JP7264416B2 - Object detection device - Google Patents
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Description
本発明は、物体検知装置に関し、特に、物体検知処理において無効とすべき検知情報を容易に判断できるものに関する。
BACKGROUND OF THE
従来の物体検知装置について、図１２に示す物体検知装置１００Ｐを用いて説明する。物体検出装置１００Ｐは、複数の光センサユニットＳＵ及び１つの中央制御部１１５Ｐを有している。 各光センサユニットＳＵは、複数の光センサ部１１１Ｐ及び１つのユニット制御部１１３Ｐを有している。各光センサユニットＳＵでは、複数の光センサ部１１１Ｐと１つのユニット制御部１１３Ｐとが、光センサ用接続線Ｌ１１１を介してスター型に接続されている。１つのグループラインＧＬに属するユニット制御部１１３Ｐは、ユニット制御部用接続線Ｌ１１３を介してカスケード型に接続される。カスケード型に接続されるユニット制御部１１３Ｐの一つは、ユニット制御部用接続線Ｌ１１３を介して中央制御部１１５Ｐに接続される。このように、フレキシブル性を有するユニット制御部用接続線Ｌ１１３を用いることによって、設置場所の形状に合わせて、自由に光センサユニットＳＵを配置することができる。また、設置場所での検知範囲を自由に設定することができる。よって、検知範囲を自由に設定できる、空間での物体検出が可能となる。
A conventional object detection device will be described using an
物体検出装置１００Ｐの使用先である産業用ロボット５０は、７軸の可動軸を有するロボットである。産業用ロボット５０は、アームＡＭ１～ＡＭ７、可動回転ジョイントＪ１～Ｊ１３、土台Ｂ１、及びハンドＨ１を有している。アームＡＭ１～ＡＭ７、ハンドＨ１、土台Ｂ１の各外周面に物体検出装置１００Ｐが配置されている。
The
アームＡＭ１～ＡＭ７、土台Ｂ１、及びハンドＨ１には、それぞれ１つのユニット制御部及び複数の光センサ部１１１が配置されている。図１２に示すように、光センサ部１１１は、アームＡＭ１～ＡＭ７、ハンドＨ１、土台Ｂ１等、設置場所の形状にかかわらず、いずれの場所にも配置することができる。このように、物体検出装置１００Ｐを設置対象である装置の外表面に容易に光センサ部１１１Ｐを配置することができるので、産業用ロボットの周辺に人等の物体を検出したときに、ロボットを緊急停止させることが可能なる。つまり、設置対象装置、例えば産業用ロボットの安全性を高めることができる。
One unit control section and a plurality of
また、光センサ用接続線Ｌ１１１の長さを調整することにより、どのような位置にでも光センサ部１１１Ｐを配置することができる。よって、角柱状のアームＡＭ１～ＡＭ７、円柱状の土台Ｂ１等、設置場所の形状にかかわらず、全周囲に光センサ部１１１を配置することができる。これにより、ロボットの全周縁で人等の物体を検出することができるので、設置対象装置の安全性を高めることができる。
Further, by adjusting the length of the optical sensor connection line L111, the
さらに、ハンドＨ１のような複雑な形状であっても、自由に光センサ部１１１Ｐを配置することができる。よって、光センサ部１１１を配置するにあたって死角の発生を防止できるので、設置対象装置の安全性を高めることができる。
Furthermore, even if it is a complicated shape like the hand H1, the
さらに、可動回転ジョイントＪ１～Ｊ１３のように、光センサ部１１１Ｐを配置するアームＡＭ１～ＡＭ７等の間に障害物があったとしても、ユニット制御部用接続線Ｌ１１３の長さを調整することにより、障害物を回避しながら、ユニット制御部１１３Ｐ同士を接続することができる。このように、物体検知装置１００Ｐでは、配置する装置の形状にかかわらず、自由に配置することができる。
Furthermore, even if there is an obstacle between the arms AM1 to AM7 where the
物体検知装置１００Ｐでは、どのような設置形状であっても、光センサ部１１１Ｐ及びユニット制御部１１３Ｐの数、配置位置、また、光センサ用接続線Ｌ１１１、ユニット制御部用接続線Ｌ１１３の長さを調整するだけで、容易に物体検知装置を配置することができる。また、物体検知装置１００Ｐは、検知位置、検知範囲の変更、設置位置の変更、設置対象装置の形状の変更等、設置環境の変化にあわせて、光センサ部１１１Ｐ、ユニット制御部１１３Ｐの設置位置を変更したり、設置数を追加、減少させたりすることによって、容易に設置環境の変化に対応することができる（以上、特許文献１参照）。
In the
前述の物体検知装置１００Ｐには、以下に示すような改善すべき点がある。物体検知装置１００Ｐでは、産業用ロボット５０において、光センサ部１１１Ｐが検知した対象物体までの距離が、予め定められた動作停止距離を下回った場合に、対象物が産業用ロボット５０の近くに存在すると判断し、産業用ロボット５０に対して動作を停止するよう指示する停止情報を送信する。
The
一方、近年の産業用ロボットは、産業用ロボット５０ に示すように、多関節を有し、複雑な動作をする。産業用ロボットの動作によっては、光センサ部１１１Ｐの近くに、アームＡＭ１～ＡＭ７等、産業用ロボットＲＢＴの一部が位置することもある。このとき、光センサ部１１１Ｐが産業用ロボットＲＢＴの一部を対象物として検知してしまい、産業用ロボットとしては通常の動作であっても、物体検知装置１００Ｐが、産業用ロボット５０に対して動作停止情報を送信し、産業用ロボット５０の動作を停止させてしまう、という改善すべき点がある。
On the other hand, recent industrial robots have multiple joints and perform complex movements, as shown in the
また、産業用ロボットの動作によっては、異なる光センサ部１１１Ｐが対向して位置し、一方の投光素子が投光した検知光を、他方の受光素子が受光してしまい、検知を正常に行えず、産業用ロボットとしては通常の動作であっても、物体検知装置１００Ｐが、産業用ロボット５０に対して動作停止情報を送信し、産業用ロボット５０の動作を停止させてしまう、という改善すべき点がある。
In addition, depending on the operation of the industrial robot, different
そこで、本発明は、物体検知処理において無効とする検知情報を、センサ設定処理において、事前に、自動的に判断することができる物体検知装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an object detection apparatus capable of automatically determining detection information to be invalidated in object detection processing in advance in sensor setting processing.
本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。 Means for solving the problems in the present invention and effects of the invention are shown below.
本発明に係る物体検知装置は、取付対象物体に取り付け、動作中の前記取付対象物体のまわりに位置する物体を検知する物体検知装置であって、検知光を投光する検知光投光部、前記検知光投光部に対応して配置され、前記検知光を受光する検知光受光部であって、前記検知光を受光すると検知情報を送信する検知光受光部、を有する複数の物体検知センサ部、センサ設定処理において、動作中の前記取付対象物体に取り付けられた前記物体検知センサ部から取得した検知情報である設定検知情報、及び、前記設定検知情報を取得した時間である設定検知情報取得時間を用いて、物体検知処理において、動作中の前記取付対象物体に取り付けられた前記物体検知センサ部から前記検知情報を取得したとしても、取得した前記検知情報を無効とする検知調整時間を判断するセンサ設定制御部、を有する。 An object detection device according to the present invention is an object detection device that is attached to an object to be attached and detects an object positioned around the object to be attached during operation, the object detection device comprising: a detection light projecting unit that projects detection light; A plurality of object detection sensors each having a detection light receiving section arranged corresponding to the detection light projecting section for receiving the detection light, the detection light receiving section transmitting detection information when the detection light is received. In the sensor setting process, setting detection information that is detection information acquired from the object detection sensor unit attached to the attachment target object in operation, and setting detection information acquisition that is the time at which the setting detection information is acquired Using time, in the object detection process, even if the detection information is acquired from the object detection sensor unit attached to the attachment target object in operation, the detection adjustment time for invalidating the acquired detection information is determined. and a sensor setting control unit.
