JP7019935B2 - シェルフアレイ用の入出庫制御方法及び搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、スマート倉庫の分野に関し、特に、密に配列されたシェルフアレイ用の入出庫制御方法、搬送システム及び記憶媒体に関する。

中国の電子商取引の急速な発展に伴い、物流の各段階においても多様なニーズが生まれて、仕分けロボットからなる小包仕分けシステムが登場し、該システムは、効率的な小包仕分けを保証すると共に、即時応答性及び分散による柔軟性を有する。現在の物流倉庫の分野では、手作業の代わりに、又はそれに加えて、無人搬送車（ＡＧＶ）が多く使用されている。無人搬送車は、物品搬送タスクを自動的に受け、プログラムによる制御下で、第１の位置に到達して物品を受け取り、次に第２の位置まで走行して物品を降ろし、他のタスクの実行を継続することができる。

また、土地は資源として日増しに希少になり、特に都市における土地の価格が上昇していくにつれて、倉庫の土地コストも企業や物流会社の経済効果に影響する重要なコスト指標となっている。現在の倉庫管理モードは、実際のスマート化入出庫の需要を満たすには程遠い。

背景技術の部分の内容は発明者が知っている技術に過ぎず、もちろん、本分野の従来技術を代表するものではない。

これに鑑みて、本発明は、目標シェルフに対する出庫タスクを受信することと、前記目標シェルフの前記シェルフアレイにおける位置に基づいて、前記目標シェルフの少なくとも１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、前記目標シェルフを直接搬出し、そうでなければ、前記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ前記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの搬出経路を選択して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出した後、前記目標シェルフを搬出することを含む搬送ポリシーを決定することと、前記搬送ポリシーを実行して、前記目標シェルフを搬出することと、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの目標位置を決定して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する目標位置に搬送することと、を含み、少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置が一つの一方向通路にある場合、前記少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置を該一方向通路の入口に設定し、前記入口に到達する順序に応じて、前記一方向通路の最奥位置に入れる、シェルフアレイ用の入出庫制御方法を提供する。

本発明の一態様によれば、前記目標シェルフを搬出するステップは、無人搬送車を用いて前記目標シェルフを搬出することを含む。

本発明の一態様によれば、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの目標位置を決定することは、目標位置が出庫タスクを妨害しないという条件と、奥行き最大の空き格納位置を選択するという条件と、搬出妨害シェルフ自身に最も近い空き格納位置を選択するという条件と、のうちの１つ又は複数に基づいて、前記搬出妨害シェルフの目標位置を選択することを含む。

本発明の一態様によれば、前記１つの搬出経路を選択するステップは、各搬出経路上の各搬出妨害シェルフの搬出負荷の総和を計算し、搬出負荷が総合的に最小となる搬出経路を選択することを含む。

本発明の一態様によれば、前記搬出負荷は、搬出妨害シェルフの数、移動距離及びコーナリング回数の重み付き和を含む。

本発明の一態様によれば、前記入出庫制御方法は、タスクキューから一定の順序で１つの出庫タスクを取り出すことをさらに含み、タスクの順序を決定する要因は、出庫タスクの優先度、出庫タスクの待ち時間、出庫タスクに対応する目標シェルフの位置及び／又は搬出妨害シェルフの数を含む。

本発明の一態様によれば、前記入出庫制御方法は、搬送ポリシーを決定した後、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの搬出及び前記目標シェルフの搬出を含むタスク群を生成することと、前記タスク群に基づいて、無人搬送車を割り当てることとをさらに含む。

本発明は、さらに、目標シェルフに対する出庫タスクを受信し、かつ目標シェルフのシェルフアレイにおける位置を決定する目標シェルフ決定ユニットと、前記目標シェルフの前記シェルフアレイにおける位置に基づいて、前記目標シェルフの少なくとも１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、前記目標シェルフを直接搬出し、そうでなければ、前記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ前記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの搬出経路を選択して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出することを含む搬送ポリシーを決定する搬送ポリシー作成ユニットと、前記搬送ポリシー作成ユニットに結合されて、前記搬送ポリシーに基づいて無人搬送車を制御するように構成された実行ユニットとを含み、前記搬送ポリシー作成ユニットは、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの目標位置を決定して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する目標位置に搬送することと、少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置が一つの一方向通路にある場合、前記少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置を該一方向通路の入口に設定し、前記入口に到達する順序に応じて、前記一方向通路の最奥位置に入れることと、をさらに含む搬送ポリシーを決定するように構成される、シェルフアレイ用のスケジューリング装置に関する。

本発明の一態様によれば、前記搬送ポリシー作成ユニットは、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの搬出位置を決定して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する搬出位置に搬送するように構成され、前記１つの搬出経路を選択するステップは、各搬出経路上の各搬出妨害シェルフの搬出負荷の総和を計算し、搬出負荷が総合的に最小となる搬出経路を選択することを含み、前記搬出負荷は、移動距離及びコーナリング回数の重み付き和を含む。

本発明は、さらに、複数のシェルフを含むシェルフアレイと、目標シェルフに対する出庫タスクを受信し、かつ目標シェルフのシェルフアレイにおける位置を決定し、前記目標シェルフの前記シェルフアレイにおける位置に基づいて、前記目標シェルフの１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、前記目標シェルフを該方向から直接搬出し、そうでなければ、前記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ前記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの最適な搬出経路を選択して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出することを含む搬送ポリシーを決定する制御システムと、前記制御システムに結合されて、前記搬送ポリシーを受信し、前記搬送ポリシーに基づいて搬送
タスクを実行する１つ又は複数の無人搬送車とを含み、前記搬送ポリシーは、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの目標位置を決定して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する目標位置に搬送することと、少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置が一つの一方向通路にある場合、前記少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置を該一方向通路の入口に設定し、前記入口に到達する順序に応じて、前記一方向通路の最奥位置に入れることと、をさらに含むことを特徴とする、搬送システムに関する。

本発明は、さらに、プロセッサによって実行される場合、上述したような入出庫制御方法を実現するコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

本発明は、さらに、目標シェルフに対する入庫タスクを受信することと、前記シェルフアレイにおける利用可能な格納位置を取得することと、前記利用可能な格納位置のタイプに基づいて、前記目標シェルフの目標位置を決定することと、前記目標シェルフを前記目標位置に搬送することと、を含み、少なくとも２つの目標シェルフの目標位置が一つの一方向通路にある場合、前記少なくとも２つの目標シェルフの目標位置を該一方向通路の入口に移動させ、前記入口に到達する順序に応じて、前記一方向通路の最奥位置に入れることを特徴とする、シェルフアレイ用の入出庫制御方法に関する。

本発明の一態様によれば、前記利用可能な格納位置のタイプは、三面にシェルフ及び／又は障害物がある第１のタイプの利用可能な格納位置と、両面にシェルフ及び／又は障害物がある第２のタイプの利用可能な格納位置と、一面にシェルフ及び／又は障害物がある第３のタイプの利用可能な格納位置と、周囲にシェルフ及び／又は障害物がない第４のタイプの利用可能な格納位置とを含む。

本発明の一態様によれば、前記目標シェルフの目標位置を決定するステップは、第１のタイプ、第２のタイプ、第３のタイプ、第４のタイプの優先度に応じて利用可能な格納位置を選択し、同一タイプの利用可能な格納位置が複数ある場合、距離が最も短い利用可能な格納位置を目標シェルフの目標位置として選択することを含む。

本発明の一態様によれば、前記目標シェルフを目標位置に搬送するステップは、無人搬送車を制御して前記目標シェルフを前記目標位置に搬送することを含む。

本発明の一態様によれば、前記入出庫制御方法は、前記目標シェルフに最も近い無人搬送車を選択して、前記目標シェルフを前記目標位置に搬送することをさらに含む。

本発明の一態様によれば、前記入出庫制御方法は、タスクキューから一定の優先度に応じて１つの入庫タスクを取り出すことをさらに含み、タスクの優先度を決定する要因は、タスク自身の優先度、タスクの作成時間及び／又はこれまでの待ち時間、タスクの奥行きを含む。

