JP2020029333A - ラベル読取システム - Google Patents

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Abstract

【課題】フォークリフトによって搬送される部品箱に付与されたラベルをカメラによって正確に読み取ることを可能にするラベル読取システムを提供する。【解決手段】走行経路F1での走行速度および走行位置を指示するようにフォークリフト10の走行方向の前方側においてレーザ光の像Iによってフォークリフト10をガイドしながらラベル読取エリアAに向けて誘導する。ラベル読取エリアAにおいて、部品箱2,2,…に付与されたラベルL,L,…を撮像して該ラベルL,L,…の情報を読み取る。このため、フォークリフト10の運転者が、レーザ光の像Iの誘導に従った走行速度および走行位置でフォークリフト10を運転することによって、ラベル読取エリアAにおける撮像装置3のラベル撮像によるラベルL,L,…の情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。【選択図】図1

Description

本発明はラベル読取システムに係る。特に、本発明は、搬送車両によって搬送されている荷物に付与されたラベルを読み取るためのシステムに関する。
従来、工場(例えば自動車の生産工場)に納入される複数の荷物(例えば部品を収容した部品箱)には、その収容した部品の種類や個数等の情報が書き込まれたラベルが付与されている。このラベルには、例えばバーコードやQRコード(登録商標)等の2次元コードが描かれており、荷物が納入された際に、この2次元コードをスキャナ(例えばハンディスキャナ)やカメラ等によって読み取ることで前記情報を取得し、部品が適正に納入されたか否かを検査している。これにより、部品の欠品等を未然に防止することができる。現状の検査では、作業者がハンディスキャナを使用し、各荷物それぞれに付与されているラベル上の2次元コードを順に読み取っていくといった作業が一般的に行われている。
一方、特許文献1には、RFID(Radio Frequency Identifier)タグを利用した荷物の検査が開示されている。具体的には、RFIDタグのリーダライタ用のアンテナが配設されたゲート内に、RFIDタグが付与された複数の荷物(部品箱)を載置したフォークリフトを通過させ、これによって複数の荷物それぞれに付与されたRFIDタグの情報を読み取るようにしている。
特開2014−131935号公報
荷物に付与されたラベル(ラベル上の2次元コード)をカメラ等によって読み取るといった手法を、特許文献1の如く荷物を載置したフォークリフトをゲート内に通過させることで実現することについて本発明の発明者らは検討した。
そして、この場合、ラベルをカメラ等によって読み取るに当たり、その読み取りを正確に行うためには、カメラ等が配設されたゲート内でのフォークリフトの通過速度や通過位置が適正に得られている必要があることを見出した。つまり、通過速度が速すぎる場合にはラベルが正確に読み取れない可能性がある。また、ゲート内での通過位置が適正に得られていない場合、ラベルとカメラとの間の距離が長すぎたり短すぎたりすることになって、カメラのピントが合わないこと等から、この場合もラベルが正確に読み取れない可能性がある。これら通過速度や通過位置を適正に得るための手段についてこれまで提案されたものはなく、通過速度や通過位置が適正に得られるか否かはフォークリフトの運転者の技量に委ねることになってしまう。つまり、運転者の技量によっては通過速度や通過位置を適正に得ることが難しく、ラベルの読み取りを正確に行うことができない可能性がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フォークリフト等の搬送車両によって搬送される荷物に付与されたラベルをカメラ等によって正確に読み取ることを可能にするラベル読取システムを提供することにある。
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、運転者により運転される搬送車両に載置された荷物における前記搬送車両の走行方向に沿う方向に延在する面に付与されたラベルを、前記搬送車両をラベル読取エリアに通過させて読み取るラベル読取システムを対象とする。そして、このラベル読取システムは、前記ラベルの読み取りを可能にするように予め設定された、前記搬送車両の走行速度、および、その走行方向に直交する水平方向での前記搬送車両の走行位置を指示するように、前記搬送車両の走行方向の前方側において該搬送車両をガイドしながら前記ラベル読取エリアに向けて誘導するガイド装置と、前記ラベル読取エリアにおいて前記搬送車両の走行方向に直交する方向から前記ラベルを撮像して該ラベルの情報を読み取る情報読取装置とを備えていることを特徴とする。
この特定事項により、荷物を載置した搬送車両をラベル読取エリアに向けて誘導するに際し、ガイド装置は、ラベルの読み取り(例えばラベル上に描かれた2次元コードの読み取り)を可能にするように予め設定された、搬送車両の走行速度、および、その走行方向に直交する水平方向での搬送車両の走行位置を指示するように、搬送車両の走行方向の前方側において該搬送車両をガイドしながらラベル読取エリアに向けて誘導することになる。従って、搬送車両の運転者が、このガイド装置の誘導に従った走行速度および走行位置で搬送車両を運転することによって、ラベル読取エリアにおける情報読取装置のラベル撮像によるラベルの情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。言い替えると、搬送車両の運転者がガイド装置の誘導に従って搬送車両を運転するのみで(高い技量を必要とすることなく)、ラベル読取エリアにおける情報読取装置のラベル撮像によるラベルの情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。これにより、荷物に付与されたラベルを撮像してその情報を読み取るといった手法を、荷物を載置した搬送車両をラベル読取エリアに通過させることで実現することの実用性を高めることができる。
