Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7357835B2 - object detection device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7357835B2 - object detection device - Google Patents

object detection device Download PDF

Info

Publication number
JP7357835B2
JP7357835B2 JP2018063375A JP2018063375A JP7357835B2 JP 7357835 B2 JP7357835 B2 JP 7357835B2 JP 2018063375 A JP2018063375 A JP 2018063375A JP 2018063375 A JP2018063375 A JP 2018063375A JP 7357835 B2 JP7357835 B2 JP 7357835B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection
light
object detection
detection light
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018063375A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019174307A (en
Inventor
貴志 和田
俊太郎 樫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYOKKO ELECTRIC CO Ltd
Original Assignee
KYOKKO ELECTRIC CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KYOKKO ELECTRIC CO Ltd filed Critical KYOKKO ELECTRIC CO Ltd
Priority to JP2018063375A priority Critical patent/JP7357835B2/en
Publication of JP2019174307A publication Critical patent/JP2019174307A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7357835B2 publication Critical patent/JP7357835B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

本発明は、物体検知装置に関し、特に、物体検知センサ部を、設置場所の形状にかかわらず、容易に配置することができるものに関する。 The present invention relates to an object detection device, and particularly to one in which an object detection sensor section can be easily arranged regardless of the shape of the installation location.

従来の物体検知装置について、図17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 explained using an object detection device 100P shown in FIG. 17. The object detection device 100P includes a plurality of optical sensor units SU and one central control section 115P. Each optical sensor unit SU has a plurality of optical sensor sections 111P and one unit control section 113P. In each optical sensor unit SU, a plurality of optical sensor sections 111P and one unit control section 113P are connected in a star shape via an optical sensor connection line L111. The unit control sections 113P belonging to one group line GL are connected in a cascade manner via a unit control section connection line L113. One of the unit control sections 113P connected in a cascade type is connected to the central control section 115P via a unit control section connection line L113. In this way, by using the flexible unit control unit connection line L113, the optical sensor unit SU can be freely arranged according to the shape of the installation location. Additionally, the detection range at the installation location can be freely set. Therefore, it becomes possible to detect objects in space, and the detection range can be set freely.

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 industrial robot 50 to which the object detection device 100P is used is a robot having seven movable axes. The industrial robot 50 has arms AM1 to AM7, movable rotary joints J1 to J13, a base B1, and a hand H1. An object detection device 100P is arranged on each outer peripheral surface of the arms AM1 to AM7, hand H1, and base B1.

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17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 optical sensor sections 111 are arranged in each of the arms AM1 to AM7, the base B1, and the hand H1. As shown in FIG. 17, the optical sensor section 111 can be placed at any location, such as arms AM1 to AM7, hand H1, base B1, etc., regardless of the shape of the installation location. In this way, the optical sensor section 111P can be easily placed on the outer surface of the device on which the object detection device 100P is installed, so that when an object such as a person is detected around the industrial robot, the robot can be It is possible to make an emergency stop. In other words, the safety of the installation target device, for example, an industrial robot, can be improved.

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。 Furthermore, by adjusting the length of the optical sensor connection line L111, the optical sensor section 111P can be placed at any position. Therefore, regardless of the shape of the installation location, such as the prismatic arms AM1 to AM7 or the cylindrical base B1, the optical sensor section 111 can be placed all around. As a result, objects such as people can be detected on the entire periphery of the robot, thereby increasing the safety of the device to be installed.

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 the hand H1 has a complicated shape, the optical sensor section 111P can be freely arranged. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a blind spot when arranging the optical sensor section 111, thereby increasing the safety of the installation target device.

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 optical sensor section 111P is arranged, such as the movable rotary joints J1 to J13, by adjusting the length of the unit control section connection line L113, , the unit control sections 113P can be connected to each other while avoiding obstacles. In this way, the object detection device 100P can be freely arranged regardless of the shape of the device.

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 object detection device 100P, no matter how it is installed, the number and arrangement positions of the optical sensor section 111P and the unit control section 113P, and the lengths of the optical sensor connection line L111 and the unit control section connection line L113 are fixed. The object detection device can be easily placed by simply adjusting the In addition, the object detection device 100P adjusts the installation position of the optical sensor section 111P and the unit control section 113P according to changes in the installation environment, such as changes in the detection position, detection range, installation position, and shape of the installation target device. It is possible to easily respond to changes in the installation environment by changing the number of installations or adding or reducing the number of installations (see Patent Document 1 above).

特開2013-83615号公報JP2013-83615A

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、異なる光センサ部111P同士が正面に対向して配置されたり、産業用ロボット50が動作することによって異なる光センサ部111P同士が、正面に対向して位置したりしてしまうことがある。異なる光センサ部111P同士が対向して位置すると、一方の光センサ部111Pの投光素子(図示せず)が投光する検知光が、対向して位置するもう一方の光センサ部111Pの受光素子(図示せず)で、直接的に受光されてしまい、正確な検知ができない場合がある、という改善すべき点がある。 The object detection device 100P described above has the following points to be improved. In the object detection device 100P, different optical sensor units 111P are arranged to face each other in the industrial robot 50, or different optical sensor units 111P are arranged to face each other as the industrial robot 50 operates. It may be located. When different optical sensor units 111P are located facing each other, detection light emitted by a light emitting element (not shown) of one optical sensor unit 111P is received by the other optical sensor unit 111P located opposite to each other. There is an issue that needs to be improved in that the light may be directly received by an element (not shown) and accurate detection may not be possible.

なお、物体検知装置100Pにおいて検知が正確にできなくなる理由として、以下が考えられる。対向して位置する光センサ部111Pにおいて、一方の投光素子が投光した検知光を受光する他方の受光素子は、物体に跳ね返ってきた反射光ではなく、一方の投光素子が発光した直接光である。このため、投光素子にける検知光の投光から対応する受光素子での反射光の受光まで、つまり、検知する物体までの往復した時間に基づき物体までの距離を検知する物体検知装置100Pでは、正確に物体までの距離を検知できない。 Note that the following may be considered as the reason why the object detection device 100P cannot accurately detect the object. In the optical sensor units 111P located opposite to each other, the other light receiving element receives the detection light emitted by one of the light emitting elements. It is light. For this reason, the object detection device 100P detects the distance to the object based on the time from the projection of the detection light by the light emitting element to the reception of the reflected light by the corresponding light receiving element, that is, the time taken to travel back and forth to the object to be detected. , the distance to the object cannot be detected accurately.

また、受光素子は、投光素子が投光する直接的な検知光であるため、光強度が強すぎて、受光素子においてオーバーフローしてしまい、正確に物体までの距離を検知できない。 Furthermore, since the light receiving element uses direct detection light projected by the light projecting element, the light intensity is too strong and overflows at the light receiving element, making it impossible to accurately detect the distance to the object.

そこで、本発明は、検知光を投光する投光素子及び反射光を受光する受光素子の配置位置に影響されることなく正確に物体を検知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 Therefore, an object of the present invention is to provide an object detection device that can accurately detect an object without being affected by the arrangement positions of a light projecting element that projects detection light and a light receiving element that receives reflected light.

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。 The means for solving the problems of the present invention and the effects of the invention are shown below.

本発明に係る物体検知装置は、検知光を投光する検知光投光部、前記検知光の反射光を受光する反射光受光部であって、前記検知光投光部に対応して配置される反射光受光部、を有する複数の物体検知センサ部、前記反射光受光部が、対応する前記検知光投光部以外の前記検知光投光部が投光する前記検知光を受光しないように、前記検知光投光部が前記検知光を投光し、及び、前記反射光受光部を前記反射光の受光待機状態とする検知処理を実行する制御部、を有する。 The object detection device according to the present invention includes a detection light projecting section that projects a detection light, and a reflected light receiving section that receives reflected light of the detection light, and the object detection device is arranged to correspond to the detection light projecting section. a plurality of object detection sensor sections each having a reflected light receiving section, the reflected light receiving sections not receiving the detection light emitted by the detection light projecting sections other than the corresponding detection light projecting section; , a control section that executes a detection process in which the detection light projecting section projects the detection light and puts the reflected light receiving section in a standby state for receiving the reflected light.

これにより、反射光受光部が対応する検知光投光部以外の検知光投光部が投光した検知光を受光することを防止でき、検知光の誤受光を防止できる。よって、物体検知装置は、検知光を投光する投光素子及び反射光を受光する受光素子の配置位置に影響されることなく正確に物体を検知できる。 This can prevent the reflected light receiver from receiving detection light projected by a detection light projector other than the corresponding detection light projector, and can prevent erroneous reception of the detection light. Therefore, the object detection device can accurately detect an object without being influenced by the arrangement positions of the light projecting element that projects the detection light and the light receiving element that receives the reflected light.

