(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
倉庫における在庫管理のためのシステムであって：
１つ又はそれ以上の可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）であって、各々のＭＤＵが、プロセッサと、ドッキング機構と、前記プロセッサの制御信号に対応してＭＤＵが前記倉庫内を動き回るように駆動機構に結合されたパワーユニットと、を有するＭＤＵであり、通信リンクを介してコマンド信号を受信する、可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）；及び
複数の移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）であって、各々のＭＩＰは在庫アイテムを有し、前記ＭＤＵの前記ドッキング機構に取り付けられており、前記ＭＤＵは前記コマンド信号に応答して前記倉庫において前記ＭＩＰをトランスポートするように前記ＭＩＰとドッキングする、移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）；
を有するシステムであり、
前記１つ又はそれ以上のＭＤＵの各々のプロセッサは、特定のパックステーションに特定のＭＩＰをトランスポートする時間期間を決定するように、注文依頼の受信時に計算を実行する；
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって：
物品操作システム（ＭＨＳ）；及び
１つ又はそれ以上のパックステーションであって、各々のパックステーションは前記ＭＨＳにより発行された注文依頼に対応して前記ＭＤＵに前記コマンド信号を送信する、パックステーション；
を有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、前記制御信号は、前記通信リンクを介して受信されたコマンドに対応して、前記プロセッサにより生成される、ことを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項２に記載のシステムであって、前記注文依頼はＭＨＳからパックステーションに位置しているコンピュータに送信される、ことを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって：
１つ又はそれ以上のパックステーション；及び
前記ＭＤＵに前記コマンド信号を送信する物品操作システム（ＭＨＳ）；
を更に有する、システムであり、
前記ＭＩＰは前記コマンド信号に対応して特定のパックステーションに供給される；
ことを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項２に記載のシステムであって、各々のＭＤＵは、前記倉庫内の動きを容易にするように、複数のＭＩＰについての及び１つおきのＭＤＵについての位置座標を記憶するメモリを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項２に記載のシステムであって、各々のＭＤＵは、１つ又はそれ以上のＭＤＵの前記通信リンクに結合されたＲＦシステムを用いて、無線ネットワークを介して前記パックステーションに位置しているコンピュータに前記注文依頼のためのビッドを送信する、ことを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムであって、前記パックステーションにおける前記コンピュータは最短時間で前記注文依頼を履行することが可能であることを計算するＭＤＵを選択する、ことを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムであって、前記ＭＤＵの各々は前記プロセッサに位置信号を供給する案内システムを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、前記案内システムはシュードライトインドアＧＰＳを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムであって、前記１つ又はそれ以上のＭＤＵは前記ＧＰＳにより供給される情報を用いて工場の床をナビゲートする、ことを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムであって、前記１つ又はそれ以上のＭＤＵは前記倉庫内に位置している前記複数のＭＩＰの位置座標のマップを作成する、ことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項２に記載のシステムであって、複数の注文依頼は前記１つ又はそれ以上のパックステーションにより同時に処理される、ことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項２に記載のシステムであって、複数の注文依頼はリアルタイムに処理される、ことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１に記載のシステムであって、１つ又はそれ以上のＭＩＰは鉛直方向の積み重ね可能トレイとして構成される、ことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムであって、１つ又はそれ以上の前記積み重ね可能トレイは複数のビンを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１に記載のシステムであって、前記複数の移動可能在庫ポッドは工場の床における仮想グリッドに保管される、ことを特徴とするシステム。
【請求項１８】
倉庫における在庫管理のためのシステムであって：
１つ又はそれ以上の可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）であって、各々のＭＤＵが、プロセッサと、ドッキング機構と、前記プロセッサの制御信号に対応してＭＤＵが前記倉庫内を動き回るように駆動機構に結合されたパワーユニットと、を有するＭＤＵであり、通信リンクを介してコマンド信号を受信する、可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）；並びに
複数の移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）であって、各々のＭＩＰは在庫アイテムを有し、前記ＭＤＵの前記ドッキング機構に取り付けられ、前記ＭＤＵは前記コマンド信号に対応して前記倉庫においてＭＩＰをトランスポートするように前記ＭＩＰとドッキングする、移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）；
物品操作システム（ＭＨＳ）；及び
１つ又はそれ以上のパックステーションであって、各々のパックステーションは前記ＭＨＳにより発行された注文依頼に対応して前記ＭＤＵに前記コマンド信号を送信する、パックステーション；
を有するシステムであり、
前記１つ又はそれ以上のＭＤＵの各々のプロセッサは、特定のパックステーションに特定のＭＩＰをトランスポートする時間期間を決定するように、注文依頼の受信時に計算を実行する；
ことを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のシステムであって、前記制御信号は、前記通信リンクを介して受信されたコマンド信号に対応して前記プロセッサにより生成される、ことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１８に記載のシステムであって、前記注文依頼は前記ＭＨＳからパックステーションに位置しているコンピュータに送信される、ことを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１８に記載のシステムであって、前記ＭＩＰは前記コマンド信号に対応して特定のパックステーションに供給される、ことを特徴とするシステム。
【請求項２２】
請求項１８に記載のシステムであって、各々のＭＤＵは、前記倉庫内の動きを容易にするように、複数のＭＩＰについての及び１つおきのＭＤＵについての位置座標を記憶するメモリを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムであって、各々のＭＤＵは、１つ又はそれ以上のＭＤＵの前記通信リンクに結合されたＲＦシステムを用いて、無線ネットワークにより前記パックステーションに位置しているコンピュータに前記注文依頼のためのビッドを送信する、ことを特徴とするシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシステムであって、前記パックステーションの前記コンピュータは最短時間で前記注文依頼を履行することが可能であることを計算するＭＤＵを選択する、ことを特徴とするシステム。
【請求項２５】
請求項１８に記載のシステムであって、前記１つ又はそれ以上のＭＤＵは前記倉庫における前記複数のＭＩＰの位置座標のマップを作成する、ことを特徴とするシステム。
【請求項２６】
請求項１８に記載のシステムであって、前記ＭＤＵの各々は、無線ネットワークを用いてＭＨＳ及びピアＭＤＵと情報を通信する手段を有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のシステムであって、前記手段は赤外線（ＩＲ）技術を有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項２８】
請求項２６に記載のシステムであって、前記情報は、特定のＭＩＰに保管された在庫アイテム情報及びＭＤＵの各々についての座標情報を有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項２９】
請求項２８に記載のシステムであって、前記ＭＨＳに情報を送信する手段を更に有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項３０】
請求項１８に記載のシステムであって、前記複数のＭＩＰは工場の床における仮想グリッドに保管される、ことを特徴とするシステム。
【請求項３１】
請求項１８に記載のシステムであって、前記ＭＤＵの各々はＧＰＳを有し、各々のＭＤＵは前記ＧＰＳにより供給される情報を用いて自律的に前記倉庫をナビゲートする、ことを特徴とするシステム。
【請求項３２】
請求項１８に記載のシステムであって、ＲＦＩＤが工場の床に位置された各々のＭＩＰを識別するように前記ＭＩＰの各々に組み込まれている、ことを特徴とするシステム。
【請求項３３】
請求項３２に記載のシステムであって、前記ＲＦＩＤはまた、各々のＭＩＰ内に含まれる在庫のアイテムを識別する、ことを特徴とするシステム。
【請求項３４】
請求項１８に記載のシステムであって、前記コマンド信号は前記ＭＨＳから前記ＭＨＳに結合された１つ又はそれ以上のチェックインステーションに送信され、前記コマンド信号は在庫の特定のアイテムが置き換えを必要とすることを示す、ことを特徴とするシステム。
【請求項３５】
請求項３４に記載のシステムであって、チェックインステーションのコンピュータは在庫のアイテムを補充するようにチェックインステーションに少なくとも１つの空のビンを有するＭＩＰをトランスポートするようにＭＤＵを選択する、ことを特徴とするシステム。
【請求項３６】
請求項１８に記載のシステムであって、少なくとも１つの空のビンを有するＭＩＰにドッキングされている前記１つ又はそれ以上のＭＤＵは、１つ又はそれ以上のチェックインステーションのコンピュータからの在庫置き換え依頼を待つように工場の床のサイドに沿って待機レーンを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項３７】
請求項３６に記載のシステムであって、前記１つ又はそれ以上のＭＤＵは、在庫のアイテムを受け取るようにチェックインステーションに前記ＭＩＰをトランスポートする、ことを特徴とするシステム。
【請求項３８】
請求項１８に記載のシステムであって、前記コマンド信号は無線ネットワークを介して前記ＭＤＵに送信される、ことを特徴とするシステム。
【請求項３９】
在庫管理のためのシステムであって：
ドッキング機構を有する複数の可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）；
前記ＭＤＵのドッキング機構に取り付けるドッキング機構を有する複数の移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）；
