JP5695270B1 - 通信装置およびこれを備えた作業車両 - Google Patents

Abstract

識別部品としてのＩＣタグ（３０）が有する識別情報の読み込みおよびＩＣタグ（３０）への識別情報の書き込みのうち、少なくともいずれかを実行する通信装置としてのリーダーライター（１５）であって、少なくともいずれかの動作を制御する制御部としてのＣＰＵ（３２）、およびＣＰＵ（３２）からの指令により電波を出力する無線制御回路部（３５）が設けられた制御基板としてのＣＰＵ基板（２３）と、ＣＰＵ基板（２３）に対して離間して配置されたアンテナ部（２４）と、ＣＰＵ基板（２３）およびアンテナ部（２４）を電気的に接続する接続ケーブル（２６）とを備え、ＣＰＵ基板（２３）には、接続ケーブル（２６）の断線を検出する断線検出部（６１）と、断線検出部（６１）により接続ケーブル（２６）が断線していると判定した場合に、無線制御回路部（３５）からアンテナ部へ（２４）の出力を止める送信制御部とが設けられている。

Description

本発明は、非接触型の読み込み装置、書き込み装置、あるいは読書装置といった通信装置およびこれを備えた建設機械等の作業車両に関する。

建設機械に搭載される燃料フィルターやオイルフィルターは、所定の稼働時間毎に交換される消耗品（交換部品あるいは補給部品とも呼ばれる）である。

建設機械のエンジンルームやポンプルームに設置されているフィルターが交換されたことを検知するために、フィルターにＩＣ（Integrated Circuit）タグを取り付け、そのＩＣタグに記憶された情報（以下、識別情報）を読書装置（以下、リーダーライター）で読み込むことでフィルター交換を検知することが可能となる。リーダーライターをエンジンルームやポンプルームに設置すれば、定常的に識別情報を読み込むことも可能となる。リーダーライターは、ＩＣタグに対して電波を発信し、その電波を受けたＩＣタグは起動して自身が記憶している識別情報をリーダーライターに向けて電波で発信する。さらに、建設機械に搭載した無線通信機器等により、その識別情報を無線通信を介して遠隔地に送信するようにした部品管理システムが提案されている。このようなリーダーライターには、故障等なく安定して動作する信頼性が要求される。

特許文献１には、建設機械に使用される交換部品について、純正品、模倣品の識別を容易に行うことができ、模倣品を識別した場合には、機械の稼動停止指令あるいは警告を発する建設機械の交換部品識別装置が記載されている。

特開２００５−２７３１９６号公報

なお、リーダーライターを構成するＣＰＵ基板とアンテナ部との間の送信部に断線が生じて、電波の出力が不安定とならないようにしなければならない。つまり、不安定な電波の出力は、ＩＣタグに識別情報を安定的に読書きできないおそれがある。

本発明の目的は、素子等の破損を防止できるとともに、電波の出力が不安定になるのを防止できる通信装置およびこれを備えた作業車両を提供することにある。

本発明の通信装置は、作業車両に搭載され、前記作業車両の部品に、識別部品を取り付け、前記識別部品が記憶する識別情報の読み込みおよび前記識別部品への識別情報の書き込みのうち、少なくともいずれかを実行する通信装置であって、前記少なくともいずれかの実行を制御する通信制御部、および前記通信制御部からの指令により電波の出力を生成する無線制御回路部が設けられた制御基板と、前記制御基板に対して離間して配置され、前記無線制御回路部から得た出力を発信するアンテナ部と、前記制御基板および前記アンテナ部を電気的に接続する接続ケーブルとを備え、前記制御基板には、前記接続ケーブルの断線を検出する断線検出部と、前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記無線制御回路部から前記アンテナ部への出力を止める送信制御部とが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、断線検出部によって接続ケーブルの断線（接続ケーブルのコネクタ等からの抜けを含む）が検出された場合には、送信制御部により、無線制御回路部からアンテナ部への出力を止めるので、そのような出力が断線部分で全反射を起こす心配がなく、素子等を損傷させるのを防止できる。また、出力を止めることで、不安定な電波が発信されるおそれもない。

本発明の通信装置では、前記制御基板には、主電源と、前記主電源から供給された電源により前記無線制御回路部用の電源を生成する無線電源と、前記主電源から前記無線電源への電源の供給および遮断を切り換える無線電源制御部とが設けられ、前記送信制御部は、前記無線電源制御部を備え、さらに前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記主電源から前記無線電源への電源供給を遮断する切換指令を生成して前記無線電源制御部に送信する切換指令生成部とを備えることが好ましい。
本発明によれば、主電源から無線電源に供給される電源を遮断し、無線制御回路部を起動しないようにするので、アンテナ部への出力そのものが生成されないこととなり、出力の全反射や不安定な電波の発信をより確実に防止できる。

本発明の通信装置では、前記通信制御部は、前記無線制御回路部に対して伝送ラインを介して接続されるとともに、当該無線制御回路部との間での前記識別情報の通信を制御し、かつ前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記伝送ラインの電圧レベルを下げてもよく、あるいは前記通信制御部は、前記無線制御回路部に対して伝送ラインを介して接続されるとともに、当該無線制御回路部との間での前記識別情報の通信を制御し、前記伝送ラインには、前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、当該伝送ラインを電気的に遮断するリレーが設けられてもよい。
本発明によれば、断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、通信制御部が伝送ラインの電圧をローレベルにしたり、あるいは伝送ライン中に設けられるリレーによって該伝送ラインを遮断するので、通信制御部側から無線制御回路部側に電流が回り込むのを抑制でき、このような回り込み電流によって無線制御回路部が起動するのを防止できる。

本発明の通信装置では、前記制御基板には、前記接続ケーブルを含む前記アンテナ部との間の伝送ラインに接続されたプルアップ抵抗が設けられ、前記アンテナ部には、前記伝送ラインとグランドラインとを接続するプルダウン抵抗が設けられ、前記断線検出部は、前記制御基板側での前記伝送ラインの電圧を検出することが好ましい。
本発明によれば、検出される検出電圧と、プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗とにより算出される設定電圧とを比較すればよく、断線状況を簡易な回路構造で容易に判定できる。

本発明の通信装置では、前記断線検出部による断線検出は、前記作業車両のバッテリから電源が供給されて前記通信制御部が起動する際に実行されることが好ましい。
本発明によれば、通信制御部が起動されることで即座に断線判定が実施されるので、全反射や不安定な電波の発信を抑止することが可能である。

本発明の通信装置では、前記断線検出部は、前記接続ケーブルの破断、あるいは前記接続ケーブルが前記制御基板または前記アンテナと接続されるコネクタからの抜けを断線と検出することが好ましい。

本発明の通信装置は、作業車両に搭載され、前記作業車両の部品に、識別部品を取り付け、前記識別部品が記憶する識別情報の読み込みおよび前記識別部品への識別情報の書き込みのうち、少なくともいずれかを実行する通信装置であって、前記少なくともいずれかの動作を制御する通信制御部、および前記通信制御部からの指令により通信用の出力を生成する無線制御回路部が設けられた制御基板と、前記制御基板に対して離間して配置され、前記無線制御回路部から得た前記出力を発信するアンテナ部と、前記制御基板および前記アンテナ部を電気的に接続する接続ケーブルとを備え、前記制御基板には、前記接続ケーブルの断線を検出する断線検出部と、前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記無線制御回路部から前記アンテナ部への出力を止める送信制御部とが設けられ、さらに主電源と、前記主電源から供給された電源により前記無線制御回路部用の電源を生成する無線電源と、前記主電源から前記無線電源への電源の供給および遮断を切り換える無線電源制御部とが設けられるとともに、前記接続ケーブルを含む前記アンテナ部との間の伝送ラインに接続されたプルアップ抵抗が設けられ、前記送信制御部は、前記無線電源制御部を備え、さらに前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記主電源から前記無線電源への電源供給を遮断する切換指令を生成して前記無線電源制御部に送信する切換指令生成手段とを備え、前記アンテナ部には、前記伝送ラインとグランドラインとを接続するプルダウン抵抗が設けられ、前記断線検出手段は、前記制御基板側での前記伝送ラインの電圧を検出することを特徴とする。

