JP2023537400A - ３次元保管システム上のトラックにおける異常の検出のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

アイテムを保管するための保管コンテナ（１０６）を保管するための３次元保管グリッド構造（１０４）を形成している骨格構造（１００）を備える自動保管および回収システムの状態ベース保全のためのシステム（６００）および方法であって、レールシステム（１０８）が、保管コンテナを取り扱う、保管コンテナ（１０６）を保管カラム（１０５）へと移送することと、保管カラム（１０５）から移送することとを行うコンテナ取扱車両（２０１）のための利用可能なルートを提供する骨格構造（１００）上に配列されている、システム（６００）および方法は、レールシステム（１０８）のレールの状態を報告するようにセットアップされている少なくとも２つのセンサを有する少なくとも１つのコンテナ取扱車両を備える。

Description

本発明は、自動保管および回収システムの状態ベース監視のためのシステムおよび方法に関し、より特定すると、３次元保管システム内の異常を検出するための自動保管および回収システムの状態ベース監視のためのシステムおよび方法に関する。

（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を開示しており、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のコンテナ取扱車両２０１、３０１を開示している。

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を備える保管体積とを備える。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の上部を横切って配列されているレールシステム１０８を備え、そのレールシステム１０８上で、複数のコンテナ取扱車両２０１、３０１が、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をその中へと降下させ、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の上部を横切る第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の移動を誘導するための、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内に保管されているコンテナ１０６は、コンテナ取扱車両によって、レールシステム１０８内のアクセス開口部１１２を通してアクセスされる。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、水平なＸ－Ｙ平面に対して平行である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、およびその中へのコンテナの降下中に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。

各々の従来技術のコンテナ取扱車両２０１、３０１は、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の側方移動をそれぞれ可能にする、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、各セット内の２つの車輪は、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ており、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それぞれのセット１１０、１１１と係合され得るように、上昇させられ、降下させられることができる。

各々の従来技術のコンテナ取扱車両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の中へと降下させる）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。コンテナ取扱車両３０１の把持デバイスの一部が、図３に示されており、参照番号３０４で示されている。コンテナ取扱デバイス２０１の把持デバイスは、図２の車体３０１ａ内に位置している。

従前のように、また、本願の目的のために、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の層を識別し、他も同様である。図１に開示されている例示的な従来技術では、Ｚ＝８は、保管コンテナの最下底部層を識別している。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の位置を識別している。その結果、実施例として、図１に示されているデカルト座標系Ｘ、Ｙ、Ｚを使用すると、図１において１０６’として識別されている保管コンテナは、保管位置Ｘ＝１０、Ｙ＝２、Ｚ＝３を占有するといえ得る。コンテナ取扱車両２０１、３０１は、層Ｚ＝０内を走行するといえ得、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の保管体積は、多くの場合、グリッド１０４と称され、このグリッド内の可能性として考えられる保管位置は、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一方、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。

各々の従来技術のコンテナ取扱車両２０１、３０１は、レールシステム１０８を横切って保管コンテナ１０６を輸送するときに保管コンテナ１０６を受け取り、収容するための保管コンパートメントまたは空間を備える。図２に示されているように、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）に説明されているように、保管空間は、車体２０１ａ内の中心に配列されている空洞を備えてもよい。

図３は、カンチレバー構造物を伴う、コンテナ取扱車両３０１の代替構成を示している。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）に詳細に説明されている。

図２に示されてい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）に説明されているように、概して、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エリアを被覆するフットプリントを有してもよい。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）に開示されているように、保管カラム１０５によって画定される側方エリアより大きいフットプリントを有してもよい。

レールシステム１０８は、典型的には、車両の車輪が走る溝を伴うレールを備える。代替として、レールは、上向きに突出している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に突出している要素は、集合的にトラックとして公知である。各レールは、１つのトラックを備えてもよく、または、各レールは、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、Ｘ方向およびＹ方向の両方におけるレールおよび平行トラックを備えるレールシステム１０８の典型的構成を図示している。

