JP2020164265A - Picking system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の一態様は、投光装置(プロジェクタ)を備えたピッキングシステムに関する。 One aspect of the present disclosure relates to a picking system including a floodlight device (projector).
倉庫や工場等の施設では、対象物(例:荷物)を効率的にピッキング(仕分け)することが求められる。このため、様々なピッキング技術が開発されている。このようなピッキング技術の1つとして、プロジェクションピッキングシステム(Projection Picking System)(以下、単に「PPS」とも称する)が知られている。PPSでは、投光装置によって所定の位置に光を照射することより、作業者に対するピッキング対象物の指示がなされる。 In facilities such as warehouses and factories, it is required to efficiently pick (sort) objects (eg luggage). Therefore, various picking techniques have been developed. As one of such picking techniques, a projection picking system (hereinafter, also simply referred to as “PPS”) is known. In PPS, the picking object is instructed to the operator by irradiating the predetermined position with light by the light projecting device.
一例として、特許文献1には、仕分システムにおける作業効率の向上を目的とした技術が開示されている。特許文献1の技術では、ピッキング対象物の収納空間に対応する範囲内で照射光が連続して移動するように、投光装置が制御される。
As an example,
本開示の一態様の目的は、従来よりも利便性に優れたPPSを提供することにある。 An object of one aspect of the present disclosure is to provide a PPS that is more convenient than before.
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係るピッキングシステムは、施設内におけるピッキング対象物を指示するピッキングシステムであって、上記ピッキング対象物に関する情報を取得する制御装置と、上記制御装置の指令に基づき、上記施設内において、上記ピッキング対象物を収納するための複数の収納部材のうちの所定の収納部材に対し、上記情報に対応する位置を作業者に示す画像を投影するための光を出射する投光装置と、を備えており、上記所定の収納部材に対する上記光の照射周期は、4回/秒以上かつ20回/秒以下である。 In order to solve the above problems, the picking system according to one aspect of the present disclosure is a picking system that instructs a picking object in a facility, and is a control device that acquires information about the picking object and the control. In order to project an image showing the operator the position corresponding to the above information on a predetermined storage member among a plurality of storage members for storing the picking object in the facility based on the instruction of the device. The light projecting device for emitting the above-mentioned light is provided, and the irradiation cycle of the light to the predetermined storage member is 4 times / second or more and 20 times / second or less.
本開示の一態様に係るピッキングシステムによれば、従来よりも利便性に優れたPPSを提供できる。 According to the picking system according to one aspect of the present disclosure, it is possible to provide a PPS that is more convenient than the conventional one.
〔実施形態1〕
実施形態1のPPS1(ピッキングシステム)について、以下に説明する。便宜上、実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、以降の各実施形態では、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。公知技術と同様の事項についても、説明を適宜省略する。
[Embodiment 1]
The PPS1 (picking system) of the first embodiment will be described below. For convenience, the members having the same functions as the members described in the first embodiment are designated by the same reference numerals in the following embodiments, and the description thereof will not be repeated. The description of the same matters as those of the known technology will be omitted as appropriate.
なお、各図に示されている装置構成は、説明の便宜上のための単なる一例である。このため、各部材は、必ずしも実際のスケール通りには描画されていない。また、各部材の位置関係も、各図の例に限定されない。各図では、便宜上、一部の部材の図示を省略する場合もある。 The device configuration shown in each figure is merely an example for convenience of explanation. Therefore, each member is not always drawn according to the actual scale. Further, the positional relationship of each member is not limited to the example of each figure. In each figure, some members may be omitted for convenience.
さらに、明細書中において以下に述べる各数値についても、単なる一例である。なお、本明細書では、2つの数AおよびBについての「A〜B」という記載は、特に明示されない限り、「A以上かつB以下」を意味するものとする。 Furthermore, each numerical value described below in the specification is also merely an example. In this specification, the description "A to B" for the two numbers A and B means "more than or equal to A and less than or equal to B" unless otherwise specified.
(PPS1の概要)
図1は、PPS1の要部の構成を示す機能ブロック図である。PPS1は、施設内におけるピッキング対象物TTを指示するピッキングシステムの一例である。以下では、「ピッキング対象物TT」を、単に「TT」とも略記する。その他の部材についても同様である。
(Overview of PPS1)
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a main part of PPS1. PPS1 is an example of a picking system that instructs a picking object TT in a facility. In the following, "picking object TT" is also simply abbreviated as "TT". The same applies to other members.
