JPWO2020100956A1 - 情報処理システム、情報処理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

荷物の積載に際して高い作業効率を実現することができる情報処理システム、情報処理方法及び記録媒体を提供する。情報処理装置は、荷物の３次元の寸法を測定する寸法測定部と、３次元の寸法の測定の際に荷物から読み取られた信号に基づき、荷物の識別情報を取得する識別情報取得部とを有する。

Description

本発明は、情報処理システム、情報処理方法及び記録媒体に関する。

特許文献１には、荷物に添付されている送り状をスキャニングすることによって、この送り状から配送元情報、配送先情報、荷物の種類等を光学的に読み取るためのハンディタイプの荷物収集端末装置が記載されている。特許文献１に記載の荷物収集端末装置は、荷物の辺部分にレーザ光を照射し、その反射光を受光することによって荷物の体積を算出するのに必要な各長さを計測し、この各計測データに基づいて荷物の体積を算出する。

特開２００５−０２９３２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の端末装置では、人手により送り状をスキャニングする必要があるのみならず、そのスキャニングのために荷卸しが必要となる場合がある。このため、特許文献１に記載の端末装置では、荷物の積載に際して高い作業効率を実現することは困難である。

本発明の目的は、上述した課題を鑑み、荷物の積載に際して高い作業効率を実現することができる情報処理システム、情報処理方法及び記録媒体を提供することにある。

本発明の一観点によれば、荷物の３次元の寸法を測定する寸法測定部と、前記３次元の寸法の測定の際に前記荷物から読み取られた信号に基づき、前記荷物の識別情報を取得する識別情報取得部とを有する情報処理システムが提供される。

本発明の他の観点によれば、荷物の３次元の寸法を測定し、前記３次元の寸法の測定の際に前記荷物から読み取られた信号に基づき、前記荷物の識別情報を取得する情報処理方法が提供される。

本発明のさらに他の観点によれば、コンピュータに、荷物の３次元の寸法を寸法測定部に測定させ、前記３次元の寸法の測定の際に前記荷物から読み取られた信号に基づき、前記荷物の識別情報を取得することを実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。

本発明によれば、荷物の積載に際して高い作業効率を実現することができる。

本発明の第１実施形態による積載管理システムの構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態による積載管理システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による積載管理システムにおけるゲート装置を示す概略図である。 本発明の第１実施形態による積載管理システムにおけるゲートシステム及び管理サーバの動作を示すフローチャートである。 第２実施形態による測距装置の構造を示す斜視模式図である。 第２実施形態による測距装置の構造を示す正面模式図である。 第２実施形態による測距装置の構造を示す上面模式図である。 放物線の頂点に反射面が設けられている場合の光路図である。 放物線の頂点に反射面が設けられていない場合の光路図である。 放物線の頂点に反射面が設けられていない場合の光路図である。 第３実施形態による測距装置の構造を示す上面模式図である。 第４実施形態による測距装置の構造を示す上面模式図である。 第５実施形態による測距装置の構造を示す斜視模式図である。 第５実施形態による測距装置の構造を示す上面模式図である。 第５実施形態による測距装置の対数螺旋反射鏡の断面図である。 対数螺旋をなす反射面における光の反射を説明する図である。 第６実施形態による測距装置の構造を示す正面模式図である。 第６実施形態による測距装置の構造を示す上面模式図である。 第７実施形態による測距装置の構造を示す斜視模式図である。 第７実施形態による測距装置の構造を示す上面模式図である。 第８実施形態によるゲート装置の構造を示す斜視模式図である。 第９実施形態によるゲート装置の配置を示す上面模式図である。 他の実施形態による情報処理システムの構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の例示的な実施形態を説明する。図面において同様の要素又は対応する要素には同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化することがある。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による積載管理システムについて図１乃至図４を用いて説明する。

まず、本実施形態による積載管理システムの構成について図１乃至図３を用いて説明する。図１は、本実施形態による積載管理システムの構成を示す概略図である。図２は、本実施形態による積載管理システムの構成を示すブロック図である。図３は、本実施形態による積載管理システムにおけるゲート装置を示す概略図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態による積載管理システム１は、ゲートシステム２と、管理サーバ３０とを含んでいる。ゲートシステム２は、例えば、トラック等の車両４０に搭載されている。ゲートシステム２は、ゲート装置１０３と、制御装置２００と、通知装置６００とを含んでいる。管理サーバ３０は、ネットワークＮＷに接続されている。ネットワークＮＷは、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、移動体通信網等により構成されている。ゲートシステム２の制御装置２００は、例えば、移動体通信等の無線方式でネットワークＮＷに接続することが可能になっている。制御装置２００と管理サーバ３０とは、ネットワークＮＷを介して互いに通信可能になっている。なお、制御装置２００の通信方式は、例えば、その設置場所に応じて無線方式又は有線方式を適宜選択することができる。

ゲートシステム２は、情報処理システムであり、車両４０に搭載されている。車両４０は、例えば、トラック等の荷物Ｇを積載して運送する貨物自動車である。ゲートシステム２が搭載される車両４０は、１台であっても複数台であってもよい。また、車両４０の種類は、特に限定されるものではなく、トラックのほか、荷物Ｇを積載可能なものであればよい。

なお、ゲートシステム２に含まれるゲート装置１０３、制御装置２００及び通知装置６００は、それぞれ必ずしも車両４０に搭載されている必要はない。ゲート装置１０３、制御装置２００及び通知装置６００の一部又は全部は、例えば、車両４０への荷物Ｇの積載が行われる車両バースＢに設置されていてもよい。この点については、後述する第９実施形態において説明する。

車両４０は、例えば、荷物Ｇが積載される箱型の荷台である荷室４２を有している。ゲート装置１０３は、例えば、荷室４２内において、荷室４２のリアドア、サイドドア等の積載口に設置されている。荷室４２のタイプは、特に限定されるものではないが、例えば、バンボディタイプ、ウィングボディタイプ、幌付き平らボディタイプ、冷蔵庫タイプ、冷凍庫タイプ等である。荷室４２は、コンテナ等の荷物Ｇを輸送するための容器によって構成されていてもよい。なお、車両４０は、室内に荷物を収容する荷室４２に代えて、上部が開放されている幌なしの平ボディタイプの荷台を有するものであってもよい。この場合、ゲート装置１０３は、例えば、荷物Ｇが積載される側である開閉可能なアオリ側の荷台端部上に設置される。車両４０は、このように荷物Ｇが積載されうる荷台を有するものであればよい。

なお、車両４０の荷室４２に積載される荷物Ｇは、特に限定されるものではなく、あらゆる種類のものであってよい。また、荷物Ｇの状態も、特に限定されるものではなく、例えば、段ボール箱等の包装資材で梱包された状態、パレットボックス等の輸送用の容器に収納された状態、むき出しの状態等のあらゆる状態であってよい。

車両４０の荷室４２には、例えば、物流センター等の車両バースＢにおいて荷物Ｇが積載される。車両バースＢでは、搬送路Ｔにより、車両４０に積載すべき荷物Ｇが搬送される。ゲートシステム２は、このような車両４０の荷室４２への荷物Ｇの積載に際して、荷物Ｇの検品のための識別情報を取得するとともに、荷物Ｇの体積を測定して取得するものである。なお、荷室４２に荷物Ｇが積載される場所は、特に限定されるものではなく、車両バースＢのほか、種々の場所であってよい。

制御装置２００は、例えば、車両４０のキャブ、シャシ、荷室４２等に設置されている。なお、制御装置２００の車両４０における設置場所は、特に限定されるものではなく、あらゆる場所であってよい。また、制御装置２００は、必ずしも車両４０に設置される必要はなく、車両４０を管理する拠点施設等の車両４０とは別個の場所に設置されていてもよい。この場合、制御装置２００は、無線方式により測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒと通信可能に構成される。また、この場合、制御装置２００は、有線方式によりネットワークＮＷに接続されていてもよい。

