JP5334145B1 - 物品のピッキング作業の支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】倉庫などから物品をピッキングする作業を支援する装置において、ピッキング作業を正確にかつ迅速に行わせること。
【解決方法】物品の収納場所に付された自動読み取り可能な識別子１０を撮影するカメラ２０と、カメラで撮影した画像から識別子を検出し、識別子の画像を加工する情報処理部４０と、画像情報、文字情報などの情報を表示するディスプレイ５０とを含み、情報処理部において、検出された識別子とピッキング作業指示情報とに基づき、特定の識別子の画像を加工し、その加工した画像を、ディスプレイ上で、その識別子に関連した場所に表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、物流・倉庫管理における物品のピッキング作業を支援するシステムに関し、特に、ＡＲ（拡張現実）ソリューションを用いた作業支援システムに関するものである。

物流・倉庫の分野において、商品や部品などの物品を、例えば顧客の注文に応じて収納場所から取出すピッキング作業が行われている。その作業を正確に、かつ、迅速に実行させるための作業支援システムが幅広く用いられている。

こうした作業支援システムとして、特許文献１には、貯蔵品目の種類ごとの各貯蔵位置に、ピッキング指示の表示およびピッキングすべき数量の表示を行う表示器を取り付け、その表示器によってピッキング指示を視覚表示するようにしたピッキング指示システムに係る技術思想が開示されている。ここで、表示器としては、ある区域を表示するベイ表示器、各ベイの中にある個々のアイテムを表示するアイテム表示器などが必要とされる。また、特許文献２には、物品をラックから取り出して、搬送されてくるコンテナケースに収納するピッキング作業において、収納すべきコンテナケースの搬送に対応して移動する表示ランプを有するピッキング指示装置に係る技術思想が開示されている。

ここで、いずれのピッキング作業指示方法においても、物品の収納されている個所、あるいは取り出した物品を収納すべき個所に、種々の表示器を設け、それらを接続して点灯・消灯などの制御をする必要がある。

特開昭５７−１３７２０３号公報 特開平４−３５４７０４号公報

このように、これまでの、表示器を使用するピッキング作業支援方法では、設備が大掛かりになり、かつ、高価な表示器を多数必要とするという問題があった。

そこで、上記問題を解決するため、本発明は、容易に作成できる安価なタグ、すなわち、バーコードあるいはマーカーのような自動読取可能な光学的特徴を印刷した紙札などを、物品棚などに取り付け、その光学的特徴をカメラで検知するようにして、カメラで撮影した光学的特徴に対応して、ピッキング指示をディスプレイに表示するようにして、物品のピッキング作業を正確にかつ迅速に行わせる、物品のピッキング作業支援システムを提供することを課題とした。

かかる課題を解決するため、本発明に係る物品のピッキング作業支援装置は、
Ａ）物品または物品の収納場所に関連を有する自動読み取り可能な光学的特徴情報を含む画像情報を撮像するカメラと、
Ｂ）カメラで撮像した画像情報から光学的特徴情報を検出し、光学的特徴情報に係る画像情報を加工する情報処理部と、
Ｃ）画像情報、文字情報などの情報を表示するディスプレイと
を含み、情報処理部において、検出された光学的特徴情報と所定のピッキング作業指示情報とに基づき、特定の光学的特徴情報に係る画像情報を加工し、その画像情報を、ディスプレイ上で、その特定の光学的特徴情報に関連した場所に表示することを特徴とする。

また、本発明に係る物品のピッキング作業支援装置は、
Ｄ）光学的特徴情報と関連付けたピッキング作業指示情報を記憶する記憶部、
を含み、情報処理部において、検出された光学的特徴情報と記憶部のピッキング作業指示情報とに基づき、特定の光学的特徴情報に係る画像情報を加工し、その画像情報を、ディスプレイ上で、その特定の光学的特徴情報に係る場所に関連付けて表示することを特徴とする。

更に、本発明に係る物品のピッキング作業支援装置は、情報処理部において、特定の光学的特徴情報に係る画像情報を加工し、その画像情報を、ディスプレイ上で、その特定の光学的特徴情報に係る場所に関連付けて表示するとともに、情報処理部で作成したピッキング作業支援情報をディスプレイに表示することを特徴とする。

更に、本発明に係る物品のピッキング作業支援装置は、ディスプレイが、実際の目視風景情報と、作成された情報との両方を表示できるヘッドマウントディスプレイであり、情報処理部で加工された特定の光学的特徴情報に係る画像情報を、その特定の光学的特徴情報に係る場所の実際の目視風景情報に関連付けてディスプレイに表示することを特徴とする。

本発明の更に別の態様に係る物品のピッキング作業支援装置は、ディスプレイが可搬表示装置であり、加工された光学的特徴情報に係る画像情報を、その特定の光学的特徴情報に係る場所のカメラ撮影画像情報に関連付けてディスプレイに表示することを特徴とする。

本発明に係る物品のピッキング作業支援装置において、物品または物品の収納場所に関連を有する自動読み取り可能な光学的特徴情報が、識別子であることを特徴とする。なお、識別子とは、自動読み取りが容易なように考えられた、バーコードを含む１次元コード、ＡＲマーカー、ＩＤマーカー、ＮｙＩＤマーカー、ＤａｔａＭａｔｒｉｘマーカー、フレームマーカー、分割マーカー、ＱＲコード（登録商標）を含む２次元コード、これに色を加えて情報量を増やすなどしたカラーコードを含む多次元コードなどのコードに係る情報、ＯＣＲ等で読み取れる文字や読み取りを容易にした文字に係る情報である。

