JP6412722B2 - 特装車のデータ収集システムおよびデータ収集装置 - Google Patents

Description

この発明は、特装車のデータ収集システムに関し、特に、異常時におけるデータ抽出に関する。

特装車として、ゴミ収集車、ダンプトラック、コンクリートポンプ車、荷役省力装置付きのトラック等が知られている。

前記特装車は、駆動部として、電気回路により駆動する電気駆動装置、および／または油圧回路により駆動する油圧駆動装置を有している。この電気駆動装置は各種スイッチ類や電磁切り換え弁などの各種機器を有しており、前記油圧駆動装置は油圧シリンダなどの各種機器を有している。電気駆動装置および油圧駆動装置は、制御部からの電気信号により制御される。

特許文献１には、かかる特装車の一種である昇降装置付きにおける前記電気駆動装置および／または油圧駆動装置に関して診断を行う診断システムが開示されている。

特開2004-175473号公報

しかしながら、上記診断システムにおいては、前記電気駆動装置または油圧駆動装置のトラブルによって、停止している場合には、問題の部分を修理完了できない場合には、前記診断ができないという問題があった。これは、以下の理由による。前記電気駆動装置または油圧駆動装置には、通常、駆動装置を保護するために、電力供給を遮断する遮断機構が設けられている。かかる駆動装置へは、前記制御部と同系列での電力供給されている。したがって、前記電気駆動装置または油圧駆動装置の異常を取り除かない限り、前記遮断機構により、制御部への電力供給も行えない。

特に、特装車の場合、搭載している機能部分について、コンクリートミキサー車なら生コンが、冷凍車なら冷凍物が収納されているので、修理は時間との戦いとなる場合が多い。

この発明は、上記問題を解決し、前記電気駆動装置または油圧駆動装置の状態と関係なく、故障の原因を探るためのデータ抽出が可能なデータ収集システムまたはその装置を提供することを目的とする。

(1)本発明にかかる特装車は、油圧駆動装置、前記油圧駆動装置を制御する油圧駆動装置制御部、油圧駆動装置制御部への電力供給を制御する油圧駆動装置制御部電源スイッチ、全体の電源供給を制御するキースイッチ、 前記油圧駆動装置の動作状況を特定する動作状況データを記憶するデータ記憶部、 前記データ記憶部から前記動作状況データを抽出するデータ抽出部、前記キースイッチおよび油圧駆動装置制御部電源スイッチがオン状態であれば、前記油圧駆動装置、前記油圧駆動装置制御部、前記データ記憶部、および前記データ抽出部へ電力を供給する電力供給部、前記電力供給部から前記油圧駆動装置への電力供給を停止させるとともに、前記データ記憶部および前記データ抽出部へ電力供給する電力供給調整部を備えている。

したがって、前記電力供給部から前記油圧駆動装置への電力供給を停止させるとともに、前記データ記憶部および前記データ抽出部へ電力供給して、前記データ記憶部から前記動作状況データを抽出することができる。

(2)本発明にかかる特装車においては、前記電力供給調整部は、前記油圧駆動装置が停止していれば、前記電力供給部から前記油圧駆動装置への電力供給を停止させつつ、前記データ記憶部および前記データ抽出部へ電力供給する。

したがって、油圧駆動装置が停止した状態でデータ抽出が可能となる。

(3)本発明にかかる特装車においては、前記データ抽出部は、外部機器が接続される接続部、前記接続部に前記外部機器が接続された場合に、これを検出する接続状態検出部を備え、前記電力供給調整部は、前記接続状態検出部が前記外部機器の接続を検出すると、前記電力供給制御を実施する。したがって、外部機器が接続している場合に、前記データ抽出がなされる。

(4)本発明にかかる特装車においては、前記動作状況データは、前記油圧駆動装置の動作を検出するセンサ情報である。したがって、異常検出判定の基データとして、前記センサ情報を抽出することができる。

(5)本発明にかかる特装車においては、前記動作状況データは、前記油圧駆動装置制御部から前記油圧駆動装置への制御命令である。したがって、異常検出判定の基データとして、前記油圧駆動装置制御部からの命令を抽出することができる。

