JP7096429B2 - トランスポンダを備える空気入りタイヤを取り扱うためのフォークリフト - Google Patents

Description

本発明は、トランスポンダを備える空気入りタイヤを取り扱うためのフォークリフトに関する。

一般的に、空気入りタイヤを生産ラインの最後段階において（典型的には空気入りタイヤを輸送コンテナに積み込むため）、又は仕分け倉庫において取り扱うために、通常はパレット上に積載される空気入りタイヤの（少なくとも）１つのスタックを下側から持ち上げる一対のフォークを備えるフォークリフトが使用され、又は空気入りタイヤのスタックを側方から把持する一対のグリッパーを備えるその他の手段が使用されている。

過去数年間で、空気入りタイヤの識別情報、特徴及び履歴を遠隔通信可能とするトランスポンダ（無線周波数により通信可能な電子デバイス）を備える「スマート」空気入りタイヤが出現している。

この場合にオペレータは、フォークリフトによる空気入りタイヤの取り扱いに加えて、例えばオペレータが正しい空気入りタイヤで作業していることを確認するため、及び／又は空気入りタイヤの位置変更を電子レジスタ内に保存するために、空気入りタイヤに関連付けられたトランスポンダを適切な読み取り装置により読み取る必要がある。

通常、フォークリフトを操作するオペレータには手動読み取り装置（携行が容易な軽量の読み取り装置）が装備されている。空気入りタイヤがフォークリフトに積載されると、オペレータはフォークリフトから降車し、読み取り装置を携えて空気入りタイヤに接近し、対応するトランスポンダを読み取って空気入りタイヤ自体を一定の確度で識別する。この操作手順では、かなりの時間的ロスが生じる。これは、オペレータがフォークリフトから降車する必要がある（フォークリフトを停止させて駐車モードとする必要がある）からであり、更には、手動読み取り装置を各空気入りタイヤまで携行して。対応するトランスポンダを読み取る必要がある（既知の手動読み取り装置は、空気入りタイヤのスタックにおける全ての空気入りタイヤのトランスポンダを同時に読み取ることができず、読み取り装置をスタックにおける個々の空気入りタイヤまで移動させる必要がある）からである。

この点についての留意点は、個々の空気入りタイヤ内に埋め込まれたトランスポンダの最大読み取り距離が約１～２ｍであるのに対して、空気入りタイヤのスタックの高さが通常は３ｍ以上であること（従って、最大読み取り距離を超えていること）である。更に、多数の空気入りタイヤが互いに密接している（積み重なっている）場合、金属部品によって遮蔽及び／又は反射が発生することがあり、これは空気入りタイヤ内に埋め込まれたトランスポンダの最大読み取り距離を一層減少させるものである。

特許文献１：ヨーロッパ特許出願公開第２７３３６３９号公報には、長いアンテナを有する読み取り装置の実施例が記載されている。この実施例において、スタックにおける全ての空気入りタイヤのトランスポンダを同時に、すなわち一挙に読み取るためには、アンテナを空気入りタイヤのスタック内に挿入する必要がある。このような長いアンテナを有する読み取り装置は、オペレータが手動で使用することができる。この場合には、空気入りタイヤのスタックを固定した状態で読み取り装置を移動させる。また、読み取り装置を固定位置に配置し（床面上で下側から、又はポータル内で上側から）、フォークリフトを駆動して空気入りタイヤのスタックをアンテナに挿入する（この場合には、読み取り装置を固定した状態で空気入りタイヤのスタックを移動させる）こともできるしかしながら、特許文献１で提案されている構成は、いずれにせよ時間的ロスを生じるものである。アンテナを空気入りタイヤのスタックに挿入するためにオペレータがフォークリフトから降車する必要があり、あるいは、空気入りタイヤのスタックにアンテナを挿入するためには、オペレータが多分に複雑な操作を実行する必要がある（誤操作により空気入りタイヤがアンテナにぶつかれば、アンテナを損傷させかねない）。

ヨーロッパ特許出願公開第２７３３６３９号公報

本発明の課題は、トランスポンダを備える空気入りタイヤを取り扱うためのフォークリフトとして、上述した欠点がなく、しかも容易かつ安価に実施することのできるフォークリフトを提供することである。

