JP2023105757A - 電動ショベルの空調システム、プログラム、及び電動ショベル - Google Patents
電動ショベルの空調システム、プログラム、及び電動ショベル Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023105757A JP2023105757A JP2022006769A JP2022006769A JP2023105757A JP 2023105757 A JP2023105757 A JP 2023105757A JP 2022006769 A JP2022006769 A JP 2022006769A JP 2022006769 A JP2022006769 A JP 2022006769A JP 2023105757 A JP2023105757 A JP 2023105757A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excavator
- electric excavator
- air conditioning
- air conditioner
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
【課題】利便性を向上させる。【解決手段】本開示の一実施形態に係る電動ショベルの空調システムは、電動ショベルと、通信装置と、を備えた空調システムであって、電動ショベルは、下部走行体と、下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、上部旋回体に設けられたキャビンと、キャビン内の空調を行う空調機と、通信装置と無線通信によって情報の送信及び受信を可能とする第1通信部と、を有し、通信装置は、電動ショベルと無線通信によって情報の送信及び受信を可能とする第2通信部を有し、第2通信部を用いた電動ショベルとの無線通信によって、空調機に対する制御信号を送信する、又は電動ショベルから受信した、空調機の制御に関する情報を表示するように構成されている。【選択図】図3
Description
本開示は、電動ショベルの空調システム、プログラム、及び電動ショベルに関する。
従来、エンジン型のショベルが有する機能を実行させるために、携帯通信端末を用いて予約する技術が提案されている。
ところで、近年、スマートフォンなどの通信端末等の普及に伴い、通信回線を通じて様々な機器と相互通信を行う技術が提供されている。さらに、通信端末が、相互通信を行う機器の監視を行うのみならず、当該機器の制御を可能にする技術が提案されている。
しかしながら、エンジン式のショベルでは、通信端末等からの相互通信で各種の機能を実行させるために、当該機能を実現する機器に電力を供給する必要があるが、当該電力の供給には、エンジンを起動させる必要がある。
このため、オペレータが通信端末等を用いて、エンジン式のショベルと離れた場所から、相互通信で当該ショベルの各種機能を実行させる場合、オペレータが搭乗していない状態で当該ショベルがエンジンを起動させることになる。このような状況は、オペレータのみならず、当該ショベルの周囲にいる人にも抵抗感があるため、普及させるのは難しい。
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態に係る電動ショベルの空調システムは、電動ショベルと、通信装置と、を備えた空調システムであって、電動ショベルは、下部走行体と、下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、上部旋回体に設けられたキャビンと、キャビン内の空調を行う空調機と、通信装置と無線通信によって情報の送信及び受信を可能とする第1通信部と、を有し、通信装置は、電動ショベルと無線通信によって情報の送信及び受信を可能とする第2通信部を有し、第2通信部を用いた電動ショベルとの無線通信によって、空調機に対する制御信号を送信する、又は電動ショベルから受信した、空調機の制御に関する情報を表示するように構成されている。
上述の実施形態によれば、通信装置から電動ショベルの空調機の制御に関する情報の参照や、電動ショベルの空調機を制御できるので、利便性を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。また、以下で説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。
<空調制御システムの概要>
まず、図1を参照して、ショベル空調制御システムSYS(電動ショベルの空調システムの一例)の概要について説明する。
まず、図1を参照して、ショベル空調制御システムSYS(電動ショベルの空調システムの一例)の概要について説明する。
図1は、本実施形態に係るショベル空調制御システムSYSの構成の一例を示す概要図である。図1に示される例では、電動ショベルの一例としてショベル200を用いる。
本実施形態に係るショベル空調制御システムSYSは、ショベル200に設けられた、空調機の一例としてHVAC(Heating、Ventilation、Air Conditioning)82(図3参照)を制御するためのシステムであって、ショベル200と、通信端末400とを含む。ショベル空調制御システムSYSは、ショベル200と、通信端末400との間で相互通信を行う。これにより、オペレータは、通信端末400を用いて、ショベル200のキャビン10内の空調状況の把握や、空調制御を行うことができる。なお、相互通信の具体的な態様については後述する。
ショベル200と、通信端末400と、の間で相互通信を行う場合、直接通信を行う手法に制限するものではなく、通信ネットワークNWを介して相互通信を行ってもよい。
通信ネットワークNWには、例えば、基地局を末端とする移動体通信網が含まれてよい。また、通信ネットワークNWには、上空の通信衛星を利用する衛星通信網が含まれてもよい。また、通信ネットワークNWには、インターネット等が含まれてもよい。また、通信ネットワークNWには、Wi-Fi(登録商標)等のプロトコルに準拠する近距離通信網を含んでもよい。
ショベル空調制御システムSYSに含まれるショベル200は、一台であってもよいし、複数台であってもよい。同様に、ショベル空調制御システムSYSに含まれる通信端末400も、一台であってもよいし、複数台であってもよい。
<ショベルの概要>
本実施形態に係るショベル200(電動ショベルの一例)は、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回可能に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、アタッチメントとしてのブーム4、アーム5、及びバケット6と、キャビン10とを備える。
本実施形態に係るショベル200(電動ショベルの一例)は、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回可能に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、アタッチメントとしてのブーム4、アーム5、及びバケット6と、キャビン10とを備える。
下部走行体1は、例えば、左右一対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ1A,1B(図2参照)で油圧駆動されることにより、自走する。
上部旋回体3は、旋回機構2を通じて、旋回油圧モータ2M(図2参照)で油圧駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回する。メインポンプ14(図2参照)から供給される作動油で全ての被駆動要素(例えば、旋回油圧モータ2M)が油圧駆動される。いわゆる油圧ショベルの動力源(エンジン)をポンプ用電動機12に置換した構成に相当する。
また、上部旋回体3は、旋回油圧モータ2Mの代わりに、バッテリモジュール19から供給される電力で駆動する旋回用電動機によって旋回駆動されてもよい。この場合、例えば、ショベル200は、バッテリモジュール19(図2参照)から電力変換装置100及びインバータを介して旋回用電動機に接続される。そして、旋回用電動機は、ショベルコントローラ30及びインバータの制御下で、上部旋回体3を旋回駆動する力行運転、及び回生電力を発生させて上部旋回体3を旋回制動する回生運転を行ってもよい。また、旋回用電動機は、インバータを介して、回生電力をバッテリモジュール19やポンプ用電動機12に供給してもよい。
ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に取り付けられ、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に取り付けられ、アーム5の先端には、バケット6が上下回動可能に取り付けられる。ブーム4、アーム5、及びバケット6は、それぞれ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9により油圧駆動される。
バケット6は、エンドアタッチメントの一例であり、アーム5の先端には、作業内容等に応じて、バケット6の代わりに、他のエンドアタッチメントが取り付けられてもよい。他のエンドアタッチメントは、例えば、法面用バケット、浚渫用バケット等のバケット6と異なる種類のバケットであってよい。また、他のエンドアタッチメントは、例えば、ブレーカ、攪拌機、グラップル等のバケットと異なる種類のエンドアタッチメントであってもよい。
キャビン10は、上部旋回体3の前部左側に搭載され、その内部(室内)には、オペレータが着座する操縦席や後述する操作装置26(図2参照)等が設けられる。
