JP7202580B2 - 在庫ホルダーを持つ自動運転システム - Google Patents

Description

本明細書で開示される実施形態は、在庫ホルダーと係合（engage）して移動することができる改良された自動運転システムに関する。

無人搬送車（ＡＧＶ）は無人で搬送でき、プログラミング可能に制御される車両であり、指定された集荷エリアから施設内の荷卸しエリアに物品又は在庫品目を輸送できる。これらの車両は、ルート案内と衝突回避のために磁気テープ、光学、又は他の適切なシステムによって案内される場合がある。ＡＧＶは、正確で制御された動きで、作業者、在庫品目、及び機器により安全な環境を提供できる。ただし、指定されたエリアでＡＧＶが在庫品目をロード、アンロード、又は移動することを支援するために、作業者は依然として車輪付きカートを使用する必要がある場合があり、それによって自動化の利点が制限される。

一実施形態では、自動運転システムは、電動ホイールを備える可動ベースと、可動ベース内に配置され、可動ベースの高さを調整するように動作可能であるアクチュエータと、上部と直立構成で可動ベースの第１の端部に結合される本体とを有するコンソールと、
コンソールの上部の第１側に配置され、可動ベースの前記第１の端部に対向する第２の端部に面する第１のカメラと、を備える。

一実施形態では、自動運転システムを操作する方法は、自動運転システムの、直立構成で自動運転システムの端部に結合されるコンソールに配置されるカメラを使用して、在庫ホルダーの境界を識別することと、識別された境界に基づいて、自動運転システムを在庫ホルダーとのドッキング位置に移動することと、在庫ホルダーが自動運転システムに適切にドッキングされているかどうかを判定することと、自動運転システムの一部を上昇して在庫ホルダーを持ち上げることと、を含む。

一実施形態では、自動運転システムは、支持面及び支持面の下に配置される電動ホイールを備える可動ベースであって、前記支持面は可動ベースの第１の端部に配置される第１のセンサーと、可動ベースの第１の端部に対向する第２の端部に配置される第２のセンサーとを有する可動ベースと、可動ベース内に配置されるアクチュエータと、直立構成で可動ベースの第１の端部に結合されるコンソールと、を備える。前記アクチュエータは、第１及び第２のセンサーが、非遮断から遮断へ、又は遮断から非遮断への状態変化を検出すると、可動ベースの高さを調整するように動作可能である。

一実施形態では、自動運転システムは、第１のセンサー、第２のセンサー、支持面、及び支持面の下に配置される電動ホイールを備える可動ベースであって、第１のセンサーは可動ベースの第１側に配置され、第２のセンサーは、可動ベースの第１側に対向する第２側に配置され、第１及び第２のセンサーは、最大３６０度の視野をスキャンするように構成される可動ベースと、可動ベース内に配置されるアクチュエータと、直立構成で可動ベースの第1の端部に結合されるコンソールと、を備える。前記アクチュエータは、第１及び第２のセンサーが、非遮断から遮断へ、又は遮断から非遮断への状態変化を検出すると、可動ベースの高さを調整するように動作可能である。

一実施形態では、自動運転システムは、支持面と、支持面の下に配置される電動ホイールとを備える可動ベースと、可動ベース内に配置されるアクチュエータと、直立構成で可動ベースの第１の端部に結合されるコンソールと、可動ベースの長辺に配置される複数の近接センサーと、を備える。前記アクチュエータは、可動ベースの長辺にある複数の近接センサーが、非遮断から遮断へ、又は遮断から非遮断への状態変化を検出すると、可動ベースの高さを調整するように動作可能である。

一実施形態では、自動運転システムは、第１のセンサー及び第２のセンサーを有する支持面と、前記支持面の下に配置される電動ホイールとを備える可動ベースと、可動ベース内に配置されるアクチュエータと、直立構成で可動ベースの第１の端部に結合されるコンソールと、上面に配置される接触型センサーと、を備える。前記アクチュエータは、接触型センサーが物体との接触を検出すると、可動ベースの高さを調整するように動作可能である。

一実施形態による、在庫ホルダーと係合する前の無人搬送車（ＡＧＶ）の斜視図である。 図１のＡＧＶの別の斜視図である。 一実施形態による、ＡＧＶとドッキングする在庫ホルダーの正面図である。 一実施形態によるＡＧＶの上面図である。 一実施形態による、ＡＧＶとドッキングする在庫ホルダーの斜視図である。 センサーの近接位置及びそれらのそれぞれの感知領域を示すＡＧＶの上面図である。 本開示の一実施形態によるＡＧＶシステムのブロック図である。

理解しやすくするために、可能な限り、同一の参照番号を使用して図に共通の同一の要素を示す。一実施形態で開示される要素は、特に言及されずに他の実施形態でも利用され得ることが意図される。

