(57)【要約】【課題】ロボットと作業者とが協働して作業する際に、作業者の動作予測に基づいてロボットと作業者との接触を防止できる安全制御装置を提供する。【解決手段】作業者の視線情報に基づいて作業者の動作を予測する第１予測手段と、ロボットおよび作業者の位置情報に基づいてロボットと作業者との間の距離を計算する距離計算手段と、予測された作業者の予測動作と、ロボットと作業者との間の距離とに基づいて、所定時間後におけるロボットと作業者との間の距離を予測する第２予測手段と、予め格納された基準値と、ロボットと作業者との間の予測距離との大小関係によって、ロボットと作業者とが所定時間後に接触するか否かを予測した結果に応じた制御信号を生成する接触予測手段と、接触予測手段によって生成された制御信号をロボットに出力する出力手段とを備える安全制御装置とする。【選択図】      図１
2018158393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産ラインで作業する作業者の視線情報と、前記生産ラインで稼働するロボットおよび前記作業者の位置情報とを入力とする入力手段と、
前記作業者の視線情報に基づいて前記作業者の動作を予測する第１予測手段と、
前記ロボットおよび前記作業者の位置情報に基づいて前記ロボットと前記作業者との間の距離を計算する距離計算手段と、
前記第１予測手段によって予測された前記作業者の予測動作と、前記ロボットと前記作業者との間の距離とに基づいて、所定時間後における前記ロボットと前記作業者との間の距離を予測する第２予測手段と、
予め格納された基準値と、前記第２予測手段によって予測された前記ロボットと前記作業者との間の予測距離との大小関係によって、前記ロボットと前記作業者とが前記所定時間後に接触するか否かを予測した結果に応じた制御信号を生成する接触予測手段と、
前記接触予測手段によって生成された前記制御信号を前記ロボットに出力する出力手段とを備える安全制御装置。
【請求項２】
前記接触予測手段は、
前記予測距離が前記基準値以下の場合、前記制御信号を生成する請求項１に記載の安全制御装置。
【請求項３】
前記第１予測手段は、
前記作業者の視線が一定時間動かなかった場合に、前記生産ラインを流れる対象物に前記作業者が手を伸ばすと予測する請求項１または２に記載の安全制御装置。
【請求項４】
前記位置情報は、前記ロボットおよび前記作業者の正面側に設置された位置検出装置によって取得される請求項１乃至３のいずれか一項に記載の安全制御装置。
【請求項５】
前記位置情報は、前記ロボットおよび前記作業者の上方に設置された空間認識装置によって取得される請求項１乃至４のいずれか一項に記載の安全制御装置。
【請求項６】
前記位置情報は、前記作業者の足下に設置された検知マットによって取得される請求項１乃至５のいずれか一項に記載の安全制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の安全制御装置を搭載し、前記安全制御装置によって安全制御されるロボット。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の安全制御装置と、
前記作業者の視線を検出する視線検出装置と、
前記ロボットおよび前記作業者の位置を検出するための前記位置情報を取得する位置検出装置とを備える安全制御システム。
【請求項９】
生産ラインで作業する作業者の視線情報と、前記生産ラインで稼働するロボットおよび前記作業者の位置情報とを入力し、
前記作業者の視線情報に基づいて前記作業者の動作を予測し、
前記ロボットおよび前記作業者の位置情報に基づいて前記ロボットと前記作業者との間の距離を計算し、
前記作業者の予測動作と、前記ロボットと前記作業者との間の距離とに基づいて、所定時間後における前記ロボットと前記作業者との間の距離を予測し、
予め格納された基準値と、予測された前記ロボットと前記作業者との間の予測距離との大小関係によって、前記ロボットと前記作業者とが前記所定時間後に接触するか否かを予測した結果に応じた制御信号を生成し、
生成した前記制御信号を前記ロボットに出力する安全制御方法。
【請求項１０】
生産ラインで作業する作業者の視線情報と、前記生産ラインで稼働するロボットおよび前記作業者の位置情報とを入力する処理と、
前記作業者の視線情報に基づいて前記作業者の動作を予測する処理と、
前記ロボットおよび前記作業者の位置情報に基づいて前記ロボットと前記作業者との間の距離を計算する処理と、
前記作業者の予測動作と、前記ロボットと前記作業者との間の距離とに基づいて、所定時間後における前記ロボットと前記作業者との間の距離を予測する処理と、
予め格納された基準値と、予測された前記ロボットと前記作業者との間の予測距離との大小関係によって、前記ロボットと前記作業者とが前記所定時間後に接触するか否かを予測した結果に応じた制御信号を生成する処理と、
