CN106414858B - 挖土机的管理装置及支援装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种挖土机的管理装置及支援装置。挖土机的管理装置具有通信装置、存储装置及处理装置。处理装置经由通信装置从挖土机接收表示该挖土机的机体识别信息及该挖土机的运转状况的运转信息。而且，经由通信装置从支援装置接收挖土机的机体识别信息及该挖土机的故障类别信息。之后，使故障类别信息与所述运转信息对应而储存于存储装置。通过具有该结构的挖土机的管理装置，可将过去的修理经验容易地运用于将来的修理作业中。

Description

挖土机的管理装置及支援装置

技术领域

本発明涉及一种挖土机的管理装置及对挖土机的保养进行支援的支援装置。

背景技术

已知有根据由挖土机中所搭载的各种传感器获取的信号来判断挖土机中发生有怎样的异常，并显示异常代码及异常内容的作业机械的故障诊断装置(专利文献1)。该故障诊断装置中显示由传感器检测出的值为异常的异常内容，但并不提供具体哪个组件发生故障，及应该进行怎样的对应这类信息。

已知有根据挖土机的运转信息等，对被推断为发生故障的可疑组件进行推断，并显示推断结果的挖土机的管理装置(专利文献2)。

一般情况下，维护人员参考按每个异常代码所准备的故障排除手册等，进行故障部位的检索。维护人员确定故障部位，并进行修理时，以往将修理内容记录于纸媒体上。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-224531号公报

专利文献2：国际公开第2013/047408号

发明的概要

发明要解决的技术课题

将挖土机中发生的异常与实际进行的修理内容建立对应的信息以纸质媒体进行积累。因此，难以将实际进行的修理经验运用于将来的修理作业中。本发明的目的在于提供一种可将过去的修理经验容易地运用于将来的修理作业的挖土机的管理装置。本发明的另一目的在于提供一种与该挖土机的管理装置进行通信的支援装置。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的一观点，提供一种挖土机的管理装置，其具有：

通信装置；

存储装置；及

处理装置，

所述处理装置经由所述通信装置从挖土机接收表示该挖土机的机体识别信息及该挖土机的运转状况的运转信息，

经由所述通信装置从支援装置接收挖土机的机体识别信息及该挖土机的故障类别信息，

使所述故障类别信息与所述运转信息对应而储存于所述存储装置。

根据本发明的另一观点，提供一种支援装置，其具有：

显示装置；

输入装置；

通信装置；及

处理装置，

所述处理装置在通过所述通信装置从管理装置接收用于确定挖土机的故障类别的故障检索支援信息时，将所接收的所述故障检索支援信息显示于所述显示装置，

在从所述输入装置输入有所述该挖土机中发生的故障类别时，经由所述通信装置将所述故障类别发送至所述管理装置。

发明效果

由于故障类别信息与运转信息被建立关联而储存于存储装置中，因此容易将这些信息用于将来的故障对应中。通过从挖土机的支援装置向管理装置输入故障类别，能够容易地对将运转信息与故障类别建立对应的数据进行更新。

附图说明

图1是包括基于实施例的挖土机的管理装置及支援装置的管理系统及管理对象的挖土机的示意图。

图2A是表示运转信息的一例的图表，图2B是表示异常代码及故障检索支援信息的一例的图表。

图3A是表示故障类别信息的一例的图表，图3B是表示故障对应信息的一例的图表，图3C是表示配备信息的一例的图表。

图4是挖土机的管理装置的框图。

图5是表示利用故障类别推断模型来推断的推断故障类别信息的一例的图表。

图6是挖土机的支援装置的框图。

图7是表示基于实施例的挖土机的支援装置及管理装置的处理程序的程序图。

图8是表示基于实施例的挖土机的支援装置及管理装置的处理程序的程序图。

图9是表示基于实施例的挖土机的支援装置及管理装置的处理程序的程序图。

图10是表示基于实施例的挖土机的支援装置及管理装置的处理程序的程序图。

图11A是表示支援装置的初始画面的图，图11B是表示输入有机体识别信息的支援装置的画面的图。

图11C是表示支援装置的异常代码输入画面的图，图11D是表示显示有故障检索支援信息的支援装置的画面的图。

图11E及图11F是表示支援装置的故障类别输入画面的图。

图12A是表示进行周边搜索时的支援装置的画面的图，图12B是表示选择1个挖土机时的支援装置的画面的图。

图13是表示显示有故障类别推断结果的支援装置的画面的图。

图14A是表示显示有故障检索支援信息的支援装置的画面的图。图14B是表示显示有从挖土机接收的控制数据的支援装置的画面的图。

图15是表示从多个挖土机向管理装置发送运转信息时的发送程序的一例的程序图。

图16是挖土机所执行的处理的流程图。

图17是例示评价波形的一部分的曲线图。

图18是表示标准化参考向量的分布及标准化评价向量的一例的曲线图。

图19是表示挖土机、支援装置及挖土机的管理装置的处理程序的程序图。

图20是表示对多个运转信息分别求出的标准化评价向量的一例

具体实施方式

图1中示出包括基于实施例的挖土机的管理装置60及支援装置50的管理系统及管理对象的挖土机30的示意图。挖土机30、管理装置60及支援装置50经由网络40彼此进行通信。如后述，挖土机30与支援装置50也可不经由网络直接进行通信。

