WO2018047355A1 - ピッキング支援装置 - Google Patents

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WO2018047355A1
WO2018047355A1 PCT/JP2016/076868 JP2016076868W WO2018047355A1 WO 2018047355 A1 WO2018047355 A1 WO 2018047355A1 JP 2016076868 W JP2016076868 W JP 2016076868W WO 2018047355 A1 WO2018047355 A1 WO 2018047355A1
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WO
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article
picking
detects
movement
screen
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PCT/JP2016/076868
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多田　潔
吉川　孝道
豪 佐藤
飯田　哲也
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株式会社アイオイ・システム
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    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30204—Marker

Definitions

  • the present invention relates to a picking support apparatus.
  • the picking support device is a device for instructing an operator which of various articles (for example, parts and products) arranged on a shelf is to be taken, and is widely used in production lines and distribution bases.
  • the picking support device indicates to the worker the parts to be assembled to the target product and the number of parts among various parts stored in the parts warehouse (typically, the parts shelf) in the production line. Used to do.
  • the picking support device may include a product to be stored in a target sipper (container) out of various products stocked in a goods store (typically, a product shelf) at a distribution base and the product. Used to instruct the number of workers.
  • the picking support device has a display device for giving instructions to the worker.
  • a display device of the picking support apparatus a lamp and a segment display have been used most traditionally, but in recent years, it has been proposed to use a projector.
  • Akira Hashimoto et al. “Application of Mixed Reality Technology to Support Sorting Operations in Product Logistics (2)”, 19th Annual Conference of the Virtual Reality Society of Japan, September 2014, pp. 553-556 (Non-Patent Document 1) discusses the merits and demerits of wearable projectors and stationary projectors in support of sorting work.
  • Patent Document 1 measures the weight of a product stored in each sipper, and determines whether the article stored in the sipper is correct based on the measured weight.
  • An apparatus is disclosed.
  • Patent Document 2 uses infrared rays to detect the position where the operator's hand passes at the front of the product shelf, and warns when the detected position is inappropriate.
  • a picking support apparatus configured to occur is disclosed.
  • one of the objects of the present invention is to provide a technique for suppressing an operation error in a picking support apparatus that uses a projector as a display device.
  • Other objects of the invention will be appreciated by those skilled in the art from the following disclosure.
  • a picking support apparatus includes an article shelf in which articles are stored, a projector that displays an instruction to an operator in a display area defined in the article shelf, and an arithmetic unit.
  • the computing device constitutes an article shelf and detects the movement of a movable member that moves when the article is removed from the article shelf, and detects an operator's work mistake based on the detected movement of the moving member. To do.
  • the picking support device includes an article shelf in which articles are accumulated, a flexible screen suspended from an opening of the article shelf, a projector that displays instructions to the operator on the screen, and a calculation Device.
  • the arithmetic device detects the movement of the screen, and detects an operator's work mistake based on the detected screen movement.
  • the picking support device includes an article shelf including an article box (for example, a drawer) that accommodates an article, a projector that displays an instruction to an operator in a display area defined in the article box, Device.
  • the computing device detects the movement of the article box and detects an operator's work mistake based on the detected movement of the article box.
  • FIG. 3 is a side view showing the configuration of the picking support apparatus in the III-III cross section of FIG. 1. It is an enlarged front view which shows the structure of the screen in 1st Embodiment. It is a block diagram which shows the system configuration
  • FIG. 13 is a top view showing the structure of the drawer shown in FIG. 12. It is a side view which shows the structure of the drawer shown in the 12th.
  • the picking support apparatus includes an article shelf in which articles are stored, a projector that displays an instruction to the worker in a display area defined in the article shelf, and a computing device.
  • the article shelf is provided with a moving member that moves as the article is removed from the article shelf.
  • the arithmetic device detects the movement of the moving member, and detects an operator's work mistake based on the movement of the moving member. For example, when the position where a certain moving member has moved is away from the position of the article to be taken out, the arithmetic unit can determine that an operation error has occurred. According to such a configuration, work mistakes can be suppressed.
  • various embodiments of the present invention will be described.
  • FIG. 1 is a front view showing the configuration of the picking support apparatus 10 of the first embodiment
  • FIG. 2 is a side view showing the configuration of the picking support apparatus 10
  • FIG. 3 is the III-III of FIG. It is sectional drawing which shows the structure of the picking assistance apparatus 10 in a cross section.
  • an XYZ orthogonal coordinate system is used to indicate directions.
  • the picking support apparatus 10 includes an article shelf 1, a projector 2, cameras 3 and 4, and a confirmation switch 6.
  • the article shelf 1 is installed on the floor F, and holds an article box 7 that accommodates an article P (for example, a part or a commodity) to be picked at a desired position.
  • the article shelf 1 is configured using a pipe 11 connected by a lug 12.
  • the pipe 11 located on the front side of the article shelf 1 and extending in the horizontal direction (X-axis direction) is referred to as a front side pipe 11a, located on the rear side of the article shelf 1, and
  • the pipe 11 extending in the horizontal direction (X-axis direction) may be described as a rear side horizontal pipe 11b.
  • shelf boards 11c are passed between the three front horizontal pipes 11a from the bottom and the three rear horizontal pipes 11b from the bottom, and the article box 7 is placed on the shelf board 11c. Between the adjacent front side horizontal pipes 11a, a front opening 1a for taking out the article P accommodated in the article box 7 is formed.
  • a screen 5 is suspended from each frontage 1a of the article shelf 1.
  • the screen 5 is used as a display area for an image projected by the projector 2.
  • a large number of screens 5 that are long in the Z-axis direction are suspended from each frontage 1a.
  • the screen 5 is opaque or translucent, and has flexibility. Any suitable fabric or sheet can be used as the screen 5.
  • the projector 2 displays an instruction for the worker W on the screen 5.
  • the projector 2 displays on the screen 5 a picking instruction sign (picking instruction sign) that specifies an article to be picked and its quantity.
  • the projector 2 is suspended and held by a support mechanism 8 provided at the upper part of the article shelf 1, and the projector 2 projects obliquely downward from above and displays a picking instruction sign on the screen 5. . This is because the flow line of the worker W is not hindered.
  • a short focus projector is preferably used as the projector 2.
  • Cameras 3 and 4 are used as an imaging device that captures the shelf 1 and obtains a captured image. Since the screen 5 is provided at the front door 1a of the article shelf 1, the screen 5 is shown in the acquired captured image. As will be described later, a captured image obtained by photographing the article shelf 1 is used to detect the motion of the screen 5. As will be described later, in the picking support apparatus 10 of the present embodiment, an operation error is detected based on the movement of the screen 5 detected from the captured image. A plurality of cameras, two cameras 3 and 4 in this embodiment, are used for photographing the article shelf 1. This is to reduce blind spots where the screen 5 cannot be photographed. As shown in FIG.
  • a blind spot where the screen 5 cannot be photographed may occur.
  • a plurality of cameras in this embodiment, two cameras 3 and 4 are provided.
  • the camera 3 is joined to the casing of the projector 2 by an arm 17, and the camera 4 is joined to the casing of the projector 2 by an arm 18.
  • FIG. 4 is an enlarged front view showing the structure of the screen 5.
  • the upper end of the screen 5 is joined to the front side horizontal pipe 11a, whereby the screen 5 is suspended downward from the front side horizontal pipe 11a.
  • a picking instruction sign 30 is displayed on the screen 5.
  • the picking instruction mark 30 is displayed on the screen 5 as a light spot in which numbers are embedded.
  • the operator W can recognize the article box 7 from which the article is to be taken from the picking instruction sign 30 and can recognize the number of articles to be taken from the numbers included in the picking instruction sign 30.
  • the picking instruction mark 30 displayed on the screen 5 may include various information other than numbers.
  • the displayed picking instruction mark 30 may include an image of a product or a part, and notes for work.
  • the screen 5 has such a length that the operator W always touches the screen 5 when taking out the article from the article box 7 in the Z-axis direction. This is because at least one screen 5 moves when the operator W takes out the article.
  • each screen 5 is provided with two markers 31 and 32 arranged in the vertical direction.
  • the markers 31 and 32 are provided to facilitate the detection of the movement of each screen 5 from the captured images of the cameras 3 and 4.
  • the markers 31 and 32 are formed to have an appearance that can be easily detected in image processing.
  • the markers 31 and 32 are searched in the captured image, and the movement of the markers 31 and 32 is further detected.
  • the movement of the markers 31 and 32 in the captured image is detected as the movement of the screen 5. It should be noted that the number and shape of the markers attached to each screen 5 can be changed variously.