生成した前記制御信号を前記ロボットに出力する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの安全制御装置、安全制御方法およびプログラムに関する。特に、本発明は、人とロボットとが協働する製品ラインにおけるロボットの安全制御装置、安全制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生産を効率化させるために、ロボットと人とを協働させる生産ラインの実用化が進められている。ところで、人とロボットとが協働する生産ラインでは、人とロボットとの接触事故が起こる可能性があるため、何らかの安全対策が必要である。
【０００３】
一般に、人とロボットとが協働して作業する場合、ロボットの周囲に柵を設置することによって安全性を確保する。しかし、ロボットの周囲に柵を設置すると、柵の設置スペースを確保する必要があったり、レイアウト変更後に安全柵を組み立てるのに手間が掛かったりするという問題点があった。
【０００４】
また、上述の問題点を解決する方法として、ロボットの関節をばね構造としたり、柔軟素材にしたりすることで、人がロボットと接触した際の衝撃を緩和する技術が実用化されている。しかしながら、この方法では、人とロボットとの接触事故を解消するわけではないため、十分な安全が確保されているとは言えない。また、衝撃を緩和させるためにロボットの動作を低速にすることによって、生産性が低下するという問題点があった。
【０００５】
特許文献１には、作業空間を人と共有する産業用ロボットの安全化を図る安全装置について開示されている。特許文献１の安全装置は、ロボットの侵入検知装置と、作業者の侵入検知装置との組を一つ以上備える。特許文献１の安全装置は、ロボットと作業者とがともに侵入できない侵入禁止領域を設定し、その侵入禁止領域にロボットおよび作業者のいずれかが侵入した際にロボットの動作を制限する。
【０００６】
特許文献２には、人間と共同して作業を行う人間協調型産業用ロボットの安全制御装置について開示されている。特許文献２の安全制御装置は、作業者の現在位置および移動速度に基づいて作業者の将来位置を予測するとともに、ロボットの現在位置および移動速度に基づいてロボットの将来位置を予測する。特許文献２の安全制御装置は、作業者およびロボットの将来位置に基づいて、作業者とロボットとの接触可能性を判断し、その判断結果に応じた処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２８３４５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２０１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の手法によれば、ロボットおよび作業者のいずれかが侵入禁止領域に侵入した際にロボットの動作を制限するため、ロボットと人との接触事故を低減できる。しかし、特許文献１の手法では、余分な侵入禁止領域を生産ライン内に設定する必要があるため、作業エリアが制限されるという問題点があった。また、特許文献１の手法では、ロボットおよび作業者が侵入禁止領域に同じタイミングで侵入した際に、動作中のロボットと人とが接触する可能性があるという問題点があった。
【０００９】
特許文献２の手法によれば、ロボットと作業者の共同作業中に必要以上にロボットが停止することがないので、作業効率の低下を抑制することができる。しかし、特許文献２の手法では、ロボットの将来位置に関しては精度よく予測できるものの、作業者の将来位置に関しては不確定要素が多いために精度よく予測できない。そのため、特許文献２の手法では、作業者の予期しない急激な動きには対応しきれないという問題点があった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した課題を解決し、ロボットと作業者とが協働して作業する際に、作業者の動作予測に基づいてロボットと作業者との接触を防止できる安全制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様の安全制御装置は、生産ラインで作業する作業者の視線情報と、生産ラインで稼働するロボットおよび作業者の位置情報とを入力とする入力手段と、作業者の視線情報に基づいて作業者の動作を予測する第１予測手段と、ロボットおよび作業者の位置情報に基づいてロボットと作業者との間の距離を計算する距離計算手段と、第１予測手段によって予測された作業者の予測動作と、ロボットと作業者との間の距離とに基づいて、所定時間後におけるロボットと作業者との間の距離を予測する第２予測手段と、予め格納された基準値と、第２予測手段によって予測されたロボットと作業者との間の予測距離との大小関係によって、ロボットと作業者とが所定時間後に接触するか否かを予測した結果に応じた制御信号を生成する接触予測手段と、接触予測手段によって生成された制御信号をロボットに出力する出力手段とを備える。
【００１２】
本発明の一態様の安全制御方法では、生産ラインで作業する作業者の視線情報と、生産ラインで稼働するロボットおよび作業者の位置情報とを入力し、作業者の視線情報に基づいて作業者の動作を予測し、ロボットおよび作業者の位置情報に基づいてロボットと作業者との間の距離を計算し、作業者の予測動作と、ロボットと作業者との間の距離とに基づいて、所定時間後におけるロボットと作業者との間の距離を予測し、予め格納された基準値と、予測されたロボットと作業者との間の予測距離との大小関係によって、ロボットと作業者とが所定時間後に接触するか否かを予測した結果に応じた制御信号を生成し、生成した制御信号をロボットに出力する。
