(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図1は、作業機の機能取得システムの全体図を示したものである。
作業機の機能取得システム1では、例えば、まず、作業機2を使用する作業者が所有する携帯端末4を用いて管理サーバ3にアクセスを行い、機能データを管理サーバ3から携帯端末4へダウンロードする。そして、ダウンロードした作業機2の機能データを作業機2に送信することによって作業機2の機能を作動させるようにしたものである。
【0013】
管理サーバ3は、作業機2を製造する製造メーカ、作業機2を販売する販売会社、作業機2をレンタルするレンタル会社などに設置されるものである。
管理サーバ3には、作業機2に搭載された機能を作動させるための複数の機能データが保存(記憶)されている。各機能データは作業機2の各機能に対応したものであって機能を制御(作動)するための制御プログラムや制御パラメータ、機能の作動を有効にするためのフラグなどである。
【0014】
図2に示すように、管理サーバ3には、機能データとして、例えば、オートアイドル機能(AI機能)を作動させるための「オートアイドル用制御プログラム」、流量調整機能を作動させるための「流量調整用制御プログラム」、ブームの高さ制限機能を作動させるための「ブーム高さ制限用制御プログラム」、アームの高さ制限機能を作動させるための「アーム高さ制限用制御プログラム」などが保存されている。なお、AI機能、流量調整機能、ブームの高さ制限機能、アームの高さ制限機能は、バックホーの作業機2に具備されたものである。以降、説明の便宜上、バックホーを例にとり、作業機の機能取得システム1について説明を続ける。
【0015】
このような、AI機能、流量調整機能、ブームの高さ制限機能、アームの高さ制限機能などの各機能の制御プログラムは、バックホー2を製造する製造会社が管理サーバ3の記憶部(例えば、データベース)5に保存することとなっており、管理サーバ3の記憶部5に保存された各機能の制御プログラムは、製造会社等の管理下のもとで更新などが行われる。
【0016】
例えば、AI機能に対応したオートアイドル用制御プログラムが新しくなると、管理サーバ3内に予め保存されているオートアイドル用制御プログラムが更新される。なお、各機能に対応した制御プログラムが新しくなる度に管理サーバ3内の当該制御プログラムを更新するのではなく、新しい制御プログラムを順番に追加してもよい。
管理サーバ3に保存された各機能の制御プログラムを携帯端末4に送信するに際しては、管理サーバ3の送信許可が必要であって、各機能の制御プログラムの送信は管理サーバ3によって管理されている。
【0017】
例えば、バックホー2を操作するユーザとバックホー2を製造する製造会社との間で機能毎の制御プログラムを取得する売買が成立し(制御プログラムを取得するための代金の支払いが完了している)、売買成立を示す成立信号が管理サーバ3に入力され、さらに、この成立信号が、ユーザが指定した携帯端末4の識別情報と関連付けられて保存されてい
ると、当該管理サーバ3は、購入者(ユーザ)が指定する携帯端末4に要求された制御プログラムを送信する。一方で、売買が成立していない場合(制御プログラムを取得するための代金の支払いが完了していない)は、ユーザが指定する携帯端末4には制御プログラムを送信しない。
【0018】
以下、管理サーバ3から携帯端末4に制御プログラム(機能データ)を送信する処理を携帯端末4の処理と共に説明する。
制御プログラムの携帯端末4への送信は、管理サーバ3に備えられた機能データ送信手段40によって行われる。この機能データ送信手段40は、管理サーバ3に格納されたプログラム等から構成されている。
【0019】
図3に示すように、携帯端末4から管理サーバ3にデータ要求があると、管理サーバ3の機能データ送信手段40は、まず、携帯端末4に機能データを送信するための手続処理に入る(送信手続処理)。携帯端末4によるデータ要求(データ要求信号)には、制御プログラムの種別を示す種別情報と、送信先の携帯端末4の識別情報とを含んでいる。ここで、種別情報とは、機能毎の制御プログラム(機能データ)を識別するために各機能毎に対応して割り振られたもので、
図4(a)に示すように、例えば、「オートアイドル用制御プログラム」は「M0001」、「流量調整用制御プログラム」は「M0002」、「ブーム高さ制限用制御プログラム」は「M0003」、「アーム高さ制限用制御プログラム」は「M0004」である。
【0020】
