JP2016194829A - 表示処理方法、判定処理方法、表示処理プログラム、判定処理プログラム、及び処理装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】移動主体の物理的な接触の有無を把握すること。
【解決手段】表示処理方法では、所定の平面上を移動する複数の移動主体の動きをシミュレートして、シミュレーション結果を表示する表示処理方法において、複数の移動主体のそれぞれの移動軌跡を、所定の平面と、所定の平面に直交する時間軸とが形成する空間上に表現する。また、判定処理方法では、所定の平面上を移動する複数の移動主体の動きをシミュレートして、前記複数の移動主体同士の接触を判定する接触判定方法において、前記所定の平面と、前記所定の平面に直交する時間軸とが形成する空間上に表示された、前記複数の移動主体のそれぞれの移動軌跡が、前記空間上の同一の位置を含む場合に、前記複数の移動主体同士が接触すると判定する。
【選択図】図３ａ

Description

本発明は、表示処理方法、判定処理方法、表示処理プログラム、判定処理プログラム、及び処理装置に関する。

例えば、製造業の組み立てライン設計業務において、設計した組み立てラインを作業者がどう移動するのかのシミュレーションを行なう場合がある。このようなシミュレーションの一例として、平面図に、作業者の移動軌跡を線分により描画するものがある。しかし、平面図に描画された複数の作業者の移動軌跡から接触の有無を確かめるのは困難である。なぜなら、平面図上で複数の移動軌跡が交差していても、作業者が同時刻にその交点を通過したか否かを読み取れないからである。

なお、第１の移動体の第１の場所、第１の到着時刻及び第１の滞在時間と、第２の移動体の第２の場所、第２の到着時刻、第２の滞在時間と、から移動体の接触有無を判定する技術がある。

特開２００６−８５２５７号公報

しかしながら、場所、到着時刻、滞在時刻による接触判定技術では、第１の移動体と第２の移動体とが物理的に接触したか否かを正確に判定することは困難である。

一側面では、本発明は、移動主体の物理的な接触の有無を把握することを目的とする。

表示処理方法の一観点では、所定の平面上を移動する複数の移動主体の動きをシミュレートして、シミュレーション結果を表示する表示処理方法において、複数の移動主体のそれぞれの移動軌跡を、所定の平面と、所定の平面に直交する時間軸とが形成する空間上に表現する。

本発明によれば、移動主体の物理的な接触の有無を把握することができる。

図１は、処理装置のハードウェア構成例を示す図である。 図２ａは、移動軌跡シミュレーションの平面図の一例を示す図である。 図２ｂは、移動軌跡を含む平面図の一例を示す図である。 図３ａは、図２ｂに基づく、３次元移動軌跡の一例を示す図である。 図３ｂは、図２ｂに基づく、３次元移動軌跡の一例を示す図である。 図４ａは、３次元空間のＸ軸Ｔ軸平面図の一例を示す図である。 図４ｂは、３次元空間のＹ軸Ｔ軸平面図の一例を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る表示処理の手順を示すフローチャートを示す図である。 図６は、立体形状により３次元移動軌跡を表示した一例を示す図である。 図７は、第２実施形態に係る表示処理の手順を示すフローチャートを示す図である。

以下、図面を参照して各実施形態について詳細に説明する。各実施形態における各処理を適宜組み合わせることが可能である。なお、各実施形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（第１実施形態）
本発明の各実施形態に係る処理装置のハードウェア構成例について、図１を用いて説明する。図１は、処理装置１００のハードウェア構成例を示す図である。処理装置１００として、例えばＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やタブレット端末、スマートフォン等の情報処理装置を用いても良い。処理装置１００には、各実施形態における接触判定プログラム（例えば、ソフトウェア）がインストールされている。処理装置１００は、インストールされた表示処理プログラム及び接触判定プログラムを用いて、以下に説明する表示処理及び判定処理を実施する。

処理装置１００は、制御部１０と、記憶部１１と、表示部１２とを有し、これらはシステムバス１４で相互に接続されている。

制御部１０は、処理装置１００を制御するデバイスである。制御部１０として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の電子回路を用いても良い。制御部１０は、記憶部１１に格納されているＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種プログラムに基づいて、各種演算や各ハードウェア構成部とのデータの入出力等の処理を制御する。プログラムの実行中に必要となる各種情報等は、例えば記憶部１１から取得することができる。なお、各種の処理を専用のハードウェアを用いて実現しても良い。