１つ又はそれ以上のパックステーション；
物品操作システム（ＭＨＳ）；及び
無線ネットワーク；
を有するシステムであり、
前記ＭＤＵの各々は、特定のパックステーションに特定のＭＩＰをトランスポートする時間期間を決定するように、パックステーションからの注文依頼の受信時に計算を実行するプロセッサを有する；
ことを特徴とするシステム。
【請求項４０】
請求項３９に記載のシステムであって、前記１つ又はそれ以上のパックステーションは前記ＭＨＳからの注文依頼に対応する、ことを特徴とするシステム。
【請求項４１】
請求項３９に記載のシステムであって、前記ＭＤＵの各々はプロセッサに結合された通信リンクを有し、前記ＭＤＵの各々はまた、前記プロセッサの制御信号に対応してＭＤＵが前記倉庫内を動き回るように駆動機構に結合されたパワーユニットを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項４２】
請求項４１に記載のシステムであって、前記制御信号は通信リンクにより受信されるコマンド信号に対応して生成される、ことを特徴とするシステム。
【請求項４３】
請求項３９に記載のシステムであって、前記ＭＤＵの各々は、倉庫においてＭＩＰをトランスポートするように前記ＭＩＰとドッキングする、ことを特徴とするシステム。
【請求項４４】
請求項３９に記載のシステムであって、注文依頼は前記ＭＨＳからパックステーションに位置しているコンピュータに送信される、ことを特徴とするシステム。
【請求項４５】
請求項４４に記載のシステムであって、前記パックステーションに位置している前記コンピュータは、前記無線ネットワークを介して１つ又はそれ以上のＭＤＵの前記通信リンクにＲＦ送信器を用いて在庫のアイテムについての前記注文依頼を送信する、ことを特徴とするシステム。
【請求項４６】
請求項４５に記載のシステムであって、各々のＭＤＵは、前記倉庫内の動きを容易にするように、複数のＭＩＰについての及び１つおきのＭＤＵについての位置座標を記憶するメモリを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項４７】
請求項３９に記載のシステムであって、各々のＭＤＵは、１つ又はそれ以上のＭＤＵの前記通信リンクに結合されたＲＦシステムを用いて、無線ネットワークを介して前記パックステーションに位置している前記コンピュータに前記注文依頼のためのビッドを送信する、ことを特徴とするシステム。
【請求項４８】
請求項３９に記載のシステムであって、前記パックステーションにおける前記コンピュータは最短時間で前記注文依頼を履行することが可能であることを計算するＭＤＵを選択する、ことを特徴とするシステム。
【請求項４９】
請求項４１に記載のシステムであって、前記ＭＤＵの各々は前記プロセッサに位置信号を供給するＧＰＳを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項５０】
請求項４９に記載のシステムであって、前記複数のＭＤＵは前記ＧＰＳにより供給される情報を用いて工場の床をナビゲートする、ことを特徴とするシステム。
【請求項５１】
請求項５０に記載のシステムであって、前記１つ又はそれ以上のＭＤＵは工場の床における複数の移動可能在庫ポッドの位置座標を生成する、ことを特徴とするシステム。
【請求項５２】
請求項３９に記載のシステムであって、１つ又はそれ以上の注文依頼は前記１つ又はそれ以上のパックステーションを介して処理される、ことを特徴とするシステム。
【請求項５３】
請求項３９に記載のシステムであって、前記ＭＩＰの１つ又はそれ以上は鉛直方向の積み重ね可能トレイとして構成される、ことを特徴とするシステム。
【請求項５４】
請求項３９に記載のシステムであって、前記複数のＭＩＰは工場の床における仮想グリッドに保管される、ことを特徴とするシステム。
【請求項５５】
請求項３９に記載のシステムであって、複数のチェックインステーションを更に有する、システムであり、チェックインステーションのコンピュータは、空のポッドが置き換えアクティビティのために必要とされるとき、前記無線ネットワークを介して前記複数のＭＤＵに知らせる、ことを特徴とするシステム。
【請求項５６】
請求項５５に記載のシステムであって、チェックインステーションのコンピュータは、在庫のアイテムを補充するようにチェックインステーションに空の移動可能在庫ポッドをトランスポートするようにＭＤＵを選択する、ことを特徴とするシステム。
【請求項５７】
請求項３９に記載のシステムであって、ＲＦＩＤが工場の床に位置している各々のＭＩＰを識別するように前記ＭＩＰの各々に組み込まれている、ことを特徴とするシステム。
【請求項５８】
請求項５７に記載のシステムであって、前記ＲＦＩＤは又、各々のＭＩＰ内に含まれる在庫のアイテムを識別する、ことを特徴とするシステム。
【請求項５９】
請求項３９に記載のシステムであって、前記ＭＤＵの各々は、前記無線ネットワークを用いてピアＭＤＵと情報を通信するための手段を有し、前記情報は特定の移動可能在庫ポッドに記憶されている在庫アイテム情報と前記ＭＤＵの各々についての座標情報とを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項６０】
請求項３９に記載のシステムであって、前記ＭＤＵの各々は前記ＭＨＳに情報を送信する手段を有し、前記情報は特定の移動可能在庫ポッドに記憶されている在庫アイテム情報と前記ＭＤＵの各々についての座標情報とを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項６１】
請求項６０に記載のシステムであって、前記ＭＨＳは、前記無線ネットワークを用いて、前記複数のＭＤＵに前記ＭＤＵの各々から受信される情報を送信する、ことを特徴とするシステム。
【請求項６２】
倉庫における在庫管理のためのシステムであって：
１つ又はそれ以上の可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）であって、各々のＭＤＵが、プロセッサと、ドッキング機構と、前記プロセッサの制御信号に対応してＭＤＵが前記倉庫内を動き回るように駆動機構に結合されたパワーユニットと、を有するＭＤＵであり、各々のＭＤＵは通信リンクを介してコマンド信号を受信する、可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）；
複数の移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）であって、各々のＭＩＰは在庫アイテムを保持し、前記コマンド信号に対応して前記ＭＤＵの前記ドッキング機構に取り付けられている、移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）；及び
特定のＭＤＵに在庫のアイテムについての注文依頼を送信するコンピュータ；
を有するシステムであって、
前記コンピュータは、前記注文依頼により指定された在庫のアイテムを有するＭＩＰをトランスポートするように予測される最短時間期間に基づいて注文を履行するように特定のＭＤＵを選択するように動作する；
ことを特徴とするシステム。
【請求項６３】
請求項６２に記載のシステムであって、前記コンピュータは、無線ネットワークを介して通信することにより工場の床に位置している前記１つ又はそれ以上のＭＤＵの位置座標を追跡する、ことを特徴とするシステム。
【請求項６４】
請求項６２に記載のシステムであって、前記通信リンクを介して受信される前記コマンド信号に対応して前記プロセッサにより生成される、ことを特徴とするシステム。
【請求項６５】
請求項６２に記載のシステムであって、各々のＭＤＵは、前記倉庫内の動きを容易にするように、複数のＭＩＰについての及び１つおきのＭＤＵについての位置座標を記憶するメモリを有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項６６】
請求項６２に記載のシステムであって、前記注文依頼は無線ネットワークを介して前記特定のＭＤＵに送信される、ことを特徴とするシステム。
【請求項６７】
請求項６２に記載のシステムであって、前記ＭＩＰの各々に取り付けられたＲＦＩＤを更に有する、ことを特徴とするシステム。
【請求項６８】
倉庫内の在庫のアイテムを管理するための方法であって：
コンピュータから依頼信号を送信する段階であって、前記依頼信号は在庫のアイテムを指定する、段階；
可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）により前記依頼信号を受信する段階であって、前記ＭＤＵは前記依頼信号に応答する、段階；
前記在庫のアイテムを有する移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）の位置を決定する段階；
前記ＭＩＰの場所に前記ＭＤＵを移動させるために前記ＭＤＵの駆動機構を通電させる段階；
前記ＭＩＰへの最短経路を決定する段階；
前記最短経路に沿って前記ＭＩＰの位置の方に前記ＭＤＵを移動させるように前記ＭＤＵの駆動機構に通電させる段階；
前記ＭＩＰに前記ＭＤＵをドッキングさせる段階；及び
前記倉庫のステーションに前記ＭＩＰをトランスポートするように前記ＭＤＵの前記駆動機構に通電する段階；
を有することを特徴とする方法。
【請求項６９】
請求項６８に記載の方法であって、前記ステーションはパックステーションを有する、ことを特徴とする方法。
【請求項７０】
請求項６８に記載の方法であって、前記ＭＩＰは前記倉庫内に位置している複数のＭＩＰの１つを有する、ことを特徴とする方法。
【請求項７１】
請求項６８に記載の方法であって、送信する段階は無線送信により実行される、ことを特徴とする方法。
【請求項７２】
請求項６８に記載の方法であって、前記ＭＤＵは、前記ＭＩＰに含まれる在庫のアイテムと前記ＭＩＰの位置座標を有するデータを記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項７３】
請求項７２に記載の方法であって、前記ＭＤＵは、移動を計算し、通信メッセージを処理するように用いられるプロセッサを有する、ことを特徴とする方法。
【請求項７４】
請求項６８に記載の方法であって：
前記ＭＤＵの案内システムにより位置信号を生成する段階；及び
前記位置信号を用いて前記ＭＩＰへの経路をナビゲートする段階；
を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項７５】
請求項７４に記載の方法であって、前記案内システムにより生成される前記位置信号を用いて前記ステーションへの経路をナビゲートする段階から更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項７６】
請求項６８に記載の方法であって、前記倉庫内に位置している複数のＭＩＰに在庫のアイテムを保管する段階を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項７７】
請求項６８に記載の方法であって、前記ＭＩＰは鉛直方向の積み重ね可能トレイとして構成され、各々のトレイは１つ又はそれ以上の在庫のアイテムを有する、ことを特徴とする方法。
【請求項７８】
請求項７７に記載の方法であって、各々のトレイはビンに副分割されることが可能である、ことを特徴とする方法。
【請求項７９】
請求項６８に記載の方法であって：
前記倉庫の床における仮想グリッドに前記複数のＭＩＰを保管する段階；
前記ＭＩＰの各々にＲＦＩＤを組み込む段階であって、前記ＲＦＩＤのチップは一意のＭＩＰを識別し、前記在庫のアイテムは各々のＭＩＰに含まれる、段階；
を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項８０】
倉庫内の在庫のアイテムを管理するコンピュータ化方法であって：
コンピュータからの依頼信号を送信する段階であって、前記依頼信号は在庫のアイテムについての注文を指定する、段階；
前記倉庫内に位置している複数の可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）により前記依頼信号を受信する段階であって、前記ＭＤＵの各々は、前記ＭＩＰの各々に含まれる在庫アイテムのリストと複数の移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）の位置座標とを記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に結合されたプロセッサを有する、段階；
