JP6414403B2

JP6414403B2 - 物品収納設備

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Publication number: JP6414403B2
Application number: JP2014146996A
Authority: JP
Inventors: 小出　浩之; 浩之小出; 資央山崎
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2034-07-17
Also published as: EP2974985B1; US9577765B2; CN105270797B; KR102404512B1; DK2974985T3; CN105270797A; KR20160010319A; PT2974985T; ES2632147T3; JP2016023024A; US20160016732A1; EP2974985A1

Description

本発明は、物品搬送装置を用いて物品収納棚に対する物品の入出庫を行う物品収納設備に関する。

物品（物品を収容する物品収容容器も含む）を自動的に入出庫することが可能な物品収納設備が広く用いられている。このような物品収納設備は、しばしば、水平方向に複数の物品を収納することが可能な物品収納棚を、垂直方向に複数段備えて構成されている。このような物品収納設備に対する物品の入出庫には、水平方向における物品の出し入れと、垂直方向における物品の出し入れとを別個に行う方式（例えば、水平台車方式）や、水平方向及び垂直方向における物品の出し入れを一括して行う方式（例えば、スタッカークレーン方式）がある。水平台車方式では、例えば、各段に対して独立して備えられると共に各段において水平方向に移動可能な台車が、各段の物品収納棚に対する物品の出し入れを行う。そして、格段に対して共通に設けられて垂直方向に移動可能なリフトが、各段において出し入れされる物品の受け渡しを行うことによって、物品収納設備に対する物品の入出庫が行われる。

特開平７−３０４５０８号公報（特許文献１）には、水平台車方式の物品収納設備（自動保管検索装置）が開示されている。この物品収納設備は、物品の収納保管及び検索取り出しをピッカー（インナーピッカー）と呼ばれる台車を用いて自動的に行えるように構成されている。各段の物品収納棚に対応するピッカーは、当該物品収納棚の開放側に沿って配設された軌道上を走行して、物品収納棚に対して物品の出し入れを行う。軌道上の走行空間には、ピッカーと対向するように第１の光通信ユニットが備えられ、ピッカーには第２の光通信ユニットが備えられている。第１の光通信ユニットと第２の光通信ユニットとの間で光信号の授受が行われ、ピッカーは、第１の光通信ユニットから送信される制御信号に従って、物品収納棚に対して物品の出し入れを行うと共に、軌道上において物品を搬送する。

ところで、上述したように、物品収納棚が垂直方向にも複数段形成されている場合、光通信において信号を搬送する媒体である光が拡散し、光通信の対象となる物品収納棚とは異なる段の物品収納棚にも光が届く可能性がある。例えば、同時期に複数の第１の光通信ユニットから光信号が送信された場合、光信号が干渉し、第２の光通信ユニットを介してその光信号を受け取ったピッカーが誤動作する可能性がある。そこで、特許文献１では、第１の光通信ユニットをピッカーの走行空間の端部における軌道上に取り付けている。ある段における第１の光通信ユニットから送信された光信号は、当該段の上段及び下段の軌道に遮られて、当該段の上段及び下段の軌道上に存在するピッカーに到達しにくくなる。従って、物品収納棚が垂直方向にも複数段形成されている場合であっても、光信号の干渉を抑制でき、上述したようにピッカーが誤動作する可能性を低減することができる。

特許文献１の技術は、光信号の干渉を抑制し、ピッカーが誤動作することを低減することができる点で優れたものである。しかし、第１の光通信ユニットを軌道上に設置するので、設備の構造に制約が掛かることになる。従って、設備の構造に拘わらず、光通信を行う際の光信号の干渉を抑制する、より汎用的な技術も望まれる。

特開平７−３０４５０８号公報

上記背景に鑑みて、光通信を利用して物品搬送装置を遠隔制御して、物品収納棚に対する物品の入出庫を行う物品収納設備の設備構造に拘わらず、光通信を行う際の光信号の干渉を抑制する技術が望まれる。

上記に鑑みた、物品収納設備の特徴構成は、
水平方向に沿って複数の物品を並べて収納することが可能な支持棚を垂直方向に複数段備えた物品収納棚と、
各段の前記支持棚に沿って前記水平方向に設けられた走行経路と、
それぞれの前記走行経路上を走行し、前記走行経路に対応する前記支持棚との間で物品を移載する物品搬送装置と、
それぞれの前記走行経路の延在方向の一方側の端部に設けられた第１光通信装置と、
それぞれの前記物品搬送装置に設けられて、対応する前記第１光通信装置との間で光通信を行う第２光通信装置と、
それぞれの前記物品搬送装置に対応する前記第１光通信装置から制御指令を送信させて、前記物品搬送装置を用いて前記物品収納棚に対する物品の入出庫を制御する主制御装置と、を備えた物品収納設備であって、
前記主制御装置は、同時期に発光する前記第１光通信装置が複数となる場合、同時期に発光しても光通信信号が干渉しない垂直方向の位置関係にある複数の前記第１光通信装置が同時期に発光すると共に、同時期に発光すると光通信信号が干渉する前記垂直方向の位置関係にある複数の前記第１光通信装置が同時期に発光しないように、複数の前記第１光通信装置を時分割して発光させる時分割発光制御を実行する、点にある。

