(57)【要約】【課題】作業環境の設計を容易にする監視システム、監視装置、および監視方法を提供する。【解決手段】三次元空間での作業者およびロボットの位置を特定し、作業者およびロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定し（Ｓ２）、作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したか否かを判定し（Ｓ６）、作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したと判定した場合、ロボットの動作を制限し（Ｓ８）、設定した複数の防護領域のうちから実行する防護領域に切替え、作業者の作業領域とロボットの作業領域とが重なる共通領域において作業者が作業する場合の防護領域（Ｓ１４）と、共通領域においてロボットが作業する場合の防護領域（Ｓ１６）とを設定可能である。【選択図】図７
2018069401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視する監視装置を含む監視システムであって、
三次元空間での前記作業者および前記ロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部と、
前記三次元検出部が認識できる空間座標において、前記作業者および前記ロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定する領域設定部と、
前記三次元検出部で特定した前記作業者および前記ロボットの位置に基づき、前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したか否かを判定する判定部と、
前記判定部で前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したと判定した場合、前記ロボットの動作を制限する制限部と、
前記領域設定部で複数の前記防護領域を設定した場合、設定した複数の前記防護領域のうちから実行する前記防護領域に切替える切替部とを備え、
前記領域設定部は、前記作業者の作業領域と前記ロボットの作業領域とが重なる共通領域において前記作業者が作業する場合の前記防護領域と、前記共通領域において前記ロボットが作業する場合の前記防護領域とを設定可能である、監視システム。
【請求項２】
設定した複数の前記防護領域のうちから実行する前記防護領域を選択する選択スイッチをさらに備え、
前記切替部は、前記選択スイッチに基づき、実行する前記防護領域に切替える、請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記三次元検出部が認識できる空間座標において、前記ロボットの位置を検知するための検知領域を設定する検知領域設定部をさらに備え、
前記判定部は、前記三次元検出部で特定した前記ロボットの位置に基づき、前記ロボットが前記検知領域にあるか否かを判定し、
前記切替部は、前記判定部で前記ロボットが前記検知領域にあると判定した場合、実行する前記防護領域に切替える、請求項１に記載の監視システム。
【請求項４】
前記三次元検出部が認識できる空間座標において、前記ロボットの位置を検知するための検知領域を設定する検知領域設定部をさらに備え、
前記判定部は、前記三次元検出部で特定した前記ロボットの位置に基づき、前記ロボットが前記検知領域にあるか否かを判定し、
前記切替部は、前記選択スイッチが操作されても、前記判定部で前記ロボットが前記検知領域にいないと判定した場合、前記防護領域の切替えを中止する、請求項２に記載の監視システム。
【請求項５】
前記判定部は、前記三次元検出部で特定した前記作業者の位置に基づき、前記作業者が前記作業者の作業領域にあるか否かを判定し、
前記切替部は、前記判定部で前記作業者が前記作業者の作業領域にあると判定した場合、実行する前記防護領域に切替える、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項６】
前記切替部は、前記判定部で前記作業者が前記作業者の作業領域にいないと判定した場合、実行する前記防護領域に切替える、請求項５に記載の監視システム。
【請求項７】
前記三次元検出部が認識できる空間座標において、前記作業者が前記防護領域への侵入を警告するための警告領域を前記防護領域の外側に設定する警告領域設定部をさらに備える、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項８】
前記領域設定部で設定した前記防護領域を視覚的に表示する表示部をさらに備える、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項９】
安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視する監視装置であって、
三次元空間での前記作業者および前記ロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部が認識できる空間座標において、前記作業者および前記ロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定する領域設定部と、
前記三次元検出部で特定した前記作業者および前記ロボットの位置に基づき、前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したか否かを判定する判定部と、
前記判定部で前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したと判定した場合、前記ロボットの動作を制限する制限部と、
前記領域設定部で複数の前記防護領域を設定した場合、設定した複数の前記防護領域のうちから実行する前記防護領域に切替える切替部とを備え、
前記領域設定部は、前記作業者の作業領域と前記ロボットの作業領域とが重なる共通領域において前記作業者が作業する場合の前記防護領域と、前記共通領域において前記ロボットが作業する場合の前記防護領域とを設定可能である、監視装置。
【請求項１０】
安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視する監視方法であって、
三次元空間での前記作業者および前記ロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部が認識できる空間座標において、前記作業者および前記ロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定するステップと、
前記三次元検出部で特定した前記作業者および前記ロボットの位置に基づき、前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したか否かを判定するステップと、
前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したと判定した場合、前記ロボットの動作を制限するステップと、
複数の前記防護領域を設定した場合、設定した複数の前記防護領域のうちから実行する前記防護領域に切替えるステップとを備え、
前記作業者の作業領域と前記ロボットの作業領域とが重なる共通領域において前記作業者が作業する場合の前記防護領域と、前記共通領域において前記ロボットが作業する場合の前記防護領域とを設定可能である、監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視する監視システム、監視装置、および監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボット（以下、「ロボット」という。）と、作業者とが共存して作業する作業環境において、ロボットに作業者が巻き込まれる事故の主な原因は、ロボットと作業者との接触事故である。従来から、ロボットと作業者との接触事故を防ぎつつ、作業者とロボットと近接して共存できる作業環境を構築する技術が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１記載の発明では、作業者の作業領域とロボットの作業領域とが重なる共通領域（ロボットの作業と作業者の作業との双方が行われる協調空間）が存在する。ロボットおよび作業者のうちの少なくとも一方による該共通領域への侵入を検知するために、ロボット側に一対の光線式安全装置と作業者側にもう一対の光線式安全装置が設置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０３５７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１において、たとえば、一のロボットを中心に作業者が作業できる共通領域を複数設ける場合には、該複数の共通領域それぞれに対して、ロボット側に一対の光線式安全装置と作業者側に一対の光線式安全装置を設置する必要がある。この光線式安全装置の設置は、ロボットの大きさや作業スピード、ワークサイズなどを考慮し、適切な安全距離を確保して設置する必要がある。そのため、作業環境の設計が煩雑になるという問題があった。
