(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記タグサーバは、全ての前記表示装置と前記ベースステーションとの通信タイミングが等間隔になるように、前記表示装置ごとの通信タイミングを割り当てて、前記表示装置ごとにこの通信タイミングを通知する構成となっている
請求項1に記載のピッキングシステム。
ピッキング作業中においては、前記送電用の設定時間の長さは、非ピッキング中の場合よりも短く、かつ、前記通信用の周期的なタイムスロットの長さよりも長くされており、前記通信用の周期的なタイムスロットの頻度は、非ピッキング中の場合よりも高くされている
請求項1又は2に記載のピッキングシステム。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、前記した状況に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、ワイヤレス給電により表示装置を半永久的に駆動可能なピッキングシステムを提供し、ピッキング作業可能な時間を延長することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、以下の項目に記載の発明として表現することができる。
【0007】
(項目1)
複数の表示装置と、ベースステーションと、タグサーバと、送電装置とを備えており、
前記表示装置は、対象物の近傍に配置されて、前記対象物がピッキングの対象であることをユーザに表示できる構成となっており、
かつ、前記表示装置は、この表示装置を駆動するための、ワイヤレス送電による充電が可能な電池を備えており、
さらに、前記表示装置は、前記電池における電池残量を前記ベースステーションに送信する構成となっており、
前記ベースステーションは、通信用のタイムスロットにおいて、前記表示装置から送られた前記電池残量を受領し、かつ、前記表示装置に依存しない絶対時間情報を前記表示装置に送信する構成となっており、
前記タグサーバは、前記ベースステーションに送信された前記電池残量に基づいて、送電されるべき前記表示装置を特定し、かつ、特定された前記表示装置の情報を前記送電装置に送る構成となっており、
前記送電装置は、送電用の設定時間において、前記情報に基づいて、送電されるべき前記表示装置に向けて、前記ワイヤレス送電を行う構成となっている
ことを特徴とするピッキングシステム。
【0008】
(項目2)
前記複数の表示装置は、いずれも、所定の時間間隔で前記ベースステーションに対して自発的に発信する構成となっており、
前記ベースステーションは、前記表示装置との通信状況を前記タグサーバに送る構成となっており、
前記タグサーバは、通信できなかった前記表示装置について、所定の通信タイミングを割り当て、前記ベースステーション経由で当該の表示装置にこの通信タイミングを通知する構成となっている
項目1に記載のピッキングシステム。
【0009】
(項目3)
さらに、前記タグサーバは、全ての表示装置と前記ベースステーションとの通信タイミングが等間隔になるように、前記表示装置ごとの通信タイミングを割り当てて、前記表示装置ごとにこの通信タイミングを通知する構成となっている
項目2に記載のピッキングシステム。
【0010】
(項目4)
ピッキング作業中においては、前記送電用の設定時間の長さは、非ピッキング中の場合よりも短く、かつ、前記通信用のタイムスロットの長さよりも長くされている
項目1〜3のいずれか1項に記載のピッキングシステム。
【発明の効果】
【0011】
本発明のピッキングシステムによれば、ワイヤレス給電により表示装置を駆動することにより、作業者の表示装置充電作業の負担軽減と、ピッキング作業時間の延長を図ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るピッキングシステム(以下単に「システム」と略称することがある)について説明する。以下の実施形態では、対象物の取り出しを行うためのシステムについて説明する。ただし、後述の通り、対象物の仕分けに本実施形態のシステムを適用することは可能である。
【0014】
(本実施形態の構成)
本実施形態のピッキングシステムは、複数の表示装置1と、ベースステーション2と、タグサーバ3と、送電装置4とを備えている(
図1参照)。
【0015】
(表示装置)
