ＩＤ伝送装置
複数の面にある通信機能を用いて、通信モジュール同士が通信し、特定の通信モジュールにデータを中継する機能を有する伝送装置
【課題】本発明は、大量のコンテナを管理する上で、低コストかつ位置の特定を行う。
【解決手段】本発明は、各コンテナに赤外線もしくはレーザを用いた通信を行う装置を取り付け、複数のコンテナに取り付けられた装置を中継し、論理的な座標を特定する。
【課題】本発明は、大量のコンテナを管理する上で、低コストかつ位置の特定を行う。
【解決手段】本発明は、各コンテナに赤外線もしくはレーザを用いた通信を行う装置を取り付け、複数のコンテナに取り付けられた装置を中継し、論理的な座標を特定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナなど大量にあるものの管理に関する
【背景技術】
【０００２】
現在、コンテナの管理は、コンテナ毎にラベルを貼り、視認を基本とする人手による管理が主流である。この場合、大量にコンテナがある場合、どこにどのコンテナがいつ配置されたかを知るには労力を要する。目的のコンテナを発見するにも、人手により１つ１つを見る必要がある。また、大量のコンテナに中に期限を過ぎたコンテナが埋もれてしまう場合もある。効率よいコンテナの管理は、出荷時期や管理する場所に応じて計画的に行う必要がある。このためには、各コンテナの管理だけでなく、どこに目的のコンテナがあるかが非常に重要となる。
【０００３】
従来大量のコンテナを管理するには、バーコードやＲＦＩＤを用いた管理方法がある。また、無線装置を各コンテナに取り付け管理する方法もある。
【０００４】
バーコードやＲＦＩＤを用いた管理では、コンテナの中身に関する管理は可能であるが、どこにコンテナがあるかは、バーコードやＲＦＩＤだけでは不明である。別途、バーコードやＲＦＩＤに場所情報の紐付けを行う必要がある。
【０００５】
無線装置を各コンテナに取り付ける管理方法として２つの方式がある。１つは、各コンテナに取り付けられた無線装置が周辺に配置された基地局と直接通信し、無線装置番号と場所を算出する方法である。他方は、各コンテナに取り付けられた無線装置間が互いに通信し、無線装置番号を基地局に伝える方法である。
【０００６】
無線装置が直接基地局と通信する方式では、位置測定の誤差はあるものの大まかな場所は算出できる。しかしながら、これを実現するには、大掛かりな基地局と無線装置が必要となる。基地局は、通常場所を算出するために最低でも３つ以上は必要となる。また、無線装置は、電波を定期的に受信、送信する必要があるため電源を必要とする。通常、電源は電池であるが、電波の送信・受信は相当の電力を必要とし、長時間の使用には耐えない。電池を行うにも無線装置だけ取り替える必要があり、大量にある場合相当の労力を要する。さらに、コンテナにつける無線装置は、複雑化するため高価である。このようにこの方式は、相当の設備投資が必要である上、使用時間が短い。
【０００７】
各コンテナに取り付けられた無線装置が互いに通信する方法では、位置が特定できない。無線装置間で無線装置番号をやり取りすることはできるが、ＩＤを知ることができるという意味では、バーコードやＲＦＩＤと同じである。動的にＩＤを知ることは可能であるが、その装置がどこにあるかは、視認によるところが大きい。また、このような無線装置は、出力が小さく、上記の直接基地局と通信する方式より電池のもちはよいが、その分環境に影響されやすい。コンテナのような鉄の塊が多くある場所では、その挙動は不安定となる。
【０００８】
