JP2018133731A

JP2018133731A - 監視システム

Info

Publication number: JP2018133731A
Application number: JP2017026991A
Authority: JP
Inventors: 福田　徹; Toru Fukuda; 徹福田; 加藤　博文; Hirobumi Kato; 博文加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-08-23

Abstract

【課題】連続送りコンベア等の移動する作業場ないし作業エリアで作業する作業者の作業状況を正確に判定することのできる監視システムを提供する。
【解決手段】検出部１１によって検出された作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる移動体の動線データをメモリ１２に記憶するとともに、検出部１１によって検出された作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる移動体の動線データと、それ以前にメモリ１２に記憶された移動体の動線データとを比較し、それらの乖離量に基づいて作業者の作業状況が異常であるか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は監視システムに関し、特に、連続送りコンベア（例えばベルトコンベア）等の移動する作業場ないし作業エリアで作業する作業者の作業状況を監視する監視システムに関するものである。

従来、カメラ等によって監視領域内を移動する移動体を検出・追跡（監視）し、その移動体の軌跡（動線）を分析して活用する技術が知られている。

例えば、下記特許文献１には、監視領域内を移動する移動体の移動軌跡を示す情報とその軌跡の時刻情報とを含む動線データを取得し、この動線データに含まれる移動軌跡を示す情報から移動体の監視領域内での移動距離を算出し、算出された移動距離を監視領域に関する所定のパラメータで除して規格化し、規格化された移動距離を出力することで、監視領域であるスーパーマーケットやコンビニエンスストア等の店舗の規模の違いに関わらず、取得された動線データを正当に評価する技術が提案されている。

特開２０１２−８７９８号公報

ところで、近年では、連続送りコンベア（例えばベルトコンベア）等で車両等の製品を搬送しながら生産する生産ラインにおいて、その生産性を高めるために、当該生産ラインで従事する作業者の動線を検出し、その動線データから作業者の異常（作業）を判定することが検討されている。

しかし、前述の連続送りコンベア等を使用した生産ラインでは、搬送される製品の種類に応じたコンベアの速度変化、コンベアの稼働/停止の状態変化等により、仮に作業者が同じ作業を実施した場合でも、その作業者の動線データとしては異なるものとなってしまう。そのため、例えば、単にカメラ等の検出装置で検出された作業者の動線データを過去の動線検出結果（過去に検出された作業者の動線データ）と比較するのみでは、動線データ同士を正常に比較できず、前記作業者の異常（作業）を正確に判定できないといった課題があった。

本発明は上記する課題に鑑みてなされたものであり、連続送りコンベア等の移動する作業場ないし作業エリアで作業する作業者の作業状況を正確に判定することのできる監視システムを提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく、本発明の監視システムは、移動する作業場ないし作業エリアでの作業者の作業状況を監視する監視システムであって、移動体の軌跡を動線データとして検出する検出部と、前記検出部によって検出された、前記作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる前記移動体の動線データを記憶する記憶部と、前記検出部によって検出された前記作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる前記移動体の動線データと、それ以前に前記記憶部に記憶された前記移動体の動線データとを比較し、それらの乖離量に基づいて前記作業者の作業状況が異常であるか否かを判定する判定部と、を備える。

本発明によれば、検出部によって検出された作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる移動体の動線データを記憶部に記憶するとともに、検出部によって検出された作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる移動体の動線データと、それ以前に記憶部に記憶された移動体の動線データとを比較し、それらの乖離量に基づいて作業者の作業状況が異常であるか否かを判定するので、作業場ないし作業エリア上の動線比較位置が揃う。そのため、作業場ないし作業エリアが移動する場合でも、その作業場ないし作業エリアで作業する作業者の作業状況（異常）を正確に判定できる。また、その判定結果を作業動線やレイアウト改善に利用することで、生産ラインにおける作業者の無駄・ミスを削減し、作業改善を図ることが可能となる。

本発明による監視システムの一実施形態の全体構成を示す模式図である。図１に示す同期処理部による同期処理方法の一例を示すフローチャートである。図２に示す同期処理部による同期処理方法を模式的に説明する図であり、（Ａ）は位置情報のセットの一例、（Ｂ）は作業動線座標のマスタと絶対値と相対値の関係の一例を示す図である。図１に示す正常動線範囲演算部による正常動線範囲演算方法の一例を示すフローチャートである。図４に示す正常動線範囲演算部による正常動線範囲演算方法を模式的に説明する図であり、（Ａ）はマスタ層別の一例、（Ｂ）は作業種別毎の正常動線範囲の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明による監視システムの一実施形態の全体構成を示す模式図である。

