JP2023098141A - 分析装置、車両、及び分析システム - Google Patents

Abstract

【課題】積み荷の分析作業の効率性を向上させることができる分析装置、車両、及び分析システムを提供する。
【解決手段】本開示に係る分析装置は、車両の荷台上の対象物からの電磁波を取得する取得部と、前記荷台に取り付けられるように構成された移動機構であって、前記荷台に対して前記取得部を移動させる移動機構と、前記移動機構に指示して、前記荷台上の複数の位置で前記対象物からの電磁波を取得するように前記取得部を移動させる制御部と、前記電磁波に基づいて、前記対象物の分析を行う分析部と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、分析装置、車両、及び分析システムに関する。

積み荷を運搬する場合に、積み荷の成分分析が必要となることがある。例えば、スクラップをスクラップステーションに運搬する場合において、スクラップ中の不純物の種類や量に応じてスクラップステーション内の荷下ろし場が変わることがある（特許文献１参照）。このような場合、スクラップを荷台に積載する前に不純物を除去する前処理工程を行なったり、スクラップステーションへの納入時に成分分析を行って荷下ろし場を判断したりすることが一般的である。

特開２００４－２０４２６１号公報

しかしながら、前処理工程を設ける場合、設備対応が必要となり、生産性も低下し得る。また、納入時にその都度積み荷の分析を行うのは効率が悪い。

本発明が解決しようとする課題は、積み荷の分析作業の効率性を向上させることができる分析装置、車両、及び分析システムを提供することである。

本発明は、以下の態様を含み得る。
［１］分析装置であって、車両の荷台上の対象物からの電磁波を取得する取得部と、前記荷台に取り付けられるように構成された移動機構であって、前記荷台に対して前記取得部を移動させる移動機構と、前記移動機構に指示して、前記荷台上の複数の位置で前記対象物からの電磁波を取得するように前記取得部を移動させる制御部と、前記電磁波に基づいて、前記対象物の分析を行う分析部と、を備える、分析装置。
［２］前記移動機構は、前記荷台の積載面に沿った第１方向に前記取得部を変位させる第１移動機構と、前記荷台の積載面に沿った第２方向であって前記第１方向と異なる第２方向に前記取得部を変位させる第２移動機構と、を備える、［１］に記載の分析装置。
［３］前記移動機構は、鉛直方向における前記取得部の位置を変化させるように、前記第１方向及び前記第２方向と異なる第３方向に前記取得部を変位させる第３移動機構をさらに備える、［２］に記載の分析装置。
［４］前記制御部は、前記取得部による電磁波の取得動作を行わない場合に、前記取得部を所定の退避位置に移動させるように前記移動機構を制御する、［１］に記載の分析装置。
［５］前記退避位置は、前記荷台の前方に位置する、［４］に記載の分析装置。
［６］前記荷台の大きさに関する情報を記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記荷台の大きさに基づいて、前記取得部を前記荷台上で移動させるための前記移動機構への指示を生成する、［１］に記載の分析装置。
［７］前記取得部は、蛍光Ｘ線分光器である、［１］に記載の分析装置。
［８］キャビン及び荷台を含む車両本体と、前記荷台に取り付けられた［１］～［７］のいずれかに記載の分析装置と、を備える車両。
［９］分析システムであって、車両の荷台上の対象物からの電磁波を取得する取得部と、前記荷台に取り付けられるように構成された移動機構であって、前記荷台に対して前記取得部を移動させる移動機構と、前記移動機構に指示して、前記荷台上の複数の位置で前記対象物からの電磁波を取得するように前記取得部を移動させる制御部と、前記電磁波に基づいて、前記対象物の分析を行う分析部と、前記分析に基づく分析情報を取得し、前記分析情報を提示する提示装置と、を備える、分析システム。
［１０］前記提示装置は、前記対象物の分析結果に基づいて、前記対象物の荷下ろしを行う荷下ろし場に関する荷下ろし情報を前記分析情報として取得し、前記荷下ろし情報を提示する、［９］に記載の分析システム。

本発明は、積み荷の分析作業の効率性を向上させることができる分析装置、車両、及び分析システムを提供することができる。

実施形態に係る分析システムの概略図である。 実施形態に係る車両の斜視図である。 実施形態に係る分析システムの構成を示すブロック図である。 実施形態に係る車載装置の画面例を示す図である。 実施形態に係る車両の平面図である。 実施形態に係る車両の、図５における線ＶＩ－ＶＩに沿った断面図である。 実施形態に係る車両の、図５における線ＶＩＩ－ＶＩＩに沿った断面図である。 実施形態に係る車両のダンピング動作を示す概略図である。 車両の大きさと分析装置の移動シーケンスとの対応テーブルを示す図である。 実施形態に係る分析システムの処理フローを示すフローチャートである。

以下、実施形態の分析装置、車両、及び分析システムを、図面を参照して説明する。なお、図面は模式的又は概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。また、図面に示すＸＹＺ座標は、説明の便宜上定義されたものであり、発明を限定するものではない。本明細書における前後、左右、上下などの方向を示す用語は、車両の運転手から見た方向を基準とする。

本明細書において、「ＸＸに基づく」とは「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば情報）である。

＜概要＞
本実施形態に係る分析システムでは、車両の荷台に積み荷用の分析装置が設けられる。分析装置は、分析用の測定器及び当該測定器を荷台上で移動させる移動機構を備える。運搬中に積み荷の分析を行うことにより、積み荷の分析作業の効率性を向上させることができる。