本発明は、さらに、目標シェルフに対する入庫タスクを受信する入庫タスク受信ユニットと、前記シェルフアレイにおける利用可能な格納位置を取得し、かつ前記利用可能な格納位置のタイプに基づいて、前記目標シェルフの目標位置を決定するように構成された搬送ポリシー作成ユニットと、前記目標シェルフを前記目標位置に搬送するように構成された無人搬送車とを含み、前記搬送ポリシー作成ユニットは、少なくとも２つの目標シェルフの目標位置が一つの一方向通路にある場合、前記少なくとも２つの目標シェルフの目標位置を該一方向通路の入口に移動させ、前記入口に到達する順序に応じて、前記一方向通路の最奥位置に入れるように構成される、シェルフアレイ用の入出庫制御装置に関する。

本発明の一態様によれば、前記利用可能な格納位置のタイプは、三面にシェルフ及び／又は障害物がある第１のタイプの利用可能な格納位置と、両面にシェルフ及び／又は障害物がある第２のタイプの利用可能な格納位置と、一面にシェルフ及び／又は障害物がある第３のタイプの利用可能な格納位置と、周囲にシェルフ及び／又は障害物がない第４のタイプの利用可能な格納位置とを含む。

本発明の一態様によれば、前記目標シェルフの目標位置を決定するステップは、第１のタイプ、第２のタイプ、第３のタイプ、第４のタイプの優先度に応じて利用可能な格納位置を選択し、同一タイプの利用可能な格納位置が複数ある場合、距離が最も短い利用可能な格納位置を目標シェルフの目標位置として選択することを含む。

本発明は、さらに、複数のシェルフを含むシェルフアレイと、目標シェルフに対する入庫タスクを受信し、前記シェルフアレイにおける利用可能な格納位置を取得し、かつ前記利用可能な格納位置のタイプに基づいて、前記目標シェルフの目標位置を決定し、少なくとも２つの目標シェルフの目標位置が一つの一方向通路にある場合、前記少なくとも２つの目標シェルフの目標位置を該一方向通路の入口に移動させ、前記入口に到達する順序に応じて、前記一方向通路の最奥位置に入れるように構成される制御システムと、前記制御システムに結合され、前記目標シェルフを前記目標位置に搬送するように構成された１つ又は複数の無人搬送車とを含む、搬送システムに関する。

本発明は、さらに、プロセッサによって実行される場合、上述したような入出庫制御方法を実現するコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

本発明は、さらに、シェルフ情報及び優先度を含む少なくとも２つのスケジューリングタスクを受信し、前記スケジューリングタスクが出庫タスクであるか、入庫タスクであるかを判断することと、前記少なくとも２つのスケジューリングタスクに対して、無人搬送車を割り当てることと、前記少なくとも２つのスケジューリングタスクの実行経路を計画することと、前記無人搬送車を用いて前記少なくとも２つのスケジューリングタスクを実行し、前記入庫スケジューリングタスクの優先度よりも出庫スケジューリングタスクの優先度が高ければ、入庫タスクの目標位置を出庫タスクの実行経路から退避させることと、を含むシェルフアレイ用の入出庫スケジューリング方法に関する。

本発明の一態様によれば、前記少なくとも２つのスケジューリングタスクの実行経路を計画するステップは、入庫タスクに対して、奥行き最大の空き格納位置選択ポリシーに基づいて利用可能な格納位置を選択することを含む。

本発明の一態様によれば、前記入出庫スケジューリング方法は、前記無人搬送車が前記入庫タスクを完了した後、該目標位置の周囲に奥行きがより大きい利用可能な格納位置があるか否かを検出し、あれば、該無人搬送車を用いて該入庫タスクに対応するシェルフを前記奥行きがより大きい利用可能な格納位置に搬送することをさらに含む。

本発明の一態様によれば、前記少なくとも２つのスケジューリングタスクの実行経路を計画するステップは、出庫タスクに対して、前記目標シェルフの少なくとも１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、前記目標シェルフを直接搬出し、そうでなければ、前記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ前記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの搬出経路を選択して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出することを含む搬送ポリシーを決定することを含む。

本発明の一態様によれば、前記少なくとも２つのスケジューリングタスクの実行経路を計画するステップは、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの搬出位置を決定して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する搬出位置に搬送することをさらに含む。

本発明の一態様によれば、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの搬出位置を決定することは、搬出妨害シェルフ自身の搬出経路を妨害する空き格納位置を選択しないという条件と、奥行き最大の空き格納位置を優先的に選択するという条件と、搬出妨害シェルフ自身に最も近い空き格納位置を優先的に選択するという条件とに基づいて、搬出位置を選択することを含む。

本発明の一態様によれば、前記１つの搬出経路を選択するステップは、各搬出経路上の各搬出妨害シェルフの搬出負荷の総和を計算し、搬出負荷が総合的に最小となる搬出経路を選択することを含む。

本発明の一態様によれば、前記搬出負荷は、移動距離及びコーナリング回数の重み付き和を含む。

本発明の一態様によれば、前記入出庫スケジューリング方法は、タスクキューから一定の優先度に応じてスケジューリングタスクを取り出すことをさらに含み、タスクの優先度を決定する要因は、タスク自身の優先度、タスクの作成時間及び／又はこれまでの待ち時間、シェルフの位置、直接搬送可能なシェルフに対応するタスクであるか否かを含む。

本発明は、さらに、複数のシェルフを含むシェルフアレイと、１つ又は複数の無人搬送車と、シェルフ情報及び優先度を含む少なくとも２つのスケジューリングタスクを受信し、前記スケジューリングタスクが出庫タスクであるか、入庫タスクであるかを判断し、前記少なくとも２つのスケジューリングタスクに対して、無人搬送車を割り当て、前記少なくとも２つのスケジューリングタスクの実行経路を計画し、前記無人搬送車を用いて前記少なくとも２つのスケジューリングタスクを実行し、前記入庫スケジューリングタスクの優先度よりも出庫スケジューリングタスクの優先度が高ければ、入庫タスクの目標位置が出庫タスクの実行経路に位置できなくなる制御システムと、を含み、前記制御システムが前記無人搬送車に結合され、前記無人搬送車が前記搬送ポリシーを受信し、前記搬送ポリシーに基づいて搬送タスクを実行する、搬送システムに関する。

本発明は、さらに、プロセッサによって実行される場合、上述したような入出庫スケジューリング方法を実現するコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

本発明の一部となる図面は、本発明に対するさらなる理解を提供するためのものであり、本発明の概略的な実施例及びその説明は、本発明を解釈するために用いられるが、本発明を不当に限定するものではない。

本発明の実施例に係る倉庫システムの構成及び応用シーンのフレームを示す。 本発明の実施例に係るシェルフ／パレットのアレイ配列方式を示す。 本発明の第１の態様に係るシェルフアレイ用の入出庫制御方法を示す。 本発明の第１の態様の好ましい一実施例に係る入出庫制御方法を示す。 本発明の第１の態様に係る搬送ポリシーの決定方式を例示する。 搬出妨害シェルフの目標点を計算する実施例を示す。 本発明の第１の態様の一実施例に係るシェルフアレイ用のスケジューリング装置を示す。 本発明の第２の態様に係るシェルフアレイ用の入出庫制御方法を示す。 好ましい一実施例に係る入出庫制御方法を示す。 本発明の第２の態様の一実施例に係るシェルフアレイ用の入出庫制御装置を示す。 本発明の第３の態様に係るシェルフアレイ用の入出庫スケジューリング方法を示す。 本発明の好ましい一実施例を示す。

以下、いくつかの例示的な実施例を簡単に説明する。当業者が理解できるように、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な方式により、説明された実施例を修正することができる。従って、図面及び説明は、実質的に、制限的ではなく例示的なものとして考えられる。

本発明の説明において、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」などで示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本発明を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は部品が特定の方位を有するとともに、特定の方位で構成されて動作しなければならないことを示すか又は示唆するものではないと理解されたいため、本発明を限定するものと理解すべきではない。さらに、用語「第１の」、「第２の」は、説明の目的のためのみに用いられ、相対的な重要性を示すか又は示唆し、或いは示された技術的特徴の数量を暗示するものと理解すべきではない。これにより、「第１の」、「第２の」で限定された特徴は、１つ又は複数の上記特徴を明示的又は暗示的に含むことができる。本発明の説明において、「複数」とは、別に明確かつ具体的な限定を有しない限り、２つ又は２つ以上を意味する。

