JP2013056736A - データレコーダ、運行管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フォークリフトの移動の停止を正確に判定する。
【解決手段】フォークリフト２０の移動速度と、その移動方向が前進と後退のいずれであるかを表す識別信号とをデータレコーダ１０で取得し、この移動速度と移動方向との組み合わせが所定の条件を満たすときに、フォークリフト２０が備えるセンサの検出結果に関わらず、フォークリフト２０の移動が停止したと判定して、この判定結果を含む運行データを記録媒体６０に記録し、この記録データを運行管理装置７０で解析する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばフォークリフト（フォークリフトトラックと呼ばれる場合もある）、フォークリフトの一種であるリーチリフトなどの挙動（運行時の動態）の検出に適したデータレコーダ及び、これを利用した運行管理装置に関する。ここで、「運行管理」とは、例えばフォークリフトの運行によって生じる挙動の検出や運行データの解析、当該運行データを入手するための各種設定，その他当該運行に関わる情報の内容を処理することをいう。

自動車が運転されることにより生じる運行データを収集し、収集した運行データの内容を解析するドライブレコーダが知られている。ドライブレコーダで収集される運行データは、例えばロール、ピッチ、ヨーの角速度データ、二次元または三次元の加速度データ、緯度・経度・速度・方位を表すＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）データ、車両計器からの車速パルスを入力とする車速データ等である。このような運行データを解析することで、交通事故が発生した場合の事故原因の特定や、運転者による車両の操作傾向、例えば、急加速が多い、ブレーキをかけ始めるのが遅い、ふらつきがある等、何度も繰り返される当該運転者特有の癖等を把握することが可能となり、運転者に安全運転を促したりすることができる。

前進、停止、後退を自動車よりも高い頻度で繰り返す例えばフォークリフトの場合、きちんと停止した状態で荷卸しが行われているか、前進と後退の切替えがきちんと行われているか、などを運転者や運転者を管理する管理者が把握することは、安全運転支援の観点から重要である。しかし、自動車に比べて低速での移動が主であるフォークリフトなどでは、移動速度を算出するための車速パルスの発生頻度が低く、そのため正確な移動速度の把握や、停止の判定が困難となっている。

また、例えばフォークリフトでは、運転操作において前進・停止・後退それぞれの動作の繰り返し頻度が高い上に、特に荷物を積んだ状態のフォークリフトでは、前進から後退への切替えや後退から前進へ切替える際に移動を停止しないと、慣性によりフォークリフトの姿勢が急激に変化したり、その影響で荷崩れが発生したりするなど大変危険である。
さらに、頻繁に移動の停止が繰り返されるフォークリフトでは、データレコーダの取付け状態（例えば、傾斜して搭載されているなど）によっては、常に誤差を含んだ検出結果しか得られず、この誤差が蓄積されてフォークリフトの挙動が正確に検出できないという問題もある。

そこで、近年、フォークリフトの運転がどのように行われているかについて、より的確に把握する観点をもつ装置が登場してきている。
例えば、特許文献１に開示された管理装置では、フォークリフトの所定の動作の動作量が、管理に際して把握の容易な指標となるレベル値として検知される。そして、そのレベル値は、最終的には単位時間毎の最大レベル値として記憶されるため、管理に有効で重要なデータを効率よく収集することができる。これにより、管理者が、データが収集されたフォークリフトを運転している運転者に対してそのデータに基づいて運転の仕方の指導を行うこともできる。

また、特許文献２に開示されたフォークリフト運行管理装置では、実車時の新たな荷積みに対する積荷重量を累積する演算を実行するので、この様な累積積荷重量の表示及び記録ができるようになり、乗務主体としてのオペレータによる累積積荷重量のチェックが随時できるようになる。その結果、荷積み量や荷卸し量を計算する作業を要する場合であっても、オペレータの誤加算に起因する誤った荷積み量や誤った荷卸し量の算出の可能性を回避できるようになる。

特開２００８−５６４３６号公報 特開平１０−３１６３９６号公報

特許文献１によれば、旋回動作、加速動作、減速動作、衝突動作、のうちの少なくともいずれかの動作の動作量をレベル値化して把握することができるが、フォークリフトの運転者が前進から後退への切替えや後退から前進へ切替える際に移動を停止しているか否かを把握することができないという課題が残る。
また、特許文献２によれば、オペレータの誤加算に起因する誤った荷積み量や誤った荷卸し量の算出の可能性を回避できる点で安全運転支援に資するものではあるが、フォークリフトのオペレータが前進から後退への切替えや後退から前進へ切替える際に移動を停止しているか否かを把握することはできないという課題が残る。

本発明は、フォークリフトの事故や荷崩れを防止するために、フォークリフトの運行解析において重要な当該フォークリフトの挙動の正確な検出、及び、移動の停止を正確に判定する技術、並びに、この停止判定結果に基づく運転操作の診断技術を提供することを主たる課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、データレコーダ、並びに、運行管理装置を提供する。
本発明のデータレコーダは、前進、停止、後退を自動車よりも高い頻度で繰り返すフォークリフトに取り付けられるデータレコーダであって、記録媒体を離脱自在に装着する記録媒体装着機構と、前記フォークリフトの移動速度を含む運行データを検出する運行データ検出手段と、前記フォークリフトの移動方向が前進と後退のいずれであるかを表す識別信号を取得する識別信号取得手段と、前記検出した移動速度と前記識別信号の表す移動方向との組み合わせが所定の条件を満たすときに、前記フォークリフトが備えるセンサの検出結果に関わらず、前記フォークリフトの移動が停止したと判定する停止判定手段と、前記停止判定手段の判定結果を含む前記フォークリフトの運行データを、前記記録媒体に記録する記録手段と、を備える、データレコーダである。
このように構成されるデータレコーダでは、フォークリフトの移動速度を含む運行データの検出結果と、当該フォークリフトの移動方向が前進と後退のいずれであるかを表す識別信号との組み合わせが所定の条件を満たすときに、当該フォークリフトの移動が停止したと判定することにより、当該フォークリフトが備えるセンサの検出結果に関わらず、高い精度での移動の停止を判定することができる。
これにより、データレコーダの取付け状態（例えば、傾斜して搭載されているなど）によって、誤差を含んだ検出結果が得られたとしても、停止判定時にこれを例えばゼロにリセットすることにより、その誤差を修正して、オペレータに正しい挙動を知らせたり、必要に応じて警告を出すこともできる。フォークリフトは、自動車と異なり、停止の頻度が高いため、このことによる効果は顕著なものがある。
また、このような判定結果を含めた運行データを記録媒体に記録することにより、運行データの解析処理においても精度の高い解析結果を得ることができる。

