JP2008290859A - 荷役位置検出方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】荷取り作業または荷置き作業を行った位置を正確に判断することができる荷役位置検出方法及びシステムを提供する。
【解決手段】フォークリフトから所定時間毎に各種センサの取り込みデータを受信すると（Ｓ１）、荷検知センサによる荷検知データが「なし」から「あり」へ変化した変化点を抽出し（Ｓ２）、変化点の前後において予め設定されている指定距離区間内でいずれかのＲＦＩＤタグから読み取ったＩＤ番号を抽出し（Ｓ３）、抽出されたＩＤ番号に対して予め設定されている荷役方位とこの変化点で方位センサにより実際に検出されたフォークの先端方向の絶対方位とが互いに一致するか否かを判定し（Ｓ４）、これら両者が互いに一致している場合に荷取り作業が実際に行われたと判定し、読み取られたＩＤ番号に対する荷保管位置が荷取り作業を行った位置であると判断する（Ｓ５）。
【選択図】図４

Description

この発明は、荷役位置検出方法及びシステムに係り、特に複数の荷保管位置にそれぞれ対応した位置情報を有する複数の位置情報発信手段が分布配置され、フォークリフトが読み取り範囲内の位置情報発信手段から位置情報を読み取ることで荷保管位置を把握する方法及びシステムに関する。

従来から、複数の位置情報表示手段を倉庫内の床面等に分布配置し、フォークリフトが通過する位置情報表示手段から位置情報を読み取ることで現在位置を把握するシステムが使用されている。
例えば、特許文献１に開示された管理システムでは、複数の荷を縦横に置くためのエリアの周辺にフォークリフトの通路スペースを区画すると共にこの通路スペースに複数の位置表示ユニットを配置し、フォークリフトがいずれかの位置表示ユニットを通過した際に位置表示ユニットからＩＤ信号を受信し、さらに位置表示ユニットからの走行距離及び走行の相対角度により推測航法を行って荷を置いた位置を確認している。
このようなシステムにより、フォークリフトの現在位置を把握し、入庫時または出庫時の荷の位置の確認を行うことができる。

特開平４−５５２９８号公報

しかしながら、フォークリフトがいずれかの位置まで移動しただけでは、そこで実際に荷取り作業または荷置き作業を行ったか否かの確認ができないため、特許文献１のシステムでは、フォークリフトの作業者が完了ボタンを操作することにより作業の完了を中央指令局へ伝達している。
このように、従来は、荷取り作業または荷置き作業を行ったフォークリフトの作業者が何らかの操作を行って作業の完了を確定することが必要となるので、煩雑になるだけでなく、作業者が作業完了の確定操作を忘れると、正確な在庫管理を行うことが困難になるという問題を生じてしまう。
そこで、荷検知センサによりフォーク上の荷の有無を検知し、荷の有無が変化したときに荷取り作業または荷置き作業が行われたと判断して、その作業が行われた位置を認識する方法が考えられる。このようにすれば、作業者が完了ボタンを操作する等の確定操作を行わなくても済むようになる。
ところが、荷の有無の変化に基づいて荷取り作業または荷置き作業を行った位置を認識しようとすると、例えば、運搬途中で荷崩れ等が発生し、フォークリフトを停止させて荷を修正したときには、荷検知センサによる荷の有無が変化してしまい、誤った位置の認識がなされるおそれがある。

この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、荷取り作業または荷置き作業を行った位置を正確に判断することができる荷役位置検出方法及びシステムを提供することを目的とする。

この発明に係る荷役位置検出方法は、複数の荷保管位置にそれぞれ対応した位置情報を有する複数の位置情報発信手段が分布配置され、フォークリフトが読み取り範囲内の位置情報発信手段から位置情報を読み取ることで荷保管位置を把握する方法において、フォーク上の荷の有無が変化したか否かを判定し、フォーク上の荷の有無が変化した場合にフォークリフトの移動距離が予め設定された指定距離区間内でいずれかの位置情報発信手段から位置情報を読み取ったか否かを判定し、位置情報を読み取った場合にその位置情報に対応する荷保管位置に対して予め設定されている荷役方位とフォークが向いている絶対方位とが一致するか否かを判定し、一致した場合にその荷保管位置が荷取り作業または荷置き作業を行った位置であると判断する方法である。

なお、所定時間毎に得られた位置情報発信手段からの位置情報の読み取りデータ、フォーク上の荷の有無の検知データ、移動距離データ及びフォークが向いている絶対方位データがフォークリフトから送信され、フォークリフトから受信されたデータに基づいて、情報管理装置により、荷取り作業または荷置き作業を行った位置の判断を行ってもよい。

