JPWO2019003340A1 - Position detection system - Google Patents
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Abstract
移動体(12)に取付けられ、振動の検知を行い、検知した振動を示す振動情報及び識別情報を有する信号を発信する振動検知部(1)と、移動体(12)に取付けられ、定期的に識別情報を有する信号を発信する発信機(2)と、信号を受信する複数の受信機(3)と、受信機(3)により受信された信号が有する識別情報から、当該信号の送信元を識別する識別部(402)と、受信機(3)により受信された信号の受信強度及び識別部(402)による識別結果から、当該信号の送信元である発信機(2)の位置を検知する位置検知部(403)と、受信機(3)により受信された信号が有する振動情報、識別部(402)による識別結果及び位置検知部(403)による検知結果から、当該信号の送信元である振動検知部(1)が取付けられた移動体(12)又は当該移動体(12)に載置された作業対象物(11)に対する作業状態を検知する作業状態検知部(404)とを備えた。A vibration detector (1) that is attached to the moving body (12), detects vibration, and transmits a signal having vibration information and identification information indicating the detected vibration, and is attached to the moving body (12) and is periodically A transmitter (2) that transmits a signal having identification information to the receiver, a plurality of receivers (3) that receive the signal, and the identification information included in the signal received by the receiver (3), the source of the signal The position of the transmitter (2) that is the transmission source of the signal is detected from the identification unit (402) that identifies the signal, the reception intensity of the signal received by the receiver (3), and the identification result by the identification unit (402) From the vibration information contained in the signal received by the receiver (3) and the signal received by the receiver (3), the identification result by the identification unit (402), and the detection result by the position detection unit (403). A certain vibration detector (1) And a working state detector which detects a working state (404) for vignetting moving object (12) or said movable body (12) in the placed workpiece (11).
Description
この発明は、作業対象物が載置される移動体の位置と、移動体又は当該移動体に載置された作業対象物に対する作業状態とを検知する位置検知システムに関する。 The present invention relates to a position detection system that detects the position of a moving object on which a work object is placed and the working state of the moving object or the work object placed on the moving object.
従来から、作業者の位置を検知する装置として、例えば特許文献1に開示された装置が知られている。この特許文献1に開示された装置では、作業者のヘルメットに装着された超音波送信器と、産業車両に設置された超音波受信機とを用い、作業者の位置を検知している。
Conventionally, for example, an apparatus disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示された装置では、作業者による作業状態は検知できないという課題がある。また、特許文献1に開示された装置では、作業者のヘルメットに超音波送信器が装着されるため、作業者への負担が大きいという課題がある。
However, the apparatus disclosed in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、作業者に負担をかけることなく作業状態を検知できる位置検知システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a position detection system that can detect a work state without imposing a burden on an operator.
この発明に係る位置検知システムは、作業対象物が載置される移動体に取付けられ、振動の検知を行い、検知した振動を示す振動情報及び識別情報を有する信号を発信する振動検知部と、移動体に取付けられ、定期的に識別情報を有する信号を発信する発信機と、信号を受信する複数の受信機と、受信機により受信された信号が有する識別情報から、当該信号の送信元を識別する識別部と、受信機により受信された信号の受信強度及び識別部による識別結果から、当該信号の送信元である発信機の位置を検知する位置検知部と、受信機により受信された信号が有する振動情報、識別部による識別結果及び位置検知部による検知結果から、当該信号の送信元である振動検知部が取付けられた移動体又は当該移動体に載置された作業対象物に対する作業状態を検知する作業状態検知部とを備えたことを特徴とする。 A position detection system according to the present invention is attached to a moving body on which a work object is placed, detects a vibration, and transmits a signal having vibration information and identification information indicating the detected vibration, A transmitter that is attached to a mobile body and periodically transmits a signal having identification information, a plurality of receivers that receive the signal, and an identification information included in the signal received by the receiver, determines the transmission source of the signal. An identification unit for identifying, a position detection unit for detecting the position of the transmitter that is the transmission source of the signal, and a signal received by the receiver, from the reception intensity of the signal received by the receiver and the identification result by the identification unit From the vibration information held by the identification unit, the identification result by the identification unit, and the detection result by the position detection unit, the moving object to which the vibration detection unit that is the transmission source of the signal is attached or the work object placed on the moving object Characterized in that a working state detector which detects the working state.