＜分析システム１＞
図１は、本実施形態に係る分析システム１の概略図である。図１は、スクラップＳ（「対象物」の一例）を搬送元施設２０から搬送先施設３０へ運搬する車両１０を示す。図１に示すように、分析システム１は、車両１０に搭載された車載装置４０及び分析装置５０と、搬送先施設３０の管理装置３２及び搬送先端末３４と、を含む。各装置は、互いに無線通信又は有線通信可能である。

搬送元施設２０は、スクラップＳを保管及び出荷する施設である。例えば、搬送元施設２０は、スクラップサプライヤが管理するスクラップ保管施設である。搬送先施設３０は、スクラップＳが納入される施設である。例えば、搬送先施設３０は、スクラップＳの回収・保管施設（例えばストックヤード）であってもよく、スクラップＳの加工施設（例えば製鋼所）であってもよい。図１では、搬送先施設３０には、スクラップＳの荷下ろし場として第１荷下ろし場Ｐ１、第２荷下ろし場Ｐ２、及び第３荷下ろし場Ｐ３がある。

搬送元施設２０で、搬送対象のスクラップＳが車両１０の荷台１４に積み込まれる。車両１０は、搬送元施設２０から搬送先施設３０へ向かう。搬送先施設３０の管理者３６は、車両１０の運転手１６に対して、どの荷下ろし場でスクラップＳの荷下ろしを行うべきかを指示する。例えば、管理者３６は、運転手１６に対して第１荷下ろし場Ｐ１、第２荷下ろし場Ｐ２、及び第３荷下ろし場Ｐ３のいずれにスクラップＳを搬送すべきかを指示する。管理者３６は、運転手１６の到着後に直接指示してもよく、搬送先施設３０の搬送先端末３４や管理装置３２を操作して、荷下ろし場についての指示を車載装置４０などに送信してもよい。

図２は、本実施形態に係る車両１０の斜視図である。
図３は、本実施形態に係る分析システム１の構成を示すブロック図である。
図４（ａ）～（ｃ）は、本実施形態に係る車載装置４０の画面例を示す図である。
図５は、本実施形態に係る車両１０の平面図である。
図６は、本実施形態に係る車両１０の、図５における線ＶＩ－ＶＩに沿った断面図である。
図７は、本実施形態に係る車両１０の、図５における線ＶＩＩ－ＶＩＩに沿った断面図である。
図８は、本実施形態に係る車両１０のダンピング動作を示す概略図である。

＜車両１０＞
図１及び図２に示すように、車両１０は、任意の形態の貨物自動車であり得る。例えば、車両１０は、トラック、ダンプカー、トレーラーなどであってよい。具体的には、車両１０は、前方のキャビン１２及び後方の荷台１４から構成され得る。キャビン１２には運転手１６が搭乗する。キャビン１２には、車載装置４０及びプリンタ９０が搭載されている。荷台１４には、屋根１４ａが設けられ、分析装置５０が取り付けられている。屋根１４ａは、荷台１４の少なくとも前方を覆う。車両１０は、車両バッテリー１８を備える。以下、車両１０に設けられた車載装置４０及び分析装置５０について説明する。

＜車載装置４０＞
車載装置４０（「提示装置」の一例）は、キャビン１２で運転手１６が操作可能な任意の端末である。例えば、車載装置４０は、運転手１６のスマートフォン、タブレット式端末、パーソナルコンピュータなどのモバイル端末であってもよく、キャビン１２に備え付けられた制御端末であってもよい。車載装置４０は、例えば図４（ａ）～（ｃ）に示すように、ユーザからの操作入力を受け付けたり、ユーザに対して情報を提示したりすることができる。

図３を参照して、車載装置４０の具体的な構成について説明する。車載装置４０は、その機能部として、操作部４２、処理部４４、表示部４６、及び記憶部４８を含む。

操作部４２は、ユーザからの操作入力を受け付けるとともに、受け付けた操作を処理部４４に伝達する。ハードウェア構成としては、操作部４２の形態は特に限定されず、車載装置４０に設けられたボタン、ディスプレイに設けられたタッチパネル、マウスやキーボードなどの外部入力装置、キャビン１２や荷台１４に設けられたボタンなど、任意の構成が使用可能である。

処理部４４は、車載装置４０が取得した情報に対して所定の演算処理を行う。具体的には、処理部４４は、記憶部４８に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、分析装置５０への命令の生成や表示部４６の表示制御など種々の処理を行う。

ハードウェア構成としては、処理部４４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算処理装置、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成され得る。

表示部４６は、処理部４４の出力に基づいて、文字や画像などをユーザに対して表示する。図４（ａ）～（ｃ）に示すように、表示部４６は、ユーザから入力を受け付ける操作画像を表示したり、ユーザへの指示や報知を表示したりする。例えば、表示部４６は、車載装置４０が取得した分析装置５０の分析結果や、搬送先施設３０の管理装置３２又は搬送先端末３４から受信した荷下ろしの場所に関する荷下ろし情報などを表示することができる。運転手１６は、表示部４６に表示された分析結果や荷下ろし情報をキャビン１２内で確認することができる。具体的には、表示部４６は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなど任意の表示装置で構成され得る。

