(57)【要約】【課題】本発明は、地震による商品の高所からの落下破損を未然に抑制することができる自動倉庫用計算機を提供することを目的とする。【解決手段】自動倉庫１０は、倉庫に保管される商品１１の商品荷姿を検出するセンサ１３と、高さ方向に少なくとも下部エリアと上部エリアとに区分され、商品１１を保管可能なラック１４と、入庫信号に応じて商品１１をラック１４の指定位置に運ぶクレーン１５とを有する。自動倉庫用計算機２０は、商品荷姿から力学的な安定性に関する評価値を算出し、評価値が商品１１の安定性を定めた安定条件を満たさない場合に、下部エリアを選択する保管エリア選択部２４と、下部エリア内の空きスペースを指定する入庫信号を出力する入庫位置指示部２６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
倉庫に保管される商品の商品荷姿を検出するセンサと、
高さ方向に少なくとも下部エリアと上部エリアとに区分され、前記商品を保管可能なラックと、
入庫信号に応じて前記商品を前記ラックの指定位置に運ぶクレーンと、
を有する自動倉庫の自動倉庫用計算機であって、
前記商品荷姿から力学的な安定性に関する評価値を算出し、該評価値が前記商品の安定性を定めた安定条件を満たさない場合に、前記下部エリアを選択する保管エリア選択部と、
前記下部エリア内の空きスペースを指定する前記入庫信号を出力する入庫位置指示部と、
を備えることを特徴とする自動倉庫用計算機。
【請求項２】
前記評価値は、前記商品の重心および底面の大きさであり、
前記安定条件は、前記商品を規定角度傾けた場合に、前記重心から下方に向かう重心線が前記底面と交わること、
を特徴とする請求項１記載の自動倉庫用計算機。
【請求項３】
前記評価値は、前記商品の高さおよび横幅であり、
前記安定条件は、前記高さに対する前記横幅が規定割合以上であること、
を特徴とする請求項１記載の自動倉庫用計算機。
【請求項４】
前記評価値は、前記商品荷姿を撮像した画像を高さ方向に等分割した場合において、上部画像中に前記商品が占める上部商品面積と、下部画像中に前記商品が占める下部商品面積とであり、
前記安定条件は、前記上部商品面積に対する前記下部商品面積が規定割合以上であること、
を特徴とする請求項１記載の自動倉庫用計算機。
【請求項５】
前記商品に応じたコードを入力可能なコード入力部と、
商品コードと前記商品を保管すべきエリアとの対応関係が登録された商品マスタと、を備え、
前記保管エリア選択部は、
前記コードが前記商品マスタに含まれる商品コードである場合に、前記商品マスタから前記コードに対応する保管エリアを取得する登録商品保管エリア選択部と、
前記コードが前記商品マスタに含まれる商品コードでない場合であって前記評価値が前記安定条件を満たさない場合に、前記下部エリアを選択する未登録商品保管エリア選択部と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動倉庫用計算機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動倉庫用計算機に関する。
【背景技術】
【０００２】
多段の格納棚に商品を自動的に搬送・保管する自動倉庫は、高さ方向が有効活用でき格納効率がよいことが知られている。例えば特許文献１には、商品が重量物の場合は第１段目の格納棚に格納し、商品が軽量物の場合は第２段目以上の格納棚に格納する立体倉庫が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７３８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、自動倉庫システムでは、大きな地震が発生した場合に商品が落下等により破損する被害が発生していた。特に地震が多い国では、被害を少なくするため、自動倉庫本体に耐震構造を施したり、地震速報データを取り込んで自動倉庫システムを停止させる制御を施したりしている。
【０００５】
しかし、耐震構造を施したり、地震速報データを取り込んだりするためにはハード的対応が必要であり、地震対策コストが大きかった。また、地震対策を施しても発生状況や商品の入庫位置によっては地震の影響を抑えることができない問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、地震による商品の高所からの落下破損を未然に抑制することのできる自動倉庫用計算機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、
倉庫に保管される商品の商品荷姿を検出するセンサと、
高さ方向に少なくとも下部エリアと上部エリアとに区分され、前記商品を保管可能なラックと、