この発明によれば、上記のように構成したので、作業者に負担をかけることなく作業状態を検知できる。 According to this invention, since it comprised as mentioned above, a working state can be detected without imposing a burden on an operator.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る位置検知システムの構成例を示す図である。
位置検知システムは、生産現場において、製品等の作業対象物11(図6等参照)が載置される台車(移動体)12の位置を検知し、且つ、台車12又は当該台車12に載置された作業対象物11に対する作業者による作業状態を検知する。なお、台車12は、生産現場において、1台以上用いられる。この位置検知システムは、図1に示すように、振動検知部1、発信機2、複数の受信機3、及び制御装置4を備えている。図1の例では、受信機3を2台示している。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a diagram showing a configuration example of a position detection system according to
The position detection system detects the position of a carriage (moving body) 12 on which a
振動検知部1は、台車12に取付けられ、振動の検知を行う。そして、振動検知部1は、振動を検知する毎に、当該検知した振動を示す振動情報と自身(振動検知部1)を識別するための識別情報とを有する信号を、外部に発信する。なお、振動検知部1により発信される信号は、受信機3での取りこぼしが無いように、電波強度が高く設定される。この振動検知部1としては、例えば振動センサが挙げられる。
The
発信機2は、台車12に取付けられ、定期的(例えば0.5秒毎)に、自身(発信機2)を識別するための識別情報を有する信号を、外部に発信する。
The
受信機3は、信号を受信する。この受信機3は、例えば生産現場における工程毎に配置される。
The
制御装置4は、受信機3による受信結果を処理する。この制御装置4は、図2に示すように、記憶部401、識別部402、位置検知部403及び作業状態検知部404を備えている。
The
記憶部401は、振動検知部1及び発信機2の識別情報を記憶する。また、記憶部401は、振動検知部1及び発信機2の対応関係も記憶する。この記憶部401としては、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD(Digital Versatile Disc)等が該当する。
The
識別部402は、受信機3により受信された信号が有する識別情報から、当該信号の送信元を識別する。この際、識別部402は、受信機3により受信された信号が有する識別情報を記憶部401に記憶された識別情報と照合することで、当該信号の送信元を識別する。
The
位置検知部403は、受信機3により受信された信号の受信強度及び識別部402による識別結果から、当該信号の送信元である発信機2の位置を検知する。この際、位置検知部403は、まず、複数の受信機3のうち、識別部402により識別された検知対象である発信機2からの信号の受信強度が最も高い受信機3を特定する。そして、位置検知部403は、特定した受信機3が配置されたエリア(例えば工程)を、上記発信機2の位置として検知する。
The
作業状態検知部404は、受信機3により受信された信号が有する振動情報、識別部402による識別結果及び位置検知部403による検知結果から、当該信号の送信元である振動検知部1が取付けられた台車12又は当該台車12に載置された作業対象物11に対する作業者による作業状態を検知する。この際、作業状態検知部404は、識別部402により識別された検知対象である振動検知部1からの信号が有する振動情報と、当該振動検知部1と同一の台車12に取付けられた発信機2の位置とから、上記作業状態を検知する。
From the vibration information included in the signal received by the
次に、実施の形態1に係る位置検知システムの動作例について、図3〜5を参照しながら説明する。
以下では、生産現場における生産ライン方式がセル生産方式であるとする。この生産現場では、例えば図3に示すように、複数の工程(セル)が設けられている。そして、一つ又は複数の工程に対して一人又は複数人の作業者が配置され、作業者は台車12に載置された作業対象物11に対する作業を行う。なお、作業者が配置されず、作業が行われない工程も存在する。また、台車12は工程毎に停止位置が決まっている。また、台車12は、前工程で作業を行った作業者により次工程へ移動される場合もあるし、次工程で作業を行う作業者により前工程から引取られる場合もある。台車12が停止位置に停止した後、作業者は、部品を取付ける必要がある場合には部品をセットした上で、工具を取って作業を行う。作業者は、移動せずに作業を行う場合もあるし、台車12の周りを移動しながら作業を行う場合もある。Next, an operation example of the position detection system according to
In the following, it is assumed that the production line method at the production site is the cell production method. In this production site, for example, as shown in FIG. 3, a plurality of steps (cells) are provided. One or a plurality of workers are arranged for one or a plurality of processes, and the workers perform work on the
