特許 7137653 寸法閾値を超えて延在しているアイテムを検出する検出器を有する自動格納及び取得システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-06

(45)【発行日】2022-09-14

(54)【発明の名称】寸法閾値を超えて延在しているアイテムを検出する検出器を有する自動格納及び取得システム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/00 20060101AFI20220907BHJP

【ＦＩ】

B65G1/00 511H

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2021035767

(22)【出願日】2021-03-05

(62)【分割の表示】P 2019506159の分割

【原出願日】2017-08-03

(65)【公開番号】P2021098610

(43)【公開日】2021-07-01

【審査請求日】2021-03-08

(31)【優先権主張番号】62/370,912

(32)【優先日】2016-08-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】509196718

【氏名又は名称】オペックス コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110002343

【氏名又は名称】特許業務法人 東和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】リンチ、 クリストファー

(72)【発明者】

【氏名】スティーブンス、 アレクサンダー

(72)【発明者】

【氏名】デューイット、 ロバート、 アール．

(72)【発明者】

【氏名】ハインズ、 ウィリアム、 エル．

【審査官】小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５２２４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１２０１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２９９７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８６８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０３０６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２３９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０４２７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０２３４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２９２１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５９０３３５５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の目的地領域と、
アイテムを前記目的地領域へ運搬する、又は前記目的地領域からアイテムを取得する、経路を移動する複数の車両と、
前記複数の車両の移動を制御する手段と、
前記複数の車両のいずれかに載っているアイテムが、前記車両に対する所定の寸法閾値を超えて延在しているかどうかを検出する手段と、を備え、
前記検出する手段が、前記車両が移動する前記経路に隣接して配置され、
前記検出する手段が、複数の深さデータセットを取得可能であり、
各深さデータセットが、前記検出する手段から前記車両および／または前記車両の運搬物への距離を示し、前記複数の深さデータセットを前記車両と前記車両の運搬物とを有する目標領域の３次元画像の生成に使用可能であり、
前記制御する手段が、アイテムが前記寸法閾値を超えて突出していると前記検出する手段が判断することに応答して前記車両の動作を制御する、材料取り扱いシステム。

【請求項2】

アイテムが前記寸法閾値を超えて突出していると前記検出する手段が判断することに応答して、前記制御する手段が、前記アイテムが前記寸法閾値を超えて突出しなくなるまで前記車両の前進を停止させる、請求項１に記載の材料取り扱いシステム。

【請求項3】

前記検出する手段が、構造化光の３次元スキャナを含み、
前記検出する手段が、光パターンを投射可能なエミッタと、前記エミッタから離間した撮像要素と、を含み、
前記撮像要素が、前記目標領域に放射された前記光パターンを検出可能な、請求項１または請求項２に記載の材料取り扱いシステム。

【請求項4】

前記検出する手段が、前記車両の上面に略平行な平面を定義する３つの基準点を識別する、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の材料取り扱いシステム。

【請求項5】

前記平面が、水平に対してある角度をなす、請求項４に記載の材料取り扱いシステム。

【請求項6】

前記検出する手段が、前記定義された平面を用いることで前記所定の高さを超えて延在しているアイテムを示す深さデータを識別する、請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の材料取り扱いシステム。

【請求項7】

前記車両が前記経路に沿って移動する際に、前記車両が前記検出する手段の近傍を通過するように、前記検出する手段が、配置されている、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の材料取り扱いシステム。

【請求項8】

複数の目的地領域と、
アイテムを前記目的地領域へ運搬する、又は前記目的地領域からアイテムを取得する、経路を移動する複数の車両と、
前記複数の車両の移動を制御する手段と、
前記複数の車両のいずれかに載っているアイテムが、前記車両に対する所定の寸法閾値を超えて延在しているかどうかを検出する手段であって、
前記検出する手段が、前記車両が移動する前記経路に隣接して配置され、
前記検出する手段が、複数の深さデータセットを取得可能であり、
各深さデータセットが、前記検出する手段から前記車両および／または前記車両の運搬物への距離を示し、
前記複数の深さデータセットを、前記車両と前記車両の運搬物とを有する目標領域の３次元画像の生成に、使用可能である、検出する手段と、
前記車両を案内する軌道であって、前記目的地領域が、前記軌道のどちらかの側に配置されており、
前記軌道が、前方軌道と、対向する後方軌道と、前記前方軌道と前記後方軌道との間の通路とを含む、軌道と、を備え、
アイテムが前記寸法閾値を超えて突出していると前記検出する手段が判断することに応答して、前記制御する手段が、前記車両の動作を制御する、材料取り扱いシステム。

【請求項9】

採取所が、前記通路の端部に位置し、
前記検出する手段が、前記前方軌道と前記後方軌道との間に配置されている、請求項８に記載の材料取り扱いシステム。

【請求項10】

前記検出する手段が、前記採取所に隣接して配置され、
前記目標領域が、前記採取所内で前記車両が停止する位置である、請求項９に記載の材料取り扱いシステム。

【請求項11】

複数の目的地領域と、
アイテムを前記目的地領域へ運搬する、又は前記目的地領域からアイテムを取得する、経路を移動する複数の車両と、
前記車両上のアイテムが、前記車両に対する所定の寸法閾値を超えて延在しているかどうかを、複数の深さデータセットを取得することで検出する検出する手段と、を備え、
各深さデータセットが、前記検出する手段から前記車両への距離または前記検出する手段から前記車両の運搬物への距離を示し、
前記複数の深さデータセットを、前記車両と前記車両の運搬物とを有する目標領域の３次元画像の生成に、使用可能であり、
前記検出する手段が、前記車両が移動する前記経路に隣接して配置され、
前記検出する手段が、前記車両が前記経路に沿う位置にある際に、前記車両の１つへ光源を投射するエミッタと、
前記車両へ投射された光を検出するように構成されている撮像要素と、前記検出する手段から前記複数の深さデータセットを受け取り、前記車両上の要素が前記車両から突出している距離を判断するように構成されている画像プロセッサと、を備え、
アイテムが前記寸法閾値を超えて突出していると前記画像プロセッサが判断することに応答して、前記経路に沿う前記車両の移動を変更する、材料取り扱いシステム。

【請求項12】

前記寸法閾値が、前記車両より上の高さである、請求項１１に記載の材料取り扱いシステム。

【請求項13】

アイテムが前記寸法閾値を超えて突出していると前記画像プロセッサが判断することに応答して、前記アイテムが前記寸法閾値を超えて突出しなくなるまで前記経路に沿う前記車両の移動を停止させる、請求項１１又は請求項１２に記載の材料取り扱いシステム。

【請求項14】

複数の目的地領域と、
アイテムを前記目的地領域へ運搬する、又は前記目的地領域からアイテムを取得する、経路を移動する複数の車両と、
前記複数の車両の移動を制御する手段と、
アイテムが前記車両の前記経路内へ延在しているかどうかを検出する手段と、を備え、
前記検出する手段が、前記車両が移動する前記経路に隣接して配置され、
前記検出する手段が、複数の深さデータセットを取得可能であり、
各深さデータセットが、前記検出する手段から前記車両への距離または前記検出する手段から前記車両の運搬物への距離を示し、
前記複数の深さデータセットを、前記車両と前記車両の運搬物とを有する目標領域の３次元画像の生成に、使用可能であり、
アイテムが、前記経路内へ突出していると前記検出する手段が判断することに応答して、前記制御する手段が、前記車両の動作を制御する、材料取り扱いシステム。

【請求項15】

アイテムが前記車両のいずれかの前記経路内へ突出していると前記検出する手段が判断することに応答して、前記アイテムが前記車両の前記経路内へ突出しなくなるまで、前記制御する手段が、前記車両の前進を停止させる、請求項１４に記載の材料取り扱いシステム。

【請求項16】

複数の目的地領域にアイテムを格納する、及び／又は前記複数の目的地領域からアイテムを取得する、材料を取り扱う方法であって、
経路に沿って複数の車両の移動を制御するステップであって、前記車両の移動を制御することで、前記目的地領域へアイテムを運搬する、又は前記目的地領域からアイテムを取得する、経路に沿って車両の移動を制御するステップと、
前記複数の車両のいずれかに載っているアイテムが、前記車両に対する所定の寸法閾値を超えて延在しているかどうかを検出する、アイテムの延在を検出するステップと、を含み、
前記アイテムの延在を検出するステップが、複数の深さデータセットを取得するステップを含み、
各深さデータセットが、前記検出する手段から前記車両への距離または前記検出する手段から前記車両の運搬物への距離を示し、
前記車両の移動を制御するステップが、前記寸法閾値を超えてアイテムが突出していると検出することに応答して前記車両を制御するステップを含む、材料を取り扱う方法。

【請求項17】

前記複数の深さデータセットを使用するステップを含み、前記複数の深さデータセットを使用することで、前記車両と前記車両の運搬物とを有する目標領域の３次元画像を生成する、請求項１６に記載の材料を取り扱う方法。

【請求項18】

前記寸法閾値が、前記車両または前記車両の運搬物より上の高さである、請求項１６又は請求項１７に記載の材料を取り扱う方法。

【請求項19】

前記制御するステップが、アイテムが前記寸法閾値を超えて突出していると検出することに応答して前記アイテムが前記寸法閾値を超えて突出しなくなるまで前記車両を前記経路に沿って停止させるステップを含む、請求項１６乃至請求項１８のいずれかに記載の材料を取り扱う方法。

【請求項20】

前記アイテムの延在を検出するステップが、前記車両の上面に略平行な平面を定義する３つの基準点を識別するステップを含む、請求項１６乃至請求項１９のいずれかに記載の材料を取り扱う方法。

【請求項21】

前記アイテムの延在を検出するステップが、前記平面を用いるステップを含み、前記平面を用いることで、前記所定の高さを超えて延在しているアイテムを示す深さデータを識別する、請求項２０に記載の材料を取り扱う方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の参照】

【0001】

本出願は、２０１６年８月４日に出願された米国仮特許出願第６２／３７０，９１２号の優先権を主張し、その全開示を本明細書で引用により援用する。

【技術分野】

【0002】

本開示は、１つ又は複数の物体を第１の位置から第２の位置に搬送するための材料取り扱いシステムに関し、より詳細には、搬送経路に沿う１つ又は複数の寸法制約が課される材料取り扱いシステムに関する。

【背景技術】

【0003】

アイテムを仕分け及び取得して顧客の注文を履行するには、手間と時間がかかる場合がある。
多くの大規模組織は、無数かつ多様なアイテムを格納し取得する広大な格納領域を有している。
数百又は数千の格納領域に対してアイテムを手動で仕分け及び取得するには、膨大な労力を要する。
多くの分野では、人件費を削減し、顧客注文の履行に必要な時間を減らして顧客サービスを向上させるために、自動採取が開発されている。
しかし、材料を自動で取り扱う既知のシステムは、きわめて高価であるか、又は、その有効性を損なう制限を含んでいる。
よって、さまざまな材料取扱い用途で、アイテムを自動的に仕分け及び／又は取得することが求められている。