この構成によれば、主制御装置による時分割発光制御によって、同時期に発光する第１光通信装置が１つとなるので、第１光通信装置から送信される光が干渉することがない。従って、第１光通信装置と第２光通信装置との間で、良好に光通信を行うことが可能となる。また、この構成では、物理的に光を遮光するような部材も設けられておらず、第１光通信装置及び第２光通信装置を設置する場所にも特に制約が設けられていない。従って、この構成は、物品収納設備の設備構造に拘わらず、摘要することができる。このように、本構成によれば、光通信を利用して物品搬送装置を遠隔制御して、物品収納棚に対する物品の入出庫を行う物品収納設備の設備構造に拘わらず、光通信を行う際の光信号の干渉を抑制することができる。

物品収納棚は複数段の支持棚を有して構成されているが、この段数が多い場合には、上下方向（垂直方向）に離間した支持棚同士では、光通信の際の光の干渉を考慮しなくても問題ないことがある。物品収納棚を構成する全ての支持棚に対して、当該支持棚に対応して設けられた第１光通信装置が１つずつ発光するように制御されていると、物品搬送装置の稼働率が低くなる。従って、光の干渉を抑制しつつ、物品搬送装置の稼働率の低下も抑制することが好ましい。上記の構成によれば、光通信を行う際の光信号の干渉を抑制しつつ、物品搬送装置の稼働率の低下を抑制することができる。
また、複数段の支持棚を複数のグループに分け、各グループにおいて同時期に発光する第１光通信装置が１つとなるように時分割発光制御が実行されると、物品収納棚全体では、グループの数に相当する数の第１光通信装置が同時期に発光可能となる。１つの態様として、本発明に係る物品収納設備の前記物品収納棚が前記垂直方向に備える複数段の前記支持棚が、前記垂直方向に並ぶ複数のグループに分割され、前記主制御装置が、それぞれの前記グループを構成する前記支持棚に備えられる前記第１光通信装置の中で、同時期に発光する前記第１光通信装置が１つとなるように、複数の前記第１光通信装置を時分割して発光させると好適である。この構成によれば、光通信を行う際の光信号の干渉を抑制しつつ、物品搬送装置の稼働率の低下を抑制することができる。

ところで、このように分割された複数のグループは、垂直方向に並んでいるから、互いに異なるグループに含まれると共に、垂直方向に隣接する支持棚も当然ながら存在する。例えば、そのように垂直方向に隣接する支持棚に対応する第１光通信装置が同時期に発光すると、光通信信号が干渉する可能性が高くなる。従って、グループごとに時分割発光制御が行われる場合においても、グループ間における調整も必要となる。１つの態様として、本発明に係る物品収納設備の前記主制御装置は、互いに異なる前記グループに含まれると共に同時期に発光した場合に光通信信号が干渉する位置関係にある複数の前記第１光通信装置が、同時期に発光すると判定された場合、同時期に発光する前記第１光通信装置が１つとなるように、前記グループの間において排他的な調整を行うグループ間調整制御を実行すると好適である。

グループ間調整制御の実行に際しては、グループ間の優先順位の基準が設定されていることが好ましい。本発明に係る物品収納設備の前記主制御装置は、前記グループを構成する前記支持棚の数が多い前記グループに含まれる前記第１光通信装置の発光を優先するように、前記グループ間調整制御を実行すると好適である。このような基準に従えば、物品収納棚全体として、効率良く物品搬送装置を稼働させることができる。

物品収納設備の斜視図収納棚の斜視図台車の斜視図物品収納設備の模式的ブロック図光の干渉を模式的に示す説明図時分割発光制御の一例を示す状態遷移図時分割発光制御の一例を示す状態遷移図グループごとの時分割発光制御の一例を示す状態遷移図グループ間調整制御の一例を示すフローチャート