ショベル200は、キャビン10に搭乗するオペレータの操作に応じて、下部走行体1(左右のクローラ)、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素を動作させる。
また、ショベル200は、キャビン10に搭乗するオペレータによって操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、ショベル200の外部から遠隔操作(リモート操作)が可能に構成されてもよい。ショベル200が遠隔操作される場合、キャビン10の内部は、無人状態であってもよい。以下、オペレータの操作には、キャビン10のオペレータの操作装置26に対する操作、及び外部のオペレータの遠隔操作の少なくとも一方が含まれる前提で説明を進める。
遠隔操作には、例えば、所定の外部装置で行われるショベル200のアクチュエータに関する操作入力によって、ショベル200が操作される態様が含まれる。この場合、ショベル200は、所定の外部装置と通信可能な通信機器として、Bluetooth(登録商標)無線通信機器91(図3参照)、Wi-Fi(登録商標)無線通信機器92(図3参照)、及び移動通信機器93(図3参照)を搭載し、例えば、(図示しない)撮像装置が出力する画像情報(撮像画像)を外部装置に送信してよい。そして、外部装置は、自装置に設けられる表示装置(以下、「遠隔操作用表示装置」)に受信される画像情報(撮像画像)を表示させてよい。また、ショベル200のキャビン10の内部の出力装置50(表示装置)に表示される各種の情報画像(情報画面)は、同様に、外部装置の遠隔操作用表示装置にも表示されてよい。これにより、外部装置のオペレータは、例えば、遠隔操作用表示装置に表示されるショベル200の周囲の様子を表す撮像画像や情報画面等の表示内容を確認しながら、ショベル200を遠隔操作することができる。そして、ショベル200は、Bluetooth無線通信機器91、Wi-Fi無線通信機器92、又は移動通信機器93により外部装置から受信される、遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号に応じて、油圧アクチュエータを動作させ、下部走行体1(左右のクローラ)、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素を駆動してよい。
また、遠隔操作には、例えば、ショベル200の周囲の人(例えば、作業者)のショベル200に対する外部からの音声入力やジェスチャ入力等によって、ショベル200が操作される態様が含まれてよい。具体的には、ショベル200は、ショベル200(自機)に搭載される音声入力装置(例えば、マイクロフォン)やジェスチャ入力装置(例えば、撮像装置)等を通じて、周囲の作業者等により発話される音声や作業者等により行われるジェスチャ等を認識する。そして、ショベル200は、認識した音声やジェスチャ等の内容に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体1(左右のクローラ)、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素を駆動してもよい。
また、ショベル200は、オペレータの操作の内容に依らず、自動でアクチュエータを動作させてもよい。これにより、ショベル200は、下部走行体1(クローラ1CL,1CR)、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能(いわゆる「自動運転機能」或いは「マシンコントロール機能」)を実現する。
自動運転機能には、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作に応じて、操作対象の被駆動要素(油圧アクチュエータ)以外の被駆動要素(アクチュエータ)を自動で動作させる機能(いわゆる「半自動運機能」)が含まれてよい。また、自動運転機能には、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作がない前提で、複数の被駆動要素(アクチュエータ)の少なくとも一部を自動で動作させる機能(いわゆる「完全自動運転機能」)が含まれてよい。ショベル200において、完全自動運転機能が有効な場合、キャビン10の内部は無人状態であってよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、自動運転の対象の被駆動要素(アクチュエータ)の動作内容が予め規定されるルールに従って自動的に決定される態様が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、ショベル200が自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自動運転の対象の被駆動要素(アクチュエータ)の動作内容が決定される態様(いわゆる「自律運転機能」)が含まれてもよい。
<通信端末の概要>
通信端末400(通信装置の一例)は、ユーザが利用するユーザ端末である。ユーザには、例えば、ショベル200のオペレータ、ショベル200の管理者、ショベル200のサービスマン等が含まれてよい。
通信端末400(通信装置の一例)は、ユーザが利用するユーザ端末である。ユーザには、例えば、ショベル200のオペレータ、ショベル200の管理者、ショベル200のサービスマン等が含まれてよい。
通信端末400は、例えば、タブレット端末、スマートフォン等の汎用の携帯端末の他に、ユーザが所持するラップトップ型のコンピュータ端末や、デスクトップ型のコンピュータ等の定置型の汎用端末でもよい。
通信端末400は、直接ショベル200と相互に通信できる。また、通信端末400は、通信ネットワークNWを通じて、ショベル200と相互に通信することも可能である。これにより、通信端末400は、ショベル200からキャビン10内の空調状況を示した情報の提供を受け付けたり、空調制御を行うための制御信号を送信したりする。
[ショベルの構成]
次に、図1に加えて、図2を参照して、本実施形態に係るショベル200の構成について説明する。
次に、図1に加えて、図2を参照して、本実施形態に係るショベル200の構成について説明する。
図2は、本実施形態に係るショベル200の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
なお、図2において、機械的動力ラインは二重線、油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは細い実線でそれぞれ示される。
<油圧駆動系>
本実施形態に係るショベル200の油圧駆動系は、下部走行体1、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ1A,1B、旋回油圧モータ2M、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9等の油圧アクチュエータを含む。また、本実施形態に係るショベル200の油圧駆動系は、ポンプ用電動機12と、メインポンプ14と、コントロールバルブ17とを含む。
本実施形態に係るショベル200の油圧駆動系は、下部走行体1、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ1A,1B、旋回油圧モータ2M、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9等の油圧アクチュエータを含む。また、本実施形態に係るショベル200の油圧駆動系は、ポンプ用電動機12と、メインポンプ14と、コントロールバルブ17とを含む。
ポンプ用電動機12(電動アクチュエータの一例)は、油圧駆動系の動力源である。ポンプ用電動機12は、例えば、IPM(Interior Permanent Magnet)モータである。ポンプ用電動機12は、インバータ18Aを介してバッテリモジュール19及び電力変換装置100を含む高圧電源と接続される。ポンプ用電動機12は、インバータ18Aを介してバッテリモジュール19から供給される三相交流電力で力行運転し、メインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動する。ポンプ用電動機12の駆動制御は、後述するショベルコントローラ30の制御下で、インバータ18Aにより実行されてよい。
メインポンプ14は、作動油タンクTから作動油を吸い込み、高圧油圧ライン16に吐出することにより、高圧油圧ライン16を通じてコントロールバルブ17に作動油を供給する。メインポンプ14は、ポンプ用電動機12により駆動される。メインポンプ14は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、後述するショベルコントローラ30の制御下で、レギュレータ(不図示)が斜板の角度(傾転角)を制御する。これにより、メインポンプ14は、ピストンのストローク長を調整し、吐出流量(吐出圧)を調整することができる。
なお、メインポンプ14は、ポンプ用電動機12に加えて、他の動力源からの動力で駆動されてもよい。例えば、ブーム4の下げ動作時やアーム5の閉じ動作時にブーム4やアーム5の自重でブームシリンダ7やアームシリンダ8から作動油タンクに排出される作動油のエネルギを回生し、メインポンプ14を駆動してもよい。具体的には、ブーム4の下げ動作時やアーム5の閉じ動作時にブーム4やアーム5の自重でブームシリンダ7やアームシリンダ8から作動油タンクに排出される作動油のエネルギで、メインポンプ14の回転軸と同軸で配置される油圧モータを駆動させてよい。また、ブーム4の下げ動作時やアーム5の閉じ動作時にブーム4やアーム5の自重でブームシリンダ7やアームシリンダ8から作動油タンクに排出される作動油のエネルギを回生し、発電機に発電を行わせてもよい。具体的には、ブーム4の下げ動作時やアーム5の閉じ動作時にブーム4やアーム5の自重でブームシリンダ7やアームシリンダ8から作動油タンクに排出される作動油のエネルギで、発電機と同軸に配置される油圧モータを駆動することにより、発電機に発電を行わせてよい。この場合、発電機の発電電力は、ポンプ用電動機12に供給されたり、バッテリモジュール19に充電されたりしてよい。
