JP5764547B2 - 作業車のオペレータのための作業支援システム - Google Patents

Description

本発明は、除雪車、凍結防止剤散布車、ゲレンデ整備車、保線用軌道モータカー重量物運搬車などの作業車のオペレータのための作業支援システムに関する。

従来、除雪車や凍結防止剤散布車などの作業車のオペレータの作業支援のために、管理者からオペレータへ車両情報、注意喚起、作業指示、作業履歴表示等を行う場合、これを表示する専用機器（ハードウェア）や管理者とオペレータが通信するための専用機器を作業車に備える必要があった。しかしながら、これらの専用機器は高価であり、作業支援システムの構築の障害となっている。

一方、管理者がオペレータに口頭又は書面のみで走行ルートや作業変更を指示したのでは失念、聞き違い、紛失などの恐れがある。また、オペレータが管理者と携帯電話で通話しながら作業するのは大変危険であり、特に除雪車などの大型車両の場合甚大な被害が生じ得る。

近年、スマートフォンやタブレット端末などの携帯情報端末が広く普及している。これらの携帯情報端末はインターネットに接続可能であり、通信速度も速く、他者との通信も容易である。また、携帯情報端末にはＧＰＳ機能や地図機能を標準装備しているものも多い。さらに、携帯情報端末に地図ソフトウェアなどを後からインストールすることもできる。

そこで、本発明は、追加的な機器コストの増加を抑えつつ、管理者とオペレータの間での安全かつ確実な情報伝達を可能にする作業車のオペレータのための作業支援システムを提供することを課題とする。

この課題は、本発明によれば、作業車、該作業車のオペレータ及び該オペレータへ情報を送信する管理者を有する、該オペレータのための作業支援システムであって、該オペレータは、該管理者からの情報を電子メールにより受信し表示することができる携帯情報端末を有し、該携帯情報端末は、該作業車との無線通信により該作業車に関する車両情報を取得し、該車両情報を該管理者に送信することができ、該作業車は、除雪車又は散布車であり、前記携帯情報端末はＧＰＳ機能により前記オペレータの現在地を判断可能であり、前記オペレータが事前に登録されている作業場所に近づくと、前記携帯情報端末は、前記オペレータに対して該作業場所で行う作業内容を文字情報で表示するとともに音声としても発信し、前記オペレータが事前に登録されている作業場所に達したとき、前記作業車は予め設定された作業を自動的に開始する、作業支援システムにより解決される。

本発明によれば、携帯情報端末を利用することで作業支援システムを安価に提供することができる。携帯情報端末の有するＧＰＳ機能や地図ソフトウェアによる位置情報を利用して作業（例えば、自動除雪や凍結防止剤の自動散布）をすることができる。ネットワークにアクセス可能な携帯情報端末から、車両状態に関する情報を電子メールなどにより、インターネットに接続したＰＣに送信することができる。さらに、携帯情報端末に蓄積された履歴データを利用して、ＰＣにより作業日報や車両の走行軌跡を作成することができる。

本発明の作業支援システムの概念図である。

以下では、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の作業支援システムの概念図である。図中、１０はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、２０はスマートフォン、タブレット端末などの表示画面を備えた携帯情報端末、３０はインターネット、４０は人口衛星、５０は除雪車、凍結防止剤散布車、ゲレンデ整備車、保線用軌道モータカー、重量物運搬車などの作業車である。本実施形態では、基本的に管理者と、携帯情報端末２０を所持した作業車５０のオペレータの２人を想定している。作業車５０は、携帯情報端末２０と通信するためのマイクロコンピュータ（不図示、以下「マイコン」という）を装備している。

先ず、本作業支援システムでは、管理者からオペレータ及び作業車５０への情報伝達が可能である。ＰＣユーザーである管理者は、ＰＣ１０のメイン画面から、作業車の走行ルートを設定するためのルート設定画面、走行履歴を表示する走行軌跡画面、ログ表示画面を選択することができる。ルート設定画面及び走行軌跡画面は、オペレータが走行すべき及び走行した走行ルートのためのマップ（地図）を表示する画面であり、管理者は、ＰＣ１０の画面上で走行ルートの設定と走行履歴の確認を簡単に行うことができる。ルート設定画面により、所定の走行ルートを設定するだけでなく、変更が生じた走行ルートや予定区間以外のルート（他の場所で局地的に大雪が降っていて早急な除雪が必要な場合など）を設定することもできる。また、走行軌跡画面、ログ表示画面により、まだ走行していないルートなどを確認し、それをオペレータに伝えることができる。