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態において、物品収納設備は、水平方向（水平方向且つ物品の並び方向である第１水平方向Ｈ１、或いは、後述する支持棚３の延在方向、）に沿って複数の物品Ｗを並べて収納することが可能な支持棚３を垂直方向Ｖに複数段備えた物品収納棚１を有している。また、物品収納設備には、それぞれの支持棚３の延在方向に沿った走行経路Ｋが設けられている。即ち、走行経路Ｋは、支持棚３と同様に、第１水平方向Ｈ１に沿って設けられている。また、物品収納設備は、それぞれの走行経路Ｋ上を走行し、走行経路Ｋに対応する支持棚３との間で物品Ｗを移載する物品搬送装置（以下、台車２と称する）も備えられている。即ち、本実施形態では、物品収納設備として、第１水平方向Ｈ１に沿って移動可能な台車２を備えた水平台車方式の自動倉庫を例示している。

本実施形態では、図１の斜視図に示すように、物品収納棚１には、例えば直方体など、平面視で（垂直方向Ｖに沿った方向から見て）矩形状の物品Ｗが収納される。台車２は、各支持棚３における移載面側（各支持棚３と台車２との間で物品Ｗを受け渡しする側）を、各支持棚３の延在方向（第１水平方向Ｈ１）に沿って走行移動する。本実施形態では、水平方向Ｈであって第１水平方向Ｈ１に直交する方向である第２水平方向Ｈ２に沿って並んだ２つの支持棚３の間に走行経路Ｋが設けられており、２つの支持棚３（３Ａ及び３Ｂ）が同じ走行経路Ｋ及び同じ台車２を共有する。以下、単に支持棚３と称する場合には、走行経路Ｋを挟んで対となる支持棚対（３Ａ及び３Ｂの対）を指す場合もある。

本実施形態では、物品収納棚１は、上下方向（垂直方向Ｖ）に複数段（簡略化のため図示では５段）の支持棚３を有して構成されている。また、物品収納棚１は、図２に示すように、床面上に立設された２つの支柱枠１３の間に、支持棚３を架設して構成されている。支柱枠１３は、床面上に立設されて第２水平方向Ｈ２において対をなす支柱１１と、トラス構造となるように、この一対の支柱１１に亘って傾斜姿勢で連結された梁材１２とを有して構成されている。支持棚３は、第１水平方向Ｈ１において隣接する一対の支柱枠１３の支柱１１の間に第１水平方向Ｈ１に沿って掛け渡される一対の水平材としてのビーム材１６と、一対のビーム材１６に亘って第２水平方向Ｈ２に沿って架設された支持体としての支持フレーム１７とを備えている。これにより、支持棚３は、梯子状に形成される。支柱枠１３は、第１水平方向Ｈ１に沿って複数並べて設置されている。第１水平方向Ｈ１において隣接する一対の支柱枠１３に亘って複数段（図示では５段）の支持棚３が架設され、１つの支持棚ユニット３Ｕが構成される。

このような支持棚ユニット３Ｕが、第１水平方向Ｈ１において隣接する支持棚ユニット３Ｕの支柱枠１３を兼用しつつ、第１水平方向Ｈ１に複数連結されて、さらに長尺の物品収納棚１が形成される。物品収納棚１（支持棚３）は、このように第１水平方向Ｈ１において長尺である。第１水平方向Ｈ１に沿った物品収納棚１（支持棚３）の一方側の端部をホームポジションＨＰと称し、他方側の端部をオポジットポジションＯＰと称する。図１は、物品収納棚１のホームポジションＨＰの側を示しており、図２は、物品収納棚１のオポジットポジションＯＰ側を示している。尚、それぞれの支持棚３の移載面側に設けられたビーム材１６、つまり、互いに対向するビーム材１６は、台車２が走行するための走行経路Ｋとして機能する。

図１に示すように、各段の支持棚３のホームポジションＨＰの側には、支持棚３に連続して中継コンベヤ４が設置されている。台車２には、支持棚３や中継コンベヤ４において物品Ｗが載置された場所である物品載置位置と台車２との間で対象物品（移載対象となる物品Ｗ）を移載する移載装置５が設けられている。台車２は、移載装置５を用いて中継コンベヤ４と支持棚３との間で物品Ｗの入出庫を行う。例えば、中継コンベヤ４から支持棚３への入庫は以下のような手順で実施される。台車２は、中継コンベヤ４の物品載置位置の前まで走行経路Ｋ上を走行移動し、移載装置５を用いて中継コンベヤ４上の物品Ｗを台車２に移載する。物品Ｗを載せた台車２は、再び走行経路Ｋ上を支持棚３の物品載置位置の前まで走行移動し、移載装置５を用いて台車２から支持棚３に物品Ｗを移載する。物品収納棚１からの出庫は逆の順序で実施されるので、詳細な説明は省略する。尚、台車２も、垂直方向Ｖにおいて複数段設けられた支持棚３及び中継コンベヤ４に対応して、各段に１台ずつ備えられている。

