産業用ジオフェンス:安全ゾーンと危険ゾーンの管理

ジオフェンスゾーンの目的

ジオフェンスゾーンは、測位システム内で安全ゾーンと危険ゾーンを定義する仮想的な要素です。

ジオフェンスゾーンへの違反が発生すると、システムは何らかのアクションを実行します。例えば次のようなものがあります:

  • 本人または運行管理者への危険の警告
  • 車両や機械の自動停止
  • 事後対応、教訓の抽出、将来の事故防止のためのイベントの記録

ジオフェンスゾーンは、マップ内に固定することも、フォークリフト、AGV、クレーンなどの移動体とともに移動させることもできます。

産業用途向けのジオフェンス

代表的なユースケース

危険な物体の周囲のジオフェンスゾーン:

  • 多くの現場には、許可のない人が近づいてはならない危険な固定物があります
  • 転落のおそれがある開口部や階段への接近防止
  • ロボットや車両の進入禁止エリアへの侵入防止

人員が階段を上ることの防止:

  • 多くの現場では、安全上の理由から、許可のない作業員が階段を上ることは禁止されています
  • 一定の高さより上に設定したジオフェンスゾーンにより、違反があるとモバイルビーコンのフィードバックで本人に自動的に警告し、その記録がシステムに残ります

クレーンの吊り荷の下に人が立つことの防止:

  • これは移動ジオフェンスゾーンの例です。吊り荷の下にいる人とクレーンのオペレーターの両方に、危険な状況を警告します

フォークリフトとAGVの衝突防止:

  • AGVは荷物を積んでいないときは車高が低いため、フォークリフトの運転者からは見えず、音も聞こえません
  • ジオフェンスはさらに、AGVが近くにいることとその位置を運転者に警告し、衝突や機器の損失を防ぎます

ジオフェンスゾーンの種類

固定ジオフェンスゾーン

固定ジオフェンスゾーンはマップ上で定義し、安全ゾーンまたは危険ゾーンのいずれかを表します。最大の特徴は、移動体ではなく、実質的にマップの属性であるという点です。

固定ジオフェンスゾーンはシステムで標準サポートされており、特別なソフトウェア開発や追加のカスタマイズは必要ありません。

移動ジオフェンスゾーン

移動ジオフェンスゾーンは固定ジオフェンスゾーンよりもはるかに複雑で、ケースごとに条件が異なるため、通常は追加のカスタマイズが必要です。

移動ジオフェンスゾーン

2Dおよび3Dのジオフェンスゾーン

ジオフェンスゾーンは2Dでも3Dでも設定できます。たとえば、人員が階段を上るのを防ぎたい場合は、人員のモバイルビーコンに高さの上限を設定できます。測定されたZ座標が上限を超えると本人に警告が出され、違反の記録がシステムに残ります。

同様の方法はドローンにも使用できます。床に対して許容値より低く飛行したり、特定の物体に許容値より近づいたりすることを防止できます。

得られるもの

データストリーム

モバイルビーコンの位置座標(3DではXYZ、2DではXY、1DではX)に加えて、次のようなさまざまな情報を取得できます:

  • IMUの生データ
  • IMU + 超音波のセンサーフュージョン座標
  • 方向
  • 各種テレメトリー
  • ジオフェンスゾーンへの違反

つまり、モバイルビーコンやモデムから受信したデータを解釈することで、外部システムが自動的に判断し、アラームを鳴らしたり、機械やエンジンを停止させたりして事故を防止できます。

プロトコルは公開されており、いつでも入手できます。

ログファイルへの記録

実質的に、ストリーミングされるデータはすべてログファイルにも記録されます。そのため、ジオフェンスゾーンへの違反が発生したときにすぐ対応できるだけでなく、ログファイルを事後分析や教訓の抽出に活用することもできます。

このログファイル形式についても、次の資料で説明しています:プロトコルのPDF。

外部ピン

外部機器にとって、プロトコルを解釈してジオフェンスの違反データを取り出すのは複雑すぎる場合があります。特にシンプルな機器と接続する場合です。そのような場合は、Super-Beaconなどのピンを使用できます。ジオフェンスゾーンへの違反が発生すると、ピンの状態が反転します。

これにより、アラームやエンジン制御などのごくシンプルな機器を、アラーム線とグランド線の2本の配線だけで制御できます。

この機能は、専用のSWライセンスで有効になります:MMSW0006:ジオフェンスアラーム用の専用ピン

固定ジオフェンスゾーンの定義

ジオフェンスの機能:
  • 1つのマップにつき最大250のジオフェンスゾーンに対応
  • 各ゾーンは安全ゾーンまたは危険ゾーンのいずれかに設定可能
  • 違反とみなす時間を設定(例:1秒超)
  • 違反とみなす距離を設定(例:20 cm超)
  • 時間と距離の両方の条件を超えた場合に、ジオフェンス違反と判定
  • たとえば、時間トリガーを1秒、距離トリガーを20 cmに設定した場合、違反が1秒未満であれば(位置の散発的なジャンプなど)、ジオフェンスアラームは作動しません。また、違反が1分間続いても20 cm未満であれば、やはりジオフェンスゾーン違反とは判定されません。時間と距離の両方の条件を同時に超える必要があるためです
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