記憶部４８は、処理部４４が実行する各種プログラム、処理部４４における処理に用いる各種データなどを記憶する。具体的には、記憶部４８は、ハードディスクなどの大容量記憶装置で構成され得る。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な不揮発性記録媒体に記録された状態で提供され得る。

車載装置４０は、キャビン１２内に設けられたプリンタ９０と接続されている。プリンタ９０（「提示装置」の一例）は、車載装置４０から出力された情報を文字や画像として印刷することができる。例えば、車載装置４０は、分析装置５０から取得した分析結果や、搬送先施設３０から受信した荷下ろし情報などをプリンタ９０に出力する。プリンタ９０は、車載装置４０から受け付けた情報を印刷する。運転手１６は、プリンタ９０が印刷した分析結果や荷下ろし情報を、キャビン１２内で確認することができる。

＜分析装置５０＞
（分析装置５０の構成）
分析装置５０は、荷台１４に積載されたスクラップＳなどの積み荷（「対象物」の一例）を対象として分析を行う。図３に示すように、分析装置５０は、制御部５２、移動機構５４、成分分析器５６、記憶部５８、及びバッテリー５９を備える。

制御部５２は、移動機構５４及び成分分析器５６の制御を行う。具体的には、制御部５２は、記憶部５８に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、移動機構５４や成分分析器５６への命令の生成などの種々の処理を行う。ハードウェア構成としては、制御部５２は、処理部４４と同様に、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ又はＧＰＵなどの演算処理装置、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどで構成され得る。

移動機構５４は、図２に示すように、車両１０の荷台１４に取り付けられる。移動機構５４は、図２及び図５に示すように、成分分析器５６を荷台１４に対して移動させることができる。

成分分析器５６は、荷台１４上に積載されたスクラップＳの成分分析を行う。例えば、成分分析器５６は、荷台１４上のスクラップＳからの電磁波を検出し、検出結果を分析することにより、スクラップＳの成分分析を行うことができる。具体的には、成分分析器５６は、対象物にＸ線を照射したことにより発生する蛍光Ｘ線のエネルギーや強度から対象物の成分分析を行う蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ：Ｘ－Ｒａｙ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）を行う。

成分分析器５６は、スクラップＳからの電磁波を検出する検出部５６ａ（「取得部」の一例）と、検出部５６ａの検出結果を分析する分析部５６ｂと、を備える。具体的には、検出部５６ａは、電子励起用のＸ線源及びＸ線検出器を含む蛍光Ｘ線分光器である。分析部５６ｂは、検出部５６ａにより検出された蛍光Ｘ線のエネルギーや強度に基づいて、対象物の成分分析を行う。

記憶部５８は、制御部５２が実行する各種プログラム、制御部５２における処理に用いる各種データなどを記憶する。具体的には、記憶部５８は、ハードディスクなどの大容量記憶装置で構成され得る。

バッテリー５９は、分析装置５０の電力源である。バッテリー５９は、制御部５２、移動機構５４、成分分析器５６、記憶部５８などの分析装置５０の各要素に給電することができる。分析装置５０の各要素は、車両バッテリー１８から給電を受けてもよい。例えば、分析装置５０は、車両バッテリー１８に電気的に接続されている場合には車両バッテリー１８から給電され、車両バッテリー１８との電気的接続が切断されている場合にはバッテリー５９から給電されてよい。例えば、車両１０がダンプカーである場合において、車両１０は、非ダンピング時（図２参照）には分析装置５０が車両バッテリー１８と電気的に接続され、ダンピング時（図８参照）には分析装置５０が車両バッテリー１８と電気的に接続されない構成であってよい。このような場合、非ダンピング時には分析装置５０の各要素は車両バッテリー１８から給電され、ダンピング時にはバッテリー５９から給電され得る。バッテリー５９は、非ダンピング時に車両バッテリー１８により充電されてよい。

（移動機構の詳細）
次いで、図５～図７を参照して、移動機構５４について詳述する。移動機構５４は、前後方向（「第１方向」の一例、図中のＸ方向）に沿って成分分析器５６を変位させる前後移動機構６０（「第１移動機構」の一例）と、左右方向（「第２方向」の一例、車幅方向、図中のＹ方向）に成分分析器５６を変位させる左右移動機構７０（「第２移動機構」の一例）と、上下方向（「第３方向」の一例、高さ方向、図中のＺ方向）に成分分析器５６を変位させる上下移動機構８０（「第３移動機構」の一例）と、を備える。例えば、前後方向及び左右方向は、荷台１４の積載面に沿った（好ましくは略平行な）方向であり、上下方向は荷台１４の積載面と交差する（好ましくは略直交する）方向である。

図２及び図５に示すように、前後移動機構６０は、荷台１４の左右方向の両側に対で設けられている。以下では、対構造の前後移動機構６０のうち一方に着目して説明するが、他方についても同様の説明が当てはまる。前後移動機構６０は、前方固定端６１、後方固定端６２、前方固定端６１と後方固定端６２との間の前後方向ラック６３、及び前後方向ラック上の前後方向可動部６４を備える。

図５及び図６に示すように、前方固定端６１は、荷台１４の前方角部において、後述の上下移動機構８０によって支持され、所定の位置に固定されている。後方固定端６２は、荷台１４の後方角部において、後述の上下移動機構８０によって支持され、所定の位置に固定されている。前方固定端６１及び後方固定端６２は、荷台１４の上端よりも高い位置で固定されると、荷台１４に積載されたスクラップＳと前後移動機構６０との物理的な干渉が抑制される点で好ましい。

