JP2802965B2 - 物品の収容庫における物品収容位置決定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物品の収容庫における物品収容位置決定装
置、特に、大きさの異なる物品を効率良く収容できるよ
うに、適切な収容位置を決定する装置に関する。

〔従来の技術〕

物品を保管するための倉庫においては、限られたスペ
ース内にできるだけ多くの物品を効率良く収容すること
が望まれている。特に、最近では、地価の高騰に伴い、
わずかでも収容効率を向上させるための工夫がなされて
きている。たとえば、印刷用紙などの巻取材料用の倉庫
では、床一面に巻取材料を立てて収容し、上方からクレ
ーンなどによって入出庫させるような効率の良い収容方
法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のように、床一面に物品を並べて収容する場合、
通常は物品を格子状に配列して収容している。これは、
格子状の配列により物品を規制正しく並べ、空きスペー
スのない効率良い収容を行うためである。ところが、こ
のような格子状の配列により効率の良い収容が行えるの
は、収容する物品がすべて同じ形状、同じ大きさをもっ
たものである場合に限られる。形状や大きさの異なる複
数種類の物品を収容する場合に格子状の配列を行うと、
空きスペースが発生し、収容効率は低下することにな
る。

そこで本発明は、形状や大きさの異なる複数種類の物
品を収容する場合に、できるだけ効率の良い収容位置を
決定することのできる物品の収容庫における物品収容位
置決定装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

（１） 本願第１の発明は、物品の収容庫に新たな物品
を収容するときに、この収容すべき物品の収容位置を決
定するための物品収容位置決定装置において、 収容庫を構成する壁の一辺を基準辺として定義し、こ
の基準辺の位置情報を保持する基準辺定義手段と、 収容すべき物品の情報を入力する情報入力手段と、 収容すべき物品について、物理的に収容可能な位置
を、候補位置として抽出する候補位置抽出手段と、 候補位置について、基準辺からの距離を演算する距離
演算手段と、 この距離の最も小さな候補位置を、物品の収容位置と
して決定する収容位置決定手段と、 を設けたものである。

（２） 本願第２の発明は、上述の第１の発明に係る物
品収容位置決定装置において、候補位置抽出手段とし
て、 既に収容済みの物品の大きさおよび位置の情報、なら
びに、収容庫の壁面の位置の情報を保持する収容情報保
持部と、 既に収容済みの物品と収容庫の壁面とからなる対象物
群の中から、２つの対象物を選択する対象物選択部と、 情報入力手段によって入力された収容すべき物品の大
きさ、および、収容情報保持部内に保持された情報に基
づいて、２つの対象物の双方に接するように収容すべき
物品を収容することが可能か否かを判定する適合判定部
と、 この適合判定部によって可能と判定された場合に、２
つの対象物の双方に接するように収容すべき物品を収容
するための収容位置を演算によって求め、これを候補位
置とする候補位置演算部と、 を設けたものである。

〔作 用〕

本願第１の発明によれば、収容すべき物品について、
物理的に収容可能な位置が候補位置として抽出され、こ
の抽出された候補位置のうち、収容庫を構成する壁の一
辺として定義された所定の基準辺に最も近いものが、最
終的な収容位置として決定される。このため、新たに収
容すべき物品は、常に基準辺に最も近い位置に収容され
るようになり、全体的に基準辺近傍から密に充填されて
収容されることになる。したがって、収容すべき物品の
形状や大きさに関わりなく、効率の良い収容位置の決定
が可能になる。

本願第２の発明では、上述の第１の発明における候補
位置の抽出を容易に行うことができる。すなわち、候補
位置は、２つの対象物の双方に接するような収容位置と
して求められる。ここで、対象物とは、既に収容済みの
物品あるいは収容庫の壁面である。したがって、既に収
容済みの２つの物品に接するような収容位置、２つの壁
面に接するような収容位置、既に収容済みの１つの物品
と１つの壁面とに接するような収容位置、の３とおりの
収容位置が候補位置として容易に抽出できる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る物品の収容庫における物品収容位
置決定装置の基本構成を示すブロック図である。実際に
は、この装置はコンピュータにより実現することができ
るが、本明細書では、この装置の構成をそれぞれ機能ご
とのブロック要素に分割して説明することにする。