これにより、物体検知処理において無効とする検知情報を、センサ設定処理において、事前に、自動的に判断することができる。よって、取付対象物の動作中に、無効とすべき検知情報によって、取付対象物体の動作を制御すること、例えば、動作を停止することを容易に防止できる。 As a result, detection information to be invalidated in the object detection process can be automatically determined in advance in the sensor setting process. Therefore, it is possible to easily prevent the operation of the object to be attached from being controlled, for example, the operation from being stopped by the detection information that should be invalidated during the operation of the object to be attached.
本発明に係る物体検知装置では、前記センサ設定制御部は、前記設定検知情報を送信した前記検知光受光部と前記設定検知情報取得時間とを関連づけて検知調整時間情報に記述し、前記検知調整時間情報を所定の記憶部に記憶保持すること、を特徴とする。 In the object detection device according to the present invention, the sensor setting control unit associates the detection light receiving unit that has transmitted the setting detection information with the setting detection information acquisition time, and describes the detection adjustment time information in association with the detection adjustment time information. It is characterized by storing and holding time information in a predetermined storage unit.
これにより、容易に検知調整時間情報を生成することができる。 This makes it possible to easily generate detection adjustment time information.
本発明に係る物体検知装置では、前記センサ設定制御部は、前記センサ設定処理において、前記設定検知情報を用いて検知した前記物体までの距離を判断できる場合、前記距離が、所定の設定距離以下、または、前記設定距離未満であれば、前記設定検知情報取得時間を、前記検知調整時間と判断すること、を特徴とする。 In the object detection device according to the present invention, when the sensor setting control unit can determine the distance to the detected object using the setting detection information in the sensor setting process, the distance is equal to or less than a predetermined set distance. Alternatively, if the distance is less than the set distance, the set detection information acquisition time is determined to be the detection adjustment time.
これにより、センサ設定処理において検知した物体までの距離を用いて、容易に、物体検知処理において無効とする検知情報を判断することができる。 This makes it possible to easily determine detection information to be invalidated in the object detection process using the distance to the object detected in the sensor setting process.
本発明に係る物体検知装置では、さらに、前記物体検知処理において、前記検知調整時間情報を用いて、動作中の前記取付対象物体のまわりの前記物体を、前記物体検知センサ部を介して検知する物体検知制御部、を有し、前記物体検知制御部は、前記物体検知処理において、前記検知調整時間内に前記検知情報を取得し、取得した前記検知情報を用いて前記物体までの距離を判断できる場合、前記距離が、前記検知情報の取得時間に対応する前記検知調整時間に取得した前記設定検知情報の距離以下、または、未満であれば、前記物体検知処理において取得した前記検知情報を有効と判断すること、を特徴とする。 Further, in the object detection device according to the present invention, in the object detection processing, the detection adjustment time information is used to detect the object around the attachment target object in operation via the object detection sensor unit. an object detection control unit, wherein in the object detection processing, the object detection control unit acquires the detection information within the detection adjustment time, and uses the acquired detection information to determine the distance to the object. If possible, if the distance is less than or less than the distance of the set detection information acquired during the detection adjustment time corresponding to the acquisition time of the detection information, the detection information acquired in the object detection process is valid. It is characterized by judging that
これにより、センサ設定処理において検知した物体までの距離を用いて無効と判断した検知調整時間における検知情報であっても、物体検知処理における検知情報によって、有効にできる。よって、物体検知処理における物体の検知に応じて、取付対象物体の動作を制御できる。 Accordingly, even the detection information in the detection adjustment time determined to be invalid using the distance to the object detected in the sensor setting process can be validated by the detection information in the object detection process. Therefore, the operation of the object to be attached can be controlled according to the detection of the object in the object detection process.
本発明に係る物体検知装置では、前記センサ設定制御部は、前記センサ設定処理において、前記設定検知情報を用いて前記検知光受光部が所定の光量以上の光量の受光したと判断できる場合、前記設定検知情報取得時間を、前記検知調整時間と判断すること、を特徴とする。 In the object detection device according to the present invention, when the sensor setting control unit can determine that the detection light receiving unit has received a light amount equal to or greater than a predetermined light amount using the setting detection information in the sensor setting process, the The setting detection information acquisition time is determined as the detection adjustment time.
これにより、センサ設定処理において判断した検知光受光部が所定の光量以上の光量の受光したことを用いて、容易に、物体検知処理において無効とする検知情報を判断することができる。 Accordingly, it is possible to easily determine detection information to be invalidated in the object detection process by using the fact that the detection light receiving unit has received a light amount equal to or greater than a predetermined light amount determined in the sensor setting process.
本発明に係る物体検知装置では、さらに、前記物体検知処理において、前記検知調整時間情報を用いて、動作中の前記取付対象物体のまわりの前記物体を、前記物体検知センサ部を介して検知する物体検知制御部、を有し、前記物体検知制御部は、前記物体検知処理において、前記検知調整時間内に前記検知情報を取得し、取得した前記検知情報を用いて、前記検知光受光部が所定の光量以上の光量の受光したと判断できる場合、前記距離が、所定の設定距離以下、または、前記設定距離未満であれば、前記物体検知処理において受信した前記検知情報を有効と判断すること、を特徴とする。 Further, in the object detection device according to the present invention, in the object detection processing, the detection adjustment time information is used to detect the object around the attachment target object in operation via the object detection sensor unit. an object detection control unit, wherein in the object detection processing, the object detection control unit acquires the detection information within the detection adjustment time, and uses the acquired detection information to cause the detection light receiving unit to Determining that the received detection information is valid in the object detection process if it can be determined that the amount of light received is equal to or greater than a predetermined amount of light, and if the distance is equal to or less than a predetermined set distance or less than the set distance. ,
これにより、センサ設定処理において判断した検知光受光部が所定の光量以上の光量の受光したことを用いて無効と判断した検知調整時間における検知情報であっても、物体検知処理における検知情報によって、有効にできる。よって、物体検知処理における物体の検知に応じて、取付対象物体の動作を制御できる。
As a result, even if the detection information in the detection adjustment time determined to be invalid based on the fact that the detection light receiving unit has received a light amount equal to or greater than the predetermined light amount determined in the sensor setting process, the detection information in the object detection process can be enabled. Therefore, the operation of the object to be attached can be controlled according to the detection of the object in the object detection process.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明に係る物体検知装置について、図１に示す物体検知装置１００を例に説明する。物体検知装置１００は、取付対象物である産業用ロボットＲＢＴのまわりに物体が存在するか否かを検知し、物体の検知結果に基づき、産業用ロボットＲＢＴの動作を制御するものである。
An object detection device according to the present invention will be described by taking an
第１ 構成
１． 産業用ロボットＲＢＴ
物体検知装置１００が配置される産業用ロボットＲＢＴについて、図１を用いて説明する。産業用ロボットＲＢＴの外表面に物体検知装置１００が配置される。産業用ロボットＲＢＴは、５軸の可動軸を有するロボットである。産業用ロボットＲＢＴは、アームＡＭ１～ＡＭ７、回転土台Ｂ、及びハンドＨを有している。アームＡＭ１～ＡＭ７は、それぞれ、一端にアームの長手方向を回転軸とする回転ジョイント、他端にアームの短手方向を回転軸とする回転ジョイントを有している。ハンドＨ１は、先端で対象物を挟持するための可動挟持部を有している。産業用ロボットＲＢＴは、予め設定されて所定の動作を繰り返し実行する。なお、産業用ロボットＲＢＴが繰り返し実行する単位動作を１シーケンスとする。
1.
An industrial robot RBT in which the
２．物体検知装置１００
図１に示すように、物体検知装置１００は、複数の物体検知センサユニット１１１、制御部１１７、及び、接続ハーネス１１９を有している。物体検知センサユニット１１１は、アームＡＭ１～ＡＭ７、回転土台Ｂ、及び、ハンドＨの各外周面に沿って配置され、周りに存在する検知対象物体を検知する。なお、物体検知センサユニット１１１は、検知対象物体までの距離を計測することによって、検知対象物体を検知する。
2.