ある実施の態様では、前記運行データ検出手段は、前記フォークリフトが移動する際に生じる前後左右方向の加速度を検出するセンサ部を有し、検出した加速度に基づいて前記移動速度を算出するように構成されており、前記停止判定手段は、前記前後左右の加速度を合成することにより得られる合成加速度が第１の閾値以下であるときに前記フォークリフトの移動が停止したと判定する。
これにより、前後加速度及び、左右加速度の検出結果からも、フォークリフトが備えるセンサの検出結果に関わらず、高い精度で移動の停止を判定することができる。

ある実施の態様では、前記停止判定手段は、前記識別信号の表す移動方向が前進と後退の一方に変化したときに、前記合成加速度が第２の閾値以下であるときに前記フォークリフトの移動が停止したと判定する。
これにより、フォークリフトの移動方向が前進と後退のいずれであるかを表す識別信号及び、合成加速度とからも、フォークリフトが備えるセンサの検出結果に関わらず、高い精度で移動の停止を判定することができる。

ある実施の態様では、前記センサ部は前後加速度センサを含み、前記前後加速度センサから逐次計算により推定移動速度を演算する推定移動速度演算手段を備え、前記推定移動速度演算手段は、前記推定移動速度が前記停止判定手段で停止と判定された時ゼロに置換えられるように構成され、前記フォークリフトのセンサから取得した移動速度を、前記推定移動速度で補完する補完手段を、さらに備える。
これにより、フォークリフトのセンサから取得した移動速度を、推定移動速度で補完することができるため、当該フォークリフトの移動速度の履歴情報を含む精度の高い運行データを得ることができる。さらに、停止判定手段で停止と判定された時、推定移動速度がゼロに置換えられるように構成されているため、次回算出する推定移動速度の算出精度を高めることができる。また、補完された結果に基づいてフォークリフトの移動の停止を判定することもできるため、移動速度と比較して当該フォークリフトの移動速度を示す信号のチューニングを行い、より精度の高い運行データが得られるように調整することもできる。

ある実施の態様では、前記記録手段は、移動の停止時点から移動を再開して次の停止時点に至るまでの前記フォークリフトの運行データを、前記記録媒体に記録する。
これにより、移動の停止時点から移動を再開して次の停止時点までを１トリップ（Trip）と定義してひとつの作業区間として捉えることにより、運行データの集計に際し、時間区切り毎の集計に比べてより的確な分析が可能になる。例えば、フォークリフトが移動を停止して荷物を積み、移動を開始してその後移動を停止して荷卸しするという作業サイクル毎の操作傾向を把握することができる運行集計が得られることになる。

ある実施の態様では、前記フォークリフトの移動が停止したと判定された際に、停止時点の時刻情報と、移動を再開した時点の時刻情報とをそれぞれ取得し、取得した時刻情報から当該フォークリフトの移動停止時間を算出する停止時間算出手段を、さらに備え、前記旋回判定手段が、前記フォークリフトが旋回していると判定したときの当該フォークリフトの挙動と、当該フォークリフトのフォーク操作の有無との少なくとも一方を検出して、検出結果を前記記録媒体に記録するように構成されている。
これにより、停止判定手段の判定結果に基づいて、操作傾向の一つであるフォークリフトの移動が停止している停止時間が算出されるため、精度の高い算出結果が得られることになる。また、停止時間を把握することで、フォークリフトの進行方向の切替えがスムースに行われているか否かを把握することも可能になる。さらに、旋回中の急ブレーキや急アクセル、旋回中のフォーク上下操作などの複合的な操作が行われたか否かの把握も可能になる。

ある実施の態様では、前記運行データ検出手段は、前記フォークリフトの方位角速度を前記運行データの一つとして検出するセンサ部を含んでおり、検出された前記方位角速度が第３の閾値を超え、且つ、当該第３の閾値を超えた状態が所定の時間以上継続しているときに、前記フォークリフトが旋回していると判定する旋回判定手段を、さらに備える。
これにより、フォークリフトの旋回状態の判別が可能になる。また、旋回状態でのフォークリフトの挙動やフォーク操作の有無から、安全を配慮した操作がなされているか否かの操作傾向を把握することも可能になる。

また、前記データレコーダは、所定サイズの筐体と、この筐体の内部への液体の侵入を防ぐ防水機構を、さらに備えるものであっても良い。

本発明が提供する運行管理装置は、前進、停止、後退を自動車よりも高い頻度で繰り返すフォークリフトに取り付けられ、当該フォークリフトの移動速度を含む運行データを検出し、検出した運行データを離脱自在に装着された記録媒体に記録するデータレコーダの前記記録媒体から運行データを読み出す運行データ読み出し手段と、読み出した運行データに基づいて前記フォークリフトの操作傾向を解析する解析手段と、を有し、前記データレコーダが、前記検出した移動速度と前記識別信号の表す移動方向との組み合わせが所定の条件を満たすときに、前記フォークリフトが備えるセンサの検出結果に関わらず、前記フォークリフトの移動が停止したと判定するとともに、この判定結果を含む当該フォークリフトの運行データを、前記記録媒体に記録するように構成されている、運行管理装置である。
このように構成される運行管理装置は、フォークリフトの運行データを解析して、その解析結果から操作傾向を把握する上で重要な、当該フォークリフトの移動の停止を高い精度で判定し、判定結果が反映された運行データに基づいて当該操作傾向の解析が行われる。これにより、精度の高い解析結果を得ることができるようになる。

本発明のデータレコーダによれば、フォークリフトの移動の停止を正確に判定することができるとともに、スイッチバック時間（前進中から後退開始への切替え又は、後退中から前進開始への切替えに要するフォークリフトの移動停止時間で、所定の時間以内（例えば２秒）の場合のもの）、旋回中の急な操作・旋回中のフォーク操作の有無などの解析や、トリップ毎のデータ集計により、フォークリフトの事故防止と荷崩れ防止とを実現することができる。