前記注文を履行するために特定のＭＤＵを選択する段階；
注文を履行するように依頼された時間量を決定する各々のＭＤＵに基づいて前記注文を履行するように特定のＭＤＵを選択する段階；
在庫アイテムを有するＭＩＰの位置まで前記特定のＭＤＵを移動させる段階；
前記特定のＭＤＵを前記ＭＩＰとドッキングさせる段階；及び
パックステーションに前記ＭＩＰをトランスポートするように前記特定のＭＤＵを駆動する段階；
を有することを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項８１】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって、前記特定のＭＤＵを選択する段階は：
前記パックステーションへの注文で指定された前記アイテムを有する移動可能在庫ポッドをトランスポートするための推定時間期間を前記ＭＤＵの各々により決定する段階；
を有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項８２】
請求項８１に記載のコンピュータ化方法であって：
前記ＭＤＵの各々により、前記パックステーションに対する前記推定時間について送信する段階；及び
最短の推定時間期間に基づいて前記注文依頼を履行するように前記特定のＭＤＵを特定する段階；
を更に有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項８３】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって：
前記パックステーションに有効信号を送信する段階；
を有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項８４】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって、前記パックステーションは複数のパックステーションの１つを有し、前記パックステーションの各々は前記ＭＤＵに在庫のアイテムに対する注文を指定する依頼信号を送信する、方法であり：
優先順位アルゴリズムに従って特定のパックステーションからの注文をアイドル状態のＭＤＵにより選択する段階；
を更に有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項８５】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって、前記送信段階は無線送信により実行される、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項８６】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって、前記ＭＤＵは、前記ＭＩＰに含まれる前記在庫のアイテムと前記ＭＩＰの位置座標とを含むデータを記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項８７】
請求項８６に記載のコンピュータ化方法であって、前記ＭＤＵは、移動を計算し、及び通信メッセージを処理するように用いられるプロセッサを更に有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項８８】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって：
前記ＭＤＵの案内システムにより位置信号を生成する段階；及び
前記位置信号を用いて前記ＭＩＰへの経路をナビゲートする段階；
を更に有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項８９】
請求項８８に記載のコンピュータ化方法であって、前記案内システムにより生成される前記位置信号を用いて前記パックステーションへの経路をナビゲートする段階を更に有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項９０】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって、前記倉庫内に位置している複数のＭＩＰに在庫のアイテムを保管する段階を更に有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項９１】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって、前記ＭＩＰは鉛直方向の積み重ね可能トレイとして構成され、各々のトレイは１つ又はそれ以上の在庫のアイテムを有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項９２】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって：
前記倉庫の床における仮想グリッドに前記複数のＭＩＰを保管する段階；
前記ＭＩＰの各々にＲＦＩＤを組み込む段階であって、前記ＲＦＩＤのチップは一意のＭＩＰを識別し、前記在庫のアイテムは各々のＭＩＰに含まれる、段階；
を更に有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項９３】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって：
前記パックステーションの前記ＭＩＰから前記在庫のアイテムを取り出す段階；
利用可能な保管場所に前記ＭＩＰを戻すように前記ＭＤＵを移動させる段階；
前記倉庫内の利用可能保管場所に前記ＭＩＰを戻す段階；及び
前記ＭＩＰから前記ＭＤＵのドッキングを解く段階；
を更に有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項９４】
請求項８０に記載のコンピュータ化方法であって：
チェックインステーションに前記ＭＤＵを移動させる段階；
前記チェックインステーションの前記ＭＩＰに在庫のアイテムを補充する段階；
前記倉庫内の利用可能保管場所に前記ＭＩＰを戻す段階；及び
前記ＭＩＰから前記ＭＤＵのドッキングを解く段階；
を更に有する、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
【請求項９５】
倉庫内の在庫のアイテムを管理するための方法であって：
倉庫内のパックステーションのコンピュータに物品操作システム（ＭＨＳ）から依頼信号を送信する段階であって、前記依頼信号は在庫のアイテムを指定する、段階；
前記倉庫内に位置している複数の可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）により前記依頼信号を受信する段階であって、前記ＭＤＵの各々は前記ＭＩＰの各々に含まれる在庫アイテムのリストと複数の移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）の位置座標とを記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に結合されたプロセッサを有する、段階；
前記依頼信号において指定されたアイテムを有するＭＩＰをトランスポートする推定時間期間を前記ＭＤＵの各々により決定する段階；
最短の推定時間期間に基づいて前記注文を履行するようにＭＤＵを前記パックステーションのコンピュータにより選択する段階；
前記在庫のアイテムを有するＭＩＰの位置まで前記ＭＤＵを移動させる段階；
前記特定のＭＤＵを前記ＭＩＰとドッキングさせる段階；及び
パックステーションに前記ＭＩＰをトランスポートさせるように前記ＭＤＵを駆動させる段階；
を有することを特徴とする方法。
【請求項９６】
請求項９５に記載の方法であって、前記選択する段階は無線送信により実行される、ことを特徴とする方法。
【請求項９７】
請求項９５に記載の方法であって、前記パックステーションは複数のパックステーションの１つを有し、前記パックステーションンの各々におけるコンピュータは無線送信を介して前記複数のＭＤＵに依頼信号を送信する、ことを特徴とする方法。
【請求項９８】
請求項９５に記載の方法であって、前記ＭＤＵは、前記ＭＩＰに含まれる在庫のアイテムと前記ＭＩＰの位置座標とを有するデータを記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項９９】
請求項９５に記載の方法であって、前記ＭＤＵは、移動を計算し、そして通信メッセージを処理するように用いられるプロセッサを更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１００】
請求項９５に記載の方法であって、前記ＭＩＰは鉛直方向に積み重ね可能トレイとして構成され、各々のトレイは１つ又はそれ以上の在庫のアイテムを有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１０１】
請求項９５に記載の方法であって：
前記ＭＤＵの案内システムにより位置信号を生成する段階；及び
前記位置信号を用いて前記ＭＩＰへの経路をナビゲートする段階；
を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１０２】
請求項１０１に記載の方法であって、前記案内システムにより生成される前記位置信号を用いて前記パックステーションへの経路をナビゲートする段階を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１０３】
請求項９５に記載の方法であって：
前記倉庫の床における仮想グリッドに前記複数のＭＩＰを保管する段階；
前記ＭＩＰの各々にＲＦＩＤを組み込む段階であって、前記ＲＦＩＤのチップは一意のＭＩＰを識別し、前記在庫のアイテムは各々のＭＩＰに含まれる、段階；
を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１０４】
請求項９５に記載の方法であって：
前記パックステーションの前記ＭＩＰから前記在庫のアイテムを取り出す段階；
利用可能な保管場所に前記ＭＩＰを戻すように前記ＭＤＵを移動させる段階；
前記倉庫内の利用可能保管位置に前記ＭＩＰを戻す段階；及び
前記ＭＩＰから前記ＭＤＵのドッキングを解く段階；
を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１０５】
請求項９５に記載の方法であって：
チェックインステーションに前記ＭＤＵを移動させる段階；
前記チェックインステーションにおける前記ＭＩＰに在庫のアイテムを補充する段階；
前記倉庫内の利用可能保管場所に前記ＭＩＰを戻す段階；及び
前記ＭＩＰから前記ＭＤＵのドッキングを解く段階；
を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１０６】
請求項９５に記載の方法であって、無線ネットワークを用いてピアＭＤＵ間で情報を通信する段階を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１０７】
請求項１０６に記載の方法であって、前記情報は、特定のＭＩＰに保管された在庫アイテムについての情報とＭＤＵの各々についての座標情報とを有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１０８】
請求項９５に記載の方法であって、無線ネットワークを用いて前記ＭＤＵの１つ又はそれ以上により前記ＭＨＳに情報を送信する段階であって、前記情報は、特定のＭＩＰに保管されている在庫アイテムに関する情報と前記ＭＤＵの各々についての座標情報とを有する、段階を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１０９】
請求項１０８に記載の方法であって：
前記ＭＨＳにより情報を受信する段階；及び
前記無線ネットワークを用いて、前記複数のＭＤＵに前記ＭＤＵの１つ又はそれ以上から受信された情報を送信する段階；
を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１１０】
倉庫内の在庫のアイテムを管理するコンピュータにより実行される方法であって：
コンピュータに１つ又はそれ以上の移動可能在庫ポッド（ＭＩＰ）及び１つ又はそれ以上の可動式駆動ユニット（ＭＤＵ）の位置座標を送信する段階；
在庫のアイテムについての注文依頼を前記コンピュータにより受信する段階；
在庫のアイテムを有するＭＩＰへの最短経路を決定する各々のＭＤＵに基づいて前記注文依頼を履行するように特定のＭＤＵを前記コンピュータにより選択する段階；
