JP7634866B2 - カートの移動補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、カートを移動させるための移動補助装置に関する。

物流倉庫では慢性的な人手不足の問題が生じており、自律走行カートの需要が高まっている。
しかし、自律走行カートにおいては、故障時やバッテリー残量無しなどで駆動輪が動かなくなったとき、手動で動かそうにも駆動部の抵抗（ギヤやモーターの抵抗）があるためフリーの車輪だけのときよりも重たく、移動が困難である。
そこで、特許文献１に記載の無人搬送台車では、駆動輪を路面から浮かせ、フリーの車輪だけで走行させられるようにしている。

特開平０８－１８５２２５号公報

しかしながら、特許文献１のように、自律走行カートごとに駆動輪の昇降機構を設けるとコストがかかるし、機構が複雑化する。

そこで本発明は、自律走行カートを手動で簡易に移動させることのできる移動補助装置を提供することを目的の一つとする。

上記目的を達成するため、本発明に係るカートの移動補助装置は、駆動装置により回転駆動する駆動輪、回転自由な補助輪、及び、当該駆動輪と補助輪が取り付けられたフレームを備えたカートを移動させるための移動補助装置であって、前記カートを前記フレームの底面側から持ち上げ、前記駆動輪を走行面から浮かせる持上部と、前記移動補助装置を走行させるための車輪と、を有する。

本発明の実施形態に係る移動補助装置によって移動させるカートの一例を示す外観斜視図である。 上記カートの変形例を示す外観斜視図である。 上記ピッキングシステムの構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る移動補助装置を示す外観斜視図であって、（ａ）正面側・左側面側から見た斜視図、（ｂ）背面側・左側面側から見た斜視図、である。 上記移動補助装置の側端部の間に上記カートを収めた状態を示す外観斜視図である。 上記移動補助装置により上記カートを支持した状態を示す外観斜視図である。 （ａ）上記移動補助装置の側端部の間に上記カートを収めた状態を示す左側面図、（ｂ）上記移動補助装置により上記カートを支持した状態を示す左側面図、である。 ピッキングシステムにおいて、上記カートの走行経路の例を示す概念図である。 上記移動補助装置を不要としたカートの内部機構の一例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る移動補助装置について、図を参照して説明する。
本実施形態に係る移動補助装置は、商品等のピッキング作業を補助するピッキングシステムにおいて、商品を搬送するカート（自律走行カート）を移動させるための専用装置である。
●ピッキングシステムの概要
ピッキングシステムは、多種類の商品が収容されている倉庫内において、商品を載せて搬送するためのカートを走行させ、倉庫からのピッキング作業を補助するシステムである。ピッキングシステムは、複数のカートを管理し、採集すべき商品の種類と数の情報を、複数のカートに割り当てる。また、ピッキングシステムは、各カートに収容すべき商品を示す情報、すなわちピッキング作業指示を、ピッキング作業者に伝達する。ピッキングシステムは、電気的な駆動部を有し自律的に走行する自律走行カートと、作業者が手動で移動させる手動カートと、を含んでよい。

●自律走行カートの一例
本実施形態に係る移動補助装置を使用可能なカートの一例について説明する。
図１に示されるように、カート１は、商品を搬送する装置である。カート１は、自身に搭載される制御部２０又は上位装置からの指示に基づいて自律走行を行う。以降の説明において、カート１による搬送方向を＋Ｙ方向、カート１の幅方向であって搬送方向に直交する方向を＋Ｘ方向、鉛直方向を＋Ｚ方向とする。
なお、図２に示すカート１Aは、移動補助装置を使用可能なカートの他の一例であるが、サブディスプレイ５１を備えるほかはカート１と同様に構成されており、適宜参照することがある。

カート１は、底面に複数の車輪を有し、車輪の上方において上下２段の平板が略中央の支柱で連結された形状の装置である。当該支柱の下部には、カート１を制御する制御部２０および各機能部に印加するバッテリーが積載されている。カート１は、商品を計量するはかり部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を複数有する。本実施形態においては、上段にはかり部１０ａ、１０ｂ、が進行方向前後に並設され、下段にはかり部１０ｃ、１０ｄが制御部２０を挟んで進行方向前後に配設されている。

カート１は、はかり部１０を複数有する。本実施形態においては、はかり部１０は４個であり、それぞれ独立して計量可能である。はかり部１０の上面は平板状になっており、それぞれにコンテナが載置される。コンテナは、例えば、各面が複数の細長い平板と蝶番とが連結されて構成される、折り畳み可能なコンテナ、所謂折り畳みコンテナである。コンテナは、上方が開口した箱状の部材であり、コンテナの内部にピッキングされた商品が収容される。はかり部１０は、コンテナに収容された商品をコンテナごとに計量する。はかり部１０は、コンテナの重量をあらかじめ記憶しておき、風袋引き処理をすることで商品自体の重量を計測してもよい。

なお、本実施形態に係るカート１は、はかり部１０が上下２段に構成され、各段において進行方向に沿って２個のはかり部１０が設けられているが、はかり部１０はカート１の幅方向に沿って複数、例えば２個設けられていてもよい。また、コンテナを複数のはかり部１０にまたがるように載置することで、各はかり部１０に１個ずつコンテナを載置する使用形態に比べて大容量のコンテナを搬送することもできる。

カート１の上段であって、進行方向後部には、作業者がカート１に対する各種操作を行う作業台１１０が設けられている。作業台１１０には、主として、作業者がカート１を手動で移動させる際に把持するグリップ１０１、コンテナに貼付するラベルを発行する印字機構部４１、タッチパネルディスプレイ５、バーコードを読み取るスキャナ６１、物理的なボタン操作部７等が配設されている。

