(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器への積載対象となる積載対象物に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部により情報が取得された前記積載対象物を前記容器に積載するための一連の積載手順の候補を導出する積載手順候補導出部と、
記憶部に記憶された過去の積載手順に関する情報を参照し、前記積載手順候補導出部により導出された一連の積載手順の候補のそれぞれに対し、前記過去の積載手順に合致する手順を多く含むほど評価が高くなる傾向で評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部により高い評価値が算出された一連の積載手順の候補を、前記取得部により情報が取得された前記積載対象物を前記容器に積載する一連の積載手順として選択する選択部と、
を備える積載手順決定装置。
【請求項２】
前記評価値算出部は、前記積載手順候補導出部により導出された一連の積載手順の候補のそれぞれに対し、前記容器に対する前記積載対象物の充填率が高いほど高くなる傾向で前記評価値を算出する、
請求項１記載の積載手順決定装置。
【請求項３】
前記評価値算出部は、前記積載手順候補導出部により導出された一連の積載手順の候補のそれぞれに対し、前記容器に対して積載される前記積載対象物の数が多いほど高くなる傾向で前記評価値を算出する、
請求項１または２記載の積載手順決定装置。
【請求項４】
前記評価値算出部は、前記積載手順候補導出部により導出された一連の積載手順の候補のそれぞれに対し、前記積載対象物の種類ごとの出現頻度が高いほど高くなる傾向で前記評価値を算出する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の積載手順決定装置。
【請求項５】
前記容器に積載される前に前記積載対象物が積載されるバッファ領域における、前記積載対象物の配置を、前記選択部により選択された一連の積載手順の逆順となるように、前記バッファ領域以前において前記積載対象物の配置を変更可能な変更機構を制御するバッファ配置制御部を更に備える、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の積載手順決定装置。
【請求項６】
前記取得部により取得された情報に基づいて導出される前記積載対象物のサイズに対して、マージンを設けてモデル化した情報を前記積載手順候補導出部に提供するモデル化部を更に備える、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の積載手順決定装置。
【請求項７】
コンピュータに、
容器への積載対象となる積載対象物に関する情報を取得する処理と、
前記情報が取得された前記積載対象物を前記容器に積載するための一連の積載手順の候補を導出する処理と、
記憶部に記憶された過去の積載手順に関する情報を参照し、前記導出された一連の積載手順の候補のそれぞれに対し、前記過去の積載手順に合致する手順を多く含むほど評価が高くなる傾向で評価値を算出する処理と、
高い評価値が算出された一連の積載手順の候補を、前記情報が取得された前記積載対象物を前記容器に積載する一連の積載手順として選択する処理と、
を実行させる積載手順決定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、積載手順決定装置、および積載手順決定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物流センターや工場などにおいて、荷物（配達対象物）や各種物品を梱包した段ボール箱などの積載対象物を容器等に積載する手順を、自動的に決定する技術について研究が進められている。しかしながら、従来の技術では、一連の積載手順を精度よく決定することができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、一連の積載手順を精度よく決定することができる積載手順決定装置、および積載手順決定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の積載手順決定装置は、取得部と、積載手順候補決定部と、評価値算出部と、選択部とを持つ。