JP7116452B1 - 荷物管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】倉庫内の荷物の在庫数を正確に把握することができる荷物管理システムを提供する。【解決手段】本発明の荷物管理システム１０は、倉庫１内のパレット２に配置された荷物４を管理する荷物管理装置６０と、倉庫１内を移動する搬送車５０、または倉庫１内を飛行する飛行体４０の少なくとも何れか一方に搭載され、倉庫１内の荷物４の画像情報を取得し、パレット２及び荷物４の画像情報及び距離情報を取得する撮像部５７を備え、荷物管理装置６０は、パレット２及び荷物４のサイズ情報、撮像部５７により取得されたパレット２及び荷物４との距離情報とに基づいて、撮像部５７からみたパレット２の配置位置とパレット２における荷物４の配置位置を推定し、荷物４の配置位置毎の荷物４の画像の面積と荷物４のサイズ情報を用いて、荷物４の配置位置毎の荷物４の数を算出することにより、パレット２毎の荷物４の数を算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、倉庫内の荷物を管理する荷物管理システムに関する。

倉庫における荷物を管理する技術として、荷物に付与した識別コードを読み取ることにより、倉庫内の荷物の有無や設置場所を管理する方法が提案されている。最近では、倉庫内を飛行する飛行体（ドローン）を用いて、倉庫内の高いラック上に保管された荷物の情報を取得することにより、倉庫内の荷物の点検や棚卸作業の負荷を低減する技術も提案されている。

例えば、特許文献１、２では、倉庫内の荷物の画像を撮影するカメラが搭載されたドローンと、ドローンとケーブルで接続され倉庫内を移動する移動機とを備えた荷物管理システムが提案されている。ドローンに搭載されたカメラにより荷物や棚に設置されたバーコードを読み取ることにより荷物の種類や数の情報を取得することができる。

特開２０１７－２１８３２５号公報 特開２０１９－１６７１７７号公報

ここで、特許文献１、２では、複数の荷物が複数行に積載されている場合には、棚の奥に設置された荷物に設置されたバーコードを読み取れない場合がある。また、特許文献２のように、荷物や棚に設置されたバーコードに荷物の種類や数の情報を書き込んでおくこともできるが、荷物の一部の搬入や搬出が繰り返されるような場合には、荷物の在庫数を正確に把握することができない場合がある。

本発明は、以上のような問題を解消するためになされたものであり、倉庫内の荷物の在庫数を正確に把握することができる荷物管理システムを提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明の荷物管理システムは、倉庫内のパレットに配置された荷物を管理する荷物管理装置と、前記倉庫内を移動する搬送車、または前記倉庫内を飛行する飛行体の少なくとも何れか一方に搭載され、前記倉庫内の前記荷物の画像情報を取得する第１の撮像部であって、前記パレットに配置された状態の前記荷物を撮像して、撮像対象の画像情報及び距離情報が取得可能な第１の撮像部を備え、前記荷物管理装置は、予め登録された前記パレット及び前記荷物のサイズ情報、前記第１の撮像部により取得された前記パレット及び前記荷物との距離情報とに基づいて、前記第１の撮像部からみた前記パレットの配置位置と前記パレットにおける前記荷物の配置位置を推定し、前記荷物の配置位置毎の前記荷物の画像の面積と前記荷物のサイズ情報を用いて、前記荷物の配置位置毎の前記荷物の数を算出することにより、前記パレット毎の前記荷物の数を算出する。

本発明によれば、倉庫内の荷物の在庫数を正確に把握することができる荷物管理システムを提供することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態における荷物管理システムの構成の一例である。 図２は、本発明の実施の形態における荷物管理システムを構成する飛行体及び搬送車の機能ブロックの一例である。 図３は、本発明の実施の形態における荷物の数の算出方法を説明するための図である。 図４は、本発明の実施の形態における荷物の数の算出方法を説明するための図である。 図５は、本発明の実施の形態における荷物管理システムの動作シーケンスの一例である。 図６は、本発明の実施の形態におけるパレット管理データの一例である。 図７は、本発明の実施の形態における荷物管理データの一例である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、本発明は、様々な実施の形態で実施することが可能であり、以下に説明する発明の実施の形態に限定されるものではない。

＜荷物管理システムの構成＞
図１は、本発明の実施の形態における荷物管理システムの構成の一例である。図１の荷物管理システム１０は、所定のルートに沿って倉庫１内を移動する搬送車５０と搬送車５０の上をホバリングしながら倉庫１内を飛行する飛行体４０とから構成されている。図１の荷物管理システム１０は、搬送車５０および飛行体４０に搭載したカメラ部で取得した画像情報を用いて、倉庫１内の多段ラック３に複数段積載されている荷物４を管理するように構成されている。

