(57)【要約】【課題】産業車両の異常予測や運転状態の把握を把握するために、車両データに基づいて正確に車両診断を行うことを可能としたを産業車両診断システム及び産業車両を提供する。【解決手段】シフト操作手段により前進若しくは後進走行に切替えられる変速機を備えた産業車両に搭載されたコントローラと、該コントローラと通信回線を介してデータの授受を行う管理サーバとを備えた産業車両診断システムにおいて、前記管理サーバは、前記コントローラにて収集、蓄積された車両の前後進切替えデータを含む車両データを受信し、該車両データに基づいて前記産業車両の車体異常予測若しくは運転状態を診断する診断手段を備えた構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフト操作手段により前進若しくは後進走行に切替えられる変速機を備えた産業車両に搭載されたコントローラと、該コントローラと通信回線を介してデータの授受を行う管理サーバとを備えた産業車両診断システムにおいて、
前記管理サーバは、前記コントローラにて収集、蓄積された車両の前後進切替えデータを含む車両データを受信する通信部と、該車両データに基づいて前記産業車両の車体異常予測若しくは運転状態を診断する車両診断部とを備えたことを特徴とする産業車両診断システム。
【請求項２】
前記車両データが、前記シフト操作手段のシフト位置が前進レンジから後進レンジ或いは後進レンジから前進レンジへ連続的に切替えられた回数を示す前後進切替えデータであることを特徴とする請求項１記載の産業車両診断システム。
【請求項３】
前記車両データが、前記シフト操作手段のシフト位置が前進レンジから後進レンジ或いは後進レンジから前進レンジへ連続的に切替えられ、且つ該切替え時に車速が零でない時の回数を示す走行時前後進切替えデータであることを特徴とする請求項１記載の産業車両診断システム。
【請求項４】
前記車両データが、前記産業車両の車軸に作用するトルクであり、該トルクが前記前後進切替えデータに基づいて算出されることを特徴とする請求項１記載の産業車両診断システム。
【請求項５】
前記産業車両における加速度と重量の積から駆動力を算出し、該車両の車輪半径と前記駆動力との積により前記車軸に作用するトルクを算出するようにし、
前記前後進切替えデータにおいて前記産業車両の車速が極小となる時点にて進行方向が変更になるとみなす補正を行い、前記加速度を算出することを特徴とする請求項４記載の産業車両診断システム。
【請求項６】
シフト操作手段と、該シフト操作手段により前進若しくは後進走行に切替えられる変速機とを備えた産業車両において、
前記産業車両にコントローラが搭載され、該コントローラは、前記シフト操作手段のシフト位置が前進レンジから後進レンジ或いは後進レンジから前進レンジへ連続的に切替えられた前後進切替え回数をカウントするカウント部と、前記前後進切替え回数からなる前後進切替えデータを含む車両データを蓄積する記憶部と、該記憶部に蓄積された前記車両データに基づいて車体異常予測若しくは運転状態を診断する車両自己診断部とを備えたことを特徴とする産業車両。
【請求項７】
前記コントローラが、前記記憶部にて前後進切替え回数とともに前記前後進切替え時の車速を蓄積し、前記車両自己診断部にて、前記前後進切替え回数のうち車速が零でない時の走行時前後進切替え回数に基づいて車体異常予測若しくは運転状態を診断することを特徴とする請求項６記載の産業車両。
【請求項８】
シフト操作手段と、該シフト操作手段により前進若しくは後進走行に切替えられる変速機とを備えた産業車両において、
前記産業車両にコントローラが搭載され、該コントローラは、前記シフト操作手段のシフト位置が切替えられた前後進切替えデータから求められる進行方向と、該車両の加速度と重量の積から駆動力を算出し、該車両の車輪半径と前記駆動力との積により前記車軸に作用するトルクを算出する算出部と、該算出したトルクに基づいて車体異常予測若しくは運転状態を診断する車両自己診断部とを備えたことを特徴とする産業車両。
【請求項９】
前記前後進切替えデータにおいて前記産業車両の車速が極小となる時点にて進行方向が変更になるとみなす補正を行い、前記加速度を算出することを特徴とする請求項８記載の産業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業車両における走行動作及び状態に関する車両データを収集、蓄積し、この車両データに基づいて車両異常若しくは運転状態を診断するようにした産業車両診断システム及び自己診断装置を備えた産業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォークリフト等の産業車両は、工場構内や倉庫等の様々な作業現場で使用されている。産業車両が使用される作業環境は限られたスペースであり、且つ荷役作業等の作業を行いながら運転することが多いため車体への負荷が大きく、運転状態によっては車両の故障や不具合等の異常等が発生しやすい。作業効率の低下を防ぐためには、これらの異常を未然に検知して保守管理、或いは運転操作の改善を行うことが求められる。