候補位置抽出手段10は、この装置の中枢をなす装置で
あり、収容情報保持部11、対象物選択部12、適合判定部
13、候補位置演算部14によって構成されている。情報入
力手段20は、収容すべき物品についての形状や大きさな
どの情報を入力する装置であり、入力した情報は、収容
情報保持部11、適合判定部13、および候補位置演算部14
に与えられる。基準辺定義手段30は、収容庫を構成する
壁の一辺として定義された基準辺の位置情報を保持する
装置であり、距離演算手段40は、候補位置抽出手段10で
抽出された候補位置と基準辺との距離を演算する手段で
ある。そして、収容位置決定手段50は、この距離に基づ
いて、候補位置抽出手段10で抽出された候補位置のうち
の１つを最終的な収容位置として決定する装置である。

この第１図に示す装置の動作を詳細に説明する前に、
従来から一般的に行われている収容位置の決定方法を簡
単に述べておく。第２図は、収容庫100に、円柱状をし
た多数の巻取材料Ｒを収容した状態を示す上面図であ
る。収容庫100内の床一面に、巻取材料Ｒが立てた状態
で収容されている。収容庫100内には、一点鎖線で示す
仮想の位置基準線が縦横に定義されており、その交点位
置がそのまま巻取材料Ｒの収容位置となっている。すな
わち、各巻取材料Ｒは、その中心軸がこの交点位置にく
るように収容される。別言すれば、各巻取材料Ｒは、収
容庫100内に格子状の配列を形成するように収容されて
いる。第３図も同様に、多数の巻取材料Ｒを収容した状
態を示す上面図であるが、ここでは、仮想の位置基準線
が斜めに定義されており、各巻取材料は斜め格子状の配
列を形成するように収容されている。いずれの場合も、
多数の巻取材料がかなり効率的に収容されている。しか
しながら、第２図および第３図に示す例は、全く同じ大
きさの巻取材料Ｒを収容した例である。ここでたとえ
ば、半径の異なる巻取材料を複数種類収容する場合を考
える。この場合、格子状の配列は、最も大きな巻取材料
を基準にして定義せざるを得ない。したがって、半径の
異なる巻取材料は複数種類収容した場合には、空きスペ
ースが発生し、効率良い収容ができなくなる。このよう
に、半径の異なる巻取材料を効率良く収容する方法とし
て、同一半径の巻取材料ごとに分けて収容する方法が考
えられる。第４図は、半径がそれぞれ大中小と異なる巻
取材料R1,R2,R3を、収容庫100内のそれぞれ分室100a,10
0b,100cに分けて収容した状態を示す例である。このよ
うに大きさごとに分けて収容し、各分室内で格子状の配
列にしたがって収容すれば、各分室内に関する限り効率
良い収容が可能になる。ところが、各分室100a,100b,10
0cの面積比と、収容すべき巻取材料R1,R2,R3の数量比と
が、うまく対応していないと、ある分室は満杯となって
いるのに、別な分室は空きスペースがたくさん残ってい
るといったアンバランスの状態が発生しやすく、総合的
に見ると効率良い収容とならない場合が多い。

