JP6487571B1 - 作業車両の集合スイッチ装置、及び集合スイッチ装置を備えた作業車両 - Google Patents

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Abstract

簡易な構成で、車体コントローラへの負荷を軽減し様々な機能を実行することが可能な作業車両の集合スイッチ装置、及び集合スイッチ装置を備えた作業車両を提供するため、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２が設けられたスイッチ操作部ＳＷと、集合スイッチ装置３０に接続される車載ネットワークＮ側にスイッチ状態信号を出力するネットワーク側信号出力部３３と、集合スイッチ装置３０に接続された直結機器５１〜５４に対する駆動信号を出力する駆動信号出力部３２と、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２のいずれかのスイッチ操作に応じて、駆動信号出力部３２から駆動信号を出力するか、ネットワーク側信号出力部３３からスイッチ状態信号を出力するかを予め割り当てたスイッチ割当情報Ｄ１をもとに、スイッチ操作に応じた指令信号を出力する制御部３１と、を備える。

Description

本発明は、複数のスイッチが設けられる集合スイッチ装置、及び集合スイッチ装置を備えた作業車両に関し、特に、簡易な構成で、車体コントローラへの負荷を軽減するとともに様々な機能を実行することが可能な作業車両の集合スイッチ装置、及び集合スイッチ装置を備えた作業車両に関する。
従来から、ホイールローダなどの作業車両において、運転室内に各種操作を行うためのスイッチが多数設けられ、スイッチの操作に応じた信号が車載ネットワークを介して車体コントローラなどに送信されている。近年の作業車両では機能拡張や機能追加が進められ、オペレータやサービスマンが操作するスイッチ数が増加するとともに各スイッチへの機能割当が複雑化している。また、運転席付近の限られたスペースに多くのスイッチを配置することが求められている。
非特許文献１には、ホイールローダにおいて、使用頻度の高いスイッチ群を集中配置した集合スイッチ装置を運転室内に配置したものが開示されている。
三富亮治著，「最新型ホイールローダ」，日本建設機械施工協会誌，Ｖｏｌ．６９ Ｎｏ．１ ２０１７年１月 ｐｐ．１４−１８
しかしながら、集合スイッチ装置の各スイッチ操作に対応する信号が、すべて車載ネットワークを介して車体コントローラに出力されると、各スイッチ操作に対応する信号に応じた処理を実行する車体コントローラの負荷が増大してしまう。車体コントローラへの負荷増大に対応するには、処理能力が高く耐熱性能を備えた高性能な車体コントローラを搭載する必要があり、コストが増大する。また、作業車両に搭載された機器によっては、車体コントローラを介さずとも集合スイッチ装置のスイッチ操作からの駆動信号を受けて動作可能な機器もある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で、車体コントローラへの負荷を軽減し様々な機能を実行することが可能な作業車両の集合スイッチ装置、及び集合スイッチ装置を備えた作業車両を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる作業車両の集合スイッチ装置は、作業車両の集合スイッチ装置であって、複数のスイッチが設けられたスイッチ操作部と、前記集合スイッチ装置に接続される車載ネットワーク側にスイッチ状態信号を出力するネットワーク側信号出力部と、前記集合スイッチ装置に接続された直結機器に対する駆動信号を出力する駆動信号出力部と、前記複数のスイッチのいずれかのスイッチ操作に応じて、前記駆動信号出力部から前記駆動信号を出力するか、前記ネットワーク側信号出力部からスイッチ状態信号を出力するかを予め割り当てたスイッチ割当情報をもとに、前記スイッチ操作に応じた指令信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、複数のスイッチが設けられたスイッチ操作部と、集合スイッチ装置に接続される車載ネットワーク側にスイッチ状態信号を出力するネットワーク側信号出力部と、集合スイッチ装置に接続された直結機器に対する駆動信号を出力する駆動信号出力部と、を備え、制御部が、複数のスイッチのいずれかのスイッチ操作に応じて、駆動信号出力部から駆動信号を出力するか、ネットワーク側信号出力部からスイッチ状態信号を出力するかを予め割り当てたスイッチ割当情報をもとに、スイッチ操作に応じた指令信号を出力するようにし、スイッチ数が増大しても、直結機器へのスイッチが設けられるので、車体コントローラへの負荷を軽減することができるとともに、様々な機能を実行することが可能となる。