挖土机30中搭载有车辆控制器31、电子控制单元(ECU)32、显示装置33、通信装置34、GPS(全球定位系统)接收机35、各种传感器36、近距离无线通信装置37等。

传感器36测定挖土机30的各种运行变量。传感器36的测定值被输入至车辆控制器31。运行变量中例如包括运行时间、液压泵压力、冷却水温度、液压负载及运转时间等。车辆控制器31经由网络40将挖土机的机体识别信息、各种运行变量的测定值及由GPS接收机35计算出的当前位置信息从通信装置34发送至管理装置60。车辆控制器31将有关挖土机的各种信息显示于显示装置33。ECU32根据来自车辆控制器31的指令来控制发动机。近距离无线通信装置37与位于近距离的支援装置50进行通信。作为近距离无线通信标准，例如使用Bluetooth、无线LAN等。支援装置50中例如使用移动电话终端、平板电脑终端等。

参考图2A～图2D及图3，对本说明书中所使用的用语的定义及具体例进行说明。

图2A中示出运转信息的一例。运转信息为在确定的收集期间中测定挖土机的运行变量，对所测定的值实施统计性的处理所获得的数值的集合。运转信息表示挖土机的运转状况。运行变量中例如包括“运行时间”、“泵压力”、“液压负载”、“运转时间”、“发动机转速”、“冷却水温度”等。这些值与机体识别编号和所收集的数据的年月日建立关联。“运行时间”是指按下挖土机的启动开关之后到按下停止开关为止的时间、即挖土机启动着的时间。“运转时间”是指操作人员操作挖土机的时间。图2A所示的例子中，从机体识别信息A001的机体对2013年5月10日所获取的各种数据实施统计性处理所得到的运行时间为a1、泵压力为b1、液压负载为c1、运转时间为d1。

图2B中示出异常代码及故障检索支援信息的一例。异常代码为用于识别挖土机中发生的异常的现象的代码。图2B中所示出的例子中，在称作冷却水温异常的异常内容中分配有异常代码XS001。故障检索支援信息为用于由挖土机中发生的异常的现象进行对故障的内容进行检索的支援的信息。与异常代码建立对应而准备有故障检索支援信息。故障检索支援信息的1件数据包括“确认事项”及“不良时的应对”这两个项目。作为一例，与称作冷却水温异常的异常代码建立对应的故障检索支援信息包括“确认防尘网的状态”、“确认散热器的芯体表面”等内容作为确认事项的项目，包括“实施清扫”等内容作为不良时的应对的项目。

图3A中示出故障类别信息的一例。故障类别信息的1件数据由“机体识别信息”、“年月日”及“故障类别”这3个项目构成。“故障类别”为用于识别挖土机中发生的故障的内容的信息。

图3B中示出故障对应信息的一例。故障对应信息的1件数据由“机体识别信息”、“年月日”及“故障对应”这3个项目构成。“故障对应”为用于识别为了修理故障而进行的措施的内容的信息。

以下，对冷却水温发生异常时的情况示出具体例。对于称作“冷却水温异常”的异常，分配有1个异常代码XS001(图2B)。与“冷却水温异常”的异常代码XS001建立对应的故障检索支援信息中包括如“确认防尘网的状态”、“确认散热器的芯体表面的状态”、“确认风扇的状态”、“确认备用油箱内的冷却水量”之类的用于进行故障检索的成为线索的信息。

维护人员将故障检索支援信息作为参考进行故障的检索。故障检索的结果，例如有时发现风扇的破损。此时，在故障类别信息的“故障类别”的项目中设定称作“风扇的破损”的内容。若发现风扇的破损，则维护人员进行风扇的更换。此时，在故障对应信息的“故障对应”的项目中设定称作“风扇的更换”的内容。

图3C中示出配备信息的一例。配备信息由“机体识别信息”及“当前位置”这两个项目构成。“当前位置”的项目中设定由GPS接收机35(图1)的接收数据求出的挖土机的当前位置信息。当前位置例如由纬度及经度来表示。

图4中示出挖土机的管理装置60的框图。管理装置60包括处理装置61、通信装置62、输入装置63、输出装置64及存储装置65。处理装置61包括运转信息接收处理部70、故障类别接收处理部71、异常代码接收处理部72、故障类别推断处理部73及配备信息生成处理部75。这些处理部的功能通过执行计算机程序来实现。

运转信息接收处理部70从多个挖土机30定期接收运转信息(图2A)并储存于存储装置65。另外，也可以从各个挖土机30接收对各种数据实施统计性处理之前的基础数据，并且由运转信息接收处理部70对所接收的基础数据实施统计性处理来生成运转信息。