入庫信号に応じて前記商品を前記ラックの指定位置に運ぶクレーンと、
を有する自動倉庫の自動倉庫用計算機であって、
前記商品荷姿から力学的な安定性に関する評価値を算出し、該評価値が前記商品の安定性を定めた安定条件を満たさない場合に、前記下部エリアを選択する保管エリア選択部と、
前記下部エリア内の空きスペースを指定する前記入庫信号を出力する入庫位置指示部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
１つの実施形態では、前記評価値は、前記商品の重心および底面の大きさであり、前記安定条件は、前記商品を規定角度傾けた場合に、前記重心から下方に向かう重心線が前記底面と交わること、を特徴とする。
【０００９】
他の実施形態では、前記評価値は、前記商品の高さおよび横幅であり、前記安定条件は、前記高さに対する前記横幅が規定割合以上であること、を特徴とする。
【００１０】
また別の実施形態では、前記評価値は、前記商品荷姿を撮像した画像を高さ方向に等分割した場合において、上部画像中に前記商品が占める上部商品面積と、下部画像中に前記商品が占める下部商品面積とであり、前記安定条件は、前記上部商品面積に対する前記下部商品面積が規定割合以上であること、を特徴とする。
【００１１】
好ましくは、自動倉庫用計算機は、
前記商品に応じたコードを入力可能なコード入力部と、
商品コードと前記商品を保管すべきエリアとの対応関係が登録された商品マスタと、を備え、
前記保管エリア選択部は、
前記コードが前記商品マスタに含まれる商品コードである場合に、前記商品マスタから前記コードに対応する保管エリアを取得する登録商品保管エリア選択部と、
前記コードが前記商品マスタに含まれる商品コードでない場合であって前記評価値が前記安定条件を満たさない場合に、前記下部エリアを選択する未登録商品保管エリア選択部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る自動倉庫用計算機によれば、地震による商品の高所からの落下破損を未然に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る自動倉庫システムの構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る評価値と安定条件について説明するための図である。
【図３】自動倉庫への入庫パターンの一例について説明するための図である。
【図４】自動倉庫への入庫パターンの一例について説明するための図である。
【図５】自動倉庫用計算機が実行する処理ルーチンのフローチャートである。
【図６】自動倉庫用計算機が有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る評価値と安定条件について説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る評価値と安定条件について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る自動倉庫システムの構成を説明するための図である。自動倉庫システム１は、自動倉庫１０と自動倉庫用計算機２０を備える。
【００１６】
（自動倉庫）
自動倉庫１０は、複数の入出庫コンベア１２、１台以上のセンサ１３、１つ以上のラック１４、複数のクレーン１５、入庫処理部１６を備える。
【００１７】
入出庫コンベア１２は、商品１１をクレーン１５による昇降位置まで搬送する。
【００１８】
入出庫コンベア１２の近傍には、倉庫に保管される商品１１の商品荷姿を検出するセンサ１３が配置されている。具体的には、商品１１の立体形状を検出するため複数箇所にイメージセンサ（カメラ）、光学センサ、超音波センサ等が配置される。商品荷姿の情報は自動倉庫用計算機２０へ送信される。
【００１９】
ラック１４は、保管エリアが高さ方向に少なくとも下部エリアと上部エリアとに区分され、商品１１を保管可能な格納棚である。
【００２０】
クレーン１５は、商品１１をラック１４に入庫および商品１１をラック１４から出庫する装置である。入庫信号に応じて商品１１をラック１４の指定位置に運び入れ、出庫信号に応じて商品１１をラック１４の指定位置から運び出す。
【００２１】
入庫処理部１６は、自動倉庫用計算機２０から受信した制御信号（入庫信号、出庫信号）に応じてクレーン１５を制御する。制御結果は自動倉庫用計算機２０へ送信される。
【００２２】
（自動倉庫用計算機）
自動倉庫用計算機２０は、コード入力部２１、入庫コンベア在荷処理部２２、自動倉庫在庫２３、保管エリア選択部２４、商品マスタ２５、入庫位置指示部２６、トラッキング２７を備える。
【００２３】
