JP2011037530A - フォークリフト用演算システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フォークリフト用演算システムは、内燃式フォークリフト(内燃車)の稼働時間及び荷の重量を計測する。また、内燃車の加速度が単位時間当たりに基準値を超過した割合(加速度超過割合)を計測することで、この加速度超過割合を内燃車の作業者による運転の荒さを表す荒さ情報として取得する。そして、上記計測結果と電気式フォークリフト(電気車)の重量とに基づいて、作業者が内燃車と同じ運転操作を電気車で行った場合に、この電気車が消費するとみなされる電流量を推測する。以上のように、荒さ情報は作業者の主観的なものでなく計測により導出されるので、運転の荒さを正確に知ることができる。このため、消費電流量を正確に知ることができる。また、稼働時間、荷の重量、荒さ情報及び電気車の重量を用いて消費電流量を推測するだけなので、簡単に消費電流量を推測できる。
【選択図】図5
Description
また、荒さ情報取得手段は、請求項2に記載のように、内燃式フォークリフトの挙動情報として、内燃式フォークリフトの加速度が単位時間当たりに基準値を超過した割合を計測するとよい。
1.フォークリフト用演算システムの全体構成
図1は、本発明が適用されたフォークリフト用演算システムの全体構成を表すブロック図である。
また、計測装置10には、内燃車1の操作用レバーの操作状態を検出するレバーセンサ2、内燃車1のフォークに積まれる荷の重量を検出する荷重センサ3、及び、内燃車の速度(車速)を検出する車速センサ4からの出力信号が入力される。
電気車の消費電流量=補機類消費係数×(荷役消費電流量+走行消費電流量) … 式(2)
バッテリ容量換算係数=バッテリ容量変化率×(単位時間当たりの荷役消費電流量+単位時間当たりの走行消費電流量) … 式(3)
荷役消費電流量=荷役時間×単位時間当たりの荷役消費電流量 … 式(4)
単位時間当たりの荷役消費電流量=荷役定数+荷重係数×(マスト重量+平均荷重) … 式(5)
走行消費電流量=走行時間×単位時間当たりの走行消費電流量 … 式(6)
単位時間当たりの走行消費電流量=走行定数+車重係数×平均車重+加速度係数×加速度超過割合 … 式(7)
平均車重=無負荷車重+平均荷重×(負荷走行時間/走行時間) … 式(8)
充電時間=(電気車の消費電流量/電池効率×初期充電率)/初期平均充電電流+後期充電時間 … 式(9)
ここで、上式1の「放電深度係数」は、バッテリの放電量の設定を行うための係数を表しており、一般にバッテリ保護の観点から「0.75」程度に設定される。また、上式2の「補機類消費係数」は、パワーステアリングやその他補機類、制御系に使用される電流量(走行及び荷役以外で消費される電流量)の補正を行うための係数を表している。
4.1.単位時間当たりの走行消費電流量の検証
上式7は、単位時間当たりの走行消費電流量は、加速度超過割合又は車重が増加するほど増大することを表している式であるが、この検証として、複数人の作業者が定格荷重の異なる電気車の各々を運転し、荷の重量及び運転の荒さを変化させた場合における走行電流量の変化の計測を行った。
上式5は、荷役消費電流量は、運転の荒さに関係なく、重量(すなわち荷の重量)が関係することを表す式であるが、これは、通常、荷役作業では極端に荷崩れしやすいものを除いて、ほぼ全力で荷揚げされることを根拠として導出されている
4.3.電気車の消費電流量の検証
電気車の消費電流量は、単に走行消費電流量と荷役消費電流量とを加算するだけでは正確に導出することができず、パワーステアリングやその他補機類、制御系に使用する電流量を補正する必要がある。そこで、上式2では、この補正を行うために、他補機類係数を乗じて、電気車の消費電流量を導出している。
上述したように、上式2により電気車の消費電流量を推測することができるが、バッテリは、単位時間当たりに流れ出る電流量によってバッテリ容量変化率が異なるため、消費電流量を推測しただけでは、電気車に必要なバッテリ容量を正確に推測できない。
図5は、推測装置20の制御部21が実行する処理を表すフローチャートであり、この処理は、推測装置20の使用者が操作部22を介して処理の開始指令を入力することにより実行される。
続いて、S125では、S120での推測結果が、電気車に搭載可能な複数種類のバッテリのうち最大容量であるバッテリのバッテリ容量よりも小さいか否かが判定される。
また、推測装置20には、S130での選出候補となるバッテリの容量と、その電池効率、初期充電率、初期平均充電電流、後期充電時間等とが関連付けて記憶されており、本実施形態では、S130でバッテリを選出すると、上記記憶された値を上式9に代入することにより、このバッテリの充電時間を特定するようにされている。
そして、S135にて同一種類のバッテリが複数個選出されると、続くS160では、電気車に用意するバッテリがS135で選出されたバッテリの種類である旨と、その必要個数がS135で選出された個数である旨とを表すメッセージが、推測装置20の表示部23に表示され(S160)、図5に示す処理が終了する。
以上説明したように、本実施形態の荒さ情報は、作業者の主観的なものではなく、計測により導き出されるものであるので、作業者による運転の荒さを正確に知ることができる。このため、消費電流量を正確に知ることができる。
