(57)【要約】【課題】誤ピッキングの発生及び棚間口の変更・追加時の追加作業を抑制する。【解決手段】  対象物である作業者の位置の合否判定を行う３次元位置判定システム１は、作業者に装着され、超音波を発信する超音波発信機１３と、超音波を受信する少なくとも３つ以上の複数の超音波受信機１２と、所定の空間に対して合格エリア及び不合格エリアを設定し、設定した各々のエリアの領域を示すエリア情報を格納すると共に、複数の超音波受信機１２で受信した超音波に基づき得られる複数の超音波受信機１２及び超音波発信機１３の間の距離に基づき、超音波発信機１３の３次元位置を特定し、特定した３次元位置を示す位置情報を格納する管理サーバ１４とを備える。管理サーバ１４は、エリア情報及び位置情報を比較し、超音波発信機１３が合格エリアに存在するか否かを判断する。【選択図】図１
2015114215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の位置の合否判定を行う３次元位置判定システムであって、
前記対象物に装着され、超音波を発信する超音波発信機と、
前記超音波を受信する少なくとも３つ以上の複数の超音波受信機と、
所定の空間に対して合格エリア及び不合格エリアを設定し、設定した各々のエリアの領域を示すエリア情報を格納すると共に、前記複数の超音波受信機で受信した前記超音波に基づき得られる前記複数の超音波受信機及び前記超音波発信機の間の距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定し、特定した前記３次元位置を示す位置情報を格納する管理サーバとを備え、
前記管理サーバは、前記エリア情報及び前記位置情報を比較し、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在するか否かを判断することを特徴とする３次元位置判定システム。
【請求項２】
前記管理サーバは、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在すると判断した場合に、前記エリア情報における前記合格エリアに設定された領域を不合格エリアに設定することを特徴とする請求項１に記載の３次元位置判定システム。
【請求項３】
前記複数の超音波受信機は、
受信した前記超音波に基づき、該超音波の到達時間を算出し、
算出した前記到達時間及び前記超音波の速度に基づき、前記超音波発信機までの距離を算出し、
前記管理サーバは、
前記複数の超音波受信機で算出された前記距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の３次元位置判定システム。
【請求項４】
前記複数の超音波受信機は、
受信した前記超音波に基づき、該超音波の到達時間を算出し、
前記管理サーバは、
前記複数の超音波受信機で算出された前記到達時間及び前記超音波の速度に基づき、前記複数の超音波受信機及び前記超音波発信機の間の距離を算出し、
算出した前記距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の３次元位置判定システム。
【請求項５】
前記超音波発信機に固有の識別情報を含む無線信号を発信し、該無線信号により前記超音波発信機による前記超音波の発信を指示するディクテイターをさらに備え、
前記超音波発信機は、予め設定された識別情報と、前記無線信号に含まれる前記識別情報とが一致した場合に、前記超音波を発信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の３次元位置判定システム。
【請求項６】
前記複数の超音波受信機は、前記ディクテイターから前記無線信号が発信された第１のタイミングと、前記超音波発信機から前記超音波を受信した第２のタイミングとの差に基づき、前記超音波の到達時間を算出することを特徴とする請求項５に記載の３次元位置判定システム。
【請求項７】
前記管理サーバは、
前記エリア情報に基づき、前記超音波発信機が位置すべき領域の順序を示す順序情報をさらに格納すると共に、最初に前記超音波発信機が位置すべき領域を合格エリアに設定し、
前記超音波発信機が前記合格エリアに存在すると判断した場合に、前記順序情報が示す順序に従い、次の領域を合格エリアに設定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の３次元位置判定システム。
【請求項８】
前記管理サーバは、前記複数の超音波受信機及び前記超音波発信機の間の距離に基づき、３点測量を用いて前記超音波発信機の３次元位置を特定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の３次元位置判定システム。