実施形態例の全体構成の概要図。 本発明を適用したデータレコーダの機能構成図。 （ａ）、（ｂ）は記録媒体に記録される各運行データの内容説明図。 推定移動速度の算出及び停止判定の方法を説明するための図。 スイッチバック時間のヒストグラム例。 旋回の判定と旋回時間の算出方法を説明するための図。 運行管理装置の機能説明図。 急ブレーキ操作があったことを示す解析結果の表示例。 バック（後退）で急発進があったことを示す解析結果の表示例。 トリップ毎に集計した解析結果の表示例。

以下、本発明をフォークリフトの運行データを検出して、検出結果を記録するためのデータレコーダとして構成し、記録された運行データの解析結果を当該フォークリフトの運転者及び運転者を管理する運行管理者に提示する運行管理装置に適用した場合の実施の形態例を説明する。

［実施形態例］
本実施形態例の全体構成の概要を図１に示す。本発明のデータレコーダ１０は、フォークリフト２０の所定の位置に搭載され、当該フォークリフト２０の運行データを検出し、この検出結果を含む運行データを記録媒体装着機構に装着された記録媒体６０に記録する。このデータレコーダ１０は、運行データの一つであるフォークリフト２０が前進又は後退するのかを示すバック信号２０１、フォークの上げ下げを示すフォーク上下信号２０２、当該フォークの傾きを示すフォーク角度信号それぞれの識別信号をフォークリフト２０が備えるセンサより受け付ける。データレコーダ１０の搭載位置は、例えばフォークリフト２０の屋根部前方や、計器が配置されている操作パネル上など、フォークリフト２０の挙動が正しく伝達され、且つ、搭載可能な位置であれば良い。

データレコーダ１０は、フォークリフト２０に備えられ、当該フォークリフト２０の現在の緯度・経度・速度・方位・時刻等を表すＧＰＳデータを得るためのＧＰＳ受信機３０、フォークリフト２０が備えるセンサ等から車速パルスを得るための車速パルスセンサ４０、フォークリフト２０の前方又は後方の少なくとも一方の様子を撮影するカメラ５０（オプション）からもデータを受け付け、これらを運行データの一つとして、記録媒体６０に記録するように構成されている。

記録媒体６０に記録された運行データは、運行管理装置７０が備える記録媒体装着機構に装着され、装着された記録媒体６０からその運行データが運行管理装置７０に読み込まれ、解析される。運行データの解析は、プロセッサ及び内部メモリを有するコンピュータ装置である運行管理装置７０のハードウエア資源と、フォークリフト運行解析プログラムとの協働により可能となる。この運行データの解析により、運転者の操作傾向を把握できるようになる。以下、データレコーダ１０と運行管理装置７０の機能構成を詳細に説明する。

＜データレコーダの機能構成等＞
図２は、本実施形態例のデータレコーダの機能構成図である。
データレコーダ１０は、運行データ検出部１０１、データ通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１０２、識別信号取得部１０３、推定移動速度算出部１０４、停止時間算出部１０５、停止判定部１０６、旋回判定部１０７、合成加速度算出部１０８、記録媒体装着機構１０９、主制御部１１０を主として備えている。主制御部１１０は、後述する各部の動作を統括的に制御する。

識別信号取得部１０３、推定移動速度算出部１０４、停止時間算出部１０５、停止判定部１０６、旋回判定部１０７、合成加速度算出部１０８は、それぞれ、ドライブレコーダ１０に内蔵されているプロセッサ及び内部メモリを有するコンピュータ装置のハードウエア資源と所定のコンピュータプログラムとの協働により実現される。このコンピュータ装置は、年月日を表す時刻データと制御動作の同期クロックとを出力するＲＴＣ（Real Time Clock）モジュールを備えたものである。

運行データ検出部１０１は、前後加速度センサ１０１Ａ、左右加速度センサ１０１Ｂ、方位角速度センサ１０１Ｃなどのセンサ部を含んで構成される。このようなセンサ部のほか、運行データ検出部１０１には、センサ部から出力されるアナログデータをデジタルデータに変換する公知のデータ変換部と、方位角速度センサ１０１Ｃの出力からオフセット成分及びドリフト成分の除去処理等を施すデータ補正部とを含めることもできる。データ補正部については、例えば特開平１０−１３２８４９号公報の記載を参考にすることができる。運行データ検出部１０１から出力された情報は、現在時刻データと関連付けて、データレコーダ１０が備える図示しない不揮発性のバッファに記録される。このバッファは、データ書き込み位置を示すポインタが最終位置の次に最初の位置に戻る循環式のリングバッファであることが望ましいが、そのようなものでなければならないというものではない。バッファに記録された情報の一部又は全部は、記録媒体６０にも記録される。

前後加速度センサ１０１Ａは、フォークリフト２０の前後方向の加速度（アクセル加速度、ブレーキ加速度等）を検出する。これにより得られる前後加速度データにより、衝撃やブレーキ／アクセル操作時における車両の挙動を検出することができる。例えば、アクセル加速度は＋○Ｇ（○は数値、Ｇは重力加速度、以下同じ）、ブレーキ加速度は−○Ｇのように表現される。
同様に、左右加速度センサ１０１Ｂは、左右方向の加速度（旋回の横加速度）を検出する。これにより得られる左右加速度データにより、旋回操作時における車両の挙動を検出することができる。例えば、右加速度は左折＋○Ｇ、左加速度は右折−○Ｇのように表現される。
方位角速度センサ１０１Ｃは、車両における三次元軸線回り（ロール、ピッチ、ヨー）の角速度を検出し、この検出結果を積分した角速度データにより、フォークリフト２０の旋回やふらつき等の挙動を検出することができる。例えば、方位角速度は○°／secのように表現される。

なお、運行データ検出部１０１は、前後加速度センサ１０１Ａ、左右加速度センサ１０１Ｂ、方位角速度センサ１０１Ｃのすべてを備えなければならないものではなく、一部だけであっても良い。また、方位角速度センサ１０１Ｃで計測すべきデータを１又は複数の加速度計で代用しても良い。さらに、より高機能にする観点からは、フォークリフト２０にＣＡＮ（Controller Area Network）通信網が設けられている場合、そのＣＡＮ通信網と接続して燃料消費量などのデータを外部から受信するためのレシーバ等を備え、これらにより検出された情報を運行データの一部として用いても良い。