コード入力部２１は、商品１１に応じたコードを入力可能である。オペレータは、入出庫コンベア１２に置かれた商品に商品コードがある場合は、その商品コードを入力する。一方、オペレータは、入出庫コンベア１２に置かれた商品に商品コードがない場合は、伝票コード等を入力する。入力されたコードは入庫コンベア在荷処理部２２および保管エリア選択部２４へ送信される。
【００２４】
入庫コンベア在荷処理部２２は、コードを受信すると、自動倉庫在庫２３からラック１４の在荷情報（空き情報）を取得する。また、入庫コンベア在荷処理部２２は、入庫処理部１６の制御結果を受信して、自動倉庫在庫２３に在荷情報を登録する。自動倉庫在庫２３は、ラック１４内の各位置の在荷情報を記憶するテーブルを有している。
【００２５】
保管エリア選択部２４は、登録商品保管エリア選択部と、未登録商品保管エリア選択部とを有する。
【００２６】
登録商品保管エリア選択部は、コード入力部２１に入力されたコードが商品マスタ２５に含まれる商品コードである場合に、商品マスタ２５からコードに対応する保管エリアを取得する。商品マスタ２５には、商品コードと商品を保管すべきエリアとの対応関係が登録されている。具体的には、力学的な安定性の低い商品については下部エリアが、安定性の高い商品については上部エリアが予め指定されている。すなわち、入力されたコードに一致する商品コードがある場合には、商品マスタ２５に登録された保管エリアに従って商品を入庫することで地震による商品の高所からの落下破損を未然に抑制することができる。なお、商品マスタ２５には商品コードに対応するその他の情報（荷高さ、重量など）が含まれていても良い。
【００２７】
ところで、商品マスタ２５に登録されていない商品が入庫される場合もある。このような商品であっても適切な保管エリアを選択する必要がある。そのため、本発明では未登録商品保管エリア選択部を備える。
【００２８】
未登録商品保管エリア選択部は、コード入力部２１に入力されたコードが商品マスタ２５に含まれる商品コードでない場合であって、商品１１の力学的な安定性に関する評価値が商品の安定性を定めた安定条件を満たさない場合に、下部エリアを選択する。加えて未登録商品保管エリア選択部は、コードが商品マスタ２５に含まれる商品コードでない場合であって評価値が安定条件を満たす場合に、上部エリアを選択する。この評価値は、商品荷姿から算出される。
【００２９】
図２を参照して、本発明の実施の形態１に係る評価値と、安定条件について説明する。  実施の形態１では、商品荷姿から算出される商品１１の力学的な安定性に関する評価値は、商品１１の重心および底面の大きさである。重心は、商品の密度が均一であるとして計算してよい。一般に物体は、底面の広がり（底面積）が大きいほど安定しており、重心が低いほど安定している。図２に示す商品１１を傾けた角度が、商品１１の重心から下方に向かう重心線が底面と交わる範囲であれば、商品１１は元に戻る。一方、角度が前述の範囲を超えれば商品１１は倒れてしまう。そこで、実施の形態１では、安定条件を、商品１１を規定角度θ傾けた場合に、重心から下方に向かう重心線が底面と交わることとする。
【００３０】
これによれば、商品マスタ２５に無いコードが入力された場合には、センサ１３で検出された商品荷姿に基づく商品１１の力学的な安定性に関する評価値から安定性が判断される。そして、安定性が低い商品１１は下部エリアに、そうでない商品１１は上部エリアに入庫することで地震による商品の高所からの落下破損を未然に抑制することができる。
【００３１】
入庫位置指示部２６は、保管エリア選択部２４に選択された保管エリア（上部エリア／下部エリア）内の空きスペースを指定する入庫信号を出力する。具体的には、入庫位置指示部２６は、自動倉庫在庫２３から取得されたラック１４の在荷情報（空き情報）、および、トラッキング２７から取得されたクレーン１５の稼動情報や故障情報に基づいて、選択された保管エリア内の空きスペースを指定する。トラッキング２７には、自動倉庫１０から受信した各クレーン１５の稼動情報や故障情報が記憶されており、使用中や故障中のクレーンは制御対象から外され、使用可能なクレーンを制御する入庫信号が出力される。
【００３２】
図３、図４を参照して自動倉庫１０への入庫パターンの一例について説明する。この例では、保管エリアはラック１４の高さ方向に３つに区分されている。低荷エリアは、不安定な商品を保管するエリアであり上述した下部エリアに相当する。低荷エリアの上方の一般エリアおよび高荷エリアは、上述した上部エリアに相当する。商品マスタ２５には、商品コード毎に低荷エリア、一般エリア、高荷エリアのいずれかが保管エリアとして登録されている。各保管エリアにおいて入庫位置指示部２６によって決定される入庫場所は優先順位が定められている。具体的には、選択された保管エリア内で地震の影響を小さくするため、入出庫クレーンに近い方から入庫し、また、低い段から優先して入庫するように入庫パターンＡ〜Ｃが定められている。
