JP7273228B2

JP7273228B2 - 作業機用無線操作器の置き忘れ防止装置

Info

Publication number: JP7273228B2
Application number: JP2022119571A
Authority: JP
Inventors: 二郎金澤
Original assignee: 古河ユニック株式会社
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2023-05-12
Anticipated expiration: 2037-08-17
Also published as: JP2022136232A

Description

本発明は、車両搭載型クレーン等の作業機を遠隔操作するための無線操縦装置に関する。

近年、車両搭載型クレーン等の作業機においては、車両に搭載されている作業装置を無線操縦装置によって遠隔操作するものが主流となってきており、作業効率の向上に寄与している。
このような作業機の無線操縦装置では、作業装置を離れた位置からオペレータが操作するために可搬型の無線操作器が用いられている。例えば、車両搭載型クレーンの無線操縦装置では、図３に示すような無線操作器が用いられている。

この無線操作器１０は、正面に作業装置であるクレーンの各アクチュエータの作動に対応した選択スイッチ１１、１２、１３、１４が設けられ、グリップ１５の背面にはアクチュエータの作動速度を制御するための速度レバー１６が設けられている。
遠隔操作を行う場合には、オペレータは、無線操作器１０のグリップ１５を握り、クレーンの各アクチュエータの作動に対応する各選択スイッチを選択操作しながら、アクチュエータの作動速度を制御するための速度レバー１６を操作する。操作が行われると操作に対応する操作信号が送信され、クレーン側に設置された無線受信機で受信され、その操作信号に基づいてクレーンのアクチュエータが作動するようになっている。

しかし、このような無線操作器は容易に持ち運びができるように構成されているため、作業現場に持ち出して使用し、作業終了後に何処かに置き忘れたまま車両を他の作業現場などへ走行移動させ、無線操作器を紛失してしまうという問題があった。
従来、このような無線操作器の紛失を防止する手段として、運転室等の適所に無線操作器の収容部を設け、この収容部に無線操作器を収容しないで車両を走行移動させようとすると、警報器が作動して置き忘れをオペレータに報知する置き忘れ防止装置が提案されている（特許文献１参照）。

実公平７－１６７０５号公報

しかしながら、上記特許文献１の置き忘れ防止装置は、運転室などに専用の収容部を設けるためのスペースが必要で、更に作業が終了したらオペレータは必ず無線操作器を収容部に収容しなければならないという煩わしさがある。また、収容部は誤作動しない信頼性の高い検知スイッチで構成する必要があり、装置が高価となる。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、専用の収容部などを設ける必要がなく、容易に、且つ安価に無線操作器の置き忘れを防止することが可能な作業機用無線操作器の置き忘れ防止装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る作業機用無線操作器の置き忘れ防止装置は、エンジンにより自走可能な車両に作業装置が搭載された作業機を遠隔操作する可搬型の無線操作器の置き忘れを防止するためのものであって、前記車両の車室内に設けられ、パッシブ型のＲＦＩＤタグと通信を行うための電波を前記車室内に放射する電波放射部と、前記無線操作器に取り付けられ、前記電波を受信したことに応じて動作電力を得ると共に応答信号を出力するパッシブ型のＲＦＩＤタグと、前記車室内に設けられ、前記ＲＦＩＤタグから出力される前記応答信号を受信する受信部と、前記車両に搭載されたパーキングブレーキの解除操作が行われたことを検出する解除操作検出部と、前記解除操作検出部で前記解除操作が行われたことを検出したことに応じて前記電波放射部に前記電波の放射を開始させ、前記受信部が前記応答信号を受信したことに応じて前記電波放射部に前記電波の放射を停止させる放射制御部と、前記無線操作器の置き忘れに対する警報を行う置き忘れ警報部と、を備え、前記放射制御部は、前記電波の放射を開始してから、予め設定した時間を経過しても前記受信部が前記応答信号を受信しないと判定した場合に前記無線放射部に前記電波の放射を停止させると共に、前記置き忘れ警報部に前記警報を行わせる。