本開示の実施形態は、自動運転システムである、在庫ホルダーを安全に持ち上げて移動させることができる無人搬送車（ＡＧＶ）を含む。ＡＧＶは、直立構成で可動ベースに結合されたコンソールを備える。可動ベースは、ルーティングやタスクの指示などの所定の指示に基づいて、施設内で在庫ホルダーを移動することができる。コンソールと可動ベースは、1つ又は複数のセンサー又はカメラを使用して、在庫ホルダーとの適切なドッキング（docking）又はエンゲージメント（engagement）を確保する。ＡＧＶという用語が使用されるが、本開示におけるこのコンセプトは、自律ナビゲーテイング移動ロボット、慣性誘導ロボット、遠隔制御移動ロボット、及びレーザーターゲティング、ビジョンシステム又はロードマップによって誘導されるロボットなどの任意の移動ロボットに適用することができる。さらに、本開示の実施形態は、倉庫環境で在庫を移動するＡＧＶに関して説明されるが、実施形態及びそのコンセプトは、倉庫環境、又は病院、空港、又はショッピングセンターなどの任意のタイプの環境でも使用され得る。様々な実施形態は、図１～７を利用して以下でより詳細に説明する。

図１は、一実施形態による、在庫ホルダー１０３と係合する前の無人搬送車（ＡＧＶ）１００の斜視図である。図２は、ＡＧＶ１００の別の斜視図である。ＡＧＶ１００は、オペレーターなしでそれ自体を駆動するように適合されている。ＡＧＶ１００は、通常、可動ベース１０２及びコンソール１０４を備える。コンソール１０４は、上部１３８及び本体１４０を有する。コンソール１０４の本体１４０は、立位又は直立した構成で可動ベース１０２の端部に結合されている。オペレーターがＡＧＶ１００の動きを操作できるように、１つ又は複数のハンドル１０１がコンソール１０４のいずれかの側に設けられている。コンソール１０４は、情報を表示し、オペレーターがＡＧＶ１００の動作を制御できるように構成されるディスプレイ１０８を有する。ディスプレイ１０８は、コマンド、施設の地図、経路情報、在庫情報、及び在庫ホルダー／在庫保管場所などに関する情報を提供するための任意の適切なユーザ入力デバイスであり得る。ＡＧＶの手動使用が望まれる場合、オペレーターは、ディスプレイ１０８を介して更新されるコマンドを入力することにより、ＡＧＶ１００の自動操作をオーバーライドすることができる。

可動ベース１０２は、複数の電動ホイール１１０及び複数の安定化ホイール１１２を有する。一実施形態では、可動ベース１０２は、２つの電動ホイール１１０及び４つの安定化ホイール１１２を有する。安定化ホイール１１２は、キャスタータイプのホイールであり、可動ベース１０２の四隅に配置され得る。電動ホイール１１０は、可動ベース１０２の下で、前の安定化ホイール１１２と後ろの安定化ホイール１１２との間で配置されることができる。電動ホイール１１０のそれぞれは、所定の方向に回転及び／又は転がるように構成される。例えば、電動ホイール１１０は、Ｚ軸を中心に回転し、Ｘ軸又はＹ軸に沿って地面を転がることができる。電動ホイール１１０は、異なる速度で転がるように制御されることができる。必要に応じて、安定化ホイール１１２のいずれか又はすべてを電動化することができる。

可動ベース１０２は、在庫ホルダー１０３の一部を支持するために使用できる上面１０６を有する。在庫ホルダー１０３は、通常、支持プレート１０５、支持プレート１０５の側面に取り付けられるハンドル１０７、及び支持脚１２３を介して支持プレート１０５に結合される４つのホイール１０９を備える。支持プレート１０５は、平らな中実板又はグリルのような構造であり得る。在庫ホルダー１０３は、在庫ホルダー１０３の機械的強度を高めるために、支持脚１２３を接続する１つ又は複数のロッド１２１を備えてもよい。在庫ホルダー１０３は、可動ベース１０２を格納できるサイズである。例えば、支持プレート１０５の高さ、並びに前のホイール１０９間の距離は、可動ベース１０２の一部（例えば、上面１０６）が支持プレート１０５の下に入ることを可能にするように構成されることができる。

ＡＧＶ１００は、在庫ホルダー１０３を特定するようにプログラミング及び／又は制御される。在庫ホルダー１０３が特定されると、ＡＧＶ１００は、矢印１１１によって示される方向に沿って在庫ホルダー１０３に向かって移動する。矢印１１１は、在庫ホルダー１０３の長手方向と平行である。ＡＧＶ１００は、仕様、寸法、又は形状などの在庫ホルダー１０３に関する情報を有するか、又は取得することができる。ＡＧＶ１００のセンサー又はカメラは、在庫ホルダー１０３を特定し、在庫ホルダー１０３とのＡＧＶ１００のドッキング手順を案内するのに役立つことができる。オペレーターは、在庫ホルダー１０３をＡＧＶ１００と手動でドッキングしてもよい。いずれの場合、可動ベース１０２の上面１０６が支持プレート１０５によって実質的に覆われている場合、又はＡＧＶ１００が 在庫ホルダー１０３との適切なドッキングをセンサー及び／又はカメラによって通知される場合、在庫ホルダー１０３は、ＡＧＶ１００と適切にドッキングされていると見なす。以下でより詳細に説明するように、様々なセンサー及び／又はカメラを使用して、在庫ホルダーとＡＧＶ１００との間の適切なドッキングを位置合わせて保証することができる。

