JP2019516994A - オブジェクト検知並びにハンドリングシステム及び関連する方法 - Google Patents

Abstract

品目は積み入れステーションで車両に積載されるため、各車両は仕分け場所に配送する品目を受け取る。誘導ステーションでは、品目を積み入れステーションに連続的に供給する。各品目の一つ又は複数の特徴は、車両が出力容器に向かい軌道に沿って移動する際、品目の処理を制御するために使用される。各品目の特徴は、品目毎に既知であり、またはシステムが品目を処理するにあたって取得することもできる。例えば、誘導ステーションは品目の一つまたは複数を検知するために、一つまたは複数のスキャン要素を備えていてもよい。【選択図】図４

Description

本出願は、２０１６年８月１２日に出願された米国特許仮出願第６２／３７４，２１８号に基づく優先権を主張し、その出願の全体を本明細書に参考として組み込むものとする。

コンベア又は仕分けシステムにおいて、オブジェクトは一般的にコンベアに、またはコンベアから搬送され、及び／または一つのコンベアから他のコンベアに搬送される（例えば、供給コンベアから受領コンベアに搬送される）。多くの自動マテリアルハンドリングシステムにおいて、このような搬送は、オブジェクトが搬送路に沿った特定の場所（例えばオブジェクトの保管及び／又は受取場所）に到達した後にのみ行われる。マテリアルハンドリングシステムの容量は、他の事項と併せて、各オブジェクトが適切な場所から搬送され、及び／または適切な場所に搬送されるレートに基づいて特定される。

いくつかのマテリアルハンドリングシステムにおいて、コンベアは搬送操作が実行される場所にオブジェクトを搬送し、またはオブジェクトを回収するために使用される移動可能な車両の一部を構成し得る。この種類のマテリアルハンドリングシステムでは、オブジェクトがコンベアに、またはコンベアから搬送されたことを即時かつ正確に特定できなかった場合、車両の次の場所への移動の遅延（又は停止）を生じる。

本開示の様々な要素は、添付の図面に関連して記述される。図面の要素は必ずしも寸法通りではなく、むしろ本開示の精神を明確に図示することを重要視している。図面において、同一の参照番号を使用することで、同様または同一の構成要素または機能を示す。
オブジェクト検知アレンジメントの正面図である。 共通の支持構造に取り付けられ、図１等のオブジェクト検知アレンジメントの一部を構成する、光検出器の線状アレイ及びコリメートされた光学エネルギーの直線配列図である。 図３Ａの共通の支持構造と整列するように構成された反射鏡を表す。 オブジェクトの搬送経路を横断する方向で伝播する、コリメートされた光学エネルギーにより定義された検知面をオブジェクトが横切る場合における、光学的に透明なオブジェクトを検知するオブジェクト検知アレンジメントの正面図である。 オブジェクトの搬送経路を横断する方向で伝播する、コリメートされた光学エネルギーにより定義された検知面をオブジェクトが横切る場合における、少なくとも一つの反射部又は屈折部を有するオブジェクトを検知するオブジェクト検知アレンジメントの正面図である。 マテリアルハンドリングシステムの車両の斜視図である。 光検出器及び状態の検知ロジックを備える回路を図示しており、図１〜４のオブジェクト検知アレンジメントにおいて、オブジェクトがフォトトランジスタを配置した検知面又は光カーテンを横切る際に検知状態が変わったことを発信する。 さまざまな形状、大きさ及び透明度を備えるオブジェクトを配列された配送先に配送する、図４で図示されたコンベアが搭載された車両等、複数のオブジェクト検知機能を使用するマテリアルハンドリングシステムの一形態を、上方向から見た概略図である。 図６に記載されたマテリアルハンドリングシステム６００の一形態を示す平面図である。 本実施形態において、充電サイクル中において、図６又は図７に図示されたマテリアルハンドリングシステムの内部にコンベアが搭載された車両の配置を示した平面図である。 様々な品目を含む物理的容器及び仮想容器を示している。 様々な品目を含む物理的容器及び仮想容器を示している。 光ビームがセンサと整列した、光ビームの幅が狭いオブジェクト検知アレンジメントを示す。 光ビームがセンサと整列していない状態における、光ビームの幅が狭いオブジェクト検知アレンジメントを示す。 光ビームがセンサと整列した、光ビームの幅が広いオブジェクト検知アレンジメントを示す。

全ての図を通して、品目を仕分けする装置及びその構成要素が表されている。図６〜８は、排出用容器６０６ 等、複数の配送先または仕分け場所に品目を配送するために、軌道システム６００に沿って移動する複数の配送車両６０４ が図示されている。図４（後述する）は、容器６０４を実現するために使用する容器４００の実施例を示しており、図９及び図１０は、容器６０６を実現するために使用する容器１９０ の実施例を示している。品目は積み入れステーションで車両に積載されるため、各車両は仕分け場所に配送する品目を受け取る。誘導ステーションでは、品目を積み入れステーションに連続的に供給する。各品目の一つ又は複数の特徴は、車両が出力容器に向かい軌道に沿って移動する際、品目の処理を制御するために使用される。各品目の特徴は、品目毎に既知であり、またはシステムが品目を処理するにあたって取得することもできる。例えば、誘導ステーションは品目の一つまたは複数を検知するために、一つまたは複数のスキャン要素を備えていてもよい。

車両は、積み入れステーションから軌道に沿って配送先に移動する。軌道は水平な上方レール及び帰路脚として機能する水平な下方レールを含む。上方レールと帰路脚との間に、並行に配置された複数の水平な垂直軌道脚部が延伸する。排出用容器６０６は、垂直軌道脚部の間で、列に沿って配置される。

配送車両６０４は半自律的な車両であり、軌道に沿って駆動させるための電源及びモータが搭載されている。車両は、品目を車両に積載し、または車両から降ろすための、コンベアなどの積み下ろし（ローディング又はアンローディング）機構を含む。

システムには複数の配送車両６０４が含まれるため、異なる車両が互いにぶつからないよう、車両の位置が制御されている。一実施形態では、システムは各車両に制御信号を与えるための中央制御装置を使用し、各配送車両６０４の位置を追跡し、軌道に沿った車両の進行を制御する。中央制御装置は、ゲートなどの軌道上の様々な要素の機能を制御する。

図６から図８を続けて参照し、本明細書の開示に沿った、オブジェクト検知を使用し、コンベアが搭載された車両に係るマテリアルハンドリングシステム６００の一例について説明する。図６は、さまざまな形状、大きさ及び透明度を備えるオブジェクトを配列された配送先にする、オブジェクト検知を使用し、コンベアが搭載された車両に係るマテリアルハンドリングシステム６００を上方向から見た概略図である。実施例において、誘導ステーション６０２ではオブジェクトをスキャンし、積み入れステーション６０３に運搬する。図７は、マテリアルハンドリングシステム６００の平面図である。積み入れステーション６０３において、各配送車両６０４は誘導ステーション６０２からオブジェクトを受け取り、複数の配送先のうちの一つに配送する。一実施形態において、配送先はオブジェクト受取コンパートメント又は排出用容器６０６であり、各排出用容器６０６は一つの顧客の注文に関連する一つ以上のオブジェクトの群を受け取るように大きさ指定及び配置されている。

図６に図示されたマテリアルハンドリングシステムの内部でコンベアを搭載した車両の配置を示す図８によると、配送車両６０４−４はオブジェクトＯ３を積み入れステーション６０３から受け取り、符号６０８で一般的に示される一対の並行する縦レール（縦レールの一対である６０８−１及び６０８−２のみが図示されている）に沿ってＣ１方向に進むことが表されている。配送車両６０４−５は同じ一対の縦レール６０８に沿ってＣ１方向に進むと図示されており、配送車両６０４−１〜６０４−３は同じ一対の縦レール上に配置された充電ステーションに配置され、オブジェクト搬送操作の指示を待機している。

各配送車両６０４−１から６０４−６は半自律的であり、軌道システム上で車両を駆動するための電源及びモータが搭載されており、各車両には積み下ろし（ローディング又はアンローディング）機構が含まれる。他の実施形態では、積み下ろし（ローディング又はアンローディング）機構は、実質的に平面状に形成されたオブジェクト支持表面である、コンベアベルトが備えられており、同一又は異なる搭載されたモータによって被動し、第１のオブジェクト搬送方向又は第１のオブジェクト搬送方向とは反対方向である第２のオブジェクト搬送方向にオブジェクトを運搬する。他の実施形態では、積み下ろし（ローディング又はアンローディング）機構は、静止したオブジェクト支持表面と、オブジェクト支持表面を横断してオブジェクトを排出用容器６０６に向かって押し出すように構成されたプッシャ構成が含まれる。

本開示と一貫する実施形態において、オブジェクト搬送サイクルは、オブジェクトの前端が図１〜３で表されるオブジェクト検知アレンジメント１００等で構成される検知アレンジメントの検知面に接触することで開始し、オブジェクトの後端が検知面／光カーテンから離れることによって終了する。各サイクルの完了には、オブジェクトが配送車両６０４のオブジェクト支持表面から排出用容器６０６の一つに搬送されたことを確認することが含まれる。異なる形状、大きさ、光学的特徴を備えるオブジェクトの各サイクルの完了を正確に検知する能力によって、検知の欠落に伴う遅延が起こることなく、各車両を充電及び／又はオブジェクト積み入れステーション６０３に戻すことが可能となる。同様に、オブジェクトの形状及び透明度に関わらず、搬送が完了する前に、車両が排出用容器６０６の近くの地点及び／又は積み入れステーション６０３から移動するリスクを著しく低下させることができる。

続いて図８を参照すると、縦レール６０８によって形成される軌道ネットワークも、上方向及び下方向に配置される一対の横レールを備え、本図には１本の上方横レール６１０−１及び１本の下方横レール６１０−２のみが図示されている。続いて図８を参照すると、排出用容器６０６の一つに到達するためには、配送車両６０４−６などの各車両は、上方横レール６１０−１を含む一対の上方レールの少なくとも一部を横切る必要がある。図示された場所では、配送車両６０４−６の移動は、縦レール６０８−３及び６０８−４を含む、並行した一対の縦レールに切り替えることにより、方向C２から方向C３への移動に切り替わる。

図７で示されるように、排出用容器６０６は、配送車両６０４が使用されるレールのネットワークの両端に配置される。注文履行のための発送に関連する全てのオブジェクトが排出用容器６０６−１等の出力容器に集められると、オペレータは排出用容器６０６−１を移動させて空の容器と置き換え、または排出用容器６０６−１内のオブジェクトは配送のためのパッケージによって直接搬送される。代わりに、排出用容器６０６は様々な大きさ及び形状の配送コンテナを備え、各大きさのカートンの位置はソフトウェアによって追跡され、特定の容量を占めるオブジェクトを収容できるように、品目と容器とを一致させる。

以下の説明は、車両４００と併せて稼働する検知アレンジメントを含めた、システムの様々な要素に関する。以下、システムが作動する作法について説明する。
特に、排出用容器１９０に品目が配送される作法は、品目の特徴に基づいて操作される。

発明者は、品目が車両に積載される際、または車両から降ろされる際、品目の前端及び後端を検知することが望ましいことを発見した。従って各車両には、車両で品目を検知するための一つまたは複数のセンサが搭載されていてもよい。