データ通信Ｉ／Ｆ１０２は、フォークリフト２０、並びに、ＧＰＳ受信機３０、車速パルスセンサ４０、カメラ５０からのデータの受信を可能にするインタフェースであり、主制御部１１０と協働することで、データ受付手段として機能する。これらのデータの受信は、有線による受信、無線による受信のどちらであっても良い。

識別信号取得部１０３は、データ通信Ｉ／Ｆ１０２を通じてフォークリフト２０の移動方向が前進と後退のいずれであるかを表す識別信号（バック信号２０１）を運行データの一つとして受け付ける。識別信号取得部１０３は、また、フォーク上下信号２０２、フォーク角度信号２０３のそれぞれも、運行データの一つとして受け付ける。

推定移動速度算出部１０４は、前後加速度１０１Ａが検出した前後加速度に基づき、フォークリフト２０の移動速度を算出する。以下、車速パルスセンサ４０を得て公知の手法を用いて算出されたフォークリフト２０の移動速度を「計測移動速度」、推定移動速度算出部１０４により算出された移動速度を「推定移動速度」と呼ぶ。
停止時間算出部１０５は、フォークリフト２０の移動が停止し、再度移動を開始するまでの時間、すなわち移動停止時間を算出する。この移動停止時間は、後に説明する停止判定部１０６の判定結果に基づいて算出される。
停止判定部１０６は、例えばデータレコーダ１０が受け付けたバック信号２０１と推定移動速度算出部１０４が算出した推定移動速度とにより、フォークリフト２０の移動が停止したか否かを判定する。
旋回判定部１０７は、方位角速度センサ１０１Ｃの検出結果から、フォークリフト２０が旋回中か否かを判定する。
推定移動速度算出部１０４、停止時間算出部１０５による算出及び、停止判定部１０６、旋回判定部１０７による判定の具体的な内容については後述する。

合成加速度算出部１０８は、前後加速度センサ１０１Ａの検出結果と、左右加速度センサ１０１Ｂの検出結果とを合成した合成加速度を算出する。この合成加速度αは、検出された前後加速度をαｘ、左右加速度をαｙとすると、式１で求めることができる。
［式１］
α＝√（αｘ＾２＋αｙ＾２）・・・（式１）

記録媒体装着機構１０９は、記録媒体６０を離脱自在に装着するものであり、記録媒体６０が装着されているときは、データレコーダ１０の各部との間のデータ読み出しやデータ書き込みを可能にする。記録媒体６０は、不揮発性の半導体メモリをカード媒体又はスティック媒体に搭載したものである。

図３は、記録媒体６０に記録される運行データの一例を示した図である。図３（ａ）に示す各運行データは、記録媒体６０に常時記録されるもので、「前後加速度」、「左右加速度」、「方位角速度」は、運行データ検出部１０１の検出結果である。「位置（緯度）」、「位置（経度）」は、ＧＰＳ受信機３０が受信したＧＰＳデータに基づいて導出される。
「バック信号」はデータレコーダ１０が受け付けたバック信号２０１であり、「１」はバック信号がＯＮ（オン）、つまり後退を示しており、「０」はバック信号がＯＦＦ（オフ）、つまり前進又はニュートラル（原動機と動力伝達装置が切り離された状態）を示している。「日時」は上述したＲＴＣモジュールから得られる現在時刻データである。

図３（ｂ）は、フォークリフト２０の移動の停止時点から移動を再開し、次回の停止時点までを１トリップ（Trip）と規定し、この１トリップ中の計測移動速度の最大値、推定移動速度の最大値、並びに、前後加速度、左右加速度、方位角速度のそれぞれの最大値及び最小値をそれぞれデータレコーダ１０で検出し、これらの検出結果を記録媒体６０に記録したときの各運行データの例である。このように、最大値及び最小値だけを記録させることで、記録媒体６０に記録する運行データの情報量を常時記録する場合よりも抑えることができる。また、一定時間毎に検出する場合と比べると、停止して荷物を積み、移動を開始してその移動を停止し、荷卸しをするというフォークリフト２０の作業サイクル毎に検出するため、その検出結果により、操作の特徴ないし傾向が十分に反映された、精度の高い解析が可能となるという利点がある。このように、図３（ａ）、（ｂ）に示す各運行データに基づいて、運行管理装置７０により運行データの解析が行われる。

［推定移動速度の算出及び停止判定の方法］
推定移動速度算出部１０４による推定移動速度は、図４（ａ）に示す前後加速度の前処理を経て、図４（ｂ）に示す積分ロジックによって算出される。また、停止判定部１０６による停止の判定は、所定の停止判定ロジックによって実現される。
図４（ａ）の前処理では、前後加速度αｘのオフセット成分除去のために、ハイパスフィルタを通過させ、さらに、所定の時定数のノイズ成分についてはこれを積分しないようにするために、不感帯を通過させる。
ハイパスフィルタでは、例えば前後加速度センサ１０１Ａが傾斜しているとき、検出結果に含まれてしまうオフセット成分（傾斜成分）が除去されるため、より正確なフォークリフト２０の前後加速度が得られる。また、不感帯は、例えば前後加速度センサ１０１Ａの検出結果に電気的ノイズ（ホワイトノイズ：White noise、白色雑音）が含まれていることもあるため、これを除去してより正確な前後加速度が得られるようにするためのものである。これにより、前処理後の前後加速度αｘ（ｎ）が得られる。
不感帯特性の一例を示すグラフを図４（ａ）の右下部に示す。図４（ｂ）に示す積分ロジックでは、逐次処理により前処理後の前後加速度αｘ（ｎ）を積算する。これにより、推定移動速度Ｖｎが算出される。推定移動速度Ｖｎは、変換係数をＫ、サンプリング時間をΔＴ、今回の前処理後の前後加速度をαｘ（ｎ）、ディレイホルド（delay hold：遅延して出力すること）されている前回算出された推定移動速度をＶｎ−１とすると、式２で求めることができる。
［式２］
Ｖｎ＝Ｖｎ−１＋ＫΔＴαｘ（ｎ）・・・（式２）
算出された推定移動速度Ｖｎは、フォークリフト２０が前進していればプラスの符号を持つ値となり、後退していればマイナスの符号を持つ値となる。
停止判定部１０６は、識別信号取得部１０３が受け付けたバック信号が１すなわちＯＮ（オン）であり、且つ、今回算出された推定移動速度Ｖｎが０［ｋｍ／ｈ］以上であるとき、フォークリフト２０の移動が停止したと判定する。同様に、バック信号が０すなわちＯＦＦ（オフ）であり、且つ、今回算出された推定移動速度Ｖｎが０［ｋｍ／ｈ］以下であるときもフォークリフト２０の移動が停止したと判定する。
また、積分ロジックにおいて前処理後の前後加速度αｘ（ｎ）により、推定移動速度Ｖｎを算出する際に、その積分値が発散してしまうことを抑えるためにオフセット成分を除去する必要がある。そのため、フォークリフト２０の移動が停止したと判定され、且つ、バック信号がＯＮ（オン）のときにこのオフセット成分を除去するように構成することもできる。

