JP7355218B2 - 管理システム - Google Patents

Description

本発明は、監視対象の位置関係を把握して安全管理を行う管理システムに関する。

特許文献１には、屋内に設置された複数の監視カメラによって撮像された画像に基づいて、監視対象を監視するシステムについて開示されている。特許文献１のシステムは、識別信号発生部と撮像・監視部を備える。識別信号発生部は、監視対象に設置され、識別信号を発信する。撮像・監視部は、所要位置に設置され、識別信号発生部の出力信号を受信する。特許文献１の撮像・監視部は、識別信号発生部の出力信号を認識した際に、その出力信号の発信方向を判別して被撮像・監視対象を追尾し、該撮像・監視手段の出力信号をモニターに表示させる。

特開２００３－３１７１６９号公報

特許文献１の手法では、複数の撮像・監視部によって撮像された画像に基づいて、監視対象を追尾できる。しかしながら、特許文献１の手法では、監視対象ごとの位置の検出精度が低いため、複数の監視対象の位置関係まで管理することはできなかった。

本発明の目的は、複数の監視対象の位置関係を把握して安全管理を行うことを可能とする管理システムを提供することにある。

本発明の一態様の管理システムは、監視対象を検出するための検出光を投光し、検出光の反射光の検出パターンに基づいて監視対象を識別する監視装置と、監視対象に設置され、監視装置によって投光された検出光を受光し、検出光を受光したタイミングを起点とする所定期間において、自装置に設定されたタイミングで検出光を反射する少なくとも一つの検知装置と、を備える。

本発明によれば、複数の監視対象の位置関係を把握して安全管理を行うことができる管理システムを提供することが可能になる。

第１の実施形態に係る管理システムの構成の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置の構成の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置に含まれる投射器の構成について説明するための概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置に含まれる投射器の空間光変調器を実現するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の一例である。構成の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置に含まれる投射器による検出光の投射の一例について説明するための概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置に含まれる投射器による検出光の投射の別の一例について説明するための概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置に含まれる投射制御部の構成の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置に含まれる反射光受光器の構成の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置に含まれる識別部の構成の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの検知装置の構成の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの検知装置の状態の一例について説明するための概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの検知装置に含まれる反射器の構成の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの検知装置に含まれる開閉制御部によるシャッターの開閉タイミングについて説明するための概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置による監視対象範囲の一例について説明するための概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置による監視対象範囲の一例について説明するための概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置によって撮像される画像の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの検知装置に含まれる開閉制御部によるシャッターの開閉タイミングについて説明するための概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置によって所定期間内に撮像される画像の遷移の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る管理システムの監視対象に実装される検知装置の各々を識別するための識別情報について説明するためのテーブルである。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置によって生成される検出情報について説明するためのテーブルである。 第１の実施形態に係る管理システムの監視装置の動作の一例について説明するためのフローチャートである。 第１の実施形態に係る管理システムの検知装置の動作の一例について説明するためのフローチャートである。 第２の実施形態に係る監視装置の構成の一例を示す概念図である。 第２の実施形態に係る監視装置に含まれる投射器の構成について説明するための概念図である。 第２の実施形態に係る監視装置に含まれる投射器によって表示情報を表示させる一例を示す概念図である。 第２の実施形態に係る監視装置の監視対象に実装される検知装置の各々を識別するための識別情報について説明するためのテーブルである。 第２の実施形態に係る監視装置によって生成される検出情報について説明するためのテーブルである。 第２の実施形態に係る監視装置の動作の一例について説明するためのフローチャートである。 第３の実施形態に係る管理システムの監視装置の構成の一例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る管理システムの監視装置に含まれる投射器について説明するための概念図である。 第３の実施形態に係る管理システムの監視装置に含まれる投射制御部の構成の一例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る管理システムの検知装置の構成の一例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る管理システムの検知装置の一例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る管理システムの監視装置の動作の一例について説明するためのフローチャートである。 第３の実施形態に係る管理システムの検知装置の動作の一例について説明するためのフローチャートである。 適用例１の管理システムの一例を示す概念図である。 適用例１の管理システムが管理センターの端末に表示させる検出情報の一例を示す概念図である。 適用例２の管理システムの一例を示す概念図である。 適用例２の管理システムが更新した検出情報の一例を示すテーブルである。 適用例３の管理システムの一例を示す概念図である。 適用例４の管理システムの一例を示す概念図である。 各実施形態の制御系統を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る管理システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の管理システムは、監視装置と、監視対象に設置された少なくとも一つの検知装置を備える。監視装置は、被監視空間を撮像した画像に基づいて、被監視空間に位置する少なくとも一つの検知装置の位置関係を管理する。

（構成）
図１は、本実施形態の管理システム１の構成の一例を示す概念図である。管理システム１は、監視装置１０と、少なくとも一つの検知装置１６とを備える。検知装置１６は、少なくとも一つの監視対象（図示しない）に設置される。なお、管理システム１は、複数の監視装置１０を備え、それらの複数の監視装置１０を互いに連携させるように構成してもよい。

監視装置１０は、被投射面１８０に向けて検出光を投射する。監視装置１０と被投射面１８０との間には、監視装置１０によって監視される被監視空間１８１が形成される。監視装置１０は、被監視空間１８１に位置する検知装置１６からの反射光を受光する。監視装置１０は、検知装置１６から反射光を受光した際に、被監視空間１８１に検知装置１６が位置すると判別する。

監視装置１０は、検知装置１６から反射光を受光すると、検出光の投射を継続しながら、反射光の受光を起点とする所定期間において、所定のタイミングで被監視空間１８１を撮像する。監視装置１０が被監視空間１８１を撮像する所定のタイミングは、監視対象に設置された全ての検知装置１６に対して、予め共通に設定されたタイミングである。監視装置１０は、撮像された複数の画像を用いて、検知装置１６からの反射光の検出パターンに基づいて、被監視空間１８１に位置する検知装置１６に固有な識別番号を識別する。監視装置１０は、識別された識別番号を画像上の位置に対応付けることによって。各々の検知装置１６の位置を特定する。

検知装置１６は、監視対象に搭載される。検知装置１６の各々には、各々の個体に固有の識別番号が付与される。例えば、監視対象の数が３２台の場合、検知装置１６の各々には、０～３１の識別番号のうちいずれか一つが付与される。検知装置１６は、監視装置１０が投射した検出光を受光すると、検出光の受光を起点とする所定期間において、各々の識別番号に合わせて予め設定されたタイミングで検出光を反射する。各々の検知装置１６が検出光を反射するタイミングは、各々の識別番号に応じて設定され、各々の検知装置１６に固有である。例えば、検知装置１６が検出光を反射するタイミングと、監視装置１０が検出光の反射光を受光するタイミングは、検知装置１６と監視装置１０の距離に応じて調整される。

本実施形態の管理システム１では、少なくとも一つの検知装置１６による反射光が撮像された複数の画像に基づいて、各々の検知装置１６を搭載する監視対象の位置を画像上の位置に対応付ける。そのため、本実施形態の管理システム１によれば、監視対象の位置関係を管理できる。

続いて、管理システム１が備える監視装置１０および検知装置１６の構成の詳細について図面を参照しながら説明する。以下の監視装置１０および検知装置１６の構成は、一例であって、監視装置１０および検知装置１６の構成を限定するものではない。

〔監視装置〕
図２は、管理システム１が備える監視装置１０の一例を示すブロック図である。監視装置１０は、投射器１１、投射制御部１３、反射光受光器１４、および識別部１５を有する。投射制御部１３と識別部１５は、監視制御部１２を構成する。

投射器１１は、空間光変調器を含むプロジェクタである。投射器１１は、投射制御部１３の制御に応じて検出光を投射する。本実施形態において、投射器１１は、赤外領域の波長の検出光を投射する。投射器１１の空間光変調器は、投射する検出光に応じたパターンが表示される変調部を有する。検出光に応じたパターンが表示された状態の変調部に照射された光は、変調部で反射される際に変調される。変調部で変調された光は、投射光学系を介して検出光として被投射面１８０に向けて投射される。

投射制御部１３は、投射器１１の空間光変調器の変調部に、検出光に応じたパターンを表示させる。投射制御部１３は、検出光に応じたパターンを変調部に表示させた状態で、投射器１１の光源の出射タイミングを制御し、投射器１１から変調部に光を照射させる。

反射光受光器１４は、赤外領域に感度のある二次元センサを含む。反射光受光器１４は、被監視空間１８１を含む範囲を撮像する。例えば、反射光受光器１４は、検知装置１６によって反射された反射光を二次元センサで撮像する。反射光受光器１４は、撮像した画像を識別部１５に出力する。また、反射光受光器１４は、識別部１５の制御に応じて、反射光が受光されたタイミングを起点とする所定期間において、所定のタイミングで被監視空間１８１を撮像する。反射光受光器１４は、撮像した複数の画像を識別部１５に出力する。

識別部１５は、反射光受光器１４によって撮像された画像を取得する。識別部１５は、取得した画像から反射光を検出すると、その反射光の位置を検出する。識別部１５は、反射光を検出したタイミングから所定期間の間、予め設定されたタイミングで反射光受光器１４に被監視空間１８１を撮像させる。反射光受光器１４に被監視空間１８１を撮像させるタイミングは、検知装置１６によって反射された反射光が反射光受光器１４に受光されるタイミングに合わせて設定される。例えば、識別部１５は、反射光が反射光受光器１４に受光されるタイミングに合わせて予め設定された時間間隔で、反射光受光器１４に被監視空間１８１を撮像させる。

識別部１５は、反射光受光器１４によって撮像された複数の画像上の同一の位置における反射光の検出パターンによって、その反射光の反射元である検知装置１６の識別番号を識別する。識別部１５は、反射光受光器１４によって撮像された画像上の位置と識別番号を対応付けることによって、検知装置１６の位置を特定する。

例えば、複数の検知装置１６の各々に、０～３１の識別番号を予め付与しておく。そして、各々の検知装置１６の識別番号を２進法で表記した際のビット（０、１）の論理値に合わせたタイミングで、検出光を反射させるように各々の検知装置１６に設定しておく。例えば、論理値が０の場合は検知装置１６に検出光を反射させず、論理値が１の場合は検知装置１６に検出光を反射させるように設定する。例えば、検知装置１６の識別番号が０～３１の場合、所定期間において、ビット数（５）に合わせて５回の撮像タイミングを設定する。ある位置において、１回目のタイミングで反射光が検出されず、２～５回目のタイミングで反射光が検出された場合、識別部１５は、識別番号１５（２進法では０１１１１）の検知装置１６がその位置に位置すると識別する。なお、論理値が１の場合は検知装置１６に検出光を反射させず、論理値が０の場合は検知装置１６に検出光を反射させるように設定してもよい。また、識別番号に応じた検知装置１６による反射のタイミングは、識別番号の昇順に設定してもよいし、識別番号の降順に設定してもよい。

＜投射器＞
図３は、投射器１１の構成について説明するための概念図である。投射器１１は、光源１２０、空間光変調器１３０、および投射光学系１４０を有する。なお、図３は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の照射方向などを正確に表したものではない。

光源１２０は、赤外領域の波長のレーザ光１０１を出射する出射器１２１と、出射器１２１から出射されたレーザ光１０１を平行光１０２に変換するコリメータ１２３とを含む。出射器１２１は、投射制御部１３の制御に応じて、赤外領域の波長のレーザ光１０１を出射する。出射器１２１から出射されたレーザ光１０１は、コリメータ１２３によって平行光１０２に変換され、光源１２０から出射される。光源１２０から出射された平行光１０２は、空間光変調器１３０の変調部に向けて進行する。

例えば、出射器１２１は、アイセイフティの観点から、１．０マイクロメートル帯や１．５マイクロメートル帯の赤外光を出射する。なお、出射器１２１が出射するレーザ光１０１の波長領域は、１．０マイクロメートル帯や１．５マイクロメートル帯に限定されない。また、出射器１２１は、単一の波長領域ではなく、複数の波長領域の光を出射するように構成してもよい。

