特許 6647313 誘導パワー伝送装置及びその方法、並びに産業機器のためのパワー制御

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6647313

(24)【登録日】2020年1月16日

(45)【発行日】2020年2月14日

(54)【発明の名称】誘導パワー伝送装置及びその方法、並びに産業機器のためのパワー制御

(51)【国際特許分類】

   B66F 9/24 20060101AFI20200203BHJP

【ＦＩ】

   B66F9/24 Z

【請求項の数】14

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2017-545401(P2017-545401)

(86)(22)【出願日】2015年10月30日

(65)【公表番号】特表2018-510101(P2018-510101A)

(43)【公表日】2018年4月12日

(86)【国際出願番号】US2015058468

(87)【国際公開番号】WO2016137540

(87)【国際公開日】20160901

【審査請求日】2018年10月30日

(31)【優先権主張番号】14/632,931

(32)【優先日】2015年2月26日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】592229487

【氏名又は名称】カスケード コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＣＡＳＣＡＤＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110001209

【氏名又は名称】特許業務法人山口国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マッカーナン・パット・エス

(72)【発明者】

【氏名】ナグレ・グレゴリ・エー

【審査官】 有賀 信

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０５４８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２３９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２１８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６７８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１７７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１４５４８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０４５３８２１４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２４２２８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１１５３４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１１５３５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２００７００４２００（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｆ ９／００─１１／０４

Ｂ６０Ｌ １／００─ ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００─１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００─１５／４２

Ｈ０１Ｆ ３８／１４

Ｈ０１Ｆ ３８／１８

Ｈ０２Ｊ ７／００─ ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４─ ７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体及びアタッチメントに選択的に取り付け可能な、該本体に対する可動域を持つキャリッジを有する産業車両であって、前記産業車両が、誘導パワー伝達ユニットにパワーを伝達するパワー源を有し、
（ａ）前記本体に取り付けられて、前記パワー源からパワー受信可能な第１の接続子を有するワイヤレスパワー送信器と、
（ｂ）前記ワイヤレスパワー送信器から離間しているワイヤレスパワー受信器であって、前記ワイヤレスパワー送信器からワイヤレスパワーを受信可能であり、前記アタッチメントにパワー供給可能な接続子を有するワイヤレスパワー受信器を含み、
該ワイヤレスパワー受信器は前記キャリッジと共に移動自在であって、前記ワイヤレスパワー送信器から受信されるワイヤレスパワーが、前記キャリッジの可動する方向に沿って整列された前記ワイヤレスパワー送信器の寸法より大きな前記キャリッジの可動域に亘って減少しない産業車両。

【請求項2】

前記ワイヤレスパワー受信器が、前記キャリッジの全可動域に亘って、前記アタッチメントへパワーを供給することが可能である請求項１に記載の産業車両。

【請求項3】

前記ワイヤレスパワー受信器が、前記ワイヤレスパワー送信器と整列されていない場合に、該ワイヤレスパワー受信器が、前記アタッチメントへのパワーを供給することが可能である請求項１に記載の産業車両。

【請求項4】

前記可動域が、前記ワイヤレスパワー受信器及び前記ワイヤレスパワー送信器のうちの少なくとも一つの寸法と少なくとも同じ大きさである請求項１に記載の産業車両。

【請求項5】

前記キャリッジに搭載され、並びに、前記ワイヤレスパワー受信器に摺動自在に搭載されたレイルを有するアセンブリを含む請求項１に記載の産業車両。

【請求項6】

前記ワイヤレスパワー受信器が、前記アタッチメントのバッテリーに接続可能な第１の接続子と前記アタッチメントの負荷にパワーを供給可能な第２の接続子を有する請求項１に記載の産業車両。

【請求項7】

前記ワイヤレスパワー受信器が、(a)前記ワイヤレスパワー受信器からのワイヤレスパワーを使用して、前記負荷にパワーを送ることと、(b)前記ワイヤレスパワー受信器からのワイヤレスパワーを使用して、前記バッテリーを再充電することと、(c)前記バッテリーからのパワーを使用して、前記負荷にパワーを送ることを可能にするコントローラを有する請求項６に記載の産業車両。

【請求項8】

本体と、該本体のパワー源と、該本体に対する可動域を持つキャリッジを有する産業車両に選択的に取り付け可能なアタッチメントであって、前記アタッチメントが、誘導パワー伝達ユニットからのパワーを受信し、
（ａ）前記本体に取り付けられて、前記パワー源からパワー受信可能な第１の接続子を有するワイヤレスパワー送信器と、
（ｂ）前記ワイヤレスパワー送信器から離間しているワイヤレスパワー受信器であって、前記ワイヤレスパワー送信器からワイヤレスパワーを受信可能であり、前記アタッチメントにパワー供給可能な接続子を有するワイヤレスパワー受信器を含み、
該ワイヤレスパワー受信器は前記キャリッジと共に移動自在であって、前記ワイヤレスパワー送信器から受信されるワイヤレスパワーが、前記キャリッジの可動する方向に沿って整列された前記ワイヤレスパワー送信器の寸法より大きな前記キャリッジの可動域に亘って減少しないアタッチメント。

【請求項9】

前記ワイヤレスパワー受信器が、前記キャリッジの全可動域に亘って、前記アタッチメントへパワーを供給することが可能である請求項８に記載のアタッチメント。

【請求項10】

前記ワイヤレスパワー受信器が、前記ワイヤレスパワー送信器と整列されていない場合に、該ワイヤレスパワー受信器が、前記アタッチメントへのパワーを供給することが可能である請求項８に記載のアタッチメント。

【請求項11】

前記可動域が、前記ワイヤレスパワー受信器及び前記ワイヤレスパワー送信器のうちの少なくとも一つの寸法と少なくとも同じ大きさである請求項８に記載のアタッチメント。

【請求項12】

前記キャリッジに搭載され、並びに、前記ワイヤレスパワー受信器に摺動自在に搭載されたレイルを有するアセンブリを含む請求項８に記載のアタッチメント。

【請求項13】

前記ワイヤレスパワー受信器が、前記アタッチメントのバッテリーに接続可能な第１の接続子と前記アタッチメントの負荷にパワーを供給可能な第２の接続子を有する請求項８に記載のアタッチメント。

【請求項14】

前記ワイヤレスパワー受信器が、(a)前記ワイヤレスパワー受信器からのワイヤレスパワーを使用して、前記負荷にパワーを送ることと、(b)前記ワイヤレスパワー受信器からのワイヤレスパワーを使用して、前記バッテリーを再充電することと、(c)前記バッテリーからのパワーを使用して、前記負荷にパワーを送ることを可能にするコントローラを有する請求項１３に記載のアタッチメント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、互いに選択的に取り付け可能な異なるユニットを有し、パワーを必要とする所望の動作を共同して行う産業機器に関する。具体的には、本開示は、ホストユニットが操作に電力を必要とするアタッチメントの操作を制御する産業機器に関する。

【背景技術】

【0002】

このような産業機器の一例は、木箱やペーパーロール等の貨物を持ち上げて、あちらこちらへ移動させるアタッチメントに選択的に取り付け可能なリフトトラックキャリッジである。通常、アタッチメントは、パレットを持ち上げるフォーク、ペーパーロールを掴むクランプ等の積荷係合部材を含み、積荷の移動と同様に積荷係合部材の位置決めが、リフトトラックの貯蔵器から供給される流体を使用して液圧で行われる。リフトトラックとアタッチメントの間の加圧流体の移動は、通常、リフトトラックのマストを越えてアタッチメントまで延びる液圧ラインで起こる。

【0003】

例えば、図１及び２は、液圧シリンダ１６及び１７によって作動する回転可能なピボットアームクランプ１４を使用して、巨大なペーパーロール等の円筒形の物体をクランプやアンクランプするために使用されるロールクランプ１２に取り付けられたリフトトラック１０を表している。図１では、シリンダ１６及びシリンダ１７が１つずつのみ図示されているが、ロールクランプ１２は、シリンダ１６及びシリンダ１７を２つずつ含んでもよく、図示されていないシリンダは、図示されているシリンダ１６及び１７の後ろに位置する。クランプ１４の回転は、ローテーター１８によって行われ、双方向液圧モーター２０に応答して、クランプを長手方向の軸周りに双方向に回転させる。ロールクランプ１２は、それによりクランプアーム１４が独立して作動される個別のシリンダ１６及１７を含んでいるが、あるロールクランプでは、一対のシリンダ１６のみを有してクランプアーム１４の一つを作動するけれども、シリンダ１６によって作動されないクランプアーム１４は、固定されている。

【0004】

図２に見られるように、貯蔵器２４からの液圧流体が、リフトトラック１０のマスト２２を越えて延びる２つの液圧ライン２６及び２７を介して、リフトトラック１０及びロールクランプ１２間で交換される。リフトトラック１０のハンドル２８で、操作者は、シリンダ１６及び１７の作動を介して、クランプアーム１４を交互に開いたり、閉じたりでき、並びに、回転子モーター３０を介して、時計回り方向、又は反時計周り方向のいずれかの選択された方向で、クランプアーム１４を回転させることもできる。ハンドル２８上に位置するスイッチ３２は、どちらの機能（回転、又はクランプ）がハンドル２８によって制御されるかを決定するために使用される。スイッチ３２は、ロールクランプ１２において、対応するスイッチ３８を有するワイヤレス受信器３６と通信するワイヤレス送信器３４に組み込まれている。そのようにして、例えば、操作者は、スイッチ３８により、ばねで偏倚された電磁弁４０を開位置と閉位置の間でワイヤレスで操作することが可能である。その他のリフトトラックでは一般的な機能の中で、クランプの開閉以外の、キャリッジを上げる、又は降ろす、キャリッジをサイドシフトする、若しくは、キャリッジをローリングするといった、多くのその他操作が、液圧式で可能になることを当業者は理解できるであろう。

【0005】

開位置（図２に示す）では、加圧流体が、リフトトラック１０の貯蔵器２４から、ライン２６、２７を通って、マスト２２を越えて流れ、ハンドル２８の位置によって、例えば、ライン２６、２７を通る流れの方向を決定することによって、２つの回転方向の何れかで、回転子モーター３０を作動する。反対に、操作者がスイッチ３２を使用し、電磁弁４０をワイヤレスで作動する場合、図２に示すように、貯蔵器２４からの流体が、パイロットライン４２を通って流れて、セレクターコントロール弁４４が、回転子モーター２０からクランプシリンダ１６及び１７へと流体の方向を変える。この構成では、ハンドル２８の操作で、ハンドル２８の位置によって、例えば、ライン２６、２７を通る流れの方向を決定することによって、シリンダ１６を交互に延ばしたり、引いたりする。例えば、ロールクランプフレームを側方向に延ばすといった第三の液圧機能も含まれる場合には、弁４０及び４４の組み合わせに似た第二のパイロット操作弁アセンブリが、３４及び３６のような第二の送信器/受信器セット、並びに、第二のオペレータ制御電気スイッチ３２と共に、ピストンとシリンダアセンブリ１７に似たアセンブリを使用して、側方向制御用に提供されるであろう。