  • the confirmation switch 6 is used to teach the picking support apparatus 10 that an article stored in the article box 7 has been picked.
  • each article box 7 is associated with the confirmation switch 6 and placed in the vicinity of the corresponding confirmation switch 6.
  • the worker W takes out an article from a certain article box 7 and then presses the corresponding confirmation switch 6. Thereby, the picking support apparatus 10 can grasp that the article has been taken out from the article box 7.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a system configuration of the picking support apparatus 10 in the present embodiment.
  • the picking support apparatus 10 of this embodiment includes a switch controller 21 and a management terminal 22.
  • the switch controller 21 is connected to each confirmation switch 6 via the bus 23.
  • the switch controller 21 detects pressing of each confirmation switch 6. When the pressing of a certain confirmation switch 6 is detected, the switch controller 21 transmits switch pressing data indicating that the confirmation switch 6 has been pressed to the management terminal 22.
  • the management terminal 22 controls the operation of the entire picking support apparatus 10.
  • the management terminal 22 includes an interface 24, an arithmetic device 25, a display device 26, and an input device 27.
  • the interface 24 is used for data communication with the projector 2, the cameras 3, 4 and the switch controller 21.
  • the computing device 25 performs various data processing for controlling the operation of the entire picking support device 10.
  • the arithmetic unit 25 generates picking instruction data for specifying an article to be picked by the worker W and the quantity thereof, and displays a picking instruction sign at a desired position based on the generated picking instruction data.
  • Display control data for instructing the projector 2 is generated.
  • the arithmetic unit 25 corresponds to the semi-finished product conveyed in front of the picking support apparatus 10 while referring to the switch pressing data sent from the switch controller 21.
  • Picking instruction data to be generated, and display control data corresponding to the picking instruction data is generated.
  • the generated display control data is transmitted to the projector 2, and the projector 2 displays a picking instruction sign at a desired position according to the display control data.
  • the arithmetic unit 25 detects the motion of each screen 5 from the captured image obtained by photographing the screen 5 with the cameras 3 and 4, and detects a work error based on the detected motion of the screen 5. . For example, when the position of the moved screen 5 does not match the picking instruction data, the arithmetic unit 25 determines that an operation error has occurred. When detecting a work mistake, the arithmetic unit 25 generates an alarm. As the alarm, an appropriate visual and acoustic output (for example, an alarm display on the display device 26 or an alarm sound) can be used.
  • an appropriate visual and acoustic output for example, an alarm display on the display device 26 or an alarm sound
  • the display device 26 and the input device 27 are used as a man-machine interface of the picking support device 10.
  • the display device 26 is used to display various information to the administrator of the picking support device 10.
  • the input device 27 is used for inputting data and instructions to the management terminal 22.
  • a general-purpose personal computer or laptop computer can be used as the management terminal 22.
  • the confirmation switch 6 and the switch controller 21 are connected via the bus 23 and communicate with each other.
  • the confirmation switch 6 and the switch controller 21 communicate with each other by wireless communication (for example, wireless communication).
  • Communication may be performed by a LAN (local area network).
  • each screen 5 (or the motion of the markers 31 and 32) is detected from the captured images obtained by the cameras 3 and 4, and the motion of the screen 5 in the captured images (or the markers 31 and 32). It may be detected from which article box 7 the article has been taken out from (movement).
  • the projector 2 is suspended from the upper part of the article shelf 1 by the support mechanism 8.
  • vibration tends to act on the projector 2.
  • the picking instruction sign displayed on the screen 5 is also shaken, and it may be difficult for the operator W to see the picking instruction sign.
  • the article shelf 1 is configured using a pipe 11 connected by a lug 12
  • vibration tends to increase, and the problem of vibration applied to the projector 2 is problematic. Can be an important issue.
  • the support mechanism 8 is configured to perform vibration isolation.
  • the support mechanism 8 includes a pair of arms 13, a beam member 14, and a suspension member 15.
  • each arm 13 is attached to the upper part of the article shelf 1. As shown in FIG. 6, each arm 13 supports both ends of the beam member 14. In the projector 2 in which the suspension member 15 is provided on the beam member 14, the beam member 14 is provided by the suspension member 15. It is connected to and suspended.
  • a vibration isolator 16 is provided between each arm 13 and the beam member 14 for vibration isolation between the projector 2 and the article shelf 1.
  • the vibration isolator 16 supports the beam member 14 so that the arm 13 and the beam member 14 are relatively movable, thereby realizing vibration isolation.
  • each vibration isolator 16 includes a bottom plate 16a joined to the corresponding arm 13, a top plate 16b joined to the end of the beam member 14, and between the bottom plate 16a and the top plate 16b. And an elastic member 16c sandwiched therebetween.
  • the elastic member 16c can be formed of an anti-vibration pad made of, for example, elastic rubber.
  • the projector 2 itself may be configured to cancel the vibration applied to the projector 2.
  • the projector 2 includes an optical unit 2 a that houses an optical system (for example, a light source, a light valve (for example, a liquid crystal panel), and a lens system) that projects an image on the screen 5.
  • the actuator 2b and the vibration sensor 2c may be provided.
  • the optical unit 2 a is supported so as to be movable with respect to the housing of the projector 2.
  • the actuator 2b displaces the optical unit 2a so as to cancel the vibration detected by the vibration sensor 2c.
  • the computing device 25 After the preparation for the picking work is completed, the computing device 25 generates picking instruction data for specifying the article to be picked by the worker W and its quantity. For example, when the picking support apparatus 10 is used in a production line, a semi-finished product is transported before the picking support apparatus 10 and picking instruction data for designating parts to be assembled to the semi-finished product and its quantity is generated. . In another example, when the picking support device 10 is used at a distribution base, a sipper is transported in front of the picking support device 10, and picking instruction data specifying the product to be accommodated in the transported sipper and its quantity is generated. Is done.
  • display control data for instructing the projector 2 to display the picking instruction sign at a desired position is generated by the arithmetic unit 25, and the generated display control data is transmitted to the projector 2. .
  • the projector 2 displays a picking instruction sign on the screen 5 in response to the received display control data.
  • the picking instruction sign is displayed at a position in front of the article box 7 in which the next article to be picked by the worker W is accommodated, so that the worker W can recognize the next article to be picked. it can.
  • the picking instruction label includes the quantity of articles to be picked, the operator can also recognize the quantity of articles to be picked next.
  • the worker W performs the picking work while referring to the picking instruction sign displayed on the screen 5.
  • the worker W takes out the number of articles designated by the picking instruction sign from the article box 7 in the vicinity of the position where the picking instruction sign is displayed, and performs necessary work (for example, assembly of parts into semi-finished products or merchandise Storage in the sipper).
  • the worker W takes out the article from the article box 7 and then presses the confirmation switch 6 corresponding to the article box 7.
  • the switch controller 21 detects pressing of the confirmation switch 6, and transmits switch pressing data indicating that the confirmation switch 6 has been pressed to the management terminal 22.
  • the operator W When the arithmetic unit 25 of the management terminal 22 recognizes the pressing of the confirmation switch 6 from the switch pressing data, the operator W generates picking instruction data for specifying the article to be picked next and the quantity thereof. Thereafter, the picking operation is performed by the same procedure.
  • the removal of the article from the article box 7 may be detected based on the captured images acquired by the cameras 3 and 4.
  • the arithmetic unit 25 performs image processing on the captured images acquired by the cameras 3 and 4 and detects that an article has been taken out of the appropriate article box 7 from the captured image, the operator W next. Generates picking instruction data for specifying an article to be picked and its quantity.
  • the movement of the screen 5 is detected, and the work mistake of the worker W is detected based on the detected movement of the screen.
  • the worker W inevitably contacts the screen 5, so that the screen 5 moves, so that a work mistake can be detected by detecting the movement of the screen 5.
  • image processing is performed on the captured image of the screen 5 taken by the cameras 3 and 4 by the arithmetic unit 25, thereby detecting the movement of the screen 5.
  • the two markers 31 and 32 are provided on each screen 5, and in the image processing for detecting the movement of each screen 5 from the captured image, the markers 31 and 32 are included in the captured image. Explored. The movement of the markers 31 and 32 is detected as the movement of the screen 5.
  • the arithmetic unit 25 determines that a work error has occurred and generates an alarm. For example, when the movement of the screen 5 is detected at a position away from the article box 7 containing the article to be picked in the picking instruction data, the arithmetic unit 25 determines that a work error has occurred and generates an alarm.
