JP7397162B2 - コンベヤ上のパーセルの密集度を測定および制御する距離センシングコンベヤパッケージ管理システム - Google Patents

Description

（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１９年７月１６日に出願された米国特許仮出願番号第６２／８７４，９０２号からの優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、コンベヤ上のパーセルフロー密集度を検出および制御するための異なる感知方法および検出方法を使用する分野に関する。

コンベヤシステムは、下流の仕分け装置により処理される物品をコンベヤシステム上で整列させて間隔をあける機能を果たすことが多い。従来のコンベヤシステムは、通常、誘導サブシステムを離れた物品が、それらの間またはそれらの横に所望の長さに近い隙間を有するよう、物品を制御することを含む。所望の隙間は隙間を画定する１つまたは複数の一対の物品の長さおよび／または幅に応じて可変であってもよく、または、所望の隙間は一定であってもよい。所望の隙間の長さを決定するために使用される基準に関わらず、隙間は、物品の仕分けを容易にする目的に役立つ。仕分けシステムは、仕分けされる物品がそれらの間に一定の最小の隙間を有する場合、より効果的に機能することが多い。しかし、この最小を超える隙間は、通常、コンベヤシステムのスループットを低下させる。仕分けおよびシンギュレータ装置のスループットを最大化しつつ、仕分け基準のバランスをとる隙間を形成することが望ましい。しかし、トラック荷下ろしステーションなどの様々な供給地点から複数のコンベヤにパーセルが搬送される誘導ポイントでは、コンベヤの所定の領域でできるだけ多くのパーセルを移動させることにより、最大効率を達成することができる。

様々なフィードベルトで入ってくる製品の量の変動により、コンベヤシステムの異なる合流領域（ｍｅｒｇｅ ａｒｅａ）でアンバランスが発生し、コレクタベルト、シンギュレータベルト、および仕分け領域で大きな空きスポットが発生する。この事実により、非効率性、設備への不必要な投資、および仕分け装置の全体のスループットの低下が引き起こされる。従来のフロー管理システムは、パッケージをカウントしたり、および／またはコンベヤの速さを制御したりして、パッケージを方向づけたり、または単一のパッケージにしたりして、処理のためにその間に所望の最小の隙間を形成する。これらの装置の例は、次の特許および/または刊行物で説明されている。

米国特許第５１６５５２０号明細書には、ベルト上でパーセルの間に間隔を空け、パーセルの重複または混雑を認識するカメラシステムを含み、問題のあるパーセルを方向転換するコンベヤシステムが開示されている。米国特許第８０６１５０６号明細書には、コレクタベルト上でガス（ｇａｐ？）を認識または生成し、これらの隙間にフィードベルトからのパッケージを埋めるために、光学センサまたはカメラから収集した情報を使用してコンベヤ上に物品を合流させることが開示されている。しかし、Ｓｃｈａｆｅｒでは、カメラまたは光学センサからの情報を処理してその集中度（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）を制御する方法については議論されていない。刊行物（国際公開第２０００／０６６２８０号）には、カメラを使用してパーセルの数を決定し、この情報を使用して、パーセルフィーダコンベヤ、加速コンベヤ、バッファコンベヤ、シンギュレータ、および輸送コンベヤなどのスピードコンベヤを制御するシステムが開示されている。しかし、この文献には、コンベヤ上またはシンギュレータの直前の占有率の関数として、コンベヤ上で覆われる領域を最大化するために輸送速度を制御するというアイデアについては、開示も示唆もされていない。米国特許第６４７１０４４号明細書には、制御システムに画像が転送され、そこで画像が解釈されて、パーセルフィーダコンベヤ、バッファコンベヤ、加速コンベヤ、シンギュレータ、および輸送コンベヤの速さを調整するために、パッケージの数およびパッケージの平均サイズを決定することが開示されているが、コンベヤの所定の領域上のパッケージの密集度については開示されていない。米国特許第５１４１０９７号明細書には、カメラにより供給された画像を解析して、この画像に存在するパッケージの数を表示し、所望のスループットを得るためのコンベヤの速さを上げることが開示されている。米国特許第６４０１９３６号明細書には、パーセルフローを監視して、粗い（ｃｏａｒｓｅ）シンギュレータから下流のシンギュレータ、ホールドアンドリリース、またはストリップコンベヤと連動して使用されるシステムを通過する個別のアイテムを識別および／または追跡する検出システムが開示されている。制御システムは、コンベヤの速さを上げることによりシステムを通過する物品のフローを調整するために、検出システムに関連して利用される。

従来のシステムは、コンテナアンロードコンベヤから放出されたカートンフィート（ｃａｒｔｏｎ ｆｅｅｔ）またはパーセルをカウントする方法、およびアンロードコンベヤの速さを調整してシンギュレータおよびソータ（ｓｏｒｔｅｒ）が管理可能なレベルで入力フローを維持する方法を利用する。目標は、過剰に供給することなく、システムに供給し続けることである。現在のＦＤＸＧシステムの仕分け能力は、毎時１２，１５０パーセル（ｐｐｈ）で、隙間は毎分５４０フィート（ｆｐｍ）で１２インチ、平均２０インチである。その結果、システムスループット効率には限界があり、一般的に持続的な実行能力は、仕分け能力の約６０％に過ぎないと予想される。パッケージを降ろすためのレシーブコンベヤの所定の領域でパッケージの占有率および密集度を最大化する制御システムと、物品を適切な仕分けシステムに送り、物品の輸送速度を制御するために、鉄道車両、飛行機、船、またはトラックなどの輸送機関からのパッケージの物理的特徴を感知するためのメカニズムと、が必要である。

本発明は、フィードコンベヤの選択されたセクションでのパーセルフロー密集度の一次元線形（１Ｄ ｌｉｎｅａｌ）、二次元面積（２Ｄ ａｒｅａ）、または三次元体積（３Ｄ ｖｏｌｕｍｅｎｔｒｉｃａｌｌｙ）を決定するための異なる感知方法および検出方法を使用し、レシーブコンベヤの選択された領域でパーセルの密集度または体積を増加させるために、現在の密集度に対する所望の密集度の比率に比例するコンベヤ速さ比（ｓｐｅｅｄ ｒａｔｉｏｓ）を調整する分野に関する。

密集度測定装置は、コンベヤの表面積の利用を認識し、最大化する。感知装置および検出装置は、コンベヤの選択された領域でのパーセルフロー密集度の一次元線形、二次元面積、または三次元体積を決定し、パーセルの密集度または体積を増加させるために、現在の密集度に対する所望の密集度の比率に比例するフィードコンベヤとレシーブコンベヤとの速さ比を調整して、コンベヤシステムの性能とスループットとを向上させる。感知装置および／または検出装置は、フィーダコンベヤとレシーブコンベヤとの間のフローの入り口点または移行点に配置される。制御アルゴリズムは、個別のアイテムの領域、体積または密集度、個別の物体がフィードコンベヤおよびレシーブコンベヤの表面の選択された領域を通過していく速さ（ｓｐｅｅｄ）または速度（ｖｅｌｏｃｉｔｙ）の比率、およびレシーブコンベヤの表面でのパッケージの所望の密集度を維持するためのフィードコンベヤおよびレシーブコンベヤの領域利用率を認識する。

バルクパーセルフロー管理システムは、ベルト領域の利用およびパーセルのカウントを認識する密集度ベースの検出システムを備える、またはそれにより構成される。システムの密集度検出装置は、フローの入り口点およびシンギュレータに配置される。制御アルゴリズムは、個別のアイテムと、個別の物体が通過するレート（ｒａｔｅ）と、コレクタベルトの領域利用率と、の認識を必要とする。長さ、幅、および高さを含む平均的なパーセルのサイズ（面積または体積）も同様に考慮され得る。さらに、コンベヤの表面積の利用において、パーセルの密集度または重量が考慮され得る。本発明は、レシーブコレクタコンベヤ上の利用可能な空間を満たすために速さ（ｓｐｅｅｄ）「速度（ｖｅｌｏｃｉｔｙ）」として定義されたフィードコンベヤおよびレシーブコンベヤの動きを制御することにより、コンベヤの領域および／または体積および／または密集度を増加させるための手段を提供する。コンベヤパッケージ管理システムはまた、デジタル画像、スキャンコード、またはフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）により、コンベヤ上のパッケージ、パーセル、または他のアイテムを識別、探索、または追跡することもできる。

本発明は、コンベヤ面の選択されたセクションでパーセルの密集度を検出および測定する装置であって、センシング範囲のテーブルを生成するための複数のフォトアイ（ｐｈｏｔｏ ｅｙｅｓ）を備えるまたはそれにより構成される装置を備える、またはそれにより構成される。それぞれのフォトアイは、２つの出力を有し、それぞれが２つの異なる範囲を取得するために個別に調整可能である。複数のフォトアイは、フィードコンベヤの排出端およびレシーブコンベヤの受け入れ端からの選択された距離にコンベヤ面を有するレシーブコンベヤまで延びるコンベヤ面を有するフィーダコンベヤの選択されたセクションの第１側面と、反対側の第２側面と、に設置される。仮想エンコーダは、フィードコンベヤの選択された間隔でパルスを生成するようプログラム可能である。アレイは、複数のアレイ要素を含み、それぞれのアレイ要素は、選択された距離の選択された長さを定義する仮想エンコーダの１つのパルスを表す。プログラマブルロジックコントローラは、レシーブコンベヤの充足率を表すアレイの平均測定占有率を計算するためのアルゴリズムを有する。

