特許 7533272 棚在庫管理システム、棚在庫管理方法、及びプログラム

(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】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】棚在庫管理システム、棚在庫管理方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/137 20060101AFI20240806BHJP

   G06Q 10/087 20230101ALI20240806BHJP

   G06Q 10/08 20240101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

B65G1/137 C

G06Q10/087

G06Q10/08

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021025029

(22)【出願日】2021-02-19

(65)【公開番号】P2022127090

(43)【公開日】2022-08-31

【審査請求日】2023-08-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】岩本 国大

(72)【発明者】

【氏名】糸澤 祐太

(72)【発明者】

【氏名】古村 博隆

(72)【発明者】

【氏名】高木 裕太郎

【審査官】福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２０２１６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０３４８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１７９４８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－０５６６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１４７７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０１６２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１８８３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２５０８１６３（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／１３７

Ｇ０６Ｑ １０／０８７

Ｇ０６Ｑ １０／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれが識別された複数の収納箱を備える棚と、
前記複数の収納箱の質量変化を検出する第１のセンサと、
前記第１のセンサによる検出結果に基づいて、前記複数の収納箱のそれぞれに収納された物品の在庫を管理する管理部と、を備え、
前記管理部は、前記第１のセンサの検出結果に基づいて、物品は取り出されたと判定したが、いずれの物品が取り出されたのかを判定できない場合、
前記物品が取り出されたと判定した収納箱の内部の画像を取得し、
当該画像に基づいて、当該収納箱からいずれの物品が取り出されたのかを判定する、
棚在庫管理システム。

【請求項2】

前記棚は、前記複数の収納箱を高さ方向に並べて収容可能な収容場所を少なくとも１列備え、
前記第１のセンサは、前記棚における前記収容場所の列ごとに設けられており、
前記複数の収納箱のそれぞれを前記棚から引き出すことを検出する第２のセンサをさらに備える、
請求項１に記載の棚在庫管理システム。

【請求項3】

前記棚には、前記複数の収納箱のそれぞれをロックするロック機構が設けられており、
前記複数の収納箱のそれぞれは、前記棚に収容されている間はロックされており、前記棚から引き出される際にロックが解除され、
前記第２のセンサは、前記複数の収納箱のそれぞれにおいてロックが解除されたことを検出する、
請求項２に記載の棚在庫管理システム。

【請求項4】

前記複数の収納箱のそれぞれに収納された物品に関する情報をユーザに通知するための端末を、さらに備え、
前記管理部は、所定の物品の在庫が所定の基準値を下回った場合、当該物品の補充を促す通知を前記端末に出力する、
請求項１～３のいずれか一項に記載の棚在庫管理システム。

【請求項5】

それぞれが識別された複数の収納箱を備える棚において、
前記複数の収納箱のそれぞれに収納された物品の在庫を、コンピュータを用いて管理する棚在庫管理方法であって、
第１のセンサによって、前記複数の収納箱の質量変化を検出し、
前記第１のセンサの検出結果に基づいて、物品は取り出されたと判定したが、いずれの物品が取り出されたのかを判定できない場合、前記物品が取り出されたと判定した収納箱の内部の画像を取得し、
当該画像に基づいて、当該収納箱からいずれの物品が取り出されたのかを判定する、
棚在庫管理方法。

【請求項6】

前記棚は、前記複数の収納箱を高さ方向に並べて収容可能な収容場所を少なくとも１列備え、
前記第１のセンサは、前記棚における前記収容場所の列ごとに設けられており、
第２のセンサによって、前記複数の収納箱のそれぞれを前記棚から引き出すことを検出する、
請求項５に記載の棚在庫管理方法。

【請求項7】

前記複数の収納箱のそれぞれは、前記棚に収容されている間はロックされており、前記棚から引き出される際にロックが解除され、
前記第２のセンサは、前記複数の収納箱のそれぞれにおいてロックが解除されたことを検出する、
請求項６に記載の棚在庫管理方法。

【請求項8】

所定の物品の在庫が所定の基準値を下回った場合、前記複数の収納箱のそれぞれに収納された物品に関する情報をユーザに通知するための端末に対し、当該物品の補充を促す通知を出力する、
請求項５～７のいずれか一項に記載の棚在庫管理方法。

【請求項9】

それぞれが識別された複数の収納箱を備える棚において、
前記複数の収納箱のそれぞれに収納された物品の在庫を、コンピュータを用いて管理するためのプログラムであって、
第１のセンサによって、前記複数の収納箱の質量変化を検出し、
前記第１のセンサの検出結果に基づいて、物品は取り出されたと判定したが、いずれの物品が取り出されたのかを判定できない場合、前記物品が取り出されたと判定した収納箱の内部の画像を取得し、
当該画像に基づいて、当該収納箱からいずれの物品が取り出されたのかを判定する、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、棚在庫管理システム、棚在庫管理方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

