台車搬送作業計測システム
【課題】台車搬送作業計測システムにおいて、簡単な構成により、台車の移動位置と移動速度を安価かつ容易に計測可能とする。
【解決手段】本システム１は、搬送作業領域に設置された位置タグ２と、位置タグ２の位置情報を読み取る台車１０に設置されたタグ読取部３と、車輪１１に設置されタグ読取部３によってその存在が検知される車輪タグ４と、台車１０に固定され車輪タグ４の周回軌道を遮蔽して車輪タグ４がタグ読取部３によって連続的に検知されるのを防止する遮蔽部５と、タグ読取部３が出力する位置タグ２からの位置情報および車輪タグ４の検知情報を台車１０の動作情報として台車１０の外部に送信する送信部６と、送信部６から送信された情報を受信する受信部７と、受信した検知情報の出現頻度に基づいて台車１０の移動速度を算出する演算部８と、算出結果を含む動作情報を記録する記録部９を備えている。タグ読取部３が両タグ２，４に併用される。
【解決手段】本システム１は、搬送作業領域に設置された位置タグ２と、位置タグ２の位置情報を読み取る台車１０に設置されたタグ読取部３と、車輪１１に設置されタグ読取部３によってその存在が検知される車輪タグ４と、台車１０に固定され車輪タグ４の周回軌道を遮蔽して車輪タグ４がタグ読取部３によって連続的に検知されるのを防止する遮蔽部５と、タグ読取部３が出力する位置タグ２からの位置情報および車輪タグ４の検知情報を台車１０の動作情報として台車１０の外部に送信する送信部６と、送信部６から送信された情報を受信する受信部７と、受信した検知情報の出現頻度に基づいて台車１０の移動速度を算出する演算部８と、算出結果を含む動作情報を記録する記録部９を備えている。タグ読取部３が両タグ２，４に併用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送用台車の移動と動作の情報を取得する搬送作業計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、生産現場における人が操作する台車の搬送作業効率を向上するため、一連の搬送作業の各所要時間を台車の動作について計測する搬送作業計測が行われている。例えば、建物内に位置情報を持つＩＣタグを設置し、搬送用台車にＩＣタグ読取装置と送信機を搭載し、搬送作業中に時間情報と読取装置によって読み取ったＩＣタグの位置情報とを送信機によって上位のコンピュータに送信し、作業時間や作業内容などの分析が行われる。この場合、細かく位置情報を得たい場合にはＩＣタグの設置を増やせばよく、また、測定内容や対象の変更をする場合にはＩＣタグの位置を換えるだけで済むので、容易かつフレキシブルに搬送作業計測を実施できる。しかしながら、このような搬送作業計測においては、各ＩＣタグ位置における位置情報と時間情報、すなわち点状の情報しか得られない。また、各点間を移動中の台車の動作情報を得るためにＩＣタグを増やすとしても限界がある。
【０００３】
そこで、搬送台車にエンコーダや加速度センサ等の計測機器を備えて、搬送台車の移動情報を逐一計測して上位コンピュータに送信することが考えられる。この場合、例えば、台車の移動時間と移動していない時間とを区別することができ、作業者が台車を離れて行っている作業時間を移動時間から分離し、搬送作業の内訳を精度良く把握できる。また、所定の走行経路を走行し、駆動輪の回転数から移動距離を求める無人の運搬台車において、走行経路中の所定位置に設けた走行距離補正点を検出することにより移動距離を補正するようにした運搬台車の走行制御方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−２５５７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したようなエンコーダや加速度センサ等の計測機器を備えた搬送作業計測においては、エンコーダや加速度センサ等の計測機器およびインターフェイス費用が高く、また運用面においても機器の搭載や配線取付などの操作が煩わしいという問題がある。また、上述した特許文献１に示されるような運搬台車の走行制御方式においては、高価な計測機器を備える必要がないとしても、上述の走行距離補正点が、位置情報を持つＩＣタグに相当し、やはり、点状の情報しか得られないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、台車の移動位置と移動速度を安価かつ容易に計測できる台車搬送作業計測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、台車の搬送作業領域に複数設置された位置座標を有する位置タグと、この位置タグの位置情報を通信により読み取る台車に設置されたタグ読取部とを備えて台車の動作情報を取得する台車搬送作業計測システムにおいて、前記台車の車輪に設置され前記タグ読取部によってその存在が検知される車輪タグと、前記台車に固定され前記車輪タグの周回軌道を遮蔽して前記車輪タグが前記タグ読取部によって連続的に検知されるのを防止する遮蔽部と、前記台車に設置され前記タグ読取部が出力する前記位置タグからの位置情報および前記車輪タグを検知した旨の検知情報を前記台車の動作情報として該台車外部に送信する送信部と、前記台車の外部にあって前記送信部から送信された情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した検知情報の出現頻度に基づいて前記台車の移動速度を算出する演算部と、前記演算部による算出結果を含む前記台車の動作情報を記録する記録部または前記動作情報を外部に送出する通信部と、を備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の台車搬送作業計測システムにおいて、前記タグ読取部は、前記台車に搭載される荷物に設置された荷物タグから少なくとも荷物の存在情報を取得して前記台車の動作情報として出力するものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の台車搬送作業計測システムにおいて、前記車輪タグを設置した車輪に設置された判定用車輪タグと、前記台車に固定され前記判定用車輪タグの周回軌道を遮蔽して前記判定用車輪タグが前記タグ読取部によって前記車輪タグとは異なる位相または異なる周期によって検知されるようにする判定用遮蔽部と、をさらに備え、前記判定用車輪タグが前記タグ読取部によって検知され、前記検知した旨の検知情報が前記送信部によって送信されると共に前記受信部によって受信され、前記演算部は、前記車輪タグおよび前記判定用車輪タグに関する検知情報の出現順序に基づいてこれらのタグが設置された車輪の回転方向を算出するものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システムにおいて、前記台車は左右に車輪を有し、前記車輪タグおよび前記遮蔽部が前記左右の車輪のそれぞれに対して設置され、前記演算部は、前記左右の車輪タグに関する各検知情報に基づいて算出した左右の車輪の回転速度の差分により前記台車の旋回速度を算出するものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システムにおいて、前記台車は前後左右に車輪を有し、前記車輪タグおよび前記遮蔽部が前記前後左右の車輪のそれぞれに対して設置され、前記演算部は、前記前後左右の車輪タグに関する各検知情報に基づいて前記台車の旋回速度および移動速度を算出するものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システムにおいて、前記タグ読取部は前記各タグを電波によって読み取るかまたは検知するものであり、前記タグ読取部と前記車輪タグまたは判定用車輪タグの間におけるタグ読取用電波の経路を確保するための電波反射板を前記台車に備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、速度計測用機器やインターフェースおよび配線作業などを要さずに、搬送台車の各位置における移動速度を、安価かつ容易に、計測して記録することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、停止時における、各荷物の積み込み時間、または積み降ろし時間を安価かつ容易に、計測して記録することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、安価かつ容易に、車輪の回転方向、従って台車の進行方向を判定することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、安価かつ容易に、旋回速度と方向を判定することができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、より多くの情報を用いるので、スリップや検出不良などの外乱に対しても安定的に、移動速度を計測することができる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、タグ読取部の電波を発信する部分が複数の車輪タグに対する指向角や距離を確保できない場合であっても、簡単な電波反射板によって電波の経路を確保するので、安価かつ容易に読取可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る台車搬送作業計測システムについて、図面を参照して説明する。