【０００６】
本技術は、このような問題に鑑み、作業者の作業領域とロボットの作業領域とが重なる共通領域が存在する作業環境の設計を容易にする監視システム、監視装置、および監視方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある局面によれば、安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視する監視装置を含む監視システムであって、三次元空間での作業者およびロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部と、三次元検出部が認識できる空間座標において、作業者およびロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定する領域設定部と、三次元検出部で特定した作業者およびロボットの位置に基づき、作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したか否かを判定する判定部と、判定部で作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したと判定した場合、ロボットの動作を制限する制限部と、領域設定部で複数の防護領域を設定した場合、設定した複数の防護領域のうちから実行する防護領域に切替える切替部とを備え、領域設定部は、作業者の作業領域とロボットの作業領域とが重なる共通領域において作業者が作業する場合の防護領域と、共通領域においてロボットが作業する場合の防護領域とを設定可能である。
【０００８】
好ましくは、設定した複数の防護領域のうちから実行する防護領域を選択する選択スイッチをさらに備え、切替部は、選択スイッチに基づき、実行する防護領域に切替える。
【０００９】
好ましくは、三次元検出部が認識できる空間座標において、ロボットの位置を検知するための検知領域を設定する検知領域設定部をさらに備え、判定部は、三次元検出部で特定したロボットの位置に基づき、ロボットが検知領域にあるか否かを判定し、切替部は、判定部でロボットが検知領域にあると判定した場合、実行する防護領域に切替える。
【００１０】
好ましくは、三次元検出部が認識できる空間座標において、ロボットの位置を検知するための検知領域を設定する検知領域設定部をさらに備え、判定部は、三次元検出部で特定したロボットの位置に基づき、ロボットが検知領域にあるか否かを判定し、切替部は、選択スイッチが操作されても、判定部でロボットが検知領域にいないと判定した場合、防護領域の切替えを中止する。
【００１１】
好ましくは、三次元検出部が認識できる空間座標において、作業者が防護領域への侵入を警告するための警告領域を防護領域の外側に設定する警告領域設定部をさらに備える。
【００１２】
好ましくは、領域設定部で設定した防護領域を視覚的に表示する表示部をさらに備える。
【００１３】
本発明の別の局面に従う監視装置は、安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視し、三次元空間での作業者およびロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部が認識できる空間座標において、作業者およびロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定する領域設定部と、三次元検出部で特定した作業者およびロボットの位置に基づき、作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したか否かを判定する判定部と、判定部で作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したと判定した場合、ロボットの動作を制限する制限部と、領域設定部で複数の防護領域を設定した場合、設定した複数の防護領域のうちから実行する防護領域に切替える切替部とを備え、領域設定部は、作業者の作業領域とロボットの作業領域とが重なる共通領域において作業者が作業する場合の防護領域と、共通領域においてロボットが作業する場合の防護領域とを設定可能である。
【００１４】
本発明の別の局面に従う監視方法は、安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視し、三次元空間での作業者およびロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部が認識できる空間座標において、作業者およびロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定するステップと、三次元検出部で特定した作業者およびロボットの位置に基づき、作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したか否かを判定するステップと、作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したと判定した場合、ロボットの動作を制限するステップと、複数の防護領域を設定した場合、設定した複数の防護領域のうちから実行する防護領域に切替えるステップとを備え、作業者の作業領域とロボットの作業領域とが重なる共通領域において作業者が作業する場合の防護領域と、共通領域においてロボットが作業する場合の防護領域とを設定可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本技術に係る監視システム、監視装置、および監視方法によれば、作業者の作業領域とロボットの作業領域とが重なる共通領域が存在する作業環境の設計を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に従う監視システムの構成例を示す図である。
【図２】監視装置のハードウェア構成例の一例を示す図である。
【図３】作業者用防護領域の一例を示す図である。
【図４】作業者が、作業対象物を載置台に載置していることを示す図である。
【図５】ロボット防護領域の一例を示す図である。
【図６】監視装置の機能構成例を示す図である。
【図７】監視システムのフローチャートを示す図である。
【図８】第２実施形態の作業者用防護領域を示す図である。
【図９】第２実施形態のロボット用防護領域を示す図である。
【図１０】第２実施形態の監視装置の機能構成例を示す図である。
【図１１】第２実施形態の監視システムの処理フローを示す図である。
【図１２】第３実施形態の監視装置の機能構成例を示す図である。
【図１３】第３実施形態の監視システムのフローチャートを示す図である。
【図１４】作業領域などの各領域を示す図である。
【図１５】変形例の作業者用防護領域を示す図である。
【図１６】変形例のロボット用防護領域を示す図である。
【図１７】変形例の監視装置の機能構成例を示す図である。
【図１８】変形例の監視システムのフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本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。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１８】
［第１実施形態］
＜監視システム１の構成例＞
まず、第１実施形態に従う監視装置を含む監視システム１の構成例について説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に従う監視システム１の構成例を示す図である。図１を参照して、本実施の形態に従う監視システム１は、監視装置１００と、三次元検出部としての２台のカメラ４とを含む。
【００２０】
監視システム１は、作業者３００とロボット４００とが協調して作業する作業領域α（三次元空間）内で、作業者３００が安全に作業できるように後述する防護領域を設定して作業者３００およびロボット４００の動作を監視する。本実施形態のロボット４００は、台部４０２と、アーム４０４とを含む。ロボット４００は移動せずにその場で固定された状態でアーム４０４などが動作を行なう。カメラ４が三次元空間内での画像（動画）を撮像することにより、監視装置１００は、作業領域αでの作業者３００の位置およびロボット４００の位置を特定する。カメラ４は、カメラ４は、レンズなどの光学系に加えて、撮像素子を含む。撮像素子は、ＣＣＤ（Coupled Charged Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどである。カメラ４は２台備えることにより、作業領域αを三次元的に撮像することができる。また、１対のカメラ（２台のカメラ）を複数組備えるようにしてもよい。なお、図１の例では、作業領域αに、１台のロボット４００および一人の作業者３００が記載されているが、ロボット４００は２台以上存在するようにしてもよく、作業者３００は二人以上存在するようにしてもよい。
