産業車両の安全装置
【課題】フォークリフトに搭載された警報コントローラからトリガー波を送信し、作業員の持つＲＦＩＤタグで受信して警報を安定して発する。
【解決手段】フォークリフトのＲＦＩＤリーダから発するトリガー波αを長波帯域の電磁波とし、ヘッドガード１６の上部に水平姿勢で取り付けられた送信アンテナ２２は、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体２２ａとし、このループ体２２ａが樹脂製カバー体５１内に収容された磁界ループアンテナとした。
【解決手段】フォークリフトのＲＦＩＤリーダから発するトリガー波αを長波帯域の電磁波とし、ヘッドガード１６の上部に水平姿勢で取り付けられた送信アンテナ２２は、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体２２ａとし、このループ体２２ａが樹脂製カバー体５１内に収容された磁界ループアンテナとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場内などで搬送作業や荷役作業、走行を行う産業車両において、産業車両に設置したコントローラ（ＲＦＩＤリーダ）から発する送信波（電磁波、電波）により、作業員が所持したＲＦＩＤタグから作業員に、車両の接近を知らせたり、ＲＦＩＤタグからの反射波を受信したコントローラにより車両の操縦者に、作業者の接近を知らせる安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identificationの略)システムにおいて、ＲＦＩＤリーダとＲＦＩＤタグとを使用した産業車両用の安全装置が提案されている。
たとえば特許文献１には、車両の後部に、電波タグを持たせた従業員がいるかどうかを検出するために、車両の荷台の背面に、水平ダイポール型の受信アンテナを配置し、受信アンテナによる受信領域を、車両後部から後方に伸びる楕円形としたものが開示されている。
【０００３】
また特許文献２では、フォークリフトのヘッドガードに、通信エリアが前後方向に広がる直進時用アンテナと、通信エリアが幅方向に広がる旋回時用アンテナとを配置し、ハンドルの切れ角に基づいてアンテナを切り替え、通信エリアを変更している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５２００１
【特許文献２】特開２００９−１３８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＲＦＩＤタグの利用周波数は、電磁誘導方式として、長波帯域（１３４ｋＨｚ,１２５ｋＨｚ）と短波帯域（１３．５６ＭＨｚ）があり、また電波方式として、ＵＨＦ帯域（８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ）、ＳＨＦ１帯域（２．４５ＧＨｚ）、ＳＨＦ２帯域（５ＧＨｚ）があり、それぞれの周波数により特性がある。たとえば長波帯域（１３４ｋＨｚ,１２５ｋＨｚ）の場合、平面視の指向性が穏やかでかつ回折が大きく通信範囲が広い、また雨や人体、非導電体の影響を受けにくいという長所がある反面、通信距離が短く、通信速度が遅い、アンテナが大きくなる、または巻き数が多く複雑、高価になりやすいという短所がある。またＳＨＦ１帯域（２．４５ＧＨｚ）の場合、通信距離が長く、通信速度も速い、またアンテナの指向性が高く、通信範囲を限定可能で、アンテナを含めて小型化が可能な長所がある反面、回折が小さいために通信範囲が限定されやすいく、雨、氷、塵埃などの影響を受けやすい。また無線ＬＡＮや電子レンジとの混信を受けやすいという短所がある。
【０００６】
フォークリフトやコンテナクレーンなどの産業車両は、ある程度大きいアンテナを使用できるものの、金属製フレームからなる導電体が多く接近して配置されることから、電磁波や電波の均一な指向性が確保しにくく、安定したＲＦＩＤタグの受信領域が形成しにくい。また屋外での使用が多いことから、雨の影響が少ないものが望まれる。このため産業車両から送信する送信波は、混信や雨などの影響を受けにくく、アンテナの大きさを確保できることから、長波（１３４ｋＨｚ,１２５ｋＨｚ）を選択することができる。またＲＦＩＤタグからの反射波は、アンテナの小形化や通信距離を十分に確保することが必要なことから、ＵＨＦ帯域やＳＨＦ帯域が最適である。
【０００７】
本発明は、作業環境に適した状態でＲＦＩＤリーダから送信波を送信して、作業員の持つＲＦＩＤタグの受信領域を安定して形成できる産業車両の安全装置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】
【０００８】
請求項１記載の発明は、
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、操縦席の上方部に設置されたヘッドガート上に、所定間隔をあけて水平姿勢で配置したものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、前記バランスウェイト上に、垂直姿勢または上端が前方に傾斜する前傾姿勢で配置したものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、
産業車両は、車体前部に配置された荷役装置と、車体上の中間位置に架台を介して所定高さに配置されたキャビンと、車体後端部に配置されたバランスウェイトを有する荷役車両であり、
前記送信アンテナを、前記架台上でキャビン後方のデッキ背面に垂直姿勢で配置したものである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の構成において、
ループ体の複数のアンテナ線の少なくとも一箇所をそれぞれ切断して、各アンテナ線を互いに接続分離可能な接続体を介在させ、
磁界ループアンテナ内に、駆動用バッテリの吊下索体を出入り自在としたものである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の構成において、
ＲＦＩＤリーダは、走行速度信号に基づき、送信アンテナに給電する送信波の送信電力を制御してＲＦＩＤタグが受信可能な受信領域を制御する送信波制御部と、ＲＦＩＤタグからタグＩＤを含む反射波を受信してタグＩＤを記憶し、前記反射波に基づいて警報信号を出力するする警報制御部を具備し、
ＲＦＩＤタグは、受信した送信波に基づいて警報信号を出力するタグ警報出力部と、当該ＲＦＩＤタグのＩＤを含む反射波を出力する反射波出力部を具備し、
前記送信波制御部は、産業車両の走行速度に基づいて、走行速度が増加されるに従って送信波の電力を増加しＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を拡張するものである。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の構成において、
ＲＦＩＤリーダは、
走行操作信号に基づいて、車両の発進時に、送信波の電力を増加してＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を、停止時および低速走行時より拡張し、
荷役信号により、ＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を、空荷時に比べて拡張するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、長波帯域の送信波を送信する送信アンテナを、アンテナ線が複数回巻回されてループ状とした多重磁界ループアンテナとしたので、送信アンテナの周囲の障害物の影響が少なく、かつ障害物に対する回折も大きくかつ反射も小さいため、穏やかな指向性が得られてＲＦＩＤタグの受信領域を安定して形成することができる。また送信アンテナを、ヘッドガード上に水平姿勢で配置することにより、平面視の指向性を略円形として、ＲＦＩＤタグの受信領域を安定させることができるので、送信波の電力を制御することにより、ＲＦＩＤタグの受信領域を、産業車両周囲の危険度に対応して精度良く制御することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、長波帯域の送信波を送信する送信アンテナを、アンテナ線が複数回巻回されてループ状とした多重磁界ループアンテナとしたので、送信アンテナの周囲の障害物の影響が少なく、かつ障害物に対する回折も大きくかつ反射も小さいため、穏やかな指向性が得られてＲＦＩＤタグの受信領域を安定して形成することができる。また送信アンテナを、バランスウェイト上に垂直姿勢または上端が前方に傾斜する前傾姿勢で配置することにより、安定した前後に幾分広い略円形として、ＲＦＩＤタグの受信領域を安定させることができ、送信波の電力を制御することにより、ＲＦＩＤタグの受信領域を精度良く制御することができる。さらにメンテナンス時のボンネットなどの開閉などに支障を来たすことなく、メンテナンスを容易に行うことができ、さらに排ガス管との干渉を避けかつ排ガスの悪影響を受けるのを防止することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、長波帯域の送信波を送信する送信アンテナを、アンテナ線が複数回巻回されてループ状とした多重磁界ループアンテナとしたので、送信アンテナの周囲の障害物の影響が少なく、かつ障害物に対する回折も大きくかつ反射も小さいため、穏やかな指向性が得られてＲＦＩＤタグの受信領域を安定して形成することができる。また車体に架台を介してキャビンが配置された大型の産業車両では、送信アンテナを、キャビン後方のデッキに垂直姿勢で配置することにより、指向性を幾分前後に長い略長円形として、ＲＦＩＤタグの受信領域を広く確保することができ、送信波の電力を制御することにより、ＲＦＩＤタグの受信領域の制御を精度良く実施することができる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、バッテリ駆動式の産業車両では、車体外側とヘッドガード内との間で、バッテリを吊下索体により吊り下げて交換することになるが、ループ体の各アンテナ線の一部を接続体により分離することができるので、送信アンテナ内に吊下索体を挿入することができ、吊下索体を使用したバッテリの交換に支障を来たすこともない。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、ＲＦＩＤリーダでは、産業車両の走行速度が増大するに従って、ＲＦＩＤタグの受信領域を拡張するので、安全性を向上させることができる。
