JPH0511039A - 所在確認システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 作業所等において作業員やロボット等の動体
の所在の位置を確認し、衝突等の防止を図ることができ
る所在確認システムを提供する。 【構成】 複数の発信手段１ー１，１ー２…から一定強
度で異なった識別信号を発信し、複数の受信手段２−
１，２−２…によりそれらの信号を独立に受信する。演
算手段４により、各受信電波の強度から各発信手段、受
信手段間の距離を算出する。各発信手段の位置は３つ以
上の受信手段により測定される距離情報から知ることが
できる。さらに判定手段４により各発信手段が特定の領
域にあると判定された場合には警告情報を出力する。こ
れにより移動する人や動物、管理する資材等に発信手段
を持たせることにより、それらの所在を確認し、動作を
制限したり、警報を発したりして危険を回避することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の受信手段を使っ
て発信手段の所在を確認する所在確認システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】建設現場のような作業所においても、ロ
ボット技術の導入が積極的に検討されており、予めプロ
グラムを組み込んだロボットを作動させることにより、
資材の搬送を行ったり、外壁や内壁、天井、床等の組付
け、仕上げその他の作業を自動で行ったりする方式の採
用が考えられている。この場合、建物の構造、寸法や資
材の配置等の情報を入力してロボットの動作範囲を検討
し、所定の搬送、作業を行うようにプログラムが作成さ
れる。

【０００３】しかし、ロボットと作業員とが協同作業す
る作業所内では、複数のロボットが作業していればその
ロボット間で、また、ロボットと作業員との間で衝突等
の問題が発生する。すなわち、ロボットは、予め設定さ
れたプログラムにしたがって所定の順序、時間で移動、
動作して作業を行うが、全く別のシステムで使用されて
いるロボット間では、プログラム作成の段階で予期でき
ないロボット間の競合、衝突等が発生したりすることも
ある。また、作業員の行動領域にロボットが介入してき
たり、逆にロボットの作業領域内に作業員が侵入する場
合が生じる。

【０００４】上記のような衝突等の問題を回避するに
は、それぞれの所在を検知することが必要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、作業所を管理
するものとして、本出願人により例えば労務安全管理装
置（特開昭６１ー４２０６０号公報参照）、作業所管理
システム（特開昭６２ー８２４５５号公報参照）等を既
に提案しているが、これらは、ゲートで作業員の入退場
時に記録カードから個別情報を読み取って管理するもの
であるため、作業所内における実際の所在を確認するこ
とはできない。ただ、作業員がどの職長に所属し、その
日はどの場所でどのような作業をしているかが確認でき
るだけで、作業現場で動き廻っているその時々の場所や
他の場所へたまたま一時的に移動した場合にその移動や
移動先の場所を確認することはできない。

【０００６】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、大空間での所在を確認することができ、さらに
は、作業所等において作業員やロボット等の動体の所在
の位置を確認し、衝突等の防止を図ることができる所在
確認システムを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、複
数の受信手段を使って発信手段の所在を確認する所在確
認システムであって、識別情報を付加して一定の強度で
発信する複数の発信手段、該複数の発信手段からの発信
信号を受信し受信強度と識別情報を認識する複数の受信
手段、各受信手段から発信手段までの距離を受信強度よ
り求め所在位置を検出する演算手段を備え、複数の受信
手段を所在検出領域に配置し３つ以上の受信手段からの
距離情報を使って位置を確認することを特徴とする。

【０００８】さらには、３つの受信手段の信号による位
置確認を複数組について行うことを特徴とし、所在位置
が特定の領域にあるか否かを判定する判定手段を備え、
判定手段により特定の領域にあると判定した場合に警告
情報を出力することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明の所在確認システムでは、複数の受信手
段を所在検出領域に配置し、複数の発信手段からの発信
信号を受信し受信強度と識別情報を認識するので、演算
手段により各受信手段から発信手段までの距離を受信強
度より求めそれらを半径とする円により発信手段の所在
位置として検出することができる。したがって、移動す
る人や動物の所在、管理する資材等の所在を確認するこ
とができ、さらには、作業員が発信手段を所持すること
により、不注意に作業員がロボットの動作領域に侵入し
た場合に、これを検知しロボットの動作を制限したり、
警報を出すようにすることにより作業員に及ぼす危険を
回避することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明に係る所在確認システムの１実施
例を示す図であり、１ー１、１ー２、……は発信機器、
２ー１、２ー２、……は受信機器、３はセンサコントロ
ーラ、４はデータ処理装置、５は入力装置、６は出力装
置、７は記憶装置、８は時計を示す。

