JP6869818B2

JP6869818B2 - 作業機

Info

Publication number: JP6869818B2
Application number: JP2017113479A
Authority: JP
Inventors: 和晃松田; 三浦　敬典; 敬典三浦; 剣加藤; 寧大萬治
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2037-06-08
Also published as: JP2018203168A

Description

本発明は、例えば、盗難防止を行うことができる作業機に関する。

従来、作業機の盗難防止の技術として特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１の作業機は、認証情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された記憶認証情報と手動で入力された入力認証情報とを照合して照合が成立した場合に駆動部の駆動を許可する駆動認証部と、駆動部の駆動状態を表示可能な表示部と、表示部の表示を制御する表示制御部とを備えており、表示制御部は、駆動状態を表示可能な表示部に、入力認証情報を入力するための認証入力画面を表示している。

特開２０１５−１３１５７２号公報

特許文献１の作業機では、表示部に入力認証情報を入力することによって、入力認証情報と記憶認証情報との照合によって駆動部を駆動させることができる。この作業機は、作業者により入力認証情報を入力する形態であり、セキュリティを向上させるうえで有用な技術であるものの、作業機の盗難防止を図るためのより高度な技術が求められている。
そこで本発明は、上記課題に鑑み、盗難防止をより向上させることができる作業機を提供することを目的とする。

本発明は、上記の構成を達成するために以下の技術的手段を採用している。
作業機は、電動モータを含む原動機と、前記電動モータの始動を行うイグニッションスイッチと、前記原動機の動力により駆動可能な作業装置と、前記原動機に前記電力を供給可能な蓄電池と、第１認証情報を記憶する第１記憶部を有し、且つ車体に対して着脱自在な蓄電装置と、第２認証情報を記憶した第２記憶部と、認証部と有し、且つ前記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を備え、前記認証部は、前記イグニッションスイッチによって前記電動モータの始動の指令が行われた場合には前記第１記憶部に記憶された第１認証情報と前記第２記憶部に記憶された第２認証情報とを参照し、前記第１認証情報と前記第２認証情報とが対応付けられている場合、認証が成立したと判断して前記電動モータの駆動の許可を前記制御装置に対して行い、前記第１認証情報と前記第２認証情報とが対応付けられていない場合、認証が不成立であると判断して前記電動モータの駆動の許可を前記制御装置に対して行わず、さらに、前記認証部は、前記認証が不成立である回数をカウントし、前記認証が不成立である回数が所定以上になった場合に前記蓄電装置の制御部は前記蓄電池の充電を禁止し、前記認証が不成立である回数が所定未満である場合には前記制御部は前記蓄電池の充電を禁止しない。

作業機は、前記蓄電池に電力を供給可能なインバータと、前記インバータと蓄電池との間に設けられ且つ、前記インバータに電力を供給する状態と前記インバータへの電力の供給を遮断する状態とに切換え可能な第１切換部と、を備え、前記認証部は、前記認証が成立した場合に前記第１切換部を、前記蓄電池から前記原動機へ電力を供給する状態に切り換え、前記認証が不成立である場合に前記第１切換部を、前記蓄電池から前記原動機へ前記電力の供給を遮断する状態に切り換える。

前記制御部は、前記認証が成立した場合に前記蓄電池から放電を行い、前記認証が不成立である場合に前記蓄電池からの放電を行わない。

本発明によれば、盗難防止をより向上させることができる。

作業機の制御システムを示す図である。第１認証情報と第２認証情報との関係を示す図である。草刈機の概略側面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１は、作業機の全体図を示している。作業機は、草刈機、トラクタ、コンバイン、田植機、バックホー、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等である。まず、草刈機を例にとり作業機について説明する。
図１、３に示すように、草刈機１は、例えば、乗用の草刈機であって、車両（車体）２と、走行装置３と、作業装置４と、原動機５とを備えている。走行装置３は、車体２に設けられた前輪３Ｆ及び後輪３Ｒを有している。作業装置４は、原動機５の動力によって駆動可能な装置であり、例えば、原動機５の動力により駆動して草刈を行う刈取装置である。作業装置４は、車体２等に回転自在に支持された回転軸１０と、回転軸１０に設けられた刈刃（カッター）１１とを有している。この実施形態では、作業装置４は、複数の回転軸１０と、回転軸１０のそれぞれに取付けられた複数の刈刃１１を有する構成となっている。この実施形態では、図１に示すように、作業装置４は、３つの回転軸１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、３つの刈刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃを含んでいる。作業装置４は、例えば、油圧アクチュエータ等によって車体２に対して昇降自在である。