【請求項９】
対象物の位置の合否判定を行う管理サーバであって、
所定の空間に対して合格エリア及び不合格エリアを設定し、設定した各々のエリアの領域を示すエリア情報を格納し、
前記対象物に装着された超音波を発信する超音波発信機と、該超音波発信機から発信された前記超音波を受信する少なくとも３つ以上の複数の超音波受信機との間の距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定し、特定した前記３次元位置を示す位置情報を格納し、
前記エリア情報及び前記位置情報を比較し、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在するか否かを判断することを特徴とする管理サーバ。
【請求項１０】
対象物の位置の合否判定を行う３次元位置判定方法であって、
前記対象物に装着された超音波発信機から超音波を発信し、
前記超音波を少なくとも３つ以上の複数の超音波受信機で受信し、
前記複数の超音波受信機で受信した前記超音波に基づき得られる前記複数の超音波受信機及び前記超音波発信機の間の距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定し、
所定の空間に対して設定された合格エリア及び不合格エリアの領域を示すエリア情報と、特定した前記３次元位置を示す位置情報とを比較し、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在するか否かを判断することを特徴とする３次元位置判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元位置判定システム、管理サーバ及び３次元位置判定方法に関し、特に、発信機が適切な３次元位置にあるか否かの合否判定を行うシステム、サーバ及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の部品や工具を用いて組立てられる製品等を製造する場合には、例えば、棚に設けられた各々の間口（以下「棚間口」という。）に対して部品や工具を種類毎に予め収納しておき、製品の製造に必要なすべての部品や工具を棚間口から取り出したり、工程順に部品や工具を順次取り出すようなピッキング作業が行われる。
【０００３】
従来、このようなピッキング作業を行う場合には、製品の製造に必要な部品や工具を適切に取り出したか否かを判断するために、棚間口毎にランプ及びスイッチを配置する。そして、取り出すべき部品や工具が収納された棚間口のランプを予め点灯させておき、作業者が指定された棚間口から部品や工具を取り出した際に、当該棚間口のスイッチを押してランプを消灯させることにより、適切な棚間口から部品や工具を取り出したか否かを判断する。
【０００４】
しかし、このような従来の方法では、作業者が部品や工具を取り出す際に、作業者自身でスイッチを押してランプを消灯させる必要があるため、ピッキング作業の効率が低下すると共に、作業工程数が増加するという問題があった。そこで、最近では、ピッキング作業の効率化を図るために様々な方法が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、ピッキング作業を指示するための指示ランプと、作業者の手の接近を検出する光電センサとを棚間口毎に設けたピッキングランプ装置が記載されている。このピッキングランプ装置では、取り出すべき部品が収納された棚間口に作業者の手が接近したことを光電センサで検出すると、当該棚間口から部品を取り出したと判断し、指示ランプの点灯を解除して消灯させる。
【０００６】
これにより、引用文献１に記載のピッキングランプ装置では、指示ランプの点灯を解除する工程が不要となるため、作業工程数を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２２９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、引用文献１に記載の方法では、光電センサの検出範囲外から部品をピッキングした場合に、指示ランプが点灯したままの状態となるという問題があった。
【０００９】
例えば、作業者のミスにより、指示された棚間口以外の棚間口から部品をピッキングした際には、作業者自身で指示ランプを消灯させる必要があるが、指示ランプの消灯を忘れることにより、ピッキングが重複するといった誤ピッキングが発生する虞がある。また、意図的に光電センサに手をかざして指示ランプを消灯させるというような、作業差の故意によって指示ランプを消灯させるということも考えられ、作業効率が低下する虞がある。