本発明に係る物体検知装置では、前記制御部は、第1の前記検知光投光部が投光する前記検知光以外に、前記検知光を投光した前記第1の検知光投光部に対応する前記反射光受光部が、第2の前記検知光投光部が投光する前記検知光を受光する可能性がある場合、前記第1の検知光投光部と前記第2の検知光投光部とを異なるグループとするセンサグループ情報を用いて、同一グループ内の前記検知光投光部が前記検知光を投光し、所定時間経過後まで、前記検知光を投光した前記検知光投光部に対応する前記反射光受光部を、前記反射光の受光待機状態とする前記検知処理を実行すること、を特徴とする。 In the object detection device according to the present invention, the control unit may cause the first detection light projector that has projected the detection light to transmit the detection light in addition to the detection light projected by the first detection light projector. If there is a possibility that the corresponding reflected light receiver receives the detection light projected by the second detection light projector, the first detection light projector and the second detection light Using sensor group information in which the light projecting unit and the light projecting unit are in a different group, the detection light projecting unit in the same group projects the detection light, and the detection light projecting unit that projects the detection light continues until after a predetermined period of time has elapsed. The method is characterized in that the detection process is executed to place the reflected light receiver corresponding to the light projector in a standby state for receiving the reflected light.

これにより、センサグループ情報を用いるだけで、簡単に、反射光受光部が対応する検知光投光部以外の検知光投光部が投光した検知光を受光することを防止でき、検知光の誤受光を防止できる。よって、物体検知装置は、検知光を投光する投光素子及び反射光を受光する受光素子の配置位置に影響されることなく正確に物体を検知できる。 As a result, simply by using the sensor group information, it is possible to easily prevent the reflected light receiver from receiving detection light emitted by a detection light emitter other than the corresponding detection light emitter, and Erroneous light reception can be prevented. Therefore, the object detection device can accurately detect an object without being influenced by the arrangement positions of the light projecting element that projects the detection light and the light receiving element that receives the reflected light.

本発明に係る物体検知装置では、前記制御部は、同一の前記グループに属する前記検知光投光部に対して、同時に前記検知光を投光するように制御すること、を特徴とする。 The object detection device according to the present invention is characterized in that the control unit controls the detection light projecting units belonging to the same group to simultaneously project the detection light.

これにより、センサグループ情報を用いる場合であっても、短時間で検知処理を実行することができる。 Thereby, even when sensor group information is used, detection processing can be executed in a short time.

本発明に係る物体検知装置では、前記制御部は、ある前記グループに関する前記検知処理が実行されている際に、前記グループとは異なる前記グループに属する前記物体検知センサ部の動作を休止させること、を特徴とする。 In the object detection device according to the present invention, the control unit suspends operation of the object detection sensor unit that belongs to the group different from the group when the detection process regarding the certain group is being executed; It is characterized by

これにより、異なるグループ間での誤検知を、確実に防止できる。 This makes it possible to reliably prevent false detections between different groups.

本発明に係る物体検知装置では、前記制御部は、所定時間の間、前記検知光投光部、及び、前記反射光受光部を動作させ、第1の前記検知光投光部が投光する前記検知光以外に、前記検知光を投光した前記第1の検知光投光部に対応する前記反射光受光部が、第2の前記検知光投光部が投光する前記検知光を受光した場合、前記第1の検知光投光部と前記第2の検知光投光部とを異なるグループとするセンサグループ情報を生成すること、を特徴とする。 In the object detection device according to the present invention, the control section operates the detection light projection section and the reflected light reception section for a predetermined period of time, so that the first detection light projection section emits light. In addition to the detection light, the reflected light receiving section corresponding to the first detection light projecting section that projects the detection light receives the detection light that is projected by the second detection light projecting section. In this case, the present invention is characterized in that sensor group information is generated in which the first sensing light projecting section and the second sensing light projecting section are classified into different groups.

これにより、センサグループ情報を自動的に生成できるため、より容易に検知光の誤受光を防止でき、検知光を投光する投光素子及び反射光を受光する受光素子の配置位置に影響されることなく正確に物体を検知できる。 This allows sensor group information to be automatically generated, making it easier to prevent incorrect reception of detection light, which is influenced by the placement position of the light emitting element that emits the detection light and the light receiving element that receives the reflected light. Objects can be detected accurately without any interference.

本発明に係る物体検知装置では、前記制御部は、一の前記検知光投光部が前記検知光を投光し、所定時間経過後まで、対応する前記反射光受光部を前記反射光の前記受光待機状態とする前記検知処理を実行すること、を特徴とする。 In the object detection device according to the present invention, the control section may cause one of the detection light projecting sections to project the detection light, and the corresponding reflected light receiving section may be configured to transmit the A feature of the present invention is that the detection process for setting the device in a light receiving standby state is executed.

これにより、簡単に、反射光受光部が対応する検知光投光部以外の検知光投光部が投光した検知光を受光することを防止でき、検知光の誤受光を防止できる。よって、物体検知装置は、検知光を投光する投光素子及び反射光を受光する受光素子の配置位置に影響されることなく正確に物体を検知できる。
Thereby, it is possible to easily prevent the reflected light receiving section from receiving the detection light projected by a detection light projecting section other than the corresponding detection light projecting section, and it is possible to prevent the erroneous reception of the detection light. Therefore, the object detection device can accurately detect an object without being influenced by the arrangement positions of the light projecting element that projects the detection light and the light receiving element that receives the reflected light.

本発明に係る物体検知装置の一実施例である物体検知装置100を産業用ロボットRBTに配置した状態を示す図である。1 is a diagram showing a state in which an object detection device 100, which is an embodiment of an object detection device according to the present invention, is arranged on an industrial robot RBT. 物体検知装置100の構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of an object detection device 100. FIG. 物体検知センサ部113のハードウェア構成を示す図である。3 is a diagram showing the hardware configuration of an object detection sensor section 113. FIG. 制御部117のハードウェア構成を示す図である。2 is a diagram showing a hardware configuration of a control unit 117. FIG. 産業用ロボットRBTの動作を示す図である。It is a figure showing operation of industrial robot RBT. センサグループ情報を示すである。This shows sensor group information. 物体検知装置100の動作の状態を示すタイミング図である。FIG. 3 is a timing chart showing the operation state of the object detection device 100. FIG. 物体検知装置100の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the operation of the object detection device 100. 本発明に係る物体検知装置の一実施例である物体検知装置200を産業用ロボットRBTに配置した状態を示す図である。1 is a diagram showing a state in which an object detection device 200, which is an embodiment of an object detection device according to the present invention, is arranged on an industrial robot RBT. 物体検知装置100の動作の状態を示すタイミング図である。FIG. 3 is a timing chart showing the operation state of the object detection device 100. FIG. 物体検知装置100の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the operation of the object detection device 100. 本発明に係る物体検知装置の一実施例である物体検知装置300を産業用ロボットRBTに配置した状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which an object detection device 300, which is an embodiment of the object detection device according to the present invention, is arranged on an industrial robot RBT. 物体検知装置300の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the operation of the object detection device 300. 物体検知装置のその他の実施例を示す図である。It is a figure which shows the other Example of an object detection apparatus. 物体検知装置のその他の実施例を示す図である。It is a figure which shows the other Example of an object detection apparatus. 物体検知装置のその他の実施例を示す図である。It is a figure which shows the other Example of an object detection apparatus. 従来の物体検知装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a conventional object detection device.

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。 Embodiments of the present invention will be described in detail below 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、周囲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所定の動作をさせるものである。
An object detection device according to the present invention will be explained using an object detection device 100 shown in FIG. 1 as an example. The object detection device 100 detects whether or not an object exists in the surroundings, and performs a predetermined operation based on the object detection result.

第1 構成
1. 産業用ロボット
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。
First configuration 1. Industrial Robot The industrial robot RBT in which the object detection device 100 is arranged will be described using FIG. 1. An object detection device 100 is placed on the outer surface of the industrial robot RBT. The industrial robot RBT is a robot having five movable axes. The industrial robot RBT has arms AM1 to AM7, a rotating base B, and a hand H. Each of the arms AM1 to AM7 has a rotary joint having a rotation axis in the longitudinal direction of the arm at one end, and a rotary joint having a rotation axis in the short direction of the arm at the other end. The hand H1 has a movable holding part for holding an object at its tip.

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。 The object detection device 100 includes a plurality of object detection sensor units 111, a control section 117, and a connection harness 119. The object detection sensor unit 111 is arranged along the outer circumferential surfaces of the arms AM1 to AM7, the rotating base B, and the hand H, and detects detection target objects existing around them. Note that the object detection sensor unit 111 detects the object to be detected by measuring the distance to the object to be detected.

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 detection sensor unit 111 is connected to the control section 117 via a connection harness 119. Further, the control unit 117 is connected to a power source (not shown) that operates each rotary joint of the industrial robot RBT. The control unit 117 controls the operations of the arms AM1 to AM7, the rotating base B, and the hand H by controlling the operations of the power sources.

2.物体検知装置100
物体検知装置100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。
2. Object detection device 100
The object detection device 100 will be explained using FIG. 2. The object detection device 100 includes a plurality of object detection sensor units 111, a control section 117, and a connection harness 119. The object detection sensor unit 111 includes a plurality of object detection sensor sections 113 and a sensor arrangement flexible member 115.

