JP2023042702A - 荷物管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】倉庫内のバーコード等が設置されていない任意の荷物等の数を正確に簡易に把握する。【解決手段】本発明に係る荷物管理システムは、倉庫内のパレットに配置された荷物を管理する荷物管理装置６０と、倉庫内の荷物の画像情報を取得する搬送車５０とを備え、搬送車５０は、パレットに配置された状態の荷物に対して所定の画像を投影するプロジェクタ５７と、プロジェクタによりパレットに配置された状態の荷物に投影された投影画像を撮像する第１の撮像素子５１を備え、荷物管理装置６０は、予め登録されたパレット及び荷物のサイズ情報、第１の撮像素子により取得されたパレット及び荷物の投影画像の情報に基づいて、第１の撮像素子からみたパレットの配置位置とパレットにおける荷物の配置位置を推定し、荷物の配置位置における荷物の投影画像の差分情報と荷物のサイズ情報を用いて、荷物の配置位置毎の荷物の数を算出することにより、パレット毎の荷物の数を算出する。【選択図】 図１

Description

本発明は、倉庫内の荷物を管理する荷物管理システムに関する。

倉庫における荷物を管理する技術として、荷物に付与した識別コードを読み取ることにより、倉庫内の荷物の有無や設置場所を管理する方法が提案されている。最近では、倉庫内を飛行する飛行体（ドローン）を用いて、倉庫内の高いラック上に保管された荷物の情報を取得することにより、倉庫内の荷物の点検や棚卸作業の負荷を低減する技術も提案されている。

例えば、特許文献１、２では、倉庫内の荷物の画像を撮影するカメラが搭載されたドローンと、ドローンとケーブルで接続され倉庫内を移動する移動機とを備えた荷物管理システムが提案されている。ドローンに搭載されたカメラにより荷物や棚に設置されたバーコードを読み取ることにより荷物の種類や数の情報を取得することができる。

特開２０１７－２１８３２５号公報 特開２０１９－１６７１７７号公報

ここで、特許文献１、２では、予め荷物や棚にバーコードを設置する必要がある。したがって、バーコード等が設置されていない任意の荷物等の数を把握できない。

本発明は、以上のような問題を解消するためになされたものであり、倉庫内のバーコードを設置されていない任意の荷物等の数を正確に簡易に把握することができる荷物管理システムを提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明の荷物管理システムは、倉庫内のパレットに配置された荷物を管理する荷物管理装置と、前記倉庫内の前記荷物の画像情報を取得する搬送車とを備え、前記搬送車は、前記パレットに配置された状態の前記荷物に対して所定の画像を投影するプロジェクタと、前記プロジェクタにより前記パレットに配置された状態の前記荷物に投影された投影画像を撮像する第１の撮像素子を備え、前記荷物管理装置は、予め登録された前記パレット及び前記荷物のサイズ情報、前記第１の撮像素子により取得された前記パレット及び前記荷物の投影画像の情報に基づいて、前記第１の撮像素子からみた前記パレットの配置位置と前記パレットにおける前記荷物の配置位置を推定し、前記荷物の配置位置における前記荷物の投影画像の差分情報と前記荷物のサイズ情報を用いて、前記荷物の配置位置毎の前記荷物の数を算出することにより、前記パレット毎の前記荷物の数を算出する。

本発明によれば、倉庫内の荷物の在庫数を正確に簡易に把握することができる荷物管理システムを提供することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態における荷物管理システムの構成の一例である。 図２は、本発明の実施の形態における荷物管理システムを構成する搬送車の機能ブロックの一例である。 図３は、本発明の実施の形態における荷物の数の算出方法を説明するための図である。 図４は、本発明の実施の形態における荷物の数の算出方法を説明するための図である。 図５は、本発明の実施の形態における荷物管理システムの動作シーケンスの一例である。 図６は、本発明の実施の形態におけるパレット管理データの一例である。 図７は、本発明の実施の形態における荷物管理データの一例である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、本発明は、様々な実施の形態で実施することが可能であり、以下に説明する発明の実施の形態に限定されるものではない。

＜荷物管理システムの構成＞
図１は、本発明の実施の形態における荷物管理システムの構成の一例である。図１の荷物管理システム１０は、所定のルートに沿って倉庫１内を移動する搬送車５０と倉庫内のパレット２に配置された荷物４を管理する荷物管理装置６０とから構成されている。

図１の荷物管理システム１０は、搬送車５０にプロジェクタ部５７とカメラ部５１（第１の撮像素子）５１とが搭載され、プロジェクタ部５７がパレット２に配置された状態の荷物４に対して所定の画像を投影し、カメラ部５１がこの投影画像を撮像することにより、倉庫１内の多段ラック３に複数段積載されている荷物４を管理するように構成されている。