本発明によれば、トランスポンダを備える空気入りタイヤを取り扱うための、添付の請求範囲に記載した特徴を有するフォークリフトが提供される。

各請求項は、本説明の必須部分を構成する本発明の好適な実施形態を記載するものである。

以下、本発明を、例示的な実施形態を非限定的に示す添付図面を参照して説明する。
本発明に従って実施された、トランスポンダを備える空気入りタイヤを取り扱うためのフォークリフトの概略図である。 図１のフォークリフトで取り扱われる空気入りタイヤのトランスポンダと、同フォークリフトにおける読み取り装置を示す概略図である。 読み取り装置がある位置を占める場合の図１のフォークリフトの概略図である。 読み取り装置が他の位置を占める場合の図１のフォークリフトの概略図である。 読み取り装置が更に他の位置を占める場合の図１のフォークリフトの概略図である。

図１において、参照数字１はフォークリフト全体を表している。

フォークリフト１は、車輪を備える操作手段であり、電気、ディーゼル又はガスモータにより駆動され、把持装置２が前部に配置されて空気入りタイヤ３のスタックをピックアップする構成とされている。把持装置２は、支持体４自体に対して垂直に移動させるため、支持体４内にスライド可能に取り付けられている。すなわち、把持装置２は、支持体４に沿ってスライドすることにより上下動する。限定的ではないが、好適には、支持体４は、その垂直基準線に対する傾斜角（把持装置２の傾斜角）を可変とするために、フォークリフト１のフレーム上に可動に取り付けられる。

添付図面に示す実施形態において、把持装置２は、一対のフォーク（添付図面はその一方のみを示す）を備え、空気圧タイヤ３のスタックを下側から持ち上げる（通常、空気圧タイヤ３のスタックはパレット上に載置される）構成とされている。。図示しない別の実施形態において、把持装置２は、空気入りタイヤ３のスタックを側方から把持する一対の把持部材を備える。すなわち、パレットは不要である。

フォークリフト１は、ドライバが搭乗するドライバキャビン５を更に備え、その上部は水平ルーフ６（フォークリフト１が転倒し、上方の物体がフォークリフト上に落下してもドライバを適切に保護するよう、頑丈な構成とされる。）により包囲されている。

各空気入りタイヤ３は、中央キャビティ７を有する環状形状とされている。更に、各空気入りタイヤ３は、トランスポンダ８、すなわち、情報を記憶することができ、無線周波数による通信が可能な電子デバイス（通常は、無電源の受動的デバイス）を備える。換言すれば、各トランスポンダ８は、空気入りタイヤ３と一体化された小型の「スマートラベル」であり、読み取り装置（照会装置）と称される特定の固定又は携帯装置からの遠隔照会に応答することができる。読み取り装置は、無線周波数を使用してトランスポンダ８と通信している間、照会中のトランスポンダ８に保存されている情報を読み取り、及び／又は変更することができる。すなわち、トランスポンダ８は、いわゆるＲＦＩＤ（無線周波数識別）技術に基づく無線読み取り及び／又は書き込みシステムの一部を構成する。

フォークリフト１は、空気入りタイヤ３のトランスポンダ８と通信（相互作用）することのできる読み取り装置９を備える。読み取り装置９は、一般的には対応する空気入りタイヤ３を識別するためにトランスポンダ８におけるメモリの内容の読み取り専用とされるが、トランスポンダ８のメモリ内容を（部分的に）変更する構成とすることもできる。

図２に示すように、読み取り装置９は、無線送信コンポーネント１０（電磁波を利用するもの）と、電波を送受信するための少なくとも１つのアンテナ１１とを備える。送信コンポーネント１０は、複数（例えば２個、３個又は４個）のアンテナ１１を含むことができる。

図１に示すように、フォークリフト１は、読み取り装置９の少なくとも一部を支持するための変位ユニット１２を備える。変位ユニット１２は、読み取り装置９を、読み取り装置９が、把持装置２により支持される空気入りタイヤ３のスタックから、同スタックの移動を妨げないように所定距離だけ離隔させた待機位置（図１）と、読み取り装置９が、把持装置２により支持される空気入りタイヤ３のスタックに近接配置される作業位置（図４及び５）との間で移動させるものである。言うまでもなく、読み取り装置９は、待機位置（図１）において、スタックにおける空気入りタイヤ３のトランスポンダ８と通信することができない。他方、読み取り装置９は、作業位置（図４及び５）において、スタックにおける全ての空気入りタイヤ３のトランスポンダ８と通信することができる。

