JP2019094209A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両側通信機の通信機能のオンオフを、コストを抑えながら可能にする作業車両を提供する。【解決手段】作業車両には、作業装置を有する車両と、作業装置の制御を行う制御装置１２と、制御装置１２と接続している車両側通信機１３と、車両側通信機１３と無線で交信することが可能であり、制御装置１２に、作業装置の操作信号を送信することが可能な非車両側通信機１４と、が備えられている。そして制御装置１２は、入力装置からの信号により、車両側通信機１３の通信機能のオンオフを行う。この作業車両により、車両側通信機１３を用いる必要がないときは、通信機能をオフすることができるので、他の無線の送信機からの信号を受信して混信を生じることがない。また、通信機能をオフすることができるので、電波を発生することが制限されている場所でも、作業車両の使用が制限されることが無い。【選択図】図１

Description

本発明は、作業車両に関する。さらに詳しくは、無線の通信機を使用して作業装置を操作することが可能な作業車両に関する。

ホイールクレーン、高所作業車などの作業車両は、走行以外の作業機能を有する作業装置を備え、様々な場所でその作業装置により特定の作業を行うことができる。これらの作業車両の多くは、無線でこの作業装置の操作信号を送信することが可能な操作端末を備えている。そして、作業車両の使用者は、この操作端末を用いて、荷物の吊り上げ作業などを行う作業装置を操作する。特許文献１には、作業車両として積載型トラッククレーンが記載されている。そして、この積載型トラッククレーンは無線の操作端末を有している。

特開２０１５−９５８６号公報

無線の送信機（作業車両に対して、無線により操作を行う機器を本明細書では「非車両側通信機」と称することがある）を有している操作端末を使用している場所の近くで、他の送信機が用いられた場合、無線の受信機（非車両側通信機からの電波を受ける機器を本明細書では「車両側通信機」と称することがある）は、電波を受信する機能を働かせているため、他の送信機からの信号を受信して混信する可能性がある。作業車両で上記のような状態が生じると、作業車両の使用者が作業車両の作業装置を使用できなくなったり、作業車両の使用者の意図しない動作が行なわれたりする可能性がある。

また、製鉄所またはテーマパークなどの作業現場では、電波を出す機器の使用が禁止されていたり、使用可能な無線の周波数が限定されていたりする場合がある。主に非車両側通信機からの無線を受信している車両側通信機は、電波を通常送信しているため、車両側通信機を備えた作業車両は使用が制限されている。

この問題に対して、作業車両において車両側通信機の電源を機械的にオンオフする方式が考えられる。しかし、この方法はハード部品が新たに必要になりコストがかかるとともに、ハード部品が取付けられる場所によっては、防水性または耐候性への耐久性を上げる必要があることからさらにコストがかかる。

本発明は上記事情に鑑み、車両側通信機の通信機能のオンオフを、コストを抑えながら可能にする作業車両を提供することを目的とする。

第１発明の作業車両は、作業装置を有する車両と、前記作業装置の制御を行う制御装置と、前記制御装置と接続している車両側通信機と、該車両側通信機と無線で交信することが可能であり、前記制御装置に、前記作業装置の操作信号を送信することが可能な非車両側通信機と、が備えられ、前記制御装置は、前記車両側通信機の通信機能のオンオフを行うことを特徴とする。
第２発明の作業車両は、第１発明において、前記車両側通信機は、前記車両側通信機の通信機能をオフした状態で起動されることを特徴とする。
第３発明の作業車両は、第１発明または第２発明において、前記制御装置は、前記車両側通信機の通信機能のオンオフの状態を、前記作業車両の使用者に音声で通知することを特徴とする。
第４発明の作業車両は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、前記制御装置は、前記車両側通信機への通信機能のオンオフの指令信号と、前記車両側通信機からの通信機能のオンオフの確認信号と、が一致していない場合は、警報機能を働かせることを特徴とする。

