JP2023525491A - 飛行ドローンを用いて保管システムを監視するための方法 - Google Patents

Abstract

飛行ドローン（４００）を利用してシステムの動作における異常を位置特定および点検する、自動保管および回収システム（１）を監視するための方法。一実施形態では、方法は、方法が、ａ．骨格構造（１００）の上側表面（４１０）と、天井（４１２）または天井の真下の屋根障害物（４１４）との間に位置している空域（４０８）内のある高度まで、カメラ（４１５）を装備している飛行ドローン（４００）を発進させるステップと、ｂ．システム内の異常、または、点検を必要とするシステムの他の局面の疑いのある場所までドローン（４００）を航行させるステップと、ｃ．ドローンを使用して、異常、または点検を必要とするシステムの局面を位置特定するステップと、ｄ．飛行ドローンのカメラを使用して、異常、または点検を必要とするシステムの局面の視覚的点検を実施するステップとを含むことを特徴とする。

Description

（発明の分野）
本発明は、コンテナの保管および回収のための自動保管および回収システムに関し、具体的には、エラーに関してそのようなシステムを監視するための方法に関し、より具体的には、そのようなシステム上で動作する、機能停止しているかまたは動作不良の自律コンテナ取扱車両を位置特定および監視するための方法に関する。

（背景および従来技術）
図１は、骨格構造１００を伴う典型的な従来技術の自動保管および回収システム１を開示し、図２および図３は、そのようなシステム１上で動作するために好適な２つの異なる従来技術コンテナ取扱車両２０１、３０１を開示する。

骨格構造１００は、直立部材１０２と、水平部材１０３と、直立部材１０２および水平部材１０３の間に並べて配列されている保管カラム１０５を備える保管ボリュームとを備える。これらの保管カラム１０５では、容器としても公知である保管コンテナ１０６が、相互の上にスタックされ、スタック１０７を形成する。部材１０２、１０３は、典型的には、金属、例えば、押出アルミニウムプロファイルから作製されてもよい。

自動保管および回収システム１の骨格構造１００は、骨格構造１００の頂部をわたって配列されているレールシステム１０８を備え、複数のコンテナ取扱車両２０１、３０１が、レールシステム１０８上で、保管コンテナ１０６を保管カラム１０５から持ち上げ、保管コンテナ１０６を保管カラム１０５の中に降下させ、また、保管コンテナ１０６を保管カラム１０５の上方に輸送するように動作させられる。レールシステム１０８は、フレーム構造物１００の頂部をわたる第１の方向Ｘにおけるコンテナ取扱車両２０１、３０１の移動を誘導するように配列されている平行レールの第１のセット１１０と、第１の方向Ｘに対して直角である第２の方向Ｙにおけるコンテナ取扱車両２０１、３０１の移動を誘導するように、レールの第１のセット１１０に対して直角に配列されている平行レールの第２のセット１１１とを備える。カラム１０５内に保管されるコンテナ１０６は、レールシステム１０８内のアクセス開口部／グリッドセル１１２を通して、コンテナ取扱車両によってアクセスされる。コンテナ取扱車両２０１、３０１は、保管カラム１０５の上方で側方に移動することができ、すなわち、水平Ｘ－Ｙ平面に平行な平面内を移動することができる。

骨格構造１００の直立部材１０２は、カラム１０５から外へのコンテナの持ち上げ中、およびカラム１０５の中へのコンテナの降下中、保管コンテナを誘導するために使用されてもよい。コンテナ１０６のスタック１０７は、典型的には、自立型である。

各従来技術コンテナ取扱車両２０１、３０１は、それぞれ、車体２０１ａ、３０１ａと、Ｘ方向およびＹ方向におけるコンテナ取扱車両２０１、３０１の側方移動を可能にする車輪の第１および第２のセット２０１ｂ、３０１ｂ、２０１ｃ、３０１ｃとを備える。図２および図３では、各セットにおける２つの車輪が、完全に見えている。車輪の第１のセット２０１ｂ、３０１ｂは、レールの第１のセット１１０の２つの隣接するレールと係合するように配列され、車輪の第２のセット２０１ｃ、３０１ｃは、レールの第２のセット１１１の２つの隣接するレールと係合するように配列されている。車輪のセット２０１ｂ、３０１ｂ、２０１ｃ、３０１ｃのうちの少なくとも１つは、車輪の第１のセット２０１ｂ、３０１ｂおよび／または車輪の第２のセット２０１ｃ、３０１ｃがどの時点においてもレールの個別のセット１１０、１１１と係合され得るように、上昇および降下させられることができる。

各従来技術コンテナ取扱車両２０１、３０１は、保管コンテナ１０６の垂直輸送、例えば、保管コンテナ１０６を保管カラム１０５から持ち上げ、保管コンテナ１０６を保管カラム１０５の中に降下させるための昇降デバイス（図示せず）も備える。昇降デバイスは、保管コンテナ１０６に係合するように適合されている１つまたはそれより多くの把持／係合デバイスを備え、把持／係合デバイスは、車両２０１、３０１に対する把持／係合デバイスの位置が、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙに直交する第３の方向Ｚにおいて調節され得るように、車両２０１、３０１から降下させられ得る。参照番号３０４で示されるコンテナ取扱車両３０１の把持デバイスの一部が、図３に示されている。コンテナ取扱デバイス２０１の把持デバイスが、図２の車体３０１ａ内に位置している。