図３に示すように、ゲート装置１０３は、車両４０に積載される荷物Ｇが通過するゲート構造を構成する天井部、左側壁部及び右側壁部を有している。ゲート装置１０３は、ゲート装置１０３を通過する荷物Ｇまでの距離分布情報を取得する測距部として機能する測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒとを有している。測距装置１００Ｔは、ゲート装置１０３の天井部を構成している。測距装置１００Ｌは、ゲート装置１０３の左側壁部を構成している。測距装置１００Ｒは、ゲート装置１０３の右側壁部を構成している。ゲート装置１０３は、ゲート装置１０３を荷物Ｇが通過して荷室４２に搬入される方向に向かって左右を定めることができる。測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、例えば、それぞれゲート装置１０３の筐体に取り付けて設置することができる。なお、ゲート装置１０３は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒのすべてを有する必要は必ずしもなく、例えば、天井部を構成する測距装置１００Ｔを有しなくてもよい。また、ゲート装置１０３の床部にも、ゲート装置１０３を通過する荷物Ｇまでの距離分布情報を取得する測距装置が設置されていてもよい。

測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、それぞれ例えばＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）装置である。各測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、所定の範囲に光を射出し、対象物からの反射光を検出することにより、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒからの距離の分布を取得することができる。測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、より一般的にセンサ装置と呼ばれることもある。なお、本明細書において、光とは、可視光線に限定されるものではなく、赤外線、紫外線等の肉眼で視認できない光を含むものとする。また、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、ＬｉＤＡＲ装置に限定されるものではなく、後述する距離分布情報、すなわち荷物Ｇの３次元の寸法を取得することが可能な装置であればよい。

具体的には、測距装置１００Ｔは、荷室４２の床面に沿ったその射出面にわたって、測距装置１００Ｔの下を通過する荷物Ｇに向けて光を射出し、荷物Ｇからの反射光を検出する。これにより、測距装置１００Ｔは、測距装置１００Ｔから荷物Ｇまでの距離の射出面に沿った基準面にわたる２次元分布を取得することができる。

また、具体的には、測距装置１００Ｌは、ゲート装置１０３の左右方向に垂直な射出面にわたって、ゲート装置１０３における測距装置１００Ｌの右側を通過する荷物Ｇに向けて光を射出し、荷物Ｇからの反射光を検出する。これにより、測距装置１００Ｌは、測距装置１００Ｌから荷物Ｇまでの距離の射出面に沿った基準面にわたる２次元分布を取得することができる。

また、具体的には、測距装置１００Ｒは、ゲート装置１０３の左右方向に垂直な射出面にわたって、ゲート装置１０３における測距装置１００Ｒの左側を通過する荷物Ｇに向けて光を射出し、荷物Ｇからの反射光を検出する。これにより、測距装置１００Ｒは、測距装置１００Ｒから荷物Ｇまでの距離の射出面に沿った基準面にわたる２次元分布を取得することができる。

このように、ゲート装置１０３における測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、それぞれ、互いに異なる複数の方向である上から下に向かう方向、左から右に向かう方向及び右から左に向かう方向から荷物Ｇまでの距離の分布を示す距離分布情報を取得する。これにより、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、荷物Ｇの３次元の寸法を測定する寸法測定部として機能する。このように互いに異なる複数の方向から取得された距離分布情報、すなわち荷物Ｇの３次元の寸法により、荷物Ｇの体積を計算することが可能になる。なお、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒの具体的な構成例については、第２乃至第８実施形態において説明する。

また、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、それぞれ上述した反射光を検出することにより、印字、貼付等により荷物Ｇに表示されたコードシンボルを読み取って、コードシンボルから読み取られた信号である読取り信号を出力することができる。コードシンボルは、荷物Ｇを識別する識別情報を含むものであり、特に限定されるものではないが、例えば、バーコード、ＱＲコード（登録商標）等の１次元又は２次元コードシンボルである。車両４０の荷室４２へ荷物Ｇを積載する際には、荷物Ｇから読み取られた信号であるコードシンボルの読み取り信号に基づき荷物Ｇの検品が行われる。

測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、それぞれ、荷物Ｇまでの距離の分布を取得する際、すなわち荷物Ｇの３次元の寸法を測定する際に、荷物Ｇの異なる面に表示されたコードシンボルを読み取ることができる。すなわち、測距装置１００Ｔは、荷物Ｇの上面に表示されたコードシンボルを読み取ることができる。また、測距装置１００Ｌは、荷物Ｇの左側面に表示されたコードシンボルを読み取ることができる。また、測距装置１００Ｒは、荷物Ｇの右側面に表示されたコードシンボルを読み取ることができる。荷物Ｇにおけるコードシンボルの表示位置が予め特定されている場合には、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒのうちの表示位置に対応するものが少なくともコードシンボルを読み取り可能に構成されていればよい。

なお、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒとは別個に、荷物Ｇに表示されたコードシンボルを読み取って読み取り信号を出力するコードスキャナ７００が設置されていてもよい。コードスキャナ７００は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒによる荷物Ｇまでの距離の分布を取得する際に、荷物Ｇに表示されたコードシンボルを読み取って読み取り信号を出力するように設置することができる。コードスキャナ７００としては、荷物Ｇに表示されるコードシンボルの種類に対応したものを設置することができる。コードスキャナ７００は、例えば、ゲート装置１０３における荷物Ｇのコードシンボルを読み取り可能な位置に設置される。

また、荷物Ｇの識別情報は、コードシンボルに代えて、例えば、荷物Ｇに取り付けられたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ又はＲＦＩＤラベルに記録されていてもよい。この場合、ゲート装置１０３は、荷物Ｇが通過する際にＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤラベルを読み取るＲＦＩＤリーダを有することができる。荷物Ｇの識別情報を持つ情報担体は、コードシンボル、ＲＦＩＤタグ等のほか、あらゆる種類のものであってよい。この場合、ゲート装置１０３は、情報担体の種類に応じて、情報担体から荷物Ｇの識別情報を読み取るスキャナ、リーダ等の読み取り部を有することができる。

通知装置６００は、車両４０の荷室４２へ荷物Ｇを積載する際の荷物Ｇの検品結果を、表示又は音声により車両４０の運転手、荷役作業者等に通知する。通知装置６００は、種々の方法で検品結果を通知することができ、例えば、表示灯の緑色ランプ、赤色ランプ等を検品結果に応じて点灯させたり、検品結果をディスプレイに表示させたりすることができる。また、通知装置６００は、例えば、警告音等の音声を発して検品結果を通知することもできる。

制御装置２００は、例えばコンピュータ等の情報処理装置である。制御装置２００は、図２に示すように、インターフェース（Ｉ／Ｆ）２１０、制御部２２０、信号処理部２３０、記憶部２４０及び通信部２５０を備える。インターフェース２１０は、制御装置２００と測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒの間、及び制御装置２００と通知装置６００の間を有線又は無線により通信可能に接続する装置である。これにより、制御装置２００と測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒの間、及び制御装置２００及び通知装置６００の間は通信可能に接続される。インターフェース２１０は、例えば、イーサネット（登録商標）等の規格に基づく通信装置であり得る。インターフェース２１０は、スイッチングハブ等の中継装置を含んでもよい。

制御部２２０は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒ、通知装置６００及び制御装置２００の動作を制御する。信号処理部２３０は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒから取得された信号を処理することにより、ゲート装置１０３を通過する荷物Ｇまでの距離情報及びその荷物Ｇの識別情報を取得する。制御部２２０及び信号処理部２３０の機能は、例えば、制御装置２００に設けられたＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが記憶装置からプログラムを読み出して実行することにより実現され得る。記憶部２４０は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒにより取得されたデータ、制御装置２００の動作に用いられるプログラム及びデータ等を記憶する記憶装置である。これにより、制御装置２００は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒ及び通知装置６００を制御する機能及び、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒで取得された信号を解析する機能を有する。

