(57)【要約】【課題】アンテナケーブルの断線を正しく検出することができる建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置及びそのようなアンテナケーブル断線検出装置を備えた建設機械用無線通信装置を提供する。【解決手段】アンテナケーブル４は、中心線６と、この中心線６の外側に同心状に位置する外装線７とを有し、中心線６及び外装線７のそれぞれの一端は通信機２に接続され、中心線６の他端はアンテナ３に接続され、外装線７の他端は接地されているアンテナケーブル断線検出装置は、アンテナケーブル４の外装線７に接続され、外装線７から通信機２へと流れる直流電流１５を遮断する直流電流遮断手段１０ａと、アンテナケーブル４の外装線７に接続され、外装線７に流れる直流電流１５の遮断を検出する電流遮断検出手段１０ｃとを備えている。【選択図】図２
2007318473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械に搭載される通信機とアンテナとアンテナケーブルとを備え、前記アンテナケーブルは、中心線と、この中心線の外側に同心状に位置する外装線とを有し、前記中心線及び外装線のそれぞれの一端は前記通信機に接続され、前記中心線の他端は前記アンテナに接続され、前記外装線の他端は接地される建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置において、
前記アンテナケーブルの外装線に接続され、前記外装線から前記通信機へと流れる直流電流を遮断する直流電流遮断手段と、
前記アンテナケーブルの外装線に接続され、前記外装線に流れる直流電流の遮断を検出する電流遮断検出手段とを備えることを特徴とする建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置において、
前記アンテナケーブルの外装線から前記電流遮断検出手段へと流れる交流電流を遮断する交流電流遮断手段を更に備えることを特徴とする建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置において、
前記電流遮断検出手段により前記外装線に流れる直流電流の遮断が検出されると、通信不能処理を行う処理手段を備えることを特徴とする建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置。
【請求項４】
建設機械に搭載される通信機とアンテナとアンテナケーブルとを備え、前記アンテナケーブルは、中心線と、この中心線の外側に同心状に位置する外装線とを有し、前記外装線及び外装線のそれぞれの一端は前記通信機に接続され、前記中心線の他端は前記アンテナに接続され、前記外装線の他端は接地される建設機械用無線通信装置において、
前記アンテナケーブルの断線を検出するアンテナケーブル断線検出装置を更に備え、
前記アンテナケーブルの断線検出装置は、
前記アンテナケーブルの外装線に接続され、前記外装線から前記通信機へと流れる直流電流を遮断する直流電流遮断手段と、
前記アンテナケーブルの外装線に接続され、前記外装線に流れる直流電流の遮断を検出する電流遮断検出手段とを備えることを特徴とする建設機械用無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置及びその建設機械用無線通信装置に係わり、特に、油圧ショベル等の建設機械に搭載され、信号の送受信を行う建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置及びその建設機械用無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、油圧ショベル等の建設機械として、無線通信装置を搭載し、無線通信装置により外部との信号の送受信を行い、各種処理を行うものが普及しつつある。例えば特許文献１及び２にその種の技術が記載されている。特許文献１では、複数の作業機械を用いて行う複数工程の作業からなる地表処理作業において、各作業機械の無線通信装置と管理側コンピュータとの間で作業指示データ、位置データを含む作業結果データを送受信し、地表処理作業の管理支援を行うものである。特許文献２は、作業現場で稼動している油圧ショベルから基地局コンピュータに各種部位の稼動データを送信し、基地局コンピュータでその稼動データを蓄積集計し、部品の修理交換予定時期を予測管理するものである。
【０００３】
