特許 7398658 測距システム及び測距方法

(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】

(24)【登録日】2023-12-07

(45)【発行日】2023-12-15

(54)【発明の名称】測距システム及び測距方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/06 20060101AFI20231208BHJP

   B25J 5/00 20060101ALN20231208BHJP

【ＦＩ】

B25J19/06

B25J5/00 A

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020525536

(86)(22)【出願日】2019-06-07

(86)【国際出願番号】 JP2019022792

(87)【国際公開番号】W WO2019240051

(87)【国際公開日】2019-12-19

【審査請求日】2022-05-20

(31)【優先権主張番号】P 2018110999

(32)【優先日】2018-06-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】田中 泰資

(72)【発明者】

【氏名】荒井 昭浩

(72)【発明者】

【氏名】藤田 健二

【審査官】杉山 悟史

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２９８５７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２０８００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－５５４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４０９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３６２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１４９３１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００ ～ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１距離センサと、
前記第１距離センサより検知範囲が狭く、かつ、解像度が高い第２距離センサと、
画像処理装置とを含み、
前記画像処理装置は、
前記第１距離センサで得られた第１センサ結果に基づき、可動式機械の位置を検出する機械検知部と、
前記機械検知部で検知された前記可動式機械の位置が、前記第２距離センサの前記検知範囲に含まれるように、前記第２距離センサの前記検知範囲を制御するセンサ制御部と、
前記第２距離センサで得られた第２センサ結果に基づき、前記可動式機械を制御する制御部とを備える
測距システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記第２センサ結果に基づき、前記可動式機械と人との第１距離を検知し、前記第１距離が予め定められた第１の値未満になった場合、前記可動式機械の動作を変更する
請求項１記載の測距システム。

【請求項3】

前記制御部は、前記第１距離が前記第１の値未満になった場合、（ｉ）前記可動式機械を停止する、（ｉｉ）前記可動式機械を減速する、又は、（ｉｉｉ）前記可動式機械の可動範囲を変更する
請求項２記載の測距システム。

【請求項4】

前記制御部は、前記第１センサ結果及び前記第２センサ結果に基づき、前記第１距離を検知する
請求項２又は３記載の測距システム。

【請求項5】

前記制御部は、前記第１センサ結果の信頼度と、前記第２センサ結果の信頼度とに基づき、前記第１センサ結果及び前記第２センサ結果の一方を選択し、選択したセンサ結果に基づき、前記第１距離を検知する
請求項４記載の測距システム。

【請求項6】

前記制御部は、前記第１センサ結果に基づき、前記可動式機械と前記人との第２距離を検知し、前記第１距離及び前記第２距離に基づき、前記可動式機械の動作を変更する
請求項２又は３記載の測距システム。

【請求項7】

前記制御部は、複数のフレームの第２センサ結果に基づき、前記人の移動方向を予測し、前記第１距離と、予測した前記人の移動方向とに基づき、前記可動式機械の動作を変更する
請求項２又は３記載の測距システム。

【請求項8】

前記制御部は、複数のフレームの第２センサ結果に基づき、前記可動式機械の移動方向を予測し、前記第１距離と、予測した前記可動式機械の移動方向とに基づき、前記可動式機械の動作を変更する
請求項２又は３記載の測距システム。

【請求項9】

前記制御部は、前記可動式機械の制御情報に基づき、前記第１距離を補正し、補正後の前記第１距離に基づき、前記可動式機械の動作を変更する
請求項２又は３記載の測距システム。

【請求項10】

前記画像処理装置は、さらに、
前記第１センサ結果に基づき、動体の位置を検出する動体検知部を備え、
前記センサ制御部は、検知された前記可動式機械の位置と、検知された前記動体の位置とに基づき、前記第２距離センサの検知位置を制御する
請求項１記載の測距システム。

【請求項11】

前記機械検知部は、前記第１センサ結果に基づき、移動可能である前記可動式機械の位置を検出する
請求項１～１０のいずれか１項に記載の測距システム。

【請求項12】

前記測距システムは、さらに、
前記可動式機械からの距離が前記第１の値未満の範囲に光を照射するライトを含む
請求項２記載の測距システム。

【請求項13】

前記ライトは、
前記第１距離センサの検知範囲内に、動体が進入した場合に、前記範囲に光を照射する
請求項１２記載の測距システム。

【請求項14】

第１距離センサで得られた第１センサ結果に基づき、可動式機械の位置を検出する機械検知ステップと、
前記機械検知ステップで検知された前記可動式機械の位置が、前記第１距離センサより検知範囲が狭く、かつ、解像度が高い第２距離センサの検知範囲に含まれるように、前記第２距離センサの前記検知範囲を制御するセンサ制御ステップと、
前記第２距離センサで得られた第２センサ結果に基づき、前記可動式機械を制御する制御ステップとを含む
測距方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、測距システム及び測距方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ロボットアーム等の可動式機械に対する人間の安全性を確保するために、可動式機械に人間が近づいた場合、可動式機械を停止させる等の制御を行うシステムがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５２８３６２２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このようなシステムでは、初期設定時、又は、可動式機械が移動した際に、センサ等の調整処理が必要となる。

【0005】

そこで、本開示は、調整処理を簡略化できる測距システム又は測距方法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】

【0006】

本開示の一態様に係る測距システムは、第１距離センサと、前記第１距離センサより検知範囲が狭く、かつ、解像度が高い第２距離センサと、画像処理装置とを含み、前記画像処理装置は、前記第１距離センサで得られた第１センサ結果に基づき、可動式機械の位置を検出する機械検知部と、前記機械検知部で検知された前記可動式機械の位置が、前記第２距離センサの前記検知範囲に含まれるように、前記第２距離センサの前記検知範囲を制御するセンサ制御部と、前記第２距離センサで得られた第２センサ結果に基づき、前記可動式機械を制御する制御部とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示は、調整処理を簡略化できる測距システム又は測距方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態１に係る測距システムの構成を模式的に示す図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る測距システムのブロック図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係る測距システムにおける調整処理のフローチャートである。