骨格構造１００では、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で保管されるカラム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ための、および／または積み込むためのコンテナ取扱車両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の外もしくはその中へと移送され得る。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、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内に設置され、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一般的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きた保管コンテナ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、製品アイテムが保管コンテナ１０６から除去されるか、またはその中に位置付けられるピッキングまたはストックステーションであってもよい。ピッキングまたはストックステーションでは、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の中へと戻される。別の保管設備（例えば、別の骨格構造、もしくは別の自動保管および回収システム）、輸送車両（例えば、電車もしくは大型貨物自動車）、または生産設備へと保管コンテナを移送するために、ポートも、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およびアクセスステーションが異なるレベルに位置している場合、コンベヤシステムは、保管コンテナ１０６をポートカラム１１９、１２０とアクセスステーションとの間で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）に説明されているように、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に開示されているカラム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、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を移動させることと、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から回収することと、保管コンテナ１０６を積降ポートカラム１１９に輸送することとを伴う。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た状態である場合、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、続いて、標的保管コンテナを積降ポートカラム１１９に輸送するために使用される同一のコンテナ取扱車両を用いて実施されてもよく、または、１つもしくは複数の他の協働する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１０６を保管カラム１０５から一時的に除去するタスクに特に専用のコンテナ取扱車両２０１、３０１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１０６は、元の保管カラム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１０６は、代替として、他の保管カラム１０５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。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１０６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１０６は、次いで、保管カラム１０５の中へと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１０５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内のそれぞれの保管コンテナ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、これは、典型的には、コンピュータ化され、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。

保管グリッド関する問題は、時間の経過に伴って、コンテナ取扱車両がその上を走行するトラック内に埃および塵が集まることである。これは、車両を損傷させ得、余計な費用およびリスクにつながり得る。さらに、トラックだけでなく、下層の保管ユニットの骨格も、時間の経過に伴って、摩耗および断裂を被り得る。現状では、可能性として考えられる障害を偵察する手法は、存在しない。ロボットは、問題が検出されるために、問題のエリアにわたるエラーに起因して停止する必要がある。これは、費用がかかり、時間がかかる問題対処の手法である。

本状況に関する別の問題は、保管設備の脚部を検査する容易な手法が存在しないことである。カラムにおいて整合性の問題が存在する場合、これは、コンテナの有無にかかわらず、把持器が上下する途中でカラムと衝突することにつながり得、これは、時間の経過に伴って、機器に損傷を与える。これは、保管設備の操業停止を要求し、ここでも、これは、費用がかかり、時間がかかる。

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、特徴付けられる一方、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、アイテムを保管するための保管コンテナを保管するための３次元保管グリッド構造を形成している骨格構造を備える自動保管および回収システムの状態ベース監視のためのシステムに関し、グリッド構造は、垂直保管カラムのアクセス開口部のサイズによって画定される水平エリアを各々が有する垂直保管カラムを形成し、骨格構造は、保管カラムの上方に配列されているレールシステムを備え、レールシステムは、グリッドを形成するようにＸ方向およびＹ方向に延在している複数のレールを備え、レールは、各保管カラムの上部の各アクセス開口部の外周を画定し、レールシステムは、保管コンテナを取り扱う、保管コンテナを保管カラムへと移送することと、保管コンテナを保管カラムから移送することとを行うコンテナ取扱車両のための、Ｘ方向およびＹ方向における利用可能なルートを提供し、少なくとも１つのコンテナ取扱車両は、コンテナ取扱車両の隣接するレールの区画を監視するように方向付けられている２つまたはそれより多くのセンサを有し、センサは、監視システムの一部であり、監視システムは、グリッドシステムのレールの状態を報告するようにセットアップされており、中央コンピュータシステム、クラウドシステム、ならびに／または画像分析および処理システムのうちの１つまたは全てに情報をアップロードし、２つまたはそれより多くのセンサは、少なくとも１つのカメラと、振り子および／または水準器および／または加速度計および／または音検出デバイスとである。

さらに、少なくとも１つのセンサは、コンテナ取扱車両上の少なくとも１つのカメラの高さを下回るレベルにあるレールシステムのエリアを観察するように向いているように、コンテナ取扱車両の走行方向におけるコンテナ取扱車両の側上に搭載され得るカメラであり得る。

また、コンテナ取扱車両は、コンテナ取扱車両上の少なくとも１つのカメラの高さを下回るレベルにあるレールシステムのエリアを観察するように向いているような、コンテナ取扱車両の全ての側面上のカメラを有し得る。

また、中央コンピュータシステム、クラウドストレージ、ならびに／または画像分析および処理システムは、少なくとも１つのセンサによって集められた情報を処理するように構成され得る。