取得部は、容器への積載対象となる積載対象物に関する情報を取得する。積載手順候補決定部は、前記取得部により情報が取得された前記積載対象物を、前記容器に積載する一連の積載手順の候補を導出する。評価値算出部は、記憶部に記憶された過去の積載手順に関する情報を参照し、前記積載手順候補導出部により導出された一連の積載手順の候補のそれぞれに対し、前記過去の積載手順に合致する手順を多く含むほど評価が高くなる傾向で評価値を算出する。選択部は、前記評価値算出部により高い評価値が算出された一連の積載手順の候補を、前記取得部により情報が取得された前記積載対象物を前記容器に積載する一連の積載手順として選択する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る積載手順決定装置１００の使用環境を示す図。
【図２】積載手順決定装置１００の機能構成図。
【図３】積載手順決定装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図４】搬入物情報１８６の内容の一例を示す図。
【図５】一連積載手順候補１８８を概念的に示す図。
【図６】過去積載手順情報１８２の内容の一例を示す図。
【図７】容器ＣＴに対して仮想的に設定された座標系を示す図。
【図８】荷物ＯＢの姿勢の一例を示す図。
【図９】積載手順の通知が行われる様子を示す図。
【図１０】第２の実施形態の積載手順決定装置１００Ａの機能構成図。
【図１１】第２の実施形態の積載手順決定装置１００Ａにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図１２】第３の実施形態に係る積載手順決定装置１００Ｂの使用環境を示す図。
【図１３】第３の実施形態に係る積載手順決定装置１００Ｂの機能構成図。
【図１４】第３の実施形態の積載手順決定装置１００Ｂにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図１５】第４の実施形態に係るモデル化部１２０の処理を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の積載手順決定装置、および積載手順決定プログラムを、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態では、積載手順決定装置が物流センターに設置された物流システムの一部であり、積載対象物が荷物（配達対象物）であるものとして説明するが、これはあくまで一例である。積載対象物は、容器に積載される対象であり、形状が認識可能なものであれば、如何なるものであってもよい。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る積載手順決定装置１００の使用環境を示す図である。積載手順決定装置１００は、例えば、送られてきた荷物ＯＢを配達先ごとに分類して容器ＣＴに積載し、容器ＣＴをトラックなどに積み込んで発送する物流センターにおいて使用される。積載手順決定装置１００は、物流センター内に設置される必要はなく、ネットワークを介して物流センターと通信するクラウドサーバであってもよい。
【０００９】
物流センターでは、荷物ＯＢがベルトコンベアＶＣなどで運ばれる。そのとき、カメラＣＭ−１、ＣＭ−２（カメラの数は任意であり、以下カメラＣＭと総称する）、通信機ＣＩなどによって荷物ＯＢの各種情報が取得される。例えば、カメラＣＭによって撮像された画像を積載手順決定装置１００において解析することにより、荷物ＯＢのサイズ（縦、横、高さ）、配達先などの情報が取得される。配達先の情報は、例えば荷物ＯＢに貼り付けられた帳票に付されたＱＲコード（登録商標）やバーコードにエンコードされている。また、通信機ＣＩは、荷物ＯＢに通信タグＴＧが取り付けられている場合、通信タグＴＧから同様の情報を取得する。なお、荷物ＯＢに関する情報取得の手法について特段の制限はなく、例えば、赤外線センサやレーザーレーダー、超音波センサ、圧力センサなどの検知手段が用いられてもよいし、人の操作によって情報が入力されてもよい。
【００１０】