図６に示すように、前後方向ラック６３は、一端が前方固定端６１に固定され、他端が後方固定端６２に固定されて、前方固定端６１と後方固定端６２との間で前後方向に延在する。前後方向ラック６３は、一端から他端まで規則的に形成された凹凸部６３ａを有する。凹凸部６３ａが前後方向ラック６３の下面に設けられると、上面に設けられる場合に比べて、雨や積載時のスクラップＳなどから保護される点で好ましい。

前後方向可動部６４は、本体６５と、本体６５内部に設けられたモータ６６と、モータ６６と連動するピニオンギア６７と、を備える。本体６５は、前後方向に延在する貫通孔６８を有する。前後方向ラック６３は、貫通孔６８を通って延在し、前後方向可動部６４の移動をガイドするレールとして機能する。ピニオンギア６７は、前後方向ラック６３の凹凸部６３ａと噛み合うように配置される。

モータ６６が回転すると、モータ６６に接続されたピニオンギア６７が連動して回転する。ピニオンギア６７が回転すると、ピニオンギア６７と噛み合っている前後方向ラック６３に沿って前後方向可動部６４が前後方向に移動する。一対の前後移動機構６０のモータ６６が連動して作動することにより、図５に示すように、一対の前後方向可動部６４は、互いに同じ前後方向位置を保つように移動する。一対の前後方向可動部６４が前後方向に移動することにより、前後方向可動部６４の間で支持される左右移動機構７０及び左右移動機構７０に取り付けられた成分分析器５６も連動して前後方向に移動する。

図５及び図７に示すように、左右移動機構７０は、一対の前後方向可動部６４の間に設けられている。左右移動機構７０は、左右方向ラック７１及び左右方向可動部７２を備える。左右方向可動部７２には、荷台１４のスクラップＳを向くように成分分析器５６が取り付けられている。

図７に示すように、左右方向ラック７１は、一端が一方の前後方向可動部６４に固定され、他端が他方の前後方向可動部６４に固定されて、荷台１４の両側の２つの前後方向可動部６４の間で左右方向に延在する。左右方向ラック７１は、前後方向ラック６３と同様に、一端から他端まで規則的に形成された凹凸部７１ａを有する。凹凸部７１ａが左右方向ラック７１の下面に設けられると、上面に設けられる場合に比べて、雨や積載時のスクラップＳなどから保護される点で好ましい。

左右方向可動部７２は、前後方向可動部６４と同様に、本体７３と、本体７３内部に設けられたモータ７４と、モータ７４と連動するピニオンギア７５と、を備える。本体７３は、左右方向に延在する貫通孔７６を有する。左右方向ラック７１は、貫通孔７６を通って延在し、左右方向可動部７２の移動をガイドするレールとして機能する。ピニオンギア７５は、左右方向ラック７１の凹凸部７１ａと噛み合うように配置される。

前後方向可動部６４と同様に、左右方向可動部７２のモータ７４が回転すると、モータ７４に接続されたピニオンギア７５が連動して回転する。ピニオンギア７５が回転すると、ピニオンギア７５と噛み合っている左右方向ラック７１に沿って左右方向可動部７２が左右方向に移動する。左右方向可動部７２が左右方向に移動することにより、左右方向可動部７２に取り付けられた成分分析器５６も連動して左右方向に移動する。

このように、前後移動機構６０及び左右移動機構７０によって、成分分析器５６を（例えば、荷台１４の積載面に沿って）２次元的に移動させることができる。これにより、荷台１４に積載されたスクラップＳに対して、様々な位置で分析を行うことができる。

次いで、上下移動機構８０について説明する。図６及び図７に示すように、上下移動機構８０は、荷台１４の四隅に位置する４つの固定端６１、６１、６２、６２の各々の下方に設けられている。以下では、１つの上下移動機構８０に着目して説明するが、他の３つについても同様の説明が当てはまる。上下移動機構８０は、下方固定端８１、上下方向ラック８２、及び高さ調節部８３を備える。

図６に示すように、下方固定端８１は、所定の高さ位置で支持されている。上下方向ラック８２は、一端が前方固定端６１又は後方固定端６２の下面に固定され、他端が下方固定端８１の上面に固定されて、前方固定端６１又は後方固定端６２と下方固定端８１との間で上下方向に延在する。上下方向ラック８２は、一端から他端まで規則的に形成された凹凸部８２ａを、少なくとも１つの面上に有する。

高さ調節部８３は、荷台１４の側壁に取り付けられて固定されている。高さ調節部８３は、本体８４と、本体８４内に設けられたモータ８５と、モータ８５と連動するピニオンギア８６と、を備える。本体８４は、上下方向に延在する貫通孔８７を有する。上下方向ラック８２は、貫通孔８７を通って延在する。ピニオンギア８６は、上下方向ラック８２の凹凸部８２ａと噛み合うように配置される。