As shown in FIG. 1 , the
物体検知センサユニット１１１は、接続ハーネス１１９を介して制御部１１７に接続されている。また、制御部１１７は、産業用ロボットＲＢＴの各回転ジョイントを動作させる動力源（図示せず）に接続されている。制御部１１７は、動力源の動作を制御することによって、アームＡＭ１～ＡＭ７、回転土台Ｂ、及び、ハンドＨの動作を制御する。
The object
物体検知装置１００の構成について、図２を用いて説明する。物体検知装置１００は、複数の物体検知センサユニット１１１、制御部１１７、及び、接続ハーネス１１９を有している。物体検知センサユニット１１１は、複数の物体検知センサ部１１３、及び、センサ配置柔軟部材１１５を有している。
A configuration of the
物体検知センサ部１１３は、所定の光を検知光として投光し、検知光の反射を受光することによって、物体までの距離を計測し、物体が存在するか否かを検知する。物体検知センサ部１１３のハードウェア構成を図３に示す。
The object
物体検知センサ部１１３は、投光素子１１３ａ、投光レンズ１１３ｂ、受光素子１１３ｃ、及び、センサ用通信回路１１３ｄを有している。投光素子１１３ａは、所定の検知光、例えば近赤外線を投光する。投光レンズ１１３ｂは、投光素子１１３ａが投光した検知光を所定の範囲（検知領域Ｒ１１３）に拡散する。受光素子１１３ｃは、投光素子１１３ａが投光した検知光の物体による反射光を受光する。
The object
投光素子１１３ａとしては、例えば近赤外ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等を利用することができる。受光素子１１３ｃとしては、例えば、ＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ａｖａｒａｎｃｈｅ Ｄａｉｏｄｅ）を用いることができる。
As the
ＳＰＡＤでは、検知光の反射光を受光すると、受光した反射光により自らに発生したキャリヤーをアバランシ増幅を用いて電気的パルスに変換して、その受光時間をＴＤＣ（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）により計測する。ＳＰＡＤは、所定の上限量と下限量との間の反射光を受光した場合、投光素子１１３ａが検知光を投光した時間、及び、計測した反射光の受光時間を用いて、検知光の投光から反射光の受光までの時間である物体検知時間を算出し、検知情報としてセンサ用通信回路１１３ｄに送信する。
In the SPAD, when the reflected light of the detection light is received, the carrier generated by the received reflected light is converted into an electric pulse using avalanche amplification, and the light reception time is measured by TDC (Time to Digital Converter). . When the SPAD receives the reflected light between the predetermined upper limit amount and the lower limit amount, the detection light is detected by using the time during which the
一方、受光素子１１３ｃは、所定の上限量よりも多い量の検知光を受光した場合、オーバーフローした旨の検知情報を、また、検知光を受光できなかった場合も含め、予め定められた下限量よりも少ない量の検知光しか受光できなかった場合、物体を検知できなかった旨の検知情報を、それぞれ検知情報として送信する。なお、下限量は、物体までの距離を正確に算出するのに十分な光量（フォトン数）であるか否かによって決定される。
On the other hand, when the light-receiving
なお、受光素子１１３ｃが設定範囲内の検知光を受光した場合は、検知光が何らかの物体に反射した反射光を受光した場合に対応する。また、受光素子１１３ｃが上限量よりも多い量の検知光を受光した場合は、対向する位置に存在する他の物体検知センサ部１１３の投光素子１１３ａが投光した検知光を直接的に受光した場合に、つまり、２つの物体検知センサ部１１３が干渉状態にある場合に対応する。
When the light-receiving
センサ用通信回路１１３ｄは、制御部１１７のセンサ制御用通信回路１１７ｇと接続され、物体検知センサ部１１３と制御部１１７とが通信できるようにする。なお、各物体検知センサ部１１３のセンサ用通信回路１１３ｄは、直接的に、つまり、パラレルに制御部１１７に接続される。
The
このように、物体検知センサ部１１３は、物体までの距離を検知することによって、物体検知センサ部１１３を配置する産業用ロボットＲＢＴから任意の設定距離内に侵入した物体や人を検知する。これにより、産業用ロボットＲＢＴからの距離に基づき、産業用ロボットＲＢＴの動作を制御できる
In this way, the object
図２に戻って、センサ配置柔軟部材１１５は、柔軟性を有する部材であって、取り付ける対象物の表面に沿って配置できる。センサ配置柔軟部材１１５を形成し得る素材としては、例えば、薄いゴムプレートを用いることができる。物体検知センサ部１１３は、所定の間隔でセンサ配置柔軟部材１１５に配置されている。センサ配置柔軟部材１１５には、所定の固定部材、接着剤、ネジ等、所定の固定手段によって、物体検知センサ部１１３が固定される。
Returning to FIG. 2, the sensor placement
制御部１１７は、各物体検知センサ部１１３から、接続ハーネス１１９を介して検知情報を受信する。制御部１１７は、各物体検知センサユニット１１１の各物体検知センサ部１１３が有する投光素子１１３ａに、所定のタイミングで検知光を投光するように制御し、また、受光素子１１３ｃから検知情報を取得する。
The
制御部１１７のハードウェア構成について図４を用いて説明する。制御部１１７は、ＣＰＵ１１７ａ、メモリ１１７ｂ、計時回路１１７ｃ、センサ制御用通信回路１１７ｇ、及び、動作制御用通信回路１１７ｈを有している。
A hardware configuration of the
ＣＰＵ１１７ａは、メモリ１１７ｂに記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、センサ制御プログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ１１７ｂは、ＣＰＵ１１７ａに対して作業領域を提供するとともに、オペレーティング・システム（ＯＳ）、センサ制御プログラム等その他のアプリケーションのプログラム、及び、検知調整時間テーブル（後述）、単位動作時間等、各種データを記録保持する。なお、単位動作時間とは、産業用ロボットＲＢＴが単位動作を実行する際に要する時間をいう。具体的には、産業用ロボットＲＢＴが１シーケンスの動作を実行する際に要する時間をいう。
The
計時回路１１７ｃは、ＣＰＵ１１７ａの指示に基づき、時間の計測を開始し、また、計測を終了する。
The
センサ制御用通信回路１１７ｇは、物体検知センサ部１１３のセンサ用通信回路１１３ｄ（図３参照）と、接続ハーネス１１９（図２参照）を介して接続され、両者間での情報の送受信を行う。なお、センサ制御用通信回路１１７ｇは、物体検知センサ部１１３のそれぞれと、直接的に、つまり、パラレルに接続される。動作制御用通信回路１１７ｈは、物体検知センサユニット１１１による物体の存在検知に基づき、動作を制御する対象に接続され、両者間での情報の送受信を行う。
The sensor
図２に戻って、接続ハーネス１１９は、各物体検知センサ部１１３と制御部１１７とを直接的に接続する。つまり、接続ハーネス１１９は、各物体検知センサ部１１３を制御部１１７に対してパラレル接続するための接続線である。
Returning to FIG. 2 , the
第２ 検知調整時間テーブル
制御部１１７のメモリ１１７ｂに記憶、保持される検知調整時間テーブルについて、図５を用いて説明する。検知調整時間テーブルは、産業用ロボットＲＢＴに設置した物体検知装置１００が、産業用ロボットＲＢＴの通常動作時に、動作停止距離（後述）内に物体を検知したとしても、無効な検知として、産業用ロボットＲＢＴの動作を停止させないようにする検知調整時間が記述されているテーブルである。
Second detection adjustment time table
A detection adjustment time table stored and held in the
検知調整時間テーブルは、物体検知センサ部識別情報記述領域、受信時間記述領域、及び、検知調整時間開始終了情報記述領域を有している。物体検知センサ部識別情報記述領域には、物体検知センサ部を特定する識別情報が記述される。 The detection adjustment time table has an object detection sensor unit identification information description area, a reception time description area, and a detection adjustment time start/end information description area. Identification information for specifying the object detection sensor is described in the object detection sensor section identification information description area.
