(57)【要約】【課題】整列されて搬送されてくる物品の物品載置部への積み付け位置を計算してその位置を作業者に提示し、積み付け作業と同時に検品が出来る積み付け支援システムを提供すること。【解決手段】整列されて搬送されてくる物品１０の三次元計測を行う第１三次元計測手段３と、第１三次元計測手段３による測定結果を用いて物品１０の物品載置部１２への積み付け位置を計算する積み付け位置計算手段２と、積み付け位置計算手段２によって算出された物品の積み付け位置を視覚的に提示する積み付け位置提示手段５と、物品載置部１２へ積み付けた物品１０の三次元計測を行う第２三次元計測手段４と、第２三次元計測手段４による測定結果と積み付け位置計算手段２によって算出された積み付け位置とを比較して物品１０の積み付けの正否を判定する判定手段２と、判定手段２によって物品の積み付けが不正であると判定された場合に警告を発する警告手段７と、を備える。【選択図】図１
2019123578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整列されて搬送されてくる物品の三次元計測を行う第１三次元計測手段と、
前記第１三次元計測手段による測定結果を用いて前記物品の物品載置部への積み付け位置を計算する積み付け位置計算手段と、
前記積み付け位置計算手段によって算出された前記物品の積み付け位置を視覚的に提示する積み付け位置提示手段と、
前記物品載置部へ積み付けた前記物品の三次元計測を行う第２三次元計測手段と、
前記第２三次元計測手段による測定結果と前記積み付け位置計算手段によって算出された前記積み付け位置とを比較して前記物品の積み付けの正否を判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記物品の積み付けが不正であると判定された場合に警告を発する警告手段と、
を備える積み付け支援システム。
【請求項２】
前記積み付け位置提示手段が、前記物品の前記積み付け位置に、前記物品の底面の隣り合う２辺を特定する画像を投影することを特徴とする請求項１に記載の積み付け支援システム。
【請求項３】
前記積み付け位置提示手段が、画像表示装置に前記積み付け位置を示す画像を表示することを特徴とする請求項１に記載の積み付け支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整列されて搬送されてきた物品を運搬機器等の物品載置部へ積み付けるための積み付け支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、物流業界における物品の出荷工程は、物流倉庫から必要な物品が取り出され、地域や店舗等の配送先に応じて仕分けが行われた後、その仕分けされた物品は対応する搬出口へと搬送される。各搬出口に搬送されてきた物品はカゴ車、パレット、カートラック等の運搬機器に積み付けられ、そこで物品の検品作業が行われた後、運搬機器ごとトラック等に載せられて出荷先へと配送される。【０００３】
近年、電子商取引市場の拡大等によって物流量はますます増大しているため、物流の効率化が求められている。上記のような物流倉庫等における物品の出荷工程に関しても、機械化や自動化が進められている。例えば、倉庫からの物品の取り出しの際に倉庫の棚等に取り付けられたデジタル表示器の指示に従って物品をピッキングするデジタルピッキングシステムや、物品の仕分けの際に自動で配送先別に物品を仕分けするようなソーターシステム等がある。また、スタッカクレーンによって棚から自動で物品の出庫を行い、物品の取り出しから仕分けまでが自動化されているような自動倉庫もある。特許文献１には、複数の自動倉庫から順序立てて出庫された物品を順番通りに複数の搬送先へ搬送するような搬送設備が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０９８３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような自動倉庫や搬送設備等によって機械化や自動化がされている倉庫の場合でも、それらによって整列されて搬送されてきた物品を運搬機器へ積み込む工程は、人手によって行われているのが現状である。現場の作業者が搬送されてきた物品を見て、その場で運搬機器への積み付け位置を検討して積み付けている。この積み付けには作業者が検討する時間を要するため、この工程における作業効率は悪い。また、運搬機器へ物品を積み付けた後で検品作業を行うために、物品は略ロ字形になるように積み付ける必要があった。この検品作業は、物品に貼付されているバーコードを読み取ることによって行われるため、積み付けた後に内部に物品が隠れてしまうことなく、積み付けた物品の周りを作業者が回ってバーコードを読みやすくするために略ロ字形に積み付けている。