(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
施設に配置されている複数の物品の位置を管理する物品位置管理システムであって、
前記物品が配置される各配置エリアの上方位置にそれぞれ設置されて、これら設置位置と対応する固有の識別コードを標示する複数のターゲットと、
前記物品および前記ターゲットを含む物品画像を撮影することにより、当該施設から前記物品の位置特定に用いる物品情報を収集する物品情報収集装置と、
前記物品情報収集装置で収集された前記物品画像に基づいて、当該物品画像に含まれる前記物品の位置を特定する物品位置管理装置とを備え、
前記ターゲットは、前記識別コードを構成する固有の色をそれぞれ標示するとともに上下方向に連接された複数のカラー標識と、照射された照明光を照射元に向けて反射するレトロリフレクタとからなり、
前記物品情報収集装置は、撮影用の照明光を出射する照明ライトを有し、前記物品画像を撮影する際、同一撮影位置および同一撮影方向について、当該照明ライトから照明光を出射した場合と出射していない場合とにおける２つの物品画像を組として撮影し、
前記物品位置管理装置は、
組をなす２つの物品画像の差分画像に基づいて、前記ターゲットのレトロリフレクタに関する前記物品画像上における位置および大きさを特定し、当該レトロリフレクタの位置に基づき当該物品画像から当該ターゲットのカラー標識の色を抽出する画像処理部と、
これら色の組み合わせからなる識別コードに対応するターゲット設置位置を取得し、当該レトロリフレクタの大きさに基づき当該ターゲットと前記物品情報収集装置との間の撮影距離を計算し、これらターゲット設置位置と撮影距離とに基づいて当該物品画像を撮影した当該物品情報収集装置の撮影位置を計算し、これらターゲット設置位置と撮影位置とに基づいて、当該物品画像に含まれる前記物品の位置を特定する物品位置特定部とを有する
ことを特徴とする物品位置管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の物品位置管理システムにおいて、
前記物品情報収集装置は、前記物品画像を撮影する際、前記物品に装着されている無線タグから送信された当該物品の物品ＩＤを、当該物品に関連付けて取得し、
前記物品位置管理装置は、
前記物品情報収集装置で収集された前記物品ＩＤのうち、前記物品の位置特定に用いた前記物品画像と関連付けられている前記物品ＩＤを、当該物品の物品ＩＤとして特定する物品ＩＤ特定部と、
前記物品位置特定部で特定された前記物品の位置を、前記物品ＩＤ特定部で特定された前記物品ＩＤと関連付けて物品位置管理ＤＢに登録するＤＢ処理部とをさらに有する
ことを特徴とする物品位置管理システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の物品位置管理システムにおいて、
前記カラー標識は、水平断面が略円形状または略多角形状をなすことを特徴とする物品位置管理システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の物品位置管理システムにおいて、
前記物品情報収集装置は、前記施設内を定期的に自走して、前記各配置エリアに配置されている前記物品および当該配置エリアのターゲットを含む物品画像を撮影することにより、当該施設から前記物品の位置特定に用いる物品情報を収集することを特徴とする物品位置管理システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の物品位置管理システムにおいて、
前記物品情報収集装置は、前記施設内で前記物品の運搬を行うフォークリフトに搭載されており、当該フォークリフトで当該配置エリアに当該物品を配置した後、当該物品および当該配置エリアのターゲットを含む物品画像を撮影することにより、当該施設から前記物品の位置特定に用いる物品情報を収集することを特徴とする物品位置管理システム。
【請求項６】
請求項５に記載の物品位置管理システムにおいて、
前記物品情報収集装置は、当該フォークリフトで前記配置エリアに当該物品を配置する際、当該フォークリフトのスケールにより計測した当該物品の重量を取得し、前記物品情報に含めることを特徴とする物品位置管理システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の物品位置管理システムで用いられる物品位置管理装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の物品位置管理システムで用いられる物品情報収集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、施設内に配置されている複数の物品の位置を管理する物品位置管理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、施設内に配置されている物品の位置を管理する技術として、物品に物品無線タグを装着しておくとともに、施設内の基準位置に固定無線タグを配置しておき、施設内を移動する受信ユニットで受信した、これら物品無線タグと固定無線タグからのタグ信号をほぼ同時に受信した場合、当該物品が当該基準位置付近に所在しているものと判定する技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
【０００３】
また、上記物品の一例として荷物運搬用のパレットの所在を管理する場合、フォークリフトにカメラや無線タグＩ／Ｆを搭載し、フォークリフトでのパレットの配置する際、パレット配置場所に関する画像やパケットからのタグ信号で受信したパレット識別情報を収集して管理する技術が提案されている（例えば、特許文献２など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８５７３０号公報