また、前記ガイド装置は、前記搬送車両の走行方向の前方側の路面にガイド光を照射するものであって、前記ガイド光の照射位置が、該ガイド光に追従して前記搬送車両が走行した場合に前記情報読取装置による前記ラベルの読み取りを可能にするように、予め設定された速度および予め設定された位置で前記ラベル読取エリアに向けて前記路面上を移動する構成となっていることが好ましい。
荷物を載置した搬送車両をラベル読取エリアに向けて誘導するに際し、ガイド装置は、搬送車両の走行方向の前方側の路面にガイド光を照射する。そして、このガイド光は、予め設定された速度および予め設定された位置でラベル読取エリアに向けて路面上を移動する。このガイド光の速度および位置は、該ガイド光に追従して搬送車両が走行した場合に情報読取装置によるラベルの読み取りを可能にするように予め設定されたものである。このため、このガイド光に追従するように運転者が搬送車両を運転することによって、ラベル読取エリアにおける情報読取装置のラベル撮像によるラベルの情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。また、本解決手段によれば、搬送車両を誘導するための特別な車両は必要ないため(ガイド光で誘導しているため)、低コストで搬送車両をラベル読取エリアに向けて誘導することが可能である。
また、前記路面に照射される前記ガイド光の像は、前記ラベルの読み取りを可能にする前記搬送車両の走行方向に直交する水平方向での該搬送車両の走行範囲を規定するように、前記搬送車両の走行方向に直交する水平方向における前記走行範囲の一端位置と他端位置との間に亘って延在する形状であることが好ましい。
前記ガイド光の像によって、搬送車両の走行方向に直交する水平方向での該搬送車両の走行範囲は規定される。このため、このガイド光の像の一端位置および他端位置から逸脱しないように運転者が搬送車両を運転することによって、情報読取装置の撮像手段(カメラ等)とラベルとの間の距離を適正に得ることができ、ラベル読取エリアにおける情報読取装置のラベル撮像によるラベルの情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。
また、前記ガイド装置は、前記搬送車両の走行方向に沿う方向における前記ラベル読取エリアよりも下流側に設置されて、前記搬送車両の走行方向に沿う方向における前記ラベル読取エリアよりも上流側の路面に前記ガイド光を照射するよう構成されていることが好ましい。
これによれば、搬送車両がラベル読取エリアよりも上流側の路面を走行している状態では、ガイド装置から路面に向けて照射されているガイド光が搬送車両によって遮られてしまうといったことを回避できる。つまり、搬送車両がラベル読取エリアを通過するまで、ガイド光を路面上に適切に照射させて搬送車両をラベル読取エリアに向けて誘導することが可能になる。その結果、ラベル読取エリアにおける情報読取装置のラベル撮像によるラベルの情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。
また、前記ガイド装置は、前記搬送車両の走行方向の前方側の所定高さに位置するガイド部材を有するガイド台車であって、前記ガイド部材に追従して前記搬送車両が走行した場合に前記情報読取装置による前記ラベルの読み取りを可能にするように、予め設定された速度および予め設定された位置で前記ガイド部材が前記ラベル読取エリアに向けて移動するように前記ガイド台車が走行する構成となっていることが好ましい。
荷物を載置した搬送車両をラベル読取エリアに向けて誘導するに際し、ガイド台車は、ガイド部材が予め設定された速度および予め設定された位置でラベル読取エリアに向けて移動するように走行する。このガイド部材の速度および位置は、該ガイド部材に追従して搬送車両が走行した場合に情報読取装置によるラベルの読み取りを可能にするように予め設定されたものである。このため、このガイド部材に追従するように運転者が搬送車両を運転することによって、ラベル読取エリアにおける情報読取装置のラベル撮像によるラベルの情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。また、本解決手段によれば、搬送車両の運転者はガイド台車のガイド部材を見ながら搬送車両を運転することになる。つまり、路面から所定高さ位置にあるガイド部材を見ながら搬送車両を運転することになる。このため、運転者の視線を高い位置に維持することができ、ガイド部材との間の距離感を適正に得ることができて搬送車両の運転の操作性を良好に確保することができる。
また、前記搬送車両に載置された荷物は、該搬送車両の走行方向に直交する水平方向において2つが並べられて載置されており、前記走行方向に直交する水平方向の外側において該走行方向に沿う方向に延在する鉛直面に前記ラベルが付与されており、前記情報読取装置は、前記走行方向に直交する水平方向の両側から前記各荷物に付与された前記ラベルを撮像する複数の撮像手段を備えていることが好ましい。
これによれば、搬送車両の走行方向に直交する水平方向に並べられて載置された各荷物それぞれに付与されているラベルを各撮像手段によって撮像して該ラベルの情報を読み取ることができる。つまり、搬送車両に載置されて搬送されている複数の荷物の全てに対してラベルの情報を正確に読み取ることが可能になる。
本発明では、走行速度および走行位置を指示するように搬送車両の走行方向の前方側において該搬送車両をガイドしながらラベル読取エリアに向けて誘導し、該ラベル読取エリアにおいて、荷物に付与されたラベルを撮像して該ラベルの情報を読み取るようにしている。このため、搬送車両の運転者が、この誘導に従った走行速度および走行位置で搬送車両を運転することによって、ラベル読取エリアにおける情報読取装置のラベル撮像によるラベルの情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。
