(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
通信回線を通じて管理コンピュータに送信する通信部が備えられ、前記危険管理情報に前記作業車の識別情報及び前記作業車の運転者の識別情報を加えた作業車管理情報が、前記管理コンピュータに送信される請求項1に記載の作業車。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1による接近警報装置では、作業者が無線受信機の所持しなかった場合、警報音は鳴らされない。さらに、作業者が特定の作業のためにフォークリフトに接近しなければならないことは少なくない。この場合、作業者が無線受信機を所持している場合、警告音が鳴りっぱなしとなって、作業の邪魔となるので、無線受信器または無線送信器の電源を切る必要がある。当該作業が完了した後、無線受信器または無線送信器の電源を再び投入しなければ、接近警報装置が機能しない。また、頻繁に接近警告が発生するような場所や、頻繁に接近警告を受ける作業者が、存在している場合、危険管理上、そのような場所や作業者を調べて、管理する必要があるが、そのような管理は考慮されていない。
このような実情に鑑み、より改善された危険管理が可能な作業車が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明による、作業装置を装備した作業車は、自車位置を算出する自車位置算出部と、
前記作業装置の対地高さを変更する昇降機構と、前記作業装置が上昇位置にあることを検出する上昇位置検出センサと、ロック状態において前記作業装置の下降を阻止するロック部材と、前記ロック部材のロック状態を検出するロック検出センサと、前記上昇位置にある作業装置の下方に人が入ったことを検出する少なくとも1つの人感センサと、前記上昇位置検出センサが前記作業装置の上昇位置を検出するとともに、前記ロック検出センサが前記ロック状態を検出していない場合に、前記人感センサが前記作業装置の下方に人を検出すると、危険性を判定する危険性判定部と、前記危険性判定部によって判定された危険性に基づいて、危険回避警告を報知する報知部と、前記危険性の内容を含む危険情報と、前記危険性が発生した際の前記自車位置を含む位置情報とを組み合わせて危険管理情報を生成する危険管理情報生成部とを備えている。
【0006】
作業車に備えられている作業装置として、その高さや姿勢が昇降機構によって変更可能な作業装置がある。例えば、フォークリフトのフォークや草刈機の集草容器などである。この構成によれば、作業状態検出センサ群
である上昇位置検出センサやロック検出センサからの状態検出信号によって作業装置の状態を推定することができるとともに、人感センサからの人感検出信号に基づいて、
作業装置が上昇位置で、ロック部材によってロックされていないときに、前記人感センサが作業装置の下方に人が入ったことを検出した場合、作業装置と人との間に危険な状態が生じていると判定さ
れ、その危険性を回避すべく危険回避警告が報知される。この報知により、危険な状態におかれた人は、その危険な状態から離れることができる。さらに、そのような危険性の内容、例えば、作業装置の危険個所への人の接近などを含む危険情報と、この危険性が発生した場所、つまり作業車の位置(自車位置)とを組み合わせた危険管理情報が生成される。したがって、この生成された危険管理情報を検討することで、より効果的な危険管理が可能となる。
【0007】
本発明の好適な実施形態の1つでは、通信回線を通じて管理コンピュータに送信する通信部が備えられ、前記危険管理情報に前記作業車の識別情報及び前記作業車の運転者の識別情報を加えた作業車管理情報が、前記管理コンピュータに送信されるように構成されている。この構成では、発生場所を含む危険性の内容に、危険性が発生した作業車及びその運転者を特定する情報が加えられて、管理コンピュータに送信される。これにより、管理コンピュータは、管理している全ての作業車及び運転者において発生した危険性を、統計的に処理し、検討することができる。なお、ここでいう運転者は広義の用語であり、この作業車に同乗する管理者やこの作業車を管理する管理者を含んでいる。したがって、危険性の発生時に、管理コンピュータ側から、運転者に危険性の発生を携帯電話等で知らせることができる。
【0008】
【0009】