図３は、一実施形態による、ＡＧＶ１００とドッキングする在庫ホルダー１０３の正面図である。在庫ホルダーは、本開示において示されて説明されるが、在庫ホルダー１０３は、手押し車、バスケット、ビン、在庫品目、又は在庫品目などの品目を運搬及び/又は輸送、収容するために使用できる任意タイプの車輪付き容器などの任意物体と代わることができると考えられる。

ＡＧＶ１００は、可動ベース１０２のハウジング内に配置される昇降システムを有する。昇降システムは、１つ又は複数のアクチュエータ１１７を備える。アクチュエータ１１７の位置は、例示の目的で示される。アクチュエータ１１７は、可動ベース１０２内の異なる位置に配置されることができる。各アクチュエータ１１７は、可動ベース１０２を地面に対して垂直に動かし、それによって可動ベース１０２の高さを調整するように動作可能な電動シャフトを使用することができる。上面１０６は、可動ベース１０２の前面に配置される切り欠き１１４を有することができる。切り欠き１１４は、コンソール１０４のプロファイルに従って成形される。動作中、コンソール１０４は静止状態に保たれ、上面１０６はコンソール１０４に対して移動され得る。従って、コンソール１０４は、可動ベース１０２の移動中に上面１０６と干渉しない。

在庫ホルダー１０３が可動ベース１０２にドッキングされた後、アクチュエータ１１７は、在庫ホルダー１０３を支持するのに適切になるように、可動ベース１０２（従って上面１０６）を持ち上げるように動作可能である。可動ベース１０２は持ち上げられ、支持プレート１０５の裏側と接触して、在庫ホルダー１０３を地面から持ち上げる。従って、ホイール１０９の自由度（latitude）は、電動ホイール及び安定化ホイール１１０、１１２の自由度よりも高い。可動ベース１０２を在庫ホルダー１０３と係合させて、在庫ホルダー１０３を可動ベース１０２によって押したり引いたり転がりたり運びたり又は他の方式で移動させ得る。本開示で使用される「係合」という用語は、直接的又は一体的に又は他の要素を介して間接的に、一時的に又は取り外し可能に又は永久的に接続、取り付け、及び／又は結合される要素を指す。

次に、ＡＧＶ１００は、ＡＧＶ１００によって受信されたコマンド又は命令に基づいて、施設内の指定されたエリア間で自動的に移動される。例えば、ＡＧＶ１００は、在庫ホルダー１０３を在庫保管場所又は在庫品目がロード／アンロードされる集荷／荷卸しエリアに輸送するコマンドを受信し得る。指定されたエリアに到着すると、ＡＧＶ１００は、アクチュエータ１１７に、在庫ホルダー１０３を下げて出発地又は他の所定の目的地に戻るように指示することができる。

コマンド又は命令は、施設内で実行され得る様々なタスクに関連する任意の情報であり得ることが意図される。例えば、情報は、ＡＧＶ１００によって移動される在庫ホルダー、在庫保管場所、在庫ホルダー及び／又はＡＧＶ１００の目的地、ＡＧＶ１００の現在の場所を識別し、及び／又はＡＧＶ１００の可動ベース１０２の上面１０６などの高さを調整することができる。コマンド又は命令は、インターネットを介して、有線接続を介して無線で送信されてもよいし、有線接続によって送信されてもよいし、又は任意の適切な方法を使用してオペレーター又は管理システムと通信されてもよい。無線通信の例には、超広帯域、無線周波数識別（アクティブ及び／又はパッシブ）、ブルートゥース（登録商標）、ＷｉＦｉ、及び／又は他の形態の通信が含まれ得るが、これらに限定されない。

ＡＧＶ１００は、１つ又は複数のセンサー又はカメラを備え、在庫ホルダー１０３又は在庫品目などの他の物体との適切なドッキング又は係合を確実にする。図１、図２、及び図４～図６に関して以下で説明するセンサー又はカメラにより、ＡＧＶ１００は、在庫ホルダー１０３／対象が適切にドッキング／配置され、持ち上げる準備ができているかどうかを判定できる。さらに、センサー又はカメラによって記録、検出、及び／又は測定された情報の組み合わせを使用して、近くの障害物を回避しながら、ＡＧＶ１００を特定の方向に自律的に移動させることができる。場合によっては、センサー又はカメラによって記録、検出、及び／又は測定された情報の組み合わせを使用して、ＡＧＶ１００をオペレーターの隣の後方追跡位置及び／又は側方追跡位置に自律的に維持することに役立てることができる。例えば、ＡＧＶ１００は、オペレーターが所与の方向に移動するときに側方追跡位置を維持するようにプログラミング又は制御されることができる。そのような場合、ＡＧＶ１００は、オペレーターの側方距離内に維持するようにプログラミング又は制御されることができる。側方距離は、オペレーターの希望に応じて調整（増加又は減少など）及び設定できる。側方距離は、携帯電話、リストバンド、及び／又はセンサー又はカメラによって識別されるオペレーターのジェスチャーによって調整及び設定することができる。