【００２１】
＜監視装置１００のハードウェア構成例＞
図２は、監視装置１００のハードウェア構成例の一例を示したものである。図２を参照して、監視装置１００は、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１と、データを不揮発的に格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１２２と、データを揮発的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）１２３と、情報の送受信を行なう通信ＩＦ（interface）１２８とを備える。ＲＯＭ１２２に、ＣＰＵ１２１が実行するプログラムなどが格納されている。
【００２２】
＜防護領域について＞
次に、防護領域について説明する。防護領域は、作業者３００およびロボット４００のうちの少なくとも一方が侵入したと判定されると、作業領域α内の全てのロボット４００の動作が制限される領域である。このように、防護領域は、作業者３００の作業領域とロボット４００の作業領域とが重なる共通領域が存在する作業環境において、作業者３００およびロボット４００の安全な作業を確保するための領域である。ロボット４００の動作の制限とは、ロボット４００の動作を完全に停止させることである。防護領域は、複数の領域を設定することが可能であり、例えば、作業者３００が共通領域で作業する場合に設定される作業者用防護領域と、ロボット４００が共通領域で作業する場合に設定されるロボット用防護領域とを含む。
【００２３】
図３は、作業者用防護領域の一例を示す図である。図３の例では、作業者３００は作業対象物５００を保持している。作業対象物５００は、作業者３００およびロボット４００により作業が行われる対象物である。作業者３００は作業対象物５００を載置台６００に載置する。なお、載置台６００が、作業者３００の作業領域とロボット４００の作業領域とが重なる共通領域である。その後、ロボット４００は、載置台６００に載置された作業対象物５００に対して、作業を行なう。本実施形態では、ロボット４００は、作業対象物５００に対してラベル（図示せず）を貼る作業を行なう。作業が終了した作業対象物５００（つまり、ラベルが貼られた作業対象物５００）は、コンベアー（特に図示せず）などにより、終了後スペース６１０に移動される。
【００２４】
図３の例では、作業者３００の作業とは、「作業対象物５００を載置台６００に載置すること」である。また、ロボット４００の作業とは、「載置台６００に載置された作業対象物５００に対してラベルを貼ること」である。作業者３００の作業領域とロボット４００の作業領域とは載置台６００（共通領域）で重なっており、作業者３００の作業とロボット４００の作業とを順に行なうことにより、作業対象物５００に対してラベルを貼ることができる。しかし、載置台６００において作業者３００の作業とロボット４００の作業とが同じタイミングで行われると、作業者３００とロボット４００との接触事故が発生する可能性がある。そこで、監視装置１００は、当該接触事故を防ぐために、作業者３００が載置台６００において安全に作業することができるように主にロボット４００の動きを監視する作業者用防護領域と、ロボット４００が載置台６００において安全に作業することができるように主に作業者３００の動きを監視するロボット用防護領域とを設定している。
【００２５】
図３の例では、ハッチングが付された領域が、作業者用防護領域６０２である。載置台６００の領域は、作業者３００の作業領域と、ロボット４００の作業領域とが重なる領域に含まれる。以下では、載置台６００の領域を共通領域６００Ａという。作業者用防護領域６０２は、作業者３００が作業するときに、該作業者とロボット４００と衝突しないように仮想的に設定された領域である。作業者３００とロボット４００との少なくとも一方が、作業者用防護領域６０２に侵入したと監視システム１により判定された場合には、監視システム１は、作業領域α内に存在する全てのロボット４００の動作を制限する。また、図３に示すように、何ら作業をしていないロボット４００の位置を「初期位置」という。図３のロボット４００は、初期位置に存在する。
【００２６】
図３の例での作業者用防護領域６０２は、載置台６００を基準として作業者３００とは反対側の領域のうち、初期位置に存在するロボット４００が存在する初期位置領域４００ａを除外した領域である。そのため、監視システム１は、ロボット４００が初期位置から動き出した場合、作業者用防護領域６０２に侵入したと判定することができる。
【００２７】
図４は、作業者３００が、作業対象物５００を載置台６００に載置していることを示す図である。図４に示すように、作業者用防護領域６０２が設定されている状態では、ロボット４００の動作が制限されることなく、作業者３００は、安全に作業を行なうことができる（作業対象物５００を載置台６００に載置させることができる）。作業者用防護領域６０２が設定されている状態では、ロボット４００は動作しない。
【００２８】
作業者３００が作業を終了した後（作業対象物５００を載置台６００に載置させた後）、作業者３００は、選択スイッチ３５０を操作する。選択スイッチ３５０が操作されると、監視装置１００は、作業者用防護領域から、ロボット防護領域に切替える。図５は、ロボット防護領域の一例を示す図である。図５の例では、ハッチングが付された領域が、ロボット用防護領域６０４である。
【００２９】
図５の例では、作業対象物５００が、載置台６００に載置されている。ロボット４００は、載置台６００に載置された作業対象物５００に対して作業を行なう。ロボット用防護領域６０４は、ロボット４００が作業するときに、該ロボット４００と作業者３００とが衝突しないように仮想的に設定された領域である。作業者３００とロボット４００との少なくとも一方が、ロボット用防護領域６０４に侵入したと監視システム１に判定された場合には、監視システム１は、作業領域α内に存在する全てのロボット４００の動作を制限する。
【００３０】
図５の例でのロボット用防護領域６０４は、ロボット４００の周縁の領域および載置台６００の周縁の領域から、ロボットが作業するときに該ロボット４００が通過する全ての領域４００ｂを除外した領域である。そのため、監視システム１は、ロボット４００が初期位置から動き出した場合でも、ロボット用防護領域６０４に侵入したと判定することはないが、載置台６００の周縁に作業者３００が近付くとロボット用防護領域６０４に侵入したと判定することができる。
【００３１】
このように、本実施形態の監視システム１は、作業者用防護領域６０２およびロボット用防護領域６０４のいずれか一方を仮想的に設定することができる。作業者用防護領域６０２は、共通領域６００Ａにおいて作業者３００が作業する場合の防護領域である。ロボット用防護領域６０４は、共通領域６００Ａにおいてロボット４００が作業する場合の防護領域である。また、作業領域αには、表示装置８００が設置されている。表示装置８００は監視装置１００と接続されている。表示装置８００は、設定されている防護領域を視覚的に表示領域８００ａに表示する。たとえば、図３に示すように、作業者用防護領域６０２が設定されているときには、表示装置８００は、作業者用防護領域６０２を視覚的に表示する。また、ロボット用防護領域６０４が設定されているときには、表示装置８００は、ロボット用防護領域６０４を視覚的に表示する。このような表示装置８００を備えることにより、作業者３００は、設定されている防護領域を認識できることから、作業の安全性を高めることができる。
【００３２】
＜監視装置１００の機能構成例＞
次に、監視装置１００の機能構成例などについて説明する。図６は、監視装置１００の機能構成例を示した図である。監視装置１００は、領域設定部１０２と、判定部１０４と、制限部１０６と、切替部１０８とを備える。なお、ＣＰＵ１２１が、監視装置１００は、領域設定部１０２と、判定部１０４と、制限部１０６と、切替部１０８として機能する。
【００３３】
また、監視装置１００は、表示装置８００と、選択スイッチ３５０と、カメラ４と、ロボットの動作を制御するロボットコントローラ２００とに接続されている。領域設定部１０２は、カメラ４が撮像できる空間座標において、作業者３００およびロボット４００の安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定する。本実施形態の領域設定部１０２が設定する防護領域は、２つの防護領域である。該２つの防護領域は、作業者用防護領域６０２と、ロボット用防護領域６０４とである。
【００３４】
作業者３００などにより選択スイッチ３５０が操作されたときには、該操作されたことを示す操作信号が、該選択スイッチ３５０から切替部１０８に対して送信される。切替部１０８は、該操作信号を受信すると、領域設定部１０２に切替信号を送信する。領域設定部１０２が切替信号を受信すると、領域設定部１０２は、２つの防護領域のうち設定していた防護領域から、他方の防護領域に切替える。たとえば、領域設定部１０２が作業者用防護領域６０２を設定している場合において、選択スイッチ３５０が操作されたときには、領域設定部１０２は、ロボット用防護領域６０４を設定する（ロボット用防護領域６０４に切替える）。領域設定部１０２がロボット用防護領域６０４を設定している場合において、選択スイッチ３５０が操作されたときには、領域設定部１０２は、作業者用防護領域６０２を設定する（作業者用防護領域６０２に切替える）。