この発明に係る荷役位置検出システムは、複数の荷保管位置にそれぞれ対応した位置情報を有する複数の位置情報発信手段が分布配置され、フォークリフトが読み取り範囲内の位置情報発信手段から位置情報を読み取ることで荷保管位置を把握するシステムにおいて、フォークリフトは、位置情報発信手段から位置情報を読み取る位置情報読取装置と、フォーク上の荷の有無を検知する荷検知センサと、移動距離を検出する距離センサと、フォークが向いている絶対方位を検出する方位センサとを備え、荷検知センサにより検知される荷の有無が変化した際に、距離センサで検出された移動距離が予め設定された指定距離区間内で位置情報読取装置によりいずれかの位置情報発信手段から位置情報を読み取ると共にその位置情報に対応した荷保管位置に対して予め設定されている荷役方位と方位センサで検出された方位とが一致した場合に荷保管位置が荷取り作業または荷置き作業を行った位置であると判断するものである。

なお、フォークリフトから独立して設置されると共に予め設定された前記指定距離区間及び各荷保管位置に対して予め設定された荷役方向を記憶する情報管理装置と、この情報管理装置に接続された受信装置とをさらに備え、フォークリフトは、送信装置をさらに備えると共に所定時間毎に位置情報読取装置、荷検知センサ、距離センサ及び方位センサで得られたデータを送信装置から受信装置へ送信し、情報管理装置が、受信装置を介して受信されたデータに基づいて、荷取り作業または荷置き作業を行った位置の判断を行うように構成することもできる。

この発明によれば、荷取り作業または荷置き作業を行った位置を正確に判断することが可能となる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に実施の形態に係る荷役位置検出システムの全体構成を示す。倉庫等の荷保管エリアにそれぞれ荷Ｗを保管するための複数の荷保管位置Ｌ１−１〜Ｌ１−６とＬ２−１〜Ｌ２−６が互いに東西方向に所定距離だけ離れると共にそれぞれ南北方向に延びるように２列に配列されている。これら２列の間には、フォークリフト１の通路スペースＳが区画され、この通路スペースＳ上で且つ荷保管位置Ｌ１−１〜Ｌ１−６、Ｌ２−１〜Ｌ２−６に対応する位置にそれぞれの位置情報を有する位置情報発信手段としてのＲＦＩＤタグ２が分布配置されている。これらのＲＦＩＤタグ２は、それぞれ対応する荷保管位置Ｌ１−１〜Ｌ１−６、Ｌ２−１〜Ｌ２−６を表す固有の位置情報を有している。
また、荷保管位置Ｌ１−１〜Ｌ１−６、Ｌ２−１〜Ｌ２−６から離れて管理局３が設置されている。管理局３は、荷保管エリア内に設置されても、あるいは荷保管エリアの外部に設置されていてもよい。

図２に示されるように、フォークリフト１は、機台４と、機台４から前方へ突出すると共に昇降可能に配設された一対のフォーク５を備えている。機台４は、図示しない走行装置により走行可能であり、ＲＦＩＤタグ２から位置情報を読み取るためのＲＦＩＤリーダからなる位置情報読取装置６と、フォーク５上の荷の有無を検知する荷検知センサ７と、フォークリフト１の移動距離を検出する距離センサ８と、フォーク５の先端方向が向いている絶対方位を検出する方位センサ９とを有している。さらに、機台４には、制御装置１０と無線装置（送信装置）１１とが備えられている。

図３に示されるように、制御装置１０は、処理部１２とメモリ１３とを有しており、処理部１２に位置情報読取装置６、荷検知センサ７、距離センサ８、方位センサ９及び無線装置１１が電気的に接続されている。
一方、管理局３には、情報管理装置１４と無線装置（受信装置）１５とが備えられている。情報管理装置１４は、演算部１６とメモリ１７とを有しており、演算部１６に無線装置１５が電気的に接続されている。

