JP6954234B2 - 搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、物品の搬送に利用される搬送システムに関する。

従来、商品（物品の一形態）を保管した倉庫等において利用されるシステムであって、オーダーのあった商品を移動体に収容して搬送するものが提案されている。このシステムによれば、例えばインターネットを用いたネットショッピングの運営に関し、購入客ごとのオーダーに応じた商品を取り揃えることが可能である。

上記のようなシステムにおいては、商品搬送の効率化や作業者を減らすこと等によりコストの削減が期待される。この点に鑑み、例えば特許文献１によれば、商品のオーダーに基づいて搬送車（移動体の一形態）の運行データを生成し、この運行データを用いて搬送車を制御する商品仕分けシステムが開示されている。このシステムによれば、搬送車に作業者を専従させる必要が無く、作業者の数を減らすことが出来るとされている。

特開平１１−３２２０２７号公報

特許文献１に開示されたシステムによれば、移動体の移動を出来るだけ自動化することによりコスト削減を図っているが、複数の移動体を同時期に移動させて物品搬送の効率化を図ることには言及されていない。例えば１台の移動体だけで物品搬送を行う場合は、複数台の移動体を同時使用する場合に比べて搬送効率が大幅に劣ることになる。特に、移動体への物品収容を行う作業者が複数人配置された状況では、１台の移動体を用いるだけでは作業者の仕事の無い時間が長くなり、人件費が無駄に嵩むといった問題が生じる。

但し、複数の移動体を同時期に移動させる場合には、進路が重複する際の移動体同士の衝突といった不具合が懸念される。このような不具合への対策がなされない限りは、複数の移動体を同時期に移動させることが出来ない。本発明は上述した問題点に鑑み、移動体同士の衝突等の不具合を抑え、物品の搬送効率の向上や人件費の無駄の抑制等を図ることが可能となる搬送システムの提供を目的とする。

本発明に係る搬送システムは、物品が分類して保管される複数の保管手段それぞれを結ぶ通路での移動が可能であり、前記物品を収容可能とした複数の移動体と、前記物品のオーダーに応じて、該オーダーに含まれる各物品に対応する前記保管手段を順次経由するように、前記移動体ごとの予定移動経路の決定処理を行う管理装置と、を有し、前記複数の移動体を前記予定移動経路に基づいて移動させ、前記物品を搬送する搬送システムであって、前記管理装置は、前記移動体同士の進路の重複を許容して前記決定処理を行い、前記複数の移動体それぞれは、前記重複時の他の移動体との衝突を回避して移動する構成とする。本構成によれば、移動体同士の衝突等の不具合を抑え、物品の搬送効率の向上や人件費の無駄の抑制等を図ることが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、前記移動体の前記保管手段への到着に応じて、作業者へ収容作業指示を報知する報知部と、当該作業者からの作業完了報告を受付ける受付部と、を備え、前記作業完了報告を受付けたことに応じて、当該移動体が次の前記保管手段へ移動する上記構成の搬送システムであって、前記管理装置は、前記オーダーに含まれる各物品に対応する前記保管手段のうち、現時点で収容作業を行っていない作業者が担当することになる第１保管手段を検出し、前記経由の順番において第１保管手段を優先するように、前記決定処理または前記予定移動経路の変更を行う構成としてもよい。

本構成によれば、作業者が収容作業を行わない時間を極力減らすことが可能となる。なお本願における「収容作業」は、保管手段から物品を取り出して移動体へ収容する作業のことである。また当該構成としてより具体的には、前記管理装置は、作業者の担当状況および前記移動体の状態に基づいて、第１保管手段を検出する構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、前記管理装置は、前記オーダーに含まれる各物品に対応する前記保管手段のうち、前記移動体の現在位置からの移動時間が最も短くなる第２保管手段を検出し、前記経由の順番において第１保管手段と第２保管手段を優先するように、前記決定処理または前記予定移動経路の変更を行う構成としてもよい。本構成によれば、作業者が収容作業を行わない時間を極力減らしつつ、物品の搬送時間を極力短くすることが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、前記移動体は、次の移動先である前記保管手段において他の移動体が所定個数待機している場合、当該次の移動先に対応した退避スペースへ移動して待機する構成としてもよい。本構成によれば、待機中の移動体が他の移動体の移動体を妨げないようにすることが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、前記移動体は、前記退避スペースでの待機中に第１保管手段が検出された場合、当該第１保管手段へ移動する構成としてもよい。本構成によれば、移動体の待ち時間を極力抑え、移動体をより効率良く利用することが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、前記複数の保管手段は、複数のグループに分類されており、前記管理装置は、前記収容作業指示の報知時から前記作業完了報告の受付時までの時間である差分時間を計測し、何れかの前記グループでの前記差分時間が所定の基準値を超えた場合に、当該グループに属する保管手段を少なくする構成としてもよい。また当該構成としてより具体的には、前記グループそれぞれは、同じ作業者が収容作業を担当する担当エリアそれぞれに対応する構成としてもよい。本構成によれば、当該グループを担当する作業者に余裕を持たせ、作業を円滑に遂行させることが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、前記管理装置は、収容作業を行う作業者それぞれの移動量を検出し、当該検出の結果に基づいて前記決定処理を行う構成としてもよい。本構成によれば、作業者の移動量を極力減らし、出来るだけ立ち止まった状態で収容作業に専念できるようにすることが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、前記移動体はカメラを有し、当該カメラにより得られる撮影情報に基づいて、自機の速度および他の前記移動体との許容近接距離を変更可能とした構成としてもよい。本構成によれば、例えば、撮影情報から衝突の危険性が比較的高いと判断される場合に、移動体が自機の速度を下げるとともに許容近接距離を大きくすることによって、衝突をより確実に回避することが可能となる。また当該構成としてより具体的には、前記移動体は、前記撮影情報に基づいて障害物を検知したとき、当該障害物を回避して前記予定移動経路を移動する構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、前記受付部は、作業者による前記作業完了報告の操作を受付ける操作手段として前記移動体に設けられており、前記移動体は、前記作業者の位置を検知して、前記操作手段を当該作業者へ向ける構成としてもよい。本構成によれば、作業者による作業完了報告の操作を行い易くすることが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、前記移動体は、無人での飛行を可能とした飛行体である構成としてもよく、更に当該移動体は、天井面に沿って移動するものとしてもよい。前記移動体は、床面に沿って移動する構成としてもよい。