【００３５】
領域設定部１０２は、設定している防護領域を示す情報を表示装置８００および判定部１０４に対して送信する。領域設定部１０２が、防護領域を示す情報を送信するタイミングは、該防護領域が切替えられたタイミングとすればよい。また、カメラ４で撮像された撮像画像は、判定部１０４に入力される。判定部１０４は、該撮像画像に対して画像処理を行なうことにより、領域設定部１０２により入力された防護領域に、作業者３００およびロボット４００のうち少なくとも一方が侵入したか否かを判定する。領域設定部１０２から入力された防護領域は、３次元の座標（ｘ座標、ｙ座標、ｚ座標）の範囲を示すものである。以下、該判定手法の一例について説明する。
【００３６】
判定部１０４は、撮像画像内において、作業者３００およびロボット４００を認識する。該認識の手法の一例として、ＲＯＭ１２２には、作業者３００の特徴量、およびロボット４００の特徴量がモデルとして予め格納されている。たとえば、作業者３００の特徴量は、人間（作業者）の顔、および作業者が着用している作業服などである。また、ロボット４００の特徴量は、ロボット４００の色および形状などである。判定部１０４は、抽出された特徴量と、ＲＯＭ１２２に格納されている特徴量との差分に応じて一致度を算出する。たとえば、この差分が大きければ、判定部１０４により算出される一致度は小さくなり、この差分が小さければ、判定部１０４により算出される一致度は大きくなる。判定部１０４は、一致度が予めさめられた閾値よりも高い特徴量の部分（領域）を作業者３００またはロボット４００として認識する。なお、作業者３００およびロボット４００の特定の手法は、これに限らず、他の手法を用いるようにしてもよい。
【００３７】
判定部１０４は、作業者３００およびロボット４００を認識することにより、該作業者３００の座標（ｘ座標、ｙ座標、ｚ座標）の範囲および該ロボット４００の座標（ｘ座標、ｙ座標、ｚ座標）の範囲を特定する。判定部１０４は、特定した作業者３００の座標の範囲のうち少なくとも一部が、防護領域の座標の範囲に属すると判定した場合には、該作業者３００が該防護領域に侵入したと判定する。また、判定部１０４は、特定したロボット４００の座標の範囲のうち少なくとも一部が、防護領域の座標の範囲に属すると判定した場合には、該ロボット４００が該防護領域に侵入したと判定する。
【００３８】
このように、判定部１０４は、カメラ４による撮像画像で特定された作業者３００およびロボット４００の位置に基づき、作業者３００およびロボット４００のうち少なくとも一方が防護領域に侵入したか否かを判定する。作業者３００およびロボット４００のうち少なくとも一方が防護領域に侵入したと判定部１０４で判定された場合に、該侵入したことを示す判定信号を制限部１０６に対して送信する。なお、判定部１０４で作業者３００およびロボット４００のいずれも防護領域に侵入していないと判定された場合には、該判定信号を制限部１０６に送信しない。
【００３９】
制限部１０６は、判定信号を受信すると、制限信号をロボットコントローラ２００に対して送信する。ロボットコントローラ２００は制限信号を受信すると、作業領域α内の全てのロボットの動作を完全に停止させる。
【００４０】
また、表示装置８００は、領域設定部１０２から送信された防護領域に基づいて、該領域設定部１０２が設定している防護領域を視覚的に表示する。
【００４１】
＜監視システム１のフローチャート＞
次に、図７を用いて、監視装置１００のフローチャートを説明する。図７は、監視システム１のフローチャートを示す図である。作業領域αの管理者などにより、作業領域αでの作業を開始させるための開始操作が実行されたときに、図７のフローチャートに示す処理は開始される。まず、Ｓ２において、領域設定部１０２により、作業領域α内の各ロボットについて防護領域が設定されているか否かが判断される。
【００４２】
該判断の手法の一例を説明する。領域設定部１０２により設定されている防護領域を示す防護領域情報が、ＲＡＭ１０３に格納される。領域設定部１０２により、たとえば作業者用防護領域６０２が設定されているときには、該作業者用防護領域６０２を特定可能な作業者用防護領域情報がＲＡＭ１０３に格納される。また、領域設定部１０２により、たとえばロボット用防護領域６０４が設定されているときには、ロボット用防護領域を特定可能なロボット用防護領域情報がＲＡＭ１０３に格納される。領域設定部１０２は、防護領域情報（作業者用防護領域情報およびロボット用防護領域情報のいずれか一方）が、ＲＡＭ１０３に格納されていると判断された場合には、Ｓ２でＹＥＳと判断する。一方、領域設定部１０２は、ＲＡＭ１０３に防護領域情報が格納されていないと判断した場合には、Ｓ２でＮＯと判断する。たとえば、前日の作業が終了した際に、防護領域情報がＲＡＭ１０３に格納されている（残存している）場合には、Ｓ２でＹＥＳと判断される。一方、前日の作業が終了した際に、防護領域情報がＲＡＭ１０３に格納されていない（消去された）場合には、Ｓ２でＮＯと判断される。
【００４３】
Ｓ２でＹＥＳと判断された場合には、Ｓ４に進む。一方、Ｓ２でＮＯと判断された場合には、Ｓ６に進む。Ｓ４において、領域設定部１０２は、デフォルトの防護領域として、作業者用防護領域を設定する。これにより、作業者３００は、スムーズに自分の作業を開始させることができる。
【００４４】
Ｓ６において、領域設定部１０２により設定されている防護領域（作業者用防護領域６０２およびロボット用防護領域６０４のうちのいずれかの防護領域）に、作業者３００およびロボット４００のうち少なくとも一方が侵入したか否かが判定部１０４により判断される。判定部１０４により作業者３００およびロボット４００のうち少なくとも一方が防護領域に侵入したと判断されると（Ｓ６のＹＥＳ）、Ｓ８に進む。また、判定部１０４により作業者３００およびロボット４００のいずれもが防護領域に侵入していないと判断されると（Ｓ６のＮＯ）、Ｓ１０に進む。
【００４５】
Ｓ８において、制限部１０６は、作業領域α内の全てのロボット４００の動作を制限する（制限信号をロボットコントローラ２００に送信する）。Ｓ８の処理が終了すると、監視システム１の処理は終了する。Ｓ１０において、切替部１０８は、選択スイッチ３５０が操作されたか否かが判断される。選択スイッチ３５０が操作されたと判断されると（Ｓ１０のＹＥＳ）、領域設定部１０２は、設定している防護領域を切り替える。たとえば、Ｓ１２において、領域設定部１０２が作業者用防護領域６０２を設定していると判断した場合には（Ｓ１２のＹＥＳ）、Ｓ１６において、領域設定部１０２は、ロボット用防護領域６０４を設定する。一方、領域設定部１０２がロボット用防護領域６０４を設定していると判断した場合には（Ｓ１２のＮＯ）、領域設定部１０２は、Ｓ１４において、作業者用防護領域６０２を設定する。Ｓ１４およびＳ１６の処理が終了すると、Ｓ１８に進む。
【００４６】
Ｓ１８において、終了操作が実行されたか否かが判断される。ここで、終了操作とは、作業領域α内での作業が終了したときなどに、作業領域αの管理者などにより実行される操作である。Ｓ１８において、ＮＯと判断された場合には、Ｓ６に戻る。一方、Ｓ１８において、ＹＥＳと判断された場合には、監視装置１００の処理は終了する。
【００４７】
＜第１実施形態の効果＞
次に、第１実施形態の効果について説明する。第１実施形態の監視システム１は、カメラ４で、作業者３００およびロボット４００による防護領域への侵入を検出可能である。したがって、たとえば、一のロボットを中心に作業者が作業できる共通領域を複数設けるような場合であっても、作業者３００の作業領域とロボット４００の作業領域とが重なる共通領域６００Ａが存在する作業環境（作業領域αでのロボット４００の配置など）の設計を容易にすることができる。また、本実施形態では、作業領域αと、作業領域α以外の領域を隔離するための安全柵を不要とする。したがって、該安全柵を要する監視システムと比較して、作業ラインの設備コストを削減できる。
【００４８】
また、第１実施形態の監視システム１では、防護領域として、作業者用防護領域６０２とロボット用防護領域６０４とを切り替えることができる。したがって、作業者３００が作業する場合およびロボット４００が作業する場合のいずれの場合においても、作業者３００の安全性を担保できる。
【００４９】
また、監視システム１は、作業者３００などによる選択スイッチ３５０の操作により、防護領域を切り替える。したがって、該作業者３００の作業ペースに合わせて防護領域を切り替えることができることから、該作業者３００の利便性を向上させることができる。
