WO2016135982A1 - 通信システムおよび作業車両 - Google Patents
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Abstract
Description
この特許文献1に記載の部品監視装置では、フィルターなどの交換部品が交換された時や、エンジンスイッチの操作時にリーダーを介して各部品の無線タグに記憶された情報(例えば品番の情報)を取得し、取得した品番の情報から模造品であると識別した場合には、コントローラは、警告信号を出力し、エンジンの稼働停止やモニタによる警告を行う。
しかしながら、作業車両が転売されたり、レンタルされることで、他の地域で使用される場合がある。このような場合、作業車両に搭載されているリーダーが、作業車両が使用される地域で認証されていない場合、作業車両を使用している地域では認証されていないリーダー(通信装置)が電波を出力してしまうという課題がある。
このため、第2地域情報を油圧ショベルが使用される地域に正しく設定することで、情報受信手段の使用が許可されていない地域で、情報受信手段が誤って電波を出力してしまうことを確実に防止できる。従って、作業車両を使用する地域において認証されていない情報受信手段の電波出力を容易に禁止できる
このため、識別情報の取得が指示された際の最新の現在地情報(第2地域情報)に基づいて、電波出力の許可または禁止を制御することができる。また、複数の情報受信手段を設ける場合も、情報受信手段毎に、第1地域情報記憶手段、比較手段、通信制御手段を用意することで、各情報受信手段毎に電波出力を制御できる。すなわち、情報受信手段、第1地域情報記憶手段、比較手段、通信制御手段をセットにして、1つの通信装置として構成することで、複数の通信装置を設置した場合でも、通信装置毎に電波出力を制御できる。従って、1つの作業車両に2種類の情報受信手段(通信装置)を設置した場合に、一方の情報受信手段が作業車両の使用地域の認可を受けていない場合、その一方の情報受信手段が電波を出力することを確実に禁止できる。
本発明によれば、現在地検出手段で作業車両の現在地を検出できるので、第2地域情報を自動的に設定できる。このため、メンテナンス担当者等が手動入力で第2地域情報を設定する必要が無いため、作業性を向上できる。さらに、作業車両の現在地を自動的に検出できるので、第2地域情報の入力ミスなどが発生することもなく、第2地域情報を正確に設定できる。
また、通信装置は、電波出力を行う情報受信手段の他に、指示判定手段、第1地域情報記憶手段、比較手段、通信制御手段を備えており、指示装置からの出力を指示判定手段で判定すると、比較手段で第1地域情報および第2地域情報を比較し、通信制御手段はその比較結果で電波出力の許可・禁止を制御できる。このように、実際に電波出力を許可・禁止するかの制御を通信装置側で行っているので、通信装置の情報受信手段に対する第1地域情報の設定を正確に行うことができ、通信装置側で電波出力の許可・禁止の制御も正しく実行できる。
また、指示装置は、各通信装置に対して同じ指令を出力できる。従って、指示装置側で各情報受信手段の第1地域情報を把握しておき、作業車両の使用地域の認可を受けている情報受信手段のみに対して電波の出力を指令する場合に比べて、指示装置の構成を簡略化できる。
これらの発明によれば、上記通信システムと同様の効果を奏することができる。
本発明によれば、上記通信システムと同様の効果を奏することができる。
[油圧ショベル全体の説明]
図1は、本発明の作業車両の一例としての油圧ショベル1を示す斜視図である。
本実施形態において、油圧ショベル1は、図1に示すように、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。
なお、上部旋回体5においては、作業機3及び運転室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。また、油圧ショベル1及び車両本体2は、上部旋回体5を基準として走行装置4側が下であり、走行装置4を基準として上部旋回体5側が上である。油圧ショベル1が水平面に設置されている場合、下は鉛直方向、すなわち重力の作用方向側であり、上は鉛直方向とは反対側である。
図2は、機械室5Aを示す概略図である。
上部旋回体5は、機械室5A、運転室5B、カウンタウエイト5Cを有する。
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、図2に示すように、隔壁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。
エンジンルーム5A2内には、動力発生装置としてのエンジンEGの他、ラジエターなどのクーリングコアCC等を含む冷却ユニットCUが収容されている。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に流れる冷却水や図示しない油圧機器に流れる作動油等を冷却する。
エンジンEGは、カウンタウエイト5C、エンジンルーム5A2の前側にある隔壁、右側にあるポンプルーム5A1とを区切っている隔壁5A3、図示しない左側の扉、これらによって四方が囲まれるとともに、エンジンEGの上方に配置されるエンジンフードを含む天板で囲まれた略密閉空間に配置される。
更に、エンジンルーム5A2内には、燃料メインフィルターであるフィルター20C及び識別装置30Cと、エンジンEGに取り付けられる識別装置30Dと、各識別装置30C,30Dと通信するリーダー15Bとが設けられている。これらについては、後に詳述する。
カウンタウエイト5Cは、上部旋回体5の最後部に設けられている。カウンタウエイト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。すなわち、機械室5Aは、運転室5Bとカウンタウエイト5Cの間に配置される。