【特許文献２】特開２０１５−０８４１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来技術によれば、特許文献１の技術の場合、タグ信号の受信タイミングに基づき物品の位置を検出しているため、物品の大まかな位置は検出できるものの、より正確な位置を検出するためには、固定無線タグを増やす必要があり、固定無線タグの設置や保守に要するコストが増大するという問題点があった。
また、特許文献２の技術の場合、フォークリフトでパレットを配置する際にパレット位置を検出しているため、人手やハンドリフトなどフォークリフト以外の方法でパレットを移動させた場合には、管理情報と整合しなくなるという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、比較的少ないコストで施設に配置されている各物品の位置を管理できる物品位置管理技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明にかかる物品位置管理システムは、施設に配置されている複数の物品の位置を管理する物品位置管理システムであって、前記物品が配置される各配置エリアの上方位置にそれぞれ設置されて、当該設置位置と対応する固有の識別コードを標示する複数のターゲットと、前記施設内を定期的に移動して、前記物品および前記ターゲットを含む物品画像を撮影することにより、当該施設から前記物品の位置特定に用いる物品情報を収集する物品情報収集装置と、前記物品情報収集装置で収集された前記物品画像に基づいて、当該物品画像に含まれる前記物品の位置を特定する物品位置管理装置とを備え、前記ターゲットは、前記識別コードを構成する固有の色をそれぞれ標示するとともに上下方向に連接された複数のカラー標識と、照射された照明光を照射元に向けて反射するレトロリフレクタとからなり、前記物品情報収集装置は、撮影用の照明光を出射する照明ライトを有し、前記物品画像を撮影する際、同一撮影位置および同一撮影方向について、当該照明ライトから照明光を出射した場合と出射していない場合とにおける２つの物品画像を組として撮影し、前記物品位置管理装置は、組をなす２つの物品画像の差分画像に基づいて、前記ターゲットのレトロリフレクタに関する前記物品画像上における位置および大きさを特定し、当該レトロリフレクタの位置に基づき当該物品画像から当該ターゲットのカラー標識の色を抽出する画像処理部と、これら色の組み合わせからなる識別コードに対応するターゲット設置位置を取得し、当該レトロリフレクタの大きさに基づき当該ターゲットと前記物品情報収集装置との間の撮影距離を計算し、これらターゲット設置位置と撮影距離とに基づいて当該物品画像を撮影した当該物品情報収集装置の撮影位置を計算し、これらターゲット設置位置と撮影位置とに基づいて、当該物品画像に含まれる前記物品の位置を特定する物品位置特定部とを有している。
【０００８】
また、本発明にかかる上記物品位置管理システムの一構成例は、前記物品情報収集装置が、前記物品画像を撮影する際、前記物品に装着されている無線タグから送信された当該物品の物品ＩＤを、当該物品に関連付けて取得し、前記物品位置管理装置は、前記物品情報収集装置で収集された前記物品ＩＤのうち、前記物品の位置特定に用いた前記物品画像と関連付けられている前記物品ＩＤを、当該物品の物品ＩＤとして特定する物品ＩＤ特定部と、前記物品位置特定部で特定された前記物品の位置を、前記物品ＩＤ特定部で特定された前記物品ＩＤと関連付けて物品位置管理ＤＢに登録するＤＢ処理部とをさらに有している。
【０００９】
また、本発明にかかる上記物品位置管理システムの一構成例は、前記カラー標識は、水平断面が略円形状または略多角形状をなすものである。
【００１０】
また、本発明にかかる上記物品位置管理システムの一構成例は、前記物品情報収集装置が、前記施設内を定期的に自走して、前記各配置エリアに配置されている前記物品および当該配置エリアのターゲットを含む物品画像を撮影することにより、当該施設から前記物品の位置特定に用いる物品情報を収集するようにしたものである。
【００１１】
また、本発明にかかる上記物品位置管理システムの一構成例は、前記物品情報収集装置が、前記施設内で前記物品の運搬を行うフォークリフトに搭載されており、当該フォークリフトで当該配置エリアに当該物品を配置した後、当該物品および当該配置エリアのターゲットを含む物品画像を撮影することにより、当該施設から前記物品の位置特定に用いる物品情報を収集するようにしたものである。
【００１２】
また、本発明にかかる上記物品位置管理システムの一構成例は、前記物品情報収集装置が、当該フォークリフトで前記配置エリアに当該物品を配置する際、当該フォークリフトのスケールにより計測した当該物品の重量を取得し、前記物品情報に含めるようにしたものである。
【００１３】
また、本発明にかかる物品位置管理装置は、前述したいずれかの物品位置管理システムで用いられる物品位置管理装置である。
また、本発明にかかる物品情報収集装置は、前述したいずれかの物品位置管理システムで用いられる物品情報収集装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、物品情報収集装置により施設内に配置されている各物品に関する物品画像が定期的に自動収集され、これら物品画像が画像処理されて各物品の位置が特定される。したがって、タグ信号の受信タイミングに基づき物品の位置を検出する場合と比較して、より正確に物品の位置を特定することができる。また、人手などにより物品の配置位置が変更された場合でも、物品位置管理の登録内容を、物品情報を自動収集するごとに、物品の配置位置と整合させることができ、極めて有用な物品位置管理を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態にかかる物品位置管理システムの構成を示す概略図である。