停止判定部１０６が行う停止判定の別例としては、合成加速度算出部１０８が所定の間隔で連続して算出した合成加速度の３回分の合計が、所定の閾値、例えば０．０２Ｇ（Ｇは重量加速度、以下同じ）である第１閾値以下の場合に、フォークリフト２０の移動が停止したと判定することもできる。

さらに、停止判定部１０６が行う停止判定の他の別例としては、識別信号取得部１０３が受け付けたバック信号が１すなわちＯＮ（オン）の状態から０すなわちＯＦＦ（オフ）の状態へと変化し、且つ、合成加速度が所定の閾値、例えば０．１Ｇである第２閾値以上であるとき、フォークリフト２０の移動が停止したと判定することもできる。同様に、バック信号が０すなわちＯＦＦ（オフ）の状態から１すなわちＯＮ（オン）の状態へと変化し、且つ、合成加速度が所定の閾値、例えば０．１Ｇである第２閾値以下であるとき、フォークリフト２０の移動が停止したと判定することもできる。これらの第１閾値及び第２閾値は、フォークリフト２０の重量やサイズなどを考慮して任意に設定される。

また、図４（ｂ）に示すように、推定移動速度Ｖｎは、停止判定部１０６によりフォークリフト２０の移動が停止したと判定（Ｙ）されたときには、Ｖｎ＝０（ゼロ）となるように値がクリアされる。他方、移動が停止していないと判定（Ｎ）されたときは、そのままの値が保たれる。これにより、次回算出する推定移動速度の算出精度を高めることができる。

［情報の補完］
データレコーダ１０は、車速パルスセンサ４０から受け付けた信号からフォークリフト２０の計測移動速度を算出し、この計測移動速度を運行データの一つとして、記録媒体６０に記録することもできる。その際、算出した計測移動速度を推定移動速度で補完し、補完した結果を運行情報の一つとして記録媒体６０に記録することもできる。ここで、「補完」とは、不十分な部分を補って、より完全な情報にすることをいう。例えば、車速パルスの発生頻度が低いために車速パルスセンサ４０から受け付けた信号からでは正確な移動速度の算出が困難な場合でも、推定移動速度で補完することにより、車速パルスセンサ４０単体の場合よりも解析結果の精度を格段に高めることができる。具体的には、５［ｋｍ／ｈ］以下の低速で前進又は後退する頻度が高い作業現場であっても、補完された結果の運行データに基づいて解析処理を行えば、操作傾向の把握が可能になることもある。

［移動停止時間の算出方法］
停止時間算出部１０５では、停止判定部１０６によりフォークリフト２０の移動が停止したと判定された時点の時刻情報と、移動を再開した時点の時刻情報とをそれぞれ取得し、取得したそれぞれの時刻情報の差分を求めることで、フォークリフト２０の移動停止時間を算出する。
この移動停止時間は、フォークリフト２０が前進中から後退開始への切替えに要する移動停止時間のほか、後退中から前進開始への切替えに要する移動停止時間が予め定めた時間以内、例えば２秒以内であれば、これをスイッチバック時間として、記録媒体６０に記録するように構成することもできる。このスイッチバック時間もまた、運行データの一つである。
記録されたスイッチバック時間から、予め定められた時間区分毎に発生回数を算出して、算出された結果をヒストグラム化したもの一例を図５に示す。図５に示すスイッチバック時間のヒストグラム例では、縦軸を発生頻度とし、横軸を０．２秒刻みに２秒までのスイッチバック時間としている。この一連の処理は、例えば運行管理装置７０によって実現される。
ヒストグラム化されたスイッチバック時間からは、解析結果の一つとして、フォークリフト２０の運転者が急なスイッチバックを行っているか否か、その頻度はどれくらいかなどの操作傾向を示すものである。また、例えば作業毎の平均スイッチバック時間を算出して、その結果から運転者の操作傾向を把握することもできる。

［旋回の判定と旋回時間の算出方法］
旋回判定部１０７は、図６に示すように、方位角速度センサ１０１Ｃが検出した方位角速度ωが所定の閾値（第３閾値）を規定時間以上超えている状態であるときに、フォークリフト２０が旋回中であると判定する。図６に示すグラフは、縦軸を方位角速度［°／sec］とし、横軸を時間［sec］として、閾値が−ω０となっている。また、フォークリフト２０が旋回している時間（旋回時間）は、方位角速度ωがこの閾値−ω０を超えている時間により求めることができる。さらに、旋回中の角速度を積分することにより旋回角度θ［°］が算出される。

これら算出結果から、フォークリフト２０の運行データとして、例えば前進中又は後退中の符号付きの旋回中の角速度の最大値、前進中又は後退中の符号付きの旋回中の合成加速度の最大値、前進中又は後退中の符号付きの旋回角度θなどを記録媒体６０に記録させることができる。さらに、旋回中にフォークを上下させる操作が行われたか否かを、受け付けたフォーク上下信号２０２から判定したり、フォークの角度を変える操作が行われたのか否かを、受け付けたフォーク角度信号２０３から判定することもできる。これらの操作が急旋回中に行われると大変危険であることから、運転者の操作傾向を把握する上で重要な情報である。