本発明に係る搬送システムによれば、移動体同士の衝突等の不具合を抑え、物品の搬送効率の向上や人件費の無駄の抑制等を図ることが可能となる。

第１実施形態に係る搬送システムＸの概略構成に関するブロック図である。 搬送システムＸが適用される倉庫内の様子に関する説明図である。 第１実施形態に係る商品管理部の管理内容に関する説明図である。 第１実施形態に係る移動体の外観を模式的に示す説明図である。 倉庫内における保管棚周辺の様子を示す説明図である。 搬送システムＸの主な動作の流れに関するフローチャートである。 オーダーの管理状況に関する説明図である。 第１実施形態に係る予定移動経路の具体例に関する説明図である。 ２台の移動体が同時期に移動するように決定された予定移動経路に関する説明図である。 第１実施形態に係る予定移動経路の具体例に関する説明図である。 第２実施形態に係る移動体の移動の様子に関する説明図である。 第２実施形態に係る移動体の構成を模式的に示す説明図である。 第２実施形態に係る予定移動経路に関する説明図である。 第２実施形態に係る箱状部の下降に関する説明図である。 第３実施形態に係る移動体の外観を模式的に示す説明図である。

本発明の実施形態について第１から第３実施形態を例に挙げ、各図面を参照しながら以下に説明する。

１．第１実施形態
まず第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る搬送システムＸの概略構成に関するブロック図である。また図２は、搬送システムＸが適用される倉庫４内の上方視点による様子を模式的に示している。

これらの図に示すように、搬送システムＸは、管理装置１および複数個の移動体２を有している。本実施形態における搬送システムＸは一例として、ネットショッピングの顧客（買い物客）から商品のオーダーを受付けて、その商品を倉庫４内に設置された各保管棚５から取り揃えるために利用される。

管理装置１は、倉庫４内に複数個が配された各移動体２との無線通信が可能であり、オーダー受付部１１、オーダー管理部１２、予定移動経路決定部１３、および商品管理部１４を有する。管理装置１の具体的形態は特に限定されず、装置の全体が倉庫４内に設置されても良く、一部が倉庫４の外部に設置されていても良い。

オーダー受付部１１は、ネットショッピングに利用される通信網（インターネット等）に接続されており、各顧客からの商品のオーダーを２４時間体制で受付ける（図６のステップＳ１１を参照）。商品のオーダーの情報には、顧客が購入を希望する一または複数の商品の商品番号およびその購入数の他、その顧客を識別可能とする顧客番号等が含まれる。各顧客の氏名や住所等の情報は予め顧客から提供されており、管理装置１は、当該顧客それぞれに対して顧客番号を付与するとともに、顧客から提供された上記情報を対応する顧客番号に紐付けて記録している。顧客が自身の顧客番号を入力してネットショッピングのサイトにログインし、商品を選んだ上でオーダーの操作を行うと、顧客番号とともにオーダーされた商品の情報がオーダー受付部１１に送られる。

オーダー管理部１２は、顧客から受付けた商品のオーダーを管理する（図６のステップＳ１２、および図７を参照）。予定移動経路決定部１３は、商品のオーダー内容に基づいて、取り揃えるべき商品が保管された各保管棚５を経由するように、移動体２が移動する予定となる経路（予定移動経路）を決定する（図６のステップＳ１３を参照）。予定移動経路決定部１３が予定移動経路を決定するための具体的手法については、改めて詳細に説明する。

商品管理部１４は、倉庫４内に保管される各商品の在庫や保管場所等を管理する。図３は、商品管理部１４が管理する内容の具体例を示している。本図に示す例では、商品管理部１４は商品の種類ごとに、「商品番号」、「商品名称」、「対応保管棚」、「在庫数」、および「在庫補充の要否」等の情報を保有する。なお「商品番号」は対応する商品を識別する番号であり、「対応保管棚」はその商品が保管された保管棚５を特定する情報（図２に示すＡ１〜Ｊ８）を示す。また、「在庫補充の要否」は、在庫数が所定の基準値を下回ったときに「要」となり、そうでないときには「否」となる。管理者はこの情報を参考にして、在庫が少なくなった商品を補充して品切れを防ぐことが出来る。なお、商品の補充は対応する保管棚５に対して行われ、商品が補充されたり売れたりしたことに応じて、対応する商品の「在庫数」の値は増減される。

移動体２は、報知部２１、操作部２２、カメラ部２３、および駆動部２４を有しており、倉庫４内における複数の保管棚５それぞれを結ぶ通路で移動可能である。また移動体２は、複数の商品を収容することが可能であり、収容済みの商品を所望の位置まで搬送することが出来る。

