JP2023049948A - 管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】利用価値を高めることができる管理システムを提供する。
【解決手段】管理システムは、照明部と、カメラと、取得部と、推定部と、付与部とを具備する。照明部は、物品が保管される複数の保管位置を含む領域を有する空間を照らす。カメラは、領域を含む空間内を撮像する。取得部は、カメラによって撮像された画像を取得する。推定部は、取得部によって取得された画像のうち、第１画像および第１画像よりも後に撮像された第２画像の差分に基づいて領域に位置する物品の移動を推定する。付与部は、推定部によって物品の移動が推定された第２画像に物品の移動を示す移動情報を付与する。
【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、管理システムに関する。

カメラが撮像した画像を用いて認証等を行い、認証結果を用いて所定の情報を報知する技術が知られている。

特開２０１８－１１６４８１号公報

しかしながら、従来技術では、利用価値を高めるうえで改善の余地があった。すなわち、カメラが撮像した画像の用途は、利用者の検知にとどまっていた。

本発明が解決しようとする課題は、利用価値を高めることができる管理システムを提供することである。

実施形態に係る管理システムは、照明部と、カメラと、取得部と、推定部と、付与部とを具備する。照明部は、物品が保管される複数の保管位置を含む領域を有する空間を照らす。カメラは、領域を含む空間内を撮像する。取得部は、カメラによって撮像された画像を取得する。推定部は、取得部によって取得された画像のうち、第１画像および第１画像よりも後に撮像された第２画像の差分に基づいて領域に位置する物品の移動を推定する。付与部は、推定部によって物品の移動が推定された第２画像に物品の移動を示す移動情報を付与する。

本発明によれば、利用価値を高めることができる管理システムを提供することができる。

図１は、実施形態に係る管理システムの概略構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係る照明装置の外観例を示す斜視図である。 図３は、実施形態に係る照明装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係る管理装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図５は、実施形態に係る管理装置が取得する画像の一例を示す図である。 図６は、実施形態に係る管理装置の推定部が実行する推定処理の一例を示す図である。 図７は、実施形態に係る管理装置の推定部が実行する推定処理の一例を示す図である。 図８は、実施形態に係る管理システムが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、変形例に係る管理装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図１０は、変形例に係る管理装置が監視する領域の一例を示す図である。 図１１は、変形例に係る管理装置の推定部が実行する推定処理の一例を示す図である。 図１２は、変形例に係る管理装置の推定部が実行する推定処理の一例を示す図である。 図１３は、変形例に係る管理装置の算出部が実行する算出処理の一例を示す図である。 図１４は、変形例に係る管理装置の算出部が実行する算出処理の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係る管理システムを説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下の実施形態で説明する管理システムは、一例を示すに過ぎず、実施形態を限定するものではない。

以下に説明する実施形態に係る管理システム１は、照明部１１と、カメラ１３２と、取得部２３ａと、推定部２３ｂと、付与部２３ｃとを具備する。照明部１１は、物品が保管される複数の保管位置を含む領域を有する空間を照らす。カメラ１３２は、領域を含む空間内を撮像する。取得部２３ａは、カメラ１３２によって撮像された画像１３ａを取得する。推定部２３ｂは、取得部２３ａによって取得された画像１３ａのうち、第１画像１３ａ－１および第１画像１３ａ－１よりも後に撮像された第２画像１３ａ－２の差分に基づいて領域に位置する物品の移動を推定する。付与部２３ｃは、推定部２３ｂによって物品の移動が推定された第２画像１３ａ－２に物品の移動を示す移動情報を付与する。

以下に説明する実施形態に係る推定部２３ｂは、物品が増減した保管位置を推定する。

以下に説明する実施形態に係る管理システム１は、推定部２３ｂが推定した情報に基づいて、領域内における物品の占有率を算出する算出部２３ｅを具備する。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る管理システムの概略構成の一例を示すブロック図である。管理システム１は、照明装置１０と、管理装置２０とを有する。この例では、管理システム１は、工場に導入される。複数の照明装置１０が、製造ライン等が存在する作業現場に設けられる。

照明装置１０は、カメラ１３２（図３参照）を有する照明装置である。照明装置１０について、図２および図３も参照して説明する。

図２は、実施形態に係る照明装置の外観例を示す斜視図である。照明装置１０は、照明部１１と、撮像ユニット１３と、本体部１４とを有する。照明装置１０は、本体部１４が天井面へ設置され、照明部１１から出力される光が照射面の一例である床面へと照射される天井直付けタイプの（天井に設けられる）照明装置１０である。照明装置１０は、例えば上述の工場での生産ラインの監視や倉庫内で保管される物品の移動監視などの用途で主に屋内で使用される。