【００５０】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に従う監視装置を含む監視システム２について説明する。図８は、第２実施形態の作業者用防護領域６０２を示す図である。図９は、第２実施形態のロボット用防護領域６０４を示す図である。また、監視システム２の構成例は、図１と同様である。
【００５１】
監視システム２と監視システム１とを比較すると、図８および図９に示すように、監視システム２は、検知領域６５０が設けられている点、および選択スイッチ３５０の代わりにロボット開始スイッチ７００が設けられている点で、監視システム１とは異なる。
【００５２】
図８の例では、作業者３００は、作業対象物５００を保持している。また、ロボット４００は、初期位置に存在している。作業者３００は作業対象物５００を載置台６００に載置した後に、該作業者３００は該ロボット開始スイッチ７００を操作する。ロボット開始スイッチ７００が作業者３００などにより操作された場合において、作業者用防護領域６０２が設定されているときには、ロボット用防護領域６０４に切替えられるとともに、ロボット４００の動作が開始する。なお、ロボット開始スイッチ７００が作業者３００などにより操作された場合において、ロボット用防護領域６０４が設定されているときには、該ロボット用防護領域６０４の設定が維持される。また、ロボット４００の作業中に、ロボット開始スイッチ７００が作業者３００などにより操作された場合には、該ロボットの作業は続行される。
【００５３】
図９の例では、ロボット４００は、載置台６００に載置された作業対象物５００に対して処理を実行している。その後、ロボット４００の処理が終了すると、ロボット４００は、初期位置に戻る。ここで、検知領域６５０は、初期位置に存在するロボット４００の領域に含まれる位置に設けられている。つまり、ロボット４００が初期位置に存在する場合には、該ロボット４００は検知領域６５０に存在することになる。ロボット４００が検知領域６５０に存在すると判断された場合において、ロボット用防護領域６０４が設定されているときには、作業者用防護領域６０２が設定される。なお、ロボット４００が検知領域６５０に存在すると判断された場合において、作業者用防護領域６０２が設定されていると判断された場合には、作業者用防護領域６０２の設定が維持される。
【００５４】
このように、第２実施形態では、作業者用防護領域６０２からロボット用防護領域６０４への切替は、ロボット開始スイッチ７００の操作が契機となる一方、ロボット用防護領域６０４から作業者用防護領域６０２への切替は、ロボット４００が検知領域６５０（初期位置）に位置したことが契機となる。
【００５５】
図１０は、第２実施形態の監視装置１６０の機能構成例を示した図である。図１０を用いて監視装置１６０の機能構成例を説明する。また、図１０の説明においては、図６の説明とは異なる箇所を主に説明する。
【００５６】
ロボット開始スイッチ７００が操作されたときには、該操作されたことを示す操作信号が、該ロボット開始スイッチ７００から切替部１０８およびロボットコントローラ２００に対して送信される。ロボットコントローラ２００は、該操作信号を受信すると、該操作されたロボット開始スイッチに対応するロボット４００の動作を開始させる。また、判定部１０４は、撮像画像から、ロボット４００が検知領域６５０に存在すると判定した場合には、該判定した旨を示す検知領域判定信号が切替部１０８に送信される。検知領域６５０の座標（ｘ座標、ｙ座標、ｚ座標）の範囲は予め定められており、所定の記憶領域（たとえば、ＲＡＭ１０３）に格納されている。
【００５７】
切替部１０８は、検知領域判定信号を受信すると、切替信号を領域設定部１０２に送信することにより、ロボット用防護領域６０４に設定されている場合には作業者用防護領域６０２に切替えさせる。
【００５８】
図１１は、第２実施形態の監視システム２の処理フローを示す図である。Ｓ６において、ＮＯと判断された場合には、Ｓ３０に進む。Ｓ３０において、切替部１０８は、ロボット開始スイッチ７００が操作されたか否かを判断する。切替部１０８により、ロボット開始スイッチ７００が操作されたと判断された場合（Ｓ３０のＹＥＳ）には、Ｓ３４に進む。一方、切替部１０８により、ロボット開始スイッチ７００が操作されていないと判断された場合（Ｓ３０のＮＯ）には、Ｓ３６に進む。
【００５９】
Ｓ３４では、領域設定部１０２は、判定部１０４により作業者用防護領域６０２が設定されている場合には、ロボット用防護領域６０４に切り替える。なお、Ｓ３４では、領域設定部１０２は、ロボット用防護領域６０４が設定されている場合には、領域設定部１０２は、ロボット用防護領域６０４の設定を維持する。Ｓ３４の処理が終了すると、Ｓ１８に進む。
【００６０】
また、Ｓ３６では、判定部１０４は、ロボット４００の動作後（ロボットの作業終了後）、該ロボット４００が検知領域６５０に存在するか否かを判定する。つまり、Ｓ３６では、ロボット４００の作業が終了した後に、該ロボット４００が検知領域６５０に戻ってきたか否かが判定される。判定部１０４により、ロボット４００が検知領域６５０に存在すると判定された場合（Ｓ３６のＹＥＳ）には、Ｓ３８に進む。また、判定部１０４により、ロボット４００が検知領域６５０に存在しないと判定された場合（Ｓ３６のＮＯ）には、Ｓ１８に進む。
【００６１】
Ｓ３８では、領域設定部１０２は、判定部１０４によりロボット用防護領域６０４が設定されている場合には、作業者用防護領域６０２に切り替える。なお、Ｓ３８では、領域設定部１０２は、作業者用防護領域６０２が設定されていると判定された場合には、領域設定部１０２は、作業者用防護領域６０２の設定を維持する。
【００６２】
第２実施形態の監視システム２によれば、ロボット４００の処理が終了することにより、ロボット４００が初期位置に戻った場合には、該ロボット４００が検知領域６５０に存在することになる。該ロボット４００が検知領域６５０に存在すると判定された場合には、ロボット用防護領域６０４から作業者用防護領域６０２に切替えられる。このように、第２実施形態の監視システム２によれば、ロボット４００の処理が終了したときに、作業者３００の操作を必要とせずに、自動的に、ロボット用防護領域６０４から作業者用防護領域６０２に切替える。したがって、作業者３００の利便性を向上させることができる。
【００６３】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に従う監視装置を含む監視システム３について説明する。また、監視システム３の構成例は、図１と同様である。監視システム３では、第１実施形態で説明した選択スイッチ３５０と、検知領域６５０とを組合わせたものである。また、第３実施形態の作業者用防護領域６０２およびロボット用防護領域６０４については、図８および図９のロボット開始スイッチ７００が選択スイッチ３５０に代替された図である。
【００６４】
第３実施形態では、図８に示すように、ロボット４００が検知領域６５０に存在する場合（たとえば、ロボット４００が初期位置に存在することにより、作業を実行していない場合）において、選択スイッチ３５０が操作されたときには、防護領域は切替えられる。一方、図９に示すように、ロボット４００が検知領域６５０に存在しない場合（たとえば、ロボット４００が作業中である場合）において、選択スイッチ３５０が操作されたとしても、防護領域は切替えられない。
【００６５】
図１２は、第３実施形態の監視装置１７０の機能構成例を示したものである。ロボット４００が検知領域６５０に存在すると判定部１０４により判定されている場合において、選択スイッチ３５０が操作されたときには、切替部１０８は、防護領域を領域設定部１０２に切替えさせる。一方、ロボット４００が検知領域６５０に存在しないと判定部１０４により判定されている場合において、選択スイッチ３５０が操作されても、切替部１０８は、防護領域を領域設定部１０２に切替えさせない（防護領域の切替えを中止する）。
【００６６】
図１３は、第３実施形態の監視システム３のフローチャートを示した図である。Ｓ１０において、切替部１０８は、選択スイッチ３５０が操作されたか否かが判断される。選択スイッチ３５０が操作されたと判断されると（Ｓ１０のＹＥＳ）、Ｓ４０に進む。
【００６７】
Ｓ４０において、判定部１０４は、ロボット４００が検知領域６５０に存在するか否かを判定する。Ｓ４０においてロボットが検知領域６５０に存在すると判定された場合には（Ｓ４０のＹＥＳ）、作業者用防護領域６０２が設定されている筈なので、Ｓ１６において、領域設定部１０２は、ロボット用防護領域６０４を設定する。なお、Ｓ１６において、ロボット用防護領域６０４が設定されている場合には、領域設定部１０２は、作業者用防護領域６０２を設定する。Ｓ１６の処理が終了するとＳ１８に進む。また、Ｓ４０においてロボットが検知領域６５０に存在しないと判定された場合（Ｓ４０のＮＯ）、つまり、ロボット４００が作業中であること、およびロボット用防護領域６０４が設定されていることのいずれもの可能性が高い場合には、防護領域の切替を行わず（作業者用防護領域６０２に切替えず）、Ｓ１８の処理に進む。
【００６８】