図3は、上部旋回体5の右側から図示しない扉を開けた状態のポンプルーム5A1内を示す図である。換言すると、図3は、ポンプルーム5A1内のフィルター20A,20B及びリーダー15Aの配置状態を示す概略図である。ポンプルーム5A1は、図示しない右側の扉、カウンタウエイト5C、ポンプルーム5A1の前側にある隔壁、エンジンルーム5A2との間を区切っている隔壁5A3、これらによって四方が囲まれるとともに、上方に配置されるエンジンフードを含む天板で囲まれた略密閉空間に配置される。
ポンプルーム5A1内には、図3に示すように、油圧ポンプPNが収納されている。油圧ポンプPNは、エンジンEGと機械的に連結し、当該エンジンEGの駆動によって駆動される。そして、油圧ポンプPNは、上記ブームシリンダ6A等の油圧機器に作動油を吐出する。
具体的に、ポンプルーム5A1には、油圧ポンプPNが設置されるブラケット11Aが設けられている。ブラケット11Aには、フィルター保持部品であるフィルターヘッド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。
また、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。
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。フィルター20Aは、エンジンオイル用のオイルフィルターであり、ホース14Aを流れたエンジンオイルに含まれる塵埃等を除去する。
フィルター20Aは、上記エンジンEG(図2参照)とホース14Aを介して接続されている。エンジンEG内に滞留するエンジンオイルは、ポンプによって汲み上げられ、フィルター20Aに送られる。フィルター20Aを通過したエンジンオイルは、再びエンジンEGに戻される。
フィルター20B(燃料プレフィルター)は、図示しない燃料タンクとホース14Bを介して接続されている。フィルター20Bには、図示しない燃料タンク内の燃料が送られる。その後、燃料は上記フィルター20C(燃料メインフィルター)に送られ、フィルター20Cを通過した燃料は、図示しない燃料噴射装置に送られる。燃料噴射装置にて余った燃料は、図示しないホースを介して燃料タンクに戻される。
各フィルター20(20A,20B,20C)は、使用により内部の濾過部材が目詰まりを起こすため、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のエンジンの稼働時間を計時するSMR(サービスメータ)が示す累積稼働時間に基づいて判断される。このような判断処理は、例えば、後述する通信コントローラ200、モニタ装置213、或いは、管理サーバ111により行うことができる。
これらフィルター20A,20B,20Cには、識別装置30A,30B,30Cが取り付けられている。なお、上記のように、エンジンEGには、識別装置30Dが取り付けられている。
識別装置30(30A,30B,30C,30D)は、当該識別装置30が取り付けられた部品(交換部品の他、エンジンEG等の装置も含む)に関連した情報を記憶及び提供する。
識別装置30A,30B,30Cは、リーダー15(15A,15B)から出力される電波による電磁誘導やマイクロ波等によって電力を発生させるパッシブタイプのICタグ301を用いることができる。本実施形態では、識別装置30A,30B,30Cは、それぞれ識別部品である少なくとも1つのICタグ301(図4参照)を備える。このため、識別装置30A,30B,30Cは、それぞれ1つのICタグ301を備えていてもよいし、複数のICタグ301を備えるようにしてもよい。
また、識別装置30Dは、上記パッシブタイプのICタグ301を1つ備える。なお、識別装置30Dが備えるICタグ301は、識別装置30A,30B,30Cが備えるICタグ301と形状及び構成は同じものでも異なるものでもよく、少なくとも後述するICチップ35及びアンテナ36を備える。
このように、識別装置30が、パッシブタイプのICタグ301を備えることにより、内蔵電池を不要にでき、コストも安価にできるとともに、電池切れによる動作不良も防止できる。
図4は、ICタグ301の構成を示す概略図である。ICタグ301は、ICチップ35及び内部アンテナ36をパッケージ材料31,32で封入したRFID(Radio Frequency Identification)タグである。
本実施形態のICタグ301は、通信周波数帯として、UHF(ultrahigh frequency)帯域、具体的には860~960MHzの帯域での通信が可能である。なお、RFIDタグの通信周波数帯としては、他の帯域でもよい。
ICチップ35は、アンテナ36と接続されている。アンテナ36の形状や寸法はリーダー15A、15Bと通信が可能なように設定される。ICチップ35とアンテナ36とは、パッケージ材料31、32の間に挟まれる。図4は、パッケージ材料31を透過させた図示となっている。このようなICタグ301は、両面テープや接着剤といった接合材を用いて、フィルター20A、20B、20C、エンジンEGに取り付けられる。
これらのうち、EPCには、部品の名前を識別する部品名識別番号、識別装置30が取り付けられる部品の種類を特定する品番、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)、及び、当該部品の製造元を示すサプライヤコード等を含む識別情報が記憶されている。部品名識別番号とは、例えば、エンジンオイル用オイルフィルター、燃料プレフィルター、燃料メインフィルターといった部品を識別できるものであって、例えば、各部品に対し個別の番号を割り当てたものである。当該部品がエンジンEGの場合は、エンジン毎に割り当てられる個別の番号を部品名識別番号としてもよい。また、当該部品がエンジンEGである場合には、例えば、当該エンジンEGのオーバーホールの回数が識別情報に含まれる。なお、例えば部品名識別番号を用いて、後述する情報同一判定手段207による判定が行われる。