第1実施形態に係るラベル読取システムの概略構成を示す図である。 一方側の撮像ユニットにおける各カメラの上下方向での撮像範囲を説明するための図である。 第1実施形態におけるガイド装置のレーザ照射部から走行経路の床面に向けて照射されるレーザ光を説明するための斜視図である。 パレット上における複数の部品箱の載置状態の一例を示す図である。 第1実施形態においてレーザ光の像がフォークリフトを誘導している状態を示す平面図である。 第1実施形態においてフォークリフトがラベル読取エリアを通過している状態を示す平面図である。 第2実施形態に係るラベル読取システムの概略構成を示す図である。 第2実施形態におけるガイド台車を説明するための斜視図である。 第2実施形態においてガイド台車のガイドポールがフォークリフトを誘導している状態を示す平面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車の生産工場において、納入された複数の荷物(部品を収容した部品箱)に付与されているラベル上のQRコード(登録商標)を読み取るシステムとして本発明を適用した場合について説明する。
より具体的に、部品は、仕入先または物流中継地からトラックによって生産工場の構内に納入される。納入される部品の荷姿は、その部品が収容された複数の部品箱をパレット上に載置したスキッドの形態になっている(図4を参照)。本実施形態に係るラベル読取システムは、このスキッドSにおける複数の部品箱2,2,…を、フォークリフト10(図1を参照)によって搬送しながら、各部品箱2,2,…の側面に付与されているラベルL,L,…上のQRコードを読み取ることで、各部品箱2,2,…それぞれに収容されている部品の種類や個数等の情報を読み取り、部品が適正に納入されたか否かを検査するためのものである。そして、検査終了後のスキッドSは、生産工場内に設置されたスキッドシュータ等に向けてフォークリフト(搬送車両)10によって搬送されることになる。
(第1実施形態)
先ず、第1実施形態について説明する。本実施形態に係るラベル読取システム1は、フォークリフト10によって搬送されている複数の部品箱(荷物)2,2,…を、ラベル読取エリアAに通過させることで、各部品箱2,2,…それぞれに付与されているラベルL,L,…上のQRコードを読み取るシステムである。
−ラベル読取システムの構成−
図1は本実施形態に係るラベル読取システム1の概略構成を示す図である。この図1に示すように、ラベル読取システム1は、前記ラベル読取エリアAに設置された撮像装置(情報読取装置)3、ガイド装置4、ガイド制御装置5、第1通過センサ61、第2通過センサ62、情報処理端末7、モニタ装置8等を備えている。
撮像装置3は、所定間隔を存して設置された一対の撮像ユニット31,32を備えている。これら撮像ユニット31,32同士の間の空間がフォークリフト10の通過空間であり、この通過空間の床面を含んで図中の左右方向に延在する床面がフォークリフト10の走行経路F1(図1に一点鎖線で示す経路)における床面(フォークリフト10が走行可能な床面の範囲)となる。従って、一対の撮像ユニット31,32同士の間の間隔寸法は、フォークリフト10およびスキッドSの幅寸法(フォークリフト10の走行経路F1の延在方向に直交する水平方向の寸法)よりも大きく設定されている。ここでは、フォークリフト10の走行方向の下流側(図1における右側)を向いた場合において右側(図1における手前側)に位置する撮像ユニットを第1撮像ユニット31と呼び、左側(図1における奥側)に位置する撮像ユニットを第2撮像ユニット32と呼ぶこととする。
これら撮像ユニット31,32は、共に床面(フォークリフト10の走行経路F1の両側の床面)F2に立設された支柱33,34と、該支柱33,34の上下方向の複数箇所(本実施形態では5箇所)に等間隔で配設されたカメラ(撮像手段)35,35,…、36,36,…とを備えている。各カメラ35,35,…、36,36,…は、フォークリフト10の走行経路F1の内側を撮像するように配設されており、それぞれが上下方向の所定の範囲を撮像するようになっている。各カメラ35,35,…、36,36,…が撮像した画像の情報は前記情報処理端末7に送信されることになる。
これらカメラ35,35,…、36,36,…の台数は、ラベル読取エリアAを通過するスキッドSの高さ寸法に応じ、該スキッドSにおける全ての部品箱(高さ方向の全ての部品箱)2,2,…のラベルL,L,…を撮像可能とするように設定されている。例えば本実施形態では、図1に示すようにスキッドS,Sが上下2段に重ねられてラベル読取エリアAを通過するものとなっているので、両スキッドS,Sにおける全ての部品箱(高さ方向の全ての部品箱)2,2,…のラベルL,L,…を撮像可能とする台数のカメラ35,35,…、36,36,…が配設されている。
図2は一方側の撮像ユニット(第1撮像ユニット)31における各カメラ35,35,…の上下方向での撮像範囲を説明するための図である。この図2に示すように、各カメラ35,35,…はそれぞれ上下方向に所定の視野角を有している。つまり、カメラ35から離れる程、撮像範囲(図2における一点鎖線で示した範囲を参照)は拡大することになり、図2における位置L1よりも右側(カメラ35に近い側)では各カメラ35,35,…の撮像範囲は重ならない一方、位置L1よりも左側(カメラ35から遠い側)では各カメラ35,35,…の撮像範囲は重なっている。そして、図2における位置L2では各カメラ35,35,…の撮像範囲の重なり高さ(重なっている範囲)は前記QRコードの高さ寸法Dに略一致する。つまり、この位置L2よりも左側でラベルLが通過すれば1台のカメラ35でQRコードの全体(高さ方向の全体)を撮像することができる。また、図2における位置L3はカメラ35のピントが合う限界位置(位置L3よりも左側ではカメラ35のピントが合わない)となっている。なお、他方側の撮像ユニット(第2撮像ユニット)32も同様の構成となっている。
ガイド装置4は、前記フォークリフト10の走行経路F1の外側(床面F2)であって、フォークリフト10の走行方向に沿う方向におけるラベル読取エリアAよりも下流側(図1における右側)に設置され、この走行経路F1における床面に向けてレーザ光を照射する装置である。このレーザ光は、走行経路F1でのフォークリフト10の走行速度および走行位置を指示するために照射される。このレーザ光の具体的な移動速度および照射位置については後述する。
図3に示すように、ガイド装置4は、支柱41の上部に、レーザ照射部42およびレーザ走査部43を備えており、支柱41の下部近傍に制御部44を備えている。
