JP5787822B2 - 部材搬送管理システム及び部材搬送管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフトなどの搬送装置で搬送される部材の位置を管理する部材搬送管理システム及び部材搬送管理方法に関する。

現在、普及が進んでいるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグを用いた物流管理システムの導入が、様々な場所で検討されている。この物流管理システムでは、管理対象物の一つ一つにＲＦＩＤタグを取り付け、そのタグを物流現場の所定の位置で検知することによって物流現場における管理対象物の位置を検出する。
ＲＦＩＤタグは、ＩＣチップ及びアンテナで構成される無線タグと、ＩＣチップに書き込まれたＩＤ（識別情報）を非接触で読み書き可能な無線タグリーダ・ライタとから構成される。近年、ＵＨＦ帯無線を用いたＲＦＩＤタグの普及によって検知距離が数メートルから十数メートルにも及ぶようになり、作業者が手作業でリーダ装置をかざしてＩＤタグを読み取らなくても、リーダ装置がＲＦＩＤタグの取り付けられた管理対象物の近傍を通過するだけで、管理対象物を自動的に検知できるようになった。このようなＲＦＩＤタグの用途が、ますます広がっている。

例えば、フォークリフトやクレーンといった移動体で管理対象物を搬送するような物流管理システムがある。このシステムでは、管理対象物の位置を自動で管理するために、移動体にＲＦＩＤタグのリーダ装置を設置して、管理対象物に取り付けられたＲＦＩＤタグのＩＤ情報を読み取ると共に移動体の位置情報もあわせて得る。
特許文献１は、所定の管理エリア内に存在する多数の物品を管理する物品管理システムであって、前記物品に直接又は間接的に取り付けられた第１のＩＣタグと、前記管理エリア内の所定の位置に直接又は間接的に設けられた第２のＩＣタグと、前記第１及び第２のＩＣタグの情報を読み取るリーダ装置とを少なくとも備え、前記第１のＩＣタグの情報をもとに前記物品を特定すると共に、前記第２のＩＣタグの情報をもとに前記管理エリア内における前記物品の位置又はグループを特定する物品管理システムを開示している。

特許文献１に開示の物品管理システムは、倉庫内の管理ブロックと搬送対象のパレットとにＩＣタグ（ＲＦＩＤタグ）を取り付け、フォークリフトからそれらを検知することによって搬送対象の置き場を管理しようとするものである。この物品管理システムによれば、ＩＣタグを用いて物品自身及びその保管位置を特定するので、所定エリア内に存在する多数の物品を管理できるとされている。

また、上述したようにＲＦＩＤタグの検知距離が数メートルから十数メートルと長いために、通常の物流現場では、搬送対象に取り付けられたタグが複数同時に読み取られることがある。この状況に対処すべく、特許文献２に開示されるような読取装置が提案されている。
特許文献２は、通信可能な領域内にある記録媒体から該記録媒体に記録されたデータを非接触で繰り返し読み取る読取装置において、読取結果を時系列にした時系列データを生成する第１生成手段と、該第１生成手段が生成した時系列データに基づいて、読取結果の特徴を示す特徴データを生成する第２生成手段と、該第２生成手段が生成した特徴データに基づいて、読み取ったデータを必要データ又は不要データに分類する第１分類手段とを備える読取装置を開示している。

特許文献２に開示の読取装置は、読み取ったデータから時系列データを作成し、その時系列データに基づいて、例えば、所定のタグ検出区間において検知信号の出力を変化させるなどしたときの検知安定性などで、目的のタグと不要なタグとを分類するものである。この読取装置によれば、読み取ったデータを必要データと不要データに分類することで、必要なデータのみを採用できるとされている。

特開２００８−１８９３９１号公報 特開２００９−２５９３２号公報

特許文献１に開示の物品管理システムでは、フォークリフトが、パレットの配置されるブロックに隣接する所定位置に移動した上でＩＣタグを読み取ることを前提としている。具体的に、この物品管理システムは、フォークリフトが該所定位置に来たときには、フォークリフトに設けられたリーダ装置が、パレットのＩＣタグと該パレットが配置されるブロックのＩＣタグとにほぼ向かい合い、両ＩＣタグの検知距離内に入るような構成となっている。

しかし、このような特許文献１の物品管理システムは、大きさが数メートルに及ぶ大型部材の位置を管理するのには不向きである。例えば、大きさ数メートルの大型部材に検知距離が短い従来のＲＦＩＤタグが取り付けられ、且つ、フォークリフトが、大型部材を挟んだＲＦＩＤタグの反対側から接近する場合がある。このとき、フォークリフトのリーダ装置は、大型部材のＲＦＩＤタグの検知範囲内に入ることができず該ＲＦＩＤタグを検知できない可能性がある。このことは、フォークリフトが、ＲＦＩＤタグを検知することなく大型部材を搬送してしまうという問題を引き起こす。言うまでもなく、ＲＦＩＤタグを検知することなく大型部材を搬送してしまうと、大型部材の位置を管理することができなくなってしまい問題である。

大きさが数メートルに及ぶ大型部材に取り付けられたＲＦＩＤタグを確実に検知するためには、上述のＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグのような、数メートルから十数メートルの広範囲での検知が可能な広範囲ＲＦＩＤタグを用いる必要がある。しかし、検知範囲が広い広範囲ＲＦＩＤタグを複数の大型部材に取り付けると、フォークリフトが搬送している大型部材のＲＦＩＤタグと、フォークリフトの周囲にある複数の大型部材のＲＦＩＤタグとを同時に検知してしまう。このように複数のＲＦＩＤタグを同時に検知してしまうと、検知された複数のＲＦＩＤタグの中から、搬送されている大型部材のＲＦＩＤタグを識別することが困難となるという問題がある。

