JP7584558B2 - 自動化システム内の調整されたコンベヤ - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年４月１１日に提出された米国仮特許出願第６２／８３２，７０１号、および２０１９年９月１０日に提出された米国仮特許出願第６２／８９８，４１４号に付与された優先権を主張するものであり、その両方は完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載された実施形態は自動化に向けられ、詳細には、自動化システム内の複数のコンベヤの調整に向けられる。
文明は、石器時代から現代に至るまで、物を保管する同じ基本的な方法：ＣＳＰＣ（ｃａｒｒｙ（運ぶ）、ｓｔｏｗ（収納する）、ｐｉｃｋ（ピッキングする）、ｃａｒｒｙ（運ぶ））を使用してきた。この収納方法が続いてきたのは、人間の運動能力が非常に多才であったからである。協同するのに適した前腕を有する人間の腕、優れた触覚、および視覚的な調整が、目的を持った知的処理装置である人間の脳によって管理され、ＣＳＰＣを効率的にする。
冷蔵庫、冷凍庫、食器棚、ロッカー、引き出し、およびクローゼットは、ＣＳＰＣシステムの一般的な例であり、どの家庭にもある収納システムのサブセットを表す。小規模な店舗、スーパーマーケット、集荷センター、および大規模なフルフィルメントセンターにおいても、規模は変わるがプロセスは同じである。ＣＳＰＣシステムは、サンプル、試薬、および反応容器を収納し、手動または自動でピッキングする臨床検査から、家庭用倉庫、小売店、スーパーマーケット、果ては倉庫、巨大な小売店のフルフィルメントセンターに至るまで、様々な規模に及ぶ。これらのシステムのすべてにおいて、基本となるスキーマは全く同じである。それは、これらのシステムのすべてにおいて、収納場所が固定された棚の上にあるという事実によって特徴づけられる。
例えば、フルフィルメントシステムはすべて同じプロセスを採用している。大規模なフルフィルメントセンターでは、何百人もの人間が収納要員やピッキング要員として働いている。平均的なシフトの間、１６０，０００個のＳＫＵ（ストック・キーピング・ユニット）の実例を広大な棚に収納するために、収納要員はカートや脚立と一緒に最大１３マイル歩くこともある。ショッピングリストを組み立てて配送するために、何百人もの人間のピッキング要員が、同じくカートや脚立と一緒に、１シフトあたり最大１３マイルを歩いて、顧客のショッピングリストをトートに集め、それを梱包のチームに送る。
同様に、従来の買い物では、顧客が買い物リストを作成し、車で店舗に行き、固定された棚から物品を見つけ、選び、ショッピングカートに入れ、レジで交渉し、物品を袋詰めし、袋詰めされた物品を顧客の車に移動させ、袋詰めされた物品を車に積み込み、車で帰宅するという流れになっている。これまでは、このような運ぶおよび選ぶという作業のすべてを顧客自身にしてもらうことで、店は満足していた。しかしながら、オンラインショッピングの台頭により、食料品および他の消費財市場における顧客の利便性に焦点を当てることによって、大きな変化を余儀なくされている。具体的には、オンラインショッピングの利便性に後押しされて、実店舗は今や、従来の買い物に伴う作業の多くを担うようになってきている。
分析的には、これらの作業のほとんどは、個々の販売品をあるスペースから別のスペースに移動させ、所有権の移転と関連する料金を記録するだけである。ほとんどの場合、このような物品の移動は、店員または顧客が依然として手作業で行っている。ＣＳＰＣの自動化には大きな可能性があるが、フルフィルメントシステムにおける現在の自動化アプローチは、人間の収納要員、ピッキング係、梱包係を支援し、その処理能力を高めるために自動化を採用するものであり、人間に取って代わるものではない。現在、何十社もの企業が、自動移動式マニピュレーションロボット（ＡＭＲ）、自律搬送車（ＡＧＶ）、および視覚案内ロボット（ＶＧＲ）を製造している。例えば、Ａｍａｚｏｎ（商標）は現在、数十億ドル規模の自動化プログラムに取り組んでいる。全世界１８５カ所の大規模フルフィルメントセンターのうち約５０カ所で、２０万台の「ルンバ」型ＡＭＲを採用し、それらは４８インチセクションまたは保管棚のスタックをピックアップして収納要員やピッキング要員に運び、歩行時間を短縮することで作業をスピードアップしている。これにより、１０時間シフトの場合、２倍を超える物品の処理能力がもたらされたが、収納要員やピッキング要員には過酷な労働条件が課せられている。収納要員やピッキング要員は、床または脚立の上から、固定された棚の上に高低差をつけて保管されている、重さ５０ポンドまでのカートに入った最大３００個の物品を１時間ごとに置いたり、ピッキングしたりしなければならない。オーダーフルフィルメントの他の自動化プロジェクトが、他の企業によって同様のロボット車両を使って進行中である。これらのシステムはすべて、人間の収納要員およびピッキング要員を依然として必要としている。なぜなら、様々なサイズや形状の物品をスタックからピッキングするのに適切な汎用性のあるグリッパを備えたＡＭＲはまだ利用できず、少なくとも１０年はかかると推定されているからである。
さらに、これらのフルフィルメントシステムで使用される車両には、複雑なナビゲーションが必要である。車両は、移動（例えば、回転、加速、減速、その他）の間、衝突および物品の落下を回避しなければならない。さらに、車両は充電、保守の必要があり、最終的には引退しなければならない。また、安全面での懸念もある。多くの自律走行車は、広大なオープンエリアで動作しなければならず、自律走行車が検出および回避できる特別なジャケットを着用した特別な保守作業員のみが、そのエリア内に入ることを許可されている。
小規模のスケールでも、同じＣＳＰＣの原則が適用される。例えば、フルフィルメントシステムで使用されているのと同じＣＳＰＣシステムが、自動診断機器でも使用されている。サンプル、試薬、および反応容器は自動化された機器に収納される。個々の検査を行うためには、慎重に識別された物品をピッキングし、分析ステーションに搬入・搬出しなければならない。従来の診断機器では、複雑なロボットを使って物品を内部に移動させていた。このようなロボットは一般に、高度に制御された複雑な動きを、多くの場合３次元的に行う複数の機械システムを必要とする。さらに、自動化されたシステムの中で、異なるプロセスを担当する異なるエリア間で物品を移動させなければならないのが一般的である（例えば、グリッパを備えたロボットアームによって）。そのため、このようなシステムを構築および維持するためのコストは法外に高いものとなり得る。
要約すると、現在の自動化へのアプローチは、人間のＣＳＰＣ法を模倣することであり、運搬はロボットが行い、収納は固定棚が行い、ピッキングはグリッパの「手」を持つ複雑なロボットアームが行うというものである。そのため、従来の自動化システムで現在採用されている複雑な搬送および機械ロボットに好ましくは頼らない、ＣＳＰＣの自動化へのアプローチの根本的な変更が求められている。
したがって、自動化システム内で複数のコンベヤを提供し、調整するためのシステム、方法、および非一時的なコンピュータ可読媒体が開示される。
一実施形態では、以下を含むシステムが開示される：少なくとも１つの移送コンベヤ；複数の保管コンベヤであって、それぞれが、少なくとも１つの物品を保持するように構成された複数のセグメントを備え、それぞれが、物品が保管コンベヤから少なくとも１つの移送コンベヤに移動可能であるように、少なくとも１つの移送コンベヤの一部と整列する部分を備える、複数の保管コンベヤ；少なくとも１つのハードウェアプロセッサ；および、１つまたは複数のソフトウェアモジュールであって、少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行されると、単一の目的地の位置に１つまたは複数の物品を集める命令を受け取り、１つまたは複数の物品のそれぞれについて、物品が保持されている複数の保管コンベヤのうちの１つのセグメントを識別し、識別されたセグメントを少なくとも１つの移送コンベヤと整列させるように前記１つの保管コンベヤを制御し、識別されたセグメントから前記少なくとも１つの移送コンベヤ上に物品を移動させ、物品を単一の目的地の位置と整列させるように前記少なくとも１つの移送コンベヤを制御し、前記少なくとも１つの移送コンベヤから単一の目的地の位置に物品を移動させるように構成された１つまたは複数のソフトウェアモジュール。
一実施形態では、少なくとも１つのハードウェアプロセッサは、少なくとも１つの移送コンベヤおよび複数の保管コンベヤのそれぞれを、互いに独立して移動するように独立して制御するように構成されてもよい。少なくとも１つの移送コンベヤおよび複数の保管コンベヤは、２方向に移動するように構成されてもよい。複数の保管コンベヤのそれぞれは、保管コンベヤが整列している少なくとも１つの移送コンベヤの部分の移動方向と直交する方向に移動するように方向付けられてもよい。複数の保管コンベヤのそれぞれは、垂直ループを含んでもよく、複数の保管コンベヤのそれぞれの保持面は、少なくとも１つの移送コンベヤの保持面より上に配置され、識別されたセグメントから少なくとも１つの移送コンベヤ上に物品を移動させることは、物品が１つの保管コンベヤから少なくとも１つの移送コンベヤに落ちるまで、識別されたセグメントを少なくとも１つの移送コンベヤに向かって移動させることを含む。システムは、少なくとも１つの移送コンベヤの一部と整列する複数の保管コンベヤのそれぞれの部分と、少なくとも１つの移送コンベヤとの間にシュートをさらに含んでもよく、１つの保管コンベヤから物品を少なくとも１つの移送コンベヤ上に落とすことは、少なくとも１つの移送コンベヤへの下向きのスライド経路を提供するシュートに物品を落とすことを含む。少なくとも１つの移送コンベヤの一部と整列している複数の保管コンベヤのそれぞれの部分は、保管コンベヤの前記部分が整列している少なくとも１つの移送コンベヤの一部の移動方向と平行な方向に移動してもよい。複数の保管コンベヤのそれぞれは、水平ループを含んでもよく、複数の保管コンベヤのそれぞれの保持面は、少なくとも１つの移送コンベヤの保持面より上に配置され、識別されたセグメントから少なくとも１つの移送コンベヤ上に物品を移動させることは、識別されたセグメントから物品を、少なくとも１つの移送コンベヤに向かって下向きのスライド経路を提供するシュートに押し込むことを含む。識別されたセグメントから少なくとも１つの移送コンベヤ上に物品を移動させることは、押された物品が下向きのスライド経路の端部にあるビンの中にスライドするのを待つことと、ビンを少なくとも１つの移送コンベヤの保持面に押すこととをさらに含んでもよい。
一実施形態では、少なくとも１つの移送コンベヤは、複数の入れ子式コンベヤを含む。複数の保管コンベヤは、複数の別個の保管システムに配置されてもよく、複数の別個の保管システムのそれぞれは、複数の保管コンベヤのうちの２つ以上を含む。複数の別個の保管システムのそれぞれは、複数の保管コンベヤのうちの少なくとも１つが、複数の保管コンベヤのうちの少なくとも別の１つの上に積み重ねられていてもよい。
複数の保管コンベヤのそれぞれは、２つの方向に移動するように構成されてもよく、１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行されると、移動を最小限にするように、１つの保管コンベヤを２つの方向のうちどちらに移動させるかを決定し、決定された方向に移動するように１つの保管コンベヤを制御するように構成される。また、少なくとも１つの移送コンベヤと複数の保管コンベヤのそれぞれは、複数の割り出し位置のそれぞれで停止するように構成されてもよい。
１つの保管コンベヤは、１つの保管コンベヤの保持面を冷却する冷却部品を含んでいてもよく、１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、１つの保管コンベヤの保持面を冷却するように冷却部品を制御する。１つの保管コンベヤは、１つの保管コンベヤの保持面を温める加温部品を含んでいてもよく、１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、１つの保管コンベヤの保持面を温めるように加温部品を制御する。１つの保管コンベヤの周囲温度は制御可能であってもよく、１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、１つの保管コンベヤの周囲温度を制御して、温度を維持するか、またはある温度範囲内にとどまるようにする。
一実施形態では、システムは、少なくとも１つの移送コンベヤまたは複数の保管コンベヤのうちの少なくとも１つのセグメントに保持された物品の特性を読み取るように構成されたリーダ装置を含む１つまたは複数の読み取りステーションをさらに備える。リーダ装置は、読み取った物品上の機械読み取り可能な指標の画像をキャプチャするように構成されたカメラを含んでもよく、１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行されると、画像から読み取った物品を識別し、読み取った物品が保持されているセグメントを識別し、読み取った物品の識別子を識別されたセグメントの識別子にマッピングするように構成される。識別されたセグメントの識別子は、読み取った物品が保持されているコンベヤの表面上の位置を一意に識別する表面ベクトルを含んでいてもよく、１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行されると、表面ベクトルを、自動化システム内の識別されたセグメントの位置を一意に識別する地面ベクトルにマッピングするように構成される。一実施形態では、システムは、少なくとも１つの移送コンベヤまたは複数の保管コンベヤのうちの少なくとも１つのセグメント上の機械読み取り可能な指標を読み取るように構成されたリーダ装置を含む１つまたは複数の読み取りステーションをさらに備え、１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、読み取られた機械読み取り可能な指標に基づいてセグメントを識別し、リーダ装置の位置に基づいて識別されたセグメントの位置を決定するように構成される。
システムは、少なくとも１つの移送コンベヤおよび複数の保管コンベヤを取り囲む建物；および、少なくとも１つの移送コンベヤにアクセス可能な複数の目的地の位置を含む目的地システムをさらに含んでもよい。目的地システムは、複数の目的地の位置として、複数のロッカーを含んでもよい。１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行されると、少なくとも１つのネットワークを介してウェブアプリケーションから１つまたは複数の物品を収集する命令を受信し、単一の目的地の位置に対応するロッカーの識別子を、少なくとも１つのネットワークを介してウェブアプリケーションに提供するようにさらに構成されてもよい。建物は４０フィートの輸送用コンテナを含んでもよく、目的地システムは、輸送用コンテナに取り付け可能であり、輸送用コンテナから取り外し可能である。
一実施形態では、複数のエンティティのそれぞれが、場所－時間識別子と関連付けられ、複数のエンティティはシステム内のすべての物品を含み、各エンティティの各場所－時間識別子は、表面上のエンティティの相対的な位置を識別する表面ベクトルと、表面ベクトルで識別される相対的な位置にエンティティが存在する時間を識別する時間ベクトルとを含む。１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、システム内の物品のそれぞれについて、時間ベクトルの変化に応じて、各場所－時間識別子をその関連する物品に関連付けて保存し、物品がシステムに入った時刻から物品がシステムから出る時刻まで、システム内の物品のそれぞれに関連付けられたすべての場所－時間識別子のログを作成するように構成されてもよい。１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、ログに基づいて、システムの効率の測定値を生成するようにさらに構成されてもよい。１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、効率の測定値を最適化するために、システム内の物品に関連付けられた場所－時間識別子に基づいて、システム内の物品の移動を調整するように構成されてもよい。各エンティティの各場所－時間識別子は、表面が位置する構成要素を示す構成要素ベクトルをさらに含んでいてもよい。各エンティティの各場所－時間識別子は、システムの下に横たわる地面に対するエンティティの位置を識別する地面ベクトルをさらに含んでもよい。１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、時間ベクトルおよび地面ベクトルが一定期間にわたって変化するにつれ、各場所－時間識別子をその関連するエンティティと関連付けて記憶し、一定期間にわたって複数のエンティティのそれぞれに関連付けられたすべての場所－時間識別子のログを作成するように構成されてもよい。各エンティティの各場所－時間識別子は、エンティティの種類を識別する何ベクトルをさらに含んでいてもよい。複数のエンティティは、さらに、複数の保管コンベヤのすべてのセグメントを含んでもよい。１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、物品が複数の保管コンベヤまたは少なくとも１つの移送コンベヤのうちの１つに最初に収納された時点で、システム内の物品のそれぞれについて場所－時間識別子を決定するように構成されてもよい。１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、システム内の物品に関連付けられた場所－時間識別子に基づいて、システム内の物品の移動をスケジュールするように構成されてもよい。システムは、複数の処理ステーションをさらに備えてもよく、複数の処理ステーションのそれぞれは、複数の保管コンベヤまたは少なくとも１つの移送コンベヤの少なくとも１つ上でアクセス可能な物品を処理するように構成され、１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、２つ以上の物品に関連付けられた場所－時間識別子に基づいて、複数の保管コンベヤ上に保管された２つ以上の物品のセットの移動を、２つ以上の物品のそれぞれが事前にスケジュールされた時間に複数の処理ステーションのそれぞれの１つに同時にアクセス可能になるように調整するように構成される。１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、システム内のすべての物品を追跡し、サプライチェーンの外部システムと通信することによって、追跡に基づいて、各タイプの物品の補充を自動的に開始するように構成されてもよい。
一実施形態では、少なくとも１つの移送コンベヤと複数の保管コンベヤとを備え、複数の保管コンベヤのそれぞれは、少なくとも１つの物品を保持するように構成された複数のセグメントを含み、複数の保管コンベヤのそれぞれは、物品が保管コンベヤから少なくとも１つの移送コンベヤに移動可能であるように、少なくとも１つの移送コンベヤの一部と整列する部分を含んでいる、自動化システム内で、単一の目的地の位置に１つまたは複数の物品を集める命令を受信し、１つまたは複数の物品のそれぞれについて、物品が保持されている複数の保管コンベヤの１つのセグメントを識別し、識別されたセグメントを少なくとも１つの移送コンベヤと整列させるように１つの保管コンベヤを制御し、識別されたセグメントから物品を少なくとも１つの移送コンベヤ上に移動させ、物品を単一の目的地の位置と整列させるように少なくとも１つの移送コンベヤを制御し、物品を少なくとも１つの移送コンベヤから単一の目的地の位置に移動させるために、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用することを含む方法が開示される。本方法は、上記および本明細書のシステムに関して記載された機能またはプロセスのいずれかをさらに含み得る。
一実施形態では、命令が格納されている非一時的なコンピュータ可読媒体が開示される。命令は、少なくとも１つの移送コンベヤと複数の保管コンベヤとを備え、複数の保管コンベヤのそれぞれは、少なくとも１つの物品を保持するように構成された複数のセグメントを備え、複数の保管コンベヤのそれぞれは、物品が保管コンベヤから少なくとも１つの移送コンベヤに移動可能であるように、少なくとも１つの移送コンベヤの一部と整列する部分を備えている、自動化システムのプロセッサによって実行されると、プロセッサに：単一の目的地の位置に１つまたは複数の物品を集める命令を受信させ、１つまたは複数の物品のそれぞれについて、物品が保持されている複数の保管コンベヤの１つのセグメントを識別させ、識別されたセグメントを少なくとも１つの移送コンベヤと整列させるように１つの保管コンベヤを制御させ、識別されたセグメントから物品を少なくとも１つの移送コンベヤ上に移動させ、物品を単一の目的地の位置と整列させるように少なくとも１つの移送コンベヤを制御させ、物品を少なくとも１つの移送コンベヤから単一の目的地の位置に移動させてもよい。命令はさらに、プロセッサに、上記および本明細書のシステムに関して記載された機能またはプロセスのいずれかを実行させてもよい。
本発明の詳細は、その構造および動作の両方に関して、添付の図面を検討することによって部分的に理解することができる。図面中、同様の参照番号は同様の部分を指している。
本明細書に記載されたプロセスの１つまたは複数が、一実施形態に従って実施され得る、コンベヤの例示的なシステムの図である。 本明細書に記載されたプロセスの１つまたは複数が、一実施形態に従って実施され得る、コンベヤの例示的なシステムの図である。 本明細書に記載されたプロセスの１つまたは複数が、一実施形態に従って実施され得る、コンベヤの例示的なシステムの図である。 本明細書に記載されたプロセスの１つまたは複数が、一実施形態に従って実施され得る、コンベヤの例示的なシステムの図である。 本明細書に記載されたプロセスの１つまたは複数が、一実施形態に従って実施され得る、コンベヤの例示的なシステムの図である。 本明細書に記載されたプロセスの１つまたは複数が、一実施形態に従って実施され得る、コンベヤの例示的なシステムの図である。 本明細書に記載された処理の１つまたは複数が、一実施形態に従って実行され得る、例示的な処理システムを示す図である。 一実施形態による、コンベヤの動きが調整され得る方法の例を示す。 一実施形態による、コンベヤの動きが調整され得る方法の例を示す。 一実施形態による、自動化された物品収集のためのプロセスにおける搬送システムの使用を示す。
一実施形態において、自動化システム内で調整された、潜在的に双方向のコンベヤを提供し、使用するためのシステムおよび方法が開示されている。この記載を読んだ後、当業者には、様々な代替的な実施形態および代替的な適用で本発明を実施する方法が明らかになるであろう。しかしながら、本発明の様々な実施形態が本明細書に記載されるが、これらの実施形態は、例示および説明のみの目的で提示され、限定されるものではないことが理解される。したがって、様々な実施形態のこの詳細な記載は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲または幅を制限すると解釈されるべきではない。
開示されたコンベヤ技術は、倉庫または小売店のフルフィルメントなどの大規模スケールの状況、自動化診断機器などの小規模スケールの状況、およびそれらの間やそれ以上のあらゆる場所で使用することができる。フルフィルメントの背景に特に適した実施形態では、搬送システムは、複数のコンコースにおける積み重ねられたカルーセル上の物品の保管を含み得る。保管カルーセルは、カルーセル表面上の座標によって識別できる物品を運び、移動させることができる。カルーセルは、物品を一括して保管するが、例えば、単純な自動プッシュ機構を用いて、個々の保管物品を特定の場所に移動させることができる。追加的にまたは代替的に、ラックまたはビンをコンベヤに乗せて収納要員まで運び、コンベヤ上の特定の場所に物品を収納することも可能である。コンベヤ上の位置の座標は、その位置に収納された特定の物品の識別子として機能し得る。このアプローチでは、収納要員が１つの収納ポート以外の場所を歩く必要がないため、自動化にとってより自然なアプローチである。加えて、人間のピッキング要員はもはや不要である。高価なロボットグリッパアームの必要性も回避される。
一実施形態では、カルーセルのコンベヤは、ステッピングモータまたはサーボモータによって駆動される単純なラックアンドピニオン機構によって動くことができる。これは高いシステム信頼性を提供する。それというのも、ステッピングモータまたはサーボモータは構造が単純であり、非常に頑丈で強力であり、故障が少なく信頼性が高いためである。また、ステッピングモータおよびサーボモータは、直線運動（例えば、時計回り、反時計回り）および速度を完全に制御できるため、プロセッサはカルーセルの停止、起動、および移動を正確に制御することができる。
コンベヤ（例えば、トラック上を走るもの）を使用することで、ロボット車両が必要とする非常に複雑なナビゲーション方式および衝突回避が排除される。加えて、カルーセルは、人間がカルーセルのすぐそばで安全に作業できるので、ロボット車両よりもはるかに安全である。しかしながら、人間が物品をピッキングする必要はない。つまり、人間がアクセス可能である必要がないため、カルーセルをより高く積み上げることができ、これによって倉庫の必要面積を５０％超削減することができる。加えて、カルーセルのモータは移動する物体に搭載する必要がないため、バッテリを充電する必要もない。
