JP7126980B2 - 搬送要領表示システム - Google Patents

Description

本発明は、搬送要領表示システム、特に、物品が脱落する可能性のある搬送装置に物品を吊り下げた状態で搬送する搬送者に対して当該物品の搬送要領を表示する搬送要領表示システムに関する。

ハイブリッド車両などを含む電動車両には、駆動用モータ（モータジェネレータ）を駆動するための駆動用バッテリが搭載される。車両を駆動する駆動用モータは高電圧大電流を必要とするので、駆動用バッテリも高電圧大容量であり、結果的に比較的重量物である。この比較的重量物である駆動用バッテリ（以下、単にバッテリという）を、例えば、車両に組付ける際には、バッテリを吊り下げ式の搬送装置（搬送冶具）に吊り下げて手動（手押し）で搬送している。この搬送装置は、バッテリを車両に組付ける際、バッテリが比較的容易に外れる必要のあることから、対向する両側からバッテリの下面を爪部材の先端鉤部で引っ掛けて上から吊り下げるようにして搬送する。バッテリを搬送装置から外す際には、爪部材を上記対向方向外側に移動して爪部のバッテリ下面への引っ掛かりを簡単に解除できるように構成されている。

したがって、この搬送装置でバッテリを吊り下げて搬送する際、上記爪部材が対向する方向と直交する方向にバッテリが脱落して破損する可能性があり、落下したバッテリは使用できない状況となる。

こうした物品の落下を検出する落下検出装置として、例えば、下記特許文献１に記載されるものがある。この落下検出装置は、物品に設けられた加速度センサの検出信号から、例えば検出された加速度の重力加速度方向の成分が０Ｇであり、その状態が所定時間以上継続した場合に、物品は落下していると検出するものである。したがって、この落下検出装置をバッテリに搭載すれば、例えば、過去の落下検出経過から、そのバッテリが以前に落下したかどうかを判定することができる。

特開２００５－９１２１９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載される落下検出装置をバッテリに搭載して過去の落下検出経過を確認しても、そのバッテリが以前に落下したかどうかを判定することができるというだけであり、例えば、バッテリの歩留まりを真に向上するためには、バッテリが落下しない、すなわち脱落しない手法を講ずるべきである。こうした手法は、バッテリに限らず、脱落し得る搬送装置に物品を吊り下げた状態で搬送者が手動で搬送する場合に望まれる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、脱落する可能性のある搬送装置に吊り下げられた状態で搬送される物品の脱落を防止することが可能な搬送要領表示システムを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る搬送要領表示システムは、
搬送対象物品を吊り下げ可能な搬送装置に該物品を吊り下げた状態で手動で搬送する搬送者に対して、該搬送中の物品の脱落を防止可能な搬送の仕方に関する情報を搬送要領として提供する搬送要領表示システムであって、
前記物品を搬送中の搬送者が該物品と共に視認することが可能なディスプレイと、前記物品の位置を検出する物品位置検出手段と、前記物品位置検出手段で取得された物品の位置に基づいて該物品の以後の搬送要領を設定する搬送要領設定手段と、前記搬送要領設定手段で設定された搬送要領を前記ディスプレイに表示する搬送要領表示手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、物品の脱落の生じない搬送の仕方に関する搬送要領が適宜視認可能なディスプレイに表示されるので、搬送者はこれに従って主導による搬送を行うことで脱落のない安定した搬送が可能となる。例えば、搬送要領として表示された物品の搬送経路、搬送速度、搬送加速度などに適合するように、且つ物品を見ながら搬送することで、搬送中の物品が搬送装置から脱落するのを確実に防止することができる。

また、本発明の他の構成は、前記搬送要領が、前記物品の搬送経路、搬送速度及び搬送加速度の少なくとも１つであることを特徴とする。

この構成によれば、物品の搬送経路、搬送速度及び搬送加速度の少なくとも１つがディスプレイに表示されるので、その又はそれらの搬送要領に従って物品を搬送することで、搬送中の物品が搬送装置から脱落するのを確実に防止することができる。

本発明の更に他の構成は、前記搬送要領として前記物品の搬送速度及び搬送加速度の一方及び前記物品の搬送経路が表示され、それらの表示形態及び表示色の少なくとも一方が互いに異なることを特徴とする。