更に、本発明に係る物品のピッキング作業支援装置は、音声入力部及び音声出力部を含む音声応答装置をさらに備え、音声応答装置によって、ピッキング作業支援情報が獲得され、及び／又は、ピッキング作業の結果に係る情報が入力されることを特徴とする。

本発明に係る物品のピッキング作業を支援するシステムは、
Ａ）物品または物品の収納場所に関連を有する自動読み取り可能な光学的特徴情報と、
Ｂ）物品、または物品の収納場所情報とを撮像するカメラと、カメラで撮像した画像情報から光学的特徴情報を検出し、光学的特徴情報に係る画像情報を加工する情報処理部と、画像情報、文字情報を含む情報を表示するディスプレイとを含むピッキング作業支援装置、
とを含み、ピッキング作業支援装置の情報処理部において、検出された光学的特徴情報と所定のピッキング作業指示情報とに基づき、特定の光学的特徴情報に係る画像情報を加工し、その画像情報を、ディスプレイ上で、その特定の光学的特徴情報に係る場所に関連付けて表示することを特徴とする。

また、本発明に係る物品のピッキング作業支援システムは、ピッキング作業支援装置に、更に光学的特徴情報と関連付けたピッキング作業指示情報を記憶する記憶部、を含み、ピッキング作業支援装置の情報処理部において、検出された光学的特徴情報と記憶部のピッキング作業指示情報とに基づき、特定の光学的特徴情報に係る画像情報を加工し、その画像情報を、ディスプレイ上で、その特定の光学的特徴情報に係る場所に関連付けて表示することを特徴とする。

更に、本発明に係る物品のピッキング作業支援システムは、ピッキング作業支援装置の情報処理部において、特定の光学的特徴情報に係る画像情報を加工し、その画像情報を、ディスプレイ上で、その特定の光学的特徴情報に係る場所に関連付けて表示するとともに、情報処理部で作成したピッキング作業支援情報をディスプレイに表示することを特徴とする。

更に、本発明に係る物品のピッキング作業支援システムは、ピッキング作業支援装置のディスプレイが、実際の目視風景に係る情報と、作成された情報との両方を表示できるヘッドマウントディスプレイであり、ピッキング作業支援装置の情報処理部で加工された特定の光学的特徴情報に係る画像情報を、その特定の光学的特徴情報に係る場所の実際の目視風景情報に関連付けてディスプレイに表示することを特徴とする。

本発明の別の態様に係る物品のピッキング作業支援システムは、ピッキング作業支援装置のディスプレイが、可搬表示装置であり、ピッキング作業支援装置の情報処理部において、特定の光学的特徴情報に係る画像情報を加工し、その画像情報を、ディスプレイ上で、その特定の光学的特徴情報に係る場所のカメラ撮影画像情報に関連付けて表示することを特徴とする。

本発明に係る物品のピッキング作業支援システムは、その光学的特徴情報が、識別子であることを特徴とする。なお、識別子とは、自動読み取りが容易なように考えられた、バーコードを含む１次元コード、ＡＲマーカー、ＩＤマーカー、ＮｙＩＤマーカー、ＤａｔａＭａｔｒｉｘマーカー、フレームマーカー、分割マーカー、ＱＲコードを含む２次元コード、これに色を加えて情報量を増やすなどしたカラーコードを含む多次元コードなどのコードに係る情報、ＯＣＲ等で読み取れる文字や読み取りを容易にした文字に係る情報である。

更に、本発明に係る物品のピッキング作業支援システムは、音声入力部及び音声出力部を含む音声応答装置を備え、音声応答装置によって、ピッキング作業支援情報が獲得され、及び／又は、ピッキング作業の結果に係る情報が入力されることを特徴とする。

本発明に係る物品のピッキング作業支援装置では、ピッキングすべき物品の収納場所に関連を有する光学的特徴情報、例えば識別子を、ピッキング指示情報に基づいて、例えば識別子の枠部を赤色に着色するなどのように加工し、その加工した画像情報を、物品の収納されている場所に関連付けてディスプレイに表示するとともに、情報処理部で作成した、物品名、数量などのピッキング作業支援情報をディスプレイに表示することにより、作業員（ピッカー）をしてピッキングすべき物品の収納場所に間違いなく到達せしめ、かつ、作業員に対してピッキング作業を明確に指示しうることから、より正確で、迅速な物品取り出し作業を支援することができる。

特に、ディスプレイとしてヘッドマウントディスプレイを用いる場合には、両手が自由になることから、ピッキング作業が容易となる利点があり、更に実際の目視風景の中に加工された光学的特徴情報が表示される場合は、ピッキングすべき場所を間違えるミスが減少する。

一方、ディスプレイとしてタブレット、スマートフォン、ＰＣ、携帯ゲーム端末（Ｎｉｎｔｅｎｄｏ ３ＤＳ（登録商標）、ＰＳＰ（登録商標）、ＰＳＶｉｔａ（登録商標）など）などの可搬型ディスプレイを用いる場合は、汎用の機器を使用できることから、簡便にシステムを構成することができる。