本発明の装置を用いれば、同一の収容庫内に半径の異
なる巻取材料を混在させながら、効率の良い収容を行う
ことが可能になる。第５図は、半径がそれぞれ大中小と
異なる巻取材料R1,R2,R3（合計102本）を、本発明の装
置を用いて収容庫100内に混在させながら収容した状態
を示す上面図である。本発明の装置は、物品収容位置決
定装置であり、収容庫100内にｎ本の巻取材料が収容さ
れている状態に基づいて、新たに（ｎ＋１）本目の巻取
材料を収容する場合の最適な収容位置を決定する機能を
有する。第５図に円で示されている巻取材料に付された
番号（１〜102）は、各巻取材料をこの収容庫100内に収
容した順番を示すものである。たとえば、図の１〜８番
までの巻取材料が既に収容されているとき、本発明の装
置によって、次に収容すべき９番の巻取材料の収容位置
を決定することができる。

こうして、本発明の装置により順次収容位置を決定し
ながら、102本の巻取材料を収容した状態が、この第５
図の上面図である。このように、本発明の装置に基づい
て３種の大きさの巻取材料を収容した場合、第２図に示
すような格子状の配列を行った場合に比べて72％の面積
で収容が可能となり、第３図に示すような斜め格子状の
配列を行った場合に比べて65％の面積で収容が可能とな
った。なお、このような効率良い収容を行う場合、巻取
材料の搬入や搬出は、上方に設けられたクレーンなどの
手段によって行うのが好ましい。

続いて、本発明の基本原理を第６図を参照して説明し
よう。いま、第６図の上面図に示すような形状の収容庫
100に、既に３つの物品A,B,Cが収容されている状態にお
いて、新たな物品Ｄを収容する場合を考える。本発明の
基本原理は、収容庫100を構成する壁W1,W2,W3の一辺を
基準辺として定義し、できるだけこの基準辺に詰めて物
品を収容してゆく点にある。第６図の例では、壁W2の底
辺を基準辺Ｓと定義している。このような状態で、物品
Ｄを物理的に収容可能な位置を、候補位置として抽出す
る。第６図には、４つの候補位置P1,P2,P3,P4を破線で
示してある。物品Ｄを物理的に収容可能な位置は、理論
的には無限に存在する（ただし、コンピュータによる実
際の演算では、コンピュータ内に定義された座標軸につ
いての有効数字に依存する有限値となる）。そこで、以
下に述べる実施例では、２つの対象物を双方に接するよ
うに物品を収容することが可能な位置のみを候補位置と
して抽出している。ここで、対象物とは、既に収容され
ている物品A,B,Cと、壁W1,W2,W3との６つである。この
６つの中から２つを選択し、この２つの双方に接するよ
うな収容位置を候補位置として抽出するのである。たと
えば、候補位置P1は壁W1と物品Ａとに接しており、候補
位置P2は物品Ａと物品Ｂとに接しており、候補位置P3は
物品Ｂと物品Ｃとに接しており、候補位置P4は物品Ｃと
壁W3とに接している。６つの対象物の中から２つを選択
する組み合わせは、15通り存在するが、物理的に収容可
能な位置は上述の４つの候補位置に限られる。たとえ
ば、壁W1と壁W2とに接するような収容形態はもはや物理
的に不可能であり、物品Ａと物品Ｃとに接するような収
容形態は、物品Ｄの形状および大きさを考慮すると物理
的に不可能である。こうして、候補位置が抽出された
ら、その中で基準辺Ｓに最も近いものを、最終的な収容
位置として決定する。第６図の例では、候補位置P1〜P4
の中で、基準辺Ｓに最も近い位置P4が最終的な収容位置
と決定され、物品Ｄはこの位置P4に収容されることにな
る。こうして、常に、基準辺Ｓの方へ詰めるように物品
を収容してゆくことができる。

