JP2018015835A - 安全管理方法および安全管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ロボットによる生産性を低下させることなく、作業者の安全性をより確実に確保する。【解決手段】作業者２が配置される第１空間Ｒ１とロボット３が配置されている第２空間Ｒ２との間に、作業者およびロボットがともに進入可能な第３空間Ｒ３を設け、第１空間と第３空間との間および第２空間と第３空間との間に、それぞれ越境を監視する監視境界Ａ，Ｂを設け、第３空間内におけるロボットまたは作業者の有無を監視し、一方の監視境界における越境の監視状態と、第３空間内における作業者またはロボットの監視状態とが略同時に非検出から検出に切り替わったときに、他方の監視境界における越境の検出によりロボットの動作を制限する警戒状態に設定し、一方の監視境界における越境の監視状態と、第３空間内における作業者またはロボットの監視状態とが略同時に検出から非検出に切り替わったときにのみ警戒状態を解除する安全管理方法を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、安全管理方法および安全管理システムに関するものである。

従来、ロボットシステムにおいて、ロボットが動作するエリアと、作業者が往来するエリアとは安全柵によって区画されているが、ロボットへのワークの供給等を行うために、作業者がロボットの動作するエリアに頻繁に立ち入る必要がある場合には、物理的な錠を解錠する手間等により生産性が著しく低下するという不都合がある。
このような不都合を解消するために、ロボットが動作するエリアにおいて作業者を検出する技術が開発されている（例えば、特許文献１から特許文献３参照。）。

特許文献１の技術は、ロボットが動作するエリアにおける作業者の有無を、当該エリアに敷設され、作業者の体重を検出するマットによって検出する技術である。
特許文献２の技術は、ロボットが動作するエリアにおける作業者の有無を、カメラによって監視する技術である。
特許文献３の技術は、ロボットが動作するエリアと、作業者が往来するエリアとの間に、２重のライトカーテンによって仕切られた共通エリアを形成し、一方のライトカーテンによって共通エリアにロボットまたは作業者が進入したことが検出された後には、他方のライトカーテンの検出信号によってロボットを停止する技術である。

特許第５０３５７６８号公報 特表２００４−５３００９０号公報 特開２００８−１９１８２３号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、マットを敷設する領域を確保する必要があるとともに、作業者がマットを踏むことなくマットの上方の空間に立ち入っていることについては検出できないという不都合がある。
また、特許文献２の技術では、ロボットが動作するエリアにカメラの死角が存在する場合に、カメラの死角に入った作業者を検出できないという不都合がある。

さらに、特許文献３の技術では、ロボットが動作するエリアまたは作業者が往来するエリアと共通エリアとの境界をロボットまたは作業者が超えたことのみをライトカーテンによって検出するため、例えば、作業者の身体の一部が境界を超えて共通エリアに進入した後、作業者の身体全体が共通エリア側に入ったのか、作業者が往来するエリアに戻ったのかを区別できないという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、ロボットによる生産性を低下させることなく、作業者の安全性をより確実に確保することができる安全管理方法および安全管理システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、作業者が主として配置される第１空間とロボットが主として配置されている第２空間との間に、前記作業者および前記ロボットがともに進入可能な第３空間を設け、前記第１空間と前記第３空間との間および前記第２空間と前記第３空間との間に、それぞれ越境を監視する監視境界を設け、前記第３空間内における前記ロボットまたは前記作業者の有無を監視し、一方の前記監視境界における越境の監視状態と、前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの監視状態とが略同時に非検出から検出に切り替わったときに、他方の前記監視境界における越境の検出により前記ロボットの動作を制限する警戒状態に設定し、一方の前記監視境界における越境の監視状態と、前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの監視状態とが略同時に検出から非検出に切り替わったときにのみ前記警戒状態を解除する安全管理方法を提供する。