このように、大量のコンテナを効率よくかつコストをかけず位置までを管理する有効な手法が現状では存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、大量のコンテナを管理する上で、低コストかつ位置の特定を行う。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、各コンテナに赤外線もしくはレーザを用いた通信を行う装置を取り付け、複数のコンテナに取り付けられた装置を中継し、論理的な座標を特定する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、従来煩雑であったコンテナ等の管理において人手などによるコンテナ識別と場所の管理が自動的な位置の管理およびコンテナ識別が可能となる。さらにセンサーを付加することによりコンテナが置かれている環境管理も同時に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
各コンテナに取り付けられたＩＤモジュールは、赤外線やレーザを用いて隣接するＩＤモジュールと通信し、ＩＤなどのデータを送信する。ＩＤモジュールがデータを中継し管理端末まで情報を届ける。このとき、無線装置を経由することもある。管理端末では、ＩＤモジュール間の論理的なつながりを表示する。管理端末では、どのＩＤモジュールがどのＩＤモジュールに隣接するかを管理する。ＩＤモジュールは、６方向に通信口を持ち、ＩＤモジュールがどの方向にあるかも管理することができる。ＩＤモジュールの論理的なつながりを追うことによって論理的な位置を算出することができる。通常コンテナは、等間隔に整列されている。論理的な位置がわかれば、物理的な位置へのマッピングは容易である。
【００１３】
端末から特定のＩＤモジュールに対してコマンドを送信することも可能である。ＩＤモジュールの通信は双方向に行われる。管理端末から特定のＩＤに対して、発光やブザーコマンドを送信することにより、現場の視覚・聴覚的にも目的のコンテナの発見の補助として使うことも可能である。
【００１４】
ＩＤモジュールには、ＩＤだけでなく温度センサーや振動センサーなどの各種センサーを持つことができ、コンテナの温度や振動・衝撃を管理端末でモニタすることも可能である。
【００１５】
図２にＩＤモジュールの外形図を、図３にはブロック図を示す。
【００１６】
ＩＤモジュールの筐体の６面に発光部と受光部を持ち、ＩＤモジュールの向かい合う面でそれぞれ受光部と発光部が向き合うよう配置される。発光部と受光部の個数は、実装によって異なる。
【００１７】
ＩＤモジュールは受光部と発光部のペアを複数もちＣＰＵに接続される。発光部と受光部は、それぞれの面に接続される。受光部と発光部は、赤外線やレーザ、超音波を用いる。超音波の場合は、距離も測定可能となる。発光部は、セレクタ信号によって活性、非活性が決定される。受光部はそれぞれＣＰＵに接続され、信号受信時に割込みが発生し、ＣＰＵからスリープから起動される。受信されたデータは、ＣＰＵで処理され、管理端末に向け該当する面の発光部が活性化し、データ伝送する。発光面はルーティングアルゴリズムにより決定される。また、温度や加速度などのセンサーを持つこともあり、定期的もしくは管理端末からの指示によりセンサーデータを返す。スピーカ、発光ダイオードを持つこともあり、管理端末の支持により、発音、発光する。ボタンは登録用であり、コンテナなどを設置したときこのボタンを押すことにより自動的に位置が管理端末に登録される。
【００１８】
ＩＤモジュールは、電池で動作する。通信は、光通信によって行われる。光通信では、該当する波長の光のオンオフによって行われる。ＣＰＵは常時起動しておく必要はなく、信号受信時のみ起動し、処理する。受光部で消費される電流は数・Ａ以下となり、ＩＤモジュールの消費電力は非常に少ない。このためＩＤモジュールは電池駆動で数年から十年程度使用可能となる。
【００１９】
このシステムでは、ＩＤモジュール間でデータを自律的に中継し、管理端末までデータを伝送する。ＩＤモジュール間でやり取りされるデータはフレーム形式である。図４にフレームフォーマットを示す。
【００２０】