【図２】図１の物品位置管理システムが適用される施設の平面図である
【図３】パレットを示す説明図である。
【図４】ターゲットの構成例である。
【図５】第１の実施の形態にかかる物品情報収集装置の構成を示すブロック図である。
【図６】物品位置管理装置の構成を示すブロック図である。
【図７】ターゲット情報の構成例である。
【図８】第１の実施の形態にかかる物品管理ＤＢの構成例である。
【図９】第１の実施の形態にかかる物品情報収集処理を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施の形態にかかる物品管理情報登録処理を示すフローチャートである。
【図１１】差分画像の生成例である。
【図１２】撮影位置の計算例である。
【図１３】フォークリフトの外観図である。
【図１４】第２の実施の形態にかかる物品情報収集装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】第２の実施の形態にかかる物品情報収集処理を示すフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態にかかる物品管理ＤＢの構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる物品位置管理システム１について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる物品位置管理システムの構成を示す概略図である。図２は、図１の物品位置管理システムが適用される施設の平面図である。
【００１７】
本発明にかかる物品位置管理システム１は、倉庫などの施設４０内に配置されている物品４１ごとに、それぞれの物品４１の位置を管理するシステムである。以下では、位置管理の対象である物品４１が、荷物の搬送や保管に用いるパレットからなる場合を例として説明する。
【００１８】
図３は、パレットを示す説明図であり、図３（ａ）はパレットの外観図を示し、図３（ｂ）はパレットの積層配置例を示している。
パレット４１には、その上面中央位置に、この上面に載置した荷物と干渉しないように無線タグ４１Ａが嵌め込まれており、パレットＩＤと対応するタグＩＤがタグ信号により無線タグ４１Ａから送信される。また、パレット４１の上面には、パレットＩＤと対応付けられた２次元パターンを示す複数のドット４１Ｂが設けられており、これらドット４１Ｂの２次元パターンをカメラで撮影することにより、パレット４１に固有のパレットＩＤを取得できる。
【００１９】
なお、位置管理の対象である物品４１については、パレット４１に限定されるものではない。例えば、パソコンや携帯情報端末などの電子機器、荷物の搬送や保管に用いるカゴ車、動けない怪我人や病人を搬送するためのストレッチャー、患者に対して点滴を行うための点滴台、歩行に支障がある人の移動に使用する車いすなど、各種の物品に関する位置を管理することが可能である。
【００２０】
この物品位置管理システム１は、ターゲット３０、物品情報収集装置１０、および物品管理装置２０から構成されている。
【００２１】
ターゲット３０は、施設４０の天井３１など、物品４１が配置される配置エリア４２の上方位置に複数設置された位置識別標識からなり、それぞれの設置位置と対応する固有の識別コードを標示する機能を有している。
図４は、ターゲットの構成例である。このターゲット３０は、識別コードを構成する固有の色をそれぞれ標示するとともに上下方向に連接された複数のカラー標識３０Ａと、照射された照明光を照射元に向けて反射するレトロリフレクタ３０Ｂとから構成されている。各カラー標識３０Ａは、水平断面が略円形状または略多角形状をなす標識体の外周面に、識別コードを構成する固有の色が着色されたものである。
【００２２】
図４（ａ）には、カラー標識３０Ａが、それぞれ別個の標識体、ここでは球形状からなる例が示されており、これらカラー標識３０Ａがレトロリフレクタ３０Ｂとともに、内部を貫通するポール３０Ｃにより、天井３１などの配置エリア４２の上方位置に取り付けられている。これら標識体の外形は、球形状に限定されるものではなく、水平断面が略円形状または略多角形状をなす標識体であればよく、略柱形状、略球形状、略逆錐形状、略逆錐台形状、または略半球形状であってもよい。また、内部は空洞であってもよい。これにより、正面だけでなく、左右斜め方向や斜め下方など、どの方向から撮影しても視認可能となり、撮影位置を限定することなく識別コードを構成する各色を識別できる。
【００２３】
図４（ｂ）には、カラー標識３０Ａが、一体の標識体３０Ｄ、ここでは円柱形状からなる例が示されている。例えば、この標識柱３０Ｄの外周部を軸方向（上下方向）に３つの帯状着色領域に区分して、それぞれの帯状着色領域を３色に塗り分けることにより３つのカラー標識３０Ａを形成してもよい。これにより、複数のカラー標識３０Ａを１つの部材に一括形成することができ、ターゲット３０の構造を簡略化できる。この標識柱３０Ｄは、円柱形状に限定されるものではなく、水平断面が略円形状または略多角形状をなす標識体であればよく、略柱形状、略球形状、略逆錐形状、略逆錐台形状、または略半球形状であってもよい。また、内部は空洞であってもよい。これにより、正面だけでなく、左右斜め方向や斜め下方など、どの方向から撮影しても視認可能となり、撮影位置を限定することなく識別コードを構成する色を識別できる。
【００２４】
物品情報収集装置１０は、異なる撮影位置および撮影方向において、物品４１およびターゲット３０を含む物品画像を撮影するとともに、当該物品４１に装着されている無線タグから送信された当該物品４１の物品ＩＤを取得することにより、当該施設４０から物品４１の位置特定に用いるこれら物品情報を収集する機能を有している。なお、物品情報としては、これら物品画像や物品ＩＤに限定されるものではなく、物品４１の位置特定に用いるこれら以外の情報を含めてもよい。