［運行管理装置］
運行管理装置７０は、例えば図７のように構成される。ここでは、フォークリフト運行解析プログラムを実行可能に読み込んで運行データの解析処理を行う解析処理部７０１、初期情報設定部７０２、収集条件等設定部７０３、運行データ取得部７０４、入出力制御部７０５、記録媒体装着機構７０６、主制御部７０７を主として備えている。主制御部７０７は、後述する各部の動作を統括的に制御する。記録媒体装着機構７０６は、データレコーダ１０の記録媒体装着機構１０９と同様のものである。この運行管理装置７０は、年月日を表す時刻データと制御動作の同期クロックとを出力するＲＴＣ（Real Time Clock）モジュールを備えている。
また、運行管理装置７０には、各種設定情報や解析結果を確認するための出力装置８０と、初期情報や収集条件等を入力するための入力装置９０が入出力制御部７０５を介して装備されている。出力装置８０は、例えばディスプレイやプリンタであり、入力装置９０は、例えばキーボードやマウスなどである。

解析処理部７０１は、記録媒体６０に記録された運行データの解析処理を行う。この解析結果からフォークリフト２０の運転者の操作傾向を把握することができる。具体的には、記録媒体６０に記録された運行データを、運行単位、例えば１日単位や１トリップ単位に読み取って集計し、これをグラフ処理することで、個々の発生日時、発生場所、運行単位での発生傾向、発生頻度等を出力装置８０に出力して、運転者や管理者が視覚的に把握できるようにする。グラフ等の出力結果の内容は後述する。

なお、運行管理装置７０にデータ変換の機能を設け、上記統計等の処理を既存の表計算ソフトウエアやデータベースソフトウエア等に実行させるようにすることもできる。

初期情報設定部７０２は、記録媒体６０を初めて使用するときに、個人情報、データレコーダ１０に関する情報、及び、データレコーダ１０を搭載させるフォークリフト２０に関する情報等をその記録媒体６０に設定する。個人情報は、その記録媒体６０を保有する運転手の名称等であり、データレコーダ１０に関する情報は、データレコーダ１０を識別するためのレコーダ番号、そのデータレコーダ１０のロット番号等である。フォークリフト２０に関する情報は、データレコーダ１０を取り付けるフォークリフト２０の車両番号、車種、車速パルス、車速パルスのスケールファクタ等である。これらの初期情報は、解析対象となるフォークリフト２０やそれを運転する運転者を識別したり、データレコーダ１０の精度等を解析処理に加味するために使用される。

収集条件等設定部７０３は、例えば１トリップ単位の運行データの収集の可否、常時記録する運行データの特定などの収集条件や、第１から第３閾値などの各種条件パターンを記録媒体６０に設定する。この収集条件等設定部７０３及び初期情報設定部７０２では、運転者の便宜を図るため、図示しない所定の埋め込み式ダイヤログウインドウを有する設定用インタフェース画面を出力装置８０に表示させ、運転者が、入力装置９０でこれらのダイヤログウインドウの該当領域に該当データを埋め込み入力することによって、各種設定情報を設定できるようにすることもできる。

運行データ取得部７０４は、記録媒体装着機構７０６に装着された記録媒体６０から、この記録媒体６０に記録されている運行データや各種設定情報を読み込む。読み込まれた情報は、運行管理装置７０に備わる、図示しない記録装置、例えばハードディスクやフラッシュメモリなどに記録される。

入出力制御部７０５は、出力装置８０と入力装置９０とをそれぞれ制御する。

［運用形態例］
次に、本実施形態例による運用形態例を説明する。
（１）記録媒体６０を用意し、新規の運転者の場合は、運行管理装置７０でその運転者用の記録媒体６０を作成する。この場合は、運転者が、記録媒体装着機構７０６に記録媒体６０を装着し、出力装置８０に、図示しない初期情報設定画面を表示させ、入力装置９０を通じて該当データを入力する。次いで、図示しない収集条件等設定画面を表示させ、所要のデータを入力する。これらの設定データを記録媒体６０に記録させる。新規の運転者でない場合も、収集条件や各種条件パターンなどを変える場合は、運行管理装置７０でその内容を新たに設定する。

（２）作成された記録媒体６０を、フォークリフト２０に搭載されたデータレコーダ１０の記録媒体装着機構１０９に装着し、運転を開始する。フォークリフト２０が動き始めると、データレコーダ１０の運行データ検出部１０１は、その挙動を逐次測定し、上述のようにして設定された収集条件や各種条件パターンに適合する運行データを抽出し、これを記録媒体６０に記録する。

（３）運転終了後、データレコーダ１０から抜き取った記録媒体６０を運行管理装置７０の記録媒体装着機構７０６に装着し、出力装置８０に図示しない解析処理のメニュー画面を表示させる。運転者や管理者がメニュー画面を通じて特定の処理項目を選択した場合は、記録媒体６０から読み取った運行データの分類処理、統計処理、表示処理等が行われる。表示処理では、運転評価グラフを含んだ解析結果が出力装置８０に出力される。

［解析結果等の表示］
運行管理装置７０の解析処理結果の表示の例を、図８、図９、図１０を参照して説明する。
図８に示すグラフは、縦軸を前後加速度［Ｇ］とし、横軸を時間［sec］とする、前後加速度の変化の様子を示している。また、グラフ下段に、横軸（時間軸）と平行に、バック信号のＯＮ（オン）、ＯＦＦ（オフ）の状態も示している。図８に示すグラフでは、前後加速度の閾値（図８では‐ＧＢ）が表示されており、例えばこの閾値を超過した状態のまま一定時間を経過している場合には急挙動が発生した、つまり、危険な運転操作が行われたと把握することができる。図８に示すグラフでは、マイナスの閾値を超えるマイナスの前後加速度が一定時間生じていること、バック信号がＯＦＦ（オフ）であることから、フォークリフト２０が前進中に急ブレーキ操作が行われ、その後フォークリフト２０の移動が停止したことが把握できる。

また、図９に示すグラフは、図８と基本的に同じものであるが、マイナスの閾値（図９では−ＧＡ）を超えるマイナスの前後加速度が一定時間生じていること、バック信号がＯＮ（オン）であることから、フォークリフト２０を停止中からバック（後退）で急発進させたことが把握できる。
さらに、これらのグラフから把握できる内容を総合して、例えば前進中の急ブレーキ操作の発生頻度と、後退中の急ブレーキの発生頻度とを比較すれば、操作傾向の把握に役立つ情報となる。