図３のように、空間光変調器１３０の変調部の被照射面に対して、平行光１０２の入射角を非垂直にする。すなわち、光源１２０から出射される平行光１０２の出射軸を空間光変調器１３０の変調部の被照射面に対して斜めにする。空間光変調器１３０の変調部の被照射面に対して平行光１０２の出射軸を斜めに設定すれば、ビームスプリッタを用いなくても空間光変調器１３０の変調部の被照射面に対して平行光１０２を入射できる。そのため、光の利用効率を向上させることができる。また、空間光変調器１３０の変調部の被照射面に対して、平行光１０２の出射軸を斜めに設定すれば、投射器１１のサイズをコンパクトにできる。

空間光変調器１３０は、平行光１０２が照射される変調部を有する。空間光変調器１３０の変調部には、投射制御部１３の制御に応じて、検出光に応じたパターンが設定される。例えば、空間光変調器１３０は、強誘電性液晶やホモジーニアス液晶、垂直配向液晶などを用いた空間光変調器によって実現される。例えば、空間光変調器１３０は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）によって実現できる。また、空間光変調器１３０は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）によって実現されてもよい。また、赤外領域のレーザ光を出射する場合は、ＬＣＯＳよりもＭＥＭＳの方が適している。

図４は、空間光変調器１３０を実現するＭＥＭＳの一例（ＭＥＭＳ１３０－１）について説明するための概念図である。ＭＥＭＳ１３０－１は、レーザ光を変調する面（変調部）に、複数の小型ミラー１３５が１画素ごとに格子状に設置された構造を有する。ＭＥＭＳ１３０－１を用いる場合、投射制御部１３の制御に基づいて、複数の小型ミラー１３５の各々の高さをＺ方向に変位させることによって、照射された平行光１０２を変調する。

空間光変調器１３０の変調部には、屈折率などの光学的特性を変更可能な複数の反射領域（画素に対応）がアレイ状に配列される。空間光変調器１３０は、投射制御部１３の制御に応じて変調部の各画素の光学的特性を設定し、被投射面に所望の画像を表示させるためのパターンを変調部に設定する。パターンが設定させた状態の変調部に光が照射されると、変調部の光学的特性に応じて空間分布が変調された変調光１０３が出射される。例えば、空間光変調器１３０には、光の位相や振幅、強度、偏波状態、伝搬方向などといった空間分布を変調する変調器を用いることができる。

例えば、空間光変調器１３０は、入射された平行光１０２の位相を変調する位相変調型の空間光変調器によって実現できる。空間光変調器１３０が位相変調型の場合、変調部には、被投射面に表示させる画像に対応する位相画像が設定される。位相画像は、被投射面に表示させる画像に対応するパターンがタイル状に設置された画像である。位相変調型の空間光変調器１３０は、フォーカスフリーであるため、投射距離が異なる複数の表示領域に光を投射することになっても、投射距離に応じて焦点を変える必要がない。また、位相変調型の空間光変調器１３０を用いれば、空間光信号が投光される領域を順次切り替えることによって、画像を構成する線の部分にエネルギーを集中させることができる。そのため、位相変調型の空間光変調器１３０を用いれば、光源１２０の出力が同じであれば、表示領域の全面に一括して光を送光する方式よりも画像を明るく表示させることができる。

空間光変調器１３０の変調部には、投射制御部１３の制御に応じて、光源１２０から平行光１０２が照射される。空間光変調器１３０の変調部には、検出光を出射するタイミングに合わせて、検出光に応じたパターンが設定された状態で平行光１０２が照射される。その結果、空間光変調器１３０の変調部で変調された変調光１０３が投射光学系１４０に向けて出射される。

投射光学系１４０は、空間光変調器１３０で変調された変調光１０３を検出光１０５として投射する光学系である。図３のように、投射光学系１４０は、フーリエ変換レンズ１４６、アパーチャ１４７、および投射レンズ１４８を有する。

フーリエ変換レンズ１４６は、空間光変調器１３０の変調部によって変調された変調光１０３を無限遠に投射した際に形成される像を、アパーチャ１４７の近傍の焦点位置に結像させる光学レンズである。

アパーチャ１４７は、フーリエ変換レンズ１４６によって集束された光に含まれる高次光を遮蔽し、表示領域の外縁を制限する枠である。アパーチャ１４７の開口部は、アパーチャ１４７の位置における表示領域の外周よりも小さく開口され、アパーチャ１４７の位置における画像の周辺領域を遮るように設置される。例えば、アパーチャ１４７の開口部は、矩形状や円形状に形成される。アパーチャ１４７は、フーリエ変換レンズ１４６の焦点位置に設置されることが好ましいが、高次光を遮蔽でき、表示領域を制限できれば、アパーチャ１４７は、フーリエ変換レンズ１４６の焦点位置からずれていても構わない。

投射レンズ１４８は、フーリエ変換レンズ１４６によって集束された光を拡大する光学レンズである。投射レンズ１４８は、空間光変調器１３０の変調部に設定された位相画像に対応する画像が被投射面において形成されるように検出光１０５を拡大する。

図５は、投射器１１が、被投射面１８０を線状に走査するように検出光１０５を投射する例を示す概念図である。図５の例では、投射器１１は、ｎ等分された被投射面１８０に向けて、第１領域ｓ₁、第２領域ｓ₂、・・・、第ｎ領域ｓ_nの順に投射するように検出光１０５を投射する。

図６は、投射器１１が、被投射面１８０に検出光１０５を面状に投射する例を示す概念図である。図６の例では、投射器１１は、被投射面１８０の全面に向けて、一括で検出光１０５を投射する。

投射器１１の光源１２０の出力が同一であれば、検出光１０５を面状に投射する場合（図６）と比較して、線状に走査するように検出光１０５を投射する場合（図５）の方が、検出光１０５の出力を高く設定できる。一方、検出光１０５を面状に投射する場合（図６）と比較して、線状に走査するように検出光１０５を投射する場合（図５）の方が、検出時間が長くなる。そのため、投射器１１から投射される検出光１０５は、光源１２０の出力や検出時間等に対する要求に応じて設定することが好ましい。

＜投射制御部＞
図７は、投射制御部１３の構成の一例を示すブロック図である。投射制御部１３は、投射条件記憶部１３１、投射条件設定部１３２、変調器制御部１３３、および光源制御部１３４を有する。

投射条件記憶部１３１には、検出光１０５に応じたパターンが記憶される。投射器１１の空間光変調器１３０が位相変調型の場合、投射条件記憶部１３１には、検出光１０５に応じた位相分布が記憶される。また、投射条件記憶部１３１には、光源１２０を制御するための光源制御条件や、空間光変調器１３０を制御するための変調素子制御条件を含む投射条件が記憶される。

投射条件設定部１３２は、検出光１０５を投射するための投射条件を設定する。すなわち、投射条件設定部１３２は、検出光１０５に応じたパターンを空間光変調器１３０の変調部に設定するための変調素子制御条件を変調器制御部１３３に設定する。また、投射条件設定部１３２は、光源１２０からレーザ光１０１を出射させるための光源制御条件を光源制御部１３４に設定する。投射条件設定部１３２は、変調素子制御条件を変調器制御部１３３に設定するタイミングと、光源制御条件を光源制御部１３４に設定するタイミングとを合わせる。その結果、検出光に応じたパターンが表示された状態の空間光変調器１３０の表示部に、光源１２０から出射されたレーザ光１０１が照射される。

例えば、投射条件設定部１３２は、反射光が受光されたタイミングから所定期間の間、レーザ光１０１を継続して出射させるための光源制御条件を出射器１２１に設定する。また、投射条件設定部１３２は、反射光が受光されたタイミングから所定期間の間、検知装置１６が検出光１０５を反射するタイミングに合わせて、出射器１２１からレーザ光１０１をパルス状に出射させるための光源制御条件を出射器１２１に設定してもよい。例えば、投射条件設定部１３２は、ナノ秒オーダーのレーザ光１０１を出射させるための光源制御条件を出射器１２１に設定する。ナノ秒オーダーのレーザ光１０１を出射器１２１から出射させれば、瞬間的に出力を大幅に増加させることができる。パルス状のレーザ光１０１の反射光が反射光受光器１４に受光されるタイミングに同期させて積分時間を短くし、反射光が反射光受光器１４に受光されていない時間の環境光を積分することを避ければ、コントラストを向上できる。

投射条件設定部１３２は、検出光１０５に応じたパターンと、そのパターンを空間光変調器１３０の変調部に設定するための条件である変調素子制御条件とを投射条件記憶部１３１から取得する。例えば、投射器１１の空間光変調器１３０が位相変調型の場合、投射条件設定部１３２は、検出光１０５に応じたパターンとして位相分布を空間光変調器１３０の表示部に設定する。

例えば、投射条件設定部１３２は、反射光が受光されたタイミングから所定期間、反射光が検出された位置に向けて、選択的に検出光１０５を投射するための変調素子制御条件を空間光変調器１３０に設定してもよい。反射光が検出された位置に検出光１０５の投射方向を制限すれば、検出光１０５の照射範囲を狭めることができるので、反射光が受光されたタイミングから所定期間における消費電力を低減できる。また、投射方向を制限すれば、反射光が検出された位置に向けて投光する検出光１０５の出力を高く設定することもできる。

変調器制御部１３３は、検出光１０５に応じたパターンと変調素子制御条件を投射条件設定部１３２から受信する。変調器制御部１３３は、投射条件設定部１３２から受信した変調素子制御条件に応じて、空間光変調器１３０の変調部に設定されるパターンを変更するドライバ（図示しない）を駆動させる。その結果、空間光変調器１３０の変調部には、検出光１０５に応じたパターンが設定される。

光源制御部１３４は、投射条件設定部１３２および光源１２０に接続される。光源制御部１３４は、投射条件設定部１３２から受信した光源制御条件に応じて、出射器１２１の駆動部（図示しない）を駆動させる。その結果、出射器１２１からレーザ光１０１が出射される。その結果、空間光変調器１３０の変調部にパターンが設定されたタイミングに合わせてレーザ光１０１に起因する平行光１０２が空間光変調器１３０の変調部に照射され、空間光変調器１３０の変調部に表示されたパターンに対応する検出光１０５が投射される。

＜反射光受光器＞
図８は、反射光受光器１４の構成の一例を示す概念図である。反射光受光器１４は、フィルタ１４１、レンズ１４２、二次元センサ１４３、コンバータ１４４、および画像処理部１４５を有する。

フィルタ１４１は、受光される光から可視領域の光を反射し、検知装置１６によって反射された赤外領域の反射光を選択的に透過する赤外光透過フィルタである。フィルタ１４１が選択する波長領域は、検知装置１６からの反射光の波長領域に合わせて設定される。フィルタ１４１を透過した反射光は、レンズ１４２に導光される。なお、二次元センサ１４３が赤外領域の光を選択的に受光できる場合、フィルタ１４１を省いてもよい。

レンズ１４２は、フィルタ１４１を通過した反射光を二次元センサ１４３の受光面に集束させる光学レンズである。例えば、レンズ１４２には、サファイアやフッ化カルシウム、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、カルコゲナイドガラス、プラスチックなどの材質のレンズを用いることができる。なお、長波長の赤外光を用いる場合、レンズ１４２として、ゲルマニウムやシリコンなどの材質のレンズを用いてもよい。

二次元センサ１４３には、レンズ１４２によって集束された赤外領域の反射光が入射される。二次元センサ１４３は、赤外領域の反射光を電気信号に変換する素子が格子状に設置されたセンサである。二次元センサ１４３は、変換後の電気信号をコンバータ１４４に出力する。