PPS1は、制御装置10および投光装置20を備える。図1の例では、施設内には、TTを収納するための複数の棚90(収納部材)によって構成された、棚ユニット900(収納部材ユニット)が設けられている。以下の説明では、TTが収納されている棚90を、棚90Pとも称する(後述の図2も参照)。棚90Pは、棚ユニット900における所定の棚90の一例である。
The
制御装置10は、PPS1の各部を統括的に制御する。制御装置10は、ピッキング情報取得部110、発光制御部120、対象物取得判定部130、および回転機構制御部140を備える。
The
ピッキング情報取得部110は、ピッキング情報を取得する。ピッキング情報とは、TTに関する情報を総称的に意味する。以下の例では、ピッキング情報には、棚90Pの位置を示す情報(つまり、どの棚90にTTが収納されているかを示す情報)が含まれているものとする。ピッキング情報には、(i)TTの種類を示す情報、および、(ii)TTの個数を示す情報、の少なくともいずれかが、さらに含まれていてよい。
The picking
一例として、施設の管理者は、自身が所有する入力装置(例:端末装置)を用いてピッキング情報を入力し、当該ピッキング情報を当該施設内の不図示の記憶装置(例:サーバ)に格納させる。この場合、ピッキング情報取得部110は、記憶装置からピッキング情報を取得する。制御装置10は、ピッキング情報に対応する施設内の位置を作業者に示す画像(以下、IMG)を生成する。
As an example, the facility manager inputs picking information using an input device (eg, terminal device) owned by the facility, and stores the picking information in a storage device (eg, server) (not shown) in the facility. Let me. In this case, the picking
投光装置20は、光源210およびカメラ220(撮像装置)を備える。以下に述べるように、投光装置20は、制御装置10(より具体的には、発光制御部120)の指令に基づき、IMGを投影するための光(L)を出射する。具体的には、投光装置20は、棚90PにLを出射する(後述の図3も参照)。投光装置20の光学系(不図示)は、少なくとも1つの棚90の前面全体(例:棚90Pの前面全体)にLを照射できるように構成されている。
The
棚90には、上下方向(高さ方向)、前後方向(奥行き方向)、および左右方向(幅方向)が予め規定されているものとする。本明細書において、棚90の前面とは、「SPが設けられた棚90の面」を意味する。従って、作業者がTTをピッキングしようとする場合には、当該作業者は、棚90の前面に向き合う。棚90の前面にIMGが投影されることで、作業者をTTの位置(棚90Pの位置)にガイドできる。
It is assumed that the vertical direction (height direction), the front-back direction (depth direction), and the left-right direction (width direction) are predetermined on the
光源210は、Lを出射する光源である。発光制御部120は、ピッキング情報に基づき、Lの照射条件に関する情報(以下、照射条件情報)を設定する。照射条件情報には、例えば、
・施設内における棚90Pの位置を示すデータ;
・ある時刻におけるLの照射位置を指定するデータ;
・Lの明るさを指定するデータ;
・IMGの拡大率を指定するデータ(Lの広がり角を指定するデータ):
が含まれている。
The
-Data indicating the position of the
-Data that specifies the irradiation position of L at a certain time;
-Data that specifies the brightness of L;
-Data that specifies the magnification of IMG (data that specifies the spread angle of L):
It is included.
発光制御部120は、照射条件情報に基づき、光源210を駆動するための駆動信号(以下、光源駆動信号)を生成し、当該光源駆動信号を光源210に供給する。光源210は、光源駆動信号に基づき、Lを出射する。
The light
(施設のレイアウトの一例)
図2は、実施形態1の施設のレイアウトについて説明するための図である。図2に示されるように、棚90は、水平面HP上に載置されている。HPは、施設内において棚90が載置される面(載置面)の一例である。投光装置20は、HPと平行な天井CEに取り付けられている。
(Example of facility layout)
FIG. 2 is a diagram for explaining the layout of the facility of the first embodiment. As shown in FIG. 2, the
制御装置10は、投光装置20と通信可能であるように配置されていればよい。従って、制御装置10は、投光装置20および棚90が設けられている室内(例:倉庫内)とは、別の室内(例:事務室内)に配置されていてもよい。また、サーバを制御装置10として用いてもよい。
The
以下の説明では、棚90の高さ方向を、Z方向として表す。図2の例では、Z方向は、鉛直方向である。図2の例では、棚90は、上側棚90Hと下側棚90Lとによって構成されている。棚90の高さは、1.5mである。棚90には、TTを収納するための収納部SPが設けられている。
In the following description, the height direction of the
また、Z方向に垂直な方向をそれぞれ、X方向およびY方向と称する。図2の例では、HPおよびCEはいずれも、XY平面に平行である。以下の説明では、便宜上、X方向およびY方向はそれぞれ、棚90の奥行き方向および幅方向であるものとする。
Further, the directions perpendicular to the Z direction are referred to as the X direction and the Y direction, respectively. In the example of FIG. 2, both HP and CE are parallel to the XY plane. In the following description, for convenience, it is assumed that the X direction and the Y direction are the depth direction and the width direction of the
図1に示されるように、PPS1は、投光装置20を回転させる回転機構25(第1回転機構)を備える。一例として、回転機構25は、公知のターンテーブルである。回転機構制御部140は、回転機構25を駆動することにより、投光装置20を図2の中心軸CAの周りに回転させる。図2の例では、CAは、Z方向に平行である。但し、CAは、必ずしもHPと直交している必要はない。CAは、HPと交差するように方向付けられていればよい。
As shown in FIG. 1, the
以下の説明では、特に明示されない限り、「回転」とは、「中心軸CA周りの360°回転」を意味するものとする。但し、投光装置20の回転可能角度範囲は、360°よりも小さくともよい。この点は、実施形態4におけるミラー230についても同様である。なお、「投光装置20の回転可能角度範囲」とは、「HP上(XY平面上)における、光軸AXL(後述)の回転可能角度範囲」と言い換えることもできる。
In the following description, unless otherwise specified, "rotation" shall mean "360 ° rotation around the central axis CA". However, the rotatable angle range of the
図3は、上記施設の平面レイアウトを示す図である。図3では、2つの棚ユニット900が図示されている。以下、図3の紙面左側および右側に位置する棚ユニット900をそれぞれ、第1棚ユニットおよび第2棚ユニットとも称する。図3の例では、棚90Pは、第1棚ユニットに属している。
FIG. 3 is a diagram showing a plan layout of the facility. In FIG. 3, two
1つの棚ユニット900は、10個の棚90がY方向に沿って配列されることによって構成されている。棚90の幅は50cmであるので、棚ユニット900の幅は5mである。また、第1棚ユニットおよび第2棚ユニットはそれぞれ、X方向において、CA(換言すれば、HPにおける投光装置20の中心点)から、1.5m離間している。このため、第1棚ユニットと第2棚ユニットとは、X方向において、3m離間している。
One
図3に示されるように、投光装置20は、HP上において、反時計周りに回転する。実施形態1では、投光装置20の回転に伴って、Lの光軸AXLの向きを変化させることができる。すなわち、HP上において光軸AXLを回転させることができる。投光装置20は、等速で回転し、かつ、所定の位置にLを照射することで、所定の棚90(例:棚90P)のみにIMGを投影できる(IMGを表示させることができる)。
As shown in FIG. 3, the
このように、投光装置20を回転させることにより、AXLの向きを調整できる。それゆえ、投光装置20によれば、従来の投光装置(後述の図7も参照)に比べ、Lの出射方向(光出射方向)の自由度を高めることができる。例えば、第1棚ユニットに属する任意の棚90(例:棚90P)に、Lを照射できる。また、第2棚ユニットに属する任意の棚90に、Lを照射することもできる。このため、棚90Pが第2棚ユニットに属している場合にも、Lによって作業者を当該棚90Pへとガイドできる。
By rotating the light projecting
ここで、棚90Pに対するLの照射周期を、CYC1(単位:回/秒)と称する。PPS1では、CYC1は、投光装置20の回転速度(以下、N1)と1対1に対応付けられている。従って、N1を適切に設定することにより、所望のCYC1によって、棚90PにLを照射できる。以下の説明におけるN1の単位は、rps(rotations per second)である。
Here, the irradiation cycle of L on the
実施形態1では、説明の便宜上、CYC1は、N1と等しい値に設定されるものとする。この場合、例えば、N1=6rpsに設定することにより、CYC1=6回/秒に設定できる。後述するように、CYC1を4〜20回/秒に設定することにより、Lによる作業者への指示を効果的に行うことが可能となる。 In the first embodiment, for convenience of explanation, CYC1 is set to a value equal to N1. In this case, for example, by setting N1 = 6 rps, CYC1 = 6 times / sec can be set. As will be described later, by setting CYC1 to 4 to 20 times / sec, it is possible to effectively give an instruction to the operator by L.