従前のように、また、本願の目的に関して、Ｚ＝１は、保管コンテナの最上層、すなわち、レールシステム１０８の直下にある層を識別し、Ｚ＝２は、レールシステム１０８の下方の第２の層を識別し、Ｚ＝３は、第３の層を識別する等である。図１に開示される例示的従来技術では、Ｚ＝８は、保管コンテナの最下底部層を識別する。同様に、Ｘ＝１．．．ｎおよびＹ＝１．．．ｎは、水平面における各保管カラム１０５の位置を識別する。その結果、例として、図１に示されるデカルト座標系Ｘ、Ｙ、Ｚを使用したとき、図１において１０６’として識別される保管コンテナは、保管位置Ｘ＝１０、Ｙ＝２、Ｚ＝３を占有するということができる。コンテナ取扱車両２０１、３０１は、層Ｚ＝０内を進行するということができ、各保管カラム１０５は、そのＸおよびＹ座標によって識別されることができる。

骨格構造１００の保管ボリュームは、多くの場合、グリッド１０４と称されており、このグリッド内の可能な保管位置は、保管セルと称される。各保管カラムは、ＸおよびＹ方向における位置によって識別され得るが、各保管セルは、Ｘ、Ｙ、およびＺ方向におけるコンテナ番号によって識別され得る。

各従来技術コンテナ取扱車両２０１、３０１は、レールシステム１０８をわたって保管コンテナ１０６を輸送するときに保管コンテナ１０６を受け取り、しまい込むための保管コンパートメントまたは空間を備える。保管空間は、図２に示されるように、および、例えば第ＷＯ２０１５／１９３２７８Ａ１号（特許文献１）（その内容は、参照によって本明細書に援用される）に説明されるように、車体２０１ａ内の中心に配列されている空洞を含んでもよい。

図３は、片持ち梁構造物を伴うコンテナ取扱車両３０１のある代替構成を示す。そのような車両は、例えば第ＮＯ３１７３６６号（その内容も、参照によって本明細書に援用される）に詳細に説明される。

図２に示される中心空洞コンテナ取扱車両２０１は、例えば第ＷＯ２０１５／１９３２７８Ａ１号（その内容は、参照によって本明細書に援用される）に説明されるように、一般に、保管カラム１０５の側方範囲に等しいＸおよびＹ方向における寸法を伴う領域を被覆する占有領域を有してもよい。本明細書で使用される用語「側方」は、「水平」を意味し得る。

代替として、中心空洞コンテナ取扱車両１０１は、例えば第ＷＯ２０１４／０９０６８４Ａ１号（特許文献２）に開示されるように、保管カラム１０５によって画定された側方領域より大きい占有領域を有してもよい。

レールシステム１０８は、典型的には、溝を伴うレールを備え、車両の車輪は、溝を走行する。代替として、レールは、上向き突出要素を備えてもよく、車両の車輪は、脱線を防止するためのフランジを備える。これらの溝および上向き突出要素は、まとめて、トラックとして公知である。各レールが、１つのトラックを備えてもよく、または、各レールが、２つの平行なトラックを備えてもよい。

第ＷＯ２０１８１４６３０４号（特許文献３）（その内容は、参照によって本明細書に援用される）は、レールと、Ｘ方向およびＹ方向の両方における平行トラックとを備えるレールシステム１０８の典型的構成を例示している。

骨格構造１００において、カラム１０５の大部分は、保管カラム１０５であり、すなわち、保管コンテナ１０６がスタック１０７内に保管されるカラム１０５である。しかしながら、いくつかのカラム１０５は、他の目的を有し得る。図１では、カラム１１９および１２０は、保管コンテナ１０６がアクセスステーション（図示せず）に輸送され得るようにそれらを積み降ろす、および／または積み込むために、コンテナ取扱車両２０１、３０１によって使用されるそのような専用カラムであり、アクセスステーションでは、保管コンテナ１０６が、骨格構造１００の外側からアクセスされ得、または、骨格構造１００の内外に移送され得る。当技術分野において、そのような場所は、通常、「ポート」と称され、その中にポートが位置しているカラムは、「ポートカラム」１１９、１２０と称され得る。アクセスステーションへの輸送は、水平、斜め、および／または垂直のいずれの方向であってもよい。例えば、保管コンテナ１０６は、骨格構造１００内のランダムまたは専用カラム１０５内に置かれてもよく、次いで、任意のコンテナ取扱車両によって積み込まれ、アクセスステーションへのさらなる輸送のためにポートカラム１１９、１２０に輸送されてもよい。用語「斜め」は、水平と垂直との間のどこかにおおまかな輸送の向きを有する保管コンテナ１０６の輸送を意味することに留意されたい。

