を管理者により予め指定された登録情報と照合し、ユーザ認証を行うユーザ認証手段とを備え、上記表示画像選択手段が、ユーザ認証に成功した場合に、ユーザ操作に基づいて、上記詳細確認画像又は上記プライバシー画像のいずれかを表示画像として選択し、ユーザ認証に失敗した場合に、上記プライバシー画像を表示画像として選択するように構成される。

【0017】

この様な構成によれば、詳細確認画像の閲覧がユーザ認証に成功したユーザに制限されるので、詳細確認画像の表示によって作業者の行動が多くのユーザに知られるのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明による監視システムでは、センサ本体の設置状況を容易に確認することができるとともに、作業者が映り込んだカメラ画像を表示する場合であっても、作業者個人が特定されるのを抑制することができる。また、プライバシー画像にスキャン面上の境界線を含む帯状の重点監視領域を形成し、重点監視領域の画質を詳細確認画像と一致させるので、作業者個人が特定されるのを抑制しつつ、設置状況の確認を容易化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施の形態による監視システム１の一構成例を示したシステム図である。

【図2】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一構成例を示した斜視図である。

【図3】図１のエリア監視センサ１０の構成例を示した図である。

【図4】図３のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、画像表示部１１１に表示される運転画面３１、モニター画面３２及び設定画面３３が示されている。

【図5】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、撮影方向５及び走査範囲６と対象物Ｂとの位置関係が示されている。

【図6】図３のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、モニター画面３２に表示される詳細確認画像４１が示されている。

【図7】図３のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、モニター画面３２に表示されるプライバシー画像４２が示されている。

【図8】図３のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、プライバシー画像４２の他の例が示されている。

【図9】図３のセンサ本体１２０内の機能構成の一例を示したブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

まず、本発明が前提とする監視システムの概略構成について、図１〜図４を用いて以下に説明する。

【0021】

＜監視システム１＞
図１は、本発明の実施の形態による監視システム１の一構成例を示したシステム図である。この監視システム１は、監視エリア内の侵入物を光学的に検知し、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エリア監視センサ１０と、監視エリアや走査条件などを設定するためのＰＣ（パーソナルコンピュータ）２０とにより構成される。

【0022】

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、インターフェース部１１０及びセンサ本体１２０により構成される。インターフェース部１１０は、ユーザ操作を受け付け、動作状態などを表示する入出力ユニットである。センサ本体１２０は、検出光を投光し、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計測ユニットである。

【0023】

ＰＣ２０は、画面表示部２１、キーボード２２及びマウス２３を備えた端末装置であり、監視エリアをエリア監視センサ１０に設定するため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。エリア監視センサ１０とＰＣ２０とは、通信ケーブル２を介して接続される。

【0024】

＜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一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。

【0025】

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して、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。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。

【0026】

停止信号は、監視エリア３の周辺で稼働する作業ロボットＡ１を停止させる制御信号として用いられる。例えば、エリア監視センサ１０は、ＯＳＳＤ（Output Signal Switching Device）を有し、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、動作不許可信号が停止信号として出力される。

【0027】

＜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、インターフェース部１１０をセンサ本体１２０から分離させることができる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、インターフェース部１１０が示されている。

【0028】

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インターフェース部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センサ本体１２０とにより構成される。インターフェース部１１０は、センサ本体１２０の上面に配置されている。

【0029】

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。センサ本体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、センサ本体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。

【0030】

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ので、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。

【0031】

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を挟んでセンサ本体１２０の左側及び右側にそれぞれ配置されている。ここでは、カメラ１２１を左側カメラと呼び、カメラ１２２を右側カメラと呼ぶ。インジケータ１２３は、侵入物の検出の有無を表示する表示灯である。例えば、インジケータ１２３には、ＯＳＳＤの出力状態などが表示される。インジケータ１２４は、エラー状態を表示する表示灯である。