以上が本発明の基本原理であるが、続いて、第１図に
示す装置の具体的な動作を、巻取材料を収容する具体例
に即して説明する。いま、第７図の上面図に示すよう
に、収容庫100に６つの巻取材料R1〜R6が既に収容され
ているときに、新たな巻取材料Ｒを収容するための収容
位置を決定する処理を考える。前述のように、本発明で
は、所定の基準辺Ｓを定義しておく必要があるが、ここ
では、収容庫100の３つの壁W1,W2,W3のうち、壁W2の底
辺が基準辺Ｓと定義されているものとする。基準辺Ｓと
しては、どの辺を定義してもかまわないが、物品を収容
する前に、予め基準辺定義手段30に対して定義操作を行
う必要がある。なお、ここでは、巻取材料R1〜R6の半径
をそれぞれr1〜r6とし、これらの収容位置をその中心点
O1〜O6の座標値で表わすことにする。収容情報保持部11
には、壁W1,W2,W3の座標値、既に収容された巻取材料R1
〜R6の半径r1〜R6、および収容位置座標値O1〜O6が保持
されている。

対象物選択部12は、収容情報保持部11内に保持されて
いる情報に基づいて、２つの対象物を選択する機能を果
たす。そして、選択された２つの対象物に接するような
収容位置を候補位置とすることになる。この例では、壁
W1,W2,W3と、既に収容された巻取材料R1〜R6とからなる
９つの対象物が存在し、このうち２つの対象物を選択す
る組み合わせは36通り存在する。ただし、この36通りの
組み合わせのすべてについて候補位置が求められるわけ
ではない。物理的に収容不可能な組み合わせも多数存在
するため、まず、適合判定部13において適合判定が行わ
れる。第８図を参照しながら、この適合判定の具体的な
方法を示そう。いま、選択された２つの対象物が、巻取
材料RaとRbであり、これらの半径がそれぞれra,rb、収
容位置座標がそれぞれOa,Obであったとし、収容すべき
巻取材料Ｒの半径をｒとする。この場合、適合判定の基
準は、２点OaとObとの距離をLabとしたときに、 Lab≦ra＋rb＋2r なる条件が満足されるか否かである。この条件が満足さ
れていれば、巻取材料RaとRbとの組み合わせは適合して
いると判定される。適合した組み合わせについては、双
方に接するような収容位置が存在することになる。すな
わち、第８図に示すように、中心点ＰあるいはＰ′を収
容位置とすれば、図の破線で示すように巻取材料RaとRb
との双方に接するような収容が可能になる。これに対し
て、座標Ocに収容され、半径がrcである巻取材料Rcと、
巻取材料Raとの組み合わせを考えてみよう。この場合の
判定基準は、２点OaとOcとの距離をLacとしたときに、 Lac≦ra＋rc＋2r なる条件が満足されるか否かであるが、第８図に示すよ
うに、この条件は満足されない。別言すれば、巻取材料
RaとRcとの双方に接するような収容位置は存在しないこ
とになる。以上のように、適合判定部13は、収容情報保
持部11内に保持されている情報（上述の例では、点Oa,O
b,Ocの座標値、ra,rb,rcの値）と、情報入力手段20から
与えられる収容すべき物品の情報（上述の例では、物品
としての巻取材料の形状は、円柱状と定まっているの
で、物品の大きさとしての巻取材料Ｒの半径値ｒのみで
よい）と、に基づいて、対象物選択部12が選択した２つ
の対象物の組み合わせの適合判定を行う。

適合判定部13によって適合すると判定された組み合わ
せについては、候補位置演算部14において、双方に接す
るような収容位置が演算される。たとえば、第８図にお
いて、巻取材料RaとRbとの組み合わせについては、点Oa
から（ra＋ｒ）の距離にあり、点Obから（rb＋ｒ）の距
離にある点として、点ＰおよびＰ′が収容位置として演
算される。すなわち、候補位置演算部14は収容情報保持
部11内の情報と情報入力手段20から与えられる大きさと
に基づいて、収容位置の演算を行う。ただし、こうして
求めた収容位置に収容することが、物理的に不可能な場
合もある。たとえば、第８図に示す例では、点ＰとＰ′
の２つの位置が求まっているが、第９図に示す例におい
て、巻取材料R1とR2とを選択することにより演算される
２つの収容位置ＰおよびＰ′のうち、位置Ｐ′には壁W2
と重なってしまうため、実際には収容できない。候補位
置演算部14は、収容情報保持部11内の情報に基づいて、
物理的に収容可能な位置のみを候補位置として抽出す
る。