本実施形態の移動体２は、無人での飛行を可能とした飛行体となっており、空中を移動することが出来る。図４は、移動体２の外観を模式的に示している。このように本実施形態の例では、移動体２はいわゆるドローンとして形成されており、４個のプロペラ部２５と、その下に設けられた本体部２６を有する。なおドローンに関する一般的事項については公知であるため、ここではその詳細な説明を省略する。本体部２６の一部は箱状に形成されており、その内部に複数の商品を収容することが可能である。搬送中に商品が落下しないよう、当該箱状の開口部には開閉自在とした扉部２６ａが設けられている。

報知部２１は、各種情報を表示するタッチパネル型のディスプレイ２１ａを有しており、作業者等に対して各種情報を報知する（図６のステップＳ１７、Ｓ２０を参照）。なお報知部２１は、ディスプレイ２１ａの代わりに、或いはディスプレイ２１ａとともにスピーカを有するようにし、各種情報が音声情報として報知されるようにしても良い。

操作部２２は、作業者等による操作が可能となっており、当該作業者等からの各種の報告を受付ける役割を果たす（図６のステップＳ１８、Ｓ２１を参照）。なお本実施形態では、上述したタッチパネル型のディスプレイ２１が操作部２２として機能する。これにより、本実施形態のように移動体２が飛行体であっても容易に操作が可能である。カメラ部２３は、移動体２の側面に設けた撮影レンズ２３ａを有し、周辺の状況を撮影して撮影情報（映像）を得ることが可能である。得られた撮影情報は、自機の動作制御等に利用される。

また移動体２は、室内でも使用可能なＧＰＳ（Global Positioning System）を備えていることにより、自機の位置を把握することができる。更に移動体２は、機械学習を行うようになっており、カメラ部２３の映像に基づいて周囲の物体（柱、壁、他の移動体、人物、棚の絵、棚の中身など）のリアルタイムな物体認識が可能である。この物体認識の実現には、例えばＹＯＬＯ（You Only Look Once）等のアルゴリズムが利用され得る。なお「機械学習」は、与えられた情報に基づいて反復的に学習を行うことにより、法則やルールを自律的に見つけ出す手法である。また上記の機械学習においては、深層学習（ディープラーニング）を採用して、多次元のデータ構造を円滑に処理可能としてもよい。この「深層学習」は、多層構造のニューラルネットワーク（人間の脳神経系の仕組みを模した情報処理モデル）を用いた機械学習である。

駆動部２４は、倉庫４内を移動するために必要な部位を駆動する役割を果たす。本実施形態の場合、駆動部２４は４個のプロペラ部２５それぞれを独立して回転させることができ、移動体２の水平方向への移動に加え、その場での回転や上下動も可能とする。

なお、第１実施形態における移動体２は、比較的低い位置（保管棚５の高さと同等またはそれ以下）を飛行し、保管棚５を飛び越えないものとする。そのため第１実施形態での移動体２が通ることのできる通路は、倉庫４内の空間のうち保管棚５等の障害物が存在しない領域となる。一方、移動体２が保管棚５を飛び越えて移動可能である実施形態については、第２実施形態として改めて説明する。

また図２に示すように、倉庫４内には複数個（図２の例では６個）の移動体２の他、複数個の保管棚５、および収集スペース６が設けられている。図２に示す例では、「Ａ１」〜「Ｊ８」で示す合計７０個の保管棚５が設けられ、移動開始前（予定移動経路の情報を受ける前）の各移動体２が待機する待機スペース９および収集スペース６は、倉庫４内の端寄りの領域に配されている。このような倉庫４内の配置状態の情報は、管理装置１が予め保有している。

保管棚５は、バケット（商品を入れる容器）とともに商品を分類して保管することが可能な保管手段として機能し、保管棚５ごとに別の種類の商品が保管される。なお保管棚５として、商品を分類して保管することが可能な他の保管手段が採用されても構わない。また、同じ保管棚５に複数種の商品が保管されていても構わない。例えば、「Ａ１」の保管棚５には１０種類の商品が保管され、「Ａ２」の保管棚５には別の１０種類の商品が保管され、「Ａ３」の保管棚５には更に別の１０種類の商品が保管されるといった形態も採用可能である。各保管棚５は、図２に白抜き矢印で示す位置にて商品の出し入れが可能である。例えば「Ａ１」の保管棚５については、当該保管棚５に面した通路側の位置（図２で見た場合、「Ａ１」の保管棚５の左側の位置）において商品の出し入れが可能である。

図５は、倉庫４内における保管棚５周辺の様子を例示している。保管棚５には複数のバケット７が設けられており、各バケット７に商品８（移動体２の搬送対象）が収められている。収容作業を行う作業者は、バケット７内から商品８を取り出して移動体２へ収容することが出来る。その後、移動体２が移動することに伴って商品８が搬送されることになる。

また倉庫４内には、図２に破線枠で示す３個の担当エリア７ａ〜７ｃが設定されている。これらの担当エリアそれぞれは、同じ作業者が収容作業（保管棚５から商品を取り出して移動体２へ収容する作業）を担当するエリアである。担当エリア７ａにはＡ１〜Ｄ７の２８個の保管棚５（以下、これらのグループを「グループＡ」とする）が属し、担当エリア７ｂにはＥ１〜Ｈ６の２６個の保管棚５（以下、これらのグループを「グループＢ」とする）が属し、担当エリア７ｃにはＩ１〜Ｊ８の１６個の保管棚５（以下、これらのグループを「グループＣ」とする）が属している。このように複数の保管棚５はグループに分類されており、これらのグループの情報（各保管棚５がどのグループに属するかの情報等）は、管理装置１が予め保有している。