図１では、第１のポートカラム１１９は、例えば、コンテナ取扱車両２０１、３０１が、アクセスまたは移送ステーションに輸送されるべき保管コンテナ１０６を積み降ろし得る専用の積降ポートカラムであってもよく、第２のポートカラム１２０は、コンテナ取扱車両２０１、３０１が、アクセスまたは移送ステーションから輸送されている保管コンテナ１０６を積み込み得る専用の積込ポートカラムであってもよい。

アクセスステーションは、典型的には、ピッキングステーションまたは備蓄ステーションであってもよく、ピッキングステーションまたは備蓄ステーションでは、製品アイテムが、保管コンテナ１０６から除去されるか、または保管コンテナ１０６の中に位置付けられる。ピッキングステーションまたは備蓄ステーションでは、保管コンテナ１０６は、通常、自動保管および回収システム１から除去されないが、アクセスされると再び骨格構造１００の中に戻される。ポートも、保管コンテナを別の保管設備に（例えば、別の骨格構造に、もしくは別の自動保管および回収システムに）移送するために、輸送車両（例えば、電車もしくは大型運搬車）に移送するために、または生産設備に移送するために使用されることができる。

ポートカラム１１９、１２０とアクセスステーションとの間で保管コンテナを輸送するために、コンベヤを備えるコンベヤシステムが、通常、採用される。

ポートカラム１１９、１２０とアクセスステーションとが異なる階に位置している場合、コンベヤシステムは、ポートカラム１１９、１２０とアクセスステーションとの間で保管コンテナ１０６を垂直に輸送するための垂直コンポーネントを伴う昇降デバイスを備えてもよい。

コンベヤシステムは、例えば第ＷＯ２０１４／０７５９３７Ａ１号（特許文献４）（その内容は、参照によって本明細書に援用される）に説明されるように、異なる骨格構造間で保管コンテナ１０６を移送するように配列されてもよい。

図１に開示されるカラム１０５のうちの１つの中に保管されている保管コンテナ１０６がアクセスされるべきであるとき、コンテナ取扱車両２０１、３０１のうちの１つは、標的保管コンテナ１０６をそれの位置から回収し、それを積降ポートカラム１１９に輸送するように命令される。この動作は、その中に標的保管コンテナ１０６が位置付けられている保管カラム１０５の上方の場所にコンテナ取扱車両２０１、３０１を移動させ、コンテナ取扱車両２０１、３０１の昇降デバイス（図示せず）を使用して保管コンテナ１０６を保管カラム１０５から回収し、保管コンテナ１０６を積降ポートカラム１１９に輸送することを伴う。標的保管コンテナ１０６がスタック１０７内の深くに位置している場合、すなわち、１つまたは複数の他の保管コンテナ１０６が標的保管コンテナ１０６の上方に位置付けられている状態である場合、動作は、標的保管コンテナ１０６を保管カラム１０５から上昇させることに先立って、上方に位置付けられている保管コンテナを一時的に移動させることも伴う。時として当技術分野において「掘出」と称されるこのステップは、標的保管コンテナを積降ポートカラム１１９に輸送するために続けて使用される同一のコンテナ取扱車両を用いて、または１つもしくは複数の他の協働コンテナ取扱車両を用いて実施されてもよい。代替として、または加えて、自動保管および回収システム１は、保管コンテナを保管カラム１０５から一時的に除去するタスクに特化した専用のコンテナ取扱車両を有してもよい。標的保管コンテナ１０６が保管カラム１０５から除去されると、一時的に除去された保管コンテナは、もとの保管カラム１０５の中に再び位置付けられることができる。しかしながら、除去された保管コンテナは、代替として、他の保管カラムに再配置されてもよい。

保管コンテナ１０６がカラム１０５のうちの１つの中に保管されるべきであるとき、コンテナ取扱車両２０１、３０１のうちの１つは、保管コンテナ１０６を積込ポートカラム１２０から積み込み、それが保管されるべき保管カラム１０５の上方の場所にそれを輸送するように命令される。保管カラムスタック１０７内の標的位置またはその上方に位置付けられている任意の保管コンテナが除去された後、コンテナ取扱車両２０１、３０１は、保管コンテナ１０６を所望の位置に位置付ける。除去された保管コンテナは、次いで、保管カラム１０５の中に戻るように降下させられてもよく、または他の保管カラムに再配置されてもよい。

自動保管および回収システム１を監視および制御する（例えば、コンテナ取扱車両２０１、３０１が相互に衝突することなく、所望の保管コンテナ１０６が所望の時間に所望の場所に送達され得るように、骨格構造１００内の個別の保管コンテナ１０６の場所、各保管コンテナ１０６の内容物、およびコンテナ取扱車両２０１、３０１の移動を監視および制御する）ために、自動保管および回収システム１は、制御システム５００を備え、制御システム５００は、典型的には、コンピュータ化されており、典型的には、保管コンテナ１０６を追跡するためのデータベースを備える。