収納箱に収納された物品の在庫管理を行うに当たり、個々の物品にＩＤタグ等の識別情報を付与し、物品を取り出す際に識別情報をリーダによって読み取るのは手間が掛かる。
これに対し、特許文献１には、収納箱の質量変化に基づいて、取り出された物品を判定する在庫管理システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－３１６７０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の収納箱のそれぞれに収納された物品の在庫を管理する棚在庫管理システムにおいて、例えば１つの収納箱に質量の近い物品が収納されている場合、質量変化のみでは、どの物品が取り出されたのかを判定できない場合もあり得る。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、どの物品が取り出されたのかをより確実に判定可能な棚在庫管理システムを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る棚在庫管理システムは、
それぞれが識別された複数の収納箱を備える棚と、
前記複数の収納箱の質量変化を検出する第１のセンサと、
前記第１のセンサによる検出結果に基づいて、前記複数の収納箱のそれぞれに収納された物品の在庫を管理する管理部と、を備え、
前記管理部は、前記第１のセンサの検出結果に基づいて、物品は取り出されたと判定したが、いずれの物品が取り出されたのかを判定できない場合、
前記物品が取り出されたと判定した収納箱の内部の画像を取得し、
当該画像に基づいて、当該収納箱からいずれの物品が取り出されたのかを判定する。

【0007】

また、本発明の一態様に係る棚在庫管理方法は、
それぞれが識別された複数の収納箱を備える棚において、
前記複数の収納箱のそれぞれに収納された物品の在庫を、コンピュータを用いて管理する棚在庫管理方法であって、
第１のセンサによって、前記複数の収納箱の質量変化を検出し、
前記第１のセンサの検出結果に基づいて、物品は取り出されたと判定したが、いずれの物品が取り出されたのかを判定できない場合、前記物品が取り出されたと判定した収納箱の内部の画像を取得し、
当該画像に基づいて、当該収納箱からいずれの物品が取り出されたのかを判定する。

【0008】

また、本発明の一態様に係るプログラムは、
それぞれが識別された複数の収納箱を備える棚において、
前記複数の収納箱のそれぞれに収納された物品の在庫を、コンピュータを用いて管理するためのプログラムであって、
第１のセンサによって、前記複数の収納箱の質量変化を検出し、
前記第１のセンサの検出結果に基づいて、物品は取り出されたと判定したが、いずれの物品が取り出されたのかを判定できない場合、前記物品が取り出されたと判定した収納箱の内部の画像を取得し、
当該画像に基づいて、当該収納箱からいずれの物品が取り出されたのかを判定する。

【0009】

本発明の一態様では、収納箱の質量変化を検出する第１のセンサの検出結果に基づいて、物品は取り出されたと判定したが、いずれの物品が取り出されたのかを判定できない場合、前記物品が取り出されたと判定した収納箱の内部の画像を取得し、当該画像に基づいて、当該収納箱からいずれの物品が取り出されたのかを判定する。そのため、どの物品が取り出されたのかをより確実に判定できる。

【0010】

前記第１のセンサは、前記棚の列ごとに設けられており、前記複数の収納箱のそれぞれを前記棚から引き出すことを検出する第２のセンサをさらに備えてもよい。このような構成によって、個々の収納箱に質量センサ（第１のセンサ）を設ける場合に比べ、質量センサの数を削減でき、コストの増大を抑制できる。

【0011】

前記棚には、前記複数の収納箱のそれぞれをロックするロック機構が設けられており、前記複数の収納箱のそれぞれは、前記棚に収容されている間はロックされており、前記棚から引き出される際にロックが解除され、前記第２のセンサは、前記複数の収納箱のそれぞれにおいてロックが解除されたことを検出してもよい。このような構成によって、収納箱が棚から引き出されたことを簡易に判定できる。

【0012】

所定の物品の在庫が所定の基準値を下回った場合、前記複数の収納箱のそれぞれに収納された物品に関する情報をユーザに通知するための端末に対し、当該物品の補充を促す通知を出力してもよい。このような構成によって、物品の在庫切れを抑制できる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、どの物品が取り出されたのかをより確実に判定可能な棚在庫管理システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１の実施形態に係る棚在庫管理システムのブロック図である。

