JP2014076878A - 仕分装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トレイ上の荷物の有無の判断を、仕分けする荷物の形状にかかわらず行うことができる仕分装置を提供すること。
【解決手段】走行レールＲに沿って走行する走行台車２にトレイ２０を配設し、トレイ２０に手動投入口Ａ１〜Ａ３の位置で荷物Ｗを載置し、トレイ２０に載置された荷物Ｗを所定の仕分シュートＢの位置で払い出すように構成され、手動投入口Ａ１〜Ａ３の位置に、作業者Ｍが手に持ってトレイ２０に載置する荷物Ｗ及び荷物を持つ作業者の手を検出する２次元レーザ距離計３を配設し、２次元レーザ距離計３の検出データから荷物Ｗ及び作業者の手の位置及び移動速度を演算し、演算した作業者の手の移動速度が反転したときの位置に対応する位置にあるトレイ２０に荷物Ｗが載置されたと判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、仕分装置に関し、特に、手動投入口から荷物を供給し、所定の仕分シュートの位置で荷物の払い出しを行う仕分装置に関するものである。

仕分装置は、例えば、小包や書状等（以下、荷物という。）をその送り先別に仕分けする場合などに用いられている。
この仕分装置は、エンドレス状に配設した走行レールを設け、この走行レールの任意の箇所に荷物の供給ラインと仕分シュートとを設置し、エンドレス状に接続した走行台車を、走行ラインに沿って循環移動させながら走行台車に枢軸を介して傾転可能に配設したトレイを所定の仕分シュートの位置で傾転させることにより、トレイ上の荷物を払い出すようにしている。

所定の仕分シュートの位置で所定の荷物を払い出すために、この種の仕分装置ではどのトレイにどの荷物が載置されたかを管理する（以下、荷物とトレイの関連付けという。）ことが重要となる。
この関連付けは、荷物に貼付されているバーコード等のＩＣタグから荷物の荷物情報を読み取った後、手動投入口の前を３秒程度で通過するトレイに作業者が荷物を載置し、荷物を載置したことで、そのトレイの荷物の載置面に貼付されている反射テープが覆われ、反射型光電スイッチから照射される光の反射光の受光信号が断続したときに、荷物情報を読み取った後に手動投入口の前を通過したトレイに荷物が載せられたと判断し、信号が連続している場合には、当該トレイに荷物は載置されていないと判断することで行うようにしていた。
なお、一定時間以内に、手動投入口の前を通過したトレイで、信号の断続がない場合には読み取ったバーコードの荷物は欠損扱いとなる。

このように、荷物情報を読み取った荷物とトレイとの関連付けにおいて、荷物がトレイ上に載置されたか否かの判断は、仕分け作業上最も重要であるが、トレイに貼付した反射テープが汚損していたり、一部が欠損していたりすると、反射光に反応する光電スイッチがトレイ上に荷物があることを誤検知する問題があった。

係る問題に対処するため、トレイ上の荷物の有無を判断する技術として、トレイの荷物を載置する面に所定の凹凸を形成し、トレイの凹部から得られる位置と色調に関する画像データを予め基準データとしてメモリに記憶し、その基準データに対応する位置における撮像データを基準データと比較することにより、トレイ上の搬送物の有無を判断するもの（例えば、特許文献１参照）や、トレイの荷物の載置面に向けて見下ろすように光を離間照射する発光器と、発光器から照射されたトレイの荷物の載置面の光を直角方向に偏向させて載置面以外の他面から放出する導光機能を有するトレイと、トレイから放出された光を離間受光する受光器と、受光器で検出された光量の変化によりトレイ上の荷物の有無を判断する搬送物品判別手段とを備えたもの（例えば、特許文献２参照。）等が提案されている。