各車両は、車両の上部（例えばベルト４０６ の表面）で品目を検知する複数の検知器を含んでもよい。センサの一つを前方端部に配置し、前方端部から品目が積載され又は積み下ろされるのを検知するように構成してもよい。同様に、センサの一つを後方端部に配置し、後方端部から品目が積載され又は積み下ろされるのを検知するように構成してもよい。例えば、リードセンサをビーム遮断センサとし、品目が光ビームの前方を通過すると光ビームが遮断されるように構成してもよい。品目が車両４００に積載されると、品目の前端が光ビームを遮断し、品目の前端が車両に積載されていることを示す。品目は、後端がリードセンサを通過するまで、リードセンサを遮断する。品目の後端がリードセンサを通過すると、リードセンサはその後品目を検知せず、品目が車両に積載されたことを示す。後端がリードセンサを通過した後、コンベアベルト４０６は後方端部に向けて品目を移動させ、品目が車両の横幅に対して中心部に位置決めされることを確認する。同様に、品目が車両の前端から降ろされる際、リードセンサは品目の前端及び後端を検知する。品目の後端がフロントセンサを通過したことを検知する信号は、品目が車両から降ろされたことを示す信号として使用される。その後、車両は積み下ろし場所から離れるように前進する。車両の前方端部から品目が積載されまたは降ろされる際、リードセンサを使用して品目の前端及び後端を検知する上述の記載は、車両の後方端部から品目が積載されまたは降ろされる際、リアセンサを使用して品目の前端及び後端を検知することに類似する。

以下の記載において、リードセンサ及びリアセンサは、車両の前方端部又は後方端部から品目が積載され、または降ろされる際に、品目を検知する。一態様においては、多様な品目を検知するための検知アセンブリを適用することが望ましい。例えば、ビーム遮断センサを使用すると、厚みが著しく薄い品目、または透明若しくは半透明の品目については、その前端又は後端を検知することが難しい。従って、システムは、後述する代わりの検知アレンジメントを適用してもよい。検知アレンジメントはマテリアルハンドリングシステムの車両に付随して説明されるが、検知アレンジメントは当該システムの他の態様、例えば品目が誘導ステーションを通過する際に検知する等、他の要素を含んでもよい。さらに、後述する検知アセンブリ５００は、マテリアルハンドリング以外の分野における適用も発見できる。

端部検知アセンブリの実施例には、土台となるコンベア表面によって支持されたオブジェクトの前端表面及び後端表面による検知面の横断等の事態においても、信頼性が高くかつ的確に検知できるシステム及び方法を含む。一つ又は複数の実施形態によると、検知面はレーザ放射されレンズシステムによってコリメートされた光学エネルギーとして定義され、検知面の範囲において放射状に広がって伝播する一定幅の光ビームを形成する。光検知器の直線配列はレンズシステムと整列している状態を維持し、検知面を交差するオブジェクトに対し、コリメートされた光エネルギーが通常ではない入射角で入射する。

従来の“交差ビーム”センサは、透明なオブジェクト、厚さが薄いオブジェクト、及び／又は通常ではない形状を有するオブジェクトを検知することが難しい場合がある。例えば、交差ビームセンサはスープ用レードルのボウルを検知するが、交差ビームの配置の高さによっては、ボウル部分が通過してハンドル部分のみが交差ビームに隣接していると、交差ビームがレードルの存在を検知できない可能性がある。本開示の一つ以上の実施形態に基づき、スープ用レードルなどの特殊形状のオブジェクトは、整列された一つ又は複数の光検知器における光学エネルギーの強度を変更することによって検知可能となる。他の実施形態では、光学的に不透明なオブジェクトが含まれる場合、光学エネルギーが吸収され、光検知器のうちの少なくとも一つが光強度の低下を示す。代わりに、光学的に透明な部分及び／又はパッケージを含むオブジェクトについては、一部の光が通過し、一部の光が反射又は屈折するため、光センサのうちの少なくとも一つは、低下を示すものの検知可能な範囲である光強度を示す。レンズシステム及び光検知器を適切に配置することにより、比較的に薄いオブジェクト（０．０５ｍｍの範囲）であっても検知可能となる。

土台となるコンベア表面によって支持されたオブジェクトの前端面及び後端面によって、横断する検知面を検知するシステム及び方法の実施形態を示す。後述する詳細な説明においては、権利を請求する事項を十分に説明するために複数の詳細な説明を提供する。しかし、当業者であれば、特段の詳細な説明がなくても、権利を請求する事項を実施できることは自明である。その他の場合において、当業者にとって自明である方法、装置及びシステムについては、権利を請求する事項が不明になることを防ぐために説明をしていない。

図１から図２Ｂを参照すると、端部検知アセンブリ１００は、光を放射する放射源１０４と、放射光を検知する光検知器１０６と、を備える。放射源１０４の少なくとも一つは、品目を支持する表面Ｓの下部に配置される。例えば、図３Ａに開示されている実施例では、放射源３０４は表面Ｓの平面に対して垂直方向に間隔が空けられており、放射源３０４は表面Ｓの平面の下部に設けられる。この実施例では、表面Ｓの平面は水平面であり、放射源３０４は表面Ｓの下部に配置される。このような配置により、放射源３０４から投射された光は、表面Ｓの平面に対して上方向の角度に向けて投射する。表面Ｓの平面に対して上方向に投射するように放射光を角度付けすると、表面Ｓと並行となるように投射した光よりも衝突する面積が広くなり、オブジェクトに投射される面積が広がる。表面Ｓに配置された紙で例えると、表面Ｓと並行に放射源から投射されると、紙の側面端部のみが反射しまたは放射源をブロックする。紙の側面は非常に薄いため（約０．０５ｍｍ等）、表面Ｓと並行に放射される放射源を用いて検知することは難しいまたは不可能である。しかし、放射源を表面Ｓの位置よりも低くし、表面Ｓに対して角度付けして放射することにより、紙の全体で放射光を反射する。

図１を参照すると、オブジェクト検知アセンブリ１００は、オブジェクトの表面の境界線（例えばオブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトの前端又は後端）が、放射源である放射源１０４から放射された検知面つまり「カーテン」１０２を交差するときに、検知を行うように構成される。符号１０８で示されているように直線配列された光検知器エレメント１０６は、放射源１０４に対して整列されており、オブジェクトが検出面１０２の間に配置されている場合を除き、光強度が低下することなく、放射源を各光検出器に向けて放射する。

一実施形態では、放射源１０４は人間の目で観察可能な波長の範囲でコヒーレント光のビームを投射する固体レーザである。出力されたレーザを効率よく安定して検知するために、放射源１０４は光検知器１０６の感度ピークにおいて、または近い範囲において光を放射するレーザであってよい。一実施形態によると、光検出器はフォトトランジスタであり、例えば感度のスペクトル域は周波数３５０ｎｍ〜９５０ｎｍの範囲であり、感度ピークが５６０ｎｍである。このようなフォトトランジスタの一つは、ドイツ・レーゲンスブルクに本社を持つオスラム・オプトセミコンダクターズによって製造されるＳＦＨ３７１０である。しかし、フォトトランジスタの代わりに例えば光ダイオードなどの他の光検出器を用いてもよい。光検知器に十分な光を与えるためには、アレイ１０８の上に帯域フィルタを配置し、感度ピークの周辺で中心決めされた幅よりも外の光が光検出器に入射することを防止する効果がある。

放射源１０４は、レンズ１２２として一つ又は複数のコリメートレンズを含む、統合レンズシステムを有する一つのレーザを備えていてもよい。レンズ１２２は、レーザ源が投射する光学エネルギーを受け取り、受け取った光学エネルギーをコリメートするように寸法取り及び配置されており、光ビームは光カーテン１０２の範囲で長軸方向に向かい分岐するが、短軸方向に沿って分岐することは無い。図１及び図２Ａの両方で示される通り、放射源１０４からコリメートされた光エネルギーは、光カーテン１０２内部で伝播し、直線上のアレイ１０８に配置された各光検知器１０６から延びる線又は面積２００を形成する。光源である放射源１０４からコリメートされた出力が傾斜角でオブジェクトに接触し、光検出器が互いに離れて配置され、光が入射する及び／又はオブジェクトによって反射する高さに配置されていれば、薄いかつ光学的に透明（または半透明）オブジェクト又は反射性が強いオブジェクトであっても検知できる。

例えば、図１の観点において、幅が２５〜３５ｃｍ、高さが約１０〜２０ｃｍである光カーテン１０２を使用した場合、アセンブリは厚さ０．０５ｍｍ（紙１枚の厚さ）から約１０ｃｍ、幅７．５ｃｍから３０．５ｃｍのオブジェクトまで検知可能である。このような検知は、統合されたコリメート光学素子を備える、１ｍＷレーザによって達成される。ファン角度が２０度、ビーム発散が２ミリラド（imRads）以下のレーザは、幅１〜２ｍｍ、長さ５ｃｍのレーザ光を投射できる。光源をオブジェクト支持表面の積み下ろし地点に隣接しかつ少し下の位置に配置すると、光源である放射源１０４及びアレイ１０８はオブジェクト支持表面によって定義される平面を横断し直交する検知面を構成する。一実施形態では、オブジェクト支持表面はコンベアベルトの移動式表面である。他の実施形態では、オブジェクト支持表面は静止した又は傾斜した表面である。

コリメートされたレンズシステムを形成する構成によると、図２Ａにおける線２００の光強度は、光カーテン１０２の強度を遮るオブジェクトが存在しない場合には、光検知器１０６を通して均一である。

代わりに、光カーテン１０２の全体的な強度は、正規分布（Gaussian）又は他の予測可能な分布関数に応じて、可変であってもよい。いずれの場合でも、本開示と共通する実施形態は、オブジェクトが光カーテン１０２を横切る（又は離れる）と、光検出器１０６で受け取る光強度の変化を検知するように構成されている。すなわち、感度閾値を超えた量の光学エネルギーを吸収し、オブジェクトの表面Ｓから反射又は屈折すると、アレイ１０８のうち少なくとも一つの光検知器１０６が状態の変化を示す信号を発信する。

オブジェクト検知アレンジメント１００がマテリアルハンドリングシステムの一部を構成する実施例では、光検出器による状態の変化の検知は、オブジェクトが保管場所又は集荷場所に無事に移動し、またはオブジェクトが保管場所又は集荷場所から無事に回収されたことを示すために使用される。反対に、状態変化を示す信号検知の失敗も、マテリアルハンドリングシステム又は他のシステムの動作を制御するために使用することができる。例えば、所定の「タイムアウト」間隔後、状態変化の登録に失敗した場合は、アラートシーケンス（例えばオペレータに聴覚的又は視覚的アラートを発信する）の一部として使用できる。

光検知器１０６から検知される光の範囲を広げる方法としては、補足的な一対の光検知器アレイ及び光源を使用し、光カーテンが覆う範囲を広げる方法である。図１の配置においては、反射鏡１１６ を使用して光経路を屈折させ、対比可能な結果を得られることが見受けられる。このような構成では、アレイ１０８の光検知器１０６及び放射源１０４を、任意で第１の剛性支持部１１０に取り付け、統合したオブジェクト検知アレンジメント１１２を構成することも可能である。第２の剛性支持部１１８ には、反射鏡１１６を取り付けてもよい。第１の剛性支持部１１０及び第２の剛性支持部１１８は、２つの支持部の間で伸びるシャフト１２０等によって、しっかりと接続される。シャフト１２０は、表面Ｓに対する光カーテン１０２の向きを保持するために弾力的にバイアスされつつ、表面Ｓの変化への応答として光カーテンの瞬間的な角度再方向付けを可能とする。