二次元センサ１４３は、赤外領域の光に感度があれば、特に限定を加えない。例えば、二次元センサ１４３には、インジウム・ガリウム・ヒ素型、インジウム・アンチモン型、タイプ２超格子型などのように、近赤外領域の波長に感度が高い撮像素子を用いることができる。例えば、二次元センサ１４３には、インジウム・ガリウム・ヒ素型、インジウム・アンチモン型、タイプ２超格子型、水銀・カドニウム・テルル型、ボロメータ型、焦電型などの撮像素子を用いることができる。なお、検出光１０５の波長に感度があれば、汎用の可視光用の二次元センサ１４３を二次元センサ１４３として用いてもよい。

コンバータ１４４は、二次元センサ１４３から電気信号を取得する。コンバータ１４４は、取得した電気信号をアナログからデジタルに変換する。コンバータ１４４は、デジタルに変換後の電気信号を画像処理部１４５に出力する。

画像処理部１４５は、デジタルに変換後の電気信号をコンバータ１４４から取得する。画像処理部１４５は、取得した電気信号を用いて、被監視空間１８１の画像データを生成する。画像処理部１４５は、生成した画像データを識別部１５に出力する。

＜識別部＞
図９は、識別部１５の構成の一例を示すブロック図である。識別部１５は、反射光検出部１５１、撮像制御部１５２、識別情報識別部１５３、および識別情報記憶部１５４を有する。

反射光検出部１５１は、反射光受光器１４から画像データを取得する。反射光検出部１５１は、取得した画像データから反射光を検出する。反射光検出部１５１は、画像データから反射光を検出すると、撮像制御部１５２に撮像指示を出す。例えば、監視対象の検知装置１６の各々に付与された識別番号のビット数が５の場合、反射光が検出されたタイミングから所定期間において、所定のタイミングで５回撮像する撮像指示を撮像制御部１５２に出す。反射光検出部１５１は、撮像指示に応じて撮像された複数の画像データから反射光の位置を撮像順に検出し、検出された位置を順番に識別情報識別部１５３に出力する。

撮像制御部１５２は、反射光検出部１５１からの撮像指示に応じて、反射光が検出されたタイミングから所定期間において、所定のタイミングで撮像する制御を反射光受光器１４に対して実行する。例えば、監視対象の検知装置１６の各々に付与された識別番号のビット数が５の場合、反射光が検出されたタイミングから所定期間において、所定のタイミングで５回撮像するように反射光受光器１４を制御する。

識別情報識別部１５３は、複数の画像データから検出された反射光の位置を撮像順で反射光検出部１５１から取得する。識別情報識別部１５３は、画像上の同一の位置で検出された反射光の検出パターンに基づいて、検知装置１６の識別番号を識別する。例えば、識別番号のビット数が５の場合、５回の撮像タイミングにおいて、反射光が検出されたタイミングを１、反射光が検出されなかったタイミングを０とする。例えば、１回目が１であり、２回目が０であり、３回目が１であり、４回目が０であり、５回目が１であれば、識別情報識別部１５３は、識別番号２１（２進法で１０１０１）の検知装置１６であると識別する。

識別情報記憶部１５４は、複数の検知装置１６に対応付けられた識別番号を含む識別情報を記憶する。識別情報記憶部１５４に記憶された識別情報は、識別情報識別部１５３によって参照される。

〔検知装置〕
図１０および図１１は、検知装置１６の構成の一例を示す概念図である。検知装置１６は、シャッター１６１、反射器１６２、受光器１６３、開閉制御部１６４、および開閉条件記憶部１６５を有する。

シャッター１６１は、反射器１６２の反射面に対向して設置される。シャッター１６１は、開閉制御部１６４の制御に応じて開閉する。図１０はシャッター１６１が開いている状態であり、図１１はシャッター１６１が閉じている状態である。図１０のように、シャッター１６１が開いていると、反射器１６２に検出光が入射する。図１１のように、シャッター１６１が閉じていると、検出光は、シャッター１６１によって遮蔽され、反射器１６２に入射しない。本実施形態では、初期状態において、シャッター１６１が開いているものとする。なお、シャッター１６１は、受光器１６３の受光面に対向する位置まで延在させてもよい。例えば、シャッター１６１は、フレキシブルな液晶素子によって実現できる。

反射器１６２は、検出光を反射する反射面を有する。反射器１６２は、シャッター１６１に反射面を向けて設置される。反射器１６２は、反射面に入射した検出光を監視装置１０に向けて反射する。例えば、反射器１６２は、検出光を再帰的に反射する再帰反射器によって実現される。図１０には図示していないが、反射器１６２の反射面とシャッター１６１との間に、反射光受光器１４のフィルタ１４１と同様の赤外光透過フィルタを設置することが好ましい。

図１２は、反射器１６２を実現する再帰反射器の一例（再帰反射器１９０）を示す概念図である。再帰反射器１９０は、基材１９１、球状ビーズ１９２、焦点層１９３、および反射層１９４を含む。再帰反射器１９０の基材１９１の一方の面（以下、入射面と呼ぶ）には、複数の高屈折率の球状ビーズ１９２が設置される。例えば、球状ビーズ１９２は、一般的なガラスよりも屈折率が大きいガラス製のビーズである。再帰反射器１９０の入射面に設置された複数の球状ビーズ１９２の裏側には、入射面側から入射した光が焦点を結ぶ焦点層１９３が設置される。焦点層１９３の裏側には、焦点層１９３において焦点を結んだ光を反射するための反射層１９４が設置される。例えば、反射層１９４は、アルミニウムなどの金属を基材１９１の入射面側に蒸着することによって形成できる。

再帰反射器１９０に入射した光は、球状ビーズ１９２の表面で屈折され、その球状ビーズ１９２の内部を進行する。球状ビーズ１９２の裏面（焦点層１９３側）に到達した光は、その球状ビーズ１９２の裏面で屈折され、焦点層１９３において焦点を結ぶ。焦点層１９３において焦点を結んだ光は、反射層１９４で反射され、球状ビーズ１９２の裏面に到達すると、その裏面で屈折されて球状ビーズ１９２の内部を進行する。球状ビーズ１９２の表面に到達した光は、その表面で屈折され、入射方向に向けて出射される。

受光器１６３は、検出光を受光する光検出器である。受光器１６３の受光面の側には、開口が形成される。受光器１６３は、受光した検出光を電気信号に変換する。受光器１６３は、変換後の電気信号を開閉制御部１６４に出力する。

例えば、受光器１６３は、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの素子によって実現できる。アバランシェフォトダイオードによって受光器１６３を実現すれば、高速通信に対応できる。なお、受光器１６３は、光信号を電気信号に変換できさえすれば、フォトダイオードやフォトトランジスタ、アバランシェフォトダイオード以外の素子によって実現されてもよい。

受光器１６３は、検出光の波長領域の光を受光する。本実施形態において、受光器１６３は、赤外領域の検出光を受光する。受光器１６３は、監視装置１０から投射される検出光の波長に合わせて選択されればよい。受光器１６３は、例えば、１．０マイクロメートル帯や１．５マイクロメートル帯の波長の光に感度がある。例えば、１．０マイクロメートル帯は、０．８４～０．９５マイクロメートルの波長域である。なお、受光器１６３が検出する光の波長帯は、１．０マイクロメートル帯や１．５マイクロメートル帯に限定されない。受光器１６３が検出する光の波長帯は、例えば、０．８マイクロメートル帯や、１．５５マイクロメートル帯、２．２マイクロメートル帯に設定されてもよい。また、受光器１６３が検出する光信号の波長帯は、例えば０．８～１.０マイクロメートル帯であってもよい。また、受光器１６３は、複数の波長領域に対して感度があってもよい。

開閉制御部１６４は、受光器１６３から電気信号を受光する。開閉制御部１６４は、電気信号を受光すると、開閉条件記憶部１６５に記憶された開閉条件に基づいて、シャッター１６１の開閉制御を実行する。

図１３は、識別番号２１の検知装置１６のシャッター１６１の開閉タイミングの一例を示す概念図である。受光器１６３が検出光を受光すると、開閉制御部１６４は、検出光が受光されたタイミングｔ₀を起点とする所定期間において、所定のタイミングに合わせてシャッター１６１を開閉制御する。所定のタイミングは、タイミングｔ₁、タイミングｔ₂、タイミングｔ₃、タイミングｔ₄、およびタイミングｔ₅を含む。

図１３の例では、開閉制御部１６４は、開閉条件記憶部１６５に記憶された開閉条件に基づいて、開（１）、閉（０）、開（１）、閉（０）、開（１）の順番でシャッター１６１を開閉制御する。その結果、反射器１６２は、開（１）のときには反射光を反射し、閉（０）のときには反射光を反射しない。監視装置１０は、所定期間における反射光の受光タイミングによって、検出された反射光の反射元が識別番号２１の検知装置１６であると識別する。

開閉条件記憶部１６５は、検知装置１６に設定されたシャッター１６１の開閉条件を記憶する。例えば、検知装置１６の識別番号２１の場合、その検知装置１６の開閉条件記憶部１６５には、開（１）、閉（０）、開（１）、閉（０）、開（１）の順番でシャッター１６１を開閉制御するための開閉条件が記憶される。

（適用例）
図１４は、工場の内部において、複数の監視対象の管理に管理システム１を適用する適用例について説明するための概念図である。図１４の例では、識別番号が１５、１６、２１、２８、および３０の検知装置１６が、被監視空間１８１に位置する。識別番号１５の検知装置１６は、クレーンの操作室の上部に設置される。識別番号１６の検知装置１６は、クレーンのフックの部分に設置される。識別番号２１および３０の検知装置１６は、作業者のヘルメットの上部に設置される。識別番号２８の検知装置１６は、フォークリフトの運転室の上部に設置される。

図１５は、被監視空間１８１を上方から見下ろした際の、被投射面１８０に投影された検知装置１６や監視装置１０の位置関係を示す概念図である。被投射面１８０には、互いに直交するｘ軸およびｙ軸が設定される。例えば、被投射面１８０における位置は、被投射面１８０に設定されたｘｙ座標系で表現できる。また、図１５では、監視対象が通行できない箇所を斜線で塗りつぶしている。例えば、監視対象が通行できない箇所が予めわかっている場合は、監視対象が通行できない箇所を避けて検出光を投射するようにしてもよい。

図１６は、被監視空間１８１を撮像した画像の一例である。図１６においては、反射光が検出された位置が黒く塗りつぶされている。また、図１６には、反射光が検出された位置に、その位置の座標と、その位置座標に位置する検知装置１６の識別番号を併記する。

図１７は、反射光が検出されたタイミングｔ₀を起点とする所定期間において、複数の検知装置１６がシャッター１６１を開閉制御するタイミングについて説明するためのタイムチャートである。各々の検知装置１６は、所定のタイミング（タイミングｔ₁、タイミングｔ₂、タイミングｔ₃、タイミングｔ₄、およびタイミングｔ₅）に合わせてシャッター１６１を開閉制御する。言い換えると、各々の検知装置１６は、自装置に設定された識別番号を２進法で表記した際のビットの論理値の並び順でシャッター１６１を開閉制御する。

識別番号１５の検知装置１６の開閉制御部１６４は、閉（０）、開（１）、開（１）、開（１）、開（１）の順番でシャッター１６１を開閉制御する。識別番号１６の検知装置１６の開閉制御部１６４は、開（１）、閉（０）、閉（０）、閉（０）、閉（０）の順番でシャッター１６１を開閉制御する。識別番号２１の検知装置１６の開閉制御部１６４は、開（１）、閉（０）、開（１）、閉（０）、開（１）の順番でシャッター１６１を開閉制御する。識別番号２８の検知装置１６の開閉制御部１６４は、開（１）、開（１）、開（１）、閉（０）、閉（０）の順番でシャッター１６１を開閉制御する。識別番号３０の検知装置１６の開閉制御部１６４は、開（１）、開（１）、開（１）、開（１）、閉（０）の順番でシャッター１６１を開閉制御する。