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 detection sensor unit 113 projects a predetermined light as detection light and receives the reflection of the detection light to measure the distance to the object and detect whether or not the object exists. The hardware configuration of the object detection sensor section 113 is shown in FIG.

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 detection sensor section 113 includes a light projecting element 113a, a light projecting lens 113b, a light receiving element 113c, and a sensor communication circuit 113d. The light projecting element 113a projects predetermined detection light, for example, near-infrared light. The light projection lens 113b diffuses the detection light projected by the light projection element 113a into a predetermined range (detection region R113). The light-receiving element 113c receives the detection light emitted by the light-emitting element 113a and reflected by an 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 light projecting element 113a, for example, a near-infrared LED (Light Emitting Diode) or the like can be used. As the light receiving element 113c, for example, a SPAD (Single Photon Avalanche Diode) can be used.

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、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。なお、受光素子113cは、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に送信する。 In SPAD, when the reflected light of the detection light is received, the carriers generated by the received reflected light are converted into electrical pulses using avalanche amplification, and the time of light reception is measured using a TDC (Time to Digital Converter). . When SPAD receives reflected light, it uses the time when the light emitting element 113a emits the detection light and the measured reception time of the reflected light to determine the time from the emission of the detection light to the reception of the reflected light. A certain object detection time is calculated and transmitted as detection information to the sensor communication circuit 113d. Note that if the light-receiving element 113c does not receive reflected light within a predetermined period of time or if it captures an insufficient amount of light (number of photons) to accurately calculate the distance to the object, the light receiving element 113c performs measurement. Detection information indicating that an object cannot be detected within the possible range is transmitted to the sensor communication circuit 113d.

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 sensor communication circuit 113d is connected to the sensor control communication circuit 117g of the control section 117, so that the object detection sensor section 113 and the control section 117 can communicate with each other. Note that the sensor communication circuit 113d of each object detection sensor section 113 is connected directly, that is, in parallel, to the control section 117.

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 detection sensor section 113 detects an object or person that has entered within an arbitrary set distance from the industrial robot RBT in which the object detection sensor section 113 is arranged by detecting the distance to the object. As a result, the operation of the industrial robot RBT can be controlled based on the distance from the industrial robot RBT.

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 flexible member 115 is a flexible member that can be placed along the surface of the object to which it is attached. For example, a thin rubber plate can be used as a material for forming the sensor arrangement flexible member 115. The object detection sensor sections 113 are arranged on the sensor arrangement flexible member 115 at predetermined intervals. The object detection sensor section 113 is fixed to the sensor arrangement flexible member 115 using a predetermined fixing means such as a predetermined fixing member, adhesive, or screw.

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 control unit 117 receives detection information from each object detection sensor unit 113 via the connection harness 119. The control unit 117 controls the light emitting element 113a of each object detection sensor section 113 of each object detection sensor unit 111 to emit detection light at a predetermined timing, and also transmits detection information from the light receiving element 113c. get.

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、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。 The hardware configuration of the control unit 117 will be explained using FIG. 4. The control unit 117 includes a CPU 117a, a memory 117b, a sensor control communication circuit 117g, and an operation control communication circuit 117h.

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、センサグループ情報(後述)等、各種データを記録保持する。 The CPU 117a performs processing based on the operating system (OS), sensor control program, and other applications recorded in the memory 117b. The memory 117b provides a work area for the CPU 117a, and records and holds various data such as an operating system (OS), other application programs such as a sensor control program, and sensor group information (described later).

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 control communication circuit 117g is connected to the sensor communication circuit 113d (see FIG. 3) of the object detection sensor section 113 via the connection harness 119 (see FIG. 2), and transmits and receives information between the two. Note that the sensor control communication circuit 117g is connected to each of the object detection sensor units 113 directly, that is, in parallel. The operation control communication circuit 117h is connected to an object whose operation is to be controlled based on detection of the presence of an object by the object detection sensor unit 111, and transmits and receives information between the two.

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 connection harness 119 directly connects each object detection sensor section 113 and the control section 117. That is, the connection harness 119 is a connection line for connecting each object detection sensor section 113 to the control section 117 in parallel.

第2 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。
Second Operation of Sensor Control Program The operation of the CPU 117a based on the sensor control program will be described below.

1.物体検知センサ部113のグルーピング
物体検知装置100が有する各物体検知センサユニット111を、以下の条件に従いグルーピングしておく。物体検知装置100では、物体検知センサユニット111をグルーピングすることによって、物体検知センサユニット111に属する物体検知センサ部113についてもグルーピングしている。産業用ロボットRBTに配置されている物体検知センサユニット111の物体検知センサ部113において、産業用ロボットRBTの動作にともない、自身が有する投光素子113aが投光する検知光以外に、他の物体検知センサユニット111の物体検知センサ部113が有する投光素子113aが投光する検知光を受光し、正常に物体検知ができなくなる可能性があるか否かを基準に、物体検知センサユニット111をグルーピングする。
1. Grouping of Object Detection Sensor Units 113 The object detection sensor units 111 included in the object detection device 100 are grouped according to the following conditions. In the object detection device 100, by grouping the object detection sensor units 111, the object detection sensor sections 113 belonging to the object detection sensor units 111 are also grouped. In the object detection sensor section 113 of the object detection sensor unit 111 disposed in the industrial robot RBT, as the industrial robot RBT moves, other objects are detected in addition to the detection light emitted by the light emitting element 113a of the industrial robot RBT. The object detection sensor unit 111 is determined based on whether or not there is a possibility that the light emitting element 113a of the object detection sensor section 113 of the detection sensor unit 111 will receive the detection light emitted by the light emitting element 113a and become unable to normally detect an object. Group.

なお、以下においては、産業用ロボットRBTに配置されている物体検知センサユニット111の物体検知センサ部113において、産業用ロボットRBTの動作にともない、自身が有する投光素子113aが発する検知光以外に、他の物体検知センサユニット111の物体検知センサ部113が有する投光素子113aが発する検知光を、自身が有する投光素子113aに対応する受光素子113cが受光し、物体検知センサ部113での正常な物体検知ができなくなる可能性があることを、物体検知センサユニット111同士が「干渉する」といい、そのような可能性がないことを、物体検知センサユニット111同士が「干渉しない」ということとする。 In addition, in the following, in the object detection sensor section 113 of the object detection sensor unit 111 disposed in the industrial robot RBT, as the industrial robot RBT operates, in addition to the detection light emitted by the light projecting element 113a that the industrial robot RBT has, , the light-receiving element 113c corresponding to the light-emitting element 113a of the other object-detection sensor unit 111 receives the detection light emitted by the light-emitting element 113a of the object-detection sensor section 113 of the other object-detection sensor unit 111. There is a possibility that the object detection sensor units 111 will not be able to perform normal object detection, which is referred to as "interference between the object detection sensor units 111," and the absence of such a possibility is referred to as "the object detection sensor units 111 do not interfere with each other." That's it.

例えば、図1に示す産業用ロボットRBTにおいては、図5に示すように、回転土台B、及び、アームAM1と、アームAM7、及び、ハンドHとが、対向して位置する場合が存在する。したがって、回転土台B、及び、アームAM1と、アームAM7、及び、ハンドHとは、「干渉する」。よって、回転土台B、及び、アームAM1と、アームAM7、及び、ハンドHとは、別グループに属するようにグルーピングする。なお、回転土台B、及び、アームAM1が属するグループをグループXと、アームAM7、及び、ハンドHが属するグループをグループYとする。 For example, in the industrial robot RBT shown in FIG. 1, as shown in FIG. 5, there are cases where the rotary base B, arm AM1, arm AM7, and hand H are located facing each other. Therefore, the rotating base B, the arm AM1, the arm AM7, and the hand H "interfere". Therefore, the rotating base B, the arm AM1, the arm AM7, and the hand H are grouped so that they belong to different groups. Note that the group to which rotating base B and arm AM1 belong is group X, and the group to which arm AM7 and hand H belongs is group Y.

一方、アームAM3、AM5については、回転土台B、アームAM1とは「干渉しない」、また、アームAM7、ハンドHとも「干渉しない」。よって、アームAM3、AM5は、グループX、グループY、いずれのグループに属させてもいいが、ここでは、グループXに属させることにする。 On the other hand, arms AM3 and AM5 "do not interfere" with rotary base B and arm AM1, and also "do not interfere" with arm AM7 and hand H. Therefore, although arms AM3 and AM5 may belong to either group X or group Y, they are assigned to group X here.