作業台１１０の下面側には、図３に示す印字機構部４１が保持されており、当該印字機構部４１は、ラベルロールから引き出されるラベルに印字を行う。印字されたラベルは、カート１の側方から排出される。なお、コンテナ等当該ラベルの貼付対象物にＥＳＬ（Electric Shelf Label、電子棚札）を連結する態様の場合には、印字機構部４１を有さない構成であってもよい。この場合、ピッキングシステム１００がＥＳＬの表示内容を変更する処理を行う。

タッチパネルディスプレイ５は、図３に示すように液晶表示器５ａとタッチパネル５ｂが互いに積層された構造となっており、同一面でデータの表示と入力とができるようになっている。液晶表示器５ａは各種データの表示を行う。タッチパネル５ｂは操作者の指が触れると、触れた位置を検出し、検出した位置に応じた入力を受け付ける。液晶表示器５ａは、作業者に対して、ピッキングすべき商品の情報又はカート１の状態等を表示する。スキャナ６１は、商品、倉庫内の棚、コンテナ、ラベル等のバーコードを読み取り可能である。スキャナ６１は、ワイヤレスのハンディスキャナ６１ａの他、作業台１１０の上方に固定され、作業台１１０上の一部を読取領域とする固定スキャナ６１ｂを含んでいてもよい。固定スキャナ６１ｂは、例えば印字機構部４１により発行されるラベルを下方にかざすことで、バーコードを読み取ることができる。

カート１の底面には、駆動輪７１と、複数の回転自由な補助輪７２が配設されている。カート１の進行方向に沿って、前方と後方に補助輪７２が設けられ、その間に駆動輪７１が設けられている。
駆動輪７１は、カート１の底面、進行方向略中央部であって、制御部２０の下方に配設されている。駆動輪７１は、幅方向に対をなして並設され、所定の駆動装置により、それぞれが独立して回転駆動する。駆動輪７１は、制御部２０により制御され、カート１を自律走行させる。
複数の補助輪７２は、カート１の底面周縁部に配設され、カート１を支持するとともに、カート１の移動に伴って回転する。なお、本実施形態では、補助輪７２は計４つ設けられているが、駆動輪７１を挟んで進行方向の前後に設けられている限り、その数は問わない。

また、カート１は、棒状のサインポール１０２を有する。サインポール１０２は、進行方向後部であって左側方に配設され、上方に伸び出ている。サインポール１０２は、１又は複数の色で明滅可能であり、カート１の状態や異常の有無を作業者に報知する報知部の例である。

また、カート１の下方には、カート１全体を外側から囲うフレーム１０３が設けられている。フレーム１０３は少なくとも、所定の部材を介在させて駆動輪７１と一体的に構成されており、フレーム１０３が持ち上げられると、駆動輪７１が走行面から離間する。また、フレーム１０３は、カート１の後部側においては、移動補助装置１２が挿し込まれるように剝き出しになっているのに対し、カート１の前部側においては、接触センサ９１によって隠れている。これにより、移動補助装置１２の使用時、移動補助装置１２の取付位置が分かりやすいし、間違ってカート１の前部側に取り付けられるようなこともない。

カート１の前方には、図１乃至図３に示されるように、少なくとも進行方向における前方の物体を検知する非接触センサ８１、８２および接触センサ９１が配設されている。なお、非接触センサ８２については図示を省略しているが、説明の便宜のために符号を付している。
非接触センサ８１は、カート１の前方および側方の一部にある物体を検知するセンサである。非接触センサ８１は、例えばレーザレンジファインダおよび超音波センサを併用して構成されている。この構成によれば、黒色の壁、ガラス、および鏡であっても検知することができる。非接触センサ８１は、例えばカート１が走行可能な経路を認識し、カート１の走行可能なマップを生成するために用いることができる。また、非接触センサ８１は、前方の障害物や人等を非接触で検知し、当該検知に応じて駆動輪７１を減速又は停止させる。

非接触センサ８２は、平面上の物体を検知可能な２Dセンサであり、接触センサ９１を内蔵するバンパーの下方に設けられている。この非接触センサ８２は、非接触センサ８１と異なり、マップの生成には用いられないが、走行面に近い高さの平面で前方の障害物や人等を非接触で検知することができる。これにより、カート１が障害物等に衝突したり、駆動輪７１や補助輪７２が障害物等を巻き込んだりするのを防ぐことができる。なお、この非接触センサ８１についても、その検知結果に応じて駆動輪７１を減速又は停止させてもよい。

接触センサ９１は、カート１前部のバンパーに内蔵され、バンパーの物体への接触を検出するセンサである。接触センサ９１は、例えばスイッチセンサである。接触センサ９１の検知に応じて駆動輪７１を停止させる。接触センサ９１によっても、カート１の衝突による事故を防止することができる。

図３は上記カート１の構成を示すブロック図である。カート１は、制御部２０と、はかり部１０と、印字部４０と、操作部５０と、読取部６０と、駆動部７０と、物体検知部８０と、衝突検知部９０と、を備えている。はかり部１０はロードセル１１を備え、商品の重量を計量する。印字部４０は印字機構部４１を有している。印字機構部４１は、ラベルの印字を行い、印字したラベルをラベル発行部から排出（発行）する。操作部５０はボタン操作部７およびタッチパネル５ｂにより実現される。読取部６０はスキャナ６１を備え、バーコード等の情報を読み取る。

制御部２０は、ＣＰＵ２１と、ロードセル制御部２２と、印字制御部２３と、操作制御部２４と、表示制御部２５と、ＲＯＭ２６と、ＲＡＭ２７と、読取制御部２８と、駆動制御部２９と、物体検知制御部３０と、衝突検知制御部３１と、通信処理部３２と、を備えている。ＣＰＵ２１はバスを介して制御部２０が備える各部と相互に接続されている。

ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２６が記憶する制御プログラムとＲＡＭ２７が記憶する各種情報を読み出し、読み出した制御プログラムと各種情報とに基づいて各部の制御を行う。またＣＰＵ２１は、必要な情報をＲＡＭ２７に記憶させる。ＲＯＭ２６は、例えば、ＣＰＵ２１において実行される各種プログラム等の各種情報を記憶している。ＲＡＭ２７は、ＣＰＵ２１が用いる情報を記憶する一時記憶領域である。またＲＡＭ２７は、各種ファイルを記憶する記憶手段である。

なお、ＣＰＵ２１は、操作制御部２４を介してタッチパネル５ｂおよびボタン操作部７に入力される情報を取得する入力制御部でもある。タッチパネル５ｂとボタン操作部７は、それぞれ、入力手段の例である。

また、ＣＰＵ２１は、タッチパネル５ｂに表示する下記する画面Ｇ１の表示内容を変更する出力制御部でもある。出力制御部は、オペレータに伝達する種々の情報を出力する構成であり、上述の通り液晶表示器５ａを制御して情報を表示する構成に代えて、又は加えて、音等のその他の方法を用いてもよい。また、出力制御部は、サインポール１０２の明滅態様の制御を行ってよい。

ロードセル制御部２２は、はかり部１０が備えるロードセル１１の制御を行う。印字制御部２３は印字部４０の制御を行う。操作制御部２４は、タッチパネル５ｂとボタン操作部７の制御を行う。タッチパネル５ｂは、液晶表示器５ａに表示された下記する画面等の所定部分をタッチすることで、所望の操作を指示する。表示制御部２５は、液晶表示器５ａの制御を行う。読取制御部２８は、読取部６０が備えるスキャナ６１の制御を行う。駆動制御部２９は、駆動部７０が備える駆動輪７１の制御を行う。物体検知制御部３０は、物体検知部８０が備える非接触センサ８１、８２の制御を行う。衝突検知制御部３１は、衝突検知部９０が備える接触センサ９１の制御を行う。

通信処理部３２は、外部装置と無線通信を行う機能部である。通信処理部３２は、例えばネットワークＮＷを通じて管理装置２と情報の送受信を行う。管理装置２は、サーバ又はクラウドコンピュータ等の上位装置である。通信処理部３２は、当該カート１に計画されている、積載される商品の識別情報、当該商品が収容される倉庫内の位置情報、すなわちレーン、棚、ならびに棚内における段および列の情報、ならびに積載される商品の量等の情報を受信する。また、通信処理部３２は、当該カート１に計画されている走行経路を受信する。さらに、通信処理部３２は、タッチパネル５ｂを介して入力される作業者の識別情報を管理装置２に送信してもよい。
なお、上述の情報の一部又は全部は、管理装置２が記憶し、カート１に送信する構成に代えて、カート１の制御部２０に記憶されていてもよい。

なお、作業者によって移動される手動カートは例えば、上述の自律走行式のカート１の構成から駆動制御部２９、駆動部７０および駆動輪７１を除いて構成され、その他の構成はカート１と同様である。また、手動カートは、自律走行式のカート１の駆動制御部２９又は駆動部７０を無効化したものであってもよい。

●自律走行カートの他の例
なお、上記したカート１は一例であって、本実施形態に係る移動補助装置１２は他の例に係るカートについても広く使用可能である。
図２は、そのような他の実施例に係るカート１Ａを示している。このカート１Ａには、上段の進行方向側の端部にサブディスプレイ５１が設けられている。このサブディスプレイ５１は、進行方向側に表示面が配設されており、進行方向側から表示面を視認及び操作することができる。なお、サブディスプレイ５１上で視認及び操作できる内容は、タッチパネルディスプレイ５と同様なものとすることができる。

これにより、作業者がカート１Ａの進行方向側に立って商品の積み下ろし等の作業をする際、サブディスプレイ５１によって所定の内容の確認や操作を行うことができる。一方、タッチパネルディスプレイ５は、進行方向とは逆向きに表示面が配設されており、作業者が進行方向とは逆側で作業をする際には、当該タッチパネルディスプレイ５によって所定の内容の確認や操作を行うことができる。これにより、作業者はわざわざタッチパネルディスプレイ５側あるいはサブディスプレイ５１側に回り込んでタッチパネルディスプレイ５あるいはサブディスプレイ５１を確認したり操作したりする必要がなく、便利である。
なお、サブディスプレイ５１が設けられている側で作業者が作業する際の利便性の向上から、サブディスプレイ５１側にもスキャナ６１を設けてもよい。

●移動補助装置の構成
図４は、本実施形態に係る移動補助装置１２を示している。
移動補助装置１２は、カート１を部分的に持ち上げることによってカート１の駆動輪７１を走行面から浮かせ、自律走行不能に陥るなどしたカート１を移動させるものである。
この移動補助装置１２は、平面視H字状の本体１２０、カート１を持ち上げる持上部１３０、カート１をフレーム１０３により支持する支持部１４０、及び本体１２０に取り付けられた車輪１５０から構成される。

本体１２０は、互いに平行な一対の側端部１２１、及び当該一対の側端部１２１を連結する基体部１２２によって構成される。
一対の側端部１２１と基体部１２２は、いずれも棒状の部材であり、押出成形した金属等からなる。

一対の側端部１２１には、長さ方向の両端の下面側に車輪１５０が取り付けられている。
また、一対の側端部１２１の一端側の内側には、カート１の後部が案内されるようになっている。ここで、一対の側端部１２１は、カート１を挟み込むように案内するのに十分な長さを有しており、一対の側端部１２１の間に案内されたカート１が幅方向に抜け出ないようになっている。

