(57)【要約】【課題】簡単な構成で、荷大きさの検出と侵入の検出ができる荷物検出装置及び荷物検出方法を提供する。【解決手段】  荷物検出装置は、搬送される荷物Ｗの大きさを検出するための装置であって、荷大きさ検出器４１と、第１検出器４３と、第２検出器４５と、判断部６７とを備えている。荷大きさ検出器４１は、荷物Ｗが通過する領域に複数の光軸を有し、荷物Ｗの大きさを検出する。第１検出器４３は、荷物Ｗの搬送方向前面が荷大きさ検出器４１によって検出される第１タイミングを得る。第２検出器４５は、荷物Ｗの搬送方向後面が荷大きさ検出器４１によって検出される第２タイミングを得る。判断部６７は、第１タイミングと第２タイミングの間は荷大きさ検出器４１の検出結果を搬送される荷物以外の異常侵入を検出する侵入判断に用いず、それ以外は荷大きさ検出器４１の検出結果を侵入判断に用いる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される荷物の大きさを検出するための荷物検出装置であって、
前記荷物が通過する領域に複数の光軸を有し、前記荷物の大きさを検出するための荷大きさ検出器と、
前記荷物の搬送方向前面が前記荷大きさ検出器によって検出される第１タイミングを得るための第１検出器と、
前記荷物の搬送方向後面が前記荷大きさ検出器によって検出される第２タイミングを得るための第２検出器と、
前記第１タイミングと前記第２タイミングの間は前記荷大きさ検出器の検出結果を搬送される荷物以外の異常侵入を検出する侵入判断に用いず、それ以外は前記荷大きさ検出器の検出結果を侵入判断に用いる判断部と、
を備えた荷物検出装置。
【請求項２】
前記荷物は搬送車によって搬送されるようになっており、
前記搬送車の位置を検出する位置検出部をさらに備え、
前記判断部は、前記位置検出部からの位置情報も侵入判断に用いる、請求項１に記載の荷物検出装置。
【請求項３】
荷物が通過する領域に複数の光軸を有し前記荷物の大きさを検出するための荷大きさ検出器と、前記荷物の搬送方向前面が前記荷大きさ検出器によって検出される第１タイミングを得るための第１検出器と、前記荷物の搬送方向後面が前記荷大きさ検出器によって検出される第２タイミングを得るための第２検出器とを備えた荷物検出装置において、
搬送される荷物の大きさを検出するための荷物検出方法であって、
前記第１タイミングで、前記荷大きさ検出器の検出結果を得るステップと、
前記第２タイミングで、前記荷大きさ検出器の検出結果を得るステップと、
前記第１タイミングと前記第２タイミングの間は前記荷大きさ検出器の検出結果を搬送される荷物以外の異常侵入を検出する侵入判断に用いず、それ以外のときに前記荷大きさ検出器の検出結果を侵入判断に用いるステップと、
を備えた荷物検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷物検出装置及び荷物検出方法に関し、例えば、自動倉庫の入出庫ステーションで用いられるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動倉庫は、例えば、前後方向に所定間隔をあけるようにして設けられた一対のラックと、前後のラック間において左右方向に移動自在に設けられたスタッカークレーンと、一方のラックの側方に配された入庫ステーションと、他方のラックの側方に配された出庫ステーションとを有している。ラックは、上下・左右に並んだ多数の荷物収納棚を有する。スタッカークレーンは、走行台車と、それに設けられたマストに昇降自在となされた昇降台と、それに設けられた荷物移載装置（例えば、前後方向に摺動自在に設けられたスライドフォーク）とを有している。
【０００３】
スタッカークレーンにおける入出庫ステーションは、例えば、ラックに近接する第１ポジションと、第１ポジションと離れた位置にある第２ポジションと、両者間に延びるレールと、レール上を走行可能な搬送台車とを備えている。
【０００４】
入庫動作について説明する。入庫ステーションでは、第２ポジションにある搬送台車に荷物が搭載され、次に搬送台車が第１ポジションまで走行する。続いて、スタッカークレーンが搬送台車上の荷物を自らに積み込んで、所定の位置まで走行する。最後に、スタッカークレーンがラック内に荷物を収納する。
