(57)【要約】【課題】建設機械の遠隔操縦と手動操縦とを容易に切り替える。【解決手段】手動操縦可能な対象機械を制御する制御装置であって、外部から無線受信した遠隔制御指令に基づいて対象機械を遠隔操縦するための信号を出力する制御回路を収容すると共に対象機械の表面に対して着脱自在な筐体を備える。【選択図】図１
2018168547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動操縦可能な対象機械を制御する制御装置であって、
外部から無線受信した遠隔制御指令に基づいて前記対象機械を遠隔操縦するための信号を出力する制御回路を収容すると共に前記対象機械の表面に対して着脱自在な筐体を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御回路を前記対象機械に電気的に接続するための接続端子と、
該接続端子を前記対象機械に電気的に接続するための電線が挿通し、下方に向けて開口する接続口と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記接続端子を外部に対して露出／遮蔽する開閉扉が設けられることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
下部から空気を取り入れる吸気口と、
前記吸気口から取り入れられ、前記制御回路の冷却に寄与した空気を上部から排出する排気口と
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記対象機械は建設機械であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、無線遠隔操縦の建設機械が開示されている。この建設機械は、別に設けられた操作機から無線回線を介して運転制御信号を受信することにより動作するものである。なお、無線遠隔操縦が可能な建設機械については、このような特許文献１の他に下記特許文献２，３にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２７２５１号公報
【特許文献２】特開平０７−３２９１０６号公報
【特許文献３】特開平０４−３３２２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した背景技術では、操作機との無線通信が可能なように建設機械に無線通信機能を持たせる必要がある。また、この無線通信機能は、建設機械が備える制御機能と共に建設機械に一体に組み込まれている。
【０００５】
しかしながら、建設機械の使用目的によっては、遠隔操縦ではなく運転手による手動操作によって建設機械を手動操縦する場合がある。このような手動操縦では、建設機械に対して遠隔操縦を無効化させるような操作を施す必要があるので、建設現場での実運用に手間取るような事態が招来し得る。また、遠隔操縦を無効化できない仕様に構成されている建設機械では、手動操縦させることができないので、建設機械の稼働率が低下する虞がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、建設機械の遠隔操縦と手動操縦とを容易に切り替えることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、制御装置に係る第１の解決手段として、手動操縦可能な対象機械を制御する制御装置であって、外部から無線受信した遠隔制御指令に基づいて前記対象機械を遠隔操縦するための信号を出力する制御回路を収容すると共に前記対象機械の表面に対して着脱自在な筐体を備える、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、制御装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御回路を前記対象機械に電気的に接続するための接続端子と、該接続端子を前記対象機械に電気的に接続するための電線が挿通し、下方に向けて開口する接続口とを備える、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、制御装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記接続端子を外部に対して露出／遮蔽する開閉扉が設けられる、という手段を採用する。
【００１０】
本発明では、制御装置に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、下部から空気を取り入れる吸気口と、前記吸気口から取り入れられ、前記制御回路の冷却に寄与した空気を上部から排出する排気口とを備える、という手段を採用する。
【００１１】
