JP7471615B2

JP7471615B2 - 自動搬送システム

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Publication number: JP7471615B2
Application number: JP2022500637A
Authority: JP
Inventors: 亮韓; 国棟徐
Original assignee: Lingdong Technology Beijing Co Ltd
Current assignee: Lingdong Technology Beijing Co Ltd
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2024-04-22
Anticipated expiration: 2040-07-17
Also published as: JP2022540104A; CN110615227B; WO2021047289A1; US20220250842A1; CN110615227A; EP3984920A4; EP3984920A1

Description

本発明は搬送システムに関し、特に自動搬送システムに関する。

人的コストを節約し、管理効率を向上させるために、現在の倉庫保管システムは自動化に向けて開発されているとともに、自動搬送システムの台頭にもつながっている。自己ガイドフォークリフトを例にとると、倉庫保管システムの制御センタは、自己ガイドフォークリフト及び搬送対象荷物（以下、目標荷物という）の初期位置及び目的位置を指定することができるので、指定された自己ガイドフォークリフトは、無人操作の状況で自動的に初期位置に移動し、初期位置に配置された目標荷物を目的位置に搬送して、搬送タスクを完了する。

現在の自動搬送システムの配置により、前述の初期位置及び目的位置はいずれも正確な位置にのみ指定できる。例えば、ユーザーは、ユーザーインタフェースを介して制御センタの倉庫マップ上のある定点を指定するか、又は定点の座標を手動で入力することができる。しかしながら、倉庫担当者が誤って目標荷物を歪めて戻したり、誤って目標荷物と衝突したりして、目標荷物が正しい位置から外れると、自己ガイドフォークリフトは目標荷物を見つけることができず、搬送タスクを完了できなくなる。目的位置が定点のみである場合、目的位置に他の荷物がすでに置かれて荷降ろしができない場合や、複数の自己ガイドフォークリフトが荷降ろしのために順番を待つ必要がある場合がある。また、初期位置及び目的位置はいずれも定点のみであるため、目標荷物が異なる位置に保管される場合、ユーザーは、すべての目標荷物の搬送を完了するために、ユーザーインタフェースを介して、自己ガイドフォークリフト、初期位置及び目的位置を手動で何度も指定する必要があり、これは非常に不便である。

本発明に係る一実施形態は、自動搬送システムを提供する。自動搬送システムは、制御センタ及び自己ガイド輸送機器を含む。制御センタは、目標領域、目標荷物及び輸送目的地を含む指令情報を提供するために使用される。自己ガイド輸送機器は、制御センタに電気的に接続される。自動搬送システムは、自己ガイド輸送機器が指令情報に従って目標領域に進入するように制御するステップと、自己ガイド輸送機器が目標領域内で画像をキャプチャするように制御するステップと、画像が荷物を含むか否かを判断するステップと、画像が荷物を含む場合、荷物が目標荷物であるか否かを判断するステップと、荷物が目標荷物である場合、自己ガイド輸送機器が荷物を輸送目的地に引き取るように制御するステップと、を実行するために配置する。

従来技術と比較して、本発明の目標領域は、定点ではなく領域であり、目標荷物が正確な位置から外れて搬送タスクの失敗を引き起こすのを防止することができ、それにより、ユーザーは、目標領域内の異なる配置点での目標荷物に対して１つずつ指令を出すのではなく、単一の指令を目標領域内のすべての目標荷物に適用することが容易になる。本発明の輸送目的地も、定点ではなく領域であり得る。これにより、定点に荷物が既に置かれて荷降ろしができない状況、又は複数の自己ガイド輸送機器が荷降ろしのために順番を待つ必要がある状況を回避することができる。従って、本発明の自動搬送システムは、搬送タスクの成功率、搬送効率、及びユーザーの使用利便性を改善するのに有益である。

本発明の一実施形態に係る自動搬送システムの機能ブロック図である。本発明の一実施形態に係る自己ガイド輸送機器の斜視図である。本発明の別の実施形態に係る自己ガイド輸送機器の斜視図である。本発明の一実施形態に係る自動搬送システム配置が荷物を引き取るステップのフローチャートである。本発明の一実施形態に係るユーザーインタフェースの模式図である。本発明の一実施形態に係る荷物のバーコードの模式図である。本発明の一実施形態に係る荷物のラベルの模式図である。本発明の別の実施形態に係るユーザーインタフェースの模式図である。本発明のまた別の実施形態に係るユーザーインタフェースの模式図である。本発明のまた別の実施形態に係るユーザーインタフェースの模式図である。本発明のさらに別の実施形態に係る自動搬送システムが荷物を引き取るステップの一部のフローチャートである。図１１の実施形態のステップの別の部分のフローチャートである。本発明のまた別の実施形態に係るユーザーインタフェースの模式図である。本発明の一実施形態に係る荷物堆の模式図である。図１４における荷物堆の画像の模式図である。本発明のまた別の実施形態の自動搬送システムが荷物を引き取るステップのフローチャートである。本発明のまた別の実施形態に係るユーザーインタフェースの模式図である。本発明のまた別の実施形態に係るユーザーインタフェースの模式図である。本発明のまた別の実施形態に係るユーザーインタフェースの模式図である。

本発明の前述及び他の技術的内容、特徴及び効果は、図面と併せた好ましい実施形態の詳細な説明において明確に示されるであろう。なお、以下の実施形態で言及される方向用語、例えば、上、下、左、右、前又は後などは、図面を参照するための方向に過ぎない。従って、使用される方向の用語は、本発明を限定するためのものではなく、例示のためのものである。また、以下の実施形態では、同じ又は類似の素子は、同じ又は類似の符号を使用する。

本発明では、電気的な接続は、素子間で電気信号、磁気信号、及び指令信号などの電気エネルギー又はデータを直接、間接、有線又は無線で伝送することができることを意味する。