この構成によれば、物品の搬送速度又は搬送加速度と物品の搬送経路の識別が容易になる。

本発明の更に他の構成は、前記物品の搬送要領として前記物品の搬送加速度が表示される場合、前記物品の搬送経路のうち、水平方向を主とする搬送経路における物品の搬送加速度は鉛直方向を主とする搬送経路における物品の搬送加速度よりも小さく設定されることを特徴とする。

この構成によれば、特に、物品の下面を支持して吊り下げるようにして搬送する搬送装置を用いる場合に、物品が脱落しやすい水平方向を主とする搬送経路での搬送中の物品の脱落を防止することができる。

本発明の更に他の構成は、前記物品の搬送中の姿勢を検出する物品姿勢検出手段と、前記物品姿勢検出手段で検出された物品の姿勢が予め設定された姿勢許容範囲外である場合に、前記ディスプレイに姿勢警告を表示する姿勢警告表示手段を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、特に、物品の下面を支持して吊り下げるようにして搬送する搬送装置を用いる場合における物品の脱落を確実に防止することができる。

本発明の更に他の構成は、前記ディスプレイが、前記搬送者に装着可能なウェアラブルディスプレイであることを特徴とする。

この構成によれば、表示される搬送要領を視認しやすいことから、搬送中の物品の脱落を確実に防止することができる。

以上説明したように、本発明によれば、物品の搬送経路、搬送速度、搬送加速度などの表示される搬送要領に従って搬送者が物品を搬送することで、搬送中の物品が搬送装置から脱落するのを防止することができ、これにより搬送される物品の品質を確保して歩留まりを向上することが可能となる。

本発明の搬送要領表示システムが適用された車両駆動用バッテリの搬送（組付）工程の概略構成図である。 図１の搬送工程で用いられる搬送装置の正面図である。 図１のコントロールユニットで実行される搬送要領設定表示のための演算処理のフローチャートである。 図２の演算処理による表示画面の説明図である。

以下に、本発明の搬送要領表示システムの一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態の搬送工程の概略構成図であり、具体的には電動車両の駆動用バッテリ（以下、バッテリ）Ｂの組付工程を示している。この実施の形態では、図示左方の作業台１０１上から図示右方の作業台１０２上にバッテリＢを搬送して、図示しない組付対象物にバッテリＢを組付ける。この実施の形態のバッテリＢは、図の左右方向に伸長しており、比較的重量物である。このバッテリＢを搬送する搬送装置（搬送冶具）１０は、例えば作業エリアの天井部から吊り下げられた手動（手押し式）のものであり、図２に示すように、バッテリＢの対向する両側、すなわち図の左右方向からバッテリＢの下面を爪部材１２の先端鉤部１４で引っ掛けて上から吊り下げるようにして搬送する。搬送先では、爪部材１２を上記対向方向外側に移動して先端鉤部１４の引っ掛かりを解除してバッテリＢを降ろし、図示しない組付対象物にバッテリＢを組付ける。この搬送装置１０には、搬送者が両手で握るハンドル１６が設けられており、搬送者は、このハンドル１６を両手で握って搬送装置１０ごとバッテリＢを手動で搬送（移動）する。

上記バッテリＢの搬送装置１０には、上記爪部材１２の対向方向と直交する方向にバッテリＢが脱落するおそれがある。しかしながら、一方で、搬送装置１０からのバッテリＢの外しやすさ、すなわち図示しない組付対象物へのバッテリＢの組付作業性を求めると、上記のような支持様式が理想的と考えられる。また、バッテリ搬送の完全自動化は、費用対効果の面から実用的でない。なお、以下では、理解を容易にするために、バッテリＢの搬送要領としているが、後述するように、搬送中、バッテリＢと搬送装置１０は一体であるから、バッテリＢの搬送要領を搬送装置１０の移動要領と読み換えても差し支えない。