前記特定のＭＤＵに前記注文依頼を送信する段階；
前記在庫のアイテムを有するＭＩＰに前記特定のＭＤＵをドッキングさせる段階；及び
前記倉庫内に位置しているパックステーションに前記ＭＩＰを、前記特定のＭＤＵの自己電力により移動させる段階；
を有することを特徴とする方法。
【請求項１１１】
請求項１１０に記載の方法であって、前記注文依頼を送信する段階は無線送信を介して実行される、ことを特徴とする方法。
【請求項１１２】
請求項１１０に記載の方法であって、前記１つ又はそれ以上のＭＤＵから特定のＭＤＵを送信する段階は、前記コンピュータにおけるソフトウェアアルゴリズムにより実行される、ことを特徴とする方法。
【請求項１１３】
請求項１１０に記載の方法であって：
各々のＭＩＰに組み込まれているＲＦＩＤチップから特定のＭＤＵにより情報を受信する段階であって、前記情報は各々のＭＩＰにより含まれる在庫のアイテムを識別する、段階；及び
無線ネットワークを介して前記コンピュータに前記ＭＤＵにより前記情報を送信する段階；
を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１１４】
請求項１１０に記載の方法であって：
前記パックステーションの前記ＭＩＰから前記在庫のアイテムを取り出す段階；
利用可能保管場所に前記ＭＩＰを戻すように前記ＭＤＵを方向付ける段階；
前記倉庫内の利用可能保管場所に前記ＭＩＰを戻す段階；及び
前記ＭＩＰから前記ＭＤＵのドッキングを解く段階；
を更に有する、ことを特徴とするコンピュータ化された方法。
【請求項１１５】
請求項１１０に記載の方法であって、工場の床における仮想グリッドに前記ＭＩＰを保管する段階を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１１６】
請求項１１４に記載の方法であって、利用可能保管場所に前記ＭＩＰを戻す段階は、前記コンピュータに記憶されたアルゴリズムに従って前記仮想グリッドにおける前記ＭＩＰについての最適な保管場所を決定する段階を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１１７】
請求項１１０に記載の方法であって：
前記コンピュータにより在庫のアイテムを補充する依頼を受信する段階；
前記コンピュータにより選択されたＭＤＵに前記依頼を送信する段階；
チェックインステーションに前記ＭＤＵを移動させる段階；及び
前記チェックインステーションの前記ＭＤＵにドッキングされたＭＩＰにおいて前記在庫のアイテムを補充する段階；
を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１１８】
請求項１１０に記載の方法であって、待ち行列を構成して、工場の床におけるトラフィックの混雑を回避するように、前記ＭＤＵの各々の間でピアツーピア方式により通信する段階を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１１９】
請求項１１０に記載の方法であって、前記ＭＤＵの更新された位置座標を決定するように継続的に１つ又はそれ以上のＭＤＵを調べる段階を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１２０】
請求項１１０に記載の方法であって、前記ＭＤＵの各々の更新された位置座標を維持するように前記コンピュータに一定間隔で各々のＭＤＵにより各々のＭＤＵの位置を送信する段階を更に有する、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、物品操作の分野に関し、特に、自律可動式駆動ユニット及び移動可能在庫トレイを用いる物品操作システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
分配システム処理における注文履行段階は、しばしば、製造から端末コンピュータへの在庫を移動させる際の最も大きいコスト成分の１つである。これは、最終的な注文集合が、典型的には、オペレータが在庫の場所間を移動し、アイテムをマニュアルで操作するために、労働集約的なものであり、時間を費やすものとなっている。注文履行段階は、有効なアイテムの膨大な仕分けの間から複数の個別の在庫アイテムを選択する段階を含む。対照的に、分配システムの処理における注文履行段階に先立つ段階は、一度にトラック積荷、１つの製品について１つのパレット又は全体的な場合のようなバルク操作で在庫を操作するため、一般に非常に効率的である。
【０００３】
労働賃金が高いために、注文履行操作に関しては、長い間、労働を削減するようにデザインされた解決策に焦点が当てられてきた。それらの展開は、ピックツーライト（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｌｉｇｈｔ）技術、無線バーコードリーダ、オペレータに注文を移動させるコンベアシステム及び労働者に在庫を供給する自動保管及び検索システム（”ＡＳＲＳ”）の方式をとってきた。一般的なＡＳＲＳ方法は、ときどき、カルーセル又はストッカーと呼ばれている。代表的なカルーセルは、ドライクリーニング設備におけるぐるぐる回転する衣類ラックに類似して作動する回転構造の状態で備えられた数千の保管ビンを有するものとなっている。ソーターとして知られている他の種類の解決方法は、在庫保管装置と関連付けて使用され、在庫から目的の注文ビンに入るアイテムを
ソーティングするように支援する回転トレイ機構から構成される。他の解決方法は、保管システムの前に在庫を運ぶ通路に出入りするように移動するガントリロボットにより供給される固定ラックを提供することである。
【０００４】
それらの解決方法は、操作を能率化し、操作コストを削減する能力のために、流通業界で採用されてきた。しかし、それらのしばしば高価なシステムを使用しても尚、履行コストは高く、流通システムマネージャは操作コストを低減する方法を探索し続けている。
【０００５】
今日の注文履行解決方法の集合についての他の主要な短所は複雑なことである。それらの自動システムは、しばしば、複雑な制御ソフトウェア、長期間に亘る据え付け、組み込み及び立ち上げ時間を有し、長期間に亘ってローバストに実行することができない。今日の方法は、システムの機能についての高度な知識を有する専門家によりモニタリングされ、調節されそして管理されなければならない。更に、それらのシステムは、しばしば、組織が変更を必要とするときに依頼されることが可能である新しいプロセスにフレキシブルに対応することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
必要とされているものは、据え付け、操作及び保守が簡単であり、更に、操作コストを低減することができる注文履行システムである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
自律移動可能在庫トレイ及びピアツーピア（ｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ）通信を用いる、物品取り扱いシステム及び方法について開示している。以下の説明においては、本発明を理解するために、例えば、移動可能在庫トレイの特定の構成、工場の床における移動可能在庫トレイの使用、通信技術に関する詳細等のような多くの特定の詳細について詳述する。しかしながら、本発明を実行するためにそれらの特定の詳細は必要とされないことが、物品取り扱いの熟達者には理解されるであろう。
【０００８】
本発明の実施形態に従って、ロボット装置である自律移動可能在庫トレイは、新規な方法でオペレータ（例えば、人間、ロボット等）に保管場所を提供する概念を拡張するために用いられる。在庫は、組織の確立された保管領域（例えば、工場の床）の範囲内でそれ自体の能力により何れの方向に移動することができる移動可能トレイに保管される。設計された空間（例えば、囲まれた工場の床）の範囲内のどこかに存在する以外に、移動可能在庫トレイのための所定の保管場所はない。移動可能在庫トレイは、他の在庫床レベルに対して上がりランプ及び下がりランプを含む必要な何れの方向に自由に動くことができる。このようにして、移動可能在庫トレイはピックアンドパック注文充填処理の一部として、依頼を選び、ステーション場所でパックするように応答することができる。移動可能在庫トレイは高周波（”ＲＦ“）技術（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線プロトコルリンク）又は他の種類のピアツーピア通信により互いに通信することが可能である。移動可能在庫トレイは、所定の在庫記憶領域においてそれらの場所の正確な位置を与えるように、シュードライト（ｐｓｅｕｄｏｌｉｔｅ）室内全地球測位システム（“ＧＰＳ”）を使用することが可能である。例えば、８０２．１１ベースの定位技術又は超広帯域（ＵＷＢ）シグナリングベース定位技術のような代替の位置決め技術が又、使用されることが可能である。移動可能在庫トレイは、次いで、パックステーションへのルートを計算するためにこの情報を、及び、工場床に明確な経路を調整するため又は制御ノードにおいて他のトレイと列をなして並ばせるためにピアツーピア通信能力を使用することを可能にする。
【０００９】
本発明の移動可能在庫トレイは、それ故、無人案内搬送車（“ＡＧＶ”）というより無人非案内搬送車（“ＡＵＶ”）である。それらの移動可能在庫トレイは、リモート中央コンピュータからの何れの案内支援がない状態で、オンボードＧＰＳ及びＲＦ通信システムから得られる情報を用いて、自動的に工場の床上を自在に移動することができる。この移動可能在庫トレイのシステムは自己チューニング型及び自己最適化型である。しばしば、依頼されたトレイはパックステーションの近くに移動する一方、ゆっくり移動している在庫アイテムを含むトレイは後ろ又は横方向に移動し、上位に移動することさえ可能である。その意味では、本発明の物品処理システム及び方法は、複雑度適合型システムであり、突発的なシステム挙動を示す。
【００１０】
全ての物品処理システムと同様に、本発明の自律記憶及び検索システム並びに方法は、既存の物品保管所管理ソフトウェア（“ＷＭＳ”）システムと統合されることが可能である。例えば、注文依頼は、ＷＭＳから物品処理システム（“ＭＨＳ”）に対してなされ、移動可能在庫トレイを利用してパックステーションに移動される在庫からの注文履行を指令する適切なパックステーションのコンピュータに中継される。注文は、並行して処理されることが可能であり、即ち、複数の注文は初手のパックステーションにおいて同時に履行され、複数のパックステーションは同時に処理する。注文の並行処理は、複数の注文が時間のオーダーというより分のオーダーで履行されることが可能であるという点で、注文のリアルタイムの履行を可能にする。オペレータは到着するトレイから在庫アイテムを選択し、注文コンテナにそのアイテムを置き、注文が完了するとき、パックステーションコンピュータは、ＷＭＳに順に知らせるこのＭＨＳへの情報を中継する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ここで、図１を参照するに、本発明の実施形態に従った移動可能在庫トレイ１０１の斜視図を示している。移動可能在庫トレイ１０１は、例えば、工場床のような面において自動的に移動することが可能であるようにデザインされている。移動可能在庫トレイ１０１は、工場の床の上における移動に関連して、特に示すことが可能であるが、移動可能在庫トレイ１０１は、有効なアイテムの大きいポピュレーションから取り出される、ピックアンドパック操作、注文履行操作、又は、幾つかのアイテムにより、典型的である能力を含む種々の能力において使用されることが可能であることに留意される必要がある。そのような操作の例は、単一のアイテムが、ポピュレーションの大きいブック、映画、補給食糧品、サブシステムパーツ等から抜き取られる場合である。
【００１２】
移動可能在庫トレイ１０１は、種々の在庫アイテム（図示せず）を有するエンクロージャ１０２から構成される。図１に示す実施形態において、エンクロージャはベース壁又は底壁１０３と在庫アイテムに対してコンパートメント１０５をつくるために底壁１０３から上方に伸びている側壁１０４とを有する円形の、即ち１つのアセンブリコンテナである。移動可能在庫トレイは、図１に示すように、必ずしも円形である必要はない。移動在庫トレイ１０１のデザインは、工場が保管する在庫アイテムの種類に基づくサイズ及び形状により変えることが可能である。移動可能在庫トレイ１０１は又、下で更に詳細に説明する制御エレクトロニクス及び駆動システムのためのハウジングを有する。
【００１３】