一方、無線通信装置は、一般に、通信機とアンテナとアンテナケーブルを備え、通信機とアンテナはアンテナケーブルを介して接続されている。このアンテナケーブルの断線検出に係わる従来技術として特許文献３に記載のものがある。特許文献３は、アンテナケーブルと一体にアンテナケーブルより疲れ寿命の短い検出用ケーブルを配設し、この検出用ケーブルの断線を検出することでアンテナケーブルの交換時期を予測するものである。
【０００４】
また、一般的に、アンテナケーブルの断線検出技術として、アンテナケーブルに信号線を沿わせて検出用電流を流しておき、この信号線の断線による検出電流の遮断を検出することにより、アンテナケーブルが断線したと判断するものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４４４８２号公報
【特許文献２】ＷＯ０１／７３２１７Ａ１号公報
【特許文献３】特開２００２−５６７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び２に記載の従来技術では、アンテナケーブルが断線すると、信号の送受信が行えなくなり、所期の目的が果たせなくなる。このようなアンテナケーブルの断線に対して適切に対処するためには、アンテナケーブルの断線を正しく検出する必要がある。
【０００７】
特許文献３に記載の従来技術では、アンテナケーブルの交換時期を予測することは出来るが、アンテナケーブルの断線そのものは検出することができない。
【０００８】
また、一般的なアンテナケーブル断線検出技術では、アンテナケーブルと信号線が共に断線(切断)した場合はアンテナケーブルの断線を正しく検出することができるが、アンテナケーブル又は信号線のみが断線した場合はアンテナケーブルの断線を正しく検出することができない。
【０００９】
本発明の目的は、アンテナケーブルの断線を正しく検出することができる建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置及びそのようなアンテナケーブル断線検出装置を備えた建設機械用無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、建設機械に搭載される通信機とアンテナとアンテナケーブルとを備え、前記アンテナケーブルは、中心線と、この中心線の外側に同心状に位置する外装線とを有し、前記中心線及び外装線のそれぞれの一端は前記通信機に接続され、前記中心線の他端は前記アンテナに接続され、前記外装線の他端は接地される建設機械用無線通信装置のアンテナケーブル断線検出装置において、前記アンテナケーブルの外装線に接続され、前記外装線から前記通信機へと流れる直流電流を遮断する直流電流遮断手段と、前記アンテナケーブルの外装線に接続され、前記外装線に流れる直流電流の遮断を検出する電流遮断検出手段とを備えるものとする。
【００１１】
以上のように構成した本願発明は、アンテナケーブルの外装線は、中心線の外側に同心状に位置しており、中心線または外装線のどちらか一方のみが断線する可能性は極めて低いという知見に基づくものであり、直流電流遮断手段と電流遮断検出手段を設け、アンテナケーブルの外装線に流れる直流電流の遮断を検出することにより、アンテナケーブルの外装線の断線を検出することができ、アンテナケーブルの外装線の断線を検出することにより、アンテナケーブルの断線を正しく検出することができる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記アンテナケーブルの外装線から前記電流遮断検出手段へと流れる交流電流を遮断する交流電流遮断手段を更に備えるものとする。
【００１３】
これにより電流遮断検出回路は、交流電流の影響を受けないので直流電流の遮断を正しく検出することができるようになり、アンテナケーブルの断線を一層正しく検出することができる。
【００１４】
（３）また、上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記電流遮断検出手段により前記外装線に流れる直流電流の遮断が検出されると、通信不能処理を行う処理手段を備えるものとする。
【００１５】
これによりアンテナケーブル断線後の処理を適切に行なうことができる。
【００１６】
（４）更に、上記目的を達成するために、本発明は、建設機械に搭載される通信機とアンテナとアンテナケーブルとを備え、前記アンテナケーブルは、中心線と、この中心線の外側に同心状に位置する外装線とを有し、前記外装線及び外装線のそれぞれの一端は前記通信機に接続され、前記中心線の他端は前記アンテナに接続され、前記外装線の他端は接地される建設機械用無線通信装置において、前記アンテナケーブルの断線を検出するアンテナケーブル断線検出装置を更に備え、前記アンテナケーブルの断線検出装置は、前記アンテナケーブルの外装線に接続され、前記外装線から前記通信機へと流れる直流電流を遮断する直流電流遮断手段と、前記アンテナケーブルの外装線に接続され、前記外装線に流れる直流電流の遮断を検出する電流遮断検出手段とを備えるものとする。