【0006】

図２で示された弁４０及び４４のようなリモートアタッチメントに位置する液圧作動電磁スイッチは、操作をするためには相当程度のパワーを要し、通常、ワイヤレスの無線信号で実行可能に転送され得る以上のパワーを必要とする。そのような場合、１つまたは複数の電磁弁がアタッチメントに接続され、並びに、リフトトラックのマストを越えて、リフトトラックとアタッチメント間に張られた電線によって、操作者が、どちらのアタッチメント機能が一組の液圧ラインによって駆動されるかを電気的に選択できるように、沿革的に制御されている。しかしながら、マストは多くの場合、互いに摺動自在に係合する硬いメタルフレームを含んでおり、マストのための伸縮式延長部を提供するようになっている。可動フレームと電線の間にベアリングがあり、並びに、電線は、マスト動作を邪魔することなく、スライド式のメタルフレーム近くに配置する必要があるため、電線を有するマストの設計は、複雑な作業である。非常に慎重な設計でさえ、リフトトラックのマストを越えて移動可能なアタッチメントまで電線を張る際に、破損、短絡、腐食、及び、度重なる取替えや動作不能時間などのその他の問題の原因となる重大な危険、摩滅、劣化に、電線とそれらのコネクタをさらす必要がある。更に、リフトトラックの電気システムは、１２ボルトから９０ボルトまで及び、電磁弁用の様々な特殊コイルを必要とする。

【0007】

リフトトラックのマストを越えて延びる電線の必要性を取り除くために、いくつかのアタッチメントは、電磁弁を操作するバッテリーのような電源、又は、パワーを必要とする他の装置を、アタッチメント上に装備している。しかしながら、アタッチメント上のバッテリーは非常に早く消耗し、交換及び/又は頻繁に充電する必要がある。これは、とりわけ、各アタッチメントに複数のバッテリーを含むエネルギー集約型のアプリケーションでは、各バッテリーを週ごとに交換したり、再充電のための動作不能時間が必要となり、かなりの負担及び/又は非効率となり得る。

【0008】

バッテリー再充電のための動作不能時間を短縮するために使用される一つの技術は、バッテリーを再充電するために、アタッチメントにパワーを伝送するための誘導コイルを使用することである。そのようなシステムは、Tanakaの日本特許出願２００１−２４５５１８号に開示されており、アタッチメントのバッテリーを再充電するために、パワーがホスト車両の電源から伝わるように、誘導パワー送信器がホスト車両に堅く取り付けられ、並びに、誘導パワー受信器がアタッチメントに取り付けられている。バッテリーは、順に、パワーをアタッチメントの電気コードリーダに供給する。しかしながら、アタッチメントおよび、それゆえ誘導パワー受信器もホスト車両のマストに沿って動くため、誘導パワー送信器及び誘導パワー受信器が互いに整列されている時のみ、誘導パワーはバッテリー再充電のため使用されうる。この調整で、アタッチメント作動中に、ホスト車両のマストを越えた電線を必要とせずに、バッテリーがいくらか再充電できるが、バッテリーの再充電能力は限られている。従って、Tanakaの誘導再充電システムは、例えば、Tanakaが開示する電気コードリーダのような小負荷に電力を送るバッテリーを再充電するためには効果的に使用されうるが、例えば、図１及び２で示されたアタッチメントの電磁スイッチのような、より大きなエネルギーを消費する負荷を操作するために、アタッチメントがバッテリーからパワーを引き出す時、バッテリー交換の必要性（又は、再充電にかかる長い動作不能時間）を省くことはできないであろう。

【0009】

それゆえ、望まれることは、例えば、リフトトラック積荷ハンドラーのような、マストを越えた電線やハーネスを必要とせず、リモートアタッチメントで、電気機械装置を操作するための、電力を供給する改良されたシステム及び方法である。

【発明の概要】

【0010】

本発明の一つの態様は、例えば、本体と該本体に対する可動域を持つキャリッジを持つ産業車両のような、産業車両と産業車両のアタッチメントの間で誘導パワーを伝達できるパワー伝達ユニットを含むでもよい。パワー伝達ユニットは、ワイヤレスパワー送信器とワイヤレスパワー受信器を含むでもよい。ワイヤレスパワー送信器は、本体に取り付け可能で、産業車両の電源からパワーを受信可能な第１の接続を有しても良い。ワイヤレスパワー受信器は、作動中、ワイヤレスパワー送信器から離間しており、ワイヤレスパワー送信器からのワイヤレスパワーを受信可能であり、並びに、アタッチメントにパワー供給可能な接続を持ってもよい。

【0011】

本発明のもう一つの態様は、例えば、本体と該本体に対する可動域を持つキャリッジを持つ産業車両のような、産業車両と産業車両のアタッチメントの間で誘導パワーを伝達できるパワー伝達ユニットを含んでもよい。パワー伝達ユニットは、ワイヤレスパワー送信器とワイヤレスパワー受信器を含んでもよい。ワイヤレスパワー送信器は、本体に取り付け可能で、産業車両の電源からパワーを受信可能な第１の接続を有しても良い。ワイヤレスパワー受信器は、作動中、ワイヤレスパワー送信器から離間しており、ワイヤレスパワー送信器からのワイヤレスパワーを受信可能であり、並びに、アタッチメントにパワー供給可能な接続を持ってもよい。ワイヤレスパワー受信器は、ワイヤレスパワー送信器から受信されるワイヤレスパワーが、キャリッジの可動域を越えて減少しないようにキャリッジと共に移動自在であってもよい。

【0012】

本発明のもう一つの態様は、本体と該本体に対する可動域を持つキャリッジを有する産業車両と該産業車両のアタッチメント間で誘導パワーを伝達する方法を含んでもよい。該方法は、産業車両の電源から本体に取り付けられたワイヤレスパワー送信器へ、最初に、パワーを送ることと、その後、ワイヤレスパワー送信器から離間したワイヤレスパワー受信器によって、ワイヤレスパワー送信器から誘導的に送られるパワーを受信することとを含んでもよい。ワイヤレスパワー受信器は、キャリッジと共に移動自在であって、アタッチメントへパワーを供給する接続を備えていてもよい。好ましくは、ワイヤレスパワー送信器から受信する誘導パワーが、キャリッジの可動域を越えて減少しない。

【0013】

本発明のもう一つの態様は、パワー送信器からの誘導パワーをワイヤレスで受信可能なパワー受信器からの電力を、本体、該本体の電源、該本体に移動自在に搭載されたキャリッジを有する産業車両に選択的に取り付け可能なアタッチメントであって、バッテリーパワーの送信可能なバッテリーを有するアタッチメントへ送る方法であってもよい。該方法は、まず、キャリッジが、本体に対して第１の位置にある間、アタッチメントのバッテリー及び電気負荷のうちの少なくとも一つへ、パワー受信器からの誘導パワーを送ることと、その後、キャリッジが、第１の位置とは異なる本体に対して第２の位置にある間、パワー受信器から電気負荷へ、バッテリーパワーを送ることとを含んでいても良い。

【0014】

本発明のもう一つの態様は、ワイヤレスパワー送信器、ワイヤレスパワー受信器、及びレイルを有する装置であってもよい。ワイヤレスパワー送信器は、産業車両に取り付け可能であって、該産業車両の電源に接続可能な電源入力部を有していてもよい。ワイヤレスパワー受信器は、ワイヤレスパワー送信器からの誘導パワーを受信可能であって、産業車両用のアタッチメント上の電力消費装置に接続可能な電力出力部を有していてもよい。レイルは、アタッチメントの上下可動のキャリッジに、選択的に取り付け可能であってもよい。本発明のこの態様は、レイルがキャリッジに取り付けられる時、レイルに摺動自在に係合したまま、ワイヤレスパワー受信器に選択的に搭載可能となるよう構成されている部材を有していても良い。

【図面の簡単な説明】

【0015】

本発明の更なる理解のため、並びに、実行方法を示す目的で、例示として、ここで添付の図面に言及する。

【0016】

【図1】図１は、ロールクランプを取り付けた産業リフトトラックを示す。

【図2】図２は、図１のロールクランプを操作するための電気及び液圧回路を示す。

【図3】図３は、搭載したリフトトラックの一部がワイヤレスパワーコミュニケーション（ＷＰＣ）送信器及び受信器であることを示すが、ワイヤレスパワーコミュニケーション（ＷＰＣ）送信器及び受信器がその間でパワー及び/又はデータ信号をワイヤレスで通信できることも示している。

【図4】図４は、ＷＰＣ送信器及び受信器の構造の分解図を示す。

【図5】図５は、ＷＰＣ送信器及び受信器間のパワー、電力スイッチング、及び通信チャネルの電気的略図を示す。

【図6】図６は、ＷＰＣ受信器の電気的略図を示す。

【図7】図７は、側方向のミスアライメント及び分離距離の関数として、ＷＰＣユニット間の誘導パワー伝達を示す。

【図8】図８は、２つのＲＦ通信チャネルに亘る任意数のＲＦ信号を伝達できる、ＷＰＣ送信器及び受信器間の別のＲＦ通信リンクを示す。

【図9A】図９Ａは、ＷＰＣ送信器からの時間平均パワー伝達を改善する機構を介したキャリッジに搭載されたＷＰＣ受信器を示す。

【図9B】図９Ｂは、ＷＰＣ送信器からの時間平均パワー伝達を改善する機構を介したキャリッジに搭載されたＷＰＣ受信器を示す。

【図9C】図９Ｃは、ＷＰＣ送信器からの時間平均パワー伝達を改善する機構を介したキャリッジに搭載されたＷＰＣ受信器を示す。

【図10】図１０は、ＷＰＣ送信器及び受信器を使用して操作された、サイドシフティングフォークポジショナーを取り付けたリフトトラックを示す。

【図11】図１１は、図９のサイドシフティングフォークポジショナーの回路図を示す。

【図12】図１２は、カートンクランプアタッチメントのような、アタッチメントを取り付けたリフトトラックを含むシステムを模式的に示しているが、アタッチメントからリフトトラックへデータを伝えるためにＷＰＣ送信器及び受信器を使用して操作され、並びに、アタッチメントを制御するためにリフトトラックにより使用される。

【図13】図１３は、図１２のシステムで使用可能なカートンクランプアタッチメントを示す。

【図14】図１４は、図１２のシステムで使用可能なカートンクランプアタッチメントを示す。

【図15】図１５は、図１２のカートンクランプアタッチメントの回路図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