そこで、この実施の形態では、搬送装置１０からバッテリＢが脱落しないための搬送の仕方に関する情報を搬送要領として搬送者に提供する。具体的には、例えば、バッテリＢの搬送経路、搬送速度、搬送加速度といった搬送要領を表示によって提供する。この表示を、バッテリＢを搬送している搬送者が視認できるように、搬送者はディスプレイ２０を装着している。このディスプレイ２０は、搬送者の眼前に装着可能なウェアラブルディスプレイ、いわゆるスマートグラスである。この実施の形態のスマートグラス２０は、搬送者の前方を透視できる眼鏡様式のものであり、レンズ状のディスプレイを通してバッテリＢを見ながら、そのレンズ状ディスプレイ上に表示される種々の情報、すなわち搬送要領も同時に見ることができる。なお、バッテリＢを搬送している搬送者がバッテリＢと同時に視認可能なディスプレイとしては、例えば搬送要領を表示可能なモニタを上記搬送装置１０に設けることなどが挙げられる。

また、この搬送要領表示システムでは、搬送対象物品であるバッテリＢの搬送状態、例えばバッテリＢの位置や姿勢を検出する物品位置検出手段及び物品姿勢検出手段として複数、具体的には３つのカメラ２２～２４を設けている。これらのカメラ２２～２４は、いわゆるデジタルカメラであり、撮像物の画像情報をデジタルデータとして送信することができる。これらのカメラ２２～２４のうちの１つは、搬送者の頭部に装着されたウェアラブルカメラ２２であり、搬送者の視界とほぼ同じ画角に設定されている。残りの２つのカメラ２３、２４は、例えば作業エリアの天井部に設けられた固定型のカメラであり、例えば、搬送装置１０とバッテリＢ、搬送先の作業台１０２を撮像している。これらのカメラ２２～２４で撮像された搬送装置１０、バッテリＢ、作業台１０２などをテンプレートマッチングなどによって画像解析すれば、それぞれの位置や姿勢を取得することができ、またバッテリＢの位置の変化量からバッテリＢの搬送速度や搬送加速度を求めることもできる。

これらのカメラ２２～２４の画像解析や、バッテリＢの搬送経路、搬送速度、搬送加速度などの設定、上記スマートグラス２０への搬送要領の表示の指示はコントロールユニット２５によって行われる。このコントロールユニット２５は、コンピュータシステムを備えて構成され、高度な演算処理能力を有する。このコントロールユニット２５に搭載されるコンピュータシステムは、既存のコンピュータシステムと同様に、高い演算処理能力を有する演算処理装置に加えて、プログラムやデータを記憶する記憶装置、情報やデータなどを入出力するための入出力装置などを備えて構成される。また、コントロールユニット２５の一部として、上記搬送要領をスマートグラス２０に無線で伝送する無線伝送装置２６を備えている。この無線伝送装置２６は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの様式が適用可能である。なお、搬送装置１０のみを司る搬送装置制御装置に個別のコンピュータシステムを加えて、演算処理を実行可能なコントロールユニット２５とすることも可能である。また、上記搬送要領を有線でスマートグラス２０に伝送してもよい。

図３は、上記コントロールユニット２５で実行されるスマートグラス２０への搬送要領表示のための演算処理を示すフローチャートである。この演算処理は、例えば、上記バッテリＢの搬送作業中に所定のサンプリング周期で割込処理によって実行され、まずステップＳ１で、上記３つのカメラ２２～２４の画像情報を取得する。

次にステップＳ２に移行して、ステップＳ１で取得された画像情報からバッテリＢ及び搬送装置１０の位置及び姿勢を検出する。このバッテリＢ及び搬送装置１０の位置及び姿勢検出には、例えば、周知のテンプレートマッチングなどが適用可能である。この実施の形態では、後述するように、バッテリＢの搬送要領として搬送装置１０、具体的には上記ハンドル１６の移動要領を表示するので、バッテリＢと共に搬送装置１０の位置や姿勢を検出している。

次にステップＳ３に移行して、ステップＳ２で検出されたバッテリＢの位置からバッテリＢの現在の搬送加速度を算出する。バッテリＢの現在の搬送加速度は、前回のバッテリＢの位置との変位を時間二階微分して求めることができる。