支持棚３と中継コンベヤ４との間の移載（物品収納棚１の中での移載）は、上述したように台車２を利用して実施される。一方、中継コンベヤ４とリフト装置７との間の移載（物品収納棚１と外部との移載）は、中継コンベヤ４及びリフト装置７のそれぞれが備えるローラコンベヤによる搬送によって実施される。物品収納設備には、不図示の入出庫コンベヤとの間で物品Ｗを搬送するリフト装置７が設けられている。台車２を介して支持棚３から中継コンベヤ４に取り出された物品Ｗは、リフト装置７にて入出庫コンベヤに搬送される。また、入出庫コンベヤにて外部から物品収納設備に搬入された物品Ｗは、リフト装置７にて収納対象の支持棚３に対応する中継コンベヤ４に搬送される。

上述したように、台車２は、物品Ｗを物品収納棚１（支持棚３及び中継コンベヤ４）との間で移載するために、物品Ｗを挟持する移載装置５を有している。図３に示すように、移載装置５は、台車２の走行方向（第１水平方向Ｈ１）と直交した方向（第２水平方向Ｈ２）、つまり、走行経路Ｋから物品収納棚１の方向に向かって突出可能（出退可能）な一対のアーム５ａを有して構成されている。本実施形態においては、当該アーム５ａは、対向配置された２列の物品収納棚１（支持棚３）のそれぞれの方向に向かって出退可能に構成されている。移載装置５は、一対のアーム５ａにより物品Ｗを挟持して物品Ｗを移載する。一対のアーム５ａの間隔（アーム間隔Ａ）は予め設定された範囲内で可変であり、移載対象（搬送対象）となる物品Ｗ（対象物品）の幅である物品幅Ｂ（図１参照、走行経路Ｋに沿った方向の長さ）に応じて設定される。好適には、対象物品を挟持する際の時間を短縮できるように、アーム間隔Ａは対象物品の物品幅Ｂよりも、設定余裕長だけ広い間隔に設定される。

物品搬送設備の模式的ブロック図である図４に示すように、台車２は、台車制御装置２１と、走行モータ駆動ユニット２３と、移載装置駆動ユニット２５と、走行モータ４３と、移載アクチュエータ４５とを備えている。台車制御装置２１は、例えばＣＰＵコア、プログラムメモリ（パラメータメモリを含む）、ワークメモリ、通信制御部、Ａ／Ｄコンバータ、タイマ、カウンタ、ポートなどを有したマイクロコンピュータなどのプロセッサを中核として構成されている。台車２には、支持棚３や中継コンベヤ４に物品Ｗが存在するか否かを検出するセンサ（存否確認センサ）、物品Ｗの第１水平方向Ｈ１に沿った長さを計測するセンサ（測長センサ）、エンコーダなどを利用して走行経路Ｋ上の台車２の位置を検出するセンサ（位置センサ）などのセンサ群４９が備えられている。台車制御装置２１は、センサ群４９による検出結果等を利用して、台車２を自律制御する。尚、センサ群４９を構成するセンサは、単純な検出器の形態に限定されるものではなく、演算によって物理量を得るような形態も含むものである。当然ながら、検出器と台車制御装置２１との協働によって物理量を得てもよい。

走行モータ駆動ユニット２３は、台車２の走行動力源である走行モータ４３を駆動制御するインバータなどの駆動回路を有して構成されている。走行モータ４３は、台車制御装置２１により制御され、走行モータ駆動ユニット２３を介して駆動される。移載装置駆動ユニット２５は、移載装置５を駆動してアーム間隔Ａを変更したり、アーム５ａを出退させたりする移載アクチュエータ４５を駆動する駆動回路を有して構成されている。移載アクチュエータ４５も、台車制御装置２１により制御され、移載装置駆動ユニット２５を介して駆動される。

図４の模式的ブロック図に示すように、物品収納設備は、主制御装置５０と、第１光通信装置１０と、第２光通信装置２０を有する台車２とを備えている。図１等を参照して上述したように、物品収納棚１は、水平方向（第１水平方向Ｈ１）に沿って複数の物品Ｗを並べて収納することが可能な支持棚３を垂直方向Ｖに複数段備えている。そして、それぞれの支持棚３には、第１水平方向Ｈ１に沿って走行経路Ｋが形成されている。それぞれの走行経路Ｋの延在方向の一方側の端部（ホームポジションＨＰ側）には、図１に示すように、走行経路Ｋ上に固定された固定装置としての第１光通信装置１０がそれぞれ備えられている。また、図１及び図３に示すように、移動装置としての第２光通信装置２０は、台車２に備えられている。そして、それぞれの支持棚３に対応する第１光通信装置１０と第２光通信装置２０との間で光通信が実施される。