上述の通り、産業車両のアタッチメント上の電気機械装置の操作の制御システムを設計することは、挑戦的であり、並びに、例えば、アタッチメント上のバッテリーを使用することで時間と共に劣化する傾向にある、マストを越えたワイヤー状の電気接続を省くといったバランス保持を、度々考慮するが、そのことは、残念なことに頻繁に再充電及び/又は取替えが必要となる。更に、いくつかの既存のシステムが、ホスト車両とアタッチメント間のワイヤレス誘導パワー伝達を使用することで、この問題に対処しようとしたが、これらの既存のシステムは、小負荷に動力を供給する時、最も効果的となる。この制限は、作動中、アタッチメントがホスト車両に関連して動く状況から起こる。誘導パワーは、アタッチメントが、使用中有するであろう幅広い位置範囲内で、ひとつの特定位置にある間のみ転送される。

【0018】

アタッチメントがホスト車両に対して動く間でさえ、ホスト車両の電源に取り付けられたパワー送信器とアタッチメントに電気接続されたパワー受信器間を中断せずに、ワイヤレスで、パワーを伝達できるひとつの新しいシステムが、ひとつの実施形態で開示されている。いくつかの実施形態では、バッテリーの充電に加えて、開示されたシステムが、ホスト車両のパワー送信器からパワー受信器に送られるワイヤレスパワーを使用又は可能にし、負荷にパワーを送るためにアタッチメントのバッテリーからパワーを使用することなく、アタッチメントの電気負荷に直接パワーを伝える。更に、いくつかの実施形態では、アタッチメントの負荷が、ホスト車両に対するアタッチメントの全可動域を越えて、パワー受信器からパワーを受信してもよい。例えば、パワー受信器は、作動中、ホスト車両に対するアタッチメントの位置にかかわらず、ホスト車両の負荷に直接パワーを送ることができる。

【0019】

図３を参照して、具体的には、新多機能ワイヤレスパワーコミュニケーション（ＷＰＣ）ユニット１１０は、ホスト車両１１２と、ホスト車両のマスト１１６に沿って縦方向に摺動可能であるキャリッジ１１４に搭載された図示しないアタッチメントとの間でパワーを、ワイヤレスで送信できる。ホスト車両は、産業リフトトラックであり、若しくは、例えば、建設車両、又はアタッチメントが選択的に脱着できるその他の可動式産業機器であってもよい。ＷＰＣユニット１１０に開示された特徴は、産業リフトトラックとリフトトラックアタッチメント間の例示的相互作用を参照して、本明細書中に示されているが、ＷＰＣユニット１１０が、例えば、建設、マテアルハンドリング、ロボット工学等のその他多くの用途における使用で、容易に改作されることは当業者によって明らかである。図３は、ＷＰＣパワー送信器１１８及びホスト車両１１２に搭載されたＷＰＣパワー受信器１２０を示しているが、その他の実施形態では、用途及び/又は設計にとって適切な場合には、ＷＰＣパワー受信器１２０がアタッチメントに搭載される一方で、ＷＰＣパワー送信器をホスト車両１１２に選択的に搭載してよいこともまた理解されるであろう。

【0020】

ＷＰＣユニット１１０の第一の機能は、キャリッジ１１４、又はホスト車両１１２のその他構成部材を介して、ホスト車両１１２の電源から、ホスト車両１１２に可動式に搭載されたアタッチメントまでパワーをワイヤレスで伝送することである。ＷＰＣユニット１１０は、例えば、ホスト車両１１２に固定されていると共に、ホスト車両のキャリッジ１１４に搭載されたＷＰＣパワー受信器１２０へ誘導的にパワーを伝送可能なＷＰＣパワー送信器１１８を含んでよい。パワーの用語「誘導的に伝送する」とは、互いに接触しない２つの物体間での誘導によって伝送されるパワーをいう。好ましくは、ＷＰＣパワー受信器１２０によって受信されたパワーは、アタッチメントの電気機械機能を発揮するために直接パワーを送るために使用されてもよい。その他の実施形態では、ＷＰＣパワー受信器１２０によって受信されたパワーが、アタッチメントの電気機械機能を発揮するために直接パワーを送ると共に、アタッチメントのバッテリーを再充電するために使用されてもよく、ＷＰＣパワー送信器１１８から受信されるパワーが、アタッチメントを完全に操作するには不適当である時間間隔の間に、このバッテリーはアタッチメントの電気機械機能を発揮するためにパワーを送るように使用できるようにしてもよい。例えば、図３に見られるように、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０は、キャリッジ１１４がホスト車両に対して縦方向に摺動するため、誘導パワー伝送で常に整列されているとは限らない。その他のホスト車両、及び/又はアタッチメントを使用する他の実装品では、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０は、回転フェイスプレート、積荷移動面、又は、積荷プッシュプルアタッチメントにあるような水平方向移動フェースのために、整列されていなくてもよい。

【0021】

これら後者の実施形態では、アタッチメント上の電気機械的又は電気的装置を操作する必要がある時、バッテリーが、いくつかの例で、ＷＰＣパワー受信器１２０によって受信されたパワーを増大、若しくは、置換するために使用されてもよい。その他の例では、ＷＰＣユニット１１０は、アタッチメント上のバッテリーを再充電するために使用されてもよく、そうすることで、次に、アタッチメント上の全ての電気的および電気機械的装置にパワーを送ってもよい。いくつかの実施形態では、ＷＰＣパワー受信器１２０内、又はその他の場所のいずれかに位置されたパワー管理コントローラが、（１）ＷＰＣパワー送信器１１８からのみ、（２）アタッチメント上のバッテリーからのみ、並びに、（３）ＷＰＣパワー送信器１１８及びアタッチメント上のバッテリーから供給されることから、アタッチメント装置にシームレスな電源切替えを可能にすると共に、ＷＰＣパワー送信器１１８からのフルパワーがアタッチメント上の装置に直接パワーを送る必要がないとされた場合に、ＷＰＣパワー送信器１１８からのパワーを用いてアタッチメント上のバッテリーを再充電する。

【0022】

ＷＰＣユニット１１０の第二の機能は、ホスト車両１１２とアタッチメントの間でＲＦ入力/出力(ＲＦＩ/Ｏ)信号を送信することである。ＲＦＩ/Ｏ通信チャネルは、ホスト車両１１２及びアタッチメント間の非接触の双方向信号方式、及び/又は、パワースイッチングを可能にし、それゆえ、信号を送る、又はセンサーやスイッチの状態に変更を起こすためだけに使用されるのではなく、出力として、好ましくは、ソレノイド、リレー、光デバイス、ホーン等の応答装置、若しくはその他の装置にパワーを直接供給するために使用されることも可能である。好ましくは、ＲＦＩ/Ｏチャネルは、ＷＰＣユニット１１０の電子回路内に供給される。一例として、ＷＰＣパワー送信器１１８は、ＷＰＣパワー受信器１２０を介して、アタッチメントにスイッチング制御信号を伝えてもよく、そうすることで、次に、これらの信号が伝わり、アタッチメント上の夫々のソレノイドスイッチ/弁にパワーが送られる。もうひとつ別の例として、ＷＰＣパワー受信器１２０は、アタッチメントからＷＰＣパワー送信器１１８へ、ＲＦＩ/Ｏ信号を通信してもよく、そうすることで、次に、それらの信号をホスト車両１１２へリレーする。アタッチメントからホスト車両に戻るこのような信号は、例えば、オペレーションが終了する時に、若しくは、アタッチメントが正しい位置にある時に、表示器を作動させたり、機能制御のためのソレノイドにパワーを送ったりすることによって操作者に知らせるのに有用であり得る。ＷＰＣユニット１１０は、ホスト車両１１２及びアタッチメント間の所望の数のＲＦＩ/Ｏチャネルを、各方向に提供しても良い。好適な実施形態では、ＷＰＣユニットは、パワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間に、２つのＲＦ入力専用チャネル及び２つのＲＦ出力専用チャネルを含む。チャネル数はそれぞれ、それぞれの方向で、アプリケーションに合うよう希望通りに変更されてよいことを理解されたい。

【0023】

ＷＰＣユニット１１０の第三の機能は、ホスト車両１１２及びアタッチメント間で、（コントローラエリアネットワーク用に）ＣＡＮバス通信を送信することである。ＣＡＮバス標準は、マイクロコントローラ及び装置が、ホストコンピュータ無しで、車両内で互いに通信することを可能にするように設計された双方向メッセージベースのプロトコルである。ホスト車両１１２及びアタッチメント間のＣＡＮバス通信は、例えば、アタッチメントからホスト車両１１２に戻るバーコード、センサデータ等を送信する目的で使用されてもよい。もうひとつ別の例として、ＷＰＣパワー受信器１２０は、アタッチメントからＷＰＣパワー送信器１１８へアナログ信号を通信してもよく、そうすることで、次に、それらの信号をホスト車両１１２又は車載コントローラへリレーする。アタッチメントからホスト車両に戻るこのようなＲＦ信号は、例えば、センサー読取りに基づく、適切な流体ライン圧力や流体の流量が、アタッチメント側で行われる時に有用であり得る。

【0024】

好ましくは、ＣＡＮバス通信チャネルが、３０フィート以上のＷＰＣパワー送信器及びＷＰＣパワー受信器間の連続伝送レンジを有する。ＣＡＮバス通信チャネルは、好ましくは、ユーザ指定のアドレス又はアドレスレンジの選択的伝送を可能にして、パフォーマンスを最適化する。ＣＡＮ通信の代わりに、若しくは、ＣＡＮ通信に加えて、ＷＰＣユニット１１０が他のネットワークプロトコルを使用されうることを当業者は理解するであろう。例えば、ＷＰＣユニット１１０によって制御されるアプリケーションの複雑さに応じて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、イーサネット（登録商標）プロトコル、ＨＴＴＰ、ＳＭＳ等のネットワークプロトコルが使用されてもよい。

【0025】

ホスト車両１１２及びアタッチメント間のパワー信号、ＲＦＩ/Ｏ信号、並びに、ＣＡＮバス信号の伝達を促進するために、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０が、コネクタ１２４と１２６をそれぞれ含む。例えば、ＷＰＣパワー送信器１１８は、好ましくは、ホスト車両１１２の電源に接続可能なパワーコネクタ１２４ａ、ＲＦＩ/Ｏコネクタ１２４ｂ、及び、ＣＡＮバスコネクタ１２４ｃを含む。同様に、ＷＰＣパワー受信器１２０は、好ましくは、アタッチメントのバッテリーに接続可能なパワーコネクタ１２６a、ＲＦＩ/Ｏコネクタ１２６ｂ、及び、ＣＡＮバスコネクタ１２６ｃを含む。これら接続子の各々については、本明細書で後に説明する。