(6)本発明にかかる特装車においては、前記外部機器と前記データ抽出部とは、無線でデータ送受信をおこなう。したがって、有線のように物理的なライン接続が不要である。

(7)本発明にかかる特装車は、油圧駆動装置、前記油圧駆動装置を制御する油圧駆動装置制御部、油圧駆動装置制御部への電力供給を制御する油圧駆動装置制御部電源スイッチ、全体の電源供給を制御するキースイッチ、前記油圧駆動装置の動作状況を特定する動作状況データを記憶するデータ記憶部、前記データ記憶部から前記動作状況データを抽出するデータ抽出部、前記油圧駆動装置および油圧駆動装置制御部へ電力を供給する第１電力供給部、前記データ抽出部および前記データ記憶部へ電力を供給する第２電力供給部、前記第１電力供給部からの電力供給を停止しつつ、前記第２電力供給部からの電力供給をおこなう電力供給調整部、を備えている。

したがって、前記第１電力供給部から前記油圧駆動装置および油圧駆動装置制御部への電力供給を停止しつつ、前記第２電力供給部から、前記データ抽出部および前記データ記憶部へ電力を供給して、前記データ記憶部から前記動作状況データを抽出することができる。

(8)本発明にかかる特装車は、前記データ記憶部へ前記動作状況データを書き込む動作状況データ書き込み部を備えている。

したがって、前記データ記憶部への動作状況データを書き込むことができる。

請求項にて用いた機能ブロックと、実施形態における各部との対応について説明する。

「制御対象装置」とは、実施形態では、駆動部７１が該当する。「制御対象装置制御部」および「動作状況データ書き込み部」は、作業側制御部２３が該当する。「データ記憶部」は記憶部２４が該当する。「データ抽出部」は診断側制御部５３が該当する。「電力供給部」はバッテリが該当する。「油圧駆動装置制御部電源スイッチ」は、作業側制御部電源スイッチ１１５が該当する。「キースイッチ」はキースイッチ１１１が該当する。「電力供給調整部」は、コンタクタ２５，３５および診断側制御部５３が該当する。

特装車の概要を示す図である。 本発明にかかるデータ収集装置の概要回路図である。 履歴データの書き込み処理を示すフローチャートである。 履歴データの読み出し処理を示すフローチャートである。 第２実施形態におけるデータ収集装置の概要回路図である。 第２実施形態における履歴データの読み出し処理を示すフローチャートである。

以下、本発明における実施形態について、図面を参照して説明する。

(１．第１実施形態)
図１にトラックに昇降装置を装着した特装車２の外観を示す。ゲート４が制御装置１２によって制御される。制御装置１２の構成を図２に示す。制御装置１２は、昇降装置を制御するための作業側制御装置２１および診断制御装置５１を備えている。

作業側制御装置２１は、作業側制御部２３、コンタクタ２５、上げ下げスイッチ２７、およびコンタクタ３５を備えており、駆動部７１の制御および駆動部７１の動作履歴の書き込み処理をおこなう。

駆動部７１の制御について説明する。上げ下げスイッチ２７を操作者が操作すると作業側制御部２３は駆動部７１へ動作命令を出力する。これにより駆動部７１はゲート４を駆動する。

上げスイッチがオン状態となると、駆動部７１のモータＭに電力が供給される。これより油圧ポンプ（図示せず）が油圧シリンダ（図示せず）を伸長させ、ゲート４（図１参照）が上昇する。上げスイッチがオフ状態となると、モータＭへの電力供給も終了し、ゲート４は停止する。

下げスイッチがオン状態となると、駆動部７１のソレノイド（図示せず）に電力が供給され、電磁切換弁ＳＯＬが開位置に切換えられる。これにより油圧シリンダが収縮し、ゲート４が下降する。下げスイッチがオフ状態となるとソレノイドへの電力供給が終了し、電磁切換弁ＳＯＬは閉位置に戻る。

コンタクタ３５は作業側制御部２３からの命令にてオン・オフ状態が切り替えられる。これにより、ゲート４を動作させる駆動部７１への電力が供給または停止される。詳細は後述する。