図１を参照されたい。自動搬送システムは、制御センタ４０及び自己ガイド輸送機器１０を含む。制御センタ４０は指令情報を提供するために使用される。指令情報は、目標領域、目標荷物及び輸送目的地を含む。詳しくは、制御センタ４０は、遠隔制御センタであり得る。遠隔制御センタは、制御センタ４０が自己ガイド輸送機器１０に配置されていないことを意味する。例えば、制御センタ４０はオフィスに配置され得、自己ガイド輸送機器１０は倉庫に配置され得、オフィスと倉庫は異なる空間に位置する。制御センタ４０は、管理ユニット４１、ユーザーインタフェース４２を含み得、好ましくは、第１通信モジュール４３及び第１記憶モジュール４４を含み得る。管理ユニット４１は、ユーザーインタフェース４２、第１通信モジュール４３及び第１記憶モジュール４４に電気的に接続される。

制御センタ４０は、サーバー（Ｓｅｒｖｅｒ）やコンピューターであり得る。管理ユニット４１は、倉庫管理システム（ＷａｒｅｈｏｕｓｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ，ＷＭＳ）であり得る。ユーザーインタフェース４２は、ユーザーが情報を入力し、それを管理ユニット４１に送信するために使用される。これにより、ユーザーは、制御センタ４０を介して自己ガイド輸送機器１０を制御することができる。好ましくは、制御センタ４０は、ユーザーインタフェース４２を表示するためのディスプレイ（図示せず）を含み得、ディスプレイは、タッチスクリーンを含み得る。制御センタ４０は、マウス及びキーボードなどの入力機器（図示せず）をさらに含み得る。これにより、ユーザーは、タッチスクリーン及び／又は入力機器を介して、ユーザーインタフェース４２で情報を入力することができる。第１通信モジュール４３は、Ｗｉ－Ｆｉ無線伝送モジュールであり得るが、これに限定されない。第１記憶モジュール４４は、例えば、自己ガイド輸送機器１０の作業場所（例えば、倉庫）のマップ情報、荷物保管情報、荷物情報などのデータを記憶するために使用され得る。第１記憶モジュール４４は、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、又はそれらの組み合わせであり得るが、これらに限定されない。ユーザーインタフェース４２については、図５、図８～図１０、図１３及び図１７～図１９の関連する説明を参照されたい。

自己ガイド輸送機器１０は、制御センタ４０に電気的に接続され、これにより、制御センタ４０によって提供された指令情報を受信する。詳しくは、自己ガイド輸送機器１０は、処理ユニット１１、撮像モジュール１２、駆動モジュール１４及び荷物保持モジュール１５を含み得る。処理ユニット１１は、撮像モジュール１２、駆動モジュール１４及び荷物保持モジュール１５に電気的に接続される。処理ユニット１１は計算能力を持つ。処理ユニット１１は、中央処理ユニット（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ，ＣＰＵ）又はグラフィック処理ユニット（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ，ＧＰＵ）であり得るが、これらに限定されない。撮像モジュール１２は、画像をキャプチャするために、例えば、自己ガイド輸送機器１０の周囲環境の画像をキャプチャして、自己ガイド輸送機器１０が位置する作業場所の環境情報を取得するために使用される。撮像モジュール１２は、２次元撮像モジュール又は３次元撮像モジュールであり得る。２次元撮像モジュールはカメラであり得る。３次元撮像モジュールは、２つのカメラの組み合わせ、又は１つのカメラと１つのプロジェクターの組み合わせであり得るが、これらに限定されない。撮像モジュール１２が２次元撮像モジュールである場合、自己ガイド輸送機器１０は、好ましくは、第１距離センサ１３を含み得る。第１距離センサ１３は、処理ユニット１１に電気的に接続される。第１距離センサ１３は、自己ガイド輸送機器１０と周囲の物体との間の距離を感知するために使用される。第１距離センサ１３は、レーザーレーダー（ＬｉＤＡＲ）であり得るが、これに限定されない。撮像モジュール１２が３次元撮像モジュールである場合、３次元撮像モジュールによって取得された画像から、自己ガイド輸送機器１０と周囲の物体との間の距離を直接計算することができる。

駆動モジュール１４は、自己ガイド輸送機器１０の移動を駆動するために使用される。荷物保持モジュール１５は、荷物を引き取るために使用される。荷物の形状及び特性に基づいて、荷物を引き取るのに適している荷物保持モジュール１５を選択することができる。自己ガイド輸送機器１０は、好ましくは、第２通信モジュール１８を含み得る。処理ユニット１１は、第２通信モジュール１８を介して制御センタ４０に電気的に接続される。第２通信モジュール１８は、Ｗｉ－Ｆｉ無線伝送モジュールであり得るが、これに限定されない。自己ガイド輸送機器１０は、好ましくは、第２記憶モジュール１６を含み得る。第２記憶モジュール１６は処理ユニット１１に電気的に接続される。第２記憶モジュール１６は、例えば、自己ガイド輸送機器１０の作業場所（例えば、倉庫）のマップ情報、荷物保管情報、荷物情報、自己ガイド輸送機器１０の位置決め情報、自己ガイド輸送機器１０のナビゲーション情報などのデータを記憶するために使用され得る。第２記憶モジュール１６は、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、又はそれらの組み合わせであり得るが、これらに限定されない。自己ガイド輸送機器１０は給電モジュール１７を含み得る。給電モジュール１７は、自己ガイド輸送機器１０に必要とされる電力を供給するために使用される。例えば、給電モジュール１７は、処理ユニット１１、撮像モジュール１２、第１距離センサ１３、駆動モジュール１４、荷物保持モジュール１５、第２記憶モジュール１６及び第２通信モジュール１８に電気的に接続されて、前述の素子に必要とされる電力を供給することができる。給電モジュール１７は、プラグ又は電池であり得る。自己ガイド輸送機器１０は、好ましくは、第２距離センサ（図示せず）を含み得る。第２距離センサは、処理ユニット１１に電気的に接続され得る。これにより、自己ガイド輸送機器１０に障害物回避機能をさらに提供することができる。第２距離センサは、光電式センサ（ＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃＳｅｎｓｏｒ）であり得るが、これに限定されない。