図１８は、タイミングｔ₀、タイミングｔ₁、タイミングｔ₂、タイミングｔ₃、タイミングｔ₄、およびタイミングｔ₅の各々のタイミングにおいて、監視装置１０が撮像した画像上で検出される反射光の一例を示す概念図である。図１８の各々のタイミングの白抜きの図形の位置においては、反射光が検出されなかったことを示す。タイミングｔ₁、タイミングｔ₂、タイミングｔ₃、タイミングｔ₄、およびタイミングｔ₅のいずれのタイミングで反射光が検出されたのかを検証することによって、画像上の位置座標ごとの検知装置１６の識別番号を識別できる。

図１８の例では、タイミングｔ₀、タイミングｔ₁、タイミングｔ₂、タイミングｔ₃、タイミングｔ₄、およびタイミングｔ₅の各々のタイミングにおいて、次のように反射光が検出される。タイミングｔ₀においては、（ｘ₁、ｙ₁）、（ｘ₂、ｙ₂）、（ｘ₃、ｙ₃）、（ｘ₄、ｙ₄）、（ｘ₅、ｙ₅）において反射光が検出される。タイミングｔ₁においては、（ｘ₁、ｙ₁）、（ｘ₂、ｙ₂）、（ｘ₃、ｙ₃）、（ｘ₄、ｙ₄）において反射光が検出される。タイミングｔ₂においては、（ｘ₂、ｙ₂）、（ｘ₃、ｙ₃）、（ｘ₄、ｙ₄）において反射光が検出される。タイミングｔ₃においては、（ｘ₁、ｙ₁）、（ｘ₂、ｙ₂）、（ｘ₃、ｙ₃）、（ｘ₄、ｙ₄）において反射光が検出される。タイミングｔ₄においては、（ｘ₃、ｙ₃）、（ｘ₄、ｙ₄）において反射光が検出される。タイミングｔ₅においては、（ｘ₁、ｙ₁）、（ｘ₄、ｙ₄）において反射光が検出される。

図１９は、監視装置１０に記憶される識別情報の一例（識別情報１４４０）である。識別情報１４４０には、複数の検知装置１６の各々に設定される識別番号と、それらの識別番号に対応する受光タイミングが格納される。監視装置１０は、所定のタイミングにおいて検出された反射光の検出パターンに応じて識別番号を識別する。

図２０は、被投射面１８０を撮像した画像上で検出された反射光の位置と識別番号とを対応付ける検出情報の一例（検出情報１４３０）である。検出情報１４３０を参照すれば、被投射面１８０に投射された被監視空間１８１における複数の検知装置１６の位置関係を把握できる。識別番号２１の検知装置１６は（ｘ₁、ｙ₁）に位置する。識別番号２８の検知装置１６は（ｘ₂、ｙ₂）に位置する。識別番号３０の検知装置１６は、（ｘ₃、ｙ₃）に位置する。識別番号１５の検知装置１６は、（ｘ₄、ｙ₄）に位置する。識別番号１６の検知装置１６は、（ｘ₅、ｙ₅）に位置する。

監視装置１０は、図２０のような検出情報を管理センター（図示しない）に送信する。例えば、管理センターの管理者は、受信した検出情報を用いて、検知装置１６が設置された監視対象の位置をリアルタイムで画面に表示させたり、監視対象間の位置関係に応じた警告を行ったりする。

（動作）
次に、管理システム１が備える監視装置１０および検知装置１６の動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、監視装置１０および検知装置１６の動作について個別に説明する。

〔監視装置〕
図２１は、監視装置１０の動作の一例について説明するためのフローチャートである。図２１に沿った説明においては、監視装置１０を動作の主体として説明する。

図２１において、まず、監視装置１０は、検出光１０５を投射するためのパターンを空間光変調器１３０の表示部にする（ステップＳ１０１）。

次に、監視装置１０は、光源１２０を制御してレーザ光（平行光１０２）を出射する（ステップＳ１０２）。その結果、空間光変調器１３０の表示部に照射された平行光１０２が変調され、監視装置１０から検出光１０５が投射される。

反射光が検出された場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、監視装置１０は、反射光を検出してから所定期間における反射光の検出パターンを記録する（ステップＳ１０４）。一方、反射光が検出されなかった場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、監視装置１０は、反射光が検出されるまで待機する。

ステップＳ１０４の次に、監視装置１０は、検出された反射光の検出パターンに基づいて識別番号を識別する（ステップＳ１０５）。

そして、監視装置１０は、反射光の検出位置に識別番号を対応付けた検出情報を出力する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６で、図２１のフローチャートに沿った処理は終了である。図２１のフローチャートに沿った処理を継続する場合は、ステップＳ１０６の後に、ステップＳ１０１やステップＳ１０３に戻るように設定すればよい。

〔検知装置〕
図２２は、検知装置１６の動作の一例について説明するためのフローチャートである。図２２に沿った説明においては、検知装置１６を動作の主体として説明する。

検出光１０５が検出された場合（ステップＳ１６１でＹｅｓ）、検知装置１６は、検出光１０５が検出されたタイミングから所定期間において、自装置の識別番号に基づいて予め設定されたタイミングでシャッター１６１を開閉制御する（ステップＳ１６２）。一方、検出光が検出されなかった場合（ステップＳ１６１でＮｏ）、検知装置１６は、シャッター１６１を開いたままにしておく。

ステップＳ１６２の後、検出光１０５が検出されたタイミングから所定期間が経過したら、検知装置１６は、シャッター１６１を開く（ステップＳ１６３）。

以上のように、本実施形態の管理システムは、監視装置と、少なくとも一つの検知装置とを備える。監視装置は、監視対象を検出するための検出光を投光する。検知装置は、監視対象に設置される。検知装置は、監視装置によって投光された検出光を受光し、検出光を受光したタイミングを起点とする所定期間において、自装置に設定されたタイミングで検出光を反射する。監視装置は、検出光の反射光の検出パターンに基づいて監視対象を識別する。

本実施形態によれば、反射光のパターンに応じて監視対象を識別できるため、被監視空間に位置する監視対象の位置関係を把握して安全管理を行うことができる。

本実施形態の一態様において、検知装置は、受光器、反射器、シャッター、開閉条件記憶部、および開閉制御部を有する。受光器は、監視装置から投射された検出光を受光する。

反射器は、監視装置から投射された検出光を再帰的に反射する。シャッターは、反射器への光の入射を制御するために開閉される。開閉条件記憶部には、自装置に設定された識別番号に応じたシャッターの開閉条件が記憶される。開閉制御部は、受光器によって検出光が受光されたタイミングを起点とする所定期間において、開閉条件記憶部に記憶された開閉条件に基づいて、シャッターを開閉する。

本実施形態の一態様において、検知装置は、検出光が受光されたタイミングを起点とする所定期間において、自装置に設定された識別番号を２進法で表記した際のビットの論理値の並び順でシャッターを開閉する。監視装置は、反射光が検出された複数の位置における反射光の検出パターンに基づいて、反射光が検出された複数の位置にある検知装置の識別番号を識別する。

本実施形態の一態様において、監視装置は、反射光が検出された複数の位置における反射光の検出パターンに基づいて、反射光が検出された位置にある複数の検知装置の識別番号を識別し、複数の検知装置の位置関係を含む検出情報を出力する。

本実施形態の一態様において、監視装置は、投射器、投射制御部、反射光受光器、および識別部を有する。投射器は、赤外領域の波長の光を出射する光源と、光源から出射された光が照射される表示部を含む空間光変調器とを有する。投射制御部は、表示部に表示されるパターンを設定するために空間光変調器を制御するとともに、表示部に照射される光の照射タイミングを設定するために光源を制御する。反射光受光器は、反射光を受光する。識別部は、反射光受光器によって反射光が受光された際に、反射光が検出されたタイミングを起点とする所定期間において、反射光が検出された位置における反射光の検出パターンに基づいて、反射光が検出された位置にある検知装置の識別番号を識別する。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る管理システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態は、監視装置が、赤外領域の検出光に加えて、可視領域の投射光を投射する点において、第１の実施形態とは異なる。

（構成）
図２３は、本実施形態の監視装置２０の一例を示すブロック図である。監視装置２０は、投射器２１、投射制御部２３、反射光受光器２４、および識別部２５を有する。投射制御部２３と識別部２５は、監視制御部２２を構成する。なお、反射光受光器２４および識別部２５の各々は、第１の実施形態の反射光受光器１４および識別部１５の各々と同様であるので、詳細な説明は省略する。

投射器２１は、空間光変調器を含むプロジェクタである。投射器２１は、投射制御部２３の制御に応じて、赤外領域の波長の検出光を投射する。また、投射器２１は、投射制御部２３の制御に応じて、可視領域の波長の投射光を投射する。投射器２１の空間光変調器は、投射する検出光や投射光に応じたパターンが表示される変調部を有する。検出光や投射光に応じたパターンが表示された状態の変調部に照射された光は、変調部で反射される際に変調される。変調部で変調された光は、投射光学系を介し、検出光や投射光として投射される。例えば、投射器２１は、投射制御部２３からの制御に応じて、検出光または投射光を切り替えて投射する。例えば、投射器２１は、投射制御部２３からの制御に応じて、検出光および投射光を同時に投射する。

投射制御部２３は、投射器２１の空間光変調器の変調部に、検出光や投射光に応じたパターンを表示させる。投射制御部２３は、検出光や投射光に応じたパターンを変調部に表示させた状態で、投射器２１の光源の出射タイミングを制御し、光源から変調部に光を照射させる。例えば、投射制御部２３は、検出光および投射光の投射を切り替える指示を識別部２５から受信し、受信した指示に応じて、検出光および投射光の投射を切り替える。

反射光受光器２４によって反射光が受光されていない場合、投射制御部２３は、赤外領域の検出光を投射器２１に投射させる。反射光受光器２４によって反射光が受光されると、投射制御部２３は、反射光が受光されたタイミングから所定期間の間は、投射器２１から赤外領域の検出光を継続して投射させる。そして、反射光が受光されたタイミングから所定期間が経過して検知装置の識別番号が特定されると、投射制御部２３は、識別番号が付与された監視対象の近傍に、その識別番号に応じた表示情報を表示させるように、可視領域の投射光を投射器２１に投射させる。

＜投射器＞
図２４は、投射器２１の構成の一例を示す概念図である。投射器２１は、光源２２０、空間光変調器２３０、および投射光学系２４０を有する。なお、図２４は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の照射方向などを正確に表したものではない。投射器２１は、第１の実施形態の投射器１１とは光源の構成が異なる。以下においては、主に光源２２０の構成について焦点を当てて説明する。

光源２２０は、赤外領域の波長のレーザ光２０１を出射する出射器２２１、出射器２２１から出射されたレーザ光２０１を平行光２０２に変換するコリメータ２２３、空間光変調器２３０の表示部に向けて平行光２０２を反射するハーフミラー２２４を有する。また、光源２２０は、可視領域の波長のレーザ光２６１を出射する出射器２５１、出射器２５１から出射されたレーザ光２６１を平行光２６２に変換するコリメータ２５３、空間光変調器２３０の表示部に向けて平行光２６２を反射するミラー２５４を有する。

出射器２２１は、投射制御部２３の制御に応じて、赤外領域の波長のレーザ光２０１を出射する。出射器２２１から出射されたレーザ光２０１は、コリメータ２２３によって平行光２０２に変換される。平行光２０２は、ハーフミラー２２４で反射され、光源２２０から出射される。光源２２０から出射された平行光２０２は、空間光変調器２３０の変調部に向けて進行する。例えば、出射器２２１は、１．０マイクロメートル帯や１．５マイクロメートル帯のレーザ光２０１を出射する。なお、出射器２２１が出射する光の波長領域は、１．０マイクロメートル帯や１．５マイクロメートル帯に限定されない。出射器２２１は、単一の波長領域ではなく、複数の波長領域の光を出射するように構成してもよい。