【００１７】
これにより上記（１）で述べたようにアンテナケーブルの断線を正しく検出することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のアンテナケーブル断線検出装置によれば、直流電流遮断手段と電流遮断検出手段を設け、アンテナケーブルの外装線に流れる直流電流の遮断を検出することにより、外装線の断線を検出することができる。また、アンテナケーブルの外装線は、中心線の外側に同心状に位置しており、中心線または外装線のどちらか一方のみが断線する可能性は極めて低いので、上記のようにアンテナケーブルの外装線の断線を検出することにより、アンテナケーブルの断線を正しく検出することができる。
【００１９】
また、本発明のアンテナケーブル断線検出装置によれば、前記電流遮断検出手段により前記外装線に流れる直流電流の遮断が検出されると、通信不能処理を行う処理手段を備えることにより、アンテナケーブル断線後の処理を適切に行なうことができる。
【００２０】
さらに、本発明のアンテナケーブル断線検出装置によれば、中心線と、この中心線の外側に同心状に配置された外装線とを有する構成のアンテナケーブルとして、例えば一般規格の同軸ケーブルを使用できるので、アンテナケーブル断線検出装置に専用のアンテナケーブルを開発・製造する必要がなく、コスト削減を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２２】
まず、建設機械として、本実施の形態に係わる無線通信装置を搭載し、無線通信装置により外部との信号の送受信を行い、各種処理を行うものの一例を図１により説明する。
【００２３】
図１において、建設機械１００は通信機２を搭載しており、コントローラ１４により収集した車体情報、位置情報、作業結果情報等の機械側情報を通信機２、アンテナケーブル４及び、アンテナ３を介して基地局に設置されたセンターサーバ２００に送信する。センターサーバ２００はその情報を通信衛星３００を経由して受信し、データベースに蓄積する。管理局において、管理者はＰＣ端末４００を用い、インターネット網５００を経由してセンターサーバ２００にアクセスし、建設機械１００の機械側情報をリアルタイムで確認可能である。
【００２４】
また、管理者はＰＣ端末４００を用い、インターネット網５００を経由してセンターサーバ２００にアクセスし、作業指示情報、地形情報等の管理者側情報を通信衛星３００を経由して建設機械１００へ送信する。この管理者側情報はアンテナ３及びアンテナケーブル４を介して通信機２に受信され、コントローラ１４に送られる。
【００２５】
本実施の形態のアンテナケーブル断線検出装置は、このような建設機械に搭載される通信機に用いられるものである。
【００２６】
次に、本発明の一実施の形態に係わるアンテナケーブル断線検出装置を図２〜図４を用いて説明する。
【００２７】
図２は、本実施の形態に係わるアンテナケーブル断線検出装置を備えた無線通信装置の全体構成を示す図であり、無線通信装置の全体を符号１で示している。この無線通信装置１は、上記の通信機２、アンテナ３、アンテナケーブル４と、表示装置５とを備えている。
【００２８】
アンテナケーブル４は中心線６と、この中心線６の外側に同心状に位置する外装線７とを有し、中心線６及び外装線７のそれぞれの一端は通信機２に接続され、中心線６の他端はアンテナ３に接続され、外装線７の他端は接地部８ａに接続されている。
【００２９】
通信機２は、通信機本体９とアンテナケーブル断線検出装置１０を有している。
【００３０】
通信機本体９は、通信線１１を介してアンテナケーブル４の中心線６と接続され、
通信線１２ａを介してアンテナケーブル４の外装線７と接続され、通信線１３を介してコントローラ１４と接続されており、機械側情報及び管理者側情報の送受信を行っている。中心線６及びアンテナ３に機械側情報及び管理者側情報の信号が流れるとき、外装線７にはその信号変化に対応した交流電流が流れる。
【００３１】