以下、制御センタ４０を遠隔制御センタとして説明するが、本発明はこれに限定されない。制御センタ４０は、自己ガイド輸送機器１０に配置し処理ユニット１１に電気的に接続することもできる。この場合、図１の第１通信モジュール４３と第２通信モジュール１８は省略可能であり、第１記憶モジュール４４と第２記憶モジュール１６のうちの一方のみを保留することがきる。

図２を参照されたい。本実施形態では、自己ガイド輸送機器２０は自己ガイドフォークリフトである。自己ガイド輸送機器２０は、フォークリフト１００、処理ユニット（図示せず）、撮像モジュール２１５、第１距離センサ２２０及び支承構造２８０を含む。支承構造２８０は、キャリア２８１及び取り付け部品２８２を含む。取り付け部品２８２は、キャリア２８１に接続され、フォークリフト１００に着脱可能に取り付けられる。処理ユニットはキャリア２８１の内部に配置され、撮像モジュール２１５はキャリア２８１の下方に配置され、第１距離センサ２２０はキャリア２８１の上方に配置される。フォークリフト１００は、駆動モジュール（符号なし）、荷物保持モジュール１２０及び給電モジュール（図示せず）を含む。駆動モジュールは、モーター（図示せず）及び複数のホイール１３１、１３２、１３３を含み得る。モーターは、フォークリフト１００内に配置され、１つ又は複数のホイール１３１、１３２、１３３に電気的に接続されて前記ホイールを駆動する。荷物保持モジュール１２０は２つのフォーク１２０ａであり、給電モジュールはフォークリフト１００内に配置される。フォークリフト１００は、市販の製品であり得るため、フォークリフト１００に関する他の詳細はここで繰り返さない。自己ガイド輸送機器２０の素子の詳細については、前述の自己ガイド輸送機器１０における同名の素子を参照することができる。

図３を参照されたい。本実施形態では、自己ガイド輸送機器３０は自己ガイドマニピュレーターである。自己ガイド輸送機器３０は、キャリア３１、処理ユニット（図示せず）、撮像モジュール３２、第１距離センサ３３、駆動モジュール（符号なし）、荷物保持モジュール３４及び給電モジュール（図示せず）を含む。処理ユニットは、キャリア３１内に配置される。撮像モジュール３２及び第１距離センサ３３は、キャリア３１の上方に配置される。駆動モジュールは、モーター（図示せず）及び複数のホイール３５を含み得る。モーターは、キャリア３１内に配置され、１つ又は複数のホイール３５に電気的に接続されて前記ホイール３５を駆動する。荷物保持モジュール３４は、ロボットアーム３４ａ及び荷物保持部３４ｂを含む。ロボットアーム３４ａは、６軸ロボットアームであり得る。荷物保持部３４ｂは、吸盤であり得、吸引により荷物を引き取る。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、実際のニーズに応じてロボットアーム３４ａ及び荷物保持部３４ｂの種類を選択することができる。例えば、荷物保持部３４ｂは、挟み爪であり得、挟み方式によって荷物を引き取る。給電モジュールは、キャリア３１内に配置される。自己ガイド輸送機器３０の素子の詳細については、前述の自己ガイド輸送機器１０における同名の素子を参照することができる。

図４を参照されたい。自動搬送システムは、以下のステップを実行するために配置する。ステップ４１０は、自己ガイド輸送機器１０が指令情報に従って目標領域に進入するように制御する。ステップ４２０は、自己ガイド輸送機器１０が目標領域内で画像をキャプチャするように制御する。ステップ４３０は、画像が荷物を含むか否かを判断する。画像が荷物を含んでいない場合、ステップ４２０に戻り、目標領域内において目標荷物を探し続ける。画像が荷物を含む場合、ステップ４４０に進み、荷物が目標荷物であるか否かを判断する。荷物が目標荷物ではない場合、ステップ４２０に戻り、目標領域内において目標荷物を探し続ける。荷物が目標荷物である場合、ステップ４５０に進む。自己ガイド輸送機器１０が荷物を輸送目的地に引き取るように制御する。以下、図５を参照しながら、ステップ４１０～ステップ４５０について詳細に説明する。

図５は、本発明の一実施形態に係るユーザーインタフェース６００ａの模式図である。ユーザーインタフェース６００ａは、制御センタ４０のユーザーインタフェース４２の例であり得る。ユーザーインタフェース６００ａは、マップ６１０ａと入力インタフェース６２０ａを含む。マップ６１０ａは、棚パターン６１１ａと荷物パターン６１２ａを含む。マップ６１０ａは、自己ガイド輸送機器１０の作業場所のマップであり得る。ここで、例えば、作業場所が倉庫である場合、マップ６１０ａにおける棚パターン６１１ａの位置は、倉庫内の棚の位置に対応し、マップ６１０ａにおける荷物パターン６１２ａの位置は原則として、倉庫内の荷物の位置に対応する。しかしながら、倉庫担当者の誤った配置により、又は衝突により荷物が本来の位置からずれたために、マップ６１０ａにおける荷物パターン６１２ａの位置は、倉庫内の荷物の実際の位置と一致しない可能性がある。また、本実施形態では、倉庫内の荷物はパレット上に置かれるように事前設定されているため、入力インタフェース６２０ａの目標荷物のオプションは、「空のパレット」、「荷物積載パレット（無限定品物）」及び「荷物積載パレット（限定品物）」を含む。「荷物積載パレット（限定品物）」を選択すると、ドロップダウンメニューからさらに荷物の種類を選択することができる。ここで、ユーザーは「荷物積載パレット（限定品物）」を選択し、荷物を荷物ＡＡＡとして選択する。ＡＡＡは、荷物の番号又は製品名であり得る。