【００１０】
さらに、引用文献１に記載の方法では、部品を収納するすべての棚間口に光電センサ及び指示ランプを設置する必要がある。そのため、棚の配備替えや新規追加、棚間口のサイズを変更する場合に、変更や追加される棚間口の数に応じて光電センサの位置の変更や追加設置が発生すると共に、それに伴う電気配線の工事が発生し、コストが増大するという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、ピッキング作業を適切に判定して誤ピッキングの発生を抑制すると共に、棚間口の変更や追加を行った場合の追加作業を抑制することが可能な３次元位置判定システム、管理サーバ及び３次元位置判定方法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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、対象物の位置の合否判定を行う３次元位置判定システムであって、前記対象物に装着され、超音波を発信する超音波発信機と、前記超音波を受信する少なくとも３つ以上の複数の超音波受信機と、所定の空間に対して合格エリア及び不合格エリアを設定し、設定した各々のエリアの領域を示すエリア情報を格納すると共に、前記複数の超音波受信機で受信した前記超音波に基づき得られる前記複数の超音波受信機及び前記超音波発信機の間の距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定し、特定した前記３次元位置を示す位置情報を格納する管理サーバとを備え、前記管理サーバは、前記エリア情報及び前記位置情報を比較し、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在するか否かを判断することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、対象物の位置の合否判定を行う管理サーバであって、所定の空間に対して合格エリア及び不合格エリアを設定し、設定した各々のエリアの領域を示すエリア情報を格納し、前記対象物に装着された超音波を発信する超音波発信機と、該超音波発信機から発信された前記超音波を受信する少なくとも３つ以上の複数の超音波受信機との間の距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定し、特定した前記３次元位置を示す位置情報を格納し、前記エリア情報及び前記位置情報を比較し、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在するか否かを判断することを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明は、対象物の位置の合否判定を行う３次元位置判定方法であって、前記対象物に装着された超音波発信機から超音波を発信し、前記超音波を少なくとも３つ以上の複数の超音波受信機で受信し、前記複数の超音波受信機で受信した前記超音波に基づき得られる前記複数の超音波受信機及び前記超音波発信機の間の距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定し、所定の空間に対して設定された合格エリア及び不合格エリアの領域を示すエリア情報と、特定した前記３次元位置を示す位置情報とを比較し、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在するか否かを判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、ピッキング作業を適切に判定して誤ピッキングの発生を抑制すると共に、棚間口の変更や追加を行った場合の追加作業を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る３次元位置判定システムの一実施の形態を示す概略図である。
【図２】空間内の各エリアについて説明するための概略図である。
【図３】各エリアの設定方法について説明するための概略図である。
【図４】第１の実施形態による３次元位置判定方法について説明するためのフローチャートである。
【図５】第２の実施形態による３次元位置判定方法について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