レーザ照射部42は、内部にレーザ発振器を収容しており、前記走行経路F1における床面に向けてレーザ光を照射することで該床面に所定形状のレーザ光の像Iを描くものである。このレーザ光の像Iとして具体的には、略H形状で成り、前記走行経路F1の幅方向(走行経路F1の延在方向に対して直交する方向)に所定長さを有する第1直線像I1と、該第1直線像I1の延在方向の一端(図3における手前側の一端)に連続して走行経路F1の延在方向に沿って所定長さを有する第2直線像I2と、前記第1直線像I1の延在方向の他端(図3における奥側の他端)に連続して走行経路F1の延在方向に沿って所定長さを有する第3直線像I3とで成っている。
第1直線像I1の長さ寸法(走行経路F1の延在方向に対して直交する方向での長さ寸法)はフォークリフト10の幅寸法に略一致している。また、第2直線像I2および第3直線像I3それぞれの長さ寸法(走行経路F1の延在方向に沿う方向での長さ寸法)は、第1直線像I1の長さ寸法(走行経路F1の延在方向に対して直交する方向での長さ寸法)よりも短くなっている。
レーザ走査部43は、前記レーザ照射部42から照射されるレーザ光を走査することによってレーザ光の照射方向を変更するようになっている。具体的に、このレーザ走査部43は、レーザ照射部42を鉛直軸周りに回転させる鉛直軸回転部43aと、レーザ照射部42を水平軸周りで回転させる水平軸回転部43bとを有している。これら回転部43a,43bは、図示しない電動モータの動力を受けることで、各軸周りに回転自在となっている。これにより、レーザ照射部42が鉛直軸周りおよび水平軸周りでそれぞれ回転することにより、該レーザ照射部42から照射されるレーザ光が走査されるようになっている。そして、このレーザ光の走査により、走行経路F1における床面に描かれるレーザ光の像Iが床面に沿って移動可能となっている。
走行経路F1における床面に描かれるレーザ光の像Iの位置について説明する。このレーザ光の像Iは走行経路F1の幅方向の中央に位置させる必要がある。このため、このレーザ光の像Iの第1直線像I1の中心位置を、走行経路F1におけるその延在方向に対して直交する方向における中心位置に略一致させるようにしておく必要がある。これは、レーザ光の像Iの誘導に従ってフォークリフト10が運転されてラベル読取エリアAを通過する際に、各部品箱2,2,…それぞれの側面に付与されているラベルL,L,…と各カメラ35,35,…、36,36,…との間の間隔を適正に得るためである。例えばフォークリフト10が走行経路F1の幅方向の中央を通過した場合に、部品箱2の側面が図2における位置L2と位置L3との間を通過し、カメラ35のピントが位置L2と位置L3との間に合わされている場合において、部品箱2の側面が図中の位置L2よりも右側(カメラ35に近い側)にあると、ラベルLの位置が各カメラ35,35,…の撮像範囲に入らなかったりカメラ35のピントが合わなかったりすることで正確な撮像ができない可能性がある。また、部品箱2の側面が図中の位置L3よりも左側(カメラ35から遠い側)にあると、カメラ35のピントが合わないことで正確な撮像ができない可能性がある。このような状況を回避するべく、各部品箱2,2,…それぞれの側面に付与されているラベルL,L,…と各カメラ35,35,…、36,36,…との間の間隔を適正に得るために、レーザ光の像Iの第1直線像I1の中心位置を、走行経路F1におけるその延在方向に対して直交する方向における中心位置に略一致させるようにしておく必要がある。つまり、前記レーザ光の像Iは、図1に二点鎖線で囲んだ領域(一点鎖線で表した走行経路F1の幅方向の中央の領域)F3に沿って移動させる必要がある。
図3に示すように、レーザ照射部42から鉛直下方に延びた直線(破線)L4の床面F2上での点を原点Oとし、走行経路F1の延在方向に沿う方向をx軸とし、走行経路F1の延在方向に直交する水平方向をy軸とした場合の座標を考える。この場合、直線L4の長さ寸法(レーザ照射部42の配設位置の高さ)をhとし、直線L4と、レーザ照射部42と第1直線像I1の中心位置とを繋ぐ直線L5との成す角度をβとし、x軸と、原点Oと第1直線像I1の中心位置とを繋ぐ直線(破線)L6との成す角度をαとし、第1直線像I1の中心位置におけるx軸上の座標点をXとし、第1直線像I1の中心位置におけるy軸上の座標点をYとした場合、以下の式(1)(2)が成立する。
X=h・cosα・tanβ …(1)
Y=h・sinα・tanβ …(2)
つまり、前記座標点Yを、走行経路F1におけるその延在方向に対して直交する方向における中心位置に一致させるように各角度α,βを設定することで、レーザ光の像Iの第1直線像I1の中心位置が、走行経路F1におけるその延在方向に対して直交する方向における中心位置に一致し、レーザ光の像Iが走行経路F1の幅方向の中央に位置することになる。つまり、前記鉛直軸回転部43aおよび水平軸回転部43bの回転角度を制御して各角度α,βを設定することで、レーザ光の像Iが走行経路F1の幅方向の中央に位置することになる。
また、前記座標点Xを移動させるように鉛直軸回転部43aおよび水平軸回転部43bの回転角度を変更することによってレーザ光の像Iを走行経路F1の床面において移動させることができる。本実施形態では、このレーザ光の像Iを移動させることで、フォークリフト10の走行をガイドして、該フォークリフト10をラベル読取エリアAに向けて誘導するようにしている。つまり、レーザ光の像Iが走行経路F1の幅方向の中央に位置する状態を維持しながら、このレーザ光の像Iを所定速度でラベル読取エリアAに向けて移動させ、これによってフォークリフト10をラベル読取エリアAに向けて誘導する。この場合のレーザ光の像Iの移動速度は、この移動するレーザ光の像Iに追従してフォークリフト10が走行した場合に各撮像ユニット31,32のカメラ35,35,…、36,36,…によるラベルL,L,…の読み取りを可能にする速度に設定されている。つまり、カメラ35,35,…、36,36,…によるラベルL,L,…の読み取りを可能にするフォークリフト10の走行速度の限界値(最高速度)を予め計測しておき、その速度以下の所定速度で、レーザ光の像Iをラベル読取エリアAに向けて移動させるようにしている。つまり、この所定速度でレーザ光の像Iが移動するように、前記鉛直軸回転部43aおよび水平軸回転部43bの回転角度を制御することになる。このレーザ光の像Iの移動速度としては、ラベルL,L,…の読み取りの信頼性が確保される範囲で、できるだけ高い速度であることが好ましい。