表示装置1は、対象物(図示せず)の近傍に配置されて、対象物がピッキングの対象であることをユーザに表示できる構成となっている。より具体的には、本実施形態の表示装置1は、処理部11と、記憶部12と、タイミング発生部13と、充電可能な電池14と、通信部15と、ランプ16と、表示部17と、受電部18とを備えている(
図2参照)。
【0016】
処理部11は、表示装置1に必要な情報処理を行い、各部に指令を送るものである。記憶部12は、各表示装置1のID121と、電池14の電池残量122とを格納するようになっている。
【0017】
タイミング発生部13は、表示装置1からベースステーション2に発信するタイミングを生成する構成となっている。これにより、本実施形態の各表示装置1は、所定の時間間隔でベースステーション2に対して自発的に発信できる構成となっている。例えば、タイミング発生部13は、それ自身が持つタイマに基づいて、1秒毎に発信するようになっている。
【0018】
電池14は、表示装置1を駆動するためのものであって、ワイヤレス送電による充電が可能な二次電池が用いられている。
【0019】
通信部15は、タイミング発生部13により発生されたタイミングにおいて、電池14における電池残量122等の情報をベースステーション2に送信し、また、ベースステーション2からのデータを受信する構成となっている。
【0020】
ランプ16は、ベースステーション2を介してタグサーバ2から送られた指令により点灯し、作業者が押圧することで消灯するようになっている。また、ランプ16は、押圧されたときに終了信号を生成し、処理部11に送るようになっている。
【0021】
表示部17は、ベースステーション2を経由して受信した情報に基づいて、ピッキングされるべき対象物の個数を表示するようになっている。また、ランプ16から終了信号が発せられたときは、表示を消すようになっている。表示部17としては、例えばLEDや液晶や電子ペーパーを用いた表示器を用いることができるが、これには制約されない。
【0022】
受電部18は、送電装置4からの例えば電磁波(マイクロ波)による送電電力を受信して、電池14を充電する構成となっている。このような用途に用いられる受電部としては、従来から知られているものを使用できるので、これについての詳しい説明は省略する。
【0023】
(ベースステーション)
ベースステーション2は、後述する通信用のタイムスロットにおいて、表示装置1から送られた電池残量122を受領し、かつ、表示装置1に依存しない絶対時間情報を表示装置1に送信する構成となっている。また、ベースステーション2は、表示装置1との通信状況(すなわち通信できたか否かを示す情報)をタグサーバ3に送る構成となっている。
【0024】
(タグサーバ)
タグサーバ3は、表示装置1からベースステーション2に送信された電池残量122に基づいて、送電されるべき表示装置1を特定し、かつ、特定された表示装置1の情報を送電装置4に送る構成となっている。
【0025】
また、本実施形態のタグサーバ3は、通信できなかった表示装置1について、所定の通信タイミングを割り当て、ベースステーション2経由で当該の表示装置1に、割り当てられた通信タイミングを通知する構成となっている。
【0026】
さらに、本実施形態のタグサーバ3は、全ての表示装置1とベースステーション2との通信タイミングが等間隔になるように、表示装置1ごとの通信タイミングを割り当てて、表示装置1ごとに、割り当てられた通信タイミングを通知する構成となっている。
【0027】
(送電装置)
送電装置4は、送電用の設定時間において、特定された表示装置1に向けて、電磁波を用いたワイヤレス送電を行う構成となっている。このような送電装置4の構成としては、従来から知られているものを使用可能なので、詳しい説明は省略する。
【0028】
本実施形態においては、後述するように、ピッキング作業中における送電用の設定時間の長さは、非ピッキング中の場合よりも短く、かつ、通信用のタイムスロットの長さよりも長くされている。
【0029】
前記した各要素のさらに具体的な構成については、システムの動作として後述する。
【0030】
(本実施形態における
ピッキング方法)
次に、
図3〜
図7をさらに参照して、本実施形態におけるピッキング方法について説明する。
【0031】
(
図3のステップSA−1)
まず、表示装置1を必要な位置(例えば個々の物品棚)に設置する。ついで、本システムを起動し、通信及び送電のタイミングを調整する。この調整の手順を、