コントロールバルブ17は、オペレータの操作や自動運転機能に対応する操作指令に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、上述の如く、高圧油圧ライン16を介してメインポンプ14と接続され、メインポンプ14から供給される作動油を、油圧アクチュエータ(走行油圧モータ1A,1B、旋回油圧モータ2M、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9)に選択的に供給可能に構成される。例えば、コントロールバルブ17は、メインポンプ14から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向とを制御する複数の制御弁(方向切換弁)を含むバルブユニットである。メインポンプ14から供給され、コントロールバルブ17や油圧アクチュエータを通流した作動油は、コントロールバルブ17から作動油タンクTに排出される。
<電気駆動系>
本実施形態に係るショベル200の電気駆動系は、ポンプ用電動機12と、センサ12sと、インバータ18Aとを含む。また、本実施形態に係るショベル200の電気駆動系は、バッテリモジュール19及び電力変換装置100等により構成される高圧電源を含む。
本実施形態に係るショベル200の電気駆動系は、ポンプ用電動機12と、センサ12sと、インバータ18Aとを含む。また、本実施形態に係るショベル200の電気駆動系は、バッテリモジュール19及び電力変換装置100等により構成される高圧電源を含む。
センサ12sは、電流センサ12s1と、電圧センサ12s2と、回転状態センサ12s3とを含む。
電流センサ12s1は、ポンプ用電動機12の三相(U相、V相、及びW相)のそれぞれの電流を検出する。電流センサ12s1は、例えば、ポンプ用電動機12とインバータ18Aの間の電力経路に設けられる。電流センサ12s1により検出されるポンプ用電動機12の三相それぞれの電流に対応する検出信号は、通信線を通じて、直接的に、インバータ18Aに取り込まれる。また、当該検出信号は、通信線を通じて、ショベルコントローラ30に取り込まれ、ショベルコントローラ30経由で、インバータ18Aに入力されてもよい。
電圧センサ12s2は、ポンプ用電動機12の三相のそれぞれの印加電圧を検出する。電圧センサ12s2は、例えば、ポンプ用電動機12とインバータ18Aの間の電力経路に設けられる。電圧センサ12s2により検出されるポンプ用電動機12の三相それぞれの印加電圧に対応する検出信号は、通信線を通じて、直接的に、インバータ18Aに取り込まれる。また、当該検出信号は、通信線を通じて、ショベルコントローラ30に取り込まれ、ショベルコントローラ30経由で、インバータ18Aに入力されてもよい。
回転状態センサ12s3は、ポンプ用電動機12の回転状態(例えば、回転位置(回転角)、回転速度等)を検出する。回転状態センサ12s3は、例えば、ロータリエンコーダやレゾルバである。
インバータ18Aは、ショベルコントローラ30の制御下で、ポンプ用電動機12を駆動制御する。インバータ18Aは、例えば、直流電力を三相交流電力に変換したり、三相交流電力を直流電力に変換したりする変換回路と、変換回路をスイッチ駆動する駆動回路と、駆動回路の動作を規定する制御信号(例えば、PWM(Pulse Width Modulation)信号)を出力する制御回路とを含む。
インバータ18Aの制御回路は、ポンプ用電動機12の動作状態を把握しながら、ポンプ用電動機12の駆動制御を行う。例えば、インバータ18Aの制御回路は、回転状態センサ12s3の検出信号に基づき、ポンプ用電動機12の動作状態を把握する。また、インバータ18Aの制御回路は、電流センサ12s1の検出信号及び電圧センサ12s2の検出信号(或いは制御過程で生成する電圧指令値)に基づき、逐次、ポンプ用電動機12の回転軸の回転角等を推定することにより、ポンプ用電動機12の動作状態を把握してもよい。
なお、インバータ18Aの駆動回路及び制御回路の少なくとも一方は、インバータ18Aの外部に設けられてもよい。
バッテリモジュール19は、充電された電力を、ショベル200内の電子部品に供給するための構成とする。具体的な構成については後述する。
電力変換装置100は、バッテリモジュール19の電力を昇圧したり、インバータ18Aを経由してポンプ用電動機12からの電力を降圧し、バッテリモジュール19に蓄電させたりする。電力変換装置100は、ポンプ用電動機12の運転状態に応じて、DC(Direct Current)バス110の電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作とを切り替える。電力変換装置100の昇圧動作と降圧動作との切替制御は、例えば、DCバス110の電圧検出値、バッテリモジュール19の電圧検出値、及びバッテリモジュール19の電流検出値に基づき、ショベルコントローラ30により実行されてよい。
なお、バッテリモジュール19の出力電圧を昇圧してポンプ用電動機12に印加する必要が無い場合、電力変換装置100は省略されてもよい。
<電源系>
ショベル200は、バッテリモジュール19の充電を行うための構成として、普通充電用車両インレット101と、急速充電用車両インレット102と、を含む。
ショベル200は、バッテリモジュール19の充電を行うための構成として、普通充電用車両インレット101と、急速充電用車両インレット102と、を含む。
普通充電用車両インレット101は、外部の電源の所定のケーブル(以下「充電ケーブル」と称する)の先端部に設けられた充電コネクタと接続可能に構成される。
充電用AC―DCコンバータ103は、普通充電用車両インレット101を介して、外部の電源から供給された交流電力を、バッテリ192に充電可能な直流電力に変換して、バッテリモジュール19に供給する。
急速充電用車両インレット102は、外部の電源の充電ケーブルの先端部に設けられた充電コネクタと接続可能に構成される。急速充電用車両インレット102は、例えば、CHAdeMO(登録商標)に基づいた急速充電を行うためのインレットである。本実施形態では、このような直流の充電方法を用いることで、AC―DCコンバータを介さずに、バッテリモジュール19に直流電力を供給できる。
<操作系>
本実施形態に係るショベル200の操作系は、パイロットポンプ15と、操作装置26と、圧力制御弁31とを含む。
本実施形態に係るショベル200の操作系は、パイロットポンプ15と、操作装置26と、圧力制御弁31とを含む。
パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介してショベル200に搭載される各種油圧機器(例えば、圧力制御弁31)にパイロット圧を供給する。これにより、圧力制御弁31は、ショベルコントローラ30の制御下で、操作装置26の操作内容(例えば、操作量や操作方向)に応じたパイロット圧をコントロールバルブ17に供給することができる。そのため、ショベルコントローラ30及び圧力制御弁31は、オペレータの操作装置26に対する操作内容に応じた被駆動要素(油圧アクチュエータ)の動作を実現することができる。また、圧力制御弁31は、ショベルコントローラ30の制御下で、遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に応じたパイロット圧をコントロールバルブ17に供給することができる。パイロットポンプ15は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、ポンプ用電動機12により駆動される。
操作装置26は、キャビン10の操縦席のオペレータから手の届く範囲に設けられ、オペレータがそれぞれの被駆動要素(即ち、下部走行体1の左右のクローラ、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等)の操作を行うために用いられる。換言すれば、操作装置26は、オペレータがそれぞれの被駆動要素を駆動する油圧アクチュエータ(例えば、走行油圧モータ1A,1B、旋回油圧モータ2M、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9等)の操作を行うために用いられる。操作装置26は、例えば、電気式であり、オペレータによる操作内容に応じた電気信号(以下、「操作信号」)を出力する。操作装置26から出力される操作信号は、ショベルコントローラ30に取り込まれる。これにより、ショベルコントローラ30は、圧力制御弁31等を制御し、オペレータの操作内容や自動運転機能に対応する操作指令等に合わせて、ショベル200の被駆動要素(アクチュエータ)の動作を制御することができる。
操作装置26は、例えば、レバー26A~26Cを含む。レバー26Aは、例えば、前後方向及び左右方向の操作に応じて、アーム5(アームシリンダ8)及び上部旋回体3(旋回動作)のそれぞれに関する操作を受け付け可能に構成されてよい。レバー26Bは、例えば、前後方向及び左右方向の操作に応じて、ブーム4(ブームシリンダ7)及びバケット6(バケットシリンダ9)のそれぞれに関する操作を受け付け可能に構成されてよい。レバー26Cは、例えば、下部走行体1(クローラ)の操作を受け付け可能に構成されてよい。
なお、コントロールバルブ17が電磁パイロット式の制御弁(方向切換弁)で構成される場合、電気式の操作装置26の操作信号は、コントロールバルブ17に直接入力され、それぞれの油圧制御弁が操作装置26の操作内容に応じた動作を行う態様であってもよい。また、操作装置26は、操作内容に応じたパイロット圧を出力する油圧パイロット式であってもよい。この場合、操作内容に応じたパイロット圧は、コントロールバルブ17に供給される。
