JP2008240461A - 過積載防止システムおよび過積載防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運搬機の仕様にかかわらず、運搬機への過積載を確実に防止可能な過積載防止システムを提供すること。
【解決手段】過積載防止システムにおいて、運搬機は、運搬機の積載量を検出する積載量検出手段３３と、運搬機が走行状態にあるかを判定する走行状態判定手段３４と、積載量が所定値に達したかを判定する積載状態判定手段３９と、積載量が所定値に達したときに積込禁止指令を積込機に送信する積込禁止指令送信手段４０と、運搬機が走行状態にあると判定されたときに、積込禁止指令を解除する禁止解除指令を積込機に送信する禁止解除指令送信手段４１とを備え、積込機は、積込作業を行う作業機と、積込禁止指令および禁止解除指令を受信する受信手段と、積込禁止指令を受信したときに作業機の動作を禁止し、禁止解除指令を受信したときに作業機の動作の禁止を解除する作業機動作禁止手段とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、積込機による運搬機への過積載を防止する過積載防止システムおよび過積載防止方法に関する。

建設機械の中には、ショベルやホイールローダ等の積込機が存在する。これらの積込機は、積込作業を行うための作業機を有しており、積込機のオペレータは、作業機を動作させて積載物をタンプトラック等の運搬機に積み込む。
運搬機の最大積載量は、安全上の理由から運搬機の仕様ごとに決められており、最大積載量を超える積載は防止される必要がある。従って、運搬機には、運搬機の積載状態を知らせる目的で、積載物の積載量に応じた表示を行う積載量表示ランプが設けられている。積込機のオペレータは、運搬機の積載量表示ランプ見ながら運搬機の積載状態を認識し、運搬機への積載量を調節している。

一方で、積込機に作用する荷重を積込機側で積算し、この積算値が制限値を超えた場合には、積込機に設けられた警告ブザーでオペレータに警告する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。これにより、運搬機の積載量が最大積載量に達したことをオペレータに認識させ、運搬機への過積載を防ぐようにしている。

特開２００４−３４７５６０号公報

しかしながら、積載量表示ランプによる積載量表示では、積載量の表示精度が十分ではないため、オペレータの意図によらず、最大積載量を超えて積載しまうおそれがある。
また、特許文献１の構成では、積載の制限値をスイッチにより切り換えるようになっている。このため、運搬機の最大積載量がわからない場合には、スイッチにより切り換えられた制限値そのものが不正確な値となってしまい、過積載状態であるにもかかわらず警告がなされないという問題がある。
さらには、上記の何れの構成とも、ランプやブザーでオペレータに対して警告するのみであるため、オペレータの操作次第では最大積載量を超えて積載が可能であるという問題もある。

本発明の目的は、運搬機の仕様にかかわらず、運搬機への過積載を確実に防止可能な過積載防止システムおよび過積載防止方法を提供することにある。

第１発明に係る過積載防止システムは、積込機による運搬機への過積載を防止する過積載防止システムであって、前記運搬機は、前記運搬機の積載量を検出する積載量検出手段と、前記運搬機が走行状態にあるか否かを判定する走行状態判定手段と、前記運搬機の前記積載量が所定値に達したか否かを判定する積載状態判定手段と、前記積載状態判定手段において前記運搬機の前記積載量が所定値に達したと判定されたときに、前記積込機の積込作業を禁止させる積込禁止指令を前記積込機に送信する積込禁止指令送信手段と、前記走行状態判定手段において前記運搬機が走行状態にあると判定されたときに、前記積込禁止指令を解除する禁止解除指令を前記積込機に送信する禁止解除指令送信手段とを備え、前記積込機は、前記積載物の積込作業を行う作業機と、前記積込禁止指令および前記禁止解除指令を受信する受信手段と、前記積込禁止指令を受信したときに前記作業機の動作を禁止し、前記禁止解除指令を受信したときに前記作業機の動作の禁止を解除する作業機動作禁止手段とを備えていることを特徴とする。

第２発明に係る過積載防止システムは、積込機による運搬機への過積載を防止する過積載防止システムであって、前記運搬機は、前記運搬機の積載量を検出する積載量検出手段と、前記積載量検出手段で検出された前記運搬機の前記積載量を前記積込機に送信する運搬機情報送信手段と、前記運搬機が走行状態にあるか否かを判定する走行状態判定手段と、前記走行状態判定手段において前記運搬機が走行状態にあると判定されたときに、前記積込禁止指令を解除する禁止解除指令を前記積込機に送信する禁止解除指令送信手段とを備え、前記積込機は、前記積載物の積込作業を行う作業機と、前記禁止解除指令を受信する受信手段と、前記運搬機の前記積載量が所定値に達したか否かを判定する積載状態判定手段と、前記積載状態判定手段において前記運搬機の前記積載量が所定値に達したと判定されたときに前記作業機の動作を禁止し、前記禁止解除指令を受信したときに前記作業機の動作の禁止を解除する作業機動作禁止手段とを備えていることを特徴とする。