本発明では、制御装置に係る第５の解決手段として、上記第１〜第４のいずれかの解決手段において、前記対象機械は建設機械である、という手段を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、建設機械の遠隔操縦と手動操縦とを容易に切り替えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置の建設機械への装着状態を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る制御装置の概要構成を示す第１の正面図（ａ）及び第２の正面図（ｂ）である。
【図３】本発明の一実施形態に係る制御装置の概要構成を示す上面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る制御装置Ａは、手動操縦可能な建設機械（対象機械）を制御するものであり、図１に示すように建設機械に着脱される箱形（立方体形状）の装置である。より詳細には、この制御装置Ａは、図示するように建設機械に備えられた操縦室の屋根上、つまり建設機械において略平板状の部位の上に着脱自在に設置される。
【００１５】
建設機械は、土木工事や建築工事に使用される機械装置であり、例えばショベルカー、ブルドーザあるいはクレーン車である。このような建設機械は、操作ボタンや操作レバー等の操作機器が設けられると共に運転手が座る操縦席が設けられる操縦室が備えられており、操作機器が運転手によって手動操作されることによって所定の動作を行う。なお、本明細書では、運転手による操作機器の手動操作を手動操縦という。
【００１６】
上記操縦室は、操作機器及び操縦席が収容された箱形（立方体形状）の区画空間であり、所定面積を有すると共に略矩形平板状の屋根を備えている。このような操縦室の屋根上には一般的に機器が設置されることがなく、空間になっている。本実施形態に係る制御装置Ａは、このように本来的に空間である操縦室の屋根上に設置される。
【００１７】
また、この制御装置Ａは、図２及び図３に示すように、筐体１、脚部２、取付フレーム３、吸気部４、２つの排気部５、一対のアンテナ６、端子ボックス７及び複数のプリント基板８を備えている。筐体１は、複数のプリント基板８を収容すると共に建設機械に対して着脱自在な容器である。この筐体１は、金属製の箱形容器１ａと、箱形容器１ａの上面を形成する金属製の開閉扉１ｂとから構成されている。箱形容器１ａは、４つの側面と底面とからなる箱形（立方体形状）であり、上面が開放している。開閉扉１ｂは、このような箱形容器１ａにヒンジ（蝶番）によって開閉自在に取り付けられており、箱形容器１ａの上面を開放あるいは閉鎖する。なお、この開閉扉１ｂには、閉鎖状態を保持するための固定部材が設けられている。
【００１８】
脚部２は、筐体１（箱形容器１ａ）の底面の各隅部（４ヶ所）に設けられた角柱状部材である。これら４つの脚部２は、全て同一長さに形成されており、一端が筐体１（箱形容器１ａ）の底面に当接した状態で箱形容器１ａに固定されている。取付フレーム３は、筐体１（箱形容器１ａ）の底面と略同一形状に形成された矩形の枠体であり、平面を成す一面（上面）が４つの脚部２の他端に当接した状態で脚部２に固定されている。このような取付フレーム３の他面（下面）は、平面を形成しており、また上述した操縦室の屋根に当接する当接面である。
【００１９】
すなわち、この制御装置Ａは、取付フレーム３の他面（下面）が操縦室の屋根に当接した状態で取付フレーム３が屋根にボルト締結されることにより建設機械に固定される。また、この制御装置Ａは、取付フレーム３と屋根とを締結するボルトを緩めることにより、建設機械から取り外ずされる。
【００２０】
吸気部４は、筐体１の下部（底部）に円筒状に突出した部位であり、内部が筐体１の内部空間（収容空間）に連通している。この吸気部４は、周面に所定間隔で開口する吸気口４ａを備える。これら複数の吸気口４ａは、吸気部４の周面において周方向に所定間隔で形成されたスリット状の長穴であり、外部から空気（外気）を取り入れる。なお、吸気部４の底部は、水等の異物が入らないように円形状の平板によって閉鎖されている。
【００２１】
このような吸気口４ａは、筐体１と操縦室の屋根とに挟まれた比較的狭い空間に位置している。すなわち、この制御装置Ａでは、筐体１と取付フレーム３との間に脚部２を離散的に設けることにより、筐体１と操縦室の屋根との間に空間を形成し、以って筐体１の下部に吸気口４ａを配置することを可能にしている。
【００２２】
なお、図示していないが、吸気部４の内部には、内筒が同心状に設けられている。この内筒は、吸気口４ａから吸気部４（外筒）に浸入した雨水が筐体１内に浸入することを防止する邪魔板として機能する。この内筒の内側には、筐体１への空気の入口（内筒の内側と筐体１の内部空間とを連通させる開口）が設けられている。
【００２３】