しかし、この略ロ字形の積み付けは、内部が空きスペースになるため積載効率が悪い。【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、整列されて搬送されてきた物品を運搬機器等の物品載置部へ積み付ける工程において、搬送されてきた物品の積み付け位置を計算し、その計算した位置を作業者に提示することによって、作業者が積み付けを検討する時間を無くして作業効率を高め、さらに、積み付け作業の際に物品の検品作業も併せて行うことによって、物品を略ロ字形に積み付ける必要を無くして物品の積載効率を高めることができる積み付け支援システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る積み付け支援システムは、整列されて搬送されてくる物品の三次元計測を行う第１三次元計測手段と、第１三次元計測手段による測定結果を用いて物品の物品載置部への積み付け位置を計算する積み付け位置計算手段と、積み付け位置計算手段によって算出された物品の積み付け位置を視覚的に提示する積み付け位置提示手段と、物品載置部へ積み付けた物品の三次元計測を行う第２三次元計測手段と、第２三次元計測手段による測定結果と積み付け位置計算手段によって算出された積み付け位置とを比較して物品の積み付けの正否を判定する判定手段と、判定手段によって物品の積み付けが不正であると判定された場合に警告を発する警告手段と、を備える。【０００８】
さらに、積み付け位置提示手段が、物品の積み付け位置に、物品の底面の隣り合う２辺を特定する画像を投影することを特徴とする。【０００９】
または、積み付け位置提示手段が、画像表示装置に積み付け位置を示す画像を表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る積み付け支援システムによると、整列されて搬送されてきた物品は、第１三次元計測手段によって三次元計測が行われ、その測定結果から積み付け位置計算手段によって物品載置部への積み付け位置が計算される。そして、その算出された積み付け位置が積み付け位置提示手段によって視覚的に提示されるので、作業者は提示された積み付け位置に搬送されてきた物品を積み付けるだけでよく、作業者が積み付け位置を検討する時間を無くすことできるため、作業効率を高めることができる。さらに、作業者が物品を積み付けた際に、第２三次元計測手段によって三次元計測が行われ、その測定結果と積み付け位置計算手段で算出された積み付け位置とを比較して積み付けが正しいかどうかの判定が判定手段によって行われ、判定手段によって積み付けが不正であると判定された場合には警告手段によって警告される。これによって、搬送されてきた物品が積載漏れなくきちんと積み付けられたことが分かり、積み付け作業と同時に検品作業も行っていることになるため、従来の積み付け作業を全て終えた後のバーコード等による物品の検品作業が不要となり、検品作業の時間も短縮できる。さらに、検品作業を想定した略ロ字形の積み付けも不要となるため、積み付け位置計算手段による積み付け位置の計算も、略ロ字形のような制限なしに積載効率が良くなるような計算を行えるため、積載効率を高めることが出来る。【００１１】
そして、本発明に係る積み付け支援システムの積み付け位置提示手段は、物品の積み付け位置に物品の底面の隣り合う２辺を特定する画像を投影するため、作業者はその画像の位置に物品を積み付ければよく、一目見て積み付ける物品をどの位置にどのような向きで積み付ければよいのかが分かるので、積み付けの間違いが起こりにくく作業効率も上がる。【００１２】
または、本発明に係る積み付け支援システムの積み付け位置提示手段は、画像表示装置に積み付け位置を示す画像を表示するため、作業者はその画像表示装置に表示された積み付け位置を示す画像に従って積み付け作業を行えばよいので、間違いが起こりにくく作業効率も上がる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る積み付け支援システムの一例を示す模式平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る積み付け支援システムで用いるコンピュータの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る積み付け支援システムの一連の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る積み付け支援システムの一実施形態について、以下、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、仕分けされて順番に整列された物品１０がコンベヤ１７によってカゴ車１２の載置場所へと１つずつ搬送されてくる。この搬送されてきた物品１０は、作業者１５によってカゴ車１２へと積み付けられる。本実施形態に係る積み付け支援システム１は、この搬送されてきた物品１０を作業者１５がカゴ車１２へ積み付ける工程で用いられる。