一実施形態では、光検知器１０６及び放射源１０４は、回路基板などの共通基板１２４に取り付けられる。放射源１０４のレンズ１２２から投射された、コリメートされた伝播ビームは、反射鏡１１６の反射表面部１３０（図２Ｂ）で反射し、光検知器１０６のアレイ１０８で放射線又は放射面２００を形成する。実施例においては、処理されるオブジェクトのサイズは、高さが１ｍｍから２０ｃｍ以上と幅広く、ライン２００は幅W及び長さLを有してもよく、幅Wは例えば１〜５ｍｍであり、長さLは例えば１０ｃｍ〜２０ｃｍである。実施例においては、アレイ１０８は長さLの全体を覆うように配置されていてもよい。

非常に薄いオブジェクトの検知を可能とするには、オブジェクト支持表面Sに近い位置にアレイで配置されるこれらの光検知器１０６は、オブジェクト支持表面Sから遠い位置に配置される光検知器１０６よりも短い間隔で配置される必要がある。図２Aの実施例において、下部に位置する４個の光検出器の間隔ｄ１は１〜５ｍｍであり、残りの光検出器の間隔ｄ２は１０〜１５ｍｍ間隔である。このような配置は具体例の一つとして図示されているに過ぎない。ここで考慮すべき点は、光検出器のサブセットのうち、内部光検出器の間隔の配置は、オブジェクト支持表面の間隔と共に単調に増加し、及び／又は均一の内部光検出器の間隔のアレンジメントが使用される。光検出器の数および間隔は、本発明の精神の範囲において適宜変更を加えてもよい。

図２Ｂは反射鏡１１６を図示しており、反射鏡１１６は第２の剛性支持部１１８に取り付けられ、図２Ａの第１の剛性支持部１１０と整列可能であり、図１に示されるオブジェクト検知アレンジメント１１２を形成する。図２Ｂで示す通り、反射鏡１１６は実質的に平面な反射表面部１３０を構成し、第２の剛性支持部１１８に固定される。加えて、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示す通り、反射鏡１１６に反射する光のカーテンの高さは、アレイ１０８の高さ（Ｌ）よりも実質的に低い。従って、反射鏡１１６の高さは、アレイ１０８の高さ（Ｌ）よりも実質的に低い。

第１の剛性支持部１１０及び第２の剛性支持部１１８には、それぞれ横方向ボア１２６ａ及び１２６ｂが形成され、シャフト１２０（図１）等の任意の取付シャフトの挿入を可能とする。例えば従来のベルトやローラコンベアのフレーム等、検知アレンジメントが静止した構造に保持される操作環境においては、取付シャフト及び対応する横方向ボア１２６ａ及び１２６ｂは使用されなくてもよい。代わりに、または加えて、放射源を整列するために、互いに対応しかつオブジェクト支持表面Ｓとも対応する、光検出器又は反射鏡（適用される場合）を使用してもよい。

図３Ａは図１に図示された検知アレンジメントの使用態様を開示しており、オブジェクトがオブジェクト搬送路（例えば支持表面Ｓの上で）に沿って移動し、コリメートされた光エネルギーによって定義される光カーテン（又は「検知面」）がオブジェクト搬送経路を横切ることによって、光学的に不透明なオブジェクトＯ１を検知する。図３Ａで図示される通り、光源である放射源３０４で投射される光は、レンズ３２２を含むレンズ構造によってコリメートされる。本実施例において、オブジェクトＯ１の高さ及び幅は、放射源３０４からの光が反射鏡１１６で反射し、光検知器３０６ −２〜３０６−１０によって検知される高さ及び幅である。しかし、オブジェクトＯ１は光検知器３０６−１に到達する光学エネルギーの大半又は全部を吸収するため、光検知器３０６−１は光を検知せず、または光検知器３０６−１が吸収する光量は閾値よりも低い。

以下の説明でさらに詳しく説明する通り、光検知器３０６−１における強度の低下は、適切な検知ロジックによって処理され、オブジェクトが光カーテン１０２の表面で定義される検知面を横切ることにより、状態の変化（ロジック「１」）を表す。同様に、オブジェクトＯ１の部分が光カーテン１０２に接触していないと、第２の状況変化が生じ、光検知器３０６−１が受け取る光学エネルギーの強度が従来の状態に戻る（例えばロジック「０」）。

図３Ｂは、少なくとも１つの光屈折部又は反射部を含み、搬送路に沿ってオブジェクトＯ２が移動する際に、コリメートされた光学エネルギーで定義される検知面がオブジェクトＯ２を横切ることによる検知を示す。例えば、オブジェクトＯ２は、ブロックの容積を超えた、透明又は半透明のパッケージに含まれるブロックの品目であってもよい。このようなオブジェクトは、不透明な部分（例えばブロック）及び透明又は反射する部分（例えばブロックをカプセル化するパッケージ）を含む。

放射源３０４が投射した光の一部は、放射源３０４が表面Ｓと並行である状態でオブジェクトＯ２の透明部分を通過し、光はオブジェクトＯ２の透明又は半透明の部分の一部を通過するため、システムはオブジェクトを検知しない。このような場合、放射源３０４が投射する光がオブジェクトＯ２を支持する表面Ｓを横切るため、オブジェクトＯ２の透明又は半透明の部分を通過する光が反射し、光が検知アレイに衝突しない。例えば図３Ｂによると、入射光Ｂincに沿って伝播する放射光は、オブジェクトＯ２の表面に斜め角度で衝突する。入射光Ｂincの一部は、オブジェクトＯ２に衝突した後に反射及び／又は放射する。オブジェクトＯ２の表面の特徴によって、入射光の一部又は全部は、入射光Ｂｒｅｆ２のように光検出器とは異なる方向に反射し、他の部分（例えば光ビームＢｒｅｆ１等）はオブジェクトＯ２から（光ビームＢｔｒａｎｓに沿って）全ての光が放射された場合又はたはオブジェクトが存在しない場合とは異なる光検出器に反射される。これによって、オブジェクトの半透明又は透明部分がアレイとは異なる方向に光を反射しても、アレイは放射源からの放射光の変化を検知し、システムがオブジェクトを検知できるようにする。

図１１〜図１３の関係において、発明者は、例えば車両４００の屈曲又はねじれにより、光源に対する反射鏡の位置として許容できる変量が比較的に少ないことを発見した。この変量の少なさは、図１１で示すように、光源と光検出器のアレイとが整列されない事態を生じる。これらの変量が原因で、検知機能はオブジェクトが存在しないにも関わらず、存在すると誤認し得したりする。このような誤認検知を防止するために、発明者は、大量の検知器及び比較的大きい光ビームにより、光ビーム及び検知器との整列の維持を有効に提供できることを発見した。特に、発明者は光束の幅を拡大することにより、検知機構のエラー耐性も向上することを発見した。光束の幅を拡大することにより、光束が検知器と完全に揃っていなくても、光束を検知することが可能となる。本発明の一実施形態において、図１３に示す通り、光検出器のアレイにおいて、光検出器が投射する放射源１０４は、幅Ｗよりも広くなるようにプログラムされている。

前述した通り、端部検知アセンブリ１００は、上述のマテリアルハンドリングシステムで使用される車両と統合される。例えば、図４には車両４００の一例が図示されている。車両４００は、上述の端部検知アセンブリ１００と類似する、１つまたは複数の端部検知アセンブリ４０２及び４０４を備える。

各車両４００は、搬送路に沿ったオブジェクトの単一方向の移動を検知する、一つのオブジェクト検知アレンジメントを含んでもよい。代替して、図示される通り、各車両４００は端部検知アセンブリ４０２及び４０４の態様で、一対のオブジェクト検知アレンジメントを含んでもよい。各車両は、オブジェクトが車両に積載されている間、オブジェクトを移動する一つ以上のコンベアを含んでもよい。ベルトは車両４００に積載されるオブジェクトを支持するために、一般的にフラット又は平面状の表面を形成する。例えば、ベルト４０６はコンベアベルトである。第１端部検知アセンブリ４０２は、車両４００の後方端部に配置されてよく、放射源がコンベアベルト４０６の上方表面に配置される。端部検知アセンブリ４０２の検知器は、コンベアベルトの表面の上部に配置される。加えて、端部検知アセンブリ４０２はコンベアベルトの後方端部に隣接して配置されてよく、コンベアベルトの表面は検知アセンブリの放射器又は検出器の間で延伸しない。このような構成により、オブジェクトが車両の後方端部を通過すると、オブジェクトは、まず端部検知アセンブリ４０２の放射器及び検出器のアレイの間を通過する。同様に、オブジェクトが車両の後方端部から降ろされると、品目の前端がコンベアの端部よりも延伸している場合、検知アセンブリの放射器及び検出器のアレイの間を通過する。同様に、端部検知アセンブリ４０４の前方が車両の前方端部に隣接して配置され、オブジェクトが車両の前方端部から積載され又は降ろされると、端部検知アセンブリ４０４はオブジェクトの前端を検知する。

端部検知アセンブリ４０２は、例えばオブジェクトがコンベアベルト４０６によって第１の移動方向「Ａ」に移動し、アセンブリ１００で説明した通り、オブジェクトの前端が端部検知アセンブリの光カーテンの検知面を交差すると、ロジック状態における第１の変化を発信する。このような信号は、品目の前端が車両の後方端部から降ろされることを意味する。同様に、コンベアベルト４０６がオブジェクトを第１の移動方向「Ａ」に移動させ、オブジェクトの後端が第１のカーテンの検知面から離れた場合、端部検知アセンブリ４０２は、ロジック状態における次の変化（第２の変化）を発信する。このような信号は、オブジェクトの後端が車両の後方端部から降ろされ、すなわち、品目が車両から降ろされたことを示す。

同様に、端部検知アセンブリ４０４は、例えばオブジェクトがコンベアベルト４０６によって第２の移動方向「Ｂ」に移動し、オブジェクトの前端が端部検知アセンブリの光カーテンの検知面を交差すると、ロジック状態における第１の変化を発信する。同様に、コンベアベルト４０６がオブジェクトを第２の移動方向Ｂに移動させ、オブジェクトの後端が第２のカーテンの検知面から離れた場合、端部検知アセンブリ４０４は、ロジック状態における次の変化（第２の変化）を発信する。

車両４００は、コンベアのA方向及びB方向に沿って移動するにあたり、コンベア表面４０５に配置されたオブジェクトの置換を防止できる寸法で構成及び整列された側壁部を有していてもよい。一実施例において、コンベアベルト４０６のA方向又はB方向への移動は、コンベアシャフトに電源を供給するベルト４１２を使用する可逆電動モータ４１０によって実行される。分離したモータは、車両４００の軌道上ホイール（４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃ）を駆動する。

図５は、光検出器及び状態の検知ロジックを備える回路５００を図示しており、本発明の実施例に従い、オブジェクトがフォトトランジスタを配置した検知面又は光カーテンを横切る際、検知状態に変化があった旨を発信するように作動する。図５の実施例によると、光検出器は、共通エミッタ増幅回路に対応する、ＮＰＮトランジスタＰＴ１〜ＰＴ１０として実装されている。

