(57)【要約】【課題】機械式格納庫の移動機構のメンテナンスを容易にする。【解決手段】入庫又は出庫のリクエストとともにいずれかの棚に配置されるパレットが呼出パレットとして選択されると、格納庫のレイアウト及び各棚の駆動手段の駆動回数に関するレイアウトデータにおいて呼出パレットが現在存在する棚から、リクエストされた動作に利用される棚まで移動させる最短経路を探索し、レイアウトデータに含まれる駆動回数が最小の駆動手段を利用する経路を探索する呼出パレット探索部１３と、呼出パレットが呼出パレット探索部１３で探索された経路で移動するために、平面空間における空棚の位置を変更するためのパレットの移動の最短経路を探索し、レイアウトデータに含まれる駆動回数が最小の駆動手段を利用する経路を探索する空棚探索部１４と、空棚探索部１４で探索された経路をパレットの移動を制御する制御装置に送信する経路送信部１５とを備える。【選択図】図１
2014051844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面空間が格子状に区分されて形成される複数の棚と、格納物を載置可能かつ前記複数の棚を移動可能な複数のパレットと、前記複数の棚にそれぞれ設けられ、配置されるパレットを隣接する他の棚にスライド移動させる駆動手段とを有する機械式格納庫で入庫又は出庫が指定された際に、指定されたパレットを入庫口又は出庫口まで移動させる移動経路を計画する経路計画装置であって、
前記格納庫のレイアウト及び各棚の駆動手段が過去にパレットの移動のために駆動した駆動回数に関するレイアウトデータを記憶するレイアウトデータ記憶部と、
入庫又は出庫のリクエストとともにいずれかの棚に配置されるパレットが呼出パレットとして選択されると、前記レイアウトデータにおいて前記呼出パレットが現在存在する棚から、リクエストされた動作に利用される棚まで移動させる最短経路を探索し、最短経路が複数あるときには前記レイアウトデータに含まれる駆動回数が最小の駆動手段を利用する経路を探索する呼出パレット探索部と、
前記呼出パレットが前記呼出パレット探索部で探索された経路で移動するために、前記平面空間における空棚の位置を変更するためのパレットの移動の最短経路を探索し、最短経路が複数あるときには前記レイアウトデータに含まれる駆動回数が最小の駆動手段を利用する経路を探索する空棚探索部と、
前記空棚探索部で探索された経路をパレットの移動を制御する制御装置に送信する経路送信部と、
を備えることを特徴とする経路計画装置。
【請求項２】
前記呼出パレット探索部は、
前記レイアウトデータにおいて前記呼出パレットが目的地に移動するまで、現在位置の隣接棚のうち、移動可能な隣接棚を全て選択する第１選択手段と、
前記レイアウトデータにおける呼出パレットの現在位置から目的地までのマンハッタン距離を算出する第１算出手段と、
前記第１算出手段の算出結果でコストが最小の棚を呼出パレットが次に移動する最適な経路として抽出するとともに、コストが最小の棚が複数あるとき、駆動回数が最小の棚を抽出する第１抽出手段と、
前記第１抽出手段で抽出された棚を呼出パレットの移動経路として決定する第１決定手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の経路計画装置。
【請求項３】
前記空棚探索部は、
前記レイアウトデータにおいて前記呼出パレット探索部で決定された移動経路において前記呼出パレットの次の移動先である次移動位置と、空棚の隣接棚の中からパレットが存在する隣接棚を選択する第２選択手段と、
選択された各隣接棚に対して、前記空棚から前記次移動位置までのマンハッタン距離を算出する第２算出手段と、
前記第２算出手段の算出結果でコストが最小の隣接棚を次に空棚になる棚としてパレットの移動経路を抽出するとともに、コストが最小の隣接棚が複数あるとき、駆動回数が最小の隣接棚を抽出する第２抽出手段と、
前記第２抽出手段で抽出された経路をパレットの移動経路として決定し、前記レイアウトデータ記憶部のレイアウトデータを更新する第２決定手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の経路計画装置。
【請求項４】
平面空間が格子状に区分されて形成される複数の棚と、格納物を載置可能かつ前記複数の棚を移動可能な複数のパレットと、前記複数の棚にそれぞれ設けられ、配置されるパレットを隣接する他の棚にスライド移動させる駆動手段とを有する機械式格納庫で入庫又は出庫が指定された際に、指定されたパレットを入庫口又は出庫口まで移動させる移動経路を計画する経路計画方法であって、
入庫又は出庫のリクエストとともにいずれかの棚に配置されるパレットが呼出パレットとして選択されると、前記格納庫のレイアウト及び各棚の駆動手段が過去にパレットの移動のために駆動した駆動回数に関するレイアウトデータにおいて前記呼出パレットが現在存在する棚から、リクエストされた動作に利用される棚まで移動させる最短経路を探索し、最短経路が複数あるときには前記レイアウトデータに含まれる駆動回数が最小の駆動手段を利用する経路を探索するステップと、
前記呼出パレットが探索された経路で移動するために、前記平面空間における空棚の位置を変更するためのパレットの移動の最短経路を探索し、最短経路が複数あるときには前記レイアウトデータに含まれる駆動回数が最小の駆動手段を利用する経路を探索するステップと、
探索された経路をパレットの移動を制御する制御装置に送信するステップと、