ここで、図２Ａを参照するに、移動可能在庫トレイ１０１の底方向からの斜視図を示している。２つの駆動輪１１１及び１１２並びに３つの小さい自由回転キャスタ１１３乃至１１５が、移動可能在庫トレイ１０１のベース１０３に設置されて示されている。駆動輪１１１及び１１２は、移動可能トレイ１０１及び１１２は、移動可能トレイ１０１のハウジング１０６に位置されているモータ（図示せず）により作動される。駆動輪１１１及び１１２は、常に、工場の床と接触した状態にある。キャスタ１１３乃至１１５は、エンクロージャに含まれるアイテムにおける不均衡にも拘らず、床との回転接触の状態で移動可能在庫トレイ１０１を維持し、積載物を支持するように機能する。モータは、従来の方式で駆動輪１１１及び１１２に対して取り付けられている。
【００１４】
図２Ｂは、図２Ａの移動可能トレイの正面側からの側面図である。キャスタ１１３乃至１１５は、駆動輪１１１及び１１２を使用することにより、面（図示せず）に沿って移動するように、自由に回転し、移動可能在庫トレイ１０１の均衡を取るようになっている。移動可能在庫トレイ１０１は、モータ駆動トラック、プロペラ、ボールホイール又は移動運動装置の組み合わせを又、有する他の移動運動手段を使用することが可能である。
【００１５】
図３は、本発明の実施形態に従った移動可能在庫トレイのサブシステムの高レベルブロック図である。移動可能在庫トレイサブシステムは、コンピュータベースの（即ち、マイクロプロセッサベースの）装置として実施されることが可能である。例えば、図３に示している要素全ては、移動可能在庫トレイに固定されたハウジング１０６（図１参照）内に含まれることが可能である。
【００１６】
モータ制御器１２２は、マイクロプロセッサ１２１から受信された駆動移動コマンドに関連して移動可能在庫トレイの移動を制御する。モータ制御器１２２は、左のモータ１２３及び右のモータ１２４にパルス信号を供給するように結合されている。モータ１２３および２４は、制御器１２２により供給される信号に応じて前方及び後方に移動可能在庫トレイを進ませる駆動輪（図１参照）に結合されている。制御バッテリ１２５及び駆動バッテリ１２６は、電気システム１２２と駆動モータ１２３及び１２４とを作動させるための電力を供給する。移動可能在庫トレイは、バッテリ電力を補充する必要性に応じて、充電ステーション（図示せず）の方に移動され、それと結合させることが可能である。
【００１７】
移動可能在庫トレイサブシステム１１９のマイクロプロセッサ１２１は移動可能在庫トレイに対して知能を与える。ランダムアクセスメモリ（“ＲＡＭ”）１２９は、データ源として、メモリ記憶部を与えるように含まれることが可能である。全地球測位システム（“ＧＰＳ”）受信器１２７、高周波（“ＲＦ”）通信トランシーバ１２８及びセンサ１２０はマイクロプロセッサ１２１に信号を供給する。例えば、ＧＰＳ受信器１２７は出力位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を出力する一方、受信器１２８は、コマンド及び他のメッセージを供給し、センサ１２０はマイクロプロセッサ１２１に信号を供給する。センサは、障害を特定し、衝突を回避し、極限を見つける等の目的のために移動可能ロボットビークルに共通の赤外線、光、音響、接触、レーザ、ソナー、磁気センサ等を含むことが可能である。マイクロプロセッサ１２１は又、トランシーバ１２８を使用してリモート受信器に情報（例えば、場所、状態、診断等）を送信する。
【００１８】
移動可能在庫トレイが工場の床を動き回るとき、そのトレイは、ＧＰＳ受信器１２７を使用して、常にその場所の正確な位置をそれ自体に与える。ＧＰＳ受信器１２７又は同等のシステムは、そのトレイの位置座標の決定のために信号を受信する。この位置情報は、一般に知られている方式で標準的な０又は特定の座標に関する高さ及び、幾何学的経度及び緯度を含むことが可能である。当業者は、ジャイロスコープ、レーザ三角測量法、セルベースのロケータ論理（例えば、緊急事態９１１位置決め技術等）及び視覚基準化を使用して、レーダーベースの慣性航法を有する他の案内方法及びシステムは又、位置座標を決定するために移動可能在庫トレイにより用いられることが可能である。移動可能在庫トレイは、工場の床におけるルートを計算するためにＧＰＳ受信器１２７から得られる位置座標を利用する。その移動可能在庫トレイは又、詳細であるが簡潔に説明するように、他の移動可能在庫トレイと待ち行列を成す又は経路を明確化するように自在に移動されるとき、位置情報を利用することが可能である。
【００１９】
移動可能在庫トレイは、受信器１２８により与えられるとき、ＲＦ通信を用いて、他の移動可能在庫トレイにピアツーピア様式でその位置及び他のデータを通信することが可能である。図３に示す実施形態においては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線プロトコルリンク又は通常の赤外線通信リンクのような短距離通信媒体は、移動可能在庫トレイ間の直接無線リンクを与えるために用いられることが可能である。種々の無線及び衛星通信技術を採用することが可能であることを理解する必要がある。例えば、移動可能在庫トレイは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）プロトコル、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）プロトコル、８０２．１１ｂ  Ｗｉ−Ｆｉネットワーキングプロトコル及び／又はデータを通信できる何れの他の通信プロトコル／基準を用いて通信するための装置を備えることが可能である。双方向モード動作において、トランシーバ１２８は、直接無線リンクに対してデータを送信及び受信両方を行うためのインターフェースを備えている。無線リンクは又、個々の操作移動可能在庫トレイと接続する、物品操作システム（“ＷＨＳ”）（図示せず）と通信することが可能である。このように、移動可能在庫トレイは、ＭＨＳにより依頼された注文を処理するために種々のチェックインステーション及び／又はパックステーションに方向付けられることが可能である。移動可能在庫トレイは、適切なチェックインステーション又はパックステーションの方に自在に移動するために、ＧＰＳ受信器及びトランシーバ１２８により提供されるＲＦ通信システムを用いることが可能である。
【００２０】
ここで、図４Ａを参照するに、本発明の実施形態に従ったＷＭＳ１３０へのシステムインタフェースのブロック図を示している。ＷＭＳ１３０は、物品操作システム（“ＭＨＳ”）１３１に製造注文（即ち、在庫のアイテムに対する依頼）のようなデータを通信するホストコンピュータから構成される。ＷＭＳ１３０は、工場又は倉庫における在庫を管理するために用いられる、多くの周知のシステムの何れの１つとして実施されることが可能である。ＷＭＳ１３０は、例えば、出荷のための注文を送信し、レシートを追跡し、工場の在庫をモニタリングする。ＷＭＳ１３０は、例えば、インターネットネットワーク１３２のようなネットワーク接続によりＭＨＳ１３１に在庫のアイテムに対する依頼を送信する。広域ネットワーク（“ＷＡＮ”）、ローカルエリアネットワーク（“ＬＡＮ”）又は情報を交換するために２つ又はそれ以上のコンピュータに情報交換することを可能にする相互接続の何れの他のシステムを含む種々の無線及び／又は地上波通信技術は又、この依頼を送信するために用いられることが可能である。ＭＨＳ１３１は、次いで、１つ又はそれ以上のパックステーション制御器１３３、１３４等に上記のネットワーク接続方法を用いて、データを送信する。順に、パックステーション制御器１３３、１３４等は、ＲＦリンク１３７を用いて、パックステーション制御器１３３、１３４において通信装置により１つ又はそれ以上の移動可能在庫トレイ１３５、１３６に在庫のアイテムに対するデータ依頼を無線で送信する。
【００２１】
在庫の特定のアイテムを運ぶ各々の移動可能在庫トレイ１３５、１３６等を用いて、工場の床の上を動き回る複数の移動可能在庫トレイ１３５、１３６等が存在することが可能である。特定の実施形態においては、システムで必要とされる全体のトレイ数を削減するために、単一の移動可能在庫トレイが複数の異なる種類の在庫アイテムを運ぶことが又、可能である。在庫のアイテムに対する依頼が１つ又はそれ以上の移動可能在庫トレイ１３５、１３６等により受信されるとき、移動可能在庫トレイは、ＲＦリンク１３７を用いて、移動可能在庫トレイ１３５、１３６等を対等化するための依頼を送信する。数秒間（又は、時間の短いインクリメント）で、全ての移動可能在庫トレイ１３５、１３６等はその依頼を受信した。依頼された在庫のアイテムを有する移動可能在庫トレイ１３５、１３６等は、ＧＰＳ（図示せず）を用いて工場の床において位置付けられている間ずっと、パックステーション制御器１３３、１３４等の方に移動するようにマイクロプロセッサ１２１（図３参照）により指令される。移動中、移動可能在庫トレイ１３５、１３６等は又、ＲＦリンク１３７を用いて、例えば、ステーション、障害マーカー、ランプマーカー等のような他の制御ノード１３８と通信することが又、可能である。移動可能在庫トレイ１３５、１３６等がパックステーション制御器１３３、１３４等に到達するとき、オペレータ（例えば、人間、ロボット等）は移動可能在庫トレイ１３５、１３６等から依頼された在庫アイテムを取り出す。パックステーション制御器１３３、１３４等は、在庫アイテム依頼が満足されるとき、在庫アイテムを追跡する。この追跡機能は、在庫アイテムに添付されているバーコードをスキャンすることにより実行されることが可能である。パックステーション制御器１３３、１３４等は移動可能在庫トレイ１３５、１３６等におけるマイクロプロセッサ１２１と通信し、それ故、一旦、注文が満足される（例えば、依頼されたアイテムが移動可能在庫トレイ１３５、１３６等から取り出され、バーコードスキャナによりスキャンされる）と、移動可能在庫トレイ１３５、１３６等は、それらが他の注文を履行するために工場の床を再び動き回ることを可能にするように解放される。パックステーション制御器１３３、１３４等は又、イントラネットネットワーク１３２若しくは一部の他の無線及び／又は地上波リンクによりＭＨＳ１３１と通信することが可能であり、それは又、注文依頼が満足されたときに追跡されるように、ＷＭＳと通信する。
【００２２】
各々の移動可能在庫トレイ１３５、１３６等は、パレットが定期的にベンダから到着する場合に１つ又はそれ以上のチェックインステーション１３９、１４０等において特定の在庫のアイテムの供給を受けることに留意する必要がある。チェックインステーション１３９、１４０等において、オペレータはパレットから在庫のアイテムを取り出し、移動可能在庫トレイ１３５、１３６等にそれらのアイテムを置く。例えば、移動可能在庫トレイ１３５は、移動可能在庫トレイ１３６がミルクのカートンを運ぶ場合に、歯みがきペーストのチューブを運ぶことが可能である。移動可能在庫トレイ１３５、１３６等は、それらが空になったとき、それらの在庫アイテムを補充するためにチェックインステーション１３９、１４０等に移動可能在庫トレイ１３５、１３６等自体を移動することを認識している。空になったとき、空の移動可能在庫トレイはチェックインステーションにおけるオペレータにより判断される、何れの新しい在庫アイテムを積載することが可能である。移動可能在庫トレイ１３５、１３６等は又、更にパレットが到着したとき、チェックインステーション１３９、１４０等に移動するようにＭＨＳ１３１からの依頼を受けることが可能である。
【００２３】