この問題に対して、検知された複数のＲＦＩＤタグの中から搬送している大型部材のＲＦＩＤタグを識別するために、特許文献２に開示の読取装置を採用することが考えられる。特許文献２の読取装置は、決まった製造ラインを流れる対象を検知するものであるため、搬送されている部材のＲＦＩＤタグと搬送されていない部材のＲＦＩＤタグを安定した確率で検出できることを前提としている。

しかし、フォークリフトなどによって任意の経路で部材を搬送する場合など、搬送の所要時間やリーダ装置の周囲環境が不規則かつ様々に変化する場合には、リーダ装置がＲＦＩＤタグを検出できる確率が変動してしまい安定的な検出は困難となる。そのため、特許文献２に開示の読取装置によっては、検知された複数のＲＦＩＤタグの中から、フォークリフトなどで搬送されている大型部材のＲＦＩＤタグを、誤り無く安定的に分類することは困難である。

そこで、本発明は、上述の問題及び課題に鑑み、フォークリフトなどの搬送装置によって任意の経路で搬送された部材の位置を管理することのできる部材搬送管理システム及び部材搬送管理方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係る部材搬送管理システムは、位置タグが所定の位置に配置された管理エリア内で、部材タグを取り付けた部材を搬送装置を用いて搬送する際に、搬送される部材の管理エリア内での位置を管理する部材搬送管理システムであって、前記搬送装置に取り付けられ、且つ前記位置タグ及び部材タグを検知すると共に検知された位置タグ及び部材タグに記録された識別情報を読み取るタグ読取装置と、前記タグ読取装置が読み取った位置タグ及び部材タグの識別情報を基に部材の搬送状況を把握する搬送状況把握部と、を備えており、前記搬送状況把握部は、前記部材の搬送を開始する位置でタグ読取装置によって検知された部材タグと位置タグとを関連付ける開始リストを作成する開始リスト作成部と、前
記部材の搬送を終了する位置でタグ読取装置によって検知された部材タグと位置タグとを関連付ける終了リストを作成する終了リスト作成部と、前記開始リストと終了リストとを比較して、開始リストと終了リストの両方に含まれる部材タグを抽出し、抽出された部材タグに関連付けられた位置タグに基づいて、当該抽出された部材タグの取り付けられた部材が搬送された位置を判定する位置判定部と、を有することを特徴とする。

ここで、前記搬送状況把握部は、前記管理エリア内で位置タグが配置された位置と前記位置タグの識別情報とを対応付けるタグ情報変換テーブルを有し、前記位置判定部は、前記タグ情報変換テーブルに基づいて、前記抽出した部材タグに関連付けられた位置タグの識別情報を前記管理エリア内で位置タグが配置された位置に変換することで、前記部材が搬送された位置を判定すると好ましい。

また、前記タグ読取装置が位置タグを複数検知した場合に、検知された複数の位置タグのうち、当該検知における検知信号強度が最も高い位置タグ又は検知信号強度の所定時間での平均値が最も高い位置タグを、前記タグ読取装置によって検知された位置タグとして選定する選定部が設けられていると好ましい。
さらに、前記タグ読取装置が位置タグを複数検知した場合に、検知された複数の位置タグのうち、所定時間内に最も多くの回数検知された位置タグを、前記タグ読取装置によって検知された位置タグとして選定する選定部が設けられていると好ましい。

ここで、前記開始リスト作成部は、外部から通知された部材の搬送開始の通知に基づいて開始リストを作成し、前記終了リスト作成部は、外部から通知された部材の搬送終了の通知に基づいて終了リストを作成すると好ましい。
また、前記位置判定部は、前記終了リストにおいて位置タグが記載されていないときは、前記部材の搬送を終了する直前に検知された位置タグを、前記終了リストの位置タグとして用いると好ましい。

また、前記搬送装置は、前記終了リスト作成部が作成した終了リストを表示するデータ表示部と、前記データ表示装置に表示された終了リストに示される部材に関連付けられた位置タグの変更を搬送状況把握部に指示するデータ入力部と、を備えると好ましい。
また、前記位置タグが管理エリアの天井部に配置され、前記搬送装置に設けられたタグ読取装置が、位置タグを検知する第１読取装置と部材タグを検知する第２読取装置とから構成され、前記第１読取装置は、その検知指向性が天井部を向くように設けられていると好ましい。

本発明に係る部材搬送管理方法は、位置タグが所定の位置に配置された管理エリア内で、部材タグを取り付けた部材を搬送装置を用いて搬送する際に、前記搬送装置に取り付けられ、且つ前記位置タグ及び部材タグ内に記録された識別情報を読み取るタグ読取装置を用いて、前記搬送される部材の管理エリア内での位置を管理する部材搬送管理方法であって、前記部材の搬送を開始する位置でタグ読取装置によって検知された部材タグと位置タグとを関連付ける開始リストを作成する開始リスト作成ステップと、前記部材の搬送を終了する位置でタグ読取装置によって検知された部材タグと位置タグとを関連付ける終了リストを作成する終了リスト作成ステップと、前記開始リストと終了リストとを比較して、開始リストと終了リストの両方に含まれる部材タグを抽出し、抽出された部材タグに関連付けられた位置タグに基づいて、当該抽出された部材タグの取り付けられた部材が搬送された位置を判定する位置判定ステップと、を有することを特徴とする。

ここで、前記位置判定ステップは、前記管理エリア内で位置タグが配置された位置と前記位置タグの識別情報とを対応付けるタグ情報変換テーブルに基づいて、前記抽出した部材タグに関連付けられた位置タグの識別情報を前記管理エリア内で位置タグが配置された位置に変換することで、前記部材が搬送された位置を判定すると好ましい。
また、前記開始リスト作成ステップ及び／又は前記終了リスト作成ステップが、前記タグ読取装置が位置タグを複数検知した場合に、検知された複数の位置タグのうち、当該検知における検知信号強度が最も高い位置タグ又は検知信号強度の所定時間での平均値が最も高い位置タグを、前記タグ読取装置によって検知された位置タグとして選定する位置タグ選定ステップを含むと好ましい。