を備えることを特徴とする経路計画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は機械式格納庫における物品の入出庫の際のパレットの経路を計画する経路計画装置及び経路計画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、多くの物品を小さい空間に収納するとともに、出し入れを容易にするため、機械式格納庫が広く利用されている。このような機械式倉庫の代表例として、平面空間を格子状に区分し、区分された各棚に収納する車両を載置可能なパレットを配置するパズル式駐車場がある（例えば、特許文献１参照）。また、棚数（ブロック数）、入出庫口の位置、パレットの位置等に関係なく効率的に経路を決定して制御する技術も開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
このような機械式格納庫では平面空間上におけるパレットの移動パターン（移動経路）は複数あるものの、利用回数の多い移動経路は決まっていることがある。また、機械式格納庫では、棚から棚へのパレットの移動には棚に設置されているローラー等の駆動機構を利用しているが、このような駆動機構は使用により劣化する。したがって、利用が多い経路上の棚の移動機構は劣化が早く、利用が少ない経路上の棚の移動機構は劣化しにくいという特徴がある。すなわち、棚によって移動機構の劣化にばらつきが生じ、同じ棚の移動機構のみ何度も修理や交換が必要になることがある。したがって、移動機構の修理や交換時期も異なり、容易にメンテナンスが実行できない問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０２５７０１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明は、機械式格納庫の移動機構のメンテナンスを容易にする移動経路を生成する経路計画装置及び経路計画方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、平面空間が格子状に区分されて形成される複数の棚と、格納物を載置可能かつ複数の棚を移動可能な複数のパレットと、複数の棚にそれぞれ設けられ、配置されるパレットを隣接する他の棚にスライド移動させる駆動手段とを有する機械式格納庫で入庫又は出庫が指定された際に、指定されたパレットを入庫口又は出庫口まで移動させる移動経路を計画する経路計画装置であって、格納庫のレイアウト及び各棚の駆動手段が過去にパレットの移動のために駆動した駆動回数に関するレイアウトデータを記憶するレイアウトデータ記憶部と、入庫又は出庫のリクエストとともにいずれかの棚に配置されるパレットが呼出パレットとして選択されると、レイアウトデータにおいて呼出パレットが現在存在する棚から、リクエストされた動作に利用される棚まで移動させる最短経路を探索し、最短経路が複数あるときにはレイアウトデータに含まれる駆動回数が最小の駆動手段を利用する経路を探索する呼出パレット探索部と、呼出パレットが呼出パレット探索部で探索された経路で移動するために、平面空間における空棚の位置を変更するためのパレットの移動の最短経路を探索し、最短経路が複数あるときにはレイアウトデータに含まれる駆動回数が最小の駆動手段を利用する経路を探索する空棚探索部と、空棚探索部で探索された経路をパレットの移動を制御する制御装置に送信する経路送信部とを備える。
【０００７】
また、請求項２の発明は、呼出パレット探索部は、レイアウトデータにおいて呼出パレットが目的地に移動するまで、現在位置の隣接棚のうち、移動可能な隣接棚を全て選択する第１選択手段と、レイアウトデータにおける呼出パレットの現在位置から目的地までのマンハッタン距離を算出する第１算出手段と、第１算出手段の算出結果でコストが最小の棚を呼出パレットが次に移動する最適な経路として抽出するとともに、コストが最小の棚が複数あるとき、駆動回数が最小の棚を抽出する第１抽出手段と、第１抽出手段で抽出された棚を呼出パレットの移動経路として決定する第１決定手段とを有する。
【０００８】
また、請求項３の発明は、空棚探索部は、レイアウトデータにおいて呼出パレット探索部で決定された移動経路において呼出パレットの次の移動先である次移動位置と、空棚の隣接棚の中からパレットが存在する隣接棚を選択する第２選択手段と、選択された各隣接棚に対して、空棚から次移動位置までのマンハッタン距離を算出する第２算出手段と、第２算出手段の算出結果でコストが最小の隣接棚を次に空棚になる棚としてパレットの移動経路を抽出するとともに、コストが最小の隣接棚が複数あるとき、駆動回数が最小の隣接棚を抽出する第２抽出手段と、第２抽出手段で抽出された経路をパレットの移動経路として決定し、レイアウトデータ記憶部のレイアウトデータを更新する第２決定手段とを有する。
【０００９】