【００１５】
本実施形態では、物品１０は、内部に商品等が梱包された略直方体形の箱やケース、例えば段ボール等である。また、カゴ車１２は、物品１０が積み付けられる物品載置部であり、底面である物品１０が載置される略矩形の載置面と、載置面の下面に設けられたカゴ車１２を移動させるためのキャスターと、載置面の外周の３辺から略垂直上方に立ち上がってカゴ車１２の側面の３面を囲む柵と、物品１０の積み込み及び積み下ろしをするためのカゴ車１２の側面の残りの１面の開口面である出し入れ口とを有するロールボックスパレットとも呼ばれる運搬機器である。本実施形態では物品１０を積み付ける物品載置部としてカゴ車１２を用いているが、カゴ車１２だけでなく、パレットやカートラックのようなその他の運搬機器等、物品１０を積載できるものであればよい。
【００１６】
本実施形態に係る積み付け支援システム１は、図１に示すように、コンピュータ２と、第１三次元計測手段３と、第２三次元計測手段４と、プロジェクタ（積み付け位置提示手段）５と、ライトカーテン（検出手段）６と、スピーカー（警告手段）７と、を有する。
【００１７】
コンピュータ２は、図２に示すように、処理部２１と、記憶部２２と、入出力部２３とを有し、それぞれがシステムバス２７に接続されており、システムバス２７を介して互いにデータの送受信が可能となっている。処理部２１は、種々のプログラムを実行することによってデータの処理やコンピュータ２に接続されている外部機器の制御等を行う。例えば、ＣＰＵ及びＲＡＭ等である。記憶部２２は、種々のデータを自在に記憶及び消去することが可能であり、処理部２１で実行される種々のプログラムが予め格納されており、処理部２１で処理されたデータや、コンピュータ２に入力された外部機器からのデータ等を保存することができる。例えば、ハードディスクやフラッシュメモリ等である。入出力部２３は、種々の外部機器が接続される部分であり、入出力部２３を介してコンピュータ２と外部機器とで互いにデータの送受信が可能となっている。例えば、ＬＡＮポートやＵＳＢポート等である。入出力部２３と外部機器との接続は有線でも無線でもよい。積み付け支援システム１の構成要素である第１三次元計測手段３、第２三次元計測手段４、プロジェクタ５、ライトカーテン６、スピーカー７は全て入出力部２３に接続されており、コンピュータ２と互いにデータの送受信が可能となっている。また、入出力部２３にキーボードやマウス等の入力手段やディスプレイ等の出力手段を接続して、作業者１５等が入力手段によってコンピュータ２を操作できるようにしたり、コンピュータ２の処理の内容を出力手段で表示するようにしてもよい。
【００１８】
記憶部２２には、制御・処理プログラム２２１、画像処理プログラム２２２、積み付け位置計算プログラム２２５、及び積み付け判定プログラム２２６が予め格納されている。各プログラムは処理部２１によって実行される。
【００１９】
制御・処理プログラム２２１は、図３に示す積み付け支援システム１の一連の処理の流れを行うプログラムであり、積み付け支援システム１の各構成要素から受信した信号やデータの処理や、その処理に基づいて各構成要素の制御等を行う。
【００２０】
画像処理プログラム２２２は、第１三次元計測手段３または第２三次元計測手段４によって撮影された画像データを処理することによって、撮影対象の三次元の幾何情報を解析するプログラムである。第１三次元計測手段３からの画像データを処理することによって物品１０の三次元データが得られる。この物品１０の三次元データから物品１０の寸法や形状等が分かる。第２三次元計測手段４からの画像データを処理することによってカゴ車１２の三次元データが得られる。このカゴ車１２の三次元データから、例えば、カゴ車１２の載置面と側面の柵及び出し入れ口に囲まれた物品１０の積載が可能な略直方体の積載空間の寸法や、撮影時点でカゴ車１２に積載されている物品１０の寸法やその物品１０がどの位置にどのような状態で積み付けられているか等が分かる。
【００２１】
積み付け位置計算プログラム（積み付け位置計算手段）２２５は、第１三次元計測手段３で撮影された画像データを画像処理プログラム２２２によって処理することで得られた物品１０の三次元データを用いて、物品１０のカゴ車１２への積み付け位置を計算するプログラムである。本実施形態においては、物品１０の三次元データと、第２三次元計測手段４で撮影された画像データを画像処理プログラム２２２によって処理することで得られたカゴ車１２の三次元データとを用いて計算する。積み付け位置計算プログラム２２５による計算結果は、カゴ車１２の三次元データの算出された積み付け位置に物品１０の三次元データを加えた、積み付け位置の三次元データとして得られる。