原動機５は、動力を発生する機械であって、少なくとも電力によって駆動する電動モータである。なお、原動機５は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関と電動モータとを有するハイブリッド型であってもよい。原動機５は、走行装置３に動力を伝達する第１電動モータ８と、作業装置４に動力を伝達する第２電動モータ９とを含んでいる。

第１電動モータ８は、左の後輪３Ｒに動力を伝達する左モータ８Ｌと、右の後輪３Ｒに動力を伝達する右モータ８Ｒとを含んでおり、左の後輪３Ｒと、右の後輪３Ｒとを独立して駆動回転可能である。第２電動モータ９は、回転軸１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれに設けられ、回転軸１０ａ、１０ｂ、１０ｃを回転させる。
草刈機１は、原動機５に電力を供給可能な蓄電装置１５を備えている。蓄電装置１５は、車体２の後部に設けられている。蓄電装置１５は、車体２に対して着脱自在である。例えば、車体２の後部におけるフレーム２ａに蓄電装置１５を載置する載置部２ｂを設け、載置部２ｂに蓄電装置１５をセットすることによって当該蓄電装置１５を車体２に取付けることが可能である。また、車体２の後部に設けたボンネットを開放することにより、載置部２ｂに載置していた蓄電装置１５を草刈機１の外部へ取り外すことができる。なお、蓄電装置１５は、車体２に対して着脱できる構成であればよく、上述した着脱構造及び着脱方法については限定されない。

図１に示すように、蓄電池装置１５は、電力を蓄電する蓄電池１５ａと、蓄電池１５ａを制御する制御部１５ｂとを有している。蓄電池１５ａは、車体２に装着した状態で、第１電動モータ８（左モータ８Ｌ、右モータ８Ｒ）及び第２電動モータ９にインバータ１６を介して電力を供給する。制御部１５ｂは、ＣＰＵ、電気・電子部品等から構成されている。即ち、制御部１５ｂは、保護回路、充放電制御回路等を有していて、蓄電池１５ａの放電、充電等を制御する。例えば、制御部１５ｂは、蓄電池１５ａにおいて、過充電、過放電、過電流等が発生した場合に放電又は充電を停止、温度が閾値以上である場合に充電を停止する。なお、制御部１５ｂの制御は上述した例に限定されない。

また、草刈機１は、車体２に設けられた運転席１７と、運転席１７の近傍に設けられた操作部材１８とを備えている。操作部材１８は、車体２を左に操舵する左操舵レバー１８ａと、車体２を右側に操舵する右操縦レバー１８ｂと、刈刃１１の駆動を操作する刈取操作レバー１８ｃと、作業装置４の昇降を操作する昇降レバー１８ｄと含んでいる。
図１は、草刈機１における制御システムを示している。

図１に示すように、草刈機１は、制御装置２０を備えている。制御装置２０は、作業装置４を制御する装置であって、例えば、３つの第２電動モータ９を制御する。具体的には、制御装置２０には、左操舵レバー１８ａの操作を検出するセンサ２２ａと、右操舵レバー１８ｂの操作を検出するセンサ２２ｂと、刈取操作レバー１８ｃの操作を検出するセンサ２２ｃが接続されている。

制御装置２０は、センサ２２ａによって左操舵レバー１８ａの操作が検出されると、インバータ１６に左モータ８Ｌを駆動する制御信号を出力して、左モータ８Ｌを駆動する。また、センサ２２ｂによって右操舵レバー１８ｂの操作が検出されると、インバータ１６に右モータ８Ｒを駆動する制御信号を出力して、右モータ８Ｒを駆動する。制御装置２０は、センサ２２ｃによって刈取操作レバー１８ｃの操作が検出されると、インバータ１６に第２電動モータ９を駆動する制御信号を出力して、第２電動モータ９を駆動する。