説明を分かりやすくするために、図２には、鉛直下向きを正方向とし、鉛直上向きを負方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系が示される。Ｘ軸は照明装置１０の長さ方向に、Ｙ軸は照明装置１０の幅方向に、それぞれ沿うように図示している。

照明部１１は、Ｘ軸方向に沿って延びるように配置された長尺状のシャーシまたは基板（不図示）上に所定の間隔で配置された複数の発光素子１１１（図３参照）を有し、シャーシとの間に発光素子１１１が収容されるように床面側、すなわちＺ軸正方向側に拡散カバー１２が設けられた照明バーである。

拡散カバー１２は、例えば、アクリルやポリカーボネート等の透光性の材料から作られている。拡散カバー１２は、フロスト処理が施されて複数の発光素子１１１から出射される光を拡散する機能を有するようになっている。拡散カバー１２に適宜拡散材や着色剤が混入されてもよい。

撮像ユニット１３は、遮光カバー１５と、カメラ１３２（図３参照）とを有し、照明部１１のＸ軸負方向側に隣り合うように並んで配置される。

本体部１４は、照明部１１および撮像ユニット１３を保持する。本体部１４は、照明装置１０を天井その他の所定の位置に取り付けるための取付部材を兼ねる。

遮光カバー１５は、本体部１４との間にカメラ１３２を覆うように本体部１４のＺ軸正方向側に配設される。遮光カバー１５は、カメラ１３２のレンズと対向する位置に設けられた貫通口を有する。このような遮光カバー１５を配設することで、照明部１１の拡散カバー１２から照射された光をカメラ１３２のレンズに入り込みにくくすることができる。

図３は、実施形態に係る照明装置１０の概略構成の一例を示すブロック図である。照明装置１０は、上述の照明部１１、撮像ユニット１３および本体部１４の他に、接続部１６を有する。接続部１６は、照明装置１０を動作させる各種ケーブルの接続用の端子が配置された端子台である。

本体部１４は、電源制御部１４１と、記憶部１４２とを有する。電源制御部１４１は、電源部１４１ａおよび制御マイコン１４１ｂを有する。

電源部１４１ａは、接続部１６を介して交流電源４０から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する電源回路を有する。交流電源４０は、例えば商用電源である。

電源部１４１ａは、直流電流を所定の電圧（例えば、５０Ｖ）で照明部１１へ給電し、後述する発光素子１１１の点灯（発光）を制御する。さらに、電源部１４１ａは、直流電流を所定の電圧（例えば、５Ｖ）に変換し、撮像ユニット１３へ給電する。

制御マイコン１４１ｂは、記憶部１４２に予め設定された制御信号を生成し、電源部１４１ａ、および後述する撮像制御部１３１にそれぞれ出力する処理部である。

照明部１１は、複数の発光素子１１１を有する。発光素子１１１は、シャーシ上の配線パターンにそれぞれ接続されており、電源部１４１ａから直流出力が供給され、点灯制御される。発光素子１１１は、例えばセラミックスで形成された本体に配設されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とを含む。

ＬＥＤチップは、例えば、青色光を発する青色のＬＥＤチップである。透光性樹脂には、蛍光体が混入されており、白色光を出射できるようにするために、青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。なお、ＬＥＤチップは、例えば赤色光や緑色光、あるいは白色光を発するものであってもよい。また、透光性樹脂は、乳白色を有し、光を拡散させる拡散部材であってもよい。

ＬＥＤは、ＬＥＤチップを直接照明部１１が有するシャーシまたは基板に実装するようにしてもよく、また、砲弾型のＬＥＤを実装するようにしてもよく、実装方式や形式は、特に限定されるものではない。