また、請求項４の発明は、平面空間が格子状に区分されて形成される複数の棚と、格納物を載置可能かつ複数の棚を移動可能な複数のパレットと、複数の棚にそれぞれ設けられ、配置されるパレットを隣接する他の棚にスライド移動させる駆動手段とを有する機械式格納庫で入庫又は出庫が指定された際に、指定されたパレットを入庫口又は出庫口まで移動させる移動経路を計画する経路計画方法であって、入庫又は出庫のリクエストとともにいずれかの棚に配置されるパレットが呼出パレットとして選択されると、格納庫のレイアウト及び各棚の駆動手段が過去にパレットの移動のために駆動した駆動回数に関するレイアウトデータにおいて呼出パレットが現在存在する棚から、リクエストされた動作に利用される棚まで移動させる最短経路から、レイアウトデータに含まれる駆動回数が最小の駆動手段を利用する経路を探索するステップと、呼出パレットが探索された経路で移動するために、平面空間における空棚の位置を変更するためのパレットの移動の最短経路から、レイアウトデータに含まれる駆動回数が最小の駆動手段を利用する経路を探索するステップと、探索された経路をパレットの移動を制御する制御装置に送信するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、機械式格納庫の移動機構のメンテナンスを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る制御装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１の制御装置が制御する収納空間について説明するレイアウトである。
【図３】図１の制御装置を有するパズル式駐車システムにおける処理を説明するフローチャートである。
【図４】マンハッタン距離について説明する図である。
【図５】呼出パレット探索処理について説明するフローチャートである。
【図６】呼出パレット探索処理について説明するレイアウトである。
【図７】空棚探索処理について説明するフローチャートである。
【図８】空棚探索処理について説明するレイアウトである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照して、本発明の実施形態に係る経路計画装置及び経路計画方法について説明する。本発明に係る経路計画装置及び経路計画方法は、機械式格納庫における経路を計画するものであるが、以下における説明では、機械式格納庫が自動車を格納物とするパズル式駐車場であるものとして説明する。例えば、図１に示すように、実施形態に係る経路計画装置１０は、パズル式駐車場である格納庫３０を有するパズル式駐車システム１で利用される。
【００１３】
〈パズル式駐車システム〉
パズル式駐車システム１は、経路計画装置１０及び格納庫３０の他、格納庫３０への車両の入庫及び格納庫３０からの車両の出庫の操作を入力する入力装置４０と、車両の入庫及び出庫の際に、経路計画装置１０で計画された経路に従って格納庫３０に制御信号を送信する機械制御装置２０とを備えている。
【００１４】
格納庫３０は、図２に示すような平面が複数の格子状の棚に区分される収納空間（平面空間）１００を有している。各棚には、車両を載置可能なパレットを一枚づつ配置することができるように構成されている。この収納空間１００では、パレットに載置した車両を格納する。格納庫３０では、あるパレットが存在する棚の隣接棚に他のパレットが存在しないとき、駆動手段（図示せず）による駆動により、このパレットを隣接棚にスライド移動することができる。
【００１５】
ここで、格納庫３０では、格納する車両の入庫口（図示せず）及び格納していた車両の出庫口（図示せず）を収納空間１００と異なる階層に設けることが可能である。また、格納庫３０が収納空間１００を複数層有することで、より多くの車両を格納することができる。収納空間１００とは異なる階層に入庫口や出庫口を有する場合や、収納空間１００を複数層有する場合には、収納空間１００内にリフト１０１を設け、このリフト１０１でパレットを上方向（又は下方向）に移動させることで、パレットを他の階層にある入庫口又は出庫口や他の階層の収納空間１００に移動させることができる。
【００１６】
ここで、駆動手段を利用したパレットのスライド移動やリフトを利用したパレットの上下方向の移動は、機械制御装置２０から入力する制御信号に従って実行される。例えば、図２に示す収納空間１００を複数層有し、入庫口が他の階層に存在する格納庫３０では、入庫の際、機械制御装置２０から入力する制御信号に従って、ある収納空間１００でリフト１０１上まで車両が載置されていない空のパレットを移動させたうえで、リフト１０１を使用して入庫口まで上方向（又は下方向）にパレットを移動させる。入庫口で対象の車両がパレット上に配置されると、リフト１０１は、再び元の収納空間１００に戻り、車両の入庫が完了する。
【００１７】
また、この格納庫３０では、出庫の際、機械制御装置２０から入力する制御信号に従って、対象の車両が載置されるパレットが選択されると、このパレットをリフト１０１上まで移動させたうえで、リフト１０１を使用して出庫口まで上方向（又は下方向）にパレットを移動させる。出庫口でパレットに載置される対象の車両がパレットから降ろされると、リフト１０１は、再び元の収納空間１００に戻り、出庫が完了する。なお、入庫口と出庫口は同一であっても良いし、複数あっても良い。また、収納空間１００におけるリフト１０１の数も限定されない。さらに、格納庫３０では、入庫口及び出庫口を複数設けてもよい。
【００１８】
図２は、平面が３×５に区分され、１５の棚を有する収納空間１００の一例を示している。また、図２に示す例において、各棚中に付される符号は、棚内に配置されるパレットの識別番号を示している。したがって、図２では、１−ｂの棚に１番のパレット、１−ｃの棚に２番のパレット、１−ｄの棚に３番のパレット、１−ｅの棚に４番のパレット、２−ｂの棚に５番のパレット、２−ｃの棚に６番のパレット、２−ｄの棚に７番のパレット、２−ｅの棚に８番のパレット、３−ａの棚に９番のパレット、３−ｂの棚に１０番のパレット、３−ｃの棚に１１番のパレット、３−ｄの棚に１２番のパレット、３−ｅの棚に１３番のパレットが配置されている例を示している。また、図２に示す例において、１−ａの棚及び２−ａの棚にはパレットが配置されておらず、１−ａの棚と、２−ａの棚は空棚となっている。