一実施形態では、保管された物品、これらの物品が保管されている保管および移送コンベヤ、および／または、例えば処理ステーションを含むシステムの他の（潜在的にはすべての）構成要素を識別するために、ＰＴＩＤ（ｐｌａｃｅ－ｔｉｍｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）が使用される。ＰＴＩＤとは、搬送システムを制御する処理システムが、移動しなければならないもの、それがどのコンベヤのどこにあるか、どこに移動させるか、いつ移動させるかを登録し得ることを意味する。これにより、統括制御システムは、すべての移動される物品、生じるすべてのイベント、およびすべての処理ステーションの作業量を追跡し、日々の作業の詳細な履歴を記憶することが可能になる。これにより、その日の作業を詳細にスケジュールすることが可能になる。また、システムの物理的な作業をリアルタイムで正確に追跡する詳細なコンピュータモデルを作成することも可能になる。追加的に、追跡されたデータにデータ分析を適用することで、システムの効率を大幅に改善することが可能となる。
開示されている実施形態は、保管されている物品を一括して搬送する移動式保管棚を用いて、保管およびフルフィルメントシステムにおける「ピッキング」の完全な自動化を提供し得る。物品は、移動式保管棚上の座標によって識別されてもよく、選択された個々の保管物品を、単純なプッシュ機構によって適切なステーションに排出することが可能になる。かくして、特定の実施形態では、人間またはロボットのピッキング要員が棚から物品を引き出す必要性を完全に排除することができる。
１．システムの概要
１．１．コンベヤの概要
理解を容易にするために、本明細書では、システム内の動きは、Ｘ、Ｙ、およびＺの直交座標系、ならびに、時間次元および「何」の次元で記載され得る。上からの眺めを提供する図では、Ｚ軸はページを貫いて直交するように伸び、Ｘ軸とＹ軸はページの平面内にあり、互いに直交している。斜視図に関しては、Ｚ軸は図示されたシステムを介して実質的に垂直に延びる一方、Ｘ軸およびＹ軸はＺ軸に直交する平面内にある。
図１Ａは、一実施形態による、コンベヤの例示的なシステムの上面図である。図示された実施形態では、システム１００の各コンベヤ１１０は、平面図において円形である。しかしながら、コンベヤ１１０の１つまたは複数（すべてを含む）は、代わりに、平面図において楕円形、線形、正方形、長方形、または他の任意の形状であってもよい。円形または楕円形のコンベヤ１１０が使用される実施形態では、コンベヤ１１０は、“カルーセル”と呼ばれることがある。各カルーセルコンベヤ１１０は、Ｚ軸を中心に回転し、同心円状の場合には、他のすべてのカルーセルコンベヤ１１０と同じ点を中心に回転する。特定の形状または配置に関わらず、各コンベヤ１１０の保持面（例えば、上面）は、それぞれが少なくとも１つの物品１１４を保持するように構成されている複数のセグメント１１２に分割されてもよい。
複数のコンベヤ１１０が、平面図において互いに同心円状に図示されており、コンベヤ１１０Ａはコンベヤ１１０Ｂの中に入れ子になっているか、またはコンベヤ１１０Ｂに囲まれ、このコンベヤ１１０Ｂが今度はコンベヤ１１０Ｃの中に入れ子になっているか、またはコンベヤ１１０Ｃに囲まれ、このコンベヤ１１０Ｃが今度は、といった具合に続いていく。一実施形態では、各コンベヤ１１０の上面は、すべての他のコンベヤ１１０の上面と同じＸ－Ｙ平面内にある。しかしながら、他の構成も可能である。例えば、すべてを含む２つ以上のコンベヤ１１０の上面が、異なるＸ－Ｙ平面内に位置していてもよい。この場合、上面が異なる平面内にある２つ以上のコンベヤ１１０は、平面図において重なっていてもよい。一実施形態では、すべてのコンベヤ１１０は、その上面がすべてＺ軸に直交する異なるＸ－Ｙ平面内に横たわる同じ半径のものであってもよい。換言すると、コンベヤ１１０は、Ｚ軸に沿って積み重ねられてもよい。
図１Ｂは、一実施形態による、コンベヤの例示的なシステムの斜視図である。図示の実施形態では、複数のネストコンベヤ１１０がＺ軸に沿って積み重ねられている。搬送システム１００は、任意の数の積み重ねられたコンベヤ１１０を含んでもよく、一般に、自動化システムの高さと、それらの保持面に物品１１４を収容するために積み重ねられたコンベヤ１１０間に必要とされる間隔とによってのみ制限される。
図示されているように、各搬送システム１００は、複数のコンベヤ１１０Ａ～１１０Ｎを含み得る。あるいは、各搬送システム１００は、単一のコンベヤ１１０のみから構成され得る。各搬送システム１００内のコンベヤ１１０の数は、一般に、コンベヤ１１０が搬送システム１００内でどのように使用されるか、所望の処理量、および／または他の設計目標に依存する。したがって、コンベヤ１１０の数は、１つ、２つ、３つ、４つ、または図１Ａおよび１Ｂに示されているように任意の整数Ｎであり得る。さらに、コンベヤ１１０の１つまたは複数は、傾斜していてもよく、水平ではなく垂直に回転していてもよく、斜めに配置されていてもよく、および／またはそれらに類するように構成されていてもよい。図示の実施形態では、コンベヤ１１０は、互いに等距離に離間している。しかしながら、代替的な実施形態において、コンベヤ１１０間の距離は、Ｘ－Ｙ平面内および／またはＺ軸に沿って変化してもよい。
図１Ｃは、別の実施形態による、コンベヤの例示的なシステムの上面図である。図示された実施形態では、搬送システム１００内で物品を移送する２つの入れ子式コンベヤ１１０Ｘおよび１１０Ｙが存在する。しかしながら、代替の実施形態では、単一の移送コンベヤ１１０のみ、または３つ以上のそのような移送コンベヤ１１０が存在してもよい。複数の移送コンベヤ１１０を有する実施形態では、各移送コンベヤ１１０は、その隣接する移送コンベヤ１１０に隣接し、かつ平行であってもよい。隣接する移送コンベヤ１１０は、互いに同一平面上にあってもよいし、任意の距離だけ離れていてもよい。好ましくは、隣接する移送コンベヤ１１０は、物品１１４がそれらの間に落下したり、引っかかったりするのを防ぐために、互いに十分に近い間隔で配置される。
図示されているように、搬送システム１００は、保管システム１２０の間に延びる「フィンガ」を含んでいてもよい。この場合、各保管システム１２０は、保管のために物品１１４を保持する複数の保管コンベヤ１１０Ａを含んでいてもよい。例えば、各保管コンベヤ１１０Ａは、複数の同じ種類の物品１１４を保管し、これらの物品１１４をその保管コンベヤ１１０Ａの前にある移送コンベヤ１１０（例えば、１１０Ｘまたは１１０Ｙ）のセグメント１１２に積み込むように構成されていてもよい。搬送システム１００は、任意の数の保管システム１２０を含んでもよい。搬送システム１００の保管システム１２０は、すべて同じサイズであってもよいし、または図示されているように、（例えば、保管コンベヤ１１０Ａの数、保管コンベヤ１１０Ａの幅および／または長さなどの点で）サイズが異なるものであってもよい。
各保管コンベヤ１１０は、隣接する移送コンベヤ１１０の移動方向と直交する方向に移動してもよい。例えば、Ｙ－Ｚ平面内のループを構成し得る保管コンベヤ１１０は、Ｙ軸に沿って移動するように構成されてもよく、一方、隣接する移送コンベヤ１１０はＸ軸に沿って移動するように構成される。このようにして、保管コンベヤ１１０は、物品１１４を移送コンベヤ１１０のセグメント１１２に向かって、またその上に移動させてもよい。具体的には、保管コンベヤ１１０Ａは、上を向いて物品１１４を保持しているセグメント１１２を、セグメント１１２が保管コンベヤの範囲の端まで回転して、ループの戻り部分に下向きになるまで回転させてもよく、それによって、物品１１４は、保管コンベヤ１１０Ａの端から移送コンベヤ１１０Ｘのセグメント１１２上に移動するか、または移送コンベヤ１１０Ｘのセグメント１１２上に下向きのスライド経路を提供するシュートに移動する。代替的な実施形態では、保管システム１２０の保管コンベヤ１１０は、（例えば、ロボットプッシャ、ヘリカルワイヤ等によって）移送コンベヤ１１０のセグメント１１２上に押し込まれる物品１１４を保管する固定式保管棚と置き換えられてもよい。
移送コンベヤ１１０は、物品１１４を目的地システム１３０に移送してもよい。一実施形態では、目的地システム１３０は、物品１１４の集合がその上に保管されるピックアップ棚１３２、または物品１１４の集合が保管される保管領域を、ピックアップまたはさらなる処理のために含んでもよい。例えば、特定の物品１１４を保持している移送コンベヤ１１０のセグメント１１２が特定の棚１３２を通過する際に、ロボットプッシャまたはグリッパが、特定の物品１１４を移送コンベヤ１１０から特定の棚１３２に移動させてもよい。これは、複数の異なる物品１１４に対して行われてもよく、それによって、特定の棚１３２上に物品１１４の集合を構築する。このようにして、個々の物品１１４は、保管コンベヤ１１０上の様々な場所から回収され、単一の棚１３２にまとめて集められてもよい。
一実施形態では、目的地システム１３０は、複数のロッカーを含んでいてもよい。各ロッカーは、棚１３２を含んでもよい。各棚１３２は、後方から移送コンベヤ１１０にアクセス可能であり、また、前方から（例えば、開閉可能な、潜在的にロック可能なドアを介して）アクセス可能である。したがって、例えば、顧客は、複数の消費者製品を選択することができ（例えば、オンラインストアを介して）、自動化システムは、選択された消費者製品を保管コンベヤ１１０から移送コンベヤ１１０上に回収し、その後の顧客によるピックアップおよび／または購入のために、棚１３２の背面アクセス開口部を介して、移送コンベヤ１１０から棚１３２上に押し出すことによって、回収された消費者製品を収集することができる。
図１Ｄは、一実施形態による、図１Ｃに図示されたコンベヤのシステムの斜視図である。図示された実施形態では、複数の移送コンベヤ１１０がＺ軸に沿って積み重ねられている。ここでも、自動化システムは、任意の数の積み重ねられた移送コンベヤ１１０を含んでいてもよく、一般的には、自動化システムの高さと、物品１１４を収容するために移送コンベヤ１１０間に必要とされる間隔とによってのみ制限される。図示を容易にするために、保管システム１２０は、図１Ｄには図示されていない。しかしながら、保管システム１２０は、同様の方法で、保管システム１２０の各レベルが移送コンベヤ１１０のレベルに対応するように、積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａを含むこともできることを理解すべきである。あるいは、保管システム１２０は、積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａを含んでもよいが、移送コンベヤ１１０はすべて、積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａの最下位レベルと同じレベル、または積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａの最下位レベルより下にある単一のレベル上にある。この場合、シュートは、積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａの各レベルと、単一レベルの移送コンベヤ１１０との間に、下向きのスライド経路を提供してもよい。
図１Ｅは、別の実施形態による、例示的なコンベヤのシステムの上面図である。この実施形態では、搬送システム１００は、移送コンベヤ１１０Ｘと、それぞれが少なくとも１つの保管コンベヤ１１０Ａを含む保管システム１２０Ａ～１２０Ｎとを備える。各保管システム１２０には単一の保管コンベヤ１１０Ａのみが図示されているが、保管システム１２０の１つまたは複数、潜在的にはすべてが、複数の入れ子式保管コンベヤ１１０を含むことができる。移送コンベヤ１１０Ｘもまた、複数の入れ子式コンベヤ１１０を含み得る。システムは、単一の保管システム１２０または任意の複数の保管システム１２０を含む、任意の数の保管システム１２０を含み得る。本質的に、保管コンベヤ１１０Ａは、従来のシステムにおける固定棚を置き換えるために、移動する棚として機能し得る。
図１Ｆは、一実施形態による、図１Ｅに示されたコンベヤのシステムにおける保管システム１２０の側面図である。本実施形態では、各保管システム１２０は、複数の積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａを含んでいてもよい。各保管システム１２０は、単一の保管コンベヤ１１０Ａまたは任意の複数の保管コンベヤ１１０Ａ（例えば、８つの積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａ、２０個の積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａ等）を含む、任意の数の積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａを含んでもよい。例えば、倉庫において、保管システム１２０は、複数レベルの高さに積み重ねられてもよい（例えば、３０レベルの保管システム１２０）。保管システム１２０の各スタックは、本明細書では、“コンコース”と呼ばれることがある。
各保管コンベヤ１１０Ａは、それぞれが１つまたは複数の物品１１４を保持するセグメント１１２を含んでもよい。より一般的には、いずれかの実施形態における各保管コンベヤ１１０は、そのようなセグメント１１２に分割されてもよい。セグメント１１２は、単一の物品１１４を保持していてもよいし、複数の物品１１４（例えば、物品１１４のラック）を保持していてもよい。セグメント１１２が複数の物品１１４を保持する場合、物品１１４は、保管コンベヤ１１０Ａを横切って（すなわち、移動方向に直交して）横方向に延びる半径方向のラインでセグメント１１２上に整列されてもよい。
各保管システム１２０は、保管コンベヤ１１０Ａのセグメント１１２上に物品１１４を保管してもよい。単一の保管システム１２０内の物品は、同じまたは同様のタイプ（例えば、同じＳＫＵ）の関連する物品１１４であってもよく、または、様々なタイプ（例えば、異なるＳＫＵ）の無関係な物品１１４であってもよい。保管コンベヤ１１０Ａのいずれのセグメント１１２も、セグメント１１２からシュート１５０に少なくとも１つの物品１１４を積み下ろすように構成されたステーション１４０まで回転されてもよい。例えば、ステーション１４０は、ロボットプッシャを含んでもよく、このロボットプッシャは、ステーション１４０の前にあるセグメント１１２からシュート１５０に物品１１４を押し込む。セグメント１１２が半径方向に整列した複数の物品１１４を保持する場合、ステーション１４０は、１度に１つの物品１１４のみを積み下ろすように構成されてもよい。例えば、ステーション１４０がロボットプッシャを含む実施形態では、ロボットプッシャは、１度に１つの物品１１４がシュート１５０に押し込まれることを保証する距離だけ押すように構成されてもよい。あるいは、処理システム２００は、１回の動作で押し込まれる物品１１４の数を決定し、決定された数の物品１１４のみをシュート１５０に押し込むのに十分な距離を移動するようにロボットプッシャを制御してもよい（例えば、自動販売機で使用されるものなど、精密なヘリカルワイヤプッシュシステムを使用する）。
平面図では保管システム１２０ごとに２つのシュート１５０が図示されているが、各保管システム１２０は、平面図において、単一のシュート１５０または３つ以上のシュート１５０を含む任意の数のシュート１５０を含んでもよい。シュート１５０の数は、移送コンベヤ１１０Ｘと整列している（例えば、対面している）各保管コンベヤ１１０Ａ上のセグメント１１２の数に等しくなり得る。各ステーション１４０は、各シュート１５０に対して個別のロボットプッシャを含んでもよい（例えば、２つのシュート１５０に対して２つのロボットプッシャ）。加えて、図１Ｆの側面図に示すように、シュート１５０がＮ個積み重ねられてもよい。具体的には、保管システム１２０の保管コンベヤ１１０Ａの各レベルに対して、少なくとも１つのシュート１５０があってもよい。さらに、移送コンベヤ１１０Ｘが複数の入れ子式コンベヤ１１０を含む実施形態では、各レベルは、移送コンベヤ１１０Ｘの各入れ子式コンベヤへの経路を提供するために、保管コンベヤ１１０Ａの単一セグメント１１２に対して複数のシュート１５０を含んでもよい。複数のシュート１５０の代わりとして、単一のシュート１５０が、保管コンベヤ１１０Ａのセグメント１１２、保管システム１２０のレベル、および／または移送コンベヤ１１０Ｘの間の経路の出発点および／または目的地を変更するために、（例えば、自動化されたロボットを介して）移動可能であり得る。
物品１１４がシュート１５０に押し込まれると、物品１１４はシュート１５０を下ってビン１６０に移動する。例えば、移送コンベヤ１１０Ｘの各セグメント１１２は、ビン１６０を保持または備えるように構成されてもよい。特定のシュート１５０で保管システム１２０から物品１１４を受け取るビン１６０を保持している移送コンベヤ１１０Ｘのセグメント１１２が、シュート１５０の近くに到着すると、ビン１６０は、移送コンベヤ１１０Ｘのセグメント１１２から移動され、シュート１５０の下に配置されてもよい。ビン１６０は、ロボットプッシャまたはプラーを含む、任意の既知の手段によって移動されてもよい。
このようにして、シュート１５０内の物品１１４は、シュート１５０を滑り降りてビン１６０に入る。このようにして、複数の保管コンベヤ１２２からの物品１１４が、単一のビン１６０に集められてもよい。例えば、物品１１４は、同じ保管システム１２０内の２つ以上の積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａ、または異なる保管システム１２０からの２つ以上の保管コンベヤ１１０Ａから、単一のビン１６０に集められてもよい。ビン１６０に、特定の保管システム１２０で、または特定のシュート１５０を介して受け取るべき物品のすべてが積み込まれると、ビン１６０は、移送コンベヤ１１０Ｘのセグメント１１２に再び積み込まれてもよい。ここでも、これは、ロボットプッシャまたはプラーを含む、任意の既知の手段によって実行されてもよい。
積み重ねられた保管システム１２０のコンコースを利用する実施形態では、選択された物品１１４は、スタックの任意のレベルから同じビン１６０にシュートすることができる。例えば、スタック内の各保管システム１２０が２００個のセグメントを有する場合、３０個の保管システム１２０のスタックを含むコンコースは、６，０００個のＳＫＵのいずれか１つへのランダムなアクセスを提供することになる。換言すると、コンコースは６，０００個の異なるＳＫＵを保管することができる。この構成は、例えば、追加のコンコースを追加することによって、スケールアップすることができる。例えば、それぞれ３０レベルの高さの３０個のコンコースは、１８０，０００個の異なるＳＫＵへのランダムなアクセスを提供することができ、選択された物品１１４のセットは、人間のピッキング要員を必要とせずに、顧客の注文から数秒以内にピッキングを開始することができる。
搬送システム１００は、物品１１４を保管コンベヤ１１０Ａからビン１６０に移すために物品１１４をシュート１５０に押し込むものとして図示および記載されているが、物品１１４を保管コンベヤ１１０Ａからビン１６０に移すために、ロボットプッシャおよび／またはシュート１５０を利用しない他の機構を使用してもよい。加えて、ビン１６０は、物品１１４を積み込んでいる間移送コンベヤ１１０Ｘから取り除かれるものとして図示されているが、代替的な実施形態では、ビン１６０は、物品１１４を積み込んでいる間移送コンベヤ１１０Ｘ上に留まることができる。これにより、ビン１６０を移送コンベヤ１１０Ｘ上に、または移送コンベヤ１１０Ｘから移動させる機構の必要性がなくなる。
ステーション１４０は主に、物品１１４を保管コンベヤ１１０から移動させる機構に関して記載されているが、他のタイプのステーション１４０も企図される。例えば、自動化された読み取りステーション１４０が、コンベヤ１１０に積み込まれる物品１１４上の機械読み取り可能な指標を読み取るために、収納ポートの近くに配置されてもよく、また、カメラなどの機器を使用して動きを記録するために、搬送システム１００全体に配置されてもよい。
代替的な実施形態では、コンコースは、コンベヤ１１０の代わりに、物品１１４を保管するための固定された保持棚を含んでもよい。適切なタイミングで物品１１４をシュート１５０に押し込むために、各棚の後ろにプッシュ機構を配置してもよい。しかしながら、この代替実施形態は、多数のプッシュ機構（例えば、コンコースに保管されている物品の種類ごとに１つ）を必要とし、コンベヤ１１０が物品１１４を保管するために使用される第１の実施形態の汎用性を実現しない。
移送コンベヤ１１０Ｘは、１つまたは複数の保管システム１２０から収集された物品１１４のグループを、目的地システム１３０に移動させてもよい。目的地システム１３０は、手動または自動の梱包および出荷システム（例えば、倉庫内）、実店舗のロッカーまたはチェックアウトレジ、および／または物品１１４の集合を利用し得る任意の他のシステムであってもよい。
搬送システム１００は、積み込みエリア１７０を含んでもよい。積み込みエリア１７０は、物品１１４を配送トラックから保管コンベヤ１１０Ａに移動させる自動化システムであってもよい。代替的に、積み込みエリア１７０は、ストック要員または収納要員が配送トラックから保管コンベヤ１１０Ａ上に物品１１４を手動で移動させ得るように、単に保管コンベヤ１１０Ａへのアクセスを可能にしてもよい。この場合、積み込みエリア１７０は、本明細書では、“収納ポート”と呼ばれることもある。物品１１４は積み込まれ、本明細書の別の場所で考察されるように処理システム２００によって自動的に在庫表に記入されてもよい。積み込みエリア１７０は、シュート１５０からみて保管システム１２０の反対側に図示されているが、積み込みエリア１７０は、保管システム１２０の任意の側に配置されてもよい。加えて、図示されていないが、積み込みエリア１７０は、同様に、図１Ａ～１Ｄに示された実施形態のいずれかに存在してもよい。積み込みエリア１７０は、保管システム１２０の保管コンベヤ１１０Ａへの直接的なアクセスを提供するため、または移送コンベヤ１１０を介して保管システム１２０への間接的なアクセスを提供するために位置付けられてもよいことを理解すべきである。
図１Ａ～１Ｆは、搬送システム１００の異なる形状プロファイルを示している。搬送システム１００の意図された使用方法および／または所望のレイアウト（例えば、設置面積）に応じて、他の形状プロファイルが可能であることを理解すべきである。特定の形状プロファイルにかかわらず、好ましい実施形態では、各コンベヤ１１０は、両方向（例えば、カルーセルコンベヤの場合は平面図で時計回りおよび反時計回り、リニアコンベヤの場合は前方および後方等）に動くことができる。移送コンベヤ１１０に関して本明細書に記載されている特性のいずれかは、保管コンベヤ１１０でも共有することができ、その逆もまた同様であることを理解すべきである。
一実施形態では、各コンベヤ１１０は、本明細書の他の箇所で記載される処理システムの制御下で、ラックアンドピニオンシステムを駆動する、ステッピングモータ、サーボモータ、ゼネバ機構などの独自のモータによって駆動されてもよい。代替の実施形態では、コンベヤ１１０を駆動するために電磁推進を使用することができる。各カルーセルコンベヤ１１０は、固定されたベースに沿って移動し、別個のまたはオンボードのモータまたは他の駆動システムによって（例えば、トラック上で）駆動されてもよい。
一実施形態では、各コンベヤ１１０は、方向および／または速度の点で、任意の他のコンベヤ１１０から独立して、並行して回転してもよい。例えば、コンベヤ１１０Ａは、コンベヤ１１０Ｂが反対方向に回転するか、または静止しているときに、一方向に回転してもよい。追加的にまたは代替的に、コンベヤ１１０Ａは、コンベヤ１１０Ｂとは異なる速度で移動してもよい。各コンベヤ１１０の動きは、本明細書の他の箇所で記載した１つまたは複数の処理システムによって独立して制御されてもよい。処理システムは、多種多様な用途で複雑な物流を行うために、コンベヤ１１０の動きを調整するようにプログラムされてもよい。
各コンベヤ１１０は、任意のサイズ、形状、およびタイプの物品１１４を保持するように構成されてもよい。いくつかの実装では、同じコンベヤ１１０は、異なるサイズ、形状、および／またはタイプの物品１１４を保持するように構成されてもよい。他の実施態様では、各コンベヤ１１０は、同じサイズ、形状、および／またはタイプの物品を保持する。
コンベヤ１１０は、コンベヤ１１０上の特定の位置にある物品を、ステーション１４０、目的地システム１３０、または他のシステムに関連する特定の位置に移動させるように構成されてもよい。一実施形態では、コンベヤ１１０は、コンベヤ１１０上の特定の位置にある物品を、複数のステーション１４０、目的地システム１３０、または他のシステムのうちのいずれか１つに関連する場所に移動させるように構成される。いずれの場合も、ステーション１４０または他のシステムは、物品に対して何らかの操作（例えば、押し、引き、撮像、検出、測定、操作、組み立て、グループ化、包装等）を行うための１つまたは複数の機器を含んでいてもよい。そのようなステーション１４０または他のシステムは、複数のコンベヤ１１０からの整列した物品に対して、単一の共同操作または同時の共通操作を行ってもよい。
複数のステーション１４０を利用する実施形態では、各ステーション１４０は、同じまたは異なる操作を並行して行ってもよい。例えば、第１のステーション１４０（例えば、コンベヤ１１０の１つのセグメント１１２にアクセスする）は、１つまたは複数の物品を搬送システム１００に積み込んでもよく、一方、第２のステーション１４０（例えば、コンベヤ１１０の別のセグメント１１２にアクセスする）は、同時に１つまたは複数の物品を搬送システム１００から荷下ろししてもよい。別の例として、第１のステーション１４０は、コンベヤ１１０上に１つまたは複数の物品を積み込みまたは荷下ろししてもよく、一方、第２のステーション１４０は、コンベヤ１１０の同じサブセットまたは異なるサブセット上の物品上の機械読み取り可能な指標を同時に読み取る。