一方、記憶部401は、振動検知部1及び発信機2の識別情報と、振動検知部1及び発信機2の対応関係とを予め記憶している。また、台車12には、1組の振動検知部1及び発信機2が取付けられている。例えば、1組の振動検知部1及び発信機2として、振動検知及び位置ビーコンの機能を有する振動センサを2個用いることができる。そして、振動検知部1は、振動の検知を行い、検知した振動を示す振動情報及び識別情報を有する信号を外部に発信している。また、発信機2は、定期的に、識別情報を有する信号を外部に発信している。また、複数の受信機3は、工程毎に配置され、信号の受信を行っている。
On the other hand, the
そして、制御装置4では、図4に示すように、まず、識別部402は、受信機3により受信された信号が有する識別情報から、当該信号の送信元を識別する(ステップST401)。この際、識別部402は、受信機3により受信された信号が有する識別情報を記憶部401に記憶された識別情報と照合することで、当該信号の送信元を識別する。
In the
次いで、位置検知部403は、受信機3により受信された信号の受信強度及び識別部402による識別結果から、当該信号の送信元である発信機2の位置を検知する(ステップST402)。この際、位置検知部403は、まず、複数の受信機3のうち、識別部402により識別された検知対象である発信機2からの信号の受信強度が最も高い受信機3を特定する。そして、位置検知部403は、特定した受信機3が配置された工程を、上記発信機2の位置として検知する。
このように、定期的に信号を発信する発信機2が台車12に取付けられ、生産現場に複数の受信機3が配置されることで、制御装置4は、受信機3により受信された信号の受信強度から、発信機2の位置を検知できる。よって、制御装置4は、この発信機2が取付けられた台車12の位置を検知できる。また、制御装置4は、台車12が工程の停車位置に停車したと判定した場合に、作業者に対して作業開始を表示(画面表示又は光等)又は音声等で指示することもできる。Next, the
As described above, the
また、作業状態検知部404は、受信機3により受信された信号が有する振動情報、識別部402による識別結果及び位置検知部403による検知結果から、当該信号の送信元である振動検知部1が取付けられた台車12又は当該台車12に載置された作業対象物11に対する作業者による作業状態を検知する(ステップST403)。この際、作業状態検知部404は、識別部402により識別された検知対象である振動検知部1からの信号が有する振動情報と、当該振動検知部1と同一の台車12に取付けられた発信機2の位置とから、上記作業状態を検知する。
このように、振動を検知する振動検知部1が台車12に取付けられることで、制御装置4は、振動検知部1により検知された振動及び位置検知部403による検知結果から、作業状態(台車12の移動有無又は台車12に載置された作業対象物11への作業有無)を検知できる。In addition, the work
As described above, the
図5は特定の工程に配置された受信機3による信号の受信結果を示している。図5において、横軸は時間を示し、縦軸は受信強度を示している。また、図5において、符号501は特定の台車12に取付けられた発信機2により発信された信号を示している。また、符号502は上記特定の台車12に取付けられた振動検知部1により検知されたx軸方向における振動(加速度)を示し、符号503は当該振動検知部1により検知されたy軸方向における振動(加速度)を示し、符号504は当該振動検知部1により検知されたz軸方向における振動(加速度)を示している。
FIG. 5 shows a signal reception result by the
図5において、時間帯505では、受信機3による信号501の受信強度が低いため、位置検知部403は、上記特定の台車12が上記特定の工程には位置していないと判定する。また、時間帯505では、振動検知部1により振動502〜504が検知されている。よって、作業状態検知部404は、位置検知部403による検知結果及び上記振動502〜504から、台車12が移動していると判定する。
一方、時間帯506では、受信機3による信号501の受信強度が高いため、位置検知部403は、上記特定の台車12が上記特定の工程に位置していると判定する。また、時間帯506では、振動検知部1により振動502〜504が検知されている。よって、作業状態検知部404は、位置検知部403による検知結果及び上記振動502〜504から、台車12に載置された作業対象物11に対する作業が行われていると判定する。In FIG. 5, since the reception intensity of the
On the other hand, since the reception intensity of the
また、図5に示すように、台車12が移動している時間帯505では、信号501の受信強度が変位し、台車12が停止している時間帯506では、信号501の受信強度はほぼ一定となっている。そこで、作業状態検知部404は、信号501の受信強度の変位も考慮して、作業状態を検知してもよい。
Further, as shown in FIG. 5, the reception intensity of the
そして、制御装置4は、位置検知部403により検知された台車12の位置、及び、作業状態検知部404により検知された台車12又は当該台車12に載置された作業対象物11に対する作業状態から、生産現場における進捗管理を行う。
Then, the
図6では、制御装置4が、第1工程から第4工程にそれぞれ配置された受信機3−1〜3−4を用い、3台の台車12−1〜12−3又は当該台車12−1〜12−3に載置された作業対象物11に対する作業状態を検知する場合を示している。図6における上段は、受信機3−1〜3−4及び台車12−1〜12−3の位置関係と、台車12−1〜12−3又は当該台車12−1〜12−3に載置された作業対象物11に対する作業状態を示している。また、図6における下段は、受信機3−1〜3−4による信号の受信結果を示している。
