積み付け支援装置
【課題】輸送中における製品箱の荷崩れを防ぐ積み付けを可能とする積み付け支援装置を提供すること。
【解決手段】積み付け計画に基づいて、スキッド５１の基準容積量Ｖとスキッド５１上の製品箱の総容積量との割合を示す容積率Ｖを算出する。そして、製品箱の形状と車両に対する配置方向に基づいて、複数の製品箱の倒れにくさを示す評価要素である層内機能率ＲＣＩｎを算出する。それから、製品箱の形状と車両に対する配置方向とスキッドからの積み付け高さ位置に基づいて、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価指標である層間機能率ＲＣＯｎを算出する。そして、これら容積率Ｖと層内機能率ＲＣＩｎと層間機能率ＲＣＯｎに基づいて、積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出し、予め設定された判定基準と比較して、積み付け計画の評価を行う。
【解決手段】積み付け計画に基づいて、スキッド５１の基準容積量Ｖとスキッド５１上の製品箱の総容積量との割合を示す容積率Ｖを算出する。そして、製品箱の形状と車両に対する配置方向に基づいて、複数の製品箱の倒れにくさを示す評価要素である層内機能率ＲＣＩｎを算出する。それから、製品箱の形状と車両に対する配置方向とスキッドからの積み付け高さ位置に基づいて、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価指標である層間機能率ＲＣＯｎを算出する。そして、これら容積率Ｖと層内機能率ＲＣＩｎと層間機能率ＲＣＯｎに基づいて、積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出し、予め設定された判定基準と比較して、積み付け計画の評価を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送時における荷崩れが防止できるように製品箱のスキッド上への積み付けを支援する積み付け支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテナは、後部の搬入口を除く、前方及び左右の各内壁面がそれぞれ固定されているので、製品箱と内壁面との間の隙間が最小となるように積み付けていれば、仮にコンテナ輸送中にコンテナ内で製品箱の荷崩れが発生したとしても、製品箱をコンテナの内壁面に当接させて支えることができる。したがって、製品箱の積み付けに神経質になる必要はなかった。
【０００３】
そして、従来から積み付け容器内に複数の形態が異なる貨物を充填効率がよくなるように積み付ける積み付け計画を作成する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２４３５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年のトラック輸送に多く用いられているウィング付大型トラックは、荷台側面で前後に亘って設けられた開放扉が上方に移動して荷台の左右両側が大きく開放される構造を有している。かかる構造のトラックを用いたトラック輸送では、荷台に収まる大きさを有するスキッド（パレット）の上に製品箱を積み付けて、荷台の側方から荷台に載せ、輸送先でスキッド毎に荷台から降ろすことが行われている。
【０００６】
トラック輸送中に製品箱に荷崩れが発生して製品箱が荷台側面の開閉扉に当接して支えられていると、開閉扉の開放時に支えがなくなり製品箱が荷台から落下するおそれがある。したがって、スキッド上に製品箱を積み付ける場合には、単に隙間を最小にするだけでなく、荷崩れしにくい構造となるように積み付ける必要がある。
【０００７】
また、トラック輸送中は、車両の加減速あるいはカーブ走行により、荷台の製品箱に慣性力が作用するので、その慣性力を考慮して、荷崩れしにくい構造とする必要がある。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、輸送中における製品箱の荷崩れを防ぐ積み付けを可能とする積み付け支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の積み付け支援装置は、車両の荷台に載せて輸送されるスキッドの上に、複数の製品箱を積み付けるための積み付け計画を立案し、積み付け計画を予め設定された基準値と比較して評価する積み付け支援装置であって、積み付け計画に基づいて、スキッドの基準容積量とスキッド上の製品箱の総容積量との割合を示す容積率を算出する容積率算出手段と、製品箱の形状と車両に対する配置方向に基づいて、複数の製品箱の倒れにくさを示す評価要素である層内機能率を算出する層内機能率算出手段と、製品箱の形状と車両に対する配置方向とスキッドからの積み付け高さ位置に基づいて、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価指標である層間機能率を算出する層間機能率算出手段と、容積率と層内機能率と層間機能率に基づいて、積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出する荷姿総合評価値算出手段とを有することを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の積み付け支援装置によれば、容積率と層内機能率と層間機能率に基づいて、積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出するので、積み付け計画を正確に評価することができる。したがって、評価値が所定の判定基準値以上となる積み付け計画に従って積み付け作業を行うことにより、荷崩れしにくい構造となるように積み付けることができ、車両輸送中における製品箱の荷崩れを確実に防ぐことができる。
【００１１】
特に、製品箱の形状と車両に対する配置方向に基づいて、複数の製品箱の倒れにくさを示す評価要素である層内機能率を算出し、製品箱の形状と車両に対する配置方向とスキッドからの積み付け高さ位置に基づいて、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価指標である層間機能率を算出し、その層内機能率と層間機能率を用いて荷姿総合評価値を算出することによって、車両の加減速あるいはカーブ走行により荷台の製品箱に作用する慣性力を考慮して、荷崩れしにくい構造とすることができる。
【００１２】
したがって、例えばウィング付大型トラックの荷台に、製品箱が積み付けされたスキッドを載せて輸送した場合に、荷台における製品箱の荷崩れを防ぎ、開閉扉を開放時に製品箱が荷台から落下するおそれをなくすことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の積み付け支援装置によれば、容積率と層内機能率と層間機能率に基づいて、積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出するので、積み付け計画を正確に評価することができる。したがって、評価値が所定の判定基準値以上となる積み付け計画に従って積み付け作業を行うことにより、荷崩れしにくい構造となるように積み付けることができ、車両輸送中における製品箱の荷崩れを確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の積み付け支援装置による積み付け支援方法を説明する図。
【図２】容積率算出方法と層内機能率算出方法を説明する図。