図５では、ユーザーはマップ６１０ａにおいて目標領域６３０ａを選択する。ここで、ユーザーは、マップ６１０ａにおいて目標領域６３０ａをマウスで選択する。ユーザーが目標領域６３０ａの選択を終了すると、管理ユニット４１は、目標領域６３０ａの４つの頂点の座標及び形成された領域を記録する。ユーザーはさらに、マップ６１０ａにおいて輸送目的地（図示せず）を選択することができる。輸送目的地は、領域又は定点であり得る。輸送目的地が領域である場合、輸送目的地の選択方法は、目標領域６３０ａと同じにすることができる。輸送目的地が定点である場合、ユーザーは、マップ６１０ａにおいて所望の定点を輸送目的地としてマウスで直接クリックして選択することができる。管理ユニット４１は、輸送目的地の４つの頂点の座標及びそられによって形成された領域又は前記定点の座標を記録する。

次に、管理ユニット４１は、目標領域６３０ａ、目標荷物及び輸送目的地に関連する情報を含む指令情報を自己ガイド輸送機器１０に送信する。処理ユニット１１は、指令情報を受信した後、指令情報に従って、駆動モジュール１４が自己ガイド輸送機器１０を駆動して目標領域６３０ａに進入させるように制御する（ステップ４１０）。処理ユニット１１は、目標領域６３０ａにおいて、自己ガイド輸送機器１０の移動を制御するとともに、撮像モジュール１２により画像をキャプチャし（ステップ４２０）、画像が荷物を含むか否かをリアルタイムで判断し続ける（ステップ４３０）。画像が荷物を含む場合、処理ユニット１１は、画像のみから、又は画像と第１距離センサ１３によって収集されたデータとを併せて、荷物と自己ガイド輸送機器１０との間の距離を計算し、自己ガイド輸送機器１０が荷物の前方に移動するように制御し、荷物が目標荷物であるか否かを判断する（ステップ４４０）。荷物が目標荷物である場合、処理ユニット１１は、自己ガイド輸送機器１０の荷物保持モジュール１５が荷物を引き取るように制御する。次いで、処理ユニット１１は、駆動モジュール１４が自己ガイド輸送機器１０を駆動して輸送目的地に前進させるように制御し、荷物保持モジュール１５が荷物を輸送目的地に置くように制御する。

画像が荷物を含むか否かを判断するために、画像比較の方法を採用することができる。本実施形態を例にとると、目標荷物が「荷物積載パレット（限定品物）」であるため、指令情報は、パレット画像情報をさらに含み得る。あるいは、処理ユニット１１は、指令情報に従って、第１記憶モジュール４４又は第２記憶モジュール１６からパレット画像情報を読み取り、撮像モジュール１２によってキャプチャされた画像をパレット画像情報と比較することができる。画像にパレット画像情報にマッチングする内容がある場合、画像に荷物があると判断される。他の実施形態では、荷物がパレット上に置かれるように制限されていない場合、指令情報は荷物画像情報をさらに含むことができる。あるいは、処理ユニット１１は、指令情報に従って、第１記憶モジュール４４又は第２記憶モジュール１６から荷物画像情報を読み取り、次いで、撮像モジュール１２によってキャプチャされた画像を荷物画像情報と比較することができる。例えば、荷物がすべてダンボール箱内に置かれている場合、荷物画像情報はダンボール箱の画像情報であり得る。あるいは、荷物画像情報は、倉庫内のすべての荷物の画像情報又は荷物のバーコードの特徴情報であり得る。図６を参照されたい。本実施形態では、荷物のバーコード７１０は２次元バーコードである。バーコード７１０は、コーナーに配置された特徴情報７１１、７１２、７１３を含む。画像が特徴情報７１１、７１２、７１３のパターンを含み、その配置関係を満たしている場合、画像は荷物を含むと判定できる。

荷物が目標荷物であるか否かを判断するために、画像比較の方法を使用することもできる。例えば、指令情報は荷物ＡＡＡのバーコード情報を含み得る。倉庫内のパレット、棚、又は荷物が梱包されたダンボール箱上には、積載された荷物のバーコードが配置される。処理ユニット１１は、撮像モジュール１２によってキャプチャされたバーコード画像を荷物ＡＡＡのバーコード情報と比較することができる。あるいは、処理ユニット１１は、バーコード情報に基づいて、第１記憶モジュール４４又は第２記憶モジュール１６から荷物ＡＡＡに関連する特徴情報を読み取り、次いで、撮像モジュール１２によってキャプチャされた画像を荷物ＡＡＡの特徴情報と比較することができる。図７を参照されたい。図７は、本発明の一実施形態に係る荷物ＡＡＡのラベル７２０の模式図である。ラベル７２０は、荷物ＡＡＡが積載されたダンボール箱の外側に貼り付けられる。特徴情報は、ラベル７２０のパターン、例えば、パターン７２１、７２２、７２３であり得る。撮像モジュール１２によってキャプチャされた画像がパターン７２１、７２２、７２３を含む場合、荷物が荷物ＡＡＡであると判断することができる。

他の実施形態では、画像が荷物を含むと判断すると（ステップ４３０）、荷物が目標領域６３０ａ内にあるか否かをさらに判断することができる。荷物が目標領域６３０ａ内にある場合、ステップ４４０に進み、荷物が目標領域６３０ａ内にない場合、ステップ４２０に戻る。これにより、搬送タスクを実行する自動搬送システムの精度を向上させることができる。

他の実施形態では、ステップ４５０が完了した後、処理ユニット１１は、処理結果情報を制御センタ４０に送信することができる。処理結果情報は、引き取られた荷物の種類、数量、及び引き取り前と引き取り後の荷物の正確な配置位置を含み得る。これにより、制御センタ４０に記憶されているデータが更新される。

図８では、ユーザーインタフェース６００ｂは、マップ６１０ｂ及び入力インタフェース６２０ｂを含み、マップ６１０ｂは、棚パターン６１１ｂ及び荷物パターン６１２ｂを含む。ユーザーインタフェース６００ｂは、タッチスクリーンにより表示され、ユーザーは、手６４０を使用してマップ６１０ｂで目標領域６３０ｂを直接選択する。