  • the alarm may be generated in the form of lighting of a warning light or generation of a warning sound.
  • the movement of the screen 5 can be detected by an appropriate method.
  • the movement of the screen 5 may be detected by a sensor that mechanically detects the movement of the screen 5.
  • the method of detecting the movement of the screen 5 from the captured image as in the present embodiment is preferable in that a large number of screens 5 can be detected with a simple configuration.
  • the picking support device 10 is preferably configured to detect the movement of the article box 7.
  • an operation error is detected based on the movement of the article box 7 in addition to the movement of the screen 5. For example, even if the movement of the screen 5 is not consistent with the picking instruction data, if the movement of the article box 7 is detected in the vicinity of the screen 5 where the movement has occurred, it is not detected as an operation error and an alarm is generated. Is not generated.
  • the movement of the article box 7 is detected by performing image processing on the captured image acquired by the cameras 3 and 4.
  • a marker is attached to each article box 7 as shown in FIG.
  • three markers 33 to 35 are attached to each article box 7.
  • the markers 33 to 35 are attached to the position of the article box 7 so that photographing by the cameras 3 and 4 is easy.
  • the markers 33 to 35 are preferably attached to the upper surface of the side wall of the article box 7.
  • the markers 33 to 35 are preferably formed to have an appearance that can be easily detected in image processing.
  • the arithmetic unit 25 searches for the image of the markers 33 to 35 in the captured image, and further detects the movement of the found marker when any of the markers 33 to 35 is found. To do. The movement of the marker in the captured image is detected as the movement of the article box 7.
  • the picking support apparatus 10 since the picking support apparatus 10 according to the first embodiment detects a work error based on the movement of the screen 5, it is possible to suppress the work error.
  • the method of this embodiment that detects a work error by detecting the movement of the screen 5 is suitable for a configuration in which a projector is used as a display device.
  • FIG. 10 is a front view showing the configuration of the picking support apparatus 10A of the second embodiment
  • FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the picking support apparatus 10A.
  • the configuration of the picking support apparatus 10A of the second embodiment is similar to the picking support apparatus 10 of the first embodiment.
  • the configuration of the article shelf 41 is different, and furthermore, the operation error detection method is changed in accordance with the configuration of the article shelf 41.
  • the confirmation switch 6 and the switch controller 21 are not provided in the picking support apparatus 10A of the second embodiment.
  • the picking support apparatus 10A of the second embodiment will be described in detail.
  • FIG. 10A of picking assistance apparatuses of 2nd Embodiment are provided with the goods shelf 41, the support frame 42, the projector 2, and the cameras 3 and 4.
  • FIG. The article shelf 41 and the support frame 42 are installed on the floor F.
  • the support frame 42 supports the projector 2 and the cameras 3 and 4.
  • the article shelf 41 has a configuration suitable for storing relatively small articles. More specifically, the article shelf 41 includes a cabinet 43 and a drawer 44 that is used as an article box for storing the article. In the configuration of FIG. 10, drawers 44 in 3 columns and 14 rows are provided in the left half of the article shelf 41, and drawers 44 in 3 columns and 14 rows are provided in the right half.
  • the cabinet 43 holds the drawer 44 so that the drawer 44 can be inserted and removed (that is, the drawer 44 is movable in the + Y direction and the ⁇ Y direction). Note that the number and arrangement of the drawers 44 can be variously changed.
  • the drawer 44 includes a box member 51 whose upper surface is open.
  • the interior of the box member 51 is divided into a plurality of compartments by partitions 52 ( In this embodiment, it is partitioned into six sections.
  • a grip portion 53 is attached to the front surface 51 a of the box member 51. The operator can pull out the drawer 44 by holding the grip portion 53.
  • the grip 53 has an oblique surface 53a, and a plain label 54 is attached to the oblique surface 53a.
  • the label 54 of each drawer 44 is used as a display area for an image projected by the projector 2.
  • Markers 55 are provided on both side surfaces 51b of the box member 51 (that is, surfaces facing the + X direction and surfaces facing the -X direction).
  • the marker 55 is provided in order to easily detect the movement of each drawer 44 from the captured images acquired by the cameras 3 and 4.
  • the marker 55 is formed to have an appearance that can be easily detected in image processing. When detecting the movement of each drawer 44 from the captured image, the marker 55 is searched for in the captured image, and the movement of the marker 55 is further detected. The movement of the marker 55 in the captured image is detected as the movement of the corresponding drawer 44. It should be noted that the number and shape of the markers 55 attached to each drawer 44 can be variously changed.
  • the projector 2 displays an instruction to the worker W on a label 54 provided in each drawer 44.
  • the projector 2 displays on the label 54 of the drawer 44 in which the articles to be picked are stored, a picking instruction sign that designates the articles to be picked and the quantity thereof.
  • the projector 2 may display a desired sign at a desired position on the article shelf 41 in addition to the label 54 provided on each drawer 44.
  • the projector 2 may display a sign indicating an instruction to the worker or notes on the work on the central portion 41 a of the article shelf 41.
  • the projector 2 is suspended and held by a support mechanism 45 provided on the upper portion of the support frame 42, and the projector 2 projects an image from the upper side to the obliquely lower direction and draws each of the drawers.
  • a picking instruction sign is displayed on the label 54 of 44.
  • the support mechanism 45 may be configured to perform vibration isolation in the same manner as the support mechanism 8 of the first embodiment.
  • the projector 2 itself may be configured to cancel the vibration applied to the projector 2 as shown in FIG. By using the projector 2 having such a configuration, the problem of applying vibration to the projector 2 can be reduced.
  • the cameras 3 and 4 are used as an imaging device that captures an image of the article shelf 41 and acquires a captured image. As will be described later, in the present embodiment, a captured image obtained by photographing the article shelf 41 is used to detect the movement of the drawer 44.
  • the cameras 3 and 4 are attached to the vertical pole 46 of the support frame 42. In this embodiment, the cameras 3 and 4 are arrange
  • the picking support apparatus 10A of the present embodiment includes a management terminal 22 that controls the operation of the entire picking support apparatus 10A.
  • the management terminal 22 includes an interface 24, an arithmetic device 25, a display device 26, and an input device 27.
  • the computing device 25 performs various data processing for controlling the operation of the entire picking support device 10A.
  • the arithmetic unit 25 generates picking instruction data for specifying an article to be picked by an operator and the quantity thereof, and displays a picking instruction indicator on a label 54 of a desired drawer 44 based on the generated picking instruction data.
  • Display control data for instructing the projector 2 to generate is generated.
  • the generated display control data is transmitted to the projector 2, and the projector 2 displays a picking instruction sign on the label 54 of the desired drawer 44 according to the display control data.
  • the arithmetic device 25 may control the projector 2 so that a desired sign is displayed at a desired position on the article shelf 41.
  • the arithmetic unit 25 detects the movement of each drawer 44 from the captured image obtained by photographing the article shelf 41 with the cameras 3 and 4, and detects a work error based on the detected movement of the drawer 44. For example, when the position of the moved drawer 44 does not match the picking instruction data, the arithmetic unit 25 determines that an operation error has occurred. When detecting a work mistake, the arithmetic unit 25 generates an alarm. As the alarm, an appropriate visual and acoustic output (for example, an alarm display on the display device 26 or an alarm sound) can be used.
  • an appropriate visual and acoustic output for example, an alarm display on the display device 26 or an alarm sound
  • the computing device 25 After the preparation for the picking work is completed, the computing device 25 generates picking instruction data for specifying the article to be picked and the quantity thereof next.
  • the arithmetic device 25 Based on the picking instruction data, the arithmetic device 25 generates display control data for instructing the projector 2 to display the picking instruction sign on the label 54 of the drawer 44 storing the article to be picked next.
  • the generated display control data is transmitted to the projector 2.
  • the projector 2 displays a picking instruction sign on the label 54 of the drawer 44 in response to the received display control data. Since the picking instruction sign is displayed on the label 54 of the drawer 44 in which the next article to be picked by the operator W is stored, the worker can easily recognize the next article to be picked. In addition, since the picking instruction label includes the quantity of articles to be picked, the operator can also recognize the quantity of articles to be picked next.
  • the worker performs the picking work while referring to the picking instruction indication displayed on the label 54 of the drawer 44.
  • the worker W takes out the number of articles designated in the picking instruction sign from the drawer 44 on which the picking instruction sign is displayed, and performs necessary work (for example, assembling the parts into a semi-finished product or storing the goods in a sipper) )I do.