本発明の作業車両は、以上のいずれかの通信装置を備えることを特徴としており、本発明の通信装置を備えることで、通信装置での作用効果を同様に奏する。

本発明の一実施形態に係る作業車両を示す斜視図。 ＩＣタグ付きフィルターおよび通信装置が、作業車両の機械室内に配置された状態を示す概略図。 部品管理システムの概略構成を示すブロック図。 通信装置の分解斜視図。 通信装置が組み立てられた状態を示す断面図であり、図４のＶ−Ｖ線断面図。 通信装置に用いられるＣＰＵ基板の回路ブロック図。 通信装置の制御ブロック図。 通信装置による立ち上り制御を説明するための図。 断線検出に係るフローチャート。 温度検出に係るフローチャート。 断線検出回路を説明する図。 温度検出の方法を説明する図。 機械室の内部の様子を示した上面図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の通信装置であるリーダーライター１５が搭載された作業車両の一つとしての建設機械である油圧ショベル１の斜視図である。本実施形態において、油圧ショベル１は、車両本体２と作業機３とを有する。車両本体２は、走行装置４と上部旋回体５とを有する。上部旋回体５は、機械室５Ａの内部に、エンジンＥＧなどの動力発生装置および油圧ポンプ１２等の装置を収容している。機械室５Ａは、上部旋回体５の一端側に配置されている。

本実施形態において、油圧ショベル１は、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関を動力発生装置としているが、油圧ショベル１はこのようなものに限定されない。油圧ショベル１は、例えば、内燃機関と発電電動機と蓄電装置とを組み合わせた、いわゆるハイブリッド方式の動力発生装置を備えるもの等であってもよい。

上部旋回体５は、作業機３および運転室５Ｂが配置されている側が前であり、機械室５Ａが配置されている側が後である。上部旋回体５は、運転室５Ｂを有する。さらに、上部旋回体５は、カウンタウェイト５Ｃを備えている。運転室５Ｂは、上部旋回体５に載置されている。運転室５Ｂは、機械室５Ａの前方に配置され、機械室５Ａの公報にカウンタウェイト５Ｃが配置されている。
なお、カウンタウェイト５Ｃは、作業機３との重量バランス用に設けられ、内部に重量物が充填されている。

走行装置４は、履帯４ａ、４ｂを有している。走行装置４は、図示しない油圧モータが駆動し、履帯４ａ、４ｂが回転することにより走行して、油圧ショベル１を走行させる。作業機３は、上部旋回体５の運転室５Ｂの側方側に取り付けられている。

上述のように、上部旋回体５は、作業機３および運転室５Ｂが配置されている側が前であり、機械室５Ａが配置されている側が後である。前に向かって左側が上部旋回体５の左であり、前に向かって右側が上部旋回体５の右である。

作業機３は、ブーム６、アーム７、バケット８、ブームシリンダ６Ａ、アームシリンダ７Ａ、バケットシリンダ８Ａを有する。ブーム６の基端部は、ブームピン６Ｂを介して車両本体２の前部に取り付けられており、ブーム６を揺動させることが可能である。アーム７の基端部は、アームピン７Ｂを介してブーム６の先端部に取り付けられており、アーム７を揺動させることが可能である。アーム７の先端部には、バケットピン８Ｂを介してバケット８が取り付けられており、バケット８を揺動させることが可能である。

図１３に、機械室５Ａの内部の様子を示した上面図を示す。機械室５Ａには、エンジンＥＧや油圧ポンプ１２が収納される。機械室５Ａは、上部旋回体５の一端側（後側）に配置されている。機械室５Ａの内部は、パーティション板５Ａ３によってポンプルーム５Ａ１とエンジンルーム５Ａ２とに仕切られており、後側から見て、ポンプルーム５Ａ１は右側に、エンジンルーム５Ａ２は左側に位置する。パーティション板５Ａ３は、作動油がエンジンＥＧの高温部へかからないようにする金属板である。エンジンルーム５Ａ２内には、エンジンＥＧの他、クーリングコアＣＣ等を含む冷却ユニットＣＵが収容されている。また、機械室５Ａと前側とは図示しないパーティション板によって仕切られている。冷却ユニットＣＵは、エンジンＥＧと隣接して配置されており、当該エンジンＥＧに流れる冷却水や作動油等を冷却する。

図２は、油圧ショベル１の機械室５Ａの右側にある図示しない扉を開けた時のポンプルーム５Ａ１の様子を示している。例えば、図２に示すように、機械室５Ａのポンプルーム５Ａ１には、油圧ポンプ１２に取り付けられたブラケット１１Ａが設置されている。このブラケット１１Ａには、フィルターヘッド１３Ａが取り付けられ、フィルターヘッド１３Ａにはホース１４Ａが取り付けられている。
前記フィルターヘッド１３Ａには、フィルター２０Ａが取り付けられている。このフィルター２０Ａは、エンジンオイルフィルターであり、ホース１４Ａを流れたオイルに含まれる塵埃などは、フィルター２０Ａで除去される。

また、機械室５Ａのポンプルーム５Ａ１には、ブラケット１１Ｂを介してフィルターヘッド１３Ｂが取り付けられ、フィルターヘッド１３Ｂには燃料ホース１４Ｂが取り付けられている。
前記フィルターヘッド１３Ｂには、フィルター２０Ｂが取り付けられている。このフィルターは燃料プレフィルターであり、燃料ホース１４Ｂに流れた燃料に含まれる塵埃などは、フィルター２０Ｂで除去される。
フィルターヘッド１３Ａ、１３Ｂは、フィルター２０を保持し固定するためのフィルター保持部品である。以下、フィルターヘッド１３Ａ、１３Ｂ、燃料メインフィルター２０Ｃを保持し固定するための図示しないフィルターヘッド、これらをフィルターヘッド１３と総称する場合がある。なお、燃料メインフィルター２０Ｃは、エンジンルーム５Ａ２に配置されるため、図２には図示しないが、図１３に示している。また、上述や図２に示すようにフィルター２０Ａやフィルター２０Ｂは、ホース１４Ａや燃料ホース１４Ｂを用いてポンプルーム５Ａ１内に配置され、サービスマンなどがフィルター２０の点検や交換が手元で行えるような位置に配置されている。

ポンプルーム５Ａ１の反対側、つまり油圧ショベル１の左側にエンジンルーム５Ａ２（図１３）は位置する。機械室５Ａのエンジンルーム５Ａ２には、図１３に示すように、燃料メインフィルター２０ＣがエンジンＥＧの近傍に備えてあって、図示しないフィルターヘッドを用いて取り付けられている。燃料メインフィルター２０Ｃも、燃料に含まれる塵埃などを除去する。燃料は図示しない燃料タンクから燃料プレフィルター２０Ｂ、さらに燃料メインフィルター２０Ｃへと流れ、図示しない燃料噴射装置に供給される。以上に説明した各フィルター２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、内部の濾過部材が使用により目詰まりを起こすようになるため定期的に交換が必要な部品である。その定期的な交換時期の到来は、例えば、油圧ショベル１のエンジンＥＧの稼働時間を計時するサービスメータが示す累積稼働時間によって判断することができる。なお、本実施の形態においては、燃料プレフィルター２０Ｂを備えた油圧ショベル１を示している。ただし、燃料プレフィルター２０Ｂを備えない油圧ショベル１、あるいは燃料プレフィルター２０Ｂを複数備えた油圧ショベル１を用いることもできる。