図１の構成例では、倉庫１内の多段ラック３には、荷物４がパレット２の上に複数行および複数列に積載された状態で配置されており、荷物４には、それぞれ荷物を識別するための固有の識別コード５が付与されている。１台のパレット２には、同じ種類の荷物４が複数個積載されているので、搬送車５０や飛行体４０に搭載したカメラ部により撮像した画像から読み取った識別コード５により各パレット２における荷物４を特定することができる。

図１の構成例のような多段ラック３では、１段目から順番に荷物４を搬出し、１段目の荷物４が全て搬出された場合に、２段目の荷物４を１段目に移動させる荷物の設置形態が採用される。そのような設置形態では、１段目の荷物４の数を把握することが重要である。このような荷物の設置形態の場合、２段目以上の段の荷物４の数は、荷物４に付与された識別コード５を読み取ることで把握することが可能である。

搬送車５０は、カメラ部５７（第１の撮像部）とカメラ部５１（第２の撮像部）を備えている。カメラ部５７は、パレットに配置された状態の荷物を撮像して、撮像対象の画像情報及び距離情報が取得可能な撮像素子である。カメラ部５１は、荷物に付与された識別コード５を読み取るための撮像素子である。カメラ部５７としては、例えば、ＴＯＦ（Time of Flight）カメラを用いることができる。カメラ部５１としては、識別コード５を読み取るための汎用的なＲＧＢカメラを用いることができる。

飛行体４０は、カメラ部４１（第３の撮像部）を備えている。カメラ部４１は、２段目以上の段の荷物４に付与された識別コード５を読み取るための撮像素子である。飛行体４０のカメラ部４１は、搬送車５０を含めた地上の画像を取得することにより、オプティカルフローによるホバリング制御にも用いられる。

本実施の形態では、予め登録されたパレット２及び荷物４のサイズ情報と、カメラ部５７により取得されたパレット２及び荷物４との距離情報とを用いて、カメラ部５７からみたパレット２の配置位置とパレット２における荷物４の配置位置を推定し、荷物４の配置位置毎の荷物４の画像の面積と荷物４のサイズ情報を用いて、荷物４の配置位置毎の荷物の数を算出する。

荷物４に付与された識別コード５を読み取ることにより荷物４の種類を特定し、予め登録しておいた荷物４の種類と荷物４のサイズの情報から、積載されている荷物４のサイズを特定することができる。パレット２については、予め倉庫１内で使用するパレット２の種類とサイズを特定しておいてもよいし、カメラ部５１で取得した画像情報を用いてパレット２の種類を特定し、予め登録しておいたパレット２の種類とサイズの情報から、荷物４が積載されているパレット２のサイズを特定するようにしてもよい。パレット２のサイズは、例えば、パレット２におけるフォークリフトの爪の差込口を識別することによって特定することもできる。

荷物４の種類の特定は、多段ラック３やパレット２単位で行ってもよい。多段ラック３やパレット２に、識別コード５を付与しておき、その識別コード５を読み取ることにより荷物４の種類を特定するように構成することもできる。その場合には、多段ラック３やパレット２毎に予め荷物４の種類を関連付けて登録しておけばよい。

パレット２のサイズおよび荷物のサイズを特定することができれば、カメラ部５７により取得されたパレット２及び荷物４との距離情報とを用いて、カメラ部５７からみたパレット２の配置位置とパレット２における荷物４の配置位置、例えば、荷物４の配列行数を推定することができる。荷物４のサイズから得られた荷物４の基準面積とカメラ部５７の画像を比較することで、荷物４の配列行のそれぞれにおける荷物４の数を算出し、荷物４の各配列行における荷物の数を積算することにより、パレット２における荷物の数を算出することができる。

＜飛行体、搬送車の構成＞
図２は、本発明の実施の形態における荷物管理システムを構成する飛行体及び搬送車の機能ブロックの一例である。

搬送車５０は、倉庫１内を自走するための走行機能を備え、荷物４の識別コードの画像情報を取得するためのカメラ部５１（第２の撮像部）、駆動部５３の制御や情報の送受信等の処理を行うための中央処理部５２、倉庫１内を走行するための駆動部５３、飛行体４０及び荷物管理装置６０と信号を送受信するための無線部５４、各種情報等を保存するためのメモリ５５、各部を動作させるための電池５６、パレット２に配置された状態の荷物４の画像情報及び距離情報を取得するためのカメラ部５７を備える。必要に応じて、飛行体４０のホバリングを制御するための飛行制御部５８を備えてもよい。