図９では、ユーザーインタフェース６００ｃは、マップ６１０ｃ及び入力インタフェース６２０ｃを含み、マップ６１０ｃは、棚パターン６１１ｃ及び荷物パターン６１２ｃを含む。ユーザーは、手（図示せず）又はマウス（図示せず）を使用して、マップ６１０ｃで点Ｏを直接クリックして選択し、所望の半径Ｒを引くことができる。ユーザーは、入力インタフェース６２０ｃの半径指定のフィールドに半径Ｒのサイズを入力することもできる。例えば、ここで、半径Ｒ＝１０ｍを例にすると、半径Ｒが１０ｍの円形の目標領域６３０ｃが取得される。

図１０では、ユーザーインタフェース６００ｄは、マップ６１０ｄ及び入力インタフェース６２０ｄを含み、マップ６１０ｄは、棚パターン６１１ｄ及び荷物パターン６１２ｄを含む。マップ６１０ｄは、領域６３１ｄ、領域６３２ｄ及び領域６３３ｄに事前に分割される。ユーザーは、手（図示せず）又はマウス（図示せず）を使用して、マップ６１０ｄで１つの領域を目標領域として直接クリックして選択するか、あるいは、入力インタフェース６２０ｄの領域指定のフィールドに領域名称（ここで、Ｂ、即ち、領域６３２ｄを例とする）を入力することができる。また、領域６３１ｄ、領域６３２ｄ及び領域６３３ｄのサイズと境界を調整することができる。図８～図１０の他の詳細は、図５と同じであり得、ここでは繰り返さない。

図１１及び図１２を参照されたい。図１１はフローチャートＡであり、図１２はフローチャートＢである。図１１と図１２は、指令情報が目標荷物の必要数量をさらに含み、且つ画像が複数の荷物を積み重ねて形成された荷物堆を含む場合に適用される。ステップ４１０～ステップ４４０については、上記を参照されたい。

荷物が目標荷物であると判断すると、ステップ４４１に進み、荷物堆における荷物の数量を計算する。ステップ４４２は、荷物堆における荷物の数量が目標荷物の必要数量以上であるか否かを判断する。荷物堆における荷物の数量が目標荷物の必要数量以上であると判断すると、ステップ４５０に進み、自己ガイド輸送機器１０が荷物堆の荷物を輸送目的地に引き取るように制御する。このとき、自動搬送システムは搬送タスクを完了する。荷物堆における荷物の数量が目標荷物の必要数量以上ではないと判断すると、ステップ４４３に進み、自己ガイド輸送機器１０が目標領域を一周したか否かを判断する。自己ガイド輸送機器１０が目標領域を一周していないと判断すると、自己ガイド輸送機器１０が荷物堆の荷物を引き取らないように制御し、且つステップ４２０に戻る。これにより、十分な数量の別の目標荷物の荷物堆を見つけることが優先される。自己ガイド輸送機器１０が目標領域を一周した判断すると、目標領域内のすべての目標荷物の荷物堆の数量がいずれも必要数量より少ないことが意味される。このとき、異なる目標荷物の荷物堆から必要な目標荷物を取得する必要がある。そのため、ステップ４４４に進み、自己ガイド輸送機器１０が荷物堆の荷物を輸送目的地に引き取るように制御する。次に、ステップ４４５に進み、自己ガイド輸送機器１０が目標領域内において別の荷物堆に移動するように制御する。別の荷物堆は、複数の目標荷物を積み重ねることによって形成される（別の荷物堆を見つける方法はステップ４２０～４４０を介することができる）。ステップ４４６に進み、自己ガイド輸送機器１０が別の荷物堆の荷物を輸送目的地に引き取るように制御する。ステップ４４７に進み、自己ガイド輸送機器によって引き取られた荷物の数量を統計して、引き取られた数量の合計を取得し、即ち、ステップ４４４の後に自己ガイド輸送機器１０によって引き取られた荷物の数量を合算する。ステップ４４８に進み、引き取られた数量の合計が目標荷物の必要数量以上であるか否かを判断する。引き取られた数量の合計が目標荷物の必要数量以上でないと判断すると、まだ必要数量に達していないことが意味される。ステップ４４５に戻る。引き取られた数量の合計が目標荷物の必要数量以上であると判断すると、自動搬送システムが搬送タスクを完了したことが意味される。ステップ４６０に進み、自己ガイド輸送機器１０が終了指令を実行するように制御する。以下、図１３及び図１５を参照しながら、ステップ４４１～ステップ４４８について詳細に説明する。

図１３では、ユーザーインタフェース６００ｈは、マップ６１０ｈ及び入力インタフェース６２０ｈを含み、マップ６１０ｈは、棚パターン６１１ｈ及び荷物パターン６１２ｈを含む。ユーザーは、マップ６１０ｈで目標領域６３０ｈを選択する。図５と比較して、ユーザーは、ドロップダウンメニューを介して数量（即ち、必要数量）をさらに選択又は入力することができる。ここで、数量が３０であることを例とする。図１４を参照されたい。荷物堆７００は、荷物７３０を積み重ねて形成され、パレット７７０上に置かれる。パレット７７０は穴７７１を含む。自己ガイド輸送機器１０が目標領域で荷物堆７００を見つけ、荷物７３０が目標荷物、即ち、荷物ＡＡＡであると判断すると（ステップ４４０）、処理ユニット１１は、荷物堆７００における荷物７３０の数量を計算する（ステップ４４１）。荷物堆７００における荷物７３０の数量は、荷物堆７００の総体積及び荷物７３０の体積に基づいて計算して取得することができる。詳しくは、指令情報は荷物ＡＡＡの体積を含み得る。又は、指令情報は荷物ＡＡＡのバーコード情報を含み得る。処理ユニット１１は、バーコード情報に基づいて、第１記憶モジュール４４又は第２記憶モジュール１６から荷物ＡＡＡの体積を読み取り、画像のみから、又は画像と第１距離センサ１３によって収集されたデータを併せて、荷物堆７００の長さＬ、幅Ｗ、高さＨを計算し、次に、荷物堆７００の体積（ここでは、体積がＬ×Ｗ×Ｈに等しい）を計算し、その後、荷物堆７００の体積を荷物ＡＡＡの体積で割って、荷物堆７００における荷物７３０の数量を取得することができる。