圧力制御弁31は、ショベルコントローラ30の制御下で、パイロットポンプ15からパイロットライン25を通じて供給される作動油を用いて、所定のパイロット圧を出力する。圧力制御弁31の二次側のパイロットラインは、コントロールバルブ17に接続され、圧力制御弁31から出力されるパイロット圧は、コントロールバルブ17に供給される。
<制御系>
本実施形態に係るショベル200の制御系は、ショベルコントローラ30と、出力装置50と、入力装置52とを含む。
本実施形態に係るショベル200の制御系は、ショベルコントローラ30と、出力装置50と、入力装置52とを含む。
ショベルコントローラ30は、それぞれの機能が任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、ショベルコントローラ30は、それぞれ、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、RAM(Random Access Memory)等のメモリ装置(主記憶装置)、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性の補助記憶装置、及び外部との入出力用のインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成されてよい。
ショベルコントローラ30は、ショベル200の駆動制御を行う。ショベルコントローラ30は、例えば、操作装置26から入力される操作信号に応じて、圧力制御弁31に制御指令を出力し、圧力制御弁31から操作装置26の操作内容に応じたパイロット圧を出力させる。これにより、ショベルコントローラ30は、電気式の操作装置26の操作内容に対応するショベル200の被駆動要素(油圧アクチュエータ)の動作を実現させることができる。
また、ショベル200が遠隔操作される場合、ショベルコントローラ30は、例えば、遠隔操作に関する制御を行ってもよい。具体的には、ショベルコントローラ30は、圧力制御弁31に制御指令を出力し、圧力制御弁31から遠隔操作の内容に応じたパイロット圧を出力させてよい。これにより、ショベルコントローラ30は、遠隔操作の内容に対応するショベル200(被駆動要素)の動作を実現させることができる。
また、ショベルコントローラ30は、例えば、自動運転機能に関する制御を行ってもよい。具体的には、ショベルコントローラ30は、圧力制御弁31に制御指令を出力し、自動運転機能に対応する操作指令に応じたパイロット圧を圧力制御弁31からコントロールバルブ17に作用させてよい。これにより、ショベルコントローラ30は、自動運転機能に対応するショベル200の被駆動要素(油圧アクチュエータ)の動作を実現させることができる。
ショベルコントローラ30は、ショベル200の全体(ショベル200に搭載される各種機器)の動作を統合的に制御してよい。
ショベルコントローラ30は、空調コントローラ81との間で相互通信を行うことで、ショベル200の空調に関する制御を行ってよい。
また、ショベルコントローラ30は、Bluetooth無線通信機器91との間で相互通信を行うことで、外部機器(例えば通信端末400)との間でBluetoothによる近距離無線通信を行ってもよい。また、ショベルコントローラ30は、Wi-Fi無線通信機器92との間で相互通信を行うことで、外部機器(例えば通信端末400)との間でWi-Fiによる無線通信を行ってもよい。また、ショベルコントローラ30は、移動通信機器93との間で所定の移動体通信規格(例えば、LTE、4G、又は5G)で相互通信を行うことで、外部機器(例えば通信端末400)との間で無線通信を行ってもよい。本実施形態は、ショベルコントローラ30と、外部機器との間の無線通信は、一例を示したものであって他の無線通信規格を用いた無線通信を行ってもよい。なお、Bluetooth無線通信機器91、Wi-Fi無線通信機器92、及び移動通信機器93については後述する。
ショベルコントローラ30は、入力される各種情報(例えば、操作装置26の操作信号を含む制御指令等)に基づき、電気駆動系の駆動制御を行う。
また、ショベルコントローラ30は、例えば、操作装置26の操作状態に基づき、電力変換装置100を駆動し、電力変換装置100の昇圧運転と降圧運転、換言すれば、バッテリモジュール19の放電状態と充電状態との切替制御を行ってよい。また、ショベルコントローラ30は、例えば、ショベル200が遠隔操作される場合、遠隔操作の内容に基づき、電力変換装置100を駆動し、バッテリモジュール19の放電状態と充電状態との切替制御を行ってよい。また、ショベルコントローラ30は、例えば、ショベル200の自動運転機能が有効な場合、自動運転機能に対応する操作指令に基づき、電力変換装置100を駆動し、バッテリモジュール19の放電状態と充電状態との切替制御を行ってよい。
出力装置50は、キャビン10内に設けられ、ショベルコントローラ30の制御下で、オペレータに向けて各種情報を出力する。出力装置50は、例えば、視覚的な方法で情報をオペレータに出力(通知)する表示装置を含む。表示装置は、例えば、キャビン10内のオペレータから視認し易い場所に設置され、ショベルコントローラ30の制御下で、各種情報画像を表示してよい。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electroluminescence)ディスプレイである。また、出力装置50は、例えば、オペレータに対して聴覚的な方法で情報を出力する音出力装置を含む。音出力装置は、例えば、ブザーやスピーカ等である。
入力装置52は、キャビン10内に設けられ、オペレータからの各種入力を受け付ける。入力装置52は、例えば、オペレータの操作入力を受け付ける操作入力装置を含んでよい。操作入力装置は、例えば、ボタン、トグル、レバー、タッチパネル、タッチパッド等を含む。入力装置52は、空調に関する操作入力を受け付けるためのエアコンスイッチパネル52A(図3参照)を含む。
また、入力装置52は、例えば、オペレータからの音声入力を受け付ける音声入力装置やオペレータからのジェスチャ入力を受け付けるジェスチャ入力装置を含んでもよい。音声入力装置は、例えば、キャビン10内のオペレータの音声を取得するマイクロフォンを含む。また、ジェスチャ入力装置は、例えば、キャビン10内のオペレータのジェスチャの様子を撮像可能な室内カメラを含む。入力装置52で受け付けられるオペレータからの入力に対応する信号は、ショベルコントローラ30に取り込まれる。
<ショベル空調制御システムの説明>
次に、図3を参照して、本実施形態に係るショベル空調制御システムSYSの各構成について説明する。
次に、図3を参照して、本実施形態に係るショベル空調制御システムSYSの各構成について説明する。
図3は、本実施形態に係るショベル空調制御システムSYSのブロック構成の一例を示す構成図である。
本実施形態に係るショベル空調制御システムSYSにおいては、通信端末400と、ショベル200と、の間は相互通信を行うことができる。通信端末400には、ショベル200の空調を操作するためのアプリケーションがインストールされている。ショベル200は、上述したように電動式のショベルであるため、従来のようなエンジンの起動させることなく、空調制御ができる。
これにより、オペレータは、通信端末400を用いて、ショベル200に搭載されている空調(例えば、HVAC82)を操作できる。次に、図3に示される、ショベル200、及び通信端末400における、通信及び空調を行うための構成について順に説明する。
<ショベルの通信及び空調に関する構成>
次に、図3に示されるショベル200の通信及び空調に関する構成について説明する。本実施形態に係るショベル200は、ショベルコントローラ30と、バッテリモジュール19と、入力装置52と、Bluetooth無線通信機器91と、Wi-Fi無線通信機器92と、移動通信機器93と、空調コントローラ81と、HVAC82と、温度センサ83と、を含む。
次に、図3に示されるショベル200の通信及び空調に関する構成について説明する。本実施形態に係るショベル200は、ショベルコントローラ30と、バッテリモジュール19と、入力装置52と、Bluetooth無線通信機器91と、Wi-Fi無線通信機器92と、移動通信機器93と、空調コントローラ81と、HVAC82と、温度センサ83と、を含む。
バッテリモジュール19は、バッテリコントローラ191と、バッテリ192と、を含む。バッテリモジュール19は、ショベル200内の各構成に電力を供給する。
バッテリ192は、ショベル200内の各種構成に対して電力を供給する。例えば、バッテリ192は、充電(蓄電)された電力をポンプ用電動機12(図2参照)に供給する。また、バッテリ192は、ポンプ用電動機12の発電電力(回生電力)を充電してもよい。
バッテリ192は、外部の電源と充電ケーブルで接続されることにより充電(蓄電)される。
バッテリ192は、例えば、リチウムイオンバッテリであり、相対的に高い出力電圧(例えば、数百ボルト)を有する。
バッテリコントローラ191は、バッテリモジュール19内部の構成を制御する。例えば、バッテリコントローラ191は、(図示しない)温度センサで検出されたバッテリ192の表面温度に基づいて、バッテリ192の温度状況の監視を行う。さらに、バッテリコントローラ191は、バッテリ192の温度状況に基づいた制御を行ってもよい。
さらに、バッテリコントローラ191は、バッテリ192のSOC(State Of Charge)を算出する。バッテリコントローラ191は、算出したSOCをショベルコントローラ30に通知する。さらに、バッテリコントローラ191は、算出したSOCに基づいた制御を行ってもよい。