各共通エミッタ増幅回路の出力は、電力供給ＶＢ及び関連するフォトトランジスタのコレクタピンの間を対応するレジスタ（Ｒ１〜Ｒ１０）で接続することによって生成される。レジスタＲ１〜Ｒ１０の値は、検知する閾値を設定するために選択される（例えば、取り付けられた状態における周囲光の予想レベル間を差別化するため）。閾値レジスタの値が低い場合（例えば数千オーム）、スイッチが行われる前の入射光の閾値のレベルを高く設定し（例えば、感度を低くする）、閾値レジスタの値が高い場合、入射光の閾値のレベルを低くする（例えば、感度を高くする）。例えば、レーゲンスブルクに本社を持つオスラム オプトセミコンダクターズによって製造されるＳＦＨ３７１０フォトトランジスタを使用し、電圧ＶＢを３．０〜３．５とし、倉庫内環境で適用される条件の下、３００オームとしたレジスタＲ１〜Ｒ１０の値は、内部光などの周囲光によるノイズまたは遮断の影響を受けることなく、回路を生成する。加えて、または代替して、フォトトランジスタに到達する光をフォトトランジスタ（図示しない）の感度包囲網で選択した波長において比較的に狭い通過帯（例えば＋／−２ｎｍ）に制限するフィルタを使用することもできる。

検知ロジック５０２は、各光検知器の出力を即時に検知し、光カーテンの移動の変化を発信及び／又は処理することができる全ての構成を含む。図５に係る実施例に相当する一態様において、各フォトトランジスタ回路の出力は組み合わせの論理を使用して結合可能であり、フォトトランジスタのいずれかの出力が感度閾値を下回ると、検知ロジック５０２が「０」から「１」への変化を出力する。全てのフォトトランジスタの出力が「０」に戻ると、その後の「１」から「０」への変化が検知ロジック５０２によって出力される。一実施例において、検知ロジック５０２は、フィールドプログラマブルゲートアレイを備える。

他の実施例において、検知ロジックはマイクロプロセッサによって実行されてもよく、対応するクロックサイクル中に各光検出器からの出力を検知又はサンプル化し、全ての光検出器が高い状態で出力をしているその後のサイクルにおいて、光検出器からの出力が高い状態から低い状態に変動し、またはその反対の状態に応じてアクションを行う。他の実施形態において、図４の車両４００等は、端部検知アセンブリ４０２及び４０４を含む複数の検知アレンジメントを監視するだけでなく、コンベアベルト４０６及び車両そのものの移動を制御するマイクロプロセッサを含む。

本開示に相当する実施例は、オブジェクトを搬送路に沿って移動するシステムと併せて、図１〜３のアレンジメント１００等、検知アレンジメントを備えてもよい。このようなシステムは、一つ以上のオブジェクト支持表面Ｓを構成し、少なくとも一つのオブジェクト搬送方向によって支持されるオブジェクト支持表面によって支持されるオブジェクトを動かすように動作する、一つ又は複数のオブジェクト搬送機構を含んでもよい。他の実施形態において、支持表面は一つまたは複数のベルトコンベアの表面Ｓ、一つ又は複数の傾斜テーブル、一つ又は複数の静止テーブルで定義付けされる。傾斜テーブル又は静止テーブルが使用される場合、オブジェクト搬送操作時における摩擦を軽減するために、圧縮空気と流体連結する孔を有していてもよい。

本開示の実施例に応じて構成されたシステムを使用して、オブジェクト支持表面で、またはオブジェクト支持表面からのオブジェクトの搬送は、複数の方法で実施できる。図示の通り、プッシャバー又は他の構造が正の動力を与え、オブジェクトをオブジェクト支持表面上で、オブジェクト支持表面を横断し、及び／又はオブジェクト支持表面から動かす。代替して、または加えて、オブジェクト搬送機構によってオブジェクト支持表面そのものの向きを変更でき（例えば傾斜させることができ）、オブジェクトが引力によって他のオブジェクト支持表面に移動し、又は目的地の容器又はカートンに移動する。更なる実施例において、オブジェクト搬送機構は、例えばオブジェクト支持表面を定義付けするベルト等のコンベアを有する。このような実施形態において、ベルトは第１の方向に動かされ、オブジェクトをオブジェクト搬送機構の第１の積み下ろし地点に向かって移動させ、オブジェクトが例えば第１の待合コンテナに落下する。同様に、同じベルトを第２の方向に動かされ、オブジェクトをオブジェクト搬送機構の第２の積み下ろし地点に向かって移動させ、オブジェクトが例えば第２の待合コンテナに落下する。

一実施形態において、マテリアルハンドリングシステムの一つ又は複数のオブジェクト支持表面、並びに任意で一つ又は複数のオブジェクト搬送機構は、オブジェクトの目的地に車両によって移動される。一実施形態において、図４の車両４００等、コンベアが搭載された車両は、例えばオブジェクトを「ｎ」の群に仕分けする装置として、マテリアルハンドリングシステムの一部として使用されてもよい。一実施形態において、「ｎ」は１以上の大きい数字であり、各群は、注文履行工程の一部として一消費者に向けて配送する、一つの配送カートンに配置されるオブジェクトを含む。

一実施例において、オブジェクト搬送サイクルは、図１〜３のオブジェクト検知アレンジメント１００等、オブジェクトの前端がオブジェクト検知アレンジメントに移動することによって開始し、オブジェクトの後端が検知面／光カーテンから離れることによって完了する。各サイクルは、オブジェクトが車両４００のオブジェクト支持表面から排出用容器１９０の一つに移動したことを確認することによって完了する。異なる形状、サイズ及び光学的性質を持つオブジェクトの各サイクルの完了を正確に検知する性質によって、各車両は検知の欠陥によって生じえる遅延が起こることなく、充電及び／又はオブジェクト積み入れステーションに戻る。同様に、オブジェクトの形状及び透明度に左右されることなく、車両が排出用容器１９０の一つの近くの目的地から離れるリスク、及び／又はオブジェクトの移動が完全に完了する前に積み入れステーションを離れるリスクを著しく低下できる。

システムは以下の通りに動作する。
誘導ステーションにおいて、品目をどこで仕分けするかを示す特徴を特定する工程を行う。
前述の通り、品目の物理的特徴に基づき、車両の一つで移動できる要件を満たすかを特定する工程を実行してもよい。
中央制御装置は様々なデータを関連付けするデータを維持し、仕分け先の容器又は品目が処理される位置を特定する。

誘導ステーションでは、品目を自動的に又は手動で処理する。手動処理を行う場合、操作者は品目に関する情報を手動入力し、品目をコンベアに落下させる。システムは品目に、仕分け情報を含む電子的タグを付し、コンベアは品目を積み入れステーションに運ぶ。代わりに、入力システムが自動システムである場合、品目を自動でスキャンし、関連する仕分け特徴を特定する。例えば入力ステーションでは、品目のバーコードを読み取るためにバーコードスキャナ等のスキャナを使用してもよく、または高速ラインスキャンカメラとＯＣＲエンジンとの組み合わせによる撮像装置を使用してもよい。

品目を受け取る準備をするにあたり、車両４００は、積み入れ列の積み入れステーションに沿って移動してもよい。車両４００が積み入れステーションの位置に移動すると、ホームセンサが車両の存在を検知し、車両が積み入れステーションに位置している旨の信号を中心プロセッサに送信する。

車両が積み入れステーションに位置すると、積み入れステーションが品目を車両に運ぶ。品目が車両４００に運搬されると、車両の積み入れ機構が品目を車両に積載する。特に入力ステーションは、車両のコンベアベルト４０６に接触させるように品目を運ぶ。コンベアベルト４０６は車両の後方端部に回転し、品目を車両の後方に向けて駆動する。

コンベアベルトは、搭載センサを制御することによって操作できる。前方搭載センサは、車両に品目が積載されるにあたって、車両の前端を検知する。前方搭載センサが品目の後端を検知すると、車両に搭載された搭載制御装置は、品目が車両に積載されたことを特定し、コンベアのモータを停止する。加えて、搭載制御装置は、後方センサから受け取った信号に応答し、コンベアの動作を制御し得る。特に、後方センサが品目の前端を検知した場合、品目の前端が車両の後方端部と隣接する。品目が車両の後方端部からぶら下がらないようにするために、制御装置は、品目の前端を検知した後でコンベアを停止してもよい。しかし、前方センサが品目の後端を検知する前に後方センサが品目の前端を検知した場合、制御装置は品目に不具合があると判断する（例えば品目が長い、２つの重なり合う品目が車両に積載されている、等）。このような場合、システムは品目を拒否（Reject）とタグ付けし、品目を積み入れステーションの後方に配置された拒否容器（Reject bin）に降ろす。これによって、品目を車両に積載する際にエラーが発生しても、品目は拒否容器に降ろされ、次の品目を車両に積載できる。

品目が車両に積載された後、車両は積み入れステーションから離れる。特に、車両に品目が適切に積載されたことを搭載制御装置が検知すると、搭載制御装置は駆動モータに信号を発信し、モータを駆動する。駆動モータはアクセルを回転し、ホイールのギアを回転させる。ギアは積み入れ列の縦レールの駆動表面と嵌合し、車両を上方向に動かす。特に、ギア及び駆動表面Ｓは連結してラックアンドピニオン機構として動作し、ホイールの回転動作を軌道上の線状動作に置き換える。

車両は積み入れステーションの積み入れ列から上方向に進むため、車両の目的地は、車両が上方レール上の第１ゲートに到達した後まで特定されなくてもよい。例えば誘導ステーションにおいて、品目をスキャンし、仕分けするための特徴を特定するために自動システムを使用する場合、品目の関連する特徴を特定し、及び／又はその情報を中央制御装置と通信して目的地の情報を受け取るまでに、一定の処理時間を要する。典型的には、品目を車両に運搬し、車両を積み入れ列の上方向に移動させる時間は、品目の関連する特徴を特定するために十分な時間である。しかし、車両が上方レールに到達するまでに品目の特徴づけができない場合、システムは品目が仕分けに適していないと判断し、車両が再誘導ステーションに誘導され、品目を放出アセンブリに放出する。再誘導ステーションにおいて、車両は第２列から下方レールに移動し、積み入れ列に戻る。

品目が仕分けに適していると判断されると、中央制御装置は、品目に適した適切な排出用容器１９０を特定する。品目の容器の場所に基づき、車両の経路が決定される。特に、中央制御装置は車両の経路を特定し、品目を配送する容器に関し、情報を車両と通信する。次に、中央制御装置は軌道上のゲートを制御し、車両を適切な列に方向付けする。車両が適切な列に到達すると、車両は列の適切な容器に向かって、下方向に移動する。車両は適切な排出用容器１９０で停止し、搭載制御装置は適切な信号をコンベアモータに発信してコンベアベルト４０６を駆動し、品目を前方向に移動させて容器に入れる。特に、車両の上部は適切な排出用容器１９０と、排出用容器１９０の上部に位置する容器の下端部との隙間に整列する。

この状態において、車両が（上方・下方レールに沿う）水平方向から（列を一つ下がる）垂直方向に移動するため、車両の方向は実質的には変化しない。特に、車両が水平方向に移動すると、フロントギアの２つのホイールは、フロント軌道上部又は下部の横レールと連携し、リアギアの２つのホイールは、軌道上部又は下部の横レールと連携する。車両がゲートを通過して列に移動すると、フロントギアの２つのホイールは対応するフロント軌道の一対の脚部と結合し、リアギアの２つのホイールは対応するリア軌道の一対の脚部と結合する。

車両が横方向レールから縦方向の列に移動し、又は縦方向の列から横方向レールに移動すると、軌道によって４つのギアホイールを同じ高さに配置することが可能となる。これによって、車両が軌道に沿って移動し、水平方向から垂直方向への移動に変更しても、車両が傾斜することが無い。