図３は、部品管理システムの概略構成を示すブロック図である。 図３において、各フィルター２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃには、各フィルター２０を識別する識別情報が記憶された識別部品であるＩＣタグ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが取り付けられている。ＩＣタグ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃには、部品の種類を特定する品番、部品の製造日、同じ品番の部品のなかで個々の部品を特定するシリアル番号（製造番号）、部品の製造元を示すサプライヤコード等といった識別情報が記憶されている。
機械室５Ａには、前記ＩＣタグ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃに記憶された識別情報を読み込むリーダーライター（読書装置）１５がブラケット１６を介して取り付けられている。なお、本実施形態では、リーダーライター１５を用いた場合について説明するが、識別情報の読み込みと書き込みの両者を実行することが可能なリーダーライター１５に限らず、ＩＣタグ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの識別情報を読み込むだけの機能を実行することが可能なリーダー（読み込み装置）を通信装置として用いた場合でも本発明は適用可能である。さらに、ＩＣタグ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃに情報を書き込むだけの機能を実行することが可能なライター（書き込み装置）を通信装置として用いた場合でも本発明は適用可能である。

［作業車両の部品監視システム］
次に、各フィルター２０Ａ，２０Ｂ，２０ＣのＩＣタグ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃに記憶された識別情報を利用した部品監視システムについて図３を参照して説明する。
部品監視システムは、管理センタ１００と、油圧ショベル１と、管理センタ１００および複数の油圧ショベル１間で識別情報を送受信する通信ネットワーク１１０とを備える。
管理センタ１００は、複数の作業車両の識別情報を含む各種情報を一元的に管理する。つまり管理センタ１００は、識別情報に限らず各作業車両の累積稼働時間の情報や故障情報等の各種情報も各作業車両から無線通信を介して取得し管理する。管理センタ１００の管理サーバ１０１は、油圧ショベル１の識別情報を管理、記憶する。

通信ネットワーク１１０は、無線通信によるデータ通信用のネットワークであり、携帯電話網や衛星通信網を利用している。
作業車両である油圧ショベル１には、通信ネットワーク１１０で通信するためのアンテナ２０１に接続された通信端末２０２を有する通信コントローラ２００が設けられている。また、油圧ショベル１には、エンジンコントローラ２１１、ポンプコントローラ２１２、モニタ装置２１３、リーダーライター１５が設けられている。エンジンコントローラ２１１は、図示しない燃料噴射装置からエンジンＥＧへ噴射される燃料量を制御し、エンジン出力を調整する。また、ポンプコントローラ２１２は、油圧ポンプ１２や図示しない油圧モータの斜板の角度を制御し、作動油の吐出量を調整する。モニタ装置２１３は、燃料の残量を表示したり油圧ショベル１の動作条件を設定したりする機能を備える。なお、本実施形態では、リーダーライター１５として２台のリーダーライター１５Ａ、１５Ｂが設けられている。リーダーライター１５は、一台だけでもよく、２台以上あってもよい。リーダーライター１５と各ＩＣタグ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃとの通信状態は、相対位置関係によって決まるため、複数のリーダーライター１５を設ければ、ＩＣタグの識別情報を確実に読み込むことができ、あるいは複数のＩＣタグから識別情報を読み込むことができる。これらの機器と通信コントローラ２００とは、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）といった車体内ネットワーク２１０で接続されて、互いにデータ通信可能に接続されている。

リーダーライター１５Ａは、図２に示したように、ポンプルーム５Ａ１に設けられ、リーダーライター１５Ｂは、エンジンルーム５Ａ２に設けられるが、本実施形態では、リーダーライター１５Ａ，１５Ｂのそれぞれが、各フィルター２０Ａ，２０Ｂ，２０ＣのＩＣタグ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃと通信可能である。なお、以下の説明において、ＩＣタグ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを、ＩＣタグ３０と総称する場合がある。また、リーダーライター１５Ａ、１５Ｂを、リーダーライター１５と総称する場合がある。

このようなリーダーライター１５は、オペレータが、図示しないキースイッチを操作することで、油圧ショベル１のエンジンＥＧを始動させた際に、図示しないバッテリから電源が供給され、作動する。
ただし、通信コントローラ２００がタイマー機能を備えて一日に一回など定期的にリーダーライター１５を作動し、また、管理センタ１００の管理者や油圧ショベル１のオペレータの操作指示によって、不定期にリーダーライター１５を作動してもよい。つまり、管理者が管理センタ１００から通信ネットワーク１１０を介して所定の起動信号を油圧ショベル１に送信し、通信コントローラ２００が、その起動信号を受信した際、リーダーライター１５を起動させるようにしてもよい。あるいは、油圧ショベル１のオペレータが所定の起動信号を発生するための操作ボタンを操作した際、通信コントローラ２００が、その起動信号を受信した場合にリーダーライター１５を起動させるようにしてもよい。さらに、フィルターヘッド１３にフィルター２０の脱着を検出するセンサを設け、このセンサ出力に応じてリーダーライター１５を作動してもよい。以上のような各種の起動要因によりリーダーライター１５が起動することで図示しないバッテリからリーダーライター１５に電源が供給され、図９に示した、断線の検出に対応した電源遮断のフロー、あるいは図１０に示した、温度検出に対応した電源遮断のフローが実行される。

そして、通信コントローラ２００は、作動したリーダーライター１５を介してＩＣタグ３０の識別情報を読み込んだり、ＩＣタグ３０に新たな識別情報を書き込んだり、古い識別情報を更新したりする。
通信コントローラ２００は、ＩＣタグ３０から読み込んだ識別情報を、通信端末２０２、アンテナ２０１、通信ネットワーク１１０を介して管理センタ１００の管理サーバ１０１に送信する。なお、以上に説明したような通信コントローラ２００の機能を他のコントローラ、例えばポンプコントローラ２１２が備えていてもよい。

以上の部品監視システムによれば、管理サーバ１０１は、リーダーライター１５によって読み込まれたＩＣタグ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの識別情報を取得することで、作業車両である油圧ショベル１から離れた場所において、フィルター２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの装着時期を把握できる。このため、管理サーバ１０１は、作業車両における各フィルター２０Ａ，２０Ｂ、２０Ｃの交換時期を容易にかつ確実に管理できる。また、作業車両をメンテナンスするサービスマンに、各フィルター２０Ａ，２０Ｂ、２０Ｃの交換時期を通知することができる。このため、サービスマンは、顧客の作業車両のフィルター交換サービスを適切な時期に確実に行うことができる。
このように、ＩＣタグ３０の識別情報を、リーダーライター１５で確実に取得することは、上記に示したような部品管理上、非常に重要である。

［機械室内の構成］
次に、フィルター２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）に付いて説明する。
上記あるいは、図２、３に示すように、機械室５Ａには、オイルフィルター２０Ａや燃料プレフィルター２０Ｂ、燃料メインフィルター２０Ｃ等のＩＣタグ付きフィルター（以下、フィルターと略す）２０が取り付けられている。
また、機械室５Ａには、フィルター２０に装着されたＩＣタグ３０の識別情報を読み込むリーダーライター１５（１５Ａ，１５Ｂ）が設けられている。

［リーダーライター］
本実施形態のリーダーライター１５は、例えば、９００ＭＨｚのＵＨＦ帯の電波を用いてＩＣタグ３０と送受信するものである。この周波数帯の電波であれば、１ｍ程度離れたＩＣタグ３０とも交信できるため、油圧ショベル１のエンジンルーム５Ａ２やポンプルーム５Ａ１内でも利用できる。