（保管システム内のエラーを監視する従来技術の方法）
理解され得るように、上記に説明されるような従来技術の保管および回収システムは、非常に自動化されている。システムの複雑な物流および自律コンテナ取扱車両（「ロボット」とも称される）の動作は、コンピュータ化された制御システムによって管理される。そのようなシステム、およびロボット自体は、不可避的にエラーおよび動作不良を起こしやすい。

そのような従来技術の保管システムでは、制御システムは、多くの場合、システムの全体的制御の異なる局面をそれぞれ担ういくつかのソフトウェアプログラムまたはモジュールを備える。１つのそのようなモジュールは、コンテナ取扱車両のエラーまたは動作不良を識別、監視、および修復することを担う、いわゆる「例外ハンドラ」モジュール５０１である。

例外ハンドラモジュールは、多くの事例において、ユーザ介入を伴うことなく以下のアクションを実施することができる。
・システム動作に対するいかなる割込も伴うことなく、修理可能なロボットエラーのうちの＞９７％を自動的に修理する。
・ロボットがエラーを報告すると、例外ハンドラモジュールがその特定のロボットの制御を引き継ぐが、他のロボットは、普段通り動作する。
・ロボットがそれ自身の位置を１００％確信しているわけではない場合、例外モジュールは、動作不良のロボットのまわりのセルの領域を封鎖してもよい。システムは、封鎖領域の境界の外側において通常通り動作してもよい。
・例外モジュールは、ロボットの昇降デバイスを使用して封鎖領域内の（保管カラムにおける）コンテナ深度の固有パターンを探索し、ロボットの位置を検出してもよい。
・必要とされる場合、動作不良のロボットの場所を識別することに役立つように、別のロボットが、コンテナ深度の固有パターンを生成するように指令されることができる。

ある場合には、動作不良のロボットが位置している具体的なセル（もしくは、車両は、セルの間にあり得る）、または他のタイプの異常の正確な場所を識別することが、課題である。この後者の問題は、具体的には、低い天井高を伴う非常に大きい保管システムの場合において困難である。低い天井高では、上方から見られたとき、非常に大きい表面領域内の全ての地点が、類似して見え、（例えば、固定カメラを用いた）ロボットの場所の視覚確認を困難にする。したがって、人間の点検者による保管システム骨格構造の上側表面の人力点検が、多くの場合、要求される。これは、危険な動作であり、しかしながら、多くの場合、コスト高であるシステムのシャットダウンを要求する。したがって、エラーを確認すること、機能停止している車両の正確な場所を決定すること、または別様に保管システムの視覚的点検を実施することを行う付加的または代替手段の必要性が、存在する。

（飛行ドローン）
小型の飛行ドローンは、市販されている。そのような市販のドローンの例は、ドローン製造業者であるＤＪＩ（Ｓｈｅｎｚｅｎ， Ｃｈｉｎａ）から入手可能である小型クワッドコプターの隊を含む。そのようなドローンは、ドローンの動作を比較的単純かつ信頼できるものにする高度な位置付けシステムおよび障害物回避システムを伴って、非常に高性能になっている。

ドローンは、屋内および屋外の両方において動作し得る。屋外のとき、ドローンは、ＧＰＳを使用して位置を決定する。ドローンは、ＧＰＳ情報を使用して固定位置でホバリングし、所望の場所まで航行し、操縦者との通信が失われた場合には、ホームまで帰還する。ドローンは、種々の他のセンサ、すなわち、正面、背面、頂部および底部衝突検出器も有する。高度等を決定するために、気圧センサも使用される。

屋内で飛行するとき、ＧＰＳ信号は、多くの場合、利用可能ではない。そのような状況では、固定位置においてホバリングするために、ドローンは、多くの場合、下向きに面する光学センサを使用して床上のパターンを識別する。

国際公開第２０１５／１９３２７８号 国際公開第２０１４／０９０６８４号 国際公開第２０１８／１４６３０４号 国際公開第２０１４／０７５９３７号

（発明の概要）
本発明は、独立請求項において述べられ、特徴付けられるが、従属請求項は、本発明の他の特性を説明する。

一局面では、本発明は、飛行ドローンを使用して保管システムを視覚的に点検する方法に関し、具体的には、動作不良のコンテナ取扱車両、または、上記に説明されるタイプの自動保管および回収システムの他のエラーを位置特定、識別、および点検する方法に関する。

第２の局面では、本発明は、自動保管および回収システム内のエラーを位置特定し、それに対処する方法に関し、制御システムの例外ハンドラモジュールが、飛行ドローンと通信し、それを制御し、システム内の疑いのあるエラー、例えば、動作不良の自律コンテナ取扱車両を位置特定および点検する。

第３の局面では、人間オペレータが、飛行ドローンを操縦し、本方法に従って、可能性として考えられるエラーを位置特定および点検する。

以下は、本発明による方法におけるステップの例示的実施形態である。

本システムの車両が、機能停止の状態になるか、または別様にエラーを報告する。

制御システムの例外ハンドラモジュールが、機能停止している車両のおおよその場所を把握する。例外ハンドラモジュールは、推測された場所を囲繞しているグリッドの大きい区画を封鎖する。