なお、以下では、車両等の製品を生産する生産ラインにおける連続送りコンベア（以下、単にコンベアということがある）等の監視領域内で作業する作業者の作業状況を監視する場合について説明するが、本発明に係る監視システムは、車両以外の製品を生産する生産ラインにも適用できることは勿論である。

図示実施形態の監視システム１は、基本的に、検出部１１と、記憶部としてのメモリ１２と、情報処理部１３とで構成され、それらが有線もしくは無線の通信線を介して通信可能に接続されている。

なお、この監視システム１は、例えば、一つの装置（例えばカメラ装置）内に、検出部１１、メモリ１２、情報処理部１３を纏めて収容しても良いし、検出部１１を持つ検出装置と、メモリ１２、情報処理部１３等を内蔵するホストコンピュータとを有線もしくは無線の通信線を介して通信可能に接続して構成しても良い。

前記検出部１１は、例えば、監視領域付近に設置されて当該監視領域を撮影するCCDやCMOSイメージセンサ等の撮像素子を備えたカメラ装置、監視領域にレーザを照射する照射装置と該レーザの反射光を受光する受光装置とからなるレーザスキャナ装置、作業者等が携帯する無線タグ等の位置を検出する位置検出装置等で構成されており、監視領域内を移動する移動体（コンベア、コンベア上で搬送されるワークとしての製品、コンベア上で作業する作業者等）を検出する。この検出部１１により、例えば、コンベアや該コンベア上で搬送される製品の位置に関する位置情報（データ）、コンベア上で作業する作業者の軌跡（動線）に関する動線情報（データ）、当該作業者の作業区域毎の滞留時間情報（データ）等が検出（取得）される。この検出部１１により取得された各種データは、時刻情報や作業情報等とともに前記メモリ１２に送信されて記憶される。

また、前記情報処理部１３は、例えばROM（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを実行して各種演算処理を行うCPU（Central Processing Unit）で構成されており、前記メモリ１２に記憶された各種データを取得して所定の演算処理を実行する。

本実施形態では、前記情報処理部１３は、前記メモリ１２に記憶された各種データに基づいて、コンベア上で作業する作業者の作業状況（異常の有無）を判定するが、コンベア等の作業場ないし作業エリアが移動する生産ラインで流れてくるワークに対して作業をする場合、例えば次の要因により、作業者の作業開始位置を特定することができない。すなわち、ワークが移動しているため、必ず同じ位置からの開始を特定できない。前を流れるワークの種類によって、作業開始位置が変わる。コンベアの停止等、コンベアの移動量により、開始位置が変わる。そのため、前記情報処理部１３では、生産ラインを移動するワーク（製品）に対する作業者の動線分析を精緻に検討する必要がある。

そこで、前記情報処理部１３は、主に、同期処理部１４と、正常動線範囲演算部１５と、判定部１６とを備えている。

前記情報処理部１３における同期処理部１４は、予め動線エリア内のコンベアの移動方向の最初と最後に対して位置情報をセットするとともに、測定開始指令取得時に合わせてコンベアの位置情報を取得し、そのコンベアの位置情報を動線開始位置（すなわち、基準位置としての作業開始位置）と認識して、前記検出部１１で検出された動線データとコンベアの位置情報とを同期化する。

より詳しくは、前記同期処理部１４では、図２及び図３に示すように、検出部１１で検出されてメモリ１２に一時的に記憶されたデータについて、予め動線エリア内のコンベアの移動方向の最初と最後に対して、位置情報をセットし（Ｓ２１）、測定開始時に合わせてコンベアの位置情報を取得して、そのコンベア位置を動線開始位置として記憶する（Ｓ２２）（特に図３（Ａ）参照）。また、測定開始から定期的にコンベアの位置情報を取得していく（Ｓ２３）。次に、Ｓ２２及びＳ２３にて取得されたコンベアの位置情報を動線座標位置に換算し（Ｓ２４）、動線データの絶対位置（絶対値）からＳ２４で換算したコンベアの位置情報を差し引いた相対位置（相対値）を算出し（Ｓ２５）（特に図３（Ｂ）参照）、その算出結果を判定部１６に送信するとともにメモリ１２に送信して記憶する（Ｓ２６）。