さらに、前記開始リスト作成ステップ及び／又は前記終了リスト作成ステップが、前記タグ読取装置が位置タグを複数検知した場合に、検知された複数の位置タグのうち、所定時間内に最も多くの回数検知された位置タグを、前記タグ読取装置によって検知された位置タグとして選定する選定ステップを含むと好ましい。
ここで、前記開始リスト作成ステップは、外部から通知された部材の搬送開始の通知に基づいて開始リストを作成し、前記終了リスト作成ステップは、外部から通知された部材の搬送終了の通知に基づいて終了リストを作成すると好ましい。

また、前記位置判定ステップは、前記終了リストにおいて位置タグが記載されていないときは、前記部材の搬送を終了する直前に検知された位置タグを、前記終了リストの位置タグとして用いると好ましい。

本発明の部材搬送管理システム及び部材搬送管理方法によれば、フォークリフトなどの搬送装置によって任意の経路で搬送された部材の位置を管理することができる。

本発明の実施形態による部材搬送管理システムの概略構成を示す図である。 本実施形態による部材搬送管理システムが運用される倉庫及び作業棟を天井部の上方からみた平面図である。 本実施形態による部材搬送管理システムが用いるタグ情報変換テーブルを示す図である。 本実施形態による部材搬送管理システムの開始リスト作成から終了リスト作成までを時系列で説明する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
本実施形態では、フォークリフトや搬送用クレーンなどの一般的な輸送機器（搬送装置）で搬送される部材に取り付けられた部材管理用のＲＦＩＤタグ（部材タグ）を、該部材の搬送時に搬送装置の読取装置によって検出された部材周辺の位置管理用のＲＦＩＤタグ（位置タグ）と関連付ける（紐付ける）ことによって、部材の搬送位置を管理する部材搬送管理システムを説明する。

本実施形態による部材搬送管理システム１は、例えば部材の保管や加工が行われる場所であって位置タグが所定の位置に配置された倉庫や工場（管理エリア３）内などにおいて、部材タグが取り付けられた部材を搬送装置（例えば、フォークリフト）２を用いて搬送する際に、搬送される部材の管理エリア３内での位置を管理するものである。部材搬送管理システム１は、フォークリフト２に取り付けられて位置タグ及び部材タグ内に記録された識別情報を読み取るタグ読取装置４と、タグ読取装置４が読み取った位置タグ及び部材タグの識別情報を基に部材の搬送状況を把握する搬送状況把握部５と、を含んでいる。

搬送状況把握部５は、開始リスト作成部５１、終了リスト作成部５２、及び位置判定部５３を有している。
開始リスト作成部５１は、部材の搬送を開始する位置でタグ読取装置４によって検知された部材タグと位置タグとを関連付ける開始リストを作成するものである。
終了リスト作成部５２は、部材の搬送を終了する位置でタグ読取装置４によって検知された部材タグと位置タグとを関連付ける終了リストを作成するものである。

位置判定部５３は、開始リスト作成部５１で作成された開始リストと終了リスト作成部５２で作成された終了リストとを比較して、開始リストと終了リストの両方に含まれる部材タグを抽出し、抽出された部材タグに終了リストにおいて関連付けられた位置タグに基づいて、当該抽出された部材タグの取り付けられた部材が搬送された位置を判定するものである。

図１を参照しながら、本実施形態による部材搬送管理システム１を詳しく説明する。図１は、本実施形態による部材搬送管理システム１の概略構成を示す図であり、例えば製造業や物流業における倉庫や工場（管理エリア３）の内部を側面から見たときの概略構成を示している。
管理エリア３である倉庫３ａには、天井部６、床部７、及び柱（図示せず）などがあり、天井部６には識別情報であるＩＤコードを格納したＲＦＩＤタグ（例えば図１では、位置タグｔ０１，ｎ０２，ｍ０１）が、数メートル間隔でほぼ等間隔となるように設置されている。位置タグは、ＩＣチップ及びアンテナで構成される無線タグと、ＩＣチップに格納されたＩＤコードを非接触で読み書き可能な無線タグリーダ・ライタとを含んで構成される金属対応長距離型パッシブＲＦＩＤタグである。

このＲＦＩＤタグは、無線通信に例えばＵＨＦ帯の電波（ＵＨＦ波）を用いるものであり、通信に指向性を有するものである。ＲＦＩＤタグは、後述するタグ読取装置（ＩＤタグリーダ）４から発信されたＵＨＦ波を受信すると、このＵＨＦ波に応答して自身のＩＤコードをＵＨＦ波で発信する。本実施形態において、タグ読取装置４（以下、単に読取装置４という）がＲＦＩＤタグを検知してＩＤコードを受信できる距離は、例えば、ＲＦＩＤタグの前方数メートルから２０メートル程度の範囲である。

倉庫３ａの床部７には、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の基地局８が設けられている。この基地局８は、例えばＷｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity，登録商標）などの無線通信技術を用いて、後述するフォークリフト２に設けられた無線通信ＰＣ端末９、つまり、無線通信機能を備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）端末などとの間でデータの送受信を行う。倉庫３ａの床部７には、複数の基地局８をつなぐようにデータ通信ネットワーク（構内ネットワーク）１０が構築され、この構内ネットワーク１０には後述する搬送状況把握部５として機能する管理サーバが接続されている。これによって、フォークリフト２に設けられた無線通信ＰＣ端末９は、管理サーバである搬送状況把握部５との間で、構内ネットワーク１０を介したデータの送受信を行うことができる。