  • the fact that the operator has taken out the article from the drawer 44 can be detected from the captured image acquired by the cameras 3 and 4.
  • the arithmetic device 25 can detect the movement of the drawer 44 from the captured image, and can detect that the article has been taken out from the appropriate drawer 44 based on the detected movement of the drawer 44.
  • each drawer 44 is provided with the marker 55, and in the image processing for detecting the movement of each drawer 44 from the captured image, the marker 55 is searched for in the captured image. The movement of the marker 55 is detected as the movement of the drawer 44.
  • the arithmetic unit 25 detects from the captured image that an article has been taken out from the appropriate drawer 44, the arithmetic unit 25 generates picking instruction data for designating the article to be picked by the operator W and its quantity.
  • the arithmetic unit 25 determines that an operation error has occurred. If the detected movement of the drawer 44 does not match the content of the picking instruction data, the arithmetic unit 25 determines that a work error has occurred and generates an alarm. For example, when the movement of the drawer 44 is detected at a position away from the drawer 44 containing the article to be picked in the picking instruction data, the arithmetic unit 25 determines that a work error has occurred and generates an alarm. The alarm may be generated in the form of lighting of a warning light or generation of a warning sound.
  • the picking support apparatus 10A of the second embodiment detects a work error based on the movement of the drawer 44, the work error can be suppressed.
  • the method of this embodiment that detects a work error by detecting the movement of the drawer 44 is suitable for a configuration in which a projector is used as a display device.

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Abstract

ピッキング支援装置が、物品が蓄積される物品棚と、作業者への指示を前記物品棚に定められた表示領域に表示するプロジェクタと、演算装置とを具備する。演算装置は、物品棚を構成し、且つ、物品が物品棚から取り出される際に動く動き部材の動きを検出し、検出した動き部材の動きに基づいて作業者の作業ミスを検出する。

Description

ピッキング支援装置
　本発明は、ピッキング支援装置に関する。
　ピッキング支援装置は、棚に並べられている様々な物品（例えば、部品や商品）のいずれを取るべきかを作業者に指示する装置であり、生産ラインや物流拠点において広く使用される。一例としては、ピッキング支援装置は、生産ラインにおいて、部品庫（典型的には、部品棚）に蓄積されている様々な部品のうち、対象の製品に組み付けるべき部品及びその個数を作業者に指示するために用いられる。他の例としては、ピッキング支援装置は、物流拠点において、商品庫（典型的には、商品棚）にストックされている様々な商品のうち、対象のシッパー（コンテナ）に収納すべき商品及びその個数を作業者に指示するために用いられる。
　ピッキング支援装置は、作業者に指示を与えるための表示デバイスを備えている。ピッキング支援装置の表示デバイスとしては、最も伝統的には、ランプやセグメント表示器が用いられてきたが、近年では、プロジェクタを用いることが提案されている。例えば、橋本　明解　他、「商品物流における仕分け作業支援への複合現実感技術の応用（２）」、第１９回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集、２０１４年９月、ｐｐ．５５３－５５６（非特許文献１）は、仕分け作業の支援におけるウェアラブル型のプロジェクタと据置型のプロジェクタのメリットとデメリットについて議論している。
　ピッキング支援装置に求められる要求の一つは、作業ミスの防止である。作業ミスの防止のために、様々な機構が提案されている。例えば、特開２００５－１７８１号公報（特許文献１）は、各シッパーに収容された商品の重量を計測し、計測された重量に基づいてシッパーに収納された物品が正しいかを判断するピッキング支援装置を開示している。また、特開２００６－３２１５９０号公報（特許文献２）は、商品棚の間口において作業者の手が通過する位置を赤外線を用いて検出し、検出した位置が、不適正である場合に警告を発生する構成のピッキング支援装置を開示している。
特開２００５－１７８１号公報 特開２００６－３２１５９０号公報
橋本　明解　他、「商品物流における仕分け作業支援への複合現実感技術の応用（２）」、第１９回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集、２０１４年９月、ｐｐ．５５３－５５６
　発明者は、様々に検討した結果、プロジェクタを表示デバイスとして用いるピッキング支援装置について、作業ミスの防止のために好適な機構を見出した。従って、本発明の目的の一つは、プロジェクタを表示デバイスとして用いるピッキング支援装置について、作業ミスを抑制する技術を提供することにある。本発明の他の目的は、以下の開示から当業者には理解されるであろう。
　本発明の一の観点では、ピッキング支援装置が、物品が蓄積される物品棚と、作業者への指示を物品棚に定められた表示領域に表示するプロジェクタと、演算装置とを具備する。演算装置は、物品棚を構成し、且つ、物品が物品棚から取り出される際に動く動き部材(movable member)の動きを検出し、検出した動き部材の動きに基づいて作業者の作業ミスを検出する。
　一実施形態では、ピッキング支援装置が、物品が蓄積される物品棚と、物品棚の間口に吊り下げられた可とう性を有するスクリーンと、作業者への指示をスクリーンに表示するプロジェクタと、演算装置とを具備する。演算装置は、スクリーンの動きを検出し、検出したスクリーンの動きに基づいて作業者の作業ミスを検出する。
　他の実施形態では、ピッキング支援装置が、物品を収容する物品箱（例えば、引き出し）を備える物品棚と、作業者への指示を前記物品箱に規定された表示領域に表示するプロジェクタと、演算装置とを具備する。演算装置は、物品箱の動きを検出し、検出した物品箱の動きに基づいて作業者の作業ミスを検出する。
　本発明によれば、プロジェクタを表示デバイスとして用いるピッキング支援装置について、作業ミスを抑制する技術を提供することができる。