物体検知センサユニット111のグルーピングを記述した情報をセンサグループ情報としてメモリ117bに記憶保持する。センサグループ情報を図6に示す。センサグループ情報は、対象物体検知センサユニット記述部、及び、グループ記述領域を有している。対象物体検知センサユニット記述部には、産業用ロボットRBTに配置される物体検知センサユニット111の識別情報が記述される。グループ記述領域には、対応する対象物体検知センサユニット記述部に記述される識別情報で識別される物体検知センサユニット111が属するグループが記述される。図6のセンサグループ情報においては、例えば、識別子「A1」で識別されるアームAM1に配置される物体検知センサユニット111がグループ「X」に属することを示している。 Information describing the grouping of the object detection sensor units 111 is stored and held in the memory 117b as sensor group information. Sensor group information is shown in FIG. The sensor group information includes a target object detection sensor unit description section and a group description area. Identification information of the object detection sensor unit 111 placed in the industrial robot RBT is described in the target object detection sensor unit description section. The group description area describes the group to which the object detection sensor unit 111 identified by the identification information described in the corresponding target object detection sensor unit description section belongs. The sensor group information in FIG. 6 indicates, for example, that the object detection sensor unit 111 disposed on the arm AM1 identified by the identifier "A1" belongs to the group "X".

同一グループに属する物体検知センサユニット111については、互いに「干渉しない」ため、同時に検知光を投光し、検知光の反射光を受光するか否かを判断する検知処理を実行する。なお、一のグループに属する物体検知センサユニット111において検知処理を実行している間は、他のグループに属する物体検知センサユニット111においては検知処理を実行せず、休止にする。そして、一のグループにおける検知処理を実行した後、他の一のグループにおいて、同様の検知処理を実行する。 Since the object detection sensor units 111 belonging to the same group "do not interfere" with each other, they simultaneously emit detection light and perform a detection process to determine whether or not to receive reflected light of the detection light. Note that while the object detection sensor units 111 belonging to one group are executing the detection process, the object detection sensor units 111 belonging to the other groups do not execute the detection processes and are put on pause. After executing the detection process in one group, the same detection process is executed in another group.

例えば、図7に示すタイミング図のように、同一グループ内では、各物体検知センサユニット111の各物体検知センサ部113にほぼ同時に検知開始情報SSが送信され、各物体検知センサ部113は、ほぼ同時に検知処理を開始するため、各物体検知センサ部113が、順次、検知処理を実行する場合に比して、短時間で検知処理を行える。また、異なるグループ間では、順次、検知処理を実行し、重複した検知処理を実行しないため、異なる物体検知センサユニット111間において、検知光の誤受光が生じない。よって、物体検知センサユニット111における誤作動を防止できる。 For example, as shown in the timing chart shown in FIG. Since the detection processing starts at the same time, the detection processing can be performed in a shorter time than when each object detection sensor section 113 sequentially executes the detection processing. Moreover, since detection processing is performed sequentially between different groups and no duplicate detection processing is performed, erroneous reception of detection light does not occur between different object detection sensor units 111. Therefore, malfunctions in the object detection sensor unit 111 can be prevented.

なお、グループを切り替える際に、物体検知センサ部113を立ち上げるための時間、及び、物体検知センサ部113を休止するための切り替え時間が必要となるが、各物体検知センサ部113を順次に動作させて検知処理を実行する際に比して、切り替え回数を低減することができるため、短時間で全体的な検知処理を実行することができる。
Note that when switching groups, time for starting up the object detection sensor section 113 and switching time for stopping the object detection sensor section 113 are required, but each object detection sensor section 113 is operated in sequence. Since the number of times of switching can be reduced compared to the case where the detection process is executed in advance, the overall detection process can be executed in a short time.

2.フローチャート
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8に示すフローチャートを用いて説明する。CPU117aは、メモリ117bからセンサグループ情報を取得する(S701)。CPU117aは、センサグループ情報に記述されているグループのうち一のグループを検知対象グループとして選択する(S703)。
2. Flowchart The object detection process based on the sensor control program executed by the CPU 117a will be described using the flowchart shown in FIG. The CPU 117a acquires sensor group information from the memory 117b (S701). The CPU 117a selects one of the groups described in the sensor group information as a detection target group (S703).

CPU117aは、検知対象グループに属する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(S705)。CPU117aは、検知対象センサユニットに属する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検知開始情報SS(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(S707)。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 CPU 117a selects one object detection sensor unit 111 belonging to the detection target group as a detection target sensor unit (S705). The CPU 117a emits detection light to the light emitting elements 113a of all the object detection sensor sections 113 belonging to the detection target sensor unit, and puts the corresponding light receiving elements 113c in a waiting state for receiving reflected light of the detection light. Detection start information SS (see FIG. 7) indicating that the detection start information SS (see FIG. 7) is to be transmitted is sent all at once via the sensor control communication circuit 117g (see FIG. 4) and the sensor communication circuit 113d (see FIG. 3) (S707). Note that which object detection sensor section 113 belongs to which object detection sensor unit 111 is stored and held as sensor information in the memory 117b.

物体検知センサ部113の投光素子113aは、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。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した受光素子113cは、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 emitting element 113a of the object detection sensor section 113 acquires the detection start information, it emits detection light, and the light receiving element 113c enters a light reception standby state. The light receiving element 113c, which has received the reflected light of the detection light emitted by the light emitting element 113a corresponding to itself, sends detection information containing the object detection time, which is the time from the emission of the detection light to the reception of the reflected light. On the other hand, if no reflected light is received within a predetermined time, or if an insufficient amount of light (number of photons) is captured to accurately calculate the distance to the object, the object may be within the measurable range. Detection information indicating that the sensor cannot be detected is transmitted to the CPU 117a via the sensor communication circuit 113d (see FIG. 3) and the sensor control communication circuit 117g (see FIG. 4).

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 CPU 117a determines whether the content of the detection information is an object detection time (S711). When determining that the content of the detection information is the object detection time, the CPU 117a calculates the distance to the object to be detected from the acquired object detection time (S713). In calculating the distance to the object to be detected, the speed of the detection light is used to calculate the object detection time, which corresponds to the round trip time of the detection light to the object to be detected. Data necessary for calculating the distance to the object to be detected is stored in advance in the memory 117b.

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(S715)。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 117a determines whether the calculated distance to the detection target object is less than the operation stop distance (S715). The operation stop distance is a distance to a detected object for which the control unit 117 determines that it is necessary to stop the operation of the industrial robot RBT whose operation is to be controlled. The operation stop distance is set for each object detection sensor section 113. Note that the operation stop distance is stored and held in the memory 117b.

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(S717)。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(S719)、検知処理を終了しなければ(S729)、検知処理を再開する。 When the CPU 117a determines that the calculated distance to the object to be detected is less than the operation stop distance, the CPU 117a transmits operation stop information for stopping the operation to the drive device that operates the industrial robot RBT (S717). When the CPU 117a acquires operation restart information after stopping the operation of the industrial robot RBT (S719), the CPU 117a restarts the detection process if the detection process is not finished (S729).

CPU117aは、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、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、検知対象センサユニットの全ての物体検知センサ部113について、ステップS709~S715までの処理を実行したか否かを判断する(S721)。 When the CPU 117a determines that the distance to the object to be detected calculated in step S715 is not less than the operation stop distance, that is, there is no object in the predetermined surroundings of the industrial robot RBT, the CPU 117a detects all objects of the sensor unit to be detected. Regarding the sensor unit 113, it is determined whether the processes from steps S709 to S715 have been executed (S721).

CPU117aは、検知対象センサユニットの全ての物体検知センサ部113について、ステップS709~S715まで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S707~S721の処理を実行したか否か判断する(S723)。CPU117aは、ステップS723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ユニット111に対してステップS709~S721の処理を実行し、一のグループに属する全て物体検知センサユニット111に対して、検知開始情報を送信する。 When the CPU 117a determines that the processes from steps S709 to S715 have been executed for all object detection sensor units 113 of the detection target sensor units, the CPU 117a executes the processes from steps S707 to S721 with all the object detection sensor units 111 as detection target sensor units. It is determined whether or not it has been executed (S723). If the CPU 117a determines in step S723 that the processes of steps S709 to S721 have not been executed with all the object detection sensor units 111 as detection target sensor units, the CPU 117a executes the processes of steps S709 to S721 for the remaining object detection sensor units 111. The process is executed and detection start information is transmitted to all object detection sensor units 111 belonging to one group.

CPU117aは、所定のインターバル期間IT(図7参照)が経過したと判断すると(S725)、全てのグループを検知対象グループとしてステップS705~S725の処理を実行したか否か判断する(S727)。なお、インターバル期間ITについては、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。 When the CPU 117a determines that the predetermined interval period IT (see FIG. 7) has elapsed (S725), the CPU 117a determines whether the processes of steps S705 to S725 have been executed with all groups as detection target groups (S727). Note that the interval period IT is the time required to start the next measurement, and is based on the performance of the object detection sensor unit 113, the distance between the object detection sensor unit 111 and the control unit 117, and the distance between the object detection sensor unit 111 and the control unit. It is determined in advance in consideration of the communication method with the unit 117, the communication environment, etc., and is stored and held in the memory 117b.