飛行体４０は、荷物４の識別コードの画像情報を取得するためのカメラ部４１、画像情報からの識別コード５の読み取りや識別コード５の送信等の処理を行うための中央処理部４２、プロペラ４７を駆動するための駆動部４３、撮像した画像情報または撮像した画像から読み取った識別コード５の情報を送信する送信部として機能する無線部４４、各種情報等を保存するためのメモリ４５、各部を動作させるための電池４６、飛行体４０を飛行させるためのプロペラ４７を備える。飛行体４０に搭載されたプロペラ４７の駆動制御は、オプティカルフローを用いた自律制御により制御される。必要に応じて、搬送車５０の飛行制御部５８により、プロペラ４７の駆動制御を行うようにしてもよい。

＜荷物の在庫数の算出方法＞
図３、４は、本発明の実施の形態における荷物の数の算出方法を説明するための図である。図３の例では、所定の奥行と幅を有するパレット２の上に、所定の基準サイズ（Ｗ×Ｈ）を有する荷物４が２行×３列で配置されており、１行目には、２個の荷物、２行目には、７個の荷物４が配置されている。

図３では、カメラ部５１で取得した画像情報を用いて、積載されている荷物４の種類とサイズ、及び荷物４が積載されているパレット２の種類とサイズを特定する。荷物４の種類とサイズの関係及びパレット２の種類とサイズの関係を予め登録しておけば、カメラ部５１により取得された画像情報を用いて荷物４とパレット２の種類を特定することで、荷物４及びパレット２のサイズを特定することができる。

図４は、カメラ部５７により、図３のパレット２と荷物４を撮像した撮像画像の概略図である。カメラ部５７は、撮像対象の画像情報と距離情報が取得できるので、図３のパレット２と荷物４を撮像した場合、図４に示すようなパレット２と荷物４の配置位置を識別できるような画像情報を得ることができる。図４によれば、パレット２の一番手前側に配置されている荷物４の配置位置を特定することができ、荷物４の配置位置からみたパレット２の奥行と荷物４のサイズ（奥行Ｄ）を比較することで、荷物４の配列行数を推定することができる。図３、４の例では、パレット２の荷物４の配列行数を、「２行」と推定することができる。

図４の画像と荷物４のサイズから得られた荷物４の基準面積を比較することで、荷物４の配列行のそれぞれにおいて、荷物４の配置個数を算出することができる。図４では、１行目の画像の面積は、基準面積×２の大きさであり、２行目の画像面積は、１行目の荷物の背後に配置されている荷物を含めて、基準面積×７の面積であるので、１行目、２行目の荷物４の数は、それぞれ、「２」、「７」と算出することができる。各配列行における荷物の数を積算することで、パレット２における荷物の数を算出することができる。図３、４の例では、パレット２の荷物４の数は「９」である。

＜荷物管理システムの動作シーケンス＞
図５を用いて、荷物管理システムにおける動作シーケンスを説明する。図５は、本発明の実施の形態における荷物管理システムの動作シーケンスの一例である。

倉庫には、識別コード５が付与された荷物４が倉庫１内に搬入され、所定の多段ラック３に載置されている。荷物管理装置６０には、倉庫１内に配置されたパレット２及び荷物４のサイズ情報が予め登録されており、パレット２及び荷物４の画像情報を用いて、倉庫１内の多段ラック３に載置されているパレット２及び荷物４のサイズを把握することができる。

搬送車５０は、搭載されたカメラ部５１により、識別コード５を含むパレット２及び荷物４の画像を取得し、取得した画像情報を荷物管理装置６０に送信する。

荷物管理装置６０は、パレット２及び荷物４の画像情報を受信すると、画像情報を用いてパレット２及び荷物４の種類を特定し、予め登録されたパレット情報及び荷物情報を参照することにより、パレット２及び荷物４のサイズを特定する。

搬送車５０は、搭載されたカメラ部５７により、パレット２及び荷物４の画像を取得し、取得した画像情報を荷物管理装置６０に送信する。

荷物管理装置６０は、得られた画像情報を用いて、パレット２の距離とパレット上に配置されている荷物４の配置位置を特定し、荷物４の配置位置からみたパレット２の奥行と荷物４のサイズを比較することで、パレット２上の荷物４の配列行数を推定する。