出射器２５１は、投射制御部２３の制御に応じて、可視領域の波長のレーザ光２６１を出射する。出射器２５１から出射されたレーザ光２６１は、コリメータ２５３によって平行光２６２に変換される。平行光２６２は、ミラー２５４で反射され、ハーフミラー２２４を通過して光源２２０から出射される。光源２２０から出射された平行光２６２は、空間光変調器２３０の変調部に向けて進行する。例えば、出射器２２１は、３８０～７５０ナノメートルの波長領域に含まれる波長のレーザ光２６１を出射する。また、出射器２２１は、単一の波長領域のレーザ光２６１ではなく、複数の波長領域のレーザ光２６１を出射するように構成してもよい。

空間光変調器２３０の変調部に入射された平行光２０２は、空間光変調器２３０の変調部で反射される際に、変調光２０３に変調される。変調光２０３は、投射光学系２４０を介して検出光２０５として投射される。また、空間光変調器２３０の変調部に入射された平行光２６２は、空間光変調器２３０の変調部で反射される際に、変調光２６３に変調される。変調光２６３は、投射光学系２４０を介して投射光２６５として投射される。実際には、赤外領域の変調光２０３と可視領域の変調光２６３とで、投射光学系２４０に含まれるフーリエ変換レンズ２４６や投射レンズ２４８に適した材質は異なる。そのため、赤外領域の波長の変調光２０３と、可視領域の波長の変調光２６３は、それらの光に適した異なる投射光学系２４０を介して投射されることが好ましい。

図２５は、監視装置２０から投射された投射光２６５によって形成される表示情報が、識別番号２１の検知装置２６の近傍に表示される例である。図２５の例では、識別番号２１の検知装置２６が設置されたヘルメットを被った作業者の後方から、識別番号２８の検知装置２６が設置されたフォークリフトが近づいてくる。例えば、識別番号２１の検知装置２６と識別番号２８の検知装置２６との間に、それらの検知装置２６の距離に応じた警告範囲を設定しておく。そして、識別番号２１の検知装置２６と識別番号２８の検知装置２６との距離が警告範囲内になった場合、識別番号２１の検知装置２６の近傍に警告を示す表示情報を表示させる。このようにすれば、識別番号２１の検知装置２６が設置されたヘルメットを被った作業者は、近傍に表示された表示情報によって危険を察知できる。

図２６は、監視装置２０に記憶される識別情報の一例（識別情報２４４０）である。識別情報２４４０には、複数の検知装置２６の各々に設定される識別番号と、それらの識別番号に対応する受光タイミングが格納される。また、識別情報２４４０には、複数の検知装置２６の各々の識別番号に対応付けられた警告範囲が格納される。例えば、警告範囲は、検知装置２６が設置される監視対象の種別に応じて設定される。監視装置２０は、所定のタイミングにおいて検出された反射光の検出パターンに応じて識別番号を識別する。

図２７は、検出された反射光の位置と識別番号とを対応付ける検出情報の一例（検出情報２４３０）である。また、図２７の検出情報２４３０には、検出された識別番号の位置関係と、識別番号に対応付けられた警告範囲に基づいた警告フラグとが含まれる。

検出情報２４３０を参照すれば、複数の検知装置２６の位置関係を把握できる。識別番号２１の検知装置１６は（ｘ₁、ｙ₁）に位置する。識別番号２８の検知装置１６は（ｘ₂、ｙ₂）に位置する。識別番号３０の検知装置１６は、（ｘ₃、ｙ₃）に位置する。識別番号１５の検知装置１６は、（ｘ₄、ｙ₄）に位置する。識別番号１６の検知装置１６は、（ｘ₅、ｙ₅）に位置する。また、検出情報２４３０を参照すれば、複数の検知装置２６の位置関係に応じた警告の有無を把握できる。監視装置２０は、識別された識別番号に基づいて、警告範囲が重なった検知装置２６のうち少なくとも一方の近傍に表示情報を表示させる。例えば、監視装置２０は、警告フラグが１の識別番号の検知装置２６の近傍に、警告を示す表示情報を表示させる。

（動作）
次に、監視装置２０の動作について図面を参照しながら説明する。図２８は、監視装置２０の動作について説明するためのフローチャートである。図２８に沿った説明においては、監視装置２０を動作の主体として説明する。

図２８において、まず、監視装置２０は、検出光１０５を投射するためのパターンを空間光変調器２３０の表示部にする（ステップＳ２０１）。

次に、監視装置２０は、光源２２０を制御して赤外領域の波長のレーザ光（平行光２０２）を出射する（ステップＳ２０２）。その結果、空間光変調器２３０の表示部に照射された平行光２０２が変調され、監視装置２０から検出光２０５が投射される。

反射光が検出された場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、監視装置２０は、反射光を検出してから所定期間における反射光の検出パターンを記録する（ステップＳ２０４）。一方、反射光が検出されなかった場合（ステップＳ２０３でＮｏ）、監視装置２０は、反射光が検出されるまで待機する。

ステップＳ２０４の次に、監視装置２０は、検出された反射光の検出パターンに基づいて識別番号を識別する（ステップＳ２０５）。

次に、監視装置２０は、反射光の検出位置に識別番号を対応付けた検出情報を出力する（ステップＳ２０６）。なお、検出情報を出力しない場合は、ステップＳ２０６を省略してもよい。

識別された識別番号に警告フラグが立っている場合（ステップＳ２０７でＹｅｓ）、監視装置２０は、警告対象の検知装置２６の周囲に向けて、警告内容に応じた表示情報を表示させるための投射光を投射する（ステップＳ２０８）。投射光を投射する際には、監視装置２０は、警告内容に応じた投射光を投射するためのパターンを空間光変調器２３０の表示部に設定し、光源２２０を制御して可視領域のレーザ光２６１を出射器２５１から出射させる。ステップＳ２０８で、図２８のフローチャートに沿った処理は終了である。図２８のフローチャートに沿った処理を継続する場合は、ステップＳ２０８の後に、ステップＳ２０１やステップＳ２０３に戻るように設定すればよい。

一方、識別された識別番号に警告フラグが立っていない場合（ステップＳ２０７でＮｏ）、ステップＳ２０８の処理を実行せずに、図２８のフローチャートに沿った処理は終了である。図２８のフローチャートに沿った処理を継続する場合は、ステップＳ２０１やステップＳ２０３に戻るように設定すればよい。

以上のように、本実施形態の監視装置は、投射器、投射制御部、反射光受光器、および識別部を有する。投射器は、赤外領域および可視領域の波長の光を出射する光源と、光源から出射された光が照射される表示部を含む空間光変調器とを有する。投射制御部は、検出光を投射する際に、表示部に表示されるパターンを設定するために空間光変調器を制御するとともに、表示部に照射される赤外領域の波長の光の照射タイミングを設定するために光源を制御する。反射光受光器は、反射光を受光する。識別部は、反射光受光器によって反射光が受光された際に、反射光が検出されたタイミングを起点とする所定期間において、反射光が検出された位置における反射光の検出パターンに基づいて、反射光が検出された位置にある検知装置の識別番号を識別する。

本実施形態の一態様の識別部は、検知装置の識別番号を識別すると、識別された検知装置の識別番号に応じた表示情報を検知装置の近傍に表示させる指示を投射制御部に出す。投射制御部は、識別部の指示に応じて、表示情報が表示される投射光を検知装置の近傍に投射するためのパターンを表示部に設定するために空間光変調器を制御する。投射制御部は、空間光変調器の制御に合わせて、表示部に照射される可視領域の波長の光の照射タイミングを設定するために光源を制御する。

本実施形態の一態様の識別部は、複数の検知装置の識別番号を識別すると、識別された複数の検知装置の位置関係に応じた通知内容を含む表示情報を検知装置の近傍に表示させる指示を投射制御部に出す。投射制御部は、識別部の指示に応じて、表示情報が表示される投射光を検知装置の近傍に投射するためのパターンを表示部に設定するために空間光変調器を制御する。投射制御部は、空間光変調器の制御に合わせて、表示部に照射される可視領域の波長の光の照射タイミングを設定するために光源を制御する。

本実施形態の一態様の識別部は、複数の検知装置の識別番号を識別すると、少なくとも二つの検知装置の間隔に応じた警告を含む表示情報を検知装置の近傍に表示させる指示を投射制御部に出す。投射制御部は、識別部の指示に応じて、警告を含む表示情報が表示される投射光を検知装置の近傍に投射するためのパターンを表示部に設定するために空間光変調器を制御する。投射制御部は、空間光変調器の制御に合わせて、表示部に照射される可視領域の波長の光の照射タイミングを設定するために光源を制御する。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る管理システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態は、検知装置を検出するための検出光に加えて、検知装置に通信光を投射する点において、第１および第２の実施形態とは異なる。また、本実施形態は、検知装置が通信光を受光した際に、通信光に応じて動作する通知器を有する点において、第１および第２の実施形態とは異なる。

（構成）
図２９は、本実施形態の監視装置３０の一例を示すブロック図である。監視装置３０は、投射器３１、投射制御部３３、反射光受光器３４、および識別部３５を有する。投射制御部３３と識別部３５は、監視制御部３２を構成する。なお、反射光受光器３４および識別部３５の各々は、第１の実施形態の反射光受光器１４および識別部１５の各々と同様であるので、詳細な説明は省略する。

投射器３１は、空間光変調器を含むプロジェクタである。投射器３１は、投射制御部３３の制御に応じて、赤外領域の波長の検出光を第１出力で投射する。また、投射器３１は、投射制御部３３の制御に応じて、赤外領域の波長の通信光を第２出力で投射する。なお、第２出力に比べて、第１出力の方が高出力に設定される。投射器３１の空間光変調器は、投射する検出光や通信光に応じたパターンが表示される変調部を有する。検出光や通信光に応じたパターンが表示された状態の変調部に照射された光は、変調部で反射される際に変調される。変調部で変調された光は、投射光学系を介し、検出光や通信光として投射される。例えば、投射器３１は、投射制御部３３からの制御に応じて、検出光または通信光を切り替えて投射する。

投射制御部３３は、投射器３１の空間光変調器の変調部に、検出光や通信光に応じたパターンを表示させる。投射制御部３３は、検出光や通信光に応じたパターンを変調部に表示させた状態で、投射器３１の光源の出射タイミングを制御し、光源から変調部に光を照射させる。例えば、投射制御部３３は、検出光および通信光の投射を切り替える指示を識別部３５から受信し、受信した指示に応じて、検出光および投射光の投射を切り替える。

反射光受光器３４によって反射光が受光されていない場合、投射制御部３３は、赤外領域の検出光を投射器３１に投射させる。反射光受光器３４によって反射光が受光されると、投射制御部３３は、反射光が受光されたタイミングから所定期間の間は、投射器３１から赤外領域の検出光を投射させる。そして、反射光が受光されたタイミングから所定期間が経過し、検知装置の識別番号と位置が特定されると、投射制御部３３は、特定された識別番号に応じた通信情報を含む通信光を投射器３１に投射させる。

＜投射器＞
図３０は、投射器３１の構成の一例を示す概念図である。投射器３１は、第１光源３２０、第２光源３５０、偏光プリズム３２４、液晶素子３２５、空間光変調器３３０、および投射光学系３４０を有する。なお、図３０は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の照射方向などを正確に表したものではない。投射器３１は、第１の実施形態の投射器１１とは光源の構成が異なる。以下においては、主に光源（第１光源３２０および第２光源３５０）の構成について焦点を当てて説明する。