CPU117aは、ステップS727において、全てのグループを検知対象グループとしてステップS703~S725の処理を実行したと判断すると、検知処理を終了しなければ(S729)、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周回したとして、次の周回の検知処理を実行する。 If the CPU 117a determines in step S727 that the processes of steps S703 to S725 have been executed with all groups as detection target groups, if the detection process is not finished (S729), all groups placed on the industrial robot RBT Assuming that the detection processing for the object detection sensor unit 111 has been performed, that is, the detection processing for the object detection sensor unit 111 has been performed one round, the detection processing for the next round is executed.

一方、CPU117aは、ステップS727において、全てのグループを検知対象グループとしてステップS705~S725の処理を実行していないと判断すると、他の一のグループについてステップS705~S725の処理を実行する。つまり、CPU117aは、一のグループに対する物体検知処理が終了したと判断し、他の異なるグループに対する物体検知処理を開始する。例えば、図7に示すように、グループXに対する物体検知処理が終了したと判断し、グループXとは異なるグループYに対する物体検知処理を実行する。
On the other hand, if the CPU 117a determines in step S727 that the processes of steps S705 to S725 have not been executed with all groups as detection target groups, it executes the processes of steps S705 to S725 for one other group. In other words, the CPU 117a determines that the object detection process for one group has ended, and starts the object detection process for another different group. For example, as shown in FIG. 7, it is determined that the object detection process for group X has ended, and object detection process for group Y, which is different from group X, is executed.

前述の実施例1にかかる物体検知装置100においては、センサグループ情報を用いて、受光素子113cが、対応する投光素子113a以外の投光素子113aが投光する検知光を受光しないようにした。一方、本実施例にかかる物体検知装置200は、センサグループ情報を用いることなく、受光素子113cが、対応する投光素子113a以外の投光素子113aが投光する検知光を受光しないようにするものである。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 object detection device 100 according to the first embodiment described above, the sensor group information is used to prevent the light receiving element 113c from receiving detection light emitted by light emitting elements 113a other than the corresponding light emitting element 113a. . On the other hand, the object detection device 200 according to this embodiment prevents the light receiving element 113c from receiving detection light emitted by light emitting elements 113a other than the corresponding light emitting element 113a, without using sensor group information. It is something. In addition, in the following, the same reference numerals are given to the same configurations as in the first embodiment, and detailed explanations are omitted.

第1 構成
物体検知装置200の構成について図9を用いて説明する。図9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 object detection device 200 will be described using FIG. 9. FIG. 9 shows a state in which the object detection device 200 is placed on an industrial robot RBT. The object detection device 200 includes a plurality of object detection sensor units 111, a control section 117, and a connection harness 119. Each configuration of the object detection device 200 is the same as the configuration in Example 1 (see FIGS. 1 to 4).

第2 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。
Second Operation of Sensor Control Program The operation of the CPU 117a based on the sensor control program in the object detection device 200 will be described below.

1.順次検知
物体検知装置200では、センサグループ情報を用いることなく、物体検知装置200が有する全ての物体検知センサ部113における物体検知処理を、互いに「干渉しない」ように、順次、実行する。つまり、図10に示すように、物体検知センサ部113に検知開始情報SSを送信し、投光素子113aでの検知光の投光、受光有効期間RT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。
1. Sequential Detection In the object detection device 200, the object detection processing in all the object detection sensor units 113 included in the object detection device 200 is performed sequentially without using sensor group information so as not to “interfere” with each other. That is, as shown in FIG. 10, the detection start information SS is transmitted to the object detection sensor section 113, the light emitting element 113a emits the detection light, and the light receiving element 113c receives the reflected light during the effective light reception period RT. The detection process is sequentially executed for all object detection sensor units 113.

2.フローチャート
物体検知装置200の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、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(S1001)。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(S1003)。
2. Flowchart The object detection process based on the sensor control program executed by the CPU 117a of the object detection device 200 will be described using the flowchart shown in FIG. The CPU 117a selects one object detection sensor unit 111 as a detection target sensor unit (S1001). The CPU 117a selects one object detection sensor unit 113 belonging to the detection target sensor unit as the detection target sensor unit (S1003).

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SS(図10参照)を送信する(S1005)。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 CPU 117a emits detection light to the light emitting element 113a of the sensor unit to be detected, and sends detection start information SS to the corresponding light receiving element 113c, indicating that it is in a standby state for receiving reflected light of the detection light. (see FIG. 10) is transmitted (S1005). Note that which object detection sensor section 113 belongs to which object detection sensor unit 111 is stored and held as sensor information in the memory 117b.

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 element 113c corresponding to the light emitting element 113a that emits the detection light receives the reflected light of the detection light, the light receiving element 113c detects the object detection time, which is the time from the emission of the detection light to the reception of the reflected light. On the other hand, if no reflected light is received within the specified time, or if an insufficient amount of light (number of photons) is captured to accurately calculate the distance to the object, Detection information indicating that the object cannot be detected is transmitted to the CPU 117a via the sensor communication circuit 113d (see FIG. 3) and the sensor control communication circuit 117g (see FIG. 4).

CPU117aは、検知情報を受信すると(S1007)、ステップS711~ステップS719の処理を実行する。なお、ステップS711~ステップS719の処理については、実施例1と同様であるため、詳細な記述を省略する。 Upon receiving the detection information (S1007), the CPU 117a executes the processes of steps S711 to S719. Note that the processes from step S711 to step S719 are the same as in the first embodiment, so detailed description will be omitted.

CPU117aは、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、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、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(S1009)。 When the CPU 117a determines that the distance to the object to be detected calculated in step S715 is not less than the operation stop distance, that is, there is no object around the industrial robot RBT, the CPU 117a determines whether a predetermined interval time has elapsed. It is determined whether or not (S1009).

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S1007、S1009、S711~S715の処理を実行したか否か判断する(S1011)。CPU117aは、ステップS1011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S1007、S1009、S711~S715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S1007、S1009、S711~S715の処理を実行する。 When the CPU 117a determines that the predetermined interval time has elapsed, the CPU 117a determines whether the processes of steps S1007, S1009, and S711 to S715 have been executed for all detection target sensor units of the detection target unit (S1011). If the CPU 117a determines in step S1011 that the processes of steps S1007, S1009, and S711 to S715 have not been executed with all the object detection sensor units 113 as detection target sensor units, the CPU 117a executes the steps for the remaining object detection sensor units 113. The processes of S1007, S1009, and S711 to S715 are executed.

CPU117aは、ステップS1011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S1007、S1009、S711~S715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S1003~S1011、S711~S715の処理を実行したか否か判断する(S1013)。CPU117aは、ステップS1013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S1003~S1011、S711~S715の処理を実行していないと判断すると、検知処理を終了しなければ(S729)、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周回したとして、次の周回の検知処理を実行する。
If the CPU 117a determines in step S1011 that the processes of steps S1007, S1009, and S711 to S715 have been executed with all object detection sensor units 113 as detection target sensor units, it sets all object detection sensor units 111 as detection target sensor units. It is determined whether steps S1003 to S1011 and S711 to S715 have been executed (S1013). If the CPU 117a determines in step S1013 that the processes of steps S1003 to S1011 and S711 to S715 have not been executed with all the object detection sensor units 111 as detection target sensor units, if the detection process is not completed (S729), Assuming that the detection process has been executed for all the object detection sensor units 111 arranged in the industrial robot RBT, that is, the detection process in the object detection sensor unit 111 has completed one round, the detection process for the next round is executed.

前述の実施例1にかかる物体検知装置100においては、予め設定したセンサグループ情報を用いて、物体検知を実行した。一方、本実施例にかかる物体検知装置300は、センサグループ情報を自動的に生成するものである。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 object detection device 100 according to the first embodiment described above, object detection was performed using preset sensor group information. On the other hand, the object detection device 300 according to this embodiment automatically generates sensor group information. In addition, in the following, the same reference numerals are given to the same configurations as in the first embodiment, and detailed explanations are omitted.

第1 構成
物体検知装置300の構成について図12を用いて説明する。図12は、物体検知装置300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300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300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 object detection device 300 will be described using FIG. 12. FIG. 12 shows a state in which the object detection device 300 is placed on an industrial robot RBT. The object detection device 300 includes a plurality of object detection sensor units 111, a control section 117, and a connection harness 119. Each configuration of the object detection device 300 is the same as the configuration in Example 1 (see FIGS. 1 to 4).

第2 センサ制御プログラムの動作
物体検知装置300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。物体検知装置300におけるCPU117aは、産業用ロボットRBTの通常動作時に実施する物体検知処理と、産業用ロボットRBTの通常動作前に実施するセンサグループ情報生成処理とを実行する。産業用ロボットRBTの通常動作時に実施する物体検知処理については、実施例1における物体検知処理(図8参照)と同様であるため詳細な説明を省略する。
Second Operation of Sensor Control Program The operation of the CPU 117a based on the sensor control program in the object detection device 300 will be described below. The CPU 117a in the object detection device 300 executes an object detection process performed during normal operation of the industrial robot RBT and a sensor group information generation process performed before the normal operation of the industrial robot RBT. The object detection process performed during normal operation of the industrial robot RBT is the same as the object detection process in Example 1 (see FIG. 8), and therefore detailed description will be omitted.