(投光装置20)
図4は、投光装置20の構成について説明するための図である。投光装置20には、光出射部225(例:不図示のレンズが配された開口部)が設けられている。光源210から出射されたLは、光出射部225を通過して、投光装置20の外部へ出射する。
(Light projecting device 20)
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the
図4の例では、カメラ220の撮像方向(カメラアングル)が、AXLの方向と概ね一致するように設けられている。このように方向付けられたカメラ220によって動画像を撮像することにより、「作業者によるTTのピッキングが完了したか否か」を、カメラ220によって監視できる。
In the example of FIG. 4, the imaging direction (camera angle) of the
但し、カメラ220の配置は、図4の例に限定されない。例えば、カメラ220は、投光装置20の外部に設けられてもよい。一例として、カメラ220は、例えばCEに取り付けられてもよい。この場合、CEには、複数のカメラ220が取り付けられてもよい。1つのカメラ220によって1つの棚ユニット900の全体が映る動画像を撮像できるように当該カメラ220が配置されていれば、カメラアングルは固定されていてもよい。
However, the arrangement of the
但し、PPS1には、カメラアングルを変更するための機構(カメラアングル変更機構)が設けられることが好ましい。カメラアングルを可変とすることにより、カメラアングルが固定されている場合に比べて、1つのカメラ220によって、より多様な範囲を撮像できるためである。
However, it is preferable that the
上述の通り、投光装置20は、CAの周りに回転可能である。このため、HP上において予め規定された所定の位置(固定位置)(例:P0)から見た場合、時間の経過に伴い、AXLの向きが変化する。このため、時間の経過に伴い、Y方向に対する光出射部225の向き(Y方向に対するAXLの向き)が変化する。
As mentioned above, the
なお、実施形態1では、Y方向は、施設の平面レイアウトにおける棚ユニット900の長手方向(すなわち、複数の棚90の配列方向)とも表現できる(図3を参照)。回転機構25は、XY平面上(例:HP上)において、Y方向に対する光出射部225の向きを変更する機構(光出射方向変更機構)の一例である。
In the first embodiment, the Y direction can also be expressed as the longitudinal direction of the
なお、PPS1には、XZ平面上において、光源210をチルトさせる光源チルト機構(不図示)が設けられている。光源チルト機構を設けることにより、例えば、高さ方向におけるLの照射位置をより柔軟に設定できる。
The
図5は、HP上におけるP0とAXLとの関係について説明するための図である。図5のAXLは、厳密には、「図4のAXLをHP上に正射影したベクトル」を表す。図5では、HP上において予め設定された基準方向軸AX0が示されている。図5の例では、AX0は、X方向に平行である。また、AX0は、P0を通るものとする。図5において、AXLとAX0との成す角を、θとして表す。 FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between P0 and AXL on the HP. Strictly speaking, the AXL in FIG. 5 represents "a vector obtained by projecting the AXL in FIG. 4 onto the HP". In FIG. 5, a preset reference direction axis AX0 is shown on the HP. In the example of FIG. 5, AX0 is parallel to the X direction. Further, AX0 shall pass through P0. In FIG. 5, the angle formed by AXL and AX0 is represented as θ.
実施形態1では、投光装置20は、0≦θ<360°の範囲に亘り、θを変化させることができるように構成されている。HP上において反時計周りに回転することにより、時間の経過に伴いθが単調増加する。なお、投光装置20をHP上において時計周りに回転させた場合、時間の経過に伴い、θが単調減少する。このように、光出射方向変更機構は、θを変化させる機構とも表現できる。
In the first embodiment, the
(CYC1と視感特性との間の関係)
人の光の視感特性については、様々な研究がなされている。一例として、非特許文献1には、参照光(連続光)に対する点滅光の主観的な明るさ(以下、SL)が、どのように異なるかについての、一研究結果が示されている。具体的には、非特許文献1には、点滅光の点滅回数(光のフリッカ周波数)(以下、ff)とSLとの間の関係が示されている。
(Relationship between CYC1 and visual characteristics)
Various studies have been conducted on the visual characteristics of human light. As an example,
図6は、非特許文献1に示されているffとSLとの関係の一例を示すグラフである(図6の凡例については、非特許文献1を参照)。SLは、「点滅光の主観的な明るさと連続光の明るさとの差」を表す。従って、図6のグラフにおいて、「あるffにおいてSL>0である」ことは、「当該ffにおいて、点滅光は参照光よりも明るく感じられる」ことを意味する。図6の例では、輝度(単位:cd/m2)によって、光の明るさが評価されている。図6では、文字「L」が輝度を示す記号として用いられている。図6の例における参照光の明るさは、11.23mLである。
FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between ff and SL shown in Non-Patent Document 1 (see
図6に示されるように、ffが約20Hz以下の範囲では、ffが小さくなるにつれて、SLが増加する傾向がある。さらに、ffが4〜6Hz程度の範囲において、SLの最大値が生じる。図6の例では、当該範囲では、SLは9〜10mL程度となる。つまり、当該範囲では、点滅光の主観的な明るさは、参照光の明るさの2倍近くとなる。このように、SLが0よりもある程度大きくなるffの範囲では、当該点滅光の実際の明るさがそれほど大きくない場合にも、観察者に十分な明るさの光を提供できる。 As shown in FIG. 6, in the range where ff is about 20 Hz or less, SL tends to increase as ff decreases. Further, the maximum value of SL occurs in the range where ff is about 4 to 6 Hz. In the example of FIG. 6, SL is about 9 to 10 mL in this range. That is, in this range, the subjective brightness of the blinking light is nearly twice the brightness of the reference light. As described above, in the range of ff where SL is larger than 0 to some extent, it is possible to provide the observer with light having sufficient brightness even when the actual brightness of the blinking light is not so large.