図5は、油圧ショベル1の構成、及び、油圧ショベル1を含んで構成される部品情報管理システム100の概略構成を示すブロック図である。
機械室5Aには、図5に示すように、識別装置30A,30B,30C,30Dと通信する通信装置としてのリーダー15(15A,15B)が取り付けられている。これらリーダー15は、それぞれ、識別装置30A,30B,30C,30DのICタグ301に記憶されている部品情報(以下、単に「データ」と呼ぶこともある)を読み出して取得する。なお、本実施形態では、リーダー15が、読み出し機能を有したもので説明するが、リーダー15に代え、読み出し機能に加えて書き込み機能を有するリーダーライターを用いてもよい。
また、リーダー15Bの動作制御は、マスターであるリーダー15Aを介して制御されるが、通信コントローラ200が直接制御してもよい。
リーダー15Aは、図6に示すように、指示判定手段151、情報受信手段152、受信判定手段153、情報送信手段154、比較手段155、通信制御手段156、スレーブ制御手段157、第1地域情報記憶手段158、受信情報記憶手段159を有する。
情報受信手段152は、指示判定手段151により指示情報が入力されたと判定された場合に、識別装置30に電波を所定時間出力して、識別装置30から部品情報を受信する。従って、情報受信手段152は、電波を出力して識別情報が記憶された識別装置30と通信する本発明の情報受信手段を構成する。
情報送信手段154は、情報受信手段152で受信された部品情報を、通信コントローラ200に送信する。また、情報送信手段154は、後述するように、識別装置30から部品情報を取得できなかった場合は、エラー情報を通信コントローラ200に送信する。
通信制御手段156は、比較手段155の判定結果により、前記情報受信手段152を作動させて電波を出力するか、あるいは、情報受信手段152の作動を禁止して電波の出力を禁止するかを制御する。
スレーブ制御手段157は、スレーブとして機能するリーダー15Bの動作を制御する。例えば、スレーブ制御手段157は、上記指示情報と同様の指示情報および第2地域情報をリーダー15Bに出力する。また、受信判定手段153は、スレーブ制御手段157により指示情報を出力してから所定時間内に、リーダー15Bから部品情報を受信できたか否かを判定することにより、リーダー15Bが正常に動作しているか否かを判定する。従って、スレーブ制御手段157によって、第2通信装置制御手段が構成されている。
受信情報記憶手段159は、情報受信手段152で識別装置30から受信した部品情報や、エラー情報を記憶する。また、リーダー15Aの受信情報記憶手段159は、リーダー15Bから送信された部品情報やエラー情報も合わせて記憶する。
リーダー15Bは、図7に示すように、指示判定手段151、情報受信手段152、受信判定手段153、情報送信手段154、比較手段155、通信制御手段156、第1地域情報記憶手段158、受信情報記憶手段159を有する。
すなわち、マスターであるリーダー15Aはスレーブ制御手段157を備え、スレーブであるリーダー15Bはスレーブ制御手段を備えていない。
リーダー15Bの情報受信手段152は、リーダー15Bの指示判定手段151により指示情報が入力されたと判定された場合に、識別装置30に電波を出力し、当該識別装置30から部品情報を受信する。従って、リーダー15Bの情報受信手段152も、電波を出力して識別情報が記憶された識別装置30と通信する本発明の情報受信手段を構成する。
リーダー15Bの情報送信手段154は、情報受信手段152で受信された部品情報を、リーダー15Aに送信する。また、リーダー15Bの情報送信手段154は、後述するように、識別装置30から部品情報を取得できなかった場合は、エラー情報をリーダー15Aに送信する。
リーダー15Bの通信制御手段156は、比較手段155の判定結果により、前記情報受信手段152を作動させて電波を出力するか、あるいは、情報受信手段152の作動を禁止して電波の出力を禁止するかを制御する。
リーダー15Bの受信情報記憶手段159は、情報受信手段152で識別装置30から受信した部品情報や、エラー情報を記憶する。
なお、リーダー15Bを通信コントローラ200が直接制御する場合は、リーダー15Bは、リーダー15Aと同じく、通信コントローラ200からの指示情報に基づいて電波を出力し、識別装置30から受信した部品情報を通信コントローラ200に直接送信してもよい。
リーダー15は電波を出力するため、各国の電波法などの法規に基づき、電波の出力や周波数などを設定する必要がある。また、その国で使用する場合に事前に認証を受ける必要がある場合もある。このため、リーダー15は、予め使用できる地域が限定される。この使用できる地域を特定するために、第1地域情報を第1地域情報記憶手段158に記憶している。
なお、リーダー15の使用が許可された地域は、国に限らない。例えばヨーロッパ共同体のように、複数国で統一した法規を採用している場合は、その複数国を含む地域がリーダー15の使用が許可された地域となる。また、1つの国の中で地域毎に法規が異なる場合には、各地域がリーダー15の使用が許可された地域となる。すなわち、第1地域情報は、そのリーダー15の使用が許可された法規の種類を表すとも言える。
このため、本実施形態では、第1地域情報として電波通信コードを用いている。具体的には、非営利法人であるEPCglobalが策定したLLRP(低レベル・リーダー・プロトコル)で定義されているCommunications Standard(通信標準)を第1地域情報として用いている。
