特表 2024-504963 グリッド調査モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-02

(54)【発明の名称】グリッド調査モジュール

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/04 20060101AFI20240126BHJP

【ＦＩ】

B65G1/04 555Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023543135

(86)(22)【出願日】2022-02-04

(85)【翻訳文提出日】2023-07-18

(86)【国際出願番号】 EP2022052764

(87)【国際公開番号】W WO2022167609

(87)【国際公開日】2022-08-11

(31)【優先権主張番号】20210162

(32)【優先日】2021-02-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NO

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】315015988

【氏名又は名称】オートストアー テクノロジー アーエス

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】ジュヴェ ヘゲベ， イェルゲン

(72)【発明者】

【氏名】メーレ， オーレ アレクサンダー

(72)【発明者】

【氏名】ログネ， ヴェムン

(72)【発明者】

【氏名】アイデ， ヨナタン

【テーマコード（参考）】

3F022

【Ｆターム（参考）】

3F022EE05

3F022FF00

3F022JJ11

3F022MM01

3F022MM08

3F022MM69

3F022NN33

3F022PP06

(57)【要約】

自動貯蔵回収システムにおけるレベル偏差を測定する方法であって、方法が、グリッド上の所定位置にコンテナハンドリング車両を配置するステップと、中央制御ユニットからコンテナハンドリング車両にデータ信号を送信して、グリッドに沿って１方向（Ｘ，Ｙ）において所定距離移動するようにコンテナハンドリング車両に指示するステップと、配向センサを使用して、所定の間隔で少なくとも１つの配向パラメータを測定し、３次元直交座標基準系内でのコンテナハンドリング車両の配向を示す配向測定値を生成するステップと、配向測定値に関するデータを中央制御ユニットに送信するステップと、所定の値から逸脱しているレールシステムの部分を識別するために、中央制御ユニットを使用して配向測定値を処理するステップと、を含む、方法。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動貯蔵回収システムにおけるレベル偏差を測定する方法であって、前記システムは、
フレーム構造の上部を横切って第１の方向（Ｘ）におけるコンテナハンドリング車両の移動を案内するように配置された第１の組の平行レールと、前記第１の組のレールに垂直に配置され、前記第１の方向（Ｘ）に垂直な第２の方向（Ｙ）における前記コンテナハンドリング車両の移動を案内する第２の組の平行レールとを備えるレールシステムであって、前記第１および第２の組の平行レールは、前記レールシステムを複数のグリッドセルに分割する、レールシステムと、
前記レールシステム上で動作するように構成された少なくとも１つのコンテナハンドリング車両であって、前記少なくとも１つのコンテナハンドリング車両は、３次元直交座標基準系におけるセンサの少なくとも１つの配向パラメータを測定するように構成された少なくとも１つの配向センサを提供される、少なくとも１つのコンテナハンドリング車両と、
前記コンテナハンドリング車両のデータ信号を受信、送信および処理し、前記センサのデータ信号を受信および処理するように構成された中央制御ユニットと
を備え、
前記方法は、
前記グリッド上の所定位置に前記コンテナハンドリング車両を配置するステップと、
前記中央制御ユニットから前記コンテナハンドリング車両にデータ信号を送信して、前記グリッドに沿って１方向（Ｘ，Ｙ）において所定距離移動するように前記コンテナハンドリング車両に指示するステップと、
前記配向センサを使用して、所定の間隔で少なくとも１つの配向パラメータを測定し、３次元直交座標基準系内での前記コンテナハンドリング車両の配向を示す配向測定値を生成するステップと、
前記配向測定値に関するデータを前記中央制御ユニットに送信するステップと、
所定の値から逸脱している前記レールシステムの部分を識別するために、前記中央制御ユニットを使用して前記配向測定値を処理するステップと
を含む、方法。

【請求項2】

前記配向パラメータを測定することは、前記Ｘ方向および前記Ｙ方向のそれぞれにおける地球の重力に対するコンテナハンドリングロボットの傾斜を測定するための傾斜センサの形態の配向センサを使用して実行される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記グリッドの各カラムにおける前記コンテナハンドリング車両のピッチ（φ）およびロール（Θ）を測定することを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。

【請求項4】

前記コンテナハンドリング車両に固定された慣性計測ユニット（ＩＭＵ）を使用して、前記グリッドの各カラムにおける前記コンテナハンドリング車両の前記ピッチ（φ）および前記ロール（Θ）を測定する、先行する請求項のいずれかに記載の方法。

【請求項5】

個々のグリッドセルの各辺の平均高さの間の高さの差ΔＨｘおよびΔＨｙを計算するステップを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。

【請求項6】

個々のグリッドセルの歪度の大きさは、以下の式

【数1】

を使用して前記配向測定値から計算される、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

個々のグリッドセルの歪度の大きさは、以下の式

【数2】

を使用して前記配向測定値から計算される、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

個々のグリッドセルの歪度の大きさを使用してマップを生成することを含む、請求項６または７に記載の方法。

【請求項9】

前記マップ内の各グリッドセルの偏差レベルをプロットすることと、前記マップを出力することとを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

グリッドセルにおけるレベル偏差の重大度を示すために異なる色を使用することを含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

コンテナハンドリング車両を使用して所定の間隔で測定することを含み、前記所定の間隔は、前記レールシステムの１つずつの各グリッドセルである、先行する請求項のいずれかに記載の方法。

【請求項12】

前記レールシステム上で動作する複数の前記コンテナハンドリング車両が存在し、前記複数のコンテナハンドリング車両のそれぞれは、前記少なくとも１つの配向センサを提供され、前記複数のコンテナハンドリング車両は、それぞれが前記中央制御ユニットに配向測定値を送信して、前記コンテナハンドリング車両が前記自動貯蔵回収システムのコンテナをハンドリングしている間に、前記レールシステムの異なる領域におけるグリッドセルのレベル偏差が同時に決定されることを可能にする、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

コンテナハンドリング車両を使用して、通常の動作を行っている間に前記レールシステムの偏差を測定することを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。