【図4】図４は、実施の形態１に係る測距システムにおける安全判定処理のフローチャートである。

【図5】図５は、実施の形態２に係る測距システムのブロック図である。

【図6】図６は、実施の形態２に係る測距システムにおける安全判定処理のフローチャートである。

【図7】図７は、実施の形態３に係る測距システムのブロック図である。

【図8】図８は、実施の形態３に係る測距システムにおける安全判定処理のフローチャートである。

【図9】図９は、実施の形態４に係る測距システムのブロック図である。

【図10】図１０は、実施の形態４に係る測距システムにおける安全判定処理のフローチャートである。

【図11】図１１は、実施の形態５に係る測距システムの構成を模式的に示す図である。

【図12】図１２は、実施の形態５に係る測距システムにおける各エリアを示す図である。

【図13】図１３は、実施の形態５に係る測距システムのブロック図である。

【図14】図１４は、実施の形態５に係る測距システムにおける調整処理のフローチャートである。

【図15】図１５は、実施の形態６に係る測距システムのブロック図である。

【図16】図１６は、実施の形態６に係る測距システムの概略構成を示す図である。

【図17】図１７は、実施の形態６に係る測距システムによる設置モード時の動作を示すフローチャートである。

【図18】図１８は、実施の形態６に係る測距システムによる通常モード時の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の一態様に係る測距システムは、第１距離センサと、前記第１距離センサより検知範囲が狭く、かつ、解像度が高い第２距離センサと、画像処理装置とを含み、前記画像処理装置は、前記第１距離センサで得られた第１センサ結果に基づき、可動式機械の位置を検出する機械検知部と、検知された前記可動式機械の位置を検知するように前記第２距離センサの検知位置を制御するセンサ制御部と、前記第２距離センサで得られた第２センサ結果に基づき、前記可動式機械を制御する制御部とを備える。

【0010】

これによれば、当該測距システムは、第１距離センサのセンサ結果を用いて、第２距離センサの検知位置を自動的に調整できる。よって、例えば、初期設定時、又は、可動式機械が移動した際に行う調整処理を簡略化できる。

【0011】

例えば、前記制御部は、前記第２センサ結果に基づき、前記可動式機械と人との第１距離を検知し、前記第１距離が予め定められた第１の値未満になった場合、前記可動式機械の動作を変更してもよい。

【0012】

これによれば、当該測距システムは、人が可動式機械に近づいた際に、可動式機械を制御することで人の安全性を向上できる。

【0013】

例えば、前記制御部は、前記第１距離が前記第１の値未満になった場合、（ｉ）前記可動式機械を停止する、（ｉｉ）前記可動式機械を減速する、又は、（ｉｉｉ）前記可動式機械の可動範囲を変更してもよい。

【0014】

これによれば、当該測距システムは、人が可動式機械に近づいた際の人の安全性を向上できる。

【0015】

例えば、前記制御部は、前記第１センサ結果及び前記第２センサ結果に基づき、前記第１距離を検知してもよい。

【0016】

これによれば、可動式機械及び人の検知精度を向上できる。

【0017】

例えば、前記制御部は、前記第１センサ結果の信頼度と、前記第２センサ結果の信頼度とに基づき、前記第１センサ結果及び前記第２センサ結果の一方を選択し、選択したセンサ結果に基づき、前記第１距離を検知してもよい。

【0018】

例えば、前記制御部は、前記第１センサ結果に基づき、前記可動式機械と前記人との第２距離を検知し、前記第１距離及び前記第２距離に基づき、前記可動式機械の動作を変更してもよい。

【0019】

これによれば、判定の精度を向上できる。

【0020】

例えば、前記制御部は、複数のフレームの第２センサ結果に基づき、前記人の移動方向を予測し、前記第１距離と、予測した前記人の移動方向とに基づき、前記可動式機械の動作を変更してもよい。

【0021】

これによれば、判定の精度を向上できる。

【0022】

例えば、前記制御部は、複数のフレームの第２センサ結果に基づき、前記可動式機械の移動方向を予測し、前記第１距離と、予測した前記可動式機械の移動方向とに基づき、前記可動式機械の動作を変更してもよい。

【0023】

これによれば、判定の精度を向上できる。

【0024】

例えば、前記制御部は、前記可動式機械の制御情報に基づき、前記第１距離を補正し、補正後の前記第１距離に基づき、前記可動式機械の動作を変更してもよい。

【0025】

これによれば、判定の精度を向上できる。

【0026】

例えば、前記画像処理装置は、さらに、前記第１センサ結果に基づき、動体の位置を検出する動体検知部を備え、前記センサ制御部は、検知された前記可動式機械の位置と、検知された前記動体の位置とに基づき、前記第２距離センサの検知位置を制御してもよい。

【0027】

これによれば、人の位置に応じて第２距離センサの検知位置を制御できるので人を早期に検知できる。

【0028】

例えば、前記機械検知部は、前記第１センサ結果に基づき、移動可能である前記可動式機械の位置を検出してもよい。

【0029】

例えば、前記測距システムは、さらに、前記可動式機械からの距離が前記第１の値未満の範囲に光を照射するライトを含んでもよい。

【0030】

これによれば、人が可動式機械に近づいた際に検知される領域を可視化できる。これにより、例えば、第１距離センサ又は第２距離センサの調整を容易化できる。

【0031】

例えば、前記ライトは、前記第１センサの検知範囲内に、動体が進入した場合に、前記範囲に光を照射してもよい。

【0032】

これによれば、例えば、人が可動式機械に近づくことを抑制できるので、可動式機械の稼働率が低下することを抑制できる。

【0033】

本開示の一態様に係る測距方法は、第１距離センサで得られた第１センサ結果に基づき、可動式機械の位置を検出する機械検知ステップと、検知された前記可動式機械の位置を検知するように、前記第１距離センサより検知範囲が狭く、かつ、解像度が高い第２距離センサの検知位置を制御するセンサ制御ステップと、前記第２距離センサで得られた第２センサ結果に基づき、前記可動式機械を制御する制御ステップとを含む。

【0034】

これによれば、当該測距方法は、第１距離センサのセンサ結果を用いて、第２距離センサの検知位置を自動的に調整できる。よって、例えば、初期設定時、又は、可動式機械が移動した際に行う調整処理を簡略化できる。

【0035】

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【0036】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0037】

（実施の形態１）
本実施の形態に係る測距システムは、検知範囲の広い第１距離センサのセンサ結果を用いて、高精度ではあるが検知範囲が狭い第２距離センサの検知位置を自動的に調整する。これにより、可動式機械が移動した際に行う調整処理を簡略化できる。

【0038】

まず、本実施の形態に係る測距システム１００の概略構成を説明する。図１は、測距システム１００の概略構成を示す図である。測距システム１００は、可動式機械１０１、第１距離センサ１０２及び第２距離センサ１０３を含む。

【0039】

可動式機械１０１は、ロボットアーム等のロボットである。また、可動式機械１０１は、移動可能である。例えば、可動式機械１０１は、台車部を有し、人１０４が可動式機械１０１を押すことで当該可動式機械１０１が移動する。なお、可動式機械１０１は、移動機構を有し、直接又は遠隔操作等に応じて自立移動してもよい。

【0040】

第１距離センサ１０２及び第２距離センサ１０３は、検知範囲内の対象物の距離を検知するセンサであり、例えば、固定設置されている。また、第２距離センサ１０３は、第１距離センサ１０２に比べ、検知範囲が狭いが、精度が高い。ここで、精度とは、例えば、解像度であり、具体的には、空間解像度、及び時間解像度（フレームレート）の少なくとも一方を意味する。また、空間解像度とは、距離方向の解像度（分解能）、及び平面方向の解像度の少なくとも一方を意味する。