コンテナ取扱車両の走行方向におけるコンテナ取扱車両の各側面上の少なくとも１つのカメラは、水平レベルから下向きに向いている０°～８９°の角度に向けられ得る。

コンテナ取扱車両の少なくとも１つのカメラは、コンテナ取扱車両の上部に搭載され、水平レベルから下向きに向いている０°～８９°の角度に向けられ得る。

少なくとも１つセンサは、振り子および／または水準器および／または加速度計および／または音検出デバイスの形態であり得る。

少なくとも１つのセンサは、コンテナ取扱車両の昇降プラットフォーム上に搭載され得る。

コンテナ取扱車両上の車輪の各々に接続されている少なくとも１つのセンサが、存在し得る。

少なくとも１つのセンサは、車輪が回っているかどうかを検出する加速度計であり得る。

コンテナ取扱車両は、車両の傾動および移動を監視するためのセンサを有し得る。

少なくとも１つのセンサは、保管システムのセル内へのコンテナの上昇および降下中にコンテナ取扱車両がセル内の障害物にぶつかったかどうかを検出するための昇降プラットフォーム上の音検出デバイスであり得る。

少なくとも１つのカメラは、コンテナ取扱車両の昇降プラットフォーム上に搭載され得る。

第２の局面では、本発明は、アイテムを保管するための保管コンテナ（１０６）を保管するための３次元保管グリッド構造（１０４）を形成している骨格構造（１００）を備える自動保管および回収システムの状態ベース保全のための方法に関し、グリッド構造（１０４）は、垂直保管カラム（１０５）のアクセス開口部（１１２）のサイズによって画定される水平エリアを各々が有する垂直保管カラム（１０５）を形成し、骨格構造は、保管カラム（１０５）上に配列されているレールシステム（１０８）を備え、レールシステムは、グリッドを形成するようにＸ方向およびＹ方向に延在している複数のレールを備え、レールは、各保管カラム（１０５）の上部の各アクセス開口部（１１２）の外周を画定し、レールシステム（１０８）は、保管コンテナ（１０６）を取り扱う、Ｘ方向およびＹ方向において保管コンテナ（１０６）を保管カラム（１０５）へと移送することと、保管カラム（１０５）から移送することとを行うコンテナ取扱車両（２０１）のための利用可能なルートを提供し、方法は、以下のステップ、すなわち、保管グリッド内の１つの垂直保管カラムから別の垂直保管カラムへとコンテナ取扱車両を移動させるステップと、レールのエリアの画像を撮影するステップであって、エリアは、垂直保管カラムを含む、ステップと、グリッド上のレールに関する追加の情報を集めるために、コンテナ取扱車両に接続されている振り子、および／または水準器、および／または加速度計、および／または音検出デバイスを使用するステップと、中央コンピュータシステム、クラウドシステム、ならびに／または画像分析および処理システムのうちの１つまたは全てに画像をアップロードするステップと、グリッド上のトラックにおける異常を検出するステップと、中央コンピュータシステム、クラウドシステム、ならびに／または画像分析および処理システムが、保管システムの分析に基づいて、保管グリッドのどこを点検すべきか、および／または掃除すべきかの勧告を発する、ステップとを含む。

画像を撮影することは、コンテナ取扱車両が垂直保管カラムの上方に静止しているときに、車両の側面に沿って、真下に向けて画像を撮影することを含み得る。

画像を撮影することは、コンテナ取扱車両が垂直保管カラムの上方に静止しているときに、コンテナ取扱車両の各側面に対する保管グリッドの画像を撮影することを含み得る。

画像を撮影することは、水平から下向きに向いている０°～８９°の角度において搭載されているカメラを使用することを含み得る。

グリッド上のトラックにおける異常を検出することは、アップロードされた画像を分析するために機械学習を使用することを含み得る。

画像を撮影することは、コンテナ取扱車両の昇降プラットフォーム上に搭載されている少なくとも１つの追加のカメラを使用することを含み得る。

また、アップロードされた画像を分析するために機械学習を使用し、グリッド上のトラックにおける異常を検出することは、コンテナ取扱車両の昇降プラットフォーム上に搭載されている少なくとも１つの追加のカメラを使用することを含む。

請求項のセットにおいて記述されている本発明を使用することは、上記に述べられた問題を解決する。

（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、ここでは実施例のみとして説明される本発明の実施形態を示している。