機能データ送信手段40の送信手続処理では、種別情報と携帯端末4の識別情報と含むデータ要求信号を受信すると、携帯端末4から送信された種別情報から送信に対応する制御プログラムはどれであるか抽出して、抽出した制御プログラムについて支払いが完了しているか否かの処理を行う。
例えば、種別情報として「M0003」を管理サーバ3が受信すると、送信手続処理では、携帯端末4から「アーム高さ制限用制御プログラム」が要求されたものとする。そして、ユーザが「アーム高さ制限用制御プログラム」についての代金の支払いが完了しているか否かを判断する。
【0021】
ここで、代金の支払いの有無は、
図4(b)に示すような管理サーバ3に保存されている支払い管理表によって行われる。支払い管理表では、支払い対象となる制御プログラム(機能データ)と、支払いを行うユーザが指定した携帯端末4の識別情報と、支払いを行うユーザ情報(ユーザの氏名、住所等)と、支払いの有無が関連付けられて保存されている。
【0022】
例えば、
図4(b)に示す如く、送信手続処理では、「アーム高さ制限用制御プログラム」について、識別情報が「090−1***−5**1」である携帯端末4に関連付けられたユーザは、代金の支払いが完了していると判断され、識別情報が「090−8***−7**6」である携帯端末4に関連付けられたユーザは、代金の支払いが完了していないと判断される。なお、代金の支払いの有無は、携帯端末4の識別情報によって行われているが、これ以外のユーザ情報を用いて判断してもよい。また、携帯端末4の識別情報を代金の支払が行われているか否かの判断として用いる場合は、管理サーバ3には、ユーザが所有している携帯端末4の識別情報が保存されていることが必要である。
【0023】
そして、送信手続処理では、ユーザによる制御プログラムの支払いが完了している場合、制御プログラムの送信を許可し、機能データ送信手段40によってデータ要求があった携帯端末4に対して要求された制御プログラムを送信する。一方で、送信手続処理では、ユーザによる制御プログラムの支払いが完了していない場合、制御プログラムの送信を許可せず、機能データ送信手段40による制御プログラムの送信は行わない。
【0024】
携帯端末4は、データ要求に対応して管理サーバ3(機能データ送信手段40)によって制御プログラムが送信されると、当該携帯端末4が有する機能データ受信手段50によって制御プログラムを受信する。
この機能データ受信手段50は、携帯端末4に格納されたプログラム等から構成されている。機能データ受信手段50によって制御プログラムを受信すると、携帯端末4は記憶部(例えば、不揮発性メモリ)51に受信した制御プログラムを記憶する。加えて、携帯
端末4は、タッチパネル式の表示部52などに記憶部51に記憶している制御プログラムのアイコンを表示する。このアイコンは制御プログラムがそれぞれ区別できるように種別毎に異なる文字又は絵柄を有するものとなっている。
【0025】
例えば、
図5に示すように、携帯端末4の表示部52には、「オートアイドル用制御プログラム」を示す第1アイコン、「流量調整用制御プログラム」を示す第2アイコン、「ブーム高さ制限用制御プログラム」を示す第3アイコン、「アーム高さ制限用制御プログラム」を示す第4アイコンが表示される。各アイコンをタッチ(触れる)ことによって、バックホー2にタッチしたアイコンに対応する所定の制御プログラムをバックホー2に送信することができる。
【0026】
このように、携帯端末4から管理サーバ3に対してデータ要求を行うと、バックホー2の各機能に対応した制御プログラム(機能データ)を携帯端末4に記憶させることができ、携帯端末4に記憶した制御プログラムをバックホー2に送信することができる。
なお、携帯端末4は、管理サーバ3やバックホー2と通信可能なものであればよく、無線通信を用いて管理サーバ3やバックホー2とデータ通信が可能な無線装置である。例えば、携帯端末4は、持ち運びが容易で無線通信が可能なPDA(Personal Data Assistance)、タブレットPC(TabletPC)等であればよく、電話機能を有するスマーフォン(Smartphone)や携帯電話を含むものである。
【0027】
さて、作業機の機能取得システムでは、上述したように、携帯端末4に記憶したバックホー2の各機能毎に対応した制御プログラム(機能データ)を、バックホー2に送信することができる。そして、機能に対応した制御プログラムを、バックホー2に記憶させて、当該制御プログラムを用いてバックホー2を作動させることができる。
次に、携帯端末4からバックホー2に制御プログラム(機能データ)を送信する処理をバックホー2と共に説明する。
【0028】