本態様によれば、第１空間と第３空間との間および第２空間と第３空間との間にそれぞれ監視境界が設定され、監視境界における越境と第３空間内におけるロボットまたは作業者の有無とが監視される。第１空間に主として配置される作業者が（一方の）監視境界を越えて第３空間に進入した場合に越境の監視状態が非検出から検出に切り替わるとともに、それと略同時に、第３空間内における作業者の監視状態が非検出から検出に切り替わり、警戒状態に設定される。この警戒状態では、第２空間と第３空間との間の（他方の）監視境界における作業者またはロボットのいずれかによる越境が検出されると、ロボットの動作が制限される。

逆に、第２空間に主として配置されているロボットが（一方の）監視境界を越えて第３空間に進入した場合に越境の監視状態が非検出から検出に切り替わるとともに、それと略同時に、第３空間内におけるロボットの監視状態が非検出から検出に切り替わり、この場合にも警戒状態に設定される。この警戒状態では、第１空間と第３空間との間の（他方の）監視境界における作業者またはロボットのいずれかによる越境が検出されると、ロボットの動作が制限される。

そして、警戒状態は、その警戒状態を引き起こした原因である（一方の）監視境界における越境の監視状態と第３空間内におけるロボットまたは作業者の監視状態とが略同時に検出から非検出に切り替わったときにのみ解除される。
例えば、作業者が第１空間と第３空間との間の（一方の）監視境界を越境して第３空間内に完全に入った場合には、当該監視境界における越境の監視状態は検出から非検出に切り替わるが、作業者は第３空間内に入ったままで「検出」が維持されるので、警戒状態は解除されない。また、第３空間内に完全に入った作業者が、第３空間内の死角に入った場合には、第３空間内における作業者の監視状態は検出から非検出へと切り替わるが、（一方の）監視境界の越境は「非検出」のまま変化しないので、警戒状態は解除されない。

一方、第３空間内に完全に入った作業者が（一方の）監視境界を越境して第１空間に完全に出る場合には、再度越境が検出された後に、第１空間に完全に出た時点で、越境および第３空間内における作業者の監視状態が両方とも略同時に検出から非検出に切り替わるので、警戒状態が解除される。

このように、本態様によれば、作業者またはロボットの一方が第３空間に入っている場合には、死角等によって監視状態が「非検出」に切り替わっても警戒状態が解除されないので、第３空間に作業者およびロボットの両方が入る状況になると必ずロボットの動作が制限されるが、一方のみが入っている状況ではロボットの動作は制限されない。すなわち、本態様によれば、ロボットによる生産性を低下させることなく、作業者の安全性をより確実に確保することができる。ここで、ロボットの動作の制限には、ロボットを停止させることの他、ロボットの動作速度を低下させることも含まれる。

上記態様においては、前記警戒状態に設定されている状態で、他方の前記監視境界における越境が検出されたときにロボットを停止してもよい。
このようにすることで、より確実に作業者の安全性を確保することができる。

また、上記態様においては、前記第３空間と、該第３空間に隣接する前記第１空間および前記第２空間の少なくとも一部とを含む画像を経時的に取得し、取得されたいずれかの前記画像に基づいて、前記監視境界の越境および前記第３空間における前記作業者または前記ロボットの有無を監視してもよい。
このようにすることで、取得された画像のみによって監視境界の越境および第３空間内における作業者またはロボットの有無を監視でき、より正確に警戒状態の設定および解除を行うことができる。

また、上記態様においては、前記画像が、３次元の距離画像であってもよい。
このようにすることで、監視境界を任意の位置に容易に設定でき、設定した監視境界の越境および第３空間内の作業者またはロボットの有無を容易に監視することができる。

また、上記態様においては、前記警戒状態に設定されたことを前記作業者に報知してもよい。
このようにすることで、警戒状態を作業者に報知することにより、作業者が不用意に監視境界を越境してロボットの動作を制限してしまうことを防止することができる。