コンベヤ面の選択されたセクションでのパーセルの密集度を検出および測定する方法は、複数のフォトアイを使用してセンシング範囲のテーブルを生成するステップを含む、またはそれにより構成される。それぞれのフォトアイは、２つの出力を有し、それぞれが２つの異なる範囲を取得するよう個別に調整可能である。複数のフォトアイは、フィードコンベヤの排出端およびレシーブコンベヤの受け入れ端からの選択された距離で、フィードコンベヤおよびレシーブコンベヤの選択されたセクションの第１側面と、反対側の第２側面と、に設置される。パルスは、プログラム可能な仮想エンコーダを使用してコンベヤ面の選択されたセクションに沿って選択された間隔で生成される。アレイは、複数のアレイ要素を含んで生成され、それぞれのアレイ要素は、選択された距離の選択された長さを定義する仮想エンコーダの１つのパルスを表す。アルゴリズムを使用するプログラマブルロジックコントローラを有するレシーブコンベヤの充足率を表すエンコーダパルスが発生した場合に、ブロックされたフォトアイの出力の組み合わせを決定することにより、アレイの平均測定占有率が計算される。フィードコンベヤの所望の占有率に対する測定占有率は、レシーブコンベヤと比較される。速さ比は、測定占有率により所望の占有率を割ることにより計算される。フィードコンベヤ、レシーブコンベヤ、またはフィードコンベヤおよびレシーブコンベヤの速さは、レシーブコンベヤの所望の占有率を得るために調整される。

距離センシングフォトアイに加えて、センサは、対向するまたは左右の距離センサフォトアイ、振動センサ、熱検出センサ、重量センサ、およびＰＬＣまたはコンピュータとの電気通信におけるスマートライトスタック、を含んでもよい。

本発明の目的は、コレクタコンベヤ、シンギュレータコンベヤ、およびソータに沿って、フィードコンベヤの合流領域でパッケージを監視するフォトアイを含み、低密集度の領域を識別しコンベヤの所定の領域のアイテムの密集度を増加させるために、選択されたコンベヤの起動（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）と速さを制御する、距離センシングコンベヤパッケージ管理システムを提供することである。

本発明の目的は、コンベヤを監視するそれぞれのフォトアイからの情報のデジタルデータ分析に基づいて、空いている領域と、コンベヤ上のパッケージにより覆われている領域と、を比較することにより、コンベヤ上の空いているまたは使用されていない領域を計算するためのコンピュータにおいてアルゴリズムおよびソフトウェアを使用する距離センシングコンベヤパッケージ管理システムを提供することである。

本発明の目的は、特定の領域の選択された密集度が６０％以上を達成するよう、コレクタコンベヤの大きな空間領域をパーセルで埋めるために、フォトアイからのデータをアセンブルし、システム内の選択されたフィードコンベヤに対する速さ信号を出力するコンピュータとフォトアイとがインタフェースされる、距離センシングコンベヤパッケージ管理システムを提供することである。

本発明の目的は、コレクタコンベヤ、シンギュレータコンベヤ、およびパッケージ、パーセル、バッグ、封筒、箱、または他の物品によって覆われる他のコンベヤの表面積のパーセンテージを決定する距離センシングコンベヤパッケージ管理システムを提供することである。

本発明の目的は、コンベヤ上に含まれるアイテムの数をカウントし識別する距離センシングコンベヤパッケージ管理システムを提供することである。

本発明の目的は、そのデジタル画像またはフットプリントにより、探索されたコンベヤ上のパッケージ、パーセル、または他のアイテムを識別、またはパッケージ、パーセル、または他のアイテムを識別するための距離センシングコンベヤパッケージ管理システムを提供することである。

本発明の目的は、コンベヤシステムへの入力フローを調整する距離センシングコンベヤパッケージ管理システムを提供することである。フォトアイは、コレクタコンベヤへのそれぞれの入力源に配置され、システムを通るパッケージのフローを最大化するために、コレクタコンベヤの速さに対するそれぞれの入力コンベヤの速さの制御を可能にする。

本発明の目的は、摩擦、傾斜ローラ、ベルト、または傾斜面を介して、パッケージをコレクタコンベヤの一方側に強制的に移動させて、後続のフィードコンベヤがコレクタコンベヤに既に存在するこれらのパッケージの横の空いている領域にパッケージを追加できるようにする、距離センシングコンベヤパッケージ管理システムを提供することである。

本発明の目的は、物体の数、物体の平均サイズ、およびコンベヤの領域利用率を認識する、距離センシングコンベヤパッケージ管理システムを提供することである。

本発明の目的は、シンギュレータ装置の表面積被覆率を決定するために使用される視覚ベースのシステムを提供することである。

本発明の目的は、コンベヤ上に含まれるアイテムの数をカウントするために使用される視覚ベースのシステムを提供することである。

本発明の目的は、コンベヤシステムへの入力フローを調整するために使用される視覚ベースのシステムを提供することである。フォトアイは、それぞれの入力フロー源に配置され、システムへの最大許容入力フローに関して、それぞれの入力の制御を可能にする。

本発明の目的は、物体の数、物体の平均サイズ、およびコンベヤの領域利用率を認識する視覚ベースのシステムを提供することである。

本発明の目的は、コンベヤシステムの集積領域の充足、また、より具体的には、パーセルシンギュレータの充足を決定する距離センシングシステムを提供することである。

本発明の目的は、シンギュレータの表面の最大量を覆うよう最適化することである。

本発明の目的は、フォトアイと、コンピュータプロセッサと、イーサネット、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、および、コンピュータシステムと通信することのできる、電話、タブレット、ラップトップコンピュータ、および他の視覚補助コンピュータベース装置などの他のスマート電子デバイスを介してコンベヤ制御システムを定義し、制御し、統合するためのインタフェースと、を含む視覚ベースのフロー管理システムを提供することである。

本発明は、フィードコンベヤおよびレシーブコンベヤの選択されたセクションでパーセルフロー密集度の一次元線形、二次元面積、または三次元体積を決定するための異なる感知方法および検出方法を使用し、レシーブコンベヤの選択された領域でのパーセルの密集度または体積を増加させるために、現在の密集度に対する所望の密集度の比率に比例するコンベヤ速さ比を調整する分野に関する。

本発明は、距離センシング管理システムでバルクパーセルフローを管理する新規の方法を含む。その方法は、以下のステップを含む、または以下のステップにより構成される。それぞれが独立した駆動モータを有するフィードコンベヤとレシーブコンベヤとの間の移行ゾーンを選択するステップ。選択された移行ゾーンのフォトアイ視野を選択するステップ。それぞれのフォトアイにＩＰアドレスを指定するステップ。下流のレシーブコンベヤ上で所望のコンベヤ領域利用率を達成するためにインラインフィードコンベヤの速さを設定するステップ。ここで、Ｖは速度（ｖｅｌｏｃｉｔｙ）（コンベヤの速さ）、ＤＯは、所望の占有率（Ｄｅｓｉｒｅｄ Ｏｃｃｕｐａｎｃｙ）、ＲＣＯは、レシーブコンベヤの占有率（Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ Ｏｃｃｕｐａｎｃｙ）、ＦＣＯはフィードコンベヤの占有率（Ｆｅｅｄｉｎｇ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ Ｏｃｃｕｐａｎｃｙ）であり、占有率は、コンベヤの面積、コンベヤの体積、またはコンベヤの密集度を含む。フォトアイ視野のパーセンテージを選択するステップ。フィードコンベヤの占有率定義ゾーンのパーセンテージを選択するステップ。合流後の所望の占有率のパーセンテージを選択するステップ。レシーブコンベヤの占有率定義ゾーンにパーセルを供給するステップ。選択された位置で所望の占有率ゾーンに向かってパーセルを搬送するステップ。フィードコンベヤとレシーブコンベヤとの間の移行セクションでパーセルを合流させるステップ。

パーセルを搬送し、コンベヤ上でパーセルの速さおよび方向を制御するために使用される装置および方法は、視覚ベースのコンベヤパッケージ密集度管理システムに対する２０１８年５月１１日に出願された米国出願番号第１５／９７７，２４４号からの２０１９年１０月１日に発行された出願人の米国特許第１０，４２７，８８４号明細書、出願人の同時係属の、オフロード、タイピング、およびアイテム分離システムに対する２０１８年１１月１３日に出願された米国特許出願番号１６／１８９，０１４号に開示されており、その両方は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。出願人の以前の特許では、カメラベースの視覚的密集度管理システムが開示されている。一方で、本発明は、カメラと対照的に、パーセルの密集度と位置とを測定する距離センシングフォトアイに基づくより経済的な代替手段を提供する。

本発明の他の目的、特徴、および利点は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明により明らかになるであろう。