しかしながら、人感センサを常に機能ONにしておくと、危険性が発生しない状況下においても、人感センサを用いた危険性の判定処理が行われ、無駄である。特に、人感センサが複数備えられている場合には、人感センサの駆動電力も無視できない。このため、危険性が発生しない状況下においては、対応する人感センサの機能をオフにすることが好ましい。このことから、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記作業装置が下降位置にあるときに、前記人感センサは機能オフとなり、前記作業装置が上昇位置にあるときに、前記人感センサは機能オンとなるように構成されている。
【発明を実施するための形態】
【0011】
次に、図面を用いて、本発明による作業車の具体的な実施形態の1つを説明する。この実施形態では、作業機は草刈機であり、
図1は草刈機の全体側面図、
図2は草刈機の全体平面図である。
図1と
図2に示すように、この草刈機は、左右一対の操向操作自在な前車輪1と左右一対の駆動自在な後車輪2とによって自走するよう構成され、かつ車体後部に設けた運転座席3が配置された乗用型の車体を備えている。この車体を構成する車体フレーム4の前後輪間にモーアユニット20が吊り下げられ、車体フレーム4の後部に支持フレーム31を介して集草容器32が装備されている。モーアユニット20及び集草容器32は、草刈機の作業装置である。
【0012】
モーアユニット20は、モーアデッキ21の内部に横方向に並んで位置する複数の刈り刃を備えている。刈り刃によって切断された刈り草は刈り刃の回転によって発生した風によって、搬送ダクト6を通じて集草容器32に送り込まれ、集草容器32に貯留される。
【0013】
集草容器32は、
図1及び
図3に示すように、昇降機構30によって昇降可能及び姿勢変更可能に、支持フレーム31に支持されている。昇降機構30は、支持フレーム31の左右側から車体後方向きに上下揺動自在に延出した上下一対の昇降リンク33a,33bと、各昇降リンク33a,33bの遊端側に連結された容器支持体33cとを有したリンク機構33によって、支持フレーム31の上端部と集草容器32の後端部とを連結している。この昇降機構30は、集草容器32の左右両横側に設けた昇降シリンダ34と、前記集草容器32の後部の下方に設けた一つのダンプシリンダ35とを備えている。昇降シリンダ34のシリンダ本体34bの下端部が、支持フレーム31の下端に接続され、昇降シリンダ34のピストンロッド34aの先端部が、昇降リンク33bに固定されたブラケット34cに接続されている。
【0014】
図4に示すように、昇降機構30は、前記左右一対の昇降シリンダ34によってリンク機構33を下降操作し、前記ダンプシリンダ35によって集草容器32を回転支軸36の軸芯まわりに下降揺動操作することにより、集草容器32を下降位置に操作する。下降位置では、集草容器32の前部に設けてある刈り草投入口32cが車体前方向きになって搬送ダクト6に連通し、搬送ダクト6からの刈り草が集草容器32に刈り草投入口32cから投入される。集草容器32の後部に設けてある刈り草排出口32bに対する蓋体32aの支持アーム39が、この支持アーム39と容器フレーム32fとを連結している連結ボルト39aの軸芯まわりに、支持アーム39と前記容器支持体33cとに連結された開閉リンク37によって閉じ側に揺動操作され、蓋体32aが閉じ操作されて刈り草排出口32bを閉じる。
【0015】
昇降機構30には、集草容器32を昇降シリンダ34で上昇させたときに、集草容器32が下降しないように、昇降シリンダ34のピストンロッド34aの収縮を阻止するロック部材70が備えられている。
【0016】
図5及び
図6に示すように、ロック部材70は、外筒71と内筒72とを備えている。
外筒71の基端は、ピストンロッド34aの先端部を連結しているブラケット34cに、ピン38周りに、機体前後方向に揺動自在に連結されている。外筒71にはスライド可能に内筒72が挿入されており、内筒72の先端に馬蹄形のストッパー73が固定されている。
【0017】
図6に示すように、ストッパー73を形成する板状のストッパー片73aの長手方向一端部は内筒72に固定され、他端部にピストンロッド34aを嵌める略U字状の切欠き凹部74が形成されている。切欠き凹部74の両側に、荷重を支持する一対のアーム部73cを形成してある。ストッパー片73aの内筒72を取り付けている中間部には係止孔75を形成し、アーム部73cに補強リブ73bを備えている。