【００１１】図１において、発信機器１ー１、１ー２、
……は、作業員や機械等に装着したものであり、それぞ
れのＩＤコードで一定の強度による微弱電波を発信する
ものである。受信機器２ー１、２ー２、２ー３、……
は、受信アンテナを有し、各発信機器１ー１、１ー２、
……から発信された微弱電波のＩＤコードと電界強度を
検出してデジタル信号に変換するものである。

【００１２】センサコントローラ３は、各受信機器２ー
１、２ー２、２ー３、……で検出されたＩＤコードと電
界強度のデータを所定時間毎に収集するものであり、デ
ータ処理装置４は、センサコントローラ３で収集された
データから各ＩＤコードの発信機器１ー１、１ー２、…
…の位置を求め、例えば作業ロボットのような他の動体
と衝突の可能性があるかどうかの分析等を行うと共に、
入力装置５から入力されたデータや命令に基づく処理、
出力装置６への処理データの出力、記憶装置７に対する
データの読み書きを行うものである。例えば搬送ロボッ
トの場合には、所定のプログラムにしたがって走行、動
作するので、現在から一定先のステップの内容から一定
の時間内の動作範囲を定めることができる。また、クレ
ーンのようなオペレータにより操作されるものは、一定
の範囲で危険区域として設定することができる。したが
って、データ処理装置４では、このようにして設定され
る区域内に発信機器１ー１、１ー２が侵入しているか否
かにより異常の検出を行うことができる。

【００１３】記憶装置７は、各ＩＤコードに関する情
報、例えば名前、作業内容、作業領域、衝突や危険等の
異常を判断するための条件等が記憶され、さらには各Ｉ
Ｄコードの検出場所履歴等が記憶される。入力装置５
は、キーボードやマウスから、出力装置６は、プリン
タ、ディスプレイからなり、記憶装置７に記憶されるデ
ータの登録、更新、読み出し出力の制御、その他のシス
テムの制御を行い、適宜必要な情報を表示、印刷出力す
るものである。また、データ処理装置４で異常の判断が
なされた場合には、対象となる動体の制御系（図示せ
ず）へ警告情報が送出される。

【００１４】次に、データ処理装置４で行う位置確認の
ための構成及びアルゴリズムについて説明する。図２は
データ処理装置における信号処理回路の構成例を示す
図、図３は本発明に係る所在確認システムの位置確認の
アルゴリズムを説明するための図である。

【００１５】図２において、信号抽出部１１ー１、１１
ー２は、各ＩＤコードの受信信号毎に、受信強度の大き
いほうから３つの信号を抽出するものであり、それぞれ
の受信機器２ー１、２ー２、２ー３、……で受信された
同じＩＤコードの受信信号が入力される。

【００１６】距離演算部１２ー１、１２ー２は、抽出し
た受信強度の大きいほうから３つの各信号の強度に基づ
き、図３に示すような発信機器までの距離を求めるもの
である。一定の受信強度以上の信号を任意に３つ抽出し
て距離を求めるようにしてもよいが、受信強度の大きい
ほうから抽出した３つの信号により発信機器までの距離
を求めた方がより後段で発信機器の位置を検出する場合
の精度を高めることができる。

【００１７】発信機器検出部１３ー１、１３ー２は、距
離演算部１２ー１、１２ー２で求めた距離に基づいて描
かれる円の交わる位置、図３で実線の３つの円が交わる
発信機器１ー１の位置、点線の３つの円が交わる発信機
器１ー２の位置を検出して位置確認データとして出力す
るものである。

【００１８】位置確認データ１５は、それぞれのＩＤコ
ード毎に信号抽出部、距離演算部、発信機器検出部を用
いて検出された位置確認データを保持するものであり、
異常検出部１４は、位置確認データが例えばロボット等
の動作範囲にあるか否かを調べ、警告情報を出力するも
のである。

【００１９】図３において、発信機器１ー１から発信さ
れた信号の受信強度から受信機器２ー１で求めた発信機
器１ー１までの距離がｒ₁₁、受信機器２ー２で求めた発
信機器１ー１までの距離がｒ₂₁、受信機器２ー３で求め
た発信機器１ー１までの距離がｒ₃₁であり、これらを半
径として実線の円が描かれている。同様に発信機器１ー
２から発信された信号の受信強度から受信機器２ー１で
求めた発信機器１ー２までの距離がｒ₁₂、受信機器２ー
２で求めた発信機器１ー２までの距離がｒ₂₂、受信機器
２ー３で求めた発信機器１ー２までの距離がｒ₃₂であ
り、これらを半径として点線の円が描かれている。