【請求項14】

自動貯蔵回収システム内のレベルレールシステムを維持する方法であって、前記方法は、先行する請求項のいずれかに記載の自動貯蔵回収システム内のレベル偏差を測定する方法を使用することを含み、前記維持する方法は、前記測定値を使用して前記カラムの前記直立部材を調整することを含む、方法。

【請求項15】

自動貯蔵回収システムにおけるレベル偏差を測定するシステムであって、前記システムは、フレーム構造の上部を横切る第１の方向（Ｘ）におけるコンテナハンドリング車両の移動を案内するように配置された第１の組の平行レールと、前記第１の方向（Ｘ）に垂直な第２の方向（Ｙ）における前記コンテナハンドリング車両の移動を案内するように前記第１の組のレールに垂直に配置された第２の組の平行レールとを備えるレールシステムであって、前記第１および第２の組の平行レールは、前記レールシステムを複数のグリッドセルに分割する、レールシステムと、前記レールシステム上で動作するように構成された少なくとも１つのコンテナハンドリング車両であって、前記少なくとも１つのコンテナハンドリング車両は、３次元直交座標基準系内のセンサの少なくとも１つの配向パラメータを測定するように構成された少なくとも１つの配向センサを提供される、少なくとも１つのコンテナハンドリング車両と、前記コンテナハンドリング車両のデータ信号を受信、送信および処理し、前記センサのデータ信号を受信および処理するように構成された中央制御ユニットとを備え、前記コンテナハンドリング車両は、前記グリッド上の所定の位置に配置され、中央制御ユニットが、データ信号を前記コンテナハンドリング車両に送信し、前記コンテナハンドリング車両に前記グリッドに沿って移動するように指示し、配向センサが、所定の間隔で少なくとも１つの配向パラメータを測定し、配向測定値に関するデータを前記中央制御ユニットに送信し、所定の値から逸脱している前記レールシステムの部分を識別するために、前記中央制御ユニットを使用して前記配向測定値を処理することを特徴とする、システム。

【請求項16】

請求項１～１４に記載の方法および請求項１５に記載のシステムによって生成された自動貯蔵回収システムにおける各グリッドセルの逸脱レベルを表示するマップ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

発明の分野
本発明は、コンテナの貯蔵および回収のための自動貯蔵回収システムに関し、特に、グリッドのカラムにおけるレベル偏差を測定するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

背景および従来技術
図１は、フレームワーク構造１００を有する典型的な従来技術の自動貯蔵回収システム１を開示しており、図２および図３は、そのようなシステム１上で動作するのに適した２つの異なる従来技術のコンテナハンドリング車両２０１、３０１を開示している。

【0003】

フレームワーク構造１００は、複数の直立部材１０２と、直立部材１０２によって支持される複数の水平部材１０３とを備える。部材１０２、１０３は、典型的には、金属、例えば押出アルミニウムプロファイルから作製され得る。

【0004】

フレームワーク構造１００は、列に配置された貯蔵カラム１０５を含む貯蔵グリッド１０４を画定し、貯蔵カラム１０５は、ビンとしても知られ、スタック１０７を形成するために互いに積み重ねられている貯蔵コンテナ１０６を含む。貯蔵グリッド１０４は、貯蔵コンテナ１０６のスタック１０７の水平移動を防ぎ、コンテナ１０６の垂直移動を案内するが、通常は、積み重ねられたときに貯蔵コンテナ１０６を支持しない。

【0005】

自動貯蔵回収システム１は、貯蔵部１０４の上部にわたってグリッドパターンで配置されたレールシステム１０８を備え、そのレールシステム１０８上では、貯蔵コンテナ１０６を貯蔵カラム１０５から上昇させ、貯蔵コンテナ１０６を貯蔵カラムの中に下降させ、貯蔵コンテナ１０６を貯蔵カラム１０５の上に輸送するために、複数のコンテナハンドリング車両２０１、３０１が操作される。レールシステム１０８は、フレーム構造１００の上部を横切る第１の方向Ｘへのコンテナハンドリング車両２０１、３０１の移動を案内するように配置された第１の組の平行レール１１０と、第１の方向Ｘに垂直な第２の方向Ｙへのコンテナハンドリング車両２０１、３０１の移動を案内するために第１の組のレール１１０に垂直に配置された第２の組の平行レール１１１とを備える。このようにして、レールシステム１０８は、その上方でコンテナハンドリング車両２０１、３０１が貯蔵カラム１０５の上方に、すなわち水平なＸ－Ｙ平面に平行な平面内で横方向に移動することができるグリッドカラム１１２を画定する。

【0006】

自動貯蔵回収システム１の制御システム５００は、車両２００、３００と通信して示されている。

【0007】

各従来技術のコンテナハンドリング車両２０１、３０１は、車体２０１ａ、３０１ａと、それぞれＸ方向およびＹ方向へのコンテナハンドリング車両２０１、３０１の横方向移動を可能にする第１および第２の組の車輪２０１ｂ、３０１ｂ、２０１ｃ、３０１ｃとを備える。図２および図３では、各組の２つの車輪が完全に見える。第１の組の車輪２０１ｂ、３０１ｂは、第１の組のレール１１０の隣り合う２つのレールと係合するように配置され、第２の組の車輪２０１ｃ、３０１ｃは、第２の組のレール１１１の隣り合う２つのレールと係合するように配置される。各組の車輪２０１ｂ、３０１ｂ、２０１ｃ、３０１ｃは、昇降されることができ、その結果、第１の組の車輪２０１ｂ、３０１ｂおよび／または第２の組の車輪２０１ｃ、３０１ｃは、任意の時点でそれぞれのレール１１０、１１１の組と係合されることができる。