【0004】

例として、いくつかの自動化システムは、複数の独立動作する車両を含む搬送システムを利用している。
このような搬送システムでは、車両が搬送するアイテムが、車両の縁からはみ出しているか、又は、一定の高さを超えて上方に延在している場合、問題が生じる。

【0005】

さらに、自動化システムは、作業者が車両からアイテムを取得するための採取所を含んでもよい。
作業車がアイテムを取得している間に車両が採取所から移動する場合、アイテムが損傷したり、操作者がけがをしたりする可能性がある。
よって、操作者がアイテムを採取している間、車両の採取所からの移動を防ぐことが望ましい。

【発明の概要】

【0006】

上記に鑑み、本発明の材料取り扱いシステムは、アイテムを取り扱う方法及び装置を提供する。
この材料取り扱いシステムは、複数の格納場所又は目的地領域と、アイテムをそれらの目的地領域へ運搬する、又はそれらの目的地領域からアイテムを取得する、複数の運搬車両とを含む。
この運搬車両は、目的地領域への経路をたどる。

【0007】

本発明は、複数の目的地領域と、複数の車両と、中央制御装置と、前記複数の車両のいずれかに載っているアイテムが所定の寸法閾値を超えて延在しているかどうかを検出する手段と、を有する材料取り扱いシステムを提供する。
一実施形態によれば、前記寸法閾値が、車両より上の高さであってもよい。

【0008】

前記車両が、アイテムを目的地領域へ運搬する、又は、前記目的地領域からアイテムを取得するためのものであってもよい。

【0009】

前記車両が、経路に沿って移動してもよい。

【0010】

前記中央制御装置が、複数の車両の移動を制御可能であってもよい。

【0011】

前記検出する手段が、車両が移動する経路に隣接して配置されてもよい。

【0012】

前記検出する手段が、目標領域の３次元表現（３次元画像）を示す深さデータセットを生成可能であってもよい。

【0013】

アイテムが寸法閾値を超えて突出していると、検出する手段が判断することに応答して、中央制御装置が、車両の動作を制御してもよい。

【0014】

別の態様によれば、本発明は、複数の目的地領域と、複数の車両と、アイテムが所定の寸法閾値を超えて延在しているかどうかを検出する検出アセンブリと、を有する材料取り扱いシステムを提供する。

【0015】

前記検出アセンブリが、車両が移動する経路に隣接して配置されてもよい。

【0016】

前記検出アセンブリが、車両が経路に沿う位置にある際に、車両の１つへ光源を投射するエミッタを含んでもよい。

【0017】

検出アセンブリが、車両へ投射された前記光を検出するように構成されている撮像要素も含んでもよい。

【0018】

また、材料取り扱いシステムは、検出アセンブリから画像データを受け取り、車両上の要素が車両より上に突出している高さを判断するように構成されている画像プロセッサを含んでいてもよい。

【0019】

材料取り扱いシステムは、アイテムが所定の寸法閾値を超えて突出していると、画像プロセッサが判断することに応答して、車両の移動を変更するように構成されてもよい。

【0020】

さらに別の態様によれば、本発明は、アイテムを格納又は取得する方法を提供する。
この方法は、目的地領域にアイテムを運搬する、又は、目的地領域からアイテムを取得する、車両の移動を制御するステップを含む。
前記方法は、複数の車両のいずれかに載っているアイテムが、所定の寸法閾値を超えて延在しているかどうかを検出するステップも含む。
一実施形態によれば、寸法閾値は、車両より上の高さであってもよい。

【0021】

前記アイテムの延在を検出するステップが、目標領域の３次元表現を示す深さデータセットを生成するステップを含んでもよい。

【0022】

前記車両の移動を制御するステップには、アイテムが所定の寸法閾値を超えて突出していると検出することに応答して、車両が制御されるステップが含まれてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0023】

上述した概要と本実施形態の詳細な説明とは、添付の図面を参照しながら読むことで最良に理解されるであろう。

【0024】

図１は、仕分け取得装置の斜視図である。

【0025】

図２は、図１に示す仕分け取得装置の採取所を示す一部拡大した斜視図である。

【0026】

図３は、図２に示す採取所の一部拡大した端面図である。

【0027】

図４は、図２に示す採取所を拡大した平面図である。

【0028】

図５は、図２に示す採取所を拡大した平面図である。

【0029】

図６は、１つ又は複数の実施形態による、予め定義された境界を越えて延在しているアイテムを検出する検出アセンブリを一部拡大した斜視図であり、検出アセンブリは、図１に示すような仕分け取得装置とともに使用可能である。

【0030】

図７Ａは、本開示と一致する実施形態による、コンベヤのアイテム支持面上の基準点の位置を判断した後の、３次元空間内のベース面及び基準面の判断を示す斜視図である。

【0031】

図７Ｂは、１つ又は複数の実施形態による、高さ超過状態（又は他の寸法制約違反）が検出されるかどうかに基づく材料取り扱いシステムの動作方法を示すフロー図である。

【0032】

図７Ｃは、図２に示す採取所での運搬車両の高さ検出解析である。

【0033】

図８は、１つ又は複数の実施形態による、図１に示す仕分け取得装置で使用する軌道システムの側面図である。

【0034】

図９は、図８に示す軌道システムの軌道を一部拡大した斜視図である。

【0035】

図１０は、図８及び図９の軌道システムの軌道に関連して示される、運搬車両の車輪の拡大図である。

【0036】

図１１は、図１に示す仕分け取得装置の一部を形成可能な運搬車両の、一実施形態の上面斜視図である。

【0037】

図１２は、図２に示す採取所を部分的に分解した拡大斜視図である。

【0038】

図１３は、図１に示す仕分け取得装置の高さ超過検出器の概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

図１を参照すると、アイテムを格納及び／又は取得するように適用された材料取扱い装置が、全般的に１０で示されている。
材料取扱い装置１０は、第１の位置と第２の位置との間の搬送経路に沿ってアイテムを輸送するためのコンベヤネットワークを含む。
本開示と一致する一部の実施形態では、第１の位置は、複数の格納場所１００の中から選択可能な格納場所であり、第２の位置は、物体輸送所３１０（採取所）である。
物体輸送所３１０でアイテムは、採取され、仕分けられ、かつ／又は容器（トート）１５への搬入出が可能である。
コンベヤネットワークは、アイテム（又は、アイテムを含むトート１５）を搬送経路に沿って移動させる。
１つ又は複数の実施形態によるコンベヤネットワークには、１つ以上のベルトコンベヤ、１つ以上のローラーコンベヤ、及び／又は１つ以上の物体輸送器具若しくは車両が含まれてもよい。
それらは、搬送経路の少なくとも一部に沿って、（かつオプションで搬送経路の内外へ）アイテム又はトート１５を把持、支持、及び／又は移動させるよう用いられる。
搬送経路に沿う１つ又は複数の場所で、最大高さ及び／又は幅方向のクリアランスのような寸法制約があってもよい。
本開示と一致する実施形態は、１つ又は複数の寸法制約が満足されているかどうかを判断し、かつ、たとえば、アイテム又はアイテムの積み重ねが寸法制約に違反した際に、適切な動作を開始する材料取り扱いシステム及び方法に関する。

【0040】

一部の実施形態において、コンベヤネットワークは、複数の運搬車両又は貨車２００を含む。
貨車２００は、互いに対して独立して移動可能であり、それぞれの貨車２００が、搬送経路に近接する複数の格納場所１００のいずれかへアイテムを運搬するように構成され、かつ／又は、そこからアイテムを取得するように構成されている。
その後、１つ又は複数の取得されたアイテムを貨車２００から中間的な又は最終的な目的地へ移送するために、貨車２００のいずれかが、それらのアイテムを物体輸送所３１０に運搬してもよい。
アイテムの輸送後、貨車２００は、格納領域に戻って、移送されていないアイテムを運搬してもよい。
そこで、貨車２００は、別の格納領域に進み、次に取得する予定のアイテムを取得してもよい。
本開示と一致する他の実施形態では、搬送経路の少なくとも一部に沿って、コンベヤネットワークの別の要素が、運搬するアイテムを格納場所へ、又は格納場所から移動してもよい。
コンベヤネットワークの別の要素とは、アイテム又はアイテムを含むトートを把持及び／又は支持するように用いられている、ベルトコンベヤ、ローラーコンベヤ又は他の構造体等である。
コンベヤネットワークが車両２００を含む場合、搬送経路の一部は、無軌道であってもよい。
あるいは、搬送経路の全部又は一部は、車両２００を案内する軌道１１０を含んでもよい。
例えば、軌道１１０は、水平軌道区間１３５と、垂直軌道区間１３０とを含んでもよく、それらは、図８乃至図１２に示すような垂直ループを共通して形成する。
しかし、軌道１１０の構成は、用途によって多様であってもよいことを理解する必要があり、上述のように、システムは、軌道１１０を必要とせずに車両２００を案内してもよい。
例えば、車両２００は、地面に沿って移動してもよく、システムは、地面に沿って各車両２００の移動方向を独立制御し、指定された経路に沿って各車両２００を操縦してもよい。

【0041】

図８乃至図１２に示されている軌道１１０は、水平な上方レール１３５と、リターン区間として機能する水平な下方レール１４０とを含む。
上方レール１３５と下方レール１４０のリターン区間との間に、多くの平行な垂直軌道区間１３０が延在している。
本例では、複数の垂直軌道区間１３０の間に格納領域１００が列状に配置されている。

【0042】

図８及び図１２に示すように、出力所３１０は、湾曲軌道３１５を備えた採取所を含む。
この湾曲軌道３１５は、トート１５の列から外側に湾曲しており、貨車２００によって搬送されるトート１５に作業者が容易にアクセスできるようになっている。
採取所３１０を離れた後、貨車２００は、２組の垂直軌道区間１３０に沿って上方に移動し、次に、２つの上方レール１３５に沿って水平に移動する。
貨車２００は、その貨車２００が搬送しているアイテムの格納領域を含む適切な列に到達するまで、上方レール１３５に沿って移動する。
図９を参照すると、軌道１１０は、貨車２００を垂直軌道区間１３０に送るゲート１８０を含んでいてもよく、貨車２００は、適切な格納領域で停止してもよい。
その後、貨車２００は、アイテムを格納領域内へ排出してもよい。

【0043】

アイテムを排出した後、貨車２００は、第２の格納場所に移動して、採取所３１０に運ぶ次のアイテムを取得してもよい。
アイテムを取得した後、貨車２００は、列の垂直軌道区間１３０を下方に移動して下方レール１４０に到達してもよい。
ゲート１８０が貨車２００を下方レール１４０に沿って送ってもよく、貨車２００は、下方レール１４０をたどって採取所３１０に戻って別のアイテムを運搬してもよい。

【0044】

貨車２００は、それぞれが軌道１１０に沿って移動するための車載電源と車載モーターとを含んでもよい、準自動型の車両である。
また、貨車２００は、アイテムの貨車２００への積み込みと貨車２００からの排出とを行うための積み込み／積み下ろし機構２１０を含んでもよい。