まず、バックホー2の全体構成から説明する。
図7に示すように、バックホー2は、下部の走行装置10と、上部の旋回体11とを備えている。
走行装置10は、ゴム製覆帯を有する左右一対の走行体12を備え、両走行体12を走行モータで駆動するようにしたクローラ式走行装置が採用されている。また、該走行装置10の前部にはドーザ13が設けられている。
【0029】
旋回体11は、走行装置10上に旋回ベアリング14を介して上下方向の旋回軸回りに左右旋回自在に支持された旋回台15と、該旋回台15の前部に備えられた作業装置16(掘削装置)とを有している。旋回台15上には、エンジン,ラジエータ,運転席17,燃料タンク,作動油タンク等が設けられている。
運転席17の前方には、バックホー2の各種情報が表示可能で且つバックホー2の様々な設定が可能な表示装置18が設置(固定)されている。
【0030】
作業装置16は、旋回台15の前部に左右方向の中央部よりやや右寄りにオフセットして設けられた支持ブラケット20に上下方向の軸心回りに左右揺動自在に支持されたスイングブラケット21と、該スイングブラケット21に基部側を左右方向の軸心廻りに回動自在に枢着されて上下揺動自在に支持されたブーム22と、該ブーム22の先端側に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢着されて前後揺動自在に支持されたアーム23と、該アーム23の先端側にスクイ・ダンプ動作可能に設けられたバケット24とを備えている。
【0031】
スイングブラケット21は、旋回台15内に備えられたスイングシリンダの伸縮によって揺動され、ブーム22は、該ブーム22とスイングブラケット21との間に介装されたブームシリンダ25の伸縮によって揺動され、アーム23は、該アーム23とブーム22との間に介装されたアームシリンダ26の伸縮によって揺動され、バケット24は、該バケット24とアーム23との間に介装されたバケットシリンダ27の伸縮によってスクイ・ダンプ動作される。なお、スイングシリンダ、ブームシリンダ24、アームシリンダ26、バケットシリンダ27などの各種アクチュエータは、それぞれのアクチュエータに対して作動油を供給可能な制御弁(コントロールバルブ)により動作するようになっている。また、制御弁へのパイロット圧を後述する操作部材の操作及び電磁比例弁等によって調
整することによって、当該制御弁への作動油の流量が変化するものとなっている。
【0032】
図1に示すように、バックホー2には、各機能の制御を行う制御手段(制御装置30)が設けられている。即ち、バックホー2の各機能に対応する制御プログラムが制御装置30等の記憶部(例えば、不揮発性メモリ)31に記憶されている場合、制御装置30は、制御プログラムに応じて各機能の制御を行う。
上述したAI機能、流量調整機能、ブームの高さ制限機能、アームの高さ制限機能を例にとり、制御装置30(制御手段)による各機能の制御について説明する。各機能の制御を行う制御装置30には各機能に対応した制御プログラムが格納されているものとする。
【0033】
この制御装置30には、スイングシリンダ、ブームシリンダ24、アームシリンダ26、バケットシリンダ27などの各種アクチュエータを操作する操作部材(例えば、操作レバー26や操作スイッチ)の操作量、ガバナセンサからのガバナ角度(ガバナ位置)、アクセルレバーの操作量(角度)、アイドルスイッチ(AI-SW)のオン信号/オフ信号、エンジン回転センサからのエンジン回転数などの各種制御信号が入力される。
【0034】
AI機能(AI制御)は、アーム23(アームシリンダ26)やブーム20(ブームシリンダ24)などを操作する操作部材が操作されているときは、アクセルレバーの操作量に応じてエンジン回転数を増減し、操作部材が操作されていないときは、エンジン回転数をアイドリング状態に固定するものである。
具体的には、制御装置30によるAI機能では、操作レバー33を中立位置にしてアイドルスイッチのオン信号が入力されると、アクセルレバーの操作量に関わらず、オートアイドルモータにアイドル信号を出力してオートアイドルモータを駆動し、エンジン回転数をアイドル回転数にする。また、制御装置30によるAI機能では、操作レバー33を前後又は左右に揺動してアイドルスイッチのオフ信号を入力すると、アクセル位置の信号に基づきオートアイドルモータに作動信号を出力してオートアイドルモータを駆動する。オートアイドルモータを駆動するとガバナレバーが作動しエンジン回転数が、アクセルレバーに対応した回転数になる。
【0035】