図１は、本発明の実施の形態が適用される作業車両の一例であるホイールローダの全体構成を示す右側面図である。 図２は、キャブの運転室内の機器配置状態の一例を示す図である。 図３は、集合スイッチ装置を中心とした作業車両の内部構成の一例を示すブロック図である。 図４は、集合スイッチ装置の構造の一例を示す平面図である。 図５は、集合スイッチ装置の構造の一例を示す裏面図である。 図６は、集合スイッチ装置の制御構成及び外部との接続構成を示すブロック図である。 図７は、スイッチ割当情報の一例を示す図である。 図８は、制御部によるスイッチ制御処理手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、複数の集合スイッチ装置を車載ネットワークに接続したシステム構成の一例を示すブロック図である。
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、本発明では、作業車両の一例としてホイールローダを例にあげて説明する。
（作業車両の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態が適用される一例であるホイールローダ１の全体構成を示す右側面図である。なお、以下の説明において、「前」及び「後」とは車体３の前後を意味する。すなわち、図１の右が「前」、左が「後」となる。また、以下の説明における「右」、「左」、「上」、及び「下」とは運転室から前方を見た方向を基準とする。
図１に示すように、ホイールローダ１は、作業機２、車体３、前輪４、及び後輪５を有する。このホイールローダ１は、前輪４及び後輪５が回転駆動されることにより自走可能であり、作業機２を用いて所望の作業を行う。
作業機２は、油圧ポンプ（図示省略）によって加圧された作動油によって駆動される機構であり、車体３の前方に配置される。作業機２は、バケット２ａ、ブーム２ｂ、ブームシリンダ２ｃ、及びバケットシリンダ２ｄを有する。バケット２ａは、ブーム２ｂの先端に取り付けられる。ブーム２ｂの上昇にともないバケット２ａは持ち上げられるが、ブーム２ｂは後述する前部車体３ａの前部に装着される。ブームシリンダ２ｃは、油圧ポンプから吐出される圧油によってブーム２ｂを駆動する。バケットシリンダ２ｄは、油圧ポンプから吐出される圧油によってバケット２ａを駆動する。
車体３は、前部車体３ａ及び後部車体３ｂを有する。前部車体３ａと後部車体３ｂとは互いに左右方向に揺動可能に連結される。前部車体３ａには作業機２及び前輪４が設けられ、後部車体３ｂには後輪５が設けられる。
後部車体３ｂは、リアフレーム６、キャブ７、作動油タンク８、エンジン室９、及び冷却室１０を有する。リアフレーム６は、後部車体３ｂの骨格を構成するフレームであり、後輪５、キャブ７、作動油タンク８、エンジン室９内のエンジン、及び冷却室１０内の冷却ユニットなどを支持する。
キャブ７は、内部に運転室が設けられるとともに、各種の操作部材及び操作盤が設けられる。作動油タンク８内には作業機２などを駆動するための作動油が貯留され、油圧ポンプによって作動油を作業機２などに供給する。本実施の形態の作業車両は、運転席２０の周囲がガラスやピラーで囲まれた運転室を内部に形成するキャブ７を有するものであるが、作業車両は、ガラスが無いキャノピータイプのキャブを備えたものであってもよい。
キャブ７の右側には、キャブ７にオペレータが乗降するための梯子１２が設けられる。梯子１２は、リアフレーム６に固定され、キャブ７の下端部から地上近傍まで延びる。キャブ７の上方などには、夜間作業時などにおいて前方を明るく照らすための前方作業灯５１が備えられる。
（運転室内の概要）
図２は、キャブ７の運転室内の機器配置状態の一例を示す図である。図２に示すように、運転室内には運転席２０が配置される。運転席２０の前面にはステアリング２１が配置され、さらにその前面にコンソール２３が配置される。また、コンソール２３の右側にはバックビューモニタ２８が配置される。バックビューモニタ２８は、例えば、ホイールローダ１の後方画像を表示する。一方、運転席２０の右側には作業機レバー２２が配置される。さらに、集合スイッチ装置３０が、例えば、キャブ７の構成部材の一つであるピラー２４に配置される。作業機レバー２２は、バケット２ａ及びブーム２ｂを操作するレバーである。