添付図面に示す実施形態において、読み取り装置９は、作業位置（図４及び５）ではスタックの空気入りタイヤ３の中央キャビティ７内に配置される。図示しない別の実施形態において、読み取り装置９は、作業位置ではスタックの空気入りタイヤ３の外側に（又はスタックの空気入りタイヤ３のトレッドに近接させて）配置される。

好適な実施形態において、変位ユニット１２は、水平方向Ｄ１に沿って、及び水平方向Ｄ１に垂直な垂直方向Ｄ２に沿って、読み取り装置９を移動可能とされている。添付図面に示す実施形態において、水平方向Ｄ１に沿った変位は、（後述するように）回転により生じるものであり、その後に垂直方向Ｄ２に沿った変位が常に付加される。特に、変位ユニット１２は、読み取り装置９を実質的に水平方向Ｄ１に沿って移動させて、空気入りタイヤ３のスタックに対して接近／離隔移動させる。図１及び３を比較すると、読み取り装置９は、本質的に水平方向Ｄ１に沿った移動により、空気入りタイヤ３のスタックに対して接近している。これと対比して、変位ユニット１２は、読み取り装置９を垂直方向Ｄ２に沿って移動させることにより、空気入りタイヤ３のスタックに沿って、特に中央キャビティ７内でスライドさせる。図３、４及び５の対比から明かなとおり、読み取り装置９は、垂直方向Ｄ２に沿って空気入りタイヤ３のスタック内においてスライドするものである。

添付図面に示す好適な（ただし非限定的な）実施形態において、変位ユニット１２はアーム１３を備える。アーム１３は、第１の端部において水平回転軸線１５周りで回転するようにベース１４にヒンジ結合され、第１の端部とは反対側の第２の端部１６において読み取り装置９を支持する。特に、変位ユニット１２は、垂直方向Ｄ２に沿って直線運動を与えるための伸縮部材１７を備える。伸縮部材１７は、アーム１３の端部１６に取り付けられ、読み取り装置９（伸縮部材）を直接支持する（伸縮部材１７は、アーム１３と読み取り装置９との間に挿入される）。換言すれば、水平方向Ｄ１に沿った変位は、水平回転軸線１５周りでの回転により生じるものであり、常に垂直方向Ｄ２に沿った変位と組み合わされる。対照的に、垂直方向Ｄ２に沿った変位は、直線変位により生じるものである。

想定可能な実施形態において、変位ユニット１２は、垂直方向Ｄ２に対して平行な長手方向軸線周りでも読み取り装置９を回転させる構成とされる。

添付図面に示す実施形態において、変位ユニット１２は、支持体４の頂部に取り付けられる（すなわち、変位ユニット１２のベース１４は支持体４の頂部に剛性的に取り付けられる）。図示しない代替的な実施形態において、変位ユニット１２は、ドライバキャビン５のルーフ６上に取り付けられる（変位ユニット１２のベース１４は、ドライバキャビン５のルーフ６に対して剛固に取り付けられる）。この実施形態において、変位ユニット１２は、（例えばアルミニウムやプラスチックから製作して）十分に軽量かつ変形可能とすべきである。これにより、変位ユニット１２は、フォークリフト１が転倒した場合にルーフ６により圧し潰され、ドライバキャビン５のルーフ６を破損させることがなく、ひいてはドライバキャビン５自体を破損させることもない。

前述したように、読み取り装置９は、送信コンポーネント１０及びアンテナ１１を備える。想定可能な実施形態では、読み取り装置９のアンテナ１１のみが変位ユニット１２に取り付けられ、変位ユニット１２により、待機位置と作業位置との間で移動可能とされている。送信コンポーネント１０は、フォークリフト１上の固定位置に配置され、移動することはない。この場合、送信コンポーネント１０（アンテナ１１から分離独立している）は、ドライバキャビン５内に収容し、（例えば部分的にコイル状の）延長同軸ケーブルによってアンテナ１１に接続することができる。伝送コンポーネント１０をアンテナ１１に接続するための同軸ケーブルが非常に（過度に）長ければ、同軸ケーブル自体が信号電力の重大な損失を生じる可能性があるが、これは増幅器の挿入によって補償することができる。

