(57)【要約】  自動収納回収システム（１０）の下方および頂部でそれぞれ動作するドローン（３０）と容器荷役車両（２００）との間の相互作用を制御し調整する、方法、システム、およびコンピュータプログラム。目的は、ドローン（３０）および容器荷役車両（２００）が、それらの間で収納容器（１０６）を移送するときに最小限のまたは最もコスト効率が良い待ち時間を有するのを確保することである。種々のステップが、各容器荷役車両（２００）の第１のタイプのコントローラ（２２０）および各ドローン（３０）の第２のタイプのコントローラ（２３０）と通信する操作コントローラ（２１０）によって実施され、タイミング情報が重要な要因である。
2021527604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重み関数に基づいて、容器荷役車両（２００）と遠隔操作されるドローン（３０）との間で収納容器（１０６）を移送するための合計経過時間または待ち時間コストが最小限または最適になるように、前記容器荷役車両および前記ドローンの動作を制御する方法であって、前記ドローン（３０）が、収納容器（１０６）をグリッドセル（１２２）に収納する収納グリッド（１０４）を規定するフレームワーク構造（１００）を有する自動収納回収システム（１０）の下方のレベルで動作し、前記収納容器（１０６）が前記収納グリッド（１０４）の頂部上を走行する容器荷役車両（２００）によって収納および回収され、各容器荷役車両（２００）内の第１のタイプのコントローラ（２２０）および各ドローン（３０）内の第２のタイプのコントローラ（２３０）と通信している少なくとも１つの操作コントローラ（２１０）によって、
指定された収納容器（１０６）が収納コラム（１０５）および対応するグリッドセル（１２２）からドローン（３０）へと移送されるべきであるとき、
割り当てられた容器荷役車両（２００）の前記第１のタイプのコントローラ（２２０）に命令を送信することによって、前記収納容器（１０６）を前記グリッドセル（１２２）から荷積みし、特定された空の出庫コラム（１１９、１２０）の下端部に位置する選択されたポート（１５０）に下ろすように、前記容器荷役車両を割り当て、命令するステップと、
前記容器荷役車両（２００）を前記グリッドセル（１２２）へと動かし、前記収納容器（１０６）を荷積みし、前記ポート（１５０）がある前記出庫コラム（１１９、１２０）のグリッドセル（１２２）へと搬送するステップと、
第１の位置にある前記選択されたポート（１５０）、および前記収納容器（１０６）が前記ポート（１５０）においていつ利用可能になるかの情報を含む信号を、前記ドローン（３０）に送信するステップと、
前記ドローン（３０）からの応答に基づいて、前記指定された収納容器（１０６）を回収するように、ドローン（３０）を割り当て、命令するステップと、
前記ドローン（３０）を前記第１の位置にある前記ポート（１５０）へと動かし、前記収納容器（１０６）を荷積みし、第２の位置へと運ぶステップ、
ならびに／あるいは、指定された収納容器（１０６）が、対応する収納コラム（１０５）に収納するために、ドローン（３０）によってグリッドセル（１２２）へと移送されるべきであるとき、
前記第１の位置にあるどのポート（１５０）が使用されるべきかを決定するステップと、
前記収納容器（１０６）を、前記第２の位置を表す現在位置から前記第１の位置にある前記ポート（１５０）へと搬送するために、命令を前記ドローン（３０）の前記第２のタイプのコントローラ（２３０）に送信するステップと、
前記ドローン（３０）を前記第２の位置から前記第１の位置にある前記ポート（１５０）へと動かすステップと、
前記収納容器がそこから回収される前記ポート（１５０）の情報を含む信号を前記容器荷役車両（２００）に送信するステップと、
前記容器荷役車両（２００）からの応答に基づいて、前記指定された収納容器（１０６）を前記第１の位置にある前記ポート（１５０）から持ち上げて回収するために、容器荷役車両（２００）を割り当て、命令するステップと、
前記収納容器（１０６）を前記出庫コラム（１１９、１２０）を通して前記ポート（１５０）から持ち上げ、前記収納容器（１０６）を搬送する前記容器荷役車両（２００）を、前記指定された収納容器（１０６）が移送されるべき前記収納コラム（１０５）に対応するグリッドセル（１２２）へと動かすステップとが実施される、方法。
【請求項２】
指定された収納容器（１０６）が前記ドローン（３０）および前記容器荷役車両（２００）によってグリッドセル（１２２）との間で移送されるべきであるとき、前記収納容器（１０６）を移送するのに利用可能な一連のポート（１５０）から選択される前記ポート（１５０）が、最も近い利用可能なポート（１５０）と前記収納容器（１０６）がその間で移送されるべき前記グリッドセル（１２２）との間の前記容器荷役車両（２００）の最良にマッチする移動時間と、空のドローン（３０）のポート（１５０）までの移動時間とのトレードオフに基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
指定された収納容器（１０６）が前記ドローン（３０）および前記容器荷役車両（２００）によってグリッドセル（１２２）に移送されるべきであるとき、前記指定された収納容器（１０６）を前記第１の位置にある前記ポート（１５０）から回収するのに割り当てられる前記容器荷役車両（２００）は、現在利用可能なものであり、かつ前記ポートへの最良にマッチする移動時間であって昇降デバイスを現在位置から前記ポート（１５０）へと下ろすための最短時間を有するものである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
指定された収納容器（１０６）が前記容器荷役車両（２００）および前記ドローン（３０）によってグリッドセル（１２２）から回収されるべきであるとき、前記指定された収納容器（１０６）を前記第１の位置にある前記ポート（１５０）から回収するのに割り当てられる前記ドローン（３０）は、現在利用可能なものであり、かつ現在位置から前記ポート（１５０）への最良にマッチする移動時間を有するものである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
重み関数に基づいて、容器荷役車両（２００）と遠隔操作されるドローン（３０）との間で収納容器（１０６）を移送するための合計経過時間または待ち時間コストが最小限または最適になるように、前記容器荷役車両および前記ドローンの動作を制御するシステムであって、前記ドローン（３０）が、収納容器（１０６）をグリッドセル（１２２）に収納する収納グリッド（１０４）を規定するフレームワーク構造（１００）を有する自動収納回収システム（１０）の下方のレベルで動作し、前記収納容器（１０６）が前記収納グリッド（１０４）の頂部上を走行する容器荷役車両（２００）によって収納および回収され、少なくとも１つの操作コントローラ（２１０）が、各容器荷役車両（２００）内の第１のタイプのコントローラ（２２０）および各ドローン（３０）内の第２のタイプのコントローラ（２３０）と通信しており、前記コントローラが、請求項１から４に記載の方法を実施するように適合された、システム。
【請求項６】
コンピュータによって実行されると、容器荷役車両（２００）と遠隔操作されるドローン（３０）との間で収納容器（１０６）を移送するときの前記容器荷役車両および前記ドローンの動作を制御する、請求項１から４に記載の方法を実施する、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動収納回収システムの下側部分における第１の位置に位置するポートを備える、グリッド構造および出庫システムを有する自動収納回収システムに関する。収納容器を、ポートと、典型的にはピッキングステーションである第２の位置との間で搬送するのに、ドローンが使用される。より具体的には、本発明は、自動収納回収システムの下方と頂部とでそれぞれ動作する、ドローンと容器荷役車両との間の相互作用を制御し調整する、方法、システム、およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、フレームワーク構造１００を有する典型的な従来技術の自動収納回収システム１０を開示しており、ロボットとも呼ばれる容器荷役車両２００が、フレームワーク構造１００の頂部にあるレールシステム１０８上を走行するときに、自動収納回収システム１０を操作する。
【０００３】