第３発明に係る過積載防止システムは、第１発明または第２発明において、前記積載量検出手段は、前記運搬機に積載された積載物の重量を検出し、前記積載状態判定手段は、前記運搬機の前記積載物の重量が所定値に達したか否かを判定することを特徴とする。

第４発明に係る過積載防止方法は、積込機による運搬機への過積載を防止する過積載防止方法であって、前記運搬機において、前記運搬機の積載量を検出するステップと、前記運搬機が走行状態にあるか否かを判定するステップと、前記運搬機の前記積載量が所定値に達したか否かを判定するステップと、前記積載状態判定手段において前記運搬機の前記積載量が所定値に達したと判定されたときに、前記積込機の積込作業を禁止させる積込禁止指令を前記積込機に送信するステップと、前記走行状態判定手段において前記運搬機が走行状態にあると判定されたときに、前記積込禁止指令を解除する禁止解除指令を前記積込機に送信するステップとを備え、前記積込機において、前記積込禁止指令および前記禁止解除指令を受信するステップと、前記積込禁止指令を受信したときに、前記積載物の積込作業を行う作業機の動作を禁止するとともに、前記禁止解除指令を受信したときに、前記作業機の動作の禁止を解除するするステップとを備えていることを特徴とする。

第５発明に係る過積載防止方法は、積込機による運搬機への過積載を防止する過積載防止システムであって、前記運搬機において、前記運搬機の積載量を検出するステップと、前記積載量検出手段で検出された前記運搬機の前記積載量を前記積込機に送信するステップと、前記運搬機が走行状態にあるか否かを判定するステップと、前記走行状態判定手段において前記運搬機が走行状態にあると判定されたときに、前記積込禁止指令を解除する禁止解除指令を前記積込機に送信するステップとを備え、前記積込機において、前記禁止解除指令を受信するステップと、前記運搬機の前記積載量が所定値に達したか否かを判定する積載状態判定手段するステップと、前記積載状態判定手段において前記運搬機の前記積載量が所定値に達したと判定されたときに、前記積載物の積込作業を行う作業機の動作を禁止し、前記禁止解除指令を受信したときに、前記作業機の動作の禁止を解除するステップとを備えていることを特徴とする。

第１発明に係る過積載防止システムによれば、運搬機は、積載量が所定値に達したか否かを判定して積込機に積込禁止指令を送信し、積込機は、積込禁止指令に基づいて作業機の動作を禁止する。これによれば、運搬機側で検出した精度の高い積載量を用いて運搬機の積載状態を判定するため、積込機への積込禁止指令の送信を精度よく行うことができる。
また、積込機が積込禁止指令に基づいて作業機の動作を禁止するため、オペレータの操作にかかわらず、強制的に作業機の動作が禁止される。
さらに、運搬機は、運搬機が走行状態にあると判定したときに積込作業の禁止を解除する禁止解除指令を積込機に送信し、積込機は、運搬機から禁止解除指令を受信したときに作業機の動作の禁止を解除するため、運搬機が走行してそれ以上の積載ができない状態になってから、作業機の動作の禁止が解除される。
従って、運搬機への過積載を確実に防止することができる。

第２発明に係る過積載防止システムによれば、運搬機は積載量を積込機に送信し、積込機は、運搬機から送信された積載量が所定値に達したか否かを判定して作業機の動作を禁止する。これによれば、第１発明と同様に、運搬機側で検出した精度の高い積載量を用いて作業機の動作を禁止するとともに、運搬機が走行してそれ以上の積載ができない状態になってから、作業機の動作の禁止を解除するため、オペレータの操作にかかわらず、運搬機への過積載を確実に防止することができる。

第３発明に係る過積載防止システムによれば、運搬機の積載物の重量を検出し、積載物の重量が所定値に達したか否かを判定するため、運搬機の積載状態をより正確に判定することができる。従って、運搬機への過積載をより確実に防止することができる。

第４発明および第５発明に係る過積載防止方法によれば、第１発明および第２発明と同様の効果を奏する過積載防止方法を提供できる。

以下に本発明の各実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、後述する第２実施形態において、次説する第１実施形態と同一の構成部分には同じ符合を付すとともに、その説明を省略する。

〔第１実施形態〕
〔１−１〕過積載防止システム１００の全体構成
本発明の第１実施形態に係る過積載防止システム１００を示す図１において、過積載防止システム１００は、ダンプトラック１およびショベル２を備えて構成される。