【０００５】
出庫動作について説明する。スタッカークレーンがラックから自らに積み込んで、出庫ステーションまで走行する。続いて、スタッカークレーンが第１搭載部にある搬送台車に荷物を搭載する。次に、搬送台車が第２搭載部まで走行する。最後に、搬送台車から荷物が取り出される。
【０００６】
入出庫ステーションには、搬送台車に搭載された荷物の大きさを検出するための荷大きさ検出器が設けられている。荷大きさ検出器は、両側方枠と上方枠とからなるゲートと、ゲートに設けられた光電センサとから構成されている。光電センサは、発光素子と受光素子のセットで構成されている。各光電センサは、荷物の両側の大きさを検出するために、両側の位置において上下方向に延びる光軸を形成するように配置されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】実開平５−６１１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上述べたような自動倉庫では、作業者が入出庫ステーションの搬送台車に衝突したりする事故を防ぐ必要がある。そのために、自動倉庫の周囲を金網で覆ったりして自動倉庫内に作業者が不用意に立ち入らないようにしている。
【０００８】
また、自動倉庫内に作業者が入った場合でも、作業者が入出庫ステーションのレール上に侵入したことを検出するための侵入検出センサが設けられている。この場合は、侵入者の存在が検出されると、搬送台車の走行が停止されるなどの異常処理が行われる。
【０００９】
以上に述べた構造では、入出庫ステーションにおいて、荷大きさ検出のためのセンサと、侵入検出のためのセンサが設けられるため、部品点数が増えてコストが上昇する。また、搬送台車の走行中には搬送台車の位置に関わらず侵入検出センサからの検出は無視されるため、侵入検出ができない時間が長い。
【００１０】
本発明の課題は、簡単な構成で、荷大きさの検出と侵入の検出ができる荷物検出装置及び荷物検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る荷物検出装置は、搬送される荷物の大きさを検出するための装置であって、荷大きさ検出器と、第１検出器と、第２検出器と、判断部とを備えている。荷大きさ検出器は、荷物が通過する領域に複数の光軸を有し、荷物の大きさを検出する。第１検出器は、荷物の搬送方向前面が荷大きさ検出器によって検出される第１タイミングを得る。第２検出器は、荷物の搬送方向後面が荷大きさ検出器によって検出される第２タイミングを得る。判断部は、第１タイミングと第２タイミングの間は荷大きさ検出器の検出結果を搬送される荷物以外の異常侵入を検出する侵入判断に用いず、それ以外は荷大きさ検出器の検出結果を侵入判断に用いる。
【００１２】
この装置では、荷大きさ検出器を用いて荷大きさの検出と侵入の検出を行うため、センサの数を減らすことができ、そのためコストを低くできる。なお、荷物を搬送する手段は、搬送車や各種コンベアを含む。
【００１３】
さらに、判断部は、第１タイミングと第２タイミングの間以外は荷大きさ検出器の検出結果を異常判断に用いるため、侵入検出を判断可能な時間が十分に長くなる。
【００１４】
荷物は搬送車によって搬送されるようになっており、搬送車の位置を検出する位置検出部をさらに備えていることが好ましい。その場合は、判断部は、位置検出部から得られた位置情報も侵入判断に用いる。
【００１５】
この装置では、位置情報も侵入判断に用いるため、侵入判断の精度が高い。具体的には、搬送車が第１検出器によって検出されていなくても第１検出器と第２検出器との間に位置している場合であれば、搬送台車の位置情報によって、荷大きさ検出器による検出は搬送車によるものであると判断できる。
【００１６】
本発明の他の見地に係る荷物検出方法は、荷物が通過する領域に複数の光軸を有し荷物の大きさを検出するための荷大きさ検出器と、荷物の搬送方向前面が荷大きさ検出器によって検出される第１タイミングを得るための第１検出器と、荷物の搬送方向後面が荷大きさ検出器によって検出される第２タイミングを得るための第２検出器とを備えた荷物検出装置において、搬送される荷物の大きさを検出するための方法である。荷物検出方法は、以下のステップを備えている。