通信部２５０は、移動体通信等の無線方式でネットワークＮＷに接続して、ネットワークＮＷを介して管理サーバ３０等との間のデータの送受信を行う。制御部２２０は、通信部２５０を介して、管理サーバ３０等の外部装置との通信を行うことができる。

さらに、本実施形態による信号処理部２３０は、荷物Ｇの体積を計算する体積計算部２３２及び荷物Ｇの識別情報を取得する識別情報取得部２３４を備える。

図３に示すように、荷室４２に荷物Ｇが積載される際には、その積載口に設置されたゲート装置１０３を荷物Ｇが通過する。荷物Ｇがゲート装置１０３を通過する間、ゲート装置１０３の各測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、以下のようにして荷物Ｇまでの距離の分布を示す距離分布情報を取得する。

測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、それぞれその射出面にわたって、ゲート装置１０３を通過する荷物Ｇに光Ｌを射出する。各測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、例えば、その射出面と交差する方向としてその射出面と直交する方向に光Ｌを射出することができる。また、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、射出面にわたって光Ｌを走査することにより、射出面にわたって互いに平行な平行光である光Ｌを射出することができる。光Ｌの走査方式は特に限定されるものではないが、例えば、測距装置１００Ｔは、光Ｌをゲート装置１０３の左右方向に移動させる走査及びゲート装置１０３の前後方向に移動させる走査を繰り返すラスター走査により、射出面にわたって光Ｌを走査することができる。また、測距装置１００Ｌ、１００Ｒは、光Ｌをゲート装置１０３の上下方向に移動させる走査及びゲート装置１０３の前後方向に移動させる走査を繰り返すラスター走査により、射出面にわたって光Ｌを走査することができる。

測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、それぞれ荷物Ｇに向けて射出した光Ｌの荷物Ｇからの反射光を検出する。これにより、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、それぞれ測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒから荷物Ｇまでの距離の射出面に沿った基準面にわたる分布を示す距離分布情報を取得する。上述のように互いに平行な平行光である光Ｌを走査して距離分布を取得するため、高い精度で距離分布を取得することができる。測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、それぞれ互いに異なる方向から荷物Ｇまでの距離の２次元分布を取得することにより、車両４０の荷室４２に荷物Ｇが積載される際に荷物Ｇの３次元の寸法を測定する寸法測定部として機能することができる。

なお、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、互いに平行な平行光である光Ｌを走査するものである必要は必ずしもない。測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、例えば、所定の回転軸を基準に回転走査する等、ゲート装置１０３を通過する荷物Ｇに向けて光Ｌを射出するものであればよい。

また、各測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、必ずしも単一の測距装置として構成されている必要はなく、例えば、分割された複数の領域ごとに設けられた複数の測距装置から構成されていてもよい。

また、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒのいずれかは、上述のように距離分布情報を取得する間、荷物Ｇに表示されたコードシンボルを読み取って読み取り信号を出力する。測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒのいずれかは、距離分布情報の取得と並行してコードシンボルを読み取ることができる。例えば、図３に示す場合、荷物Ｇの左側面に表示されたコードシンボルＣを測距装置１００Ｌが読み取って読み取り信号を出力する。測距装置１００Ｌは、距離分布情報を取得しつつコードシンボルＣを読み取る。

体積計算部２３２は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒにより取得された距離分布情報、すなわち荷物Ｇの３次元の寸法、及びゲート装置１０３のサイズに関するサイズ情報に基づき、ゲート装置１０３を通過する荷物Ｇの体積を計算する。体積計算部２３２は、例えば、測距装置１００Ｔにより取得された距離分布情報及び測距装置１００Ｔの高さに基づき、荷物Ｇの高さに関する情報を計算することができる。また、体積計算部２３２は、例えば、測距装置１００Ｌ、１００Ｒにより取得された距離分布情報に基づいても、荷物Ｇの高さに関する情報を計算することができる。また、体積計算部２３２は、例えば、測距装置１００Ｌ、１００Ｒにより取得された距離分布情報及び測距装置１００Ｌと測距装置１００Ｒとの間の幅に基づき、荷物Ｇの幅に関する情報を計算することができる。また、体積計算部２３２は、例えば、測距装置１００Ｌ、１００Ｒにより取得された距離分布情報に基づき、荷物Ｇの前後方向の長さに関する情報を計算することができる。体積計算部２３２は、こうして計算された荷物Ｇの大きさに関する情報に基づき、荷物Ｇの体積を計算することができる。

識別情報取得部２３４は、荷物Ｇに表示されたコードシンボルを読み取った測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒのいずれかから出力された読み取り信号に基づき、荷物Ｇを識別する識別情報を取得する。識別情報取得部２３４により取得された荷物Ｇの識別情報は、その検品に用いられる。

こうして、本実施形態によるゲートシステム２が構成されている。本実施形態によるゲートシステム２は、上述のように、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒにより取得された距離分布情報等に基づき、ゲート装置１０３を通過する荷物Ｇの体積を取得することができる。さらに、本実施形態によるゲートシステム２は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒのいずれかから出力された読み取り信号に基づき、ゲート装置１０３を通過する荷物Ｇの識別情報を取得することができる。

なお、上述のゲートシステム２の構成は一例であり、ゲートシステム２は、ゲート装置１０３及び制御装置２００を統括的に制御する装置を更に含んでもよい。また、ゲートシステム２は、ゲート装置１０３内に制御装置２００の機能が組み込まれている一体型の装置であってもよい。

管理サーバ３０は、例えば、車両４０を管理する運送会社等の物流センター等の拠点施設に設置されている。管理サーバ３０は、１台又は複数台の車両４０に積載すべき荷物Ｇを管理可能に構成されている。管理サーバ３０は、図２に示すように、制御部３２、記憶部３４及び通信部３６を備える。

制御部３２は、管理サーバ３０の動作を制御する。制御部３２の機能は、例えば、管理サーバ３０に設けられたＣＰＵ等のプロセッサが記憶装置からプログラムを読み出して実行することにより実現され得る。記憶部３４は、管理サーバ３０の動作に用いられるプログラム及びデータ等を記憶する記憶装置である。また、記憶部３４は、車両４０及び車両４０の荷室４２に積載される荷物Ｇを管理する管理データベース（ＤＢ、Database）３４ａを格納する。制御部３２は、ゲートシステム２により取得されて管理サーバ３０に送信された荷物Ｇの識別情報を照合して検品を行うことができる。また、制御部３２は、ゲートシステム２により取得されて管理サーバ３０に送信された荷物Ｇの体積を、荷物Ｇの識別情報と関連付けて管理ＤＢ３４ａに登録して管理することができる。

通信部３６は、有線方式又は無線方式でネットワークＮＷに接続して、ネットワークＮＷを介してゲートシステム２の制御装置２００等との間のデータの送受信を行う。制御部３２は、通信部３６を介して、ゲートシステム２の制御装置２００等の外部装置と通信を行うことができる。

こうして、本実施形態による管理サーバ３０が構成されている。

本実施形態によるゲートシステム２は、車両４０の荷室４２に荷物Ｇを積載する際に、検品のための荷物Ｇの識別情報を取得する。このため、本実施形態によるゲートシステム２は、車両４０の荷室４２に荷物Ｇを積載する際の検品のために、荷卸し等の追加の作業を行う必要がない。さらに、本実施形態によるゲートシステム２は、車両４０の荷室４２に荷物Ｇを積載する際に、ゲート装置１０３の測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒにより距離分布情報、すなわち荷物Ｇの３次元の寸法をも測定して取得する。ゲートシステム２は、取得した荷物Ｇの３次元の寸法に基づき荷物Ｇの体積を取得することができる。したがって、本実施形態によれば、車両４０への荷物Ｇの積載に際して高い作業効率を実現することができる。また、荷室４２への積載に際して取得された荷物Ｇの体積は、荷室４２における荷物Ｇの積載率の管理に使用することができ、よって、効率のよい荷物Ｇの運送を実現することができる。