そこで、産業車両の異常等を診断する技術として、以下に示すような診断装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１（特開平６−６２５１０号公報）には、電気回路の異常を検出する自己診断回路を備えたフォークリフト走行制御装置が開示されている。これは、ロータを構成する電機子にコンダクタ及び界磁抵抗を含む電気回路を接続し、該コンダクタ及び界磁抵抗が正常であるか否かを走行前に診断する構成となっている。
また、特許文献２（特許第３８０４４３０号公報）には、アキュムレータなどの容器に流体を補充する補充異常を診断する産業車両の異常診断装置が開示されている。これは、容器への補充動作の時間に関する情報に基づいて異常を診断する構成となっている。
【０００４】
一方、上記したような産業車両においては、作業現場によっては複数の車両を導入している場合も多く、作業効率を向上させるために車両の効率的な稼動が求められている。そこで、車両の稼動状況や車両状態を的確に把握してこれを管理することが求められており、これにより車両をより効率的に稼動させるための稼動計画の立案、修正、或いはメンテナンス時期、頻度の把握などを適切に行うことが可能となり、延いては作業の効率化、コスト削減、安全性向上が図れるようになる。
そこで、特許文献３（特開平７−２７７６９９号公報）には、フォークリフトのバッテリ充電状態及び走行停止やフォークリフト動作に必要な機構の状態を点検し、これにより得られた各種点検情報をセンター側端末機に伝送し、該センター側端末機では、各種点検情報に基づいてフォークリフトを一括管理する保守データを作成する構成が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−６２５１０号公報
【特許文献２】特許第３８０４４３０号公報
【特許文献３】特開平７−２７７６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、従来より種々の車両診断技術が実用化或いは提案されているが、特許文献１は電気的な異常を診断する技術で、特許文献２は流体的な異常を診断する技術であり、何れも個別の車両部位における異常を診断するのみであった。
産業車両は狭い作業スペースで作業しながら運転を行うため、運転操作が荒くなりやすく、運転状態により異常が発生し易いが、この異常を直接的に検知する技術は提案されていなかった。また、車両異常を発生し難くするための予防的措置としてオペレータによる操作技術の向上が必要となるが、そのために運転状態を客観的に且つ的確に把握することが求められている。
【０００７】
一方、特許文献３では、センター側にてフォークリフトの各種点検情報に基づいて一括管理する構成が開示されているが、この構成においても、産業車両にて頻度が高く発生する異常を直接的に予測診断する方法は開示されていない。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、産業車両の異常予測や運転状態の把握に関わる車両診断を行う際に、診断に有効な車両データを収集して演算により診断基準となるデータを求めることにより、正確な車両診断を行うことを可能とした産業車両診断システム及び自己診断装置を備えた産業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、シフト操作手段により前進若しくは後進走行に切替えられる変速機を備えた産業車両に搭載されたコントローラと、該コントローラと通信回線を介してデータの授受を行う管理サーバとを備えた産業車両診断システムにおいて、
前記管理サーバは、前記コントローラにて収集、蓄積された車両の前後進切替えデータを含む車両データを受信する通信部と、該車両データに基づいて前記産業車両の車体異常予測若しくは運転状態を診断する車両診断部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、産業車両から検出された車両データから、直接的に車両の異常に繋がる有効な前後進切替えデータを演算によって求めることにより、簡単な装置構成にて正確に車両診断を行うことが可能となる。延いては、診断結果に基づいて保守管理を行ったり、オペレータへの適正な運転指導を行うことができる。