【0041】

第１距離センサ１０２は、例えば、三次元ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサである。第２距離センサ１０３は、例えば、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサである。また、第２距離センサ１０３は、雲台１０７と、雲台１０７の上に設置されたセンサ部１０８と備え、雲台１０７によりパン、チルト及びズーム動作が可能である。これにより、第２距離センサ１０３は検知範囲を変更可能である。

【0042】

なお、第１距離センサ１０２及び第２距離センサ１０３のセンサ種別はこの組み合わせに限定されず、第１距離センサ１０２は第２距離センサ１０３に比べ検知範囲が広く、かつ、第２距離センサ１０３は、第１距離センサ１０２に比べ、精度が高いセンサであればよい。

【0043】

また、測距システム１００は、人１０４が可動式機械１０１に接近したことを検知する。例えば、測距システム１００は、高精度な第２距離センサ１０３のセンサ結果を用いて、人１０４が、可動式機械１０１を含む制限エリア１０５内に侵入したかを検知する。人１０４が制限エリア１０５に検知した場合、測距システム１００は、可動式機械１０１の動作を制限する、又は停止する。これにより、人１０４の安全性を向上できる。

【0044】

一方で、第２距離センサ１０３は検知範囲が狭いため、可動式機械１０１が移動した場合、可動式機械１０１が第２距離センサ１０３の検知範囲からはずれてしまう場合がある。このような場合には、第２距離センサ１０３の検知範囲を調整する必要がある。

【0045】

本実施の形態では、広範囲を検知可能な第１距離センサ１０２のセンサ結果を用いて、第２距離センサ１０３の検知範囲を調整する。これにより、上記調整を自動的に行うことか可能となる。

【0046】

以下、この測距システム１００の詳細について説明する。図２は、測距システム１００のブロック図である。図２に示すように、測距システム１００は、さらに、機械制御部１０６と、画像処理装置１１０とを備える。

【0047】

画像処理装置１１０は、距離画像生成部１１１と、機械検知部１１２と、センサ制御部１１３と、距離画像生成部１１４と、安全検知部１１５とを備える。

【0048】

距離画像生成部１１１は、第１距離センサ１０２で得られた第１センサ結果１３１から第１距離画像１３２を生成する。機械検知部１１２は、第１距離画像１３２に基づき、可動式機械１０１の位置（三次元位置）を検知する。

【0049】

センサ制御部１１３は、機械検知部１１２で検知された可動式機械１０１の位置に基づき、第２距離センサ１０３の検知位置（検知範囲）を制御する。具体的には、センサ制御部１１３は、検知された可動式機械１０１の位置を検知するように第２距離センサ１０３の検知位置を制御する。例えば、センサ制御部１１３は、可動式機械１０１の位置が、第２距離センサ１０３の検知範囲に含まれるように第２距離センサ１０３を制御する。

【0050】

距離画像生成部１１４は、第２距離センサ１０３で得られた第２センサ結果１３３から第２距離画像１３４を生成する。

【0051】

安全検知部１１５は、第２距離センサ１０３で得られた第２センサ結果１３３に基づき、機械制御部１０６を介して可動式機械１０１を制御する。具体的には、安全検知部１１５は、第２センサ結果１３３に基づき、可動式機械１０１と人１０４との第１距離を検知し、第１距離が予め定められた第１の値未満になった場合、可動式機械１０１の動作を変更する。例えば、安全検知部１１５は、第１距離が第１の値未満になった場合、（ｉ）可動式機械１０１を停止する、（ｉｉ）可動式機械１０１を減速する、又は、（ｉｉｉ）可動式機械１０１の可動範囲を変更する（狭くする）。ここで第１の値とは、可動式機械１０１と人１０４とが衝突又は接触するのを予防するために必要な距離である。

【0052】

この安全検知部１１５は、機械検知部１２１と、人検知部１２２と、安全判定部１２３とを備える。機械検知部１２１は、第２距離画像１３４を用いて可動式機械１０１の位置（三次元位置）を検知する。人検知部１２２は、第２距離画像１３４を用いて人１０４の位置（三次元位置）を検知する。

【0053】

安全判定部１２３は、検知された可動式機械１０１の位置及び人１０４の位置に基づき安全性を判定する。具体的には、安全判定部１２３は、可動式機械１０１の位置及び人１０４の位置に基づき、可動式機械１０１と人１０４との第１距離を検知する。安全判定部１２３は、検知された第１距離が予め定められた第１の値未満である場合、安全でないと判定する。また、安全判定部１２３は、安全でないと判定した場合、機械制御部１０６を介して、可動式機械１０１の動作を制御する。

【0054】

以下、測距システム１００の動作を説明する。測距システム１００の動作は、第１距離センサ１０２の第１センサ結果１３１に基づき第２距離センサ１０３の検知位置を変更する調整処理と、調整後の第２距離センサ１０３の第２センサ結果１３３に基づき安全性を判定する安全判定処理とを含む。

【0055】

まず、調整処理について説明する。図３は、本実施の形態に係る調整処理のフローチャートである。なお、図３に示す処理は、所定の間隔で定期的に行われてもよいし、任意のトリガに基づき行われてもよい。任意のトリガとは、操作者による操作、又は、可動式機械１０１の移動の検知等である。

【0056】

まず、画像処理装置１１０は、第１距離センサ１０２で得られた第１センサ結果１３１を取得する（Ｓ１０１）。次に、距離画像生成部１１１は、第１センサ結果１３１を用いて第１距離画像１３２を生成する（Ｓ１０２）。次に、機械検知部１１２は、第１距離画像１３２に基づき、可動式機械１０１の位置を検知する（Ｓ１０３）。例えば、可動式機械１０１の特定部分にマーキングがされており、機械検知部１１２は、当該マーキングを検知し、検知した三次元位置を可動式機械１０１の位置とする。

【0057】

次に、センサ制御部１１３は、機械検知部１１２で検知された可動式機械１０１の位置に基づき、第２距離センサ１０３の検知位置（検知範囲）を制御する（Ｓ１０４）。具体的には、センサ制御部１１３は、検知された可動式機械１０１の位置を検知するように第２距離センサ１０３の雲台１０７を制御する。

【0058】

以上により、測距システム１００は、可動式機械１０１が移動した場合に、移動先の位置を検知するように第２距離センサ１０３の向きを変更できる。これにより、調整処理を簡略化できる。具体的には、ユーザは、第２距離センサ１０３の付け直し、又は向きの変更を行うことなく、安全性検知を継続して行うことができる。

【0059】

次に、調整後の第２距離センサ１０３の第２センサ結果１３３に基づき安全性を判定する安全判定処理について説明する。図４は、本実施の形態に係る安全判定処理のフローチャートである。