ところで、これらの仕分装置のトレイ上の荷物の有無の判断手段では、トレイの荷物の載置面の形状や載置面からの反射光を利用してトレイ上の荷物の有無を判断し、トレイへの荷物の載置前に荷物に貼付されているバーコード等から読み込んだ荷物の情報とトレイの荷物の有無とからトレイと荷物とを関連付けるようにしているため、荷物の形状や大きさによっては、実際はトレイ上に荷物が載置されているにもかかわらず、荷物の存在を判断することができない場合があり、トレイ上の荷物の有無の判断に際して、仕分けする荷物の形状についての制約が課される場合があるという問題があった。

特開２００４−２０６５９４号公報 特開２００３−１６０２２２号公報

本発明は、上記従来の仕分装置の有する問題点に鑑み、トレイ上の荷物の有無の判断を、仕分けする荷物の形状にかかわらず行うことができる仕分装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の仕分装置は、走行レールに沿って走行する走行台車にトレイを配設し、該トレイに手動投入口の位置で荷物を載置し、該トレイに載置された荷物を所定の仕分シュートの位置で払い出すようにした仕分装置において、前記手動投入口の位置に、作業者が手に持ってトレイに載置する荷物及び該荷物を持つ作業者の手を検出する２次元レーザ距離計を配設し、該２次元レーザ距離計の検出データから前記荷物及び作業者の手の位置及び移動速度を演算し、該演算した作業者の手の移動速度が反転したときの位置に対応する位置にあるトレイに前記荷物が載置されたと判断するようにしたことを特徴とする。

この場合において、前記２次元レーザ距離計を、作業者がトレイに載置する荷物の荷物情報の読み取り操作によって起動するようにするとともに、読み取り操作が所定時間継続して行われなかった場合に停止するようにすることができる。

また、前記作業者と走行レールとの間に、前記２次元レーザ距離計による作業者が手に持ってトレイに載置する荷物及び該荷物を持つ作業者の手以外の物体の検出を遮断する隔壁を配設することができる。

また、前記２次元レーザ距離計により検出した隔壁の検出データから演算した隔壁の位置と、予め記録されている隔壁の位置情報とを照合することで、２次元レーザ距離計の異常を検知する故障検知手段を備えるようにすることができる。

本発明の仕分装置によれば、手動投入口の位置に、作業者が手に持ってトレイに載置する荷物及び該荷物を持つ作業者の手を検出する２次元レーザ距離計を配設し、該２次元レーザ距離計の検出データから前記荷物及び作業者の手の位置及び移動速度を演算し、該演算した作業者の手の移動速度が反転したときの位置に対応する位置にあるトレイに前記荷物が載置されたと判断するようにしたから、荷物の形状にかかわらず、トレイに荷物を置く作業者の動作から、トレイ上の荷物の有無を判断することができる仕分装置を提供することができる。

また、前記２次元レーザ距離計を、作業者がトレイに載置する荷物の荷物情報の読み取り操作によって起動するようにするとともに、読み取り操作が所定時間継続して行われなかった場合に停止するようにすることにより、機械的部分が介在する２次元レーザ距離計を使用する場合であっても、２次元レーザ距離計の劣化を防止して機器の寿命も長くすることができ、ＭＴＢＦ（平均故障間隔）も長くすることができる。

また、前記作業者と走行レールとの間に、前記２次元レーザ距離計による作業者が手に持ってトレイに載置する荷物及び該荷物を持つ作業者の手以外の物体の検出を遮断する隔壁を配設することにより、２次元レーザ距離計によって、荷物及び該荷物を持つ作業者の手以外の物体を誤って検知することがなく、正確にトレイ上の荷物の有無を判断することができる。

また、前記２次元レーザ距離計により検出した隔壁の検出データから演算した隔壁の位置と、予め記録されている隔壁の位置情報とを照合することで、２次元レーザ距離計の異常を検知する故障検知手段を備えるようにすることにより、２次元レーザ距離計の異常によって生じる誤仕分けを防止することができる。