第１光源３２０は、赤外領域の波長のレーザ光３０１を出射する出射器３２１と、出射器３２１から出射されたレーザ光３０１を平行光３０１１に変換するコリメータ３２３を有する。出射器３２１は、投射制御部３３の制御に応じて、赤外領域の波長のレーザ光３０１を出射する。出射器３２１から出射されたレーザ光３０１は、コリメータ３２３によって平行光３０１１に変換され、第１光源３２０から出射される。第１光源３２０から出射された平行光３０１１は、偏光プリズム３２４によって偏光３０２に変換後、空間光変調器３３０の変調部で変調光３０３に変換され、検出光３０５として投射される。

例えば、出射器３２１は、１．０マイクロメートル帯のレーザ光３０１を出射する。なお、出射器３２１が出射する光の波長領域は、１．０マイクロメートル帯に限定されない。出射器３２１は、単一の波長領域ではなく、複数の波長領域の光を出射するように構成してもよい。出射器３２１は、出射器３５１と同一の波長領域の光を出射してもよいし、出射器３５１とは異なる波長領域の光を出射してもよい。出射器３２１には、出射器３５１と比べて、高い出力を設定できるものを用いる。

第２光源３５０は、赤外領域の波長のレーザ光３９１を出射する出射器３５１と、出射器３５１から出射されたレーザ光３９１を平行光３９１１に変換するコリメータ３５３を有する。出射器３５１は、投射制御部３３の制御に応じて、赤外領域の波長のレーザ光３９１を出射する。出射器３５１から出射されたレーザ光３９１は、コリメータ３５３によって平行光３９１１に変換され、第２光源３５０から出射される。

出射器３５１から出射されるレーザ光３９１は、投射制御部３３の制御に応じて直接変調される。例えば、投射制御部３３は、第１の輝度よりも輝度が高い第２の輝度のレーザ光を、第１の輝度のレーザ光に上乗せしたパルスを発生させるように出射器３５１を動作させることによって、出射器３５１から出射されるレーザ光３９１を変調する。例えば、出射器３５１は、１．５マイクロメートル帯のレーザ光２６１を出射する。なお、出射器３５１が出射する光の波長領域は、１．５マイクロメートル帯に限定されない。出射器３５１は、単一の波長領域ではなく、複数の波長領域の光を出射するように構成してもよい。

偏光プリズム３２４は、第１光源３２０から出射された平行光３０１１と、第２光源３５０から出射された平行光３９１１の経路上に設置される。偏光プリズム３２４には、第１光源３２０から出射された平行光３０１１と、第２光源３５０から出射された平行光３９１１が照射される。偏光プリズム３２４は、第１光源３２０および第２光源３５０の各々から出射された平行光３０１１および平行光３９１１の各々を完全偏光（偏光３０２、偏光３９２）に変換する。偏光プリズム３２４によって完全偏光に変換された偏光３０２および偏光３９２は、液晶素子３２５に向けて進行する。

液晶素子３２５は、偏光プリズム３２４と空間光変調器３３０の間に設置される。液晶素子３２５には、偏光プリズム３２４によって完全偏光に変換された偏光３０２および偏光３９２が照射される。液晶素子３２５は、照射された偏光３０２および偏光３９２の偏光面を回転させる。偏光面が回転された偏光３０２および偏光３９２は、空間光変調器３３０の表示部に向けて進行する。

空間光変調器３３０の変調部には、検出光３０５を投射するためのパターンが設定される。検出光３０５を投射するためのパターンが設定された空間光変調器３３０の変調部に入射された偏光３０２は、空間光変調器３３０の変調部で反射される際に、変調光３０３に変調される。変調光３０３は、投射光学系３４０を介して、検出光３０５として投射される。

また、空間光変調器３３０の変調部には、通信光３９５の投射方向を決定するためのパターンが設定される。通信光３９５の投射方向を決定するためのパターンが設定された空間光変調器３３０の変調部に入射された偏光３９２は、空間光変調器３３０の変調部で反射される。偏光３９２は、既に変調されているため、空間光変調器３３０の変調部では変調されない。空間光変調器３３０の変調部で反射された反射光（変調光３９３）は、偏光３９２と同様の成分である。変調光３９３は、投射光学系３４０を介して、通信光３９５として投射される。

＜投射制御部＞
図３１は、投射制御部３３の構成の一例を示すブロック図である。投射制御部３３は、投射条件記憶部３３１、投射条件設定部３３２、変調器制御部３３３、光源制御部３３４、および光源変調部３３５を有する。なお、光源制御部３３４が変調機能を有する場合は、光源制御部３３４および光源変調部３３５を単一の構成にしてもよい。

投射条件記憶部３３１には、検出光３０５に応じたパターンと、通信光３９５に応じたパターンが記憶される。投射器３１の空間光変調器３３０が位相変調型の場合、投射条件記憶部３３１には、検出光３０５や通信光３９５に応じた位相分布が記憶される。また、投射条件記憶部３３１には、第１光源３２０を制御するための光源制御条件や、第２光源３５０を制御するための光源変調条件、空間光変調器３３０を制御するための変調素子制御条件を含む投射条件が記憶される。

検出光３０５を投射する際には、投射条件設定部３３２は、検出光３０５を投射するための投射条件を設定する。すなわち、投射条件設定部３３２は、検出光３０５に応じたパターンを空間光変調器３３０の変調部に設定するための変調素子制御条件を変調器制御部３３３に設定する。また、投射条件設定部３３２は、第１光源３２０からレーザ光３０１を出射させるための光源制御条件を光源制御部３３４に設定する。投射条件設定部３３２は、検出光３０５を出射するために、変調素子制御条件を変調器制御部３３３に設定するタイミングと、光源制御条件を光源制御部３３４に設定するタイミングとを合わせる。その結果、検出光３０５に応じたパターンが表示された状態の空間光変調器３３０の表示部に、第１光源３２０から出射されたレーザ光３０１に基づく偏光３０２が照射される。

また、通信光３９５を投射する際には、投射条件設定部３３２は、通信光３９５を投射するための投射条件を設定する。すなわち、投射条件設定部３３２は、通信光３９５に応じたパターンを空間光変調器３３０の変調部に設定するための変調素子制御条件を変調器制御部３３３に設定する。また、投射条件設定部３３２は、通信光３９５に信号を乗せるための光源変調条件を第２光源３５０に設定する。投射条件設定部３３２は、通信光３９５を出射するために、変調素子制御条件を変調器制御部３３３に設定するタイミングと、光源変調条件を光源変調部３３５に設定するタイミングとを合わせる。その結果、通信光３９５の投射方向に応じたパターンが表示された状態の空間光変調器３３０の表示部に、第２光源３５０から出射されたレーザ光３９１に基づく偏光３９２が照射される。

検出光３０５を投射する際には、変調器制御部３３３は、検出光３０５に応じたパターンと変調素子制御条件を投射条件設定部３３２から受信する。変調器制御部３３３は、投射条件設定部３３２から受信した変調素子制御条件に応じて、空間光変調器３３０の変調部に設定されるパターンを変更するドライバ（図示しない）を駆動させる。その結果、空間光変調器３３０の変調部には、検出光３０５に応じたパターンが設定される。

また、通信光３９５を投射する際には、変調器制御部３３３は、通信光３９５に応じたパターンと変調素子制御条件を投射条件設定部３３２から受信する。変調器制御部３３３は、投射条件設定部３３２から受信した変調素子制御条件に応じて、空間光変調器３３０の変調部に設定されるパターンを変更するドライバ（図示しない）を駆動させる。その結果、空間光変調器３３０の変調部には、通信光３９５に応じたパターンが設定される。なお、通信光３９５を投射する際には、偏光３９２を変調するためのパターンではなく、通信光３９５の投射方向を設定するためのパターンが空間光変調器３３０の変調部に設定される。

光源制御部３３４は、投射条件設定部３３２および第１光源３２０に接続される。光源制御部３３４は、投射条件設定部３３２から受信した光源制御条件に応じて、出射器３２１の駆動部（図示しない）を駆動させる。その結果、出射器３２１からレーザ光３０１が出射される。そして、空間光変調器３３０の変調部にパターンが設定されたタイミングに合わせて、レーザ光３０１に起因する偏光３０２が空間光変調器３３０の変調部に照射され、空間光変調器３３０の変調部に表示されたパターンに対応する検出光３０５が投射される。

光源変調部３３５は、投射条件設定部３３２および第２光源３５０に接続される。光源変調部３３５は、投射条件設定部３３２から受信した光源変調条件に応じて、第２光源３５０に含まれる出射器３５１の電流を制御し、第２光源３５０から出射されるレーザ光３９１の光強度を変調する。光源制御部３３４は、通信光３９５に乗せる信号のパターンに応じて、第２光源３５０から出射されるレーザ光３９１のパルスを変調する。出射器３５１からは、通信光３９５に乗せる信号のパターンに応じたパルス状のレーザ光３９１が出射される。その結果、空間光変調器３３０の変調部にパターンが設定されたタイミングに合わせて、レーザ光３９１に起因する偏光３９２が空間光変調器３３０の変調部に照射され、空間光変調器３３０の変調部に表示されたパターンに基づく投射方向に通信光３９５が投射される。

〔検知装置〕
図３２は、本実施形態の検知装置３６の構成の一例を示す概念図である。検知装置３６は、シャッター３６１、反射器３６２、受光器３６３、開閉制御部３６４、開閉条件記憶部３６５、および通知制御部３６６を有する。開閉制御部３６４、開閉条件記憶部３６５、および通知制御部３６６は、検知制御部３８０を構成する。通知制御部３６６は、通知器３７０に接続される。なお、検知装置３６の構成に通知器３７０を含めてもよい。シャッター３６１、反射器３６２、受光器３６３、開閉制御部３６４、および開閉条件記憶部３６５は、第１の実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。以下においては、第１および第２の実施形態と相違する点に焦点を当てて説明する。

通知器３７０は、検出光３０５または通信光３９５の受光を通知するための機器である。通知器３７０は、通知制御部３６６の制御に応じて、光や音、振動などを発生する。例えば、通知器３７０は、発光ダイオードや電球などの光を発する機器によって実現される。例えば、通知器３７０は、ヘッドホンやイヤホン、スピーカなどの音を発する機器によって実現される。例えば、通知器３７０は、振動発生器などの振動を発する機器によって実現される。

受光器３６３は、検出光３０５や通信光３９５を受光する光検出器である。受光器３６３は、検出光３０５や通信光３９５を受光すると、受光した検出光３０５や通信光３９５を電気信号に変換する。受光器３６３は、変換後の電気信号を開閉制御部１６４に出力する。なお、検出光３０５と通信光３９５を異なる受光器３６３で受光するように構成してもよい。

通知制御部３６６は、検出光３０５または通信光３９５に基づく電気信号を受光器３６３から受信する。通知制御部３６６は、受信した電気信号に応じて、通知器３７０を制御する。例えば、通知制御部３６６は、検出光３０５に基づく電気信号を受信すると、光や音、振動を発生させるように通知器３７０を制御する。

図３３は、検知装置３６を実現するヘルメット３６０の一例を示す概念図である。ヘルメット３６０は、シャッター（図示しない）、反射器３６２－１、受光器３６３－１、および検知制御部３８０－１を有する。図３３においては、反射器３６２－１を見えやすくするために、シャッターを図示しない。また、ヘルメット３６０は、第１通知器３７１および第２通知器３７２を有する。例えば、第１通知器３７１は、ヘルメット３６０のつばの裏側や側部に設置され、検知制御部３８０－１の制御に応じて発光する。例えば、第２通知器３７２は、ヘルメット３６０の側部に設置され、検知制御部３８０－１の制御に応じて音を発する。ヘルメット３６０を装着した作業者は、第１通知器３７１の発光や、第２通知器３７２からの音によって、監視装置３０からの通知を認識できる。

シャッターは、反射器３６２－１の反射面に対向して設置される。シャッターは、検知制御部３８０－１の制御に応じて開閉する。シャッターが開いている場合、反射器３６２－１に検出光３０５が入射される。シャッターが閉じている場合、反射器３６２－１に検出光３０５が入射されない。シャッターの開閉制御は、検知装置３６のシャッター３６１と同様である。例えば、フレキシブルな液晶素子でシャッターを実現すれば、ヘルメット３６０の形状に合わせてシャッターを形成しやすい。