フレームワーク構造１００は、複数の垂直部材１０２と、複数の垂直部材１０２を支持する任意の複数の水平部材１０３とを備える。部材１０２、１０３は、典型的には、金属、例えばアルミニウム押出形材で作られてもよい。
【０００４】
フレームワーク構造１００は、列状に配置された収納コラム１０５を備える収納グリッド１０４を規定し、収納コラム内で、ビンとしても知られる収納容器１０６が上下に積み重ねられてスタック１０７を形成する。各収納容器１０６は、典型的には、複数の品目（図示なし）を保持してもよい。
【０００５】
自動収納回収システム１０は、容器荷役車両２００のためのレールシステム１０８を備える。レールシステム１０８は、収納グリッド１０４の頂部にわたってグリッドパターンで配置される。容器荷役車両２００は、レールシステム１０８上を走行しており、収納容器１０６を上下させて収納コラム１０５から出し入れするとともに、収納容器１０６をレールシステム１０８上で搬送するように操作される。グリッドパターンを構成するグリッドセル１２２のうち１つの水平方向の範囲が、図１に太線で示されている。
【０００６】
レールシステム１０８は、フレーム構造１００の頂部をわたって通る第１の方向Ｘでの容器荷役車両２００の動きをガイドするように配置された第１の平行なレールセット１１０と、第１の方向Ｘに垂直な第２の方向Ｙでの容器荷役車両２００の動きをガイドする、第１のレールセット１１０に垂直に配置された第２の平行なレールセット１１１とを備える。このようにして、レールシステム１０８はグリッドコラムを規定し、その上を容器荷役車両２００が収納コラム１０５の上方で横方向に、即ち水平なＸ−Ｙ面に平行な面内を動くことができる。
【０００７】
各容器荷役車両２００は、車両本体と８つのホイール２０１のホイール構成とを備え、第１の４つのホイールセットによって、容器荷役車両２００がＸ方向で横方向に動くことができ、残りの第２の４つのホイールセットによって、Ｙ方向で横方向に動くことができる。ホイール構成の１つまたは両方のホイールセットを上下させることができ、それによって、第１のホイールセットおよび／または第２のホイールセットをそれぞれのレールセット１１０、１１１と係合させることができ、これは、容器荷役車両２００の動きおよび方向を制御するコントローラによって規定される。
【０００８】
各容器荷役車両２００は、収納容器１０６を垂直方向に搬送する、例えば収納容器１０６を収納コラム１０５から持ち上げ、収納容器１０６を収納コラム１０５内に下ろす、昇降デバイス（図示なし）を備える。昇降デバイスは、収納容器１０６を係合するように適合された、１つまたは複数の把持／係合デバイス（図示なし）を備える。把持／係合デバイスは、第１および第２の方向Ｘ、Ｙに直交する第３の方向Ｚで把持／係合デバイスの位置を調節するために、昇降デバイスによって車両２００から下ろすことができる。
【０００９】
各容器荷役車両２００は、レールシステム１０８をわたって収納容器１０６を搬送するとき、収納容器１０６を受け入れ積み込むための、収納区画またはスペース（図示なし）を備える。収納スペースは、例えば、その内容を参照により本明細書に組み込むＷＯ２０１４／０９０６８４Ａ１に記載されているように、車両本体内の中央に配置された空洞を備えてもよい。
【００１０】
あるいは、容器荷役車両２００は、やはりその内容を参照により本明細書に組み込むＮＯ３１７３６６に記載されているように、カンチレバー構造を有してもよい。
収納グリッド１０４では、ほとんどのグリッドコラムが収納コラム１０５であり、即ち、収納容器１０６がスタック１０７状に収納されるグリッドコラム１０５である。しかしながら、収納グリッド１０４は通常、少なくとも１つのグリッドコラムを有し、そのグリッドコラムは、収納容器１０６を収納するのには使用されず、代わりに、収納容器１０６に収納グリッド１０４の外部からアクセスするか、または収納グリッド１０４から出し入れすることができる第２の位置（図示なし）へと搬送することができるように、収納容器１０６を荷降ろしおよび／または荷積みするのに、容器荷役車両２００によって使用される。当該分野内では、かかる位置は通常「ポート」と呼ばれ、ポートが位置するグリッドコラムは「出庫コラム」１１９と呼ばれることがある。容器荷役車両２００の荷降ろしおよび荷積みポートは、「出庫コラムの上部ポート」１１９と呼ばれる。出庫コラムの反対側端部は「出庫コラムの下部ポート」と呼ばれる。
【００１１】
図１の収納グリッド１０４は、２つの出庫コラム１１９および１２０を備える。第１の出庫コラム１１９は、例えば、容器荷役車両２００が、出庫コラム１１９を通って、更にアクセスまたは移送ステーション（図示なし）まで搬送される、収納容器１０６を荷降ろしすることができる、専用の荷降ろしポートを備えてもよく、第２の出庫コラム１２０は、容器荷役車両２００が、出庫コラム１２０を通ってアクセスまたは移送ステーション（図示なし）から搬送されてきた収納容器１０６を荷積みすることができる、専用の荷積みポートを備えてもよい。第１および第２の出庫コラム１１９、１２０のポートはそれぞれ、収納容器１０６の荷積みおよび荷降ろしの両方に適したポートを含んでもよい。
【００１２】
第２の位置は、典型的には、品目が収納容器１０６から出されるかまたはその中に位置付けられる、ピッキングまたは入庫ステーションであってもよい。ピッキングまたは入庫ステーションでは、収納容器１０６は、通常、自動収納回収システム１０から出されることは決してなく、アクセスされると収納グリッド１０４内に戻される。収納容器を収納グリッド１０４から出し入れするために、下部ポートも出庫コラムに設けられる。かかる下部ポートは、例えば、収納容器１０６を別の収納施設に（例えば、別の収納グリッドに）、搬送車両（例えば、列車もしくは貨物自動車）に直接、または生産施設に移送するのに使用される。
【００１３】
自動収納回収システム１０を監視し制御するために、システムは、典型的にはコンピュータ化され、収納容器１０６を追跡し、任意の時にどのビンが荷役されるか、即ちどのビンが回収もしくは収納されるかを追跡するデータベースを備える、制御システム（図示なし）を備える。制御システムは、収納グリッド１０４内におけるそれぞれの収納容器１０６の位置、各収納容器１０６の内容、ならびに容器荷役車両２００の位置および動きを監視し制御してもよく、それにより、容器荷役車両２００が互いに衝突することなく、所望の収納容器１０６を所望の時に所望の位置に出庫することができる。
【００１４】
図１に開示されている収納グリッド１０４に収納された収納容器１０６がアクセスされるとき、制御システムは、容器荷役車両２００の１つに、収納容器１０６を収納グリッド１０４内におけるその現在位置から回収し、第１の出庫コラム１１９にまたはそこを通って搬送するように命令する。この操作には、容器荷役車両２００を、標的の収納容器１０６が位置する収納コラム１０５の上方のグリッド位置へと動かし、容器荷役車両の昇降デバイス（図示なし）を使用して収納容器１０６を収納コラム１０５から回収し、収納容器１０６を第１の出庫コラム１１９へと搬送することを伴う。標的の収納容器１０６がスタック１０７内の深いところに位置する場合、即ち１つまたは複数の他の収納容器が標的の収納容器１０６の上に位置する場合、操作は、標的の収納容器１０６を収納コラム１０５から持ち上げる前に、上方に位置する収納容器１０６を一時的に動かすことを含むことになる。このステップは、当該分野内では「掘り出し」と呼ばれる場合があり、標的の収納容器１０６を出庫コラムに搬送するのに後で使用されるのと同じ容器荷役車両２００を用いて、または１つもしくは複数の他の協働する容器荷役車両２００を用いて実施されてもよい。別の方法として、または追加として、自動収納回収システム１０は、収納容器１０６を収納コラム１０５から一時的に出すタスクに特に特化した容器荷役車両２００を有してもよい。標的の収納容器１０６が収納コラム１０５から出されると、一時的に出された収納容器１０６を元の収納コラム１０５内に再び位置付けることができる。しかしながら、出された収納容器はあるいは、他の収納コラム１０５に移されてもよい。
【００１５】
収納容器１０６が収納グリッド１０４内に収納されるべきであるとき、容器荷役車両２００の１つが、収納容器１０６を第２の出庫コラム１２０から荷積みし、それが収納されるべき収納コラム１０５の上方のグリッド位置へと搬送するように命令される。収納コラムスタック１０７内の標的位置にまたはその上方に位置付けられた収納容器があればそれらが出された後、容器荷役車両２００は、収納容器１０６を所望の位置に位置付ける。出された収納容器は次に、収納コラム１０５内に下ろして戻されるか、または他の収納コラム１０５に移されてもよい。