ダンプトラック（運搬機）１は、図１に示すように、土砂等を積載するベッセル１１が起伏自在に設けられた運搬用車両であり、通信端末１２、通信アンテナ１３、過積載防止コントローラ３Ａ、およびモニタパネルを備えている。このうちの通信端末１２は、通信アンテナ１３を介してショベル２との間でデータの送受信を行うとともに、過積載防止コントローラ３Ａと通信可能に構成されている。過積載防止コントローラ３Ａは、過積載防止システム１００におけるダンプトラック１側の過積載防止制御を行う制御手段として構成されている。なお、この過積載防止コントローラ３Ａについては、後で詳述する。そして、このようなダンプトラック１には、車輪１５の回転速度を検出する車輪速センサ１５１と、サスペンションダンパ１６に作用する圧力を検出する圧力センサ１６１とが設けられ、各センサ１５１，１６１の検出信号が過積載防止コントローラ３Ａに出力される。

図１において、ショベル（積込機）２は、ダンプトラック１等の運搬用車両に土砂等を積み込むための作業機２１と、作業機２１が設けられた旋回体２２とを有し、ダンプトラック１と同様に、通信端末２３、通信アンテナ２４、過積載防止コントローラ５Ａ、作業機コントローラ２５、およびモニタパネル２６を備えている。

作業機２１は、ブーム２１１、アーム２１２、およびバケット２１３を備え、このうちのブーム２１１の先端部が旋回体２２に上下方向に揺動自在に枢軸されている。ブーム２１１の先端には、アーム２１２が横軸回りに揺動自在に枢軸され、アーム２１２の先端には、バケット２１３が横軸回りに揺動自在に枢軸されている。また、作業機２１には、バケット２１３の揺動角度を検出するポテンショメータ等の角度検出器２７が設けられている。このような作業機２１の動作は作業機コントローラ２５により制御され、作業機コントローラ２５は、過積載防止コントローラ５Ａと通信可能に構成されている。

過積載防止コントローラ５Ａは、過積載防止システム１００におけるショベル２側の過積載防止制御手段として構成され、この過積載防止コントローラ５Ａからの命令に応じて、モニタパネル２６が各種表示を行う。
なお、ショベル２の通信端末２３および通信アンテナ２４は、ダンプトラック１の通信端末１２および通信アンテナ１３と同様な構成であるため、説明を省略する。

〔１−２〕ダンプトラック１の過積載防止コントローラ３Ａの制御構造
次に、図２を参照して、過積載防止システム１００におけるダンプトラック１側の過積載防止コントローラ３Ａの制御構造について説明する。
過積載防止コントローラ３Ａは、図２に示すように、受信手段３１、記憶手段３２、積載量検出手段３３、走行状態判定手段３４、協調制御状態判定手段３５、積載開始判定手段３６、運搬機情報送信手段３７、積込機情報受信判定手段３８、積載状態判定手段３９、積込禁止指令送信手段４０、および禁止解除指令送信手段４１を備えている。

受信手段３１は、通信端末１２からの情報を受信する部分であり、ショベル２の過積載防止コントローラ５Ａから送信された情報を受信する。
記憶手段３２は、ダンプトラック１の通信アドレスを記憶しているとともに、ダンプトラック１の最大積載量を記憶している。また、記憶手段３２は、制御における演算値や、受信手段３１で受信されたショベル２のＩＤ等の識別情報を記憶する。

積載量検出手段３３は、運搬機に積載された積載物の量を検出する。すなわち、積載量検出手段３３は、サスペンションダンパ１６に設けられた圧力センサ１６１の検出信号に基づいて、サスペンションダンパ１６に加わる荷重を検出し、この荷重からダンプトラック１に積載された積載物の重量を検出する。
ここで、ダンプトラック１において、全車輪のサスペンションダンパ１６に圧力センサ１６１を設けることで、積載量検出手段３３は、例えば、ダンプトラック１が傾斜地上に停車している場合でも、各車輪に作用している荷重の違いから積載物の重量を精度良く検出することができる。

走行状態判定手段３４は、ダンプトラック１の速度や従動車輪の回転速度に基づいて、ダンプトラック１が走行状態にあるか否かを判定する。具体的に、走行状態判定手段３４は、ダンプトラック１の速度や従動車輪の回転速度がゼロまたは最低速度にある場合は停止状態にあると判定し、そうでない場合には走行状態にあると判定する。

協調制御状態判定手段３５は、ダンプトラック１およびショベル２間で過積載防止の協調制御が実施されているか否かを判定する。すなわち、協調制御状態判定手段３５は、協調制御を実施していることを示す協調制御フラグがセットされているか否かを判定する。
積載開始判定手段３６は、積載量検出手段３３の検出値に基づいて、ダンプトラック１への積載が開始されたか否かを判定する。具体的に、積載開始判定手段３６は、積載量検出手段３３の検出量が変化し、かつそれまでの値よりも大きくなった場合に、ダンプトラック１への積載が開始されたと判定する。

