JPH0781677B2 - 安全監視装置の自己診断方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、産業用ロボット、NC工作機等の自動的に動作
することが可能な設備に付加された視覚機能を備えた安
全監視装置の自己診断方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の安全監視装置の自己診断方法としては、
電源が正常であるかどうか、或いはＰ−ROM（Programma
bla ROM）チェック（TOTALチェック）が正常であるか否
か等で診断していた。

しかし、これらの手段のみでは画像処理部の診断が出来
ないので、例えば基準画像を入力し、それを解析して正
常な特徴値を計算するか否か等で確認していた。

ところがこの方法は、少くとも１つの画像を入力するた
めの時間に加えて、その入力した画像を処理する時間を
必要とするために、安全監視装置がオン・ラインで動作
中に自己をチェックすることはできず、システムの立上
げ時、つまり始動時、或いは安全監視を行なう時以外に
たとえばロボット等の自動機械の停止しているときに自
己をチェックしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この様に、上記の方法によれば、ロボット等が稼働して
おりその安全監視中には自己のチェックが出来ないた
め、もし異常を生じた場合は事故につながるという不具
合があった。

ここにおいて本発明は、従来方法の難点を克服し、安全
監視装置の自己診断に要する処理時間が短く、従ってロ
ボット等が稼働中でも常時チェック可能な自己診断方法
を提供することを、その目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、 まず情報処理部の正常チェックとして、 Ｐ−ROMをチェックする所謂TOTALチェックを行ない
正常である。

次にカメラからの画像入力線の断線或いは異常のチェッ
クとして、 カメラ画像入力信号をその明度レベルにより段階化
し、各明度レベルにある画素数を表した画素分布データ
が明度最低或いは最高レベル集中していない。

及び画像処理部正常チェックとして、 カメラ入力画像の画素分布データのうち背景に相当
する明度レベルのうちの２〜３個の明度レベルにある画
素数が前回入力画像のそれらと比較して変化しているも
のがある。

これらの３条件全て成立で正常とする安全監視装置の自
己診断方法である。

〔作用〕

この様にすると、カメラを含めて、画像処理部の正常チ
ェックが、安全監視のために取込んだ画像データの画素
分布の数個の明度レベルの画素を取り出して比較する処
理だけで済むので、処理時間が短くてよく、従って安全
監視の処理サイクル内に入れることができ、正常チェッ
クを常時行うことが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明による安全監視装置の自己診断方法を、図
面に示す一実施例に基づいて具体的に説明する。

第２図に斜視図で表わすように、作業員が治具台８上に
溶接部品９をセットした後、安全な領域に退いて、溶接
開始ボタン（図示せず）を押すと、スポット溶接ロボッ
ト７が溶接を開始する。

安全監視装置５は、画像処理機能を備えている。

この画像処理機能とは、少くともカメラ１〜カメラ４か
らの画像入力信号を導入して画素分布を生成する機能
と、画像入力信号を任意のレベルで２値化し、２値化し
た後の白“1"レベルの画素数を計数する機能である。

しかして、その安全監視装置（画像処理装置）５は、溶
接ロボット７の周辺を４領域に分割して、各領域毎にカ
メラ１〜カメラ４を設置して、つねに監視領域６内に侵
入する物体を監視している。

この一実施例では、まずカメラ１の画像を取込み背景よ
り少し上の明度レベルで２値化し、明るい方を画像とし
て抽出し、その画素数を計数している。第３図（画素分
布図）に示す様に、作業服、手等は背景より明るいので
作業員が監視領域６に入った場合は、画像として抽出さ
れることになる。

安全監視装置５は次にカメラ２の画像を取込み同様の処
理を行なう。以下カメラ3,カメラ4,カメラ1,……と順次
切替えて同様の処理を行ない、いずれかのカメラ入力画
像の画素数が設定値を越えた場合に、溶接ロボット７に
対し、動作不可信号を出力し、溶接ロボット７を非常停
止させることで、誤って作業員が設備に近づいたために
起こる事故を未然に防ぐことができる。

この一実施例における概略フローを第１図（ａ）に表わ
す。

安全監視装置５はスタート（ステップ10）すると基準画
素数等のを初期値をセット（ステップ11）する。そし
て、停止フラグをリセット、正常フラグをセット（ステ
ップ12）し、まずカメラ１の画像を入力（ステップ13）
する。

ところで、ステップ13では予め監視領域６内を分割した
ウインドの２値化レベル等のパラメータセット（ステッ
プ131）してあるので、画像入力（ステップ132）は所定
のレベルで２値化した後、白“1"の画素数を計数し値が
基準値以上であれば停止フラグをセット（ステップ13
4）する。

次に自己が正常か否かを診断（ステップ134）する。

このステップ134における正常チェックフローを第１図
（ｂ）に示す。

ステップ1343で画素分布の０及び最大のレベル例えば12
7の画素数が視野内全画素数の所定比率以上になってい
るか否かを調べ、所定比率以上であれば正常フラグをリ
セットする。

更に、ステップ1344へ進み背景の明度レベ範囲内の明度
LEV1及びLEV2の画素数と、前回入力画像のそれとを比較
し、LEV1とLEV2の画素数が共に前回と変化なければ正常
フラグをリセツトする。

しかして、情報処理部のソフトウェアのＰ−ROMチェッ
ク（TOTALチェック）が正常か否かつまり正常フラグが
セットされているか否かを調べ、リセット状態であれば
正常フラグをリセットするステップ1342が別ルーチンで
処理されている。

そして、カメラ２の画像を取込み同様の処理（ステップ
14）を行なう。更にカメラ３、カメラ４の画像を取込み
同様の処理（ステップ15,16）を行う。

最後に、停止フラグがセットされていれば溶接ロボット
に対して非常停止信号を出力し、又正常フラグがリセッ
ト状態であれば、正常信号出力をOFFさせると共に溶接
ロボットを停止（ステップ17）させる。

安全監視装置５は以上の処理を、外部から与えられる監
視スタート信号がOFFとなるまで繰り返す（ステップ1
8）。

この様にすれば、正常チェックに要する処理時間が、監
視サイクル処理時間（画像入力時間程度）と比べ非常に
短いので、監視サイクル中にこの正常チェックを組み込
むことができ、常時画像処理部を含めた安全監視装置の
正常をチェックすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、安全監視装置が正
常か否かのチェックに要する時間が短くて済み、従って
常時チェックを行なうことが可能となり、安全監視装置
の信頼性が向上すると共に、従来の様な正常チェックの
ための特徴値解析処理を必要とせず、システムの立上げ
始動も簡単になる等の格段の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における安全監視概略処理フ
ロー及び正常チェックの概略フローを示す図、第２図は
安全監視装置の例の斜視図、第３図は安全監視装置の被
監視物体（作業員）の検出可否を説明するための画素分
布図である。 ５…安全監視装置（画像処理装置）、６…監視領域、７
…溶接ロボット、８…治具台、９…溶接部品。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】視覚機能を備えた安全監視装置の自己診断
   方法であって、 画像入力情報を処理する情報処理部のＰ−ROMチェック
   であるTOTALチェックが正常であり、 カメラからの画像入力信号をその明度レベルにより段階
   化し、各明度レベルにある画素数を表した画素分布が明
   度最低レベル又は最高レベルに集中しておらず、 カメラからの画像入力信号の画素分布で背景に相当する
   明度レベルの中の２ないし３個の明度レベルにある画素
   数が前回入力信号のそれらと比較して変化しているもの
   がある、 という３条件の全てが成立して正常と診断することを特
   徴とする安全監視装置の自己診断方法。