モータ８５が回転すると、モータ８５に接続されたピニオンギア８６が連動して回転する。高さ調節部８３は荷台１４の側壁に固定されているので、ピニオンギア８６が回転すると、ピニオンギア８６と噛み合っている上下方向ラック８２が上下方向に移動する。４つの高さ調節部８３のモータ８５が連動して作動することにより、４つの上下方向ラック８２は、互いに同じ高さを保つように上下移動する。同様に、上下方向ラック８２の上端の４つの前方固定端６１も、４つの後方固定端６２も、それぞれ、互いに同じ高さを保つように上下移動する。その結果、前後移動機構６０、左右移動機構７０、及び左右移動機構７０に取り付けられた成分分析器５６も連動して上下方向に移動する。

このように、上下移動機構８０によって、前後移動機構６０、左右移動機構７０、及び成分分析器５６を上下方向に移動させることができる。これにより、成分分析器５６の高さ位置を調節することができる。したがって、例えばスクラップＳの量が多い場合に、成分分析器５６を上方に移動させることにより、成分分析器５６とスクラップＳとの物理的な干渉を避けることができる。例えば、運転手１６や搬送元施設２０の作業員が、車両１０が出発する前に荷台１４に積み込まれたスクラップＳの量を確認し、例えば車載装置４０への入力操作（例えば、図４（ａ）の「測定器ＵＰ」ボタン４０２及び「測定器ＤＯＷＮ」ボタン４０４）によって、必要に応じて成分分析器５６を上下移動するように移動機構５４に指示することができる。

（分析シーケンスの作成）
分析装置５０は、移動機構５４が成分分析器５６を荷台１４上で移動させることにより、荷台１４上の複数の位置でスクラップＳの分析を行うことができる。具体的には、荷台１４上の複数の位置で、検出部５６ａがスクラップＳからの電磁波を検出することができる。成分分析器５６が分析を行う荷台１４上の位置は特に限定されない。例えば、制御部５２は、移動機構５４への指示として、成分分析器５６が分析を行う分析位置の情報を含む移動シーケンスを生成することができる。このような移動シーケンスは、例えば、荷台１４上の分析位置の情報と、各分析位置を通る移動経路の情報とを含む。

例えば、制御部５２は、以下のような処理によって移動シーケンスを生成することができる。
（１）車載装置４０が、ユーザからの入力を受け付けることにより、荷台１４の大きさに関する情報を取得する。
（２）車載装置４０が、取得した荷台１４の大きさに関する情報を分析装置５０に送信する。
（３）記憶部５８が、車載装置４０から受信した荷台１４の大きさに関する情報を記憶する。
（４）制御部５２が、ユーザからの入力や、記憶部５８に記憶された荷台１４の大きさに関する情報に基づいて、成分分析器５６による測定点の数を決定する。
（５）制御部５２が、決定した測定点数に基づいて、荷台１４上の分析位置（すなわち測定点の位置）及び成分分析器５６の移動経路を決定する。

上記（５）において、制御部５２は、例えば、各分析位置が荷台１４上に実質的に等間隔で並ぶように、荷台１４上の測定領域（例えば、荷台１４の積載面全体）を実質的に等分割した位置を分析位置と設定することができる。制御部５２は、各分析位置の間隔を、例えば検出部５６ａの画角などに基づいて決定することができる。制御部５２は、設定した分析位置を最短経路で辿れるように成分分析器５６の移動経路を設定することができる。ただし、分析位置や移動経路の設定方法は上記例に限定されず、任意の方法が使用可能である。例えば、制御部５２は、分析位置をランダムに設定してもよく、荷台１４上のスクラップＳを撮影した画像の画像認識結果に基づいて分析位置を設定してもよい。このように、制御部５２は、記憶部５８に記憶された荷台１４の大きさに基づいて、成分分析器５６を荷台１４上で移動させるための移動機構５４への指示を生成することができる。

制御部５２は、記憶部５８に記憶された対応テーブル９００を参照して、移動シーケンスを決定してもよい。図９は、車両１０の大きさと分析装置５０の移動シーケンスとの対応テーブル９００を示す図である。対応テーブル９００は、車両１０の車種及びその荷台１４の大きさ（すなわち、前後方向の長さ、左右方向の幅、及び上下方向の高さ）と、測定点数と、具体的な移動シーケンスとを対応付けている。したがって、制御部５２は、対応テーブル９００を参照して、記憶部５８に記憶された荷台１４の大きさに対応する移動シーケンスを取得し、当該移動シーケンスに基づいて移動機構５４への指示を生成することができる。

（退避位置への移動）
制御部５２は、成分分析器５６による分析を行っていない場合に（具体的には、検出部５６ａがスクラップＳからのＸ線の検出動作を行わない場合に）、成分分析器５６を所定の退避位置ＲＰに移動させるように移動機構５４を制御することができる。図５は、成分分析器５６の検出部５６ａが測定を行う測定位置ＭＰを実線で示し、退避位置ＲＰを破線で示す。退避位置ＲＰは、荷台１４の前方に位置することが好ましい。図５では、退避位置ＲＰは、荷台１４の前方の右端に位置する。成分分析器５６が退避位置ＲＰにあると、荷台１４にスクラップＳを積載する際や荷台１４からスクラップＳの荷下ろしを行う際に、成分分析器５６とスクラップＳとの物理的な干渉を避けることができる。特に、退避位置ＲＰが荷台１４の前方に位置すると、図８のようにダンピングを行う際に後方へ落下するスクラップＳと成分分析器５６との物理的な接触を防止することができる。 図２及び図６のように、荷台１４が退避位置ＲＰの上方に屋根１４ａを有する構成は、スクラップＳをクレーンなどで上方から荷台１４に積み込む際に、スクラップＳと成分分析器５６との物理的な接触を防止することができる点で好ましい。このように、成分分析器５６を退避位置ＲＰに移動させることにより、積み荷の積み込みや荷下ろし時における成分分析器５６の破損を抑制又は防止することができる。