なお、上述の例では、２つの巻取材料を対象物として
選択した場合について、適合判定部13や候補位置演算部
14における具体的処理方法を説明したが、対象物選択部
12では、壁と巻取材料、あるいは壁と壁という対象物の
組み合わせが選択される場合もある。このように、壁が
選択された場合には、この壁上に中心点があり、半径が
０である円を考えれば、２つの巻取材料が選択された場
合と同様の処理が可能である。たとえば、第10図の例
は、巻取材料Raと壁W1との組み合わせが選択された場合
の処理のしかたを示す。ここでは、壁W1上に中心点Obを
もち、半径rb＝０であるような仮想の巻取材料Rbを考
え、巻取材料RaとRbとが選択されたものとして取り扱え
ば、第８図に示す例と同様の処理が可能である。このよ
うな取扱いをすれば、収容庫100内に１本目の巻取材料
を収容する場合にも、その収容位置の決定が可能であ
る。これは、たとえば、壁W1上に仮想定義された半径０
の巻取材料と、壁W2上に仮想定義された半径０の巻取材
料と、を２つの対象物として選択し、上述と同様の処理
を行えばよいのである。

こうして、候補位置演算部14によっていくつかの候補
位置が求められる。第７図に示す例では、第11図に示す
ような６つの候補位置P1〜P6が求められる。距離演算手
段40は、基準辺定義手段30に定義されている基準辺Ｓ
と、各候補位置P1〜P6との距離を演算する。すなわち、
第11図で、点P1〜P6についての基準辺Ｓからの矢印Ｌ方
向への隔たりが求められることになる。収容位置決定手
段50は、この距離が最も小さいものを最終的な収容位置
として決定する。たとえば、第11図の例では、候補位置
P1〜P6のうち、基準辺Ｓに最も近い位置P4が最終的な収
容位置として決定される。こうして、新たに収容すべき
巻取材料Ｒは、位置P4に収容されることになる。これに
伴い、収容情報保持部11内の情報は更新される。すなわ
ち、巻取材料R1〜R6についての収容情報に、新たに収容
された巻取材料Ｒについての収容情報（収容位置P4の座
標値や、半径値ｒ）が付加される。

このように、本発明に係る装置を用いれば、新たな物
品を収容するたびにその収容位置を決定することがで
き、これを順次続けてゆけば、第５図に示すような効率
の良い収容が可能になる。

以上、本発明を図示する一実施例に基づいて説明した
が、本発明はこの実施例のみに限定されるものではな
く、この他にも種々の態様で実施可能である。たとえ
ば、上述の装置における適合判定部13は、候補位置演算
部14における演算負担を軽減する目的で設けられたもの
であり、必須の構成要素ではない。ただし、適合判定部
13による適合判定を行わないと、候補位置演算部14にお
いてすべての組み合わせについての演算を行う必要が生
じ、無駄な演算に時間を費やすことになる。

また、上述の実施例では、隣接する巻取材料間の間隔
を０とし、各巻取材料が互いに接するような状態で収容
していたが、実際には、巻取材料の搬入や搬出を行う場
合、隣接する巻取材料間に必要最小限の間隙を保つのが
好ましい。このような間隙を保った収容を行う場合は、
情報入力手段20への入力値に余裕をもたせておくように
すればよい。たとえば、実際の巻取材料の半径がｒであ
る場合、情報入力手段20の入力値を（ｒ＋δｒ）とし
て、δｒだけ余裕をもたせておけばよい。また、上述の
実施例では、上面図を参照しながら平面的な収容状態に
ついてのみ述べたが、実際には、複数の巻取材料を上下
に重ねて立体的に収容することになる。たとえば、第５
図に示す上面図における紙面に垂直な方向には、同じ巻
取材料が重ねて収容されることになる。なお、上述の実
施例では、円柱状の巻取材料を収容する例について述べ
たが、本発明はどのような形状のどのような物品を収容
する場合についても適用可能である。更に、上述の実施
例では、壁の一辺を基準辺として定義し、この基準辺か
らの距離に基づいて収容位置の決定を行っているが、基
準辺の代わりに基準点を用いることも可能である。たと
えば収容庫のコーナー位置に基準点を定義すれば、この
コーナー位置から順に物品を収容することもできる。