参考图5，对故障类别推断处理部73的功能进行说明。挖土机30(图1)中发生某些异常时，故障类别推断处理部73通过将故障类别推断模型78适用于从该挖土机30收集的运转信息来生成推断故障类别信息79。

推断故障类别信息79的1个数据包括优先顺序、概率及故障类别这3个项目。“故障类别”这一项目表示推断为挖土机中发生的故障类别。“概率”这一项目表示发生有与该故障类别相对应的故障的概率。“优先顺序”这一项目表示概率从高到低的顺序。图5中示出的例子中，发生“发动机喷油器异常”的概率为50％、发生“发动机油冷却器异常”的概率为10％、发生“发动机交流发电机异常”的概率为5％、发生“回转马达异常”的概率为3％。作为故障类别及概率的推断方法，例如能够适用国际公开编号第2013/047408中公开的方法。

对图4中示出的处理装置61的其他处理部的功能，之后参考图7～图10进行说明。

图6中示出挖土机的支援装置50的框图。支援装置50包括处理装置51、近距离无线通信装置52、通信装置53、输入装置54及显示装置55。作为一例，触控面板兼输入装置54及显示装置55。近距离无线通信装置52与附近的挖土机30(图1)直接进行无线通信。通信装置53经由网络40与管理装置60(图1)进行通信。

处理装置51包括故障类别输入处理部80、异常代码输入处理部81、故障检索支援信息接收处理部82、故障类别推断请求处理部83、故障类别接收处理部84、配备信息查询处理部86、控制数据收集处理部87及设备编号查询处理部88。这些处理部的功能通过执行计算机程序来实现。

参考图7～图14B，对挖土机的管理装置60(图1)及支援装置50(图1)的动作进行说明。

图7中示出挖土机30、支援装置50及挖土机的管理装置60的处理程序。从挖土机30定期地向管理装置60发送运转信息(图2A)。管理装置60的运转信息接收处理部70(图4)将所接收的运转信息储存于存储装置65(图4)。

从挖土机30中发生异常到完成修理为止的工序被分类为机体识别信息输入工序S1、准备工序S2、修理工序S3、后工序S4。

[机体识别信息输入工序S1]

以下，对机体识别信息输入工序S1进行説明。维护人员到达配备有发生异常的挖土机的现场，并启动支援装置50，则支援装置50显示初始画面(图11A)。初始画面中显示有挖土机的型号的输入区域561、设备编号的输入区域562、设备编号获取按钮563及周边搜索按钮564。

当维护人员选择(触摸)设备编号获取按钮563时，支援装置50的设备编号查询处理部88(图6)被启动，如图7所示，通过近距离无线通信装置52(图6)将机体识别信息查询命令发送至挖土机30。挖土机30若接收机体识别信息查询命令，则将该挖土机30的型号及设备编号(机体识别信息)回复至支援装置50。

若支援装置50从挖土机30接收机体识别信息，则设备编号查询处理部88(图6)将所接收的型号565及设备编号566显示于显示装置55(图6)，并且显示用于选择下一个处理的按钮(图11B)。例如，显示装置55中显示运转信息按钮567、设备历史记录按钮568、警报按钮569、所在地信息按钮570、异常代码输入按钮571、故障类别推断按钮572。

若触摸运转信息按钮567，则支援装置50从管理装置60获取该挖土机30的运转信息，并将运转信息显示于显示装置55。若触摸设备历史记录按钮568，则该挖土机30的组件更换历史记录、修理历史记录等显示于显示装置55。若触摸警报按钮569，则与日期一同显示该挖土机30中过去发生过的异常代码等。若触摸所在地信息按钮570，则显示装置55中显示地图，并且地图上显示表示挖土机30的当前位置的图标。若触摸异常代码输入按钮571及故障类别推断按钮572，则执行准备工序S2(图7)。

图8中示出机体识别信息输入工序S1的其他处理程序。该处理程序中，无需进行图7所示的从支援装置50向挖土机30的机体识别信息查询。若在图11A示出的初始画面中，触摸周边搜索按钮，则支援装置50的配备信息查询处理部86被启动，将配备信息查询命令发送至管理装置60。配备信息查询命令中包括支援装置的当前位置信息。

若管理装置60接收配备信息查询命令，则配备信息生成处理部75(图4)根据支援装置50的当前位置信息及储存于存储装置65的配备信息(图3C)，按照从支援装置50的当前位置到挖土机30的当前位置为止的接近的顺序，从多个挖土机30中抽取至少1个挖土机30(步骤S11)。配备信息生成处理部75将所抽取的挖土机30的当前位置信息发送至支援装置50。

若支援装置50接收所抽取的挖土机30的当前位置信息，则配备信息查询处理部86(图6)将挖土机选择信息显示于显示装置55(步骤S12)，使输入装置54处于用于选择1个挖土机的可输入的状态。例如，如图12A所示，将地图显示于显示装置55，并且将挖土机的图标显示于地图上。而且，将邻近配置的挖土机的型号及设备编号用表形式进行显示。维护人员通过对相当于发生有异常的挖土机的图标进行触摸，能够简单地选择修理对象的挖土机(步骤S13)。