次にステップＳ４に移行して、ステップＳ２で検出されたバッテリＢ及び搬送装置１０の位置及び姿勢に基づき、搬送先、すなわち図１の右方の作業台１０２の位置情報から、バッテリＢの以後の搬送経路、搬送速度、及び搬送加速度を設定する。このうち、バッテリＢの以後の搬送経路は、現在のバッテリＢの位置と搬送先の位置を連結して設定することができる。また、バッテリＢの以後の搬送速度及び搬送加速度は、それぞれの上限値を設定する。前述のように、バッテリＢを吊り下げるようにして支持する搬送装置１０では、水平方向への加速度が大きくなると、その分、バッテリＢが搬送装置１０から脱落しやすくなるので、搬送経路が水平方向を主とする場合の搬送加速度の上限値は、鉛直方向を主とする場合の搬送加速度の上限値よりも小さく設定する。一方、搬送速度の上限値は、例えば、バッテリＢや搬送装置１０が何かに衝突したり、搬送経路が急速に変化したりしたときに生じる衝撃でバッテリＢが搬送装置１０から脱落しない大きさに設定する。これらは、予め設定した数値とすることも可能である。

次にステップＳ５に移行して、ステップＳ４で設定されたバッテリＢの搬送速度及び搬送加速度を数値でスマートグラス２０に表示すると共に、搬送加速度を白い矢印で、搬送経路を緑の破線で、それぞれ、スマートグラス２０に表示する。搬送加速度を表す矢印は、例えば、搬送経路に沿った向きに設定する。このとき、搬送加速度を示す矢印の長さ（大きさ）は、上記ステップＳ４で設定された搬送加速度の上限値とステップＳ３で算出された現在の搬送速度の差分値に応じて設定するのが好ましい。すなわち、搬送加速度を示す矢印の長さが大きい場合には搬送加速度の増加許容量が大きく、矢印の長さが小さい場合には搬送加速度の増加許容量が小さいと搬送者が直観的に認識できる。

次にステップＳ６に移行して、ステップＳ２で検出されたバッテリＢの姿勢が予め設定された許容範囲内であるか否かを判定し、バッテリＢの姿勢が許容範囲内であればステップＳ７に移行し、そうでない場合にはステップＳ８に移行する。このバッテリＢの姿勢の判定も、予め記憶装置に記憶されたテンプレートとの相違に基づいて行うことができる。

上記ステップＳ８では、予め設定された姿勢警告内容をスマートグラス２０に表示してから復帰する。

一方、上記ステップＳ８では、上記姿勢警告内容をスマートグラス２０に非表示としてから復帰する。

図４は、図３の演算処理によって搬送要領が表示されたスマートグラス２０を模式的に示すものである。図中の作業台１０２、搬送装置１０、バッテリＢは、実際に搬送者が見ているものとする。この例では、前述のように、搬送中のバッテリＢと一体である搬送装置１０のハンドル１６の両端部について移動要領（搬送要領）を表示するように設定しており、このハンドル１６の両端部の移動経路をバッテリＢの搬送経路として表示すると共に、ハンドル１６の両端部の移動加速度をバッテリＢの搬送加速度として表示する。この例では、スマートグラス２０の左上部に搬送加速度Ｇ及び搬送速度Ｖの上限値が数値で表示されると共に、バッテリＢの搬送経路として搬送装置１０のハンドル１６の両端部の移動経路が（緑色の）破線で、バッテリＢの搬送加速度としてハンドル１６の移動加速度が白抜きの（白色の）矢印で表示される。ハンドル１６の移動加速度を表す矢印は、ハンドル１６の移動経路に沿った向きに設定されている。このとき、ハンドル16の移動加速度、換言すれば、バッテリＢの搬送加速度を表示する矢印の長さが、加速度の増加許容量に応じて設定されていると、搬送者は、バッテリＢをどの程度の加速度で加速してよいかを直観的に認識することができる。また、図３の演算処理において、バッテリＢの姿勢が許容範囲を外れると姿勢警告がスマートグラス２０に表示されるので、その場合には、例えば、バッテリＢの搬送を一時的に中断してバッテリＢの姿勢を修正することが可能となる。