駆動部７１の動作履歴の書き込み処理について簡単に説明する。駆動部７１近傍には駆動部７１の動作状態を検出する検出部７３が設けられている。本実施形態においては、検出部７３として温度センサを採用した。作業側制御部２３は、検出部７３からの検出結果および上げ下げスイッチ２７からの作業命令、さらに、駆動部７１への動作命令（モータへの動作指令と電磁切換弁の切換指令）などの動作履歴を記憶部２４に記憶させる。かかる履歴の書き込みは、作業側制御部２３内のCPU（図示せず）が行う。

コンタクタ２５のオン・オフ状態は、診断側制御部５３からの命令にて切り替えられる。これにより、作業側制御部２３への電力が供給または停止となる。詳細は後述する。

操作者によりキースイッチ１１１および作業側制御部電源スイッチ１１５がオン状態とされると、作業側制御部２３へ第１電源経路により電力が供給される。作業側制御部２３へ供給された電力は、第１出力端子から駆動部７１に供給される。

診断側制御部５１は、診断側制御部５３および無線送信機５４を備えている。診断側制御部５３は作業側制御装置２１への電源供給処理、および動作履歴抽出処理を行う。

作業側制御装置２１への電源供給処理について説明する。診断側制御部５３はキースイッチ１１１および診断制御部電源スイッチ１１３がオン状態とされると、コンタクタ２５をオン状態として、コンタクタ３５をオフ状態とする。これにより、駆動部７１には電力供給することなく、第２電源経路により、診断側制御部５１へ電力が供給される。

動作履歴抽出処理について説明する。診断側制御部５３は、駆動部７１には電力供給することなく、診断側制御部５１へ電力を供給して、記憶部２４に記憶された動作履歴を読み出す。読み出された動作履歴は、無線送信機５４から外部端末へ転送され、外部端末（例えばタブレット型パソコンやスマートフォン）のディスプレイに動作履歴を表示したり、動作履歴から故障部位の特定や消耗品の交換時期を判断し併せて表示する。

ただし、診断側制御部５３は、作業側制御装置電源スイッチ１１５がオン状態の時には、かかる抽出処理は保留状態とされる。かかる制御については後述する。

履歴データの書き込み処理は従来と同様であるが、図３を用いて簡単に説明する。作業側制御部２３は、駆動部７１への駆動命令がなされるか否か判断する（ステップS１）。作業側制御部２３は、かかる駆動命令がなされた場合には、記憶部２４に、動作開始時刻、終了時刻、上げ下げスイッチ２７からの入力信号、および駆動部７１への駆動指令などの動作履歴を書き込む(ステップＳ３）。かかる駆動命令がない場合には、検出部７３からの検出結果が出力されるか否か判断する(ステップＳ５）。作業側制御部２３はかかる出力を受け取ると、この検出結果を記憶する(ステップＳ７)。作業側制御部２３は、かかる書き込み処理を繰り返す。

つぎに、動作履歴の抽出処理について図４を用いて説明する。以下では、作業側制御部電源スイッチ１１５がオフ状態の時に、診断制御部電源スイッチ１１３がオン状態とされた場合について説明する。

診断側制御部２３は、診断制御部電源スイッチ１１３がオン状態とされると、作業側制御部電源スイッチ１１５がオン状態か否か判断する(図４ステップＳ１１)。この場合、作業側制御部電源スイッチ１１５がオフ状態であるので、コンタクタ３５をオフに、コンタクタ２５をオン状態とする(ステップＳ１７)。これにより、駆動部７１への電力供給はコンタクタ３５で切断され、一方、作業側制御部２３への電力供給はコンタクタ２５から供給される。

診断側制御部２３は、アクセスポイント５１に外部機器を探索するよう要求する。診断側制御部２３は、前記接続確認ができるか判断しており（ステップＳ２１）、接続が確認できると、作業側制御部２３に対して、読み出し命令を与える(ステップＳ２３）。診断側制御部２３は、かかる読み出し命令に基づいてデータを受け取ると、外部機器に転送する(ステップＳ２５)。診断側制御部２３は、すべてのデータを読み出したか否か判断しており（ステップＳ２７）、読み出し終了すると、コンタクタ２５、３５を元に戻す(ステップＳ２９）。