図6では、第1工程に配置された受信機3−1及び第2工程に配置された受信機3−2が、台車12−1に取付けられた振動検知部1により検知された振動を示す振動情報を含む信号及び発信機2により発信された信号を受信している。また、受信機3−1では発信機2からの信号の受信強度が徐々に低くなり、受信機3−2では発信機2からの信号の受信強度が徐々に高くなっている。すなわち、受信機3−1及び受信機3−2による受信結果から、台車12−1に取付けられた振動検知部1で振動が検知され、また、台車12−1は受信機3−1から離れ且つ受信機3−2に近づいていることがわかる。よって、制御装置4は、台車12−1が第1工程側から第2工程側へ移動中であると判定する。In FIG. 6, the
In FIG. 6, the receiver 3-1 arranged in the first step and the receiver 3-2 arranged in the second step show vibrations detected by the
また図6では、第3工程に配置された受信機3−3及び第4工程に配置された受信機3−4が、台車12−2に取付けられた振動検知部1により検知された振動を示す振動情報を含む信号及び発信機2により発信された信号を受信している。また、受信機3−3及び受信機3−4での発信機2からの信号の受信強度に変化はなく、受信機3−3での当該信号の受信強度は受信機3−4での当該信号の受信強度に対して高い。すなわち、受信機3−3及び受信機3−4による受信結果から、台車12−2に取付けられた振動検知部1で振動が検知され、また、台車12−2は受信機3−3に近く且つ受信機3−4からは遠いことがわかる。よって、制御装置4は、第3工程において台車12−2に載置された作業対象物11に対する作業中であると判定する。
Moreover, in FIG. 6, the receiver 3-3 arrange | positioned at the 3rd process and the receiver 3-4 arrange | positioned at the 4th process are the vibrations detected by the
また図6では、第4工程に配置された受信機3−4が、台車12−3に取付けられた発信機2により発信された信号を受信し、その受信強度は高い。また、受信機3−4は、台車12−3に取付けられた振動検知部1からの信号は受信していない。すなわち、受信機3−4による受信結果から、台車12−3に取付けられた振動検知部1で振動は検知されず、台車12−3は受信機3−4に近いことがわかる。よって、制御装置4は、第4工程において台車12−3が停止していると判定する。
Moreover, in FIG. 6, the receiver 3-4 arrange | positioned at the 4th process receives the signal transmitted by the
以上のように、この実施の形態1によれば、台車12に取付けられ、振動の検知を行い、検知した振動を示す振動情報及び識別情報を有する信号を発信する振動検知部1と、台車12に取付けられ、定期的に識別情報を有する信号を発信する発信機2と、信号を受信する複数の受信機3と、受信機3により受信された信号が有する識別情報から、当該信号の送信元を識別する識別部402と、受信機3により受信された信号の受信強度及び識別部402による識別結果から、当該信号の送信元である発信機2の位置を検知する位置検知部403と、受信機3により受信された信号が有する振動情報、識別部402による識別結果及び位置検知部403による検知結果から、当該信号の送信元である振動検知部1が取付けられた台車12又は当該台車12に載置された作業対象物11に対する作業状態を検知する作業状態検知部404とを備えたので、作業状態を検知可能となる。また、振動検知部1及び発信機2は台車12に取付けられるため、従来技術に対し、作業者への負担が軽減される。
As described above, according to the first embodiment, the
なお上記では、生産現場における生産ライン方式がセル生産方式であり、移動体として台車12を用いた場合を示した。しかしながら、これに限らず、移動体は、作業対象物11が載置されるものであればよい。例えば、生産ライン方式がライン生産方式であり、移動体としてベルトコンベアを用いた場合にも、実施の形態1に係る位置検知システムを適用可能である。
In the above, the production line method at the production site is the cell production method, and the case where the
また上記では、位置検知部403が、複数の受信機3のうち、識別部402により識別された検知対象である発信機2からの信号の受信強度が最も高い受信機3を特定し、その特定した受信機3が配置されたエリアを、上記発信機2の位置として検知する場合を示した。しかしながら、これに限らず、位置検知部403は、複数の受信機3における上記発信機2からの信号の受信強度の違いから、当該発信機2の位置を検知してもよい。このように、複数の受信機3を用いた位置検知により、上記エリア内の更に詳細な位置検知が可能となる。
Further, in the above, the
また上記では、作業状態検知部404が、受信機3により受信された信号が有する振動情報が示す振動の有無を用いて、作業状態を検知する場合を示した。しかしながら、これに限らず、例えば、作業状態検知部404は、受信機3により受信された信号が有する振動情報が示す振動のパターンを用いて、機械学習により、作業状態を検知してもよい。この場合には、作業状態検知部404は、予め、管理者(生産現場の班長等)により該当する作業が行われた際に振動検知部1で検知された振動から、振動パターンを機械学習する。これにより、作業状態検知部404で、作業対象物11に対する作業の内容まで検知可能となる。
In the above description, the work