【0008】

各従来技術のコンテナハンドリング車両２０１、３０１はまた、貯蔵コンテナ１０６を垂直方向に輸送するための、例えば貯蔵コンテナ１０６を貯蔵カラムから上昇させ、貯蔵コンテナ１０６を貯蔵カラム１０５内に下降させるためのリフトデバイス（図示せず）を備える。リフトデバイスは、貯蔵コンテナ１０６と係合するように適合された１つ以上の把持／係合デバイス（図示せず）を備え、把持／係合デバイスは、車両２０１、３０１に対する把持／係合デバイスの位置が、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙと直交する第３の方向Ｚに調整されることができるように、車両２０１、３０１から下降されることができる。

【0009】

従来、また本出願の目的のために、Ｚ＝１は、グリッド１０４の最上層、すなわちレールシステム１０８の直下の層を識別し、Ｚ＝２は、レールシステム１０８の下方の第２の層を識別し、Ｚ＝３は、第３の層を識別する。図１に開示された例示的な従来技術のグリッドでは、Ｚ＝８は、グリッド１０４の最下層を識別する。同様に、Ｘ＝１．．．ｎおよびＹ＝１．．．ｎは、水平面内における各グリッドカラム１１２の位置を識別する。したがって、例として、図１に示す直交座標系Ｘ、Ｙ、Ｚを用いると、図１において１０６’として識別される貯蔵コンテナは、グリッド位置またはセルＸ＝１０、Ｙ＝２、Ｚ＝３を占有していると言うことができる。コンテナハンドリング車両２０１、３０１は、層Ｚ＝０において走行していると言うことができ、各グリッドカラム１１２は、そのＸおよびＹ座標によって識別されることができる。

【0010】

各従来技術のコンテナハンドリング車両２０１、３０１は、貯蔵コンテナ１０６をレールシステム１０８を横切って輸送するときに貯蔵コンテナ１０６を受け入れて収容するための貯蔵区画または空間を備える。貯蔵空間は、図２に示され、例えば、その内容が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２０１５／１９３２７８Ａ１号に記載されているように、車体２０１ａ内の中央に配置されたキャビティを含み得る。

【0011】

図３は、片持ち梁構造を有するコンテナハンドリング車両３０１の代替的な構成を示している。そのような車両は、例えばＮＯ３１７３６６に詳細に記載されており、その内容も参照により本明細書に組み込まれる。

【0012】

図２に示す中央キャビティコンテナハンドリング車両２０１は、例えば、その内容が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２０１５／１９３２７８Ａ１号に記載されているように、グリッドカラム１１２の横方向範囲、すなわちＸおよびＹ方向のグリッドカラム１１２の範囲にほぼ等しいＸおよびＹ方向の寸法を有する領域を覆うフットプリントを有し得る。本明細書で使用される「横方向」という用語は、「水平」を意味し得る。

【0013】

あるいは、中央キャビティコンテナハンドリング車両１０１は、例えば国際公開第２０１４／０９０６８４Ａ１号に開示されているように、グリッドカラム１１２によって画定される横方向領域よりも大きいフットプリントを有し得る。

【0014】

レールシステム１０８は、図４に示すように、単一軌道レールシステムであってもよい。あるいは、レールシステム１０８は、図５に示すように、二重軌道レールシステムであってもよく、したがって、別のコンテナハンドリング車両２０１がその列に隣接するグリッドカラムの上方に配置されていても、グリッドカラム１１２によって画定される横方向領域にほぼ対応するフットプリントを有するコンテナハンドリング車両２０１がグリッドカラムの行に沿って移動することを可能にする。単一および二重軌道レールシステムの双方、またはレールシステム１０８内の単一および二重軌道レール構成を含む組み合わせは、複数の長方形および均一なグリッド位置またはグリッドセル１２２を含む水平面Ｐ内にグリッドパターンを形成し、各グリッドセル１２２は、第１の軌道１１０の一対の軌道１１０ａ、１１０ｂおよび第２の組の軌道１１１の一対の軌道１１１ａ、１１１ｂによって区切られたグリッド開口部１１５を含む。図５では、グリッドセル１２２は、破線のボックスによって示されている。

【0015】

その結果、軌道１１０ａおよび１１０ｂは、Ｘ方向に延びるグリッドセルの平行な行を画定する軌道の対を形成し、軌道１１１ａおよび１１１ｂは、Ｙ方向に延びるグリッドセルの平行な行を画定する軌道の対を形成する。

【0016】

図６に示すように、各グリッドセル１２２は、典型的には３０から１５０ｃｍの間隔内にある幅Ｗｃと、典型的には５０から２００ｃｍの間隔内にある長さＬｃとを有する。各グリッド開口部１１５は、グリッドセル１２２の幅Ｗｃおよび長さＬｃよりも通常２から１０ｃｍ小さい幅Ｗｏおよび長さＬｏを有する。

【0017】

Ｘ方向およびＹ方向において、隣接するグリッドセルは、互いに間隔を空けずに接するように配置されている。

【0018】

貯蔵グリッド１０４において、グリッドカラム１１２の大部分は、貯蔵カラム１０５、すなわち貯蔵コンテナ１０６がスタック１０７内に貯蔵されるグリッドカラム１０５である。しかしながら、グリッド１０４は、通常、貯蔵コンテナ１０６を貯蔵することに使用されるためではなく、コンテナハンドリング車両２０１、３０１が貯蔵コンテナ１０６をドロップオフおよび／またはピックアップすることができる場所を含む少なくとも１つのグリッドカラム１１２を有し、その結果、それらは、貯蔵コンテナ１０６がグリッド１０４の外側からアクセスされるか、またはグリッド１０４の外もしくは中に移送されることができるアクセスステーション（図示せず）に輸送されることができる。当該技術分野では、そのような位置は、通常「ポート」と呼ばれ、ポートが位置するグリッドカラム１１２は、「ポートカラム」１１９、１２０と呼ばれることがある。アクセスステーションへの輸送は、任意の方向、すなわち水平、傾斜および／または垂直であってもよい。例えば、貯蔵コンテナ１０６は、貯蔵グリッド１０４内のランダムまたは専用のグリッドカラム１１２に配置され、その後、任意のコンテナハンドリング車両によってピックアップされ、アクセスステーションへのさらなる輸送のためにポート１１９、１２０に輸送されてもよい。「傾斜した」という用語は、水平と垂直との間のどこかに一般的な輸送配向を有する貯蔵コンテナ１０６の輸送を意味することに留意されたい。