第１の実施形態のピッキング支援装置の構成を示す正面図である。 ピッキング支援装置の構成を示す側面図である 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面におけるピッキング支援装置の構成を示す側面図である。 第１の実施形態におけるスクリーンの構造を示す拡大正面図である。 第１の実施形態におけるピッキング支援装置のシステム構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における支持機構の構成を示す正面図である。 プロジェクタの好適な構成を示す正面図である。 第１の実施形態における物品箱の外観を示す上面図である。 第１の実施形態における物品箱の動きを示す側面図である。 第２の実施形態のピッキング支援装置の構成を示す正面図である。 第２の実施形態におけるピッキング支援装置のシステム構成を示すブロック図である。 第２の実施形態において用いられる物品棚の引き出しの構造を示す斜視図である。 図１２に図示されている引き出しの構造を示す上面図である。 第１２に図示されている引き出しの構造を示す側面図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。一実施形態では、ピッキング支援装置が、物品が蓄積される物品棚と、作業者への指示を物品棚に定められた表示領域に表示するプロジェクタと、演算装置とを具備する。物品棚には、物品の物品棚からの取り出しに伴って動く動き部材が設けられている。演算装置は、該動き部材の動きを検出し、動き部材の動きに基づいて作業者の作業ミスを検出する。例えば、ある動き部材が動いた位置が、取り出すべき物品の位置から離れている場合、演算装置は、作業ミスが発生したと判断することができる。このような構成によれば、作業ミスを抑制することができる。以下では、本発明の様々な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態のピッキング支援装置１０の構成を示す正面図であり、図２は、ピッキング支援装置１０の構成を示す側面図であり、図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面におけるピッキング支援装置１０の構造を示す断面図である。なお、以下においては、方向を示すためにＸＹＺ直交座標系を用いて説明を行う。
　図１に図示されているように、本実施形態のピッキング支援装置１０は、物品棚１と、プロジェクタ２と、カメラ３、４と、確認スイッチ６とを備えている。
　物品棚１は、床Ｆの上に設置されており、ピッキングすべき物品Ｐ（例えば、部品や商品）を収容する物品箱７を所望の位置に保持する。本実施形態では、物品棚１は、ラグ１２で連結されたパイプ１１を用いて構成されている。なお、以下において、物品棚１の前側に位置し、且つ、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸するパイプ１１を、前側横パイプ１１ａと記載し、物品棚１の後側に位置し、且つ、水平方向（Ｘ軸方向）に延伸するパイプ１１を、後側横パイプ１１ｂと記載することがある。
　本実施形態では、図３に図示されているように、下から３本の前側横パイプ１１ａと下から３本の後側横パイプ１１ｂとの間に棚板１１ｃが渡されており、物品箱７は、棚板１１ｃの上に置かれる。隣接する前側横パイプ１１ａの間には、物品箱７に収容された物品Ｐを取り出す間口１ａが形成されている。
　物品棚１の各間口１ａに、スクリーン５が吊り下げられている。スクリーン５は、プロジェクタ２によって投影される画像の表示領域として用いられる。本実施形態では、Ｚ軸方向に長い多数のスクリーン５が各間口１ａに吊り下げられている。スクリーン５は、不透明又は半透明であり、且つ、可とう性（flexibility）を有している。適宜の織物（fabric）やシート（sheet）がスクリーン５として使用され得る。
　プロジェクタ２は、スクリーン５に作業者Ｗへの指示を表示する。本実施形態では、プロジェクタ２は、スクリーン５に、ピッキングすべき物品及びその数量を指定するピッキング指示標示（picking instruction sign）を表示する。プロジェクタ２は、物品棚１の上部に設けられた支持機構８によって吊り下げられて保持されており、プロジェクタ２は、上方から斜め下方向に向けて投影してスクリーン５にピッキング指示標示を表示する。これは、作業者Ｗの動線を妨げないためである。プロジェクタ２としては、短焦点プロジェクタが好適に使用される。
　カメラ３、４は、物品棚１を撮影して撮像画像を取得する撮像装置として用いられる。物品棚１の間口１ａには、スクリーン５が設けられているので、取得された撮像画像にはスクリーン５が写されている。後述のように、物品棚１を撮影して得られた撮像画像は、スクリーン５の動き（motion）の検出に用いられる。後述のように、本実施形態のピッキング支援装置１０では、撮像画像から検出されたスクリーン５の動きに基づいて作業ミスの検知が行われる。複数のカメラ、本実施形態では２つのカメラ３、４が、物品棚１の撮影に用いられる。これは、スクリーン５を撮影できない死角を減少するためである。図２に示されているように、作業者Ｗが物品棚１の前に立って作業するので、単一のカメラしか設けられていない場合、スクリーン５を撮影できない死角が生じ得る。このような問題に対応するために、複数のカメラ、本実施形態では２つのカメラ３、４が設けられる。カメラ３は、アーム１７によってプロジェクタ２の筐体に接合されており、カメラ４は、アーム１８によってプロジェクタ２の筐体に接合されている。
　図４は、スクリーン５の構造を示す拡大正面図である。スクリーン５は、その上端が前側横パイプ１１ａに接合されており、これにより、スクリーン５は、前側横パイプ１１ａから下方に吊り下げられている。スクリーン５にはピッキング指示標示３０が表示される。本実施形態では、ピッキング指示標示３０は、数字が埋め込まれた光スポットとしてスクリーン５に表示される。作業者Ｗは、ピッキング指示標示３０から物品を取るべき物品箱７を認識し、更に、ピッキング指示標示３０に含まれている数字から、取るべき物品の数を認識することができる。なお、スクリーン５に表示されるピッキング指示標示３０は、数字以外の様々な情報を含んでいてもよい。例えば、表示されるピッキング指示標示３０は、商品又は部品の画像や、作業における注意事項を含んでいてもよい。
　スクリーン５は、Ｚ軸方向において、作業者Ｗが物品箱７から物品を取り出すときにスクリーン５に必ず触れる程度の長さを有している。これは、作業者Ｗが物品を取り出したときに少なくとも一のスクリーン５が動くようにするためである。
　加えて、各スクリーン５には、上下方向に並んだ２つのマーカー３１、３２が設けられている。マーカー３１、３２は、カメラ３、４の撮像画像から各スクリーン５の動きを検出することを容易にするために設けられる。マーカー３１、３２は、画像処理において検出が容易であるような外観を有するように形成される。撮像画像から各スクリーン５の動きを検出する場合、撮像画像においてマーカー３１、３２が探索され、更に、マーカー３１、３２の動きが検出される。撮像画像におけるマーカー３１、３２の動きが、スクリーン５の動きとして検出される。なお、各スクリーン５に付されるマーカーの数及び形状は、様々に変更され得ることに留意されたい。
　確認スイッチ６は、ピッキング支援装置１０に物品箱７に収容されている物品がピッキングされたことを教示するために用いられる。ピッキング支援装置１０が使用される場合、各物品箱７は確認スイッチ６に対応づけられ、対応する確認スイッチ６の近傍に置かれる。作業者Ｗは、ある物品箱７から物品を取り出した後、対応する確認スイッチ６を押下する。これにより、ピッキング支援装置１０は、該物品箱７から物品が取り出されたことを把握することができる。
　図５は、本実施形態におけるピッキング支援装置１０のシステム構成を示すブロック図である。本実施形態のピッキング支援装置１０は、スイッチコントローラ２１と、管理端末２２とを備えている。
　スイッチコントローラ２１は、バス２３を介して各確認スイッチ６に接続されている。スイッチコントローラ２１は、各確認スイッチ６の押下を検出する。ある確認スイッチ６の押下を検出すると、スイッチコントローラ２１は、該確認スイッチ６が押下されたことを示すスイッチ押下データを、管理端末２２に送信する。
　管理端末２２は、ピッキング支援装置１０全体の動作を制御する。管理端末２２は、インターフェース２４と、演算装置２５と、表示装置２６と、入力装置２７とを備えている。
　インターフェース２４は、プロジェクタ２、カメラ３、４及びスイッチコントローラ２１とのデータ通信に用いられる。
　演算装置２５は、ピッキング支援装置１０全体の動作を制御するための様々なデータ処理を行う。例えば、演算装置２５は、作業者Ｗがピッキングすべき物品及びその数量を指定するピッキング指示データを生成すると共に、生成したピッキング指示データに基づいて、ピッキング指示標示を所望の位置に表示するようにプロジェクタ２に指示する表示制御データを生成する。例えば、ピッキング支援装置１０が生産ラインにおいて用いられる場合、演算装置２５は、スイッチコントローラ２１から送られてくるスイッチ押下データを参照しながら、ピッキング支援装置１０の前に搬送されてきた半製品に対応するピッキング指示データを生成し、更に、該ピッキング指示データに対応する表示制御データを生成する。生成された表示制御データは、プロジェクタ２に送信され、プロジェクタ２は、表示制御データに応じてピッキング指示標示を所望の位置に表示する。