まず、本発明に係る３次元位置判定システムの第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、棚に設けられた複数の棚間口に必要な部品や工具が種類毎に収納され、これらの収納された部品や工具を順序に関わらずピッキングする場合を例にとって説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る３次元位置判定システムの第１の実施形態を示し、この３次元位置判定システム１は、ディクテイター１１、複数の超音波受信機１２−１、１２−２、・・・、１２−Ｎ（Ｎは３以上の整数）、超音波発信機１３及び管理サーバ１４を備える。
【００２０】
これらディクテイター１１〜管理サーバ１４は、３次元位置の判定を行うための所定の室内等の空間２０に設置される。また、空間２０には、ピッキングを行うための部品や工具等が種類毎に収納される複数の間口を有する棚１５が設けられる。尚、以下の説明において、超音波受信機１２−１、１２−２、・・・、１２−Ｎを特に区別する必要がない場合には、超音波受信機１２と記載する。
【００２１】
ディクテイター１１は、後述する超音波発信機１３に対して超音波の発信を指示するための無線信号を定期的に発信する。無線信号には、超音波発信機１３に対して予め設定されたＩＤ（IDentification）を示す情報が含まれる。
【００２２】
超音波受信機１２は、空間２０の天井等に設置され、後述する超音波発信機１３の位置を３次元で特定するため、少なくとも３つ以上の複数で構成され、各々がディクテイター１１と共に直列的に接続される。また、超音波受信機１２は、後述する管理サーバ１４にも接続される。
【００２３】
超音波受信機１２は、超音波発信機１３から発信された超音波を受信し、超音波の速度（音速）と、超音波発信機１３から発信されてから超音波受信機１２で受信するまでの時間（到達時間）とに基づき、超音波受信機１２及び超音波発信機１３の間の距離を測定する。そして、超音波受信機１２は、測定した距離を示す距離情報を後述する管理サーバ１４に供給する。
【００２４】
ここで、超音波受信機１２は通常、待機状態であり、ディクテイター１１からの無線信号を受信すると、距離測定状態となり、このディクテイター１１から無線信号を受信したタイミングを超音波発信機１３からの超音波発信タイミングとする。そして、超音波受信機１２は、この超音波発信タイミングと、超音波発信機１３から超音波を受信したタイミング（超音波受信タイミング）とに基づき、２つのタイミングの差を到達時間として算出する。
【００２５】
尚、超音波受信機１２は、ディクテイター１１からの無線信号を受信したタイミングを超音波発信タイミングとするのではなく、例えば、ディクテイター１１が回線を介して超音波受信機１２に対して超音波発信タイミングを示す信号を発信し、この信号を受信したタイミングを超音波発信タイミングとしてもよい。
【００２６】
超音波発信機１３は、例えば作業者等の対象物の手のひらや手首等に装着され、ディクテイター１１から無線信号を受信すると、超音波を発信する。尚、例えば、超音波発信機１３に無線信号の発信機能を持たせ、超音波発信機１３が超音波と同時に無線信号を発信し、その無線信号をディクテイター１１又は超音波受信機１２で受信してもよい。この場合、超音波受信機１２は、超音波発信機１３からの無線信号を受信したタイミングを超音波発信タイミングとして、超音波発信機１３との間の距離を測定する。
【００２７】
管理サーバ１４は、複数の超音波受信機１２から受け取った距離情報に基づき、３点測量等を用いて超音波発信機１３の位置座標を特定する。また、管理サーバ１４は、特定された位置座標に基づく位置情報を格納すると共に、この位置情報に基づき、超音波発信機１３が適切な位置（適切な部品や工具をピッキングする位置）に存在するか否かを判断する。
【００２８】
図２に示すように、空間２０には、合格エリア２１、不合格エリア２２（２２Ａ、２２Ｂ）及び判定外エリア２３が設定される。合格エリア２１は、例えば、棚１５に設けられた複数の棚間口のうち、取り出すべき部品や工具が収納された棚間口の空間を示す。不合格エリア２２は、例えば、棚１５に設けられた複数の棚間口のうち、取り出すべき部品や工具が収納された棚間口以外の棚間口の空間を示す。判定外エリア２３は、例えば、作業者の作業スペース等、合格エリア２１及び不合格エリア２２以外の空間２０内の空間を示す。
【００２９】
各々のエリアは、そのエリアの形状を特定可能な複数の位置座標等に基づいて設定することができる。例えば、図３に示すように、棚１５の棚間口が直方体状に形成される場合には、直方体の対角線の両端点の座標（ａ、ｂ、ｃ）及び座標（ａ’、ｂ’、ｃ’）を指定することにより、エリアを設定することができる。尚、判定外エリア２３については、必ずしも上述のように設定する必要はなく、例えば、合格エリア２１及び不合格エリア２２として設定された空間以外の部分を判定外エリア２３とすることができる。