基体部１２２は、一対の側端部１２１に対して直角に設けられており、当該一対の側端部１２１を、その長さ方向の略中央部より僅かに端部側へ偏った位置において連結している。即ち、側端部１２１は、基体部１２２が連結する箇所を挟んで、カート１が案内される側の一端部と、カート１が案内されない側の他端部とで構成され、当該一端部が当該他端部よりも長く設けられている。これにより、いずれの側からカート１を案内するべきかが分かりやすいし、カート１を案内する側の長さを長くとっているので、側端部１２１の内側にカート１を案内したときに、カート１が移動補助装置１２から外れたり、がたついたりしにくい。この基体部１２２は、側端部１２１と同様に棒状の部材であり、その長さは、カート１の幅と同等か、それよりも僅かに大きい。これにより、一対の側端部１２１の間にカート１を挟み込むように案内することができる。

なお、本実施形態において、基体部１２２は、一対の側端部１２１を、その長さ方向の略中央部よりも僅かに端部側へ偏った位置において連結しているが、他の実施形態では、一対の側端部１２１を、その長さ方向の略中央部において連結してもよい。少なくとも、一対の側端部１２１の端部よりも中央側に寄った位置において、基体部１２２が一対の側端部１２１を連結している限り、持上部１３０によってカート１を持ち上げたり、支持部１４０上にカート１を支持したりした際に、一対の側端部１２１の一端側の車輪１５０が走行面から浮く（所謂ウィリーした状態となる）など、移動補助装置１２がバランスを崩して不安定な姿勢となるのを防ぐことができる。

基体部１２２の上面側には、持上部１３０と支持部１４０が設けられている。
持上部１３０は、カート１をフレーム１０３の底面側から持ち上げるための部材であり、矩形状からなる薄板状の部材によって構成され、基体部１２２の略中央に設けられている。この持上部１３０は、その長さ方向が側端部１２１の長さ方向と平行となるように基体部１２２上に設けられている。

また、持上部１３０は、長さ方向の一端側に偏った位置で折曲しており、折曲によって短手側と長手側に分けられている。このうち、短手側はカート１のフレーム１０３の底面側に挿し込まれ、フレーム１０３を底面側から直接持ち上げる挿込部１３１を構成する。一方、長手側は、上面側から荷重がかけられ、折曲部を支点として当該荷重を梃の原理で挿込部１３１に伝達させる荷重付与部１３２を構成する。
このような持上部１３０では、折曲している箇所を支点として、その両端側の挿込部１３１と荷重付与部１３２が対蹠的に上下動する。

なお、挿込部１３１は、移動補助装置１２がカート１に後部から取り付けられた際、その表面をフレーム１０３の底面に当接させてフレーム１０３を支持するところ、その長さが当該当接するフレーム１０３の底面の長さに即したものとなっており、また、その傾きや位置も当該フレーム１０３の底面にちょうど当接するように設計されている。これにより、接触センサ９１が前方に設けられているカート１の前部側から移動補助装置１２を取り付けようとしても、挿込部１３１がフレーム１０３の底面側に届かず、カート１の前部側に移動補助装置１２を取り付けて使用してしまうという誤用を防ぐことができる。
また、持上部１３０の荷重付与部１３２と基体部１２２の間には、適宜の厚みを有するゴムやバネなどの弾性体を介在させてもよい。これにより、荷重付与部１３２に荷重をかけた際、荷重付与部１３２が下がりすぎ、走行面に当接して走行面を傷めたり、荷重付与部１３２が折れたりするのを防ぐことができる。

支持部１４０は、持上部１３０によって持ち上げられたカート１のフレーム１０３を、カート１の駆動輪７１を走行面から浮かせた状態に支持する部分であり、持上部１３０挟んだ両脇であって、基体部１２２の両端側に一対、設けられている。
この支持部１４０は、基体部１２２上から直角に立設した一対の立設部１４１と、一対の立設部１４１の上端を連結し、フレーム１０３を支持する支持面１４２、当該支持面１４２の幅方向の両側縁部から上方に僅かに延び出したフランジ１４３から構成される。

支持面１４２の幅は、支持するフレーム１０３の幅よりも僅かに大きく、これにより、一対のフランジ１４３の間に挟まれた支持面１４２上にフレーム１０３を支持することができる。また、支持面１４２の幅は、フレーム１０３の幅よりも大きすぎないことで遊びが小さく、移動補助装置１２によりカート１を支持し、移動補助装置１２ごとカート１を移動させる際に、カート１がぐらついたりすることがない。
支持部１４０の支持面１４２上にカート１のフレーム１０３が支持されると、フランジ１４３によってフレーム１０３の移動が規制され、フレーム１０３が支持部１４０上からずり落ちるのを防ぐことができる。

車輪１５０は所謂フリーローラであり、移動補助装置１２を動かすと、これに応じて走行面上を回転する。
なお、本実施形態においては、車輪１５０をフリーローラとしたが、他の実施形態においては、所定の駆動装置によって駆動する駆動輪とすることもできる。
また、車輪１５０には、車輪１５０の回転を規制するためのロック機構などが設けられていてもよい。ロック機構により、移動補助装置１２上にカート１を持ち上げる際など、適宜に車輪１５０をロックすることで、不意に移動補助装置１２が動いたりせず、安全に作業を行うことができる。

●移動補助装置の使用例
図５乃至図７を参照して、移動補助装置１２の使用例について説明する。
まず、図５及び図７（ａ）に示すように、カート１の後部側に移動補助装置１２を用意し、一対の側端部１２１の間にカート１の後部を収める。このとき、フレーム１０３が移動補助装置１２の基体部１２２に当接する程度に十分深く、カート１の後部を一対の側端部１２１の間に収める。これにより、持上部１３０の挿込部１３１は、フレーム１０３の下方に潜り込むように挿し込まれる。また、カート１の後部は、一対の側端部１２１の間に固定される。