受信時間記述領域には、センサ設定処理（後述）において、設定検知情報（後述）を取得した時間が記述される。受信時間記述領域に記述された時間については、産業用ロボットＲＢＴの通常動作時において、動作停止距離内に物体を検知したとしても、無効とする時間に対応する。なお、受信時間記述領域に記述される時間は、産業用ロボットＲＢＴの単位動作の開始時からの経過時間が記述される。検知調整時間開始終了情報記述領域には、物体を検知した一連の時間の中で、最初の検知に対応する検知情報を受信した時間に「スタート」が、最後の検知に対応する検知情報を受信した時間に「エンド」が、それぞれ記述される。その他の検知情報に対しては、検知調整時間開始終了情報記述領域には、何も記述されない。 In the reception time description area, the time at which the setting detection information (described later) is acquired in the sensor setting process (described later) is described. The time described in the reception time description area corresponds to the time during which the industrial robot RBT is invalidated even if an object is detected within the motion stopping distance during normal operation. The time described in the reception time description area is the elapsed time from the start of the unit motion of the industrial robot RBT. In the detection adjustment time start and end information description area, "start" is received at the time when the detection information corresponding to the first detection is received, and the detection information corresponding to the last detection is received. "End" is written at the time when the time is reached. For other detection information, nothing is described in the detection adjustment time start/end information description area.
例えば、図５の検知調整時間テーブルでは、物体検知センサ部識別情報が「１」の物体検知センサ部１１３において、産業用ロボットＲＢＴの単位動作の開始時から「２０２１ｍｓ」を「スタート」として、「２１０１ｍｓ」を「エンド」とする検知調整時間に、産業用ロボットＲＢＴの動作を停止させる距離である動作停止距離内に物体を検知したとしても、無効とすることが、記述されている。
For example, in the detection adjustment time table shown in FIG. It is described that even if an object is detected within the operation stop distance, which is the distance at which the operation of the industrial robot RBT is stopped, during the detection adjustment time with 2101 ms as the "end", it is invalidated.
第３ センサ制御プログラムの動作
センサ制御プログラムに基づくＣＰＵ１１７ａの動作について、以下において説明する。ＣＰＵ１１７ａは、センサ制御プログラムに基づき、物体検知処理、及び、センサ設定処理を実行する。物体検知処理は、産業用ロボットＲＢＴの通常動作時に、産業用ロボットＲＢＴの近くに物体が存在しないかを検知する処理である。一方、センサ設定処理は、産業用ロボットＲＢＴを通常動作させる前のセンサ設定動作時に、産業用ロボットＲＢＴの通常動作時において、物体を検知したとしても無効とする時間を判断するための処理である。
Third Operation of Sensor Control Program The operation of the
なお、産業用ロボットＲＢＴのセンサ動作設定時、つまり、ＣＰＵ１１７ａのセンサ設定処理実行時においては、物体を検知した際に産業用ロボットＲＢＴの動作を停止させる必要がある距離である動作停止距離には、人をはじめ、産業用ロボットＲＢＴ以外のいかなる物体も存在しない状態を維持しておく。これにより、産業用ロボットＲＢＴのセンサ動作設定時において実行されるセンサ設定処理においては、物体検知センサー部１１３は、動作停止距離内には物体を検知しないはずである。その際、物体を検知したとすれば、検知した物体は産業用ロボットＲＢＴの一部を検知したと判断し、通常動作時においては、無効とする検知であると判断する。
When setting the sensor operation of the industrial robot RBT, that is, when the
１．センサ設定処理
ＣＰＵ１１７ａが実行するセンサ制御プログラムに基づくセンサ設定処理について図６に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１１７ａは、センサ設定処理開始情報を取得し（Ｓ６０１）、産業用ロボットＲＢＴから単位動作、つまり、１シーケンス分だけの動作を開始する設定動作開始情報を取得すると（Ｓ６０３）、センサ設定処理において、全ての物体検知センサ部１１３の投光素子１１３ａに対して、検知光を投光するとともに、対応する受光素子１１３ｃに対して検知光の反射光の受光待機状態とする旨の設定検知開始情報ＳＳ１（図７参照）を、センサ制御用通信回路１１７ｇ（図４参照）、センサ用通信回路１１３ｄ（図３参照）を介して、一斉に、送信する（Ｓ６０５）。なお、センサ設定処理開始情報は、例えば、物体検知装置１００の使用者が、所定のボタンを操作することによって、ＣＰＵ１１７ａに提供される。
1. Sensor Setting Process The sensor setting process based on the sensor control program executed by the
ＣＰＵ１１７ａは、設定動作開始情報を取得すると同時に、計時回路１１７ｃにおける時間の計測を開始する（Ｓ６０７）。
When the
物体検知センサ部１１３の投光素子１１３ａは、設定検知開始情報を取得すると、検知光を投光するとともに、受光素子１１３ｃは、受光待機状態とする。投光素子１１３ａは、所定の間隔での検知光の投光を繰り返す。受光素子１１３ｃは、自らに対応する投光素子１１３ａが投光した検知光の反射光を受光する毎に、自身に対応する物体検知センサー部１１３を識別する物体検知センサー部識別情報と関連付けて、検知光の投光から反射光の受光までの時間である物体検知時間を内容とする検知情報を、一方、所定時間内に反射光を受光しなかった場合や、物体までの距離を正確に算出するのに不十分な光量（フォトン数）しか捕えられなかった場合には、測定可能圏内に物体を検知できない旨を内容とする検知情報を、センサ用通信回路１１３ｄ（図３参照）、センサ制御用通信回路１１７ｇ（図４参照）を介して、ＣＰＵ１１７ａに送信する。
When the
ＣＰＵ１１７ａは、検知情報を設定検知情報として受信すると（Ｓ６０９）、設定検知情報の内容が物体検知時間であるか否かを判断する（Ｓ６１１）。ＣＰＵ１１７ａは、設定検知情報の内容が物体検知時間であると判断すると、取得した設定検知情報の物体検知時間から、検知対象物体までの距離を算出する（Ｓ６１３）。検知対象物体までの距離の算出にあたっては、物体検知時間は検知対象物体までの検知光の往復時間に相当することを利用して、検知光の速度を用いて算出する。検知対象物体までの距離の算出に必要なデータについては、予めメモリ１１７ｂに記憶保持している。
When the
ＣＰＵ１１７ａは、算出した検知対象物体までの距離が動作停止距離未満であるか否かを判断する（Ｓ６１５）。動作停止距離とは、制御部１１７が動作を制御する対象である産業用ロボットＲＢＴの動作を停止させる必要があると判断する検知物体までの距離をいう。動作停止距離は、物体検知センサ部１１３毎に設定されている。なお、動作停止距離は、メモリ１１７ｂに記憶保持されている。
The
ＣＰＵ１１７ａは、算出した検知対象物体までの距離が動作停止距離未満であると判断すると、設定検知情報を取得した設定検知情報取得時間の検知調整時間開始終了情報を判断し、設定する（Ｓ６１７）。なお、設定検知情報取得時間の検知調整時間開始終了情報は、物体を検知した一連の時間の中で、最初の検知に対応する設定検知情報を受信した設定検知情報取得時間に「スタート」を、最後の検知に対応する設定検知情報を受信した設定検知情報取得時間に「エンド」を、それぞれの検知調整時間開始終了情報と判断し、設定する。その他の設定検知情報に対しては、検知調整時間開始終了情報を設定しない。
When the
ＣＰＵ１１７ａは、設定検知情報を送信してきた受光素子１１３ｃに対応する物体検知センサー部１１３を識別する物体検知センサー部識別情報、検知情報を受信した設定検知情報取得時間、及び、検知調整時間開始終了情報を関連付けて、検知調整時間テーブル（図５参照）に記述する（Ｓ６１９）。
The