図１に示すとおり、上述のように構成された倉庫３ａ内の床部７には、複数の部材が保管されている。各部材には、天井部６に設けられた位置タグと同様の構成のＲＦＩＤタグ（部材タグ）が取り付けられている。図１においては、部材の上部に部材タグＺ１，Ｚ２，Ｚ６，Ｚ７が取りつけられる。
フォークリフト２は、このように部材タグが取り付けられた部材を、倉庫３ａ内で移動させたり、倉庫３ａから運び出したり、さらには、新たに倉庫３ａに運び入れたりする。

フォークリフト２は、天井部６に設置された位置タグを検知し位置タグのＩＤコード（識別情報）を読み取る第１読取装置４ａと、部材に取り付けられた部材タグを検知し部材タグのＩＤコード（識別情報）を読み取る第２読取装置４ｂとを有するタグ読取装置４を備えている。第１読取装置４ａ及び第２読取装置４ｂは、無線通信ＰＣ端末９に接続されており、無線通信ＰＣ端末９からの指示によって動作するとともに、検知した（読み取った）ＩＤコード（識別情報）を無線通信ＰＣ端末９に送信するものである。

第１読取装置４ａは、フォークリフト２の屋根など倉庫３ａの天井部６に面した部位に設けられており、天井部６に向かってＵＨＦ波を発信すると共に天井部６に設置された位置タグからのＵＨＦ波を受信すべく、そのＵＨＦ波の発信及び受信の指向性（検知指向性）を天井部６に向けたアンテナを含んで構成されている。これにより第１読取装置４ａは、位置タグからのＵＨＦ波を受信することで位置タグを検知するとともに該位置タグのＩＤコードを取得する。

第２読取装置４ｂは、フォークリフト２のマストの上部などに設けられており、フォークリフト２のフォーク部に向かってＵＨＦ波を発信すると共にフォーク部に載置された部材の部材タグからのＵＨＦ波を受信すべく、そのＵＨＦ波の発信及び受信の指向性（検知指向性）をフォーク部に向けたアンテナを含んで構成されている。これにより第２読取装置４ｂは、部材タグからのＵＨＦ波を受信することで部材タグを検知するとともに該部材タグのＩＤコードを取得するものである。

タグ読取装置４の第１読取装置４ａ及び第２読取装置４ｂは、アンテナを介して１秒間に数回〜数十回ＵＨＦ波を発信（ポーリング）し、発信したＵＨＦ波に応答した位置タグ及び部材タグからのＵＨＦ波を受信する。
このような構成によって、フォークリフト２の位置が、第１読取装置４ａからのポーリングに応答した位置タグの付近にあると推定できる。また、第１読取装置４ａに同期して
第２読取装置４ｂからのポーリングに応答した部材タグのＩＤコードを、第１読取装置４ａに応答した位置タグのＩＤコードに関連づければ、倉庫３ａ内における部材の位置が第１読取装置４ａに応答した位置タグの付近にあると推定できる。

図２を参照して、本実施形態による管理エリア３の構成及び位置タグの配置について説明する。図２は、本実施形態による部材搬送管理システム１が運用される管理エリア３である倉庫３ａ及び作業棟３ｂを天井部６の上方からみた平面図である。
倉庫３ａは、縦方向に第Ａ列〜第Ｅ列の５列、横方向に第１行〜第４行の４行に区切られており、この５つの列と４つの行の組み合わせによって全部で２０のブロック（管理位置）Ａ１〜Ｅ４に区切られている。管理位置Ａ１〜Ｅ４の各々には位置タグが２つずつ設置されている。位置タグは、隣り合う位置タグの検知範囲がわずかに重なり合うように、縦方向にほぼ等間隔に、且つ横方向にもほぼ等間隔に数メートル間隔で配置されている。

例えば、図２の紙面に向かって倉庫３ａの左上には、位置タグａ０１と位置タグａ０２が設置された管理位置Ａ１がある。倉庫３ａの中ほどには、位置タグｈ０１と位置タグｈ０２が設置された管理位置Ｃ２がある。
ここで、４つの管理位置Ｅ１〜Ｅ４には、倉庫３ａ内の部材が搬入されて組み立てや加工がおこなわれる作業棟３ｂが隣接している。管理位置Ｅ１〜Ｅ４と作業棟３ｂとの仕切り壁１１には、管理位置Ｅ１〜Ｅ４のそれぞれに対応した自動ドアが設けられており、管理位置Ｅ１には自動ドアＤ１、管理位置Ｅ２には自動ドアＤ２、管理位置Ｅ３には自動ドアＤ３、管理位置Ｅ４には自動ドアＤ４が設けられている。

ここで、自動ドアＤ１〜自動ドアＤ４を挟んで、倉庫３ａ側の天井部６と作業棟３ｂの天井部６にも位置タグが設置されている。例えば、自動ドアＤ１を挟んで、倉庫３ａ側の天井部６には位置タグｕ０１が設置され、作業棟３ｂ側の天井部６には位置タグｕ０２が設置されている。また、自動ドアＤ２を挟んで、倉庫３ａ側の天井部６には位置タグｖ０１が設置され、作業棟３ｂ側の天井部６には位置タグｖ０２が設置されている。

このような図２に示す倉庫３ａ及び作業棟３ｂにおいて、タグ読取装置４の第１読取装置４ａが検知（取得）した位置タグのＩＤコード、及び第２読取装置４ｂが検知（取得）した部材タグのＩＤコードは、フォークリフト２に搭載された無線通信ＰＣ端末９に送信される。無線通信ＰＣ端末９は、取得した位置タグのＩＤコード及び部材タグのＩＤコードを、構内ネットワークを介して管理サーバ（搬送状況把握部５）に送信する。

搬送状況把握部５である管理サーバは、開始リスト作成部５１、終了リスト作成部５２、位置判定部５３、タグ情報変換テーブル５４、及び部材位置データベース（部材位置ＤＢ）５５を有している。
開始リスト作成部５１は、フォークリフト２のオペレータが無線通信ＰＣ端末９を介して発した搬送開始の通知（搬送開始通知）を受けて、搬送開始通知を受けた直後に第１読取装置４ａによって検知された位置タグのＩＤコードと、この位置タグのＩＤコードの検知と同時に第２読取装置４ｂによって検知された部材タグのＩＤコードとを関連付けて開始リストを作成するものである。開始リスト作成部５１は、作成した開始リストを後述する位置判定部５３に送信する。