また、本発明の他の態様は、作業者が主として配置される第１空間とロボットが主として配置されている第２空間との間に配置され前記作業者および前記ロボットがともに進入可能な第３空間と、前記第１空間と前記第３空間との間および前記第２空間と前記第３空間との間の監視境界とを設定する境界設定部と、該境界設定部により設定された各前記監視境界における越境を監視する越境監視部と、前記境界設定部により設定された前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの有無を監視する空間内監視部と、前記越境監視部の出力と、前記空間内監視部の出力とに基づいて前記ロボットを制御する制御部とを備え、該制御部は、前記越境監視部による一方の前記監視境界における越境の監視状態と、前記空間内監視部による前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの監視状態とが略同時に非検出から検出に切り替わったときに、前記越境監視部による他方の前記監視境界における越境の検出により前記ロボットの動作を制限する警戒状態に設定し、前記越境監視部による一方の前記監視境界における越境の監視状態と、前記空間内監視部による前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの監視状態とが略同時に検出から非検出に切り替わったときにのみ前記警戒状態を解除する安全管理システムを提供する。

本態様によれば、境界設定部により、第１空間と第２空間との間に第３空間が設定されるとともに、第１空間と第３空間との間および第２空間と第３空間との間に監視境界が設定される。そして、越境監視部により、２つの監視境界における越境が監視され、空間内監視部により、第３空間内における作業者またはロボットの有無が監視される。そして、一方の監視境界の越境の監視状態および第３空間内における作業者またはロボットの監視状態が非検出から検出に略同時に切り替わったときに制御部が警戒状態に設定するので、その後に他方の監視境界の越境が検出された時点でロボットの動作が制御部により制限される。また、一方の監視境界における越境の監視状態と第３空間内における作業者またはロボットの監視状態とが、検出から非検出に略同時に切り替わったときにのみ警戒状態が解除されるので、生産性を低下させることなく、作業者の安全性をより確実に確保することができる。

上記態様においては、前記制御部は、前記警戒状態に設定されている状態で、前記越境監視部による他方の前記監視境界における越境が検出されたときにロボットを停止するよう制御してもよい。
このようにすることで、より確実に作業者の安全性を確保することができる。

また、上記態様においては、前記第３空間と、該第３空間に隣接する前記第１空間および前記第２空間の少なくとも一部とを含む画像を経時的に取得する撮像部を備え、前記境界設定部が前記撮像部により取得された画像に基づいて、前記第３空間および前記監視境界を設定し、前記越境監視部および前記空間内監視部が、前記撮像部により取得されたいずれかの前記画像に基づいて、前記監視境界の越境および前記第３空間における前記ロボットまたは前記作業者の有無を監視してもよい。
このようにすることで、撮像部により取得された画像のみによって監視境界の越境および第３空間内におけるロボットまたは作業者の有無を監視でき、より正確に警戒状態の設定および解除を行うことができる。

また、上記態様においては、前記画像が、３次元の距離画像であってもよい。
このようにすることで、監視境界を任意の位置に容易に設定でき、設定した監視境界の越境および第３空間内の作業者またはロボットの有無を容易に監視することができる。

また、上記態様においては、前記制御部により前記警戒状態に設定されたことを前記作業者に報知する報知部を備えていてもよい。
このようにすることで、警戒状態を報知部によって作業者に報知することにより、作業者が不用意に監視境界を越境してロボットの動作を制限してしまうことを防止することができる。