図１の構成例では、倉庫１内の多段ラック３には、荷物４がパレット２の上に複数行および複数列に積載された状態で配置されている。１台のパレット２には、同じ種類の荷物４が複数個積載されている。また、積載された荷物４は、各列において手前の行に積載された荷物４から搬出される。

搬送車５０は、プロジェクタ部５７を備えている。プロジェクタ部５７は、パレット２に配置された状態の荷物４に対して所定の画像を投影する。プロジェクタ部５７としては、所定の画像を投影するための汎用的な液晶プロジェクタ、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタ、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）プロジェクタ等を用いることができる。

搬送車５０は、カメラ部５１（撮像部）を備えている。カメラ部５１（第１の撮像素子）５１は、画像情報として、パレット２及び荷物４の画像と、プロジェクタ部５７により投影されたパレット２に配置された状態の荷物４における所定の画像（以下、「マーカ画像」という。）を撮像する。カメラ部５１としては、画像情報を取得するための汎用的なＲＧＢカメラを用いることができる。

本実施の形態では、予め登録されたパレット２及び荷物４のサイズ情報、カメラ部５１により取得されたパレット２及び荷物４の画像と、マーカ画像とに基づいて、カメラ部５１からみたパレット２の配置位置とパレット２における荷物４の配置位置を推定し、荷物４の配置位置毎のマーカ画像の数とサイズを用いて、荷物４の配置位置毎の荷物４の数を算出することにより、パレット２毎の荷物４の数を算出する。

カメラ部５１で取得した荷物４の画像情報と、予め登録しておいた荷物４の種類と荷物４のサイズの情報とを比較して、積載されている荷物４の種類とサイズを特定することができる。パレット２については、予め倉庫１内で使用するパレット２の種類とサイズを特定しておいてもよいし、カメラ部５１で取得した画像情報を用いて、予め登録しておいたパレット２の種類とサイズの情報から、荷物４が積載されているパレット２の種類とサイズを特定するようにしてもよい。

パレット２のサイズは、例えば、パレット２におけるフォークリフトの爪の差込口やパレット２の色を識別することによって特定することもできる。

パレット２のサイズおよび荷物４のサイズを特定することができれば、カメラ部５１により取得された画像情報（パレット２及び荷物４の画像とマーカ画像）を用いて、カメラ部５１からみたパレット２の配置位置とパレット２における荷物４の配置位置、例えば、荷物４の配列行数を推定することができる。

さらに、荷物４のマーカ画像の数とサイズにより、荷物４の配列行のそれぞれにおける荷物４の数を算出し、荷物４の各配列行における荷物４の数を積算することにより、パレット２における荷物４の数を算出することができる。

＜搬送車の構成＞
図２は、本発明の実施の形態における荷物管理システムを構成する搬送車の機能ブロックの一例である。

搬送車５０は、倉庫１内を自走するための走行機能を備え、パレット２に配置された状態の荷物４に対して所定の画像を投影するプロジェクタ部５７と、パレット２及び荷物４の画像とこの投影された画像（マーカ画像）を撮像するためのカメラ部５１（第１の撮像素子）、駆動部５３の制御や情報の送受信等の処理を行うための中央処理部５２、倉庫１内を走行するための駆動部５３、及び荷物管理装置６０と信号を送受信するための無線部５４、各種情報等を保存するためのメモリ５５、各部を動作させるための電池５６を備える。

＜荷物の在庫数の算出方法＞
図３、４は、本発明の実施の形態における荷物４の数の算出方法を説明するための図である。図３の例では、所定の奥行と幅を有するパレット２の上に、所定の基準サイズ（Ｗ×Ｈ）を有する荷物４が２行×３列で配置されており、１行目には、２個の荷物４、２行目には、７個の荷物４が配置されている。

図３では、プロジェクタ部５７が、パレット２に配置された状態の荷物４に対して所定の画像を投影する。

プロジェクタ部５７より投影される画像のパターンは、以下の通り、決定される。ここで、投影画像のパターンは、画像の配列（幅方向の画像数×高さ方向の画像数）および画像間の間隔である。

カメラ部５１により撮像された画像より、積載されている複数の荷物全体のサイズ（幅と高さ）を取得し、予め登録された単一の荷物４のサイズを用いて、積載されている複数の荷物４の列（幅方向）と段（高さ方向）それぞれの数を算出する。例えば、図３の場合、積載されている複数の荷物全体のサイズ（幅と高さ）と単一の荷物４のサイズ（幅Ｗと高さＨ）より、積載されている複数の荷物４の配列の列数は「３」であり、段数は「３」と算出される。これにより、プロジェクタ部５７によりパレット２に配置された状態の荷物４に対して投影される投影画像のパターンは、「３列」×「３段」と決定される。
併せて、パレット２に対してもプロジェクタ部５７より所定の画像を投影する。