なお、生産現場では、通常、各工程でそれぞれ複数の作業を行う。そのため、作業状態検知部404は、膨大な数の振動パターンを用いて作業状態検知を行うことになる。例えば図7では、工程が複数(第1〜第9)まで存在し、全体で45個の作業が行われる場合を示しており、作業状態検知部404が各工程で45個の振動パターンを用いて作業状態検知を行う場合を示している。この場合、作業状態検知部404での処理に時間がかかる。
In the production site, a plurality of operations are usually performed in each process. Therefore, the work
そこで、このような場合には、事前に、作業状態検知部404に対し、工程毎に実施される作業内容と対応する振動パターンとを紐付けて登録する。これにより、各工程で用いる振動パターンの数を減らすことができ、作業状態検知部404での処理の短縮化を図ることができる。図8に示す例では、作業状態検知部404に対し、第1工程で実施される3つの作業内容と対応する振動パターンとを紐付けて登録した場合を示している。
Therefore, in such a case, the work content executed for each process is associated with the vibration pattern corresponding to the work
また、作業状態検知部404に対して登録される工程毎の作業内容及び振動パターンを変更してもよい。これにより、当日の作業負荷に応じて、ある工程で行われる作業を他の工程での作業に変更することが可能となる。図9に示す例では、第1工程で行われる第45作業(圧縮機ネジ締め)が第2工程で行われるものとして変更された場合を示している。
Further, the work content and vibration pattern for each process registered in the work
実施の形態2.
実施の形態1では、1組の振動検知部1及び発信機2が台車12に取付けられることで、位置検知部403が台車12の位置を検知し、作業状態検知部404が台車12又は当該台車12に載置された作業対象物11に対する作業状態を検知する場合を示した。
一方、従来から、振動検知部を工具に取付け、作業が正常に行われたか否かを検知する方法が知られている(例えば特許文献2,3参照)。しかしながら、これらの従来技術では、作業者が正しい作業位置で作業しているか否かは検知できない。そこで、以下では、これを解決する方法について説明する。
In the first embodiment, a set of
On the other hand, conventionally, there is known a method of attaching a vibration detecting unit to a tool and detecting whether or not the work has been normally performed (see, for example,
図10はこの発明の実施の形態2に係る位置検知システムにおける発信側(受信機3及び制御装置4を除く機能部)の構成例を示す図であり、図11はこの発明の実施の形態2における制御装置4の構成例を示す図である。この図10,11に示す実施の形態2に係る位置検知システムでは、図1,2に示す実施の形態1に係る位置検知システムに対し、複数の振動検知部(第2の振動検知部)1b、及び作業位置判定部405を追加している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分のみ説明を行う。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a transmission side (functional unit excluding the
振動検知部1bは、作業対象物11に複数取付けられ、振動の検知を行う。そして、振動検知部1bは、振動を検知する毎に、当該検知した振動を示す振動情報と自身(振動検知部1b)を識別するための識別情報とを有する信号を、外部に発信する。なお、振動検知部1bにより発信される信号は、受信機3での取りこぼしが無いように、電波強度が高く設定される。この振動検知部1bとしては、例えば振動センサが挙げられる。図10の例では、振動検知部1bを2個示している。
A plurality of
なお、記憶部401は、振動検知部1、振動検知部1b及び発信機2の識別情報と、振動検知部1、振動検知部1b及び発信機2の対応関係を記憶している。
The
作業位置判定部405は、受信機3により受信された信号が有する振動情報、識別部402による識別結果及び位置検知部403による検知結果から、当該信号の送信元である振動検知部1bが取付けられた作業対象物11に対する作業位置の正否を判定する。作業位置判定部405は、機械学習により、上記判定を行う。この際、作業位置判定部405は、識別部402により識別された判定対象である振動検知部1bからの信号が有する振動情報と、当該振動検知部1bと同一の台車12に取付けられた発信機2の位置とから、作業対象物11に対する作業位置の正否を判定する。なお、作業位置判定部405は、予め、管理者(生産現場の班長等)により正しい作業位置で作業が行われた際及び誤った作業位置で作業が行われた際に振動検知部1bで検知された振動から、振動パターンを機械学習する。
The work
次に、実施の形態2に係る位置検知システムの動作例について、図12を参照しながら説明する。
実施の形態2に係る位置検知システムでは、図12に示すように、まず、制御装置4は、受信機3により受信された信号に基づいて、作業対象物11への作業を検知する(ステップST1201)。このステップST1201における処理は、図4に示す処理により実現される。Next, an operation example of the position detection system according to
In the position detection system according to
次いで、作業位置判定部405は、受信機3により受信された信号が有する振動情報、識別部402による識別結果及び位置検知部403による検知結果から、当該信号の送信元である振動検知部1bが取付けられた作業対象物11に対する作業位置を特定する(ステップST1202)。