運搬機情報送信手段３７は、運搬機に関する情報、つまりダンプトラック１に固有に設定されたＩＤやダンプトラック１の通信アドレス等の情報を送信する。そして、運搬機情報送信手段３７は、ダンプトラック１のＩＤおよび通信アドレスを、ショベル２による積込作業が開始された直後にブロードキャスト送信する。
積込機情報受信判定手段３８は、積込機からの積込機情報の受信の有無を判定する。すなわち、積込機情報受信判定手段３８は、ショベル２のＩＤを受信したか否かを判定する。

積載状態判定手段３９は、積載量検出手段３３により検出された積載物の量から、ダンプトラック１の積載状態を判定する。具体的に、積載状態判定手段３９は、積載量検出手段３３により検出された積載物の重量がしきい値に達したか否かを判定する。このしきい値には、記憶手段３２においてダンプトラック１のＩＤに応じて記憶されている最大積載量が用いられる。

積込禁止指令送信手段４０は、積載状態判定手段３９にて積載物の重量がしきい値に達したと判定された場合に、積込機の積込作業を禁止する積込禁止指令をショベル２に向けて送信する。
禁止解除指令送信手段４１は、積込作業の禁止状態を解除する禁止解除指令をショベル２に向けて送信する。
この際、積込禁止指令送信手段４０および禁止解除指令送信手段４１は、ショベル２の通信アドレスを指定して、それぞれの指令を送信する。

〔１−３〕ショベル２の過積載防止コントローラ５Ａの制御構造
次に、図３を参照して、過積載防止システム１００におけるショベル２側の過積載防止コントローラ５Ａの制御構造について説明する。
過積載防止コントローラ５Ａは、図３に示すように、受信手段５１、記憶手段５２、禁止解除指令判定手段５３、協調制御状態判定手段５４、対象運搬機判定手段５５、積込機情報送信手段５６、積込禁止指令判定手段５７、警告指令手段５８、および作業機動作禁止手段５９を備えている。

受信手段５１は、通信端末２３からの情報の受信を行う部分であり、ダンプトラック１側の過積載防止コントローラ３Ａから送信された情報を受信する。
記憶手段５２は、ダンプトラック１における記憶手段３２と同様に、ショベル２の通信アドレスを記憶している。また、記憶手段５２は、制御における演算値や、受信手段５１で受信されたショベル２のＩＤ等の識別情報を記憶する。

禁止解除指令判定手段５３は、積込機の積込禁止状態が解除されたか否かを判定する。すなわち、禁止解除指令判定手段５３は、ダンプトラック１からの禁止解除指令の受信の有無を判定する。
協調制御状態判定手段５４は、ダンプトラック１側の過積載防止コントローラ３Ａにおける協調制御状態判定手段５４と同様に、協調制御フラグのセット状態に応じて、ダンプトラック１およびショベル２間で過積載防止の協調制御が実施されているか否かを判定する。

対象運搬機判定手段５５は、運搬機からのＩＤの受信状況に基づいて、積込対象となる運搬機を判定する。具体的に、対象運搬機判定手段５５は、バケット２１３をダンプさせて積込動作を行った直後にダンプトラック１からＩＤを受信した場合に、当該ダンプトラック１が積込対象の運搬機であると判定する。この際、バケット２１３をダンプさせたか否かの判定は、角度検出器２７の検出角度に基づいて判定可能である。

積込機情報送信手段５６は、積込機に関する情報を送信する。つまり、積込機情報送信手段５６は、受信したＩＤを有するダンプトラック１が積込対象の運搬機であると判定された場合に、ショベル２のＩＤを当該ダンプトラック１に向けて送信する。
積込禁止指令判定手段５７は、ダンプトラック１からの積込禁止指令の受信の有無を判定する。

作業機動作禁止手段５９は、積込禁止指令判定手段５７の判定結果に応じて、積込機の作業機２１の動作をロックする。また、作業機動作禁止手段５９は、禁止解除指令判定手段５３の判定結果に応じて、作業機２１のロックを解除する。すなわち、作業機動作禁止手段５９は、作業機コントローラ２５に対して作業機２１の動作を禁止させる指令、または、作業機２１の動作の禁止状態を解除する指令を行う。
警告指令手段５８は、積込禁止指令判定手段５７および禁止解除指令判定手段５３の判定結果に応じて、積込禁止状態を示す警告の指令および指令の解除を行う。すなわち、警告指令手段５８は、ダンプトラック１から積込禁止指令を受信した場合には、モニタパネル２６に警告表示を指令し、禁止解除指令を受信した場合には、モニタパネル２６の警告表示を解除させる指令を行う。