【0018】
外筒71の遊端側端部には機体左右方向に係止ピン76を貫通させるためのピン孔71aが設けられている。外筒71に嵌入している内筒72の基端側端部には、外筒71から内筒72を引き出した伸長状態で、係止ピン76を前記ピン孔71aとともに挿通するためのピン孔72aが形成されている。集草容器32を上昇させて昇降シリンダ34のピストンロッド34aが大きく突出した状態において、ストッパー73のアーム部73c及び切欠き凹部74をピストンロッド34aに嵌合させると、両ピン孔71aに係止ピン76が挿通可能な状態、または、両ピン孔71aが略重合する状態となって、係止ピン76を容易に挿通できる状態になるようにピン孔71aが形成されている。
【0019】
内筒72を外筒71に対して最大に押し込んだ位置よりも少し手前の状態で、且つ、ストッパー73のアーム部73c及び切欠き凹部74の開口部74aが機体内方側に向く第1姿勢にしたときに、前記係止ピン76を前記ピン孔71aとともに挿通できるピン孔72bが形成されている。前記ストッパー73に形成した係止孔75は円形に形成してある。下側の昇降リンク33bの基部には、係止孔75と嵌合するコの字状の保持部77が設けられている。
【0020】
内筒72を外筒71に最大に押し込んだ状態では、ストッパー73は、保持部77に近づけても保持部77から離れた延長側に位置してある。内筒72を外筒71に最大に押し込んだ状態で、ストッパー73の係止孔75を保持部77の延長線上に位置させた状態で、内筒72を少し引き出すと、保持部77をストッパー73の係止孔75に嵌めることができる。保持部77と係止孔75とが係合した状態で、且つ、ストッパー73のアーム部73c及び切欠き凹部74を機体内方側に向く第1姿勢にすると、前記両ピン孔71a,72bに前記係止ピン76が挿通可能な状態に、両ピン孔71a,72bを重合させることができる。この状態で、係止ピン76をピン孔71a,72bに挿通させてベータピン78で抜け止めをすることで、ストッパー73のアーム部73c及び切欠き凹部74が機体内方側に向く第1姿勢に固定され、ロック部材70が収縮状態に固定される。これにより、ロック部材70はアンロック状態となる。
【0021】
次にロック部材70をアンロック状態からロック状態に操作する状態について説明する。昇降シリンダ34を伸長させて昇降リンク33a,33bを上昇させた状態において、
図5の二点鎖線に示す格納位置のロック部材70に対し、ベータピン78を取り外して係止ピン76を抜き取り、内筒72を上方に少し収縮させて、保持部77からストッパー73(係止孔75)を上方に外す。次に外筒71に対して内筒72を約90度回転させる。
これにより、ストッパー73の切欠き凹部74が、昇降シリンダ34のピストンロッド34aに向き合う。
【0022】
さらに、ロック部材70をピン38周りに昇降シリンダ34に向かって機体後方に揺動させると、ストッパー73の切欠き凹部74に昇降シリンダ34のピストンロッド34aが入り込む。次に外筒71に対して内筒72を下方に伸長させ、ストッパー73のアーム部73cを昇降シリンダ34のシリンダ本体34bの上端部に接当させて、係止ピン76をピン孔71aに挿通し、係止ピン76にベータピン78を取り付ける。これにより、ロック部材70が伸長状態のままロック状態となる。このロック部材70のロック状態において、昇降シリンダ34の収縮(昇降リンク33a,33bの下降)が阻止される。
【0023】
図3に示すように、集草容器32が上昇位置にあることを検出する上昇位置検出センサ82aが昇降シリンダ34のブラケット34cに設けられ、ロック部材70のロック状態を検出するためにロック検出センサ82bが昇降シリンダ34に設けられている。上昇位置検出センサ82aは、ピストンロッド34aとブラケット34cとの相対位置関係を検知するセンサで構成することができ、ロック検出センサ82bは、ストッパー73を検知するセンサで構成することができる。
【0024】
さらに、
図3に示すように、支持フレーム31の後面に、集草容器32の近傍に位置する人を検知するように、人感センサ80が設けられている。人感センサ80は、上昇した集草容器32の下方に入った人間や動物などを検出することができる。複数の人感センサ80は、超音波や光ビームなどを用いた公知のセンサで構成することができる。