本発明によれば、ロボットによる生産性を低下させることなく、作業者の安全性をより確実に確保することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る安全管理システムを示す平面図である。 図１の安全管理システムの側面図である。 図１の安全管理システムを示すブロック図である。 図１の安全管理システムによる越境および第３空間内の物体の存在の検出を説明する平面図である。 図４の側面図である。 図１の安全管理システムにおける警戒状態および警戒解除状態に切り替わる際の各フラグの状態を示す図である。 （ａ）警戒解除状態、（ｂ）作業者が第３空間に進入することによる警戒状態をそれぞれ示す平面図である。 （ａ）警戒解除状態、（ｂ）ロボットが第３空間に進入することによる警戒状態をそれぞれ示す平面図である。 （ａ）作業者が一方の監視境界を越境している状態、（ｂ）作業者が第３空間内に完全に進入した状態をそれぞれ示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る安全管理方法を示すフローチャートである。 （ａ）作業者およびロボットの各監視境界の越境による動作制限状態、（ｂ）第３空間内に作業者が居る状態でロボットが第３空間内に進入したことによる動作制限状態、（ｃ）第３空間内の作業者がロボットの存在する第２空間に進入したことによる動作制限状態をそれぞれ示す平面図である。 作業者が作業台の死角に隠れた警戒状態を示す平面図である。 フラグの変化の例を示すタイムチャートである。 制御部による状態判定結果を報知するモニタを備える安全管理システムの変形例である。

本発明の一実施形態に係る安全管理方法および安全管理システム１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る安全管理方法は、図１および図２に示されるように、作業者２が主として配置される第１空間Ｒ１とロボット３が設置されている第２空間Ｒ２との間に作業者２およびロボット３がともに進入可能な第３空間Ｒ３を設定するとともに、第１空間Ｒ１と第３空間Ｒ３との間および第２空間Ｒ２と第３空間Ｒ３との間に、それぞれ監視境界Ａ，Ｂを設定し、監視境界Ａ，Ｂの越境を監視するとともに、第３空間Ｒ３内を監視し、監視結果に基づいて、ロボット３を制御するものである。

また、本実施形態に係る安全管理システム１は、図１から図３に示されるように、第３空間Ｒ３全体と、該第３空間Ｒ３に隣接する第１空間Ｒ１および第２空間Ｒ２の少なくとも一部を視野に入れる位置に設置されたカメラ（撮像部）４と、第３空間Ｒ３および２つの監視境界Ａ，Ｂを設定する境界設定部５と、該境界設定部５によって設定された２つの監視境界Ａ，Ｂの情報とカメラ４からの画像とに基づいて、各監視境界Ａ，Ｂにおける越境を監視する越境監視部６と、境界設定部５によって設定された第３空間Ｒ３の情報とカメラ４からの画像とに基づいて、第３空間Ｒ３内における作業者２またはロボット３の有無を監視する空間内監視部７と、越境監視部６および空間内監視部７からの出力に基づいて、ロボット３を制限する動作制限指令を出力する制御部８とを備えている。図１および図２において、符号９は安全柵、符号１０は境界設定部５から制御部８までを収容する制御装置である。

さらに具体的には、カメラ４は３次元情報を含む距離画像を取得可能である。また、境界設定部５は、第３空間Ｒ３および監視境界Ａ，Ｂを３次元座標によって定義することができるようになっている。図に示す例では、境界設定部５は、２つの監視境界Ａ，Ｂを、水平方向に平行な間隔をあけて鉛直方向に延びる２つの平面として定義し、第３空間Ｒ３を２つの監視境界Ａ，Ｂに挟まれる直方体状の空間として定義している。

すなわち、図４および図５に示されるように、第３空間Ｒ３は以下の３次元座標を有する空間として定義される。
ｘ０≦ｘ≦ｘ１
ｙ０≦ｙ≦ｙ１
ｚ０≦ｚ≦ｚ１

また、監視境界Ａは、以下の３次元座標を有する平面として定義される。
ｘ＝ｘ０
ｙ０≦ｙ≦ｙ１
ｚ０≦ｚ≦ｚ１
さらに、監視境界Ｂは、以下の３次元座標を有する平面として定義される。
ｘ＝ｘ１
ｙ０≦ｙ≦ｙ１
ｚ０≦ｚ≦ｚ１