図１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る。

図２は、保管コンテナをその中に保有するための中心に配列された空洞を有する従来技術のコンテナ取扱車両の斜視図である。

図３は、保管コンテナを真下に保有するためのカンチレバーを有する従来技術のコンテナ取扱車両の斜視図である。

図４は、従来技術のコンテナ取扱車両の側面図であり、コンテナは、車両の上部に保管されることができる。

図５ａは、本発明の実施形態の側面図であり、中央空洞解決策を伴うコンテナ取扱車両が、下向きに向いている、車両の側面に搭載されているカメラを有する。

図５ｂは、本発明の実施形態の側面図であり、中央空洞解決策を伴うコンテナ取扱車両が、外向きに向いている、車両の側面に搭載されているカメラを有する。

図６は、中央空洞解決策を伴うコンテナ取扱車両の斜視図であり、コンテナ取扱車両の数組の車輪が、振り子機能を有する。

図７ａは、下向きに向いているカメラを伴うカンチレバー解決策を伴うコンテナ取扱車両の本発明の実施形態の側面図である。

図７ｂは、外向きに向いているカメラを伴うカンチレバー解決策を伴うコンテナ取扱車両の本発明の実施形態の側面図である。

図８ａは、本発明の実施形態の側面図であり、コンテナ取扱車両は、カンチレバー解決策を伴い、昇降プラットフォームは、それに搭載されている、外向きに向いているカメラを有する。

図８ｂは、本発明の実施形態の側面図であり、カンチレバー解決策を伴うコンテナ取扱車両が、下向きに向いている、昇降プラットフォームに搭載されているカメラを有する。

図９ａは、本発明の実施形態の側面図であり、上部保有解決策を伴うコンテナ取扱車両が、下向きに向いている、側面に搭載されているカメラを有する。

図９ｂは、本発明の実施形態の側面図であり、上部保有解決策を伴うコンテナ取扱車両が、外向きに向いている、側面に搭載されているカメラを有する。

図１０ａは、本発明の実施形態の側面図であり、中央空洞解決策を伴うコンテナ取扱車両が、上部搭載カメラを有する。

図１０ｂは、本発明の実施形態の側面図であり、カンチレバー解決策を伴うコンテナ取扱車両が、上部搭載カメラを有する。

（図面の詳細な説明）
以下において、本発明の実施形態が、付属の図面を参照して、さらに詳細に議論される。しかしながら、図面が、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。

本発明の好ましい実施形態によると、保管および回収システムの状態の監視は、カラムからカラムへと走行し、計測を実施する少なくとも１つのコンテナ取扱車両によって遂行され得る。

本発明の代替実施形態では、保管および回収システム上で動作しているコンテナ取扱車両が、作業の間、保管および回収システムの状態を監視し得る。

本発明のさらなる別の実施形態では、少なくとも１つのコンテナ取扱車両が、カラムからカラムへと走行し、骨格の緩み、または破壊されたグリッド脚部、または正常な動作中には計測され得ない任意の他の計測量を検出するために、固定された間隔において計測を実施し得る。保管および回収システム上のトラック内の埃、塵、または破片を検査することは、通常動作中にコンテナ取扱車両によって行われ得る。

自動保管および回収システム１の骨格構造１００は、図１に関連して上記に説明された従来技術の骨格構造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とに従って構築され、骨格構造１００は、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をさらに備える。

骨格構造１００は、部材１０２、１０３の間に提供される保管カラム１０５の形態にある保管コンパートメントをさらに備え、保管コンテナ１０６は、保管カラム１０５内のスタック１０７内にスタック可能である。

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に開示されているものより大幅に広く、および／または長く、および／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。

図１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る。

図２、図３、および図４は、保管コンテナをその中に保有するための中心に配列された空洞と、コンテナ取扱車両の真下に保管コンテナを保有するためのカンチレバー解決策とを有する従来技術のコンテナ取扱車両の斜視図である。

図５ａは、本発明の実施形態の側面図であり、中央空洞解決策を伴うコンテナ取扱車両が、車両の側面に搭載されているカメラを有し、カメラは、下向きに向いている。

コンテナ取扱車両の各側上に搭載されているカメラが、存在する。各カメラは、コンテナ取扱車両がその上方に位置付けられる、カラム（単数または複数）の骨組を構成しているトラックの画像を撮影するために、下向きに向いている。この解決策は、トラックの最も近い画像を与え、そのため、トラック内になにかが存在するかどうか、および、随意に、その物が何であるかを確かめることが可能である。トラック上の物体が実際に何であるかを把握できた場合、これが早急な対応を要求するものであるかどうか、または、保管および回収システム全体が操業停止される必要なくその修理が行われ得るとき、その日のより業務が緩慢な時間に後で取り扱われ得るかどうかを確かめることは、はるかにより容易である。

図５ｂは、本発明の実施形態の側面図であり、中央空洞解決策を伴うコンテナ取扱車両は、外向きに向いている、車両の側面に搭載されているカメラを有する。

この解決策では、カメラが、コンテナ取扱車両の各側に存在する。カメラは、下向きの角度に向いている。カメラが向いている角度は、水平線から下方へ０°～８９°であり得、これは、真下からほぼ水平までを意味する。