本発明の仕分装置の一実施例を示す概略図である。 同仕分装置の手動投入口において作業者が荷物をトレイ上に載置する作業状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である 同仕分装置の２次元レーザ距離計が照射するレーザが荷物に当たったときの軌跡を示す平面図である。 同仕分装置の２次元レーザ距離計が検知する物体までの距離の計算方法を示す概略図である。 同仕分装置におけるトリガイベント（荷物情報の読み取り操作）後の作業者の手の一般的な動きを説明する概略図である。 同仕分装置の２次元レーザ距離計による荷物及び作業者の手の検知を説明する概略図で、（ａ）は作業者の挙動を、（ｂ）は検知した距離データのＹ軸座標上での時間推移を示す。 同仕分装置におけるトリガイベント（荷物情報の読み取り操作）後のフローチャートを示す。

以下、本発明の仕分装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図７に、本発明の仕分装置の一実施例を示す。
この仕分装置１は、走行レールＲに沿って走行する走行台車２にトレイ２０を配設し、トレイ２０に手動投入口Ａ１〜Ａ３の位置で荷物Ｗを載置し、トレイ２０に載置された荷物Ｗを所定の仕分シュートＢの位置で払い出すように構成され、手動投入口Ａ１〜Ａ３の位置に、作業者Ｍが手に持ってトレイ２０に載置する荷物Ｗ及び荷物を持つ作業者の手を検出する２次元レーザ距離計３を配設し、２次元レーザ距離計３の検出データから荷物Ｗ及び作業者の手の位置及び移動速度を演算し、演算した作業者の手の移動速度が反転したときの位置に対応する位置にあるトレイ２０に荷物Ｗが載置されたと判断するようにしている。

走行レールＲは、図１に示すように、エンドレス状に配設し、この走行レールＲの任意の箇所に荷物Ｗをトレイ２０上に載置するための手動投入口Ａ１〜Ａ３と複数の仕分シュートＢとを設置する。
また、走行台車２は、走行レールＲに沿うように、エンドレス状に接続して走行レールＲを循環移動させるようにしている。

トレイ２０は、片側が枢軸に軸支されることで、走行台車２に傾転可能であるとともに、下面側から延接されるフック状のトレイストッパに、走行台車２に配設される傾転レバーの支持部が当接することで非傾転状態に支持されている。
そして、走行レールＲに設けられた仕分シュートの位置に配設される傾転手段によって傾転レバーが操作され、非傾転状態を解除し、トレイ２０を傾転させることでトレイ２０上の荷物Ｗが払い出される。
なお、傾転手段は、コンピュータ制御されるシリンダ（図示省略）によって、退入した下降位置と、傾転レバーに当接する上昇位置との間で選択的に出没する既知の構造を有する。

手動投入口Ａ１〜Ａ３（以下、総称して手動投入口Ａ１という。）において、作業者Ｍが投入する荷物Ｗに貼付されている荷物Ｗの荷物情報が記録されたＩＣコード（例えば、バーコード等、以下単にバーコードという。）を読み取り装置（例えば、バーコードリーダ等、以下単にバーコードリーダ４という。）で読み取り（荷物Ｗの荷物情報の読み取り操作）、その後、作業者Ｍに向かって近づいてくる空きトレイ２０の上面に、荷物Ｗを載置する。

作業者Ｍの人手によって荷物Ｗをトレイ２０に載置する場合、トレイ２０を配設する走行台車２の移動速度は６０ｍ／ｍｉｎから８０ｍ／ｍｉｎの移動速度とすることが一般的で、走行台車２の進行方向は、作業者Ｍが荷物Ｗを載せるタイミングのつかみやすい作業者に向かって接近する方向となるようにしている。
一般に、右利きの人が多いため、仕分装置１の左側（走行台車２の進行方向に対向して立った場合の左側（図１参照））に手動投入口Ａ１を設け、１ｋｇ程度の軽量物は右手のみで作業し、大きな荷物Ａ又は２ｋｇ〜３ｋｇ程度の荷物Ｗは両手で荷物をトレイ２０に載置する。
また、作業者Ｍ、１人当たりの仕分装置１に対して占有する区間（作業エリア）は、手動投入口Ａ１に配置される作業台に対する立ち位置から体の向きを９０度反転して作業するか、１歩乃至２歩程度移動して空きトレイ２０に荷物Ｗを載置する空間としてトレイ２０（走行台車２）の３個分程度の広さが一般的に使用される。