ＣＰＵ１１７ａは、ステップＳ６１５において算出した検知対象物体までの距離が動作停止距離未満でない、つまり、産業用ロボットＲＢＴの所定の周囲には物体が存在しないと判断すると、１シーケンス分の動作を終了した設定動作終了情報を取得するまで（Ｓ６２１）、ステップＳ６０９～Ｓ６２１の処理を実行する。
When the
ＣＰＵ１１７ａは、ステップＳ６２１において設定動作終了情報を取得すると、設定動作終了情報を取得した時の計時回路１１７ｃの時間を１シーケンス分の単位動作時間としてメモリ１１７ｂに記憶し（Ｓ６２３）、その後、計時回路１１７ｃにおける計時を終了し（Ｓ６２３）、センサ設定処理を終了する。
When the
２．物体検知処理
物体検知装置１００は、物体検知センサ部１１３に検知開始情報を送信し、投光素子１１３ａでの検知光の投光、受光有効期間（後述）における受光素子１１３ｃでの反射光受信という物体検知処理を、全ての物体検知センサ部１１３に対して、順次、実行していく。ＣＰＵ１１７ａが実行するセンサ制御プログラムに基づく物体検知処理について図７に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１１７ａは、一の物体検知センサユニット１１１を検知対象センサユニットとして選択する（Ｓ７０１）。ＣＰＵ１１７ａは、検知対象センサユニットに属する一の物体検知センサ部１１３を検知対象センサ部として選択する（Ｓ７０３）。
2. Object Detection Processing The
ＣＰＵ１１７ａは、検知対象センサ部の投光素子１１３ａに対して、検知光を投光するとともに、対応する受光素子１１３ｃに対して、検知光の反射光の受光待機状態とする旨の検知開始情報を送信する（Ｓ７０５）。なお、どの物体検知センサ部１１３がどの物体検知センサユニット１１１に属するのかについては、センサ情報として、メモリ１１７ｂに記憶保持されている。
The
また、ＣＰＵ１１７ａは、検知開始情報を送信すると同時に、計時回路１１７ｃによる時間計測を開始する。
In addition, the
ＣＰＵＳ１１７ａは、メモリ１１７ｂから、検知調整時間テーブルを取得する（Ｓ７０７）。
The
検知光を投光した投光素子１１３ａに対応する受光素子１１３ｃは、検知光の反射光を受光すると、検知光の投光から反射光の受光までの時間である物体検知時間を内容とする検知情報を、一方、所定時間内に反射光を受光しなかった場合や、物体までの距離を正確に算出するのに不十分な光量（フォトン数）しか捕えられなかった場合には、測定可能圏内に物体を検知できない旨を内容とする検知情報を、センサ用通信回路１１３ｄ（図３参照）、センサ制御用通信回路１１７ｇ（図４参照）を介して、ＣＰＵ１１７ａに送信する。
When the light-receiving
ＣＰＵ１１７ａは、検知情報を受信すると（Ｓ７０９）、検知情報の内容が物体検知時間であるか否かを判断する（Ｓ７１１）。ＣＰＵ１１７ａは、検知情報の内容が物体検知時間であると判断すると、取得した物体検知時間から、検知対象物体までの距離を算出する（Ｓ７１３）。検知対象物体までの距離の算出にあたっては、物体検知時間は検知対象物体までの検知光の往復時間に相当することを利用して、検知光の速度を用いて算出する。検知対象物体までの距離の算出に必要なデータについては、予めメモリ１１７ｂに記憶保持している。
Upon receiving the detection information (S709), the
ＣＰＵ１７７ａは、検知調整時間テーブルを用いて、受信した検知情報が、検知情報を送信した受光素子１１７ｃに対応する物体検知センサ部の検知調整時間内での受信か否かを判断する（Ｓ７１５）。ＣＰＵ１１７ａは、受信した検知情報が検知調整時間内の受信でないと判断すると、ステップＳ７１３で算出した検知対象物体までの距離が、動作停止距離未満であるか否かを判断する（Ｓ７１７）。動作停止距離とは、制御部１１７が動作を制御する対象である産業用ロボットＲＢＴの動作を停止させる必要があると判断する検知物体までの距離をいう。動作停止距離は、物体検知センサ部１１３毎に設定されている。なお、動作停止距離は、メモリ１１７ｂに記憶保持されている。
The CPU 177a uses the detection adjustment time table to determine whether or not the received detection information is received within the detection adjustment time of the object detection sensor unit corresponding to the
ＣＰＵ１１７ａは、算出した検知対象物体までの距離が動作停止距離未満であると判断すると、産業用ロボットＲＢＴを動作させる駆動装置に対して、動作を停止させる動作停止情報を送信する（Ｓ７１９）。ＣＰＵ１１７ａは、産業用ロボットＲＢＴの動作を停止させた後、動作再開情報を取得すると（Ｓ７２１）、検知処理を終了しなければ（Ｓ７３３）、検知処理を再開する。なお、動作再開情報は、使用者による産業用ロボットＲＢＴのリセット操作後、産業用ロボットＲＢＴから送信される。
When the
一方、ＣＰＵ１１７ａは、ステップＳ７１１において、受信した検知情報が検知調整時間内の受信であると判断した場合、及び、ステップＳ７１５において、算出した検知対象物体までの距離が動作停止距離未満でないと判断した場合、ステップＳ７０９で受信した検知情報による産業用ロボットＲＢＴの動作停止処理を実行せず、所定のインターバル時間が経過しているか否かを判断する（Ｓ７２３）。なお、インターバル時間とは、次の測定を開始するまでに必要な時間であり、物体検知センサ部１１３の性能、物体検知センサユニット１１１と制御部１１７までの距離、物体検知センサユニット１１１と制御部１１７との間の通信方式、通信環境等を勘案して予め決定し、メモリ１１７ｂに記憶保持しておく。
On the other hand, when the
ＣＰＵ１１７ａは、所定のインターバル時間が経過したと判断すると、検知対象ユニットの全ての検知対象センサ部に対してステップＳ７０９～Ｓ７２１の処理を実行したか否か判断する（Ｓ７２５）。ＣＰＵ１１７ａは、全ての物体検知センサ部１１３を検知対象センサ部としてステップＳ７０９～Ｓ７２１の処理を実行していないと判断すると、残りの物体検知センサ部１１３に対してステップＳ７０９～Ｓ７２１の処理を実行する。
When the
一方、ＣＰＵ１１７ａは、ステップＳ７２５において、全ての物体検知センサ部１１３を検知対象センサ部としてステップＳ７０９～Ｓ７２１の処理を実行したと判断すると、全ての物体検知センサユニット１１１を検知対象センサユニットとしてステップＳ７０３～Ｓ７２５の処理を実行したか否か判断する（Ｓ７２７）。ＣＰＵ１１７ａは、全ての物体検知センサ部１１３を検知対象センサ部としてステップＳ７０３～Ｓ７２５の処理を実行していないと判断すると、残りの物体検知センサ部１１３に対してステップＳ７０３～Ｓ７２５の処理を実行する。
On the other hand, when the
一方、ＣＰＵ１１７ａは、ステップＳ７２７において、全ての物体検知センサユニット１１１を検知対象センサユニットとしてステップＳ７０３～Ｓ７２５の処理を実行したと判断すると、計時回路１１７ｃによる計測時間が、メモリ１１７ｂに記憶保持している単位動作時間になったか否かを判断する（Ｓ７２９）。ＣＰＵ１１７ａは、単位動作時間になったと判断すると、計時回路１１７ｃをリセットし、時間計測を終了する（Ｓ７３１）。ＣＰＵ１１７ａは、検知処理を終了しなければ（Ｓ７３３）、産業用ロボットＲＢＴに配置されている全ての物体検知センサユニット１１１について検知処理を実行した、つまり、物体検知センサユニット１１１における検知処理を１シーケンス分終了したとして、次の１シーケンスの検知処理を実行する。
On the other hand, when the
前述の実施例１にかかる物体検知装置１００においては、物体検知処理において、検知調整時間内に対応する時間に取得した所定の検知情報については、無効とすることとした。一方、本実施例にかかる物体検知装置２００は、物体検知処理において、検知調整時間内に取得した検知情報であっても無効とせずに、検知情報の内容によっては有効とするものである。なお、以下においては、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、また、詳細な説明を省略する。
In the
第１ 構成
物体検知装置２００の構成について図８を用いて説明する。図８は、物体検知装置２００を産業用ロボットＲＢＴに配置した状態を示す。物体検知装置２００は、複数の物体検知センサユニット１１１、制御部１１７、及び、接続ハーネス１１９を有している。物体検知装置２００の各構成については、実施例１における構成と同様である（図１～図４参照）。
First Configuration The configuration of the
第２ 検知調整時間テーブル
制御部１１７のメモリ１１７ｂに記憶、保持される検知調整時間テーブルについて、図９を用いて説明する。
Second detection adjustment time table
A detection adjustment time table stored and held in the
検知調整時間テーブルは、物体検知センサ部識別情報記述領域、受信時間記述領域、ステータス情報記述領域、及び、検知調整時間開始終了情報記述領域を有している。 The detection adjustment time table has an object detection sensor unit identification information description area, a reception time description area, a status information description area, and a detection adjustment time start/end information description area.