【0032】

インターフェース部１１０には、画像表示部１１１、ケーブル接続口１１２、操作入力部１１３及びインジケータ部１１４が配設されている。画像表示部１１１は、侵入物の検知結果、監視状況、カメラ１２１又は１２２により撮影されたカメラ画像、入力情報などを画面表示する表示装置である。例えば、画像表示部１１１には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が用いられる。

【0033】

ケーブル接続口１１２は、ＰＣ２０又は外部機器に接続し、通信を行うための入出力端子部であり、通信ケーブルが着脱可能に接続される。操作入力部１１３は、監視エリア３を設定する際の数値入力、メニュー項目の選択、動作モードの切替、カメラ画像の切替などに用いる２以上の操作ボタンにより構成される。インジケータ部１１４は、動作状態を表示するための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。

【0034】

インターフェース部１１０は、センサ本体１２０と通信を行い、センサ本体１２０から離間した位置にあっても、監視エリア３を設定し、或いは、侵入物の検知結果や監視状況を確認することができる。また、インターフェース部１１０には、２以上のセンサ本体１２０を接続することができ、これらのセンサ本体１２０に監視エリア３を設定し、或いは、これらのセンサ本体１２０からカメラ画像を取得して表示することができる。つまり、インターフェース部１１０は、２以上のセンサ本体１２０に共通の表示装置である。

【0035】

図４は、図３のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、画像表示部１１１に表示される運転画面３１、モニター画面３２及び設定画面３３が示されている。このエリア監視センサ１０は、ユーザ操作に基づいて、運転モード、モニターモード及び設定モード間で動作モードを切り替える。

【0036】

運転モードは、監視エリア３内の侵入物を検知して停止信号を出力する動作モードであり、運転画面３１が画像表示部１１１に表示される。この運転画面３１には、運転中であることを示すメッセージが表示されている。

【0037】

モニターモードは、入出力状態、エリア監視状況及び検知履歴を表示する動作モードであり、モニター画面３２が画像表示部１１１に表示される。このモニター画面３２には、入出力状態、エリア監視状況又は検知履歴のいずれかを選択するためのメニュー項目が表示されている。

【0038】

メニュー項目「１．入出力状態」を選択すれば、ＯＳＳＤの出力状態、ＥＤＭ（外部機器モニタリング）の入力状態などをモニターすることができる。メニュー項目「２．エリア監視状況」を選択すれば、監視エリアの形状、サイズ、対象物までの距離、検出光の走査範囲などをモニターすることができる。メニュー項目「３．検知履歴」を選択すれば、ＯＳＳＤがオフ状態に移行する際に取得されたカメラ画像、侵入物の位置、検知時刻などを検知履歴として表示することができる。

【0039】

設定モードは、監視エリア３を指定するためのパラメータや外部入力の設定を行う動作モードであり、設定画面３３が画像表示部１１１に表示される。この設定画面３３には、パラメータ設定、外部入力設定又はその他の設定のいずれかを選択するためのメニュー項目が表示されている。

【0040】

メニュー項目「１．パラメータ設定」を選択すれば、監視エリア３を指定するための入力画面を表示することができる。メニュー項目「２．外部入力設定」を選択すれば、ＥＤＭ用の入力画面を表示することができる。メニュー項目「３．その他の設定」を選択すれば、分解能や応答時間を設定することができる。

【0041】

次に、本発明による監視システムの特徴部分の構成について、図５〜図９を用いて以下に説明する。

【0042】

＜監視エリア３＞
図５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、カメラ１２２の撮影方向５及び検出光の走査範囲６と対象物Ｂとの位置関係が示されている。エリア監視センサ１０は、水平な床面などに設置される。監視エリア３は、水平面上に座標軸を定めることによって指定される。

【0043】

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、監視エリア３は、座標軸ごとの座標成分を用いて指定される。この例では、エリア監視センサ１０を頂点の一つとする五角形状の領域が監視エリア３として指定されている。