さて、蓄電装置１５は、蓄電池１５ａ及び制御部１５ｂの他に、第１記憶部１５ｃを有している。第１記憶部１５ａは、不揮発性のメモリ等から構成され、認証情報（第１認証情報）を記憶している。第１認証情報とは、蓄電装置１５（蓄電池１５ａ、制御部１５ｂ）毎に設定された情報である。即ち、第１認証情報とは、蓄電池１５ａ又は制御部１５ｂに紐づけられた情報であり、シリアルコード等で構成されている。なお、第１認証情報は、草刈機１（車体２）毎に設定された情報であってもよい。第１記憶部１５ｃは、制御装置２０に接続されていて、当該制御装置２０は、第１記憶部１５ｃに記憶された第１認証情報を参照可能（取得可能）である。

また、制御装置２０は、第２記憶部２１を有している。第２記憶部２１は、不揮発性のメモリ等から構成され、認証情報（第２認証情報）を記憶している。第２認証情報とは、草刈機１（車体２）毎に設定された情報である。即ち、第２認証情報とは、草刈機１（車体２）に紐づけられた情報であり、シリアルコード等で構成されている。なお、第２認証情報は、作業装置４毎に設定された情報であってもよい。

図２は、第１認証情報と第２認証情報との関係の例を示している。図２に示すように、「ＢＴ５６２３１」で示される第１認証情報と、「Ｋ４８３２８」で示される第２認証情報とは予め対応付けられている。例えば、草刈機１を製造する際に、「ＢＴ５６２３１」で示される第１認証情報が第１記憶部１５ｃに書き込まれ、「Ｋ４８３２８」で示される第２認証情報が第２記憶部２１に書き込まれ、両者が対応していることを示す対応付け情報を制御装置２０の第２記憶部２１に記憶させる。

或いは、草刈機１の購入時又は購入後に、制御装置２０に書き込み装置３２を接続する。そして、書込み装置３２から、購入した草刈機１に対応する第２認証情報と、購入した草刈機１に装着する蓄電装置１５に対応する第１認証情報とが対応付けられていることを示す対応付け情報を書込み装置３２から制御装置２０に出力することで、両者が対応していることを制御装置２０の第２記憶部２１に記憶させる。

或いは、草刈機１に、サーバ、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、パーソナルコンピュータ（PC）等の外部機器３４と接続可能な通信装置３５を設ける。ユーザ等は、第１認証情報と第２認証情報とを外部機器３４に登録し、登録後に当該外部機器３４から通信装置３５に第１認証情報と第２認証情報とが対応付けられている対応付け情報を送信する。通信装置３５は、対応付け情報を受信後に制御装置２０に出力する。これにより、制御装置２０は、通信装置３５から送信された対応付け情報を第２記憶部２１に記憶させる。

なお、書込み装置３２及び通信装置３５は、対応付け情報を制御装置２０の第２記憶部２１に記憶させているが、書込み装置３２及び通信装置３５は、第１認証情報及び第２認証情報を制御装置２０に出力し、当該制御装置２０は第１認証情報及び第２認証情報を取得した場合に、両者が対応付けられている対応付け情報を作成して、作成した対応付け情報を第２記憶部２１に記憶させてもよい。この場合、制御装置２０が書込み装置３２及び通信装置３５のいずれかから取得した第１認証情報を第１記憶部１５ｃに書き込んでもよい。即ち、制御装置２０は、外部から出力された第１認証情報を第１記憶部１５ｃに書き込む書込み部２４を有していてもよい。

制御装置２０は、草刈機１の駆動を開始する際に、蓄電装置１５に割り当てられた第１認証情報と、草刈機１等に割り当てられた第２認証情報との認証を行い、認証が成立した場合に原動機５の駆動を許可し、認証が不成立の場合に原動機５の駆動を許可しない。
図１に示すように、制御装置２０は、認証部２３を有している。認証部２３は、制御装置２０に設けられた電気・電子部品、当該制御装置２０に格納されたプログラム等から構成されている。