第１発明によれば、制御装置が、車両側通信機の通信機能のオンオフを行うことにより、車両側通信機を用いる必要がないときは、通信機能をオフすることができるので、他の無線の送信機からの信号を受信して混信を生じることがない。また、通信機能をオフすることができるので、電波を発生することが制限されている場所でも、作業車両の使用が制限されることが無い。加えて、ソフトを使用してオンオフすることが可能であるので、ハード部品を設ける必要がなく、ハード部品に対するコストを削減できる。
第２発明によれば、車両側通信機は、車両側通信機の通信機能をオフした状態で起動されることにより、車両側通信機の起動時に、誤って車両側通信機の通信機能がオンの状態となることを防止できる。これにより他の無線の送信機からの信号を受信して混信が生じることがない。また、電波の発生が制限されている場所で、誤って無線を送信することを防止できる。
第３発明によれば、制御装置は、車両側通信機の通信機能のオンオフの状態を、作業車両の使用者に音声で通知することにより、作業車両の使用者が車両側通信機の状態を、より確実に覚知することができる。
第４発明によれば、制御装置は、車両側通信機への通信機能のオンオフの指令信号と、車両側通信機からの通信機能のオンオフの確認信号とが一致していない場合は、警報機能を働かせることにより、作業車両の使用者が、車両側通信機が故障するなど車両側通信機の異常を覚知することができる。

本発明の第１実施形態に係る作業車両の説明図である。 図１の作業車両の油圧回路図である。 図１の作業車両の操作端末の説明図である。 図１の作業車両の制御ブロック構成図である。 図１の作業車両の制御フロー図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための作業車両を例示するものであって、本発明は作業車両を以下のものに特定しない。なお、各図面が示す部材の大きさまたは位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。

〔第１実施形態〕
本発明の作業車両は、特定の作業を行うための作業装置、および無線を用いた遠隔操作用送信機を備えた、あらゆる車両を含む。また本実施形態の作業車両は、具体的には移動式クレーンである、オールテレーンクレーン、ラフテレーンクレーン、トラッククレーン、積載型トラッククレーン１０等が挙げられる。以下では、積載型トラッククレーン１０を例に説明する。

（積載型トラッククレーン１０）
まず、積載型トラッククレーン１０の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る積載型トラッククレーン１０の側面図である。
図１に示すように、積載型トラッククレーン１０は、汎用トラック２５の運転室２７と荷台２８との間の車両フレーム２９に小型クレーン２６が搭載されたものである。

小型クレーン２６は、車両フレーム２９上に固定されたベース３０と、ベース３０に対して旋回可能に設けられたポスト３１と、ポスト３１の上端部に起伏可能に設けられたブーム３２と、ベース３０の左右両側に設けられた一対のアウトリガ装置３３とを備えている。

ポスト３１にはウインチが内蔵されている。このウインチからワイヤロープをブーム３２の先端部に導いて、ブーム３２先端部の滑車を介してフック３４に掛け回すことにより、フック３４をブーム３２の先端部から吊り下げている。

小型クレーン２６は油圧回路により油圧駆動される。この油圧回路を操作するためのレバー群３５がベース３０の左右両側に設けられている。また、油圧回路を電気的に制御し、作業車両を制御する制御装置１２がベース３０に設けられている。

なお、このように、作業車両において、作業車両全体を走行させる以外の、もっぱら作業車両の作業のために動作する部分を、本原稿では「作業装置」と称する場合がある。本実施形態の積載型トラッククレーン１０では、作業装置を構成する各部が、下記の油圧回路４０に接続している。

（油圧回路４０）
図２に示すように、小型クレーン２６の油圧回路４０は、主に、油圧バルブユニット４１と、油圧バルブユニット４１にタンク４２内の作動油を供給する油圧ポンプ４３と、油圧ポンプ４３と油圧バルブユニット４１とを接続する主油路４４と、油圧バルブユニット４１とタンク４２とを接続する戻油路４５と、油圧バルブユニット４１に接続された複数の油圧アクチュエータ４６ａ〜４６ｆとから構成されている。