本発明の他の実施形態は特定の在庫知能を与えるようにする。この実施形態に従って、図４Ｂに示すように、パックステーション制御器１４３は在庫と通信することができるばかりでなく、在庫は、本質的に、移動可能在庫トレイにより他の在庫と通信することができる。図４Ｂは、図４Ａの物品処理システムを用い、互いに相互作用する移動可能在庫トレイを用いて、注文調達プロセスの段階を示すフロー図である。一実施形態においては、注文（例えば、パン及び牛乳に対する）はＷＭＳからＭＨＳに送信される１４１。ＭＨＳは、次いで、この注文をパックステーション制御器に中継される１４２。パックステーション制御器は、ＲＦリンクを用いて、移動可能在庫トレイにその注文を送信する１４３。移動可能在庫トレイは、次いで、依頼された在庫アイテムを有するトレイの所在確認をするために移動可能在庫トレイと通信する１４４。トレイが依頼されたアイテムを有しないとき、そのトレイはその依頼をピアトレイに中継する。（例えば、“私はパンを持っていませんが、他の誰か、パンをもっていませんか？）。そのシステムは、この方式で工場の床全体に亘ってその依頼を中継する。その瞬間、依頼アイテムを有する全ての移動可能在庫トレイは、パックステーション制御器の方に移動し始める１４５。依頼アイテムを有している移動可能在庫トレイがそのパックステーションの方に移動するとき、この注文の一部でない在庫トレイはサイドに移動するように協調する。２つの移動可能在庫トレイが同じアイテム依頼を履行しようとしていて、それらが互いに短距離（例えば、３０フィート）に近づく場合、それらのトレイは、どちらがその注文を履行すべきかを判定するために通信することが可能である１４６。１つの移動可能在庫トレイが、２塊のパンを有していると伝え、他の移動可能在庫トレイが、５塊のパンを有していると伝えることが可能である。次いで、組み込まれたトレイ選択アルゴリズムに従って、１つのトレイはサイドに移動し、他のトレイは、その注文を履行するには最適な移動可能在庫トレイであるため、パックステーションの方に移動し続ける。このようにして、そのシステムは、続く注文依頼に関してより早く応じるために、より頻繁に依頼される在庫のアイテムはパックステーションに対してより近くに頻繁に移動するという点で、自己制御するばかりでなく、自己最適化することができる。移動可能在庫トレイがパックステーションに到達するとき、それらは、オペレータがその依頼アイテムを取り出すことができるように、整然とした待ち行列を成すように互いに通信する１４７。
【００２４】
ここで、図５を参照するに、本発明の一実施形態に従った工場の床に位置している複数の移動可能在庫トレイについての俯瞰図を示している。図５に示す実施形態に従って、チェックインステーション１５０、１５１、１５２等及びパックステーション１６１、１６２、１６３等は、工場の床の反対側に位置付けられている。工場の床１７０に関して、チェックインステーション１５０、１５１、１５２等及びパックステーション１６１、１６２、１６３等の構成は、種々の考慮（例えば、処理される在庫アイテムのサイズ及び品質、在庫アイテムの種類、工場の床のサイズ等）に依存して変化されることが可能である。移動可能在庫トレイ１７１、１７２、１７３等は、上記（図１及び２参照）の推進手段を用いて、あらゆる方向に工場の床１７０を自由に動き回ることができる。移動可能在庫トレイ１７１、１７２、１７３等は、ＭＨＳ（図示せず）による注文依頼を履行するために、種々のチェックインステーション１５０、１５１、１５２等及び／又はパックステーション１６１、１６２、１６３等に方向付けられることが可能である。移動可能在庫トレイ１７１、１７２、１７３等は、それらがチェックインステーション１５０、１５１、１５２等及び／又はパックステーション１６１、１６２、１６３等の入力領域１８１、１８２に入るとき、整然とした待ち行列を成す。オペレータ（図示せず）は、移動可能在庫トレイがチェックインステーション１５０、１５１、１５２等及びパックステーション１６１、１６２、１６３等を通って移動するとき、移動可能在庫トレイ１７１、１７２、１７３等から在庫アイテム（図示せず）を出し入れする。
【００２５】
ここで、図６を参照するに、本発明の一実施形態に従って工場の床に位置付けられている複数の移動可能在庫トレイの斜視図を示している。移動可能在庫トレイ１９０、１９１、１９２等は、サイズ及び形状を変えることが可能である。図６に示すように、移動可能在庫トレイ１９０、１９１、１９２等は円形であり、種々のサイズ及び形状を有している。移動可能在庫トレイ１９０、１９１、１９２等は又、特定のアイテム（例えば、特別の注意を必要とするアイテム）をトランスポートするように特別にあつらえられることが可能である。工場の床１９５上の所定の在庫保管領域におけるどこかに存在する以外に、移動可能在庫トレイ１９０、１９１、１９２等のための所定の保管場所はない。これは、移動可能在庫トレイ１９０、１９１、１９２等が“スマートな”トレイであるということによる。それらは、それらが工場の床１９５上にある必要があるときはいつでも、それら自体を方向付ける。上記のように、移動可能在庫トレイ１９０、１９１、１９２等の場所は、それらがパックステーション又はチェックインステーション（図示せず）に方向付けられるまで、追跡されず、割り当てられず、又は制御されない。その意味では、本発明の物品処理システム及び方法は、場所の少ない在庫及び検索システムを提供する。
【００２６】
ここで、図７を参照するに、本発明の一実施形態に従って、工場の空間における複数の垂直方向のフロアレベルに存在する移動可能在庫トレイの斜視図を示している。移動可能在庫トレイ２０１、２０２、２０３等は、複数フロアの在庫保管領域２２０の工場空間において、全ての垂直方向のフロアレベル２１０、２１１、２１２等に位置付けられ、それらにおいて自由に移動可能である。フロアエンクロージャ開口部２１５及び傾斜通路２１６、２１７、２１８等が全ての垂直方向のフロアレベル２１０、２１１、２１２において提供され、それ故、移動可能在庫トレイ２０１、２０２、２０３等はフロアからフロアに自由に移動することが可能である。チェックインステーション及びパックステーション（図示せず）は、設備構成に依存して、１つのフロアレベル２１０又は全てのフロアレベル２１１、２１２等に位置付けられることが可能である。
【００２７】
図８を参照するに、本発明の一実施形態に従ったフロアエンクロージャにおける開口部を示す工場の床上の移動可能在庫トレイの斜視図を示している。図８により示すこの実施形態においては、移動可能在庫トレイ２２１、２２２等は、パックステーション、チェックインステーション等へのアクセスを達成するために、フロアエンクロージャ開口部２３０、２３１、２３２等により移動する。傾斜は、他の在庫フロアレベルへの傾斜の上下を有して、何れの必要な方向に移動する移動可能在庫トレイ２２１、２２２等を提供することが可能である。このように、移動可能在庫トレイ２２１、２２２等は、依頼を取り上げるために応じ、依頼を履行するためにパックステーション場所（図示せず）に移動することができる。移動可能在庫トレイは又、他の種類の機構（例えば、エレベータ）を同様に使用して、他の在庫フロアレベルに移動することが可能である。
【００２８】
在庫管理を容易にするために移動可能自律在庫トレイを使用することができる幾つかの異なる実施形態が存在する。２つのそのような実施形態について、固定駆動ユニット及び取り外し可能駆動ユニットとして説明することができる。本発明の取り外し可能駆動ユニットの実施形態においては、駆動機構は、在庫移動依頼を実行するために必要は移動可能在庫トレイとドッキング及びアンドッキングすることができる可動式駆動ユニットとして説明される取り外し可能ユニットである。移動可能在庫トレイは、可動式駆動ユニットが移動可能在庫トレイとドッキングするそのような時間まで移動しないままの状態を維持し、在庫ピッキングプロセスによりそれを移動させ、保管場所にそれを解放する。可動式駆動ユニットは、他の可動式駆動ユニットがそれらのトレイを位置付けることができるような組織立った仮想レイアウトの状態で移動可能在庫トレイを置く。移動可能在庫トレイは、可動式駆動ユニットにより移動される在庫ポッドを構成するように積み重ねられる。取り外し可能駆動ユニットの実施形態の他の特徴は、可動式駆動ユニットが、典型的な無線ネットワークに対してブロードキャスト方式で指令メッセージを送信し且つ受信することが可能であり、衝突回避等のためにピアツーピア方式で通信することが更に可能である。
【００２９】
以上、図１乃至８に関連して説明した本発明の実施形態においては、一般に、固定された駆動ユニットの実施形態に対する説明をした。図９乃至１５に関連しては、一般に、取り外し可能駆動ユニットの実施形態について説明する。
【００３０】
図９Ａ乃至９Ｃを参照するに、本発明の一実施形態に従った、移動可能在庫トレイと取り外し可能な可動式駆動ユニットの側面図、第１及び第２斜視図を示している。移動可能在庫トレイ又はポッド３０１、３０２及び３０３は、取り外し可能で可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６により工場の床又は他の種類の面上を移動することが可能であるように、デザインされている。可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６は、ベーストレイ３０１、３０７及び３０８の底部に位置付けられているドッキング機構を用いて、移動可能在庫ポッドのベーストレイ３０１、３０７及び３０８にドッキングするためにドッキング機構を用いることが可能である。図９Ａ乃至９Ｃに示す実施形態は、ベーストレイ３０１、３０７及び３０８にドッキングした可動式駆動ユニット３０４及び３０６を示しているが、あらゆる種類のドッキング機構を採用することが可能である。
【００３１】
可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６のための制御ユニットは、従来の手段により可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６に固定されたハウジング３２０内に含まれることが可能である。制御ユニットはマイクロコントローラベースの装置又は他の電気機械システムとして実施されることが可能であり、図３に示している構成要素を有することが可能である。図３に更に詳細に示しているように、各々の可動式駆動ユニットユニット３０４、３０５及び３０６は、プロセッサの制御信号に応じて倉庫に関して可動式駆動ユニットを移動させるための駆動機構に結合されたパワーユニット及びプロセッサに結合された通信リンクを有する。可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６は、この通信リンクを介してコマンド信号を受信する。例えば、コマンド信号は、ＭＨＳにより発行される注文依頼に対応する１つ又はそれ以上のパックステーションにより送信されることが可能である。
【００３２】
移動可能在庫ポッド３０１、３０２及び３０３は、可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６の支援なしで工場の床上を移動するために必要な制御エレクトロニクス及び駆動能力を有しない、キャスタ３１０、３１１、３１２等の上の簡単な静止ユニットである。前記実施形態におけるように、キャスタ３１０、３１１、３１２等は自由に回転し、可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６の駆動ホイール３１３、３１４等により床面に沿ってそれらが移動するとき、移動可能在庫ポッド３０１、３０２及び３０３のバランスをとる。他の実施形態においては、キャスタ３１０、３１１、３１２等は、床において移動可能在庫ポッドを回転させるために、固定ホイール、ローラーボールタイプのベアリング又は他の従来の手段で置き換えられることが可能である。
【００３３】
可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６は、例示としての実施形態において、それらのオンボードＧＰＳ及びＲＦ通信システムから得られる情報を用いて、工場の床において自律的に操縦される。自律可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６は、それら可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６が更なる拡張計算及びドッキング手法を実行するために付加的ＲＡＭ又は他の記憶器及び計算回路を有することが可能である。
【００３４】
移動可能在庫ポッド３０１、３０２及び３０３等は、ポッドを形成するためにインターロックスタックの状態で結合される、各々の積み重ね可能トレイ３２１、３２２等により、垂直方向に積み重ね可能と例として構成されることが可能である。積み重ね可能トレイの積み重ね高さは、ベーストレイ３０１、３０７及び３０８の材料および構造特性と、オペレータピッキング人間工学と、工場の床上の移動可能在庫ポッド３０１、３０２及び３０３を効果的にトランスポートするための可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６の能力とにより制限される。各々の積み重ね可能トレイ３２１、３２２等は、幾つかの在庫のユニットのみを必要とする小さい部品及び／又は売れ行きが鈍い製品の保管に対して、ビン３２３、３２４、３２５等に更に副分割されることが可能である。ビン３２３、３２４、３２５等を形成する仕切り３２６、３２７等は取り外し可能且つ再構成可能である。更に、移動可能在庫ポッド３０１、３０２及び３０３は、可動式駆動ユニット３０４、３０５及び３０６の積極的な位置付け、ドッキングを容易にし、工場の床における移動中に力を移動させるように従来通りにデザインされたプラスチック又はある他の適切な材料から成る部品を成形されたものである。