例外ハンドラモジュール、飛行ドローンを展開するためのコマンドをドローン飛行制御モジュールに発する。

ドローン飛行制御モジュールが、ドローンに自動発進シーケンスを開始させ、所定の高さまで上げ、所定の高さは、保管システムの骨格構造より上方であるが、その中に骨格が配列されている保管および回収設備の天井の高さより下方である。

ドローンは、ドローンが骨格の上階の上で動作する車両より上方、かつ天井より下方である空間内で安全に飛行し得るように上側高度および下側高度に制約をかける高度制限器機能を有してもよい。

機能停止している車両の推測された場所に基づいて、ドローン制御モジュールが、ドローンに探索パターンを開始させる。

一実施形態では、ドローンは、搭載光学センサを使用して、例外ハンドラモジュールによって識別されたおおよその場所まで骨格のグリッドパターンを航行する。ドローンは、いくつかの手段によってグリッド上を航行してもよい。例えば、ドローンは、光学センサを使用して、ＸおよびＹ方向において頭上を通過しながら、セルの数を単純にカウントし、例外ハンドラモジュールによって特定された所与の座標まで航行してもよい。代替として、固定位置付け配列が、ドローンがグリッド上を航行することに役立ち得、それは、例えば、ビーコン、位置識別子、または、既知の場所（例えば、天井上もしくは骨格構造自体の上）に取り付けられた他の手段である。そのような手段は、ドローンによって認識可能な固有の視覚識別子、ＲＦＤ信号等を有してもよい。同様に、ドローンは、例外ハンドラモジュールが正確な場所を把握している単数のロボットもしくは複数のロボットを認識することができ、または、相対的な車両位置におけるパターンもしくはコンテナ深度を識別し得る。

機能停止している車両のおおよその場所に到着すると、ドローンは、事前プログラムされた探索パターンを実行して、機能停止している車両を識別および精密に位置特定してもよく、または、例えばロボット上の固有の識別子によって、機能停止している車両を別様に識別してもよい。代替として、または加えて、人間オペレータが、ドローンの制御を引き受け、ドローンに搭載されたカメラを使用して、機能停止している車両もしくは他のエラーを位置決めしてもよく、および／または視覚的点検を実施してもよい。

別の局面では、機能停止している車両が、近距離遭難信号（例えば、ドローンまたは他の手段から送信された信号によって励起可能なＲＦＩＤ信号）を送信するように命令される。

機能停止している車両の厳密な場所を識別した後、例外ハンドラモジュールは、次いで、より小さい封鎖区域を再画定し、保管システムのより多くの部分が通常動作を継続することを可能にすることができる。

その任務を完了した後、ドローンは、帰還シーケンスを開始し、例えば、グリッドパターンまたは他の航行手段を使用して、その基地に戻るその経路を見出し、着陸することができる。

上記に説明される方法は、例えば、本システムの疑いのある火災もしくは他の異常の点検、または日常的な視覚的点検さえ含む視覚的点検を要求する任意のタイプのエラーのために採用され得ることを理解されたい。

（図面の簡単な説明）
以下の図面は、本発明の理解を促進するために付属している。図面は、本発明の実施形態を示し、本発明は、ここでは単なる実施例として説明される。

図１は、コンテナの保管および回収のための従来技術の自動保管および回収システムの斜視図である。

図２および図３は、従来技術コンテナ取扱車両を示す斜視図である。 図２および図３は、従来技術コンテナ取扱車両を示す斜視図である。

図４は、従来技術の自動保管および回収システムの骨格構造の斜視図であり、発信パッドから離陸して天井と骨格構造の上側表面との間でホバリングする飛行ドローンを図示している。

図５は、桁または他の障害物を有する天井の下方に配列されている骨格構造の斜視図、ならびに人間のドローンオペレータおよびドローン動作ステーションの概略表現である。

図６は、センサを使用して天井／桁および骨格構造との接触を回避するドローンを示す側面立面図である。

図７は、コンテナ取扱車両がないグリッドの区画の上方の比較的に低い高度において飛行しているドローンを図示している斜視図である。

図８は、認識可能なパターンにおいて配列されている複数のコンテナ取扱車両を示す骨格構造の斜視図である。

図９は、探索パターンを実行するドローンと、例外ハンドリングモジュールによって封鎖されているグリッドの区画とを図示している上面図である。

図１０は、近距離遭難信号の検出によってコンテナ取扱車両を位置特定するドローンを図示している上面図である。

（発明の詳細な説明）
以下では、本発明の実施形態が、付属の図面を参照してより詳細に議論される。しかしながら、図面は、図面に描写される主題に本発明を限定することを意図されていないことを理解されたい。

本発明は、自動保管および回収システム１を備え、自動保管および回収システム１は、上記において説明され、図１～３において図示される、従来技術に従って構築された骨格構造１００、すなわち、いくつかの直立部材１０２と、直立部材１０２によって支持されているいくつかの水平部材１０３とを含み、さらに、骨格構造１００は、その上でコンテナ取扱車両２０１／３０２が動作する、Ｘ方向およびＹ方向における第１の上側レールシステム１０８を備える。

