JP2009535284A - 自動保管分配システム - Google Patents

Abstract

商品を保管した後に分配する自動保管分配システム（ＡＳＤＳ）である。このＡＳＤＳは、封鎖された出荷用コンテナをシステム内に受容して保管し、また、保管している出荷用コンテナ内から取り出した商品をシステムの出口へと分配するためのハウジングを備える。このＡＳＤＳはさらに、複数の封鎖された出荷用コンテナのシステム内への進入を制御するための入口手段をハウジング内に備え、この複数の封鎖された出荷用コンテナの少なくとも数個は、他の複数の封鎖された出荷用コンテナとは異なる寸法を有する。感知手段が、システム内に進入した複数の封鎖された出荷用コンテナの各々の外面の少なくとも一部の位置を決定する。自動形成手段が、封鎖された出荷用コンテナの各々に特化する決定された位置を使って、複数の出荷用コンテナの各々に開口部を形成する。保管手段が、複数の開封した出荷用コンテナをシステムの保管エリア内に保管する。コンピュータ制御された取り出し手段が、保管されている開封済みの出荷用コンテナ内から１個の商品を取り出すために、保管エリアに配置されている開封した出荷用コンテナのうち選択したものの中に、形成された開口部を通過して進入し、移動手段が、取り出した商品をシステムの出口へ移動させる。

Description

本発明は、概して、商品の仕分けを行う自動保管分配システム（ＡＳＤＳ）に関し、また、より詳細には、一実施形態において、コンテナの受領、開封、保管、出荷と、出荷用コンテナからの商品の取り出しとを自動的に行うシステムに関する。

図１は、商品を保管および／または分配する自動保管分配システム（ＡＳＤＳ）２のシステムの一実施形態を示す。この自動保管分配システムはハウジング４を設けており、このハウジング４は、封鎖された出荷用コンテナ（図２の符号２９）を内部に受容して保管し、また、保管されている出荷用コンテナ２９の内部から取り出された図３の商品３２をハウジング出口２０へ分配する。

一実施形態では、保管分配システムは、複数の封鎖された出荷用コンテナのうち少なくとも１個の寸法が他とは異なる場合に、複数の封鎖された出荷用コンテナ２９がハウジング４へ進入することを制御するための入口手段８、８０を設けている。

さらに図１の実施形態は、ハウジング内に進入した複数の封鎖された出荷用コンテナの各々の外面の少なくとも一部の位置を決定する感知手段１０を示す。

図１の実施形態は、封鎖された出荷用コンテナの各々に特化する決定された位置を使用して、複数の出荷用コンテナの各々に開口部を形成するための自動形成手段１２（さらに図８の符号８２）を示す。

図１の実施形態は、複数の開封された出荷用コンテナをハウジングの保管範囲内に保管するための保管手段１４（さらに図８の符号８６）を示す。

図１の実施形態は、コンピュータ制御された取り出し手段１６（さらに図８の符号８４、図９の符号９０、９２）をさらに示しており、この取り出し手段１６は、保管されている開封された出荷用コンテナの１つの中から、形成した開口部を介して商品を取り出すために、保管範囲内に配置されている開封された出荷用コンテナから選択したものの中に進入する。

図１の実施形態はさらに、取り出した商品をハウジング出口２０へ移動させるための移動手段１８（さらに図８の符号８８、図１０の符号１０６）を示す。要素６は、出荷用コンテナのハウジング４への移送を表し、要素２２は、ハウジング４内の要素を制御するための制御装置を示し、要素２４は、自動保管分配システムから商品を取得するために選択および支払いを行うためのユーザ／使用者インターフェースである。

図６および図７は、図１に示した自動保管分配システムのさらなる詳細を示しており、ここでは、上記自動保管分配システムの使用者が、保管されている商品のうち所望の１個または複数を選択できるようにする使用者インターフェース７２をさらに装備している。さらに、使用者インターフェースにより、この自動保管分配システムの使用者は、選択した１個または複数の所望の商品の支払いを行うこともできる。インターネットを介して使用者がこの自動保管分配システムにアクセスできるようにするための、インターネットに接続した通信デバイス、タッチ画面７４、または、自動保管分配システムの場所に配置されているこれ以外の選択および／または支払い装置７６をシステムに装備することも可能である。ここに記載するハウジングは、出荷用コンテナのための安全な環境を提供する手段や、これ以外の、ここで引用した自動保管分配システムを動作させる手段を装備することもできる。進入手段は、許可された出荷用コンテナのみを扱う自動保管分配システムへのエントリを許可するための許可手段を含んでいてよい。さらに、この許可手段に配送人物を許可する手段を設けることもでき、この配送人物は、一度許可されると、許可された出荷用コンテナを上記の進入手段に供給するものと考えられる。許可手段は、特定の出荷用コンテナがハウジング内に入ることが事前に決定されており、これが事前に許可されていることを確認するために、データベースと通信する手段を設けていてよい。許可手段は、遠隔地と、および／または遠隔地にいる人物および／またはコンピュータとリアルタイムで通信するために有効化することができる。許可手段は、出荷用コンテナの証明を決定するための出荷用コンテナ識別（ＩＤ）装置を装備している。この出荷用コンテナＩＤ装置は、データベースにアクセスし、出荷用コンテナにどの１個または複数の商品が入っているか、また、これらの商品を出荷用コンテナ内にどのように配列するかを、決定されたその証明に基づいて決定することができる。

出荷用コンテナＩＤ装置は、さらに、出荷用コンテナを操作するための操作装置と協働させて、出荷用コンテナの証明を決定する出荷用コンテナＩＤ装置の能力を拡張することが可能である。この操作装置は、グリッパ機構、ロボット、出荷用コンテナを回転させることができる装置を１個または複数装備していてよい。出荷用コンテナＩＤ装置は、カメラ画像化システムを設けていてよい。このカメラ画像化システムは、画像またはパターン認識技術を使用することで、出荷用コンテナを識別し、さらに、開封された出荷用コンテナ内の商品を認識および識別することができる。カメラ画像化システムは、出荷用コンテナの属性を感知するカラー画像センサを装備していてよく、感知された属性は、ローカルまたは遠隔地にあるデータベースに保存されている情報と比較されて、出荷用コンテナが識別される。コンピュータ制御システムがこのカメラシステムまたは他のセンサタイプのシステムを利用することにより、操作装置または商品取り出し装置を案内できるようになる。このデータベースは、所与の出荷用コンテナ、および／または特定の商品やパッケージに特化した情報を含んでいてよく、システムはこの情報を、センサまたはカメラシステムが生成した情報と共に利用することで、取り出し装置および／または操作装置の案内を促進することができる。この同じデータベースを利用する、および／または、コンテナまたはパッケージを保管分配システム内に許可するかどうかを決定するデータベースに統合することができる。出荷用コンテナＩＤ装置は、バーコード認識システム、ＲＦＩＤシステム、テキスト読み出しシステム、光学スキャナを１つまたは複数使用している。

ハウジングは、スタンドアロン型ハウジングのような固定構造、建物、トレーラのような移動可能な構造のものであってよい。さらにハウジングは、地上または地下のいずれかの位置に配置するように適合することができる。ハウジングは、ハウジング内に配置するコンテナまたは人物の許可された進入のみを許容する安全な入力システムを装備している。この安全な入力システムは、内部への進入を防止するための外部ドアを設けた相互ロックエリアを備えている。この外部ドアの開放は、許可手段が自動保管分配システムへの進入を許可した場合に可能となる。外部ドアの許可された開放は、物理的なロックと鍵、またはこれに類似する他の装置を利用しても行える。相互ロックエリアを、人間が介入することなく、許可された出荷用コンテナのみを受容し、自動的にこのエリアを通過させるように設けることができる。相互ロックエリアは、外部ドアと内部ドアによって区切られたエリアであり、上記外部ドアが閉鎖され、相互ロックエリア内にあるのは許可された人物または出荷用コンテナのみであるとセンサが決定した後でないと、許可されたコンテナが内部ドアを通過することができない。

このシステムは、ハウジング内に進入した出荷用コンテナを、ハウジング内のさらなる各所へ移動するための運搬システムを装備していてよい。

形成手段は、識別されたタイプの複数の出荷用コンテナの各々に特化した場所および寸法で、上記出荷用コンテナに開口部を形成するよう動作できるので、上記コンピュータ制御された取り出し手段は、この形成された開口を通過することにより、開封された出荷用コンテナに確実に進入することができる。このシステムは、箱のどこに開口場所を作成するかを、その箱の特定のパラメータ上の情報に基づいて、例えば内部の物理的なレイアウトに基づいて決定することができる。形成手段は次の方法で開口部を形成する：出荷用コンテナから１側部を除去する、上記出荷用コンテナの外面の一部を除去する、開口部を密封しているテープを除去し、コンテナの垂れ蓋を開封して持ち上げる、またあるいは、別の実施形態では上記垂れ蓋をコンテナから物理的に分離する、もしくは、例えば垂れ蓋を箱の側部にテープで留めて箱を開放状態にするというように垂れ蓋をコンテナの外側に固定して、コンテナに開口部を形成する。さらにこのシステムは、出荷用コンテナから除去した材料を処分することで開口部を作成する処分装置を設けていてよい。

自動保管分配システムは、受容した未開封の出荷用コンテナをハウジング出口へ移送するために、この未開封の出荷用コンテナを保管しておく保管手段を設けることができる。さらにこのシステムは、開封された出荷用コンテナから取り出した商品の組み合わせを使用者の元へ移送したり、未開封の出荷用コンテナを使用者の元へ移送したりすることができる。