物品は、搬送システム１００の意図された使用に適した任意の方法で、コンベヤ１１０上に配置されてもよいし、コンベヤ１１０内に収容されてもよい。例えば、物品は、コンベヤ１１０の上面に置かれてもよい。あるいは、物品は、コンベヤ１１０上の個々の引き出し、コンテナ、仕切り、ラック、区画、または他のハウジング内に収容されてもよい。例えば、コンベヤ１１０は、列車のようにリンクされた、または連結された一連の車輪付きの車を含んでもよい。回生制動は、コンベヤ１１０に少なくとも部分的に電力を供給する、バッテリ、スーパーキャパシタ、および／またはフライホイールのエネルギーを節約するために使用され得る。
全体を通して考察したように、コンベヤ１１０の動きは、処理システムの制御下で調整されてもよい。しかしながら、コンベヤ１１０は独立して制御可能であるため、各コンベヤ１１０は、両方向に単独で移動し、独立して停止および始動することもできる。これにより、任意のコンベヤ１１０上の任意の部分へのランダムアクセスが可能となり、それにはその部分によって保持されることができる任意の物品１１４または連続する物品１１４のセットが含まれる。例えば、アクセスする物品１１４を特定する命令（例えば、別の構成要素またはシステム、グラフィカルユーザインターフェースを介したオペレータなどによって発行される）に応答して、処理システムは、コンベヤ１１０上の物品１１４の位置を決定し（例えば、物品１１４の識別子を本明細書の別の場所で考察されるＰＴＩＤにマッピングすることによって）、物品１１４の位置がアクセス可能になるように（例えば、特定のステーション１４０、目的地システム１３０、割り出しされた位置等において）、コンベヤ１１０を移動させてもよい。別の例として、アクセスするコンベヤ１１０の一部分（例えば、セグメント１１２）を特定する命令（例えば、別の構成要素またはシステム、グラフィカルユーザインターフェースを介したオペレータなどによって発行される）に応答して、処理システムは、コンベヤ１１０のその部分の位置を決定し、その部分の位置がアクセス可能になるように（例えば、特定のステーション１４０、目的地システム１３０、割り出しされた位置、積み込みエリア１７０等において）、コンベヤ１１０を移動させてもよい。このようにして、物品１１４をコンベヤ１１０に収納したり、コンベヤ１１０から回収したりすることができ、および／または、コンベヤ１１０の任意のセグメント１１２にアクセスすることができる。
上述したように、各コンベヤ１１０はセグメント１１２に分割されてもよい。例えば、カルーセルコンベヤ１１０は、ウェッジ（例えば、環状セクター、円弧状セグメント、三日月等）に論理的にセグメント化されてもよい。同様に、リニアコンベヤ１１０は、長方形に分割されてもよい。各コンベヤ１１０は、コンベヤ１１０が停止したときに、各セグメント１１２の中心が、複数の割出し位置のうちの１つと整列されなければならないように構成されてもよい。換言すると、コンベヤ１１０が静止しているとき、すべてのセグメント１１２の中心は、割り出しされた位置になければならず、割り出しされた位置の間にあることはできない。したがって、処理システム２００が、そのセグメントの中心が割り出しされた位置と整列される前にコンベヤ１１０を停止させた場合、コンベヤ１１０は、停止する前にそのセグメントの中心が割り出しされた位置に整列するために必要な最小量を移動し続けることができる。カルーセルコンベヤ１１０の場合、カルーセルコンベヤ１１０は、固定のラジアン量の倍数だけ移動することができるであろうし、リニアコンベヤ１１０の場合、リニアコンベヤ１１０は、固定の距離の倍数だけ移動することができるであろう。
セグメント１１２の中心だけでなく、割り出しされた位置も等距離に配置されていてもよく、セグメント１１２の数は、所与のコンベヤ１１０における割り出しされた位置の数と等しくてもよい。一実施形態では、割り出しされた位置は、セグメント１１２の少なくとも１つが、ステーション１４０、目的地システム１３０、または他のシステムによって適切にアクセス可能である、それぞれのコンベヤ１１０の位置を表す。入れ子状コンベヤ１１０のセット内の各コンベヤ１１０は、すべての他のコンベヤ１１０と同じ数の割り出しされた位置を有してもよいし、１つまたは複数の他のコンベヤ１１０と異なる数の割り出しされた位置を有してもよい。同様に、入れ子状コンベヤ１１０のセット内の各コンベヤ１１０は、意図された使用法に応じて、すべての他のコンベヤ１１０と同じ数のセグメント１１２に分割されてもよいし、１つまたは複数の他のコンベヤ１１０とは異なる数のセグメント１１２に分割されてもよい。代替的な実施形態では、割り出しされた位置は省略されてもよい。そのような実施形態では、処理システムは、各コンベヤ１１０を制御して、任意の位置に、任意の回転距離または直線距離だけ移動させてもよい。
有利なことに、搬送システム１００における自動化またはロボット化された動きは、短くて直接的であり、同じ機構（例えば、コンベヤ１１０の割り出しと移動）によって実施されるので、自動化システムは、最小かつ安価な設計を利用することができる。例えば、コンベヤ１１０の全ての動きは、同じ、制御しやすい機構（例えば、ラックアンドピニオンシステムを駆動する、ステッピングモータまたはサーボモータ、ゼネバ機構等を含み得る駆動部、電磁推進部等）によって実行されてもよく、直接的、一次元的、迅速、かつ短い場合が多い。これにより、現在の高価なシステムで採用されているロボット機構の９０％を取り除くことができ、同時に処理量を増大することができる。
一実施形態では、コンベヤ１１０の各セグメント１１２は、個別に移動可能であってもよい。例えば、各セグメント１１２は、それぞれのコンベヤ１１０から（例えば、垂直方向、水平方向等に）突き出されるように構成されてもよい。セグメント１１２がそのそれぞれのコンベヤ１１０から突き出されたとき、コンベヤ１１０の他のセグメント１１２は、コンベヤ１１０内の突き出されたセグメントの位置に移動するか、またはそれを通過するように構成されてもよく、その後、突き出されたセグメント１１２は、コンベヤ１１０内に戻されてもよい。これにより、セグメント１１２がコンベヤ１１０内で互いにすれ違うことができる。
加えて、一実施形態では、２つの隣接するコンベヤ１１０の２つのセグメント１１２が整列しているとき、一方のコンベヤ１１０の１つのセグメント１１２上の物品１１４が、他方のコンベヤ１１０上の隣接するセグメント１１２に押されるか、または他の方法で移されてもよい。この移動は、物品１１４を保持しているセグメント１１２を横切って延び、物品１１４を隣接するセグメント１１２に横切って押し、その後引っ込むように構成されているロボットプッシャ、または、物品１１４を掴んで隣接するセグメント１１２に横切って引っ張るように構成されているロボットグリッパによって実施されてもよい。そのような実施形態では、物品１１４がコンベヤ１１０の間で動けなくなる可能性を低減するために、隣接するコンベヤ１１０は、隣接するコンベヤ１１０の間に間隔がないか、ほとんど間隔がない（例えば、自動化システムに格納されている最も狭い物品１１４の幅よりも小さい）ように、互いに実質的に同じ高さであってもよい。
一実施形態では、コンベヤ１１０および／または棚１３２の１つまたは複数は温度制御されてもよい。そのような実施形態では、コンベヤ１１０のセグメント１１２、またはコンベヤ１１０もしくは棚１３２全体の表面温度は、例えば熱電加熱および／または冷却を用いて制御されてもよい。同じコンベヤ１１０または異なる棚１３２の異なるセグメント１１２が、例えば、互いに異なる温度になるように、個別に制御されてもよい。代替的または追加的に、包囲する自動化システムの部分が温度制御されてもよい（例えば、トンネル内の周囲の冷気または熱気）。そのような実施形態では、処理システム２００は、１つまたは複数のコンベヤ１１０の１つまたは複数のセグメント１１２をこれらの温度制御された部分に移動させて、それらのセグメントによって保持される物品の温度を制御してもよい。いずれの場合も、温度制御されたコンベヤ１１０、棚１３２、または自動化システムの温度制御された部分の温度は、処理システムの制御下で調整されてもよい。例えば、冷蔵する必要のある物品や冷凍のままである必要のある物品は、適切な温度に冷却された保持部材に保管してもよい。同様に、加熱する必要のある物品は、適切な温度に加熱された保持部品に保管されてもよい。
搬送システム１００は、任意の外部システムと適応性を持たせることができ、および／またはインターフェースできることを理解すべきである（例えば、有線および／または無線通信、ならびにアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）を介して）。このような外部システムの例としては、限定されないが、検査室情報システム（ＬＩＳ）、遠隔操作システム、ダッシュボードシステム、品質管理システム、アラームシステム、在庫管理システム（例えば、検体および／または試薬を管理し、自動再注文を実行し得る）、および／または同様のものが挙げられる。
１．２．例示的な処理装置
図２は、本明細書に記載した様々な実施形態に関連して使用することができる例示的な処理システム２００を示すブロック図である。例えば、処理システム２００は、搬送システム１００内のコンベヤ１１０および／またはステーション１４０を制御するため、自動化システム内の他のロボットシステムを制御するため、および／または同様に、本明細書に記載した機能、プロセス、または方法の１つまたは複数として、またはそれらと組み合わせて使用することができる。システム２００は、サーバ、従来のパーソナルコンピュータ、または任意の他のプロセッサ対応のデバイスであり得る。当業者には明らかなように、他のコンピュータシステムおよび／またはアーキテクチャも使用することができる。
一実施形態では、システム２００は、コンベヤ１１０を駆動する１つまたは複数のモータを制御する。例えば、システム２００は、モータのアクチュエータを駆動して、モータを起動および停止し、モータの移動方向を変更し、モータの速度を変更し、および／または同様のことを行ってもよい。搬送システム１００を含む自動化システムは、各コンベヤ１１０のための別個のシステム２００、および／または、潜在的にすべてを含む２つ以上のコンベヤ１１０を制御する単一のシステム２００を含み得る。複数のシステム２００を含む自動化システムにおいて、システム２００は、例えば、１つのマスターシステム２００が２つ以上のスレーブシステム２００の動作を管理するように、階層的に配置されていてもよい。
加えて、システム２００は、１つまたは複数のステーション１４０と通信して、ステーション１４０を制御し、および／またはステーション１４０によって感知されたデータを受信、分析、および／または報告してもよい。例えば、システム２００は、ステーション１４０の１つまたは複数の機器（例えば、カメラ、ＮＦＣチップ、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）インタロゲータ、または他のセンサ等）を制御する命令を、ステーション１４０に送信してもよい。また、システム２００は、ステーション１４０の１つまたは複数の機器によって収集されたデータ（例えば、画像データ、信号データ等）を受信してもよい。この受信したデータは、さらなる制御または報告の目的で、システム２００によって分析、解釈、またはその他の方法で処理されてもよい。
システム２００はまた、自動化システムの外部にある１つまたは複数の他のシステムと通信してもよい。システム２００は、例えば、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）を介して、および／または少なくとも１つのネットワークを介して、これらの外部システムと通信してもよい。システム２００は、外部システムから命令を受け取り、外部システムにデータを提供してもよい。
システム２００は、各物品１１４を名前、ＳＫＵ、および／または他の特性または特徴によってピッキングすることができるように、システム２００によって管理される各物品１１４に関する情報を記憶する（例えば、二次メモリ２２０内の）１つまたは複数のデータベーステーブルを管理してもよい。加えて、システム２００は、これらのプロパティの１つまたは複数を利用して、物品１１４をどのようにルーティングおよび／または優先順位付けするかを決定してもよい。例えば、特定の物品１１４が温度制御される必要性に関する情報に基づいて、システム２００は、特定の物品１１４を温度制御されたコンベヤ１１０にルーティングすることができる。さらに、システム２００は、そのような情報を使用して、要求されている物品１１４のブランドまたはバージョン、ピッキングのための旧式になったり期限切れになったりするのに近い物品１１４の選択、最も人気のある物品１１４の検出、収納のための在庫切れまたは在庫の少ない物品１１４の検出（例えば、それらの物品１１４の供給をできるだけ制限し、および／またはそれらの物品１１４をより多く注文するため）、在庫切れの物品１１４の代用品の選択、および／またはそのようなものなど、他の決定を行うことができる。
システム２００は、好ましくは、プロセッサ２１０などの１つまたは複数のプロセッサを含む。入力／出力を管理するための補助プロセッサ、浮動小数点数学演算を実行するための補助プロセッサ、信号処理アルゴリズムの高速実行に適したアーキテクチャを有する特殊目的マイクロプロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ）、主処理システムに従属するスレーブプロセッサ（例えば、バックエンドプロセッサ）、デュアルまたはマルチプロセッサシステムのための追加のマイクロプロセッサまたはコントローラ、および／またはコプロセッサなど、追加のプロセッサが提供されてもよい。そのような補助プロセッサは、離散的なプロセッサであってもよいし、プロセッサ２１０と統合されていてもよい。システム２００で使用することができるプロセッサの例としては、限定されるものではないが、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）プロセッサ、Ｃｏｒｅ ｉ７（登録商標）プロセッサ、およびＸｅｏｎ（登録商標）プロセッサがあり、これらはすべて、カリフォルニア州サンタクララのＩｎｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。
プロセッサ２１０は、好ましくは、通信バス２０５に接続される。通信バス２０５は、ストレージとシステム２００の他の周辺コンポーネントとの間の情報転送を容易にするためのデータチャネルを含んでもよい。さらに、通信バス２０５は、データバス、アドレスバス、および／または制御バス（図示せず）を含む、プロセッサ２１０との通信に使用される信号のセットを提供してもよい。通信バス２０５は、例えば、ＩＳＡ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）、ＥＩＳＡ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）、ＭＣＡ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）ローカルバスに準拠したバスアーキテクチャ、ＩＥＥＥ４８８汎用インターフェースバス（ＧＰＩＢ）、ＩＥＥＥ６９６／Ｓ－１００などを含むＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）によって公布された規格など、任意の標準または非標準のバスアーキテクチャを構成してもよい。
システム２００は、好ましくは、メインメモリ２１５を含み、また、二次メモリ２２０を含んでもよい。メインメモリ２１５は、本明細書で考察される機能および／またはモジュールの１つまたは複数など、プロセッサ２１０上で実行されるプログラムの命令およびデータの記憶を提供する。メモリに格納され、プロセッサ２１０によって実行されるプログラムは、Ｃ／Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ、Ｐｅｒｌ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、．ＮＥＴなどを含むがこれらに限定されない、任意の適切な言語に従って記述および／またはコンパイルされてもよいことを理解されたい。メインメモリ２１５は、典型的には、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）および／またはスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）などの半導体ベースのメモリである。他の半導体ベースのメモリタイプには、例えば、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ラムバスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）、強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ）などが含まれ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）も含まれる。
二次メモリ２２０は、任意選択的に、内部媒体２２５および／またはリムーバブル媒体２３０を含むことができる。リムーバブル媒体２３０は、任意の周知の方法で読み出され、および／または書き込まれる。リムーバブル記憶媒体２３０は、例えば、磁気テープドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブ、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）ドライブ、他の光学ドライブ、フラッシュメモリドライブなどであってもよい。
二次メモリ２２０は、コンピュータ実行可能なコード（例えば、開示されたソフトウェアモジュール）および／または他のデータが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体である。二次メモリ２２０に格納されたコンピュータソフトウェアまたはデータは、プロセッサ２１０による実行のためにメインメモリ２１５に読み込まれる。
代替的な実施形態では、二次メモリ２２０は、コンピュータプログラムまたは他のデータもしくは命令がシステム２００にロードされることを可能にするための他の同様の手段を含んでもよい。そのような手段は、例えば、外部記憶媒体２４５からシステム２００にソフトウェアおよびデータを転送することを可能にする通信インターフェース２４０を含んでもよい。外部記憶媒体２４５の例としては、外付けハードディスクドライブ、外付け光学ドライブ、外付け光磁気ドライブ、および／またはそれらに類するものを含んでもよい。二次メモリ２２０の他の例としては、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能リードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ（ＥＥＰＲＯＭと同様のブロック指向のメモリ）などの半導体ベースのメモリを含んでもよい。
上述したように、システム２００は、通信インターフェース２４０を含んでもよい。通信インターフェース２４０は、システム２００と外部デバイス（例えばプリンタ）、ネットワーク、または他の情報源との間でソフトウェアおよびデータを転送することを可能にする。例えば、コンピュータソフトウェアまたは実行可能コードは、通信インターフェース２４０を介して、ネットワークサーバ（例えば、プラットフォーム１１０）からシステム２００に転送されてもよい。通信インターフェース２４０の例には、内蔵ネットワークアダプタ、ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）、ＰＣＭＣＩＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）ネットワークカード、カードバスネットワークアダプタ、ワイヤレスネットワークアダプタ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ネットワークアダプタ、モデム、ワイヤレスデータカード、通信ポート、赤外線インターフェース、ＩＥＥＥ １３９４ファイアワイヤ、およびシステム２００をネットワークまたは他のコンピューティングデバイスとインターフェースすることが可能な任意の他のデバイスが含まれる。通信インターフェース２４０は、好ましくは、イーサネットＩＥＥＥ８０２規格、ファイバーチャネル、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、非同期デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）、フレームリレー、非同期転送モード（ＡＴＭ）、統合デジタルサービスネットワーク（ＩＳＤＮ）、パーソナルコミュニケーションサービス（ＰＣＳ）、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）、シリアルラインインターネットプロトコル／ポイントツーポイントプロトコル（ＳＬＩＰ／ＰＰＰ）などの業界で推進されているプロトコル規格を実装するが、同様にカスタマイズされたまたは非標準のインターフェースプロトコルを実装してもよい。
通信インターフェース２４０を介して転送されるソフトウェアおよびデータは、一般に電気通信信号２５５の形態である。これらの信号２５５は、通信チャネル２５０を介して通信インターフェース２４０に提供されてもよい。一実施形態では、通信チャネル２５０は、有線または無線ネットワーク、または任意の様々な他の通信リンクであってもよい。通信チャネル２５０は、信号２５５を搬送し、数例を挙げると、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、従来の電話回線、セルラー電話リンク、ワイヤレスデータ通信リンク、無線周波数（「ＲＦ」）リンク、または赤外線リンクを含む様々な有線または無線通信手段を使用して実装することができる。
コンピュータ実行可能なコード（例えば、１つまたは複数のソフトウェアモジュールを含むコンピュータプログラム）は、メインメモリ２１５および／または二次メモリ２２０に格納される。コンピュータプログラムは、通信インターフェース２４０を介して受信し、メインメモリ２１５および／または二次メモリ２２０に格納することもできる。そのようなコンピュータプログラムは、実行されると、システム２００が本明細書の他の場所に記載される様々なプロセスおよび機能を実行することを可能にする。
本記載において、「コンピュータ可読媒体」という用語は、コンピュータ実行可能コードおよび／または他のデータをシステム２００にまたはシステム２００内に提供するために使用される任意の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を指すために使用される。このような媒体の例としては、メインメモリ２１５、二次メモリ２２０（内部メモリ２２５、リムーバブル媒体２３０、外部記憶媒体２４５を含む）、および通信インターフェース２４０と通信可能に結合された任意の周辺デバイス（ネットワーク情報サーバまたは他のネットワークデバイスを含む）がある。これらの非一時的なコンピュータ可読媒体は、実行可能なコード、プログラミング命令、ソフトウェア、および／または他のデータをシステム２００に提供する手段である。
ソフトウェアを使用して実施される実施形態では、ソフトウェアは、コンピュータ可読媒体に格納され、リムーバブル媒体２３０、Ｉ／Ｏインターフェース２３５、または通信インターフェース２４０を介してシステム２００にロードされてもよい。そのような実施形態では、ソフトウェアは、電気通信信号２５５の形でシステム２００にロードされる。ソフトウェアは、プロセッサ２１０によって実行されると、好ましくは、プロセッサ２１０に、本明細書の他の箇所に記載されているプロセスおよび機能のうちの１つまたは複数を実行させる。
一実施形態では、Ｉ／Ｏインターフェース２３５は、システム２００の１つまたは複数の構成要素と、１つまたは複数の入力および／または出力デバイスとの間のインターフェースを提供する。例示的な入力デバイスは、限定されないが、センサ、キーボード、タッチスクリーンまたは他のタッチセンシティブデバイス、バイオメトリックセンシングデバイス、コンピュータマウス、トラックボール、ペンベースのポインティングデバイス、および／または同様のものを含む。出力デバイスの例としては、他の処理デバイス、ブラウン管（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プリンタ、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦＤ）、表面伝導電子放出素子ディスプレイ（ＳＥＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）および／または同様のものが挙げられるが、これらに限定されない。場合によっては、（例えば、スマートフォン、タブレット、または他のモバイルデバイスにおける）タッチパネルディスプレイの場合のように、入力デバイスと出力デバイスが組み合わされてもよい。