主制御装置５０は、物品収納設備の全体、具体的には物品Ｗの入出庫に関わる制御の中核を担う制御装置である。上述したリフト装置７を含み、各台車２を制御して、物品Ｗの入出庫を行う。主制御装置５０は、第１光通信装置１０を介してそれぞれの第１光通信装置１０に対応する第２光通信装置２０（つまり台車２）に対して制御指令を送信する。詳細は、後述するが、主制御装置５０は、光通信信号が干渉しないように、さらに第１光通信装置１０による送信を調停（調整）する制御（後述する「時分割発光制御」及び「グループ間調整制御」）も実行する。

主制御装置５０は、入出庫制御部５１、光通信制御部５５、物品情報データベース５９を備えている。主制御装置５０は、台車制御装置２１と同様にマイクロコンピュータなどのプロセッサを中核として構成されている。入出庫制御部５１、光通信制御部５５などの各機能部は、それぞれプログラムなどのソフトウェアと、マイクロコンピュータなどのハードウェアとの協働により各機能を実現するものである。従って、各機能部は、ソフトウェア及びハードウェアが完全に独立している必要はなく、必要に応じて複数の機能部がソフトウェア及びハードウェアを共有して用いる場合もある。

主制御装置５０は、光通信制御部５５を介して、入出庫対象の物品Ｗに対応する段の支持棚３（又は中継コンベヤ４）における第１光通信装置１０に入出庫指令（制御指令）を伝達する。第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）は、主制御装置５０からの指示に応じて発光し、制御指令を送信する。台車２に備えられた第２光通信装置２０の受信部（２０ｒ）は、第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）の発光による光通信信号を受光し、制御指令を受信する。そして、台車２は、当該制御指令に基づいて、物品Ｗの入出庫を実行する。

この際、主制御装置５０は、移載対象の物品Ｗの物品幅Ｂに応じて台車２がアーム間隔Ａを設定できるように、物品Ｗの物品情報も送信させると好適である。図４に示すように、主制御装置５０は、物品収納棚１に収納された各物品Ｗの物品幅Ｂを少なくとも記憶する物品情報データベース５９（物品情報記憶部）を有している。この物品情報データベース５９には、物品幅Ｂの他、物品Ｗを収納した日時や、物品Ｗの種類、物品収納棚１において物品Ｗが載置されている物品載置位置の情報などの物品情報が格納されている。主制御装置５０の入出庫制御部５１は、この物品情報に基づいて、台車２を制御する制御指令を生成し、第１光通信装置１０を介して制御対象となる台車２に制御指令を送信させる。

ところで、光通信に用いられる光は拡散する。例えば、第１光通信装置１０から第２光通信装置２０へ送信する場合には、送信先とは異なる第２光通信装置２０の受信部（２０ｒ）にも第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）の発光による光が到達する場合がある。第２光通信装置２０から第１光通信装置１０への送信の際にも同様である。光通信により送信される情報に、台車２の号機番号や、棚の段数等を示す情報が含まれていれば、送信先とは異なる受信部（１０ｒ，２０ｒ）に光通信信号が到達しても、当該情報を無視すればよい。しかし、同時期に複数の送信部（１０ｔ，２０ｔ）が発光した場合、受信部（１０ｒ，２０ｒ）において光の干渉による混信や、通信信号の希釈化による通信不良が生じる可能性がある。

図５に例示するように、複数の第１光通信装置１０（１０Ａ，１０Ｂ）の送信部（１０ｔ）が同時期に発光したとする（「同時期」とは送受信において情報処理が行われる時間帯の少なくとも一部が重複するような状態をいい、「完全な同時」を意味するものではない。）。符号“１０Ａ”で示す第１光通信装置１０の通信相手は、符号“２Ａ”で示す台車２に搭載された第２光通信装置２０（２０Ａ）である。また、符号“１０Ｂ”で示す第１光通信装置１０の通信相手は、符号“２Ｂ”で示す台車２に搭載された第２光通信装置２０（２０Ｂ）である。符号“１０Ａ”で示す第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）が発光する光の照射領域は“ＲＡ”であり、符号“１０Ｂ”で示す第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）が発光する光の照射領域は“ＲＢ”である。図５に示す例では、符号“２０Ａ”で示された第２光通信装置２０の受信部（２０ｒ）、符号“２０Ｂ”で示された第２光通信装置２０の受信部（２０ｒ）では、符号“ＲＭ”で示すように、両第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）の照射領域が重複している。このため、光のオン・オフ（点灯・消灯）により示されるデジタル情報のコントラストが低下（希釈化）し、混信や情報の精度の低下が生じる可能性がある。