【００２２】
この積み付け位置の計算は、例えば、一例であるが、図１の物品１０ｂの積み付け位置を計算する時、カゴ車１２の積載空間の空いている空間で、まず物品１０ｂが最も下方に載置されるように計算し、そして、物品１０ｂの側面の少なくとも２面が、カゴ車１２に既に積載されている物品１０ａの側面及びカゴ車１２の積載空間の出し入れ口側を除く３つの側面のいずれかに接するように計算する。この時、既に積載されている物品１０ａの側面に接する方が優先される。また、物品１０ｂの側面の横幅が、物品１０ａの側面の横幅よりも長い場合、物品１０ａから物品１０ｂがはみ出る長さが短くなる方の側面で接するようにする。このように、略ロ字形ではなく、できる限り空き空間が無くなるように積み付け位置の計算が行われるため、略ロ字形の積み付けより積載効率が上がる。なお、本実施形態における上記の積み付け位置の計算は、あくまで一例であって、その他の公知の計算方法やシミュレーションによって積み付け位置を算出するようにしてもよい。物品１０の重量の取得手段を新たに備え、物品１０の重量も用いて重心位置等積み付け後の重さのバランス等を考慮にいれて積み付け位置を計算するようにしてもよい。また、本実施形態においては、カゴ車１２の三次元データから解析したカゴ車１２の積載空間の寸法やカゴ車１２に積載されている物品１０の状態等を用いているが、用いる物品載置部が１種類だけで同じ寸法であり、物品載置部の設置場所が正確に決められている場合、事前にその物品載置部の寸法を記憶部２２に入力しておき、それを用いるようにしてもよい。その場合、画像処理プログラム２２２によって取得する物品載置部の三次元データは、物品載置部に積み付けられた物品１０の寸法や位置等だけでよい。
【００２３】
積み付け判定プログラム（判定手段）２２６は、カゴ車１２に積み付けられた物品１０が、積み付けるべき正しい物品１０であるかどうか、そして積み付け位置計算プログラム２２５によって算出された積み付け位置に、正しく積み付けられたかどうかを判定するプログラムである。この判定は、積み付け位置計算プログラム２２５によって算出された物品１０の積み付け位置の三次元データと、第２三次元計測手段４によって取得した物品１０が積み付けられた後のカゴ車１２の三次元データとを比較することによって行われ、物品１０の寸法及び積み付け位置が正しい場合に積み付けが正しいと判定し、どちらか一方でも異なる場合には不正であると判定する。
【００２４】
物品１０の寸法が正しいかどうかの判定は、積み付け位置計算プログラム２２５による積み付け位置の三次元データからの物品１０の寸法、つまり、物品１０が搬送されてきた時の第１三次元計測手段３による物品１０の三次元データからの物品１０の寸法と、第２三次元計測手段４によるカゴ車１２の三次元データからの作業者１５が実際に積み付けた物品１０の寸法と、が一致した場合に正しいと判定し、不一致の場合は不正と判定する。寸法としては、高さ、幅、奥行きの３つのパラメータを用いてもよいし、三次元データ自体を用いてもよい。作業者１５による積み付け作業の際に多少物品１０が変形したり、第１三次元計測手段３や第２三次元計測手段４の計測誤差等も考えられるため、許容誤差を設定してその範囲内であれば一致していると判定するようにしてもよい。寸法の誤差はあまり大きくならないと考えられるため、この許容誤差はなるべく小さく設定することが好ましいが、小さく設定しすぎると正しい物品１０なのに不正と判定されたり、逆に大きく設定しすぎると、異なる物品を積み付けた場合でも正しい物品１０であると判定されるので、許容誤差は適宜設定する。例えば、あくまで一例であるが、第１三次元計測手段３によって取得された物品１０の寸法の１％程度とすればよい。
【００２５】
物品１０の積み付け位置が正しいかどうかの判定は、積み付け位置計算プログラム２２５による積み付け位置の三次元データにおける物品１０の底面と、第２三次元計測手段４によるカゴ車１２の三次元データにおける物品１０の底面と、を比較して一致するかどうかによって判定を行う。この積み付け位置の判定については、積み付け作業は人である作業者１５によって行われ、算出された積み付け位置に完全に正確に積み付けることは難しいため、ずれは生じるものとして、そのずれの許容誤差を設定しておき、その許容誤差の範囲内であれば積み付け位置が正しいと判定するようにする。ずれとしては、物品１０の底面の重心位置がずれる位置ずれと、物品１０の底面の重心位置から底面に垂直な軸に対しての回転角度がずれる回転ずれがある。従って、許容誤差は、位置ずれ及び回転ずれに対して設定し、例えば、位置ずれに対して積み付け位置の三次元データにおける物品１０の底面の寸法の５％程度、回転ずれに対して５度程度のように設定する。許容誤差の大きさは適宜設定すればよい。ここでは積み付け位置の判定に物品１０の底面を用いているが、天面を用いてもよいし、三次元データ自体を用いてもよい。
