JP6645142B2 - ロボット安全システム - Google Patents

Description

本発明は、複数台のロボットが設けられている協調システムにおいてユーザに各ロボットの動作状態を提示するロボット安全システムに関する。

近年、複数台のロボットを設け、各ロボットを協調して動作させる協調システムが構築されつつある。このような協調システムでは、安全のために各ロボットの動作状態を把握することが重要である。この場合、ロボットの動作情報をユーザに提示するための手法としては、例えばロボットの表面に表示器を設けて情報表示をすることが考えられる。

しかしながら、ユーザが何らかの作業を行っている最中においては、ユーザとロボットとの位置関係が常に同じという訳ではないことから、ロボット側に表示器を設けると、ユーザの位置によっては表示が見えなくなることが予想される。また、ロボットの姿勢によっては表示器の上下が逆さまになり、表示内容が見づらくなることも予想される。更には、表示器に汚れがついた場合には、表示そのものが見えなくなることが予想される。このように、ロボット側に表示器を設ける構成では、ロボットの動作状態をユーザに提示することができなくなるおそれがある。

特開２００８−１４９４４２号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数台のロボットの動作状態に関する情報を同時に見易くユーザに提示することができるロボット安全システムを提供することにある。

（請求項１）
請求項１のロボット安全システムは、複数台のロボットについて各ロボットとユーザとの距離を取得する距離取得部と、前記ロボットに関する注意をユーザに促すための注意情報を取得する注意情報取得部と、ユーザが装着可能であってユーザの視界内に前記注意情報を表示可能な装着型モニタと、前記装着型モニタに対する表示内容を制御する制御部と、を備える。

これによれば、ユーザは、自己の身体に装着した装着型モニタを通して、複数台のロボットの注意情報を確認することができる。したがって、例えユーザとロボットと位置関係が変化しとしても、ユーザは、装着型モニタに提示される情報によってロボットの動作状況つまり注意情報を知ることができる。そのため、例えばロボットに表示器を設けてその表示器に注意情報を表示させる場合に比べて、ロボットに関する情報をユーザに確実に提示することができる。

ここで、ロボット安全システムは、装着型モニタを通してユーザの視界内に注意情報を表示するため、複数台のロボットに関する注意情報を同時に表示させようとすると、装着型モニタの表示領域内がその注意情報によって埋められるおそれがある。すると、ユーザの視界が注意情報によって塞がってしまい、現実のロボットが目視できなくなって危険である。

そこで、本構成において、前記制御部は、複数台の前記ロボットのうち、ユーザの最も近くに位置するロボットである最短ロボットに関する前記注意情報については前記注意情報の詳細内容を示す詳細表示を前記装着型モニタに表示させ、前記最短ロボット以外のロボットである非最短ロボットに関する前記注意情報については前記注意情報の存在を示すシンボル表示を前記詳細表示よりも小さい形態で前記装着型モニタに前記詳細表示と同時に表示させる処理を行うことができる。

これによれば、最短ロボット以外の非最短ロボットに係る注意情報は、シンボル表示として詳細表示よりも小さく表示される。そのため、複数台のロボットに関する注意情報を全て同時に表示させる場合に比べて、ユーザの視界に占める注意情報の領域つまり詳細表示及びシンボル表示の領域が小さくなる。つまり、本構成によれば、装着型モニタを通して複数台のロボットを実際に目視しているユーザ当人だけが、その複数台のロボットに係る注意情報を得ることができる。この場合、そのユーザ当人の一人だけでは、最短ロボット以外の非最短ロボットについては同時に手当を行うことができない。そのため、非最短ロボットに関する詳細情報は、そのユーザにとっては現時点で必ずしも必要な情報ではなく、むしろ視界を邪魔するような存在となる。

すなわち、非最短ロボットについて詳細表示が表示されないようにするということは、装着型モニタの表示領域内が優先度の低い詳細情報によって埋められて、ユーザの視界が塞がれる危険性を低減することができるということである。そして、ユーザは、装着型モニタに表示される詳細表示を見ることで、少なくとも自己に最も近い最短ロボットつまり接触等の危険性の最も高いロボットについての注意情報の詳細内容を知ることができる。また、ユーザは、装着型モニタに表示されるシンボル表示を見ることで、最短ロボット以外の非最短ロボットについて少なくとも注意情報が存在していることを知ることができる。

このように、本構成のロボット安全システムは、ユーザが装着可能な装着型モニタを用いる場合において、ロボットの注意情報に関して詳細表示とシンボル表示とを選択的に表示させる。これにより、ロボット安全システムは、ユーザに提示する情報量を敢えて低減し、その情報が占める領域を低減することができ、したがって、ユーザの視界が注意情報で埋まってしまうことを抑制することができる。これにより、ユーザは、装着型モニタを通して、注意情報つまり詳細表示及びシンボル表示と、現実の風景とを同時に見易くなる。その結果、ロボット安全システムは、装着型モニタを用いた場合であっても、複数台のロボットの動作状態に関する情報つまり注意情報を同時に見易くユーザに提示することができる。

（請求項２）
請求項２に記載のロボット安全システムにおいて、前記制御部は、前記最短ロボットについて、ユーザと前記最短ロボットとの距離が危険距離である場合には前記詳細表示を前記装着型モニタに表示させ、ユーザと前記最短ロボットとの距離が安全距離である場合には前記シンボル表示を前記装着型モニタに表示させる処理を行うことができる。ここで、危険距離及び安全距離とは、ロボットを基準とした距離であり、危険距離とは、ロボットの可動距離に所定距離を加えた距離以下の距離である。安全距離とは、危険距離を越える距離である。所定距離は、ロボットの動作速度等に応じて定められるものであり、例えばユーザが瞬時にロボットに近づいても、ロボットの可動距離には届かないような距離である。