【図３】層間機能率算出方法を説明する図。
【図４】積み付け計画結果と評価要素の概要を説明する図。
【図５】スキッドの基準容積量を説明する図。
【図６】方向補正係数を説明する図。
【図７】製品箱の大小関係と、方向別機能量および代表機能量の算出例を示す図。
【図８】所定条件に基づく立案結果を示す図。
【図９】計画機能量を説明する図。
【図１０】容積率の算出方法を説明する図。
【図１１】層内機能率の算出方法を説明する図。
【図１２】層間機能率の算出方法を説明する図。
【図１３】１層目と２層目が同じ配置の場合における層間機能量を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を用いて以下に説明する。
【００１６】
本実施の形態における積み付け支援装置１は、図１に示すように、製品箱配置計画立案部２と計画結果評価部３を有している。製品箱配置計画立案部２と計画結果評価部３は、それぞれコンピュータ等のハードウエア装置と、ハードウエア装置によって実行されるソフトウエアプログラムによって構成されている。
【００１７】
製品箱配置計画立案部２では、まず、積み付け計画を立案するための立案基本条件の情報を入手する処理Ｓ２０１が行われる。立案基本条件には、荷姿形成の狙い寸法（荷山サイズ）、スキッドの配置（スキッドの向き）等の情報が含まれており、データベースＤＢ１から入手される。
【００１８】
次に、計画対象箱情報を入手する処理Ｓ２０２が行われる。計画対象箱情報には、積み付けの候補となる製品箱の箱種や量などの情報が含まれており、データベースＤＢ２から入手される。
【００１９】
それから、積み付け計画を立案する処理Ｓ２０３が行われる。積み付け計画の立案は、積み付け計画を立案するための箱配置ルールと、処理Ｓ２０１によって入手した立案基本条件と、処理Ｓ２０２によって入手した計画対象箱情報に基づいて行われる。箱配置ルールは、データベースＤＢ３から入手される。
【００２０】
計画結果評価部３では、荷姿を総合的に評価するための荷姿総合評価値を算出する処理Ｓ３０１が行われる（総合荷姿評価値算出手段）。荷姿総合評価値は、荷姿を総合的に評価するための値であり、製品箱配置計画立案部２から入手した積み付け計画と、データベースＤＢ５から入手した箱別機能量と、積み付け支援装置１の特徴構成である評価要素（１）〜（３）に基づいて算出される。データベースＤＢ５の箱別機能量には、製品箱の箱種とその方向別の機能量の情報が含まれている。また、処理Ｓ３０１では、製品箱配置計画立案部２で立案した積み付け立案計画を入手して、データベースＤＢ４に記憶させる処理も行われる。
【００２１】
次に、データベースＤＢ６から入手した判定基準値と、処理Ｓ３０１によって算出された荷姿総合評価値とを比較する処理Ｓ３０２が行われる。データベースＤＢ６には、評価に使用する各種係数および合否の判定基準値が記憶されている。
【００２２】
処理Ｓ３０２で、荷姿走行評価値が基準値を超えている評価ＯＫと判断された場合には（ＹＥＳ）、製品箱配置計画立案部２で立案された製品箱配置計画をそのまま出力する。
【００２３】
そして、処理Ｓ３０２で荷姿総合評価値が基準値を超えていない評価ＮＧと判断された場合には（ＮＯ）、処理Ｓ３０３に移行し、データベースＤＢ７から改善ルールを入手し、製品箱配置計画立案部２で入手した箱配置ルールと計画対象箱情報を、その改善ルールに従って加工する。改善ルールは、評価ＮＧのときに再計画するためのものであり、データベースＤＢ７に保管されている。
【００２４】
そして、加工後は、処理Ｓ３０３によって加工された箱配置ルールと計画対象箱情報を用いて積み付け計画を再計画するように、製品箱配置計画立案部２に対して指示する処理Ｓ３０４が行われる。
【００２５】
評価要素は、評価要素（１）の容積率、評価要素（２）の層内機能率、評価要素（３）の層間機能率の３つからなり、容積率算出手段３１、層内機能率算出手段３２、層間機能率算出手段３３によりそれぞれ算出される。容積率算出手段３１、層内機能率算出手段３２、層間機能率算出手段３３は、計画結果評価部３のハードウエア装置においてソフトウエアプログラムが実行されることによって具現化される。
【００２６】
容積率算出手段３１では、図２に示すように、基準容積量（Ｖ）を算出する処理Ｓ３１１と、容積率（Ｂ）を算出する処理Ｓ３１２が行われる。
【００２７】
処理Ｓ３１１では、スキッド上に製品箱を載せることが可能な最大の容積量である基準容積量（Ｖ）を算出する処理が行われる。基準容積量（Ｖ）は、データベースＤＢ１から入手した立案基本条件に基づいて、下記の式（１）により算出される。
【００２８】
Ｖ＝Ｗ×Ｄ×Ｈ ・・・（１）
【００２９】
上記式（１）で、Ｗはスキッドの幅（車体前後方向の長さ）、Ｄはスキッドの奥行き（車幅方向の長さ）、Ｈはスキッド上に積み付け可能な最大設定高さである。
【００３０】
次に、処理Ｓ３１２では、スキッドの基準容積量に対する製品箱の占める割合である容積率（Ｂ）を算出する処理が行われる。容積率（Ｂ）は、データベースＤＢ４から入手した立案結果情報と、処理Ｓ３１１で算出した基準容積量（Ｖ）に基づいて、下記の式（２）により算出される。
【００３１】
Ｂ＝ΣＶｎ÷Ｖ ・・・（２）
【００３２】
上記式（２）で、ΣＶｎは製品箱の総容積（計画容積）であり、各製品箱の箱容積Ｖｎは、製品箱の縦と横と高さから求めることができる（容積Ｖｎ＝縦×横×高さ）。すなわち、容積率（Ｂ）は、スキッド上の各製品箱の容積を合計した値（Σ箱容積）を、基準容積量（Ｖ）で割ることによって算出される。
【００３３】
層内機能率算出手段３２では、製品箱の形状と車両に対する配置方向に基づいて機能量を算出し、その機能量に基づいて層内機能率を算出する。具体的には、図２に示すように、基準機能量（ＳＨ）の情報を抽出する処理Ｓ３２１と、積み付け計画に採用された製品箱の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）の情報を取得する処理Ｓ３２２と、層内機能率（ＲＣＩｎ）を算出する処理Ｓ３２３が行われる。なお、機能量とは、個々の製品箱が持つ倒れにくさを（わかりやすくするために）イメージ化した量である。
【００３４】
処理Ｓ３２１では、基準容積量最大の製品箱に相当する基準機能量（ＳＨ）の情報を抽出する処理がなされる。処理Ｓ３２１の基準機能量（ＳＨ）は、ＤＢ１から入手した立案基本条件情報と、ＤＢ５から入手した箱別機能量の情報から抽出される。基準機能量（ＳＨ）は、基準容積量最大の製品箱に相当する代表機能量Ｓｎ×高さＨによって求められるものであり、最大高さＨは、基準容積量最大の製品箱の高さをいう（Ｈ＝ｈ（ｍａｘ））。
【００３５】
処理Ｓ３２２では、積み付け計画に採用された製品箱の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）と高さ（Δｈｎ）の情報を、製品箱毎に取得する処理がなされる。方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）と高さ（Δｈｎ）の情報は、ＤＢ１から入手した計画立案基本条件情報と、ＤＢ４から入手した立案結果情報から取得される。
【００３６】
処理Ｓ３２３では、評価要素（３）である層内機能率（ＲＣＩｎ）を算出する処理がなされる。層内機能率（ＲＣＩｎ）は、個々の製品箱の倒れにくさを表す評価要素である。そして、処理Ｓ３２２で取得された方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）および高さ（Δｈｎ：ｎは層数）の情報に基づいて算出される。具体的には、下記の式（３）により算出される。
