JP2009002935A - 事業所内空間座標位置判定システム（ＳｉｔｅＣｕｂｉｃＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ）） - Google Patents

Abstract

【課題】個々の物品の探索や名称の確認、棚卸の実行に多大の人員と時間と費用を要しない物品管理方法を提供する。
【解決手段】ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ＩＣタグに、任意の物品の移動履歴情報を持たせる。移動履歴の情報とは緯度、経度、高度、時間である。ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は誘導電磁界あるいは電波によって、非接触で半導体メモリのデータを読出し、書き込むために近距離通信を行う。このＩＣタグは回収後再利用が可能であるが、部品に組み込んだままとすることで装置に組み込まれた部品の保守管理にも使用出来る。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＩＣタグに、個々の物品の移動履歴情報として、地球上にひとつしかない絶対座標および時間の４次元情報を持たせるものに関する。ＧＰＳと大きく異なる点は、サテライト（親機）が絶対座標の判明している点に固定され動かない点と、ＳＣＰＳの基本形では、ＧＰＳの受信機と異なりＲＦＩＤのＩＣは複雑な座標位置の計算は実施せず、親機であるサテライトが計算して、ＲＦＩＤのＩＣにその固有座標情報を送信する点である。

車両ＧＰＳ運行管理システム、位置情報の精度を上げるＤＧＰＳ（差分ＧＰＳ）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ＩＣ、ＩＣビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）。ＧＰＳは主にアメリカ合衆国主導のシステムであるが、本発明で言及しているＧＰＳは各国が運用しているＧＰＳに準ずる全ての地球測位システムを含む。

従来の物品の管理方法では、個々の物品の探索や名称の確認、棚卸の実行に多大の人員と時間と費用をかけていた。
特開２００６−１１１４３６号

ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ＩＣタグに、任意の物品の移動履歴情報を持たせるもの。移動履歴の情報とは緯度、経度、高度、時間である。近年多く使用され始めたＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は誘導電磁界あるいは電波によって、非接触で半導体メモリーのデータを読出し、書き込むために近距離通信を行う。最近は物流各社での使用の拡大によりＲＦＩＤのＩＣタグがかなり安価となってきた。一昔前に２０００円位した機能が２０円以下で可能となっている。このＩＣタグは回収後再利用が可能であるが、部品に組み込んだままとすることで装置に組み込まれた部品の保守管理にも使用出来る。
［１］
ＲＦＩＤ(Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ)ＩＣタグに、個々の物品の移動履歴情報を持たせた事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））であって、
移動履歴情報が、Ｓｉｔｅ（事業所）が独自に使用している相対座標ではなく、地球上にひとつしかない絶対座標を使用するものであることを特徴とする事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
［２］ 移動履歴情報が、時間軸を併用するものであることを特徴とする［１］に記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
［３］ ＲＦＩＤ(Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ)ＩＣタグが、携帯端末で操作されるものであることを特徴とする［１］又は［２］に記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
［４］ 携帯端末が、Ｓｉｔｅ内ＰＨＳに内蔵されたものであることを特徴とする［３］に記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
［５］ 本体部（サテライト）を、通信網の発信器に組み込んで、設置場所、電源、ＬＡＮ網を共有化したものであることを特徴とする［１］乃至［４］の何れかに記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
［６］ 通信網の発信器が、コードレス社内ＬＡＮの端末、又は、社内ＰＨＳであることを特徴とする［５］に記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
［７］ ＩＣビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）を併用することにより、ＲＦＩＤ(Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ)ＩＣタグがたえずどこにあるか判ることを特徴とする［１］乃至［６］の何れかに記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
［８］ ［１］乃至［７］の何れかに記載した物流システム業務用の事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
［９］ ［１］乃至［８］の何れかに記載したクレーン作業用の事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
［１０］ ［１］乃至［８］の何れかに記載したコンテナーの積み下ろしシステム業務用の事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。