次に、本実施形態による積載管理システム１におけるゲートシステム２及び管理サーバ３０の動作についてさらに図４を用いて説明する。図４は、本実施形態による積載管理システム１におけるゲートシステム２及び管理サーバ３０の動作を示すフローチャートである。これらの動作により、本実施形態による情報処理方法が実行される。

例えば、物流センター等の車両バースＢにおいて、ゲート装置１０３が荷室４２の積載口に設置された車両４０では、車両４０の運転手、荷役作業者等により荷室４２に荷物Ｇが積載される。荷室４２への荷物Ｇの積載は、人手による手作業で行われる場合もあれば、例えば、フォークリフト、リフタ、クレーン、ウインチ等の機材を用いて行われる場合もある。

ゲートシステム２の制御部２２０は、荷物Ｇがゲート装置１０３の通過を開始したか否かを判定し（ステップＳ１０２）、荷物Ｇが通過を開始するまで待機する（ステップＳ１０２、ＮＯ）。制御部２２０は、例えば、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒの少なくともいずれかにより取得される距離分布情報により、荷物Ｇがゲート装置１０３の通過を開始したか否かを判定することができる。また、制御部２２０は、例えば、ゲート装置１０３に測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒとは別個に設けられた通過検知センサの出力信号に基づき、荷物Ｇがゲート装置１０３の通過を開始したか否かを判定することもできる。また、制御部２２０は、例えば、運転手、荷役作業者等によるスイッチ入力に基づき、荷物Ｇがゲート装置１０３の通過を開始したか否かを判定することもできる。制御部２２０は、これらのほか、種々の方法により荷物Ｇがゲート装置１０３の通過を開始したか否かを判定することができる。

荷物Ｇがゲート装置１０３の通過を開始したと判定すると（ステップＳ１０２、ＹＥＳ）、制御部２２０は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒを制御して測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒに距離分布情報を取得させる（ステップＳ１０４）。これにより、制御部２２０は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒに荷物Ｇの３次元の寸法を測定させる。

また、制御部２２０は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒのいずれかを制御して測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒのいずれかに荷物Ｇに表示されたコードシンボルを読み取らせる（ステップＳ１０６）。距離分布情報の取得とコードシンボルの読み取りとは並行して実行することができるため、高い作業効率を実現することができる。

荷物Ｇは、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒにより３次元の寸法及び識別情報が取得されつつゲート装置１０３を通過して荷室４２に積載される。

次いで、体積計算部２３２は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒにより取得された距離分布情報及びゲート装置１０３のサイズに関するサイズ情報に基づき、ゲート装置１０３を通過する荷物Ｇの体積を計算する（ステップＳ１０８）。すなわち、体積計算部２３２は、測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒにより取得された荷物Ｇの３次元の寸法に基づき、ゲート装置１０３を通過する荷物Ｇの体積を計算する。

また、識別情報取得部２３４は、荷物Ｇのコードシンボルを読み取った測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒのいずれかから出力された読み取り信号に基づき、荷物Ｇの識別情報を取得する（ステップＳ１１０）。

次いで、制御部２２０は、ゲート装置１０３を通過して荷室４２に積載された荷物Ｇに関する情報である荷物情報をネットワークＮＷを介して管理サーバ３０に送信する（ステップＳ１１２）。荷物情報は、識別情報取得部２３４により取得された荷物Ｇの識別情報と、体積計算部２３２により計算された体積とを少なくとも含んでいる。荷物情報は、これらのほか、積載を完了した時刻、車両４０が出発する予定時刻等に関する他の情報を含むこともできる。

管理サーバ３０の制御部３２は、ゲートシステム２の制御装置２００から荷物情報を受信すると、受信した荷物情報に含まれる識別情報と、管理ＤＢ３４ａに登録された荷物Ｇの識別情報とを照合する（ステップＳ１１４）。管理ＤＢ３４ａには、当該車両４０に積載すべき荷物Ｇの識別情報、出荷元情報、出荷先情報、輸送日時その他の情報が登録されている。

制御部３２は、識別情報の照合の結果に基づき、当該荷物Ｇが当該車両４０の荷室４２に積載すべき正しい荷物であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。制御部３２は、荷物情報に含まれる識別情報と管理ＤＢ３４ａの識別情報とが一致すれば、当該荷物Ｇは当該車両４０の荷室４２に積載すべき正しい荷物であると判定する。一致しなければ、制御部３２は、当該荷物Ｇは当該車両４０の荷室４２に積載すべき正しい荷物でない、すなわち、積載すべきでない誤った荷物であると判定する。

制御部３２は、荷物Ｇが正しい荷物であると判定すると（ステップＳ１１６、ＹＥＳ）、車両４０への荷物Ｇの積載を許可することを示す検品信号を生成する（ステップＳ１１８）。続いて、制御部３２は、積載を許可した荷物Ｇの荷物情報に含まれる体積を、その識別情報と関連付けて管理ＤＢ３４ａに登録する（ステップＳ１２０）。車両４０の荷室に４２に積載した荷物Ｇの体積を管理することにより、荷室４２における荷物Ｇの積載率を把握することができ、よって、高い積載率での効率のよい荷物Ｇの運送を実現することができる。

一方、制御部３２は、荷物Ｇが誤った荷物であると判定すると（ステップＳ１１６、ＮＯ）、車両４０への荷物Ｇの積載を許可しないことを示す検品信号を生成する（ステップＳ１２０）。

次いで、制御部３２は、上述のようにして生成した荷物Ｇの積載の許可又は不許可を示す検品信号を、ネットワークＮＷを介してゲートシステム２の制御装置２００に送信する（ステップＳ１２２）。

ゲートシステム２の制御部２２０は、管理サーバ３０から検品信号を受信すると、通知装置６００を制御して、通知装置６００により、検品信号に応じて荷物Ｇの積載の許可又は不許可を運転手、荷役作業者等に通知する（ステップＳ１２４）。運転手、荷役作業者等は、積載の不許可を通知された場合には、当該荷物Ｇの荷室４２への積載を中止することができ、よって、荷物Ｇの誤出荷を防止することができる。

こうして荷室４２への荷物Ｇの積載を行った後、制御部２２０は、荷室４２に積載すべき荷物Ｇをすべて積載して車両４０について荷物Ｇの積載を完了したか否かを判定する（ステップＳ１２６）。制御部２２０は、例えば、荷物Ｇを管理する管理サーバ３０からネットワークＮＷを介して受信した積載の完了を示す完了信号に基づき、荷物Ｇの積載を完了したか否かを判定することができる。また、制御部２２０は、例えば、運転手、荷役作業者等による積載の完了を示す入力に基づき、荷物Ｇの積載を完了したか否かを判定することができる。

荷物Ｇの積載を完了していないと判定すると（ステップＳ１２６、ＮＯ）、制御部２２０は、ステップＳ１０２に移行して次の荷物Ｇの積載を待機する。一方、荷物Ｇの積載を完了したと判定すると（ステップＳ１２６、ＹＥＳ）、制御部２２０は、当該車両４０への荷物Ｇの積載を完了したものとして、例えば、ゲート装置１０３の動作を停止させたり、ゲート装置１０３を待機状態に移行させたりすることができる。

このように、本実施形態によれば、車両４０の荷室４２に荷物Ｇを積載する際に測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒにより荷物Ｇの３次元の寸法を測定して取得し、３次元の寸法に基づき荷物Ｇの体積を取得する。さらに、本実施形態によれば、荷物Ｇの３次元の寸法の測定の際に荷物Ｇの識別情報を取得するための信号を荷物Ｇから読み取る。したがって、本実施形態によれば、車両４０への荷物Ｇの積載に際して高い作業効率を実現することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による測距装置について図５乃至図７を用いて説明する。図５は、第２実施形態による測距装置１００の構造を示す斜視模式図である。図６は、測距装置１００を正面から見た構造を示す模式図である。図７は、測距装置１００を上面から見た構造を示す模式図である。これらの図を相互に参照しつつ測距装置１００の構造を説明する。なお、各図に示されているｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、説明の補助のために付されたものであり、測距装置１００の設置方向を限定するものではない。本実施形態では、まず、第１実施形態による測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒの基本的構成として、光路がｙ軸方向に平行移動する平行走査が可能な構成を有する測距装置１００について説明する。なお、例えば、後述するように、光路がｘ軸方向に平行移動する平行走査が可能な構成をも備えることで、第１実施形態による測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒとして採用することができる。