代替的な実施形態において、読み取り装置９全体は、変位ユニット１２に取り付けられ、変位ユニット１２によって待機位置と作業位置との間で移動可能とされる（すなわち、変位ユニット１２は、送信コンポーネントと、これに対して不可分のユニットを形成するアンテナ１１の両者を移動させる構成とされる）。

想定可能な実施形態において、変位ユニット１２は、ドライバキャビン５内に乗り込んだフォークリフト１のオペレータによって手動制御される。別の実施形態において、変位ユニット１２は、自律的又は半自律的な態様で、待機位置（図１）と作業位置（図４及び５）との間の全ての移動を実行させることができる。この場合、変位ユニット１２は、通常は読み取り装置９に隣接させて配置されるセンサを備え、空気入りタイヤ３（特に、空気入りタイヤ３の中央キャビティ７）の正確な位置を決定する構成とされる（すなわち、これらのセンサはアーム１３の端部１６に対応して取り付けられる）。これらのセンサは、カメラ１８（光学センサ）及び／又は近接センサを含むことができる（その近接センサは、多くの場合には読み取り装置９に直接結合され、読み取り装置９自体と一体的に移動する）。フォークリフト１のオペレータが変位ユニット１２を手動制御する場合にも、同じセンサ（特にカメラ１８）を使用することができる。

換言すれば、変位ユニット１２を手動制御する場合と、変位ユニット１２を独立制御する場合のいずれにおいても、好適には、カメラ１８が読み取り装置９に隣接して配置され（すなわち、アーム１３の端部１６に取り付けられ）、読み取り装置９が作業位置（図４及び５）にあるときに空気入りタイヤ３のスタックのフレーミングを可能とする。

添付図面に示す実施形態において、空気入りタイヤ３のスタックは、フォークリフト１の把持装置２上に配置され、垂直に向けられている。図示しない他の実施形態において、フォークリフト１の把持装置２上に配置された空気入りタイヤ３のスタック（又は特別なラックに積載された複数のスタック）は、水平に向けられている。これらの実施形態において、変位ユニット１２は、水平軸線を有するアンテナ９が支持体４上で９０°回転して１つ又は複数のスタックの中央に到達するまで、ラック又は他の手段によりスライド可能とされる。（この場合、空気入りタイヤ３を支持するラックの幅が支持体４の幅よりも大きければ、アーム１３に加えて、別の延長アームを支持体４とベース１４との間に追加することにより、アンテナ１１を水平なスタック内に装入可能とする必要がある。）

添付図面に示す実施形態は、フォークリフト１の把持装置２上に空気入りタイヤ３の単一のスタックを収容することを前提としている。図示しない他の実施形態において、フォークリフト１の把持装置２上には、空気入りタイヤ３の複数のスタック（２個、３個、４個…）を収容することができ、これらのスタックは互いに隣接して配置される（垂直又は水平に向けられる）。

把持装置２によって支持されるスタックを構成する空気入りタイヤ３における全てのトランスポンダ８が読み取られたことをオペレータが迅速かつ安全に確認可能とするため、オペレータは、フォークリフト１の把持装置２に積載した空気入りタイヤ３の数を、その都度入力（タイプ入力）する必要がある。