また、光学的特徴情報として自動読み取りが容易な識別子、例えばＡＲマーカーを使用する場合は、情報の検知や、マーカーの位置・方向情報の認識が容易に行えるため、システムの開発が低コストで行えるうえ、マーカー自身も低コストで製造可能であることから、システム運営も安価に行える。

更に、音声応答装置を併用する場合には、画像のみの場合に比べて、作業のより正確な実行及び作業結果の確実な入力が期待できる。

本発明の第１の実施形態に係るピッキング作業支援装置を含むピッキング作業支援システムの概略説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るピッキング作業支援装置の概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係るピッキング作業支援装置の目視状態を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るピッキング作業支援装置の画像情報の流れを示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るピッキング作業支援装置を含むピッキング作業支援システムの概略説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るピッキング作業支援装置の概略構成図である。 本発明の第２の実施形態に係るピッキング作業支援装置の表示状態を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るピッキング作業支援装置の画像情報の流れを示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るピッキング作業支援装置の別の概略構成図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の第１の実施形態にかかるピッキング作業支援装置について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るピッキング作業支援装置１００を含むピッキング作業支援システムの概略説明図であり、図２は、本発明の第１の実施形態に係るピッキング作業支援装置１００の概略構成図である。

ピッキング作業支援装置１００の作動のために、物品を収納してある間口、複数の間口からなる棚、複数の棚の列からなる通路にそれぞれ取り付けられた、間口識別子１１、棚識別子１２、通路識別子１３を含む識別子１０が用意される。ここで、各間口には、コンテナ、ダンボールなどの容器に特定の物品が収容されており、その容器に識別子が付設されている。なお、容器でなく、容器を置いてある棚の枠などに識別子を付設してもよい。部分の間口、棚、通路の呼称は、物品の収納されている狭い場所から、階層的に広い場所へと名付けたものであり、特にこれらに限定されるものではなく、他の呼び方でもよい。また、識別子としては、好適には、自動読み取りが可能で、識別子自体が安価に製作でき、情報量も多い、ＡＲマーカーを使用するが、これに限定されず、他の識別子であってもよい。識別子は、たとえば紙製基材の上に印刷などの方法で付着・形成される。

ピッキング作業支援装置１００は、カメラ２０などの撮像部、記憶部３０、情報処理部４０、ヘッドマウントディスプレイ５０を含んで構成されている。

カメラ２０は、物品の収納場所などを撮影するための機能を有している。カメラ２０は、ディジタルカメラであることが画像処理上は望ましいがこれに限定されるものではない。また、動画が撮影できることが望ましいが、静止画が撮影できるものであってもよい。

記憶部３０は、識別子１０に係る情報と関連付けたピッキング作業指示情報を記憶するための機能を有している。記憶部３０には、例えば、作業指示番号、当該作業を実施する作業員番号、当該作業指示にてピッキングする物品に関する、間口番号、収容物品名、ピッキング個数、間口番号に対応する識別子識別番号などに係る諸情報が一連情報として記憶されている。

情報処理部４０は、カメラ２０で撮影した画像情報から識別子１０に係る情報を検出し、検出された情報と記憶部３０のピッキング作業指示情報とに基づき、ピッキング作業を支援するように識別子に係る画像情報を加工するとともに、ピッキング作業を支援する情報を作成する。

ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）５０は、光学系を用いて遠方の仮想視聴距離に画像情報や文字情報などの情報を拡大表示するための機能を有している。ここで、ＨＭＤ５０はハーフミラーなどのシースルー機構５１を内蔵し、実際の外界を視覚するとともに、それと併せて、情報処理部４０などからの画像情報や文字情報などを表示することができる。

ここで、カメラ２０は、ＨＭＤ５０と一体に構成されており、電気的に接続されている。更に、記憶部３０、及び情報処理部４０も、ＨＭＤ５０に内蔵されるか、或いは一体に構成され、カメラ２０も含めて相互に電気的に接続されている。実際に作業員がＨＭＤ５０を装着する際は、たとえば作業員の頭部に装着して使用することができる。また、カメラ２０、記憶部３０、及び情報処理部４０、ＨＭＤ５０については、その駆動のために図示しないバッテリーなどの電源を内蔵しまたはこれと接続されており、更に、必要な場合は、情報の交換をするための、図示しない通信装置とも接続されている。これらのバッテリー及び通信装置は作業員の身体または衣服に固着される、或いは固着もしくは取付可能であることが望ましい。

また、必要に応じて、マイクロホンのような音声入力部、イヤホンのような音声出力部を備えた音声応答装置を付加してもよい。

なお、記憶部３０は、ピッキング作業の都度、通信装置を介して図示しない遠隔の倉庫管理システムのようなところからピッキング作業指示情報を受け取るように構成すれば、省略することも可能である。

次に、上記のように構成される本発明の作用及び動作について詳述する。

物品のピッキング作業に従事する作業員は、ピッキング作業の開始に先立ち、準備エリアで、カメラ２０が内蔵されたＨＭＤ５０、記憶部３０、及び情報処理部４０の一式を受領し、身体または衣服などに装着する。ここで、作業員の個人認証をするために、作業員証（図示しない）をカメラ２０で撮影し、作業員証に記載された作業員識別子を検出し、作業員番号を認識する。そして、作業員番号から、記憶部３０にある該当するピッキング作業指示情報を取出すことができる。なお、個人認証の方法はこれに限定されず、非接触ＩＣカード、顔認証、音声認識などであってもよい。また、特に個人認証を行わず、準備エリアに到着した順に、作業指示情報を与えるようにしてもよい。

