JP6401002B2 - 作業機の監視システム - Google Patents

Description

本発明は、作業機の監視システムに関する。

従来より、車両の保管場所を監視する技術として特許文献１に示すものがある。
特許文献１では、車両の保管場所である車庫の出入り口に、車両を検知することができるラインセンサを設置する。そのうえで、保管場所の警戒中には、ラインセンサで保管場所に向けて侵入しようとする侵入者を検知できるようにすることにより、保管場所の監視を行っている。

特開２０１０−１０２６１１号公報

特許文献１において、保管場所の監視を開始するには、保管場所に車両を止めた後、保管場所に設置した操作盤等を操作する必要があった。この場合、操作盤の操作を忘れてしまうと、保管場所の監視、即ち、車両の監視が行えないという問題がある。また、特許文献１は、自動車等の保管場所の監視を対象としており、作業機等の監視するシステムは未だ開発されていないのが実情である。

本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、作業機の監視を簡単に行うことを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
作業機の監視システムは、作業機に設けられた通信装置であって、前記作業機の状態を示すステータス情報を含むビーコンをブロードキャスト信号として出力する出力部を有する第１通信装置と、前記作業機を保管する保管場所又は当該保管場所の周囲に設置され、且つ、前記第１通信装置から送信された前記ブロードキャスト信号であるビーコンを無線通信で受信する第２通信装置と、を備え、前記第２通信装置は、監視開始後、前記ブロードキャスト信号として受信したビーコンのステータス情報の変化があった場合に外部に警報を出力可能な監視部を有している。

前記出力部は、前記第１通信装置を識別可能な識別子と前記ステータス情報とを含むビーコンを前記第２通信装置に出力する。
前記第１通信装置は、前記作業機のイグニッションスイッチがオンされたこと及び前記イグニッションスイッチがオフされたことのいずれかを前記ステータス情報として前記ビーコンで出力し、前記監視部は、前記イグニッションスイッチがオフされたことを示すステータス情報を前記ブロードキャスト信号で受信している状態から、前記イグニッションスイッチがオンされたことを示すステータス情報を前記ブロードキャスト信号を受信した場合に、外部に警報を出力する。

前記第１通信装置は、前記作業機が駆動していない場合のステータス情報と、前記作業機が駆動した場合のステータス情報とが区別可能となるように、駆動の有無によってビーコンを変更する信号変更部を有し、前記監視部は、前記信号変更部で変更されたビーコンに基づいて外部に警報を出力する。
前記監視部は、前記ビーコンを受信している状態から前記ビーコンが受信できなくなった場合に、外部に警報を出力する。

本発明によれば、作業機の監視を簡単に行うことができる。

作業機の監視システムの概略図である。 ＳＳＩＤの推移を示した図である。 ＳＳＩＤの変更の一例を示す図である。 作業機の監視中における第１通信装置の動作、第２通信装置の動作を示す図である。 監視中において、作業機が保管場所から離れる状況を示す図である。 ＳＳＩＤの変更の他の例を示す図である。

以下、本発明に係る作業機の監視システムについて、適宜図面を参照しながら説明する。
図１は、作業機の監視システムの概略図である。
作業機の監視システム１は、建設機械（例えば、バックホー）、農業機械（例えば、トラクタ、コンバイン、田植機）等の作業機の監視を行うシステムである。図１に示すように、監視システム１は、第１通信装置２と、第２通信装置３とを有している。

第１通信装置２は、作業機４に搭載されていて、第２通信装置３と無線通信可能な装置である。第２通信装置３は、携帯可能な携帯端末であって、例えば、比較的演算能力の高いスマートフォン（多機能携帯電話）やタブレットＰＣ等で構成されている。
第２通信装置３は、持ち運びが可能であるが、作業機４を保管する保管場所Ｐに設置された収容箱５に収容されている。或いは、第２通信装置３は、保管場所Ｐの周囲に設置された収容箱５に収容されている。保管場所Ｐとは、作業機４が農業機械の場合は、例えば、農家の納屋であり、作業機４が建設機械の場合は、倉庫である。当然の如く、保管場所Ｐは、前述した例に限定されず、作業機４を保管するために予め決められた場所であればよい。

以下、第１通信装置２及び第２通信装置３について詳しく説明する。
図２に示すように、第１通信装置２は、作業機４に設けられた車載通信ネットワークに接続されている。第１通信装置２は、取得部１１と、信号変更部１２と、第１通信部（出力部）１３と、第１記憶部１４とを有している。取得部１１及び信号変更部１２は、電子回路やＣＰＵに格納されたプログラム等から構成されている。