油圧ポンプ４３はＰＴＯ（パワーテイクオフ）装置を介して汎用トラック２５のエンジン３６に接続されており、エンジン３６により駆動される。

油圧バルブユニット４１に接続された油圧アクチュエータ４６ａ〜４６ｆは、ブーム伸縮用油圧シリンダ４６ａ、ウインチ用油圧モータ４６ｂ、ブーム起伏用油圧シリンダ４６ｃ、旋回用油圧モータ４６ｄ、およびアウトリガ用油圧シリンダ４６ｅ、４６ｆである。ブーム伸縮用油圧シリンダ４６ａの動作によりブーム３２が伸縮される。ウインチ用油圧モータ４６ｂの動作によりフック３４が巻上げ巻下げ作動される。ブーム起伏用油圧シリンダ４６ｃの動作によりブーム３２が起伏される。旋回用油圧モータ４６ｄの動作によりポスト３１が旋回される。アウトリガ用油圧シリンダ４６ｅ、４６ｆの動作によりアウトリガ装置３３、３３が伸縮する。以下、油圧アクチュエータ４６ａ〜４６ｆのいずれかを指す場合、単に油圧アクチュエータ４６と称する場合がある。

油圧バルブユニット４１には、切換制御弁４７ａ〜４７ｆが設けられている。切換制御弁４７ａ〜４７ｆは、伸縮用切換制御弁４７ａ、ウインチ用切換制御弁４７ｂ、起伏用切換制御弁４７ｃ、旋回用切換制御弁４７ｄ、およびアウトリガ用切換制御弁４７ｅ、４７ｆである。伸縮用切換制御弁４７ａにブーム伸縮用油圧シリンダ４６ａが、ウインチ用切換制御弁４７ｂにウインチ用油圧モータ４６ｂが、起伏用切換制御弁４７ｃにブーム起伏用油圧シリンダ４６ｃが、旋回用切換制御弁４７ｄに旋回用油圧モータ４６ｄが、アウトリガ用切換制御弁４７ｅ、４７ｆにアウトリガ用油圧シリンダ４６ｅ、４６ｆが、それぞれ接続されている。切換制御弁４７ａ〜４７ｆにより油圧ポンプ４３から供給される作動油の方向および流量を制御して、油圧アクチュエータ４６ａ〜４６ｆの動作方向および動作速度を制御できるようになっている。以下、切換制御弁４７ａ〜４７ｆのいずれかを指す場合、単に切換制御弁４７と称する場合がある。

切換制御弁４７ａ〜４７ｆには、それぞれレバーが取り付けられており、そのレバーを手動操作することにより、油圧ポンプ４３から供給される作動油の方向および流量を切り換えることができるようになっている。切換制御弁４７ａ〜４７ｆに取り付けられたレバーは、レバー群３５としてベース３０の左右両側に設けられている（図１参照）。

また、切換制御弁４７ａ〜４７ｆには、それぞれパイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆが取り付けられている。パイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆの動作によって切換制御弁４７ａ〜４７ｆのスプールが移動する。また、パイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆの動作量によって切換制御弁４７ａ〜４７ｆのスプール開度を調整できる。

各パイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆは、複動形シリンダであり、右側油室への作動油の給排を行なう電磁弁と、左側油室への作動油の給排を行なう電磁弁がそれぞれ付設されている。これらの電磁弁は、制御装置１２に接続されている。

制御装置１２は、作業車両の作業装置を制御する。具体的に制御装置１２は、ＣＰＵおよびメモリ等で構成されたコンピュータであり、レバー群３５の近くに設けられている（図１参照）。制御装置１２からの制御信号に基づいて電磁弁が動作することで、パイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆが駆動し、切換制御弁４７ａ〜４７ｆのスプール開度を調整できるようになっている。

パイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆには、位置検出センサ４９ａ〜４９ｆが付設されている。これら位置検出センサ４９ａ〜４９ｆにより切換制御弁４７ａ〜４７ｆのスプールの位置を検出できる。位置検出センサ４９ａ〜４９ｆは、それぞれ制御装置１２に接続されており、その検出結果が制御装置１２に入力されている。