この保管分配システムは、出荷用コンテナを受容し、これを内部に保管しておく複数の保管エリアを設けた、コンテナを保管するための保管手段を具備している。この保管エリアは、１個または複数の大箱またはラックの配列を含んでいてよい。保管手段は、開封済みまたは閉鎖した出荷用コンテナを、商品取り出し装置がコンテナから商品を最も取り出すのに適した位置に保管することができる。これには、出荷用コンテナを、開口部が上方または取り出し機構に向いた状態で、あるいは、出荷用コンテナ内部の商品を上手く取り出すのに適した別の方向を向いた状態で保管することが含まれる。これには、コンテナを取り出し装置に対して提示する、または、コンテナをある角度で、あるいは開口部が上方を向いた状態で、もしくは開口部が取り出し装置の方向に向かい正面を向いた状態で、取り出し装置に対して提示するのに適したラック、または、商品の内部レイアウトや位置を、特定タイプのコンテナおよび／またはそのタイプのコンテナに収納されている商品タイプに関したデータベース情報に基づいて監視できる位置に設置されたラックが関与する。出荷用コンテナは特定の位置に特定の向きで保管できるため、例えば、保管場所内で開口部を特定の方向に向けるだけでなく、特定の側部が特定の方向に向いた状態でコンテナを位置決めすることにより、パッケージの１つを握持するために取り出し装置をどこに配置すればよいかをシステムが決定できるようにすることが可能である。

このシステムはさらに、開封済みの出荷用コンテナを保管エリア内へ移動させる、出荷用コンテナ位置決めシステムを設けることができる。

商品取り出し装置は、視覚システム、および／またはパターン認識を使用して、出荷用コンテナから商品を取り出すべく取り出し装置を案内する、ロボット式商品掴持装置を設けていてよい。商品取り出し装置は、真空感知を使用して、商品取り出し装置が商品を掴持した時を決定する、ロボット式商品掴持装置を装備することもできる。商品取り出し装置は、ロボット式装置、ガントリ、サイズおよび形状の異なるグリッパ、方法のうち１または複数を含んでいてよく、例えば、グリッパは、１個または複数の吸引カップあるいは電気機械掴持装置を装備したタイプのものであってよい。

本発明の一実施形態によれば、人がハウジング内に接触することを制限できる、より詳細には、ハウジング内に配置されているどの商品またはコンテナに接触することをも制限できる、封鎖され安全な構造またはハウジングは、搭載ポート、セキュリティ許可手段、出荷用コンテナ検出手段、開封手段、運搬手段、取り出し手段、運搬手段を設けている。上記搭載ポートは、商品、および／または、ハウジング内へ移送される商品を内容した、様々な形状または寸法の出荷用コンテナであってよい、複数の封鎖された出荷用コンテナを受領することができ、上記セキュリティ許可手段は、許可された出荷用コンテナのみがハウジング内に入れる、またはこれに加え、あるいは代替的に、システム内に保管されるようにし、上記出荷用コンテナ検出手段は、ハウジング内に搭載された出荷用コンテナの外面の少なくとも一部の位置および／または場所をシステムに検出させ、上記開封手段は出荷用コンテナに開口部を形成し、上記移送手段は、出荷用コンテナの少なくともいくつかを保管するために、開封済みの出荷用コンテナを保管場所へ移送し、上記取り出し手段は、商品および／または商品を内容したパッケージを出荷用コンテナ内部から取り出し、上記移送手段は、ハウジング内に配置されたコンテナおよび／または商品を出荷用コンテナ内からハウジングの外にいるシステム使用者へ移送できるようにし、また、システムの使用者は分配中のこの商品に接触し、システムから取り除くことができる。これに加えて、典型的に本システムは、使用者がシステムと通信して、注文選択のようなデータをシステムに入力できるようにするために、安全なハウジングの外に配置されている、タッチ画面ビデオシステムのような使用者インターフェースを設けることができる。さらに、本システムは、コンピュータ制御されたセンサや、これ以外の、電気機械センサ、パターン、画像認識ハードウェアおよび／またはソフトウェアを含む技術を利用して、特定の出荷用コンテナ、特定の商品またはパッケージタイプ、特定の出荷用コンテナの場所および向き、出荷用コンテナ内に配置されている特定の商品またはパッケージの場所および向きを識別することができる。本システムは、ここで記述した装置のいくつかまたは全てを含む、システム内の様々な装置のいくつかまたは全てを制御するコンピュータ制御手段を装備している。

別の実施形態では、本システムは、様々な出荷用コンテナの内部に収容されている複数の商品のうち１個を取り出して、複数の商品を、ハウジング内から供給された例えば紙袋、ビニール袋、段ボール箱などの１個の使用者コンテナ内に移動する能力をさらに備えることができる。

さらに別の実施形態では、ＡＳＤＳはハウジングを含まなくてもよい。この実施形態では、安全な環境を確保することなしに、システムの異なる複数の稼動要素が協働することができる。これは、人々がＡＳＤＳのすぐ近くでも作業することのできる標準的な倉庫設備内で使用可能である。この実施形態は、人間が行っている現行の標準的な倉庫作業の付加設備として、または全体的な解決策として役立つであろう。

搭載ポートまたは使用者アクセスポートは、ハウジングから分離した構造である必要はなく、本発明のいくつかの実施形態では、搭載および使用者アクセスポートは同一または異なる構造をハウジングとして利用できる点に注意する。さらに、搭載または使用者アクセスポートは、ハウジングに接続する別個の構造を使用して形成できる点にも注意する。ポートは、ハウジングに接続した、またはハウジングとは別個のコンベヤベルト、エレベータシステム、空気圧管構造を具備した運搬装置を含んでいてよい。さらに、別の実施形態では、ポートは安全ドアであってよく、コンテナまたはパッケージはこのドアから手作業で配置または取り出される。

商品取り扱い
本発明によれば、ハウジングは、内部に配置されている商品の自動取り扱いを提供する装置を含む。

あるタイプのこうした自動取り扱い装置は、複数のコンテナを、コンテナ（または、コンテナ内の商品）運送用の搭載ポートと運搬装置によってハウジング内へ送り、さらに、使用者アクセスポートによって、ハウジングの外にいる使用者のハウジングの元へ送る、使用者のための運搬装置を設けている。これらの運搬装置どうしは完全に個別のものであるか、または、組み合わせたもの、さらには同一の装置であってもよい。いくつかの例では、「出荷用コンテナ」という用語は、例えば箱、カートン、袋、管などの多様なタイプの収容装置またはパッケージを意味するものである点に注意する。このようなコンテナは、その中に１個の商品または品物を、および／または複数の品物を保管または内容することができる。多くの実施形態では、システム内に受容され、またシステムによって搭載される出荷用コンテナは、サイズ、形状、材料厚さが幅広く様々に異なったものであり、また、ダンボール波形材料、例えばボール紙や他の梱包材料といった多様なタイプの材料からなっている。

本発明の１つの態様によれば、ＡＳＤＳは、ハウジングにあるコンテナを識別した後に、ＡＳＤＳの制御システムを有効にして、そのコンテナがハウジングまたはハウジング内の保管エリアへの運搬を許可されたものであるかどうかを決定できるコンテナ識別（ＩＤ）システムを含む。制御システムによるこの決定は、その時点で制御システムが特定タイプのコンテナ、さらには特定の独特のパッケージの到着を待っているかどうかなど、多くの要因に基づいて行うことができる。さらに、コンテナにハウジング内への進入を許可する決定は、ハウジング内にそのコンテナを保管するための十分な空間があるかどうかについての制御システムによる決定に基づくこともできる。ＩＤシステムは、バーコードスキャナ、ＲＦＩＤ装置、カメラ、光学センサ、機械センサ、他のセンサを設けていてよい。

ハウジングはさらに、コンテナの一部に開口部を自動作成する装置を設けていてよく、この作成作業には、コンテナの一部を内部の商品を損傷しない方法で除去することが含まれ、また、コンテナの開口部は、コンテナ内の商品を取り出すことができる寸法と場所に十分に作成される。あるいは、開封装置でコンテナを開封せずに、そのままの未開封状態で第２保管場所へ送ることもできる。

コンテナを操作するために様々なタイプの従来システムを使用でき、および／または、コンテナに開口部を作成するために、回転刃および／または固定刃、レーザビームカッタなどのような切断器具を使用できる点に注意する。このような装置は当該技術分野で周知であり、例えば米国特許６，８６３，４８６号を参照することができる。

運搬装置はコンテナをハウジング内の保管場所へ移動するために使用され、この保管場所には棚、ラック、大箱が含まれる。運搬装置には従来タイプのコンベヤベルトやチェーン駆動式の移送システム（モータ、油圧または空気圧システム、ネジ供給機、ラックおよびピニオン、またはピストン機構、他の機械装置などの装置によって給電されるもの）が含まれ、また、この運搬装置をさらなる商品取り扱い機構、例えばガントリロボット、多軸関節アームロボット、他の機械ベースの商品取り扱いシステムと共に使用してもよいし、これらと組み合わせずに単独で使用してもよい。

この保管場所への運搬は、コンテナに開口部を作成する前後に行うことができる。

コンテナを開封する際、一度コンテナに開口部を作成すると、ハウジング内に設置されている商品取り出し装置がこの開口部に接触してコンテナから商品を取り出すことができるようになり、これにより商品をコンテナの第２場所への移送が可能になる。こうした商品の第２場所への移送は、商品取り出し装置によって、または商品取り出し装置をさらなる運搬装置と組み合わせることで行える。