図３は、本発明の第１の実施形態に係るピッキング作業支援装置１００の目視状態を示す説明図であり、図４は本発明の第１の実施形態に係るピッキング作業支援装置１００の画像情報の流れを示す説明図である。

作業員は、その後、物品の収納されている場所に入り、カメラ２０を物品の収納場所の方向に向ける。すると、画像Ｆが撮影されることで画像情報Ｇ１が取得される。画像情報Ｇ１には通路識別子１３がいくつか含まれている。ここで、情報処理部４０が、記憶部３０に記憶されているピッキング指示情報Ｐ１と画像情報Ｇ１に含まれる通路識別子１３に係る情報とから、最初にピッキングすべき物品の収納されている通路を特定し、特定された通路識別子１３に係る画像情報Ｇ２について、例えば、通路識別子１３の枠部の色彩を赤色とするような加工を行う。

ＨＭＤ５０のディスプレイ画面上には、記憶部４０に記憶されているピッキング作業指示情報Ｐ１に基づいて、例えば、間口番号、物品名、ピッキングすべき個数などのピッキング作業支援情報Ｐ２が表示される。ＨＭＤ５０を装着した作業員は、実際の物品収納棚の風景Ｆがシースルー機構５１を介して視認できるとともに、これらのピッキング作業支援情報Ｐ２を視認することができる。ここで、特定された通路識別子については、枠部が赤色に色彩を付与された画像情報Ｇ２が、実際の物品収納棚の該当する通路識別子１３の位置に、重畳して表示される。

その表示方法は次のようにして実現される。まず、ＨＭＤ５０が、作業員の頭部に装着された後で、シースルー機構５１を透過して視認され得る目視の風景と、シースルー機構５１を介したカメラによる撮影画像との両方が表示される状態とし、かつ、目視の風景と撮影画像とが、作業員にとって一致して重畳的に表示される状態に調整する。

その際に、必要に応じ、ヘッドトラッキングデバイスを使用してもよい。例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、ヨー、ピッチ、ロールの６自由度に関して計測することにより、作業員の頭や眼の位置を正確に把握することができ、作業員の移動に伴う重畳的な表示状態の維持を容易にすることができる。

その後、カメラによる撮影画像は表示を停止する。作業員が作業を開始し、ピッキング作業指示情報を用いることによって、情報処理部４０にて識別子画像情報が加工されると、その加工された識別子画像のみがシースルー機構５１を介してディスプレイ画面に表示される。このようにすることにより、目視の風景の通路識別子１３部分の枠部が赤色になって表示され、作業員に、ピッキング作業を行うべき通路が示される。

なお、ピッキング作業支援情報Ｐ２としては、このほかに、ロット番号、ピック単位数、類似商品の注意、流通加工の指示、物品の上下識別方法、物品の静止画像に係る情報など、ピッキングに役立つ情報であればどんな情報であってもよい。

なお、ＨＭＤ５０は、片方の眼の側のみに情報を表示する機構であっても、両眼ともに情報を表示する機構であってもよい。

引き続き、作業員が、通路識別子１３で特定された通路に近づいてその通路の棚の群を見回すと、通路識別子１３の赤色表示に加えて、通路の特定の場合と同様に、その通路に属する棚のうち、ピッキングすべき物品が収納されている特定の棚識別子１２が認識され、かつ、その特定識別子の枠部も赤色になって表示され、作業員に、ピッキング作業を行うべき棚が示される。

表示については、特定の通路識別子１３及び棚識別子１２がどちらも枠部が赤色で表示されるものとしたが、表示を切り替えるようにしてもよい。例えば、特定された通路に近づいたら、その通路識別子を作業員が手などで遮蔽する。作業員のかかる動作を撮影しているカメラの画像が解析されることにより、特定された通路に到達したものとみなして表示が切り替えられる。この場合、誤動作を防止するため、所定の回数（例えば２度）や時間（例えば５秒）遮蔽がなされることを条件としてもよい。なお、表示の切り替え方法についてはこれに限らず、例えば、特定された通路識別子画像が所定の大きさ以上になったことを検知して切り替える、特定の棚識別子画像が視認できたら通路識別子から棚識別子へ表示を切り替える、あるいは、作業員の指示（作業員からの指示情報が受領されたこと）によって切り替えるなど、種々の方法が考えられる。

更に、同様に、作業員が、棚識別子１２で特定された棚に近づいてその棚の間口の群を見回すと、棚の特定の場合と同様に、その棚に属する間口のうち、ピッキングすべき物品が収納されている特定の間口識別子１１が認識され、かつ、特定の識別子の枠部も赤色になって表示され、作業員にピッキング作業を行うべき間口が示される。

このようにして、作業員は目的の間口に到達すると、そこで、ピッキング作業指示情報に基づいて、指定された物品を指定された個数だけ取出し、台車６０の運搬容器７０に収納する。なお、同一の間口に異なる物品が収納されている場合には、間口識別子１１の近傍に矢印などの案内図形を表示して取出すべき物品を指示するか、物品に更に識別子を付設しておくか、あるいは、物品の形状などを光学的特徴として検出するようにしてもよい。