この状態から、図６及び図７（ｂ）に示すように、作業者が荷重付与部１３２を踏むなどして荷重付与部１３２に荷重をかけると、折曲部を支点として、挿込部１３１が上方に持ち上がる。これにより、挿込部１３１の上面側がフレーム１０３の底面に当接し、さらに挿込部１３１はフレーム１０３を底面側から持ち上げ、カート１の駆動輪７１を走行面から浮かせる。
さらに、持上部１３０によって持ち上げられたフレーム１０３は、支持部１４０側へ傾斜している挿込部１３１の上面を滑り落ち、支持部１４０の支持面１４２上に支持される。

フレーム１０３の一部が移動補助装置１２の支持部１４０上に支持され、カート１と移動補助装置１２が一体となった状態では、カート１は、進行方向側の補助輪７２のみによって走行面に当接し、駆動輪７１と後部側の補助輪７２が走行面から浮いた状態に傾斜している。
ここで、カート１のフレーム１０３は、支持部１４０のフランジ１４３によってカート１の進行方向に沿った移動を規制されており、移動補助装置１２によってカート１を移動させる際にも支持部１４０上からずり落ちることがない。また、カート１の後部側の補助輪７２が移動補助装置１２の略中央にくるようになっており、重心が安定している。
作業者は、この状態でカート１を押して所望の場所に移動させることができる。

なお、移動補助装置１２によってカート１を所望の場所に移動させた後、カート１を移動補助装置１２から降ろす際には、支持面１４２上のフレーム１０３を僅かに持ち上げ、フランジ１４３を乗り越えさせる。これにより、走行面から浮いていた駆動輪７１と後部側の補助輪７２が走行面に再び当接し、移動補助装置１２をカート１から離すことができる。なお、このようにカート１を移動補助装置１２から降ろす際、持上部１３０を踏むなどして下方に押し下げれば、梃の原理により、わずかな力でフレーム１０３を持ち上げてフランジ１４３を乗り越えさせることができる。

以上の本実施形態に係る移動補助装置１２によれば、カート１の後部を持ち上げることによって、カート１の略中央にある駆動輪７１を走行面から浮かせ、進行方向の補助輪７２と移動補助装置１２の車輪１５０によってカート１を移動させることができる。
カート１ごとに駆動輪７１を昇降させる機構を設けるとコストがかかるため、どのような機構を備えたカート１にも対応できる移動補助装置１２を1台または複数台、使用することでコストを抑えつつ、自由にカート１を移動させられる。

なお、本実施形態では持上部１３０によってフレーム１０３を持ち上げると共に、支持部１４０によって支持するものとしたが、駆動輪７１を浮かせることができれば、フレーム１０３以外の他の部分を被持上部あるいは被支持部として持ち上げて支持するようにしてもよい。フレーム１０３とは別に、持上部１３０によって持ち上げると共に、支持部１４０によって支持する部分又は部材をカート１に設けてもよい。

●倉庫内におけるカート走行の概要
図８に示すように、倉庫Ｗは、ピッキングエリアＡ１０、充電エリアＡ１、オリコンエリアＡ２、ピッキング開始エリアＡ３、搬送エリアＡ４および保留エリアＡ５に大別される。各エリアは、カート１の作業内容上呼び分けているに過ぎず、物理的に区画されているものでなくてもよい。なお、各エリアは、開閉する扉などにより物理的に区画されていてもよい。

充電エリアＡ１は、カート１のバッテリーに充電を行うエリアである。バッテリーは、カート１に搭載された状態で充電可能であってもよいし、カート１から取り外して充電してもよい。充電エリアＡ１は、カート１に搭載されているバッテリーを、蓄電されたバッテリーに交換する作業が行われるエリアであってもよい。カート１は、充電エリアＡ１からオリコンエリアＡ２に移動する。

オリコンエリアＡ２は、カート１に空のコンテナを搭載するエリアである。空のコンテナは、オリコンエリアＡ２に、折り畳まれて複数積層して収容されている。オリコンエリアＡ２の作業者は、コンテナを組み立てて商品が収容できる形状に成形し、カート１のはかり部１０に積載する。コンテナは、すべてのはかり部１０に搭載されてもよいし、当該カート１のピッキング計画に基づいて、商品の積載が計画されているはかり部１０にのみ搭載されてもよい。この場合、オリコンエリアＡ２において、カート１の液晶表示器５ａに、当該カート１において積載が計画されているはかり部１０の情報が表示されてもよい。この情報は、例えばタッチパネル５ｂの操作により表示される。また、カート１は、当該カート１がオリコンエリアＡ２に存在していることを認識して積載が計画されるはかり部１０の情報を表示してもよいし、当該表示を促す操作子をタッチパネル５ｂに表示してもよい。コンテナが搭載されたカート１は、ピッキング開始エリアＡ３に移動する。

ピッキング開始エリアＡ３は、ピッキングエリアＡ１０の入口に区画されるエリアである。カート１は、ピッキング開始エリアＡ３を通ってピッキング作業を開始する。ピッキング作業者がカート１と併走しながらピッキング作業を行う態様においては、ピッキング作業者はピッキング開始エリアＡ３においてカート１との併走を開始する。ピッキング作業者がタッチパネル５ｂ又はボタン操作部７によりログイン処理を行うと、ピッキング作業者とカート１とが紐づけられる。

ピッキング作業者とカート１とが紐づけられると、当該ピッキング作業者の識別情報又は属性に応じて、当該カート１のピッキング計画が決定されてもよい。
ピッキング作業者およびカート１が紐づけられた後、カート１はピッキングエリアＡ１０に移動する。