また産業車両においては、その運転操作の特異性からディファレンシャルギヤ異音等のパワーライン系における異常の発生頻度が高いが、本発明によれば、特にパワーライン系部位に直接的に影響を与える前後進切替えデータに基づいて車両診断を行う構成としているため、正確に異常を予測することが可能となる。
【００１０】
さらに、前記車両データが、前記シフト操作手段のシフト位置が前進レンジから後進レンジ或いは後進レンジから前進レンジへ連続的に切替えられた回数を示す前後進切替えデータであることが好ましい。
さらにまた、前記車両データが、前記シフト操作手段のシフト位置が前進レンジから後進レンジ或いは後進レンジから前進レンジへ連続的に切替えられ、且つ該切替え時に車速が零でない時の回数を示す走行時前後進切替えデータであることが好ましい。
これは、シフト操作手段を前進レンジから後進レンジ或いは後進レンジから前進レンジへ連続的に切替える際に、変速機のギヤが係合することによりトランスミッション、フロントアクスル等車両のパワーライン系に過大な負荷がかかることとなり、前後進切替え回数が多い程車両に異常が発生しやすくなる。従って、連続的な前後進切替え回数をカウントし、該前後進切替えデータに基づいて車両診断を行うことにより、正確に異常を予測することが可能となるとともに、不適切な運転操作を判断し、オペレータに対して警告を促すことが可能となる。特に、走行時の前後進切替えにはより大きな負荷がかかるため、走行時前後進切替えデータを用いることで、より異常が発生しやすい状態を把握することが可能となる。
【００１１】
また、前記車両データが、前記産業車両の車軸に作用するトルクであり、該トルクが前記前後進切替えデータに基づいて算出されることを特徴とする。
本発明によれば、簡単な装置構成により得られる車両データにより車両診断が行えるため、低コストで正確な車両診断が可能となる。また、本発明によれば、車両データの取得タイミングに関わらず正確な診断が可能となる。
【００１２】
さらにまた、前記産業車両における加速度と重量の積から駆動力を算出し、該車両の車輪半径と前記駆動力との積により前記車軸に作用するトルクを算出するようにし、
前記前後進切替えにおいて前記産業車両の車速が極小となる時点にて進行方向が変更になるとみなす補正を行い、前記加速度を算出することを特徴とする。
シフト位置が後進レンジから前進レンジに切り替わった時、車速が後進走行から前進走行に変わるまで慣性力により僅かな時間遅れが発生する。そこで、本発明のごとく速度の絶対値における極小点を進行方向変化点とする補正を行うことにより、前後進切替えデータと車速とから車両の進行方向を正確に算出することが可能となる。
【００１３】
また、シフト操作手段と、該シフト操作手段により前進若しくは後進走行に切替えられる変速機とを備えた産業車両において、
前記産業車両にコントローラが搭載され、該コントローラは、前記シフト操作手段のシフト位置が前進レンジから後進レンジ或いは後進レンジから前進レンジへ連続的に切替えられた前後進切替え回数をカウントするカウント部と、前記前後進切替え回数からなる前後進切替えデータを含む車両データを蓄積する記憶部と、該記憶部に蓄積された前記車両データに基づいて車体異常予測若しくは運転状態を診断する車両自己診断部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
さらに、前記コントローラが、前記記憶部にて前後進切替え回数とともに前記前後進切替え時の車速を蓄積し、前記車両自己診断部にて、前記前後進切替え回数のうち車速が零でない時の走行時前後進切替え回数に基づいて車体異常予測若しくは運転状態を診断することを特徴とする。
さらにまた、シフト操作手段と、該シフト操作手段により前進若しくは後進走行に切替えられる変速機とを備えた産業車両において、
前記産業車両にコントローラが搭載され、該コントローラは、前記シフト操作手段のシフト位置が切替えられた前後進切替えデータから求められる進行方向と、該車両の加速度と重量の積から駆動力を算出し、該車両の車輪半径と前記駆動力との積により前記車軸に作用するトルクを算出する算出部と、該算出したトルクに基づいて車体異常予測若しくは運転状態を診断する車両自己診断部とを備えたことを特徴とする。
このとき、前記前後進切替えデータにおいて前記産業車両の車速が極小となる時点にて進行方向が変更になるとみなす補正を行い、前記加速度を算出することが好適である。
【発明の効果】
【００１５】
以上記載のごとく本発明によれば、産業車両から検出された車両データから、直接的に車両の異常に繋がる有効な前後進切替えデータを演算によって求めることにより、簡単な装置構成にて正確に車両診断を行うことが可能となる。延いては、診断結果に基づいて保守管理を行ったり、オペレータへの適正な運転指導を行うことができる。