システム２００はまた、音声ネットワークおよび／またはデータネットワークを介したワイヤレス通信を促進する任意選択のワイヤレス通信コンポーネントを含んでもよい。ワイヤレス通信コンポーネントは、アンテナシステム２７０、無線システム２６５、およびベースバンドシステム２６０を含む。システム２００では、無線システム２６５の管理の下、アンテナシステム２７０によって無線周波数（ＲＦ）信号が空中で送受信される。
一実施形態では、アンテナシステム２７０は、１つまたは複数のアンテナと、アンテナシステム２７０に送信および受信信号経路を提供するためのスイッチング機能を実行する１つまたは複数のマルチプレクサ（図示せず）とを含んでもよい。受信経路では、受信されたＲＦ信号は、マルチプレクサから、受信されたＲＦ信号を増幅し、増幅された信号を無線システム２６５に送信する低雑音増幅器（図示せず）に結合され得る。
代替実施形態では、無線システム２６５は、様々な周波数で通信するように構成された１つまたは複数の無線機を含んでもよい。一実施形態では、無線システム２６５は、復調器（図示せず）および変調器（図示せず）を１つの集積回路（ＩＣ）に組み合わせてもよい。また、復調器と変調器は別々の構成要素であってもよい。受信経路では、復調器は、ベースバンド受信オーディオ信号を残してＲＦキャリア信号を剥ぎ取り、これが無線システム２６５からベースバンドシステム２６０に送られる。
受信信号に音声情報が含まれている場合、ベースバンドシステム２６０はその信号をデコードし、アナログ信号に変換する。その後、信号は増幅され、スピーカーに送られる。また、ベースバンドシステム２６０は、マイクからアナログオーディオ信号を受信する。これらのアナログオーディオ信号は、ベースバンドシステム２６０によってデジタル信号に変換され、エンコードされる。ベースバンドシステム２６０はまた、送信用のデジタル信号をエンコードし、無線システム２６５の変調器部分にルーティングされるベースバンド送信オーディオ信号を生成する。変調器は、ベースバンド送信オーディオ信号をＲＦキャリア信号と混合し、アンテナシステム２７０にルーティングされ、電力増幅器（図示せず）を通過する可能性のあるＲＦ送信信号を生成する。電力増幅器は、ＲＦ送信信号を増幅し、それをアンテナシステム２７０にルーティングし、そこで信号は送信のためにアンテナポートに切り替えられる。
ベースバンドシステム２６０はまた、中央処理装置（ＣＰＵ）であってもよいプロセッサ２１０と通信可能に結合される。プロセッサ２１０は、データ記憶領域２１５および２２０にアクセスできる。プロセッサ２１０は、好ましくは、メインメモリ２１５または二次メモリ２２０に格納することができる命令（すなわち、１つまたは複数のソフトウェアモジュールを含むコンピュータプログラム等）を実行するように構成される。コンピュータプログラムはまた、ベースバンドプロセッサ２６０から受信し、メインメモリ２１０または二次メモリ２２０に格納するか、または受信時に実行することができる。そのようなコンピュータプログラムは、実行されると、システム２００が開示された実施形態の様々なプロセスおよび機能を実行することを可能にする。
１．３．場所－時間識別（ＰＴＩＤ）
本明細書で考察されるように、物品１１４は、（例えば、人間またはロボットの収納要員およびピッキング要員を必要とする固定棚とは対照的に）保管コンベヤ上に保管されてもよい。一実施形態では、自動化システム内の各物品１１４および／またはセグメント１１２は、場所－時間識別子（ＰＴＩＤ）と関連付けられる。追加的にまたは代替的に、各コンベヤ位置および／またはシステム構成要素（例えば、ステーション１４０）は、ＰＴＩＤと関連付けられてもよい。簡単にするために、ＰＴＩＤに関連付けられた物品１１４、位置、または構成要素のすべてを、本明細書ではまとめて「エンティティ（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）」または単数形で「エンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）」と呼ぶことがある。
各ＰＴＩＤは、コンベヤ１１０に対する位置、地面に対する位置、時間、識別された物体が何であるか、またはこれらの任意の組み合わせによって、エンティティを識別することができる。したがって、ＰＴＩＤは、物品１１４が搬送システム１００を通って移動する際に物品１１４を識別するために、指標を読む必要性を排除するために使用することができる。いくつかのケースでは、ＰＴＩＤは、搬送システム１００内の物品１１４の唯一の識別子であってもよい。
ＰＴＩＤは、搬送システム１００が、コンベヤ１１０に保管されている物品１１４を、その位置および時間のみによって識別された状態で一括して移動させることを可能にする。搬送システム１１０は、ナビゲーションを必要としない単純な一次元の動きで、個々の物品１１４または物品１１４のグループを、特定の固定された目的地に、指定された時間に、並行して届けることができる。これは、搬送システム１００を制御する処理システム２００が、どの物品１１４を移動させなければならないか、その物品１１４がどのコンベヤ１１０のどこにあるか、さらにその物品１１４を移動する場所および時間を知っていることを意味する。
ＰＴＩＤはまた、制御システム２００がイベントをモデル化および識別することを可能にする。したがって、制御システム２００は、すべてのイベントをスケジュールし、追跡し、実行し、記録してもよい。監視されるイベントは、ステーション１４０で発生するイベント（例えば、押し、引き、ピペッティング、読み取り、分析など）、特定のセグメント１１２で発生するイベント（例えば、積み込み、収納、ピッキングなど）、および／または搬送システム１００内の他のどこかで発生するイベントであってもよい。システム２００は、搬送システム１００で発生していることのリアルタイムモデルを維持して、搬送システム１００の過去および将来のイベントをモデル化するために使用されるだけでなく、例えば、保守を必要とするコンベヤ１１０、ステーション１４０、および／または他の構成要素を識別するために使用されてもよい。
ＰＴＩＤは、極めて高い柔軟性を提供する。例えば、自動診断機器において、検査のバッチ実行中に、バッチ実行を即座に一時停止し、ＰＴＩＤを保存して、緊急の検査を非常に異なるコンベヤの配置で実行できるようにすることができる。その緊急検査が完了した後、処理システムは、物品１１４、セグメント１１２、および／または他の構成要素のすべてを、バッチ実行が一時停止された時点の、それらの保存されたＰＴＩＤによって表されるような位置に戻し、その後、バッチ実行を再開することができる。このように、ＰＴＩＤは、先着順である従来のシステムとは異なり、システムを以前の状態に戻すことができることによって（例えば、その状態のＰＴＩＤを保存して呼び出すことによって）、作業を実行する順序に柔軟性を持たせることができる。
一実施形態では、各ＰＴＩＤはベクトルを含む。ＰＴＩＤのベクトルは、複数のサブベクトルを含んでいてもよい。これらのサブベクトルは、限定されないが、Ｃベクトル、Ｓベクトル、Ｇベクトル、Ｔベクトル、および／またはＷベクトルを含んでもよい。しかしながら、ＰＴＩＤは、より少ない数のサブベクトル、より多い数のサブベクトル、または異なるサブベクトルを含んでもよいことを理解すべきである。例えば、ＰＴＩＤに追加の情報を詰め込むために（例えば、操作性を向上させるために）、ＰＴＩＤに追加のサブベクトルを追加してもよい。
各Ｃベクトルまたは構成要素ベクトルは、エンティティ（例えば、物品１１４）がどのコンベヤ１１０または他の構成要素（例えば、棚）に位置しているかを示す一次元ベクトルであってもよい。例えば、Ｃベクトルは、構成要素の一意の識別子を含んでもよい。
各Ｓベクトルまたは表面ベクトルは、コンベヤ１１０または搬送システム１００の他の保持構成要素（例えば、固定された保管棚、ルンバ型ロボット車両などのロボット車両、その他）の１つの表面上の物品１１４の固定位置を識別する、本明細書でＳ座標と呼ばれる１つまたは複数の座標のセットを含んでもよい。Ｓベクトルは表面上の固定された位置を表しているが、表面自体は、例えば、表面が保管または移送コンベヤ１１０の上面である場合には、動いてもよいことを理解されたい。一実施形態では、Ｓベクトルは、特定の構成要素の特定の表面（例えば、特定のコンベヤ１１０の上面）上の固定された原点を中心とした、２次元ユークリッド空間におけるデカルトのＸおよびＹ座標を含む。ＳベクトルのＸ－Ｙ座標の各セットは、表面上の固有の位置を表す。
各Ｇベクトルまたは地面ベクトルは、地面（例えば、搬送システム１００の下の地表）上の固定された原点を中心とした位置を識別する、本明細書でＧ座標と呼ばれる１つまたは複数の座標のセットを含んでもよい。一実施形態では、Ｇベクトルは、固定された原点を中心とした、２次元ユークリッド空間におけるデカルトのＸ－Ｙ座標を含む。ＧベクトルのＸ－Ｙ座標の各セットは、地面上の固有の位置を表す。一実施形態では、各Ｇベクトルは、実世界の全地球測位システム（ＧＰＳ）座標（例えば、緯度および経度、および任意選択的に標高）、または特定の空間（例えば、自動化システムのハウジング、店舗、工場、または倉庫の床、その他）に対して定義された同様の座標を含む。
代替実施形態では、Ｓベクトルおよび／またはＧベクトルは、デカルト座標系の代わりに、固定された中心極の周りの極座標系の座標を含んでもよい。この場合、極座標は、（ｘ、ｙ）の代わりに、（ｒ、θ）または半径と角度と呼ばれることがある。
各Ｔ－ベクトルまたは時間ベクトルは、時間座標（例えば、タイムスタンプ）を含んでもよい。各時間座標は、時間軸上の点を表し、実時間または経過時間（例えば、ストップウォッチのような、固定された開始時点からの）を定義し、個々のタスクを監視するために使用することができる。例えば、Ｔベクトルは、物品１１４のステーション１４０への配送を特定の時間にスケジュールするように制御システム２００に指示するために使用することができる。また、Ｔベクトルは、タスク（例えば、様々な物品１１４の移動）に優先順位を付け、最も重要な（例えば、時間的制約のある）タスクを最初に処理するなど、トリアージを行うために使用することができる。また、Ｔベクトルは、すべてのイベント（例えば、移動、処理など）をスケジューリングし、記録することを可能にする。Ｔベクトルにより、搬送システム１００における過去のオペレーションの履歴を収集、保存すること、ならびに将来のオペレーションの予測、スケジューリングが可能となる。過去のオペレーションの履歴は、例えば、自動化システムの効率を最適化するためのデータ分析に使用することができる。
ＰＴＩＤにおけるＴベクトルの有用性の例は、複数のコンコースのコンベヤ１１０を有するフルフィルメント倉庫の文脈で説明することができる。処理システム２００は、Ｔベクトルを使用してイベントを正確にスケジュールすることができる。例えば、ショッピングリストの物品１１４が異なるコンコースに渡って保管されていた場合、処理システム２００は、各コンコースの各物品１１４が、ビン１６０がプッシュ機構を通過する正確な時間に、コンコース内のプッシュ機構にあるように、物品１１４およびビン１６０の移動をスケジュールすることができる。換言すると、各物品１１４の位置とビン１６０の位置は、各物品１１４がそれぞれのコンコースから押し出される時に、互いに一致するようにスケジュールされている。Ｔベクトルは、このようなレベルの精度を可能にし、結果として、効率を向上させる。
各Ｗベクトルまたは「何」ベクトルは、表現されたエンティティが何であるかを示すベクトルであってもよい。例えば、Ｗベクトルは、表現されたエンティティを、物品１１４、位置、または搬送システム１００の構成要素として識別する識別子を含んでもよい。Ｗベクトルは、さらに、物品１１４、位置、または構成要素の種類（例えば、パッセンジャー物品、保管物品、パッセンジャーの位置、保管場所、システム構成要素、コンベヤ１１０、固定された表面、セグメント１１２、ラック、ビン１６０、その他）を識別してもよい。Ｗベクトルは、ＰＴＩＤがどのような種類のエンティティを識別しているかを示す（例えば、コンベヤ１１０、固定棚、物品１１４、位置、セグメント１１２、ラック、ピペッター、読み取り、パッキング、または他のステーション１４０、その他）。このように、Ｗベクトルは、タイプ分類を表す別次元の座標である。Ｗベクトルにより、制御システム２００は、例えば、特定のＰＴＩＤによって識別されているエンティティの種類を識別することができるので、制御システム２００は、物品１１４、位置、またはシステム構成要素を区別することができる。
一実施形態では、各コンベヤ１１０は、複数のセグメント１１２に分割される。各コンベヤ１１０に関してこれらの複数のセグメント１１２のそれぞれは、一緒になって自動化システムの保持構成要素内のセグメントの位置を一意に識別する、ＣベクトルおよびＳベクトルの一意のペアに恒久的に関連付けられてもよい。ロボット車両および収納棚（例えば、棚１３２）などの他の保持構成要素（例えば、それぞれが一意のＣベクトルで表される）の保持面も、それぞれが独自のＳベクトルと関連付けられた領域またはセグメントに分割されてもよい。
各セグメント（例えば、コンベヤ１１０のセグメント１１２または別の保持構成要素のセグメント）は、独自のＳ座標系を有することもできる。例えば、各セグメントは、Ｘ座標およびＹ座標によって定義される独自のユークリッド空間を有することができる。したがって、セグメントのＳベクトルが指定されると、そのセグメント上のすべての物品１１４のすべてのＰＴＩＤのＳベクトルのＳ座標は、そのセグメントのＳ座標系に基づいて計算することができる。換言すると、ユークリッド空間におけるセグメントは、Ｓ座標のセット（例えば、Ｓ座標のリストまたはＳ座標の範囲）によって定義されてもよい。セグメントに対するこのＳ座標のセットから１つまたは複数のＳ座標を、セグメント上の個々の物品１１４に割り当てることができる。大きな物品１１４が複数のＳ座標をカバーする領域を占めている場合、複数のＳ座標を割り当ててもよい。あるいは、そのような物品１１４には、そのような物品１１４の「重心」を表す単一のＳ座標を割り当ててもよい。基本的に、各セグメント１１２は、物品１１４または物品１１４の一部を保持するセグメントの独自の系にセグメント化することができる。
円形のカルーセルコンベヤ１１０に関して、ＳベクトルのためのＳ座標を確立する目的で、Ｘ軸は、コンベヤ１１０の円形プロファイルと同軸であると定義することができ、Ｙ軸は、コンベヤ１１０の円形プロファイルの中心から外側に延びる半径方向の線であると定義することができる。したがって、カルーセルコンベヤ１１０上の各物品には、カルーセルコンベヤ１１０の円形Ｘ軸上の物品の位置を識別するＸ座標と、Ｘ座標を通って延びる半径方向の線上の物品の位置を識別するＹ座標とが割り当てられてもよい。これらのＳ座標は、ＸとＹではなく、一般的に半径および角度と呼ばれる極座標である。これは、入れ子状の円形のカルーセルコンベヤ１１０を利用する実施形態では、特に便利であるかもしれない。極座標系では、平面上の各点は、基準点からの距離と、基準方向からの角度とによって決定される。したがって、極座標系の各位置はベクトルであり、行列代数の方程式を適用することが可能である。
自動化システムの各コンベヤ１００または他の保持構成要素に対して、別個のＳベクトル系を利用してもよい。そのような実施形態では、２つのエンティティは、同じＳベクトルを有するが（すなわち、２つのエンティティが、それぞれの表面上の固定点に関して同じ位置にあることを表す）、異なるＣベクトルを有し得る（すなわち、２つのエンティティが異なる表面上にあるため）。あるいは、すべての保持構成要素は、特に、すべての保持構成要素の上面が同一平面内にある場合（例えば、同心円状のカルーセルコンベヤ１１０を有する実施形態の場合）には、単一の共有ユークリッド空間で定義され得る。このような実施形態では、全てのＳベクトルにおける全てのＳ座標が単一の基準点を用いて定義されてもよいので、Ｃベクトルは必要ないかもしれない。換言すると、Ｓベクトルだけを使用して、搬送システム１００内のエンティティの物理的な位置を一意に識別することができる。
Ｓベクトル系のユークリッド空間は、Ｇベクトル系の下に横たわる地面ユークリッド空間（例えば、自動化システムのコンベヤ１１０および他の保持構成要素の下に横たわる）に重ね合わせてもよい。両方のユークリッド空間は、全く同じ寸法を有していてもよく、Ｓベクトル系のユークリッド空間は、コンベヤ１１０の下にある地面ユークリッド空間上の固定された原点を中心にＧベクトル系の地面ユークリッド空間に直接関係していてもよい。原点の選択は、自動化システムの実装と応用に依存し、複数の原点があってもよい。原点が２つの系の間で整列されている間にコンベヤ１１０が停止している場合、または、保持構成要素が固定構成要素（例えば、保持棚）である場合には、Ｓベクトルが正確にＳベクトルと一致してもよい。上述したように、コンベヤ１１０の上面などの移動面上の物品１１４のＳ座標は、それらの物品１１４のＧ座標に対して時間とともに移動する可能性がある。しかしながら、Ｓベクトル系とＧベクトル系との関係から、Ｓベクトル系の点がＧベクトル系の固定点に結びつけられてもよい。加えて、物品１１４および／またはコンベヤ１１０の位置は、（例えば、読み取りステーション１４０を通過する際に）常に監視されてもよい。
上述の方法で、物品１１４をＰＴＩＤと関連付けることができ、自動化システム全体のその正確な位置を処理システム２００によって追跡することができる。換言すると、自動化システム内の物品１１４の正確な位置は、その割り当てられたＰＴＩＤを使用して識別することができる。処理システム２００は、自動化システム内のすべての物品１１４のＰＴＩＤを常に追跡し、人間の介入なしにその動きを制御してもよい。例えば、処理システム２００は、コンベヤ１１０および／または他のデバイス（例えば、ロボットプッシャまたはグリッパ、自動梱包機等）を制御して、物品１１４または物品１１４のセットを、ソースＰＴＩＤ（例えば、保管コンベヤ１１０または棚）から取り出し、移送コンベヤ１１０上に移動させ、移送コンベヤ１１０上で物品１１４を搬送し（その間、ＰＴＩＤは、そのＳベクトルが固定されたままで、その変化するＧベクトルを反映するように継続的に更新されてもよい）、移送コンベヤ１１０上の物品１１４を目的地ＰＴＩＤ（例えば、棚１３２）に配送することができる。保持構成要素（例えば、コンベヤ１１０、棚１３２等）間の物品の移動は、カメラによって観察されてもよく、カメラは人工知能（ＡＩ）によって監視および／または制御されてもよい。
一実施形態では、処理システム２００は、Ｃベクトル、Ｓベクトル、Ｇベクトル、およびＴベクトルの組み合わせに基づいて、特定の時間に物品１１４を搬送システム１００内の特定の位置（例えば、セグメント１１２、梱包または他の処理ステーション１４０、シュート１５０、積み込みエリア１７０等）に移動させるように（例えば、ソフトウェアによって）構成することができる。固定された目的地（例えば、静止したステーション１４０）には、下に横たわるユークリッド地面空間におけるＷベクトルおよび固定されたＧベクトルが割り当てられてもよい。
一実施形態では、処理システム２００は、光学的または機械的システム（例えば、物品１１４および／またはセグメント１１２が通過するときにその上のコードを光学的にスキャンする光学読み取りステーション１４０）を利用して、ＧベクトルおよびＳベクトル系の固定原点の関係に基づいて、所与のＳベクトルに対するＧベクトルを継続的に決定してもよい。換言すると、処理システム２００は、任意の所与の瞬間に、コンベヤ１１０－したがって、コンベヤ１１０上の物品１１４－の正確な位置を決定することができる。したがって、処理システム２００は、コンベヤ１１０が停止しているか、または動いているかにかかわらず、コンベヤ１１０上の任意の物品１１４のＧ座標を計算することができる。これにより、処理システム２００は、例えば、１つまたは複数のコンベヤ１１０を使用して物品１１４をあるＧ座標から別のＧ座標に移動させることによって、任意の物品１１４のＧ座標を制御することができる。これは、ＰＴＩＤシステムにおける品質管理のために重要であり得る。
リレーショナルデータベースは、そのＰＴＩＤを介して物品１１４を追跡するために使用されてもよい。具体的には、各物品１１４は、リレーショナルデータベースにおいてＰＴＩＤと関連付けられてもよい。ＰＴＩＤは、物品１１４のリレーショナルデータベースへのインデックスまたはキーとして使用されてもよい。例えば、Ｓベクトルは、物品１１４のテーブルへのインデックスとして使用されてもよく、そのＳベクトルを有する１つまたは複数の物品１１４に関する情報のすべてまたはサブセットを検索する。代替的または追加的に、ＧベクトルおよびＴベクトルの組み合わせを、物品１１４のテーブルへのインデックスとして使用してもよい。代替的または追加的に、任意の他のサブベクトルまたはサブベクトルの組み合わせ、または任意の指標読み取り（例えば、読み取りステーション１４０によって捕捉される）が、物品１１４のテーブルへのインデックスとして使用されてもよい。物品１１４は、リレーショナルデータベースにおいて、物品識別子（例えば、ＳＫＵ）、１つまたは複数の物品記述子（例えば、タイプ、価格等）、および／または同様のものなど、他のデータと同様に関連付けられてもよい。リレーショナルデータベースは、物品１１４のすべての動きを持続的に記録してもよい。例えば、移動した物品１１４、移動元のＰＴＩＤ、移動先のＰＴＩＤ、移動の時間、および／または同様のものを識別する行が移動テーブルに格納されてもよい。この移動の履歴は、監査、デバッグ、搬送システム１００の使用に対するロイヤリティの計算、および／または同様のものを含む、様々な用途に使用することができる。
本明細書の他の箇所で述べたように、一実施形態では、搬送システム１００は、任意のコンベヤ１１０上に保管された任意の物品１１４または連続する物品１１４のセットのランダムアクセスを可能にし、および／または任意のコンベヤ１１０の任意のセグメント１１２へのランダムアクセスを可能にする。例えば、各セグメント１１２は、ＰＴＩＤによって個別にアドレス指定されてもよい。処理システム２００は、物品１１４またはセグメント１１２へのランダムアクセスの命令を受け取ってもよい。命令は、物品１１４の識別子および／またはセグメント１１２のＳベクトルまたは完全なＰＴＩＤを含んでいてもよく、自動化システムの別の構成要素から、外部システムから、自動化システムのグラフィカルユーザインターフェースを介してオペレータから、および／または同様のものから受け取られてもよい。命令が物品１１４の識別子を含む場合、処理システム２００は、識別子を、物品１１４が配置されているセグメント１１２およびコンベヤ１１０を識別するＳベクトルまたはフルＰＴＩＤにマッピングしてもよい。そうでなければ、命令がＳベクトルまたはフルＰＴＩＤを含む場合、このＳベクトルまたはＰＴＩＤは、処理システム２００にランダムにアクセスされるセグメント１１２およびコンベヤ１１０を容易に識別する。いずれの場合も、セグメント１１２が識別されると、処理システム２００は、次に、セグメント１１２を含むコンベヤ１１０を制御して、セグメント１１２をアクセスされ得る位置に移動させてもよい。例えば、アクセス位置は、ステーション１４０（例えば、プッシャまたはグリッパなどのロボットシステムを含む）、目的地システム１３０、積み込みエリア１７０（例えば、収納またはピッキングのための）、および／または同様のものにアクセス可能な位置であってもよい。
このようにして、搬送システム１００内の任意のセグメント１１２および／または物品１１４にランダムにアクセスすることができる。セグメントにランダムにアクセスするこの能力は、物品１１４を任意のコンベヤ１１０の任意のセグメント１１２から迅速に荷積み下ろししたり、任意のセグメント１１２に迅速に積み込んだりすることを可能にし、大量の物品１１４（例えば、頻繁に使用または購入される物品）を、互いに近くおよび／またはアクセス位置の近くでコンベヤ１１０上に収納することを可能にする。加えて、処理システム２００は、コンベヤ１１０のセグメント１１２のランダムアクセスを利用して、例えば、コンベヤ１１０上の物品１１４を自動的に再ソートして、自動化システム内でのそれらの物品１１４の配置を最適化する（例えば、より頻繁に使用または購入される物品を、目的地システム１３０、ステーション１４０、積み込みエリア１７０等の近くに収納する）ことができる。
物品１１４が特定の保持構成要素（例えば、コンベヤ１１０、ロボット車両、または保管棚の特定のセグメント１１２）上に配置されている限り、物品１１４の位置は、その処理の間、その関連するＳベクトルに固定されてもよいし、別の既知のＳベクトルに移動してもよいので、読み取り手段（例えば、バーコードリーダ）を介して物品１１４を追跡し続ける必要はない。このように、有利なことに、物品１１４はその場で処理されるので、物品の位置が一度特定されると（例えば、特定のＳベクトルでその関連するバーコードまたは他の機械読み取り可能な指標を読み取ることによって）、再度特定される必要はない。これは、物品１１４を他のコンベヤ１１０に複数回転送した後（例えば、ソート処理中に）であっても、次のコンベヤ１１０上のＳベクトルが転送のたびに捕捉されるので（すなわち、ＰＴＩＤ保存）、同様である。好ましい動作原理は、プロセスの可能な限り早い段階で、一度だけパッセンジャー物品１１４のＰＴＩＤ識別を確立することである。
一実施形態では、物品１１４または物品１１４のラックが１つのコンベヤ１１０から別のコンベヤ１１０に移動されると、移動された各物品１１４またはラックのＰＴＩＤは、移動を反映するように更新される。新しいコンベヤ１１０上の物品１１４の新しいＰＴＩＤを確立することによって、物品１１４は、その現在のＰＴＩＤのみによって識別されて、サプライチェーンを進むことができる。これにより、サプライチェーン全体で物品１１４を何度もスキャンする必要がなくなる。例えば、物品１１４の位置（例えば、その現在のＣベクトルとＳベクトルの組み合わせ）は移動前に既に知られており、その目的地の位置（例えば、物品１１４が押されたり引かれたりその他の方法で移動されるセグメント１１２のＣベクトルとＳベクトルの組み合わせ）は知られているので、処理システム２００は、単に物品１１４のＰＴＩＤを更新することができ（例えば、物品１１４が移動されるセグメント１１２のＣベクトルとＳベクトルの組み合わせを反映するために）、この際、（例えば、その現在の位置を決定するために）物品１１４をスキャンする必要はない。