すなわち、複数台のロボットのうちユーザに最も接近している最短ロボットに対して安全距離が確保されていれば、全てのロボットについて安全距離が確保されているといえる。この場合、詳細表示に換えて、詳細表示よりも小さいシンボル表示を表示させることで、ユーザの視界をより広く確保することができる。その結果、ユーザは、ロボット等の目視がよりし易くなる。

（請求項３）
請求項３に記載のロボット安全システムは、ユーザの視界を特定するための視界情報を取得する視界情報取得部と、前記視界情報取得部で取得した前記視界情報に基づいてユーザの視界内に存在する前記ロボットを識別するロボット識別部と、を更に備える。前記制御部は、少なくとも前記詳細表示が前記最短ロボットに重ならないように前記詳細表示を前記装着型モニタに表示させる処理を行うことができる。これによれば、少なくとも、最短ロボットがユーザの視界内に存在する場合、その最短ロボットが詳細表示によって隠れてしまうことを防ぐことができる。したがって、ユーザは、最短ロボットと、その最短ロボットの詳細表示とを同時に目視し易くなり、その結果、視認性が向上する。

（請求項４）
請求項４に記載のロボット安全システムにおいて、前記シンボル表示は、３文字以上の文字列を有さない図記号で構成されている。これによれば、シンボル表示の表示領域をより小さくすることができる。また、前記詳細表示は、３文字以上の文字列を有して構成されている。これによれば、シンボル表示に比べてユーザに提示することが可能な情報量をより多くすることができ、ユーザに対してロボットの正確な動作状態つまり注意情報を提示することができる。

（請求項５）
請求項５に記載の前記制御部は、前記注意情報の内容に応じて前記詳細表示の色彩又は前記詳細表示の周囲の領域の色彩を変化させる処理を行うことができる。これによれば、注意情報の内容に応じて、ユーザの注目度を変化させることができる。すなわち、ロボットの危険度が高い場合には、詳細表示の色彩又は詳細表示の周囲の領域の色彩を例えば赤色等の警告色にすることで、その詳細表示にユーザの注意を引くことができる。その結果、安全性が更に向上される。

（請求項６）
前記制御部は、ユーザと各前記ロボットとの距離が一定期間以上変化せず、かつユーザと前記最短ロボットとの距離が安全距離である場合に、少なくとも前記シンボル表示を非表示にする処理を行うことができる。すなわち、ユーザと各前記ロボットとの距離が一定期間以上変化しない状況とは、例えばユーザがその場に停止してロボットの動作を観察している状況等が考えられる。この場合、ユーザと最短ロボットとの距離が安全距離であって、ユーザの安全が確保されている状態であれば、詳細表示の情報を非表示としても特に問題は生じない。むしろ、詳細表示を非表示とすることで、ユーザの視界をより広く確保することができるため、ユーザのロボットやロボットの周辺に対する視認性が向上する。その結果、ユーザは、ロボットやロボットの周辺の観察がし易くなり、利便性の向上が図られる。

一実施形態によるロボット安全システムの概略構成を模式的に示す図 一実施形態によるロボット安全システムの電気的構成を模式的に示すブロック図 一実施形態における安全距離と危険距離の概念を模式的に示す図 一実施形態について、ユーザと各ロボットとの位置関係を模式的に示す図 一実施形態について、装着型モニタに表示される表示内容の一例を示す図（その１） 一実施形態について、装着型モニタに表示される表示内容の一例を示す図（その２） 一実施形態について、装着型モニタに表示される表示内容の一例を示す図（その３） 一実施形態について、ユーザの視界が変化した場合のユーザと各ロボットとの位置関係を模式的に示す図 一実施形態について、装着型モニタに表示される表示内容の一例を示す図（その４） 一実施形態について、表示態様の表示条件を表にして示す図 一実施形態について、制御部において実行される処理内容を示すフローチャート 一実施形態について、色設定処理の処理内容を示すフローチャート 一実施形態について、非表示処理の処理内容を示すフローチャート

以下、一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１及び図２に示すように、ロボット安全システム１０は、複数台のロボット１１と、各ロボット１１に対応して設けられたロボットコントローラ１２と、安全装置１３と、眼鏡型モニタ２０と、モニタ制御装置３０と、を含んで構成されている。本実施形態において、ロボット安全システム１０は、２台のロボット１１で構成されている。なお、以下の説明において、これら２台のロボット１１を区別する際には、第１ロボット１１１及び第２ロボット１１２と称する。また、第１ロボットロボット１１１及び第２ロボット１１２に対応するロボットコントローラ１２を、それぞれ第１ロボットコントローラ１２１及び第２ロボットコントローラ１２２と称する。

ロボット１１は、例えば６軸の垂直多関節型ロボットで構成されている。一般的な構成につき詳しい説明は省略するが、ロボット１１は、サーボモータにより駆動される６軸のアームを有し、第６軸アームの先端部に、例えばパレット内に収容されているワークを把持するためのハンド等を備えている。ロボット１１は、ロボットコントローラ１２に図示しない接続ケーブルを介して接続される。各軸のサーボモータは、このロボットコントローラ１２により制御される。

通常、各ロボット１１には、危険距離と安全距離とが設定されている。危険距離及び安全距離は、図３に示すように、ロボット１１を基準とした距離である。危険距離とは、ロボット１１の可動距離Ｄ１に所定距離Ｄ２を加えた距離以下の距離である。安全距離とは、危険距離を越える距離である。所定距離Ｄ２は、ロボット１１の動作速度等に応じて定められるものであり、例えばユーザが瞬時にロボット１１に近づいても、ロボット１１の可動距離Ｄ１には届かないような距離である。この場合、ロボット１１を基準とした危険距離の内側の領域を危険領域と称する。また、ロボット１１を基準とした危険距離の外側の領域を安全領域と称する。