また産業車両においては、その運転操作の特異性からディファレンシャルギヤ異音等のパワーライン系における異常の発生頻度が高いが、本発明によれば、特にパワーライン系部位に直接的に影響を与える前後進切替えデータに基づいて車両診断を行う構成としているため、正確に異常を予測することが可能となる。
【００１６】
また、本発明では車両データから車軸に作用するトルクを演算し、該トルクに基づいて車両診断を行う構成としており、簡単な装置構成により得られる車両データにより車両診断が行えるため、低コストで正確な車両診断が可能となる。また、本発明によればデータの取得タイミングに関わらず正確な診断が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施例１に係るシステムの基本構成図、図２は図１のシステムにおける内部構成を示すブロック図、図３は本発明の実施例１に係る診断処理を示すフローチャート、図４は実施例１の他の診断処理を示すフローチャート、図５は所定間隔毎に収集される車両データを示す表、図６は実施例１を応用した他の構成例を示すブロック図、図７は前後進切替えによる車体への負荷を説明する図、図８は本発明の実施例２に係る診断処理を示すフローチャート、図９は車速（絶対値）とシフト位置の関係を示すグラフ、図１０は車速の補正処理を説明する図である。
【００１８】
本実施形態では、産業車両としてフォークリフトを例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく産業車両全般に適用可能で、特に走行動作及び荷役動作を行う産業車両に好適に適用可能であり、限られた作業環境内にて前後進切替えの頻度が高く車体に負荷がかかりやすい車両に対して、未然に車両異常を予測或いは運転状態を的確に診断して、車体の保守管理、修理或いはオペレータに対して適正な運転指導を行うことが可能である。
【実施例１】
【００１９】
図１を参照して、本実施例１に係るシステムの基本構成につき説明する。
本実施例１では、産業車両から得られるシフト位置検出信号に基づいて、前後進切替え回数或いは走行時前後進切替え回数を演算により求め、これを基に車両異常予測若しくは運転状態の診断を行う構成としている。
産業車両は、限られた作業環境内にて前後進切替えの頻度が高く車体に負荷がかかりやすい。図７に前後進切替えによる車体への負荷を説明する図を示す。図７（ａ）は前後進切替え回数と稼動時間の関係を示すグラフ、（ｂ）は走行時前後進切替え回数と稼動時間の関係を示すグラフである。これらのグラフは、異なる車両若しくは異なる時間帯において夫々前後進切替え回数と稼動時間を測定し、複数のデータを取得した。
【００２０】
尚、前後進切替え回数は、産業車両が具備するシフト操作手段のシフト位置が、前進レンジから後進レンジ或いは後進レンジから前進レンジに連続的に切替えられた回数である。走行時前後進切替え回数は、前進レンジから後進レンジ或いは後進レンジから前進レンジに連続的に切替えられ、且つ該切替え時に車速が零でない場合、即ち、走行状態において前後進が連続的に切替えられた回数である。
【００２１】
図７（ａ）のグラフにおいて、Ａの領域内のデータと、Ｂの領域内のデータに該当する車両において、何れもディファレンシャルギヤの異音が認められた。従って、前後進切替え回数と異常発生に明瞭な相関関係があることわかる。
一方、図７（ｂ）のグラフにおいても、Ａの領域内のデータと、Ｂの領域内のデータに該当する車両において、何れもディファレンシャルギヤの異音が認められたことより本発明の有効性を確認することができる。
つまり、前後進切替え回数、或いは走行時前後進切替え回数が多いほど異常が発生することが明らかである。
【００２２】
そこで本実施例１では、前後進切替え回数からなる前後進切替えデータ、或いは走行時前後進切替え回数からなる走行時前後進切替えデータを含む車両データを用いて車両異常予測若しくは運転状態の診断を行うことにより、正確に車両診断を行うことを可能としている。さらに、本実施例１では、上記した前後進切替えデータ（走行時前後進切替えデータを含む）を求めるための演算処理において、車両から直接検出される車両データ（例えばシフト位置、車速等）を用いるようにしている。従って簡単な装置構成を用いて簡単に前後進切替えデータを算出することが可能である。
【００２３】
本システムは、産業車両であるフォークリフト１に搭載された車載コントローラ１０と、管理センタ２内に設置され、通信回線を利用して前記コントローラ１０とデータの授受を行うサーバ２０とから構成される。