本発明の説明において、別に明確な規定及び限定を有しない限り、用語「装着」、「連結」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続、着脱可能な接続、一体的な接続であってもよく、機械的な接続、電気的な接続又は相互に通信可能であってもよく、直接的な接続、中間媒体を介した接続であってもよく、２つの素子の間の連通、又は２つの素子の相互作用の関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本発明における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

本発明において、別に明確な規定及び限定を有しない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にあることは、第１の特徴と第２の特徴とが直接的に接触することを含んでもよく、第１の特徴と第２の特徴とが直接的に接触せず、それらの間の他の特徴を介して接触することを含んでもよい。また、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」又は「上面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真上及び斜め上にあることを含んでもよく、単に第１の特徴の水平高さが第２の特徴より高いことだけを表してもよい。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」又は「下面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真下及び斜め下にあることを含んでもよく、単に第１の特徴の水平高さが第２の特徴より低いことだけを表してもよい。

以下の開示は、本発明の異なる構造を実現するために、多くの異なる実施形態又は例を提供する。本発明の開示を簡単にするために、以下、特定の例の部材及び設置を説明する。当然のことながら、これらは、例示的なものに過ぎず、本発明を限定することを目的としない。また、本発明は、異なる例において同じ参照数字及び／又は参照アルファベットを繰り返して用いることができ、このような繰り返しは、簡略化及び明確を目的とし、その自体は説明された様々な実施形態及び／又は設置の間の関係を示さない。また、本発明は、様々な特定のプロセス及び材料の例を提供するが、当業者であれば他のプロセスの適用及び／又は他の材料の使用を意識することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施例を説明するが、ここで説明された好ましい実施例は、本発明を説明し解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではないと理解すべきである。

まず、図１を参照しながら、本発明の実施例に係る倉庫システムの構成及び応用シーンのフレームについて簡単に説明する。図１に示すように、倉庫システムは、顧客の上位管理システム１、シェルフ／パレットスケジューリングシステム２、ロボット制御システム３、メッセージミドルウェア、倉庫シェルフ／パレット４、無人搬送車５及びデータベースサーバ６を含む。

倉庫シェルフ／パレット４には、様々な物品又は容器を置くことができる。一般的なシェルフ／パレットは、例えば、複数の仕切り層及び支持脚を含み、各仕切り層に物品又は容器（一般的には、荷箱）を置くことができる。底部の支持脚の間には空隙があり、無人搬送車５がそれを通り抜けて搬送を行うことができる。シェルフ／パレット４は、一般的には、例えば図２に示すようなアレイ状に配列することができる。

無人搬送車（ＡＧＶ）５は、自律移動可能なロボットであり、操作又は搬送指令に応じて、倉庫の床面上で自律航法を行うことができる。無人搬送車には、バッテリ、モータ及び車輪が配置され、前後進、コーナリングなどの様々な移動操作が可能である。無人搬送車５は、リフトアップ機構を有し、シェルフ／パレット４の底部まで走行し、リフトアップ機構によりシェルフ／パレット４の全体をリフトアップした後、所望の位置（例えば、図１中の作業点７）に搬送して、適切な操作、例えば、仕分けなどの操作を行うことができる。一実現形態によれば、無人搬送車５は、カメラを有し、床面上のテクスチャ又は二次元コードを撮像することで、ナビゲーション操作を行うことができる。図１中のロボット制御システム３は、無人搬送車５を制御するためのシステムであり、例えば、具体的な動作指令、経路計画などの情報を無人搬送車５に送信する。ロボット制御システム３が無人搬送車５から独立しているシステムであってもよいし、無人搬送車５に集積されてもよいことは、当業者に理解されるところである。

以下、倉庫システムの動作方式について簡単に説明する。ユーザは管理システム１により出庫タスクを生成してスケジューリングシステム２に発行し、スケジューリングシステム２はタスクを受信してタスクプールに入れ、スケジューリングシステムは、タスク優先度に応じてタスクを再構成してスケジューリングし、シェルフ／パレットのスケジューリングシーケンスを生成して、ロボット制御システム３に送信し、無人搬送車５を駆動してシェルフ／パレット４のシーケンスを実行し、作業点７に出庫されるタスクを生成し、作業点７に到達した後、出庫タスクで使用する無人搬送車を解放する。作業点でタスク作業を完了した後、ユーザは管理システム１により入庫タスクを生成し、スケジューリングシステムはタスクを受信した後にスケジューリングを開始し、ロボット制御システム３に送信し、ロボット制御システムは無人搬送車を駆動して入庫対象のシェルフ／パレット４に対して入庫操作を実行し、入庫後にタスクで使用する無人搬送車を解放する。

シェルフ／パレットのスケジューリングシステムにおいて、サービスシーンに従って異なる搬送ポリシーを設定することができる。シェルフ／パレットのスケジューリングシステムとロボット制御システムとの間は、メッセージミドルウェアにより通信し、メッセージの生産及び消費を実現する。

倉庫の基礎データ、スケジューリングシステム及びロボット制御システムの稼働データは、いずれもデータベースサーバ６に記憶されて、データ永続化の目的を達成し、システム稼働中のデータの消失を防止する。

図２は、一例としての倉庫シェルフの配列レイアウトである。図２に示すように、倉庫は、格納領域に分けられ、格納領域において、シェルフが例えば密に配列して置かれる（例えば、横方向及び／又は縦方向の２列以上の配列を含む）。格納領域に加えて、作業点領域と、シェルフ搬送ロボットの走行領域とを有する。倉庫シェルフを密に配列することにより、倉庫内物品の格納率を向上させ、倉庫の使用面積を無駄にするコストを節約している。同時に、倉庫の正常な入出庫作業の操作を満たすことができる。

理解を容易にするために、本発明において、「出庫」とは、シェルフをその自身がシェルフアレイにおいて属する位置から搬出することを指し、「入庫」とは、シェルフをシェルフアレイにおける位置に搬入することを指す。

（第１の態様）
本発明の第１の態様は、シェルフアレイ用の入出庫制御方法１００に関する。図３に示すように、入出庫制御方法１００は、ステップＳ１０１～ステップＳ１０３を含む。

ステップＳ１０１では、目標シェルフに対する出庫タスクを受信する。出庫タスクは、上位管理システムから直接発行されたタスクであってもよいし、スケジューリングシステムのタスクプールから選択された出庫タスクであってもよい。これらは、いずれも本発明の保護範囲内にある。

ステップＳ１０２では、上記目標シェルフの上記シェルフアレイにおける位置に基づいて、搬送ポリシーを決定する。上記搬送ポリシーは、上記目標シェルフの少なくとも１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、上記目標シェルフを直接搬出し、そうでなければ、上記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ上記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの搬出経路を選択して、上記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出した後、上記目標シェルフを搬出することを含む。

図５を例に説明すると、シェルフ１～４８において、シェルフ１～８及びシェルフ９、１７、２５、３３、４１は、少なくとも１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物（例えば、倉庫の境界、壁、又は他のタイプの障害物）がない。従って、目標シェルフが１～８、９、１７、２５、３３、４１のいずれかであれば、搬送ポリシーは、直接的に搬送することであってよい。一方、目標シェルフが他のシェルフであれば、直接的に搬送できず、搬出経路を決定する必要があり、必要な場合、複数の搬出経路から１つの最適な搬出経路を決定する必要がある。このとき、搬送ポリシーは、採用される搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出した後、目標シェルフを搬出することを含む。また、目標シェルフを直接的に搬出できるか否かを判断する場合、対角の４つの方向を判断する必要がなく、目標シェルフの前後左右の４つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物があるか否かを判断すればよい。スケジューリングシステムは、倉庫における現在のシェルフの位置の分布状況又は分布地図にリアルタイムで問い合わせて、対応する判断を行うことができ、ここでは説明を省略する。