【００１９】
図２に示す例において、２番のパレットが配置されている１−ｃの棚は、駆動手段の故障等の理由によりパレットを移動させることができない故障棚１０２となっている。したがって、例えば１−ｄの棚にある３番のパレットを１−ｂに移動させるためには、１−ｃの棚を経由するのではなく、２−ｄの棚、２−ｃの棚及び２−ｂの棚を経由する必要がある。
【００２０】
また、図２に示す例において、３−ｃの棚と３−ｄの棚の間には壁１０３があり、これらの棚の間でパレットをスライドさせて移動することはできない。したがって、例えば３−ｄの棚にある１２番のパレットを３−ｃに移動させるためには、２−ｄの棚及び２−ｃの棚を経由する必要がある。
【００２１】
パズル式駐車システム１では、入力装置４０を介して入庫又は出庫の操作信号が入力されると、機械制御装置２０が、経路計画装置１０にパレットの経路の計画を要求する。経路計画装置１０は、格納庫３０のレイアウトに応じて、呼出パレットを入庫口又は出庫口に対応するリフト１０１がある棚に移動させるための最適な経路を計画する。また、機械制御装置２０は、経路計画装置１０で計画された経路に応じて、格納庫３０のパレットの移動を制御する。
【００２２】
〈機械制御装置〉
機械制御装置２０は、図１に示すように、入力装置４０から入庫又は出庫の操作信号を入力する操作入力部２１と、操作入力部２１が入庫又は出庫の操作信号を入力すると、経路計画装置１０に入力された操作信号に従った操作を実行するためのパレットの経路の計画を要求するリクエスト信号を送信する経路要求部２２とを備えている。また、機械制御装置２０は、経路計画装置１０から格納庫３０のレイアウトに関するレイアウトデータの送信を要求するリクエスト信号を受信すると、第１レイアウトデータ記憶部２３で記憶されるレイアウトデータを経路計画装置１０に送信するレイアウト送信部２４を備えている。さらに、機械制御装置２０は、経路計画装置１０で計画された経路に従ってパレットの移動を制御する制御信号を生成し、生成した制御信号を格納庫３０に送信する制御部２５と、送信する制御信号に基づいてパレットを移動する各棚の駆動手段の駆動回数をカウントするカウント部２６を備えている。また、機械制御装置２０は、格納庫３０におけるレイアウトの変更に応じてレイアウトデータを更新する更新部２７を備えている。
【００２３】
第１レイアウトデータ記憶部２３で記憶しているレイアウトデータは、格納庫３０が有する棚の位置関係の他、各棚に配置されているパレットの番号、棚と棚との間に設けられる壁の位置、故障している棚の位置、各棚の駆動手段の駆動回数を有している。具体的には、レイアウトデータは、図２を用いて上述したような位置関係に関するデータとともに、パレットの移動のために各棚の駆動手段が過去に駆動した駆動回数を有するデータである。
【００２４】
ここで、第１レイアウトデータ記憶部２３で記憶しているレイアウトデータに含まれる各棚に関する駆動回数は、パレットを移動するための駆動の際にインクリメントされるが、駆動手段が故障によって交換された際や定期交換で交換された際には、入力装置４０を介した操作信号によって０にリセットされる。
【００２５】
〈経路計画装置〉
経路計画装置１０は、図１に示すように、機械制御装置２０から受信する経路の計画を要求するリクエスト信号に応じてレイアウトデータを取得するレイアウト取得部１１と、レイアウトデータを記憶する第２レイアウトデータ記憶部１６と、第２レイアウトデータ記憶部１６が記憶するレイアウトデータを利用して呼出パレットの位置を判定する位置判定部１２と、第２レイアウトデータ記憶部１６が記憶するレイアウトデータを利用して呼出パレットの移動経路を探索する呼出パレット探索部１３と、パレットの移動経路を探索する空棚探索部１４と、呼出パレット探索部１３及び空棚探索部１４で探索されたパレットの移動経路のリストである移動経路データを記憶する移動経路データ記憶部１７と、移動経路データ記憶部１７で記憶される移動経路データを送信する経路送信部１５とを備えている。
【００２６】
レイアウト取得部１１は、機械制御装置２０から経路の計画を要求するリクエスト信号を受信すると、機械制御装置２０にレイアウトデータの送信を要求するリクエスト信号を送信して機械制御装置２０からレイアウトデータを取得する。
【００２７】
第２レイアウトデータ記憶部１６は、レイアウト取得部１１が取得したレイアウトデータを記憶する。この第２レイアウトデータ記憶部１６で記憶されるレイアウトデータも、上述した第１レイアウトデータ記憶部２３で記憶されているレイアウトデータと同様に、図２を用いた格納庫３０が有する棚の位置関係のほか、各棚に配置されるパレットの番号、棚と棚との間に設けられる壁の位置、故障している壁の位置とともに、パレットの移動のために各棚の駆動手段が過去に駆動した駆動回数を有している。
【００２８】
また、呼出パレット探索部１３及び空棚探索部１４でパレットの移動経路が探索されると、第２レイアウトデータ記憶部１６で記憶するレイアウトデータは、レイアウト取得部１１が取得したレイアウトデータから、探索された移動経路を利用してパレットを移動させた場合のシミュレーション結果であるレイアウトデータに更新される。このとき、レイアウトデータに含まれる各棚の駆動手段の駆動回数も、シミュレーションの結果においてパレットの移動に応じた棚の駆動手段の駆動回数に応じて更新される。