Next, the work
次いで、作業位置判定部405は、作業位置が正しいかを判定する(ステップST1203)。このステップST1203において、作業位置判定部405が作業位置が正しいと判定した場合には、シーケンスは終了する。その後、作業位置判定部405は次の作業に対する作業位置判定へ移行する。
一方、ステップST1203において、作業位置判定部405が作業位置が誤っていると判定した場合には、その旨を外部に表示又は音声等で報知する。Next, the work
On the other hand, when the work
このように、振動を検知する複数の振動検知部1bが作業対象物11に取付けられることで、作業者が例えば作業対象物11に対してドライバを用いてネジ締めを行った場合に、複数の振動検知部1bにより検知された振動のパターンの組合わせから、作業位置判定部405でネジ締めの位置の正否を判定できる。
また、精度が求められる作業に対しては事前に複数回作業を繰り返し、作業位置判定部405がその振動パターンを機械学習することで、振動パターンの標準化が可能となる。As described above, when a plurality of
In addition, for work requiring accuracy, the work is repeatedly performed a plurality of times in advance, and the work
以上のように、この実施の形態2によれば、作業対象物11に取付けられ、振動の検知を行い、検知した振動を示す振動情報及び識別情報を有する信号を発信する振動検知部1bと、受信機3により受信された信号が有する振動情報、識別部402による識別結果及び位置検知部403による検知結果から、当該信号の送信元である振動検知部1bが取付けられた作業対象物11に対する作業位置の正否を判定する作業位置判定部405とを備えたので、実施の形態1における効果に加え、作業者が正しい作業位置で作業しているか否かを検知できる。
As described above, according to the second embodiment, the
なお上記では、作業位置判定部405は、作業位置の正否を判定する場合を示した。しかしながら、これに限らず、作業位置判定部405は、上記に加え、作業の回数又は順序の正否を判定してもよい。
In the above description, the work
実施の形態3.
実施の形態1では、発信機2が台車12に取付けられ、複数の受信機3が生産現場に配置され、位置検知部403が、複数の受信機3により受信された信号の受信強度から発信機2の位置を検知する場合を示した。それに対し、実施の形態3では、台車12が移動する地面にシート状の凹凸部5を設け、位置検知部403bが、台車12がその凹凸部5上を移動した際に発生する振動のパターンから台車12の位置を検知する方法について説明する。
図13はこの発明の実施の形態3に係る位置検知システムにおける発信側(受信機3及び制御装置4を除く機能部)の構成例を示す図であり、図14はこの発明の実施の形態3における制御装置4の構成例を示す図である。この図13,14に示す実施の形態3に係る位置検知システムでは、図1,2に示す実施の形態1に係る位置検知システムに対し、発信機2を取除き、凹凸部5を追加し、位置検知部403を位置検知部403bに変更している。また、複数の受信機3を単一の受信機3としてもよい。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
In the first embodiment, the
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a transmission side (functional unit excluding the
凹凸部5は、凹凸パターンを有し、台車12が移動する地面に配置されたシート状部材である。凹凸パターンは、台車12の位置を識別可能なパターンに構成される。
The concavo-convex portion 5 is a sheet-like member that has a concavo-convex pattern and is disposed on the ground on which the
位置検知部403bは、受信機3により受信された信号が有する振動情報及び識別部402による識別結果から、当該信号の送信元である振動検知部1の位置を検知する。位置検知部403bは、機械学習により、上記検知を行う。この際、位置検知部403bは、識別部402により識別された検知対象である振動検知部1からの信号が有する振動情報から、当該振動検知部1の位置を検知する。なお、位置検知部403bは、予め、管理者(生産現場の班長等)により台車12が凹凸部5上を移動した際に振動検知部1で検知された振動から、振動パターンを機械学習する。
The
このように、台車12が移動する地面に凹凸部5が設けられ、位置検知部403bは、凹凸部5上を台車12が移動した際に振動検知部1により検知される振動のパターンから、台車12の位置を検知するように構成したので、実施の形態1に対し、発信機2を用いずに、単一の振動検知部1で台車12の位置と台車12又は作業対象物11の作業状態とを検知可能となる。
また、これにより、位置検知システムのメンテナンス性が向上する。すなわち、振動検知部1及び発信機2等のセンサでは、ボタン電池が用いられている場合があり、この場合には電池交換が必要となる。特に位置ビーコンとして用いられる発信機2は電池が消耗し易い。また、上記センサでは、振動検知又は位置ビーコンとして機能させるためのパラメータ設定がそれぞれ必要となる。そのため、発信機2を用いずに、単一の振動検知部1のみを用いることで、電池交換の頻度及びパラメータの設定数を抑制でき、メンテナンス性が向上する。As described above, the uneven portion 5 is provided on the ground on which the