【図2】棚５０の構成の一例を示す模式正面図である。

【図3】レール５３及びロック機構５４を示す模式側面図である。

【図4】レール５３及びロック機構５４を示す模式側面図である。

【図5】レール５３及びロック機構５４を示す模式側面図である。

【図6】移送ロボット８０の構成の一例を示す模式側面図である。

【図7】第１の実施形態に係る棚在庫管理方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。

【0016】

（第１の実施形態）
＜棚在庫管理システムの構成＞
まず、図１を参照して、第１の実施形態に係る棚在庫管理システムについて説明する。図１は、第１の実施形態に係る棚在庫管理システムのブロック図である。
当該棚在庫管理システムは、コンピュータを用いて、棚に収容された複数の収納箱のそれぞれに収納された消耗物品の在庫を管理するシステムである。
図１に示すように、本実施形態に係る棚在庫管理システムは、棚５０、カメラ５０ａ、ユーザ端末７０、及び管理部１００を備えている。

【0017】

棚５０は、消耗物品を保管する棚であり、例えば、家屋の居住空間内に設置される。なお、本明細書においては、家屋は、集合住宅やオフィスビル等を含み、居住空間は、オフィス空間を含む。
ここで、図２は、棚５０の構成の一例を示す模式正面図である。図２に示すように、棚５０は、消耗物品を収納するための収納箱６１～６３を備えている。また、図１、図２に示すように、棚５０は、収納箱６１～６３から取り出された消耗物品を検出するための質量センサＭＳ１～ＭＳ３を備えている。
棚５０の詳細については、図２を参照しつつ、後述する。

【0018】

カメラ５０ａは、棚５０を監視するカメラである。カメラ５０ａは、例えば棚５０自体あるいは棚５０の周辺に設けられている。図１に示すように、カメラ５０ａが取得した画像は、管理部１００に送信される。
カメラ５０ａが取得した画像に基づいて、管理部１００は、消耗物品を棚５０から取り出したユーザを判定できる。

【0019】

図１に示すように、ユーザ端末７０は、棚５０に収納された消耗物品に関する情報等をユーザに通知するための端末である。ユーザ端末７０は、コンピュータとしての機能を有していれば特に限定されず、例えばスマートフォン、タブレット端末等の携帯通信端末や、ＰＣ（Personal Computer）等である。ユーザ端末７０は、ユーザごとに別々の端末でも、全てのユーザに共通の端末でもよい。ユーザ端末７０は、各種情報を表示可能な表示部を備えている。

【0020】

図示されていないが、ユーザ端末７０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、各種制御プログラムやデータ等が格納されたＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部と、を備えている。すなわち、ユーザ端末７０は、コンピュータとしての機能を有しており、上記各種制御プログラム等に基づいて各種処理を行う。

【0021】

管理部１００は、棚５０における収納箱６１～６３のそれぞれに収納された消耗物品の在庫を管理するコンピュータである。管理部１００は、例えばクラウドサーバ等のサーバであり、棚５０及びユーザ端末７０とは別に設けられている。
なお、管理部１００は、コンピュータとしての機能を有していればサーバに限定されず、例えばスマートフォン、タブレット端末等の携帯通信端末や、ＰＣ（Personal Computer）等でもよい。また、管理部１００は、棚５０と一体に設けられていてもよく、ユーザ端末７０と一体に設けられていてもよい。

【0022】

図１に示すように、管理部１００は、棚５０、カメラ５０ａ及びユーザ端末７０と通信可能に無線接続又は有線接続されている。そして、管理部１００は、ハードウェアとして、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、及びＩ／Ｏ（Input/Output）１０４を備えている。すなわち、管理部１００は、コンピュータとしての機能を有しており、上記各種制御プログラム等に基づいて各種処理を行う。

【0023】

ＣＰＵ１０１は、例えば、制御処理及び演算処理等を行う演算部である。
ＲＯＭ１０２は、例えば、ＣＰＵ１０１によって実行される制御プログラム及び演算プログラム等を記憶する記憶部である。
ＲＡＭ１０３は、処理データ等が一時的に記憶する記憶部である。ＲＡＭ１０３には、例えば、棚５０における各収納箱６１～６３に収納されている各消耗物品の識別情報（例えば消耗物品の名称すなわち商品名）及び質量が記憶されている。
Ｉ／Ｏ１０４は、入出力装置であり、外部からデータ及び信号を入力し、外部にデータ及び信号を出力する。

【0024】

上述の通り、管理部１００には、棚５０における各収納箱６１～６３に収納されている各消耗物品の識別情報及び質量等の在庫情報が記憶されている。
そして、管理部１００は、いずれの収納箱６１～６３からいずれの消耗物品が取り出されたのかを判定し、消耗物品が取り出された収納箱６１～６３の在庫情報を更新する。