反射器３６２－１は、検出光や通信光を反射する反射面を有する。反射器３６２－１は、シャッターに反射面を向けて設置される。反射器３６２－１は、反射面に入射した検出光や通信光を監視装置３０に向けて反射する。反射器３６２－１は、第１の実施形態の反射器１６２と同様の構成である。

受光器３６３－１は、検出光３０５および通信光３９５を受光する光検出器である。受光器３６３－１は、検出光３０５または通信光３９５を受光すると、受光した検出光３０５または通信光３９５を電気信号に変換する。受光器３６３は、変換後の電気信号を検知制御部３８０－１に出力する。

例えば、受光器３６３－１は、線状や板状に形成された光ファイバと、光ファイバの出射端に受光面を向けて設置された光検出素子とを組み合わせた構成によって実現できる。例えば、受光器３６３－１は、光ファイバの側面から検出光３０５や通信光３９５を受光し、受光した光を光ファイバの内部で全反射させ、光ファイバの一端部に設置された光検出素子に向けて導光する。受光器３６３－１は、光ファイバの一端部に設置された光検出素子によって受光された光を電気信号に変換し、検知制御部３８０－１に出力する。

検知制御部３８０－１は、受光器３６３－１から電気信号を受光する。検知制御部３８０－１は、検出光に基づく電気信号を受光すると、自装置に設定された開閉条件に基づいて、シャッターの開閉制御を実行する。また、検知制御部３８０－１は、通信光に基づく電気信号を受光すると、第１通知器３７１および第２通知器３７２のうち少なくとも一つを制御し、第１通知器３７１を発光させたり、第２通知器３７２から音を発生させたりする。例えば、ヘルメット３６０を装着した作業者は、第１通知器３７１が発光することを視認したり、第２通知器３７２からの音を聞いたりすることによって、通信光３９５に基づいた通知を認識する。

例えば、検知制御部３８０－１は、ヘルメット３６０を被った作業者に危険が迫っている場合、危険が迫っていることを通知するための通信光３９５をヘルメット３６０に向けて送信する。ヘルメット３６０を被った作業者は、第１通知器３７１の発光や、第２通知器３７２からの音に応じて、自身に危険が迫っていることを察知できる。

（動作）
次に、本実施形態の管理システムが備える監視装置３０および検知装置３６の動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、監視装置３０および検知装置３６の動作について個別に説明する。

〔監視装置〕
図３４において、まず、監視装置３０は、検出光を投射するためのパターンを空間光変調器３３０の表示部にする（ステップＳ３０１）。

次に、監視装置３０は、第１光源３２０を制御して赤外領域の波長のレーザ光（偏光３０２）を出射する（ステップＳ３０２）。その結果、表示された空間光変調器３３０の表示部に照射された偏光３０２が変調され、監視装置３０から検出光３０５が投射される。

反射光が検出された場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、監視装置３０は、反射光を検出してから所定期間における反射光の検出パターンを記録する（ステップＳ３０４）。一方、反射光が検出されなかった場合（ステップＳ３０３でＮｏ）、監視装置３０は、反射光が検出されるまで待機する。

ステップＳ３０４の次に、監視装置３０は、検出された反射光の検出パターンに基づいて識別番号を識別する（ステップＳ３０５）。

次に、監視装置３０は、反射光の検出位置に識別番号を対応付けた検出情報を出力する（ステップＳ３０６）。なお、検出情報を出力しない場合は、ステップＳ３０６を省略してもよい。

識別された検知装置３６のいずれかに対して通知がある場合（ステップＳ３０７でＹｅｓ）、監視装置３０は、通知対象の検知装置３６に向けて、通知を含む通信光を投射する（ステップＳ３０８）。通信光を投射する際には、監視装置３０は、通信光を投射するためのパターンを空間光変調器３３０の表示部に設定し、第２光源３５０を制御して赤外領域のレーザ光３９１を出射器３５１から出射させる。ステップＳ３０８で、図３４のフローチャートに沿った処理は終了である。図３４のフローチャートに沿った処理を継続する場合は、ステップＳ３０８の後に、ステップＳ３０１やステップＳ３０３に戻るように設定すればよい。

一方、通知がない場合（ステップＳ３０７でＮｏ）、ステップＳ３０８の処理を実行せずに、図３４のフローチャートに沿った処理は終了である。図３４のフローチャートに沿った処理を継続する場合は、ステップＳ３０１やステップＳ３０３に戻るように設定すればよい。

〔検知装置〕
図３５は、検知装置３６の動作の一例について説明するためのフローチャートである。図３５に沿った説明においては、検知装置３６を動作の主体として説明する。

検出光３０５が検出された場合（ステップＳ３６１でＹｅｓ）、検知装置３６は、検出光３０５が検出されたタイミングから所定期間において、識別番号に基づいて予め設定されたタイミングでシャッター３６１を開閉制御する（ステップＳ３６２）。一方、検出光が検出されなかった場合（ステップＳ３６１でＮｏ）、検知装置３６は、シャッター３６１を開いたままにしておく。

ステップＳ３６２の後、検出光３０５が検出されたタイミングから所定期間が経過したら、検知装置３６は、シャッター３６１を開く（ステップＳ３６３）。

通信光３９５を受光すると（ステップＳ３６４でＹｅｓ）、検知装置３６は、通知器３７０を動作させる（ステップＳ３６５）。ステップＳ３６５で、図３５のフローチャートに沿った処理は終了である。図３５のフローチャートに沿った処理を継続する場合は、ステップＳ３６５の後に、ステップＳ３６１に戻るように設定すればよい。

一方、通信光３９５を受光していない場合（ステップＳ３６４でＮｏ）、図３５のフローチャートに沿った処理は終了である。図３５のフローチャートに沿った処理を継続する場合は、ステップＳ３６１に戻るように設定すればよい。

以上のように、本実施形態の監視装置は、投射器、投射制御部、反射光受光器、および識別部を有する。また、本実施形態の検知装置は、通信光の通知内容に応じた通知をする通知器を有する。

投射器は、第１出力で赤外領域の波長の光を出射する第１光源と、第１出力よりも低い第２出力で赤外領域の波長の光を出射する第２光源と、第１光源および第２光源から出射された光が照射される表示部を含む空間光変調器とを有する。投射制御部は、検出光を投射する際に、表示部に表示されるパターンを設定するために空間光変調器を制御するとともに、表示部に照射される光の照射タイミングを設定するために第１光源を制御する。反射光受光器は、反射光を受光する。識別部は、反射光受光器によって反射光が受光された際に、反射光が検出されたタイミングを起点とする所定期間において、反射光が検出された位置における反射光の検出パターンに基づいて、反射光が検出された位置にある検知装置の識別番号を識別する。

本実施形態の一態様において、識別部は、検知装置の識別番号を識別すると、識別された検知装置の識別番号に応じた通信光を投射させる指示を投射制御部に出す。投射制御部は、識別部の指示に応じて、通信光を検知装置に向けて投射するためのパターンを表示部に設定するために空間光変調器を制御するとともに、表示部に照射される光の照射タイミングを設定するために第２光源を制御する。

本実施形態の一態様において、識別部は、複数の検知装置の識別番号を識別すると、識別された複数の検知装置の位置関係に応じた通知内容を含む通信光を検知装置に向けて投射させる指示を投射制御部に出す。投射制御部は、識別部の指示に応じて、通信光を検知装置に向けて投射するためのパターンを表示部に設定するために空間光変調器を制御するとともに、表示部に照射される光の照射タイミングを設定するために第２光源を制御する。

本実施形態では、検知装置に通知器を設けることによって、検知装置を装着する作業者に対して直に通知を行う。そのため、本実施形態によれば、検知装置を装着した作業者に対して、周囲の状況に応じた通知をより確実に行うことができる。

（適用例）
続いて、作業者や設備などの監視対象の管理に各実施形態の管理システムを適用する適用例について、いくつかの例を挙げて説明する。なお、以下の適用例は、一例であって、各実施形態に係る管理システムを限定するものではない。

〔適用例１〕
図３６は、適用例１について説明するための概念図である。適用例１では、監視装置５０が、工場の管理者が管理する管理センター５００にも通信光を送光する。

図３６の例では、識別番号が１５、１６、２１、２８、および３０の検知装置５６が、監視装置５０によって監視される被監視空間５８１に位置する。識別番号１５の検知装置５６は、クレーンの操作室の上部に設置される。識別番号１６の検知装置５６は、クレーンのフックの部分に設置される。識別番号２１および３０の検知装置５６は、作業者のヘルメットの上部に設置される。識別番号２８の検知装置５６は、フォークリフトの運転室の上部に設置される。

図３７は、管理センター５００に設置された表示装置５１０に、識別番号１５、１６、２１、２８、および３０の検知装置５６の位置関係を示す画像５２０を表示させる例である。画像５２０においては、反射光が検出された位置が黒く塗りつぶされている。図３７には、反射光が検出された位置に、その位置の座標と、その位置座標に位置する検知装置５６の識別番号を併記する。

本適用例によれば、管理センター５００で工場を管理する管理者は、監視装置５０から送光された通信光に基づく画像５２０を参照することによって、被監視空間５８１に位置する複数の検知装置５６の位置関係を把握できる。

〔適用例２〕
図３８は、適用例２について説明するための概念図である。適用例２は、監視装置５０－１がカメラを備える点において、適用例１とは異なる。適用例２では、カメラによって撮像することにより、クレーンでつるされたものの形状や地上からの位置を検出する。

図３８の例では、識別番号１５、１６、および３０の検知装置５６が、監視装置５０－１によって監視される被監視空間５８１に位置する。例えば、監視装置５０－１は、識別番号１６の検知装置５６が設置されたフックによって吊られた資材をカメラによって撮像する。監視装置５０－１は、撮像することで生成した画像データを解析し、識別情報を更新する。

図３９は、監視装置５０－１に記憶される識別情報の一例（識別情報５４４０）である。識別情報５４４０には、複数の検知装置２６の各々に設定される識別番号と、それらの識別番号に対応する受光タイミングが格納される。また、識別情報５４４０には、複数の検知装置５６の各々の識別番号に対応付けられた警告範囲が格納される。識別情報５４４０に格納される警告範囲は、初期値と補正値とを含む。

例えば、警告範囲の初期値は、検知装置５６が設置された監視対象の大きさに応じて設定される。例えば、警告範囲の補正値は、監視装置５０－１が撮像した画像の解析結果に応じて設定される。図３９の例では、識別番号１６の検知装置５６の警告範囲は、フックに吊られた資材の大きさによって変化する。例えば、監視装置５０－１は、初期値に補正値を加算した警告範囲に基づいて、警告を送るべき検知装置５６を検出する。

本適用例では、監視対象の実質的な大きさに応じて、警告範囲を更新する。そのため、本適用例によれば、監視対象の実質的な位置関係をより正確に把握できる。

〔適用例３〕
図４０は、適用例３について説明するための概念図である。適用例３は、監視対象の位置関係に応じた通知を検知装置に通知する点において、適用例１とは異なる。

図４０の例では、識別番号２１および２８の検知装置５６が、監視装置５０によって監視される被監視空間５８１に位置する。監視装置５０は、識別番号２１および２８の検知装置５６に対して、それらの位置関係に応じた通知を含む通信光を送光する。

監視装置５０は、識別番号２１の検知装置５６に対して、フォークリフトが接近中であることを通知する通信光を送光する。識別番号２１の検知装置５６は、「フォークリフトが接近中」であることを通知する音声を発する。識別番号２１の検知装置５６を装着した作業者は、検知装置５６からの「フォークリフトが接近中」という音声に基づいて、フォークリフトが接近中であることを認識する。