【0044】

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、１８０°を超える走査範囲６を監視することができる。

【0045】

対象物Ｂは、機械設備や建屋の壁である。対象物Ｂによって反射された検出光を受光することにより、エリア監視センサ１０から対象物Ｂまでの距離が求められる。例えば、対象物Ｂ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。

【0046】

カメラ１２２は、エリア監視センサ１０の上方から見て、Ｙ軸よりも右側の領域に撮影方向５が向けられている。カメラ１２２により撮影されたカメラ画像を画像表示部１１１に表示することにより、監視エリア３と対象物Ｂとの位置関係を確認することができる。なお、カメラ１２１は、エリア監視センサ１０の上方から見て、Ｙ軸よりも左側の領域に撮影方向５が向けられている。

【0047】

＜詳細確認画像４１＞
図６は、図３のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、モニター画面３２に表示される詳細確認画像４１が示されている。この図には、カメラ１２２により撮影されたカメラ画像から得られる詳細確認画像４１が示されている。

【0048】

詳細確認画像４１は、カメラ１２１又は１２２により撮影されたカメラ画像を縮小することによって得られる表示用画像である。この詳細確認画像４１には、スキャン面４における対象物Ｂの位置を示す測距線７と、監視エリア３を示す枠線８とが重畳されている。

【0049】

測距線７は、スキャン面４の境界線を示す図形である。この測距線７は、対象物Ｂまでの距離と検出光の走査角とに基づいて、対象物Ｂの３次元空間内における位置を特定し、その３次元位置とカメラ１２１又は１２２の画角との位置関係に基づいて、対象物Ｂの詳細確認画像４１における２次元位置を特定することにより、表示される。

【0050】

例えば、測距線７は、多数のドットにより構成され、対象物Ｂまでの距離に応じて、ドットの大きさ及び配列ピッチが異なる。この例では、距離が遠いほど、ドットを小さくし、かつ、配列ピッチを拡げている。この様に構成することにより、詳細確認画像４１を表示した際に、スキャン面４上の測距線７について遠近感を得易くすることができる。

【0051】

なお、測距線７を構成するドットにより検知位置を正確に表示することができる。この場合、検知の走査角が周期ごとに変化しないように構成することにより、ドットの配列ピッチを固定することができる。また、測距線７を多数のドットに代えて実線により表示するような構成であっても良い。或いは、実線とドットとを組み合わせて測距線７を表示しても良い。

【0052】

枠線８は、スキャン面４における監視エリア３の位置を示す図形である。枠線８は、監視エリア３の３次元空間内における位置を特定し、その３次元位置とカメラ１２１又は１２２の画角との位置関係に基づいて、監視エリア３の詳細確認画像４１における２次元位置を特定することにより、表示される。

【0053】

この様な枠線８を測距線７とともに詳細確認画像４１上に表示することにより、監視エリア３と測距線７との位置関係を確認することができるので、所望のエリアが監視エリア３として適切に設定されているか否かを容易に識別することができる。

【0054】

エリア監視センサ１０は、多数の作業者Ｃがいる工場などの建屋内に設置される。このため、作業者Ｃがカメラ１２１又は１２２の画角内に入り易く、作業者Ｃが被写体としてカメラ画像に映り込んでしまう場合がある。図示した詳細確認画像４１には、監視エリア３付近にいる作業者Ｃが映り込んでいる。この様な撮影画像を表示した場合、作業者個人を特定することができてしまう虞がある。

【0055】

そこで、本実施の形態によるエリア監視装置１では、カメラ１２１又は１２２により撮影されたカメラ画像に基づいて、詳細確認画像４１よりも画質を低下させたプライバシー画像を生成し、プライバシー画像を表示画像として選択することにより、作業者個人が特定されるのを抑制することができる。

【0056】

＜プライバシー画像４２＞
図７は、図３のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、モニター画面３２に表示されるプライバシー画像４２が示されている。この図には、カメラ１２２により撮影されたカメラ画像から得られるプライバシー画像４２が示されている。

