JP2022122612A - 電装系異常管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】電装系の異常レベルを認識しつつ、ユーザ及びサービスマンが適切な対応を行うことができる電装系異常管理システムを提供する。【解決手段】管理サーバ１０４は、バッテリの充放電情報、及びトラクタＴの稼働情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段が取得した情報に基づいてトラクタＴの電装系の異常を複数の異常レベルで段階的に診断する電装系異常診断手段と、電装系異常診断手段の診断結果に応じて、トラクタＴ、ユーザ端末１０２、及びサービス拠点端末１０３に電装系の異常を報知する電装系異常報知手段と、を備え、電装系異常報知手段は、電装系異常診断手段が診断した異常レベルに応じて異なる相手に異なる報知を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、トラクタなどの作業車両の電装系の異常を管理する電装系異常管理システムに関する。

通常、トラクタなどの作業車両では、バッテリの状態（例えば、バッテリ電圧）を検出し、車両上で報知（例えば、バッテリ残量警報）している。また、作業車両及びユーザ端末とネットワークを介して通信可能な管理コンピュータを備え、管理コンピュータでバッテリの状態を管理し、バッテリ劣化情報などをユーザ端末に送信する作業車管理システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－９７２７２号公報

しかしながら、特許文献１の作業車管理システムでは、作業車両のユーザが管理コンピュータから送信されるバッテリ劣化情報に基づいてバッテリの交換時期などを判断し、自らが作業車両のサービス拠点に交換用バッテリの手配をする必要があるので、ユーザ負担が大きく改善の余地があった。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、バッテリを備える作業車両と、前記作業車両のユーザが使用するユーザ端末と、前記作業車両のサービス拠点が使用するサービス拠点端末と、ネットワークを介して、前記作業車両、前記ユーザ端末、及び前記サービス拠点端末と通信可能な管理サーバと、を備える電装系異常管理システムであって、前記管理サーバは、前記バッテリの充放電情報、及び前記作業車両の稼働情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて前記作業車両の電装系の異常を複数の異常レベルで段階的に診断する電装系異常診断手段と、前記電装系異常診断手段の診断結果に応じて、前記作業車両、前記ユーザ端末、及び前記サービス拠点端末に電装系の異常を報知する電装系異常報知手段と、を備え、前記電装系異常報知手段は、前記電装系異常診断手段が診断した異常レベルに応じて異なる相手に異なる報知を行うことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の電装系異常管理システムであって、前記充放電情報及び前記稼働情報には、前記作業車両のバッテリ電圧、エンジン回転数、電力使用量、及び休止日数が含まれることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の電装系異常管理システムであって、前記電装系異常診断手段は、電装系の異常を４段階で評価し、前記電装系異常報知手段は、前記４段階のうち最も良好な状態に近い第１段階のとき、前記作業車両に電装系の異常を報知し、前記４段階のうち２番目に良好な状態に近い第２段階のとき、前記ユーザ端末に電装系の異常を報知し、前記４段階のうち３番目に良好な状態に近い第３段階のとき、前記サービス拠点端末に電装系の異常を報知するとともに、サービス拠点から前記ユーザに対する指導を要請し、前記４段階のうち４番目に良好な状態に近い第４段階のとき、前記サービス拠点端末に電装系の異常を報知するとともに、サービス拠点に電装系交換部品の手配を要請することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１～３のいずれか１項に記載の電装系異常管理システムであって、前記電装系異常報知手段は、前記サービス拠点端末に電装系の異常を報知するとき、異常を解消するための修理手順を前記サービス拠点端末に表示させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ネットワークを介して、作業車両、ユーザ端末、及びサービス拠点端末と通信可能な管理サーバを備え、該管理サーバは、作業車両の電装系の異常を複数の異常レベルで段階的に診断し、診断した異常レベルに応じて異なる相手に異なる報知を行うので、作業車両、ユーザ端末、及びサービス拠点端末において、電装系の異常レベルを認識しつつ、ユーザ及びサービスマンが適切な対応を行うことができる。
また、請求項２の発明によれば、充放電情報には、作業車両のバッテリ電圧、エンジン回転数、電力使用量、及び休止日数が含まれるので、電装系の異常を精度良く診断することができる。
また、請求項３の発明によれば、診断した電装系の異常レベルに応じて報知先や報知内容を変更するので、ユーザ端末やサービス拠点端末に対して不要な報知を行うことを防止できる。
また、請求項４の発明によれば、サービス拠点端末に電装系の異常を報知するとき、異常を解消するための修理手順をサービス拠点端末に表示させるので、迅速かつ適切な修理行動を促すことができる。