また、運搬容器７０が複数あり、ピッキングした物品を、例えば顧客ごとに分けて収納する場合は、ピッキングの際と同様に、運搬容器７０に運搬容器識別子８０を付設し、ピッキング作業指示に基づいて、収納すべき特定の運搬容器識別子８０に係る情報を加工して表示することにより、収納作業を支援することもできる。

なお、上記では、識別子画像に係る情報の加工の方法として、枠部を赤色に彩色することとしたが、それに限定されず、赤色以外の色でもよいし、識別子画像を明るくする、識別子画像を点滅させる、識別子とは異なる形状の画像を識別子位置に表示する、などの方法でもよく、また、識別子の場所に完全に一致して表示しなくとも、その場所に関連付けて表示する（例えば識別子の場所から矢印や吹き出しを付けて表示するとか、縮小した棚単位の間口を集中表示するイラスト画像上の該当する識別子の位置に表示する等）ようにしてもよい。

更に、それらに加えて、またはそれらの代わりに、画像上で、識別子位置に関連付けてピッキング指示情報を表示（例えば識別子位置に重ねて表示、または、識別子位置から吹き出しを付けて表示）してもよい。

また、識別子部分を加工するのではなく、識別子によって特定される通路、棚、間口自体をカメラで検出し、その部分の画像情報を加工して、目視の風景に重ねて表示してもよい。これによれば、実際の物が強調されて表示されるので更にミスの防止に役立つ。

指示されたピッキング作業が終了すると、次のピッキング指示が与えられる。ここで終了の判断は、ピッキング場所に到達してからの時間・ピッキング場所から作業員が離脱したことによるカメラ方向の変化・ピッキング棚の物品収納状態の変化などによる自動判断、カメラ画像が通信回線で伝送されている場合にその画像を遠隔地で監視している管理者の指示、作業員による入力装置または音声応答装置による終了報告などによる。入力装置としては、終了を意味する特定の識別子を作業員が保持し、その識別子をカメラで撮影することで、終了を入力することが可能であるが、それに限らず、一般のタッチパネルのような入力装置であってもよい。なお、特定の識別子としては、終了を意味するものだけでなく、再表示を意味するものがあってもよい。これにより、一旦終了した表示を再表示させることができる。

このようにして、次のピッキング作業指示が与えられ、作業員はそれに従ってピッキング作業を継続する。

一連のピッキング作業が終了すると、作業員は、ピッキング済の物品を所定の方法で後工程に引き渡した後に、準備エリアに戻り、カメラ２０が内蔵されたＨＭＤ５０、記憶部３０、及び情報処理部４０の一式を返却することとなる。この際に、作業終了の個人認証を、開始時と同様の方法で実行してもよい。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の第２の実施形態にかかるピッキング作業支援装置１０１について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。また、先の実施形態と共通の部分は説明を省略する。

図５は、本発明の第２の実施形態に係るピッキング作業支援装置１０１を含むピッキング作業支援システムの概略説明図であり、図６は、本発明の第２の実施形態に係るピッキング作業支援装置１０１の概略構成図である。

第１の実施形態と同様に、ピッキング作業支援装置１０１の作動のために、物品を収納してある間口、複数の間口からなる棚、複数の棚の列からなる通路に取り付けられた、間口識別子１１、棚識別子１２、通路識別子１３からなる識別子１０が用意される。

ピッキング作業支援装置１０１は、カメラ２０などの撮像部、記憶部３０、情報処理部４０、ディスプレイ５２を含んでおり、ピッキング作業を行う作業員が持ち運びできるようになっている。

ここで、カメラ２０は、物品の収納場所などを撮影するための機能を有している。カメラ２０は、ディジタルカメラであることが画像処理上は望ましいがこれに限定されるものではない。また、動画が撮影できることが望ましいが、静止画が撮影できるものであってもよい。

記憶部３０は、識別子１０に係る情報と関連付けたピッキング作業指示情報を記憶する機能を有している。記憶部３０には、例えば、作業指示番号、当該作業を実施する作業員番号、当該作業指示にてピッキングする物品に関する、間口番号、収容物品名、ピッキング個数、間口番号に対応する識別子識別番号などに係る諸情報が一連情報として記憶されている。

情報処理部４０は、カメラ２０で撮影した画像に係る情報から識別子１０に係る情報を検出し、検出された情報と記憶部３０のピッキング作業指示情報とに基づき、ピッキング作業を支援するように識別子画像に係る情報を加工するとともに、ピッキング作業を支援する情報を作成する。

ディスプレイ５２は、カメラで撮影した画像情報を表示する。それと併せて、情報処理部４０などからの画像情報や文字情報などを表示することができる。

ここで、カメラ２０、記憶部３０、情報処理部４０、ディスプレイ５２は、相互に電気的に接続されている。また、これらの駆動のために図示しないバッテリーなどの電源を内蔵または接続しており、更に、必要な場合は、情報の交換をする、図示しない通信装置とも接続されている。

なお、記憶部３０は、ピッキング作業の都度、通信装置を介して図示しない遠隔の倉庫管理システムのようなところからピッキング作業指示を受け取るように構成すれば、省略することも可能である。

次に、上記のように構成される本発明の作用及び動作について詳述する。

物品のピッキング作業に従事する作業員は、第１の実施形態と同様に、作業員の個人認証を行う。

図７は、本発明の第２の実施形態に係るピッキング作業支援装置１０１のディスプレイ５２の画面を示す説明図であり、図８は本発明の第２の実施形態に係るピッキング作業支援装置１０１の画像情報の流れを示す説明図である。