また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様に係る作業機用無線操作器の置き忘れ防止装置は、エンジンにより自走可能な車両に作業装置が搭載された作業機を遠隔操作する可搬型の無線操作器の置き忘れを防止するためのものであって、前記車両の車室内に設けられ、パッシブ型のＲＦＩＤタグと通信を行うための電波を前記車室内に放射する電波放射部と、前記無線操作器に取り付けられ、前記電波を受信したことに応じて動作電力を得ると共に応答信号を出力するパッシブ型のＲＦＩＤタグと、前記車室内に設けられ、前記ＲＦＩＤタグから出力される前記応答信号を受信する受信部と、前記エンジンの動力を前記作業装置に伝達するＰＴＯ機構の断操作が行われたことを検出する断操作検出部と、前記断操作検出部で前記断操作が行われたことを検出したことに応じて前記電波放射部に前記電波の放射を開始させ、前記受信部が前記応答信号を受信したことに応じて前記電波放射部に前記電波の放射を停止させる放射制御部と、前記無線操作器の置き忘れに対する警報を行う置き忘れ警報部と、を備え、前記放射制御部は、前記電波の放射を開始してから、予め設定した時間を経過しても前記受信部が前記応答信号を受信しないと判定した場合に前記無線放射部に前記電波の放射を停止させると共に、前記置き忘れ警報部に前記警報を行わせる。

本発明に係る作業機用無線操作器の置き忘れ防止装置によれば、専用の収容部などを設けることなく、容易に、且つ安価に無線操作器の置き忘れを防止することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る置き忘れ防止装置を備えた車両搭載型クレーンの側面図である。本発明の一実施形態に係る置き忘れ防止装置の構成図である。従来の無線操作器の一例を示す斜視図である。

本発明の一実施形態に係る車両搭載型クレーン１は、図１に示すように、車両２と、この車両２の荷台３と運転室４との間のシャーシフレーム５上に搭載されたクレーン６とを備えている。
このクレーン６は、アウトリガ６１を備えたベース６２と、ベース６２上に旋回自在に設けられたコラム６３と、コラム６３の上端部に起伏自在に枢支された伸縮式のブーム６４と、フック６５とを備えている。コラム６３にはウインチ（図示略）が設けられており、このウインチのワイヤロープをブーム６４の先端部に導いて、フック６５に掛け回すことによりフック６５がブーム６４の先端部から吊り下げられている。

クレーン６は、更に、コラム６３（ブーム６４）の旋回、ブーム６４の起伏と伸縮、及びウインチによるフック６５の巻上げ、巻下げの作動を行うための各種アクチュエータを備えている。これら各種アクチュエータは、車両２の油圧源から切換制御弁装置（図示略）を介して個別に圧油が供給されることにより作動する。
車両搭載型クレーン１は、更に、無線操縦装置と、置き忘れ防止装置とを備えている。
無線操縦装置は、図１に示す、無線操作器１０と、無線受信機２０とから構成されている。

無線操作器１０は、本実施形態において図３に示すものと同様となるので説明を省略する。
無線受信機２０は、図１に示すように、クレーン６のコラム６３に近接した荷台３の前端部に設置されている。無線受信機２０は、無線操作器１０から無線送信された操作信号を受信し、受信した操作信号に基づきクレーン６の各種アクチュエータを作動させる作動信号を生成する。そして、生成した作動信号を切換制御弁装置へと出力することで、クレーン６の各種アクチュエータを作動させるようになっている。

置き忘れ防止装置は、図１に示す、無線操作器１０に取り付けられたパッシブ型のＲＦＩＤタグ５０（以下、「パッシブタグ５０」と略称する）と、運転室４内に設けられた読み取り装置５１及び置き忘れ警報装置５２と、車両２に設けられた走行検出装置５３とを備えている。