図４は、一実施形態によるＡＧＶ１００の上面図である。ＡＧＶ１００は、在庫ホルダー１０３などの物体の位置又は存在を検出するための１つ又は複数の非接触型センサーを備え得る。一実施形態では、２つのセンサー４０２、４０４が、可動ベース１０２上に備えられる。第１のセンサー４０２は、コンソール１０４の近くに配置され、第２のセンサー４０４は、上面１０６の周辺近くで、コンソール１０４から離れて配置される。場合によっては、第２のセンサー４０４は省略され得る。任意の数のセンサーを使用して、可動ベース１０２上の異なる位置に配置することができる。センサー４０２、４０４のそれぞれは、在庫ホルダー１０３の位置又は存在を検出することに適する１つ又は複数のセンサー、検出器又は他の構成要素を表す。

一実施形態では、センサー４０２、４０４は、反射型光センサーである。この場合、各センサー４０２、４０４は、エミッタ及びレシーバを備え得る。エミッタからの光は直線で透過する。在庫ホルダー（又は在庫品目などの任意の物体）が光路を遮断すると、透過光は在庫ホルダー（又は物体）によって反射され、レシーバによって受信され、よってセンサー４０２、４０４の状態が変化する。両方のセンサー４０２、４０４が遮断されると、在庫ホルダーが適切にドッキングされ、持ち上げられる準備ができていることがＡＧＶ１００に通知される。例えば、１つ又は複数のアクチュエータ１１７は、両方のセンサー４０２、４０４が非遮断から遮断への状態の変化を検出した場合、可動ベース１０２の上面１０６の高さを上昇又は調整することができる。同様に、１つ又は複数のアクチュエータ１１７は、両方のセンサー４０２、４０４が遮断状態から非遮断状態への状態の変化を検出した場合、可動ベース１０２の上面１０６の高さを下げるか又は調整することができる。

センサー４０２、４０４はまた、ソナーセンサー、超音波センサー、赤外線センサー、レーダーセンサー、ＬｉＤＡＲ、及びそれらの任意の組み合わせなど、近くの物体の存在を検出するように構成される任意の適切なセンサーであり得ることが意図される。

本開示に記載される任意の１つ又は複数の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、ＡＧＶ１００は、在庫ホルダー１０３などの物体との接触を検出するための１つ又は複数の接触型センサーを備え得る。接触型センサーとしては、圧力センサー又は物理的接触又は加えられた力を検出することができる任意の適切な部品であってもよい。図４はさらに、２つの接触型センサー１３０、１３２が、コンソール１０４の近くの可動ベース１０２のいずれかの側に配置されることを示す。例えば、接触型センサー１３０、１３２は、上面１０６の周辺に配置されることができる。任意の数の接触型センサーを使用して、可動ベース１０２上の異なる位置に配置することができる。いずれの場合でも、接触型センサー１３０、１３２の位置は、ＡＧＶとドッキングしたときに在庫ホルダーがコンソール１０４に損傷を与えることを防ぐように選択される。在庫ホルダーの一部（例えば、支持プレート１０５、又は２つの前の安定化ホイールを接続するロッド）が両方の接触型センサー１３０、１３２に接触すると、ＡＧＶ１００は、在庫ホルダーが適切にドッキングされ、持ち上げられる準備ができていることが通知される。

本開示に記載される任意の１つ又は複数の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、ＡＧＶ１００は、在庫ホルダー１０３などの物体がＡＧＶ１００との適切なドッキング位置にあるかどうかを判定するための１つ又は複数のカメラを備え得る。カメラ１３４、１３６は、単眼カメラ、両眼カメラ、及び／又はステレオカメラを備え得る。カメラ１３４、１３６は、３６０度の視野範囲を有するカメラであり得る。カメラは、視覚画像を撮影及び／又は記録し、近くの物体の存在を検出するように構成される（近接センサー４０２、４０４と同様）。図５は、一実施形態による、ＡＧＶ１００とドッキングされている在庫ホルダー１０３の斜視図である。