作業員は、その後、物品の収納されている場所に入り、ピッキング作業支援装置１０１のカメラ２０を物品の収納場所の方向に向ける。すると、画像Ｆが撮影されることで画像情報Ｇ１が取得される。画像情報Ｇ１には通路識別子１３がいくつか含まれている。ここで、情報処理部４０が、記憶部３０に記憶されているピッキング指示情報Ｐ１と画像情報Ｇ１に含まれる通路識別子１３に係る情報とから、最初にピッキングすべき物品の収納されている通路を特定し、特定された通路識別子１３に係る画像情報Ｇ２について、例えば、通路識別子１３の枠部の色彩を赤色とするような加工を行う。

具体的には、カメラで撮影された物品収納棚の画像に係る画像情報Ｇ１が、ディスプレイ５２の画面の一部（例えば右方半分）に表示される。ディスプレイ５２の画面の左方には、ピッキング作業指示情報Ｐ１に基づいて、例えば、間口番号、物品名、ピッキングすべき個数などのピッキング作業支援情報Ｐ２が表示される。作業員は、物品収納棚の画像情報Ｇ１を視認できるとともに、これらのピッキング作業支援情報Ｐ２を視認することができる。ここで、特定された通路識別子については、枠部が赤色に色彩を付与された画像情報Ｇ２として表示されることから、作業員は正しくその通路に向かうことができる。なお、色彩を付与された画像情報Ｇ２は、画像情報Ｇ１に重畳して表示してもよいし、画像情報Ｇ１の当該部分を直接加工することで重畳させずに表示してもよい。また、画面の構成については、この構成に限定されず、全画面をカメラで撮影された物品収納棚とし、その画面上に重ねてピッキング作業支援情報を表示するなど、種々の方法が考えられる。

なお、ピッキング作業支援情報Ｐ２としては、このほかに、ロット番号、ピック単位数、類似商品の注意、流通加工の指示、物品の上下識別方法、物品の静止画像に係る情報など、ピッキングに役立つ情報であればどんな情報であってもよい。

ここで、識別子画像情報の加工や、識別子画像情報に付加し、または代替するピッキング指示情報の表示についても、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

作業員が引き続き、指示された通路、棚、間口へと近づき、ピッキング作業を実行する方法についても、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

作業員が指示されたピッキング作業が終了し、次のピッキング作業指示が与えられるまでの方法も、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

このようにして、次のピッキング作業指示が与えられ、作業員はそれに従ってピッキング作業を継続する。

一連のピッキング作業が終了すると、作業員は、ピッキング済の物品を所定の方法で後工程に引き渡した後に、準備エリアに戻り、カメラ２０、記憶部３０、情報処理部４０、ディスプレイ５２を備えるピッキング作業支援装置１０１を返却することとなる。この際に作業終了の個人認証を、開始時と同様の方法で実行してもよい。

なお、本実施形態におけるディスプレイとしては、専用の装置としてもよいし、パソコン・携帯電話・タブレット型端末などの汎用装置を用いてもよい。その場合には、既にカメラなどが内蔵されているものもあり、簡便に実用化できることもある。

また、本実施形態のディスプレイとして、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を用いてもよい。この場合、第１の実施形態のように実際の目視している風景に重畳して識別子を表示するのではなく、他のディスプレイの場合と同様にカメラで撮影した画像上の識別子を加工して表示するようにすることも可能である。このようにすれば、シースルー機構などの目視風景と重畳するための機構が不要になり、簡便な装置となる。

また、図９に示すように、ヘルメットの頭頂部から支持具を眼前に延伸し、その支持具にスマートフォン、タブレットなどの小型のディスプレイ１０１を装着するようにしてもよい。このようにすると、両手が空くことから作業効率の向上が期待できる。なお、支持具は、ヘルメットの頭頂部に限らず、前頭部、後頭部、側頭部などから延伸してもよいし、また、ヘルメットでなく、帽子やヘアバンドなど、頭部に装着するどんなものから支持具を延伸してもよい。

本発明のいずれの実施形態においても、情報処理部４０が、ピッキング作業支援装置に内蔵されるとしたが、それに限定されない。すなわち、情報処理部４０の全てまたは一部を遠隔に設けて、通信手段を介して情報処理を行わせしめてもよい。例えば、インターネット、クラウドコンピューティング、ＡＳＰ（アプリケーション・サービス・プロバイダ）などの手法を用いることで実現可能である。

また、本発明のいずれの実施形態においても、必要に応じ、音声応答装置を用いて、画像と併せて、または画像の代替として、ピッキング指示情報を管理者から作業員に与えてもよい。この場合、騒音の激しい作業環境の場合などでは、骨伝導ユニットを付加して、作業員と管理者との間の通話を確保するようにしてもよい。

また、本発明のいずれの実施形態においても、図面における説明では、カメラを１個としてきたが、複数であってもよい。特に２個のカメラを装備することによって、立体画像を表示することができる、対象物までの距離を測定することができる、複数視点からのステレオ視により精確性向上などの効果が期待できる。