アンテナケーブル断線検出装置１０は外装線７に直流電流１５を流し、その直流電流１５の遮断を検出することで外装線７の断線を検出し、アンテナケーブル４の断線を検出するものであり、アンテナケーブル４の外装線７と通信機本体９を接続する通信線１２ａに接続され、外装線７から通信機本体９側へ流れる直流電流１５を遮断する直流電流遮断回路１０ａと、通信線１２ａ上の直流電流遮断回路１０ａと外装線７の間から分岐した通信線１２ｂに接続され、外装線７を流れる直流電流１５の遮断を検出する電流遮断検出回路１０ｃと、通信線１２ｂに接続され、外装線７から電流遮断検出回路１０ｃ側へ流れる交流電流を遮断する交流電流遮断回路１０ｂとを備えている。
【００３２】
表示装置５は電流遮断検出回路１０ｃに接続されており、電流遮断検出回路１０ｃにより外装線７に流れる直流電流１５の遮断が検出されると、通信不能処理を行なう。この例では通信不能処理としてランプ５ａを点灯させ、アンテナケーブル４が断線して通信不能状態であることをオペレータに知らせる。
【００３３】
図３は、アンテナケーブル４の詳細構造を示す横断面図である。
【００３４】
アンテナケーブル４は、上記の如く中心線６と外装線７を有している。外装線７は中心線６の周囲に保護外皮１６を介して同心状に位置し、外装線７の外側には更に外皮１７が同心状に配置されている。このようにアンテナケーブル４は、同心状に中心線６、保護外皮１６、外装線７、外皮１７の順に配置されている。
【００３５】
図４は、電流遮断検出回路１０ｃの構成の一例を示す図である。
【００３６】
電流遮断検出回路１０ｃは、電源１８、抵抗１９、コンパレータ２０を有している。
【００３７】
抵抗１９の一端は電源１８に接続され、抵抗１９の他端は外装線７を介して接地部８ａに接続されている。抵抗１９の他端はコンパレータ２０の２つの入力端子Ａ，Ｂの一つである入力端子Ａにも接続され、コンパレータ２０の他の入力端子Ｂは接地部８ｂに接続されている。
【００３８】
コンパレータ２０は、２つの端子Ａ，Ｂの入力電圧の差を閾値電圧と比較し、その入力電圧の差が閾値電圧以下のときは信号出力をＯＦＦにし、入力電圧の差が閾値電圧以上になると信号出力をＯＮにするものである。
【００３９】
つまりコンパレータ２０は次のように動作する。
【００４０】
入力端子Ａの電圧をＶＡ、入力端子Ｂの電圧をＶＢ、閾値電圧をＶ０（Ｖ０は０か０に近い値）とすると、ＶＡ−ＶＢ≦Ｖ０のときは信号出力をＯＦＦとし、ＶＡ−ＶＢ＞Ｖ０のときは信号出力をＯＮとする。
【００４１】
以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。
【００４２】
まず、外装線７が断線していない通常時は、アンテナケーブル断線検出装置１０の電流遮断検出回路１０ｃに設けられた電源１８から抵抗１９、外装線７を介して接地部８ａへと直流電流１５が流れる。この場合、入力端子Ａの電位ＶＡは接地電位と等しいため、コンパレータ２０の入力電位ＶＡとＶＢは共に同じ電位（≒０Ｖ）であり、ＶＡ−ＶＢ≒０Ｖ≦Ｖ０となるので、コンパレータ２０の信号出力はＯＦＦである。
【００４３】
このとき、通信機本体９と通信線１２ａの間には直流電流遮断回路１０ａが設けられているため、直流電流１５が通信機本体９側に流れることはない。
【００４４】
また、電流遮断検出回路１０ｃと通信線１２ｂの間には交流電流遮断回路１０ｂが設けられているため、外装線７に流れる交流電流は交流電流遮断回路１０ｂによって遮断され、電流遮断検出回路１０ｃ側に流れることはないので、電流遮断検出回路１０ｃは交流電流の影響を受けることが無く、入力端子Ａ，Ｂの入力電圧の差を閾値電圧と正しく比較することができる。
【００４５】
次に、外装線７が断線した異常時は、外装線７に直流電流１５が流れないため、電流遮断検出回路１０ｃにおいて、抵抗１９での電圧降下は発生しないので、コンパレータ２０に入力される電圧Ｖは電源電圧、またはこれに近い値となる。電圧ＶＢは常に接地電位（≒０Ｖ）であるので、この場合にはＶＡ−ＶＢ＞Ｖ０となり、コンパレータ２０の信号出力はＯＮになる。
【００４６】
この信号は電流遮断検出信号として表示装置５に出力され、表示装置５はランプ５ａを点灯させる。これにより、オペレータはアンテナケーブル４が断線し、通信不能状態であることを知ることができる。
【００４７】
次に、上記のように構成した本実施の形態の効果を従来技術と比較しつつ説明する。
【００４８】
図５は、アンテナケーブル断線検出装置の従来技術の一例を図示したものである。
【００４９】
従来の無線通信装置１０１においては、アンテナケーブル１０４とは別に信号線２１を用意し、これをアンテナケーブル１０４に沿わせて配置し、全体を保護パイプ２２に挿入する。信号線２１は電流遮断検出回路１１０ｃに接続され、電流遮断検出回路１１０ｃは信号線２１に直流電流１１５を流し、この直流電流１１５の遮断を検出することにより、信号線２１の断線を検出し、アンテナケーブル１０４の断線を検出する。
