JP2021031854A - 作業機 - Google Patents
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Abstract
Description
作業機は、作業機の情報を表示する表示装置と、認証に関する情報を受ける入力装置と、第1認証情報を記憶する第1記憶部と、前記第1記憶部に記憶された第1認証情報と前記入力装置が受け付けた情報である第2認証情報との認証が成立した場合には前記表示装置へ正常な作業機の情報を表示させ且つ不成立の場合には前記表示装置に正常と異なる不正常な作業機の情報を表示させる認証部を有する制御装置と、を備えている。
前記制御装置は、駆動部が駆動した時間を計測し、計測した時間を積算して累積稼働時間とする計測部を有し、前記第1記憶部は、前記作業機の情報として、前記計測部が計測した累積稼働時間を記憶し、前記認証部は、前記認証が不成立の場合には、前記第1記憶部に記憶している前記累積稼働時間とは異なる累積時間に関する情報を表示させる。
前記認証部は、前記認証が不成立の場合には、前記表示装置に、前記作業機の情報である燃料量、水温、エンジン回転数のいずれか1つ又は複数を表示しないようにする。
図3は、作業機4の全体構成を示す概略側面図である。図3に示す作業機4は、バックホーであるが、当該作業機は、フロントローダ、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等のローダ、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械、バックホー以外の建設機械、草刈機であってもよい。
図3に示すように、作業機4は、走行装置40と、走行装置40の上部に設けられた機体41とを備えている。
走行装置40は、ゴム製履帯を有する走行体42を有している。走行体42は、走行モータで駆動するようにしたクローラ式走行装置である。走行装置40の前部には、ドーザ43が設けられている。
作業装置45は、スイングブラケット47と、ブーム50と、アーム51と、バケット52とを備えている。スイングブラケット47は、支持体48に縦軸回りに揺動自在に支持されている。スイングブラケット47は、旋回台44内に備えられたスイングシリンダの伸縮によって揺動する。ブーム50は、スイングブラケット47に横軸回りに揺動自在に支持されている。ブーム50は、当該ブーム50とスイングブラケット47との間に介装されたブームシリンダ54の伸縮によって揺動する。アーム51は、ブーム50の先端に横軸回りに揺動自在に支持されている。アーム51は、当該アーム51とブーム50との間に介装されたアームシリンダ55の伸縮によって揺動する。バケット52は、アーム51の先端にスクイ・ダンプ動作可能に設けられている。バケット52は、当該バケット52とアーム51との間に介装されたバケットシリンダ53の伸縮によってスクイ・ダンプ動作される。
制御装置30Aには、スイングシリンダ、ブームシリンダ54、アームシリンダ55、バケットシリンダ53などの各種アクチュエータを操作する操作部材(例えば、図3に示す操作レバー72や操作スイッチ)の操作量、ガバナセンサからのガバナ角度(ガバナ位置)、アクセルレバーの操作量(角度)、アイドルスイッチ(AI−SW)のオン/オフ信号、エンジン回転センサからのエンジン回転数などの各種制御信号が入力される。
制御装置30Aによる流量制御では、例えば、操作レバー72を中立位置より揺動させると、作業機4に設けられた電磁比例弁のソレノイドに、操作レバー72の操作量に対応した所定値の電流(作動信号)を出力する。そうすると、電磁比例弁は電流値(操作量)に応じて開き、アクチュエータに対応する制御弁のパイロット圧が制御され、アクチュエータが動作する。
作業機4は、作業者により入力される認証に関する情報(認証情報)を受け付ける入力装置(受付装置)70を備えている。入力装置70は、運転席46の前方に設けられている。この実施形態では、入力装置70は、表示装置60Aと一体化されている。