【００３０】
管理サーバ１４は、上述のようにして合格エリア２１、不合格エリア２２及び判定外エリア２３の各エリアを設定し、設定された各々のエリアの領域を示す位置情報を格納する。
【００３１】
また、超音波発信機１３の位置がどのエリアに存在するのかを判断する場合、管理サーバ１４は、超音波発信機１３の位置情報と、各エリアの領域を示す位置情報とを用いる。例えば、超音波発信機１３の位置座標が座標（ｘ、ｙ、ｚ）である場合で、合格エリア２１及び不合格エリア２２が図３に示すような直方体状に形成されるときには、これらのエリアの領域を示す位置情報である座標（ａ、ｂ、ｃ）及び座標（ａ’、ｂ’、ｃ’）と、超音波発信機１３の位置情報である位置座標（ｘ、ｙ、ｚ）とを比較する。
【００３２】
そして、超音波発信機１３のｘ方向の座標ｘが座標ａ及びａ’の間に位置し、かつｙ方向の座標ｙが座標ｂ及びｂ’の間に位置し、かつｚ方向の座標ｚが座標ｃ及びｃ’の間に位置した場合に、超音波発信機１３がエリア内に存在すると判断する。一方、超音波発信機１３のｘ、ｙ及びｚ座標のうちいずれかの座標が各方向の範囲外に存在した場合には、超音波発信機１３が当該エリア内に存在しないと判断する。
【００３３】
尚、図示しないが、管理サーバ１４には、警告ランプやスピーカ等が接続され、超音波発信機１３が不適切な位置に存在すると判断した場合に、管理サーバ１４は、接続された警告ランプを点灯させたり、スピーカから警告音を出力させ、作業者に対して異常であることを警告する。
【００３４】
次に、上記構成を有する第１の実施形態による３次元位置判定システム１の動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
まず、管理サーバ１４は、棚１５に設けられた各々の棚間口の空間座標を登録する（ステップＳ１）。また、管理サーバ１４は、登録された棚間口の空間座標に基づき、取り出すべき部品や工具が収納された棚間口の空間を合格エリア２１として設定すると共に、それ以外の棚間口の空間を不合格エリア２２として設定する（ステップＳ２）。
【００３６】
次に、ディクテイター１１が無線信号を発信すると、超音波発信機１３は、無線信号に含まれるＩＤが自身のＩＤと一致するか否かを判断し、両ＩＤ一致すると判断した場合に、超音波を発信する。また、超音波受信機１２は、ディクテイター１１からの無線信号を受信した際に、待機状態から距離測定状態に遷移し、超音波発信機１３から発信された超音波を受信する。そして、超音波受信機１２は、受信した超音波の速度（音速）及び到達時間に基づき、超音波発信機１３及び超音波受信機１２の間の距離を測定し、測定した距離を距離情報として管理サーバ１４に供給する。
【００３７】
管理サーバ１４は、複数の超音波受信機１２から距離情報を受け取り、受け取った複数の距離情報に基づき、３点測量を用いて超音波発信機１３の位置座標を特定し、位置座標に基づく位置情報を格納する（ステップＳ３、Ｓ４）。
【００３８】
次に、管理サーバ１４は、格納した超音波発信機１３の位置情報に基づき、超音波発信機１３が合格エリア２１〜判定外エリア２３のどのエリアに存在するかを判断する（ステップＳ５）。
【００３９】
ステップＳ５において、超音波発信機１３が判定外エリア２３に存在すると判断した場合、管理サーバ１４は、警告ランプの点灯や警告音等によるアラーム通知を行わず（ステップＳ６）、処理がステップＳ３に戻る。また、超音波発信機１３が不合格エリア２２に存在すると判断した場合、管理サーバ１４は、警告ランプの点灯や警告音等によるアラーム通知を行い（ステップＳ７）、処理がステップＳ３に戻る。
【００４０】
一方、超音波発信機１３が合格エリア２１に存在すると判断した場合、管理サーバ１４は、合格判定を行い（ステップＳ８）、処理がステップＳ９に移行する。
【００４１】
ステップＳ９において、管理サーバ１４は、ステップＳ２で設定したエリアのうち、超音波発信機１３が存在する合格エリア２１を不合格エリア２２に変更する。そして、管理サーバ１４は、合格エリア２１が存在するか否かを判断する（ステップＳ１０）。
【００４２】
ステップＳ１０において、管理サーバ１４が合格エリア２１が存在すると判断した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ３に戻る。一方、合格エリア２１が存在しないと判断した場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、管理サーバ１４は、すべてのピッキングが完了したと判断し、一連の処理が終了する。