如图12B所示，若选择1个挖土机，则将所选择的挖土机的型号及设备编号显示于显示装置55。该状态与图11B中示出的状态相同。维护人员通过触摸与修理对象的挖土机以外的挖土机相对应的图标，能够确认在邻近地域运转的挖土机的设备历史记录(修理历史记录)和异常代码的发生状况。这些修理历史记录在对修理对象的挖土机进行修理时成为有益的信息。

另外，也可以在显示有图11A的初始画面的状态下，维护人员在挖土机的型号的输入区域及设备编号的输入区域直接输入发生有异常的对象挖土机的型号及设备编号。

[准备工序S2]

图7所示的准备工序S2中，若触摸异常代码输入按钮571(图11B、图12B)，则异常代码输入处理部81(图6)将异常代码输入画面(图11C)显示于显示装置55。异常代码输入画面包括异常代码输入区域573。挖土机30中发生异常时，异常代码显示于挖土机30的显示装置33(图1)。维护人员读取该显示，并将异常代码输入于异常代码输入区域573(步骤S21)。另外，也可以通过近距离无线通信，将挖土机30中发生的异常代码从挖土机30发送至支援装置50。

若输入异常代码，则异常代码输入处理部81(图6)将所输入的异常代码发送至管理装置60。若管理装置60接收异常代码，则异常代码接收处理部72(图4)根据异常代码抽取对应的故障检索支援信息(图3)(步骤S22)。抽取故障检索支援信息之后，将所抽取的故障检索支援信息发送至支援装置50。

若支援装置50接收故障检索支援信息，则故障检索支援信息接收处理部82(图6)被启动，故障检索支援信息显示于显示装置55(步骤S23)。图11D中示出显示有故障检索支援信息574的状态的支援装置50。维护人员在检索故障部位时，能够将显示于支援装置50的故障检索支援信息574作为有益的信息来利用。

图9中示出准备工序S2的其他处理程序。在挖土机30中发生有某些异常但无法确定异常代码时执行该处理程序。维护人员在无法确定异常代码时触摸故障类别推断按钮(图11B、图12B)。若触摸故障类别推断按钮，则支援装置50的故障类别推断请求处理部83被启动，故障类别查询命令发送至管理装置60。故障类别查询命令中包括机体识别信息及年月日信息。

若管理装置60接收故障类别查询命令，则故障类别推断处理部73(图4)根据机体识别信息、年月日信息及储存于存储装置65的运转信息(图2A)，适用故障类别推断模型78(图5)来推断修理对象的挖土机30中发生的故障类别(步骤S24)。故障类别推断处理部73(图4)将推断结果发送至支援装置50。

若支援装置50接收故障类别的推断结果，则故障类别接收处理部84被启动，故障类别的推断结果被显示于显示装置55(步骤S25)。

图13中示出显示有故障类别的推断结果的支援装置50。显示装置55中显示建立优先顺序的故障类别，并且显示挖土机的示意图。挖土机的示意图中，在发生故障的可能性较高的组件的位置标注有记号(例如圆圈记号)。维护人员在检索故障部位时，能够将显示于支援装置50的故障类别的推断结果作为有益的信息来利用。

[修理工序S3]

图7所示的修理工序S3中，维护人员将图11D中所示的故障检索支援信息或图13中所示的故障类别的推断结果作为参考来进行故障检索。若确定故障部位则进行修理。

图10中示出修理工序S3的其他处理程序。图14A中示出显示有故障检索支援信息的支援装置50。图14A中，除了显示于图11D中示出的显示装置55的故障检索支援信息之外，还显示有控制数据收集按钮。若触摸控制数据收集按钮，则控制数据收集处理部87(图6)被启动，如图10所示，经由近距离无线通信装置52(图6)将控制数据收集要求命令发送至修理对象的挖土机30。若挖土机30接收控制数据收集要求命令，则将控制数据回复至支援装置50。

在此，“控制数据”为在挖土机的车辆控制器31及ECU32(图1)等中被处理的各种数据。“控制数据”中例如包括主泵的调整器的斜板角度、主泵的排出压力、储罐内的工作油的温度、用于液压控制的先导压力及发动机转速的设定值等。另外，控制数据由利用一定的时间步长检测出的实际值构成，并且为实施统计性处理之前的数据。

若支援装置50接收控制数据，则控制数据收集处理部87(图6)将控制数据的时间变化以曲线图显示于显示装置55(图6)(步骤S31)。图14B中示出显示有控制数据的时间变化的支援装置50。维护人员除了以图11D中所示的故障检索支援信息或图13示出的故障类别的推断结果作为参考之外，还将控制数据的时程作为参考，进行故障检索(步骤S32)。

[后工序S4]

接着，对图7的后工序S4进行说明。若完成故障的检索及修理，则维护人员对支援装置50进行操作以使故障类别输入画面(图11E)显示于显示装置55。故障类别输入画面中显示有故障类别输入区域575、故障对应输入区域576、其他对应按钮577、及已更换或已修理的组件名的输入区域578。维护人员将实际进行故障检索的结果判明的故障类别及实际进行的故障对应输入至支援装置50。预先准备的典型的故障类别及修理对应能够从下拉菜单中选择并输入。当下拉菜单不显示所对应的故障类别及故障对应时，维护人员通过触摸其他对应按钮577，能够输入任意的文章。