高速で動くコンベヤから物品が押し出されるときに物品をスキャンするリーダなど、物品が移動するときに物品を識別するために利用できる多くの複雑で高価な機構がある。しかしながら、これらの機構はすべて、各移動ポイントまたは出口ポイントに固定のスキャナを必要とする。有利なことに、ＰＴＩＤを使用すれば、そのようなスキャナは必要ない。
加えて、コンベヤ１１０を停止させることができるので、より単純なピッキングおよび／またはプッシュ機構を移動のために使用することができ、それに伴って費用も削減される。例えば、一実施形態では、２つのコンベヤ１１０間の物品の移動のために、２つのコンベヤ１１０は、ソースセグメント１１２（すなわち、物品１１４が現在保持されているセグメント１１２）および目的地セグメント１１２（すなわち、物品１１４が移動されるべきセグメント１１２）が互いに隣接するように停止されてもよい。次いで、非常に単純なプッシュ機構を用いて、物品１１４をソースセグメント１１２から目的地セグメント１１２に押すことができる。これにより、複雑で高価なグリッパ機構を必要とせず、動作中にエラーが発生する機会が減る。この場合、処理システム２００は、移動された物品１１４のＰＴＩＤ内のＣベクトルおよびＳベクトルを、ソースセグメント１１２のＣベクトルおよびＳベクトルから、目的地セグメント１１２のＣベクトルおよびＳベクトルにそれぞれ更新するだけである。これはすべて、物品１１４をスキャンすることなく行うことができる。
有利なことに、搬送システム１００内で物品１１４を移動するために、単純で安価な機構を使用するこの能力は、自動化された収納システムを初めて実用化する。一例として、臨床検査室は、窓口でサンプルを受け取ることができる。サンプルはスキャンされ、それによって自動化システムにサンプルの到着と存在を知らせる。加えて、サンプルに対して実施されるべき検査が自動化システムに入力され得る（例えば、手動またはＬＩＳを介して）。複数の手動での収納ステップを省くために、サンプルは、受け取り時にラック（例えば、サンプル用の２０×２０のスロットを有する）に配置することができる。その際、ラック全体のＰＴＩＤを自動的に確立することができる。新たに確立されたＰＴＩＤは、オーバーヘッドカメラシステム（例えば、読み取りステーション１４０として機能する）によって検証されてもよい。加えて、ラック内の各サンプルのＰＴＩＤは、その時点で、ラックのＳ座標系（例えば、２０×２０座標系）に従って、自動的に確立されてもよい。換言すると、各サンプルは、ラック固有のＳ座標系（例えば、２０×２０グリッドのラックスロットの１つ）内の位置を表すＳベクトルを持つＰＴＩＤを取得する。このようにして、多数のサンプル（例えば、２０×２０のラックで最大４００個）を投入し、すべてのサンプルのＰＴＩＤを１つのステップで迅速に計算することができる。サンプルのラックが投入されたコンベヤシステム１００は、その後、自動化システム内のコンベヤ１１０上の最適な位置にラックを収納することができ、それにより収納要員が歩く必要性が排除される。このようにして、自動化システムにサンプルを一括して投入することができ、小さな未識別ロットをオンボードで識別しなければならないのとは対照的である。また、サンプルは、それぞれの検査のために、自動化システム内の様々なステーション１４０に連続して配送するようにスケジュールすることができる。
ＰＴＩＤシステムは、サプライチェーン全体に拡張することができ、ジャストインタイムシステムおよびカイゼンシステムを容易にする、即時の統合されたフィードバックを提供する。例えば、ＰＴＩＤは、自動化システムが、ある期間（例えば、稼働日）内のすべての動きおよび動作をスケジュールすることを可能にする。ＬＩＳ上で検査が注文されるとすぐに（例えば、医師によって）、自動化システムは、検査されるべきサンプルのＰＴＩＤを使用して、受け入れ時および各検査ステーション１４０におけるサンプルの予約を行うことができる。自動化システム内のすべての動きおよび動作は、品質管理、処理量、効率、負荷レベル、請求書作成、高度なデータ分析、および／または同様のものを改善するために、（例えば、動きおよび／または動作の保存された履歴に基づいて）モデル化され、スケジュールされてもよい。したがって、例えば、特定の時間帯に１つの検査ステーション１４０が忙しくなる場合、自動化システムは、その検査ステーション１４０でのバックアップを防止するように、および／または他のタスクを並行して実行するように検査をスケジュールし、それによって処理量を向上させることができる。
倉庫の背景において、カルーセルを階層的に配置し、ＰＴＩＤシステムを使用して管理することができる。例えば、階層の１つのレベルで、より遅いカルーセルコンベヤ１１０が大量の在庫を保管する。別の階層レベルで、より速いカルーセルコンベヤ１１０が少量の在庫を保管し、迅速なアクセスを可能にする。より速いカルーセルコンベヤ１１０内の物品１１４が枯渇すると（例えば、その物品のＳＫＵがより速いカルーセルコンベヤ１１０内のより少ないＰＴＩＤと関連付けられることによって決定されるように）、より遅いカルーセルコンベヤ１１０からの物品１１４は、より速いカルーセルコンベヤ１１０に移動されてもよい。これらの物品１１４は、より速いカルーセルコンベヤ１１０が枯渇する前に再ストックされることを保証するスケジュールに従って移動されてもよいが、作業を妨げない時間（例えば、予想される忙しくない時間帯など、実行すべき作業またはタスクがより少ないとき）に移動されてもよい。したがって、梱包および出荷プロセスにおける処理量を大幅に改善することができる。加えて、処理システム２００は、倉庫が特定の物品１１４を使い果たしつつあるときを判断し、物品１１４の再供給を開始および／またはスケジューリングする要求をサプライチェーンの上流に自動的に送ることができる。このように、処理システム２００は、在庫および出荷制御、ならびにイベントスケジューリングを実行することができる。
ＴベクトルとＳベクトルまたはＧベクトルのいずれかとのペアリングは、パッセンジャー物品１１４およびシステム構成要素（ピペッター、自動梱包機等）をラベル付けして識別し、処理システム２００が自動化システム内の動作を指定および制御するために使用することができる、メトニマス名（ｍｅｔｏｎｙｍｏｕｓ ｎａｍｅ）またはキーと考えることができる。ＧベクトルとＷベクトルとのペアリングは、パッセンジャー物品１１４、ステーション１４０（例えば、ピペッター、梱包機等）、ビン１６０、および／または任意の他の構成要素に名前を付けることができる。有利なことに、ＰＴＩＤは、処理システム２００がベクトル値によって多くの異種のタイプのエンティティを識別することを可能にする。例えば、処理システム２００は、物品１１４およびステーション１４０のこのＰＴＩＤベースの知識を使用して、自動化システムを自己最適化するＡＩアルゴリズムを実行することができる。
本明細書の他の箇所で考察されるように、処理システム２００は、コンベヤ１１０の位置を監視することによって、Ｇベクトル系に対する、任意の移動物品１１４または構成要素のＰＴＩＤの各Ｓベクトルを追跡し、更新してもよい。この追跡中に、処理システム２００は、移動物品１１４または構成要素のＰＴＩＤのＴベクトルを動的に更新してもよい。このように、処理システム２００は、任意の特定の瞬間に、その現在の位置およびその将来の位置の両方に関して、任意の移動エンティティを追跡することができる。加えて、処理システム２００は、搬送システム１００内のすべての移動、動作、および／または他のイベントの履歴を（例えば、二次メモリ２２０に）記憶してもよい。この履歴は、現在の時刻までのすべてのイベントを含み得ることを理解されたい。加えて、処理システム２００は、将来のために予定されたすべてのイベントを（例えば、二次メモリ２２０に）記憶することができる。したがって、処理システム２００は、この絶えず更新される情報を使用して、Ｓベクトルを採用することなく、任意のＴベクトル（すなわち、時間）において特定のＧベクトル（すなわち、地面の位置）に何があるかを識別することができる。
また、ＰＴＩＤシステムは、処理システム２００がラベル付けされたイベントをスケジュールすることを可能にする。例えば、処理システム２００は、特定のＴベクトル（すなわち、特定の時間）において、特定のＧベクトルおよびＷベクトル（すなわち、自動化システム内の特定の地面の位置にある特定のもの）において、ＣベクトルおよびＳベクトル（すなわち、特定のコンベヤ１１０の表面上の特定の位置）をスケジュールすることができる。このようにして、処理システム２００は、特定のステーション１４０（例えば、ピペッター、梱包機等）の前に特定の物品１１４またはセグメント１１２を並べるために、この特定のＰＴＩＤをスケジュールすることができる。加えて、Ｃベクトル、Ｇベクトル、およびＴベクトルの組み合わせは、イベント（例えば、所与の検査ステーション１４０で所与のサンプルを処理すること）をモデル化することができる。
ＰＴＩＤはまた、トリアージのために処理システム２００によって使用されてもよい。例えば、自動診断機器の止血ステーション１４０で検査の注文がたくさんあるとする。処理システム２００がステーション１４０で予約を行う能力は、止血のタイムスロットが無駄にならないように、また、予約されたタイムスロットのために止血ステーション１４０にサンプルを持っていくのに遅延がないようにすることが重要であるので、価値があるだろう。処理システム２００は、ＰＴＩＤベクトルを利用し、スケジューリングを最適化するために、１つまたは複数のアルゴリズム（例えば、機械学習または他のＡＩアルゴリズム）を使用することができる。例えば、アルゴリズムは、予約を最適化し、物品１１４のキューイング（例えば、止血ステーション１４０の近く）を最適化し、コンベヤ１１０が予約に間に合うように物品１１４を止血ステーション１４０に移送するために自由であることを保証し、および／または同様のことを行うことができる。検査が医師によって注文されるとすぐに、またはサンプルが自動化システムで受け入れられると、サンプルに対して注文されたすべての検査は、各検査ステーション１４０（例えば、ＧベクトルおよびＷベクトルのペア）における特定の時間スロット（すなわち、Ｔベクトル）にスケジュールされてもよい。加えて、緊急の検査注文は、優先順位の低い注文の前に緊急の検査の注文を実施できるように、必要に応じて他のサンプルの他の検査を遅延および／または再スケジューリングするように、優先順位およびトリアージを与えられてもよい。
一実施形態では、処理システム２００は、ＰＴＩＤシステムの品質管理を行う。例えば、自動読み取りステーション１４０は、ＰＴＩＤによって提供されているアイデンティティが正しいことを確認するために、コンベヤ１１０上を通過する物品１１４上の機械読み取り可能な指標を読み取るために、搬送システム１００全体に選択的に配置されてもよい。具体的には、機械読み取り可能な指標を使用して、物品１１４とそのＰＴＩＤを検索し、検索されたＰＴＩＤを、処理システム２００による追跡に従って、機械読み取り可能な指標を捕捉した自動読み取りステーション１４０の前の位置に対応するＰＴＩＤと比較してもよい。ＰＴＩＤが一致した場合、ＰＴＩＤシステムは現実と整合している。そうでなく、ＰＴＩＤが一致しない場合、ＰＴＩＤシステムは整合しておらず、再較正プロセスが開始されてもよく、即時警報（例えば、誤動作を示す）が発せられてもよく（例えば、音が鳴らされるか、１人または複数人の受信者に送信される）、および／または同様のことが行われてもよい。ＰＴＩＤ検証のインスタンスは、ＰＴＩＤシステムが適切に整合されていることを保証するために、統計的サンプリングとして行うことができ、それによってＰＴＩＤシステムの完全性に対する継続的な信頼を提供する。さらなる安全対策において、機械読み取り可能な指標（例えば、ＱＲコード）が、コンベヤ１１０の表面上（例えば、１つまたは複数またはすべてのセグメント１１２上）に印刷されてもよく、それによって、統計に基づくＰＴＩＤ検証のために自動読み取りステーション１４０によってサンプリングされる位置をラベル付けする。
一実施形態では、処理システム２００は、すべてのコンベヤ１１０の現在の位置を監視し、記録する。例えば、コンベヤ１１０を動かすためにステッピングモータを使用する実施形態では、処理システム２００は、コンベヤ１１０のステッピングモータに送られるパルスをカウントして、それらの現在の位置を追跡してもよい。代替的に、処理システム２００は、上述したように、コンベヤ１１０が自動読み取りステーション１４０を通過する際に、コンベヤ１１０上の機械読み取り可能な指標を読み取ってもよい。いずれの場合も、ＰＴＩＤシステムの不整合または誤動作がある場合、処理システム２００は、この情報を使用して、ＰＴＩＤシステムを搬送システム１００と整合した状態に戻すことができる。
加えて、ＰＴＩＤの完全性をさらに確実にするために、すべての収納イベントが（例えば、カメラシステムによって）監視されてもよい。例えば、コンベヤ１１０が収納のために保管セグメント１１２を差し出すたびに、カメラは、保管セグメント１１２上に配置された物品１１４の画像またはビデオを捕捉してもよい。一実施形態では、一旦物品１１４がコンベヤ１１０の表面上の特定の位置に置かれると、その物品１１４は、そのコンベヤ１１０上にある間そのＳベクトルが一定であるように、同じコンベヤ１１０の同じ表面上の他の場所には決して移動しない。
一実施形態では、搬送システム１００のコンベヤ１１０の１つまたは複数（例えば、潜在的にすべてのコンベヤ１１０）は、磁気コンベヤであってもよい。磁気コンベヤは、鉄製の物品をコンベヤベルトに解放可能に固定するために磁石を使用する。これは、コンベヤベルトの移動中であっても、コンベヤベルトの表面上の物品１１４が正確なＳベクトルに留まることを保証するために使用することができる。注目すべきは、物品１１４自体は、鉄性である必要はない（しかし、特定の用途ではあり得る）ことである。例えば、物品１１４は、本明細書の他の箇所に記載したように、鉄製のラックまたは他の容器に配置されてもよい。この場合、処理システム２００は、物品１１４が配置されているラックまたは他の容器のＰＴＩＤに基づいて、物品１１４の個々のＰＴＩＤを計算してもよい。
処理システム２００は、すべての固定または移動エンティティのオペレーションをそのＰＴＩＤによって記録することができるので、ＰＴＩＤシステムは、規模の大小にかかわらず、物流システムの業務の効率に対する前例のない制御を可能にする。例えば、ＰＴＩＤは、業務を円滑に進めるためにあらゆる障害を検知してタイムリーに改善することが仕事である、フルフィルメントセンターの「水蜘蛛」と呼ばれる人間の作業員の機能の多くをＰＴＩＤによって自動化することができる。ＰＴＩＤにより、処理システム２００は、固定または移動するすべてのエンティティのすべてのオペレーションを継続的にモデル化することができるので、いずれかのエンティティが誤動作、減速、過負荷、または在庫切れになった場合、処理システム２００は、オペレーションを冗長なエンティティに迂回させたり、特定の推奨事項をもってタイムリーに人間による修復を求めたりすることができる。
有利なことに、少なくとも部分的に、搬送システム１００内のすべてのＳＫＵまたは物品１１４を識別するためにＰＴＩＤを使用した結果、人間のピッキング要員を排除することができる（例えば、フルフィルメント倉庫の背景において）。これは、各物品１１４の（例えば、特定の構成要素の特定の表面上の）詳細な位置が、自動化システムに入った時から、自動化システム内での滞在および自動化システムを通る移動の全体を通して、自動化システムを出るまで（例えば、出荷または梱包エリアで移送コンベヤ１１０を出るまで）、処理システム２００に知られているからである。従来のシステムは、一般に、そのような詳細で一貫した情報を維持しておらず、したがって、収集のために特定の物品を識別してピッキングするために人間を必要とする。開示された搬送システム１００は、本発明者が認識している中で、物品の収集のために人間のピッキング要員を排除することを可能にする唯一のシステムである。
１．４．カルーセルの調整例
図３Ａおよび３Ｂは、一実施形態による、コンベヤ１１０の動きがどのように調整され得るかの例を示す。図示された搬送システム１００は、４つの同心円状のカルーセルコンベヤ１１０を含む。各カルーセルコンベヤ１１０は、例えばウェッジ１１２に分割されており、各ウェッジ１１２は異なるＰＴＩＤで表されている。
図示の例では、処理システム１００は、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１で表されるＳベクトルを割り当てられたウェッジ１１２を、例えば、ステーション１４０の１つまたは複数の機器（例えば、ロボットプッシャ）を使用した操作のためにそれらがすべてアクセスされ得るように、半径方向の線に整列させなければならないと判断する。図３Ａおよび３Ｂに示すように、コンベヤ１１０Ａ上のＡ１は、３つの割り出し位置だけ時計回りに回転され、コンベヤ１１０Ｂ上のＢ１は、１５の割り出し位置だけ反時計回りに回転され、コンベヤ１１０Ｃ上のＣ１は、７つの割り出し位置だけ反時計回りに回転され、コンベヤ１１０Ｄ上のＤ１は、４つの割り出し位置だけ時計回りに回転され、カルーセル１１０Ａ～１１０Ｄ上のＡ１、Ｂ１、Ｃ１、およびＤ１を、同じ半径方向の線に整列させる。その結果、移動後、Ａ１は位置３００Ａに、Ｂ１は位置３００Ｂに、Ｃ１は位置３００Ｃに、Ｄ１は位置３００Ｄに位置する。したがって、図３Ｂに示すように、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、およびＤ１によって識別されるウェッジ１１２のすべてが、単一の半径方向の線上で同時にアクセス可能である。
図３Ａおよび３Ｂの例では、コンベヤ１１０は、両方向に回転することができる。したがって、処理システム２００は、コンベヤ１１０のそれぞれについて、その特定のコンベヤ１１０にとって最も効率的な移動方向を選択してもよい。効率は、最小の移動の量または移動の数として定義されてもよい。この場合、処理システム２００は、特定のセグメント１１２をその目的の割り出し位置に移動させるために必要な移動量が最も少ない移動方向を選択してもよい。しかしながら、代替システム１００では、コンベヤ１１０は単一の方向にのみ移動してもよく、または、効率の異なる定義が使用されてもよい。例えば、効率は、最も多くの数のセグメント１１２および／または物品１１４を同時に適切な位置に移動させる動きを優先し得る。
注目すべきは、コンベヤ１１０は、コンベヤ１１０を横切るセグメント１１２の任意の組み合わせを、互いに（例えば、ステーション１４０、目的地システム１３０、または他のシステムで）一列に整列させるように制御されてもよい。したがって、処理システム２００は、セグメント１１２を整列させるためにコンベヤ１１０を調整し、それによって、（例えば、ステーション１４０の機器を使用して）整列された物品１１４に特定のタスクを実行するために、それらのセグメント１１２に保持されている特定の物品１１４を整列させてもよい。この場合、各コンベヤ１１０は、セグメント１１２が整列されると、タスクのすべてのステップに必要な物品１１４のすべてがコンベヤ１１０を横切る直線上で利用可能になるように、全体的なタスクの同じステップにすべて関連する物品１１４のセットを運んでもよい。例えば、図３Ｂを参照すると、タスクの第１のステップのための第１の物品１１４は、Ａ１に位置して位置３００Ａでアクセス可能であり、タスクの第２のステップのための第２の物品１１４は、Ｂ１に位置して位置３００Ｂでアクセス可能であり、タスクの第３のステップのための第３の物品１１４は、Ｃ１に位置して位置３００Ｃでアクセス可能であり、タスクの第４のステップのための第４の物品１１４は、Ｄ１に位置して位置３００Ｄでアクセス可能であってもよい。より大きな数のセグメントを使用して、何百万または何十億もの物品１１４の異なる組み合わせを、連続的にまたは並行して迅速に整列させることができる。
２．プロセスの概要
次に、搬送システム１００を制御するためのプロセスの実施形態について詳細に記載する。記載されたプロセスは、搬送システム１００を含む自動化システムの１つまたは複数のハードウェアプロセッサ（例えば、プロセッサ２１０）によって実行される１つまたは複数のソフトウェアモジュールで具現化されてもよいことを理解されたい。記載されたプロセスは、ソースコード、オブジェクトコード、および／またはマシンコードで表される命令として実装されてもよい。これらの命令は、ハードウェアプロセッサ２１０によって直接実行されてもよいし、代わりに、オブジェクトコードとハードウェアプロセッサ２１０の間で動作する仮想マシンによって実行されてもよい。
代替的に、記載されたプロセスは、ハードウェアコンポーネント（例えば、汎用プロセッサ、集積回路（ＩＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブルロジックデバイス、離散ゲートまたはトランジスタロジック等）、ハードウェアコンポーネントの組み合わせ、またはハードウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントの組み合わせとして実装されてもよい。ハードウェアとソフトウェアの互換性を明確に示すために、本明細書では、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、その機能性の観点から一般的に記載している。このような機能がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、特定の用途とシステム全体に課せられた設計上の制約に依存する。熟練者は、特定の用途ごとに様々な方法で記載された機能を実装することができるが、そのような実装の決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。加えて、コンポーネント、ブロック、モジュール、回路、またはステップ内の機能のグループ化は、記載を容易にするためのものである。特定の機能またはステップは、本発明から逸脱することなく、１つのコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、またはステップから別のコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、またはステップに移動することができる。
さらに、本明細書に記載されているプロセスは、ステップの特定の配置および順序で図示されているが、各プロセスは、より少ない、より多い、または異なるステップ、およびステップの異なる配置および／または順序で実施することができる。加えて、別のステップの完了に依存しないいずれのステップも、ステップが特定の順序で記載または図示されている場合でさえ、その別の独立したステップの前、後、または並行して実行できることを理解すべきである。
説明のために、本明細書では、特定の構成で特定の数のコンベヤ１１０を含む搬送システム１００を参照して、プロセスを記載する。しかしながら、これらの例は限定的なものではなく、異なる数のコンベヤ１１０および／または異なる形状のコンベヤ１１０を含む、協働するコンベヤ１１０の他の構成に、記載されたプロセスを適応させる方法は、当業者には容易に明らかになるであろう。
２．１．ソフトウェア
処理システム２００は、搬送システム１００を制御する１つまたは複数のソフトウェアモジュール（例えば、メインメモリ２１５および／または二次メモリ２２０に格納され、プロセッサ２１０によって実行される）を格納および実行してもよい。この制御は、コンベヤ１１０の動きのタイミングを互いにおよび実行されている操作に対して最適化すること（例えば、滞留時間を最小化し、処理量を増加させること）、処理のために必要なリードタイムを実施すること、処理のために物品１１４を選択すること、ピックアップおよび／または処理のために物品１１４の集合をまとめること、および／または同様のことを含んでもよい。
一実施形態では、制御ソフトウェアは、人工知能を利用して、自動化システムおよび／または人間のユーザの意図を予測してもよい。例えば、制御ソフトウェアは、観察され保存されている履歴データセットを用いて、観察された一連のイベントに基づいて実行されるべき次の操作を予測するために、機械学習アルゴリズムを訓練してもよい。追加的にまたは代替的に、人工知能（例えば、畳み込みニューラルネットワークを採用する）を使用して、１つまたは複数の自動読み取りステーションによって捕捉された画像データ内の物体（例えば、物品１１４）を認識および／または分類してもよい。
処理システム２００はまた、自動化システムによって（例えば、１つまたは複数のステーション１４０の機器によって）生成された、画像データまたは他の感知されたデータを含むデータを分析するために、１つまたは複数のソフトウェアモジュール（例えば、メインメモリ２１５および／または二次メモリ２２０に格納され、プロセッサ２１０によって実行される）を格納および実行してもよい。この分析は、検査の結果を決定および解釈すること（例えば、読み取りステーションのカメラによって捕捉された画像データに基づいて）、物品１１４の在庫表を作成すること（例えば、読み取りステーションのカメラによって捕捉された機械読み取り可能な指標の画像データに基づいて）、物品１１４を位置（例えば、Ｓベクトル）にマッピングすること、ＳベクトルをＧベクトルにマッピングすること（例えば、ＰＴＩＤを更新すること）、および／または同様のことを含んでもよい。