【００２６】
なお、本実施形態においては、コンピュータ２によって積み付け支援システム１の各構成要素を制御したり、積み付け位置の計算や判定を行うように構成したが、コンピュータ２を用いずに、それらの制御や処理を行えるように専用の電子回路を設計して用いてもよい。
【００２７】
第１三次元計測手段３は、プロジェクタ３ａと、２つのカメラ３ｂと、センサ３ｃと、を有し、コンベヤ１７上を流れてくる物品１０の三次元計測を行うため、コンベヤ１７近傍に設けられている。プロジェクタ３ａは、三次元計測を行うために必要なパターン画像をコンベヤ１７上に流れてくる物品１０に投影する。２つのカメラ３ｂは、同じ位置の撮影を行うが、それぞれ異なる位置に設けられており、プロジェクタ３ａによってパターン画像が投影された物品１０を同時に撮影する。その２つのカメラ３ｂによって撮影された画像データはそれぞれコンピュータ２へと送信され、画像処理プログラム２２２によって処理される。センサ３ｃは、プロジェクタ３ａ及び２つのカメラ３ｂが設けられている位置よりもコンベヤ１７の流れる方向の上流に設けられており、コンベヤ１７上に物品１０が流れてきたことを検出する。例えば、光電センサ等である。プロジェクタ３ａ及び２つのカメラ３ｂ及びセンサ３ｃの位置情報、そしてコンベヤ１７の流れる速度は、予めコンピュータ２の記憶部２２に入力されており、それらからコンベヤ１７上を流れる物品１０をセンサ３ｃで検出してからプロジェクタ３ａ及び２つのカメラ３ｂの位置に到達するまでの時間を計算できるようになっている。
【００２８】
なお、本実施形態においては、第１三次元計測手段３でカメラ３ｂを２つ設けるように構成したが、カメラ３ｂは２つ以上であればよく、３つ以上設けるようにしてもよい。また、プロジェクタ３ａとカメラ３ｂとを用いてパターン画像の投影による三次元計測を行うように構成したが、ラインレーザを用いた光切断や、タイムオブフライト等、その他の三次元計測手段を用いてもよい。また、第１三次元計測手段３をコンベヤ１７上に設けて、その上を流れる物品１０の三次元計測を行うように構成したが、三次元計測を行うための専用のブースを設け、コンベヤ１７を流れてきた物品１０をそのブースに移動させてそのブースで三次元計測を行うようにしてもよい。また、第１三次元計測手段３で三次元計測を行うことによって物品１０の三次元データを取得するように構成しているが、例えば、予め倉庫全体の管理をしている倉庫管理システム等に物品１０の寸法や形状等のデータが存在する場合等は、物品１０に貼付されているバーコードを読み取るバーコードリーダ等をコンベヤ１７上に設けて、倉庫管理システムからその物品１０の寸法等のデータを取得するようにしてもよい。
【００２９】
第２三次元計測手段４は、プロジェクタ４ａと、２つのカメラ４ｂと、を有し、カゴ車１２の設置場所に設けられている。プロジェクタ４ａは、三次元計測に必要なパターン画像をカゴ車１２上に投影する。２つのカメラ４ｂは、カゴ車１２をそれぞれ異なる位置から撮影できるような位置に設けられており、プロジェクタ４ａによってパターン画像が投影されたカゴ車１２を同時に撮影する。その２つのカメラ４ｂによって撮影された画像データはそれぞれコンピュータ２へと送信され、画像処理プログラム２２２によって処理される。プロジェクタ４ａ及び２つのカメラ４ｂ、並びにプロジェクタ５の位置情報は予めコンピュータ２の記憶部２２に入力されており、カゴ車１２の撮影によって、カゴ車１２と、プロジェクタ４ａ及び２つのカメラ４ｂと、プロジェクタ５との位置関係のキャリブレーションが行えるようになっている。なお、本実施形態においては、第２三次元計測手段４のカメラ４ｂは２つ用いているが、カゴ車１２に積載された物品１０の数が多くなってくると、積み付けて計測したい物品１０がカメラ４ｂが２つだと隠れてしまって十分な計測ができないということも考えられるので、３つ以上のカメラ４ｂを用いるようにしてもよい。
【００３０】
プロジェクタ（積み付け位置提示手段）５は、積み付け位置計算プログラム２２５によって算出された物品１０の積み付け位置に、物品１０の底面の寸法を特定する画像を投影する。物品１０の底面の寸法を特定する画像というのは、物品１０の底面の隣り合う２辺が特定できるものであればよい。例えば、物品１０の底面の隣り合う２辺の位置に線分を示した略Ｌ字形の画像でもよいし、底面の３つの頂点の位置にそれぞれ点を示した画像でもよい。ただ、この画像は作業者１５に対してどの位置に物品１０を積み付けるかを示すための画像なので、作業者１５が見て分かりやすいように、底面の外周が線分で示されているような画像の方が好ましい。さらに、分かりやすくするためにその内側に文字、記号、図形等を表示したり、第１三次元計測手段３で物品１０の撮影をしたときの画像データを用いてそれを表示するようにしてもよい。また、画像の色や濃淡等を変更するようにしてもよい。