【0045】

材料取り扱いシステム１０は、複数の貨車２００を含むため、貨車２００どうしが衝突しないように、貨車２００の位置が制御される。
一実施形態では、材料取り扱いシステム１０は、各貨車２００の位置を追跡し、各貨車２００に制御信号を提供して貨車２００の軌道に沿った進行を制御する中央制御装置４５０を使用する。
中央制御装置４５０は、ゲート１８０など、軌道に沿ったさまざまな要素の動作も制御してもよい。
あるいは、貨車２００がゲートを動作してもよい。

【0046】

図１を参照すると、材料取り扱いシステム１０は、目的地領域や、アイテムを受け取る格納場所１００の列を含んでもよい。
格納場所１００は、列状に配置されていてもよい。
さらに、材料取り扱いシステム１０は、貨車２００を格納場所１００に案内する軌道１１０を含んでもよい。
以下の説明では、材料取り扱いシステム１０は、格納領域１００との間でアイテムを運搬及び／又は取得するものとして説明される。
アイテムは、アイテムが単独で格納場所１００に格納されるように構成されてもよい。
ただし、典型的な動作環境では、アイテムは、コンテナやプラットフォームなどの格納機構の中又は上に格納される。
例えば、アイテムは、トート１５と呼ばれるコンテナに格納されてもよい。
トート１５は、蓋のないカートン又は箱のようなものであってもよく、操作者は、採取所３１０でトート１５に容易に手を伸ばしてアイテムを取得できる。
本材料取り扱いシステム１０は、トート１５を使用するものとして説明されるが、パレットや類似のプラットフォームなど、さまざまな格納機構の任意のものを使用できることを理解する必要がある。

【0047】

格納場所１００は、さまざまな構成のいずれかであってもよい。
たとえば、最も単純な構成は、アイテムを支持する棚又はアイテムを保持するコンテナである。
同様に、格納場所１００は、１つ又は複数のブラケットを含んでもよく、ブラケットは、格納場所１００に格納機構を、格納機構と連動して支持する。
たとえば、本例では、格納場所１００は、トート１５の１つを支持する棚ブラケットに似たブラケットを含む。

【0048】

図１を参照すると、採取所と呼ばれる少なくとも１つの出力所３１０が、格納場所１００に隣接して設けられる。
貨車２００は、格納場所１００からトート１５を取得し、そのトート１５を採取所３１０に運搬する。
採取所３１０では、操作者が１つ又は複数のアイテムをトート１５から取得できる。
操作者がアイテムを取得した後、貨車２００は、トート１５を採取所３１０から移動し、いずれかの格納場所に戻す。

【0049】

図１及び図３を見てわかるように、軌道１１０は、前方軌道１１５と後方軌道１２０とを含む。
前方軌道１１５及び後方軌道１２０は、軌道１１０に沿って貨車２００を協調して案内する平行な軌道である。
図１１に示すように、各貨車２００は、２つの前方車輪と２つの後方車輪の計４つの車輪２２０を含む。
前方車輪は、前方軌道１１５に乗り、後方車輪は、後方軌道１２０に乗る。
前方軌道１１５及び後方軌道１２０は、貨車２００の前方車輪及び後方車輪を支持する、同様に構成された対向する軌道である。
よって、前方軌道１１５及び後方軌道１２０のいずれか一方の説明は、対向する前方軌道１１５又は後方軌道１２０にも当てはまる。

【0050】

図１０を参照しながら、軌道１１０について詳細に説明する。
しかし上述したように、図示の軌道１１０は、システムと共に使用可能な軌道にすぎないことを理解する必要がある。
正確な構成は、用途に応じて様々であってもよく、そして、上記のように、材料取り扱いシステム１０は、軌道を含まなくてもよい。

【0051】

軌道１１０は、外壁１５２と、この外壁１５２から平行に離間する内壁１５４とを含んでもよい。
さらに、軌道１１０は、内壁１５４と外壁１６０との間に延在している後壁１６０を含んでもよい。
図１０からわかるように、外壁１５２と、内壁１５４と、後壁１６０とは、溝を形成する。
貨車２００の車輪２２０は、この溝に乗る。

【0052】

図９及び図１０を参照すると、軌道１１０は、駆動面１５６と、案内面１５８とを含んでもよい。
駆動面１５６は、貨車２００に積極的に係合して、貨車２００を軌道に沿って移動させる。
案内面１５８は、貨車２００を案内して、貨車２００と駆動面１５６との動作可能な係合を維持する。
本例では、駆動面１５６は、以下に説明するように、貨車２００の車輪に係合するラックを形成する一連の歯で形成される。
案内面１５８は、ラック１５６に隣接する略平坦な面である。
ラック１５６は、軌道１１０の約半分に延在し、案内面１５８は、軌道１１０の残り半分に延在している。
図９及び図１０に示すように、ラック１５６は、軌道１１０の内壁１５４に形成されてもよい。
対向する外壁１５２は、内壁１５４の案内面１５８に対して平行な略平坦な面であってもよい。

【0053】

上述したように、軌道１１０は、水平な上方レール１３５と水平な下方レール１４０との間に延在している複数の垂直軌道区間１３０を含んでもよい。
軌道１１０のいずれかの垂直軌道区間１３０といずれかの水平軌道区間１３５とが交差する各区画に、交差部１７０が形成されてもよい。
各交差部１７０は、湾曲した内側分岐１７２と、略直線の外側分岐１７６とを含んでもよい。
垂直軌道区間１３０が下方レール１４０と交差する部分は、同様の交差部を含んでいるが、これらの交差部は、逆になっている。

【0054】

各交差部１７０は、滑らかに湾曲した内側レース１８２と、軌道１１０の駆動面１５６の歯に対応する歯を備えた平坦な外側レース１８４とを有する枢動可能なゲート１８０を含んでよい。
ゲート１８０は、第１の位置と、第２の位置との間で枢動してもよい。
第１の位置では、ゲート１８０は、閉じられ、ゲートの直線状の外側レース１８４が交差部１７０の直線状の外側分岐１７６と揃う。
第２の位置では、ゲート１８０が開き、ゲート１８０の湾曲した内側レース１８２が交差部１７０の湾曲した内側分岐１７２と揃う。

【0055】

よって、閉位置では、ゲート１８０が下方に枢動して、ゲート１８０の外側レース１８４が駆動面１５６と揃う。
この位置では、ゲート１８０は、貨車２００が湾曲部で下方に曲がるのを阻止し、貨車２００は、交差部１７０を直進する。
これに対し、図９に示すように、ゲート１８０が開位置に枢動した場合、ゲート１８０は、貨車２００が交差部１７０を直進するのを阻止する。
代わりに、ゲート１８０の湾曲した内側レース１８２が内側分岐１７２の湾曲面と揃い、貨車２００は、交差部１７０で曲がる。
言い換えると、ゲート１８０が閉じている場合、交差部１７０の位置に応じて、貨車２００は、上方レール１３５又は下方レール１４０に沿って交差部１７０を直進する。
ゲート１８０が開いている場合、交差部１７０の位置に応じて、ゲート１８０は、貨車２００を垂直レールから水平レールに、又は水平レールから垂直レールに送る。

【0056】

上述した説明では、ゲート１８０により、いずれかの貨車２００が同じ方向（たとえば、水平）に進み続けるか、又は、一方向（たとえば、垂直）に曲がる。
ただし、一部の用途では、システムは、垂直列と交差する３つ以上の水平レールを含んでもよい。
そのような構成では、貨車２００を複数の方向に曲がらせる異なるレールを含むことが望ましい場合がある。
たとえば、貨車２００が列を下方に移動している場合、ゲート１８０によって貨車２００を水平レールに沿って左方向又は右方向に曲がらせるか、又は、垂直列に沿って直進させることができる。
加えて、一部の例では、貨車２００は、上方に移動してもよい。

【0057】

ゲート１８０は、中央制御装置４５０から受信される信号により制御されてもよい。
詳細には、各ゲート１８０は、ゲート１８０を開位置から閉位置に、又は、その逆に移動させるアクチュエータに接続されてもよい。
さまざまな制御可能要素の任意のもので、ゲート１８０を移動させることができる。
たとえば、アクチュエータは、直線的に移動可能なピストンを備えたソレノイドであってもよい。

【0058】

あるいは、ゲート１８０は、貨車２００上のアクチュエータによって制御されてもよい。
例えば、ゲート１８０は、貨車２００上のアクチュエータに応答する受動アクチュエータを含んでもよい。
貨車２００のアクチュエータがゲート１８０のアクチュエータに係合すると、ゲート１８０は、第１の位置から第２の位置に移動してもよい。

【0059】

上述した説明では、材料取り扱いシステム１０は、複数の格納領域１００を含むものとして説明されている。
しかし、この材料取り扱いシステム１０は、格納場所だけでなく、さまざまな種類の目的地を含んでもよい。
たとえば、一部の用途では、目的地は、アイテムを他の場所に運ぶ出力装置であってもよい。
出力装置の一例によると、材料取り扱いシステム１０は、アイテムを格納場所から異なる材料取扱いシステム又は材料処理システムに運ぶ１つ又は複数の出力コンベヤを含んでもよい。
たとえば、出力コンベヤは、処理センターにアイテムを運ぶことができる。
よって、アイテムが、処理センターに運搬されるべきものである場合、貨車２００は、軌道に沿って出力コンベヤまで移動する。
出力コンベヤに到達すると、貨車２００は、停止し、アイテムを出力コンベヤに移送する。
さらに、材料取り扱いシステムは、出力コンベヤ等の出力装置を複数含むように構成されてもよい。

【0060】

一部の実施形態では、材料取り扱いシステムは、格納場所に加えて、複数の出力コンベヤを含んでもよい。
他の実施形態では、材料取り扱いシステムは、コンベヤ等の複数の出力装置のみを含んでもよく、さまざまな出力装置にアイテムを仕分けるように構成される。
＜運搬車両＞

【0061】

図１１を参照しながら、運搬車両２００の細部について、詳細に説明する。
各運搬車両２００は、車載電源を含む車載駆動システムを備えてもよい準自動型の貨車である。
各貨車２００は、運搬用のアイテムの積み込み及び積み下ろし機構２１０も備えてもよい。
オプションで、各貨車２００は、ゲート１８０を選択的に作動させて車両２００を選択的に方向転換させるゲートアクチュエータ２３０も備える。

【0062】

貨車２００は、貨車２００へのアイテムの積み込みと、貨車２００からいずれかの容器へのアイテムの排出のためのさまざまな機構のいずれかを含んでもよい。
加えて、積み込み／積み下ろし機構２１０は、特定の用途向けに特別に調整されてもよい。
本例では、積み込み／積み下ろし機構２１０は、格納場所１００に格納されたアイテムに係合し、アイテムを貨車２００に引き込むように構成された移動可能要素を含んでもよい。
本例では、貨車２００は、格納場所１００のトート１５に向かって移動するように構成された移動可能要素を含む。
トート１５に係合した後、移動可能要素は、格納場所１００から離れ、それによってトート１５を貨車２００に引き込む。