絶えず備品や在庫の状況が判り、不要在庫が減らせる。年４回の棚卸が極めて短時間で実施出来、各種費用が削減出来る。物品管理の更なる自動化を進められる。

誤差の起きない約１０ｃｍの範囲内では、緯度、経度、高度、時間が固有な座標は一つしかない。この固有のＳＣＰＳ座標と物品の固有名、ＩＤ番号を関連付けることにより、事業所内の物品の管理を容易にする。ただし運用ソフト上で緯度、経度、高度を同一とする方法もある。この（ＳＣＰＳ）事業所内空間座標位置判定システムに必要な要素は、親機であるサテライト、部品や商品に取り付けたＩＣタグ、専用携帯端末である。設置済みの現場作業用パソコンもソフトを載せて使用する。まずＳｉｔｅ（事業所）の緯度、経度、高度を、国土地理院の電子基準点を活用するなどの様々な方法で、出来るだけ小さな単位で正確に決定する。次にＳｉｔｅ内のサテライト（親機）の緯度、経度、高度を様々な方法で出来るだけ小さな単位で正確に決定する。個々のＩＣタグの位置を確定し、ホストサーバーがＳｉｔｅ（事業所）内に存在する全てのＩＣタグの位置情報を管理する。ＳＣＰＳ）事業所内空間座標位置判定システムでは、ある建物内の空間は固有の３次元の絶対座標を持つ、一辺１０ｃｍ以下の立方体の集合体として認識される。Ｓｉｔｅ（事業所）とはＩＳＯの用語で、倉庫、工場、会社、店舗の建物内を指すが、これにＳＣＰＳでは一般家庭を含むことも出来る。Ｃｕｂｉｃとは三次元の高度情報も使用するという意味で、建物内部では、地面からの高さを意味する。サテライト（親機）は使用電波を妨げられず、電源が有り、容易に社内ＬＡＮが活用出来るＳｉｔｅ（事業所）内に１０ｍから２０ｍの間隔で測位に必要な複数台が設置される。各サテライト（親機）のアンテナは多面形フェーズドアレイアンテナが望ましい。各サテライト（親機）のクロックが、ＧＰＳ衛星並みに完全同期することにより、個々のＩＣタグの正確な位置検出を行う。親機であるサテライトは、１区画内に２個以上設置し、各ＲＦＩＤのＩＣの測位を行う。バックアップ用に各サテライト（親機）は、通信範囲内にある各ＲＦＩＤのＩＣタグの情報を不揮発性メモリー内に持っていることが望ましい。各ＲＦＩＤのＩＣタグの必須情報は、固有のＩＣタグ番号、部品名、緯度、経度、高度、時系列の各種時間、コメント（備考）等がある。部品名は積み上げ表等の名称を使用し同一名の重複を避ける。個々のＩＣタグの位置確定作業は、まずサテライト（親機）が各ＲＦＩＤのＩＣの固有番号を持った電波を発射する。発射された電波を受信した固有番号のＲＦＩＤのＩＣは電波を返信する、その電波を２個以上のサテライト（親機）が受信し、その往復到達時間の差から、個々のＩＣタグの位置情報である緯度、経度、高度を計算し、固有番号のＲＦＩＤのＩＣに送信する。ＩＣタグ内部の返信迄の処理時間は一定とする。高度を計算するには、４個以上のサテライト（親機）が必要だが、電波の入るところでは、ＧＰＳの信号も活用出来る場合がある。いずれの電波の出力は電波法の範囲とする。ＧＰＳと大きく異なる点は、サテライト（親機）は動かない点と、ＧＰＳ受信機と異なりＲＦＩＤのＩＣは複雑な座標位置の計算は実施せず、親機であるサテライトが計算して、ＲＦＩＤのＩＣに座標情報を送信する点である。個々の物品の保管場所には、出来る限り目視できる緯度、経度、高度情報のラベルを掲示し、細部の情報は専用携帯端末で参照可能とする。単価の安いネジなどは、ケース単位で管理する。ＳＣＰＳ座標が重複した場合は、固有番号のＲＦＩＤのＩＣを待機状態にした後サテライト（親機）より探信電波（Ｐｉｎｇ）を発信しこれを即返信することにより確認する。この固有のＳＣＰＳ座標はＳｉｔｅが独自に使用している相対座標、例えばＭ社Ａ市工場、Ａ棟一階通路２といった具合ではなく、地球上にひとつしかない絶対座標を使用する。専用携帯端末は各種作業が行えるが、その機能には、各ＲＦＩＤのＩＣタグの測位を行い緯度、経度、高度のＩＣタグへの入力、ＩＣビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）機能でのＩＣタグの発見、棚へ貼り付けるＩＣタグ用ラベルの発行、現場で知りたい部品名、移動終了時間、コメント（備考）等の確認、ＲＦＩＤのＩＣからの情報の読出し、修正等がある。防水性能等の問題があるので、屋内での使用を前提とする。測定に重複を避けるため、物品を保管する場合ＩＣタグ同士は密着させない。又ＳＣＰＳは似た名称のＳＰＳ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）とは異なるものである。請求項７ではＩＣタグをクレーン作業の内の、コンテナーの積み下ろしシステムに活用する。コンテナーは各種とも規格が厳密に決まった外形をしている。この場合のＳｉｔｅは、コンテナーヤード、コンテナークレーン、コンテナー埠頭とコンテナー船の船倉である。コンテナーの積み下ろしは、港湾で行われることが、多いため、塩害等に対する、特段の対天候性能が更に必要である。コンテナーの積み下ろしでは、ＡＩ機能によるクレーンパスの計算が重要であるが、ＳＣＰＳは地面からの高さも判るので重宝である。ＳＣＰＳの使用により、操作員は、きわめて集中力が必要な、地切り、着床作業に専念できる。クレーン移動中は、オーバーライドによるクレーン走行スピードの調整と、衝突を避けるための、非常停止に神経を集中できる。上記のとおりＳＣＰＳは、時間の４次元情報も持つ為、複数のクレーンも衝突なしで最大効率でコンテナーの積み下ろしが出来る。