ロボットコントローラ１２は、図示しない制御回路やサーボ制御部、電源装置等を備えている。制御回路はマイコンを主体として構成されている。ロボットコントローラ１２は、予め記憶された動作プログラムや、図示しないティーチングペンダント等により設定された教示データ、各種パラメータ等に従って、サーボ制御部を介してロボット１１の各軸サーボモータを制御する。これにより、ロボットコントローラ１２は、ワークの組付け作業等を各ロボット１１に自動で実行させる。

各ロボットコントローラ１２は、それぞれ安全装置１３に通信可能に接続されている。安全装置１３は、ロボットコントローラ１２側から各ロボット１１の動作状態及び各ロボットコントローラ１２による制御状態を特定可能な各種の情報を取得可能に構成されている。そのため、安全装置１３は、ロボット１１のアームの回転角度やモータの通電状態等、ロボット１１の動作状態を示す動作情報及びコントローラ１２の制御状態を示す制御情報をリアルタイムで取得することができる。

また、安全装置１３は、各ロボットコントローラ１２から取得した各ロボット１１の情報に基づいて、ロボット１１の現在の形態つまり姿勢を３次元的にモデリングした３Ｄモデル画像データを生成することができる。また、安全装置１３は、各ロボット１１が設置されている領域、例えば工場内における基準位置を原点とした２次元座標系における各ロボット１１の座標つまりはロボット１１の設置位置も記憶している。

眼鏡型モニタ２０は、一般的な眼鏡と同様にユーザが頭部に装着可能な形状に形成されている。眼鏡型モニタ２０は、図２にも示すように、表示部２１及び撮像部２２を有している。表示部２１は、眼鏡のレンズ部分に相当する部分であり、画像などの情報を表示することができるいわゆる透過型のディスプレイで構成されている。このため、眼鏡型モニタ２０に表示される画像は、ユーザの視界に重なって表示されることになる。換言すると、ユーザは、自身の目で見た現実の風景と、眼鏡型モニタ２０によって表示された仮想的な画像とを併せて見ることになる。

撮像部２２は、小型のＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラで構成されている。この撮像部２２は、ユーザの顔の向きと一致するように、眼鏡型モニタ２０のフレームの一測部に設けられている。撮像部２２は、ユーザ１００が眼鏡型モニタ２０を頭部に装着した状態で、ユーザ１００の頭部正面が向いている方向の画像を撮像する。そのため、撮像部２２によって撮像される画像は、ユーザの視界とほぼ同一の画角となっている。換言すると、撮像部２２は、ユーザが見ている風景とほぼ同一の風景を撮像する。

眼鏡型モニタ２０は、モニタ制御装置３０に無線又は有線で接続されている。モニタ制御装置３０は、マイクロコンピュータ等で構成された制御部３１を内蔵しており、眼鏡型モニタ２０の表示部２１に投影する画像データを送信したり、撮像部２２により撮像された画像データを受信したりする。また、モニタ制御装置３０は、安全装置１３と有線又は無線通信が可能となっており、安全装置１３から、上述した３Ｄモデル画像データを含む各ロボット１１の動作状態を示す動作情報や、コントローラ１２の制御状態を示す制御情報をリアルタイムで取得することがでる。

モニタ制御装置３０は、図２に示すように、制御部３１、距離取得部３２、注意情報取得部３３、視界情報取得部３４、及びロボット識別部３５を有している。制御部３１は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、ロボット安全システム用プログラムを記憶している。制御部３１は、マイクロコンピュータにおいてロボット安全システム用プログラムを実行することにより、距離取得部３２、注意情報取得部３３、視界情報取得部３４、及びロボット識別部３５等を、ソフトウェア的に実現する。なお、これら距離取得部３２、注意情報取得部３３、視界情報取得部３４、及びロボット識別部３５は、例えば制御部３１と一体の集積回路としてハードウェア的に実現してもよい。また、制御部３１は、安全装置１３側に設けられていてもよい。

距離取得部３２は、各ロボット１１について、各ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘを取得する処理を行うことができる。なお、本実施形態では、ロボット１１１とユーザ１００との距離Ｌｘを距離Ｌ１とし、ロボット１１２とユーザ１００との距離Ｌｘを距離Ｌ２と示す。距離取得部３２は、例えばユーザ１００の位置情報に基づいて、各ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘを取得することができる。すなわち、距離取得部３２は、例えば図４に示すように、各ロボット１１が設置されている領域を２次元座標系とした各ロボット１１の座標（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）を、安全装置１３から取得する。そして、距離取得部３２は、各ロボット１１の座標（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）と、ユーザ１００の座標（Ｘｐ、Ｙｐ）とから、各ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘを算出する。

ユーザ１００の座標（Ｘｐ、Ｙｐ）つまりユーザの位置情報は、例えば眼鏡型モニタ２０に小型のＧＰＳ（Global Positioning System）を設けることで取得することができる。また、ユーザの位置情報（Ｘｐ、Ｙｐ）は、ＧＰＳユニットのように直接的に位置を特定するものではなく、例えば工場の入り口等の基準位置からのユーザの移動軌跡を取得し、基準位置に対する変位量に基づいて間接的に位置を特定するような構成としてもよい。なお、図４及び図８において、ユーザ１００から延び出た二点鎖線は、ユーザ１００の視界を表している。

図２に示す注意情報取得部３３は、各ロボット１１の注意情報を取得する処理を行うことができる。注意情報とは、各ロボット１１に関する注意をユーザ１００に促すための情報である。この注意情報は、ロボット１１の動作状態を示す情報の一態様であり、安全装置１３が取得した各ロボット１１の動作状態等の情報に含まれている。そのため、注意情報取得部３３は、安全装置１３から各ロボット１１の動作状態等の情報を取得することで、注意情報を取得することができる。注意情報は、例えばロボット１１の運転状態、ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘ、ロボット１１のトルク、ロボット１１の電源電圧等の情報である。この注意情報の内容は、ＩＳＯ規格など標準規格に基づいて決定することができる。