請求項６記載の発明によれば、前後進などの走行操作信号により、一時的にＲＦＩＤタグの受信領域を拡張することにより、安全を確認した後に発進することができ、低速走行時にＲＦＩＤタグの受信し過ぎによる煩わしさを解消することができる。また視界が制限される荷役状態でのＲＦＩＤタグの受信領域を、空荷時に比較して拡張するので、安全性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る安全装置を有するフォークリフトの実施例１を示す側面図である。
【図２】フォークリフトの平面図である。
【図３】送信アンテナを示す概略平面図である。
【図４】送信アンテナのカバー体を示す斜視図である。
【図５】送信アンテナの横断面図である。
【図６】送信アンテナの取付状態を示す部分横断面図である。
【図７】取付具を示す斜視図である。
【図８】安全装置の構成を示すブロック図である。
【図９】（ａ）〜（ｆ）は、ＲＦＩＤタグの受信領域を示す平面図で、（ａ）は停止時、（ｂ）は発進時、（ｃ）は低速走行時、（ｄ）は高速走行時、（ｅ）は荷役発進時、（ｆ）は荷役低速走行時である。
【図１０】安全装置の動作を説明するフロー図である。
【図１１】実施例１の変形例を示すフォークリフトの側面図である。
【図１２】送信アンテナの平面図である。
【図１３】本発明に係る安全装置を有する大型フォークリフトの実施例２を示す側面図である。
【図１４】フォークリフトの背面図である。
【図１５】アンテナ設置具を示す斜視図である。
【図１６】本発明に係る安全装置を有する超大型フォークリフトの実施例３を示す側面図である。
【図１７】フォークリフトの背面図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、実施例１〜３に係る送信アンテナの実験例を示し、（ａ）は実施例１の送信アンテナによるＲＦＩＤタグの受信領域を示す平面図、（ｂ）は実施例２の送信アンテナによるＲＦＩＤタグの受信領域を示す平面図、（ｃ）は実施例３の送信アンテナによるＲＦＩＤタグの受信領域を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施例１］
以下、本発明に係る産業車両の安全装置の実施例１を図１〜図１０、図１８（ａ）に基づいて説明する。
【００２１】
（フォークリフト）
図１，図２に示すように、この産業車両は、たとえば小型のカウンターバランス式フォークリフトである。車体１の前部に左右一対の前輪２が配置されるとともに、後部に走行駆動および操向を行う左右一対の後輪３が配置されている。また車体１の前部に左右一対のマスト部材５が立設され、リフトシリンダ４によりマスト部材５を伸縮し、巻き掛け伝動装置を介して左右一対のフォーク６を昇降駆動するリフト装置７が配置されている。車体１には、エンジンと油圧装置が内装されるとともに、後端部にバランスウェイト８が設けられている。またバランスウェイト８前部のボンネット９上に操縦席１１が配置され、車体１前部のフロントパネル１２にステアリングハンドル１３や荷役シフトレバー１４、走行操作レバー１５が配置されている。フロントパネル１２後方で操縦席１１の上方部には、ヘッドガード１６が設置されており、フロントパネル１２両側から立設された一対の前部ポスト１７Ｆおよびボンネット９後部両側から立設された一対の後部ポスト１７Ｒにより、ヘッドガード１６が支持されている。
【００２２】
このヘッドガード１６は金属製で、前後ポスト１６Ｆ，１６Ｒの上端部間がサイドフレーム１７Ｓでそれぞれ連結され、サイドフレーム１７Ｓ間に複数の横ビーム１７Ｂが幅方向に連結されている。また前後の横ビーム１７Ｂ間に、幅方向に一定間隔をあけて複数の縦ロッド１７Ｒが取り付けられて安全性が確保されている。さらに後側の横ビーム１７Ｂ間に雨よけプレート１６Ｐが取り付けられ、前側は縦ロッド１７Ｒからなる窓部１６Ｗが形成されて、操縦席１１からマスト部材５の上方部の視界が確保されている。
【００２３】
（安全装置）
図８に示すように、本発明に係る安全装置２０は、フォークリフトに設置された警報コントローラ（ＲＦＩＤリーダ）２１と、この警報コントローラ２１から送信電力が供給されて所定範囲に低波帯域（たとえば１２５ｋＨｚ）の電磁波からなるトリガー波（送信波）αを一定時間ごとに出力する送信アンテナ２２と、このフォークリフトの周辺で作業する複数の作業員がそれぞれ所持し、前記トリガー波αを受信して警報を出力するとともに反射波βを送信するＲＦＩＤタグ４１と、フォークリフトに設置されＲＦＩＤタグ４１から送信された極超短波（たとえば２．４５ＧＨｚの電波）からなる反射波βを受信し警報コントローラ２１により作動される車両警報ブザー（車両警報出力装置）２３を具備している。
【００２４】
またこの警報コントローラ２１は、走行操作レバー１５の操作信号および車速センサ２４の検出信号ならびに油圧センサ３８の荷役信号に基づいて、トリガー波αの出力を制御し、状況に応じてＲＦＩＤタグ４１の受信領域を調整するトリガー波電力制御部（送信波制御部）２５と、反射波βに基づいて、タグＩＤおよび停止信号により車両警報ブザー２３を作動する警報制御部２６とを具備している。
【００２５】
前記トリガー波電力制御部２５は、走行操作レバー１５の操作信号（前進、停止、後進）を検出する走行操作信号入力部２７と、車速センサ２４からの走行速度信号を検出する走行速度信号入力部２８と、リフトシリンダ４の油圧センサ３８からの信号に基づいて荷役信号を入力する荷役信号入力部３９と、走行速度に対応するＲＦＩＤタグ４１の受信領域を形成するための送信電力を設定した電力制御テーブル２９と、前記操作信号に基づいて適正な範囲のＲＦＩＤタグ４１に検知させる電磁波の送信電力を求めるとともに、走行速度により電力制御テーブル２９に基づいて電磁波の送信電力を求める出力判断部３１とを具備している。そして、出力判断部３１から出力された制御信号は、高周波発生回路３２から設定高周波が入力された電力調整器３３に入力され、送信アンテナ２２から適正なＲＦＩＤタグ４１の受信領域を形成する送信電力により電磁波が送信アンテナ２２から送信される。前記電力制御テーブル２９は、車速軸と送信アンテナ２２に給電する給電電力の電圧軸とからなり、車速軸は、停止：０〜最高速度の間が複数の任意間隔で分割され、フォークリフトの走行速度に対応する給電電力の電圧を割り当てている。
【００２６】
警報制御部２６は、反射波受信アンテナ３４で受信した反射波βの信号が入力される車両警報判断部３５と、反射波βの信号に含まれるタグＩＤを記憶するタグＩＤ記憶部３６と、タグＩＤを含む反射波βを受信しない時間を計測するタイマー３７とを具備している。
【００２７】
なお、ここで警報音を発する車両警報ブザー２３を設けたが、警報ランプや警報表示器であってもよい。
ＲＦＩＤタグ４１は、トリガー波αを受信する受信アンテナ４２と、受信アンテナ４２によりトリガー波αを検出するトリガー波検出部４３と、タグ警報ブザー（タグ警報出力部）４５を作動して警報音を出す反射波判断部４４と、トリガー波αの信号に含まれる車両ＩＤを記憶する車両ＩＤ記憶部４７と、反射波判断御部４４を介して警報音を停止する警報停止ボタン４８と、高周波回路からの高周波をタグＩＤや警報停止信号を含む反射波βを出力し、反射波送信アンテナ５０から送信させる反射波出力部４９とを具備している。
【００２８】
なお、ここでタグ警報ブザー４５を、警報音声発生器や警報ランプやバイブレーション発生器とすることもできる。
前記送信アンテナ２２は、低波帯域の電磁波を効率よく送信できる微小磁界ループアンテナが採用されている。この送信アンテナ２２は、図３に示すように、たとえば線径が１〜２ｍｍ程度で柔軟性のある耐熱ビニル被覆単電線（縒り線も可）を、周長３〜１０ｍ／回で複数回（４〜１０回）の多重ループ状に巻回して結束したもので、このループ体２２ａは、図４および図５に示すカバー体５１内に挿入されて、カバー体５１の開口部に詰め込まれた部厚い樹脂製の絶縁テープ５２により保持されている。カバー体５１は非導電性樹脂からなり、平面視が角アール形の矩形枠で、円弧状頂部５１ａの両側から幅の狭い内壁５１ｂと幅の広い外壁５１ｃが下方に連続する山形断面に形成されており、図４に示すように、前辺部分の外壁５１ｃで、底辺から上方に視界を確保する削除部５１ｄが形成されている。
【００２９】
このループ体２２ａの単電線（アンテナ線）を全長は、たとえば約２０ｍ〜５６ｍの範囲から、送信アンテナ２２の設置位置とＲＦＩＤタグ４１の検知範囲に対応して選択される。ここで周波数１２５ｋＨｚのトリガー波αの波長λは３７５０ｍであり、波長λに対するアンテナ線の長さは、約０．００５λ〜０．０１５λである。
【００３０】
また前記ループ体２２ａの周回経路の少なくとも１箇所に、各単電線を互いに分離接続可能な非導電材に覆われた接続体（コネクタ）２２ｂが介在されて、ループ体２２ａを分離して直線状にすることができ、カバー体５１への装着などの取り扱い性を向上させている。２２ｃは給電ケーブルのコネクタである。
【００３１】
この送信アンテナ２２は、図２、図６および図７に示すように、ヘッドガード１６のサイドフレーム１７Ｓに、複数の取付具５３を介してループ体２２ａがヘッドガード１６から所定距離（たとえば１０ｃｍ以上）離れて設置されている。これら取付具５３は、下方からサイドフレーム１７Ｓに外嵌可能なチャンネル形断面の固定部材５３ａと、この固定部材５３ａをサイドフレーム１７Ｓに固定する固定ねじ５３ｂと、固定部材５３に立設されたＬ形ブラケット５３ｃにより構成され、Ｌ形ブラケット５３ｃの上部にカバー体５１の外壁５１ｃが取付ボルト５３ｄにより取り付けられている。５３ｅは、固定部材５３ａの内面に取り付けられたクッション材である。
【００３２】
（トリガー波受信領域）
次にトリガー波αによるＲＦＩＤタグ４１の受信領域について、図９を参照して説明する。
【００３３】
停止時［図９（ａ）］
フォークリフトの停止時には、たとえば半径１ｍ程度の最も狭いＲＦＩＤタグ４１の受信領域を発生させる。ここでは、操縦者が乗り込んだ時に、操縦者が所持するＲＦＩＤタグ４１も、タグ警報ブザー４５が作動されて警報音が出る。
【００３４】
発進時［図９（ｂ）］
走行操作レバー１５により検出される走行開始時、すなわちＮ（中立）→Ｆ（前進）、Ｎ（中立）→Ｒ（後進）、Ｆ（前進）⇔Ｒ（後進）の切換信号により、この走行開始（変更）時のＲＦＩＤタグ４１の受信領域が、図９（ａ）に示す停止時（走行速度０）の受信領域および図９（ｃ）に示す（最）低速走行時の受信領域より大きくなるようにトリガー波αの出力が制御されている。この走行開始（変更）時は、走行操作レバー１５の切換信号が検出され、かつ走行速度が０になった時に、送信アンテナ２２への給電電圧が制御され、発進操作が行われかつ走行速度が０の時に、一時的に受信領域がたとえば７ｍ程度を半径とする範囲まで拡大される