【００２５】
物品情報収集装置１０の具体例としては、床を自走することにより自動で掃除を行う一般的な掃除ロボットと同様、予めプログラミングされた経路に沿って、あるいはランダムに、例えば就業前や就業後などの物品４１の荷役作業に支障のない作業休止期間において、施設４０内を定期的に自走する機能を有する装置が考えられるが、これに限定されるものではない。例えば、清掃作業者が清掃に用いる掃除機や物品４１の運搬を行うフォークリフトなど、人が誘導あるいは運転する装置に搭載された電子機器であってもよい。特にフォークリフトに搭載した例については、後述の第２の実施の形態で詳細に説明する。
【００２６】
図２には、物品４１が配置される配置エリア４２の間に設けられた通路を、予めプログラミングされた経路に沿って、物品情報収集装置１０が自走する例が示されている。部品画像の撮影については、一定の時間間隔や走行距離ごと、あるいは設定した撮影位置ごとに、自動撮影すればよい。この際、撮影の向きについては、設定された複数の角度ごとに自動撮影してもよく、カメラ１１を回転させつつ一定の時間間隔や角度間隔で撮影したり、撮影方向の異なる複数のカメラを用いてもよい。また、間欠的ではなく、走行開始から走行終了まで動画として撮影してもよい。
【００２７】
物品位置管理装置２０は、全体として、サーバー装置やパーソナルコンピュータなどの情報処理装置からなり、無線ＬＡＮなどの通信網ＮＷを介して物品情報収集装置１０と接続されて、物品情報収集装置１０で収集された物品情報に含まれる物品画像および物品ＩＤに基づいて、当該物品ＩＤを有する物品の位置を特定して管理する機能を有している。
【００２８】
［物品情報収集装置］
次に、図５を参照して、物品情報収集装置１０の構成について詳細に説明する。図５は、第１の実施の形態にかかる物品情報収集装置の構成を示すブロック図である。
物品情報収集装置１０には、主な機能部として、カメラ１１、照明ライト１２、タグＩ／Ｆ部１３、無線Ｉ／Ｆ部１４、記憶部１５、および制御部１６が設けられている。なお、自走して物品情報を収集する場合には、これら機能部に加えて、自走のための走行機能を備えるものとする。
【００２９】
カメラ１１は、制御部１６からの指示に応じて、施設４０内の異なる撮影位置および撮影方向において、物品４１およびその周囲に位置するターゲット３０を含む物品画像を撮影する機能と、物品画像を撮影する際、同一撮影位置および同一撮影方向について、照明ライト１２から照明光を出射した場合と出射していない場合とにおける２つの物品画像を組として撮影する機能とを有している。
照明ライト１２は、例えば、白色ＬＥＤなどの発光装置からなり、制御部１６からの指示に応じて、カメラ１１による物品画像撮影時に、撮影用の照明光を出射する機能を有している。
【００３０】
タグＩ／Ｆ部１３は、物品４１に装着されている無線タグから送信されたタグ信号を受信する機能と、受信したタグ信号に含まれている当該物品４１を識別するための物品ＩＤを取得する機能とを有している。
無線Ｉ／Ｆ部１４は、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信網ＮＷを介して物品位置管理装置２０と無線通信を行う機能を有している。
【００３１】
記憶部１５は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、カメラ１１で撮影された物品画像や、タグＩ／Ｆ部１３で取得された物品ＩＤなど、各種データやプログラムを記憶する機能を有している。
【００３２】
制御部１６は、ＣＰＵなどの制御回路からなり、施設４０内を定期的に移動することにより、異なる撮影位置および撮影方向において、物品４１およびターゲット３０を含む物品画像の撮影をカメラ１１に対して指示する機能と、撮影した物品画像とその時にタグＩ／Ｆ部１３で取得した物品ＩＤとを組として記憶部１５に保存する機能と、移動の終了に応じて記憶部１５に保存した物品画像と物品ＩＤとの組を、無線Ｉ／Ｆ部１４から通信網ＮＷを介して物品位置管理装置２０へ送信する機能とを有している。
【００３３】
［物品位置管理装置］
次に、図６を参照して、物品位置管理装置２０の構成について詳細に説明する。図６は、物品位置管理装置の構成を示すブロック図である。
物品位置管理装置２０には、主な機能部として、無線Ｉ／Ｆ部２１、通信Ｉ／Ｆ部２２、操作入力部２３、画面表示部２４、記憶部２５、物品管理ＤＢ２６、および演算処理部２７が設けられている。
【００３４】
無線Ｉ／Ｆ部２１は、通信網ＮＷを介して物品情報収集装置１０と無線通信を行う機能を有している。
通信Ｉ／Ｆ部２２は、ＬＡＮなどの通信回線を介して物品位置を取り扱う外部端末（図示せず）と有線通信を行う機能を有している。
【００３５】
操作入力部２３は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出して演算処理部２７へ出力する機能を有している。
画面表示部２４は、ＬＣＤなどの画面表示装置からなり、演算処理部２７から出力された、物品位置情報などの各種データを画面表示する機能を有している。
【００３６】
記憶部２５は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、演算処理部２７における物品位置管理処理に用いる各種処理情報を記憶する機能を有している。
記憶部２５で記憶する主な処理情報としてターゲット情報２５Ａがある。
【００３７】
ターゲット情報２５Ａは、ターゲット３０の識別コードとターゲット設置位置との対応関係を示すデータである。図７は、ターゲット情報の構成例である。ここでは、ターゲット３０を識別するためのターゲットＩＤごとに、当該ターゲット３０のカラー標識３０Ａの色の組み合わせからなる識別コード、当該ターゲット３０が設置されている位置を示すターゲット設置位置、および当該ターゲット３０が設置されている配置エリア４２が登録されている。