【0025】

具体的には、管理部１００は、棚５０の列ごとに設けられた質量センサＭＳ１～ＭＳ３の検出結果である質量変化に基づいて、棚５０から取り出された消耗物品を判定する。
また、管理部１００は、質量変化が認められた列に収容された収納箱６１～６３のいずれかが棚５０から引き出されたことに基づいて、いずれの収納箱６１～６３から消耗物品が取り出されたのかを判定する。

【0026】

他方、図１に示すように、管理部１００は、購入物品情報に基づいて、棚５０における各収納箱６１～６３に収納する消耗物品を管理し、在庫情報を更新する。このように、管理部１００は、棚５０における各収納箱６１～６３の在庫を管理している。
購入物品情報は、購入された消耗物品に関する情報であり、購入された各消耗物品の識別情報及び質量を少なくとも含んでおり、各消耗物品に紐付けられている。すなわち、購入物品情報は、当該消耗物品が収納箱６１～６３のいずれかに収納された際に在庫情報の元となる情報である。

【0027】

なお、消耗物品が取り出された際、質量変化が認められた列において、棚５０から引き出されたタイミングが近い収納箱が複数存在する場合、管理部１００は、当該複数の収納箱のいずれかから消耗物品が取り出されたと判定してもよい。検出された質量変化に対応する消耗物品が、当該複数の収納箱の１つのみに収納されていれば、いずれの収納箱６１～６３から消耗物品が取り出されたのかを判定できる。

【0028】

他方、消耗物品が取り出された際、質量変化が認められた列において、棚５０から引き出された１つもしくは複数の収納箱６１～６３に、同一の質量を有する消耗物品が収納されている場合もある。その場合、管理部１００は、質量変化のみでは、どの物品が取り出されたのかを判定できない。すなわち、管理部１００は、質量センサＭＳ１～ＭＳ３によって検出された質量変化に基づいて、消耗物品は取り出されたと判定したが、いずれの消耗物品が取り出されたのかを判定できない場合もある。

【0029】

その場合、棚５０から引き出され、消耗物品が取り出されたと判定された収納箱６１～６３の内部の画像をカメラ５０ａによって撮像する。管理部１００は、当該画像に基づいて、その収納箱からいずれの消耗物品が取り出されたのかを判定する。そのため、どの消耗物品が取り出されたのかをより確実に判定できる。
なお、当然のことながら、「同一の質量」は、所定の許容範囲を有している。許容範囲は、消耗物品の質量のばらつきや質量センサの精度等に応じて、適宜設定される。

【0030】

さらに、管理部１００は、消耗物品の在庫量が所定の基準値を下回った場合、当該消耗物品の補充を促す通知をユーザ端末７０に出力してもよい。消耗物品の補充を促す通知には、例えば当該消耗物品の自動発注も含まれる。このような構成によって、消耗物品の在庫切れを抑制できる。

【0031】

以上に説明したように、本実施形態に係る棚在庫管理システムでは、管理部１００が、質量センサＭＳ１～ＭＳ３が検出する質量変化に基づいて、いずれの消耗物品が取り出されたのかを判定できない場合、棚５０から引き出された収納箱の内部の画像を取得する。そして、管理部１００は、当該画像に基づいて、その収納箱からいずれの消耗物品が取り出されたのかを判定する。そのため、どの消耗物品が取り出されたのかをより確実に判定できる。

【0032】

また、管理部１００は、質量センサＭＳ１～ＭＳ３が検出する質量変化と、収納箱６１～６３が棚５０から引き出されたこととに基づいて、各収納箱６１～６３の在庫を管理する。ここで、図２に示すように、質量センサＭＳ１～ＭＳ３が棚５０の列ごとに設けられているため、個々の収納箱６１～６３に質量センサを設ける場合に比べ、質量センサの数を削減できる。その結果、本実施形態に係る棚在庫管理システムでは、コストの増大を抑制できる。

【0033】

＜棚５０の構成＞
ここで、図２を参照して、棚５０の構成の詳細について説明する。
図２に示すように、棚５０は、筐体５１、仕切板５２、レール５３、ロック機構５４、質量センサＭＳ１～ＭＳ３、リーダＲ１１～Ｒ１４、Ｒ２１～Ｓ２４、Ｒ３１～Ｒ３４、及び収納箱６１～６３を備えている。