なお、本発明において、「目標シェルフ」とは、１つの搬送タスクに直接該当するシェルフを指し、「搬出妨害シェルフ」とは、該目標シェルフの搬出を妨害するシェルフを指す。

ステップＳ１０３では、上記搬送ポリシーを実行して、上記目標シェルフを搬出し、例えば、無人搬送車ＡＧＶ５により上記目標シェルフを搬出する。当然のことながら、上記搬送ポリシーにおいて、搬出妨害シェルフの搬出に関わる場合、無人搬送車ＡＧＶにより搬出妨害シェルフを搬出してもよい。

以下、図４を参照しながら、本発明の第１の態様の好ましい一実施例に係る入出庫制御方法２００について説明する。

図４に示すように、ステップＳ２０１では、上位システム（例えば、図１中の顧客管理システム１）が目標シェルフをシェルフアレイから作業点に搬送して出し入れ作業を行う必要がある場合、上位システムは、タスクの方式（出庫スケジューリングタスク）でスケジューリングシステム２に送信する必要があり、スケジューリングシステムは、タスクを受信した後にタスクプールにまとめて入れ、後続のスケジューリングに便利である。１つのタスクは、例えば、タスク番号、シェルフコード、優先度などの情報を含んでもよいし、必要に応じて他の情報を増やしてもよい。

ステップＳ２０２では、スケジューリングシステムは、タスクの具体的な情報に基づいて、タスクの優先度を総合的に計算し、タスクプールから適切なタスクを取り出してスケジューリングを行う。例えば、スケジューリングシステムは、タスクの優先度、タスクの作成時間又はこれまでの待ち時間、シェルフの位置（例えば、シェルフコードに対する問い合わせから得られる）、実行の複雑さなどの要因に応じて、タスクプール内のタスクをソートしたり、その中から１つのタスクを選択してスケジューリングを実施したりすることができる。

具体的には、スケジューリングシステムは、優先度に応じてタスクプールから次の実行対象のタスクを選択することができ、高い優先度は、一般的に、先に実行されることを意味する。また、いくつかの優先度がタスクを直ちに実行する必要があることを意味すれば、タスクプールから該優先度を有するタスクを直ちに検出し、実行しなければならない。或いは、スケジューリングシステムは、これまでの待ち時間を参照して、タスクプールから次の実行対象のタスクを選択することができ、例えば、タスクプールからこれまでの待ち時間が最も長いタスクを選択して次に実行することで、あるタスクがタスクプールに長時間に格納されて実行されなくなることを回避できる。或いは、スケジューリングシステムは、シェルフの位置及び／又は実行の複雑さに応じて、次の実行対象のタスクを決定することができる。例えば、出庫スケジューリングタスクに対して、直接搬送可能なシェルフに対応するタスクを先に実行することができる。図５に示すように、例えば、シェルフ５及び２１の両方に対して出庫操作を行う必要がある場合、シェルフの位置及び／又は出庫の複雑さ（搬出妨害シェルフがあるか否か、及び搬出妨害シェルフの数によって評価され得る）に応じて、シェルフ５の出庫を先に実行し、後にシェルフ２１の出庫タスクを実行することを決定することができる。当然のことながら、当業者であれば、以上の要因を組み合わせて、一定の拘束条件によって、タスクプールから次の実行対象のタスクを選択することも考えられる。

次に、ステップＳ２０３では、最適な搬送ポリシーを決定する。以下、最適な搬送ポリシーについて説明する。例えば、出庫タスクに対して、目標シェルフが他のシェルフに妨害されなければ、搬送ポリシーは、目標シェルフを直接搬出し、タスクの移動経路を計算する必要がないことである。目標シェルフが他の搬出妨害シェルフに妨害されれば、最適な搬送ポリシーとしてタスクの最適な移動経路を計算する必要がある。好ましい一実施例によれば、タスクの最適な移動経路の計算は、主に目標シェルフの各方向での搬出妨害シェルフの数を考慮したものであり、タスクにおける目標シェルフの４つの方向に存在する搬出妨害シェルフの数を計算し、搬出妨害シェルフの数が最も小さい経路を最適な経路とする。

また、好ましくは、幅優先探索により、搬出妨害シェルフの数とシェルフの搬送ポリシーとを組み合わせて、最適な移動経路を決定することができる。複数の移動可能な経路があれば、各移動経路を評価して、１つの最適な移動経路を選択する必要がある。例えば、各搬出経路上の各搬出妨害シェルフの搬出負荷の総和を計算し、搬出負荷が総合的に最小となる搬出経路を選択することができる。搬出負荷は、例えば、搬出妨害シェルフの数、搬出妨害シェルフを搬出する移動距離、搬出妨害シェルフを搬出するコーナリング回数の重み付き和であってもよく、１つの要因又は複数の要因の組み合わせしか考慮しなくてもよい。具体的な状況の需要に応じて、対応する評価指標を選択することができる。以下、図５を参照しながら、最適な移動経路を計算する実施例を示す。

ステップＳ２０４では、出庫タスクの最適な移動経路を決定した後、搬出妨害シェルフ（あれば）の目標点を計算することにより、出庫タスクの実行時に搬出妨害シェルフを一時的に格納する必要がある。搬出妨害シェルフの目標点を計算する場合、搬出妨害シェルフの始点から目標点までの搬送距離が最も小さいという条件と、搬出妨害シェルフの目標点が出庫タスクの経路を妨害しないという条件と、シェルフの目標点の奥行きが最も大きく、空心を生成しないという条件と、距離が最も近い目標点が好ましいという条件とを考慮する必要がある。以下、図６を参照しながら、搬出妨害シェルフの目標点を計算する実施例を示す。好ましくは、まず、出庫タスクの経路を妨害しない空き格納点をフィルタリングし、次に、奥行き最大の空き格納点を選択し、さらに、距離が最も短い空き格納点を決定するという順で以上の条件を適用する。

本発明において、「空心」とは、格納領域では、経路位置に近接しないある空き格納位置の４つの方向の位置にいずれもシェルフがあることを指す。空心格納位置を生成すると、該空き格納位置がほとんど利用できないため、倉庫内のシェルフの貨物格納密度を低下させる。従って、空心格納位置の生成を回避する必要がある。

搬送距離を計算する場合、マンハッタン距離式を参照することができ、すなわち、始点座標と終点座標との差の絶対値の和は搬送距離となる。

ステップＳ２０５では、搬出妨害シェルフの目標点を決定した後、出庫タスクで決定された１つの最適な移動経路がタスク群として存在し、タスク群は、搬出妨害シェルフを搬出妨害シェルフの目標点に搬送し、目標シェルフを搬出することを含む。タスク群の実行は、１台又は複数台の空き無人搬送車ＡＧＶを選択して、シェルフの搬送を実行する必要がある。空き無人搬送車ＡＧＶを選択する場合、考慮すべき要因は、無人搬送車の距離、空き状態、タスク群内のタスクの数及び実行中のタスクの数などを含むことができる。

ステップＳ２０６では、出庫タスク群の無人搬送車を決定した後、シェルフの搬送を実行し、シェルフを目標位置に搬送した後、該タスク群で使用する無人搬送車を解放する。同時に、上位システムにタスク完了状態を報告する。

次に、完了しないタスクの存在を確認すると、タスクプール内の全てのタスクにおける目標シェルフが目標位置に搬送されるまで、上記フローを繰り返して続ける。

以下、図５を参照しながら、好ましい一実施例に係る目標シェルフの移動経路を決定する方法について説明する（ステップＳ２０３）。図５に示すように、シェルフ２８を目標シェルフとして、タスクの方式で発行する。計算により、シェルフ２８が他のシェルフに妨害されることを発見する。

シェルフ２８の４つの方向の経路での搬出妨害によるコストを計算し、（上、右、下、左）の４つの方向での搬出妨害シェルフの数は、それぞれ（３、４、２、３）である。

計算又は地図の問い合わせにより、右及び下に壁があることを発見し、対応する選択可能な経路を削除し、残りの選択可能な経路は、（上、左）であり、搬出妨害によるコストは、それぞれ（３、３）であり、コストを比較した後、コストが最も小さい方向、すなわち、上又は左を選択し、対応するシェルフ番号が２０又は２７である。