【００３８】
図７の例では、ターゲットＩＤ「Ｔ１」のターゲット３０が、上から「赤」、「青」、「緑」の順に並べられたカラー標識３０Ａからなる識別コードを有し、施設４０に対して予め設定されている基準座標系における「Ｘ１，Ｙ１」に設置されており、施設４０に対して予め設定されている各配置エリア４２のうち配置エリア「Ａ１」に設置されていることを示している。なお、図７は、ターゲット情報２５Ａの一構成例であり、識別コードとターゲット設置位置との対応関係以外については、用途に応じて適宜変更してもよい。
【００３９】
物品管理ＤＢ２６は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、演算処理部２７における物品位置管理処理で得られた配置位置を含む、各物品４１に関する各種物品管理情報を記憶するデータベースである。図８は、第１の実施の形態にかかる物品管理ＤＢの構成例である。ここでは、物品４１を識別するための物品ＩＤごとに、物品名、位置、配置エリア、物品画像などの各種物品管理情報が登録されている。なお、図８は、物品管理ＤＢ２６の一構成例であり、物品ＩＤと配置位置または配置エリアとの対応関係以外については、用途に応じて適宜変更してもよい。
【００４０】
演算処理部２７は、ＣＰＵでプログラムを実行することにより、物品位置管理処理に用いる各種処理部を実現する機能を有している。
演算処理部２７で実現される主な処理部として、物品情報取得部２７Ａ、画像処理部２７Ｂ、物品位置特定部２７Ｃ、物品ＩＤ特定部２７Ｄ、およびＤＢ処理部２７Ｅがある。
【００４１】
物品情報取得部２７Ａは、無線Ｉ／Ｆ部２１および通信網ＮＷを介して物品情報収集装置１０とデータ通信を行うことにより、物品情報収集装置１０が収集した物品画像および物品ＩＤなどの物品情報を取得する機能を有している。
【００４２】
画像処理部２７Ｂは、物品情報取得部２７Ａで取得した物品画像のうち、組をなす２つの物品画像の差分画像に基づいて、ターゲット３０のレトロリフレクタ３０Ｂに関する物品画像上における位置および大きさを特定する機能と、当該レトロリフレクタ３０Ｂの位置に基づき当該物品画像から当該ターゲット３０のカラー標識３０Ａの色を抽出する機能とを有している。
【００４３】
物品位置特定部２７Ｃは、画像処理部２７Ｂで得られたカラー標識３０Ａの色に基づいて、これら色の組み合わせからなる識別コードに対応するターゲット設置位置を、記憶部２５のターゲット情報２５Ａから取得する機能と、画像処理部２７Ｂで得られたレトロリフレクタ３０Ｂの大きさに基づき当該ターゲット３０と物品情報収集装置１０との間の撮影距離を計算する機能と、これらターゲット設置位置と撮影距離とに基づいて、物品画像を撮影した物品情報収集装置１０の撮影位置を計算する機能と、これらターゲット設置位置と撮影位置とに基づいて、施設４０に配置されている物品４１の位置を特定する機能とを有している。
【００４４】
物品ＩＤ特定部２７Ｄは、物品情報取得部２７Ａで取得した物品ＩＤのうち、当該物品ＩＤと対応する物品画像に基づいて、物品位置特定部２７Ｃで位置が特定された物品４１の物品ＩＤを特定する機能を有している。
【００４５】
ＤＢ処理部２７Ｅは、物品位置特定部２７Ｃで特定された物品４１の位置を、物品ＩＤ特定部２７Ｄで特定された物品ＩＤと関連付けて、物品管理ＤＢ２６へ登録する機能と、操作入力部２３で検出されたオペレータによる編集操作に応じて、物品管理ＤＢ２６に登録されている物品４１に関する物品管理情報を編集する機能と、操作入力部２３で検出されたオペレータによる検索操作に応じて、対応する物品４１に関する位置などの物品管理情報を物品管理ＤＢ２６から検索し、得られた検索結果を画面表示部２４で画面表示する機能と、通信Ｉ／Ｆ部２２を介して外部装置から入力された検索指示に応じて、対応する物品４１に関する位置などの物品管理情報を物品管理ＤＢ２６から検索し、得られた検索結果を外部装置へ返送する機能とを有している。
【００４６】
［第１の実施の形態の動作］
次に、本実施の形態にかかる物品情報管理システム１の動作として、物品情報収集装置１０による物品情報収集動作と、物品位置管理装置２０による物品管理情報登録動作について説明する。
【００４７】
［物品情報収集動作］
まず、図９を参照して、本実施の形態にかかる物品情報収集装置１０による物品情報収集動作について説明する。図９は、第１の実施の形態にかかる物品情報収集処理を示すフローチャートである。
物品情報収集装置１０の制御部１６は、施設４０内で物品情報を収集する際、図９の物品情報収集処理を実行する。ここでは、図２に示したように、物品情報収集装置１０が施設４０内を自走して、一定時間間隔で物品情報を収集する場合を例として説明する。
【００４８】
まず、制御部１６は、施設４０に進入し、設定された経路に沿って情報収集移動を開始し（ステップ１００）、一定時間間隔からなる収集タイミングの到来まで待機し（ステップ１０１：ＮＯ）、収集タイミングの到来に応じて（ステップ１０１：ＹＥＳ）、カメラ１１および照明ライト１２を制御することにより、照明ライト１２から照明光を出射した場合と出射していない場合とにおける２つの物品画像を組として撮影する（ステップ１０２）。
【００４９】
また、制御部１６は、撮影時にタグＩ／Ｆ部１３から物品４１の無線タグ４１Ａに対して呼びかけ、これに応じて無線タグ４１Ａから返信されたタグ信号に基づいて、物品４１の物品ＩＤを取得し（ステップ１０３）、これら物品画像および物品ＩＤを対応付けて、記憶部１５に保存する（ステップ１０４）。
この後、制御部１６は、情報収集移動が終了したか確認し（ステップ１０５）、終了していない場合には（ステップ１０５：ＮＯ）、ステップ１０１に戻る。
【００５０】