第1地域情報は、符号なし短精度整数であり、各国の法規毎に設定された数字である。例えば、「1」は「US FCC Part 15」であり、「6」は「Japan: ARIB STD T89」であり、「17」は「Japan 952-954 MHz 4W LBT」である。
リーダー15の第1地域情報記憶手段158には、リーダー15が認証を受けている通信標準を表す数値が記憶されている。なお、リーダー15が複数の認証を受けている場合には、複数の数値(第1地域情報)が第1地域情報記憶手段158に記憶される。
この第1地域情報は、例えば、リーダー15を組み込んだ油圧ショベル1の工場出荷時に、リーダー15のファームウェアのデータとして第1地域情報記憶手段158に書き込まれる。
また、本実施形態では、2台のリーダー15(15A,15B)が設けられているが、リーダー15は、リーダー15Aの1台のみであってもよく、リーダー15A,15Bを含む3台以上あってもよい。リーダー15と各識別装置30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15を設けることで、より高い確率でICタグ301に記憶されている部品情報を読み取ることができる。
なお、リーダー15を2台以上設けた場合、1台をマスターとなるリーダー15Aとし、残りをスレーブとなるリーダー15Bとすればよい。
作業車両である油圧ショベル1は、上記構成の他、図5に示すように、通信コントローラ200、エンジンコントローラ211、ポンプコントローラ212及びモニタ装置213と、これらを接続して互いにデータ通信可能とする車体内ネットワーク210と、を備える。
エンジンコントローラ211は、オペレータのキーオン操作により図示しないバッテリから電源が供給され起動する。そして、エンジンコントローラ211は、エンジンEGが始動した場合には、そのエンジン始動を示す情報を通信コントローラ200に通知する。
エンジンコントローラ211は、エンジンEGへの燃料供給量を調整して、当該エンジンEGの出力を制御する。
[ポンプコントローラ]
ポンプコントローラ212は、油圧ポンプPNの出力を制御する。
モニタ装置213は、燃料残量や油圧ショベル1の故障情報等を表示する表示装置2131と、油圧ショベル1の動作設定等を行う入力装置2132とを備える。表示装置2131は、液晶ディスプレイなどで構成される。入力装置2132は、スイッチボタン等で構成される。また、表示装置2131と入力装置2132が一体化されたタッチパネルを用いてもよい。なお、モニタ装置213は、油圧ショベル1のエンジンEGの稼働時間を計時するSMR(サービスメータ)が備えられており、SMRは表示装置2131に表示されるとともに、SMRの情報(累積稼働時間の情報)は、通信コントローラ200、通信ネットワーク120を介して管理センタ110に送信される。
通信コントローラ200は、後述する通信ネットワーク120を介して管理センタ110と相互通信を可能とするために、アンテナ201に接続された通信端末202を有する。
また、通信コントローラ200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15A,15Bと、車体内ネットワーク210で接続され、互いにデータ通信可能である。
さらに、通信コントローラ200は、後述するように、リーダー15A,15Bに対して部品情報(識別情報)の取得を指示する指示装置として機能する。本発明の通信システムは、これらの車体内ネットワーク210を用いて、相互にデータ通信可能な通信コントローラ200およびリーダー15A,15B、識別装置30によって構成されている。なお、通信システムは、このように作業車両に搭載されたものであってもよいし、作業車両に、管理センタ110の管理サーバ111を少なくとも含めたものを通信システムとしてもよい。
通信コントローラ200は、図8に示すように、起動指令検出手段203、第2地域情報記憶手段204、第2通信制御手段205、第2受信判定手段206、情報同一判定手段207、第2情報送信手段208、現在地検出手段209、情報記憶手段220を備える。情報記憶手段220は、過去にリーダー15から受信した部品情報を記憶している。
第2通信制御手段205は、起動指令検出手段203の検出結果に基づいて、リーダー15の電波出力(電波発振)を制御する。
第2受信判定手段206は、リーダー15から情報を受信できたかを判定する。
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、あるいはリーダー15が備えていてもよい。
また、通信端末202が携帯電話網や衛星通信網を用いて管理サーバ111と通信している場合、管理サーバ111側で通信端末202と無線通信している無線通信基地局を把握して油圧ショベル1が使用されている地域を検出することもできる。この場合、現在地検出手段209は、管理サーバ111から前記油圧ショベル1の現在地情報を受信して油圧ショベル1の現在地を検出する。
第2地域情報記憶手段204は、油圧ショベル1(リーダー15)を使用する地域を示す第2地域情報を記憶する。
この第2地域情報は、第1地域情報と同じく、LLRPで定義されたCommunications Standard(通信標準)である。第2地域情報は、例えば、油圧ショベル1の工場出荷時あるいは出荷先の地域での納車準備の段階に第2地域情報記憶手段204に記憶すればよい。
例えば、油圧ショベル1のメンテナンス担当者が、モニタ装置213に設けられた入力装置2132を操作してメンテナンスを行うサービスモードを実行し、このサービスモード内の第2地域情報の設定メニューを操作して行う。この際、メンテナンス担当者は、設定メニューを開いて、油圧ショベル1を使用する地域(国)の通信標準を示す数値を、第2地域情報として直接入力してもよい。また、メンテナンス担当者は、設定メニューにリスト表示された通信標準の規格名を選択して入力してもよい。