そして、カメラ４により所定のフレームレートで経時的に取得された各画像において、作業者２（またはロボット３）上の任意の点ｐ０の３次元座標（ｘｐ０，ｙｐ０，ｚｐ０）が、以下の条件全てを満足するとき、作業者２（またはロボット３）が第３空間Ｒ３内に存在すると判定することができる。
ｘ０≦ｘｐ０≦ｘ１
ｙ０≦ｙｐ０≦ｙ１
ｚ０≦ｚｐ０≦ｚ１

一方、点ｐ０に隣接する画素である作業者２（またはロボット３）上の任意の点ｐ１の３次元座標（ｘｐ１，ｙｐ１，ｚｐ１）が、以下の条件全てを満足するとき、点ｐ０と点ｐ１とを結ぶ直線はｘ＝ｘ０の監視境界Ａを横切るので、作業者２（またはロボット３）が一方の監視境界Ａを越境したと判定することができる。
ｘｐ１＜ｘ０
ｙ０≦ｙｐ１≦ｙ１
ｚ０≦ｚｐ１≦ｚ１

空間内監視部７は、カメラ４により取得された画像内において、境界設定部５により定義された第３空間Ｒ３内のいずれかの３次元座標に物体が存在することが検出された場合に、作業者２またはロボット３が第３空間Ｒ３内に存在すると判定するようになっている。そして、空間内監視部７は、第３空間Ｒ３内に作業者２またはロボット３が存在すると判定した場合にはフラグＦ１（監視状態）を「ＯＮ」（検出）に設定し、存在しないと判定した場合には「ＯＦＦ」（非検出）に設定するようになっている。

本実施形態においては、第３空間Ｒ３内に作業台１１が配置されているので、作業台１１の領域については、空間内監視部７による物体の監視範囲から除外するようになっている。すなわち、作業台１１の範囲に作業者２が完全に入った場合には、第３空間Ｒ３内のフラグＦ１は「ＯＦＦ」に設定されるようになっている。

また、越境監視部６は、カメラ４により取得された画像内において、境界設定部５により定義された監視境界Ａ，Ｂを表すいずれかの３次元座標を挟んで水平方向に隣接する２つの画素に物体が存在することが検出された場合に、作業者２またはロボット３が監視境界Ａ，Ｂを越境したと判定するようになっている。そして、越境監視部６は、各監視境界Ａ，Ｂを越境したと判定した場合には、フラグＦ２，Ｆ３を「ＯＮ」（検出）に設定し、越境していないと判定した場合には「ＯＦＦ」（非検出）に設定するようになっている。

そして、制御部８は、空間内監視部７および越境監視部６によるフラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３の設定が、いずれも「ＯＦＦ」である「警戒解除状態」から、図６の番号「３」または「４」ように切り替わったときに、フラグＦＫを「警戒状態」に設定するようになっている。
すなわち、制御部８は、いずれかの監視境界Ａ，ＢのフラグＦ２，Ｆ３と第３空間Ｒ３内のフラグＦ３とが略同時に「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化したときに、フラグＦＫを警戒状態に設定するようになっている。
作業者２またはロボット３がいずれかの監視境界Ａ，Ｂを越境したときには、いずれかの監視境界Ａ，ＢのフラグＦ２，Ｆ３と第３空間Ｒ３内のフラグＦ１とが略同時に変化する。ここで、略同時とは、状態の変化は同時であっても検出の順序や演算の遅れによって検出時刻が微小にずれている場合を含む。

一方、制御部８は、図６の番号「１」および「２」に示されるように、越境監視部６により設定された一方の監視境界Ａ（またはＢ）のフラグＦ２（またはＦ３）と、空間内監視部７により設定された第３空間Ｒ３内における作業者２またはロボット３の有無のフラグＦ１とが同時に「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切り替わったときにのみ、フラグＦＫを警戒解除状態に設定するようになっている。