【0060】

まず、画像処理装置１１０は、第２距離センサ１０３で得られた第２センサ結果１３３を取得する（Ｓ１１１）。次に、距離画像生成部１１４は、第２距離センサ１０３で得られた第２センサ結果１３３から第２距離画像１３４を生成する（Ｓ１１２）。

【0061】

次に、人検知部１２２は、第２距離画像１３４を用いて人１０４の位置を検知する（Ｓ１１３）。なお、距離画像から人の位置を検知する方法としては、任意の公知技術を用いることができる。

【0062】

次に、機械検知部１２１は、第２距離画像１３４を用いて可動式機械１０１の位置を検知する（Ｓ１１４）。例えば、機械検知部１２１は、機械検知部１１２と同様の方法を用いる。つまり、可動式機械１０１の特定部分にマーキングがされており、機械検知部１２１は、当該マーキングを検知し、検知した三次元位置を可動式機械１０１の位置とする。

【0063】

なお、ステップＳ１１３とステップＳ１１４との処理順は任意でよく、一部又は全てが並列に行われてもよい。

【0064】

次に、安全判定部１２３は、検知された可動式機械１０１の位置及び人１０４の位置に基づき安全性を判定する（Ｓ１１５）。具体的には、安全判定部１２３は、可動式機械１０１の位置及び人１０４の位置に基づき、可動式機械１０１と人１０４との第１距離を検知する。安全判定部１２３は、検知された第１距離が予め定められた第１の値未満である場合、安全でないと判定する。安全判定部１２３は、可動式機械１０１と人１０４との第１距離が予め定められた第１の値以上である場合、安全であると判定する。

【0065】

安全判定部１２３は、安全でないと判定した場合（Ｓ１１５でＮｏ）、機械制御部１０６を介して、可動式機械１０１の動作を制御する（Ｓ１１６）。具体的には、安全検知部１１５は、（ｉ）可動式機械１０１を停止する、（ｉｉ）可動式機械１０１を減速する、又は、（ｉｉｉ）可動式機械１０１の可動範囲を変更する（狭くする）。一方、安全判定部１２３は、安全であると判定した場合（Ｓ１１５でＹｅｓ）、可動式機械１０１の動作を制御せず、処理を終了する。

【0066】

なお、ここでは、安全であるか否かの２段階の判定を行っているが、３段階以上の判定が行われてもよい。つまり、安全判定部１２３は、可動式機械１０１と人１０４との距離が近いほど安全性が低いと判定してもよい。この場合、安全判定部１２３は、例えば、人１０４が可動式機械１０１に近づいた場合には、可動式機械１０１を減速し、さらに近づいた場合に可動式機械１０１を停止する。または、安全判定部１２３は、人１０４が可動式機械１０１に近づくほど、可動式機械１０１を減速してもよいし、可動範囲を狭くしてもよいし、これらを組み合わせてもよい。

【0067】

以上により、人１０４が可動式機械１０１に近づいたことを検知することで、安全性を向上できる。また、高精度の第２距離センサ１０３の第２センサ結果１３３を用いることで、この検知を高精度に行うことができる。

【0068】

（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態１の変形例について説明する。なお、以下の実施の形態では、先の実施の形態との相違点を主に説明し、重複する説明は省略する場合がある。

【0069】

図５は、本実施の形態に係る測距システム１００Ａの構成を示すブロック図である。この測距システム１００Ａは、画像処理装置１１０Ａが備える安全検知部１１５Ａの機能が、図２に示す安全検知部１１５と異なる。具体的には、安全検知部１１５Ａは、さらに、距離画像補正部１２４を備える。

【0070】

安全検知部１１５Ａは、第１センサ結果１３１及び第２センサ結果１３３に基づき、可動式機械１０１と人１０４との第１距離を検知する。例えば、安全検知部１１５Ａは、第１センサ結果１３１の信頼度と、第２センサ結果１３３の信頼度とに基づき、第１センサ結果１３１及び第２センサ結果１３３の一方を選択し、選択したセンサ結果に基づき、第１距離を検知する。

【0071】

具体的には、距離画像補正部１２４は、第１距離画像１３２及び第２距離画像１３４から第３距離画像１３５を生成する。

【0072】

図６は、本実施の形態に係る安全判定処理のフローチャートである。まず、画像処理装置１１０Ａは、第２距離センサ１０３で得られた第２センサ結果１３３を取得する（Ｓ１１１）。次に、距離画像生成部１１４は、第２距離センサ１０３で得られた第２センサ結果１３３から第２距離画像１３４を生成する（Ｓ１１２）。また、画像処理装置１１０Ａは、第１距離センサ１０２で得られた第１センサ結果１３１を取得する（Ｓ１２１）。次に、距離画像生成部１１１は、第１距離センサで得られた第１センサ結果１３１から第１距離画像１３２を生成する（Ｓ１２２）。

【0073】

なお、ステップＳ１１１及びＳ１１２の組と、ステップＳ１２１及びＳ１２２の組との処理順は任意でよく、一部又は全てが並列に行われてもよい。

【0074】

次に、距離画像補正部１２４は、第１距離画像１３２及び第２距離画像１３４から第３距離画像１３５を生成する（Ｓ１２３）。具体的には、距離画像補正部１２４は、第１距離画像１３２及び第２距離画像１３４の画素毎に信頼度の高い画像の画素を選択することで第３距離画像１３５を生成する。ここで、信頼度とは、例えば、静止物体のフレーム間の画素値（距離）のばらつきであり、ばらつきが小さいほど信頼度が高い。または、信頼度は、隣接画素間の画素値の差であり、差が小さいほど信頼度が高い。または、信頼度はこれらの組み合わせに基づく値であってもよい。また、第１距離画像１３２よりも第２距離画像１３４のほうが高精度であるため、第２距離画像１３４がより選択されやすいように各画素の信頼度が設定されてもよい。また、距離画像補正部１２４は、第１距離画像１３２及び第２距離画像１３４の一方の画素値を選択するのではなく、両方の画素値を用いて第３距離画像１３５の画素値を生成してもよい。例えば、距離画像補正部１２４は、信頼度に基づく重み付け加算平均により第３距離画像１３５の画素値を算出してもよい。

【0075】

次に、人検知部１２２は、第３距離画像１３５を用いて人１０４の位置を検知する（Ｓ１１３Ａ）。次に、機械検知部１２１は、第３距離画像１３５を用いて可動式機械１０１の位置を検知する（Ｓ１１４Ａ）。なお、これらの処理は、使用する距離画像が第２距離画像１３４から第３距離画像１３５に変更されている点を除き、図４に示すステップＳ１１３及びＳ１１４と同様である。なお、ステップＳ１１３ＡとステップＳ１１４Ａとの処理順は任意でよく、一部又は全てが並列に行われてもよい。