制御部44は、前記レーザ照射部42および前記レーザ走査部43に指令信号を送信し、レーザ照射部42によるレーザ光の照射開始および停止や、レーザ走査部43によるレーザ光の走査を制御するようになっている。この制御部44は、図示していないが、一般的に公知のCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えている。
ROMは、レーザ照射部42によるレーザ光の照射開始および停止や、レーザ走査部43によるレーザ光の走査(レーザ光の像Iの位置およびレーザ光の像Iをラベル読取エリアAに向けて移動させる移動速度)を制御するための制御プログラム等が記憶されている。CPUは、ROMに記憶された制御プログラムに基づいて演算処理を実行する。RAMは、CPUでの演算結果等を一時的に記憶するメモリである。
ガイド制御装置5は、前記第1通過センサ61、前記第2通過センサ62および前記ガイド装置4の制御部44に接続されており、第1通過センサ61および第2通過センサ62からの出力に従って、制御部44および各撮像ユニット31,32に作動指令信号を送信する。このガイド制御装置5も、公知のCPU、ROM、RAM等を備えている。
第1通過センサ61は、前記撮像装置3の配設位置よりも所定距離だけ上流側(走行経路F1におけるフォークリフト10の走行方向の上流側)に配設されており、走行経路F1でのフォークリフト10の通過を検知するものである。この第1通過センサ61は、光学的にフォークリフト10の通過を検知するものであって、走行経路F1に向かう投受光器61aを備えており、フォークリフト10に備えられた反射板による反射光の有無を検知することでフォークリフト10の通過を検知するようになっている。また、この第1通過センサ61は、フォークリフト10の通過を検知した際に、通過検知信号を前記ガイド制御装置5に送信するようになっている。
また、第2通過センサ62は、前記撮像装置3の配設位置よりも所定距離だけ上流側(走行経路F1におけるフォークリフト10の走行方向の上流側)であって、且つ前記第1通過センサ61の配設位置よりも所定距離だけ下流側(走行経路F1におけるフォークリフト10の走行方向の下流側)に配設されており、第1通過センサ61の配設位置を通過した後の走行経路F1でのフォークリフト10の通過を検知するものである。この第2通過センサ62も、光学的にフォークリフト10の通過を検知するものであって、走行経路F1に向かう投受光器62aを備えており、フォークリフト10に備えられた反射板による反射光の有無を検知することでフォークリフト10の通過を検知するようになっている。また、この第2通過センサ62も、フォークリフト10の通過を検知した際に、通過検知信号を前記ガイド制御装置5に送信するようになっている。
情報処理端末7は、前記撮像装置3の各カメラ35,35,…、36,36,…から送信された画像の情報を受信し、この画像におけるQRコードの情報を取得する。そして、この情報処理端末7は、このQRコードの情報から各部品箱2,2,…それぞれに収容されている部品の種類や個数等の情報を読み取り、部品が適正に納入されたか否かを判断する。つまり、情報処理端末7には、予め部品の発注情報が格納されており、この発注情報と、前記QRコードの情報から取得した納入された部品箱2,2,…の情報とを照合し、部品が適正に納入されたか否かを判断する。
モニタ装置8は、前記情報処理端末7からの出力を受け、その結果を画面に表示する。例えば、情報処理端末7によって部品が適正に納入されたと判断された場合には「OK」表示がなされ、情報処理端末7によって部品が適正に納入されていないと判断された場合には「NG」表示がなされる。また、「NG」表示と共に過不足のある部品の詳細情報を表示するようにしてもよい。モニタ装置8は、作業者によって表示が確認されている。
−ラベル読み取り動作−
次に、前述の如く構成されたラベル読取システム1によるラベル読み取り動作について説明する。
図1に示すように、スキッドS,Sがフォークリフト10に載置されて搬送されている状態で、フォークリフト10が、前記走行経路F1に向けて走行するように運転者が運転する。本実施形態では、フォークリフト10が走行経路F1を後退移動することで、スキッドS,Sをラベル読取エリアAに向けて搬送する。
そして、フォークリフト10が走行経路F1において第1通過センサ61の配設位置を通過すると、該第1通過センサ61がフォークリフト10の通過を検知し、ガイド制御装置5に通過検知信号を送信する。
この通過検知信号を受信したガイド制御装置5は、ガイド装置4の制御部44に作動指令信号を送信する。この作動指令信号を受信したガイド装置4は、レーザ照射部42から走行経路F1における床面に向けてレーザ光を照射させ、これによって該床面に所定形状のレーザ光の像Iが描かれることになる。そして、ガイド装置4は、レーザ照射部42から照射されるレーザ光を走査することによってレーザ光の照射方向を変更する。具体的には、走行経路F1における床面に描かれるレーザ光の像Iを走行経路F1の中央の領域(図1に二点鎖線で囲んだ領域F3の内側)に沿ってラベル読取エリアAに向けて移動させる。
前述したように、このレーザ光の像Iは、走行経路F1の幅方向の中央に位置しており、また、所定速度でラベル読取エリアAに向けて移動される。この移動速度は、この移動するレーザ光の像Iに追従してフォークリフト10が走行した場合に各撮像ユニット31,32のカメラ35,35,…、36,36,…によるラベルL,L,…の読み取りを可能にする速度に設定されている。図5は、この場合に、レーザ光の像Iがフォークリフト10を誘導している状態を示す平面図である。
そして、フォークリフト10が走行経路F1(より具体的には領域F3)において第2通過センサ62の配設位置を通過すると、該第2通過センサ62がフォークリフト10の通過を検知し、ガイド制御装置5に通過検知信号を送信する。
この通過検知信号を受信したガイド制御装置5は、撮像装置3に作動指令信号を送信する。この作動指令信号を受信した撮像装置3は、各撮像ユニット31,32に配設されたカメラ35,35,…、36,36,…による撮像を開始する。