図１は第１の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示し、図２、図３はタグの検知信号を示す。台車搬送作業計測システム１は、図１に示すように、台車１０の搬送作業領域に複数設置された位置座標を有する位置タグ２と、この位置タグ２の位置情報を通信により読み取る台車１０に設置されたタグ読取部３とを備えて台車１０の動作情報、すなわち、その移動と移動速度、停止、移動経路の要所々々における通過時刻や滞留時間などの情報を取得する計測システムである。台車１０の動作情報は、台車１０を用いる搬送作業の効率改善等に供される。
【００１９】
台車搬送作業計測システム１は、台車１０の車輪１１に設置されタグ読取部３によってその存在が検知される車輪タグ４と、台車１０に固定され車輪タグ４の周回軌道を遮蔽して車輪タグ４がタグ読取部３によって連続的に検知されるのを防止する遮蔽部５と、台車１０に設置されタグ読取部３が出力する位置タグ２からの位置情報および車輪タグ４を検知した旨の検知情報を台車１０の動作情報として台車１０の外部に送信する送信部６と、台車１０の外部にあって送信部６から送信された情報を受信する受信部７と、受信部７が受信した検知情報の出現頻度に基づいて台車１０の移動速度を算出する演算部８と、演算部８による算出結果を含む台車１０の動作情報を記録する記録部９を備えている。記録部９に代えて、または、記録部９に加えて、動作情報を外部に送出する通信部を備えることもできる。以下、各構成を詳細説明する。
【００２０】
位置タグ２は、床面に添付または埋め込まれて配置されたＲＦＩＤ（電波による個体識別）タグである。一般にＲＦＩＤタグは、個体識別情報が埋め込まれ、電波などを用いた近距離（周波数帯によって数ｃｍ〜数ｍ）の無線通信によって情報が読み取られる。従って、タグ読取部３は電波によって位置タグ２から情報を読み取る。位置タグ２から読み取られる情報は、その位置タグ２を配置した位置の座標値の情報である。なお、その情報は、座標値そのものではなく、その座標値を決定できる識別情報であってもよい。この場合、識別情報と座標値の対応表が援用される。
【００２１】
車輪タグ４は、タグ読取部３から照射される電波に応答して電波を返すことによってタグ読取部３に検知される。車輪タグ４は、少なくともタグ読取部３によってその存在が検知さればよく、必ずしも識別情報などを読取可能に保持している必要はない。ただし、車輪タグ４と位置タグ２とは、識別可能とされている方が望ましい。車輪タグ４は、タグ読取部３によってその存在が検知されるように車輪１１に固定されて車輪１１と共に回転するように設けられる。ところが、遮蔽部５は、車輪１１と共に回転する車輪タグ４の周回軌道の半分を、タグ読取部３から照射される電波に対して金属板や金属網などによって電磁遮蔽するように設けられている。従って、タグ読取部３は、遮蔽部５によって遮蔽されている周回軌道の半分の位置における車輪タグ４の存在を検知できない。
【００２２】
タグ読取部３は、台車搬送作業計測システム１の動作中において、一定の制御周期のもとで、位置タグ２および車輪タグ４を検知すべく下方および車輪１１に向けて電波を照射してタグからの電波を受信するタグ読取動作を行う。いずれかのタグを検知すると、その情報を送信部６を介して外部に送出する。受信部７、演算部８、および記録部９は、受信機能とＣＰＵやメモリや外部記憶装置や表示装置や入力装置などの一般的な構成とを備えたコンピュータおよびその上のプロセスを用いて構成することができる。
【００２３】
次に、台車搬送作業計測システム１による台車１０の動作情報の取得の様子を説明する。台車１０が、作業者によって押されて一定の速度で移動していると、図２（ａ）に示すように、タグ読取部３が車輪タグ４について取得する検知信号Ｋ４は、検知状態と非検知状態とを周期的に繰り返す信号となる。その繰り返しの周期Ｔ１は、上述から明らかなように車輪１１の回転周期である。台車１０がｘ方向に移動すると、車輪１１はＲ方向に回転する。周期Ｔ１は、台車１０の移動速度に１対１に対応するので、周期Ｔ１から車輪１１の回転速度、従って、台車１０の移動速度を求めることができる。ところで、図２（ａ）における検知信号Ｋ４は、直線によって示されているが、実際は測定点の集合である（このことは、他の検知信号においても同様である。）。そのような測定点のデータのうち、所定しきい値以上のデータが受信部７に送られ、演算部８によって処理されて、台車１０の移動速度が、周期Ｔ１に応じて適宜算出される。算出された移動速度は、時間情報と共に記憶部に記録される。
【００２４】
また、図２（ｂ）に示すように、位置タグ２の検知信号Ｋ２が得られることにより、時刻ｔ１に台車１０が位置タグ２の上部を通過したことが分かる。タグ読取部３は、位置タグ２を検知している間に、位置タグ２から位置情報を読み取り、その情報を送信部６を介して送信する。受信部７は、タグ読取部３が位置タグ２を検知した時刻ｔ１と共に時系列的に記録部９に記録させる。また、図３は、図２（ａ）に示した周期Ｔ１よりも大きな周期Ｔ２を有する検知信号Ｋ４の例であり、図２（ａ）の状態よりも遅い速度で移動していることを示す。また、時刻ｔ２〜ｔ３の間は検知信号がなく、台車１０が停止していることを示す。なお、検知信号があっても、その信号が変化していない場合は、やはり台車１０の停止状態を示す。これらの停止状態は、演算部８によってデータ処理された上で、速度ゼロと算出され、記録部９に記録される。
【００２５】
上述のように、記録部９には、車輪タグ４によって得られた停止状態の情報を含む移動速度、および、位置タグ２によって得られた位置情報が、時間情報と共に時系列的に記録される。これらの計測により記録された情報は、後処理によって、またはリアルタイム処理によって、台車１０の実際の移動経路の表示や、移動の所要時間解析などに供されて、搬送作業の効率向上に用いられる。
【００２６】
また、上述したタグ読取部３が行うタグ読取動作の周期は、移動距離や移動速度を求める精度と、演算部８におけるデータの処理速度や、記録部９における記憶容量との兼ね合いで決められる。例えば、人が台車１０を押して移動する場合の最高制限速度の状態において車輪１１の１回転を検出できるように、測定間隔を設定することができる。この最高制限速度の場合、車輪１１の半回転毎に、車輪タグ４の検知と非検知が繰り返され、車輪タグ４の検出情報は遮蔽部５の遮蔽により「有」「無」の２種類の情報となる。
【００２７】