認証部２３は、車体２に装着された蓄電装置１５の第１記憶部１５ｃから第１認証情報を取得する。また、認証部２３は、第１認証情報の取得後に取得した第１認証情報に基づいて認証を行う。例えば、ＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なスイッチ（イグニッションスイッチ）３０が制御装置２０に接続されている。イグニッションスイッチ３０は、運転席１７の近傍に配置され、運転者（作業者）が操作可能である。イグニッションスイッチ３０がＯＦＦからＯＮに切り換えられた場合、認証部２３は、蓄電装置１５の第１記憶部１５ｃを参照して、第１認証情報を取得する。また、認証部２３は、第１認証情報を取得すると、取得した第１認証情報と第２記憶部２１に記憶されている第２認証情報との認証（認証処理）を実行する。認証部２３は、第１認証情報と第２認証情報とが対応付けられている場合、認証が成立したと判断し、第１電動モータ８及び第２電動モータ９の駆動を許可する。また、認証部２３は、第１認証情報と第２認証情報とが対応付けられていない場合、認証が不成立であると判断し、第１電動モータ８及び第２電動モータ９のいずれかの駆動を許可しない。

例えば、蓄電装置１５の蓄電池１５ａとインバータ１６との間にＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なリレー等から構成される第１切換部３１が接続されている。認証部３１は、認証が成立した場合、第１切換部３１をＯＦＦからＯＮに切り換え、蓄電池１５ａの電力がインバータ１６に供給できるようにする。一方、認証部３１は、認証が不成立の場合、第１切換部３１をＯＦＦに保持し、蓄電池１５ａの電力がインバータ１６に供給できないようにする。

なお、図１に示すように、例えば、インバータ１６と、電動モータ（第１電動モータ８及び第２電動モータ９）との間にＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なリレー等から構成される第２切換部３３を接続してもよい。この場合、認証部３１は、認証が成立した場合、第２切換部３３をＯＦＦからＯＮに切り換え、インバータ１６から出力した電力（制御信号）が電動モータ８，９に供給できるようにする。一方、認証部３１は、認証が不成立の場合、第２切換部３３をＯＦＦに保持し、蓄電池１５ａの電力が電動モータ８．９に供給できないようにする。

なお、認証部２３による認証が不成立である場合に、蓄電池１５ａへの充電を禁止してもよい。例えば、認証部２３による認証が不成立である場合、当該認証部２３は、制御部１５ｂに認証が不成立であったことを通知し、当該制御部１５ｂは、認証部２３から認証の不成立の通知を取得すると、充電器等による蓄電池１５ａの充電を禁止する。つまり、蓄電池１５ａを取り外して充電器にセットした場合、又は、蓄電装置１５に設けた電源ケーブルを商用の電源に接続した場合などに、制御部１５ｂは充電の処理を実行しない。

また、認証部２３は、認証が不成立である回数をカウントしておき、不成立回数が所定以上になった場合に、制御部１５ｂに認証が不成立であったことを通知し、当該制御部１５ｂは、充電器等による蓄電池１５ａの充電を禁止してもよい。
また、認証部２３による認証が不成立の場合、制御部１５ｂの制御を停止してもよい。例えば、認証部２３の認証が不成立の場合、当該認証部２３は制御部１５ｂに不許可信号を出力する。制御部１５ｂは、認証部２３から出力された不許可信号を取得した場合に、電力が供給されたとしても、蓄電池１５ａの充電又は放電等に関する制御を行わない（制御を停止する）。

また、上述した実施形態では、認証部２３による認証が成立した場合に、原動機５を駆動し、認証が不成立の場合に原動機５の駆動を停止していたが、これに代えて、作業装置５を直接ロックしてもよい。
以上によれば、作業機１は、作業装置４と、原動機５と、蓄電装置１５と、制御装置２０とを備え、蓄電装置１５は、原動機５に前記電力を供給可能な蓄電池１５ａと、第１認証情報を記憶する第１記憶部１５ｃとを有し、制御装置２０は、第１記憶部１５ｃに記憶された第１認証情報に基づいて認証を行い且つ認証が成立した場合に原動機５の駆動を許可する認証部２３を有している。これによれば、作業機１に設けられた蓄電装置１５が第１認証情報に対応付けられている場合のみ、作業機１の原動機５を駆動することができる。一方、作業機１に設けられた蓄電装置１５が第１認証情報に対応付けられていない場合、作業機１の原動機５の駆動をできないようにすることができる。例えば、エンジンキー、スマートエントリキー、番号入力等の方法を用いなくても、作業機１に設けた蓄電装置１５が原動機５の駆動を許可又は不許可にするためのキーにすることができるため、盗難防止をより向上させることができる。