【００１３】
本発明の一態様のプログラムは、生産ラインで作業する作業者の視線情報と、生産ラインで稼働するロボットおよび作業者の位置情報とを入力する処理と、作業者の視線情報に基づいて作業者の動作を予測する処理と、ロボットおよび作業者の位置情報に基づいてロボットと作業者との間の距離を計算する処理と、作業者の予測動作と、ロボットと作業者との間の距離とに基づいて、所定時間後におけるロボットと作業者との間の距離を予測する処理と、予め格納された基準値と、予測されたロボットと作業者との間の予測距離との大小関係によって、ロボットと作業者とが所定時間後に接触するか否かを予測した結果に応じた制御信号を生成する処理と、生成した制御信号をロボットに出力する処理とをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロボットと作業者とが協働して作業する際に、作業者の動作予測に基づいてロボットと作業者との接触を防止できる安全制御装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る安全制御システムを生産ラインに配置する一例を示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る安全制御システムが設置された生産ラインにおいてロボットが作業者に接近する例を示す概念図である。
【図３】発明の第１の実施形態に係る安全制御システムが設置された生産ラインにおいてロボットが退避動作を行った例を示す概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る安全制御システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る安全制御システムの動作について説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る安全制御システムを搭載するロボットを生産ラインに配置する一例を示す概念図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る安全制御システムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る安全制御システムを生産ラインに配置する一例を示す概念図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る安全制御システムを生産ラインに配置する一例を示す概念図である。
【図１０】本発明の各実施形態に係る安全制御装置のハードウェア構成の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。また、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。
【００１７】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る安全制御システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の安全制御システムは、作業者とロボットとが協働する生産ラインにおいて、視線検出装置で作業者の視線を検出して作業者の次の動作を予測する。そして、本実施形態の安全制御システムは、予想される作業者の次の動作と、現在のロボットと作業者との間の距離とに基づいて、接触する可能性を判定する。また、本実施形態では、ロボットが作業者と接触すると予測される場合は、ロボットに退避動作をとらせることによって、作業者の安全を確保する。なお、以下において、ロボットとは、生産ラインにおいて人間の代わりに作業を行う産業用ロボットや機械装置のことを示す。
【００１８】
（構成）
図１は、ロボット３０と作業者とが協働する生産ラインを天井の視座から俯瞰した概念図である。図１の例では、作業者は、ロボット３０に対して生産ラインの下流側に位置する。本実施形態に係る表示システムは、安全制御装置１０、視線検出装置２１および位置測定装置２２によって構成される。
【００１９】
視線検出装置２１は、作業者の視線を検出可能な位置に配置される。例えば、視線検出装置２１は、作業者の正面側に配置される。視線検出装置２１は、作業者の視線を検出し、検出した作業者の視線に関する情報（以下、視線データ）を安全制御装置１０に送信する。
【００２０】
例えば、視線検出装置２１は、カメラで目を含む範囲を撮影し、目頭や目尻などの基準点に対する虹彩の位置に基づいて視線を検出する。また、例えば、視線検出装置２１は、顔特徴点検出技術を用いて、目頭や目尻、瞳などといった部分の特徴からカメラ方向に対する視線の角度を算出してもよい。また、例えば、視線検出装置２１は、顔に照射した赤外線の反射光を赤外線カメラで撮影し、角膜反射の位置に対する瞳孔の位置に基づいて視線を検出してもよい。