撮像ユニット１３は、撮像制御部１３１およびカメラ１３２を有する。撮像制御部１３１は、カメラ１３２による撮像を制御する。

カメラ１３２は、天井付近に設けられる。カメラ１３２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）など、電子的に画像を取得する撮像素子と、レンズとを備え、撮像素子およびレンズ等に応じた所定の画角を撮像する。撮像ユニット１３は、カメラ１３２で撮像された画像を記録させるための記憶部（図示せず）を有してもよい。カメラ１３２は、所定の画角の動画像を撮像する。カメラ１３２は、天井付近に設けられているため、広い範囲を所定の画角とすることができる。また、カメラ１３２は、照明装置１０と一体に設けられているため、配線が容易となる。また、カメラ１３２は、照明装置１０と一体となっているため、天井が高い場合であっても、照明装置１０が天井に取り付けられる際に、天井付近に容易に取り付けられる。

図１に戻り、管理装置２０は、ネットワークＮを介して、照明装置１０をリモート制御する。この例では、ネットワークＮは、インターネット等の広域ネットワークであり、管理装置２０は、工場の外部に設けられる外部サーバ装置等である。なお、管理装置２０は、工場内に設けられてもよい。管理装置２０の機能は、工場内に設けられた装置と、工場外に設けられた外部サーバ装置とに分散して備えられてもよい。外部サーバ装置は、クラウドシステム上に実現されていてもよい。

管理装置２０による照明装置１０の制御は、照明動作の制御および撮像動作の制御を含む。照明動作の制御の例は、発光素子１１１の発光動作（発光態様）の制御である。撮像動作の制御の例は、カメラ１３２の向きおよび倍率等の制御である。管理装置２０について、図４も参照して説明する。

図４は、実施形態に係る管理装置の概略構成の一例を示すブロック図である。管理装置２０は、通信部２１と、記憶部２２と、制御部２３とを有する。

通信部２１は、照明装置１０とデータ通信を行う通信モジュールである。

記憶部２２は、例えば、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、または、ＨＤＤ、光ディスク等の記憶装置である。この例では、記憶部２２には、画像情報２２ａおよび領域情報２２ｂが記憶される。

画像情報２２ａは、カメラ１３２によって撮像された画像データに関する情報である。画像情報２２ａには、カメラ１３２が撮像した時刻が含まれてもよい。領域情報２２ｂは、カメラ１３２によって撮像可能な撮像範囲のうち、管理システム１による監視対象となる領域に関する情報である。かかる領域には、例えば、物品が保管される複数の保管位置を有している。

制御部２３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。

図４に示す例では、制御部２３は、取得部２３ａと、推定部２３ｂと、付与部２３ｃとを有する。また、制御部２３は、再生部２３ｄを有してもよい。取得部２３ａ、推定部２３ｂ、付与部２３ｃおよび再生部２３ｄの機能は、例えば、制御部２３のＣＰＵが制御部２３のＲＡＭ、ＲＯＭ、または記憶部２２に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。

なお、取得部２３ａ、推定部２３ｂ、付与部２３ｃおよび再生部２３ｄそれぞれの一部または全部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。

取得部２３ａは、照明装置１０が有するカメラ１３２によって撮像された画像を取得する。例えば、取得部２３ａは、カメラ１３２が撮像した画像を取得し、画像データとして記憶部２２に格納する。

図５は、実施形態に係る管理装置が取得する画像の一例を示す図である。図５に示すように、画像１３ａには、領域１３０を有する空間が映り込んでいる。領域１３０は、物品が保管される複数の保管位置１３０ａを含む。図５に示す例では、領域１３０が有する保管位置１３０ａは、１２である。

図４に戻り、推定部２３ｂは、領域１３０に位置する物品の移動を推定する。推定部２３ｂは、取得部２３ａによって取得された２つの画像の差分に基づき、領域１３０内で物品が移動したか否かを推定する。

図６、図７は、実施形態に係る管理装置の推定部が実行する推定処理の一例を示す図である。なお、図６、図７では、図５に示す画像１３ａのうち、領域１３０の部分のみを拡大して示している。

図６に示す例では、時刻ｔ１に撮像した画像である第１画像１３ａ－１と、時刻ｔ１より後の時刻ｔ２に撮像した画像である第２画像１３ａ－２とを比較すると、物品Ａが領域１３０の外部に移動されている。このとき、推定部２３ｂは、第１画像１３ａ－１および第２画像１３ａ－２の差分をとり、領域１３０に位置する物品の移動を推定する。

また、図７に示す例では、第１画像１３ａ－１と第２画像１３ａ－２とを比較すると、領域１３０の外部から物品Ｂが移動されている。この場合も、推定部２３ｂは、領域１３０に位置する物品の移動を推定する。