図５に示されるように、測距装置１００は、基体１１０、蓋体１２０、センサユニット１３０、放物反射鏡１４０、位置調整機構１５０、平面反射鏡１６０及び取付部１７０を備える。

基体１１０は、矩形の板状の部材であり、測距装置１００の筐体の一部として機能する。また、基体１１０は、センサユニット１３０、放物反射鏡１４０、平面反射鏡１６０等を所定の位置に固定する機能を有する。

蓋体１２０は、基体１１０を覆う蓋であり、測距装置１００の筐体の一部として機能する。基体１１０及び蓋体１２０で囲まれた筐体の内部空間には、放物反射鏡１４０、位置調整機構１５０及び平面反射鏡１６０が配される。

センサユニット１３０は、２次元ＬｉＤＡＲ装置である。センサユニット１３０は、図６に示されるように、回転軸ｕを中心にした回転走査が可能である。回転軸ｕは、第１の回転軸と呼ばれることもある。センサユニット１３０はレーザー光を射出するレーザー装置と、対象物で反射された反射光を受けて電気信号に変換する光電変換素子とを備える。センサユニット１３０は、図５に示されるように基体１１０及び蓋体１２０の下方に形成された切り欠きに配置される。センサユニット１３０から射出された光は放物反射鏡１４０の反射面１４０ａに入射される。

センサユニット１３０による距離検出手法の例としては、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式が用いられ得る。ＴＯＦ方式とは、光を射出してから、反射光を受け取るまでの時間を計測することにより、距離を測定する方法である。

なお、センサユニット１３０から射出されるレーザー光は、可視光線であってもよいが、赤外線等の不可視光線であってもよい。当該レーザー光は、例えば、波長９０５ｎｍの赤外線であり得る。

放物反射鏡１４０は、反射面１４０ａを有する反射鏡である。放物反射鏡１４０は、第１の反射鏡と呼ばれることもある。反射面１４０ａは、回転軸ｕに垂直な断面（図６におけるｘｙ平面）において、回転軸ｕ上の点を焦点とする放物線をなしている。言い換えると、センサユニット１３０は、反射面１４０ａがなす放物線の焦点の近傍に配されており、回転軸ｕは、反射面１４０ａがなす放物線の焦点を通る位置に配されている。回転軸ｕは、図６におけるｚ軸と平行である。当該放物線の方程式は、放物線の頂点の座標をＰ（０，０）、焦点の座標をＦ（ａ，０）としたとき、以下の式（１）で表される。

放物線の数学的性質により、センサユニット１３０から射出された光が反射面１４０ａで反射されると、射出光の角度によらず、反射光の射出方向は放物線の軸と平行になる。すなわち、図６に示されるように、センサユニット１３０からの射出角度が異なる光路Ｌ１と光路Ｌ２において、反射面１４０ａでの反射光は互いに平行となる。このように、反射面１４０ａの焦点にセンサユニット１３０を配置することにより、射出光の回転に応じて光路がｙ軸方向に平行移動する平行走査が可能となる。

なお、放物反射鏡１４０の材料は、例えばアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であり得る。この場合、反射面１４０ａは、例えば、アルミニウム合金の表面を鏡面研磨又はメッキ加工により平滑化することにより形成され得る。なお、後述する他の放物反射鏡についても同様の材料及び工法により形成され得る。

平面反射鏡１６０は、少なくとも一部が平面をなしている反射面１６０ａを有する反射鏡である。平面反射鏡１６０は、第２の反射鏡と呼ばれることもある。反射面１６０ａは、反射面１４０ａにおける反射光の光路上に設けられている。図６及び図７に示されるように、平面反射鏡１６０は、反射面１４０ａで反射された光の向きを、ｘｙ平面内とは異なる向きに変化させる。より具体的には、平面反射鏡１６０での反射光は、略ｚ軸方向、すなわち、回転軸ｕと略平行な方向となる。平面反射鏡１６０での反射光は、測距装置の外部に射出される。これにより、測距装置１００からの射出光の向きは、反射面１４０ａの軸に平行な方向に限定されなくなる。

なお、平面反射鏡１６０の材料も放物反射鏡１４０と同様に、例えばアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であり得る。この場合、平面反射鏡１６０の反射面１６０ａは、反射面１４０ａと同様の平滑化により形成されてもよいが、鏡面光沢を有するアルミニウム合金の板を基材に貼り付けることにより形成されてもよい。なお、後述する他の平面反射鏡についても同様の材料及び工法により形成され得る。

ここで、蓋体１２０は、平面反射鏡１６０での反射光を吸収、反射等しないように構成されている。具体的には、例えば、蓋体１２０のうちの平面反射鏡１６０での反射光が通過する領域が透過性を有する材料で形成され得る。透過性を有する材料の例としてはアクリル樹脂が挙げられる。あるいは、蓋体１２０のうちの平面反射鏡１６０での反射光が通過する領域を空洞とするような窓が設けられていてもよい。

取付部１７０は、測距装置１００をゲート装置１０３の筐体等に取り付けて固定する部分である。取付部１７０により固定することにより、測距装置１００は、あらゆる向きに取り付けることができる。位置調整機構１５０は、測距装置１００をゲート装置１０３の筐体等に取り付ける際に平面反射鏡１６０の位置を微調整するための機構である。なお、位置調整機構１５０に代えて、平面反射鏡１６０を移動させる駆動機構が設けられていてもよい。

図６及び図７に示されている光路Ｌ１、Ｌ２は、センサユニット１３０から外部に光が射出される場合の光路について示したものである。これに対し、対象物で反射され、測距装置１００に入射された光は、光路Ｌ１、Ｌ２と略同一の経路を逆向きに通過して、センサユニット１３０で受け取られる。

本実施形態の測距装置１００は、放物反射鏡１４０の厚さ、センサユニット１３０の配置位置の制約等に起因して、放物反射鏡１４０の軸方向に厚い構造となる。これに対し、本実施形態の測距装置１００は、放物反射鏡１４０で反射された光を反射させる平面反射鏡１６０を備えている。平面反射鏡１６０は、測距装置１００からの射出光の向きを放物反射鏡がなす放物線の軸の方向と異なる向きに変化させることができる。そのため、本実施形態の測距装置１００は、光の射出方向を放物反射鏡１４０の軸方向と異なる向きにすることができるため、光の射出方向の厚さを小さくすることができる。これにより、本実施形態の測距装置１００は、ゲート装置１０３を省スペースで設置可能なものに構成することができる。したがって、本実施形態によれば、設置場所の自由度が向上された測距装置１００が提供される。

また、本実施形態の測距装置１００において、放物反射鏡１４０の反射面１４０ａは放物線の頂点を除くように設けられている。この構成の理由について、図８乃至図１０を参照して説明する。

図８は、放物線の頂点Ｐに反射面１４０ｂが設けられている場合における光路図である。説明の簡略化のため、センサユニット１３０は、反射面１４０ｂの焦点Ｆに配置された点光源として簡略に表示されている。焦点Ｆから射出された光が放物線の軸と平行でない場合（頂点Ｐに向かう向きではない場合）には、反射光は焦点Ｆを通過しない。しかしながら、焦点Ｆから射出された光が放物線の軸と平行（頂点Ｐに向かう向き）であり、頂点Ｐで反射された場合には、反射光は焦点Ｆを通過する。したがって、センサユニット１３０から射出された光が、センサユニット１３０に再入射する。この場合には、対象物からの反射光とは異なる反射光をセンサユニット１３０が受け取ることにより測定された信号に対してノイズが生じることがある。このように、放物線の頂点Ｐに反射面１４０ｂが設けられている場合には、検出精度が低下し、十分な検出精度が確保できない場合がある。