フォークリフト１が複数存在する場合には、夫々にコントローラ１０が搭載される。管理センタ２は、例えば、作業現場を管理する会社により運営される形態、或いは本管理システムを製造したメーカにより運営される形態、或いは管理システムの保守・管理サービスを提供する会社により運営される形態等が挙げられる。
【００２４】
このシステムでは、フォークリフト１の走行動作や状態を検出し、これらの検出信号に対応した車両データを車載コントローラ１０に記録し、無線通信を利用して該車両データをサーバ２０に送信する。本実施例において、前記車両データは少なくとも車両の前後進切替えデータを含む。該前後進切替えデータとは、フォークリフト１が装備するトランスミッション（変速機）に制御指令を行うシフトレバーのシフト位置が、前進レンジから後進レンジ若しくは後進レンジから前進レンジへ連続的に切替えられた前後進切替え回数とする。さらに好適には、前記車両データが、前記前後進切替え時に車速が零でない場合の走行時前後進切替え回数とする。
【００２５】
一方、サーバ２０では、コントローラ１０から受信した車両データを蓄積し、必要に応じてデータ解析、累計、比較等の所定の演算処理を行った後、演算処理により得られた処理結果をデータベース２１に蓄積、或いは更新する。そして、必要に応じてデータベース２１から車両データを出力する。
【００２６】
図２に本実施例の具体的な構成を示す。同図には、フォークリフト１が具備する各種機器と、該フォークリフト１に搭載された車載コントローラ１０の内部構成を示すとともに、管理センタ２に設置されるサーバ２０の内部構成を示す。
フォークリフト１は、トランスミッションに制御指令を与えるシフトレバー（シフト操作手段）１１と、該シフトレバー１１のシフト位置を検出するシフト位置検出部１２と、フォークリフト１の車速を検出する車速検出部１３と、該フォークリフト１に搭載された車載コントローラ１０と、を具備する。
【００２７】
前記車載コントローラ１０は、検出信号入力部１０１と、前後進切替え回数カウント部１０２と、記憶部１０３と、無線通信部１０４と、制御部１０５とを備える。
前記検出信号入力部１０１は、シフト位置検出部１２にて検出された検出信号と、車速検出部１３にて検出された車速を車両データとしてコントローラ内に入力する機能を有する。
前記前後進切替え回数カウント部１０２は、前記車両データに基づいて前後進切替え回数、或いは走行時前後進切替え回数を演算により求める機能を有する。尚、該前後進切替え回数カウント部１０２は、上記したようにコントローラ１０側に設けてもよいし、後述するサーバ２０側に設けるようにしてもよい。
前記記憶部１０３は、前記検出信号入力部１０１より入力された車両データを所定時間毎に記録（ログ）し、蓄積する機能を有する。また、該記憶部１０３では、前記前後進切替え回数カウント部１０２にて求められた前後進切替えデータについても同様に記録、蓄積する。
【００２８】
前記無線通信部１０４は、フォークリフト１（コントローラ１０）が、無線回線を利用した通信可能範囲内に存在するか否かを判断し、通信可能範囲に存在する場合にはサーバ２０との接続を確立し、無線回線を利用してサーバ２０とデータの授受を行うための通信インタフェースである。
本実施例では、車載コントローラ１０は無線ＬＡＮシステムを利用してサーバ２０に接続する構成となっている。即ち、インターネット等の通信回線に接続された無線中継機器３１（図１参照）が作業現場若しくはその周囲に設置されており、該中継機器３１を中心とした通信可能範囲内にフォークリフト１が存在するか否かを無線通信部１０４により判断する。
【００２９】
また、無線通信部１０４では、一定時間毎に前記記憶部１０３に蓄積されたデータを送信してもよいし、常時通信状態に保持しておき、逐次データ送信を行うようにしてもよい。
また、別の方法として、電源キースイッチ（図示略）のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出し、キースイッチＯＦＦ信号を検出したら、前記記憶部１０３に対してログを完了させ、ログしたデータをファイル化して保存するように指示を与える。このファイル化された車両データは、次回のＯＮ時にサーバ２０に送信するまで記憶部１０３に一時的に記憶しておき、キースイッチＯＮ状態が検出された時にデータをサーバ２０に伝送するようにしてもよい。
【００３０】
前記制御部１０５は、各種機器を制御するＣＰＵ、予め各種の数値やプログラムが書き込まれたＲＯＭ、演算過程の数値やフラグが所定の領域に書き込まれるＲＡＭ、及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスラインから構成されている。