添付の図面と併せて以下の説明を参照することにより、本発明のより良く理解することができるであろう。図面において、同様の数字は同様の部品を示す。

対向する距離センシングフォトアイが出口端近くでコンベヤセクションの両側に選択された間隔で設置されて感知範囲または検出範囲のテーブルを生成する、コンベヤ面を示す上面図 ベルトの端部から感知されるパーセルまでの実際の距離が既知であり、ベルトの両側の距離センシングフォトアイを使用して一方側にそろえられたパーセルの効果を取り消す場合に、アナログ出力を有するセンサを用いて実際のアナログ距離を出力する距離センシングフォトアイを使用する密集度測定方法を示す図 ＩＯリンクベースの領域に対する距離センシングフォトアイのアーキテクチャを示す図 インラインコンベヤの速さが、フォトアイ視野のパーセンテージ、フィードコンベヤの占有率定義ゾーンのパーセンテージ、レシーブコンベヤの占有率定義ゾーンのパーセンテージ、および合流後の所望の占有率のパーセンテージを含む、下流のコンベヤ上の所望のコンベヤ領域利用率を達成するよう設定される、本発明にかかる距離センシングベースのコンベヤパッケージ管理システムのバルクパーセルフロー管理システムのフォトアイ視野を示す斜視図 ローラとベルトコンベヤとがパーセルの搬送、配置、および分離のために独立したモータを利用し、コンベヤ領域利用率、および選択されたコンベヤのフロー入り口点に配置された距離センシングフォトアイを有するシステムを利用するパーセルカウントの原理がシンギュレータまたは他の仕分け装置への効率的な制御が可能である、リニアパーセルシンギュレータを適用したコンベヤシステムのセクションのフィードコンベヤとレシーブコンベヤとシンギュレータとを示す斜視図 複数の距離センシングフォトアイのそれぞれ１つが、上流コンベヤと下流コンベヤとの合流の移行点においてフィードコンベヤの占有ゾーンとレシーブコンベヤの占有率を定義するための視野を提供する、フィードコンベヤおよびレシーブコンベヤの移行セクションの距離センシングフォトアイの視野を示す図 コンベヤの傾斜ローラセクションと平行に隣接する再循環ベルトのベルトセクションの両方を検出する視野を示す斜視図 コンベヤの速さ比率（ｒａｔｅ ｏｆ ｓｐｅｅｄ）が、レシーブコンベヤの占有率定義ゾーン、フィードコンベヤの占有率定義ゾーン、および合流後の所望の占有率に基づく交差点のフォトアイセンシング範囲に基づいて、コレクタコンベヤの下流部分で所望のコンベヤ領域利用率を達成するよう設定される、側方輸送フィードコンベヤと交差するコレクタコンベヤとの合流を示す上面図 コンベヤの速さがシンギュレータ充足およびシンギュレータの直前に入る占有率の関数として調整される、様々な位置でのコンベヤ充足に基づいて複数の個別の入力を調整する制御システムを含むトレーラードックからソータへのバルク供給システムに適用される距離センシングパーセル密集度フロー管理システムを示す概略図 それぞれ１つが、サイズを変更されたり、ともにドラッグ（ｄｒａｇ）されたり、異なる位置に個別に移動されたり、重ね合わせたりすることのできる、監視構成ウィンドウのレシーブコンベヤ占有ゾーンとフィードコンベヤ占有ゾーンとを示す図 トレーラーアンロードフィードコンベヤからシンギュレータまでの、再循環ループを含むフォトアイ距離センシングパーセルフロー管理システムを示す俯瞰図 それぞれのコンベヤの交差点にモジュラーセクションとフォトアイ距離センシングアレイとを含むフィードコンベヤを示す図 コレクタコンベヤに平行なフィードコンベヤ上で前進するパッケージを示す上面図 コレクタコンベヤのセクションがフィードコンベヤにより搬送される物品を受け入れるスペースを形成するよう制御される、図１３に示すコンベヤのコレクタコンベヤに平行なフィードコンベヤ上で前進するパッケージを示す上面図 フィードコンベヤにより搬送される物品がコレクタコンベヤの受け入れセクションに並べられる、図１３に示すコンベヤのコレクタコンベヤに平行なフィードコンベヤ上で前進するパッケージを示す上面図 フィードコンベヤにより搬送される物品がコレクタコンベヤ上で搬送される複数の物品より前の位置に供給される、図１３に示すコンベヤのコレクタコンベヤに平行なフィードコンベヤ上で前進するパッケージを示す上面図 角度をつけたフィードコンベヤと側方フィードコンベヤとがコレクタコンベヤの空いている領域にパッケージを挿入するよう制御される、図１３に示すコンベヤのコレクタコンベヤ上で前進する複数のパッケージを示す上面図

本発明によると、フィードコンベヤおよびレシーブコンベヤの選択されたセクションでパーセルフロー密集度の一次元線形、二次元面積、または三次元体積を決定する、異なる感知方法および検出方法を使用し、レシーブコンベヤの選択された領域でのパーセルの密集度または体積を増加させるために、現在の密集度に対する所望の密集度の比率に比例するコンベヤ速さ比（ｓｐｅｅｄ ｒａｔｉｏｓ）を調整する距離センシングパーセルフロー管理システムが提供される。

本明細書で使用される用語は、特に例示的な実施の形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図するものではない。本明細書で使用される単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈から明らかにそうではないことが示されない限り、複数形も含むことが意図され得る。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は包括的であり、したがって、言及された特徴、整数、ステップ、操作、要素、および／または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、および／またはそのグループを除外するものではない。本明細書に記載される方法のステップ、処理、および操作は、実行の順序として具体的に特定されていない限り、必ずしも議論されまたは説明される特定の順序においてその実行を要求されると解釈されるわけではない。追加のまたは代替のステップが採用されてもよいこともまた、理解されたい。

要素または層が、別の要素または層に対して「上にある（ｏｎ）」、「係合している（ｅｎｇａｇｅｄ ｔｏ）」、「接続している（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、または「結合している（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と言及される場合、直接的に、他の要素または層に対して、上にある、係合している、接続している、結合していることであってもよく、または、間にある要素または層が存在していてもよい。一方で、要素が、別の要素または層に対して、「直接上にある（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」、「直接係合している（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｅｎｇａｇｅｄ ｏｎ）」、「直接接続している（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｏｎ）」、または「直接結合している（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｏｎ）」と言及される場合、間にある要素または層は存在しなくてもよい。要素間の関係を示すために使用される他の単語も同様に解釈されるべきである（例えば、「間に（ｂｅｔｗｅｅｎ）」対「直接間に（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｂｅｔｗｅｅｎ）」、「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）」対「直接隣接する（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｄｊａｃｅｎｔ）」など）。本明細書で使用される場合、「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」という用語は、１つまたは複数の関連する列挙されたアイテムの任意のおよびすべての組み合わせを含む。

第１、第２、第３などの用語は、本明細書では様々な要素、構成要素、領域、層、および／またはセクションを説明するために使用されるが、これらの要素、構成要素、領域、層、および／またはセクションは、これらの用語により限定されるべきではない。これらの用語は、１つの要素、構成要素、領域、層、またはセクションを別の領域、層、またはセクションから区別するためにだけ使用され得る。「第１（ｆｉｒｓｔ）」、「第２｛ｓｅｃｏｎｄ）」、および他の数字で表した用語などの用語は、本明細書で使用される場合、文脈により明らかに示されていない限り、順番（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）または順序（ｏｒｄｅｒ）を意味するものではない。したがって、以下で議論される第１の要素、構成要素、領域、層、またはセクションは、例示的な実施の形態の教示から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、層、またはセクションと呼ばれることもある。

本明細書では、説明を容易にするために、「内部の（ｉｎｎｅｒ）」、「外部の（ｏｕｔｅｒ）」、「下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下に（ｂｅｌｏｗ）」、「下の（ｌｏｗｅｒ）」、「上に（ａｂｏｖｅ）」、「上の（ｕｐｐｅｒ）」などの空間的に相対的な用語は、図示されるように、１つの要素または特徴の別の要素または特徴に対する関係を説明するために使用され得る。空間的に相対的な用語は、図示されている方向に加えて、使用時または操作時の装置の異なる方向を包含することを意図することがある。例えば、図中の装置を裏返すと、他の要素または特徴の「下に（ｂｅｌｏｗ）」または「下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記載された要素は、他の要素または特徴の「上に（ａｂｏｖｅ）」向くこととなる。したがって、「下に（ｂｅｌｏｗ）」という用語の例は、上および下の両方の方向を包含することができる。装置は、別の方向を向いてもよく（９０度回転させた、または他の方向に）、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は、それに応じて解釈されることがある。

本明細書で使用される場合、「約（ａｂｏｕｔ）」という用語は、言及された値よりもやや上またはやや下、±１０％の範囲内を示すものとして、当業者により合理的に正しく理解され得る。

本明細書で使用される場合、「パーセル（ｐａｒｃｅｌ）」という用語は、物品、封筒、郵便物、パッケージ、バッグ、ドラム、箱、または不規則な形状のアイテム、または搬送されるコンテナを含む。

本明細書で使用される場合、「距離センシング（ｒａｎｇｅ ｓｅｎｓｉｎｇ）」という用語は、フォトアイ、カメラ、ビデオフォトアイ、スキャナ、レーザー、選択された光透過率周波数または波長、または他の画素検出および／またはデジタル画像装置（総称してフォトアイと呼ばれる）を含む、１つまたは複数の画像装置（ｉｍａｇｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）を含む。

本発明は、本発明の好ましい実施の形態が示された添付の図面を参照して、以下により詳細に説明される。しかし、本発明は、多くの異なる形式で具体化されてもよく、本明細書で説明された実施の形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、この開示が徹底的かつ完全であり、本発明の範囲を当業者に完全に伝えることができるよう、これらの実施の形態が提供される。同様の符号は、全体を通して同様の要素を示す。

本発明によると、ベルト領域利用率とパーセルカウントとを認識する密集度ベースの距離センシング検出システムに基づいたパーセルフロー管理システムが提供される。

パーセルフロー管理システムは、コンベヤ表面積利用と、パーセルカウントと、を認識する密集度ベースの検出システムを備える、またはそれにより構成される。検出システムセンサは、コンベヤを横切る選択されたフロー入り口点に配置される。制御アルゴリズムは、個別のアイテム、個別の物体が通過する速度、およびコンベヤ面を増加させ密集度を制御するためのコンベヤ面の領域利用率の認識を必要とする。平均パーセルサイズも同様に考慮され得る。検出パッケージ管理システムはまた、その測定値により、コンベヤ上の選択された位置で、コンベヤ上のパッケージ、パーセル、または他のアイテムの識別、探索、または追跡をしてもよい。

本発明によると、プログラマブルロジックコントローラまたはコンピュータと、パーセルまたはパッケージを検出するセンサと、個別の速さコントローラを有する個別のモータにより個別に駆動されるコンベヤの個別のセクションを含むコレクタ「レシーブ」コンベヤと、を備える、それらにより構成される、または本質的にそれらにより構成される、密集度ベースの検出システムコンベヤパッケージ管理システムが提供される。コレクタコンベヤの選択された１つのセクションは、傾斜ローラなどの低摩擦コンベヤ面、またはコレクタコンベヤの選択された側にパッケージを促すことのできる高摩擦コンベヤ面などの手段を有する。複数のフィードコンベヤは、個別の速さコントローラを有する個別のモータにより個別に駆動されるコンベヤの個別のセクションを含む。距離検出センサは、それぞれのフィードコンベヤのコレクタコンベヤとの合流領域につながるコンベヤ面上で、アイテムの面積、体積、または密集度を測定する。それぞれのコレクタコンベヤの合流領域につながるフィードコンベヤとコレクタコンベヤとの速さが測定される。ＰＬＣまたはコンピュータ内の制御プログラムは、近付いてくるフィードコンベヤ上のパッケージのフットプリントと比較して、所定のコレクタセクション上の空きスペースの計算量に基づいて、コレクタコンベヤのセクションの速度およびフィードコンベヤのセクションの速さを制御することができる。シンギュレータコンベヤは、コンベヤシステム内に組み込まれ、コレクタコンベヤにより供給されてもよい。