本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、速度計測用機器やインターフェースおよび配線作業などを要さずに、搬送台車の各位置における移動速度を、安価かつ容易に、計測して記録することができる。すなわち、車輪タグ４は、タグ読取部３および遮蔽部５と共に、車輪の回転を検出する回転エンコーダを構成する。そして、車輪タグ４、および遮蔽部５は、車輪１１および台車にに容易に設置できる。また、位置タグ２と、そのタグ読取部３とが既存の場合に、車輪タグ４用の読取部として、既存の位置タグ２用のタグ読取部３をそのまま併用することができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図４は第２の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示し、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）はタグ検知信号の一例を示す。本実施形態は、第１の実施形態における台車搬送作業計測システム１において、図４に示すように、さらに、荷物１２の存在有無の情報を取得して台車１０の動作情報として出力するようにしたものである。すなわち、本実施形態のタグ読取部３は、一定の制御周期のもとで、位置タグ２および車輪タグ４に加え、台車１０に搭載される荷物１２に設置された荷物タグ１２ａ，１２ｂなどを検知すべく下方、車輪１１、および上方に向けて電波を照射して、これらのタグからの電波を受信するタグ読取動作を行う。いずれかのタグを検知すると、その情報を送信部６を介して外部に送出する。照射用の電波として、指向性の少ないアンテナを用いればよい。また、位置タグ２、車輪タグ４、荷物タグ１２ａ，１２ｂなどの各タグは、タグの基本機能として、互いに識別可能とされている。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、車輪タグ４の検知信号Ｋ４の時間変化から、時刻ｔ１〜ｔ４の間において台車１０が停止していることが分かる。また、図５（ｂ）に示すように、時刻ｔ２以降に、荷物タグ１２ａの検知信号Ｋａがないので、荷物タグ１２ａを有する荷物１２が台車１０から降ろされたことが分かる。さらに、図５（ｃ）に示すように、時刻ｔ３以降に、荷物タグ１２ｂの検知信号Ｋｂがないので、荷物タグ１２ｂを有する荷物１２が台車１０から降ろされたことが分かる。このような、台車１０に搭載された荷物１２の有無の情報が、タグ読取部３によって検知され、最終的に、台車１０の動作情報として記録部９に記録される。本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、停止時における、各荷物１２の積み込み時間、または積み降ろし時間を安価かつ容易に、計測して記録することができる。
【００３０】
（第３の実施形態）
図６は第３の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示し、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）はタグ検知信号の一例を示す。本実施形態は、第１または第２の実施形態における台車搬送作業計測システム１において、図６に示すように、さらに、判定用車輪タグ４１と、判定用遮蔽部５１とを備えて車輪１１の回転方向Ｒを検知するようにしたものである。すなわち、台車搬送作業計測システム１は、車輪タグ４を設置した車輪１１に設置された判定用車輪タグ４１と、台車１０に固定され判定用車輪タグ４１の周回軌道を遮蔽して判定用車輪タグ４１がタグ読取部３によって車輪タグ４とは異なる周期によって検知されるようにする判定用遮蔽部５１と、現在の検知情報と比較して回転方向の判定に用いる直前の検知情報を記憶するための記憶部８０と、を備えている。
【００３１】
判定用車輪タグ４１はタグ読取部３によって検知され、その検知した旨の検知情報が送信部６によって送信されると共に受信部７によって受信される。演算部８は、車輪タグ４および判定用車輪タグ４１に関する検知情報の出現順序に基づいてこれらのタグが設置された車輪１１の回転方向Ｒを算出する。
【００３２】
判定用車輪タグ４１は、車輪タグ４を配置した半径上であって、より中心側に配置されている。また、判定用遮蔽部５１は、判定用車輪タグ４１の周回軌道を４分の１づつ交互に遮蔽するように設けられている。車輪タグ４が、遮蔽部５によって周回軌道の半分を遮蔽されているので、判定用車輪タグ４１は車輪タグ４の半分の周期のもとで、タグ読取部３によって検知される。
【００３３】
図７（ａ）に示すように、車輪タグ４の検知信号Ｋ４における検知周期がＴであるのに対して、図７（ｂ）に示すように、判定用車輪タグ４１の検知信号Ｋ４１における周期はＴ／２となっている。ここで、図７（ｃ）に示すように、検知信号Ｋ４と検知信号Ｋ４１を合計すると、時間軸ｔに対して非対称な波形の検知信号ＫＧが得られる。波形が時間軸ｔに対して非対称とは、車輪１１の回転方向が、検知信号ＫＧの波形から判定できるということである。
【００３４】
図７（ｃ）に示す状況は、図６における台車１０がｘ方向に移動し、車輪１１がＲ方向に回転している状態を示す。検知信号ＫＧは、時間ｔの経過とともに、値が（０→２）、または（２→１）、または（１→０）のように変化している。もし、この検知信号ＫＧの値の時間変化が、（０→１）、または（１→２）、または（２→０）のように変化しているのであれば、台車１０はｘ方向とは反対方向に移動し、Ｒ方向とは反対方向に回転していると結論することができる。回転方向を判定するために、演算部８は過去の検知情報と現在の検知情報とを比較する必要があり、記憶部８０が直前の検知情報を記憶している。なお、記憶部８０は、演算部８に内蔵することもできる。
【００３５】
本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、安価かつ容易に、車輪１１の回転方向、従って台車１０の進行方向を判定することができる。
【００３６】
（第４の実施形態）
図８は第４の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示し、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）はタグ検知信号の一例を示す。本実施形態は、第３の実施形態における判定用遮蔽部５１を遮蔽部５と共通にしたものである。すなわち、本実施形態における判定用車輪タグ４１は、車輪１１において、車輪タグ４が配置されている半径上とは異なる半径上に配置し、車輪タグ４の検知信号と判定用車輪タグ４１の検知信号の時間変化の位相を異ならせることにより、車輪１１の回転方向を判定する。両半径の成す角度θは、０゜＜θ＜１８０゜であればよいが、９０゜が好適である。本実施形態では、θ＝９０゜とされている。
【００３７】
また、図９（ａ）（ｂ）に示すように、車輪タグ４の検知信号Ｋ４の大きさｋ２と、判定用車輪タグ４１の検知信号Ｋ４１の大きさｋ１とに差を持たせている。そこで、図９（ｃ）に示すように、検知信号Ｋ４と検知信号Ｋ４１を合計すると、時間軸ｔに対して非対称な波形の検知信号ＫＧが得られる。波形が時間軸ｔに対して非対称とは、車輪１１の回転方向が、検知信号ＫＧの波形から判定できるということである。この検知信号ＫＧの値の時間変化が、０→ｋ１→ｋ２→（ｋ１＋ｋ２）のように変化しているのであれば、台車１０はｘ方向に移動し、Ｒ方向に回転していると結論することができる。なお、時間差δは、上述の角度θに対応して発生する位相差である。また、検知信号Ｋ４と検知信号Ｋ４１の周期は同じＴである。
【００３８】
図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上述のｋ１，ｋ２が互いに等しい場合に相当する。この場合、図１０（ｃ）に示すように、検知信号Ｋ４と検知信号Ｋ４１を合計した検知信号ＫＧは、時間軸ｔに対して対称な波形となる。この場合においても、一般的なタグと同様に、車輪タグ４と判定用車輪タグ４１とが互いに識別された信号であるとすることにより、検知信号Ｋ４と検知信号Ｋ４１とにより、車輪１１の回転方向を判定することができる。これを図１０（ｃ）における検知信号ＫＧの時間変化でみると、例えば、（検出なし）→（Ｋ４検出）→（Ｋ４，Ｋ４１検出）→（Ｋ４１検出）→（検出なし）となり、時間軸に対して非対称であることが分かる。本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、簡単な遮蔽部５によって、安価かつ容易に、車輪１１の回転方向、従って台車１０の進行方向を判定することができる。
【００３９】
（第５の実施形態）
図１１は第５の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示す。本実施形態は、第１乃至第４のいずれかの実施形態の台車搬送作業計測システム１において、台車１０の旋回速度を算出するようにしたものである。すなわち、本実施形態の台車搬送作業計測システム１は、台車１０は左右に車輪１１を有し、車輪タグ４および遮蔽部５（不図示）を左右の車輪１１のそれぞれに対して設置している。また、演算部８は、左右の車輪タグ４に関する各検知情報に基づいて算出した左右の車輪１１の回転速度の差分により台車１０の旋回速度を算出する。なお、図中の車輪１１ａは操舵輪である。本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、安価かつ容易に、旋回速度と方向を判定することができる。