骨格構造１００は、任意のサイズであることができる。具体的には、骨格構造が、図１に開示されるものより大幅に広く、かつ／または長く、かつ／または深くあり得ることを理解されたい。例えば、骨格構造１００は、７００×７００個超のカラムの水平範囲と、１２個超のコンテナの保管深度とを有してもよい。

自動保管および回収システムの動作は、図１に概念的に示されるような例外ハンドラモジュール５０１を備えるコンピュータ化された制御システム５００によって指示および監視され、制御システム５００は、例えば、機能停止している車両を囲繞しているグリッドの封鎖領域を画定すること等、コンテナ取扱車両の機能の異常またはエラーを検出および是正することをとりわけ担う。

本発明によるそのようなシステムを監視する方法を備える自動保管および回収システムの一実施形態が、ここで、図４～１０を参照してより詳細に議論される。

本発明は、飛行ドローン４００を利用して保管システムの動作を監視すること、ならびに、システムの種々の局面の位置特定および視覚的点検（例えば、機能停止しているコンテナ取扱車両２０１Ａ／３０１Ａを位置特定および点検すること）を含む。本明細書で使用される場合、用語「飛行ドローン」は、垂直軸のまわりを回る揚力面（ロータ）によって部分的または全体的に空中に維持されるヘリコプターまたはクワッドコプター等の無人遠隔動作の回転翼航空機を指す。ドローン４００は、例えば、図５に示されるように、飛行制御ステーション４０４内で作業する人間の操縦者４０２によって、手動で、遠隔で動作させられることができる。別の局面では、ドローンの飛行は、自動化されてもよく、例えば、例外ハンドラモジュール５０１と通信する、例えば、制御システム５００の飛行制御モジュール５０２によって制御されてもよい。

本発明は、システムを監視する１つの例証的実施例、すなわち、動作不良のコンテナ取扱車両２０１Ａ／３０１Ａの位置特定および視覚的点検に関連して説明される。しかしながら、飛行ドローンは、例えば、骨格構造内の疑いのある欠陥を点検すること、疑いのある火災を位置特定すること、またはシステムの日常的な視覚的点検等、多くの他のタイプのエラーおよび異常を位置特定および点検するためにも利用され得ることを理解されたい。

図４に図示されるように、ドローン４００は、発進パッド４０６から発進させられる。ドローンは、飛行制御モジュール５０２によって制御されてもよく、または、人間の操縦者４０２によって制御されてもよい。ドローン４００は、骨格構造の上側表面４１０と、保管システムが配設されている建物の天井４１２との間の空域４０８内のある高度まで飛行させられる。図５に示されるように、空域４０８は、上側表面４１０と、天井４１２に取り付けられている障害物、例えば、桁４１４との間の高度であってもよい。

図６に示されるように、ドローン４００は、カメラ４１５（図示されず）と、空域４０８内のドローンの高度を維持するように配列されている障害物回避センサ４１６とを備えてもよい。ドローンは、事前プログラムされた高度限界を有してもよく、例えば、飛行制御モジュール５０２によって制御される。

ドローンは、機能停止している車両２０１Ａ／３０１Ａを位置特定するための飛行任務を負って送り出される。図７から理解され得るように、骨格構造の上側表面は、動作車両、または、飛行任務中の所与の点におけるドローンの正確な場所の視覚確認のための他の視覚的な合図を伴わない広い領域を有し得る。したがって、本発明の方法は、ドローンが骨格構造の上方を航行し、正確な場所を決定することを可能にする航行手段を備える。

図８は、飛行任務中の任意の所与の点におけるドローンの正確な場所を決定するための１つの可能な方法を概念的に図示し、方法は、動作車両２０１／３０１の正確な場所を把握している制御システム５００または例外ハンドラモジュール５００と通信することを含む。動作車両は、ドローン４００によって検出可能な場所信号４１８を発してもよい。代替として、ドローン４００は、例外ハンドラモジュール５０１によって認識可能な既知の場所において、特定のパターン４２０において配列されている複数の車両を検出するように配列されているカメラを装備してもよい。

代替として、ドローン４００は、骨格構造の表面の上方を飛行し、ドローンが図９に示される第１の大きい封鎖区域４２２の座標に到着するまでＸおよびＹ方向におけるグリッド構造内のセルをカウントするように指令されてもよく、第１の大きい封鎖区域４２２は、例外ハンドラモジュール５０２によって、および、機能停止している車両２０１Ａ／３０１Ａの推定された場所に基づいて画定される。