【００１６】
知られている自動収納回収システム１０と関連する問題は、荷積みおよび荷降ろしポートの周囲のエリアが、収納容器１０６の荷降ろしまたは荷積みを行うように命令された容器荷役車両２００で混雑することがある点である。これは、自動収納回収システム１０の操作の重大な妨害となることがある。小型システムでは、この状況は、出庫コラムをグリッドに追加することで、出庫コラムの多数のポート間で容器荷役車両２００を分配し、それによって混雑を回避することが可能になるので、これによって軽減される場合がある。しかしながら、ポートおよびコラムが追加された場合、通常、コンベヤシステムのインフラストラクチャを増加しなければならない。これには空間を要するが、必ずしも利用可能ではないことがある。また、コンベヤシステムのインフラストラクチャの追加および維持にはコストがかかる。
【００１７】
従来技術の自動収納回収システム１０の別の問題は、出庫コラム１１９、１２０の別個の荷降ろしポートおよび荷積みポートが、容器荷役車両２００が荷降ろし後に収納コラム１０５へ動いて新しい収納容器１０６を回収することを必要とする点である。同様に、容器荷役車両２００を空にしなければならず、即ち、収納容器１０６を荷積みするのに荷積みポート１２０に送られたとき、収納容器１０６がない状態でなければならない。これによって非効率になり、容器荷役車両２００がペイロードとしての収納容器１０６がない状態で収納グリッド１０４上を動き回るので、ポート周辺の混雑の増大を引き起こす。加えて、出庫コラム１１９、１２０が、コラム１１９、１２０を通過する容器荷役車両２００を支持するなどの他の目的で使用することができる、収納グリッド１０４のスペースを占めることがある。
【００１８】
本発明は、収納容器１０６の、自動収納回収システムとの間での荷役および移送の際における上記の問題を回避する新しい方法を提供する。
【発明の概要】
【００１９】
本発明は、重み関数に基づいて、容器荷役車両と遠隔操作されるドローンとの間で収納容器を移送するための合計経過時間または待ち時間コストが最小限または最適になるように、容器荷役車両およびドローンの動作を制御する方法であって、ドローンが、収納容器をグリッドセルに収納する収納グリッドを規定するフレームワーク構造を有する自動収納回収システムの下方のレベルで動作し、収納容器が収納グリッドの頂部上を走行する容器荷役車両によって収納および回収される、方法によって規定される。
【００２０】
以下のステップは、各容器荷役車両内の第１のタイプのコントローラおよび各ドローン内の第２のタイプのコントローラと通信している少なくとも１つの操作コントローラによって実施される。
【００２１】
指定された収納容器が収納コラムおよびそれに対応するグリッドセルからドローンへと移送されるべきであるとき、
割り当てられた容器荷役車両内の第１のタイプのコントローラに命令を送信することによって、収納容器をグリッドセルから荷積みし、特定された空の出庫コラムの下端部に位置する選択されたポートに下ろすように、容器荷役車両を割り当て、命令するステップと、
容器荷役車両をグリッドセルへと動かし、収納容器を荷積みし、ポートがある出庫コラムのグリッドセルへと搬送するステップと、
第１の位置にある選択されたポート、および収納容器がポートにおいていつ利用可能になるかの情報を含む信号を、ドローンに送信するステップと、
ドローンからの応答に基づいて、指定された収納容器を回収するように、ドローンを割り当て、命令するステップと、
ドローンを第１の位置にあるポートへと動かし、収納容器を荷積みし、第２の位置へと運ぶステップ、
ならびに／あるいは、指定された収納容器が、それに対応する収納コラムに収納するために、ドローンによってグリッドセルへと移送されるべきであるとき、
第１の位置にあるどのポートが使用されるべきかを決定するステップと、
収納容器を、第２の位置を表すその現在位置から第１の位置にある上記ポートへと搬送するために、命令をドローンの第２のタイプのコントローラに送信するステップと、
ドローンを第２の位置から第１の位置にあるポートへと動かすステップと、
収納容器がそこから回収されるポートの情報を含む信号を容器荷役車両に送信するステップと、
容器荷役車両からの応答に基づいて、指定された収納容器を第１の位置にある上記ポートから持ち上げて回収するために、容器荷役車両を割り当て、命令するステップと、
収納容器を出庫コラムを通してポートから持ち上げ、収納容器を搬送する容器荷役車両を、指定された収納容器が移送されるべき収納コラムに対応するグリッドセルへと動かすステップ。
【００２２】
収納グリッドのサイズに応じて、容器荷役車両とドローンとの間で収納容器を移送するためのポートの数が異なることがある。より小さいシステムの場合、例えば、回収した収納容器を下ろすのに使用されるポートと、収納されるべき収納容器を持ち上げるのに使用されるポートの、２つのポートのみがこの目的に割り振られることがある。異なる構成が実現可能であり、収納グリッドのサイズと、ドローンが動作している収納グリッドの下方の利用可能なエリアのサイズとにしたがって、カスタマイズすることができる。
【００２３】
収納容器を移送するのに利用可能なポートがいくつかある場合、使用するのに最良に適合したポートを決定することができる。ポートは、収納グリッドの下方の割り振られたエリアにおいて出庫コラムの下方でともにグループ化することができ、または収納グリッドの下方の異なる場所に分散させてもよい。
【００２４】
一実施形態では、指定された収納容器がドローンおよび容器荷役車両によってグリッドセルの間で移送されるべきであるとき、収納容器を移送するのに利用可能な一連のポートから選択されるポートは、最も近い利用可能なポートと収納容器がその間で移送されるべきグリッドセルとの間の容器荷役車両の最良にマッチする移動時間と、最も近い空のドローンがアクセス可能なポートの位置とのトレードオフに基づく。
【００２５】
利用可能な容器荷役車両の移動時間が計算される。これは、それらの現在位置と、特定の収納容器が収納されるべきまたはそこから回収されるべきグリッドセルに達するためにそれらが取ることができる経路、ならびに利用可能なポートがあるセルまでに使う時間に基づく。
【００２６】
利用可能なドローンの移動時間も、それらの現在位置と、特定の収納容器が容器荷役車両との間で移送されるべきポートに達するためにそれらが取ることができる経路、ならびに利用可能なポートがあるセルまでに使う時間に基づく。
【００２７】
そのため、収納容器を移送するために選択されるポートは、ポートまでの最良にマッチする移動時間を有する容器荷役車両およびドローンのトレードオフに基づく。目的は、ドローンおよび容器荷役車両によって、指定された収納容器を収納グリッドとの間で移送するのに使用される時間が最短になるポートを選択することである。これに加えて、収納容器を移送する際のポートでの待機が最小限である、最適なタイミングが達成される。
【００２８】
これは、容器荷役車両またはドローンが互いを待つ必要なく、収納容器がポートを介して移送されることを意味する。
指定された収納容器を回収する際、ポートにあるドローンへと移送される準備のための経過時間に寄与する態様は、その現在位置から収納容器が収納されるグリッドセルへと動くのに使用される時間、荷積みに使用される時間、ポートがあるグリッドセルへ動かすのに使用される時間、ならびにポートに下ろすのに使用される時間である。
【００２９】
収納容器を回収することは、それを掘り出すこと、即ち、容器にアクセスする前にその上にある他の容器を最初に出すことを含んでもよい。この動作は、選択された容器荷役車両が、収納容器が位置するセルに到達したときに、特定の収納容器が利用可能であるように、ポートへと移送するために選択されたもの以外の容器荷役車両によって実施されてもよい。
【００３０】
一実施形態では、指定された収納容器がドローンおよび容器荷役車両によってグリッドセルへと移送されるべきであるとき、指定された収納容器を第１の位置にある上記ポートから回収するのに割り当てられる容器荷役車両は、現在利用可能なものであり、かつドローンの観点で、その現在位置からポートへの最良にマッチする移動時間を有するものである。
【００３１】
別の実施形態では、指定された収納容器が容器荷役車両およびドローンによってグリッドセルから回収されるべきであるとき、指定された収納容器を第１の位置にある上記ポートから回収するのに割り当てられるドローンは、現在利用可能なものであり、かつ容器荷役車両の観点で、その現在位置からポートへの最良にマッチする移動時間を有するものである。
