JP2016050106A

JP2016050106A - 搬送車システム

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Publication number: JP2016050106A
Application number: JP2014178128A
Authority: JP
Inventors: 泰弘北野; Yasuhiro Kitano
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2016-04-11
Anticipated expiration: 2034-09-02
Also published as: JP6439327B2

Abstract

【課題】ラックに保管された荷物の異常を自動的に判断する。【解決手段】ラックに対し荷物２００を移載する搬送車１１２と、搬送車１１２を管理する管理装置１０２とを備えた搬送車システム１００であって、搬送車１１２は、荷物２００を撮像する撮像装置１１０を備え、管理装置１０２は、撮像した画像と荷物情報と棚情報とを紐付けて記憶する画像情報記憶部１２４と、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像に存在する荷物２００の像の相違に基づき荷物２００の異常を検出する異常検出部１４１とを備える。【選択図】図２

Description

本願発明は、荷物を搬送する搬送車を備えたシステムに関し、特に、搬送車に撮像装置が搭載された搬送車システムに関する。

従来、スタッカクレーンの昇降台にカメラを備え、当該カメラにより昇降台に載置された荷物の荷姿を監視する技術が提案されている（特許文献１参照）。当該技術により昇降台に載置された荷物の荷ずれや荷崩れの状況を正確に把握し、迅速に復旧させることができると考えられている。

特開２０１３−２４９１５９号公報

ところが、例えば段ボール箱で梱包された荷物などの場合、ラックなどに保管されている間に周辺環境の影響や内容物の影響などにより段ボール箱が潰れるなどして外形が変形することがある。また、地震が発生することにより荷物がラックに対してずれることがある。

このような状態のまま、ラックから搬送車に荷物を移載しようとすると、移載異常が発生したり、段ボール箱から内容物が落下する場合が発生する。また、地震の発生後においては、作業者が荷物のずれを目視にて確認するという作業が発生する場合がある。

本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ラックなどの保管手段に保管された状態の荷物を監視し、荷姿に変化があるような場合を異常として検出する搬送車システムの提供を目的としている。

上記目的を達成するために、本願発明にかかる搬送車システムは、荷物を保管する複数の棚を備えた保管手段に対し荷物を搬送し移載する搬送車と、前記搬送車を管理する管理装置とを備えた搬送車システムであって、前記搬送車は、前記保管手段に保管された荷物を撮像する撮像装置を備え、前記管理装置は、荷物を撮像した画像と、撮像された荷物を識別する荷物情報と、撮像された荷物を保管する棚を識別する棚情報とを紐付けて記憶する画像情報記憶部と、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像に存在する荷物の像の相違に基づき荷物の異常を検出する異常検出部とを備えることを特徴としている。

これにより保管手段に保管されている荷物の荷姿に変化があった場合、その変化を的確に把握して荷物の異常を検出することが可能となる。従って、荷姿に異常が発生しているにもかかわらず、保管手段から搬送車へ荷物を自動的に移載する作業を回避することができ、移載時における荷物の落下などを抑制することが可能となる。

また、保管手段内で異常が発生した荷物に対して適切な処置を行うことが可能となる。

また、前記異常検出部は、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた相互に異なる撮像時刻の三以上の画像に存在する荷物の像の経時変化に基づき将来的に発生する荷物の異常を検出してもよい。

これによれば、異常が発生する前に荷物を自動的に処置などすることができる。

前記異常検出部はさらに、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた相互に異なる撮像時刻の三以上の画像に存在する荷物の像の経時変化に基づき将来的に発生する前記保管手段の異常を検出してもよい。

これによれば、荷物自体の異常ばかりでなく、荷物を保管する保管手段の異常、例えば地盤沈下により保管手段が傾くなどの異常を検出することが可能となる。

また、前記撮像装置は、前記保管手段の棚にそれぞれ設けられた基準位置表示部材を荷物と共に撮像し、前記異常検出部は、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像に存在する荷物の像と基準位置表示部材の像との位置関係の相違に基づき荷物の異常を検出するものでもよい。

これによれば、基準位置表示部材と荷物との相対的な位置のずれを画像に基づき正確に把握することができ、荷物の異常をより正確に把握することが可能となる。また、基準位置表示部材の像のみを抽出することもでき、この情報に基づいて保管手段の異常も的確に把握することが可能となる。

また、前記異常検出部は、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像から画像解析により荷物のシルエットを抽出し、複数のシルエットの相違に基づき荷物の異常を検出してもよい。