【0063】

図１１を参照すると、本例では、積み込み／積み下ろし機構２１０は、移動可能なロッド又はバー２１２を含んでもよい。
バー２１２は、貨車２００の幅にまたがって延在し、貨車２００の側面に沿って延在している駆動チェーン２１４に両端が連結されていてもよい。
モーターが駆動チェーン２１４を駆動して、駆動チェーン２１４を格納場所１００に向かう方向又は離れる方向に選択的に動かしてもよい。
たとえば、貨車２００が格納場所１００に近づいてトート１５を取得するとき、駆動チェーン２１４がロッドを格納場所１００に向けて駆動し、それによって、トート１５の底部の溝又は切り欠きにバー２１２を係合させることができる。
その後、駆動チェーン２１４は、反転し、それによって、バー２１２が格納場所１００から移動する。
バー２１２は、トート１５の切り欠きに係合しているため、バー２１２が格納場所１００から離れるときに、トート１５が貨車に引き込まれる。
これにより、積み込み／積み下ろし機構２１０は、アイテムを格納場所１００から取得できる。
同様に、アイテムを格納場所１００に格納するには、積み込み／積み下ろし機構２１０の駆動チェーン２１４が、アイテムが格納場所１００に位置するまで、バー２１２を格納場所に向けて駆動する。
その後、貨車２００は、下方に移動してバー２１２をトート１５から係合解除し、それによって、トート１５を解放する。

【0064】

加えて、材料取り扱いシステム１０は、軌道１１０の前方側に隣接する格納場所１００の列と、軌道１１０の後方側に隣接する格納場所１００の同様の列とを備えているため、積み込み／積み下ろし機構２１０は、前方側の列と後方側の列とでアイテムを取得及び格納するように動作可能である。
詳細には、図１１に示すように、積み込み／積み下ろし機構２１０は、相互に離間した２本のバー２１２を含む。
一方のバー２１２は、格納場所１００の前方側の列のトート１５と係合でき、他方のバー２１２は後方側の列のトート１５と係合できる。

【0065】

貨車２００は、貨車２００を軌道１１０に沿って運ぶために使用される４つの車輪２２０を備えてもよい。
車輪２２０は、２つの車輪が貨車２００の前端に沿って設置され、２つの車輪が貨車２００の後端に沿って設置されるように、２本の平行に離間した軸２１５に取り付けられてもよい。

【0066】

貨車２００は、車輪２２０を駆動する駆動モーターを備えてもよい。
より詳細には、駆動モーターは、軸２１５に動作可能に連結されて軸を回転させ、それによって車輪の歯車２２２を回転させる。
貨車２００の駆動システムは、貨車２００を軌道に沿って同期的に駆動するように構成されてもよい。
本例では、駆動システムは、各歯車２２２が同期的な態様で駆動されるように構成されている。

【0067】

駆動モーターは、モーターの回転を検出して貨車２００が移動した距離を判断できるセンサを含んでもよい。
歯車２２２は、軸２１５に直結しており、それらの軸２１５は、駆動モーターに同期的に連結しているため、貨車２００が前方に移動する距離を、駆動モーターが動いた距離に対応するように正確に制御することができる。
よって、決定された経路に沿って貨車２００が移動した距離は、その間に、貨車２００の駆動モーターが回転した距離に依存する。
駆動モーターの回転を検出するため、駆動モーターは、モーターの回転量を検出するセンサを含んでもよい。

【0068】

貨車２００は、貨車２００を駆動するために必要な電力を提供するレール沿いの接触子などの、外部の電源により動かすこともできる。
しかし、本例では、貨車２００は、駆動モーターと積み込み／積み下ろし機構２１０を駆動する駆動モーターとの両方に必要な電力を提供する車載電源を備える。
さらに、本例では、車載電源は、再充電可能である。
車載電源は、再充電可能な電池等の電源を含んでもよいが、本例では、車載電源は、１つ又は複数の電気二重層キャパシタで構成される。
電気二重層キャパシタは、きわめて高いアンペア数を受け入れて電気二重層キャパシタを再充電できる。
高い電流を使用することで、電気二重層キャパシタを数秒以下等の極めて短い時間で再充電できる。

【0069】

貨車２００は、車載電源を再充電するための１つ又は複数の接触子を含む。
本例では、貨車２００は、外側に付勢されるようにばね加圧された銅ブラシ等の複数のブラシを含む。
ブラシは、充電レールと連動して、車載電源を再充電する。

【0070】

各貨車２００は、アイテムが貨車２００に積み込まれたことを検出する積み込みセンサを含んでもよい。
この積み込みセンサにより、アイテムが貨車２００に適切に配置されることが保証される。
たとえば、積み込みセンサは、重量の変化を検出する力検出器又はアイテムの存在を検出する赤外線センサを含んでもよい。

【0071】

以下に詳しく説明するように、貨車２００は、中央制御装置４５０から受信した信号に応じて貨車２００の動作を制御するプロセッサをさらに含む。
加えて、貨車２００は、貨車２００が軌道１１０に沿って移動する際に中央制御装置４５０と継続的に通信できるようにする無線トランシーバを含む。
あるいは、一部の用途では、軌道１１０沿いに複数のセンサ又は標識を設けるのが望ましい場合がある。
貨車２００は、センサ信号及び／又は標識を感知する読み取り装置と、センサ又は標識に応じて車両２００の動作を制御する中央プロセッサとを含んでもよい。
＜採取所＞

【0072】

上述したように、材料取り扱いシステム１０は、貨車２００が格納場所１００からアイテムを取得し、採取所３１０にアイテムを運ぶように構成される。
図１、図３、図８及び図１２を参照して、採取所３１０について、詳しく説明する。

【0073】

材料取り扱いシステム１０は、注文の履行に必要なアイテムを取得するために使用される。
注文は、異なる部署での製造工程に必要な部品等の内部注文である場合や、顧客に対して履行及び出荷される顧客注文である場合がある。
いずれの場合も、材料取り扱いシステム１０は、格納場所１００からアイテムを自動的に取得し、採取所３１０にアイテムを運んで、操作者が必要な数のアイテムをトート１５から採取できるようにする。
アイテムがトート１５から採取された後、貨車２００は、前進し、注文に必要な次のアイテムを前進させる。
材料取り扱いシステム１０は、この態様で動作を継続して、操作者が注文に必要なすべてのアイテムを採取できるようにする。

【0074】

本例では、採取所３１０は、格納場所１００の列の一端に配置される。
しかし、複数の採取所３１０を軌道１１０に沿って配置するのが望ましい場合がある。
たとえば、第２の採取所を、格納場所１００の列の他端に配置することができる。
あるいは、複数の採取所を一端に設けることもできる。

【0075】

本例では、採取所３１０は、貨車２００が上方に移動して操作者に中身を提示し、それによって、操作者がトート１５からアイテムを容易に取得できるように構成されている。
図１を参照すると、採取所３１０では、上方に湾曲して操作者から離間する湾曲区画３１５が軌道１１０に含まれている。
これにより、貨車２００は、上方に移動し、操作者がトート１５からアイテムを取り出しやすい高さで停止する。
操作者がトート１５からアイテムを取り出した後、貨車２００は、横方向で操作者から離間し、垂直方向で水平な上方レール１３５に向けて移動する。

【0076】

材料取り扱いシステム１０は、貨車２００が、採取所３１０で傾斜し、それによって操作者がトート１５からアイテムを取得しやすくするように構成可能である。
たとえば、貨車２００が、採取所に近づいたときに、制御装置４５０で、前方の車輪が停止した後も後方の車輪が移動し続けるように貨車２００を制御できる。
これにより、（操作者の視点で）貨車２００の後端が持ち上がる。
操作者が、アイテムをトート１５から採取した後、（操作者に対して）前方の車輪が、まず移動して、貨車２００を水平にする。
水平になった後、４つの車輪は、同期して駆動される。

【0077】

貨車２００の動作を制御することにより貨車２００を傾けることが可能だが、貨車２００の車輪が、上述したように軌道１１０の歯にかみ合う歯付き車輪２２０のように、軌道１１０の駆動要素にしっかりと噛み合っている場合、後輪が前輪と異なる速度で駆動されると、車輪２２０が動かなくなる可能性がある。
よって、軌道１１０が可動してトート１５を操作者の方へ傾けるように軌道システムを改良されてもよい。

【0078】

図８及び１２を参照しながら、採取所３１０における軌道システムについて詳しく説明する。
格納場所の列の端部で、軌道が、システムの垂直列から外側に向けて湾曲し、採取所３１０の湾曲軌道３１５を形成する。
採取所３１０の軌道区画は、貨車２００の前方の軸２１５を支持及び案内する平行な前方軌道区画３１８ａ、３１８ｂと、貨車２００の後方の軸２１５を支持及び案内する平行な後方軌道区画３２０ａ、３２０ｂとを含む。
前方軌道区画３１８ａ、３１８ｂは、上方に垂直に延在し、次に湾曲して格納場所の垂直列に戻る。
後方軌道区画３２０ａ、３２０ｂは、前方軌道区画３１８ａ、３１８ｂと略平行であり、前方軌道区画３１８ａ、３１８ｂと略同様に湾曲する。
これにより、前方軌道区画３１８ａ、３１８ｂ及び後方軌道区画３２０ａ、３２０ｂは、貨車２００が湾曲軌道３１５に沿って移動するときに略水平な向きを維持できるように貨車２００を案内する。

【0079】

本例では、後方軌道区画３２０ａ、３２０ｂは、貨車２００が採取所３１０で停止しているときに貨車２００の後方の軸を上昇させることができるように構成される。
貨車２００の後方の軸を上昇させることで、貨車２００のトート１５が傾斜して、トート１５の中身が採取作業を容易にするように操作者に提示される。

【0080】

上述したように構成される採取所３１０の軌道１１０は、以下のようにして貨車２００を採取所３１０で傾斜させることができる。
採取所３１０に入った貨車２００は、垂直軌道区画３１８ａ、３１８ｂ及び３２０ａ、３２０ｂの途中まで上方に駆動される。
貨車２００が、３１８ａ、３１８ｂ及び３２０ａ、３２０ｂに沿った所定の垂直位置に達すると、中央制御装置４５０が、貨車２００を制御して採取所３１０の所定の高さで貨車２００を停止させる。
採取所３１０で停止したとき、貨車２００は、全体的又は実質的に水平である。
本例では、貨車２００は、貨車２００の後輪２２０が可動軌道３２４の下方区画に係合するまで垂直に上昇し、貨車２００の車輪２２０が可動軌道３２４の下方区画に係合した状態で停止する。
貨車２００が採取所３１０で停止すると、可動軌道３２４を上方に移動することで、貨車２００の後輪が上方に移動し、それによって、貨車２００のトート１５の後端が上方に持ち上がる。
これにより、トート１５が水平方向に対して傾斜して、トート１５の中身が採取所３１０の操作者に提示され、操作者がトート１５からアイテムを容易に取り出せるようになる。
適切なアイテムをトート１５から取り出したことを示す信号を操作者が材料取り扱いシステム１０に提供すると、材料取り扱いシステム１０は、軌道を制御して貨車２００を実質的に水平な位置に下降させる。