さらなる解決策では、カメラは、真下から真上まで１８０°を各側面上の１つのカメラに網羅させ得るように、可動であり得る。この解決策は、１つのコンテナ取扱車両がコンテナ取扱車両の各側からいくつかの画像を入手することを可能にする。この解決策に伴ういくつかの利点が、存在する。それは、中央コンピュータシステム、またはクラウドサービス、または画像分析および処理システムが各カラムの画像をより多く入手することを可能にする。これは、骨格またはトラックまたはグリッドのどの移動がコンテナ取扱車両の荷重に起因しているかを分析ツールが確かめることを可能にする。したがって、異なる角度および異なる側から、カラムの真上のトラック上の荷重の有無にかかわらず、いくつかの画像を入手することが可能である場合、状況が実際にどの程度であるかを確かめることは、より容易である。

図６は、中央空洞解決策を伴うコンテナ取扱車両の斜視図であり、コンテナ取扱車両の数組の車輪が、振り子機能を有する。振り子機能は、２組の車輪がある角度において移動することを可能にする。これは、ロボットの振り子上に計測器具を追加し、ロボットの振り子が最大角度に到達した場合、衝突につながる潜在性を伴う、セルの凹凸がロボットが乗り越え得る高さより高いという危険性が、存在する。

トラックの凹凸を検出する別の手法は、少なくとも１つの電子的レベルを追加することである。これは、トラックがラインからずれている角度、ならびに、これが、例えば、コンテナ取扱車両の振り子が乗り越え得るものであるか、または早急な対応を要求し、保管および回収システムの一部または全てをロックダウンさせるものであるかどうかを示す。

図７ａは、下向きに向いているカメラを伴うカンチレバー解決策を伴うコンテナ取扱車両の本発明の実施形態の側面図である。

コンテナ取扱車両の各側上に搭載されているカメラが、存在する。各カメラは、コンテナ取扱車両がその上方に位置付けられる、カラム（単数または複数）の骨組を構成しているトラックの画像を撮影するために、下向きに向いている。この解決策は、トラックの最も近い画像を与え、そのため、トラック内になにかが存在するかどうか、および、随意に、その物が何であるかを確かめることが可能である。トラック上の物体が実際に何であるかを把握できた場合、これが早急な対応を要求するものであるかどうか、または、保管および回収システム全体が操業停止される必要なくその修理が行われ得るとき、その日のより業務の緩慢な時間に後で取り扱われ得るかどうかを確かめることは、はるかにより容易である。

図７ｂは、外向きに向いているカメラを伴うカンチレバー解決策を伴うコンテナ取扱車両の本発明の実施形態の側面図である。

この解決策では、カメラが、コンテナ取扱車両の各側に存在する。カメラは、下向きの角度に向いている。カメラが向いている角度は、水平線から下方へ０°～８９°であり得る。

さらなる解決策では、カメラは、真下から真上まで１８０°を各側面上の１つのカメラに網羅させることができるように、可動であり得る。この解決策は、１つのコンテナ取扱車両がコンテナ取扱車両の各側からいくつかの画像を入手することを可能にする。この解決策に伴ういくつかの利点が、存在する。それは、中央コンピュータシステム、またはクラウドサービス、または画像分析および処理システムが各カラムの画像をより多く入手することを可能にする。これは、骨格またはトラックまたはグリッドのどの移動がコンテナ取扱車両の荷重に起因しているかを分析ツールが確かめることを可能にする。したがって、異なる角度および異なる側から、カラムの真上のトラック上の荷重の有無にかかわらず、いくつかの画像を入手することが可能である場合、状況が実際にどの程度であるかを確かめることは、より容易である。

図８ａは、本発明の実施形態の側面図であり、コンテナ取扱車両は、カンチレバー解決策を伴い、昇降プラットフォームは、それに搭載されている、外向きに向いているカメラを有する。

全ての側面に対して、外向きに向いているカメラが、存在し、これは、コンテナ取扱車両の昇降プラットフォームがカラムの中へと降下させられるとき、本発明が画像を撮影することを可能にする。この解決策を用いると、カラム内の端から端まで昇降プラットフォームを降下させることによってグリッド脚部の画像を撮影することが、さらに可能である。さらに、カラムの下方は暗くあり得るため、照明が、昇降フレーム上に存在し得る。

カラムの下方の状態を検査するためにカメラ以外のタイプの機器を使用することも、可能である。１つのそのような実施例は、ライダ（Ｌｉｄａｒ）であり得る。これは、トラックの高さ位置およびの骨格のレベルを下向きに検査する優れた手法である。

