(57)【要約】      （修正有）【課題】有人運転のフォークリフトの汎用性、利便性を有効に利用しつつ、的確な在庫管理と稼働状況管理とを行うことができるフォークリフトを提供する。【解決手段】運行管理手段２と無線通信によってデータの送受信を行うように構成され、運行管理手段２からの走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２に従ってフォークリフト１を走行させる走行手段と、自己位置認識手段４と、状態認識手段５と、自己位置認識手段４及び状態認識手段５によって認識した位置情報Ｊ１、荷物Ｗの積み込み情報Ｊ２、発車・停車情報Ｊ３、荷物Ｗの積み卸し位置情報Ｊ４を運行管理手段２に送信する状態報告手段６と、荷物Ｗの識別コードを運行管理手段２に送信する積載物報告手段７とを備え、状態報告手段６及び積載物報告手段７から送信されるデータに応じて、運行管理手段２から送信する走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２を調節する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運行管理手段と無線通信によってデータの送受信を行うフォークリフトにおいて、運行管理手段からの走行指示データ及び作業指示データに従ってフォークリフトを走行させる走行手段と、フォークリフトの自己位置を認識する自己位置認識手段と、フォークリフトの稼働状況を認識する状態認識手段と、前記自己位置認識手段によって認識したフォークリフトの位置情報、前記状態認識手段によって認識した荷物の積み込み情報、フォークリフトの発車・停車情報並びに自己位置認識手段及び状態認識手段によって認識した荷物の積み卸し位置情報を前記運行管理手段に送信する状態報告手段と、荷物に表示される識別コードを読みとって該識別コードを前記運行管理手段に送信する積載物報告手段とを備え、前記状態報告手段及び積載物報告手段から送信されるデータに応じて、運行管理手段から送信する走行指示データ及び作業指示データを調節するようにしたことを特徴とするフォークリフト。
【請求項２】
前記走行手段を、運行管理手段から送信される作業指示データ及び走行データを表示する表示機構と、フォークリフトの走行操作を有人で行うための走行操作機構とから構成したことを特徴とする請求項１記載のフォークリフト。
【請求項３】
前記走行手段を、フォークリフトの走行操作を無人で行うためのアクチュエータと、該アクチュエータを運行管理手段から送信される作業指示データ及び走行データに従って制御する制御機構とから構成したことを特徴とする請求項１記載のフォークリフト。
【請求項４】
前記走行手段を、運行管理手段から送信される作業指示データ及び走行データを表示する表示機構及びフォークリフトの走行操作を有人で行うための走行操作機構からなる有人運転手段と、フォークリフトの走行操作を無人で行うためのアクチュエータ及び該アクチュエータを運行管理手段から送信される作業指示データ及び走行データに従って制御する制御機構からなる無人運転手段と、有人運転手段と無人運転手段とを切り替える切替手段とから構成したことを特徴とする請求項１記載のフォークリフト。
【請求項５】
運行管理手段から送信する走行指示データ及び作業指示データの調節が、フォークリフトの位置情報と、荷物の積み込み情報と、積み卸し位置情報とから、フォークリフトが走行する軌道及び荷物の積み卸し作業内容の決定であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のフォークリフト。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５記載のフォークリフトを使用し、前記状態報告手段及び積載物報告手段から送信されるデータからフォークリフトの稼働状況と荷物の在庫状況を管理するようにしたことを特徴とする運行管理システム。
【請求項７】
請求項３又は４記載のフォークリフトを使用し、前記状態報告手段から送信される荷物の積み卸し位置情報によって運行管理手段で管理される荷物の積載位置及び複数段積みの場合の上下位置から荷物の先入れ先出しを行うために必要な荷物入れ替えデータを送信し、該データを受信したフォークリフトが、運行管理手段からの作業指示データ及び走行指示データによる運転が終了したときに、無人運転によって荷物の入れ替え運転を行うようにしたことを特徴とする運行管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォークリフト及びフォークリフトの運行管理システムに関し、特に、オペレーションガイド機能を有するフォークリフト及びフォークリフト運行管理システムの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作支援（以下、オペレーションガイド機能という）を搭載したフォークリフトとしては、無線のハンディートーキーや無線モデムと表示機、無線モデムとノートパソコンやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等を組み合わせたものが広く実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、倉庫内のロケーション管理として、荷物及び荷物の保管場所にバーコードラベル等の識別標識を表示する方法が汎用されているが、全ての保管場所に識別標識を取り付ける煩わしさからＧＰＳを利用したロケーション管理が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