シェルフ２０の４つの方向の経路での搬出妨害によるコストを計算し、（上、右、下、左）の４つの方向での搬出妨害シェルフの数は、それぞれ（２、４、３、３）である。

計算又は地図の問い合わせにより、右及び下に壁があることを発見し、対応する選択可能な経路を削除し、残りの選択可能な経路は、（上、左）であり、搬出妨害によるコストは、それぞれ（２、３）であり、コストを比較した後、コストが最も小さい方向、すなわち、上を選択し、対応するシェルフ番号が１２である。

シェルフ１２の４つの方向の経路での搬出妨害によるコストを計算し、（上、右、下、左）の４つの方向での搬出妨害シェルフの数は、それぞれ（１、４、４、３）である。

計算又は地図の問い合わせにより、右及び下に壁があることを発見し、対応する選択可能な経路を削除し、残りの選択可能な経路は、（上、左）であり、搬出妨害によるコストは、それぞれ（１、３）であり、コストを比較した後、コストが最も小さい方向、すなわち、上を選択し、対応するシェルフ番号が４である。従って、実行可能な経路、すなわち４→１２→２０→２８を取得する。

シェルフ２７の４つの方向の経路での搬出妨害によるコストを計算し、（上、右、下、左）の４つの方向での搬出妨害シェルフの数は、それぞれ（３、５、２、２）である。

計算又は地図の問い合わせにより、右及び下に壁があることを発見し、対応する選択可能な経路を削除し、残りの選択可能な経路は、（上、左）であり、搬出妨害によるコストは、それぞれ（３、２）であり、コストを比較した後、コストが最も小さい方向、すなわち、左を選択し、対応するシェルフ番号が２６である。

シェルフ２６の４つの方向の経路での搬出妨害によるコストを計算し、（上、右、下、左）の４つの方向での搬出妨害シェルフの数は、それぞれ（３、６、２、１）である。

計算又は地図の問い合わせにより、右及び下に壁があることを発見し、対応する選択可能な経路を削除し、残りの選択可能な経路は、（上、左）であり、搬出妨害によるコストは、それぞれ（３、１）であり、コストを比較した後、コストが最も小さい方向、すなわち、左を選択し、対応するシェルフ番号が２５である。従って、実行可能な経路、すなわち２５→２６→２７→２８を取得する。

２つの経路の移動コストを評価し、シェルフ２５、２６、２７を他の格納領域に移動させると、コストが小さく、シェルフ４、１２、２０を移動させるコストよりも小さいため、最適な移動経路は、２５→２６→２７→２８である。ここで、２つの経路の移動コストを評価する場合、複数の要因、例えば、搬出妨害シェルフの搬出に必要なコーナリング回数、搬出妨害シェルフを搬出する距離などを考慮してもよい。ここでは説明を省略する。

図６は、搬出妨害シェルフの目標点を決定する一実施例を示す。

仮にシェルフ４０を出庫対象の目標シェルフとすると、格納領域における他の空き格納位置に搬出妨害シェルフ３２を搬送する必要があり、シェルフ１０を目標シェルフとして作業点に移動させると、格納領域における他の空き格納位置に搬出妨害シェルフ９を搬送する必要がある。搬出妨害シェルフ３２及び９の目標点位置を見つける必要がある。

まず、本領域における空き格納位置（８、１６、２４、４１、４２、４３、４４）を見つける。

シェルフ４０の指定された作業点への移動を妨害する経路（８、１６、２４）をフィルタリングし、残りの実行可能な空き格納位置が（４１、４２、４３、４４）である。

奥行き最大のポリシーに応じて、シェルフ３２に割り当てられた目標位置が４４であり、シェルフ９に割り当てられた目標位置が４３である。

好ましくは、シェルフ３２及びシェルフ９が目標位置に到達する不確かさを考慮すると、シェルフ９が優先的に到達すればシェルフ３２が格納位置４４に到達できないという状況を回避するために、シェルフ３２及びシェルフ９の目標位置は、いずれも４１である。

シェルフ３２が先に格納位置４１に到達する場合には、シェルフ３２は、目標位置４４まで前進し続け、シェルフ９が後に格納位置４１に到達すると、シェルフ９は、目標位置４３まで前進し続ける。

シェルフ９が先に格納位置４１に到達する場合には、シェルフ９は、目標位置４４まで前進し続け、シェルフ３２が後に格納位置４１に到達すると、シェルフ３２は、目標位置４３まで前進し続ける。

換言すれば、少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置が一つの一方向通路にある場合、上記少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置を該一方向通路の入口に設定し、上記入口に到達する順序に応じて、それぞれ上記一方向通路の最奥位置に入れる。本発明において、「一方向通路」とは、入口と出口が１つしかないシェルフ位置の通路、例えば、図６中の４１、４２、４３、４４で示される通路、及び８、１６、２４で示される通路を指す。

図７は、本発明の第１の態様の一実施例に係るシェルフアレイ用のスケジューリング装置３００を示す。図７に示すように、スケジューリング装置３００は、出庫タスク受信ユニット３０１、搬送ポリシー作成ユニット３０２及び実行ユニット３０３を含む。

出庫タスク受信ユニット３０１は、例えば、目標シェルフに対する出庫タスクを受信し、かつ目標シェルフのシェルフアレイにおける位置を決定する。

搬送ポリシー作成ユニット３０２は、上記目標シェルフの上記シェルフアレイにおける位置に基づいて、上記目標シェルフの少なくとも１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、上記目標シェルフを直接搬出し、そうでなければ、上記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ上記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの搬出経路を選択して、上記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出することを含む搬送ポリシーを決定するように構成される。

実行ユニット３０３は、上記搬送ポリシー作成ユニットに結合されて、上記搬送ポリシーに基づいて無人搬送車を制御して搬送ポリシーを実行して、搬送タスクを完了するように構成される。

出庫タスク受信ユニット３０１、搬送ポリシー作成ユニット３０２及び実行ユニット３０３がソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせの形態で実現され得ることは、当業者に理解されるところである。

搬送ポリシー作成ユニット３０２は、さらに、上述したような制御方法１００及び２００の他のステップを実行可能に構成される。例えば、上記搬送ポリシー作成ユニットは、上記搬出経路上の搬出妨害シェルフの搬出位置を決定して、上記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する搬出位置に搬送するように構成され、上記１つの搬出経路を選択するステップは、各搬出経路上の各搬出妨害シェルフの搬出負荷の総和を計算し、搬出負荷が総合的に最小となる搬出経路を選択することを含み、上記搬出負荷は、搬出妨害シェルフの数、移動距離及びコーナリング回数の重み付き和を含む。

本開示の第１の態様は、さらに、複数のシェルフを含むシェルフアレイと、目標シェルフに対する出庫タスクを受信し、かつ目標シェルフのシェルフアレイにおける位置を決定し、上記目標シェルフの上記シェルフアレイにおける位置に基づいて、上記目標シェルフの１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、上記目標シェルフを該方向から直接搬出し、そうでなければ、上記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ上記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの最適な搬出経路を選択して、上記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出することを含む搬送ポリシーを決定する制御システムと、上記制御システムに結合されて、上記搬送ポリシーを受信し、上記搬送ポリシーに基づいて搬送タスクを実行する１つ又は複数の無人搬送車とを含む、搬送システムに関する。

本開示の第１の態様は、さらに、プロセッサによって実行される場合、上述したような入出庫制御方法１００又は２００を実現するコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

本開示の第１の態様は、さらに、上記シェルフアレイにおける利用可能な格納位置の集合を決定することと、上記利用可能な位置の集合から、上記搬出妨害シェルフを妨害する格納位置をフィルタリングすることと、奥行き優先のポリシーに応じて、上記利用可能な位置の集合から、上記複数の搬出妨害シェルフの目標格納位置を設定することと、を含むシェルフアレイにおける複数の搬出妨害シェルフ用の搬送方法に関する。