２次元レーザ距離計３は、手動投入口Ａ１の斜め上方から作業者Ｍがトレイ２０上に載置する荷物Ｗ及び荷物Ｗを持つ作業者Ｍの手（荷物Ｗをトレイ上に置いた後は荷物Ｗを持たない作業者の手を含む、以下、総称して作業者の手という。）を検知することができる手動投入口Ａ１の位置に配設するようにしている。
そして、走行レールＲ及び走行レールＲに沿って走行するトレイ２０が配設された走行台車２と、作業者Ｍとの間には、作業者Ｍと走行レールＲとの間に、２次元レーザ距離計３による作業者Ｍが手に持ってトレイ２０に載置する荷物Ｗ及び荷物Ｗを持つ作業者の手以外の物体の検出を遮断する隔壁５を配設するようにしている。
これにより、２次元レーザ距離計３によって、荷物Ｗ及び荷物Ｗを持つ作業者の手以外の物体を誤って検知することがなく、正確にトレイ２０上の荷物の有無を判断することができる。

２次元レーザ距離計３は、図２に示すように、座標軸のＹ軸を回転軸として角度φだけ下向きに（水平面に対して下側を向くように）設置する。
２次元レーザ距離計３は、平面空間を所定のピッチ（例えば、０．３６°）で所定角度（例えば、２４０°）の範囲にレーザ光を照射（レーザ光の走査）して、所定の角度内におけるレーザ光が当たった物体までの距離Ｌ及び角度θｐを出力する。
図４に示すように、２次元レーザ距離計３で走査する走査面Ｐでの測定対象物の２次元座標（Ｘｐ，Ｙｐ）と２次元レーザ距離計３で検出される極座標形式のデータの関係は、
Ｘｐ＝Ｌ・ｃｏｓθｐ
Ｙｐ＝Ｌ・ｓｉｎθｐ
で表される。

また、２次元レーザ距離計３の設置位置の３次元空間座標を（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）とした場合、２次元レーザ距離計３の取り付け角度を上述したように水平面に対して下方向に角度φだけ傾斜させているときの３次元空間座標での測定対象物の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、
Ｘ＝Ｘｓ＋Ｌ・ｃｏｓθｐ・ｓｉｎφ
Ｙ＝Ｙｓ−Ｌ・ｓｉｎθｐ
Ｚ＝Ｚｓ−Ｌ・ｃｏｓθｐ・ｃｏｓφ
で表される。

荷物Ｗや作業者Ｍの手は時間とともに変化するもので、荷物Ｗや荷物Ｗを持つ作業者の手を検出したデータは可変データである。
一方、隔壁５を検出した際の距離データは、毎回の走査で同じ走査角度θｐに対して同じ距離データを返す固定データとなる。
１つの手動投入口Ａ１の範囲内で、２次元レーザ距離計３が検出する最遠点までの距離を約３ｍとし、２次元レーザ距離計３の走査方向を、Ｙ軸を回転軸としてＺＸ平面に沿った方向に４５°（水平面に対して４５°）下向に回転させて設置すると、走査する角度は、概ね±６０°（図２（ａ）に示す、θ＝６０°）の範囲を走査することができ（それ以上の走査角度はレーザが隔壁５の高さを超えたところを照射することとなり妥当ではない。）、本実施例においては、２次元レーザ距離計３から照射されるレーザは、走査面Ｐ内で、作業者Ｍが作業していない状態のときは隔壁５を、作業状態においては、走査面Ｐに存在する荷物Ｗ及び荷物Ｗを持つ作業者Ｍの手を順次検出し、その走査角度θｐにおける距離Ｌを検出し出力することとなる。
作業状態のときに、２次元レーザ距離計３から照射されるレーザが荷物Ｗに当たっているときの軌跡１０は、図４に示すようになる。