取得部１１は、車載通信ネットワークに流れる作業機４の情報（ステータス情報ということがある）を取得する。取得部１１は、例えば、ステータス情報として、作業機４に搭載されたセンサ（アクセルペダルセンサ、エンジン回転検出センサ、クランク位置センサ、燃料センサ、水温センサ、振動センサ等）の値を取得する。また、取得部１１は、ステータス情報として、作業機４に搭載されたスイッチ（イグニッションスイッチ、駐車ブレーキスイッチ、ＰＴＯスイッチ等）の状態（ＯＮ、ＯＦＦ）、或いは、作業機４に搭載されたＣＰＵ等の制御部の制御信号を取得可能である。つまり、取得部１１は、作業機４の状態を示すステータス情報を取得するものである。

信号変更部１２（情報付加部）は、取得部１１によって取得した作業機４の状態（ステータス情報）を、ビーコンに付加する。ここで、ビーコンとは、第２通信装置３と第１通信装置２との無線通信で用いられるブロードキャストの信号であって、サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）などを含む信号である。
信号変更部１２は、ＳＳＩＤにステータス情報を付加する。以下、説明の便宜上、予め定められたＳＳＩＤのことを「設定ＳＳＩＤ」、ステータス情報が付加されたＳＳＩＤのことを「変更ＳＳＩＤ」ということがある。

図２は、ＳＳＩＤの推移を示した図である。
図２に示すように、時点Ｐ１において、作業機４のイグニッションスイッチ（ＩＧ−ＳＷ）がオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に変化した場合、取得部１１は、イグニッションスイッチがオンしたことを示すステータス情報であるキーオン情報を取得する。取得部１１がキーオン情報を取得すると、信号変更部１２は、設定ＳＳＩＤである「ＫＵＢＯＴＡ」に、キーオン情報を付加することにより、変更ＳＳＩＤを「ＫＵＢＯＴＡ−０１０」に変更する。即ち、信号変更部１２は、イグニッションスイッチがオンしたことを示す「０１０」を、設定ＳＳＩＤの末尾に加える。なお、設定ＳＳＩＤである「ＫＵＢＯＴＡ」と、「０１０」との間に示される記号「−」は、設定ＳＳＩＤと、新たに加えられたキーオン情報との区切りを示している。

また、時点Ｐ２において、イグニッションスイッチ（ＩＧ−ＳＷ）がオン（ＯＮ）からオフ（ＯＦＦ）に変化した場合、取得部１１は、イグニッションスイッチがオフになったことを示すステータス情報であるキーオフ情報を取得する。取得部１１がキーオフ情報を取得すると、信号変更部１２は、変更ＳＳＩＤ（ＫＵＢＯＴＡ−０１０）を設定ＳＳＩＤ（ＫＵＢＯＴＡ）に戻す処理を行う。したがって、信号変更部１２では、イグニッションスイッチのオン、オフを示すステータス情報に基づいてＳＳＩＤを変更する。上述した実施形態では、イグニッションスイッチのオン又はオフにおけるステータス情報について説明したが、当然の如く、これに限定されない。

本発明においては、信号変更部１２は、作業機４の動き（駆動）を確認できるステータス情報に基づいてＳＳＩＤを変更することが好ましい。図３に示すように、例えば、エンジンの駆動の有無、作業装置の駆動の有無、作業機４の振動の有無、走行の有無等を示すステータス情報に基づいて、ＳＳＩＤを変更する。なお、エンジンの駆動の有無は、上述したようにイグニッションスイッチ、エンジン回転検出センサ、クランク位置センサによって検出することができる。作業機４の駆動の有無は、作業装置のＰＴＯスイッチのオン又はオフで検出することができる。作業機４の振動の有無は、振動センサで検出することができる。

したがって、信号変更部１２によれば、作業機４の駆動の変化を認識することができるステータス情報を、設定ＳＳＩＤに付加することができる。
なお、信号変更部１２は、変更ＳＳＩＤを作成するに際して、設定ＳＳＩＤの末尾にステータス情報を示す文字等（例えば、０１０、０１１）を加えていたが、ステータス情報を示す文字等は、設定ＳＳＩＤのどこの位置に加えてもよい。また、信号変更部１２は、所定のステータス情報に基づき、設定ＳＳＩＤを予め定められた計算式等で変化させてもよい。また、取得部１１が取得したステータス情報と、ステータス情報を示す文字との関係は、予め第１通信装置２に記憶されており、信号変更部１２は、この関係を用いて変更ＳＳＩＤを作成する。

第１通信部１３は、通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに準拠したＷｉ−Ｆｉ（登録商標）による無線通信を実行する。第１通信部１３は、第２通信装置３から受信したデータ（情報）を受信したり、ＳＳＩＤ（設定ＳＳＩＤ、変更ＳＳＩＤ）を含むビーコンを第２通信装置３に出力する。第１通信部１３は、例えば、信号変更部１２によって設定ＳＳＩＤが変更された場合には、変更後の変更ＳＳＩＤを含むビーコンを外部に送信し、信号変更部１２による設定ＳＳＩＤの変更が無い場合には、設定ＳＳＩＤを含むビーコンを外部に送信する。