【００３７】
ＲＣＩｎ＝Σ（ＣＩｎ×Δｈｎ）÷（Ｓｈ（ｍａｘ）） ・・・（３）
【００３８】
上記式（３）で、ＣＩｎは層内機能量、Δｈｎは高さ、Ｓｈ（ｍａｘ）は計画機能量を示す。計画機能量Ｓｈ（ｍａｘ）は、スキッドと同サイズの製品箱の代表機能量Ｓｎ（ｍａｘ）×計画立案結果高さ（ｈ）という計算式によって求められる。
【００３９】
そして、上記式（３）の層内機能量ＣＩｎは、下記の式（４）によって算出される。
【００４０】
ＣＩｎ＝Ｋｘ×ΣＸ＋Ｋｙ×ΣＹ ・・・（４）
【００４１】
上記の式（４）で、Ｋｘ、Ｋｙは方向補正係数、ΣＸ、ΣＹは方向別機能量を示す。
【００４２】
層間機能率算出手段３３では、製品箱の形状と車両に対する配置方向とスキッドからの積み付け高さ位置に基づいて層間機能率（ＲＣＯｎ）を算出する。具体的には、図３に示すように、スキッド上の製品箱の層を１に設定する処理Ｓ３３１が行われ、次に、Ｓ層目の機能線とＳ＋１層目の機能線を合成し、重複分は削除し、層間機能線の配置を作成する処理Ｓ３３２が行われる。そして、Ｓ＋２層目が存在するか否かを判断する処理Ｓ３３３に移行し、存在すると判断された場合には（ＹＥＳ）、Ｓに１を加算した数を新たなＳとする処理Ｓ３３４が行われて、再び処理Ｓ３３２の処理に戻る。
【００４３】
一方、処理Ｓ３３３でＳ＋２層目が存在しないと判断された場合には（ＮＯ）、層間機能率（ＲＣＯｎ）を算出する処理Ｓ３３５に移行する。層間機能率（ＲＣＯｎ）は、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価要素であり、下記の式（５）によって算出される。
【００４４】
ＲＣＯｎ＝Σ（ＣＯｎ×Δｍｈｎ）÷（Ｓｎ（ｍａｘ）×ｃｈ） ・・・（５）
【００４５】
上記の式（５）で、Δｍｈｎは個々の層高さ、ｃｈは中心高さ（立案した荷高さの半分）、Ｓｎ（ｍａｘ）はスキッドと同サイズの製品箱の代表機能量である。そして、ＣＯｎは層間機能量であり、下記の式（６）によって算出される。
【００４６】
ＣＯｎ＝Ｋｘ×ΣＸ＋Ｋｙ×ΣＹ ・・・（６）
【００４７】
上記の式（６）で、Ｋｘ、Ｋｙは方向補正係数であり、ΣＸ、ΣＹは方向別機能量である。層間の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は、２層間を合体させて重複分を除いた値となる。
【００４８】
次に、上記構成を有する積み付け支援装置１を用いた積み付け支援方法について説明する。図４は、積み付け計画結果と評価要素の概要を説明する図である。
【００４９】
例えば、積み付け支援装置１の製品箱配置計画立案部２によって、図４（ａ）に示すように、２種類の製品箱４１、４２を３層に積み付ける計画が立案されると、計画結果評価部３ではその積み付け計画に対して３つの評価要素（１）〜（３）に基づいて評価がなされる。
【００５０】
製品箱４１は、製品箱４２と比較して、細長く、高さも若干高い形状を有しており、図４（ａ）に示す積み付け計画では、車両の左右方向であるＹ軸方向に沿って延在し、車両の前後方向であるＸ軸方向に沿って３個並び、１層目と２層目を形成するように配置されている。そして、製品箱４２は、Ｘ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ２個並び、３層目を形成するように配置されている。
【００５１】
評価要素（１）の容積率は、スキッド５１の基準容積量（Ｖ）と、積み付け計画された製品箱４１、４２の総容積である計画容積を用いて算出される。評価要素（２）の層内機能率は、各製品箱４１、４２の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）に基づいて算出される。評価要素（３）の層間機能率は、各層の層内機能率の上下の重なりに基づいて算出される。
【００５２】
図５は、スキッドの基準容積量を説明する図である。スキッド５１は、平面視略長方形の平板形状を有しており、スキッドの上方には、図５に破線で示すように、製品箱を積み付け可能な最大容積となる基準容積量（Ｖ）が予め設定されている。基準容積量（Ｖ）は、本実施例では、Ｘ軸方向の間口幅Ｗが６、Ｙ軸方向の奥行きＤが４、Ｚ軸方向の高さＨが３に設定されており、Ｖ＝Ｗ×Ｄ×Ｈ＝６×４×３＝７２となる。
【００５３】
図６は、方向補正係数を説明する図である。方向補正係数（Ｋｘ、Ｋｙ）は、層内機能率や層間機能率の算出に用いられる係数である。スキッド５１の上面は、図６に破線で示されるように、同一形状からなる複数の矩形領域に区画するように長さ単位が設定されている。
【００５４】
例えば、スキッド５１の長手方向がＸ軸方向と同じ方向に配置される場合には、Ｘ軸方向の長さは６、Ｙ軸方向の長さは４であり、Ｘ軸方向補正係数Ｋｘは１（Ｋｘ＝１）、Ｙ軸方向補正係数Ｋｙは１．５（Ｋｙ＝６÷４＝１．５）となる。これは、Ｙ軸方向の長さ１は、Ｘ軸方向の長さ１の１．５倍だけ荷崩れに効き目があることを示す。
【００５５】
また、スキッド５１の長手方向がＹ軸方向と同じ方向に配置される場合には、Ｘ軸方向の長さは４、Ｙ軸方向の長さは６であり、Ｘ軸方向補正係数Ｋｘは１（Ｋｘ＝１）、Ｙ軸方向補正係数Ｋｙは０．６７（Ｋｙ＝４÷６＝０．４７）となる。これは、Ｙ軸方向の長さ１は、Ｘ軸方向の長さ１の０．６７倍だけ荷崩れに効き目があることを示す。
【００５６】
図７は、製品箱の大小関係と、方向別機能量および代表機能量の算出例を示す図である。製品箱７２、７３、７４の中央に示される太線は、その長さによって機能量の大きさを示す機能線であり、機能線の数が多くなるに応じて代表機能量も大きくなる。
【００５７】
例えば、製品箱７１は、最小単位の製品箱であり、Ｘ軸方向の長さ（間口幅Ｗ）が２、Ｙ軸方向の長さ（奥行きＤ）が２に設定されている。したがって、方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（０、０）であり、代表機能量Ｓｎも０となる。
【００５８】
製品箱７２は、Ｘ軸方向の長さが３、Ｙ軸方向の長さが２に設定されている。したがって、方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（１、０）であり、代表機能量Ｓｎは１となる。製品箱７３は、Ｘ軸方向の長さが２、Ｙ軸方向の長さが４に設定されている。したがって、方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（０、２）であり、代表機能量Ｓｎは３となる。
【００５９】
そして、製品箱７４は、スキッド５１の上面と同じ大きさの底面を有しており、Ｘ軸方向の長さが６、Ｙ軸方向の長さが４に設定されている。したがって、方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（１２、１０）であり、代表機能量Ｓｎは２７となる。
【００６０】
図８は、所定条件に基づく積み付け計画の立案結果を示す図である。１層目にはＸ軸方向の長さが３、Ｙ軸方向の長さが２、高さが１（＝Δｈ１）の製品箱８１が４個並べられ、２層目にはＸ軸方向の長さが２、Ｙ軸方向の長さが４、高さが１（＝Δｈ２）の製品箱８２が３個並べられている。
【００６１】