図４は、通信装置であるリーダーライター１５の分解斜視図を示す。また、図５は、通信装置であるリーダーライター１５が組み立てられた状態を示す断面図であり、図４のＶ−Ｖ線断面図である。なお、図５は、コネクタ２３Ａ、開口部２２Ｈ、ブリーザ２２Ｃ、ブリーザ保護部材２２Ｄの図示は省略している。リーダーライター１５は、アルミダイキャスト等の金属製のベースプレート２１と、図４に示すＹ方向に所定の深さを持った箱状の樹脂製カバー２２とで外装を構成する。これらベースプレート２１およびカバー２２により形成された内部空間内には、制御基板としてのＣＰＵ基板２３と、図４，５に示すＹ方向に離間して収容され、かつ後述の無線制御回路部３５から得た出力を電波として発信するアンテナ部（以下、アンテナ基板と賞する場合もある）２４と、ＣＰＵ基板２３における電子部品等（以下、素子）などの部品実装面を覆う金属製のシールド部材２５とが収容され、ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４とは、接続ケーブル２６によって電気的に接続される。アンテナ部２４は、基板上にアンテナのパターンが形成され、そのアンテナにコネクタ２６Ａが接続されたものである。そして、ＣＰＵ基板２３に取り付けられたコネクタ（レセプタクル）２３Ａが下向きとなるように、リーダーライター１５はエンジンルーム５Ａ２およびポンプルーム５Ａ１（図２参照）の両方に配置される。コネクタ２３Ａは、カバー２２に設けられた開口部２２Ｈから露出し、このコネクタ２３Ａには、車体内ネットワーク２１０用の通信ケーブルや、バッテリからの電源ケーブル等が接続されたコネクタが雄雌嵌合される。

ベースプレート２１およびカバー２２は、環状のシール材２７が介装された状態で互いにスクリュー２８によって結合される。ベースプレート２１には、車両本体２の金属フレームに図示しないスクリュー等を介して接地される接地部２１Ａが設けられている。ベースプレート２１とＣＰＵ基板２３のグランドラインとは、ＣＰＵ基板２３に取り付けられた図示しない弾性導通部材を介して導通されている。ベースプレート２１には、適宜な位置に適宜な数の放熱シート２１Ｂが貼付され、放熱シート２１Ｂと接触するようにＣＰＵ基板２３を配置することで、ＣＰＵ基板２３で発生した熱をベースプレート２１に伝導させ放熱させる。

カバー２２の材質は、一般的な電子機器の筐体に採用される樹脂であれば任意であるが、リーダーライター１５が過酷な温度環境で用いられる本実施形態では、グラスファイバーを含む樹脂を採用し、耐環境性を向上させている。なお、カバー２２には、コネクタ２３Ａが配置される部分に開口部２２Ｈを設けている。さらに、カバー２２には、開口部２２Ｈと同一面上にブリーザ２２Ｃ及びブリーザ保護部材２２Ｄが設けられている。ブリーザ２２Ｃは、リーダーライター１５の内部と外部の気圧を同一にさせ、リーダーライター１５内部で結露が起きることを防止するために設けられている。ブリーザ保護部材２２Ｄは、リーダーライター１５を油圧ショベル１に取り付けるときなどにブリーザ２２Ｃを損傷させることがないように保護することを目的としたものである。

ベースプレート２１が金属製で、カバー２２が樹脂製であるのは、カバー２２側を通して電波の送受信を行うためである。アンテナ部２４から発信された電波のうちベースプレート２１側に向けて進んだ電波は、該ベースプレート２１で反射し、反対側にあるカバー２２側から発信される。このように、電波の送受信にあたって方向性を持たせることで、発信先に配置される各フィルター２０のＩＣタグ３０へ必要な強度を持った電波が確実に届き、また各ＩＣタグ３０からの電波を感度よく受信可能にしている。

カバー２２の内側には、ＣＰＵ基板２３およびアンテナ部２４をスクリューで固定するための複数の取付ボス２２Ａが設けられている。カバー２２の内側の底面２２Ｂから該ベースプレート２１に向けて延設された取付ボス２２ＡにＣＰＵ基板２３が当接され、ＣＰＵ基板２３はシールド部材２５と共にスクリュー２９によってカバー２２に固定される。また、図５は、ＣＰＵ基板２３に対応した取付ボス２２Ａのみを図示しているが、アンテナ部２４も同様な取付ボス２２Ａに当接され、スクリュー２９によってアンテナ部２４はカバー２２に固定される。ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４とは、、図４、図５に示したＹ方向に沿って離間して配置されている。ＣＰＵ基板２３は、ベースプレート２１に近接した位置にあり、アンテナ部２４は、ベースプレート２１から図４、図５に示したＹ方向に離間した位置にある。

このようなＣＰＵ基板２３およびアンテナ部２４は、互いに分離して設けられているが、ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４とを同一基板として一体に構成することは可能である。しかしこの場合、電波の出力を十分に出すためには、電波発信回路等が形成されるＣＰＵ基板部分に対してアンテナ部分を面内方向（図４、図５に示すＸ方向あるいはＺ方向）に離間させる必要がある。この際、用いられる基板の面積は大きなものとなり、リーダラーターの投影面積が大きくなって大型化する。従って、ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４とを面内方向に対して直行する方向（Ｙ方向）に離すことで、投影面積を小さくし、リーダーライター１５の小型化を実現している。

また、電波の発信状態などを確認してアンテナ部２４の設計寸法等を調整あるいは変更したい場合がある。この場合、ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４とを一体化してしまっていると、その調整等のために、一体化された基板全体を設計あるいは製作し直さなければならない。これに対して、本実施形態のようにＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４とが分離していると、アンテナ部２４のみを作り直したり、取り換えたりすればよく、調整や設計変更などにおいて、コストや手間の面で有利である。
そして、前述したように、ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４とが離間していることで、必要な強度をもった電波をＩＣタグ３０に発信できる。

シールド部材２５は、ＣＰＵ基板２３の周囲からの妨害電波といったノイズの影響を受けずに、ＣＰＵ基板２３に実装された素子が安定して動作することができるよう、ノイズの侵入を遮蔽する役割を有する。シールド部材２５は、金属製の薄板鋼板を板金加工して製作された箱状の形を有しており、ＣＰＵ基板２３に搭載された素子を覆うように取り付けられる。接続ケーブル２６は、高周波用の同軸ケーブルであり、ＣＰＵ基板２３およびアンテナ部２４の基板に対し、コネクタ２６Ａ（図５）を介して接続されている。接続ケーブル２６は、芯線と芯線の周囲を覆うシールド線により構成されている。

［ＣＰＵ基板の構成］
図６には、ＣＰＵ基板２３の回路ブロックが示されている。
ＣＰＵ基板２３上には、主電源３１、通信制御部としてのＣＰＵ３２、無線電源３３、無線電源制御部３４、無線制御回路部３５、温度検出部としての複数の温度センサ３６（３６Ａ、３６Ｂ）が設けられている。

主電源３１は、コネクタ２３Ａを介して供給される外部電源をもとにＣＰＵ３２用の電源および無線電源３３用の電源を生成して、それぞれに供給する。
ＣＰＵ３２は、車体内ネットワーク２１０を通して入力される指令を無線制御回路部３５のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification；電波個体識別）チップ４１にコマンド信号（指令）として引き渡したり、ＲＦＩＤチップ４１からのコマンド信号を車体内ネットワーク２１０に送信したりすることを含め、リーダーライター１５全体の動作制御を司る。
無線電源３３は、主電源３１から供給された電源をもとに無線制御回路部３５で要求される複数の電源を生成する。生成される電源の１つは、ＲＦＩＤチップ４１自身を起動するための電源であり、他の１つは、ＲＦＩＤチップ４１内の別の回路を起動させる電源であり、さらに他の１つは、無線制御回路部３５を構成するパワーアンプ４４（後述）を起動するための電源である。
無線電源制御部３４は、ＣＰＵ３２からの指令信号により動作し、主電源３１から無線電源３３への電源供給を可能にしたり、電源を遮断したりする。なお、変形例にて後述するように、無線電源制御部３４は、電源を遮断するだけではなく、供給する電源の大きさを低減させるようなものであってもよい。