【００４３】
以上のように、第１の実施形態によれば、超音波発信機から発信され、超音波受信機により受信される超音波の速度（音速）及び到達時間に基づき、超音波発信機から超音波受信機までの距離を算出し、複数の超音波受信機で算出された距離に基づき特定した超音波発信機の位置と、空間内に予め設定されたエリアとを比較することにより、超音波発信機が適切なエリア（合格エリア）に存在するか否かを判断する。そのため、ピッキング作業を適切に判定して誤ピッキングの発生を抑制することができる。
【００４４】
また、従来、作業者がピッキングを行った後に行うスイッチを操作する動作や、センサへ手をかざすといった動作が不要となるため、作業工程数を低減させることができる。
【００４５】
さらに、棚間口のエリアを位置座標に基づいて設定するため、棚の配備替えや新規追加、棚間口のサイズを変更した場合でも、棚間口のエリア設定を変更すればよいので、棚間口に対するセンサ等の装置の位置の変更や追加設置や、電気配線の工事等が不要となり、作業効率を向上させることができると共に、追加設置等による追加投資を抑制することができる。
【００４６】
次に、本発明に係る３次元位置判定システムの第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、棚に設けられた複数の棚間口に必要な部品や工具が種類毎に収納され、収納された部品や工具を予め定められた順序で取り出す場合について説明する。
【００４７】
尚、第２の実施形態による３次元位置判定システムの構成は、上述した図１に示す第１の実施形態による３次元位置判定システム１と同様であるため、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については、詳細な説明を省略する。
【００４８】
管理サーバ１４は、さらに、ピッキングする部品や工具の順序に従って合格エリア２１の順序を登録し、登録した順序を示す順序情報を格納する。
【００４９】
次に、上記構成を有する第２の実施形態による３次元位置判定システム１の動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５０】
まず、管理サーバ１４は、棚１５に設けられた各々の棚間口の空間座標を登録する（ステップＳ１１）。また、管理サーバ１４は、登録した各々の棚間口の空間座標に基づき、予め定められたピッキングの順序に基づき、取り出すべき部品や工具が収納された棚間口の順序を登録し、順序情報を格納する（ステップＳ１２）。そして、管理サーバ１４は、格納された順序情報に基づき、最初に取り出すべき部品や工具が収納された棚間口のエリアを「合格エリア２１」に設定する（ステップＳ１３）。
【００５１】
次に、第１の実施形態と同様に、超音波受信機１２は、超音波発信機１３及び超音波受信機１２の間の距離を測定し、距離情報を管理サーバ１４に供給する。管理サーバ１４は、複数の超音波受信機１２から受け取った距離情報に基づき、３点測量を用いて超音波発信機１３の位置座標を特定し、位置座標に基づく位置情報を格納する（ステップＳ１４、Ｓ１５）。
【００５２】
次に、管理サーバ１４は、格納した超音波発信機１３の位置情報に基づき、超音波発信機１３が合格エリア２１〜判定外エリア２３のどのエリアに存在するかを判断する（ステップＳ１６）。
【００５３】
ステップＳ１６において、超音波発信機１３が判定外エリア２３に存在すると判断した場合、管理サーバ１４は、警告ランプの点灯や警告音等によるアラーム通知を行わず（ステップＳ１７）、処理がステップＳ１４に戻る。また、超音波発信機１３が不合格エリア２２に存在すると判断した場合、管理サーバ１４は、警告ランプの点灯や警告音等によるアラーム通知を行い（ステップＳ１８）、処理がステップＳ１４に戻る。
【００５４】
一方、超音波発信機１３が合格エリア２１に存在すると判断した場合、管理サーバ１４は、合格判定を行い（ステップＳ１９）、処理がステップＳ２０に移行する。
【００５５】
ステップＳ２０において、管理サーバ１４は、登録された順序情報に基づき、次のエリアがあるか否かを判断する。次のエリアがあると判断した場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）には、ステップＳ２１において、管理サーバ１４は、次のエリアを「合格エリア２１」に設定し、処理がステップＳ１４に移行する。一方、次のエリアがないと判断した場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）には、一連の処理が終了する。
【００５６】