そのために、ドライバキャビン５内にはスクリーンが設置されている。このスクリーンは、入力装置（例えば、物理的キーボード又は物理的ポインティングデバイス、あるいはスクリーンがタッチ画面である場合の仮想キーボード等）を備えると共にコンピュータ１９に接続され、そのコンピュータ１９は読み取り装置９に接続されている。（全機能を単一の物理的構造に統合したタブレットコンピュータが使用できることは、言うまでもない。）コンピュータ１９にインストールされたソフトウェアは、把持装置２により支持されるスタックを形成する空気入りタイヤ３の数の入力管理に加えて、読み取り装置により読み取られた全てのトランスポンダ８のコードも表示する。更に、コンピュータ１９にインストールされたソフトウェアは、読み取り装置９により読み取られたトランスポンダ８の数が、フォークリフト１の把持デバイス２上の空気圧タイヤ３の数としてオペレータにより入力された数と一致する（等しい）ことを、継続的に検証する。一致する場合、ソフトウェアは、正の信号（例えば緑色ライト）を発生し、トランスポンダ８の読み取り操作が終了する。他方、不一致の場合、ソフトウェアは、負の信号（例えば赤色光及び可聴警報音）を生成し、トランスポンダ８の読み取り操作を繰り返す必要がある。

コンピュータ１９は、他の機能も実行する。例えば、コンピュータ１９は、空気入りタイヤ３の倉庫の中央制御システムに（一般的には無線接続により）接続して在庫状況を、すなわち空気入りタイヤ３の受け入れ数、送り出し数及び現在庫数を、リアルタイムで更新することができる。

本明細書に記載した実施形態は、本発明の保護範囲から逸脱することなく適宜に組み合わせることができる。

上述したフォークリフト１は、多くの利点を有している。

第一に、上記のフォークリフト１は、読み取り装置９（又は少なくとも読み取り装置９のアンテナ１１）を把持装置２により支持されるスタックにおける全ての空気入りタイヤ３に対して近接させたときに、把持装置２で支持されるスタックにおける全ての空気入りタイヤ３のトランスポンダ８を、効果的かつ安全に（すなわち、エラーの可能性を最小限に抑えて）、そして効率的に読み取り可能とするものである。

また、上述したフォークリフト１は、把持装置２により支持されるスタックにおける全ての空気入りタイヤ３のトランスポンダ８を、トランスポンダ８の読み取り中にフォークリフト１のオペレータがドライバキャビン５を離れることなく、簡単な方法で読み取り可能とするものである。更に、トランスポンダ８の読み取りは、フォークリフト１が移動している間（すなわち、安全上の理由から常に低速で実行されるフォークリフト１の通常運転中）に行うこともできる。

最後に、上述したフォークリフト１は、製造が簡単で安価である。これは、比較的低コストで販売されており、非常に容易に市場調達できる部品のみを使用するからである。

１ フォークリフト
２ 把持装置
３ 空気入りタイヤ
４ 支持体
５ ドライバキャビン
６ ルーフ
７ 中央キャビティ
８ トランスポンダ
９ 読み取り装置
１０ 送信コンポーネント
１１ アンテナ
１２ 変位ユニット
１３ アーム
１４ ベース
１５ 回転軸線
１６ 端部
１７ 伸縮部材
１８ カメラ
１９ コンピュータ
Ｄ１ 水平方向
Ｄ２ 垂直方向

Claims (13)