◎第１タイミングで、荷大きさ検出器の検出結果を得るステップ
◎第２タイミングで、荷大きさ検出器の検出結果を得るステップ
◎第１タイミングと第２タイミングの間は荷大きさ検出器の検出結果を搬送される荷物以外の異常侵入を検出する侵入判断に用いず、それ以外のときに荷大きさ検出器の検出結果を侵入判断に用いるステップ
【００１７】
この方法では、荷大きさ検出器を用いて荷大きさの検出と侵入の検出を行うため、センサの数を減らすことができ、そのためコストを低くできる。
【００１８】
さらに、第１タイミングと第２タイミングの間以外は荷大きさ検出器の検出結果を異常判断に用いるため、侵入検出を判断可能な時間が十分に長くなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る荷物検出装置及び荷物検出方法では、簡単な構成で、荷大きさの検出と侵入の検出ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（１）自動倉庫
以下、本発明に係る一実施形態としての自動倉庫１を説明する。なお、この実施形態において、図１の上下方向が自動倉庫１の前後方向であり、図１の左右方向が自動倉庫１の左右方向である。
【００２１】
自動倉庫１は、主に、一対のラック２と、スタッカークレーン３とから構成されている。
【００２２】
一対のラック２は、図１の左右方向に延びるスタッカークレーン通路５を挟むように配置されている。ラック２は、支柱や荷物支承部材によって構成された多数の荷物収納棚を有している。
【００２３】
スタッカークレーン通路５に沿って、上下一対のガイドレール（図示せず）が設けられており、これらガイドレールにスタッカークレーン３が左右に移動可能に案内されている。スタッカークレーン３は、走行台車と、走行台車に設けられた左右一対のマストに昇降自在に装着された昇降台と、昇降台に進退機構によって前後方向に摺動自在に設けられたスライドフォークとを有している。
【００２４】
（２）入出庫ステーション
前側のラック２の側方に第１ステーション１７が配され、後側のラック２の側方に第２ステーション１９が配されている。第１ステーション１７と第２ステーション１９は同様の構造であるので、以下、第１ステーション１７のみを説明する。なお、この実施例では、第１ステーション１７を入出庫ステーションとして説明するが、第２ステーション１９を入出庫ステーションとして用いても良いし、いずれか一方を入庫ステーションとして他方を出庫ステーションとしても良い。
【００２５】
第１ステーション１７は、ラック２に近接する第１ポジション２１と、第１ポジション２１のラック２と反対側に離れた位置にある第２ポジション２３と、両者間に延びるレール２５と、レール２５上を走行可能な搬送台車２７とを備えている。
【００２６】
第１ステーション１７と第２ステーション１９の間で、第２ポジション２３側の位置には、扉９を有する壁７が設けられている。
【００２７】
（３）搬送台車
搬送台車２７は、台車本体３１と、車輪３５を含む走行部３３とを備えている。台車本体３１の上面にはパレットＰが搭載される。パレットＰは台車本体３１上に搭載され、位置決めされる。したがって、パレットＰは台車本体３１の走行時に一体になって移動可能である。走行部３３は、車輪３５と、走行用モータ３７（図４）と、ロータリエンコーダ３９（図４）とを有している。車輪３５はレール２５上に載置されている。走行用モータ３７は、車輪３５を駆動可能である。ロータリエンコーダ３９は、走行用モータ３７の回転量や回転角度を検出する。
【００２８】
搬送台車２７は、さらに、位置検出器４０（図４）を有している。位置検出器４０は、発光素子と受光素子とを有しており、地面等に設けられたマークに光を反射させることで搬送台車２７のレール２５上の位置を検出するためのセンサである。
【００２９】
（４）各種センサ
第１ステーション１７は、さらに、荷大きさ検出器４１と、第１検出器４３と、第２検出器４５と、警報機４７（図４）とを有している。
【００３０】