【0034】

なお、図２に示した右手系ｘｙｚ直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸正向きが鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面である。また、図２は正面図であるが、理解を簡易にするため、収納箱６１～６３をハッチングして示している。さらに、図２に示した棚５０の構成は、あくまでも一例であって、それぞれが識別された複数の収納箱を備えれば、棚５０の構成は何ら限定されない。

【0035】

筐体５１は、棚５０の外枠を構成する。図２に示した例では、筐体５１は、ｚ軸正方向側に設けられた天板、ｚ軸負方向側に設けられた底板、ｙ軸正方向側及びｙ軸負方向側に設けられた側面板が一体に形成された枠体構造を有している。すなわち、筐体５１の前面及び背面は、収納箱６１～６３を出し入れ可能なように開放されている。
なお、開放されている筐体５１の前面及び背面に、開閉可能な扉が設けられていてもよい。また、筐体５１の前面又は背面は、閉じられていてもよい。

【0036】

図２に示すように、仕切板５２は、筐体５１を構成する側面板に平行に（すなわちｘｚ平面に平行に）、かつ、開放された筐体５１の前面から背面に至るように、設けられている。
ここで、筐体５１の側面板と隣接する仕切板５２との間隔、並びに仕切板５２同士の間隔が等しくなるように仕切板５２が設けられている。
なお、図２の例では、２枚の仕切板５２が設けられ、収納箱６１～６３の収容場所が３列設けられているが、仕切板５２の枚数は何ら限定されない。また、仕切板５２が設けられず、収納箱６１～６３の収容場所が１列でもよい。

【0037】

図２に示すように、複数対のレール５３は、筐体５１の側面板の内面及び仕切板５２において、奥行き方向（ｘ軸方向）に延設されると共に、高さ方向（ｚ軸方向）に等間隔に並設されている。ここで、レール５３は、筐体５１の側面板の内面及び仕切板５２から略垂直に立ち上がるように設けられている。図２の例では、１列ごとに４対のレール５３が設けられており、最小サイズの収納箱６１を１列ごとに４つ収容できる。

【0038】

なお、当然のことながら、レール５３の本数は何ら限定されない。また、レール５３は、収納箱６１～６３を支持できればよいため、奥行き方向（ｘ軸方向）に不連続に延設されていてもよい。あるいは、レール５３に代えて、短尺の支持体が、奥行き方向（ｘ軸方向）に整列するように配置されていてもよい。

【0039】

図２に示すように、隣接して対向する一対のレール５３上を、収納箱６１～６３から幅方向外側に突出した突出部６１ａ～６３ａが摺動することによって、収納箱６１～６３を出し入れできる。
このように、棚５０は、予め規定された複数サイズの収納箱６１～６３の全てを、各対のレール５３に沿ってスライド可能に支持しつつ収容できる。

【0040】

各対のレール５３の上側には、ロック機構５４が設けられている。ロック機構５４によって、棚５０に収容された収納箱６１～６３及びその蓋（不図示）を筐体５１にロックし、収納箱６１～６３及びその内部に収納された消耗物品の盗難を防止できる。
レール５３及びロック機構５４の詳細については後述する。

【0041】

本実施形態では、予め規定された複数サイズの収納箱６１～６３は、いずれもｙ軸方向の幅及びｘ軸方向の奥行きが共通である。他方、収納箱６１～６３は、ｚ軸方向の高さが異なる。最小サイズの収納箱６１の高さは、ｚ軸方向において隣接するレール５３同士の間隔に合わせて設計されている。当然のことながら、最小サイズの収納箱６１の高さは、当該レール５３同士の間隔よりも小さい。中間サイズの収納箱６２の高さは、収納箱６１の高さの約２倍になるように設計されている。また、最大サイズの収納箱６３の高さは、収納箱６１の高さの約３倍になるように設計されている。

【0042】

すなわち、予め規定された複数サイズの収納箱６１～６３の高さは、ｚ軸方向において隣接するレール５３同士の間隔の約整数倍になるように設計されている。
なお、図２に示した例では、収納箱のサイズが、３種類であるが、２種類あるいは４種類以上でもよい。図２の例では、収納箱６１～６３の他に、例えば収納箱６１の高さの約４倍の高さを有する収納箱を別途設けてもよい。

【0043】

収納箱６１～６３の内部には、例えば食料品や日用品等の消耗物品（不図示）が収納されている。例えば、収納箱６１～６３の内部に収納された消耗物品が取り出されると、当該消耗物品が新たに補充される。