This also improves the maintainability of the position detection system. That is, a button battery may be used in sensors such as the
実施の形態4.
実施の形態1,3では振動検知部1が台車12に取付けられ、実施の形態2では振動検知部1bが作業対象物11に取付けられた場合を示した。それに対し、更に、これらの振動検知部1,1bと同様の振動検知部を作業者又は工具にも取付けて生産現場における進捗管理を行ってもよい。
In the first and third embodiments, the
例えば、作業者の腕に振動検知部を取付け、組立工程において部品が不足した場合に、作業者が腕を所定動作(振る等)させることで振動検知部がその振動を検知する。そして、制御装置4は、その振動のパターンから部品不足を認識して外部に表示又は音声等で報知する。
また、例えば、ドライバに振動検知部を取付け、振動検知部がドライバによるネジ締めの振動を検知する。そして、制御装置4は、その振動のパターン(振幅及び周期等)から、ドライバによるネジ締め時間及び回転数を算出し、所定時間以下又は所定回転数以下でネジ締めが終了した場合には不締りと判定して外部に表示又は音声等で報知する。For example, when a vibration detection unit is attached to an operator's arm and parts are insufficient in the assembly process, the vibration detection unit detects the vibration by causing the operator to perform a predetermined operation (such as shaking) the arm. And the
Further, for example, a vibration detection unit is attached to the driver, and the vibration detection unit detects vibration of screw tightening by the driver. Then, the
最後に、図15を参照して、実施の形態1−4における制御装置4のハードウェア構成例を説明する。なお以下では、実施の形態1における制御装置4のハードウェア構成例を示すが、実施の形態2−4についても同様である。
制御装置4における識別部402、位置検知部403及び作業状態検知部404の各機能は、処理回路51により実現される。処理回路51は、図15Aに示すように、専用のハードウェアであっても、図15Bに示すように、メモリ53に格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、DSP(Digital Signal Processor)ともいう)52であってもよい。Finally, an example of the hardware configuration of the
The functions of the
処理回路51が専用のハードウェアである場合、処理回路51は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。識別部402、位置検知部403及び作業状態検知部404の各部の機能それぞれを処理回路51で実現してもよいし、各部の機能をまとめて処理回路51で実現してもよい。
When the
処理回路51がCPU52の場合、識別部402、位置検知部403及び作業状態検知部404の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ53に格納される。処理回路51は、メモリ53に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。また、これらのプログラムは、識別部402、位置検知部403及び作業状態検知部404の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ53とは、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等が該当する。
When the
なお、識別部402、位置検知部403及び作業状態検知部404の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、識別部402については専用のハードウェアとしての処理回路51でその機能を実現し、位置検知部403及び作業状態検知部404については処理回路51がメモリ53に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
In addition, about each function of the
このように、処理回路51は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
As described above, the
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
この発明に係る位置検知システムは、作業状態を検知でき、作業対象物が載置される移動体の位置と、移動体又は当該移動体に載置された作業対象物に対する作業状態とを検知する位置検知システム等に用いるのに適している。 The position detection system according to the present invention can detect a work state, and detects a position of a moving body on which the work object is placed and a work state with respect to the moving body or the work object placed on the moving body. Suitable for use in position detection systems and the like.