なお、ボタンスイッチSW(SW1,SW2,SW3,SW4,SW5)は、表示装置60Aの操作も行うことができる。例えば、ボタンスイッチSW1は、作業機4の各種設定を行う。ボタンスイッチSW2は、作業モードを吊り下げの作業モードにすることができる。ボタンスイッチSW3は、作業装置45のアーム51の揺動範囲を制限設定することができる。ボタンスイッチSW4は、作業者に表示装置60Aの可変表示部61によって一定の案内(インフォメーション)をすることができる。ボタンスイッチSW5は、表示装置60Aの可変表示部61の表示を切り替えることができる。各ボタンスイッチSWは、上述した機能を有するものに限らず、その他の機能を有するものであってもよい。また、入力装置70の構成自体も、以上に説明したものに限定されない。入力装置70は、
表示装置60Aは、作業機の情報を表示する装置である。例えば、表示装置60Aは、作業機4に搭載された様々な機器(単に機器ということがある)の情報を表示したり、機器の点検(メンテナンス)時期が到来したことを報知したり、機器の各種設定を行うための情報を表示する。
固定表示部62は、各警告灯が点灯及び消灯することにより作業機4の状態を表示する。警告表示ランプ62aは、作業機4の動作時において、点灯することにより注意や警告を促すランプである。オイルランプ62bは、点灯することによりエンジンオイルの不足を示すランプである。バッテリーランプ62cは、点灯することにより電力不足を示すランプである。走行ランプ62dは、点灯することにより作業機4が高速で走行していることを示すランプである。
可変表示部61は、例えば、液晶により構成されている。可変表示部61は、液晶のドット表示を変更することにより表示する文字や数字、及び図形を変更して、作業機4に関する様々な情報を表示する。
第1記憶部33は、認証ロック状態33cを記憶する。認証ロック状態33cは、過去、作業機4の利用時に認証が不成立となったことがあるかどうかを示す。認証ロック状態33cの値は、作業機4の出荷時にはオフ状態を示している。作業者が認証情報の入力操作に任意の回数連続で失敗したときには、認証ロック状態33cの値はオン状態に変更される。
認証部31は、第1認証情報33aと入力装置70が受け付けた第2認証情報との認証が成立した場合には表示装置60Aへ正常な作業機4の情報を表示させ且つ不成立の場合には前記表示装置60Aに正常と異なる不正常な作業機4の情報を表示させる。
次に、認証部31による表示装置60Aの制御について詳しく説明する。認証部31は、イグニッションスイッチ71がオフ状態からオン状態になった際に、図8(a)に示すように、表示装置60Aの可変表示部61に入力画面M1を表示するように表示装置60Aの表示制御部63に出力指示する。その後、作業者による認証情報(第2認証情報)の入力が完了した時点で、第1認証情報33aと第2認証情報の比較を行う。2つの情報が一致している場合には、表示制御部63に正常な作業機4の情報を表示装置60Aに表示するように出力指示する。一致しなかった場合には、表示装置60Aに再入力画面M2を表示するように出力指示し、作業者に再度、認証情報を入力するように促す。任意の入力回数以内に認証が成功しなかった場合には、表示制御部63に正常とは異なる不正常な作業機4の情報を表示装置60Aに表示するように出力指示する。認証後の表示装置60Aの表示例については表示装置60Aの説明にて解説する。
表示制御部63は、表示装置60Aに設けられた電気・電子部品、当該表示装置60Aに格納されたプログラム等から構成されている。
表示制御部63は、制御装置30Aの出力指示に従って表示装置60Aの固定表示部62に備えられた各警告灯の点灯又は消灯を実行する。また、表示制御部63は、制御装置30Aの出力指示に従って、可変表示部61の表示情報(描画データ)を生成し、生成した描画データを表示装置60Aの可変表示部61へ送信する。可変表示部61は当該描画データを元に表示情報を最新の情報に更新する。
認証に失敗した回数が任意の回数に達した時点で、制御装置30Aの認証部31は、認証が不成立であったと判断し、制御装置30Aより表示装置60Aの表示制御部63に対して正常とは異なる不正常な作業機4の情報を出力指示する。このときの制御装置30Aの認証部31からの出力内容と当該出力指示に基づいて表示装置60Aが示す表示状態について、以下に4例、例示する。
表示例3では、制御装置30Aの認証部31で認証が不成立となったときに、当該認証部31は、表示装置60Aの表示制御部63へ可変表示部61の液晶ドットをすべて同一状態にするように出力指示する。また、認証部31は、表示装置60Aの表示制御部63へ各警告灯については、すべて正常状態である情報を送信する。