一方、情報収集移動が終了した場合（ステップ１０５：ＹＥＳ）、制御部１６は、例えば施設４０から退出した場所で、記憶部１５に保存されている物品画像および物品ＩＤを、無線Ｉ／Ｆ部１４から通信網ＮＷを介して物品位置管理装置２０へ無線送信し（ステップ１０６）、一連の物品情報収集処理を終了する。
【００５１】
［物品管理情報登録動作］
次に、図１０を参照して、本実施の形態にかかる物品位置管理装置２０による物品管理情報登録動作について説明する。図１０は、第１の実施の形態にかかる物品管理情報登録処理を示すフローチャートである。
物品位置管理装置２０の演算処理部２７は、物品情報収集装置１０で収集された物品情報に基づき物品位置管理情報を生成して物品管理ＤＢ２６に登録する際、組をなす２つの物品画像ごとに、図１０の物品管理情報登録処理を実行する。ここでは、物品情報については、物品情報取得部２７Ａにより物品情報収集装置１０から取得して記憶部２５に保存されているものとする。
【００５２】
まず、画像処理部２７Ｂは、記憶部２５の物品情報に含まれる物品画像のうち、組をなす２つの物品画像の差分画像を生成し（ステップ１１０）、この差分画像に基づいて、ターゲット３０のレトロリフレクタ３０Ｂに関する物品画像上における位置および大きさを特定するとともに、当該レトロリフレクタ３０Ｂの位置に基づき当該物品画像から当該ターゲット３０のカラー標識３０Ａの色を特定する（ステップ１１１）。
【００５３】
図１１は、差分画像の生成例である。物品画像に含まれるターゲット３０の識別コードを特定する場合、ターゲット３０物品画像上における位置を特定し、各カラー標識３０Ａが位置する画素の色を検出する必要がある。ここで、一般的には、物品４１が配置される施設４０内に照明器具が設置されているものの、照明器具との位置関係や向きによって物品画像の明るさや色調が変化したり、ターゲット３０と類似する形状の物品が存在する可能性がある。このため、１つの物品画像に基づいて、当該物品画像内におけるターゲット３０の位置を特定することは難しい。
【００５４】
ここで、光を反射する性質を有する反射物体を撮影した場合、照明光の有無に応じて、撮影画像上における反射物体の明るさが大きく変化する。したがって、照明光のある場合とない場合の撮影画像を比較すれば、反射物体の位置を容易に特定できる。本発明は、このような反射物体の特定に着目して、光を反射する性質を持つレトロリフレクタ３０Ｂをターゲット３０に設け、照明ライト１２から照明光を出射した場合と出射していない場合とにおける２つの物品画像を組として撮影し、この差分画像に基づいて、レトロリフレクタ３０Ｂに関する物品画像上における位置および大きさを特定するようにしたものである。
【００５５】
図１１の例では、図１１（ａ）に示す照明ありの物品画像と、図１１（ｂ）に示す照明なしの物品画像とを、画素ごとに画素値の差分を計算することにより、図１１（ｃ）に示す差分画像を生成している。これにより、差分画像からレトロリフレクタ３０Ｂの位置および大きさが容易に特定できる。したがって、レトロリフレクタ３０Ｂの位置から各カラー標識３０Ａの位置が推定できるため、例えば図１１（ｂ）に示す照明なしの物品画像から、各カラー標識３０Ａの位置に存在する画素の色を特定できる。また、レトロリフレクタ３０Ｂは、球形状であるため、その直径（半径）が分かれば、カメラ１１からレトロリフレクタ３０Ｂまでの距離、すなわち撮影距離が容易に計算できる。
【００５６】
このようにして、画像処理部２７Ｂにより、レトロリフレクタ３０Ｂに関する位置および大きさとカラー標識３０Ａの色とを検出した後、物品位置特定部２７Ｃは、画像処理部２７Ｂで得られたカラー標識３０Ａの色に基づいて、これら色の組み合わせからなる識別コードに対応するターゲット設置位置を、記憶部２５のターゲット情報２５Ａから取得する（ステップ１１２）。
【００５７】
また、物品位置特定部２７Ｃは、画像処理部２７Ｂで得られたレトロリフレクタ３０Ｂの大きさに基づき当該ターゲット３０と物品情報収集装置１０との間の撮影距離を計算し（ステップ１１３）、これらターゲット設置位置と撮影距離とに基づいて、物品画像を撮影した物品情報収集装置１０の撮影位置を計算する（ステップ１１４）。
。  
【００５８】
図１２は、撮影位置の計算例である。ここでは、図１１に示したように、１つの物品画像に２つのターゲットＴ１，Ｔ２が含まれており、その間に物品４１が配置されている場合を例として説明する。
【００５９】
ターゲットＴ１の座標位置をＸ１，Ｙ１とし、ターゲットＴ２の座標位置をＸ２，Ｙ２とし、ターゲットＴ１，Ｔ２までの撮影距離をＬ１，Ｌ２とした場合、撮影位置Ｐは、座標位置Ｘ１，Ｙ１から半径Ｌ１の円弧Ｃ１と座標位置Ｘ２，Ｙ２から半径Ｌ２の円弧Ｃ１との交点に位置することになる。
したがって、撮影距離Ｌ１に関する式（１）と撮影距離Ｌ２に関する式（２）とを連立して解けば、撮影位置Ｐの座標位置Ｘｐ，Ｙｐが求められる。
Ｌ１2＝（Ｘ１−Ｘｐ）2＋（Ｙ１−Ｙｐ）2    …（１）
Ｌ２2＝（Ｘ２−Ｘｐ）2＋（Ｙ２−Ｙｐ）2    …（２）
【００６０】
この後、物品位置特定部２７Ｃは、これらターゲット設置位置と撮影位置とに基づいて、施設４０に配置されている物品４１の位置を特定する（ステップ１１５）。
この際、物品位置管理システム１に求められる位置精度が比較的高い場合、図１２に示した、ターゲット設置位置Ｔ１，Ｔ２と撮影位置Ｐの重点位置Ｑを物品４１の位置として特定してもよく、求められる位置精度が比較的高い場合、撮影位置Ｐを物品４１の位置として特定してもよい。なお、物品４１の配置エリア４２が特定できればよいような場合には、予め設定されている配置エリア４２の位置情報に基づいて、重点位置Ｑや撮影位置Ｐに最も近しい配置エリア４２を物品４１の位置として特定してもよい。
【００６１】
また、物品ＩＤ特定部２７Ｄは、物品情報取得部２７Ａで取得した物品ＩＤのうち、画像処理部２７Ｂでの処理に用いた組をなす２つの物品画像と関連付けられた物品ＩＤを、物品位置特定部２７Ｃで位置が特定された物品４１の物品ＩＤとして特定する（ステップ１１６）。