図９に図示されるように、第１の封鎖区域４２２に到着すると、ドローン４００は、事前プログラムされた探索パターン４２４を実行するように指令されてもよい。ドローンが探索パターンを実行するとき、例外ハンドラモジュールが、定期的に、第２のより小さい封鎖区域４２６を再画定してもよい。ドローンは、機能停止している車両２０１Ａ／３０１Ａを最終的に視覚的に位置特定するまで、それの探索パターンに沿って継続し、このとき、例外ハンドラモジュールは、第３の最も限定された封鎖区域４２８を画定する。図１０に図示されるように、ドローン４００は、代替として、機能停止している車両によって発せられた遭難信号４３０を検出してもよい。

それの意図された場所に到着すると、ドローンは、例えば、それのカメラを用いて静止画像または動画を記録することによって視覚的点検を実施してもよい。代替として、人間の操縦者４０２が、視覚的点検を実施してもよい。

任務の完了時、ドローン４００は、事前プログラムされた帰還コマンドによって、再びグリッドセルをカウントすることによって、または、人間の操縦者からの補助を伴って、それの発進パッド４０６まで帰還する。

前述の説明において、飛行ドローンを採用した点検方法の種々の局面が、説明されてきた。しかしながら、本説明は、限定的意味において解釈されることを意図されていない。開示される主題が関係する当業者にとって明白である例証的実施形態の種々の修正および変形例、ならびにシステムの他の実施形態は、本発明の範囲内にあるものと見なされる。

（参照番号のリスト）

上記に説明される方法は、例えば、本システムの疑いのある火災もしくは他の異常の点検、または日常的な視覚的点検さえ含む視覚的点検を要求する任意のタイプのエラーのために採用され得ることを理解されたい。
本発明は、例えば以下を提供する。
（項目１）
建物内の天井（４１２）の下に配列されている骨格構造（１００）によって提供されている保管グリッド（１０４）を備えるタイプの自動保管および回収システム（１）を監視するための方法であって、
前記骨格構造（１００）は、前記骨格構造の上階に配列されているレールシステム（１０８）を備え、前記レールシステムは、水平面（Ｐ）において配列されている、第１の方向（Ｘ）に延在する平行レールの第１のセット（１１０）と、前記水平面（Ｐ）において配列されている、前記第１の方向（Ｘ）に直交する第２の方向（Ｙ）に延在する平行レールの第２のセット（１１１）とを備え、レールの前記第１および第２のセット（１１０、１１１）は、前記水平面（Ｐ）においてグリッドパターンを形成し、前記グリッドパターンは、複数の隣接するアクセス開口部／グリッドセル（１１２）を備え、前記保管グリッドは、複数の保管カラム（１０５）を画定し、各保管カラムは、保管コンテナ（１０６）の個別のスタック（１０７）を保管するように配列され、前記保管カラム（１０５）は、前記レールシステム（１０８）の真下に位置し、各保管カラム（１０５）は、個別のアクセス開口部／グリッドセル（１１２）の下方に垂直に位置し、
前記システムは、
－ 前記レールシステム（１０８）上で、保管コンテナ（１０６）を保管カラム（１０５）から収集することと、保管カラム（１０５）に保管コンテナ（１０６）を戻すこととを行うように動作する複数のコンテナ取扱車両（２０１／３０１）と、
－ 前記自動グリッド保管および回収システムを監視および制御するための制御システム（５００）と
をさらに備え、前記方法が
ａ．骨格構造（１００）の上側表面（４１０）と、前記天井（４１２）または前記天井の真下の屋根障害物（４１４）との間に位置している空域（４０８）内のある高度まで、カメラ（４１５）を装備している飛行ドローン（４００）を発進させるステップと、
ｂ．前記システム内の異常、または、点検を必要とする前記システムの他の局面の疑いのある場所まで前記ドローン（４００）を航行させるステップと、
ｃ．前記ドローンを使用して、前記異常、または点検を必要とする前記システムの前記局面を位置特定するステップと、
ｄ．前記飛行ドローンのカメラを使用して、前記異常、または点検を必要とする前記システムの前記局面の視覚的点検を実施するステップと
を含むことであって、前記制御システム（５００）は、
ａ．前記保管システムの動作における異常を識別することおよび是正しようと試みることを担う例外ハンドラモジュール（５０１）と、
ｂ．前記ドローン（４００）の飛行を制御することを担う飛行制御モジュール（５０２）と
を備え、前記飛行制御モジュールは、前記例外ハンドラモジュール（５０１）から受信された命令に応答して、前記ドローンの飛行を指示する、ことを特徴とする方法。
（項目２）
前記飛行制御モジュールは、水平飛行中の前記ドローンの高度を前記骨格構造の上側表面（４１０）と天井（４１０）との間の空域に制限するための命令を備える、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記ドローンは、コンテナ取扱車両の位置付けにおける既知のパターンを認識することによって、前記異常の疑いのある場所まで誘導される、前記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目４）
前記ドローンは、前記ＸおよびＹ方向におけるグリッドセルをカウントすることによって、前記異常の疑いのある場所まで誘導され、前記例外ハンドラモジュール（５０１）によって特定されたグリッド座標に到着する、前記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
前記例外ハンドラモジュールは、前記異常の前記疑いのある場所を囲繞している前記グリッドの第１のより大きい封鎖区域（４２２）を画定し、いかなるコンテナ取扱車両も、前記封鎖区域（４２２）の内側で動作することを可能にされず、前記例外ハンドラモジュールは、前記ドローンから受信された入力に基づいて、第２のより小さい封鎖区域（４２６）を画定する、前記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目６）
前記飛行制御モジュールは、事前プログラムされた探索パターンを実行して前記異常を位置特定するように前記ドローンに命令する、前記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目７）
前記異常は、動作不良のコンテナ取扱車両であり、前記車両が位置している前記グリッドの特定のセルは、前記例外ハンドラモジュールにとって未知である、前記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
人間の操縦者が、前記ドローンの飛行制御を引き受け、前記異常の視覚的点検を実施する、前記項目のいずれか一項に記載の方法。