【0081】

採取所３１０は、採取所３１０の効率を向上させるために、複数の部材を備えてもよい。
たとえば、採取所３１０は、操作者を支援するために、情報を表示するモニタを備えてもよい。
貨車２００が採取所３１０に近づくときに、材料取り扱いシステム１０は、注文に対してトート１５から取得する必要があるアイテムの数などの情報を表示してもよい。
加えて、操作者は、複数の注文のアイテムを取得する場合があるため、材料取り扱いシステム１０は、各注文に対して取得する必要があるアイテムの数に加えて、取得するアイテムの対象の注文を表示してもよい。
さらに、材料取り扱いシステム１０は、操作者が適切な数のアイテムをトート１５から取得した後にトート１５に残っているべきアイテムの数などの情報もまた表示してもよい。

【0082】

材料取り扱いシステム１０は、操作者がアイテムを採取した後に貨車２００を採取所３１０から自動的に前進させることができるように、アイテムがトート１５から取り出されたことを感知するセンサを備えてもよい。
同様に、材料取り扱いシステム１０は、操作者が適切な数のアイテムをトート１５から採取した後に作動させることができる、ボタン等の手動で作動させる部材を含んでもよい。
操作者がボタンを作動させた後、材料取り扱いシステム１０は、トート１５を採取所３１０から移動させる。

【0083】

上記の説明では、材料取り扱いシステム１０は、１つの注文の履行に使用される個別の数のアイテムを取得するために使用されるものとして説明されている。
操作者は、操作者に提示された１つ又は複数のトート１５からアイテムを採取し、それらのアイテムを出荷用のコンテナに配置するなどしてアイテムをまとめる。
又は、複数のアイテムをまとめる代わりに、材料取り扱いシステム１０は、アイテムをシステムから運び出す１つ又は複数のバッファコンベヤを含んでもよい。
操作者は、採取したアイテムを適切な順序でバッファコンベヤに配置し、バッファコンベヤは、それらのアイテムを材料取り扱いシステム１０から運び出す。
＜高さ超過検出＞

【0084】

上述したように、材料取り扱いシステム１０は、アイテムを受け取るための複数の目的地１００を含む。
目的地１００は、高さ、幅及び深さのような所定の特性を有してもよい。
特性は、各目的地で同じである必要はない。
しかし、この例では、特性は、目的地１００ごとに既知である。
例えば、目的地の高さが分かっていてもよい。
よって、アイテムがその場所に運搬され、そのアイテムの高さが目的地１００の高さを超えて延在している場合、車両２００は、そのアイテムをその目的地１００に運搬するのに問題があるか、又は、そのアイテムが、目的地１００の端又は壁に衝突する可能性があり、それにより、はみ出したアイテム又は材料取り扱いシステム１０の一部が損傷する。
例えば、材料取り扱いシステム１０は、アイテムをトート１５又はコンテナに格納してもよく、目的地１００は、トート１５を収容するように構成されていてもよい。
材料取り扱いシステム１０の全体的な格納密度は、目的地１００の大きさとトート１５の大きさとの間の差を最小限に抑えることによって向上する。
よって、目的地１００の側面とトート１５の側面との間の隙間を最小にしてもよい。
よって、トート１５内のアイテムがトート１５の外側に確実にはみ出さないようにすることが望ましい。

【0085】

上記に鑑み、材料取り扱いシステム１０は、車両２００に対して所定の境界を超えて延在しているアイテムを検出する検出アセンブリ５００を含んでもよい。
検出アセンブリ５００は、車両２００の経路に沿う様々な場所のいずれかに配置されてもよい。
この例では、検出アセンブリ５００を採取所３１０に配置することで、車両２００が採取所３１０にいる間に境界を超えて延在している可能性があるアイテムを監視する。
以下の説明では、検出アセンブリ５００は、車両２００より上の所定の高さを超えて延在しているアイテムを検出するものとして説明されている。
しかし、材料取り扱いシステム１０は、車両２００のどの側面（右側面、左側面、前面、後面）に対する境界を越えて延在しているアイテムを検出するように構成されてもよいと理解する必要がある。
よって、以下の説明は、高さ超過のアイテムの検出に限定することを意図するものではない。

【0086】

前述のように、材料取り扱いシステム１０は、２つの軌道の間の通路を隔てて離間して配置されている前方軌道１１５と後方軌道１２０とを含む。
車両２００は、通路内の軌道１１０に沿って移動する。
採取所３１０は、図３に示すように通路の端部に配置されてもよい。
そのような構成では、検出アセンブリ５００を通路内に配置し、車両２００が移動する経路に向けてもよい。
特に、検出アセンブリ５００は、前方軌道１１５と後方軌道１２０との間の採取所３１０に出っ張ってもよい。

【0087】

一部の実施形態では、検出アセンブリ５００は、採取所３１０より上の所定の高さに固定されてもよい。
このような実施形態では、車両２００が採取所３１０で停止する際、検出アセンブリ５００から車両２００への距離がほぼ一定となるよう、車両２００が採取所３１０のほぼ一定の場所で停止してもよい。
検出アセンブリ５００は、検出アセンブリ５００から車両２００上の任意のアイテムまでの距離が所定の閾値より小さいかどうかを検出する。
検出アセンブリ５００が、この距離が閾値より小さいことを検出すると、材料取り扱いシステム１０は、高さ超過エラーを宣言する。
この高さ超過エラーに応答して、材料取り扱いシステム１０は（視覚式若しくは聴覚式又はその両方の）信号を操作者に提供してもよい。
次に、操作者は、車両２００上の１つ又は複数のアイテムを操作して、高さ超過エラーを解除してもよい。

【0088】

代替の実施形態では、検出アセンブリ５００のセンサの位置が高さ超過エラーを判断する重要な根拠となってしまわないように、車両２００は、採取所３１０に対して様々な位置で停止してもよい。
例えば、車両２００は、検出アセンブリ５００の位置に対して様々な場所（と、距離及び角度方向）で停止してもよい。
検出アセンブリ５００の検出器は、一部の実施形態では、相対距離データを取得してもよく、この相対距離データから、アイテムの表面部分が基準面を超えて延在しているかどうか及び／又はその程度についての判断をすることができる。
一部の実施形態では、基準面は、車両２００のアイテム支持面と同一平面上にあってもよく、他の実施形態では、基準面は、選択可能な又は所定の距離だけアイテム支持面からオフセットされてもよい。

【0089】

検出アセンブリ５００は、取り付けアーム５３０に取り付けられている検出器５１０を含む。
取り付けアーム５３０は、固定アームでもよいが、この例では、取り付けアーム５３０は、第１のアーム５３２及び第２のアーム５３４を有する関節アームである。
第１のアーム５３２の第１の端部は、採取所３１０に隣接する材料取り扱いシステム１０の壁に枢動可能に接続されている。
第１のアーム５３２は、前方軌道１１５と後方軌道１２０との間の通路内へアームを枢動可能なように垂直軸の回りを枢動する。
さらに、第１のアーム５３２が通路から枢動可能なように、第１アーム５３２の枢動軸は前方軌道１１５と後方軌道１２０との間の通路の外側に位置していてもよい。
第２のアーム５３４の第１の端部は、第２のアーム５３４が第１のアーム５３２に対して水平に枢動可能なように、第１のアーム５３２の第２の端部に枢動可能に接続されている。
あるいは、第２のアーム５３４は、第１のアーム５３２に対して垂直に枢動可能であってもよい。
検出器５１０は、第２のアーム５３４の第２の端部に取り付けられている。
検出器５１０は、第２のアーム５３４に固定して接続されてもよいが、この例では、検出器５１０は、第２のアーム５３４に枢動可能に接続される。
検出器５１０を枢動させることで、車両２００に対する検出器５１０の角度を調整可能である。
同様に、ユニバーサル接続を設けて、車両２００に対する検出器５１０の角度を２つ以上の軸に対して調整可能であってもよい。
例えば、検出器５１０は、ユニバーサル接続を介して第２のアーム５３４に接続されてもよいし、又は、第１のアーム５３２若しくは第２のアーム５３４は、ユニバーサル接続を含んでもよい。

【0090】

検出器５１０は、距離測定技術又は３次元表面測定技術と呼ばれる、検出器５１０と物体との間の距離を感知するように設計されている様々な検出要素のいずれかであってもよい。
例えば、飛行時間型システムでは、位置が測定されるべき対象物へ、放出源が変調光（例えば、赤外光）を投射する。
飛行時間型の動作をする検出器５１０は、反射された変調光に敏感なハードウェアを含む。
投射された光と反射された光との間の位相の差が測定され、推定距離へ変換される。
動作理論は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｉ．ｃｏｍ．ｃｎ／ｃｎ／ｌｉｔ／ｗｐ／ｓｌｏａ１９０ｂ／ｓｌｏａ１９０ｂ．ｐｄｆでテキサスインスツルメンツ（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）から入手可能な報告書で詳細に説明されている。
よって、本開示を理解するにあたり、その説明は、不要であるとして省略する。
「三角測量」として知られる３次元走査技術では、撮像器と投射光源（例えば、レーザ又は発光ダイオード）との間の距離及び角度によって、三角形の底辺が形成される。
表面から撮像器に返ってくる投射光の角度によって、３次元座標が計算可能な三角形が完成する。
複数の三角形を繰り返し導出するというこの原理を適用することで、物体の３次元表現となる３次元画像が生成される。

【0091】

構造化光を用いた３次元感知装置が、さらに別の動作理論に従って動作する。
この３次元感知装置は、測定される３次元物体上に１つのパターン（又は一連のパターン）の光を投射する。
１台以上のカメラが、投射装置から既知の距離と角度に配置されている。
カメラ並びに関連するハードウェア及びソフトウェアは、光パターン（及び既知の距離／角度）の歪みを利用することで１組の３次元表面点を計算する。
最後に、ステレオビジョンシステムでは、２台以上のカメラが、互いに既知の距離及び角度で配置されている。
ハードウェア及びソフトウェアが、異なるカメラから撮影される（同じシーン／物体の）画像間の視差を利用することで、１組の３次元点を計算する。

【0092】

以下でさらに説明するように、本開示と一致する一部の実施形態は、投射光に基づく。
しかし、このシステムは、超音波又はマイクロ波を放射するような他の距離測定技術を組み込んでもよい。
例えば、システムが超音波検出技術を組み込んでいる場合、送信機は、超音波パルスを送信してもよい。
物体が超音波パルスの経路内にある場合、超音波パルスの一部又は全部が反射して戻り、検出器に検出される。
超音波パルスが放射された時間と反射された超音波パルスが検出された時間との間の差を測定することで、経路内の物体までの距離を判断することができる。

【0093】

図１３を参照すると、検出器５１０は、エミッタ５１２とセンサ５１４とを含む。
エミッタ５１２は、構造化光パターンのような光パターン５２０を投射する光源であってもよい。
センサ５１４は、ＣＭＯＳ又は他の撮像要素のような撮像要素であってもよい。
センサ５１４は、投射された光パターン５２０を検出することで画像データを取得する。
プロセッサは、画像データを分析することで投射された光パターン５２０と検出された光パターン５２０との間の差を検出する。
ピクセルごとに分析することで、ピクセルごとの深さ測定値を評価してもよい。
また、検出器５１０は、カメラ又はビデオ要素の形態の第２の検出器５１８を含んでもよい。
例えば、第２のカメラは、グレースケール又はＲＧＢＣＭＯＳ光センサ列として構成されてもよい。