第１記憶部１４は、不揮発性のメモリ等から構成されている。第１記憶部１４は、通信に関する通信情報、ステータス情報、変更ＳＳＩＤを作成するためのデータ等を記憶可能である。通信情報とは、例えば、ネットワーク上において設定された固有のＭＡＣアドレス、第１通信装置２を識別するための識別子（設定ＳＳＩＤ、変更ＳＳＩＤ）、暗号化キー（ネットワークキー）等である。

第２通信装置３は、第２通信部１７と、第２記憶部１８と、監視部１９を有している。
第２通信部１７は、通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに準拠したＷｉ−Ｆｉ（登録商標）による無線通信を実行可能である。また、第２通信部１７は、データ通信網や携帯電話通信網によって通信を行うことができる装置であってもよい。
第２記憶部１８は、不揮発性のメモリ等から構成されている。第２記憶部１８は、通信情報、第１通信装置２から取得したステータス情報を記憶可能である。通信情報は、例えば、ネットワーク上において設定された固有のＭＡＣアドレス、暗号化キー（ネットワークキー）、通報先情報（通報先の電子メール）である。

監視部１９は、電子回路やプログラム等から構成され、作業機４を監視するものである。具体的には、監視部１９は、監視中（監視開始後）において、作業機４の状態が変化すると、外部に警報を出力する。例えば、監視部１９は、作業機４のエンジンが停止した状態から始動したり、作業機４が停止している状態から移動を検知すると、外部に警報を出力する。ここで、「作業機４のエンジンが停止した状態から始動した」こと、「作業機４が停止している状態から移動した」ことなどは、上述したように、第１通信装置２から所定間隔毎に外部に出力されるブロードキャスト信号、即ち、ＳＳＩＤを含むビーコンによって、把握することができる。

監視部１９の開始は、例えば、第２通信装置３の表示部に表示された監視ボタンを選択することにより行う。なお、監視ボタンを選択後、数十秒後に監視を開始することが好ましい。
図１に示すように、作業等が終了すると、作業者は、作業機４を保管場所Ｐに移動させ、作業機４を保管場所Ｐに停止する。保管場所Ｐでは、通常、作業機４の駆動は停止している。即ち、保管場所Ｐに作業機４を保管している状況では、エンジン及び作業装置の駆動は無く、作業機４の振動も無い状態である。

保管場所Ｐ及び保管場所Ｐの周囲であって、第１通信装置２から見て第２通信装置３と通信が通信可能な場所には、第２通信装置３を収容する収容箱５が設置されている。上述したように、作業機４を保管場所Ｐに収容した後、作業者は、第２通信装置３の表示部に表示された監視ボタンを選択し、当該第２通信装置３を収容箱５に収容する。なお、収容箱５内には、電力を供給するコンセント等が納められていて、第２通信装置３は、コンセントに接続されて充電が可能である。また、収容箱５には、施錠装置が設けられていることが望ましい。

このように、作業機１を保管場所に保管している状況下において、図４に示すように、第１通信装置２は、所定の間隔でＳＳＩＤ（設定ＳＳＩＤ、変更ＳＳＩＤ）を含むビーコンを外部（第２通信装置３）に送信する（Ｓ１）。なお、第１通信装置２は、監視の開始、終了に関わらず、ブロードキャスト信号であるビーコンを常に外部に送信している状態である。

一方、収容箱５に収容された第２通信装置３は、少なくとも保管場所Ｐに第１通信装置２が存在する場合には、ビーコンを受信可能である。そのため、第２通信装置３は、第１通信装置２から送信されたＳＳＩＤが受信する（Ｓ２）。例えば、保管場所Ｐでは作業機４の駆動が停止しているため、第２通信装置３は、設定ＳＳＩＤである「ＫＵＢＯＴＡ」を受信する。

このような監視中の状況下で、作業機４のイグニッションスイッチがオンした場合、第１通信装置２は、「イグニッションスイッチがオンになっている」ことを示すステータス情報を含む変更ＳＳＩＤである「ＫＵＢＯＴＡ−０１０」を送信する（Ｓ３）。第２通信装置３が「ＫＵＢＯＴＡ−０１０」であるＳＳＩＤを受信すると（Ｓ４）、監視部１９は、監視中に、イグニッションスイッチがオフからオンになったこと、即ち、作業機４の状態が変化したことを検知（Ｓ５）する。そして、監視部１９は、予め定められた通報先に警報を送信する（Ｓ６）。例えば、監視部１９は、通報先に電子メール等で警報を送信する。なお、警報の伝達は、どのような方式であってもよく、音で警報を知らせても、光で警報を知らせてもよい。