一般的なフィードコンベヤまたはコレクタ「レシーブ」コンベヤは、個別の速さコントローラを有する個別のモータにより個別に駆動されるコンベヤの１つまたは複数の個別のセクションを含む。コレクタコンベヤの選択された１つのセクションは、レシーブコレクタコンベヤの選択された側にパッケージを促すことのできる構成に配置された傾斜ローラなどの低摩擦コンベヤ面を有してもよい、および／またはベルトなどの高摩擦コンベヤ面を含んでもよい。複数のフィードコンベヤ面は、個別の速さコントローラを有する個別のモータにより個別に駆動されるコンベヤの個別のセクションを含んでもよい。

検出距離装置（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｄｅｖｉｃｅｓ）は、それぞれのフィードコンベヤのコレクタコンベヤとの合流領域につながるコレクタコンベヤの領域を監視し、検出装置は、それぞれのフィードコンベヤのコレクタコンベヤとの合流領域に続くフィードコンベヤの領域を監視する。バルクパーセルフロー管理システムは、フィードコンベヤおよび／またはコレクタ「レシーブ」コンベヤの、またはコレクタ「レシーブ」コンベヤのセクションおよび／またはフィードコンベヤのセクションの速さ（ｓｐｅｅｄ）「速度（ｖｅｌｏｃｉｔｙ）」を、その空きスペースの計算量に基づいて制御することのできるコンピュータまたはＰＬＣ内の制御プログラムとしてのプログラマブルロジックコントローラまたはコンピュータを含む。所定のコレクタセクションは、近付いてくるフィードコンベヤ上のパッケージのフットプリントと比較される。フィードコンベヤおよび／またはコレクタ「レシーブ」コンベヤ上のパーセルの充足のパーセンテージとしての測定占有率を決定するアレイを生成するために、フォトアイおよび仮想エンコーダによる計算により選択された間隔でパルスが生成される。

例えば、選択された領域と速さの制御コンベヤに対する現在のＦＤＸＧ要求は、１０分間で毎時７，５００パーセル、毎時８２５０パーセルで２（１分間）スライス、（７５００／１２１５０ ＝ ０．６２ ＝ ６２％、１０分間テストにおける効率）である。本発明では、同じコンベヤに対して、毎時９，３７５パーセルと同等の最大７５％の効率を得るために、利用可能なコンベヤ面の領域利用率を制御する手段を提供する。さらに、本発明による領域利用率を有する距離センシングコンベヤパッケージ管理システムに対して、１５％の増加が毎時８，６２５パーセルの増加をもたらす。

距離検出装置は、選択された個別の入力点に配置され、プロセス制御アルゴリズムを含むＰＬＣまたはコンピュータと有線または無線で通信し、ベルト利用とスループット比の両方の観点から、入ってくるフロー密集度を認識する。これらの手段は、パーセル入力フローを減らす変更のために使用することができ、フローがまばらすぎたり密集しすぎたりする場合に、フィードラインの停止を要求することができる。同様に、フローの欠如を認識して、選択された入力コンベヤまたは入力コンベヤの速さを増加させることができる。

検出装置は、シンギュレータ表面を見るよう配置することができ、主に領域被覆率認識に基づいて、バッファ容量使用率を評価するために同様の件（ａ ｓｉｍｉｌａｒ ｍａｔｔｅｒ）で使用される。このフィードバックは、フィードラインの動作を動的に適応させるために使用される。ウェブカメラ（Ｗｅｂ Ｃａｍ）を使用すると、システム制御室の可視性と記録の点で、さらなる利点がもたらされる可能性がある。システムの調整に使用されるパラメータの変動は、より効率的な方法で評価することができる。詰まりや他のシステムの問題は、よりよく認識される。

コンピュータベースのコンベヤパッケージ管理システムと通信する複数の距離センシングフォトアイ検出装置は、パッケージハンドリングシステムのフィードコンベヤ、コレクタコンベヤ、および任意でシンギュレータコンベヤおよびソートコンベヤの所定の領域を表すパッケージの数とサイズとを含む。コンベヤの利用可能な領域またはスペース、およびそのパッケージの密集度を測定して、選択されたコンベヤ上のパッケージの所望の密集度を最大化するために、データが収集されて分析される。パッケージを提供するフィードコンベヤの数と、それぞれのコンベヤの速さとは、コレクタ上またはシンギュレータの直前での占有率の関数として制御される。コンピュータは、コンベヤ速さコントローラにコンベヤ面パッケージ密集度情報を供給し、１つまたは複数のフィードコンベヤからコレクタコンベヤにパッケージを誘導（ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ）する。パッケージは、コンベヤ面の面積、体積、または密集度にわたって検出され、選択されたコンベヤの速さは、最適なスペースにパッケージを配置し、コンベヤ上のパッケージの密集度およびシステムのスループットを最大化し、したがって、システムに対して要求されるコンベヤの数を最小化するような最も効率的な方法で、コンベヤの領域を満たすよう制御される。コンピュータが、コンベヤベルトの１つ、例えばコレクタベルトに十分なスペースがあると判定すると、コンピュータは、フィードベルトにコレクタベルト上のスペースまたは空いている領域にパッケージを追加させることにより、パッケージを追加するようコントローラに指示する。

「測定占有率」を計算するためにアルゴリズムが使用される。これにより、センシング距離はベルト被覆率のパーセンテージを表す。コンベヤの「測定占有率」が計算されると、コンベヤ表面積の「所望の占有率」と比較され、下流のコンベヤの速さ比が決定される。「速さ比（Ｓｐｅｅｄ Ｒａｔｉｏ）」は、所望の占有率を測定占有率で割った値であり、コンベヤに指令する速さは、次の等式により決定される。ここで、（ＦＰＭ）はフィート／分で測定される。

現在のコンベヤの速さ（ＦＰＭ）＝下流の速さ（ＦＰＭ）＊速さ比＊＊力率

コンベヤ上のフロー密集度の一次元線形、二次元面積、または三次元体積を決定するために異なる感知方法を使用して、コンベヤシステムの性能とスループットを向上させるために現在の密集度に対する所望の密集度の比率に比例するコンベヤの速さ比を調整する。

本発明のコンベヤ上のパーセルの密集度を測定および制御する距離センシングコンベヤパッケージ管理システムは、異なる感知方法および検出方法を使用して、フィードコンベヤおよび／またはレシーブコンベヤの選択されたセクション上のフロー密集度の一次元線形、二次元面積、または三次元体積を決定して、レシーブコンベヤの選択された領域でパーセルの密集度または体積を増加させるために現在の密集度に対する所望の密集度の比率に比例するコンベヤの速さ比を調整する。

二次元離散距離測定方法では、ＳＩＣＫ社のＷＴＴ１９０Ｌフォトアイを使用してセンシング範囲のテーブルを生成する。それぞれのフォトアイは、２つの出力を有し、２つの固有の範囲を得るためにそれぞれ個別に調整することができる。図１に示すように、フォトアイは、コンベヤの出口端から約５フィートの選択された距離で、コンベヤセクションの両側に設置される。任意に、複数のフォトアイをバンクまたはアレイで設置してもよい。

図１に示すように、６１インチの幅を有するコンベヤの第１側３６１は、コンベヤを横切る最大１３インチの範囲を測定するフォトアイ３５１を含み、コンベヤの反対側の第２側３６２の反対側のフォトアイ３６２は、最大４８インチの距離を測定する。コンベヤの第１側のフォトアイ３５３は、コンベヤを横切る最大２５インチの範囲を測定し、コンベヤの反対側の第２側の反対側のフォトアイ３６４は、最大３６インチの距離を測定する。コンベヤの第１側のフォトアイ３５５はコンベヤを横切る最大３７インチの範囲を測定し、コンベヤの反対側の第２側の反対側のフォトアイ３６６は、最大２４インチの距離を測定する。コンベヤの第１側のフォトアイ３５７は、コンベヤを横切る最大４９インチの範囲を測定し、コンベヤの反対側の第２側の反対側のフォトアイ３５８は、最大１２インチの距離を測定する。

仮想エンコーダは、コンベヤセクションに対して、選択された間隔で、例えばベルトの動きの２インチの間隔で、パルスを生成するようプログラムされる。フィードコンベヤセクションの最後の５フィートに加えてレシーブコレクタコンベヤまたは下流のコンベヤセクション上の追加の５フィート、つまり１２０インチを表すよう、アレイが生成される。アレイのそれぞれの要素が２インチのセクションまたは仮想エンコーダの１つのパルスを表す場合、コンベヤ移行時のアレイの要素の総数は６０個である。

エンコーダパルスが発生したときにブロックされたフォトアイ出力の組み合わせに応じて、「測定占有率」の値が現在のアレイ要素に入力される。「測定占有率」は、充足のパーセンテージであり、０は空のベルトまたはブロックされたフォトアイがないこと、１００はすべてのフォトアイがブロックされたことを示す。フォトアイは、それぞれのエンコーダパルスで再評価され、その結果は、現在のアレイ位置に入力される。コンベヤの１０フィートセクション（現在のベルトの出口での５フィートおよび下流のベルトの入口での５フィート）の全体の測定占有率は、アレイのすべての値を合計し、アレイの要素の総数で割ることによって求められる。

次の表は、ブロックされたフォトアイの組み合わせにより、どのようにアレイに入力される適切な測定占有率を得るのかを説明したものである。

表１に示すように、第１の左側のフォトアイの状態が最初に解決される。次に、第２の右側フォトアイが解決されて、表の値で表されるエンコーダパルスでの充足のパーセンテージを得ることができる。適切な組み合わせが見つかると、アルゴリズムが終了し、結果の値が現在のアレイの要素に配置される。アルゴリズムは、最後の６つの値を格納し、それらをすべて合計して、次に、アレイの要素の総数で割り、０から１００の範囲のパーセンテージで表される平均の測定占有率を取得する。なお、上の表の「ｎ／ａ」は、図に示すようにフォトアイの範囲を調整した状態では存在できないことを意味する。