【００２９】
位置判定部１２は、第２レイアウトデータ記憶部１６で記憶されているレイアウトデータを利用して、呼出パレット１０４が目的地（入庫又は出庫に利用するリフト１０１）上に存在するか否かを判定する。第２レイアウトデータ記憶部１６で記憶されているレイアウトデータが格納庫３０の実際のレイアウトである場合には、位置判定部１２は、実際のレイアウトで呼出パレット１０４が目的地であるリフト１０１上に存在するか否かを判定する。一方、第２レイアウトデータ記憶部１６で記憶されているレイアウトデータが呼出パレット探索部１３及び空棚探索部１４で探索された移動経路でパレットを移動させたシミュレーション結果のレイアウトである場合には、位置判定部１２は、シミュレーション結果のレイアウトで呼出パレット１０４がリフト１０１上に存在するか否かを判定する。
【００３０】
呼出パレット探索部１３は、第２レイアウトデータ記憶部１６で記憶されるレイアウトデータにより、呼出パレット１０４がリフト１０１上に存在しない場合に呼出パレット１０４をリフト１０１上に移動させる経路を探索する。この際、呼出パレット探索部１３は、各棚の駆動手段の駆動回数にばらつきが生じないようにして呼出パレット１０４の移動経路を探索する。これらの処理を実行するため、呼出パレット探索部１３は、第１選択手段１３ａ、第１算出手段１３ｂ、第１抽出手段１３ｃ及び第１決定手段１３ｄを備えている。
【００３１】
空棚探索部１４は、第２レイアウトデータ記憶部１６で記憶されるレイアウトデータを利用して、呼出パレット１０４を呼出パレット探索部１３で決定された移動経路で移動させるために空棚の位置を変更するためのパレットの移動経路を探索する。すなわち、呼出パレット１０４を呼出パレット探索部１３で決定された移動経路で移動させるためには、パレットが配置される棚と空棚の位置関係を変更して移動経路上で呼出パレット１０４が次に移動する位置（次移動位置）をパレットが配置されない空棚にする必要がある。したがって、空棚探索部１４は、次移動位置を空棚にするための収納空間１００におけるパレットの移動経路を探索する。この際、空棚探索部１４は、各棚の駆動手段の駆動回数にばらつきが生じないようにしてパレットの移動経路を探索する。これらの処理を実行するため、空棚探索部１４は、第２選択手段１４ａ、第２算出手段１４ｂ、第２抽出手段１４ｃ、第２決定手段１４ｄ及びカウント手段１４ｅを備えている。
【００３２】
移動経路データ記憶部１７は、空棚探索部１４で探索されたパレットを移動させる移動経路及び呼出パレット探索部１３で決定された次移動位置に呼出パレット１０４を移動させる経路のリストである移動経路データを記憶している。呼出パレット１０４が目的地であるリフト１０１から離れているほど呼出パレット１０４が移動する棚の数が多くなるため、呼出パレット１０４が目的地から離れているほど移動経路データには、複数のパレットの移動経路が追記されることになる。
【００３３】
経路送信部１５は、位置判定部１２で呼出パレット１０４がリフト上にあると判定されたとき、移動経路データ記憶部１７で記憶する移動経路データを機械制御装置２０に送信する。経路送信部１５が送信した移動経路データを受信した機械制御装置２０は、移動経路データに含まれる移動経路に従って格納庫３０のパレットを移動させる。
【００３４】
図３のフローチャートで示すように、パズル式駐車システム１では、入力装置４０から機械制御装置２０の操作入力部２１に入庫又は出庫の操作信号が入力される（Ｓ０１）。入庫又は出庫の操作信号を入力した機械制御装置２０の経路要求部２２から経路計画装置１０に経路の計画が要求され、レイアウトデータを取得して第２レイアウトデータ記憶部１６に記憶させた経路計画装置１０では、位置判定部１２により、第２レイアウトデータ記憶部１６で記憶されるレイアウトデータにおいて呼出パレット１０４が目的地であるリフト１０１上に存在するか否かを判定する（Ｓ０２）。
【００３５】
位置判定部１２により、呼出パレット１０４が目的地にあると判定されたとき（Ｓ０２でＹＥＳ）、呼出パレット１０４を収納空間１００内で移動させる必要がないため、経路送信部１５は機械制御装置２０の制御部２５に呼出パレット１０４が目的地にある旨を通知する信号を送信し、制御部２５は入庫又は出庫の動作を実行する（Ｓ０８）。具体的には、呼出パレット１０４がリフト１０１上に存在するため、リフト１０１を上方向（又は下方向）に移動させることで呼出パレット１０４を入庫口又は出庫口まで移動させて入庫又は出庫を実行する。
【００３６】
位置判定部１２により呼出パレット１０４が目的地にないと判定されたとき（Ｓ０２でＮＯ）、呼出パレット探索部１３によって呼出パレット探索処理が実行される（Ｓ０３）。この呼出パレット探索処理については図５及び図６を用いて後述するが、呼出パレット１０４が目的地であるリフト１０１まで移動する経路を探索する処理である。呼出パレット１０４が現在位置からこの移動経路上で次に移動する棚を「次移動位置」とする。
【００３７】
呼出パレット探索部１３によって呼出パレット１０４の移動経路が決定されると、空棚探索部１４によって空棚探索処理が実行される（Ｓ０４）。この空棚探索処理については図７及び図８を用いて後述するが、呼出パレット１０４をステップＳ０３で探索された移動経路にしたがって移動させるために収納空間１００内でパレットをどのように移動させるかを探索する処理である。
【００３８】