パッシブタグ５０は、自ら電源を持たないことを特徴としており、図示省略するが、アンテナと、受信回路と、送信回路と、整流回路と、メモリとを含んで構成されている。パッシブタグ５０は、外部からの電波を、アンテナを介して受信し、整流回路にて受信した電波から駆動電力（直流電力）を生成する。そして、生成した駆動電力にて各回路を駆動し、受信回路にて受信した電波を復調して電波に含まれるコマンドを抽出し、送信回路にて抽出したコマンドに応じた応答信号を反射電波としてアンテナを介して出力する。具体的に、パッシブタグ５０のデータを読み出すコマンドである場合は、送信回路にてメモリに記憶されたデータに基づき搬送波を変調して応答信号を生成し、生成した応答信号を、アンテナを介して出力する。なお、メモリに記憶されたデータには、パッシブタグ５０の識別データ等が含まれている。

読み取り装置５１は、図２に示すように、パッシブタグ５０に対して電力を供給すると共にコマンドを送信するための電波を運転室４内に放射する発信部５１１と、パッシブタグ５０からの反射電波を受信し、それを増幅する受信部５１２とを備えている。本実施形態の発信部５１１は、運転室４内の略全域に届く範囲（例えば１～２［ｍ］）に電波を放射するように構成されている。即ち、本実施形態のパッシブタグ５０は、運転室４内において、読み取り装置５１からの電波によって動作可能となっている。逆に、運転室４の外にパッシブタグ５０がある場合は、読み取り装置５１からの電波を受信できないため駆動電力を得られず動作できない。

ここで、パッシブタグ５０と読み取り装置５１との間の電波の伝達方式として、例えば、ＵＨＦ帯（極超短波）の電波や２．４５［ＧＨｚ］のマイクロ波などを用いる電波式のものと、電磁誘導現象を利用した電磁誘導式のものとがある。一般に、電波式の通信可能距離は、約０～５［ｍ］であり、電磁誘導式の通信可能距離は、約０～１［ｍ］である。
本実施形態では、運転室４内にてパッシブタグ５０と読み取り装置５１との間で電波の送受信が可能となればよいため、運転室４の広さに応じて、上記いずれかの方式を採用する。

具体的に、本実施形態では、電波式のものを採用し、パッシブタグ５０のアンテナ（不図示）と、読み取り装置５１の発信部５１１のアンテナ（不図示）とをダイポールアンテナにて構成する。ここで、ダイポールアンテナは、コイル状のループアンテナと比較して、指向性が高く通信距離の長さで有利である。
置き忘れ警報装置５２は、不図示の信号線を介して読み取り装置５１に接続されており、読み取り装置５１からの警報の出力指令に応じて、ブザーや音声などの音による報知や、ランプなどの光による報知によって、無線操作器１０の置き忘れに対する警報を行う。

走行検出装置５３は、不図示の信号線を介して読み取り装置５１に接続されており、クレーン６による作業後に、車両２を走行させるために実施される特定の操作が行われたことを検出する装置である。本実施形態では、車両２のパーキングブレーキの解除操作が行われたことを検出し、検出したことを示す信号を読み取り装置５１に出力する。加えて、エンジンの動力をクレーン６に伝達するＰＴＯ機構を断操作したことを検出し、検出したことを示す信号を読み取り装置５１に出力する。本実施形態では、パーキングブレーキの解除操作を検出するか、ＰＴＯ機構の断操作を検出するかは、オペレータが任意に切り換えることが可能となっている。なお、この構成に限らず、両操作を共に検出する構成としてもよいし、走行検出装置５３がパーキングブレーキの解除操作又はＰＴＯの断操作のいずれか一方のみを検出できる構成としてもよい。

読み取り装置５１は、走行検出装置５３からのパーキングブレーキの解除操作又はＰＴＯ機構の断操作を検出したことを示す信号（以下、「検出信号」と記載する）を受信すると、発信部５１１にて電波の放射を開始する。そして、電波の放射を開始してから、予め設定した時間が経過する前に、パッシブタグ５０からの応答信号を受信したと判定すると、無線操作器１０が運転室４内に収納されていると判断する。これにより、読み取り装置５１は、発信部５１１からの電波の放射を停止する。