２列のうち東側の荷保管位置Ｌ１−１〜Ｌ１−６に対応するＲＦＩＤタグ２は、それぞれ固有の位置情報としてＩＤ番号「００１」〜「００６」を有しており、これらの荷保管位置Ｌ１−１〜Ｌ１−６に対しては、図１からわかるように、フォークリフト１はフォーク５の先端を東に向けた状態で荷取りまたは荷置きの荷役作業を行うこととなる。これを、「荷役方位が東である」ということにする。
一方、２列のうち西側の荷保管位置Ｌ２−１〜Ｌ２−６に対応するＲＦＩＤタグ２は、それぞれ固有の位置情報としてＩＤ番号「００７」〜「０１２」を有しており、これらの荷保管位置Ｌ２−１〜Ｌ２−６に対しては、フォークリフト１はフォーク５の先端を西に向けた状態で荷取りまたは荷置きの荷役作業を行うこととなる。これを、「荷役方位が西である」ということにする。

すなわち、これら荷保管位置とＩＤ番号と荷役方位とは、表１に示されるような対応関係を有しており、この対応関係がテーブルの形式で予め管理局３の情報管理装置１４のメモリ１７に記憶されている。さらに、情報管理装置１４のメモリ１７には、荷役作業を行った位置に対応する有効なＲＦＩＤタグ２を判定する距離範囲として所定の指定距離区間ｄが予め記憶されている。

次に、図４のフローチャートを参照して実施の形態に係る位置検出システムにおける荷取り動作について説明する。フォークリフト１の制御装置１０内の処理部１２は、所定時間、例えば５０ミリ秒毎に、位置情報読取装置６からＲＦＩＤタグ２のＩＤ番号の読み取りデータ、荷検知センサ７からフォーク５上の荷の有無を示す荷検知データ、距離センサ８からフォークリフト１の移動距離データ及び方位センサ９からフォーク５の先端方向の絶対方位データをそれぞれ取り込み、これらのデータを逐次メモリ１３に格納する。そして、所定回数分のデータを取り込むと、メモリ１３に格納されているこれらのデータをまとめて無線装置１１から管理局３へと送信する。例えば、１秒毎に無線装置１１から送信することとすると、２０回分の取り込みデータがまとめて送信される。

管理局３の情報管理装置１４の演算部１６は、ステップＳ１で、無線装置１５を介してフォークリフト１からのデータを受信し、逐次メモリ１７に格納する。このようにしてメモリ１７に格納されたデータの一例を以下の表２に示す。

なお、表２において、ＩＤ番号「なし」は、位置情報読取装置６の読取可能範囲内にいずれのＲＦＩＤタグ２も存在せず、ＩＤ番号を読み取ることができない状態を示す。また、距離は、フォークリフト１の起動位置等、いずれかの位置を基準としてその基準位置からの移動距離を示している。

情報管理装置１４の演算部１６は、ステップＳ２で、荷検知センサ７による荷検知データが変化したか否かを判定し、荷検知データが「なし」から「あり」へ変化した変化点を抽出する。表２の例では、データ番号「５」と「１２」の２つの変化点が抽出される。

次に、演算部１６は、ステップＳ３で、それぞれの変化点の前後においてメモリ１７に予め記憶されている指定距離区間ｄ内でいずれかのＲＦＩＤタグ２からＩＤ番号を読み取ったか否かを判定する。ここで、指定距離区間ｄが例えば４０ｃｍに設定されているものとすると、表２において、データ番号「５」の変化点は、距離が１８０ｃｍであるので、指定距離区間ｄの４０ｃｍだけ前後に移動したデータ番号「３」〜「７」のデータに着目し、この範囲内でＩＤ番号が読み取られているか否かを判定すればよい。ここでは、ＩＤ番号「００２」が読み取られていることがわかる。同様に、データ番号「１２」の変化点に対しては、データ番号「１０」〜「１５」のデータに着目し、ＩＤ番号「００１」が読み取られていることがわかる。

このようにして、荷検知データが「なし」から「あり」への変化点に対して読み取られたＩＤ番号が抽出されると、演算部１６は、続くステップＳ４で、メモリ１７に予め記憶されている表１のテーブルに基づき、抽出されたそれぞれのＩＤ番号に対して設定されている荷役方位とこれらの変化点で方位センサ９により実際に検出されたフォーク５の先端方向の絶対方位とが互いに一致するか否かを判定する。

例えば、データ番号「５」の変化点では、表２に示されるように、絶対方位「北」が検出されているが、この変化点から読み取ったＩＤ番号「００２」に対して設定されている荷役方位は、表１に示されるように「東」である。すなわち、検出された絶対方位と予め設定されている荷役方位とが互いに異なるため、データ番号「５」の変化点では、荷取り作業は行われていないと判断される。荷取り作業や荷置き作業を行うためには、フォークリフト１のフォーク５が予め設定されている荷役方位を向くことが必要だからである。データ番号「５」の変化点で荷検知データが「なし」から「あり」へ変化したのは、例えば、フォークリフト１の荷検知センサ７が荷Ｗではなく、何らかの異物を検知したためと推測される。