荷大きさ検出器４１は、搬送台車２７および荷物Ｗが通過する領域に複数の光軸を有し、荷物Ｗの大きさを検出するためのセンサである。荷大きさ検出器４１は、図１に示すように、レール２５上において、第１ポジション２１と第２ポジション２３の中間に配置されている。荷大きさ検出器４１は、図２及び図３に示すように、ゲート５１と、複数の光電センサ５３，５５とから構成されている。なお、図２は搬送台車２７と荷大きさ検出器４１の関係を示す図であり、図３は作業者Ａと荷大きさ検出器４１の関係を示す図である。ゲート５１は、前後両方に配置された一対の側方部５１ａと、両側方部５１ａの上部を連結する上方部５１ｂとから構成されている。第１光電センサ５３は、一対の側方部５１ａにそれぞれ設けられた発光素子と受光素子からなる複数のセットを有しており、各セットは上下方向に所定の間隔を空けて配置されている。すなわち、前後方向に延びる複数の光軸が形成されており、これにより、荷物Ｗの高さの測定が可能になる。なお、第１光電センサは、約２００ｍｍピッチで設けられ、５〜１０本程度あることが好ましい。さらに、第２光電センサ５５は、一対の側方部５１ａに近接する位置において、上方部５１ｂと地面に設けられた一対の発光素子と受光素子からなる二組のセットを有している。すなわち、上下方向に延びる一対の光軸が形成されており、これにより、荷物Ｗの前後方向へのはみ出しの検出が可能になる。
【００３１】
第１検出器４３は、搬送台車２７を検出することで、荷物Ｗの搬送方向前面が荷大きさ検出器４１によって検出される第１タイミングを得るためのセンサである。第１検出器４３は、荷大きさ検出器４１の搬送方向上流側にわずかな距離を空けて配置されている。第１検出器４３は、発光素子と受光素子からなる光電センサである。発光素子と受光素子は前後方向に延びる光軸を形成するように配置されている。光軸は、搬送台車２７に搭載されたパレットＰと同じ高さに配置されている。
【００３２】
第２検出器４５は、搬送台車２７を検出することで、荷物Ｗの搬送方向後面が荷大きさ検出器４１によって検出される第２タイミングを得るためのセンサである。第２検出器４５は、荷大きさ検出器４１の搬送方向下流側に搬送台車２７の長さと概ね同じ距離を空けて配置されている。第２検出器４５は、発光素子と受光素子からなる光電センサである。発光素子と受光素子は前後方向に延びる光軸を形成するように配置されている。光軸は、搬送台車２７に搭載されたパレットＰと同じ高さに配置されている。
【００３３】
警報機４７は、ランプやスピーカー等であり、色や音によって警報を発することができる。
【００３４】
次に、図４を用いて、搬送台車２７の走行制御部６１について説明する。走行制御部６１は、搬送台車２７の走行・停止を制御するための制御部であり、走行用モータ３７と、ロータリエンコーダ３９に接続されている。走行制御部６１は、搬送台車２７に搭載され、自動倉庫１全体を制御するメインコントローラ６３と通信可能である。
【００３５】
さらに、図４に示すように、第１ステーション１７は判断部６７を有している。判断部６７は、各種センサからの信号に基づいて荷大きさや侵入を判断するための判断部である。判断部６７は、荷大きさ検出器４１、第１検出器４３，第２検出器４５、警報機４７に接続されている。
【００３６】
なお、走行制御部６１や判断部６７は、ＣＰＵやメモリ等のコンピュータ・ハードウェアで実現されているが、図４においてはコンピュータ・ハードウェアとソフトウェアの協働によって実現される機能構成で表現している。
【００３７】
（５）基本動作
入庫動作について説明する。第１ステーション１７では、第２ポジション２３にある搬送台車２７に荷物Ｗが搭載され、次に搬送台車２７が第１ポジション２１まで走行する。続いて、スタッカークレーン３が搬送台車２７上の荷物Ｗを自らに積み込んで、さらに所定の位置まで走行する。最後に、スタッカークレーン３が、ラック２の荷物棚に荷物Ｗを収納する。
【００３８】
出庫動作について説明する。スタッカークレーン３がラック２の荷物棚から荷物Ｗを自らに積み込んで、さらに第１ステーション１７まで走行する。続いて、スタッカークレーン３が第１ポジション２１にある搬送台車２７に荷物Ｗを搭載する。そして、搬送台車２７が第２ポジション２３まで走行する。最後に、搬送台車２７から荷物Ｗが取り出される。
【００３９】
（６）詳細動作