このようにして駆動部７１への電力供給を切断しつつ、作業側制御部２３への電力を供給することにより、駆動部に異常がある場合でも、作業側制御部２３内の動作履歴データを読み出すことができる。

なお、作業側制御部電源スイッチ１１５がオン状態で、診断制御部電源スイッチ１１３がオン状態とされる場合もある。この場合には、以下のようにして駆動部への電力供給を切断しつつ、読み出し処理が可能となる。図４ステップＳ１１にて、作業側制御部電源スイッチ１１５がオン状態であると、診断側制御部２３は、駆動部７１が動作中否か判断する(ステップＳ１３)。動作中であれば、駆動部７１が停止するまで、待ち（ステップＳ１５）、動作中でなければ、ステップＳ１７へ進む。このようにして、作業側制御部電源スイッチ１１５がオン状態、さらには、駆動部７１が動作中にオン状態とされた場合でも、駆動部７１への電力供給を切断して、動作履歴データの読み出しが可能となる。

上記実施形態においては、作業側制御部２３に記憶部２４を設けて、第１電源経路とは別に第２電源経路を設けるようにしたが、第１電源経路の電源オフになったタイミングで作業側制御部２３の記憶部２４の記憶を診断側制御部に読み出すようにしておいてもよい。これにより、第１電源経路の電源オフになった時点またはそれ以前の作業側制御部が発していた動作命令などのデータが診断側制御部へ抽出することができる。これにより第２電源経路は不要となる。

本実施形態においては、診断側制御部５３と作業側制御部２３とを物理的に分けて構成したが、機能的に分けられていればよい。

(２．第２実施形態)
図５に、記憶部２４の代わりに、診断側制御部５３に記憶部５４を設けた制御装置１３の機能ブロック図を示す。

第１実施形態と異なる点は、上述のように、記憶部２４の代わりに、診断側制御部５３に記憶部５４を設けている、さらに、コンタクタ２５がない、駆動部７１への電力供給は、作業側制御部２３を介さず行われている点が異なる。

駆動部７１への電力供給について簡単に説明する。駆動部７１への電力供給は、作業側制御部２３とは無関係に行われる。ただし、コンタクタ３５がオフにされると、駆動部７１への電力供給は停止できるようになっている。

制御装置１３における動作履歴データの書き込みおよび抽出処理について説明する。

書き込みについては、第１実施形態と同様である。ただ、記憶部５４が診断側制御部５３に設けられているので、センサ７３からの検出結果および作業側制御部２３からの制御命令は、診断側制御部５３に与えられて、診断制御部電源スイッチ１１３をオン状態にしておくことで、記憶部５４に記憶される。

動作履歴データの抽出処理について図６を用いて説明する。第１実施形態とは、コンタクタ２５に関する処理がない点（図４ステップＳ１７、ステップＳ２９，図６ステップＳ３７、ステップＳ４７）、作業側制御部２３への読み出し命令がない点（図４ステップＳＴ２３）が異なるのみで、それ以外は同じであるので、説明は省略する。

このようにして、駆動部７１の電力供給を停止しつつ、動作履歴データを外部機器に抽出することができる。

診断側制御部５３は動作履歴データを抽出するときにコンタクタ３５を遮断する。したがって、作業側制御部２３と駆動部７１との電気配線の接続、および駆動部７１の油圧ホースの接続など、現状を変更することなく、駆動部７１への電力供給を停止することができる。したがって、駆動部７１の暴走を確実に停止できる。また、診断時に、電気配線や油圧ホースを取り外す作業を省略することができるので、前記取り外し作業を省略した診断が可能となる。また、診断後、電気配線や油圧ホースの接続忘れや接続間違いが生じない。

(３．その他の実施形態)
上記各実施形態においては、動作履歴データとしては、駆動部への命令および駆動部の動作を検出するセンサ出力の双方を採用したが、いずれか一方であってもよい。また、センサで検出する場合、温度以外に、圧駆動装置であれば差動油圧力、電気駆動装置であればモータへの電流、電圧、また、駆動部の変化データ、たとえば、位置、角度、速度、加速度など各種のセンサからの情報を記憶するようにしてもよい。