【００２１】
位置測定装置２２は、ロボット３０と作業者とを同時に認識できる位置に配置される。位置測定装置２２は、ロボット３０および作業者の位置を測定する。位置測定装置２２は、ロボット３０および作業者の位置の測定結果（位置情報と呼ぶ）を安全制御装置１０に送信する。例えば、位置測定装置２２は、ロボット３０と作業者とを撮像することで生成される画像データ上で、ロボット３０および作業者の位置を測定する。なお、本実施形態においては、位置測定装置２２がロボット３０と作業者との距離を直接に測定する例を示すが、ロボット３０と作業者との位置関係を間接的に把握するように構成してもよい。また、位置測定装置２２は、位置検出装置の一形態である。
【００２２】
ロボット３０は、可動式のアーム３１を有する。ロボット３０は、アーム３１を動作させて作業台１００の上の製品（以下、対象物１１０）に作業を加える。ロボット３０は、対象物１１０に対する作業が完了すると、その対象物１１０を作業者へ受け渡す。また、ロボット３０は、安全制御装置１０の安全制御に応じてアーム３１を退避させる。
【００２３】
安全制御装置１０は、視線検出装置２１から作業者の視線情報を受信するとともに、位置測定装置２２からロボット３０および作業者の位置情報を受信する。
【００２４】
例えば、安全制御装置１０は、作業者が予め設定した時間以上対象物１１０を注視した場合、作業者の次の動作として対象物１１０に手を伸ばすと予測する。
【００２５】
安全制御装置１０には、安全が確保できるロボット３０と作業者との間の距離の基準値を予め格納しておく。安全制御装置１０は、視線検出装置２１の検出結果から予想される作業者の次の動作と、位置測定装置２２によるロボット３０と作業者との間の距離の測定結果とに基づいて、ロボット３０と作業者との間の予測距離を算出する。安全制御装置１０は、ロボット３０と作業者との間の予測距離と基準値とを比較する。
【００２６】
安全制御装置１０は、予測距離が基準値以下の場合は、ロボット３０と作業者とが接触する可能性があると判定し、ロボット３０に退避動作を指示するための制御信号を生成する。そして、安全制御装置１０は、ロボット３０に退避動作を指示するための制御信号を送信する。一方、安全制御装置１０は、予測距離が基準値を超える場合は、ロボット３０と作業者とが接触する可能性がないと判定し、制御信号を生成しない。
【００２７】
図２は、ロボット３０のアーム３１が作業者に接近している状態を示す。図２の状態において、安全制御装置１０は、作業者の視線から予測される作業者の次の動作と、アーム３１と作業者との間の距離とを用いて算出されるアーム３１と作業者との間の予測距離に基づいて、ロボット３０を制御する。
【００２８】
図３は、図２の状態において、制御信号を受信したロボット３０がアーム３１を退避させた状態を示す。図３のように、ロボット３０と作業者とが接触しないようにアーム３１を退避させれば、作業者の安全が確保される。アーム３１の退避位置は、事前に決めておいてもよいし、アーム３１と作業者との間の所定時間後の距離に応じて変更してもよい。例えば、所定時間後に作業者の体の一部が事前に決めておいた退避位置に重なる可能性があれば、より遠くの位置にアーム３１を退避させる制御をしてもよい。
【００２９】
〔安全制御装置〕
次に、図４を参照しながら安全制御装置１０の詳細構成について説明する。図４のように、安全制御装置１０は、入力手段１１、第１予測手段１２、距離計算手段１３、第２予測手段１４、接触予測手段１５、出力手段１６を備える。安全制御装置１０は、視線検出装置２１、位置測定装置２２およびロボット３０に接続される。
【００３０】
入力手段１１は、視線検出装置２１、位置測定装置２２、第１予測手段１２、距離計算手段１３に接続される。入力手段１１は、視線検出装置２１から作業者の視線に関する視線情報を入力とするとともに、位置測定装置２２からロボット３０および作業者の位置情報を入力とする。入力手段１１は、第１予測手段１２に視線情報を出力し、第２予測手段１４に位置情報を出力する。
【００３１】
第１予測手段１２は、入力手段１１、第２予測手段１４に接続される。第１予測手段１２は、入力手段１１から視線情報を取得する。第１予測手段１２は、取得した視線情報から作業者の動作を予測する。第１予測手段１２は、作業者の予測動作を第２予測手段１４に出力する。
【００３２】
例えば、第１予測手段１２は、作業者の視線が一定時間止まった場合には、その作業者が対象物１１０に手を伸ばすと予測する。また、例えば、第１予測手段１２は、作業者の視線が生産ラインの下流側から上流側に移動した際には、作業者が生産ラインの下流側から上流側に何らかの移動をするものと予測する。なお、作業者の視線から予測される作業者の動作はここで挙げた限りではない。
【００３３】
距離計算手段１３は、入力手段１１、第２予測手段１４に接続される。距離計算手段１３は、ロボット３０および作業者の位置情報を入力手段１１から取得する。距離計算手段１３は、ロボット３０および作業者の位置情報を用いて、ロボット３０と作業者との間の距離を計算する。距離計算手段１３は、算出したロボット３０と作業者との間の距離を第２予測手段１４に出力する。