【００３２】
本発明は更に、重み関数に基づいて、容器荷役車両と遠隔操作されるドローンとの間で収納容器を移送するための合計経過時間または待ち時間コストが最小限または最適になるように、収納グリッドの頂部上を走行する容器荷役車両、および自動収納回収システムの下方のレベルで動作するドローンの動作を制御できるようにするシステムを含む。
【００３３】
システムは、全てのロボットおよび全てのドローンのコントローラに信号接続される操作コントローラを備える。このようにして、操作コントローラは常に、ロボットおよびドローンの位置および利用可能性の概観および制御を有する。コントローラの相互作用によって、上述した方法を実施できるようになる。
【００３４】
本発明は更に、コンピュータによって実行されると、重み関数に基づいて、容器荷役車両と遠隔操作されるドローンとの間で収納容器を移送するための合計経過時間または待ち時間コストが最小限または最適になるように、ドローンの動作を制御する上述の方法を実施するコンピュータプログラムであって、ドローンが、収納容器をグリッドセルに収納するための収納グリッドを規定するフレームワーク構造を有する自動収納回収システムの下方のレベルで動作し、収納容器が収納グリッドの頂部上を走行する容器荷役車両によって収納および回収される、コンピュータプログラムを含む。
【００３５】
本発明の利点は、容器荷役車両およびドローンの両方を備える新しい自動収納回収システムの最適な制御を提供することである。これは、品物を収納容器内に収納し回収する際の効率が向上することを意味する。
【００３６】
以下の図面は、本発明の例示的実施形態を描いたものであり、本発明の理解を容易にするために付加される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】動作可能な従来技術の容器荷役車両を含む従来技術の自動収納回収システムを示す斜視図である。
【図２】本発明による、自動収納回収グリッドおよびドローンを含む出庫システムの例示的実施形態を示す斜視図である。
【図３】ビンを回収するのに実施されるステップを示す図である。
【図４】ビンを収納するのに実施されるステップを示す図である。
【図５】操作コントローラ、ドローン、および容器荷役車両（ロボット）の間の通信経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明について、添付図面を参照して更に詳細に考察する。しかしながら、図面は本発明を図示される主題に限定しようとするものではないことが理解されるべきである。
【００３９】
フレームワーク構造１００を含む自動収納回収システム１０の典型的な従来技術については、背景技術の項に記載する。
容器荷役車両レールシステム１０８によって、容器荷役車両２００は、各グリッド位置がグリッドセル１２２と関連付けられた、異なるグリッド位置の間を水平に動くことが可能である。
【００４０】
図１では、収納グリッド１０４は８つ分のグリッドセル１２２の高さで示されている。しかしながら、収納グリッド１０４は原則的に任意のサイズのものであり得ることが理解される。収納グリッド１０４は、図１に開示されているものよりも大幅に幅および／または長さがあるものであり得る。例えば、収納グリッド１０４は、７００×７００個の収納コラム１０５を超える水平方向の範囲を有してもよい。また、収納グリッド１０４は図１に開示されるよりも大幅に深いものであり得る。例えば、収納グリッド１０４は、深さ、即ち図１に示されるＺ方向で、１２個分のグリッドセル１２２を超える深さであってもよい。
【００４１】
容器車両２００は、当該分野で知られている任意のタイプのもの、例えばＷＯ２０１４／０９０６８４Ａ１、ＮＯ３１７３６６、またはＷＯ２０１５／１９３２７８Ａ１に開示されている自動容器荷役車両のうち任意のものであり得る。上記従来技術のシステムを制御する方法および制御システムが知られている。
【００４２】
本出願人は、従来技術の収納回収システムの使用に関する問題の１つもしくは複数を解決するか、または少なくとも軽減する、自動収納回収システムを操作するための新しい解決策を開発した。
【００４３】
図２に示されるこのシステムでは、ドローン３０と呼ばれる専用容器荷役車両が自動収納回収システム１０の下方のエリアで働いている。収納容器１０６を効率的に荷役するため、ドローン３０は、自動収納回収システム１０の頂部上を走行する容器荷役車両１０６と協働しなければならない。
【００４４】
ドローン３０は、構造上の特徴、および収納容器１０６を荷役する方法によって、容器荷役車両２００とは異なる。容器荷役車両２００は、下側部分の下方で収納容器を持ち上げて下ろすことによって収納容器１０６を荷役し、一方、ドローン３０は、上側部分の上方で容器１０６を出庫し受け入れる。
【００４５】
図２は、新しい自動収納回収システム１０の斜視図を示す。収納コラム１０５の上方でレールシステム１０８上を動くように構成された容器荷役車両２００に加えて、新しいシステムは、１つまたは複数のドローン３０を備える出庫システム１４０を更に備える。ドローン３０は、１つまたは複数の出庫コラム１１９、１２０と収納グリッド１０４外の１つまたは複数の所定の位置との間で搬送するために、１つまたは複数の収納容器１０６を受け入れ支持するように構成される。所定の位置は、例えば、第２の位置またはコンベヤラインまたはトラックなどの搬送車両であってもよい。
【００４６】
図２に示される実施形態では、ドローン３０は、その上面に容器キャリア構成を有する。このようにして、ドローン３０は、出庫コラム１１９、１２０の直下に位置付けられたとき、容器１０６を受け入れ出庫することができる。図２に示されるドローンは、軌道上を走行するように適合されたホイール、ならびに推進手段、コントローラ、通信手段、および電源を更に備える。
【００４７】
新しいシステムは、収納グリッド１０４と、収納グリッド１０４の下方に位置する出庫システム１４０とを備える。図２の例は出庫レールシステム５０を示す。収納回収グリッドにおける収納容器の最も広い収納スペースを得るために、収納グリッド１０４内への延長ができるだけ少ないように出庫レールシステム５０を配置するのが有利なことがある。これは、収納回収グリッドが、上部レベルから収納グリッド１０４の基部まで延在する複数の収納コラム１０５を備え、それによって、収納コラム１０５全体を収納に使用できるので、最大限可能な収納容量が得られることを意味する。
【００４８】
出庫レールシステムは、収納グリッド１０４のフレームワーク構造内に位置する第１のレールシステムと、収納グリッド１０４のフレームワーク構造外に位置する第２のレールシステムとを備えてもよく、第１および第２のレールシステムは、ドローン３０が上記レールシステム間で動作できるように接続される。
【００４９】
レールは、新しいシステムが完全に機能するために必須ではない。例えば、ドローン３０は、直接床の上を走行するか、または床の上方をホバリングしてもよい。
上記の新しい解決策における収納グリッド１０４は、上述した従来技術の収納グリッド１０４に等しいかまたは類似しており、即ち、レールシステム１０８と、収納容器１０６の複数のスタック１０７と、スタック１０７内に積み重ねられた収納容器１０６を持ち上げて動かすための複数の容器荷役車両２００と、容器荷役車両２００を用いて各出庫コラムの上部ポートと下部ポートとの間で収納容器１０６を移送するように構成された出庫コラム１１９、１２０とを備える、収納グリッド１０４である。
【００５０】
出庫システム１４０は、図２に例示されるように、１つまたは複数の出庫コラム１１９、１２０の出庫ポート１５０の下方に載置された出庫レールシステム５０を更に備えてもよい。出庫レールシステム５０は、容器荷役車両２００のレールシステム１０８と同じように、または類似した形で構築されてもよい。
【００５１】
出庫システム１４０は、第三者の収納、生産、および分配システムに接続可能なインターフェースを更に備えてもよい。出庫システム１４０はまた、収納容器１０６が出庫システム１４０と第三者の収納、生産、および分配システムとの間で搬送されるようにして、第三者の収納、生産、および分配システムと統合されてもよい。出庫システム１４０は更に、生産施設、収納グリッド、組立て施設、受入れまたは配送場所など、第三者の収納、生産、および分配システムに接続可能であってもよい。接続は、接続可能なレールシステム、または出庫システム１４０と第三者の収納、生産、および分配システムとの間で収納容器１０６を搬送するのに用いられるコンベヤを備えるコンベヤシステムを用いて行われてもよい。