本発明の一実施形態に係る電装系異常管理システムの構成を示すブロック図である。 トラクタの側面図である。 バッテリ電圧と推定充放電量との関係を示すグラフである。 管理サーバの処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１００は電装系異常管理システムであって、充電系故障報知を行う充電系故障報知システム１００には、バッテリ（図示せず）を備えるトラクタＴ（作業車両の一例）と、トラクタＴのユーザが使用するユーザ端末１０２と、トラクタＴのサービス拠点が使用するサービス拠点端末１０３と、トラクタＴの電装系の異常を診断する管理サーバ１０４と、これらを通信可能に接続するインターネットなどのネットワーク１０１と、を備える。なお、ユーザ端末１０２及びサービス拠点端末１０３としては、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話などの通信端末が用いられる。

図２に示すように、トラクタＴの走行機体１は、エンジン（図示せず）が搭載されるエンジン搭載部２と、エンジン動力を変速するミッションケース３と、ミッションケース３から出力される走行動力で駆動される前輪４及び後輪５と、各種の作業機６を連結可能な作業機連結部７と、ユーザが乗車する操縦部８と、を備える。

エンジン搭載部２には、エンジンの他に、スタータモータなどの電装品に電力を供給するバッテリ（図示せず）や、エンジン動力で駆動され、発電した電力でバッテリを充電するオルタネータ（発電機）が収容されている。バッテリ電圧が低下すると、エンジンの始動が困難になるため、バッテリ電圧を検出し、バッテリ電圧が所定の電圧を下回る場合は、バッテリ電圧の低下を機体上で報知することが従来から行われているが、従来では、バッテリ電圧の低下が自然放電によるものなのか、電装系の異常によるものなのかを判断することが難しかった。

図１に示すように、トラクタＴは、制御部１０５を備える。制御部１０５の入力側には、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧センサ１０６、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１０７などのセンサ類が接続される一方、制御部１０５の出力側には、操縦部８に配置される表示装置１０８が接続されている。さらに、制御部１０５には、通信部１０９が接続されており、制御部１０５は、通信部１０９、無線基地局（図示せず）及びネットワーク１０１を介して、ユーザ端末１０２、サービス拠点端末１０３及び管理サーバ１０４と通信することができる。

制御部１０５は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能構成として、情報送信手段を備える。情報送信手段は、所定時間毎、又は管理サーバ１０４からの要求に応じて、バッテリ充放電情報及び車両稼働情報を管理サーバ１０４に送信する。バッテリ充放電情報には、バッテリ電圧センサ１０６から入力されるバッテリ電圧と、エンジン回転数センサ１０７から入力されるエンジン回転数と、エンジン稼働状況（エンジン回転数）に基づいて推定される推定充放電量（電力使用量の一例）と、エンジン稼働状況（エンジン回転数）及び制御部１０５のカレンダ機能に基づいて算出されるトラクタＴの休止日数とが含まれる。

管理サーバ１０４は、ネットワーク１０１を介して、トラクタＴ、ユーザ端末１０２、及びサービス拠点端末１０３と通信可能なサーバ用コンピュータであり、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能構成として、トラクタＴからバッテリの充放電情報及び車両稼働情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段が取得した情報に基づいてトラクタＴの電装系の異常を診断する電装系異常診断手段と、電装系異常診断手段の診断結果に応じて、トラクタＴ、ユーザ端末１０２、及びサービス拠点端末１０３に電装系の異常を報知する電装系異常報知手段と、を備える。

電装系異常診断手段は、トラクタＴから取得したバッテリの充放電情報及び車両稼働情報に基づいて電装系の異常診断を行う。例えば、図３の中段に示すように、推定充放電量が充電状態を示している場合、つまり、エンジン稼働に応じて発電機が動作しているときは、電装系（充電系）が正常であれば、図３の上段に示すように、バッテリ電圧が上昇するが、電装系が故障している場合、つまり、オルタネータ、電源ハーネス、バッテリなどが故障しているときは、図３の下段に示すように、バッテリ電圧が上昇しないため、電装系の故障であると診断することができる。また、トラクタＴの長期休止に伴うバッテリ電圧の低下は、電装系の故障ではなく、自然放電であると診断することができる。