前述したようにレーザ光の像Iの移動速度は、この移動するレーザ光の像Iに追従してフォークリフト10が走行した場合に各撮像ユニット31,32のカメラ35,35,…、36,36,…によるラベルL,L,…の読み取りを可能にする速度に設定されているため、フォークリフト10の運転者が、このレーザ光の像Iによる誘導に従った走行速度および走行位置でフォークリフト10を運転する(フォークリフト10がレーザ光の像Iを追い越さないよう且つ走行経路F1の中央の領域(領域F3の内側)を走行するように運転する)ことによって、ラベル読取エリアAにおける各カメラ35,35,…、36,36,…によるラベルL,L,…の読み取りを正確に行うことが可能になる。図6は、この場合に、フォークリフト10がラベル読取エリアAを通過している状態を示す平面図である。
そして、各カメラ35,35,…、36,36,…によって撮像されたラベルL,L,…の情報は情報処理端末7に送信される。この情報処理端末7では、QRコードの情報から各部品箱2,2,…それぞれに収容されている部品の種類や個数等の情報を読み取り、部品が適正に納入されたか否かを判断する。その判断結果の情報はモニタ装置8に送信される。部品が適正に納入されたと判断された場合にはOK信号が送信され、部品が適正に納入されていないと判断された場合にはNG信号が送信されることになる。
モニタ装置8では、情報処理端末7からOK信号を受信した場合には、「OK」表示がなされ、情報処理端末7からNG信号を受信した場合には、「NG」表示がなされる。作業者は、このモニタ装置8の表示によって部品が適正に納入されたか否かを把握することになる。
−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態では、各部品箱2,2,…を載置した(スキッドS,Sを載置した)フォークリフト10をラベル読取エリアAに向けて誘導するに際し、ガイド装置4は、ラベルL,L,…の読み取りを可能にするように予め設定された、フォークリフト10の走行速度、および、その走行方向に直交する水平方向でのフォークリフト10の走行位置を指示するように、フォークリフト10の走行方向の前方側において該フォークリフト10をガイドしながらラベル読取エリアAに向けて誘導している。従って、フォークリフト10の運転者が、このガイド装置4の誘導(ガイド光の像Iによる誘導)に従った走行速度および走行位置でフォークリフト10を運転することによって、ラベル読取エリアAにおける撮像装置3のラベル撮像によるラベルL,L,…の情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。言い替えると、フォークリフト10の運転者がガイド装置4の誘導(ガイド光の像Iによる誘導)に従ってフォークリフト10を運転するのみで(高い技量を必要とすることなく)、ラベル読取エリアAにおける撮像装置3のラベル撮像によるラベルL,L,…の情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。これにより、各部品箱2,2,…に付与されたラベルL,L,…を撮像してその情報を読み取るといった手法を、各部品箱2,2,…を載置したフォークリフト10をラベル読取エリアAに通過させることで実現することの実用性を高めることができる。
また、本実施形態では、フォークリフト10を誘導するための特別な車両は必要ないため(ガイド光の像Iで誘導しているため)、低コストでフォークリフト10をラベル読取エリアAに向けて誘導することが可能である。
また、本実施形態では、ガイド装置4が、ラベル読取エリアAよりもフォークリフト10の走行方向に沿う方向における下流側に設置されて、ラベル読取エリアAよりもフォークリフト10の走行方向に沿う方向における上流側の路面(走行経路F1)にガイド光を照射するようにしている。このため、ガイド装置4から走行経路F1に向けて照射されているガイド光がフォークリフト10によって遮られてしまうといったことを回避できる。つまり、フォークリフト10がラベル読取エリアAを通過するまで、ガイド光を走行経路F1上に適切に照射させてフォークリフト10をラベル読取エリアAに向けて誘導することが可能になる。その結果、ラベル読取エリアAにおける撮像装置3のラベル撮像によるラベルL,L,…の情報の読み取りを正確に行うことが可能である。
また、本実施形態では、部品箱2,2,…を移動(搬送)しながらラベルL,L,…の情報の読み取りを行うようにしているため、ラベルL,L,…の情報の読み取りを行うために部品箱2,2,…の置き場所(一時的な置き場所)を確保しておく必要がない。このため、生産工場内における作業スペースの削減を図ることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態は、フォークリフト10の走行方向に沿って移動するガイド台車によってフォークリフト10をラベル読取エリアAに向けて誘導するようにしたものである。つまり、前記実施形態におけるガイド装置4に代えてガイド台車を備えさせたものである。その他の構成および動作は前記実施形態のものと同様であるので、ここではガイド台車について主に説明する。
図7は、本実施形態に係るラベル読取システム1の概略構成を示す図である。また、図8は、本実施形態におけるガイド台車9を説明するための斜視図である。
これらの図に示すように、本実施形態に係るラベル読取システム1は、フォークリフト10の走行経路F1に併設してガイドレール11が敷設されており、このガイドレール11上をガイド台車9が走行しながらフォークリフト10をラベル読取エリアAに向けて誘導するようになっている。
図8に示すように、ガイド台車9は、走行用の車輪91a,91a,…が備えられたベース台91上に支柱92が立設されており、この支柱92によってガイドポール93が揺動自在に支持された(後述するように支柱92に取り付けられた揺動用モータ95に支持された)構成となっている。
ベース台91の下部には、ガイドレール11の上面に載置されて、この上面を転動するように水平軸周りに回転自在に支持された一対の第1補助ローラ91bが備えられている。また、ベース台91の前側および後側には、ガイドレール11をその幅方向の両側から挟み込み且つ鉛直軸周りに回転自在に支持された一対の第2補助ローラ91cが備えられている。これら補助ローラ91b,91cによってガイド台車9が、ガイドレール11に沿って移動する構成となっている。