さらに、設定メニューに、油圧ショベル1を使用する地域(国など)をリスト表示して選択して入力してもよい。この際、1つの地域に複数の規格が存在する場合は、予め、各地域で使用する規格を1つに特定した対応表データを第2地域情報記憶手段204に記憶しておき、地域を選択すると、前記対応表データを参照して、地域に対応する規格の数値を自動的に記憶してもよい。なお、前記対応表データを、管理サーバ111に設け、選択した地域を、通信端末202を介して管理サーバ111に送信し、管理サーバ111で対応する規格の数値を通信端末202に返信し、その数値を第2地域情報記憶手段204に記憶してもよい。
次に、各識別装置30の情報を利用した部品情報管理システム100について説明する。以下では、油圧ショベル1に対する部品情報管理システム100を例示するが、他の作業車両としての建設機械にも、本発明は適用可能である。
部品情報管理システム100は、作業車両とは異なる位置にある管理センタ110にて、当該作業車両に搭載されるフィルター等の部品交換の有無などを、通信ネットワーク120を介して管理及び監視する。この部品情報管理システム100は、図5に示すように、管理センタ110と、少なくとも1台の作業車両(例えば油圧ショベル1)と、当該管理センタ110及び作業車両の間で情報を送受信する通信ネットワーク120と、を備える。
これらのうち、通信ネットワーク120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できる。
管理サーバ111は、ハードディスク等で構成される大容量記憶装置を備える。管理サーバ111は、液晶モニタ等で構成される表示装置112や、無線又は有線にて通信可能な通信機器113等と相互に通信可能に接続されている。そして、管理サーバ111は、通信ネットワーク120を介して、例えば、油圧ショベル1から受信した上記部品情報や油圧ショベル1の累積稼働時間の情報等を管理及び記憶する。
図9~11は、部品情報管理システム100にて実行される情報収集処理を示すフローチャートである。
図9は、起動指令時の情報収集処理である。ここで、起動指令時には、油圧ショベル1のオペレータがキーオン操作を行ってエンジンEGが始動した場合と、管理センタ110の管理者からの起動コマンド(起動信号)が通信コントローラ200に与えられて、通信コントローラ200やリーダー15が起動した場合とがある。本実施形態の部品情報管理システム100は、いずれかの起動指令時あるいは両方の起動指令時に、起動信号を発生させ、起動信号をトリガとして、リーダー15を作動して情報収集処理を実行する。
例えば、通信コントローラ200にタイマー機能を設け、通信コントローラ200が、一日において予め定められた時刻に一回など定期的なタイミングが到来したことを起動信号のトリガとしてリーダー15を作動させる構成としてもよい。また、上記オペレータのモニタ装置213に備えた所定の操作ボタンである入力装置2132の操作指示に応じて、通信コントローラ200が、リーダー15を作動させる構成としてもよい。すなわち、当該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、起動信号をトリガとしてリーダー15を起動させるように構成してもよい。
加えて、フィルターヘッド13A,13B,13Cにフィルター20A,20B,20Cの脱着を検出するセンサを設け、当該センサの出力(起動信号)をトリガとしてリーダー15を作動させるように構成してもよい。
次に、起動指令時の情報収集処理について、図9を参照して説明する。
[通信コントローラの情報取得指示制御]
通信コントローラ200の起動指令検出手段203は、エンジンコントローラ211からの、エンジン始動を示す情報(エンジン始動情報)の有無をチェックし、オペレータによるエンジンキースイッチのオン操作や、管理センタ110から通信ネットワーク120を介して通知される起動コマンドによって、エンジンEGが始動あるいは通信コントローラ200が起動されたか否かを判定する(ステップS11)。図9は、エンジン始動情報を起動指令検出手段203が検出した場合を示している。なお、エンジン始動情報は、キースイッチをアクセサリー位置に操作したことを示す信号を用いて生成されたものであってもよい。すなわち、キースイッチによりエンジンが始動されずとも、キースイッチがアクセサリー位置に操作され、通信コントローラ200やリーダー15などの電子機器等に電源が投入された際(ステップS11、Yes)、図9に示す起動指令時の情報収集処理が実行されてもよい。
起動指令検出手段203は、エンジン始動情報を検出しない場合、ステップS11でNoと判定し、ステップS11のチェックを繰り返す。
取得条件(読取条件)には、第2地域情報記憶手段204に記憶された第2地域情報(電波通信コード)と、リーダー15の台数設定と、読取時間とが少なくとも含まれている。
リーダー15の台数設定のデータとは、油圧ショベル1に設置されて使用されるリーダー15の台数のデータである。本実施形態では、2台のリーダー15A,15Bが使用されるため、リーダーの台数設定は「2」である。この台数設定は、マスターであるリーダー15Aに、制御するスレーブの台数を知らせるために使用している。すなわち、前記台数設定が「2」であれば、マスターは他にスレーブが1台存在することが分かる。また、前記台数設定が「3」であれば、マスターは他にスレーブが2台存在することが分かる。さらに、前記台数設定が「1」であれば、マスターは他にスレーブが存在しないことが分かる。従って、マスターであるリーダー15Aは、スレーブ制御手段157で何台のスレーブに対して制御を行えばよいかを把握できる。
読取時間は、リーダー15が識別装置30から識別情報(タグ情報)を取得するまでの時間が指定されている。この読取時間は、複数のリーダー15が存在する場合には、すべてのリーダー15で、識別装置30のタグ情報の読み取りに掛ける時間を指定する。例えば、1台あたりの読取時間を30秒に設定し、リーダー15が2台設けられている場合には、前記読取時間は60秒に設定される。すなわち、1台当たりの読取時間は、読取時間指定/リーダーの台数で算出できる。