一実施形態では、２つのカメラ１３４、１３６が、可動ベース１０２の後ろ（即ち、コンソール１０４から離れる側）に面するコンソール１０４の上部１３８に配置される。任意の数のカメラを使用してＡＧＶ１００に配置することができる。コンソール１０４の上部１３８の長手方向は、本体１４０の長手方向に対してある角度で保持される。この角度は、カメラ１３４、１３６が支持プレート１０５の一部の境界など、在庫ホルダー１０３の境界１４２（点線で表される）を識別できるように選択される。カメラ１３４、１３６はまた、ＡＧＶ１００の背面及び両側の領域を含む画像キャプチャ範囲を提供するように構成され得る。画像キャプチャ範囲は、１８０度の視野領域、２７０度の視野領域、３６０度の視野領域、又は１８０度から３６０度の間の任意の視野領域を含み得る。例えば、角度は、約１０５度から約１６５度、例えば、約１２０度から約１５０度の範囲であり得る。より広い又はより狭い範囲の角度が考えられ、ＡＧＶ又は在庫ホルダーのサイズに応じて調整することもできる。

一実施形態では、カメラ１３４、１３６は、少なくとも支持プレート１０５及びハンドル１０７の境界を覆うように構成される。識別された境界１４２は、画像又は任意の適切な形式のデータとして記録され得る。次に、画像又はデータがＡＧＶ１００によって比較及び計算され、在庫ホルダー１０３がＡＧＶ１００に十分に近いかどうかが判定される。在庫ホルダーが適切にドッキングされたとＡＧＶ１００が判定すると、可動ベース１０２は在庫ホルダー１０３を持ち上げて指定されたエリアに行く。

いくつかの実施形態では、さらに、１つ又は複数のカメラ１３７は、可動ベース１０２とは反対側を向いたコンソール１０４の上部１３８に配置される。カメラ１３７は、カメラ１３４、１３６と同一であり得る。１つ又は複数のカメラ１３７は、カメラ１３４、１３６が配置される場所からコンソール１０４の反対側に配置される。カメラ１３７は、障害物の検出及び回避に使用することができる。場合によっては、カメラ１３７は、オペレーターなどのターゲットを追跡するように構成される。場合によっては、カメラ１３７は、オペレーターが所与の方向に移動するときにＡＧＶ１００が側方追跡位置を維持できるように、オペレーターの形状、本体、又は境界を識別するように構成することもできる。場合によっては、カメラ１３７は、ポール（pole）又は作業ステーションなどの施設で見られる可能性のあるバーコード又は識別子（identifier）（例えば、マーカー）を読み取る／識別するように構成されることができる。任意の数のセンサー又はカメラ１３７を使用して、コンソール１０４上の異なる位置に配置することができる。

いくつかの実施形態では、カメラ１３４、１３６は、スキャナを備えるか、又は在庫ホルダー１０３にすでに配置されているあるいはこれから配置される在庫品目上のバーコード又は識別子（例えば、マーカー）をスキャンするように構成され得る。バーコード又は識別子には、在庫品目に関する情報が含まれる場合がある。カメラ１３４、１３６は、管理システムから受信したコマンド又は情報に基づいて、すべての在庫品目が収集されたかどうかを判定することができる。

いくつかの実施形態では、在庫ホルダー１０３は、前面、又は支持プレート１０５、ハンドル１０７、ロッド１２１又は支持脚１２３などの在庫ホルダー１０３の任意の適切な位置に配置される１つ又は複数のマーク１４１を有してもよい。マーク１４１は、カメラ１３４、１３６、又は本開示の様々な実施形態に記載された任意のセンサーが検出及び読み取りできるように構成される反射マーカー又は無線周波数（ＲＦ）エミッタであってもよい。ＡＧＶ１００は、ＡＧＶ１００に事前に記憶されているか、又はオペレーター又は管理システムから取得された在庫ホルダー情報に基づいて、在庫ホルダー１０３と位置合わせ、ドッキング、及びドッキング解除するようにプログラミング又は制御される。

いくつかの実施形態では、在庫ホルダー１０３は、支持プレート１０５の裏側に配置された１つ又は複数のマーク１４３を有してもよい。マーク１４３は、センサー、例えば、可動ベース１０２上のセンサー４０２、４０４に対応する位置に配置され得る。マーク１４３は、反射マーカー又は任意の適切な識別器であり得る。センサーは、マーク１４３を検出し、可動ベース１０２に対するその位置を判定することができ、よって在庫ホルダー１０３とＡＧＶ１００との位置合わせ及び／又はドッキングを容易にする。

本開示に記載される任意の１つ又は複数の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、ＡＧＶ１００は、障害物の検出及び回避のための１つ又は複数のセンサーを備え得る。センサーはまた、在庫ホルダー１０３上のロッドなどの物体の一部を検出するために使用することができる。検出された情報を用いて、ＡＧＶ１００は、在庫ホルダーがＡＧＶ１００と適切なドッキング位置にあるかどうかを判定することができる。