【００３４】
第２予測手段１４は、作業者の予測動作を第１予測手段１２から取得するとともに、ロボット３０と作業者との間の距離を距離計算手段１３から取得する。第２予測手段１４は、作業者の予測動作と、ロボット３０と作業者との距離とに基づいて、ロボット３０と作業者との予測距離を算出する。第２予測手段１４は、算出した予測距離を接触予測手段１５に出力する。
【００３５】
接触予測手段１５は、第２予測手段１４、出力手段１６に接続される。接触予測手段１５には、予測距離との大小関係で接触判定をするための基準値が予め格納される。また、接触予測手段１５は、第２予測手段１４から予測距離を取得する。接触予測手段１５は、予め格納しておいた基準値と、第２予測手段１４から取得した予測距離とを比較する。
【００３６】
予測距離が基準値以下の場合、接触予測手段１５は、ロボット３０と作業者とが接触すると判定し、ロボット３０に回避動作を指示するための制御信号を生成する。接触予測手段１５は、生成した制御信号を出力手段１７に出力する。一方、予測距離が基準値を超える場合、接触予測手段１５は、制御信号を生成しない。
【００３７】
出力手段１６は、接触予測手段１５、ロボット３０に接続される。出力手段１６は、接触予測手段１５から制御信号を取得すると、取得した制御信号をロボット３０に出力する。
【００３８】
以上が、本実施形態の安全制御システムの構成についての説明である。次に、本実施形態の安全制御システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００３９】
（動作）
図５は、安全制御装置１の動作について説明するためのフローチャートである。図５の一連の動作は、ロボット３０が稼働中は所定のタイミングで繰り返し行われる。所定のタイミングは、安全性の基準や生産性を考慮し、適宜設定すればよい。
【００４０】
図５において、まず、安全制御装置１０は、視線検出装置２１から視線情報を取得するとともに、位置測定装置２２からロボット３０および作業者の位置情報を取得する（ステップＳ１１）。
【００４１】
次に、安全制御装置１０は、視線情報に基づいて作業者の動作を予測する（ステップＳ１２）。例えば、安全制御装置１０は、作業者が、対象物１１０を予め設定した基準値以上の時間にわたって見続けている場合には、その対象物１１０に手を伸ばすものと推測する。
【００４２】
次に、安全制御装置１０は、ロボット３０および作業者の位置情報を用いて、ロボット３０および作業者の位置を検出し、ロボット３０と作業者との間の距離を算出する（ステップＳ１３）。
【００４３】
安全制御装置１０は、予測した作業者の動作と、ロボット３０と作業者との間の距離とに基づいて、ロボット３０と作業者との予測距離を算出する（ステップＳ１４）。
【００４４】
予測距離が基準値以下の場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、安全制御装置１０は、ロボット３０に退避動作を指示する制御信号を生成する（ステップＳ１６）。そして、安全制御装置１０は、ロボット３０に制御信号を送信する（ステップＳ１７）。一方、予測距離が基準値を超える場合（ステップＳ１５でＮｏ）、安全制御装置１０は何もしない。
【００４５】
以上が、本実施形態の安全制御装置１の動作についての説明である。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、作業者とロボットとが協働する生産ラインにおいて、作業者の視線を検出して作業者の次の動作を予測し、予測した作業者の動作に基づいて作業者とロボットとの接触可能性を予測する。そして、本実施形態の安全制御装置は、作業者とロボットとの接触可能性がある場合には、ロボットの動作を制御することによってロボットと作業者との接触を回避するため、作業者の安全を確保することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、ロボットの動作速度を落とす必要以上の退避動作を避ければ、生産性を下げることがない。そのため、本実施形態によれば、ロボットの生産性を下げることなく、ロボットと作業者とが協働する生産ラインにおける安全性を確保できる。また、本実施形態によれば、ロボットの周囲に安全柵を設ける必要がないため、安全策の設置スペースの確保やレイアウト変更後の安全柵の組み立てなどの手間を削減できる。
【００４８】
上記においては、ロボットの外部に安全制御装置を配置する例について説明した。本実施形態の安全制御装置は、ロボットに搭載してもよい。図６は、本実施形態の安全制御装置１０を搭載したロボット３０−２を含む安全制御システムの概念図である。図６の例によれば、安全制御装置１０とロボット３０とを一体化することによって、安全制御システムの設置スペースを削減できる。
【００４９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る安全制御システムについて図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、第１の実施形態と同様の内容については説明を省略する。