図３は、上述した集合スイッチ装置３０を中心とした作業車両の内部構成の一例を示すブロック図である。集合スイッチ装置３０、車体コントローラ６０、センサ群７１、アクチュエータ群７２は、ＣＡＮなどの車載ネットワークＮに接続される。車体コントローラ６０は、車体内における駆動部、たとえばエンジンによって駆動される斜板式油圧ポンプの斜板の傾斜角度を制御するコントローラである。なお、センサ群７１には、エンジン回転センサや車速センサなどが含まれる。集合スイッチ装置３０は、複数のスイッチを有し、車載ネットワークＮを介して車体コントローラ６０に接続されるとともに、リレースイッチ４１〜４４を介してそれぞれ所定の直結機器５１〜５４が接続される。例えば、直結機器５１〜５４は、作業灯としての前方作業灯５１、後方作業灯、フォグランプ、あるいは、警告灯や補助灯としての回転灯（図示省略）である。回転灯やフォグランプは、例えばキャブ７の上方に設置される。後方作業灯は、例えば冷却室１０の外部後端に配置される。
（集合スイッチ装置の外観構成）
図４は、集合スイッチ装置３０の構造の一例を示す平面図である。また、図５は、集合スイッチ装置３０の構造の一例を示す裏面図である。図４に示すように、集合スイッチ装置３０の表側には、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２が設けられている。また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２のそれぞれの外縁側、すなわち、図４に示すように集合スイッチ装置３０を表側からみた外形において長辺となる外縁に沿った位置には、ＬＥＤで形成され、対応するスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２に割り当てられた機能の動作状態を示すインジケータＩ１〜Ｉ１２が設けられている。
また、図５に示すように、集合スイッチ装置３０の裏側には、各直結機器５１〜５４を機能させる各リレースイッチ４１〜４４への信号線Ｌを接続するとともに車載ネットワークＮを接続する接続コネクタＴ１と、電源を接続する接続コネクタＴ２とが設けられる。
具体的に、スイッチＳＷ１は、キャブ７の上方前部に設けられたホイールローダ１の前方作業域を照らす前方作業灯５１（直結機器５１）をオンオフさせるスイッチである。スイッチＳＷ２は、赤色や黄色によって所定の状態を外部に報知する回転灯（直結機器５２）をオンオフさせるスイッチである。
スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５は、例えば、作業機２を自動制御するための各機能をオンオフさせるためのスイッチである。スイッチＳＷ６は、エンジン出力をパワー（Ｐ）モードかエコノミー（Ｅ）モードかを選択設定するスイッチである。Ｅモードは、通常作業時において燃費を抑えたモードであり、Ｐモードは大作業量の作業時に最大出力が得られるモードである。スイッチＳＷ６は、作業能力変更機能を実行するためのスイッチである。
スイッチＳＷ７は、ホイールローダ１の後方作業域を照らす、図示を省略する後方作業灯（直結機器５３）をオンオフさせるスイッチである。スイッチＳＷ８は、フォグランプ（直結機器５４）をオンオフさせるスイッチである。つまり、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ７、スイッチＳＷ８は、ホイールローダ１の照明機器系である直結機器５１〜５４のいずれかを機能（オンオフ）させるスイッチである。
スイッチＳＷ９〜ＳＷ１２の機能については説明を省略するが、集合スイッチ装置３０に設けられる各スイッチは、オペレータが作業機２を動かすための作業機レバー２２を操作し掘削積込み作業を行っている場面や、オペレータが図示しないアクセルやブレーキ、ステアリング２１を操作し走行作業を行っている場面で、早急に必要とする機能は割り当てられていない。集合スイッチ装置３０に設けられる各スイッチは、ホイールローダ１が停止している状態で、オペレータがその時に必要とする機能だと判断した結果に応じて任意に操作されるスイッチである。つまり、集合スイッチ装置３０に設けられるスイッチが操作されることにより実行される機能は、迅速性や緊急性を必要としないものが割り当てられている。なお、集合スイッチ装置３０に設けられるスイッチの数は、本実施形態に示す１２個は一例であって、この数よりも多くても少なくてもよい。