システムは複数の車両４００を含むため、システムは異なる車両の動作を制御し、車両が互いに衝突しないようにする。下記の説明において、これはトラフィックコントロールと呼ばれている。トラフィックコントロールの方法の例は、２００８年１月１４日に出願された、米国特許第７８６１８４４号に開示されており、この全てを本明細書で援用する。

本事例において、いくつかの列は、隣接しあう例とは独立した２つの縦レールを備えてもよい。例えば積み入れ列は、隣接しあう列とは共有しない、独立した２つの縦レールを備える。従って、車両は積み入れ列の隣の列の車両の位置に関わらず、積み入れ列を上方向に移動できる。さらに、積み入れ列の隣の列が２つの独立した縦レールを備えるように構成することも望ましい。これによって、車両は積み入れ列を自由に上方向に移動し、又は隣接しあう列を下方向に自由に移動できる。

以下、仕分けステーションの前方に配置された容器の列との関係における、品目の仕分けについて説明する。但し、システムの容器の数は、容器の後方端部と仕分けステーションの後方側面部とを結合することによって、二重にすることができる。これによって、容器を移動させ、コンベアに積載された車両を前方向に回転させ、容器の前方に品目を放出するため、車両が仕分けステーションの前方の容器に品目を配送できる。または、容器を移動させ、コンベアに積載された車両を後方向に回転させ、容器の後方に品目を放出するため、車両が仕分けステーションの後方の容器に品目を配送できる。さらに、仕分けステーションは組み立て式であり、必要に応じて左側面端部にセクションを加えることによって、容易に拡張できる。

車両によって搬送される品目の一つ以上の特徴は、工程において検知又は特定される。検知した情報は、品目に対する次の工程を制御するために使用される。特に、積み入れステーション及び排出用容器１９０の目的地の間における車両の制御は、検知した情報に応答して調節可能である。特に、軌道上の車両の移動は、検知した特徴に応じて調節可能である。

車両移動の可変は、検知した情報に応じて変わる。車両移動の可変のリストには、限定的ではないものの、加速プロファイル（例えば車両がどの位早く加速するか）、ブレーキプロファイル（例えば、車両にどの程度の速さでブレーキがかかるか）、コーナー速度（例えば、車両がコーナーを曲がる速度）が含まれる。検知した情報に応答して車両を制御する他の方法としては、車両から品目が放出される状態である。特に、車両のベルト速度を加速又は減速し、品目を放出する速度を調節できる。

一例において、システムは軌道上の車両の移動を制御するために使用する、デフォルト制御プロファイルを有していてもよい。デフォルトプロファイルの下、車両は第１のピーク速度で軌道上を移動し、第１のレートで加速及び制動する。加えて、デフォルト移動プロファイルの下、車両は水平移動から垂直移動、または垂直移動から水平移動への変更に伴うカーブを移動する際、第１のピーク速度で移動する。デフォルトプロファイルは、デフォルト特徴プロファイルの範囲内である特徴を有する品目に適用され、これには、道理に合った重量を持つフラットな品目（例えば本、数オンス以上の重さを持つ箱、等）が含まれる。しかし、システムがデフォルト制御プロファイルとは異なる特徴を有する場合、システムは車両移動の制御を調整する。特に、システムは第２移動プロファイルに応じて、車両の移動を制御する。例えば、システムが円筒状の要素を検知した場合、システムはデフォルトプロファイルとは異なる移動プロファイルに応じて車両を制御する。車両はデフォルトプロファイルよりもゆっくりと加速し、車両上で品目が転がる可能性を防止する。同様に、車両はゆっくりと制動し、コーナーを遅いレートで曲がり、車両上で品目が転がる可能性を防止する。

上述の通り、車両は移動プロファイルに応じて制御可能であり、移動プロファイルは車両で運搬される品目の一つまたは複数の特徴に基づいて変動する。システムは複数の移動プロファイルを記憶し、各プロファイルは異なるパラメータに応じて軌道上における車両の移動を制御すると理解されるべきである。各移動プロファイルは、特定の品目の一つ又は複数の特徴と関連してもよい。これによって、一つ又は複数の特徴を共有する品目は、同じ移動プロファイルを共有する。例えば、全ての割れやすく丸みが無い品目は同じ移動プロファイルを共有し、全ての割れやすく球状又は円筒状の品目は同じ移動プロファイルを共有する。

これによって、各車両が運搬する各品目に対する特徴に基づき、システムが各車両の移動を動的に制御する。特徴は、品目の特徴を直接的に検知し（スキャン、計量、測定等）又は品目の特徴は中央データベースに記憶され、特徴は商品コード等によって品目を識別することにより特定される。加えて、又は品目の特徴に関する情報を記憶する代わりに、データベースは品目に使用する移動プロファイルを識別するデータを単に含んでいてもよい。このような場合、システム又はオペレータは品目をスキャンし、商品識別特徴（バーコード又は他の識別情報）を検知する。車両移動プロファイルは品目の中央データベースで識別されるため、品目が識別された後、システムは中央データベースから車両移動プロファイルデータを入手する。

システムは、車両で運搬される品目に関する検知された又は特定された情報に基づき、車両の移動を制御できる。加えて、車両の目的地は、品目の一つ又は複数の特徴に基づき変動してもよい。例えば、様々な品目の物理的特徴に関する情報は、中央データベースで記憶されてもよい。品目の商品識別コードをスキャンすることにより、システムは中央データベースから品目の物理的特徴に関するデータを取得できる。このデータは、品目の期待される物理的特徴である。例えば、商品識別コードに対して記憶されたデータに基づき、品目の寸法が長さ５インチ（１２ｃｍ）、幅３インチ（７．６ｃｍ）、重さ８オンス（２３０ｇ）であるとする。スキャンステーション８０が、品目の長さが８インチ（２０．３ｃｍ）、及び／又は重さが１６オンスであると測定すると、システムは品目の目的地を修正する。特に、スキャンされた商品コードに基づき、システムは車両に対して品目を容器「X」に運ぶように指示する。しかし、システムが、期待される物理的特徴とは一致しない物理的特徴を検知すると、システムは仕分け先の容器を変更し得る。上述の例では、品目がスキャンされて重さが１６オンス（４５０ｇ）と測定された場合、システムは代替する大きい容器である容器「Y」に品目を搬送し、又は期待される物理的特徴には含まれない品目を受け取るリジェクト容器に品目を搬送する。

システムは更に、特定された又は検知された品目の物理的特徴に基づき、品目がどのように排出用容器１９０に放出され又は配送されるかを制御することもできる。壊れやすい品目の場合、システムは車両を制御し、コンベアベルトの回転を原則し、出力容器に品目をゆっくりと放出する。加えて又は代替して、出力容器に対する車両の位置は、特定された又は検知された品目の特徴に基づいて変動できる。例えば壊れやすい品目の場合、システムは容器の下で車両を停止させることにより、品目が容器の下部と近くなり、品目が容器に放出される際の距離が短くなる。

複数のアイテムが同じ排出用容器１９０に配送される場合、システムは排出用容器１９０に対する車両４００の位置を制御し、品目が降ろされる際の落下距離を減らし、品目が積み重なることに伴い押しつぶされる事態を防止する。配送中における車両位置の制御は、配達容器に対して仕分けされた一つ又は複数の品目に対し、検知された又は特定された特徴に応じて変動する。複数の品目が一つの容器に配送される場合、システムは一つの出力容器を３つの仮想配送先に分割する。その後、システムは３つの品目を３つの仮想仕分け場所に仕分けする。例えば、排出用容器１９０を３つの仮想仕分け場所（場所１、場所２、場所３）に区切る。図１０では、一つの出力容器が同じ高さの仮想仕分け場所に三分割されている。

ここで、各仮想場所の容量は各品目に対して特定された又は検出された特徴に基づき変更してもよい。加えて、仮想場所は特定された又は検出された特徴に基づいて優先付けされてもよい。例えば、複数の品目が出力容器に配送され、そのうちの一つが壊れやすく、一つの重量が大きい及び／又は密度が高い場合、システムは重量が大きい品目をまずは容器に配送し、その後壊れやすい品目を容器に配送するように優先付けし、品目に損傷が生じる可能性を減らす。配送する順番を優先付けするにあたり、システムは車両の流れを制御し、又は壊れやすい品目を搬送している車両を遅らせる。

同様に、一つの出力容器を複数の仕分け場所に仮想的に分離するよりも、システムは、複数の品目に対して特定された又は検出した特徴に基づき、複数の品目に順番付けし、複数の容器を仮想的に一つの仮想容器に統合する。例えば、複数の品目が一つの出力容器に配送されるが、異なる品目の物理的特徴によって品目が容器に搬送される順番付けがされる場合、システムは品目を２つ以上の容器（好ましくは隣接する容器）に配送する。その後、品目は異なる容器に仕分けされる。複数の品目のうちの一つが壊れやすく、一つの重量が大きい及び／又は密度が高い場合の例に戻ると、システムがこれらの特徴を検知し、第２のアイテムを積載した車両が出力容器に到達する前に壊れやすい品目が到達した場合、システムはこれらの品目を一つの容器ではなく、２つの異なる出力容器に配送するように動的に再度指示する。２つの品目が２つの異なる容器に配送された後、システムは操作者に対し、二つの異なる容器が２つの注文ではなく、一緒に移動し、一つの注文として取り厚われることを示す信号を発信する。

図１０の通り、出力容器が複数の仕分け場所で仕分けされると、システムは車両の操作を制御し、出力容器に対する車両の位置を調節する。例えば図１０によると、第１のアイテムを運ぶ車両が出力容器に到着すると、システムは車両を制御して出力容器の最も低い位置に対して位置決めし（例えば図１０の場所１）、品目が出力容器に放出され、第１の品目が容器の底に配置される。その後、出力容器に第２のアイテムを運ぶ車両が前進し、システムは車両を制御して出力容器の次に低い位置に対して位置決めし（例えば図１０の場所２）、品目が出力容器に放出され、第２の品目が第１の品目の上に配置される。最後に、出力容器に第３のアイテムを運ぶ車両が前進し、システムは車両を制御して出力容器の最も高い位置に対して位置決めし（例えば図１０の場所３）、品目が出力容器に放出され、第２の品目が第１の品目及び第２の品目の上に配置される。

図１０で示す通り、排出用容器１９０の後部側面部は、変動可能な高さにおいて出力容器の後部側面部から放出できるように、開口していてもよい。しかし、開口した後部側面部を有する代わりに、後部側面部は置換可能又は折り畳み可能であってよく、車両が出力容器の異なる高さで停止し、容器に品目を放出できる。

上述の通り、品目に対して特定された又は検知された物理的特徴に基づき、品目が出力容器に配送される際の様々なパラメータを調整できる。加えて、品目に対して特定された又は検知された物理的特徴に基づき、システムは配送中に任意で使用できる追加の要素を含んでもよい。例えば、車両は別の延伸ベルトを有していてもよく、又はコンベアベルト４０６が車両のホイールに対して取り付けられていてもよく、コンベアベルトは出力容器に対して延伸し、または出力容器に向かって望遠する。特に、コンベアベルトは出力容器に向かって延伸し、コンベアベルトを出力容器に放出するように前方向に回転する。コンベアベルトを出力容器に延伸することにより、出力容器への品目の落下が少なくなる。加えて、コンベアベルトが完全に出力容器に延伸するまで作動しないように、コンベアベルトを制御することもできる。コンベアベルトは、品目を放出するために回転される。コンベアベルトが回転している間、コンベアベルトが車両の方向に引っ込む。コンベアベルトを引っ込んでいる間に品目を放出する動作を同時に行うことにより、ベルトが品目を出力容器に丁寧に落下させる。