一方、データ番号「１２」の変化点では、表２に示されるように、絶対方位「東」が検出されており、この変化点から読み取ったＩＤ番号「００１」に対して設定されている荷役方位も、表１に示されるように「東」である。すなわち、検出された絶対方位と予め設定されている荷役方位とが互いに一致し、データ番号「１２」の変化点では、荷取り作業が実際に行われたと判断される。そして、演算部１６は、ステップＳ５に進み、データ番号「１２」の変化点から読み取られたＩＤ番号「００１」に対する荷保管位置Ｌ１−１が今回の荷取り作業を行った位置であると判断する。
このようにして判定された荷保管位置Ｌ１−１を在庫データに反映することにより、正確な在庫管理を行うことが可能となる。

以上説明したように、この実施の形態においては、図５に示されるように、荷保管位置Ｌ１−１に保管されている荷Ｗに対して荷取り作業を行う際に、フォークリフト１を荷Ｗに接近させて荷検知センサ７による荷検知データが「なし」から「あり」へ変化したときのフォークリフト１の位置Ｐを中心としてその前後に指定距離区間ｄの範囲内で位置情報読取装置６の読取可能範囲ｒ内に存在するＲＦＩＤタグ２を検出している。すなわち、荷検知センサ７による荷検知データが変化したフォークリフト１の位置Ｐから前後に指定距離区間ｄの範囲と、位置情報読取装置６によってＲＦＩＤタグ２のＩＤ番号を読み取ったときの読取可能範囲ｒとが互いに重なる領域Ａが存在する場合に、そのＲＦＩＤタグ２に対応する荷保管位置で荷役作業が行われたと判断している。

したがって、作業者が作業完了の確定操作を行わなくても、荷保管位置で荷役作業を行ったか否かが確実に判定される。
さらに、この実施の形態では、実際に検出されたフォーク５の先端方向の絶対方位が各ＩＤ番号に対して予め設定されている荷役方位と一致するか否かを判定するため、例えば、運搬途中でフォークリフト１を停止させて荷崩れを修正したり、荷検知センサ７が荷Ｗ以外の異物を検知することにより、荷検知データが変化した場合であっても、誤検出を生じることなく、荷保管位置に対して荷役作業を行ったか否かを正確に判定することができる。

なお、指定距離区間ｄは、互いに隣接するＲＦＩＤタグ２の間隔の１／２の値よりも小さく設定することが好ましい。このようにすれば、荷検知データの変化点から前後に指定距離区間ｄの範囲内に複数のＲＦＩＤタグ２が存在することが回避され、位置情報読取装置６の感度を高めて、読取可能範囲ｒを拡大しても荷役作業を行った位置を正確に判断することが可能となる。

上記の実施の形態では、荷取り作業を例にとって説明したが、荷置き作業の場合には、図４のフローチャートのステップＳ２で、荷検知センサ７による荷検知データが「あり」から「なし」へ変化したか否かを判定し、荷検知データが「あり」から「なし」へ変化した変化点を抽出し、その他は上記の実施の形態と同様の動作を行えばよい。

なお、上記の実施の形態では、複数の荷保管位置Ｌ１−１〜Ｌ１−６とＬ２−１〜Ｌ２−６が互いに東西方向に所定距離だけ離れると共にそれぞれ南北方向に延びるように２列に配列されていたが、これに限るものではない。また、東西南北は、説明の便宜上設定したものであり、各荷保管位置がいずれの方位を向いていてもよい。
方位センサ９としては、相対的な方位ではなく、フォーク５の先端方向が向いている絶対方位を検出するセンサが必要であるが、荷保管位置へ至るフォークリフト１の主たる移動方向と荷保管位置に対する荷役作業の方向、例えば４方向を検出することができればよく、±３０度程度の精度を有していれば十分に使用可能である。具体的には、地磁気センサを方位センサ９として用いることができる。

また、位置情報発信手段としてＲＦＩＤタグ２を用い、位置情報読取装置６としてＲＦＩＤリーダを用いたが、これに限るものではなく、例えば、位置情報発信手段としてバーコードを使用し、位置情報読取装置６としてバーコードリーダを使用してもよい。
さらに、荷検知センサ７としては、光学式に荷の有無を検知するセンサ、荷重により荷の有無を検知するセンサ、荷が置かれたことを機械的に検出するリミットセンサ等を用いることができる。
距離センサ８としては、フォークリフト１の移動距離を検出することができればよく、例えばエンコーダ等を用いることができる。