ところで、オペレーションガイド機能を備えたフォークリフトは、運行管理のシステムコンピュータやシステム管理者からの作業の指示を受信し、運転者が作業指示に従ってフォークリフトで荷役作業を行い、作業終了時に作業が終わった旨のデータを送信するようにして、一連の作業を管理するようにした有人運転のフォークリフトの運行管理システムにおける作業指示管理としては十分な機能を有するものであるが、荷物の在庫位置の管理と荷役装置としてのフォークリフトの稼働状況の管理に対しては十分な機能を有するものでなかった。
また、荷物を複数段に積み重ねて保管しているような場合には、下の荷物を取り出すためには、上にある荷物を事前に他の場所に移動する必要があるが、オペレーションガイド機能だけでは、このような荷物の移動に関しては、別途作業工程を立案し、有人運転のフォークリフトの場合には作業者に指示する必要があった。
【０００５】
さらに、荷物の保全に着目すれば、有人運転のフォークリフトは、運転経験者では容易に動かすことができるため、夜間や休日に保管している荷物の抜き取りや盗難が発生することも懸念される。
このような事態の発生を速やかに知ること、また、発生そのものを抑止するために、有人運転のフォークリフトを監視する必要がある。
また、有人運転のフォークリフトでは、不特定形状の荷物を効率よく運べる利点があるものの、荷物の搬送（入出庫）を効率よく行うことができるようにするためには、先に入れたものを先に出せるように配置換えを行う必要があり、それを有人運転で行う場合、荷物の入出庫作業時間が長時間に及び作業効率が低下するという面が指摘されていた。
また、ＧＰＳを利用したロケーション管理では、ＧＰＳによる位置検出誤差を吸収又は補正して運用する必要があり、その処理が煩雑であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６７０１２号公報
【特許文献２】特開２００５−３５７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来のフォークリフト及びフォークリフトの運行システムの有する課題に鑑み、オペレーションガイド機能を備えた有人運転のフォークリフトの汎用性、利便性を有効に利用しつつ、的確な在庫管理と稼働状況管理とを行うことができるフォークリフトを提供するとともに、無人運転による省力化と設備の有効利用、設備管理及び荷物の保全性を向上することができるフォークリフト及びフォークリフトの運行管理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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のフォークリフトは、運行管理手段と無線通信によってデータの送受信を行うフォークリフトにおいて、運行管理手段と無線通信によってデータの送受信を行うフォークリフトにおいて、運行管理手段からの走行指示データ及び作業指示データに従ってフォークリフトを走行させる走行手段と、フォークリフトの自己位置を認識する自己位置認識手段と、フォークリフトの稼働状況を認識する状態認識手段と、前記自己位置認識手段によって認識したフォークリフトの位置情報、前記状態認識手段によって認識した荷物の積み込み情報、フォークリフトの発車・停車情報並びに自己位置認識手段及び状態認識手段によって認識した荷物の積み卸し位置情報を前記運行管理手段に送信する状態報告手段と、荷物に表示される識別コードを読み取って該識別コードを前記運行管理手段に送信する積載物報告手段とを備え、前記状態報告手段及び積載物報告手段から送信されるデータに応じて、運行管理手段から送信する走行指示データ及び作業指示データを調節するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この場合において、前記走行手段を、運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データを表示する表示機構と、フォークリフトの走行操作を有人で行うための走行操作機構とから構成することができる。
【００１０】
また、前記走行手段を、フォークリフトの走行操作を無人で行うためのアクチュエータと、該アクチュエータを運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データに従って制御する制御機構とから構成することができる。
【００１１】
また、前記走行手段を、運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データを表示する表示機構及びフォークリフトの走行操作を有人で行うための走行操作機構からなる有人運転手段と、フォークリフトの走行操作を無人で行うためのアクチュエータ及び該アクチュエータを運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データに従って制御する制御機構からなる無人運転手段と、有人運転手段と無人運転手段とを切り替える切替手段とから構成することができる。
【００１２】
そして、運行管理手段から送信する走行指示データ及び作業指示データの調節として、フォークリフトの位置情報と、荷物の積み込み情報と、積み卸し位置情報とから、フォークリフトが走行する軌道及び荷物の積み卸し作業内容の決定することができる。
【００１３】