なお、集合スイッチ装置３０に設けられるスイッチが操作されることにより実行される機能として、迅速性や緊急性を必要とするものを割り当ててもよい。例えば、緊急に作業車両を停止させるために、スイッチＳＷのいずれかを操作すると、駆動信号が、図示しないバッテリの電源供給ラインを遮断するためのリレースイッチに出力され、当該リレースイッチが駆動して作業車両を停止させるようにしてもよい。あるいは、緊急に作業車両を停止させるために、スイッチＳＷのいずれかを操作すると、スイッチ状態信号が車載ネットワークＮを介して車体コントローラ６０に送信され、例えば車体コントローラ６０が、図示しない燃料噴射装置からエンジンへの燃料噴射を停止させて作業車両を停止させるようにしてもよい。
（集合スイッチ装置の制御構成）
図６は、集合スイッチ装置３０の制御構成及び外部との接続構成を示すブロック図である。図６に示すように、集合スイッチ装置３０は、制御部３１、駆動信号出力部３２、ネットワーク側信号出力部３３、ネットワーク側信号入力部３４、メモリ３５、スイッチ操作部ＳＷ（スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２）、及びインジケータＩ１〜Ｉ１２を有する。制御部３１には、駆動信号出力部３２、ネットワーク側信号出力部３３、ネットワーク側信号入力部３４、メモリ３５、スイッチ操作部ＳＷ、及びインジケータＩ１〜Ｉ１２が接続される。駆動信号出力部３２には、各直結機器５１〜５４をリレースイッチ４１〜４４を介して接続する信号線Ｌが接続される。ネットワーク側信号出力部３３及びネットワーク側信号入力部３４には車載ネットワークＮが接続される。
制御部３１は、例えば、マイクロコンピュータを用いることができる。制御部３１は、メモリ３５に記憶あるいは保持された情報を読み込むとともに、スイッチ操作部ＳＷの操作に応じてインジケータＩ１〜Ｉ１２を点灯あるいは点滅させる。また、制御部３１は、スイッチ操作部ＳＷが操作されたか否か、あるいは操作されたスイッチ操作部ＳＷがいずれのスイッチであるかを判断し、駆動信号出力部３２あるいはネットワーク制御側信号出力部３３に指令信号を出力する。
駆動信号出力部３２は、制御部３１から受信した指令信号に基づき、各リレースイッチ４１〜４４をオンオフする駆動信号を出力する。駆動信号出力部３２は、直結機器５１〜５４に対するスイッチ操作部ＳＷの操作に対応する駆動信号を生成する。駆動信号は、例えばリレースイッチ４１〜４４のソレノイドに加えられる電圧信号である。したがって、駆動信号出力部３２は、この電圧信号を生成する。なお、駆動信号は、リレースイッチ４１〜４４を駆動させる制御信号であってもよい。
ネットワーク側信号出力部３３は、制御部３１から受信した指令信号に基づき、直結機器５１〜５４に対するスイッチ操作部ＳＷの操作以外の操作に対応するスイッチ状態信号を、車載ネットワークＮを介して車体コントローラ６０に出力する。
ネットワーク側信号入力部３４は、車載ネットワークＮから入力された信号を受信して制御部３１に指令信号を入力する。車載ネットワークＮから入力される信号に基づく指令信号には、直結機器５１〜５４を駆動操作する制御信号や、集合スイッチ装置３０内の各種設定情報などを更新する制御信号が含まれる。
メモリ３５は、スイッチ割当情報Ｄ１と直結機器対応スイッチ状態情報Ｄ２とを記憶あるいは保持する。スイッチ割当情報Ｄ１は、図７に示すように、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２に対して、直結機器５１〜５４を機能させるための駆動信号を駆動信号出力部３２から出力することを有効とするか否かの情報と、車載ネットワークＮを介してスイッチ状態信号をネットワーク側信号出力部３３から出力することを有効とするか否かの情報とが予め設定され記憶されている。なお、図７では〇印が有効を示し、×印が無効を示している。
図７に示したスイッチ割当情報Ｄ１は一例であって、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８が駆動信号の出力が有効とされ、スイッチＳＷ８を除くすべてのスイッチ（スイッチＳＷ１〜ＳＷ７、スイッチＳＷ９〜ＳＷ１２）がネットワーク側へのスイッチ状態信号の出力を有効としている。ネットワーク側へのスイッチ状態信号の出力は、駆動信号出力が無効となっているスイッチＳＷ３〜ＳＷ６，ＳＷ９〜ＳＷ１２のみが有効になっていてもよい。スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７に対しては、ネットワーク側へのスイッチ状態信号の出力を無効としてもよいが、すべて有効とすることによって制御部３１及びネットワーク側信号出力部３３の処理制御が単純化するとともに、駆動信号出力のスイッチ割当変更ごとに設定変更する必要がなく設定処理が簡単になる。なお、駆動信号出力とともにネットワーク側へのスイッチ状態信号が出力されても駆動信号出力には問題がなく、車体コントローラ６０は、送られたスイッチ状態信号をもとに、車体コントローラ６０に接続されるメモリ６５内のスイッチ状態情報Ｄ３を更新する。