ピッキングエリアＡ１０は、ピッキング対象となる商品を収容する複数の棚Ｓが載置され、ピッキング作業者がピッキング作業を行うエリアである。複数の棚Ｓは、エリアの壁沿い又は内部に載置されており、複数の棚Ｓは、カート１が走行可能な通路を区画している。すなわち、複数の棚Ｓの間は、カート１が走行可能な通路Ｔとなっている。倉庫Ｗ内において、カート１が走行可能な領域と、走行が不可能な領域とを区画した地図情報を、走行マップともいう。

カート１は、ピッキングシステムから受信したり、直接入力された所定の走行経路に係るデータに基づき、ピッキングエリアＡ１０において走行と停止を繰り返し、ピッキング作業を補助する。具体的には、カート１は、ピッキング対象の商品が収容される棚Ｓまで自律走行を行い、棚Ｓの近傍で停止する。ピッキング作業者は、液晶表示器５ａに表示されるピッキング作業指示を閲覧してピッキング対象の商品を特定し、指示個数をカート１上のコンテナへ投入する。ピッキングが完了すると、カート１は、次のピッキング対象商品が収容される棚Ｓまで自律走行を行う。

このとき、ピッキング作業者は、カート１とともに併走してもよく、１人のピッキング作業者に対して複数のカート１が併走してもよい。カート１の台数は、ピッキングシステム１００がピッキング計画に含まれる商品の容積を計算することで、算出される。この構成によれば、作業者１人に対し複数のカート１に対してピッキング作業ができるため、一度に大量の商品を運搬できる。

また、ピッキング作業者は、棚Ｓ近傍でカート１を待機してもよい。この場合には、ピッキング作業者のカート１へのログイン処理は不要である。この構成によれば、ピッキング作業者はカート１と併走する必要がないため、疲労が低減される。また、ピッキング作業が高頻度で必要なエリアには多くのピッキング作業者を配置し、低頻度のエリアには配置するピッキング作業者を少なくすることで、少ない人数で効率よくピッキング作業を行うことができる。
なお、このように運用する場合には、サブディスプレイ５１を有する上記カート１Ａの使用が有用である。即ち、作業者が棚Ｓで待ち受けて、カート１がそこへ向かってくる場合、カート１が到着しないと、どのアイテムをピックアップするかわからないという問題があった。これに対して、カート１Ａにより、進行方向に向けて設置されたサブディスプレイ５１に棚番を表示させれば、カート１Ａを待ち受けていた作業者は、サブディスプレイ５１によりカート１Ａの前方からピック商品を認識できる。

ピッキング作業指示に含まれるピッキング作業が完了すると、カート１は、搬送エリアＡ４へ移動する。

搬送エリアＡ４は、ピッキングが完了したコンテナを搬出するエリアである。搬送エリアＡ４は、搬送エリアＡ４外部へ伸び出るコンベアが配設されている。例えば、コンテナは、搬送エリアＡ４の搬送作業者によりカート１から降ろされ、コンベアを介して倉庫Ｗ外へ払い出される。
コンテナが降ろされたカート１は、オリコンエリアＡ２に移動する。次の作業がある場合には、カート１には空のコンテナの搭載指示が表示され、オリコンエリアＡ２において搭載を待機する。次の作業がない場合、又はカート１のバッテリー容量が所定値以下である場合には、カート１は充電エリアＡ１に移動する。所定値とは、例えば次の作業での使用が予測されるバッテリー容量である。

なお、満載になったコンテナは、ピッキング作業の際にコンテナを搬送していたカート１により搬送エリアＡ４に運搬されてもよいし、ピッキングエリアＡ１０において別のカート１に乗せ換えられ、このカート１がコンテナを搬送エリアＡ４に運搬してもよい。この構成によれば、満載になったコンテナは同じカート１に積載される別のコンテナが満載になるのを待つことなく搬送エリアＡ４に運搬されるので効率がよい。また、ピッキング作業の際にコンテナを搬送するカート１は、積載しているコンテナを別のカート１に乗せ換えた後オリコンエリアＡ２に移動すればよく、搬送エリアＡ４への移動が不要になる。この態様は、ピッキング作業者が棚Ｓ近傍でカート１を待機する際、特に有用である。

保留エリアＡ５は、ピッキングエリアＡ１０において計画を充足する商品がピッキングできなかった場合に、コンテナを保管するエリアである。保留エリアＡ５にコンテナが保管される状況として、例えば、ピッキング対象の商品が、棚Ｓへの補充の遅れ、又は欠品などの理由により棚Ｓに十分在庫されておらず、ピッキングできない場合等がある。カート１は、ピッキングが完了できなかったコンテナが少なくとも１個ある場合には、搬送エリアＡ４に移動する前に、ピッキングエリアＡ１０から保留エリアＡ５に移動する。保留エリアＡ５に貯留されたコンテナは、棚Ｓに商品が補充されると、カート１に再度搭載され、ピッキング作業が行われる。

●移動補助装置を不要とした自律走行カートの一例
上述したカート１では、自律走行不能に陥るなどしたとき、移動補助装置１２によってカート１の駆動輪７１を走行面から浮かせると共に、カート１を移動補助装置１２ごと移動させられるようにした。一方、他の例では、カート１自体に、駆動輪７１を走行面から浮かせあり、走行面に降ろしたりする機構を備えさせ、カート１を手動で移動可能となるようにすることもできる。

図９は、そのような自律走行カートの一例に係るカート１Ｂを示している。
なお、上述した駆動輪７１を走行面から浮かせる機構（後述する昇降機構１６０）の説明の便宜のため、図９はカート１Ｂの内部機構を示しているが、カート１Ｂはこれ以外に、上述したカート１が備えた作業台１１０、印字機構部４１、タッチパネルディスプレイ５、スキャナ６１などを適宜に備えている。