〔１−４〕ダンプトラック１の過積載防止コントローラ３Ａの作用
次に、図４に示されるフローチャートに基づき、ダンプトラック１側の過積載防止コントローラ３Ａの作用について説明する。
先ず、過積載防止コントローラ３Ａは、車輪速センサ１５１や圧力センサ１６１等のセンサの測定値を取得し、受信手段３１は、ショベル２側の過積載防止コントローラ５Ａから送信された情報を通信端末１２から受信する（ステップＳ１１）。

次に、積載量検出手段３３は、サスペンションダンパ１６に設けられた圧力センサ１６１の検出信号に基づいて、ダンプトラック１に積載された積載物の重量を検出する（ステップＳ１２）。
その後、走行状態判定手段３４は、ダンプトラック１の速度や従動車輪の回転速度に基づいて、ダンプトラック１が走行状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１３）。

走行状態判定手段３４にてダンプトラック１が停止状態にあると判定された場合に、協調制御状態判定手段３５は、ダンプトラック１およびショベル２間で協調制御中であることを示す協調制御フラグがセットされているか否かを判定する（ステップＳ１４）。
協調制御フラグがセットされていないと判定された場合に、積載開始判定手段３６は、積載量検出手段３３の検出値に基づいて、ダンプトラック１への積載物の積載が開始されたか否かを判定し（ステップＳ１５）、ダンプトラック１への積載物の積載が開始されていると判定されると、運搬機情報送信手段３７は、ダンプトラック１のＩＤを送信する（ステップＳ１６）。さらに、積込機情報受信判定手段３８は、ショベル２のＩＤを受信したか否かを判定する（ステップＳ１７）。そして、ショベル２のＩＤが受信された場合に、過積載防止コントローラ３Ａは、過積載防止の協調制御を実施する積込機が特定されたことを認識し、協調制御フラグをセットする（ステップＳ１８）。この時点で、ダンプトラック１およびショベル２間で互いのＩＤが交換されたことになる。

ステップＳ１８の後、またはステップＳ１４で協調制御フラグがセットされていると判定された場合に、積載状態判定手段３９は、積載量検出手段３３で検出された積載物の重量がしきい値に達したか否かを判定する（ステップＳ１９）。積載物の重量がしきい値に達したと判定された場合に、積込禁止指令送信手段４０は、それ以上の積込作業を禁止する積込禁止指令をショベル２に向けて送信する（ステップＳ２０）。

一方、ステップＳ１３でダンプトラック１が走行状態にあると判定された場合に、協調制御状態判定手段３５は、協調制御フラグがセットされているか否かを判定する（ステップＳ２１）。そして、協調制御フラグがセットされていると判定された場合に、禁止解除指令送信手段４１は、積込作業の禁止状態を解除する禁止解除指令をショベル２に向けて送信し（ステップＳ２２）、過積載防止コントローラ３Ａは、協調制御フラグをリセットする（ステップＳ２３）。

〔１−５〕ショベル２の過積載防止コントローラ５Ａの作用
次に、図５に示されるフローチャートに基づき、ショベル２側の過積載防止コントローラ５Ａの作用について説明する。
先ず、過積載防止コントローラ５Ａは、角度検出器２７等のセンサの測定値を取得し、受信手段５１は、ダンプトラック１の過積載防止コントローラ３Ａから送信された情報を通信端末２３から受信する（ステップＳ３１）。

次に、禁止解除指令判定手段５３は、ショベル２の積込禁止状態を解除する禁止解除指令をダンプトラック１から受信したか否かを判定する（ステップＳ３２）。
ダンプトラック１からの禁止解除指令が受信されていないと判定されると、協調制御状態判定手段５４は、協調制御フラグがセットされているか否かを判定し（ステップＳ３３）、協調制御フラグがセットされていない場合に、対象運搬機判定手段５５は、積込動作が行われた直後にダンプトラック１からＩＤを受信したか否かを判定する（ステップＳ３４）。そして、ダンプトラック１からＩＤを受信した場合に、積込機情報送信手段５６は、ショベル２のＩＤをダンプトラック１に向けて送信し（ステップＳ３５）、過積載防止コントローラ５Ａは、協調制御フラグをセットする（ステップＳ３６）。

ステップＳ３６の後、またはステップＳ３３で協調制御フラグがセットされていると判定された場合に、積込禁止指令判定手段５７は、ダンプトラック１からの積込禁止指令の受信の有無を判定する（ステップＳ３７）。ダンプトラック１から積込禁止指令を受信している場合に、警告指令手段５８は、モニタパネル２６に警告表示を指令し（ステップＳ３８）、作業機動作禁止手段５９は、作業機コントローラ２５への指令を介して、ショベル２の作業機２１の動作をロックする（ステップＳ３９）。