収集スペース６は、移動体２によって搬送された各商品を収集するスペースである。移動体２によって収集スペース６に搬送された各商品は、移動体２ごとに（換言すれば、商品のオーダーごとに）梱包され、顧客へ発送されることになる。なお倉庫４内には、収集スペース６において取出作業（搬送された各商品を移動体２から取出して、梱包可能な状態とする作業）を行う作業者が配置されている。

次に、搬送システムＸの主な動作の流れについて、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。

管理装置１は顧客からのアクセスを常時待機しており、顧客ごとの商品のオーダーを受付ける（ステップＳ１１）。商品のオーダーを受付けると、管理装置１は、そのオーダーを新たに管理対象とする（ステップＳ１２）。当該処理は１件分のオーダーを受付けるごとに実行されても良く、その他、例えば一定時間ごと或いは所定数のオーダーを受けるごとに実行されても良い。

図７は、オーダーの管理状況の一例を示している。本図に示すように管理装置１は、オーダー１件ごとに「オーダー管理番号」を付与し、これに対応する「顧客番号」、「オーダー受付日時」（オーダーを受付けた日時）、「発送済み日時」（オーダーされた商品の発送が完了した日時）、および「オーダー商品・対応保管棚」の情報を管理する。ここで「オーダー商品・対応保管棚」は、オーダーされた商品の種類ごとの商品番号、オーダーされた個数、および対応する保管棚５の情報を示す。図７に示す例によれば、オーダー管理番号No.00001のオーダーは、商品番号が「Q0245」の商品（Ｂ３の保管棚５に保管されている）３個と、商品番号が「Q0313」の商品（Ｂ７の保管棚５に保管されている）１個の注文ということになる。なお、商品ごとの商品番号や対応保管棚の情報は、先述した通り、商品管理部１４によって管理されている（図３を参照）。このように管理装置１は、オーダーのあった各商品と保管棚５を対応付けるようにする。

更に管理装置１は、上述したオーダーの管理内容（特に、オーダー商品・対応保管棚の情報）に基づいて、移動体２の予定移動経路を決定する（ステップＳ１３）。１台の移動体２に対する予定移動経路は、移動体２の待機スペース９から収集スペース６に至るまで、１件分のオーダーに含まれる各商品に対応したそれぞれの保管棚５（以下、「特定保管棚」と称することがある）を経由して、倉庫４内の通路を移動するように決定される。

決定されたオーダー１件分の予定移動経路の情報は、待機している移動体２のうちの何れか１台に伝送され、これを受けてその移動体２は、予定移動経路に従った移動を開始する（ステップＳ１４）。なお本実施形態では、予定移動経路の情報に基づいて移動体２が自立的に移動するが、予定移動経路の情報に基づいて管理装置１が移動体２を遠隔操作するようにしても良い。

移動を開始した移動体２は、特定保管棚および収集スペース６の何れかに到着したかを監視しながら、予定移動経路に従って移動し続ける。何れかの特定保管棚に到着すると（ステップＳ１５のＹｅｓ）、移動体２は移動を停止し、その場で収容作業を担当する作業者に対して収容作業指示を報知する（ステップＳ１７）。この収容作業指示には、移動体２に収容すべき商品の名称（或いは商品番号）と個数の情報が含まれる。また移動体２は、その場で作業者からの収容作業の完了報告を待機する（ステップＳ１８）。

このとき移動体２は、収容作業を担当する作業者の位置を検知して、タッチパネル型のディスプレイ２１ａ（操作手段）を当該作業者へ向けるようにその場で回転する。これにより、作業者による収容作業の完了報告の操作が行い易くなっている。収容作業の完了報告の操作がなされると（ステップＳ１８のＹｅｓ）、移動体２は、予定移動経路に従った移動を再開する（ステップＳ１９）。

一方、収集スペース６に到着すると（ステップＳ１６のＹｅｓ）、移動体２は移動を停止し、取出作業を担当する作業者に対して取出作業指示を報知する（ステップＳ２０）。また移動体２は、その場で作業者からの取出作業の完了報告を待機する（ステップＳ２１）。このとき移動体２は、取出作業を担当する作業者の位置を検知して、タッチパネル型のディスプレイ２１ａを当該作業者へ向けるようにその場で回転する。収容作業の完了報告の操作がなされると（ステップＳ２１のＹｅｓ）、移動体２は、元の待機位置に移動し待機状態に戻る。

上述した一連の処理（ステップＳ１１〜Ｓ２２）は商品のオーダーごとに実施され、これにより、オーダーごとに効率良く商品を取り揃えることが可能である。ここで上記一連の処理をより理解容易とするため、一例としてＨ１、Ｆ１、Ｂ３、Ｂ７、Ｉ６、およびＪ２の保管棚５が特定保管棚となった場合の具体的事例について説明する。

この場合、Ｈ１、Ｆ１、Ｂ３、Ｂ７、Ｉ６、およびＪ２の保管棚５を経由して移動体２が移動するように、例えば図８に矢印で示す通りの予定移動経路が決定される（ステップＳ１３）。この予定移動経路の情報を受けた移動体２は、基本的には、待機スペース９からＨ１、Ｆ１、Ｂ３、Ｂ７、Ｉ６、およびＪ２の特定保管棚の位置（図８に丸印で示す位置）を順に経由して収集スペース６に到着することになる。但し、作業者や移動体２の状態等に応じて予定移動経路は適宜変更される場合があり、この場合には、変更後の予定移動経路に従って移動体２が移動する。予定移動経路の決定および変更の手法については、改めて詳細に説明する。