２つの排気部５は、筐体１の上部に並んで設けられた略円筒状の部位であり、内部が筐体１の収容空間に連通している。これら排気部５は、上記吸気口４ａから取り入れられて収容空間のプリント基板８の冷却に寄与した空気を外部に排出する排気口５ａを備える。
【００２４】
これら排気部５には、図示しない換気ファンがそれぞれ収容されている。このような排気部５は、換気ファンが回転することによって、外気を吸気口４ａから筐体１の収容空間内に強制的に取り込み、また収容空間のプリント基板８の冷却に寄与した空気を排気口５ａから外部に排気する。
【００２５】
また、このような排気部５にも吸気部４と同様に雨水の収容空間への浸入を防止する機構が設けられている。すなわち、これら排気部５には邪魔板として機能する内筒が同心状に設けられており、この内筒と排気部５（外筒）との隙間が下方に向けて開口する排気口５ａになっている。また、この内筒の内側には、筐体１からの出口（筐体１の内部空間と内筒の内側とを連通させる開口）と上述した換気ファンとが設けられている。このような構造の排気部５では、排気口５ａから侵入した雨水が内筒に邪魔されるので収容空間に流れ込まない。
【００２６】
なお、このような排気部５（外筒）の上部は円形状の平板で閉塞されており、また排気部５（外筒）の側面（筒状の部分）も閉塞されている。すなわち、排気部５は、上部及び側部から水等の異物が侵入しないよううに構成されている。
【００２７】
一対のアンテナ６は、外部の遠隔操作装置から制御装置Ａに向けて発信された電波（遠隔制御波）を受信すると共に制御装置Ａから遠隔操作装置に向けた電波（制御状態波）を送信する導電性の棒状部材である。上記遠隔制御波には、制御装置Ａに対する制御指令が情報として含まれており、制御状態波には制御装置Ａによる建設機械の制御状態を示す情報が含まれている。遠隔操作装置は、このような遠隔制御波及び制御状態波を制御装置Ａとの間で送受信することにより建設機械に所望の動作を行わせる。
【００２８】
端子ボックス７は、筐体１の側部に突出した略箱型の部位であり、開閉扉７ａ、接続口７ｂ及び接続端子７ｃを備えている。開閉扉７ａは、図示するように端子ボックス７の側部に備えられ、ヒンジ（蝶番）を介して端子ボックス７の本体に開閉自在に設けられている。この開閉扉７ａは、端子ボックス７内の接続端子７ｃを外部に対して露出あるいは遮蔽する。なお、開閉扉７ａの外周には、雨水の端子ボックス７内への浸入を防止するシール部材が設けられている。また、この開閉扉７ａには、閉鎖状態を保持するための固定部材が設けられている。
【００２９】
接続口７ｂは、端子ボックス７の下部（底部）に設けられた管状部材である。この接続口７ｂは、制御装置Ａを建設機械と電気的に接続するための電線（接続ケーブル）の挿通穴であり、端子ボックス７の下部（底部）から下方に向けて開口している。上記接続ケーブルは、図示するように接続口７ｂから下方に垂下し、他端が建設機械に設けられた端子台に接続される。
【００３０】
接続端子７ｃは、端子ボックス７の内部に収容されており、上記接続ケーブルの一端が着脱自在に接続される。この接続端子７ｃは、内部配線によってプリント基板８に接続されており、プリント基板８に形成された制御回路を上記接続ケーブルに電気的に接続させる。すなわち、制御装置Ａは、接続端子７ｃ及び接続ケーブルを介して建設機械と電気的に接続されている。
【００３１】
複数のプリント基板８は、図示するように筐体１の収容空間に縦姿勢で収容されている。各プリント基板８には、複数の電子部品からなる各種の電子回路が形成（実装）されている。このような各プリント基板８に形成された各種の電子回路は、建設機械を遠隔制御（遠隔操縦）するための制御回路を全体として構成している。この制御回路は、内部配線によってアンテナ６と接続されており、上記遠隔操作装置からアンテナ６が無線受信した遠隔制御波（遠隔制御指令）に基づいて操作信号を生成し、当該操作信号を接続端子７ｃに出力する。
【００３２】
次に、本実施形態に係る制御装置Ａの動作及び作用・効果について説明する。
本実施形態に係る制御装置Ａは、制御回路がアンテナ６が遠隔操作装置から受信した遠隔制御波に基づいて、つまり遠隔操作装置が制御装置Ａに向けて出力した制御指令に基づいて操作信号を生成し、当該操作信号を接続端子７ｃ及び接続ケーブルを介して建設機械に伝達することにより建設機械の動作を制御する。すなわち、建設機械は、制御装置Ａを介して遠隔操作装置から遠隔制御されることによって遠隔操縦される。
【００３３】
これに対して、制御装置Ａが建設機械に備えられた操縦室の屋根から取り外された場合、あるいは制御装置Ａと建設機械とを電気的に接続する接続ケーブルが取り外された場合、建設機械は、操縦室の運転手による手動制御に基づいて動作する。すなわち、この場合には、建設機械は、運転手によって手動操縦される。
【００３４】