ベルトコンベアＶＣによって運ばれてきた荷物ＯＢは、作業者ＳＴによってバッファ領域ＢＡに、一時的に積載される。そして、積載手順決定装置１００により決定された一連の積載手順が、手順通知装置２００によって作業者ＳＴに伝えられ、これに従って作業者が荷物ＯＢを容器ＣＴに積載する。この作業態様は、あくまで一例であり、バッファ領域ＢＡへの一時的な積載、および容器ＣＴへの積載のうち一方または双方は、搬送機構やロボット等によって自動的に行われてもよい。この場合、手順通知装置２００は不要であり、積載手順決定装置１００は、搬送機構やロボットに対して、一連の積載手順を通知する信号を出力してよい。
【００１１】
図２は、積載手順決定装置１００の機能構成図である。積載手順決定装置１００は、情報取得部１１０と、モデル化部１２０と、積載手順候補導出部１３０と、評価値算出部１４０と、選択部１５０と、出力制御部１６０と、記憶部１８０とを含んでよいが、これに限定されない。記憶部以外の構成要素のうち一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサがプログラムを実行することで実現される。プログラムは、予め記憶部１８０に格納されていてもよいし、インターネットなどのネットワークを介してダウンロードされてもよいし、可搬型記憶媒体に格納されたものが積載手順決定装置１００のドライブ装置（不図示）によって読み取られて記憶部１８０にインストールされてもよい。また、上記機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアによって実現されてもよい。
【００１２】
記憶部１８０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリなどにより実現される。記憶部１８０には、過去積載手順情報１８２、出現頻度情報１８４、搬入物情報１８６、一連積載手順候補１８８などの情報が格納される。
【００１３】
情報取得部１１０は、カメラＣＭや通信機ＣＩなどから情報を取得し、必要に応じて画像解析を行って、荷物ＯＢの少なくともサイズに関する情報を取得して、搬入物情報１８６として記憶部１８０に記憶させる。
【００１４】
モデル化部１２０は、例えば、搬入物情報１８６に含まれるそれぞれの荷物ＯＢのサイズに基づいて、荷物ＯＢの形状モデルを作成する（モデル化する）。また、モデル化部１２０は、サイズが既知である容器ＣＴのモデルを予め作成しておく。
【００１５】
積載手順候補導出部１３０は、荷物ＯＢを容器ＣＴに積載するための一連の積載手順の候補を導出し、一連積載手順候補１８８として記憶部１８０に格納する。評価値算出部１４０は、記憶部１８０に記憶された過去積載手順情報１８２および出現頻度情報１８４を参照し、一連積載手順候補１８８のそれぞれに対して評価値ＳＣを算出する。選択部１５０は、評価値算出部１６０により高い評価値ＳＣが算出された一連積載手順候補１８８を、荷物ＯＢを容器ＣＴに積載する一連の積載手順として選択する。出力制御部１６０は、選択部１５０により選択された一連の積載手順を手順通知装置２００に出力させるための情報を、手順通知装置２００に送信する。これらの機能部の機能については、フローチャートを用いて説明する。
【００１６】
図３は、積載手順決定装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、所定周期で繰り返し実行される。
【００１７】
まず、情報取得部１１０が、カメラＣＭや通信機ＣＩから荷物ＯＢに関する情報（検知情報）を取得するまで待機する（ステップＳ１００）。検知情報を受信すると、情報取得部１１０は、画像解析などの必要な処理を行って、搬入物情報１８６に登録する（ステップＳ１０２）。
【００１８】
図４は、搬入物情報１８６の内容の一例を示す図である。搬入物情報１８６は、例えば、荷物の識別情報である荷物ＩＤに対し、横、縦、高さの寸法で表される「サイズ・形状」、およびサイズが既知のものである場合（例えば物流センターを運営する運送会社の段ボールなどが該当）に付与される「タイプ」が対応付けられた情報である。情報取得部１１０は、「サイズ」が既知のものである場合に、対応する「タイプ」を付与して搬入物情報１８６に登録する。