【００４０】
（第６の実施形態）
図１２は第６の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示す。本実施形態は、第１乃至第４のいずれかの実施形態の台車搬送作業計測システム１において、より多くの情報を用いて、移動速度を計測するようにしたものである。すなわち、本実施形態の台車搬送作業計測システム１は、台車１０は前後左右に車輪１１，１１ａを有し、車輪タグ４および遮蔽部５（不図示）が前後左右の車輪１１，１１ａのそれぞれに対して設置され、演算部８は、前後左右の車輪タグ４に関する各検知情報に基づいて台車１０の旋回速度および移動速度を算出する。なお、図中の車輪１１ａは操舵輪である。本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、より多くの情報を用いるので、スリップや検出不良などの外乱に対しても安定的に、移動速度を計測することができる。例えば、移動速度を、各車輪から求めた移動速度の平均値によって代表することができる。
【００４１】
（第７の実施形態）
図１３は第７の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示す。本実施形態の台車搬送作業計測システム１は、第１乃至第６のいずれかの実施形態において、タグ読取部３が各タグ４を電波によって読み取るかまたは検知する際に、タグ読取部３と車輪タグ４または判定用車輪タグ４１（不図示）の間におけるタグ読取用電波の経路を確保するための電波反射板３１を台車１０備えている。本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、タグ読取部３の電波を発信する部分３０が複数の車輪タグ４に対する指向角φや距離を確保できない場合であっても、安価かつ容易に読取可能となる。
【００４２】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。また、上述の実施形態において、４輪の台車１０を図示して説明したが、台車１０は４輪に限らず３輪でも本発明を適用できる。また、台車１０は、人が押してまたは引いて操作するものに限らず、自律移動する台車であっても、本発明を適用できる。また、遮蔽部５や判定用遮蔽部５１は、図１、図４、図６に示したような、半円形や４半円形のものに限らず、もっと遮蔽面積の小さい、または大きい遮蔽部でもよい。また、図６における遮蔽部５と判定用遮蔽部５１の回転位置関係や、車輪タグ４と判定用車輪タグ４１の回転位置関係は、図示したものに限らず、他の回転位置の配置でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【図２】（ａ）は同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｂ）は（ａ）に関連して検知される位置タグの検知信号の時間変化図。
【図３】同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の他の例を示す時間変化図。
【図４】第２の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【図５】（ａ）は同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｂ）（ｃ）はそれぞれ（ａ）に関連して検知される荷物タグの検知信号の一例を示す時間変化図。
【図６】第３の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【図７】（ａ）は同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｂ）は（ａ）に関連して検知される判定用車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｃ）は（ａ）（ｂ）の検知信号を合成して成る信号の時間変化図。
【図８】第４の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの車輪タグと判定用車輪タグの配置を示す車輪部分の側面図。
【図９】（ａ）は同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｂ）は（ａ）に関連して検知される判定用車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｃ）は（ａ）（ｂ）の検知信号を合成して成る信号の時間変化図。
【図１０】（ａ）は同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｂ）は（ａ）に関連して検知される判定用車輪タグの検知信号の他の例を示す時間変化図、（ｃ）は（ａ）（ｂ）の検知信号を合成して成る信号の時間変化図。
【図１１】第５の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【図１２】第６の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【図１３】第７の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【符号の説明】
【００４４】
１ 台車搬送作業計測システム
２ 位置タグ
３ タグ読取部
４ 車輪タグ
５ 遮蔽部
６ 送信部
７ 受信部
８ 演算部
９ 記録部（または通信部）
１０ 台車
１１，１１ａ 車輪
１２ 荷物
１２ａ，１２ｂ 荷物タグ
３１ 電波反射板
４１ 判定用車輪タグ
５１ 判定用遮蔽部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送用台車の移動と動作の情報を取得する搬送作業計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、生産現場における人が操作する台車の搬送作業効率を向上するため、一連の搬送作業の各所要時間を台車の動作について計測する搬送作業計測が行われている。例えば、建物内に位置情報を持つＩＣタグを設置し、搬送用台車にＩＣタグ読取装置と送信機を搭載し、搬送作業中に時間情報と読取装置によって読み取ったＩＣタグの位置情報とを送信機によって上位のコンピュータに送信し、作業時間や作業内容などの分析が行われる。この場合、細かく位置情報を得たい場合にはＩＣタグの設置を増やせばよく、また、測定内容や対象の変更をする場合にはＩＣタグの位置を換えるだけで済むので、容易かつフレキシブルに搬送作業計測を実施できる。しかしながら、このような搬送作業計測においては、各ＩＣタグ位置における位置情報と時間情報、すなわち点状の情報しか得られない。また、各点間を移動中の台車の動作情報を得るためにＩＣタグを増やすとしても限界がある。
【０００３】
そこで、搬送台車にエンコーダや加速度センサ等の計測機器を備えて、搬送台車の移動情報を逐一計測して上位コンピュータに送信することが考えられる。この場合、例えば、台車の移動時間と移動していない時間とを区別することができ、作業者が台車を離れて行っている作業時間を移動時間から分離し、搬送作業の内訳を精度良く把握できる。また、所定の走行経路を走行し、駆動輪の回転数から移動距離を求める無人の運搬台車において、走行経路中の所定位置に設けた走行距離補正点を検出することにより移動距離を補正するようにした運搬台車の走行制御方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−２５５７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したようなエンコーダや加速度センサ等の計測機器を備えた搬送作業計測においては、エンコーダや加速度センサ等の計測機器およびインターフェイス費用が高く、また運用面においても機器の搭載や配線取付などの操作が煩わしいという問題がある。