他の実施形態では、荷物堆７００における荷物７３０の数量は、荷物堆７００における荷物７３０間の隙間に基づいて計算して取得することもできる。詳しくは、指令情報は隙間画像情報を含み得る。図１５を参照されたい。図１５は、荷物堆７００の表面の１つの画像７５０である。処理ユニット１１は、画像７５０を隙間画像情報と比較し、画像７５０で隙間画像７５２を定義し、隙間画像７５２に基づいて画像７５０を複数のブロック７５１に分割する。各ブロック７５１は、１つの荷物７３０と見なすことができる。これにより、ブロック７５１の数量を計算することによって、荷物堆７００のこの表面での荷物７３０の数量を取得することができる。次に、自己ガイド輸送機器１０は、荷物堆７００の別の側に移動して別の表面の画像をキャプチャし、荷物堆７００の前記別の表面での荷物７３０の数量を取得し、さらに、荷物堆７００における荷物７３０の総数量を推算することができる。

他の実施形態では、荷物７３０がラベル７２０などの識別パターンを含む場合、荷物堆７００における荷物７３０の数量は、識別パターンの数量に基づいて計算して取得することもできる。

荷物堆７００における荷物７３０の数量を計算する上述の方法は、単独で使用することもでき、計算の精度を向上させるためにそれらのうちの２つ又は３つを同時に使用することもできる。

上述の実施形態では、目標荷物は「荷物積載パレット（限定品物）」である。自己ガイド輸送機器２０（即ち、自己ガイドフォークリフト）を搬送機器として使用する場合、自己ガイド輸送機器２０は、フォーク１２０ａによってパレット７７０の穴７７１に挿入され、一回のフォーク作業によりパレット７７０上のすべての荷物７３０を搬送することができる。荷物７３０を吸引で引き取る方法（自己ガイド輸送機器３０など）と比較して、搬送効率を向上させるのに有益である。他の実施形態では、自動搬送システムが自己ガイド輸送機器２０を搬送機器として使用し、指令情報が目標荷物をパレット７７０上に置くように制限しない場合、荷物が目標荷物であると判断すると、自動搬送システムはさらに以下のステップを実行するために配置することができる。荷物堆７００がパレット７７０上に置かれているか否かを判断する。荷物堆７００がパレット７７０上に置かれていると判断すると、図４のステップ４５０又は図１１のステップ４４１などの後続のステップに進む。荷物堆７００がパレット７７０上に置かれていないと判断すると、判断結果を制御センタ４０に報告し、後続のステップを実行するために、制御センタ４０によって他の自己ガイド輸送機器（例えば、自己ガイド輸送機器３０）を割り当てる。

図１６を参照されたい。図４と比較して、図１６は、ステップ４００及びステップ４０５をさらに含み、ステップ４１０をステップ４１５に置き換えた。

ステップ４００は、自己ガイド輸送機器１０の初期位置情報を取得する。ステップ４０５は、初期位置情報及び目標領域に基づいて計算して取得されたパス情報を取得する。ステップ４１５は、自己ガイド輸送機器１０が指令情報及びパス情報従って目標領域に進入するように制御する。ステップ４２０～ステップ４５０については、上記を参照されたい。以下、図１７を参照しながら、ステップ４００～ステップ４１５について詳細に説明する。

図１７では、ユーザーインタフェース６００ｅは、マップ６１０ｅ及び入力インタフェース６２０ｅを含み、マップ６１０ｅは、棚パターン６１１ｅ及び荷物パターン６１２ｅを含む。まず、自己ガイド輸送機器１０の初期位置情報を取得するために、処理ユニット１１によって位置を決めることができる。例えば、倉庫の棚には、そのアドレス情報に対応するバーコードパターンが配置され得る。処理ユニット１１は、撮像モジュール１２を介して、棚バーコードパターンを含む画像を取得し、第１記憶モジュール４４又は第２記憶モジュール１６からバーコードパターンに関連するデータを読み取って棚のアドレス情報を取得し、次いで、自己ガイド輸送機器１０と棚との間の距離を計算することで、自己ガイド輸送機器１０の初期位置情報を計算して取得することができる。処理ユニット１１は、自己ガイド輸送機器１０の初期位置情報を管理ユニット４１に送信し、マップ６１０ｅで自己ガイド輸送機器１０の位置を表示することができる。ユーザーは、ユーザーインタフェース６００ｅを介して、目標領域６３０ｅ、目標荷物及び輸送目的地を設定することができる。管理ユニット４１は、初期位置情報及び目標領域６３０ｅに基づいて、図１７の第１パスＬ１と第２パスＬ２など、自己ガイド輸送機器１０の異なるパスを計画することができる。次に、管理ユニット４１は、第１パスＬ１のパス情報及び第２パスＬ２のパス情報（ナビゲーション情報と見なすことができる）を処理ユニット１１に送信する。処理ユニット１１は、パス情報に基づいて、目標領域６３０ｅに進入する最短パス（ここでは、第１パスＬ１）を選択することができる。他の実施形態では、パス情報は、処理ユニット１１によって計算して取得することもできる。まず、処理ユニット１１は、自己ガイド輸送機器１０の初期位置情報を計算して取得する。制御センタ４０は、指令情報を処理ユニット１１に送信する。処理ユニット１１は、初期位置情報及び指令情報における目標領域６３０ｅに基づいて、パス情報を計算する。