エアコンスイッチパネル52Aは、キャビン10内の空調を操作するためのスイッチが配置されたパネルである。例えば、エアコンスイッチパネル52Aは、空調のオン・オフ制御するための電源スイッチ、自動空調を行うか否かを示したオート制御スイッチ、風量を切り替えるための風量切替スイッチ、キャビン10内の目標温度を設定するための温度設定スイッチ、内気循環/外気導入を切り替えるための内外気切替スイッチ、吹き出し口を切りかるための吹き出し口切替スイッチ、フロントガラスの曇りをとるためのデフロスタスイッチなどが配置されている。
エアコンスイッチパネル52Aは、オペレータに押下されたスイッチの情報を、ショベルコントローラ30に通知する。そして、ショベルコントローラ30は、通知されたスイッチの情報を、空調コントローラ81に通知する。これにより、空調コントローラ81は、押下されたスイッチの情報に基づいて、HVAC82等を制御する。
本実施形態に係るショベル200は、通信端末400と無線通信によって情報の送信及び受信を可能とする構成として、Bluetooth無線通信機器91(第1通信部の一例)、Wi-Fi無線通信機器92(第1通信部の一例)、及び移動通信機器93(第1通信部の一例)を備える。
Bluetooth無線通信機器91は、通信端末400等の外部とBluetooth(登録商標)規格による近距離無線通信を行うためのデバイスである。
Wi-Fi無線通信機器92は、通信端末400等の外部との間でWi-Fi規格による無線LANで無線通信を行うためのデバイスである。
移動通信機器93は、通信ネットワークNWを通じて、通信端末400等の外部との間で無線通信を行うためのデバイスである。移動通信機器93は、例えば、LTE(Long Term Evolution)、4G(4th Generation)、5G(5th Generation)等の所定の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュールである。
温度センサ83は、ショベル200のキャビン10内の空気の温度を検出し、検出結果を、空調コントローラ81に出力する。
HVAC82(空調機の一例)は、キャビン10内部の空気の状態を調整(換言すれば空調)できるように構成されている。空気の状態とは、例えば、温度又は湿度等である。本実施形態に係るHVAC82は、送風機、熱交換器、及び加湿器等の空気の状態を調整するための機器を一体的に含む装置ユニットである。なお、HVAC82に冷却水を流す流路や、当該流路を流れる冷却水を圧縮するための圧縮機等については、従来と同様の構成を備えているものとして、説明を省略する。
空調コントローラ81は、ショベル200のキャビン10内の空調を制御する。具体的には、空調コントローラ81は、ショベルコントローラ30からの制御信号、及び温度センサ83の検出結果に従って、HVAC82等を制御する。
計時部95は、時刻を計時するクロック又はタイマである。
ショベルコントローラ30は、Bluetooth無線通信機器91、Wi-Fi無線通信機器92、及び移動通信機器93のうち一つ(以下、ショベル200の通信機器とも称する)を用いて、外部の機器(例えば、通信端末400)との間で情報の送受信を行う。これにより、ショベルコントローラ30は、様々な空調に関する制御を行う。
例えば、ショベルコントローラ30は、外部の機器(例えば、通信端末400)から受信した制御信号に基づいて、空調コントローラ81に対して空調を行うための制御信号を出力する。他の例としては、ショベルコントローラ30は、空調コントローラ81から、HVAC82の制御に関する情報を、外部の機器(例えば、通信端末400)に対して送信する。HVAC82の制御に関する情報とは、オペレータが、HVAC82を制御するための参照する情報であって、具体的な例については後述する。
受信した制御信号とは、外部の機器(例えば、通信端末400)からの空調制御の指示を示した信号である。制御信号には、例えば、HVAC82の動作開始又は停止の指示、HVAC82に対する冷房又は暖房の指示、HVAC82が吹き出す風量の調整の指示、及び、HVAC82に対する温度の設定の指示のうち少なくとも一つを含んでいる。なお、制御信号は、上述した指示に制限するものではなく、ショベル200の空調制御を指示ための信号であれば、どのような信号でもよい。
さらに、ショベルコントローラ30は、通信端末400から受信した制御信号がHVAC82の動作開始の指示の場合、バッテリ192のSOC(充電率)が所定の条件(例えば60%以上)を満たしているか否かを判定する。そして、ショベルコントローラ30は、充電率が所定の条件を満たした場合に、制御信号に従って、HVAC82の動作を開始させるよう空調コントローラ81に指示する。
本実施形態では、制御信号に基づいた空調制御を行う際に、バッテリ192の充填率を考慮している。これにより、ショベル200が、空調の後の作業を開始する際、充電が必要な程度にバッテリ192のSOCが低減していることを抑制できる。したがって、ショベル200の作業効率の低下を抑制できる。また、SOC(充電率)が所定の条件(例えば60%以上)を満たしているか否かを判定は、HVAC82の動作開始の指示に制限するものではない。例えば、目標温度の上昇の指示や、風量の増加の指示など、バッテリ192の給電を増加させる指示であればよい。さらには、どのような制御信号にかかわらず、SOCが所定の条件を満たしている場合に限り、当該制御信号に基づいた空調制御を行うようにしてもよい。所定の条件を満たしていない場合、ショベルコントローラ30は、制御信号に対応する空調制御を制限する。または、ショベルコントローラ30は、目標温度を上限値(例えば28度まで)に制限してもよい。さらに、ショベルコントローラ30は、所定の条件を満たしていないため、制御信号に対応する空調制御を行わない場合、通信端末400に対して、空調制御を行わなかった理由(例えばSOC低下のため、制御を行わなかった等)を示した情報を送信する。
さらに、ショベル200の通信機器は、通信端末400から、制御信号と共に予約時刻(予定時刻の一例)を受信する場合もある。ショベルコントローラ30は、計時部95で計測された現在の時刻が、予約時刻になった場合に、当該予約時刻と共に受信した制御信号で示された空調の制御を、空調コントローラ81に指示する。これにより、予約時刻に従った空調制御を実現できる。ショベル200では、予約時刻に空調制御を開始することで、利便性及び快適性を向上できる。さらに、オペレータは、キャビン10内の空調を作業前に予約しておくことで、作業開始時刻にすぐに作業に取り掛かることができる。これにより、作業効率の向上を図ることができる。
<通信端末の制御系>
次に、図3に示される通信端末400の制御系について説明する。通信端末400は、Bluetooth無線通信機器401と、Wi-Fi無線通信機器402と、移動通信機器403と、コントローラ404と、表示装置405とを含む。
次に、図3に示される通信端末400の制御系について説明する。通信端末400は、Bluetooth無線通信機器401と、Wi-Fi無線通信機器402と、移動通信機器403と、コントローラ404と、表示装置405とを含む。
本実施形態に係る通信端末400は、ショベル200と無線通信によって情報の送信及び受信を可能とする構成として、Bluetooth無線通信機器401(第2通信部の一例)、Wi-Fi無線通信機器402(第2通信部の一例)、及び移動通信機器403(第2通信部の一例)を備える。
Bluetooth無線通信機器401は、ショベル200等の外部とBluetooth(登録商標)規格による近距離無線通信を行うためのデバイスである。
Wi-Fi無線通信機器402は、ショベル200等の外部との間でWi-Fi規格による無線LANで無線通信を行うためのデバイスである。
移動通信機器403は、通信ネットワークNWを通じて、ショベル200等の外部との間で無線通信を行うためのデバイスである。移動通信機器93は、例えば、LTE(Long Term Evolution)、4G(4th Generation)、5G(5th Generation)等の所定の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュールである。
表示装置405は、各種情報画像を表示する。表示装置405は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイである。
入力装置406は、ユーザからの通信端末400における各種操作を受け付ける操作部の一例である。入力装置406は、例えば、ボタン、表示装置405に実装されるタッチパネル等のハードウェアによる操作部を含む。また、入力装置406は、表示装置405に実装されるタッチパネル等のハードウェアによる操作部と、表示装置405に表示される操作画面上のボタンアイコン等のソフトウェアによる操作部との組み合わせでもよい。
コントローラ404は、通信端末400における各種動作を制御する。コントローラ404は、例えば、不揮発性の補助記憶装置にインストールされる一以上のプログラム(例えば、空調アプリケーション410)をCPU上で実行することにより、プログラム内の各構成が実現される。
空調アプリケーション410は、ショベル200の空調を制御するためのアプリケーションである。空調アプリケーション410は、所定のサイトからダウンロードされ、通信端末400にインストールされる。ダウンロード先となる所定のサイトは、どのようなサイトでもよく、例えば、通信端末400用のソフトウェアのダウンロードサイトでもよいし、ショベル200のエアコンスイッチパネル52Aに付与されていた2次元バーコードからアクセスしたサイト等でもよい。
通信制御部411、受付部412、及び表示制御部413等の機能は、コントローラ404が、空調アプリケーション410を起動することにより有効になる態様であってもよい。