ここで、警戒解除状態とは、図７（ａ）および図８（ａ）に示されるように、作業者２およびロボット３のいずれもが第３空間Ｒ３内に進入していないことを示す状態であり、警戒状態とは、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるように、作業者２またはロボット３が一方の監視境界Ａ，Ｂを越境して第３空間Ｒ３内に進入している状態である。

制御部８は、警戒状態にあるときには、作業者２またはロボット３が他方の監視境界Ｂ（またはＡ）を越境して第３空間Ｒ３内に進入してきたときに、ロボット３の動作を制限するようになっている。
ロボット３の動作制限には、ロボット３をその場で停止させる場合の他、ロボット３の動作速度を低下させることが含まれる。

このように構成された本実施形態に係る安全管理システム１を用いた安全管理方法について以下に説明する。
まず、図１０に示されるように、第３空間Ｒ３の設定（ステップＳ１）および監視境界Ａ，Ｂの設定（ステップＳ２）が行われ、安全管理の開始指令信号が入力されるまで待機する（ステップＳ３）。

安全管理の開始指令信号が入力されたときには、カメラ４により画像が取得されるとともに、取得された画像に基づく空間内監視部７および越境監視部６による監視処理が行われる（ステップＳ４）。
そして、監視処理の結果、制御部８において、警戒解除状態か、警戒状態か、あるいは、動作制限状態かが判定される（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８）。

警戒解除状態であると判定された場合には、作業者２は第３空間Ｒ３内に自由に立ち入ることができ、立ち入った瞬間に警戒状態となる。警戒状態となっても、ロボット３は、第３空間Ｒ３に立ち入らない限り、制限されることなく動作することができる。また、作業者２が、第３空間Ｒ３に立ち入っている状態で、ロボット３が第３空間Ｒ３に進入してきたときには、動作制限状態となり、ロボット３の動作が制限される。
そして、安全管理の終了指令信号が入力されるまで、ステップＳ４からの工程が繰り返される（ステップＳ９）。

この場合において、警戒解除状態から、図７（ｂ）または図８（ｂ）に示されるように、いずれかの一方の監視境界Ａ，Ｂにおける越境が行われると、一方の越境を示すフラグＦ２（またはフラグＦ３）と第３空間Ｒ３内の物体の存在を示すフラグＦ１とが略同時に「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化するので、制御部８はフラグＦＫを警戒状態に設定する。
この状態で、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示されるように、他方の越境を示すフラグＦ３（またはフラグＦ２）がＯＦＦからＯＮに切り替わった瞬間に、制御部８はフラグＦＫを動作制限状態に切り替えて、ロボット３の動作を制限する。

図１１（ａ）は、図６の番号「３」の警戒状態において、ロボット３の第３空間Ｒ３への進入によってフラグＦ３がＯＦＦからＯＮに切り替わった場合、および、図６の番号「４」の警戒状態において、作業者２の第３空間Ｒ３への進入によってフラグＦ２がＯＦＦからＯＮに切り替わった場合の両方を示している。
図１１（ｂ）は、図６の番号「５」の警戒状態において、ロボット３の第３空間Ｒ３への進入によってフラグＦ３がＯＦＦからＯＮに切り替わった場合を示している。

これにより、作業者２が第３空間Ｒ３内で作業している警戒状態で、ロボット３が第３空間Ｒ３内に進入してきたとき、および、ロボット３が第３空間Ｒ３内で作業している警戒状態で作業者２が第３空間Ｒ３内に進入したときの両方の場合に、ロボット３の動作が制限され、作業者２の安全が確保される。

そして、一旦警戒状態になると、当該警戒状態を引き起こしたいずれかの監視境界Ａ，Ｂの越境を示すフラグＦ２またはフラグＦ３と、第３空間Ｒ３内における物体の存在を示すフラグＦ１の両方が略同時に、ＯＮからＯＦＦに切り替わらない限り、警戒解除状態とはならない。