以下の第２の態様及び第３の態様の説明は、参照により、全てここに組み込まれるものとする。

（第２の態様）
以下、図８を参照しながら、本発明の第２の態様に係るシェルフアレイ用の入出庫制御方法４００について説明する。

図８に示すように、ステップＳ４０１では、目標シェルフの入庫タスクを受信する。入庫タスクには、例えば、（タスク番号、優先度、シェルフコード）などの多変量データが含まれる。

ステップＳ４０２では、上記シェルフアレイにおける利用可能な格納位置を取得する。計算又は地図の問い合わせにより、現在のシェルフアレイにおける利用可能な格納位置を取得することができる。

ステップＳ４０３では、上記利用可能な格納位置のタイプに基づいて、上記目標シェルフの目標位置を決定する。具体的には、空き格納位置の奥行きに応じて、三面にシェルフ及び／又は障害物がある第１のタイプの空き格納位置と、両面にシェルフ及び／又は障害物がある第２のタイプの空き格納位置と、一面にシェルフ及び／又は障害物がある第３のタイプの空き格納位置と、周囲にシェルフ及び／又は障害物がない第４のタイプの空き格納位置との４つのタイプに分けられる。好ましくは、第１のタイプから空き格納位置を選択する。第１のタイプの空き格納位置が複数あれば、距離が最も短い原則に応じて、目標シェルフに近い空き格納位置を目標位置として選択する。第１のタイプにおいて、条件を満たす空き格納位置がなければ、第２のタイプから選択し、以下同様であり、入庫タスクに対する適切な目標位置を選択する。

ステップＳ４０４では、上記目標シェルフを上記目標位置に搬送し、例えば、無人搬送車により搬送操作を行う。

図９は、好ましい一実施例に係る入出庫制御方法５００によって実施された入庫スケジューリングフローを示す。

図９に示すように、ステップＳ５０１では、上位システムは、作業点で作業を完了したシェルフ（入庫対象のシェルフ）を倉庫の格納領域に搬送しようとすると、タスク（タスク番号、優先度、シェルフコード）の方式でスケジューリングシステムに送信し、スケジューリングシステムが入庫タスクを受信した後にタスクプールに入れる必要がある。

ステップＳ５０２では、スケジューリングシステムは、入庫タスクの具体的な情報に基づいて、タスクの優先度を総合的に計算し、タスクプールから適切なタスクを取り出してスケジューリングを行う。スケジューリングシステムは、例えば、タスクの送信時間の順序に応じて、タスクの優先度を決定し、１つの実行対象のタスクを決定することができる。或いは、スケジューリングシステムは、タスクの優先度、タスクの作成時間又はこれまでの待ち時間、目標位置、実行の複雑さなどの要因に応じて、タスクプール内のタスクをソートしたり、その中から１つのタスクを選択してスケジューリングを実施したりすることができる。

具体的には、スケジューリングシステムは、優先度に応じてタスクプールから次の実行対象のタスクを選択することができ、例えば、いくつかの優先度がタスクを直ちに実行することを意味すれば、タスクプールから該優先度を有するタスクを直ちに検出し、実行しなければならない。或いは、スケジューリングシステムは、これまでの待ち時間を参照して、タスクプールから次の実行対象のタスクを選択することができ、例えば、タスクプールからこれまでの待ち時間が最も長いタスクを選択して次に実行することで、あるタスクがタスクプールに長時間に格納されて実行されなくなることを回避できる。或いは、スケジューリングシステムは、シェルフの目標位置及び／又は実行の複雑さに応じて、次の実行対象のタスクを決定することができる。当然のことながら、当業者であれば、以上の要因を組み合わせて、一定の拘束条件によって、タスクプールから次の実行対象のタスクを選択することも考えられる。

ステップＳ５０３では、タスクの目標領域を計算する。格納領域は、シェルフのソートに応じて、複数の領域に分けられ、領域毎のシェルフ分布密度（既存のシェルフの数／領域における格納位置の数）を計算し、密度の小さい領域を選択する。

ステップＳ５０４では、タスクの目標位置を決定する。目標領域を決定した後、該領域における空き格納位置を選別し、空き格納位置の奥行きに応じて分類し、例えば、三面にシェルフ及び／又は障害物がある第１のタイプの空き格納位置と、両面にシェルフ及び／又は障害物がある第２のタイプの空き格納位置と、一面にシェルフ及び／又は障害物がある第３のタイプの空き格納位置と、周囲にシェルフ及び／又は障害物がない第４のタイプの空き格納位置との４つのタイプに分けられる。好ましくは、第１のタイプから空き格納位置を選択する。第１のタイプの空き格納位置が複数あれば、距離が最も短い原則に応じて、目標シェルフに近い空き位置を選択する。第１のタイプにおいて、条件を満たす空き格納位置がなければ、第２のタイプから選択し、以下同様であり、入庫タスクに対する適切な目標位置を選択する。１つの目標領域において、上記４つのタイプを満たす空き格納位置を見つけることができない場合、例えば、残りの目標領域のうちシェルフ分布密度が最も小さい領域を目標領域として新たに選択することができる。

ステップＳ５０５では、入庫タスクの目標位置を決定した後、空き無人搬送車を選択し、タスクにおける目標シェルフに最も近い原則に応じて、上記入庫対象のシェルフに最も近い空き無人搬送車を決定する。

ステップＳ５０６では、入庫タスクの無人搬送車を決定した後、入庫搬送タスクを実行する。好ましくは、実行中のタスク状態（シェルフ持ち上げ、移動開始、シェルフ持ち下げ、移動完了）を同時に報告することができる。入庫タスクにおける目標シェルフが格納領域の目標位置に移動した後、上位システムにタスクの完了を報告するとともに、無人搬送車を解放する。

最後に、完了しないタスクの存在を確認すると、タスクプール内の全てのタスクにおける目標シェルフが目標位置に搬送されるまで、上記フローを繰り返して続ける。

図１０は、本発明の第２の態様の一実施例に係るシェルフアレイ用の入出庫制御装置６００を示す。図１０に示すように、スケジューリング装置６００は、入庫タスク受信ユニット６０１、搬送ポリシー作成ユニット６０２及び入庫実行ユニット６０３を含む。

入庫タスク受信ユニット６０１は、目標シェルフに対する入庫タスクを受信し、搬送ポリシー作成ユニット６０２は、上記シェルフアレイにおける利用可能な格納位置を取得し、かつ上記利用可能な格納位置のタイプに基づいて、上記目標シェルフの目標位置を決定し、入庫実行ユニット６０３は、搬送ポリシー作成ユニット６０２に結合され、上記目標シェルフを上記目標位置に搬送して、入庫タスクを完了するように構成される。

入庫タスク受信ユニット６０１、搬送ポリシー作成ユニット６０２及び入庫実行ユニット６０３がソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせの形態で実現され得ることは、当業者に理解されるところである。

１つの好ましい実施例によれば、上記利用可能な格納位置のタイプは、三面にシェルフ及び／又は障害物がある第１のタイプの利用可能な格納位置と、両面にシェルフ及び／又は障害物がある第２のタイプの利用可能な格納位置と、一面にシェルフ及び／又は障害物がある第３のタイプの利用可能な格納位置と、周囲にシェルフ及び／又は障害物がない第４のタイプの利用可能な格納位置とを含む。

１つの好ましい実施例によれば、上記目標シェルフの目標位置を決定するステップは、第１のタイプ、第２のタイプ、第３のタイプ、第４のタイプの優先度に応じて利用可能な格納位置を選択し、同一タイプの利用可能な格納位置が複数ある場合、距離が最も短い利用可能な格納位置を目標シェルフの目標位置として選択することを含む。

本開示の第２の態様は、さらに、複数のシェルフを含むシェルフアレイと、目標シェルフに対する入庫タスクを受信し、上記シェルフアレイにおける利用可能な格納位置を取得し、かつ上記利用可能な格納位置のタイプに基づいて、上記目標シェルフの目標位置を決定する制御システムと、上記制御システムに結合され、上記目標シェルフを上記目標位置に搬送するように構成された１つ又は複数の無人搬送車とを含む、搬送システムに関する。上記制御システムは、上記入出庫制御方法４００又は５００を実行可能に構成される。