一方、読み取り装置５１は、電波の放射を開始してから、予め設定した時間が経過してもパッシブタグ５０からの応答信号を受信しないと判定すると、無線操作器１０の置き忘れが発生したと判断する。これにより、読み取り装置５１は、発信部５１１からの電波の放射を停止すると共に、警報の出力指令を置き忘れ警報装置５２に出力する。
置き忘れ警報装置５２は、読み取り装置５１からの警報の出力指令を受信すると、音や光による警報を実行する。オペレータは、この警報によって、走行移動する前に無線操作器１０の置き忘れに気付くことが可能である。

上記したように、読み取り装置５１の電波の到達距離は運転室４内（１～２［ｍ］）としたため、無線操作器１０が運転室４内にある場合は、パッシブタグ５０は十分に電波を受信できる。一方、無線操作器１０が運転室４の外、例えば荷台３の上や、作業現場の道路上などの電波の到達距離よりも離れた場所にある場合は、パッシブタグ５０は電波を受信できない。

なお、車両２の種類によって運転室の広さは異なるため、本実施形態の読み取り装置５１は、運転室の広さに合わせて電波の到達距離や受信感度の調整ができるように構成されている。
また、本実施形態の読み取り装置５１は、常に電波を放射するのではなく、走行検出装置５３からの検出信号に応じて、予め設定した時間だけ放射を行うように構成されているため、電力の消費が少なくて済む。

また、本実施形態の車両搭載型クレーン１では、無線操作器１０によるクレーン作業が終了し、車両搭載型クレーン１を他の作業現場へ走行移動させる場合、オペレータは、パッシブタグ５０の取り付けられた無線操作器１０を運転室４内に収納する。このとき、運転室４内であれば、例えば助手席の上など収納する場所を限定する必要がない。即ち、無線操作器１０が運転室４内に存在すれば、読み取り装置５１が、走行検出装置５３からの検出信号を受信して発信部５１１から電波を放射した際に、パッシブタグ５０はこの電波を受信して応答信号を出力することができる。従って、読み取り装置５１は、パッシブタグ５０からの応答信号を受信することができ、警報の出力指令を出力しないため、置き忘れ警報装置５２から置き忘れていることを知らせる音や光による警報は発せられず、走行移動が可能である。

一方、他の作業現場に走行移動する際に、オペレータが、パッシブタグ５０が取り付けられた無線操作器１０を、運転室４内の読み取り装置５１からの電波を受信できない程に離れた場所に置き忘れてしまったとする。この場合、読み取り装置５１が、走行検出装置５３からの検出信号を受信して発信部５１１から電波を放射した際に、パッシブタグ５０はこの電波を受信することができず、読み取り装置５１は、予め設定した時間内にパッシブタグ５０からの応答信号を受信することができない。そのため、読み取り装置５１は、警報の出力指令を置き忘れ警報装置５２に出力し、置き忘れ警報装置５２から置き忘れていることを知らせる音や光による警報が発せられる。オペレータは、この警報によって置き忘れていることを認識できるため、置き忘れた無線操作器１０を回収して運転室４内に収納することが可能となる。

なお、パッシブタグ５０は、アクティブ型のＲＦＩＤタグと異なり自らが電源を有さず、読み取り装置５１からの電波によって駆動電力を得て動作をする。そのため、安価であると共に、無線操作器１０の電源を利用するといったことが無く、無線操作器１０の電力消費に影響を与えることがない。また、無線操作器１０の電源からタグへと電力を供給するための配線用の穴を空けるなどの改造も不要となるため、後付が容易であると共に穴を空けた箇所からの水の侵入といった改造による不具合の発生がない。

