(57)【要約】  取り出し装置（１）は、郵便物（３）がスタックの前部から取り出されているときに、監視制御ユニット（１０）の動作によって、供給マガジンから、取り出しヘッド（４）の方へ郵便物（３）のスタックを移動するように設計される床部（５）および保持パドル（６）を含む。装置（１）は、前記マガジン内の郵便物（３）の前記スタックの側面デジタル画像を形成するのに適した視覚システム（９）をさらに含む。前記ユニット（１０）は、前記側面画像に基づいてスタック内の前記郵便物の特定の傾斜を評価するように設けられる。前記ユニット（１０）はさらに、スタックの前部に在る郵便物を、前記郵便物を前記取り出しヘッドによって取り出すことができるような十分な位置に立てて提示するように床部およびパドルを移動させるように設けられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
郵便物をスタック内に立てて収納するのに適した供給マガジン（１）であって、このとき、前記郵便物はマガジンの一方の側にて延在するジョギングエッジ（７）に対して横向きに支えられる、供給マガジンと、
前記マガジン内のスタックの前部から郵便物を一つずつ取り出すのに適した取り出しヘッド（２，４）であって、このとき、前記マガジンは前記郵便物が立つ床部（５）、およびスタックの後部を保持する保持パドル（６）を備える、取り出しヘッドと
を含む取り出し装置（１）であって、
前記床部および前記パドルは、前記郵便物が前記スタックの前部から取り出されているときに監視制御ユニット（１０）の動作によって取り出しヘッドの方へ前記スタックを移動するように設計され、
前記取り出し装置（１）は、前記スタックが前部または後部に傾くことを検出するのに適した視覚システムであって、前記郵便物を取り出しヘッドによって取り出すことができるように角度傾斜の十分な位置に、前記スタックのうちの、前記ヘッドに在る前記郵便物を位置付けるために、前記床部および前記パドルに、前記マガジン内の前記スタックをまっすぐにするような方法で移動させることによって、そのような検出に反応するのにも適した視覚システムをさらに含み、
前記取り出しヘッドは、
前記システム（９）が、前記取り出しヘッドから前記マガジンの特定の長さにわたる前記郵便物の底部および頂部を含む、側面から見た前記郵便物のスタックの前記郵便物の全体の高さにわたるデジタル画像を形成するために、前記マガジンの、前記ジョギングエッジ（７）が据え置かれる側部の反対側の側部に配置されるカメラであること、ならびに
前記監視制御ユニット（１０）が、前記スタックの側面画像に基づいて前記スタック内の郵便物の特定の角度を評価するように、かつ、前記評価から、少なくとも一つのシナリオを適用して、前記マガジン内の前記スタックをまっすぐにするために、前記床部および／または前記パドルを、取り出しヘッド（２）に対して前方または後方に、選択的にまたは同時に移動させるように、設けられること、によって特徴付けられる、取り出し装置（１）。
【請求項２】
前記パドル（６）が特定の角度傾斜を有すること、ならびに
前記監視制御ユニット（１０）が前記床部および前記パドルを移動させて、前記パドルの角度傾斜の位置と実質的に一致する角度傾斜の位置に、前記スタックのうちの、前記ヘッドに在る前記郵便物を位置付けること、により特徴付けられる請求項１に記載の取り出し装置（１）。
【請求項３】
前記床部には、前記取り出しヘッドの直前に、セットバックまたは「ドロップ」が設けられることにより特徴付けられる請求項１または２に記載の取り出し装置（１）。
【請求項４】
前記監視制御ユニット（１０）が前記パドルおよび前記床部に適切な制御を適用して、学習アルゴリズムを用いて、実際の操作条件下で取得されるシーン画像からの重要な構成に対応する、前記スタックの重要な位置を修正するのに適していることにより特徴付けられる、請求項１〜３のうちのいずれか一に記載の取り出し装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベアなどの上に連続して置かれた平らな物品を取り出すことに概略関連し、特に、郵便物区分機の供給口で郵便物を取り出すことに関連する。
【０００２】
本発明は、郵便物をスタック内に立てて格納するのに適した供給マガジンと、マガジン内のスタックの前部から郵便物を一つずつ取り出すのに適した取り出しヘッドと、を含み、マガジンは郵便物が立つ床部およびスタックの後部を保持する保持パドルを備え、床部および保持パドルは、郵便物がスタックの前部から取り出されているときに監視制御ユニットの動作によって取り出しヘッドの方へスタックを移動するように設計される。
【背景技術】
【０００３】