図4をさらに参照しながら詳しく説明する。なお、本システムの初期段階では、各表示装置1の電池14がフル充電であることを仮定する。ただし、以降の動作に必要な程度に電池14が充電されていればよく、フル充電は必須ではない。また、タグサーバ3には、設置されている全ての表示装置1のIDが予め記憶されているものとする。
【0032】
(
図4のステップSB−1)
まず、各表示装置1からベースステーション2に、各表示装置1のタイミング発生部13で生成されたタイミング(例えば1秒間隔)で、通信部15を介して発信を行う。すなわち、本実施形態の各表示装置1は、各表示装置1における既定のタイミングで発信する。発信される情報としては、少なくとも、各表示装置1のID121と電池残量122とを含む。この発信のタイミングは、各表示装置1の単位で生成されるので、他の表示装置1とタイミングが衝突することがありうる。衝突した場合は、信号が干渉して、通信不能になる。
【0033】
(
図4のステップSB−2)
タグサーバ3は、ベースステーション2と通信できた表示装置1のIDをベースステーション2から受け取って記憶する。ここで、ベースステーション2と通信できたということは、他の信号との干渉がなかったことを意味する。また、表示装置1のうち、ベースステーション2と通信できなかったものは、当該表示装置1のタイミング発生部13により、新たなタイミングを生成する。ここで、ベースステーション2と通信できたか否かは、各表示装置1において判断可能である。新たなタイミングの生成手法としては、例えば、最初の発信タイミングに適宜な値αを加算したものを用いることができる。ここでαの値は、疑似乱数を用いるか、表示装置1毎に異なる値に予め設定しておく。
【0034】
ついで、表示装置1は、新たな発信タイミングにより通信部15からベースステーション2に発信する。以降、ステップSB−2〜SB−3の処理を、全ての表示装置1の通信が可能となるまで続ける。タグサーバ3は、通信が可能になった表示装置1のIDを追加して記録する。
【0035】
(
図4のステップSB−4)
つぎに、タグサーバ3は、全ての表示装置1との通信が可能になった後、各表示装置についての通信タイミングを設定する。例えば、各表示装置のID番号の順序で、所定間隔ごと(例えば10msごと)の通信タイミングを割り当てる。これにより、表示装置1の個数が例えば100台であったとすると、全ての表示装置との通信を1秒で行うことができる。なお、各表示装置1とベースステーション2との間で通信されるべき情報量は少ないので、一つの通信タイミングにおける通信はごく短時間で完了する。
【0036】
(
図4のステップSB−5)
さらに、タグサーバ3は、通信用のタイムスロットと、送電時間との設定も行う。この設定の一例を
図5(a)に示す。通信用のタイムスロットは、各表示装置1とベースステーション2との通信が行われるべき時間であり、送電時間は、送電装置4から対応する表示装置1への送電が行われる時間である。この図では、通信用のタイムスロットを符号t
1で、送電時間を符号t
2で示している。例えば、タイムスロットt
1を5秒、送電時間t
2を3分に設定できるが、これは一例であり、表示装置の個数などの条件に応じて種々の設定が可能である。この設定はユーザからの入力により行うことができる。
【0037】
また、この実施形態では、一つのタイムスロットt
1の中で、全ての表示装置1とベースステーションとの通信タイミングが完了するようになっている。設定されたそれぞれのタイミングはタグサーバ3に記録される。
【0038】
(
図4のステップSB−6)
ついで、タグサーバ3は、ベースステーション2を介して、各表示装置1に、それぞれの通信タイミング(表示装置1から発信するタイミング)を通知する。具体的には、各表示装置1との通信が行われるたびに、当該の(つまりIDで特定される)表示装置1の通信タイミングを指示する。通信タイミングが通知された表示装置1は、そのタイミングを記録して、タイミング発生部13により、以降のタイミングを順次生成できる。本実施形態では、これにより、割り当てられたタイミングで、以降の通信を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、各表示装置1の通信タイミングの整序(例えば通信間隔の均一化)を行うことができ、効率的な通信が可能になるという利点がある。
【0039】
(
図3のステップSA−2)
ついで、設定されたタイミングにおいて充電及び通信が行われる。まず、前提として、各表示装置1は、指定されたタイミングでの発信を、表示装置主導で行う(