ここで、制御装置Ａは、建設機械の屋根（表面）に対して着脱自在であると共に建設機械における設置個所は、建設機械に備えられる操縦室の屋根上、つまり建設機械の表面において制御装置Ａを設置し得る広さの空間が存在する部位である。したがって、このような制御装置Ａによれば、建設機械に対する着脱作業が極めて容易なので、建設機械の遠隔操縦と手動操縦とを容易に切り替えることが可能であると共に、建設機械の本来の機能を阻害することがない。
【００３５】
また、このような制御装置Ａによれば、建設機械に制御装置Ａの機能（制御機能）を持たせる必要がないので、制御装置Ａを操縦室の屋根上に取り付けて接続ケーブルを取り付けることのみによって、手動操縦可能な建設機械を遠隔操縦可能な建設機械に変更することが可能である。したがって、遠隔操縦が必要ない建設機械から制御装置Ａを取り外し、遠隔操縦が必要な建設機械に取り付けることが可能であり、よって制御装置Ａを建設機械の用途に応じて効率よく活用することが可能である。
【００３６】
続いて、この制御装置Ａは、開閉扉７ａ、接続口７ｂ及び接続端子７ｃを備えた端子ボックス７を備えている。端子ボックス７の開閉扉７ａは、端子ボックス７に対して開閉自在に設けられているので、接続端子７ｃを容易に露出／遮蔽することが可能である。したがって、本実施形態に係る制御装置Ａによれば、このような開閉扉７ａを備えているので、接続端子７ｃに対する接続ケーブルの着脱が容易である。
【００３７】
また、端子ボックス７の接続口７ｂは、下方に向けて開口する管状部材として構成されている。雨水が接続口７ｂから端子ボックス７内に浸入するためには接続口７ｂ内を上昇する必要があるが、この際に雨水には重力が作用するので、上記上昇を妨げる。したがって、本実施形態に係る制御装置Ａによれば、接続口７ｂを備えているので、雨水の内部への浸入を簡単な構成で効果的に防止することが可能である。
【００３８】
続いて、この制御装置Ａは、筐体１の下部に吸気部４を備え、かつ、筐体１の上部に排気部５が設けられている。すなわち、この制御装置Ａでは、筐体１の収容空間内を換気するための外気が筐体１の下方から収容空間内に侵入して筐体１の上方から外部に流出する。この結果、収容空間内には外気（空気）の上昇流が形成される。収容空間内に収容された複数のプリント基板８は、上記上昇流に曝される。したがって、本実施形態に係る制御装置Ａによれば、吸気部４及び排気部５を備えるので、制御回路を効果的に冷却することが可能である。なお、プリント基板８が縦姿勢で適宜間隔を空けて設けられていると、冷却空気が電子回路の間を縦方向に流れやすくなり、効率的に冷却されやすくなることが期待できる。
【００３９】
また、上記吸気部４は、邪魔板として機能する内筒を備えている。すなわち、この吸気部４によれば、吸気口４ａから吸気部４内に浸入した雨水が筐体１の収容空間内に浸入することを容易に防止することができる。また、上記排気部５も邪魔板として機能する内筒を備えているので、排気口５ａから排気部５内に浸入した異物（雨水や砂等）が収容空間内に浸入することを容易に防止することができる。したがって、本実施形態に係る制御装置Ａによれば、雨水に起因する制御回路の動作不能を確実に防止することが可能である。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、建設機械に備えられた操縦室の屋根上に制御装置Ａを設置したが、本発明はこれに限定されない。建設機械の本来の機能を疎外しない場所であれば、操縦室の屋根上以外の場所に制御装置Ａを設置しても良い。
【００４１】
（２）上記実施形態では、筐体１の側面に端子ボックス７を設け、この端子ボックス７の下部に設けた接続口７ｂから接続ケーブルを下方に垂下させたが、本発明はこれに限定されない。例えば、接続口７ｂを筐体１の下部（底部）において吸気部４の側方に設け、接続ケーブルを筐体１の下から下方に垂下させても良い。
【００４２】
（３）また、筐体１の側面に接続端子７ｃを収容する端子ボックス７を設けることに代えて、筐体１内に接続端子７ｃを収容する領域を区画して設けてもよい。この場合には、開閉扉７ａが筐体１の側面に設けられる。  
【００４３】
（４）上記実施形態では、１つの吸気部４に対して２つの排気部５を設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、吸気部４と排気部５とを各々１つ設けても良い。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ  制御装置
１  筐体
１ａ  箱形容器
１ｂ  開閉扉
２  脚部
３  取付フレーム
４  吸気部
４ａ  吸気口
５  排気部
５ａ  排気口
６  アンテナ
７  端子ボックス
７ａ  開閉扉
７ｂ  接続口
７ｃ  接続端子
８  プリント基板
【図１】
2018168547.tif 000003
【図２】
2018168547.tif 000004
【図３】
2018168547.tif 000005