通信制御部411は、Bluetooth無線通信機器401、Wi-Fi無線通信機器402、及び移動通信機器403のうち一つ(以下、通信端末400の通信機器とも称する)を用いて、空調の制御対象であるショベル200との間で相互通信を行う。ショベルとの間で相互通信する態様は、いずれの通信機器を用いてもよい。また、1つの通信機器での通信が途切れた場合に、通信制御部411は、他の通信機器を用いてショベル200との通信を確立するように制御してもよい。
例えば、通信制御部411は、ショベル200から、HVAC82(空調機の一例)の制御に関する情報を受信する。
HVAC82(空調機の一例)の制御に関する情報としては、例えば、キャビン10内の空気の温度を示す情報、及びHVAC82が動作しているか否かを示す情報を含む。さらに、HVAC82(空調機の一例)の制御に関する情報としては、HVAC82を動作させるか否かを判断するために、バッテリ192のSOCを示す情報を含めてもよい。なお、HVAC82(空調機の一例)の制御に関する情報は、これらの情報に制限するものではなく、HVAC82を制御するために必要な情報であればよい。例えば、エアコンスイッチパネル52Aで設定されている各スイッチの状態を示す情報を含めてもよい。
表示制御部413は、空調アプリケーション410に関する画面を、表示装置405に表示するための処理を行う。例えば、表示制御部413は、HVAC82(空調機の一例)の制御に関する情報が示された画面を表示する。
例えば、表示装置405には、HVAC82(空調機の一例)の制御に関する情報として、キャビン10内の空気の温度が表示される。他の例としては、表示装置405には、HVAC82が起動しているか否かが表示される。他の例としては、表示装置405には、バッテリ192のSOC、又はSOCに基づいた情報(例えば、残り運転時間)が表示される。これらの情報を参照することで、オペレータは、HVAC82を動作させるべきか否を判断できる。
受付部412は、入力装置406を介して、オペレータから入力された操作を受け付ける。例えば、表示装置405によって表示された画面から、HVAC82(空調機の一例)を制御するための項目の選択を受け付ける。
通信制御部411は、受付部412が受け付けた項目に対応する、HVAC82に対する制御信号を、ショベル200に送信する。
<空調の予約画面>
また、表示制御部413は、空調アプリケーション410に関する画面として、空調の予約画面を表示してもよい。予約画面には、空調の動作を開始させる予約時刻の入力欄と、当該予約時刻に動作させる空調に関する設定項目と、が表されている。設定項目としては、例えば、冷房又は暖房の選択、目標温度の入力、風量の入力などが表されている。
また、表示制御部413は、空調アプリケーション410に関する画面として、空調の予約画面を表示してもよい。予約画面には、空調の動作を開始させる予約時刻の入力欄と、当該予約時刻に動作させる空調に関する設定項目と、が表されている。設定項目としては、例えば、冷房又は暖房の選択、目標温度の入力、風量の入力などが表されている。
そして、受付部412は、予約時刻と、設定項目で設定された内容の入力を受け付ける。そして、通信制御部411は、受付部412が予約時刻等の入力を受け付けた場合に、予約時刻と、設定項目で設定された内容を表す制御信号と、をショベル200に送信する。通信制御部411が、通信端末400の通信機器を用いて、予約時刻等をショベル200に送信することで、ショベル200の空調を予約時刻に動作させることができる。
<実施形態に係る通信端末におけるショベルの空調制御の説明>
図4は、本実施形態に係るショベル200及び通信端末400における空調制御を行う場合の処理の流れを示したシーケンス図である。
図4は、本実施形態に係るショベル200及び通信端末400における空調制御を行う場合の処理の流れを示したシーケンス図である。
まず、通信端末400では、オペレータからの操作に応じて、空調アプリケーション410を起動させる(S1401)。空調アプリケーション410に無線通信可能なショベルが複数登録されている場合、表示制御部413は、空調アプリケーション410の起動画面として、無線通信先のショベルが複数示された選択画面を表示する。
そして、受付部412は、選択画面に表示された複数のショベルから、無線通信先の選択を受け付ける(S1402)。
そして、通信端末400の通信制御部411は、選択されたショベル200の通信機器(Bluetooth無線通信機器91、Wi-Fi無線通信機器92、又は移動通信機器93)と、通信端末400の通信機器(Bluetooth無線通信機器401、Wi-Fi無線通信機器402、又は移動通信機器403)と、の間で通信が確立(ペアリング)するよう制御する(S1403)。
そして、通信端末400の通信制御部411は、ショベル200に対して、HVAC82の制御に関する情報(例えば、現在の空調の状況)の送信要求を行う(S1404)。
ショベル200のショベルコントローラ30は、空調コントローラ81から受信した、HVAC82の制御に関する情報(空調機の制御に関する情報の一例であって、例えば、空調機を制御するためのショベル200の現在の状況)を、通信端末400に送信する(S1405)。
そして、通信端末400の表示制御部413は、HVAC82の制御に関する情報(例えば、空調機を制御するためのショベル200の現在の状況)を、表示装置405に表示する(S1406)。現在の状況が表示されることで、オペレータは通信が確立したことを認識できる。空調機を制御するためのショベル200の現在の状況としては、ショベル200のキャビン10内の温度、及びHVAC82の制御状況(例えば動作停止中であるか否か)のうち少なくとも一つを含む。なお、本実施形態に係る空調機を制御するためのショベル200の現在の状況は、一例を示したものであって、キャビン10内の温度、及びHVAC82の制御状況以外の情報を含んでもよい。例えば、ショベル200の現在の状況として、ショベル200に設けられたバッテリ192のSOC、又は他の情報を含んでもよい。さらには、通信端末400が受信する情報は、空調機を制御するためのショベル200の現在の状況に制限するものではなく、通信端末400が送信する制御情報に対応する制御結果などを受信してもよい。
その後、表示制御部413は、HVAC82の制御に関する設定を行うための画面を、表示装置405に表示する(S1407)。
受付部412は、表示された画面から、HVAC82の制御に関する設定の入力を受け付ける(S1408)。
そして、通信制御部411は、入力を受け付けた設定に基づいた制御信号を、ショベル200に対して送信する(S1409)。
ショベルコントローラ30は、制御信号を受信した場合に、バッテリ192のSOCが所定の条件を満たしているか判定する(S1410)。本シーケンス図では、所定の条件を満たしていると判定した場合とする。なお、ショベルコントローラ30が、バッテリ192のSOCが所定の条件を満たしてないと判定した場合、制御信号に基づいた空調制御は行わず、当該空調制御を行わない旨を通信端末400に通知する。
そして、ショベルコントローラ30は、受信した制御信号に基づいた空調制御を、空調コントローラ81に指示する。これにより、空調コントローラ81は、制御信号に基づいた空調制御を開始する(S1411)。
本実施形態では、上述した制御を行うことで、通信端末400が、ショベル200の空調制御を行うことができる。
本実施形態では、ショベルコントローラ30が、制御信号に基づいた空調制御を行うか否かの許可条件の例として、バッテリ192のSOCが所定の条件を満たしているか判定する例について説明した。しかしながら、本実施形態は、SOCによる判定は、除荷条件の一例として示したものであって、他の条件を適用してもよいし、他の条件とSOCによる判定とを組み合わせてもよい。
<表示画面の遷移>
次に、通信端末400の空調アプリケーション410の表示画面について説明する。図5は、空調アプリケーション410の表示制御部413が表示する画面の遷移を示した図である。
次に、通信端末400の空調アプリケーション410の表示画面について説明する。図5は、空調アプリケーション410の表示制御部413が表示する画面の遷移を示した図である。
表示制御部413は、空調アプリケーション410に無線通信可能なショベルが複数登録されている場合、無線通信先のショベルが複数示された選択画面S1501を表示する。選択画面S1501では、無線通信先のショベルとして"1号機"1511と、"2号機"1512と、が表示されている。ショベルを示す識別情報は、号機に制限するものではなく、任意の名称でよい。なお、ショベルの登録手法は、どのような手法でもよく、オペレータが、使いたいショベルを見つけ、通信端末400が当該ショベルにペアリングすることで登録されるなどが考えられる。
受付部412が、"1号機"1511の選択を受け付けた場合、表示制御部413は、"1号機"の現在の空調の状況(HVAC82の制御に関する情報の一例)が表された画面S1502を表示する。なお、本実施形態は、当該表示のために、上述したような相互通信が行われている。
当該画面S1502には、現在の空調の状況として、HVAC82の動作が停止していることを示した"動作停止中"と、温度センサ83が検出した"室温:20℃"と、が表示されている。さらに、画面S1502には、バッテリ192のSOCを表示してもよい。オペレータは、これらの情報に応じて空調制御を行うべきか否かを判断できる。
そして、受付部412が画面S1502の押下を受け付けた場合、又は所定時間が経過した後に、表示制御部413は、HVAC82の制御に関する設定を行うための画面S1503を表示する。画面S1503には、設定項目として、風量1531と、運転モード1532と、温度1533と、停止1534と、送信1535と、が表されている。