ベルトの測定占有率が算出されると、それはベルトの「所望の占有率」と比較され、次に下流のベルトの速さ比を決定するために計算される。「所望の占有率」は、設定可能なパラメータである。３０％から４０％の範囲であることが想定されるが、最終的な値は、現場で決定する必要がある。速さ比は、所望の占有率を測定占有率で割ったものである。したがって、所望の占有率が３０％、測定占有率が７０％であることがわかった場合、速さ比は、３０／７０または０．４２９である。ベルトに指令する速さは、以下の等式により決定される。

現在のコンベヤの速さ（ＦＰＭ）＝下流の速さ（ＦＰＭ）＊速さ比＊＊力率

（ＩＯ－Ｌｉｎｋベースのアナログ距離センシング範囲を使用したＰｏｗｅｒＦｉｌｌ ２Ｄ）
次の密集度測定方法の例は、実際のアナログ距離を出力するＢＡＬＬＵＦＦ社ＢＯＤ００２０フォトアイを使用している。アナログ出力のセンサを使用することにより、ベルトの端部から感知されたパーセルまでの真の距離を知ることができる。一方側にそろえられたパーセルの効果を取り消すよう、距離センシングフォトアイは、依然としてベルトの両側に必要である。センシング距離は、ＬＰＥ１を３６４、ＲＰＥ１を３６３として、図２に示すコンベヤ幅の最大値に設定される。

仮想エンコーダは、ベルトの動きの２インチ間隔でパルスを生成するよう、コンベヤセクションに対してプログラムされる。アレイは、コンベヤセクションの最後の５フィートに加えて下流のコンベヤセクションの追加の５フィート、つまり１２０インチを表すよう生成される。仮想エンコーダの２インチまたは１パルスを表すアレイのそれぞれの要素により、コンベヤ移行でのアレイの要素の総数は、６０個のアレイの要素である。

「測定占有率」を計算するアルゴリズムは、計算され、下流のベルトの速さ比を決定するために計算され得るベルトの「所望の占有率」と比較される。センシング距離は、ベルトのパーセンテージまたは「コンベヤ表面積」被覆率のパーセンテージを表す。６０インチで検出されたパーセルは、０％に近いパーセンテージを得るが、１または２インチで検出されたパーセルは、１００％に近いパーセンテージを得る。「測定占有率」を得るために、両方のフォトアイにより感知された距離の組み合わせを使用して、ベルトを横切る正確な占有率を生成する必要がある。この値は、それぞれの仮想エンコーダパルスで計算され、全体の測定占有率アレイに配置される。フォトアイは、それぞれのエンコーダパルスで再評価され、その結果は、現在のアレイ位置に入力される。コンベヤの１０フィートセクションの全体の測定占有率（現在のベルトの出口における５フィートおよび下流のベルトの入口における５フィート）は、アレイ内のすべての値を合計し、アレイの要素の総数で割ることにより求められる。

ベルトの測定占有率が計算されると、ベルトの「所望の占有率」と比較されて、次に下流のベルトの速さ比を決定するために計算することができる。「所望の占有率」は、設定可能なパラメータである。３０％から４０％の範囲であると想定されるが、最終的な値は、現場で決定される必要がある。速さ比は、所望の占有率を測定占有率で割った値である。したがって、所望の占有率が３０％であり、測定占有率が７０％であることが分かった場合、速さ比は、３０／７０、または０．４２９である。ベルトに指令する速さは、次の等式により決定される。

現在のコンベヤの速さ（ＦＰＭ）＝下流の速さ（ＦＰＭ）＊速さ比＊＊力率

これまでに述べたように、力率は、上の等式において設定可能なパラメータとして使用することができ、より大きな補正のために現在のベルトの速さがどの程度になるかを設定することができる。大きな力率は、より積極的な補正を意味する。ＰｏｗｅｒＦｉｌｌの２次元領域「２Ｄ」に対して、力率は１に設定することができる。

例えば、線形領域「１Ｄ」、２次元領域「２Ｄ」、または体積「３Ｄ」により定義される密集度におけるフロー密集度を決定するための感知方法は、現在の密集度に対する所望の密集度の比率に比例するコンベヤ速さ比を決定し調整する。

フォトアイから取得されるアナログ信号はＩＯ－Ｌｉｎｋであり、したがって、メインＰＬＣはイーサネットを介してフォトアイから距離情報を取得する。図３にＩＯ－ＬｉｎｋベースのＰｏｗｅｒＦｉｌｌ ２Ｄのアーキテクチャを示す。ＩＯ－Ｌｉｎｋ３６５装置は、左距離検出フォトアイ３６６と、右距離検出フォトアイ３６７と、任意のスマートライトスタック３６８と、任意の振動検出センサ３６９と、任意の熱検出センサ３７０と、を含む。当技術分野で既知の他のセンサも同様にリンクされ得ると考えられる。

ＩＯ－ＬｉｎｋマスタはＰｏｗｅｒＦｉｌｌ ２Ｄアプリケーションに対して有用な以下の機能を有する。
ＩＯ－Ｌｉｎｋマスタは、フィールドマウント装置である。センサは、標準の５ピンユーロスタイルのコードセットを介してユニットに直接接続される。それは、イーサネットを介してＰＬＣに接続する。温度センサまたは振動センサなどの他のＩＯ－Ｌｉｎｋ入力装置に接続する機能を実現することができる。上述のスマートライトのように、ＩＯ－Ｌｉｎｋ出力装置に接続する機能を実現することができる。スマートライトは、複数の色、複数の点滅、または静的構成で構成することができる。センサは、ＰＬＣへのＩＯ－Ｌｉｎｋを介した診断機能を有し、汚れてきたフォトアイをＨＭＩ（およびスマートライト）に表示させることができる。装置を設定するための構成パラメータ（範囲および出力ユニットなど）は、ＰＬＣに格納されるため、装置を交換したときに、装置交換のための設定は不要である。

パーセルフロー管理システムは、封筒、郵便物、パッケージ、バッグ、ドラム、箱、または不規則な形状のアイテムなどの物品を輸送し分離するためのベルトおよび／またはコンベヤローラを有する複数のコンベヤモジュールまたはセクションを含む複数のセクション１０を有するコンベヤシステムと互換性のある密集度ベースの検出システムを備える、またはそれにより構成される。図示されるように、リニアパーセルシンギュレータ８と再循環コンベヤ１４とは、それとフロー連通している。複数のフォトアイは、移行領域７０または１つのコンベヤから別のコンベヤへの物品の合流の移行点などの選択された占有率定義ゾーンの視野を提供する。個別のモータは、コンベヤモジュールまたはセクションを駆動して、割り当てられたＩＰアドレスを介して特定のフォトアイがアクセスできるゾーンを形成する。

少なくとも１つのフォトアイ、カメラ、ビデオカメラ、または他の画素検出および／またはデジタル画像装置は、それぞれの個別の入力点に配置され、ベルト利用とスループット率の両方の観点から、入ってくるフロー密集度を認識するための制御アルゴリズムを有する。これらの手段は、パーセル入力フローを減らすよう変更するために使用することができ、フローが密集しすぎている場合にフィードラインの停止を要求することがある。同様に、フローの欠如を認識して、入力コンベヤの速さを増加させることができる。

シンギュレータ表面を見るよう配置されたフォトアイは、主に領域被覆率認識に基づいて、バッファ容量使用率を評価するために同様の件で使用される。このフィードバックは、インフィードラインの動作を動的に適応させるために使用される。ウェブカメラを使用すると、システム制御室の可視性の点で、さらなる利点がもたらされる。システムの調整に使用されるパラメータの変動は、より効率的な方法で評価することができる。詰まりや他のシステムの問題は、よりよく認識される。

１つの好ましい実施の形態において、距離センシングフォトアイとコンピュータベースのコンベヤパッケージ管理システムとは、パッケージハンドリングシステムのインフィードコンベヤ、コレクタコンベヤ、シンギュレータコンベヤ、および／またはソートコンベヤ上に存在するパッケージの数およびサイズを監視する距離センシングフォトアイを含む。フォトアイのデータは、コンベヤ上の利用可能な領域またはスペースまたは体積を測定するために使用され、選択されたコンベヤ上のパッケージの所望の密集度を維持する。コンベヤの速さは、コレクタ上のまたはシンギュレータ直前の占有率の関数として制御される。コンピュータは、コンベヤ速さコントローラに情報を供給し、１つまたは複数のフィードコンベヤからコレクタコンベヤにパッケージを誘導する。パッケージは、１つまたは複数のフォトアイにより検出され、選択されたコンベヤの速さおよび／またはパッケージまたは物品の速度は所定のコンベヤ領域のパッケージの密集度または体積およびシステムのスループットを最大化し、したがってシステムに対して要求されるコンベヤの数を最小化する最適なスペースでパッケージを配置するよう制御される。コンピュータがコンベヤベルト、例えば、コレクタコンベヤの１つに十分なスペースがあると判定すると、インフィードベルトにコレクタベルト上のスペースまたは空いている領域にパッケージを追加させることにより、パッケージを追加するよう、コンピュータはコントローラに指示する。

一列の画素センサを有するラインスキャンフォトアイは、本発明で利用できると考えられる。プログラマブルコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、またはそれらを互いに結合してイメージを生成するコンピュータに、ラインが連続的に供給される。複数列のセンサは、カラー画像を生成したり、ＴＤＩ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ ａｎｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）により感度を上げたりするために使用することができる。従来、広い二次元領域で安定した光を維持することは非常に困難であり、産業用途では広い視野を要することが多い。ラインスキャンフォトアイを使用することにより、フォトアイが現在見ている「ライン」を横切って均一な照明が提供される。これにより、高速でフォトアイを通過する物体の鮮明な画像を取得することができ、高速プロセスを解析するための産業機器として使用することができる。１つまたは複数のフォトアイまたは他の画素検出装置および／またはデジタル画像装置を利用する三次元フォトアイシステムは、パッケージの高さを検出し、体積密度を判定するためにも使用することができる。