本実施形態においては、第１光通信装置１０がマスター装置（又は親機）であり、第２光通信装置２０がスレーブ装置（又は子機）である。従って、第２光通信装置２０が自発的に光通信信号を送信するために発光することはなく、第２光通信装置２０は、基本的には第１光通信装置１０から送信された光通信信号に応答するために発光する。従って、第１光通信装置１０による発光が同時期に重ならないようにすれば、上述したような光通信を行う際の光通信信号の干渉を抑制することができる。上述したように、第１光通信装置１０による光通信信号の送信（発光）は、主制御装置５０の指令に基づく。従って、主制御装置５０は、１つの第２光通信装置２０に対して、対応する１つの第１光通信装置１０からの光通信信号のみが到達するように、複数の第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）を時分割して発光させる。換言すれば、主制御装置５０は、同時期に発光する第１光通信装置１０が１つとなるように、複数の第１光通信装置１０を時分割して発光させる時分割発光制御を実行する。

以下、そのような時分割発光制御について、具体的な例を示して説明する。例示に際し、物品収納棚１は、７段の支持棚３を有しているものとする。最も下段側の支持棚３を１段目とし、最上段の支持棚３を７段目とする。支持棚３の１段目に対応する走行経路Ｋには台車２の１号機が配車され、２段目には２号機が配車され、以降同様に３号機、４号機と配車されて、最上段の７段目には７号機が配車されている。図６から図８には、時分割発光制御に際して光通信が実施される時間帯を“Ｔ１”〜“Ｔ２０”の２０の時間帯で示している。各時間帯“Ｔ１”〜“Ｔ２０”は、少なくとも第１光通信装置１０から光通信信号が送信される期間である。また、好ましくは、第１光通信装置１０から光通信信号が送信され、それに対して第２光通信装置２０が応答して、ハンドシェイクの通信が完了する期間である。

図６は、時分割発光制御の１つの態様を例示しており、この例では７段全てで同一時間帯に１つのみの第１光通信装置１０が光通信信号を送信する。図６では、１段目から順に２段目、３段目に対して、順次、時間帯“Ｔ１”，“Ｔ２”、“Ｔ３”が割り当てられる。このように時分割発光制御すれば、同時期（同時間帯）に発光する第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）はただ１つであるから、当然ながら、光通信信号の干渉等は生じない。但し、時間帯“Ｔ１”〜“Ｔ２０”の２０の時間帯において、のべ２０台の台車２に対してしか通信することができないので、効率が高いとは言えない。

図５から推察できるように、光通信信号の干渉は、物理的な位置が近い棚段同士において生じ易くなる。水平方向（第２水平方向Ｈ２）には、支持棚３が存在し、ある程度離間距離が確保できること、また、支持棚３により光が遮蔽され易くなることから、この干渉は、特に垂直方向Ｖの位置が近い棚段同士において生じ易くなる。従って、実験等によって特定される予め定められた設定段数離間した支持棚３同士では、光通信信号の干渉を考慮しなくても問題ない。例えば、１段目の支持棚３と７段目の支持棚３とは、充分に離間しているため、光通信信号の干渉は考慮しなくてもよい。図７は、設定段数を“３”とし、３段以上離間している場合には、干渉を考慮せずに同一の時間帯に光通信を許容する例を示している。

図６及び図７に例示した態様では、全ての支持棚３の光通信を一括して管理して制御したが、支持棚３を垂直方向Ｖに隣接する複数のグループに分け、それぞれのグループ内において時分割発光制御を行うように構成されていてもよい。但し、この場合には、異なるグループに属する支持棚３同士が、垂直方向Ｖ（上下方向）に隣接している可能性もある。この場合には、異なるグループに属する少なくとも一方の支持棚３において光通信信号が干渉する可能性がある。従って、このような場合には、異なるグループ間において排他的処理が実行され、何れか一方のグループに属する送信部（１０ｔ，２０ｔ）のみが発光を許可されると好適である。