【0094】

あるいは、エミッタ５１２は、単一の光パルスを放射してもよく、センサ５１４は、反射された光パルスを検出する画像センサであってもよい。
プロセッサが、ピクセルごとに画像データを処理し、光パルスが、放出された時間と反射された光パルスと検出された時間との間の時間を各ピクセルで評価する。
このように、ピクセルごとに画像データを分析することで、プロセッサは、各ピクセルに対する深さ測定値を評価する。

【0095】

上記のことから分かるように、エミッタ５１２及びセンサ５１４は、様々な距離測定技術のいずれかを用いることで、エミッタ５１２と車両２００上の物体との間の距離を示すデータを取得してもよい。
材料取り扱いシステム１０は、そのデータを使用して、物体が車両２００に対して高さ又は幅の閾値を超えて延在しているかどうかを判断することができる。
特に、材料取り扱いシステム１０は、物体が車両２００より上の高さ閾値を超えて延在しているかどうかを判定することができる。

【0096】

一実施形態では、検出器５１０は、物体が車両２００より上に延在している高さを以下のように検出可能である。
材料取り扱いシステム１０は、各車両２００が様々な経路のいずれかに沿って移動する際に各車両２００の位置を追跡する。
特定の時間における各車両２００の位置が分かっているので、検出器５１０からの隣接車両２００への距離がわかる。
よって、中央制御装置４５０は、検出器５１０を制御することで、検出器５１０に対する車両２００の既知の位置に関連する特定の時間に深さデータを取得してもよい。
例えば、特定の時間において、車両２００の位置は、検出器５１０から所定の距離（例えば、３６インチ又は１メートル）であってもよい。
車両２００が所定の距離にあると、検出器５１０が車両２００を走査することで、検出器５１０が走査するアイテム毎に深さデータを判断する。
いずれかのアイテムの深さが所定の閾値を超えて車両２００から延在している場合、材料取り扱いシステム１０は、その車両２００にフラグを立て、それに応じて車両２００を制御する。
例えば、材料取り扱いシステム１０は、アイテムを車両２００から除去又は再積み込みすることで、アイテムが車両２００より上の高さまで延在しないようにするために、車両２００を制御して特定の場所に向かわせてもよい。
あるいは、アイテムを除去又は再積み込みすることによって、高さ超過のアイテムが、修正されるまで車両２００がその経路に沿って進まないように、材料取り扱いシステム１０は、車両２００を停止してもよい。

【0097】

図２を参照すると、この例では、検出器５１０は、採取所３１０に隣接して配置され、検出器５１０は、採取所３１０で車両２００を走査する。
具体的には、エミッタ５１２が車両２００上に光パターン５２０を投射するように、検出器５１０が取り付けられている。
センサ５１４は、車両２００から反射される光パターン５２０とその内容とを検出することで、センサ５１４と車両２００及び車両２００上のアイテムとの間の距離を示す画像データを取得する。
特に、材料取り扱いシステム１０は、高さ超過検出器５１０からの画像データを処理するマイクロプロセッサの形態の画像プロセッサを含むことで、車両２００に対する平面の垂直上方に延在しているアイテムの存在を判断する。
例えば、材料取り扱いシステム１０は、画像データを分析することで、車両２００の上部と平行で上方に離間した平面の上方に延在している物体を検出してもよい。

【0098】

一例では、材料取り扱いシステム１０は、検出器５１０からのデータを処理することで、車両２００の上部より上の所定の高さの平面より上に突出するアイテムを検出してもよい。
所定の高さは、各格納場所の高さのような、材料取り扱いシステム１０の様々な特性の構成に応じて可変である。
例えば、所定の高さは、約１２インチであってもよい。

【0099】

図５を参照すると、材料取り扱いシステム１０は、車両２００上の基準要素を検出することで、車両２００の上部の平面を判断するように構成されてもよい。
前述のように、検出器５１０は、採取所３１０に対して固定の位置にあってもよく、材料取り扱いシステム１０は、車両２００の上部の位置及び向きが分かるように車両２００の移動を制御してもよい。
このデータは、アイテムが車両２００に対して所定の高さを超えて突出しているかどうかを判断するために使用されてもよい。
あるいは、車両２００は、複数の基準マーカー２４０を含んでもよい。
基準マーカー２４０は、基準マーカー２４０の１つ以上の物理的特性に基づいて、材料取り扱いシステム１０が識別可能なように構成される。
例えば、基準マーカー２４０の高さ、幅、長さ及び／又は位置によって、車両２００及び車両２００上のアイテムの他の特徴からこの基準マーカー２４０を容易に区別可能である。
同様に、高さ超過検出器５１０は、カラー又はグレースケールの撮像要素を含んでもよく、材料取り扱いシステム１０は、画像データを処理することで基準マーカー２４０の色又は形状に基づいて基準点を識別してもよい。
あるいは、基準マーカー２４０は、車両２００の要素又は車両２００上のコンテナの要素であってもよく、それらの要素は、深さデータを分析することによって、又は、２次元光学画像データを分析することによって識別可能である。
例えば、車両２００上のコンテナは、標準化され、コンテナの上部リムは、周囲のアイテムと区別可能である。
そして、材料取り扱いシステム１０は、コンテナのリム上の３つの点を検出可能であり、それにより、車両２００の上面と平行な面を識別する。

【0100】

この例では、各車両２００は、３つの基準マーカー２４０を含んでもよい。
基準マーカー２４０は、車両２００の上面で、又は、その近傍で互いに離間して配置されている。
検出器５１０からの深さデータを処理することで３つの基準マーカー２４０を識別し、材料取り扱いシステム１０は、３つの既知の基準点を識別する。
これら３つの基準点は、基準面を定義する（すなわち、基準面は、３つの基準点すべてを含む面として定義される）。
そして、材料取り扱いシステム１０は、検出器５１０からの深さデータを処理して、基準面より上の特定の高さより上に位置する任意のデータ点を識別可能である。
あるいは、基準面に平行な面（すなわち、基準面に対して平行か、又は所定の距離だけ上方に離間している面）を定義してもよい。
この所定の距離は、アイテムが基準面より上に延在している可能性のある最大の高さに対応する。
この平行な平面より上にあるという任意の深さデータは、アイテムが高さ超過アイテムであり、そのアイテムの高さが所望の高さ閾値未満になるように車両２００上で再配置又は再方向付けされるべきアイテムだと示している。

【0101】

図３、図８及び前述の様に、車両２００は、車両２００の前端部２０２が車両２００の後端部２０４より下になるよう、採取所３１０で傾斜されてもよい。
具体的には、前端部２０２の垂直位置は、後端部の垂直位置よりも低い。
このように、車両２００上のコンテナ内の中身が採取所３１０で操作者に提示されるように、車両２００は、前方に傾斜する。
車両２００が、採取所３１０で傾斜すると、車両２００の上面は、水平に対してある角度に方向づけられる。
よって、水平に対してではなく、車両２００の角度に対しての高さ超過を分析することが望ましい。
このため、材料取り扱いシステム１０は、上述のように車両２００の上面と実質的に平行な平面を識別してもよい。
次に、高さ超過を分析することで、基準面より上の所定の高さを超えて突出するアイテムを識別する。
この基準面は、水平に対してある角度を成していてもよいので、この所定の高さは、基準面に対して垂直な方向に測定される。

【0102】

上記のように構成されているので、材料取り扱いシステム１０は、高さ超過検出器５１０からのデータを使用して、以下のように車両２００の動作を制御してもよい。
高さ超過検出アセンブリ５００は、車両２００が辿る経路に沿って取り付けてもよい。
高さ超過検出器５１０は、車両２００が経路に沿ったある位置にあるときに車両２００の画像データを取得する。
画像プロセッサは、高さ超過検出器５１０からの画像データを処理することで、車両２００上のいずれかのアイテムが所定の閾値を超えて延在しているかどうかを判断する。
例えば、画像プロセッサは、画像データを処理することで、アイテムが車両２００の上方に所定の許容可能な高さよりも高く突出しているかどうかを判断してもよい。

【0103】

この例では、車両２００が採取所３１０で停止する際に、高さ超過検出器５１０が車両２００ごとに画像データを取得するよう、高さ超過検出器５１０が、採取所３１０に配置されている。
特に、車両２００の中身が操作者に提示されるよう、車両２００が、水平に対して傾けられて採取所３１０で停止する。
高さ超過検出器５１０は、車両２００を走査又は撮像することで、複数のデータ点又はピクセルを取得する。
各ピクセルは、高さ超過検出器５１０から車両２００及び／又はその中身までの距離を示す。
このようにピクセルを使用することで、車両２００とその車両２００の運搬物の３次元距離が生成可能である。

【0104】

画像プロセッサが画像データを処理することで、車両２００上の又は車両２００が運搬しているアイテム上の既知の基準点を識別する。
この例では、画像プロセッサは、画像データを処理することで、３つの基準点２４０を識別する。
画像プロセッサは、画像データセット全体を走査することで、基準点２４０の様々な物理的特性に基づいて基準点となる基準マーカー２４０を識別してもよい。
しかし、車両２００は、採取所３１０でほぼ一定の位置で停止するので、車両２００の基準点２４０の位置は、高さ超過検出器５１０に対してほぼ一定の場所に概ね位置する。
よって、テンプレートを使用して、画像プロセッサが基準点２４０を識別しようとすることで、画像の特定の領域に対応する画像データのサブセットを処理してもよい。
画像プロセッサは、基準点２４０を識別するために、このようにして、画像全体の小さいサブセットについて画像データ点を処理するだけであってもよい。
画像プロセッサがテンプレートに基づくデータサブセットを使用して３つの基準点２４０を識別することができない場合、画像プロセッサは、基準点２４０を識別するために画像データセット全体を分析してもよい。

【0105】

上述のように、材料取り扱いシステム１０は、車両２００の支持面に対応する平面か、又は、車両２００の支持面から既知の距離だけ離れた平面かを定義する３つの関心点を識別してもよい。
しかし、ＲＧＢ又はグレースケール画像化機構５１８を使用して関心点を識別することが有利な場合がある。
具体的には、前述のように、高さ超過検出器５１０は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサ５１８のようなＲＧＢ画像化要素を含んでもよい。
車両２００上の基準点２４０は、特定の形状、構成及び／又は色を有するように構成されてもよい。
よって、材料取り扱いシステム１０は、車両２００の色又はグレースケール画像に対応する画像データを分析してもよい。
画像データを分析することで、基準点２４０の既知の特性に対応する特性を有する部分を識別する。
基準点２４０を識別するための画像の分析は、いくつかの処理のうちの１つで実行されてもよい。
例えば、採取所３１０における車両２００の位置は、様々であってもよいが、画像データ内で基準点２４０が現れると予想される特定の場所を材料取り扱いシステム１０が最初に分析可能なほど充分に、車両２００の位置は、似通っていてもよい。
あるいは、材料取り扱いシステム１０は、単純に画像全体を処理して、基準点２４０の既知の特性と一致する特性を有する画像データの部分を識別してもよい。