1.センサグループ情報生成処理
センサグループ情報生成処理では、産業用ロボットRBTを、通常動作の1サイクル分、通常動作前に実行させ、その間に物体検知センサ部113間の干渉の有無を検知し、干渉する物体検知センサ部113については、異なるグループに属するようにセンサグループ情報を生成する。
1. Sensor Group Information Generation Process In the sensor group information generation process, the industrial robot RBT is caused to execute one cycle of normal operation before normal operation, and during that time, the presence or absence of interference between the object detection sensor units 113 is detected and interference is detected. Regarding the object detection sensor unit 113, sensor group information is generated so that it belongs to a different group.

2.フローチャート
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13に示すフローチャートを用いて説明する。CPU117aは、センサグループ情報の生成を開始するグループ生成開始情報を取得すると(S1301)、センサグループ情報を初期化し、いずれの物体検知センサユニット111もグループにも属していない状態とする(S1303)。
2. Flowchart The object detection process based on the sensor control program executed by the CPU 117a will be described using the flowchart shown in FIG. When the CPU 117a acquires group generation start information for starting generation of sensor group information (S1301), the CPU 117a initializes the sensor group information and sets a state in which none of the object detection sensor units 111 belongs to any group (S1303).

CPU117aは、産業用ロボットRBTの駆動装置に動作開始情報を送信する(S1305)。また、CPU117aは、各物体検知センサ部113に対して、センサグループ情報生成処理において物体検知を開始する旨の初期検知開始情報を、一斉に、送信する(S1307)。 The CPU 117a transmits operation start information to the drive device of the industrial robot RBT (S1305). Further, the CPU 117a simultaneously transmits initial detection start information indicating that object detection is to be started in the sensor group information generation process to each object detection sensor unit 113 (S1307).

初期検知開始情報を取得した投光素子113aは、初期検知終了情報を取得するまで、予め定められたタイミングで検知光を投光する。また、初期検知開始情報を取得した受光素子113cは、受光待機状態とし、初期検知終了情報を取得するまで、投光素子113aの投光タイミングに合わせた予め定められたタイミングで検知情報を制御部117に送信する。 The light projecting element 113a that has acquired the initial detection start information projects detection light at predetermined timing until it acquires the initial detection end information. The light receiving element 113c that has acquired the initial detection start information is placed in a light reception standby state, and the detection information is transmitted to the control unit at a predetermined timing that matches the light emission timing of the light emitting element 113a until the initial detection end information is acquired. Send to 117.

ここで、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。 Here, when the light receiving element 113c receives a larger amount of detection light than a predetermined upper limit amount, the light receiving element 113c sends detection information indicating overflow under a predetermined lower limit, including when the detection light cannot be received. If the amount of detection light that is less than the limit is received, detection information indicating that the object could not be detected will be sent. If the amount of detection light that is within the set range from the upper limit to the lower limit is received, the object detection time will be displayed. Each is sent as detection information.

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。 Note that the case where the light receiving element 113c receives the detection light within the set range corresponds to the case where the detection light receives reflected light that is reflected by some object. In addition, when the light receiving element 113c receives a larger amount of detection light than the upper limit amount, it directly receives the detection light emitted by the light emitting element 113a of another object detection sensor section 113 located at the opposing position. This corresponds to a case where the two object detection sensor units 113 are in an interference state.

CPU117aは、検知情報を取得すると(S1309)、検知情報の内容が、干渉状態を示すオーバーフローであるか、または、予め定められた最小検知時間よりも短い検知時間であるかを判断する(S1311)。検知情報の内容が、予め定められた最小検知時間よりも小さい検知時間である場合は、対向する位置に近い位置に2つの物体検知センサ部113が存在し、一方の投光素子113aが投光した検知光の一部を、他方の物体検知センサ部113の受光素子113cが受光した場合に対応する。これは、受光素子113cが何らかの物体に反射した検知光の反射光を受光する場合、物体までの往復時間を要する一方、受光素子113cが対向する投光素子113aが投光した検知光の一部を受光する場合は、一方の物体検知センサ部113から他方の物体検知センサ部113までの片道時間しか要しないことによる。なお、検知情報の内容が、予め定められた最小検知時間よりも小さい検知時間である場合も、2つの物体検知センサ部113が干渉状態にある場合とする。 When the CPU 117a acquires the detection information (S1309), the CPU 117a determines whether the content of the detection information is an overflow indicating an interference state or a detection time shorter than a predetermined minimum detection time (S1311). . If the content of the detection information is a detection time shorter than the predetermined minimum detection time, two object detection sensor sections 113 exist near the opposing positions, and one of the light emitting elements 113a emits light. This corresponds to a case where the light receiving element 113c of the other object detection sensor section 113 receives a part of the detected light. This is because when the light-receiving element 113c receives the reflected light of the detection light reflected by some object, it takes time to travel back and forth to the object, but the light-receiving element 113c only receives a portion of the detection light emitted by the opposing light-emitting element 113a. This is because when receiving light, only one-way time is required from one object detection sensor section 113 to the other object detection sensor section 113. Note that a case where the content of the detection information is a detection time shorter than a predetermined minimum detection time is also considered to be a case where the two object detection sensor sections 113 are in an interference state.

CPU117aは、検知情報の内容が干渉状態を示すと判断すると、同じタイミングで、干渉状態を示す他の検知情報を取得しているか否かを判断する(S1313)。干渉状態は、対向して位置する2つの物体検知センサ部113間で生ずるため、一方の物体検知センサ部113の受光素子113cが干渉状態を内容とする検知情報を送信している場合、もう一方の物体検知センサ部113の受光素子113cも干渉状態を内容とする検知情報を送信している。 When determining that the content of the detection information indicates an interference state, the CPU 117a determines whether other detection information indicating an interference state is acquired at the same timing (S1313). An interference state occurs between two object detection sensor units 113 located opposite each other, so if the light receiving element 113c of one object detection sensor unit 113 is transmitting detection information indicating an interference state, the other object detection sensor unit 113 The light receiving element 113c of the object detection sensor section 113 also transmits detection information containing the interference state.

CPU117aは、同じタイミングで、干渉状態を示す検知情報を取得していると判断すると、ステップS1311で干渉状態と判断した検知情報を送信した受光素子113cを有する物体検知センサ部113が属する物体検知センサユニット111と、ステップS1313で干渉状態と判断した検知情報を送信した受光素子113cを有する物体検知センサ部113が属する物体検知センサユニット111とを、異なるセンサグループに属するように、各物体検知センサユニット111のセンサグループを決定する(S1315)。なお、既に2つの物体検知センサユニット111がセンサグループ情報において異なるグループに属している場合には、2つの物体検知センサユニット111に対して新たなグループは決定しない。 If the CPU 117a determines that detection information indicating an interference state has been acquired at the same timing, the CPU 117a selects the object detection sensor to which the object detection sensor section 113 having the light receiving element 113c that transmitted the detection information determined to be an interference state in step S1311 belongs. The unit 111 and the object detection sensor unit 111 to which the object detection sensor unit 113 having the light receiving element 113c that transmitted the detection information determined to be in an interference state in step S1313 belong to different sensor groups. 111 sensor groups are determined (S1315). Note that if the two object detection sensor units 111 already belong to different groups in the sensor group information, a new group is not determined for the two object detection sensor units 111.

CPU117aは、ステップS1311において、検知情報の内容が干渉状態でないと判断すると、また、ステップS1313において、干渉状態を示す他の検知情報を取得していないと判断すると、ステップS1317まで移動する。 If the CPU 117a determines in step S1311 that the content of the detection information is not an interference state, and if it determines in step S1313 that no other detection information indicating an interference state has been acquired, the CPU 117a moves to step S1317.

CPU117aは、産業用ロボットRBTが1サイクルの動作が終了するまで、ステップS1309~S1315の処理を繰り返す(S1317)。CPU117aは、産業用ロボットRBTが1サイクルの動作を終了すると(S1317)、初期検知終了情報を各物体検知センサ部113に対して送信する(S1319)。 The CPU 117a repeats steps S1309 to S1315 until the industrial robot RBT completes one cycle of operation (S1317). When the industrial robot RBT completes one cycle of operation (S1317), the CPU 117a transmits initial detection completion information to each object detection sensor section 113 (S1319).

CPU117aは、全ての物体検知センサ部113がいずれかのグループに属しているかを判断する(S1321)。CPU117aは、全ての物体検知センサ部113がいずれかのグループに属していないと判断すると、この段階で存在する各グループに属する物体検知センサ部113がほぼ同数となるように、グループに属していない物体検知センサ部113のグループを決定する(S1323)。各グループに属する物体検知センサ部113の数を同数とすることによって、グループ切り替えの回数が減少するため、結果として、短インターバルでの検知が可能となる。 The CPU 117a determines which group all object detection sensor units 113 belong to (S1321). When the CPU 117a determines that all the object detection sensor units 113 do not belong to any group, the CPU 117a determines that all the object detection sensor units 113 do not belong to any group so that the number of object detection sensor units 113 that belong to each group existing at this stage is approximately the same. A group of object detection sensor units 113 is determined (S1323). By making the number of object detection sensor units 113 belonging to each group the same, the number of group switching is reduced, and as a result, detection can be performed at short intervals.