図８は、そのようにグループ分割し、各グループ内において時分割発光制御が実行される態様の一例を示している。第１グループ（１Ｇｒ）は、最下段の１段目から４段目の４段の支持棚３で構成されている。第２グループ（２Ｇｒ）は、５段目から最上段の７段目の３段の支持棚３で構成されている。第１グループ（１Ｇｒ）に属する支持棚３に対応する第１光通信装置１０からの送信は、第１グループ（１Ｇｒ）の第１光通信装置１０の中で時分割発光制御される。第２グループ（２Ｇｒ）に属する支持棚３に対応する第１光通信装置１０からの送信は、第２グループ（２Ｇｒ）の第１光通信装置１０の中で時分割発光制御される。ここでは、第１グループ（１Ｇｒ）は、１段目、２段目、３段目、４段目の順での時分割発光制御を繰り返し、第２グループ（２Ｇｒ）は、５段目、６段目、７段目の順での時分割発光制御を繰り返す例を示している。

図８に示す例では、第１グループを構成する支持棚３の段数と、第２グループを構成する支持棚３の台数とが異なっている。従って、時分割発光制御の一巡目では、光通信信号を送信する第１光通信装置１０に対応する支持棚３が充分に離間しているが、二巡目以降では、光通信信号を送信する第１光通信装置１０に対応する支持棚３が設定段数以内に近接する場合がある。例えば、時間帯“Ｔ４”では、第１グループでは４段目の支持棚３に対応する第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）が発光し、第２グループでは順番通りであれば、５段目の支持棚３に対応する第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）が発光することになる（破線の丸印参照）。

４段目の支持棚３と５段目の支持棚３とは、グループは異なるが、支持棚３の配置上は垂直方向Ｖにおいて隣接しており、設定段数（ここでは“３”）以内に近接することになる。従って、両支持棚３に対応する第１光通信装置１０の送信部（１０ｔ）が同時期に発光すると、光通信信号が干渉する可能性が高くなる。そこで、このような時間帯（Ｔ４）では、第１グループに所属する送信部（１０ｔ）と、第２グループに所属する送信部（１０ｔ）との何れか一方だけの発光を許可するように、主制御装置５０が排他的な調整が実行される（グループ間調整制御）。この排他的な調整は、優先順位判定基準に応じて実施される。本実施形態のように、第１グループに属する段数と、第２グループに属する段数とが異なる場合には、段数の多い側のグループに属する送信部（１０ｔ）の発光を優先するように排他的な調整を実行することができる。即ち、この場合の優先順位判定基準は、各グループに属する支持棚３の段数となる。この段数は、物品収納棚１の物理的な構成による段数に限らず、その時点で物品Ｗの入出庫が可能な稼働棚の段数であってもよい。また、別の態様としては、入出庫処理の残りのタスクが多い側のグループに属する送信部（１０ｔ）の発光を優先するように排他的な調整が実行されてもよい。この場合の優先順位判定基準は、各グループのタスク数となる。

尚、図６から図８では、全ての段が均等に用いられる形態を示したが、当然ながらそのような形態に限定されるものではない。優先度の高い入出庫が要求される支持棚３に対応する第１光通信装置１０が優先的に用いられる形態であってよい。このような場合には、光通信を行わせようとする都度、当該第１光通信装置１０からの発光を許可するか否かが判定されると好適である。そのように、都度判定される場合のグループ間調整制御の一例を図９のフローチャートに示す。ここでは、図８の例と同様に、２つのグループが形成されている場合を例示する。

はじめに、入出庫制御部５１は、第１グループ（１Ｇｒ）の支持棚３及び第２グループ（２Ｇｒ）の支持棚３の中での通信対象段（ＴＧ１，ＴＧ２）をそれぞれ決定する（＃１，＃２）。そして、入出庫制御部５１は、当該通信対象段（ＴＧ１，ＴＧ２）の台車２に対する制御指令を生成する。尚、ステップ＃１及びステップ＃２は、図示とは逆の順序であってもよい。光通信制御部５５は、通信対象段（ＴＧ１，ＴＧ２）の離間距離が設定段数以内か否かを判定する（＃３）。ここで、通信対象段（ＴＧ１，ＴＧ２）が設定段数よりも離間していると判定された場合には、グループ間調整制御を実行する必要がない。従って、光通信制御部５５は、両通信対象段（ＴＧ１，ＴＧ２）に対応する第１光通信装置１０に対して、制御指令を出力する（＃９，＃１０）。この際、光通信制御部５５から第１光通信装置１０へ送信指令（発光指令）も出力される形態であってもよいし、制御指令が出力されることによって第１光通信装置１０へ送信指令（発光指令）が与えられる形態であってもよい。尚、ステップ＃９及びステップ＃１０も、図示とは逆の順序であってもよい。