【0076】

次に、安全判定部１２３は、検知された可動式機械１０１の位置及び人１０４の位置に基づき安全性を判定する（Ｓ１１５）。なお、以降の処理は、図４と同様である。

【0077】

以上のより、本実施の形態では、第２距離センサ１０３の第２センサ結果１３３に加え、第１距離センサ１０２の第１センサ結果１３１を用いることで、安全性の判定の精度を向上できる。

【0078】

（実施の形態３）
図７は、本実施の形態に係る測距システム１００Ｂの構成を示すブロック図である。測距システム１００Ｂでは、画像処理装置１１０Ｂは、さらに、動体検知部１１６を備える。また、安全検知部１１５Ｂが備える安全判定部１２３Ｂの機能が、図２に示す安全判定部１２３と異なる。

【0079】

安全検知部１１５Ｂは、さらに、第１センサ結果１３１に基づき、可動式機械１０１と人１０４との第２距離を検知する。安全検知部１１５Ｂは、第２センサ結果１３３に基づく第１距離と、第１センサ結果１３１に基づく第２距離とに基づき、可動式機械１０１の動作を変更する。

【0080】

具体的には、動体検知部１１６は、第１距離画像１３２に基づき、動体（人）の位置（三次元位置）を検知する。

【0081】

安全判定部１２３Ｂは、機械検知部１２１及び人検知部１２２で検知された可動式機械１０１及び人１０４の位置に加え、機械検知部１１２及び動体検知部１１６で検知された可動式機械１０１及び人１０４の位置を用いて安全性を判定する。

【0082】

図８は、本実施の形態に係る安全判定処理のフローチャートである。図８に示すステップＳ１１１～Ｓ１１５の処理は、図４に示すステップＳ１１１～Ｓ１１５の処理と同様である。つまり、画像処理装置１１０Ｂは、第２距離センサ１０３で得られた第２センサ結果１３３を取得する（Ｓ１１１）。次に、距離画像生成部１１４は、第２距離センサ１０３で得られた第２センサ結果１３３から第２距離画像１３４を生成する（Ｓ１１２）。次に、人検知部１２２は、第２距離画像１３４を用いて人１０４の位置を検知する（Ｓ１１３）。また、機械検知部１２１は、第２距離画像１３４を用いて可動式機械１０１の位置を検知する（Ｓ１１４）。次に、安全判定部１２３Ｂは、検知された可動式機械１０１の位置及び人１０４の位置に基づき安全性を判定する（Ｓ１１５）。例えば、安全判定部１２３Ｂは、可動式機械１０１と人１０４との第１距離が予め定められた第１の値未満である場合、安全でないと判定する。安全判定部１２３Ｂは、可動式機械１０１と人１０４との第１距離が予め定められた第１の値以上である場合、安全であると判定する。

【0083】

また、画像処理装置１１０Ｂは、第１距離センサ１０２で得られた第１センサ結果１３１を取得する（Ｓ１３１）。次に、距離画像生成部１１１は、第１距離センサで得られた第１センサ結果１３１から第１距離画像１３２を生成する（Ｓ１３２）。

【0084】

次に、動体検知部１１６は、第１距離画像１３２を用いて動体（人）の位置を検知する（Ｓ１３３）。また、機械検知部１１２は、第１距離画像１３２を用いて可動式機械１０１の位置を検知する（Ｓ１３４）。次に、安全判定部１２３Ｂは、検知された可動式機械１０１の位置及び動体（人１０４）の位置に基づき安全性を判定する（Ｓ１３５）。なお、この判定の具体例は、例えば、ステップＳ１１５と同様である。例えば、安全判定部１２３Ｂは、可動式機械１０１と動体（人１０４）との第２距離が予め定められた第２の値未満である場合、安全でないと判定する。安全判定部１２３Ｂは、可動式機械１０１と動体（人１０４）との第２距離が予め定められた第２の値以上である場合、安全であると判定する。なお、第２の値は、ステップＳ１１５で用いられた第１の値と同じであってもよいし、異なってもよい。

【0085】

次に、安全判定部１２３Ｂは、ステップＳ１１５とステップＳ１３５との両方で安全であると判定されたかを判定する（Ｓ１３６）。安全判定部１２３Ｂは、ステップＳ１１５とステップＳ１３５との少なくとも一方で安全でないと判定した場合（Ｓ１３６でＮｏ）、機械制御部１０６を介して、可動式機械１０１の動作を制御する（Ｓ１１６）。なお、この処理の詳細は、例えば実施の形態１と同様である。一方、安全判定部１２３Ｂは、ステップＳ１１５とステップＳ１３５との両方で安全であると判定した場合（Ｓ１３６でＹｅｓ）、可動式機械１０１の動作を制御せず、処理を終了する。

【0086】

以上のように、本実施の形態では、第２センサ結果１３３に加え、第１センサ結果１３１を用いて安全性の判定を行う。これにより、当該判定の精度を向上できる。また、２つのセンサ結果に基づく２つの判定の少なくとも一方において安全でないと判定された場合に、可動式機械１０１の動作を制限することで安全性を向上できる。

【0087】

なお、上記説明では、第２センサ結果１３３に基づく判定と、第１センサ結果１３１に基づく判定との両方で安全と判定された場合に、安全と判定する例を述べたが、安全判定部１２３Ｂは、第２センサ結果１３３に基づく、可動式機械１０１と人１０４との第１距離と、第１センサ結果１３１に基づく、可動式機械１０１と動体（人１０４）との第２距離とのうち、短いほうを選択し、選択した距離が予め定められた値以上である場合に安全であると判定し、そうでない場合に安全でないと判定してもよい。また、安全判定部１２３Ｂは、第１距離と第２距離との一方を選択するのではなく、第１距離と第２距離とを演算（例えば重み付け加算平均等）することで判定に用いる第３距離を算出してもよい。

【0088】

また、安全性として３段階以上の判定が行われる場合には、安全判定部１２３Ｂは、より安全性が低い判定結果に基づき、可動式機械１０１の動作を制御してもよい。

【0089】

（実施の形態４）
図９は、本実施の形態に係る測距システム１００Ｃの構成を示すブロック図である。測距システム１００Ｃでは、画像処理装置１１０Ｃは、さらに、機械状態判定部１１７を備える。また、安全検知部１１５Ｃは、さらに、フレームメモリ１２５と、機械移動予測部１２６と、人移動予測部１２７とを備える。また、安全判定部１２３Ｃの機能が、図２に示す安全判定部１２３と異なる。

【0090】

安全検知部１１５Ｃは、さらに、複数のフレームの第２センサ結果１３３に基づき、人の移動方向を予測する。安全検知部１１５Ｃは、可動式機械１０１と人１０４との第１距離と、予測した人の移動方向とに基づき、可動式機械１０１の動作を変更する。