視界情報取得部３４は、ユーザの視界を特定するための視界情報を取得する処理を行うことができる。ユーザ１００の視界とは、ユーザ１００が眼鏡型モニタ２０を装着した状態において、眼鏡のレンズ部分である表示部２１を通してユーザ１００の目に映る風景を意味する。視界情報取得部３４は、撮像部２２で撮像した画像から、ユーザ１００の視界情報を取得する。すなわち、本実施形態では、撮像部２２による撮像範囲を、ユーザ１００の視界と擬制している。

ロボット識別部３５は、視界情報取得部３４で取得した視界情報に基づいてユーザ１００の視界内に存在するロボット１１を識別する処理を行うことができる。すなわち、ロボット識別部３５は、ユーザ１００の視界内に存在するロボット１１が、ロボット１１１、１１２のいずれであるかを識別つまり特定することができる。ロボット識別部３５は、例えば次のようにして各ロボット１１を識別することができる。すなわち、例えば各ロボット１１に、それぞれ個体を特定するためのマーカーを付しておく。そして、ロボット識別部３５は、撮像部２２で撮像された画像を基にロボット１１に付されたマーカーを認識することで、各ロボット１１を識別することができる。

また、他の方法としては、ロボット識別部３５は、例えば次のようにして各ロボット１１を識別することができる。すなわち、ロボット識別部３５は、安全装置１３から各ロボット１１の現在の３Ｄモデル画像データを取得する。そして、ロボット識別部３５は、各ロボット１１の３Ｄモデル画像データと、撮像部２２で撮像されたロボット１１の形態とを照合することで、各ロボット１１を識別することができる。

制御部３１は、各ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘ、及び各ロボット１１についての注意情報を、図５に示すようなシンボル表示４１、及び図６に示すような詳細表示４２によって、表示部２１に表示させることができる。本実施形態の場合、シンボル表示４１及び詳細表示４２は、対象となるロボット１１から吹き出されるように配置される吹き出し図形４３内に配置されている。なお、この吹き出し図形４３は、シンボル表示４１及び詳細表示４２には含まれない。

制御部３１は、吹き出し図形４３の内部に配置されるシンボル表示４１又は詳細表示４２の大きさや情報量に応じて適宜その吹き出し図形４３の大きさを変更することができる。また、制御部３１は、撮像部２２で取得した画像からロボット１１を抽出することで、吹き出し図形４３を、各ロボット１１に極力重ならないように表示させることができる。更に、制御部３１は、複数の吹き出し図形４３を同時に表示させる場合、これら複数の吹き出し図形４３が相互に重ならないように表示させることができる。この場合、複数のロボット１１について吹き出し図形４３を表示させるときは、制御部３１は、ユーザ１００に近いロボット１１及びそのロボット１１の吹き出し図形４３を優先して表示させる。また、例えば図７に示すように、詳細表示４２とシンボル表示４１とを同時に表示させる場合、制御部３１は、シンボル表示４１を詳細表示４２よりも小さく表示する。

シンボル表示４１は、ロボット１１に関する注意情報が存在していることを示す表示である。シンボル表示４１は、ユーザに与える情報量を極力少なくするため、３文字以上の文字列を有さない図記号で構成されている。本実施形態の場合、シンボル表示４１は、例えばＩＳＯ７０１０で標準化された一般危険を示すマークであり、三角形状の図形の内部に「！」の記号を付した図記号で構成されている。なお、シンボル表示４１は、この図記号に限られない。例えば、「注」の１文字、又は「注意」の２文字の文字列を有する構成であってもよい。なお、本実施形態では、図形の内部に文字や記号が付されたものは、１つの図記号として扱う。

詳細表示４２は、注意情報の詳細内容を示すものであり、注意情報の詳細を示す３文字以上の文字列や、この文字列に記号や図形等を併記したもので構成されている。例えば、図５に示す詳細表示４２は、第１ロボット１１１に係る注意情報の詳細内容を示すものであり、停止中又は自動運転中など第１ロボット１１１の状態や、速度、ユーザ１００との距離Ｌｘ、電源電圧、及びトルク等を示す３文字以上の文字列４２１を有して構成されている。

また、この文字列４２１に併記させる記号又は図形は、例えばＩＳＯ７０１０で標準化された各種の危険を示す図記号である。例えば、図６の詳細表示４２において、「速度：５００ｍｍ／ｓ」の文字列４２１に併記された図記号４２２は、「挟まれ注意」の意味を示し、図記号４２３は「ヘルメット要着用」の指示を意味する。また、詳細表示４２において、「電源：２００Ｖ」の文字列４２１に併記された図記号４２４は、「高電圧につき感電注意」の意味を示し、「トルク：６５Ｎ」の文字列４２１に併記された図記号４２５は、「衝突注意」の意味を示す。

本実施形態の場合、各ロボット１１に対して、シンボル表示４１又は詳細表示４２のいずれか一方が表示される。すなわち、本実施形態の場合、１つのロボット１１に対して、シンボル表示４１及び詳細表示４２の両方が同時に表示されることはない。各ロボット１１に係る注意情報をどのような態様で表示させるかは、図１０に示すように、対象となるロボット１１の動作状態、ユーザ１００とロボット１１との距離Ｌｘ、及びユーザ１００の視界内に対象となるロボット１１が存在するか否かによって決定される。ここで、複数のロボット１１のうちユーザ１００に最も近いロボット１１つまりユーザ１００との距離が最も短いロボット１１を、最短ロボット１１と称する。

まず、図１０を参照して、最短ロボット１１に係る注意情報の表示態様について説明する。最短ロボット１１が動作中例えば自動運転中であって、かつ最短ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘが安全距離である場合、制御部３１は、その最短ロボット１１がユーザ１００の視界内に存在していればシンボル表示４１を表示させ、ユーザ１００の視界内に存在していなければ何も表示させない。また、最短ロボット１１が動作中であって、かつ最短ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘが危険距離である場合、制御部３１は、最短ロボット１１がユーザ１００の視界内に存在するか否かに係わらず、詳細表示４２を表示させる。