表示例4では、制御装置30Aの認証部31で認証が不成立となったときに、当該認証部31は、表示装置60Aの表示制御部63へ可変表示部61の液晶ドットをすべて同一状態にするように出力指示する。次に、認証部31は、第1記憶部33より不正常時出力テーブル33dを取得する。認証部31は不正常時出力テーブル33dの「警告文1」,「警告文2」に設定された「出力値」(表1では、警告文1=WARNING!,警告文2=認証処理に失敗しました・・本作業機は不正なユーザーによって・使用されている恐れがあります)を取得し、警告文1として“WARNING!” ,警告文2して“認証処理に失敗しました・・本作業機は不正なユーザーによって・使用されている恐れがあります” を表示装置60Aの表示制御部63へ送信する。
作業機4は、製造者によって作業機4の制御装置30Aの第1記憶部33に、機体ごとにユニークな第1認証情報33aが記憶されている。第1認証情報33aは複数個の1〜13の数字から構成されている。例えば、[1・2・6・3・4・13]のような数列である。また、図6に示すように、あらかじめ1〜15の数字に対応する、作業機4の入力装置70の構成機器への固有操作が設定されている。作業者はあらかじめマニュアル等により第1認証情報33aを“作業機の使用前に行う認証操作”という形で教示される。第1認証情報33aが[1・2・6・3・4・13]であった場合、対応する認証操作は、「1.SW1を押す」、「2.SW2を押す」、「3.左操作レバーを前へ」、「4.SW3を押す」、「5.SW4を押す」、「6.右操作レバーを後へ」となる。
図6に示す操作が行われた時点で、入力装置70から制御装置30Aに対して通知番号が送信される。表示装置60Aに入力画面が表示されている間、制御装置30Aは操作機器への操作(入力)に対して本来割り当てられた機能は実行しない。制御装置30Aは当該通知番号を自身の一時記憶領域に順次記憶していく。入力装置70と制御装置30A間でのデータの送受信を、入力装置70から制御装置30Aに対して通知番号14または15が送信されるまで繰り返す。
入力装置70から制御装置30Aに通知番号15が送信された場合、当該通知は作業者からの操作完了通知である。その時点でいったん通知番号の受信は終了し、一時記憶領域の情報(連続する数列)を制御装置30Aの認証部31に転送する。以後、認証部31が第1記憶部33より第1認証情報33aを取得し、先ほど受け取った操作情報(第2認証情報)との認証確認を実行する。
図2に示すように、制御装置30Aの認証処理は、入力装置70のイグニッションスイッチ71をオン状態にすることにより開始される(S1)。このとき、制御装置30Aの一時記憶領域に保持される、認証情報の入力回数は0回である。
認証ロック状態33cがオフ状態(認証が不成立になった履歴はない)である場合(S2、Yes)には、制御装置30Aの認証部31は、表示装置60Aの表示制御部63へ入力画面M1の出力指示を行う(S3)。指示を受けた表示装置60Aの表示制御部63は可変表示部61に入力画面M1を表示する(S4)。入力画面M5を目視した作業者は、入力装置70のボタンスイッチSW等を用いて認証情報(第2認証情報)を入力する(S5)。入力した第2認証情報は入力装置70から制御装置30Aへ通知される(S6)。このとき、認証情報の入力回数を1回分加算する。
2つの認証情報が一致した場合(S8、Yes)には、制御装置30Aの認証部31は正常な情報の出力指示を行う。具体的にいうと、当該認証部31は第1記憶部33より累積稼働時間33bを取得し(S9)、制御装置30Aへの他の入力情報(各警告灯の明滅状態及び燃料量、冷却水の水温、エンジン回転数等)と合わせて表示装置60Aの表示制御部63へ送信し、送信データの出力指示を行う(S14)。
入力回数が入力制限回数に達している場合(S10、Yes)、認証部31は第1記憶部33の認証ロック状態33cをオン状態に設定する(S11)。ちなみに認証ロック状態33cは作業機4の出荷の際にはオフ状態に設定されている。