流量調整機能(流量調整制御)は、予め設定された操作部材の操作量と比例電磁弁の電流値との関係(操作量−電流値制御マップ等)により、操作部材の操作量に応じてアクチュエータを動作させるものである。
制御装置30による流量調整機能では、例えば、操作レバー33を中立位置より一方(左側)に揺動させて左側の操作量を入力すると、操作したアクチュエータに対応する電磁比例弁のソレノイドに所定値の電流(作動信号)を出力する。そうすると、電磁比例弁は電流値に応じて開き、操作したアクチュエータに対応する制御弁のパイロット圧が制御され、アクチュエータが一方に動作する。また、操作レバー33を中立位置より上記とは反対側に揺動させて右側の操作量を入力すると、左側に揺動したときとは反対側にアクチュエータを動作させる。ここで流量調整機能による操作部材の操作量と比例電磁弁の電流値との関係は、バックホー2に設置された表示装置18により行うことができる。
【0036】
ブームの高さ制限機能(ブームの高さ制限制御)は、ブーム22の高さが予め設定されたブームの高さの上限値になったときに操作レバー33の操作に関わらずブーム22の上げ動作を停止するものである。制御装置30の制御では、ブーム22の高さはブーム角度に置き換えられ、ブーム角度によってブーム22の高さが判定される。詳しくは、制御装置30によるブームの高さ制限機能では、操作レバー33によりブーム22を上げ動作しているときはブームの角度が制御装置30に入力される。そして、制御装置30に入力されたブームの角度が上限値に達した際には、制御装置30は、ブームシリンダ24に作動油を供給する制御弁に対してパイロット圧(パイロット油)を供給する電磁比例弁又は電磁弁のソレノイドを消磁することによってブームの上げ動作を停止させる。
【0037】
アームの角度制限機能(アームの角度制限制御)は、アームの角度が予め設定されたアームの角度(アーム角度)の上限値又は下限値となったときに操作レバー33の操作に関わらずアーム23の掻き込み動作を停止するものである。詳しくは、制御装置30によるアーム角度機能では、操作レバー33によりアーム23の掻き込み動作をしているときはアーム角度が制御装置30に入力される。そして、制御装置30に入力されたアーム角度
が上限値又は下限値に達した際には、制御装置30は、アームシリンダ26に作動油を供給する制御弁に対してパイロット圧(パイロット油)を供給する電磁比例弁又は電磁弁のソレノイドを消磁することによってアーム23の掻き込み動作を停止させる。なお、上述したように、各機能の制御は、1台の制御装置30で行ってもよいし、複数の制御装置30で行ってもよい。
【0038】
このような制御装置30には、携帯端末4とデータ通信を行うための送受信部(通信部)34が設けられている。これにより、制御装置30と携帯端末4とは相互にデータのやりとりを行えるようになっている。
この制御装置30は、データ取得手段32と、当該制御装置30等に設けられた記憶部31から構成された機能データ保存手段とを備えている。データ取得手段32は、制御装置30に格納されたプログラム等から構成されている。
【0039】
データ取得手段32は、管理サーバ3から携帯端末4を介して各機能に対応した機能データを取得するものである。
図3に示すように、携帯端末4を操作して当該携帯端末4から制御装置30(送受信部34)に、制御プログラム等のデータの送信指令が行われたとき、データ取得手段32は、携帯端末4からの送信指令に応じて、制御プログラムが受信できる状況であれば、データ送信許可を携帯端末4に送信する。携帯端末4はデータ送信許可を受信すると、制御装置30に要求された制御プログラムを送信し、データ取得手段32は携帯端末4から制御プログラムを取得する。
【0040】
例えば、管理サーバ3に保存(記憶)されている複数の制御プログラムのうち、ユーザが「アーム高さ制限用制御プログラム」を購入して、携帯端末4に「アーム高さ制限用制御プログラム」を示す第3アイコンが表示されていたとする。ここで、第3アイコンにタッチすると、まず、携帯端末4から制御装置30へ「アーム高さ制限用制御プログラム」を送信する送信指令が送られる。
【0041】
制御装置30のデータ取得手段32は、オペレータによってバックホー2が操作中であるとき(例えば、操作レバーを操作中である)は、「アーム高さ制限用制御プログラム」の送信を許可するデータ送信許可を携帯端末4に送信しない。一方、データ取得手段32は、オペレータによってバックホー2が操作中でないときは、「アーム高さ制限用制御プログラム」の送信を許可するデータ送信許可を携帯端末4に送信する。即ち、データ取得手段32は、バックホー2が操作されていないときに、データ送信許可を携帯端末4に送信する。なお、バックホー2が操作中であるか否かは、制御装置30等に入力されるセンサなどの情報によって判断することができる。