図５のフローチャートを用いて、自動倉庫１の第１ステーション１７での搬送台車２７の動作について説明する。搬送台車２７の走行・停止動作は図４に記載の走行制御部６１、走行用モータ３７および各種センサによって実行されるが、以下の説明では説明の簡略化のために上記構成の動作は明示しない。
【００４０】
ステップＳ１では、判断部６７は、荷大きさ検出器４１からの検出信号が入った場合に侵入者ありと判断するように設定される。ステップＳ２では、判断部６７は、第１検出器４３による検出結果が得られるのを待つ。検出結果が得られると、ステップＳ３に移行して、判断部６７は、荷大きさ検出器４１からの検出信号が入った場合に荷物の大きさを検出するように設定される。ステップＳ４では、判断部６７が、荷大きさ検出器４１からの検出信号に基づいて、荷物Ｗの前面がどのような形状・寸法になっているかを判断する（図６の（ａ）の位置）。ステップＳ５では、判断部６７が、第２検出器４５による検出結果が得られるのを待つ。検出結果が得られると、ステップＳ６に移行して、判断部６７が、荷大きさ検出器４１からの検出信号に基づいて、荷物Ｗの後面がどのような形状・寸法になっているかを判断する（図６の（ｂ）の位置）。ステップＳ７では、判断部６７が、荷大きさ検出器４１からの検出信号が入った場合に侵入者ありと判断するように設定される。
【００４１】
図７を用いて、判断部６７が侵入者ありと判断可能な状態であるときに荷大きさ検出器４１からの検出信号が判断部６７に入力された場合の動作について説明する。ステップＳ１１では、走行制御部６１が位置検出器４０からの検出信号に基づいて、搬送台車２７が第１検出器４３と第２検出器４５の間に位置しているか否かを判断する。搬送台車２７が第１検出器４３と第２検出器４５の間に位置していない場合とは、搬送台車２７が第１ポジション２１または第２ポジション２３に停止している場合や、走行中ではあるが第１検出器４３と第２検出器４５の間に位置していない場合を含む。搬送台車２７が走行位置にある場合は、搬送台車２７を誤検出したとして割込動作を終了する。この結果、搬送台車２７が第１検出器４３と第２検出器４５との間に位置しているが第１検出器４３によって検出されなかった場合でも、搬送台車２７の位置情報によって荷大きさ検出器４１による検出は搬送台車２７によるものであると判断できる。搬送台車２７が走行位置にない場合は、ステップＳ１２に移行して、荷大きさ検出器４１からの信号に基づいて人間であるか否かを判断する。人間でないと判断した場合は、人間以外のものを誤検出したとして割込動作を終了する。人間であると判断すると、ステップＳ１３に移行して、異常処理を行う。具体的には、走行制御部６１が走行用モータ３７を停止させ、判断部６７が警報機４７を作動させる。
【００４２】
（７）本発明の効果
荷物検出装置は、搬送台車２７によって搬送される荷物Ｗの大きさを検出するための装置であって、荷大きさ検出器４１と、第１検出器４３と、第２検出器４５と、判断部６７とを備えている。荷大きさ検出器４１は、搬送台車２７および荷物Ｗが通過する領域に複数の光軸（５３，５５）を有し、荷物Ｗの大きさを検出する。第１検出器４３は、搬送台車２７を検出することで、荷物Ｗの搬送方向前面が荷大きさ検出器４１によって検出される第１タイミングを得る。第２検出器４５は、搬送台車２７を検出することで、荷物Ｗの搬送方向後面が荷大きさ検出器４１によって検出される第２タイミングを得る。判断部６７は、第１タイミングと第２タイミングの間は荷大きさ検出器４１の検出結果を侵入判断に用いず、それ以外は荷大きさ検出器４１の検出結果を侵入判断に用いる。
【００４３】
この装置では、荷大きさ検出器４１を用いて荷大きさの検出と侵入の検出を行うため、センサの数を減らすことができ、そのためコストを低くできる。
【００４４】
さらに、判断部６７は、第１タイミングと第２タイミングの間以外は荷大きさ検出器４１の検出結果を侵入判断に用いるため、侵入検出を判断可能な時間が十分に長くなる。例えば、台車が走行中でしかも第１タイミングと第２タイミングの間以外に人間が荷大きさ検出器４１によって検出された場合にも、異常処理（搬送台車２７の停止、警報機４７の作動等）を行う事ができる。
【００４５】