【００３３】
（フローチャート）
図５は、上述した動作を実現するために、自動倉庫用計算機２０が実行する処理ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、商品１１が入出庫コンベア１２に置かれる度に実行される。
【００３４】
図５に示すルーチンでは、まずステップＳ１００において、オペレータによりコード入力部２１に商品１１に対応する商品コードまたは伝票コード等が入力される。伝票コード等は商品１１に対応する商品コードが無い場合に、商品コードの代わりに入力される。
【００３５】
コードが入力されると、ステップＳ１０１において、入庫コンベア在荷処理部２２は、自動倉庫在庫２３から自動倉庫の在荷情報（空き情報）を取得する。在荷情報は保管エリア選択部２４へ送信される。
【００３６】
ステップＳ１０２において、保管エリア選択部２４は、コードが商品マスタ２５に含まれているか否かを検索する。コードが商品マスタ２５内の商品コードと一致する場合は、ステップＳ１０３の処理に進む。
【００３７】
ステップＳ１０３において、登録商品保管エリア選択部（保管エリア選択部２４）は、商品マスタ２５からコードに対応する保管エリアを取得する。保管エリアは入庫位置指示部２６に通知される。その後、後述するステップＳ１０９の処理へ進む。
【００３８】
一方、ステップＳ１０２において、コードが商品マスタ２５内の商品コードと一致しない場合は、ステップＳ１０４の処理へ進む。
【００３９】
ステップＳ１０４において、未登録商品保管エリア選択部（保管エリア選択部２４）は、センサ１３により検出された商品１１の商品荷姿の情報を取得する。
【００４０】
ステップＳ１０５において、未登録商品保管エリア選択部は、商品荷姿から力学的な安定性に関する評価値を計算する。実施の形態１では、評価値は商品１１の重心および底面の大きさである。
【００４１】
ステップＳ１０６において、未登録商品保管エリア選択部は、評価値が安定条件を満たすか否かを判定する。実施の形態１では、安定条件は、商品１１を規定角度θ傾けた場合に、重心から下方に向かう重心線が底面と交わることである。安定条件を満たす場合は、ステップＳ１０７の処理へ進み上部エリア（図４の高荷エリアまたは一般エリア）が選択される。一方、安定条件を満たさない場合は、ステップＳ１０８の処理へ進み下部エリアが選択される。
【００４２】
上述したステップＳ１０３、Ｓ１０７、Ｓ１０８のいずれかの処理後、ステップＳ１０９において、入庫位置指示部２６は、自動倉庫在庫２３およびトラッキング２７の情報に基づいて、選択された保管エリア内から入庫可能なラック１４の空きスペースを指定し、入庫信号を出力する。
【００４３】
（効果）
以上説明したように、図５に示すルーチンによれば、商品１１が商品マスタ２５に登録されている場合は、商品マスタ２５に登録された安定性を考慮した保管エリアに従って安定性の低い商品１１を下部エリアに、安定性の高い商品１１を上部エリアに入庫できる。加えて、本ルーチンによれば、商品１１が商品マスタ２５に登録されていない場合であっても、商品荷姿から商品１１の力学的な安定性を評価し、安定性の低い商品１１を下部エリアに、安定性の高い商品１１を上部エリアに入庫できる。そのため、地震による商品の高所からの落下破損を未然に抑制することができ、地震発生時の影響を小さくできる。
【００４４】
（変形例）
ところで、上述した実施の形態１の自動倉庫システムにおいては、選択された保管エリアに必ず商品１１を入庫することを前提としているが、選択された保管エリアが満杯の場合もありうる。そのため、一つ上または一つ下のエリアから空きスペースを探すよう処理を拡張してもよい。ただし、下部エリア（低荷エリア）に入庫するよう決められた商品については他のエリアに振り返ることができないことを制約とすべきである。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。
【００４５】
また、上述した実施の形態１の自動倉庫システムでは、ラック１４を高さ方向に３つに区分（図３、図４）した例について説明したが、これに限定されるものではない。ラック１４は高さ方向に２つ以上のエリアに区分されたものであればよい。
【００４６】
（ハードウェア構成例）
図６は、本システムの自動倉庫用計算機２０が有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。図１の自動倉庫用計算機２０の各部は機能の一部を示し、各機能は処理回路により実現される。一態様として、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ９１と少なくとも１つのメモリ９２とを備える。他の態様として、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア９３を備える。