【００５２】
出庫レールシステム５０は、収納グリッド１０４に完全にまたは部分的に統合することができる。しかしながら、出庫レールシステム５０が、出庫コラム１１９、１２０のうち少なくとも１つの底部における出庫ポート１５０を網羅する水平方向の範囲を有する、効率的な動作を確保するのに有利であると見なされる。
【００５３】
図２は、収納グリッド１０４の内部の位置から収納グリッド１０４の外部の位置まで延在する出庫レールシステム５０を有する、自動収納回収システムの斜視図である。１つまたは複数の第２の位置、即ち品物をピッキングし収納容器１０６の中に置く構造は、出庫レールシステム５０の収納グリッド１０４外部に位置する部分の周囲のどこかに配置されてもよい。別の方法として、または追加として、出庫レールシステム５０の同じ周囲にまたはその付近にコンベヤが配置されてもよい。
【００５４】
新しいシステムは、自動収納回収システム１０の異なるレベルで動作する容器荷役車両２００とドローン３０との間で、収納容器１０６を移送する際の最適な調整に関する課題をもたらす。
【００５５】
本発明の１つの目的は、レールシステム上で動作する容器荷役車両２００のための出庫コラム１１９、１２０の利用可能性を増加させる、新しい自動収納回収システム１０を制御する方法を提供することである。これは、自動収納回収システムの下方および頂部でそれぞれ動作するドローン３０と容器荷役車両２００との間の相互作用を制御し調整する方法によって達成される。
【００５６】
収納容器１０６を移送するために容器荷役車両２００およびドローン３０を使用し制御する際、本発明は、従来技術のシステムよりも効率的な形で制御され、それによって出庫コラム１１９、１２０の周辺の収納容器１０６の混雑を回避するかまたは少なくとも低減する、自動収納回収システムを提供する。
【００５７】
新しい方法によれば、収納容器１０６は、できるだけ時間効率および／またはコスト効率が良くなるように、容器荷役車両（ロボット）２００とドローンとの間で移送される。
最も時間効率が良い方法は、収納容器１０６を容器荷役車両２００とドローン３０との間で移送するための合計経過時間を最小限に抑える、即ちそれぞれが最小限の待ち時間を有するものである。これは、容器荷役車両２００およびドローン３０がそれぞれ、収納容器１０６をそれらの間で移送するときの最良のバッチング移動時間を有するときに達成される。理想的には、これは、それぞれが同時にポート１５０に到達することを意味する。
【００５８】
しかしながら、容器荷役車両２００の待ち時間コストは、通常、ドローン３０にとってのものよりも大きい。最もコスト効率が良い方法は、容器荷役車両２００が常に収納容器１０６の荷役で塞がっていることを確保するものである。これは、収納容器１０６を容器荷役車両２９９との間で移送するように選択されたドローン３０が、容器荷役車両２００がポート１５０にある収納容器１０６を移送する準備ができるまでポートでしばらく待たなければならないことを暗に意味することがある。
【００５９】
最小限または最適な待ちコストは、選択されたポート１５０、時間および待ちコストが関数に含まれる変数である、重み関数に基づくことができる。
ドローン３０は、自動収納回収システム１０の下方のエリアで第１および第２の位置の間を動く。
【００６０】
第１の位置は、収納容器１０６をグリッドセル１２２に収納するグリッド構造を有し、収納容器１０６が、収納グリッド１０４の頂部上を走行し、出庫コラム１１９、１２０を介して収納容器１０６を移送するように適合された容器荷役車両２００によって荷役される、上記自動収納回収システム１０の下方のレベルに規定される。より具体的には、第１の位置は出庫コラム１１９、１２０の直下にある１５０の位置である。
【００６１】
第２の位置は、ドローン３０が現在いる位置である。これは、例えば、品目が収納容器１０６から出されるかまたはその中へと位置付けられる、ピッキングまたは入庫ステーションであってもよい。また、収納容器１０６の出庫または回収のためにどの出庫コラム１１９、１２０と相互作用すべきかに関する命令を待っているときに、ドローンが位置する仮位置であってもよい。
【００６２】
方法の異なるステップは、各容器荷役車両２００の第１のコントローラ２２０および各ドローン３０の第２のコントローラ２３０と電子的に通信している、少なくとも１つの操作コントローラ２１０で実施される。
【００６３】
少なくとも１つの操作コントローラ２１０は、一実施形態では、各容器荷役車両２００内の第１のタイプのコントローラ２２０および各ドローン３０内の第２のタイプのコントローラ２３０と通信するマスタコントローラである。
【００６４】
別の実施形態では、少なくとも１つの操作コントローラ２１０は、各容器荷役車両２００内の第１のタイプのコントローラ２２０および各ドローン３０内の第２のタイプのコントローラ２３０と通信するサブコントローラに接続されるマスタコントローラ信号である。このようにして、マスタコントローラは、容器荷役車両２００およびドローン３０の制御をサブコントローラに委任することができる。マスタコントローラは、例えば、基礎となるシステムからの情報に基づいて、収納容器１０６を移送するのに使用されるポート１５０と、移送の概算目標時間とを選択してもよい。次に、サブコントローラは、ポート１５０にある収納容器１０６を移送するのに使用される、容器荷役車両２００およびドローン３０を割り当て、選択することができる。
【００６５】
１つのシナリオでは、指定された収納容器１０６が収納からドローン３０に移送されるべきであるとき、第１のステップは、どの収納コラム１０５および対応するグリッドセル１２２に指定された収納容器１０６が収納されているかを決定することである。操作コントローラ２１０は次に、どの容器荷役車両２００をその作業に割り当てるべきかを決定する。操作コントローラ２１０は次に、収納容器１０６を決定されたグリッドセル１２２から荷積みし、特定された空の収納コラム１０５およびそれに対応するグリッドセル１２２の下端部に置かれる選択されたポート１５０に下ろすように命令する命令を、選択された容器荷役車両２００の第１のコントローラ２２０に送る。これは、上述した第１の出庫コラム１１９となる。
【００６６】
指定された収納容器１０６が、同じ収納コラム１０５における他の収納容器１０６のスタックの下方に位置する場合、他の収納容器１０６が最初に、上記割り当てられた容器荷役車両２００またはこの動作に割り当てられた他の容器荷役車両２００によって出される。
【００６７】
選択されたポート１５０は、通常、収納グリッド１０の頂部で動作する容器荷役車両２００から容器荷役車両２００の下方のレベルで動作するドローン３０へと収納容器１０６を移送するように割り振られた、ポート１５０または一連のポート１５０である。このレベルは図２に示される例に対応してもよい。
【００６８】
別の実施形態では、選択されたポート１５０は現在の空の出庫コラム１１９にしたがって変わってもよい。どのポート１５０が現在使用するのに最も適するかの決定は、多数の容器荷役車両２００およびドローン３０が同じ自動収納回収システム１０を操作しているより大型のシステムに有利なことがある。
【００６９】
一実施形態では、収納容器を容器荷役車両２００とドローン３０との間で移送するように選択されたポート１５０は、最も近い空のグリッドセル１２２および出庫ポート１５０を有する対応する空の出庫コラム１１９と、収納容器１０６が収納される収納コラム１０５に対応するグリッドセル１２２とのトレードオフに基づく。
【００７０】
どの容器荷役車両２００およびドローン３０を特定の収納容器１０６を荷役するのに使用するかに関する全ての決定は、タイミング情報に基づく。上記トレードオフは、収納容器１０６を容器荷役車両２００とドローン３０との間で移送するときの待ち時間が最小限になるように調節される。理想的には、これは、収納容器１０６が容器荷役車両２００によってポート１５０に下ろされるのとほぼ同じ時間に、ドローン３０がポート１５０での荷積みのために到達することを意味する。
【００７１】
ポート１５０における上記最小限の待ち時間に加えて、検討される別の態様は、出庫コラム１１９をできるだけ効率的に利用するものである。これは、収納容器が出庫コラムを介して移送されると、別の収納容器が移送されることを意味する。操作コントローラは、ポート１５０を介してどの容器が移送されるべきか、ならびに順序の完全な概観を有するので、収納容器を移送した後に出庫コラム１１９が空くと新しい移送が実施されるように、収納容器１０６を荷役する容器荷役車両２００を継続的に選択し順位付けする。
【００７２】