ステップ＃３において、通信対象段（ＴＧ１，ＴＧ２）の離間距離が設定段数以内であると判定された場合には、光通信制御部５５はグループ間調整制御を実行する（＃４〜＃８）。具体的には、第１グループ（１Ｇｒ）及び第２グループ（２Ｇｒ）の内の何れか一方の通信対象段（ＴＧ１，ＴＧ２）に対する制御指令の出力を待機させ、他方の通信対象段（ＴＧ１，ＴＧ２）に対する制御指令のみに出力を許可する。何れのグループに属する通信対象段を優先するかについては、優先順位判定基準に従って判定される（＃４）。優先順位判定基準は、上述したように、支持棚３の段数、稼働棚の段数、タスク数などである。

ステップ＃４において優先順位判定基準に基づき、第１グループ（１Ｇｒ）が優先であると判定された場合には、光通信制御部５５は、第１グループ（１Ｇｒ）の通信対象段（ＴＧ１）に対応する第１光通信装置１０に対して、制御指令を出力する（＃５）。一方、光通信制御部５５は、第２グループ（２Ｇｒ）の通信対象段（ＴＧ２）に対応する制御指令は、第１光通信装置１０に対して出力せず、待機させる（＃６）。反対に、ステップ＃４において優先順位判定基準に基づき、第２グループ（２Ｇｒ）が優先であると判定された場合には、光通信制御部５５は、第２グループ（２Ｇｒ）の通信対象段（ＴＧ２）に対応する第１光通信装置１０に対して、制御指令を出力する（＃７）。一方、光通信制御部５５は、第１グループ（１Ｇｒ）の通信対象段（ＴＧ１）に対応する制御指令は、第１光通信装置１０に対して出力せず、待機させる（＃８）。尚、ステップ＃５及びステップ＃６も、図示とは逆の順序であってもよく、ステップ＃７及びステップ＃８も、図示とは逆の順序であってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、光通信を利用して物品搬送装置を遠隔制御して、物品収納棚に対する物品の入出庫を行う物品収納設備の設備構造に拘わらず、光通信を行う際の光信号の干渉を抑制することができる。

１：物品収納棚
２：台車（物品搬送装置）
３：支持棚
１０：第１光通信装置
２０：第２光通信装置
５０：主制御装置
Ｈ１：第１水平方向（水平方向）
Ｈ２：第２水平方向
Ｋ：走行経路
Ｖ：垂直方向
Ｖ１：第１水平方向
Ｗ：物品

Claims

水平方向に沿って複数の物品を並べて収納することが可能な支持棚を垂直方向に複数段備えた物品収納棚と、
各段の前記支持棚に沿って前記水平方向に設けられた走行経路と、
それぞれの前記走行経路上を走行し、前記走行経路に対応する前記支持棚との間で物品を移載する物品搬送装置と、
それぞれの前記走行経路の延在方向の一方側の端部に設けられた第１光通信装置と、
それぞれの前記物品搬送装置に設けられて、対応する前記第１光通信装置との間で光通信を行う第２光通信装置と、
それぞれの前記物品搬送装置に対応する前記第１光通信装置から制御指令を送信させて、前記物品搬送装置を用いて前記物品収納棚に対する物品の入出庫を制御する主制御装置と、を備えた物品収納設備であって、
前記主制御装置は、同時期に発光する前記第１光通信装置が複数となる場合、同時期に発光しても光通信信号が干渉しない垂直方向の位置関係にある複数の前記第１光通信装置が同時期に発光すると共に、同時期に発光すると光通信信号が干渉する前記垂直方向の位置関係にある複数の前記第１光通信装置が同時期に発光しないように、複数の前記第１光通信装置を時分割して発光させる時分割発光制御を実行する、物品収納設備。
前記物品収納棚が垂直方向に備える複数段の前記支持棚は、前記垂直方向に並ぶ複数のグループに分割され、
前記主制御装置は、それぞれの前記グループを構成する前記支持棚に備えられる前記第１光通信装置の中で、同時期に発光する前記第１光通信装置が１つとなるように、複数の前記第１光通信装置を時分割して発光させる、請求項１に記載の物品収納設備。
前記主制御装置は、
互いに異なる前記グループに含まれると共に同時期に発光した場合に光通信信号が干渉する位置関係にある複数の前記第１光通信装置が、同時期に発光すると判定された場合、同時期に発光する前記第１光通信装置が１つとなるように、前記グループの間において排他的な調整を行うグループ間調整制御を実行する請求項２に記載の物品収納設備。
前記主制御装置は、前記グループを構成する前記支持棚の数が多い前記グループに含まれる前記第１光通信装置の発光を優先するように、前記グループ間調整制御を実行する請求項３に記載の物品収納設備。