無線制御回路部３５は、ＲＦＩＤチップ４１の他、送信側のデータ伝送ラインのインピーダンスマッチングを行うバラン（平衡-不平衡変換器）４２、要求される周波数帯域以外の出力を除去するバンドバスフィルター等のフィルター回路４３、ＲＦＩＤチップ４１からの出力を増幅させるパワーアンプ４４、アンテナ部２４側への送信と、アンテナ側からの受信とをパワーを減衰させることなく制御するカプラー（方向性結合器）４５、ノイズ等の余計な周波数帯域の入力を除去するフィルター回路４６、受信側のデータ伝送ラインのインピーダンスマッチングを行うバラン４７等の素子を備えた高周波回路として形成されている。なお、データ伝送ラインとは、識別情報をＩＣタグ３０に送信する場合は、ＲＦＩＤチップ４１からバラン４２、フィルター回路４３、パワーアンプ４４、カプラー４５へと続き、さらに接続ケーブル２６がアンテナ部２４に至るまでのラインが、データ伝送ラインに相当する。一方、識別情報をＩＣタグから受信する場合は、接続ケーブル２６がアンテナ２４に接続されているところからカプラー４５、フィルター４６、バラン４７へと続きＲＦＩＤチップ４１に至るまでのラインが、データ伝送ラインに相当する。すなわち、フィルター回路４６とバラン４７は識別情報をＩＣタグ３０から受信した際に利用される。
温度センサ３６は、サーミスタ等で構成され、ＣＰＵ基板２３周辺の温度、すなわち、素子がおかれる環境の温度を検出する。具体的に温度センサ３６は、ＣＰＵ３２に近い位置の基板上に実装されて、ＣＰＵ基板２３の実装面付近の温度を検出可能に設けられている。

無線制御回路部３５を構成する素子のうち、ＲＦＩＤチップ４１は、ＣＰＵ３２からのコマンド信号に基づき、ＩＣタグ３０からの識別情報の読み込みや、ＩＣタグ３０への情報の書き込みを制御するために電波を出力、発信するものである。
また、ＲＦＩＤチップ４１は、カプラー４５からフィードバックライン４８を通して戻される自身の出力を監視しており、適正な大きさの出力が確保されるように機能する。
なお、２つのリーダーライター１５Ａ、１５Ｂを備えた本実施形態のような場合、同じＩＣタグ３０の識別情報が、２つのリーダーライターの各々で読み込むことができるようにリーダーライター１５Ａ、１５Ｂの設置位置を定めれば、それぞれのＲＦＩＤチップ４１がＩＣタグ３０との送受信を実行することとなり、読み込み動作では、同じＩＣタグ３０の識別情報が別々のＲＦＩＤチップ４１で読み込まれ、最終的に管理サーバ１０１に送信される。このことにより、仮に後述するような一方のリーダーライター１５で断線や温度状態に不安定な状態が認められ、機能不能に陥った場合でも、他方のリーダーライター１５でＩＣタグ３０の識別情報を読み込み、管理サーバ１０１にその識別情報を送信することが可能である。

以上に説明したＣＰＵ基板２３は、アンテナ部２４とは分離していることから、接続ケーブル２６を介して導通がとられている。振動等の何らかの理由により、接続ケーブル２６がコネクタ２６Ａから外れた状態や接続ケーブル２６が破断した状態を断線状態、あるいは単に断線と定義する。導通がとれていない状態でＲＦＩＤチップ４１からの出力により、電波の発信が行われると、接続ケーブル２６の接続が外れているコネクタ２６Ａや接続ケーブル２６の断線分部において、出力された電波の全反射が起こり、ＣＰＵ基板２３の回路中の素子にダメージを与えかねず、不安定な電波の出力がなされる。

また、極寒となる寒冷地や酷暑となる地域にて油圧ショベル１が稼働することがあり、さらにリーダーライター１５は、熱源となるエンジンＥＧや油圧ポンプ１２等の近傍に設置されることから、過酷な温度環境下でリーダーライター１５は動作しなければならない。リーダーライター１５を構成する素子は、使用可能な温度範囲が決まっており、所定の温度範囲以外で使用すると、安定した動作を確保できないことが予想される。素子の使用温度範囲には、非動作時に素子が損傷しないような温度範囲と、動作時に素子が損傷せずに動作を保障できるような温度範囲（動作保障温度範囲）とがある。本実施形態では、その動作保障温度範囲に対し、余裕を見込んで、その範囲を若干狭くした使用温度範囲を設定して、温度検出に対応した電源遮断（図１０参照）を実行する。なお、本実施形態では、無線制御回路部３５を構成する素子の中で最も動作保障温度範囲が狭い（高温側の上限が低く低温側の上限が高い）素子であるＲＦＩＤチップ４１を基準に使用温度範囲を設定する。無線用の素子についても安定して動作することが推奨されている温度範囲が決まっており、その温度範囲外の温度環境下で使用された場合は、電波の出力が不安定となる可能性がある。
このため、本実施形態でのＣＰＵ３２は、接続ケーブル２６の接続状態、接続ケーブル２６の破断状態を監視し、上述で定義したような断線が発生している場合には、電波の出力が不安定とならないようにする各種手段を備える。ＣＰＵ３２はまた、ＣＰＵ基板２３の実装面付近の温度が所定範囲外にあるときにも、電波の出力が不安定とならないようにする各種手段を備える。

［ＣＰＵの構成］
以下には、ＣＰＵ３２の全体構成について説明する。
図７において、ＣＰＵ３２は、外部入出力部５１、コマンド入出力部５２、および演算処理部５３を備える。さらに、演算処理部５３は、断線検出部６１、切換指令生成部６２、検出温度取得部６３、温度差演算部６４、温度判定部６５、応答確認部６６、およびコマンド入出力部制御部６７を備える。切換指令生成部６２および前記無線電源制御部３４が、送信制御部を形成する。

外部入出力部５１は、車体内ネットワーク２１０を介して送受信する指令信号や情報の入出力、温度センサ３６からの検出信号の入力、電源の入力、およびＣＰＵ３２を各部６１〜６７として機能させるソフトウエアを図示しない記憶部から読み込む、といったことを行う。
コマンド入出力部５２は、ＲＦＩＤチップ４１との間でコマンド信号の入出力を行う。
演算処理部５３は、リーダーライター１５全体の制御に関する処理を実行するとともに、各手段６１〜６７による処理を実行する。

演算処理部５３の断線検出部６１は、ＣＰＵ３２の起動にあわせて接続ケーブル２６の破断や、接続ケーブル２６のコネクタ２６Ａからの抜けなど、ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４との間のデータ伝送ラインでの断線を検出する。その断線検出の具体的な検出方法としては、例えば、図１１に示す断線検出回路が用いられる。
図１１において、断線検出回路では、ＣＰＵ基板２３側において、データ伝送ライン上に所定の抵抗値を有するプルアップ抵抗Ｒ１を設け、アンテナ２４部側において、データ伝送ラインとグランドラインとの間にプルアップ抵抗Ｒ１と同じ抵抗値のプルダウン抵抗Ｒを設け、ＣＰＵ３２が伝送ライン上のＰ点における電圧Ｖinを監視する。そして、接続ケーブル２６を介して正常に導通しているときのＰ点での出力電圧Ｖinと、断線したとき電圧Ｖinとの違いをみて、断線を検出することが可能である。正常時には、Ｖin＝（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｖcで示される計算式で求められる電圧が、Ｐ点にかかる。ここで、Ｖcはプルアップ抵抗Ｒ１に印加される電圧であって、所定の大きさをもった電圧である。しかし、同軸ケーブルで構成された接続ケーブル２６の芯線およびシールド線の少なくともいずれかが破断、あるいは接続ケーブル２６がコネクタ２６Ａから外れた状態となると、上記の式におけるＲ２は無限大の大きさになり、Ｒ２をＲ１とＲ２との和で割った値、すなわち上記の式の（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））で求まる値が略１となる。従って、断線時は、上記の式により、Ｖin＝１×Ｖc、つまりＶin＝Ｖcという関係が成立する。この関係が成立した場合、ＣＰＵ３２は接続ケーブル２６が断線していると判断する。