これによれば、複数の荷物のシルエットの類比などを画像解析によって数値的に判断することができ、正確、かつ、迅速に荷物の異常を判断することが可能となる。

なお、前記搬送車システムが含む各処理部をコンピュータにおいて実現させるためのプログラムを実施することも本願発明の実施に該当する。無論、そのプログラムが記録された記録媒体を実施することも本願発明の実施に該当する。

本願発明によれば、通常操業時において保管手段に保管された荷物の荷姿を撮像することにより、荷物の異常を容易に把握することが可能となる。

図１は、搬送車システムを模式的に示す図である。図２は、搬送車システムの一部とラックとを示す斜視図である。図３は、搬送車システムの機能構成および機構構成を示すブロック図である。図４は、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像を一つにまとめて示す図である。図５は、他の状態における同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像を一つにまとめて示す図である。

次に、本願発明に係る搬送車システムの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る搬送車システムの一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

（実施の形態１）
図１は、搬送車システムを模式的に示す図である。

図２は、搬送車システムの一部とラックとを示す斜視図である。

同図に示すように、搬送車システム１００は、荷物２００を保管する複数の棚１４１を備えた保管手段であるラック１０４に対し荷物２００を搬送し移載する搬送車１１２と、搬送車１１２を管理する管理装置１０２とを備えたシステムである。

搬送車１１２は、荷物２００を所定の場所から他の所定の場所へ搬送することができる装置である。本実施の形態の場合、搬送車１１２は、図２に示すように、天井側に設けられた軌条１１１に沿って走行して荷物２００を搬送し、荷物２００を保管することができるラック１０４との間で荷物２００を移載することのできる装置である。

軌条１１１は、搬送車１１２の走行経路を予め定めるためのレールである。本実施の形態の場合、軌条１１１は、天井に吊り下げられた状態で取り付けられている。なお、軌条１１１は、床面に敷設されているものでもよく、また、レールのような具体的な部材ばかりでなく、床面に描かれた線のようなものでもよく、ソフトウエアによって仮想的に形成された経路であってもよい。

搬送車１１２は、荷物２００を軌条１１１などの予め定められた経路に沿って搬送することができる車であり、撮像装置１１０を備えている。本実施の形態の場合、搬送車１１２は、台車１１３と、保持台１１４とを備えている。

台車１１３は、軌条１１１にぶら下がった状態で軌条１１１に沿って走行する走行車である。本実施の形態の場合、台車１１３は、搭載されたバッテリー、または、軌条１１１に沿って配線される給電線を介して給電される電力によりモータを駆動して走行する。また、台車１１３は、保持台１１４を吊り下げるための吊部材１１５を巻き取ることができるモータを備えており、吊部材１１５を巻き取ったり巻き出したりすることにより、吊部材１１５によって吊り下げられている保持台１１４を昇降することができるものとなっている。

また台車１１３は、ボギー台車であり、水平方向に回転可能な複数の部分を備えており、軌条１１１にあまり負担を掛けることなく曲線部を走行することができるものとなっている。

保持台１１４は、台車１１３に設けられ、荷物２００を保持する台である。本実施の形態の場合、保持台１１４は、吊部材１１５によって台車１１３に対して吊り下げられた状態で荷物２００を保持する。保持台１１４は、移載装置１１６を備えており、移載装置１１６がラック１０４に向かって出退することにより、保持台１１４とラック１０４との間で荷物２００を移載することができるものとなっている。

吊部材１１５は、台車１１３と保持台１１４とを結び、台車１１３に保持台１１４を吊り下げるための部材である。吊部材１１５は巻き取ることができる程度の可撓性を備えた部材であり、例えば金属製のワイヤーやチェーンなどである。本実施の形態の場合、４本の吊部材１１５を用いて保持台１１４を吊り下げている。

以上のように搬送車１１２は、軌条１１１に沿って台車１１３が走行し、台車１１３に対して保持台１１４が昇降することにより、搬送車１１２の軌道に沿って設けられたラック１０４に保持台１１４を位置させることができ、いずれの位置のラック１０４との間でも荷物２００を移載することができるものとなっている。

撮像装置１１０は、保管手段であるラック１０４に保管された荷物２００を撮像するカメラである。本実施の形態の場合、撮像装置１１０は、レンズを通して取得した画像を画像信号として出力することができるいわゆるデジタルカメラである。撮像装置１１０は、保持台１１４に取り付けられており、保持台１１４の昇降に伴って撮像装置１１０も昇降するものとなっている。これにより、ラック１０４における各棚１４１のいずれに保持される荷物２００も撮像することができるものとなっている。