【００３１】
この画像は、実際の物品１０の底面の寸法と同じ寸法となるように積み付け位置に投影される。プロジェクタ５とカゴ車１２の位置関係のキャリブレーションが行われているので可能である。また、積み付け位置に画像を投影した後にカメラ４ｂによって正しい位置に正しい寸法の画像が投影されているか確認するようにしてもよい。カゴ車１２への物品１０の積み付けが進んで次に画像を投影する積み付け位置が高くなって作業者１５から見えにくい場合等は、積み付け位置への画像の投影に加えて、積み付け位置の隣接する既に積載されている物品１０の側面に、例えば矢印等を投影して作業者１５に位置を示すようにしてもよい。
【００３２】
なお、本実施形態においては、積み付け位置提示手段としてプロジェクタ５を用いたが、第２三次元計測手段４で三次元計測のためのパターン画像をカゴ車１２に投影するためにプロジェクタ４ａを用いているので、このプロジェクタ４ａを積み付け位置提示手段として兼用して積み付け位置を示す画像を投影するようにしてもよい。この場合、三次元計測のためのパターン画像の投影には弱い出力で、積み付け位置を示す画像の投影には強い出力で投影を行うことができるプロジェクタを用いるようにする。また、プロジェクタによって画像を積み付け位置に直接投影するのではなく、画面等に画像を表示することができる画像表示装置を積み付け位置提示手段として用いて、その画像表示装置に積み付け位置を示す画像を表示するようにしてもよい。画像表示装置は、例えば、コンピュータ２に接続される液晶ディスプレイや、無線によってコンピュータ２に接続されるタブレット等のモバイル端末の画面である。画像表示装置への積み付け位置を示す画像の表示は、積み付け位置計算プログラム２２５によって算出された積み付け位置の三次元データから、そのまま立体的に三次元的に示してもよいし、平面図等で二次元的に示してもよい。その際、積み付ける対象の物品１０だけ色を変える等によって作業者１５が見て分かりやすく表示するようにすればよい。
【００３３】
ライトカーテン６は、投光器６ａと受光器６ｂを有し、投光器６ａは受光器６ｂへと光を投光し、受光器６ｂはその投光された光を受光して検出する。ライトカーテン６は、作業者１５がカゴ車１２へ物品１０の積み付け作業を行う際、物品１０や作業者１５によって投光器６ａと受光器６ｂの間の光が遮られるように、カゴ車１２の物品１０を出し入れする出し入れ口近傍に設けられている。投光器６ａと受光器６ｂの間の光が遮られると、受光器６ｂが検出する光が減少するため、作業者１５によるカゴ車１２への物品１０の積み付け作業の終了を検出することができる。例えば、光が減少し始めた時が積み付け作業の開始、光の減少中が積み付け作業中、光が元に戻った時が積み付け作業の終了と位置付けることができる。意図せず瞬間的にライトカーテン６の光を遮ってしまうようなことも考えられるため、光の減少が一定時間以上、例えば２秒程度、継続した場合にのみ、その後光が元に戻った時を積み付け作業の終了と判定するようにしてもよい。なお、本実施形態においてはライトカーテン６を積み付け作業の終了の検出手段として用いたが、積み付け作業の終了を検出できる手段であれば何でもよい。例えば、光電センサでもよいし、フットスイッチやボタンスイッチ等を用いて積み付け作業が終了した時に作業者１５自身がそのフットスイッチ等を押すことで積み付け作業の終了を検出するように構成してもよい。
【００３４】
スピーカー（警告手段）７は、種々の音を鳴らすことが可能な装置で、カゴ車１２への物品１０の積み付けが不正である場合や、カゴ車１２が満載になった場合に警告音を発し、作業者１５に警告するために用いられる。警告の内容に応じて、鳴らす音の高さ、大きさ、長さを変化させたり、単音だけではなく和音やメロディ等を付けた曲を鳴らすようにしてもよい。本実施形態においては警告手段としてスピーカー７を用いたが、作業者１５が警告を認識できるような手段であれば何でもよい。例えば、積み付け位置提示手段としてプロジェクタ５を用いているので、プロジェクタ５で積み付け位置に投影している画像の色を変更したり、警告を示すような文字、マーク、記号や写真等を投影したり、投影する画像が点滅したりするようにして警告としてもよい。プロジェクタ５を用いずに、警告専用のプロジェクタ等を用いてもよいし、ディスプレイ等の画像表示装置に警告を示す画像を表示するようにしてもよい。また、スピーカーとプロジェクタとを組み合わせる等して作業者１５が視覚と聴覚の両方で警告を知覚できるように構成してもよい。