また、本発明のいずれの実施形態においても、光学的特徴として、識別子、特にＡＲマーカーを用いるとしたが、それ以外の識別子でもよく、更に、識別子を用いずに、収納棚、収納容器、物品などの形状、色彩などを光学的特徴として自動読取してもよいし、それらの組み合わせ（途中までは識別子、最終段階では物品の形状によるなど）であってもよい。

また、本発明のいずれの実施形態においても、識別子の設置範囲が広く、作業指示をすべき識別子がカメラの視野から外れて所在してしまう恐れのある場合には、予め識別子相互の位置に関する情報を記憶しておき、視野範囲にある識別子を認識して、そこから作業指示をすべき識別子の方向・距離などを算出し、それらの情報を、矢印や距離数字表示などで画面上に表示するようにしてもよい。このような方法は、現在のピッキング指示に加えて、次のピッキングを行う場所を予告表示することや、現在のピッキング作業が終了したときに次のピッキングを行う場所を案内表示するような用途にも用いることができ、迅速な作業の実現に効果がある。

また、本発明のいずれの実施形態においても、この装置をピッキング作業の作業能率向上を目的として用いることができる。実際のピッキング作業の結果の作業時間、作業経路などを記録しておけば、習熟の度合いや作業の問題点が把握でき、速やかな作業能率向上が期待できる。また、作業員の行動分析のツールとしても用いることができる。実作業でなくても、訓練用のピッキング指示によって訓練をするようにしてもよい。

また、本発明のいずれの実施形態においても、物品の収納場所が広い範囲にわたり、場所の特定が困難な場合には、物品の収納場所の位置情報を予め記憶しておき、ＧＰＳ受信機能をピッキング作業支援装置に内蔵するようにしてもよい。このようにしておけば、それを用いてピッキング作業支援装置の現在地を把握することができ、それに基づき物品の収納場所を探索し、スムーズに作業を開始することもできる。なお、位置情報としては、ＧＰＳに係る情報のほか、携帯電話の基地局の位置情報なども用いることができる。

更に、ジャイロセンサをピッキング作業支援装置に内蔵しておけば、カメラの現在の向きなどが把握でき、識別子の映像位置とのずれを調整することができる。

この位置情報機能と識別子を利用して、物品の収納されている倉庫の照明や空調を制御することも可能である。すなわち、作業指示によって、特定の倉庫が指示され、かつ、ＧＰＳ機能により作業員が接近していることが判明すれば、照明や空調が作動を開始するようにすればよい。

また、本発明のいずれの実施形態においても、ヘッドマウントディスプレイのように身体に密着または近接して装着する部分を有する装置の場合、その部分に体温センサを付加して、作業員の体調を管理することもできる。例えば冷凍倉庫や高温環境下での作業の場合には、体温の急変があれば、これを的確に感知することでピッキング作業を中止するなどの指示を発することが可能になる。

また、本発明のいずれの実施形態においても、本発明のピッキング作業支援装置にバイブレータを付加してもよい。これによって、例えば、誤って違う間口から物品を取出した場合などに、バイブレーションによる刺激として注意を作業員に対して与えることができる。

また、本発明のいずれの実施形態においても、ピッキングした物品は、台車６０の運搬容器７０に収納するような態様としたが、これに限らず、コンベア上を移動してくる運搬容器に収納するようにしてもよい。この場合、運搬容器にも識別子を付設して収納作業を支援するようにしてもよい。

逆に、通路、棚、間口ではなく、コンベア上を走行してくる物品自体、または物品を運搬してくる容器に識別子を付し、作業員がカメラで撮影して、作業指示に基づきピッキングすべき物品であることを、識別子の枠色の変化などで把握して、それによって作業員がコンベア上からピッキングをするようにしてもよい。

また、本発明のいずれの実施形態においても、物品をピッキングすることとして説明したが、逆に、物品を棚・間口へとソート（仕分け）したり、不足した物品を棚・間口へと補充したりする作業を支援するために用いることもできる。

また、本発明のいずれの実施形態においても、ピッキング作業中の異常事態（地震・台風・火災など）の発生時に、避難のツールとして用いることもできる。すなわち、予め用意してある避難経路情報などに従って、識別子をたどっていくことで、速やかに安全な場所に避難することが可能となる。

また、本発明のいずれの実施形態においても、倉庫など物品の収納場所や、識別子自体のメンテナンス用に使用することができる。すなわち、識別子が検出できないような事態となった場合は、識別子の欠落のほか、棚の損壊などが想定されるからである。

また、本発明のいずれの実施形態においても、識別子の基材は、紙製としたが、それに限定されない。例えば、基材を合板、プラスチック、あるいは金属とすれば、紙製よりも長寿命となる。また、電子ペーパーとすれば、表示内容を電気的に書き換えることができるため、再利用が可能であり、資源ロスが少ない。無機ＥＬディスプレイとすれば、コストも高くなく、再利用が可能となる。その他に、有機ＥＬ、電光板などでもよい。更に、再帰性反射材を用いれば、暗所での作業には有用である。また、識別子を可視光にて読み取る方法でなく、赤外線や紫外線などに反応する識別子とすれば、検知精度を高くし得るとか識別子の存在を隠すことができるなどの利点がある。

このように、自動読み取り容易な識別子を検出し、その画像を加工して表示するようにして、作業を支援するようにした。

このような技術は、商品倉庫、部品保管場などでの物品の正確で迅速なピッキング作業に寄与するほか、物品のソート作業の支援、作業員の避難誘導などにも利用が可能である。したがって、本発明は、流通業をはじめとする各種産業において多大な利用可能性を有している。