ところで、上述の通り、PPS1では、CYC1によって、棚90PにLが照射される。つまり、Lは、棚90Pの位置において観測された場合、見かけ上、フリッカ周波数CYC1の点滅光である。この点を踏まえ、本願の発明者ら(以下、発明者ら)は、「図6の関係を考慮してCYC1を選択することにより、作業者に十分な明るさの光を提供する」という新たな着想を見出した。CYC1の適切な範囲については、後述する。
By the way, as described above, in PPS1, the
(発明者らによる検討)
発明者らは、PPSに参照光または点滅光を適用した場合の、光の主観的明るさについて、さらに検討を行った。図7は、当該検討結果について説明するための図である。図7の棚ユニットを、棚ユニット900rと称する。棚ユニット900rは、棚ユニット900とは異なり、5つの棚90によって構成されている。
(Examination by the inventors)
The inventors further investigated the subjective brightness of light when reference light or flashing light was applied to PPS. FIG. 7 is a diagram for explaining the examination result. The shelf unit of FIG. 7 is referred to as a
また、図7の(a)および(b)の投光装置を、投光装置20rと称する。投光装置20rは、従来の投光装置の一例である。投光装置20rでは、投光装置20とは異なり、光出射方向が固定されている。投光装置20rは、光の広がり角を調整可能である。投光装置20rは、連続光を出射する。図7の(a)および(b)のPPSを、PPS1rと称する。
Further, the light projecting devices (a) and (b) of FIG. 7 are referred to as a light projecting
これに対し、図7の(c)の投光装置を、投光装置20Vと称する。図7の(c)のPPSを、PPS1Vと称する。PPS1Vおよび投光装置20Vはそれぞれ、本開示の一態様に係るPPSおよび投光装置の一例である。投光装置20Vは、投光装置20rとは異なり、点滅光を出射する。但し、投光装置20Vでは、投光装置20rと同様に、光出射方向が固定されているものとする。
On the other hand, the light projecting device of FIG. 7 (c) is referred to as a light projecting
以下、図7の(a)〜(c)の例をそれぞれ、第1〜第3の例と称する。また、第1〜第3の例のそれぞれにおいて、投光装置20rから出射される光を、光La〜光Lcと称する。なお、第1〜第3の例では、光量(lm・s)は一定であるものとする。
Hereinafter, the examples (a) to (c) of FIG. 7 will be referred to as the first to third examples, respectively. Further, in each of the first to third examples, the light emitted from the light projecting
(第1の例)
第1の例では、投光装置20rは、棚ユニット900rに属する全ての棚90(5つの棚90)に、連続光としてのLaを照射する。以下の説明では、棚90Pの位置での、Laに対する作業者の主観的な明るさ(以下、SS1)を、明るさの基準として考える。
(First example)
In the first example, the
(第2の例)
第2の例では、投光装置20rは、棚90Pにのみ、連続光としてのLbを照射する。より具体的には、第2の例では、第1の例に比べ、連続光の広がり角が約1/5に設定されている。このため、第2の例における、棚90Pの位置での、Lbに対する作業者の主観的な明るさ(以下、SS2)は、SS1の約5倍となる。
(Second example)
In the second example, the
(第3の例)
第3の例では、第1・第2の例とは異なり、投光装置20Vは、点滅光としてのLcを照射する。図7の(c)の例では、Lcの広がり角は、Lbの広がり角と等しく設定されている。第3の例におけるLcのフリッカ周波数(ff)は、6Hzである。この場合、上述の図6の関係から、図7の(c)の例における、棚90Pの位置での、Lcに対する作業者の主観的な明るさ(以下、SS3)は、SS2の約2倍(SS1の約10倍)となる。このように、投光装置20Vによれば、十分な明るさの光を作業者に提供することができる。
(Third example)
In the third example, unlike the first and second examples, the
別の例として、Lcの広がり角が、Laの広がり角と等しく設定されている場合を考える。さらに、棚90Pを除く4つの棚90にLcが照射されないように、不図示の遮光部材(マスク)が設けられているものとする。この場合、棚90Pの位置での、Lcに対する作業者の主観的な明るさ(以下、SS3v)は、SS1の約2倍となる。このように、Lcの広がり角を、Lbの広がり角の約5倍に設定した場合にも、主観的な明るさを向上させることができる。
As another example, consider the case where the spread angle of Lc is set to be equal to the spread angle of La. Further, it is assumed that a light-shielding member (mask) (not shown) is provided so that the four
(効果)
PPSの利便性向上のためには、作業者に対するピッキング対象物の指示が可能な範囲(すなわち、光の照射範囲)を、なるべく広く設定することが好ましい。しかしながら、第1の例に示されるように、従来の投光装置(例:投光装置20r)では、単に光の広がり角を大きくした場合には、作業者に十分な明るさの光を提供することができない。
(effect)
In order to improve the convenience of the PPS, it is preferable to set the range in which the picking object can be instructed to the operator (that is, the light irradiation range) as wide as possible. However, as shown in the first example, a conventional floodlight device (eg,
また、投光装置20rにおける広がり角の最大値は、当該投光装置20rの光学系(例:レンズ系)の設計条件によって制約される。このため、例えば、広がり角を180°よりも広く設定することは困難である。それゆえ、第1の例では、Laの光軸の反対側に光を照射することも困難である。
Further, the maximum value of the spread angle of the
ところで、作業者に十分な明るさの光を提供するためには、第2の例に示されるように、光の広がり角を小さくすることも考えられる。しかしながら、第2の例では、第1の例に比べて、光の照射範囲がさらに低下する。このため、第2の例においても、PPSの利便性を向上させることはできない。 By the way, in order to provide the operator with light having sufficient brightness, it is conceivable to reduce the spreading angle of the light as shown in the second example. However, in the second example, the irradiation range of light is further reduced as compared with the first example. Therefore, even in the second example, the convenience of PPS cannot be improved.