フォトアイベースの密集度測定システムは、フィードコンベヤのベルト領域利用率を認識して最大化する。複数のフォトアイは、フィードコンベヤおよびレシーブコンベヤの受け入れ端の選択された点に配置してもよい。制御アルゴリズムを有するコンピュータは、個別のアイテム領域、アイテムのフットプリントと個別の物体が通過する比率、およびフィードコンベヤの領域利用率を認識する。距離センシングフォトアイとコンピュータベースのコンベヤパッケージ管理システムとは、フィードコンベヤ上に存在するパッケージの数およびサイズに基づいて、フィードコンベヤの速さを監視して制御する。パッケージハンドリングシステムのレシーブコンベヤおよびコレクタコンベヤまたはシンギュレータコンベヤおよび／またはソートコンベヤからの情報を使用することもできる。フォトアイのデータは、コンベヤ上の利用可能な領域またはスペースまたは体積を測定し、選択されたコンベヤ上のパッケージの所望の密集度を維持するために使用される。コンベヤの速さは、コレクタ上の、またはスライドソートコンベヤ、シンギュレータ、またはレシーブコンベヤの直前の占有率の関数として制御される。

距離センシングパーセルフロー管理システム５は、コンベヤシステムのセクション１０を備える、またはそれにより構成される。複数のフォトアイ２０は、シンギュレータ８、ホールドアンドリリースコンベヤ、アキュムレータ、および／または通常フィードコンベヤ１１から下流にありシンギュレータ８と直線的に整列して示されるストリップコンベヤと連動する少なくとも１つのフィードコンベヤ１１と、１つのレシーブコンベヤ１３と、を組み込んだプライマリまたはメインコンベヤコレクタコンベヤ上のパーセルを検出する。コンベヤは、ローラおよび／またはベルトを利用し、それぞれのユニットは、少なくとも１つの独立したモータで動き、選択された作動比率または１つまたは複数の選択されたコンベヤの所望の占有率に基づく選択された速さ比率で、パーセルを搬送、配置、および分離する。したがって、占有の程度は、上流または下流の隣接するコンベヤと独立してそれぞれのコンベヤで制御することができる。コンベヤシステムの複数のコンベヤは、複数のコンベヤに対する占有面積を大きくするために、コンベヤを起動、停止、または速さを増減させることができる。コンベヤシステムセクション１０は独立したモータ駆動コンベヤゾーンを利用する。

コンベヤシステムセクション１０は、少なくとも１つのフィードコンベヤ１１と下流のレシーブコンベヤ１３と、を含む。選択されたインラインフィードコンベヤの速さは、選択された下流のレシーブコンベヤ１３上での所望のコンベヤ領域利用率を達成するよう設定される。フォトアイ２１は、パーセルが、フィードコンベヤ１１とレシーブコンベヤ１３とが合流する移行セクション、ゾーン、またはポイント７０の後の選択された位置で集中した所望の占有率ゾーン１９に向かって搬送されるときに、レシーブコンベヤの占有率定義ゾーン１７に供給されるパーセルの所定の速度Ｖ２に対して設定されたフィードコンベヤ占有ゾーン１５の視野を示すために利用される。

より詳細には、図６に示すように、複数のフォトアイは、コンベヤシステムセクション１０の選択された移行セクション７０に焦点を合わせて示されている。フォトアイ２１は、フィードコンベヤの占有率定義ゾーン１５とレシーブコンベヤの占有率定義ゾーン１７とに焦点を合わせ、レシーブコンベヤコレクタコンベヤ１２または他の下流のコンベヤなどのフィードコンベヤ１１からレシーブコンベヤ１３までをパーセルが移動するコンベヤシステムの部分における視野を提供する。下流のフォトアイ２２および２３は、コンベヤシステム５内の他の移行ポイント７２および７３のそれぞれで下流の占有率ゾーンに焦点を合わせる。個別のコンベヤの速さ比率は、集中した所望の占有率ゾーンでの所望のコンベヤ領域利用率を達成するよう設定される。

フォトアイ２０は、複数のゾーンにわたって占有率を測定することができる。図４に示すように、コンベヤの両方の傾斜ローラセクション１６の占有率は、再循環ベルトセクション１４と同様に測定される。

図８は、コレクタコンベヤ１２の流れと９０度の角度で交差した物品６６を搬送する側方輸送フィードコンベヤ３１を示す。もちろん、交差角度は、選択事項であり、９０度までの任意の角度であってもよい。側方フィードコンベヤ３１は、物品６７をレシーブまたはコレクタコンベヤ１２に供給することが示されている。側方フィードコンベヤ３１の速さは、レシーブコレクタコンベヤ１２上の所望のコンベヤ領域利用率を達成するよう制御される。コンベヤ１２および３１の速さは、移行ポイント７３でのコンベヤの合流前のフィードコンベヤの占有率定義ゾーン１５およびレシーブコレクタコンベヤの占有率定義ゾーン１７の両方を含む、選択された位置６５でのフォトアイ測定値により決定される。合流後の所望の占有率ゾーン１９は、物品の合流後の選択された領域において密集度が増加している。

距離センシングフォトアイパーセルフロー管理システム５は、誘導コンベヤへの分離仕分けプロセスを通じて、トレーラーからの物品の荷下ろしポイントから誘導コンベヤまでのバルクフィードシステムに適用可能である。図９に示すように、トラック３３から荷下ろしされた物品は、複数のアンロード誘導コンベヤ４４、４６、４７、４８、および５０の任意の１つから降ろされて、それにより、コンベヤ４４、４６、４７、４８、および５０とコレクタコンベヤ１２との速さ比率が、フォトアイ２６、２７、２８、および２９により調整されて、合流点または誘導フィードコンベヤ４４、４６、４７、４８、および５０とコレクタコンベヤ１２とのそれぞれの移行ポイント７３、７４、７５、７６、および７７でのフォトアイの視野が提供される。コレクタベルト１２は、オフロード誘導コンベヤに専念してもよく、またはいっぱいになった出力レーンによる仕分け領域からの再循環コンベヤ１４などの他のソースからの流れであってもよい。誘導フィードコンベヤ４４、４６、４７、４８、および５０は、コレクタコンベヤ１２の速さおよびコレクタコンベヤ１２上の物品の占有率のパーセントの関数として調整される。アキュムレータコンベヤまたはアキュムレータ３５は、シンギュレータ８の上流、およびコレクタコンベヤ１２から下流に位置し、レシーブコンベヤとして利用されてもよい。フィードおよび／またはレシーブコンベヤの動きは、シンギュレータの直前のアキュムレータコンベヤ３５の関数として調整されてもよく、シンギュレータ８への円滑な供給を提供するために、パッケージで占有されたコンベヤの領域に基づく。下流のシンギュレータ８は、シンギュレータ８上の物品の視野３１９を提供するシンギュレータフォトアイ３２と、隣接するアキュムレータコンベヤ３５から供給されるシンギュレータ８との移行ポイント７８で合流する物品の視野３２９を提供するフォトアイ４１と、を含む。

視覚ベースのバルクパーセルフロー管理システムを制御するコンピュータまたはマイクロプロセッサ制御システム５００は、シンギュレータの充足に基づいて複数の個別の入力を調整する。フィードコンベヤ１１、誘導コンベヤ４４、４６、４７、４８、および５０、コレクタコンベヤ１２、再循環コンベヤ１４、シンギュレータ８、およびアキュムレータ３５のコンベヤ速さは、シンギュレータの充足および入ってくるパーセント占有率の関数として制御され調整される。

距離センシングフォトアイ視覚制御システムは、距離センシングデータを処理することのできる少なくとも一対の反対側のスマートフォトアイモジュール２０を含み、ズームインまたはズームアウトにより、または、最適なコンベヤの速さを決定するスマート装置で特定のグリッドまたは領域を選択することにより、それぞれのフォトアイを調整することができ、定義ゾーン内のコンベヤを横切る距離を決定する。スマートフォトアイモジュールは、距離センシングデータを処理し、定義ゾーン内での占有率パーセンテージを決定する。フォトアイのＩＰアドレスは、それぞれのフォトアイ２０に対して指定される。例えば、フォトアイは、単に「右クリック」でフォトアイのＩＰアドレスを定義するよう、プログラムまたは設定されてもよい。イーサネットシステムは、占有率情報を計算し、所望のコンベヤの速さを計算するために、コマンドＰＣ、ＰＬＤＣ、またはＶＬＣ制御システムを介してコンピュータに信号を転送するための手段を提供する。インタフェースは、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、スマートウォッチ、スタンドアロン端末、および／またはネットワークを介して実現される。構成ソフトウェアは、制御ゾーンを構成し、制御パラメータを入力するための便利なインタフェースを提供する。個別のフォトアイのＩＰアドレスは、視覚システムのそれぞれのフォトアイに割り当てられる。

視覚ベースのバルクパーセルフロー管理システムは、「監視」パラメータを定義するための構成ウィンドウを開き、任意のフォトアイ占有率定義ゾーンに対していつでも占有率が測定されるゾーンを定義するための手段を含む。図１０は、それぞれがサイズを変更されたり、ともにドラッグされたり、または異なる位置にまたは重複して個別に移動されたりする、レシーブコンベヤの占有率ゾーンおよびフィードコンベヤの占有率ゾーンを示す監視構成ウィンドウを示す。特定の移行ポイントに対する一連のフォトアイが、フィードコンベヤの占有率ゾーン１５およびレシーブコンベヤの占有率ゾーン１７の視野を示すために選択されて利用され、コンベヤ領域利用率および物品カウントを決定する。フィードコンベヤの占有率ゾーン１５は、画面の領域の大きさを単に調整することにより、コンピュータ、スマートフォン、またはタブレットの画面で選択されたパラメータに従ってサイズを変更することができる。さらに、レシーブコンベヤの占有率ゾーンは、同じ方法で、ドラッグしてサイズを変更することができる。占有率比は、コンベヤ上の物品の最も高い密集度を達成するよう、選択された領域に従って計算される。