荷物管理装置６０は、荷物４の画像と荷物４のサイズから得られた荷物４の基準面積を比較することで、荷物４の配列行のそれぞれにおける荷物４の配置個数を算出する。各配列行における荷物の数を積算することで、パレット２における荷物の数を算出することができる。算出された荷物４の個数は、荷物情報毎に登録される。

＜パレット及び荷物管理データ＞
図６は、本発明の実施の形態におけるパレット管理データの一例であり、図７は、本発明の実施の形態における荷物管理データの一例である。これらのパレット管理データ、荷物管理データは、荷物管理装置６０に保存されており、荷物４及びパレット２のサイズを特定する際に参照される。算出された荷物の個数の情報は、荷物情報毎に登録される。荷物４の種類の特定を、多段ラック３やパレット２単位で行う場合には、多段ラック３やパレット２毎に予め荷物４の種類とサイズを登録しておけばよい。

＜他の実施の形態＞
上記では、搬送車５０に、パレット２と荷物４の距離情報を取得するためのカメラ部５７を搭載した場合の構成例を説明したが、カメラ部５７を飛行体４０のみに搭載するようにしてもよい。この場合、パレット２と荷物４の距離情報は、搬送車５０を経由して、荷物管理装置６０に送信される。

また、別の実施の形態としては、カメラ部５７を搬送車５０と飛行体４０の両方に搭載するように構成して、多段ラック３の１段目の荷物４の画像を搬送車５０に搭載されたカメラ部で取得し、２段目以上の段の荷物４の画像を飛行体４０に搭載されたカメラ部で取得するように構成してもよい。カメラ部５７を飛行体４０に搭載することで、図１の構成例以外の様々な荷物の管理形態においても、荷物４の在庫数を正確に把握することが可能となる。

このように、本実施の形態によれば、倉庫内の荷物の在庫数を正確に把握することができる荷物管理システムを提供することが可能となる。

１…倉庫、２…パレット、３…多段ラック、４…荷物、５…識別コード、１０…荷物管理システム、４０…飛行体、４１…カメラ部（第３の撮像部）、４２…中央処理部、４３…駆動部、４４…無線部、４５…メモリ、４６…電池、４７…プロペラ、５０…搬送車、５１…カメラ部（第２の撮像部）、５２…中央処理部、５３…駆動部、５４…無線部、５５…メモリ、５６…電池、５７…カメラ部（第１の撮像部）、５８…飛行制御部、６０…荷物管理装置。

Claims (4)

1. 倉庫内のパレットに配置された荷物を管理する荷物管理装置と、
   前記倉庫内を移動する搬送車、または前記倉庫内を飛行する飛行体の少なくとも何れか一方に搭載され、前記倉庫内の前記荷物の画像情報を取得する第１の撮像部であって、前記パレットに配置された状態の前記荷物を撮像して、撮像対象の画像情報及び距離情報が取得可能な第１の撮像部を備え、
   前記荷物管理装置は、
   予め登録された前記パレット及び前記荷物のサイズ情報、前記第１の撮像部により取得された前記パレット及び前記荷物との距離情報とに基づいて、前記第１の撮像部からみた前記パレットの配置位置と前記パレットにおける前記荷物の配置位置を推定し、前記荷物の配置位置毎の前記荷物の画像の面積と前記荷物のサイズ情報を用いて、前記荷物の配置位置毎の前記荷物の数を算出することにより、前記パレット毎の前記荷物の数を算出する
   荷物管理システム。
2. 前記倉庫内を移動する搬送車、または前記倉庫内を飛行する飛行体の少なくとも何れか一方に搭載され、前記前記パレット及び前記荷物の画像情報を取得する第２の撮像部を備え、
   前記荷物管理装置は、
   前記第２の撮像部によって取得された前記パレットの差込口の画像に基づいて、前記パレットを特定する
   請求項１に記載の荷物管理システム。
3. 前記倉庫内を移動する搬送車、または前記倉庫内を飛行する飛行体の少なくとも何れか一方に搭載され、前記前記パレット及び前記荷物の画像情報を取得する第２の撮像部を備え、
   前記荷物管理装置は、
   前記第２の撮像部によって取得された前記荷物に付与された識別コードに基づいて、前記荷物を特定する
   請求項１に記載の荷物管理システム。
4. 前記倉庫内を移動する搬送車、または前記倉庫内を飛行する飛行体の少なくとも何れか一方に搭載され、前記前記パレット及び前記荷物の画像情報を取得する第２の撮像部を備え、
   前記荷物管理装置は、
   前記第２の撮像部によって取得された前記パレットまたは前記パレットが配置されたラックに付与された識別コードに基づいて、前記荷物を特定する
   請求項１に記載の荷物管理システム。

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