図5(b)参照)。つまり、表示装置1は、通信が可能な時間であるか否かを問わず、設定されたタイミングで発信する。
【0040】
従来の技術では、ベースステーション側(つまりサーバ側)が主導で通信を行っているために、各表示装置1では、常時、通信可能な状態で待機する必要があり、消費電力が大きくなるという問題がある。これに対して、本実施形態の技術では、表示装置主導で通信を行うために、各表示装置の単位での消費電力を少なく抑えることができるという利点がある。
【0041】
設定された送電時間t
2の間は、ベースステーション2は各表示装置1との通信は行わない。また、この時間t
2では、送電装置4から所定の表示装置1への充電が行われる。この充電についてはさらに後述する。
【0042】
そして、通信用のタイムスロットt
1では、タグサーバ3からの指示に従い、ベースステーション2が各表示装置1との通信を行う(
図5(c)参照)。すなわち、ベースステーション2は、各表示装置1に割り当てられた通信タイミングにおいて、表示装置1が送信した情報を受け取り、タグサーバ3からの情報を表示装置1に送る。本実施形態では、各表示装置1に、時分割により通信タイミングを割り当てているので、ごく狭い周波数帯域を使用している場合でも、確実な通信が可能になる。また、本実施形態では、周期的に設定された各タイムスロットt
1において全ての表示装置1との通信を行うので、全ての表示装置1の情報を周期的に確実に取得することができる。
【0043】
ここで、
図6を参照して、通信用のタイムスロットt
1での通信内容と、それに基づく送電時の動作とをさらに詳しく説明する。
【0044】
(
図6のステップSC−1及びSC−2)
すでに説明したように、各表示装置1は、それぞれの通信タイミングにおいて、当該表示装置1のIDと電池残量とを発信し続けている。通信用のタイムスロットt
1において、ベースステーション2は、各表示装置1からの通信内容を受け取ることができる。この通信タイミングにおいて、タグサーバ3は、ベースステーション2を介して、各表示装置1に対して、送信先のIDと、タグサーバ3が持つシステム側の時間(これは一般に正確な時間なので、この明細書では「絶対時間」と呼ぶことがある)を送る。送信されたIDに対応する表示装置1は、この絶対時間を用いて、タイミング発生部13が持つタイマを更新する。つまり、正しい通信タイミングを発生させることができる。これにより、本実施形態では、表示装置主導で通信を行っていながら、各表示装置1とベースステーション2との通信を、長期間にわたって正しいタイミングで行うことが可能になる。
【0045】
(
図6のステップSC−3)
ベースステーション2は、表示装置1から受け取った情報をタグサーバ3に送る。タグサーバ3は、これらの情報を記憶する。
【0046】
(
図6のステップSC−4)
さらにタグサーバ3は、受け取った電池残量に基づいて、送電対象の表示装置1を決定する。例えば、タグサーバ3は、所定の閾値(第1の閾値)を下回る電池残量の表示装置1を充電対象とすることができる。そのような表示装置1が複数存在する場合は、最も電池残量が低いものを送電対象とすることができる。電池残量は、各表示装置1との通信の度に送られてくるので、充電対象を都度更新することができる。あるいは、一旦送電対象とした表示装置1については、第2の閾値を越えた場合にのみ、送電対象を変更するという手法も可能である。この場合、第2の閾値は、第1の閾値と等しくてもよいが、それと異なる値(例えばより大きい又はより小さい値)でもよい。
【0047】
(
図6のステップSC−5)
ついで、タグサーバ3は、送電装置4に対して、充電対象に決定された表示装置1のIDを、送電指示と共に送る。
【0048】
(
図6のステップSC−6)
送電装置4は、送電対象として指示されたIDを持つ表示装置1に対して、送電を行う。この送電は、
図5(a)に示される送電時間t
2の間において行われる。例えば、1回の送電時間t
2の間、一つの表示装置1に対してのみ送電が行われる。無線を用いて送電対象を特定して送電を行う技術は、従来から知られているので、無線送電に関するこれ以上詳しい説明は省略する。ただし、無線送電の方式によっては、複数の送電装置4に対して同時に並行して送電を行うことも可能である。
【0049】
(
図3のステップSA−3)
ついで、本システムを用いたピッキング作業が行われる。このピッキング作業について、
図7を参照してさらに詳しく説明する。
【0050】
(
図7のステップSD−1)