组件名的输入区域578中，与所选择的故障类别及故障对应的内容相对应地显示组件名。而且，与组件名建立关联而显示个数的输入栏。维护人员从组件名的输入区域578中显示的组件名选择实际进行更换或修理的组件名即可。维护人员与所选择的组件名建立关联地输入已进行修理或更换的组件的个数。通过在组件名的输入区域578中显示与故障类别和故障对应相关的组件名，能够省去输入组件名的工作。

如图11F所示，可以在组件名的输入区域578中与组件名建立关联地设置输入部位和组件型号的栏。“部位”表示安装所对应的组件的部位。“部位”中例如包括发动机、动臂顶部、动臂底部、液压主泵等。

为了对应已修理或更换的组件名未显示的情况，具备组件搜索功能也可以。显示组件搜索栏579也可以。显示装置55中显示组件搜索栏579。若维护人员将组件名或组件名的一部分输入至组件搜索栏579，则被输入的组件名显示于组件名的输入区域578。

若输入故障类别及故障对应(步骤S41)，则支援装置50的故障类别输入处理部80(图6)将挖土机的设备编号、故障类别信息、故障对应信息及修理更换组件信息发送至管理装置60。若管理装置60接收挖土机的设备编号、故障类别信息、故障对应信息及修理更换组件信息，则故障类别接收处理部71(图4)将故障类别信息与运转信息建立关联而储存于存储装置65(步骤S42)。故障类别信息与运转信息能够根据机体识别信息(图2A、图3A)和年月日(图2A、图3A)的项目建立关联。

管理装置60按每个挖土机的机体具有修理更换组件数据库。若管理装置60从支援装置50接收修理更换组件信息，则对所接收的设备编号的挖土机的修理更换组件数据库进行更新。由此，能够将维护对象的挖土机的修理更换组件数据库维持在最新的状态。

管理装置60的故障类别推断处理部73(图4)根据运转信息进行故障类别的推断时，能够利用与运转信息建立有关联的故障类别信息和故障对应信息。例如，通过对运转信息与故障类别的因果关系进行模型化并导入至数据挖掘技术，能够提高故障类别的推断精度。如此，能够将重新储存于存储装置65的故障类别信息及运转信息用于之后的故障类别的推断。通过可利用的故障类别信息及运转信息的增加，将故障类别的推断结果发送至支援装置50时，能够提高故障类别的推断精度。

例如，从管理装置60发送至支援装置50的推断故障类别信息(图5)与故障检索的结果判明了的实际的故障类别不一致时，根据实际的故障类别可修正故障类别推断模型78(图5)。

而且，根据挖土机30中发生的异常代码与故障类别信息和故障对应信息可将故障检索支援信息(图3)修正为更恰当。

上述实施例中，通过维护人员进行故障检索及修理(图7的修理工序S3)之后操作支援装置50，在支援装置50显示故障类别输入画面(图11E)。也可以在步骤S23(图7)中，与故障检索支援信息(图11D)一同将督促故障类别的输入的信息显示于支援装置50的显示装置55(图6)。或者也可以在结束故障检索支援信息(图11D)的显示之后，显示故障类别输入画面(图11E)。如此，通过支援装置50显示督促故障类别的输入的信息，能够防止故障检索及修理后忘记输入故障类别。

接着，参考图15～图18，对其他实施例进行说明。以下，对与图1～图14A及图14B所示的实施例的不同点进行说明，对于共同的结构则省略说明。上述实施例中，如参考图7进行的说明，从挖土机30定期地向管理装置60发送运转信息(图2A)。以下说明的实施例中，发送运转信息的频率根据挖土机30的状态进行变更。

图15中示出从多个挖土机30将运转信息发送至管理装置60时的发送程序的一例。各个挖土机30以一定的时间间隔收集运转信息。图15中，将运转信息的收集时刻Tc用空心或实心的圆圈符号来表示。运转信息被收集后，各个挖土机30判定所收集的运转信息是否在正常范围内。将判定为运转信息在正常范围内的收集时刻Tc用空心的圆圈符号来表示，将判定为在正常范围外的收集时刻Tc用实心的圆圈符号来表示。

判定为运转信息在正常范围内的期间，各个挖土机30以第1时间间隔TI1将运转信息发送至管理装置60。若判定为运转信息在正常范围外，则各个挖土机30提高发送运转信息的频率。例如，若判定为运转信息在正常范围外，则以比第1时间间隔TI1短的第2时间间隔TI2将运转信息发送至管理装置60。若运转信息恢复到正常范围内，则运转信息的发送频率也恢复到原来的频率。