切換指令生成部６２は、ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４との間で断線が生じていると断線検出手段６１が判定した場合に、無線電源制御部３４に対して電源供給を遮断する指令信号（オフ信号）を送信し、ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４との間が正常に接続されていると断線検出部６１が判定した場合に、電源供給を許可する指令信号（オン信号）を送信する。

断線時にオフ信号が送信されると、無線電源制御部３４はオープン状態を形成し、主電源３１から無線電源３３への電力供給を遮断する。このことにより、ＲＦＩＤチップ４１に電源が供給されず、ＲＦＩＤチップ４１が起動できない状態に維持される。従って、ＲＦＩＤチップ４１からアンテナ部２４側への電波の出力が行われず、全反射による素子の損傷や、想定外の出力を有した電波が発信されるのを防止できる。なお、断線に起因して行われる電源の遮断は、ＣＰＵ３２が再起動されるまでは少なくとも維持される。

検出温度取得部６３は、温度センサ３６Ａ，３６Ｂの双方より得られる検出温度を所定時間毎に取得し、所定の回数（Ｎ回）取得するまで繰り返す。検出温度取得部６３はさらに、Ｎ回の取得を指定期間繰り返す。
温度差演算部６４は、検出温度取得部６３で取得されたＮ回の検出温度を移動平均し、指定期間毎の移動平均温度を温度センサ３６Ａ，３６Ｂ別に算出する。また、温度差演算部６４は、前記指定期間経過後において、最後の指定期間で求めた温度センサ３６Ａ側の移動平均温度と、温度センサ３６Ｂ側の移動平均温度との温度差を算出する。

温度判定部６５は、温度センサ３６Ａ，３６Ｂにより検出された温度に基づき、ＣＰＵ基板２３に実装された素子が使用温度範囲内の環境にあるか否かを判定する。また、各温度センサ３６Ａ、３６Ｂにより検出された温度に基づき、温度差演算部６４で演算された各温度の温度差が所定範囲内に入っているか否かの判定を行う。検出される温度には上限値および下限値といった管理限界値が設定されており、温度判定部６５は、各移動平均温度の少なくともいずれかが使用温度範囲内であるか、すなわち管理限界値から外れているか否かを監視している。そして、温度判定部６５は、温度差演算部６４で算出された各温度センサ３６Ａ、３６Ｂの移動平均温度の温度差が所定範囲を超えている場合に、温度センサ３６Ａ，３６Ｂのいずれかに不安定な状態が認められるとの判定をするとともに、各移動平均温度の少なくともいずれかが管理限界値を超えた温度が検出された場合には、ＣＰＵ基板２３の実装面付近の温度が想定以上に高いか、または低いと判定する。このような温度検出についての処理については、詳細を後述する。

ここで、前述の切換指令生成部６２は、温度センサ３６Ａ，３６Ｂのいずれかに不安定な状態が認められると温度判定部６５が判定したか、ＣＰＵ基板２３の実装面付近の温度が想定以上に高いか、または低いと温度判定部６５が判定した場合にも、無線電源制御部３４に対して電源供給を遮断する指令信号（オフ信号）を送信し、主電源３１から無線電源３３への電力供給を遮断する。

以上のように、アンテナ部２４の断線時と同様に、温度センサ３６Ａ，３６Ｂのいずれかに不安定な状態が発生した場合や、温度センサ３６Ａ，３６Ｂのいずれかによる検出温度が使用温度範囲を超えた場合、ＲＦＩＤチップ４１に電源が供給されず、ＲＦＩＤチップ４１が起動できない状態に維持される。従って、温度が正しく検出されない状態で各素子が使用されたり、使用温度範囲を超えた状態で各素子が使用されたりするのを防止でき、やはり想定していない出力の電波が発信されるのを防止できるうえ、素子に不具合が生じるのを防止できる。なお、温度に起因して行われる電源の遮断は、不安定な状態が認められると判定された温度センサが安定な状態に戻ったあるいは検出された温度が使用温度範囲内に戻ったと、温度判定部６５が判定した場合において解除される。つまり、切換指令生成部６２がオン信号を送信し、無線電源３３からＲＦＩＤチップ４１に電源が供給される。

このように、検出温度に基づいて無線電源３３への電源供給を遮断することで、次のような効果がある。すなわち、例えば、パワーアンプ４４では、温度が使用温度範囲の上限値を超えると、その性能が劣化するため、この劣化を補うためにＲＦＩＤチップ４１は、許可されていない他の周波数帯域の電波を発信する可能があるが、これを防止できる。また、フィルター回路４３，４６は、使用温度範囲の上限値を超えると、用いられている接着剤等が軟化して構造上の不具合が生じる可能性があるうえ、使用温度範囲の上限値および下限値のいずれかでも超えた場合には、除去される周波数帯域にくるいが生じるおそれがある。

応答確認部６６は、ＣＰＵ３２がＲＦＩＤチップ４１へ送信したコマンド信号に対し、ＲＦＩＤチップ４１から返信されてくるコマンド信号を監視している。応答確認部６６によりＲＦＩＤチップ４１から返信コマンド信号が送信されてこないと判定された場合には、何らかの不具合が生じているものとして切換指令生成部６２は、無線電源制御部３４に対して電源供給を遮断する指令信号（オフ信号）を送信し、主電源３１から無線電源３３への電力供給を遮断する。つまり、原因不明の不具合が生じている場合、安定して動作することが確保できないとして、電源供給を遮断するのである。

コマンド入出力部制御部６７は、無線電源制御部３４により無線電源３３への電源供給が遮断されている状態において、ＣＰＵ３２とＲＦＩＤチップ４１との間の通信ポート、すなわちコマンド入出力部５２の通信ポートをＬＯＷレベル（例えば、電圧が約０Ｖ）に設定する機能を有する。

主電源３１から無線電源３３への電力供給が遮断されていることで、ＲＦＩＤチップ４１には電源が供給されず、ＲＦＩＤチップ４１が起動していない。しかしながら、ＣＰＵ３２が起動していることにより、ＣＰＵ３２と無線制御回路部３５とを結ぶ通信ポート、つまりコマンド入出力部５２には所定の電圧がかかっている。このような状態では、ＣＰＵ３２とＲＦＩＤチップ４１とが物理的に伝送ラインでつながっていることから、ＣＰＵ３２側からＲＦＩＤチップ４１側に向けて電流の回り込みが生じる可能性がある。このような電流は、ＲＦＩＤチップ４１側のコンデンサ等に充電されることとなり、条件によってはパワーアンプ４４等の電源として用いられ、所定の出力を持った想定外の電波が外部に発信されるおそれがある。

そこで本実施形態では、無線電源制御部３４により無線電源３３への電源供給が遮断されたならば、コマンド入出力部制御部６７がコマンド入出力部５２とＲＦＩＤチップ４１をつなぐ伝送ラインの電圧を、ＬＯＷレベル（電圧が約０Ｖ）に設定し、そのようなＣＰＵ３２側からＲＦＩＤチップ４１側に向けて回り込む電流がＲＦＩＤチップ４１側に流れるのを防止する。なお、本実施形態のようにＣＰＵ３２を用いて上記の電流の回り込みを防ぐのではなく、コマンド入出力部５２とＲＦＩＤチップ４１をつなぐ伝送ラインを電気的に遮断するように、例えば、その伝送ラインにリレーを組み込んで、無線電源制御部３４により無線電源３３への電源供給が遮断されたならば、リレーを作動させ伝送ラインを遮断し、電流がＲＦＩＤチップ４１側に流れるのを防止してもよい。