【0044】

ここで、各収納箱６１～６３は、例えば、リーダＲ１１～Ｒ１４、Ｒ２１～Ｓ２４、Ｒ３１～Ｒ３４によって読み取り可能な文字、記号、バーコード、二次元コード、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）等の識別情報によって識別されている。そのため、図１に示した管理部１００は、棚５０における各収納箱６１～６３について、消耗物品の在庫状況を管理できる。識別情報は、各収納箱６１～６３に直接的に貼り付けられたり、埋め込まれたりしている。
図２に示す例では、各収納箱６１～６３のｙ軸正方向側の側面に、識別情報（不図示）が付されている。

【0045】

図２に示す棚５０におけるｙ軸負方向側の列では、各対のレール５３の下側において、４つのリーダＲ１１～Ｒ１４が仕切板５２に設けられている。中央の列では、各対のレール５３の下側において、４つのリーダＲ２１～Ｒ２４が仕切板５２に設けられている。ｙ軸正方向側の列では、各対のレール５３の下側において、４つのリーダＲ３１～Ｒ３４が筐体５１の側面板に設けられている。

【0046】

リーダＲ１１～Ｒ１４、Ｒ２１～Ｓ２４、Ｒ３１～Ｒ３４により、収納箱６１～６３の識別情報を読み取ることによって、棚５０に収容された収納箱６１～６３を識別できると共に、収容場所を検出できる。ここで、識別情報に収納箱６１～６３のサイズが含まれていてもよい。
なお、リーダＲ１１～Ｒ１４、Ｒ２１～Ｓ２４、Ｒ３１～Ｒ３４は、必須ではない。

【0047】

さらに、本実施形態に係る棚在庫管理システムでは、各収納箱６１～６３の質量変化に基づいて、取り出された消耗物品を判定する。そのため、図２に示すように、棚５０には、列ごとに質量センサ（第１のセンサ）ＭＳ１～ＭＳ３が設けられている。
なお、質量センサＭＳ１～ＭＳ３は、個々の収納箱６１～６３の質量変化を計測できるように、収納場所（例えば一対のレール５３）ごとに設置されていてもよい。他方、図２に示すように、質量センサを列ごとに設けることによって、質量センサの数を削減できる。

【0048】

また、必ずしも棚５０が質量センサを備えている必要はなく、質量センサが棚５０とは別に設けられていてもよい。消耗物品を収納箱６１～６３から取り出す際に、例えば、棚５０とは別に設けられた質量センサ上に収納箱６１～６３を載置し、当該収納箱６１～６３の質量変化を計測してもよい。

【0049】

図２の例では、ｙ軸負方向側の列に収容された２つの収納箱６１と１つの収納箱６２のいずれかに収納された消耗物品が取り出されると、質量センサＭＳ１によって検出される質量が変化する。中央の列に収容された２つの収納箱６１と１つの収納箱６２のいずれかに収納された消耗物品が取り出されると、質量センサＭＳ２によって検出される質量が変化する。ｙ軸正方向側の列に収容された１つの収納箱６１と１つの収納箱６３のいずれかに収納された消耗物品が取り出されると、質量センサＭＳ３によって検出される質量が変化する。

【0050】

質量センサＭＳ１～ＭＳ３によって検出された質量変化が、取り出された消耗物品の質量である。いずれの収納箱６１～６３から消耗物品が取り出されたのかは、質量変化が認められた列に収容された収納箱６１～６３が、棚５０から引き出されたことを検出することによって判定できる。収納箱６１～６３が棚５０から引き出されたことは、例えば後述するロック機構５４が解除されたことを検出することによって簡易に判定できる。もちろん、リーダＲ１１～Ｒ１４、Ｒ２１～Ｓ２４、Ｒ３１～Ｒ３４、図１に示したカメラ５０ａ、あるいはその他のセンサによって検出してもよい。

【0051】

上述の通り、管理部１００には、各収納箱６１～６３に収納された消耗物品の識別情報及び質量等が記憶されている。そのため、管理部１００は、質量センサＭＳ１～ＭＳ３によって検出された質量変化に基づいて、棚５０から取り出された消耗物品を判定できる。また、管理部１００は、例えば後述するロック機構５４が解除されたこと検出することによって、いずれの収納箱６１～６３から消耗物品が取り出されたのかを判定できる。

【0052】

＜レール５３及びロック機構５４の詳細＞
ここで、図３～図５を参照して、レール５３及びロック機構５４の詳細について説明する。図３～図５は、レール５３及びロック機構５４を示す模式側面図である。図３～図５は、図２においてｙ軸負方向側から見たレール５３及びロック機構５４と、収納箱６１との位置関係を示している。レール５３及びロック機構５４と、収納箱６２との位置関係についても同様である。