CPU117aは、残りの物体検知センサユニット111に関するグループを決定すると、また、ステップS1321において、全ての物体検知センサ部113がいずれかのグループに属していると判断すると、初期物体検知処理を終了する。
When the CPU 117a determines the groups related to the remaining object detection sensor units 111, and when it is determined in step S1321 that all the object detection sensor units 113 belong to any group, the CPU 117a ends the initial object detection processing.

[その他の実施形態]
(1)センサグループ情報:前述の実施例1においては、センサグループ情報は、物体検知センサユニット111毎に属するグループを判断したが、物体検知センサ部113毎に属するグループを判断するようにしてもよい。実施例3についても同様である。
[Other embodiments]
(1) Sensor group information: In the above-described first embodiment, the sensor group information determines the group to which each object detection sensor unit 111 belongs, but it is also possible to determine the group to which each object detection sensor unit 113 belongs. good. The same applies to Example 3.

(2)物体検知センサユニット111:前述の実施例1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。実施例2、実施例3についても同様である。 (2) Object detection sensor unit 111: In the object detection sensor unit 111 in the first embodiment described above, the sensor arrangement flexible member 115 is used to arrange it on the industrial robot RBT having a plurality of object detection sensor sections 113. It is not limited to the illustrated example as long as the sensor section 113 can be placed therein. For example, the object detection sensor section 113 may be placed directly on the industrial robot RBT. The same applies to Examples 2 and 3.

(3)産業用ロボットRBT:前述の実施例1~実施例3においては、単独の産業用ロボットRBTに物体検知装置100を配置するとしたが、図14に示すように、複数の産業用ロボットRBT1、RBT2に、物体検知装置400を配置するようにしてもよい。 (3) Industrial robot RBT: In the above embodiments 1 to 3, the object detection device 100 was arranged on a single industrial robot RBT, but as shown in FIG. , RBT2, the object detection device 400 may be arranged.

(4)物体検知センサ部113の機能:前述の実施例1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。 (4) Function of the object detection sensor unit 113: In the first embodiment described above, the object detection sensor unit 113 detects the presence of an object by detecting the distance to the object. It may also be something that detects the direction of a chisel or 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。以上は、実施例2、実施例3についても同様である。 In addition, although the object detection sensor unit 113 is configured to detect the presence of an object using a predetermined detection light, other detection waves such as infrared rays and sound waves may be used as long as the presence of an object can be detected. It's okay. The above also applies to Example 2 and Example 3.

(5)制御部117の構成:前述の実施例1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。実施例2、実施例3についても同様である。 (5) Configuration of control unit 117: In the first embodiment described above, the operation of the control unit 117 was realized using the CPU 117a, but the configuration is not limited to the example as long as it can realize the operation of the control unit 117. . For example, a dedicated logic circuit may be designed and used. The same applies to Examples 2 and 3.

(6)物体検知センサ部113の接続:前述の実施例1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。 (6) Connection of object detection sensor units 113: In the first embodiment described above, each object detection sensor unit 113 was connected to the control unit 117 in parallel, but each object detection sensor unit 113 is connected in cascade to each other, and The object detection sensor section 113 of the section may be connected to the control section 117.

また、物体検知装置100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。実施例2、実施例3についても同様である。 Further, in the object detection device 100, each object detection sensor unit 111 and the control section 117 are connected by the connection harness 119, but the connection may be made wirelessly. The same applies to Examples 2 and 3.

さらに、物体検知装置100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 object detection device 100, the object detection sensor section 113 and the control section 117 are connected using the connection harness 119, but a plurality of object detection sensor sections 113 are connected to one intermediate interface section, and the intermediate interface section In other words, the object detection sensor section 113 and the control section 117 may be connected to the control section 117 through an intermediate interface section. The same applies to Examples 2 and 3.

(7)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。実施例2、実施例3についても同様である。 (7) Use of a light filter: In the embodiments described above, an optical filter may be further used to detect an object using only a predetermined light. The same applies to Examples 2 and 3.

(8)センサ接続情報:前述の実施例1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。実施例2、実施例3についても同様である。 (8) Sensor connection information: In the first embodiment described above, the sensor connection information is stored in the memory 117b in advance, but the sensor connection information is acquired at the stage of using the object detection device 100. It's okay. For example, when the control unit 117 is activated, the control unit 117 transmits and receives information to and from each object detection sensor unit 113 via the sensor communication circuit 113d, determines whether the object detection sensor unit 113 is connected, and determines whether the object detection sensor unit 113 is connected or not. Connection information may also be generated. Further, the connection position (eg, connection port) of the sensor communication circuit 113d may be determined. The same applies to Examples 2 and 3.

(9)受光素子113c:前述の実施例1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。 (9) Light-receiving element 113c: In the above-described first embodiment, the light-receiving element 113c uses a SPAD, but other phototransistors, photodiodes, light-receiving elements with built-in amplifier circuits, etc. can be used. Note that when using a photodiode, an amplifier circuit or a filter circuit may be arranged together with the light receiving element 113c. The same applies to Example 3.

(10)物体検知センサ部113の順次制御:前述の実施例2においては、CPU117aは、物体検知センサ部113毎に投光素子113aに対して検知開始情報SSを送信し、対応する受光素子113cで反射光を受光することとしたが(図10参照)、図15に示すように、検知対象センサ部を選択した後に(図11ステップS1003参照)検知対象センサ部に属する投光素子113aに対して検知開始情報SSを送信するようにしてもよい。 (10) Sequential control of the object detection sensor unit 113: In the second embodiment described above, the CPU 117a transmits detection start information SS to the light emitting element 113a for each object detection sensor unit 113, and the corresponding light receiving element 113c (see FIG. 10), but as shown in FIG. 15, after selecting the sensor section to be detected (see step S1003 in FIG. 11), the light emitting element 113a belonging to the sensor section to be detected is The detection start information SS may also be transmitted.

また、図16に示すように、検知対象センサユニットを選択する前に(図11ステップS1001参照)全ての投光素子113aに対して検知開始情報SSを送信するようにしてもよい。いずれの場合も、CPU117aは、検知開始情報を送信してから所定のインターバル時間ITが経過する前に、検知開始情報を送信した投光素子113aに対応する各受光素子113cに、順次、検知情報送信要求情報DSを送信し、各受光素子113cから検知情報を取得するようにしてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 16, the detection start information SS may be transmitted to all the light projecting elements 113a before selecting the sensor unit to be detected (see step S1001 in FIG. 11). In either case, before the predetermined interval time IT has elapsed after transmitting the detection start information, the CPU 117a sequentially sends the detection information to each light receiving element 113c corresponding to the light emitting element 113a that has transmitted the detection start information. The transmission request information DS may be transmitted and the detection information may be acquired from each light receiving element 113c.

なお、物体検知センサ部113は、検知情報を一時的に保存するメモリを有するようにすればよい。また、物体検知センサ部113が有するメモリは、他の構成要素とは独立に設けてもよく、受光素子113c、センサ用通信回路(図3参照)と一体で設けるようにしてもよい。 Note that the object detection sensor section 113 may have a memory that temporarily stores detection information. Further, the memory included in the object detection sensor unit 113 may be provided independently from other components, or may be provided integrally with the light receiving element 113c and the sensor communication circuit (see FIG. 3).

(11)受光素子113c:前述に実施例3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。実施例1、実施例2についても同様である。 (11) Light-receiving element 113c: In the third embodiment described above, when the light-receiving element 113c receives an amount of detection light that is larger than the predetermined upper limit amount, it sends detection information indicating that there has been an overflow, and receives the detection light. If the amount of detection light that is less than the predetermined lower limit is received, the detection information indicating that the object could not be detected is sent within the set range from the upper limit to the lower limit. When the detection light is received, the object detection time is transmitted as detection information, but the present invention is not limited to the example as long as the detection state can be transmitted. For example, it shows the detected object detection time (including cases where it is not set or set to 0 if detection is not performed normally due to overflow, etc.) and whether or not detection was performed normally. The status (for example, in the case of overflow, an abnormality is set) may be transmitted as a set. The same applies to Example 1 and Example 2.

(12)受光素子113c:前述に実施例1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。実施例3についても同様である。 (12) Light-receiving element 113c: In the first embodiment described above, the light-receiving element 113c detects the distance to the object using the direct TOF (Time of Flight) method using SPAD. It is not limited to the examples as long as it can detect the distance of or the presence of an object. For example, the distance to the object may be detected using an indirect TOF method. The same applies to Example 3.

(13)動作停止距離:前述の実施例1?実施例3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。
(13) Operation stop distance: In the first to third embodiments described above, the operation stop distance is set for each object detection sensor unit 113, but it may be set for each object detection sensor unit 111. . Further, all the object detection sensor units 111 may use the same operation stop distance.