前記支柱92の下端部には、水平軸周りに回転可能な走行用モータ94が取り付けられており、この走行用モータ94の駆動軸94aと、前記各車輪91a,91aとの間に駆動力伝達用のベルト94b,94bが架け渡されている。これにより、走行用モータ94が作動すると、その回転力がベルト94b,94bを介して各車輪91a,91aに伝達されて、ガイド台車9がガイドレール11に沿って走行(移動)する構成となっている。また、走行用モータ94は、前記ガイド制御装置5からの起動信号を受けることで作動を開始し、ガイドレール11に沿って走行する。この起動信号は例えば無線通信によって送受信される。
前記支柱92の上部には、前記ガイドポール93を揺動させるための動力源となる揺動用モータ95が取り付けられている。この揺動用モータ95は、支柱92の上部に取り付けられた支持プレート92a上に載置されている。揺動用モータ95の駆動軸95aの先端に前記ガイドポール93が一体的に取り付けられている。ガイドポール93は、円柱形状のポール本体93aと、該ポール本体93aの一端に連続し、このポール本体93aの延在方向に対して直交する方向に延在するガイド部(ガイド部材)93bと、ポール本体93aの他端に連続したカウンタウエイト93cとを備えている。そして、前記ポール本体93aが揺動用モータ95の駆動軸95aの先端に一体的に取り付けられている。
これにより、揺動用モータ95の作動に伴って、ガイドポール93は、図中に実線で示すようにポール本体93aが水平方向に延在する姿勢であるガイド姿勢と、図中に仮想線で示すようにポール本体93aが鉛直方向に延在する姿勢である起立姿勢との間で揺動自在となっている。ガイドポール93がガイド姿勢となっている状態では、ガイド部93bは鉛直方向に延在することになり、この場合のガイド部93bの位置(平面視におけるガイド部93bの位置)は走行経路F1の幅方向の中央に対応している。つまり、この状態で、ガイド台車9がガイドレール11に沿って走行すると、ガイド部93bが走行経路F1の幅方向の中央位置を支持しながらラベル読取エリアAに向けてフォークリフト10を誘導することができるようになっている。
また、前記揺動用モータ95は、前記ガイド制御装置5からの揺動指令信号を受けることにより、ガイドポール93を前記ガイド姿勢から起立姿勢に揺動させる。この際、ガイドポール93にはカウンタウエイト93cが備えられているため、揺動に要する動力は小さくて済む。
本実施形態におけるラベル読み取り動作にあっては、図7に示すように、スキッドS,Sがフォークリフト10に載置されて搬送されている状態で、フォークリフト10が、前記走行経路F1に向けて走行するように運転者が運転する。なお、この場合、ガイド台車9のガイドポール93は前記ガイド姿勢となっている。
そして、フォークリフト10が走行経路F1において第1通過センサ61の配設位置を通過すると、該第1通過センサ61がフォークリフト10の通過を検知し、ガイド制御装置5に通過検知信号を送信する。
この通過検知信号を受信したガイド制御装置5は、走行用モータ94に起動信号を送信する。この起動信号を受信した走行用モータ94は作動を開始し、これによってガイド台車9がガイドレール11に沿って走行する。
前述したように、ガイドポール93がガイド姿勢となっている状態では、ガイド部93bの位置は走行経路F1の幅方向の中央に対応しており、また、ガイド台車9は所定速度で走行する。この移動速度は、ガイド台車9と共に移動するガイド部93bに追従してフォークリフト10が走行した場合に各撮像ユニット31,32のカメラ35,35,…、36,36,…によるラベルL,L,…の読み取りを可能にする速度に設定されている。図9は、この場合に、ガイド台車9のガイドポール93(より具体的にはガイド部93b)がフォークリフト10を誘導している状態を示す平面図である。
そして、フォークリフト10が走行経路F1(より具体的には領域F3)において第2通過センサ62の配設位置を通過すると、該第2通過センサ62がフォークリフト10の通過を検知し、ガイド制御装置5に通過検知信号を送信する。
この通過検知信号を受信したガイド制御装置5は、ガイド台車9の揺動用モータ95に揺動指令信号を送信する。この揺動指令信号を受信した揺動用モータ95は作動を開始し、これによってガイドポール93をガイド姿勢から起立姿勢に揺動させる。これにより、ガイドポール93が第1撮像ユニット31に干渉することなく、ガイド台車9は、第1撮像ユニット31の側方(図7における手前側)を通過することになる。
また、前記実施形態の場合と同様に、第2通過センサ62がフォークリフト10の通過を検知したことに伴って各撮像ユニット31,32に配設されたカメラ35,35,…、36,36,…による撮像が開始されることになる。
その他の動作は前述した実施形態の場合と同様である。
本実施形態によれば、各部品箱2,2,…を載置した(スキッドS,Sを載置した)フォークリフト10をラベル読取エリアAに向けて誘導するに際し、ガイド台車9は、ガイドポール93のガイド部93bが予め設定された速度および予め設定された位置でラベル読取エリアAに向けて移動するように走行する。このガイド部93bの速度および位置は、該ガイド部93bに追従してフォークリフト10が走行した場合にラベル読取エリアAにおける撮像装置3のラベル撮像によるラベルL,L,…の情報の読み取りを可能にするように予め設定されたものである。このため、このガイド部93bに追従するように運転者がフォークリフト10を運転することによって、ラベル読取エリアAにおける撮像装置3のラベル撮像によるラベルL,L,…の情報の読み取りを正確に行うことが可能になる。これにより、本実施形態にあっても、各部品箱2,2,…に付与されたラベルL,L,…を撮像してその情報を読み取るといった手法を、各部品箱2,2,…を載置したフォークリフト10をラベル読取エリアAに通過させることで実現することの実用性を高めることができる。
また、本実施形態によれば、フォークリフト10の運転者はガイド台車9のガイド部93bを見ながらフォークリフト10を運転することになる。つまり、路面から所定高さ位置にあるガイド部93bを見ながらフォークリフト10を運転することになる。このため、運転者の視線を高い位置に維持することができ、ガイド部93bとの間の距離感を適正に得ることができてフォークリフト10の運転の操作性を良好に確保することができる。