【００２０】これは、発信機器１ー１、１ー２、……か
ら発信される一定強度の信号の距離と受信強度との関係
を予め測定しておき、各信号との比較によって求めるよ
うにしてもよいし、距離と受信強度との関係を一定の計
算式で表し、その計算式を用いて求めるようにしてもよ
い。この場合、図から明らかなように発信機器の位置
は、２つの受信機器の間を結ぶ直線と直交する線分上に
あり、その直交する点は受信強度で按分した点であるか
ら、このような関係を使っても発信機器の位置を求める
ことができる。

【００２１】作業所内では、クレーンその他各種のロボ
ット等が動作している。これらは、クレーンのように一
定の範囲内で動作し、その範囲を立入り禁止区域として
設定しているものや、搬送ロボットのように一定のプロ
グラムにしたがって決められた搬送路を走行するもの等
がある。いずれの場合も、予めその動作範囲は判明して
いるものであり、その時の動作状態は制御信号により認
識することができる。したがって、この動作範囲内に位
置確認データがある場合には、警告情報により動作信号
を制限したり、或いは警報装置を動作させることによ
り、周囲の作業員に警報を出すようにすることができ
る。

【００２２】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、受信機器で受信信号をデジタル信号に変
換してセンサコントローラに転送したが、受信機器に光
電変換手段を設け、電気信号を光信号に変換して光ファ
イバーでセンサコントローラに転送するように構成して
もよい。また、受信強度の大きい方から３つの信号を抽
出して位置を検出したが、一定の強度以上の信号を４つ
以上抽出し、その中の３つの信号の組合せによる位置の
検出を複数組について行い、多数決で位置を検出するよ
うに構成してもよい。このようにすることにより検出精
度を上げることができる。さらには、例えばＩＤコード
を指定しそのＩＤコードの検出位置を図３に示すような
画面で出力してもよいし、配置図や平面図等の上に重ね
表示してもよい。

【００２３】また、作業所の管理に用いる例を説明した
が、本発明は、その他にレジャーランドにおいて、入場
者に発信機器を携帯させることにより、危険区域に入場
者が紛れ込んだ場合にそれを検出し、遊戯機器の運転を
停止させる等の制御に利用することができる。ホテルや
病院等は、比較的大空間内で顧客や医師、患者等が行動
し、その所在を確認するのが大変であるが、このような
施設でも、ルームキーやネームプレートに発信機器を取
り付けると、容易に行き先、所在を確認することがで
き、呼び出しや連絡に利用することができる。

【００２４】その他、工場、百貨店、学校、倉庫等、各
種の施設での機材や商品、教材等の所在の確認に利用し
てもよいし、動物に着用させて所在を追跡し行動パター
ン等の解析に利用してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、所在の確認区域に複数の受信機器を配置し、複数の
受信機器における発信機器からの信号の受信強度に基づ
き発信機器の位置を検出するので、移動する人や動物の
所在、管理する資材等の所在を確認することができ、さ
らには、作業員が発信手段を所持することにより、不注
意に作業員がロボットの動作領域に侵入した場合に、こ
れを検知しロボットの動作を制限したり、警報を出すよ
うにすることにより作業員に及ぼす危険を回避すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る所在確認システムの１実施例を
示す図である。

【図２】 データ処理装置における信号処理回路の構成
例を示す図である。

【図３】 本発明に係る所在確認システムの位置確認の
アルゴリズムを説明するための図である。

【符号の説明】

１ー１、１ー２、………発信機器、２ー１、２ー２、２
ー３、………受信機器、３…センサコントローラ、４…
データ処理装置、５…入出力装置、６…記憶装置、７…
時計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の受信手段を使って発信手段の所在
   を確認する所在確認システムであって、識別情報を付加
   して一定の強度で発信する複数の発信手段、該複数の発
   信手段からの発信信号を受信し受信強度と識別情報を認
   識する複数の受信手段、各受信手段から発信手段までの
   距離を受信強度より求め所在位置を検出する演算手段を
   備え、複数の受信手段を所在検出領域に配置し３つ以上
   の受信手段からの距離情報を使って位置を確認すること
   を特徴とする所在確認システム。
2. 【請求項２】 ３つの受信手段の信号による位置確認を
   複数組について行うことを特徴とする請求項１記載の所
   在確認システム。
3. 【請求項３】 所在位置が特定の領域にあるか否かを判
   定する判定手段を備え、判定手段により特定の領域にあ
   ると判定した場合に警告情報を出力することを特徴とす
   る請求項１記載の所在確認システム。