空棚探索部１４は、ステップＳ０４の探索結果を移動手順としてパレットを移動した場合のデータを更新する（Ｓ０５）。具体的には、空棚探索部１４は、探索された移動経路を移動経路データ記憶部１７に追記する。また、空棚探索部１４は、第２レイアウトデータ記憶部１６で保持するレイアウトデータを追記した移動経路でパレットを移動させた場合のシミュレーション結果に更新する。このシミュレーション結果は、パレットを移動した場合のレイアウトに加え、パレットを移動した場合の各棚の駆動手段の駆動回数を含んでいる。
【００３９】
また、経路計画装置１０では、第２レイアウトデータ記憶部１６で保持するレイアウトデータが更新されると、位置判定部１２により、呼出パレット１０４が目的地であるリフト１０１上に存在するか否かを判定する（Ｓ０６）。
【００４０】
位置判定部１２により呼出パレット１０４が目的地にないと判定されたとき（Ｓ０６でＮＯ）、経路計画装置１０では、ステップＳ０４〜Ｓ０６の処理を繰り返し、移動経路リストに順次追記する。一方、位置判定部１２により、呼出パレット１０４が目的地にあると判定されたとき（Ｓ０６でＹＥＳ）、経路送信部１５は機械制御装置２０の制御部２５に移動経路データ記憶部１７で記憶される移動経路データを送信し、制御部２５は受信したリストデータに従ってパレットを移動させた後に入庫又は出庫の動作を実行する（Ｓ０７，Ｓ０８）。
【００４１】
ここで、ステップＳ０３の呼出パレット探索処理及びステップＳ０４の空棚探索処理で利用するマンハッタン距離について説明する。ここで利用するマンハッタン距離は、ある棚から別のある棚までの距離である。具体的には、２つの棚間の行座標と列座標の差の合計値である。また、マンハッタン距離を求める際には、故障棚１０２や壁１０３は考慮しない。したがって、例えば、図４に示す例で、棚１（１−ａ）から棚２（３−ｅ）までのマンハッタン距離を求める際には、行座標の差である２と列座標の差である４の合計値６がマンハッタン距離となる。
【００４２】
〈呼出パレット探索処理〉
図５に示すフローチャート及び図６に示すレイアウトを利用して、図３のフローチャートのステップＳ０３における呼出パレット探索処理について説明する。この呼出パレット探索処理では、呼出パレット１０４の最短経路が探索される。ここでは、図６（ａ）に示すように、各棚にパレットが配置されており、２−ｄの棚にある７番のパレットが呼出パレット１０４として指定され、３−ｂの棚にあるリフト１０１まで移動させる場合について説明する。なお、図２に示した例と同様に図６に示すレイアウトにおいても３−ｂの棚にリフト１０１があり、１−ｃの棚が故障棚１０２であり、３−ｃの棚と３−ｄの棚の間に壁１０３があるため移動することができなくなっている。
【００４３】
まず、第１選択手段１３ａが、呼出パレット１０４が移動可能な隣接棚を選択する（Ｓ１１）。例えば、２−ｄの棚からは、隣接する全ての棚に移動可能であるため、隣接する全ての棚である２−ｅの棚、２−ｃの棚、３−ｄの棚及び１−ｄの棚が選択される。
【００４４】
第１選択手段１３ａによって移動可能な隣接棚が選択されると、第１算出手段１３ｂが、選択された各隣接棚について、隣接棚からリフト１０１までのコストを算出する（Ｓ１２）。具体的には、第１算出手段１３ｂは、コストｔ（ｍ）に、隣接棚からリフト１０１までの距離（例えば、マンハッタン距離）を用いることができる。または、第１算出手段１３ｂは、距離の他、隣接棚からリフト１０１までの移動に要する時間をコストｔ（ｍ）としてもよい。なお、ｍは、レイアウト毎に割り当てられる番号である。
【００４５】
図６（ｂ）に示すように、２−ｅの棚が選択されたｃａｓｅ１のレイアウトの場合（ｍ＝１とする）、この棚からリフト１０１までのマンハッタン距離が４であるため、コストｔ（１）＝４となる。２−ｃの棚が選択されたｃａｓｅ２のレイアウトの場合（ｍ＝２とする）、この棚からリフト１０１までのマンハッタン距離が２であるため、コストｔ（２）＝２となる。３−ｄの棚が選択されたｃａｓｅ３のレイアウトの場合（ｍ＝３とする）、この棚からリフト１０１までのマンハッタン距離が１であるため、ｔ（３）＝２となる。呼出パレットを１−ｄの棚に移動させるｃａｓｅ４の場合（ｍ＝４とする）、この棚からリフト１０１までのマンハッタン距離が４であるため、ｔ（４）＝４となる。
【００４６】
第１算出手段１３ｂによって各隣接棚についてコストが算出されると、第１抽出手段１３ｃがコストの最も小さい隣接棚を抽出する（Ｓ１３）。ここで、算出されたコストが等しい隣接棚が複数ある場合、第１抽出手段１３ｃは、第２レイアウトデータ記憶部１６で記憶されるレイアウトデータに含まれるパレットの駆動回数が最も少ない隣接棚を選択する。また、パレットの駆動回数も等しい場合、第１抽出手段１３ｃは、空棚に最も近い隣接棚を選択する。
【００４７】
例えば、図６（ｂ）に示す例ではｃａｓｅ２とｃａｓｅ３のコストはともに「２」で同一であるが、例えば、ｃａｓｅ２で選択された２−ｃの棚における棚の駆動回数の方がｃａｓｅ３で選択された３−ｄの棚におけるパレットの駆動回数よりも少ない場合、第１抽出手段１３ｃは、ｃａｓｅ２の２−ｃの棚を抽出する。
【００４８】
第１抽出手段１３ｃに１つの隣接棚が抽出されると、呼出パレット１０４が抽出された隣接棚にあると仮定して、呼出パレット１０４が目的地であるリフト１０１上にあるか否か判定を行う（Ｓ１４）。目的地であるリフト１０１上にないと判定されたとき（Ｓ１４でＮＯ）、呼出パレット１０４が目的地上に到達するまでステップＳ１２〜Ｓ１４の処理を繰り返す。
【００４９】