現在の郵便区分機は、例えば、手紙、はがき、開いている雑誌、薄い、柔軟な、厚い、包装されていないまたは紙の封筒もしくはプラスチック材料のシートで包装された郵便物などの様々な郵便物を取り扱うように設計されている。
【０００４】
そのようなすべての郵便物は、一般に、吸引ノズルおよび穿孔ベルトを含むタイプの取り出しヘッドを備える取り出し機の供給マガジン内に立てて積み重ねられる。
【０００５】
特定の状況において、郵便物は、取り出しが行われるときにそのスタックが十分にコンパクトでない場合に、滑落または崩落しがちである。
【０００６】
特定の構成において、郵便物の傾斜がマガジンにわたって一様でない場合に、取り出しヘッドに面している郵便物をまっすぐにすることにより、スタックの残りの部分が前方に傾いて、取り出し機にてジャミングが生じることがある。
【０００７】
また、スタックの前部に在る郵便物は、当該郵便物の底部で、スタックの前部または後部の方に滑ることがあり、その結果、当該郵便物が取り出しヘッドに正しく押し付けられず、そのことによって、当該郵便物が取り出されることを妨げて、取り出し機でのジャミングに至ることがある。
【０００８】
したがって、郵便物の取り出しを観察するために、および、特に、スタック内のいくつかの郵便物が前方または後方に傾いたときに立ち入るために、オペレータの存在が必要となることがある。
【０００９】
残念なことに、このような立ち入りは、取り出し速度を遅くして、郵便区分機の操作コストを増大させる。
【００１０】
欧州特許出願公開第２２９２５３９号（特許文献１）および米国特許出願第２０１４／０２７１０８７号（特許文献２）に開示されているように、スタック内の郵便物が滑落することまたは崩落することを検出して、そのような郵便物をまっすぐにするのに適した装置も存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２２９２５３９号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１４／０２７１０８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、改良された取り出し装置を提案することによってこれらの欠点を改善することである。
【００１３】
本発明の基本的な考え方は、取り出し機のマガジン内において、郵便物のスタックを、横から観察する視覚システムを使用すること、および、この観察によって、スタック内の郵便物をまっすぐにするために動作を予測して、郵便物が完全に崩落している状況、または、郵便物が前方もしくは後方に完全に傾いている状況を回避すること、である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的のために、本発明は、
郵便物をスタック内に立てて格納するのに適した供給マガジンであって、このとき、郵便物はマガジンの一方の側にて延在するジョギングエッジに対して横向きに支えられる、供給マガジンと、
マガジン内のスタックの前部から郵便物を一つずつ取り出すのに適した取り出しヘッドであって、このとき、マガジンは郵便物が立つ床部およびスタックの後部を保持する保持パドルを備える、取り出しヘッドと
を含む取り出し装置であって、
床部およびパドルは、郵便物がスタックの前部から取り出されているときに監視制御ユニットの動作によって取り出しヘッドの方へスタックを移動するように設計され、
前記取り出し装置は、スタックが前部または後部に傾くことを検出するのに適した視覚システムであって、郵便物を取り出しヘッドによって取り出すことができるように角度傾斜の十分な位置に、スタックのうちの、前記ヘッドに在る郵便物を位置付けるために、床部およびパドルに、マガジン内のスタックをまっすぐにするような方法で移動させることによって、そのような検出に反応するのにも適した視覚システムをさらに含み、
前記取り出しヘッドは、
前記システムが、側面から見た郵便物のデジタル画像を形成するために、マガジンの、ジョギングエッジが据え置かれる側部の反対側の側部に配置されるカメラであること、ならびに
前記監視制御ユニットが、郵便物が前方もしくは後方に傾いている状況に対応する、または実際に、郵便物が崩落している状況に対応する少なくとも一つのシナリオを検出するために、ならびに、床部および／またはパドルを、取り出しヘッドに対して前方または後方に、選択的にまたは同時に移動させて、マガジン内のスタックをまっすぐにするために、スタックの側面画像に基づいて動作するように設けられること、によって特徴付けられる。
【００１５】
したがって、郵便物が取り出しヘッドに到達する前であっても、スタック内の郵便物の傾斜を修正するために、監視制御ユニットがパドルおよび床部の移動に作用してもよいことを理解することができる。