すなわち、この同期処理部１４では、作業者の動線データを、検出部１１で検出された絶対値ではなく、コンベアもしくはコンベア上で搬送されるワーク（製品）に対する相対値として算出して作成していく。

これにより、コンベア等の作業場ないし作業エリアが移動する生産ラインで流れてくるワークに対して作業をする場合でも、作業者の作業開始位置（基準位置）並びにコンベア等の作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる作業者の動線データを特定して記憶できる。

また、前記情報処理部１３における正常動線範囲演算部１５は、前記同期処理部１４で作成されて前記メモリ１２に記憶された作業者の日々の動線データ（群）から正常動線データ（群）を定期的に抽出し、その正常動線データ（群）から正常範囲を学習することで、正常範囲から外れた異常動線データを除外するとともに、正常動線範囲を算出する。

より詳しくは、前記正常動線範囲演算部１５では、図４及び図５に示すように、まず、メモリ１２に記憶された作業情報について、予め作業種別毎でのマスタの層別を実施した後（Ｓ４１）（特に図５（Ａ）参照）、記憶した動線データから、作業種別に基づきデータの層別を実施する（Ｓ４２）。次に、層別した動線データから異常動線データを除外して正常動線データを選択し（Ｓ４３）、選択した作業種別毎の動線データ群（正常動線データ群）をマスタ登録する（Ｓ４４）。なお、マスタ登録は、層別した作業情報内で、複数パターン登録できるようにする。そして、マスタ登録した正常動線データ群から、予め決められた基準に基づいて正常動線範囲を算出し（Ｓ４５）（特に図５（Ｂ）参照）、その算出結果を判定部１６に送信する（Ｓ４６）。

なお、正常動線範囲の算出に当たっては、許容誤差（例えば、正常動線範囲に対して何％のズレまでを許容するか）を加味しても良い。

そして、前記判定部１６は、前記同期処理部１４から送信された作業者の動線データと前記正常動線範囲演算部１５から送信された作業種別毎の正常動線範囲とを比較して、作業者の動線（動線データ）の異常の有無を判定し、その判定結果を出力する。例えば、判定部１６は、同期処理部１４で算出された作業者の動線データと正常動線範囲演算部１５で算出された正常動線範囲が、予め設定された閾値以上乖離する場合は、作業者の動線（すなわち、作業者の作業状況）が異常であると判断する。

このように、本実施形態の監視システム１では、検出部１１によって検出された作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる移動体の動線データを記憶部としてのメモリ１２に記憶するとともに、検出部１１によって検出された作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる移動体の動線データと、それ以前にメモリ１２に記憶された移動体の動線データとを比較し、それらの乖離量に基づいて作業者の作業状況が異常であるか否かを判定するので、作業場ないし作業エリア上の動線比較位置が揃う（一致する）。そのため、作業場ないし作業エリアが移動する場合でも、その作業場ないし作業エリアで作業する作業者の作業状況（異常）を正確に判定できる。また、その判定結果を作業動線やレイアウト改善に利用することで、生産ラインにおける作業者の無駄・ミスを削減し、作業改善を図ることが可能となる。

なお、上記実施形態では、同期処理部１４と正常動線範囲演算部１５から判定部１６に必要なデータを送信し、判定部１６で、同期処理部１４と正常動線範囲演算部１５から受信したデータを使用して作業者の作業状況を自動的に判定して、その判定結果を順次出力するようにしたが、例えば、同期化処理部１４と正常動線範囲演算部１５で算出された算出結果を一旦メモリ１２に送信して記憶し、管理者等の指示に応じて、判定部１６が前記メモリ１２から必要なデータを読み出して作業者の作業状況を判定するようにしても良いことは詳述するまでも無い。

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

１…監視システム、１１…検出部、１２…メモリ（記憶部）、１３…情報処理部、１４…同期処理部、１５…正常動線範囲演算部、１６…判定部

Claims

移動する作業場ないし作業エリアでの作業者の作業状況を監視する監視システムであって、
移動体の軌跡を動線データとして検出する検出部と、
前記検出部によって検出された、前記作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる前記移動体の動線データを記憶する記憶部と、
前記検出部によって検出された前記作業場ないし作業エリア上の基準位置から始まる前記移動体の動線データと、それ以前に前記記憶部に記憶された前記移動体の動線データとを比較し、それらの乖離量に基づいて前記作業者の作業状況が異常であるか否かを判定する判定部と、を備える監視システム。