モジュールＩＤは、データを伝送するＩＤモジュールのＩＤである。管理端末からのＩＤモジュールへデータを投げる場合、目的のＩＤモジュールのＩＤとなる。フレーム番号は、ＩＤモジュールがメッセージを送出するとき、シーケンシャルにつける番号である。タイプは、メッセージのタイプを示し、応用によって様々である。主に、ＩＤモジュールからの通知、管理端末からＩＤモジュールに対してのコマンド要求、そのコマンドに対するＩＤモジュールからの応答である。ＸＴＴＬ，ＹＴＴＬ，ＺＴＴＬは、ｘｙｚ方向の相対座標を示す。各方向の正の方向に中継されれば＋１、負の方向に中継されれば−１される。ＩＤモジュールからメッセージを（ｘｔｔｌ，ｙｔｔｌ，ｚｔｔｌ）＝（０，０，０）で送信したとき、管理端末に到着したメッセージには、中継によって各ＴＴＬが操作された値が入り、相対座標を得ることができる。
【００２１】
ＩＤモジュール間の自律中継について述べる。ＩＤモジュールは、内部に２つのテーブルを持ち、これを用いて管理端末への経路を作成する。
【００２２】
各ＩＤモジュールは、自律中継のためにフレーム番号管理テーブルとルーティングテーブルを持つ。
【００２３】
フレーム管理テーブルを表１に示す。このテーブルは、ポートの先のループを検出するために用いる。テーブルは、モジュールＩＤ、フレーム番号、前回フレームを送信したポートから構成される。テーブルは、有限ＦＩＦＯである。ＩＤモジュールは、フレームを受信したとき、送信元モジュールＩＤとフレーム番号をキーとしてこのテーブルを参照し、すでに処理をしたかどうかを確認する。送信時に送信ポートと共に追加する。
【００２４】
表２にルーティングテーブルを示す。このテーブルは、どのポートに送れば、管理端末に到達するかを管理する。０はその方向にないことを示し、１は端末がある可能性を示している。初期値は、すべて１であり、全方位に送ることができることを示す。フレーム転送を繰り返すことにより、フレーム管理テーブルでループを検出し、前回送信したポートを０に設定していくことで、最終的に端末があるポートだけが残る。すべて０になった場合、初期値（すべて１）にする。
【００２５】
自律中継アルゴリズムは図５の通りである。
【実施例】
【００２６】
本発明の概要図を図１に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】 ＩＤ伝送装置概要図
【図２】 ＩＤモジュール外形図
【図３】 モジュール外形図ブロック図
【図４】 フレームフォーマット
【図５】 自律中継アルゴリズム
【表１】
フレーム番号管理テーブル
【表２】
ルーティングテーブル
【符号の説明】
【００２８】
ａ 無線装置
ｂ 赤外・レーザ通信
ｃ ＩＤモジュール
ｄ コンテナ
ｅ 管理端末
ｆ 無線通信
ｇ 発光部
ｈ 受光部
ｉ Ｘ＋面
ｉａ Ｘ＋
ｊ Ｘ−面
ｊａ Ｘ−
ｋ Ｙ＋面
ｋａ Ｙ＋
ｌ Ｙ−面
ｌａ Ｙ−
ｍ Ｚ＋面
ｍａ Ｚ＋
ｎ Ｚ−面
ｎａ Ｚ−
ｏ ボタン
ｐ 発光ダイオード
ｑ スピーカ
ｒ センサー
ｓ ＣＰＵ
ｔ セレクタ
ｕ 送信
ｖ 受信
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナなど大量にあるものの管理に関する
【背景技術】
【０００２】
現在、コンテナの管理は、コンテナ毎にラベルを貼り、視認を基本とする人手による管理が主流である。この場合、大量にコンテナがある場合、どこにどのコンテナがいつ配置されたかを知るには労力を要する。目的のコンテナを発見するにも、人手により１つ１つを見る必要がある。また、大量のコンテナに中に期限を過ぎたコンテナが埋もれてしまう場合もある。効率よいコンテナの管理は、出荷時期や管理する場所に応じて計画的に行う必要がある。このためには、各コンテナの管理だけでなく、どこに目的のコンテナがあるかが非常に重要となる。
【０００３】
従来大量のコンテナを管理するには、バーコードやＲＦＩＤを用いた管理方法がある。また、無線装置を各コンテナに取り付け管理する方法もある。
【０００４】
バーコードやＲＦＩＤを用いた管理では、コンテナの中身に関する管理は可能であるが、どこにコンテナがあるかは、バーコードやＲＦＩＤだけでは不明である。別途、バーコードやＲＦＩＤに場所情報の紐付けを行う必要がある。
【０００５】