記憶部１１は、主記憶装置及び補助記憶装置を含んでも良い。主記憶装置は、例えば、制御部１０に実行させるＯＳやアプリケーションプログラムの少なくとも一部を一時的に記憶する。また、主記憶装置は、制御部１０による処理に必要な各種データを記憶する。なお、主記憶装置として、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いても良い。

補助記憶装置は、例えば、各実施形態に係る実行プログラムや、コンピュータに設けられた制御プログラム等を記憶する。補助記憶装置は、制御部１０からの制御信号に基づいて、記憶された各種情報の読み出しや、書き込みを行うことができる。補助記憶装置として、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等のストレージ等を用いても良い。補助記憶装置は、各実施形態の処理において使用される情報や処理の結果を記憶しても良い。また、主記憶装置と補助記憶装置は、互いの機能を担い合っても良い。

表示部１２は、制御部１０からの制御信号に基づき、プログラムの実行経過や各実施形態に係る処理の結果等を表示する。表示部１２としては、例えば、液晶ディスプレイ、タッチパネル等を用いても良い。

上述したようなハードウェア構成により、処理装置１００は、各実施形態に係る処理を実行することができる。各機能をコンピュータに実行させることができるプログラムを、例えば汎用のＰＣ等にインストールすることで、ハードウェア資源とソフトウェアとが協働して各実施形態における表示処理及び判定処理が実行されるようにしても良い。
次に、第１実施形態に係る処理装置１００の表示処理について説明する。図２ａは、移動 軌跡シミュレーションを実行する平面２０の一例を示す。図２ｂは、図２ａに基づく、移動軌跡シミュレーションの結果の一例を示す。

図２ａに示すように、平面２０は、例えば、ある領域内に、移動主体である第１の作業者２１と第２の作業者２２、及び作業台Ａ〜Ｅを含む。移動軌跡シミュレーションの実行により、平面２０には、第１の作業者２１及び第２の作業者２２の作業後の移動軌跡２３が表示される。例えば、第１の作業者２１は、作業台Ａで作業を行ない、次に作業台Ｄで作業を行なうとした場合、かつ第２の作業者２２は、作業台Ｃで作業を行ない、次に作業台Ｅで作業を行なうとした場合にあっては、図２ｂで示すように、移動軌跡２３が表示される。なお、この例では移動軌跡２３は直線で示されているが、これに限定せず、移動軌跡２３は曲線を含んでも良い。また平面２０は、作業フロアの床面に対応させても良い。

第１の作業者２１及び第２の作業者２２の其々の移動軌跡２３は、例えば、既存の２次元移動軌跡シミュレーションから出力される。其々の移動軌跡２３には、時間情報、作業内容（特定の荷物の運搬作業、運搬された荷物を用いた作業台での所定の組み立て作業など）等が対応付けられている。制御部１０は、移動軌跡２３と共に、時刻情報、作業内容等も取得する。

制御部１０は、取得した複数の移動軌跡２３、すなわち移動軌跡２３の時系列情報に基づき、３次元移動軌跡３１を生成し、図３ａ、３ｂに示すように、平面２０と平面２０に直交する時間軸Ｔとから形成される３次元空間３０上に表示する。図３ａ、３ｂは、図２ｂの平面２０に基づき作成された３次元移動軌跡３１を互いに異なる方向から示したものである。

より具体的には、制御部１０は、平面２０に直交する時間軸Ｔを平面２０に付加し、平面２０を含む平面と時間軸とから形成される３次元空間を作成する。更に、制御部１０は、平面２０に表示された移動軌跡２３の線分の情報と、線分の情報に付加された時間のパラメータ（時間情報）とに基づき、３次元空間３０上の３次元移動軌跡３１の線分を生成する。すなわち、制御部１０は、複数の移動軌跡２３を、其々の移動軌跡２３に対応付けられた時間情報を用いて繋ぎ合わせることにより、３次元移動軌跡３１を生成しても良い。