終了リスト作成部５２は、フォークリフト２のオペレータが無線通信ＰＣ端末９を介して発した搬送終了の通知（搬送終了通知）を受けて、搬送終了通知を受けた直後に第１読取装置４ａによって検知された位置タグのＩＤコードと、この位置タグのＩＤコードの検知と同時に第２読取装置４ｂによって検知された部材タグのＩＤコードとを関連付けて終了リストを作成するものである。終了リスト作成部５２は、作成した終了リストを後述する無線通信ＰＣ端末９及び位置判定部５３に送信する。

位置判定部５３は、開始リスト作成部５１で作成された開始リストと終了リスト作成部５２で作成された終了リストとを受信して比較し、開始リストと終了リストの両方に含まれる部材タグのＩＤコードを抽出する。その上で、位置判定部５３は、終了リストを参照して、抽出された部材タグのＩＤコードに関連付けられた位置タグのＩＤコードを取得する。位置判定部５３は、後述するタグ情報変換テーブル５４に基づいて、取得した位置タグのＩＤコードを倉庫３ａ内での管理位置に変換し、抽出された部材タグの取り付けられ
た部材が搬送された位置、すなわち管理位置を判定する。

部材位置データベース５５は、部材タグのＩＤコードを、位置判定部５３が情報変換テーブルを用いて判定した部材の搬送位置（管理位置）に紐づけて格納するものである。この部材位置データベース５５を参照すれば、倉庫３ａ内での部材の保管場所を知ることができる。
図３は、タグ情報変換テーブル５４を示す図である。図３に示すタグ情報変換テーブル５４は、図２に示す倉庫３ａ及び作業棟３ｂにおける管理位置と位置タグとの対応関係を示すテーブルであり、言い換えれば、位置タグが設けられている管理位置を示すテーブルである。このタグ情報変換テーブル５４に基づいて、タグ読取装置４の第１読取装置４ａが取得した位置タグのＩＤコードに対応する倉庫３ａ内の管理位置を取得することができる。

図３の情報変換テーブルにおいて、位置タグｕ０１〜ｘ０１に対応する管理位置として管理位置Ｅ１〜Ｅ４が示され、位置タグｕ０２〜ｘ０２に対応する管理位置として作業棟３ｂが示されている。これら位置タグｕ０１〜ｘ０１及び位置タグｕ０２〜ｘ０２は、自動ドアＤ１〜Ｄ４近傍に設けられた位置タグであり、フォークリフト２が自動ドアＤ１〜Ｄ４を通過したことを検知することができる。

例えば、タグ読取装置４の第１読取装置４ａが位置タグｕ０１と位置タグｕ０２を連続して検知すれば、フォークリフト２が自動ドアＤ１を通過したと判定することができる。位置タグｕ０１が検知された直後に位置タグｕ０２が検知されれば、フォークリフト２は自動ドアＤ１を通過して倉庫３ａから作業棟３ｂへ移動し、現在作業棟３ｂに居ると判断でき、その逆に、位置タグｕ０２が検知された直後に位置タグｕ０１が検知されれば、フォークリフト２は自動ドアＤ１を通過して作業棟３ｂから倉庫３ａへ移動し、現在管理位置Ｅ１に居ると判断できる。このように、自動ドアＤ１〜自動ドアＤ４を挟んで位置タグが設置されているので、フォークリフト２が、倉庫３ａのいずれかの管理位置から作業棟３ｂへ移動したこと、及び作業棟３ｂから倉庫３ａのいずれかの管理位置へ移動したことを検知できる。

なお、終了リスト作成部５２は、位置判定部５３に終了リストを送信する前に、終了リストを無線通信ＰＣ端末９に送信する。
無線通信ＰＣ端末９は、終了リスト作成部５２が作成した終了リストを受信して表示するデータ表示部（図示せず）と、表示された終了リストの内容をオペレータの操作により変更するデータ入力部（図示せず）とを備えている。

データ表示部は、例えば一般的な静電容量式の液晶タッチパネルであって、無線通信ＰＣ端末９が終了リスト作成部５２から受信した終了リストを表示する。
データ入力部は、オペレータからの入力に従って、データ表示部に表示された終了リストの部材タグに紐づけられた位置タグを修正するように、搬送状況把握部５の終了リスト作成部５２に指示する。

搬送状況把握部５の終了リスト作成部５２は、無線通信ＰＣ端末９のデータ入力部からの指示に従って終了リストを修正し、修正された終了リストを位置判定部５３に送信する。位置判定部５３は、この修正された終了リストを基に、搬送された部材の位置（管理位置）を判定する。
上述のように、データ表示部に表示された終了リストの内容を変更する場合は、オペレータがデータ入力部を用いて変更内容を入力するが、終了リストを変更しない場合、オペレータは、データ入力部を介して、表示された終了リストの内容を単に承認するだけである。

図２〜図４を参照しながら、本実施形態による部材搬送管理システム１の動作について説明する。図４は、本実施形態による部材搬送管理システム１による開始リストの作成から終了リストの作成までを時系列で説明する図である。
図２に示す倉庫３ａ内で、フォークリフト２が部材を載置したパレットを持ち上げると、フォークリフト２のオペレータは、無線通信ＰＣ端末９のデータ表示部などを介して搬送開始の通知（搬送開始通知）を発する。

搬送状況把握部（管理サーバ）５の開始リスト作成部５１は、搬送開始通知を受けて、搬送開始通知を受けた直後に第１読取装置４ａによって検知された位置タグのＩＤコードと、位置タグのＩＤコードの検知と同時に第２読取装置４ｂによって検知された部材タグのＩＤコードとを関連付けてレコードを作成し開始リストとする（開始リスト作成ステップ）。