本開示の第２の態様は、さらに、プロセッサによって実行される場合、上述したような入出庫制御方法４００又は５００を実現するコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

以上の第１の態様及び以下の第３の態様の説明は、参照により、全てここに組み込まれるものとする。

（第３の態様）
以下、図１１を参照しながら、本発明の第３の態様に係るシェルフアレイ用の入出庫スケジューリング方法７００について説明する。図１１に示すように、入出庫スケジューリング方法７００は、ステップＳ７０１～ステップＳ７０４を含む。

ステップＳ７０１では、シェルフ情報及び優先度を含む少なくとも２つのスケジューリングタスクを受信し、上記スケジューリングタスクが出庫タスクであるか、入庫タスクであるかを判断する。

スケジューリングシステムは、タスクの具体的な情報に基づいて、タスクの優先度を総合的に計算し、タスクプールから少なくとも２つの適切なタスクを取り出してスケジューリングを行う。例えば、スケジューリングシステムは、タスクの優先度、タスクの作成時間又はこれまでの待ち時間、シェルフの位置（例えば、シェルフコードに対する問い合わせから得られる）、実行の複雑さなどの要因に応じて、タスクプール内のタスクをソートしたり、その中から１つ又は２つのタスクを選択してスケジューリングを実施したりすることができる。

具体的には、スケジューリングシステムは、優先度に応じてタスクプールから次の１つ又は２つの実行対象のタスクを選択し、例えば、いくつかの優先度がタスクを直ちに実行することを意味すれば、タスクプールから該優先度を有するタスクを直ちに検出し、実行しなければならない。或いは、スケジューリングシステムは、これまでの待ち時間を参照して、タスクプールから次の実行対象のタスクを選択することができ、例えば、タスクプールからこれまでの待ち時間が最も長いタスクを選択して次に実行することで、あるタスクがタスクプールに長時間に格納されて実行されなくなることを回避できる。或いは、スケジューリングシステムは、シェルフの位置及び／又は実行の複雑さに応じて、次の実行対象のタスクを決定することができる。例えば、出庫スケジューリングタスクに対して、直接搬送可能なシェルフに対応するタスクを先に実行することができる。

ステップＳ７０２では、上記少なくとも２つのスケジューリングタスクに対して、無人搬送車を割り当てる。

ステップＳ７０３では、上記少なくとも２つのスケジューリングタスクの実行経路を計画する。入庫タスクに対して、入庫対象のシェルフの目標位置を決定することを含み、例えば、本発明の第２の態様のステップＳ４０３及びＳ５０４に説明するとおりであり、ここでは説明を省略する。

ステップＳ７０４では、上記無人搬送車を用いて上記少なくとも２つのスケジューリングタスクを実行し、上記入庫スケジューリングタスクの優先度よりも出庫スケジューリングタスクの優先度が高ければ、入庫タスクの目標位置が出庫タスクの実行経路に位置せず、すなわち、出庫タスクの実行経路から退避することを確保する。

図１２を参照しながら、好ましい一実施例について説明する。入出庫のハイブリッド作業を実現し、空心の生成を回避することができる。

シェルフ５０は入庫タスクのオブジェクトとして、タスク優先度が高く、シェルフ２８は出庫タスクのオブジェクトとして、タスク優先度が低い。

スケジューリングフローにおいて、２つのタスクを受信し、タスク優先度に応じて、シェルフ５０を先にスケジューリングする。

格納領域における空き格納位置（４、１２、２０）を選別する。

奥行き最大の空き位置選択ポリシーに基づいて、２０をシェルフ５０の目標位置として決定する。

空き無人搬送車を選択して、シェルフ５０の搬送を実行する。

シェルフ２８は、搬出妨害シェルフがないため、空き無人搬送車を割り当てて搬送を実行する。

シェルフ５０が目標位置２０に到達し、シェルフ２８の実行が開始されていない場合には、シェルフ２８のタスクを改めてスケジューリングする。

シェルフ５０が目標位置２０に到達し、シェルフ２８の実行が既に開始されて元の位置から離れる場合には、シェルフ５０に対して元の目標位置の４つの方向に奥行きがより大きい空き格納位置があるか否かを検出する必要があり、検出によると、シェルフ２８が既に離れ、空き格納位置があることを発見しているため、シェルフ５０の実際の目標位置が２８になる。

倉庫シェルフ／パレットが密に配列されたレイアウトにおいて、シェルフ／パレットの入出庫ハイブリッド作業は、常に発生するサービスシーンである。

１、シェルフ／パレットの入庫又は出庫タスクを受信し、タスクプールに入れてスケジューリングを待つ。

２、タスクの優先度に基づいて、１つのタスクを取り出す。

３、入庫タスクであれば、入庫領域及び目標位置を計算する。

４、入庫タスクに空き無人搬送車を割り当てて実行する。

５、出庫タスクであれば、出庫タスクの移動経路を計算し、１つの最適な移動経路を推定する。

６、最適な移動経路に搬出妨害シェルフ／パレットがあれば、搬出妨害シェルフ／パレットの目標位置を計算する。

７、搬出妨害シェルフ／パレットに空き無人搬送車を割り当てて、実行する。

８、最適な移動経路に搬出妨害シェルフ／パレットがなければ、出庫タスクに空き無人搬送車を割り当てて実行する。

９、無人搬送車がタスクにおける目標シェルフを目標位置に搬送した後、無人搬送車リソースが解放され、タスクが完了する。

１０、搬送中に、出庫タスクと入庫タスクには、サービスデッドロックが発生すると、回避の方式でデッドロックを解消する。

１１、出庫タスクの優先度が入庫タスクよりも高ければ、出庫シェルフの経路上の位置を入庫シェルフの目標位置とすることができない。

好ましい一実施例によれば、上記少なくとも２つのスケジューリングタスクの実行経路を計画するステップは、入庫タスクに対して、奥行き最大の原則に応じて利用可能な格納位置を選択することを含む。例えば、図１２を例にして、シェルフ５０に対する入庫タスクしか存在しないと仮定すると、奥行き最大の原則に応じて、位置１２ではなく、位置２０を目標位置として選択する。

好ましい一実施例によれば、入出庫スケジューリング方法７００は、上記無人搬送車が上記入庫タスクを完了した後、すなわち、入庫対象のシェルフを目標位置に搬送した後、該目標位置の周囲に奥行きがより大きい利用可能な格納位置があるか否かを検出し続け、あれば、該無人搬送車を用いて該入庫タスクに対応するシェルフを上記奥行きがより大きい利用可能な格納位置に搬送することをさらに含む。

好ましい一実施例によれば、上記少なくとも２つのスケジューリングタスクの実行経路を計画するステップは、出庫タスクに対して、上記目標シェルフの少なくとも１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、上記目標シェルフを直接搬出し、そうでなければ、上記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ上記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの搬出経路を選択して、上記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出することを含む搬送ポリシーを決定することを含む。

好ましい一実施例によれば、上記少なくとも２つのスケジューリングタスクの実行経路を計画するステップは、上記搬出経路上の搬出妨害シェルフの搬出位置を決定して、上記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する搬出位置に搬送することをさらに含む。

好ましい一実施例によれば、上記搬出経路上の搬出妨害シェルフの搬出位置を決定することは、搬出妨害シェルフ自身の搬出経路を妨害する空き格納位置を選択しないという条件と、奥行き最大の空き格納位置を優先的に選択するという条件と、搬出妨害シェルフ自身に最も近い空き格納位置を優先的に選択するという条件とに基づいて、搬出位置を選択することを含む。

好ましい一実施例によれば、上記１つの搬出経路を選択するステップは、各搬出経路上の各搬出妨害シェルフの搬出負荷の総和を計算し、搬出負荷が総合的に最小となる搬出経路を選択することを含む。

好ましい一実施例によれば、上記搬出負荷は、移動距離及びコーナリング回数の重み付き和を含む。

好ましい一実施例によれば、上記入出庫スケジューリング方法７００は、タスクキューから一定の優先度に応じてスケジューリングタスクを取り出すことをさらに含み、タスクの優先度を決定する要因は、タスク自身の優先度、タスクの奥行き（搬出妨害シェルフの数）、タスクの発行時間、タスクの緊急度（発行時間と現在時間との差）を含む。