【００３５】
ここで、図１０を参照するに、本発明の一実施形態に従った工場の床上の支持レーン及び待ち行列の場所と共に仮想セルラーグリッドの状態に配列された移動可能在庫ポッドを示す俯瞰図である。移動可能在庫ポッド３５１は、可動式駆動ユニット３６１により容易に位置付けられることが可能であるように、工場の床３９０において仮想グリッド３６１の状態に組織化されることが可能である。しかしながら、工場の床上における移動可能在庫ポッド３５１の位置は、典型的には、システムコンピュータ／制御器により予め決定されず又は固定されていない。可動式駆動ユニットは、典型的には、何れの全体的な在庫レイアウトプランに拘らず、現在の場所から最近接の利用可能な保管グリッドにおけるポッドに保管される。他の時には、システム制御器は、例えば、頻繁には呼び出されないため、パックステーションから遠い場所にポッドを移動させるように可動式駆動ユニットを方向付けることが可能である。用語“仮想”は、グリッドが数学的構成のみであること及び実際の工場の床の領域において、マーキング、案内又は固定ハードウェアが用いられないことを示すために用いられる。所定の工場の床に位置付けられる可動式駆動ユニット３６１より移動可能在庫ポッド３５１の方がより多く存在し得る。例えば、工場の床上に１００００個の移動可能在庫ポッドと２０００個のみの可動式駆動ユニットが存在し得る。このような構成は、幾つかの可動式駆動ユニットを用いている間に、高在庫保管密度を達成する。勿論、可動式駆動ユニットに対する移動可能在庫ポッドの比は、操作の依頼及び構成に依存して変わり得る。
【００３６】
移動可能在庫ポッド３５１は、アクセスできる状態の操作の対象となっている工場の床３９０において保管グリッド３６０に移動する。可動式駆動ユニット３６１は工場の床３９０上のランダムな場所に位置付けられ、それらが運んでいる移動可能在庫ポッド３５１に関して及びそれらが行っている移動に関して、無線で互いに及びＭＨＳ４００と通信することが可能である。可動式駆動ユニット３６１は又、ピア可動式駆動ユニットに工場の床３９０３９０における移動可能在庫ポッド３５１の保管位置における位置座標及び／又は変化について通信し、それ故、工場の床３９０上の可動式駆動ユニット３６１全ては移動可能在庫ポッド３５１の変化している座標を受信し、記憶する。このようにして、可動式駆動ユニット３６１は、アクセスできる状態の操作の対象となっている工場の床における在庫全ての現在の位置の知的マッピングを維持する。別の方法においては、可動式駆動ユニット３６１は、無線ネットワーク４１０によりＭＨＳ４００に移動可能在庫ポッド３５１の変化及び／又は位置座標について直接通信することが可能である。ＭＨＳ４００は、次いで、順に、無線ネットワーク４１０によりそれらの変化及び／又は一座標について可動式駆動ユニット３６１全てに情報伝達することが可能であり、中央のＭＨＳデータベースにこの場所情報を記憶することが可能である。
【００３７】
移動可能在庫ポッドがパックステーション３９５の１つにより必要とされるアイテムを有する場合、パックステーションコンピュータ４５０は、オペレータが移動可能在庫ポッドから依頼されたアイテムを取り出すように、パックステーションに移動可能在庫ポッドをトランスポートするように適切な可動式駆動ユニットを選択する。複数の注文が処理されているとき、移動可能在庫ポッド３８０にドッキングされた可動式駆動ユニットは、無線ネットワーク４１０により全体的に又は赤外線（ＩＲ）内蔵型通信によって局所的に互いに通信することによりパックステーション３９５において整然とした待ち行列４０１を形成する。このようにして、移動可能在庫ポッド３８０は、より早い注文依頼がその待ち行列の前に移動することが可能であるように、認識することが可能である。移動可能在庫ポッド３８０にドッキングされた可動式駆動ユニットは、在庫の正確なアイテムの所在確認でパックステーション３９５においてオペレータを支援するように、それに応じてその移動可能在庫ポッドが正しい方向を向くように回転することが可能である。
【００３８】
一旦、在庫のアイテムが移動可能在庫ポッドから取り出され、パックステーションコンピュータ４５０に取り付けられているバーコードスキャナにおいてスキャンされると、パックステーションコンピュータは、工場の床３９０上に位置付けられている保管グリッド３６０間の最近接の有効な利用可能保管場所に移動可能在庫ポッドを戻すことが自由にできることを、無線通信により移動可能在庫ポッド３８０にドッキングされたその可動式駆動ユニットに知らせる。このようにして、通常、依頼された在庫のアイテムは、物品処理システムの効率を最大化して、工場の床３９０の前方領域に移動する。
【００３９】
移動可能在庫ポッド３８０又は少なくとも１つの空のビンを有するポッドを空にするためにドッキングされた可動式駆動ユニット及び／又は補給されるべき在庫の特定のアイテムを必要とする移動可能在庫ポッドにドッキングされた可動式駆動ユニットは、チェックインステーション４６０における在庫の新しいアイテムを積み、割り当てを待つために工場の床領域３９０の端に沿って整然とした待ち行列を形成する。空の移動可能在庫ポッド３８０は、チェックインステーション４６０のオペレータが適合することを理解した何れの在庫の新しいアイテムを受け入れることが可能である。空の移動可能在庫ポッド３８０は、特定の在庫のアイテムに専用化されていない。チェックインステーション４６０におけるオペレータは、アイテムが移動可能在庫ポッドに置かれているとき、割り当てを実行するように移動可能在庫ポッド／ビンをスキャンするため及び在庫のアイテムをスキャン且つ特定化するために、チェックインステーション４６０におけるコンピュータ４６５に取り付けられたバーコードスキャナ又はある他の装置を用いることが可能である。チェックインステーション４６０におけるオペレータは、その移動可能在庫ポッドに置かれているアイテムの量を示すことが可能である。チェックインステーション４６０におけるコンピュータ４６５は、空の移動可能在庫ポッド３８０を補充するためにチェックインステーション４６０からいつ出し入れするべきかに関して移動可能在庫ポッドをトランスポートする可動式駆動ユニットと無線で通信することが可能である。更に、一旦、チェックインプロセスが完了すれば、チェックインステーションのコンピュータ４６５は、無線ネットワーク４１０を用いて工場の床３９０における可動式駆動ユニットの全て及び／又はＭＨＳ４００に必要な他の種類の情報及び移動可能在庫ポッド３８０に積まれる在庫の種類及び単位量について送信する。
【００４０】
各々の移動可能在庫ポッド３５１は、工場の床３９０における数千の移動可能在庫ポッド３５１間の移動可能在庫ポッドを有する在庫のアイテムとその移動可能在庫ポッドを一意に特定するために用いられることが可能である、組み込まれた無線ＲＦＩＤチップ又はある他の識別形態を有することが可能である。チェックイン操作が完了したとき、チェックインステーションのコンピュータ４６５は、工場の床３９０に位置付けられている保管グリッド３６０に移動可能在庫ポッドを戻すように自由に移動させることができることを可動式駆動ユニットに無線で知らせることが可能である。この時点で、可動式駆動ユニットは、保管グリッド３６０における最近接の利用可能保管場所に戻すように移動可能在庫ポッド３８０を自由にトランスポートすることができる。
【００４１】
可動式駆動ユニット３６１は、チェックインステーションにおけるコンピュータ４６５による無線依頼に対する応答によりチェックインステーション４６０に移動可能在庫ポッド３５１を移動させることが可能である。代替として、パックステーション３９５における移動可能在庫ポッド３８０にドッキングされた可動式駆動ユニットが在庫のアイテムを不合格とした後、移動可能在庫ポッドにおけるビンが空である及び／又は特定の所定レベルまで使い果たされたことを可動式駆動ユニットが判定する場合、それらは即座にチェックインステーション４６０に移動することが可能である。
【００４２】
他の実施形態においては、ＭＨＳのような集中コンピュータは、無線ネットワークを用いて、移動可能在庫ポッド３８０と可動式駆動ユニット３６１の位置座標を追跡することが可能である。ＭＨＳ４００は又、各々の移動可能在庫ポッド又は中央データベースに含まれる特定の在庫のアイテムに関する情報を記憶することが可能である。例えば、ＭＨＳ４００は在庫のアイテムについての注文依頼を受信することが可能である。パックステーションコンピュータ４５０にこの依頼を送信することに代えて、ＭＨＳ４００自体は、特定のパックステーション３９５において注文依頼を履行するために特定の可動式駆動ユニット３６１を選択するためにアルゴリズム及びソフトウェアプロセスを用いることが可能である。そのアルゴリズムは、注文依頼における在庫のアイテムを有する特定の移動可能在庫ポッド３８０に可動式駆動ユニット３６１の近接性に基づいて、注文依頼を履行するための可動式駆動ユニット３６１を選択するためにＭＨＳ４００に指令することが可能である。他のタイプのアルゴリズムは、可動式駆動ユニット３６１の選択プロセスを決定するために用いられることが可能である。ＭＨＳ４００は又、アルゴリズムに基づいて特定のパックステーション３９５を選択することが可能であることが又、理解される必要がある。パックステーション３９５は、ＭＨＳ４００が注文を履行するために可動式駆動ユニット３６１を選択する前か又は後のどちらかにおいて選択されることが可能である。
【００４３】
ＭＨＳ４００は、無線ネットワーク４１０を用いて、可動式駆動ユニット３６１にその依頼を送信することが可能である。可動式駆動ユニット３６１は、次いで、注文依頼を履行するためにパックステーション３９５に移動可能在庫ポッド３８０をトランスポートする。可動式駆動ユニット３６１は、上記のような制御エレクトロニクスを用いてそれ自体の指令に基づいて移動することが可能である。可動式駆動ユニット３６１は、種々の目的でピア可動式駆動ユニットと更に通信することが可能である。例えば、可動式駆動ユニット３６１間のピアツーピア通信は、工場の床上の混雑を回避するため並びに／若しくはパックステーション３９５及び／又はチェックインステーションにおいて整然とした待ち行列４０１に効果的に自在に移動するために利用されることが可能である。
【００４４】
一旦、在庫のアイテムがパックステーション３９５において移動可能在庫ポッド３８０から取り出されると、可動式駆動ユニット３６１は、パックステーション３９５のコンピュータにより又はＭＨＳ４００により、工場の床３９０の仮想グリッド３６０における保管場所に移動可能在庫ポッド３８０を自由に戻すことができることを伝えられることが可能である。ＭＨＳ４００は、工場の床３９０における移動可能在庫ポッド３８０についての最適な場所を判定することが可能である。例えば、ＭＨＳ４００は、パックステーション３９５及びチェックインステーション４６０から遠い場所にあまり利用されない移動可能在庫ポッド３８０の移動を指令することにより保管を計画し且つ最適化することが可能である。
【００４５】
ＭＨＳ４００は又、在庫のアイテムの補充のための依頼を制御且つ指令するために用いられることが可能である。それらの依頼は、チェックインステーションのコンピュータ４６５からＭＨＳ４００に無線で送信されることが可能である、又は、ＷＭＳ（図示せず）からもたらされることが可能である。ＭＨＳ４００は、アルゴリズムに従った又はある他の方法による依頼を履行するために適切な可動式駆動ユニット３６１及び移動可能在庫ポッド３８０を判定することが可能である。一旦、ＭＨＳ４００が依頼を履行するために可動式駆動ユニット３６１を選択すると、可動式駆動ユニット３６１は、適切なチェックインステーション４６０に空の移動可能在庫ポッド３８０を移動する。在庫のアイテムが補充された後、可動式駆動ユニット３６１は、上記の方法で仮想グリッド３６０に移動可能在庫ポッド３８０を戻すためにＭＨＳ４００により指令されることが可能である。
【００４６】
ＭＨＳ４００は、無線ネットワークを用いて位置座標の情報について可動式駆動ユニット３６１の全体的なポピュレーションを連続的に調査することが可能である。更に、各々の可動式駆動ユニットは、無線ネットワークを用いて、ＭＨＳ４００に対して、定期的なインタバルで、例えば１分毎にその位置座標を送信することが可能である。このようにして、ＭＨＳ４００は可動式駆動ユニット３６１及び移動可能在庫ポッド３８０に関する現在の位置情報を継続して得ることができ、各々の注文依頼を履行するために最も効率的な可動式駆動ユニット３６１を決定することが可能である。
【００４７】