また、同じ目的を達成するため、本発明のフォークリフトの運行管理システムは、前記フォークリフトを使用し、前記状態報告手段及び積載物報告手段から送信されるデータからフォークリフトの稼働状況と荷物の在庫状況を管理するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記無人運転又は有人無人併用運転のフォークリフトを使用し、前記状態報告手段から送信される荷物の積み卸し位置情報によって運行管理手段で管理される荷物の積載位置及び複数段積みの場合の上下位置から荷物の先入れ先出しを行うために必要な荷物入れ替えデータを送信し、該データを受信したフォークリフトが、運行管理手段からの作業指示データ及び走行指示データによる運転が終了したときに、無人運転によって荷物の入れ替え運転を行うようにすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のフォークリフトによれば、運行管理手段と無線通信によってデータの送受信を行うフォークリフトにおいて、運行管理手段からの走行指示データ及び作業指示データに従ってフォークリフトを走行させる走行手段と、フォークリフトの自己位置を認識する自己位置認識手段と、フォークリフトの稼働状況を認識する状態認識手段と、前記自己位置認識手段によって認識したフォークリフトの位置情報、前記状態認識手段によって認識した荷物の積み込み情報、フォークリフトの発車・停車情報並びに自己位置認識手段及び状態認識手段によって認識した荷物の積み卸し位置情報を前記運行管理手段に送信する状態報告手段と、荷物に表示される識別コードを読み取って該識別コードを前記運行管理手段に送信する積載物報告手段とを備え、前記状態報告手段及び積載物報告手段から送信されるデータに応じて、運行管理手段から送信する走行指示データ及び作業指示データを調節するようにしたから、荷物の在庫位置を複数段に積み重ねて保管した場合を含めて荷物の管理を的確に行うことができ、運行管理手段からフォークリフトに対して、的確な走行指示データ及び作業指示データを送信することができるとともに、荷役装置としてのフォークリフトの稼働状況が運行管理手段に記録され、夜間や休日にフォークリフトが運行されたか否かについて速やかに知ることができ、ひいては荷物の抜き取りや盗難の発生を防止することができる。
【００１６】
また、前記走行手段を、運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データを表示する表示機構と、フォークリフトの走行操作を有人で行うための走行操作機構とから構成することにより、オペレーションガイド機能を備えた有人運転のフォークリフトの汎用性、利便性を有効に利用しつつ、的確な在庫管理と稼働状況管理とを行うことができるフォークリフトを提供することができる。
【００１７】
また、前記走行手段を、フォークリフトの走行操作を無人で行うためのアクチュエータと、該アクチュエータを運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データに従って制御する制御機構とから構成することにより、無人運転のフォークリフトにおいて、的確な在庫管理と稼働状況管理とを行うことができる。
【００１８】
また、前記走行手段を、運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データを表示する表示機構及びフォークリフトの走行操作を有人で行うための走行操作機構からなる有人運転手段と、フォークリフトの走行操作を無人で行うためのアクチュエータ及び該アクチュエータを運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データに従って制御する制御機構からなる無人運転手段と、有人運転手段と無人運転手段とを切り替える切替手段とから構成することにより、有人運転と無人運転とを切り替えて、有人・無人運転の長所を有効に利用しながら、荷物の在庫管理とフォークリフトの稼働状況管理とを行うことができる。
【００１９】
また、本発明のフォークリフトの運行管理システムによれば、前記フォークリフトを使用し、前記状態報告手段及び積載物報告手段から送信されるデータからフォークリフトの稼働状況と荷物の在庫状況を管理するようにしたことにより、的確な荷物の在庫状況管理を行うことができるとともに、荷物Ｗの抜き取りや盗難といった事象発生の抑止効果を期待することができる。
【００２０】
また、前記無人運転及び有人無人併用のフォークリフトを使用し、前記状態報告手段から送信される荷物の積み卸し位置情報によって運行管理手段で管理される荷物の積載位置及び複数段積みの場合の上下位置から荷物の先入れ先出しを行うために必要な荷物入れ替えデータを送信し、該データを受信したフォークリフトが、運行管理手段からの作業指示データ及び走行指示データによる運転が終了したときに、無人運転によって荷物の入れ替え運転を行うようにしたことにより、夜間や休日等の時間帯を使って、多段積みの荷物の上下位置を入れ替える作業を行い、平日昼間の荷物Ｗの積み卸しの作業効率を向上させるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のフォークリフトのうち有人運転のフォークリフトを示す概略図である。
【図２】同フォークリフトのうち有人無人併用運転のフォークリフトを示す概略図である。
【図３】同フォークリフトのうち無人運転のフォークリフトを示す概略図である。
【図４】各フォークリフトが備える機能を示す一覧である。
【図５】自己位置判別手段と自己位置推定手段の差異を示す一覧である。
【図６】本発明のフォークリフトの運行管理システムによる有人運転のフォークリフトの動作フローを示す。
【図７】同運行管理システムのうち、上位システムからの作業指示による有人運転のフォークリフトの動作フローを示す。
【図８】図７に続くフロー図を示す。
【図９】同フォークリフトの運行管理システムのうち、帳票等によっての作業指示による有人運転のフォークリフトの動作フローを示す。
【図１０】同フォークリフトの運行管理システムによる無人運転のフォークリフトの動作フローを示す。
【図１１】同フォークリフトの運行管理システムのうち、上位システムからの作業指示による無人運転のフォークリフトの動作フローを示す。
【図１２】同フォークリフトの運行管理システムによる配車指示者による作業の割付を説明する動作フローを示す。
【図１３】物流倉庫の状態の概略を示す斜視図である。
【図１４】複数段積みの荷物の入れ替えのフローを示す。