【0091】

また、安全検知部１１５Ｃは、複数のフレームの第２センサ結果１３３に基づき、可動式機械１０１の移動方向を予測する。安全検知部１１５Ｃは、可動式機械１０１と人１０４との第１距離と、予測した可動式機械１０１の移動方向とに基づき、可動式機械１０１の動作を変更する。

【0092】

また、安全検知部１１５Ｃは、可動式機械１０１の制御情報に基づき、可動式機械１０１と人１０４との第１距離を補正し、補正後の第１距離に基づき可動式機械１０１の動作を変更する。

【0093】

具体的には、機械状態判定部１１７は、可動式機械１０１の現在の制御状態を示す制御情報を取得する。機械検知部１２１は、検知した可動式機械１０１の位置を、機械状態判定部１１７で取得した制御情報に基づき補正する。より具体的には、機械状態判定部１１７は、可動式機械１０１の制御状態の各々に対応する可動式機械１０１の位置を示す設定情報を保持している。例えば、この設定情報は、各制御状態における可動式機械１０１の各部分の位置を示す。また、上述したように、第２距離画像１３４に基づき検知した可動式機械１０１の位置は、例えば、マーキングされた可動式機械１０１の特定部分の位置である。よって、機械検知部１２１は、制御情報を用いることで、特定部分の位置を基準として各部分の位置を算出できる。例えば、機械検知部１２１は、最も外側となる可動式機械１０１の位置を補正後の位置として算出する。

【0094】

フレームメモリ１２５は、複数フレーム分の第２距離画像１３４を保持する。機械移動予測部１２６は、複数フレームの第２距離画像１３４に基づき、可動式機械１０１の移動方向を予測する。なお、機械移動予測部１２６は、さらに、機械状態判定部１１７で得られた制御状態に基づき可動式機械１０１の移動方向を予測又は補正してもよい。人移動予測部１２７は、複数フレームの第２距離画像１３４に基づき、人１０４の移動方向を予測する。

【0095】

安全判定部１２３Ｃは、機械検知部１２１で得られた可動式機械１０１の位置、人検知部１２２で得られた人１０４の位置、機械移動予測部１２６で得られた可動式機械１０１の移動方向、及び、人移動予測部１２７で得られた人１０４の移動方向に基づき安全性を判定する。

【0096】

図１０は、本実施の形態に係る安全判定処理のフローチャートである。まず、画像処理装置１１０Ｃは、第２距離センサ１０３で得られた第２センサ結果１３３を取得する（Ｓ１１１）。次に、距離画像生成部１１４は、第２距離センサ１０３で得られた第２センサ結果１３３から第２距離画像１３４を生成する（Ｓ１１２）。次に、フレームメモリ１２５は、生成された第２距離画像１３４を保存する（Ｓ１４１）。

【0097】

次に、機械状態判定部１１７は、可動式機械１０１の制御情報を取得し、取得した制御情報に基づき可動式機械１０１の制御状態を判定する（Ｓ１４２）。

【0098】

次に、人検知部１２２は、第２距離画像１３４を用いて人１０４の位置を検知する（Ｓ１１３）。また、機械検知部１２１は、第２距離画像１３４を用いて可動式機械１０１の位置を検知する（Ｓ１１４Ｃ）。このとき、機械検知部１２１は、ステップＳ１４２で判定された制御状態に基づき、検知した可動式機械１０１の位置を補正する。

【0099】

次に、人移動予測部１２７は、フレームメモリ１２５に保存されている複数フレームの第２距離画像１３４に基づき、人１０４の移動方向を予測する（Ｓ１４３）。具体的には、人移動予測部１２７は、複数フレーム間の第２距離画像１３４の差分に基づき、人１０４の移動方向及び移動速度を予測する。

【0100】

次に、機械移動予測部１２６は、複数フレームの第２距離画像１３４に基づき、可動式機械１０１の移動方向を予測する（Ｓ１４４）。具体的には、機械移動予測部１２６は、複数フレーム間の第２距離画像１３４の差分に基づき、可動式機械１０１の移動方向及び移動速度を予測する。

【0101】

なお、ステップＳ１４２～Ｓ１４４の処理順序は一例であり、一部の処理の順序を入れ替えてもよいし、一部の処理が並列に行われてもよい。

【0102】

次に、安全判定部１２３Ｃは、機械検知部１２１で得られた可動式機械１０１の位置、人検知部１２２で得られた人１０４の位置、機械移動予測部１２６で得られた可動式機械１０１の移動方向及び移動速度、並びに、人移動予測部１２７で得られた人１０４の移動方向及び移動速度に基づき安全性を判定する（Ｓ１１５Ｃ）。

【0103】

具体的には、安全判定部１２３Ｃは、可動式機械１０１と人１０４との第１距離が予め定められた第１の値未満である場合、安全でないと判定する。安全判定部１２３Ｂは、可動式機械１０１と人１０４との第１距離が予め定められた第１の値以上である場合、安全であると判定する。

【0104】

また、安全判定部１２３Ｃは、可動式機械１０１及び人の移動方向及び移動速度を加味した判定を行う。具体的には、可動式機械１０１の移動方向が人１０４に向かう方向である場合、安全でないと判定されやすくなり、可動式機械１０１の移動方向が人１０４から離れる方向である場合、安全であると判定されやすくなる。例えば、安全判定部１２３Ｃは、可動式機械１０１の移動方向が人１０４に向かう方向である場合、第１の値を小さくし、可動式機械１０１の移動方向が人１０４から離れる方向である場合、第１の値を大きくする。また、可動式機械１０１の移動速度が大きいほどこの第１の値の変化量を大きくする。

【0105】

また、人１０４の移動方向が可動式機械１０１に向かう方向である場合、安全でないと判定されやすくなり、人１０４の移動方向が可動式機械１０１から離れる方向である場合、安全であると判定されやすくなる。例えば、安全判定部１２３Ｃは、人１０４の移動方向が可動式機械１０１に向かう方向である場合、第１の値を小さくし、人１０４の移動方向が可動式機械１０１から離れる方向である場合、第１の値を大きくする。また、人１０４の移動速度が大きいほどこの第１の値の変化量を大きくする。

【0106】

ステップＳ１１５Ｃで安全でないと判定された場合（Ｓ１１５ＣでＮｏ）、安全判定部１２３Ｃは、機械制御部１０６を介して、可動式機械１０１の動作を制御する（Ｓ１１６）。なお、この処理の詳細は、例えば実施の形態１と同様である。

【0107】

以上のように、本実施の形態では、人１０４及び可動式機械１０１の移動方向及び移動速度を加味して安全性を判定することで、安全性判定の精度を向上できる。これにより、安全性を向上できる。また、不要に可動式機械１０１の動作が制限されることを予測できるので作業効率を向上できる。