図８ｂは、本発明の実施形態の側面図であり、カンチレバー解決策を伴うコンテナ取扱車両が、下向きに向いている、昇降プラットフォームに搭載されているカメラを有する。

昇降プラットフォームの下の全エリアを網羅してあちこち移動させられ得る１つのカメラが、存在する。これは、コンテナ取扱車両の昇降プラットフォームがカラムの中へと降下させられるとき、本発明が、画像を撮影することを可能にする。この解決策を用いると、カラム内の端から端まで昇降プラットフォームを降下させることによってグリッド脚部の画像を撮影することが、さらに可能である。さらに、カラムの下方は暗くあり得るため、照明が、昇降フレーム上に存在し得る。

カラムの下方の状態を検査するためにカメラ以外のタイプの機器を使用することも、可能である。１つのそのような実施例は、ライダであり得る。これは、トラックの高さ位置およびの骨格のレベルを下向きに検査する優れた手法である。

図８ａおよび図８ｂの図面はカンチレバー解決策を伴うコンテナ取扱車両を示しているが、１つまたはそれより多くのカメラをコンテナ取扱車両の昇降プラットフォームに取り付けることを伴う本技術的特徴は、中央空洞解決策に適用される場合と全く同じように適用され得る。

図９ａは、本発明の実施形態の側面図であり、上部保有解決策を伴うコンテナ取扱車両が、下向きに向いている、側面に搭載されているカメラを有する。

コンテナ取扱車両の各側上に搭載されているカメラが、存在する。各カメラは、コンテナ取扱車両がその上方に位置付けられる、カラム（単数または複数）の骨組を構成しているトラックの画像を撮影するために、下向きに向いている。この解決策は、トラックの最も近い画像を与え、そのため、トラック内になにかが存在するかどうか、および、随意に、その物が何であるかを確かめることが可能である。トラック上の物体が実際に何であるかを把握できた場合、これが早急な対応を要求するものであるかどうか、または、保管および回収システム全体が操業停止される必要なくその修理が行われ得るとき、その日のより業務の緩慢な時間に後で取り扱われ得るかどうかを確かめることは、はるかにより容易である。

図９ｂは、本発明の実施形態の側面図であり、上部保有解決策を伴うコンテナ取扱車両が、外向きに向いている、側面に搭載されているカメラを有する。

この解決策では、カメラは、コンテナ取扱車両の各側に存在する。カメラは、下向きの角度に向いている。カメラが向いている角度は、水平線から下方へ０°～８９°であり得る。

さらなる解決策では、カメラは、真下から真上まで１８０°を各側面上の１つのカメラに網羅させることができるように、可動であり得る。この解決策は、１つのコンテナ取扱車両がコンテナ取扱車両の各側からいくつかの画像を入手することを可能にする。この解決策に伴ういくつかの利点が、存在する。それは、中央コンピュータシステム、またはクラウドサービス、または画像分析および処理システムが各カラムの画像をより多く入手することを可能にする。これは、骨格またはトラックまたはグリッドのどの移動がコンテナ取扱車両の荷重に起因しているかを分析ツールが確かめることを可能にする。したがって、異なる角度および異なる側から、カラムの真上のトラック上の荷重の有無にかかわらず、いくつかの画像を入手することが可能である場合、状況が実際にどの程度であるかを確かめることは、より容易である。

図１０ａは、本発明の実施形態の側面図であり、中央空洞解決策を伴うコンテナ取扱車両が、上部搭載カメラを有する。このカメラは、カメラをあちこち移動させることによって、全方向において画像を撮影することができる。そのため、それは、カメラの数に関して言えば、追加投資の価値があるかどうか、または、より長期間にわたって保管および回収システムを操業停止することがより高価であるかどうかの比較検討要素である。図１０ｂは、本発明の実施形態の側面図であり、カンチレバー解決策を伴うコンテナ取扱車両が、上部搭載カメラを有する。これは、図１０ａに提示されるものと同一の技術的特徴であり、中央空洞解決策の代わりにカンチレバー解決策を伴うコンテナ取扱車両上に上部搭載カメラが搭載されていることのみ異なる。

保管および回収システムの骨格における凹凸に関する問題を検出するために使用される追加のセンサは、運動センサである。運動センサは、あらゆる方向における運動を検出することができる。運動は、保管および回収システムのトラックまたは骨格が、正常ではないことのインジケーションであり、集められた情報は、保管および回収システム内のどこに問題が存在するかを分析するために、中央コンピュータシステム、またはクラウドサービス、または画像分析および処理システムに送信され得る。運動センサは、その上に荷重が存在するときに屈するグリッドの一部が存在する場合のような、画像が与えることができない情報を与えることができる。コンテナ取扱車両がその上方を駆動するときに骨格が屈する場合、運動センサは、どのくらい屈するか、およびどの方向であるかのような情報を与えることができる。記憶されたこの情報を用いると、骨格においてどこに問題があり得るかを見出すことが可能である。