これらの点を踏まえ、発明者らは、第3の例に示す通り、投光装置20Vを備えたPPS(すなわち、PPS1V)を新たに創作した。上述のように、点滅光を用いることにより、従来の投光装置に比べ、「主観的な明るさの向上」と「光照射範囲の増大」とを両立できる。
Based on these points, the inventors newly created a PPS (that is, PPS1V) equipped with a
PPS1Vにおいて、投光装置20Vは、フリッカ周波数ffによって、棚90PにLcを照射する。発明者らは、図6に基づき、「ff1を、4〜20Hzに設定する」(すなわち、棚90Pに対するLcの照射周期を、4〜20回/秒に設定する)という新たな着想を見出した。図6に示されるように、当該ffの範囲では、SLが十分に大きくなるためである。
In PPS1V, the
さらに、発明者らは、「ffを、4〜12.5Hzに設定することがより好ましい」という着想を見出した。図6に示されるように、ffが4〜20Hzの範囲において、ffが12.5Hz以下であれば、SLが特に大きくなるためである。 Furthermore, the inventors have found the idea that "it is more preferable to set ff to 4 to 12.5 Hz". This is because, as shown in FIG. 6, in the range of ff of 4 to 20 Hz, when ff is 12.5 Hz or less, SL becomes particularly large.
以上のように、PPS1Vによれば、従来のPPSとは異なり、(i)「広い光の照射範囲を実現すること」、および、(ii)「作業者に十分な明るさの光を提供すること」、の両方を実現できる。すなわち、PPS1Vによれば、従来よりも利便性に優れたPPSが実現される。 As described above, according to PPS1V, unlike the conventional PPS, (i) "realizing a wide light irradiation range" and (ii) "providing a worker with sufficient brightness of light". It is possible to realize both. That is, according to PPS1V, PPS that is more convenient than the conventional one is realized.
さらに、発明者らは、PPS1Vに基づき、投光装置20を備えたPPS(すなわち、PPS1)を新たに創作した。PPS1の投光装置20は、PPS1Vの投光装置20Vとは異なり、θを変化させることが可能である。従って、投光装置20Vに比べて、光出射方向の自由度を高めることができる。特に、実施形態1の例では、投光装置20は、CAの周りに回転可能であるため、第1棚ユニット内の棚90のみならず、第2棚ユニット内の棚90にも、Lを照射できる(図2〜4を参照)。
Furthermore, the inventors newly created a PPS (that is, PPS1) provided with a
また、上述の通り、PPS1におけるLは、棚90Pの位置において観測された場合、見かけ上、フリッカ周波数CYC1の点滅光である。そこで、PPS1におけるCYC1は、PPS1Vにおけるffの好適な数値範囲(4〜20Hz)に対応するように、設定されればよい。すなわち、CYC1は、4〜20回/秒に設定されればよい。さらに、上述の通り、CYC1は、4〜12.5回/秒に設定されることがより好ましい。
Further, as described above, L in PPS1 is apparently blinking light of the flicker frequency CYC1 when observed at the position of the
一例として、光源210におけるLの照度が4000lmである場合を考える。この場合、図3のレイアウトにおいて、投光装置20から最も離れた棚90(例:図3において第1棚ユニットの最も下側に位置する棚90)(以下、最遠棚)に照射されるLの照度は、1260lm程度となる。
As an example, consider the case where the illuminance of L in the
この場合、CYC1=6回/秒に設定することにより、最遠棚の位置において観察されるLの主観的な照度は2500lm程度となることが、発明者らによって確認された。すなわち、上述の図6の例と同様に、Lに対する作業者の主観的な明るさは、実際のLの明るさの約2倍となることが確認された。このため、最遠棚が棚90Pである場合であっても、当該最遠棚付近に位置する作業者に、十分な明るさの光を提供できる。
In this case, it was confirmed by the inventors that by setting CYC1 = 6 times / sec, the subjective illuminance of L observed at the position of the farthest shelf becomes about 2500 lm. That is, it was confirmed that the subjective brightness of the operator with respect to L was about twice the actual brightness of L, as in the example of FIG. 6 described above. Therefore, even when the farthest shelf is the
以上のように、PPS1によれば、PPS1Vに比べて、さらに利便性に優れたPPSが実現される。なお、光源210としてレーザを用いることにより(Lをレーザ光とすることにより)、光源210からの距離の増加に伴う、Lの明るさの減衰を低減できる。従って、所定の位置の棚90に、より高い明るさの光を照射できる。
As described above, according to PPS1, PPS which is more convenient than PPS1V is realized. By using a laser as the light source 210 (by using L as a laser beam), it is possible to reduce the attenuation of the brightness of L as the distance from the
(PPS1における処理の流れの一例)
PPS1における処理の流れを例示すれば、以下の通りである。まず、発光制御部120は、ピッキング情報取得部110から取得したピッキング情報に基づき、照射条件情報を生成する。上述の通り、ピッキング情報には、棚90Pの位置(換言すれば、TTの位置)を示す情報が含まれている。また、発光制御部120は、回転機構制御部140によって指定されるN1の情報を予め取得しているものとする。
(Example of processing flow in PPS1)
An example of the processing flow in PPS1 is as follows. First, the light
そして、発光制御部は、照射条件情報に基づき生成した光源駆動信号を、投光装置20(より具体的には、光源210)に供給する。具体的には、発光制御部120は、棚90Pの位置を示す情報とN1の情報とに基づき、当該棚90PにLを照射させるように、光源210の光出射タイミングを制御する。
Then, the light emission control unit supplies the light source drive signal generated based on the irradiation condition information to the light projecting device 20 (more specifically, the light source 210). Specifically, the light
また、回転機構制御部140は、回転機構25を駆動することにより、投光装置20を所定の回転速度N1(例:6rps)で回転させる。これにより、所定のCYC1(例:6回/秒)によって、棚90PにLを照射できる。すなわち、棚90PにIMG1を投影できる。
Further, the rotation