出庫コラム１１９の効率的な利用によって、収納グリッド１０４に設置しなければならない出庫コラムの数が少なくなり、それによってより多くの収納容量がもたらされる。
特定の収納容器１０６が回収されるように要求されると、回収にかかる時間が概算され、荷積みに利用可能な容器荷役車両２００が決定される。容器１０６を回収するのにかかる時間は、収納容器１０６のスタックにおけるその位置と、回収のための容器荷役車両２００の利用可能性とに基づく。要求された収納容器１０６が収納コラム１０５における他の収納容器１０６の下方に位置する場合、他の収納容器１０６を最初に出さなければならない。これは、収納容器１０６を収納コラム１０５におけるその位置から回収するのにかかる時間に影響する。
【００７３】
容器荷役車両２００が収納容器１０６を回収したとき、収納容器を選択されたセル１２２へと動かし、対応するポート１５０に下ろすのにかかる時間が決定される。収納容器１０６を収納コラム１０５におけるその位置から回収し、ポート１５０で出庫するための合計時間は、どのドローン３０を選択して荷積みするか選択するための入力データである。
【００７４】
命令が操作コントローラ２１０から割り当てられた容器荷役車両２００の第１のコントローラ２２０に送信されると、収納容器１０６が交換されるべき第１の位置にある選択されたポート１５０の情報、ならびに収納容器がポート１５０に到達すると予期される概算時間とともに、要求が各ドローン３０の第２のコントローラ２３０に更に送信される。次に、上記概算時間に収納容器１０６を荷積みするのに利用可能なドローン３０が、これを操作コントローラ２１０に報告する。これは、収納容器１０６を現在荷役していないドローン３０、または自動収納回収システム１０に収納されるべき収納容器を現在戻しているドローン３０であってもよい。
【００７５】
一実施形態では、特定の収納容器１０６が要求され、それをポート１５０において出庫する合計時間が概算されると、特定のポート１５０における収納容器１０６の予期される到達時間に関するタイミング情報がドローンに提供される。
【００７６】
別の実施形態では、ポート１５０における収納容器１０６の到達時間に関する更新されたタイミング情報が、継続的に概算されドローンに送信される。収納グリッド１０４上のレールシステム１０８上を走行する異なる容器荷役車両２００のトラフィックは、複雑で常に変化する可能性があるので、これは、ポート１５０において収納容器１０６を荷積みするための最小限の待ち時間を提供するようにドローン３０を制御する、より柔軟で正確な方法を提供してもよい。
【００７７】
ドローン３０からの応答に基づいて、操作コントローラ２１０は、特定のドローン３０を、指定された収納容器１０６をポート１５０における第１の位置で回収し、第２の位置に運ぶように割り当てる。第２の位置は、例えば、上述したようなピッキングステーションであってもよい。どのドローン３０が収納容器１０６を荷積みするのに割り当てられるかは、要求されたときのドローン３０の位置、ドローンが現在実施している作業など、異なる要因に応じて決まる。
【００７８】
別のシナリオでは、指定された収納容器１０６が、最初にドローン３０によってポート１５０に移送することによって収納コラム１０５に収納されるべきであるとき、第１のステップは、収納容器１０６が第１の位置にあるどのポート１５０に移送されるべきかを決定することである。
【００７９】
上述したように、ポート１５０は通常、システムを設定するときに予め規定される。図１および２に示された例、および対応する上述の説明では、第２の出庫コラム１２０にあるポート１５０は、収納容器１０６をドローン３０から容器荷役車両２００へと移送するのに使用される。
【００８０】
操作コントローラ２１０は常に、システム内の容器荷役車両２００、ドローン３０、および収納容器１０６全ての動きおよび動作の上位の概観および制御を有することになる。したがって、どのドローン３０が特定の収納容器１０６をポート１５０に移送するべきかが分かる。
【００８１】
方法の次のステップは、収納容器１０６を、第２の位置を表すその現在位置から第１の位置にある選択されたポート１５０に移送するように、命令を操作コントローラ２１０からドローン３０の第２のコントローラ２３０に送信することである。
【００８２】
最後のステップは、指定された収納容器１０６を第１の位置にある上記ポート１５０から回収するように、容器荷役車両２００を割り当てることである。次に、それを決定されたグリッドセル１２２に移送する。
【００８３】
１つの特定のシナリオは、ドローン３０を利用する効率的な方法を提供する。このシナリオでは、ドローン３０は、最初に収納容器１０６を第２の位置から、対応する第２の出庫コラム１２０のポート１５０における第１の位置へと移送するように命令される。次に、ドローン３０は、別の収納容器１０６を、対応する第１の出庫コラム１１９のポート１５０から直ぐに荷積みするように命令される。
【００８４】
本発明の一実施形態では、操作コントローラ２１０は、人間および／またはロボットのアームがピッキングステーションで収納容器１０６から品物をピッキングする速さおよび／または品物を中に置く速さに基づいて、ドローン３０および容器荷役車両２００の速度を制御してもよい。このようにして、異なるピッキングステーションを異なる速度で動作させることができる。これにより、収納容器１０６の円滑な荷役が確保され、特定のピッキングステーションにおけるドローン３０の混雑が回避される。
【００８５】
以下の例では、容器荷役車両２００が収納容器１０６の交換を実施しているシナリオについて記載される。収納容器１０６が自動収納回収システム１０の収納から回収されるべきであるとき、容器荷役車両２００は、収納容器１０６がドローン３０に出庫されるごとに１つの収納容器１０６を自動収納回収システム１０に戻すことによって、収納容器交換を実施する。これには、操作コントローラ２１０が、収納容器１０６の出庫直後に別の収納容器１０６を受け入れる準備をしなければならないことを、容器荷役車両２００に信号伝送することを伴う。これは、容器荷役車両２００がその昇降デバイスをセル１２２の頂部までずっと持ち上げるのではなく、ドローン３０に移送している収納容器１０６がなくなるのに十分なだけ持ち上げることを伴う場合がある。次に、収納に戻される収納容器１０６を運搬する第２のドローン３０は、収納容器１０６を受け入れるドローン３０の横に並び、第１のドローン３０が離れた直後に位置へと動く。次に、同じ容器荷役車両２００が戻された収納容器１０６を迅速に荷積みし、それを自動収納回収システム１０に戻して置くことができる。
【００８６】
別のシナリオでは、収納容器１０６を交換せずに収納容器１０６が収納グリッド１０４に戻されるべきである場合、操作コントローラ２１０は、収納容器１０６を現在荷役していない選択された容器荷役車両２００のコントローラに、ドローン３０が、容器荷役車両２００が特定のグリッドセル１２２に、またはグリッドセル１２２の選択肢のうちから選択されたグリッドセル１２２に動くことを必要とするという信号を送信する。次に、選択された容器荷役車両２００のコントローラは、所与のグリッドセル１２２、またはそれが最も効率的に達することができるグリッドセル１２２の選択肢のうちのグリッドセル１２２に動くように命令する。次に、選択されたグリッドセル１２２に対応するポート１５０が、操作コントローラ２１０によってドローン３０のコントローラに通信されて収納容器を収納グリッド１０４に戻し、ドローン３０は選択されたポート１５０への動きを開始する。容器荷役車両２００は、選択されたグリッドセル１２２まで動くと、その昇降デバイスをドローンが動作している直上に、即ちポート１５０に下ろし、それによって、ドローン３０が選択されたポート１５０に到達すると直ぐに収納容器１０６を荷積みする準備ができる。
【００８７】
上記の考察から理解されるように、操作コントローラ２１０は、容器荷役車両２００およびドローン３０の動作を制御し調整する。理想的には、収納容器１０６を容器荷役車両２００とドローン３０との間で移送する際のそれらの待ち時間は最小限である。これを達成するために、容器荷役車両２００およびドローン３０の動作の調整が実施される。これはタイミング情報に基づく。
【００８８】