【0026】

ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０の各々が、好ましくは、ホスト車両１１２及び/又は、アタッチメントの保護領域内で、各々を保護するよう設計された形状因子を有する。例えば、図３に見られるように、ホスト車両１１２が、倉庫や貨物ドック等の産業環境に典型的な、狭い領域での物体間やその周りを移動する時、ＷＰＣユニット１１０に起こりそうなダメージを最小限にするために、ＷＰＣユニット１１０は、ホスト車両１１２の前輪１２２の上方に、並びに、ＷＰＣユニットが車輪を越えて側方向に延びないような位置に都合よく位置されてもよい。好適な実施形態では、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０の各々が、概して、断面にて、直径およそ１４５ｍｍ、及び幅およそ３７ｍｍの円形である。その他の実施形態では、他の適切な形状及び/又は、大きさが使用されてもよいことが理解されよう。

【0027】

更に、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０の大きさは、ホスト車両１１２、又は、アタッチメント上の夫々の位置づけと共に、好ましくは、実行可能になるように、ホスト車両１１２のキャリッジ１１４にできるだけ近くに置くため、アタッチメントによって運ばれる積荷をあまり阻害することはない。具体的に、ホスト車両のアタッチメントで貨物を運ぶ時、積荷の前後の重量分布は、ホスト車両１１２の平衡を失わせることなく、アタッチメントがどのくらいの重さを安全に運べるのかの制限要因である。そのため、図３に示すように、ホスト車両のキャリッジの後ろに、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０の両方を位置することは、有利であり、アタッチメントの載荷能力を減少させることはない。そうでなければ、例えば、ＷＰＣパワー受信器がキャリッジ１４の上、又は前に、若しくは、アタッチメントの上に位置される場合であろう。

【0028】

図４は、概して、各々が筐体１３０及びカバー１３２を含んでいるＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０の夫々の構造を図示している。筐体及びカバーの各々が、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間の誘導的伝送を阻害しない炭素繊維、又はその他の硬質プラスチックのような適切な材料でできていてもよい。電流を流す際にインダクタンスを提供するコイル導線１３４は、筐体１３０の中に入れ子状に収まっている。ある好適な実施形態では、コイル導線１３４は、図４に示すように、一重の渦巻き状に巻かれている。別の実施形態では、必要なら、複数の渦巻きで導線を巻いてもよい。更に他の実施形態では、特に、ＷＰＣユニット１１０が円形の断面でない場合、コイル導線１３４は、正方形、六角形等の異なる図形の渦巻き状に巻かれてよい。

【0029】

ＣＡＮバス信号を通信するための回路１４０、並びに、本明細書にて後ほど非常に詳細に説明されているパワー管理モジュール１５０を実装する回路と同様に、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間のＲＦＩ/Ｏ信号を通信するための回路１３８を含む回路基盤１３６は、プラスチック隔離板１４２によって、コイル導線１３４から離間されている。図４は、夫々ＣＡＮ電気回路１４０、ＲＦＩ/Ｏ電気回路１３８、パワー管理モジュール１５０を模式的にのみ図示しており、特定の回路が、組合わされ、コンポーネントを共有してよいことが理解されよう。

【0030】

図５は、より詳細に、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０のＲＦＩ/Ｏ接続子１２４ｂ及び１２６ｂの構成を、夫々図示している。具体的には、ＷＰＣパワー送信器１１８のＲＦＩ/Ｏ接続子１２４bは、積荷を積載した外部トラック、又はトラックパワーで操作できるその他の装置に接続する１２Ｖのコネクタと、ローカル装置からＷＰＣパワー受信器１２０へ送られる信号を受信する２つのＲＦ入力部、並びに、ＷＰＣパワー受信器１２０の信号入力部からの２つのＲＦ出力部を含む。その他の実施形態では、より多くのＲＦ入力部及び/又は出力部を設けてもよい。それに対するＷＰＣパワー受信器１２０のＲＦＩ/Ｏ接続子１２６bは、アタッチメント搭載装置に接続するための１２Ｖ負荷ラインと、ローカル装置からＷＰＣパワー送信器１１８へ送られる信号を受信する２つのＲＦ入力部、並びに、ＷＰＣパワー送信器１１８の信号入力部からの２つのＲＦ出力部を含む。その他の実施形態では、より多くのＲＦ入力部及び/又は出力部を設けてもよい。ＣＡＮバスコネクタ１２４ｃ及び１２６ｃの各々が、ＣＡＮ高低接続を含む。ＷＰＣパワー送信器１１８のパワー接続１２４ａは、アース端子と共にホスト車両１０によって供給されるパワーのための１２Ｖ+端子を含み、並びに、ＷＰＣパワー受信器のパワー接続１２６ａは、アタッチメントのバッテリーのプラス及びマイナス端子夫々への接続子を含む。

【0031】

誘導パワー伝送及び電力管理
すでに述べたように、ＷＰＣユニット１１０は、ＷＰＣパワー受信器１２０の同じようなコイル１３４に、誘導的に、すなわちワイヤレスにパワーを伝送することが可能なコイル１３４を有するＷＰＣパワー送信器１１８を含む。好ましくは、ＷＰＣユニット１１０は、ホスト車両１１２のアタッチメントの装置に直接パワーを伝送することができるよう設計されており、つまり、アタッチメントに遠隔的に搭載されたバッテリーからのパワーを同時に使用することなく、ホスト車両１１２のバッテリー、又はその他の電源から受信されるパワーを使用して、アタッチメントの装置が作動されうることを意味する。しかしながら、図３に見られるように、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０は、十分なパワーを供給するために、必要であれば、常に整列された位置になくてもよく、若しくは、アタッチメントで瞬時に必要とされるパワーが、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間の誘導リンクのパワー伝送能力を超えてもよい。そうした状況を提供するために、好適な実施形態では、ホスト車両１１２のアタッチメントのバッテリーは、アタッチメントの装置を作動するための十分なパワーを供給することもできる。

【0032】

図６は、ＷＰＣパワー送信器１１８及び、アタッチメントの装置を作動する１つまたは複数のバッテリー１５４の両方から供給されるパワーを管理するＷＰＣパワー受信器１２０における回路の好適なシステムを図示し、（１）ＷＰＣパワー送信器１１８からのみ誘導的に供給されることから、（２）バッテリー１５４からのみ供給されることから、並びに、（３）ＷＰＣパワー送信器１１８及びバッテリー１５４から誘導的に供給されることから、アタッチメントの装置へ、パワー供給を切れ目なく切り替え、同時に、ＷＰＣパワー送信器１１８からのパワーが、アタッチメントの装置にパワーを送ることを直接必要とされない場合、バッテリー１５４を再充電するために、ＷＰＣパワー送信器１１８からの誘導パワーを使用する。

【0033】

具体的には、好ましくは、ＷＰＣパワー受信器１２０の受信器側回路基盤１３６は、ＷＰＣパワー受信器１２０において、回路基盤１３６の接続子１５２からコイル１３４への誘導パワーを受信してもよく、並びに、（図３でも図示されているように）接続子１２６ａを介して、一つの接続子からアタッチメントのバッテリー１５４へのパワーを受信してもよいパワー管理モジュール１５０を含んでもよい。バッテリー１５４への接続、及び、誘導コイル１３４からの接続１５２の両方は、アタッチメントの負荷１５８へのパワーを出力する制御装置１５６への入力部として提供されており、該負荷は、例えば、センサアレイ、バーコードリーダ等を含んでもよい。制御装置１５６は、また、ＧＰ出力チャネル１６４へパワーを供給し、例えば、ソレノイドアレイ、光デバイス、又はその他のデバイスに接続されてもよい。当業者は、いくつかの実施形態では、制御装置１５６が、パワー管理モジュール１５０に統合されてよいことがわかるであろう。

【0034】

好適な実施形態では、ＷＰＣパワー送信器１１８からＷＰＣパワー受信器１２０に提供される最大誘導電流及びパワーは、夫々、およそ１アンペア及び１２ワットである。図７を参照し、供給される誘導パワーが、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０の対向するサーフェス間のミスアライメント関数として減少する。例えば、ＷＰＣパワー受信器が、ＷＰＣパワー送信器に対して縦方向に摺動する図３に示す例では、誘導パワー伝達は、徐々に、およそ１２ｍｍのミスアライメントに減少し（ｙ原点にて、最大値から縦軸で表示）、その後、急激に降下する。同様に、ＷＰＣユニット１１０が、ホスト車両１１２、及び/又は、アタッチメントに搭載され、作動中、ＷＰＣパワー受信器１２０がＷＰＣパワー送信器１１８から側方向に離れて移動する（例：プッシュプルアタッチメント）場合、パワー伝達は、およそ２５ｍｍ分離までは、徐々に下がり、その後、急激に降下する。図７は、例えば、回転用途で起こりうるように、どのように誘導パワーが、ＷＰＣユニット１１０の誘導サーフェス間の角度ミスアライメントの関数として減少するのかも図示している。

【0035】

例えば、ＷＰＣユニット１１０の誘導サーフェスが整列されていない時、若しくは、およそ１アンペア又は１２ワットより大きなパワーが負荷１５８によって必要とされる時、ＷＰＣパワー送信器１１８から誘導的に供給されることができる以外に、負荷１５８によって、より多くのパワーが必要とされない限り、パワー管理モジュール１５０は、好ましくは、誘導パワー接続子１５２からのみ負荷１５８にパワーを供給する。そのような状況が起こる時、パワー管理モジュールは、バッテリー１５４から、シームレスに、追加のパワーを引き出し、負荷１５８の条件を満たす。或いは、負荷のパワー条件が、１アンペア及び１２ワットより小さくて、並びに、ＷＰＣパワー送信器１１８からの誘導パワーが、負荷１１８を満たすため必要とされる量より大きい時、余剰パワーが、アタッチメントのバッテリー１５４を再充電するために使用される。

【0036】

ＣＡＮバス通信
図６に見られるように、ＷＰＣパワー送信器１１８（図示しない）の回路基盤１３６が、ＣＡＮモジュール１６０を含むように、ＷＰＣパワー受信器１２０の回路基盤１３６は、ＣＡＮモジュール１６０を含み、ＣＡＮコネクタ１２６ｃ及び１２４ｃに、それぞれ接続されている。ＣＡＮバス標準は、マイクロコントローラ及び装置が、ホストコンピュータ無しで、車両内で互いに通信できるよう設計された双方向メッセージベースのプロトコルである。ＣＡＮは、ノードとしても知られる、エレクトロニックコントロールユニット（ＥＣＵ）に接続するためのマリチマスターシリアルバス標準であり、ホスト車両１１２、又は、アタッチメントの何れかに配置されたセンサー、アクチュエーター、制御装置のような装置であってもよい。ＣＡＮ標準は、各ノードが、ホストプロセッサ、トランシーバ、及びＣＡＮコントローラを含んでいる必要がある。好ましくは、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０の夫々の回路基盤１３６は、ＣＡＮメッセージが、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間を、夫々に接続されたＥＣＵから、それら自身のＣＡＮコネクタ１２４ｃ及び１２６ｃを介して、シームレスに伝わるようにする回路を含む。ホスト車両及びアタッチメントの夫々のホストプロセッサ及びＣＡＮコントローラは、これらの構造の各々に、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０の夫々の回路基盤１３６が、単にトランシーバ機能を提供する状態で、ローカルに備えられうる。