一実施形態では、コンテナからの商品の取り出しはグリッパを使用して達成される。グリッパは、真空ベースの吸引カップまたは機械爪タイプのグリッパ、あるいは他の材料取り扱い機構を装備していてよく、これらは全て一般に当該技術分野で周知のものである。コンテナからの商品の適切な取り出しを促進するために、光学、視覚、真空センサ、および他のセンサを利用したロボット式装置を使用できる。

好ましい実施形態では、処分装置を設け、開口部を形成するためにコンテナから除去した材料がある場合にはこれを処分装置で捕獲し、処分または再生エリアへ移送する。このような安全装置は、機械または吸引タイプのグリッパ、ロボットアーム、他の材料取り扱い装置を設けていてよい。この装置の、コンテナの一部を除去して開口部を形成する部分は、さらに、この装置の、開口部形成のために除去した材料を取り除き、処分するために使用される部分を形成することもできる。

複数のコンテナ、または形状および／またはサイズの類似した、あるいは異なるコンテナを収容できるように、ハウジングに複数の保管場所を設けることができる点に注意する。各コンテナには、類似した、あるいは異なる品物または商品を収容することができる。あるコンテナには１種類の品物を詰め、別のコンテナには複数の種類の品物または商品を詰めることができる。

コンテナから商品を取り除いた商品取り出し装置は、運搬装置の全てまたは一部であることができ、この商品を第２保管場所に運搬することができる。あるいは、別の運搬装置で商品を第２保管場所へ移動させてもよい。

本発明の別の態様によれば、第２保管場所は、使用者の元へ配送される返却不能な袋または箱などのさらなるコンテナとする、または第２保管場所にこのようなコンテナを配置しておくことができる。このようなコンテナを、ここでは配送用コンテナと呼ぶ。一実施形態では、商品取り出し装置が、この配送用コンテナを、１つまたは複数のコンテナから取り除いた１または複数の商品を商品取出し装置から直接受け取れる位置へと移動させる。商品が配送用コンテナ内に入れられると、システムが、使用者が要求した１または複数の品物を内容したこのコンテナを吐出し、ハウジングの使用者アクセスポートの外へ、さらに使用者の元へ運搬させることができる（またはパッケージ配送サービス）。あるいは、配送用コンテナを、追加の品物を受容できるよう不確定な期間配置しておく、および／または、使用者（またはパッケージ配送サービス）が取りに来るまで数時間、数日あるいはそれ以上の期間配置しておくことができる。これにより、配送用コンテナは使用者が要求した品物を受容する。使用者が未開封のコンテナを要求した場合には、配送用コンテナを使用しないこともある。

配送用コンテナは、ハウジング内に配置する前に事前形成されるタイプのもの、または、ハウジング内で形成されるタイプのものであってよく、このような形成は従来のカートンまたは袋形成装置のうちいずれかを用いて行われ、また、カートンや袋は、コンテナを使用者の元に移送および／または移動する際に使用者または配送サービスを補助するハンドルを設けるように形成することができる。

本発明の別の実施形態では、配送用コンテナは使用せず、保管された商品は、袋やカートンを使用しない運搬装置により、使用者アクセスポートで待っている使用者に直接、個別に配送される。

本発明のこの態様の好ましい実施形態では、システムは、例えば接着テープを使用して配送用コンテナを密封することができる。あるいは、パッケージ配送サービスが配送用コンテナを使用者へ配送し易くするために、コンテナに受取人／使用者情報を印刷または貼付する自動手段を提供してもよい。

ＡＳＤＳのハウジングは、例えば異なる温度や湿度といった異なる環境条件を備えた様々な区間を設けていてよい。このような条件は、ハウジングの内部、上、付近に設置した空調システムや他の冷蔵システムを使用して得ることができ、これにより、ハウジング内部の少なくとも一部を空調、冷蔵、冷凍条件、および／または大気環境条件に維持することが可能になる。

本発明のさらなる態様によれば、支払い機構を自動保管および分配システムに関連させる、またはこれに含めることで、自動販売装置を構成している。例えば、システムおよび構造に物品を保管および販売する倉庫システムが設けられている場合には、倉庫システムの使用者が支払いシステムにアクセスできる方法には次のようなものがある：
i)インターネット／オンラインベースのアクセスを使用する、
ii)使用者が倉庫システムの１個または複数の商品を要求できるようにするための、ハウジングの外、しかしハウジングに近い場所に設置されている、例えばタッチ画面、バーコードスキャナ、メニュー／リストシステム、他の入力装置のような注文エントリインターフェースデバイスを使用する、
iii)使用者が倉庫システムの近くにいる場合には、ＰＤＡや携帯電話のような、使用者に供給された装置を使用する。

さらに、様々な使用者支払いシステムを自動販売装置と共に使用することで、使用者が配送された商品の支払いを行えるようにすることが可能になる。使用者は代金を現金、デビット、クレジット、他の電子方法によって支払うことができ、支払いは保管システムの側で行うか、または、インターネットや携帯電話からリモートリンクを利用して処理することができる。

自動倉庫システムには、安全なコードや他の方法を使用してアクセスすることができ、また、これらの方法では磁気カード、生体測定装置、ＰＩＮナンバーコード、他の類似したシステムを使用することができる。これにより、配送サービス員が範囲内から商品またはパッケージを安全な方法で配送または取り除くことができる。

したがって、本システムは販売システムとしても使用することができる。そのため、支払いと引き換えに物品を分配するか、あるいは、範囲内から荷物を取り出してさらなる運搬を行う配送サービスのように許可を得た人物以外が保管されている品物に接触することを防止する安全な分配システムとして使用することも可能である。

またさらに別の実施形態では、本システムは、安全性の目的で内部にある物品への接触を制御する、さらに、必要に応じてシステムから品物を販売することを可能にする自動倉庫として使用することができる。

したがって、同じシステムを、安全な分配倉庫、小売店、大口小売店としていつでも機能させることが可能である。そのため、例えば小荷物配送会社が、商品をある分配場所から別の分配場所へ、または最終使用者へ配送するための分配流通拠点としてこのシステムを使用することができ、内部の物品またはコンテナにアクセスするために支払いは必要ない。別のシナリオでは、これと同じシステムを、システムが販売している品物の購入に興味を持った人物に対して品物をハウジングから販売するために使用することができる。

さらに、本システムは、利用者がハウジング内に保管されている品物を取得できるようにする公共倉庫または分配システムとして利用でき、これにより、利用者は品物またはパッケージを好きな時に取り出すことができる。

上述の装置を利用するには、利用者は乗りつけ式または歩いて行ける窓口へ行く。

倉庫システムからの高度なサービスとして、倉庫システムにいる使用者が補助を必要とするときは、遠隔ビデオおよび／または音声リンクを介して、離れた場所にいる実際の職員と会話することができる。

本発明のさらなる好ましい実施形態の別の態様によれば、自動保管および分配システムは画像化システムを含む。画像化システムは、機械センサ、視覚または画像装置、他の光学装置のような感知機構、並びにバーコード装置、無線周波数ＩＤタグ装置（ＲＦＩＤ）を使用して、ハウジング内のコンテナの向きを識別するために使用できる。

このような画像化システムをロボット式装置やコンベヤ装置と協働させることにより、コンテナを保管できるように再方位付けする上での補助や、コンテナを開口部形成のために確実かつ正確に配置する上での補助を行うことができる。

先述の商品取り出し装置はこの画像システム、追加のセンサ（例えば吸引センサ、さらなる画像または近似センサ）を使用して、コンテナから取り除く商品をどのように掴持または固定するかを識別する。さらに、所望であれば、商品取り出し装置に、コンテナから商品を取り除く際に２個以上の商品を掴持させることが可能である点にも注意する。

システムは、コンテナ寸法の計測、コンテナ内容物、開口部の向きおよび出された命令、コンテナまたはカートン内部における商品のレイアウト、コンテナまたはカートン内部の商品またはパッケージの色または形に関する情報、また、コンテナに内容されている品物が割れ物か頑丈なものかに関する情報の全てに、ハウジングに設けられたデータベースからアクセスすることができ、このデータベースは、インターネット、無線システム、有線通信接続を使用し、リモートリンクを介して遠隔地から更新することができる。

本発明の好ましい実施形態のさらなる態様によれば、ハウジング内に保管されている出荷用コンテナは、開封後には商品の保管コンテナとして使用でき、即ち、全ての商品が内部に収納された状態の出荷用コンテナが保管場所へ移動され、ここで、最終使用者（即ちユーザ）の要求を満たすために、商品取り出し装置が１個または複数の保管されているコンテナから商品を選択的に取り除く点に注意する。品物を収容して分配システムハウジングまで運ぶコンテナは、取り出し装置によって個々の品物を自動的に取り出せるようにする保管装置としても機能するため、これにより、人が不連続的に品物を手作業でハウジングの保管エリア内に入れる必要がなくなる。

本発明の配列による特定の利点は、使用者が、製造業者から密封されたコンテナで大量に出荷された商品の各々を取得することができる、自動的な、即ち人間が接触することのないプロセスを提供することである。つまり、ハウジング内に受容された出荷用コンテナは商品製造業者の工場または倉庫で「密封」されており、使用者は、ハウジング内に保管されている１または複数の様々なコンテナ内部から１個以上の商品を、人間が商品に接触しない方法で取得することができる。