また、制御装置１２は、エンジン３６のＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）にも接続されており、少なくともエンジン３６の回転数を制御できるよう構成されている。エンジン３６の回転数を制御することで油圧ポンプ４３の回転数を制御でき、油圧ポンプ４３の吐出量を調整できる。

（操作端末１１）
図３には、本実施形態における作業車両を構成する操作端末１１の正面図を示す。図３に示すように、操作端末１１は、把手２１ａと頭部２１ｂとを有する筐体２１を備えている。頭部２１ｂの前面には、表示部である液晶パネル２２のほか各種のスイッチ２３が搭載されている。また、把手２１ａの背後にはトリガが設けられている。

（制御ブロック構成図）
図４には、本実施形態における作業車両の制御ブロック構成図を示す。図４に示すように、制御装置１２と、操作端末１１とは、制御装置１２側に設けられている車両側通信機１３と、操作端末１１側に設けられている非車両側通信機１４とを介して、双方向に無線通信可能となっている。

車両側通信機１３は、有線で制御装置１２と電気的に接続されている。また、車両側通信機１３には、通信機用制御部１３ａが設けられている。制御装置１２からの指令にしたがって、または、通信機用制御部１３ａ単独で、この通信機用制御部１３ａが車両側通信機１３の機能を制御する。車両側通信機１３は制御装置１２とは別部材として構成されている。別部材として構成されているとは、車両側通信機１３が交換容易に配置され、少なくともこれらの要素に対して電源スイッチが別々に設けられていることを意味する。

制御装置１２には、入出力装置１５が電気的に接続されている。入出力装置１５は、例えば液晶画面を備えており、作業車両の使用者がこの入出力装置１５を操作することで、作業装置を操作したり、作業装置の操作パラメータを設定したりすることができる。また入出力装置１５には音声出力装置１７が電気的に接続されている。音声出力装置１７は直接制御装置１２に接続されている場合もある。

制御装置１２には警報器１６が電気的に接続されている。警報器１６は、制御装置１２が設置されているベース３０に設けられている。

（使用方法）
図５には、本実施形態に係る作業車両の制御フロー図を示す。右側が制御装置１２に関するフローであり、左側が車両側通信機１３に関するフローである。

ステップ１１（以下Ｓ１１のように記載する）で、制御装置１２は、作業車両の使用者により、電源がオンとなり、作業装置は動作可能な状態となっている。具体的には、制御装置１２の電源が入れられ、エンジン３６の出力軸とＰＴＯ（パワーテイクオフ）軸とが連結され、油圧ポンプ４３が作動状態にある。Ｓ１１と同じタイミングであるＳ０１で、車両側通信機１３の電源はオンされる。この際、車両側通信機１３は、その通信機能をオフした状態で起動される。具体的には、車両側通信機１３に備えられた通信機用制御部１３ａが、単独で車両側通信機１３の通信機能、すなわち電波を送信する機能および電波を受信する機能のいずれもオフした状態とする。このとき、車両側通信機１３の電源が入っているので、通信機用制御部１３ａは、車両側通信機１３のランプ等のＬＥＤを点灯させたり、トランスミッタとして制御装置１２からの通信を可能としたりする機能を働かせたりすることができる。

車両側通信機１３は、車両側通信機１３の通信機能をオフした状態で起動されることにより、車両側通信機１３の起動時に、誤って車両側通信機１３の通信機能がオンの状態となることを防止できる。これにより他の無線の送信機からの信号を受信して混信が生じることがない。また、電波の発生が制限されている場所で、誤って無線を送信することを防止できる。

Ｓ１２で、制御装置１２から指令信号を車両側通信機１３に送信する。この指令信号は、車両側通信機１３の電源がオンする前に、制御装置１２にすでに設定されており、例えば車両側通信機１３の電源がオンしてから数十秒後に、制御装置１２が自動的に送信する場合、または制御装置１２に接続している入出力装置１５を用いて作業車両の使用者が送信する場合がある。