「実施形態の効果」
たえず棚卸を行うことが出来る、棚卸は大量の電波を交信させるので、従業員のいない夜間などの時間に実施することになる。この手作業では到底不可能な膨大な作業はＳＣＰＳを使用し自動化することで始めて可能となる。ＳＣＰＳはすでに割り当てられているＧＰＳの周波数（1575.42MHz等）を利用できる。長期間に渡って移動のない物品は、他所に移動することにより、貴重な保管空間の節約や、不良在庫の発見が迅速に行われる。ロボットや無人搬送車での物品の移動、保管が容易となる。セル生産方式などの大型機械の生産や設置にも、ＳＣＰＳの絶対座標は利用出来、レイアウトの変更が短時間で実施出来る。ＳＣＰＳに使用されることにより、ＩＣタグがさらに安価となる。コンテナーの積み下ろし時間の短縮は、業務が繁忙なコンテナー埠頭においては、焦眉の急であるが、ＳＣＰＳを活用することにより、沖待ちの用船を減らすことが出来る。

「他の実施形態」
特注ＲＦＩＤのＩＣタグが劇的に安くなった場合、ＳＣＰＳ用の計算は色々な条件を想定する一般のＧＰＳよりはるかに単純であるため、座標位置の計算を特注品ＲＦＩＤのＩＣ自らが行う。この場合には測位結果をサテライト（親機）にアップリンンクする。各資材関係の業務を行う者は専用携帯端末の使用が望ましい。総務省の許可のもと、ＧＰＳより測位精度の高い電波を使用する。複数の事業者がＳｉｔｅ外にＤＧＰＳ電波を発信することにより、ＧＰＳ人工衛星が測位に使用できなくなっても、一般のＧＰＳ受信機使用者が大体の位置を知ることが出来る。各サテライト（親機）のアンテナが数々の優れた特徴を持つ多面形フェーズドアレイアンテナであるシステム。

この発明の基本構成を示す。

符号の説明

「図１」における符号
１ 管理する物品 ２ ＳＣＰＳ用ＲＦＩＤのＩＣタグ
３ ＳＣＰＳの無線データリンク ４ サテライト（親機）のアンテナ
５ サテライト（親機） ６ データリンク線（ＬＡＮネット等）
７ ホストＣＰＵ又はＬＡＮサーバー ８ 地球周回軌道上の各国ＧＰＳ衛星
９ 携帯端末のアンテナ １０ 携帯端末の表示部
１１ 携帯端末又は現場ＰＣ（ＳＣＰＳ用ソフト組み込み済み）

Claims (7)

1. ＲＦＩＤ(Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ)ＩＣタグに、個々の物品の移動履歴情報を持たせた事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））であって、
   移動履歴情報が、Ｓｉｔｅ（事業所）が独自に使用している相対座標ではなく、地球上にひとつしかない絶対座標を使用するものであることを特徴とする事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
2. 移動履歴情報が、時間軸を併用するものであることを特徴とする請求項１に記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
3. ＲＦＩＤ(Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ)ＩＣタグが、携帯端末で操作されるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
4. 携帯端末が、Ｓｉｔｅ内ＰＨＳに内蔵されたものであることを特徴とする請求項３に記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
5. 本体部（サテライト）を、通信網の発信器に組み込んで、設置場所、電源、ＬＡＮ網を共有化したものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
6. 通信網の発信器が、コードレス社内ＬＡＮの端末、又は、社内ＰＨＳであることを特徴とする請求項５に記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。
7. ＩＣビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）を併用することにより、ＲＦＩＤ(Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ)ＩＣタグがたえずどこにあるか判ることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載した事業所内空間座標位置判定システム（Ｓｉｔｅ Ｃｕｂｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＣＰＳ））。