　また、演算装置２５は、カメラ３、４によってスクリーン５を撮影して得られた撮像画像から各スクリーン５の動き（motion）を検出し、検出したスクリーン５の動きに基づいて作業ミスを検知する。例えば、動いたスクリーン５の位置が、ピッキング指示データに整合しない場合、演算装置２５は、作業ミスが発生したと判断する。作業ミスを検知すると、演算装置２５は、アラームを発生する。アラームとしては、適宜の視覚的、音響的な出力（例えば、表示装置２６へのアラーム表示やアラーム音）が用いられ得る。
　表示装置２６と入力装置２７とは、ピッキング支援装置１０のマン－マシンインターフェースとして用いられる。表示装置２６は、ピッキング支援装置１０の管理者に様々な情報を表示するために用いられる。入力装置２７は、管理端末２２に、データや指示を入力するために用いられる。管理端末２２としては汎用のパーソナルコンピュータやラップトップコンピュータが使用され得る。
　なお、図５の構成では、確認スイッチ６とスイッチコントローラ２１とが、バス２３を介して接続されて互いに通信を行っているが、確認スイッチ６とスイッチコントローラ２１とは、無線通信（例えば、無線ＬＡＮ（local area network））によって通信を行ってもよい。
　また、確認スイッチ６を用いず、各物品箱７から物品が取り出されたことを、カメラ３、４によって得られた撮像画像に基づいて検出してもよい。上記のように、カメラ３、４によって得られた撮像画像から、各スクリーン５の動き（又はマーカー３１、３２の動き）が検出され、この撮像画像におけるスクリーン５の動き（又はマーカー３１、３２の動き）から、どの物品箱７から物品が取り出されたかを検出してもよい。
　図１～図３に図示されているように、本実施形態のピッキング支援装置１０では、プロジェクタ２が、支持機構８によって物品棚１の上部から吊り下げられている。このような構成の一つの問題は、プロジェクタ２に振動が作用しやすいことである。プロジェクタ２に振動が作用すると、スクリーン５に表示されるピッキング指示標示も揺れ、作業者Ｗにとってピッキング指示標示が見難くなることがある。特に、本実施形態のように、物品棚１が、ラグ１２で連結されたパイプ１１を用いて構成されている場合には、振動が大きくなる傾向があり、プロジェクタ２に印加される振動の問題は重要な問題になり得る。
　プロジェクタ２に印加される振動を軽減するために、本実施形態では、図６に図示されているように、支持機構８が振動絶縁（vibration isolation）を行うように構成されている。詳細には、本実施形態では、支持機構８が、１対のアーム１３と、梁部材１４と、吊り下げ部材１５とを備えている。
　図２に図示されているように、アーム１３は、物品棚１の上部に取り付けられている。図６に図示されているように、各アーム１３は、梁部材１４の両端部を支持しており、梁部材１４に吊り下げ部材１５が設けられるプロジェクタ２は、吊り下げ部材１５によって梁部材１４に結合されて吊り下げられている。
　プロジェクタ２と物品棚１との間の振動絶縁のために、各アーム１３と梁部材１４の間に振動絶縁装置１６が設けられている。振動絶縁装置１６は、アーム１３と梁部材１４とが相対的に移動可能であるように梁部材１４を支持し、これにより、振動絶縁を実現する。本実施形態では、各振動絶縁装置１６は、対応するアーム１３に接合されるボトムプレート１６ａと、梁部材１４の端部に接合されるトッププレート１６ｂと、ボトムプレート１６ａとトッププレート１６ｂの間に挟まれている弾性部材１６ｃとを備えている。弾性部材１６ｃは、例えば、弾性ゴムなどで形成された防振パッドで形成され得る。
　プロジェクタ２への振動の印加の問題への更なる対応手法としては、プロジェクタ２それ自体が、プロジェクタ２に印加された振動をキャンセルするように構成されてもよい。例えば、図７に示されているように、プロジェクタ２が、画像をスクリーン５に投影する光学系（例えば、光源とライトバルブ（例えば、液晶パネル）と、レンズ系）を収容する光学ユニット２ａと、アクチュエータ２ｂと、振動センサ２ｃとを備えていてもよい。
光学ユニット２ａは、プロジェクタ２の筐体に対して移動可能に支持されている。アクチュエータ２ｂは、振動センサ２ｃによって検出された振動をキャンセルするように光学ユニット２ａを変位させる。このような構成のプロジェクタ２を使用することにより、プロジェクタ２への振動の印加の問題を軽減させることができる。
　続いて、本実施形態におけるピッキング作業の手順、及び、該ピッキング作業が行われるときのピッキング支援装置１０の動作について説明する。
　ピッキング作業の準備が完了した後、次に作業者Ｗがピッキングすべき物品及びその数量を指定するピッキング指示データが、演算装置２５によって生成される。例えば、ピッキング支援装置１０が生産ラインにおいて用いられる場合、ピッキング支援装置１０の前に半製品が搬送され、搬送されてきた半製品に組み付けるべき部品及びその数量を指定するピッキング指示データが生成される。他の例では、ピッキング支援装置１０が物流拠点で用いられる場合、ピッキング支援装置１０の前にシッパーが搬送され、搬送されてきたシッパーに収容すべき商品及びその数量を指定するピッキング指示データが生成される。
　更に、ピッキング指示データに基づいて、ピッキング指示標示を所望の位置に表示するようにプロジェクタ２に指示する表示制御データが演算装置２５によって生成され、生成された表示制御データがプロジェクタ２に送信される。プロジェクタ２は、受け取った表示制御データに応答して、スクリーン５にピッキング指示標示を表示する。ピッキング指示標示は、次に作業者Ｗがピッキングすべき物品が収容されている物品箱７の前の位置に表示され、これにより、作業者Ｗは、次にピッキングすべき物品を認識することができる。また、ピッキング指示標示は、ピッキングすべき物品の数量を含んでいるので、作業者は、次にピッキングすべき物品の数量も認識することができる。
　作業者Ｗは、スクリーン５に表示されたピッキング指示標示を参照しながら、ピッキング作業を行う。作業者Ｗは、ピッキング指示標示が表示されている位置の近傍の物品箱７からピッキング指示標示に指定されている数の物品を取り出し、必要な作業（例えば、部品の半製品への組み付けや商品のシッパーへの収納）を行う。
　作業者Ｗは、物品箱７から物品を取り出した後、該物品箱７に対応する確認スイッチ６を押す。スイッチコントローラ２１は、確認スイッチ６の押下を検出し、該確認スイッチ６が押下されたことを示すスイッチ押下データを、管理端末２２に送信する。
　管理端末２２の演算装置２５は、スイッチ押下データから確認スイッチ６の押下を認識すると、次に作業者Ｗがピッキングすべき物品及びその数量を指定するピッキング指示データを生成する。以下、同様の手順によってピッキング作業が行われる。
　なお、確認スイッチ６を用いない構成が採用される場合には、物品箱７からの物品の取り出しは、カメラ３、４によって取得された撮像画像に基づいて検出してもよい。この場合、演算装置２５は、カメラ３、４によって取得された撮像画像に対して画像処理を行い、撮像画像から適切な物品箱７から物品が取り出されたことを検出すると、次に作業者Ｗがピッキングすべき物品及びその数量を指定するピッキング指示データを生成する。
　上記のピッキング作業において生じ得る一つの問題は、作業ミス、即ち、作業者Ｗによって誤った物品が取り出されるミスが発生し得ることである。作業ミスは、可能な限り抑制されることが望ましい。
　作業ミスを抑制するために、本実施形態では、スクリーン５の動きが検出され、検出したスクリーンの動きに基づいて作業者Ｗの作業ミスが検出される。物品を物品箱７から取り出す際、作業者Ｗは、不可避的にスクリーン５に接触するので、スクリーン５が動くよって、スクリーン５の動きを検出することで、作業ミスを検出することができる。
　本実施形態では、カメラ３、４によって撮影されたスクリーン５の撮像画像に対して演算装置２５によって画像処理が行われ、これにより、スクリーン５の動きが検出される。上述のように、本実施形態では、各スクリーン５に２つのマーカー３１、３２が設けられており、撮像画像から各スクリーン５の動きを検出する画像処理においては、撮像画像においてマーカー３１、３２が探索される。マーカー３１、３２の動きが、スクリーン５の動きとして検出される。
　検出したスクリーン５の動きが、ピッキング指示データの内容と整合しない場合、演算装置２５は、作業ミスが発生したと判断してアラームを発生する。例えば、ピッキング指示データにおいてピッキングされるべき物品を収容する物品箱７と離れた位置においてスクリーン５の動きを検出した場合、演算装置２５は、作業ミスが発生したと判断してアラームを発生する。アラームは、警告灯の点灯又は警告音の発生といった形態で発生され得る。
　なお、スクリーン５の動きは、適宜の手法で検出可能である。例えば、スクリーン５の動きを機械的に検出するセンサによってスクリーン５の動きを検出してもよい。但し、本実施形態のように、撮像画像からスクリーン５の動きを検出する手法は、簡便な構成で多数のスクリーン５の検出を行える点で好適である。
　本実施形態において、空になった物品箱７を交換する作業については、スクリーン５の動きがピッキング指示データに整合していなくても、作業ミスとしては検出しないことが望ましい。空になった物品箱７を交換する作業は、通常作業として行われるものであるから、このような作業に対してアラームを発生することは望ましくない。