また撮像装置１１０は、棚１４１に保持される荷物２００を斜め上方から撮像するため、かつ、荷物２００の移載に邪魔にならないように門型のフレーム１１９によって保持台１１４の荷物２００が載置される面から離れた上方に取り付けられている。この位置に撮像装置１１０が取り付けられることにより、荷物２００の正面側の変形やずればかりでなく、荷物２００の奥行き方向の変形やずれを同時に撮像することができる。

なお、撮像装置１１０は、搬送車１１２の走行方向に対して左右両側にラック１０４が配置される場合もあるため、保持台１１４の左右両側に設けられている。

図３は、搬送車システムの機能構成および機構構成を示すブロック図である。

管理装置１０２は、搬送車１１２の走行、荷物２００の搬送や移載などを管理する装置であり、機能部として画像情報記憶部１２４と、異常検出部１２７とを備えている。本実施の形態の場合、管理装置１０２は、有線や無線のＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）などにより搬送車１１２と通信可能に接続されており、機能部としてさらに、画像情報取得部１３１を備え、機構部として処理装置１２０と、ストレージ１２３とを備えている。

処理装置１２０は、画像処理などの情報の処理を行い、操作者との間で情報の授受を行う装置である。本実施の形態の場合、固定端末１２１などのコンピュータが処理装置１２０として機能している。また、情報を処理した結果を表示するなどのため処理装置１２０として移動端末１２２も備えている。固定端末１２１、および、移動端末１２２は、情報を視覚的に報知するディスプレイ１２８、操作者による操作を受け付ける入力手段１２９などを備えている。なお、固定端末１２１は、机などに固定されて運用されるコンピュータであり、移動端末１２２は、操作者が持ち歩くことのできる可搬性を備えたコンピュータである。

ストレージ１２３は、情報を記憶し読み出すことのできる記憶装置であり、画像情報記憶部１２４を備えている。本実施の形態の場合、ストレージ１２３は、有線や無線のＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）などに接続されるデータストレージサーバであり、搬送車１１２から送信される画像情報を一定の決まりに従って蓄積し、固定端末１２１や移動端末１２２からの指示により蓄積した情報を送信することができるものとなっている。

画像情報記憶部１２４は、撮像装置１１０により荷物２００を撮像した画像と、撮像された荷物２００を識別する荷物情報と、撮像された荷物２００を保管する棚を識別する棚情報とが紐付けられた画像情報を記憶する処理部である。

ここで画像とは、撮像装置１１０が取得した二次元の静止した像を示すデジタルデータである。

荷物情報とは、荷物２００を識別することができる情報であるが、例えば同一の荷物２００であっても異なる棚１４１に移載された場合、異なる荷物２００であるとして識別されるような情報でもかまわない。また、荷物２００の表面にバーコードなどの荷物２００を識別する第一識別情報が表示されており、当該荷物２００を撮像した画像から第一識別情報を取得することができる場合、第一識別情報を荷物情報とし、画像が荷物情報と紐付けられていると考えてもよい。

また、所定の棚１４１に荷物２００を搬入し、次に同一の棚１４１から荷物２００を搬出するまでは当該棚に保管されている荷物２００は同一の荷物２００であるから、棚情報と荷物２００の搬入、搬出を示す情報とにより荷物情報が構成される場合もある。

棚情報とは、ラック１０４における各棚１４１を区別するための情報である。例えば棚情報は、保持台１１４を所定の棚１４１に位置させるための、台車１１３の軌条１１１における位置と保持台１１４の高さとを示す情報等でもよい。また、各棚１４１に個別に附された番地などの情報でもかまわない。

また、ラック１０４の各棚１４１にバーコードなどの各棚１４１を識別する第二識別情報が表示されており、棚１４１に保管された荷物２００を撮像した画像から第二識別情報を取得することができる場合、第二識別情報を棚情報とし、画像が棚情報と紐付けられていると考えてもよい。

画像情報取得部１３１は、搬送車１１２から送信される画像情報を取得する処理部である。また、画像情報取得部１３１は、搬送車１１２や他の上位コンピュータ、他の処理部から送信される画像、荷物情報、棚情報を取得し、これらを紐付けて画像情報としてもよい。

例えば、画像に荷物情報や棚情報などが含まれている場合、画像情報取得部１３１は、搬送車１１２から画像を画像情報として取得すればよい。また、荷物情報や棚情報が搬送車を管理する管理部などから取得する場合、画像情報取得部１３１は、荷物２００を棚１４１に搬入する際に撮像した画像と管理部から取得した荷物情報、および、棚情報を紐付けて画像情報として取得すればよい。