分析中、近隣のカラムの計測値を有するときに、利点が、存在する。それは、分析プログラムが問題の程度および場所に関する情報を入手することを可能にする。したがって、本発明の好ましい解決策では、カラムのうちの１つに関する問題が存在すると識別された場合、問題が最近の発生であるかどうか、または、それが時間の経過に伴って徐々に悪化しているかどうかのような問題の程度に関する推定を得るために、近隣のカラムの画像および計測値が、当該カラムからの情報とともに使用され得る。

コンテナ取扱車両の把持器内に音検出デバイスを追加することは、保管システムのセル内へのコンテナの上昇および降下中にコンテナ取扱車両がセル内の障害物にぶつかったかどうかを検出することを可能にする。録音機は、所望されない雑音をコンテナ取扱車両の動作の背景雑音から分離し得る。

カメラ、ライダ、音、および全ての他のタイプのセンサは、コンテナ取扱車両の昇降プラットフォームによって握持され得るコンテナに嵌込され得、または、図４によるコンテナ取扱車両の上部に設置され得る。

また、車輪がトラック上で滑っているかどうかを検出するために、コンテナ取扱車両は、加速度計を装備され得る。

前述の説明では、本発明による送達車両ならびに自動保管および回収システムの種々の局面が、例証的実施形態を参照して説明されてきた。解説の目的のために、特定の数値、システム、および構成が、システムおよびその作用の徹底的な理解を提供するために述べられた。しかしながら、本説明は、限定する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連する当業者に明白である例証的実施形態の種々の修正例および変形例、ならびにシステムの他の実施形態は、本発明の範囲内に存在すると見なされる。

参照番号の一覧

Claims (18)