【図１５】出庫から出庫完了までの間に複数段積みの入れ替えが発生した場合のフローを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のフォークリフトの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１〜図４に、本発明のフォークリフトの一実施例を示す。
このフォークリフト１は、運行管理手段２と無線通信によってデータの送受信を行うように構成され、運行管理手段２からの走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２に従ってフォークリフト１を走行させる走行手段３と、フォークリフト１の自己位置を認識する自己位置認識手段４と、フォークリフト１の稼働状況を認識する状態認識手段５と、自己位置認識手段４によって認識したフォークリフト１の位置情報Ｊ１、状態認識手段５によって認識した荷物Ｗの積み込み情報Ｊ２、フォークリフト１の発車・停車情報Ｊ３並びに自己位置認識手段４及び状態認識手段５によって認識した荷物Ｗの積み卸し位置情報Ｊ４を運行管理手段２に送信する状態報告手段６と、荷物Ｗに表示される識別コードＣを読み取って識別コードＣを運行管理手段２に送信する積載物報告手段７とを備え、状態報告手段６及び積載物報告手段７から送信されるデータに応じて、運行管理手段２から送信する走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２を調節するようにしている。
これによって、荷物Ｗの在庫位置を複数段に積み重ねて保管した場合を含めて管理することができ、運行管理手段２からフォークリフト１に対して、フォークリフト１の状態に応じた的確な走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２を送信することができるとともに、荷役装置としてのフォークリフト１の稼働状況が運行管理手段２に記録され、夜間や休日にフォークリフト１が運行されたか否かについて速やかに知ることができ、ひいては荷物Ｗの抜き取りや盗難の発生を防止することができる。
【００２４】
運行管理手段２は、フォークリフト１を運転する運転者又は無人運転のフォークリフト１にあっては、フォークリフトの制御機構３３にフォークリフト１の配車を指示する指示人（作業者）又はコンピュータからなる地上システム２Ａと、複数の地上システム２Ａを管理する上位システム２Ｂとからなる。
なお、本実施例においては、地上システム２Ａ及び上位システム２Ｂをまとめて運行管理手段２とよび、適宜、地上システム２Ａ及び上位システム２Ｂに分けて説明するが、両機能を包含した１つのシステムで構築しても構わない。
【００２５】
そして、運行管理手段２とフォークリフト１との間でデータの送受信を行う無線通信は、走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２並びにフォークリフト１の位置情報Ｊ１、状態認識手段５によって認識した荷物Ｗの積み込み情報Ｊ２、フォークリフトの発車・停車情報Ｊ３等を双方向通信するもので、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の２．４ＧＨｚ帯電波を使用した無線ＬＡＮ等を通信媒体として使用し、フォークリフト１側の送受信器Ｓ１と運行管理手段２側の送受信器Ｓ２との間でデータの送受信を行うようにしている。
また、このとき運行管理手段２からは、複数のフォークリフト１と通信する１：Ｎの通信となる。
【００２６】
自己位置認識手段４は、後述するフォークリフト１の状態報告手段で、フォークリフト１の位置認識をする場所において、その位置情報Ｊ１を読み取るものである。
自己位置の認識の方法としては、床面や棚等、フォークリフト１が通過する場所でフォークリフト１が走行中に位置を認識する機能を提供することができるものであれば、特に限定するものではないが、本実施例においては、床面や棚にバーコードや２次元バーコードを印刷又は貼付する。移載場所の番地単位の離散的な位置認識（荷物Ｗの置き場の番地）だけでなく、フォークリフト１の通路にも貼付することで、フォークリフト１が通過する通路上の位置も把握することができる。
バーコードや２次元バーコードに替えて、床面等にＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を埋設又は貼付することでバーコードの場合と同様に離散的な位置を認識する。
【００２７】
また、無人運転のフォークリフトにおいて、磁気テープや光学テープに追従して走行する誘導制御を行う場合には、誘導線に沿って敷設した反射板を反射型光電センサで検出又は誘導線に沿って内接した鉄板等の被検出部材を近接センサ等で検出し、フォークリフト１の発着点等の基準位置に対する相対位置を求め、位置情報Ｊ１として認識することができる。
有人運転と無人運転とを併用するシステムでは、有人運転時に無人運転と同じ軌道を走行する保証がないため、バーコードや２次元バーコードのように広い範囲で位置が判別できるデバイスを検出手段として使用することが望ましい。
【００２８】
自己位置認識手段４が有する自己位置の認識機能と類似の機能として、自己位置の推定機能がある（本実施例における自己位置認識手段４には、自己位置の認識機能及び推定機能を包含するものであるが、自己位置認識手段を主として説明する。）。
本実施例において採用する自己位置の認識機能は、フォークリフト１の現在位置を番地単位で離散的に把握する。一方、自己位置の推定機能では、フォークリフト１の位置を連続量として把握する。
自己位置の推定機能では、自己位置認識手段４で採用するＲＦＩＤやバーコードで離散的に位置を認識し、フォークリフトに装備したジャイロセンサと走行車輪の回転に同期したパルスを発生するロータリエンコーダの発生パルスを計数して、走行した距離とジャイロセンサで得た方向によって、離散的な既知の位置からの偏差を既知の座標となるように演算し、自己の位置を推定するようにしている。