1. トランスポンダ（８）を備える空気入りタイヤ（３）を取り扱うためのフォークリフト（１）であって、
   それぞれ中央キャビティ（７）及びトランスポンダ（８）を有する空気入りタイヤ（３）のスタックを載荷可能とした把持装置（２）と、
   アンテナ（１１）を含み、空気入りタイヤ（３）におけるトランスポンダ（８）と通信可能な読み取り装置（９）と、
   を備えるフォークリフト（１）において：
   前記フォークリフト（１）が、少なくとも読み取り装置（９）におけるアンテナ（１１）を支持する変位ユニット（１２）を更に備え、該変位ユニット（１２）は、該アンテナ（１１）を、把持装置（２）により支持される空気入りタイヤ（３）のスタックから特定の間隔をおいて配置される待機位置と、把持装置（２）により支持される空気入りタイヤ（３）のスタックに近接して配置される作業位置との間で移動させるよう構成されていることを特徴とする、フォークリフト（１）。
2. 請求項１に記載のフォークリフト（１）であって、前記作業位置において、前記読み取り装置（９）のアンテナ（１１）が、空気入りタイヤ（３）の中央キャビティ（７）内に配置される、フォークリフト（１）。
3. 請求項１又は２に記載のフォークリフト（１）であって、前記変位ユニット（１２）は、前記読み取り装置（９）のアンテナ（１１）を、水平方向（Ｄ１）と、水平方向（Ｄ１）に対して垂直な鉛直方向（Ｄ２）の両者に沿って移動させるよう構成されている、フォークリフト（１）。
4. 請求項３に記載のフォークリフト（１）であって、前記変位ユニット（１２）は、前記読み取り装置（９）のアンテナ（１１）を空気入りタイヤ（３）のスタックに対して接近／離隔移動させるために前記読み取り装置（９）実質的に前記水平方向（Ｄ１）に沿って移動させ、前記読み取り装置（９）のアンテナ（１１）を空気入りタイヤ（３）のスタックに沿ってスライド移動させるために前記垂直方向（Ｄ２）に沿って移動させるよう構成されている、フォークリフト（１）。
5. 請求項１～４の何れか一項に記載のフォークリフト（１）であって、前記変位ユニット（１２）がアーム（１３）を含み、該アーム（１３）は、第１の端部において水平な回転軸線（１５）周りで回転するようにヒンジ結合され、第１の端部とは反対側の第２の端部（１６）において前記読み取り装置（９）を支持するよう構成されている、フォークリフト（１）。
6. 請求項５に記載のフォークリフト（１）であって、前記変位ユニット（１２）は直線運動を与えるための伸縮部材（１７）を含み、該伸縮部材が、前記アーム（１３）の第２の端部（１６）に取り付けられ、前記読み取り装置（９）のアンテナ（１１）を直接支持するよう構成されている、フォークリフト（１）。
7. 請求項１～６の何れか一項に記載のフォークリフト（１）であって、前記変位ユニット（１２）は、前記読み取り装置（９）のアンテナ（１１）を、その長手方向軸線周りで回転させるよう構成されている、フォークリフト（１）。
8. 請求項１～７の何れか一項に記載のフォークリフト（１）であって、
   頂部がルーフ（６）によって閉じられるドライバキャビン（５）を備え、
   前記変位ユニット（１２）は、前記ドライバキャビン（５）のルーフ（６）に取り付けられている、フォークリフト（１）。
9. 請求項１～７の何れか一項に記載のフォークリフト（１）であって、
   支持体（４）を備え、該支持体上で前記把持装置（２）がスライド移動可能に取り付けられ、
   前記変位ユニット（１２）は、前記支持体（４）の頂部に取り付けられている、フォークリフト（１）。
10. 請求項１～９の何れか一項に記載のフォークリフト（１）であって：
    前記読み取り装置（９）は、前記アンテナ（１１）及び送信コンポーネント（１０）を備え；
    前記読み取り装置（９）のアンテナ（１１）のみが、変位ユニット（１２）自体によって前記待機位置と前記作業位置との間で移動するよう、前記変位ユニット（１２）に取り付けられている、フォークリフト（１）。
11. 請求項１～９の何れか一項に記載のフォークリフト（１）であって：
    前記読み取り装置（９）は、前記アンテナ（１１）及び送信コンポーネント（１０）を備え；
    読み取り装置（９）全体が、前記変位ユニット（１２）自体によって前記待機位置と前記作業位置との間で移動するよう、前記変位ユニット（１２）に取り付けられている、フォークリフト（１）。
12. 請求項１～１１の何れか一項に記載のフォークリフト（１）であって、前記読み取り装置（９）に隣接して配置されたカメラ（１８）を備え、該カメラ（１８）は、前記読み取り装置（９）が前記作業位置にある場合に、前記空気入りタイヤ（３）のスタックをフレーミングするよう構成されている、フォークリフト（１）。
13. 請求項１～１２の何れか一項に記載のフォークリフト（１）であって、コンピュータ（１９）を備え、該コンピュータ（９）は、フォークリフト（１）のオペレータから、前記把持装置（２）に載荷された空気入りタイヤ（３）の数を受信し、前記読み取り装置（９）から、読み取られたトランスポンダ（８）の数を受信し、前記把持装置（２）に載荷された空気入りタイヤ（３）の数が、読み取られたトランスポンダ（８）の数と等しいことを検証し、かつ、前記把持装置（２）に載荷された空気入りタイヤ（３）の数が、読み取られたトランスポンダ（８）の数と異なる場合にエラー信号を生成するよう構成されている、フォークリフト（１）。
    

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