異常検出部１２７は、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像に存在する荷物２００の像の相違に基づき荷物２００の異常を検出する処理部である。

具体的に例えば異常検出部１２７は、所定の棚１４１に保管された荷物２００を搬送車１１２により搬出する前に撮像装置１１０で撮像した画像を含む画像情報を画像情報取得部１３１から取得すると共に、同一の荷物情報、および、同一の棚情報に紐付けられた画像を画像情報記憶部１２４から取得し、これら二つの画像に基づき荷物２００の異常を検出することができる。

この場合、荷物２００を移載装置でラック１０４から搬送車１１２に移載する前に荷物２００が異常か否かを判断することができ、荷物２００が異常と判断された場合は移載を中止することで、移載中の荷物２００の落下などを回避することが可能となる。

図４は、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像を一つにまとめて示す図である。この図において、二点鎖線で示している部分は比較的早い時刻に撮像された荷物２００の像であり、実線で示している部分は二点鎖線の像よりも遅い時刻で撮像された荷物２００の像である。

異常検出部１２７の異常の判断方法は特に限定されるものではないが、二つの画像の類似度を数値化し、類似度が第一閾値以下の場合は異常と判断してもよい。また二つの画像をそれぞれ画像解析して荷物２００のシルエットをそれぞれ抽出し、シルエットの相違に基づき荷物２００の異常を検出してもよい。また、一つの棚１４１に複数の荷物２００が積み上げられた状態で保管されている場合、異なる画像の間でそれぞれの画像に示される荷物２００相互の距離が第二閾値以上に異なる場合は異常と判断してもかまわない。

なお、異常検出部１２７は、異常と判断した場合その旨をディスプレイ１２８に表示し、作業者などに報知する。

次に、搬送車システム１００の他の運用方法について説明する。

搬送車システム１００の通常操業時において、搬送車１１２は、棚１４１に荷物２００を搬入するごとに荷物２００の画像を撮像装置１１０により撮像する。画像情報記憶部１２４は、荷物２００が搬出されるまでは、前記画像と荷物情報と棚情報とを紐付けて記憶する。

地震が発生すると搬送車システム１００は、搬送車１１２が通常走行可能であることを確認したあと荷物調査モードに移行する。荷物調査モードとは、搬送車１１２を稼働させることにより荷物２００が保管されている各棚１４１に保持台１１４を移動させて荷物２００の画像を取得し、画像情報記憶部１２４に記憶されている画像情報とを比較して、図５に示すような荷物２００のずれを検出し、ずれの大きさが第三閾値よりも大きい場合は異常と判断する。

ここで、ラック１０４の棚１４１にそれぞれ基準位置表示部材１４２が設けられている場合、荷物２００の像と基準位置表示部材１４２の像との位置関係の相違に基づき荷物２００ずれなどを検出してもよい。

以上によれば、地震発生後に荷物２００の状態を目視で確認する場合に比べて、安全かつ高速に荷物の不具合を確認することが可能となる。

（実施の形態２）
次に、搬送車システム１００の他の実施形態を説明する。なお、実施の形態１で説明した機構部や機能部と同じ構造や機能を有するものは同じ符号を付し説明を省略する場合がある。

画像情報記憶部１２４は、画像と荷物情報と棚情報に加えて撮像時刻を紐付けて画像情報として記憶している。

ここで撮像時刻とは、画像を撮像した時刻を示す情報である。例えば、搬送車１１２が時計を備えている場合、搬送車１１２に搭載される撮像装置１１０が荷物２００の画像を取得したタイミングで、搬送車１１２の時計は時刻情報を発信し、画像情報取得部１３１は、搬送車１１２から取得した画像情報と時刻情報とを紐付け、また、荷物情報と棚情報とを紐付けた画像情報を画像情報記憶部１２４に送信する。以上によって画像情報記憶部１２４は画像情報を記憶する。

撮像タイミングは、搬送車システム１００の運用によって定められ、特に限定されるものではないが、例えば、荷物２００を棚１４１に搬入した直後、および、荷物２００を棚１４１から搬出する直前に荷物２００の撮像を行い、さらに、定期的にラック１０４に保管されている荷物２００を撮像する。例えば搬送車システム１００の一日の操業終了後に搬送車１１２の台車１１３と保持台１１４とを移動させてラック１０４に保管される荷物２００を撮像する場合などが定期的となる。

異常検出部１２７は、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた相互に異なる撮像時刻の三以上の画像を画像情報記憶部１２４から取得し、取得した画像の中に存在する荷物２００の像の経時変化に基づき将来的に発生する荷物２００の異常を検出する。