そして、リーダー15は、第2通信制御手段205から部品情報の取得を指示する指示情報が出されると、識別装置30の情報を取得する情報取得処理S20を実行する。
次に、情報取得処理S20について、図10および図11を参照して説明する。本実施形態では、2台のリーダー15を備えるため、図10にマスターであるリーダー15Aにおける情報取得処理を示し、図11にスレーブであるリーダー15Bにおける情報取得処理を示す。
リーダー15Aは、エンジンEGのキースイッチオンで電源がオンされると、第2通信制御手段205から部品情報の取得を指示する情報取得指示を受信したか否かを判定する(ステップS21)。この判定処理は、情報取得指示が受信されるまで繰り返し実行される。
ここで、情報取得指示を受信して指示判定手段151がステップS21でYesと判定すると、リーダー15Aの比較手段155は、情報取得指示とともに通信コントローラ200から受信した第2地域情報が、第1地域情報記憶手段158に記憶されている第1地域情報に含まれているか否かを判定する(ステップS22)。すなわち、比較手段155は、第1地域情報に1つのデータが登録されている場合は、第1地域情報と第2地域情報とが一致するか否かを判定する。また、比較手段155は、第1地域情報に複数のデータが登録されている場合は、第1地域情報の複数のデータに、第2地域情報が含まれているかを判定する。なお、現在地検出手段209を設けた場合、現在地検出手段209が現在地を検出したら、その現在地を第2地域情報として設定し、第2地域情報記憶手段204が第2地域情報を記憶する前、あるいは、第2地域情報を記憶せずに、比較手段155が、第1地域情報と第2地域情報とを比較し、第2地域情報が、第1地域情報記憶手段158に記憶されている第1地域情報に含まれているか否かを判定するようにしてもよい。このようにすることで、エンジンEGの始動時、あるいは、定期的に(例えば、一日のうちで予め定められた時刻に)またはオペレータや管理センタ110の管理者からの操作指示に従って、現在地検出手段209により検出された現在地に基づいて第2地域情報を取得し、認証されていない地域での電波の出力を禁止することができる。なお、第2地域情報を記憶せずに、比較手段155により第1地域情報と第2地域情報とを比較する場合には、第2地域情報記憶手段204はなくてもよい。
そして、識別装置30A,30Bは、リーダー15Aからの電波を受けるとICタグ301が起動し、ICタグ301はリーダー15Aに向けて電波(反射波)を出力する。このため、リーダー15AはICタグ301からの情報を受信できる。
リーダー15Aは、電波の出力開始後、電波出力期間が経過したかを判定する(ステップS24)。ここで、電波出力期間は、取得条件で設定された前述の読取時間に基づいて設定され、本実施形態では1台のリーダー15Aが識別装置30の情報を取得する期間である30秒である。
一方、電波出力期間が経過してステップS24でYesと判定された場合は、情報受信手段152は電波出力を停止する(ステップS25)。そして、リーダー15Aの受信判定手段153は、部品情報を受信できたかを判定する(ステップS26)。
一方、受信判定手段153は、部品情報を受信できなかった場合、ステップS26でNoと判定する。この場合、受信判定手段153は、エラー情報と情報取得時の日時データとを関連付けて、受信情報記憶手段159に記憶する(ステップS28)。
そして、スレーブ制御手段157は、車体内ネットワーク210で接続されたリーダー15Bから送信された情報を受信できたかを判定する(ステップS31)。
一方、リーダー15Bにおいても、読取時間は30秒に設定されているので、スレーブ制御手段157は、ステップS30で情報取得指示を出力してから30秒経過しても、リーダー15Bから情報が送信されてこない場合には、ステップS31でNoと判定する。
そして、ステップS31でNoと判定された場合、スレーブ制御手段157は、リーダー15Bから情報を受信できなかったことを示すエラー情報を受信情報記憶手段159に記憶する(ステップS32)。
スレーブとして機能するリーダー15Bは、エンジンEGのキースイッチオンで電源がオンされると、図11に示すように、上記ステップS21~S29と同様のステップS31~SA39と、ステップS40とを実行する。
すなわち、リーダー15Bの指示判定手段151は、リーダー15Aのスレーブ制御手段157から部品情報の取得を指示する情報取得指示を受信したか否かを判定する(ステップS31)。この判定処理は、情報取得指示が受信されるまで繰り返し実行される。
ここで、情報取得指示を受信して指示判定手段151がステップS31でYesと判定すると、リーダー15Bの比較手段155は、情報取得指示とともに通信コントローラ200からリーダー15Aを介して受信した第2地域情報が、第1地域情報記憶手段158に記憶されている第1地域情報に含まれているか否かを判定する(ステップS32)。
そして、識別装置30C,30Dは、リーダー15Bからの電波を受けるとICタグ301が起動し、ICタグ301はリーダー15Bに向けて電波(反射波)を出力する。このため、リーダー15BはICタグ301からの情報を受信できる。
リーダー15Bは、電波の出力開始後、電波出力期間が経過したかを判定する(ステップS34)。電波出力期間は、ステップS24と同じであり、本実施形態では1台のリーダー15Bが識別装置30の情報を取得する期間である30秒である。
一方、電波出力期間が経過してステップS34でYesと判定された場合は、情報受信手段152は電波出力を停止する(ステップS35)。そして、リーダー15Bの受信判定手段153は、部品情報を受信できたかを判定する(ステップS36)。