図９は、図８に示す積み付け計画の場合における計画機能量を説明する図である。計画機能量Ｓｈ（ｍａｘ）は、スキッドと同サイズの製品箱の代表機能量Ｓｎ（ｍａｘ）に計画立案結果の高さｈを掛け算したものである。例えば、製品箱９１は、スキッドと同サイズであり、Ｘ軸方向の長さが６、Ｙ軸方向の長さが４に設定されている。したがって、方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（１２、１０）であり、代表機能量Ｓｎ（ｍａｘ）は２７となる。したがって、ここでの計画機能量Ｓｈ（ｍａｘ）は、５４（＝２７×４）となる。
【００６２】
図１０は、容積率の算出方法を説明する図である。容積率（Ｂ）は、上記した式（２）によって算出される。例えば、製品箱８１と製品箱８２が、図８に示すように、積み付けるように配置されている場合、Σ箱容積は４８（＝（Ｗ３×Ｄ２×Ｈ１）×４箱＋（Ｗ２×Ｄ４×Ｈ１）×３箱＝２４＋２４＝４８）、容積率（Ｂ）は０．６７（＝Σ箱容積÷基準容積＝４８÷７２）となる。
【００６３】
図１１は、層内機能率の算出方法を説明する図である。層内機能率（ＲＣＩｎ）は、上記した式（３）と式（４）を用いて算出される。例えば、１層目の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（４、０）であり、層内機能量ＣＩ１は４（＝１×４＋１．５×０）となる。そして、２層目の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（０、６）であり、層内機能量ＣＩ２は９（＝１×０＋１．５×６）となる。
【００６４】
したがって、層内機能率（ＲＣＩｎ）は、ＲＣＩｎ＝（ＣＩ１×Δｈ１＋ＣＩ２×Δｈ２）÷（Ｓｎ（ｍａｘ）×ｈ）＝（９×１＋４×１）÷（２７×２）＝１３÷５４＝０．２４となる。
【００６５】
なお、基準容積算出時の高さＨと計画結果の高さｈとの差は、「充填率」の評価要素として評価に反映されるため、層内機能率算出時の高さは、基準容積算出時の高さＨ（＝３）ではなく、計画立案した結果の高さｈ（＝２）が採用される。
【００６６】
図１２は、層間機能率の算出方法を説明する図である。層間機能率（ＲＣＯｎ）は、上記した式（５）を用いて算出される。例えば、１層目の製品箱８１の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（４、０）であり、２層目の製品箱８２の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（０、６）である場合、層間１−２の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（４、６）となる。そして、層間の高さｍｈ１＝１、層間機能量（ＣＯｎ）＝１×４＋１．５×６＝１３、層間機能率（ＲＣＯｎ）＝１３×１÷２７×１＝０．４８となる。
【００６７】
図１３は、１層目と２層目が同じ配置の場合における層間機能量を説明する図である。
【００６８】
例えば、１層目と２層目の製品箱８１の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）が共に（６、０）である場合、層間１−２の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（０、６）となり、層間機能量（ＣＯｎ）は増えない。
【００６９】
次に、処理Ｓ３０１で行われる荷姿総合評価値の算出方法について説明する。
荷姿総合評価値（Ｒ）は、下記の式（７）によって算出される。
【００７０】
Ｒ＝（Ｋ１×Ｂ＋Ｋ２×ＲＣＩｎ＋Ｋ３×ＲＣＯｎ）÷（Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３）
・・・（７）
【００７１】
上記の式（７）で、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、重点評価係数である。重点評価係数Ｋ１は、製品箱の崩れにくさを表す係数、重点評価係数Ｋ２は、個々の倒れにくさを表す係数、重点評価係数Ｋ３は、滑りにくさを表す係数である。
【００７２】
重点評価係数Ｋ２がＫ３よりも大きな値に設定されている場合には（Ｋ２＞Ｋ３）、層間（滑りにくさ）よりも層内（個々の倒れにくさ）を重視した設定であり、小型の製品箱を使用してもある程度の評価が得られるようになっている（層間で製品箱の向きを９０度変えても、層間であまり評価されない）。これは、小型の製品箱による棒積み等の簡易な箱積みを容認する場合に設定される。
【００７３】
一方、重点評価係数Ｋ２がＫ３よりも小さな値に設定されている場合には（Ｋ２＜Ｋ３）、層内（個々の倒れにくさ）よりも層間（滑りにくさ）を重視した設定であり、大型の製品箱を使用しなければ評価が上がらないようになっている（大型の箱を使用することにより、層間の機能量が増え、優位となる）。これは、荷崩れがしにくい堅牢性がほしい場合に設定される。
【００７４】
容積率（Ｂ）は、図１０に示すように、０．６７、層内機能率（ＲＣＩｎ）は、図１１に示すように、０．２４、層間機能率（ＲＣＯｎ）は、図１２に示すように、０．４８となる。そして、重点評価係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３が１に設定されている場合（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３＝１）、荷姿総合評価値（Ｒ）は、（１×０．６７＋１×０．２４＋１×０．４８）÷（１＋１＋１）＝１．３９÷３＝０．４６となる。
【００７５】
上記構成を有する積み付け支援装置によれば、容積率（Ｖ）と層内機能率（ＲＣＩｎ）と層間機能率（ＲＣＯｎ）に基づいて、積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出するので、積み付け計画を正確に評価することができる。したがって、評価値が所定の判定基準値以上となる積み付け計画に従って積み付け作業を行うことにより、荷崩れしにくい構造となるように積み付けることができ、車両輸送中における製品箱の荷崩れを確実に防ぐことができる。
【００７６】
特に、製品箱の形状と車両に対する配置方向に基づいて、複数の製品箱の倒れにくさを示す評価要素である層内機能率（ＲＣＩｎ）を算出し、製品箱の形状と車両に対する配置方向とスキッドからの積み付け高さ位置に基づいて、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価指標である層間機能率（ＲＣＯｎ）を算出し、その層内機能率（ＲＣＩｎ）と層間機能率（ＲＣＯｎ）を用いて荷姿総合評価値を算出するので、車両の加減速あるいはカーブ走行により荷台の製品箱に作用する慣性力を考慮した荷崩れしにくい構造とすることができる。
【００７７】
したがって、例えばウィング付大型トラックの荷台に、製品箱が積み付けされたスキッドを載せて輸送した場合に、荷台における製品箱の荷崩れを防ぎ、開閉扉を開放時に製品箱が荷台から落下するおそれをなくすことができる。
【００７８】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 積み付け支援装置
２ 製品箱配置計画立案部
３ 計画結果評価部
３１ 容積率算出部
３２ 層内機能率算出手段
３３ 層間機能率算出手段
４１、４２、８１、８２ 製品箱
５１ スキッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送時における荷崩れが防止できるように製品箱のスキッド上への積み付けを支援する積み付け支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテナは、後部の搬入口を除く、前方及び左右の各内壁面がそれぞれ固定されているので、製品箱と内壁面との間の隙間が最小となるように積み付けていれば、仮にコンテナ輸送中にコンテナ内で製品箱の荷崩れが発生したとしても、製品箱をコンテナの内壁面に当接させて支えることができる。したがって、製品箱の積み付けに神経質になる必要はなかった。