Ｓ１２と同じタイミングのＳ０２において、車両側通信機１３は制御装置１２からの指令信号を受信する。

Ｓ０３で車両側通信機１３の通信機用制御部１３ａは、制御装置１２からの指令信号が通信機能オンの信号であるかどうかを判断する。通信機能をオンする信号である場合は、車両側通信機１３の通信機用制御部１３ａは、Ｓ０４に進み、車両側通信機１３の通信機能をオンする。通信機能をオンする信号でない場合は、通信機能はオフしたままにする。

制御装置１２が、車両側通信機１３の通信機能のオンオフを行うことにより、車両側通信機１３を用いる必要がないときは、通信機能をオフすることができるので、他の無線の送信機からの信号を受信して混信を生じることがない。また、通信機能をオフすることができるので、電波を発生することが制限されている場所でも、作業車両の使用が制限されることが無い。加えて、ソフトを使用してオンオフすることが可能であるので、ハード部品を設ける必要がなく、ハード部品に対するコストを削減できる。

Ｓ０５で車両側通信機１３の通信機用制御部１３ａは、制御装置１２に、通信機能の状態を確認信号として送信する。確認信号とは、車両側通信機１３の通信機能のオンオフの状態を表す信号である。Ｓ０５と同じタイミングのＳ１３において、制御装置１２は、車両側通信機１３からの確認信号を受信する。

Ｓ１４で制御装置１２は、確認信号がＳ１１で送信した指令信号と一致しているかどうかを判断する。確認信号と指令信号とが一致していると判断したときは、Ｓ１５へ進み、通信機能の状態、すなわち通信がオンとなっている状態、または通信がオフとなっている状態を作業車両の使用者に、入出力装置１５に備えられている音声出力装置１７などから音声で通知する。なお、車両側通信機１３の通信機能のオンオフの状態は、入出力装置１５の液晶画面等に表示することも可能である。

制御装置１２は、車両側通信機１３の通信機能のオンオフの状態を、作業車両の使用者に音声で通知することにより、作業車両の使用者が車両側通信機１３の状態を、より確実に覚知することができる。

Ｓ１４で制御装置１２は、確認信号と指令信号とが一致していないと判断した時は、Ｓ１６に進み、警報機能を働かせる。例えば制御装置１２は、制御装置１２に接続している警報器１６を動作させ、作業車両の使用者に異常を覚知させるようにする。また、制御装置１２は、入出力装置１５上に異常がある旨の表示を行うことも可能である。

制御装置１２は、車両側通信機１３への通信機能のオンオフの指令信号と、車両側通信機１３からの通信機能のオンオフの確認信号とが一致していない場合は、警報機能を働かせることにより、作業車両の使用者が、車両側通信機１３が故障するなど車両側通信機１３の異常を覚知することができる。

１０ 積載型トラッククレーン（作業車両）
１２ 制御装置
１３ 車両側通信機
１４ 非車両側通信機

Claims (4)

1. 作業装置を有する車両と、
   前記作業装置の制御を行う制御装置と、
   前記制御装置と接続している車両側通信機と、
   該車両側通信機と無線で交信することが可能であり、前記制御装置に、前記作業装置の操作信号を送信することが可能な非車両側通信機と、が備えられ、
   前記制御装置は、前記車両側通信機の通信機能のオンオフを行う、
   ことを特徴とする作業車両。
2. 前記車両側通信機は、前記車両側通信機の通信機能をオフした状態で起動される、
   ことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
3. 前記制御装置は、
   前記車両側通信機の通信機能のオンオフの状態を、前記作業車両の使用者に音声で通知する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の作業車両。
4. 前記制御装置は、
   前記車両側通信機への通信機能のオンオフの指令信号と、前記車両側通信機からの通信機能のオンオフの確認信号と、が一致していない場合は、
   警報機能を働かせる、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の作業車両。

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