【００５０】
このような従来技術においては、アンテナケーブル１０４と信号線２１が共に断線した場合には、アンテナケーブル１０４の断線を正しく検出することができる。
【００５１】
しかし、アンテナケーブル１０４又は信号線２１のみが断線した場合にはアンテナケーブル１０４の断線を正しく検出することができない。
【００５２】
つまり、アンテナケーブル１０４のみが断線した場合、アンテナケーブル１０４の断線は検出されず、信号線２１のみが断線した場合には、断線していないアンテナケーブル１０４が断線したと検出するので、どちらの場合にもアンテナケーブル１０４の断線を正しく検出できない。
【００５３】
これに対し、本実施の形態では、アンテナケーブル４の外装線７に直流電流１５を流し、この直流電流１５の遮断を電流遮断検出回路１０ｃで検出することにより外装線７の断線を検出し、アンテナケーブル４の断線を検出する。
【００５４】
アンテナケーブル４は図３で示したように、中心線６の外側に同心状に外装線７が配置されており、中心線６又は外装線７のみが断線する可能性は極めて低い。このため従来技術のようなアンテナケーブル１０４又は信号線２１のみが断線した場合の誤検出は起きず、アンテナケーブル４の断線を正しく検出することができる。
【００５５】
以上のように本実施の形態によれば、アンテナケーブル４の断線を正しく検出することができる。
【００５６】
また、本実施の形態では、外装線７と電流遮断検出回路１０ｃの間に交流電流遮断回路１０ｂを設けたので、外装線７から電流遮断検出回路１０ｃへ流れる交流電流を遮断することができ、電流遮断検出回路１０ｃが直流電流１５の遮断を正しく検出することができる。これによりアンテナケーブル４の断線を一層正しく検出することができる。
【００５７】
また、上記のアンテナケーブル４の断線を検出した場合、通信不能処理として表示装置５はランプ５ａを点灯させる。これによりオペレータはアンテナケーブルが断線し、通信不能状態であることを知ることができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態では、中心線６と、この中心線６の外側に同心状に配置された外装線７とを有する構成のアンテナケーブルとして、例えば一般規格の同軸ケーブルを使用できるので、アンテナケーブル断線検出装置に専用のアンテナケーブルを開発・製造する必要がなく、コスト削減を実現することができる。
【００５９】
なお、本実施の形態では交流電流遮断回路１０ｂを用いているが、外装線７から電流遮断検出回路１０ｃへの交流電流が十分に小さく無視できる場合には、交流電流遮断回路１０ｂは無くてもよい。この場合においても、実質的に上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】建設機械として、無線通信装置を搭載し、無線通信装置により外部との信号の送受信を行い、各種処理を行うものの一例を示す概念図である。
【図２】本実施の形態に係わるアンテナケーブル断線検出装置を備えた無線通信装置の全体構成を示す図である。
【図３】アンテナケーブルの詳細構造を示す横断面図である。
【図４】電流遮断検出回路の構成の一例を示す図である。
【図５】アンテナケーブル断線検出装置の従来技術の一例を図示したものである。
【符号の説明】
【００６１】
１，１０１  無線通信装置
２，１０２  通信機
３，１０３  アンテナ
４，１０４  アンテナケーブル
５，１０５  表示装置
５ａ，１０５ａ  ランプ
６，１０６  中心線
７，１０７  外装線
８ａ，８ｂ，１０８ａ  接地部
９  通信機本体
１０  アンテナケーブル断線検出装置
１０ａ  直流電流遮断回路
１０ｂ  交流電流遮断回路
１０ｃ，１１０ｃ  電流遮断検出回路
１１，１２ａ，１２ｂ，１３  通信線
１４，１１４  コントローラ
１５，１１５  直流電流
１６  保護外皮
１７  外皮
１８  電源
１９  抵抗
２０  コンパレータ
２１  信号線
２２  保護パイプ
１００  建設機械
２００  センターサーバ
３００  通信衛星
３２０  ＧＰＳ衛星
４００  ＰＣ端末
５００  インターネット網
６００  ＧＰＳ信号受信アンテナ
【図１】
2007318473.tif 000003
【図２】
2007318473.tif 000004
【図３】
2007318473.tif 000005
【図４】
2007318473.tif 000006
【図５】
2007318473.tif 000007