なお、特定保管棚の位置では、収容作業の完了報告があるまで移動体２が停止するため（ステップＳ１７〜Ｓ１８）、収容作業を容易に行うことが可能である。この間に作業者は、収容作業指示に従って収容作業を行い、当該作業を終えたら完了報告の操作を行うことになる。また、収集スペース６の位置では、取出作業の完了報告があるまで移動体２が停止するため（ステップＳ２０〜Ｓ２１）、取出作業を容易に行うことが可能である。この間に作業者は、取出作業指示に従って取出作業を行い、当該作業を終えたら完了報告の操作を行うことになる。移動体２から取出された商品は梱包され、オーダー元の顧客に発送される。発送が完了すると、現在の日時がそのオーダーについての発送済み日時（図７を参照）として記録され、当該オーダーに関する処理は全て終了する。

また管理装置１は、複数のオーダーに迅速に対応できるよう、複数の移動体２を同時期に移動させ、複数のオーダーに対応する商品搬送が並行して行われるように予定移動経路を決定する。この際に管理装置１は、移動体２同士の進路の重複を許容して予定移動経路を決定する処理を行う。また、複数の移動体２それぞれは、当該重複時の他の移動体２との衝突を回避して移動するようになっている。

図９は、２台の移動体２が同時期に移動するように決定された予定移動経路の一例を示し、一方の移動体２に対する予定移動経路が実線矢印で、他方の移動体２に対する予定移動経路が破線矢印で、それぞれ示されている。このように予定移動経路が決定された場合、図９に示すＷ１〜Ｗ４の領域において予定移動経路が重なっており、当該予定移動経路に従って２台の移動体２が同時期に移動すると、各移動体２の進路が重複する可能性がある。そのため、仮に移動体２同士の衝突を回避する対策が行われていなければ、当該進路の重複時に移動体２同士が衝突するという不具合が発生し得る。

この点に関して本実施形態では、複数の移動体２それぞれは、このような進路の重複時における他の移動体２との衝突を回避して移動するため、当該不具合の発生を未然に防ぐことが出来る。当該衝突を回避するため、移動中の移動体２は、自機のカメラ部２３により得られる撮影情報に基づいて他の移動体２との衝突の虞があると判断した場合、予定移動経路に従いながらも衝突が回避されるように（他の移動体２とすれ違ったり、並進したりするように）進路を変更する。なお当該衝突を回避するための他の手法として、同時期に移動する各移動体２の予定移動経路を、通路の幅方向または高さ方向に予めずらしておく手法が採用されても良い。特に本実施形態に係る移動体２は飛行体であるため、互いに衝突しないように各移動体２が飛行する高さをずらしておくことが可能である。

なお移動体２は、自機のカメラ部２３により得られる撮影情報に基づいて、自機の速度および他の移動体２との許容近接距離（他の移動体２との距離として許容される範囲の最小値）が変更可能とされていても良い。例えば、撮影情報から衝突の危険性が比較的高いと判断される場合、移動体２は自機の速度を下げるとともに許容近接距離を大きくすることによって、衝突をより確実に回避することが可能となる。また移動体２は、自機のカメラ部２３により得られる撮影情報に基づいて何らかの障害物（例えば、通路上に立っている作業者）を検知したときに、当該障害物を回避して予定移動経路を移動するようにしても良い。

以上のように本実施形態では、複数台の移動体２を用いて商品搬送を並行して行うことができるため、１台の移動体２だけで商品搬送を行う場合に比べて搬送効率が大幅に向上する。特に、本実施形態のように収容作業を行う作業者が複数人配置された状況では、作業者が暇になる時間（収容作業の仕事が無い時間）を極力排除し、人件費が無駄に嵩むといった事態を防ぐことが出来る。また、移動体２同士の衝突も回避されるため、商品搬送を円滑に行うことが可能である。

また管理装置１は、予定移動経路を決定する際の基本方針として、作業者が収容作業を行わない時間を極力減らすことを最優先としつつ、商品の搬送時間を短くして出荷スピードを向上させるようにする。すなわち管理装置は、特定保管棚（オーダーに含まれる各商品に対応する保管棚５）のうち、現時点で収容作業を行っていない作業者（フリーの作業者）が担当することになる保管棚５（以下、「第１保管棚」と称することがある）と、移動体２の現在位置からの移動時間が最も短くなる保管棚５（以下、「第２保管棚」と称することがある）を検出し、経由の順番において第１保管棚と第２保管棚を優先する。

より具体的に説明すると、特定保管棚の個数がｎ個である場合、まず第１保管棚（Ｐ１とする）を優先し、その次にＰ１の保管棚を現在位置とした場合の第２保管棚（Ｐ２とする）を優先し、その次にＰ２の保管棚を現在位置とした場合の第２保管棚（Ｐ３とする）を優先し、その次にＰ３の保管棚を現在位置とした場合の第２保管棚（Ｐ４とする）を優先し、・・・、その次にＰｎ−１の保管棚を現在位置とした場合の第２保管棚（Ｐｎとする）を優先する、というようにして、特定保管棚の経由順が決定される。なお、第１保管棚が複数存在する状況下では、これらの第１保管棚の中で、移動体２の現在位置からの移動時間が短くなる方から順に優先度が高く設定される。

更に管理装置１は、最初の予定移動経路を決定して移動体２がこれに基づいて移動を開始した後であっても、刻々と変化する状況に応じて予定移動経路を変更し、当該経路を最適化する。例えば、当初は図１０に実線矢印で示すように予定移動経路が決定されていたとしても、移動体２が図１０にαで示す位置に到達した時点で担当エリア７ｃ内の特定保管棚（「Ｊ２」の保管棚５）が第１保管棚になっていた場合、その時点で担当エリア７ａ内に第１保管棚が無ければ、図１０に点線矢印で示すように、移動体２の次の移動先は「Ｊ２」の保管棚５となる。このような予定移動経路の変更に関する動作は、例えば、移動体２が何れかの特定保管棚へ到着する度に行われるようにしてもよい。