尚、前記ＲＯＭに予め書き込まれた制御プログラムにより実行される機能として、上記した検出信号入力部１０１と、前後進切替え回数カウント部１０２と、記憶部１０３、無線通信部１０４を示してある。
【００３１】
前記管理センタ２には、サーバ２０とこれに接続されたデータベース２１とが設けられている。サーバ２０は、入力部２０１と、出力部２０２と、車両診断部２０３と、外部通信部２０４と、制御部２０５とを備えている。
前記入力部２０１は、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力操作を行うもので、前記出力部２０２は、要求した車両データや診断結果データを出力するものであり、例えばデータを画面表示するディスプレイや紙面上に印刷するプリンタ等である。
【００３２】
前記外部通信部２０４は、インターネット等の通信回線５１に接続して、コントローラ１０とデータの授受を行うための通信インタフェースであり、該外部通信部２０４を介して前記コントローラ１０より前後進切替えデータ等の車両データを受信する。
前記車両診断部２０３は、前記受信した車両データに基づいて異常予測若しくは運転状態の診断などの車両診断を行う機能を有する。
【００３３】
前記制御部２０５は、前記コントローラ１０の制御部１０５と同様に、各種機器を制御するＣＰＵ、予め各種の数値やプログラムが書き込まれたＲＯＭ、演算過程の数値やフラグが所定の領域に書き込まれるＲＡＭ、及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスラインから構成されている。
尚、前記ＲＯＭに予め書き込まれた制御プログラムにより実行される機能として、入力部２０１と、出力部２０２と、車両診断部２０３と、外部通信部２０４を示してある。
また、上記したように、サーバ２０側に前記前後進切替え回数カウント部１０２を設けるようにしてもよい。この場合サーバ２０は、シフト位置や車速等の車両から直接検出された車両データのみをコントローラ１０から受信し、前記前後進切替え回数カウント部１０２にて前記直接検出された車両データから前後進切替え回数を演算により求める。
【００３４】
前記データベース２１には、コントローラ１０から受信した車両データが格納され、必要に応じてここから該当データを抽出し、該データを演算に用いたり出力したりする。また、データベース２１には、予めフォークリフト毎の車体重量、タイヤ半径等の車体データが蓄積されていることが好ましい。
【００３５】
次に、上記した構成を有するシステムにおける処理動作を図３を参照して説明する。
まず、フォークリフト１の運転がスタートしたら、シフトレバー１１のシフト位置をシフト位置検出部１２にて所定時間毎に検出する。図３では、現時点Ｔ秒に１秒が加わる毎に（Ｓ１）、検出信号入力部１０１よりコントローラ内に検出信号を入力する。前後進切替え回数カウント部１０２では、まずトランスミッションのシフト位置が前進レンジが否かを判断し（Ｓ２）、さらに現時点Ｔ秒から１秒経過した後（Ｓ３）のシフト位置を検出し、該シフト位置が前進レンジか否かを判断する（Ｓ４）。後進レンジを検出した場合には（Ｓ５）、前進レンジから後進レンジに連続的に切替えられたものと判断し、前後進切替え回数に１を加算する（Ｓ６）。この前後進切替え回数は、記憶部１０３に蓄積される。このとき、前進レンジを検出した場合には、再度１秒経過後（Ｓ３）に、前進レンジか否かを判断する（Ｓ４）。
【００３６】
一方、最初のシフト位置の前進レンジが否かの判断工程（Ｓ２）にて、前進レンジではないと判断された場合には、後進レンジであるか否かを判断し（Ｓ７）、後進レンジであると判断されたらさらに１秒経過した後（Ｓ８）のシフト位置を検出し、該後進レンジであるか否かを判断する（Ｓ９）。ここで後進レンジではないと判断されたら、さらに前進レンジか否かを判断し（Ｓ１０）、前進レンジを検出した場合には、後進レンジから前進レンジに連続的に切替えられたものと判断し、前後進切替え回数に１を加算する（Ｓ１１）。
【００３７】
上記した演算処理フローにより前後進切替えデータとなる前後進切替え回数が求められたら、記憶部１０３に該前後進切替えデータが一時的に格納され、適宜、無線通信部１０４を介して管理センタ２のサーバ２０に送信される。該サーバ２０では、外部通信部２０４を介して前記前後進切替えデータを含む車両データを受信し、前記車両診断部２０３にて該前後進切替え回数に基づいて異常予測若しくは運転状態の診断などの車両診断を行う。前記車両診断部２０３にて異常が予測された結果、或いは運転状態の診断結果を前記出力部２０２より出力することが好ましい。
【００３８】