また、電装系異常診断手段は、バッテリの状態を複数の異常レベルで段階的（本実施形態では４段階）に診断する。具体的には、図３に示すように、バッテリ電圧に４つの閾値Ｖ４、Ｖ３、Ｖ２、Ｖ１（Ｖ４＞Ｖ３＞Ｖ２＞Ｖ１）を段階的に設定し、バッテリ電圧センサ１０６から入力されたバッテリ電圧が閾値Ｖ１未満の場合は、異常レベル１と診断し、バッテリ電圧が閾値Ｖ１以上で、閾値Ｖ２未満の場合は、異常レベル２と診断し、バッテリ電圧が閾値Ｖ２以上で、閾値Ｖ３未満の場合は、異常レベル３と診断し、バッテリ電圧が閾値Ｖ３以上で、閾値Ｖ４未満の場合は、異常レベル４と診断し、バッテリ電圧が閾値Ｖ４以上の場合は、正常であると診断する。なお、本実施形態では、Ｖ１は要部品交換判定閾値、Ｖ２は要充電判定閾値、Ｖ３は要ユーザ報知判定閾値、Ｖ４は正常判定閾値である。また、本実施形態では、オルタネータや電源ハーネスの異常も異常レベル１として取り扱う。

電装系異常報知手段は、異常レベル４のとき、トラクタＴに電装系の異常を報知し、異常レベル３のとき、ユーザ端末１０２に電装系の異常を報知し、異常レベル２のとき、サービス拠点端末１０３に電装系の異常を報知するとともに、サービス拠点からユーザに対する対処法の指導を要請し（例えば、ユーザに対するバッテリ充電の指導）、異常レベル１のとき、サービス拠点端末１０３に電装系の異常を報知するとともに、サービス拠点に電装系交換部品（例えば、バッテリ、オルタネータ、電源ハーネス）の手配を要請する。

また、電装系異常報知手段は、異常レベル１に応じて、サービス拠点端末１０３に電装系の異常を報知するとき、異常を解消するための修理手順（例えば、バッテリ、オルタネータ、電源ハーネスなどの交換手順）をサービス拠点端末１０３に表示させる。例えば、機種及び電装系の異常毎に、その修理手順を示す修理手順表示画像をデータベースに記憶し、適合する修理手順表示画像をサービス拠点端末１０３に送信する。

つぎに、上記の機能構成を実現する管理サーバ１０４の処理手順について、図４を参照して説明する。

図４に示すように、管理サーバ１０４は、トラクタＴから車両稼働情報、バッテリ電圧情報、及びエンジン回転数情報を取得した後（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）、バッテリ電圧に基づいて電装系に異常があるか否かを判断し（Ｓ４：バッテリ電圧がＶ４未満）、この判断結果がＮＯの場合は、各種報知や指示を解除する（Ｓ５）。

管理サーバ１０４は、ステップＳ４の判断結果がＹＥＳの場合は、直近のバッテリ状態に基づいてバッテリの異常を判断し（Ｓ６）、この判断結果がＮＯの場合は、推定充放電量に基づいて発電量が正常であるか否かを判断する（Ｓ７）。管理サーバ１０４は、この判断結果がＮＯの場合、サービス拠点端末１０３にオルタネータの手配を要請するとともに（Ｓ８）、オルタネータ交換手順を表示させる（Ｓ９）。また、管理サーバ１０４は、ステップＳ７の判断結果がＹＥＳの場合、サービス拠点端末１０３に電源ハーネスの手配を要請するとともに（Ｓ１０）、電源ハーネス交換手順を表示させる（Ｓ１１）。

管理サーバ１０４は、ステップＳ６の判断結果がＹＥＳの場合は、バッテリ電圧が異常レベル１の電圧であるか否かを判断し（Ｓ１２）、この判断結果がＹＥＳの場合は、サービス拠点端末１０３にバッテリの手配を要請するとともに（Ｓ１３）、バッテリ交換手順を表示させる（Ｓ１４）。また、管理サーバ１０４は、ステップＳ１２の判断結果がＮＯの場合、バッテリ電圧が異常レベル２の電圧であるか否かを判断し（Ｓ１５）、この判断結果がＹＥＳの場合は、サービス拠点端末１０３にユーザに対する対処法の指導を要請する（Ｓ１６）。また、管理サーバ１０４は、ステップＳ１５の判断結果がＮＯの場合、バッテリ電圧が異常レベル３の電圧であるか否かを判断し（Ｓ１７）、この判断結果がＹＥＳの場合は、ユーザ端末１０２にバッテリ電圧の低下を報知する一方（Ｓ１８）、判断結果がＮＯの場合は、トラクタＴにバッテリ電圧の低下を報知する（Ｓ１９）。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、バッテリを備えるトラクタＴと、トラクタＴのユーザが使用するユーザ端末１０２と、トラクタＴのサービス拠点が使用するサービス拠点端末１０３と、ネットワーク１０１を介して、トラクタＴ、ユーザ端末１０２、及びサービス拠点端末１０３と通信可能な管理サーバ１０４と、を備える電装系異常管理システム１００であって、管理サーバ１０４は、バッテリの充放電情報、及びトラクタＴの稼働情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段が取得した情報に基づいてトラクタＴの電装系の異常を複数の異常レベルで段階的に診断する電装系異常診断手段と、電装系異常診断手段の診断結果に応じて、トラクタＴ、ユーザ端末１０２、及びサービス拠点端末１０３に電装系の異常を報知する電装系異常報知手段と、を備え、電装系異常報知手段は、電装系異常診断手段が診断した異常レベルに応じて異なる相手に異なる報知を行うので、トラクタＴ、ユーザ端末１０２、及びサービス拠点端末１０３において、電装系の異常レベルを認識しつつ、ユーザ及びサービスマンが適切な対応を行うことができる。例えば、ユーザが修理可能な異常レベルと、サービス拠点で修理可能な異常レベルとを分けて異なる相手に異なる報知を行うことにより、ユーザ及びサービスマンに対して必要度に応じた適切な報知を行うことができる。