そして、この仕分装置１は、２次元レーザ距離計３による作業者が手に持ってトレイに載置する荷物Ｗ及び荷物Ｗを持つ作業者の手の検出を、作業者Ｍによる荷物Ｗに貼付された荷物情報を記録したバーコードをバーコードリーダ４による読み取り操作（トリガーイベント）を行ったことを検知して行うようにしている。

図５に、手動投入の起動事象となるバーコード読み取り操作（トリガーイベント）を基点として、２次元レーザ距離計３が検出する荷物Ｗと荷物Ｗを持つ作業者Ｍの手の一般的な挙動を示す。
片手で、手のひらと同等の寸法程度である小物の荷物Ｗを投入する場合には、荷物Ｗを持つ手Ｈ１、荷物Ｗ、荷物Ｗを持つ手Ｈ１の順に検出される。
なお、荷物Ｗの形状により検出できない部位も存在する。
手のひらよりも大きい荷物Ｗを片手で投入する場合にも、荷物Ｗを持つ手Ｈ１、荷物Ｗ、荷物Ｗを持つ手Ｈ１の順で検出され、両手で荷物Ｗを持つ場合には、荷物Ｗを検出した後に、荷物Ｗを持つ手Ｈ１と荷物Ｗを持つ手Ｈ２が検出される。
作業者Ｍが仕分装置１の走行台車２の進行方向に対向し、かつ、左側に位置して作業者Ｍに向かって進行してくるトレイ２０に荷物Ｗを載せる場合、荷物Ｗを持つ手Ｈ１は右手、荷物を持つ手Ｈ２は左手を示すこととなる。
また、片手で作業している場合でも荷物Ｗを持っていない手が２次元レーザ距離計３の走査面Ｐを通過する場合もある。これは作業者Ｍの姿勢や作業時の体の挙動、歩行をするかしないか等によって異なり、荷物Ｗを持っていない手は検出される場合とされない場合がある。

図６（ａ）〜図６（ｂ）に、作業者Ｍの挙動と走査面ＰのＹ軸座標上での距離データの時間推移を模式的に示す。太線部分が、荷物Ｗ又は作業者Ｍの手までの距離データとして検出されるデータをＹ軸に投影した状態を示す。
なお、作業者Ｍと仕分装置１との間に設置した隔壁５までの距離データとなる固定データは除外している。
図６（ｂ）は、約１秒前後の１回の投入動作を１０分割した状態を示す。時間軸が示すように時刻の経過とともにＹ軸の投影座標がＹ軸の正方向に移動し、その後、負方向に移動する変化が検出される。
これは、作業者Ｍは、目的とするトレイ２０に荷物Ｗを載せるために荷物Ｗを持った手を上腕から捩って荷物Ｗとトレイ２０の相対速度を小さくし、トレイ２０が作業者Ｍの側面に到着したときにトレイ２０の上で荷物Ｗから手を離し、荷物Ｗをトレイ２０上に載置する。

荷物Ｗをトレイ２０上に載置するまでは、荷物Ｗ又は作業者Ｍの手が時間経過とともに正方向に移動し、移動速度はトレイ２０の移動速度とほぼ一致する（２次元レーザ距離計３によって検出される距離データから速度を計算する方法については後述する。）。
荷物Ｗをトレイ２０に置いた後は、荷物Ｗを持っていた手を作業者Ｍの前方に戻すこととなり、このときは作業者Ｍの手首近傍から手のひら（手の甲）、指先などが順に２次元レーザ距離計３の走査面Ｐを通過し、作業者Ｍの手は負方向に移動する。
そのため、移動速度は負になり、このときの移動速度とトレイ２０の移動速度とは関連性を有しない。