【0106】

カラー又はグレースケールの画像データ内の基準点２４０を識別した後、識別されたデータ点は、深さ画像データ内の対応する点と関連付けされる。
具体的には、２次元画像データ点が３次元又は深さ画像データと関連付けされることで、識別された基準点２４０の位置を識別する。
特に、カラー画像又はグレースケール画像の画像データは、深さデータに位置合わせ、登録、又はマッピング可能である。
同様に、材料取り扱いシステム１０は、カラー又はグレースケール画像と深さ画像データとを融合してもよい。
いずれの場合も、基準点２４０が、ＲＧＢ又はグレースケールデータ内で識別されると、材料取り扱いシステム１０は、対応する深さ画像データを識別可能である。
基準点２４０が識別されると、画像プロセッサは、３つの点すべてと交差する平面を識別してもよい。
次に、この基準面を使用して、アイテムが車両２００より上の所定の高さを超えて延在しているかどうかを識別する。
アイテムが高さ閾値を超えて延在していると画像プロセッサが判断した場合、画像プロセッサは、高さ超過エラーを示す信号を中央制御装置４５０に送信する。
次に、材料取り扱いシステム１０は、高さ超過エラーがあることを示す信号を操作者に提供する。
例えば、材料取り扱いシステム１０は、聴覚式及び／又は視覚式の警告を操作者に知らせてもよい。
さらに、材料取り扱いシステム１０は、採取所３１０の表示スクリーン上に視覚式の警告を提示してもよい。
また、視覚式の警告は、車両２００上のどのアイテムが高さ超過エラーを引き起こしたかを操作者に示してもよい。

【0107】

操作者に警報又は警告を提供することに加えて、材料取り扱いシステム１０は、高さ超過エラーに応答して車両２００の操作者を管理してもよい。
例えば、画像プロセッサからの高さ超過エラー信号の受信に応答して、中央制御装置４５０は、採取所３１０で車両２００を制御し、高さ超過エラーが修正されるまで車両２００を採取所に留めてもよい。
特に、上述のように、操作者がアイテムを車両２００から除去したことを示す、かつ／又は、アイテムを車両２００に誘導し終えたことを示すボタンを操作者が押すと、材料取り扱いシステム１０は、採取所３１０で車両２００を前進させてもよい。
しかし、高さ超過エラーが検出された場合、操作者が前進ボタンを押したとしても、材料取り扱いシステム１０は、車両２００が採取所３１０から確実に前進しないようにしてもよい。

【0108】

車両２００が採取所３１０に留まっている間、高さ超過検出器５１０は、車両２００の画像データ／深さデータを取得し続けることを理解する必要がある。
例えば、高さ超過検出器５１０は、毎秒１フレームを超える速度で車両２００を走査してもよい。
一部の実施形態では、高さ超過検出器５１０は、毎秒約１５フレームから約６０フレームの速度でデータを取得してもよいが、毎秒６０フレームを超える速度又は毎秒１５フレームを下回る速度で画像サンプルを取得するセンサも、また本開示に一致する。
実施形態では、高さ超過検出器５１０は、毎秒約３０フレームの速度でデータを取得する。

【0109】

前述の説明では、高さ超過検出器５１０は、車両２００上のアイテムが所定の寸法閾値を超えて延在しているかどうかを検出することに関して説明されている。
しかし、本材料取り扱いシステム１０は、車両２００上のアイテムに起因してエラーが発生する可能性のある様々な状況を識別するために利用可能なことを理解する必要がある。
よって、上述の高さ超過検出器５１０は、様々な用途に適用可能であると理解する必要があり、その様々な用途とは、車両２００上のアイテムが処理中にエラーを起こす可能性があるというフラグが建てられるべきかどうかを、深さ画像データを処理することで判断する用途である。

【0110】

図７Ａ～図７Ｃに一致する実施形態では、ワシントン州レドモンドのマイクロソフト社から市販されている、全般的に７４２で示されているＫｉｎｅｃｔ画像感知システムのような画像センサが、３次元空間内のベース面の位置を判断するために使用される。
Ｋｉｎｅｃｔシステムは、飛行時間型動作理論を使用して、約０．５ｍから約４．５ｍの距離から物体の３次元画像を取得するように動作可能である。
オプションで、同じ撮像システムが同じ物体のカラー画像を取得可能であってもよい。

【0111】

図７Ａに示されるように、７４０で示されるベース面は、センサ７４２の視野内にあり、材料取り扱い装置１０のアイテム支持面７５０と同一平面上にある。
例として、アイテム支持面７５０は、材料取り扱い装置１０の搬送経路沿いの、又は、近くの同じ点に位置する車両２００の面であってもよい。
一実施形態では、アイテム支持面７５０は、上述の採取所３１０のような物体輸送所又はその近くに位置する車両２００によって定義される。
それぞれの車両２００は、センサ７４２に対して可変の位置に停止してもよく、その結果、寸法検査作業から次の作業までの間、ベース面７４０の距離及び角度方向は、センサ７４２に対して様々であってもよい。
このような相対位置の多様性を考慮して、自由空間におけるベース面７４０の位置及び向きは、各寸法制約の順守評価よりも前に判断される。
言い換えれば、材料取り扱いシステム１０が車両２００を走査して、車両２００が運搬する搭載物が寸法上適合しているかどうかを判断する際、材料取り扱いシステム１０は、最初に車両２００ごとにベース面７４０を判断する。
ベース面７４０を決定した後、材料取り扱いシステム１０は、搭載物が寸法上適合しているかどうかを決定する。

【0112】

計算によってベース面７４０の位置を導出するために、例えば、図７Ａに示すマーキング７５２、７５４、及び７５６のような３つ以上の基準マーキングを装置の各車両２００の同一平面上に定義してもよい。
一部の実施形態では、基準マーキング７５２、７５４、及び７５６は、対応する車両２００のアイテム支持面と同一平面内にあってもよい。
他の実施形態では、基準マーキング７５２、７５４、及び７５６は、（例えば、対応する車両２００のアイテム支持面の上又は下に既知の距離だけ）オフセットした平行面内にあってもよい。
ある実施形態では、基準マーキング７５２、７５４、及び７５６は、車両２００の適切な部分に対して取り付け、固定又はその他の方法で適用される。
前述のように、前述のＫｉｎｅｃｔ深さ感知カメラのような画像センサは、同一物体に対して飛行時間による３次元画像とカラー画像との両方を生成可能である。
基準マーキング７５２、７５４、及び７５６の場所は、カラー画像と３次元画像を結合（融合）することで、単純化されてもよい。

【0113】

カラー画像が存在しない場合、３次元画像を分析することで代替的にベース面７４０の位置を判断し、画像内の既知の幾何学形状の３つ以上の寸法特性（構造要素）の存在と向きとを検出してもよい。
このような分析は、多少複雑であり、カラー画像と３次元画像との融合から得られるもの程正確ではないかもしれないが、それでもなお、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく採用される可能性がある代替手法である。

【0114】

装置が１つ又は複数のベルトコンベヤ又はローラーコンベヤを含み、かつ、コンベヤのアイテム支持面上に配置されている１つ以上の物品からなるグループが寸法を守っているかを判断することが望ましい実施形態では、３つ以上の基準マーキング７５２、７５４、及び７５６（又は既知の幾何学形状の３次元特性）を、コンベアのアイテム支持面と同一平面の（又はそれに対して既知の高さの）コンベヤ面の両側に沿って配置してもよい。
固定された測定システム（例えば、「光平面」を形成するエミッタの列）に対して搬送経路上にアイテムを正確に配置する必要があるシステムとは対照的に、本開示と一致する実施形態は、アイテムの位置が様々であっても、１つ以上の寸法制約を守っているかを判断できる。
３次元画像センサは、調べられているアイテムを障害なく見られることと、そのアイテムに充分近いこととの２つのみを必要とすることで、取り扱われる特徴の検出に関する充分な解像度（ピクセル密度）を有する画像を生成する。

【0115】

ベース面７４０の位置が決定されると、基準面７６０の位置を決定することができる。
基準面７６０は、寸法制約境界を表してもよい。
言い換えれば、基準面７６０は、閾値又は限界値を表してもよい。
よって、基準面７６０を超えて突出するアイテムを材料取り扱いシステム１０が検出すると、材料取り扱いシステム１０は、エラーを宣言するか、又は、操作者に警告を発してもよい。
同様に、アイテムが基準面７６０を超えて突出していることを検出したことに応答して、材料取り扱いシステム１０は、車両２００又は他の要素の動作を制御してもよい。

【0116】

図７Ａに示すように、基準面７６０は、ベース面７４０と平行であり、ベース面７４０から距離ｈだけ離間して配置されている。
距離ｈは、寸法制約に対応していてもよい。
一部の実施形態では、寸法ｈは、高さ寸法に対応し、１つ以上のアイテムからなるグループを含むトート１５（図３）の上端の高さを参照することによって決定される。
精度のばらつきを考慮にいれるために、かつ／又は、トート１５若しくはアイテムの端部（例えば上端部）と、例えば、予定格納空間との間の隙間を考慮にいれるために、寸法ｈに寸法公差が付与されてもよい。

【0117】

基準面７６０内に、縮小領域分析ウィンドウ７７０を定義してもよい。
寸法制約の分析をウィンドウ７７０に限定することで、調査に無関係な可能性のある領域を除外する。
例えば、１つ以上のアイテムからなるグループを含み、採取所３１０で車両２００に支持されるトート１５の場合、採取所３１０の側壁に対応するピクセル及び／又はベース面７４０の境界内にいる採取者に対応するピクセルは、無関係であり、分析が複雑になるだけである。

【0118】

図７Ｂは、本開示と一致する実施形態による、高さ超過分析を実施する方法７００を示す。
方法７００は、開始ブロック７０２で開始され、ステップ７０４に進む。
ステップ７０４で、３次元画像と、オプションで高さ超過検出器５１０又はセンサ７４２のような色感知センサとを用いることで、深さ画像と、オプションで１つ以上のアイテムからなるグループのカラー画像とが取得される。
ステップ７０６で、深さ画像と、オプションでカラー画像とを処理して、ステップ７０４で取得した画像から生成される３次元点集団内に３つ以上のベース点を設定する。
ステップ７０６から、方法７００は、ステップ７０８に進む。
ステップ７０８で、３次元空間内のベース面７４０の位置が、取得された画像データから３つ以上の既知の基準点を参照することで決定される。
基準点には、１つ以上のアイテムからなるグループを支持する面と同一面上の（又は、それに対して既知の高さにある面上の）３つの基準マークの重心が含まれる。
この面は、材料取り扱い装置１０の車両２００の支持面であってもよい。