【0037】

ホスト車両１１２及びアタッチメント間のＣＡＮバス通信は、例えば、アタッチメント及びホスト車両１１２間のバーコード、センサデータ等を送信するために使用されてもよい。好ましくは、ＣＡＮバス通信チャネルが、３０フィート以上のＷＰＣパワー送信器及びＷＰＣパワー受信器間の連続伝送レンジを有する。

【0038】

多くの実施形態では、ＣＡＮ通信ネットワークは、ホスト車両上及びアタッチメント上の両方で、非常に多くのコンポーネントの状況情報を表示するデータを含んでもよい。このＣＡＮトラフィックのほとんどは、通常、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間の通信チャネルにあり、帯域幅を占有し、並びに、アタッチメントとホスト車両１１２を行き来する制御信号を潜在的に阻害するが、ホスト車両１１２及びアタッチメントの液圧制御に必要なアタッチメント間の通信信号に無関連であってもよい。それゆえ、好適な実施形態では、ＷＰＣユニット１１０は、アタッチメントの液圧制御に関連するＣＡＮアドレスのリストを含み、リストにないアドレスを起源とするＣＡＮトラフィックをフィルタで取り除き、パフォーマンスを最適化する。

【0039】

ＲＦ入力/出力通信
更に図６を参照して、ＷＰＣパワー受信器１２０の回路基盤１３６は、好ましくは、ＷＰＣパワー受信器１２０が電気的に接続されるアタッチメント上で、ローカルセンサ、スイッチ、又は、同様の装置からのデータを受信する２つのＲＦ入力部１６２を含む。ＷＰＣパワー受信器１２０の回路基盤は、好ましくは、ＷＰＣパワー送信器１１８からのＲＦデータを受信する２つのＲＦ出力部１６４も含む。図５も参照して、ＲＦ入力部１６２は、ＲＦＩ/Ｏコネクタ１２６ｂの端末２及び５を介して、ＷＰＣパワー送信器１１８への通信のための適用可能なＲＦデータ源に、選択的に、夫々接続されてもよい。一方、ＲＦ出力部１６４は、ＲＦＩ/Ｏコネクタ１２６ｂの端末３及び４を夫々介して、アタッチメントの所望の負荷に接続されてもよい。

【0040】

ＲＦ出力部１６４は、ＷＰＣパワー送信器１１８からの信号を受信し、１つまたは複数のソレノイドを作動させる時、例えば、パワー管理モジュールは、適用可能であれば、端末３及び/又は４を介して、ソレノイドへの切替信号でパワーを供給し、並びに、制御装置１５６から負荷端末１を介してパワーを供給し、切替信号によって指示通りにソレノイドを作動させる。好適な実施形態では、パワー管理モジュールは、制御装置１５６を介して、並びに、誘導パワー接続１５２及びバッテリー１５４を使用して、チャネルにつき最大３アンペア及び最大合計５アンペアのＲＦ出力部チャネル１６２について総パワーを供給するように構成されている。ＷＰＣユニット１１０及びアタッチメント上のバッテリー１５４において、誘導チャネルから取得できるパワー量と同様に、要求される用途次第で、チャネル毎に、及び/又は、総計で、より多くのパワーが供給されてもよいことが、当業者によって理解されるであろう。

【0041】

図６は、ＷＰＣパワー受信器１２０でのＲＦ回路を模式的に図示しているが、同様の回路が、ＷＰＣパワー送信器１１８に存在することを当業者は理解するであろう。つまり、ＷＰＣパワー送信器１１８は、ＷＰＣパワー受信器のＲＦ出力部１６４と通信されることを目的とする制御信号を受信する２つのＲＦ入力部を含んでもよく、そして、それにより、アタッチメント上の負荷又は、その他の装置を作動する。同様に、ＷＰＣパワー送信器１１８は、ＷＰＣパワー受信器１２０のＲＦ入力部１６２からの信号を受信する２つのＲＦ出力部を含んでもよい。

【0042】

図６から理解できる通り、ＷＰＣパワー受信器１２０のパワー出力は、好ましくは、アタッチメントの全範囲の作動条件のもとで、ＷＰＣパワー送信器１１８に対するＷＰＣパワー受信器１２０の相対位置に関わらず、負荷１５８へパワーを供給できる。例えば、ＷＰＣパワー送信器１１８及び受信器１２０が、最適整列状態にある場合、最大で１アンペア及び１２ワットのＲＦパワーが、誘導的に供給され、一方で、バッテリーも再充電することができる。ＷＰＣパワー送信器１１８及び受信器１２０が、最適整列状態にあり、もっと多くのＲＦパワーが必要とされる場合、パワー管理モジュール１５０は、バッテリーを利用してよく、各チャネルにつき最大３アンペア及び最大合計５アンペアまで（若しくは、用途次第で、その他の適用可能な制限）のパワーを供給できる。また、ＷＰＣパワー送信器１１８及び受信器１２０が、最適整列状態になく、更には、誘導的パワーがＷＰＣパワー受信器１２０に供給されない場合でも、ＷＰＣパワー受信器は、それでもなお、各チャネルにつき最大３アンペア及び最大合計５アンペアを、負荷１５８へ供給してもよい。

【0043】

図３から６で図示されるように、ＷＰＣユニット１１０は、ＷＰＣパワー送信器１１８及び受信器１２０間で、同時に４つの独立したＲＦチャネルを、各方向で２つずつ供給できる。図８は、これら４つの独立したチャネルを使用できる別の実施形態の一例を図示し、アタッチメント、及び/又は、ホスト車両１１２上にありそうなより多くの装置を制御する。具体的には、ホスト車両は、アタッチメントに多くの独立したＲＦ信号（図８で示す６つ）を送ることができ、各ＲＦ信号は、それら独自の周波数帯域を割り当てられる。いくつかの実施形態では、ＲＦ信号のそれぞれの帯域は、信号間の信号干渉を防ぐために、保護周波数帯によって分離されるようにしてもよい。各信号は、ＷＰＣパワー受信器に送られる２つの独立したＲＦチャネル１７２のうち選択されたひとつに出力されるようにしてもよい。信号１７０のうち３つ以上の信号を、利用可能な２つの独立したチャネルで、同時に送信しようとする場合、コントローラ（図示しない）は、衝突を避ける目的で、送信予定を組んでもよい。ＲＦチャネル１７２に沿って、ＷＰＣパワー送信器１１８に伝わる信号は、ＷＰＣパワー受信器１２０にワイヤレスで送信され、順次、各信号が対応するＲＦチャネル１７４に沿って、マルチプレクサ１７６に伝えられる。マルチプレクサ１７６は、ひと続きのバンドパスフィルタ１７８のうちのそれぞれに各信号を送る。バンドパスフィルタ１７８のそれぞれが、特定のソレノイド、若しくは、それぞれの周波数帯域幅１７０を使用して制御されるその他のＲＦ作動式装置に対応する周波数範囲を有する。基本的に、各バンドパスフィルタ１７８は、それが属する装置に対応する周波数を持たない信号を拒絶する。このようにして、所望の数の機能が、ＷＰＣパワー送信器１１８及び受信器１２０間のワイヤレスＲＦ信号を介して、必要に応じて、独立したＲＦチャネル１７２及び１７４のひとつひとつを通して、それらの信号を順次送信することによって、実施されうる。

【0044】

スリープモード
いくつかの実施形態では、WPCパワー送信器１１８が、電源を切って、誘導パワー及び/又は信号を供給できない間は、ＷＰＣパワー受信器１２０からアタッチメント上のバッテリーから得られるパワーを減少することが望ましい場合もある。そのため、回路基盤１３６は、次の３点が可能な「スリープモード」回路を含んでもよい。すなわち、（１）送信器から誘導パワーが受信されず、また、切替信号が、ＷＰＣパワー送信器１１８から受信されない時間の間隔中に、ＷＰＣパワー受信器１２０からの全てのパワー出力を停止することと、（２）ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間のＲＦチャネルを定期的にサンプリングするために、低パワーをＲＦ回路へ供給することと、（３）スリープモードからＷＰＣパワー受信器１２０を目覚めさせ、アタッチメントに出力パワーを供給することである。いくつかの実施形態では、加速度計が、振動を検知するＷＰＣパワー受信器１２０に含まれてもよく、そのことは、ホストトラックパワーがオンの状態にあり、そのため、ＷＰＣパワー送信器１１８が、誘導パワー及びＲＦデータ通信を提供することができること示す。

【0045】

例えば、いくつかの実施形態では、ＷＰＣパワー受信器は、次の３つのいずれかの時に、スリープモードから目覚めるように設定されるようにしてもよい。すなわち、（１）含まれた加速度計が、振動を検知する時、（２）誘導パワーが、ＷＰＣパワー送信器１１８から受信される時、又は、（３）ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間のＲＦチャネルをサンプリングすることによって、ＲＦ信号が検知される時である。それとは別に、誘導パワーも切替信号もＷＰＣパワー送信器１１８から受信されない時に、スリープモードが作動されるようにしもよい。

【0046】

時間平均誘導パワー送信最大化
すでに述べたように、具体的に図７を参照して、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間の誘導パワー転送量は、これら２つのユニット間のアライメントに敏感である。図９Ａ〜９Ｃは、ＷＰＣパワー送信器１１８に対して、ＷＰＣパワー受信器１２０を同時に動かすことなく、ホスト車両１１２のキャリッジ１１４が、予め選択された距離に亘り、ホスト車両１１２に関連して移動できるようにする搭載機構の一つの実施形態を図示している。

【0047】

具体的には、ＷＰＣパワー送信器１１８は、ＷＰＣパワー送信器１１８の底面から平行に離れるように延在するトランスミッタブラケット１８６を使用して、ホスト車両１１２のフレームに搭載されるようにしてもよい。それに対して、ＷＰＣパワー受信器１２０は、スライディングレイル１８０、スリーブ１９０、及びブラケット１８８を含むアセンブリを使用して、ホスト車両１１２のキャリッジ１１４に搭載されるようにしてもよい。具体的には、ブラケット１８８は、ＷＰＣパワー受信器１２０の背面にしっかり固定された垂直部、及び、ＷＰＣパワー受信器１２０がその上に載る水平部を含む。スリーブ１９０は、レイル１８０に、摺動自在に係合し、並びに、ブラケット１８８の垂直部にしっかり固定されている。レイル１８０は、キャリッジ１１４に、順次、しっかり固定される。