設定された走行ルートの情報などは、管理者によりインターネット３０を介してオペレータの携帯情報端末２０に主に電子メールで伝達される。また、管理者はオペレータに対して作業指示、各種情報表示、注意喚起、履歴収集要求などを与えることもできる。

携帯情報端末２０は複数の画面を有している。オペレータは、携帯情報端末２０のメイン画面から最新の警告表示、指定されたデジタル情報・アナログ情報表示、走行ルートや作業指示メッセージなどを閲覧することができる。また、オペレータは、車両情報確認画面から、アナログ情報・デジタル情報を全て表示することができる。

ここで、車両情報（車両状態）とは、故障情報、運行情報、作業情報等である。例えば、車両速度、エンジン回転数・エンジン水温などのエンジン情報、各アクチュエータの動作状況（スイッチやセンサのＯＮ／ＯＦＦ情報、アクチュエータへの出力情報など）、操作情報（アクセルペダルをどのくらい踏み込んでいるか、ブレーキペダルを踏んでいるかなど）、誤操作情報、エラー情報などがある。また、オペレータは、履歴内容確認画面から最新の履歴（デジタル情報）を確認したり、走行軌跡確認画面に地図上にログされた走行軌跡を表示したりすることができる。

このように、携帯情報端末２０は管理者からの情報や車両情報などを文字として表示することができるので、オペレータは作業前又は作業中断中にこれらの情報を確認することができる。さらに、携帯情報端末２０はインストールされたアプリケーションを用いて管理者からの情報などを音声として発信することもできる。これにより、オペレータはこれらの情報を音声確認しながら作業することもできる。

また、携帯情報端末２０は、人口衛星４０との通信によりＧＰＳ機能を利用することができ、携帯情報端末２０を所持したオペレータの詳細な居場所を表示することができる。オペレータは、画面に表示された走行ルート上での自分の居場所を認識することができ、どこで何をすべきか一目で分かる。

例えば、携帯情報端末２０はＧＰＳ機能によりオペレータの現在地を判断可能であり、作業車５０が事前に登録されている作業場所に近づくと、携帯情報端末２０は、オペレータに対してその場所で行う作業内容を文字情報として表示するとともに音声としても発信する。携帯情報端末２０は、オペレータへの発信に加えて、Bluetooth（登録商標）通信によって作業車５０のマイコンへ作業内容を伝達する。これにより、携帯情報端末２０とマイコンの情報共有が可能になり、インターネット３０を介して電子メールなどにより携帯情報端末２０から管理者に伝達される情報は常に最新のものになる。

前記のように、携帯情報端末２０は、無線通信であるBluetooth（登録商標）通信によって作業車５０と通信することができる。この際、携帯情報端末２０は、Bluetooth（登録商標）通信により作業車５０のマイコンから車両情報を受信して、車両情報のデータをログとして保存する。デジタル信号はテキスト形式（アナログ情報）に変換され、保存される。デジタル信号は、オペレータがいつ何処で何をしたかなどの機器の動作の履歴、及び機器の故障診断のための入出力確認に使用される。デジタル信号は、例えば入力の場合、スイッチやセンサ（近接センサやリミットスイッチなど）のＯＮ／ＯＦＦの情報、出力の場合、アクチュエータへのＯＮ／ＯＦＦやランプへのＯＮ／ＯＦＦの情報である。

車両情報のデータをログとして保存することにより、オペレータがいつどこで何をしたか、またいつどこで何が起きたかを後日解析することができる。特に、トラブル発生時はオペレータの証言は不確かな情報になるため、操作履歴等で解析することで実際に何が起きたのか確実に確認することができる。また、走行速度やエンジン回転数、作業車の作業内容等の実際の作業内容をログすることで、作業依頼者は作業請負業者からの報告が正しいか確認でき、逆に作業請負者は正しい報告であることを証明することができる。さらに、今まで主に手作業でつけていた作業日報の作成を自動化し、手間を省くことができる。

携帯情報端末２０はＰＣ１０にＵＳＢ接続可能であり、ＰＣ１０からログファイルへの直接データアクセスやＰＣ１０へのファイルのコピーが可能である。また、メモリーカードを用いて携帯情報端末２０のログファイルをＰＣ１０へ受け渡してもよい。

また、携帯情報端末２０は、その電子メール機能を利用して、マイコンからのトリガーによって管理者のＰＣ１０などの指定アドレスに定型文メールを送信することができる。例えば、車両の異常情報やオペレータが所定の作業を行っているかどうかの情報などを管理者へ自動的に送信することができる。また、作業車５０が制限速度を超過した場合、作業車５０のマイコンはその情報を携帯情報端末２０へ送信する。携帯情報端末２０の所定のアプリケーションはこれを受信し、これに該当する定型文（例えば、「車両番号○○が△で３０ｋｍ／ｈ速度超過した」など）を選び、電子メールにて管理者へ自動的に送信してもよい。