以上のように、第２の実施形態によれば、ピッキング作業に先立って、取り出すべき部品や工具の順序を登録するため、予め定められた順序に従って部品や工具を適切に取り出すことができ、誤ピッキングの発生を抑制することができる。
【００５７】
以上、本発明の第１及び第２実施形態について説明したが、本発明は、上述した本発明の第１及び第２実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、上述した第１及び第２の実施形態に示す例では、空間２０内に１つの超音波発信機１３が存在する場合について説明したが、これに限られず、空間２０内に複数の超音波発信機１３が存在する場合についても適用可能である。
【００５８】
この場合、ディクテイター１１は、複数の超音波発信機１３の各々に対応するＩＤを順次含めるようにして、無線信号を定期的に発信する。そして、超音波発信機１３は、受信した無線信号に含まれるＩＤと、自身のＩＤとを比較し、両ＩＤが一致した場合に、超音波を発信する。
【００５９】
例えば、空間２０内に３つの超音波発信機１３−１、１３−２及び１３−３が存在する場合には、各々の超音波発信機１３に対してＩＤ「＃１」、ＩＤ「＃２」及びＩＤ「＃３」を予め設定する。そして、ディクテイター１１は、ＩＤ「＃１」、ＩＤ「＃２」、ＩＤ「＃３」、ＩＤ「＃１」、・・・のように、各々のＩＤを順次含めるようにして無線信号を発信する。
【００６０】
各々の超音波発信機１３−１、１３−２及び１３−３は、この無線信号を受信し、自身に設定されたＩＤと同一のＩＤが無線信号に含まれると判断した場合に、超音波を発信する。例えば、超音波発信機１３−２は、ディクテイター１１から送信された無線信号にＩＤ「＃２」が含まれると判断した場合にのみ、超音波を発信する。
【００６１】
これにより、超音波受信機１２は、空間２０内に存在する複数の超音波発信機１３までの距離を独立して測定することができ、管理サーバ１４は、各々の超音波発信機１３の位置を独立して検出することができる。
【００６２】
また、例えば、超音波発信機１３−１、１３−２及び１３−３に無線信号の発信機能を持たせ、超音波発信機１３−１、１３−２及び１３−３が各々のＩＤを含む無線信号を超音波と同時にディクテイター１１又は超音波受信機１２に対して発信してもよい。この場合、管理サーバ１４は、超音波発信機１３−１、１３−２及び１３−３が発信した無線信号に含まれるＩＤに基づき超音波発信機１３を特定し、特定した超音波発信機１３の位置情報を検出する。
【００６３】
また、上述の例では、超音波受信機１２で超音波発信機１３との距離を算出して距離情報を管理サーバ１４に供給するように説明したが、これに限られず、例えば、超音波受信機１２は、超音波の到達時間を管理サーバ１４に供給し、管理サーバ１４が超音波受信機１２及び超音波発信機１３の間の距離を算出するようにしてもよい。
【００６４】
さらに、上記の実施形態では、部品や工具を棚からピッキングするためのシステムを例にとって説明したが、所定の空間に超音波発信機が存在するか否かを判定するためのシステムであれば、どのようなシステムにも本発明を適用することができる。例えば、倉庫や図書館における物品や本の位置を管理する場合において、物品や本に超音波発信機を取り付けて位置を管理するシステム等にも、本発明を適用することができる。
【００６５】
尚、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００６６】
（付記１）
対象物の位置の合否判定を行う３次元位置判定システムであって、
前記対象物に装着され、超音波を発信する超音波発信機と、
前記超音波を受信する少なくとも３つ以上の複数の超音波受信機と、
所定の空間に対して合格エリア及び不合格エリアを設定し、設定した各々のエリアの領域を示すエリア情報を格納すると共に、前記複数の超音波受信機で受信した前記超音波に基づき得られる前記複数の超音波受信機及び前記超音波発信機の間の距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定し、特定した前記３次元位置を示す位置情報を格納する管理サーバとを備え、
前記管理サーバは、前記エリア情報及び前記位置情報を比較し、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在するか否かを判断する３次元位置判定システム。
【００６７】
（付記２）
前記管理サーバは、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在すると判断した場合に、前記エリア情報における前記合格エリアに設定された領域を不合格エリアに設定する付記１に記載の３次元位置判定システム。