上述したように別の実施形態では、このシステムは、未開封のコンテナ、および開封されたコンテナからの品物を使用者アクセスポートへ分配および／または運搬することができる。これは、コンテナによっては１品目の品物しか内容していないことがあり、また所与の使用者は特定の品物を収容したカートン全体の取り出しまたは購入を希望するかもしれないため望ましい。

本発明の好ましい実施形態のまたさらなる態様では、出荷用コンテナから全ての商品を取り除かれると、処分装置がコンテナの処分を行う。一実施形態では、この装置は、空のコンテナを、ハウジング内に配置されるか、取り付けられている１台または複数の圧縮装置を備えた処分場所へ運搬することができる。

本発明の好ましい実施形態のさらなる態様では、コンテナの計測結果が、事前に、遠隔地からまたは直接、自動保管および分配システムのコンピュータ制御装置に入力される。この測定結果が視覚装置および／または開封装置に情報として提供される。コンテナおよび内容物の識別が終わると、コンテナおよび内部の商品の様々な個々の属性の特質を使用して、コンテナおよびその内容物の取り扱いと、これらのシステム内、およびシステム内部周囲への移送を決定および／または制御することができる。

好ましい実施形態のさらなる特徴には、ハウジング内で行われるプロセスのあらゆる部分を監視できる、遠隔ビデオによるシステムの監視が含まれるため、故障発生時には、遠隔地にあるコンピュータまたは作業者がこの状況を査定し、さらにシステムの遠隔制御を行うことで、所与の問題を修正するができる。

これに加えて、ポートまたはハウジングにコンテナを搭載する人物に対して、様々な電子手段のうちの１つから許可コードを入力するように要求することができる。この電子手段には、磁気カード、ＰＩＮナンバー、指紋読み取り機、または、この人物に安全なポートを起動させてハウジング内にコンテナ搭載できるようにさせる他の方法が含まれる。搭載ポートおよび使用者アクセスポートの両方は安全に設計され、これにより、いかなる人物もハウジングエリアまたは保管エリア内に進入することを禁止される。そのため、ある人物がパッケージまたはカートンをハウジングに移送することを許可されても、この同じ人物はハウジングの内部に入ることはできない。こうすることで、コンテナを移送する人物が、分配システムの所有者と事前に何らかの関係がある人物である必要はなく、また、信頼関係などが全くなくてもよいため、移送を行う人物が分配システムのハウジング内へコンテナまたはパッケージを搭載する作業が促進される。

上述したシステムおよびその様々な実施形態には、従来技術による保管および分配システム、または小売システムと比較して、上記従来技術のシステムにおける、カートン（カートン内にさらなる商品があってもなくても）を製造業者から中間保管／分配施設まで、さらにここから使用者が商品を引き取る場所（即ち、小売システムの棚の上）まで配送するための人件費に伴う高額なコストがかからないという特定の利点がある。商品製造業者、システム所有者／オペレータにかかるこうした出荷、保管、取り扱いのコストは、これを反映した商品の最終価格という形で、そのまま使用者にはね返る。これに対し、本発明のシステムでは、保管および分配システム（即ち、本発明に従って構造された小売倉庫システムまたは倉庫分配システム）により、既存の商品移送インフラストラクチャおよびサービス、例えばユナイテッド・パーセル・サービス（ＵＰＳ）やフェデラルエクスプレス（ＦｅｄＥｘ）または他の一般トラック運送会社を有効活用することで、コンテナを本発明のシステムのハウジングに配送させることができる。典型的にこれらの既存の運搬サービス会社は、非常に効果的かつ競争的な料金で、地球上の文字通りあらゆる場所に商品を運搬する。そのため、本発明によるコンテナの運搬および構造の搭載にこうしたサービス会社を利用することにより、自社製品を自社分配するためにトラック部隊、運転手、複数の中央集中型分配センタ、並びに、在庫常備、および／または製品の取り出しに要する信頼できる職員を用意しなければならない商品製造業者にとって大幅な節約となる。

本発明のシステムはまた、商品の初期分類、最終保管、最終的な使用者への配送の全てを、従業員のための追加コストなく、また、従業員に必要な物理的および経済的なインフラストラクチャを提供することなく賄える、ハウジング内の自動システムを備えている。そのため、小売店または分配倉庫の運営に関する「人手」および「不動産」コストの多くを回避することができる。このようなコストには、従業員に対して、労働に十分な範囲、十分な証明、空気、熱などのような「居住可能」な環境、洗面所のように個人的な要求を満たすための場所、休暇や休日、レベルの低い社員を監督する総務および管理社員などを提供する必要性が含まれる。これら全てのコスト、並びに従業員のオーバヘッドコスト、間接費を回避することができる。従業員がいなければ、自動保管分配システムの規模は、供給する商品を実際に保管および分配するのに必要な大きさよりも若干大きければよく、また、不動産は従業員に必要なこうした居住性を満たすものでなくてよい。

上述したハウジング内でのカートンおよび商品の取り扱いが、人間が介入することなく、機械化および自動化された方法で達成されるという事実に関するさらなる利点は、
・ハウジングへのカートンの搭載は、トラック運転手／カートン配送員のように技術を持たない人物でも行える。
・従業員および第３者である配送員に関する問題、例えば商品や金銭の盗難、並びに取り扱いミスが原因の商品損傷を回避できる。
これらの利点により、自動保管分配システムの所有者／運営者にとって実際のコスト節約が得られ、伝統的な倉庫システムと比較して、供給する商品のコストを上げずにより高い利益率を得られる。

ある実施形態を参考にしながら本発明を開示してきたが、上で定義した本発明の分野および範囲から逸脱しない限り、記述した実施形態に多くの修正、改造、変更を加えることが可能である。さらに、本発明は記述した実施形態に限定されるものではなく、上述の表現、並びにその同等物によって定義される全範囲を包括するものである。

上の記述によれば、本発明はとりわけ以下の特徴を含む：
１．囲い。
２．パッケージを囲いの中へ移送できるようにするポート。このポートに、ハウジング内への進入を制御可能に遮断する手段を設けることができる。
３．パッケージを囲いから外へ移送できるようにするポート。このポートにも、ハウジング内への進入を制御可能に遮断する手段を設けることができる。
４．パッケージの中の商品を自動的に、人間が接触または介入することなく、パッケージから取り出すことができるように、囲いの中でパッケージの一部を除去して開口部を作成する手段。

本発明のさらなる態様によれば：
・ポートからハウジング内に移送された少なくとも１個のパッケージの中には複数の「商品」が入っている。
・この商品の中にさらなるパッケージが含まれ、このパッケージ内にさらなる商品が入っていてよい。
・パッケージを切除して開口部を作成するための切除装置を含んだパッケージ開封装置。
・開口部を使用してパッケージから商品を取り除き、商品をさらなる場所に移送するための、囲いの中に配置された商品取り出し装置をさらに設けている。
・使用者の要求に応じて囲いの中のある場所から取り出した品物を使用者に提供する。
・この場合、さらなる商品を囲いの中の、商品供給業者によって密封された１個または複数のパッケージ内に受容し、商品は、ハウジング内の完全に自動的な手段によってハウジングの取り出し部にいる使用者に届けられるため、商品は、人間が接触することなく、密封されたパッケージから取り除かれて使用者へ届けられる。

さらに、
１．さらなる場所は事前に決定された囲い内の保管場所であってよい。または、
２．さらなる場所は使用者アクセスポートであってよい。
３．さらなる場所は使用者アクセスポートを介して使用者に提供される「供給コンテナ」であってよい。
４．パッケージのうち少なくとも１個を、ポートを介してハウジング内から外へ移送するための移送手段がハウジング内に配置されている。
５．商品取り出し装置が商品をハウジング内の保管場所から移送手段に提供する。
６．ポートは、囲い内に残っているパッケージへの接触を規制できる（これは非常に沢山あると思われる）。
８．入口ポートと出口ポートは同じものである。
９．入口ポートと出口ポートは違うものである。

本発明の別の実施形態によれば、本発明は、
１．囲いと、
２．パッケージを囲いの中に移送できるようにするポートと、
３．パッケージを囲いの外へ移送できるようにするポートとを含んでいる。
４．パッケージを入口から囲いの中へ移送するための運搬システムをさらに含み、この運搬システムは、
ａ．パッケージ内のパッケージおよび／または商品を識別する手段と、
ｂ．パッケージの向きを分析する装置と、
ｃ．この向きの分析に基づいてパッケージを操作する装置と、
ｄ．パッケージが囲いの中に入れるかどうかを決定する装置とを含んでおり、
ｉ．この決定はパッケージのコード／入力走査に基づいて行われ、
ｉｉ．この決定はハウジングが、予め受けている知識から、例えば無線接続を介して予測しているものに基づいて行われる。

別の実施形態では、本発明は、
１．パッケージを内部に保管するための囲いを備え、この囲いには搭載ポートおよび使用者アクセスポートが設けられており、
２．パッケージを囲いの中へ移送するためのコンベヤをさらに備え、
３．囲いの中へ移送されたパッケージの一部を除去するシステムをさらに備え、この一部がパッケージから除去されることで、商品を取り除くことができる開口部が作成され、
４．囲いの中に配置された、開口部を介して商品をパッケージから取り除き、商品をさらなる場所へ移送するための商品取り出し装置をさらに備え、
ａ．このさらなる場所は囲いの中の保管場所であり、
ｂ．このさらなる場所は使用者アクセスポートである。