カート１Ｂは、駆動輪７１を走行面から浮かせたり、逆に走行面に下ろしたりするための昇降機構１６０を備えている。
昇降機構１６０は、操作レバー１６１、従動部１６２、突起部１６３、及び突出ローラ１６４から構成されている。
操作レバー１６１は、従動部１６２の長さ方向の一端側に設けられている。この操作レバー１６１は、従動部１６２の長さ方向に沿って外側へ引っ張ったり、内側に押し込んだりすることができ、従動部１６２はこれに応じて、その長さ方向に変位する。

従動部１６２は、カート１Ｂの幅方向に長さを有する棒状の部材であり、その両端部の上面側には一対の突起部１６３が設けられている。
一対の突起部１６３はいずれも、上面側を上底とする台形状からなり、台形の脚に相当する部分は傾斜面を構成している。

突出ローラ１６４は、駆動輪７１が取り付けられている部材、あるいは当該部材に取り付けられた所定の部材に取り付けられた回転自由な部材である。この突出ローラ１６４を上方に持ち上げると、これに連動して駆動輪７１が走行面から浮き上がるようになっている。
また、突出ローラ１６４は、従動部１６２の上方に突出して設けられており、従動部１６２がその長さ方向に変位すると、突起部１６３によって上方に持ち上げられる。

本例において、図９（ａ）は、駆動輪７１が走行面に当接している状態を示している。このとき、操作レバー１６１はカート１Ｂの内側に押し込まれており、突出ローラ１６４と突起部１６３は互いに離れている。
図９（ｂ）に示すように、この状態から操作レバー１６１が外側に引っ張られると、従動部１６２がこれに連動して外側に移動する。このとき、突出ローラ１６４は突起部１６３に当接した後、突起部１６３の傾斜面にガイドされながら回転して突起部１６３の上方へ持ち上げられる。駆動輪７１は、突出ローラ１６４が上方に持ち上げられるのに連動して走行面から離間する。

操作レバー１６１が外側に完全に引っ張られた状態では、突出ローラ１６４は、突起部１６３の上面に支持された状態となっており、操作レバー１６１を押し込んで突出ローラ１６４を突起部１６３の上面から降ろさない限り、駆動輪７１は走行面から浮いた状態にある。この状態においては、カート１Ｂの四つの補助輪７２のみが走行面に当接しており、カート１ｂを容易に手動で移動させることができる。

このように、作業者は適宜に操作レバー１６１を操作することにより、駆動輪７１を走行面に当接させてカート１Ｂを自律走行させたり、駆動輪７１を走行面から浮かせて手動で容易に移動させたりすることができる。

●移動補助装置を不要とした自律走行カートの他の一例
上述したカート１Ｂでは、手動操作可能な昇降機構１６０を設け、これにより駆動輪７１を昇降可能としたが、駆動輪７１を昇降させる昇降機構を駆動電源等の駆動装置によって制御可能なものとしてもよい。即ち、他の例に係るカート（説明の便宜のため、「カート１Ｃ」と称する）は、駆動輪７１を制御する制御部、当該制御部による制御に応じて駆動輪７１を昇降させる昇降機構を備え、タッチパネルディスプレイ５や別途設けた操作ボタンから所定の操作が実行されると、制御部によって昇降機構が制御され、駆動輪７１が昇降させられる。
なお、昇降機構の制御に関して、駆動輪７１の駆動装置とは異なる予備、あるいは非常用の駆動装置を設けてもよい。これにより、駆動輪７１を駆動させる駆動装置の故障やバッテリー切れなどにもかかわらず、昇降機構を制御することができる。

このようなカート１Ｃにおいては、カート１Ｃが所定の状態になった場合に、制御部が昇降機構を制御して駆動輪７１を昇降させるようになっていてもよい。
ここで、所定の状態とは例えば、故障による走行不能状態、バッテリー残量がなくなり駆動輪７１を駆動させられない状態、カート１Cが倉庫内において認識する自己位置を喪失した状態など、作業者が手動でピッキングカートを押す必要がある状態である。

また、カート１Cの作業状況や作業データに応じて、制御部が昇降機構を制御して駆動輪７１を昇降させるようになっていてもよい。例えば、作業者がカート１Cによって作業するに際し、駆動輪７１を駆動させる自律走行カートとしてカート１C使用するのか、フリーの補助輪７２のみで移動する手動式カートとして扱うのかを判断して、駆動輪７１を昇降させる。

より具体的には、作業に際して、タッチパネルディスプレイ５には、自走式で作業を行うのか、手動で作業を行うかの案内が出力される。作業者は、作業データとカート１Cを紐づけしたときの作業の状況や作業データに応じて、いずれの態様で作業を行うかを決定する。
ここで、作業の状況や作業データとは、ピッキング商品の重さ、走行距離、作業の内容などである。

ピッキング商品の重さの観点では、ピッキング作業を行う４つのコンテナの総重量が多くなることがわかっている場合、または、カート１Cに重量の重いコンテナを集めて組み合わせた場合には、カート１Cを自律走行カートとして使用すべく、昇降機構を制御して駆動輪７１を走行面に降ろす。逆に、軽い商品のコンテナであることがわかっている場合、または、総重量が軽い商品を組み合わせた場合には、カート１Cを手動で使用すべく、昇降機構を制御して駆動輪７１を走行面から浮かせる。

走行距離の観点では、作業者がピッキング作業を行うのに倉庫内をあちこち歩き回らなければいけない状況を回避すべく、作業データから走行距離を割り出し、所定の走行距離以上の場合はカート１Cを自律走行カートとして使用し、距離が短い場合には手動式カートとして使用するものとして、それぞれの態様に応じて駆動輪７１を昇降させる。
作業の内容の観点では、作業データからその日の処理数が多いとき（多くなりそうなとき）は自律走行カートとして運用するカート１Cの台数を多くする。また、作業データからその日の作業者の数を見て、作業者が少ないとき（少なくなりそうなとき）は自律走行カートとして運用するカート１Cの台数を多くする。