また、前後進切替えデータを求める別の演算処理フローとして、図４に示すように、車速を用いて走行時における前後進切替え回数を求めるようにしてもよい。これは、車両が走行している時に前進から後進或いは後進から前進にギヤチェンジされるもので、特に車両に対して負荷が大きい操作となる。
ここで上記した図３と同様の処理は説明を省略する。図４の演算処理では、前進レンジから後進レンジに連続的に切替えられたと判断された時に車速ｎが零か否かを判断し（Ｓ２１）、車速が零の場合には前後進切替え回数をカウントしないで、車速が零以外である時、即ち車両が走行状態にある時にのみ前後進切替え回数に１を加算する（Ｓ６）。同様に、後進レンジから前進レンジに連続的に切替えられたと判断された時に車速ｎが零か否かを判断し（Ｓ２２）、車速が零以外である時にのみ前後進切替え回数に１を加算する（Ｓ１１）。
【００３９】
このようにして得られたデータは、図５に示すようになる。例えば図中ａに示されるように、シフト位置が前進に切替えられた時であっても、後進から前進に連続的に切替えられていない場合には前後進切替え回数としてカウントしない。即ち、シフト位置が前進に切替えられる直前にシフト位置後進が０を示しており、これはニュートラルから前進に切替えられたことを意味するため連続的に前後進切替えが行なわれたものとみなさない。図中ｂは、シフト位置が前進から後進に連続的に切替えられているため、前後進切替え回数をカウントしている。しかし、この時点での車速は０であるため、走行時前後進切替え回数にはカウントしない。図中ｃは、シフト位置が後進から前進に連続的に切替えられており、さらに車速が０より大きいため前後進切替え回数、及び走行時前後進切替え回数の両方がカウントされる。
これにより、車両に対して最も負荷が大きくなる走行時前後進切替えの回数を求められる。そして、図３と同様に、走行時前後進切替え回数を基にして異常予測若しくは運転状態の診断などの車両診断を行う。
【００４０】
本実施例によれば、フォークリフト１にて検出されたシフト位置や車速等から、直接的に車両の異常に繋がる有効な前後進切替えデータを演算によって求めることにより、簡単な装置構成にて正確に車両診断を行うことが可能となる。延いては、診断結果に基づいて保守管理を行ったり、オペレータへの適正な運転指導を行うことが可能となる。
また、これらの車両診断を、通信回線により接続されたサーバにて行う構成とすることにより、複数の産業車両間における運転状態の比較が容易に行え、故障が未然に予測できるため稼動計画を修正して円滑なフォークリフトの統括的管理が可能となる。
【００４１】
図６は、上記実施例１を応用した他の構成例を示すブロック図である。本実施例は、産業車両のコントローラ内に車両自己診断部を備え、サーバを用いずに車両内にて診断を行う構成となっている。
本構成においてフォークリフト１は、図２の構成と同様にシフトレバー１１と、該シフトレバー１１のシフト位置を検出するシフト位置検出部１２と、車速を検出する車速検出部１３と、車載コントローラ１０と、を具備しており、前記車載コントローラ１０は、検出信号入力部１０１と、前後進切替え回数カウント部１０２と、記憶部１０３と、制御部１０５とを備える。
【００４２】
さらに本構成では、上記構成に加えて車両自己診断部１０６と、警報出力部１０７とを備えている。
前記車両自己診断部１０６は、前記前後進切替え回数カウント部１０２で得られた前後進切替え回数若しくは走行時前後進切替え回数に基づいて異常予測若しくは運転状態の診断などの車両診断を行う機能を有する。尚、本実施例において、前記前後進切替え回数カウント部１０２における演算処理フローは、図３若しくは図４に示した処理と同様である。
【００４３】
そして、前記車両自己診断部１０６における診断結果を前記警報出力部１０７にてオペレータに対して出力する構成となっている。該警報出力部１０７は、例えば診断結果として車両の異常が予測された場合に、警報音を発したり、警報ランプを点滅させたり、或いは画面に表示するなどの出力動作を行い、オペレータに対してメンテナンスを促すようにする。また、診断結果としてオペレータによる運転操作の不具合が確認された場合に、画面に運転操作を適正に行うように指導する内容を表示させるなどの出力動作を行う。
【実施例２】
【００４４】
図８を参照して、本実施例２に係るシステムにつき説明する。尚、本実施例２において、上記した実施例１と同様の構成についてはその詳細な説明を省略する。
本実施例２では、図２に示した構成に加えて、予め設定していた車体重量とタイヤ半径からなる車両データを用いて、車軸に作用するトルクを算出し、該トルクに基づいて車両診断を行う構成となっている。
【００４５】
図８を参照して具体的な処理フローを説明する。