本発明によるビジネス方法では、「一般的な運搬装置」の出荷設備を使用して使用者に提供された囲いにパッケージおよび商品を「搭載する」ことが可能な自動パッケージ／商品保管および取り出しシステムを作成するために、上述の囲いと装置を使用することを含む。

この方法は、各々が異なる商品を製造する複数の製造業者を許容するため、これら製造業者の品物を大量に所与の囲いへ出荷することができ、次に、この囲いは人間の介入なしに「自己搭載」を行えるため、出荷において著しいコストの節約となり、囲いでの人件費も低減できる。

開口部作成の一方法としては、コンテナの垂れ蓋を開放／開封し、次に、コンテナに開口部を形成する方法で、コンテナから垂れ蓋を物理的に離す、または垂れ蓋をコンテナの外側に固定する。

完全自動システムは、密封され、また、人間の介入なく、他とは外部寸法が異なるコンテナが混入したコンテナを許容するように運転することでき、出荷用コンテナに多様な外部寸法の開口部を作成するように調整／適合することができる開口部手段を備え、また、出荷用コンテナの開口部を調整する手段、システムが正確な許可コードが受信しない限り、コンテナがコンテナ開口手段へ進むことを阻止することを決定するために属性情報を使用する手段を備えている。

本システムが扱うことができるいくつかの状況を以下に示す：
所与の箱内の複数のパッケージが同じタイプのものである（同一品目）。
所与の箱内のパッケージが様々なまたは多種混合した製品タイプのものである（特徴、サイズ、タイプの異なる袋）。
取り出し装置が箱内に入ってパッケージを取り出す。
複数のパッケージが（事前梱包されている）箱内に位置決めされている（この場合、仕切り壁がない、無作為である、行や列、積み上げおよび／または層などのパターンに整理されている可能性がある）。
パッケージは、袋やポーチのように可撓性の梱包材料で作成されている（瓶、箱、缶、硬質または半硬質のコンテナ（ヨーグルトやカテージチーズの容器のタイプ）などの硬質のパッケージとは反対である。）
ここで、可撓性のパッケージは変形し易く、箱の中で移動する傾向があり、従って箱の中での場所が予測し難いため、取り出し装置は製品のどこを掴むか決定することが難しくなる。
パッケージは、箱の中に、少なくとも若干無整理状態に位置決めされるか、無作為に保管される。
最初の梱包状態が散乱した状態でなくても、取り出し装置（または運搬システム、ハンドル）がパッケージを無整理状態またはやや散らかった状態にしてしまうこともある（最初の梱包状態とは、例えば、製品が製造される工場や、パッケージがカートンに詰められる遠隔地の倉庫など多様な分配地点から出荷される際に、パッケージが箱内に詰められた状態を意味する）。

このシステムは、出荷用カートンを自動的に開放し、この出荷用カートンを保管用コンテナとして使用でき、注文を自動的に取り上げて、多様でバラツキのある異なる出荷用カートンタイプ、形状、サイズ、異なるパッケージタイプ（袋、箱、瓶）、形状、サイズ、また、出荷用カートン内でのパッケージの多様な物理的向き、カートンを保管すべき異なる温度範囲を取り扱うことができる。いくつかの従来型システムでは、作業員が手作業で出荷用カートンを開封し、パッケージを分与用の箱へ移動させる。その後、パッケージは、移動される製品のタイプに関係なく、また、出荷用コンテナ内にパッケージがどのように配列されているかに関係なく、分配機構が正確に動作するために要求した特定の形に配列されなければならない。タイプの異なるパッケージは異なるサイズおよび形状を有し、これらが出荷用カートンに最初に詰められており、また、異なる品物タイプが様々な形で配列されている。パッケージは、全て同じ品物タイプで統一された形に整理される。この搭載パターンは（無作為なパターン、パターンなしを含む）分与または取り出し機構によって命令される。

出荷用コンテナは保管用コンテナとして使用でき、ここから商品を取り出すことができる。
このシステムは、インテリジェントな箱開封とインテリジェントな箱を操作／位置決めした保管の組み合わせたものであり、これにより、商品取り出し装置は、商品を取り出すために取り出し装置をどのように、またどこへ操作すればよいかを事前に決定する機能を備えることができる。

このシステムは、パッケージ入力を許可し、搭載された箱／袋を使用者取り出しエリアへと移動し、箱を密封し、または、宛先の出荷情報を箱にラベル付けし、ハウジング／システム内の、あるいはこれに関連した待ち列エリアに箱を保管する、もしくは、許可を受けた人物が機械にＩＤを提示することで、制御システムがコンテナの取り出しを許可するパッケージＩＤシステムを設けることができる。

本システムへの配送は：
それぞれが自己の識別コードを持った、運転手付きのトラック、または複数の配送業者、あるいは関連性のない複数のトラック輸送または運送業者によって行うことができる。

コンテナはトラックから手作業で、自動コンベヤシステムで、パレットで、フォークリフトによって荷降ろしできる。

出荷用コンテナは、特定タイプのコンテナとして、特定タイプの商品が内容されているものとして、バーコードマーク、図形、テキスト文字、記号、ＲＦＩＤタグを含むＩＤを有するものとして識別される。

出荷用コンテナは、テープ、糊、ホチキスを使用して閉鎖または密封されていてよい。出荷用コンテナはまた、ボール紙、ダンボール紙、プラスチック、波形材料、これ以外の材料で作成した箱であってよい。出荷用コンテナは、サイズおよび形状が異なり、プラスチックまたは紙を含む様々な材料で作成された袋であってよい。出荷用コンテナは、複数の商品を内容でき、この場合、少なくとも１個の商品はパッケージであってよく、このパッケージは少なくとも１個の商品を内容していてよい。

出荷用コンテナ内に保管されているパッケージは、行、列、層に整理された形で保管することができるため、いくつかのパッケージは他のパッケージによって閉じ込められ、この場合、特定のコンテナ内の複数のパッケージは正面に向いた状態で、また他の複数のパッケージは様々な方向に向いた状態で保管されるか、あるいは、パッケージが移送中に位置を移動できる形で保管されるか、もしくは、商品が出荷用コンテナ内に無作為な形で保管される。

商品のタイプは多様であってよく、食品、電子機器、構成部品、紙製品などの品物を含んでいてよい。

パッケージのタイプもまた様々であってよく、瓶、缶、袋、筒、ポーチを含んでいてよい。

出荷用コンテナ内の商品は、特定タイプの商品として、特定タイプのパッケージとして、特定タイプの商品を内容したパッケージとして識別される。

パッケージは、パッケージと、開封された出荷用コンテナ内でのその方向または位置とを識別するために様々なタイプのセンサおよびカメラによって検出される、バーコードマーク、図形、テキスト文字、記号、ＲＦＩＤタグを含むＩＤを有する。

ハウジングは、説明した自動商店の構成部品およびシステムを収容するものであってよく、システムに関連するコンテナおよび装置にとって安全な環境を提供し、また、スタンドアロン型建物、移動式のトレーラであってよく、地上または地下に設けることができ、小型または大型であってよく、部屋または大型建物サイズのキャビネット内に収容でき、さらに、木製、金属製、石製、プラスチック製、その他の建築材料製であってよい。

入口ポート開口部は、パッケージをハウジング内に入れるためにハウジングに設けた開口部であってよく、この開口部は、様々なサイズおよび形状のパッケージがハウジング内に入れる十分な大きさを有する。

組み込まれたコンピュータ制御システムおよびＰＣは、機械および／または電気機械中継器を少なくともその一部を遠隔的にて制御し、また、完全にハウジング内に配置するか、あるいはハウジング付近に配置したハードウェアを備えることができ、このハードウェアは、少なくともその一部が遠隔地にあってよく、および／または遠隔地にあるコンピュータシステムと通信することができ、さらに、ネットワークまたは通信リンクにリンクしていてよく、システムのユーザと通信するためにビデオインターフェースを動作させることができ、また、商店にいる人物が遠隔地にいる別の人物またはコンピュータと通信できるようにするために、ビデオおよび／または音声通信リンクを動作させることができる。

このシステムはソフトウェアを備えており、このソフトウェアは、自動保管分配システム内または離れた場所にあってよいデータベースを有し、在庫レベルを監視する機能を持ち、さらに、自動保管分配システム内の使用者、製造業者、メンテナンス作業員、所有者、投資者、貸与者、および他の関係者に対してインターネット上で情報を送信できる、システムまたはハウジング内の全ての装置を制御する機能を持ち、また、故障が生じた場合には、システム動作を完全にまたは部分的に停止することができる。

配送員インターフェースは、配送を進める許可を付与し、配送員／業者を識別する（および／またはＩＤを有効化する）機能、また、特定の配送が予測され、制御システムの注文データベースに基づいて事前に許可されていることを確認する機能を有する。さらに、このインターフェースは、配送に関するあらゆる問題を扱うために、電子メール、ビデオ会議、ビデオ電話、無線音声などにより、例えば遠隔地と、および／または遠隔地にいる人物やコンピュータとリアルタイムで通信する機能を設けていてよい。バッジ、船荷証券、ピンコード、生体測定、他のコードなどを使用して、許可を作動させることができる。

出荷用コンテナ識別／ＩＤ装置は、その出荷用コンテナが何であるか、その内容物、そのＩＤを決定でき、また、出荷用コンテナの内容物、タイプ、梱包されている商品の個数、商品のサイズを決定することができる。