以上、本発明によれば、作業機１のステータス情報を含むビーコンを第２通信装置３で受信するだけで、作業機１の監視を行うことができる。例えば、作業機１を保管場所に格納して作業機１の駆動を停止し、且つ、第２通信装置３を保管場所或いは保管場所の周囲に設置するだけで、作業機１の見守りを行うことができる。
上述した実施形態では、監視部１９は、ビーコンに含まれるステータス情報に基づいて、警報を外部に出力していた。これに代え、監視中において、第２通信装置３がビーコンを受信している状況からビーコンを受信できなくなった場合、即ち、第２通信装置３がＳＳＩＤを受信している状況からＳＳＩＤを受信できなくなった場合に、監視部１９が警報を外部に出力してもよい。

例えば、図５に示すように、監視中において、作業機４が保管場所Ｐから移動することにより、第１通信装置２が保管場所Ｐから外れた場合、第２通信装置３は、第１通信装置２から送信されたＳＳＩＤが受信できなくなる。監視部１９は、ＳＳＩＤが受信できなくなったことを受けて、外部に警報を送信する。このようにすれば、作業機４を駆動させずに、即ち、エンジン始動等をせずに盗難を試みた場合であっても、作業機４が保管場所Ｐから離れたことを検出することができるため、作業機４の盗難防止を行うことができる。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全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、作業機１の状態が予め定められた状態になった場合（例えば、イグニッションスイッチがオンになる）にＳＳＩＤを変更していたが、作業機１の状態が変化した場合に、ＳＳＩＤを変更してもよい。例えば、図６に示すように、エンジンの駆動に関して、エンジンが駆動停止している状態から駆動開始に変化した場合（ステータス情報がエンジン駆動の無しから駆動有りに変化した場合）に、変更ＳＳＩＤに示すようにＳＳＩＤを変更してもよい。同様に、作業装置に関して、作業装置が駆動停止している状態から駆動開始に変化した場合に、変更ＳＳＩＤに示すようにＳＳＩＤを変更してもよい。また、作業機の振動に関して、作業機の振動が無い状態から振動が有りに変化した場合に、変更ＳＳＩＤに示すようにＳＳＩＤを変更してもよい。

上述した実施形態では、第２通信装置３は、持ち運びができる携帯端末であったが、納屋や倉庫等の保管場所に固定した通信装置、即ち、持ち運びができない通信装置であってもよい。

１ 作業機の監視システム
２ 第１通信装置
３ 第２通信装置
４ 作業機
１１ 取得部
１２ 信号変更部
１３ 第１通信部
１４ 第１記憶部
１７ 第２通信部
１８ 第２記憶部
１９ 監視部

Claims (5)

1. 作業機に設けられた通信装置であって、前記作業機の状態を示すステータス情報を含むビーコンをブロードキャスト信号として出力する出力部を有する第１通信装置と、
   前記作業機を保管する保管場所又は当該保管場所の周囲に設置され、且つ、前記第１通信装置から送信された前記ブロードキャスト信号であるビーコンを無線通信で受信する第２通信装置と、
   を備え、
   前記第２通信装置は、監視開始後、前記ブロードキャスト信号として受信したビーコンのステータス情報に変化があった場合に外部に警報を出力可能な監視部を有している作業機の監視システム。
2. 前記出力部は、前記第１通信装置を識別可能な識別子と前記ステータス情報とを含むビーコンを前記第２通信装置に出力する請求項１に記載の作業機の監視システム。
3. 前記第１通信装置は、前記作業機のイグニッションスイッチがオンされたこと及び前記イグニッションスイッチがオフされたことのいずれかを前記ステータス情報として前記ビーコンで出力し、
   前記監視部は、前記イグニッションスイッチがオフされたことを示すステータス情報を前記ブロードキャスト信号で受信している状態から、前記イグニッションスイッチがオンされたことを示すステータス情報を前記ブロードキャスト信号で受信した場合に、外部に警報を出力する請求項１又は２に記載の作業機の監視システム。
4. 前記第１通信装置は、前記作業機が駆動していない場合のステータス情報と、前記作業機が駆動した場合のステータス情報とが区別可能となるように、駆動の有無によってビーコンを変更する信号変更部を有し、
   前記監視部は、前記信号変更部で変更されたビーコンに基づいて外部に警報を出力する請求項１〜３のいずれかに記載の作業機の監視システム。
5. 前記監視部は、前記ビーコンを受信している状態から前記ビーコンが受信できなくなった場合に、外部に警報を出力する請求項１又は２に記載の作業機の監視システム。

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