１０ 識別子
１１ 間口識別子
１２ 棚識別子
１３ 通路識別子
２０ カメラ
３０ 記憶部
４０ 情報処理部
５０ ヘッドマウントディスプレイ
５１ ハーフミラー
５２ 可搬表示装置
６０ 台車
７０ 運搬容器
８０ 運搬容器識別子
１００ ピッキング作業支援装置
１０１ ピッキング作業支援装置

Claims (16)

1. Ａ）物品または物品の収納場所に関連を有する自動読み取り可能な光学的特徴情報を含む画像情報を取得する撮像部と、
   Ｂ）撮像部で取得される画像情報から光学的特徴情報を検出し、前記光学的特徴情報に係る画像情報を加工する情報処理部と、
   Ｃ）画像情報、文字情報などの情報を表示するディスプレイと
   を含む物品のピッキング作業支援装置であって、前記情報処理部は、検出された前記光学的特徴情報と所定のピッキング作業指示情報とに基づき、前記ディスプレイ上において、前記撮像部で取得されている画像情報に重ねて、或いは、実際の目視風景に重ねて、ピッキング対象物品に至るまでの、広い場所である通路から、狭い場所である棚またはさらに狭い場所である間口を、順に強調表示して作業員に示すことを特徴とする物品のピッキング作業支援装置。
2. 請求項１に記載の物品のピッキング作業支援装置であって、更に、
   Ｄ）光学的特徴情報と関連付けたピッキング作業指示情報を記憶する記憶部を含むことを特徴とする物品のピッキング作業支援装置。
3. 請求項１または２に記載の物品のピッキング作業支援装置であって、前記ディスプレイ上で、前記情報処理部で作成したピッキング作業支援情報が特定の前記光学的特徴情報に係る場所に関連付けて表示されることを特徴とする物品のピッキング作業支援装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の物品のピッキング作業支援装置であって、前記ディスプレイが、実際の目視風景と、前記強調表示とを重畳して表示できるヘッドマウントディスプレイであることを特徴とする物品のピッキング作業支援装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の物品のピッキング作業支援装置であって、前記ディスプレイが可搬表示装置であることを特徴とする物品のピッキング作業支援装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の物品のピッキング作業支援装置であって、前記物品または物品の収納場所に関連を有する自動読み取り可能な光学的特徴情報が、識別子であることを特徴とする物品のピッキング作業支援装置。
7. 前記強調表示は、前記識別子を強調することである請求項６記載の物品のピッキング作業支援装置。
8. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の物品のピッキング作業支援装置であって、音声入力部及び音声出力部を含む音声応答装置を更に備え、前記音声応答装置によって、ピッキング作業支援情報が獲得され、及び／又は、ピッキング作業の結果に係る情報が入力されることを特徴とする物品のピッキング作業支援装置。
9. Ａ）物品または物品の収納場所に関連を有する自動読み取り可能な光学的特徴情報と、
   Ｂ）物品、または物品の収納場所に係る画像情報を取得する撮像部と、
   撮像部で取得される画像情報から前記光学的特徴情報を検出し、前記光学的特徴情報に係る画像情報を加工する情報処理部と、
   画像情報、文字情報などの情報を表示するディスプレイと
   を含むピッキング作業支援装置を備え、
   前記ピッキング作業支援装置の前記情報処理部は、検出された前記光学的特徴情報と所定のピッキング作業指示情報とに基づき、前記ディスプレイ上において、前記撮像部で取得されている画像情報に重ねて、或いは、実際の目視風景に重ねて、ピッキング対象物品に至るまでの、広い場所である通路から、狭い場所である棚またはさらに狭い場所である間口を、順に強調表示して作業員に示すことを特徴とする物品のピッキング作業支援システム。
10. 請求項９に記載の物品のピッキング作業支援システムであって、前記ピッキング作業支援装置に、更に、前記光学的特徴情報と関連付けたピッキング作業指示情報を記憶する記憶部を含むことを特徴とする物品のピッキング作業支援システム。
11. 請求項９または１０に記載の物品のピッキング作業支援システムであって、前記ディスプレイ上で、前記情報処理部で作成したピッキング作業支援情報が特定の前記光学的特徴情報に係る場所に関連付けて表示されることを特徴とする物品のピッキング作業支援システム。
12. 請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の物品のピッキング作業支援システムであって、前記ピッキング作業支援装置の前記ディスプレイが、実際の目視風景と、前記強調表示とを重畳して表示できるヘッドマウントディスプレイであることを特徴とする物品のピッキング作業支援システム。
13. 請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の物品のピッキング作業支援システムであって、前記ピッキング作業支援装置の前記ディスプレイが、可搬表示装置であることを特徴とする物品のピッキング作業支援システム。
14. 請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の物品のピッキング作業支援システムであって、前記光学的特徴情報が、識別子であることを特徴とする物品のピッキング作業支援システム。
15. 前記強調表示は、前記識別子を強調することである請求項１４記載の物品のピッキング作業支援システム。
16. 請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の物品のピッキング作業支援システムであって、音声入力部及び音声出力部を含む音声応答装置を更に備え、前記音声応答装置によって、ピッキング作業支援情報が獲得され、及び／又は、ピッキング作業の結果が入力されることを特徴とする物品のピッキング作業支援システム。

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