制御部１０は、作成した３次元移動軌跡３１を含む３次元空間３０を表示部１２に出力する。制御部１０は、例えば、ユーザの指示により、作成した３次元移動軌跡３１を多方面から見ることができるように出力しても良い。本実施形態はこれに限られるものではなく、３次元移動軌跡３１を、例えば、Ｘ軸とＹ軸とを含む平面２０、Ｘ軸とＴ軸とを含む平面図４０、Ｙ軸とＴ軸とを含む平面図４１、各時刻のＸ軸とＹ軸とを含む平面に平行な平面図等の複数の平面図のうち一部又は全ての平面図により表示しても良い。図４ａは、３次元移動軌跡のＸ軸Ｔ軸平面図４０の一例を示す。図４ｂは、３次元移動軌跡のＹ軸Ｔ軸平面図４１の一例を示す。

続いて、図５を参照して、第１実施形態に係る表示処理の手順を説明する。図５は、第１実施形態に係る表示処理の一例を示すフローチャートである。

制御部１０は、移動軌跡シミュレーションにより作成された移動軌跡２３を含む平面２０を取得する（Ｓ１０１）。制御部１０は、取得した平面２０に直交する時間軸Ｔを平面２０に付加して、３次元空間３０を作成する（Ｓ１０２）。続いて、制御部１０は、複数の移動主体の其々の移動軌跡２３が有する線分及び時間情報を基に、其々の３次元移動軌跡３１の線分を生成する（Ｓ１０３）。制御部１０は、生成した複数の線分に基づき、複数の移動主体の其々の３次元移動軌跡３１を含む３次元空間３０を作成する（Ｓ１０４）。

制御部１０は、３次元移動軌跡３１を含む３次元空間３０を出力する（Ｓ１０５）。

第１実施形態によれば、複数の移動主体の３次元移動軌跡３１が、平面と時間軸から形成される３次元空間３０に表示される。これにより、ユーザは、３次元移動軌跡３１を含む３次元空間３０から、一見して、複数の移動主体同士が移動する際に、物理的に接触（衝突）するか否か判断することができる。また、各時刻のＸ軸Ｙ軸を含む平面に平行な平面図を順次表示することにより、例えば、接触時の移動主体の移動方向や接触方向等を確認することができる。なお。Ｔ軸上のある時刻Ｔ１を指定することにより、Ｔ１から平面図の順次表示を開始しても良いし、時刻Ｔ１、時刻Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）の指定により時刻Ｔ１からＴ２まで順次、平面図を表示しても良い。

なお、制御部１０は、複数の移動主体の其々の３次元移動軌跡３１に基づいて、移動主体同士の接触の判定処理を行なっても良い。より具体的には、制御部１０は、複数の移動主体の其々の３次元移動軌跡３１の線分情報に基づいて、其々の線分が、３次元空間３０上において共通点（交点）を有するか否かの判定を行なう。

共通点を有する場合、制御部１０は、複数の移動主体が接触すると判定する。共通点を有さない場合、制御部１０は、複数の移動主体は接触しないと判定する。制御部１０は、判定処理の結果を出力する。制御部１０は、接触がある旨の表示と共に、接触時間、接触位置、接触時の作業内容、接触時に所持している物等の情報のうち一部又は全てを、合わせて表示しても良い。

この接触の判定処理によれば、複数の３次元移動軌跡３１が共有点を有するか否かにより接触の判定が行われるため、接触の判定処理の計算負荷を抑制することができる。つまり、時刻毎及び／又は位置毎に、複数の移動主体の接触の判定処理を行わなくて良い。

なお、本実施形態にかかる制御部１０は、２次元移動軌跡シミュレータから出力される複数の２次元の移動軌跡を繋ぎ合わせて、３次元移動軌跡３１を生成しているが、本実施形態は、これに限られるものではない。制御部１０は、例えば、第１の作業者２１及び第２の作業者２２の其々の位置座標の時系列情報に基づき、３次元移動軌跡３１を生成しても良い。なお、作業者毎に異なる色で移動軌跡３１を表示しても良い。例えば、第１の作業者２１の移動軌跡３１は赤、第２の作業者２２の移動軌跡３１は青で表示することもできる。更に、３次元空間３０上で移動軌跡３１が交わる箇所を検出し、検出した箇所を示す表示を更に行なっても良い。例えば、接触を示すマーク画像を対応する箇所に対応付けて表示しても良く、その箇所を円等で囲むなどしても良い。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る処理装置１００の表示処理について説明する。図６は、立体形状により３次元移動軌跡３１を表示した一例である。