ここで、図１１を参照するに、本発明の一実施形態に従った、ベーストレイ、スタックトレイ及び可動式駆動ユニットを有する３つの部分から構成される移動可能在庫ポッドを示している。ベーストレイ５１０は第１（最下部）位置において用いられる。ベーストレイ５１０はキャスタ５１１乃至５１３を有し、可動式駆動ユニット５２０と接続される。ベーストレイ５１０は又、ベーストレイ５１０に組み込まれたＲＦＩＤチップ５４０を有することが可能である。可動式駆動ユニット５２０は、特定の在庫タスクにより移動可能在庫ポッドを移動するため、及び保管場所に移動可能在庫ポッドを戻すように解放するためにベーストレイとドッキングする。可動式駆動ユニット５２０は、適切な移動可能在庫ポッドのピックアップを確実にするために、ドッキング中、ＲＦＩＤチップ５４０に問い合わせする。更に、可動式駆動ユニット５２０が移動可能在庫ポッドとドッキングされるとき、可動式駆動ユニット５２０は、パックステーション及び／又はチェックインステーションにおけるオペレータの方に適切な開口部５３１、５３２を位置合わせするように、移動可能在庫ポッドにおいて“ピックアップ可能”開口部５３１、５３２全ての方向を特定する。スタックトレイユニット５３０は、ベーストレイ５１０及び／又は他のスタックトレイの上部に置かれるようにデザインされており、それ故、複数の積み重ね可能トレイを有する移動可能在庫ポッドを構成する。スタックトレイは又、可動式駆動ユニットによる一意の識別のためにＲＦＩＤチップを有することが可能である。
【００４８】
ここで、図１２を参照するに、本発明の一実施形態に従った、ベーストレイにドッキングされた可動式駆動ユニットを示している。この特定の実施形態においては、移動可能在庫ポッド５５０が工場の床を移動するとき、それは３フィートの幅の進路を占有する。保管コンパートメント５５１の内径は、壁５５２の厚さに基づいて３フィートの外径より僅かに小さい。ベーストレイの保管コンパートメントの高さは１５インチである。この特定の幾何学的構造は、この特定の実施形態において約１４８００立方インチの有効積載量を与える。
【００４９】
工場の床５５５の上方のベーストレイ５５０の高さは取り出し開口部の位置、それ故、パックステーション及び／又はチェックインステーションにおけるオペレータの届く範囲及び屈曲できる範囲を決定する。工場の床５５５の面の上方１５乃至２６インチの範囲内の床との間隔と２つ又は３つのトレイから成るポッドを伴って、上部の取り出し開口部は、典型的には、４９乃至６０インチの範囲内である。それらの開口部は１５インチの幅と１１インチの高さを有している。その特定の移動可能在庫ポッド５５０は在庫の２００ポンドの重さまで許容することが可能である。在庫のアイテムは、例えば、ガム又は爪磨きのような非常に小さい物品から、例えば、ペーパータオル８パック又はＶＣＲのような大きいアイテムまでの範囲を取ることが可能である。他の実施形態においては、非常に異なる積載量のためにデザインされた非常に異なる構造でトレイを利用することが可能である。
【００５０】
ここで、図１３を参照するに、本発明の一実施形態に従って、注文依頼を履行するために可動式駆動ユニットの選択プロセスについてのフローチャートを示している。注文はＷＭＳからＭＨＳに送信される（ブロック６０１）。ＭＨＳは、次いで、特定のロードレベリングアルゴリズムに従って、パックステーションのコンピュータにその注文を中継する（ブロック６０２）。パックステーションのコンピュータは、無線ネットワークにより工場の床に位置付けられている可動式駆動ユニットの全体的なポピュレーションに対して在庫のアイテムの注文依頼を送信する（ブロック６０３）。可動式駆動ユニットは、依頼アイテムを供給するために掛かる、各々の可動式駆動ユニットが計算する時間量を表すビッド（ｂｉｄ）を伴う注文依頼に応じる（ブロック６０４）。パックステーションのコンピュータが１つ又はそれ以上の可動式駆動ユニットからビッドを受信した（ブロック６０５）場合、パックステーションのコンピュータは最短の時間を得るようにする可動式駆動ユニットを選択することによりその依頼を履行する（ブロック６０６）。勝利したビダー（ｂｉｄｄｅｒ）のメッセージは、敗北した可動式駆動ユニットが空のビッドを削除し、他の依頼に応じることを可能にするように、パックステーションの制御器により全体の可動式駆動ユニットのポピュレーションに対してブロードキャストされる（ブロック６０７）。このプロセスは、代替の方式で処理されることが可能であり、それにより、ＭＨＳは可動式駆動ユニット及び移動可能在庫ポッド全ての状態を維持し、どの場所からのどのポッドをどのドライブがトランスポートするべきか、そして後には、どの場所がそのポッドを置き換えるべきかを含む可動式駆動ユニットのアクティビティを確実に計算し且つ割り当てる。
【００５１】
パックステーションのコンピュータが１つ又はそれ以上の可動式駆動ユニットからビッドを受信していない場合（ブロック６０８）、利用可能なアイドル状態の可動式駆動ユニットが存在していないことを意味する。パックステーションのコンピュータは、次いで、アイドル状態の可動式駆動ユニットから情報が得られるまで、内部的に依頼を待ち行列に入れる（ブロック６０９）。可動式駆動ユニットがアイドル状態になるとき、それはそのメッセージをパックステーションのコンピュータにブロードキャストし、結局、空のアイテム依頼が可動式駆動ユニットに依頼される（ブロック６１０）。全てのパックステーションのコンピュータは、可動式駆動ユニットの使用のためにワークビッド（ｗｏｒｋ  ｂｉｄ）を有している（ブロック６１１）。可動式駆動ユニットは、依頼の古さに基づいて（ブロック６１２）又はある他の選択方法により、勝利するパックステーションを選択する。
【００５２】
ここで、図１４を参照するに、本発明の一実施形態に従った、自律可動式駆動ユニット及び移動可能在庫ポッドを用いる注文履行プロセスについてのフローチャートを示している。一旦、可動式駆動ユニットが、注文依頼を履行するためにパックステーションのコンピュータにより選択されたことを知らされると、その可動式駆動ユニットは、ピア駆動ユニットに無線メッセージを有するその移動可能在庫ポッドを予約し、依頼された在庫のアイテムを有する移動可能在庫ポッドの場所に移動し（ブロック６２０）、その移動可能在庫ポッドとドッキングする（ブロック６２１）。ピア可動式駆動ユニットは、この時点で、又は、その予約がその移動可能在庫ポッドに対してなされたときに、この情報を有するＲＡＭにおけるマップを更新する（ブロック６２２）。その可動式駆動ユニットは、その移動可能在庫ポッドを有するパックステーションに移動する（ブロック６２３）。そのパックステーションのオペレータはその移動可能在庫ポッドから在庫のアイテムを取り出す。
【００５３】
一旦、アイテムがオペレータによりスキャンされると、移動可能在庫ポッドにドッキングした可動式駆動ユニットはパックステーションから開放される（ブロック６２４）。保管グリッドにおけるからの保管場所の内部マップを用いて、可動式駆動ユニットはピア可動式駆動ユニットに無線メッセージによりからの保管場所を予約し、次いで、その場所方に進み、移動可能在庫ポッドからのドッキングを解き（ブロック６２５）、完了時に、移動可能在庫ポッドの新しい保管場所のピア可動式駆動ユニットについて知らせる（ブロック６２６）。
【００５４】
ここで、図１５を参照するに、本発明の一実施形態に従った、自律可動式駆動ユニット及び移動可能在庫ポッドを用いる在庫置き換えプロセスについてのフローチャートを示している。チェックインステーションにトランスポートされる少なくとも１つの空のビンを有する移動可能在庫ポッドに対する依頼が、工場の床のどちらサイドかのチェックイン待ち行列レーンに位置付けられ、空のビンを有するポッドに現在ドッキングされている可動式駆動ユニット全てにチェックインステーションのコンピュータにより送信される（ブロック６３０）。待ち行列レーンにおける最も古い可動式駆動ユニットはそのチェックインステーションに移動することによりその依頼に応える（ブロック６３１）。そのチェックインステーションのオペレータは在庫のアイテムを移動可能在庫ポッド内の空のビンに供給し（ブロック６３２）、チェックインステーションのコンピュータは、次いで、工場の床に補充された移動可能在庫ポッドを移動させて戻すことが自由にできることを、可動式駆動ユニットに知らせる（ブロック６３３）。その可動式駆動ユニットは、工場の床の補完グリッドにおいて最近接の利用可能な場所に補充された移動可能在庫ポッドをトランスポートし（ブロック６３４）、その移動可能在庫ポッドの新しい場所について、ＭＨＳ及びピア駆動ユニットに無線で送信する（ブロック６３５）。
【００５５】
上記において、自律可動式駆動ユニット及び移動可能在庫ポッドを用いる、物品操作システム及び方法について詳述した。本発明について、特定の例示としての実施形態に関連して説明したが、本発明の主旨及びの範囲から逸脱することなく、その開示内容に従って、開示した実施形態における多くの変形を実施することができることが理解される必要がある。上記説明は、それ故、本発明の範囲を制限することを意味するものではない。そうではなく、本発明の範囲は、同時提出の特許請求の範囲及びそれらと同等のものによってのみ決定されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に従った移動可能在庫トレイの上方からの斜視図を示している。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に従った移動可能在庫トレイの底部からの斜視図を示している。
【図２Ｂ】図２Ａの移動可能在庫トレイの正面からの側面図を示している。
【図３】本発明の一実施形態に従ったトレイサブシステムの高レベルのシステムのブロック図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に従った倉庫管理システムへのシステムインタフェースのブロック図である。
【図４Ｂ】移動可能在庫トレイを用いる注文履行プロセスの段階を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に従った、工場の床に位置付けられた移動可能在庫トレイの俯瞰図である。
【図６】本発明の一実施形態に従った、工場の床に位置付けられた移動可能在庫トレイの斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に従った、工場空間における複数の垂直方向のフロアレベルに存在する移動可能在庫トレイの斜視図を示している。
【図８】本発明の一実施形態に従った、フロアエンクロージャにおける開口部を示す工場の床上の移動可能在庫トレイの斜視図を示している。
【図９Ａ】本発明の一実施形態に従った、移動可能在庫トレイと取り外し可能な可動式駆動ユニットの側面図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態に従った、移動可能在庫トレイと取り外し可能な可動式駆動ユニットの第１斜視図である。
【図９Ｃ】本発明の一実施形態に従った、移動可能在庫トレイと取り外し可能な可動式駆動ユニットの第２斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に従った、工場の床上の支持レーン及び列の場所と共に仮想セルラーグリッドの状態に配列された移動可能在庫ポッドを示す俯瞰図である。
【図１１】本発明の一実施形態に従った、ベーストレイ、スタックトレイ及び可動式駆動ユニットを有する３つの部分から構成される移動可能在庫ポッドを示している。
【図１２】本発明の一実施形態に従った、ベーストレイにドッキングされた可動式駆動ユニットを示している。
【図１３】本発明の一実施形態に従って、注文依頼を履行するために可動式駆動ユニットの選択プロセスについてのフローチャートを示している。
【図１４】本発明の一実施形態に従った、自律可動式駆動ユニット及び移動可能在庫ポッドを用いる注文履行プロセスについてのフローチャートを示している。
【図１５】本発明の一実施形態に従った、自律可動式駆動ユニット及び移動可能在庫ポッドを用いる在庫置き換えプロセスについてのフローチャートを示している。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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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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