収納容器１０６を荷役する際の容器荷役車両２００およびドローン３０の経過時間に寄与する異なる動作がある。収納容器１０６が収納コラム１０５から回収されるように要求されたとき、第１の動作は、どの容器荷役車両２００が荷積みに向かうかを決定し、次に、選択された容器荷役車両２００をその現在位置から、要求された収納容器１０６が収納されている収納コラム１０５に対応するセル１２２に動くのにかかる時間を決定することである。どの容器荷役車両２００が選択されるかは、グリッド上における容器荷役車両２００の位置と、それらが要求された収納容器１０６の上方のセル１２２に達するのに取ることができる、異なる経路とに応じて決まる。
【００８９】
経路がレールに沿った直線である場合、宛先セル１２２に達する時間は、車両の加速、最高速度、および減速によって支配される。ジグザグの経路を取る必要がある場合、これらの要因に加えて、第２のホイールセットを上下し、垂直方向で移動するのに要する時間も、どの容器荷役車両２００が要求された収納容器１０６を回収するのに最適であるかに関する決定に寄与する。
【００９０】
次の動作は、最初に、要求された収納容器１０６の頂部に置かれた他の収納容器１０６を出すことを伴ってもよい。この掘り出し動作は、最も上にある収納容器１０６の下方のどのレベルに要求された収納容器１０６が位置するかに応じて、多量の時間に寄与することがある。掘り出し動作は、収納容器１０６をポート１５０に運ぶように選択されたもの以外の容器荷役車両２００によって実施されてもよい。このようにして、選択された容器荷役車両２００がその位置に到達したとき、要求された収納容器１０６が荷積みされる準備ができていてもよい。
【００９１】
次の動作は、収納容器１０６を、収納容器１０６が回収された収納コラム１０５に対応するセル１２２から、ポート１５０を有する選択された収納コラム１０５の選択されたセル１２２に運ぶことである。収納容器１０６が要求されてからポート１５０で利用可能になるまでの合計経過時間に寄与する最後のステップは、収納容器１０６をポート１５０に下ろすことである。
【００９２】
異なる時間概算は、選択された容器荷役車両１０６の経験データおよび動作速度に基づく。要求された収納容器１０６がポート１５０で利用可能になる概算合計時間は、操作コントローラが第１の位置にある選択されたポート１５０の情報をドローン３０に送信し始めるときの入力値、および要求された収納容器がポート１５０で荷積みする準備ができる時間である。上述したように、概算合計時間は、継続的に更新し、ドローン３０に送信することができる。
【００９３】
図３は、ビン／収納容器１０６を回収するときに実施されるステップを示す例を示す。この例では、ビン＃３４１が収納グリッド１０４から回収されるべきものである。
第１のステップ３００は、要求されたビン＃３４１の位置（ｘ，ｙ，ｚ）、例えば（２，５，４）を決定することである。これは、レベル４のグリッドセル（２、５）に収納されていること、即ち３つの他の収納容器１０６がその上に積み重ねられていることを意味する。この位置は、ステップ３１０で、ロボット／容器荷役車両２００に信号伝送される。
【００９４】
ビンを荷役するのに現在利用可能なロボットは、これを報告し、ステップ３２０に示されるように、操作コントローラは、ビン＃３４１を荷積みする準備ができているロボット２００から信号を受信する。
【００９５】
ステップ３３０で、グリッドセル（ｘ，ｙ）への移動時間が最も短いロボット２００、この場合はセル（２，５）が選択される。これは計算に基づくが、他のロボットが常にグリッド上を動いているため、利用可能な経路（ブロックされていない）は非常に複雑である。特定のロボットが選択されると、グリッドセル（ｘ，ｙ）、即ちこの例では（２，５）に動き、ビンを荷積みするように命令される（ステップ３４０を参照）。ビンは他の３つのビンの下方に収納されるので、ビン＃３４１にアクセス可能になる前に、他のビンを最初に出さなければならない。この動作は、選択されたロボット自体によって、または他のロボットによって実施することができる。これらはその作業専用であってもよい。理想的には、選択されたロボットが宛先セルに到達したとき、ビン＃３４１は掘り出されている。
【００９６】
次のステップ３５０は、ビン＃３４１をドローン５０に移送するのにどのポート１５０を使用するかを選択することである。利用可能なポート１５０の数およびポート１５０の位置、ならびにそれに対応するグリッドセル１２２は、収納グリッド１０４の構造上の特徴に応じて決まる。より大型のシステムは、典型的には、より小型のシステムよりも多数のポート１５０で構築される。１つのポート１５０しか使用できないが、ビン１０６をロボット２００からドローン３０に移送するのに１つを使用することができ、それと同時にビンをドローン３０からロボット２００に移送するのにもう１つを使用することができる、より効率的な解決策を少なくとも２つのポート１５０が提供する。
【００９７】
より大型のシステムでは、収納グリッド１０６が網羅しているエリア内の異なる位置が網羅されるように、いくつかのポート１５０をともにグループ化し、ならびに／または分散させることができる。
【００９８】
ビンを移送するように選択されたポート１５０は、ビンがポート１５０に到達する時間とともに、ドローン３０に信号伝送される（ステップ３６０を参照）。
ビン＃３４１を荷役するのに現在利用可能なドローン３０は、これを報告し、ステップ３７０に示されるように、操作コントローラは、ビンを荷積みする準備ができているドローン３０から信号を受信する。
【００９９】
選択されたドローン３０は、３８０に示されるように、ビン＃３４１を荷積みするように割り当てられる。これは通常、特定のポート１５０に最良にマッチする移動時間を有するドローン３０である。また、割り当てられたポート１５０への移動時間が最も短いドローンであってもよい。次に、このドローン３０は、選択されたポート１５０へと動き、ビン＃３４１を荷積みし、それを別の位置へと動かすように命令される（ステップ３９０を参照）。ポートは第１の位置にあり、他の位置は第２の位置、例えばピッキングステーションのコンベヤベルトである。
【０１００】
一実施形態では、ロボット２００は、ポート１５０が位置するグリッドセル１２２に留まり、その昇降デバイスをポートで保持して、別のビン１０６を収納グリッド１０６に戻すように命令される（ステップ３９５を参照）。これにより、ロボット２００が別のビン１０６を収納グリッド１０４に収納するように命令されたとき、ロボット２００の昇降デバイスが既にポート１５０にあるので、時間が節約される。
【０１０１】
図４は、ビン／収納容器１０６を収納するときに実施されるステップを示す例を示す。この例では、ビン＃２９２は収納グリッド１０４に収納されるべきものである。ポート１５０は、例えば、グリッドセル（７，１）に位置してもよい。
【０１０２】
ビン１０６を収納グリッド１０４に移送するのに使用するポート１５０が選択される（ステップ４１０を参照）。ビン＃２９２をロボット２００に移送するのにどのポート１５０を使用するかは、上述の先の例のように、利用可能なポート１５０の数およびポート１５０の位置などの異なる要因に応じて決まる。
【０１０３】
使用するポート１５０が決定されると、ドローン１５０は、選択されたポート１５０へと動くように命令される（ステップ４２０を参照）。選択されたポート１５０、およびビン＃２９２がポートにおいて利用可能になる時間の情報は、ロボット２００に送信される（ステップ４３０を参照）。
【０１０４】
ビンを荷役するのに現在利用可能なロボットは、これを報告し、ステップ４４０に示されるように、操作コントローラは、ビン＃２９２を荷積みする準備ができているロボット２００から信号を受信する。
【０１０５】
グリッドセル（７，１）との、およびその昇降デバイスがポート１５０で利用可能である時間との、最良にマッチする移動時間を有するロボット２００は、ドローン１５０がビン＃２９２を出庫するのに鑑みて、ビンを回収するように選択され、割り当てられる（ステップ４５０を参照）。これは計算に基づくが、他のロボットが常にグリッド上を動いているため、利用可能な経路（ブロックされていない）は非常に複雑である。選択されたロボット２００は、グリッドセル（７，１）へと動き、その昇降デバイスをポート１５０に下ろし、ビン＃２９２を荷積みし、位置（ｘ，ｙ，ｘ）に置いて収納するように命令される。
【０１０６】
一実施形態では、ドローン３０は、ポート１５０に留まって、別のビン１０６を収納グリッド１０６から回収するように命令される（ステップ４６５を参照）。これにより、例えば、別のロボット１５０がビンを既に回収して近くのポート１５０に下ろすときに時間が節約される。
【０１０７】
図５は、重み関数に基づいて、容器荷役車両２００と遠隔操作されるドローン３０との間で収納容器１０６を移送するための合計経過時間または待ち時間コストが最小限または最適になるように、収納グリッド１０４の頂部上を走行する容器荷役車両、および自動収納回収システム１０の下方のレベルで動作するドローンの動作を制御できるようにするシステムを示す。