これに対し、本実施形態の測距装置１００においては、図９に示されているように、放物線の頂点Ｐを除くように反射面１４０ａが設けられている。したがって、焦点Ｆから射出された光が放物線の軸と平行であった場合であっても反射されることはない。したがって、センサユニット１３０への反射光の再入射は生じないため、検出精度の低減を抑制することができる。以上のように、本実施形態によれば、放物反射鏡１４０の反射面１４０ａが放物線の頂点を除くように設けられていることにより、検出精度が向上された測距装置１００が提供される。

なお、図９においては、反射面１４０ａが放物線の軸の片側に配置されているが、図１０に示す変形例のように、反射面１４０ｃが放物線の頂点Ｐを除く両側に配置される構成であってもよい。この変形例に相当する具体的な構成例については後述する。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態として、平面反射鏡を平行移動させることが可能な測距装置の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。以下、第３乃至第８実施形態では、第１実施形態の測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒの構成として採用可能な測距装置の具体例として、測距装置１０１、１０２、３００、３０１、４００等について説明する。

図１１は、本実施形態の測距装置１０１を上面から見た構造を示す模式図である。本実施形態の測距装置１０１は、位置調整機構１５０に代えて駆動機構１５１を備えており、平面反射鏡１６０に代えて平面反射鏡１６１を備えている。駆動機構１５１は、平面反射鏡１６１を放物反射鏡１４０の軸方向（図１１中のｘ軸方向）に平行に駆動させる。駆動機構１５１は、モータ等の駆動装置を含む。また、駆動機構１５１は、エンコーダ等の平面反射鏡１６１の位置情報を取得する装置を含む。これらの装置は制御装置２００により制御される。また、駆動機構１５１により取得された平面反射鏡１６１の位置情報は、制御装置２００に供給される。

駆動機構１５１により平面反射鏡１６１が駆動され、ｘ軸方向に平行移動すると、平面反射鏡１６１での反射光も同様にｘ軸方向に平行移動する。これにより、本実施形態の測距装置１０１は、平面反射鏡１６１での反射光をｘ軸方向に平行移動させる走査が可能となる。また、第２実施形態と同様に、本実施形態の測距装置１０１は、平面反射鏡１６１での反射光をｙ軸方向に平行移動させる走査も可能である。したがって、本実施形態の測距装置１０１は、第２実施形態と同様の効果が得られることに加え、ｘ軸方向、ｙ軸方向の２次元の走査とｚ軸方向の距離測定とを組み合わせることにより、３次元の位置情報の取得が可能な３次元センサ装置として機能する。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態として、平面反射鏡を回転移動させることが可能な測距装置の構成例を説明する。第２実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。

図１２は、本実施形態の測距装置１０２を上面から見た構造を示す模式図である。本実施形態の測距装置１０２は、位置調整機構１５０に代えて駆動機構１５２を備えており、平面反射鏡１６０に代えて平面反射鏡１６２を備えている。駆動機構１５２は、平面反射鏡１６２をｙ軸に平行な回転軸ｖを中心として回転させるように駆動させる。回転軸ｖの位置は、回転に応じて平面反射鏡１６２での反射光の向きが変わるような位置であればよく、例えば、放物反射鏡１４０の反射光が通過する経路上であり得る。駆動機構１５２は、モータ等の駆動装置を含む。また、駆動機構１５２は、エンコーダ等の平面反射鏡１６２の角度情報を取得する装置を含む。これらの装置は制御装置２００により制御される。また、駆動機構１５２により取得された平面反射鏡１６２の角度情報は、制御装置２００に供給される。

駆動機構１５２により平面反射鏡１６２が駆動され、平面反射鏡１６２が回転移動すると、平面反射鏡１６２での反射光の向きも回転する。これにより、本実施形態の測距装置１０２は、平面反射鏡１６２での反射光の向きを回転移動させる走査が可能となる。また、第２実施形態と同様に、本実施形態の測距装置１０２は、平面反射鏡１６２での反射光をｙ軸方向に平行移動させる走査も可能である。したがって、本実施形態の測距装置１０２は、第２実施形態と同様の効果が得られることに加え、回転軸ｖでの回転移動、ｙ軸方向の平行移動及び距離測定を組み合わせることにより、３次元の位置情報の取得が可能な３次元センサ装置として機能する。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態として、対数螺旋反射鏡を更に備えた測距装置の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。

図１３は、第５実施形態による測距装置３００の構造を示す斜視模式図である。図１４は、測距装置３００を上面から見た構造を示す模式図である。これらの図を相互に参照しつつ測距装置３００の構造を説明する。なお、図１３及び図１４において、基体１１０、蓋体１２０、取付部１７０等の光路の説明に必要のない要素については図示を省略していることがある。

測距装置３００は、センサユニット１３０、放物反射鏡３４０、駆動機構３５１、対数螺旋反射鏡３６１及び平面反射鏡３６２、３６３、３６４、３６５を備える。放物反射鏡３４０は、反射面３４０ａ、３４０ｂを有する。反射面３４０ａ、３４０ｂは、回転軸ｕに垂直な断面（図１３におけるｘｙ平面）において、回転軸ｕ上の点を焦点とする放物線をなしている。反射面３４０ａと反射面３４０ｂは、図１４に示されているようにｘｚ平面において、互いに垂直な位置関係になっている。なお、放物反射鏡３４０、平面反射鏡３６３、対数螺旋反射鏡３６１及び平面反射鏡３６５は、それぞれ、第１の反射鏡、第２の反射鏡、第３の反射鏡及び第４の反射鏡と呼ばれることもある。

センサユニット１３０からｘ軸の負方向に射出された光は、反射面３４０ａにおいてｚ軸方向に反射され、その後、反射面３４０ｂにおいて、対数螺旋反射鏡３６１に向かってｘ軸の正方向に反射される。反射面３４０ａ、３４０ｂで２回反射をさせて光路をｚ方向にシフトさせることにより、放物反射鏡３４０での反射光がセンサユニット１３０により阻害されないようにすることができる。また、反射光がセンサユニット１３０に再入射しないため、図８乃至図１０を参照して述べた説明と同様の理由により、検出精度を向上させることができる。

対数螺旋反射鏡３６１は、柱状の形状をなしており、その側面に対数螺旋をなす反射面３６１ａを有する。センサユニット１３０から射出された光は、反射面３６１ａにより反射される。対数螺旋反射鏡３６１は、回転軸ｗを中心として駆動機構３５１により回転可能である。このとき、対数螺旋反射鏡３６１の角度に応じて、反射面３６１ａで反射される光は平行移動する。なお、回転軸ｗは第２の回転軸と呼ばれることもある。

図１５及び図１６を参照して対数螺旋反射鏡３６１の構造をより詳細に説明する。図１５は、本実施形態による対数螺旋反射鏡３６１の、回転軸ｗに垂直な面における断面図である。対数螺旋反射鏡３６１の側面である反射面３６１ａは、回転軸ｗに垂直な断面において、４個の対数螺旋が連続的に連結された閉曲線をなしている。このように対数螺旋が連続的に連結された閉曲線とすることにより、センサユニット１３０から射出される光が入射し得る反射面３６１ａのすべてが、回転軸ｗに対して垂直な断面において対数螺旋をなす構成が実現される。これにより、光が対数螺旋反射鏡３６１のどの面に入射された場合であっても反射光を走査に活用することができる。なお、対数螺旋は、等角螺旋又はベルヌーイの螺旋と呼ばれることもある。

図１６は、対数螺旋をなす反射面における光の反射を説明する図である。対数螺旋Ｓｐは、極座標における動径をｒ、極座標における偏角をθ、θの値がゼロのときのｒの値をａ、対数螺旋の中心を通る直線と対数螺旋の接線とのなす角度をｂとしたとき、以下の式（２）の極方程式で表される。