図１、２、及び６に示される一実施形態では、第１のセンサー１４４及び第２のセンサー１４６は、それぞれ、可動ベース１０２の前側（即ち、コンソール１０４に近い側）及び後側（即ち、コンソール１０４から離れる側）に配置される。可動ベース１０２の前面は、第１のセンサー１４４を収容するための切り欠き１４８を有する。切り欠き１４８は、可動ベース１０２の幅を横切って延びる。第１のセンサー１４４は、コンソール１０４の下の領域に配置され得る。同様に、可動ベース１０２の後ろには、第２のセンサー１４６を収容するための切り欠き１５０を有する。切り欠き１５０は、可動ベース１０２の幅を横切って延びる。切り欠き１５０は、切り欠き１４８と向かい合って同じ高さに配置される。切り欠き１４８、１５０は、センサーから可動ベース１０２の縁部まで半径方向外向きに拡張することができる。切り欠き１４８、１５０の拡張により、第１及び第２のセンサー１４４、１４６は、ＡＧＶ１００により大きな感知領域を提供することができる。

第１及び第２のセンサー１４４、１４６は、静止又は移動している近くの物体の存在を検出するように構成できる任意の適切なソナーセンサー、超音波センサー、赤外線センサー、レーダーセンサー、及び／又はＬｉＤＡＲセンサーなどのレーザーセンサーであり得る。第１及び第２のセンサー１４４、１４６は、ＡＧＶの進行方向の領域をスキャンするように向けられ得る。例えば、第１及び第２のセンサー１４４、１４６は、地面にほぼ平行な２次元平面をスキャンすることができる。第１及び第２のセンサー１４４、１４６は、最大３６０度、例えば約２７０度の視野をスキャンするように構成され得る。

図６は、第１及び第２のセンサー１４４、１４６及びそれらのそれぞれの感知領域１５２、１５４のおよその位置を示す、ＡＧＶ１００の上面図である。明確にするために、在庫ホルダー１０３の一部のみが示される。在庫ホルダーの一部（例えば、図１に示されるロッド１２１又は支持脚１２３）が感知領域１５２、１５４に入り又は感知領域１５２、１５４を遮断し、第１及び第２のセンサー１４４、１４６の両方によって感知されると、ＡＧＶ１００は、在庫ホルダーは適切にドッキングされて持ち上げる準備ができていることが通知される。例えば、１つ又は複数のアクチュエータ１１７は、両方のセンサー１４４、１４６が非遮断から遮断への状態の変化を検出した場合、可動ベース１０２の上面１０６の高さを上昇又は調整することができる。同様に、１つ又は複数のアクチュエータ１１７は、両方のセンサー１４４、１４６が遮断状態から非遮断状態への状態の変化を検出した場合、可動ベース１０２の上面１０６の高さを下げるか又は調整することができる。

本開示に記載される任意の１つ又は複数の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、ＡＧＶ１００は、在庫ホルダー１０３などの物体がＡＧＶ１００との適切なドッキング位置にあるかどうかを判定するための１つ又は複数のセンサーを備え得る。図１及び２はさらに、少なくとも１２個のセンサー１５６が可動ベース１０２上に配置されることを示す。センサー１５６は、近くの物体の存在を検出するように構成される。一態様では、２つのセンサー１５６が、可動ベース１０２の前及び後ろにそれぞれ配置され、一方、４つのセンサー１５６が、可動ベース１０２の長手方向にそれぞれ配置される。任意の数のセンサーを使用して、可動ベース１０２上の異なる位置に配置することができる。センサー１５６は、近くの物体の存在を検出するように構成できる任意の適切なソナーセンサー、超音波センサー、赤外線センサー、レーダーセンサー、ＬｉＤＡＲセンサー及び／又は近接センサーであり得る。

センサー１５６は、所望の感知領域を提供するように、線形配置又は任意の適切な配置であり得る。各センサー１５６は、約９０度よりも大きい又はより小さい視野を感知するように構成されることができる。一実施形態では、センサー１５６は、在庫ホルダー１０３の支持脚１２３又はロッド１２１に応じて配置される。在庫ホルダー１０３がＡＧＶ１００と適切にドッキングされると、可動ベース１０２の長辺にあるセンサー１５６は、在庫ホルダー１０３の支持脚１２３及び／又はロッド１２１によって遮断される。センサー１５６は、在庫ホルダーが適切にドッキングされ、持ち上げられる準備ができていることをＡＧＶ１００に通知する。例えば、１つ又は複数のアクチュエータ１１７は、可動ベース１０２の両方の長辺にあるセンサー１５６が非遮断から遮断への状態の変化を検出した場合、可動ベース１０２の上面１０６の高さを上昇又は調整することができる。同様に、１つ又は複数のアクチュエータ１１７は、可動ベース１０２の両方の長辺のセンサー１５６が遮断状態から非遮断状態への状態変化を検出した場合、可動ベース１０２の上面１０６の高さを下げるか又は調整することができる。