注目すべきは、自動化システムのサイズに関わらず、同じ制御および分析ソフトウェアを処理システム２００が使用できることである。したがって、自動化システムは、新しいソフトウェアを開発する必要なく、特定の用途のために必要または所望に応じてスケールアップまたはスケールダウンすることができる。例えば、自動化システムは、小型、中型、および／または大型のバージョンで製造することができる。自動化システムのサイズにかかわらず、ソフトウェアは、搬送システム１００の動作を最適化し、搬送システム１００によって生成されたデータを分析する。
制御ソフトウェアを実行する処理システム２００は、任意の時間に各コンベヤ１１０上でどのプロセスがアクティブであるかを監視してもよい。カルーセルコンベヤ１１０が静止していることを必要とする特定のコンベヤ１１０上でプロセスがアクティブでないとき、処理システム２００は、オペレータ（例えば、収納のための自動化システムの開放可能なアクセスポイントに近い）、または迅速な積み込み／荷下ろしのための他のシステム（例えば、ロボット積み込み／荷下ろしシステム）によるアクセスを容易にするために、コンベヤの空のセグメント１１２を配置するために、コンベヤ１１０を自動的に移動させてもよい。
同様に、いずれのアクティブなプロセスも中断しない場合、処理システム２００によって実行される制御ソフトウェアは、頻繁に使用される物品１１４の位置と、それらの頻繁に使用される物品１１４が操作されるステーション１４０または目的地システム１３０との間の距離を最小化するために、１つまたは複数のコンベヤ１１０を自動的に移動させてもよい。例えば、非活動期間中に、制御ソフトウェアは、頻繁に使用される物品１１４を保持するコンベヤ１１０のセグメント１１２を、自動化されたステーション１４０と整列するように、自動的に移動させてもよい。これにより、頻繁に使用される物品１１４を含む新しい操作を開始するのに必要なリードタイムを減少させることができる。
一実施形態では、制御ソフトウェアは、スケジュールされた操作のために操作を最適化することもできる。例えば、所与の時間に複数の操作が予定されており、各操作が操作を開始することができる前に特定の準備を必要とする場合、処理システム２００によって実行される制御ソフトウェアは、リードタイムに応じて準備に優先順位を付けてもよい。したがって、リードタイムが最も長い操作の準備は、最も高い優先順位を与えられ、最初に実行されてもよく、一方、リードタイムが最も短い操作は、最も低い優先順位を与えられ、最後に実行されてもよい。
制御ソフトウェアはまた、過去の時間帯別の負荷に敏感であってもよい。例えば、制御ソフトウェアは、自動化システムの履歴的な使用データを保存し、その履歴的な使用データを使用して、今後のニーズを予測してもよい。例えば、特定の物品１１４が特定の日の特定の時間に定期的に操作される場合、処理システム２００によって実行される制御ソフトウェアは、操作が定期的に実行される特定の日のほぼ特定の時間に準備が完了するように、十分なリードタイムでそのような操作（例えば、物品の移動および／または再ソート）の準備を自動的に開始してもよい。
２．２．物品の積み込み／収納
一実施形態では、１つまたは複数の物品１１４は、機械読み取り可能な指標（例えば、バーコード、クイックレスポンス（ＱＲ）コード、英数字文字列、ＮＦＣチップ、ＲＦＩＤタグ等）でラベル付けされてもよい。これらの物品１１４がコンベヤ１１０に積み込まれる時点で、処理システム２００は、物品１１４が積み込まれる各セグメント１１２が自動読み取りステーション１４０を通過するように、コンベヤ１１０を自動的に移動させてもよい。自動読み取りステーション１４０は、読み取りステーション１４０に現在アクセス可能なコンベヤ１１０のセグメント１１２上の物品１１４の機械読み取り可能な指標を読み取って（例えば、カメラ、バーコードリーダ、ＮＦＣチップ、ＲＦＩＤインタロゲータ等の機器を介して）、物品１１４を識別してもよい。処理システム２００は、コンベヤ１１０の各セグメント１１２を（例えば、そのＰＴＩＤを介して）追跡するので、処理システム２００は、どのセグメント１１２が読み取りステーション１４０に現在アクセス可能であるかを識別することもできる。したがって、処理システム２００は、その物品１１４の識別子を、その物品が積み込まれたコンベヤ１１０のセグメント１１２の識別子（例えば、セグメントのＳベクトル）にマッピングしてもよい。このマッピングされた関連付けは、物品１１４がコンベヤ１１０から取り出されるまで（例えば、メモリ２１５または２２０に）記憶されてもよい。有利には、この関連付けによって、物品１１４を、コンベヤ１１０上の位置に基づいて後続の操作で識別することができ、コンベヤ１１０上の物品１１４の位置を、物品１１４の識別子を用いて検索することができる。
複数の物品１１４（例えば、同じ菌類タイプの物品１１４）を含むラックを利用する実施形態において、ラック内の各物品１１４は、ラックがコンベヤ１１０のセグメント１１２上に積み込まれる前に、そのラック内の位置を識別する位置識別子を与えられてもよい。ラックがコンベヤ１１０上に配置されると、処理システム２００は、コンベヤ１１０上のラックの位置（例えば、Ｓベクトル）およびラック内の物品１１４の位置識別子に基づいて、ラック内の各物品１１４のＳベクトルを計算してもよい。
自動読み取りステーション１４０が、コンベヤ１１０が静止している間に機械読み取り可能な指標を読み取ることしかできない場合、コンベヤ１１０は、第１の割り出しされた位置に回転し、自動読み取りステーション１４０が機械読み取り可能な指標を読み取るために十分な時間停止し、第２の割り出しされた位置に回転し、自動読み取りステーション１４０が次の機械読み取り可能な指標を読み取るために十分な時間停止し、第３の割り出しされた位置に回転し、という具合に続いてもよい。代替実施形態では、自動読み取りステーション１４０は、コンベヤ１１０が動いている間に（例えば、ストロボ光を介して）機械読み取り可能な指標を読み取るように構成されてもよい。この場合、コンベヤ１１０は、自動読み取りステーション１４０が機械読み取り可能な指標を読み取ることができる速度で（例えば、ストロボ光と同期して）、コンベヤ１１０上の機械読み取り可能な指標のすべてが読み取られるのに必要なだけ（例えば、全回転または部分回転）単に回転してもよい。
一実施形態（例えば、物品１１４が消費者製品である）では、物品１１４は、配送トラックから直接コンベヤ１１０にストックされてもよい。ストック時に、処理システム２００は、各物品１１４に対してＰＴＩＤを生成および記憶してもよい（例えば、自動読み取りステーション１４０を使用して、どの物品１１４がどのセグメント１１２上にあるかを識別する）。処理システム２００は、自動化システムを通して移送されるときに各物品１１４のＰＴＩＤを保存および更新することができるので、自動化システム内で物品１１４を識別するためのさらなるステップは必要ない。一実施形態では、物品１１４のＰＴＩＤ履歴は、供給および流通チェーン全体（例えば、製造施設から、１つまたは複数の流通センター、実店舗等まで）の複数の施設にわたって保存することができる。
従来の店舗では、棚にストックすることは労働集約的な手動プロセスである。人間は、物品を視覚的に識別し、配送トラックから保管庫内の特定のカートに物品を移動させ、保管庫から店舗内の割り当てられた場所にある店舗内の棚に物品を移動させなければならない。現在では、似たような物品を同じ通路に並べたり、顧客が買い物リストの物品を見つけやすいように通路にラベルを貼ったりしている。物品の位置は細かいレベルで管理されている。具体的には、各物品はＳＫＵを有し、ＳＫＵは物理的な位置が割り当てられ、物品にバーコードと文字で表現されている。ストック要員は、物品のラベルからＳＫＵを読み取り、店舗内のどの場所に物品を置くべきかを判断したり、会計のために在庫数を計算したりする。通例、ストック要員は特定の通路または通路のセクションに割り当てられ、それにより、割り当てられた位置のすべてのＳＫＵに精通するようになる。
有利なことに、搬送システム１００におけるストックまたは収納のプロセスは、はるかにより簡単である。通路にストック要員を割り当てる代わりに、配送員（例えば、配送トラックの運転手）によって、１つまたは複数の指定された収納ポートでコンベヤ１１０に物品１１４が積み込まれてもよい。各物品１１４のＰＴＩＤは積み込みの時点で一度記録され、再度記録される必要がないようにする。例えば、配送員は、物品１１４上の機械読み取り可能な指標（例えば、バーコード）をスキャンしてもよく、処理システム２００は、この指標からの符号化データ（例えば、物品識別子）を受信して、物品１１４を識別し、識別された物品１１４を保持するコンベヤ１１０のセグメント１１２を決定し、配送員が決定されたセグメント１１２上に物品１１４を置くことができるように、決定されたセグメント１１２を収納ポートに移動させ、物品１１４を決定されたセグメント１１２のＰＴＩＤに関連付けてもよい。代替的に、配送員は、コンベヤ１１０の空のセグメント１１２上に物品１１４を配置してもよく、処理システム２００は、物品１１４上の機械読み取り可能な指標を自動的に読み取り（例えば、自動読み取りステーション１４０のカメラまたはバーコードリーダを介して）、物品１１４をセグメント１１２のＰＴＩＤと関連付けてもよい。物品１１４をコンベヤ１１０または他の保持構成要素のセグメント１１２のＰＴＩＤと関連付けるための任意の代替方法が使用されてもよいことを理解すべきである。
一実施形態では、同じＳＫＵの複数の物品１１４が、コンベヤの長手方向（すなわち、移動方向）と直交する横方向にコンベヤ１１０を横断するセグメント１１２を占有してもよい。換言すると、単一のセグメント１１２は、同じＳＫＵを有する同じ物品１１４の複数のコピーを含んでもよい。これらの物品１１４は、横方向に、コンベヤ１１０を横断してセグメント１１２上に収納されてもよく、その結果、それら物品は、セグメント１１２上でおよび／またはセグメント１１２から離れるように横方向に移動できる（例えば、ラック内のヘリカルワイヤまたはスプリングなどを介して）。処理システム２００は、各セグメント１１２を、セグメント１１２に収納されている物品１１４のＳＫＵと関連付けてもよい（例えば、二次メモリ２２０内で）。各収納ポートは、スキャンステーション１４０を含んでもよい。配送員は、搬送システム１００に収納される物品１１４のＳＫＵを、スキャンステーション１４０でスキャンしてもよい。処理システム２００がスキャンステーション１４０でＳＫＵのスキャンを検出すると、そのＳＫＵに関連するセグメント１１２を自動的に識別し、識別されたセグメント１１２を収納ポートに移動させるように、コンベヤ１１０を応答的に制御またはスケジュールする。したがって、配送員は、ＳＫＵがスキャンされた物品１１４を、収納ポートで適切なセグメント１１２上に収納することができる。有利には、配送員は、特定の物品１１４をどこに収納するかを知る必要はなく、搬送システム１００内のどこに収納されているかに関わらず、複数の異なる物品１１４（例えば、異なるＳＫＵを有する）を、同じ収納ポートで収納することができる。
収納は、同じタイプ（例えば、同じＳＫＵ）の物品１１４を、収納ポートにあるいずれかのセグメント１１２に横方向にスライドさせるだけでよいリサイクル可能なラック（例えば、ヘリカルワイヤを介して前方に押し出された物品を有する）で出荷することによって、さらに改善され得る。この場合、配送員は、複数の物品１１４を含むラックを、収納ポートでセグメント１１２の上に単にスライドさせることができる。処理システム２００は、ラックおよび／またはセグメント１１２のＰＴＩＤに基づいて、ラック内の物品１１４のすべての個々のＰＴＩＤを計算することができる。
上記の態様において、搬送システム１００への各物品１１４の積み込みは、正確に記録することができる（例えば、メモリ２２０に）。加えて、搬送システム１００からの各物品１１４の荷下ろし（例えば、顧客のピックアップによる）も正確に記録される。したがって、搬送システム１００内のすべての物品１１４の正確なリアルタイム在庫を維持することができる。この在庫は、コンベヤ１１０のセグメント１１２が、それらのセグメント１１２によって保持される物品１１４上の機械読み取り可能な指標を読み取ってそれらの物品１１４を識別する自動読み取りステーション１４０を継続的に通過する際に記録されるリアルタイム在庫と照合することができる。物品１１４の在庫は、自動化された会計、新しい在庫の自動再注文、および／または在庫修正の必要性の検出に使用することができる。
２．３．自動化された物品収集
一実施形態では、搬送システム１００は、電子ショッピングカートからのまたは電子ショッピングカート内の消費者製品または他の物品１１４の収集を自動化するために使用されてもよい。例えば、顧客は、インターネットを介してオンラインストアから購入するために１つまたは複数の物品１１４を選択することができ、搬送システム１００は、出荷のために倉庫内に、その後の顧客によるピックアップのために実店舗内に、および／または同様に、それらの物品１１４を収集するために使用されてもよい。別の例として、顧客は、実店舗内の電子キオスクから購入のために１つまたは複数の物品を選択することができ、その実店舗内の搬送システム１００は、一箇所（例えば、保管棚１３２）で便利にピックアップするために物品１１４を自動的に収集することができる。
一実施形態では、実店舗全体を自動化システムに転換してもよい。例えば、典型的な固定された陳列棚は、図１Ａ～１Ｆに図示されているものなどの搬送システム１００によって完全にまたは部分的に置き換えられてもよい。店舗で販売される物品１１４のすべてが、保管コンベヤ１１０に保管されてもよい。処理システム２００は、関連するＰＴＩＤを使用して各物品１１４を常時追跡してもよく、コンベヤ１１０を独立して制御して、個々の物品１１４を自動的に取り出して、指定された位置に配送してもよい。処理システム２００は、各コンベヤ１１０を、いずれかの方向に、様々な速度で移動し、割り出しされた位置で停止および始動するように制御してもよく、それによって、自動化システムは、任意のＰＴＩＤ識別された物品１１４または物品１１４のセットを、任意のＰＴＩＤ識別された目的地に回収することができる。
一実施形態では、自動化システムは、その関連付けられたＰＴＩＤに基づいて、任意の物品１１４をある位置から別の位置に移動させることができる。例えば、処理システム２００は、（例えば、別のシステム、人間のオペレータ等から）移動されるべき物品１１４に関連付けられたＳベクトル（潜在的にＣベクトルも）を受信してもよい。あるいは、処理システム２００は、物品１１４の識別子（例えば、英数字または数字文字列、名前、タイプ等）を（例えば、別のシステム、人間のオペレータ等から）受け取り、物品の識別子に関連付けられたＳベクトルを（例えば、リレーショナルデータベースで）決定してもよい。いずれの場合も、処理システム２００は、Ｓベクトルに関連付けられたＧベクトルを検索してもよい。処理システム２００はまた、物品１１４が移動されるべき目的地のＧベクトルを受信または決定してもよい。処理システム２００は、次に、コンベヤ１１０、ステーション１４０、および／または自動化システム内の他のロボット構成要素を制御して、物品１１４をソースのＧベクトルから目的地のＧベクトルに移動させてもよい。処理システム２００は、各移動（例えば、ＰＴＩＤの変化によって表される）をリレーショナルデータベース（例えば、メモリ２２０に格納されている）の移動テーブルに格納して、それによって物品の移動のすべての記録された履歴を保存してもよい。
図４は、一実施形態による、物品１１４を収集するためのプロセス４００における搬送システム１００の使用を示す。プロセス４００は、図１Ａ～１Ｆの搬送システム１００などの搬送システム１００の構成要素を制御するために、処理システム２００によって（例えば、具体的にはプロセッサ２１０によって）格納および実行される１つまたは複数のソフトウェアモジュールとして実装されてもよい。
ステップ４１０において、処理システム２００は、１つまたは複数の物品１１４のリストを受け取る。リストは、オンラインストアのグラフィカルユーザインターフェースまたは実店舗の電子キオスクのグラフィカルユーザインターフェースを介してユーザによって作成されてもよい。例えば、ユーザは、グラフィカルユーザインターフェースを介して物品１１４を選択して、仮想カートに入れてもよい。ユーザが所望の物品１１４をすべて仮想カートに集めたら、ユーザは、仮想カート内の物品１１４が購入される取引を開始または完了してもよい。例えば、ユーザは、従来のオンラインチェックアウトプロセスを介して物品１１４を購入して、ユーザの発送先住所に発送したり、実店舗でユーザがピックアップするために収集したりすることができる。ユーザが実店舗で物品１１４をピックアップする場合、支払いは、ピックアップの前に（例えば、グラフィカルユーザインターフェースを介した従来のオンラインチェックアウトプロセスを介して）、またはピックアップの際に（例えば、ＰＯＳシステムによる従来のチェックアウトプロセスを介して）完了してもよい。
ステップ４２０～４４０において、処理システム２００は、ステップ４１０で受け取った物品１１４のリスト内の各物品１１４を反復する。これらの反復は連続して実行されてもよいし、並行して実行されてもよい。一実施形態では、処理システム２００は、物品１１４の収集を最適化するように、収集される物品１１４に優先順位を付け、および／または搬送システム１００内の動きを管理してもよい。最適化は、移動の最小化、収集の時間の最小化、および／または他の指標の最小化もしくは最大化の１つまたはいくつかの組み合わせとして定義されてもよい。
ステップ４２０において、処理システム２００は、ステップ４１０で受け取ったリスト上の物品１１４が収集されるべく残っているかどうかを判断する。リスト上のいずれかの物品１１４が収集されるべく残っている場合（すなわち、ステップ４２０において「Ｙｅｓ」の場合）、プロセス４００はステップ４３０に進む。そうでなく、リスト上の物品１１４が収集されるべく残っていない場合（すなわち、ステップ４２０において「Ｎｏ」の場合）、プロセス４００は終了してもよい。
ステップ４３０で、処理システム２００は、収集される物品１１４の位置を決定する。例えば、リスト内の各物品１１４は、特定の物品１１４または物品１１４のタイプを識別する物品識別子と関連付けられてもよい（例えば、物品が代替可能である場合、ＳＫＵ）。処理システム２００は、物品識別子を搬送システム１００内のＰＴＩＤにマッピングしてもよい。最初、ＰＴＩＤは、保管コンベヤ１１０上または固定保管棚上の位置（例えば、セグメント１１２）を識別してもよい。
ステップ４４０で、処理システム２００は、搬送システム１００の構成要素を制御して、物品１１４をそのソースからその目的地に移動させる。本明細書の他の箇所で考察したように、処理システム２００は、セグメント１１２を任意の正確な位置に移動（例えば、ステップ）するように各コンベヤ１１０を独立して制御してもよい。さらに、移動中、物品１１４のＰＴＩＤは、そのＳベクトルが特定のコンベヤ１１０または他の保持構成要素上の位置を表し、そのＧベクトルが自動化システムの地面上の位置を表すように、継続的に更新されてもよい。このように、処理システム２００は、自動化システム内の各物品１１４の座標を常に認識し、自動化システム内の任意のソース位置から任意の目的地位置への任意の物品１１４の正確な配送を可能にする。その結果、一次実施形態では、処理システム２００は、多様なソース位置から単一の目的地位置への物品１１４の任意の特定の組み合わせを見つけて配送することができる。
ステップ４２０～４４０のすべての反復にわたって、ステップ４１０で受け取った、リスト内の物品１１４は、１つまたは複数の目的地で収集される。顧客によるピックアップのために物品１１４を収集する実施形態では、物品１１４は、顧客または店舗の人員によって直接アクセス可能なロッカーまたは他の場所の保管棚１３２など、単一の目的地ですべて収集される。出荷のために物品１１４を収集する実施形態では、物品１１４は、単一の受入容器（例えば、ビン１６０）に収集され、出荷用の箱または他の容器に手動または自動で梱包するために梱包エリアに届けられてもよい。
処理システム２００は、プロセス４００（例えば、物品１１４の複数の異なるリストについて）および／またはステップ４４０（例えば、複数の物品１１４について）の複数の反復を、連続的にまたは並行して実行してもよい。この場合、処理システム２００は、複数のタスクを完了するために単一の移動を使用することによって、効率を高めることができる。具体的には、各コンベヤ１１０のセグメント１１２は、列車の車両のように一緒に移動する。したがって、コンベヤ１１０の１つのセグメント１１２の移動は、同じコンベヤ１１０の他のすべてのセグメント１１２も一緒に引っ張る。一実施形態では、処理システム２００は、コンベヤ１１０のこの特徴を利用するために物品１１４を選択して配置してもよい。例えば、処理システム２００は、近くの目的地に行く物品１１４（例えば、同じリストまたは異なるリスト内の）を同じコンベヤ１１０上に互いに近接して配置してもよく、好ましくは、それらを目的地で同時に積み下ろすことができる位置に配置してもよい（例えば、目的地も隣接している場合、コンベヤ１１０の隣接するセグメント１１２に配置する、目的地と同じ距離だけ間隔を空けて配置するなど）。このようにして、複数の物品１１４を、１回の移動で複数の異なる目的地に移動させることができ、および／または移送コンベヤ１１０上におよび／または移送コンベヤ１１０から離れるように並行して移動させることができ、それによって、自動化システムの処理量を、同じ移動で物品の供給を受けることができる目的地の数で乗算することができる。
処理システム２００によって実行される制御ソフトウェアは、物品１１４のリストの収集を最適化して、争奪を最小化し、搬送システム１００のパフォーマンスを最大化してもよい。具体的には、処理システム２００は、複数の顧客から複数の物品１１４のリストを同時期にまたは同時に受信してもよい。加えて、ストック要員がコンベヤ１１０へのアクセスを要求するときに、コンベヤ１１０の争奪が発生する可能性がある。したがって、制御ソフトウェアは、積み込みおよび荷下ろしのために複数のコンベヤ１１０をタイムシェアリングすること、緩やかな販売時間向けに配送をスケジューリングすること、および／または同様のことなど、これらの争奪および滞留時間を最小化するためのポリシーを実装してもよい。
２．４．店舗内ピックアップ
搬送システム１００は、マイクロフルフィルメントシステム（ＭＦＣ）などの店舗内ピックアップに使用されてもよい。顧客は、ウェブサイトまたはモバイルアプリを使用して、選択された店舗の物品１１４から仮想カートを構築し、チェックアウトし、それによって選択された店舗から１つまたは複数の物品１１４の購入を完了してもよい。購入が行われるウェブアプリケーションは、１つまたは複数のネットワーク（例えば、インターネット）を介して、物品１１４のリストを選択された店舗の自動化システムに通信してもよい。
自動化システムが物品１１４のリストを受信することで、プロセス４００がトリガーされ、これはステップ４１０で表される。この場合、搬送システムは、リスト内のすべての物品１１４を回収し、店舗の正面またはその近くにあるロッカー内の保管棚１３２に届けてもよい。ロッカーの識別子（例えば、英数字または数字の文字列）および／または位置は、顧客に提供されてもよい（例えば、顧客のスマートフォン上で実行されるモバイルアプリのグラフィカルユーザインターフェースを介して、テキストメッセージを介してなど）。例えば、顧客のモバイルアプリは、顧客を特定のロッカー番号に案内してもよい。顧客は、モバイルアプリおよび／またはモバイルアプリが提供する認証情報（例えばコード、パスワード等）を使用してロッカーを開け、顧客が購入した物品１１４をロッカーから取り出すことができる。あるいは、店舗の人員が、ロッカーから物品１１４を取り出して、顧客に届けてもよい（例えば、ピックアップカウンター、縁石などで）。
図１Ｃ～１Ｆは、店舗内ピックアップのための搬送システム１００の例を説明するために使用することができる。そのような実施形態では、保管システム１２０は、１つまたは複数の保管コンベヤ１１０を含んでもよい。異なる保管システム１２０は、フロアスペース、設計、使用目的、および／または同様のものに応じて、同じサイズまたは異なるサイズであってもよい。
１つまたは複数の移送コンベヤ１１０は、図１Ｃおよび１Ｄに示されるように、平面図において複数の歯またはフィンガを有する櫛形を形成するように、保管システム１２０に織り込まれてもよい。これにより、各コンベヤ１１０を長くすることができ、したがって、（平均配送経路は長くなるが）所与の空間により多くの物品１１４を収納することができる。代替的に、移送コンベヤ１１０は、図１Ｅおよび１Ｆに示されているように、各保管システム１２０における１つまたは複数のアクセスポイント（例えば、シュート１５０）を通過してもよい。搬送システム１００は、単一の移送コンベヤ１１０または複数の移送コンベヤ１１０を含んでもよい。移送コンベヤ１１０は、入れ子状に並列していてもよいが、必ずしも入れ子状または並列である必要はない。例えば、異なる移送コンベヤ１１０は、保管システム１２０の異なるサブセットをサービスしてもよい。
プロセス４００は、物品１１４を収集し、目的地システム１３０のピックアップ棚１３２に届けるために、図１Ｃ～１Ｆに示された搬送システム１００に適用されてもよい。目的地システム１３０は、複数のロッカー（例えば、店舗の前にある）を含んでもよく、各ロッカーは１つまたは複数のピックアップ棚１３２を含む。