無線装置を各コンテナに取り付ける管理方法として２つの方式がある。１つは、各コンテナに取り付けられた無線装置が周辺に配置された基地局と直接通信し、無線装置番号と場所を算出する方法である。他方は、各コンテナに取り付けられた無線装置間が互いに通信し、無線装置番号を基地局に伝える方法である。
【０００６】
無線装置が直接基地局と通信する方式では、位置測定の誤差はあるものの大まかな場所は算出できる。しかしながら、これを実現するには、大掛かりな基地局と無線装置が必要となる。基地局は、通常場所を算出するために最低でも３つ以上は必要となる。また、無線装置は、電波を定期的に受信、送信する必要があるため電源を必要とする。通常、電源は電池であるが、電波の送信・受信は相当の電力を必要とし、長時間の使用には耐えない。電池を行うにも無線装置だけ取り替える必要があり、大量にある場合相当の労力を要する。さらに、コンテナにつける無線装置は、複雑化するため高価である。このようにこの方式は、相当の設備投資が必要である上、使用時間が短い。
【０００７】
各コンテナに取り付けられた無線装置が互いに通信する方法では、位置が特定できない。無線装置間で無線装置番号をやり取りすることはできるが、ＩＤを知ることができるという意味では、バーコードやＲＦＩＤと同じである。動的にＩＤを知ることは可能であるが、その装置がどこにあるかは、視認によるところが大きい。また、このような無線装置は、出力が小さく、上記の直接基地局と通信する方式より電池のもちはよいが、その分環境に影響されやすい。コンテナのような鉄の塊が多くある場所では、その挙動は不安定となる。
【０００８】
このように、大量のコンテナを効率よくかつコストをかけず位置までを管理する有効な手法が現状では存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、大量のコンテナを管理する上で、低コストかつ位置の特定を行う。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、各コンテナに赤外線もしくはレーザを用いた通信を行う装置を取り付け、複数のコンテナに取り付けられた装置を中継し、論理的な座標を特定する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、従来煩雑であったコンテナ等の管理において人手などによるコンテナ識別と場所の管理が自動的な位置の管理およびコンテナ識別が可能となる。さらにセンサーを付加することによりコンテナが置かれている環境管理も同時に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
各コンテナに取り付けられたＩＤモジュールは、赤外線やレーザを用いて隣接するＩＤモジュールと通信し、ＩＤなどのデータを送信する。ＩＤモジュールがデータを中継し管理端末まで情報を届ける。このとき、無線装置を経由することもある。管理端末では、ＩＤモジュール間の論理的なつながりを表示する。管理端末では、どのＩＤモジュールがどのＩＤモジュールに隣接するかを管理する。ＩＤモジュールは、６方向に通信口を持ち、ＩＤモジュールがどの方向にあるかも管理することができる。ＩＤモジュールの論理的なつながりを追うことによって論理的な位置を算出することができる。通常コンテナは、等間隔に整列されている。論理的な位置がわかれば、物理的な位置へのマッピングは容易である。
【００１３】
端末から特定のＩＤモジュールに対してコマンドを送信することも可能である。ＩＤモジュールの通信は双方向に行われる。管理端末から特定のＩＤに対して、発光やブザーコマンドを送信することにより、現場の視覚・聴覚的にも目的のコンテナの発見の補助として使うことも可能である。
【００１４】
ＩＤモジュールには、ＩＤだけでなく温度センサーや振動センサーなどの各種センサーを持つことができ、コンテナの温度や振動・衝撃を管理端末でモニタすることも可能である。
【００１５】
図２にＩＤモジュールの外形図を、図３にはブロック図を示す。
【００１６】