このシステムは、出荷用コンテナの属性をより上手く感知できるよう、グリッパ機構を利用して、ロボットを使用して、または出荷用コンテナを回転させる装置を使用して、出荷用コンテナを操作するように設計される。このシステムは、画像またはパターン認識ソフトウェアを実装したカメラ、バーコード認識システム、ＲＦＩＤシステム、テキスト文字読み取りシステム、光学スキャナ、別タイプのセンサ、機械または電気機械スイッチ、光線、カラー認識センサを利用でき、また、このシステムは、出荷用コンテナの属性を決定し、この情報をローカルまたは遠隔のデータベースに保存されている情報と比較することで、制御システムデータベースにこのＩＤ情報を供給し、その出荷用コンテナにシステム内を通過させるべきかどうかを決定することができる。

安全な入口は、許可を得た人物のみがハウジングに入れるように規制された安全な入口であってよい。ハウジング内に入るためには、出荷用コンテナは第１開口部を通過しなければならないが、この開口部の通過は外部ドア（バリア、ゲート、柵、棒、その他の物理的な安全機構）によって典型的に防止される。外部ドアは、ハウジングの外部の付近に配置される、近隣に位置する、間接的に接続していてよいため、許可されたコードによって、また、物理的なロックおよび鍵、または他の類似タイプの装置などを利用して外部ドアの許可を得た開放を行うことができ、また、パッケージは、この外部開口部を通過した後に、相互ロックセキュリティ保持エリア内に位置する。これを、相互に関連し合って開閉を行う２つのドアを利用して行うことで、出荷用コンテナまたは人物がシステム内に無許可アクセスすることを防止することができる。セキュリティ保持エリア以降のさらなる進入は、典型的に内部ドアによって遮断される。外部ドアが閉鎖されるまで、内部ドアは開封されない。少なくとも２つのドアをセキュリティ保持エリアと共に使用するこの配列は、人物、出荷用コンテナ、他の物体の無許可進入を防止するために用いられる。あるいは、本システムは、システムが内部安全ドアを開放する前に、防犯エリア内に誰もいないことを決定するために、カメラ、動作センサ、赤外線センサ、専用の検出ソフトウェア、他の類似した装置を利用することができる。さらに、本システムは、遠隔地にいる人物またはコンピュータがシステムの搭載エリアまたは防犯エリア内の活動を監視できるように、システムの防犯エリアを監視するカメラを装備できる。

本システムは、無許可の物体または人物がシステム内に侵入することを防止するための防犯エリアを設けている。システム内への入口の入口開口部の先には防犯エリアが設けられており、この防犯エリアでは、配送員が出荷用コンテナを運搬手段上に置いた後には、１個または複数の出荷用コンテナを配置できるようになるため、システムが外部安全ドアを閉鎖すると、パッケージ搭載中はシステム内に誰も侵入できないようになる。

出荷用コンテナは、パッケージをハウジング内に移動する運搬システム上に搭載され、また、出荷用コンテナはシステム内に搭載でき、および／またはコンベヤシステム上に搭載でき、セキュリティ保持エリア内に直接搭載でき、さらに、コンテナをハウジング内の表面上に配置することで搭載でき、または、ハウジング内に配置されている、コンテナをとり上げて、例えばロボット、ガントリ、クレーン、他の手段によって移動させる移送装置によって搭載できる。この移送装置はその上に出荷用コンテナを一度に１個ずつ搭載することで、あるいは、一度に複数のコンテナを搭載することで、または、ハウジングへの開口部にて複数の出荷用コンテナを１つのパレットに載せて配置することで移動することができる。このシステムはまた、出荷用コンテナをパレットからハウジング内のある地点へ、さらにコンテナ開封手段に向けて移動する手段を装備していてよい。このシステムはさらに、デパレタイザと共に使用できる。コンテナ開封装置は、閉鎖した出荷用コンテナの各々に特化する決定された位置を使用して、複数の出荷用コンテナの各々に開口部を形成する自動形成手段を装備しており、開口部を形成するには、コンテナ材料を切除し、テープを切断し、垂れ蓋を開く、および／または垂れ蓋を切除する。開口部は、複数の出荷用コンテナの識別された各々のタイプに特化した方法で寸法され、位置決めされるため、商品を、これが行および列に保管されている開封された出荷用コンテナから自動的に取り出すことができ、また、正面、頂部、側部などから取り除くことができ、そのため、例えば特定量のリップ部を切除せずに残し保持部として機能させることが可能であり、さらに、箱を別の場所で、別の方法で切断することもできる。このシステムは、開口部を形成するために除去した材料を処分する処分装置を使用することができ、処分された材料は再利用される。

商品取り出し装置は商品をコンテナから取り除くためのものである。

商品取り出し装置は開口部より商品を取り出す。商品取り出し装置は、注文品を収集するために、ロボットおよび視覚システムを使用して、開口部を形成した箱から商品を取り出す。商品取り出し装置は、注文品収集のために商品取り出し装置を案内する視覚システムおよびパターン認識を使用する。商品取り出し装置は、いつパッケージに固定されたかを決定する真空感知、ロボット、ガントリ、グリッパ、サイズおよび形状の異なる吸引カップ、電気機械グリッパを使用する。このシステムは、選択された商品を取り出すために使用者選択システムと協働させたり、使用者が選択した商品の使用者パッケージを生成するために、システム内のパッケージングシステムと協働させたりすることができる。パッケージングシステムは、使用者選択システムと協働させることができる。

本システムの利点の１つは、例えば複数の小荷物サービスやトラック運送会社などの、設備との特別な信頼関係が全くない様々な配送員がシステムに「商品搭載」を行えることである。言い換えれば、ベンディングシステムや自動小売商店のような自動システムでは、従来、信頼できる業者や従業員が従来のシステムを訪問してシステム内に新たに商品を搭載すること、これらの従業員が自動機械への商品搭載を専門としていること、トラック、倉庫、ロジスティックシステムの全てが従来の機械での処理や搭載を専門としていること、これらの人々やトラックや装置の全てがその機器での管理に特化していること、などが必要であり、システムへのサービス提供および商品補充を行う人員やトラックなどの資源を有する特定の小売商店またはベンディング運営者が最も必要とするのは、品物をきちんと丁寧に正確な場所に補充する貢献的な商品補充員で、自動小売商店またはベンディングシステムの運営者または所有者に対して正直であり、補充時にシステムから窃盗を働かない、十分に信頼でき、常識的なビジネス関係を結べる従業員であるという概念がある。これでは、自動補充が可能で、既存の効率的な一般の運送業界を利用できるシステムで得られる規模の経済的恩恵を十分に得ることは不可能である。箱の開封とシステム内への搭載を完全自動化することで、要求される作業は箱をシステムへ配送し、コンベヤシステム上に配置するだけになるので、システムの所有者または運営者は機械に「商品補充」させるのに信頼できる人材を使う必要がなくなる。したがって、本システムの多くの優れた利点の１つは、信頼できる人物が箱を開封しシステム内に商品を搭載する必要がなくなるために、運営者または所有者が、箱の配送に一般的な輸送会社または、大衆的で非専門的な運送会社を利用できることである。

従来の自動倉庫システムまたは自動ベンディングシステムにおけるシステムの多くは、特定の分与または取り出し機構が正確に商品の分与または取り出しを行えるように、所与のシステム専用に高度に整理され、特定の方法で補充される行または列から商品を分与しまたは取り出すように設計された分与装置または取り出し装置を利用する。この従来システムの要求によって、作業員が元の出荷用コンテナから手作業で商品を取り出し、これを手作業で特定のベンディングまたは自動倉庫システム用の大箱、コンパートメント、他の保管システムに搭載しなければならない。

したがって、特定のタイプの取り出しまたは分与システム内に収まるように設計された特別な出荷用コンテナに商品を梱包した状況を除いて、多くの出荷用コンテナは、単純に自動装置内に入れられ、典型的なベンディングまたは自動倉庫システムから取り出されるものとしては適していない。

本発明による自動保管分配システム（ＡＳＤＳ）の一実施形態を示す。 図１の保管分配システム内に受容され保管されるタイプの典型的な出荷用コンテナを示す。 様々な出荷用コンテナに形成された多様な開口部を示す。 様々な出荷用コンテナに形成された多様な開口部を示す。 様々な出荷用コンテナに形成された多様な開口部を示す。 図１の保管分配システムの一実施形態を示し、この実施形態の保管分配システムは、入口ポート、出荷用コンテナセンサ／スキャナ／ＩＤ装置６２、相互ロックエリア６４、コンテナ保管エリア６６、出口エリア６８、入口６４と出口６８の間に配置されたコンテナ運搬システム７０を設けている。さらに、タッチ画面７４と、商品選択および支払いインターフェースデバイス７６とを設けた使用者インターフェース７２を示している。 図６の保管分配システムの入口ポートおよび使用者インターフェースのより詳細な図を示す。 入口端部におけるハウジングの内部の図を示しており、ロボット式箱開封機構８２によって開口部を形成された、安全な入口／相互ロックエリア８０を通過する出荷用コンテナが保管エリア８６へ運搬され、最後に、使用者が注文した商品を内容した使用者容器８８が、コンベヤ８９によってさらにハウジング４の出口へと移送されている。 本発明の商品取り出し装置８４の一実施形態を示し、この装置は、第１ロボット装置９０を使用して、開封済みのコンテナ２９を保管エリア８６の内外に位置決めし、第２ロボット装置９２を使用して、図３、図４、図５に示すように開封済みのコンテナの開口部を介してその内部から商品を取り出す。 図１のハウジング内で使用するためのコンベヤシステムの一実施形態を示す。このコンベヤシステムは、許可されたコンテナをハウジング内部へ運搬するための第１コンベヤ１０２と、これらのコンテナを開口手段、並びに保管手段８６へ運搬するための第２コンベヤ１０４と、選択した商品およびコンテナを、相互ロックエリア６８を通って、ハウジング外部へと続く出口ポートへ運搬するための第３コンベヤ１０６とを設けている。相互ロックエリアには内部ドア１０８と外部１１０がそれぞれ設けられている点に注意する。