直結機器対応スイッチ状態情報Ｄ２には、直結機器対応のスイッチであるスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８の現在の動作状態が保持される。この情報の保持は、フリップフロップ回路を用いてもよいし、ソフトウェアで情報更新するようにしてもよい。なお、車体コントローラ６０に接続されるメモリ６５内のスイッチ状態情報Ｄ３は、すべてのスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２の現在の動作状態が更新されて保持される。この情報の保持も、フリップフロップ回路を用いてもよいし、ソフトウェアで情報更新するようにしてもよい。
なお、インジケータＩ１〜Ｉ１２は、ＬＥＤなどを用いることができ、ＬＥＤを点灯あるいは点滅させることでスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２の操作内容に応じた機能の現在の動作状態を表示する。
本実施の形態では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２は、例えば、位置保持型スイッチ（オルタネートスイッチ）である。なお、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２は、自己復帰型スイッチ（モーメンタリスイッチ）でもよい。また、スイッチ操作部ＳＷは、例えば、メンブレンスイッチのタイプのものを用いることができる。なお、スイッチ操作部ＳＷは、トグル式のスイッチであってもよいし、押しボタン式のスイッチやダイヤル式のスイッチであってもよい。
また、集合スイッチ装置３０は、機械的なスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２に替えて、タッチパネルを用いたグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）としてもよい。
（集合スイッチ装置のスイッチ制御処理）
つぎに、図８に示したフローチャートを参照して、制御部３１によるスイッチ制御処理の一例について説明する。図８に示すように、制御部３１は、まずスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２が操作されたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２のいずれかが操作された場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）には、さらに操作されたスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２が直結機器対応のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。この判断は、制御部３１がメモリ３５のスイッチ割当情報Ｄ１を読み込み参照して行う。
操作されたスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２が直結機器対応のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８である場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）には、操作されたスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８に対応する直結機器５１〜５４のリレースイッチ４１〜４４に対して駆動信号出力部３２からオンオフの駆動信号を出力し（ステップＳ１０３）、リターンして上述した処理を繰り返す。なお、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８に対応する直結機器５１〜５４の関係は、図７に示すようにメモリ３５に予め設定されている。なお、この場合、少なくともＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ７についてはネットワーク側信号出力部３３からスイッチ状態信号が出力されることが有効になっており、スイッチ状態信号がダミーとして車体コントローラ６０側に出力される。