【００１６】
本発明によれば、動作は、取り出しヘッドと接触する現在の郵便物だけをまっすぐにするのではなく、スタックの前部にて郵便物が傾くリスクを低減するために、郵便物のスタック全体を見込んで行なわれる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の装置は、以下の特徴を有利に備え得る。
・パドルは、特定の角度傾斜を有し、監視制御ユニットは、床部およびパドルを移動させて、パドルの角度傾斜の位置と実質的に一致する角度傾斜の位置に、スタックのうちの、前記ヘッドに在る郵便物を位置付ける。
・床部には、取り出しヘッドの直前に、セットバックまたは「ドロップ」が設けられる。
・監視制御ユニットは、パドルおよび床部に適切な制御を適用して、学習アルゴリズムを用いて、実際の操作条件下で取得されるシーン画像からの重要な構成に対応する、スタックの重要な位置を修正するのに適している。
【００１８】
本発明は、非限定的な実施例として、添付の図面を参照して与えられる、実施形態の以下詳細な説明を読むことにより、よりよく理解することができて、他の利点が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、郵便物を取り出す、本発明の取り出し装置の上側から見た概略図である。
【図２】図２は、本発明の第１の、郵便物が傾くシナリオにおける、取り出し装置の、側面から見た概略図である。
【図３】図３は、本発明の第２の、郵便物が傾くシナリオにおける、取り出し装置の、側面から見た概略図である。
【図４】図４は、本発明の第３の、郵便物が傾くシナリオにおける、取り出し装置の、側面から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１を参照して、本発明の取り出し装置１は、連続して置かれた郵便物３を取り出すように設計される、取り出し機または取り出しヘッド２を含む。
【００２１】
取り出し機２は、スタックのうちの、前記ヘッドに在る郵便物３が、載置されて、対面して、いつでも取り出すことができる状態になっている、静止取り出しプレート４を備える。
【００２２】
郵便物３は、当業者に周知の方法によって一つずつ取り出される。
【００２３】
取り出し装置１は、郵便物のスタックが格納される供給マガジンも含む。
【００２４】
この供給マガジンは、スタックを取り出しヘッドの方へ移動するのに適した移動手段を有する。
【００２５】
これらの手段は、特に、郵便物３を立てて載置する、床部、例えば、コンベアベルト、を形成するコンベア５を含み、スタックの後部を支える保持パドル６も含む。
【００２６】
この例では、取り出し機の静止プレートに一つずつ対面する郵便物を提示するために、コンベア５は、供給口に対して矢印Ｄ１で示すように、平行移動するように取り付けられる。
【００２７】
パドルも、矢印Ｄ１で示すように、平行移動するように取り付けられる。
【００２８】
矢印Ｄ１で示すように、床部５およびパドル６を、取り出しヘッド２の方に、または取り出しヘッド２から離れるように、移動させてもよい。
【００２９】
コンベア５に沿って延在する静止ジョギングエッジ７は、スタックの郵便物３を支える、側方当接部を形成するように備えられてもよい。
【００３０】
図１にて見ることができるように、スタックの前部に在る各郵便物は、Ｄ１に垂直な方向Ｄ２に剪断することによって、スタックの残りの部分から分離される。
【００３１】
図１は、ジョギングエッジ７と取り出しプレート４との間において前記方向Ｄ２に延在して、取り出される郵便物が排出される、引き出しスロット８を示す。
【００３２】
図２にて見ることができるように、パドル６は垂直方向に対して（取り出しヘッドに向かって移動する方向に対して後方に）偏している。傾斜角度は垂直方向に対して約１０°であってもよい。
【００３３】
本発明によれば、取り出し装置２は、郵便物の、側面デジタル画像を形成するような方法で、マガジンの一側部に配置される視覚システムまたはカメラ９を含む。
【００３４】
この例では、カメラ９は、ジョギングエッジ７が位置する側部の反対側にあるマガジンの側部に配置される。
【００３５】
カメラ９は、監視制御ユニット１０に接続される。監視制御ユニット１０は、スタックの前記側面画像に基づいて、スタック内の郵便物の特定の傾斜を評価するように設けられる。監視制御ユニット１０はさらに、前記評価に基づいて、床部５およびパドル６を移動させるように設けられ、それによって、監視制御ユニット１０は、スタックの前部に在る郵便物を、郵便物を取り出しヘッドによって取り出すことができるような十分な位置に立てて、より具体的に言うと、パドルとおなじ角度位置で、提示する。
【００３６】