Claims (59)

1. 商品を保管した後に分配するための自動保管分配システム（ＡＳＤＳ）であって、前記ＡＳＤＳは封鎖された出荷用コンテナを受容して保管し、また、保管されている出荷コンテナの内部から取り出され商品を分配するためのものであり、前記自動保管分配システムは、
   複数の封鎖された出荷用コンテナを前記システムに受容する手段を備え、前記複数の封鎖された出荷用コンテナの少なくともいくつかは、他の複数の封鎖された出荷用コンテナとは異なる外部寸法を有し、
   前記システムに進入した前記複数の封鎖された出荷用コンテナの各々の外面の少なくとも一部の位置を決定する感知手段をさらに備え、
   前記決定した、前記出荷用コンテナの各々に独特の位置を使用して、前記複数の出荷用コンテナの各々に開口部を形成する自動形成手段をさらに備え、
   前記システムの保管エリア内に前記開封した複数の出荷用コンテナを保管する保管手段をさらに備え、
   前記保管されている開封された出荷用コンテナのうち１個の中から商品を取り出すべく前記形成された開口部を通過することにより、前記保管範囲内に配置されている前記開封された出荷用コンテナのうち選択されたものの内部に進入するための、コンピュータ制御された取り出し手段をさらに備え、
   前記取り出した商品を前記システム出口まで移動させる移動手段をさらに備える、自動保管分配システム。
2. 前記ＡＳＤＳの顧客が内部に保管されている商品から所望の１個または複数を選択できるようにする顧客インターフェースをさらに含む、請求項１または４８に記載のＡＳＤＳ。
3. 前記ＡＳＤＳの顧客が、選択した所望の前記１個または複数の商品の支払いを行えるようにする顧客インターフェースをさらに含む、請求項２に記載のＡＳＤＳ。
4. 前記顧客インターフェースは、顧客が前記ＡＳＤＳに配置されているインターネット、タッチ画面、他の選択および／または支払い装置を介して前記ＡＳＤＳにアクセスできるようにする１個または複数のインターネット接続した通信デバイスを含む、請求項２または３に記載のＡＳＤＳ。
5. 前記ハウジングは、前記出荷用コンテナと上で挙げた前記ＡＳＤＳの動作手段とのための安全な環境を提供する手段を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＡＳＤＳ。
6. 前記進入手段は、許可された出荷用コンテナのみに前記ＡＳＤＳへの進入を許可する許可手段を含む、請求項１乃至５および４６のいずれか１項に記載のＡＳＤＳ。
7. 前記許可手段は配送員を許可する手段を含み、前記配送員は一旦許可されると、許可された出荷用コンテナを前記進入手段へ供給すると考えられる、請求項６に記載のＡＳＤＳ。
8. 前記許可手段はデータベースと通信して、特定の出荷用コンテナが待たれており、前記ハウジングへの進入が事前に許可されているかどうかを確認する、請求項６に記載のＡＳＤＳ。
9. 前記許可手段は遠隔地および／または遠隔地にいる人物および／またはコンピュータとリアルタイムで通信する、請求項６に記載のＡＳＤＳ。
10. 前記許可手段は、前記出荷用コンテナのタイプのＩＤを決定するための出荷用コンテナ識別（ＩＤ）装置を含む、請求項６に記載のＡＳＤＳ。
11. 前記出荷用コンテナＩＤ装置は、どの１個または複数の商品が前記出荷用コンテナ内に内容されており、前記出荷用コンテナ内にこれらの商品がどのように配列されているかを、決定されたそのＩＤに基づいて決定するために、データベースにアクセスすることができる、請求項１０に記載のＡＳＤＳ。
12. 前記出荷用コンテナＩＤ装置の出荷用コンテナのＩＤを決定する機能を拡張するために、前記出荷用コンテナＩＤ装置を、前記出荷用コンテナを操作する操作装置と協働させる、請求項１０に記載のＡＳＤＳ。
13. 前記操作装置はグリッパ機能、ロボット、前記出荷用コンテナを回転させる装置のうち１個または複数を含む、請求項１２に記載のＡＳＤＳ。
14. 前記出荷用コンテナＩＤ装置はカメラ画像化システムを含む、請求項１０に記載のＡＳＤＳ。
15. 前記カメラ画像化システムは、画像またはパターン認識技術を使用して前記出荷用コンテナの識別を行う、請求項１４に記載のＡＳＤＳ。
16. 前記カメラ画像化システムは、前記出荷用コンテナの属性を感知するためのカラー画像センサを含み、前記感知された属性は、前記出荷用コンテナを識別するために、次に、ローカルまたは遠隔地にあるデータベースに保存されている情報と比較される、請求項１５に記載のＡＳＤＳ。
17. 前記出荷用コンテナＩＤ装置は、バーコード認識システム、ＲＦＩＤシステム、テキスト文字読み取りシステム、光学スキャナのうち１個または複数を使用する、請求項１０に記載のＡＳＤＳ。
18. 前記ハウジングは、スタンドアロン式建物のような固定構造、またはトレーラのような移動式構造のうちの一方である、請求項１、４６、４８のいずれか１項に記載のＡＳＤＳ。
19. 前記ハウジングは、地上または地下のうち一方の位置に配置されるように適合されている、請求項１８に記載のＡＳＤＳ。
20. 前記ハウジングは、前記ハウジング内の各場所への許可された進入のみを許す安全な入力システムを含む、請求項６、４６に記載のＡＳＤＳ。
21. 前記安全な入力システムは、前記ハウジングの外の場所から相互ロックエリア内への進入を防止するための外部ドアを有する前記相互ロックエリアを含む、請求項２０に記載のＡＳＤＳ。
22. 前記外部ドアの開放は、前記許可手段が前記ＡＳＤＳへの進入を許可した場合に有効にされる、請求項２１に記載のＡＳＤＳ。
23. 前記外部ドアの許可された開放は、物理的なロックと鍵、または類似タイプの装置を利用して有効化される、請求項２２に記載のＡＳＤＳ。
24. 前記相互ロックエリアは、人間の介入なしに、許可された出荷用コンテナのみを受容し、次に自動的にこれを通過させるように適合されている、請求項２１に記載のＡＳＤＳ。
25. 前記相互ロックエリアは、前記外部ドアと内部ドアによって区画されたエリアであり、前記許可されたコンテナの前記内部ドアの通過は、前記外部ドアが閉鎖され、センサが許可された人物または出荷用コンテナのみが前記相互ロックエリア内にあると決定した場合にのみ行われる、請求項２１に記載のＡＳＤＳ。
26. 前記ハウジング内に進入する出荷用コンテナを前記ハウジング内のさらなる場所へ移動するための運搬システムをさらに含む、請求項５に記載のＡＳＤＳ。
27. 前記形成手段は、前記出荷用コンテナのある場所にある寸法の前記開口部を形成するように動作し、前記ある場所とある寸法は、前記複数の出荷用コンテナの各々の識別されたタイプ独特のものであり、前記開口部が形成されることにより、前記コンピュータ制御された取り出し手段が、前記開口部を通過することで、開封された出荷用コンテナに入れるようになる、請求項１１に記載のＡＳＤＳ。
28. 前記形成手段は、以下の技術のうち１個または複数によって前記開口部を形成する：
    ｉ． 前記出荷用コンテナから１個または複数の側部を除去する、
    ｉｉ． 前記出荷用コンテナの外面の一部を除去する、
    ｉｉｉ． 前記コンテナの垂れ蓋を開封／開け、次に、前記コンテナに前記開口部を形成する形で、前記垂れ蓋を前記コンテナから物理的に離すか、または前記垂れ蓋を前記コンテナの外側部に固定する、請求項２７に記載のＡＳＤＳ。
29. 前記開口部を作成するために、前記出荷用コンテナから除去した材料を処分する処分装置をさらに含む、請求項２８に記載のＡＳＤＳ。
30. 前記保管手段はさらに、受容した未開封の出荷用コンテナをその内部に保管して、前記未開封の出荷用コンテナが前記ハウジング出口へ移動できるようにする、請求項１、４６、４８に記載のＡＳＤＳ。
31. 前記保管手段は、前記出荷用コンテナをその内部に保管するべく受容するための複数の保管エリアを含んでおり、前記保管エリアは１個または複数の大箱またはラックの配列を含む、請求項１、４６、４８に記載のＡＳＤＳ。
32. 前記開封された出荷用コンテナを前記保管エリア内に移動するための出荷用コンテナ位置決めシステムをさらに含む、請求項３１に記載のＡＳＤＳ。
33. 前記商品取り出し装置は、前記出荷用コンテナから前記商品を取り出すために、視覚システムとパターン認識を使用して前記取り出し装置を案内するロボット式商品掴持装置を含んでいる、請求項１、４６、４８に記載のＡＳＤＳ。
34. 前記商品取り出し装置は、前記商品取り出し装置が商品を掴んだことを決定するために真空感知を使用するロボット式商品掴持装置を含む、請求項１、４６、４８に記載のＡＳＤＳ。
35. 前記商品取り出し装置は、ロボット式装置、ガントリ、サイズと形状の異なるグリッパのうち１個または複数を含む、請求項１、４６、４８に記載のＡＳＤＳ。
36. 前記グリッパは、１個または複数の吸引カップまたは電気機械掴持装置を使用するタイプのものであってよい、請求項３５に記載のＡＳＤＳ。
37. 前記保管エリアから顧客が選択した商品を取り出すために、前記商品取り出し装置は前記顧客インターフェースと協働する、請求項２、４６、４８に記載のＡＳＤＳ。