ステップ４１０で、顧客によって選択された１つまたは複数の物品１１４のリストを含む注文が処理システム２００によって受信される。ステップ４２０～４４０において、注文に応答して、処理システム２００は、コンベヤ１１０のうちの１つまたは複数を制御して、リスト内の各物品１１４を保管システム１２０から取り出す。例えば、移送コンベヤ１１０Ｘの空のセグメント１１２が、リストから第１の物品１１４を受け取るために第１の保管コンベヤ１１０に隣接して移動されてもよく、同じセグメント１１２または異なるセグメント１１２が、第２の物品１１４を受け取るために第１の保管コンベヤ１１０または第２の保管コンベヤ１１０に隣接して移動されてもよく、以下同様である。移送コンベヤ１１０Ｘの目的地セグメント１１２が保管コンベヤ１１０に隣接して移動されると、自動化システムは、任意の既知の機構を介して（例えば、シュートに落とす、目的地セグメント１１２の上に落とす、ロボットプッシャで押す、ロボットグリッパで引く、など）、物品１１４をその保管コンベヤ１１０から目的地セグメント１１２の上に移動させてもよい。積み重ねられた移送コンベヤ１１０Ｘが利用される実施形態では、各保管コンベヤ１１０の保持面が移送コンベヤ１１０Ｘの保持面と実質的に同じ平面にあるか、または移送コンベヤ１１０Ｘの保持面の平面よりわずかに上にあるように、保管コンベヤ１１０は、移送コンベヤ１１０Ｘが積み重ねられるのと同じ高さ間隔で積み重ねられてもよい。加えて、各保管コンベヤ１１０は、物品１１４が保管コンベヤ１１０と移送コンベヤ１１０Ｘとの間で容易に移動され得る（例えば、押され得る）ように、移送コンベヤ１１０Ｘと同一平面であるか、間に間隔がほとんどないか、移送コンベヤ１１０Ｘの上方でわずかに重なってもよい。
一実施形態では、処理システム２００は、複数の物品１１４を同時に回収するために複数のセグメント１１２を使用することによって、移動を最小限にしてもよい。例えば、処理システム２００は、複数の物品１１４のそれぞれに対して一度に空のセグメント１１２が保管コンベヤ１１０で利用可能となるように、移送コンベヤ１１０Ｘを移動させ得る。次に、複数の物品１１４の１つを有する各保管コンベヤ１１０は、他の保管コンベヤ１１０と同時に、そのそれぞれの物品１１４を利用可能な空のセグメント１１２上に移動させてもよい。このように、コンベヤ１１０を位置決めするために必要なのは１回の移動だけであり、すべての物品１１４を移送コンベヤ１１０Ｘ上に移動させるために必要なのは１回の移動だけである。例として、保管システム１２０Ａがリストの第１の物品１１４を第１の保管コンベヤ１１０に保持し、保管システム１２０Ｃがリストの第２の物品１１４を第２の保管コンベヤ１１０に保持し、保管システム１２０Ｇがリストの第３の物品１１４を第３の保管コンベヤ１１０に保持していると仮定する。処理システム２００は、第１の空のセグメント１１２を第１の保管コンベヤ１１０の前に、第２の空のセグメント１１２を第２の保管コンベヤ１１０の前に、第３の空のセグメント１１２を第３の保管コンベヤ１１０の前に、同時に配置する最小のステップ数を移動するように移送コンベヤ１１０Ｘを制御してもよい。次に、保管システム１２０Ａ、１２０Ｃ、１２０Ｇのそれぞれを同時に制御して、第１の保管コンベヤ１１０からの第１の物品１１４を第１の空のセグメント１１２上に移動させ、第２の保管コンベヤ１１０からの第２の物品１１４を第２の空のセグメント１１２上に押し込み、第３の保管コンベヤ１１０からの第３の物品１１４を第３の空のセグメント１１２上に押し込んでもよい。移送コンベヤ１１０Ｘが一度にすべての物品に対応できない場合、または単一の移送コンベヤ１１０Ｘがリスト上のすべての物品１１４にアクセスできない場合（例えば、特定の移送コンベヤ１１０Ｘのみが特定の物品１１４にアクセスできる）、このプロセスは、物品１１４の２つ以上のサブセットに対して、および／または２つ以上の移送コンベヤ１１０Ｘに対して繰り返されてもよい。
リスト内の物品１１４の１つまたは複数のサブセットがコンベヤ１１０上に配置されると（例えば、１回の移動で対応可能な数だけ）、処理システム２００は、配置された各物品を目的地システム１３０内の単一のピックアップ棚１３２に届けるように移送コンベヤ）１１０Ｘを制御する。一例として、移送コンベヤ１１０Ｘが、第１のセグメント１１２上にリストの第１の物品１１４を保持し、第２のセグメント１１２上にリストの第２の物品１１４を保持し、第３のセグメント１１２上にリストの第３の物品１１４を保持すると仮定する。処理システム２００は、目的地のピックアップ棚１３２を選択してもよい。第１のセグメント１１２が選択されたピックアップ棚１３２に最も近く、第３のセグメント１１２が選択されたピックアップ棚１３２から最も遠いと仮定すると、処理システム２００は、次に、移送コンベヤ１１０Ｘを制御して、第１のセグメント１１２を選択されたピックアップ棚１３２の背面に隣接して配置し、第１のセグメント１１２から物品１１４を選択されたピックアップ棚１３２上に移動させ（例えば、ロボットプッシャを使用して）、移送コンベヤ１１０Ｘを制御して、第２のセグメント１１２を選択されたピックアップ棚１３２の背面に隣接して配置し、第２のセグメント１１２から選択されたピックアップ棚１３２上に物品１１４を移動させ、移送コンベヤ１１０Ｘを制御して、第３のセグメント１１２を選択されたピックアップ棚１３２の背面に隣接して配置し、第３のセグメント１１２から選択されたピックアップ棚１３２上に物品１１４を移動させる。
リストからのすべての物品１１４が選択されたピックアップ棚１３２に移動されると、処理システム２００は、リストを作成した顧客に通知するウェブアプリケーションまたは他のシステムに通知してもよい。この通知は、選択されたピックアップ棚１３２の識別子と、ピックアップ棚１３２にアクセスするためのインストラクションまたは認証情報とを含んでいてもよい。目的地システム１３０が保管ロッカーを含む実施形態では、識別子はロッカー番号を含んでいてもよく、通知はロッカーを開くためのコードを含んでいてもよい。その結果、顧客は、識別されたロッカーに進み、コードを使用してロッカーを開き、顧客のリストに基づく物品１１４の集合をピックアップ棚１３２から取り出すことができる。並行して協働する８つの積み重ねられたコンベヤ１１０を用いると、４５個の物品１１４のショッピングリストを、手動の介入なしに、４分以内にピックアップ棚１３２に収集できると推定される。
顧客がピックアップを遅らせ、注文された物品１１４の集合がピックアップ棚１３２に所定の期間（例えば、７日よりも長い期間）残るような場合、ピックアップ棚１３２の中身は一掃されてもよい。一実施形態では、ピックアップ棚１３２の中身は、プロセス４００の逆を用いて自動的に一掃されて、移送コンベヤ１１０Ｘを用いて物品１１４をその保管コンベヤ１１０に戻してもよい。あるいは、処理システム２００は、ピックアップ棚１３２の識別子とともにスタッフに自動的に通知して、スタッフがピックアップ棚１３２から物品を取り除き、保管コンベヤ１１０に物品１１４を再補充できるようにしてもよい。
１つの具体的な例は、店舗内または専用の薬局である。人間の薬剤師は、完全に自律的な搬送システム１００に置き換えられるかもしれない。顧客は、システム１００を用いて自分の処方箋の取引を行うことができ（例えば、電子ＰＯＳキオスクを介して、現金、クレジットカード、または他の支払い手段を用いて、登録および支払いを行う）、処理システム２００は、搬送システム１００を応答的に制御して、処方箋（例えば、複数の薬剤容器を含み得る）を収集し、顧客の前のビンに預けることができる。定期的な手順が、顧客に処方薬の使用方法を提供する（例えば、キオスクで映し出される録画されたビデオまたはビデオコールを介して）だけでなく、取引を検証する（例えば、店舗内薬局の場合には、顧客に店舗を出るためのレシートを提供する）ために実施されてもよい。
２．５．自動化された店舗
店舗内でのピックアップに関して上述した自動化システムは、自動化された店舗全体にも適応することができる。具体的には、自動化システムは、店舗（例えば、ＭＦＣ）と併存してもよい。すべての購入は、オンラインアプリおよび／または店舗の電子キオスクを通じて行われてもよい。顧客は、物品１１４のリストを作成してもよく、自動化された店舗は、搬送システム１００を利用して、物品１１４のリストをピックアップロッカーに集めてもよく、そのロッカーに顧客はアクセスすることができる。
このように、顧客は、店舗の内部へのアクセス権を与えられる必要さえない。特定の自動化された店舗は、現場のスタッフがいなくても（例えば、食料品店、コンビニエンスストアなどの代わりに）運営することができる。例えば、保管コンベヤ１１０および／または棚は、自動化された店舗への外部アクセス箇所（例えば、積み込みエリア１７０）を介して、配送ドライバーによって補充されてもよい。配送ドライバーおよび／または他のスタッフは、検出された在庫エラーを修正してもよい。メンテナンスエンジニアは、搬送システム１００の定期的なメンテナンス、ソフトウェア、電気的、および機械的なエラーの修理、および／またはそのようなもののために派遣されてもよい。顧客は、自分でチェックアウトを行ってもよく、任意の顧客サービスが、リモートオペレータおよび／または人工知能（例えば、チャットボット）を使用して、モバイルアプリ、電子キオスクのユーザインターフェース、電話、および／または同様のものを介して提供されてもよい。
自動化された店舗内では、顧客に商品１１４を陳列する必要がないため、従来の店舗のようにＳＫＵを特定の場所に割り当てる必要がない。配送ドライバーまたは他のストック要員は、（例えば、収納ポートで）移送コンベヤ１１０上のいずれかの空のセグメント１１２に物品１１４を単に置くことができる。物品１１４上の機械読み取り可能な指標は、自動読み取りステーション１４０（例えば、カメラまたはバーコードリーダを使用して）によって読み取られてもよく、物品１１４は、それが置かれたセグメント１１２のＰＴＩＤと自動的に関連付けられてもよい。処理システム２００は、次に、任意の最適化戦略（例えば、物品１１４の収集中に自動化された店舗内での移動を最小限にすること）に従って、物品１１４を保持構成要素（例えば、保管コンベヤ１１０、保管棚など）上に分配してもよい。
このように、自動化された店舗は、従来の店舗の労働集約的で手動のストックプロセスを置き換え、スピードアップする。処理システム２００は、ストック要員のトレーニングが不要または些細なトレーニングのみが必要となるように、どのセグメント１１２がストック要員に提示されるかを制御することができる。これにより、配送ドライバーや事前にトレーニングを受けていない人でもストック要員になることができる。加えて、処理システム２００は、非常に正確な在庫を自動的に維持することができ、手動による在庫検査の必要性を排除することができる。したがって、搬送システム１００は、よりスリムな在庫を提供し、在庫切れの事象を減らし、サプライチェーンの効率を高めることに加えて、労働力、トレーニング、在庫管理、会計および記録保持などのコストを排除または削減することができる。
一実施形態では、コンベヤ１１０がカメラおよび／または搬送システム１００の他の構成要素を通過する際に、コンベヤ１１０の連続的な検査を可能にするために、自動化された店舗の内部（例えば、自動化された読み取りステーション１４０内）にカメラが配置されてもよい。処理システム２００は、カメラによって捕捉された画像データを分析して、自動化された店舗内の物品１１４のリアルタイムの在庫管理、および／またはコンベヤ１１０および／または他の構成要素の品質管理、ＰＴＩＤシステムの完全性、および／または同様のものを実行してもよい。問題が検出された場合、処理システム２００は、人間の技術者に警告し、および／または問題を修正するために保守技術者を自動的に派遣してもよい。注目すべきは、複数の自動化された店舗を、単一の中央制御室から監視できることである。
自動化された店舗は、通路、チェックアウトエリア、カート格納庫、貯蔵庫、および／または同様のものが必要なく、非常に背の高い垂直ストレージを使用することができるため、同じ数の物品１１４を提供するために従来の店舗よりも多くの少ない平方フィートを必要とする。３５，０００平方フィートの従来の店舗の機能は、わずか１０，０００平方フィートの自動化された店舗で実行できると推定される。このように、自動化された店舗は、従業員、冷暖房、不動産費用および／または同様のもののコストの削減により、はるかに少ない費用で運営することができる。
自動化された店舗のサイズは、その意図された用途、店舗で販売される物品１１４の種類、所望の店舗の設置面積などに依存し得る。コンベヤ１１０は、自動化された店舗によって提供されるべき物品１１４のすべてを保持するのに十分な全長が保管コンベヤ１１０にある限り、必要に応じてサイズを拡大または縮小することができる。大きな店舗では、より大きなコンベヤ１１０が必要となり、注文からピックアップまでの時間が長くなる可能性があるが、搬送システム１００の規模に本質的な制限はない。したがって、自動化された店舗は、大型店舗、通常の食料品店、ミニマーケット、または自動販売機のサイズであってもよく、それらの間またはそれらを超えるサイズであってもよい。有利なことに、自動化された店舗の選択されたサイズにかかわらず、搬送システム１００によって使用されるソフトウェアおよび他のプロセスは同じであってもよい。
顧客が店内に入れない自動化された店舗では、顧客は従来の店舗のように通路を歩いて購入したい物品を探すことがもはやできない。しかしながら、そのような経験は、顧客のデバイスを介したオンラインウェブサイトまたはモバイルアプリ、あるいは自動化された店舗の電子キオスクのグラフィカルユーザインターフェースで模倣することができる。グラフィカルユーザインターフェースは、自動化された店舗で利用可能な物品１１４のすべてを絵的に表示し、顧客が物品１１４を選択して仮想カートに追加することを可能にする。グラフィカルユーザインターフェースは、例えば仮想現実において、棚および通路に物品１１４を陳列してもよく、それにより顧客は、実際の店舗で行うのと同様に、通路を「歩き」、仮想物品に「触れ」て、それらを仮想カートに追加することができる。
一実施形態では、自動化された店舗は、物品１１４が在庫切れになったときに代替品を提供してもよい。具体的には、処理システム２００は、本明細書の他の箇所に記載したように、自動化された店舗内のすべての物品１１４についてリアルタイムで在庫表を作成してもよい。したがって、処理システム２００は、注文された物品１１４が在庫切れになったことを検出し、物品１１４を注文している顧客に、モバイルアプリまたは他のグラフィカルユーザインターフェースまたはメッセージ手段を介して警告してもよい。また、処理システム２００は、管理されたリアルタイム在庫に基づいて、ストックがあることがわかっている１つまたは複数の代替物品１１４を自動的に提案してもよい。グラフィカルユーザインターフェースを介して、顧客は、代替物品１１４の１つを選択してもよいし、単に在庫切れの物品１１４を見送ってもよい。
顧客がピックアップを遅らせ、注文された物品１１４の集合が所定の期間（例えば、７日以上）ピックアップ棚１３２に残っている場合、ピックアップ棚１３２の中身は自動的に一掃されてもよい。例えば、ピックアップ棚１３２の中身は、移送コンベヤ１１０Ｘを使用して物品１１４をその保管コンベヤ１１０に戻すために、プロセス４００の逆を使用して自動的に一掃されてもよい。
一実施形態では、自動化された店舗はまた、返却を受け入れるように構成されてもよい。この場合、自動化された店舗の外部の指定された場所（例えば、目的地システム１３０の近く）に、返却ブースが設けられてもよい。返却ブースは、返却される物品１１４を置く棚へのアクセスを提供してもよく、ロボットシステム（例えば、プッシャ、掴み装置等）が物品をコンベヤ１１０に移動させてもよい。あるいは、返却ブースは、コンベヤ１１０の空のセグメント１１２への直接のアクセスを提供してもよい。いずれの場合も、コンベヤ１１０は、返却された物品１１４を指定された場所（例えば、保管コンベヤ１１０、物品１１４を搬送システム１００に再収納することができるストック要員がアクセス可能な積み込みエリア１７０などのエリア、等）に移動させることができる。あるいは、ストック要員は、返却された物品１１４を管理するために、必要に応じて返却ブースにアクセスしてもよい。
自動化された店舗は、図１Ａ～１Ｆに示された搬送システム１００のいずれか、または搬送システム１００の他の構成を用いて実施されてもよいことを理解されたい。一例として、自動化された店舗は、図１Ａおよび１Ｂに示された、積み重ねられた円形のカルーセルコンベヤ１１０を密接に包囲する壁を有する円形の建物を含んでもよい。各カルーセルコンベヤ１１０は、処理システム２００によって制御されるラックアンドピニオンおよび強力な電気モータによって駆動されてレール上で回転してもよい。また、建物は、目的地システム１３０としてのピックアップロッカーと、カルーセルコンベヤ１１０上に物品１１４をストックするために使用される収納ポートとを含んでいてもよい。
別の例として、自動化された店舗は、業界標準の４０フィートの輸送用コンテナを含むミニ店舗であってもよい。コンテナは、６４０フィートの保持長さを有する８つの積み重ねられた楕円形のカルーセル保管コンベヤ１１０を含んでもよい。カルーセルコンベヤ１１０は、コンテナの片側にあるピックアップロッカー（例えば、２０個のロッカー）に物品を供給してもよい。ピックアップロッカーは、任意のコンテナをピックアップロッカーの背後に落として、ピックアップロッカーに物品の供給を開始するためにピックアップロッカーと整列させることができるように、コンテナから独立していてもよい。この場合、ピックアップロッカーは、コンテナから着脱可能であってもよいし、コンテナに取り付けられることなく、単にコンテナの前に据えられてもよい。
そのようなコンテナストアは、限られているが有用な範囲の物品１１４を保管し得る。しかしながら、それぞれが異なる物品１１４を保持している複数のコンテナストアを一緒に配置するだけで、利用可能な在庫の範囲を容易に拡張することができる。この場合、顧客は、市場の複数の店舗を訪れるのと同様に、異なるコンテナストアの複数のピックアップロッカーを訪れて、所望の物品をすべてピックアップすることができる。
コンテナストアが在庫切れになると、単に、完全に在庫のある新しいコンテナストアと交換することができる。この場合、コンテナストアは、補充のための通常の収納ポートさえも含まなくてもよい。枯渇したコンテナストアを補充して再利用できるように、コンテナストアの内部へのアクセスが依然として提供されてもよいが、定期的な補充のための容易なアクセスは提供されなくてもよい。
例えば、枯渇したコンテナストアは、その場所から取り除かれ、（例えば、トラック、船、列車等で）中央流通センターに移送されてもよい。中央流通センターで、物品１１４を保管コンベヤ１１０に補充できるようにコンテナストアの内部はアクセスされてもよい。その後、補充されたコンテナストアは、所望に応じて、元の場所に移送されてもよいし、新しい場所に提供されてもよい（例えば、元の場所に既に新しいコンテナストアが提供されている場合）。
２．６．オンラインストア用設備
搬送システム１００は、オンラインストアに使用されてもよい。顧客は、ウェブサイトまたはモバイルアプリを使用して、オンラインストアの物品１１４から仮想カートを構築し、チェックアウトを行い、それによって、オンラインストアからの１つまたは複数の物品１１４の購入を完了してもよい。購入が行われるウェブアプリケーションは、１つまたは複数のネットワーク（例えば、インターネット）を介して、物品１１４のリストを、オンラインストアの１つまたは複数の倉庫、流通センター、または他の施設にある自動化システムに通信してもよい。
自動化システムが物品１１４のリストを受信することで、プロセス４００がトリガーされ、これはステップ４１０で表される。この場合、搬送システム１００は、リスト内の物品１１４のすべてを回収し、施設内の梱包エリア内の単一の場所に届けてもよい。物品１１４は、自動化されたピックアップおよび自動化された店舗に関して本明細書の他の箇所に記載されているような（例えば、図１Ｃ～１Ｆおよび４に関して示されているような）同様のまたは同一の方法で、保管コンベヤ１１０から回収され、目的地システム１３０の単一の場所に届けられてもよいことを理解すべきである。しかしながら、単一の場所が顧客がアクセス可能なエリア（例えば、ロッカー）の棚１３２である代わりに、単一の場所は梱包エリアである。その後、ロボットシステムまたは人間は、梱包エリアに集められた物品１１４を、従来の輸送手段を介して（例えば、貨物飛行機、貨物列車、トラック、配送員、独立した請負業者等を利用し得る輸送サービスを介して）顧客の郵送先に配送されるように、輸送用コンテナに梱包してもよい。
搬送システム１００は、Ａｍａｚｏｎ（商標）のそれなど、オンラインストアの倉庫における処理量を大幅に改善できると推定される。例えば、図１Ｅおよび１Ｆに示された実施形態では、２０の保管システム１２０があり、それぞれが２０の積み重ねられた保管コンベヤ１１０Ａを備えていると仮定する。同じく、各保管システム１２０の２０のレベルのそれぞれは、２０のロボットプッシャを備えたステーション１４０を含み、各ロボットプッシャは、それぞれの保管コンベヤ１１０Ａのセグメント１１２およびシュート１５０と整列され、それにより、２０個の物品１１４が、同じ保管コンベヤ１１０Ａからシュート１５０に同時に押し込まれ、移送コンベヤ１１０Ｘ上のビン１６０へと下降できると仮定する。すべての操作を並行して行うことができるので、自動化システム内のすべての物品１１４に対して、単純、容易、かつ迅速な並行アクセスを提供することができる。例えば、４００個のビン１６０に、例えば２０秒かかる１回の操作で、並行して４００個の物品１１４を充填することができる。これは、１時間ごとにおよそ７２，０００回の回収を行うことになる。もちろん、保管システム１２０および／または保管コンベヤ１１０Ａの数をスケールアップしてもよく、平均的なプッシュ操作時間を、２０秒（例えば、保管コンベヤ１１０Ａがプッシュ中に静止していなければならない場合）から５秒以下（例えば、保管コンベヤ１１０Ａがプッシュ中に動き続けてもよい場合）に短縮してもよい。処理率をさらに向上させるために、処理システム２００によって実行される制御ソフトウェアは、物品１１４の配置（例えば、人気のあるまたは頻繁にアクセスされる物品１１４を保管コンベヤ１１０Ａ上に一緒に配置することによって）、物品１１４が移動しなければならない経路長を短くするためのプッシュ操作の順序、および／またはそのようなものを最適化してもよい。
別の例として、倉庫が２００，０００個の物品１１４を保管しなければならないとする。搬送システム１００は、それぞれが２００個の物品１１４を保持する大きさである１，０００個の保管コンベヤ１１０で構成されてもよい。保管コンベヤ１１０の各セグメント１１２が物品１１４を収容するために１２インチの幅を有していなければならないと仮定すると、各保管コンベヤ１１０は２００フィートの周囲長を有することになる。これは、最も長い回収が１００フィートになることを意味する。しかしながら、頻繁に使用される物品１１４は、長い回収が最小化されるように、ステーション１４０の近くに配置されてもよい。物品１１４の平均回収時間は１０秒であり得、ステーション１４０で物品１１４をビン１６０に押し込むのに必要な時間は約５秒であり得、その結果、合計回収時間は１５秒、または１分あたり４回の回収の割合となる。そのような搬送システム１００では、１日あたり約５６０万個の物品１１４が回収されてもよく、これは１年あたり２０億回以上の回収に相当する。
２．７．サプライチェーンにおける在庫管理
搬送システム１００は、サプライチェーン内の中央流通センターに使用することができる。例えば、スーパーマーケットのサプライチェーンでは、サプライヤは継続的に物品１１４を流通センターに輸送し、次いで流通センターは必要な物品１１４を集めて様々な場所のローカル店舗に輸送する。搬送システム１００は、これらの中央流通センターで使用されて、ローカル店舗に必要な物品１１４のすべてを収集し、それらの物品１１４を中央流通センター内の単一のピックアップ場所に届けてもよい（例えば、本明細書の他の箇所に記載したように、物品１１４が店舗内のピックアップロッカーまたは倉庫内の梱包エリアに届けられ得る方法と同様に）。次に、物品１１４の集合を、ピックアップ場所から、関連するローカル店舗に配送するための配送トラック上に移動させるだけである。換言すると、搬送システム１００は、ローカル店舗での在庫不足に基づいて、ローカル店舗の「ショッピングリスト」の物品１１４を収集するために使用することができる。
これらの大規模店舗の広範な物品１１４のリストの物品１１４を収集するプロセスは、個々の顧客のショッピングリストの物品１１４を収集するプロセスと同じであることを理解すべきである。唯一の違いは、中央流通センターを流れるすべての物品１１４を収容するために、コンベヤ１１０がより大きく、潜在的により多数である必要があることである。
注目すべきは、本明細書の他の箇所に記載したように、ローカル店舗が搬送システム１００を実装する場合、各ローカル店舗の自動化システムの処理システム２００は、そのローカル店舗のすべての物品１１４の正確なリアルタイム在庫を維持することである。したがって、処理システム２００は、リアルタイム在庫に基づいて、ローカル店舗に必要な物品１１４の正確なリストを自動的に作成し、このリストを中央流通センターの処理システム２００に自動的に送信してもよい。中央流通センターの処理システム２００は、このリストを受信し、それによってプロセス４００のプロセスステップ４１０をトリガーして、リスト内のすべての物品１１４を配送トラックに届けてもよい。配達トラックは、すべての物品１１４をローカル店舗に移送してもよく、配達ドライバーは、本明細書の他の箇所に記載したように、トラックからローカル店舗の搬送システム１００に物品１１４をストックしてもよい。注目すべきことに、ローカル店舗に積み込まれた物品のそれぞれは、その後、ローカル店舗の処理システム２００によってリアルタイムで正確に追跡され、このサイクルは、複数のローカル店舗に対して何度も繰り返されてもよい。