一方、操作されたスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２が直結機器対応のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８でない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、すなわち、操作されたスイッチ操作部ＳＷが直結機器対応のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８以外のスイッチ操作部ＳＷ（ＳＷ３〜ＳＷ６，ＳＷ９〜ＳＷ１２）である場合、車載ネットワークＮ側にスイッチ状態信号を出力し（ステップＳ１０４）、リターンして上述した処理を繰り返す。
スイッチ操作部ＳＷが操作されていない場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）には、ネットワーク側信号入力部３４に指令信号が入力されているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ネットワーク側信号入力部３４に指令信号が入力されていない場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）には、リターンして上述した処理を繰り返す。
一方、ネットワーク側信号入力部３４に指令信号が入力されている場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）には、さらに、指令信号が直結機器５１〜５４のいずれかに対応する信号であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。直結機器５１〜５４のいずれかに対応する信号である場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）には、直結機器５１〜５４のいずれかに対応する駆動信号を駆動信号出力部３２から出力し（ステップＳ１０７）、制御部３１はメモリ３５の直結機器対応スイッチ状態情報Ｄ２を更新し（ステップＳ１０８）、その後リターンして上述した処理を繰り返す。直結機器５１〜５４対応の指令信号でない場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）には、入力された信号内容に対応した処理を行い（ステップＳ１０９）、その後リターンして上述した処理を繰り返す。
ステップＳ１０７の駆動信号が出力される場合の一例としては、例えば、車体コントローラ６０が、車体に衝撃を受けたことなどの異常をセンサ群７１のうちの一つである加速度センサが検知し、検知した信号が車体コントローラ６０に送信され、車体コントローラ６０側から集合スイッチ装置３０に接続された回転灯を点灯する場合である。すなわち、集合スイッチ装置３０は、オペレータからの操作による指示だけでなく、車体コントローラ６０側からの指示にも応答して、集合スイッチ装置３０に接続された直結機器の機能を働かせることができる。
なお、車体コントローラ６０に無線通信機器を接続し、外部からの無線通信を受信した場合、車体コントローラ６０は、所定の指令信号をネットワーク側信号入力部３４に出力し、制御部３１は、当該指令信号に対応する駆動信号を駆動信号出力部３２に出力して、直接機器５１〜５４に対応するリレースイッチ４１〜４４のいずれかを動作させるようにしてもよい。