図１８を参照されたい。ユーザーインタフェース６００ｆは、マップ６１０ｆ及び入力インタフェース６２０ｆを含み、マップ６１０ｆは、棚パターン６１１ｆ及び荷物パターン６１２ｆを含む。ユーザーは、入力インタフェース６２０ｆで「前記目標領域内のすべての目標荷物に適用する」オプションを選択することができる。このとき、処理ユニット１１は、自己ガイド輸送機器１０が目標領域６３０ｆ内の荷物ＡＡＡが積載されたすべてのパレットを輸送目的地に搬送するように制御する。これにより、ユーザーは、指令情報を一度だけ提供すれば、目標領域６３０ｆ内のすべての目標荷物に適用することができる。これは、搬送効率及びユーザーの操作利便性を改善するのに有益である。詳しくは、処理ユニット１１は、自己ガイド輸送機器１０が検査パスＬ３に従って移動するように制御する。検査パスＬ３は、目標領域６３０ｆ内のすべての目標荷物を輸送目的地に搬送することを保証するために、目標領域６３０ｆ内のすべての通路を通過するように、例えば、左から右に、下から上に目標領域６３０ｆ内のすべての通路を順番に通過するように配置される。

図１９を参照されたい。ユーザーインタフェース６００ｇは、マップ６１０ｇ及び入力インタフェース６２０ｇを含み、マップ６１０ｇは、棚パターン６１１ｇ及び荷物パターン６１２ｇを含む。倉庫は、自己ガイド輸送機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃを含む。管理ユニット４１は、自己ガイド輸送機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃの初期位置情報及び目標領域６３０ｇに基づいて、自己ガイド輸送機器１０ａと目標領域６３０ｇとの間の最短距離Ｌ４、自己ガイド輸送機器１０ｂと目標領域６３０ｇとの間の最短距離Ｌ５、自己ガイド輸送機器１０ｃと目標領域６３０ｇとの間の最短距離Ｌ６をそれぞれ計算することができる。ユーザーは、最短距離Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６に基づいて、ユーザーインタフェース６００ｇを介して、自己ガイド輸送機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃの一部又は全部が搬送タスクを実行するために目標領域６３０ｇに進入するように割り当てることができる。本発明の一実施形態によれば、指令情報を受信して搬送タスクを実行するための、所定の距離範囲内の最短距離Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６を有する自己ガイド輸送機器を選択するができる。例えば、ユーザーは、６ｍ以下であるように所定の距離範囲を選択することができる。最短距離Ｌ４が５ｍ、最短距離Ｌ５が７ｍ、最短距離Ｌ６が２ｍである場合、管理ユニット４１は、搬送タスクを実行するために自己ガイド輸送機器１０ａ、１０ｃを指定する。本発明の別の実施形態によれば、指令情報を受信して搬送タスクを実行するための、目標領域６３０ｇに最も近い自己ガイド輸送機器を選択することができる。図１９を例にとると、最短距離Ｌ６が最短距離Ｌ４、Ｌ５よりも短いため、管理ユニット４１は、搬送タスクを実行するために自己ガイド輸送機器１０ｃを指定する。言い換えれば、作業場所が複数の自己ガイド輸送機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃを含む場合、制御センタ４０は、指令情報を受信するための特定の自己ガイド輸送機器を指定することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。制御センタ４０は、搬送タスクを実行するために自己ガイド輸送機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃをランダムに割り当てることができる。

上記の実施形態では、ステップにおける判断又は計算に関与する主体が処理ユニット１１である場合（ステップ４３０、４４０など）、これは単なる例であり、実際の応用では、処理ユニット１１は、画像を制御センタ４０に送信して、制御センタ４０によって判断することができる。

以上の説明は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明を限定するためのものではない。当業者にとって、本発明は、様々な修正や変更を有することができる。本発明の趣旨と原理内で行われるすべての修正、同等置換、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。

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、２０、３０：自己ガイド輸送機器
１１：処理ユニット
１２、３２、２１５：撮像モジュール
１３、３３、２２０：第１距離センサ
１４：駆動モジュール
１５、３４、１２０：荷物保持モジュール
１６：第２記憶モジュール
１７：給電モジュール
１８：第２通信モジュール
３１、２８１：キャリア
３４ａ：ロボットアーム
３４ｂ：荷物保持部
３５、１３１、１３２、１３３：ホイール
４０：制御センタ
４１：管理ユニット
４２：ユーザーインタフェース
４３：第１通信モジュール
４４：第１記憶モジュール
１００：フォークリフト
１２０ａ：フォーク
２８０：支承構造
２８２：取り付け部品
４００、４０５、４１０、４１５、４２０、４３０、４４０、４５０：ステップ
４４１、４４２、４４３、４４４、４４５、４４６、４４７、４４８：ステップ
６００ａ、６００ｂ、６００ｃ、６００ｄ、６００ｅ、６００ｆ、６００ｇ、６００ｈ：ユーザーインタフェース
６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄ、６１０ｅ、６１０ｆ、６１０ｇ、６１０ｈ：マップ
６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃ、６１１ｄ、６１１ｅ、６１１ｆ、６１１ｇ、６１１ｈ：棚パターン
６１２ａ、６１２ｂ、６１２ｃ、６１２ｄ、６１２ｅ、６１２ｆ、６１２ｇ、６１２ｈ：荷物パターン
６２０ａ、６２０ｂ、６２０ｃ、６２０ｄ、６２０ｅ、６２０ｆ、６２０ｇ、６２０ｈ：入力インタフェース
６３０ａ、６３０ｂ、６３０ｃ、６３０ｅ、６３０ｆ、６３０ｇ、６３０ｈ：目標領域
６３１ｄ、６３２ｄ、６３３ｄ：領域
６４０：手
７００：荷物堆
７１０：バーコード
７１１、７１２、７１３：特徴情報
７２０：ラベル
７２１、７２２、７２３：パターン
７３０：荷物
７５０：画像
７５１：ブロック
７５２：隙間画像
７７０：パレット
７７１：穴
Ｏ：点
Ｒ：半径
Ｈ：高さ
Ｌ：長さ
Ｗ：幅
Ｌ１：第１パス
Ｌ２：第２パス
Ｌ３：検査パス
Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６：最短距離