【００１９】
次に、積載手順候補導出部１３０が、搬入物情報１８６を参照し、バッファ領域ＢＡ内の荷物ＯＢの数が閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。搬入物情報１８６に登録されている荷物の情報は、例えば、容器ＣＴに積載されると順次削除される。この場合、搬入物情報１８６に登録されている荷物ＩＤの数を、バッファ領域ＢＡ内の荷物ＯＢの数とみなすことができる。バッファ領域ＢＡ内の荷物ＯＢの数が閾値Ｔｈ１未満である場合、積載手順決定装置１００は、ステップＳ１００に処理を戻す。
【００２０】
バッファ領域ＢＡ内の荷物ＯＢの数が閾値Ｔｈ１以上である場合、積載手順候補導出部１３０が、荷物ＯＢを容器ＣＴに積載するための一連の積載手順の候補を導出し（ステップＳ１０６）、一連積載手順候補１８８として記憶部１８０に格納する。そして、評価値算出部１４０が、一連積載手順候補１８８のそれぞれに対し、評価値ＳＣを算出する（ステップＳ１０８）。
【００２１】
図５は、一連積載手順候補１８８を概念的に示す図である。図示するように、一連積載手順候補１８８は、容器ＣＴの初期状態（図では５個の荷物ＯＢが積載されている）から、その時点でバッファ領域ＢＡに積載されている荷物ＯＢを順次積載する積載手順（積載パターン、積載パス、積載径路）を網羅的に求めたものである。図中、代表として一つの一連積載手順候補１８８を枠で囲んで示している。各一連積載手順候補１８８は、バッファ領域ＢＡに残存する荷物ＯＢを積載できる余地が無くなった時点で完了する。なお、全ての積載パターンを網羅的に求める必要はなく、何らかの絞り込み処理が行われてもよい。
【００２２】
図５において、「３０％」などと表記されているのは、容器の充填率を表している。前述したように、それぞれの荷物ＯＢや容器ＣＴは、モデル化されて、コンピュータ上で処理可能なデータで表現されているため、各段階における充填率の算出も可能となっている。また、ｋ層、ｋ+１層、ｋ+２層と表記されているのは、起点から何個の荷物ＯＢを積載したかを示している。
【００２３】
評価値算出部１４０は、一連積載手順候補１８８ごとに、例えば、以下の傾向で評価値ＳＣを算出する。これらの傾向のうち、一部が省略されてもよいし、別の傾向が追加されてもよい。
（１）過去積載手順情報１８２に含まれる過去の積載手順に合致する手順を多く含むほど評価が高くなる傾向で、評価値ＳＣを算出する。
（２）容器ＣＴに対する荷物ＯＢの充填率が高いほど高くなる傾向で、評価値ＳＣを算出する。
（３）容器ＣＴに対して積載される荷物ＯＢの数が多いほど高くなる傾向で、評価値ＳＣを算出する。
（４）荷物ＯＢのタイプごとの出現頻度が高いほど高くなる傾向で、評価値ＳＣを算出する。
【００２４】
評価値算出部１４０は、例えば式（１）に基づいて、評価値ＳＣを算出する。
【数１】
0006730091.tif 000002
【００２５】
式（１）において、ｐは、荷物ＯＢのタイプごとの出現頻度である。図４に示すように、荷物ＯＢには、決まったサイズおよび形状を有するものが、一定程度含まれる場合がある。荷物ＯＢのタイプごとの出現頻度ｐは、例えば、物流センターに運び込まれる荷物ＯＢに基づいて、予め統計的に導出されている。式（１）から、出現頻度ｐが高いほど評価値ＳＣは高くなる。この結果、多く運び込まれるタイプの荷物ＯＢを多く積載するほど、評価値ＳＣが高くなることになる。後述するように、評価値の最も高い一連の積載手順が選択されることになるため、上記のように出現頻度ｐの高い荷物ＯＢを多く積載する手順に高評価を与えることで、タイプが多数派である荷物ＯＢを迅速に処理することができ、効率的な運用が可能となる。
【００２６】
また、式（１）において、ｋは、起点から何個の荷物ＯＢを積載したかを示しており、ｒｋは、ｋ個目の荷物ＯＢを積載した時点の充填率である。例外的に、ｒ０は１に設定される。式（１）から、評価値ＳＣの導出式には、ｒｎ／ｒ０すなわち最終充填率の項が出現する。従って、最終充填率が高い一連の積載手順に対して、高いスコアＳＣが算出されることになる。最終充填率の高い積載手順を採用することで、効率よく荷物ＯＢを運び出すことができる。
【００２７】