呼出パレット１０４が目的地にあると判定されたとき（Ｓ１４でＹＥＳ）、これまでステップＳ１３で順に抽出した棚を呼出パレット１０４の移動経路として決定する（Ｓ１５）。なお、第１決定手段１３ｄは、決定した次移動位置を空棚探索部１４に出力する。ここで、ステップＳ１２〜Ｓ１４が繰り返される場合、探索された呼出パレット１０４の移動経路はメモリ（図示せず）で記憶されているが、ステップＳ１５で次移動位置が決定されると、探索された呼出パレット１０４の移動経路は使わないため、メモリから消去される。
【００５０】
なお、図６に示す一例における呼出パレット探索処理では、図６（ｂ）のｃａｓｅ２のレイアウトの状態である場合、第１選択手段１３ａは、移動可能な隣接棚として図６（ｃ）に示す２−ｂの棚（ｃａｓｅ２−１）と３−ｃの棚（ｃａｓｅ２−２）を選択する。また、第１算出手段１３ｂは、ｃａｓｅ２−１のレイアウトの場合（ｍ＝５とする）のコストとしてｔ（５）＝１を算出し、ｃａｓｅ２−２のレイアウトの場合（ｍ＝６とする）のコストとしてｔ（６）＝１を算出する。ｃａｓｅ２−１とｃａｓｅ２−２で得られたコストはともに「１」で同一であるが、仮に、２−ｂの棚のほうが３−ｃの棚よりも駆動回数が少ない場合、第１抽出手段１３ｃは、ｃａｓｅ２−１の２−ｂの棚を抽出する。また、仮に、２−ｂの棚と３−ｃの棚の駆動回数が同一の場合、第１抽出手段１３ｃは、空棚に近い２−ｂの棚を抽出する。
【００５１】
また、図６（ｃ）のｃａｓｅ２−１のレイアウトの状態である場合、第１選択手段１３ａは、移動可能な隣接棚として図６（ｄ）に示す２−１の棚（ｃａｓｅ２−１−１）、３−ｂの棚（ｃａｓｅ２−１−２）及び１−ｂの棚（ｃａｓｅ２−１−３）を選択する。また、第１算出手段１３ｂは、ｃａｓｅ２−１−１のレイアウトの場合（ｍ＝７とする）のコストとしてｔ（７）＝２を算出し、ｃａｓｅ２−１−２のレイアウトの場合（ｍ＝８とする）のコストとしてｔ（８）＝０を算出し、ｃａｓｅ２−１−３のレイアウトの場合（ｎ＝９とする）のコストとしてｔ（９）＝２を算出する。したがって、第１抽出手段１３ｃは、コストが最小のｃａｓｅ２−１−２の３−ｂの棚を抽出する。
【００５２】
このように、図６（ａ）に示すようにパレットが配置される収納空間１００において、２−ｄの棚にある７番のパレットが呼出パレットとされた場合、呼出パレットが２−ｃの棚（図６（ｂ）のｃａｓｅ２）、２−ｂの棚（図６（ｃ）のｃａｓｅ２−１）、３−ｂの棚（図６（ｄ）のｃａｓｅ２−１−２）と移動する経路が探索される。
【００５３】
〈空棚探索処理〉
図７に示すフローチャート及び図８に示すレイアウトを利用して、図３のフローチャートのステップＳ０４における空棚探索処理について説明する。空棚探索処理では、呼出パレット１０４を次移動位置１０５に移動させるため、この次移動位置１０５を空棚にするために呼出パレット１０４以外のパレットの移動経路を探索する。すなわち、パレットを移動して、空棚の位置が変更されることは、空棚の移動と等価である。また空棚探索処理では、複数考えられる各パレットの移動経路のうち、最短の経路を探索する。ここでは、図８（ａ）に示すように、各棚にパレットが配置されており、２−ｄの棚にある７番のパレットが呼出パレット１０４として指定され、移動経路から次移動位置１０５として２−ｃの棚が選択され、この２−ｃの棚を空棚にするためのパレットの移動経路を探索するものとして説明する。
【００５４】
まず、第２選択手段１４ａは、呼出パレット探索処理で探索された呼出パレット１０４の移動経路と、呼出パレット１０４の現在位置とから、呼出パレット１０４の次移動位置１０５と、次移動位置１０５に最も近い空棚を選択する（Ｓ２１）。仮に、最も近い空棚が複数あるとき、次移動位置１０５と直線上にある空棚を選択する。図８（ａ）に示す例では、空棚２である２−ａの棚を選択する。なお、最も近い複数の空棚があるとしても、これらが全て次移動位置１０５の直線上にない場合には、予め定められる順序で空棚を選択する。
【００５５】
その後、第２選択手段１４ａが、第２レイアウトデータ記憶部１６に記憶されるレイアウトデータにおいて選択した空棚の隣接棚のうち空棚にパレットを移動可能な隣接棚を選択する（Ｓ２２）。例えば、図８（ａ）に示す例において第２選択手段１４ａが空棚２である２−ａの棚を選択したとき、この隣接棚として２−ｂの棚と３−ａの棚を選択する。
【００５６】
第２選択手段１４ａによって空棚の隣接棚が選択されると、第２算出手段１４ｂが、選択された各隣接棚について、隣接棚から次移動位置までのコストを算出する（Ｓ２３）。具体的には、第２算出手段１４ｂは、コストｔ（ｎ）に、隣接棚から次移動位置までの距離（例えば、マンハッタン距離）を用いることができる。または、第２算出手段１４ｂは、距離のほか、隣接棚から次移動位置までのパレットの移動に要する時間をコストｔ（ｎ）としてもよい。なお、ｎは、レイアウト毎、すなわち、ステップＳ２２で選択された隣接棚毎に割り当てられる番号である。
【００５７】
具体的には、図８（ｂ）に示すように、５番のパレットを隣接棚である２−ａの棚に移動させて２−ｂの棚を新たな空棚とするｃａｓｅ１のレイアウトの場合（ｎ＝１とする）、この隣接棚から次移動位置までのマンハッタン距離は１であるため、ｔ（１）＝１となる。９番のパレットを２−ａの棚に移動させて３−ａの棚を新たな空棚とするｃａｓｅ２のレイアウトの場合（ｎ＝２とする）、この隣接棚から次移動位置までのマンハッタン距離は２であるため、ｔ（２）＝２となる。
【００５８】