例えば、制御部５２は、成分分析器５６による所定の分析作業が完了したことに応答して、成分分析器５６を退避位置ＲＰに移動させるように移動機構５４に指示することができる。また、制御部５２は、成分分析器５６の分析作業を停止させる命令を運転手１６から受け付けたこと（例えば、図４の「測定ストップ」ボタン４０８が押されたこと）に応答して、成分分析器５６を退避位置ＲＰに移動させるように移動機構５４に指示してもよい。なお、成分分析器５６は、分析を行っていない間、必ずしも常に退避位置ＲＰに位置する必要はない。例えば、積み荷の積み込み時や荷下ろし時など特定のタイミングにおいて、移動機構５４が、例えば運転手１６からの指示に応答して、成分分析器５６を退避位置ＲＰに移動させてもよい。

＜管理装置３２＞
次いで、搬送先施設３０の管理装置３２について説明する。管理装置３２は、搬送先施設３０全体の管理を行う。具体的には、管理装置３２は、搬送先端末３４を介して管理者３６から入力された情報を取得するとともに、ネットワークＮを介して接続された車載装置４０や分析装置５０からの情報を取得することができる。管理装置３２は、これらの情報に基づいて、搬送先端末３４や車載装置４０を介して、運転手１６や管理者３６への指示を出力することができる。

＜搬送先端末３４＞
次いで、図３を参照して、搬送先端末３４について説明する。搬送先端末３４（「提示装置」の一例）は、搬送先施設３０において管理者３６が操作する端末である。例えば、搬送先端末３４は、搬送先施設３０の入場ゲートの監視室や施設管理室に設置されたコンピュータ端末である。具体的には、搬送先端末３４は、車載装置４０と同様に、その機能部として、操作部３４ａ、処理部３４ｂ、表示部３４ｃ、及び記憶部３４ｄを含む。これらの機能及び構成は、車載装置４０の操作部４２、処理部４４、表示部４６、及び記憶部４８と同様又は類似のものである。具体的には、操作部３４ａは、管理者３６からの入力操作を受け付ける。処理部３４ｂは、搬送先端末３４が取得した情報に対して所定の演算処理を行う。表示部３４ｃは、処理部３４ｂが出力した情報を文字や画像として表示することにより、当該情報を管理者３６に対して提示する。記憶部３４ｄは、処理部３４ｂが実行する各種プログラム、記憶部３４ｄにおける処理に用いる各種データなどを記憶する。搬送先端末３４は、管理装置３２に有線又は無線で接続され得る。搬送先端末３４は、ネットワークＮを介して車載装置４０や分析装置５０と接続されてもよい。

搬送先端末３４は、分析装置５０によるスクラップＳの分析結果（「分析情報」の一例）を取得することができる。搬送先端末３４は、車載装置４０又は分析装置５０から送信された分析結果を直接取得してもよく、管理装置３２が受信した分析結果を取得してもよい。また、搬送先端末３４は、当該分析結果に基づいて、スクラップＳの荷下ろしを行う荷下ろし場Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に関する荷下ろし情報（「分析情報」の一例）を取得することができる。スクラップＳの荷下ろしを行う荷下ろし場は、成分分析から得られるスクラップＳの不純物の種類や量などに基づいて決定され得る。スクラップＳの荷下ろしを行う荷下ろし場は、管理装置３２又は搬送先端末３４が所定の対応テーブルやアルゴリズムなどによって決定してもよく、管理者３６が決定して搬送先端末３４に入力してもよい。搬送先端末３４は、取得した荷下ろし情報を車載装置４０に送信することができる。

＜分析システム１の処理フロー＞
次いで、図１０を参照して、分析システム１の処理フローについて説明する。図１０は、本実施形態に係る分析システム１の処理フローを示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１００１において、車載装置４０が運転手１６から分析開始の指示を受け付ける。運転手１６は、例えば図４（ａ）に示す入力画面４００の「測定スタート」ボタン４０６を押すことにより、車載装置４０に分析開始の指示を入力する。なお、分析開始の指示は、車載装置４０への入力ではなく、車両１０や分析装置５０に設けられたボタンなどの入力部を介して入力されてもよい。

ステップＳ１００２では、車載装置４０が、運転手１６から受け付けた分析指示を分析装置５０に送信する。ステップＳ１００３では、分析装置５０が、車載装置４０から受け付けた分析指示に基づいて、移動機構５４及び成分分析器５６を制御することにより分析を実行する。制御部５２は、所定の移動シーケンスを生成し、当該移動シーケンスに基づいて移動機構５４及び成分分析器５６を制御することができる。移動機構５４が荷台１４上で成分分析器５６を走査することにより、分析装置５０は、荷台１４上の複数の位置における分析結果を取得する。

なお、測定前や測定中に、運転手１６が図４（ａ）の「測定器ＵＰ」ボタン４０２や「測定器ＤＯＷＮ」ボタン４０４を押したことに応答して、車載装置４０は、上下移動の指示を制御部５２に送信することができる。上下移動の指示を受け付けた制御部５２は、上下移動機構８０に指示して、成分分析器５６、前後移動機構６０、及び左右移動機構７０を運転手１６の入力に応じて上下方向に移動させる。