まず、ユーザは、適宜な入力方法により、タグサーバ3にピッキングデータを入力する。ピッキングデータとしては、この実施形態では、少なくとも、対象物に対応する表示装置1のIDと、対象物の個数とを含んでいる。
【0051】
(
図7のステップSD−2)
ついで、タグサーバ3は、送電タイミングを、通常の充電モードからピッキングモードに変更する。具体的には、送電時間t
2を、通常モードよりも短く(例えば1分に)設定する。
【0052】
(
図7のステップSD−3及びSD−4)
ついで、タグサーバ3は、ベースステーション2を介して、IDで特定された表示装置1に対して、必要なピッキングデータを送る。この送信は、各表示装置1との通信タイミングにおいて行われる。
【0053】
(
図7のステップSD−5及びSD−6)
ピッキングデータを受け取った表示装置1は、それぞれ、ランプ16を点灯し、さらに、表示部17において、ピッキング個数(取り出されるべき対象物の個数)を表示する。これにより、作業者は、取り出されるべき対象物の位置と個数とを知ることができる。
【0054】
(
図7のステップSD−7)
ついで、ユーザは、各対象物について、必要な取出し作業を終えた後、対応する表示装置1のランプ16を押す。これにより、ランプ16を消灯させると共に、取出し作業の終了を示す終了信号を表示装置1に入力することができる。また、ランプ16の消灯と同時に、表示部17もリセットされて消灯される。作業者は、対象物すなわち表示装置の単位で、取出し作業終了後毎に、この入力動作を行う。
【0055】
(
図7のステップSD−8及びSD−9)
終了信号が入力された表示装置1は、終了信号(つまりピッキング終了を示すデータ)を、当該表示装置1のIDと紐づけた状態で、ベースステーション2を介してタグサーバ3に送る。この通信も、当該表示装置1に対応する通信タイミングにおいて行われる。
【0056】
(
図7のステップSD−10及びSD−11)
タグサーバ3は、ピッキングデータにおけるすべてのIDに対応する表示装置1から終了信号を受領したかどうかを判定する。判定結果がYesであれば、送電タイミングを通常モードに戻す。その後再びピッキングデータを受け付けた場合は、前記と同様の動作を行うことができる。
【0057】
本実施形態では、ピッキング作業中においても、送電時間t
2において表示装置1の充電を行うことができる。このため、表示装置1とベースステーション2との通信に必要な電力を確保することができ、通信動作を確実に行うことができる。
【0058】
このように、本実施形態のシステムによれば、ワイヤレス給電を用いているので、二次電池の充電を作業者が行う必要がなく、作業者の負担軽減を図ることができる。また、ワイヤレス給電により表示装置の半永久的な駆動を実現できるので、システム稼働時間の大幅な延長を図ることができる。即ち、ピッキング作業を1日24時間行うことが可能になり、作業時間を延長することができる。
【0059】
また、本実施形態では、ピッキング作業中においては、通常モードに比較して、通信用のタイムスロットの頻度を増やしているので、ピッキングの終了を早期にシステム側に伝達することができる。これにより、早期にピッキングモードを終了して、通常の充電を行うことができる。すると、表示装置1の充電を一層確実に行うことができるという利点もある。
【0060】
なお、前記実施形態の記載は単なる一例に過ぎず、本発明に必須の構成を示したものではない。各部の構成は、本発明の趣旨を達成できるものであれば、上記に限らない。
【0061】
例えば、前記した実施形態においては、ピッキングの一例として、物品の取り出し作業を説明したが、物品の仕分けに本実施形態の装置を用いることもできる。例えば、仕分け用の棚や投入口に表示装置1を配置し、投入個数などの情報を表示装置1により表示することで、仕分け作業を行うことができる。
【0062】
前記した各構成要素は、機能ブロックとして存在していればよく、独立したハードウエアとして存在しなくても良い。また、実装方法としては、ハードウエアを用いてもコンピュータソフトウエアを用いても良い。さらに、本発明における一つの機能要素が複数の機能要素の集合によって実現されても良く、本発明における複数の機能要素が一つの機能要素により実現されても良い。さらに、機能要素は、物理的に離間した位置に配置されていてもよい。この場合、機能要素どうしがネットワークにより接続されていても良い。グリッドコンピューティング又はクラウドコンピューティングにより機能を実現し、あるいは機能要素を構成することも可能である。