また、式（１）によれば、ｎが大きくなるほど評価値ＳＣは大きく算出される。この結果、多くの荷物ＯＢを積載する積載手順に高い評価値ＳＣを与えることができ、効率よく荷物ＯＢを運び出すことができる。
【００２８】
また、式（１）において、αは、過去積載手順情報１８２に含まれる過去の積載手順に合致するか否かで値が変化するパラメータである。パラメータαは、合致する場合にα１、合致しない場合にα２に決定される。α１＞α２であり、例えばα１＝１、α２＝０．１である。
【００２９】
過去積載手順情報１８２は、例えば、過去に熟練の作業者によって行われた積載手順を解析し、統計処理を行って代表的な積載手順を抽出したものである。図６は、過去積載手順情報１８２の内容の一例を示す図である。図示するように、過去積載手順情報１８２は、複数組の一連の積載手順ごとに、積載位置と対角位置、タイプ、および姿勢を、各回の積載手順に対応付けた情報である。積載位置とは、荷物ＯＢの一つの頂点であり、対角位置とは、積載位置の対角に位置する頂点である。なお、これらの情報のうち一部が省略されてもよい。
【００３０】
積載位置と対角位置は、容器ＣＴに対して仮想的に設定された座標系上の座標で表現される。図７は、容器ＣＴに対して仮想的に設定された座標系を示す図である。図示するように、容器ＣＴの奥側の一つのコーナーが、原点（０，０，０）に設定される。また、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（横、縦、高さ）と定義している。図６における手順１では、図７に示す荷物ＯＢ１が積載され、手順２では、図７に示すＯＢ２が積載される。
【００３１】
姿勢とは、仮想的に設定された座標系においてどのような姿勢で積載されたかを示す情報である。図８は、荷物ＯＢの姿勢の一例を示す図である。荷物ＯＢが、横、縦、高さがそれぞれ異なる直方体であり、各辺の座標軸に沿って積載すると仮定した場合、荷物ＯＢの姿勢は６通りとなる。過去積載手順情報１８２の姿勢とは、これらのうちいずれの姿勢で積載されたかを示す情報である。
【００３２】
評価値算出部１４０は、対象となる一つの積載手順（ｋ）について、その前回（ｋ−１）の積載状態が過去積載手順情報１８２におけるｋ−１回までの情報と一致し、且つ積載手順（ｋ）が過去積載手順情報１８２におけるｋ回の情報と一致する場合に、その積載手順（ｋ）についてパラメータαをα１に決定する。なお、評価値算出部１４０は、左右対称な一連の積載手順に関しては、これらが合致するものと判定してよい。
【００３３】
図３に戻り、選択部１５０は、評価値ＳＣの最も高い一連積載手順候補１８８を選択する（ステップＳ１１０）。そして、出力制御部１６０は、選択された一連積載手順候補１８８における充填率が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。充填率が閾値Ｔｈ２未満である場合、積載手順決定装置１００は、ステップＳ１００に処理を戻す。
【００３４】
充填率が閾値Ｔｈ２以上である場合、出力制御部１６０は、ステップＳ１１０で選択された一連積載手順候補１８８に基づく積載手順の通知を開始する（ステップＳ１１４）。これによって、本フローチャートの１ルーチンが終了する。
【００３５】
図９は、積載手順の通知が行われる様子を示す図である。手順通知装置２００は、例えば、一以上のレーザーポインタを含む。積載手順決定装置１００の出力制御部１６０は、ステップＳ１１０で選択された一連積載手順候補１８８に含まれる積載手順ごとに、まず積載すべき荷物ＯＢをレーザーポインタで指し示し、次にその荷物ＯＢを積載すべき容器ＣＴ内の位置をレーザーポインタで指し示すように、一以上のレーザーポインタを制御する。これによって、作業員ＳＴは、ステップＳ１１０で選択された一連積載手順候補１８８に従って荷物ＯＢを容器ＣＴに積載することができる。なお、手順通知装置２００は、ウエアラブルグラス、スピーカなど、任意のＨＭＩ（Human Machine Interface）装置が用いられてよい。
【００３６】