また、監視装置５０は、識別番号２８の検知装置５６に対して、減速を通知する通信光を送光する。識別番号２８の検知装置５６は、「減速してください」という音声を発する。識別番号２８の検知装置５６が実装されたフォークリフトを運転する作業者は、検知装置５６からの「減速してください」という音声に基づいて、減速した方がよいことを認識する。

本適用例によれば、監視対象の大きさや状態、位置関係などの状況に応じた通知を各々の検知装置に対して通知する。そのため、本適用例によれば、監視対象の状況に応じて、その監視対象に対して適切な通知を送ることができる。

〔適用例４〕
図４１は、適用例４について説明するための概念図である。適用例４は、複数の監視装置５０が連携する点において、適用例１とは異なる。

本適用例では、通信光によって互いに通信し合う監視装置５０－１～２を用いる。監視装置５０－１は、通信光によって管理センター５００とも通信する。識別番号２１、２８、および３０の検知装置５６は、監視装置５０－１によって監視される被監視空間５８１に位置する。識別番号２１の検知装置５６は、障害物５５０によって遮蔽され、監視装置５０－１によって検出されない。しかし、識別番号２１の検知装置５６は、監視装置５０－２によって監視される被監視空間５８２に位置する。そのため、監視装置５０－１と監視装置５０－２を連携させれば、被監視空間５８１および被監視空間５８２に位置する全ての検知装置５６を識別できる。

本適用例によれば、複数の監視装置を連携させることによって、いずれかの監視装置の被監視空間に位置するものの、その監視装置から直に検出できない検知装置についても管理することが可能になる。

（ハードウェア）
ここで、各実施形態に係る制御系統（監視制御部１２や検知制御部３８０等）の処理を実行するハードウェア構成について、図４２の情報処理装置９０を一例として挙げて説明する。なお、図４２の情報処理装置９０は、各実施形態の制御系統の処理を実行するための構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。

図４２のように、情報処理装置９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５、および通信インターフェース９６を備える。図４２においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Interface）と略して表記する。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５、および通信インターフェース９６は、バス９８を介して互いにデータ通信可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。

プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムを主記憶装置９２に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、情報処理装置９０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ９１は、本実施形態に係る制御系統による処理を実行する。

主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリとすればよい。また、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリを主記憶装置９２として構成・追加してもよい。

補助記憶装置９３は、種々のデータを記憶する。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、種々のデータを主記憶装置９２に記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略することも可能である。

入出力インターフェース９５は、情報処理装置９０と周辺機器とを接続するためのインターフェースである。通信インターフェース９６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークを通じて、外部のシステムや装置に接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。

情報処理装置９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器を接続するように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ９１と入力機器との間のデータ通信は、入出力インターフェース９５に仲介させればよい。

また、情報処理装置９０には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、情報処理装置９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース９５を介して情報処理装置９０に接続すればよい。

以上が、各実施形態に係る制御系統による処理を可能とするためのハードウェア構成の一例である。なお、図４２のハードウェア構成は、各実施形態に係る制御系統による処理を実行するためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施形態に係る制御系統による処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、各実施形態に係るプログラムを記録した記録媒体も本発明の範囲に含まれる。記録媒体は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体で実現できる。また、記録媒体は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやＳＤ（Secure Digital）カードなどの半導体記録媒体や、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、その他の記録媒体によって実現してもよい。

各実施形態の制御系統の構成要素は、任意に組み合わせることができる。また、各実施形態の制御系統の構成要素は、ソフトウェアによって実現してもよいし、回路によって実現してもよい。

以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０２０年３月９日に出願された日本出願特願２０２０－０３９６４９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１ 管理システム
１０、２０、３０、５０ 監視装置
１１、２１、３１ 投射器
１２、２２、３２ 監視制御部
１３、２３、３３ 投射制御部
１４、２４、３４ 反射光受光器
１５、２５、３５ 識別部
１６、２６、３６、５６ 検知装置
１２０、２２０ 光源
１２１、２２１、２５１、３２１、３５１ 出射器
１２３、２２３、２５３、３２３、３５３ コリメータ
１３０、２３０、３３０ 空間光変調器
１３１、３３１ 投射条件記憶部
１３２、３３２ 投射条件設定部
１３３、３３３ 変調器制御部
１３４、３３４ 光源制御部
１４０、２４０、３４０ 投射光学系
１４１ フィルタ
１４２ レンズ
１４３ 二次元センサ
１４４ コンバータ
１４５ 画像処理部
１４６、２４６、３４６ フーリエ変換レンズ
１４７、２４７、３４７ アパーチャ
１４８、２４８、３４８ 投射レンズ
１５１ 反射光検出部
１５２ 撮像制御部
１５３ 識別情報識別部
１５４ 識別情報記憶部
１６１、３６１ シャッター
１６２、３６２ 反射器
１６３、３６３ 受光器
１６４、３６４ 開閉制御部
１６５、３６５ 開閉条件記憶部
１９０ 再帰反射器
１９１ 基材
１９２ 球状ビーズ
１９３ 焦点層
１９４ 反射層
２２４ ハーフミラー
２５４ ミラー
３２０ 第１光源
３２４ 偏光プリズム
３２５ 液晶素子
３３５ 光源変調部
３５０ 第２光源
３６０ ヘルメット
３６６ 通知制御部
３７０ 通知器
３７１ 第１通知器
３７２ 第２通知器
３８０ 検知制御部
５００ 管理センター
５１０ 表示装置

Claims (10)

1. 監視対象を検出するための検出光を投光し、前記検出光の反射光の検出パターンに基づいて前記監視対象を識別する監視装置と、
   前記監視対象に設置され、前記監視装置によって投光された前記検出光を受光し、前記検出光を受光したタイミングを起点とする所定期間において、自装置に設定されたタイミングで前記検出光を反射する少なくとも一つの検知装置と、を備え、
   前記監視装置は、
   平行光を出射する光源と、前記光源から出射された前記平行光が照射される変調部を含む空間光変調器とを有し、前記変調部で変調された変調光を前記検出光として投射する投射器と、
   前記変調部に表示されるパターンを設定するために前記空間光変調器を制御するとともに、前記変調部に照射される前記平行光の照射タイミングを設定するために前記光源を制御する投射制御部と、
   前記反射光を受光する反射光受光器と、
   前記反射光受光器によって前記反射光が受光された際に、前記反射光が検出されたタイミングを起点とする前記所定期間において、前記反射光が検出された位置における前記反射光の検出パターンに基づいて、前記反射光が検出された位置にある前記検知装置の識別番号を識別する識別部と、を有する管理システム。
2. 前記検知装置は、
   前記監視装置から投射された前記検出光を受光する受光器と、
   前記監視装置から投射された前記検出光を再帰的に反射する反射器と、
   前記反射器への光の入射を制御するために開閉されるシャッターと、
   自装置に設定された識別番号に応じた前記シャッターの開閉条件が記憶される開閉条件記憶部と、
   前記受光器によって前記検出光が受光されたタイミングを起点とする前記所定期間において、前記開閉条件記憶部に記憶された前記開閉条件に基づいて、前記シャッターを開閉する開閉制御部と、を有する、請求項１に記載の管理システム。
3. 前記検知装置は、
   前記検出光が受光されたタイミングを起点とする前記所定期間において、自装置に設定された識別番号を２進法で表記した際のビットの論理値の並び順で前記シャッターを開閉し、
   前記監視装置は、
   前記反射光が検出された複数の位置における前記反射光の検出パターンに基づいて、前記反射光が検出された複数の位置にある前記検知装置の識別番号を識別する、請求項２に記載の管理システム。
4. 前記監視装置は、
   前記反射光が検出された複数の位置における前記反射光の検出パターンに基づいて、前記反射光が検出された位置にある複数の前記検知装置の識別番号を識別し、複数の前記検知装置の位置関係を含む検出情報を出力する、請求項３に記載の管理システム。
5. 前記光源は、
   赤外領域の波長の前記平行光を出射し、
   前記空間光変調器の前記変調部には、
   前記光源から出射された前記平行光が照射され、
   前記投射制御部は、
   前記変調部に表示されるパターンを設定するために前記空間光変調器を制御するとともに、前記変調部に照射される前記平行光の照射タイミングを設定する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の管理システム。
6. 前記光源は、
   赤外領域および可視領域の波長の前記平行光を出射し、
   前記空間光変調器の前記変調部には、
   前記光源から出射された前記平行光が照射され、
   前記投射制御部は、
   前記検出光を投射する際に、前記変調部に表示されるパターンを設定するために前記空間光変調器を制御するとともに、前記変調部に照射される赤外領域の波長の前記平行光の照射タイミングを設定するために前記光源を制御し、
   前記識別部は、
   前記検知装置の識別番号を識別すると、識別された前記検知装置の識別番号に応じた表示情報を前記検知装置の近傍に表示させる指示を前記投射制御部に出し、
   前記投射制御部は、
   前記識別部の指示に応じて、前記表示情報が表示される投射光を前記検知装置の近傍に投射するためのパターンを前記変調部に設定するために前記空間光変調器を制御するとともに、前記変調部に照射される可視領域の波長の前記平行光の照射タイミングを設定するために前記光源を制御する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の管理システム。
7. 前記識別部は、
   複数の前記検知装置の識別番号を識別すると、識別された複数の前記検知装置の位置関係に応じた通知内容を含む前記表示情報を前記検知装置の近傍に表示させる指示を前記投射制御部に出し、
   前記投射制御部は、
   前記識別部の指示に応じて、前記表示情報が表示される投射光を前記検知装置の近傍に投射するためのパターンを前記変調部に設定するために前記空間光変調器を制御するとともに、前記変調部に照射される可視領域の波長の前記平行光の照射タイミングを設定するために前記光源を制御する、請求項６に記載の管理システム。
8. 前記識別部は、
   複数の前記検知装置の識別番号を識別すると、少なくとも二つの前記検知装置の間隔に応じた警告を含む前記表示情報を前記検知装置の近傍に表示させる指示を前記投射制御部に出し、
   前記投射制御部は、
   前記識別部の指示に応じて、警告を含む前記表示情報が表示される投射光を前記検知装置の近傍に投射するためのパターンを前記変調部に設定するために前記空間光変調器を制御するとともに、前記変調部に照射される可視領域の波長の前記平行光の照射タイミングを設定するために前記光源を制御する、請求項６に記載の管理システム。
9. 前記光源は、
   第１出力で赤外領域の波長の前記平行光を出射する第１光源と、前記第１出力よりも低い第２出力で赤外領域の波長の前記平行光を出射する第２光源とを有し、
   前記投射制御部は、
   前記検出光を投射する際に、前記変調部に表示されるパターンを設定するために前記空間光変調器を制御するとともに、前記変調部に照射される前記平行光の照射タイミングを設定するために前記第１光源を制御し、
   前記識別部は、
   前記検知装置の識別番号を識別すると、識別された前記検知装置の識別番号に応じた通信光を投射させる指示を前記投射制御部に出し、
   前記投射制御部は、
   前記識別部の指示に応じて、前記通信光を前記検知装置に向けて投射するためのパターンを前記変調部に設定するために前記空間光変調器を制御するとともに、前記変調部に照射される前記平行光の照射タイミングを設定するために前記第２光源を制御する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の管理システム。
10. 前記検知装置は、
    前記通信光の通知内容に応じた通知をする通知器を有し、
    前記識別部は、
    複数の前記検知装置の識別番号を識別すると、識別された複数の前記検知装置の位置関係に応じた通知内容を含む前記通信光を前記検知装置に向けて投射させる指示を前記投射制御部に出し、
    前記投射制御部は、
    前記識別部の指示に応じて、前記通信光を前記検知装置に向けて投射するためのパターンを前記変調部に設定するために前記空間光変調器を制御するとともに、前記変調部に照射される前記平行光の照射タイミングを設定するために前記第２光源を制御する、請求項９に記載の管理システム。

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