【０００３】
そして、従来から積み付け容器内に複数の形態が異なる貨物を充填効率がよくなるように積み付ける積み付け計画を作成する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２４３５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年のトラック輸送に多く用いられているウィング付大型トラックは、荷台側面で前後に亘って設けられた開放扉が上方に移動して荷台の左右両側が大きく開放される構造を有している。かかる構造のトラックを用いたトラック輸送では、荷台に収まる大きさを有するスキッド（パレット）の上に製品箱を積み付けて、荷台の側方から荷台に載せ、輸送先でスキッド毎に荷台から降ろすことが行われている。
【０００６】
トラック輸送中に製品箱に荷崩れが発生して製品箱が荷台側面の開閉扉に当接して支えられていると、開閉扉の開放時に支えがなくなり製品箱が荷台から落下するおそれがある。したがって、スキッド上に製品箱を積み付ける場合には、単に隙間を最小にするだけでなく、荷崩れしにくい構造となるように積み付ける必要がある。
【０００７】
また、トラック輸送中は、車両の加減速あるいはカーブ走行により、荷台の製品箱に慣性力が作用するので、その慣性力を考慮して、荷崩れしにくい構造とする必要がある。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、輸送中における製品箱の荷崩れを防ぐ積み付けを可能とする積み付け支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の積み付け支援装置は、車両の荷台に載せて輸送されるスキッドの上に、複数の製品箱を積み付けるための積み付け計画を立案し、積み付け計画を予め設定された基準値と比較して評価する積み付け支援装置であって、積み付け計画に基づいて、スキッドの基準容積量とスキッド上の製品箱の総容積量との割合を示す容積率を算出する容積率算出手段と、製品箱の形状と車両に対する配置方向に基づいて、複数の製品箱の倒れにくさを示す評価要素である層内機能率を算出する層内機能率算出手段と、製品箱の形状と車両に対する配置方向とスキッドからの積み付け高さ位置に基づいて、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価指標である層間機能率を算出する層間機能率算出手段と、容積率と層内機能率と層間機能率に基づいて、積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出する荷姿総合評価値算出手段とを有することを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の積み付け支援装置によれば、容積率と層内機能率と層間機能率に基づいて、積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出するので、積み付け計画を正確に評価することができる。したがって、評価値が所定の判定基準値以上となる積み付け計画に従って積み付け作業を行うことにより、荷崩れしにくい構造となるように積み付けることができ、車両輸送中における製品箱の荷崩れを確実に防ぐことができる。
【００１１】
特に、製品箱の形状と車両に対する配置方向に基づいて、複数の製品箱の倒れにくさを示す評価要素である層内機能率を算出し、製品箱の形状と車両に対する配置方向とスキッドからの積み付け高さ位置に基づいて、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価指標である層間機能率を算出し、その層内機能率と層間機能率を用いて荷姿総合評価値を算出することによって、車両の加減速あるいはカーブ走行により荷台の製品箱に作用する慣性力を考慮して、荷崩れしにくい構造とすることができる。
【００１２】
したがって、例えばウィング付大型トラックの荷台に、製品箱が積み付けされたスキッドを載せて輸送した場合に、荷台における製品箱の荷崩れを防ぎ、開閉扉を開放時に製品箱が荷台から落下するおそれをなくすことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の積み付け支援装置によれば、容積率と層内機能率と層間機能率に基づいて、積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出するので、積み付け計画を正確に評価することができる。したがって、評価値が所定の判定基準値以上となる積み付け計画に従って積み付け作業を行うことにより、荷崩れしにくい構造となるように積み付けることができ、車両輸送中における製品箱の荷崩れを確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の積み付け支援装置による積み付け支援方法を説明する図。
【図２】容積率算出方法と層内機能率算出方法を説明する図。
【図３】層間機能率算出方法を説明する図。
【図４】積み付け計画結果と評価要素の概要を説明する図。
【図５】スキッドの基準容積量を説明する図。
【図６】方向補正係数を説明する図。
【図７】製品箱の大小関係と、方向別機能量および代表機能量の算出例を示す図。
【図８】所定条件に基づく立案結果を示す図。
【図９】計画機能量を説明する図。
【図１０】容積率の算出方法を説明する図。
【図１１】層内機能率の算出方法を説明する図。
【図１２】層間機能率の算出方法を説明する図。
【図１３】１層目と２層目が同じ配置の場合における層間機能量を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を用いて以下に説明する。
【００１６】
本実施の形態における積み付け支援装置１は、図１に示すように、製品箱配置計画立案部２と計画結果評価部３を有している。製品箱配置計画立案部２と計画結果評価部３は、それぞれコンピュータ等のハードウエア装置と、ハードウエア装置によって実行されるソフトウエアプログラムによって構成されている。
【００１７】
製品箱配置計画立案部２では、まず、積み付け計画を立案するための立案基本条件の情報を入手する処理Ｓ２０１が行われる。立案基本条件には、荷姿形成の狙い寸法（荷山サイズ）、スキッドの配置（スキッドの向き）等の情報が含まれており、データベースＤＢ１から入手される。
【００１８】
次に、計画対象箱情報を入手する処理Ｓ２０２が行われる。計画対象箱情報には、積み付けの候補となる製品箱の箱種や量などの情報が含まれており、データベースＤＢ２から入手される。
【００１９】
それから、積み付け計画を立案する処理Ｓ２０３が行われる。積み付け計画の立案は、積み付け計画を立案するための箱配置ルールと、処理Ｓ２０１によって入手した立案基本条件と、処理Ｓ２０２によって入手した計画対象箱情報に基づいて行われる。箱配置ルールは、データベースＤＢ３から入手される。
【００２０】