作業者Ｍの姿勢、片手作業、両手作業、荷物の大きさで検出される距離データは、異なるが、共通している点は、荷物Ｗをトレイ２０に載せるときには、荷物Ｗ及び作業者Ｍの手の動く速度は、トレイ２０の移動速度とほぼ同じ速度となって検出され、その後、移動速度がゼロになり走査面から手が消失するか又は負の速度で移動することとなる。
１回の走査の中でＹ軸に投影される距離データに幅があり、かつ、不連続になる。これは荷物Ｗを持っていない手又は荷物Ｗを両手で持っている場合のもう片方の手が２次元レーザ距離計３から照射されるレーザの走査面を横切ることに起因する。
Ｙ軸に投影する距離データの座標の最も大きな点（図５（ｂ）に示す、投影座標の時間推移の太線の中の点Ｑ、以下、境界点という。）に着目し、トレイ２０の進行方向の最もＹ座標の大きい座標でＹ軸方向速度を計算し、この値を持ってトレイ２０に荷物Ｗが載置されたか否かの判断を行うようにしている。

次に、トレイ２０に荷物Ｗが載置されたか否かの判断の手順を説明する。
この仕分装置１における２次元レーザ距離計３では、物体の３次元的な形状を認識するのではなく、走査面Ｐ内を通過する荷物Ｗ又は作業者Ｍの手が、走査面Ｐ内に照射されるレーザを横切る際、１回の走査で検出される連続した距離データのＹ軸方向への写像に着目し、その距離データを検出したときの走査角度θｐから検出時刻を判断して速度データ（移動速度）に変換し、作業者の手の移動速度が反転したときその位置に対応する位置にあるトレイ２０に荷物Ｗが載置されたと判断する。

具体的には、
手順１
Ｙ軸の値の大きい方から小さい方に向かってデータを走査し最初に発生する境界点の先頭データを取り出す。これを時刻 ｔ（ｉ） におけるＹ座標データ ｙ（ｉ） とする。
時刻ｔ（ｉ）は、走査ピッチと１回の走査範囲を走査する時間から判断する。
例えば、走査ピッチが０．３６°で２４０°を走査するのに６６．７ｍｓｅｃかかる２次元レーザ距離計の場合、１ピッチが約０．１ｍｓｅｃとなる。

手順２
先頭データの時刻、Ｙ座標から境界点のＹ軸方向の移動速度 ｖ（ｉ）を以下の計算式から求める。
ｖ（ｉ）＝（ｙ（ｉ）−ｙ（ｉ−１））／（ｔ（ｉ）−ｔ（ｉ−１））
（上述した、２次元レーザ距離計を使用した場合、（ｔ（ｉ）−ｔ（ｉ−１））＝０．１ｍｓｅｃとなる。）

手順３
境界点の移動速度 ｖ（ｉ）が正の値から負の値に遷移するとき（作業者の手の移動速度が反転するとき）を監視する。
境界点の移動速度が正から負に遷移した時刻をｔｚとする。

手順４
荷物Ｗを持った手から荷物Ｗをトレイ２０上に置き、その後、体の向きをトレイ２０に向かう方向から作業台の方向に戻す時間には個人差はあるが、その平均的な遅延値をｄＴとすると、その間にトレイ２０が移動する距離ｄＬを、トレイ２０の移動速度をＶｔｒとすることで、
ｄＬ＝ｄＴ・Ｖｔｒ
を得る。

手順５
時刻ｔｚの境界点の位置Ｙ（ｔｚ）にｄＬを加算した位置
Ｙ（ｔｚ）＋ｄＴ・Ｖｔｒ
の位置にあるトレイ２０にバーコードリーダ４によってデータが読み取られた荷物Ｗが載置されたものと判断し、トレイ２０と荷物Ｗとの関連付けを行うようにしている。