Claims (8)

1. 建物内の天井（４１２）の下に配列されている骨格構造（１００）によって提供されている保管グリッド（１０４）を備えるタイプの自動保管および回収システム（１）を監視するための方法であって、
   前記骨格構造（１００）は、前記骨格構造の上階に配列されているレールシステム（１０８）を備え、前記レールシステムは、水平面（Ｐ）において配列されている、第１の方向（Ｘ）に延在する平行レールの第１のセット（１１０）と、前記水平面（Ｐ）において配列されている、前記第１の方向（Ｘ）に直交する第２の方向（Ｙ）に延在する平行レールの第２のセット（１１１）とを備え、レールの前記第１および第２のセット（１１０、１１１）は、前記水平面（Ｐ）においてグリッドパターンを形成し、前記グリッドパターンは、複数の隣接するアクセス開口部／グリッドセル（１１２）を備え、前記保管グリッドは、複数の保管カラム（１０５）を画定し、各保管カラムは、保管コンテナ（１０６）の個別のスタック（１０７）を保管するように配列され、前記保管カラム（１０５）は、前記レールシステム（１０８）の真下に位置し、各保管カラム（１０５）は、個別のアクセス開口部／グリッドセル（１１２）の下方に垂直に位置し、
   前記システムは、
   － 前記レールシステム（１０８）上で、保管コンテナ（１０６）を保管カラム（１０５）から収集することと、保管カラム（１０５）に保管コンテナ（１０６）を戻すこととを行うように動作する複数のコンテナ取扱車両（２０１／３０１）と、
   － 前記自動グリッド保管および回収システムを監視および制御するための制御システム（５００）と
   をさらに備え、前記方法が
   ａ．骨格構造（１００）の上側表面（４１０）と、前記天井（４１２）または前記天井の真下の屋根障害物（４１４）との間に位置している空域（４０８）内のある高度まで、カメラ（４１５）を装備している飛行ドローン（４００）を発進させるステップと、
   ｂ．前記システム内の異常、または、点検を必要とする前記システムの他の局面の疑いのある場所まで前記ドローン（４００）を航行させるステップと、
   ｃ．前記ドローンを使用して、前記異常、または点検を必要とする前記システムの前記局面を位置特定するステップと、
   ｄ．前記飛行ドローンのカメラを使用して、前記異常、または点検を必要とする前記システムの前記局面の視覚的点検を実施するステップと
   を含むことであって、前記制御システム（５００）は、
   ａ．前記保管システムの動作における異常を識別することおよび是正しようと試みることを担う例外ハンドラモジュール（５０１）と、
   ｂ．前記ドローン（４００）の飛行を制御することを担う飛行制御モジュール（５０２）と
   を備え、前記飛行制御モジュールは、前記例外ハンドラモジュール（５０１）から受信された命令に応答して、前記ドローンの飛行を指示する、ことを特徴とする方法。
2. 前記飛行制御モジュールは、水平飛行中の前記ドローンの高度を前記骨格構造の上側表面（４１０）と天井（４１０）との間の空域に制限するための命令を備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記ドローンは、コンテナ取扱車両の位置付けにおける既知のパターンを認識することによって、前記異常の疑いのある場所まで誘導される、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
4. 前記ドローンは、前記ＸおよびＹ方向におけるグリッドセルをカウントすることによって、前記異常の疑いのある場所まで誘導され、前記例外ハンドラモジュール（５０１）によって特定されたグリッド座標に到着する、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記例外ハンドラモジュールは、前記異常の前記疑いのある場所を囲繞している前記グリッドの第１のより大きい封鎖区域（４２２）を画定し、いかなるコンテナ取扱車両も、前記封鎖区域（４２２）の内側で動作することを可能にされず、前記例外ハンドラモジュールは、前記ドローンから受信された入力に基づいて、第２のより小さい封鎖区域（４２６）を画定する、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記飛行制御モジュールは、事前プログラムされた探索パターンを実行して前記異常を位置特定するように前記ドローンに命令する、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記異常は、動作不良のコンテナ取扱車両であり、前記車両が位置している前記グリッドの特定のセルは、前記例外ハンドラモジュールにとって未知である、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
8. 人間の操縦者が、前記ドローンの飛行制御を引き受け、前記異常の視覚的点検を実施する、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。

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