延伸可能なコンベアベルトを使用する代わりに、品目の物理的特徴の検知又は検出に応答し、システムは選択的に出力容器に滑降斜面路を設けてもよい。特に、選択された特徴を有する品目を検知又は検出することに応答し、システムは車両を特定の出力容器に前進させてもよい。滑降斜面路はラックに取り付けられていてよく、車両は滑降斜面路を駆動し、品目が滑降斜面路から放出されて出力容器に入れられる。

当業者であれば、本発明の自明ではないコンセプトから逸脱することなく、上述の実施形態に変更又は変形を加えることができる。例えば前述の開示では、システムは軌道によってガイドされた複数の車両として説明される。しかし、システムは軌道を必要としないと理解され得る。例えば、車両は軌道に沿って移動する代わりに、地面に沿って移動し得る。車両は一つ又は複数のセンサ及び／又は制御装置によってガイドされ、地面に沿って移動する。任意で、互いに衝突する事態を回避するために設けられた、各車両を監視して移動を制御するコンピュータ等、他の車両及び／又は中央制御装置からの信号に応答し、車両がガイドされてもよい。加えて、中央制御装置は各車両を保管場所又は搬送場所の経路に沿って誘導する信号を発信してもよい。

軌道が設けられていない地面に沿って車両を移動させるシステムに加えて、システムには、車両に接触する一つ又は複数のレール又は物理的ガイドを含み、車両を経路に沿って移動させるガイドアセンブリが搭載されていてもよい。例えば、車両にはガイドアセンブリと結合するホイール、ローラ、ガイドタブ、ピン、その他の要素等、一つ又は複数の接触要素が含まれていてもよい。ガイドアセンブリは直線レール等の線状の要素、又は曲線状の要素である。ガイドアセンブリは、レールが平面に留まるように水平面においてカーブしてもよく、又はレールが一つの平面で配置されるようにカーブしていてもよい。ガイドアセンブリは、車両が複数の高さにおいて水平方向に移動できるように、互いに間隔が開いている複数のガイド又はレールを含んでもよい。ガイドには垂直方向の間隔を移動するためのエレベータが含まれていてもよい。

上述の通り、システムは物理的ガイド機構を使用する多様なシステムに組み込まれていてもよく、又は空地において車両を保管場所又は搬送場所への経路に誘導してもよい。上述の通り、各車両の移動は、その車両が積載する品目に対し特定された一つ又は複数の物理的特徴に応答して制御される。

本開示で説明したシステム及び方法は、異なる実施例において、ソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせに適用される。加えて、手順の順番に変更を加えてもよく、様々な要素を追加、再構成、結合、削除または変形してもよい。本開示で提示した例は、非限定的なものである。本開示の利点を受ける当業者にとって自明な範囲において、本開示に変形及び変更を加えることができる。各実施例の実現は、特定の実施例のコンテキストにおいて説明した。これらの実施例は、本開示の実施形態をより良く示すことを意図しているにすぎず、限定的ではない。バリエーション、変形、追加及び改良が可能である。従って、本開示で単数形として説明された要素は、複数形としても説明できる。

多様な構成要素、動作及びデータ保存の境界線はある程度任意であり、特定の実行は特定の構成の範囲で説明される。他の機能の割り当てを読み取ることもでき、これらの後述する請求の範囲に含まれる。最後に、実施例において個別部品として提示した構造及び機構は、結合構造又は結合要素としても適用し得る。これらの構造及び他のバリエーション、変形、追加及び改善も、後述する請求項で定義する本実施例の開示の範囲に含まれる。

本発明の内容は、上記の実施例に必ずしも限定されない。むしろ、特定の特徴または動作は、請求項を実施する例示的形態として開示される。

本明細書の実施形態の一例は、以下の条項によって記述され得る。
１．
複数の配送先と、仕分けされた品目を前記配送先に配送する複数の車両と、を備える、複数の品目を仕分けする装置であって、前記車両は、
配送する前記品目を支持する表面と、
前記車両に前記品目が積載されまたは前記車両から前記品目が降ろされる際に品目の端部を検知する端部検知アセンブリと、を備え、
前記端部検知アセンブリは、
前記表面の下部に配置され、前記表面を横断するように前記表面に光を投射する放射源と、
光ビームを検出し、前記車両の表面のオブジェクトによって受け取る前記光ビームの量が変動する複数の検知器と、
前記端部検知アセンブリの信号に基づき、前記品目の積載または前記品目の積み下ろしを制御する制御装置と、を備える、装置。

２．さらに、前記配送先に前記車両をガイドする軌道を備える、条項１に記載の装置。

３．前記複数の検知器は、直線配列された検知器である、前述した条項に記載の装置。

４．さらに反射鏡を備え、前記放射源は前記反射鏡に向けて光ビームを投射し、前記反射鏡は前記光ビームを前記複数の検知器に向けて反射する、前述した条項に記載の装置。

５．前記放射源及び前記複数の検知器は第１の支持要素に取り付けられ、前記反射鏡は前記第１の支持要素から離れた場所に配置された第２の支持要素に取り付けられる、前述した条項に記載の装置。

６．前記端部検知アセンブリは、厚さ０．０５ｍｍの表面を有する要素を検知できるように構成されている、前述した条項に記載の装置。

７．前記端部検知アセンブリは、厚さ０．５ｍｍの表面を有する要素を検知できるように構成されている、前述した条項に記載の装置。

８．前記端部検知アセンブリは、厚さ１．０ｍｍの表面を有する要素を検知できるように構成されている、前述した条項に記載の装置。

９．前記端部検知アセンブリは、厚さ２．０ｍｍの表面を有する要素を検知できるように構成されている、前述した条項に記載の装置。

１０．前記端部検知アセンブリは、厚さ３．０ｍｍの表面を有する要素を検知できるように構成されている、前述した条項に記載の装置。

１１．前記放射源はレーザを備える、前述した条項に記載の装置。

１２．前記放射源は光を分散するレンズを備え、前記光ビームを前記検知器のそれぞれの高さに対し十分な高さで衝突するように生成する、前述した条項に記載の装置。

１３．前記端部検知アセンブリは、前記車両の端部に隣接して取り付けられる、前述した条項に記載の装置。

１４．前記第１支持要素は前記表面の第１の端部に隣接して取り付けられ、前記第１支持要素の反対側に前記第２支持要素が前記表面の第２の端部に隣接して取り付けられ、前記第１支持要素及び前記第２支持要素は前記車両において対向するように配置される、前述した条項に記載の装置。

１５．前記検知器は光ダイオード又はフォトトランジスタである、前述した条項に記載の装置。

１６．前記制御装置は、第１の方向に移動する前記オブジェクトの前端が前記光ビームによって形成されたオブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第１の変化を登録するように構成されている、前述した条項に記載の装置。

１７．前記制御装置は、前記第１の方向に移動する前記オブジェクトの後端が前記オブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第２の変化を登録するように構成されている、前述した条項に記載の装置。

１８．オブジェクトと、オブジェクト支持表面によって定義される表面を横断する検知面との交差を検知する検知アレンジメントであって、
直線配列された複数の光検出器素子と、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から光学エネルギーを受け取り、前記複数の光検出器素子に対して線状に整列するように前記光学エネルギーをコリメートし、前記検知面と交差するオブジェクトが感度閾値よりも大きい前記光学エネルギーを吸収し、反射又は屈折した場合を除き、前記光学エネルギーが前記複数の光検出器素子の各光検知器素子によって受け取られるように寸法取り及び配置されたレンズシステムと、を備える、検知アレンジメント。

１９．直線配列された前記光検出器は、それぞれ剛性支持部に取り付けられている、前述した条項に記載の検知アレンジメント。

２０．前記レーザ光源は剛性支持部に取り付けられている、前述した条項に記載の検知アレンジメント。

２１．前記検知アレンジメントは更に反射鏡を備え、前記反射鏡は、オブジェクト検知面の第１の部分に沿って伝播した、コリメートされた光エネルギーを受け取り、前記コリメートされた光エネルギーを前記オブジェクト検知面の第２の部分に再誘導し、前記光検出器素子で検知させるように寸法取り及び配置されている、前述した条項に記載の検知アレンジメント。

２２．反射鏡を支持部に取り付け、オブジェクト支持表面に対する前記検知面の瞬間的な再配向にかかわらず、前記レンズシステムと直線配列された複数の光検出器素子との固定アライメントを維持する取付部をさらに備える、前述した条項に記載の検知アレンジメント。

２３．前記光検出器素子は光ダイオード又はフォトトランジスタである、前述した条項に記載の検知アレンジメント。

２４．前記光検出器素子のそれぞれに結合し、第１の方向に移動する前記オブジェクトの前端が前記オブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第１の変化を登録するように構成されているロジックを更に備える、前述した条項に記載の検知アレンジメント。

２５．前記光検出器素子のそれぞれに結合した前記ロジックは、前記第１の方向に移動する前記オブジェクトの後端が前記オブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第２の変化を登録するように構成されている、前述した条項に記載の検知アレンジメント。

２６．マテリアルハンドリングシステムの搬送路に沿ってオブジェクトを運搬する車両であって、
前記車両は、
オブジェクト搬送方向を横断する方向に延伸し第１のシャフト及び第２のシャフトを含む一対のシャフトと、
一対のシャフトによって支持され、オブジェクト支持表面を定義するコンベアベルトと、
少なくとも一つのシャフトを駆動し、前記車両を動かし、搬送路に沿って、前記コンベアベルト及び前記オブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトをオブジェクト搬送場所に向けて移動させる電気モータと、
前記オブジェクトと前記オブジェクト支持表面によって定義された平面を横断する検知面との交差を検知する検知アレンジメントと、を備え、
前記検知アレンジメントは、
直線配列された複数の光検出器素子と、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から光学エネルギーを受け取り、前記複数の光検出器素子に対して直線配列するように前記光学エネルギーをコリメートし、前記オブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトが感度閾値よりも大きい前記光学エネルギーを吸収し、反射又は屈折した場合を除き、前記光学エネルギーが前記複数の光検出器素子の各光検知器素子によって受け取られるように寸法取り及び配置されたレンズシステムと、を備える、車両。

２７．直線配列された前記光検出器は、それぞれ剛性支持部に取り付けられており、前記レーザ光源は剛性支持部に取り付けられている、条項２６に記載の車両。

２８．前記検知アレンジメントは更に反射鏡を備え、前記反射鏡は、オブジェクト検知面の第１の部分に沿って伝播した、コリメートされた光エネルギーを受け取り、前記コリメートされた光エネルギーを前記オブジェクト検知面の第２の部分に再誘導し、前記光検出器素子で検知させるように寸法取り及び配置されている、前述した条項に記載の車両。

２９．反射鏡を支持部に取り付け、オブジェクト支持表面に対する前記検知面の瞬間的な再配向にかかわらず、前記レンズシステムと直線配列された複数の光検出器素子との固定アライメントを維持する取付部をさらに備える、前述した条項に記載の車両。

３０．前記光検出器素子のそれぞれに結合し、前記オブジェクト支持表面に沿って第１の方向に移動する前記オブジェクトの前端がオブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第１の変化を登録するように構成されているロジックを更に備える、前述した条項に記載の車両。

３１．前記光検出器素子のそれぞれに結合するロジックはさらに、前記オブジェクト支持表面に沿って第１の方向に移動する前記オブジェクトの後端が前記オブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第２の変化を登録するように構成されている、前述した条項に記載の車両。