すなわち、作業者２が監視境界Ａを越境して第３空間Ｒ３内に完全に入ると、フラグＦ１がＯＮ、フラグＦ２，Ｆ３がＯＦＦとなり、この後に、図１２に示されるように、作業者２が作業台１１の下に入って第３空間Ｒ３内の物体の存在を示すフラグＦ１もＯＦＦとなると、全てのフラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３がＯＦＦとなる。しかし、この場合には、フラグＦ１のみがＯＮからＯＦＦに切り替わっているので、警戒状態が継続され、監視境界Ｂを越境してロボット３が第３空間Ｒ３に進入してきたときには、動作制限状態となってロボット３の動作が制限される。

図１３に（１）から（５）までの５つの場合についてフラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３，ＦＫの変化を示す。
（１）は作業者２の身体の一部が監視境界Ａを越境して第３空間Ｒ３内に入り、そのまま第１空間Ｒ１に戻った場合を示している。
（２）はロボット３の一部が監視境界Ｂを越境して第３空間Ｒ３内に入り、そのまま第２空間Ｒ２に戻った場合を示している。
（３）は作業者２が監視境界Ａを越境し、第３空間Ｒ３内に一旦完全に入った後、再度、監視境界Ａを越境して第１空間Ｒ１に戻った場合を示している。

（４）は作業者２が監視境界Ａを越境し、第３空間Ｒ３内に一旦完全に入った後、作業台１１等の死角に一時的に隠れ、再度監視境界Ａを越境して第１空間Ｒ１に戻った場合を示している。
（５）は作業者２の身体の一部が監視境界Ａを越境して第３空間Ｒ３内に入っている状態で、ロボット３の一部が監視境界Ｂを越境して第３空間Ｒ３内に入った場合を示している。

このように、本実施形態に係る安全管理方法および安全管理システム１によれば、第３空間Ｒ３内の物体の存在と、第３空間Ｒ３への２つの監視境界Ａ，Ｂとを監視しているので、第３空間Ｒ３に入った作業者２が死角に隠れても、警戒状態が解除されず、作業者２の安全性をより確実に確保することができるという利点がある。
そして、作業者２またはロボット３の一方のみが第３空間Ｒ３に入っている状況ではロボット３の動作は制限されないので、ロボット３による生産性を低下させずに済む。

なお、本実施形態においては、３次元情報を取得可能なカメラ４を採用したが、これに限定されるものではなく、２次元情報を取得可能なカメラ４を採用してもよい。また、カメラ４により取得された画像を処理して、作業者２またはロボット３を認識することにしてもよい。
また、監視境界Ａ，Ｂの設定および監視については、エリアカーテン等のセンサを採用してもよい。

また、本実施形態においては、制御部８において、警戒状態、警戒解除状態および動作制限状態を判定することとしたので、その判定結果を、例えば、図１４に示されるように、第１空間Ｒ１および第３空間Ｒ３に位置している作業者２が見ることができる位置に、モニタ１２等の報知部によって報知することにしてもよい。これにより、ロボット３が第３空間Ｒ３に進入している警戒状態において、作業者２が不用意に第３空間Ｒ３に進入してロボット３の動作を制限してしまうことを未然に防止することができる。報知部としてはモニタ１２に代えて、音声等任意の方法で報知するものを採用してもよい。

また、本実施形態においては、ロボット３が第２空間Ｒ２に設置されているものを例示したが、これに代えて、第２空間Ｒ２から第３空間Ｒ３および第１空間Ｒ１へ移動可能な移動ロボットを採用してもよい。この場合には、ロボット３を作業者２と同様に、２つの監視境界Ａ，Ｂをいずれも越境できるものとして設定すればよい。

また、本実施形態においては、フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３，ＦＫの変化において、警戒解除状態にも関らず、第３空間Ｒ３内のフラグＦ１が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に意図せず変化してしまう場合がある。この場合、第３空間Ｒ３内に存在している物体が作業者２であるかロボット３であるか不明なため、作業者２と仮定してロボット３の動作を制限または停止させてもよい。