なお管理装置１は、作業者の担当状況（各担当エリアで何人の作業者が担当しているか）および各移動体２の状態（待機スペース９での待機状態、移動中の状態、及び作業完了報告待ちの状態の何れであるか）を常時把握しており、これらの情報に基づいてどの担当エリアにフリーの作業者が居るかを把握し、上記の第１保管棚を検出することが可能である。例えば、二人の作業者が担当する担当エリアにおいて、一台のみの移動体２が作業完了報告待ちの状態である状況下では、一人の作業者は収容作業中であるが、もう一人の作業者はフリーであることが分かる。更に管理装置１は、ある特定保管棚において所定数（例えば３台）以上の移動体２が作業完了報告待ちとなっている場合、その特定保管棚の優先度を下げるようにしてもよい。これにより移動体２の待ち時間を極力抑え、移動体２をより効率良く利用することが可能となる。

また移動体２は、次の移動先である特定保管棚において他の移動体２が所定個数（例えば２台）待機している場合、当該次の特定保管棚に対応した退避スペースへ移動して待機する。この退避スペースは、対応する保管棚５から極力近い位置において、他の移動体２の移動を妨げないように設けられたスペースである。一例として「Ｂ１」の保管棚５に対応する退避スペースは、図１０にβで示すように、「Ｂ１」の保管棚５の近傍であり、かつ、倉庫４の壁際に設けたスペースに設定される。更に移動体２は、上記の退避スペースでの待機中に第１保管棚が検出された場合、当該第１保管棚へ移動するようになっている。これにより、移動体２の待ち時間を極力抑え、移動体２をより効率良く利用することが可能となる。

また管理装置１は、担当エリア７ａ〜７ｃの作業者それぞれの移動量を検出しておき、当該検出の結果に基づいて予定移動経路の決定或いは変更を行うようにしても良い。各作業者の移動量は、ＧＰＳ等を利用して検出することが可能である。当該検出される移動量が出来るだけ小さくなるように予定移動経路の決定或いは変更を行うことにより、作業者の移動量を極力減らし、出来るだけ立ち止まった状態で収容作業に専念できるようにすることが可能となる。

また管理装置１は、収容作業指示の報知時（図６のステップＳ１７を参照）から収容作業の完了報告（図６のステップＳ１８を参照）の受付時までの時間（以下、「差分時間」と称する）を計測し、先述したグループＡ〜Ｃの何れかのグループでの差分時間が所定の基準値を超えた場合に、当該グループに属する保管棚５を少なくするようにしても良い。何れかのグループの差分時間が当該基準値を超えた場合、そのグループを担当する作業者には余裕が無いと推察される。そこでこの場合には、当該グループに属する保管棚５を少なくすることにより、このグループを担当する作業者に余裕を持たせ、作業を円滑に遂行させることが可能となる。当該グループから除かれた保管棚５は、別のグループに属させるようにしても良く、新たに設けたグループ（新たな作業者が担当するグループ）に属させるようにしても良い。

２．第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。なお第２実施形態は、移動体として天井搬送車が採用された点およびこれに関する点を除き、基本的に第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる点の説明に重点をおき、第１実施形態と共通する点については説明を省略することがある。

本実施形態に係る移動体２ａは、倉庫４の天井面に沿って移動する天井搬送車となっている。図１１は、倉庫４の天井に設けられたレール３０に沿って複数の移動体２ａが移動する様子を、下方視点により模式的に示している。本図に示すように倉庫４の天井面には、平面方向（水平方向）へ拡がるようにレール３０がメッシュ状（格子状）に配置されており、移動体２ａはレール３０に沿って平面方向へ自在に移動することが可能である。

例えば図１１にδで示す移動体２ａは、現在位置から本図に点線矢印で示す方向への移動が可能である。レール３０は、倉庫４内の全ての保管棚５、収集スペース６、および待機スペース９に対応する位置を網羅するように、天井面の十分に広い範囲に設けられている。また、レール３０は十分に密に配置されており、進路が重複する移動体２ａ同士が容易にすれ違ったり並進したりすることが可能である。

図１２は、移動体２ａ（昇降ベルト３３ａが巻き取られた状態）の構成を模式的に示している。本図に示すように移動体２ａは、レール３０を走行するための駆動装置３１と、商品を収容する箱状部３２と、箱状部３２を吊り下げ状態で昇降させる昇降部３３と、箱状部３２の大部分を下側から収容可能とした収容部３４と、を備えている。

駆動装置３１（本実施形態に係る駆動部の一部に相当する）は、モータによって駆動されて水平軸周りに回転する走行輪３１ａを有している。走行輪３１ａがレール３０の上面を転動することにより、移動体２ａは天井面のレール３０に沿って移動することが可能である。

箱状部３２は、開口部を介して内部に複数の商品を収容することが可能である。搬送中に商品が落下しないよう、当該開口部には開閉自在とした扉部３２ａが設けられている。また箱状部３２の側壁には、周囲の被写体を撮影するための撮影レンズ３２ｂ（本実施形態に係るカメラ部の一部に相当する）、およびタッチパネル型ディスプレイ３２ｃ（本実施形態に係る報知部および操作部の一部に相当する）が取り付けられている。なお撮影レンズ３２ｂは、移動体２ａの移動中にも被写体を撮影することが出来るように、昇降ベルト３３ａが巻き取られた状態においても収容部３４内に収容されない位置（本実施形態の例では、箱状部３２の下端近傍）に設けられている。