また、自己位置の推定機能としては、フォークリフト１の車体に設置したレーザスキャナでレーザを操作し、レーザスキャナから放射状に照射したレーザによって周囲の物体までの距離を測定し、予め測定した地図と照合して自己（フォークリフト１）の位置を推定するＳＬＡＭ技術（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｐｐｉｎｇ技術）を使用して自己の位置を推定することもできる。これは後述する自律走行に対応する。
自己位置認識手段４が有する自己位置の認識機能（自己位置認識機能）と自己位置推定機能の差異を図５に示す。両者は両方を具備するようにしても構わないが、必ずしも両方を具備する必要はなく、いずれか一方の機能を具備すればよい。
なお、無人運転のフォークリフトにおいて、自動運転を行う際には、自律走行を行うためには自己位置推定機能は必須であり、誘導制御では自己位置判別機能は任意付加事項である。
【００２９】
状態認識手段５は、荷物Ｗの積み込み情報Ｊ２、フォークリフト１の発車・停車情報Ｊ３を認識するもので、積み込み情報Ｊ２は、後述する積載物報告手段７で認識した荷物Ｗがフォークに載ったことを検知することで荷物Ｗの積み込みを認識し、発車・停車情報Ｊ３は、フォークリフト１の走行車輪の回転を検知することで認識することができる。
具体的には、バッテリー式フォークリフトの場合、走行モータの駆動信号、ブレーキの動作表示灯の信号、フォークを駆動する油圧ポンプの起動信号等の信号線を取り出して、容易に行うことができる。
また、エンジン式フォークリフトを使用する場合には、油圧検知や速度検知センサ等を適宜追加することで状態を認識することができる。
【００３０】
積み込み情報Ｊ２は、有人運転のフォークリフトにおいては、荷物Ｗの積み込み完了したときに運転手が入力することによって行うことができ、また、発車・停車情報Ｊ３は、自己位置認識手段４によって認識することもできる。
また、荷物Ｗの積み卸し位置情報Ｊ４は、自己位置認識手段４及び状態認識手段５の両方によって認識されたデータから総合的に認識される。
このとき、荷物Ｗを多段積みした場合には、フォークの高さ情報を付加することで、荷物Ｗの積み卸し位置情報Ｊ４に多段積みの情報を加えることができる。
【００３１】
状態報告手段６は、フォークリフト１の電源が投入され動作可能になった場合、自己位置認識手段４によって認識されているフォークリフト１の現在位置の位置情報Ｊ１を報告する機能、状態認識手段５によって認識した荷物Ｗの積み動作の開始及び終了情報である積み込み情報Ｊ２、フォークリフト１の走行の起動、停止及び運転状態の変化の情報である発車・停車情報Ｊ３を運行管理手段２に報告する機能を有するものである。
【００３２】
積載物報告手段７は、荷物Ｗに表示される識別コードＣを読み取って識別コードＣを運行管理手段２に送信するもので、具体的には、荷物Ｗに貼付又は印刷された識別コードＣとしてのバーコード（バーコードのデータとしては品名やロット番号等）をバーコードリーダで読み取り、荷物Ｗの品名、ロット番号等を運行管理手段２に報告する機能を有するものである。
バーコードリーダは、有人運転のフォークリフトにおいては、運転手が作業者として操作する有線のハンディ読取機を搬送物にかざして読み取ることで、運行管理手段２に報告する。
無人運転のフォークリフトにおいては、フォークリフト１の本体又はフォークの先端に取り付けたバーコードリーダで、荷物Ｗに規定されたバーコード取付位置に貼付又は印刷されたバーコードを、積み動作時に自動的に読み取り、運行管理手段２に報告する。
なお、有人運転の場合にも、無人運転の場合と同様に、自動で読み取り、運行管理手段２に報告するようにすることもできる。
【００３３】
また、運行管理手段２は、走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２をスケジューリングし、また、スケジュールした走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２を調節する作業スケジュール機能を有する。
スケジュール機能では、主に、フォークリフト１の現在位置の位置情報Ｊ１と、積み卸し対象となる荷物Ｗの現在位置である積み込み位置と、卸し位置とから、フォークリフト１が走行する軌道（走行指示データＤ１）を決定するとともに、荷物Ｗの具体的な積み卸し作業内容（作業指示データＤ２）を決定し、フォークリフト１に送信する。
【００３４】
また、本発明のフォークリフト１は、有人運転のフォークリフト、無人運転のフォークリフト及び有人無人運転併用のフォークリフトに適用することができるもので、有人運転のフォークリフトとして構成するときは、走行手段３を、運行管理手段２から送信される走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２を表示する表示機構３１と、フォークリフト１の走行操作を有人で行うための走行操作機構３０とから構成することにより、有人運転のフォークリフトとして用いることができ、オペレーションガイド機能を備えた有人運転のフォークリフトの汎用性、利便性を有効に利用しつつ、的確な在庫管理と稼働状況管理とを行うことができるフォークリフト１を提供することができる。
【００３５】
また、無人運転のフォークリフトとして構成するときは、図３に示すように、走行手段３を、フォークリフト１の走行操作を無人で行うためのアクチュエータ３２と、アクチュエータ３２を運行管理手段２から送信される走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２に従って制御する制御機構３３とから構成することにより、無人運転のフォークリフトとして用いることができ、無人運転のフォークリフトにおいて、的確な在庫管理と稼働状況管理とを行うことができる。
【００３６】