一方、最短ロボット１１が停止中であって、かつ最短ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘが安全距離である場合、制御部３１は、最短ロボット１１がユーザ１００の視界内に存在するか否かに係わらず、詳細表示４２を表示させない。そして、最短ロボット１１が停止中であって、かつ最短ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘが危険距離である場合、制御部３１は、最短ロボット１１がユーザ１００の視界内に存在するか否かに係わらず、詳細表示４２を表示させる。

次に、最短ロボット１１以外のロボット１１（以下、非最短ロボット１１と称する）に係る注意情報の表示態様について説明する。非最短ロボット１１が動作中であって、かつその非最短ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘが危険距離であって、かつその非最短ロボット１１がユーザ１００の視界内に存在していれば、制御部３１は、非最短ロボット１１の注意情報についてシンボル表示４１を表示させる。一方、制御部３１は、上記以外の場合は、非最短ロボット１１の注意情報について何も表示させない。

また、制御部３１は、色彩設定処理を実行することができる。色彩設定処理は、最短ロボット１１の注意情報に係る詳細表示４２を表示する場合、その最短ロボット１１の現在の危険度に応じて、詳細表示４２自体の色彩又は詳細表示４２の周囲の領域の色彩を変更する処理である。本実施形態の場合、詳細表示４２の周囲の領域は、吹き出し図形４３の領域内を意味する。

この場合、危険度とは、ユーザ１００がロボット１１に接近した場合にロボット１１からユーザ１００が受ける危険の程度を示す指標である。本実施形態の場合、危険度は、「低」と「高」との２値である。例えば、ロボット１１が停止中又は自動運転中であっても低速で動作している場合、例えユーザ１００がロボット１１に接触したとしてもユーザ１００が受ける影響は小さいため、この場合の危険度は「低」である。一方、ロボット１１が自動運転中であって高速で動作している場合、ユーザ１００がロボット１１に接触した場合にユーザ１００が受ける影響は大きいため、この場合の危険度は「高」である。なお、危険度は、ロボット１１の仕様や動作内容等によって適宜変更することができる。

本実施形態の場合、制御部３１は、主に吹き出し図形４３の領域内の色彩を、警告色と通常色との間で変更する。警告色とは、例えば黒色や赤色の暖色系の色彩、つまりユーザ１００の注意を引き易い色彩である。通常色とは、例えば白色や青色の寒色系の色彩などであり、色彩環における警告色の反対色である。この場合、詳細表示４２は、変更された吹き出し図形４３の領域内の色彩に応じて見易い色彩に適宜変更される。

具体例について、例えばユーザ１００と各ロボット１１１、１１２との位置関係が図４のようになっている場合について見る。この場合、第１ロボット１１は最短ロボット１１１であり、第２ロボット１１２は非最短ロボット１１２である。ここで、ユーザ１００と最短ロボット１１１の距離Ｌ１が安全距離であれば、ユーザ１００と非最短ロボット１１２との距離Ｌ２も必然的に安全距離となる。この場合、ロボット１１１、１１２共に動作中であれば、制御部３１は、図５に示すように、最短ロボット１１１と非最短ロボット１１２との注意情報について、それぞれシンボル表示４１を表示させる。一方、ロボット１１１、１１２共に停止中であれば、詳細は図示しないが、制御部３１は、最短ロボット１１１と非最短ロボット１１２との注意情報について、それぞれ何も表示させない。

また、最短ロボット１１１と非最短ロボット１１２とが停止中であっても、ユーザ１００と最短ロボット１１１の距離Ｌ１が危険距離であれば、制御部３１は、図６に示すように、最短ロボット１１１の注意情報について詳細表示４２を表示させる。この場合、制御部３１は、停止中の非最短ロボット１１２の注意情報については何も表示させない。また、この場合、最短ロボット１１１の危険度は「低」であるため、制御部３１は、吹き出し図形４３の領域内を通常色で表示させる。

また、図６の状態から各ロボット１１１、１１２の自動運転が開始されると、制御部３１は、最短ロボット１１１の注意情報について詳細表示４２を表示させる。この場合、最短ロボット１１１の危険度は「高」であるため、制御部３１は、図７に示すように、最短ロボット１１１の詳細表示４２を有する吹き出し図形４３の領域内を警告色で表示させる。また、この場合、非最短ロボット１１２とユーザ１００との距離Ｌ２も危険距離であれば、制御部３１は、非最短ロボット１１２の注意情報についてはシンボル表示４１を表示させる。

更に、例えば図７の状態から図８に示すように、ユーザ１００が向きを変えてユーザ１００の視界が変化し、最短ロボット１１１がユーザ１００の視界から外れた場合について見る。この場合、制御部３１は、図９に示すように、最短ロボット１１１が存在する方向を指し示すようにして、最短ロボット１１１の注意情報に係る詳細表示４２を表示させる。

次に、制御部３１で行われる処理について図１１〜図１３も参照して説明する。なお、以下の説明において、距離取得部３２、注意情報取得部３３、視界情報取得部３４、及びロボット識別部３５が行う処理は、全て制御部３１で行う処理として説明する。

まず、図１１に示すように、制御部３１は、処理を開始すると（スタート）、ステップＳ１１において距離取得処理を実行し、ユーザ１００と各ロボット１１との距離Ｌｘを取得する。次に、制御部３１は、ステップＳ１２において注意情報取得処理を実行し、各ロボット１１の注意情報を取得する。次に、制御部３１は、ステップＳ１３において視界情報取得処理を実行し、ユーザ１００の視界情報を取得する。次に、制御部３１は、ステップＳ１４においてロボット識別処理を実行し、取得したユーザ１００の視界情報に基づいて、そのユーザ１００の視界内に存在するロボット１１を識別する。