　不必要なアラームの発生を抑止するためには、ピッキング支援装置１０が、物品箱７の動きを検出するように構成されることが好ましい。この場合、作業ミスは、スクリーン５の動きに加え、物品箱７の動きに基づいて検出される。例えば、スクリーン５の動きが、ピッキング指示データに整合していなくても、動きがあったスクリーン５の近傍で物品箱７の動きが検出された場合には、作業ミスとしては検出されず、アラームは発生されない。本実施形態では、物品箱７の動きは、カメラ３、４によって取得された撮像画像に対して画像処理を行うことによって検出される。
　物品箱７の動きを確実に検出するためには、図８に図示されているように、各物品箱７にマーカーが付されていることが望ましい。例えば、図８の例では、各物品箱７に３つのマーカー３３～３５が付されている。マーカー３３～３５は、カメラ３、４による撮影が容易であるような物品箱７の位置に付される。図９に図示されているように、カメラ３、４は、上方から物品箱７を撮影するから、マーカー３３～３５は、物品箱７の側壁の上面に付されることが好ましい。また、マーカー３３～３５は、画像処理において検出が容易であるような外観を有するように形成されることが好ましい。演算装置２５は、撮像画像の画像処理において、撮像画像においてマーカー３３～３５の像を探索し、更に、マーカー３３～３５のいずれかの像を発見した場合には、発見したマーカーの動きを検出する。撮像画像におけるマーカーの動きが、物品箱７の動きとして検出される。
　以上に述べられているように、第１の実施形態のピッキング支援装置１０は、スクリーン５の動きに基づいて作業ミスを検出するので、作業ミスを抑制することができる。スクリーン５の動きを検出して作業ミスを検出する本実施形態の手法は、プロジェクタを表示デバイスとして用いる構成に好適である。
（第２の実施形態）
　図１０は、第２の実施形態のピッキング支援装置１０Ａの構成を示す正面図であり、図１１は、ピッキング支援装置１０Ａの構成を示すブロック図である。第２の実施形態のピッキング支援装置１０Ａの構成は、第１の実施形態のピッキング支援装置１０と類似している。ただし、物品棚４１の構成が相違しており、更に、物品棚４１の構成に合わせて、作業ミスの検出方法が変更されている。加えて、第２の実施形態のピッキング支援装置１０Ａでは、確認スイッチ６及びスイッチコントローラ２１は設けられない。以下、第２の実施形態のピッキング支援装置１０Ａについて詳細に説明する。
　第２の実施形態のピッキング支援装置１０Ａは、物品棚４１と、支持フレーム４２と、プロジェクタ２と、カメラ３、４とを備えている。物品棚４１と支持フレーム４２とは、床Ｆの上に設置されている。支持フレーム４２は、プロジェクタ２及びカメラ３、４を支持している。
　第２の実施形態では、物品棚４１は、比較的小さな物品を蓄積するために好適な構成を有している。より具体的には、物品棚４１は、キャビネット４３と、物品を収容する物品箱として使用される引き出し４４とを備えている。図１０の構成では、物品棚４１の左半分に３列１４行の引き出し４４が設けられ、右半分に３列１４行の引き出し４４が設けられている。キャビネット４３は、引き出し４４が出し入れ可能であるように（即ち、引き出し４４が、＋Ｙ方向及び－Ｙ方向に移動可能であるように）引き出し４４を保持する。なお、引き出し４４の数や配置は、様々に変更可能である。
　図１２、図１３、図１４は、それぞれ、引き出し４４の構造を示す斜視図、上面図、側面図である。図１２に図示されているように、引き出し４４は、上面が開いている箱部材５１を備えており、図１３に図示されているように、箱部材５１の内部は仕切り５２によって複数の区画（本実施形態では６つの区画）に仕切られている。図１２、図１４に図示されているように、箱部材５１の前面５１ａには、把持部５３が取り付けられている。作業者は、把持部５３を持つことで引き出し４４を引き出すことができる。把持部５３は、斜め面５３ａを有しており、この斜め面５３ａには、無地のラベル５４が貼り付けられる。各引き出し４４のラベル５４は、プロジェクタ２によって投影される画像の表示領域として用いられる。
　箱部材５１の両側面５１ｂ（即ち、＋Ｘ方向に面する面及び－Ｘ方向に面する面）には、マーカー５５が設けられている。マーカー５５は、カメラ３、４によって取得された撮像画像から各引き出し４４の動きを検出することを容易にするために設けられる。マーカー５５は、画像処理において検出が容易であるような外観を有するように形成される。撮像画像から各引き出し４４の動きを検出する場合、撮像画像においてマーカー５５が探索され、更に、マーカー５５の動きが検出される。撮像画像におけるマーカー５５の動きが、対応する引き出し４４の動きとして検出される。なお、各引き出し４４に付されるマーカー５５の数及び形状は、様々に変更され得る。
　図１０に戻り、プロジェクタ２は、各引き出し４４に設けられたラベル５４に作業者Ｗへの指示を表示する。本実施形態では、プロジェクタ２は、ピッキングすべき物品が収納された引き出し４４のラベル５４に、ピッキングすべき物品及びその数量を指定するピッキング指示標示を表示する。プロジェクタ２は、各引き出し４４に設けられたラベル５４以外にも、物品棚４１の所望の位置に所望の標示を表示してもよい。例えば、プロジェクタ２は、物品棚４１の中央部４１ａに、作業者への指示や作業における注意事項を示す標示を表示してもよい。
　本実施形態では、プロジェクタ２は、支持フレーム４２の上部に設けられた支持機構４５によって吊り下げられて保持されており、プロジェクタ２は、上方から斜め下方向に向けて画像を投影して各引き出し４４のラベル５４にピッキング指示標示を表示する。支持機構４５は、第１の実施形態の支持機構８と同様に、振動絶縁を行うように構成されてもよい。また、プロジェクタ２それ自体が、図７に図示されているように、プロジェクタ２に印加された振動をキャンセルするように構成されてもよい。このような構成のプロジェクタ２を使用することにより、プロジェクタ２への振動の印加の問題を軽減させることができる。
　カメラ３、４は、物品棚４１を撮影して撮像画像を取得する撮像装置として用いられる。後述のように、本実施形態では、物品棚４１を撮影して得られた撮像画像が、引き出し４４の動きの検出に用いられる。カメラ３、４は、支持フレーム４２の縦ポール４６に取り付けられている。本実施形態では、カメラ３、４は、横方向から物品棚４１を撮影するように配置されている。詳細には、カメラ３は、物品棚４１の左側に（即ち、物品棚４１に対して＋Ｘ方向に）位置しており、カメラ４は、物品棚４１の右側に（即ち、物品棚４１に対して－Ｘ方向に）位置している。これは、引き出し４４の箱部材５１の両側面５１ｂに設けられたマーカー５５を撮影するためである。後述のように、各引き出し４４の両側面５１ｂに設けられたマーカー５５が、各引き出し４４の動きの検出のために用いられる。
　図１１を参照して、本実施形態のピッキング支援装置１０Ａは、ピッキング支援装置１０Ａ全体の動作を制御する管理端末２２を備えている。管理端末２２は、管理端末２２は、インターフェース２４と、演算装置２５と、表示装置２６と、入力装置２７とを備えている。
　演算装置２５は、ピッキング支援装置１０Ａ全体の動作を制御するための様々なデータ処理を行う。例えば、演算装置２５は、作業者がピッキングすべき物品及びその数量を指定するピッキング指示データを生成すると共に、生成したピッキング指示データに基づいて、ピッキング指示標示を所望の引き出し４４のラベル５４に表示するようにプロジェクタ２に指示する表示制御データを生成する。生成された表示制御データは、プロジェクタ２に送信され、プロジェクタ２は、表示制御データに応じてピッキング指示標示を所望の引き出し４４のラベル５４に表示する。また、演算装置２５は、引き出し４４のラベル５４以外にも、物品棚４１の所望の位置に所望の標示を表示するようにプロジェクタ２を制御してもよい。
　また、演算装置２５は、カメラ３、４によって物品棚４１を撮影して得られた撮像画像から各引き出し４４の動きを検出し、検出した引き出し４４の動きに基づいて作業ミスを検知する。例えば、動いた引き出し４４の位置が、ピッキング指示データに整合しない場合、演算装置２５は、作業ミスが発生したと判断する。作業ミスを検知すると、演算装置２５は、アラームを発生する。アラームとしては、適宜の視覚的、音響的な出力（例えば、表示装置２６へのアラーム表示やアラーム音）が用いられ得る。
　続いて、本実施形態におけるピッキング作業の手順、及び、該ピッキング作業が行われるときのピッキング支援装置１０の動作について説明する。
　ピッキング作業の準備が完了した後、次に作業者がピッキングすべき物品及びその数量を指定するピッキング指示データが、演算装置２５によって生成される。
　更に、ピッキング指示データに基づいて、ピッキング指示標示を、次にピッキングすべき物品を収納している引き出し４４のラベル５４に表示するようにプロジェクタ２に指示する表示制御データが演算装置２５によって生成され、生成された表示制御データがプロジェクタ２に送信される。プロジェクタ２は、受け取った表示制御データに応答して、当該引き出し４４のラベル５４にピッキング指示標示を表示する。ピッキング指示標示は、次に作業者Ｗがピッキングすべき物品が収容されている引き出し４４のラベル５４に表示されるので、作業者は、次にピッキングすべき物品を容易に認識することができる。また、ピッキング指示標示は、ピッキングすべき物品の数量を含んでいるので、作業者は、次にピッキングすべき物品の数量も認識することができる。