また、有人無人運転併用のフォークリフトとして構成するときは、図２に示すように、走行手段３を、運行管理手段２から送信される走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２を表示する表示機構３１及びフォークリフト１の走行操作を有人で行うための走行操作機構３０からなる有人運転手段３Ａと、フォークリフト１の走行操作を無人で行うためのアクチュエータ３２及びアクチュエータ３２を運行管理手段２から送信される走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２に従って制御する制御機構３３からなる無人運転手段３Ｂと、有人運転手段３Ａと無人運転手段３Ｂとを切り替える切替手段３４とから構成することにより、有人運転と無人運転とを切り替えて、有人・無人運転の長所を有効に利用しながら、荷物Ｗの在庫管理とフォークリフト１の稼働状況管理とを行うことができる。
【００３７】
図４は、状態報告機能付き有人運転のフォークリフト、有人無人併用フォークリフト、無人運転フォークリフトが備えている機能をまとめたものである。
【００３８】
次に、上述したフォークリフト１を利用した本発明のフォークリフトの運行管理システムについて説明する。
このフォークリフトの運行管理システムは、上述したフォークリフト１を使用し、状態報告手段６及び積載物報告手段７から送信されるデータからフォークリフト１の稼働状況と荷物Ｗの在庫状況を管理するようにしている。
【００３９】
具体的に、この運行管理システムによる有人運転のフォークリフトの動作フローを図６〜図９に基づいて説明する。
この有人運転のフォークリフトには、上述したとおり、状態報告手段６及び積載物報告手段７を備えている。
そして、フォークリフト１の主電源がＯＮになったとき、その状態を通信で運行管理手段２に送信し、運行管理手段２ではこれを記録する。
また、フォークリフト１の走行開始、停止のイベント、位置認識点で認識した番地情報、積み、卸しの動作を自己位置認識手段４や状態認識手段５によって認識し、それぞれのデータとして運行管理手段２に送信し、運行管理手段２に記録することで、フォークリフト１の稼働状況と荷物Ｗの在庫状況を管理するようにしている。
【００４０】
また、運行管理手段２のうち、複数の地上システム２Ａを管理する上位システム２Ｂによって、有人運転のフォークリフトの運行を管理する運行管理システムを用いて、フォークリフト１に作業の指示を与える場合の動作フローを図７に示す。
まず、運行管理手段２の中から必要な荷物Ｗを管理する地上システム２Ａを上位システム２Ｂが選択し、当該地上システム２Ａが管理するフォークリフト１に割り当てる作業指示（走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２）を、作業指示として、上位システム２Ｂから地上システム２Ａに通信で指示を行い、指示を受けた地上システム２Ａが、フォークリフト１の操作ガイド表示装置に表示するため、その内容をフォークリフトに無線通信で通知する。
フォークリフト１は操作ガイド表示装置にその作業内容を表示し、フォークリフト１の運転者はガイドの表示内容に従って積み位置に移動する。
そして、積載物報告手段７によって、バーコードリーダで搬送するものが指定された荷物Ｗであることを確認し、追跡情報として記録するために、荷物の積み込み情報Ｊ２として地上システム２Ａ（運行管理手段２）に無線通信で報告し、地上システム２Ａは上位システム２Ｂに報告し記録する。
荷物Ｗの識別コードＣとしてのバーコードの読み取りを運転者が行ったのち、荷物Ｗを積み卸し位置まで走行した後、卸し位置で荷物Ｗを卸す。
【００４１】
荷物Ｗの積み、卸し、フォークリフト１の走行、停止の状態変化の報告、走行中に通過した番地、積みの番地、卸しの番地は自己位置判別機能の認識した離散的な位置情報である番地情報が運行管理手段２に報告される。
このとき、積み作業と卸しし作業は多段積みの場合にはフォークの高さ情報を付加して送信されものであるが、荷物Ｗを１段だけの平置きする場合には、フォークの高さ情報は省略することができる。
卸し位置で荷物Ｗを卸ししたとき、運転者は当該の作業が終了したことを操作ガイドの端末装置に入力することで、地上システム２Ａに報告し、地上システム２Ａから上位システム２Ｂに報告する。
【００４２】
上位システム２Ｂは、フォークリフト１に指示した作業が終了したことを、地上システム２Ａを介して受信し、次の作業があるかを検索し、作業があればその作業を当該フォークリフト１に割付、当該フォークリフト１を管理する地上システム２Ａに走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２を送信し、地上システム２Ａからフォークリフト１に上位システム２Ｂから送信されたデータを転送し、作業指示を行う。
フォークリフト１の実際の運転操作を行うのは、有人運転の運転者で、上位システム２Ｂから地上システム２Ａを介して運転者に作業内容を指示し、運転者はその指示に基づいて作業を行う。
【００４３】
作業の指示は単一の指示であるか、複数の指示を一度に与えるかは作業の量、フォークリフト１の稼働状況によって異なる。
この運行管理手段２（地上システム２Ａ及び上位システム２Ｂからなる場合）の特徴は、上位システム２Ｂの作業の有無に関係なく、フォークリフト１の状態変化が生じた場合に、その変化した内容を無線通信で地上システム２Ａに報告することにあり、管理された作業指示（走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２）に従ってフォークリフト１が運転されている間は、フォークリフト１の稼働状況と、搬送物である荷物Ｗの動きの両方を把握することができ、的確な在庫管理を行うことにある。
【００４４】
また、このシステムを採用することで、このような荷物Ｗの抜き取りや盗難といった事象発生の抑止効果を期待することができる。