次に、制御部３１は、ステップＳ１５において特定処理を実行する。特定処理では、制御部３１は、ステップＳ１１で取得した各ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘをそれぞれ比較して、最も距離Ｌｘが短い最短ロボット１１を特定する。次に、制御部３１は、ステップＳ１６において、ユーザ１００と最短ロボット１１との距離Ｌｘが、安全距離であるか危険距離であるかを判断する。ユーザ１００と最短ロボット１１との距離Ｌｘが危険距離であれば（ステップＳ１６で危険距離）、制御部３１は、ステップＳ２０へ移行して色彩設定処理を実行する。

制御部３１は、ステップＳ２０の色彩設定処理を実行すると、図１２のステップＳ２１において、最短ロボット１１の危険度を判定する。危険度が「高」であれば（ステップＳ２１で「高」）、制御部３１は、ステップＳ２２において詳細表示４２に係る吹き出し図形４３の領域内の色彩を警告色に設定する。一方、危険度が「高」であれば（ステップＳ２１で「低」）、制御部３１は、ステップＳ２３において詳細表示４２に係る吹き出し図形４３の領域内の色彩を普通色に設定する。その後、制御部３１は、図１１のステップＳ１７へ移行する。

一方、ユーザ１００と最短ロボット１１との距離Ｌｘが安全距離であれば（図１１のステップＳ１６で安全距離）、ユーザ１００と非最短ロボット１１との距離Ｌｘも必然的に安全距離である。この場合、制御部３１は、ステップＳ２０を実行することなく、ステップＳ１７へ移行する。そして、制御部３１は、ステップＳ１７において、図１０に示した基準に基づいて、各ロボット１１について詳細表示４２又はシンボル表示４１を表示させる。

その後、制御部３１は、ステップＳ３０において非表示処理を実行する。非表示処理は、ユーザ１００と各ロボット１１との距離Ｌｘが一定期間以上変化していない場合つまりユーザ１００が一定期間以上連続して停止している場合であって、かつユーザ１００と最短ロボット１１との距離Ｌｘが安全距離である場合に、少なくともシンボル表示４１を非表示にする処理である。本実施形態の場合、制御部３１は、ユーザ１００と各ロボット１１との距離Ｌｘが一定期間以上変化しない場合、表示中の詳細表示４２及び全てのシンボル表示４１を非表示にする。

制御部３１は、ステップＳ３０において非表示処理を実行すると、図１３の処理を実行する。この場合、制御部３１は、まずステップＳ３１において、ユーザ１００が所定期間以上連続して停止しているか否かを判断する。制御部３１は、ユーザ１００が所定期間以上連続して停止している場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、ステップＳ３２へ移行する。そして、制御部３１は、ステップＳ３２において、ユーザ１００と最短ロボット１１との距離Ｌｘが安全距離であるか否かを判断する。

ユーザ１００と最短ロボット１１との距離Ｌｘが安全距離である場合（ステップＳ３２で安全距離）、制御部３１は、表示中の詳細表示４２及び全てのシンボル表示４１を非表示にする。そして、制御部３１は、図１１のステップＳ１１へ移行する（リターン）。一方、制御部３１は、ユーザ１００が所定期間の間に動きがあった場合（ステップＳ３１でＮＯ）、又はユーザ１００と最短ロボット１１との距離Ｌｘが危険距離である場合（ステップＳ３２で危険距離）、制御部３１は、ステップＳ３３を実行することなく、図１１のステップＳ１１へ移行する（リターン）。そして、制御部３１は、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。

このように、本実施形態のロボット安全システム１０は、複数台のロボット１１この場合２台のロボット１１について各ロボット１１とユーザ１００との距離Ｌｘを取得する距離取得部３２と、ロボット１１に関する注意をユーザ１００に促すための注意情報を取得する注意情報取得部３３と、ユーザ１００が装着可能であってユーザ１００の視界内に注意情報を表示可能な眼鏡型モニタ２０と、眼鏡型モニタ２０に対する表示内容を制御する制御部３１と、を備える。

これによれば、ユーザ１００は、自己の身体に装着した眼鏡型モニタ２０、この場合、自己の頭部に装着した眼鏡型モニタ２０を通して、複数台のロボット１１の注意情報を確認することができる。したがって、例えユーザ１００とロボット１１との位置関係が変化しとしても、ユーザ１００は、眼鏡型モニタ２０に提示される情報によってロボット１１の動作情報つまり注意情報を得ることができる。そのため、例えばロボット１１に表示器を設けてその表示器に注意情報を表示させる場合に比べて、ロボット１１に関する情報をユーザ１００に確実に提示することができる。

ここで、眼鏡型モニタ２０は、表示部２１を通したユーザ１００の視界内に注意情報を表示するため、複数台のロボット１１に関する注意情報を同時に表示させようとすると、表示部２１の表示領域内がその注意情報によって埋められるおそれがある。すると、ユーザ１００の視界が注意情報によって塞がってしまい、現実のロボット１１が目視できなくなって危険である。

つまり、装着型モニタ２０を通して複数台この場合２台のロボット１１１、１１２を実際に目視しているユーザ１００当人だけが、その複数台のロボット１１１、１１２に係る注意情報を得ることができる。この場合、そのユーザ１００当人の一人だけでは、最短ロボット１１１以外の非最短ロボット１１２については同時に手当を行うことができない。そのため、非最短ロボット１１２に関する詳細情報は、ユーザ１００にとっては現時点で必ずしも必要な情報ではなく、むしろ視界を邪魔するような存在となる。