〔発明の効果〕

以上のとおり本発明によれば、収容すべき物品を所定
の基準辺側に詰めて収容することが可能になり、物品の
形状や大きさに関わりなく、効率の良い収容位置の決定
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る物品収容位置決定装置の基本構成
を示すブロック図、第２図は収容庫に多数の巻取材料Ｒ
を格子状位置に収容した状態を示す上面図、第３図は収
容庫に多数の巻取材料Ｒを斜め格子状位置に収容した状
態を示す上面図、第４図は半径の異なる巻取材料を分け
て収容した状態を示す上面図、第５図は半径の異なる巻
取材料を本発明の装置を用いて混在させながら収容した
状態を示す上面図、第６図は本発明の基本原理を説明す
るための図、第７図は第１図に示す装置の具体的な動作
を説明する図、第８図は第１図に示す装置における適合
判定処理を説明する図、第９図は第１図に示す装置にお
ける候補位置抽出処理を説明する図、第10図は第１図に
示す装置における壁の取扱いを説明する図、第11図は第
１図に示す装置によって抽出された候補位置を示す図で
ある。 10……候補位置抽出手段、11……収容情報保持部、12…
…対象物選択部、13……適合判定部、14……候補位置演
算部、20……情報入力手段、30……基準辺定義手段、40
……距離演算手段、50……収容位置決定手段、100……
収容庫、A,B,C,D……物品、R,R1〜R6,Ra,Rb,Rc……巻取
材料、O1〜O6、Oa,Ob,Oc……収容位置、P,P′,P1〜P6…
…候補位置、r,r1〜r6,ra,rb,rc……巻取材料の半径、
Ｓ……基準辺、W1,W2,W3……壁。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物品の収容庫に新たな物品を収容するとき
   に、この収容すべき物品の収容位置を決定するための装
   置であって、 前記収容庫を構成する壁の一辺を基準辺として定義し、
   この基準辺の位置情報を保持する基準辺定義手段と、 収容すべき物品の情報を入力する情報入力手段と、 収容すべき物品について、物理的に収容可能な位置を、
   候補位置として抽出する候補位置抽出手段と、 前記候補位置について、前記基準辺からの距離を演算す
   る距離演算手段と、 前記距離の最も小さな候補位置を、物品の収容位置とし
   て決定する収容位置決定手段と、 を備えることを特徴とする物品の収容庫における物品収
   容位置決定装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の装置において、候補位置
   抽出手段が、 既に収容済みの物品の大きさおよび位置の情報、ならび
   に、収容庫の壁面の位置の情報を保持する収容情報保持
   部と、 既に収容済みの物品と収容庫の壁面とからなる対象物群
   の中から、２つの対象物を選択する対象物選択部と、 情報入力手段によって入力された収容すべき物品の大き
   さ、および、前記収容情報保持部内に保持された情報に
   基づいて、前記２つの対象物の双方に接するように収容
   すべき物品を収容することが可能か否かを判定する適合
   判定部と、 前記適合判定部によって可能と判定された場合に、前記
   ２つの対象物の双方に接するように収容すべき物品を収
   容するための収容位置を演算によって求め、これを候補
   位置とする候補位置演算部と、 を有することを特徴とする物品の収容庫における物品収
   容位置決定装置。