以上説明した第１の実施形態によれば、容器ＣＴへの積載対象となる荷物ＯＢに関する情報を取得する情報得部１１０と、情報取得部１１０により情報が取得された荷物ＯＢを容器ＣＴに積載するための一連積載手順候補１８８を導出する積載手順候補導出部１３０と、記憶部１８０に記憶された過去積載手順情報１８２を参照し、積載手順候補導出部１３０により導出された一連積載手順候補１８８のそれぞれに対し、過去積載手順情報１８２に合致する手順を多く含むほど評価が高くなる傾向で評価値ＳＣを算出する評価値算出部１４０と、評価値算出部１４０により高い評価値ＳＣが算出された一連積載手順候補１８８を、荷物ＯＢを容器ＣＴに積載する一連の積載手順として選択する選択部１５０と、を備えることにより、一連の積載手順を精度よく決定することができる。また、過去積載手順情報１８２として、過去に熟練の作業者によって行われた積載手順に基づく情報を格納しておくことにより、熟練の作業者の手順を再現することができる。
【００３７】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、専ら一つの容器ＣＴへの荷物ＯＢの積載に着目して説明したが、第２実施形態では、複数の容器ＣＴが用意されている場面について説明する。各構成要素の基本的機能については第１の実施形態と共通するため、再度の説明は省略する。
【００３８】
図１０は、第２の実施形態の積載手順決定装置１００Ａの機能構成図である。図示するように、第２の実施形態の積載手順決定装置１００Ａは、第１の実施形態の機能構成に加えて、容器割り当て部１２５を備える。容器割り当て部１２５は、複数の容器ＣＴのそれぞれに対し、バッファ領域ＢＡに存在する荷物ＯＢを割り当てる。容器割り当て部１２５による割り当て手法は任意であってよく、例えば、ランダムな割り当て手法であってよい。
【００３９】
図１１は、第２の実施形態の積載手順決定装置１００Ａにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、情報取得部１１０が、カメラＣＭや通信機ＣＩから荷物ＯＢに関する情報（検知情報）を取得するまで待機する（ステップＳ２００）。検知情報を受信すると、情報取得部１１０は、画像解析などの必要な処理を行って、搬入物情報１８６に登録する（ステップＳ２０２）。
【００４１】
次に、積載手順候補導出部１３０が、搬入物情報１８６を参照し、バッファ領域ＢＡ内の荷物ＯＢの数が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。バッファ領域ＢＡ内の荷物ＯＢの数が閾値Ｔｈ３未満である場合、積載手順決定装置１００は、ステップＳ１００に処理を戻す。
【００４２】
バッファ領域ＢＡ内の荷物ＯＢの数が閾値Ｔｈ３以上である場合、容器割り当て部１２５は、複数の容器ＣＴのそれぞれへの荷物ＯＢの割り当てを決定する（ステップＳ２０６）。次に、積載手順決定装置１００は、一連の積載手順を決定する処理を行う（ステップＳ２０８）。このステップＳ２０８の処理は、図３におけるステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理と同様である。
【００４３】
一連の積載手順を決定する処理が完了すると、積載手順決定装置１００は、各容器ＣＴの充填率が閾値Ｔｈ４以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。各容器ＣＴの充填率が閾値Ｔｈ４未満である場合、積載手順決定装置１００は、ステップＳ２０６に処理を戻し、容器割り当て部１２５はが容器ＣＴへの荷物ＯＢの割り当てを変更し、以降の処理を行う。
【００４４】
一方、各容器ＣＴの充填率が閾値Ｔｈ４以上である場合、出力制御部１６０は、各容器ＣＴについて選択された一連積載手順候補１８８に基づく積載手順の通知を開始する（ステップＳ２１２）。
【００４５】
以上説明した第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することができるのに加えて、容器ＣＴへの荷物ＯＢの割り当てを好適に行うことができるため、一連の積載手順を更に精度よく決定することができる。
【００４６】