【００５０】
図７は、本実施形態の安全制御システムの構成を示すブロック図である。また、図８は、本実施形態の安全制御システムの配置例を示す概念図である。本実施形態の安全制御システムは、位置測定装置２２の代わりに空間認識装置２３を備える。なお、位置測定装置２２に加えて、空間認識装置２３を設置するように構成してもよい。
【００５１】
空間認識装置２３は、天井の視座から生産ラインの空間を認識し、認識した結果を安全制御装置１０に送信する。例えば、空間認識装置２３は、生産ラインを上方から撮像した画像データを取得し、その画像データ上でロボット３０と作業者との間の距離を計測する。また、例えば、空間認識装置２３は、生産ラインを上方から撮影した動画を取得し、動画を構成するフレーム間におけるロボット３０や作業者の動きを解析することによって、ロボット３０と作業者との接触を予測する。なお、空間認識装置２３は、位置検出装置の一形態である。
【００５２】
入力手段１１は、視線検出装置２１から作業者の視線に関する視線情報を入力とするとともに、空間認識装置２３から生産ラインの空間認識情報を入力とする。例えば、空間認識情報は、生産ラインを天井側の視座から撮像した画像データである。入力手段１１は、第１予測手段１２に視線情報を出力し、第２予測手段１４に空間認識情報を出力する。なお、第１予測手段１２にも空間認識情報を出力し、空間認識情報を作業者の動作予測に使用してもよい。
【００５３】
距離計算手段１３は、天井に配置される空間認識装置２３の視座から俯瞰した生産ラインの画像データからロボット３０と作業者との間の距離を計算する。第２予測手段１４は、第１予測手段１２によって予測された作業者の予測動作と、ロボット３０と作業者との間の距離とに基づいて、所定時間後のロボット３０と作業者との間の予測距離を算出する。その他の構成要素の機能や動作については、第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００５４】
以上のように、本実施形態によれば、天井に設置した空間装置によって生産ラインを俯瞰的に見るため、ロボットと作業者との距離を計測する装置の設置スペースを削減できる。また、本実施形態によれば、局所的なロボットと作業者との位置関係のみならず、生産ラインを全体に把握することもできるため、隣接したスペースではないところで稼働しているロボットと作業者との接触まで予測できる。
【００５５】
また、第１の実施形態の位置検出装置と、第２の実施形態の空間認識装置とを組み合わせれば、ロボットと作業者との位置関係を二つの視座から把握できるので、より高精度の安全制御が可能となる。
【００５６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る安全制御システムについて図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、第１および第２の実施形態と同様の内容については説明を省略する。
【００５７】
図９は、本実施形態の安全制御システムの配置例を示す概念図である。本実施形態の安全制御システムは、作業者の足元に検知マット２４を備える。検知マット２４は、複数の感圧部がアレイ状に並べられた構造を有し、検知マット２４上の作業者によって圧力が加えられている位置の情報を安全制御装置１０に出力する。なお、検知マット２４は、位置検出装置の一形態である。
【００５８】
例えば、安全制御装置１０の第１予測手段１２は、作業者の視線情報に加えて、検知マット２４によって取得される作業者の位置情報を入力とする。第１予測手段１２は、検知マット２４からの検知信号によって作業者の状況を把握する。第１予測手段１２は、視線情報に加えて、把握した検知マット２４の上の作業者の状況に基づいた予測動作を第２予測手段１４に出力する。その他の構成要素の機能や動作については、第１および第２の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５９】
以上のように、本実施形態によれば、検知マット上で作業する作業者の位置や状況を検知できる。そのため、本実施形態によれば、視線検出装置が作業者の視線を追尾できなくなっても、作業者の動作や位置を検出できる。そのため、本実施形態によれば、より安定したロボットの安全制御が可能となる。
【００６０】
（ハードウェア）
ここで、本実施形態に係る表示システムの安全制御装置を実現するハードウェアについて、図１０のコンピュータ９０を一例として挙げて説明する。なお、図１０のコンピュータ９０は、各実施形態の安全制御装置を実現するための構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００６１】