また、上述した特許文献１に示されるような運搬台車の走行制御方式においては、高価な計測機器を備える必要がないとしても、上述の走行距離補正点が、位置情報を持つＩＣタグに相当し、やはり、点状の情報しか得られないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、台車の移動位置と移動速度を安価かつ容易に計測できる台車搬送作業計測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、台車の搬送作業領域に複数設置された位置座標を有する位置タグと、この位置タグの位置情報を通信により読み取る台車に設置されたタグ読取部とを備えて台車の動作情報を取得する台車搬送作業計測システムにおいて、前記台車の車輪に設置され前記タグ読取部によってその存在が検知される車輪タグと、前記台車に固定され前記車輪タグの周回軌道を遮蔽して前記車輪タグが前記タグ読取部によって連続的に検知されるのを防止する遮蔽部と、前記台車に設置され前記タグ読取部が出力する前記位置タグからの位置情報および前記車輪タグを検知した旨の検知情報を前記台車の動作情報として該台車外部に送信する送信部と、前記台車の外部にあって前記送信部から送信された情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した検知情報の出現頻度に基づいて前記台車の移動速度を算出する演算部と、前記演算部による算出結果を含む前記台車の動作情報を記録する記録部または前記動作情報を外部に送出する通信部と、を備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の台車搬送作業計測システムにおいて、前記タグ読取部は、前記台車に搭載される荷物に設置された荷物タグから少なくとも荷物の存在情報を取得して前記台車の動作情報として出力するものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の台車搬送作業計測システムにおいて、前記車輪タグを設置した車輪に設置された判定用車輪タグと、前記台車に固定され前記判定用車輪タグの周回軌道を遮蔽して前記判定用車輪タグが前記タグ読取部によって前記車輪タグとは異なる位相または異なる周期によって検知されるようにする判定用遮蔽部と、をさらに備え、前記判定用車輪タグが前記タグ読取部によって検知され、前記検知した旨の検知情報が前記送信部によって送信されると共に前記受信部によって受信され、前記演算部は、前記車輪タグおよび前記判定用車輪タグに関する検知情報の出現順序に基づいてこれらのタグが設置された車輪の回転方向を算出するものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システムにおいて、前記台車は左右に車輪を有し、前記車輪タグおよび前記遮蔽部が前記左右の車輪のそれぞれに対して設置され、前記演算部は、前記左右の車輪タグに関する各検知情報に基づいて算出した左右の車輪の回転速度の差分により前記台車の旋回速度を算出するものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システムにおいて、前記台車は前後左右に車輪を有し、前記車輪タグおよび前記遮蔽部が前記前後左右の車輪のそれぞれに対して設置され、前記演算部は、前記前後左右の車輪タグに関する各検知情報に基づいて前記台車の旋回速度および移動速度を算出するものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システムにおいて、前記タグ読取部は前記各タグを電波によって読み取るかまたは検知するものであり、前記タグ読取部と前記車輪タグまたは判定用車輪タグの間におけるタグ読取用電波の経路を確保するための電波反射板を前記台車に備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、速度計測用機器やインターフェースおよび配線作業などを要さずに、搬送台車の各位置における移動速度を、安価かつ容易に、計測して記録することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、停止時における、各荷物の積み込み時間、または積み降ろし時間を安価かつ容易に、計測して記録することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、安価かつ容易に、車輪の回転方向、従って台車の進行方向を判定することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、安価かつ容易に、旋回速度と方向を判定することができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、より多くの情報を用いるので、スリップや検出不良などの外乱に対しても安定的に、移動速度を計測することができる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、タグ読取部の電波を発信する部分が複数の車輪タグに対する指向角や距離を確保できない場合であっても、簡単な電波反射板によって電波の経路を確保するので、安価かつ容易に読取可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る台車搬送作業計測システムについて、図面を参照して説明する。図１は第１の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示し、図２、図３はタグの検知信号を示す。台車搬送作業計測システム１は、図１に示すように、台車１０の搬送作業領域に複数設置された位置座標を有する位置タグ２と、この位置タグ２の位置情報を通信により読み取る台車１０に設置されたタグ読取部３とを備えて台車１０の動作情報、すなわち、その移動と移動速度、停止、移動経路の要所々々における通過時刻や滞留時間などの情報を取得する計測システムである。台車１０の動作情報は、台車１０を用いる搬送作業の効率改善等に供される。
【００１９】
台車搬送作業計測システム１は、台車１０の車輪１１に設置されタグ読取部３によってその存在が検知される車輪タグ４と、台車１０に固定され車輪タグ４の周回軌道を遮蔽して車輪タグ４がタグ読取部３によって連続的に検知されるのを防止する遮蔽部５と、台車１０に設置されタグ読取部３が出力する位置タグ２からの位置情報および車輪タグ４を検知した旨の検知情報を台車１０の動作情報として台車１０の外部に送信する送信部６と、台車１０の外部にあって送信部６から送信された情報を受信する受信部７と、受信部７が受信した検知情報の出現頻度に基づいて台車１０の移動速度を算出する演算部８と、演算部８による算出結果を含む台車１０の動作情報を記録する記録部９を備えている。記録部９に代えて、または、記録部９に加えて、動作情報を外部に送出する通信部を備えることもできる。以下、各構成を詳細説明する。
【００２０】
位置タグ２は、床面に添付または埋め込まれて配置されたＲＦＩＤ（電波による個体識別）タグである。一般にＲＦＩＤタグは、個体識別情報が埋め込まれ、電波などを用いた近距離（周波数帯によって数ｃｍ〜数ｍ）の無線通信によって情報が読み取られる。従って、タグ読取部３は電波によって位置タグ２から情報を読み取る。位置タグ２から読み取られる情報は、その位置タグ２を配置した位置の座標値の情報である。なお、その情報は、座標値そのものではなく、その座標値を決定できる識別情報であってもよい。この場合、識別情報と座標値の対応表が援用される。
【００２１】
車輪タグ４は、タグ読取部３から照射される電波に応答して電波を返すことによってタグ読取部３に検知される。車輪タグ４は、少なくともタグ読取部３によってその存在が検知さればよく、必ずしも識別情報などを読取可能に保持している必要はない。ただし、車輪タグ４と位置タグ２とは、識別可能とされている方が望ましい。車輪タグ４は、タグ読取部３によってその存在が検知されるように車輪１１に固定されて車輪１１と共に回転するように設けられる。ところが、遮蔽部５は、車輪１１と共に回転する車輪タグ４の周回軌道の半分を、タグ読取部３から照射される電波に対して金属板や金属網などによって電磁遮蔽するように設けられている。従って、タグ読取部３は、遮蔽部５によって遮蔽されている周回軌道の半分の位置における車輪タグ４の存在を検知できない。
【００２２】
タグ読取部３は、台車搬送作業計測システム１の動作中において、一定の制御周期のもとで、位置タグ２および車輪タグ４を検知すべく下方および車輪１１に向けて電波を照射してタグからの電波を受信するタグ読取動作を行う。いずれかのタグを検知すると、その情報を送信部６を介して外部に送出する。受信部７、演算部８、および記録部９は、受信機能とＣＰＵやメモリや外部記憶装置や表示装置や入力装置などの一般的な構成とを備えたコンピュータおよびその上のプロセスを用いて構成することができる。