【0048】

図９Ａに図示された休止位置では、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０が、最適な整列状態にあり、並びに、キャリッジ１１４が最も低い位置にあるが、ブラケット１８８の水平部は、ブラケット１８６の上に載っており、ＷＰＣパワー受信器１２０が、ＷＰＣパワー送信器１１８に対して、下方向に動くことを防いでいる。図９Ｂで図示されるようにキャリッジが上方向へ持ち上がると、レイル１８０は、ＷＰＣパワー受信器１２０が自身の重さのためにその場にとどまる間、スリーブ１９０内でスライドするようにしてもよい。しかしながら、ブロック１８４は、レイル１８０の底部に取り付けられているが、キャリッジが上方へ動き続けると、最終的にはブラケット１８８の突起部にぶつかり、そのため、図９Ｃで図示するように、ＷＰＣパワー受信器１２０を持ち上げ、整列状態から外れる。反対に、キャリッジ１１４が図９Ａの静止位置に下がって戻るとき、ＷＰＣパワー受信器１２０の重さで、ブラケット１８８がブラケット１８６にぶつかるまで、下方軌道に沿って下がり続ける。

【0049】

図９Ａ〜９Ｃで見られるように、この新しい装置は、ＷＰＣユニット１１０の直径、高さ、幅、又はその他適切な寸法よりも大きな距離、キャリッジ１１４をホスト車両のマストに対して移動できるが、一方、変わらず、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間の誘導パワーを供給する。言い換えれば、開示された構造は、ＷＰＣパワー受信器１２０へ誘導パワーを送るＷＰＣパワー送信器１１８の能力を減少、若しくは、阻害することなく、並びに、アタッチメント及び/又は、アタッチメントの装置を作動するバッテリーへの延長により、ホスト車両１１２のキャリッジ１１４を、可動域（縦、横、傾斜等）中の至る所に動くことができるようにする。

【0050】

好適な実施形態では、スライディングレイルの長さは、少なくとも１２インチである。本発明者らは、この範囲で、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０は、例えば、Ｈｉ/Ｌｏカートンクランプ用途の通常のオペレーション時間の８０％を越える時間、最適整列状態にあること、並びに、この構成がバッテリー交換の必要性を取り除くと決定づけた。しかしながら、その他の使用で異なる長さのレイルを必要とされることがあることが理解されよう。異なる構造が、最適整列からのＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０の相対的運動に対応することなく、ホスト車両１１２のキャリッジの広可動域を可能にするときには、図９Ａから９Ｃの装置は例示のみであることもまた理解されよう。例えば、積荷を「直立」する時、キャリッジが、リフトトラックから角度を有して離れて傾く直立（アペンダ）用途では、図９Ａから９Ｃで図示されたものから縦軸に沿って９０度回転した湾曲したレイル１８０が、より適していることもある。

【0051】

図９Ａ〜９Ｃから理解できる通り、かつ、図６及び先行する段落００３８から００４２を参照すると、開示されたばかりの搭載機構と組み合わせた、開示ＷＰＣユニット１１０は、アタッチメント上の装置が、アタッチメントの全操作範囲の間、必要に応じ、阻害されることなく、パワーを受信できるようにする一方、アタッチメントのバッテリーの充電状態を非常に効果的に保持する。アタッチメントが使用されているかなりの時間の間、アタッチメント側の装置は、ホスト車両から直接受信する誘導パワーを使用して、パワーを送られるようにしてもよい。更に、ＷＰＣパワー受信器１２０を介してバッテリーパワーを送ることによって、パワー管理モジュール１５０は、誘導的に送ることができるよりも多くのパワーが必要であるため、若しくは、搭載機構がＷＰＣユニット１１０に対して整列保持する範囲を超えてアタッチメントが移動する場合、ＷＰＣパワー受信器１２０が、ＷＰＣパワー送信器１１８ともはや整列しないため、のいずれかの理由で、誘導パワーが不十分なときはいつでも、アタッチメントのバッテリーも途切れることなく利用して、それらの装置にパワーを供給してもよい。

【0052】

言い換えれば、開示された搭載機構では、アタッチメント側の装置が、アタッチメントのバッテリーからパワーを利用することなく作動される時間を、非常に効果的に増加させる。更に、ＷＰＣパワー受信器１２０を介してアタッチメントのバッテリーからパワーを送ることによっても、パワー管理モジュール１５０は、ＷＰＣパワー送信器１１８からの誘導パワーが阻害される時でさえ、若しくは、負荷条件が、誘導的に供給されうるものを超えて増加する時でさえ、それらのアタッチメント側装置がパワーにおいてなんら支障を起こさないことを確保する。このような時間間隔のあいだ、パワー管理モジュール１５０は、ＷＰＣパワー送信器１１８から誘導パワーが送られるのと同じチャネルを介して、パワーが負荷に送られるため、アタッチメントのバッテリーからのパワーをシームレスに利用することができる。更に、ＷＰＣパワー受信器１２０がＷＰＣパワー送信器１１８との整列位置に戻るような位置に、アタッチメントが移動される時、誘導パワーが再び使用され、途切れることなく、かつ中断することなく、アタッチメント側の装置に直接パワーを送り、アタッチメントのバッテリー利用が減少、又は、終了され、バッテリーが再充電されるようにする。

【0053】

キャリッジ、及び/又は、アタッチメントがホスト車両に対して移動するときに、ＷＰＣユニット１１０の開示された搭載機構がＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間の整列関係維持の利益をもたらすけれども、いくつかの実施形態では、例えば、誘導パワー/バッテリーパワー間のシームレス電力スイッチング等、ＷＰＣユニット１１０との関連した利益を維持する一方で、開示された搭載機構は、省略されてもよいことを当業者は理解するであろう。

【0054】

サイドシフティング・フォーク・ポジショナー用途
図１０は、ホスト車両１１２に取り付けられたサイドシフティング・フォーク・ポジショナーアタッチメント２１０を概略的に図示している。ホスト車両１１２（リフトトラック）は、先に述べたように、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０を備えるＷＰＣユニット１１０を含み、それは車両バッテリー１５４からのパワー、及び、マニュアルアクチュエーター２１４からのRF制御信号を、ソレノイド切替弁アレイ２１６へ伝えるよう使用される。ソレノイド切替弁アレイ２１６は、キャリッジに搭載されているように図１０に示してあるが、キャリッジの代わりにアタッチメントに搭載されてもよい。同様に、図１０では、ＷＰＣパワー受信器１２０が、キャリッジ１１４上のソレノイド切替弁アレイ２１６に直接接続していることを示しているが、アタッチメント２１０に搭載されたコントローラがあるような他の実施例では、アタッチメントからソレノイド切替弁アレイ２１６への他の接続子（図示しない）と共に、ＷＰＣパワー受信器１２０からの出力接続子がアタッチメント２１０に全て接続されるようにしてもよい。加圧流体が、２つの液圧ライン２６０、２６２（このうち１つのみ図１０で図示）を介して、ソレノイド切替弁アレイ２１６へ流れる。

【0055】

図１１は、サイドシフティング・フォーク・ポジショナー２１０に任意で使用できるワイヤレス液圧制御システム例の回路概略図を示す。しかしながら、このタイプのシステムは、サイドシフティング積荷クランプ、とりわけ、平行なスライディングクランプアームを持つものに応用可能でもある。図１１で図示されているような液圧回路では、リフトトラック操作者が、サイドシフティング機能及びフォークポジショニング機能を、別々に制御できるようにするが、トラック本体にある、上に電気スイッチ２６４ｂを搭載したハンドル２６４ａを有する単一制御弁２６４を利用する。液圧ライン２６０及び２６２の一対のみが、リフトトラック１１２及び上下移動可能な積荷ハンドラー２１０間で、リフトトラックのマスト１１６を越えて延びることで通信するが、リフトトラック本体に対して垂直となる積荷ハンドラーの様々な位置に適応するために、従来のホースリールのようなライン巻取装置を所用している。

【0056】

図１１の回路では、リフトトラック１１２のエンジン駆動液圧ポンプ２６８が、貯蔵器２７０から加圧流体を汲み上げ、ライン２７２を通って操作者の制御弁２６４に送る。リリーフ弁２７４が、ライン２７２での過度な圧力に対する保護を提供する。操作者が、図１１で見られるように、中央位置から下方へ、弁２６４のリールを手動で移動する場合、ライン２７２からの加圧流体が、図１０に図示されるソレノイド切替弁アレイ２１６内で、ライン２６２を通って、積荷ハンドラーのソレノイド操作液圧切替弁２７６へと送られる。弁２７６のスプールが、図１１で見られるように、上方へばね式で持ち上がることで、ライン２６２での流体が、第１の液圧アクチュエーター及び機能を操作し、該流体は、サイドシフティングピストン及びシリンダアセンブリ２２４の一端へ送られる。その結果、図１１に見られるように、ピストンが左の方へ動き、一方で、ライン２６０及び弁２６４を通って、貯蔵器２７０へと、流体は、同時に送られる。若しくは、操作者が、反対方向にサイドシフトを望む場合、図１１に見られるように、弁２６４のスプールを手動で上方へ移動することで、ライン２７２からの加圧流体がライン２６０へと送られ、ピストンは反対方向に動き、一方で、流体は、ライン２６２及び弁２６４を通って、貯蔵器２７０へと排出される。

【0057】

サイドシフティングピストン及びシリンダアセンブリ２２４を、一つ方向、又は他の方向で作動する代わりに、仮に、操作者が、フォークポジショニングシリンダ２３０及び２３２の形式で、第２の油圧アクチュエーターを操作することを望む場合、操作者は同じ弁２６４を使用して、積荷ハンドラーの第２の機能を制御し、一方で、例えばハンドル２６４ａのボタンを押すことで、同時に手動で、スイッチ２６４ｂを閉じる。スイッチ２６４ｂを閉じることで、ＷＰＣパワー送信器１１８が、ＷＰＣパワー受信器１２０へＲＦ信号を送信し、ＲＦＧＰ出力が、順次、ＷＰＣパワー受信器１２０にあるＧＰＯスイッチ１５６へ信号を伝える。

【0058】

ＧＰＯスイッチ１５６は、機能切替弁２７６のソレノイド２７６ａに通電することで、並びに、図１１に見られるように、バネ２７６ｂの力に抗して下方向に弁スプールを動かすことで、操作者がスイッチ２６４ｂを閉じることで起こるＲＦ信号に応答する。弁２７６のこの動作は、液圧ライン２８２がライン２６２に連通するようにする。操作者が、弁２６４のスプールを下方向に動かした場合、ライン２８２は、ライン２６２からの加圧流体を受けることで、フォークポジショニングピストン並びにシリンダアセンブリ２３０及び２３２を引っ込める。このようにして、流体が、ピストン並びにシリンダアセンブリ２３０及び２３２から、ライン２６０及び弁２６４を通って、貯蔵器２７０へと排出される。ピストン並びにシリンダアセンブリ２３０及び２３２がこのように引くことで、フォーク間の分離、又は、フォークポジショニング積荷ハンドラー２１０が狭くなる。反対に、操作者がスイッチ２６４ｂを閉じたまま弁２６４のスプールを上方向に動かすと、加圧流体がライン２６０を通って流れ、ピストン並びにシリンダアセンブリ２３０及び２３２を拡張させて、フォーク間の分離を広くする。一方で、流体は、ライン２８２、弁２７６、ライン２６２、弁２６４を通って、貯蔵器２７０へと排出される。