低速走行時［図９（ｃ）］
低速走行時には、フォークリフトの全長（以下ではフォーク６の前端から車両本体２０の後端までの水平距離をいう）の１．５倍程度（たとえば５ｍ程度）を半径とする狭い受信領域となるように送信アンテナ２２への給電電圧が制御される。したがって、低速走行時のＲＦＩＤタグ４１の受信領域は、発進時より狭くなる。
【００３５】
高速走行時［図９（ｄ）］
高速走行になると、低速走行時の受信領域よりも受信領域が広くなるように、走行速度に応じて、送信アンテナ２２への給電電圧が制御され、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域がフォークリフトの全長の３倍以上、たとえば半径１０ｍ以上となる。
【００３６】
荷役発進時［図９（ｅ）］
フォーク６に荷Ｍが支持されて油圧センサ３８によりリフトシリンダ４の油圧が検出されて、荷役信号入力部３９に荷役信号が入力され、設定値以上になると、図９（ｂ）に示す空荷（無負荷）状態の発進時に比較してＲＦＩＤタグ４１の受信領域が広くなるように、送信アンテナ２２への給電電圧が制御される。
【００３７】
荷役低速走行時［図９（ｆ）］
フォーク６に荷Ｍが支持された荷役低速走行時には、（ｃ）に示す空荷（無負荷）状態の低速走行時に比較して、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域が広くなるように、送信アンテナ２２への給電電圧が制御される。もちろん、図示しないが、高速走行時にも、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域が広くなるように制御してもよい。
【００３８】
上記発進時および荷役発進時に、停止時および低速走行時ならびに荷役低速走行時よりそれぞれ広くなるように、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域を制御するので、フォークリフトの危険性に応じて、適切にタグ警報ブザー４５および車両警報ブザーを作動させて危険を知らせておくことができ、走行を開始した時に、必要以上に車両警報ブザー２３やタグ警報ブザー４５が作動して、操縦者や作業者に煩わしさを感じさせることなくフォークリフトと作業者との接触事故を未然に防止することができる。
【００３９】
（動作）
次に、図１０を参照して安全装置２０の動作を説明する。
警報コントローラ２１から送信アンテナ２２を介してトリガー波αが送信される(STEP.1)と、このトリガー波αがＲＦＩＤタグ４１の受信アンテナ４２で受信される(STEP.2)。ＲＦＩＤタグ４１では、トリガー波αに含まれる車両ＩＤを記録し(STEP.3)、タグ警報ブザー４５を作動して警報音を出し(STEP.4)、作業員に危険を知らせるとともに、反射波送信アンテナ５０からタグＩＤを含む反射波βを送信する(STEP.5)。
【００４０】
警報コントローラ２１で反射波βを受信する(STEP.6)と、反射波βに含まれるタグＩＤを記憶し(STEP.7)、車両警報ブザー２３から警報音を発して操縦者に危険を知らせる。
警報コントローラ２１からトリガー波αを送信し(STEP.９)、ＲＦＩＤタグ４１で再度トリガー波αが受信される(STEP.10)。この時、ＲＦＩＤタグ４１で設定時間を超えてその車両ＩＤを含むトリガー波αが検出されない(STEP.11)と、車両ＩＤ記憶部４７からその車両ＩＤが消去される(STEP.12)。
【００４１】
トリガー波αに含まれる車両ＩＤが記憶された車両ＩＤであると確認され(STEP.13)、さらに警報停止ボタン４８が押されている(STEP.14)と、タグ警報ブザー４５が停止される(STEP.15)。そして、ＲＦＩＤタグ４１の反射波送信アンテナ５０からタグＩＤと警報停止信号を含む反射波βが送信される(STEP.16)。
【００４２】
警報コントローラ２１では、反射波βが反射波受信アンテナ３４で受信されると、反射波βに含まれるタグＩＤと、警報停止信号の有無が確認され(STEP.20，21)、警報停止信号を含む場合には、車両警報ブザー２３が停止される。この時、設定時間を超えてそのタグＩＤを含む反射波βが検出されない(STEP.18)と、タグＩＤ記憶部３６からそのタグＩＤが消去される(STEP.19)。
【００４３】
（実験）
次に小型フォークリフトのヘッドガード１６の上部に送信アンテナ２２を取り付けて、ＲＦＩＤタグ４１の受信実験を行った結果を、図１８（ａ）を参照して説明する。
【００４４】
ここで、送信アンテナ２２は、９００ｍｍ×７５０ｍｍ□の７回巻き（単電線の総延長約２３ｍ）の磁界ループアンテナを使用した。またヘッドガード１６から１０ｃｍ離して設置した。
【００４５】
ループアンテナや磁界ループアンテナの面を水平に配置した場合、その平面視の指向性は、ほぼ均等な円形であるが、今回の場合でも、ＲＦＩＤダグ４１がトリガー波αを受信できる受信領域が、半径約８ｍ前後の略円形を示した。送信アンテナ２２の水平方向の周囲に接近して導電体はないものの、前方のリフト装置７の構成部材が平面視の指向性に幾分影響を与えており、他の方向と比較して前方の電界強度がやや小さいことが判明したものの、指向性は理想的な円形に近い形状を示している。
【００４６】
上記実施例１によれば、送信アンテナ２２から送信するトリガー波αとして、平面視の指向性が穏やかで、かつ回折が大きくて通信範囲が広く、雨や人体、非導電体の影響を受けにくい１２５ｋＨｚの長波帯域を選択し、平面視で指向性の穏やかな多重磁界ループアンテナを採用して送信アンテナ２２とし、この送信アンテナ２２を、ヘッドガード１６上に所定間隔をあけて水平姿勢で配置したので、トリガー波αの平面視の指向性を略円形として、荷役環境や自然環境の影響を小さくでき、ＲＦＩＤダグ４１がトリガー波αを受信できる受信領域を安定させることができる。
【００４７】
また警報コントローラ２１では、フォークリフトの走行速度に応じて、電力制御テーブル２９に基づき送信アンテナ２２への給電電圧を制御することにより、フォークリフトの危険度に対応したＲＦＩＤタグ４１の受信領域を精度良く制御することができ、安全性を向上させることができる。
【００４８】
さらに警報コントローラ２１では、操向操作レバー１５による前後進などの走行操作信号により、一時的にＲＦＩＤタグ４１の受信領域を拡張するので、安全を確認した後に発進することができて安全性を向上させるとともに、低速走行時にＲＦＩＤタグ４１の受信し過ぎによる煩わしさを解消することができる。
【００４９】
さらにまた、警報コントローラ２１では、油圧センサ３８による荷役信号により、視界が制限される荷役状態での送信時および走行時のＲＦＩＤタグ４１の受信領域を、空荷時に比較して拡張するので、安全性をさらに向上させることができる。
【００５０】
［実施例１の変形例］
この変形例は、図１１，図１２に示すように、バッテリ駆動式のフォークリフトで、ボンネット９内に複数のバッテリを収容したバッテリケース６１が収容され、バッテリ交換時に、ホイストや他のフォークリフトを使用して、バッテリケース６１をワイヤロープ（吊下索体）６２により吊り下げて車体１内に出し入れするもので、このため、ヘッドガード１６の右（または左）側部に開放された挿通窓６３が、中間の横ビーム１７Ｂ間に形成され、ワイヤロープ６２が通過可能に構成されている。
【００５１】
このため、このようなバッテリ駆動式フォークリフトに設置される送信アンテナ２２は、挿通窓６３に対応してカバー体５１に切り欠き部６４が形成されている。そして、この切り欠き部６４にループ体２２ａの接続体２２ｂが配置されている。
【００５２】
したがって、バッテリ交換に際して、接続体２２ｂを分離することにより、バッテリケース６１を吊り下げたワイヤロープ６３を、切り欠き部６４を介して挿通窓６３に出入りさせ、送信アンテナ２２のループ体２２ａを通過させることができる。これにより、バッテリ交換時に送信アンテナ２２により支障がでることがない。
【００５３】
上記変形例によれば、バッテリ駆動式のフォークリフトにおいて、車体１の外側とヘッドガード１６内との間で、バッテリケース６１をワイヤロープ６２で吊り下げて交換する時に、ループ体２２ａの各アンテナ線の一部を接続体２２ｂにより分離することができるので、送信アンテナ２２のループ体２２ａ内にワイヤロープ６２を挿入することができ、ワイヤロープ６２を使用したバッテリの交換に支障を来たすこともない。
【００５４】
［実施例２］
次に、車体が長い大型フォークリフトに安全装置２０を設けた実施例２を、図１３〜図１５および図１７（ｂ）を参照して説明する。なお、実施例１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
この大型フォークリフトは、図１３，図１４に示すように、車体７１の前部に操縦席１１を有するキャビン７２を備えたもので、リフト装置７の揚程が高いため、キャビン７２の天井前部に荷役を監視する窓（図示せず）が設けられている。またキャビン７２後部には、ボンネット７３とバランスウェイト７４が設置されており、またバランスウェイト７４から立設された排気管７５を具備している。そして、図１５に示すように、ボンネット７３は、エンジンなどのメンテナンスのため、車体後部に設けられたヒンジ７６を介して所定角度まで、開閉可能に構成されている。また警報コントローラ２１および車両警報ブザー２３は図示しないが、キャビン７２内に設置されている。
【００５６】
ところで、実施例１のように、キャビン７２の天井部に送信アンテナ２２を取り付けると、キャビン７２から視界を遮るため、送信アンテナ２２を設置できない。またメンテナンスも難しい。またキャビン７２の後方に配置しようとすると、ボンネット７３の開閉に支障を来たすことがないように設置する必要がある。さらに高温の排気管７５に接触することがないように、また腐食性ガスに晒されないように設置する必要もある。
【００５７】
そこで、発明者等は、アンテナ設置具８１を使用して、バランスウェイト７４上にループ体２２ａの面を前後に向けて、所定角度たとえば１５°〜４５°の範囲で前方に傾斜する前傾姿勢で送信アンテナ８２を設置した。もちろん、排気管７５に対する障害がない場合には、送信アンテナ８２を垂直姿勢としてもよし、所定角度たとえば１５°〜４５°の範囲で後傾する姿勢でもよい。
【００５８】
このアンテナ設置具８１は、車体後部上に取り付けられた左右一対の立設部材８３にそれぞれ支柱８４を立設固定し、これら支柱８４の上端部と支柱８４の中間部から水平後方に張り出された支持ロッド８５との間に、ループ体２２ａと略同一形状の矩形状の支持枠８６を取り付けている。８６ａは支持枠８６の中央部の上下方向に掛け渡された補強ロッドである。そして支持枠８６に取付具（図示せず）を介してループ体２２ａを保護する樹脂製のカバー体５１Ｒ，５１Ｌが、所定間隔たとえば１０ｃｍ以上の間隔をあけて取り付けられている。これらカバー体５１Ｒ，５１Ｌは、ループ体２２ａの左右両側をそれぞれ半分ずつ収納するコの字形の円筒体により形成されている。