【0019】

図１のグリッド１０４は、２つのポートカラム１１９および１２０を備える。第１のポートカラム１１９は、例えば、コンテナハンドリング車両２０１、３０１がアクセスまたは移送ステーションに輸送される貯蔵コンテナ１０６をドロップオフすることができる専用のドロップオフポートカラムであってもよく、第２のポートカラム１２０は、コンテナハンドリング車両２０１、３０１がアクセスまたは移送ステーションからグリッド１０４に輸送された貯蔵コンテナ１０６をピックアップすることができる専用のピックアップポートカラムであってもよい。

【0020】

アクセスステーションは、典型的には、製品物品が貯蔵コンテナ１０６から取り出されるかまたはその中に配置されるピッキングまたはストックステーションであり得る。ピッキングまたはストックステーションでは、貯蔵コンテナ１０６は、通常、自動貯蔵回収システム１から取り外されることはないが、一旦アクセスされるとグリッド１０４に戻される。ポートはまた、貯蔵コンテナをグリッド１０４の内外に移送するために、例えば、貯蔵コンテナ１０６を別の貯蔵施設（例えば、別のグリッドに、または別の自動貯蔵回収システムに）、輸送車両（例えば、列車またはトラック）、または生産施設に移送するために使用されることもできる。

【0021】

コンベヤを備えるコンベヤシステムは、通常、ポート１１９、１２０とアクセスステーションとの間で貯蔵コンテナを輸送するために使用される。

【0022】

ポート１１９、１２０およびアクセスステーションが異なるレベルに配置されている場合、コンベヤシステムは、ポート１１９、１２０とアクセスステーションとの間で貯蔵コンテナ１０６を垂直に輸送するための垂直構成要素を有するリフトデバイスを備え得る。

【0023】

コンベヤシステムは、例えば、その内容が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２０１４／０７５９３７Ａ１号に記載されているように、異なるグリッドの間で貯蔵コンテナ１０６を移送するように構成されてもよい。

【0024】

図１に開示されているグリッド１０４に貯蔵されている貯蔵コンテナ１０６がアクセスされるべきであるとき、コンテナハンドリング車両２０１、３０１のうちの１つは、グリッド１０４内のその位置から目標貯蔵コンテナ１０６を回収し、それをドロップオフポート１１９に輸送するように指示される。この動作は、目標貯蔵コンテナ１０６が配置されている貯蔵カラム１０５の上方のグリッド位置にコンテナハンドリング車両２０１、３０１を移動させ、コンテナハンドリング車両２０１、３０１のリフトデバイス（図示せず）を使用して貯蔵カラム１０５から貯蔵コンテナ１０６を回収し、貯蔵コンテナ１０６をドロップオフポート１１９に輸送することを含む。目標貯蔵コンテナ１０６がスタック１０７内の奥深くに配置されている場合、すなわち、目標貯蔵コンテナ１０６の上方に１つまたは複数の他の貯蔵コンテナ１０６が配置されている場合、動作はまた、目標貯蔵コンテナ１０６を貯蔵カラム１０５から持ち上げる前に、上方に配置された貯蔵コンテナを一時的に移動させることを含む。当該技術分野において「採掘」と呼ばれることもあるこのステップは、目標貯蔵コンテナをドロップオフポート１１９に輸送するためにその後使用されるのと同じコンテナハンドリング車両、または１もしくは複数の他の協働するコンテナハンドリング車両によって実行され得る。代替的に、または追加的に、自動貯蔵回収システム１は、貯蔵カラム１０５から貯蔵コンテナを一時的に取り外すタスク専用のコンテナハンドリング車両を有してもよい。目標貯蔵コンテナ１０６が貯蔵カラム１０５から取り外されると、一時的に取り外された貯蔵コンテナは、元の貯蔵カラム１０５に再配置され得る。しかしながら、取り外された貯蔵コンテナは、代替的に他の貯蔵カラムに再配置されてもよい。

【0025】

貯蔵コンテナ１０６がグリッド１０４内に貯蔵される場合、コンテナハンドリング車両２０１、３０１のうちの一方は、貯蔵コンテナ１０６をピックアップポート１２０からピックアップし、貯蔵コンテナを貯蔵すべき貯蔵カラム１０５の上方のグリッド位置に輸送するように指示される。貯蔵カラムスタック１０７内の目標位置またはその上方に配置された任意の貯蔵コンテナが取り外された後、コンテナハンドリング車両２０１、３０１は、貯蔵コンテナ１０６を所望の位置に配置する。次いで、取り外された貯蔵コンテナは、貯蔵カラム１０５内に戻されてもよく、または他の貯蔵カラムに再配置されてもよい。

【0026】

自動貯蔵回収システム１を監視および制御するために、例えば、コンテナハンドリング車両２０１、３０１が互いに衝突することなく所望の貯蔵コンテナ１０６が所望の時間に所望の位置に配送されることができるように、グリッド１０４内のそれぞれの貯蔵コンテナ１０６の位置、各貯蔵コンテナ１０６の内容物、およびコンテナハンドリング車両２０１、３０１の移動を監視および制御するために、自動貯蔵回収システム１は、典型的にはコンピュータ化され、典型的には貯蔵コンテナ１０６を追跡するためのデータベースを備える制御システムを備える。

【0027】

コンテナハンドリング車両が動作しているグリッドが水平であり、システムが適切に機能するための良好な条件であることが重要である。したがって、グリッドを構築するときには、コンテナハンドリング車両が安全に走行し、グリッド上で適切に動作することができることを確実にするために、床が重量を保持するのに十分に強く、床が水平であることが重要である。