图16中示出挖土机30所执行的处理的流程图。该处理例如由挖土机30的车辆控制器31(图1)执行。步骤SA1中，挖土机30进行既定动作的期间，以一定的时间间隔获取挖土机30的运行变量。既定动作是指从挖土机30的运行中的各种动作选择的一个动作。作为既定动作的例子，可举出怠速动作、液压溢流动作、动臂提升动作、动臂下降动作、回转动作、前进动作、后退动作等。作为运行变量，例如采用发动机转速。将挖土机30所获取的运行变量的时间变化称为评价波形。

步骤SA2中，由评价波形计算特征量。“特征量”是指对波形的形状赋予特征的各种统计量。例如作为特征量，能够采用平均值、标准偏差、最大波高值、峰值数量、信号不存在时间的最大值等。

参考图17对峰值数量及信号不存在时间的最大值进行说明。图17中例示评价波形的一部分。“峰值数量”例如被定义为波形横切阈值Pth0的部位的数量。图17中示出的期间中，在交叉处H1～H4，波形横切阈值Pth0。因此，峰值数量计算为4。

将波形低于阈值Pth1的区间定义为信号不存在区间。图17所示的例子中出现有信号不存在区间T1～T4。“信号不存在时间的最大值”是指多个信号不存在区间的时间宽度中最大的时间宽度。图17所示的例子中，信号不存在区间T3的时间宽度作为信号不存在时间的最大值被采用。一般情况下，若波形中存在周期较长的波动，则信号不存在时间的最大值变大。

步骤SA3(图16)中，对将评价波形的特征量作为要件的评价向量进行标准化从而求出标准化评价向量。以下，对评价向量进行标准化的顺序进行说明。

预先收集有挖土机30在正常状态时进行既定动作时的运行变量。从某一期间所收集的运行变量切出多个时间波形。将该时间波形称为参考波形。对多个参考波形的每一个计算特征量。得到以多个参考波形的每一个的特征量为要件的参考向量。通过以各参考向量的特征量的平均成为0且标准偏差成为1的方式进行标准化来求出标准化参考向量。该标准化处理中使用多个参考向量的各特征量的平均值及标准偏差。将特征量i的平均值用m(i)来表示，将标准偏差用σ(i)来表示。

使用参考向量的特征量i的平均值m(i)及标准偏差σ(i)对评价向量进行标准化。若将评价向量的特征量i以a(i)来表示，则标准化评价向量的特征量i用(a(i)-m(i))/σ(i)来表示。评价波形的形状接近于参考波形的形状时，标准化评价向量的各个特征量i变得接近于0，评价波形的形状与参考波形的形状之差较大时，标准化评价向量的特征量i的绝对值变大。

图18中示出标准化参考向量的分布及标准化评价向量92的一例。图18中，关于两个特征量A及特征量B，以二维平面示出有标准化参考向量的分布，但实际上标准化参考向量及标准化评价向量分布于具有与特征量i的个数相应的维度的向量空间内。将标准化参考向量的终点以空心的圆圈符号来表示。标准化参考向量中约68％分布于半径1σ的球体90内。在此，由于σ表示标准偏差，各特征量被标准化，因此标准偏差σ为1。

步骤SA4(图16)中，判定当前时刻的运转信息在正常范围内还是脱离了正常范围。根据由运转信息求得的标准化评价向量92(图18)的长度进行运转信息是否在正常范围内的诊断。标准化评价向量92的长度在正常判定阈值以下时，判定为该运转信息在正常范围内。标准化评价向量的长度超过正常判定阈值时，判定为该运转信息在正常范围外。

作为正常判定阈值例如选择2σ。在图18所示的向量空间中，标准化评价向量92的终点位于半径2σ的球体91内时，判定为该运转信息在正常范围内。标准化评价向量92的终点位于半径2σ的球体91外时，判定为该运转信息在正常范围外。

当前时刻的运转信息在正常范围内时，步骤SA5(图16)中，将运转信息的发送时间间隔设定为第1时间间隔TI1。当前时刻的运转信息在正常范围外时，步骤SA6(图16)中，将运转信息的发送时间间隔设定为比第1时间间隔TI1短的第2时间间隔TI2。

接着，对图15～图18所示的实施例的优异的效果进行说明。步骤S42(图7)中，为了更加优化故障类别与运转信息的对应关联，优选提高运转信息的收集频率。但是，若提高收集频率，则会导致数据通信成本上升。

上述实施例中，运转信息脱离正常范围时，与运转信息在正常范围内的期间相比，提高运转信息的发送频率。因此，可更加优化故障类别与运转信息之间的对应关联。并且，运转信息在正常范围内的期间中，由于降低运转信息的发送频率，因此能够抑制数据通信成本。运转信息在正常范围内时，该运转信息不会和故障类别建立关联。因此，即使降低运转信息的发送频率，也不会妨碍优化故障类别与运转信息之间的对应关联。