また、運転手１６は、測定中に図４（ａ）の「測定ストップ」ボタン４０８を押すことにより、分析を停止させることができる。車載装置４０は、「測定ストップ」ボタン４０８が押されたことに応答して、測定を停止する指示を分析装置５０に送信する。

ステップＳ１００４では、分析装置５０が、成分分析器５６の分析結果を車載装置４０に送信する。ステップＳ１００５では、車載装置４０が、取得した分析結果を運転手１６に提示する。例えば、車載装置４０は、図４（ｂ）に示すように、表示部４６を介して、分析結果の出力画面４１０を表示する。出力画面４１０は、分析が終了した旨のメッセージ４１２と、分析結果４１４とを含む。なお、車載装置４０は、分析結果をプリンタ９０に出力してもよい。この場合、プリンタ９０は、受け付けた分析結果を印刷することができる。

ステップＳ１００６では、分析装置５０が、成分分析器５６の分析結果を搬送先端末３４に送信する。なお、ステップＳ１００６は、ステップＳ１００４と並行して実行されてもよく、ステップＳ１００５の後に運転手１６からの確認入力を受け付けた後に実行されてもよい。ステップＳ１００７では、搬送先端末３４が、取得した分析結果を管理者３６に提示する。

ステップＳ１００８では、搬送先端末３４が、スクラップＳの荷下ろしを行う荷下ろし場に関する荷下ろし情報を取得する。例えば、管理者３６が、提示された分析結果に基づいて荷下ろし場所を決定し、荷下ろし情報を搬送先端末３４に入力してもよい。ステップＳ１００９では、搬送先端末３４が、取得した荷下ろし情報を車載装置４０に送信する。

ステップＳ１０１０では、車載装置４０が、取得した荷下ろし情報を運転手１６に提示する。車載装置４０は、例えば、図４（ｃ）に示すように、表示部４６を介して、荷下ろし情報の出力画面４２０を表示する。出力画面４２０は、ステップＳの荷下ろしを行う荷下ろし場に関する指示メッセージ４２２と、荷下ろし場の位置を示すマップ画像４２４とを含む。例えば、マップ画像４２４には、荷下ろしを行う荷下ろし場（ここでは第２荷下ろし場Ｐ２）が強調して表示されてよい。

なお、分析システム１の処理フローは上記例に限定されない。例えば、分析装置５０と搬送先端末３４とのやり取りに管理装置３２が介在してもよい。また、搬送先端末３４に代えて管理装置３２が分析結果を受け付けて、荷下ろし情報の車載装置４０に送信してもよい。なお、管理装置３２や搬送先端末３４が、参照テーブルや任意のアルゴリズムを用いて分析結果から荷下ろし情報を決定してもよく、この場合にはステップＳ１００５は省略されてもよい。

分析装置５０から車載装置４０への分析結果の送信が省略されてもよい。この場合、搬送先端末３４が、荷下ろし情報とともに分析結果を分析装置５０に送信してもよい。また、車載装置４０又は分析装置５０が、搬送先施設３０を介さずに、参照テーブルや任意のアルゴリズムを用いて分析結果から荷下ろし情報を決定してもよい。その他、任意の処理フローが利用可能である。

上記実施形態の分析システム１によれば、荷台１４に分析器が移動可能に設けられることにより、積み荷の搬送中に積み荷の分析を行うことができる。このため、分析システム１は、出発前の前処理工程や、搬送先施設３０に到着した後の分析工程を要しない。また、車両１０が搬送先施設３０に到着する前に、搬送先施設３０側で、搬送中に取得された分析結果に基づいて、積み荷の荷下ろし場所などの荷下ろし情報を予め決定することができる。運転手１６が、搬送先施設３０に到着する前に、車載装置４０によって荷下ろし情報を取得することもできる。したがって、分析システム１は、搬送先施設３０に到着した後に荷下ろし場所を判断する工程を要しない。このように、分析システム１によって、積み荷の分析作業の効率性を向上させることができる。

また、従来の荷下ろし時の分析では、例えばハンドタイプの蛍光Ｘ線分光装置を使用して、スポット的にサンプリングし分析を行っていた。このため、混入した微量の不純物の検出に失敗してしまい、品質が低下する場合があった。しかしながら、本実施形態に係る分析システム１によれば、荷台１４上で成分分析器５６を２次元的に移動させることができるので、積み荷の分析を前後左右に（図のＸ方向及びＹ方向に）網羅的に実行することができる。これにより、不純物の混入を抑制することができるので、品質の向上が期待できる。

分析システム１は、荷台１４に設けられた分析器による分析に基づく分析情報を取得し、運転手１６や管理者３６に対して分析情報を提示する提示装置を備え得る。分析情報としては、積み荷の分析結果や当該分析結果に基づく荷下ろし情報などが挙げられる。提示装置としては、例えば、搬送先端末３４、車載装置４０、プリンタ９０などが使用可能である。提示装置は、積み荷の分析結果に基づいて、積み荷の荷下ろしを行う荷下ろし場に関する荷下ろし情報を分析情報として取得し、荷下ろし情報を提示することができる。