図１はさらに、ＡＧＶ１００が可動ベース１０２の後ろに配置されるボタン１５８を備えることを示す。ボタン１５８は、在庫ホルダーが適切にドッキングされ、持ち上げられる準備ができていることをＡＧＶ１００に通知するためにオペレーターによって押される。ボタン１５８は、可動ベース１０２の後ろに配置されると示されるが、ボタン１５８は、可動ベース１０２の異なる位置に配置され得る。ボタン１５８は、コンソール１０４にも配置され得る。追加又は代替として、ディスプレイ１０８は、在庫ホルダーが持ち上げられる準備ができていることをＡＧＶ１００に通知する機能を提供することができる。

図７は、本開示の一実施形態によるＡＧＶシステム７００のブロック図である。ＡＧＶシステム７００は、本開示で説明される様々なタスク又は命令を実行するように構成され得るプロセッサ７０２を備える。プロセッサ７０２は、記憶デバイス７０４と通信する。記憶デバイス７０４は、ＡＧＶシステムを操作するために必要とされるデータを格納する。データには、施設（倉庫など）のナビゲーションマップ、オペレーター又は管理システムによって提供されるルーティング情報、在庫情報、在庫ホルダー及び／又は在庫保管場所に関する情報が含まれるが、これらに限定されない。データには、オペレーター又は管理システムによって提供されるさまざまなタスク又はルーティングに関連するコマンド又は命令も含まれる場合がある。これらのコマンド又は命令は、有線又は無線のいずれかの方式で提供されることができる。

プロセッサ７０２はまた、近接センサー７０６、接触型センサー７０８、及び画像取得デバイス７１０と通信する。近接センサー７０６は、光センサー、レーザースキャナ、ソナーセンサーなどの上記の任意の非接触型センサーを備え得る。接触型センサーは、圧力センサーなどの上記の任意のセンサーを備え得る。画像取得デバイス７１０は、上記の任意の画像撮影又は記録カメラを備えることができる。近接センサー７０６、接触型センサー７０８、及び画像取得デバイス７１０によって検出又は収集された情報は、在庫ホルダーが適切にドッキングされ、持ち上げられる準備ができているかどうかを判定できるように、プロセッサ７０２に提供される。さらに、センサー及び／又はカメラによって記録、検出、又は収集された情報の組み合わせを使用して、近くの障害物を回避しながら、ＡＧＶ１００を特定の方向に自律的に移動させることができる。

プロセッサ７０２はまた、ユーザ入力デバイス７１２と通信する。ユーザ入力デバイス７１２は、必要な情報を表示するために、上記のようなディスプレイを備え得る。ユーザ入力デバイス７１２はまた、オペレーターが手動で、又は遠隔制御を介して無線で、ＡＧＶシステムにコマンド／命令を提供することを可能にする。

プロセッサ７０２は、さらに、昇降システム７１４、在庫確認システム７１６、及び自動運転システム７１８と通信する。昇降システム７１４は、在庫ホルダーを上昇又は下降させるための上記のアクチュエータを備え得る。在庫確認システム７１６は、上記の１つ又は複数のカメラを備え、在庫ロードプロセス中で、在庫ホルダーにすでに配置されている又はこれから配置される在庫品目のバーコードをスキャンするように構成され得る。プロセッサ７０２はまた、カメラによって取得された情報を使用して、管理システムから受信したコマンド又は情報に基づいて、特定の又はすべての在庫品目が収集されたかどうかを判定することができる。自動運転システム７１８は、上記のような可動ベースを備え得る。可動ベースは、記憶デバイス７０４に格納された事前にプログラミングされた命令、又はオペレーター、管理システムによって提供されるコマンド、又は動作中にセンサーやカメラによって記録、検出、又は収集された情報の任意の組み合わせに基づいて、ある場所から別の場所に任意の所定の方向に自律的に移動するようにプロセッサ７０２によって制御され得る。可動ベースはまた、上記のように、後方追跡位置及び／又は側方追跡位置でオペレーターを追跡するように制御されることができる。

上記は本開示の実施形態を対象とするが、本開示のその基本的な範囲から逸脱することなく考案できる他のさらなる実施形態は、添付の特許請求の範囲によって判定される。

Claims (20)