まず、シフト位置検出部１２（以下、図２も参照）からのシフト位置検出信号と、車速検出部１３からの車速検出信号を車両データとして検出信号入力部１０１からコントローラ１０内に入力し、該シフト位置と車速から車両の進行方向を推定する（Ｓ３１）。
車速検出部１３が車速の絶対値のみしか計測できない場合には、以下の方法により車速の補正処理を行うこととする。
【００４６】
車速の絶対値とシフト位置は図９に示されるように、シフト位置が後進レンジから前進レンジに切り替わった時、車速が後進走行から前進走行に変わるまで慣性力により僅かな時間遅れが発生する。ここで、車速に前進若しくは後進を表す符号を与える際に、シフト切替え時を進行方向変化点とすると、図１０（ａ）に示すように前記時間遅れが反映されずに正確な車速を求められない。
そこで、図１０（ｂ）に示すように、速度の絶対値における極小点を進行方向変化点とする。これは、車両の進行方向の変更は、車速の極小点でのみ起こりえるという条件のもと進行方向変更点を推定したものである。この補正を行うことにより、前後進切替えデータと車速とから車両の進行方向を正確に算出することが可能となる。
【００４７】
次いで、補正処理を行った進行方向と車速から加速度を算出する（Ｓ３２）。そして、該算出された加速度と、予め設定された車体重量との積から駆動力を算出する（Ｓ３３）。これは、前記加速度に対して、車体重量を積算することで水平方向の駆動力を求めることが可能となる。以後は駆動力の大きさのみを比較するため絶対値を取り、符号を削除した。
さらに、前記算出した駆動力と、予め設定されたタイヤ半径から車軸に作用するトルクを算出する（Ｓ３４）。車軸トルクは水平方向の駆動力にタイヤ半径をかけることで得られることより、車軸トルクを算出した。
このようにして算出したトルクに基づいて、異常予測若しくは運転状態の診断などの車両診断（Ｓ３５）を行う。
【００４８】
本実施例２の構成は、図２に示したようにサーバにより診断を行ってもよいし、産業車両に搭載されたコントローラにて診断を行っても良い。その構成については実施例１と同様であるため説明を省略する。
本実施例２によれば、簡単な装置構成により得られる車両データにより車両診断が行えるため、低コストで正確な車両診断が可能となる。また、実施例１とは異なり、データの取得タイミングに関わらず正確な診断が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本実施例は、限られた作業環境内にて負荷が大きい運転を行う産業車両において、未然に車体異常を予測又は運転状態を診断して、車体の保守管理、修理或いは運転指導を行うことが可能であるため、フォークリフトやリーチスタッカー等の産業車両全般に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例１に係るシステムの基本構成図である。
【図２】図１のシステムにおける内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例１に係る診断処理を示すフローチャートである。
【図４】実施例１の他の診断処理を示すフローチャートである。
【図５】所定間隔毎に収集される車両データを示す表である。
【図６】実施例１を応用した他の構成例を示すブロック図である。
【図７】前後進切替えによる車体への負荷を説明する図で、（ａ）は前後進切替え回数と稼動時間の関係を示すグラフ、（ｂ）は走行時前後進切替え回数と稼動時間の関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例２に係る診断処理を示すフローチャートである。
【図９】車速（絶対値）とシフト位置の関係を示すグラフである。
【図１０】車速の補正処理を説明する図で、（ａ）は補正前のグラフ、（ｂ）は補正後のグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１      産業車両（フォークリフト）
２      管理センタ
１０    車載コントローラ
１１    シフトレバー
１２    シフト位置検出部
１３    車速検出部
２０    サーバ
３１    無線中継機器
５１    通信回線
１０１  検出信号入力部
１０２  前後進切替え回数カウント部
１０３  記憶部
１０４  無線通信部
１０５  制御部
１０６  車両自己診断部
１０７  警報出力部
２０１  入力部
２０２  出力部
２０３  車両診断部
２０４  外部通信部
２０５  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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