３２．前記検知アレンジメントは前記第１のシャフトに隣接して配置される第１の検知アレンジメントであり、前記車両は更に前記第２のシャフトに隣接する第２の検知アレンジメントを含み、
前記第２の検知アレンジメントは、
前記オブジェクトと前記オブジェクト支持表面によって定義された平面を横断する第２の検知面との交差を検知するよう寸法取り及び配置され、
直線配列された第２の複数の光検出器素子と、
第２のレーザ光源と、
前記レーザ光源から光学エネルギーを受け取り、前記第２の複数の光検出器素子に対して直線配列するように前記光学エネルギーをコリメートし、前記オブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトが感度閾値よりも大きい前記光学エネルギーを吸収し、反射又は屈折した場合を除き、前記光学エネルギーが前記第２の複数の光検出器素子の各光検知器素子によって受け取られるように寸法取り及び配置されたレンズシステムと、を備える、前述した条項に記載の車両。

３３．
オブジェクト支持表面と、
前記オブジェクト支持表面によって支持され、オブジェクトを少なくとも一つのオブジェクト搬送方向に移動させるように作動するオブジェクト搬送機構と、
前記オブジェクトと検知面との交差を検知する検知アレンジメントと、を備え、
前記検知アレンジメントは、
直線配列された複数の光検出素子と、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から光学エネルギーを受け取り、前記複数の光検出器素子に対して直線配列するように前記光学エネルギーをコリメートし、前記オブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトが感度閾値よりも大きい前記光学エネルギーを吸収し、反射又は屈折した場合を除き、前記光学エネルギーが前記複数の光検出器素子の各光検知器素子によって受け取られるように寸法取り及び配置されたレンズシステムと、を備える、搬送経路に沿ってオブジェクトを運搬するシステム。

３４．前記オブジェクト搬送機構は、前記オブジェクト支持表面の少なくとも一部を定義するコンベアベルトを含む、前述した条項に記載のシステム。

３５．前記オブジェクト搬送機構は、コンベア搬送経路とは直交する第１のオブジェクト搬送方向に移動可能である、前述した条項に記載のシステム。

３６．前記オブジェクト搬送機構は、前記第１のコンベア搬送経路とは反対方向である第２のオブジェクト搬送方向に移動可能である、前述した条項に記載のシステム。

３７．さらに、前記オブジェクト支持表面を前記搬送路に沿って動かすことができる車両を含む、前述した条項に記載のシステム。

３８．前記オブジェクト搬送機構は車両に取り付けられ、搬送路に沿って移動する、前述した条項に記載のシステム。

３９．前記検知アレンジメントは前記車両の第１の積み下ろし地点に隣接して配置される第１の検知アレンジメントであり、前記車両は更に前記車両の第２の積み下ろし地点に隣接して配置される第２の検知アレンジメントを含み、
前記第２の検知アレンジメントは、
前記オブジェクトと前記オブジェクト支持表面によって定義された平面を横断する第２の検知面との交差を検知するよう寸法取り及び配置され、
直線配列された第２の複数の光検出器素子と、
第２のレーザ光源と、
前記レーザ光源から光学エネルギーを受け取り、前記複数の光検出器素子に対して直線配列するように前記光学エネルギーをコリメートし、前記オブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトが感度閾値よりも大きい前記光学エネルギーを吸収し、反射又は屈折した場合を除き、前記光学エネルギーが前記第２の複数の光検出器素子の各光検知器素子によって受け取られるように寸法取り及び配置された第２のレンズシステムと、を備える、前述した条項に記載のシステム。

４０．前記第１の検知アレンジメント及び前記第２の検知アレンジメントは、前記第１の検知面及び前記第２の検知面が互いに並行となるように寸法取り及び配置されている、前述した条項に記載のシステム。

４１．前記第１の検知アレンジメント及び前記第２の検知アレンジメントは、前記第１の検知面及び前記第２の検知面が直交し、前記オブジェクト支持表面によって定義された平面を横断するように寸法取り及び配置されている、前述した条項に記載のシステム。

オブジェクト検知アレンジメントの正面図である。 共通の支持構造に取り付けられ、図１等のオブジェクト検知アレンジメントの一部を構成する、光検出器の線状アレイ及びコリメートされた光学エネルギーの直線配列図である。 図３Ａの共通の支持構造と整列するように構成された反射鏡を表す。 オブジェクトの搬送経路を横断する方向で伝播する、コリメートされた光学エネルギーにより定義された検知面をオブジェクトが横切る場合における、光学的に透明なオブジェクトを検知するオブジェクト検知アレンジメントの正面図である。 オブジェクトの搬送経路を横断する方向で伝播する、コリメートされた光学エネルギーにより定義された検知面をオブジェクトが横切る場合における、少なくとも一つの反射部又は屈折部を有するオブジェクトを検知するオブジェクト検知アレンジメントの正面図である。 マテリアルハンドリングシステムの車両の斜視図である。 ５は、光検出器及び状態の検知ロジックを備える回路を図示しており、図１〜４のオブジェクト検知アレンジメントにおいて、オブジェクトがフォトトランジスタを配置した検知面又は光カーテンを横切る際に検知状態が変わったことを発信する。 さまざまな形状、大きさ及び透明度を備えるオブジェクトを配列された配送先に配送する、図４で図示されたコンベアが搭載された車両等、複数のオブジェクト検知機能を使用するマテリアルハンドリングシステムの一形態を、上方向から見た概略図である。 図６に記載されたマテリアルハンドリングシステム６００の一形態を示す平面図である。 本実施形態において、充電サイクル中において、図６又は図７に図示されたマテリアルハンドリングシステムの内部にコンベアが搭載された車両の配置を示した平面図である。 様々な品目を含む物理的容器及び仮想容器を示している。 様々な品目を含む物理的容器及び仮想容器を示している。 光ビームがセンサと整列していない状態における、光ビームの幅が狭いオブジェクト検知アレンジメントを示す。 光ビームがセンサと整列した、光ビームの幅が狭いオブジェクト検知アレンジメントを示す。 光ビームがセンサと整列した、光ビームの幅が広いオブジェクト検知アレンジメントを示す。

全ての図を通して、品目を仕分けする装置及びその構成要素が表されている。図６〜８は、排出用容器６０６等、複数の配送先または仕分け場所に品目を配送するために、マテリアルハンドリングシステム６００に沿って移動する複数の配送車両６０４が図示されている。図４（後述する）は、配送車両６０４を実現するために使用する車両４００の実施例を示しており、図９及び図１０は、排出用容器６０６を実現するために使用する排出用容器１９０の実施例を示している。品目は積み入れステーションで車両に積載されるため、各車両は仕分け場所に配送する品目を受け取る。誘導ステーションでは、品目を積み入れステーションに連続的に供給する。各品目の一つ又は複数の特徴は、車両が出力容器に向かい軌道に沿って移動する際、品目の処理を制御するために使用される。各品目の特徴は、品目毎に既知であり、またはシステムが品目を処理するにあたって取得することもできる。例えば、誘導ステーションは品目の一つまたは複数を検知するために、一つまたは複数のスキャン要素を備えていてもよい。

各車両は、車両の上部（例えばコンベアベルト４０６の表面）で品目を検知する複数の検知器を含んでもよい。センサの一つを前方端部に配置し、前方端部から品目が積載され又は積み下ろされるのを検知するように構成してもよい。同様に、センサの一つを後方端部に配置し、後方端部から品目が積載され又は積み下ろされるのを検知するように構成してもよい。例えば、リードセンサをビーム遮断センサとし、品目が光ビームの前方を通過すると光ビームが遮断されるように構成してもよい。品目が車両４００に積載されると、品目の前端が光ビームを遮断し、品目の前端が車両に積載されていることを示す。品目は、後端がリードセンサを通過するまで、リードセンサを遮断する。品目の後端がリードセンサを通過すると、リードセンサはその後品目を検知せず、品目が車両に積載されたことを示す。後端がリードセンサを通過した後、コンベアベルト４０６は後方端部に向けて品目を移動させ、品目が車両の横幅に対して中心部に位置決めされることを確認する。同様に、品目が車両の前端から降ろされる際、リードセンサは品目の前端及び後端を検知する。品目の後端がリードセンサを通過したことを検知する信号は、品目が車両から降ろされたことを示す信号として使用される。その後、車両は積み下ろし場所から離れるように前進する。車両の前方端部から品目が積載されまたは降ろされる際、リードセンサを使用して品目の前端及び後端を検知する上述の記載は、車両の後方端部から品目が積載されまたは降ろされる際、リアセンサを使用して品目の前端及び後端を検知することに類似する。

以下の記載において、リードセンサ及びリアセンサは、車両の前方端部又は後方端部から品目が積載され、または降ろされる際に、品目を検知する。一態様においては、多様な品目を検知するための検知アセンブリを適用することが望ましい。例えば、ビーム遮断センサを使用すると、厚みが著しく薄い品目、または透明若しくは半透明の品目については、その前端又は後端を検知することが難しい。従って、システムは、後述する代わりの検知アレンジメントを適用してもよい。検知アレンジメントはマテリアルハンドリングシステムの車両に付随して説明されるが、検知アレンジメントは当該システムの他の態様、例えば品目が誘導ステーションを通過する際に検知する等、他の要素を含んでもよい。さらに、後述する検知アセンブリ１００は、マテリアルハンドリング以外の分野における適用も発見できる。

図１を参照すると、オブジェクト検知アセンブリ１００は、オブジェクトの表面の境界線（例えばオブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトの前端又は後端）が、放射源である放射源１０４から放射された検知面つまり「カーテン」１０２を交差するときに、検知を行うように構成される。符号１０８で示されているように直線配列された光検知器１０６は、放射源１０４に対して整列されており、オブジェクトが放射源１０４から放射された検出面つまり光カーテン１０２の間に配置されている場合を除き、光強度が低下することなく、放射源を各光検出器に向けて放射する。

システムは、車両で運搬される品目に関する検知された又は特定された情報に基づき、車両の移動を制御できる。加えて、車両の目的地は、品目の一つ又は複数の特徴に基づき変動してもよい。例えば、様々な品目の物理的特徴に関する情報は、中央データベースで記憶されてもよい。品目の商品識別コードをスキャンすることにより、システムは中央データベースから品目の物理的特徴に関するデータを取得できる。このデータは、品目の期待される物理的特徴である。
例えば、商品識別コードに対して記憶されたデータに基づき、品目の寸法が長さ５インチ（１２ｃｍ）、幅３インチ（７．６ｃｍ）、重さ８オンス（２３０ｇ）であるとする。誘導ステーション６０２が、品目の長さが８インチ（２０．３ｃｍ）、及び／又は重さが１６オンスであると測定すると、システムは品目の目的地を修正する。特に、スキャンされた商品コードに基づき、システムは車両に対して品目を容器「X」に運ぶように指示する。しかし、システムが、期待される物理的特徴とは一致しない物理的特徴を検知すると、システムは仕分け先の容器を変更し得る。上述の例では、品目がスキャンされて重さが１６オンス（４５０ｇ）と測定された場合、システムは代替する大きい容器である容器「Y」に品目を搬送し、又は期待される物理的特徴には含まれない品目を受け取るリジェクト容器に品目を搬送する。

Claims (41)