例えば、画像解析を行って荷物２００の像のシルエットの外周長や面積などに基づき荷物２００の像の数値化を行い、第一時刻と第二時刻との間における荷物２００の像の数値の変化量と、第二時刻と第三時刻との間における荷物２００の像の数値の変化量との差分が第四閾値よりも大きい場合、異常が発生するとして異常検出部１２７はその旨を報知する。

以上によれば、実際に荷物２００に不具合が発生する前に異常を検知することができるため、搬送車１１２を用いて自動的に該当する荷物２００をラック１０４から搬出することができる。従って、荷物２００に異常が発生した場合の荷物２００の排除作業などを回避することができるため、搬送車システム１００の作業効率を高めることが可能となる。

異常検出部１２７はさらに、同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた相互に異なる撮像時刻の三以上の画像を画像情報記憶部１２４から取得し、取得した画像に存在する荷物２００の像の経時変化に基づき将来的に発生するラック１０４や搬送車システム１００自体の異常を検出する。

例えば、画像解析を行った結果、荷物２００の像の形状に変化がない場合において、荷物２００の傾きや荷物２００の上下方向の位置を数値化し、第一時刻と第二時刻との間における傾きの変化量や上下方向の位置ずれと、第二時刻と第三時刻との間における傾きの変化量や上下方向の位置ずれとの差分が第五閾値よりも大きい場合、地盤沈下などによりラック１０４や搬送車システム１００に異常が発生するとして異常検出部１２７はその旨を報知する。

以上によれば、荷物２００の異常ばかりでなく地盤沈下などによって発生するようなラック１０４や搬送車システム１００自体の異常も予測することが可能となる。

なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。

例えば、上記実施の形態では、搬送車１１２を天井走行車として説明したが、搬送車１１２はレール上を走行し保持台１１４をマストに沿って昇降させるスタッカクレーンや、保持台を１１４を昇降させる機能のない搬送車１１２、仮想的な経路に従って走行する搬送車１１２などでもかまわない。

また、ストレージ１２３を処理装置１２０とは別体として説明したが、ストレージ１２３は、処理装置１２０に備えられていてもよい。

また、ラック１０４や搬送車システム１００自体の異常を予測する場合、複数の荷物２００の像、例えばラック１０４の一端に保管されている荷物２００の像と他端に保管されている荷物２００の像などから総合的に判断してもかまわない。

本願発明は、荷物を搬送し、ラックに荷物を移載する搬送車システムに利用可能である。

１００搬送車システム
１０２管理装置
１０４ラック
１１０撮像装置
１１１軌条
１１２搬送車
１１３台車
１１４保持台
１１５吊部材
１１６移載装置
１１９フレーム
１２０処理装置
１２１固定端末
１２２移動端末
１２３ストレージ
１２４画像情報記憶部
１２７異常検出部
１２８ディスプレイ
１２９入力手段
１３１画像情報取得部
１４１棚
１４２基準位置表示部材
２００荷物

Claims

荷物を保管する複数の棚を備えた保管手段に対し荷物を搬送し移載する搬送車と、前記搬送車を管理する管理装置とを備えた搬送車システムであって、
前記搬送車は、
前記保管手段に保管された荷物を撮像する撮像装置を備え、
前記管理装置は、
荷物を撮像した画像と、撮像された荷物を識別する荷物情報と、撮像された荷物を保管する棚を識別する棚情報とを紐付けて記憶する画像情報記憶部と、
同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像に存在する荷物の像の相違に基づき荷物の異常を検出する異常検出部とを備える
搬送車システム。
前記異常検出部は、
同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた相互に異なる撮像時刻の三以上の画像に存在する荷物の像の経時変化に基づき将来的に発生する荷物の異常を検出する
請求項１に記載の搬送車システム。
前記異常検出部はさらに、
同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた相互に異なる撮像時刻の三以上の画像に存在する荷物の像の経時変化に基づき将来的に発生する前記保管手段の異常を検出する
請求項１または２に記載の搬送車システム。
前記撮像装置は、
前記保管手段の棚にそれぞれ設けられた基準位置表示部材を荷物と共に撮像し、
前記異常検出部は、
同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像に存在する荷物の像と基準位置表示部材の像との位置関係の相違に基づき荷物の異常を検出する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の搬送車システム。
前記異常検出部は、
同一荷物情報、および、同一棚情報に紐付けられた異なる撮像タイミングの二つの画像から画像解析により荷物のシルエットを抽出し、複数のシルエットの相違に基づき荷物の異常を検出する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の搬送車システム。