図４に（１）で示す開始リストでは、ＩＤコードｎ０２の位置タグｎ０２と、ＩＤコードＺ１，Ｚ２，Ｚ３の３つの部材タグＺ１〜Ｚ３が紐付け（関連付け）られている。
搬送開始通知を発した後、オペレータがフォークリフト２を移動させると、第１読取装置４ａによって新たな位置タグｔ０１が検知される。管理サーバは、新たな位置タグｔ０１と同時に第２読取装置４ｂによって検知された部材Ｚ１，Ｚ３とを関連付けて、図４に（２）で示すように開始リストに次いでレコード（リスト）を追加する。管理サーバは、以降、新たな位置タグが検知されるたびに、新たに検知した位置タグと部材タグを関連付けたレコード（リスト）を追加し、図４に（３）で示すテーブルを作成する。

部材が目的の場所まで搬送され、フォークリフト２が部材を載置したパレットを降ろすと、フォークリフト２のオペレータは、無線通信ＰＣ端末９のデータ表示部などを介して搬送終了の通知（搬送終了通知）を発する。
搬送状況把握部（管理サーバ）５の終了リスト作成部５２は、搬送終了通知を受けて、搬送終了通知を受けた直後に第１読取装置４ａによって検知された位置タグのＩＤコードｘ０２と、位置タグのＩＤコードｘ０２の検知と同時に第２読取装置４ｂによって検知された部材タグのＩＤコードＺ１，Ｚ１０とを関連付けてレコードを作成し、終了リストとして図４に（３）で示すテーブルに追加して図４に（４）で示すテーブルを得る（終了リスト作成ステップ）。

終了リスト作成部５２は、終了リストを無線通信ＰＣ端末９に送信してオペレータによる承認又は修正の指示を受け、最終的な終了リストを作成する。
終了リストの作成後、位置判定部５３は、図４に（１）で示す開始リストと図４に（４）で示す終了リストとを比較して、開始リストと終了リストの両方に含まれる部材タグのＩＤコードを抽出する。図４では、部材タグＺ１だけが開始リストと終了リストの両方、又は開始リストから終了リストに至るまでの全てのリスト（レコード）に含まれており、位置判定部５３は、部材タグＺ１が取り付けられた部材が、フォークリフト２によって搬送されたと判断する。

その上で、位置判定部５３は、終了リストを参照して、部材タグＺ１に関連付けられた位置タグｘ０２を取得する。位置判定部５３は、図３のタグ情報変換テーブル５４に基づいて、取得した位置タグｘ０２から管理位置が作業棟３ｂであることを取得し、部材タグＺ１の取り付けられた部材が作業棟３ｂへ搬送されたと判定する（位置判定ステップ）。
部材位置データベース５５は、部材タグＺ１の取り付けられた部材が作業棟３ｂへ搬送されたことに基づいて、部材タグＺ１に紐づけ（関連付け）られる現在の管理位置を作業棟３ｂに変更して格納する。

以上の動作によって、部材が搬送された管理位置を部材位置データベース５５によって常に管理することができる。図４に（４）で示すテーブルの位置タグＩＤを上から順に辿れば、図２に曲線で示すように、フォークリフト２が移動した軌跡を再現できる。図４に示す例によれば、フォークリフト２は、管理位置Ｄ３で部材タグＺ１が取り付けられた部材の搬送を開始して管理位置Ｅ４を通過し、自動ドアＤ４を通って作業棟３ｂに入ったことがわかる。このようなデータベースを参照することにより、搬送された部材の最新の管理位置や、フォークリフト２毎の搬送履歴などを取得することができる。

図４を用いた説明では、フォークリフト２が作業棟３ｂに入って搬送終了通知が発行されたとき、自動ドアＤ４の近傍に設置された位置タグｘ０２が検知された。しかし、フォークリフト２が自動ドアＤ４を離れて作業棟３ｂの奥に進入し、近くに位置タグが設置されていない場所で搬送終了通知が発行される場合がある。
この場合、第２読取装置４ｂによって部材タグが検知されるものの、第１読取装置４ａは位置タグを検知しないので、図４に（４）で示すテーブルの最後には、部材タグのＩＤ
コードは記載されているものの、位置タグのＩＤコードが記載されていないレコードが終了リストとして追加される。このとき、位置判定部５３は、終了リストの直前のレコード（リスト）に記載された位置タグを、終了リストの位置タグとして適用し、部材が搬送された管理位置を判定する。

加えて、フォークリフト２が作業棟３ｂに進入せずに倉庫３ａ内で移動しているときでも、倉庫３ａ内の環境によっては第１読取装置４ａが位置タグを検知できず、終了リストにおいて位置タグが記載されない可能性がある。このときも、位置判定部５３は、終了リストの直前のレコード（リスト）にＩＤコードが記載された位置タグを、終了リストの位置タグとして適用し、部材が搬送された管理位置を判定する。

なお、上述の説明では、第１読取装置４ａは、一度に１つの位置タグしか検知していない。しかし実際の運用では、第１読取装置４ａが一度に複数の位置タグを検知することがある。このときは、検知した複数の位置タグから適切な位置タグを選定する必要がある。具体的には、第１読取装置４ａに、検知した複数の位置タグから適切な位置タグを選定する選定部を設ける。

選定部は、タグ読取装置４が位置タグを複数検知した場合に、検知された複数の位置タグのうち、当該検知における検知信号強度が最も高い位置タグ又は検知信号強度の所定時間での平均値が最も高い位置タグを、タグ読取装置４によって検知された位置タグとして選定するように構成されたものである。
また、選定部を、タグ読取装置４が位置タグを複数検知した場合に、検知された複数の位置タグのうち、所定時間内に最も多くの回数検知された位置タグを、タグ読取装置４によって検知された位置タグとして選定するように構成することもできる。