【００２３】
次に、台車搬送作業計測システム１による台車１０の動作情報の取得の様子を説明する。台車１０が、作業者によって押されて一定の速度で移動していると、図２（ａ）に示すように、タグ読取部３が車輪タグ４について取得する検知信号Ｋ４は、検知状態と非検知状態とを周期的に繰り返す信号となる。その繰り返しの周期Ｔ１は、上述から明らかなように車輪１１の回転周期である。台車１０がｘ方向に移動すると、車輪１１はＲ方向に回転する。周期Ｔ１は、台車１０の移動速度に１対１に対応するので、周期Ｔ１から車輪１１の回転速度、従って、台車１０の移動速度を求めることができる。ところで、図２（ａ）における検知信号Ｋ４は、直線によって示されているが、実際は測定点の集合である（このことは、他の検知信号においても同様である。）。そのような測定点のデータのうち、所定しきい値以上のデータが受信部７に送られ、演算部８によって処理されて、台車１０の移動速度が、周期Ｔ１に応じて適宜算出される。算出された移動速度は、時間情報と共に記憶部に記録される。
【００２４】
また、図２（ｂ）に示すように、位置タグ２の検知信号Ｋ２が得られることにより、時刻ｔ１に台車１０が位置タグ２の上部を通過したことが分かる。タグ読取部３は、位置タグ２を検知している間に、位置タグ２から位置情報を読み取り、その情報を送信部６を介して送信する。受信部７は、タグ読取部３が位置タグ２を検知した時刻ｔ１と共に時系列的に記録部９に記録させる。また、図３は、図２（ａ）に示した周期Ｔ１よりも大きな周期Ｔ２を有する検知信号Ｋ４の例であり、図２（ａ）の状態よりも遅い速度で移動していることを示す。また、時刻ｔ２〜ｔ３の間は検知信号がなく、台車１０が停止していることを示す。なお、検知信号があっても、その信号が変化していない場合は、やはり台車１０の停止状態を示す。これらの停止状態は、演算部８によってデータ処理された上で、速度ゼロと算出され、記録部９に記録される。
【００２５】
上述のように、記録部９には、車輪タグ４によって得られた停止状態の情報を含む移動速度、および、位置タグ２によって得られた位置情報が、時間情報と共に時系列的に記録される。これらの計測により記録された情報は、後処理によって、またはリアルタイム処理によって、台車１０の実際の移動経路の表示や、移動の所要時間解析などに供されて、搬送作業の効率向上に用いられる。
【００２６】
また、上述したタグ読取部３が行うタグ読取動作の周期は、移動距離や移動速度を求める精度と、演算部８におけるデータの処理速度や、記録部９における記憶容量との兼ね合いで決められる。例えば、人が台車１０を押して移動する場合の最高制限速度の状態において車輪１１の１回転を検出できるように、測定間隔を設定することができる。この最高制限速度の場合、車輪１１の半回転毎に、車輪タグ４の検知と非検知が繰り返され、車輪タグ４の検出情報は遮蔽部５の遮蔽により「有」「無」の２種類の情報となる。
【００２７】
本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、速度計測用機器やインターフェースおよび配線作業などを要さずに、搬送台車の各位置における移動速度を、安価かつ容易に、計測して記録することができる。すなわち、車輪タグ４は、タグ読取部３および遮蔽部５と共に、車輪の回転を検出する回転エンコーダを構成する。そして、車輪タグ４、および遮蔽部５は、車輪１１および台車にに容易に設置できる。また、位置タグ２と、そのタグ読取部３とが既存の場合に、車輪タグ４用の読取部として、既存の位置タグ２用のタグ読取部３をそのまま併用することができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図４は第２の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示し、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）はタグ検知信号の一例を示す。本実施形態は、第１の実施形態における台車搬送作業計測システム１において、図４に示すように、さらに、荷物１２の存在有無の情報を取得して台車１０の動作情報として出力するようにしたものである。すなわち、本実施形態のタグ読取部３は、一定の制御周期のもとで、位置タグ２および車輪タグ４に加え、台車１０に搭載される荷物１２に設置された荷物タグ１２ａ，１２ｂなどを検知すべく下方、車輪１１、および上方に向けて電波を照射して、これらのタグからの電波を受信するタグ読取動作を行う。いずれかのタグを検知すると、その情報を送信部６を介して外部に送出する。照射用の電波として、指向性の少ないアンテナを用いればよい。また、位置タグ２、車輪タグ４、荷物タグ１２ａ，１２ｂなどの各タグは、タグの基本機能として、互いに識別可能とされている。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、車輪タグ４の検知信号Ｋ４の時間変化から、時刻ｔ１〜ｔ４の間において台車１０が停止していることが分かる。また、図５（ｂ）に示すように、時刻ｔ２以降に、荷物タグ１２ａの検知信号Ｋａがないので、荷物タグ１２ａを有する荷物１２が台車１０から降ろされたことが分かる。さらに、図５（ｃ）に示すように、時刻ｔ３以降に、荷物タグ１２ｂの検知信号Ｋｂがないので、荷物タグ１２ｂを有する荷物１２が台車１０から降ろされたことが分かる。このような、台車１０に搭載された荷物１２の有無の情報が、タグ読取部３によって検知され、最終的に、台車１０の動作情報として記録部９に記録される。本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、停止時における、各荷物１２の積み込み時間、または積み降ろし時間を安価かつ容易に、計測して記録することができる。
【００３０】
（第３の実施形態）
図６は第３の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示し、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）はタグ検知信号の一例を示す。本実施形態は、第１または第２の実施形態における台車搬送作業計測システム１において、図６に示すように、さらに、判定用車輪タグ４１と、判定用遮蔽部５１とを備えて車輪１１の回転方向Ｒを検知するようにしたものである。すなわち、台車搬送作業計測システム１は、車輪タグ４を設置した車輪１１に設置された判定用車輪タグ４１と、台車１０に固定され判定用車輪タグ４１の周回軌道を遮蔽して判定用車輪タグ４１がタグ読取部３によって車輪タグ４とは異なる周期によって検知されるようにする判定用遮蔽部５１と、現在の検知情報と比較して回転方向の判定に用いる直前の検知情報を記憶するための記憶部８０と、を備えている。
【００３１】
判定用車輪タグ４１はタグ読取部３によって検知され、その検知した旨の検知情報が送信部６によって送信されると共に受信部７によって受信される。演算部８は、車輪タグ４および判定用車輪タグ４１に関する検知情報の出現順序に基づいてこれらのタグが設置された車輪１１の回転方向Ｒを算出する。
【００３２】
判定用車輪タグ４１は、車輪タグ４を配置した半径上であって、より中心側に配置されている。また、判定用遮蔽部５１は、判定用車輪タグ４１の周回軌道を４分の１づつ交互に遮蔽するように設けられている。車輪タグ４が、遮蔽部５によって周回軌道の半分を遮蔽されているので、判定用車輪タグ４１は車輪タグ４の半分の周期のもとで、タグ読取部３によって検知される。
【００３３】
図７（ａ）に示すように、車輪タグ４の検知信号Ｋ４における検知周期がＴであるのに対して、図７（ｂ）に示すように、判定用車輪タグ４１の検知信号Ｋ４１における周期はＴ／２となっている。ここで、図７（ｃ）に示すように、検知信号Ｋ４と検知信号Ｋ４１を合計すると、時間軸ｔに対して非対称な波形の検知信号ＫＧが得られる。波形が時間軸ｔに対して非対称とは、車輪１１の回転方向が、検知信号ＫＧの波形から判定できるということである。
【００３４】