一方、受信判定手段153は、部品情報を受信できなかった場合、ステップS36でNoと判定する。この場合、リーダー15Bの受信判定手段153は、エラー情報と情報取得時の日時データとを関連付けて、リーダー15Bの受信情報記憶手段159に記憶する(ステップS38)。
この際、識別装置30Cに2つのICタグ301が装着されていた場合は、リーダー15Bで同じ部品情報を取得する可能性もある。この場合には、情報送信手段154は同じ内容の部品情報のうち、1つを残して他を削除する整理処理を実行してもよい。また、リーダー15Aで整理処理を実行するため、リーダー15Bは同じ部品情報を整理せずにそのまま送信してもよい。
以上により、リーダー15Bでの部品情報取得処理が終了し、前述したように、図10のステップS33でリーダー15Aが通信コントローラ200に情報を送信することで、図9に示す情報取得処理S20が終了する。
図9のステップS13において、通信コントローラ200の第2受信判定手段206は、リーダー15(15A)から送信された情報(エラー情報又は送信情報)を受信できたかを判定する。
第2受信判定手段206は、リーダー15から送信された情報が受信された場合、ステップS13でYesと判定する。この場合、通信コントローラ200の情報同一判定手段207は、取得した部品情報(それぞれの識別装置30から受信した送信情報に含まれる部品情報)と、情報記憶手段220で既に記憶している部品情報とが同一か否かを判定する(ステップS14)。
情報同一判定手段207は、取得した部品情報と、情報記憶手段220に記憶している部品情報が同一である場合、ステップS14でYesと判定し、通信コントローラ200は、情報収集処理を終了する。
一方、情報同一判定手段207は、部品情報が変更されていた場合や、部品情報を受信できずにエラー情報を受信した場合は、ステップS14でNoと判定する。そして、同一でないと判定された場合には、通信コントローラ200の第2情報送信手段208は、管理サーバ111に、取得した部品情報やエラー情報を送信する情報送信処理SBを実行する。
情報送信処理SBでは、図12に示すように、通信コントローラ200は、部品情報が新たに取得されている場合には、当該部品情報で、情報記憶手段220に既に記憶している部品情報を更新する(ステップSB1)。この際、通信コントローラ200は、全ての識別装置30の部品情報がリーダー15から取得できている場合には、すでに情報記憶手段220が記憶している全ての部品情報を、新たに取得した部品情報で更新してもよく、リーダー15から取得できた部品情報のうち、すでに情報記憶手段220が記憶している部品情報と異なると判断された部品情報のみ、新たに取得した部品情報として更新してもよい。また、前述のように、リーダー15から取得できた部品情報のうち、すでに情報記憶手段220が記憶している部品情報と異なる部品情報がある時に、異なると判定された、情報記憶手段220に記憶されている部品情報を、すぐには消去したり更新したりせずに、情報記憶手段220に保持しておき、後に消去するようにしてもよい。また、現在取得されている部品情報を上記モニタ装置213の表示装置2131に表示させてもよい。更に、エラー情報が取得されている場合には、当該モニタ装置213等により、エラー情報の発生や内容を示すような警告を発してもよい。
この後、通信コントローラ200は、通信ネットワーク120を介して、生成された送信情報を管理サーバ111に送信する(ステップSB3)。
これにより、油圧ショベル1における情報送信処理SBは終了する。
情報記憶処理SCでは、図12に示すように、管理サーバ111は、予め設定された作業車両(例えば、油圧ショベル1)からの送信情報が受信されたか否かの判定処理を繰り返し実行している(ステップSC1)。
そして、送信情報が受信されたと判定すると(ステップSC1でYes)、管理サーバ111は、当該送信情報を受信した日時(時刻及び日付)を取得する(ステップSC2)。
この後、管理サーバ111は、受信した送信情報から部品情報やエラー情報を抽出し、これら情報とステップSC2にて取得された日時とを関連付けて記憶する(ステップSC3)。この際、上記ステップS14と同様の判定処理を実行し、過去に取得された部品情報と異なる部品情報やエラー情報を、管理サーバ111の管理者に報知してもよい。
これにより、管理サーバ111における情報記憶処理SCは終了し、ひいては、部品情報管理システム100における情報収集処理が終了する。
また、通信コントローラ200は、各リーダー15A,15Bから第1地域情報を受信し、第1地域情報を表示装置2131に表示してもよい。この場合も、表示装置2131に表示される第1地域情報は、オペレータが認識しやすい情報、たとえばリーダー15の使用が許可された国名等を表示させることが好ましい。この場合、オペレータやメンテナンス担当者は、油圧ショベル1に設置された各リーダー15A、15Bが、どの国で使用できるものであるかを容易に判断できる。
従って、表示装置2131に第1地域情報や第2地域情報を表示することで、各リーダー15A、15Bを使用できる地域がどこであるかや、その地域が油圧ショベル1の現在の使用地域に合致するのかを、オペレータなどが容易に確認できる、従って、適切な設定になっていない場合も、例えば、油圧ショベル1の使用地域を正しく設定し直したり、リーダー15A、15Bを油圧ショベル1の使用地域で使用できるものに交換したり、リーダー15A、15Bを構成する部品を交換するなどの対策を迅速に実行できる。