【0057】

プライバシー画像４２は、作業者個人を識別し難くした表示用画像であり、カメラ１２１又は１２２により撮影されたカメラ画像に基づいて、生成される。例えば、プライバシー画像４２は、カメラ１２１又は１２２により撮影されたカメラ画像に対するフィルタ処理、或いは、詳細確認画像４１に対するフィルタ処理によって作製される。

【0058】

プライバシー画像４２を得るためのフィルタ処理には、各種の画像フィルタを採用することができる。例えば、画像領域を多数の処理ブロックに分割し、処理ブロック内の各画素について、画素値を代表値に置き換えることにより、物理的解像度を低下させて画像をぼかすモザイク処理がカメラ画像に対して行われる。

【0059】

処理ブロックの形状やサイズと、処理ブロックの配置態様は、任意に指定することができる。代表値は、処理ブロックを代表する画素値であり、処理ブロック内の画素に関する画素値の平均値、中央値又は最頻値により定められる。この例では、その様なモザイク処理が画像領域の全体に施されている。

【0060】

詳細確認画像４１を表示画像として選択することにより、センサ本体１２０が監視エリア３に対して適切に設置されているか否かといった設置状況を容易に確認することができる。一方、詳細確認画像４１よりも画質を低下させたプライバシー画像４２を表示画像として選択することにより、作業者Ｃが被写体としてカメラ画像に映り込んでいたとしても、作業者個人が特定されるのを抑制することができる。

【0061】

なお、プライバシー画像４２を得るためのフィルタ処理には、上述したモザイク処理の他に、ピクセルデータの階調数を下げる圧縮処理、例えば、二値化処理を用いても良い。また、カメラ画像に対し、輝度変化に基づいてエッジ抽出を行い、特徴点を解析することによって作業者Ｃの顔を検知し、顔部分又は作業者全体をマスクするような画像処理によって、プライバシー画像４２を得るような構成であっても良い。また、カメラ画像からエッジを抽出し、エッジを示す輪郭線からなる線画によってプライバシー画像４２を構成しても良い。

【0062】

図８は、図３のエリア監視センサ１０の動作の一例を示した図であり、プライバシー画像４２の他の例が示されている。このプライバシー画像４２では、スキャン面４上の対象物の位置を示す測距線７を含む帯状の領域が重点監視領域４３として指定され、重点監視領域４３の画質を詳細確認画像４１と一致させている。つまり、このプライバシー画像４２では、重点監視領域４３について、その画質が重点監視領域４３以外の領域に比べて高くなっている。

【0063】

例えば、重点監視領域４３は、測距線７に沿って概ね等幅で延びる領域であり、作業者Ｃがいない状態で撮影されたカメラ画像に基づいて定められる。この例では、測距線７から上方に一定距離だけ離間した境界線と、測距線７から下方に一定距離だけ離間した境界線とで挟まれた領域によって重点監視領域４３が形成されている。

【0064】

この様に構成することにより、作業者個人がプライバシー画像４２の表示によって特定されるのを抑制しつつ、設置状況の確認を容易化することができる。なお、重点監視領域４３は、上下方向の幅が測距線７の変動幅をカバーする矩形領域であっても良い。また、重点監視領域４３以外の領域をマスクすることによって、プライバシー画像４２を構成しても良い。

【0065】

＜センサ本体１２０＞
図９は、図３のセンサ本体１２０内の機能構成の一例を示したブロック図である。このセンサ本体１２０は、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、測距部１４２、侵入検知部１４３、設定データ記憶部１４４、カメラ画像記憶部１５１、画像縮小部１５２、プライバシー画像生成部１５３、表示画像選択部１５４、検知履歴生成部１５５、検知履歴記憶部１５６及びユーザ認証部１５７により構成される。

【0066】

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、回転軸を中心として、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Ｂに向けて反射するミラー（図示せず）により構成される。

【0067】

受光部１４１は、対象物Ｂ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。

【0068】

測距部１４２は、受光部１４１からの検出信号に基づいて、対象物Ｂまでの距離を求める距離算出部である。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Ｂ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。