また、携帯情報端末２０に専用アプリケーションをインストールすることで、故障診断ツール機能を備えることもできる。これにより、自動車メーカーにより用意された故障診断用の専用機器を購入する必要がない。市販の携帯情報端末２０へ安価な専用アプリケーションをインストールするだけで済むため、ハードウェアの購入費用を最小限に抑えつつ、故障診断ツール機能をも得ることができる。エンジンの状態、エンジンのエラー情報、車両内のスイッチやセンサの入力状態、各アクチュエータやランプなどへの出力状態などを基に、作業車の各種機器の故障診断を行う。

さらに、携帯情報端末２０は、作業車５０のメンテナンス情報を表示・アナウンスすることができる。つまり、携帯情報端末２０は作業車５０と情報を共有し、履歴を取ることで、作業車５０の消耗品の交換時期や石油などの補給時期等を表示・アナウンスする機能を有する。これにより、メンテナンス性の向上や、オペレータによるうっかりミスでの機器の損傷の防止が可能となる。

一方、本作業支援システムでは、オペレータ側から管理者への情報伝達も可能である。例えば、作業車５０に何らかの異常が発生した時は作業車５０のマイコンが自動的に判断し、Bluetooth（登録商標）通信により車両情報を携帯情報端末２０へ送信する。携帯情報端末２０は、マイコンから信号を受信すると、インターネット３０の利用により電子メールにて管理者のＰＣ１０へ自動的に車両情報や異常を報告する。

また、本作業支援システムによれば自動作業が可能となる。例えば散布車の場合、散布車が散布剤を撒く場所を携帯情報端末２０の地図上に予め記録しておき、散布車がその場所に到達したことが携帯情報端末２０のＧＰＳ機能により認識されると、散布車は予め設定された作業を自動的に開始したり、その場所での散布剤の量を予め設定した量に自動的に調節したりすることができる。また、ロータリ除雪車の場合、その場所での投雪距離を自動的に制限することができる。

なお、状況によっては、オペレータ以外の助手が携帯情報端末２０を所持し、助手が管理者からの情報をオペレータに伝えてもよい。

以上のように、市販の携帯情報端末を利用した本作業支援システムによれば、車両情報の見える化が実現されるため、追加的な機器コストの増加を抑えつつ、管理者とオペレータの間での安全かつ確実な情報伝達が可能になる。例えば除雪作業中に車両に何らかの異常が発生しても、携帯情報端末での車両情報の閲覧により本当に機器が故障したのかそれとも単なる誤操作なのかを迅速に判断し、その原因特定のための時間を短縮することができる。また、機器が故障しても、車両整備時に車両情報を原因特定のための参考情報として使用し、その車両の使用を停止しておくアイドルタイムを低減することができ、作業への影響を最小限に抑えることができる。

１０ パーソナルコンピュータ
２０ スマートフォン、タブレット端末（携帯情報端末）
３０ インターネット
４０ 人口衛星
５０ 作業車

Claims (7)

1. 作業車、該作業車のオペレータ及び該オペレータへ情報を送信する管理者を有する、該オペレータのための作業支援システムであって、
   該オペレータは、該管理者からの情報を電子メールにより受信し表示することができる携帯情報端末を有し、該携帯情報端末は、該作業車との無線通信により該作業車に関する車両情報を取得し、該車両情報を該管理者に送信することができ、
   該作業車は、除雪車又は散布車であり、
   前記携帯情報端末はＧＰＳ機能により前記オペレータの現在地を判断可能であり、前記オペレータが事前に登録されている作業場所に近づくと、前記携帯情報端末は、前記オペレータに対して該作業場所で行う作業内容を文字情報で表示するとともに音声としても発信し、
   前記オペレータが事前に登録されている作業場所に達したとき、前記作業車は予め設定された作業を自動的に開始する、作業支援システム。
2. 前記携帯情報端末は、前記管理者から送信された前記情報を文字として表示するとともに、音声としても発信する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業支援システム。
3. 前記携帯情報端末は前記管理者から送信された走行ルートを画面上に地図により表示する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業支援システム。
4. 前記携帯情報端末は取得した前記車両情報を表示可能である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業支援システム。
5. 前記携帯情報端末は地図上にログされた前記作業車の走行軌跡を表示可能である、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業支援システム。
6. 前記携帯情報端末は取得した前記車両情報をログとして保存する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の作業支援システム。
7. 前記携帯情報端末は、取得した前記車両情報を電子メールにより前記管理者に送信可能である、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の作業支援システム。

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