【0025】
図7には、この草刈機に構築されている制御系が示されている。この制御系の中核要素である制御ユニット5には、入出力インタフェースとして機能する、出力処理部95、入力処理部94、通信部96が備えられている。出力処理部95は、車両走行機器群91、作業装置機器群92、報知デバイス93などと接続している。車両走行機器群91には、図示されていないが変速機構やエンジンユニットなど車両走行のために制御される機器が含まれている。作業装置機器群92には、モーアユニット20の駆動機構や、作業装置を昇降させる昇降機構30などが含まれている。報知デバイス93には、危険が生じた場合、危険回避の警告を報知するブザーやスピーカやランプが含まれている。通信部96は、制御ユニット5で処理されたデータを遠隔地の管理センタKSに構築された管理コンピュータ100に送信するとともに、管理コンピュータ100から種々のデータを受信する機能を有する。
【0026】
入力処理部94は、衛星測位モジュール7、走行状態検出センサ群81、作業状態検出センサ群82、人感センサ80などと接続している。走行状態検出センサ群81には、エンジン回転数や変速状態などの走行状態を検出するセンサが含まれている。作業状態検出センサ群82には、上述した上昇位置検出センサ82aやロック検出センサ82bが含まれている。さらに、集草容器32以外の作業装置を装備した場合には、その作業装置の位置や姿勢を検出するセンサなどが適当な箇所に備えられる。
【0027】
制御ユニット5には、危険管理に関する制御機能部として、危険性判定部60と、情報生成部61、報知部64が構築されている。危険性判定部60は、作業状態検出センサ群82に含まれている上昇位置検出センサ82aやロック検出センサ82bからの状態検出信号と、人感センサ80からの人感検出信号とに基づいて、危険性を判定する。この実施形態では、集草容器32が上昇しているとともにロック部材70がロック状態でない場合に、集草容器32の下方及びその周辺領域に人が入ると、危険性が生じたと判定される。
報知部64は、危険性判定部60によって危険性が判定された場合、その危険性を回避すべく、報知デバイス93を通じて危険回避警告を報知する。
【0028】
情報生成部61には、危険管理情報生成部62と作業車管理情報生成部63とが含まれる。危険管理情報生成部62は、危険性判定部60で判定された危険性の内容を含む危険情報と、危険性が発生した際のこの草刈機の自車位置を含む位置情報とを組み合わせて危険管理情報を生成する。自車位置は、GPS等を採用した衛星測位モジュール7からの位置情報に基づいて、自車位置算出部51が算出する。自車位置算出部51に地図データが含まれている場合には、自車位置として経緯度データのみならず、地名なども出力される。したがって、危険管理情報には、危険性の内容(集草容器32の下方に人が入った)、危険性発生日時、危険性発生場所などを含めることができる。
【0029】
作業車管理情報生成部63は、危険管理情報に作業車の識別情報及び運転者の識別情報を加えた作業車管理情報を生成する。作業車の識別情報及び運転者の識別情報は、予め入力され、識別情報格納部52に格納されている。生成された作業車管理情報は、通信部96から、通信回線(インターネット回線や携帯電話回線など)を介して、遠隔地の管理センタKSに設置されている管理コンピュータ100に送信される。管理コンピュータは、クラウドサービスを行うコンピュータシステムとして構築されており、ユーザからの情報を収集するとともに、収集された情報を加工し、ユーザに提供する機能を有する。危険管理情報格納部101は、草刈機(管理コンピュータ100に登録され、管理されている作業車の1つ)は、受け取った作業車管理情報から危険管理情報を読み出し、管理している作業車及び運転者(管理者/ユーザ)で区分け可能に格納する。作業車管理部103は、登録されている作業車ごとに、その作業車に生じた危険性を、統計的手法などを用いて評価する。危険管理情報提供部102は、危険管理情報の内容を、通信回線を通じてアクセスしてきたユーザ端末9に与える。このような構成により、ユーザ端末9を用いて、作業車(草刈機)に生じた危険性を即時に知ったユーザ(例えば作業車管理者)は、直接、携帯電話等の通信手段を通じて、作業中の運転者に注意を与えることも可能となる。