Claims

自動搬送システムであって、
目標領域、目標荷物及び輸送目的地を含む指令情報を提供するための制御センタと、
前記制御センタに電気的に接続された自己ガイド輸送機器と、を含み、

前記自動搬送システムは、
前記自己ガイド輸送機器が前記指令情報に従って前記目標領域内に進入するように制御するステップと、
前記自己ガイド輸送機器が前記目標領域内で画像をキャプチャするように制御するステップと、
前記画像が荷物を含むか否かを判断するステップと、
前記画像が前記荷物を含む場合、前記荷物が前記目標荷物であるか否かを判断し、前記画像が前記荷物を含んでいない場合、前記自己ガイド輸送機器が前記目標領域内で画像をキャプチャするように制御する前記ステップに戻り、前記目標領域内において前記目標荷物を探し続けるステップと、
前記荷物が前記目標荷物である場合、前記自己ガイド輸送機器が前記荷物を前記輸送目的地に引き取るように制御し、前記荷物が前記目標荷物でない場合、前記自己ガイド輸送機器が前記目標領域内で画像をキャプチャするように制御する前記ステップに戻り、前記目標領域内において前記目標荷物を探し続けるステップと、を実行するように構成されている、ことを特徴とする自動搬送システム。
前記自己ガイド輸送機器は、
前記自己ガイド輸送機器の移動を駆動するための駆動モジュールと、
前記荷物を引き取るための荷物保持モジュールと、
前記画像をキャプチャするための撮像モジュールと、
前記制御センタ、前記駆動モジュール、前記荷物保持モジュール及び前記撮像モジュールに電気的に接続された処理ユニットと、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送システム。
前記画像が前記荷物を含む場合、前記自動搬送システムは、
前記荷物が前記目標領域内にあるか否かを判断するステップを実行するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送システム。
前記指令情報は前記目標荷物の必要数量をさらに含み、前記画像が複数の前記荷物を積み重ねて形成された荷物堆を含み、前記荷物が前記目標荷物である場合、前記自動搬送システムはさらに、
前記荷物堆における前記荷物の数量を計算するステップと、
前記荷物堆における前記荷物の前記数量が前記目標荷物の前記必要数量以上であるか否かを判断するステップと、
前記荷物堆における前記荷物の前記数量が前記目標荷物の前記必要数量以上である場合、前記自己ガイド輸送機器が前記荷物堆の前記荷物を前記輸送目的地に引き取るように制御するステップと、を実行するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送システム。
前記荷物堆における前記荷物の前記数量が前記目標荷物の前記必要数量よりも少ない場合、前記自動搬送システムはさらに、
前記自己ガイド輸送機器が前記目標領域を一周したか否かを判断するステップと、
前記自己ガイド輸送機器が前記目標領域を一周した場合、前記自己ガイド輸送機器が前記荷物堆の前記荷物を前記輸送目的地に引き取るように制御するするステップと、を実行するように構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の自動搬送システム。
前記自己ガイド輸送機器がまだ前記目標領域を一周していない場合、前記自己ガイド輸送機器が前記荷物堆の前記荷物を引き取らないように制御する、ことを特徴とする請求項５に記載の自動搬送システム。
前記自動搬送システムはさらに、
前記自己ガイド輸送機器が前記目標領域内で別の荷物堆に移動するように制御するステップであって、前記別の荷物堆は複数の前記荷物を積み重ねて形成され、前記荷物は前記目標荷物であるステップと、
前記自己ガイド輸送機器が前記別の荷物堆の前記荷物を前記輸送目的地に引き取るように制御するステップと、
前記自己ガイド輸送機器によって引き取られた前記荷物の前記数量を統計して、引き取り数量の合計を取得するステップと、
前記引き取り数量の合計が前記目標荷物の前記必要数量以上であるか否かを判断するステップと、
前記引き取り数量の合計が前記目標荷物の前記必要数量以上である場合、前記自己ガイド輸送機器が終了命令を執行するように制御するステップと、を実行するように構成されている、ことを特徴とする請求項５に記載の自動搬送システム。
前記荷物堆における前記荷物の前記数量の計算は、前記荷物堆の総体積及び前記荷物の体積に基づいて計算して取得される、ことを特徴とする請求項４に記載の自動搬送システム。
前記荷物堆における前記荷物の前記数量の計算は、前記荷物堆における前記荷物間の隙間に基づいて計算して取得される、ことを特徴とする請求項４に記載の自動搬送システム。
前記荷物は識別パターンを含み、前記荷物堆における前記荷物の前記数量の計算は、前記識別パターンの数量に基づいて計算して取得される、ことを特徴とする請求項４に記載の自動搬送システム。
前記自己ガイド輸送機器は自己ガイドフォークリフトであり、前記自動搬送システムはさらに、
前記荷物堆がパレット上に置かれているか否かを判断するステップを実行するように構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の自動搬送システム。
前記自動搬送システムはさらに、
前記自己ガイド輸送機器の初期位置情報を取得するステップと、
前記初期位置情報及び前記目標領域に基づいて計算して取得されるパス情報を取得するステップと、を実行するように構成されており、
前記自己ガイド輸送機器が前記指令情報に従って前記目標領域に進入するように制御することは、前記自己ガイド輸送機器が前記パス情報に基づいて前記目標領域に進入するように制御することをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送システム。
前記制御センタはユーザーインタフェースを含み、前記ユーザーインタフェースはマップを含み、ユーザーは、前記マップで前記目標領域を選択する、ことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送システム。
前記自動搬送システムはさらに、
前記制御センタを介して、前記自己ガイド輸送機器が前記指令情報を受信するように指定するステップを実行するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送システム。
前記自己ガイド輸送機器と前記目標領域との間の最短距離に基づいて、前記自己ガイド輸送機器が前記指令情報を受信するように指定する、ことを特徴とする請求項１４に記載の自動搬送システム。
前記指令情報は、前記目標領域内のすべての前記目標荷物を適用される、ことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送システム。