計画結果評価部３では、荷姿を総合的に評価するための荷姿総合評価値を算出する処理Ｓ３０１が行われる（総合荷姿評価値算出手段）。荷姿総合評価値は、荷姿を総合的に評価するための値であり、製品箱配置計画立案部２から入手した積み付け計画と、データベースＤＢ５から入手した箱別機能量と、積み付け支援装置１の特徴構成である評価要素（１）〜（３）に基づいて算出される。データベースＤＢ５の箱別機能量には、製品箱の箱種とその方向別の機能量の情報が含まれている。また、処理Ｓ３０１では、製品箱配置計画立案部２で立案した積み付け立案計画を入手して、データベースＤＢ４に記憶させる処理も行われる。
【００２１】
次に、データベースＤＢ６から入手した判定基準値と、処理Ｓ３０１によって算出された荷姿総合評価値とを比較する処理Ｓ３０２が行われる。データベースＤＢ６には、評価に使用する各種係数および合否の判定基準値が記憶されている。
【００２２】
処理Ｓ３０２で、荷姿走行評価値が基準値を超えている評価ＯＫと判断された場合には（ＹＥＳ）、製品箱配置計画立案部２で立案された製品箱配置計画をそのまま出力する。
【００２３】
そして、処理Ｓ３０２で荷姿総合評価値が基準値を超えていない評価ＮＧと判断された場合には（ＮＯ）、処理Ｓ３０３に移行し、データベースＤＢ７から改善ルールを入手し、製品箱配置計画立案部２で入手した箱配置ルールと計画対象箱情報を、その改善ルールに従って加工する。改善ルールは、評価ＮＧのときに再計画するためのものであり、データベースＤＢ７に保管されている。
【００２４】
そして、加工後は、処理Ｓ３０３によって加工された箱配置ルールと計画対象箱情報を用いて積み付け計画を再計画するように、製品箱配置計画立案部２に対して指示する処理Ｓ３０４が行われる。
【００２５】
評価要素は、評価要素（１）の容積率、評価要素（２）の層内機能率、評価要素（３）の層間機能率の３つからなり、容積率算出手段３１、層内機能率算出手段３２、層間機能率算出手段３３によりそれぞれ算出される。容積率算出手段３１、層内機能率算出手段３２、層間機能率算出手段３３は、計画結果評価部３のハードウエア装置においてソフトウエアプログラムが実行されることによって具現化される。
【００２６】
容積率算出手段３１では、図２に示すように、基準容積量（Ｖ）を算出する処理Ｓ３１１と、容積率（Ｂ）を算出する処理Ｓ３１２が行われる。
【００２７】
処理Ｓ３１１では、スキッド上に製品箱を載せることが可能な最大の容積量である基準容積量（Ｖ）を算出する処理が行われる。基準容積量（Ｖ）は、データベースＤＢ１から入手した立案基本条件に基づいて、下記の式（１）により算出される。
【００２８】
Ｖ＝Ｗ×Ｄ×Ｈ ・・・（１）
【００２９】
上記式（１）で、Ｗはスキッドの幅（車体前後方向の長さ）、Ｄはスキッドの奥行き（車幅方向の長さ）、Ｈはスキッド上に積み付け可能な最大設定高さである。
【００３０】
次に、処理Ｓ３１２では、スキッドの基準容積量に対する製品箱の占める割合である容積率（Ｂ）を算出する処理が行われる。容積率（Ｂ）は、データベースＤＢ４から入手した立案結果情報と、処理Ｓ３１１で算出した基準容積量（Ｖ）に基づいて、下記の式（２）により算出される。
【００３１】
Ｂ＝ΣＶｎ÷Ｖ ・・・（２）
【００３２】
上記式（２）で、ΣＶｎは製品箱の総容積（計画容積）であり、各製品箱の箱容積Ｖｎは、製品箱の縦と横と高さから求めることができる（容積Ｖｎ＝縦×横×高さ）。すなわち、容積率（Ｂ）は、スキッド上の各製品箱の容積を合計した値（Σ箱容積）を、基準容積量（Ｖ）で割ることによって算出される。
【００３３】
層内機能率算出手段３２では、製品箱の形状と車両に対する配置方向に基づいて機能量を算出し、その機能量に基づいて層内機能率を算出する。具体的には、図２に示すように、基準機能量（ＳＨ）の情報を抽出する処理Ｓ３２１と、積み付け計画に採用された製品箱の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）の情報を取得する処理Ｓ３２２と、層内機能率（ＲＣＩｎ）を算出する処理Ｓ３２３が行われる。なお、機能量とは、個々の製品箱が持つ倒れにくさを（わかりやすくするために）イメージ化した量である。
【００３４】
処理Ｓ３２１では、基準容積量最大の製品箱に相当する基準機能量（ＳＨ）の情報を抽出する処理がなされる。処理Ｓ３２１の基準機能量（ＳＨ）は、ＤＢ１から入手した立案基本条件情報と、ＤＢ５から入手した箱別機能量の情報から抽出される。基準機能量（ＳＨ）は、基準容積量最大の製品箱に相当する代表機能量Ｓｎ×高さＨによって求められるものであり、最大高さＨは、基準容積量最大の製品箱の高さをいう（Ｈ＝ｈ（ｍａｘ））。
【００３５】
処理Ｓ３２２では、積み付け計画に採用された製品箱の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）と高さ（Δｈｎ）の情報を、製品箱毎に取得する処理がなされる。方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）と高さ（Δｈｎ）の情報は、ＤＢ１から入手した計画立案基本条件情報と、ＤＢ４から入手した立案結果情報から取得される。
【００３６】
処理Ｓ３２３では、評価要素（３）である層内機能率（ＲＣＩｎ）を算出する処理がなされる。層内機能率（ＲＣＩｎ）は、個々の製品箱の倒れにくさを表す評価要素である。そして、処理Ｓ３２２で取得された方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）および高さ（Δｈｎ：ｎは層数）の情報に基づいて算出される。具体的には、下記の式（３）により算出される。
【００３７】
ＲＣＩｎ＝Σ（ＣＩｎ×Δｈｎ）÷（Ｓｈ（ｍａｘ）） ・・・（３）
【００３８】
上記式（３）で、ＣＩｎは層内機能量、Δｈｎは高さ、Ｓｈ（ｍａｘ）は計画機能量を示す。計画機能量Ｓｈ（ｍａｘ）は、スキッドと同サイズの製品箱の代表機能量Ｓｎ（ｍａｘ）×計画立案結果高さ（ｈ）という計算式によって求められる。
【００３９】
そして、上記式（３）の層内機能量ＣＩｎは、下記の式（４）によって算出される。
【００４０】
ＣＩｎ＝Ｋｘ×ΣＸ＋Ｋｙ×ΣＹ ・・・（４）
【００４１】
上記の式（４）で、Ｋｘ、Ｋｙは方向補正係数、ΣＸ、ΣＹは方向別機能量を示す。
【００４２】
層間機能率算出手段３３では、製品箱の形状と車両に対する配置方向とスキッドからの積み付け高さ位置に基づいて層間機能率（ＲＣＯｎ）を算出する。具体的には、図３に示すように、スキッド上の製品箱の層を１に設定する処理Ｓ３３１が行われ、次に、Ｓ層目の機能線とＳ＋１層目の機能線を合成し、重複分は削除し、層間機能線の配置を作成する処理Ｓ３３２が行われる。そして、Ｓ＋２層目が存在するか否かを判断する処理Ｓ３３３に移行し、存在すると判断された場合には（ＹＥＳ）、Ｓに１を加算した数を新たなＳとする処理Ｓ３３４が行われて、再び処理Ｓ３３２の処理に戻る。
【００４３】
一方、処理Ｓ３３３でＳ＋２層目が存在しないと判断された場合には（ＮＯ）、層間機能率（ＲＣＯｎ）を算出する処理Ｓ３３５に移行する。層間機能率（ＲＣＯｎ）は、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価要素であり、下記の式（５）によって算出される。
【００４４】
ＲＣＯｎ＝Σ（ＣＯｎ×Δｍｈｎ）÷（Ｓｎ（ｍａｘ）×ｃｈ） ・・・（５）
【００４５】
上記の式（５）で、Δｍｈｎは個々の層高さ、ｃｈは中心高さ（立案した荷高さの半分）、Ｓｎ（ｍａｘ）はスキッドと同サイズの製品箱の代表機能量である。そして、ＣＯｎは層間機能量であり、下記の式（６）によって算出される。
【００４６】
ＣＯｎ＝Ｋｘ×ΣＸ＋Ｋｙ×ΣＹ ・・・（６）
【００４７】