図１０は、縦軸を推定移動速度［ｋｍ／ｈ］（前進）とし、横軸を時間［sec］として、フォークリフト２０の推定移動速度が変化する様子をトリップ毎に集計したグラフである。この様に集計することで、フォークリフトが停止して荷物を積み、移動を開始してその後移動を停止して荷卸しをするという作業サイクル毎の操作傾向を把握が可能になる。また、例えば、図１０の中で、トリップＣは、他のトリップＡ、Ｂ、Ｄと比べてフォークリフト２０を移動させた距離が長い、つまり本来的な積荷の移動が行われた距離であると把握することができるため、トリップＡ、Ｂはフォークリフト２０に荷物を積むための前作業と考えられる。この場合には、フォークリフト２０に荷物を積む前の、当該荷物の置き方に問題があり、作業効率を低下させている原因であるなどの作業改善のための情報としても有用なものとなる。

このように、本実施形態例では、データレコーダ１０の速度算出部１０４が算出した推定移動速度と、識別信号取得部１０２が受付けたバック信号との組み合わせが所定の条件を満たすときに、フォークリフト２０の移動が停止したと判定されるため、フォークリフト２０が備えるセンサの検出結果（車速パルスセンサ４０）に関わらず、高い精度でフォークリフト２０の移動の停止が判定できる。
これにより、データレコーダ１０の取付け状態（例えば、傾斜して搭載されているなど）によって、誤差を含んだ検出結果が得られたとしても、停止判定時にこれを例えばゼロにリセットすることにより、その誤差を修正して、オペレータに正しい挙動を知らせたり、必要に応じて警告を出すこともできる。フォークリフト２０は、自動車と異なり、停止の頻度が高いため、このことによる効果は顕著なものがある。
また、この判定結果を含めた運行データが記録媒体６０に記録されるため、運行管理装置７０による運行データの解析処理においても高い精度の解析結果を得られることになり、正確な操作傾向の把握が可能になる。

また、合成加速度算出部１０８が前後加速度センサ１０１Ａ及び、左右加速度センサ１０１Ｂの検出結果から合成加速度を算出することでもフォークリフト２０の移動の停止を判定することもできるため、フォークリフト２０がどのように操作されているかを踏まえた、移動の停止の判定が可能になる。
さらに、バック信号と合成加速度とによってもフォークリフト２０の移動の停止を判定することができるため、フォークリフト２０の操作の態様を踏まえた、移動の停止の判定が容易になる。

また、車速パルスセンサ４０から取得した情報を、推定移動速度で補完することができるため、高い精度でフォークリフト２０の移動速度の履歴を含む運行データを得ることが可能になる。さらに、フォークリフト２０の移動が停止したと判定された時、推定移動速度がゼロに置換えられるように構成されているため、次回算出する推定移動速度の算出精度を高めることができる。また、補完された結果に基づいてフォークリフト２０の移動の停止を判定することもできるため、車速パルスセンサ４０から取得した情報から算出された移動速度と比較して車速パルスセンサ４０のチューニングを行うことで、より精度の高い運行データが得られるようになる。

また、フォークリフト２０の移動の停止時点から移動を再開し、次回の停止時点に至るまで（１トリップ）の運行データを記録することで、記録媒体６０の使用領域を抑えることができる。また、移動が停止して荷物を積み、移動を開始してその後移動を停止して荷卸しをするというフォークリフト２０の作業サイクル毎の運行データの記録が可能になるため、高い精度で作業単位毎の操作傾向の把握が可能になる。

また、停止判定の結果に基づき、停止時間算出部１０５がフォークリフト２０の移動が停止している停止時間を算出するため、操作傾向の一つであるこの停止時間も高い精度で把握することができる。また、フォークリフト２０の進行方向の切替えがスムースに行われているか否かを把握することも可能になる。
さらに、旋回判定部１０７の判定結果が加わることで、旋回中の急ブレーキや急アクセル、旋回中のフォーク上下操作などの複合的な操作が行われたか否かの把握も可能になる。また、旋回状態と時間との関係から、旋回がスムースに行われているか否かを把握することも可能になる。

また、屋外での作業に備えて、例えばデータレコーダ１０を防水カバーに包むことや、筺体の接合部をシリコンのような防止部材でパッキングするなどして、筐体の内部への雨水や湿気の侵入を防ぐこともできる。

また、運行管理装置７０は、フォークリフト２０の運行データを解析した結果から操作傾向を把握する上で重要な、移動の停止を高い精度で判定し、判定結果が反映された運行データに基づいて当該操作傾向の解析が行われるため、高い精度の解析結果を得ることが可能になる。

＜変形例＞
本実施形態は以上の通りであるが、本発明は上述した実施の形態例に限ることなく、種々の形態での実施が可能である。例えば、本実施形態では、１トリップ単位の運行データの収集の可否、常時記録する運行データの特定などの収集条件や、閾値などの各種条件パターンを記録媒体６０に設定しているが、これに限らず、フォークリフト２０の運行データを記録媒体６０に常時記録し、運行管理装置７０において解析処理に必要な項目毎に記録媒体６０から運行データを読み出し、読み出された情報に基づいて運行データの解析を行うように構成することもできる。

１０・・・データレコーダ、２０・・・フォークリフト、３０・・・ＧＰＳ受信機、４０・・・車速パルスセンサ、５０・・・カメラ、６０・・・記録媒体、７０・・・運行管理装置、８０・・・出力装置、９０・・・入力装置、１０１・・・運行データ検出部、１０１Ａ・・・前後加速度センサ、１０１Ｂ・・・左右加速度センサ、１０１Ｃ・・・方位角度センサ、１０２・・・データ通信Ｉ／Ｆ、１０３・・・識別信号取得部、１０４・・・推定速度算出部、１０５・・・停止時間算出部、１０６・・・停止判定部、１０７・・・旋回判定部、１０８・・・合成加速度算出部、１０９・・・記録媒体装着機構、１１０・・・主制御部、２０１・・・バック信号、２０２・・・フォーク上限信号、２０３・・・フォーク角度信号、７０１・・・解析処理部、７０２・・・初期情報設定部、７０３・・・収集条件等設定部、７０４・・・運行データ取得部、７０５・・・入出力制御部、７０６・・・記録媒体装着機構、７０７・・・主制御部。