また、本実施形態では、運転の荒さを表す情報として、加速度超過割合を用いている。つまり、作業を早く実施するためには、急加速の割合(加速度超過割合)が自ずと増加するので、本実施形態のように、加速度超過割合を計測することにより、運転の荒さを知ることができる。
本実施形態では、計測装置10が、特許請求の範囲に記載された時間計測手段、荷重計測手段、及び、荒さ情報取得手段に相当する。また、S110の処理が特許請求の範囲に記載された消費電流量推測手段に相当する。
本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
また、平均車重では、上式8に示すように、時間割合を用いて平均車重のうち、内燃車1が持っていた荷の重量を導出していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、次式10に示すように、距離割合を用いて平均車重のうち内燃車1が持っていた荷の重量を導出してもよい。
上記実施形態では、走行消費電流量を求めるのに走行時間を用いていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、走行時間に代えて、走行距離を用いてもよい。
また、パワーステアリングを駆動するパワステモータに対して単位時間当たりに流れる電流量を求め、この結果にハンドル操作時間を掛けることでパワステモータを駆動するのに利用される消費電流量を求めてもよい。このようにすれば、電気車の消費電流量の推測精度を更に向上させることができる。
また、本実施形態では、推測装置20が内燃車1に搭載されていないものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、推測装置20は内燃車20に搭載されていてもよい。
Claims (6)
- 内燃式フォークリフトの稼働時間、走行時間及び荷役時間を計測する時間計測手段と、
前記内燃式フォークリフトに積まれた荷の重量を計測する荷重計測手段と、
前記内燃式フォークリフトの挙動に関する挙動情報を計測することにより、この計測結果を、前記内燃式フォークリフトの作業者による運転の荒さを表す荒さ情報として取得する荒さ情報取得手段と、
前記時間計測手段及び前記荷重計測手段により計測された計測結果と、前記荒さ情報取得手段により取得された荒さ情報と、電気式フォークリフトの重量とに基づいて、前記作業者が前記内燃式フォークリフトと同じ運転操作を前記電気式フォークリフトで行った場合に、この電気式フォークリフトが消費するとみなされる電流量を推測する消費電流量推測手段とを備え、
前記時間計測手段、前記荷重計測手段、及び、前記荒さ情報取得手段は、前記内燃式フォークリフトに搭載されていることを特徴とするフォークリフト用演算システム。 - 前記荒さ情報取得手段は、前記挙動情報として、前記内燃式フォークリフトの加速度が単位時間当たりに基準値を超過した割合を計測することを特徴とする請求項1に記載のフォークリフト用演算システム。
- 前記消費電流量推測手段は、前記荷重計測手段及び前記時間計測手段により計測された計測結果から、単位時間当たりに前記内燃式フォークリフトに積まれた荷の重量を導出し、更に、その導出結果と、前記内燃式フォークリフトが荷を積んだ状態で走行した時間又は距離と、前記内燃式フォークリフトが荷を積んでない状態で走行した時間又は距離と、前記電気式フォークリフトの重量とから、単位時間当たりにおける電気式フォークリフトの平均重量を導出し、この導出結果を前記電流量の推測の際に利用することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のフォークリフト用演算システム。
- 前記消費電流量推測手段は、単位時間当たりに前記電気式フォークリフトが消費するとみなされる電流量を推測するようにされており、
前記消費電流量推測手段により推測された電流量に基づいて、前記電流量を一定時間続けて流すことが可能なバッテリの容量を導出するバッテリ容量導出手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載のフォークリフト用演算システム。 - 前記時間計測手段は、前記フォークリフトの作業者による一日の就業時間を計測するようにされており、
前記消費電流量推測手段により推測された電流量に基づいて、その電流量を充電するのに必要な充電時間を推測する充電時間推測手段と、
前記充電時間推測手段により推測された充電時間と、前記時間計測手段により計測された就業時間との和が、24時間よりも大きい場合に、交換用のバッテリが必要であると判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のフォークリフト用演算システム。 - 前記時間計測手段は、前記就業時間を一定期間の間計測し、
前記判定手段は、前記時間計測手段が計測した就業時間の平均値又は最大値を用いるようにされており、
さらに、前記荒さ情報取得手段は、前記荒さ情報を一定期間の間取得し、前記消費電流量推測手段は、一日における前記荒さ情報の平均値又は最大値を用いるようにされていることを特徴とする請求項6に記載のフォークリフト用演算システム。
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