【0028】

グリッドは、コンテナハンドリングロボットの動作に影響を及ぼすほど深刻な障害を発生させる可能性がある。通常、障害は、時間とともにゆっくりと発生するため、グリッドの状態を定期的に監視する必要がある。チェックされていない場合、そのような障害は、修理のためにグリッドの閉鎖をもたらすコンテナハンドリング車両を停止させるか、または損傷させる可能性さえあるような性質のものであり得る。

【0029】

グリッドのセル間、さらにはグリッドの異なる垂直部材間の高さの差の形態の欠陥を有するグリッドに関する別の問題は、貯蔵システムの異なる部分の摩耗および断裂につながる可能性があることである。コンテナは、カラムの側面をこすることによって破壊されることができ、カラムは、コンテナのこすり取りによって破壊されることができる。さらに、コンテナハンドリング車両のリフトプラットフォームは、グリッドへのコンテナの昇降中にカラムの垂直部材に当たると破壊される可能性がある。また、コンテナハンドリング車両は、不均一なグリッドに起因して損傷を受ける可能性がある。例えば、輸送中に車輪がグリッドと接触していない場合、車輪および車輪に電力を供給するモータが損傷する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0030】

【特許文献1】国際公開第２０１５／１９３２７８号

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0031】

発明の概要
本発明は、独立請求項に記載され特徴付けられ、従属請求項は、本発明の他の特徴を記載する。

【0032】

一態様では、本発明は、自動貯蔵回収システムにおけるレベル偏差を測定する方法であって、システムが、
フレーム構造の上部を横切って第１の方向（Ｘ）におけるコンテナハンドリング車両の移動を案内するように配置された第１の組の平行レールと、第１の組のレールに垂直に配置され、第１の方向（Ｘ）に垂直な第２の方向（Ｙ）におけるコンテナハンドリング車両の移動を案内する第２の組の平行レールと、を備えるレールシステムであって、第１および第２の組の平行レールが、レールシステムを複数のグリッドセルに分割する、レールシステムと、レールシステム上で動作するように構成された少なくとも１つのコンテナハンドリング車両であって、少なくとも１つのコンテナハンドリング車両が、３次元直交座標基準系におけるセンサの少なくとも１つの配向パラメータを測定するように構成された少なくとも１つの配向センサを提供された少なくとも１つのコンテナハンドリング車両と、コンテナハンドリング車両のデータ信号を受信、送信および処理し、センサのデータ信号を受信および処理するように構成された中央制御ユニットと、を備え、方法が、グリッド上の所定位置にコンテナハンドリング車両を配置するステップと、中央制御ユニットからコンテナハンドリング車両にデータ信号を送信して、グリッドに沿って１方向（Ｘ，Ｙ）において所定距離移動するようにコンテナハンドリング車両に指示するステップと、配向センサを使用して、所定の間隔で少なくとも１つの配向パラメータを測定し、３次元直交座標基準系内でのコンテナハンドリング車両の配向を示す配向測定値を生成するステップと、配向測定値に関するデータを中央制御ユニットに送信するステップと、所定の値から逸脱しているレールシステムの部分を識別するために、中央制御ユニットを使用して配向測定値を処理するステップと、を含む、方法に関する。

【0033】

配向パラメータのさらなる測定は、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれにおける地球の重力に対するコンテナハンドリングロボットの傾斜を測定するための傾斜センサの形態の配向センサを使用して実行される。

【0034】

グリッドの各カラムにおけるコンテナハンドリング車両のピッチ（φ）およびロール（Θ）を測定する。

【0035】

コンテナハンドリング車両に固定された慣性計測ユニット（ＩＭＵ）を使用して、グリッドの各カラムにおけるコンテナハンドリング車両のピッチ（φ）およびロール（Θ）を測定する。

【0036】

個々のグリッドセルの各側面の平均高さ間の高さの差ΔＨｘおよびΔＨｙを計算するステップを含む。

【0037】

式

【化1】

を使用して配向測定値から個々のグリッドセルの歪度の大きさを計算する。

【0038】

式

【化2】

を使用して配向測定値から個々のグリッドセルの歪度の大きさを計算する。

【0039】

個々のグリッドセルの歪度の大きさを使用してマップを生成する。

【0040】

各グリッドセルの偏差のレベルをマップにプロットし、マップを出力する。

【0041】

グリッドセルにおけるレベル偏差の重大度を示すために異なる色を使用する。

【0042】

コンテナハンドリング車両を使用して所定の間隔で測定し、所定の間隔がレールシステムの１つずつの各グリッドセルである。

【0043】

レールシステム上で動作する複数のコンテナハンドリング車両であって、それぞれが少なくとも１つの配向センサを提供され、複数のコンテナハンドリング車両が、それぞれ、配向測定値を中央制御ユニットに送信して、コンテナハンドリング車両が自動貯蔵回収システムのコンテナをハンドリングする間に、レールシステムの異なる領域におけるグリッドセルのレベル偏差が同時に決定されることを可能にする、複数コンテナハンドリング車両。

【0044】

コンテナハンドリング車両を使用して、通常の動作を行っている間にレールシステムの偏差を測定する。

【0045】

任意の先行する請求項のいずれかに記載の自動貯蔵回収システムにおいてレベル偏差を測定する方法を使用することを含む自動貯蔵回収システムにおいてレベルレールシステムを維持することであって、維持する方法は、測定値を使用してカラムの直立部材を調整することを含む。