風量1531が押下された場合には、HVAC82の風量を設定できる。運転モード1532が押下された場合には、HVAC82の運転モードを設定できる。温度1533が押下された場合には、HVAC82の目標温度を設定できる。停止1534は、HVAC82を動作開始と停止とを切り替えるための項目とする。送信1535は、画面S1503~画面S1505で設定された項目に基づいた制御信号を送信するためのボタンとする。
表示制御部413は、運転モード1532が押下された場合、画面S1504を表示する。画面S1504には、設定可能な項目として、AUTO1541と、デフロスタ1542と、吹き出し口切替1543と、内気/外気1544と、A/C1545と、戻る1546と、が表示されている。
AUTO1541は、自動空調を行うか否かを切り替えるボタンとする。デフロスタ1542は、フロントガラスの曇りをとるための空調を行うか否かを切り替えるボタンとする。吹き出し口切替1543は、吹き出し口を切り替えるためのボタンとする。内気/外気1544は、内気循環/外気導入を切り替えるためボタンとする。A/C1545は、HVAC82内に設けられている熱交換器で熱交換を行うための圧縮機を動作させるか否かを切り替えるためのボタンとする。戻る1546は、画面S1503に戻るためのボタンとする。
表示制御部413は、吹き出し口切替1543が押下された場合、画面S1505を表示する。画面S1505には、吹き出し口の切り替える選択項目1515として(1)~(4)と、戻る1552と、が表されている。オペレータは、(1)~(4)から所望の吹き出し口を選択できる。戻る1552は、画面S1504に戻るためのボタンとする。
そして、受付部412が、画面S1503~画面S1505において空調制御に関する設定を受け付けた後、画面S1503において送信1535の押下を受け付ける。これにより、通信制御部411が、受け付けた設定に基づいた制御信号を、"1号機"に対応するショベル200に送信する。
その後、通信制御部411は、"1号機"に対応するショベル200から、現在の空調の状況(HVAC82の制御に関する情報の一例)を示した情報を受信する。
これにより、表示制御部413は、 "1号機"の現在の空調の状況(HVAC82の制御に関する情報の一例)が表された画面S1506を表示する。当該画面S1506には、現在の空調の状況として、HVAC82が動作していることを示した"運転中"と、温度センサ83が検出した"室温:20℃"と、が表示されている。さらに、画面S1506には、バッテリ192のSOCに基づいた"残り運転時間:1h20m"が表示されている。これにより、オペレータは、ショベル200について現在の状況を認識できる。
<他の表示画面の説明>
表示制御部413は、上述した画面以外の情報も表示する。例えば、ショベル200と通信が確立しない場合や、通信が途切れた場合(ショベル200との通信で異常が生じている場合)には、表示制御部413は、ショベル200と通信ができない旨(異常が生じていることを示す情報)を表示する。例えば、その旨の文書が表されたポップアップ画面として表示してもよい。
表示制御部413は、上述した画面以外の情報も表示する。例えば、ショベル200と通信が確立しない場合や、通信が途切れた場合(ショベル200との通信で異常が生じている場合)には、表示制御部413は、ショベル200と通信ができない旨(異常が生じていることを示す情報)を表示する。例えば、その旨の文書が表されたポップアップ画面として表示してもよい。
さらに、通信制御部411が、ショベル200から現在の空調の状況(HVAC82の制御に関する情報の一例)として異常な値を受信した場合、表示制御部413は、現在の状況を把握できない旨を表示してもよい。さらに、通信制御部411が、ショベル200から現在の空調の状況(HVAC82の制御に関する情報の一例)として、バッテリ192のSOCが低いため制御できない旨を受信した場合、表示制御部413は、制御できない旨を表示してもよい。これらの表示を行う際に、例えば、その旨の文書が表されたポップアップ画面として表示してもよい。当該表示によって、オペレータは、現在のどのような異常が生じているのかを認識できるので、即座に対応することができる。
<変形例>
上述した実施形態では、制御信号に基づいた空調制御を行う際に、バッテリ192のSOCを考慮した例について説明した。つまり、上述した実施形態では、バッテリ192のSOCを考慮して空調制御を行うことで、SOCの低減による作業効率の低下を抑制していた。しかしながら、外部の電源から電力を供給可能な状態であれば、SOCを考慮せずとも、空調制御を行うことができる。そこで、変形例では、外部の電源と接続されているか否かを考慮する場合について説明する。
上述した実施形態では、制御信号に基づいた空調制御を行う際に、バッテリ192のSOCを考慮した例について説明した。つまり、上述した実施形態では、バッテリ192のSOCを考慮して空調制御を行うことで、SOCの低減による作業効率の低下を抑制していた。しかしながら、外部の電源から電力を供給可能な状態であれば、SOCを考慮せずとも、空調制御を行うことができる。そこで、変形例では、外部の電源と接続されているか否かを考慮する場合について説明する。
ショベルコントローラ30は、通信端末400から、制御信号(例えば、空調制御の動作開始の指示)を受信した場合に、普通充電用車両インレット101又は、急速充電用車両インレット102に、充電ケーブルで外部の電源と接続されているか否かを判定する。普通充電用車両インレット101又は、急速充電用車両インレット102に、充電ケーブルで外部の電源と接続されていない場合は、上述した実施形態と同様の処理を行う。つまり、充電ケーブルで外部の電源と接続されていない場合には、SOCを考慮した空調制御を行う。
一方、ショベルコントローラ30は、普通充電用車両インレット101又は、急速充電用車両インレット102に、充電ケーブルで外部の電源と接続されて、外部の電源からショベル200に電力を供給可能である場合、受信した制御信号に基づいた空調制御を行う。具体的には、ショベルコントローラ30は、外部の電源から供給される電力をHVAC82に供給した上で、HVAC82の空調制御を行う。
このように本変形例では、外部の電源から電力が供給可能な場合に、通信端末400から受信した制御信号に従って、HVAC82の空調制御を行うことで、利便性及び快適性を向上と共に、SOCの低減による作業効率の低下を抑制できる。
<作用>
上述した実施形態においては、通信端末400は、空調アプリケーション410が表示する画面から入力を受け付けた設定に基づいた制御信号を、ショベル200に送信する。ショベル200は、制御信号に基づいた空調を行う。これにより、オペレータは、ショベル200から離れた場所にいる場合でも、通信端末400を用いることで、空調の設定を行うことができる。したがって、上述した実施形態に係るショベル空調制御システムSYSでは、ショベル200の空調制御を行う際の利便性を向上できる。
上述した実施形態においては、通信端末400は、空調アプリケーション410が表示する画面から入力を受け付けた設定に基づいた制御信号を、ショベル200に送信する。ショベル200は、制御信号に基づいた空調を行う。これにより、オペレータは、ショベル200から離れた場所にいる場合でも、通信端末400を用いることで、空調の設定を行うことができる。したがって、上述した実施形態に係るショベル空調制御システムSYSでは、ショベル200の空調制御を行う際の利便性を向上できる。
また、ショベル200は、バッテリ192で動作する電動式である。このため、ショベル200の空調を通信端末400で行う場合に、ショベル200は、エンジン等を動作させることなく空調が行うことができる。このため、オペレータは抵抗感なく、ショベル200について空調の設定を行うことができる。また、エンジン等の動作による音が生じないので、周囲の環境に配慮した空調制御を実現できる。
また、ショベル200が、通信端末400に対して、現在の空調の状況(HVAC82の制御に関する情報の一例)を送信している。そして、通信端末400が、現在の空調の状況(HVAC82の制御に関する情報の一例)を表示する。これにより、オペレータは、通信端末400を参照することで、ショベル200から離れていても、ショベル200の空調について現在の状況を把握できる。これにより、オペレータは、現在の状況に応じた、ショベル200の空調制御を行うことができる。
以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の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要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
200 ショベル
1 下部走行体
2 旋回機構
3 上部旋回体
4 ブーム
5 アーム
6 バケット
7 ブームシリンダ
8 アームシリンダ
9 バケットシリンダ
10 キャビン
30 ショベルコントローラ
19 バッテリモジュール
191 バッテリコントローラ
192 バッテリ
91 Bluetooth無線通信機器
92 Wi-Fi無線通信機器
93 移動通信機器
95 計時部
81 空調コントローラ
82 HVAC
83 温度センサ
400 通信端末
401 Bluetooth無線通信機器
402 Wi-Fi無線通信機器
403 移動通信機器
404 コントローラ
405 表示装置
406 入力装置
411 通信制御部
412 受付部
413 表示制御部
1 下部走行体
2 旋回機構
3 上部旋回体
4 ブーム
5 アーム
6 バケット
7 ブームシリンダ
8 アームシリンダ
9 バケットシリンダ
10 キャビン