【０１０８】
システムは、全てのロボットコントローラおよび全てのドローンコントローラに信号接続された、操作コントローラ２１０を備える。通信経路は、少なくとも１つの操作コントローラ２１０、各容器荷役車両／ロボット２００内の第１のタイプのコントローラ２２０、および各ドローン３０内の第２のタイプのコントローラ２３０の間に設けられる。このようにして、操作コントローラ２１０は常に、ロボットおよびドローンの位置および利用可能性の概観および制御を有する。コントローラの相互作用によって、上述した方法を実施できるようになる。
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月21日(2020.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器荷役車両（２００）と遠隔操作される専用容器荷役車両（３０）との間で指定された収納容器（１０６）を移送するための合計経過時間または待ち時間コストが最小限または最適になるように、前記容器荷役車両および前記専用容器荷役車両の動作を制御する方法であって、
前記専用容器荷役車両（３０）が、収納容器（１０６）をグリッドセル（１２２）に収納する収納グリッド（１０４）を規定するフレームワーク構造（１００）を有する自動収納回収システム（１０）の下方のレベルで動作し、
前記収納容器（１０６）が前記収納グリッド（１０４）の頂部上を走行する容器荷役車両（２００）によって収納および回収され、各容器荷役車両（２００）内の第１のタイプのコントローラ（２２０）および各専用容器荷役車両（３０）内の第２のタイプのコントローラ（２３０）と通信している少なくとも１つの操作コントローラ（２１０）によって、
指定された収納容器（１０６）が収納コラム（１０５）および対応するグリッドセル（１２２）から専用容器荷役車両（３０）へと移送されるべきであるとき、
割り当てられた容器荷役車両（２００）の前記第１のタイプのコントローラ（２２０）に命令を送信することによって、前記収納容器（１０６）を前記グリッドセル（１２２）から荷積みし、特定された空の出庫コラム（１１９、１２０）の下端部に位置する選択されたポート（１５０）に下ろすように、前記容器荷役車両を割り当て、命令するステップであって、前記選択されたポート（１５０）が、前記ポートへの最良にマッチする移動時間を有する前記容器荷役車両（２００）および前記専用容器荷役車両（３０）のトレードオフを導き出すための時間および待ちコストとともに重み付け関数の変数として含まれる、ステップと、
前記容器荷役車両（２００）を前記グリッドセル（１２２）へと動かし、前記収納容器（１０６）を荷積みし、前記ポート（１５０）がある前記出庫コラム（１１９、１２０）のグリッドセル（１２２）へと搬送するステップと、
第１の位置にある前記選択されたポート（１５０）、および前記収納容器（１０６）が前記ポート（１５０）においていつ利用可能になるかの情報を含む信号を、前記専用容器荷役車両（３０）に送信するステップと、
前記専用容器荷役車両（３０）からの応答に基づいて、前記選択されたポート（１５０）において前記指定された収納容器（１０６）を回収するように、専用容器荷役車両（３０）を割り当て、命令するステップと、
前記割り当てられた専用容器荷役車両（３０）を前記第１の位置にある前記選択されたポート（１５０）へと動かし、前記収納容器（１０６）を荷積みし、第２の位置へと運ぶステップ、
が実施され、ならびに／あるいは、
指定された収納容器（１０６）が、対応する収納コラム（１０５）に収納するために、専用容器荷役車両（３０）によってグリッドセル（１２２）へと移送されるべきであるとき、
第１の位置にあるどのポート（１５０）が使用されるべきかを決定するステップであって、前記選択されたポート（１５０）が、前記ポートへの最良にマッチする移動時間を有する前記容器荷役車両および前記専用容器荷役車両（３０）のトレードオフを導き出すための時間および待ちコストとともに重み付け関数の変数として含まれる、ステップと、
前記収納容器（１０６）を、前記第２の位置を表す現在位置から前記第１の位置にある前記決定されたポート（１５０）へと搬送するため、命令を前記専用容器荷役車両（３０）の前記第２のタイプのコントローラ（２３０）に送信するステップと、
前記専用容器荷役車両（３０）を前記第２の位置から前記第１の位置にある前記決定されたポート（１５０）へと動かすステップと、
そこから前記収納容器（１０６）を回収する前記決定されたポート（１５０）の情報を含む信号を前記容器荷役車両（２００）に送信するステップと、
前記容器荷役車両（２００）からの応答に基づいて、前記指定された収納容器（１０６）を前記第１の位置で使用される前記決定されたポート（１５０）から持ち上げて回収するため、容器荷役車両（２００）を割り当て、命令するステップと、
前記収納容器（１０６）を前記出庫コラム（１１９、１２０）を通して前記決定されたポート（１５０）から持ち上げ、前記収納容器（１０６）を搬送する前記容器荷役車両（２００）を、前記指定された収納容器（１０６）が移送されるべき前記収納コラム（１０５）に対応するグリッドセル（１２２）へと動かすステップ、
が実施される、
方法。
【請求項２】
前記指定された収納容器（１０６）を回収する掘り出し動作を実施する時間が、前記ポートへの容器荷役車両（２００）の移動時間に含まれる、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
指定された収納容器（１０６）が前記専用容器荷役車両（３０）および前記容器荷役車両（２００）によってグリッドセル（１２２）に移送されるべきであるとき、
前記指定された収納容器（１０６）を前記第１の位置にある前記ポート（１５０）から回収するのに割り当てられる前記容器荷役車両（２００）が、
現在利用可能なものであり、
前記ポートへの最良にマッチする移動時間であって昇降デバイスを現在位置から前記ポート（１５０）へと下ろすための最短時間を有するものである、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
指定された収納容器（１０６）が前記容器荷役車両（２００）および前記専用容器荷役車両（３０）によってグリッドセル（１２２）から回収されるべきであるとき、
前記指定された収納容器（１０６）を前記第１の位置にある前記ポート（１５０）から回収するのに割り当てられる前記専用容器荷役車両（３０）が、
現在利用可能なものであり、
現在位置から前記ポート（１５０）への最良にマッチする移動時間を有するものである、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
重み関数に基づいて、容器荷役車両（２００）と遠隔操作される専用容器荷役車両（３０）との間で収納容器（１０６）を移送するための合計経過時間または待ち時間コストが最小限または最適になるように、前記容器荷役車両および前記専用容器荷役車両の動作を制御するシステムであって、
前記専用容器荷役車両（３０）が、収納容器（１０６）をグリッドセル（１２２）に収納する収納グリッド（１０４）を規定するフレームワーク構造（１００）を有する自動収納回収システム（１０）の下方のレベルで動作し、
前記収納容器（１０６）が前記収納グリッド（１０４）の頂部上を走行する容器荷役車両（２００）によって収納および回収され、
少なくとも１つの操作コントローラ（２１０）が、各容器荷役車両（２００）内の第１のタイプのコントローラ（２２０）および各専用容器荷役車両（３０）内の第２のタイプのコントローラ（２３０）と通信しており、
前記コントローラが、請求項１から４に記載の方法を実施するように適合された、
システム。
【請求項６】
容器荷役車両（２００）と遠隔操作される専用容器荷役車両（３０）との間で収納容器（１０６）を移送するときの前記容器荷役車両および前記専用容器荷役車両の動作を制御する、
請求項１から４に記載の方法のステップを請求項５に記載のシステムに実行させる、命令を含む、
コンピュータプログラム。
【国際調査報告】
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2021527604.tif 000009
2021527604.tif 000010
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