上記の式（６）で、Ｋｘ、Ｋｙは方向補正係数であり、ΣＸ、ΣＹは方向別機能量である。層間の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は、２層間を合体させて重複分を除いた値となる。
【００４８】
次に、上記構成を有する積み付け支援装置１を用いた積み付け支援方法について説明する。図４は、積み付け計画結果と評価要素の概要を説明する図である。
【００４９】
例えば、積み付け支援装置１の製品箱配置計画立案部２によって、図４（ａ）に示すように、２種類の製品箱４１、４２を３層に積み付ける計画が立案されると、計画結果評価部３ではその積み付け計画に対して３つの評価要素（１）〜（３）に基づいて評価がなされる。
【００５０】
製品箱４１は、製品箱４２と比較して、細長く、高さも若干高い形状を有しており、図４（ａ）に示す積み付け計画では、車両の左右方向であるＹ軸方向に沿って延在し、車両の前後方向であるＸ軸方向に沿って３個並び、１層目と２層目を形成するように配置されている。そして、製品箱４２は、Ｘ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ２個並び、３層目を形成するように配置されている。
【００５１】
評価要素（１）の容積率は、スキッド５１の基準容積量（Ｖ）と、積み付け計画された製品箱４１、４２の総容積である計画容積を用いて算出される。評価要素（２）の層内機能率は、各製品箱４１、４２の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）に基づいて算出される。評価要素（３）の層間機能率は、各層の層内機能率の上下の重なりに基づいて算出される。
【００５２】
図５は、スキッドの基準容積量を説明する図である。スキッド５１は、平面視略長方形の平板形状を有しており、スキッドの上方には、図５に破線で示すように、製品箱を積み付け可能な最大容積となる基準容積量（Ｖ）が予め設定されている。基準容積量（Ｖ）は、本実施例では、Ｘ軸方向の間口幅Ｗが６、Ｙ軸方向の奥行きＤが４、Ｚ軸方向の高さＨが３に設定されており、Ｖ＝Ｗ×Ｄ×Ｈ＝６×４×３＝７２となる。
【００５３】
図６は、方向補正係数を説明する図である。方向補正係数（Ｋｘ、Ｋｙ）は、層内機能率や層間機能率の算出に用いられる係数である。スキッド５１の上面は、図６に破線で示されるように、同一形状からなる複数の矩形領域に区画するように長さ単位が設定されている。
【００５４】
例えば、スキッド５１の長手方向がＸ軸方向と同じ方向に配置される場合には、Ｘ軸方向の長さは６、Ｙ軸方向の長さは４であり、Ｘ軸方向補正係数Ｋｘは１（Ｋｘ＝１）、Ｙ軸方向補正係数Ｋｙは１．５（Ｋｙ＝６÷４＝１．５）となる。これは、Ｙ軸方向の長さ１は、Ｘ軸方向の長さ１の１．５倍だけ荷崩れに効き目があることを示す。
【００５５】
また、スキッド５１の長手方向がＹ軸方向と同じ方向に配置される場合には、Ｘ軸方向の長さは４、Ｙ軸方向の長さは６であり、Ｘ軸方向補正係数Ｋｘは１（Ｋｘ＝１）、Ｙ軸方向補正係数Ｋｙは０．６７（Ｋｙ＝４÷６＝０．４７）となる。これは、Ｙ軸方向の長さ１は、Ｘ軸方向の長さ１の０．６７倍だけ荷崩れに効き目があることを示す。
【００５６】
図７は、製品箱の大小関係と、方向別機能量および代表機能量の算出例を示す図である。製品箱７２、７３、７４の中央に示される太線は、その長さによって機能量の大きさを示す機能線であり、機能線の数が多くなるに応じて代表機能量も大きくなる。
【００５７】
例えば、製品箱７１は、最小単位の製品箱であり、Ｘ軸方向の長さ（間口幅Ｗ）が２、Ｙ軸方向の長さ（奥行きＤ）が２に設定されている。したがって、方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（０、０）であり、代表機能量Ｓｎも０となる。
【００５８】
製品箱７２は、Ｘ軸方向の長さが３、Ｙ軸方向の長さが２に設定されている。したがって、方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（１、０）であり、代表機能量Ｓｎは１となる。製品箱７３は、Ｘ軸方向の長さが２、Ｙ軸方向の長さが４に設定されている。したがって、方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（０、２）であり、代表機能量Ｓｎは３となる。
【００５９】
そして、製品箱７４は、スキッド５１の上面と同じ大きさの底面を有しており、Ｘ軸方向の長さが６、Ｙ軸方向の長さが４に設定されている。したがって、方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（１２、１０）であり、代表機能量Ｓｎは２７となる。
【００６０】
図８は、所定条件に基づく積み付け計画の立案結果を示す図である。１層目にはＸ軸方向の長さが３、Ｙ軸方向の長さが２、高さが１（＝Δｈ１）の製品箱８１が４個並べられ、２層目にはＸ軸方向の長さが２、Ｙ軸方向の長さが４、高さが１（＝Δｈ２）の製品箱８２が３個並べられている。
【００６１】
図９は、図８に示す積み付け計画の場合における計画機能量を説明する図である。計画機能量Ｓｈ（ｍａｘ）は、スキッドと同サイズの製品箱の代表機能量Ｓｎ（ｍａｘ）に計画立案結果の高さｈを掛け算したものである。例えば、製品箱９１は、スキッドと同サイズであり、Ｘ軸方向の長さが６、Ｙ軸方向の長さが４に設定されている。したがって、方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（１２、１０）であり、代表機能量Ｓｎ（ｍａｘ）は２７となる。したがって、ここでの計画機能量Ｓｈ（ｍａｘ）は、５４（＝２７×４）となる。
【００６２】
図１０は、容積率の算出方法を説明する図である。容積率（Ｂ）は、上記した式（２）によって算出される。例えば、製品箱８１と製品箱８２が、図８に示すように、積み付けるように配置されている場合、Σ箱容積は４８（＝（Ｗ３×Ｄ２×Ｈ１）×４箱＋（Ｗ２×Ｄ４×Ｈ１）×３箱＝２４＋２４＝４８）、容積率（Ｂ）は０．６７（＝Σ箱容積÷基準容積＝４８÷７２）となる。
【００６３】
図１１は、層内機能率の算出方法を説明する図である。層内機能率（ＲＣＩｎ）は、上記した式（３）と式（４）を用いて算出される。例えば、１層目の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（４、０）であり、層内機能量ＣＩ１は４（＝１×４＋１．５×０）となる。そして、２層目の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（０、６）であり、層内機能量ＣＩ２は９（＝１×０＋１．５×６）となる。
【００６４】
したがって、層内機能率（ＲＣＩｎ）は、ＲＣＩｎ＝（ＣＩ１×Δｈ１＋ＣＩ２×Δｈ２）÷（Ｓｎ（ｍａｘ）×ｈ）＝（９×１＋４×１）÷（２７×２）＝１３÷５４＝０．２４となる。
【００６５】
なお、基準容積算出時の高さＨと計画結果の高さｈとの差は、「充填率」の評価要素として評価に反映されるため、層内機能率算出時の高さは、基準容積算出時の高さＨ（＝３）ではなく、計画立案した結果の高さｈ（＝２）が採用される。
【００６６】
図１２は、層間機能率の算出方法を説明する図である。層間機能率（ＲＣＯｎ）は、上記した式（５）を用いて算出される。例えば、１層目の製品箱８１の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（４、０）であり、２層目の製品箱８２の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（０、６）である場合、層間１−２の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（４、６）となる。そして、層間の高さｍｈ１＝１、層間機能量（ＣＯｎ）＝１×４＋１．５×６＝１３、層間機能率（ＲＣＯｎ）＝１３×１÷２７×１＝０．４８となる。