【0059】

すでに述べたように、ＧＰＯスイッチ１５６に制御信号を送ると共に、ソレノイド２７６ａ及びＧＰＯスイッチ１５６の操作が必要な時、ＷＰＣパワー受信器１２０は誘導パワーを受け取り、サイドシフティングフォークポジショナー上のバッテリー１５４によって増幅される。

【0060】

カートンクランプ用途
図１２は、例えば、カートンクランプアタッチメント等でありうるアタッチメント３１０に接続されたホスト車両１１２を概略的に図示する。ホスト車両１１２（リフトトラック）は、先に述べたように、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０を備えるＷＰＣユニット１１０を含み、また同じく先に述べたように、アタッチメント３１０上の装置にパワーを送るために必要とされるＲＦ信号と共に、車両バッテリー３１２からのパワーを伝えるよう使用され、並びに、マニュアルアクチュエーター３１４を使用する。加圧流体が、２つの液圧ライン３６０、３６２（このうち１つのみ図１２で図示）を介して、アタッチメント３１０へ流れる。

【0061】

加えて、ホスト車両１１２は、アタッチメント３１０上のセンサアレイ３１６からのデータに基づいて１つまたは複数の信号を受信するよう構成されており、ライン３６０、３６２で供給される圧力量を制御するために使用される。以下に更に詳細に述べるように、センサアレイ３１６から供給されるデータが、ホスト車両上のオプショナルドライバインターフェースコントローラ３１８に直接供給されてもよく、そこでは、適切なライン圧力を決定する目的で供給されたデータを使用するか、若しくは、センサアレイからのデータが、コントローラ３２０へ供給されるようにしてもよい。

【0062】

図１３及び１４は、図１２に図示されるシステムでアタッチメントとして使用されうるカートンクランプ３１０を示しているが、図１２で示すシステムに従って使用されるＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０の有用性を説明する目的で、その機能性を背景として示す。具体的には、例示のカートンクランプ３１０は、従来の可倒式アップライト液圧動力の積荷リフティングマスト３０２に沿って直線的に選択的に往復動されるリフトトラックキャリッジ３０１（図１２に示す）の搭載に適応したフレーム３１１を有する液圧動力の摺動自在のアームクランプであってもよい。特に例示された、図示されている摺動可能なカートンクランプ３１０は、カートンや図１４に示すパッケージ３１３等の多面的な物体を取り扱う目的で典型的に使用され、相応しい摺動可能なアームデザインとなりうる。クランプアーム３１５、３１７は、平面、又は、積荷係合面３２１、３２３に垂直方向に、互いに離れたり、又は、近づいたりして選択的に摺動可能であってもよい。液圧シリンダ３２６、３２８は、それぞれのクランプアーム３１５、３１７を選択的に拡張したり、又は、収縮する。理解できるように、パッケージ３１３のようなカートンは、カートンクランプ３１０の摩擦で掴むのを防ぐために過度な締付を受ける場合、損傷しうる。

【0063】

液圧駆動カートンクランプ３１０が、例示の実施形態として、ここに説明されているが、その他の積荷クランプは、説明されたものと同様の特徴を持つ。例えば、液圧動力のピボットアームペーパーロールクランプは、本願の積荷クランプシステムに合わせて設定されうる。

【0064】

カートンクランプ３１０は、カートンクランプ３１０に配置された電子コードリーダ３３２のようなデータ受信機を含むでもよい。そのため、クランプされるアイテムは、コードラベル３３４にタグ付けされているのが有利である。コードラベル３３４は、好ましくは、以下に説明する通り、ラベル付きアイテムに対する適切な最大クランプ力の決定を裏付ける十分な情報を含んでよい。コードラベル３３４は、例えば、アイテムのＬＯＡＤＩＤ、若しくは、直接的、間接的に特徴を識別する目印を含むデジタルデータストリングを伝えることもある。積荷が、１つまたは複数のラベル付きカートン、又は、パッケージ３１３を含み、そのため、個別のラベル付きアイテムに対する適切なクランプ力は、積荷全体で、適切であってもよく、又は、不適切であってもよい。本願システムの実施形態は、この決定をするために、後述のように、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間の通信チャネルを利用する。

【0065】

電子コードリーダ３３２は、コードラベル３３４を読込むために、荷役処理クランプ３１０に提供される積荷を構成する少なくとも一つのアイテムに位置される。電子コードリーダ３３２は、例えば、以下により詳細に説明されるように、クランプアームが開いている位置にある時はいつでも、又は、積荷がクランプアーム間で検知される時はいつでも、コードラベルを検索することで、自動的に作動するようにしてもよい。若しくは、電子コードリーダは、クランプ操作者によって手動で操作されるようにしてもよい。コードラベル３３４及び電子コードリーダ３３２は、それぞれに、バーコードとバーコードスキャナ、ＲＦＩＤ（無線ＩＤ）タグとＲＦＩＤリーダ、又は、その他の機械読込可能ラベルと対応する読取器の組み合わせであってもよい。ＲＦＩＤシステムの場合、クランプのＲＦＩＤリーダが、クランプアーム３１５、３１７間に配置されるＲＦＩＤタグを検知することだけをするように制限されるようにしてもよい。若しくは、例えば、コードラベルがどうしても読込めないとされた時、又は、アイテムが誤ってラベル付けされた場合に、ＬＯＡＤＩＤ、又は、その他の積荷の目印を、クランプ操作者が入力するようにしてもよい。

【0066】

電子コードリーダ３３２は、コードラベル３３４から読込んだ情報をコントローラへ送信するが、そのコントローラは、図１２で示すシステムの構成によって、アタッチメント３１０（カートンクランプ）上の図１２で示すコントローラ３２０、又は、ホスト車両１１２上のコントローラ３１８であってもよいが、本明細書にて後ほど説明する。コントローラ３２０（又は３１８）は、情報を解析し、ＬＯＡＤＩＤ、又は、その他の識別目印を識別する。これは、本願システムが使用されている特定の実施形態の特定の実施によって必要とされるどんな手段においても、成し遂げられる。

【0067】

クランプアーム３１５、３１７が、開位置にある時、アームは、３次元クランプ領域を部分的に画定する。積荷をクランプするために、積荷がクランプ領域内に配置されるように、クランプ操作者は、クランプアーム３１５、３１７を位置決めする。積荷ジオメトリセンサー３５０は、コントローラ３１８、又は３２０とデータ通信する状態にあると共に、それぞれの積荷係合面３２１、３２３に配置されている。積荷ジオメトリセンサー３５０は、通常、対向する面３２１、３２３の方向で、内側に向いている。

【0068】

各積荷ジオメトリセンサー３５０は、該ジオメトリセンサーとコントローラ３１８又は３２０間の通信媒体の特徴を吸収し、吸収された刺激の関数として、動的に変調する。本願システムの特定の実施形態において、積荷ジオメトリセンサー３５０は、例えば、シャープ株式会社から商業的に入手可能なＩＲビームセンサー、ＧＰ２ＸＸシリーズといった赤外線ビームセンサーであってもよい。

【0069】

このようなセンサーの一例は、エミッタコンポーネント、検知器コンポーネント、アナログ出力部、及び内部回路を含む。このセンサーは赤外（ＩＲ）線光を発生する。赤外線光は、例えば、積荷の衝突となる面、若しくは、積荷がない場合には、反対側の積荷係合面等の障害物にぶつかるまで、クランピング領域を伝わる。原則的ではないが、好ましくは、積荷の衝突面が、積荷係合面と平行であり、並びに、赤外線光は、積荷係合面に垂直の平面で発する。赤外（ＩＲ）線光は、該面に反射し、並びに、少なくとも検知器コンポーネントによって、部分的に吸収される。センサー内部では、内部回路が、センサーと吸収された赤外線光間の角度を測定し、三角法を介して、その角度を使い、更にセンサーと衝突面間の距離を計算し、更に、アナログ電圧として、その距離を表示する。センサーは、計算された距離情報を、アナログ出力部を介して、コントローラ４０に通信する。

【0070】

図１３を参照して、ひとつの図示された例示的実施形態では、積荷ジオメトリセンサー３５０は、行と列のグリッドアレイで配置されるようにしてもよい。クランプアーム３１５、３１７間のスペースが空いている時、全てのセンサーによって出力された刺激は、クランプアーム間の距離に見合ったものとなる。しかしながら、積荷ジオメトリセンサー３５０の少なくとも一つからの信号は、アイテム３１３の一つの積荷が、クランプアーム３１５、３１７の間に置かれる時には、変化する。その後、コントローラ３１８又は３２０は、積荷のおおよその容積を計算するようにしてもよい。積荷があることをその信号が示す積荷ジオメトリセンサーの行と列の数は、積荷の高さと奥行きにそれぞれに対応しており、更に、センサーが遮られていない間に発せられる信号に対する、遮られたセンサーからの信号における変化の大きさは、積荷の幅に対応する。それとは別に、積荷ジオメトリセンサー３５０は、その他適切な類のアレイで配置されるようにしてもよい。

【0071】

積荷ジオメトリセンサー３５０の少なくとも一つは、積荷近接センサーとして機能するようにしてもよい。以下に説明するように、クランピング操作中、本願システムは、クランプアーム及び積荷間の距離の機能として、液圧クランピング最大圧を好ましく調整し、所望の距離に、所望のクランピング圧が達するようにする。

【0072】

円筒形の物体をクランプする液圧作動ピボットアームクランプと共に使用される目的の実施形態のような本願システムのその他の実施形態（図示しない）は、積荷ジオメトリを測定するための異なるセンサーアレンジメントを活用してもよい。例えば、円筒形の積荷の直径及び高さは、上記と同じ方法で決定できる。若しくは、非限定の例として、円筒形の積荷（図示しない）の直径は、積荷をクランプする前に、クランプアームが積荷に接する時、液圧シリンダ（図示しない）のストロークを測定することで決定されるが、ストリングポテンショメータ（図示しない）、又はエッチングロッドと光学エンコーダー（図示しない）をその他のセンサーとの組み合わせで使用している。