荷物Ｗの抜き取り等を行う場合、悪意を持った運転者がそのためにフォークリフトを準備して荷物Ｗを保管する倉庫に来ることは考え難いため、運転中の監視機能が具備されたフォークリフトであることを明示することによって荷物Ｗの抜き取りを予防することができる。
一般に市販されているフォークリフトの鍵は、数種類の組み合わせしかなく、通常の施錠管理だけでは、予備の鍵を入手されることで、フォークリフトを動かすことができるために犯罪抑止の面では不十分であり、フォークリフト１の稼働状況を管理することができる運行管理システムを採用することで、盗難等の抑止効果を向上することができる。
【００４５】
また、上位システム２Ｂによる作業指示以外にも実際の運用においては、帳票で作業を指示する場合もある。
この場合の動作フローを図９に示す。
フォークリフト１の運転者は、帳票の指示に従って運転し、荷物Ｗを積むときにバーコードリーダを操作し、積載する荷物ＷのＩＤを読み込む操作と、卸し作業の終了時に操作ガイドの端末装置に作業終了の入力を行うことを通常の有人運転の操作に追加する。
これにより、上位システム２Ｂは状態報告、移載した荷物ＷのＩＤの報告、作業の終了報告を受信したところで、帳票で指示した作業の進捗状況を把握することができる。
【００４６】
次に、この運行管理システムによる無人運転のフォークリフトの動作フローを図１０〜図１１に基づいて説明する。
【００４７】
無人運転では上位システム２Ｂで指示した作業を自動運転で実行する。有人運転では荷物ＷのＩＤを運転者がバーコードリーダを荷物Ｗの識別コードＣとしてのバーコードにかざして読み取る方法であったが、自動運転では、積載物報告手段７として、フォークリフトの本体又はフォーク先端に取り付けたバーコードリーダで、規定の位置に貼付又は印刷されたバーコードを読み取るようにしている。
【００４８】
自動運転でフォークリフト１が走行する走行方法は、走行手段３をフォークリフト１の走行操作を無人で行うためのアクチュエータ３２と、アクチュエータ３２を運行管理手段２から送信される走行指示データＤ１及び作業指示データＤ２に従って制御する制御機構３３とから構成することによって実現するようにしており、磁気テープや反射テープを誘導線として敷設し、この線に沿って走行、交差点で分岐や交流を行う誘導制御と、走行中の自己位置を推定し自律走行を行う方法等があるが、これらは一般の無人搬送車で広く汎用されている応用技術であり、本実施例においては、いずれの方法で行うようにしても構わない。
【００４９】
次に、このフォークリフトの運行管理システムにおける、運行管理手段２によるフォークリフト１の配車指示の割付について、図１２に基づいて説明する。
運行管理手段２から状態報告、荷物ＷのＩＤの報告、作業の終了を受け、フォークリフト１の状態を更新する情報を、配車指示人（作業者）又はコンピュータに運行管理手段２が提供する。
配車指示人の場合には、走行可能なフォークリフト１、作業の進捗状態、現在位置の状態が最新の状態にリアルタイムに更新する画面表示と、未着手作業、終了済み作業、実行中の作業、作業が既に割付されているが実行していない仕掛作業が明示できる画面表示を、運行管理手段２から提供し、その画面状態を見てフォークリフト１に指示を割付ることを配車指示人が行う。
コンピュータ制御では、上述した配車指示人が行う操作と同じ操作をコンピュータが判断しそれを行うようにする。
その際、フォークリフト１の稼働率の平準化、フォークリフト１の走行距離の最小化等の評価指標を導入し、フォークリフト１に作業を割り当てる。このように配車指示の割付を行うことで効率よくフォークリフト１の運行管理を行うことができる。
【００５０】
また、本発明のフォークリフトのうち無人運転のフォークリフト又は有人無人運転併用のフォークリフトを使用し、状態報告手段６から送信される荷物Ｗの積み卸し位置情報Ｊ４によって運行管理手段２で管理される荷物Ｗの積載位置及び複数段積みの場合の上下位置から荷物Ｗの先入れ先出しを行うために必要な荷物Ｗを入れ替えのデータを送信し、このデータを受信したフォークリフト１が、運行管理手段２からの作業指示データＤ２及び走行指示データＤ１による運転が終了したときに、無人運転によって荷物Ｗの入れ替え運転を行うようにする運行管理システムを構築することができる。
【００５１】
通常、荷物Ｗの出庫は、出庫する荷物Ｗが１段目にあって、その上に荷物Ｗが載っている場合は、先に配置換えをスケジュールに組み込むようにする。２段目の配置換えが終了し、１段目の搬送が行えるようになった時点で１段目の搬送物を出庫位置に搬送する指示をフォークリフトに割り当てるように運行管理するようにしている。
しかし、この配置換えを平日昼間の荷物Ｗの積み卸しの作業中に行うことは、作業効率を著しく低下させるものとなる。
そのため、この運行管理システムによるフォークリフトの運行管理では、夜間や休日等の時間を使って、多段積みの荷物の上下位置を入れ替える作業を行い、平日昼間の荷物Ｗの積み卸しの作業効率を向上させるもので、複数段積みの荷物Ｗの入れ替え運転について、図１４〜図１５に基づいて説明する。
【００５２】
一般に、図１３に示すように、実際の物流倉庫では、２段積みされた下の荷物Ｗを運ぶ場合には、下の荷物Ｗを運ぶ前に、まず、上の荷物Ｗを他の場所に配置換えする必要がある。
倉庫に入ってきたものが、いつ出庫するかが入庫時に判明している場合には、下にある出庫予定の荷物Ｗの上に置かれている荷物Ｗを別の場所に移動するか、上の段の荷物Ｗを下の段から他の荷物Ｗの上の段に移動する必要がある。
しかし、この作業をフォークリフト１に出庫指示を割り当ててから行ったのでは荷物Ｗの搬送効率が低下することとなる。
つまり、昼間（特に荷物の積み卸し作業のある平日の昼間）に入庫と出庫とを行う倉庫では、夜間や休日のこれらの作業を行うことのない時間帯であれば、有人無人の併用型又は無人運転のフォークリフト１で夜間に、無人運転でフォークリフト１を運転して、翌日の出庫作業が効率よく行えるよう配置換えを行うようにするものである。