一実施形態では、ローカル店舗のためのリスト内の物品１１４は、物品１１４がその特定の順序で配送トラックに積み込まれるように、特定の順序で積み込みエリアに提供されてもよい。この順序は、ローカル店舗でのストックを最適化するために選択されてもよい。例えば、ローカル店舗の保管コンベヤ１１０上で互いに近くに保管される物品１１４は、配送トラックの積み込み中に互いに近くに順序付けされてよい。したがって、それらの物品１１４はまた、互いに近く、同じようなタイミングで配送トラックから降ろされ、搬送システム１００に積み込まれる。より具体的な例として、ローカル店舗において、積み込みポートから最も遠い保管コンベヤ１１０のセグメント１１２に第１の商品１１４が保管され、積み込みポートに最も近い保管コンベヤ１１０のセグメント１１２に第３の物品１１４が保管され、これらの最も遠い位置と最も近い位置の中間に位置する保管コンベヤ１１０のセグメント１１２に第２の物品１１４が保管されているとする。この場合、中央流通センターの搬送システム１００は、第３の物品１１４が最初に（例えば、トラックのバックドアから最も遠い位置に）積み込まれ、第２の物品１１４が２番目に積み込まれ、第１の物品１１４が３番目に（例えば、トラックのバックドアに最も近い位置に）積み込まれるように、配送トラックへの物品の積み込みを指示することができる。その結果、物品はローカル店舗で積み下ろされ、第１の物品が（例えば、トラックのバックドアに最も近いので）最初に積み込まれ、第２の物品が２番目に積み込まれ、第３の物品が（例えば、トラックのバックドアから最も遠いので）３番目に積み込まれように、搬送システム１００に積み込まれる。
同様に、異なるローカル店舗のためのリストからの物品１１４は、バッチにグループ化され、最適化された順序で単一の配送トラックに積み込まれてもよい。最適化された順序は、ローカル店舗への配送トラックの計画されたルートに基づいてもよい。例えば、配送トラックが、最初に第１のローカル店舗、２番目に第２のローカル店舗、３番目に第３のローカル店舗を訪れるように計画しているとする。この場合、処理システム２００は、第３のローカル店舗のバッチを最初に、第２のローカル店舗のバッチを２番目に、第１のローカル店舗のバッチを３番目に、中央流通センターのピックアップエリアに届けるように搬送システム１００を制御してもよく、それによりそれらはこの順番で配送トラックに積み込まれる。その結果、第１のローカル店舗のバッチは最初に簡単に荷下ろしすることができるように配送トラックのバックドアに最も近くに位置し、第２のローカル店舗のバッチは２番目に荷下ろしすることができるように中間に位置し、第３のローカル店舗のバッチは３番目に荷下ろしすることができるように配送トラックのバックドアから最も遠くに位置する。これにより、あるバッチを降ろす際に、配送トラック内の他のバッチに邪魔されないようにすることで、配送を最適化することができる。
２．８．他の用途
開示された実施形態は、小規模スケールまたは大規模スケールで、上述したもの以外の用途に利用し、適応させることができる。例えば、特定の目的のために異種の物品の動きを調整したり、物品を新しい場所に再ソートしたりしなければならないいずれのシステムも、開示された搬送システム１００から恩恵を受けることができる。このようなシステムには、自動化された診断機器、製造業の生産ラインで部品を製品に組み立てること、レストランの厨房で様々な料理を調理すること、高級衣料品店で個人買い物客のために衣装を組み立てること、などが含まれるが、これらに限定されるものではない。開示された搬送システム１００は、例えば、自動診断システムのサイズから、１００万平方フィートを含む大規模なフルフィルメントセンターまで、その用途に応じて、サイズおよび規模が変化し得ることを理解すべきである。そのようなシステムはすべて、物品を収納し、ピッキングし、運搬し、特定のセットにソートする。有利なことに、搬送システム１００は、より安価な製造組立および倉庫設置、単一のより単純なナビゲーションシステム、より単純なロボット、より単純な電力システム、より長い平均故障間隔（ＭＴＢＦ）、故障に対するより迅速な応答時間、より速い処理、より優れたデータ分析、および／またはそのようなものから、低コストをもたらすことができる。
臨床検査室では、患者のサンプルが、複数の異なる種の分析モジュール（例えば、化学、イムノアッセイ、化学発光、イオン選択電極（ＩＳＥ）、血液学、免疫血液学、凝固、核酸試験（ＮＡＴ）など）を用いて、最大で３００種の異なる分析物（例えば、グルコース、コレステロール、ヘモグロビンなど）について検査される。臨床検査室では、複数の自動診断機器を使用し、それぞれが特定の種の検査手順に特化しており、それぞれがその特定の種の検査手順を実行するために必要な反応チューブ、試薬、およびサンプルをストックしている。多くの場合、様々な検査を行うために７０種の異なる試薬が特定の機器に保管されている。各機器には、独自の分析前および分析後モジュールや、キュベット、試薬、サンプルのストックがあり、必要に応じて、検査手順の様々なステップでロボットが物品をピックアンドプレースする。加えて、特定の患者のサンプルを複数の異なる機器に分配する必要があり、これは非常に手間がかかる。さらに、処理要件を満たすために、臨床検査室では、同じフルスケールの機器を複数台使用することが多く、これらの機器はそれぞれ２５万ドルのコストがかかることもある。
特定の実施態様において、開示された搬送システム１００は、共通の分析前モジュールおよび分析後モジュールによってサービスされる、すべての種の分析モジュールをオンボードに格納または設置するために、単一の自動診断機器において使用されてもよい。換言すると、搬送システム１００は、医師が注文したように、臨床検査室の検査メニュー（例えば、３００以上の異なる検査手順）の任意のサブセットをサンプルに対して実行し得るユニバーサル診断機器（ＵＤＩ）を可能にする。このようなＵＤＩは、物流とコストの両方の理由から非常に望ましいだろう。
ＵＤＩは、分析モジュールのすべての種が、同一のインテリジェントな同心円状のカルーセルコンベヤ１１０に沿って直列にインターフェースされる搬送システム１００を含んでもよい。キュベット、試薬、およびサンプルの共通のストアは、これらの分析モジュールのすべてをサーバすることができる。具体的には、同心円状のカルーセルコンベヤ１１０は、本明細書の別の箇所で考察されるように、必要なときに、キュベット、試薬、およびサンプルを各分析モジュールに分配するために回転してもよい。有利なことに、各診断機器の分析モジュールのみが、検査の種ごとに必要とされ、大きくてかさばる高価な各機器自体ではない。特に、分析モジュールは、完全な診断機器のコストのわずか２０％に相当する。加えて、処理量を向上させるために、ＵＤＩは同じ分析モジュールの複数のコピーを含んでもよい。
有利なことに、ＵＤＩ内の、様々な検査に必要な様々な処理ステーション１４０を介した物品１１４（例えば、サンプル、試薬、キュベット等）の移動は、カルーセルコンベヤ１１０自体によって行うことができる。これにより、ロボットによる移動の必要性がなくなる。加えて、分析モジュールが互いに適切に離間されている場合、１つの分析ステーション１４０に必要な同じ動きのセットが、すべての分析ステーション１４０に必要な同じ動きのセットを同時に行うが、物品１１４（例えば、キュベット、試薬、サンプル等）の異なるセットを用いて行うように、それらの動作を同期させることが可能になる。換言すると、分析ステーション１４０は、搬送システム１００内の動きの同期を介して並行して利用される。
別の例として、搬送システム１００は製造または組立に使用することができる。具体的には、調整された保管コンベヤ１１０のチームが、（例えば複合的な物体に）組み立てるための人間またはロボットの組立工に構成要素を物品１１４として届けるために使用されてもよい。移動は、適切な構成要素（例えば、Ｗベクトル）を適切な時間（例えば、Ｔベクトル）に適切な場所（例えば、Ｃベクトル、Ｓベクトル、および／またはＧベクトル）に持ってくるようにスケジュールされてもよい。例えば、自動車の生産ラインでは、多くの場合、基本モデルからフル装備のモデルまでの範囲で購入者によって指定された、車両モデルの多くのバリエーションが製造される。処理システム２００は、構築されている個々の車両モデルごとに適切な部品を送り込むが、適切な順序で、適切なタイミングでそれを行うことができる。
開示された実施形態の上の記載は、当業者が本発明を製造または使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する様々な変更は、当業者には容易に明らかになるであろうし、本明細書に記載された一般原理は、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用することができる。したがって、本明細書に示された記載および図面は、本発明の現在好ましい実施形態を表しており、したがって、本発明によって広く企図される主題を代表するものであることを理解されたい。さらに、本発明の範囲は、当業者に明らかになる可能性のある他の実施形態を完全に包含すること、および本発明の範囲はそれに応じて限定されないことを理解されたい。
本明細書に記載されている「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、またはＣの１つまたは複数」、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、およびＣの１つまたは複数」、および「Ａ、Ｂ、Ｃ、またはそれらの任意の組み合わせ」などの組み合わせは、Ａ、Ｂ、および／またはＣの任意の組み合わせを含み、Ａの倍数、Ｂの倍数、またはＣの倍数を含んでいてもよい。具体的には、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、またはＣの１つまたは複数」、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、およびＣの１つまたは複数」、「Ａ、Ｂ、Ｃ、またはそれらの任意の組み合わせ」などの組み合わせは、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢ、ＡおよびＣ、ＢおよびＣ、またはＡおよびＢおよびＣであってもよく、そのような組み合わせは、その構成要素であるＡ、Ｂ、および／またはＣの１つまたは複数のメンバーを含んでいてもよい。例えば、ＡとＢの組み合わせは、１つのＡと複数のＢ、複数のＡと１つのＢ、または複数のＡと複数のＢを含んでもよい。

Claims (17)

  1. システムであって、
    少なくとも１つの移送コンベヤであって、前記少なくとも１つの移送コンベヤは、少なくとも１つの物品を保持し、かつ互いに縦に並んで移動するようにそれぞれ構成される複数のセグメントを有するベルトを備える、移送コンベヤと、
    複数の保管コンベヤであって、前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、少なくとも１つの物品を保持し、かつ互いに縦に並んで移動するようにそれぞれ構成される複数のセグメントを有するベルトを備え、前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、物品が、前記保管コンベヤ内の複数のセグメントのうちのいずれか１つから、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の複数のセグメントのうちのいずれか１つに移動可能であるように、前記少なくとも１つの移送コンベヤの一部と整列される部分を備える、保管コンベヤと、
    少なくとも１つのハードウェアプロセッサと、
    前記少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行されるときに、
    単一の目的地の位置に１つ以上の物品を集める命令を受信することと、
    前記１つ以上の物品のそれぞれについて、
    その上に前記物品が保持されている、前記複数の保管コンベヤのうちの１つの中の複数のセグメントのうちの１つを識別することと、
    識別されたセグメントを、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の複数のセグメントのうちの１つと整列させるように、前記複数の保管コンベヤのうちの１つの保管コンベヤを制御することと、
    前記１つの保管コンベヤ内の識別されたセグメントから、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメント上に前記物品を移動させることと、
    前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメントを前記単一の目的地の位置と整列させるように、前記少なくとも１つの移送コンベヤを制御することと、
    前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメントから前記単一の目的地の位置に前記物品を移動させることと、
    を行うように構成された１つ以上のソフトウェアモジュールと、
    を備える、システムであり、
    前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、２つの方向に移動するように構成され、前記１つ以上のソフトウェアモジュールは、前記少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行されるときに、
    移動を最小限にするように、前記１つの保管コンベヤを前記２つの方向のうちどちらに移動させるかを決定し、
    前記１つの保管コンベヤを決定された方向に移動させるように制御する
    ように構成される、システム。
  2. 前記少なくとも１つのハードウェアプロセッサは、前記少なくとも１つの移送コンベヤおよび前記複数の保管コンベヤのそれぞれを、互いに独立して移動するように独立して制御するように構成される、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記少なくとも１つの移送コンベヤおよび前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、２つの方向に移動するように構成される、請求項２に記載のシステム。
  4. 前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、それと前記保管コンベヤが整列される、前記少なくとも１つの移送コンベヤの部分の移動方向と直交する方向に移動するように方向付けられる、請求項１に記載のシステム。
  5. 前記複数の保管コンベヤのそれぞれは垂直ループを備え、前記複数の保管コンベヤのそれぞれの保持面は、前記少なくとも１つの移送コンベヤの保持面より上に配置され、前記１つの保管コンベヤ内の識別されたセグメントから、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメント上に前記物品を移動させることは、前記物品が前記１つの保管コンベヤから前記少なくとも１つの移送コンベヤの保持面上に落ちるまで、前記識別されたセグメントを前記少なくとも１つの移送コンベヤに向かって移動させることを備える、請求項４に記載のシステム。
  6. 前記少なくとも１つの移送コンベヤの一部と整列される、前記複数の保管コンベヤのそれぞれの部分が、それと前記保管コンベヤの部分が整列される、前記少なくとも１つの移送コンベヤの一部の移動方向と平行である方向に移動する、請求項１に記載のシステム。
  7. 前記複数の保管コンベヤのそれぞれは水平ループを備え、前記複数の保管コンベヤのそれぞれの保持面は、前記少なくとも１つの移送コンベヤの保持面より上に配置される、請求項６に記載のシステム。
  8. 前記システムは、前記複数の保管コンベヤのそれぞれの保持面から、前記少なくとも１つの移送コンベヤの保持面までの下向きのスライド経路をさらに備え、前記１つの保管コンベヤ内の識別されたセグメントから、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメント上に前記物品を移動させることは、前記少なくとも１つの移送コンベヤの保持面上に前記物品をスライドさせるように、前記物品を前記下向きのスライド経路に押すことを備える、請求項７に記載のシステム。
  9. 前記１つの保管コンベヤ内の識別されたセグメントから、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメント上に前記物品を移動させることは、
    下向きのスライド経路の端部にあるビンの中に前記物品をスライドさせるように、前記物品を前記下向きのスライド経路に押すことと、
    前記ビンを前記少なくとも１つの移送コンベヤの保持面上に押すことと、
    を備える、請求項７に記載のシステム。
  10. 前記少なくとも１つの移送コンベヤおよび前記複数の保管コンベヤのうちの少なくとも１つの複数のセグメントのうちのいずれかの上に保持された物品の特性を読み取るように構成されたリーダ装置を備える１つ以上の読み取りステーションをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
  11. 前記システムは、
    前記少なくとも１つの移送コンベヤおよび前記複数の保管コンベヤを取り囲む建物と、
    前記少なくとも１つの移送コンベヤにアクセス可能である、前記単一の目的地の位置を含む、複数の目的地の位置を備える目的地システムと、
    を備える、請求項１に記載のシステム。
  12. 前記１つ以上のソフトウェアモジュールは、前記少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行されるときに、
    少なくとも１つのネットワークを介してウェブアプリケーションから前記１つ以上の物品を集める命令を受信し、
    前記単一の目的地の位置の識別子を、前記少なくとも１つのネットワークを介して前記ウェブアプリケーションに提供する
    ようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
  13. 少なくとも１つの移送コンベヤおよび複数の保管コンベヤを備える自動化システムであって、前記少なくとも１つの移送コンベヤは、少なくとも１つの物品を保持し、かつ互いに縦に並んで移動するようにそれぞれ構成される複数のセグメントを有するベルトを備え、前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、少なくとも１つの物品を保持し、かつ互いに縦に並んで移動するようにそれぞれ構成される複数のセグメントを有するベルトを備え、前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、物品が、前記保管コンベヤ内の複数のセグメントのうちのいずれか１つから、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の複数のセグメントのうちのいずれか１つに移動可能であるように、前記少なくとも１つの移送コンベヤの一部と整列される部分を備える、自動化システム内で、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用して、
    単一の目的地の位置に１つ以上の物品を集める命令を受信することと、
    前記１つ以上の物品のそれぞれについて、
    その上に前記物品が保持されている、前記複数の保管コンベヤのうちの１つの中の複数のセグメントのうちの１つを識別することと、
    識別されたセグメントを、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の複数のセグメントのうちの１つと整列させるように、前記複数の保管コンベヤのうちの１つの保管コンベヤを制御することと、
    前記１つの保管コンベヤ内の識別されたセグメントから、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメント上に前記物品を移動させることと、
    前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメントを前記単一の目的地の位置と整列させるように、前記少なくとも１つの移送コンベヤを制御することと、
    前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメントから前記単一の目的地の位置に前記物品を移動させることと、
    を行うことを備える、方法であり、
    前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、２つの方向に移動するように構成され、前記方法は、前記少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用して、
    移動を最小限にするように、前記１つの保管コンベヤを前記２つの方向のうちどちらに移動させるかを決定し、
    前記１つの保管コンベヤを決定された方向に移動させるように制御する
    ことをさらに備える、方法。
  14. 前記少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用して、
    少なくとも１つのネットワークを介してウェブアプリケーションから前記１つ以上の物品を集める命令を受信し、
    前記単一の目的地の位置の識別子を、前記少なくとも１つのネットワークを介して前記ウェブアプリケーションに提供する
    ことをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
  15. その中に命令を格納している非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、少なくとも１つの移送コンベヤおよび複数の保管コンベヤを備える自動化システムであって、前記少なくとも１つの移送コンベヤは、少なくとも１つの物品を保持し、かつ互いに縦に並んで移動するようにそれぞれ構成される複数のセグメントを有するベルトを備え、前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、少なくとも１つの物品を保持し、かつ互いに縦に並んで移動するようにそれぞれ構成される複数のセグメントを有するベルトを備え、前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、物品が、前記保管コンベヤ内の複数のセグメントのうちのいずれか１つから、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の複数のセグメントのうちのいずれか１つに移動可能であるように、前記少なくとも１つの移送コンベヤの一部と整列される部分を備える、自動化システムのプロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサに、
    単一の目的地の位置に１つ以上の物品を集める命令を受信することと、
    前記１つ以上の物品のそれぞれについて、
    その上に前記物品が保持されている、前記複数の保管コンベヤのうちの１つの中の複数のセグメントのうちの１つを識別することと、
    識別されたセグメントを、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の複数のセグメントのうちの１つと整列させるように、前記複数の保管コンベヤのうちの１つの保管コンベヤを制御することと、
    前記１つの保管コンベヤ内の識別されたセグメントから、前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメント上に前記物品を移動させることと、
    前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメントを前記単一の目的地の位置と整列させるように、前記少なくとも１つの移送コンベヤを制御することと、
    前記少なくとも１つの移送コンベヤ内の１つのセグメントから前記単一の目的地の位置に前記物品を移動させることと、
    を行わせる、非一時的なコンピュータ可読媒体であり、
    前記複数の保管コンベヤのそれぞれは、２つの方向に移動するように構成され、前記命令は、前記プロセッサに、さらに、
    移動を最小限にするように、前記１つの保管コンベヤを前記２つの方向のうちどちらに移動させるかを決定し、
    前記１つの保管コンベヤを決定された方向に移動させるように制御する
    ようにさせる、非一時的なコンピュータ可読媒体。
  16. 前記命令は、前記プロセッサに、さらに、前記少なくとも１つの移送コンベヤおよび前記複数の保管コンベヤのそれぞれを、互いに独立して移動するように独立して制御させる、請求項１５に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  17. 前記命令は、前記プロセッサに、さらに、
    少なくとも１つのネットワークを介してウェブアプリケーションから前記１つ以上の物品を集める命令を受信し、
    前記単一の目的地の位置の識別子を、前記少なくとも１つのネットワークを介して前記ウェブアプリケーションに提供する
    ようにさせる、請求項１５に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
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