1. アイテムを保管するための保管コンテナ（１０６）を保管するための３次元保管グリッド構造（１０４）を形成している骨格構造（１００）を備える自動保管および回収システムの状態ベース監視のためのシステムであって、前記グリッド構造（１０４）は、前記垂直保管カラム（１０５）のアクセス開口部（１１２）のサイズによって画定される水平エリアを各々が有する垂直保管カラム（１０５）を形成し、前記骨格構造は、前記保管カラム（１０５）の上方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、グリッドを形成するようにＸ方向およびＹ方向に延在している複数のレールを備え、前記レール１０は、各保管カラム（１０５）の上部の各アクセス開口部（１１２）の外周を画定し、前記レールシステム（１０８）は、保管コンテナ（１０６）を取り扱う、保管コンテナ（１０６）を前記保管カラム（１０５）へと移送することと、前記保管カラム（１０５）から移送することとを行うコンテナ取扱車両（２０１、３０１）のための、Ｘ方向およびＹ方向における利用可能なルートを提供し、前記システムは、少なくとも１つのコンテナ取扱車両が、前記コンテナ取扱車両の隣接する前記レールの区画を監視するように方向付けられている２つまたはそれより多くのセンサを有することと、前記センサが監視システムの一部であり、前記監視システムは、前記グリッドシステムの前記レールの状態を報告するようにセットアップされており、中央コンピュータシステム、クラウドシステム、ならびに／または画像分析および処理システムのうちの１つまたは全てに情報をアップロードし、前記２つまたはそれより多くのセンサは、少なくとも１つのカメラと、振り子および／または水準器および／または加速度計および／または音検出デバイスとである、こととを特徴とする、システム。
2. 前記少なくとも１つのセンサは、前記コンテナ取扱車両上の前記少なくとも１つのカメラの高さを下回るレベルにある前記レールシステムのエリアを観察するように向いているように、前記コンテナ取扱車両の走行方向における前記コンテナ取扱車両の側上に搭載されているカメラである、請求項１に記載のシステム。
3. 前記コンテナ取扱車両は、前記コンテナ取扱車両上の前記少なくとも１つのカメラの高さを下回るレベルにある前記レールシステムのエリアを観察するように向いているような、前記コンテナ取扱車両の全ての側面上のカメラを有し得る、請求項１に記載のシステム。
4. 前記中央コンピュータシステム、クラウドストレージ、ならびに／または画像分析および処理システムは、前記少なくとも１つのセンサによって集められた前記情報を処理するように構成されている、前記請求項のいずれかに記載のシステム。
5. 前記コンテナ取扱車両の前記走行方向における前記コンテナ取扱車両の各側面上の前記少なくとも１つのカメラは、水平レベルから下向きに向いている０°～８９°の角度にある、前記請求項のいずれかに記載のシステム。
6. 前記コンテナ取扱車両の前記少なくとも１つのカメラは、水平レベルから下向きに向いている０°～８９°の角度において前記コンテナ取扱車両の上部に搭載されている、前記請求項のいずれかに記載のシステム。
7. 前記少なくとも１つのセンサは、前記コンテナ取扱車両の昇降プラットフォーム上に搭載されている、請求項１に記載のシステム。
8. 前記コンテナ取扱車両上の車輪の各々に接続されている少なくとも１つのセンサが、存在する、請求項１に記載のシステム。
9. 前記少なくとも１つのセンサは、前記車輪が回っているかどうかを検出する加速度計である、請求項１に記載のシステム。
10. 前記コンテナ取扱車両は、前記車両の傾動および移動を監視するためのセンサを有する、請求項９に記載のシステム。
11. 前記少なくとも１つのセンサは、前記保管システムのセル内へのコンテナの上昇および降下中に前記コンテナ取扱車両がセル内の障害物にぶつかったかどうかを検出するための前記昇降プラットフォーム上の音検出デバイスである、請求項１０に記載のシステム。
12. 少なくとも１つのカメラが、前記コンテナ取扱車両の前記昇降プラットフォーム上に搭載されている、前記請求項のいずれかに記載のシステム。
13. アイテムを保管するための保管コンテナ（１０６）を保管するための３次元保管グリッド構造（１０４）を形成している骨格構造（１００）を備える自動保管および回収システムの状態ベース保全のための方法であって、前記グリッド構造（１０４）は、前記垂直保管カラム（１０５）のアクセス開口部（１１２）のサイズによって画定される水平エリアを各々が有する垂直保管カラム（１０５）を形成し、前記骨格構造は、前記保管カラム（１０５）上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、グリッドを形成するようにＸ方向およびＹ方向に延在している複数のレールを備え、前記レールは、各保管カラム（１０５）の上部の各アクセス開口部（１１２）の外周を画定し、前記レールシステム（１０８）は、保管コンテナ（１０６）を取り扱う、Ｘ方向およびＹ方向において前記保管コンテナ（１０６）を前記保管カラム（１０５）へと移送することと、前記保管コンテナ（１０６）から移送することとを行うコンテナ取扱車両（２０１）のための利用可能なルートを提供し、前記方法は、以下のステップ、すなわち、
    － 前記保管グリッド内の１つの垂直保管カラムから別の垂直保管カラムへとコンテナ取扱車両を移動させるステップと、
    － 前記レールのエリアの画像を撮影するステップであって、前記エリアは、垂直保管カラムを含む、ステップと、
    － 前記グリッド上のレールに関する追加の情報を集めるために、前記コンテナ取扱車両に接続されている振り子、および／または水準器、および／または加速度計、および／または音検出デバイスを使用するステップと、
    － 中央コンピュータシステム、クラウドシステム、ならびに／または画像分析および処理システムのうちの１つまたは全てに前記画像をアップロードするステップと、
    － 前記グリッド上のトラックにおける異常を検出するステップと、
    － 中央コンピュータシステム、クラウドシステム、ならびに／または画像分析および処理システムが、前記保管システムの前記分析に基づいて、前記保管グリッドのどこを点検すべきか、および／または掃除すべきかの勧告を発する、ステップと
    を含む、方法。
14. 画像を撮影することは、前記コンテナ取扱車両が垂直保管カラムの上方に静止しているときに、前記車両の側面に沿って、真下に向けて画像を撮影することを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 画像を撮影することは、前記コンテナ取扱車両が垂直保管カラムの上方に静止しているときに、前記コンテナ取扱車両の各側面に対する前記保管グリッドの画像を撮影することを含む、請求項１３または請求項１４に記載の方法。
16. 画像を撮影することは、水平から下向きに向いている０°～８９°の角度において搭載されているカメラを使用することを含む、請求項１３～１５に記載の方法。
17. 前記グリッド上の前記トラックにおける異常を検出することは、前記アップロードされた画像を分析するために機械学習を使用することを含む、請求項１３～１６に記載の方法。
18. 画像を撮影することは、前記コンテナ取扱車両の前記昇降プラットフォーム上に搭載されている少なくとも１つの追加のカメラを使用することを含む、請求項１３～１６に記載の方法。

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