図７（ｃ）に示す状況は、図６における台車１０がｘ方向に移動し、車輪１１がＲ方向に回転している状態を示す。検知信号ＫＧは、時間ｔの経過とともに、値が（０→２）、または（２→１）、または（１→０）のように変化している。もし、この検知信号ＫＧの値の時間変化が、（０→１）、または（１→２）、または（２→０）のように変化しているのであれば、台車１０はｘ方向とは反対方向に移動し、Ｒ方向とは反対方向に回転していると結論することができる。回転方向を判定するために、演算部８は過去の検知情報と現在の検知情報とを比較する必要があり、記憶部８０が直前の検知情報を記憶している。なお、記憶部８０は、演算部８に内蔵することもできる。
【００３５】
本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、安価かつ容易に、車輪１１の回転方向、従って台車１０の進行方向を判定することができる。
【００３６】
（第４の実施形態）
図８は第４の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示し、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）はタグ検知信号の一例を示す。本実施形態は、第３の実施形態における判定用遮蔽部５１を遮蔽部５と共通にしたものである。すなわち、本実施形態における判定用車輪タグ４１は、車輪１１において、車輪タグ４が配置されている半径上とは異なる半径上に配置し、車輪タグ４の検知信号と判定用車輪タグ４１の検知信号の時間変化の位相を異ならせることにより、車輪１１の回転方向を判定する。両半径の成す角度θは、０゜＜θ＜１８０゜であればよいが、９０゜が好適である。本実施形態では、θ＝９０゜とされている。
【００３７】
また、図９（ａ）（ｂ）に示すように、車輪タグ４の検知信号Ｋ４の大きさｋ２と、判定用車輪タグ４１の検知信号Ｋ４１の大きさｋ１とに差を持たせている。そこで、図９（ｃ）に示すように、検知信号Ｋ４と検知信号Ｋ４１を合計すると、時間軸ｔに対して非対称な波形の検知信号ＫＧが得られる。波形が時間軸ｔに対して非対称とは、車輪１１の回転方向が、検知信号ＫＧの波形から判定できるということである。この検知信号ＫＧの値の時間変化が、０→ｋ１→ｋ２→（ｋ１＋ｋ２）のように変化しているのであれば、台車１０はｘ方向に移動し、Ｒ方向に回転していると結論することができる。なお、時間差δは、上述の角度θに対応して発生する位相差である。また、検知信号Ｋ４と検知信号Ｋ４１の周期は同じＴである。
【００３８】
図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上述のｋ１，ｋ２が互いに等しい場合に相当する。この場合、図１０（ｃ）に示すように、検知信号Ｋ４と検知信号Ｋ４１を合計した検知信号ＫＧは、時間軸ｔに対して対称な波形となる。この場合においても、一般的なタグと同様に、車輪タグ４と判定用車輪タグ４１とが互いに識別された信号であるとすることにより、検知信号Ｋ４と検知信号Ｋ４１とにより、車輪１１の回転方向を判定することができる。これを図１０（ｃ）における検知信号ＫＧの時間変化でみると、例えば、（検出なし）→（Ｋ４検出）→（Ｋ４，Ｋ４１検出）→（Ｋ４１検出）→（検出なし）となり、時間軸に対して非対称であることが分かる。本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、簡単な遮蔽部５によって、安価かつ容易に、車輪１１の回転方向、従って台車１０の進行方向を判定することができる。
【００３９】
（第５の実施形態）
図１１は第５の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示す。本実施形態は、第１乃至第４のいずれかの実施形態の台車搬送作業計測システム１において、台車１０の旋回速度を算出するようにしたものである。すなわち、本実施形態の台車搬送作業計測システム１は、台車１０は左右に車輪１１を有し、車輪タグ４および遮蔽部５（不図示）を左右の車輪１１のそれぞれに対して設置している。また、演算部８は、左右の車輪タグ４に関する各検知情報に基づいて算出した左右の車輪１１の回転速度の差分により台車１０の旋回速度を算出する。なお、図中の車輪１１ａは操舵輪である。本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、安価かつ容易に、旋回速度と方向を判定することができる。
【００４０】
（第６の実施形態）
図１２は第６の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示す。本実施形態は、第１乃至第４のいずれかの実施形態の台車搬送作業計測システム１において、より多くの情報を用いて、移動速度を計測するようにしたものである。すなわち、本実施形態の台車搬送作業計測システム１は、台車１０は前後左右に車輪１１，１１ａを有し、車輪タグ４および遮蔽部５（不図示）が前後左右の車輪１１，１１ａのそれぞれに対して設置され、演算部８は、前後左右の車輪タグ４に関する各検知情報に基づいて台車１０の旋回速度および移動速度を算出する。なお、図中の車輪１１ａは操舵輪である。本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、より多くの情報を用いるので、スリップや検出不良などの外乱に対しても安定的に、移動速度を計測することができる。例えば、移動速度を、各車輪から求めた移動速度の平均値によって代表することができる。
【００４１】
（第７の実施形態）
図１３は第７の実施形態に係る台車搬送作業計測システムを示す。本実施形態の台車搬送作業計測システム１は、第１乃至第６のいずれかの実施形態において、タグ読取部３が各タグ４を電波によって読み取るかまたは検知する際に、タグ読取部３と車輪タグ４または判定用車輪タグ４１（不図示）の間におけるタグ読取用電波の経路を確保するための電波反射板３１を台車１０備えている。本実施形態の台車搬送作業計測システム１によれば、タグ読取部３の電波を発信する部分３０が複数の車輪タグ４に対する指向角φや距離を確保できない場合であっても、安価かつ容易に読取可能となる。
【００４２】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。また、上述の実施形態において、４輪の台車１０を図示して説明したが、台車１０は４輪に限らず３輪でも本発明を適用できる。また、台車１０は、人が押してまたは引いて操作するものに限らず、自律移動する台車であっても、本発明を適用できる。また、遮蔽部５や判定用遮蔽部５１は、図１、図４、図６に示したような、半円形や４半円形のものに限らず、もっと遮蔽面積の小さい、または大きい遮蔽部でもよい。また、図６における遮蔽部５と判定用遮蔽部５１の回転位置関係や、車輪タグ４と判定用車輪タグ４１の回転位置関係は、図示したものに限らず、他の回転位置の配置でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【図２】（ａ）は同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｂ）は（ａ）に関連して検知される位置タグの検知信号の時間変化図。
【図３】同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の他の例を示す時間変化図。
【図４】第２の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【図５】（ａ）は同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｂ）（ｃ）はそれぞれ（ａ）に関連して検知される荷物タグの検知信号の一例を示す時間変化図。
【図６】第３の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【図７】（ａ）は同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｂ）は（ａ）に関連して検知される判定用車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｃ）は（ａ）（ｂ）の検知信号を合成して成る信号の時間変化図。
【図８】第４の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの車輪タグと判定用車輪タグの配置を示す車輪部分の側面図。