【0053】

図３に示すように、レール５３は、ローラーレールであって、ローラ５３ａを備えている。ローラ５３ａは、例えばプラスチック製である。ローラ５３ａによって、収納箱６１の突出部６１ａとレール５３との摩擦係数を小さくできると共に、突出部６１ａの摺動に伴う摩耗粉の発生を抑制できる。

【0054】

また、図３に示すロック機構５４は、ソレノイドロックであって、ローラ５４ａ及びピン５４ｂを備えている。ロック機構５４は、各レール５３と対向するように設けられている。また、図４、図５に示すように、ロック機構５４は、収納箱６１の突出部６１ａと摺動するように設けられており、ロック機構５４における突出部６１ａとの摺動面に、ローラ５４ａが設けられている。ローラ５４ａは、例えばプラスチック製である。ローラ５４ａによって、収納箱６１の突出部６１ａとロック機構５４との摩擦係数を小さくできると共に、突出部６１ａの摺動に伴う摩耗粉の発生を抑制できる。

【0055】

図４に示すように、収納箱６１がレール５３上を摺動している間、ロック機構５４は解除されている。そのため、ピン５４ｂは、上方向に退避した状態である。
他方、図５に示すように、収納箱６１がレール５３上における所定の位置に停止すると、ロック機構５４が作動する。

【0056】

具体的には、ピン５４ｂが、下方向に前進し、収納箱６１の突出部６１ａに設けられた凹部６１ｂに嵌合することによって、収納箱６１が筐体５１に固定されると共に、収納箱６１の蓋（不図示）がロックされる。当然のことながら、ロック機構５４を解除すれば、図４に示したように、収納箱６１を再度移動させられる。

【0057】

ロック機構５４によって、収納箱６１及びその内部に収納された消耗物品の盗難を防止できる。また、図１に示す管理部１００は、収納箱６１がロックされたことを検知する。その結果、管理部１００は、どのレール５３に収納箱６１～６３が収容されたのかを判定できる。収納箱６１は、棚５０に収容されている間はロックされている。

【0058】

他方、収納箱６１～６３から消耗物品を取り出す際、図１に示す管理部１００は、収納箱６１～６３のロックが解除されたことを検出する。すなわち、管理部１００は、収納箱６１～６３が棚５０から引き出されたことを検出する（第２のセンサ）。その結果、管理部１００は、引き出された収納箱６１～６３から消耗物品が取り出されたと判定する。

【0059】

なお、ロック機構５４は、ソレノイドロックに限定されず、収納箱６１の動作を規制すると共に、収納箱６１の蓋（不図示）をロックできるものであればよい。例えば、ピン５４ｂが機械的に動作してもよい。あるいは、ピン５４ｂを用いない回転式のロック機構でもよい。また、収納箱６１の動作のロックと収納箱６１の蓋のロックとを別々にロックしてもよい。

【0060】

＜移送ロボット８０の構成＞
次に、図６を参照して、棚５０から収納箱６１～６３を出し入れする移送ロボット８０の構成について説明する。図６は、移送ロボット８０の構成の一例を示す模式側面図である。移送ロボット８０は、必須でなく、図１には示されていない。

【0061】

図６に示した移送ロボット８０は、棚５０から収納箱６１～６３（すなわち消耗物品）を出し入れする自律走行車両である。
図６に示すように、移送ロボット８０は、車輪Ｗ２１、Ｗ２２、本体部８１、天板８２、支柱８３を備えている。

【0062】

２対の車輪Ｗ２１、Ｗ２２は本体部８１の下側に回転可能に固定されており、モータ等の駆動源（不図示）によって駆動される。
図６に示すように、伸縮可能な支柱８３を介して、天板８２が本体部８１に連結されている。天板８２は、支柱８３の上端に連結されており、移送ロボット８０は、天板８２に収納箱６１～６３を載置して、収納箱６１～６３を移送する。

【0063】

上述の通り、図１に示す管理部１００が、質量センサＭＳ１～ＭＳ３によって検出された質量変化に基づいて、いずれの消耗物品が取り出されたのかを判定できない場合も発生し得る。その場合、管理部１００は、移送ロボット８０に対し、消耗物品が取り出されたと判定した収納箱６１～６３のいずれかをカメラ５０ａまで移送するように指示する。移送ロボット８０が収納箱６１～６３のいずれかをカメラ５０ａまで移送し、その内部の画像をカメラ５０ａによって撮像する。

【0064】

支柱８３は、例えばテレスコピック型の伸縮機構を有しており、モータ等の駆動源（不図示）によって伸縮される。図６において白抜き矢印で示すように、支柱８３の長さを変更することによって、天板８２の高さを変更できる。そのため、棚５０のあらゆる収容場所において収納箱６１～６３を出し入れできる。