通常移行点であるが選択されたコンベヤまたは物品処理サイトの任意の領域またはゾーンであり得るゾーン１７に定義された占有率に従って、シンギュレータコンベヤに供給される物品の所定の速度Ｖ２に対して設定されたフィードコンベヤの占有率ゾーン１５の視野を示すために、フォトアイ領域が利用される。フォトアイベースの視覚システム５は、ベルト領域利用率と物品カウントとを認識する。視覚システムフォトアイ２０は、通常、コレクタコンベヤ１２の流れの入り口点およびシンギュレータ８に配置される。制御アルゴリズムは、個別のアイテムと個別の物体が通過する速度の認識、およびコレクタベルトの領域利用率を必要とする。平均物品サイズと形状も同様に考慮され得る。フォトアイとコンピュータベースのコンベヤパッケージ管理システムは、パッケージハンドリングシステムのインフィードコンベヤ、コレクタコンベヤ、シンギュレータコンベヤ、および仕分けコンベヤ上に存在するパッケージの数およびサイズを監視するフォトアイを含む。フォトアイデータは、コンベヤ上の利用可能な領域またはスペースを測定して、選択されたコンベヤ上のパッケージの所望の密集度を維持するために使用される。荷下ろしトラックおよび荷下ろしドックからの物品の受け取りから配送用車両のポイントまで、そのラベル、コード、または物理的特徴により個別の物品を追跡（ｔｒａｃｅ）および／または追跡（ｔｒａｃｅ）することさえ可能である。

（実施例１）
図１１に示すように、パッケージは、コンベヤ１２０～１３４のセクションのモジュール単位で構成されたコレクタコンベヤ１２とフロー連通する選択された誘導フィードコンベヤ４４、４６、４７、４８、および５０にカーゴキャリアから降ろされる。例えば、誘導フィードコンベヤ５０は、コレクタコンベヤセクション１２１と交差してそこに物品を供給し、誘導フィードコンベヤ４８は、コレクタコンベヤセクション１２４と交差してそこに物品を供給し、誘導フィードコンベヤ４７は、コレクタコンベヤセクション１２７と交差してそこに物品を供給し、フィードコンベヤ４６は、コンベヤセクション１２９と交差してそこに物品を供給し、フィードコンベヤ４４は、コレクタコンベヤセクション１３２と交差してそこに物品を供給する。リサイクルまたは再循環コンベヤ１４は、コンベヤセクション１３４と交差してそこに物品を供給する。

図１２によると、コレクタコンベヤ１２は、第１フィードコンベヤ５０で始まり、選択された数の誘導フィードコンベヤ４４、４６、４７、４８、および５０と交差するアキュムレータ３５および／またはシンギュレータ８に延びる。リサイクルコンベヤ１４はまた、アキュムレータ３５またはシンギュレータコンベヤ８の前のコレクタコンベヤ１２と交差する他のコンベヤに物品を供給する。誘導フィードコンベヤは、選択された数のモジュールまたはセクションを含む。例えば、図示されるように、セクション５０２、５０４、５０６、５０８、５１０、および５１２は、少なくとも１つの移行ポイントを含む誘導フィードコンベヤのセクションである。選択された誘導フィードコンベヤの速さは、選択された下流のレシーブコンベヤ１３上の所望のコンベヤ領域を達成するよう設定される。パーセルが、誘導フィードコンベヤおよびレシーブコレクタコンベヤ１２が合流する移行セクション、ゾーン、またはそれぞれのポイント２００、２１０、２２０、２３０、および２４０の後の選択された位置で集中した所望の占有率ゾーン１９に搬送される場合、フォトアイ２０、２１、２２、２３、および２４は、レシーブコンベヤの占有率ゾーン１７に供給されるパーセルの所定の速度Ｖ２に対して設定された誘導フィードコンベヤの占有率ゾーン１５の視野を示すために利用される。フィードコンベヤ４４、４６、４７、４８、および５０はまた、コレクタコンベヤ１２上の物品の密集度を増減させるために個別に作動する指定されたモータを有するモジュールまたはコンベヤセクションを含む。

コンベヤまたはコンベヤのセクションのそれぞれは、個別の変速モータにより駆動される。これにより、アキュムレータ３５またはシンギュレータ８により処理される最適な流量に応じて、所望の方法で、所定の領域でパッケージの間隔を空けるまたはパッケージを集中させるよう、コンベヤ５０の個別のセクションの速さを上げたり下げたりすることができる。例えば、２つの特定のパッケージの間に大きな隙間９０が検出されると、それらのパッケージの間の隙間を狭めるよう、それらのパッケージの間のコンベヤのセクションの速さ比率が増加する。図１３～図１６に最もよく示されるように、フィードコンベヤ上の物品はコレクタコンベヤと交差して、フィードコンベヤ１１から複数のパッケージ８１～８８を含むレシーブ／コレクタコンベヤ１２にパッケージ８９が挿入されて、動いているコレクタコンベヤ１２上の他のパッケージの間の隙間９０にパッケージ８９を挿入する方法を順次説明している。図１７に示すように、複数のパッケージ９１は、コレクタコンベヤ１２上を搬送される。それぞれコレクタコンベヤ１２と交差する角度のついたフィードコンベヤ９２および垂直な側方フィードコンベヤ９３は、パーセル８９を運び、それにより、両方のフィードコンベヤ９２および９３の速さが、コレクタコンベヤ１２上に既存のパーセル９１の間に形成された隙間にパーセル８９を挿入するよう制御される。

距離センシングフォトアイパーセルフロー管理システムは、レシーブコンベヤに対して一列のまたは最大９０度の角度をつけた複数のフィードコンベヤ誘導フィードコンベヤ、任意の再循環コンベヤ１４、任意のアキュムレータ、仕分けレーン、およびシンギュレータコンベヤ８、を含む。ビデオフォトアイは、それぞれの監視領域２００～２５０でコレクタベルト１２と合流する直前のフィードコンベヤを監視する。別のビデオフォトアイ３２は、シンギュレータコンベヤ８を含む領域３１９を監視する。フォトアイ２６、２７、２８、２９、３０、および３２は、インフィードコンベヤがコレクタコンベヤ１２と合流する領域の前にあるコンベヤ１２の選択されたセクションを監視する。電気キャビネット５１は、フォトアイ２０～２５、および３２からビデオ入力データを受信するビデオコンピュータ５００を含む。電気キャビネット５２は、すべてのコンベヤ４４～５０に対するモータ用の速さコントローラを含む。ビデオコンピュータは、個別のパッケージをカウントし、コンベヤを監視する様々なフォトアイからの情報に基づいてパッケージのサイズ「領域」を計算することができる。

シンギュレータコンベヤ８は、ランダムに分散したパッケージを受け取り、コンベヤの動きに対してそれらを一列に整列させる。シンギュレータコンベヤの例については、２０１４年１０月２１日に出願された米国特許第５，７０１，９８９号明細書および国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ１４／００２００、および２０１４年１０月２１日に出願された米国特許出願番号第１４／１２１，８２９号明細書に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。

シンギュレータコンベヤ８は、バッグまたは封筒、パーセル、箱、荷物、郵便物、または他の物品などのパッケージおよび物品を上流のコンベヤ１２から受け取る。シンギュレータコンベヤ８の後に、個別のパッケージは、仕分けされて再循環コンベヤ１４に送られる。再循環コンベヤ１４は、選択されたレシーブコンベヤコレクタコンベヤ１２に戻りシンギュレータで再仕分けされる整列プロセス中に取り除かれたパッケージを搬送する。本発明の主な目的は、上流のフィードコンベヤから受け取ったパッケージのサージ（ｓｕｒｇｅｓ）およびスラグ（ｓｌｕｇｓ）によりコレクタコンベヤ１２に蓄積したパッケージが詰まることなく、シンギュレータコンベヤ８をパッケージの安定したフローが完全に供給された状態に維持することである。

シンギュレータコンベヤシステムは、ランダムなサイズのパッケージを扱うことができる。好ましくは、フィードコンベヤ上のパッケージは一列に並んでいる。しかし、パッケージがトラックから選択されたフィードコンベヤ４４、４６、４７、４８、および５０に荷下ろしされるときに、不規則に間隔を空けてランダムな方向に並べられることも珍しくない。荷下ろしは通常、短時間に大量のパッケージを荷下ろしするスラグで発生する。

例えば、図１２に最もよく示されるように、フォトアイ３０は、コンベヤセクション１２２および１２３の占有率ゾーンを搬送する領域を監視する。フォトアイ２１により監視される占有率ゾーン領域２１０において、その領域のパッケージの密集度が低い場合、コントローラによりデジタル画像データ（画素）が処理されて、コンピュータはコンベヤ４８を制御して、コレクタコンベヤセクション１２４上のパッケージの供給速度を起動、停止、減速、または加速させる。

パッケージは、コンベヤセクション３５に向かって下流に搬送され、パッケージがコンベヤ間の移行セクションを通過し後続のフォトアイ占有率ゾーンを通過するときにフォトアイ２６、２７、２８、２９、３０、および３１により監視される。コンピュータプログラムは、画素単位でコンベヤセクションの全体の負荷を分析する。特定の占有率ゾーン領域のパッケージは、フォトアイにより監視され、パッケージのフットプリントのサイズのデジタル画像は、ビデオコンピュータ５００により確認される。コンピュータは、共有速度および下流の負荷に応じて、コンベヤ領域を最大化するか否かを決定する。ビデオベースパッケージ管理システムは、コンベヤアセンブリ全体の領域を利用して、シンギュレータ、セパレータ、スキャナ、または処理サイトへのパッケージのフローを制御する。コンベヤの速さは、コレクタ上のまたはシンギュレータ直前の占有率の関数として制御される。コンピュータは、コンベヤ速さコントローラに情報を供給して、１つまたは複数のフィードコンベヤからコレクタコンベヤへパッケージを誘導する。パッケージは、１つまたは複数のフォトアイにより検出される。選択されたコンベヤの速さは、コンベヤ上のパッケージの密集度とシステムのスループットとを最大化して、システムが必要とするコンベヤの数を最小化する最適な空間でパッケージを配置するよう制御される。コンピュータがコンベヤベルト、例えばコレクタベルト１２の１つに十分なスペースがあると判定すると、コンピュータは、フィードベルトにコレクタベルト１２上のスペース９０または空いている領域にパッケージ８９またはパッケージを追加させることによってパッケージ８９またはパッケージを追加させるよう、コントローラに信号を送る。