【図９】（ａ）は同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｂ）は（ａ）に関連して検知される判定用車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｃ）は（ａ）（ｂ）の検知信号を合成して成る信号の時間変化図。
【図１０】（ａ）は同上システムにおいて検知される車輪タグの検知信号の時間変化図、（ｂ）は（ａ）に関連して検知される判定用車輪タグの検知信号の他の例を示す時間変化図、（ｃ）は（ａ）（ｂ）の検知信号を合成して成る信号の時間変化図。
【図１１】第５の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【図１２】第６の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【図１３】第７の実施形態に係る台車搬送作業計測システムの模式的構成図。
【符号の説明】
【００４４】
１ 台車搬送作業計測システム
２ 位置タグ
３ タグ読取部
４ 車輪タグ
５ 遮蔽部
６ 送信部
７ 受信部
８ 演算部
９ 記録部（または通信部）
１０ 台車
１１，１１ａ 車輪
１２ 荷物
１２ａ，１２ｂ 荷物タグ
３１ 電波反射板
４１ 判定用車輪タグ
５１ 判定用遮蔽部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車の搬送作業領域に複数設置された位置座標を有する位置タグと、この位置タグの位置情報を通信により読み取る台車に設置されたタグ読取部とを備えて台車の動作情報を取得する台車搬送作業計測システムにおいて、
前記台車の車輪に設置され前記タグ読取部によってその存在が検知される車輪タグと、
前記台車に固定され前記車輪タグの周回軌道を遮蔽して前記車輪タグが前記タグ読取部によって連続的に検知されるのを防止する遮蔽部と、
前記台車に設置され前記タグ読取部が出力する前記位置タグからの位置情報および前記車輪タグを検知した旨の検知情報を前記台車の動作情報として該台車外部に送信する送信部と、
前記台車の外部にあって前記送信部から送信された情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した検知情報の出現頻度に基づいて前記台車の移動速度を算出する演算部と、
前記演算部による算出結果を含む前記台車の動作情報を記録する記録部または前記動作情報を外部に送出する通信部と、を備えたことを特徴とする台車搬送作業計測システム。
【請求項２】
前記タグ読取部は、前記台車に搭載される荷物に設置された荷物タグから少なくとも荷物の存在情報を取得して前記台車の動作情報として出力することを特徴とする請求項１に記載の台車搬送作業計測システム。
【請求項３】
前記車輪タグを設置した車輪に設置された判定用車輪タグと、
前記台車に固定され前記判定用車輪タグの周回軌道を遮蔽して前記判定用車輪タグが前記タグ読取部によって前記車輪タグとは異なる位相または異なる周期によって検知されるようにする判定用遮蔽部と、をさらに備え、
前記判定用車輪タグが前記タグ読取部によって検知され、前記検知した旨の検知情報が前記送信部によって送信されると共に前記受信部によって受信され、
前記演算部は、前記車輪タグおよび前記判定用車輪タグに関する検知情報の出現順序に基づいてこれらのタグが設置された車輪の回転方向を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の台車搬送作業計測システム。
【請求項４】
前記台車は左右に車輪を有し、前記車輪タグおよび前記遮蔽部が前記左右の車輪のそれぞれに対して設置され、
前記演算部は、前記左右の車輪タグに関する各検知情報に基づいて算出した左右の車輪の回転速度の差分により前記台車の旋回速度を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システム。
【請求項５】
前記台車は前後左右に車輪を有し、前記車輪タグおよび前記遮蔽部が前記前後左右の車輪のそれぞれに対して設置され、
前記演算部は、前記前後左右の車輪タグに関する各検知情報に基づいて前記台車の旋回速度および移動速度を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システム。
【請求項６】
前記タグ読取部は前記各タグを電波によって読み取るかまたは検知するものであり、前記タグ読取部と前記車輪タグまたは判定用車輪タグの間におけるタグ読取用電波の経路を確保するための電波反射板を前記台車に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システム。
【請求項１】
台車の搬送作業領域に複数設置された位置座標を有する位置タグと、この位置タグの位置情報を通信により読み取る台車に設置されたタグ読取部とを備えて台車の動作情報を取得する台車搬送作業計測システムにおいて、
前記台車の車輪に設置され前記タグ読取部によってその存在が検知される車輪タグと、
前記台車に固定され前記車輪タグの周回軌道を遮蔽して前記車輪タグが前記タグ読取部によって連続的に検知されるのを防止する遮蔽部と、
前記台車に設置され前記タグ読取部が出力する前記位置タグからの位置情報および前記車輪タグを検知した旨の検知情報を前記台車の動作情報として該台車外部に送信する送信部と、
前記台車の外部にあって前記送信部から送信された情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した検知情報の出現頻度に基づいて前記台車の移動速度を算出する演算部と、
前記演算部による算出結果を含む前記台車の動作情報を記録する記録部または前記動作情報を外部に送出する通信部と、を備えたことを特徴とする台車搬送作業計測システム。
【請求項２】
前記タグ読取部は、前記台車に搭載される荷物に設置された荷物タグから少なくとも荷物の存在情報を取得して前記台車の動作情報として出力することを特徴とする請求項１に記載の台車搬送作業計測システム。
【請求項３】
前記車輪タグを設置した車輪に設置された判定用車輪タグと、
前記台車に固定され前記判定用車輪タグの周回軌道を遮蔽して前記判定用車輪タグが前記タグ読取部によって前記車輪タグとは異なる位相または異なる周期によって検知されるようにする判定用遮蔽部と、をさらに備え、
前記判定用車輪タグが前記タグ読取部によって検知され、前記検知した旨の検知情報が前記送信部によって送信されると共に前記受信部によって受信され、
前記演算部は、前記車輪タグおよび前記判定用車輪タグに関する検知情報の出現順序に基づいてこれらのタグが設置された車輪の回転方向を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の台車搬送作業計測システム。
【請求項４】
前記台車は左右に車輪を有し、前記車輪タグおよび前記遮蔽部が前記左右の車輪のそれぞれに対して設置され、
前記演算部は、前記左右の車輪タグに関する各検知情報に基づいて算出した左右の車輪の回転速度の差分により前記台車の旋回速度を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システム。
【請求項５】
前記台車は前後左右に車輪を有し、前記車輪タグおよび前記遮蔽部が前記前後左右の車輪のそれぞれに対して設置され、
前記演算部は、前記前後左右の車輪タグに関する各検知情報に基づいて前記台車の旋回速度および移動速度を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システム。
【請求項６】
前記タグ読取部は前記各タグを電波によって読み取るかまたは検知するものであり、前記タグ読取部と前記車輪タグまたは判定用車輪タグの間におけるタグ読取用電波の経路を確保するための電波反射板を前記台車に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の台車搬送作業計測システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１０８３１２（Ｐ２０１０−１０８３１２Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８０４５０（Ｐ２００８−２８０４５０）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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