【0069】

侵入検知部１４３は、対象物Ｂまでの距離及び検出光の走査角に基づいて、監視エリア３内の侵入物を検知し、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。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Ｂが監視エリア３内に存在するか否かは、対象物Ｂまでの距離と検出光の走査角とから対象物Ｂの２次元位置を特定することによって判別される。停止信号は、センサ本体１２０から直接に出力され、或いは、インターフェース部１１０を介して出力される。

【0070】

設定データ記憶部１４４には、監視エリア３の２次元位置を示す位置情報が設定データとして保持される。カメラ１２１及び１２２は、監視エリア３を撮影し、静止画像又は動画像からなるカメラ画像を生成する。

【0071】

カメラ画像記憶部１５１は、カメラ１２１及び１２２により生成されたカメラ画像を順次に記憶するとともに、撮影時刻の古いカメラ画像が定期的に消去される記憶装置である。例えば、カメラ画像記憶部１５１は、リングバッファにより構成され、記憶領域がカメラ画像で満たされれば、撮影時刻が古いカメラ画像から順に新たに撮影されたカメラ画像によって上書きされる。

【0072】

検知履歴生成部１５５は、監視エリア３内の侵入物が検知された際に撮影されたカメラ画像をカメラ画像記憶部１５１から読み出し、当該カメラ画像と、侵入検知部１４３による検知情報と、測距部１４２からの距離情報とに基づいて、検知履歴を生成する。検知履歴記憶部１５６には、監視エリア３内の侵入物が検知された時刻を挟んで撮影された一定の時間長の動画像からなるカメラ画像と、侵入物の位置を示す位置情報とが検知履歴として記憶される。

【0073】

画像縮小部１５２は、カメラ画像記憶部１５１又は検知履歴記憶部１５６から読み出したカメラ画像を縮小することにより、詳細確認画像４１を生成する詳細確認画像生成部である。プライバシー画像生成部１５３は、カメラ画像記憶部１５１又は検知履歴記憶部１５６から読み出したカメラ画像に基づいて、詳細確認画像４１よりも画質を低下させたプライバシー画像４２を生成する。

【0074】

表示画像選択部１５４は、詳細確認画像４１及びプライバシー画像４２のいずれか一方を表示画像として選択する。画像表示部１１１又はＰＣ２０には、表示画像選択部１５４により選択された表示画像が表示される。

【0075】

詳細確認画像４１及びプライバシー画像４２には、スキャン面３における対象物Ｂの位置を示す測距線７と、監視エリア３を示す枠線８とが表示される。また、詳細確認画像４１及びプライバシー画像４２の表示倍率又は縮尺は、カメラ画像を縮小して表示画像を作製する際の縮小率を調整することにより、変更することができる。

【0076】

検知履歴として記憶されたカメラ画像から得られる詳細確認画像４１及びプライバシー画像４２には、侵入物の位置が図形又はシンボルによって表示される。例えば、侵入物の位置が測距線７によって表示される。この様に構成することにより、監視エリア３内に侵入した侵入物を表示画像によって容易に確認することができる。このため、停止信号が生成された原因を詳細に知ることができる。また、その様なプライバシー画像４２は詳細確認画像４１よりも画質が低いので、プライバシー画像４２の表示によって作業者個人が特定されるのを抑制することができる。

【0077】

プライバシー画像生成部１５３は、共通のカメラ画像に基づいて、画質が互いに異なる２以上のプライバシー画像４２を生成する。表示画像選択部１５４は、ユーザ操作に基づいて、プライバシー画像４２のいずれか一つを表示画像として選択する。この様に構成することにより、プライバシー画像４２の画質を必要に応じて切り替えることができる。

【0078】

操作入力部１１３は、ユーザが指定した認証情報を受け付ける。例えば、複数の文字からなるパスワードが認証情報として入力される。ユーザ認証部１５７は、その様な認証情報が操作入力部１１３により受け付けられれば、認証情報を管理者により予め指定された登録情報と照合し、ユーザ認証を行う。