ここで、カメラ部５１により撮像された画像を荷物管理装置６０に送信して、荷物管理装置６０で投影画像のパターンを決定する。引き続き、荷物管理装置６０で決定された投影画像のパターンを、搬送車５０に送信し、プロジェクタ部５７よりこのパターンで画像を投影する。または、搬送車５０で、カメラ部５１により撮像された画像を基に投影画像のパターンを決定してもよい。

また、カメラ部５１（第１の撮像素子）５１は、パレット２とその上に配置された荷物４と、プロジェクタ部５７がパレット２に配置された状態の荷物４に対して投影した所定の画像（マーカ画像）とを撮像する。このように、カメラ部５１により取得された画像情報を用いて、以下の通り、荷物４の数を算出する。

図４は、プロジェクタ部５７により、図３のパレット２と荷物４に投影される投影画像６の概略図と、カメラ部５１により、図３のパレット２と荷物４を撮像した撮像画像の概略図である。カメラ部５１は、図３のパレット２と荷物４を撮像した場合、図４に示すようなパレット２と荷物４とそれぞれに投影される画像を取得することができる。

プロジェクタ部５７から同一サイズの投影画像６をそれぞれの荷物４に投影する場合、プロジェクタ部５７からの投影される荷物４までの距離が長くなるにしたがい、荷物４に投影される画像（マーカ画像）は拡大する。したがって、プロジェクタ部５７に近い位置に配置される荷物４に投影されるマーカ画像は小さく、プロジェクタ部５７から遠い位置に配置される荷物４に投影されるマーカ画像は大きくなる。換言すれば、パレット２の一番手前側（例えば、１行目）に配置されている荷物４のマーカ画像は、パレット２の奥側（例えば、２行目）に配置されている荷物４のマーカ画像より小さい。

同様に、パレット２の手前の面（パレット２位置）は荷物４よりも手前（プロジェクタ部側）に配置されるので、パレット２のマーカ画像は、荷物４のマーカ画像より小さい。

さらに、マーカ画像の大きさと、プロジェクタ部５７の拡大倍率とにより、プロジェクタ部５７からマーカ画像が投影される荷物４までの距離を推定できる。同様に、プロジェクタ部５７から画像が投影されるパレット２までの距離を推定できる。

ここで、プロジェクタ部５７の拡大倍率は、プロジェクタ部５７の性能により定まる投影画像が拡大される度合いであり、プロジェクタ部５７で生成された画像サイズと、荷物４等に投影された投影画像サイズのおおよその比である。プロジェクタ部５７の拡大倍率は、予め所定の距離における投影画像の大きさを測定することにより取得してもよい。

このように、マーカ画像が最小である荷物４をパレット２の一番手前側に配置されている荷物４と推定でき、この荷物４とプロジェクタ部５７との距離、すなわち荷物４の配置位置を推定できる。

この推定された荷物４の配置位置からみたパレット２の奥行と荷物４のサイズ（奥行Ｄ）を比較することで、荷物４の配列行数を推定することができる。

図３、４の例では、上述の通り推定されるプロジェクタ部５７から画像が投影されるパレット２までの距離および荷物４までの距離と、予め登録されたパレット２のサイズ情報（奥行）とを用いて、荷物４の配置位置からみたパレット２の奥行が推定される。この荷物４の配置位置からみたパレット２の奥行と荷物４のサイズ（奥行Ｄ）より、パレット２の荷物４の配列行数を、「２行」と推定することができる。

図４の画像において、それぞれの荷物４のマーカ画像の数とサイズより、荷物４の配列行のそれぞれにおいて、荷物４の配置個数を算出することができる。例えば、図４では、小さいマーカ画像の数すなわち１行目の画像の数は、「２」であり、大きいマーカ画像の数すなわち２行目の画像の数は、「５」であるので、１行目の荷物４の数は、「２」、２行目の荷物４の数は、１行目の荷物４の背後に配置されているものを含めて、「７」と算出することができる。

各配列行における荷物４の数を積算することで、パレット２における荷物４の数を算出することができる。図３、４の例では、パレット２の荷物４の数は「９」である。

＜荷物管理システムの動作シーケンス＞
図５を用いて、荷物管理システムにおける動作シーケンスを説明する。図５は、本発明の実施の形態における荷物管理システムの動作シーケンスの一例である。

倉庫には、荷物４が倉庫１内に搬入され、所定の多段ラック３に載置されている。荷物管理装置６０には、倉庫１内に配置されたパレット２及び荷物４のサイズ情報が予め登録されており、パレット２及び荷物４の画像情報を用いて、倉庫１内の多段ラック３に載置されているパレット２及び荷物４のサイズを把握することができる。