【００６２】
この後、ＤＢ処理部２７Ｅは、物品位置特定部２７Ｃで特定された物品４１の位置を、物品ＩＤ特定部２７Ｄで特定された物品ＩＤと関連付けて、物品管理ＤＢ２６へ登録し（ステップ１１７）、一連の物品管理情報登録処理を終了する。
この際、図８に示したように、処理に用いた物品画像も関連付けて物品管理ＤＢ２６へ登録するようにしてもよい。
【００６３】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、物品４１が配置される各配置エリア４２の上方位置に、設置位置と対応する固有の識別コードを標示するターゲット３０を複数設け、物品情報収集装置１０が、施設４０内を定期的に移動して、物品４１およびターゲット３０を含む物品画像を撮影することにより、当該施設４０から物品４１の位置特定に用いるこれら物品情報を収集するようにしたものである。
【００６４】
そして、物品位置管理装置２０の画像処理部２７Ｂが、組をなす２つの物品画像の差分画像に基づいて、ターゲット３０のレトロリフレクタ３０Ｂに関する物品画像上における位置および大きさを特定し、当該レトロリフレクタ３０Ｂの位置に基づき当該物品画像から当該ターゲット３０のカラー標識３０Ａの色を抽出し、物品位置特定部２７Ｃが、これら色の組み合わせからなる識別コードに対応するターゲット設置位置を取得し、当該レトロリフレクタ３０Ｂの大きさに基づき当該ターゲット３０と物品情報収集装置１０との間の撮影距離を計算し、これらターゲット設置位置と撮影距離とに基づいて当該物品画像を撮影した当該物品情報収集装置１０の撮影位置を計算し、これらターゲット設置位置と撮影位置とに基づいて、施設４０に配置されている物品４１の位置を特定するようにしたものである。
【００６５】
これにより、物品情報収集装置１０により施設４０内に配置されている各物品４１に関する物品画像が定期的に自動収集され、これら物品画像が画像処理されて各物品４１の位置が特定される。したがって、タグ信号の受信タイミングに基づき物品の位置を検出する場合と比較して、より正確に物品４１の位置を特定することができる。また、人手などにより物品４１の配置位置が変更された場合でも、物品位置管理ＤＢ２６の登録内容を、物品情報を自動収集するごとに、物品４１の配置位置と整合させることができ、極めて有用な物品位置管理システムを提供することが可能となる。
【００６６】
また、本実施の形態において、物品情報収集装置１０が、物品画像を撮影する際、物品４１に装着されている無線タグから送信された当該物品４１の物品ＩＤを、当該物品に関連付けて取得し、物品位置管理装置２０の物品ＩＤ特定部２７Ｄが、物品情報収集装置１０で収集された物品ＩＤのうち、物品４１の位置特定に用いた物品画像と関連付けられている物品ＩＤを、当該物品４１の物品ＩＤとして特定し、物品位置管理装置２０のＤＢ処理部２７Ｅが、物品位置特定部２７Ｃで特定された物品４１の位置を、物品ＩＤ特定部２７Ｄで特定された物品ＩＤと関連付けて物品位置管理ＤＢ２６に登録するようにしてもよい。
【００６７】
これにより、物品に無線タグが装着されている場合には、物品画像から特定した物品４１の位置を、物品画像の撮影時に受信された物品ＩＤと自動的に関連付けて、物品位置管理ＤＢ２６に登録することができ、人手により物品画像から物品の物品ＩＤを特定する場合と比較して、物品管理に要する作業負担を軽減できる。
【００６８】
また、本実施の形態では、物品情報収集装置１０が、施設４０内を定期的に自走して、各配置エリア４２に配置されている物品４１および当該配置エリア４２のターゲット３０を含む物品画像を撮影することにより、当該施設４２から物品４１の位置特定に用いる物品情報を収集するようにしたものである。
したがって、人手などにより物品４１の配置位置が変更された場合でも、物品位置管理ＤＢ２６の登録内容を、物品情報を自動収集するごとに、物品４１の配置位置と整合させることができ、極めて有用な物品位置管理システムを提供することが可能となる。
【００６９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる物品位置管理システム１について説明する。
第１の実施の形態では、物品情報収集装置１０が施設４０内を自走して、あるいは人が誘導する装置に搭載されて施設４０内を定期的に移動することにより、物品４１の位置特定に用いるこれら物品情報を収集する場合を例として説明した。本実施の形態では、物品情報収集装置１０が物品４１の運搬を行うフォークリフト６０に搭載されている場合を例として説明する。
【００７０】
図１３は、フォークリフトの外観図である。本実施の形態にかかるフォークリフト６０には、施設４０から物品４１の位置特定に用いるこれら物品情報を収集する物品情報収集装置５０と、物品４１およびターゲット３０を含む物品画像を撮影するカメラ５１と、カメラ５１による物品画像撮影時に、撮影用の照明光を出射する照明ライト５２と、フォーク６１で持ち上げた物品４１の重量を計測するスケール５７が設けられている。
【００７１】
図１４は、第２の実施の形態にかかる物品情報収集装置の構成を示すブロック図である。
物品情報収集装置５０には、主な機能部として、カメラ５１、照明ライト５２、タグＩ／Ｆ部５３、無線Ｉ／Ｆ部５４、記憶部５５、制御部５６、スケール５７、および操作入力部５８が設けられている。
これら機能部のうち、タグＩ／Ｆ部５３、無線Ｉ／Ｆ部５４、記憶部５５、および制御部５６は、前述したタグＩ／Ｆ部１３、無線Ｉ／Ｆ部１４、記憶部１５、および制御部１６と同等である。
【００７２】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図１５を参照して、本実施の形態にかかる物品情報管理システム１の動作として、物品情報収集装置１０による物品情報収集動作について説明する。図１５は、第２の実施の形態にかかる物品情報収集処理を示すフローチャートである。なお、物品位置管理装置２０および物品管理情報登録動作については、第１の実施の形態と同様である。