そこで、本実施形態において、制御部３１は、複数台のロボット１１１、１１２のうち、ユーザ１００に最も近い位置のロボット１１つまり最短ロボット１１１に関する注意情報については注意情報の詳細内容を示す詳細表示４２を眼鏡型モニタ２０の表示部２１に表示させる。そして、制御部３１は、ユーザ１００に最も近い位置のロボット１１１以外のロボット１１２つまり非最短ロボット１１２に関する注意情報については、注意情報の存在を示すシンボル表示４１を詳細表示４２よりも小さい形態で眼鏡型モニタ２０に表示させる。

これによれば、最短ロボット１１１以外の非最短ロボット１１２に係る注意情報は、シンボル表示４１として詳細表示４２よりも小さく表示される。そのため、複数台のロボット１１に関する注意情報を全て詳細表示４２で表示させる場合に比べて、ユーザ１００の視界に占める詳細表示４２及びシンボル表示４１の領域が小さくなる。すなわち、非最短ロボット１１２について詳細表示４２が表示されないようにするということは、表示部２１の表示領域内が優先度の低い詳細情報４２によって埋められて、ユーザ１００の視界が塞がれる危険性を低減することができるということである。そして、ユーザ１００は、眼鏡型モニタ２０に表示される詳細表示４２を見ることで、少なくとも自己に最も近い最短ロボット１１１つまり接触等の危険性の最も高いロボット１１１についての注意情報の詳細内容を知ることができる。また、ユーザ１００は、眼鏡型モニタ２０に表示されるシンボル表示４１を見ることで、最短ロボット１１１以外の非最短ロボット１１２について少なくとも注意情報が存在していることを知ることができる。

このように、ロボット安全システム１０は、ユーザ１００が装着可能な眼鏡型モニタ２０を用いる場合において、ロボット１１の注意情報に関して詳細表示４２とシンボル表示４１とを選択的に表示させる。これにより、ロボット安全システム１０は、ユーザ１００に提示する情報量を敢えて低減し、その情報が占める領域を低減することで、ユーザ１００の視界が注意情報で埋まってしまうことを抑制することができる。これにより、ユーザ１００は、眼鏡型モニタ２０を通して、注意情報つまりシンボル表示４１及び詳細表示４２と、現実の風景とを同時に見易くなる。その結果、ロボット安全システム１０は、眼鏡型モニタ２０を用いた場合であっても、複数台のロボット１１の動作状態に関する情報つまり注意情報を同時に見易くユーザ１００に提示することができる。

ここで、最短ロボット１１１は、複数台のロボット１１２のうちユーザ１００に最も接近しているロボット１１である。そのため、ユーザ１００は、最短ロボット１１１の動作状態について最も注意を払う必要がある。本実施形態によれば、最短ロボット１１１に係る詳細表示４２は、他の非最短ロボット１１２に係るシンボル表示４１よりも大きく表示される。したがって、ユーザ１００の注意を最短ロボット１１１に係る詳細表示４２に引き付けることができる。これにより、ユーザ１００は、最短ロボット１１１の動作状態により注意を払うようになり、その結果、安全性が向上される。

ロボット安全システム１０は、ユーザ１００の視界を特定するための視界情報を取得する視界情報取得部３４と、視界情報取得部３４で取得した視界情報に基づいてユーザ１００の視界内に存在するロボット１１を識別するロボット識別部３５と、を更に備えている。そして、制御部３１は、詳細表示４２と当該詳細表示４２に係る注意情報を有するロボット１１つまり最短ロボット１１１とを極力重ならないように、眼鏡型モニタ２０に表示させる。これによれば、少なくとも最短ロボット１１１がユーザ１００の視界内に存在する場合、その最短ロボット１１１が詳細表示４２によって隠れてしまうことを防ぐことができる。したがって、ユーザは、最短ロボット１１１と、その最短ロボット１１１の詳細表示４２とを同時に目視し易くなり、その結果、視認性が向上する。

制御部３１は、最短ロボット１１１について、ユーザ１００と最短ロボット１１１との距離Ｌｘが危険距離である場合には詳細表示４２を眼鏡型モニタ２０に表示させる。一方、制御部３１は、ユーザ１００と最短ロボット１１１との距離Ｌｘが安全距離である場合には、シンボル表示４１を眼鏡型モニタ２０に表示させる。すなわち、複数台のロボット１１のうちユーザ１００に最も接近している最短ロボット１１１に対して安全距離が確保されていれば、全てのロボット１１について安全距離が確保されているといえる。この場合、最短ロボット１１１の注意情報についても、詳細表示４２に換えて詳細表示４２よりも小さいシンボル表示４１を表示させることで、ユーザ１００の視界をより広く確保することができる。その結果、ユーザ１００は、ロボット１１等の目視がよりし易くなる。

ロボット安全システム１０は、ユーザ１００の視界を特定するための視界情報を取得する視界情報取得部３４と、視界情報取得部３４で取得した視界情報に基づいてユーザ１００の視界内に存在するロボット１１を識別するロボット識別部３５と、を更に備える。そして、制御部３１は、少なくとも詳細表示４２が最短ロボット１１１に重ならないように詳細表示４２を眼鏡型モニタ２０に表示させる。これによれば、少なくとも最短ロボット１１１が、その最短ロボット１１１の詳細表示４２によって隠れてしまうことを防ぐことができる。したがって、ユーザ１００は、最短ロボット１１１と、その最短ロボット１１１の詳細表示４２とを同時に目視し易くなり、その結果、視認性が向上する。

シンボル表示４１は、３文字以上の文字列を有さない図記号で構成されている。これによれば、シンボル表示４１の表示領域をより小さくすることができる。また、詳細表示４２は、３文字以上の文字列を有して構成されている。これによれば、シンボル表示４１に比べてユーザ１００に提示することが可能な情報量をより多くすることができ、ユーザ１００に対してロボット１１の正確な動作状態つまり注意情報を提示することができる。