　作業者は、引き出し４４のラベル５４に表示されたピッキング指示標示を参照しながら、ピッキング作業を行う。作業者Ｗは、ピッキング指示標示が表示されている引き出し４４からピッキング指示標示に指定されている数の物品を取り出し、必要な作業（例えば、部品の半製品への組み付けや商品のシッパーへの収納）を行う。
　作業者が引き出し４４から物品を取り出したことは、カメラ３、４によって取得される撮像画像から検出することができる。ある引き出し４４から物品を取り出す際には、当該引き出し４４が不可避的に動く。演算装置２５は、撮像画像から、引き出し４４の動きを検出し、検出した引き出し４４の動きから適正な引き出し４４から物品を取り出したことを検出することができる。上述のように、本実施形態では、各引き出し４４にマーカー５５が設けられており、撮像画像から各引き出し４４の動きを検出する画像処理においては、撮像画像においてマーカー５５が探索される。マーカー５５の動きが、引き出し４４の動きとして検出される。演算装置２５は、撮像画像から、適切な引き出し４４から物品が取り出されたことを検出すると、次に作業者Ｗがピッキングすべき物品及びその数量を指定するピッキング指示データを生成する。
　また、不適正な引き出し４４の動きが検出された場合には、演算装置２５は、作業ミスが発生したと判断する。検出した引き出し４４の動きが、ピッキング指示データの内容と整合しない場合、演算装置２５は、作業ミスが発生したと判断してアラームを発生する。例えば、ピッキング指示データにおいてピッキングされるべき物品を収容する引き出し４４と離れた位置において引き出し４４の動きを検出した場合、演算装置２５は、作業ミスが発生したと判断してアラームを発生する。アラームは、警告灯の点灯又は警告音の発生といった形態で発生され得る。
　以上に述べられているように、第２の実施形態のピッキング支援装置１０Ａは、引き出し４４の動きに基づいて作業ミスを検出するので、作業ミスを抑制することができる。引き出し４４の動きを検出して作業ミスを検出する本実施形態の手法は、プロジェクタを表示デバイスとして用いる構成に好適である。
　以上には、本発明の実施形態が具体的に記述されているが、本発明は、上記の実施形態に限定されると解釈してはならない。本発明が様々な変更と共に実施され得ることは、当業者には自明的であろう。
１　　　：物品棚
１ａ　　：間口
２　　　：プロジェクタ
２ａ　　：光学ユニット
２ｂ　　：アクチュエータ
２ｃ　　：振動センサ
３　　　：カメラ
４　　　：カメラ
５　　　：スクリーン
６　　　：確認スイッチ
７　　　：物品箱
８　　　：支持機構
１０　　：ピッキング支援装置
１１　　：パイプ
１１ａ　：前側横パイプ
１１ｂ　：後側横パイプ
１１ｃ　：棚板
１２　　：ラグ
１３　　：アーム
１４　　：梁部材
１５　　：吊り下げ部材
１６　　：振動絶縁装置
１６ａ　：ボトムプレート
１６ｂ　：トッププレート
１６ｃ　：弾性部材
１７　　：アーム
１８　　：アーム
２１　　：スイッチコントローラ
２２　　：管理端末
２３　　：バス
２４　　：インターフェース
２５　　：演算装置
２６　　：表示装置
２７　　：入力装置
３０　　：ピッキング指示標示
３１　　：マーカー
３２　　：マーカー
３３　　：マーカー
３４　　：マーカー
３５　　：マーカー
４１　　：物品棚
４２　　：支持フレーム
４３　　：キャビネット
４４　　：引き出し
４５　　：支持機構
４６　　：縦ポール
５１　　：箱部材
５１ａ　：前面
５１ｂ　：側面
５２　　：仕切り
５３　　：把持部
５３ａ　：斜め面
５４　　：ラベル
５５　　：マーカー
Ｆ　　　：床
Ｐ　　　：物品
Ｗ　　　：作業者

Claims (15)

  1. 　物品が蓄積される物品棚と、
    　作業者への指示を前記物品棚に定められた表示領域に表示するプロジェクタと、
    　演算装置
    とを具備し、
    　前記演算装置は、前記物品棚を構成し、且つ、前記物品が前記物品棚から取り出される際に動く動き部材の動きを検出し、検出した前記動き部材の動きに基づいて前記作業者の作業ミスを検出する
    　ピッキング支援装置。
  2. 　請求項１に記載のピッキング支援装置であって、
    　更に、
    　前記動き部材が写されている撮像画像を取得する撮像装置
    を備えており、
    　前記演算装置は、前記撮像画像に基づいて前記動き部材の動きを検出する
    　ピッキング支援装置。
  3. 　請求項２に記載のピッキング支援装置であって、
    　前記動き部材にはマーカーが付されており、
    　前記演算装置は、前記撮像画像における前記マーカーの動きを検出し、前記マーカーの動きに基づいて前記作業者の作業ミスを検出する
    　ピッキング支援装置。
  4. 　請求項１に記載のピッキング支援装置であって、
    　前記物品棚は、間口に吊り下げられた可とう性を有するスクリーンを備え、
    　前記スクリーンに前記表示領域が規定され、且つ、前記スクリーンが前記動き部材として用いられ、
    　前記演算装置は、前記スクリーンの動きを検出し、検出した前記スクリーンの動きに基づいて前記作業者の作業ミスを検出する
    　ピッキング支援装置。
  5. 　請求項４に記載のピッキング支援装置であって、
    　更に、
    　前記スクリーンが写されている撮像画像を取得する撮像装置
    を備えており、
    　前記演算装置は、前記撮像画像に基づいて前記スクリーンの動きを検出する
    　ピッキング支援装置。
  6. 　請求項５に記載のピッキング支援装置であって、
    　前記スクリーンには第１マーカーが付されており、
    　前記演算装置は、前記撮像画像における前記第１マーカーの動きを検出し、前記第１マーカーの動きに基づいて前記作業者の作業ミスを検出する
    　ピッキング支援装置。
  7. 　請求項４乃至６のいずれかに記載のピッキング支援装置であって、
    　前記演算装置は、前記作業者が取り出すべき物品とその数量を示すピッキング指示データを生成し、検出した前記スクリーンの動きが前記ピッキング指示データと整合しない場合、作業ミスが発生したと判断する
    　ピッキング支援装置。
  8. 　請求項４に記載のピッキング支援装置であって、
    　更に、
    　前記物品棚に取り付けられて、前記プロジェクタを吊り下げて支持する支持機構
    を具備し、
    　前記支持機構は、前記プロジェクタと前記物品棚との間の振動絶縁を行う振動絶縁装置を備えている
    　ピッキング支援装置。
  9. 　請求項５又は６に記載のピッキング支援装置であって、
    　前記物品棚は、前記物品を収容する物品箱を備えており、
    　前記演算装置は、前記撮像画像における、前記物品箱の動きを検出し、検出した前記スクリーンの動きに加え、前記物品箱の動きに基づいて前記作業者の作業ミスを検出する
    　ピッキング支援装置。
  10. 　請求項６に記載のピッキング支援装置であって、
    　前記物品棚は、前記物品を収容する物品箱を備えており、
    　前記物品箱には第２マーカーが付されており、
    　前記演算装置は、前記撮像画像における前記第１マーカー及び前記第２マーカーの動きを検出し、前記第１マーカー及び前記第２マーカーの動きに基づいて前記作業者の作業ミスを検出する
    　ピッキング支援装置。
  11. 　請求項１に記載のピッキング支援装置であって、
    　前記物品棚は、前記物品を収容する物品箱を備えており、
    　前記物品箱に前記表示領域が規定され、且つ、前記物品箱が前記動き部材として用いられ、
    　前記演算装置は、前記物品箱の動きを検出し、検出した前記物品箱の動きに基づいて前記作業者の作業ミスを検出する
    　ピッキング支援装置。
  12. 　請求項１１に記載のピッキング支援装置であって、
    　更に、
    　前記物品箱が写されている撮像画像を取得する撮像装置
    を備えており、
    　前記演算装置は、前記撮像画像に基づいて前記物品箱の動きを検出する
    　ピッキング支援装置。
  13. 　請求項１２に記載のピッキング支援装置であって、
    　前記物品箱にはマーカーが付されており、
    　前記演算装置は、前記撮像画像における前記マーカーの動きを検出し、前記マーカーの動きに基づいて前記作業者の作業ミスを検出する
    　ピッキング支援装置。
  14. 　請求項１乃至１３のいずれかに記載のピッキング支援装置であって、
    　前記プロジェクタは、
    　　画像を投影する光学系を収容し、前記プロジェクタの筐体に対して移動可能に支持されている光学ユニットと、
    　　アクチュエータと、
    　　振動センサ
    とを備えており、
    　前記アクチュエータは、振動センサによって検出された振動をキャンセルするように前記光学ユニットを変位させる
    　ピッキング支援装置。
  15. 　請求項２、５又は１２のいずれかに記載のピッキング支援装置であって、
    　前記撮像装置は、複数のカメラを備えている
    　ピッキング支援装置。
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