図６に、投入開始のトリガイベントとなる荷物Ｗに貼付したバーコードをバーコードリーダ４で読み取ってから、当該イベントに対応した荷物Ｗを載置したトレイ２０の追跡のフローチャートを示す。
１つのトリガイベントが発生した後、１つのトリガイベントに対して複数個の荷物を投入する場合があり、図６においては、バーコードの読み込みの後に繰り返し回数を操作端末装置から入力はしないで、次のトリガイベントが発生するまでの間の投入はすべて当該のトリガイベントに対する繰り返しとみなすシステムを想定している。
バーコードを読み込んだ後繰り返し回数、即ち投入する荷物Ｗの個数をキーボード等の入力手段によって指定する場合には、図６に示すフローチャートは、トリガイベント発生後に明示的に入力して指定した回数だけループし、ループ内で正の速度検出と正からゼロの速度変化を監視して、トリガイベントの対象となる荷物Ｗが載置されたトレイ２０を特定（トレイ２０と荷物Ｗとの関連付け）するようにしている。

そして、本実施例においては、個々の手動投入口Ａ１〜Ａ３で作業する作業者Ｍが、荷物Ｗをトレイ２０に載置するときに、荷物Ｗに貼付したバーコードを読み取るようにしていることで、比較的安価なバーコードリーダ４であっても、トレイ２０上で、自動で読み取るときと比べて、確実にバーコードを読み取ることが可能であるという利点がある。

一方、投入時点ではバーコードを読み取らず、仕分装置１のトレイ２０上に設置したバーコードリーダでバーコードを読み取る方法を採用する場合（本実施例における、追跡開始のトリガイベントとなるバーコードの読み取りがない場合）でも、２次元レーザ距離計３による距離データのＹ軸方向への投影距離から求められる速度を監視することで、投入動作の開始を判断できるため、荷物Ｗを投入したトレイ２０のすべてで、バーコードを確実に読み取ることができればバーコードを後から読み取るシステムであっても対応することが可能である。

この場合、トレイ２０に荷物Ｗがあるとみなされているにもかかわらず、トレイ２０上でバーコードが読み取れなかった場合には、当該トレイ２０は、行き先不明のシュートに仕分ける場合と、そのまま周回させ、バーコードを読み直してトレイ２０と荷物Ｗの関連付けを行う２種類の処理を行うことができる。
バーコードの読み取りは、荷物Ｗの梱包状態やバーコード自体が不鮮明であったり、汚損していたりすると周回しても読み取れないため、行き先不明シュートに確実に仕分けることができる。
荷物Ｗが載置されていないと認識されたトレイ２０で、バーコードが読み取れた場合には、当該トレイ２０を禁止トレイと判断し、人手を介入して点検する。
バーコードの読み取りの成功率と投入したトレイ２０の判断の成功率は、バーコードの読み取り成功率の方が低く、行き先不明の仕分けを行うことによって、誤仕分けの防止を確実に行うことができる。

２次元レーザ距離計３は、毎回の走査で固定位置にある隔壁５も走査しているが、トレイ２０の追跡（荷物Ｗとトレイ２０との関連付けのための荷物Ｗ及び作業者の手の検出）では、固定データである隔壁５までの距離データは、背景データであって、荷物Ｗとトレイ２０との関連付けのためには使用されない。
しかしながら、あるべき隔壁５までの距離データが欠損している場合又は距離データが存在するが、予め検出されている隔壁５までの位置情報（距離データ等）と異なる場合には、２次元レーザ距離計３の異常又は取り付け状態の異常があることとなる。
そのため、２次元レーザ距離計３により検出した隔壁５の検出データから演算した隔壁５の位置情報と、予め記録されている隔壁５の位置情報とを照合することで、２次元レーザ距離計３の異常を検知する故障検知手段（図示省略）を備えるようにしている。
これによって、この仕分装置１に使用する２次元レーザ距離計３の自己診断を行うことができる。

この故障検知手段による自己診断は、作業者Ｍの手又は荷物Ｗに相当する有効データが存在しない１回の走査データから得られる隔壁５の位置情報と、仕分装置１の据付時に記憶した基準となる隔壁５の位置情報を比較し、両者が一致していれば正常と判断するようにしている。
この検出データから演算した隔壁５の位置情報と、予め記録されている隔壁５の位置情報との照合は、走査角度θｐに対する距離データを逐次比較することで行うこともできるが、統計的な処理によって行うこともできる。
簡単な統計処理としては、基準となる走査角度θｐと距離Ｌの値に対して実際に観測した距離の相関係数を計算し、相関係数の値が１近傍であれば正常、１から外れ０．９８以下に低下した場合には、異常と判断することで、２次元レーザ距離計３とその取り付け状態の健全性を評価することができる。