リーダー15の使用が許可されている地域(国)を示す第1地域情報と、油圧ショベル1が使用される地域つまりリーダー15が用いられる地域(国)を示す第2地域情報とを比較し、第2地域情報が第1地域情報に含まれる場合、つまり現在油圧ショベル1を使用する地域(第2地域情報)が、リーダー15の使用が許可されている地域(第1地域情報)である場合のみ、リーダー15の電波出力を許可している。このため、第2地域情報記憶手段204に設定する第2地域情報を油圧ショベル1が使用される地域に正しく設定しておけば、リーダー15の使用が許可されていない地域で、電波出力を行うことを確実に防止できる。
また、第2地域情報記憶手段204への第2地域情報の登録作業は、サービスモードに設定することでメンテナンス担当者のみが行うことができる。このため、油圧ショベル1のオペレータは、面倒な設定作業を行うことなく、リーダー15を使用が許可された地域のみで作動させることができる。
従って、油圧ショベル1を使用している地域に適したリーダー15に交換あるいはリーダー15を構成する部品を交換するなどの適切な対応を迅速に行うことができる。
なお、本発明は上記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。
上記実施形態では、識別装置30A,30B,30Cは、フィルター20A,20B,20Cにそれぞれ取り付けられ、識別装置30Dは、エンジンEGに取り付けられるとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、識別装置30が取り付けられる部品は、適宜変更してもよく、作業車両を構成する部品(装置を含む)であれば、交換可能に設けられた交換部品でも、交換部品でなくてもよい。
Claims (8)
- 作業車両に設けられる通信システムであって、
電波を出力して識別情報が記憶された識別装置と通信して前記識別情報を受信する情報受信手段と、
前記情報受信手段の使用が許可された地域を示す第1地域情報を記憶する第1地域情報記憶手段と、
前記第1地域情報と前記作業車両を使用する地域を示す第2地域情報とを比較する比較手段と、
前記第2地域情報が前記第1地域情報に含まれていないと前記比較手段が判断した場合には、前記情報受信手段の電波の出力を禁止する通信制御手段と、を備える
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項1に記載の通信システムにおいて、
前記比較手段は、前記識別情報の取得指示が入力されると、前記第2地域情報が、前記第1地域情報記憶手段に記憶されている前記第1地域情報に含まれているか否かを判定し、
前記通信制御手段は、
前記第2地域情報が前記第1地域情報に含まれていたと前記比較手段が判定した場合は、前記情報受信手段の電波の出力を許可し、
前記第2地域情報が前記第1地域情報に含まれていないと前記比較手段が判定した場合は、前記情報受信手段の電波の出力を禁止する
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項1または請求項2に記載の通信システムにおいて、
前記作業車両のメンテナンスを行うサービスモードを選択する入力装置を備え、
前記第2地域情報は、前記サービスモードが選択された状態で、前記入力装置を用いて入力される
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、
前記作業車両が使用されている地域を検出する現在地検出手段を備え、
前記第2地域情報は、前記現在地検出手段で検出された地域に基づいて設定される
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、
前記作業車両は、通信装置と、前記通信装置に対して前記識別情報の取得を指示する指示装置とを備え、
前記通信装置は、前記識別情報の取得指示を受信して判定する指示判定手段と、前記情報受信手段と、前記第1地域情報記憶手段と、前記比較手段と、前記通信制御手段と、取得した前記識別情報を送信する情報送信手段とを備え、
前記指示装置は、前記第2地域情報を記憶する第2地域情報記憶手段と、前記通信装置に対して前記識別情報の取得指示および前記第2地域情報を出力する第2通信制御手段と、前記通信装置から情報を受信できたかを判定する第2受信判定手段とを備える
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項5に記載の通信システムにおいて、
前記作業車両は、前記通信装置として、第1通信装置および第2通信装置を備え、
前記第1通信装置は、前記第2通信装置を制御する第2通信装置制御手段をさらに備え、
前記指示装置の第2通信制御手段は、前記第1通信装置に対して前記識別情報の取得指示および前記第2地域情報を出力し、
前記第1通信装置の第2通信装置制御手段は、前記第2通信装置に対して前記指示装置から出力された前記識別情報の取得指示および前記第2地域情報を出力し、
前記第2通信装置の情報送信手段は、前記第1通信装置に対して情報を送信する
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の通信システムを備えることを特徴とする作業車両。
- 油圧ショベルに設けられる通信システムであって、
電波を出力して識別情報が記憶されたICタグと通信して前記識別情報を受信する情報受信手段と、
前記情報受信手段の使用が許可された地域を示す第1地域情報を記憶する第1地域情報記憶手段と、
前記油圧ショベルを使用する地域を示す第2地域情報を記憶する第2地域情報記憶手段と、
前記第1地域情報と前記第2地域情報とを比較する比較手段と、
前記第2地域情報が前記第1地域情報に含まれていたと前記比較手段が判定した場合は、前記情報受信手段の電波の出力を許可し、前記第2地域情報が前記第1地域情報に含まれていないと前記比較手段が判定した場合は、前記情報受信手段の電波の出力を禁止する通信制御手段と、を備える
ことを特徴とする通信システム。
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