第２算出手段１４ｂによって各隣接棚についてコストが算出されると、第２抽出手段１４ｃがコストの最も小さい隣接棚を抽出する（Ｓ２４）。ここで、算出されたコストが等しい隣接棚が複数ある場合、第２抽出手段１４ｃは、第２レイアウトデータ記憶部１６に記憶されるレイアウトデータに含まれるパレットの駆動回数が最も少ない隣接棚を選択する。また、パレットの駆動回数も等しい場合、第２抽出手段１４ｃは、所定の順序で隣接棚を抽出する。図８に示す例では第２抽出手段１４ｃは、ｃａｓｅ１の２−ｂを空棚とするパレットの移動を抽出する。
【００５９】
第２抽出手段１４ｃに隣接棚が抽出されると、カウント手段１４ｅは、第２抽出手段１４ｃで抽出された隣接棚の駆動手段の駆動回数Ｔ（ｉ）をインクリメントし、メモリ（図示せず）に記憶する（Ｓ２５）。ここで、ｉは、棚の番号である。
【００６０】
また、第２抽出手段１４ｃに隣接棚が抽出されると、第２決定手段１４ｄは、抽出された隣接棚が次移動位置１０５であるか否かを判定する（Ｓ２６）。抽出された隣接棚が次移動位置１０５である場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、第２決定手段１４ｄは、ステップＳ２２〜Ｓ２４で抽出された移動経路を次移動位置１０５を空棚とするまでのパレットの移動経路と決定する（Ｓ２７）。また、第２決定手段１４ｄは、ステップＳ２７で決定された次移動位置を空棚にする経路に、空棚となった次移動位置に呼出パレット１０４を移動する経路を加えてパレットの移動経路とし、空棚探索処理を終了する（Ｓ２８）。
【００６１】
一方、抽出された隣接棚が次移動位置１０５でない場合（Ｓ２６でＮＯ）、ステップＳ２２に戻り、次移動位置１０５が空棚になるまでのパレットの移動経路を探索する。ここで、ステップＳ２２〜Ｓ２６が繰り返される場合、探索されたパレットの経路はメモリ（図示せず）で記憶されており、ステップＳ２７で決定されるパレットの移動経路に反映される。なお、決定された移動経路はステップＳ０５で上述した処理で移動経路データ記憶部１７のリストに追記され、また、移動経路に従って空棚が次移動位置１０５まで移動した後、この次移動位置１０５に呼出パレット１０４が移動した状態及びステップＳ２５で求められてメモリに記憶された各棚の駆動手段の駆動回数Ｔ（ｉ）が第２レイアウトデータ記憶部１６のレイアウトデータに記憶される。
【００６２】
上述したように、実施形態に係るパズル式駐車システム１では、呼出パレット探索部１３及び空棚探索部１４の探索結果を利用して、呼出パレット１０４が目的地であるリフト１０１に移動するまで、ステップＳ０３〜Ｓ０５の処理が繰り返される。パズル式駐車システム１では、その後、探索された経路でパレットが移動されることで、入庫又は出庫が行われる。この際、パズル式駐車システム１では、同一のコストの棚が複数ある場合には駆動回数が少ない棚が選択されることにより、駆動手段の駆動回数の偏りが軽減される。したがって、各棚の駆動手段の駆動回数を均一にすることで、複数の棚の駆動手段の同じタイミングでの交換を実現可能となり、駆動手段のメンテナンスを容易にすることができる。
【００６３】
<変形例>
なお、収納空間１００内のレイアウトにはパターンが定まるため、発生が多いレイアウトの場合の経路については、予め記憶装置に記憶し、必要な際に記憶装置から読み出してパネルを移動するようにしてもよい。少数の候補経路を予め記憶し、読み出して利用することは、全ての候補経路を作成して記憶する場合と比較して、演算や記憶等の処理負担を軽減することができる。
【００６４】
具体的には、経路計画装置１０に、発生が多いレイアウトと、このレイアウトの場合の候補経路とを記憶する記憶部と、レイアウト取得部１１で取得したレイアウトデータが記憶部で記憶される発生が多いレイアウトであるかを判定するレイアウト判定部を設けることで実現することができる。また、ここで記憶するレイアウト及び候補経路は、故障棚１０２の発生等によるレイアウトの変更に応じて変更させてもよい。
【００６５】
例えば、呼出パレット１０４となるパレットは、リフト１０１の付近の棚に収納されることが多く、そのような場合、空棚の位置も同一になる場合も多い。したがって、このように発生が多いレイアウト及び候補経路を記憶装置に記憶しておくことで、処理負担を軽減することができる。
【００６６】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。
【符号の説明】
【００６７】
１…パズル式駐車システム
１０…経路計画装置
１１…レイアウト取得部
１２…位置判定部
１３…呼出パレット探索部
１３ａ…第１選択手段
１３ｂ…第１算出手段
１３ｃ…第１抽出手段
１３ｄ…第１決定手段
１４…空棚探索部
１４ａ…第２選択手段
１４ｂ…第２算出手段
１４ｃ…第２抽出手段
１４ｄ…第２決定手段
１４ｅ…カウント手段
１５…経路送信部
１６…第２レイアウトデータ記憶部（レイアウトデータ記憶部）
１７…移動経路データ記憶部
２０…機械制御装置
２１…操作入力部
２２…経路要求部
２３…第１レイアウトデータ記憶部
２４…レイアウト送信部
２５…制御部
２６…カウント部
２７…更新部
３０…格納庫
４０…入力装置
１００…収納空間
１０１…リフト
１０２…故障棚
１０３…壁
１０４…呼出パレット
１０５…次移動位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014051844.tif 000009
【図８】
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