このように、この実施の形態では、バッテリＢが脱落する可能性のある搬送装置１０にバッテリＢを吊り下げた状態で手動で搬送する搬送者に対して、バッテリＢの脱落を防止可能な搬送の仕方に関する情報を搬送要領として提供する。その際、検出されたバッテリＢの位置からバッテリＢの以後の搬送要領、例えば搬送経路、搬送速度、搬送加速度を設定し、それらを、搬送者がバッテリＢと共に視認することが可能なスマートグラス２０に表示する。これにより、バッテリＢの搬送経路、搬送速度、搬送加速度などで構成される搬送要領に従って搬送者がバッテリＢを見ながら搬送することで、搬送中のバッテリＢが搬送装置１０から脱落するのを確実に防止することができる。

また、バッテリＢの搬送加速度と搬送経路を表示する場合に、それらの表示形態や表示色を互いに異なるものとすることで、両者の識別が容易になる。

また、水平方向を主とする搬送経路におけるバッテリＢの搬送加速度を、鉛直方向を主とする搬送経路におけるバッテリＢの搬送加速度よりも小さく設定することにより、特に、バッテリＢの下面を支持して吊り下げるようにして搬送する搬送装置１０を用いる場合に、バッテリＢが脱落しやすい水平方向を主とする搬送経路での搬送中のバッテリＢの脱落を防止することができる。

また、検出されたバッテリＢの姿勢が予め設定された姿勢許容範囲外である場合に、姿勢警告をスマートグラス２０に表示することにより、特に、バッテリＢの下面を支持して吊り下げるようにして搬送する搬送装置１０を用いる場合におけるバッテリＢの脱落を防止することができる。

また、バッテリＢの搬送要領を搬送者が装着可能なスマートグラス２０に表示することにより、表示される搬送要領を視認しやすく、搬送中の物品の脱落を確実に防止することができる。

以上、実施の形態に係る搬送要領表示システムについて説明したが、本件発明は、上記実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、本件発明の要旨の範囲内で種々変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、ウェアラブルカメラ２２と２つの固定カメラ２３、２４を用いたが、カメラの使用数や配置形態は、これに限定されるものではない。

また、上記実施の形態では、搬送される物品がバッテリＢである場合についてのみ詳述したが、本発明の搬送要領表示システムは、あらゆる物品の搬送について同様に適用可能である。

１０ 搬送装置
２０ スマートグラス（ディスプレイ）
２２～２４ カメラ（物品位置検出手段、物品姿勢検出手段）
Ｂ バッテリ（物品）

Claims (6)

1. 搬送対象物品を吊り下げ可能な搬送装置に該物品を吊り下げた状態で手動で搬送する搬送者に対して、該搬送中の物品の脱落を防止可能な搬送の仕方に関する情報を搬送要領として表示する搬送要領表示システムであって、
   前記物品を搬送中の搬送者が該物品と共に視認することが可能なディスプレイと、
   前記物品の位置を検出する物品位置検出手段と、
   前記物品位置検出手段で検出された物品の位置に基づいて該物品の以後の搬送要領を設定する搬送要領設定手段と、
   前記搬送要領設定手段で設定された搬送要領を前記ディスプレイに表示する搬送要領表示手段と、を備えたことを特徴とする搬送要領表示システム。
2. 前記搬送要領が、前記物品の搬送経路、搬送速度及び搬送加速度の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の搬送要領表示システム。
3. 前記搬送要領として前記物品の搬送速度及び搬送加速度の一方及び前記物品の搬送経路が表示され、それらの表示形態及び表示色の少なくとも一方が互いに異なることを特徴とする請求項２に記載の搬送要領表示システム。
4. 前記物品の搬送要領として前記物品の搬送加速度が表示される場合、前記物品の搬送経路のうち、水平方向を主とする搬送経路における物品の搬送加速度は鉛直方向を主とする搬送経路における物品の搬送加速度よりも小さく設定されることを特徴とする請求項２に記載の搬送要領表示システム。
5. 前記物品の搬送中の姿勢を検出する物品姿勢検出手段と、前記物品姿勢検出手段で検出された物品の姿勢が予め設定された姿勢許容範囲外である場合に、前記ディスプレイに姿勢警告を表示する姿勢警告表示手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の搬送要領表示システム。
6. 前記ディスプレイが、前記搬送者に装着可能なウェアラブルディスプレイであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の搬送要領表示システム。

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