【0030】
そのほかに、制御ユニット5には、走行制御部53や作業制御部54が備えられている。走行制御部53は、運転者による操作に基づいて車両走行機器群91を制御する。作業制御部54は、作業装置であるモーアユニット20や昇降機構30の動きを制御するために、作業装置機器群92に制御信号を与える。
【0031】
次に、
図8のフローチャートを用いて、この草刈機における危険管理制御の一例を説明する。
危険管理ルーチンが呼び出されると、危険性判定部60は、状態検出信号として、上昇位置検出センサ82aやロック検出センサ82bからの信号を取り込む(#02)。状態検出信号の状態から、集草容器32が上昇位置であれば(#04Yes分岐)、人感センサ80が機能オンされ(#05a)、さらに、ロック部材70がアンロック状態であれば(#06Yes分岐)、人感検出信号の状態がチェックされる(#08)。人感検出信号が人の存在を検知しておれば、危険性判定部60は、危険性が発生したと判定する(#10Yes分岐)。集草容器32が上昇位置ではなければ(#04No分岐)、人感センサ80が機能オフされ(#05b)、ステップ#02に戻り、再び状態検出信号を読み込む。集草容器32が上昇位置であっても(#04Yes分岐)、ステップ#08での人感検出信号の状態チェックにおいて、人感検出信号が人の存在を検知していなければ、危険性はないとみなして(#10No分岐)、ステップ#02に戻り、再び状態検出信号を読み込む。つまり、集草容器32が下降位置にあるときに、人感センサ80は機能オフとなり、集草容器32が上昇位置にあるときに、人感センサ80は機能オンとなる
【0032】
危険性判定部60によって危険性が発生したと判定されると、報知部64による指令により、報知デバイス93から危険回避警告が報知される(#12)。その際、人感センサ80によって、人の存在が集草容器32の下方領域であると判定された場合には、下方領域からの立ち退き命令が報知され、人の存在が集草容器32の下方の外側領域であると判定された場合には、下方領域への接近禁止命令が報知される。報知デバイスがブザーの場合には、立ち退き命令のブザー音は、接近禁止命令のブザー音より大きな音量を用いるとよい。このような警告報知と同時に、危険性が発生した場所と日時が、自車位置算出部51から読み出される(#14)。さらに、危険管理情報生成部62が、危険性の内容を示す危険情報と、危険性が発生した場所や日時とを含む危険管理情報を生成する(#16)。次いで、作業車または運転者、あるいはその両方の識別情報が読み出される(#18)。読み出された識別情報と危険管理情報とが組み合わされ、作業車管理情報が作業車管理情報生成部63によって生成される(#20)。生成された作業車管理情報は、通信部96によって、管理コンピュータ100に送信される(#22)。
【0033】
上述した実施形態では、危険管理として、上昇した集草容器32の下方に人が進入することを危険性の発生とし、この危険性を回避することが取り扱われたが、もちろん、その他の作業装置の種々の状態と人との関係を危機管理の対象として取り扱うことも可能である。作業車が異なると、危険管理として取り扱われる事象も異なる。例えば、バックホウやバケットローダでは、上昇したバケットの下方に人が進入すること危険管理の対象となる。さらに、多数の作業車を管理するレンタルショップなどでは、貸し出した作業車における危険な事象を管理することで、適切な作業車の取り扱いを貸出人に指導することができる。
【0034】
〔別実施の形態〕(1)上述した実施形態では、作業車としての草刈機から管理コンピュータ100に送信される情報は、作業車管理情報であったが、危険管理情報であってもよいし、単純に危険性の内容を示した危険情報であってもよい。また、草刈機からの通信先としては、ユーザ端末9であってもよいし、管理者や運転者の携帯電話であってもよい。
【0035】
(2)上述した実施形態では、作業装置の状態を検出する状態検出センサと人を感知する人感センサ80とが別のセンサであったが、これに代えて、カメラによる撮影画像から作業装置の状態と人の動きとの両方を認識するようなセンサシステムを採用してもよい。
【0036】
(3)
図7で示された機能ブロック図における各機能部の区分けは、説明を分かりやすくするための一例であり、種々の機能部を統合したり、単一の機能部を複数に分割したりすることは自由である。