昇降部３３は、箱状部３２を吊り下げ状態で昇降させる。本実施形態の例では、昇降部３３は昇降ベルト３３ａが巻回されたプーリを有している。昇降部３３は、このプーリを駆動させることによって昇降ベルト３３ａの繰り出しや巻き取りを行い、昇降ベルト３３ａの下端に連結された箱状部３２を昇降させることができる。

本実施形態における移動体２ａは、予定移動経路に従って移動する際には昇降ベルト３３ａを巻き取った状態、すなわち、図１２に示すように箱状部３２が天井面付近まで上昇した状態となる。これにより移動体２ａは、保管棚５よりも高い空間を通路とし、倉庫４の天井面に沿って安定的に移動することが出来る。またこの状態では、箱状部３２は収容部３４内に収容されているため、移動体２ａの移動の際における箱状部３２の揺れ等は極力抑えられる。

なお、移動体２ａは保管棚５よりも高い空間を通路とするため、移動する際に保管棚５が障害物とはならず、その分、各特定保管棚の間を短い距離で移動することが可能である。例えばＢ３、Ｂ７、Ｉ６、およびＪ２が特定保管棚である場合、保管棚５が障害物となる状況下では、予定移動経路は例えば図１３に点線矢印で示す経路とされる。しかし本実施形態では、一例として予定移動経路を図１３に実線矢印で示す経路とすることができ、移動体の移動距離を非常に短くすることが可能である。そのため本実施形態では、オーダーのあった商品をより効率良く搬送することが可能となる。

移動体２ａが特定保管棚或いは収集スペース６に到着した際には、図１４に示すように、移動体２ａが昇降ベルト３３ａを繰り出すことによって、箱状部３２が作業者の手の届く高さにまで下降する。これにより、作業者による商品の収容作業や取出作業、およびタッチパネル型ディスプレイ３２ｃの操作等が容易となる。収容作業の完了報告がなされたときには、箱状部３２は天井面付近まで上昇して予定移動経路に従った移動を再開する。

３．第３実施形態
次に第３実施形態について説明する。なお第３実施形態は、移動体として無人搬送車が採用された点およびこれに関する点を除き、基本的に第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる点の説明に重点をおき、第１実施形態と共通する点については説明を省略することがある。

本実施形態に係る移動体２ｂは、倉庫４内の床面に沿って移動する無人搬送車（Automated Guided Vehicle：ＡＧＶ）となっている。なお無人搬送車に関する一般的事項については公知であるため、ここではその詳細な説明を省略する。本実施形態の移動体２ｂは、床面を走行するため重い商品も容易に搬送することが可能であり、プロペラ等の飛行手段を備える必要がなく、比較的簡易な構成とすることが容易である。

図１５は、移動体２ｂの外観を模式的に示している。本図に示すように移動体２ｂは、制御ユニット２０１、昇降ユニット２０２、第１収納部２０３、第２収納部２０４、撮影レンズ２０５、タッチパネル型ディスプレイ２０６、駆動輪２０７、および補助輪２０８を有している。

制御ユニット２０１は、左右の駆動輪２０７を駆動させるモーター（本実施形態に係る駆動部の一部に相当する）、バッテリー、および制御基板等を有しており、これらの前後左右をカバーで覆った形態となっている。なお、制御ユニットの上側には昇降ユニット２０２が、制御ユニットの下側には第２収納部２０４が、それぞれ設けられている。

昇降ユニット２０２は、昇降（上下移動）可能に構成されており、上側から商品を収納できる第１収納部２０３、周囲の被写体を撮影するための撮影レンズ２０５（本実施形態に係るカメラ部の一部に相当する）、およびタッチパネル型ディスプレイ２０６（本実施形態に係る報知部および操作部の一部に相当する）が取り付けられている。昇降ユニット２０２は、被写体の撮影によって作業者を認識すると、当該作業者による第１収納部２０３への商品の収容、および、当該作業者によるタッチパネル型ディスプレイ２０６の操作が行い易くなる位置に昇降する。なお作業者は、第１収納部２０３の他、第２収納部２０４にも商品を収容することが可能である。

第２収納部２０４の左右には駆動輪２０７が、第２収納部２０４の下側には補助輪２０８がそれぞれ設けられており、これらの回転によって移動体２ｂは倉庫４内の床面を移動する。なお、移動体２ｂを自動走行させる仕組みについては各種のものが適用可能であるが、一例として、通路の床面に位置設定用の光反射体を設置しておく仕組みが適用され得る。この仕組みが適用される場合、移動体２ｂの制御ユニット２０１には、倉庫４内の通路に対応するマップ情報、および、上記光反射体の位置情報が予め格納される。そして移動体２ｂは、当該光反射体にレーザー光を当ててその反射光を受光し、上記の予め格納された情報とともに当該受光によって得られた情報に基づいて、自機の現在位置等を把握することが可能である。

但し本実施形態では、第１および第２実施形態のように移動体２を空中に維持する必要はないが、移動体２ｂ同士の位置を高さ方向にずらすことは難しい。そのため本実施形態に係る移動体２ｂは、進路の重複時における他の移動体２との衝突を回避して移動する形態として、通路の幅方向に進路をずらすようにする。当該衝突を回避するための手法として、同時期に移動する各移動体２ｂの予定移動経路を、通路の幅方向に予めずらしておく手法が採用されても良い。