次に、第３実施形態の監視システム３の効果について説明する。仮に、選択スイッチ３５０が操作された場合において、ロボット４００が検知領域６５０に存在しない場合（たとえば、図９に示すように、ロボット４００が作業中である場合）に、作業者用防護領域に切替えられると、作業者は該作業者用防護領域に侵入可能となってしまう。そうすると、作業者用防護領域に侵入した作業者３００は、作業中のロボット４００と衝突する可能性がある。これに対し、第３実施形態の監視システム１によれば、選択スイッチ３５０が操作された場合において、ロボット４００が検知領域６５０に存在しない場合（たとえば、図９に示すように、ロボット４００が作業中である可能性が高い場合）には、防護領域は切替えられない（作業者用防護領域に切替えられずにロボット防護領域の設定は維持されたままである）。したがって、作業者３００が、作業中のロボット４００と衝突することを防止できることから、作業者３００の安全性を高めることができる。
【００６９】
また、監視システム３は、作業者３００などによる選択スイッチ３５０の操作により、防護領域を切り替える。したがって、該作業者３００の作業ペースに合わせて防護領域を切り替えることができることから、該作業者３００の利便性を向上させることができる。
【００７０】
また、監視システム３は、ロボット４００の処理が終了したときに、作業者３００の操作を必要とせずに、自動的に、ロボット用防護領域６０４から作業者用防護領域６０２に切替える。したがって、作業者３００の利便性を向上させることができる。
【００７１】
［領域について］
次に、作業領域αの他に設けられている領域を説明する。図１４は、作業領域αなどの各領域を示した図である。図１４の例では、各領域を上から見たものである。上述したように、作業領域α内に設置されている全てのロボット４００についての防護領域は、該作業領域αに含まれる。また、図１４の例では、作業領域αの全てを含む領域として警告領域βが設けられている。警告領域βは、カメラ４が認識できる空間座標において、作業者３００が防護領域（作業領域α）への侵入を警告するための領域である。作業者３００が、警告領域βに侵入したと判定部１０４により判定された場合には、警告装置（図示せず）が警告領域βに侵入した旨の警告報知を実行する。警告報知は、たとえば、警告装置が警告音の出力処理と、警告メッセージの表示処理とのうち少なくとも一方を含む。
【００７２】
このように、作業領域αの外部の領域に警告領域βを仮想的に設けることにより、作業領域α内での安全性を高めることができる。また、図１４の思想は、第１実施形態〜第３実施形態の監視システムのうち少なくとも１つの監視システムに適用可能である。
【００７３】
［変形例］
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。本発明は、上記の実施例に限られず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な変形例などについて説明する。
【００７４】
［防護領域を切替える契機について］
次に、本変形例に従う監視装置を含む監視システム４について説明する。また、監視システム４の構成例は、図１と同様である。上述した各実施形態では、防護領域を切替える契機として、選択スイッチ３５０への操作、ロボット４００が検知領域６５０に存在することなどを例示した。しかしながら、防護領域を切替える契機は他の契機としてもよい。たとえば、防護領域を切替える契機は、作業者の位置としてもよい。
【００７５】
図１５は、本変形例の作業者用防護領域６０２の一例を示す図である。また、図１６は、本変形例のロボット用防護領域６０４の一例を示す図である。また、図１５および図１６に示すように、作業者３００が作業するための領域である作業者領域９００が定められている。作業者領域９００とは、作業者３００が作業する場合に、該作業者３００が存在する領域であって、たとえば、載置台６００の近傍の領域である。なお、図１６に示すように、作業者領域９００は、ロボット用防護領域６０４の一部と重畳されている。また、図１５および図１６に示すように、選択スイッチ３５０が省略されている。
【００７６】
本変形例では、図１５に示すように、作業者３００が作業者領域９００に侵入したときには、防護領域が作業者防護領域６０２に切替る。これとともに、ロボット４００が動作中であれば該ロボット４００の動作は停止し、ロボット４００が停止中であれば該ロボット４００の停止は維持される。
【００７７】
また、図１６に示すように、作業者３００が作業者領域９００に存在しなくなった場合には、防護領域がロボット防護領域６０４に切替る。これとともに、ロボット４００が停止中であり、かつロボット４００が実行すべき処理が存在している場合には、ロボット４００が該処理の実行を開始する。
【００７８】
図１７は、本変形例の監視装置１８０の機能構成例を示した図である。図１７と、図６とを比較すると、選択スイッチ３５０の記載が省略されている点、および判定部１０４から切替部１０８に対して判定信号が送信されている点で異なり、その他の点では一致する。
【００７９】
判定部１０４は、カメラ４で特定した作業者３００の位置に基づき、作業者３００が作業者領域９００に侵入したか否か、つまり、作業者３００が作業者領域９００に存在していない状態から作業者領域９００に存在した状態に変化したか否かを判定する。作業者３００が作業者領域９００に侵入したと判定部１０４が判定した場合には、作業者３００が作業者領域９００に侵入した旨を示す判定信号を切替部１０８に対して送信する。切替部１０８は、該判定信号を受信すると、領域設定部１０２に切替信号を送信する。
【００８０】
また、判定部１０４は、作業者３００が作業者領域９００に存在しなくなったか否か、つまり、作業者３００が作業者領域９００に存在している状態から作業者領域９００に存在していない状態に変化したか否かを判定する。作業者３００が作業者領域９００に存在しなくなったと判定部１０４が判定した場合には、作業者３００が作業者領域９００に存在しなくなった旨を示す判定信号を切替部１０８に対して送信する。切替部１０８は、該判定信号を受信すると、領域設定部１０２に切替信号を送信する。
【００８１】
次に、図１８を用いて、監視システム４のフローチャートを説明する。図１８は、監視システム４のフローチャートを示す図である。図１８において、Ｓ４の処理が終了すると、Ｓ６０に進む。Ｓ６０では、判定部１０４は、作業者３００が作業者領域９００に侵入したか否かを判定する。Ｓ６０においてＹＥＳと判断された場合には、Ｓ１４に進む。Ｓ１４の処理が終了すると、Ｓ６２において、監視装置１８０（たとえば、制限部１０６）は、ロボット４００を初期位置に移動させる（図１５参照）。また、Ｓ６２において、ロボット４００が初期位置に存在している場合には、該ロボット４００の初期位置への制御を維持する。Ｓ６２の処理が終了すると、Ｓ１８に進む。
【００８２】
また、Ｓ６０において、ＮＯと判断された場合には、Ｓ６１に進む。Ｓ６１では、作業者３００が作業者領域９００から存在しなくなったか否かを判断する。Ｓ６１において、ＹＥＳと判断された場合には、Ｓ１６に進む。Ｓ１６の処理が終了すると、Ｓ６４に進む。Ｓ６４では、ロボット４００が停止中であり、かつロボット４００が実行すべき処理が存在している場合には、ロボット４００が該処理の実行を開始する（動作を開始する）。Ｓ６４において、ロボット４００が動作中である場合には、該ロボット４００の動作を維持する。また、Ｓ６４において、ロボット４００が停止中であっても、ロボット４００が実行すべき処理が存在していない場合には、該ロボット４００の停止は維持される。
【００８３】
本変形例の構成であれば、作業者３００が、作業者領域９００に侵入したと判定部１０４により判定された場合には（Ｓ６０のＹＥＳ）、作業者３００は何ら操作することなく自動的に、防護領域が作業者用防護領域に切替えられる（Ｓ１４）。したがって、作業者３００の安全性を高めることができつつ、作業者３００の利便性を向上させることができる。また、作業者３００が、作業者領域９００に存在しなくなったと判定部１０４により判定された場合には（Ｓ６１のＹＥＳ）、防護領域がロボット用防護領域に切替えられる（Ｓ１６）。したがって、作業者３００は何ら操作することなく自動的に、防護領域がロボット用防護領域に切替えられることから、ロボット４００の作業効率（稼働率）を向上させることができつつ、作業者３００の利便性を向上させることができる。
【００８４】
［防護領域の数について］
本実施形態では、防護領域の数は、作業者用防護領域６０２とロボット用防護領域６０４との２つであるとして説明した。しかしながら、防護領域の数は１であってもよく、３以上であってもよい。防護領域の数が１である場合には、たとえば、作業者用防護領域６０２およびロボット用防護領域６０４のうちのいずれか１つとしてもよい。また、安全性を考慮すると、１の防護領域は、ロボット用防護領域６０４とすることが好ましい。
【００８５】