図６に示すように、制御部１０は、３次元移動軌跡３１の線分に、移動主体が平面２０上において占める範囲（面積）を反映させ、立体形状により３次元移動軌跡３１を表示する。

移動主体が平面２０上において占める範囲（以下、移動主体の範囲）としては、人の形、円形、矩形等を用いることができる。ここでは、計算量を抑えるために矩形とする。この場合、シミュレーションにおける移動主体を矩形に近似して範囲を定めても良い。矩形への近似方法としては、例えば、シミュレーションにおける移動主体の外形を含む最小の矩形としても良い。

本実施形態はこれに限られるものではなく、移動主体の範囲としては、作業種別に応じた範囲を定めても良い。例えば、危険物等を取り扱う作業Ｐ１には、通常よりも広い範囲Ｗ１を定めても良い。更に、移動主体が物を所持して行なう作業Ｐ２には、所持している物の面積も加え、Ｗ２と定めても良い。なお、ある時間帯のみ物を所持している場合等にあっては、所定の時間のみ所持している物の面積を加えて、移動主体の範囲を定めても良い。つまり、時刻により移動主体の範囲を変化させても良い。例えば、時刻Ｔ１〜Ｔ２は、範囲Ｗ１、時刻Ｔ２〜Ｔ３は範囲Ｗ２などと設定しても良い。

なお、移動主体の範囲（面積）は、予めユーザにより設定されも良く（例えば、作業種別に対応付けて範囲情報の設定を受け付ける）、制御部１０が、取得した平面２０上に示される移動主体の面積を算出して、移動主体の範囲を定めても良い。

制御部１０は、例えば、Ｘ軸Ｙ軸平面に平行な各平面において、断面が移動体の範囲であり、断面の中心を生成した線分が通過する立体形状を作成する。なお、立体形状に作成方法は、これに限られるものではない。

続いて、図７を参照して、第２実施形態に係る表示処理の手順を説明する。図７は、第１実施形態に係る表示処理の一例を示すフローチャートである。

制御部１０は、シミュレーションにより作成された移動軌跡２３を含む平面２０を取得する（Ｓ２０１）。制御部１０は、取得した平面２０に直交する時間軸Ｔを付加して、３次元空間３０を作成する（Ｓ２０２）。続いて、制御部１０は、複数の移動主体の其々の移動軌跡２３が有する線分及び時間情報を基に、其々の３次元移動軌跡３１の線分を生成する（Ｓ２０３）。制御部１０は、生成した線分に基づいて、Ｘ軸とＹ軸とを含む平面に平行な断面が其々の移動主体の範囲である立体形状を作成する。（Ｓ２０４）制御部１０は、作成した其々の立体形状による３次元移動軌跡３１を含む３次元空間３０を作成する（Ｓ２０５）。

制御部１０は、３次元移動軌跡３１を含む３次元空間３０を出力する（Ｓ２０６）。

第２実施形態によれば、移動主体の範囲を断面とする立体形状の移動軌跡３１が表示される。そのため、ユーザは、移動主体の範囲を考慮して、接触（衝突）の有無を判断することができる。なお、作業者毎に移動機軌跡３１を示す立体形状の色を異なる色とすると、接触箇所が分かりやすく好ましい。更に、第１の作業者２１の移動軌跡３１を示す立体形状の側面に利用する色のセットと、第２の作業者２２の移動軌跡３１を示す立体形状の側面に利用する色のセットを色が重複しないようにすることもできる。

なお、第１実施形態同様に、制御部１０は、複数の移動主体の其々の立体形状による３次元移動軌跡３１に基づいて、移動主体同士の接触の判定処理を行なっても良い。より具体的には、制御部１０は、複数の移動主体の其々の立体形状による３次元移動軌跡３１の立体情報に基づいて、其々の立体が、３次元空間３０上において共通点を有するか否かの判定を行なう。

共通点を有する場合、制御部１０は、複数の移動主体が接触すると判定する。共通点を有さない場合、制御部１０は、複数の移動主体は接触しないと判定する。制御部１０は、判定処理の結果を出力する。制御部１０は、接触がある旨の表示と共に、接触時間、接触位置、接触時の作業内容、接触時に所持している物等の情報のうち一部又は全てを、合わせて表示しても良い。