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 an industrial robot.

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
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
300 物体検知装置
400 物体検知装置
SS 検知開始情報
RT 受光有効期間
DS 検知情報送信要求情報
100 Object detection device 111 Object detection sensor unit 113 Object detection sensor section 113a Light emitting element 113b Light emitting lens 113c Light receiving element 113d Sensor communication circuit 115 Sensor arrangement flexible member 117 Control section 117a CPU
117b Memory 117g Communication circuit for sensor control 117h Communication circuit for operation control 119 Connection harness 200 Object detection device 300 Object detection device 400 Object detection device SS Detection start information RT Light reception valid period DS Detection information transmission request information

Claims (6)

産業用ロボットの外周面に沿って配置され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、
前記検知光の反射光を受光する反射光受光部であって、前記検知光投光部に対応して配置される反射光受光部、
を有する複数の物体検知センサ部、
前記反射光受光部が、対応する前記検知光投光部以外の前記検知光投光部が投光する前記検知光を受光しないように、前記検知光投光部が前記検知光を投光し、及び、前記反射光受光部を前記反射光の受光待機状態とする検知処理を実行する制御部、
を有する物体検知装置。
An object detection device arranged along the outer peripheral surface of an industrial robot,
a detection light emitter that emits a detection light;
a reflected light receiving section that receives reflected light of the detection light, the reflected light receiving section disposed corresponding to the detection light projecting section;
a plurality of object detection sensor units having
The detection light projector projects the detection light so that the reflected light receiver does not receive the detection light projected by the detection light projectors other than the corresponding detection light projector. , and a control unit that executes a detection process to put the reflected light receiving unit in a waiting state for receiving the reflected light;
An object detection device with
請求項1に係る物体検知装置において、
前記制御部は、
第1の前記検知光投光部が投光する前記検知光以外に、前記検知光を投光した前記第1の検知光投光部に対応する前記反射光受光部が、第2の前記検知光投光部が投光する前記検知光を受光する可能性がある場合、前記第1の検知光投光部と前記第2の検知光投光部とを異なるグループとするセンサグループ情報を用いて、同一グループ内の前記検知光投光部が前記検知光を投光し、所定時間経過後まで、前記検知光を投光した前記検知光投光部に対応する前記反射光受光部を、前記反射光の受光待機状態とする前記検知処理を実行すること、
を特徴とする物体検知装置。
In the object detection device according to claim 1,
The control unit includes:
In addition to the detection light emitted by the first detection light projecting section, the reflected light receiving section corresponding to the first detection light projecting section that projects the detection light emits the second detection light. When there is a possibility that the light projecting section receives the detection light emitted, sensor group information is used that sets the first detection light projecting section and the second detection light projecting section as different groups. The detection light projector in the same group projects the detection light, and until a predetermined period of time elapses, the reflected light receiver corresponding to the detection light projector that has projected the detection light, Executing the detection process to put the reflected light in a waiting state for receiving the reflected light;
An object detection device featuring:
請求項2に係る物体検知装置において、
前記制御部は、
同一の前記グループに属する前記検知光投光部に対して、同時に前記検知光を投光するように制御すること、
を特徴とする物体検知装置。
In the object detection device according to claim 2,
The control unit includes:
controlling the detection light projecting units belonging to the same group to simultaneously project the detection light;
An object detection device featuring:
請求項2、または、請求項3に係る物体検知装置において、
前記制御部は、
ある前記グループに関する前記検知処理が実行されている際に、前記グループとは異なる前記グループに属する前記物体検知センサ部の動作を休止させること、
を特徴とする物体検知装置。
In the object detection device according to claim 2 or 3,
The control unit includes:
suspending the operation of the object detection sensor unit belonging to the group different from the group when the detection process regarding the certain group is being executed;
An object detection device featuring:
請求項2~請求項4のいずれかに係る物体検知装置において、
前記制御部は、
所定時間の間、前記検知光投光部、及び、前記反射光受光部を動作させ、第1の前記検知光投光部が投光する前記検知光以外に、前記検知光を投光した前記第1の検知光投光部に対応する前記反射光受光部が、第2の前記検知光投光部が投光する前記検知光を受光した場合、前記第1の検知光投光部と前記第2の検知光投光部とを異なるグループとするセンサグループ情報を生成すること、
を特徴とする物体検知装置。
In the object detection device according to any one of claims 2 to 4 ,
The control unit includes:
The detection light projector and the reflected light receiver are operated for a predetermined period of time, and the detection light is emitted in addition to the detection light emitted by the first detection light projector. When the reflected light receiver corresponding to the first detection light projector receives the detection light projected by the second detection light projector, the first detection light projector and the generating sensor group information in which the second detection light projector is a different group;
An object detection device featuring:
請求項1に係る物体検知装置において、
前記制御部は、
一の前記検知光投光部が前記検知光を投光し、所定時間経過後まで、対応する前記反射光受光部を前記反射光の前記受光待機状態とする前記検知処理を実行すること、
を特徴とする物体検知装置。
In the object detection device according to claim 1,
The control unit includes:
executing the detection process in which one of the detection light projectors projects the detection light and the corresponding reflected light receiver is placed in a standby state for receiving the reflected light until after a predetermined period of time has elapsed;
An object detection device featuring:
JP2018063375A 2018-03-29 2018-03-29 object detection device Active JP7357835B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018063375A JP7357835B2 (en) 2018-03-29 2018-03-29 object detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018063375A JP7357835B2 (en) 2018-03-29 2018-03-29 object detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019174307A JP2019174307A (en) 2019-10-10
JP7357835B2 true JP7357835B2 (en) 2023-10-10

Family

ID=68170302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018063375A Active JP7357835B2 (en) 2018-03-29 2018-03-29 object detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7357835B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000057389A (en) 1998-08-05 2000-02-25 Nippon Signal Co Ltd:The Automatic ticket examining machine
JP2000213932A (en) 1999-01-28 2000-08-04 Sharp Corp Driving method of optical detection device
JP2006317237A (en) 2005-05-11 2006-11-24 Keyence Corp Multi-optical axis photoelectric safety device
JP2008277163A (en) 2007-04-27 2008-11-13 Sunx Ltd Multiple optical-axis photoelectric sensor
JP2014000305A (en) 2012-06-20 2014-01-09 Kyoraku Sangyo Co Ltd Game machine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3185547B2 (en) * 1994-06-28 2001-07-11 三菱電機株式会社 Distance measuring device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000057389A (en) 1998-08-05 2000-02-25 Nippon Signal Co Ltd:The Automatic ticket examining machine
JP2000213932A (en) 1999-01-28 2000-08-04 Sharp Corp Driving method of optical detection device
JP2006317237A (en) 2005-05-11 2006-11-24 Keyence Corp Multi-optical axis photoelectric safety device
JP2008277163A (en) 2007-04-27 2008-11-13 Sunx Ltd Multiple optical-axis photoelectric sensor
JP2014000305A (en) 2012-06-20 2014-01-09 Kyoraku Sangyo Co Ltd Game machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019174307A (en) 2019-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107851354B (en) Base station, the system being made of surface processing equipment and base station for being connect with surface processing equipment and the method for running base station
CN100467237C (en) System and method for autonomous robot return to charging station
KR101212630B1 (en) Mobile system for monitoring power transfer line
CN101896108A (en) Detection device and method of robot cleaner
JP5064197B2 (en) Photoelectric sensor
JP6321441B2 (en) Three-dimensional measurement system, three-dimensional measurement method, and object to be measured
BR102020005643A2 (en) PROXIMITY DETECTION IN ASSEMBLY ENVIRONMENTS HAVING MACHINERY
JP7357835B2 (en) object detection device
CN110383105A (en) Range-measurement system, automation equipment and distance measuring method
JP5496394B2 (en) High-speed non-contact measurement data communication system
JP5938188B2 (en) Object detection device that can freely set the detection range
CN106289361B (en) Detection method of sensor reliability and self-moving processing device and system thereof
KR20130084081A (en) Apparatus and method for intrusion detection
CN108111672A (en) Anti-interference method, electronic device and computer-readable storage medium
JP7383986B2 (en) Status notification device, control method for status notification device, information processing program, and recording medium
JP2019158525A (en) Optical safe sensor
CN108994770B (en) Electric screwdriver control method and device
US10611031B2 (en) Robot system
JP7264416B2 (en) Object detection device
CN107595217B (en) Sweeping robot and its roller fault detection method
JP2018189494A (en) Scan type distance measurement device
TWI678121B (en) Auxiliary apparatus for a lighthouse positioning system
CN106289360A (en) The detection method of sensor reliability and oneself mobile processing means and system
CN114710865A (en) Intelligent lamp and illumination method applied to same
CN204228597U (en) A kind of laser gas pick-up unit

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180404

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211130

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220614

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220914

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20220914

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20221005

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20221018

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221213

A603 Late request for extension of time limit during examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A603

Effective date: 20230409

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230409

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230725

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230728

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230808

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230826

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7357835

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150