【0065】

ここで、移送ロボット８０は、例えばマニピュレータ（不図示）を備えており、当該マニピュレータによって棚５０から天板８２上に収納箱６１～６３を移動させ、移送する。そして、当該マニピュレータによって、天板８２上の収納箱６１～６３を棚５０に移動させる。

【0066】

なお、図示されていないが、移送ロボット８０も、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、各種制御プログラムやデータ等が格納されたＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部と、を備えている。すなわち、移送ロボット８０も、コンピュータとしての機能を有しており、上記各種制御プログラム等に基づいて各種制御処理を実行する。

【0067】

＜棚在庫管理方法＞
次に、図７を参照して、第１の実施形態に係る棚在庫管理方法について説明する。図７は、第１の実施形態に係る棚在庫管理方法を示すフローチャートである。
図１を参照して説明したように、管理部１００は、棚５０における各収納箱６１～６３に収納されている各消耗物品の質量及び種類すなわち在庫情報を記憶しており、ユーザが棚５０から消耗物品を取り出した際、図７に示す流れに沿って、在庫を更新する。

【0068】

図７に示すように、棚５０から消耗物品が取り出されると、質量センサＭＳ１～ＭＳ３のいずれかに質量変化が発生する。
そのため、管理部１００は、質量センサＭＳ１～ＭＳ３において質量変化が検出されるか否か判定する（ステップＳＴ１）。質量変化が検出されると（ステップＳＴ１ＹＥＳ）、管理部１００は、質量変化が検出された列において、棚５０から引き出された収納箱６１～６３のいずれかを特定する（ステップＳＴ２）。
なお、質量変化が検出されなければ（ステップＳＴ１ＮＯ）、管理部１００はそのまま待機する。

【0069】

次に、特定された収納箱６１～６３のいずれかから取り出された消耗物品を特定する（ステップＳＴ３）。初回のステップＳＴ３では、質量変化に基づいて、消耗物品を特定する。
取り出された消耗物品を特定できない場合（ステップＳＴ３ＮＯ）、特定された収納箱６１～６３のいずれかの内部の画像を取得し（ステップＳＴ４）、当該画像に基づいて、再度取り出された消耗物品を特定する（ステップＳＴ３）。特定された収納箱が複数あり、ステップＳＴ４を実行した結果、消耗物品を特定できない場合（ステップＳＴ３ＮＯ）、再度ステップＳＴ４を実行する。

【0070】

取り出された消耗物品を特定できた場合（ステップＳＴ３ＹＥＳ）、特定された収納箱６１～６３のいずれかについての在庫を更新し（ステップＳＴ５）、在庫管理動作を終了する。具体的には、特定された収納箱６１～６３のいずれかについて、在庫から取り出された消耗物品を削除する。

【0071】

以上に説明したように、本実施形態に係る棚在庫管理方法では、質量センサＭＳ１～ＭＳ３が検出する質量変化に基づいて取り出された消耗物品を特定できない場合、棚５０から引き出された収納箱６１～６３のいずれかの内部の画像を取得する。そして、当該画像に基づいて取り出された消耗物品を特定する。そのため、本実施形態に係る棚在庫管理方法では、どの消耗物品が取り出されたのかをより確実に判定できる。

【0072】

また、質量センサＭＳ１～ＭＳ３が検出する質量変化と、収納箱６１～６３が棚５０から引き出されたこととに基づいて、各収納箱６１～６３の在庫を管理する。ここで、図２に示すように、質量センサＭＳ１～ＭＳ３が棚５０の列ごとに設けられている。そのため、個々の収納箱６１～６３に質量センサを設ける場合に比べ、質量センサの数を削減でき、コストの増大を抑制できる。

【0073】

上述の例において、各種制御プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0074】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0075】

５０ 棚
５０ａ カメラ
５１ 筐体
５２ 仕切板
５３ レール
５３ａ ローラ
５４ ロック機構
５４ａ ローラ
５４ｂ ピン
６１～６３ 収納箱
６１ａ～６３ａ 突出部
６１ｂ 凹部
７０ ユーザ端末
８０ 移送ロボット
８１ 本体部
８２ 天板
８３ 支柱
１００ 管理部
ＭＳ１～ＭＳ３ 質量センサ
Ｒ１１～Ｒ１４、Ｒ２１～Ｒ２４、Ｒ３１～Ｒ３４ リーダ
Ｗ２１、Ｗ２２ 車輪

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】