【0119】

ステップ７０８から、方法７００は、ステップ７１０に進み、そこで、基準面７６０の位置がベース面７４０の位置及び向きに基づいて決定される。
同じ基準マークを使用することで、ベース面７４０内（図７Ａ）の点（ピクセルアドレス）からなる列の境界を計算してもよい。
このような列から、分析ウィンドウ７７０内の対応する列を形成するピクセルアドレスを、いくつもの方法で決定可能である。
例えば、（前述のように適用可能なオフセットや公差要因を含む）寸法制約ｈがわかると、境界列の角の点からベース面７４０に垂直な長さｈの３つ以上の線を延ばすことで、分析ウィンドウ７７０に対応する列内にある各点（つまりピクセルアドレス）を導出することができる。
分析ウィンドウの境界及びベース面７４０からのオフセットを知ることで、分析ウィンドウ内の各ピクセルアドレスを従来の方法で導出可能である。
方法７００は、ステップ７１２に進む。

【0120】

ステップ７１２で、方法７００は、カウンタｎを初期化する。
ここで、ｎは、分析ウィンドウ７７０（図７Ａ）によって境界を定められた点集団内のｍ個のピクセルアドレス（点）のうちの１つである。
方法７００は、判定ブロック７１６に進み、ここで、現在の点ｎが基準面７６０よりもカメラセンサ７４２（図７Ａ）に近いかどうかについての判定が行われる。
近い場合、方法７００は、ステップ７１８に進み、ここで、点ｎの行及び列の位置が、高さ超過候補のピクセルアドレスのリストに追加される。
ステップ７１８から（又は点ｎが基準面よりもカメラに近くない場合はステップ７１６から）、方法７００は、ステップ７１９に進み、ピクセルアドレスカウンタｎが指定する現在のアドレスが、分析ウィンドウのｍ番目のアドレスに等しいかどうかを判定する。
現在の点ｎのアドレスがｍ番目のアドレスと等しくない場合、方法７００は、ステップ７１４に戻り、ｎのカウンタ値を１だけ増加し、次のピクセルアドレスについて評価が繰り返される。

【0121】

現在の点ｎがｍ番目のアドレスである場合、方法７００は、ステップ７２０に進み、ここで、「ノイズ」ピクセルが高さ超過ピクセル候補のリストから除外される。
例として、反射及び他の鏡面現象は、分析中に無視してもよい局所的なピクセルエラーをもたらす場合がある。
同様に、高さ超過ピクセル候補が少なかったり、アイテムを示すには小さすぎる又は分散が大きすぎるピクセル候補のグループは、本開示と一致する評価プロセスから無視してもよい。
ステップ７２０でそのような無関係なピクセル候補を除去した後、方法７００は、ステップ７２２に進む。
ステップ７２２で、残りの高さ超過ピクセル候補の数値を所定のしきい値と比較してもよい。
閾値は、方法７００が評価するグループをどのアイテムが構成するかということに基づいて選択されてもよい。
ステップ７２２で閾値を超えると判定された場合、方法７００は、ステップ７２４に進む。
ステップ７２４でアイテムグループ状態が「高さ超過」に設定され、方法７００は、ステップ７２６に進み、ここで、修正処置が開始及び／又は実施される。

【0122】

高さ超過状態に対する様々な応答が、本開示の範囲で考えられる。
例えば、一実施形態では、視覚的及び／又は聴覚的警告が生成されてもよい。
このような警告に応答して、例えば、採取所３１０の操作者は、処理されている１つ以上のアイテムからなるグループを検査し、高さ超過状態を修正するようにアイテムを再配置してもよい。
ステップ７２４でのこのような再配置に続いて、方法７００は、ステップ７０２からステップ７２２が繰り返されるように再開される。
さらに、又はあるいは、（１つ以上のアイテムからなる「普通の」グループに適用される寸法制約を超える高さ閾値に達する、超過サイズのトート又はアイテムを収容するよう、特別に寸法形成及び配置されている）代わりの格納又は取得場所が、アイテムの異なる目的地に再指定されてもよい。
言い換えれば、材料取り扱いシステム１０は、代替の場所又は目的地へ車両２００を向かわせることで車両２００を制御してもよく、この代替の場所又は目的地は、所定の閾値を超える１つ以上の寸法を有する積み荷（つまり、トート及び／又はアイテム）を有する車両２００を受け入れるように構成されている。
ステップ７２４での修正処置の後、方法７００は、ステップ７３０に進み、ここで、１つ以上のアイテムからなるグループが搬送経路を進む。（この搬送経路は、例えば、寸法制約が課される当初の搬送経路か、又は、選択された場合は、寸法制約が緩和されている代替の搬送経路かのいずれかである。）
ステップ７３０から、方法７００は、ステップ７３２に進み、ここで、寸法順守評価の対象となる１つ以上のアイテムからなるさらなるグループがあるかどうかについての判断がなされる。
そのようなグループがある場合、方法７００は、ステップ７３４に進み、そこで、１つ以上のアイテムからなる次のグループが構造化光の３次元カメラセンサの視野内に移動され、その後、方法７００は、ステップ７０４から繰り返し開始される。
そのようなグループがない場合、方法７００は、ステップ７３６に進んで終了する。

【0123】

図７Ｃは、図７Ｂの方法７００に従って、図２に示す採取所での運搬車両２００の高さ検出分析によって生成される画像を示す。

【0124】

前述の説明では、検出器アセンブリ５００は、アイテムが閾値を超えて車両２００から延在しているかどうかを判断するための材料取り扱いシステム１０を提供するものとして説明されている。
さらに又はあるいは、検出器アセンブリ５００は、アイテムが車両２００の経路内へ延在していることで車両２００がそのアイテムと衝突する可能性があるかどうかを検出可能であってもよい。
例えば、検出器アセンブリ５００は、操作者が車両２００の経路内にいるかどうかを検出してもよい。
検出器アセンブリが車両２００の経路で操作者を検出した場合、材料取り扱いシステム１０は、車両２００を停止させることで、車両２００が操作者と確実に衝突しないようにして、操作者を傷つけないようにしてもよい。
このようにして、検出アセンブリ５００は、衝突を防ぐための安全機構として動作してもよい。

【0125】

安全機構としての検出アセンブリ５００の１つの用途は、検出アセンブリ５００が図２及び図３に示されるような採取所３１０に隣接して取り付けられる構成であろう。
そのような構成では、検出アセンブリ５００は、高さ超過検出器５１０としても安全機構としても動作可能である。
具体的には、検出アセンブリ５００が採取所３１０を走査して深さデータを取得すると、上述のように、高さ超過アイテムを検出する。
同時に、操作者が車両２００のトート１５に手をかけている場合、操作者の手が高さ超過アイテム用の高さ閾値を超えている可能性がある。
よって、たとえ、車両２００上のアイテムが適切な高さであっても、操作者の手は、高さ超過アイテムとみなされ、高さ超過エラーを引き起こす。
したがって、操作者の手がトート１５から離れ車両２００の経路外に出るまで、車両２００は、前進しない。
同様に、操作者が車両２００の経路内へ寄りかかった場合、操作者が車両２００の経路から出るまで、車両２００の経路内にある操作者の一部によって、車両２００の前進を妨げるエラーが引き起こされるであろう。

【0126】

操作者が貨車２００の１つから適切なアイテムを取り除いた後、高さ超過エラーが宣言されていない場合、貨車２００は、採取所３１０から移動する。
貨車２００が採取所３１０から移動するとき、材料取り扱いシステム１０は、貨車２００が現在搬送しているアイテムを戻す格納場所１００と、貨車２００が次に取得するアイテムとを決定する。

【0127】

中央制御装置４５０がアイテムの適切な格納場所１００を決定すると、貨車２００の経路が決定されてもよい。
詳細には、中央制御装置４５０、貨車２００の経路を決定し、アイテムの運搬先の格納場所１００に関する情報を貨車２００に伝えてもよい。
次に、中央制御装置４５０は、貨車２００の動作を制御し、アイテムの運搬先となる格納場所１００に貨車２００を向かわせる。
貨車２００が適切な格納場所１００に到着すると、貨車２００は、格納場所１００で停止し、トート１５は、適切な格納場所１００に移動する。

【0128】

上述したシステムの利点の１つは、貨車２００が（上方レール又は下方レールに沿った）水平移動から（いずれかの列を下降する）垂直移動に移行する際に、貨車２００の向きが実質的に変わらないことである。
詳細には、貨車２００が水平に移動しているとき、前方の２つの歯付き車輪は、前方軌道１１５の水平な上方レール１３５又は水平な下方レール１４０と連携し、後方の２つの歯付き車輪は、後方軌道１２０の対応する上方レール１３５又は下方レール１４０と連携する。
貨車２００がゲートを通過して列に入ると、前方の２つの歯付き車輪が前方軌道１１５の一対の垂直区間１３０と係合し、後方の２つの歯付き車輪が後方軌道１２０の対応する垂直区間１３０と係合する。
なお、貨車２００の水平方向に対する向きが変化しないというのは、車両２００が軌道に沿って移動することを意味している。
貨車２００は、採取所３１０で水平方向に対して傾斜していても、軌道１１０に沿って移動する際は、水平方向に対して実質的に一定の向きを維持するといえる。

【0129】

貨車２００が水平レールから垂直列へ、又は垂直列から水平レールへ移動するとき、軌道１１０は、４つの歯付き車輪のすべてを同じ高さに位置させる。
これにより、貨車２００が軌道１１０を移動して水平移動と垂直移動とを移行するときに、歪んだり傾斜したりしない。
加えて、貨車２００を単一の軸で構成するのが望ましい場合がある。
そのような構成では、貨車２００は、上述した実質的に水平な向きではなく、実質的に垂直な向きになる。
単一軸の構成では、貨車２００の重量により、貨車２００の向きが維持される。
ただし、単一軸の貨車２００を使用する場合、格納場所１００の向きは、貨車２００の垂直の向きに合わせて再構成される。

【0130】

上述した説明では、アイテムの運搬を、仕分け所の前方に配置された格納場所１００の列との関係で説明した。
しかし、仕分け所の後方側に格納場所１００の後方列を加えることにより、材料取り扱いシステムの格納場所１００の数を二倍にすることができる。
このようにすることで、貨車２００を仕分け所の前方側の格納場所１００に移動することでその格納場所１００にアイテムを運搬し、積み込み／積み下ろし機構２１０を駆動してアイテムを前方の格納場所１００に積み下ろすことができる。
又は、貨車２００は、仕分け所の後方側の格納場所１００に移動することでその格納場所１００にアイテムを運搬し、積み込み／積み下ろし機構２１０を後方に駆動してアイテムを後方の格納場所１００に積み下ろすことができる。

【0131】

当業者は、発明の広範な発明的概念から逸脱することなく、上述した実施形態に変更又は改良を加えられることを理解するであろう。
たとえば、上述した説明では、材料取り扱いシステム１０は、貨車２００と中央制御装置４５０との間でワイヤレス通信を使用する。
代替の実施形態では、軌道に通信回線を敷設し、貨車２００が結線通信リンク上で中央制御装置４５０と通信してもよい。

【0132】

したがって、本発明は、本明細書に記載された特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された発明の範囲及び精神に含まれるすべての変更及び改良を含むものであることを理解する必要がある。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】