【0073】

本願システムの例示的実施形態では、コントローラ３１８又は３２０は、様々な積荷タイプを掴み、持ち上げる時のクランプの好適な作動及び、それらの幾何学的構成に対応する情報であって、好ましくは、積荷カテゴリ及び積荷ジオメトリによって整理された参照テーブルに準備されている情報を含むメモリ（図示しない）へのアクセスを有している。この情報とは、積荷重量、積荷脆弱性、積荷梱包等の特徴であって、好ましくは、最適最大クランプ力又は、最適液圧クランピング最大圧に深く関連する特徴であってもよい。各積荷カテゴリでは、データは、好ましくは、検知された積荷カテゴリの見込みの幾何学的構成に応じて更に分類される。

【0074】

いくつかの実施形態では、データは、ある設備の中央管理システム又はオフサイトのデータベースといった、ホスト車両１１２、及び/又は、アタッチメント３１０から離れた位置に、統計的に保存され、内部の、及び/又は、外部のネットワーク、複数のネットワークで、コントローラ３１８又は３２０にアクセス可能にするようにしてもよい。積荷カテゴリや幾何学的構成等の関連する積荷の特徴を決定するとすぐに、コントローラは、外部ソースからメモリへ必要なデータをコピーするようにしてもよい。

【0075】

メモリのデータは、クランプが作動している設備でクランプが遭遇するであろう類の積荷や積荷ジオメトリに特定されるようにしてもよい。データは、例えば、積荷の新カテゴリが設備に導入される時、又は、現在のデータのアスペクトが、不十分であったり、不正確とみなされる時には、必要に応じてデータ受信器を介して更新されるようにしてもよい。

【0076】

上記の通り、本願システムは、積荷３１３が、積荷上のコードラベル３３４を読込むことでクランプされるように、ＬＯＡＤＩＤ、又は、その他の識別する目印を入手するようにしてもよい。若しくは、このようなＬＯＡＤＩＤ、又は、その他の識別情報は、ワイヤレスネットワークインターフェースを介して、設備の中央管理システムから、又は、他の荷役処理クランプから、その他のタイプのデータ受信器によって、直接入手されうる。また、上記の通り、本願システムは、積荷ジオメトリセンサーを使用し、積荷のおおよその容積を計算する。両情報アイテムは、好ましくは、クランプアームが積荷をクランプする前に、クランプ操作者が入力する必要なく決定される。コントローラ３１８又は３２０は、決定されたＬＯＡＤＩＤ及び積荷の形状プロファイルで、最適液圧クランピング最大圧を調べる。その後、この最適最大圧は、クランプ作動中、積荷に適用される。

【0077】

図１５を参照して、液圧クランピングシリンダ３２６、３２８は、全体として、簡略された概略形式で３７０として示された液圧回路を介して制御されている。液圧クランピングシリンダ３２６、３２８は、リフトトラックの貯蔵器３７４から、ポンプ３７８及び供給導管３８２を介して、加圧流体を受け取る。システム内が高圧となりすぎる場合、安全リリーフ弁３８６が開き、流体を貯蔵器３７４に戻す。導管３８２での流れは、手動クランプ制御弁３９０と、該クランプ制御弁３９０に直列に配置されうる、リフト、傾斜、サイドシフト等を制御するような手動操作弁（図示しない）に供給される。クランプ制御弁３９０は操作者によって選択的に制御されて、シリンダ３２６、３２８が、クランプアームを開くか、若しくは、積荷アイテム３１３との最初の接触となるようにクランプアームを閉じるかの何れかになるようにする。

【0078】

クランプアーム３１５、３１７を開くために、制御弁３９０の概略で図示されたスプールが、図１５で左に動き、ライン３８２からの加圧流体が、ライン３９４と分流／集流弁３９８を通って、シリンダ３２６、３２８のピストン端部に流れる。それにより、分流／集流弁３９８の流れ分配が等しいために、実質上同じ割合でシリンダ３２６及び３２８が拡張し、クランプアーム３１５、３１７が互いに離間するように動く。操作者操作チェック弁４０２は、パイロットライン４０６を介して通じているライン３９４でクランプが開くときの圧力によって、開かれ、シリンダ３２６、３２８が拡張する時、シリンダ３２６、３２８のロッド端部から、ライン４１０及び制御弁３９０を通って、貯蔵器３７４へと、流体を排出されるようにする。

【0079】

反対に、クランプアームを閉じて積荷アイテム３１３をクランプするために、制御弁３９０のスプールは、図１５で右に動き、ライン３８２からの加圧流体が、ライン４１０を通って、シリンダ３２６、３２８のロッド端部へ流れる。それにより、シリンダ３２６、３２８が引っ込まれて、クランプアーム３１３、３１７が互いに近づく方向に動く。この流体は、シリンダ３２６、３２８のピストン端部から、分流／集流弁３９８を通り、更にその後、制御弁３９０を介してライン３９４を通って、貯蔵器３７４へと、実質上同じ割合で排出される。シリンダ３２６、３２８が引っ込まれることで、クランプアーム３１３、３１７が閉じている間、ライン４１０の最大液圧は、好ましくは、１つまたは複数の圧力調整弁により制御される。例えば、このような圧力調整弁は、ライン４１０と平行するライン４１８の比例リリーフ弁４１４であり、このような最大液圧は、制御ライン４２２を介してコントローラ３１８又は３２０によって、実質上無限の様々な手段で自動的に選択可能な異なる設定に対応している。こうすることで、弁のソレノイド４１４ａの可変制御によって、比例リリーフ弁４１４のリリーフ圧設定を電気的に調整する。若しくは、比例減圧弁が、ライン４１０に直列で配置されてもよく、ライン４１０の最大閉鎖液圧を規制する。更に他には、選択可能な複数の非比例リリーフ弁、又は、減圧弁を、この目的で使用することができる。必要であれば、コントローラ３１８又は３２０は、任意の圧力センサー４３０から閉鎖液圧によるクランプ力のフィードバックを受取ることもでき、前述の圧力調整弁を支援する。若しくは、このようなフィードバックは、適切に搭載されたクランプ力測定電気変換器（図示しない）から供給され得る。

【0080】

図１２を再び参照して、ＷＰＣパワー送信器１１８及びＷＰＣパワー受信器１２０間のRF及び/又はＣＡＮバス通信チャネルは、好ましくは、他の装置の中で、コードリーダ３３２、積荷ジオメトリセンサー３５０、圧力センサー４３０から受取るデータを使用して、カートンクランプ３１０のオペレーションを制御するために使用されてもよい。例えば、第１の実施形態では、ホスト車両１１２のコントローラ３１８は、ＣＡＮバス通信チャネル１２４ｃ、１２６ｃ（図５に図示）を介して、センサー３５０からの積荷ジオメトリデータを受取り、並びに、ＣＡＮバス通信チャネルからのコードリーダ３３２からもデータを受取る。そのため、ホスト車両のコントローラ３１８は、前述したように、その情報を使用して適切なクランプ圧を決定する。センサー及びＬＯＡＤＩＤデータを通信するためにＣＡＮチャネルを使用することは、好ましくは、ＲＦチャネルの使用で同時に、他のデータをホスト車両に送り戻す通信をできるようにする。こうすることは、例えば、操作が完了した時、又は、アタッチメントが正しい位置にある時に、表示器を作動する、又は、機能制御のためのソレノイドにパワーを送ることによって、操作者に警告をするのに便利である。

【0081】

別の実施形態では、アタッチメント３１０（カートンクランプ）は、積荷ジオメトリセンサー３５０とコードリーダ３３２からのデータを受取ると共に、該データを使用して、適切なクランピング圧を決定するコントローラ３２０を含んでもよい。その後、ＷＰＣパワー受信器１２０からＷＰＣパワー送信器１１８まで、１つまたは複数のＲＦ通信チャネル、若しくは、必要に応じて、ＣＡＮチャネルを介して、ホスト車両１１２に通信する。例えば、可能なクランピング圧が、２つの別の圧力に制限される場合では、単一ＲＦチャネルは、必要な圧力に連通するために使用されうる。若しくは、２つのＲＦチャネルは、最大で４つの可能な圧力のうちの一つに通じることができる。アプリケーションによるが、可能な圧力がさらに多くある場合、ＣＡＮ通信チャネルを使用、又は、より多くのＲＦチャネルがＷＰＣユニット１１０に統合されるか、若しくは、図８で図示されているような多重システムが使用されてもよい。前述のように、ＣＡＮチャネルを使用し、ホスト車両に情報を戻すことで、ＲＦチャネルを介して、その他の情報を同時にホスト車両に送ることができるようになるであろう。

【0082】

ＷＰＣユニット１１０の可能な応用が、前述したように、ＲＦＩ/Ｏチャネルを介して、バイナリスイッチング操作よりももっと複雑なアナログ又はその他のフィードバックを使用することで、アタッチメントの比例制御で使用されるホスト車両へデータを送るアタッチメントにまで拡大するため、上記カートンクランプは、例示的目的のみに使用されていることが理解されるべきである。また、アタッチメント３１０からホスト車両１１２に通信されたデータは、適切なコントローラ３１８又は３２０を介して、アタッチメント３１０を自動的に制御するために使用されるようにしてもよく、若しくは、ＧＵＩ、又はその他のディスプレイ、オーディオ装置等により、ユーザに情報を提供するようにしてもよいが、ユーザが、その後に、タッチスクリーン、キーボード、レバー、又はその他の入力装置等のインターフェースを介して、適切な応答を行い、ＷＰＣユニット１１０、及び/又は、液圧ライン３６０、３６２を通って、アタッチメントに同様に返信される新しいコマンドを出すことも理解されるべきである。

【0083】

当業者は、図１２に概略的に図示された構成は、単なる説明的なものであり、必要に応じて変更可能であることをも理解するであろう。例えば、図１２は、キャリッジ３０１に搭載されたフロー圧力弁アレイを示すが、フロー圧力弁アレイは、代りに、アタッチメントに搭載されるようにしてもよい。同様に、図１２は、キャリッジ３０１の弁アレイに直接接続しているＷＰＣパワー受信器１２０を示しているが、その他の実装品が、アタッチメント３１０の装置（例：バッテリー、コントローラ）に全て接続する、ＷＰＣパワー受信器１２０からの出力接続を有すると共に、このような装置からキャリッジ３０１の弁アレイへの他の接続（図示しない）を有するようにしてもよい。

【0084】

本願発明が説明された特定の実施形態に制限されないこと、並びに、添付の特許請求の範囲に定義された発明の範囲から逸脱することなく、均等論、又は、文言上の発明の範囲を超えて実施できる請求項の範囲を拡大するその他のいかなる原則を含む現行法の原則に従って解釈されるような、変更がなされうることが理解できるであろう。特に明示しない限り、請求項中の構成要素の例の数への言及は、１又は複数の例に言及していようとも、少なくとも構成要素の例の述べられた数を必要とするが、述べられている以上の多くの構成要素を持つ構成や方法を、請求項の範囲から除外することを意図したものでない。特許請求の範囲で使用される際、用語「含む」又は、その派生語は、請求された構造や方法でのその他の構成要素やステップの存在を除外することを意図するものではない非排他的意味で使用されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】