【0108】

なお、上記説明では移動方向及び移動速度の両方が用いられる例を述べたが、移動方向のみが用いられてもよい。

【0109】

（実施の形態５）
上記実施の形態では、可動式機械１０１が移動可能であり、可動式機械１０１が移動した際に調整処理が行われる場合を説明した。本実施の形態では、固定された可動式機械１０１Ｄにおいて初期設定を行う場合について説明する。

【0110】

図１１は、本実施の形態に係る測距システム１００Ｄの概略構成を示す図である。測距システム１００Ｄは、固定設置されている可動式機械１０１Ｄ、第１距離センサ１０２及び第２距離センサ１０３を含む。

【0111】

図１２は、測距システム１００Ｄの動作を説明するための図であり、安全性判定に用いられる各エリアを示す図である。図１２に示す監視エリアは、第１距離センサ１０２の検知範囲であり、第１距離センサ１０２により監視エリア内の人１０４の位置が検知される。図１２に示す制限エリア内に人１０４が侵入した場合、可動式機械１０１Ｄの動作が制限される。例えば、可動式機械１０１Ｄの減速、又は、可動範囲の制限が行われる。また、図１２に示す停止エリア内に人１０４が侵入した場合、可動式機械１０１Ｄが停止する。制限エリア及び停止エリアは、第２距離センサ１０３の検知範囲に含まれる。

【0112】

図１３は、本実施の形態に係る測距システム１００Ｄの構成を示すブロック図である。測距システム１００Ｄでは、画像処理装置１１０Ｄは、さらに、動体検知部１１６を備える。また、センサ制御部１１３Ｄの機能が、図２に示すセンサ制御部１１３と異なる。

【0113】

動体検知部１１６は、第１距離画像１３２に基づき、動体（人）の位置（三次元位置）を検知する。センサ制御部１１３Ｄは、検知された可動式機械１０１の位置と、検知された動体の位置とに基づき、第２距離センサ１０３の検知位置を制御する。

【0114】

測距システム１００Ｄは、実施の形態１に係る測距システム１００と同様に、調整処理（図３）及び安全性判定処理（図４）を行う。なお、本実施の形態では、可動式機械１０１Ｄは固定設定されているため、初期設定時に図３に示す調整処理が行われる。これにより、初期設定時において、第２距離センサ１０３の方向等を正確に設定しなくても自動的に第２距離センサ１０３の検知範囲が調整される。よって、初期設定時の調整処理を簡略化できる。

【0115】

また、本実施の形態では、さらに、図１４に示す調整処理が行われる。以下、この調整処理について説明する。図１４に示す処理は、例えば、所定の間隔で定期的に行われる。

【0116】

まず、画像処理装置１１０Ｄは、第１距離センサ１０２で得られた第１センサ結果１３１を取得する（Ｓ１５１）。次に、距離画像生成部１１１は、第１距離センサで得られた第１センサ結果１３１から第１距離画像１３２を生成する（Ｓ１５２）。次に、動体検知部１１６は、第１距離画像１３２を用いて動体（人）の位置を検知する（Ｓ１５３）。

【0117】

次に、センサ制御部１１３Ｄは、動体検知部１１６で検知された動体の位置に基づき、第２距離センサ１０３の検知位置（検知範囲）を制御する（Ｓ１５４）。具体的には、センサ制御部１１３Ｄは、検知された動体の位置が、第２距離センサ１０３の現在の検知範囲に含まれるかを判定する。センサ制御部１１３Ｄは、検知された動体の位置が、第２距離センサ１０３の現在の検知範囲に含まれる場合、第２距離センサ１０３の検知範囲を変更せず、処理を終了する。一方、センサ制御部１１３Ｄは、検知された動体の位置が、第２距離センサ１０３の現在の検知範囲に含まれない場合、第２距離センサ１０３の検知範囲を、検知された動体の方向にずらす。または、センサ制御部１１３Ｄは、第２距離センサ１０３の検知範囲に、検知された動体の位置と、可動式機械１０１Ｄとが含まれるように第２距離センサ１０３を制御する。例えば、センサ制御部１１３Ｄは、第２距離センサ１０３の雲台１０７を制御する。

【0118】

以上により、本実施の形態では、第１距離センサ１０２の第１センサ結果１３１を用いて動体（人１０４）の存在する方向に第２距離センサ１０３の検知範囲を動的にずらすことができる。これにより、人１０４の可動式機械１０１Ｄへの接近を早期に検知できる。

【0119】

また、本実施の形態では、既存のシステムに距離センサを後付けして安全性を向上する場合において、距離センサの厳密な位置合わせ及び調整が不要なり、簡単な設置で安全性検知機能の追加を実現できる。また、第１距離センサ１０２と第２距離センサ１０３とを組み合わせることで、広範囲の人の存在検知と、高精度なジェスチャー検知を行うことができる。これにより、制限エリア及び停止エリアを最適化できるので、可動式機械１０１Ｄによる生産性を向上できる。

【0120】

なお、ここでは固定設置されている可動式機械１０１Ｄを用いる場合を例に説明したが、移動可能な可動式機械１０１を用いる場合においても同様の処理を行ってもよい。

【0121】

（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態５に係る測距システム１００Ｄの変形例について説明する。なお、以下では実施の形態５との相違点を主に説明し、重複する説明は省略する。

【0122】

本実施の形態では、可動式機械１０１Ｄの周辺を検知するためのセンサ（第１距離センサ１０２及び第２距離センサ１０３）を設置する際に、通常は見えない制限エリア及び停止エリアを簡単な方法で可視化する。これにより、ユーザは、センサを容易に設置できる。

【0123】

また、センサの稼働中に制限エリア及び停止エリアの可視化を行うことで、人が制限エリア及び停止エリアに侵入することを未然に防止できる。

【0124】

図１５は、本実施の形態に係る測距システム１００Ｅの構成を示すブロック図である。測距システム１００Ｅは、さらに、ライト１６１Ａ及び１６１Ｂと、出音部１６２とを備える。画像処理装置１１０Ｅは、さらに、モード制御部１６３と、ライト制御部１６４と、出音制御部１６５とを備える。

【0125】

図１６は、本実施の形態に係る測距システム１００Ｅの概略構成を示す図である。図１６に示すように、ライト１６１Ａは、制限エリアに光を照射する。ライト１６１Ｂは停止エリアに光を照射する。

【0126】

出音部１６２は、ブザー又はスピーカ等であり、警告音又は警告メッセージを出音する。

【0127】

モード制御部１６３は、センサ（第１距離センサ１０２及び第２距離センサ１０３）の調整を行うための設置モードと、上述したように人の可動式機械１０１Ｄへの近接を検知する通常モードとを切り替える。例えば、モード制御部１６３は、ユーザの操作に基づき、設置モードと通常モードとを切り替える。