４．その他
以上に説明した各実施形態に係る搬送システムＸは、商品が分類して保管される複数の保管棚それぞれを結ぶ通路での移動が可能であり、前記商品を収容可能とした複数の移動体と、前記商品のオーダーに応じて、該オーダーに含まれる各商品に対応する保管棚を順次経由するように、移動体ごとの予定移動経路の決定処理を行う管理装置と、を有し、複数の移動体を予定移動経路に基づいて移動させ商品を搬送するシステムである。

更に管理装置は、移動体同士の進路の重複を許容して予定移動経路の決定処理を行い、複数の移動体それぞれは、前記重複時の他の移動体との衝突を回避して移動するようになっている。そのため各実施形態に係る搬送システムＸによれば、移動体同士の衝突等の不具合を抑え、商品の搬送効率の向上や人件費の無駄の抑制等を図ることが可能となっている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の構成は上記実施形態に限られず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

本発明は、物品を搬送する搬送システムに利用可能である。

１ 管理装置
１１ オーダー受付部
１２ オーダー管理部
１３ 予定移動経路決定部
１４ 商品管理部
２、２ａ、２ｂ 移動体
２１ 報知部
２１ａ ディスプレイ
２２ 操作部
２３ カメラ部
２３ａ 撮影レンズ
２４ 駆動部
２５ プロペラ
２６ 本体部
２６ａ 扉部
３０ レール
３１ 駆動装置
３１ａ 走行輪
３２ 箱状部
３２ａ 扉部
３２ｂ 撮影レンズ
３２ｃ タッチパネル型ディスプレイ
３３ 昇降部
３３ａ 昇降ベルト
３４ 収容部
２０１ 制御ユニット
２０２ 昇降ユニット
２０３ 第１収納部
２０４ 第２収納部
２０５ 撮影レンズ
２０６ タッチパネル型ディスプレイ
２０７ 駆動輪
２０８ 補助輪
４ 倉庫
５ 保管棚
６ 収集スペース
７ バケット
８ 商品
９ 待機スペース
Ｘ 搬送システム

Claims (12)

1. 複数の作業者に割り当てられる、物品が分類して保管される複数の保管手段と、
   当該複数の保管手段それぞれを結ぶ通路での移動が可能であり、前記物品を収容可能とした複数の移動体と、
   前記物品のオーダーに応じて、該オーダーに含まれる各物品に対応する保管手段（特定保管手段と言う）を順次経由するように、前記複数の移動体ごとの予定移動経路の決定処理を行う管理装置と、を有し、
   前記管理装置の予定移動経路の情報に基づき、前記複数の移動体を前記予定移動経路に基づいて移動させ、前記物品を搬送する搬送システムにおいて、
   前記管理装置は、前記移動体同士の進路の重複を許容して前記決定処理を行うと共に、前記移動体が前記決定された予定移動経路の少なくとも途中に位置する場合において、当該予定移動経路の変更処理を行い、
   前記複数の移動体それぞれは、前記進路の重複時の他の移動体との衝突を回避して移動するようにした搬送システムであって、
   前記管理装置は、前記特定保管手段の中から、現時点で収容作業を行っていない作業者が担当することになる第１特定保管手段と、前記移動体の現在位置からの移動時間が最も短くなる第２特定保管手段とを検出し、
   前記経由の順番において、前記検出された第１特定保管手段を優先し、次に第２特定保管手段を優先するように前記決定処理、前記変更処理を行うことを特徴とする搬送システム。
2. 前記管理装置は、
   作業者の担当状況および前記移動体の状態に基づいて、第１特定保管手段を検出することを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記移動体は、次の移動先である前記特定保管手段において他の移動体が所定個数待機している場合、当該次の移動先に対応した退避スペースへ移動して待機することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送システム。
4. 前記移動体は、前記退避スペースでの待機中に第１特定保管手段が検出された場合、当該第１特定保管手段へ移動することを特徴とする請求項３に記載の搬送システム。
5. 前記移動体の前記特定保管手段への到着に応じて、作業者へ収容作業指示を報知する報知部と、当該作業者からの作業完了報告を受付ける受付部と、を備え、
   前記作業完了報告を受付けたことに応じて、当該移動体が次の前記特定保管手段へ移動することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の搬送システム。
6. 前記複数の保管手段は、複数のグループに分類されており、
   前記グループそれぞれは、同じ作業者が収容作業を担当する担当エリアそれぞれに対応しており、
   前記管理装置は、前記収容作業指示の報知時から前記作業完了報告の受付時までの時間である差分時間を計測し、
   何れかの前記グループでの前記差分時間が所定の基準値を超えた場合に、当該グループに属する保管手段を少なくすることを特徴とする請求項５に記載の搬送システム。
7. 前記受付部は、作業者による前記作業完了報告の操作を受付ける操作手段として前記移動体に設けられており、
   前記移動体は、前記作業者の位置を検知して、前記操作手段を当該作業者へ向けることを特徴とする請求項５又は６に記載の搬送システム。
8. 前記移動体はカメラを有し、当該カメラにより得られる撮影情報に基づいて、自機の速度および他の前記移動体との許容近接距離を変更可能としたことを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の搬送システム。
9. 前記移動体は、前記撮影情報に基づいて障害物を検知したとき、当該障害物を回避して前記予定移動経路を移動することを特徴とする請求項８に記載の搬送システム。
10. 前記移動体は、無人での飛行を可能とした飛行体であることを特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載の搬送システム。
11. 前記移動体は、天井面に沿って移動することを特徴とする請求項１０に記載の搬送システム。
12. 前記移動体は、床面に沿って移動することを特徴とする請求項１から請求項１１の何れかに記載の搬送システム。

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