【００３５】
以下、本実施形態に係る積み付け支援システム１による一連の処理の流れについて図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３６】
仕分けされて順番に整列された物品１０がコンベヤ１７によってカゴ車（物品載置部）１２の載置場所へと１つずつ搬送されてくる。ここでは、物品１０のうち最初に搬送されてきた物品１０ａについて説明する。コンベヤ１７上を流れる物品１０ａがセンサ３ｃの地点に到達すると、センサ３ｃは物品１０ａが流れてきたことを検出する（Ｓ１）。センサ３ｃによる物品１０ａの検出信号が入出力部２３を介してコンピュータ２に入力されると、それをきっかけとしてコンピュータ２の処理部２１は記憶部２２に格納されている制御・処理プログラム２２１を呼び出して実行し、図３のフローチャートのＳ２以下の一連の制御・処理を行う。まず、第２三次元計測手段４によってカゴ車１２の三次元計測を行う（Ｓ２）。Ｓ２で撮影された画像データがコンピュータ２に入力されると、コンピュータ２は画像処理プログラム２２２を実行してカゴ車１２の三次元データを取得する。コンピュータ２は、第２三次元計測手段４から画像データが送信されてきてカゴ車１２の三次元データを取得する度に、その三次元データを最新のカゴ車１２の三次元データとして記憶部２２に保存する。この時、古いカゴ車１２の三次元データは削除しても別に保存するようにしてもどちらでもよい。
【００３７】
物品１０ａがコンベヤ１７上を流れて第１三次元計測手段３のプロジェクタ３ａ及び２つのカメラ３ｂの設置位置まで到達すると、それらによって物品１０ａの三次元計測を行う（Ｓ３）。Ｓ３で撮影された画像データがコンピュータ２に入力されると、コンピュータ２は画像処理プログラム２２２を実行して物品１０ａの三次元データを取得する。コンピュータ２は、記憶部２２に物品１０の三次元データのリストを作成し、第１三次元計測手段３から画像データが送信されてきて物品１０の三次元データを取得する度に、その三次元データをリストの末尾に追加する。図３のフローチャートには示していないが、コンベヤ１７によって物品１０ａの次の物品１０ｂが搬送されてきたことをセンサ３ｃが検出すると、コンピュータ２はＳ３と同様の第１三次元計測手段３による物品１０ｂの三次元計測を行い、物品１０ｂの三次元データを取得し、記憶部２２の物品１０の三次元データのリストの末尾に追加する。物品１０ｂの次の物品１０ｃ以降も同様である。これらは図３のフローチャートの処理とは別に並行して行われる。
【００３８】
コンピュータ２は、カゴ車１２の三次元データ及び物品１０ａの三次元データを取得すると、積み付け位置計算プログラム２２５を実行する。積み付け位置計算プログラム２２５は、記憶部２２に保存されている最新のカゴ車１２の三次元データと、物品１０の三次元データのリストの先頭の三次元データ（ここでは物品１０ａの三次元データ）とを用いて、物品１０ａのカゴ車１２への積み付け位置を計算する（Ｓ４）。Ｓ４で算出された積み付け位置は、積み付け位置の三次元データとして記憶部２２に保存される。Ｓ４で積み付け位置計算プログラム２２５によって積み付け位置が算出されると、その時に用いた最新のカゴ車１２の三次元データ及び物品１０の三次元データのリストの先頭の三次元データには、使用済フラグが付与される。積み付け位置計算プログラム２２５は、最新のカゴ車１２の三次元データまたは物品１０の三次元データのリストの先頭が更新された時、どちらにも使用済フラグが付与されていない場合にのみ、実行される。
【００３９】
物品１０ａは搬送されてきた最初の物品１０なので問題ないが、カゴ車１２への物品１０の積み付けが進んでいくと、Ｓ４で積み付け位置計算プログラム２２５が実行されたとき、その時の物品１０を積み付けようとするとカゴ車１２が満載でカゴ車１２の積載空間の範囲を超えてしまい、積み付け位置が計算できない時が来る（Ｓ５のＹＥＳ）。この時、コンピュータ２は、スピーカー７によってカゴ車１２が満載になったことを知らせる警告音を発する（Ｓ６）。作業者１５はＳ６で警告を受けると、満載になったカゴ車１２を新しいカゴ車１２へと入れ替える。カゴ車１２の入れ替え作業を終えると、作業者１５は不図示のフットスイッチ等のセンサによってコンピュータ２にカゴ車１２を入れ替えたことを知らせる（Ｓ７）。コンピュータ２は、Ｓ７でカゴ車１２の入れ替えの検出信号を受けると、第２三次元計測手段４によってカゴ車１２の三次元計測を行い、カゴ車１２の三次元データを取得する（Ｓ８）。記憶部２２の最新のカゴ車１２の三次元データはＳ８で取得した三次元データに更新され、その後は、Ｓ４に戻って同様に積み付け位置が計算される。