この接触の判定処理によれば、複数の３次元移動軌跡３１が共有点を有するか否かにより接触の判定が行われるため、接触の判定処理の計算負荷を抑制することができる。つまり、時刻毎及び／又は位置毎に、複数の移動主体の接触の判定処理を行わなくて良い。また、立体形状により接触の判定処理を行なうため、複数の移動主体が接触した場合に、線分では非接触と判定されてしまうものであっても、移動主体の範囲を考慮して、より正確に接触の判定をすることができる。

なお、本発明は、上述した各実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。

１００：処理装置
１０：制御部
１１：記憶部
１２：表示部
１３：システムバス
２０：平面図
２１：移動主体（第１の作業者）
２２：移動主体（第２の作業者）
２３：移動軌跡
３０：３次元空間
３１：３次元移動軌跡
４０：Ｘ軸Ｔ軸平面図
４１：Ｙ軸Ｔ軸平面図

Claims (13)

1. 所定の平面上を移動する複数の移動主体の動きをシミュレートして、シミュレーション結果を表示する表示処理方法において、
   前記複数の移動主体のそれぞれの移動軌跡を、前記所定の平面と、前記所定の平面に直交する時間軸とが形成する空間上に表示する、
   処理をコンピュータが実行することを特徴とする表示処理方法。
2. 前記複数の移動主体のそれぞれは、前記所定の平面上において範囲を占める、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示処理方法。
3. 前記範囲は、矩形範囲である、ことを特徴とする請求項２に記載の表示処理方法。
4. 前記範囲は、対応する前記移動主体の作業種別に応じた面積を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の表示処理方法。
5. 前記範囲は、対応する前記移動主体が物体を所持して移動する場合には、前記物体の大きさに応じた面積を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の表示処理方法。
6. 前記時間軸に沿って、前記所定の平面に平行な面と前記移動軌跡との交点を示す点を含む平面を順に表示する、ことを特徴とする請求項１に記載の表示処理方法。
7. 所定の平面上を移動する複数の移動主体の動きをシミュレートして、前記複数の移動主体同士の接触を判定する接触判定方法において、
   前記所定の平面と、前記所定の平面に直交する時間軸とが形成する空間上に表示された、前記複数の移動主体のそれぞれの移動軌跡が、前記空間上の同一の位置を含む場合に、前記複数の移動主体同士が接触すると判定する、
   処理をコンピュータが実行することを特徴とする判定処理方法。
8. 前記複数の移動主体のそれぞれの移動軌跡は、前記平面に平行な面における断面形状が前記複数の移動主体のそれぞれに対応する形状を有する立体形状で表示されることを特徴とする請求項７に記載の判定処理方法。
9. 前記形状が矩形である、ことを特徴とする請求項８に記載の判定処理方法。
10. 所定の平面上を移動する複数の移動主体の動きをシミュレートして、シミュレーション結果を表示する表示処理プログラムにおいて、
    前記複数の移動主体のそれぞれの移動軌跡を、前記所定の平面と、前記所定の平面に直交する時間軸とが形成する空間上に表示する、
    処理をコンピュータに実行させることを特徴とする表示処理プログラム。
11. 所定の平面上を移動する複数の移動主体の動きをシミュレートして、前記複数の移動主体同士の接触を判定する接触判定プログラムにおいて、
    前記所定の平面と、前記所定の平面に直交する時間軸とが形成する空間上に表示された、前記複数の移動主体のそれぞれの移動軌跡が、前記空間上の同一の位置を含む場合に、前記複数の移動主体同士が接触すると判定する、
    処理をコンピュータに実行させることを特徴とする判定処理プログラム。
12. 所定の平面上を移動する複数の移動主体の動きのシミュレーション結果に基づいて、該シミュレーション結果を表示する処理装置において、
    前記複数の移動主体のそれぞれの移動軌跡を、前記所定の平面と、前記所定の平面に直交する時間軸とが形成する空間上に表示する制御部を、
    有することを特徴とする処理装置。
13. 所定の平面上を移動する複数の移動主体の動きのシミュレーション結果に基づいて、前記複数の移動主体同士の接触を判定する処理装置において、
    前記所定の平面と、前記所定の平面に直交する時間軸とが形成する空間上に表示された、前記複数の移動主体のそれぞれの移動軌跡が、前記空間上の同一の位置を含む場合に、前記複数の移動主体同士が接触すると判定する制御部を、
    有することを特徴とする処理装置。