【００５３】
そして、この運行管理システムでは、入庫の運転フローは、入口に近い場所の１段目から順に荷物Ｗを置くよう作業を行うようにし、１段目に空きがなければ、１段目の荷物Ｗの上である２段目を使うようにしている。
荷物Ｗの配置換えは、出庫予定のものと入庫時刻が古いものを優先的に行うようにして、入口に近い１段目に移動する。
１段目に空きがない場合は、上述したとおり、入口に近い２段目に配置換えを行うが、このとき、既に配置換えによって、１段目に置いた荷物Ｗの上に、さらに、配置換えの荷物Ｗを置くことがないように管理するようにする。
【００５４】
以上、本発明のフォークリフト及びフォークリフトの運行管理システムについて、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のフォークリフト及びフォークリフトの運行管理システムは、オペレーションガイド機能を備えた有人運転のフォークリフトの汎用性、利便性を有効に利用しつつ、的確な在庫管理と稼働状況管理とを行うことができるフォークリフト及びフォークリフトの運行管理システムを提供するとともに、無人運転による省力化と設備の有効利用、設備管理及び荷物の保全性を向上することができるという特性を有していることから、荷物の積み卸しを行うフォークリフト及び荷物の積み卸しを行うフォークリフトの運行管理システムの用途に用いることができる。また、この運行管理システムは、天井クレーンを用いた倉庫の荷役管理に応用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１    フォークリフト
２    運行管理手段
３    走行手段
３Ａ  有人運転手段
３Ｂ  無人運転手段
３０  走行操作機構
３１  表示機構
３２  アクチュエータ
３３  制御機構
３４  切替手段
４    自己位置認識手段
５    状態認識手段
６    状態報告手段
７    積載物報告手段
Ｃ    識別コード
Ｄ１  走行指示データ
Ｄ２  作業指示データ
Ｊ１  位置情報
Ｊ２  積み込み情報
Ｊ３  発車・停車情報
Ｊ４  積み卸し位置情報
Ｗ    荷物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月17日(2013.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運行管理手段と無線通信によってデータの送受信を行うフォークリフトにおいて、運行管理手段からの走行指示データ及び作業指示データに従ってフォークリフトを走行させる走行手段と、フォークリフトの自己位置を認識する自己位置認識手段と、フォークリフトの稼働状況を認識する状態認識手段と、前記自己位置認識手段によって認識したフォークリフトの位置情報、前記状態認識手段によって認識した荷物の積み込み情報、フォークリフトの発車・停車情報並びに自己位置認識手段及び状態認識手段によって認識した荷物の積み卸し位置情報を前記運行管理手段に送信する状態報告手段と、荷物に表示される識別コードを読みとって該識別コードを前記運行管理手段に送信する積載物報告手段とを備え、前記状態報告手段及び積載物報告手段から送信されるデータに応じて、運行管理手段から送信する走行指示データ及び作業指示データを調節するようにしたことを特徴とするフォークリフト。
【請求項２】
前記走行手段を、運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データを表示する表示機構と、フォークリフトの走行操作を有人で行うための走行操作機構とから構成したことを特徴とする請求項１記載のフォークリフト。
【請求項３】
前記走行手段を、フォークリフトの走行操作を無人で行うためのアクチュエータと、該アクチュエータを運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データに従って制御する制御機構とから構成したことを特徴とする請求項１記載のフォークリフト。
【請求項４】
前記走行手段を、運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データを表示する表示機構及びフォークリフトの走行操作を有人で行うための走行操作機構からなる有人運転手段と、フォークリフトの走行操作を無人で行うためのアクチュエータ及び該アクチュエータを運行管理手段から送信される走行指示データ及び作業指示データに従って制御する制御機構からなる無人運転手段と、有人運転手段と無人運転手段とを切り替える切替手段とから構成したことを特徴とする請求項１記載のフォークリフト。
【請求項５】
運行管理手段から送信する走行指示データ及び作業指示データの調節が、フォークリフトの位置情報と、荷物の積み込み情報と、積み卸し位置情報とから、フォークリフトが走行する軌道及び荷物の積み卸し作業内容の決定であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のフォークリフト。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５記載のフォークリフトを使用し、前記状態報告手段及び積載物報告手段から送信されるデータからフォークリフトの稼働状況と荷物の在庫状況を管理するようにしたことを特徴とする運行管理システム。
【請求項７】
請求項３又は４記載のフォークリフトを使用し、前記状態報告手段から送信される荷物の積み卸し位置情報によって運行管理手段で管理される荷物の積載位置及び複数段積みの場合の上下位置から荷物の先入れ先出しを行うために必要な荷物入れ替えデータを送信し、該データを受信したフォークリフトが、運行管理手段からの作業指示データ及び走行指示データによる運転が終了したときに、無人運転によって荷物の入れ替え運転を行うようにしたことを特徴とする運行管理システム。