【0128】

ライト制御部１６４は、ライト１６１Ａ及び１６１Ｂのオン及びオフの切り替え、並びに、光の照射範囲の制御を行う。出音制御部１６５は、出音部１６２による警告音等の出音を制御する。

【0129】

図１７は、測距システム１００Ｅによる設置モード時の動作を示すフローチャートである。設定モードでは、ライト１６１Ａ及びライト１６１Ｂとがオンされる（Ｓ１６１）。この時、図１６に示すように、ライト１６１Ａ及びライト１６１Ｂは、制限エリア及び停止エリアに光を照射する。ここで、制限エリア及び停止エリアは、可動式機械１０１Ｄからの距離が第１の値未満の範囲である。また、第１の値とは、上述したように、安全性の判定に用いられる閾値であり、可動式機械と人との第１距離が第１の値未満になった場合に、安全でないと判定される。

【0130】

また、ライト１６１Ａ及びライト１６１Ｂは、互いに異なる色の光を照射してもよい。つまり、制限エリアと停止エリアとには異なる色の光が照射されてもよい。

【0131】

この状態において、ユーザは、第１距離センサ１０２及び第２距離センサ１０３の設置角度及び方向等の調整を行う（Ｓ１６２）。なお、この調整は、ユーザの入力操作に基づき、画像処理装置１１０Ｅにより行われてもよい。

【0132】

調整が完了すると、ライト制御部１６４は、ライト１６１Ａ及び１６１Ｂのオフする（Ｓ１６３）。また、モード制御部１６３は、動作モードを設置モードから通常モードに切り替える（Ｓ１６４）。なお、調整が完了したか否かは、例えば、ユーザ操作に基づき判定される。

【0133】

なお、ユーザが、照射エリアを参照しながら、センサを調整する例を述べたが、ライト１６１Ａ及び１６１Ｂの照射範囲が調整され、調整された照射範囲に応じて制限エリア及び停止エリアが設定されてもよい。

【0134】

また、ライト１６１Ａ及びライト１６１Ｂは、第１距離センサ１０２又は第２距離センサ１０３に内蔵されていてもよい。

【0135】

図１８は、測距システム１００Ｅによる通常モード時の動作を示すフローチャートである。

【0136】

まず、画像処理装置１１０Ｅは、監視エリアに動体（例えば人１０４）が進入したか否かを判定する（Ｓ１７１）。例えば、この検知は動体検知部１１６による検知結果が用いられる。また、監視エリアは、第１距離センサ１０２の検知範囲である。なお、監視エリアは、第１距離センサ１０２の検知範囲と必ずしも一致する必要はなく、第１距離センサ１０２の検知範囲の一部の領域であってもよい。

【0137】

監視エリアに動体が進入した場合（Ｓ１７１でＹｅｓ）、ライト制御部１６４は、ライト１６１Ａ及び１６１Ｂをオンする（Ｓ１７２）。また、出音制御部１６５は、出音部１６２が警告音等を出力するように制御する（Ｓ１７３）。

【0138】

なお、動体が制限エリア又は停止エリアに進入した場合の動作は、実施の形態５等と同様である。つまり、動体が制限エリアに進入した場合には、可動式機械１０１Ｄの動作が制限され、動体が停止エリアに進入した場合には、可動式機械１０１Ｄが停止される。

【0139】

以上により、可動式機械１０１Ｄの周辺を検知するためのセンサ（第１距離センサ１０２及び第２距離センサ１０３）を設置する際に、通常は見えない制限エリア及び停止エリアを可視化できる。これにより、ユーザは、センサを容易に設置できる。

【0140】

また、センサの稼働中に制限エリア及び停止エリアの可視化を行うことで、人が制限エリア及び停止エリアに侵入することを未然に防止できる。これにより、可動式機械１０１Ｄの稼働率低下を抑制できる。

【0141】

なお、ここでは実施の形態５の構成に対して、構成を加える例を説明したが、他の実施の形態の構成に対して同様の手法を適用してもよい。

【0142】

また、上記説明では、制限エリアと停止エリアとに異なるライトから光を照射する例を述べたが、制限エリア及び停止エリアを含む領域に対して単一のライトから光を照射してもよい。また、制限エリア及び停止エリアの一方に対してのみ光を照射してもよい。

【0143】

また、上記説明では、監視エリアに動体が進入した場合に、光の照射が行われるが、常に光の照射が行われてもよい。または、制限エリアに動体が進入した場合に、光の照射又は警告音の出力等が行われてもよい。

【0144】

以上、本開示の実施の形態に係る測距システムについて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。

【0145】

例えば、上記実施の形態では、一つの可動式機械１０１を制御する場合の動作を説明したが、測距システムは複数の可動式機械１０１を含んでもよい。この場合、一つの可動式機械１０１に対して一つの第１距離センサ１０２と第２距離センサ１０３とが設けられてもよいし、複数の可動式機械１０１に対して共通の一つの第１距離センサ１０２を用いるとともに、一つの可動式機械１０１に対して一つの第２距離センサ１０３を設けてもよい。

【0146】

また、上記実施の形態に係る測距システムに含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

【0147】

また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

【0148】

また、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

【0149】

また、本開示は、測距システムに含まれる装置として実現されてもよい。また、本開示は、測距システム、又は測距システムに含まれる装置により実行される測距方法又は制御方法等の各種方法として実現されてもよい。

【0150】

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

【0151】

また、測距システムに含まれる各装置の構成は一例であり、一つの装置で実行される複数の処理を複数の装置で分割して処理してもよいし、複数の装置で実行される複数の処理を単一の装置で実行してもよい。

【0152】

また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。

【0153】

以上、一つまたは複数の態様に係る測距システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0154】

本開示は、測距システムに適用でき、例えば、産業用ロボット等を用いるシステムに適用できる。

【符号の説明】

【0155】

１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ 測距システム
１０１、１０１Ｄ 可動式機械
１０２ 第１距離センサ
１０３ 第２距離センサ
１０４ 人
１０５ 制限エリア
１０６ 機械制御部
１０７ 雲台
１０８ センサ部
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｅ 画像処理装置
１１１、１１４ 距離画像生成部
１１２、１２１ 機械検知部
１１３、１１３Ｄ センサ制御部
１１５、１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃ 安全検知部
１１６ 動体検知部
１１７ 機械状態判定部
１２２ 人検知部
１２３、１２３Ｂ、１２３Ｃ 安全判定部
１２４ 距離画像補正部
１２５ フレームメモリ
１２６ 機械移動予測部
１２７ 人移動予測部
１３１ 第１センサ結果
１３２ 第１距離画像
１３３ 第２センサ結果
１３４ 第２距離画像
１３５ 第３距離画像
１６１Ａ、１６１Ｂ ライト
１６２ 出音部
１６３ モード制御部
１６４ ライト制御部
１６５ 出音制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】