【００５９】
またバランスウェイト７４から直立された排気管７５は、傾斜したカバー体５１Ｌ内を貫通した状態となり、送信アンテナ８２に接触することなく、かつ排気管７５から排出される排ガスも後方に排出されるので、送信アンテナ８２が排ガスの悪影響も受けることがない。
【００６０】
（実験）
次に大型フォークリフトのバランスウェイト７４の上部に送信アンテナ２２を取り付けて、ＲＦＩＤタグ４１の受信実験を行った結果を、図１８（ｂ）を参照して説明する。
【００６１】
ここで、送信アンテナ２２は、９００ｍｍ×１３００ｍｍ□の周長４４００ｍｍで単電線６回巻きのループ体２２ａで、単電線の総延長約２６ｍの磁界ループアンテナを使用した。またアンテナ設置具８１の支持枠８６から１０ｃｍ離して設置した。
【００６２】
ループアンテナや磁界ループアンテナの面を垂直に設置した場合、ループ体２２ａの面に対して、平面視で８の字形の指向性を示すことが知られているが、今回の場合も、波長に対してループ径が極めて小さい微小ループであるため、ＲＦＩＤダグ４１がトリガー波αを受信できる受信領域が、半径約１０ｍ前後で前後にやや長い略円形を示した。
【００６３】
また送信アンテナ２２の水平方向の周囲に接近して金属部材（導電体）はないものの、前方のキャビン７２やリフト装置７の構成部材が平面視の指向性に幾分影響を与えており、他の方向と比較して電界強度がやや小さいことがわかる。また、破線で示したものは、リフト装置７にコンテナを保持した状態での実験値であり、コンテナに影響を受けて前方の電界強度が大きくなり、受信領域が広がっているのが確認された。
【００６４】
上記実施例２によれば、送信アンテナ２２から送信するトリガー波αとして、平面視の指向性が穏やかでかつ回折が大きいために通信範囲が広く、雨や人体、非導電体の影響を受けにくい１２５ｋＨｚの長波帯域を選択するとともに、平面視の指向性の穏やかな磁界ループアンテナを送信アンテナ２２とし、さらにこの送信アンテナ２２をバランスウェイト７４の上部に垂直または上端が前方に傾斜する前傾姿勢で設置することにより、平面視の指向性が前後に幾分広い略円形として、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域を安定させることができる。したがって、送信波の電力を制御することにより、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域の制御を精度良く実施することができる。
【００６５】
［実施例３］
次に、車体長が長い超大型フォークリフトに安全装置２０を設けた実施例３を、図１５，図１６および図１７（ｃ）を参照して説明する。なお、実施例１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００６６】
この産業車両はコンテナを段積み可能な超大型フォークリフト（スタッカクレーン車ともいう）で、左右一対の前輪９２および後輪９３を有する車体９１前部に、左右一対のマスト部材９４を有するリフト装置（荷役装置）９５が配置され、車体９１上の中間位置に架台９６を介して所定高さに配置されて操縦席を収容するキャビン９７と、車体９１後端側に配置されたバランスウェイト９８を具備している。リフト装置９５には、昇降部材に、コンテナを側面から保持可能なサイドスプレッダ（コンテナ保持具）９９が取り付けられている。
【００６７】
前記架台９６の前部には乗降階段９６ａが設置され、上面で中央部に配置されたキャビン９７の側部と後部にデッキ９６ｂが配置されている。そして実施例２と同様に形成された送信アンテナ２２は、デッキ９６ｂの後部手摺９６ｃに所定間隔、たとえば１０ｃｍ以上あけて垂直姿勢で取り付けられている。また警報コントローラ２１および車両警報ブザー２３は、キャビン７２内に設置されている。
【００６８】
送信アンテナ２２のカバー体５１Ｒ，５１Ｌは、実施例２と同様に、ループ体２２ａの左右両側をそれぞれ半分ずつ収納するコの字形の円筒体により形成されている。
（実験）
次にこの超大型フォークリフトのデッキ９６ｂの背面に、送信アンテナ２２を垂直姿勢で取り付けて、ＲＦＩＤタグ４１の受信実験を行った結果を、図１８（ｃ）を参照して説明する。
【００６９】
ここで、送信アンテナ２２は、約１５００ｍｍ×２５００ｍｍ□の周長約８０００ｍｍで単電線を４回巻きしたループ体２２ａで、単電線の全長約３２ｍの磁界ループアンテナを使用した。なお、この実験は、降水量２ｍｍの雨天で実施された。
【００７０】
ループアンテナや磁界ループアンテナの面を垂直に設置した場合、ループ体２２ａの面に対して、平面視で８の字形の指向性を示すことが知られているが、今回の場合、ＲＦＩＤダグ４１で検出できる受信領域が、車体９１の後方に約１８ｍに達するように拡張される傾向が顕著に現れた。車体９１の前方には、金属性のキャビン９７および昇降マスト９４があるため、受信領域が約１５ｍ前後に留まっていた。左右両サイドは、受信領域が約１３〜１４ｍ前後であり、磁界ループアンテナを垂直姿勢とした傾向が少し現れており、この送信アンテナ２２の平面視の指向性として、全体に前後方向に拡張された略長円形となっていた。この安全装置２０では、車体９１の前後は、フォークリフトの走行方向であり、左右両サイドより受信領域が広くなるほうが好ましい。
【００７１】
上記実施例３によれば、送信アンテナ２２から送信するトリガー波αとして、平面視の指向性が穏やかでかつ回折も大きいため通信範囲が広く、雨や人体、非導電体の影響を受けにくい１２５ｋＨｚの長波帯域を選択するとともに、平面視の指向性の穏やかな磁界ループアンテナを送信アンテナ２２とし、車体９１に架台９６を介してキャビン９７が配置された超大型のフォークリフトで、送信アンテナ２２を、キャビン９７後方のデッキ９６ｂに垂直姿勢で配置することにより、平面視の指向性を前後に長い略長円形として、ＲＦＩＤダグ４１がトリガー波αを受信できる受信領域を広く安定して確保することができ、トリガー波αの送信電力を制御することにより、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域の制御を精度良く実施することができる。
【符号の説明】
【００７２】
α トリガー波（送信波）
β 反射波
１ 車体
７ リフト装置
８ バランスウェイト
９ ボンネット
１１ 操縦席
１５ 走行操作レバー
１６ ヘッドガード
２０ 安全装置
２１ 警報コントローラ（ＲＦＩＤリーダ）
２２ 送信アンテナ
２２ａ ループ体
２２ｂ 接続体
２２ｃ コネクタ
２３ 車両警報ブザー（車両警報出力装置）
２４ 車速センサ
２５ トリガー波電力制御部（送信波制御部）
２６ 警報制御部
２７ 走行操作信号入力部
２８ 走行速度信号入力部
２９ 電力制御テーブル
３１ 出力判断部
３２ 高周波発生回路
３３ 電力調整器
３４ 反射波受信アンテナ
３５ 車両警報判断部
３６ タグＩＤ記憶部
３７ タイマー
３８ 油圧センサ
３９ 荷役信号入力部
４１ ＲＦＩＤタグ
４２ 受信アンテナ
４３ トリガー波検出部
４４ 反射波判断部
４５ タグ警報ブザー（タグ警報出力部）
４７ 車両ＩＤ記憶部
４８ 警報停止ボタン
４９ 反射波出力部
５０ 反射波送信アンテナ
５１ カバー体
５１ｄ 削除部
５１Ｒ，５１Ｌ カバー体
６１ バッテリケース
６２ ワイヤロープ（索体）
６３ 挿通窓
６４ 切り欠き部
７１ 車体
７２ キャビン
７３ ボンネット
７４ バランスウェイト
７５ 排気管
８１ アンテナ設置具
９１ 車体
９６ 架台
９６ｂ デッキ
９６ｃ 後部手摺
９７ キャビン
９９ サイドスプレッダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場内などで搬送作業や荷役作業、走行を行う産業車両において、産業車両に設置したコントローラ（ＲＦＩＤリーダ）から発する送信波（電磁波、電波）により、作業員が所持したＲＦＩＤタグから作業員に、車両の接近を知らせたり、ＲＦＩＤタグからの反射波を受信したコントローラにより車両の操縦者に、作業者の接近を知らせる安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identificationの略)システムにおいて、ＲＦＩＤリーダとＲＦＩＤタグとを使用した産業車両用の安全装置が提案されている。
たとえば特許文献１には、車両の後部に、電波タグを持たせた従業員がいるかどうかを検出するために、車両の荷台の背面に、水平ダイポール型の受信アンテナを配置し、受信アンテナによる受信領域を、車両後部から後方に伸びる楕円形としたものが開示されている。
【０００３】
また特許文献２では、フォークリフトのヘッドガードに、通信エリアが前後方向に広がる直進時用アンテナと、通信エリアが幅方向に広がる旋回時用アンテナとを配置し、ハンドルの切れ角に基づいてアンテナを切り替え、通信エリアを変更している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５２００１
【特許文献２】特開２００９−１３８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＲＦＩＤタグの利用周波数は、電磁誘導方式として、長波帯域（１３４ｋＨｚ,１２５ｋＨｚ）と短波帯域（１３．５６ＭＨｚ）があり、また電波方式として、ＵＨＦ帯域（８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ）、ＳＨＦ１帯域（２．４５ＧＨｚ）、ＳＨＦ２帯域（５ＧＨｚ）があり、それぞれの周波数により特性がある。たとえば長波帯域（１３４ｋＨｚ,１２５ｋＨｚ）の場合、平面視の指向性が穏やかでかつ回折が大きく通信範囲が広い、また雨や人体、非導電体の影響を受けにくいという長所がある反面、通信距離が短く、通信速度が遅い、アンテナが大きくなる、または巻き数が多く複雑、高価になりやすいという短所がある。またＳＨＦ１帯域（２．４５ＧＨｚ）の場合、通信距離が長く、通信速度も速い、またアンテナの指向性が高く、通信範囲を限定可能で、アンテナを含めて小型化が可能な長所がある反面、回折が小さいために通信範囲が限定されやすいく、雨、氷、塵埃などの影響を受けやすい。また無線ＬＡＮや電子レンジとの混信を受けやすいという短所がある。
【０００６】