ここで、対数螺旋Ｓｐの外側から式（２）の極方程式の原点Ｏに向かう入射光Ｉ１１、Ｉ２１と、その反射光Ｉ１２、Ｉ２２との関係について考える。入射光Ｉ１１、Ｉ２１が対数螺旋Ｓｐで反射する点における接線をｔ１、ｔ２とし、その法線をＳ１、Ｓ２とする。入射光Ｉ１１は、対数螺旋Ｓｐの動径ｒ１の点において反射し、入射光Ｉ２１は、対数螺旋Ｓｐの動径ｒ２の点において反射するものとする（ただし、ｒ１≠ｒ２）。このとき、対数螺旋Ｓｐの性質により、入射光Ｉ１１と接線ｔ１とのなす角度及び入射光Ｉ２１と接線ｔ２とのなす角度はいずれもｂとなる。したがって、入射光Ｉ１１と法線Ｓ１のなす入射角φと、入射光Ｉ２１と法線Ｓ２のなす入射角φは同一の角度となる。また、反射光Ｉ１２と法線Ｓ１のなす反射角φと、反射光Ｉ２２と法線Ｓ２のなす反射角φも同一の角度となる。φ及びｂが弧度法で表現された角度である場合、φとｂの関係は、以下の式（３）のようになる。

以上のことから、対数螺旋Ｓｐの外側から原点Ｏに向かう入射光Ｉ１１は、対数螺旋Ｓｐのどの点で反射した場合においても同じ反射角φで反射することがわかる。そのため、原点Ｏを中心として対数螺旋Ｓｐを回転させた場合、対数螺旋Ｓｐへの入射光Ｉ１１が反射する点は変化するが、反射光Ｉ１２が反射する方向は変化しないため、反射光Ｉ１２は平行移動する。

本実施形態の対数螺旋反射鏡３６１は、この性質を利用するため、回転軸ｗに垂直な断面において、反射面の少なくとも一部を、回転軸ｗが原点Ｏとなる対数螺旋としている。これにより、対数螺旋反射鏡３６１を回転軸ｗで回転させることにより、反射面３６１ａで反射される光が平行移動するような走査が可能となる。

再び図１４に戻り、対数螺旋反射鏡３６１での反射光による平行走査について説明する。対数螺旋反射鏡３６１で反射された光は、対数螺旋反射鏡３６１の角度に応じて、平面反射鏡３６２又は平面反射鏡３６４のいずれかに入射し反射される。平面反射鏡３６２で反射された光は、平面反射鏡３６３で反射され、測距装置３００の外部に射出される。このときの射出方向は、ｚ軸の正方向である。平面反射鏡３６４で反射された光は、平面反射鏡３６５で反射され、測距装置３００の外部に射出される。このときの射出方向は、ｚ軸の負方向である。

対数螺旋反射鏡３６１が図１４に示されているように時計回りに回転すると、測距装置３００から射出される光は、光路Ｌ５から光路Ｌ６に向かって平行移動する。射出光が光路Ｌ６である状態で更に対数螺旋反射鏡３６１が回転すると、射出光は光路Ｌ６から光路Ｌ７に不連続に変化する。その後、射出光は光路Ｌ７から光路Ｌ８に向かって平行移動し、光路Ｌ８から光路Ｌ５に不連続に変化する。このように、本実施形態の測距装置３００は、ｚ軸の正方向と負方向の異なる向きを交互に走査することができる。なお、ゲートシステム２における測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒとしては、ｚ軸の正方向と負方向の異なる向きのうちのいずれか一方の向きの光の走査を用いることができる。

これにより、本実施形態の測距装置３００は、射出光をｘ軸方向に平行移動させる走査が可能である。また、第２実施形態と同様に、本実施形態の測距装置３００は、射出光をｙ軸方向に平行移動させる走査も可能である。したがって、本実施形態の測距装置３００は、第２実施形態と同様の効果が得られることに加え、ｘ軸方向、ｙ軸方向の２次元の走査とｚ軸方向の距離測定とを組み合わせることにより、３次元の位置情報の取得が可能な３次元センサ装置として機能する。更に、本実施形態の測距装置３００は、ｚ軸の正方向の走査と負方向とを交互に走査することができるため、１台の測距装置３００で互いに異なる２方向の測距を行うことができる。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態として、２つの光学系を備えた測距装置の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。

図１７は、第６実施形態による測距装置４００を正面から見た構造を示す模式図である。図１８は、測距装置４００を上面から見た構造を示す模式図である。これらの図を相互に参照しつつ測距装置４００の構造を説明する。

測距装置４００は、第１の光学系４０１と、第２の光学系４０２とを備える。第１の光学系４０１は、センサユニット１３０、放物反射鏡１４０及び平面反射鏡１６０を備える。第１の光学系４０１は、第２実施形態の測距装置１００と同一のものであるため、説明を省略する。なお、第１の光学系４０１の上面図は、図７と同様である。

第２の光学系４０２は、放物反射鏡４４０及び平面反射鏡４６０を備える。放物反射鏡４４０は、反射面４４０ａを有している。反射面４４０ａは、回転軸ｕに垂直な断面（図１７におけるｘｙ平面）において、回転軸ｕ上の点を焦点とする放物線をなしている。放物反射鏡４４０は、放物反射鏡１４０と線対称な構造を有している。また、平面反射鏡４６０は、平面反射鏡１６０と線対称な構造を有している。放物反射鏡１４０と放物反射鏡４４０は、放物線の軸に対して対称な位置に配置される。また、平面反射鏡１６０と平面反射鏡４６０は、放物線の軸に対して対称な位置に配置される。なお、第２の光学系４０２の各要素を格納する筐体の構造は、例えば、第２実施形態の図５で示した筐体をｙ方向に反転させたものであり得る。

センサユニット１３０から図中の左下方向に光が射出された場合には、反射面４４０ａに入射される。反射面４４０ａで反射された光は、光路Ｌ９、Ｌ１０のように放物線の軸と平行になる。反射面４４０ａで反射された光は、図１８に示されるように、第２の光学系４０２の外部に射出される。

ここで、放物反射鏡１４０の反射面１４０ａ及び放物反射鏡４４０の反射面４４０ａはいずれも放物線の頂点を除くように設けられている。この構成は図１０に示されている光路図に相当する。これにより、図８乃至図１０の説明で述べたように、放物線の頂点での反射光がセンサユニット１３０に再入射されないため、検出精度の低減を抑制することができる。したがって、本実施形態においても第２実施形態と同様に、検出精度が向上された測距装置４００を提供することができる。更に、本実施形態では、２つの光学系を用いることにより、射出光の走査範囲を広くすることができる。

［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態として、対数螺旋反射鏡及び２つの放物反射鏡を備えた測距装置の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。

図１９は、第７実施形態による測距装置３０１の構造を示す斜視模式図である。図２０は、測距装置３０１を上面から見た構造を示す模式図である。本実施形態の測距装置３０１は、第５実施形態における測距装置３００において、放物反射鏡３４０を第６実施形態の放物反射鏡１４０及び放物反射鏡４４０に置き換えたものである。本実施形態においても第５実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態では、第５実施形態の場合と比べ、放物反射鏡の構造が簡略化される。

［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態として、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）により構成されたＬｉＤＡＲ装置を複数備えた測距装置の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。

図２１は、第８実施形態によるゲート装置１０３の構造を示す斜視模式図である。本実施形態のゲート装置１０３における測距装置１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒは、それぞれ、ＭＥＭＳミラー等のＭＥＭＳ構造を含むＭＥＭＳにより構成されたＬｉＤＡＲ装置５１０を複数備えている。ＬｉＤＡＲ装置５１０では、例えば、ＭＥＭＳミラーにより、射出する光を走査することができるように構成されている。