また、スイッチ操作部ＳＷのいずれかのスイッチ操作に応じて直接機器のいずれかに対応するリレースイッチを動作させるような設定として、以下のような設定を予め車体コントローラ６０に行っておいてもよい。例えば、スイッチ割当情報Ｄ１において、いずれかのスイッチ操作に対応してスイッチ状態信号のみを出力するように設定するとともに、車体コントローラ６０において、スイッチ操作されたスイッチに対応する直接機器５１〜５４のいずれかに対応するリレースイッチ４１〜４４を動作させるような設定を行っておく。つまり、当該スイッチが操作されるとスイッチ状態信号が車体コントローラ６０に送信され、車体コントローラ６０は、当該スイッチの操作に対応して動作することが設定されている直接機器（例えば、直接機器５１）のリレースイッチ（例えば、リレースイッチ４１）を動作させてよいか否かを判断する。判断の結果、直接機器５１を動作させてよいと判断した場合、車体コントローラ６０は、直接機器５１を動作させることを指示する指令信号をネットワーク側信号入力部３４に出力する。制御部３１は、ネットワーク側信号入力部３４に入力された当該指令信号を受信すると駆動信号を駆動信号出力部３２に出力して直接機器５１に対応するリレースイッチ４１を動作させる。
このような設定の場合は、スイッチ状態信号をダミーとするのではなく、有効とするようにしてある。すなわち、集合スイッチ装置３０は、直接機器のいずれかを操作するためのスイッチ操作をトリガーとして、接続されている処理装置である車体コントローラ６０の判断を受けて直接機器を動作させるための駆動信号を出力する。
（複数の集合スイッチ装置）
上述した実施の形態では、１つの集合スイッチ装置３０について説明したが、図９に示すように、複数の集合スイッチ装置３０（集合スイッチ装置３０ａ，３０ｂ）を、車載ネットワークＮに接続したシステム構成としてもよい。
この場合、集合スイッチ装置３０ａ，３０ｂは、集合スイッチ装置３０と同一構成で、異なる直結機器に対するスイッチ操作を行うものであってもよいし、スイッチ数や接続される直結機器数などが異なる、異なった仕様の集合スイッチ装置であってもよい。なお、図１２における直結機器５１〜５４，１５１〜１５４は異なる機器である。
ところで、上述した実施の形態では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８が、警告灯、補助灯、作業灯を含む照明機器系を機能させるためのスイッチであり、スイッチＳＷ３〜ＳＷ５が作業機２の自動制御を機能させるためのスイッチであった。スイッチは、車両情報が必要なスイッチと車両情報が必要でないスイッチとに分類される。車両情報とは、車体コントローラ６０がセンサ群７１から検知するエンジンや油圧ポンプの駆動状態や、作業機系及び走行系の状態情報である。したがって、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８は、車両情報を必要としないスイッチ群として割り当てられ、スイッチＳＷ３〜ＳＷ６，ＳＷ９〜ＳＷ１２は、車両情報を必要とするスイッチ群として割り当てられている。また、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８は、対応する機能を実行する直接機器が、車両情報を必要としないため、これらのスイッチの操作対象である直結機器５１〜５４は、何かの情報を用いて判断処理を行うような装置を介さずに集合スイッチ装置３０に接続している。なお、上述した実施の形態のように、直結機器５１〜５４であっても、車両状態によって、直接、車体コントローラ６０が直結機器５１〜５４のいずれかを制御できるように設定するならば、この車体コントローラ６０による直結機器５１〜５４のいずれかの機能を働かせるような制御を可能としている。
なお、これらのスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２の機能の割当は一例であって、上述した割当とは異なる機能の割当を行ってもよい。ただし、集合スイッチ装置３０には、車載ネットワークＮを介さずに直結した直結機器５１〜５４が少なくとも一つ接続され、直結機器５１〜５４を機能させる、少なくとも一つのスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８がスイッチ操作部ＳＷ内に混在する。
本実施の形態では、直結機器を操作するスイッチが設けられた集合スイッチ装置を実現するうえで、直結機器に対するスイッチ制御処理は、車載ネットワークを介さず実行されるようにしている。また、集合スイッチ装置は、車両情報を必要とする機器や機能を実行するためのスイッチを混在させ、車載ネットワークを介してスイッチ制御処理を実行することも可能としている。したがって、作業車両に必要な機能や機器を動作させるために、多くのスイッチ数が求められたとしても、車体コントローラ６０にかかる処理負荷を抑えることができ、高性能な処理能力を有する車体コントローラ６０を用意する必要がなく、様々な機能を実行することができる。