次に、防護領域の数が３以上である構成について説明する。このような構成を採用した場合には、たとえば、作業者用防護領域６０２が複数種類存在するようにしてもよい。領域設定部１０２は、複数種類の作業者用防護領域６０２のうち、作業者の作業の種類に応じた作業者用防護領域に設定する。たとえば、作業者の作業の種類に応じて、作業者が侵入可能な領域が異なる構成について説明する。このような構成を採用している監視システムにおいて、作業者３００が第１作業を行なう場合には、領域設定部１０２は、第１作業に応じた第１作業者用防護領域を設定し、作業者３００が第２作業を行なう場合には、領域設定部１０２は、第２作業に応じた第２作業者用防護領域を設定する。第１作業者用防護領域および第２作業者用防護領域を図３を用いて説明すると、たとえば、第１作業者用防護領域は図３に示す作業者用防護領域６０２であり、第２作業者用防護領域は図３に示す作業者用防護領域６０２から載置台６００の下の部分の領域を除外した領域である。
【００８６】
防護領域の数が３以上である構成については、ロボット用防護領域６０４が複数種類存在するようにしてもよい。領域設定部１０２は、複数種類のロボット用防護領域６０４のうち、ロボット４００の作業の種類に応じたロボット用防護領域に設定する。たとえば、ロボットの作業の種類に応じて、ロボットの少なくとも一部が侵入可能な領域が異なる構成について説明する。このような構成を採用している監視システムにおいて、ロボット４００が第１作業を行なう場合には、領域設定部１０２は、第１作業に応じた第１ロボット用防護領域を設定し、ロボット４００が第２作業を行なう場合には、領域設定部１０２は、第２作業に応じた第２ロボット用防護領域を設定する。第１ロボット用防護領域および第２ロボット用防護領域を図５を用いて説明すると、たとえば、第１ロボット用防護領域は図５に示すロボット用防護領域６０４であり、第２ロボット用防護領域は図５に示すロボット用防護領域６０４から右端の領域を除外した領域である。
【００８７】
このように、作業者用防護領域およびロボット用防護領域のうち少なくとも一方の防護領域を複数種類、仮想的に設定可能とすることにより、本変形例の監視システムは、より細やかな防護領域の設定を実行することができる。
【００８８】
［ロボットの動作の制限について］
（１）  上述した実施形態では、作業者３００およびロボット４００のうち少なくとも一方が、設定されている防護領域に侵入したと判定された場合には、作業領域α内の全てのロボットの動作が制限されるとして説明した。しかしながら、作業者３００およびロボット４００のうち少なくとも一方が、設定されている防護領域に侵入したと判定された場合には、該防護領域に対応するロボット４００のみの動作を制限するようにしてもよい。このような構成によれば、該ロボット４００のみの動作を制限する一方、他のロボット４００の動作は制限されないことから、全てのロボット４００の動作を制限するものと比較して、作業領域α内での作業効率を向上させることができる。
【００８９】
（２）  また、上述した実施形態では、ロボット４００の制限とは、ロボット４００の動作を完全に停止させることであるとして説明した。しかしながら、ロボット４００の制限は、ロボット４００の動作速度を遅めることであるとしてもよい。
【００９０】
［ロボットが移動可能である場合］
作業領域α内のロボットのうち少なくとも１のロボットが移動可能である場合にも、本願発明は、適用可能である。たとえば、作業者と、移動可能ロボットとが協調して作業している場合において、作業者防護領域からロボット防護領域に切替える契機が成立したときには、領域設定部は、該移動可能ロボットの位置の座標を検出し、座標に基づいて、ロボット防護領域を設定するようにしてもよい。また、該座標から該ロボット防護領域を変換するためのパラメータは予め定めておき、所定の記憶領域（たとえば、ＲＡＭ１０３）に格納するようにしてもよい。このような構成を採用した監視システムであっても、上述した各実施形態の効果を奏する。
【００９１】
［その他］
また、監視装置における処理は、各ハードウェアおよびＣＰＵ１２１により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、フラッシュメモリに予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、メモリカードその他の記録媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、ＩＣカードリーダライタその他の読取装置によりその記録媒体から読み取られて、あるいは、通信ＩＦを介してダウンロードされた後、フラッシュメモリに一旦格納される。そのソフトウェアは、ＣＰＵ１２１によってフラッシュメモリから読み出され、さらにフラッシュメモリに実行可能なプログラムの形式で格納される。ＣＰＵ１２１は、そのプログラムを実行する。
【００９２】
図２に示される監視装置１００を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、フラッシュメモリ、メモリカードその他の記録媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。
【００９３】
なお、記録媒体としては、ＤＶＤ-ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible Disk）、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Magnetic Optical Disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc））、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Electronically Programmable Read-Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、当該プログラム等をコンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。
【００９４】
ここでいうプログラムとは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
【００９５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９６】
４  カメラ、１００  監視装置、１０２  領域設定部、１０３  ＲＡＭ、１０４  判定部、１０６  制限部、１０８  切替部、１２２  ＲＯＭ、２００  ロボットコントローラ、３００  作業者、３５０  選択スイッチ、４００  ロボット、４００ａ  初期位置領域、４００ｂ  領域、４０２  台部、４０４  アーム、５００  作業対象物、６００  載置台、６００Ａ  共通領域、６０２  作業者用防護領域、６０４  ロボット用防護領域。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年9月7日(2017.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視する監視装置を含む監視システムであって、
三次元空間での前記作業者および前記ロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部と、
前記三次元検出部が認識できる空間座標において、前記作業者および前記ロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定する領域設定部と、
前記三次元検出部で特定した前記作業者および前記ロボットの位置に基づき、前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したか否かを判定する判定部と、
前記判定部で前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したと判定した場合、前記ロボットの動作を制限する制限部と、
前記領域設定部で複数の前記防護領域を設定した場合、設定した複数の前記防護領域のうちから判定を実行する前記防護領域を切替える切替部とを備え、
前記領域設定部は、前記作業者の作業領域と前記ロボットの作業領域とが重なる共通領域において前記作業者が作業する場合の前記防護領域と、前記共通領域において前記ロボットが作業する場合の前記防護領域とを設定可能である、監視システム。
【請求項２】
設定した複数の前記防護領域のうちから前記判定を実行する前記防護領域を選択する選択スイッチをさらに備え、
前記切替部は、前記選択スイッチに基づき、前記判定を実行する前記防護領域を切替える、請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記三次元検出部が認識できる空間座標において、前記ロボットの位置を検知するための検知領域を設定する検知領域設定部をさらに備え、
前記判定部は、前記三次元検出部で特定した前記ロボットの位置に基づき、前記ロボットが前記検知領域にあるか否かを判定し、
前記切替部は、前記判定部で前記ロボットが前記検知領域にあると判定した場合、前記判定を実行する前記防護領域を切替える、請求項１に記載の監視システム。