一方、ステップＳ３２で禁止解除指令をダンプトラック１からの受信したと判定された場合に、過積載防止コントローラ５Ａは、協調制御フラグをリセットする（ステップＳ４０）。そして、作業機動作禁止手段５９は、作業機２１の動作のロックを解除し（ステップＳ４１）警告指令手段５８は、モニタパネル２６に警告表示を解除させる指令を行う（ステップＳ４２）。

以上のような構成の過積載防止システム１００によれば、ダンプトラック１は、ダンプトラック１側で検出された積載物の積載量に基づいてショベル２に積込禁止指令を送信し、ショベル２は、積込禁止指令に応じて作業機２１の動作をロックする。これによれば、ダンプトラック１で検出した積載物の重量を用いて作業機２１の動作を禁止するため、ダンプトラック１への過積載を高い精度で防止できる。また、ダンプトラック１が走行し、積載ができない状態になってから作業機２１の動作の禁止を解除するので、オペレータはそれ以上の積載を行うことができなくなる。さらに、モニタパネル２６に警告表示をさせるため、積載物の積載量が最大積載量に達したことをオペレータに認識させ、それ以上の積載を行わないように促すことができる。従って、ダンプトラック１への過積載を確実に防止することができる。
また、作業機２１の動作をロックするにあたって、モニタパネル２６による警告表示を合わせて実施するため、作業機２１がロックされて動かなくなったときに、作業機が故障したと勘違されるのを防ぐことができる。

〔第２実施形態〕
次に、図６〜図９に基づき、本発明の第２実施形態について説明する。
前述した第１実施形態では、ダンプトラック１側で積載物の重量が最大積載量に達したか否かを判定し、最大積載量に達したと判定された場合に、ショベル２に対して作業機２１の動作禁止指令を送信していた。
これに対し、第２実施形態では、ダンプトラック１から積載物の重量をショベル２に送信し、ショベル２側で積載物の重量が最大積載量に達したか否かを判定して、作業機２１の動作禁止および動作禁止の解除を行う点が相違する。

本実施形態において、ダンプトラック１の過積載防止コントローラ３Ｂは、図６に示すように、受信手段３１、記憶手段３２、積載量検出手段３３、走行状態判定手段３４、協調制御状態判定手段３５、積載開始判定手段３６、運搬機情報送信手段３７、積込機情報受信判定手段３８、禁止解除指令送信手段４１を備えている。すなわち、過積載防止コントローラ３Ｂは、積載状態判定手段を備えていない。また、運搬機情報送信手段３７は、ダンプトラック１のＩＤ、最大積載量、および積載物の重量を送信する。
過積載防止コントローラ３Ｂにおけるその他の構成は、前述した第１実施形態における構成と同様であり、説明を省略する。

一方、ショベル２側の過積載防止コントローラ５Ｂの構成は、図７に示すように、受信手段５１、記憶手段５２、禁止解除指令判定手段５３、協調制御状態判定手段５４、対象運搬機判定手段５５、積込機情報送信手段５６、警告指令手段５８、作業機動作禁止手段５９、および積載状態判定手段６０を備えている。そして、積載状態判定手段６０は、ダンプトラック１の過積載防止コントローラ３Ｂから送信された積載物の重量および最大積載量に基づいて、ダンプトラック１の積載状態を判定し、作業機動作禁止手段５９は、積載物の重量が、しきい値である最大積載量に達したと判定された場合に、作業機コントローラ２５への指令を介して作業機２１の動作をロックする。

次に、図８に示されるフローチャートに基づき、ダンプトラック１側の過積載防止コントローラ３Ｂの作用について説明する。
先ず、ステップＳ５１〜ステップＳ５５までは、第１実施形態におけるステップＳ１１〜ステップＳ１５と同様なため、説明を省略する。

ステップＳ５５で、ダンプトラック１への積載の開始が判定されると、運搬機情報送信手段３７は、ダンプトラック１のＩＤおよび最大積載量を送信する（ステップＳ５６）。そして、積込機情報受信判定手段３８は、ショベル２のＩＤを受信したか否かを判定し（ステップＳ５７）、ショベル２のＩＤが受信されたと判定されると、過積載防止コントローラ３Ｂは、協調制御フラグをセットする（ステップＳ５８）。

ステップＳ５８の後、またはステップＳ５４で協調制御フラグがセットされていると判定された場合に、運搬機情報送信手段３７は、検出された積載物の重量をショベル２に送信する（ステップＳ５９）。

一方、ステップＳ５３でダンプトラック１が走行状態にあると判定された場合に、過積載防止コントローラ３Ｂは、第１実施形態のステップＳ２１〜ステップＳ２３と同様の処理を行う。すなわち、協調制御状態判定手段３５は、協調制御フラグがセットされているか否かを判定する（ステップＳ６０）。そして、協調制御フラグがセットされていると判定された場合に、禁止解除指令送信手段４１は、積込作業の禁止解除指令をショベル２に向けて送信し（ステップＳ６１）、過積載防止コントローラ３Ｂは、協調制御フラグをリセットする（ステップＳ６２）。