ＩＤモジュールの筐体の６面に発光部と受光部を持ち、ＩＤモジュールの向かい合う面でそれぞれ受光部と発光部が向き合うよう配置される。発光部と受光部の個数は、実装によって異なる。
【００１７】
ＩＤモジュールは受光部と発光部のペアを複数もちＣＰＵに接続される。発光部と受光部は、それぞれの面に接続される。受光部と発光部は、赤外線やレーザ、超音波を用いる。超音波の場合は、距離も測定可能となる。発光部は、セレクタ信号によって活性、非活性が決定される。受光部はそれぞれＣＰＵに接続され、信号受信時に割込みが発生し、ＣＰＵからスリープから起動される。受信されたデータは、ＣＰＵで処理され、管理端末に向け該当する面の発光部が活性化し、データ伝送する。発光面はルーティングアルゴリズムにより決定される。また、温度や加速度などのセンサーを持つこともあり、定期的もしくは管理端末からの指示によりセンサーデータを返す。スピーカ、発光ダイオードを持つこともあり、管理端末の支持により、発音、発光する。ボタンは登録用であり、コンテナなどを設置したときこのボタンを押すことにより自動的に位置が管理端末に登録される。
【００１８】
ＩＤモジュールは、電池で動作する。通信は、光通信によって行われる。光通信では、該当する波長の光のオンオフによって行われる。ＣＰＵは常時起動しておく必要はなく、信号受信時のみ起動し、処理する。受光部で消費される電流は数・Ａ以下となり、ＩＤモジュールの消費電力は非常に少ない。このためＩＤモジュールは電池駆動で数年から十年程度使用可能となる。
【００１９】
このシステムでは、ＩＤモジュール間でデータを自律的に中継し、管理端末までデータを伝送する。ＩＤモジュール間でやり取りされるデータはフレーム形式である。図４にフレームフォーマットを示す。
【００２０】
モジュールＩＤは、データを伝送するＩＤモジュールのＩＤである。管理端末からのＩＤモジュールへデータを投げる場合、目的のＩＤモジュールのＩＤとなる。フレーム番号は、ＩＤモジュールがメッセージを送出するとき、シーケンシャルにつける番号である。タイプは、メッセージのタイプを示し、応用によって様々である。主に、ＩＤモジュールからの通知、管理端末からＩＤモジュールに対してのコマンド要求、そのコマンドに対するＩＤモジュールからの応答である。ＸＴＴＬ，ＹＴＴＬ，ＺＴＴＬは、ｘｙｚ方向の相対座標を示す。各方向の正の方向に中継されれば＋１、負の方向に中継されれば−１される。ＩＤモジュールからメッセージを（ｘｔｔｌ，ｙｔｔｌ，ｚｔｔｌ）＝（０，０，０）で送信したとき、管理端末に到着したメッセージには、中継によって各ＴＴＬが操作された値が入り、相対座標を得ることができる。
【００２１】
ＩＤモジュール間の自律中継について述べる。ＩＤモジュールは、内部に２つのテーブルを持ち、これを用いて管理端末への経路を作成する。
【００２２】
各ＩＤモジュールは、自律中継のためにフレーム番号管理テーブルとルーティングテーブルを持つ。
【００２３】
フレーム管理テーブルを表１に示す。このテーブルは、ポートの先のループを検出するために用いる。テーブルは、モジュールＩＤ、フレーム番号、前回フレームを送信したポートから構成される。テーブルは、有限ＦＩＦＯである。ＩＤモジュールは、フレームを受信したとき、送信元モジュールＩＤとフレーム番号をキーとしてこのテーブルを参照し、すでに処理をしたかどうかを確認する。送信時に送信ポートと共に追加する。
【００２４】
表２にルーティングテーブルを示す。このテーブルは、どのポートに送れば、管理端末に到達するかを管理する。０はその方向にないことを示し、１は端末がある可能性を示している。初期値は、すべて１であり、全方位に送ることができることを示す。フレーム転送を繰り返すことにより、フレーム管理テーブルでループを検出し、前回送信したポートを０に設定していくことで、最終的に端末があるポートだけが残る。すべて０になった場合、初期値（すべて１）にする。
【００２５】
自律中継アルゴリズムは図５の通りである。
【実施例】
【００２６】
本発明の概要図を図１に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】 ＩＤ伝送装置概要図