フォークリフトやコンテナクレーンなどの産業車両は、ある程度大きいアンテナを使用できるものの、金属製フレームからなる導電体が多く接近して配置されることから、電磁波や電波の均一な指向性が確保しにくく、安定したＲＦＩＤタグの受信領域が形成しにくい。また屋外での使用が多いことから、雨の影響が少ないものが望まれる。このため産業車両から送信する送信波は、混信や雨などの影響を受けにくく、アンテナの大きさを確保できることから、長波（１３４ｋＨｚ,１２５ｋＨｚ）を選択することができる。またＲＦＩＤタグからの反射波は、アンテナの小形化や通信距離を十分に確保することが必要なことから、ＵＨＦ帯域やＳＨＦ帯域が最適である。
【０００７】
本発明は、作業環境に適した状態でＲＦＩＤリーダから送信波を送信して、作業員の持つＲＦＩＤタグの受信領域を安定して形成できる産業車両の安全装置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】
【０００８】
請求項１記載の発明は、
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、操縦席の上方部に設置されたヘッドガート上に、所定間隔をあけて水平姿勢で配置したものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、前記バランスウェイト上に、垂直姿勢または上端が前方に傾斜する前傾姿勢で配置したものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、
産業車両は、車体前部に配置された荷役装置と、車体上の中間位置に架台を介して所定高さに配置されたキャビンと、車体後端部に配置されたバランスウェイトを有する荷役車両であり、
前記送信アンテナを、前記架台上でキャビン後方のデッキ背面に垂直姿勢で配置したものである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の構成において、
ループ体の複数のアンテナ線の少なくとも一箇所をそれぞれ切断して、各アンテナ線を互いに接続分離可能な接続体を介在させ、
磁界ループアンテナ内に、駆動用バッテリの吊下索体を出入り自在としたものである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の構成において、
ＲＦＩＤリーダは、走行速度信号に基づき、送信アンテナに給電する送信波の送信電力を制御してＲＦＩＤタグが受信可能な受信領域を制御する送信波制御部と、ＲＦＩＤタグからタグＩＤを含む反射波を受信してタグＩＤを記憶し、前記反射波に基づいて警報信号を出力するする警報制御部を具備し、
ＲＦＩＤタグは、受信した送信波に基づいて警報信号を出力するタグ警報出力部と、当該ＲＦＩＤタグのＩＤを含む反射波を出力する反射波出力部を具備し、
前記送信波制御部は、産業車両の走行速度に基づいて、走行速度が増加されるに従って送信波の電力を増加しＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を拡張するものである。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の構成において、
ＲＦＩＤリーダは、
走行操作信号に基づいて、車両の発進時に、送信波の電力を増加してＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を、停止時および低速走行時より拡張し、
荷役信号により、ＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を、空荷時に比べて拡張するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、長波帯域の送信波を送信する送信アンテナを、アンテナ線が複数回巻回されてループ状とした多重磁界ループアンテナとしたので、送信アンテナの周囲の障害物の影響が少なく、かつ障害物に対する回折も大きくかつ反射も小さいため、穏やかな指向性が得られてＲＦＩＤタグの受信領域を安定して形成することができる。また送信アンテナを、ヘッドガード上に水平姿勢で配置することにより、平面視の指向性を略円形として、ＲＦＩＤタグの受信領域を安定させることができるので、送信波の電力を制御することにより、ＲＦＩＤタグの受信領域を、産業車両周囲の危険度に対応して精度良く制御することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、長波帯域の送信波を送信する送信アンテナを、アンテナ線が複数回巻回されてループ状とした多重磁界ループアンテナとしたので、送信アンテナの周囲の障害物の影響が少なく、かつ障害物に対する回折も大きくかつ反射も小さいため、穏やかな指向性が得られてＲＦＩＤタグの受信領域を安定して形成することができる。また送信アンテナを、バランスウェイト上に垂直姿勢または上端が前方に傾斜する前傾姿勢で配置することにより、安定した前後に幾分広い略円形として、ＲＦＩＤタグの受信領域を安定させることができ、送信波の電力を制御することにより、ＲＦＩＤタグの受信領域を精度良く制御することができる。さらにメンテナンス時のボンネットなどの開閉などに支障を来たすことなく、メンテナンスを容易に行うことができ、さらに排ガス管との干渉を避けかつ排ガスの悪影響を受けるのを防止することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、長波帯域の送信波を送信する送信アンテナを、アンテナ線が複数回巻回されてループ状とした多重磁界ループアンテナとしたので、送信アンテナの周囲の障害物の影響が少なく、かつ障害物に対する回折も大きくかつ反射も小さいため、穏やかな指向性が得られてＲＦＩＤタグの受信領域を安定して形成することができる。また車体に架台を介してキャビンが配置された大型の産業車両では、送信アンテナを、キャビン後方のデッキに垂直姿勢で配置することにより、指向性を幾分前後に長い略長円形として、ＲＦＩＤタグの受信領域を広く確保することができ、送信波の電力を制御することにより、ＲＦＩＤタグの受信領域の制御を精度良く実施することができる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、バッテリ駆動式の産業車両では、車体外側とヘッドガード内との間で、バッテリを吊下索体により吊り下げて交換することになるが、ループ体の各アンテナ線の一部を接続体により分離することができるので、送信アンテナ内に吊下索体を挿入することができ、吊下索体を使用したバッテリの交換に支障を来たすこともない。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、ＲＦＩＤリーダでは、産業車両の走行速度が増大するに従って、ＲＦＩＤタグの受信領域を拡張するので、安全性を向上させることができる。
請求項６記載の発明によれば、前後進などの走行操作信号により、一時的にＲＦＩＤタグの受信領域を拡張することにより、安全を確認した後に発進することができ、低速走行時にＲＦＩＤタグの受信し過ぎによる煩わしさを解消することができる。また視界が制限される荷役状態でのＲＦＩＤタグの受信領域を、空荷時に比較して拡張するので、安全性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る安全装置を有するフォークリフトの実施例１を示す側面図である。
【図２】フォークリフトの平面図である。
【図３】送信アンテナを示す概略平面図である。
【図４】送信アンテナのカバー体を示す斜視図である。
【図５】送信アンテナの横断面図である。
【図６】送信アンテナの取付状態を示す部分横断面図である。
【図７】取付具を示す斜視図である。
【図８】安全装置の構成を示すブロック図である。
【図９】（ａ）〜（ｆ）は、ＲＦＩＤタグの受信領域を示す平面図で、（ａ）は停止時、（ｂ）は発進時、（ｃ）は低速走行時、（ｄ）は高速走行時、（ｅ）は荷役発進時、（ｆ）は荷役低速走行時である。
【図１０】安全装置の動作を説明するフロー図である。
【図１１】実施例１の変形例を示すフォークリフトの側面図である。
【図１２】送信アンテナの平面図である。
【図１３】本発明に係る安全装置を有する大型フォークリフトの実施例２を示す側面図である。
【図１４】フォークリフトの背面図である。
【図１５】アンテナ設置具を示す斜視図である。
【図１６】本発明に係る安全装置を有する超大型フォークリフトの実施例３を示す側面図である。
【図１７】フォークリフトの背面図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、実施例１〜３に係る送信アンテナの実験例を示し、（ａ）は実施例１の送信アンテナによるＲＦＩＤタグの受信領域を示す平面図、（ｂ）は実施例２の送信アンテナによるＲＦＩＤタグの受信領域を示す平面図、（ｃ）は実施例３の送信アンテナによるＲＦＩＤタグの受信領域を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施例１］
以下、本発明に係る産業車両の安全装置の実施例１を図１〜図１０、図１８（ａ）に基づいて説明する。
【００２１】
（フォークリフト）
図１，図２に示すように、この産業車両は、たとえば小型のカウンターバランス式フォークリフトである。車体１の前部に左右一対の前輪２が配置されるとともに、後部に走行駆動および操向を行う左右一対の後輪３が配置されている。また車体１の前部に左右一対のマスト部材５が立設され、リフトシリンダ４によりマスト部材５を伸縮し、巻き掛け伝動装置を介して左右一対のフォーク６を昇降駆動するリフト装置７が配置されている。車体１には、エンジンと油圧装置が内装されるとともに、後端部にバランスウェイト８が設けられている。またバランスウェイト８前部のボンネット９上に操縦席１１が配置され、車体１前部のフロントパネル１２にステアリングハンドル１３や荷役シフトレバー１４、走行操作レバー１５が配置されている。フロントパネル１２後方で操縦席１１の上方部には、ヘッドガード１６が設置されており、フロントパネル１２両側から立設された一対の前部ポスト１７Ｆおよびボンネット９後部両側から立設された一対の後部ポスト１７Ｒにより、ヘッドガード１６が支持されている。
【００２２】
このヘッドガード１６は金属製で、前後ポスト１６Ｆ，１６Ｒの上端部間がサイドフレーム１７Ｓでそれぞれ連結され、サイドフレーム１７Ｓ間に複数の横ビーム１７Ｂが幅方向に連結されている。また前後の横ビーム１７Ｂ間に、幅方向に一定間隔をあけて複数の縦ロッド１７Ｒが取り付けられて安全性が確保されている。さらに後側の横ビーム１７Ｂ間に雨よけプレート１６Ｐが取り付けられ、前側は縦ロッド１７Ｒからなる窓部１６Ｗが形成されて、操縦席１１からマスト部材５の上方部の視界が確保されている。