ステータス情報記述領域には、受光素子１１３ｃが検知情報として送信する内容が記述される。例えば、検知情報の内容が、所定量の検知光を受光した場合に送信する物体検知時間であれば、物体検知時間が記述される。また、検知情報の内容が、「オーバーフロー」であれば、「オーバーフロー」が記述される。
In the status information description area, the content transmitted by the
例えば、図９の検知調整時間テーブルでは、物体検知センサ部識別情報が「１」の物体検知センサ部１１３において、産業用ロボットＲＢＴの単位動作の開始時から「２０２１ｍｓ」の検知調整時間に、産業用ロボットＲＢＴの一部が、物体検知時間が「０．０１μｓ」の位置に存在することが、記述されている。なお、物体検知時間は、検知した物体までの検知光の往復時間として計測されるため、検知された物体は、検知光で物体検知時間の半分の時間を要する距離に存在する。物体検知時間が「０．０１μｓ」であれば、物体を検知した物体検知センサ部１１３から約１．５メートルの位置に、検知した物体が存在する。
For example, in the detection adjustment time table of FIG. 9, in the object
また、物体検知センサ部識別情報が「２５」の物体検知センサ部１１３において、産業用ロボットＲＢＴの単位動作の開始時から「１３７８１ｍｓ」～「１３８８１ｍｓ」の検知調整時間に、受光素子１１３ｃが所定以上の光量の検知光を受光した「オーバーフロー」であることが、記述されている。なお、受光素子１１３ｃが、所定以上の光量の検知光を受光する場合としては、ある物体検知センサー部１１３に属する受光素子１１３ｃが、産業用ロボットＲＢＴの動作によって、他の物体検知センサー部１１３に属する投光素子１１３ａが対向して位置し、他の物体検知センサー部１１３に属する投光素子１１３ａが投光する検知光を、直接的に、受光する場合がある。
In addition, in the object
第３ センサ制御プログラムの動作
物体検知装置２００におけるセンサ制御プログラムに基づくＣＰＵ１１７ａの動作について、以下において説明する。ＣＰＵ１１７ａは、センサ制御プログラムに基づき、物体検知処理、及び、センサ設定処理を実行する。
Third Operation of Sensor Control Program The operation of the
１．センサ設定処理
ＣＰＵ１１７ａが実行するセンサ制御プログラムに基づくセンサ設定処理について図１０に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１１７ａは、ステップＳ６１１において、設定検知情報の内容が物体検知時間でないと判断すると、設定検知情報の内容をステータス情報と判断し（Ｓ１００１）、設定検知情報を送信してきた受光素子１１３ｃに対応する物体検知センサー部１１３を識別する物体検知センサー部識別情報、検知情報を受信した時間、及び、判断したステータス情報を関連付けて、検知調整時間テーブル（図５参照）に記述する（Ｓ６１９）。
1. Sensor Setting Process The sensor setting process based on the sensor control program executed by the
２．物体検知処理
ＣＰＵ１１７ａが実行するセンサ制御プログラムに基づく物体検知処理について図１１に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１１７ａは、ステップＳ７１５において、受信した検知情報が検知調整時間内の受信であると判断すると、検知情報を送信した受光素子１１３ｃに対応する物体検知センサー部１１３であって、検知情報を受信した時間が含まれる検知調整時間のステータス情報を取得する（Ｓ１１０１）。
2. Object Detection Processing Object detection processing based on the sensor control program executed by the
ＣＰＵ１１７ａは、取得したステータス情報が「オーバーフロー」であるか否かを判断する（Ｓ１１０３）。ＣＰＵ１１７ａは、取得したステータス情報が「オーバーフロー」であると判断すると、算出した検知対象物体までの距離が動作停止距離未満であるか否かを判断する（Ｓ７１７）。ＣＰＵ１１７ａは、算出した検知対象物体までの距離が動作停止距離未満であると判断すると、産業用ロボットＲＢＴを動作させる駆動装置に対して、動作を停止させる動作停止情報を送信する（Ｓ７１９）。
The
このように、センサ設定処理において、「オーバーフロー」であった、つまり、異なる物体検知センサ部１１３が対向して位置していると判断した一方、物体検知処理において、距離が検知されたということは、対向して位置する異なる物体検知センサ部１１３の間に、なんらかの物体が位置していると考えられる。よって、検知した物体との距離に応じて、産業用ロボットＲＢＴを停止させる。
In this way, in the sensor setting process, it was determined that there was an "overflow", that is, that different
一方、ＣＰＵ１１７ａは、ステップＳ１１０１で取得したステータス情報が「オーバーフロー」でないと判断すると、ステップＳ７１３で算出した距離が、検知調整時間テーブルにおいて、ステップＳ７０９で取得した検知情報を送信した受光素子１１３ｃに対応する物体検知センサ部１１３に関して、ステップＳ７０９で取得した検知情報の受信時間に最も近い受信時間に対応するステータス情報に記述されている距離未満であるか否かを判断する（Ｓ１１０５）。ＣＰＵ１１７ａは、ステップＳ７１３で算出した距離がステータス情報に記述されている距離未満であると判断すると、産業用ロボットＲＢＴを動作させる駆動装置に対して、動作を停止させる動作停止情報を送信する（Ｓ７１９）。
On the other hand, when the
このように、センサ設定処理において、ある物体検知センサ部１１３に対して動作停止距離内に産業用ロボットＲＢＴのアームＡＭ１～ＡＭ７等、産業用ロボットＲＢＴの一部が位置していると判断した一方、物体検知処理において、産業用ロボットＲＢＴの一部が位置していると判断した距離未満の距離に物体が検知されたということは、産業用ロボットＲＢＴ以外のなんらかの物体が位置していると考えられる。よって、産業用ロボットＲＢＴを停止させる。
As described above, in the sensor setting process, it is determined that a part of the industrial robot RBT, such as the arms AM1 to AM7 of the industrial robot RBT, is positioned within the operation stopping distance of a certain object
一方、ＣＰＵ１１７ａは、ステップＳ７１３で算出した距離がステータス情報に記述されている距離未満でないと判断すると、ステップＳ７０９で受信した検知情報による産業用ロボットＲＢＴの動作停止処理を実行せず、所定のインターバル時間が経過しているか否かを判断する（Ｓ７２３）。
On the other hand, if the
［その他の実施形態］
（１）単位動作時間：前述の実施例１、実施例２においては、産業用ロボットＲＢＴに関する単位動作時間を1シーケンスとしたが、ある動作からある動作まで等、産業用ロボットＲＢＴの動作の一部であれば、例示のものに限定されない。
[Other embodiments]
(1) Unit operation time: In the above-described first and second embodiments, the unit operation time for the industrial robot RBT is one sequence. If it is a part, it is not limited to the illustrated one.