【図２】 ＩＤモジュール外形図
【図３】 モジュール外形図ブロック図
【図４】 フレームフォーマット
【図５】 自律中継アルゴリズム
【表１】
フレーム番号管理テーブル
【表２】
ルーティングテーブル
【符号の説明】
【００２８】
ａ 無線装置
ｂ 赤外・レーザ通信
ｃ ＩＤモジュール
ｄ コンテナ
ｅ 管理端末
ｆ 無線通信
ｇ 発光部
ｈ 受光部
ｉ Ｘ＋面
ｉａ Ｘ＋
ｊ Ｘ−面
ｊａ Ｘ−
ｋ Ｙ＋面
ｋａ Ｙ＋
ｌ Ｙ−面
ｌａ Ｙ−
ｍ Ｚ＋面
ｍａ Ｚ＋
ｎ Ｚ−面
ｎａ Ｚ−
ｏ ボタン
ｐ 発光ダイオード
ｑ スピーカ
ｒ センサー
ｓ ＣＰＵ
ｔ セレクタ
ｕ 送信
ｖ 受信
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の面に通信機能を結うずる通信モジュールが特定の通信モジュールにデータを伝送する際、複数の面にある通信機能を用いて、通信モジュール同士が通信し、特定の通信モジュールにデータを中継する機能を有する伝送装置
【請求項２】
請求項１において、複数面に座標系を用い、伝送することにより座標値を変化させ座標管理を行う伝送装置
【請求項３】
請求項２において、各通信モジュールの論理的位置を管理端末により管理し、特定の通信モジュールの論理的位置を表示する機能を有するシステム
【請求項４】
請求項３において、特定通信モジュールに対し、音や光を発生するコマンドを管理端末から送信し、該当する通信モジュールが音・光を発生する機能を有する伝送装置
【請求項５】
請求項１において、通信メディアに赤外線もしくはレーザを用いる伝送装置
【請求項６】
請求項３において、通信メディアに超音波など距離測定可能なメディアを用い通信ならびに物理的距離を測定し、通信モジュールの位置を特定する機能を有するシステム
【請求項７】
請求項１において、温度や加速度などのセンサーを有し、定期的もしくはコマンドによってセンサー情報を伝送する機能を有する伝送装置
【請求項１】
複数の面に通信機能を結うずる通信モジュールが特定の通信モジュールにデータを伝送する際、複数の面にある通信機能を用いて、通信モジュール同士が通信し、特定の通信モジュールにデータを中継する機能を有する伝送装置
【請求項２】
請求項１において、複数面に座標系を用い、伝送することにより座標値を変化させ座標管理を行う伝送装置
【請求項３】
請求項２において、各通信モジュールの論理的位置を管理端末により管理し、特定の通信モジュールの論理的位置を表示する機能を有するシステム
【請求項４】
請求項３において、特定通信モジュールに対し、音や光を発生するコマンドを管理端末から送信し、該当する通信モジュールが音・光を発生する機能を有する伝送装置
【請求項５】
請求項１において、通信メディアに赤外線もしくはレーザを用いる伝送装置
【請求項６】
請求項３において、通信メディアに超音波など距離測定可能なメディアを用い通信ならびに物理的距離を測定し、通信モジュールの位置を特定する機能を有するシステム
【請求項７】
請求項１において、温度や加速度などのセンサーを有し、定期的もしくはコマンドによってセンサー情報を伝送する機能を有する伝送装置
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２０４４１９（Ｐ２００８−２０４４１９Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７１４６４（Ｐ２００７−７１４６４）
【出願日】平成１９年２月１９日（２００７．２．１９）
【出願人】（５０７０８８９２３）株式会社チトセ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１９日（２００７．２．１９）
【出願人】（５０７０８８９２３）株式会社チトセ (1)
【Ｆターム（参考）】
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