【００７３】
まず、フォークリフト６０の運転者は、物品４１を配置する配置エリア４２まで移動し、フォーク６１を下げて物品４１を配置エリア４２に配置する前に、物品情報収集装置５０の操作入力部５８で計測指示操作を行う。物品情報収集装置５０の制御部５６は、操作入力部５８で入力された計測指示操作に応じて（ステップ２００）、スケール５７により持ち上げた物品４１の重量を計測する（ステップ２０１）。
【００７４】
続いて、運転者は、配置エリア４２に物品４１を配置した後、物品情報収集装置５０の操作入力部５８で情報収集指示操作を行う。制御部５６は、操作入力部５８で入力された情報収集指示操作に応じて（ステップ２０２）、カメラ５１および照明ライト５２を制御することにより、照明ライト５２から照明光を出射した場合と出射していない場合とにおける２つの物品画像を組として撮影する（ステップ２０３）。
【００７５】
また、制御部５６は、撮影時にタグＩ／Ｆ部５３で受信した物品４１からのタグ信号に基づいて、物品４１の物品ＩＤを取得し（ステップ２０４）、これら物品画像および物品ＩＤを対応付けて、記憶部５５に保存する（ステップ２０５）。
この後、運転者は、物品４１の運搬が終了していない場合、繰り返し他の物品４１を運搬する。
【００７６】
一方、物品４１の運搬が終了した場合、運転者は、例えば施設４０から退出した場所まで移動した後、操作入力部５８で情報収集終了操作を行う。制御部５６は、操作入力部５８で入力された情報収集終了操作に応じて（ステップ２０６）、記憶部５５に保存されている物品画像、物品ＩＤ、および重量を、無線Ｉ／Ｆ部５４から通信網ＮＷを介して物品位置管理装置２０へ無線送信し（ステップ２０７）、一連の物品情報収集処理を終了する。
【００７７】
このようにして、フォークリフト６０に搭載された物品情報収集装置５０で収集された物品情報は、物品位置管理装置２０へ無線送信され、第１の実施の形態と同様にして、ＤＢ処理部２７Ｅにより物品管理ＤＢ２６へ登録される。
図１６は、第２の実施の形態にかかる物品管理ＤＢの構成例である。ここでは、物品４１を識別するための物品ＩＤごとに、物品名、位置、配置エリア、および物品画像に加えて、フォークリフト６０のスケール５７で計測した重量が、物品管理情報として登録されている。したがって、物品管理ＤＢ２６を検索することにより、指定した物品４１の配置位置を正確に特定できるとともに、物品４１の運搬時に必要となる物品４１の重量も合わせて確認でき、極めて有用な物品位置管理システムを実現することが可能となる。
【００７８】
このように、本実施の形態は、物品情報収集装置５０が、施設４０内で物品４１の運搬を行うフォークリフト６０に搭載されており、当該フォークリフト６０で配置エリア４２に当該物品４１を配置する際、当該フォークリフト６０のスケール５７により計測した当該物品の重量を取得するとともに、当該フォークリフト６０で当該配置エリア４２に当該物品４１を配置した後、当該物品４１および当該配置エリア４２のターゲットを含む物品画像を撮影することにより、当該施設から物品の位置特定に用いる物品情報を収集するようにしたものである。
【００７９】
これにより、物品情報収集装置１０が施設４０内を自走して、あるいは人が誘導する装置に搭載されて施設４０内を定期的に移動することにより、物品４１の位置特定に用いるこれら物品情報を収集する場合と比較して、物品４１の配置と同時に物品情報を収集することができ、物品情報の収集に要するコストや作業負担を軽減できる。
また、物品情報として物品４１の重量も合わせて収集することができ、物品４１の運搬時に必要となる情報も容易に収集できる。
【００８０】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、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うる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１…物品位置管理システム、１０，５０…物品情報収集装置、１１，５１…カメラ、１２，５２…照明ライト、１３，５３…タグＩ／Ｆ部、１４，５４…無線Ｉ／Ｆ部、１５，５５…記憶部、１６，５６…制御部、２０…物品位置管理装置、２１…無線Ｉ／Ｆ部、２２…通信Ｉ／Ｆ部、２３…操作入力部、２４…画面表示部、２５…記憶部、２５Ａ…ターゲット情報、２６…物品管理ＤＢ、２７…演算処理部、２７Ａ…物品情報取得部、２７Ｂ…画像処理部、２７Ｃ…物品位置特定部、２７Ｄ…物品ＩＤ特定部、２７Ｅ…ＤＢ処理部、３０…ターゲット、３０Ａ…カラー標識、３０Ｂ…レトロリフレクタ、３０Ｃ…ポール、３０Ｄ…標識体、３１…天井、４０…施設、４１…物品、４１Ａ…無線タグ、４１Ｂ…ドット、４２…配置エリア、５７…スケール、６０…フォークリフト、６１…フォーク、ＮＷ…通信網。
【図１】
0006557571.tif 000002
【図２】
0006557571.tif 000003
【図３】
0006557571.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006557571.tif 000008
【図８】
0006557571.tif 000009
【図９】
0006557571.tif 000010
【図１０】
0006557571.tif 000011
【図１１】
0006557571.tif 000012
【図１２】
0006557571.tif 000013
【図１３】
0006557571.tif 000014
【図１４】
0006557571.tif 000015
【図１５】
0006557571.tif 000016
【図１６】
0006557571.tif 000017