【0046】

第２の態様では、本発明は、自動貯蔵回収システムにおけるレベル偏差を測定するシステムであって、システムが、フレーム構造の上部を横切る第１の方向（Ｘ）におけるコンテナハンドリング車両の移動を案内するように配置された第１の組の平行レールと、第１の方向（Ｘ）に垂直な第２の方向（Ｙ）におけるコンテナハンドリング車両の移動を案内するように第１の組のレールに垂直に配置された第２の組の平行レールとを備えるレールシステムであって、第１および第２の組の平行レールが、レールシステムを複数のグリッドセルに分割する、レールシステムと、レールシステム上で動作するように構成された少なくとも１つのコンテナハンドリング車両であって、少なくとも１つのコンテナハンドリング車両が、３次元直交座標基準系内のセンサの少なくとも１つの配向パラメータを測定するように構成された少なくとも１つの配向センサを提供される、少なくとも１つのコンテナハンドリング車両と、コンテナハンドリング車両のデータ信号を受信、送信および処理し、センサのデータ信号を受信および処理するように構成された中央制御ユニットと、を備え、コンテナハンドリング車両が、グリッド上の所定の位置に配置され、中央制御ユニットが、データ信号をコンテナハンドリング車両に送信し、コンテナハンドリング車両にグリッドに沿って移動するように指示し、配向センサが、所定の間隔で少なくとも１つの配向パラメータを測定し、配向測定値に関するデータを中央制御ユニットに送信し、所定の値から逸脱しているレールシステムの部分を識別するために、中央制御ユニットを使用して配向測定値を処理する、システムに関する。

【0047】

第３の態様では、本発明は、自動貯蔵回収システムにおける各グリッドセルの逸脱レベルを表示するマップに関する。

【図面の簡単な説明】

【0048】

以下の図面は、本発明の理解を容易にするために添付される。図面は本発明の実施形態を示しており、ここでは例としてのみ説明する。

【0049】

【図1】図１は、従来技術の自動貯蔵回収システムのフレームワーク構造の斜視図である。

【図2】図２は、貯蔵コンテナを内部に運ぶための中央に配置されたキャビティを有する従来技術のコンテナハンドリング車両の斜視図である。

【図3】図３は、貯蔵コンテナを下方に運ぶための片持ち梁を有する従来技術のコンテナハンドリング車両の斜視図である。

【図4】図４は、単一軌道レールシステムを示すレールシステムのグリッドセルのＸ方向およびＹ方向の平面図である。

【図5】図５は、Ｘ方向に２つの軌道を有するレールと、Ｙ方向に２つの軌道を有するレールとを示すレールシステムのグリッドセルの平面図である。

【図6】図６は、グリッドセルのより詳細な平面図である。

【図7】図７は、配向測定値をログするシステムの実施形態の概略図である。

【図8】図８は、振り子なしのコンテナハンドリング車両によって実行されるグリッドセル上に配置されたコンテナハンドリング車両の傾斜を表す配向測定値の斜視図である。

【図9】図９は、振り子を有するコンテナハンドリング車両によって実行されるグリッドセル上に配置されたコンテナハンドリング車両の傾斜を表す配向測定値の斜視図である。

【図10】図１０は、異なるグリッドセルにおけるレベル偏差（例えば、歪度）がヒートマップの形態で表示されるレールシステムの図である。

【図11】図１１は、異なるグリッドセルの高さの差が地形図の形態で表示されるレールシステムの図である。

【発明を実施するための形態】

【0050】

発明の詳細な説明
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態をより詳細に説明する。しかしながら、図面は、本発明を図面に示された主題に限定することを意図するものではないことを理解されたい。

【0051】

本明細書では車輪の使用について説明するが、他のタイプの駆動手段も使用されることができることを理解されたい。この例は、例えば、無限軌道または任意の形態の連続軌道である。

【0052】

自動貯蔵回収システム１のフレームワーク構造１００は、図１～図３に関連して上述した従来技術のフレームワーク構造１００、すなわち、いくつかの直立部材１０２、および直立部材１０２によって支持されたいくつかの水平部材１０３にしたがって構築され、さらに、フレームワーク構造１００は、Ｘ方向およびＹ方向に第１の上部レールシステム１０８を備える。

【0053】

フレームワーク構造１００は、部材１０２、１０３の間に提供された貯蔵カラム１０５の形態の貯蔵区画をさらに備え、貯蔵コンテナ１０６は、貯蔵カラム１０５内のスタック１０７に積み重ね可能である。

【0054】

フレームワーク構造１００は、任意のサイズとすることができる。特に、フレームワーク構造は、図１に開示されているよりもかなり広くおよび／または長くおよび／または深くすることができることが理解される。例えば、フレームワーク構造１００は、７００×７００カラムを超える水平範囲および１２個を超えるコンテナの貯蔵深さを有し得る。

【0055】

本発明にかかる自動貯蔵回収システムにおけるレベル偏差を測定する方法の一実施形態が、図７から図１０を参照してより詳細に説明される。

【0056】

前述の説明では、例示的な実施形態を参照して、本発明にかかるコンテナハンドリング車両および自動貯蔵回収システムの様々な態様について説明した。説明の目的で、システムおよびその動作の完全な理解を提供するために、具体的な数、システムおよび構成を記載した。しかしながら、この説明は、限定的な意味で解釈されることを意図していない。例示的な実施形態の様々な変更および変形、ならびに開示された主題が関係する当業者にとって明らかなシステムの他の実施形態は、本発明の範囲内にあるとみなされる。

【0057】

図７は、配向測定値をログするシステムの概略図である。この図は、１つ以上のセンサ７０１と、センサからロギング設備へのデータの流れを示している。ロガー７０２は、データを読み出してタイムスタンプを付与した後、それをログ７０３に記録する。ロガー７０２およびログ７０３は、リモートコンピュータ７０４上に存在することができる。

【0058】

ロガー７０２は、測定走行中にコンテナハンドリング車両が実行する停止ごとに動作を行う。本発明の好ましい実施形態では、コンテナハンドリング車両は、グリッド上でカラムごとに移動し、測定を実行する。各カラムについて、センサは、必要な測定を実行する。ロガーは、コンテナハンドリング車両に位置決めされることができる。あるいは、ロガーは、中央コンピュータシステム上に位置することができる。