搬送台車２７の位置を検出する位置検出器４０をさらに備えているため、判断部６７は、位置検出器４０からの位置情報も侵入判断に用いる。そのため、侵入判断の精度が高い。なお、搬送台車２７の位置を知るためには他の手段を用いても良い。例えば、ロータリエンコーダ３９から得られた値や、走行制御部６１からの走行指令に基づいて、搬送台車２７の走行位置を得ても良い。
【００４６】
荷大きさ検出器４１の第１光電センサ５３は例えば２００ｍｍピッチで設置されているため、人間の侵入を確実に検出できる。従来のように侵入検出センサは光電センサを１、２本用いていただけなので、人がまたいでしまった場合などは検出ができなかった。
【００４７】
また、第１検出器４３と第２検出器４５によってそれぞれ得られる第１タイミングと第２タイミングの間だけを侵入検出をオフにしているため、侵入検出を無視する時間を最小限にしている。
【００４８】
（８）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４９】
前記実施形態では荷大きさ検出器からの検出信号と位置検出器からの位置情報信号とを用いて両方の条件が満たされた場合のみに侵入ありと判断していたが、必ずしも位置検出器からの位置情報信号を侵入判断に用いなくても良い。
【００５０】
前記実施形態では第１検出器と第２検出器はパレット検出することで搬送走行車を検出していたが、走行車本体によって搬送走行車を検出しても良い。
【００５１】
前記実施形態では荷物検出装置として自動倉庫の入出庫ステーションを例にしたが、本発明は他の装置にも適用可能である。
【００５２】
前記実施形態では、荷物を搬送する手段として搬送台車を用いていたが、各種コンベアといった他の搬送手段を用いても良い。
【００５３】
前記実施形態では、走行制御部は搬送台車に搭載されているとしたが、走行制御部の全て又は一部が外部のコントローラに含まれていても良い。
【００５４】
前記実施形態では、各種制御部は機能ブロックで表現したが、これらはコンピュータにこれら機能を実行させるためのソフトウェアプログラムとして実現されても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、荷大きさ検出器を用いた荷物検出装置および荷物検出方法に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態が採用された自動倉庫の入出庫ステーションの概略平面図。
【図２】搬送台車と荷大きさ検出器の関係を示す模式図。
【図３】作業者と荷大きさ検出器の関係を示す模式図。
【図４】入出庫ステーションの制御部の機能ブロック図。
【図５】入出庫ステーションの基本動作を示すフローチャート。
【図６】荷物の前面と後面の検出タイミングを示す模式図。
【図７】荷大きさ検出器から検出信号（割込信号）が発生した場合の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５７】
１      自動倉庫
２      ラック
３      スタッカークレーン
５      スタッカークレーン通路
１７    第１ステーション
１９    第２ステーション
２１    第１ポジション
２３    第２ポジション
２５    レール
２７    搬送台車（搬送車）
３１    台車本体
３３    走行部
３５    車輪
３７    走行用モータ
３９    ロータリエンコーダ
４０    位置検出器
４１    荷大きさ検出器
４３    第１検出器
４５    第２検出器
４７    警報機
５１    ゲート
５１ａ  側方部
５１ｂ  上方部
５３    第１光電センサ
５５    第２光電センサ
６１    走行制御部
６３    メインコントローラ
６７    判断部
【図１】
2010023939.tif 000003
【図２】
2010023939.tif 000004
【図３】
2010023939.tif 000005
【図４】
2010023939.tif 000006
【図５】
2010023939.tif 000007
【図６】
2010023939.tif 000008
【図７】
2010023939.tif 000009