上記の実施の形態では、フォークリフト１において５０ミリ秒毎に各種データを取り込み、１秒毎に２０回分の取り込みデータをまとめて管理局３へ送信したが、これに限るものではない。フォークリフト１で各種データを取り込む毎に、その都度データを管理局３へ送信してもよい。
また、フォークリフト１から取り込みデータを管理局３へ送信するのではなく、図４のフローチャートに示した荷保管位置の判断をフォークリフト１の制御装置１０内で実行し、その結果のみを管理局３へ送信するように構成してもよい。

この発明の実施の形態に係る荷役位置検出システムの全体構成を示す図である。 実施の形態で用いられるフォークリフトの構成を示す図である。 実施の形態で用いられるフォークリフトの管理局の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態の動作を示すフローチャートである。 実施の形態の動作を示す図である。

符号の説明

１ フォークリフト、２ ＲＦＩＤタグ、３ 管理局、４ 機台、５ フォーク、６ 位置情報読取装置、７ 荷検知センサ、８ 距離センサ、９ 方位センサ、１０ 制御装置、１１，１５ 無線装置、１２ 処理部、１３，１７ メモリ、１４ 情報管理装置、１６ 演算部、Ｌ１−１〜Ｌ１−６，Ｌ２−１〜Ｌ２−６ 荷保管位置、Ｗ 荷。

Claims (4)

1. 複数の荷保管位置にそれぞれ対応した位置情報を有する複数の位置情報発信手段が分布配置され、フォークリフトが読み取り範囲内の位置情報発信手段から位置情報を読み取ることで荷保管位置を把握する方法において、
   フォーク上の荷の有無が変化したか否かを判定し、
   フォーク上の荷の有無が変化した場合にフォークリフトの移動距離が予め設定された指定距離区間内でいずれかの位置情報発信手段から位置情報を読み取ったか否かを判定し、
   位置情報を読み取った場合にその位置情報に対応する荷保管位置に対して予め設定されている荷役方位とフォークが向いている絶対方位とが一致するか否かを判定し、
   一致した場合に前記荷保管位置が荷取り作業または荷置き作業を行った位置であると判断する
   ことを特徴とする荷役位置検出方法。
2. 所定時間毎に得られた位置情報発信手段からの位置情報の読み取りデータ、フォーク上の荷の有無の検知データ、移動距離データ及びフォークが向いている絶対方位データがフォークリフトから送信され、
   フォークリフトから受信されたデータに基づいて、情報管理装置により、荷取り作業または荷置き作業を行った位置の判断が行われる
   請求項１に記載の荷役位置検出方法。
3. 複数の荷保管位置にそれぞれ対応した位置情報を有する複数の位置情報発信手段が分布配置され、フォークリフトが読み取り範囲内の位置情報発信手段から位置情報を読み取ることで荷保管位置を把握するシステムにおいて、
   フォークリフトは、
   位置情報発信手段から位置情報を読み取る位置情報読取装置と、
   フォーク上の荷の有無を検知する荷検知センサと、
   移動距離を検出する距離センサと、
   フォークが向いている絶対方位を検出する方位センサと
   を備え、
   前記荷検知センサにより検知される荷の有無が変化した際に、前記距離センサで検出された移動距離が予め設定された指定距離区間内で前記位置情報読取装置によりいずれかの位置情報発信手段から位置情報を読み取ると共にその位置情報に対応した荷保管位置に対して予め設定されている荷役方位と前記方位センサで検出された方位とが一致した場合に前記荷保管位置が荷取り作業または荷置き作業を行った位置であると判断することを特徴とする荷役位置検出システム。
4. フォークリフトから独立して設置されると共に予め設定された前記指定距離区間及び各荷保管位置に対して予め設定された荷役方向を記憶する情報管理装置と、この情報管理装置に接続された受信装置とをさらに備え、
   フォークリフトは、送信装置をさらに備えると共に所定時間毎に前記位置情報読取装置、前記荷検知センサ、前記距離センサ及び前記方位センサで得られたデータを前記送信装置から前記受信装置へ送信し、
   前記情報管理装置は、前記受信装置を介して受信されたデータに基づいて、荷取り作業または荷置き作業を行った位置の判断を行う請求項３に記載の荷役位置検出システム。

Images