【００６８】
（付記３）
前記複数の超音波受信機は、
受信した前記超音波に基づき、該超音波の到達時間を算出し、
算出した前記到達時間及び前記超音波の速度に基づき、前記超音波発信機までの距離を算出し、
前記管理サーバは、
前記複数の超音波受信機で算出された前記距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定する付記１又は２に記載の３次元位置判定システム。
【００６９】
（付記４）
前記複数の超音波受信機は、
受信した前記超音波に基づき、該超音波の到達時間を算出し、
前記管理サーバは、
前記複数の超音波受信機で算出された前記到達時間及び前記超音波の速度に基づき、前記複数の超音波受信機及び前記超音波発信機の間の距離を算出し、
算出した前記距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定する付記１又は２に記載の３次元位置判定システム。
【００７０】
（付記５）
前記超音波発信機に固有の識別情報を含む無線信号を発信し、該無線信号により前記超音波発信機による前記超音波の発信を指示するディクテイターをさらに備え、
前記超音波発信機は、予め設定された識別情報と、前記無線信号に含まれる前記識別情報とが一致した場合に、前記超音波を発信する付記１乃至４のいずれかに記載の３次元位置判定システム。
【００７１】
（付記６）
前記複数の超音波受信機は、前記ディクテイターから前記無線信号が発信された第１のタイミングと、前記超音波発信機から前記超音波を受信した第２のタイミングとの差に基づき、前記超音波の到達時間を算出する付記５に記載の３次元位置判定システム。
【００７２】
（付記７）
前記管理サーバは、
前記エリア情報に基づき、前記超音波発信機が位置すべき領域の順序を示す順序情報をさらに格納すると共に、最初に前記超音波発信機が位置すべき領域を合格エリアに設定し、
前記超音波発信機が前記合格エリアに存在すると判断した場合に、前記順序情報が示す順序に従い、次の領域を合格エリアに設定する付記１乃至６のいずれかに記載の３次元位置判定システム。
【００７３】
（付記８）
前記管理サーバは、前記複数の超音波受信機及び前記超音波発信機の間の距離に基づき、３点測量を用いて前記超音波発信機の３次元位置を特定する付記１乃至７のいずれかに記載の３次元位置判定システム。
【００７４】
（付記９）
前記超音波発信機は、前記対象物である作業者の手の位置を特定可能な位置に装着される付記１乃至８のいずれかに記載の３次元位置判定システム。
【００７５】
（付記１０）
対象物の位置の合否判定を行う管理サーバであって、
所定の空間に対して合格エリア及び不合格エリアを設定し、設定した各々のエリアの領域を示すエリア情報を格納し、
前記対象物に装着された超音波を発信する超音波発信機と、該超音波発信機から発信された前記超音波を受信する少なくとも３つ以上の複数の超音波受信機との間の距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定し、特定した前記３次元位置を示す位置情報を格納し、
前記エリア情報及び前記位置情報を比較し、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在するか否かを判断する管理サーバ。
【００７６】
（付記１１）
対象物の位置の合否判定を行う３次元位置判定方法であって、
前記対象物に装着された超音波発信機から超音波を発信し、
前記超音波を少なくとも３つ以上の複数の超音波受信機で受信し、
前記複数の超音波受信機で受信した前記超音波に基づき得られる前記複数の超音波受信機及び前記超音波発信機の間の距離に基づき、前記超音波発信機の３次元位置を特定し、
所定の空間に対して設定された合格エリア及び不合格エリアの領域を示すエリア情報と、特定した前記３次元位置を示す位置情報とを比較し、前記超音波発信機が前記合格エリアに存在するか否かを判断する３次元位置判定方法。
【符号の説明】
【００７７】
１  ３次元位置判定システム
１１  ディクテイター
１２（１２−１、１２−２、・・・、１２−Ｎ）  超音波受信機
１３（１３−１、１３−２、１３−３）  超音波発信機
１４  管理サーバ
１５  棚
２０  空間
２１  合格エリア
２２（２２Ａ、２２Ｂ）  不合格エリア
２３  判定外エリア
【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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