30 ショベルコントローラ
19 バッテリモジュール
191 バッテリコントローラ
192 バッテリ
91 Bluetooth無線通信機器
92 Wi-Fi無線通信機器
93 移動通信機器
95 計時部
81 空調コントローラ
82 HVAC
83 温度センサ
400 通信端末
401 Bluetooth無線通信機器
402 Wi-Fi無線通信機器
403 移動通信機器
404 コントローラ
405 表示装置
406 入力装置
411 通信制御部
412 受付部
413 表示制御部
Claims (13)
- 電動ショベルと、通信装置と、を備えた空調システムであって、
前記電動ショベルは、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に設けられたキャビンと、
前記キャビン内の空調を行う空調機と、
前記通信装置と無線通信によって情報の送信及び受信を可能とする第1通信部と、を有し、
前記通信装置は、
前記電動ショベルと無線通信によって情報の送信及び受信を可能とする第2通信部を有し、
前記第2通信部を用いた前記電動ショベルとの無線通信によって、前記空調機に対する制御信号を送信する、又は前記電動ショベルから受信した、前記空調機の制御に関する情報を表示するように構成されている、
電動ショベルの空調システム。 - 前記通信装置が送信する前記制御信号とは、前記空調機の動作開始又は停止の指示、前記空調機に対する冷房又は暖房の指示、前記空調機が吹き出す風量の調整の指示、及び、前記空調機に対する温度の設定の指示、のうち少なくとも一つである、
請求項1に記載の、電動ショベルの空調システム。 - 前記通信装置は、前記キャビン内の空気の温度を示す情報、前記空調機が動作しているか否かを示す情報、及び、前記電動ショベルに設けられたバッテリの充電率を示す情報のうち少なくとも一つを表示するように構成されている、
請求項1又は2に記載の、電動ショベルの空調システム。 - 前記通信装置は、
前記空調機の制御するための設定に関する情報を表示し、前記設定の入力を受け付けた場合に、入力を受け付けた前記設定に基づいた前記制御信号を送信し、
前記電動ショベルは、
前記第1通信部を介して前記通信装置から前記制御信号を受信した際に、空調制御を行うための許可条件を満たしていた場合に、前記制御信号に基づいて前記空調機を制御するように構成されている、
請求項1乃至3のいずれか一つに記載の、電動ショベルの空調システム。 - 前記空調制御を行うための前記許可条件とは、前記電動ショベルに設けられたバッテリの充電率に基づいた条件である、
請求項4に記載の、電動ショベルの空調システム。 - 前記電動ショベルは、
前記空調機の制御に関する情報として、前記空調機を制御するための電動ショベルの状況を示した情報を送信し、
前記通信装置は、
前記電動ショベルから、前記空調機を制御するための電動ショベルの状況を示した情報を受信し、受信した前記情報を表示する、
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の、電動ショベルの空調システム。 - 前記空調機を制御するための電動ショベルの状況を示した情報とは、前記電動ショベルの前記キャビン内の温度、前記電動ショベルに設けられたバッテリの充電率、前記電動ショベルに設けられた当該バッテリの残り運転時間、及び前記空調機の動作が停止しているか否かを示した状況のうち少なくとも一つの情報である、
請求項6に記載の、電動ショベルの空調システム。 - 前記通信装置は、
無線通信可能な前記電動ショベルが複数登録されている場合に、無線通信先の前記電動ショベルが複数示された選択画面を表示し、当該選択画面から選択を受け付けた前記電動ショベルと無線通信を行うように構成されている、
請求項1乃至7のいずれか一つに記載の、電動ショベルの空調システム。 - 前記通信装置は、
前記電動ショベルの空調の制御を開始する予定時刻の入力を受け付けた場合に、前記第2通信部が、前記制御信号及び前記予定時刻を、前記電動ショベルに送信するように構成され、
前記電動ショベルは、
時刻を計測する計時部をさらに有し、
前記第1通信部が前記制御信号及び前記予定時刻を受信した後、前記計時部で計測された前記時刻が前記予定時刻になった場合に、前記予定時刻と共に受信した前記制御信号に対応する前記空調の制御を行うように構成されている、
請求項1乃至8のいずれか一つに記載の、電動ショベルの空調システム。 - 前記通信装置は、
前記第2通信部が前記電動ショベルとの通信で異常が生じている場合、異常が生じていることを示す情報を表示するよう構成されている、
請求項1乃至9のいずれか一つに記載の、電動ショベルの空調システム。 - 外部の電源と、前記電動ショベルと、の間に所定のケーブルが接続されて、前記外部の電源から前記電動ショベルに電力を供給可能である場合に、前記制御信号に基づいて前記空調機を制御するように構成されている、
請求項1乃至10のいずれか一つに記載の、電動ショベルの空調システム。 - 無線通信を行う通信部を備えたコンピュータに対して、
前記通信部を用いた電動ショベルとの無線通信によって、前記電動ショベルのキャビン内に設けられた空調機に対する制御信号を送信する、又は前記電動ショベルから受信した、前記空調機の制御に関する情報を表示する工程を、
実行させるためのプログラム。 - 下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に設けられたキャビンと、
前記キャビン内の空調を行う空調機と、
通信装置との無線通信によって情報の送信及び受信を可能とする通信部と、を有し、
前記通信部を用いた前記通信装置との無線通信で、前記空調機に対する制御信号を受信する、又は前記空調機の制御に関する情報を送信するように構成されている、
電動ショベル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022006769A JP2023105757A (ja) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 電動ショベルの空調システム、プログラム、及び電動ショベル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022006769A JP2023105757A (ja) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 電動ショベルの空調システム、プログラム、及び電動ショベル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023105757A true JP2023105757A (ja) | 2023-07-31 |
Family
ID=87468767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022006769A Pending JP2023105757A (ja) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 電動ショベルの空調システム、プログラム、及び電動ショベル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023105757A (ja) |
-
2022
- 2022-01-19 JP JP2022006769A patent/JP2023105757A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5925782B2 (ja) | 旋回駆動装置 | |
EP4008840B1 (en) | Excavator | |
US20220412054A1 (en) | Shovel, information processing apparatus, and recording medium | |
US11851846B2 (en) | Excavator | |
JPWO2020022454A1 (ja) | 作業機械 | |
JP2024050678A (ja) | ショベル | |
JP2023105757A (ja) | 電動ショベルの空調システム、プログラム、及び電動ショベル | |
US20220314820A1 (en) | Excavator | |
US20220316176A1 (en) | Excavator | |
JP2023142206A (ja) | 電動ショベル、表示装置、及びプログラム | |
JP2023100482A (ja) | 電動ショベル | |
JP2023117976A (ja) | 電動ショベル、及び管理システム | |
JP2023176775A (ja) | 電動ショベル、ショベル管理システム、及びプログラム | |
JP7445473B2 (ja) | ショベル | |
JP2023132260A (ja) | 電動ショベル、ショベル管理システム、通信制御装置、及びプログラム | |
JP2023107646A (ja) | 電動ショベル | |
JP2023114672A (ja) | 電動ショベル | |
JP2023136111A (ja) | 電動ショベル、及びプログラム | |
JP2023150958A (ja) | 電動ショベル、ショベル管理システム、及びプログラム | |
JP2023149027A (ja) | ショベル | |
JP2023121651A (ja) | ショベル | |
WO2022210391A1 (ja) | ショベル | |
WO2023190120A1 (ja) | ショベル | |
JP2023125756A (ja) | 電動ショベル、及びショベルのシリーズ | |
JP2023145173A (ja) | 電動ショベル |