次に、図９に示されるフローチャートに基づき、ショベル２側の過積載防止コントローラ５Ｂの作用について説明する。
先ず、ステップＳ７１〜ステップＳ７６までは、第１実施形態におけるステップＳ３１〜ステップＳ３６と同様なため、説明を省略する。

ステップＳ７６の後、またはステップＳ７３で協調制御フラグがセットされていると判定された場合に、積載状態判定手段６０は、ダンプトラック１の過積載防止コントローラ３Ｂから送信された積載物の重量と、判定しきい値である最大積載量とを比較してダンプトラック１の積載状態を判定する（ステップＳ７７）。そして、積載物の重量がしきい値に達したと判定された場合に、警告指令手段５８はモニタパネル２６に警告表示を指令し（ステップＳ７８）、作業機動作禁止手段５９は作業機２１の動作をロックする（ステップＳ７９）。

一方、ステップＳ７２でダンプトラック１から禁止解除指令を受信したと判定された場合に、過積載防止コントローラ５Ｂは、協調制御フラグをリセットする（ステップＳ８０）。そして、作業機動作禁止手段５９は、作業機２１の動作のロックを解除し（ステップＳ８１）警告指令手段５８は、モニタパネル２６に警告表示を解除させる指令を行う（ステップＳ８２）。

以上のような構成の過積載防止システム１００においても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の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。
前記各実施形態では、ダンプトラック１の運搬機情報送信手段３７はダンプトラック１のＩＤを、ショベル２の積込機情報送信手段５６はショベル２のＩＤを、それぞれ送信していたがこれに限られず、例えば、ダンプトラック１およびショベル２に搭載された各通信端末１２，２３のＩＤを送信してもよい。

前記各実施形態では、積載物の重量に基づいて、作業機２１の動作を禁止するか否かを判定していたがこれに限られず、例えば、圧力センサ１６１の検出値に基づいて、作業機２１の動作禁止を決定するようにしてもよい。この際には、ダンプトラック１の最大積載量に相当する圧力値を記憶手段３２に記憶しておくことで、この記憶値を判定しきい値として用いることができる。
また、ダンプトラック１に設けられた積載量表示ランプの点灯状況に基づいて、作業機２１の動作を禁止するか否かを判定するようにしてもよい。この場合には、積載量表示ランプの表示段階をできる限り細かく設定することが望ましい。

前記各実施形態では、サスペンションダンパ１６に設けられた圧力センサ１６１の検出値に基づいて積載物の重量を検出していたがこれに限られず、例えば、ダンプトラック１に荷重センサを設け、この荷重センサの出力信号に基づいて積載物の重量を検出してもよい。また、ベッセル１１における積載物の積載状態を撮影し、その画像処理に基づいて積載物の量を検出してもよい。

前記各実施形態では、ダンプトラック１の過積載防止コントローラ３Ａ，３Ｂにおいて、運搬機情報送信手段３７がダンプトラック１のＩＤをブロードキャスト送信し、ショベル２の過積載防止コントローラ５Ａ，５Ｂにおいて、対象運搬機判定手段５５が、積込動作の直後にＩＤを受信したダンプトラック１を積込対象の運搬機と判定していたがこれに限られない。例えば、ダンプトラック１およびショベル２にＧＰＳアンテナを設けてそれぞれの位置を認識できるようにし、最も近くにいる運搬機または積込機を過積載防止の協調制御の相手方と認識するようにしてもよい。

前記各実施形態では、警告指令手段５８がモニタパネル２６に警告表示または警告表示の解除を指令し、モニタパネル２６が警告表示を行っていたがこれに限られず、例えば、ブザーの警告音により警告を行うようにしてもよい。

本発明は、建設機械に適用できる他、積込機による運搬機への過積載を防止するあらゆる過積載防止システムに利用することができる。

本発明の第１実施形態に係る過積載防止システムの構成を示す模式図。 前記第１実施形態に係る運搬機側の過積載防止コントローラの制御ブロック図。 前記第１実施形態に係る積込機側の過積載防止コントローラの制御ブロック図。 前記第１実施形態の運搬機側の過積載防止制御を示すフローチャート。 前記第１実施形態の積込機側の過積載防止制御を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態に係る運搬機側の過積載防止コントローラの制御ブロック図。 前記第２実施形態に係る積込機側の過積載防止コントローラの制御ブロック図。 前記第２実施形態の運搬機側の過積載防止制御を示すフローチャート。 前記第２実施形態の積込機側の過積載防止制御を示すフローチャート。