スタックの前部に在る郵便物を取り出す度に、カメラ９が、スタックの新しい側面画像を形成してすることを理解すべきである。さらに、スタックの前部に在る郵便物を取り出す度に、ユニット１０が、スタック内の郵便物の傾斜を再度評価して、リアルタイムで、郵便物、特にスタックの前部に在る郵便物が完全に崩落している状況、または、前方もしくは後方に完全に傾いている状況を予測するような方法で、ユニット１０が、床部およびパドルを移動させることも理解すべきである。
【００３７】
スタック内の郵便物の傾斜の評価は、カメラ９によって撮影されるスタックの側面画像を、複数の小さい画像または「サムネイル」に分割することと、各サムネイルを処理することと、を含んでもよい。この場合において、郵便物の傾斜の角度を処理することが決定され、その角度は、前記郵便物が、過大な度合いで前方もしくは後方に傾いているかどうか、または、実際に崩落しているかどうか、を識別するために、閾値と比較される。
【００３８】
例えば、パドルが垂直方向に対して１０°の角度で偏しているときに、比較閾値は、約７°および１５°であってもよい。
【００３９】
実際の操作条件下で取得されるスタックの画像により、数万の場面の例の画像ベースを収集することが可能となった。学習アルゴリズムは、スタックの重要な位置を修正するためにパドルおよび床部の適切な制御が決定された、「シナリオ」と呼ばれる、約１００個の重要な構成に、数多くの例をもたらすために使用された。
【００４０】
したがって、小さい画像の処理の結果に基づいて、ユニット１０は、スタック内の郵便物の様々な異常状況（例えば、傾斜または湾曲）を識別して、様々な対応するシナリオを適用するのに適している。
【００４１】
郵便物３の寸法、剛性、厚さ、および重さなどの物理的な大きさが取り出し機において利用可能である場合に、これらのシナリオは、そのような物理的な大きさに反応してもよい。
【００４２】
特に、この例では、カメラは、側面から見たときの、スタックの郵便物によって占められる全体の高さにわたる、デジタル画像を形成する。当該デジタル画像は、取り出しヘッドから始まる、マガジンの特定の長さにわたる、スタック内の郵便物の底部および頂部を含む。例えば、スタックの郵便物の縁部を、全体として画像内にレンダリングするために、カメラは、４０５ミリメートル（ｍｍ）の幅、２１０ｍｍの高さを有する視野で観察するように、スタックから４１０（ｍｍ）離れて配置される。
【００４３】
図２に示す第１のシナリオは、郵便物のスタックの一部または全部が後方に偏しているときに、スタックが傾くことに関するものである。
【００４４】
この構成において、このシナリオに応答して、監視制御ユニット１０は、パドル６を、前方に、すなわち取り出し機の方に移動させるように制御する。
【００４５】
前方に移動するパドル６の効果により、郵便物３は、それらの頂部を介してまっすぐにされて、取り出し位置に配置される。
【００４６】
図３に示す第２のシナリオは、郵便物のスタックの一部が崩落した、あるいは、滑落したことを示している。
【００４７】
例えば、崩落は、郵便物３を支える床部が、取り出しヘッド２の方に、前方移動しないことによって引き起こされることがある。
【００４８】
このことは、柔らかくて、取り出しヘッド２において崩壊する郵便物３で発生することがあり、それによって、取り出すことが妨げられる。
【００４９】
この構成において、監視制御ユニット１０は、重要なジャミングポイントに崩落が達する前に、コンベア５およびパドル６を前方に移動させる。
【００５０】
図４に示す第３のシナリオは、スタックが前方に傾くことに関連している。この構成において、郵便物３のスタックがパドル６よりもより垂直になるとすぐに、監視制御ユニット１０は、パドル６を後方に移動させ、および／または、コンベア５を取り出し機のヘッドの方に、前方移動させる。
【００５１】
さらに、特定のタイプのシナリオにおいて、コンベア５を単体で後方移動させること、コンベア５およびパドル６の両方を後方移動させること、または、反対方向への二つの移動の相乗効果を利用し、かつ、郵便物のスタックを取り出すのに十分な位置に戻すように、コンベア５を後方移動させるのと同時にパドル６を前方移動させること、も可能である。
【００５２】
本発明の範囲を限定するものではないが、取り出し装置１は、コンベア５と固定プレート４との間にチャネルセクションセットバックまたは「ドロップ」（図示せず）を有してもよい。
【００５３】
当然ながら、ユニット１０は、上記のシナリオ以外のシナリオを管理するように設けられてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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