【００２３】
（安全装置）
図８に示すように、本発明に係る安全装置２０は、フォークリフトに設置された警報コントローラ（ＲＦＩＤリーダ）２１と、この警報コントローラ２１から送信電力が供給されて所定範囲に低波帯域（たとえば１２５ｋＨｚ）の電磁波からなるトリガー波（送信波）αを一定時間ごとに出力する送信アンテナ２２と、このフォークリフトの周辺で作業する複数の作業員がそれぞれ所持し、前記トリガー波αを受信して警報を出力するとともに反射波βを送信するＲＦＩＤタグ４１と、フォークリフトに設置されＲＦＩＤタグ４１から送信された極超短波（たとえば２．４５ＧＨｚの電波）からなる反射波βを受信し警報コントローラ２１により作動される車両警報ブザー（車両警報出力装置）２３を具備している。
【００２４】
またこの警報コントローラ２１は、走行操作レバー１５の操作信号および車速センサ２４の検出信号ならびに油圧センサ３８の荷役信号に基づいて、トリガー波αの出力を制御し、状況に応じてＲＦＩＤタグ４１の受信領域を調整するトリガー波電力制御部（送信波制御部）２５と、反射波βに基づいて、タグＩＤおよび停止信号により車両警報ブザー２３を作動する警報制御部２６とを具備している。
【００２５】
前記トリガー波電力制御部２５は、走行操作レバー１５の操作信号（前進、停止、後進）を検出する走行操作信号入力部２７と、車速センサ２４からの走行速度信号を検出する走行速度信号入力部２８と、リフトシリンダ４の油圧センサ３８からの信号に基づいて荷役信号を入力する荷役信号入力部３９と、走行速度に対応するＲＦＩＤタグ４１の受信領域を形成するための送信電力を設定した電力制御テーブル２９と、前記操作信号に基づいて適正な範囲のＲＦＩＤタグ４１に検知させる電磁波の送信電力を求めるとともに、走行速度により電力制御テーブル２９に基づいて電磁波の送信電力を求める出力判断部３１とを具備している。そして、出力判断部３１から出力された制御信号は、高周波発生回路３２から設定高周波が入力された電力調整器３３に入力され、送信アンテナ２２から適正なＲＦＩＤタグ４１の受信領域を形成する送信電力により電磁波が送信アンテナ２２から送信される。前記電力制御テーブル２９は、車速軸と送信アンテナ２２に給電する給電電力の電圧軸とからなり、車速軸は、停止：０〜最高速度の間が複数の任意間隔で分割され、フォークリフトの走行速度に対応する給電電力の電圧を割り当てている。
【００２６】
警報制御部２６は、反射波受信アンテナ３４で受信した反射波βの信号が入力される車両警報判断部３５と、反射波βの信号に含まれるタグＩＤを記憶するタグＩＤ記憶部３６と、タグＩＤを含む反射波βを受信しない時間を計測するタイマー３７とを具備している。
【００２７】
なお、ここで警報音を発する車両警報ブザー２３を設けたが、警報ランプや警報表示器であってもよい。
ＲＦＩＤタグ４１は、トリガー波αを受信する受信アンテナ４２と、受信アンテナ４２によりトリガー波αを検出するトリガー波検出部４３と、タグ警報ブザー（タグ警報出力部）４５を作動して警報音を出す反射波判断部４４と、トリガー波αの信号に含まれる車両ＩＤを記憶する車両ＩＤ記憶部４７と、反射波判断御部４４を介して警報音を停止する警報停止ボタン４８と、高周波回路からの高周波をタグＩＤや警報停止信号を含む反射波βを出力し、反射波送信アンテナ５０から送信させる反射波出力部４９とを具備している。
【００２８】
なお、ここでタグ警報ブザー４５を、警報音声発生器や警報ランプやバイブレーション発生器とすることもできる。
前記送信アンテナ２２は、低波帯域の電磁波を効率よく送信できる微小磁界ループアンテナが採用されている。この送信アンテナ２２は、図３に示すように、たとえば線径が１〜２ｍｍ程度で柔軟性のある耐熱ビニル被覆単電線（縒り線も可）を、周長３〜１０ｍ／回で複数回（４〜１０回）の多重ループ状に巻回して結束したもので、このループ体２２ａは、図４および図５に示すカバー体５１内に挿入されて、カバー体５１の開口部に詰め込まれた部厚い樹脂製の絶縁テープ５２により保持されている。カバー体５１は非導電性樹脂からなり、平面視が角アール形の矩形枠で、円弧状頂部５１ａの両側から幅の狭い内壁５１ｂと幅の広い外壁５１ｃが下方に連続する山形断面に形成されており、図４に示すように、前辺部分の外壁５１ｃで、底辺から上方に視界を確保する削除部５１ｄが形成されている。
【００２９】
このループ体２２ａの単電線（アンテナ線）を全長は、たとえば約２０ｍ〜５６ｍの範囲から、送信アンテナ２２の設置位置とＲＦＩＤタグ４１の検知範囲に対応して選択される。ここで周波数１２５ｋＨｚのトリガー波αの波長λは３７５０ｍであり、波長λに対するアンテナ線の長さは、約０．００５λ〜０．０１５λである。
【００３０】
また前記ループ体２２ａの周回経路の少なくとも１箇所に、各単電線を互いに分離接続可能な非導電材に覆われた接続体（コネクタ）２２ｂが介在されて、ループ体２２ａを分離して直線状にすることができ、カバー体５１への装着などの取り扱い性を向上させている。２２ｃは給電ケーブルのコネクタである。
【００３１】
この送信アンテナ２２は、図２、図６および図７に示すように、ヘッドガード１６のサイドフレーム１７Ｓに、複数の取付具５３を介してループ体２２ａがヘッドガード１６から所定距離（たとえば１０ｃｍ以上）離れて設置されている。これら取付具５３は、下方からサイドフレーム１７Ｓに外嵌可能なチャンネル形断面の固定部材５３ａと、この固定部材５３ａをサイドフレーム１７Ｓに固定する固定ねじ５３ｂと、固定部材５３に立設されたＬ形ブラケット５３ｃにより構成され、Ｌ形ブラケット５３ｃの上部にカバー体５１の外壁５１ｃが取付ボルト５３ｄにより取り付けられている。５３ｅは、固定部材５３ａの内面に取り付けられたクッション材である。
【００３２】
（トリガー波受信領域）
次にトリガー波αによるＲＦＩＤタグ４１の受信領域について、図９を参照して説明する。
【００３３】
停止時［図９（ａ）］
フォークリフトの停止時には、たとえば半径１ｍ程度の最も狭いＲＦＩＤタグ４１の受信領域を発生させる。ここでは、操縦者が乗り込んだ時に、操縦者が所持するＲＦＩＤタグ４１も、タグ警報ブザー４５が作動されて警報音が出る。
【００３４】
発進時［図９（ｂ）］
走行操作レバー１５により検出される走行開始時、すなわちＮ（中立）→Ｆ（前進）、Ｎ（中立）→Ｒ（後進）、Ｆ（前進）⇔Ｒ（後進）の切換信号により、この走行開始（変更）時のＲＦＩＤタグ４１の受信領域が、図９（ａ）に示す停止時（走行速度０）の受信領域および図９（ｃ）に示す（最）低速走行時の受信領域より大きくなるようにトリガー波αの出力が制御されている。この走行開始（変更）時は、走行操作レバー１５の切換信号が検出され、かつ走行速度が０になった時に、送信アンテナ２２への給電電圧が制御され、発進操作が行われかつ走行速度が０の時に、一時的に受信領域がたとえば７ｍ程度を半径とする範囲まで拡大される
低速走行時［図９（ｃ）］
低速走行時には、フォークリフトの全長（以下ではフォーク６の前端から車両本体２０の後端までの水平距離をいう）の１．５倍程度（たとえば５ｍ程度）を半径とする狭い受信領域となるように送信アンテナ２２への給電電圧が制御される。したがって、低速走行時のＲＦＩＤタグ４１の受信領域は、発進時より狭くなる。
【００３５】
高速走行時［図９（ｄ）］
高速走行になると、低速走行時の受信領域よりも受信領域が広くなるように、走行速度に応じて、送信アンテナ２２への給電電圧が制御され、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域がフォークリフトの全長の３倍以上、たとえば半径１０ｍ以上となる。
【００３６】
荷役発進時［図９（ｅ）］
フォーク６に荷Ｍが支持されて油圧センサ３８によりリフトシリンダ４の油圧が検出されて、荷役信号入力部３９に荷役信号が入力され、設定値以上になると、図９（ｂ）に示す空荷（無負荷）状態の発進時に比較してＲＦＩＤタグ４１の受信領域が広くなるように、送信アンテナ２２への給電電圧が制御される。
【００３７】
荷役低速走行時［図９（ｆ）］
フォーク６に荷Ｍが支持された荷役低速走行時には、（ｃ）に示す空荷（無負荷）状態の低速走行時に比較して、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域が広くなるように、送信アンテナ２２への給電電圧が制御される。もちろん、図示しないが、高速走行時にも、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域が広くなるように制御してもよい。
【００３８】
上記発進時および荷役発進時に、停止時および低速走行時ならびに荷役低速走行時よりそれぞれ広くなるように、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域を制御するので、フォークリフトの危険性に応じて、適切にタグ警報ブザー４５および車両警報ブザーを作動させて危険を知らせておくことができ、走行を開始した時に、必要以上に車両警報ブザー２３やタグ警報ブザー４５が作動して、操縦者や作業者に煩わしさを感じさせることなくフォークリフトと作業者との接触事故を未然に防止することができる。
【００３９】
（動作）
次に、図１０を参照して安全装置２０の動作を説明する。
警報コントローラ２１から送信アンテナ２２を介してトリガー波αが送信される(STEP.1)と、このトリガー波αがＲＦＩＤタグ４１の受信アンテナ４２で受信される(STEP.2)。ＲＦＩＤタグ４１では、トリガー波αに含まれる車両ＩＤを記録し(STEP.3)、タグ警報ブザー４５を作動して警報音を出し(STEP.4)、作業員に危険を知らせるとともに、反射波送信アンテナ５０からタグＩＤを含む反射波βを送信する(STEP.5)。
【００４０】
警報コントローラ２１で反射波βを受信する(STEP.6)と、反射波βに含まれるタグＩＤを記憶し(STEP.7)、車両警報ブザー２３から警報音を発して操縦者に危険を知らせる。
警報コントローラ２１からトリガー波αを送信し(STEP.９)、ＲＦＩＤタグ４１で再度トリガー波αが受信される(STEP.10)。この時、ＲＦＩＤタグ４１で設定時間を超えてその車両ＩＤを含むトリガー波αが検出されない(STEP.11)と、車両ＩＤ記憶部４７からその車両ＩＤが消去される(STEP.12)。
【００４１】
トリガー波αに含まれる車両ＩＤが記憶された車両ＩＤであると確認され(STEP.13)、さらに警報停止ボタン４８が押されている(STEP.14)と、タグ警報ブザー４５が停止される(STEP.15)。そして、ＲＦＩＤタグ４１の反射波送信アンテナ５０からタグＩＤと警報停止信号を含む反射波βが送信される(STEP.16)。