また、この仕分装置１で使用する２次元レーザ距離計３は、レーザを操作するためのモータを搭載しており、ＭＴＢＦ（平均故障間隔）は、電子回路と半導体レーザだけで構成する場合よりも機械部分が介在するために短くなる。
２次元レーザ距離計３の寿命に大きな影響を及ぼす原因は、レーザ走査機構の機械的な磨耗・劣化及び半導体レーザの点灯時間に対して指数関数的にレーザの発光光量が低下する現象である。
そして、この両方の原因に対して、２次元レーザ距離計３による測定が必要ではないときに、電源を遮断することが有効な手段となる。
そのため、２次元レーザ距離計３を、作業者Ｍがトレイ２０に載置する荷物Ｗの荷物情報の読み取り操作によって起動するようにするとともに、読み取り操作が所定時間継続して行われなかった場合に停止するようにしている。
具体的には、作業者Ｍが投入する荷物Ｗに貼付されている荷物Ｗの荷物情報が記録されたバーコードをバーコードリーダ４で読み取ったときに起動し、作業者Ｍが手動投入口Ａ１を使用しないときや、数分間手動投入口Ａ１からの投入がない場合に、該当する手動投入口Ａ１に設置する２次元レーザ距離計３に対して電源の供給を停止するように制御するようにしている。
これによって、機械的部分が介在する２次元レーザ距離計であっても、２次元レーザ距離計の劣化を防止し機器の寿命も長くすることができるとともに、ＭＴＢＦ（平均故障間隔）も長くすることができる。
また、２次元レーザ距離計３の異常によって生じる誤仕分けを防止することができる。

以上、本発明の仕分装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の仕分装置は、トレイ上の荷物の有無の判断をトレイに荷物を置く作業者の動作から行うことができるという特性を有していることから、トレイを傾転させて払い出すようにした仕分装置として好適に用いることができるほか、スライドシュー押出し式の仕分装置としても用いることができる。

１ 仕分装置
２ 走行台車
２０ トレイ
３ ２次元レーザ距離計
４ バーコードリーダ
５ 隔壁
Ａ１ 手動投入口
Ａ２ 手動投入口
Ａ３ 手動投入口
Ｂ 仕分シュート
Ｈ１ 手
Ｈ２ 手
Ｍ 作業者

Claims (4)

1. 走行レールに沿って走行する走行台車にトレイを配設し、該トレイに手動投入口の位置で荷物を載置し、該トレイに載置された荷物を所定の仕分シュートの位置で払い出すようにした仕分装置において、前記手動投入口の位置に、作業者が手に持ってトレイに載置する荷物及び該荷物を持つ作業者の手を検出する２次元レーザ距離計を配設し、該２次元レーザ距離計の検出データから前記荷物及び作業者の手の位置及び移動速度を演算し、該演算した移動速度が反転したときの位置に対応する位置にあるトレイに前記荷物が載置されたと判断するようにしたことを特徴とする仕分装置。
2. 前記２次元レーザ距離計を、作業者がトレイに載置する荷物の荷物情報の読み取り操作によって起動するようにするとともに、読み取り操作が所定時間継続して行われなかった場合に停止するようにしたことを特徴とする請求項１記載の仕分装置。
3. 前記作業者と走行レールとの間に、前記２次元レーザ距離計による作業者が手に持ってトレイに載置する荷物及び該荷物を持つ作業者の手以外の物体の検出を遮断する隔壁を配設したことを特徴とする請求項１又は２記載の仕分装置。
4. 前記２次元レーザ距離計により検出した隔壁の検出データから演算した隔壁の位置と、予め記録されている隔壁の位置情報とを照合することで、２次元レーザ距離計の異常を検知する故障検知手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の仕分装置。

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