−他の実施形態−
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
例えば、前記各実施形態では、自動車の生産工場において、納入された複数の部品箱2,2,…に付与されているラベルL,L,…上のQRコードを読み取るシステムとして本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、自動車の生産工場以外の工場において使用されるラベル読取システムとして使用されるものであってもよい。また、ラベルL上の2次元コードとしてはQRコードに限らずバーコードであってもよい。
また、前記各実施形態では、フォークリフト10の走行方向に直交する水平方向において2つの部品箱2,2が並べられて載置された場合に各ラベルL,Lを読み取るラベル読取システム1を例に挙げて説明した。つまり、2つの撮像ユニット31,32が設置されたものとしていた。本発明はこれに限らず、フォークリフト10の走行方向に直交する水平方向において1つの部品箱が載置される場合にラベルを読み取るラベル読取システムに対して適用することも可能である。この場合、このラベルが付与されている側のみに撮像ユニットを設置することになる。
また、前記各実施形態では、部品箱2の側面に付与されたラベルLを読み取るために、各撮像ユニット31,32は水平方向からラベルLを撮像するものとしていた。本発明はこれに限らず、部品箱2の上面に付与されたラベルLを読み取るために、上側からラベルを撮像する撮像ユニットを備えさせてもよい。
また、前記各実施形態では、通過センサ61,62は走行経路F1の一方側に投受光器61a,62aを備えさせたものであった。本発明はこれに限らず、走行経路F1の一方側に投光器を、他方側に受光器をそれぞれ配置したものであってもよい。
また、前記各実施形態では、前記位置L2と位置L3との間(図2を参照)にラベルLを通過させるものとしていた。本発明はこれに限らず、前記位置L1と位置L2との間にラベルLを通過させるものとしてもよい。この場合、1台のカメラ35でラベルL全体(QRコード全体)を撮像することができない可能性があるが、上下2台のカメラ35,35の撮像画像を合成することでラベルLを読み取るようにする。
本発明は、フォークリフトによって搬送されている荷物に付与されたラベルを読み取るためのラベル読取システムに適用可能である。
1 ラベル読取システム
2 部品箱(荷物)
3 撮像装置(情報読取装置)
31 第1撮像ユニット
32 第2撮像ユニット
35,36 カメラ(撮像手段)
4 ガイド装置
42 レーザ照射部
43 レーザ走査部
44 制御部
10 フォークリフト(搬送車両)
9 ガイド台車
93 ガイドポール
93b ガイド部(ガイド部材)
L ラベル
A ラベル読取エリア

Claims (6)

  1. 運転者により運転される搬送車両に載置された荷物における前記搬送車両の走行方向に沿う方向に延在する面に付与されたラベルを、前記搬送車両をラベル読取エリアに通過させて読み取るラベル読取システムであって、
    前記ラベルの読み取りを可能にするように予め設定された、前記搬送車両の走行速度、および、その走行方向に直交する水平方向での前記搬送車両の走行位置を指示するように、前記搬送車両の走行方向の前方側において該搬送車両をガイドしながら前記ラベル読取エリアに向けて誘導するガイド装置と、
    前記ラベル読取エリアにおいて前記搬送車両の走行方向に直交する方向から前記ラベルを撮像して該ラベルの情報を読み取る情報読取装置とを備えていることを特徴とするラベル読取システム。
  2. 請求項1記載のラベル読取システムにおいて、
    前記ガイド装置は、前記搬送車両の走行方向の前方側の路面にガイド光を照射するものであって、前記ガイド光の照射位置が、該ガイド光に追従して前記搬送車両が走行した場合に前記情報読取装置による前記ラベルの読み取りを可能にするように、予め設定された速度および予め設定された位置で前記ラベル読取エリアに向けて前記路面上を移動する構成となっていることを特徴とするラベル読取システム。
  3. 請求項2記載のラベル読取システムにおいて、
    前記路面に照射される前記ガイド光の像は、前記ラベルの読み取りを可能にする前記搬送車両の走行方向に直交する水平方向での該搬送車両の走行範囲を規定するように、前記搬送車両の走行方向に直交する水平方向における前記走行範囲の一端位置と他端位置との間に亘って延在する形状であることを特徴とするラベル読取システム。
  4. 請求項2または3記載のラベル読取システムにおいて、
    前記ガイド装置は、前記搬送車両の走行方向に沿う方向における前記ラベル読取エリアよりも下流側に設置されて、前記搬送車両の走行方向に沿う方向における前記ラベル読取エリアよりも上流側の路面に前記ガイド光を照射するよう構成されていることを特徴とするラベル読取システム。
  5. 請求項1記載のラベル読取システムにおいて、
    前記ガイド装置は、前記搬送車両の走行方向の前方側の所定高さに位置するガイド部材を有するガイド台車であって、前記ガイド部材に追従して前記搬送車両が走行した場合に前記情報読取装置による前記ラベルの読み取りを可能にするように、予め設定された速度および予め設定された位置で前記ガイド部材が前記ラベル読取エリアに向けて移動するように前記ガイド台車が走行する構成となっていることを特徴とするラベル読取システム。
  6. 請求項1〜5のうち何れか一つに記載のラベル読取システムにおいて、
    前記搬送車両に載置された荷物は、該搬送車両の走行方向に直交する水平方向において2つが並べられて載置されており、前記走行方向に直交する水平方向の外側において該搬送車両の走行方向に沿う方向に延在する鉛直面に前記ラベルが付与されており、
    前記情報読取装置は、前記走行方向に直交する水平方向の両側から前記各荷物に付与された前記ラベルを撮像する複数の撮像手段を備えていることを特徴とするラベル読取システム。
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