１ 安全管理システム
２ 作業者
３ ロボット
４ カメラ（撮像部）
５ 境界設定部
６ 越境監視部
７ 空間内監視部
８ 制御部
１２ モニタ（報知部）
Ａ，Ｂ 監視境界
Ｒ１ 第１空間
Ｒ２ 第２空間
Ｒ３ 第３空間

Claims (10)

1. 作業者が主として配置される第１空間とロボットが主として配置されている第２空間との間に、前記作業者および前記ロボットがともに進入可能な第３空間を設け、
   前記第１空間と前記第３空間との間および前記第２空間と前記第３空間との間に、それぞれ越境を監視する監視境界を設け、
   前記第３空間内における前記ロボットまたは前記作業者の有無を監視し、
   一方の前記監視境界における越境の監視状態と、前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの監視状態とが略同時に非検出から検出に切り替わったときに、他方の前記監視境界における越境の検出により前記ロボットの動作を制限する警戒状態に設定し、
   一方の前記監視境界における越境の監視状態と、前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの監視状態とが略同時に検出から非検出に切り替わったときにのみ前記警戒状態を解除する安全管理方法。
2. 前記警戒状態に設定されている状態で、他方の前記監視境界における越境が検出されたときに前記ロボットを停止する請求項１に記載の安全管理方法。
3. 前記第３空間と、該第３空間に隣接する前記第１空間および前記第２空間の少なくとも一部とを含む画像を経時的に取得し、
   取得されたいずれかの前記画像に基づいて、前記監視境界の越境および前記第３空間における前記作業者または前記ロボットの有無を監視する請求項１または請求項２に記載の安全管理方法。
4. 前記画像が、３次元の距離画像である請求項３に記載の安全管理方法。
5. 前記警戒状態に設定されたことを前記作業者に報知する請求項１から請求項４のいずれかに記載の安全管理方法。
6. 作業者が主として配置される第１空間とロボットが主として配置されている第２空間との間に配置され前記作業者および前記ロボットがともに進入可能な第３空間と、前記第１空間と前記第３空間との間および前記第２空間と前記第３空間との間の監視境界とを設定する境界設定部と、
   該境界設定部により設定された各前記監視境界における越境を監視する越境監視部と、
   前記境界設定部により設定された前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの有無を監視する空間内監視部と、
   前記越境監視部の出力と、前記空間内監視部の出力とに基づいて前記ロボットを制御する制御部とを備え、
   該制御部は、前記越境監視部による一方の前記監視境界における越境の監視状態と、前記空間内監視部による前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの監視状態とが略同時に非検出から検出に切り替わったときに、前記越境監視部による他方の前記監視境界における越境の検出により前記ロボットの動作を制限する警戒状態に設定し、前記越境監視部による一方の前記監視境界における越境の監視状態と、前記空間内監視部による前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの監視状態とが略同時に検出から非検出に切り替わったときにのみ前記警戒状態を解除する安全管理システム。
7. 前記制御部は、前記警戒状態に設定されている状態で、前記越境監視部による他方の前記監視境界における越境が検出されたときに前記ロボットを停止するよう制御する請求項６に記載の安全管理システム。
8. 前記第３空間と、該第３空間に隣接する前記第１空間および前記第２空間の少なくとも一部とを含む画像を経時的に取得する撮像部を備え、
   前記越境監視部および前記空間内監視部が、前記撮像部により取得されたいずれかの前記画像に基づいて、前記監視境界の越境および前記第３空間内における前記作業者または前記ロボットの有無を監視する請求項６または請求項７に記載の安全管理システム。
9. 前記画像が、３次元の距離画像である請求項８に記載の安全管理システム。
10. 前記制御部により前記警戒状態に設定されたことを前記作業者に報知する報知部を備える請求項６から請求項９のいずれかに記載の安全管理システム。
    

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