符号の説明

１…ダンプトラック（運搬機）、２…ショベル（積込機）、２１…作業機、３３…積載量検出手段、３４…走行状態判定手段、３９…積載状態判定手段、４０…積込禁止指令送信手段、４１…禁止解除指令送信手段、５１…受信手段、５９…作業機動作禁止手段、１００…過積載防止システム。

Claims (5)

1. 積込機による運搬機への過積載を防止する過積載防止システムであって、
   前記運搬機は、
   前記運搬機の積載量を検出する積載量検出手段と、
   前記運搬機が走行状態にあるか否かを判定する走行状態判定手段と、
   前記運搬機の前記積載量が所定値に達したか否かを判定する積載状態判定手段と、
   前記積載状態判定手段において前記運搬機の前記積載量が所定値に達したと判定されたときに、前記積込機の積込作業を禁止させる積込禁止指令を前記積込機に送信する積込禁止指令送信手段と、
   前記走行状態判定手段において前記運搬機が走行状態にあると判定されたときに、前記積込禁止指令を解除する禁止解除指令を前記積込機に送信する禁止解除指令送信手段とを備え、
   前記積込機は、
   前記積載物の積込作業を行う作業機と、
   前記積込禁止指令および前記禁止解除指令を受信する受信手段と、
   前記積込禁止指令を受信したときに前記作業機の動作を禁止し、前記禁止解除指令を受信したときに前記作業機の動作の禁止を解除する作業機動作禁止手段とを備えている
   ことを特徴とする過積載防止システム。
2. 積込機による運搬機への過積載を防止する過積載防止システムであって、
   前記運搬機は、
   前記運搬機の積載量を検出する積載量検出手段と、
   前記積載量検出手段で検出された前記運搬機の前記積載量を前記積込機に送信する運搬機情報送信手段と、
   前記運搬機が走行状態にあるか否かを判定する走行状態判定手段と、
   前記走行状態判定手段において前記運搬機が走行状態にあると判定されたときに、前記積込禁止指令を解除する禁止解除指令を前記積込機に送信する禁止解除指令送信手段とを備え、
   前記積込機は、
   前記積載物の積込作業を行う作業機と、
   前記禁止解除指令を受信する受信手段と、
   前記運搬機の前記積載量が所定値に達したか否かを判定する積載状態判定手段と、
   前記積載状態判定手段において前記運搬機の前記積載量が所定値に達したと判定されたときに前記作業機の動作を禁止し、前記禁止解除指令を受信したときに前記作業機の動作の禁止を解除する作業機動作禁止手段とを備えている
   ことを特徴とする過積載防止システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の過積載防止システムにおいて、
   前記積載量検出手段は、前記運搬機に積載された積載物の重量を検出し、
   前記積載状態判定手段は、前記運搬機の前記積載物の重量が所定値に達したか否かを判定する
   ことを特徴とする過積載防止システム。
4. 積込機による運搬機への過積載を防止する過積載防止方法であって、
   前記運搬機において、
   前記運搬機の積載量を検出するステップと、
   前記運搬機が走行状態にあるか否かを判定するステップと、
   前記運搬機の前記積載量が所定値に達したか否かを判定するステップと、
   前記積載状態判定手段において前記運搬機の前記積載量が所定値に達したと判定されたときに、前記積込機の積込作業を禁止させる積込禁止指令を前記積込機に送信するステップと、
   前記走行状態判定手段において前記運搬機が走行状態にあると判定されたときに、前記積込禁止指令を解除する禁止解除指令を前記積込機に送信するステップとを備え、
   前記積込機において、
   前記積込禁止指令および前記禁止解除指令を受信するステップと、
   前記積込禁止指令を受信したときに、前記積載物の積込作業を行う作業機の動作を禁止するとともに、前記禁止解除指令を受信したときに、前記作業機の動作の禁止を解除するするステップとを備えている
   ことを特徴とする過積載防止方法。
5. 積込機による運搬機への過積載を防止する過積載防止方法であって、
   前記運搬機において、
   前記運搬機の積載量を検出するステップと、
   前記積載量検出手段で検出された前記運搬機の前記積載量を前記積込機に送信するステップと、
   前記運搬機が走行状態にあるか否かを判定するステップと、
   前記走行状態判定手段において前記運搬機が走行状態にあると判定されたときに、前記積込禁止指令を解除する禁止解除指令を前記積込機に送信するステップとを備え、
   前記積込機において、
   前記禁止解除指令を受信するステップと、
   前記運搬機の前記積載量が所定値に達したか否かを判定する積載状態判定手段するステップと、
   前記積載状態判定手段において前記運搬機の前記積載量が所定値に達したと判定されたときに、前記積載物の積込作業を行う作業機の動作を禁止し、前記禁止解除指令を受信したときに、前記作業機の動作の禁止を解除するステップとを備えている
   ことを特徴とする過積載防止方法。

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