図４に戻り、付与部２３ｃは、推定部２３ｂによって物品の移動が推定された第２画像１３ａ－２に物品の移動を示す移動情報を付与する。移動情報は、例えば、フラグである。付与部２３ｃは、領域１３０において、第１画像１３ａ－１からの物品の移動が推定される第２画像１３ａ－２に対し、フラグ「１」を付与する。なお、付与部２３ｃは、領域１３０において、第１画像１３ａ－１からの物品の移動が推定されない第２画像１３ａ－２に対し、フラグ「０」を付与してもよく、フラグを付与しなくてもよい。

制御部２３が再生部２３ｄを有する場合、再生部２３ｄは、付与部２３ｃによって移動情報が付与された画像１３ａの撮像データを再生する。再生部２３ｄは、画像情報２２ａから移動情報が付与された画像１３ａの撮像データを抽出し、再生する。

再生部２３ｄは、例えば、撮影時刻を表示しつつ、移動情報が付与された画像１３ａの撮像データを再生してもよい。これにより、物品の移動が推定される箇所のみを再生することができるので、ユーザは、領域１３０に一時的に保管される物品の出入庫の様子を容易に把握することが可能となる。

次に、図８を用いて、実施形態に係る管理システム１が実行する処理手順について説明する。図８は、実施形態に係る管理システムが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。

管理装置２０の取得部２３ａは、カメラ１３２によって撮像された画像１３ａを取得する（ステップＳ１１）。推定部２３ｂは、取得部２３ａが取得した第１画像１３ａ－１および第２画像１３ａ－２の差分に基づき、領域１３０に位置する物品の移動を推定したか否かを判定する（ステップＳ１２）。物品の移動が推定された場合（ステップＳ１２，Ｙｅｓ）、付与部２３ｃは、物品の移動が推定される画像１３ａ（第２画像１３－２）に対し、移動情報を付与する（ステップＳ１３）。

一方、物品の移動が推定されない場合（ステップＳ１２，Ｎｏ）、ステップＳ１１に戻り、以降の処理を繰り返し実行する。

［変形例］
図９は、変形例に係る管理装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図９に示すように、変形例に係る管理装置２０の記憶部２２には、保管位置情報２２ｃが記憶されている。保管位置情報２２ｃは、管理システム１による監視対象となる領域１３０における、物品が保管される複数の保管位置を特定する情報である。

図１０は、変形例に係る管理装置が監視する領域の一例を示す図である。図１０に示す例では、領域１３０は、物品が保管される複数の保管位置Ｐ１～Ｐ１２を有している。

また、変形例に係る管理装置２０の推定部２３ｂは、領域１３０の各保管位置Ｐ１～Ｐ１２に位置する物品の移動を推定する。推定部２３ｂは、取得部２３ａによって取得された２つの画像の差分に基づき、領域１３０の各保管位置Ｐ１～Ｐ１２内で物品が移動したか否かを推定する。

図１１、図１２は、変形例に係る管理装置の推定部が実行する推定処理の一例を示す図である。なお、図１１、図１２では、図６、図７と同様に、領域１３０の部分のみを拡大して示している。

図１１に示す例では、時刻ｔ１に撮像した画像である第１画像１３ａ－１と、時刻ｔ１より後の時刻ｔ２に撮像した画像である第２画像１３ａ－２とを比較すると、保管位置Ｐ１２に保管された物品Ｃが領域１３０の外部に移動されている。このとき、推定部２３ｂは、第１画像１３ａ－１とおよび第２画像１３ａ－２の差分をとり、保管位置Ｐ１２からの物品の出庫を推定する。

また、図１２に示す例では、第１画像１３ａ－１と第２画像１３ａ－２とを比較すると、領域１３０の外部から保管位置Ｐ１に物品Ｄが移動されている。この場合も、推定部２３ｂは、保管位置Ｐ１への物品の入庫を推定する。

図９に戻り、付与部２３ｃは、領域１３０の各保管位置Ｐ１～Ｐ１２において、第１画像１３ａ－１からの物品の入庫が推定される第２画像１３ａ－２に対し、移動情報を付与する。図１１に示す場合、付与部２３ｃは、例えば、（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２）＝（０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，＋１）であることを示す移動情報を付与することができる。

また、付与部２３ｃは、領域１３０の各保管位置Ｐ１～Ｐ１２において、第１画像１３ａ－１からの物品の出庫が推定される第２画像１３ａ－２に対し、フラグ「－１」を付与する。例えば、図１２に示す例では、（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２）＝（－１，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０）であることを示す移動情報を付与することができる。