図１０のように、コンピュータ９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６を含む。図１０においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Interface）と略して表記している。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、バス９９を介して互いにデータ授受可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。
【００６２】
プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムを主記憶装置９２に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、コンピュータ９０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ９１は、本実施形態に係る安全制御装置が実行する演算処理や制御処理を実行する。
【００６３】
主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリとすればよい。また、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリを主記憶装置９２として構成したり、追加したりしてもよい。
【００６４】
補助記憶装置９３は、データを記憶する手段である。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、主記憶装置９２にデータを記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略してもよい。
【００６５】
入出力インターフェース９５は、コンピュータ９０と周辺機器との接続規格に基づいて、コンピュータ９０と周辺機器とを接続する装置である。通信インターフェース９６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。
【００６６】
コンピュータ９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器を接続できるように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ９１と入力機器との間のデータ授受は、入出力インターフェース９５に仲介させればよい。
【００６７】
また、コンピュータ９０には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、コンピュータ９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース９５を介してコンピュータ９０に接続すればよい。
【００６８】
また、コンピュータ９０には、必要に応じて、リーダライタを備え付けてもよい。リーダライタは、バス９９に接続される。リーダライタは、プロセッサ９１と図示しない記録媒体（プログラム記録媒体とも呼ぶ）との間で、記録媒体からのデータ・プログラムの読み出しや、コンピュータ９０の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。記録媒体は、例えばＳＤ（Secure Digital）カードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの半導体記録媒体などで実現できる。また、記録媒体は、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体やその他の記録媒体によって実現してもよい。
【００６９】
以上が、本発明の各実施形態に係る安全制御装置を可能とするためのハードウェア構成の一例である。本発明の各実施形態に係る安全制御装置を構成する要素の少なくともいずれかは、図１０のコンピュータ９０によって実現される。例えば、本発明の各実施形態に係る安全制御装置を構成する要素は、図１０のコンピュータ９０において動作するソフトウェアによって実現できる。また、本発明の各実施形態に係る安全制御装置を構成する要素は、各構成要素の機能を有する回路によって実現してもよい。
【００７０】
また、本発明の各実施形態に係る安全制御装置による処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、本発明の各実施形態に係るプログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。
【００７１】
以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０    安全制御装置
１１    入力手段
１２    第１予測手段
１３    距離計算手段
１４    第２予測手段
１５    接触予測手段
１６    出力手段
２１    視線検出装置
２２    位置検出装置
２３    空間認識装置
２４    検知マット
３０    ロボット
３１    アーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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