測距装置１００Ｒにおける複数のＬｉＤＡＲ装置５１０は、例えば、図２１に示すように、測距装置１００Ｒの射出面に沿って格子状に配列されている。複数のＬｉＤＡＲ装置５１０のそれぞれは、所定範囲における測距装置１００Ｒからゲート装置１０３を通過する荷物Ｇまでの距離情報を取得する。これにより、測距装置１００Ｒは、測距装置１００Ｒからゲート装置１０３を通過する荷物Ｇまでの距離の射出面に平行な基準面にわたる分布を示す距離分布情報を取得することができる。なお、他の測距装置１００Ｔ、１００Ｌにおける複数のＬｉＤＡＲ装置５１０も、測距装置１００Ｒの場合と同様に構成されている。

［第９実施形態］
次に、本発明の第９実施形態として、ゲートシステム２におけるゲート装置１０３が車両バースＢに設置された場合について説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。

上述のように、ゲートシステム２に含まれるゲート装置１０３、制御装置２００及び通知装置６００は、それぞれ必ずしも車両４０に搭載されている必要はない。例えば、ゲート装置１０３は、車両４０への荷物Ｇの積載が行われる車両バースＢに設置することができる。

図２２は、本実施形態によるゲート装置１０３の配置を示す上面模式図である。本実施形態によるゲート装置１０３は、例えば、車両４０の荷室４２への荷物Ｇの積載が行われる車両バースＢの縁部に設置されている。荷物Ｇが積載される車両４０は、車両バースＢの縁部に荷室４２の後側を向けて停車される。ゲート装置１０３の車両４０側とは反対側には、その車両４０に積載すべき荷物Ｇが搬送される搬送路Ｔの端部が位置している。ゲート装置１０３が設置された車両バースＢの縁部では、車両４０の荷室４２後部の積載口から、ゲート装置１０３を通過した荷物Ｇが積載される。

また、ゲート装置１０３は、上記のほか、例えば、特定の車両４０に積載するために仕分けられた荷物Ｇが搬送される搬送路Ｔを跨ぐように設置されていてもよい。

本実施形態のように、ゲート装置１０３は、車両４０以外の場所に設置することができる。また、制御装置２００及び通知装置６００も、ゲート装置１０３と同様に車両バースＢの所定の場所に設置することができる。

［他の実施形態］
上記実施形態において説明した情報処理システムであるゲートシステムは、さらに他の実施形態によれば、図２３に示すように構成することもできる。図２３は、他の実施形態による情報処理システムの構成を示すブロック図である。

図２３に示すように、他の実施形態による情報処理システム１０００は、車両に積載される荷物の３次元の寸法を測定する寸法測定部１００２を有する。また、情報処理システム１０００は、３次元の寸法の測定の際に荷物から読み取られた信号に基づき、荷物の識別情報を取得する識別情報取得部１００４を有する。

他の実施形態による情報処理システム１０００によれば、車両への荷物の積載に際して高い作業効率を実現することができる。

［変形実施形態］
なお、上述の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を、他の実施形態に追加した実施形態、あるいは他の実施形態の一部の構成と置換した実施形態も本発明を適用し得る実施形態であると理解されるべきである。

例えば、上記実施形態では、車両４０がトラック等の貨物自動車である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。車両４０は、貨物自動車のほか、例えば、貨物列車等の鉄道車両であってもよい。

また、上記の各実施形態の機能を実現するように該実施形態の構成を動作させるプログラムを記録媒体に記録させ、該記録媒体に記録されたプログラムをコードとして読み出し、コンピュータにおいて実行する処理方法も各実施形態の範疇に含まれる。すなわち、コンピュータ読取可能な記録媒体も各実施形態の範囲に含まれる。制御装置２００及び管理サーバ３０は、かかるコンピュータとして機能することができる。また、上述のコンピュータプログラムが記録された記録媒体はもちろん、そのコンピュータプログラム自体も各実施形態に含まれる。

該記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）、磁気テープ、不揮発性メモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、該記録媒体に記録されたプログラム単体で処理を実行しているものに限らず、他のソフトウェア、拡張ボードの機能と共同して、ＯＳ（Operating System）上で動作して処理を実行するものも各実施形態の範疇に含まれる。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）
荷物の３次元の寸法を測定する寸法測定部と、
前記３次元の寸法の測定の際に前記荷物から読み取られた信号に基づき、前記荷物の識別情報を取得する識別情報取得部と
を有する情報処理システム。

（付記２）
前記寸法測定部は、車両に前記荷物が積載される際に前記３次元の寸法を測定する付記１記載の情報処理システム。

（付記３）
前記寸法測定部は、前記荷物までの距離の分布を取得する測距部を含む付記１又は２に記載の情報処理システム。

（付記４）
前記測距部は、前記距離の２次元分布を取得する付記３記載の情報処理システム。

（付記５）
前記測距部は、前記荷物に向けて光を射出し、前記荷物からの反射光に基づき、前記距離の分布を取得する付記３又は４に記載の情報処理システム。

（付記６）
前記測距部は、前記荷物に向けて射出する前記光として平行光を走査する付記５記載の情報処理システム。

（付記７）
前記測距部は、複数の方向から前記荷物までの前記距離の分布を取得する付記３乃至６のいずれかに記載の情報処理システム。

（付記８）
前記測距部は、前記荷物に表示されたコードシンボルを読み取り、
前記識別情報取得部は、前記コードシンボルから読み取られた前記信号に基づき、前記識別情報を取得する付記３乃至７のいずれかに記載の情報処理システム。

（付記９）
荷物の３次元の寸法を測定し、
前記３次元の寸法の測定の際に前記荷物から読み取られた信号に基づき、前記荷物の識別情報を取得する情報処理方法。

（付記１０）
コンピュータに、
荷物の３次元の寸法を寸法測定部に測定させ、
前記３次元の寸法の測定の際に前記荷物から読み取られた信号に基づき、前記荷物の識別情報を取得する
ことを実行させるプログラムが記録された記録媒体。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１８年１１月１４日に出願された日本出願特願２０１８−２１３５９９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１…積載管理システム
２…ゲートシステム
３０…管理サーバ
４０…車両
１００、１００Ｔ、１００Ｌ、１００Ｒ、１０１、１０２、３００、３０１、４００…測距装置
１０３…ゲート装置
２００…制御装置
６００…通知装置
７００…コードスキャナ

Claims (10)

1. 荷物の３次元の寸法を測定する寸法測定部と、
   前記３次元の寸法の測定の際に前記荷物から読み取られた信号に基づき、前記荷物の識別情報を取得する識別情報取得部と
   を有する情報処理システム。
2. 前記寸法測定部は、車両に前記荷物が積載される際に前記３次元の寸法を測定する請求項１記載の情報処理システム。
3. 前記寸法測定部は、前記荷物までの距離の分布を取得する測距部を含む請求項１又は２に記載の情報処理システム。
4. 前記測距部は、前記距離の２次元分布を取得する請求項３記載の情報処理システム。
5. 前記測距部は、前記荷物に向けて光を射出し、前記荷物からの反射光に基づき、前記距離の分布を取得する請求項３又は４に記載の情報処理システム。
6. 前記測距部は、前記荷物に向けて射出する前記光として平行光を走査する請求項５記載の情報処理システム。
7. 前記測距部は、複数の方向から前記荷物までの前記距離の分布を取得する請求項３乃至６のいずれか１項に記載の情報処理システム。
8. 前記測距部は、前記荷物に表示されたコードシンボルを読み取り、
   前記識別情報取得部は、前記コードシンボルから読み取られた前記信号に基づき、前記識別情報を取得する請求項３乃至７のいずれか１項に記載の情報処理システム。
9. 荷物の３次元の寸法を測定し、
   前記３次元の寸法の測定の際に前記荷物から読み取られた信号に基づき、前記荷物の識別情報を取得する情報処理方法。
10. コンピュータに、
    荷物の３次元の寸法を寸法測定部に測定させ、
    前記３次元の寸法の測定の際に前記荷物から読み取られた信号に基づき、前記荷物の識別情報を取得する
    ことを実行させるプログラムが記録された記録媒体。

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