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について説明する。図１２は、第３の実施形態に係る積載手順決定装置１００Ｂの使用環境を示す図である。第３の実施形態に係る積載手順決定装置１００Ｂは、バッファ領域ＢＡに一時的に積載される荷物ＯＢの配置を変更可能なシステムに適用される。
【００４７】
一例として、図１２では、サブレーン機構ＳＬを備えるシステムを示している。サブレーン機構ＳＬは、本線ベルトコンベアの間隙に設けられたスライドシューソータＳＳと、複数のローラ部ＲＬとを有する。スライドシューソータＳＳは、本線ベルトコンベアの搬送ベルトの隙間から鉛直上向きに突出したり、搬送ベルトの内側に引っ込んだりすることで、本線ベルトコンベア上の荷物ＯＢをローラ部ＲＬ上に移動させる。ローラ部ＲＬは、例えば、並列に複数設けられ、ローラ部ＲＬでは、並列に並べられた複数のローラが双方向に駆動されることで、荷物ＯＢを本線ベルトコンベアから奥側に退避させたり、本線ベルトコンベアに送り出したりする。
【００４８】
また、積載手順決定装置１００Ｂが適用されるシステムは、サブレーン機構ＳＬに代えて、水平方向に回転駆動されるアーム、或いは荷物ＯＢを吸着するアームによって、荷物ＯＢが一時的に退避させられる機構を有してもよい。また、積載手順決定装置１００Ｂが適用されるシステムは、バッファ領域ＢＡにおける荷物ＯＢの配置を自動的に変更するロボット機構を有してもよい。
【００４９】
図１３は、第３の実施形態に係る積載手順決定装置１００Ｂの機能構成図である。第３の実施形態に係る積載手順決定装置１００Ｂは、第１の実施形態の機能構成に加えて、バッファ配置制御部１５５を備える。バッファ配置制御部１５５は、積載手順決定装置１００Ｂにより選択された高スコアな一連積載手順候補１８８が実行しやすいように、バッファ領域ＢＡにおける荷物ＯＢの配置を制御する。一例として、バッファ配置制御部１５５は、サブレーン機構ＳＬを制御することで、バッファ領域ＢＡにおける荷物ＯＢの配置を制御する。
【００５０】
図１４は、第３の実施形態の積載手順決定装置１００Ｂにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、情報取得部１１０が、カメラＣＭや通信機ＣＩから荷物ＯＢに関する情報（検知情報）を取得するまで待機する（ステップＳ３００）。検知情報を受信すると、情報取得部１１０は、画像解析などの必要な処理を行って、搬入物情報１８６に登録する（ステップＳ３０２）。
【００５２】
次に、積載手順候補導出部１３０が、搬入物情報１８６を参照し、登録された荷物ＯＢの数が閾値Ｔｈ５以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。登録された荷物ＯＢの数が閾値Ｔｈ５未満である場合、積載手順決定装置１００は、ステップＳ３００に処理を戻す。
【００５３】
登録された荷物ＯＢの数が閾値Ｔｈ５以上である場合、積載手順候補導出部１３０が、荷物ＯＢを容器ＣＴに積載するための一連の積載手順の候補を導出し（ステップＳ３０６）、一連積載手順候補１８８として記憶部１８０に格納する。次に、評価値算出部１４０が、一連積載手順候補１８８のそれぞれに対し、評価値ＳＣを算出する（ステップＳ３０８）。次に、選択部１５０が、評価値ＳＣの最も高い一連積載手順候補１８８を選択する（ステップＳ３１０）。なお、ステップＳ３１０までの処理は、サブレーン機構ＳＬに荷物ＯＢが到達するまでに完了していることが好ましい。
【００５４】
そして、バッファ配置制御部１５５は、バッファ領域ＢＡにおける荷物ＯＢの配置が、ステップＳ３１０で選択された一連の積載手順の逆順となるように、サブレーン機構ＳＬを制御する（ステップＳ３１２）。出力制御部１６０は、ステップＳ１１０で選択された一連積載手順候補１８８に基づく積載手順の通知を順次実行する（ステップＳ３１４）。これによって、本フローチャートの１ルーチンが終了する。
【００５５】
以上説明した第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することができるのに加えて、バッファ領域ＢＡにおける荷物ＯＢの配置を、容器ＣＴに積載しやすい順序に制御するため、利便性を高めることができる。
【００５６】