【請求項４】
前記三次元検出部が認識できる空間座標において、前記ロボットの位置を検知するための検知領域を設定する検知領域設定部をさらに備え、
前記判定部は、前記三次元検出部で特定した前記ロボットの位置に基づき、前記ロボットが前記検知領域にあるか否かを判定し、
前記切替部は、前記選択スイッチが操作されても、前記判定部で前記ロボットが前記検知領域にいないと判定した場合、前記防護領域の切替えを中止する、請求項２に記載の監視システム。
【請求項５】
前記判定部は、前記三次元検出部で特定した前記作業者の位置に基づき、前記作業者が前記作業者の作業領域にあるか否かを判定し、
前記切替部は、前記判定部で前記作業者が前記作業者の作業領域にあると判定した場合、前記判定を実行する前記防護領域を切替える、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項６】
前記切替部は、前記判定部で前記作業者が前記作業者の作業領域にいないと判定した場合、前記判定を実行する前記防護領域を切替える、請求項５に記載の監視システム。
【請求項７】
前記三次元検出部が認識できる空間座標において、前記作業者が前記防護領域への侵入を警告するための警告領域を前記防護領域の外側に設定する警告領域設定部をさらに備え
る、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項８】
前記領域設定部で設定した前記防護領域を視覚的に表示する表示部をさらに備える、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項９】
安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視する監視装置であって、
三次元空間での前記作業者および前記ロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部が認識できる空間座標において、前記作業者および前記ロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定する領域設定部と、
前記三次元検出部で特定した前記作業者および前記ロボットの位置に基づき、前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したか否かを判定する判定部と、
前記判定部で前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したと判定した場合、前記ロボットの動作を制限する制限部と、
前記領域設定部で複数の前記防護領域を設定した場合、設定した複数の前記防護領域のうちから判定を実行する前記防護領域を切替える切替部とを備え、
前記領域設定部は、前記作業者の作業領域と前記ロボットの作業領域とが重なる共通領域において前記作業者が作業する場合の前記防護領域と、前記共通領域において前記ロボットが作業する場合の前記防護領域とを設定可能である、監視装置。
【請求項１０】
安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視する監視方法であって、
三次元空間での前記作業者および前記ロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部が認識できる空間座標において、前記作業者および前記ロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定するステップと、
前記三次元検出部で特定した前記作業者および前記ロボットの位置に基づき、前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したか否かを判定するステップと、
前記作業者および前記ロボットのうち少なくとも一方が前記防護領域に侵入したと判定した場合、前記ロボットの動作を制限するステップと、
複数の前記防護領域を設定した場合、設定した複数の前記防護領域のうちから判定を実行する前記防護領域を切替えるステップとを備え、
前記作業者の作業領域と前記ロボットの作業領域とが重なる共通領域において前記作業者が作業する場合の前記防護領域と、前記共通領域において前記ロボットが作業する場合の前記防護領域とを設定可能である、監視方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明のある局面によれば、安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視する監視装置を含む監視システムであって、三次元空間での作業者およびロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部と、三次元検出部が認識できる空間座標において、作業者およびロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定する領域設定部と、三次元検出部で特定した作業者およびロボットの位置に基づき、作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したか否かを判定する判定部と、判定部で作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したと判定した場合、ロボットの動作を制限する制限部と、領域設定部で複数の防護領域を設定した場合、設定した複数の防護領域のうちから判定を実行する防護領域を切替える切替部とを備え、領域設定部は、作業者の作業領域とロボットの作業領域とが重なる共通領域において作業者が作業する場合の防護領域と、共通領域においてロボットが作業する場合の防護領域とを設定可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
好ましくは、設定した複数の防護領域のうちから判定を実行する防護領域を選択する選択スイッチをさらに備え、切替部は、選択スイッチに基づき、判定を実行する防護領域を切替える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
好ましくは、三次元検出部が認識できる空間座標において、ロボットの位置を検知するための検知領域を設定する検知領域設定部をさらに備え、判定部は、三次元検出部で特定したロボットの位置に基づき、ロボットが検知領域にあるか否かを判定し、切替部は、判定部でロボットが検知領域にあると判定した場合、判定を実行する防護領域を切替える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の別の局面に従う監視装置は、安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視し、三次元空間での作業者およびロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部が認識できる空間座標において、作業者およびロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定する領域設定部と、三次元検出部で特定した作業者およびロボットの位置に基づき、作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したか否かを判定する判定部と、判定部で作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したと判定した場合、ロボットの動作を制限する制限部と、領域設定部で複数の防護領域を設定した場合、設定した複数の防護領域のうちから判定を実行する防護領域を切替える切替部とを備え、領域設定部は、作業者の作業領域とロボットの作業領域とが重なる共通領域において作業者が作業する場合の防護領域と、共通領域においてロボットが作業する場合の防護領域とを設定可能である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の別の局面に従う監視方法は、安全に作業できるように作業者およびロボットの動作を監視し、三次元空間での作業者およびロボットの位置を特定する少なくとも１つの三次元検出部が認識できる空間座標において、作業者およびロボットの安全な作業を確保するため少なくとも１つの防護領域を設定するステップと、三次元検出部で特定した作業者およびロボットの位置に基づき、作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したか否かを判定するステップと、作業者およびロボットのうち少なくとも一方が防護領域に侵入したと判定した場合、ロボットの動作を制限するステップと、複数の防護領域を設定した場合、設定した複数の防護領域のうちから判定を実行する防護領域を切替えるステップとを備え、作業者の作業領域とロボットの作業領域とが重なる共通領域において作業者が作業する場合の防護領域と、共通領域においてロボットが作業する場合の防護領域とを設定可能である。