1. 複数の配送先と、仕分けされた品目を前記配送先に配送する複数の車両と、を備える、複数の品目を仕分けする装置であって、前記車両は、
   配送する前記品目を支持する表面と、
   前記車両に前記品目が積載されまたは前記車両から前記品目が降ろされる際に品目の端部を検知する端部検知アセンブリと、を備え、
   前記端部検知アセンブリは、
   前記表面の下部に配置され、前記表面を横断するように前記表面に光を投射する放射源と、
   光ビームを検出し、前記車両の表面のオブジェクトによって受け取る前記光ビームの量が変動する複数の検知器と、
   前記端部検知アセンブリの信号に基づき、前記品目の積載または前記品目の積み下ろしを制御する制御装置と、を備える、仕分けする装置。
2. さらに、前記配送先に前記車両をガイドする軌道を備える、請求項１に記載の仕分けする装置。
3. 前記複数の検知器は、直線配列された検知器である、請求項１に記載の仕分けする装置。
4. さらに反射鏡を備え、前記放射源は前記反射鏡に向けて光ビームを投射し、前記反射鏡は前記光ビームを前記複数の検知器に向けて反射する、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記放射源及び前記複数の検知器は第１の支持要素に取り付けられ、前記反射鏡は前記第１の支持要素から離れた場所に配置された第２の支持要素に取り付けられる、請求項４に記載の装置。
6. 前記端部検知アセンブリは、厚さ０．０５ｍｍの表面を有する要素を検知できるように構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記端部検知アセンブリは、厚さ０．５ｍｍの表面を有する要素を検知できるように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記端部検知アセンブリは、厚さ１．０ｍｍの表面を有する要素を検知できるように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記端部検知アセンブリは、厚さ２．０ｍｍの表面を有する要素を検知できるように構成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記端部検知アセンブリは、厚さ３．０ｍｍの表面を有する要素を検知できるように構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記放射源はレーザを備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記放射源は光を分散するレンズを備え、前記光ビームを前記検知器のそれぞれの高さに対し十分な高さで衝突するように生成する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記端部検知アセンブリは、前記車両の端部に隣接して取り付けられる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記第１支持要素は前記表面の第１の端部に隣接して取り付けられ、前記第１支持要素の反対側に前記第２支持要素が前記表面の第２の端部に隣接して取り付けられ、前記第１支持要素及び前記第２支持要素は前記車両において対向するように配置される、請求項５に記載の装置。
15. 前記検知器は光ダイオード又はフォトトランジスタである、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記制御装置は、第１の方向に移動する前記オブジェクトの前端が前記光ビームによって形成されたオブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第１の変化を登録するように構成されている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記制御装置は、前記第１の方向に移動する前記オブジェクトの後端が前記オブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第２の変化を登録するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
18. オブジェクトと、オブジェクト支持表面によって定義される表面を横断する検知面との交差を検知する検知アレンジメントであって、
    直線配列された複数の光検出器素子と、
    レーザ光源と、
    前記レーザ光源から光学エネルギーを受け取り、前記複数の光検出器素子に対して線状に整列するように前記光学エネルギーをコリメートし、前記検知面と交差するオブジェクトが感度閾値よりも大きい前記光学エネルギーを吸収し、反射又は屈折した場合を除き、前記光学エネルギーが前記複数の光検出器素子の各光検知器素子によって受け取られるように寸法取り及び配置されたレンズシステムと、を備える、検知アレンジメント。
19. 直線配列された前記光検出器は、それぞれ剛性支持部に取り付けられている、請求項１８に記載の検知アレンジメント。
20. 前記レーザ光源は剛性支持部に取り付けられている、請求項１９に記載の検知アレンジメント。
21. 前記検知アレンジメントは更に反射鏡を備え、前記反射鏡は、オブジェクト検知面の第１の部分に沿って伝播した、コリメートされた光エネルギーを受け取り、前記コリメートされた光エネルギーを前記オブジェクト検知面の第２の部分に再誘導し、前記光検出器素子で検知させるように寸法取り及び配置されている、請求項１８又は１９に記載の検知アレンジメント。
22. 反射鏡を支持部に取り付け、オブジェクト支持表面に対する前記検知面の瞬間的な再配向にかかわらず、前記レンズシステムと直線配列された複数の光検出器素子との固定アライメントを維持する取付部をさらに備える、請求項２１に記載の検知アレンジメント。
23. 前記光検出器素子は光ダイオード又はフォトトランジスタである、請求項１８から２２のいずれか一項に記載の検知アレンジメント。
24. 前記光検出器素子のそれぞれに結合し、第１の方向に移動する前記オブジェクトの前端が前記オブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第１の変化を登録するように構成されているロジックを更に備える、請求項１７から２３のいずれか一項に記載の検知アレンジメント。
25. 前記光検出器素子のそれぞれに結合した前記ロジックは、前記第１の方向に移動する前記オブジェクトの後端が前記オブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第２の変化を登録するように構成されている、請求項２４に記載の検知アレンジメント。
26. マテリアルハンドリングシステムの搬送路に沿ってオブジェクトを運搬する車両であって、
    前記車両は、
    オブジェクト搬送方向を横断する方向に延伸し第１のシャフト及び第２のシャフトを含む一対のシャフトと、
    一対のシャフトによって支持され、オブジェクト支持表面を定義するコンベアベルトと、
    少なくとも一つのシャフトを駆動し、前記車両を動かし、搬送路に沿って、前記コンベアベルト及び前記オブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトをオブジェクト搬送場所に向けて移動させる電気モータと、
    前記オブジェクトと前記オブジェクト支持表面によって定義された平面を横断する検知面との交差を検知する検知アレンジメントと、を備え、
    前記検知アレンジメントは、
    直線配列された複数の光検出器素子と、
    レーザ光源と、
    前記レーザ光源から光学エネルギーを受け取り、前記複数の光検出器素子に対して直線配列するように前記光学エネルギーをコリメートし、前記オブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトが感度閾値よりも大きい前記光学エネルギーを吸収し、反射又は屈折した場合を除き、前記光学エネルギーが前記複数の光検出器素子の各光検知器素子によって受け取られるように寸法取り及び配置されたレンズシステムと、を備える、車両。
27. 直線配列された前記光検出器は、それぞれ剛性支持部に取り付けられており、前記レーザ光源は剛性支持部に取り付けられている、請求項２６に記載の車両。
28. 前記検知アレンジメントは更に反射鏡を備え、前記反射鏡は、オブジェクト検知面の第１の部分に沿って伝播した、コリメートされた光エネルギーを受け取り、前記コリメートされた光エネルギーを前記オブジェクト検知面の第２の部分に再誘導し、前記光検出器素子で検知させるように寸法取り及び配置されている、請求項２６又は２７に記載の車両。
29. 反射鏡を支持部に取り付け、オブジェクト支持表面に対する前記検知面の瞬間的な再配向にかかわらず、前記レンズシステムと直線配列された複数の光検出器素子との固定アライメントを維持する取付部をさらに備える、請求項２８に記載の車両。
30. 前記光検出器素子のそれぞれに結合し、前記オブジェクト支持表面に沿って第１の方向に移動する前記オブジェクトの前端がオブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第１の変化を登録するように構成されているロジックを更に備える、請求項２６から２９のいずれか一項に記載の車両。
31. 前記光検出器素子のそれぞれに結合するロジックはさらに、前記オブジェクト支持表面に沿って第１の方向に移動する前記オブジェクトの後端が前記オブジェクト検知面と交差すると、ロジック状態における第２の変化を登録するように構成されている、請求項３０に記載の車両。
32. 前記検知アレンジメントは前記第１のシャフトに隣接して配置される第１の検知アレンジメントであり、前記車両は更に前記第２のシャフトに隣接する第２の検知アレンジメントを含み、
    前記第２の検知アレンジメントは、
    前記オブジェクトと前記オブジェクト支持表面によって定義された平面を横断する第２の検知面との交差を検知するよう寸法取り及び配置され、
    直線配列された第２の複数の光検出器素子と、
    第２のレーザ光源と、
    前記レーザ光源から光学エネルギーを受け取り、前記第２の複数の光検出器素子に対して直線配列するように前記光学エネルギーをコリメートし、前記オブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトが感度閾値よりも大きい前記光学エネルギーを吸収し、反射又は屈折した場合を除き、前記光学エネルギーが前記第２の複数の光検出器素子の各光検知器素子によって受け取られるように寸法取り及び配置されたレンズシステムと、を備える、前述した条項に記載の車両。
33. オブジェクト支持表面と、
    前記オブジェクト支持表面によって支持され、オブジェクトを少なくとも一つのオブジェクト搬送方向に移動させるように作動するオブジェクト搬送機構と、
    前記オブジェクトと検知面との交差を検知する検知アレンジメントと、を備え、
    前記検知アレンジメントは、
    直線配列された複数の光検出素子と、
    レーザ光源と、
    前記レーザ光源から光学エネルギーを受け取り、前記複数の光検出器素子に対して直線配列するように前記光学エネルギーをコリメートし、前記オブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトが感度閾値よりも大きい前記光学エネルギーを吸収し、反射又は屈折した場合を除き、前記光学エネルギーが前記複数の光検出器素子の各光検知器素子によって受け取られるように寸法取り及び配置されたレンズシステムと、を備える、搬送経路に沿ってオブジェクトを運搬するシステム。
34. 前記オブジェクト搬送機構は、前記オブジェクト支持表面の少なくとも一部を定義するコンベアベルトを含む、請求項３３に記載のシステム。
35. 前記オブジェクト搬送機構は、コンベア搬送経路とは直交する第１のオブジェクト搬送方向に移動可能である、請求項３４に記載のシステム。
36. 前記オブジェクト搬送機構は、前記第１のコンベア搬送経路とは反対方向である第２のオブジェクト搬送方向に移動可能である、請求項３５に記載のシステム。
37. さらに、前記オブジェクト支持表面を前記搬送路に沿って動かすことができる車両を含む、請求項３３から３６のいずれか一項に記載のシステム。
38. 前記オブジェクト搬送機構は車両に取り付けられ、搬送路に沿って移動する、請求項３７に記載のシステム。
39. 前記検知アレンジメントは前記車両の第１の積み下ろし地点に隣接して配置される第１の検知アレンジメントであり、前記車両は更に前記車両の第２の積み下ろし地点に隣接して配置される第２の検知アレンジメントを含み、
    前記第２の検知アレンジメントは、
    前記オブジェクトと前記オブジェクト支持表面によって定義された平面を横断する第２の検知面との交差を検知するよう寸法取り及び配置され、
    直線配列された第２の複数の光検出器素子と、
    第２のレーザ光源と、
    前記レーザ光源から光学エネルギーを受け取り、前記複数の光検出器素子に対して直線配列するように前記光学エネルギーをコリメートし、前記オブジェクト支持表面に配置されたオブジェクトが感度閾値よりも大きい前記光学エネルギーを吸収し、反射又は屈折した場合を除き、前記光学エネルギーが前記第２の複数の光検出器素子の各光検知器素子によって受け取られるように寸法取り及び配置された第２のレンズシステムと、を備える、請求項３７又は３８に記載のシステム。
40. 前記第１の検知アレンジメント及び前記第２の検知アレンジメントは、前記第１の検知面及び前記第２の検知面が互いに並行となるように寸法取り及び配置されている、請求項３９に記載のシステム。
41. 前記第１の検知アレンジメント及び前記第２の検知アレンジメントは、前記第１の検知面及び前記第２の検知面が直交し、前記オブジェクト支持表面によって定義された平面を横断するように寸法取り及び配置されている、請求項３９に記載のシステム。