1 振動検知部、1b 振動検知部(第2の振動検知部)、2 発信機、3 受信機、4 制御装置、5 凹凸部、11 作業対象物、12 移動体、51 処理回路、52 CPU、53 メモリ、401 記憶部、402 識別部、403,403b 位置検知部、404 作業状態検知部、405 作業位置判定部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記移動体に取付けられ、定期的に識別情報を有する信号を発信する発信機と、
信号を受信する複数の受信機と、
前記受信機により受信された信号が有する識別情報から、当該信号の送信元を識別する識別部と、
前記受信機により受信された信号の受信強度及び前記識別部による識別結果から、当該信号の送信元である前記発信機の位置を検知する位置検知部と、
前記受信機により受信された信号が有する振動情報、前記識別部による識別結果及び前記位置検知部による検知結果から、当該信号の送信元である前記振動検知部が取付けられた前記移動体又は当該移動体に載置された前記作業対象物に対する作業状態を検知する作業状態検知部と
を備えた位置検知システム。A vibration detection unit that is attached to a movable body on which a work object is placed, detects vibration, and transmits a signal having vibration information and identification information indicating the detected vibration;
A transmitter attached to the mobile body and periodically transmitting a signal having identification information;
A plurality of receivers for receiving signals;
An identification unit for identifying a transmission source of the signal from identification information included in the signal received by the receiver;
From the received intensity of the signal received by the receiver and the identification result by the identification unit, a position detection unit that detects the position of the transmitter that is the transmission source of the signal;
From the vibration information included in the signal received by the receiver, the identification result by the identification unit, and the detection result by the position detection unit, the movable body or the movement to which the vibration detection unit that is the transmission source of the signal is attached A position detection system comprising: a work state detection unit that detects a work state of the work object placed on the body.
前記移動体が移動する地面に配置されたシート状の凹凸部と、
信号を受信する受信機と、
前記受信機により受信された信号が有する識別情報から、当該信号の送信元を識別する識別部と、
前記受信機により受信された信号が有する振動情報及び前記識別部による識別結果から、当該信号の送信元である前記振動検知部の位置を検知する位置検知部と、
前記受信機により受信された信号が有する振動情報、前記識別部による識別結果及び前記位置検知部による検知結果から、当該信号の送信元である前記振動検知部が取付けられた前記移動体又は当該移動体に載置された前記作業対象物に対する作業状態を検知する作業状態検知部と
を備えた位置検知システム。A vibration detection unit that is attached to a movable body on which a work object is placed, detects vibration, and transmits a signal having vibration information and identification information indicating the detected vibration;
A sheet-like uneven portion disposed on the ground on which the moving body moves; and
A receiver for receiving the signal;
An identification unit for identifying a transmission source of the signal from identification information included in the signal received by the receiver;
A position detection unit that detects a position of the vibration detection unit that is a transmission source of the signal from vibration information included in the signal received by the receiver and the identification result by the identification unit;
From the vibration information included in the signal received by the receiver, the identification result by the identification unit, and the detection result by the position detection unit, the movable body or the movement to which the vibration detection unit that is the transmission source of the signal is attached A position detection system comprising: a work state detection unit that detects a work state of the work object placed on the body.
ことを特徴とする請求項2記載の位置検知システム。The position detection according to claim 2, wherein the position detection unit machine-learns a vibration pattern in advance from vibration detected by the vibration detection unit when the moving body moves on the uneven portion. system.
前記受信機により受信された信号が有する振動情報、前記識別部による識別結果及び前記位置検知部による検知結果から、当該信号の送信元である前記第2の振動検知部が取付けられた前記作業対象物に対する作業位置の正否を判定する作業位置判定部と
を備えた請求項1から請求項3のうちの何れか1項記載の位置検知システム。A plurality of second vibration detectors attached to the work object, detecting vibrations, and transmitting a signal having vibration information and identification information indicating the detected vibrations;
The work object to which the second vibration detection unit, which is a transmission source of the signal, is attached from the vibration information included in the signal received by the receiver, the identification result by the identification unit, and the detection result by the position detection unit. The position detection system according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a work position determination unit that determines whether the work position with respect to the object is correct or not.
ことを特徴とする請求項4記載の位置検知システム。The work position determination unit calculates a vibration pattern from the vibration detected by the second vibration detection unit in advance when the work is performed at the correct work position and when the work is performed at the wrong work position. The position detection system according to claim 4, wherein learning is performed.
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