このような選定部は、第１読取装置４ａに限らず、無線通信ＰＣ端末９に設けられてもよい。
以下に、上記実施形態から得られる効果、及び上記実施形態の変形例について説明する。
本実施形態で説明する部材タグの検知距離は数ｍ以上であるため、フォークリフト２に搭載されたタグ読取装置４は、搬送の途中において、実際に搬送されている部材だけではなく、その搬送されている部材の周囲に置かれた他の部材の部材タグも検知してしまう可能性が高い。しかしその一方、搬送されている部材の部材タグ以外の周囲の部材タグは、フォークリフト２が他の場所へ移動してしまえば検知されることはなくなる。

したがって、検知された部材タグとその部材タグが検知された位置情報（位置タグの識別上方）とを組み合わせで記録し、フォークリフト２の位置が変わっても常に検知され続ける部材タグのみを抽出することで、実際に搬送された部材タグのみを正しく判断することができる。
上述の実施形態では、検知した部材タグと位置タグとを組み合わせることで搬送された部材の搬送位置を判断した。しかし、部材搬送管理システム１の実際の適用形態としては、管理エリア３における位置タグの取り付け位置が部材を管理したい位置である管理単位（管理ブロック）ではないといった場合があり、位置タグの取り付け位置と管理ブロックとが必ずしも一致しているとは限らない。つまり、複数の位置タグが一つの管理ブロック内に設置されていたり、複数の位置タグの中間位置であって位置タグを複数同時に検知できる位置に管理ブロックが設定されていたりする場合があり得る。

このような場合、搬送状況把握部５が位置タグの識別情報を管理ブロックの識別情報に変換するテーブルを有していればよい。このテーブルを参照して、検知した位置タグの識別情報を管理ブロックの識別情報へ変換することで、位置タグの識別情報そのものではなく、位置タグの識別情報がテーブルに基づいて変換された管理ブロックの識別情報を、部材タグの識別情報と組み合わせて記録することができる。

また、位置タグの設置場所としては、床面への埋め込み、柱や壁面への埋め込みなどが考えられるが、近年、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグの中でも、２０ｍ程度の長距離を介して検知可能な長距離型タグが実現している。上述の実施形態でも、このような長距離型タグを位置タグとして倉庫３ａや工場等の天井に設置し、この天井の位置タグをフォークリフト２
等から検知することによって部材の位置を把握している。このように天井に位置タグを設置する理由は、フォークリフト２等からの位置タグの見通しが良好となる点、倉庫３ａの床部７の設備や部材の置場の配置に関係なく位置タグを設置できる点などが、位置タグの床面への埋め込みや、柱及び壁面への埋め込みに比べて優れているからである。

しかしながら、位置タグを天井へ設置するような場合であっても、複数の位置タグの境界領域では、複数の位置タグが同時に検知されるような場合もありうる。また、金属物の多い環境である場合、思わぬところに設置された関係のない位置タグの信号が周囲の金属物で反射し、検知されてしまうこともありうる。
このような場合のために、上述の実施形態では、所定の一定時間毎の位置タグの検知結果を集計し、その集計において、位置タグからの応答信号の受信信号強度の平均値が最も大きかった位置タグ、検知された応答の回数が最も多かった位置タグ、あるいは受信信号強度が大きく応答回数が多かった位置タグによって、最も近傍にある位置検知用タグを判定している。

上述の実施形態による部材搬送管理システム１では、検知された位置タグ及び部材タグの情報処理、及びオペレータとのインターフェースとして、無線通信ＰＣ端末９である車載ＰＣ端末をフォークリフト２等に設置することを想定している。従って、部材の搬送開始及び搬送終了のタイミングは、オペレータがこの車載ＰＣ端末を用いて入力すればよい。具体的には、車載ＰＣ端末に表示された搬送開始及び搬送終了のそれぞれに対応した画面上の選択ボタンを、タッチパネル、キーボード、マウスなどの手段で選択してもよい。また、搬送開始及び搬送終了に対応する物理的なボタンを車載ＰＣ端末に接続し、それらのボタンを押下することで入力してもよい。

また、上述の実施形態において、原則的には、搬送した部材に取り付けられた部材タグのみを抽出する。しかし、部材搬送管理システム１の導入当初、つまり、倉庫３ａ等の管理エリア３の部材が搬送された際に部材が搬送された位置を予め登録する部材位置管理業務の運用が必要となるが、その部材位置管理業務が定着し安定的に運用されるまでの間は、必ずしも全ての部材が正しい位置で登録されているとは限らない。

そこで、上述の実施形態では、搬送終了時に検知された周囲の部材タグの全てを、その部材タグの部材搬送管理システム１上での現在位置情報と共に、フォークリフト２に設置された車載ＰＣ端末に一旦表示する。その上で、部材搬送管理システム１上での現在位置情報が、実際に部材が搬送された位置と異なっている場合には、オペレータが、システム上での現在位置情報を実際に部材が搬送された位置に修正する。このことは、部材位置管理業務の速やかな定着のためには有効である。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ 部材搬送管理システム
２ フォークリフト
３ 管理エリア
３ａ 倉庫
３ｂ 作業棟
４ タグ読取装置
４ａ 第１読取装置
４ｂ 第２読取装置
５ 搬送状況把握部
６ 天井部
７ 床部
８ 基地局
９ 無線通信ＰＣ端末
１０ 構内ネットワーク
１１ 仕切り壁
Ｄ１〜Ｄ４ 自動ドア
５１ 開始リスト作成部
５２ 終了リスト作成部
５３ 位置判定部

Claims (14)