また、産業用ロボットＲＢＴの動作開始からの相対時間を用いて単位動作時間を判断したが、動作開始の時刻等、時刻を用いて単位時間を判断するようにしてもよい。なお、時刻を用いて単位動作時間を判断する場合は、例えば、定時に所定の動作を実行する産業用ロボットＲＢＴ等において利用できる。 Also, although the unit operation time is determined using the relative time from the start of the operation of the industrial robot RBT, the unit time may be determined using the time such as the operation start time. If the time is used to determine the unit operation time, it can be used, for example, in an industrial robot RBT that performs a predetermined operation at a fixed time.
（２）制御部１１７の機能：前述の実施例１、実施例２においては、制御部１１７は、センサ設定制御部としての機能（図６、図１０参照）と物体検知制御部としての機能（図７、図１１参照）を有するとしたが、センサ設定制御部と物体検知制御部とを異なる制御部として、別の装置として、または、一体の装置として、配置するようにしてもよい。
(2) Functions of the control unit 117: In the first and second embodiments described above, the
（３）検知調整時間開始終了情報：前述の実施例１、実施例２においては、検知調整時間開始終了情報が「スタート」、「エンド」と判断した検知情報についてのみ、検知調整時間テーブルに記述するようにしてもよい。なお、「スタート」、「エンド」の検知調整時間開始終了情報があれば、その間については、検知調整時間に含まれると判断できる。
(3) Detection adjustment time start/end information: In the above-described
（４）：前述の実施例２においては、ステータス情報に距離が記述されているものと、ステータス情報に「オーバーフロー」が記述されているものについて、無効と判断する検知情報に対して、さらに、有効とするか否かの判断をしたが、いずれか一方のみについて判断するようにしてもよい。 (4): In the above-described Embodiment 2, for the detection information that is determined to be invalid for the status information that describes the distance and the status information that describes "overflow", further, Although it is determined whether to validate or not, it is also possible to determine only one of them.
また、ステータス情報に距離が記述されているものと、ステータス情報に「オーバーフロー」が記述されているもの以外の情報をステータス情報に記述し、無効と判断する検知情報に対して、さらに、有効とするか否かの判断に用いるようにしてもよい。 In addition, information other than the distance described in the status information and the information described as "overflow" in the status information is described in the status information, and the detection information that is judged to be invalid is further marked as valid. It may be used to determine whether or not to
（５）物体検知センサユニット１１１：前述の実施例１、実施例２における物体検知センサユニット１１１では、センサ配置柔軟部材１１５を用いて複数の物体検知センサ部１１３を有する産業用ロボットＲＢＴに配置したが、物体検知センサ部１１３を配置できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、物体検知センサ部１１３を直接的に産業用ロボットＲＢＴに配置するようにしてもよい。
(5) Object detection sensor unit 111: In the object
（６）産業用ロボットＲＢＴ：前述の実施例１、実施例２においては、単独の産業用ロボットＲＢＴに物体検知装置１００の物体検知センサ部１１３を配置するとしたが、複数の産業用ロボットに渡って、物体検知センサ部１１３を配置するようにしてもよい。
(6) Industrial robot RBT: In the above-described first and second embodiments, the object
また、前述の実施例１、実施例２においては、センサ設定処理においては、取付対象物体である産業用ロボットＲＢＴの一部の検出に相当する場合を無効とすることとしたが、動作停止距離内等、所定の範囲内に存在する産業用ロボットＲＢＴ以外の物体、例えば、柵等の固定物や運搬台等の移動物の検出についても、無効とするようにしてもよい。 In the first and second embodiments described above, in the sensor setting process, the case corresponding to the detection of part of the industrial robot RBT, which is the object to be attached, is invalidated. The detection of objects other than the industrial robot RBT existing within a predetermined range, such as fixed objects such as fences and moving objects such as carriages, may also be invalidated.
（７）物体検知センサ部１１３の機能：前述の実施例１、実施例２においては、物体検知センサ部１１３は、物体までの距離を検知することによって、物体の存在を検知するものとしたが、物体の存在のみや物体の方向を検知するものであってもよい。
(7) Function of the object detection sensor unit 113: In the first and second embodiments described above, the object
また、物体検知センサ部１１３は、所定の検知光を用いて物体の存在を検知するものとしたが、物体の存在を検知できるものであれば、赤外線、音波等その他の検知波を用いるようにしてもよい。
In addition, although the object
（８）制御部１１７の構成：前述の実施例１、実施例２においては、ＣＰＵ１１７ａを用いて制御部１１７の動作を実現したが、制御部１１７の動作を実現できる構成であれば、例示のものに限定されない。例えば、専用のロジック回路を設計して用いるようにしてもよい。
(8) Configuration of the control unit 117: In the above-described first and second embodiments, the operation of the
（９）物体検知センサ部１１３の接続：前述の実施例１、実施例２においては、各物体検知センサ部１１３を制御部１１７にパラレルに接続するとしたが、各物体検知センサ部１１３同士をカスケード接続し、端部の物体検知センサ部１１３を制御部１１７へ接続するようにしてもよい。
(9) Connection of object detection sensor units 113: In the above-described first and second embodiments, each object
また、物体検知装置１００、２００では、各物体検知センサユニット１１１と制御部１１７とを接続ハーネス１１９で接続するとしたが、無線によって、接続するようにしてもよい。
Further, in the
さらに、物体検知装置１００、２００では、物体検知センサ部１１３と制御部１１７とを接続ハーネス１１９を用いて接続するとしたが、複数の物体検知センサ部１１３を１つの中間インターフェイス部に接続し、中間インターフェイス部を制御部１１７に接続するように、つまり、中間インターフェイス部を介して、物体検知センサ部１１３と制御部１１７とを接続するようにしてもよい。実施例２、実施例３についても同様である。
Furthermore, in the
（１０）光用フィルタの使用：前述の実施例において、さらに、光用フィルタを用いて、所定の光のみを用いて、物体を検知するようにしてもよい。 (10) Use of optical filter: In the above-described embodiments, an optical filter may be used to detect an object using only predetermined light.