上記各実施形態においては、第２電源として電源９１を採用したが、車のバッテリを採用するようにしてもよい。

また、上記各実施形態においては、外部機器とのデータのやりとりを無線LANにより伝送を行ったが、これ以外の無線伝送であってもよく、さらに、有線接続であってもよい。

図４では、診断制御部電源スイッチ１１３のオンに伴い制御を開始するようにしたが、診断制御部電源スイッチ１１３がオン状態で、かつ、別途、操作者による診断の指示が与えられた場合に、制御を開始するようにしてもよい。

また、外部機器と接続しデータをやりとりするようにしたが、診断側制御部が外部機器の機能を兼用するようにしてもよい。

４ ゲート
２１ 作業側制御装置
２３ 作業側制御部
２５ コンタクタ
２７ 上げ下げスイッチ
３５ コンタクタ
７１ 駆動部
５１ 診断側制御装置
５３ 診断側制御部
７３ 検出部
１１１ キースイッチ
１１５ 作業側制御部電源スイッチ
１１３ 診断制御部電源スイッチ

Claims (8)

1. 油圧駆動装置、
   前記油圧駆動装置を制御する油圧駆動装置制御部、
   油圧駆動装置制御部への電力供給を制御する油圧駆動装置制御部電源スイッチ、
   全体の電源供給を制御するキースイッチ、
   前記油圧駆動装置の動作状況を特定する動作状況データを記憶するデータ記憶部、
   前記データ記憶部から前記動作状況データを抽出するデータ抽出部、
   前記キースイッチおよび油圧駆動装置制御部電源スイッチがオン状態であれば、前記油圧駆動装置、前記油圧駆動装置制御部、前記データ記憶部、および前記データ抽出部へ電力を供給する電力供給部、
   前記電力供給部から前記油圧駆動装置への電力供給を停止させるとともに、前記データ記憶部および前記データ抽出部へ電力供給する電力供給調整部、
   を備えたことを特徴とする特装車。
2. 請求項１の特装車において、
   前記電力供給調整部は、前記油圧駆動装置が停止していれば、前記電力供給部から前記油圧駆動装置への電力供給を停止させつつ、前記データ記憶部および前記データ抽出部へ電力供給すること、
   を特徴とする特装車。
3. 請求項１または請求項２の特装車において、
   前記データ抽出部は、
   外部機器が接続される接続部、
   前記接続部に外部機器が接続された場合に、これを検出する接続状態検出部、
   を備え、
   前記電力供給調整部は、前記接続状態検出部が前記外部機器の接続を検出すると、前記電力供給制御を実施すること、
   を特徴とするもの。
4. 請求項１〜３のいずれかの特装車において、
   前記動作状況データは、前記油圧駆動装置の動作を検出するセンサ情報であること、
   を特徴とするもの。
5. 請求項１〜３のいずれかの特装車において、
   前記動作状況データは、前記油圧駆動装置制御部から前記油圧駆動装置への制御命令であること、
   を特徴とするもの。
6. 請求項３〜５のいずれかの特装車において、
   前記外部機器と前記データ抽出部とは、無線でデータ送受信をおこなうこと、
   を特徴とするもの。
7. 油圧駆動装置、
   前記油圧駆動装置を制御する油圧駆動装置制御部、
   油圧駆動装置制御部への電力供給を制御する油圧駆動装置制御部電源スイッチ、
   全体の電源供給を制御するキースイッチ、
   前記油圧駆動装置の動作状況を特定する動作状況データを記憶するデータ記憶部、
   前記データ記憶部から前記動作状況データを抽出するデータ抽出部、
   前記油圧駆動装置および油圧駆動装置制御部へ電力を供給する第１電力供給部、
   前記データ抽出部および前記データ記憶部へ電力を供給する第２電力供給部、
   前記第１電力供給部からの電力供給を停止しつつ、前記第２電力供給部からの電力供給をおこなう電力供給調整部、
   を備えたことを特徴とする特装車。
8. 請求項１〜７のいずれかの特装車において、
   前記データ記憶部へ前記動作状況データを書き込む動作状況データ書き込み部を備えたこと、
   を特徴とする特装車。

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