【００４０】
Ｓ４で物品１０ａの積み付け位置が算出されると（Ｓ５のＮＯ）、その算出された積み付け位置の三次元データに基づいて、プロジェクタ５によって積み付ける物品１０ａの底面の寸法を特定する画像を積み付け位置に投影して、作業者１５に物品１０ａの積み付け位置を提示する（Ｓ９）。コンベヤ１７によって物品１０ａがカゴ車１２の載置場所まで搬送されてくると、作業者１５はＳ９で提示されている積み付け位置に物品１０ａの積み付け作業を行う。作業者１５が物品１０ａの積み付け作業を終えると、ライトカーテン６によって作業が終了したことが検出される（Ｓ１０）。ライトカーテン６による作業終了の検出信号がコンピュータ２に入力されると、コンピュータ２は、プロジェクタ５による積み付け位置への画像の投影を終了すると共に、第２三次元計測手段４によってカゴ車１２の三次元計測を行う（Ｓ１１）。Ｓ１１で撮影された画像データがコンピュータ２に入力されると、コンピュータ２は画像処理プログラム２２２を実行してカゴ車１２の三次元データを取得し、その三次元データを最新のカゴ車１２の三次元データとして記憶部２２に保存する。
【００４１】
Ｓ１０後に、Ｓ１１で最新のカゴ車１２の三次元データが更新されたことをきっかけに、コンピュータ２は積み付け判定プログラム２２６を実行し、記憶部２２に保存されている積み付け位置の三次元データ及び最新のカゴ車１２の三次元データを用いて、カゴ車１２への物品１０ａの積み付けが正しいかどうかを判定する（Ｓ１２）。Ｓ１２で積み付けが不正であると判定されると（Ｓ１２のＹＥＳ）、コンピュータ２は、プロジェクタ５によって再び積み付け位置の三次元データから物品１０ａの積み付け位置を示す画像を投影すると共に、スピーカー７によって積み付けの不正を知らせる警告音を発して作業者１５に警告する（Ｓ１３）。作業者１５は、Ｓ１３でスピーカー７によって積み付けの不正を警告されると、積み付けの修正を行う。作業者１５が物品１０ａの積み付けの修正作業を終えると、Ｓ１０と同様にライトカーテン６によってその修正作業の終了を検出する（Ｓ１４）。Ｓ１４での積み付け作業終了の検出信号がコンピュータ２に入力されると、Ｓ１１に戻ってカゴ車１２の三次元データを取得し、Ｓ１２で積み付けの判定が行われる。Ｓ１２で積み付けの判定が正しいと判定されるまでＳ１１からＳ１４は繰り返される。
【００４２】
Ｓ１２で積み付けが正しいと判定されると（Ｓ１２のＮＯ）、物品１０の三次元データのリストから先頭の三次元データ（ここでは物品１０ａの三次元データ）を削除して、リストの２番目（ここでは物品１０ｂ）の三次元データをリストの先頭に、３番目の三次元データを２番目に、というように以降も同様に一つずつ上に繰り上げる。また、積み付け位置の三次元データも記憶部２２から削除する。なお、ここでは削除することにしているが、別の場所に使用済のフラグを付与する等して保存する等でもよい。この時、物品１０の三次元データのリストが空でなく、三次元データが存在している場合（Ｓ１５のＹＥＳ）、Ｓ４に戻って、物品１０の三次元データのリストの先頭の三次元データと、最新のカゴ車１２の三次元データ（ここではＳ１２で積み付けが正しいと判定されたときに用いられたＳ１１でのカゴ車１２の三次元データ）と、から積み付け位置の計算が行われ、以下同様の処理が行われる。物品１０の三次元データのリストが空の場合（Ｓ１５のＮＯ）、新たに物品１０が搬送されてくるのを待つ。予め設定した一定時間の間にセンサ３ｃが搬送されてきた物品１０の検出を行うと（Ｓ１６のＹＥＳ）、Ｓ３に戻ってその物品１０の三次元計測を行い、以下同様の処理を行う。一定時間の間にセンサ３ｃが物品１０を検出しなかった場合（Ｓ１６のＮＯ）、コンピュータ２は制御・処理プログラム２２１を終了する。
【００４３】
上記はあくまで本発明に係る積み付け支援システムの一実施形態を示したものであるため、本発明の思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１      積み付け支援システム
２      コンピュータ
２２５  積み付け位置計算プログラム（積み付け位置計算手段）
２２６  積み付け判定プログラム（判定手段）
３      第１三次元計測手段
４      第２三次元計測手段
５      プロジェクタ（積み付け位置提示手段）
７      スピーカー（警告手段）
１０      物品
１２      カゴ車（物品載置部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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