接着，参考图19及图20进一步对其他实施例进行说明。以下，对与图1～图14A及图14B所示的实施例的不同点进行说明，对于共同的结构则省略说明。

图19中示出挖土机30、支援装置50及挖土机的管理装置60的处理程序。在预先设定的发送条件下，从挖土机30将运转信息(图2A)发送至管理装置60。发送条件中例如包括如图15所示的以一定的发送周期发送的条件及在挖土机30检测到异常的条件。管理装置60的运转信息接收处理部70(图4)将所接收的运转信息储存于存储装置65的运转信息存储区域66。运转信息存储区域66中存储有关于1个挖土机30在最近获取的运转信息及过去获取的多个运转信息。

在此，“最近获取的运转信息”是指预先设定的发送条件下发送的运转信息中最新的信息。“过去获取的运转信息”是指预先设定的发送条件下发送的运转信息中最新的运转信息以外的信息。

管理装置60的处理装置61(图4)根据最近获取的运转信息及过去获取的多个运转信息，诊断挖土机30是否为正常。以下，对处理装置61所执行的诊断方法进行说明。管理装置60对最近获取的运转信息及过去获取的各个运转信息求出标准化评价向量。求出标准化评价向量的方法与图16的步骤SA1～SA3的方法相同。

图20中示出对于多个运转信息分别求出的标准化评价向量的一例。一部分标准化评价向量包含于正常范围95，其他标准化评价向量延伸至正常范围95的外侧。在此，作为正常范围95，例如采用半径3σ的球体。作为半径3σ的球体的正常范围95的外侧的区域是指任一特征量的值从正常时的特征量的平均值远离标准偏差的3倍以上。

延伸至正常范围95的外侧的标准化评价向量暗示挖土机30中发生有某些异常。可知运行变量的时间波形取决于挖土机30中发生的异常的类别。因此，可认为标准化评价向量的方向中反映有挖土机30中发生的异常的类别。

处理装置61(图4)根据标准化评价向量的长度及方向，对于各个运转信息判定该运转信息是否在正常的范围内。由此，按每个运转信息得到判定结果。处理装置61根据所得到的多个判定结果，进行挖土机30的诊断。

本实施例中，根据多数决(多数原则)从多个判定结果中得到挖土机30的诊断结果。图20所示的例子中，脱离正常范围95的多个标准化评价向量中3个标准化评价向量暗示正常、4个标准化评价向量暗示异常X、1个标准化评价向量暗示异常Y。此时，根据多数决来判定为挖土机30中发生有异常X。

如图19所示，诊断的结果，判定为挖土机30中发生有异常X时，管理装置60将挖土机30的机体识别信息及发生有异常X的情况一同通知到支援装置50。若支援装置50接收该通知，则将挖土机30中发生有异常的情况与机体识别信息一同显示于显示装置55(图6)。由此，维护人员可迅速进行发生有异常的挖土机30的故障检索及修理。

根据多数决由多个标准化评价向量诊断是否为正常时，可以采用加权多数决。认为与过去获取的运转信息相比，最近获取的运转信息中更加正确地反映有当前的挖土机30的状况。因此，越是获取的时期较新的运转信息的标准化评价向量，优选越加大权重系数。

也可以代替多数决或加权多数决，根据多个标准化评价向量的平均向量进行是否为正常的判定。

接着，对图19及图20所示的实施例的优异的效果进行说明。有时会因暂时的环境变化等特殊情况发生运行变量的时间波形紊乱的情况。若根据从暂时紊乱的时间波形生成的标准化评价向量进行挖土机30的诊断，则有损诊断结果的可靠性。图19及图20所示的实施例中，不仅包括最近获取的运转信息，还包括过去获取的运转信息来进行挖土机30的诊断。因此，能够排除因暂时的环境变化等特殊情况引起的影响，从而提高诊断的可靠性。

为了提高诊断的精度，优选确保充分的取样数。为了确保充分的取样数，也可采用1天以上之前获取的运转信息作为“过去获取的运转信息”。由此，诊断结果不易受到每日的环境变化的影响。根据多数决确定挖土机30的诊断结果时，采用最近获取的运转信息及过去获取的至少两个运转信息作为成为诊断的基础的运转信息。

以上按照实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些。例如，能够进行各种变更、改良、组合等，对本领域技术人员而言是显而易见的。

符号说明

30-挖土机，31-车辆控制器，32-电子控制单元(ECU)，33-显示装置，34-通信装置，35-全球定位系统(GPS)接收机，36-传感器，37-近距离无线通信装置，40-网络，50-支援装置，51-处理装置，52-近距离无线通信装置，53-通信装置，54-输入装置，55-显示装置，60-管理装置，61-处理装置，62-通信装置，63-输入装置，64-输出装置，65-存储装置，66-运转信息存储区域，70-运转信息接收处理部，71-故障类别接收处理部，72-异常代码接收处理部，73-故障类别推断处理部，75-配备信息生成处理部，78-故障类别推断模型，79-推断故障类别信息，80-故障类别输入处理部，81-异常代码输入处理部，82-故障检索支援信息接收处理部，83-故障类别推断请求处理部，84-故障类别接收处理部，86-配备信息查询处理部，87-控制数据收集处理部，88-设备编号查询处理部，90、91-球体，95-正常范围，561-挖土机型号输入区域，562-设备编号输入区域，563-设备编号获取按钮，564-周边搜索按钮，565-型号，566-设备编号，567-运转信息按钮，568-设备历史记录按钮，569-警报按钮，570-所在地信息按钮，571-异常代码输入按钮，572-故障类别推断按钮，573-异常代码输入区域，574-故障检索支援信息，575-故障类别输入区域，576-故障对应输入区域，577-其他对应按钮，578-已更换或修理的组件名输入区域，579-组件搜索栏，S1-机体识别信息输入工序，S2-准备工序，S3-修理工序，S4-后工序。