1. 電動ホイールを備え、上面で物体を載置して前記物体を支持する可動ベースと、
   前記可動ベース内に配置され、前記可動ベースの高さを調整するように動作可能であるアクチュエータと、
   上部と、直立構成で前記可動ベースの第１の端部に結合される本体とを有するコンソールと、
   前記コンソールの上部の第１側に配置され、前記可動ベースの前記第１の端部に対向する第２の端部に面する第１のカメラと、
   を備え、
   前記可動ベースの高さを調整する動作中、前記コンソールは静止状態に保たれ、前記可動ベースの上面は前記コンソールに対して移動される
   自動運転システム。
2. 前記第１のカメラは、前記可動ベースの上面によって支持される物体の境界を識別するように動作可能である、請求項１に記載のシステム。
3. 前記物体が、手押し車、バスケット、ビン、又は車輪付き容器の形である、請求項２に記載のシステム。
4. 前記第１のカメラは、前記物体上に配置されるバーコード又は識別子をスキャンするように動作可能である、請求項２に記載のシステム。
5. 前記上部が、前記本体に対して約１０５度から約１６５度の角度で保持されている、請求項１に記載のシステム。
6. 前記上部の前記第１側に対向する第２側に配置され、障害物を検出して回避するように動作可能である第２のカメラをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
7. 前記上部の前記第１側に対向する第２側に配置され、ターゲットを追跡するように動作可能である第２のカメラをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
8. 前記可動ベースの上面に配置され、前記上面によって支持される物体の存在を検出するように動作可能である１つ又は複数のセンサーをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
9. 前記１つ又は複数のセンサーが反射型光センサーである
   請求項８に記載のシステム。
10. 前記可動ベースの後側に配置され、アクチュエータによって可動ベースの高さを調整させるように操作可能である押しボタンをさらに備える
    請求項１に記載のシステム。
11. 電動ホイールを含む可動ベースを備える自動運転システムの、直立構成で自動運転システムの端部に結合されるコンソールに配置されるカメラを使用して、在庫ホルダーの境界を識別することと、
    識別された前記境界の情報に基づいて、前記自動運転システムを前記在庫ホルダーとのドッキング位置に移動することと、
    前記在庫ホルダーが前記自動運転システムに適切にドッキングされているかどうかを判定することと、
    適切にドッキングされていると判定すると、前記可動ベースを上昇して前記在庫ホルダーの全部を持ち上げることと
    を含む、自動運転システムを操作する方法。
12. 前記在庫ホルダーに配置される在庫品目のバーコード又は識別子を前記カメラでスキャンすることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記在庫ホルダーが前記自動運転システムに適切にドッキングされているかどうかを判定することは、前記自動運転システム上に配置される複数の近接センサーによって実行される、
    請求項１２に記載の方法。
14. 前記自動運転システムの端部に配置される押しボタンを使用して、前記在庫ホルダーを持ち上げるように自動運転システムに通知することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
15. 物体を支持する支持面と、前記支持面の下に配置される電動ホイールとを備える可動ベースであって、前記支持面は前記可動ベースの第１の端部に配置される第１のセンサーと、前記可動ベースの前記第１の端部に対向する第２の端部に配置される第２のセンサーとを有する可動ベースと、
    前記可動ベース内に配置されるアクチュエータと、
    直立構成で前記可動ベースの前記第１の端部に結合されるコンソールと
    を備え、
    前記アクチュエータは、前記第１及び第２のセンサーが、非遮断から前記物体による遮断へ、又は前記遮断から非遮断への状態変化を検出すると、前記物体が全て持ち上がるように前記可動ベースの高さを調整するように動作可能である
    自動運転システム。
16. 前記１つ又は複数のセンサーが反射型光センサーである
    請求項１５に記載のシステム。
17. 第１のセンサー、第２のセンサー、物体を支持する支持面、及び前記支持面の下に配置される電動ホイールを含む可動ベースであって、前記第１のセンサーは前記可動ベースの第１側に配置され、前記第２のセンサーは、前記可動ベースの前記第１側に対向する第２側に配置され、前記第１及び第２のセンサーは、最大３６０度の視野をスキャンするように構成される可動ベースと、
    前記可動ベース内に配置されるアクチュエータと、
    直立構成で前記可動ベースの第1の端部に結合されるコンソールと
    を備え、
    前記アクチュエータは、前記第１及び第２のセンサーが、非遮断から前記物体による遮断へ、又は前記遮断から非遮断への状態変化を検出すると、前記物体の全部が持ち上がるように前記可動ベースの高さを調整するように動作可能である
    自動運転システム。
18. 物体を支持する支持面と、前記支持面の下に配置される電動ホイールとを備える可動ベースと、
    前記可動ベース内に配置されるアクチュエータと、
    直立構成で前記可動ベースの第１の端部に結合されるコンソールと、
    前記可動ベースの長辺に配置される複数の近接センサーと
    を備え、
    前記アクチュエータは、前記可動ベースの長辺にある前記複数の近接センサーが、非遮断から前記物体による遮断へ、又は前記遮断から非遮断への状態変化を検出すると、前記物体の全部が持ち上がるように前記可動ベースの高さを調整するように動作可能である
    自動運転システム。
19. 第１のセンサー及び第２のセンサーを有して物体を支持する支持面と、前記支持面の下に配置される電動ホイールとを備える可動ベースと、
    前記可動ベース内に配置されるアクチュエータと、
    直立構成で前記可動ベースの第１の端部に結合されるコンソールと、
    上面に配置される接触型センサーと
    を備え、
    前記アクチュエータは、前記接触型センサーが前記物体との接触を検出すると、前記物体の全部が持ち上がるように前記可動ベースの高さを調整するように動作可能である
    自動運転システム。
20. 前記接触型センサーが、前記上面の前記コンソールの近くの周辺に配置される、
    請求項１９に記載のシステム。

Images