［無線電源制御部の構成］
次に、無線電源制御部３４が有する一機能について説明する。
図８は、通信装置の立ち上り制御を説明する図であって、横軸に時間（Ｔ）をとり、縦軸に各電源電圧の立ち上りの変化、あるいは制御信号の変化を示している。図７に示すように、無線電源制御部３４は、立ち上げ制御部７１を備える。この立ち上げ制御部７１は、ＣＰＵ３２からのオン信号を受信すると先ず、図８に示すように、無線電源３３に電源を供給し始め、無線電源３３に対して先ず、ＲＦＩＤチップ４１を起動する電源を生成させる（図８（ａ））。この後、ＲＦＩＤチップ４１へ供給される電源の電圧がある割合まで立ち上がると（本実施形態では９０％）、制御信号を無線電源３３に送信する（図８（ｂ））。無線電源３３では、この制御信号の受信をトリガとして、パワーアンプ４４起動用の電源およびＲＦＩＤチップ４１の他の回路への電源を生成する（図８（ｃ）、（ｄ））。
このように、無線制御回路部３５の中でも、制御する側の主体となるＲＦＩＤチップ４１自身を先ず始めに起動し、次いで、周辺素子や周辺回路に電源を供給して順に立ち上げることで、無線制御回路部３５を安定的に動作させるようにしている。

［電源遮断のフロー］
以下には、図９のフローチャートに基づき、断線の検出に対応した電源遮断のフローについて説明し、また、図１０のフローチャートに基づき、温度検出に対応した電源遮断のフローについて説明する。
図９において、キースイッチ信号などの起動要因となる信号を受信した主電源３１は、ＣＰＵ３２に電源を供給し、ＣＰＵ３２を起動する。ＣＰＵ３２が起動すると先ず、ＣＰＵ３２の断線検出部６１は、図１１に示すように、断線検出用の電圧（Ｖin）を取得し、取得した電圧（Ｖin）と予め決められた設定電圧（上述の式により求まる電圧）とを比較する（ＳＴＰ１）。比較の結果、取得電圧と設定電圧とが一致した場合、断線検出部６１は、ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４との間が正常に導通していると判定する（ＳＴＰ１、ＹＥＳ）。
次いで、切換指令生成部６２は、無線電源制御部３４に対してオン信号を送信する（ＳＴＰ２）。
そうすると、主電源３１から無線電源３３に電源が供給されるとともに、無線電源３３からＲＦＩＤチップ４１に電源が供給され、このＲＦＩＤチップ４１を含む無線制御回路部３５が起動し、リーダーライター１５が通常の使用状態となる。

一方、ＳＴＰ１において、取得電圧（Ｖin）が設定電圧（上述の式により求まる電圧）と一致しない場合、つまりＶinがＶcに等しくなる場合、断線検出部６１は、ＣＰＵ基板２３とアンテナ部２４との間が断線していると判定する（ＳＴＰ１、ＮＯ）。
この場合、切換指令生成部６２は、無線電源制御部３４に対してオフ信号を送信する（ＳＴＰ３）。
そうすると、主電源３１から無線電源３３へは電源が供給されず、無線電源３３ではＲＦＩＤチップ４１用の電源や、その他の如何なる電源も生成されない。このため、ＲＦＩＤチップ４１からの出力が送信されることはなく、断線部分での全反射による素子の損傷、および想定外の電波が送信されるのを防止できる。

次に温度検出に対応した電源遮断のフローについて図１０および図１２を用いて説明する。通常の使用状態にあるリーダーライター１５では、ＣＰＵ３２の検出温度取得部６３が温度センサ３６Ａ，３６Ｂからの検出温度ｔ１，ｔ２を所定時間ＩＮＴ毎に取得し（ＳＴＰ１）、所定の回数（Ｎ回）取得するまで繰り返す。検出温度取得部６３はさらに、Ｎ回の取得を指定期間ＴＭの間繰り返す（ＳＴＰ２）。なお、Ｎ回は予め設定されている回数である。
そして、温度の検出が指定回数Ｎに達しない場合にはこれを繰り返し（ＳＴＰ２、ＮＯ）、この取得最中にあって温度差演算部６４は、検出温度取得部６３で取得されたＮ個の検出温度の群を指定期間ＴＭの間に複数群取得して移動平均し、温度センサ３６Ａ，３６Ｂ別の指定期間毎（ＴＭ１、ＴＭ２・・・）の移動平均温度Ｔ１，Ｔ２を算出する。また、温度差演算部６４は、最後の指定期間で求めた温度センサ３６Ａ側の移動平均温度Ｔ１と温度センサ３６Ｂ側の移動平均温度Ｔ２との温度差ΔＴを算出する（ＳＴＰ３）。

図１０のＳＴＰ２で行われる処理について、図１２を用いて具体的に説明する。以下に説明する処理は、検出温度取得部６３によって実行され移動平均温度Ｔ１、Ｔ２が求められる。温度センサ３６Ａ，３６Ｂは、所定時間ＩＮＴ毎に検出温度ｔ１，ｔ２を取得するが、指定期間ＴＭ１において、最初の指定回数Ｎの設定の下に取得した検出温度を、ここでは、ｄ１１〜ｄ１ｎとする。そして、指定期間ＴＭ１が経過していなければ、次の指定回数Ｎの設定の下に検出温度（ｄ２１〜ｄ２ｎ）を取得する。指定回数Ｎの設定の下に取得された検出温度の各群（ｄ１１〜ｄ１ｎ、ｄ２１〜ｄ２ｎ、・・・）は、それぞれ平均値（Ａ１、Ａ２、・・・）が求められる。例えば、指定期間ＴＭ１の間に、Ａ１〜Ａ４までの４つの平均値を求めることができたとする。それら４つの平均値のさらに平均値を求め移動平均温度Ｔ１あるいはＴ２とする。指定期間ＴＭは、図１２に示すように、指定回数Ｎの温度検出が実行される毎に指定期間ＴＭのカウントがスタートして、順次、移動平均温度Ｔ１あるいはＴ２が求められる。そして、温度差演算部６４は、最後の移動平均温度Ｔ１とＴ２の差を求め温度差ΔＴを求める。このように移動平均温度を求めることで、温度センサ３６Ａ，３６Ｂがノイズの影響などで瞬間的に不確かな温度を検出しても、その不確かな温度の影響が少なく精度良い検出温度を得ることができ、そのような検出温度を基に電源遮断を実行することができる。

次いで、温度判定部６５は、温度差演算部６４で演算された温度差ΔＴが所定範囲内に入っているか否かを判定するとともに、最後の移動平均温度Ｔ１，Ｔ２が予め設定された管理限界値内にあるかを判定する（ＳＴＰ４）、油圧ショベル１が極寒値や酷暑地域にて稼働することで、過酷な温度環境におかれるなど、稼働時間がかさむにつれて、温度差ΔＴが所定温度範囲外となったり、移動平均温度Ｔ１，Ｔ２が管理限界値外となったりすれば（ＳＴＰ４、ＮＯ）、切換指令生成部６２は、無線電源制御部３４に対してオフ信号を送信し（ＳＴＰ５）、無線電源３３への電源供給を遮断する。