初めに、搬送車５０は、カメラ部５１（第１の撮像素子）５１により撮像された荷物４の画像を荷物管理装置６０に送信する。荷物管理装置６０は、荷物４の画像と登録された荷物４のサイズ情報から、プロジェクタ部５７から荷物４に対して投影する画像６のパターンを決定し、搬送車５０に送信する（図示せず。）。

搬送車５０は、搭載されたプロジェクタ部５７により、パレット２に配置された状態の荷物４に対して画像６を投影する。また、搭載されたカメラ部５１（第１の撮像素子）５１により、パレット２とその上に配置された荷物４を撮像する。また、マーカ画像を撮像する。

さらに、搬送車５０は、カメラ部５１（第１の撮像素子）５１により撮像されたパレット２及び荷物４の画像情報（パレット２及び荷物４の画像とマーカ画像）を荷物管理装置６０に送信する。

荷物管理装置６０は、パレット２及び荷物４の画像情報を受信すると、画像情報を用いて、予め登録されたパレット情報及び荷物情報を参照することにより、パレット２及び荷物４のサイズを特定する。

荷物管理装置６０は、それぞれの荷物４のマーカ画像のサイズを比較することにより、パレット２に配置されている荷物４の配置位置を推定し、荷物４の配置位置からみたパレット２の奥行と荷物４のサイズを比較することで、パレット２上の荷物４の配列行数を推定する。

荷物管理装置６０は、荷物４のマーカ画像の数とサイズより、荷物４の配列行のそれぞれにおける荷物４の配置個数を算出する。各配列行における荷物４の数を積算することで、パレット２における荷物４の数を算出することができる。算出された荷物４の個数は、荷物情報毎に登録される。

＜パレット２及び荷物管理データ＞
図６は、本発明の実施の形態におけるパレット管理データの一例であり、図７は、本発明の実施の形態における荷物管理データの一例である。これらのパレット管理データ、荷物管理データは、荷物管理装置６０に保存されており、荷物４及びパレット２のサイズを特定する際に参照される。算出された荷物４の個数の情報は、荷物情報毎に登録される。

このように、本発明の実施の形態における荷物管理システムによれば、予めパレットや荷物にバーコードや認識コードを設置する必要がなく、倉庫内の荷物の在庫数を正確に簡易に把握することができる。

＜他の実施の形態＞
上記では、プロジェクタ部５７より投影する画像６のパターンを、カメラ部５１により撮像された画像に基づき決定する構成例を説明したが、これに限らない。予め各パレット２の上に積載される荷物４の積載の初期形態（列数、段数、荷物４のサイズなど）を決めておき、プロジェクタ部５７より投影する画像６のパターンを決めておいてもよい。

また、上記の構成例における多段ラック３において、１段目から順番に荷物４を搬出し、多段ラック３の第１段（最下段）の荷物４が全て搬出された場合に、第２段の荷物４を第１段に移動させる荷物４の設置形態を採用すれば、第２段以上の段の荷物４の数は一番手前に設置されている荷物４の撮像画像から把握できるので、第１段の荷物４の数を把握することにより全体の荷物４の数を算出できる。

このように、本実施の形態によれば、倉庫内の荷物の在庫数を正確に簡易に把握することができる荷物管理システムを提供することが可能となる。

１…倉庫、２…パレット、３…多段ラック、４…荷物、６…投影画像、１０…荷物管理システム、５０…搬送車、５１…カメラ部（第１の撮像素子）、５２…中央処理部、５３…駆動部、５４…無線部、５５…メモリ、５６…電池、５７…プロジェクタ部、６０…荷物管理装置。

Claims (2)

1. 倉庫内のパレットに配置された荷物を管理する荷物管理装置と、前記倉庫内の前記荷物の画像情報を取得する搬送車とを備え、
   前記搬送車は、
   前記パレットに配置された状態の前記荷物に対して所定の画像を投影するプロジェクタと、前記プロジェクタにより前記パレットに配置された状態の前記荷物に投影された投影画像を撮像する第１の撮像素子を備え、
   前記荷物管理装置は、
   予め登録された前記パレット及び前記荷物のサイズ情報、前記第１の撮像素子により取得された前記パレット及び前記荷物の投影画像の情報に基づいて、前記第１の撮像素子からみた前記パレットの配置位置と前記パレットにおける前記荷物の配置位置を推定し、前記荷物の配置位置における前記荷物の投影画像の差分情報と前記荷物のサイズ情報を用いて、前記荷物の配置位置毎の前記荷物の数を算出することにより、前記パレット毎の前記荷物の数を算出する
   荷物管理システム。
2. 前記荷物管理装置は、
   前記第１の撮像素子によって取得された前記パレットの差込口の画像または前記パレットの色に基づいて、前記パレットを特定する
   請求項１に記載の荷物管理システム。

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