パッケージの密集度がフィードコンベヤとコレクタコンベヤ１２との間の移行ゾーンで減少すると、パッケージ間にギャップが形成され、その結果、シンギュレータのスループットを最大化させるようコレクタへのパッケージの所望のフロー速度を維持するために、選択されたフィードコンベヤの速さ比率が増加する。

この制御スキームは、任意の選択されたコンベヤを優先する。例えば、コレクタコンベヤ１２が空であるかより小さい密集負荷を有する傾向にある場合、コレクタコンベヤ１２の最初で第１フィードコンベヤが優先され得る。したがって、第１フィードコンベヤ上のパッケージは、通常、より多くの空き領域を有する。コレクタコンベヤ１２の選択されたセクションは、必要に応じて、後者のフィードコンベヤが荷下ろしできるよう、減速されるか、停止さえされることもある。さらに、フィードコンベヤからより多くのパッケージを押し出して、コレクタコンベヤの領域が充足するようコレクタコンベヤ１２に追加の物品を押し付けるよう、コレクタコンベヤ１２を減速または停止してもよい。

パッケージフロー管理制御システム５は、シンギュレータコンベヤおよび仕分けシステムへのパッケージのスループットを最大化し、コレクタコンベヤまたはシンギュレータ８の前のアキュムレータ上の領域を最大限利用する。コンベヤシステムの他のコンベヤは、サージ容量の平均ではなく、一定の速さ比率で決定されるシンギュレータの最大容量に基づいて制御される。効率が向上することにより、必要なコンベヤの数およびシステム内のコンベヤの領域、幅、および／または長さを最小化して、最大効率で所望のスループットを達成することができる。

ビデオコンピュータ５００は、複数のフォトアイを利用して、シンギュレータまたは分離されたプロセスに続くコンベヤの選択された領域の占有率ゾーンを監視する。コンピュータは、選択されたコンベヤの空きスペースの大きさ量を比較し、それをフィードコンベヤ上のパッケージのサイズと比較する。適切なスペースがある場合、フィードコンベヤはパッケージを輸送する。所定のパッケージが必要とする空間（ｒｏｏｍ）の大きさは、プログラマにより決定される。例えば、コレクタコンベヤ上のスペースの大きさは、隣接する物品の向きに応じて、所定のパッケージのフットプリントの１．５倍または２倍である、とプログラムが要求してもよい。様々なコンベヤの速さ比率の変更はまた、ビデオコンピュータにより制御され、シンギュレータコンベヤへの充足した供給を維持する。コンピュータは、すべてのコンベヤセクションの速さコントローラに速さ制御信号を送信し、パッケージのスループットを調整する。

上述の詳細な説明は、主に、理解を明確にするために行われたものであり、そこから不必要な限定が理解されるべきではない。変更は、この開示を読めば当業者にとって明らかになり、本発明の精神および添付の特許請求の範囲から逸脱せずに行うことができるであろう。したがって、本発明は、本明細書に提示された具体的な例示によって限定されることを意図していない。むしろ、カバーされることを意図しているのは、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内である。

Claims (12)

1. それぞれ独立した駆動モータを有するフィードコンベヤおよびレシーブコンベヤと、
   前記レシーブコンベヤに隣接する遠位排出端に距離センシング測定領域を含む前記フィードコンベヤと、
   前記フィードコンベヤに隣接する遠位受け入れ端に距離センシング測定領域を含む前記レシーブコンベヤと
   前記フィードコンベヤ上の物品のフィードコンベヤ密集度を前記フィードコンベヤの占有率のパーセンテージとして計算し、前記レシーブコンベヤ上の物品のレシーブコンベヤ密集度を移行ゾーンにおける前記レシーブコンベヤの密集度のパーセンテージとして計算するために前記フィードコンベヤの測定領域のコンベヤ面と前記レシーブコンベヤの測定領域のコンベヤ面とを含む前記移行ゾーンを横切って延びる仮想エンコーダと信号生成および検出手段と通信する距離センシングフォトアイアレイと、
   前記フィードコンベヤからの追加の物品の挿入のために十分なスペースの前記レシーブコンベヤ上の前記物品間の隙間を識別する前記距離センシングフォトアイから受信した信号に基づいて、前記コンベヤの速さ（速度）と動きとを制御するコンピュータ手段と、
   を備え、
   前記フィードコンベヤの速さ（速度）、前記レシーブコンベヤの速さ（速度）、または前記フィードコンベヤおよび前記レシーブコンベヤの両方の速さ（速度）は、前記レシーブコンベヤ上の前記コンベヤの領域占有率のパーセンテージに基づいて所望の密集度を達成するよう、選択された速さ（速度）で制御される、
   距離センシングフォトアイアレイ装置。
2. コンベヤ速さ（ｓｐｅｅｄ）または速度（ｖｅｌｏｃｉｔｙ）は、スライドソータ、コレクタコンベヤ、シンギュレータコンベヤ、レシーブコンベヤの直前の選択されたコンベヤ上の占有率（体積、領域、または密集度）の関数として、物品の入力フローを制御するためのベルト利用率とスループット率との両方の観点で、入ってくるフロー占有率（体積、領域、または密集度）を認識する制御アルゴリズムを用いて制御される、
   請求項１に記載の距離センシングフォトアイアレイ装置。
3. さらに、前記レシーブコンベヤ、コレクタコンベヤ、シンギュレータコンベヤ、仕分けコンベヤ、およびそれらの組み合わせの入力点に配置される、少なくとも一対の対向する距離センシングフォトアイ、少なくとも１つのカメラ、少なくとも１つの画素検出装置、少なくとも１つのデジタル画像装置、およびそれらの組み合わせを備える、
   請求項１に記載の距離センシングフォトアイアレイ装置。
4. 前記コンピュータは、前記レシーブコンベヤの充足のパーセンテージを示す前記距離センシングフォトアイアレイの平均測定占有率を計算するためのアルゴリズムを有するプログラマブルロジックコントローラを含む、
   請求項１に記載のフォトアイアレイ装置。
5. 前記コンピュータは、前記フィードコンベヤの速さ比率に基づいて前記レシーブコンベヤの占有率の選択された最大パーセンテージを計算する、
   請求項１に記載のフォトアイアレイ装置。
6. 前記距離センシングフォトアイアレイは、複数のアレイ要素を含み、それぞれのアレイ要素は、前記距離センシング測定領域の選択された長さを定義する前記仮想エンコーダの１つのパルスを示す、
   請求項１に記載のフォトアイアレイ装置。
7. さらに、イーサネット（登録商標）、ＷＩＦＩ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、および、スマートフォン、コンピュータタブレット、ラップトップコンピュータ、およびコンピュータシステムと通信することのできる視覚補助コンピュータベースの装置を含む他のスマート電子機器を介して前記コンベヤのコンピュータ制御システムを定義、制御、および統合するためのコンピュータインタフェースを備える、
   請求項１に記載のフォトアイアレイ装置。
8. それぞれ独立した駆動手段を有するフィードコンベヤとレシーブコンベヤとの間の移行ゾーンを選択するステップと、
   選択された前記移行ゾーンの距離センシングフォトアイアレイの測定領域を選択するステップと、
   前記フィードコンベヤの占有率定義ゾーンの実際の占有率のパーセンテージを決定するステップと、
   前記レシーブコンベヤの占有率定義ゾーンの実際の占有率のパーセンテージを決定するステップと、
   前記フィードコンベヤから前記レシーブコンベヤへの物品の合流後に前記レシーブコンベヤの所望の占有率のパーセンテージを選択するステップと、
   前記フィードコンベヤから選択された速さ比率で前記レシーブコンベヤの占有率定義ゾーンへ前記物品を供給するステップと、
   前記フィードコンベヤと前記レシーブコンベヤとの間の前記移行ゾーンで前記物品を合流して、前記フィードコンベヤからの前記物品の合流後に、前記レシーブコンベヤの所望の占有率における前記物品の密集度を増加させるよう、現在の密集度に対する所望の密集度の比率に比例するコンベヤの速さ比を調整するステップと、
   複数のフォトアイを用いてセンシング範囲のテーブルを生成するステップと、を含み、
   それぞれのフォトアイはそれぞれが２つの異なる範囲を取得するよう個別に調整可能である２つの出力を有し、
   前記複数のフォトアイは、前記フィードコンベヤおよび前記レシーブコンベヤの選択された測定領域の第１側面と反対側の第２側面とに、前記フィードコンベヤの排出端および前記レシーブコンベヤの受け入れ端から選択された距離で設置され、
   プログラム可能な仮想エンコーダを用いてコンベヤ面の前記測定領域に沿って選択された間隔でパルスが生成される、
   コンベヤ上の物品の密集度を管理および制御する方法。
9. デジタル画像またはフットプリントにより前記レシーブコンベヤ上の物品をカウント、識別、および探索するステップ、を含む、
   請求項８に記載のコンベヤ上の物品の密集度を管理および制御する方法。
10. コレクタコンベヤへの前記物品のそれぞれのフィードコンベヤ入力に距離センシングフォトアイアレイアセンブリを配置することにより、コレクタコンベヤシステムへの入力フローを調整する距離センシングコンベヤ物品管理システムを提供するステップ、を含み、
    システムを通してパッケージのフローを最大化するよう、前記コレクタコンベヤの速さに対するそれぞれのフィードコンベヤ入力の速さを制御することができる、
    請求項８に記載のコンベヤ上の物品の密集度を管理および制御する方法。
11. 制御アルゴリズムを用いて、平均パーセルサイズ（領域または体積）、パーセル長さ、パーセル幅、およびパーセル高さを計算するステップ、を含む、
    請求項８に記載のコンベヤ上の物品の密集度を管理および制御する方法。
12. 制御アルゴリズムを用いて、デジタル画像、スキャナコード、またはデジタルフットプリントにより、前記物品を識別、探索、または追跡するステップ、を含む
    請求項８に記載のコンベヤ上の物品の密集度を管理および制御する方法。

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