本発明のデータレコーダの別態様は、前進、停止、後退を自動車よりも高い頻度で繰り返すフォークリフトに取り付けられるデータレコーダであって、記録媒体を離脱自在に装着する記録媒体装着機構と、前記フォークリフトが移動する際に生じる前後左右方向の加速度を含む運行データを検出する運行データ検出手段と、検出された前記前後左右の加速度を合成することにより得られる合成加速度が予め定められた第１の閾値以下であるときに前記フォークリフトの移動が停止したと判定する停止判定手段と、前記停止判定手段の判定結果を含む前記フォークリフトの運行データを、前記記録媒体に記録する記録手段と、を備える、データレコーダである。
前記運行データ検出手段は、前記フォークリフトが移動する際に生じる前後左右方向の加速度を検出するセンサ部を有し、前記停止判定手段は、前記前後左右の加速度を合成することにより得られる合成加速度が予め定められた第１の閾値以下であるときに前記フォークリフトの移動が停止したと判定する。
これにより、前後加速度及び、左右加速度の検出結果からも、フォークリフトが備えるセンサの検出結果に関わらず、高い精度で移動の停止を判定することができる。

ある実施の態様では、前記データレコーダは、前記フォークリフトの移動方向が前進と後退のいずれであるかを表す識別信号を取得する識別信号取得手段をさらに備えており、前記停止判定手段は、前記識別信号の表す移動方向が前進と後退の一方に変化したときに、前記合成加速度が第２の閾値以下であるときに前記フォークリフトの移動が停止したと判定する。
これにより、フォークリフトの移動方向が前進と後退のいずれであるかを表す識別信号及び、合成加速度とからも、フォークリフトが備えるセンサの検出結果に関わらず、高い精度で移動の停止を判定することができる。

Claims (9)

1. 前進、停止、後退を自動車よりも高い頻度で繰り返すフォークリフトに取り付けられるデータレコーダであって、
   記録媒体を離脱自在に装着する記録媒体装着機構と、
   前記フォークリフトの移動速度を含む運行データを検出する運行データ検出手段と、
   前記フォークリフトの移動方向が前進と後退のいずれであるかを表す識別信号を取得する識別信号取得手段と、
   前記検出した移動速度と前記識別信号の表す移動方向との組み合わせが所定の条件を満たすときに、前記フォークリフトが備えるセンサの検出結果に関わらず、当該フォークリフトの移動が停止したと判定する停止判定手段と、
   前記停止判定手段の判定結果を含む前記フォークリフトの運行データを、前記記録媒体に記録する記録手段と、
   を備える、データレコーダ。
2. 前記運行データ検出手段は、前記フォークリフトが移動する際に生じる前後左右方向の加速度を検出するセンサ部を有し、検出した加速度に基づいて前記移動速度を算出するように構成されており、
   前記停止判定手段は、前記前後左右の加速度を合成することにより得られる合成加速度が第１の閾値以下であるときに前記フォークリフトの移動が停止したと判定する、
   請求項１記載のデータレコーダ。
3. 前記停止判定手段は、前記識別信号の表す移動方向が前進と後退の一方に変化したときに、前記合成加速度が第２の閾値以下であるときに前記フォークリフトの移動が停止したと判定する、
   請求項２記載のデータレコーダ。
4. 前記センサ部は前後加速度センサを含み、
   前記前後加速度センサから逐次計算により推定移動速度を演算する推定移動速度演算手段を備え、
   前記推定移動速度演算手段は、前記推定移動速度が前記停止判定手段で停止と判定された時ゼロに置換えられるように構成され、
   前記フォークリフトのセンサから取得した移動速度を、前記推定移動速度で補完する補完手段を、さらに備える、
   請求項２又は３記載のデータレコーダ。
5. 前記記録手段は、移動の停止時点から移動を再開して次の停止時点に至るまでの前記フォークリフトの運行データを、前記記録媒体に記録する、
   請求項１乃至４いずれかの項記載のデータレコーダ。
6. 前記フォークリフトの移動が停止したと判定された際に、停止時点の時刻情報と、移動を再開した時点の時刻情報とをそれぞれ取得し、取得した時刻情報から当該フォークリフトの移動停止時間を算出する停止時間算出手段を、さらに備える、
   請求項１乃至５いずれかの項記載のデータレコーダ。
7. 前記運行データ検出手段は、前記フォークリフトの方位角速度を前記運行データの一つとして検出するセンサ部を含んでおり、
   検出された前記方位角速度が第３の閾値を超え、且つ、当該第３の閾値を超えた状態が所定の時間以上継続しているときに、前記フォークリフトが旋回していると判定する旋回判定手段を、さらに備え、
   前記旋回判定手段が、前記フォークリフトが旋回していると判定したときの当該フォークリフトの挙動と、当該フォークリフトのフォーク操作の有無との少なくとも一方を検出して、検出結果を前記記録媒体に記録するように構成されている、
   請求項１乃至６いずれかの項記載のデータレコーダ。
8. 所定サイズの筐体と、
   この筐体の内部への液体の侵入を防ぐ防水機構とを、さらに備える、
   請求項１乃至７いずれかの項記載のデータレコーダ。
9. 前進、停止、後退を自動車よりも高い頻度で繰り返すフォークリフトに取り付けられ、当該フォークリフトの移動速度を含む運行データを検出し、検出した運行データを離脱自在に装着された記録媒体に記録するデータレコーダの前記記録媒体から運行データを読み出す運行データ読み出し手段と、
   読み出した運行データに基づいて前記フォークリフトの操作傾向を解析する解析手段と、を有し、
   前記データレコーダが、前記検出した移動速度と前記識別信号の表す移動方向との組み合わせが所定の条件を満たすときに、前記フォークリフトが備えるセンサの検出結果に関わらず、前記フォークリフトの移動が停止したと判定するとともに、この判定結果を含む当該フォークリフトの運行データを、前記記録媒体に記録するように構成されている、
   運行管理装置。

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