【００４２】
警報コントローラ２１では、反射波βが反射波受信アンテナ３４で受信されると、反射波βに含まれるタグＩＤと、警報停止信号の有無が確認され(STEP.20，21)、警報停止信号を含む場合には、車両警報ブザー２３が停止される。この時、設定時間を超えてそのタグＩＤを含む反射波βが検出されない(STEP.18)と、タグＩＤ記憶部３６からそのタグＩＤが消去される(STEP.19)。
【００４３】
（実験）
次に小型フォークリフトのヘッドガード１６の上部に送信アンテナ２２を取り付けて、ＲＦＩＤタグ４１の受信実験を行った結果を、図１８（ａ）を参照して説明する。
【００４４】
ここで、送信アンテナ２２は、９００ｍｍ×７５０ｍｍ□の７回巻き（単電線の総延長約２３ｍ）の磁界ループアンテナを使用した。またヘッドガード１６から１０ｃｍ離して設置した。
【００４５】
ループアンテナや磁界ループアンテナの面を水平に配置した場合、その平面視の指向性は、ほぼ均等な円形であるが、今回の場合でも、ＲＦＩＤダグ４１がトリガー波αを受信できる受信領域が、半径約８ｍ前後の略円形を示した。送信アンテナ２２の水平方向の周囲に接近して導電体はないものの、前方のリフト装置７の構成部材が平面視の指向性に幾分影響を与えており、他の方向と比較して前方の電界強度がやや小さいことが判明したものの、指向性は理想的な円形に近い形状を示している。
【００４６】
上記実施例１によれば、送信アンテナ２２から送信するトリガー波αとして、平面視の指向性が穏やかで、かつ回折が大きくて通信範囲が広く、雨や人体、非導電体の影響を受けにくい１２５ｋＨｚの長波帯域を選択し、平面視で指向性の穏やかな多重磁界ループアンテナを採用して送信アンテナ２２とし、この送信アンテナ２２を、ヘッドガード１６上に所定間隔をあけて水平姿勢で配置したので、トリガー波αの平面視の指向性を略円形として、荷役環境や自然環境の影響を小さくでき、ＲＦＩＤダグ４１がトリガー波αを受信できる受信領域を安定させることができる。
【００４７】
また警報コントローラ２１では、フォークリフトの走行速度に応じて、電力制御テーブル２９に基づき送信アンテナ２２への給電電圧を制御することにより、フォークリフトの危険度に対応したＲＦＩＤタグ４１の受信領域を精度良く制御することができ、安全性を向上させることができる。
【００４８】
さらに警報コントローラ２１では、操向操作レバー１５による前後進などの走行操作信号により、一時的にＲＦＩＤタグ４１の受信領域を拡張するので、安全を確認した後に発進することができて安全性を向上させるとともに、低速走行時にＲＦＩＤタグ４１の受信し過ぎによる煩わしさを解消することができる。
【００４９】
さらにまた、警報コントローラ２１では、油圧センサ３８による荷役信号により、視界が制限される荷役状態での送信時および走行時のＲＦＩＤタグ４１の受信領域を、空荷時に比較して拡張するので、安全性をさらに向上させることができる。
【００５０】
［実施例１の変形例］
この変形例は、図１１，図１２に示すように、バッテリ駆動式のフォークリフトで、ボンネット９内に複数のバッテリを収容したバッテリケース６１が収容され、バッテリ交換時に、ホイストや他のフォークリフトを使用して、バッテリケース６１をワイヤロープ（吊下索体）６２により吊り下げて車体１内に出し入れするもので、このため、ヘッドガード１６の右（または左）側部に開放された挿通窓６３が、中間の横ビーム１７Ｂ間に形成され、ワイヤロープ６２が通過可能に構成されている。
【００５１】
このため、このようなバッテリ駆動式フォークリフトに設置される送信アンテナ２２は、挿通窓６３に対応してカバー体５１に切り欠き部６４が形成されている。そして、この切り欠き部６４にループ体２２ａの接続体２２ｂが配置されている。
【００５２】
したがって、バッテリ交換に際して、接続体２２ｂを分離することにより、バッテリケース６１を吊り下げたワイヤロープ６３を、切り欠き部６４を介して挿通窓６３に出入りさせ、送信アンテナ２２のループ体２２ａを通過させることができる。これにより、バッテリ交換時に送信アンテナ２２により支障がでることがない。
【００５３】
上記変形例によれば、バッテリ駆動式のフォークリフトにおいて、車体１の外側とヘッドガード１６内との間で、バッテリケース６１をワイヤロープ６２で吊り下げて交換する時に、ループ体２２ａの各アンテナ線の一部を接続体２２ｂにより分離することができるので、送信アンテナ２２のループ体２２ａ内にワイヤロープ６２を挿入することができ、ワイヤロープ６２を使用したバッテリの交換に支障を来たすこともない。
【００５４】
［実施例２］
次に、車体が長い大型フォークリフトに安全装置２０を設けた実施例２を、図１３〜図１５および図１７（ｂ）を参照して説明する。なお、実施例１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
この大型フォークリフトは、図１３，図１４に示すように、車体７１の前部に操縦席１１を有するキャビン７２を備えたもので、リフト装置７の揚程が高いため、キャビン７２の天井前部に荷役を監視する窓（図示せず）が設けられている。またキャビン７２後部には、ボンネット７３とバランスウェイト７４が設置されており、またバランスウェイト７４から立設された排気管７５を具備している。そして、図１５に示すように、ボンネット７３は、エンジンなどのメンテナンスのため、車体後部に設けられたヒンジ７６を介して所定角度まで、開閉可能に構成されている。また警報コントローラ２１および車両警報ブザー２３は図示しないが、キャビン７２内に設置されている。
【００５６】
ところで、実施例１のように、キャビン７２の天井部に送信アンテナ２２を取り付けると、キャビン７２から視界を遮るため、送信アンテナ２２を設置できない。またメンテナンスも難しい。またキャビン７２の後方に配置しようとすると、ボンネット７３の開閉に支障を来たすことがないように設置する必要がある。さらに高温の排気管７５に接触することがないように、また腐食性ガスに晒されないように設置する必要もある。
【００５７】
そこで、発明者等は、アンテナ設置具８１を使用して、バランスウェイト７４上にループ体２２ａの面を前後に向けて、所定角度たとえば１５°〜４５°の範囲で前方に傾斜する前傾姿勢で送信アンテナ８２を設置した。もちろん、排気管７５に対する障害がない場合には、送信アンテナ８２を垂直姿勢としてもよし、所定角度たとえば１５°〜４５°の範囲で後傾する姿勢でもよい。
【００５８】
このアンテナ設置具８１は、車体後部上に取り付けられた左右一対の立設部材８３にそれぞれ支柱８４を立設固定し、これら支柱８４の上端部と支柱８４の中間部から水平後方に張り出された支持ロッド８５との間に、ループ体２２ａと略同一形状の矩形状の支持枠８６を取り付けている。８６ａは支持枠８６の中央部の上下方向に掛け渡された補強ロッドである。そして支持枠８６に取付具（図示せず）を介してループ体２２ａを保護する樹脂製のカバー体５１Ｒ，５１Ｌが、所定間隔たとえば１０ｃｍ以上の間隔をあけて取り付けられている。これらカバー体５１Ｒ，５１Ｌは、ループ体２２ａの左右両側をそれぞれ半分ずつ収納するコの字形の円筒体により形成されている。
【００５９】
またバランスウェイト７４から直立された排気管７５は、傾斜したカバー体５１Ｌ内を貫通した状態となり、送信アンテナ８２に接触することなく、かつ排気管７５から排出される排ガスも後方に排出されるので、送信アンテナ８２が排ガスの悪影響も受けることがない。
【００６０】
（実験）
次に大型フォークリフトのバランスウェイト７４の上部に送信アンテナ２２を取り付けて、ＲＦＩＤタグ４１の受信実験を行った結果を、図１８（ｂ）を参照して説明する。
【００６１】
ここで、送信アンテナ２２は、９００ｍｍ×１３００ｍｍ□の周長４４００ｍｍで単電線６回巻きのループ体２２ａで、単電線の総延長約２６ｍの磁界ループアンテナを使用した。またアンテナ設置具８１の支持枠８６から１０ｃｍ離して設置した。
【００６２】
ループアンテナや磁界ループアンテナの面を垂直に設置した場合、ループ体２２ａの面に対して、平面視で８の字形の指向性を示すことが知られているが、今回の場合も、波長に対してループ径が極めて小さい微小ループであるため、ＲＦＩＤダグ４１がトリガー波αを受信できる受信領域が、半径約１０ｍ前後で前後にやや長い略円形を示した。
【００６３】
また送信アンテナ２２の水平方向の周囲に接近して金属部材（導電体）はないものの、前方のキャビン７２やリフト装置７の構成部材が平面視の指向性に幾分影響を与えており、他の方向と比較して電界強度がやや小さいことがわかる。また、破線で示したものは、リフト装置７にコンテナを保持した状態での実験値であり、コンテナに影響を受けて前方の電界強度が大きくなり、受信領域が広がっているのが確認された。
【００６４】
上記実施例２によれば、送信アンテナ２２から送信するトリガー波αとして、平面視の指向性が穏やかでかつ回折が大きいために通信範囲が広く、雨や人体、非導電体の影響を受けにくい１２５ｋＨｚの長波帯域を選択するとともに、平面視の指向性の穏やかな磁界ループアンテナを送信アンテナ２２とし、さらにこの送信アンテナ２２をバランスウェイト７４の上部に垂直または上端が前方に傾斜する前傾姿勢で設置することにより、平面視の指向性が前後に幾分広い略円形として、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域を安定させることができる。したがって、送信波の電力を制御することにより、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域の制御を精度良く実施することができる。
【００６５】
［実施例３］
次に、車体長が長い超大型フォークリフトに安全装置２０を設けた実施例３を、図１５，図１６および図１７（ｃ）を参照して説明する。なお、実施例１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００６６】
この産業車両はコンテナを段積み可能な超大型フォークリフト（スタッカクレーン車ともいう）で、左右一対の前輪９２および後輪９３を有する車体９１前部に、左右一対のマスト部材９４を有するリフト装置（荷役装置）９５が配置され、車体９１上の中間位置に架台９６を介して所定高さに配置されて操縦席を収容するキャビン９７と、車体９１後端側に配置されたバランスウェイト９８を具備している。リフト装置９５には、昇降部材に、コンテナを側面から保持可能なサイドスプレッダ（コンテナ保持具）９９が取り付けられている。
【００６７】