なお、本フローチャートに従うと、制御装置30Aの認証部31にて、一度認証が不成立になると、作業機4は次回起動時から無条件で表示装置60Aに不正常な情報を表示するようになる。一度認証が不成立になっても、作業機4の起動時には認証処理を毎回実行したい場合には、図2のフローチャートのS2:認証ロック状態33cの確認処理をスキップするようにフローチャートを変更すればよい。
作業機4は、例えば、乗用の草刈機であって、機体41と、走行装置40と、作業装置455とを備えている。走行装置40は、機体41に設けられた前輪及び後輪を有している。作業装置45は、電動モータ85等の動力によって駆動可能な装置であり、例えば、電動モータ85の動力により駆動して草刈を行う刈取装置である。作業装置45は、機体41等に回転自在に支持された回転軸80と、回転軸80に設けられた刈刃(カッター)81とを有している。この実施形態では、作業装置45は、複数の回転軸80と、回転軸80のそれぞれに取付けられた複数の刈刃81を有する構成となっている。この実施形態では、図10に示すように、作業装置45は、3つの回転軸80a、80b、80cと、3つの刈刃81a、81b、81cを含んでいる。なお、電動モータ85は、機体41の後部に設けられた蓄電装置86の電力により駆動する。
入力装置70は、複数のボタンスイッチSW(SW1,SW2,SW3,SW4,SW5)を有している。複数のボタンスイッチSWは、左右方向に並列に入力装置70に設けられている。SW1,SW2,SW3,SW4,SW5の操作によって、認証情報を入力することができる。
例えば、蓄電装置86とインバータ87との間にON/OFFに切り換え可能なリレー等から構成される第1切換部89Aが接続されている。認証部31は、認証が成立した場合、第1切換部89AをOFFからONに切り換え、蓄電装置86の電力がインバータ87に供給できるようにする。一方、認証部31は、認証が不成立の場合、第1切換部89AをOFFに保持し、蓄電装置86の電力がインバータ87に供給できないようにする。
図11に示すように、盗難防止システムは、駆動キー100を備えている。駆動キー100は、予め設定された認証情報(第2認証情報)を記憶する記憶部101と、記憶部101に記憶された第2認証情報を作業機4に送信する通信部102とを備えている。作業機4は、第2認証情報を受信する通信部103を備えている。なお、通信部103は、第2認証情報を受付けるため、上述した入力装置70の1つである。
なお、上述した実施形態では、スイッチ入力により第2認証情報を受付けていたがこれに限定されず、無線やタグでも良い。
30 :制御部
30A :制御装置
30B :制御装置
31 :認証部
32 :計測部
33 :第1記憶部
33a :第1認証情報
33b :累積稼働時間
60A :表示装置
60B :表示装置
61c :エンジン回転数
61d :累積稼働時間
70 :入力装置
86 :蓄電装置
101 :記憶部
Claims (5)
- 作業機の情報を表示する表示装置と、
認証に関する情報を受付ける入力装置と、
第1認証情報を記憶する第1記憶部と、前記第1記憶部に記憶された第1認証情報と前記入力装置が受け付けた情報である第2認証情報との認証が成立した場合には前記表示装置へ正常な作業機の情報を表示させ且つ不成立の場合には前記表示装置に正常と異なる不正常な作業機の情報を表示させる認証部を有する制御装置と、
を備えている作業機。 - 前記認証部は前記認証が不成立の場合には、前記表示装置へ警告情報を表示させる請求項1に記載の作業機。
- 前記制御装置は駆動部が駆動した時間を計測し、計測した時間を積算して累積稼働時間とする計測部を有し、
前記第1記憶部は、前記作業機の情報として、前記計測部が計測した累積稼働時間を記憶し、
前記認証部は前記認証が不成立の場合には、前記第1記憶部に記憶している前記累積稼働時間とは異なる累積時間に関する情報を表示させる請求項1又は2に記載の作業機。 - 駆動部に電力を供給する蓄電装置を備え、
前記認証部は前記認証が不成立の場合には、前記蓄電装置の電力の残量を正常と異なる不正常な値に表示させる請求項1〜3のいずれかに記載の作業機。 - 前記認証部は前記認証が不成立の場合には、前記表示装置に、前記作業機の情報である燃料量、水温、エンジン回転数のいずれか1つ又は複数を表示しないようにする請求項1〜3のいずれかに記載の作業機。
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