ここで、上記実施形態において、車両搭載型クレーン１が作業機に対応し、クレーン６が作業装置に対応し、発信部５１１が電波放射部に対応し、走行検出装置５３が解除操作検出部及び断操作検出部に対応し、読み取り装置５１が放射制御部に対応し、置き忘れ警報装置５２が置き忘れ警報部に対応する。
（変形例）
なお、上記実施形態では、読み取り装置５１のダイポールアンテナにて電波を放射し、この電波をパッシブタグ５０のダイポールアンテナにて受信する構成としたが、この構成に限らない。例えば、読み取り装置５１のアンテナとしてコイル状のループアンテナを採用し、同様にパッシブタグ５０側のアンテナもループアンテナを採用して電磁波を用いた通信を行う構成としてもよい。即ち、電波の伝達方式として、電磁誘導式を用いる構成としてもよい。但し、運転室内に存在するパッシブタグとの間で電磁波の送受信ができないような構成は含まないものとする。

また、上記実施形態では、パッシブタグ５０からの応答信号を受信した際に、直ちに電波の放射を停止する構成としたが、この構成に限らない。例えば、電波の到達距離や受信感度の設定内容によっては、運転室４の外でも車両２に近い位置に無線操作器１０が置いてある場合に、パッシブタグ５０へと電波が届いてしまうといった場合が想定される。そこで、応答信号を受信しても直ちに電波の放射を停止せずに、走行開始後、予め設定した秒数は電波を放射し続けて運転室４内に無線操作器１０が収納されているか否かの判定を継続する構成としてもよい。または、走行開始後、予め設定した秒数が経過後に電波の放射を開始するといった構成としてもよい。いずれかの構成とすることで、車両２の近くに無線操作器１０を置き忘れた場合でも、車両走行後に置き忘れたことを検出することが可能となる。

１車両搭載型クレーン
２車両
３荷台
４運転室
５シャーシフレーム
６クレーン
１０無線操作器
２０無線受信機
５０パッシブタグ
５１読み取り装置
５２置き忘れ警報装置
５３走行検出装置

Claims

エンジンにより自走可能な車両に作業装置が搭載された作業機を遠隔操作する可搬型の無線操作器の置き忘れを防止するための作業機用無線操作器の置き忘れ防止装置であって、
前記車両の車室内に設けられ、パッシブ型のＲＦＩＤタグと通信を行うための電波を前記車室内に放射する電波放射部と、
前記無線操作器に取り付けられ、前記電波を受信したことに応じて動作電力を得ると共に応答信号を出力するパッシブ型のＲＦＩＤタグと、
前記車室内に設けられ、前記ＲＦＩＤタグから出力される前記応答信号を受信する受信部と、
前記車両に搭載されたパーキングブレーキの解除操作が行われたことを検出する解除操作検出部、又は前記エンジンの動力を前記作業装置に伝達するＰＴＯ機構の断操作が行われたことを検出する断操作検出部と、
前記解除操作検出部で前記解除操作が行われたことを検出したこと、又は前記断操作検出部で前記断操作が行われたことを検出したことに応じて、前記電波放射部に前記電波の放射を開始させる放射制御部と、
前記無線操作器の置き忘れに対する警報を行う置き忘れ警報部と、を備え、
前記放射制御部は、
前記電波の放射を開始してから、予め設定した時間を経過しても前記受信部が前記応答信号を受信しないと判定した場合には、前記電波放射部に前記電波の放射を停止させると共に、前記置き忘れ警報部に前記警報を行わせ、
前記電波の放射を開始してから、予め設定した時間が経過する前に前記受信部が前記応答信号を受信したと判定した場合には、前記電波放射部に前記電波の放射を停止させ、
前記車両が走行を開始した後に予め設定した秒数が経過すると前記電波放射部に前記電波の放射を再開させ、前記電波の放射を再開してから、予め設定した時間を経過しても前記受信部が前記応答信号を受信しないと判定した場合には、前記電波放射部に前記電波の放射を停止させると共に、前記置き忘れ警報部に前記警報を行わせることを特徴とする作業機用無線操作器の置き忘れ防止装置。