（１１）センサ接続情報：前述の実施例１、実施例２において、センサ接続情報は、予め、メモリ１１７ｂに記憶保持しておくとしたが、物体検知装置１００を使用する段階でセンサ接続情報を取得するようにしてもよい。例えば、制御部１１７の起動時に、制御部１１７がセンサ用通信回路１１３ｄを介して各物体検知センサ部１１３と情報を送受信し、物体検知センサ部１１３が接続されているか否かを判断し、センサ接続情報を生成するようにしてもよい。また、センサ用通信回路１１３ｄの接続位置（例えば、接続ポート）を判断するようにしてもよい。
(11) Sensor connection information: In the above-described first and second embodiments, the sensor connection information is preliminarily stored in the
（１２）受光素子１１３ｃ：前述の実施例１、実施例２において、受光素子１１３ｃは、ＳＰＡＤを用いるとしたが、その他のフォトトランジスタやフォトダイオード、増幅回路内蔵受光素子等を用いることができる。なお、フォトダイオードを使用する場合は、増幅回路やフィルタ回路を、受光素子１１３ｃと合わせて配置するようにしてもよい。実施例３についても同様である。
(12) Light-receiving
（１３）物体検知センサ部１１３の検知制御：前述の実施例１、実施例２においては、ＣＰＵ１１７ａは、物体検知センサ部１１３に対して、順次、検知開始情報を送信することとしたが、全ての物体検知センサ部１１３に対して、一斉に、検知開始情報を送信し、各物体検知センサ部１１３のタイミングによって検知情報を送信するようにしてもよい。
(13) Detection control of the object detection sensor unit 113: In the above-described first and second examples, the
（１４）受光素子１１３ｃ：前述に実施例１、実施例２においては、受光素子１１３ｃは、予め定められた上限量よりも多い量の検知光を受光した場合、オーバーフローした旨の検知情報を、検知光を受光できなかった場合も含め、予め定められた下限量よりも少ない量の検知光しか受光できなかった場合、物体を検知できなかった旨の検知情報を、上限量から下限量までの設定範囲内の検知光を受光した場合、物体検知時間を、それぞれ検知情報として送信するとしたが、検知の状態を送信できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、検知した物体検知時間（オーバーフロー等、検知が正常に行われなかった場合には設定されなかったり、０を設定したりする場合を含む）と、検知が正常に行われたか否かを示すステータス（例えば、オーバーフローの場合は、異常を設定する）とを１組として送信するようにしてもよい。
(14) Light-receiving
また、前述の実施例１、実施例２においては、受光素子１１３ｃは、ＳＰＡＤを用いる直接ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）法を用いて、物体までに距離を検知するものであったが、物体までの距離を検知できるもの、または、物体の存在を検知できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、間接ＴＯＦ法を用いて、物体までに距離を検知するものであってもよい。
In the first and second embodiments described above, the
（１５）動作停止距離：前述の実施例１、実施例２においては、動作停止距離は、物体検知センサ部１１３毎に設定されるとしたが、物体検知センサユニット１１１毎に設定してもよい。また、全ての物体検知センサユニット１１１で同一の動作停止距離を用いるようにしてもよい。
(15) Operation stop distance: In the above-described first and second embodiments, the operation stop distance is set for each object
本発明に係る物体検知装置は、例えば、産業用ロボットに用いることができる。
The object detection device according to the present invention can be used, for example, in industrial robots.
１００ 物体検知装置
１１１ 物体検知センサユニット
１１３ 物体検知センサ部
１１３ａ 投光素子
１１３ｂ 投光レンズ
１１３ｃ 受光素子
１１３ｄ センサ用通信回路
１１５ センサ配置柔軟部材
１１７ 制御部
１１７ａ ＣＰＵ
１１７ｂ メモリ
１１７ｃ 計時回路
１１７ｇ センサ制御用通信回路
１１７ｈ 動作制御用通信回路
１１９ 接続ハーネス
２００ 物体検知装置
REFERENCE SIGNS
117b
Claims (6)
検知光を投光する検知光投光部、
前記検知光投光部に対応して配置され、前記検知光を受光する検知光受光部であって、前記検知光を受光すると検知情報を送信する検知光受光部、
を有する複数の物体検知センサ部、
センサ設定処理において、動作中の前記取付対象物体に取り付けられた前記物体検知センサ部から取得した検知情報である設定検知情報、及び、前記設定検知情報を取得した時間である設定検知情報取得時間を用いて、物体検知処理において、動作中の前記取付対象物体に取り付けられた前記物体検知センサ部から前記検知情報を取得したとしても、取得した前記検知情報を無効とする検知調整時間を判断するセンサ設定制御部、
を有する物体検知装置。 An object detection device that is attached to an object to be attached and detects an object positioned around the object to be attached during operation,
a detection light emitter that emits detection light;
a detection light receiving unit arranged corresponding to the detection light projecting unit and receiving the detection light, the detection light receiving unit transmitting detection information when the detection light is received;
a plurality of object detection sensor units having
In the sensor setting process, setting detection information, which is detection information acquired from the object detection sensor unit attached to the attachment target object in operation, and setting detection information acquisition time, which is the time at which the setting detection information is acquired, are set. in the object detection process, even if the detection information is acquired from the object detection sensor unit attached to the attachment target object in operation, the sensor determines the detection adjustment time to invalidate the acquired detection information. setting control unit,
An object detection device having
前記センサ設定制御部は、
前記設定検知情報を送信した前記検知光受光部と前記設定検知情報取得時間とを関連づけて検知調整時間情報に記述し、前記検知調整時間情報を所定の記憶部に記憶保持すること、
を特徴とする物体検知装置。 In the object detection device according to claim 1,
The sensor setting control unit
describing the detection adjustment time information in association with the detection light receiving unit that transmitted the setting detection information and the setting detection information acquisition time, and storing and holding the detection adjustment time information in a predetermined storage unit;
An object detection device characterized by:
前記センサ設定制御部は、
前記センサ設定処理において、前記設定検知情報を用いて検知した前記物体までの距離を判断できる場合、前記距離が、所定の設定距離以下、または、前記設定距離未満であれば、前記設定検知情報取得時間を、前記検知調整時間と判断すること、
を特徴とする物体検知装置。 In the object detection device according to claim 1 or claim 2,
The sensor setting control unit
In the sensor setting process, if the distance to the detected object can be determined using the set detection information, and if the distance is equal to or less than a predetermined set distance or less than the set distance, the set detection information is acquired. determining the time as the detection adjustment time;
An object detection device characterized by:
前記物体検知処理において、前記検知調整時間情報を用いて、動作中の前記取付対象物体のまわりの前記物体を、前記物体検知センサ部を介して検知する物体検知制御部、
を有し、
前記物体検知制御部は、
前記物体検知処理において、前記検知調整時間内に前記検知情報を取得し、取得した前記検知情報を用いて前記物体までの距離を判断できる場合、前記距離が、前記検知情報の取得時間に対応する前記検知調整時間に取得した前記設定検知情報の距離未満であれば、前記物体検知処理において取得した前記検知情報を有効と判断すること、
を特徴とする物体検知装置。 The object detection device according to claim 3, further comprising:
an object detection control unit that, in the object detection process, uses the detection adjustment time information to detect, via the object detection sensor unit, the object around the attachment target object that is in motion;
has
The object detection control unit
In the object detection process, if the detection information is acquired within the detection adjustment time and the distance to the object can be determined using the acquired detection information, the distance corresponds to the acquisition time of the detection information. determining that the detection information acquired in the object detection process is valid if the distance is less than the distance of the set detection information acquired during the detection adjustment time;
An object detection device characterized by:
前記センサ設定制御部は、
前記センサ設定処理において、前記設定検知情報を用いて前記検知光受光部が所定の光量以上の光量を受光したと判断できる場合、前記設定検知情報取得時間を、前記検知調整時間と判断すること、
を特徴とする物体検知装置。 In the object detection device according to claim 2,
The sensor setting control unit
determining, in the sensor setting process, that the set detection information acquisition time is the detection adjustment time when it can be determined that the detection light receiving unit has received a light amount equal to or greater than a predetermined light amount using the set detection information;
An object detection device characterized by:
前記物体検知処理において、前記検知調整時間情報を用いて、動作中の前記取付対象物体のまわりの前記物体を、前記物体検知センサ部を介して検知する物体検知制御部、
を有し、
前記物体検知制御部は、
前記物体検知処理において、前記検知調整時間内に前記検知情報を取得し、取得した前記検知情報を用いて、前記検知光受光部が所定の光量以上の光量を受光したと判断できる場合、前記物体検知処理において受信した前記検知情報を有効と判断すること、
を特徴とする物体検知装置。 The object detection device according to claim 5, further comprising:
an object detection control unit that, in the object detection process, uses the detection adjustment time information to detect, via the object detection sensor unit, the object around the attachment target object that is in motion;
has
The object detection control unit
In the object detection process, if the detection information is acquired within the detection adjustment time , and it can be determined using the acquired detection information that the detection light receiving unit has received a light amount equal to or greater than a predetermined light amount, the object determining that the detection information received in the detection process is valid;
An object detection device characterized by:
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|---|---|---|---|
| JP2018087932A JP7264416B2 (en) | 2018-05-01 | 2018-05-01 | Object detection device |
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| JP2019193954A JP2019193954A (en) | 2019-11-07 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2011209077A (en) | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Kyokko Denki Kk | Object detection device |
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-
2018
- 2018-05-01 JP JP2018087932A patent/JP7264416B2/en active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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