1. 位置タグが所定の位置に配置された管理エリア内で、部材タグを取り付けた部材を搬送装置を用いて搬送する際に、搬送される部材の管理エリア内での位置を管理する部材搬送管理システムであって、
   前記搬送装置に取り付けられ、且つ前記位置タグ及び部材タグを検知すると共に検知された位置タグ及び部材タグに記録された識別情報を読み取るタグ読取装置と、
   前記タグ読取装置が読み取った位置タグ及び部材タグの識別情報を基に部材の搬送状況を把握する搬送状況把握部と、を備えており、
   前記搬送状況把握部は、
   前記部材の搬送を開始する位置でタグ読取装置によって検知された部材タグと位置タグとを関連付ける開始リストを作成する開始リスト作成部と、
   前記部材の搬送を終了する位置でタグ読取装置によって検知された部材タグと位置タグとを関連付ける終了リストを作成する終了リスト作成部と、
   前記開始リストと終了リストとを比較して、開始リストと終了リストの両方に含まれる部材タグを抽出し、抽出された部材タグに関連付けられた位置タグに基づいて、当該抽出された部材タグの取り付けられた部材が搬送された位置を判定する位置判定部と、を有することを特徴とする部材搬送管理システム。
2. 前記搬送状況把握部は、前記管理エリア内で位置タグが配置された位置と前記位置タグの識別情報とを対応付けるタグ情報変換テーブルを有し、
   前記位置判定部は、前記タグ情報変換テーブルに基づいて、前記抽出した部材タグに関連付けられた位置タグの識別情報を前記管理エリア内で位置タグが配置された位置に変換することで、前記部材が搬送された位置を判定することを特徴とする請求項１に記載の部材搬送管理システム。
3. 前記タグ読取装置が位置タグを複数検知した場合に、検知された複数の位置タグのうち、当該検知における検知信号強度が最も高い位置タグ又は検知信号強度の所定時間での平均値が最も高い位置タグを、前記タグ読取装置によって検知された位置タグとして選定する選定部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の部材搬送管理システム。
4. 前記タグ読取装置が位置タグを複数検知した場合に、検知された複数の位置タグのうち、所定時間内に最も多くの回数検知された位置タグを、前記タグ読取装置によって検知された位置タグとして選定する選定部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の部材搬送管理システム。
5. 前記開始リスト作成部は、外部から通知された部材の搬送開始の通知に基づいて開始リストを作成し、
   前記終了リスト作成部は、外部から通知された部材の搬送終了の通知に基づいて終了リストを作成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の部材搬送管理システム。
6. 前記位置判定部は、前記終了リストにおいて位置タグが記載されていないときは、前記部材の搬送を終了する直前に検知された位置タグを、前記終了リストの位置タグとして用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の部材搬送管理システム。
7. 前記搬送装置は、
   前記終了リスト作成部が作成した終了リストを表示するデータ表示部と、
   前記データ表示装置に表示された終了リストに示される部材に関連付けられた位置タグ
   の変更を搬送状況把握部に指示するデータ入力部と、を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の部材搬送管理システム。
8. 前記位置タグが管理エリアの天井部に配置され、
   前記搬送装置に設けられたタグ読取装置が、位置タグを検知する第１読取装置と部材タグを検知する第２読取装置とから構成され、
   前記第１読取装置は、その検知指向性が天井部を向くように設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の部材搬送管理システム。
9. 位置タグが所定の位置に配置された管理エリア内で、部材タグを取り付けた部材を搬送装置を用いて搬送する際に、前記搬送装置に取り付けられ、且つ前記位置タグ及び部材タグを検知すると共に検知された位置タグ及び部材タグに記録された識別情報を読み取るタグ読取装置を用いて、前記搬送される部材の管理エリア内での位置を管理する部材搬送管理方法であって、
   前記部材の搬送を開始する位置でタグ読取装置によって検知された部材タグと位置タグとを関連付ける開始リストを作成する開始リスト作成ステップと、
   前記部材の搬送を終了する位置でタグ読取装置によって検知された部材タグと位置タグとを関連付ける終了リストを作成する終了リスト作成ステップと、
   前記開始リストと終了リストとを比較して、開始リストと終了リストの両方に含まれる部材タグを抽出し、抽出された部材タグに関連付けられた位置タグに基づいて、当該抽出された部材タグの取り付けられた部材が搬送された位置を判定する位置判定ステップと、を有することを特徴とする部材搬送管理方法。
10. 前記位置判定ステップは、前記管理エリア内で位置タグが配置された位置と前記位置タグの識別情報とを対応付けるタグ情報変換テーブルに基づいて、前記抽出した部材タグに関連付けられた位置タグの識別情報を前記管理エリア内で位置タグが配置された位置に変換することで、前記部材が搬送された位置を判定することを特徴とする請求項９に記載の部材搬送管理方法。
11. 前記開始リスト作成ステップ及び／又は前記終了リスト作成ステップが、前記タグ読取装置が位置タグを複数検知した場合に、検知された複数の位置タグのうち、当該検知における検知信号強度が最も高い位置タグ又は検知信号強度の所定時間での平均値が最も高い位置タグを、前記タグ読取装置によって検知された位置タグとして選定する位置タグ選定ステップを含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の部材搬送管理方法。
12. 前記開始リスト作成ステップ及び／又は前記終了リスト作成ステップが、前記タグ読取装置が位置タグを複数検知した場合に、検知された複数の位置タグのうち、所定時間内に最も多くの回数検知された位置タグを、前記タグ読取装置によって検知された位置タグとして選定する選定ステップを含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の部材搬送管理方法。
13. 前記開始リスト作成ステップは、外部から通知された部材の搬送開始の通知に基づいて開始リストを作成し、
    前記終了リスト作成ステップは、外部から通知された部材の搬送終了の通知に基づいて終了リストを作成することを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の部材搬送管理方法。
14. 前記位置判定ステップは、前記終了リストにおいて位置タグが記載されていないときは、前記部材の搬送を終了する直前に検知された位置タグを、前記終了リストの位置タグとして用いることを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載の部材搬送管理方法。

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