【0079】

表示画像選択部１５４は、ユーザ認証に成功した場合に、ユーザ操作に基づいて、詳細確認画像４１又はプライバシー画像４２のいずれかを表示画像として選択する。一方、表示画像選択部１５４は、ユーザ認証に失敗した場合に、プライバシー画像４２を表示画像として選択する。つまり、ユーザ認証に成功したユーザだけが、詳細確認画像４１及びプライバシー画像４２の両方を閲覧することができ、ユーザ認証に失敗したユーザは、プライバシー画像４２しか閲覧することができない。

【0080】

この様に構成することにより、詳細確認画像４１の閲覧がユーザ認証に成功したユーザに制限されるので、詳細確認画像４１の表示によって作業者Ｃの行動が多くのユーザに知られるのを抑制することができる。

【0081】

本実施の形態によれば、センサ本体１２０の設置状況を容易に確認することができるとともに、作業者Ｃが映り込んだカメラ画像を表示する場合であっても、作業者個人が特定されるのを抑制することができる。また、プライバシー画像４２にスキャン面４上の境界線を含む帯状の重点監視領域４３を形成し、重点監視領域４３の画質を詳細確認画像４１と一致させるので、作業者個人が特定されるのを抑制しつつ、設置状況の確認を容易化することができる。

【0082】

なお、本実施の形態では、侵入物が検知された時刻を挟んで撮影された一定の時間長の動画像からなるカメラ画像が検知履歴として記憶される場合の例について説明したが、本発明は、検知履歴として記憶するカメラ画像をこれに限定するものではない。例えば、侵入物が検知された直後に撮影されたカメラ画像、又は、侵入物が検知される直前に撮影されたカメラ画像を含む１又は２以上の静止画像からなるカメラ画像を検知履歴として記憶するような構成であっても良い。

【0083】

また、本実施の形態では、侵入検知部１４３、設定データ記憶部１４４、画像縮小部１５２、プライバシー画像生成部１５３、表示画像選択部１５４及びユーザ認証部１５７がセンサ本体１２０に設けられる場合の例について説明したが、本発明は、センサ本体１２０やインターフェース部１１０の構成をこれに限定するものではない。例えば、インターフェース部１１０又はＰＣ２０が、侵入検知部１４３、設定データ記憶部１４４、画像縮小部１５２、プライバシー画像生成部１５３、表示画像選択部１５４又はユーザ認証部１５７の機能を有するような構成であっても良い。

【0084】

また、本実施の形態では、エリア監視センサ１０が光走査型のセーフティセンサである場合の例について説明したが、本発明は、エリア監視センサ１０の構成をこれに限定するものではない。例えば、複数の発光素子が直線状に配置された投光器と、複数の受光素子が直線状に配置された受光器とを備え、投光器及び受光器を互いに対向させて配置し、投光器及び受光器によって挟まれた領域を監視するエリア監視センサにも本発明は適用することができる。

【符号の説明】

【0085】

１ 監視システム
１０ エリア監視センサ
１１０ インターフェース部
１１１ 画像表示部
１１２ ケーブル接続口
１１３ 操作入力部
１１４ インジケータ部
１２０ センサ本体
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
２０ ＰＣ
３１ 運転画面
３２ モニター画面
３３ 設定画面
４１ 詳細確認画像
４２ プライバシー画像
４３ 重点監視領域
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 測距部
１４３ 侵入検知部
１４４ 設定データ記憶部
１５１ カメラ画像記憶部
１５２ 画像縮小部
１５３ プライバシー画像生成部
１５４ 表示画像選択部
１５５ 検知履歴生成部
１５６ 検知履歴記憶部
１５７ ユーザ認証部
２ 通信ケーブル
３ 監視エリア
４ スキャン面
５ 撮影方向
６ 走査範囲
７ 測距線
８ 枠線
Ａ１ 作業ロボット
Ａ２ 防護柵
Ａ３ オペレータ
Ｂ 対象物
Ｃ 作業者

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】