Claims (14)

1.一种挖土机的管理装置，其具有：

通信装置；

存储装置；及

处理装置,

所述处理装置经由所述通信装置从挖土机接收该挖土机的机体识别信息及表示该挖土机的运转状况的运转信息，

所述处理装置经由所述通信装置从支援装置接收挖土机的机体识别信息及该挖土机的故障类别信息，

所述处理装置使所述故障类别信息与所述运转信息对应而储存于所述存储装置。

2.根据权利要求1所述的挖土机的管理装置，其中，

所述存储装置将表示挖土机中发生的异常的多个异常代码与多个故障检索支援信息彼此建立对应而进行存储，

若从所述支援装置接收所述异常代码，则所述处理装置根据所接收的所述异常代码，从多个所述故障检索支援信息中抽取至少1个所述故障检索支援信息，将所抽取的所述故障检索支援信息发送至所述支援装置。

3.根据权利要求1或2所述的挖土机的管理装置，其中，

所述处理装置具有根据挖土机的运转信息推断该挖土机中发生的故障类别的功能，

在经由所述通信装置从所述支援装置接收挖土机的机体识别信息及对故障类别进行查询的命令时，基于从与所接收的所述机体识别信息相对应的机体所接收的所述运转信息推断故障类别，

并将所推断的故障类别发送至所述支援装置。

4.根据权利要求1或2所述的挖土机的管理装置，其中，

所述处理装置从所述支援装置接收表示实际进行的故障对应的故障对应信息，并将所述故障对应信息与所述故障类别信息和所述运转信息建立对应而储存于所述存储装置。

5.根据权利要求1或2所述的挖土机的管理装置，其中，

所述处理装置将从多个挖土机接收的当前位置信息存储于所述存储装置，

在所述处理装置从所述支援装置接收该支援装置的当前位置信息时，按照从该支援装置的当前位置到所述挖土机的当前位置为止的接近的顺序，从所述多个挖土机中抽取至少1个挖土机，并将所抽取的挖土机的当前位置信息发送至所述支援装置。

6.根据权利要求1或2所述的挖土机的管理装置，其中，

所述挖土机具有诊断该挖土机的运转信息在正常范围内还是脱离了正常范围的功能，所述运转信息在所述正常范围内时，所述处理装置以比所述运转信息脱离了所述正常范围时少的频率接收所述运转信息。

7.根据权利要求1或2所述的挖土机的管理装置，其中，

所述运转信息包括根据对取决于所述挖土机的运转状况的多个运行变量进行测定而得到的所述运行变量的时间波形计算出的值，

所述处理装置根据从相同的挖土机获取的多个运转信息中最近获取的所述运转信息及过去获取的所述运转信息，判定所述挖土机是否为正常。

8.根据权利要求7所述的挖土机的管理装置，其中，

所述处理装置对于多个所述运转信息的每一个，判定该运转信息是否在正常的范围内，并根据多个判定结果，判定所述挖土机是否为正常。

9.一种支援装置，其具有：

输入装置；

通信装置；及

处理装置，

在从所述输入装置输入有挖土机中发生的故障类别时，所述处理装置经由所述通信装置将所述故障类别发送至管理装置。

10.根据权利要求9所述的支援装置，其中，

在从所述输入装置输入有表示实际进行的故障对应的故障对应信息时，所述处理装置经由所述通信装置将所输入的所述故障对应信息发送至所述管理装置。

11.根据权利要求9或10所述的支援装置，

所述支援装置还具有显示装置，

在所述处理装置通过所述通信装置从所述管理装置接收用于确定所述挖土机的故障类别的故障检索支援信息时，将所接收的所述故障检索支援信息显示于所述显示装置。

12.根据权利要求11所述的支援装置，其中，

在所述处理装置经由所述通信装置从所述管理装置接收附近所配备的挖土机的当前位置信息时，将用于确定所接收的挖土机的挖土机选择信息显示于所述显示装置，使所述输入装置处于可进行用于根据所显示的挖土机选择信息选择1个挖土机的输入的状态。

13.一种支援装置，其具有：

输入装置；

显示装置；

通信装置；及

处理装置，

所述处理装置在所述显示装置进行督促输入挖土机中发生的故障类别的显示，

在通过所述输入装置输入有所述故障类别时，所述处理装置根据所输入的所述故障类别进行处理。

14.根据权利要求13所述的支援装置，其中，

所述处理装置经由所述通信装置将所输入的所述故障类别发送至管理装置。