また、変形例に係る管理装置２０は、算出部２３ｅを有してもよい。算出部２３ｅは、推定部２３ｂが推定した物品の出入庫の様子に基づいて、領域１３０内における物品の移動に関する情報を処理する。

図１３、図１４は、変形例に係る管理装置の算出部が実行する算出処理の一例を示す図である。図１３中、（ａ）は、所定時間中に物品が移動した回数を、図１０に示す領域１３０の保管位置Ｐ１～Ｐ１２ごとに集計したものである。また、（ｂ）は、所定時間中に領域１３０において全物品が移動した回数に対する、各保管位置Ｐ１～Ｐ１２に位置する物品が移動した回数が占める割合を集計したものである。ここでは、物品の入庫および出庫をいずれも移動としてそれぞれカウントしている。

また、算出部２３ｅは、領域１３０の各保管位置Ｐ１～Ｐ１２に保管された物品の数量と、出入庫の時刻とに基づき、物品の占有率を算出してもよい。

図１４には、領域１３０の各保管位置Ｐ１～Ｐ１２に保管された物品の数量（在庫数）を、物品の出入庫の時刻ｔと対応付けたグラフ（ラインＬ１参照）が示されている。また、各保管位置Ｐ１～Ｐ１２に保管された物品の数量を各保管位置Ｐ１～Ｐ１２における保管時間で加重平均することにより、領域１３０における物品の占有率（ラインＬ２参照）が算出できる。

このように、管理システム１によれば、複数の各保管位置Ｐ１～Ｐ１２における物品の移動に関する情報を、それぞれ個別に取得することにより、用途に応じた様々な情報が得られる。これにより、利用価値を高めることができる。

［その他の変形例］
上記した実施形態では、照明装置１０がカメラ１３２を有するとして説明したが、これに限らず、照明装置１０とは別体の撮像ユニット１３を有してもよい。

また、図９に示す管理装置２０の制御部２３が、図４に示す再生部２３ｄを有してもよい。

以上説明したように、実施形態に係る管理システム１は、照明部１１と、カメラ１３２と、取得部２３ａと、推定部２３ｂと、付与部２３ｃとを具備する。照明部１１は、物品が保管される複数の保管位置を含む領域を有する空間を照らす。カメラ１３２は、領域を含む空間内を撮像する。取得部２３ａは、カメラ１３２によって撮像された画像１３ａを取得する。推定部２３ｂは、取得部２３ａによって取得された画像１３ａのうち、第１画像１３ａ－１および第１画像１３ａ－１よりも後に撮像された第２画像１３ａ－２の差分に基づいて領域に位置する物品の移動を推定する。付与部２３ｃは、推定部２３ｂによって物品の移動が推定された第２画像１３ａ－２に物品の移動を示す移動情報を付与する。これにより、利用価値を高めることができる。

また、実施形態に係る推定部２３ｂは、物品が増減した保管位置を推定する。これにより、利用価値を高めることができる。

また、実施形態に係る管理システム１は、推定部２３ｂが推定した情報に基づいて、領域内における物品の占有率を算出する算出部２３ｅを具備する。これにより、利用価値を高めることができる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 管理システム
１０ 照明装置
１１ 照明部
１３ａ 画像
２０ 管理装置
２１ 通信部
２２ 記憶部
２３ 制御部
２３ａ 取得部
２３ｂ 推定部
２３ｃ 付与部
２３ｄ 再生部
２３ｅ 算出部
１３０ 領域

Claims (3)

1. 物品が保管される複数の保管位置を含む領域を有する空間を照らす照明部と；
   前記領域を含む前記空間内を撮像するカメラと；
   前記カメラによって撮像された画像を取得する取得部と；
   前記取得部によって取得された前記画像のうち、第１画像および前記第１画像よりも後に撮像された第２画像の差分に基づいて前記領域に位置する前記物品の移動を推定する推定部と；
   前記推定部によって前記物品の移動が推定された前記第２画像に前記物品の移動を示す移動情報を付与する付与部と；
   を具備する管理システム。
2. 前記推定部は、前記物品が増減した前記保管位置を推定する
   請求項１に記載の管理システム。
3. 前記推定部が推定した前記物品の移動に基づいて、前記領域内における前記物品の占有率を算出する算出部；
   を具備する請求項２に記載の管理システム。

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