また、充放電情報及び稼働情報には、トラクタＴのバッテリ電圧、エンジン回転数、電力使用量、及び休止日数が含まれるので、電装系の異常を精度良く診断することができる。

また、電装系異常診断手段は、電装系の異常を４段階で評価し、電装系異常報知手段は、４段階のうち最も良好な状態に近い第１段階の異常レベル４のとき、トラクタＴに電装系の異常を報知し、４段階のうち２番目に良好な状態に近い第２段階の異常レベル３のとき、ユーザ端末１０２に電装系の異常を報知し、４段階のうち３番目に良好な状態に近い第３段階の異常レベル２のとき、サービス拠点端末１０３に電装系の異常を報知するとともに、サービス拠点からユーザに対する指導を要請し、４段階のうち４番目に良好な状態に近い第４段階の異常レベル１のとき、サービス拠点端末１０３に電装系の異常を報知するとともに、サービス拠点に電装系交換部品の手配を要請するので、報知先及び報知内容を適正化に、ユーザ端末１０２やサービス拠点端末１０３に対して不要な報知を行うことを防止できる。

また、電装系異常報知手段は、サービス拠点端末１０３に電装系の異常を報知するとき、異常を解消するための修理手順をサービス拠点端末１３に表示させる迅速かつ適切な修理行動を促すことができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１００ 電装系異常管理システム
１０１ ネットワーク
１０２ ユーザ端末
１０３ サービス拠点端末
１０４ 管理サーバ
１０５ 制御部
１０６ バッテリ電圧センサ
１０７ エンジン回転数センサ
１０８ 表示装置
１０９ 通信部
Ｔ トラクタ

Claims (4)

1. バッテリを備える作業車両と、
   前記作業車両のユーザが使用するユーザ端末と、
   前記作業車両のサービス拠点が使用するサービス拠点端末と、
   ネットワークを介して、前記作業車両、前記ユーザ端末、及び前記サービス拠点端末と通信可能な管理サーバと、を備える電装系異常管理システムであって、
   前記管理サーバは、
   前記バッテリの充放電情報、及び前記作業車両の稼働情報を取得する情報取得手段と、
   前記情報取得手段が取得した情報に基づいて前記作業車両の電装系の異常を複数の異常レベルで段階的に診断する電装系異常診断手段と、
   前記電装系異常診断手段の診断結果に応じて、前記作業車両、前記ユーザ端末、及び前記サービス拠点端末に電装系の異常を報知する電装系異常報知手段と、を備え、
   前記電装系異常報知手段は、前記電装系異常診断手段が診断した異常レベルに応じて異なる相手に異なる報知を行うことを特徴とする電装系異常管理システム。
2. 前記充放電情報及び前記稼働情報には、前記作業車両のバッテリ電圧、エンジン回転数、電力使用量、及び休止日数が含まれることを特徴とする請求項１に記載の電装系異常管理システム。
3. 前記電装系異常診断手段は、電装系の異常を４段階で評価し、
   前記電装系異常報知手段は、
   前記４段階のうち最も良好な状態に近い第１段階のとき、前記作業車両に電装系の異常を報知し、
   前記４段階のうち２番目に良好な状態に近い第２段階のとき、前記ユーザ端末に電装系の異常を報知し、
   前記４段階のうち３番目に良好な状態に近い第３段階のとき、前記サービス拠点端末に電装系の異常を報知するとともに、サービス拠点から前記ユーザに対する指導を要請し、
   前記４段階のうち４番目に良好な状態に近い第４段階のとき、前記サービス拠点端末に電装系の異常を報知するとともに、サービス拠点に電装系交換部品の手配を要請することを特徴とする請求項１又は２に記載の電装系異常管理システム。
4. 前記電装系異常報知手段は、前記サービス拠点端末に電装系の異常を報知するとき、異常を解消するための修理手順を前記サービス拠点端末に表示させることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の電装系異常管理システム。

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