また、本実施の形態では、直結機器５１〜５４に対するスイッチ制御処理は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ７，ＳＷ８の操作により実行される場合だけでなく、スイッチ割当情報Ｄ１の設定によっては車体コントローラ６０が車載ネットワークＮを介して直接機器５１〜５４の機能を働かせるようにしているので、直結機器５１〜５４に多様な役割や機能を持たせたスイッチ制御処理を行うことができる。
本実施の形態は、作業車両としてのホイールローダに適用できる他、ブルドーザや油圧ショベル、ダンプトラックなど他の作業車両にも利用することができる。
１ ホイールローダ、２ 作業機、２ａ バケット、２ｂ ブーム、２ｃ ブームシリンダ、２ｄ バケットシリンダ、３ 車体、３ａ 前部車体、３ｂ 後部車体、４ 前輪、５ 後輪、６ リアフレーム、７ キャブ、８ 作動油タンク、９ エンジン室、１０ 冷却室、１２ 梯子、２０ 運転席、２１ ステアリング、２２ 作業機レバー、２３ コンソール、２４ ピラー、３０，３０ａ，３０ｂ 集合スイッチ装置、３１ 制御部、３２ 駆動信号出力部、３３ ネットワーク側信号出力部、３４ ネットワーク側信号入力部、３５，６５ メモリ、４１〜４４ リレースイッチ、５１〜５４ 直結機器、６０ 車体コントローラ、７１ センサ群、７２ アクチュエータ群、Ｄ１ スイッチ割当情報、Ｄ２ 直結機器対応スイッチ状態情報、Ｄ３ スイッチ状態情報、Ｉ１〜Ｉ１２ インジケータ、Ｌ 信号線、Ｎ 車載ネットワーク、ＳＷ スイッチ操作部、ＳＷ１〜ＳＷ１２ スイッチ、Ｔ１，Ｔ２ 接続コネクタ。

Claims (6)

  1. 作業車両の集合スイッチ装置であって、
    複数のスイッチが設けられたスイッチ操作部と、
    前記集合スイッチ装置に接続される車載ネットワーク側にスイッチ状態信号を出力するネットワーク側信号出力部と、
    前記集合スイッチ装置に接続された直結機器に対する駆動信号を出力する駆動信号出力部と、
    前記複数のスイッチのいずれかのスイッチ操作に応じて、前記駆動信号出力部から前記駆動信号を出力するか、前記ネットワーク側信号出力部からスイッチ状態信号を出力するかを予め割り当てたスイッチ割当情報をもとに、前記スイッチ操作に応じた指令信号を出力する制御部と、
    を備え、少なくとも前記駆動信号出力部から前記駆動信号を出力させるスイッチは、車両情報が不要な機能が割り当てられ、前記ネットワーク側信号出力部からスイッチ状態信号を出力させるスイッチは、車両情報が必要な機能が割り当てられることを特徴とする作業車両の集合スイッチ装置。
  2. 少なくとも前記駆動信号出力部から前記駆動信号を出力するスイッチは、前記作業車両の照明機器系を機能させるためのものであることを特徴とする請求項１に記載の作業車両の集合スイッチ装置。
  3. 少なくとも車載ネットワーク側にスイッチ状態信号を出力するスイッチは、前記作業車両の作業能力変更機能を実行するためのものであることを特徴とする請求項１に記載の作業車両の集合スイッチ装置。
  4. 前記車載ネットワーク側からの信号を入力するネットワーク側信号入力部を備え、
    前記制御部は、前記ネットワーク側信号入力部を介して入力された信号が前記直結機器に対する指令信号である場合、前記指令信号に対応した駆動信号を前記駆動信号出力部から前記直結機器に出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の作業車両の集合スイッチ装置。
  5. 前記駆動信号に対応する直結機器に対する現在の動作状態を保持するメモリを備え、
    前記制御部は、前記ネットワーク側信号入力部を介して入力された信号が前記直結機器に対する指令信号であって、前記指令信号に対応した駆動信号を前記駆動信号出力部から出力する場合、前記メモリに保持されている前記スイッチ状態を更新することを特徴とする請求項４に記載の作業車両の集合スイッチ装置。
  6. 請求項４に記載の作業車両の集合スイッチ装置に接続される車体コントローラを備え、
    前記集合スイッチ装置は、前記複数のスイッチのいずれかのスイッチ操作に応じて、前記直結機器を機能させるためのスイッチ状態信号を前記車体コントローラに出力し、前記車体コントローラは、該車体コントローラの判断によって前記スイッチ状態信号に対応する指令信号を前記ネットワーク側信号入力部に出力することを特徴とする集合スイッチ装置を備えた作業車両。
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