また、蓄電装置１５は、車体２に対して着脱自在であり、認証部２３は、車体２に装着された蓄電装置１５の第１記憶部１５ｃから第１認証情報を取得し、取得した第１認証情報に基づいて認証を行う。これによれば、蓄電装置１５を交換した場合等に、蓄電装置１５が正規の物であるか不正規の物であるかを判断することができ、不正規の物である場合に、作業機１の原動機５の駆動を行わないようにすることができる。即ち、正規な蓄電装置１５を用いなければ、原動機５を駆動することができないため、この点からも盗難防止をより向上させることができる。言い換えれば、作業機１と蓄電装置１５との関係が適正でないと原動機５を駆動することができないため、作業機１の盗難を防止することができる。

作業機１は、第１認証情報と対応付けられた第２認証情報を記憶する第２記憶部２１を備え、認証部２３は、第１記憶部１５ａに記憶された第１認証情報が第２記憶部２１に記憶された第２認証情報に対応付けられている場合に認証が成立したと判断する。これによれば、第１認証情報と第２認証情報とによって認証を行うことができる。
認証部２３は、認証が不成立の場合に蓄電池１５ａの充電を禁止する。そのため、不正な蓄電装置１５を用いた場合には、蓄電池１５ａの充電ができないため、作業機１を使えなくすることができる。

原動機５は、電動モータであり、作業装置４は、電動モータの動力により駆動する刈刃装置である。これによれば、蓄電装置１５が正規な物である場合は、刈刃装置を駆動して、当該刈刃装置によって草刈を行うことができ、蓄電装置１５が不正な物である場合には、刈刃装置による草刈を行えないようにすることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１草刈機（作業機）
４作業装置
５原動機
１１刈刃
１５蓄電装置
１５ａ蓄電池
１５ｂ制御部
１６インバータ
２０制御装置
２１記憶部
２３認証部
２４書込み部
３０イグニッションスイッチ
３１第１切換部
３３第２切換部

Claims

電動モータを含む原動機と、
前記電動モータの始動を行うイグニッションスイッチと、
前記原動機の動力により駆動可能な作業装置と、
前記原動機に前記電力を供給可能な蓄電池と、第１認証情報を記憶する第１記憶部を有し、且つ車体に対して着脱自在な蓄電装置と、
第２認証情報を記憶した第２記憶部と、認証部と有し、且つ前記電動モータの駆動を制御する制御装置と、
を備え、
前記認証部は、前記イグニッションスイッチによって前記電動モータの始動の指令が行われた場合には前記第１記憶部に記憶された第１認証情報と前記第２記憶部に記憶された第２認証情報とを参照し、前記第１認証情報と前記第２認証情報とが対応付けられている場合、認証が成立したと判断して前記電動モータの駆動の許可を前記制御装置に対して行い、前記第１認証情報と前記第２認証情報とが対応付けられていない場合、認証が不成立であると判断して前記電動モータの駆動の許可を前記制御装置に対して行わず、さらに、前記認証部は、前記認証が不成立である回数をカウントし、前記認証が不成立である回数が所定以上になった場合に前記蓄電装置の制御部は前記蓄電池の充電を禁止し、前記認証が不成立である回数が所定未満である場合には前記制御部は前記蓄電池の充電を禁止しない作業機。
前記蓄電池に電力を供給可能なインバータと、
前記インバータと蓄電池との間に設けられ且つ、前記インバータに電力を供給する状態と前記インバータへの電力の供給を遮断する状態とに切換え可能な第１切換部と、
を備え、
前記認証部は、前記認証が成立した場合に前記第１切換部を、前記蓄電池から前記原動機へ電力を供給する状態に切り換え、前記認証が不成立である場合に前記第１切換部を、前記蓄電池から前記原動機へ前記電力の供給を遮断する状態に切り換える請求項１に記載の作業機。
前記制御部は、前記認証が成立した場合に前記蓄電池から放電を行い、前記認証が不成立である場合に前記蓄電池からの放電を行わない請求項１に記載の作業機。