前記架台９６の前部には乗降階段９６ａが設置され、上面で中央部に配置されたキャビン９７の側部と後部にデッキ９６ｂが配置されている。そして実施例２と同様に形成された送信アンテナ２２は、デッキ９６ｂの後部手摺９６ｃに所定間隔、たとえば１０ｃｍ以上あけて垂直姿勢で取り付けられている。また警報コントローラ２１および車両警報ブザー２３は、キャビン７２内に設置されている。
【００６８】
送信アンテナ２２のカバー体５１Ｒ，５１Ｌは、実施例２と同様に、ループ体２２ａの左右両側をそれぞれ半分ずつ収納するコの字形の円筒体により形成されている。
（実験）
次にこの超大型フォークリフトのデッキ９６ｂの背面に、送信アンテナ２２を垂直姿勢で取り付けて、ＲＦＩＤタグ４１の受信実験を行った結果を、図１８（ｃ）を参照して説明する。
【００６９】
ここで、送信アンテナ２２は、約１５００ｍｍ×２５００ｍｍ□の周長約８０００ｍｍで単電線を４回巻きしたループ体２２ａで、単電線の全長約３２ｍの磁界ループアンテナを使用した。なお、この実験は、降水量２ｍｍの雨天で実施された。
【００７０】
ループアンテナや磁界ループアンテナの面を垂直に設置した場合、ループ体２２ａの面に対して、平面視で８の字形の指向性を示すことが知られているが、今回の場合、ＲＦＩＤダグ４１で検出できる受信領域が、車体９１の後方に約１８ｍに達するように拡張される傾向が顕著に現れた。車体９１の前方には、金属性のキャビン９７および昇降マスト９４があるため、受信領域が約１５ｍ前後に留まっていた。左右両サイドは、受信領域が約１３〜１４ｍ前後であり、磁界ループアンテナを垂直姿勢とした傾向が少し現れており、この送信アンテナ２２の平面視の指向性として、全体に前後方向に拡張された略長円形となっていた。この安全装置２０では、車体９１の前後は、フォークリフトの走行方向であり、左右両サイドより受信領域が広くなるほうが好ましい。
【００７１】
上記実施例３によれば、送信アンテナ２２から送信するトリガー波αとして、平面視の指向性が穏やかでかつ回折も大きいため通信範囲が広く、雨や人体、非導電体の影響を受けにくい１２５ｋＨｚの長波帯域を選択するとともに、平面視の指向性の穏やかな磁界ループアンテナを送信アンテナ２２とし、車体９１に架台９６を介してキャビン９７が配置された超大型のフォークリフトで、送信アンテナ２２を、キャビン９７後方のデッキ９６ｂに垂直姿勢で配置することにより、平面視の指向性を前後に長い略長円形として、ＲＦＩＤダグ４１がトリガー波αを受信できる受信領域を広く安定して確保することができ、トリガー波αの送信電力を制御することにより、ＲＦＩＤタグ４１の受信領域の制御を精度良く実施することができる。
【符号の説明】
【００７２】
α トリガー波（送信波）
β 反射波
１ 車体
７ リフト装置
８ バランスウェイト
９ ボンネット
１１ 操縦席
１５ 走行操作レバー
１６ ヘッドガード
２０ 安全装置
２１ 警報コントローラ（ＲＦＩＤリーダ）
２２ 送信アンテナ
２２ａ ループ体
２２ｂ 接続体
２２ｃ コネクタ
２３ 車両警報ブザー（車両警報出力装置）
２４ 車速センサ
２５ トリガー波電力制御部（送信波制御部）
２６ 警報制御部
２７ 走行操作信号入力部
２８ 走行速度信号入力部
２９ 電力制御テーブル
３１ 出力判断部
３２ 高周波発生回路
３３ 電力調整器
３４ 反射波受信アンテナ
３５ 車両警報判断部
３６ タグＩＤ記憶部
３７ タイマー
３８ 油圧センサ
３９ 荷役信号入力部
４１ ＲＦＩＤタグ
４２ 受信アンテナ
４３ トリガー波検出部
４４ 反射波判断部
４５ タグ警報ブザー（タグ警報出力部）
４７ 車両ＩＤ記憶部
４８ 警報停止ボタン
４９ 反射波出力部
５０ 反射波送信アンテナ
５１ カバー体
５１ｄ 削除部
５１Ｒ，５１Ｌ カバー体
６１ バッテリケース
６２ ワイヤロープ（索体）
６３ 挿通窓
６４ 切り欠き部
７１ 車体
７２ キャビン
７３ ボンネット
７４ バランスウェイト
７５ 排気管
８１ アンテナ設置具
９１ 車体
９６ 架台
９６ｂ デッキ
９６ｃ 後部手摺
９７ キャビン
９９ サイドスプレッダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、操縦席の上方部に設置されたヘッドガート上に、所定間隔をあけて水平姿勢で配置した
ことを特徴とする産業車両の安全装置。
【請求項２】
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、前記バランスウェイト上に、垂直姿勢または上端が前方に傾斜する前傾姿勢で配置した
ことを特徴とする産業車両の安全装置。
【請求項３】
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、
産業車両は、車体前部に配置された荷役装置と、車体上の中間位置に架台を介して所定高さに配置されたキャビンと、車体後端部に配置されたバランスウェイトを有する荷役車両であり、
前記送信アンテナを、前記架台上でキャビン後方のデッキ背面に垂直姿勢で配置した
ことを特徴とする産業車両の安全装置。
【請求項４】
産業用車両は、車体に着脱自在に搭載したバッテリにより駆動される電気駆動式車両であり、
ループ体の複数のアンテナ線の少なくとも一箇所をそれぞれ切断して、各アンテナ線を互いに接続分離可能な接続体を介在させ、
送信アンテナ内に、前記バッテリの吊下索体を出入り自在とした
請求項１記載の産業車両の安全装置。
【請求項５】
ＲＦＩＤリーダは、走行速度信号に基づき、送信アンテナに給電する送信波の送信電力を制御してＲＦＩＤタグが受信可能な受信領域を制御する送信波制御部と、ＲＦＩＤタグからタグＩＤを含む反射波を受信してタグＩＤを記憶し、前記反射波に基づいて警報信号を出力するする警報制御部を具備し、
ＲＦＩＤタグは、受信した送信波に基づいて警報信号を出力するタグ警報出力部と、当該ＲＦＩＤタグのＩＤを含む反射波を出力する反射波出力部を具備し、
前記送信波制御部は、産業車両の走行速度に基づいて、走行速度が増加されるに従って送信波の電力を増加しＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を拡張する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の産業車両の安全装置。
【請求項６】
ＲＦＩＤリーダは、
走行操作信号に基づいて、車両の発進時に、送信波の電力を増加してＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を、停止時および低速走行時より拡張し、
荷役信号により、空荷時に比べてＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を空荷時に比べて拡張する
ことを特徴とする請求項５記載の産業車両の安全装置。
【請求項１】
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、操縦席の上方部に設置されたヘッドガート上に、所定間隔をあけて水平姿勢で配置した
ことを特徴とする産業車両の安全装置。
【請求項２】
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、前記バランスウェイト上に、垂直姿勢または上端が前方に傾斜する前傾姿勢で配置した
ことを特徴とする産業車両の安全装置。
【請求項３】
産業車両に搭載したＲＦＩＤリーダから送信アンテナを介して所定範囲に送信波を送信し、作業者が所持するＲＦＩＤタグで前記送信波を受信して警報を出力するとともに、ＲＦＩＤタグから送信された反射波を前記ＲＦＩＤリーダで受信して操縦者に警報を出す産業車両の安全装置であって、
前記送信波を長波帯域の電磁波とし、
送信アンテナを、周長が３．０以上で１０．０ｍ以下のループ状で、複数回に巻回されたアンテナ線の全長が、送信波の波長の０．００５〜０．０１５倍の範囲となる多重巻きのループ体とし、当該ループ体が非導電性材質のカバー体内に収容された磁界ループアンテナとし、
前記送信アンテナを、
産業車両は、車体前部に配置された荷役装置と、車体上の中間位置に架台を介して所定高さに配置されたキャビンと、車体後端部に配置されたバランスウェイトを有する荷役車両であり、
前記送信アンテナを、前記架台上でキャビン後方のデッキ背面に垂直姿勢で配置した
ことを特徴とする産業車両の安全装置。
【請求項４】
産業用車両は、車体に着脱自在に搭載したバッテリにより駆動される電気駆動式車両であり、
ループ体の複数のアンテナ線の少なくとも一箇所をそれぞれ切断して、各アンテナ線を互いに接続分離可能な接続体を介在させ、
送信アンテナ内に、前記バッテリの吊下索体を出入り自在とした
請求項１記載の産業車両の安全装置。
【請求項５】
ＲＦＩＤリーダは、走行速度信号に基づき、送信アンテナに給電する送信波の送信電力を制御してＲＦＩＤタグが受信可能な受信領域を制御する送信波制御部と、ＲＦＩＤタグからタグＩＤを含む反射波を受信してタグＩＤを記憶し、前記反射波に基づいて警報信号を出力するする警報制御部を具備し、
ＲＦＩＤタグは、受信した送信波に基づいて警報信号を出力するタグ警報出力部と、当該ＲＦＩＤタグのＩＤを含む反射波を出力する反射波出力部を具備し、
前記送信波制御部は、産業車両の走行速度に基づいて、走行速度が増加されるに従って送信波の電力を増加しＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を拡張する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の産業車両の安全装置。
【請求項６】
ＲＦＩＤリーダは、
走行操作信号に基づいて、車両の発進時に、送信波の電力を増加してＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を、停止時および低速走行時より拡張し、
荷役信号により、空荷時に比べてＲＦＩＤタグの受信可能な範囲を空荷時に比べて拡張する
ことを特徴とする請求項５記載の産業車両の安全装置。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−５２９４７（Ｐ２０１３−５２９４７Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１１５４（Ｐ２０１１−１９１１５４）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００３２４１）ＴＣＭ株式会社 (319)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００３２４１）ＴＣＭ株式会社 (319)
【Ｆターム（参考）】
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