【００４７】
処理回路がプロセッサ９１とメモリ９２とを備える場合、各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、メモリ９２に格納される。プロセッサ９１は、メモリ９２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。
【００４８】
処理回路が専用のハードウェア９３を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、又はこれらを組み合わせたものである。各機能は処理回路で実現される。
【００４９】
実施の形態２．
上述した実施の形態１では、評価値は商品の重心および高さ、安定条件は商品を規定角度傾けた場合に重心から下方に向かう重心線が底面と交わることとしている。ところで、保管される商品が直方体のような単純な形状に梱包されて保管される運用の場合もある。このような場合には、処理を単純化することもできる。そこで、実施の形態２では、保管商品が単純形状であることを前提として処理を単純化した。
【００５０】
図７は、本発明の実施の形態２に係る評価値と安定条件について説明するための図である。実施の形態２では、商品荷姿から算出される商品１１の力学的な安定性に関する評価値は、商品１１の高さおよび横幅である。高さに対して横幅が大きいほど力学的な安定性は高いと考えられる。そこで、安定条件は、商品１１の高さに対する横幅が規定割合以上であることとする。
【００５１】
実施の形態２の処理ルーチンは、ステップＳ１０５における評価値は上述した商品１１の高さおよび横幅である点、ステップＳ１０６における安定条件は商品１１の高さに対する横幅が規定割合以上である点を除き上述した図５と同様である。そのため、共通する処理については説明を省略する。
【００５２】
以上説明したように、実施の形態２に係るシステムによれば、保管商品が単純形状である場合に、実施の形態１よりも単純な処理で地震による商品の高所からの落下破損を未然に抑制することができ、地震発生時の影響を小さくできる。
【００５３】
実施の形態３．
実施の形態３では、保管商品が単純形状であることを前提として、上述した実施の形態２とは別の評価値および安定条件を用いることとする。
【００５４】
図８は、本発明の実施の形態３に係る評価値と安定条件について説明するための図である。実施の形態３では、商品荷姿から算出される商品１１の力学的な安定性に関する評価値は、商品荷姿を撮像した画像を高さ方向に等分割した場合において、上部画像中に商品１１が占める上部商品面積と、下部画像中に商品１１が占める下部商品面積とである。上部商品面積に比して下部商品面積が大きいほど力学的な安定性は高いと考えられる。そこで、安定条件は、上部商品面積に対する下部商品面積が規定割合以上であることとする。
【００５５】
実施の形態３の処理ルーチンは、ステップＳ１０５における評価値は上述した上部画像中に商品１１が占める上部商品面積と、下部画像中に商品１１が占める下部商品面積とである点、ステップＳ１０６における安定条件は上部商品面積に対する下部商品面積が規定割合以上である点を除き上述した図５と同様である。そのため、共通する処理については説明を省略する。
【００５６】
以上説明したように、実施の形態３に係るシステムによれば、保管商品が単純形状である場合に、実施の形態１よりも単純な処理で地震による商品の高所からの落下破損を未然に抑制することができ、地震発生時の影響を小さくできる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  自動倉庫システム
１０  自動倉庫
１１  商品
１２  入出庫コンベア
１３  センサ
１４  ラック
１５  クレーン
１６  入庫処理部
２０  自動倉庫用計算機
２１  コード入力部
２２  入庫コンベア在荷処理部
２３  自動倉庫在庫
２４  保管エリア選択部
２５  商品マスタ
２６  入庫位置指示部
２７  トラッキング
９１  プロセッサ
９２  メモリ
９３  ハードウェア
θ  規定角度
【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】
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【図８】
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