【0059】

測定は、重力に対するグリッドセル、したがって下方にある貯蔵カラムの傾斜を測定するためのセンサを使用して行われる。グリッドセルの傾斜は、グリッドセルのコーナーの位置を画定する直立部材の動きによって影響を受ける可能性がある。直立部材は、シフトする可能性があり、熱サイクルおよび負荷サイクルに起因して歪む可能性があり、地面がシフトする可能性があり、または安定化の問題を有する可能性がある。これらは、全て、自動貯蔵回収システム内のグリッドセルの上部が時間とともに不均一になる可能性がある理由である。コンテナハンドリング車両上の少なくとも１つのセンサは、貯蔵カラムの上部のレールが水平レベルから逸脱しているかどうか、およびどれだけ逸脱しているかを測定するために使用されることができる。測定は、１つの貯蔵カラムから次の貯蔵カラムへとグリッド空間をレールに沿って移動している間に、自動貯蔵回収システムにおける貯蔵のために回収されて戻されるコンテナをハンドリングする少なくとも１つのコンテナハンドリング車両によって行われることができる。あるいは、測定は、通常のコンテナハンドリング任務ではなく、調査作業を実行する少なくとも１つのコンテナハンドリング車両によって生成されることができる。測定は、レールシステムのグリッド全体が、最初にコンテナハンドリング車両のうちの１つ以上のものによってグリッドセルごとに走査され、その後、データは、コンテナハンドリング車両がそれらの通常の業務を実行しながら経路を繰り返すことによって更新されるように行われることができる。このようにして、レールシステムのグリッドスペースの状態に関する情報を継続的に更新することが可能である。

【0060】

レールシステムの一部で問題が特定され、グリッドセルのうちの１つ以上のものの傾斜が非常に深刻であるため、コンテナハンドリング車両がグリッドのその部分を走行して、脱線などの事故を起こす危険性があり、または貯蔵カラム内の貯蔵コンテナを昇降させる問題を経験する可能性がある場合、問題は、グリッドのその部分の直立部材の高さを調整するか、またはグリッドの上部のレールによって生成される平面が可能な限り水平に近くなるように他の何らかの修正を行うことによって改善されることができる。

【0061】

本発明の好ましい実施形態では、センサ７０１は、慣性計測ユニット（以下、ＩＭＵと呼ぶ）とすることができる。慣性計測ユニット（ＩＭＵ）は、加速度計、ジャイロスコープ、および場合によっては磁力計の組み合わせを使用して、身体の特定の力、角速度、および場合によっては身体の配向を測定して報告する電子デバイスである。ＩＭＵを使用する利点は、ＩＭＵユニットを全てのコンテナハンドリング車両に組み込むことを可能にして安価であることである。これは、コンテナハンドリング車両は、グリッドセルおよびレールシステムの状態を継続的に監視することを可能にする。

【0062】

本発明のさらなる実施形態では、センサのうちの１つ以上のものは、精密傾斜センサとすることができる。正確な傾斜センサは、コンテナハンドリング車両がその特定のグリッドセルの上を通過するかまたはその中に立つときのコンテナハンドリング車両のピッチおよびロールを測定することによって、各グリッドセルの傾斜を測定する。正確な傾斜センサは、非常に正確であるが、高価でもあるため、全てのコンテナハンドリング車両にセンサが設置される可能性は低い。したがって、このセンサは、コンテナハンドリング車両がその日常タスクを実行している間にグリッドの状態を継続的に測定するには実用的ではないかもしれないが、周期的な間隔で使用されてもよい。

【0063】

センサが１つ以上のコンテナハンドリング車両に恒久的に取り付けられる代わりに、少なくとも１つのセンサおよび通信ユニットが測定値をグリッド調査ユニットに通信し、データおよび計算のロギングが実行され、コンテナハンドリング車両のグリッパユニットによってハンドリングされることができるボックスまたはユニット内に配置される可能性がある。

【0064】

図８は、振り子なしのコンテナハンドリング車両によって実行されるグリッド空間上に配置されたコンテナハンドリング車両の傾斜の測定値の斜視図である。

【0065】

コンテナハンドリング車両は、コンテナハンドリング車両の４つの側面のそれぞれに２つの車輪を有する。したがって、コンテナハンドリング車両をＸ方向に輸送するための４つの車輪と、コンテナハンドリング車両をＹ方向に輸送するための４つの車輪とがある。

【0066】

振り子なしのコンテナハンドリング車両では、コンテナハンドリング車両をＸ方向またはＹ方向に搬送するための車輪の組は、常に互いに対して固定されている。すなわち、同じ方向の全ての車輪は、コンテナハンドリング車両の本体に固定されるか、または全て同じ距離だけ昇降される。

【0067】

この解決策では、１方向の全ての車輪が同時にレールに接触しているとは確信することができない。カラム内の直立部材間の高さの差が深刻である場合、貯蔵システムに沿って移動するコンテナハンドリング車両が不安定になる可能性があり、例えば、潜在的に逸脱する可能性があり、問題を解決するためのシステムの長いシャットダウンにつながる可能性がある。

【0068】

グリッドセルの偏差、したがってカラムの直立部材の高さの偏差を計算するとき、最初にＸ方向およびＹ方向の双方のレールの長さ（式ＩＩＩおよびＩＶにおけるｌｅｎｇｄｅ Ｘおよびｌｅｎｇｄｅ Ｙ）が考慮され、各グリッドセル方向のレールの長さは、システムに事前に知られている。その後、コンテナハンドリング車両の傾斜の測定が実行される。これらの２つの組のパラメータから、各直立部材の特定の高さにおける異なる直立部材間の高さの偏差を計算することが可能である。

【0069】

この方法は、振り子なしのロボット、すなわちコンテナハンドリング車両をシミュレートし、セルの平均角度を計算する。各セルについて、式ＩおよびＩＩに示すように、セルの各辺の平均高さの間の高さの差ΔＨｘおよびΔＨｙが最初に計算される。