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態において、モデル化部１２０は、カメラＣＭや通信機ＣＩによって取得された情報に対して、マージンを設けて荷物ＯＢの形状をモデル化する。
【００５７】
図１５は、第４の実施形態に係るモデル化部１２０の処理を説明するための図である。図示するように、カメラＣＭや通信機ＣＩによって取得された情報に基づくサイズ・形状が例えば（５０，７０，４０）で表される場合、第４の実施形態に係るモデル化部１２０は、横（Ｘ）、縦（Ｙ）、高さ（Ｚ）のそれぞれに対してマージンｍＸ、ｍＹ、ｍＺを付加してモデル化する。このマージンｍＸ、ｍＹ、ｍＺは、カメラＣＭや通信機ＣＩなどの検知手段の特性に基づいて決定されてよい。例えば、カメラＣＭを用いた高さの計測が、横または縦の計測よりも精度が低い場合、ｍＸ＝ｍＹ＝５、ｍＺ＝１０というように不均衡に決定される。また、このマージンｍＸ、ｍＹ、ｍＺは、過去に、作業者や機械が荷物ＯＢを容器ＣＴに積載したときの位置ずれに基づいて決定されてもよい。位置ずれは、前述した一連の積載手順における目標積載位置との位置ずれであってもよいし、別の手法によって作業者または機械に対して与えた目標積載位置との位置ずれであってもよい。位置ずれは、運用時点以前に計測された作業記録などから統計的に求めることができる。
【００５８】
マージンを付加してモデル化することによって、選択部１５０によって選択された一連積載手順情報１８８を実施しようとしたときに、指示された箇所に荷物ＯＢを入れようとしても入らないといった事態が生じるのを抑制することができる。このような事態は、例えば、カメラＣＭや通信機ＣＩなどの検知手段の精度が十分でなく、誤差を持つことによって生じる。第４の実施形態においては、この生じ得る誤差を予め吸収できるように、実際の荷物ＯＢのサイズよりも大きいモデルを作成して処理を実行する。これによって、指示通りに積載した場合に、荷物ＯＢが容器ＣＴに入らないといった事態が生じるのを抑制することができる。
【００５９】
以上説明した第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することができるのに加えて、指示通りに積載した場合に、荷物ＯＢが容器ＣＴに入らないといった事態が生じるのを抑制することができる。
【００６０】
なお、第２乃至第４の実施形態で説明した構成および機能は、排他的な関係にあるものではなく、第２の実施形態と第３の実施形態、第２の実施形態と第４の実施形態、第３の実施形態と第４の実施形態、或いは、第２の実施形態と第３の実施形態と第４の実施形態がそれぞれ組み合わされてもよい。
【００６１】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、容器ＣＴへの積載対象となる荷物ＯＢに関する情報を取得する情報得部１１０と、情報取得部１１０により情報が取得された荷物ＯＢを容器ＣＴに積載するための一連積載手順候補１８８を導出する積載手順候補導出部１３０と、記憶部１８０に記憶された過去積載手順情報１８２を参照し、積載手順候補導出部１３０により導出された一連積載手順候補１８８のそれぞれに対し、過去積載手順情報１８２に合致する手順を多く含むほど評価が高くなる傾向で評価値ＳＣを算出する評価値算出部１４０と、評価値算出部１４０により高い評価値ＳＣが算出された一連積載手順候補１８８を、荷物ＯＢを容器ＣＴに積載する一連の積載手順として選択する選択部１５０とを持つことにより、一連の積載手順を精度よく決定することができる。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１００…積載手順決定装置、１１０…情報取得部、１２０…モデル化部、１２５…容器割り当て部、１３０…積載手順候補導出部、１４０…評価値算出部、１５０…選択部、１５５…バッファ配置制御部、１６０…出力制御部、１８０…記憶部、１８２…過去積載手順情報、１８４…出現頻度情報、１８６…搬入物情報、１８８…一連積載手順候補
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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