【0042】
したがって、データ取得手段32によって携帯端末4を介して管理サーバ3に記憶された制御プログラム(機能データ)を取得することができる。特に、携帯端末4に記憶されている制御プログラムは、管理サーバ3の許可によって得たものであるため、データ取得手段32は、管理サーバ3に保存された複数の機能データのうち管理サーバ3が許可した機能データのみを取得することができる構成となっている。
【0043】
機能データ保存手段は、データ取得手段32によって取得した制御プログラムを記憶する。バックホー2が操作中でないとき、特に、制御装置30によって取得した同じ機能の制御プログラムが動作していないときに、機能データ保存手段は、取得した「アーム高さ制限用制御プログラム」を記憶する。なお、既に同じ機能に対応する制御プログラムが記憶されている場合は、機能データ保存手段は既に記憶されている制御プログラムを消去し、新しく取得した制御プログラムに書き換える。制御プログラムを記憶(保存)する場合、制御装置30による制御を一時的に停止することがよい。
【0044】
本発明によれば、データ取得手段32と制御手段とを備えているため、管理サーバ3に予め記憶されている作業機2の機能に対応した機能データを、携帯端末4を介して簡単に取得することができる。例えば、ユーザ等がアーム高さ制限機能の制御プログラムを新しく更新したい場合は、ユーザが所有する携帯端末4を用いて管理サーバ3にアクセスすれば、「アーム高さ制限用制御プログラム」を携帯端末4にダウンロードすることができ、ダウンロードした、「アーム高さ制限用制御プログラム」を、携帯端末4を用いて制御装置30に格納することができる。
【0045】
また、ユーザ等が作業機2に新しい機能を追加した場合は、新しい機能に対応する機能データを製造メーカから購入し、購入した新しい機能の機能データを携帯端末4を介して作業機2(制御装置)に追加することができる。例えば、
図6(a)に示すように、ユーザが作業機2を購入時には、AI機能、流量調整機能、ブームの高さ制限機能が具備されていて(図中の「○」)、アーム高さ制限機能が無い場合には、アーム高さ制限機能に対応する「アーム高さ制限用制御プログラム」を携帯端末4で取得し、
図6(b)に示すように、「アーム高さ制限用制御プログラム」を作業機2に格納することによってアーム高さ制限機能を作業機21に追加することができる(図中の「○」)。
【0046】
なお、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。上述した実施形態では、バックホー2を例にとり説明したが、作業機22は、トラクタ、コンバイン、移植機等であってもよい。
【0047】
上述した実施形態では、制御プログラムを例にとり機能データについて説明したが、管理サーバ3から取得する機能データは制御プログラムでなくても制御パラメータであってもよいし、機能を有効にするデータ(フラグ)であってもよい。例えば、機能データを有効にするフラグである場合には、予め制御装置30には作業機21において全ての機能に対応する制御プログラムを格納しておく。そして、機能に対応する有効のフラグを携帯端末4から制御装置30に送信して制御装置30が有効のフラグを記憶部に保存したときに、有効のフラグに対応する制御プログラムのみが動作するようにするとよい。
【0048】
例えば、
図6(c)に示すように、ユーザが作業機2を購入時には、AI機能が無効となっている場合(図中「×」)に、AI機能に対応する有効のフラグを管理サーバ3から取得して携帯端末4を介して作業機2に格納することによって、
図6(d)に示すように、AI機能を有効にすることができる(図中の「○」)。
【0049】
また、機能データが制御パラメータである場合について説明を補足する。制御パラメータとは、上述した制御プログラムを実際に実行する際に要求される変数である。例えば、ブームの高さ制限機能を実現する制御プログラムの場合、ブーム高さの上限値及び下限値が、制御パラメータとして必要になる。
ここで、制御プログラムが流量調整機能である場合、制御パラメータは、操作部材の操作量と比例電磁弁の電流値との関係であり、また、制御プログラムがアームの角度制限である場合、制御パラメータは、アームの角度の上限値及び下限値である。つまり、制御パラメータは制御プログラムを適切に実行するために必要であり、このような制御パラメータも機能データとすることができる。