【化3】

次いで、ピッチおよびロールは、それぞれ式ＩＩＩおよびＩＶを用いて計算される。

【化4】

【0070】

変数の概要が図８に示されており、ピッチおよびロールは、それぞれ、φおよびΘとして示されている。

【0071】

図９は、振り子を有するコンテナハンドリング車両によって実行される、カラム上に位置決めされたコンテナハンドリング車両の傾斜の測定の斜視図である。

【0072】

振り子を有するコンテナハンドリング車両は、２つの平行な車輪セクションの間にボールベアリングがある車両である。振り子は、カラムの軌道が同じ傾斜を有していなくても、コンテナハンドリング車両が軌道と接触する１方向に全ての車輪を有することを保証する。

【0073】

図９は、振り子を有するコンテナハンドリング車両を使用して各カラムの高さの差を計算する方法を開示している。振り子を有するロボットは、レール上で直接角度を計算する。最初に、式ＶおよびＶＩに示すように、ｘ方向およびｙ方向における直立部材間の高さの差が計算される。

【化5】

【0074】

その後、式ＩＩＩおよびＩＶを使用することによってピッチおよびロールが計算される。

【0075】

変数の概要が図９に示されており、ここで、ピッチおよびロールは、それぞれ、φおよびΘとして示される。

【0076】

振り子なしのコンテナハンドリング車両（図８）および振り子を有するコンテナハンドリング車両（図９）の双方について、ヒートマップ（すなわち、歪度のマップ）はセル当たり１つの値しか有さず、合計で２つの角度および２つのデルタ高さが存在するため、各グリッドセルにおける歪度のレベルを強調する方法を有する必要がある。これらの２つの値をヒートマップの単一の値に変換する方法はいくつかある。

【0077】

セル内の高さの差の絶対値は、式ＶＩＩおよび式ＶＩＩＩによって計算される。

【化6】

【0078】

本発明の好ましい実施形態では、単一セルの歪度の大きさは、式ＩＸを使用して計算される。

【化7】

【0079】

本発明の代替の実施形態では、式Ｘが使用されて、単一のグリッドセルの歪度の大きさを計算することができる。

【化8】

【0080】

図１０は、異なるカラムの高さの差が表示されるグリッドベースのレールシステムの図である。ここで、カラムの高さの差がヒートマップに表示されていることが分かる。ヒートマップは、コンテナハンドリング車両によって検出されたレールシステム内の異常がどこにあるか、および異常がどの程度深刻であるかの表示を与える。異常の重大度は、色によって示される。あるいは、それは、灰色の濃淡または線の強度によって表示されることができる。グリッドセルに示される色、灰色の濃淡、または線の強度（または他の形式のグラフィカル表現）は、異常を修正するための動作が必要であるか否かを表すことができる。それはまた、即時のアクションが必要かどうか、またはグリッドの動作が例えば減速して維持されることができるかどうかを示すことができる。

【0081】

図１１は、異なるグリッドセルの高さの差が地形図の形態で表示されるレールシステムの図である。地形図は、グリッドの高さの差の３Ｄ表示である。マップは、グリッドの各垂直部材の高さの差を表示することができ、高さの差は、理論的なフラットグリッドに対するものである。

【0082】

この解決策により、経時的な異常の発生を追跡することも可能である。グリッドの領域が経時的に増加する異常を発生させる場合、それは沈下損傷の指標とすることができる。異常の突然の出現がある場合、それは、カラム内の直立部材のうちの１つ以上のものによる問題を示す可能性がある。これは、直立部材のうちの１つ以上のものを曲げた衝撃損傷を示すことができ、または例えば疲労または熱もしくは負荷サイクルによる動きによる損傷の指標とすることができる。マップおよび測定履歴を研究することにより、損傷の種類、およびどのような種類の処置を行う必要があるか、およびどの程度の速さで行う必要があるかを示すことができる。

【0083】

測定は、センサが取り付けられ、グリッドが動作していない間に定期的に測定を実行する１つ以上のコンテナハンドリング車両によって定期的に行われることができる。あるいは、グリッド上で正常に動作するコンテナハンドリング車両のうちの１つ以上のものにセンサが取り付けられることができ、グリッドベースのレールシステム上で通常のタスクを実行しながら測定を実行することができる。

【0084】

収集されたデータは、自動貯蔵回収システムの所有者によって内部で使用されることができ、またはグローバルデータベースに共有されることができ、収集されたデータが使用されて、発生することがある問題の種類およびそれらを最良に修復する方法を示すことができる。レールシステムに沈降問題がある場合、これからこのタイプの損傷を将来どのように回避するかについての知識が取得されることができ、問題をどのように解決するかについての情報がデータベースに記憶されることができる。機器に疲労損傷または破壊の問題がある場合、問題を解決するのに誰が最も適しているか、機器の製造業者、または貯蔵グリッドの異なる部分の設計に問題があるかを示すために収集することが有用な情報である。

【0085】

貯蔵システム内のセルの角度を測定する別の方法は、例えば振り子式解決策のような車輪上にサスペンションシステムを有するコンテナハンドリング車両を使用することである。この解決策は、車輪間の高さの差を測定し、差が水平線に対してなす角度を計算することができる。

【0086】

コンテナハンドリング車両に関する振り子式解決策の言及は、サスペンションシステムと交換されることができる。任意のタイプのサスペンションシステムが使用されることができる。

【0087】

異常を有するグリッドの領域が検出された場合、この領域は、その領域内のコンテナからの重量、およびその領域内のグリッド上のコンテナハンドリング車両からの重量の量と比較されることができる。その領域内のコンテナおよびコンテナハンドリング車両の重量が不均一なグリッドと一致している場合、グリッドのその部分は、例えば、グリッドの別の部分に貯蔵されているコンテナから影響を受ける領域内のコンテナに貯蔵されているものと同様のものを得るようにコンテナハンドリング車両に指示することによって、限られた使用の下で設定されることができる。グリッドの影響を受ける部分で動作するコンテナハンドリング車両の量を制限することがさらに可能である。また、その領域におけるコンテナハンドリング車両の移動を制限することが可能である。コンテナハンドリング車両に、影響領域内で方向を変えず、例えば、減速してより遅い加速および減速で運転するように指示することが可能である。
（参照番号の一覧）

【0088】

【表1-1】

【表1-2】

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】