制御部３１は、注意情報の内容に応じて詳細表示の色彩又は詳細表示の周囲の領域の色彩を変化させることができる。本実施形態の場合、制御部３１は、注意情報の危険度つまりロボット１１の危険度の高低に基づいて、吹き出し図形４３内の領域の色彩を変更することができる。これによれば、注意情報の危険度に応じて、ユーザ１００の注目度を変化させることができる。すなわち、ロボット１１の危険度が高い場合には、吹き出し図形４３内の領域を例えば赤色等の警告色にすることで、その吹き出し図形４３内の詳細表示４２にユーザ１００の注意を引くことができる。その結果、安全性が更に向上される。

制御部３１は、ユーザ１００と各ロボット１１との距離が一定期間以上変化せず、かつユーザ１００と最短ロボット１１１との距離Ｌｘが安全距離である場合に、少なくとも前記シンボル表示４１を非表示にする。本実施形態の場合、ユーザ１００と各ロボット１１との距離が一定期間以上変化しない場合つまり一定期間ユーザ１００に動きが無い場合で、かつユーザ１００と最短ロボット１１１との距離Ｌｘが安全距離である場合に、表示中の詳細表示４２及び全てのシンボル表示４１を非表示にする。

すなわち、ユーザ１００と各ロボット１１との距離Ｌｘが一定期間以上変化しない状況とは、例えばユーザ１００がその場に停止してロボット１１の動作を観察している状況等が考えられる。この場合、ユーザ１００と最短ロボット１１との距離Ｌｘが安全距離であって、ユーザ１００の安全が確保されている状態であれば、詳細表示４２等の情報を非表示としても特に問題は生じない。むしろ、詳細表示４２等を非表示とすることで、ユーザ１００の視界をより広く確保することができるため、ユーザ１００のロボット１１やロボット１１の周辺に対する視認性が向上する。その結果、ユーザ１００は、ロボット１１やロボット１１の周辺の観察がし易くなり、利便性の向上が図られる。

なお、本発明の実施形態は、上記し又図面に記載した態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形や拡張をすることができる。
例えば各ロボット１１側に人を検知するレーザセンサや人感センサ等を設けておき、それらのセンサの検出結果に基づいてユーザ１００の位置を特定する構成としたり、センサの検出結果と撮像部２２で撮像した画像とに基づいて位置を特定する構成としたり、撮像部２２によって撮像された画像に基づいて各ロボット１１に対する相対的な位置を特定する構成としたりしてもよい。

制御部３１、距離取得部３２、注意情報取得部３３、視界情報取得部３４、及びロボット識別部３５を、それぞれ安全装置１３側又は眼鏡型モニタ２０側に分散させて設けてもよい。
本実施形態において、対象とするロボット１１の台数に制限は無いが、眼鏡型モニタ２０に表示される情報量や一般的な人間が処理可能な情報量を考慮すると、対象とするロボット１１の台数は５台程度までが好ましい。
ロボット１１は、特定の場所に固定されているものに限られず、例えば自走可能な構成であってもよい。
眼鏡型モニタ２０の表示部２１は、透過型ディスプレイに限られない。装着型モニタ２０の表示部２１は、例えば不透過型のディスプレイであって、撮像部２２で撮像した映像をユーザの視界としてリアルタイムで映し出すものでもよい。
そして、装着型モニタは、必ずしも眼鏡型モニタ２０である必要はなく、作業者が頭部に装着するディスプレイに、画像を投影可能に構成されるものであれば良い。

図面中、１０はロボット安全システム、２０は眼鏡型モニタ（装着型モニタ）、３１は制御部、３２は距離取得部、３３は注意情報取得部、３４は視界情報取得部、３５はロボット識別部、４１はシンボル表示、４２は詳細表示を示す。

Claims (6)

1. 複数台のロボットについて各ロボットとユーザとの距離を取得する距離取得部と、
   前記ロボットに関する注意をユーザに促すための注意情報を取得する注意情報取得部と、
   ユーザが装着可能であってユーザの視界内に前記注意情報を表示可能な装着型モニタと、
   前記装着型モニタに対する表示内容を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、複数台の前記ロボットのうち、ユーザの最も近くに位置するロボットである最短ロボットに関する前記注意情報については前記注意情報の詳細内容を示す詳細表示を前記装着型モニタに表示させ、前記最短ロボット以外のロボットである非最短ロボットに関する前記注意情報については前記注意情報の存在を示すシンボル表示を前記詳細表示よりも小さい形態で前記装着型モニタに前記詳細表示と同時に表示させる処理を行うことができる、
   ロボット安全システム。
2. 前記制御部は、前記最短ロボットについて、ユーザと前記最短ロボットとの距離が危険距離である場合には前記詳細表示を前記装着型モニタに表示させ、ユーザと前記最短ロボットとの距離が安全距離である場合には前記シンボル表示を前記装着型モニタに表示させる処理を行うことができる、
   請求項１に記載のロボット安全システム。
3. ユーザの視界を特定するための視界情報を取得する視界情報取得部と、
   前記視界情報取得部で取得した前記視界情報に基づいてユーザの視界内に存在する前記ロボットを識別するロボット識別部と、を更に備え、
   前記制御部は、少なくとも前記詳細表示が前記最短ロボットに重ならないように前記詳細表示を前記装着型モニタに表示させる処理を行うことができる、
   請求項１又は２に記載のロボット安全システム。
4. 前記シンボル表示は、３文字以上の文字列を有さない図記号で構成され、
   前記詳細表示は、３文字以上の文字列を有して構成されている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のロボット安全システム。
5. 前記制御部は、前記注意情報の内容に応じて前記詳細表示の色彩又は前記詳細表示の周囲の領域の色彩を変化させる処理を行うことができる、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のロボット安全システム。
6. 前記制御部は、ユーザと各前記ロボットとの距離が一定期間以上変化せず、かつユーザと前記最短ロボットとの距離が安全距離である場合に、少なくとも前記シンボル表示を非表示にする処理を行うことができる、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のロボット安全システム。

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