本発明の第３の態様は、さらに、複数のシェルフを含むシェルフアレイと、１つ又は複数の無人搬送車と、シェルフ情報及び優先度を含む少なくとも２つのスケジューリングタスクを受信し、上記スケジューリングタスクが出庫タスクであるか、入庫タスクであるかを判断し、上記少なくとも２つのスケジューリングタスクに対して、無人搬送車を割り当て、上記少なくとも２つのスケジューリングタスクの実行経路を計画し、上記無人搬送車を用いて上記少なくとも２つのスケジューリングタスクを実行し、上記入庫スケジューリングタスクの優先度よりも出庫スケジューリングタスクの優先度が高ければ、入庫タスクの目標位置が出庫タスクの実行経路に位置できなくなる制御システムと、を含み、上記制御システムが上記無人搬送車に結合され、上記無人搬送車が上記搬送ポリシーを受信し、上記搬送ポリシーに基づいて搬送タスクを実行する、搬送システムに関する。

本開示の第３の態様は、さらに、プロセッサによって実行される場合、上述したような入出庫スケジューリング方法７００を実現するコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

以上の第１の態様及び第２の態様の説明は、参照により、全てここに組み込まれるものとする。

以上、それぞれ本開示の第１、第２、第３の態様に係る入出庫スケジューリング方法について説明し、上記第１、第２、第３の態様には、それぞれ重点があるものの、互いに組み合わせ可能であることは、当業者に理解されるところである。

例えば、上記第１の態様は、シェルフに対する出庫制御に重点を置き、第２の態様は、シェルフに対する入庫制御に重点を置き、第３の態様は、入出庫ハイブリッド制御に重点を置いている。しかしながら、上記各態様の技術的特徴は、互いに組み合わせて適用することができる。例えば、第１の態様における出庫制御方法又は特徴は、第２及び第３の態様に適用されてもよく、第２の態様における入庫制御方法又は特徴は、第１及び第３の態様に適用されてもよく、第３の態様における入出庫ハイブリッド特徴は、第１及び第２の態様に適用されてもよい。

以上の記載は、本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明の構想及び原則内に行われた全ての修正、等価置換及び改善などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

なお、以上の記載は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記実施例を参照しながら本発明を詳細に説明したが、当業者にとって、依然として上記各実施例に記載された技術手段を修正するか、又はそのうちの一部の技術的特徴に対して等価な置き換えを行うことができる。本発明の精神と原則内で行われるいかなる修正、等価な置き換え、改善などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (11)

1. シェルフアレイ用の入出庫制御方法であって、
   目標シェルフに対する出庫タスクを受信することと、
   前記目標シェルフの前記シェルフアレイにおける位置に基づいて、前記目標シェルフの少なくとも１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、前記目標シェルフを直接搬出し、そうでなければ、前記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ前記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの搬出経路を選択して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出した後、前記目標シェルフを搬出することを含む搬送ポリシーを決定することと、
   前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの目標位置を決定して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する目標位置に搬送することと、
   前記搬送ポリシーを実行して、前記目標シェルフを搬出することと、を含み、
   少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置が一つの一方向通路にある場合、前記少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置を該一方向通路の入口に設定し、前記入口に到達する順序に応じて、前記少なくとも２つの搬出妨害シェルフのうち、少なくとも先に前記入口に到達した前記搬出妨害シェルフの目標位置を変更し、前記一方向通路の最奥位置に入れることを特徴とする、入出庫制御方法。
2. 前記目標シェルフを搬出するステップは、無人搬送車を用いて前記目標シェルフを搬出することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の入出庫制御方法。
3. 前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの目標位置を決定することは、目標位置が出庫タスクを妨害しないという条件と、奥行き最大の空き格納位置を選択するという条件と、搬出妨害シェルフ自身に最も近い空き格納位置を選択するという条件と、のうちの１つ又は複数に基づいて、前記搬出妨害シェルフの目標位置を選択することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の入出庫制御方法。
4. 前記１つの搬出経路を選択するステップは、各搬出経路上の各搬出妨害シェルフの搬出負荷の総和を計算し、搬出負荷が総合的に最小となる搬出経路を選択することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の入出庫制御方法。
5. 前記搬出負荷は、搬出妨害シェルフの数、移動距離及びコーナリング回数の重み付き和を含むことを特徴とする、請求項４に記載の入出庫制御方法。
6. タスクキューから一定の順序で１つの出庫タスクを取り出すことをさらに含み、タスクの順序を決定する要因は、出庫タスクの優先度、出庫タスクの待ち時間、出庫タスクに対応する目標シェルフの位置及び／又は搬出妨害シェルフの数を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の入出庫制御方法。
7. 搬送ポリシーを決定した後、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの搬出及び前記目標シェルフの搬出を含むタスク群を生成することと、前記タスク群に基づいて、無人搬送車を割り当てることとをさらに含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の入出庫制御方法。
8. シェルフアレイ用のスケジューリング装置であって、
   目標シェルフに対する出庫タスクを受信し、かつ目標シェルフのシェルフアレイにおける位置を決定する目標シェルフ決定ユニットと、
   前記目標シェルフの前記シェルフアレイにおける位置に基づいて、前記目標シェルフの少なくとも１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、前記目標シェルフを直接搬出し、そうでなければ、前記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ前記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの搬出経路を選択して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出することを含む搬送ポリシーを決定する搬送ポリシー作成ユニットと、
   前記搬送ポリシー作成ユニットに結合され、前記搬送ポリシーに基づいて無人搬送車を 制御するように構成された実行ユニットと、を含み、
   前記搬送ポリシー作成ユニットは、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの目標位置を決定して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する目標位置に搬送することと、少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置が一つの一方向通路にある場合、前記少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置を該一方向通路の入口に設定し、前記入口に到達する順序に応じて、前記少なくとも２つの搬出妨害シェルフのうち、少なくとも先に前記入口に到達した前記搬出妨害シェルフの目標位置を変更し、前記一方向通路の最奥位置に入れることと、をさらに含む搬送ポリシーを決定するように構成される、装置。
9. 前記搬送ポリシー作成ユニットは、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの搬出位置を決定して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する搬出位置に搬送するように構成さ れ、前記１つの搬出経路を選択するステップは、各搬出経路上の各搬出妨害シェルフの搬出負荷の総和を計算し、搬出負荷が総合的に最小となる搬出経路を選択することを含み、前記搬出負荷は、移動距離及びコーナリング回数の重み付き和を含む、請求項８に記載の装置。
10. 複数のシェルフを含むシェルフアレイと、
    目標シェルフに対する出庫タスクを受信し、かつ目標シェルフのシェルフアレイにおける位置を決定し、前記目標シェルフの前記シェルフアレイにおける位置に基づいて、前記目標シェルフの１つの方向に搬出妨害シェルフ又は障害物がない場合、前記目標シェルフ を該方向から直接搬出し、そうでなければ、前記目標シェルフの搬出経路を決定し、かつ前記目標シェルフが複数の搬出経路を有する場合、その中から１つの最適な搬出経路を選択して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを搬出することを含む搬送ポリシーを決定する制御システムと、
    前記制御システムに結合されて、前記搬送ポリシーを受信し、前記搬送ポリシーに基づいて搬送タスクを実行する１つ又は複数の無人搬送車と、を含み、
    前記搬送ポリシーは、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフの目標位置を決定して、前記搬出経路上の搬出妨害シェルフを対応する目標位置に搬送することと、少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置が一つの一方向通路にある場合、前記少なくとも２つの搬出妨害シェルフの目標位置を該一方向通路の入口に設定し、前記入口に到達する順序に応じて、前記少なくとも２つの搬出妨害シェルフのうち、少なくとも先に前記入口に到達した前記搬出妨害シェルフの目標位置を変更し、前記一方向通路の最奥位置に入れることと、をさらに含むことを特徴とする、搬送システム。
11. プロセッサによって実行される場合、請求項１～７のいずれか一項に記載の入出庫制御 方法を実現するコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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