以上により、1台のカート１Cを自走式または手動に切り替えてピッキング作業を行うような現場において、作業の状況や作業データで使い分けをすることができる。

＜付記＞
自律走行カートは、
前記自律走行カートの底部に設けられ、（前記ピッキングカートが受信した走行経路に基づいて所定の位置まで自動的に走行する）駆動装置によって駆動する第1の車輪（駆動輪７１）と、
前記自律走行カートの底部に設けられた回転自由な第2の車輪（補助輪７２）と、
前記第1の車輪を上昇または下降させる昇降機構と、を備える、
ことを特徴とする。

前記昇降機構を制御する制御部、をさらに備え、
前記制御部は、前記自律走行カートが所定の状態になった場合に、前記昇降機構により前記第1の車輪を上昇させる、
ものとしてもよい。

自律走行カートは、
物品（商品）のピッキング作業の指示を表示して、操作を受け付ける第1の表示部（タッチパネルディスプレイ５）と、
物品のピッキング作業の指示を表示する第2の表示部（サブディスプレイ５１）と、を備え、
前記第1の表示部は、前記自律走行カートの進行方向とは逆向きに表示面が配設され、
前記第２の表示部は、前記自律走行カートの進行方向に表示面が配設される、
ことを特徴とする。

●実施形態総括
本発明は、カートを移動させるための移動補助装置に関する。

物流倉庫では慢性的な人手不足の問題が生じており、自律走行カートの需要が高まっている。
しかし、自律走行カートにおいては、故障時やバッテリー残量無しなどで駆動輪が動かなくなったとき、手動で動かそうにも駆動部の抵抗（ギヤやモーターの抵抗）があるためフリーの車輪だけのときよりも重たく、移動が困難である。
そこで、特開平０８－１８５２２５号公報に記載の無人搬送台車では、駆動輪を路面から浮かせ、フリーの車輪だけで走行させられるようにしている。

しかしながら特開平０８－１８５２２５号公報に記載の無人搬送台車のように、自律走行カートごとに駆動輪の昇降機構を設けるとコストがかかるし、機構が複雑化する。

そこで本発明は、自律走行カートを手動で簡易に移動させることのできる移動補助装置を提供することを目的の一つとする。

上記目的を達成するため、本発明に係るカートの移動補助装置は、駆動装置により回転駆動する駆動輪、回転自由な補助輪、及び、当該駆動輪と補助輪が取り付けられたフレームを備えたカートを移動させるための移動補助装置であって、前記カートを前記フレームの底面側から持ち上げ、前記駆動輪を走行面から浮かせる持上部と、前記移動補助装置を走行させるための車輪と、を有する。

また、前記持上部によって持ち上げられた前記フレームを、前記駆動輪を走行面から浮かせた状態に支持する支持部、をさらに有するものとしてもよい。

また、前記支持部は、前記フレームを支持する支持面と、当該支持面の幅方向の両側縁部から上方に延び出したフランジと、を備えるものとしてもよい。

また、前記持上部と前記支持部が設けられた基体部と、前記車輪を備えると共に、前記基体部が直角に連結し、内側に前記カートを案内する一対の棒状の側端部と、をさらに有し、前記側端部は、前記基体部が連結する箇所を挟んで、前記カートが案内される側の一端部と、前記カートが案内されない側の他端部とで構成され、当該一端部が当該他端部よりも長く設けられているものとしてもよい。

また、前記持上部は、前記基体部の略中央に設けられ、前記支持部は、前記持上部を挟んだ両脇に設けられているものとしてもよい。

本発明に係る移動補助装置によれば、カートの後部を持ち上げることによって、カートの略中央にある駆動輪を走行面から浮かせ、進行方向の補助輪と移動補助装置の車輪によってカートを移動させることができる。
カートごとに駆動輪を昇降させる機構を設けるとコストがかかるため、どのような機構を備えたカートにも対応できる移動補助装置を1台または複数台、使用することでコストを抑えつつ、自由にカートを移動させられる。

１ ：カート
５ ：タッチパネルディスプレイ
７ ：ボタン操作部
10 ：はかり部
５１ ：サブディスプレイ
６０ ：読取部
６１ ：スキャナ
７１ ：駆動輪
７２ ：補助輪
８１ ：非接触センサ
９１ ：接触センサ
１０１ ：グリップ
１０２ ：サインポール
１０３ ：フレーム
１１０ ：作業台
１２ ：移動補助装置
１２０ ：本体
１２１ ：側端部
１２２ ：基体部
１３０ ：持上部
１３１ ：挿込部
１３２ ：荷重付与部
１４０ ：支持部
１４１ ：立設部
１４２ ：支持面
１４３ ：フランジ
１５０ ：車輪
１６０ ：昇降機構
１６１ ：操作レバー
１６２ ：従動部
１６３ ：突起部
１６４ ：突出ローラ

Claims (1)

1. 駆動装置により回転駆動する駆動輪、回転自由な補助輪、及び、当該駆動輪と当該補助輪が取り付けられたフレームを備えたカートを移動させるための移動補助装置であって、
   前記カートを前記フレームの底面側から持ち上げ、前記駆動輪を走行面から浮かせる薄板状の持上部と、
   前記持上部によって持ち上げられた前記フレームを、前記駆動輪が前記走行面から浮かせられた状態に支持する支持部と、
   前記移動補助装置を走行させるための車輪と、を有し、
   前記持上部は、
   長さ方向の一方側が、前記カートの前記フレームの底面側に挿し込まれる挿込部を構成すると共に、長さ方向の他方側が、上面側から荷重がかけられる荷重付与部を構成し、当該挿込部と当該荷重付与部が連設する位置を支点として当該挿込部と当該荷重付与部が対蹠的に上下動する、
   カートの移動補助装置。