一例として、IMG1には、所定のTT(現在のTT)の物品名、TTの管理番号、および取得すべきTTの数、の少なくとも1つ(好ましくは全て)を示す情報が表示されてよい。また、IMG1には、TTを取得すべき作業者を指定する情報(例:作業者名)が表示されてもよい。さらに、IMG1には、次のTTの位置(当該次のTTが収納されている棚ユニット番号または棚番号)、方向、大きさ、および数の少なくとも1つ(好ましくは全て)を示す情報が、表示されてもよい。IMG1に、次のTTに関する情報を含めることにより、PPS1における作業効率をさらに増加させることができる。
As an example, the IMG1 may display information indicating at least one (preferably all) of a predetermined TT (current TT) article name, a TT control number, and the number of TTs to be acquired. Further, the
対象物取得判定部130は、カメラ220によって撮像された動画像を撮像する。対象物取得判定部130は、当該動画像を解析することにより、作業者によるTTのピッキングが完了したか否かを判定する。当該判定処理には、公知の解析手法が用いられてよい。
The object
作業者による所定のTT(現在のTT)のピッキングが完了した場合、ピッキング情報取得部110は、次のTT(新たなTT)に対応するピッキング情報を取得する。そして、制御装置は、新たなIMGを生成する。その後、上述の処理を繰り返す。つまり、新たなTTに対し、作業者への指示がなされる。
When the picking of the predetermined TT (current TT) by the worker is completed, the picking
なお、新たなTTに対応するピッキング情報が無い場合、これ以上の作業者への指示は不要である。そこで、このような場合、発光制御部120は、光源210を停止させる(つまり、投光装置20を消光させる)。また、回転機構制御部140は、回転機構25を停止させる。
If there is no picking information corresponding to the new TT, no further instructions to the operator are required. Therefore, in such a case, the light
(補足)
上述の通り、AXLの回転可能角度範囲は、360°よりも小さくともよい。すなわち、θは、必ずしも0°<θ≦360°の全範囲に亘って変化しなくともよい。一例として、AXLの回転可能角度範囲は、第1棚ユニットに属する任意の棚90にLを照射できるように設定されてもよい。この場合にも、上記と同様の効果を奏する。AXLの回転可能角度範囲は、施設内における棚ユニット900の配置に応じて、適宜選択されればよい。
(Supplement)
As mentioned above, the rotatable angle range of the AXL may be less than 360 °. That is, θ does not necessarily have to change over the entire range of 0 ° <θ ≦ 360 °. As an example, the rotatable angle range of the AXL may be set so that any
〔変形例〕
上述の通り、棚90にはIMGが投影される。従って、棚90(上側棚90Hと下側棚90Lのそれぞれ)は、IMG1に対する作業者の視認性向上に適するように構成されることが好ましい。図8は、上側棚90Hまたは下側棚90Lの一変形としての、棚90Vが示されている。
[Modification example]
As described above, the IMG is projected on the
棚90Vの前面には、SPを取り囲むように、4つの表示部910(表示領域)が設けられている。表示部910は、下側表示部910a、上側表示部910b、左側表示部910c、および右側表示部910dを総称的に表す。表示部910は、IMG1の表示(投影)のために、Lが照射される面(Lを受光する面)である。このため、表示部は、「受光面」と称されてもよい。
On the front surface of the shelf 90V, four display units 910 (display areas) are provided so as to surround the SP. The
表示部910は、可視光に対する光反射率が比較的高い材料によって形成されている。一例として、当該材料としては、PVC(ポリ塩化ビニル)を用いることができる。このため、表示部910は、棚90Vの非表示部(表示部910を除いた、棚90Vの残余部)に比べ、Lに対する高い光反射率を有する。また、表示部910には、Lを散乱させる材料(または構造)が適用されることが好ましい。
The
左側表示部910cおよび右側表示部910dはそれぞれ、棚90Vの前面から見た場合に、左右方向に傾斜した面として構成されている。より具体的には、左側表示部910cは、棚90Vの左側面と鋭角を成すテーパ面である。左側表示部910cは、棚90Vの前方から後方へと、左方向に傾斜した面とも表現できる。左側表示部910cによれば、左方向からのIMGの視認性が向上する。同様に、右側表示部910dは、棚90Vの右側面と鋭角を成すテーパ面である。右側表示部910dは、棚90Vの前方から後方へと、右方向に傾斜した面とも表現できる。右側表示部910dによれば、右方向からのIMGの視認性が向上する。
The left
〔実施形態2〕
図9は、実施形態2のPPS2について説明するための図である。実施形態2では、施設内における棚ユニットの配置および構成が、実施形態1とは異なる。以下、実施形態2の棚ユニットを、棚ユニット900Aと称する。
[Embodiment 2]
FIG. 9 is a diagram for explaining PPS2 of the second embodiment. In the second embodiment, the arrangement and configuration of the shelf units in the facility are different from those in the first embodiment. Hereinafter, the shelf unit of the second embodiment will be referred to as a
実施形態2では、実施形態1とは異なり、HP上において、棚ユニット900Aは、投光装置20の位置を中心とする、仮想的な正多角形の辺上に配置されている。理想的には、棚ユニット900Aに属する棚90のそれぞれは、投光装置20の位置を中心とする、仮想的な円(より具体的には、上記仮想的な正多角形の外接円)の周上に配置されている。なお、図9の例では、当該仮想的な円の半径は、1.5mである。
In the second embodiment, unlike the first embodiment, the
図9の例では、棚ユニット900Aは、正八角形の辺上に配置されている。具体的には、上記正八角形の8つの辺のうち、6つの辺上に、棚ユニット900Aが1つずつ配置されている。なお、図9のレイアウトでは、Y方向に沿って作業者の通路を設けることが意図されている。このため、上記正八角形の8つの辺のうち、残りの2つの辺上(X方向に平行な2つの辺上)には、棚ユニット900Aは配置されていない。
In the example of FIG. 9, the
図9のレイアウトによれば、投光装置20と複数の棚ユニット900Aとのそれぞれの距離は、ほぼ等しくなる。このため、光源210としてレーザ光を用いない場合であっても、実施形態1に比べ、所定の棚90(例:棚90P)に照射されるLの平均的な明るさを向上させることができる。それゆえ、作業者により明るい光を提供できる。
According to the layout of FIG. 9, the distances between the
〔実施形態3〕
図10の(a)および(b)はそれぞれ、実施形態3のPPSについて説明するための図である。以下、図10の(a)および(b)のPPSをそれぞれ、PPS3A・3Bと称する。
[Embodiment 3]