これに対して、ＳＴＰ４の判断にて、温度差ΔＴが所定範囲内に入っており、かつ移動平均温度Ｔ１，Ｔ２が管理限界値内にあると判定された場合には（ＳＴＰ４、ＹＥＳ）、温度判定部６５が無線電源制御部３４の状態を確認する（ＳＴＰ６）。これまで無線電源制御部３４にオン信号が送信されており、主電源３１からの電源が無線電源３３に供給されていたのであれば、そのまま供給状態を維持するが（ＳＴＰ６、ＹＥＳ）、これまで無線電源制御部３４にオフ信号が送信されており、主電源３１から無線電源３３への電源が遮断されていたのであれば（ＳＴＰ６、ＮＯ）、切換指令生成部６２は、無線電源制御部３４に対してオン信号を送信し（ＳＴＰ７）、無線電源３３への電源供給を開始または再開する。

以上に説明したフローが実行されることにより、断線や検出温度に不安定な状態が認められた場合でも、素子等の破損を防止できるとともに、想定されていない出力の電波が発信されるのを防止できる。

［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、接続ケーブル２６が断線していると判定された場合に、主電源３１から無線電源３３への電源供給を遮断していたが、これに限らず、ＲＦＩＤチップ４１が立ち上がっている状態において、ここで生成された出力が接続ケーブル２６を含む伝送ラインに送信されないように制御してもよい。

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に利用できる他、ブルドーザ、ホイールローダ、ダンプトラックといった建設機械としての作業車両、フォークリフトや農業車両等の作業車両にも利用することができる。また、前記実施形態は、消耗品あるいは定期交換部品としての部品であるフィルター２０にＩＣタグ３０を取り付けた場合の実施形態について説明したが、作業車両に搭載された油圧ホース等、他の消耗品あるいは定期交換部品等の部品あるいはエンジンＥＧやトランスミッション等、修理部品に相当するような部品にＩＣタグ３０を取り付けた場合にも本発明は利用できる。

１…作業車両である油圧ショベル、１５，１５Ａ，１５Ｂ…通信装置であるリーダーライター、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…消耗品であるフィルター、２３…制御基板であるＣＰＵ基板、２４…アンテナ、２６…接続ケーブル、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…識別部品であるＩＣタグ、３１…主電源、３２…通信制御部であるＣＰＵ、３３…無線電源、３４…無線電源制御部、３５…無線制御回路部、６１…断線検出手段、６２…切換指令生成手段。

Claims (11)

1. 作業車両に搭載され、
   前記作業車両の部品に、識別部品を取り付け、前記識別部品が記憶する識別情報の読み込みおよび前記識別部品への識別情報の書き込みのうち、少なくともいずれかを実行する通信装置であって、
   前記少なくともいずれかの実行を制御する通信制御部、前記通信制御部からの指令により電波の出力を生成する無線制御回路部、および前記無線制御回路部へ電源を供給するための無線電源が設けられた制御基板と、
   前記制御基板に対して離間して配置され、電源の供給を受けた前記無線制御回路部から得た前記電波の出力を発信するアンテナ部と、
   前記制御基板および前記アンテナ部を電気的に接続する接続ケーブルとを備え、
   前記制御基板には、
   前記接続ケーブルの断線を検出する断線検出部と、
   前記無線制御回路部が電源の供給を受けている場合に、前記無線制御回路部から前記アンテナ部に前記電波の出力を発信し、前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記無線制御回路部から前記アンテナ部への前記電波の出力の発信を止める送信制御部と、
   前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定がされた場合に、前記電波の出力が前記無線制御回路部から前記アンテナ部へ発信される前に、前記送信制御部からの指令信号により前記無線制御回路部への電源の供給を遮断する無線電源制御部とが設けられている
   ことを特徴とする通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置において、
   前記制御基板には、主電源が設けられ、
   前記送信制御部は、
   前記無線電源制御部と、
   前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記主電源から前記無線電源への電源の供給を遮断する切換指令を生成して前記無線電源制御部に送信する切換指令生成部とを備える
   ことを特徴とする通信装置。
3. 請求項２に記載の通信装置において、
   前記通信制御部は、前記無線制御回路部に対して伝送ラインを介して接続されるとともに、当該無線制御回路部との間での前記識別情報の通信を制御し、かつ前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記伝送ラインの電圧レベルを下げる
   ことを特徴とする通信装置。
4. 請求項２に記載の通信装置において、
   前記通信制御部は、前記無線制御回路部に対して伝送ラインを介して接続されるとともに、当該無線制御回路部との間での前記識別情報の通信を制御し、
   前記伝送ラインには、前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、当該伝送ラインを電気的に遮断するリレーが設けられる
   ことを特徴とする通信装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の通信装置において、
   前記制御基板には、前記接続ケーブルを含む前記アンテナ部との間の伝送ラインに接続されたプルアップ抵抗が設けられ、
   前記アンテナ部には、前記伝送ラインとグランドラインとを接続するプルダウン抵抗が設けられ、
   前記断線検出部は、前記制御基板側での前記伝送ラインの電圧を検出する
   ことを特徴とする通信装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の通信装置において、
   前記断線検出部による断線検出は、前記作業車両のバッテリから電源が供給されて前記通信制御部が起動する際に実行される
   ことを特徴とする通信装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の通信装置において、
   前記断線検出部は、前記接続ケーブルの破断、あるいは前記接続ケーブルが前記制御基板または前記アンテナ部と接続されるコネクタからの抜けを断線と検出する
   ことを特徴とする通信装置。
8. 作業車両に搭載され、
   前記作業車両の部品に、識別部品を取り付け、前記識別部品が記憶する識別情報の読み込みおよび前記識別部品への識別情報の書き込みのうち、少なくともいずれかを実行する通信装置であって、
   前記少なくともいずれかの動作を制御する通信制御部、および前記通信制御部からの指令により電波の出力を生成する無線制御回路部が設けられた制御基板と、
   前記制御基板に対して離間して配置され、前記無線制御回路部から得た前記電波の出力を発信するアンテナ部と、
   前記制御基板および前記アンテナ部を電気的に接続する接続ケーブルとを備え、
   前記制御基板には、
   前記接続ケーブルの断線を検出する断線検出部と、
   前記無線制御回路部が電源の供給を受けている場合に、前記無線制御回路部から前記アンテナ部に前記電波の出力を発信し、前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記無線制御回路部から前記アンテナ部への前記電波の出力の発信を止める送信制御部とが設けられ、
   さらに主電源と、前記主電源から供給された電源により前記無線制御回路部用の電源を生成する無線電源と、前記主電源から前記無線電源への電源の供給および遮断を切り換える無線電源制御部とが設けられるとともに、前記接続ケーブルを含む前記アンテナ部との間の伝送ラインに接続されたプルアップ抵抗が設けられ、
   前記送信制御部は、前記無線電源制御部を備え、さらに前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記電波の出力が前記無線制御回路部から前記アンテナ部へ発信される前に、前記主電源から前記無線電源への電源の供給を遮断する切換指令を生成して前記無線電源制御部に送信する切換指令生成部とを備え、
   前記アンテナ部には、前記伝送ラインとグランドラインとを接続するプルダウン抵抗が設けられ、
   前記断線検出部は、前記制御基板側での前記伝送ラインの電圧を検出する
   ことを特徴とする通信装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の通信装置を備える
   ことを特徴とする作業車両。
10. 請求項６に記載の通信装置において、
    キースイッチの操作により前記作業車両のエンジンを始動させた際に、前記電源が前記通信制御部に供給されて、前記通信制御部が起動し、前記断線検出部による断線検出が実行される
    ことを特徴とする通信装置。
11. 請求項２に記載の通信装置において、
    前記通信制御部は、
    前記無線制御回路部に対して伝送ラインを介して接続されるとともに、
    前記無線制御回路部との間での前記識別情報の通信を制御し、
    かつ前記断線検出部により前記接続ケーブルが断線していると判定された場合に、前記通信制御部から前記無線制御回路部側への電流の回り込みを抑制する抑制手段を設けた
    ことを特徴とする通信装置。

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