38. 前記形成手段は、前記形成手段がどのように前記出荷用コンテナに前記開口部を形成するかを決定できるようにするための情報を保存しているデータベースにアクセスし、前記開口部は、識別された前記複数の出荷用コンテナの各々のタイプ特化した形で位置決めおよび寸法されている、請求項１０、４６、４８に記載のＡＳＤＳ。
39. 前記データベース情報により、前記形成手段は、前記識別された出荷用コンテナタイプの特定のパラメータに基づいて前記開口部を形成することができる、請求項３８に記載のＡＳＤＳ。
40. 前記保管手段は、前記商品取り出し装置に対して前記出荷用コンテナを、前記開口部が、前記商品取り出し装置が前記保管された出荷用コンテナへの接近を開始すると予測される方向に関連した上方または正面に向く角度で提示するように設置されたラックを含む、請求項３１に記載のＡＳＤＳ。
41. 前記保管手段は、データベース情報を保存したメモリ装置を含み、前記保管手段は、前記開封された出荷用コンテナを保管する場所を、識別された前記出荷用コンテナの各々のタイプに特化したデータベース情報に基づいて決定する、請求項１に記載のＡＳＤＳ。
42. 前記保管された出荷用コンテナから取り出された所望の商品を受容し、ここから、顧客が選択した商品を内容した顧客パッケージを生成するために、前記顧客インターフェースと協働する梱包システムをさらに含んでおり、前記顧客パッケージは前記移動手段によって前記ハウジング出口へ移動されている、請求項１に記載のＡＳＤＳ。
43. 前記選択された１個または複数の商品の顧客の配送を確認するために、前記移動手段によって前記ハウジング出口へ移動された商品を識別するための商品識別システムをさらに含む、請求項２、４６、４８に記載のＡＳＤＳ。
44. 前記ハウジング出口は相互ロックエリアを含み、前記相互ロックエリアは、前記ハウジング外部から前記相互ロックエリア内への進入を防止するための外部ドアを設けている、請求項５、４６、４８に記載のＡＳＤＳ。
45. 各進入手段感知手段が実行する全ての動作が、完全に自動化された方法で、またいかなる人間の介入もなく制御されるようにするためのシステム制御装置をさらに含む、請求項１に記載のＡＳＤＳ。
46. 商品を保管および分配するためのＡＳＤＳであって、前記ＡＳＤＳは、各々が複数の商品を内容している、タイプの異なる複数の封鎖した出荷用コンテナを内部に保管するべく受容するハウジングを有し、前記ハウジングはまた、保管されている出荷用コンテナの内部から取り出された前記商品を前記ハウジング出口へ分配し、
    前記ハウジング内に受容され前記複数の封鎖された出荷用コンテナの各々の外面の少なくとも一部の位置を決定する感知手段と、
    前記複数の出荷用コンテナの各々に開口部を形成するために、前記封鎖された出荷用コンテナの各々に特化した前記決定された位置を使用するコンピュータ制御された形成手段とによって特徴付けられ、前記形成された開口部は、前記開封された出荷用コンテナ内部からの商品の自動取り出しを可能にする形で位置決めおよび寸法されている、ＡＳＤＳ。
47. 前記感知手段は、複数の受容した出荷用コンテナタイプのＩＤを決定する出荷用コンテナ識別(ＩＤ）装置を含み、前記コンテナタイプはそのコンテナに特化した属性を示し、前記属性は、前記コンテナ、および／または前記コンテナ内の商品、および前記コンテナ内におけるこれらの配列のサイズに関連し、
    前記コンピュータ制御された形成手段は、前記複数の出荷用コンテナの各々の識別されたタイプに特化した位置に、特化した寸法で前記開口部を形成する、請求項１に記載のＡＳＤＳ。
48. 商品を保管した後に分配するための完全防犯型のＡＳＤＳであって、前記ＡＳＤＳはハウジングを有し、前記ハウジングはコンピュータ制御によって密封および動作されるので、封鎖された出荷用コンテナを受容して保管するため、また、前記保管されている出荷用コンテナ内部から取り出された商品をその出口へ分配するために内部に人間を配置する必要がなく、
    その入口地点にて、複数の封鎖した出荷用コンテナを受容するために、コンピュータ制御された安全進入手段を備え、前記進入手段は前記ハウジング内への進入を、許可された封鎖された出荷用コンテナのみが前記ハウジング内へ進むことができるように制御し、前記ハウジング内に入った前記複数の封鎖された出荷用コンテナの少なくとも数個は、前記ハウジング内に入った前記複数の封鎖された出荷用コンテナの別のものの外部寸法とは異なった寸法を有し、
    前記ハウジング内に入った複数の出荷用コンテナに開口部を形成するための自動形成手段をさらに備え、
    前記複数の開封された出荷用コンテナを前記ハウジングの保管エリア内に保管するための保管手段をさらに備え、
    前記保管されている開封された出荷用コンテナの打ちの１つの中から商品を取り出すために、前記保管エリアに配置されている前記開封された出荷用コンテナの選択されたものの中に、形成された穴を通過することで進入するためのコンピュータ制御された取り出し手段をさらに備え、
    前記取り出した商品を前記ハウジング出口へ移動する移動手段をさらに備える、ＡＳＤＳ。
49. 商品を保管した後に分配するＡＳＤＳを動作する方法であって、前記ＡＳＤＳはハウジングを有し、前記ハウジングは封鎖された出荷用コンテナを内部に受容して保管し、また、前記ハウジング内に保管されている出荷用コンテナから取り出された商品が前記ハウジング出口へ分配され、
    複数のタイプの異なる封鎖された出荷用コンテナの前記ハウジング内への進入を制御するステップを備え、この場合、前記複数の封鎖された出荷用コンテナの少なくとも数個の外部寸法は、前記複数の封鎖された出荷用コンテナの別のものの外部寸法とは異なっており、
    前記複数の封鎖された出荷用コンテナの位置およびタイプの少なくとも１つを識別する情報を展開させるステップをさらに備え、
    前記開発された位置およびタイプに関する情報を、前記コンテナに開口部を形成するために使用するステップをさらに備え、前記開口部は、前記コンテナ内部から商品の自動取り出しを可能にする位置および寸法になっており、
    前記ハウジング内に前記コンテナを保管するステップをさらに備え、
    前記保管されたコンテナから選択した商品を取り出し、前記商品を前記ハウジング出口へ分配するステップをさらに備える、方法。
50. 上に挙げた前記ステップは、記述したとおりの順序で実行される、請求項４８に記載の方法。
51. 前記ＡＳＤＳの顧客が、顧客インターフェースを使用して、保管されている商品のうち所望の１個または複数を選択できるようにするステップをさらに含む、請求項４８に記載の方法。
52. 前記ＡＳＤＳの顧客が、顧客インターフェースを使用して、選択した１個または複数の所望の商品の支払いを行えるようにするステップをさらに含む、請求項４８に記載の方法。
53. 前記顧客が、前記ＡＳＤＳに配置されているインターネット、タッチ画面、あるいは他の選択および／または支払い装置を介して、前記ＡＳＤＳにアクセスできるようにするステップをさらに含む、請求項５０、５１のいずれか１項に記載の方法。
54. 許可された出荷用コンテナのみに前記ＡＳＤＳへの進入を許可するステップをさらに含む、請求項４８に記載の方法。
55. 前記許可ステップは、前記複数の出荷用コンテナのタイプのＩＤを決定することを含む、請求項５３に記載の方法。
56. 前記許可ステップは、どの１個または複数の商品が前記出荷用コンテナ内に内容されているか、また、これらの商品が前記出荷用コンテナ内でどのように配列されているかを、前記決定された出荷用コンテナのＩＤに基づいて決定するために、データベースにアクセスする、請求項５４に記載の方法。
57. 前記許可ステップは、前記許可ステップを前記出荷用コンテナのＩＤを決定するように拡張するべく前記出荷用コンテナを操作する手段を備える、請求項５４に記載の方法。
58. 前記形成ステップは、前記開口部を、前記複数の出荷用コンテナの各々の識別されたタイプに特化したある場所およびある寸法にて前記出荷用コンテナに形成するように動作し、このように開口部を形成することで、前記コンピュータ制御された取り出し手段が、形成された開口部を通過することで、前記開放された出荷用コンテナ内に確実に進入できるようになる、請求項５４に記載の方法。
59. 前記形成ステップは、以下の技術の１つまたは複数によって前記開口部を形成し：
    ｉ． 前記出荷用コンテナの１または複数の側部を除去する、
    ｉｉ． 前記出荷用コンテナの外面の一部を除去する、
    ｉｉｉ． 前記コンテナの垂れ蓋を開封／開け、次に、前記コンテナに前記開口部を形成する形で、前記垂れ蓋を前記コンテナから物理的に離すか、または前記垂れ蓋を前記コンテナの外側部に固定する、請求項５４に記載の方法。

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