10 (a) and 10 (b) are diagrams for explaining the PPS of the third embodiment, respectively. Hereinafter, the PPSs (a) and (b) in FIG. 10 will be referred to as PPS3A and 3B, respectively.
図10の(a)に示されるように、PPS3Aでは、3つのセクション(SEC1A〜SEC3A)のそれぞれに、図3の例と同様のレイアウトで、棚ユニット900が配置されている。SEC1A〜SEC3Aは、Y方向に沿って設けられている。PPS3Aでは、投光装置20をY方向に移動させるための、スライドレール300(セクション間移動機構)が設けられている。
As shown in FIG. 10A, in PPS3A,
スライドレール300を設けることにより、投光装置20を、SEC1A〜SEC3Aのうちの、所望の1つのセクション内に移動させることができる。このため、3つのセクションごとに、個別の投光装置20を設ける必要が無い。すなわち、3つのセクションにおいて、1つの投光装置20を併有できるので、比較的規模の大きい施設にPPSを適用する場合であっても、当該PPSのコストの増加を抑制できる。
By providing the
また、PPS3Bでは、図10の(b)に示されるように、3つのセクション(SEC1B〜SEC3B)のそれぞれに、図9の例と同様のレイアウトで、棚ユニット900Aが配置されている。PPS3Bにおいても、PPS3Aと同様のスライドレール300が設けられている。従って、PPS3Bにおいても、PPS3Aと同様の効果を奏する。
Further, in PPS3B, as shown in FIG. 10B,
〔実施形態4〕
図11は、実施形態4のPPS4の要部の構成を示す機能ブロック図である。PPS4の制御装置および投光装置をそれぞれ、制御装置10Aおよび投光装置20Aと称する。投光装置20Aの光源を、光源210Aと称する。以下の説明では、施設のレイアウトは実施形態1と同様であるものとする。
[Embodiment 4]
FIG. 11 is a functional block diagram showing a configuration of a main part of PPS4 of the fourth embodiment. The control device and the floodlight device of PPS4 are referred to as a
PPS4は、PPS1とは異なり、回転機構25を有していない。このため、制御装置10Aでは、回転機構制御部140が取り除かれている。従って、投光装置20とは異なり、投光装置20A自体は、CAの周りに回転可能ではない。その替わり、PPS4では、投光装置20Aは、ミラー230およびミラー駆動機構240(第2回転機構)を備えている。また、制御装置10Aは、ミラー駆動機構制御部150を備えている。
Unlike PPS1, PPS4 does not have a
図12は、投光装置20Aの構成について説明するための図である。光源210Aは、投光装置20A内の所定の位置(例:投光装置20Aの上端中央部)に固定されている。以下、光源210Aから発せられる光であって、ミラー230に反射される前の光を、光L0(第1光)と称する。L0は、ミラー230への入射光とも表現できる。投光装置20Aでは、投光装置20とは異なり、光源チルト機構が設けられていない。このため、L0の光軸(AXL0)の向きは、一定である。
FIG. 12 is a diagram for explaining the configuration of the
ミラー230は、L0を受光できるように配置されている。ミラー230は、L0を反射することによって、光源210Aから反射された光を、光出射部225に導く。図12の例では、L(投光装置20Aの外部に出射する光)は、L0がミラー230によって反射された反射光である。実施形態4におけるLは、第2光とも称される。
The
ミラー駆動機構240は、ミラー230を駆動する。ミラー駆動機構240は、一例として、ミラー駆動機構240は、公知の回転機構を含む。ミラー駆動機構制御部150は、ミラー駆動機構240を制御する。
The
図12に示されるように、ミラー駆動機構240は、ミラー230を、所定の回転速度(例:6rps)で、CAの周りに回転させる。つまり、ミラー駆動機構240は、XY平面上(例:HP上)において、Y方向(棚ユニット900の長手方向)に対するミラーの向きを変更する。それゆえ、PPS4によっても、PPS1と同様に、θを変化させることが可能である。その結果、実施形態1と同様の効果を奏する。
As shown in FIG. 12, the
このように、本開示の一態様に係る投光装置は、必ずしも回転可能に構成されている必要はない。PPS4では、回転機構25に比べて小規模な機構(ミラー駆動機構240)を用いて、θの変化を実現できる(AXLの向きを調整できる)ので、PPSのコストを低減できる。
As described above, the floodlight device according to one aspect of the present disclosure does not necessarily have to be configured to be rotatable. In PPS4, a change in θ can be realized (the direction of AXL can be adjusted) by using a mechanism (mirror drive mechanism 240) smaller than that of the
また、ミラー駆動機構240は、公知のチルト機構を含む。当該チルト機構は、光源210Aに対するミラー230の姿勢を変更する機構(ミラー姿勢変更機構)の一例である。図12の例では、ミラー駆動機構240は、XZ平面上において、ミラー230をチルトさせる。これにより、高さ方向におけるLの照射位置をより柔軟に設定できる。
Further, the
図12の例では、θは、光出射部225が存在する範囲内において変化する。このため、第1棚ユニットに属する所定の棚90(例:棚90P)に光を照射する場合、当該第1棚ユニットは、光出射部225の側に予め配置されている必要がある。第1棚ユニットを構成する棚90の個数は、θに応じて選択される。なお、投光装置20Aの周方向全体に光出射部225を設けることにより、θを0≦θ<360°の全範囲で変化させることができる。
In the example of FIG. 12, θ changes within the range in which the
〔ソフトウェアによる実現例〕
PPS1〜4の制御ブロック(特に制御装置10・10A)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of realization by software]
The control blocks (particularly the
後者の場合、PPS1〜4は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも1つのプロセッサ(制御装置)を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも1つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本開示の一態様の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本開示の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
In the latter case,
〔付記事項〕
本開示の一態様は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の一態様の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成できる。
[Additional notes]
One aspect of the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in the different embodiments can be appropriately combined. Also included in the technical scope of one aspect of the present disclosure. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
1、1V、2、3A、3B、4 PPS(ピッキングシステム)