本実施形態の分析システム１では、検出部５６ａの検出精度が、車両１０の走行中に発生する振動などにより制限され得る。このため、制御部５２は、振動などの外的要因に照らして不必要に高精度・高感度とならないように、検出部５６ａの測定条件などを調節することができる。

＜変形例＞
上記実施形態では、荷台１４上で移動機構５４に支持された成分分析器５６が検出部５６ａ及び分析部５６ｂを含んでいるが、検出部５６ａと分析部５６ｂとが離間して設けられてもよい。分析部５６ｂの位置は、特に限定されない。移動機構５４は、検出部５６ａを荷台１４上で移動させることができればよく、必ずしも分析部５６ｂを移動させる必要はない。

上記実施形態では、分析装置５０の制御部５２と、成分分析器５６の分析部５６ｂとが別々に設けられることを説明したが、これらは単一の構成として設けられてもよい。例えば、制御部５２は、検出部５６ａの検出結果を取得して当該検出結果の分析処理を行うことにより、分析部５６ｂの機能を実行してもよい。

上記実施形態では、車載装置４０及び分析装置５０がそれぞれ制御部や記憶部を含むことを説明したが、共通の制御部や記憶部を使用してもよい。例えば、車載装置４０の処理部４４は、上述の分析装置５０の制御部５２としても機能することができる。車載装置４０の記憶部４８は、上述の分析装置５０の記憶部５８としても機能することができる。

上記実施形態では、移動機構５４の機構としてラック・ピニオン機構を説明したが、移動機構５４はこれに限定されない。例えば、タイミングベルトやボールねじを使用して、駆動源の回転運動を直線運動に変換する機構を採用してもよく、直線運動をもたらす駆動源を使用してもよく、その他の任意の機構を使用してもよい。

上記実施形態では、移動機構５４が前後方向、左右方向（車幅方向）、及び上下方向の３方向に成分分析器５６を移動させることを説明したが、上下方向に移動させる上下移動機構８０が省略されてもよい。

記憶部は、各装置に備えられた記憶装置に限定されない。例えば、記憶部は、別途のクラウドサーバによって実現されてもよい。

上記例において説明した制御部、操作部、処理部、記憶部などの各機能部は、情報処理装置が備えるプロセッサ、メモリ、ストレージ、入出力インタフェース、通信インタフェース、これらを相互接続するバスなどを含むハードウェア構成の協働により実現される機能部である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…分析システム、１０…車両、１４…荷台、４０…車載装置、５０…分析装置、５２…制御部、５４…移動機構、５６…成分分析器、５６ａ…検出部、５６ｂ…分析部、５８…記憶部、６０…前後移動機構、７０…左右移動機構、８０…上下移動機構、Ｓ…スクラップ、ＲＰ…退避位置

Claims (10)

1. 分析装置であって、
   車両の荷台上の対象物からの電磁波を取得する取得部と、
   前記荷台に取り付けられるように構成された移動機構であって、前記荷台に対して前記取得部を移動させる移動機構と、
   前記移動機構に指示して、前記荷台上の複数の位置で前記対象物からの電磁波を取得するように前記取得部を移動させる制御部と、
   前記電磁波に基づいて、前記対象物の分析を行う分析部と、
   を備える、分析装置。
2. 前記移動機構は、前記荷台の積載面に沿った第１方向に前記取得部を変位させる第１移動機構と、前記荷台の積載面に沿った第２方向であって前記第１方向と異なる第２方向に前記取得部を変位させる第２移動機構と、を備える、
   請求項１に記載の分析装置。
3. 前記移動機構は、鉛直方向における前記取得部の位置を変化させるように、前記第１方向及び前記第２方向と異なる第３方向に前記取得部を変位させる第３移動機構をさらに備える、
   請求項２に記載の分析装置。
4. 前記制御部は、前記取得部による電磁波の取得動作を行わない場合に、前記取得部を所定の退避位置に移動させるように前記移動機構を制御する、
   請求項１に記載の分析装置。
5. 前記退避位置は、前記荷台の前方に位置する、
   請求項４に記載の分析装置。
6. 前記荷台の大きさに関する情報を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記荷台の大きさに基づいて、前記取得部を前記荷台上で移動させるための前記移動機構への指示を生成する、
   請求項１に記載の分析装置。
7. 前記取得部は、蛍光Ｘ線分光器である、
   請求項１に記載の分析装置。
8. キャビン及び荷台を含む車両本体と、
   前記荷台に取り付けられた請求項１～７のいずれか一項に記載の分析装置と、
   を備える車両。
9. 分析システムであって、
   車両の荷台上の対象物からの電磁波を取得する取得部と、
   前記荷台に取り付けられるように構成された移動機構であって、前記荷台に対して前記取得部を移動させる移動機構と、
   前記移動機構に指示して、前記荷台上の複数の位置で前記対象物からの電磁波を取得するように前記取得部を移動させる制御部と、
   前記電磁波に基づいて、前記対象物の分析を行う分析部と、
   前記分析に基づく分析情報を取得し、前記分析情報を提示する提示装置と、
   を備える、分析システム。
10. 前記提示装置は、前記対象物の分析結果に基づいて、前記対象物の荷下ろしを行う荷下ろし場に関する荷下ろし情報を前記分析情報として取得し、前記荷下ろし情報を提示する、
    請求項９に記載の分析システム。

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