【００６７】
図１３は、１層目と２層目が同じ配置の場合における層間機能量を説明する図である。
【００６８】
例えば、１層目と２層目の製品箱８１の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）が共に（６、０）である場合、層間１−２の方向別機能量（ΣＸ、ΣＹ）は（０、６）となり、層間機能量（ＣＯｎ）は増えない。
【００６９】
次に、処理Ｓ３０１で行われる荷姿総合評価値の算出方法について説明する。
荷姿総合評価値（Ｒ）は、下記の式（７）によって算出される。
【００７０】
Ｒ＝（Ｋ１×Ｂ＋Ｋ２×ＲＣＩｎ＋Ｋ３×ＲＣＯｎ）÷（Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３）
・・・（７）
【００７１】
上記の式（７）で、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、重点評価係数である。重点評価係数Ｋ１は、製品箱の崩れにくさを表す係数、重点評価係数Ｋ２は、個々の倒れにくさを表す係数、重点評価係数Ｋ３は、滑りにくさを表す係数である。
【００７２】
重点評価係数Ｋ２がＫ３よりも大きな値に設定されている場合には（Ｋ２＞Ｋ３）、層間（滑りにくさ）よりも層内（個々の倒れにくさ）を重視した設定であり、小型の製品箱を使用してもある程度の評価が得られるようになっている（層間で製品箱の向きを９０度変えても、層間であまり評価されない）。これは、小型の製品箱による棒積み等の簡易な箱積みを容認する場合に設定される。
【００７３】
一方、重点評価係数Ｋ２がＫ３よりも小さな値に設定されている場合には（Ｋ２＜Ｋ３）、層内（個々の倒れにくさ）よりも層間（滑りにくさ）を重視した設定であり、大型の製品箱を使用しなければ評価が上がらないようになっている（大型の箱を使用することにより、層間の機能量が増え、優位となる）。これは、荷崩れがしにくい堅牢性がほしい場合に設定される。
【００７４】
容積率（Ｂ）は、図１０に示すように、０．６７、層内機能率（ＲＣＩｎ）は、図１１に示すように、０．２４、層間機能率（ＲＣＯｎ）は、図１２に示すように、０．４８となる。そして、重点評価係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３が１に設定されている場合（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３＝１）、荷姿総合評価値（Ｒ）は、（１×０．６７＋１×０．２４＋１×０．４８）÷（１＋１＋１）＝１．３９÷３＝０．４６となる。
【００７５】
上記構成を有する積み付け支援装置によれば、容積率（Ｖ）と層内機能率（ＲＣＩｎ）と層間機能率（ＲＣＯｎ）に基づいて、積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出するので、積み付け計画を正確に評価することができる。したがって、評価値が所定の判定基準値以上となる積み付け計画に従って積み付け作業を行うことにより、荷崩れしにくい構造となるように積み付けることができ、車両輸送中における製品箱の荷崩れを確実に防ぐことができる。
【００７６】
特に、製品箱の形状と車両に対する配置方向に基づいて、複数の製品箱の倒れにくさを示す評価要素である層内機能率（ＲＣＩｎ）を算出し、製品箱の形状と車両に対する配置方向とスキッドからの積み付け高さ位置に基づいて、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価指標である層間機能率（ＲＣＯｎ）を算出し、その層内機能率（ＲＣＩｎ）と層間機能率（ＲＣＯｎ）を用いて荷姿総合評価値を算出するので、車両の加減速あるいはカーブ走行により荷台の製品箱に作用する慣性力を考慮した荷崩れしにくい構造とすることができる。
【００７７】
したがって、例えばウィング付大型トラックの荷台に、製品箱が積み付けされたスキッドを載せて輸送した場合に、荷台における製品箱の荷崩れを防ぎ、開閉扉を開放時に製品箱が荷台から落下するおそれをなくすことができる。
【００７８】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 積み付け支援装置
２ 製品箱配置計画立案部
３ 計画結果評価部
３１ 容積率算出部
３２ 層内機能率算出手段
３３ 層間機能率算出手段
４１、４２、８１、８２ 製品箱
５１ スキッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の荷台に載せて輸送されるスキッドの上に、複数の製品箱を積み付けるための積み付け計画を立案し、該積み付け計画を予め設定された基準値と比較して評価する積み付け支援装置であって、
前記積み付け計画に基づいて、前記スキッドの基準容積量と前記スキッド上の製品箱の総容積量との割合を示す容積率を算出する容積率算出手段と、
前記製品箱の形状と前記車両に対する配置方向に基づいて、前記複数の製品箱の倒れにくさを示す評価要素である層内機能率を算出する層内機能率算出手段と、
前記製品箱の形状と前記車両に対する配置方向と前記スキッドからの積み付け高さ位置に基づいて、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価指標である層間機能率を算出する層間機能率算出手段と、
前記容積率と層内機能率と層間機能率に基づいて、前記積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出する荷姿総合評価値算出手段と、
を有することを特徴とする積み付け支援装置。
【請求項１】
車両の荷台に載せて輸送されるスキッドの上に、複数の製品箱を積み付けるための積み付け計画を立案し、該積み付け計画を予め設定された基準値と比較して評価する積み付け支援装置であって、
前記積み付け計画に基づいて、前記スキッドの基準容積量と前記スキッド上の製品箱の総容積量との割合を示す容積率を算出する容積率算出手段と、
前記製品箱の形状と前記車両に対する配置方向に基づいて、前記複数の製品箱の倒れにくさを示す評価要素である層内機能率を算出する層内機能率算出手段と、
前記製品箱の形状と前記車両に対する配置方向と前記スキッドからの積み付け高さ位置に基づいて、上下に積み付けられた製品箱の間の崩れにくさを表す評価指標である層間機能率を算出する層間機能率算出手段と、
前記容積率と層内機能率と層間機能率に基づいて、前記積み付け計画を評価するための荷姿総合評価値を算出する荷姿総合評価値算出手段と、
を有することを特徴とする積み付け支援装置。
【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２０１１−１８４１１０（Ｐ２０１１−１８４１１０Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４７８５５（Ｐ２０１０−４７８５５）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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