10、10、10A 制御装置
20、20A、20V 投光装置
25 回転機構(第1回転機構)
90、90V 棚(収納部材)
90P 棚(所定の収納部材)
110 ピッキング情報取得部
120 発光制御部
140 回転機構制御部
150 ミラー駆動機構制御部
210、210A 光源
220 カメラ
225 光出射部
230 ミラー
240 ミラー駆動機構(第2回転機構)
900、900A 棚ユニット(収納ユニット)
910 表示部(受光面)
910c 左側表示部(左側受光面)
910d 右側表示部(左側受光面)
L 光(光出射部を通過して棚に照射される光,第2光)
AXL 光(第2光)の光軸
L0 光(ミラーへの入射光,第1光)
TT ピッキング対象物
HP 載置面
CA 中心軸
1, 1V, 2, 3A, 3B, 4 PPS (picking system)
10, 10,
90, 90V shelf (storage member)
90P shelf (predetermined storage member)
110 Picking
900, 900A Shelf unit (storage unit)
910 Display (light receiving surface)
910c Left side display (left side light receiving surface)
910d Right display (left light receiving surface)
L light (light that passes through the light emitting part and irradiates the shelf, second light)
Optical axis of AXL light (second light) L0 light (light incident on the mirror, first light)
TT Picking object HP mounting surface CA central axis
Claims (5)
上記ピッキング対象物に関する情報を取得する制御装置と、
上記制御装置の指令に基づき、上記施設内において、上記ピッキング対象物を収納するための複数の収納部材のうちの所定の収納部材に対し、上記情報に対応する位置を作業者に示す画像を投影するための光を出射する投光装置と、を備えており、
上記所定の収納部材に対する上記光の照射周期は、4回/秒以上かつ20回/秒以下である、ピッキングシステム。 It is a picking system that indicates the picking object in the facility.
A control device that acquires information about the picking object and
Based on the command of the control device, an image showing an operator a position corresponding to the above information is projected on a predetermined storage member among a plurality of storage members for storing the picking object in the facility. It is equipped with a floodlight device that emits light for picking.
A picking system in which the irradiation cycle of the light to the predetermined storage member is 4 times / second or more and 20 times / second or less.
上記制御装置は、第1回転機構を駆動することにより、上記投光装置から発せられる上記光の光軸の向きを調整する、請求項1または2に記載のピッキングシステム。 The picking system further includes a first rotation mechanism for rotating the floodlight around a central axis that intersects the mounting surfaces of the plurality of storage members.
The picking system according to claim 1 or 2, wherein the control device adjusts the direction of the optical axis of the light emitted from the light projecting device by driving the first rotation mechanism.
上記投光装置内の所定の位置に固定されているとともに、第1光を発する光源と、
上記第1光を反射した光である第2光を、上記光として上記投光装置の外部へ出射させるミラーと、を備えており、
上記ピッキングシステムは、上記複数の収納部材の載置面と交差する中心軸の周りに、上記ミラーを回転させる第2回転機構をさらに備えており、
上記制御装置は、上記第2回転機構を駆動することにより、上記投光装置から発せられる上記光の光軸の向きを調整する、請求項1または2に記載のピッキングシステム。 The above floodlight device
A light source that is fixed at a predetermined position in the floodlight device and emits the first light,
It is provided with a mirror that emits the second light, which is the light reflected from the first light, to the outside of the floodlight as the light.
The picking system further includes a second rotation mechanism for rotating the mirror around a central axis that intersects the mounting surfaces of the plurality of storage members.
The picking system according to claim 1 or 2, wherein the control device adjusts the direction of the optical axis of the light emitted from the light projecting device by driving the second rotation mechanism.
上記収納部材は、上記光を受光することにより、上記画像が投影される受光面を有しており、
上記受光面は、
上記収納部材の前方から後方へと、左方向に傾斜する左側受光面と、
上記収納部材の前方から後方へと、右方向に傾斜する右側受光面と、を含んでいる、請求項1から4のいずれか1項に記載のピッキングシステム。 The front-rear direction and the left-right direction are predetermined for the storage member.
The storage member has a light receiving surface on which the image is projected by receiving the light.
The light receiving surface is
The left light receiving surface that inclines to the left from the front to the rear of the storage member,
The picking system according to any one of claims 1 to 4, which includes a right light receiving surface that is inclined to the right from the front to the rear of the storage member.
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