JP2003096831A

JP2003096831A - 作業機の遠方監視装置

Info

Publication number: JP2003096831A
Application number: JP2001285146A
Authority: JP
Inventors: Hideo Karasawa; 英男柄澤
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: JP4233248B2

Abstract

(57)【要約】【課題】必要に応じて任意の機械に遠方への送信が可
能な高出力無線通信装置を搭載することができる作業機
の遠方監視装置の提供。【解決手段】作業機の稼動状態を検出する各種センサ
からの信号に基づき作業機を制御する制御用コントロー
ラ１１と、各種センサからの稼動データを格納するため
の稼動データ収集装置１２と、遠隔地との通信が可能な
衛星通信端末１４と接続する接続器１７と、近距離通信
が可能な携帯電話用の無線端末２０とを接続する接続器
２０とを備えることにより、衛星通信端末１４を搭載す
る作業機が故障しても、この衛星通信端末１４を別の作
業機に搭載することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業機の遠方監視
装置に係わり、特に油圧ショベル、ブルドーザ、クレー
ン、ダンプ等の作業機が複数台稼動している作業現場に
おける各作業機の稼動状況を遠方から監視することので
きる作業機械の遠方監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建設現場や土砂採石現場等の作
業現場では、油圧ショベル、ブルドーザ、クレーン、ダ
ンプ等の作業機が複数台稼動しており、これらの作業機
は一連の流れの中で作業を行っている場合が多い。その
ため、１台の作業機の作業効率が低下したり、あるいは
故障により停止すると、その影響は作業全体に影響を及
ぼし、大きな損害を被る場合がある。これを防ぐために
は、作業現場の全ての作業機の稼動状態ないしは異常状
態を常時集中的に管理する必要がある。このような遠方
から作業機の稼動状態を監視するための遠隔監視装置
は、従来より種々提案されている。しかし、距離的に遠
く離れた遠隔地と通信を行う場合には、例えば衛星通信
やタクシー無線等に用いられる業務用無線機等の通信手
段を利用する必要があり、作業現場で稼動する作業機全
てにこれらの通信手段を用いることは、通信費用あるい
は設備費用の面で問題がある。なお、上述した衛星通信
および業務用無線機等、遠距離通信が可能な通信手段を
総称して高出力無線通信と記し、それ以外の例えばラジ
コン等に用いられる特定小電力無線機、微弱無線機、あ
るいはコードレス電話等に用いられる無線手段等、比較
的近距離の通信に用いられる通信手段を総称して低出力
無線通信と記す。

【０００３】上述した高出力無線通信における問題点に
対し、例えば特開平１０−１８３６９１号公報には、高
出力無線通信と低出力無線通信とを併用する技術が開示
されている。この従来技術では、作業現場で稼動する複
数の作業機のうち特定の作業機に高出力無線通信装置お
よび低出力無線通信装置を搭載し、作業現場から離れた
場所にある作業管理事務所との通信は高出力無線装置を
利用し特定の作業機とのみ行うようになっている。一
方、他の作業機には低出力無線装置のみを搭載し、特定
の作業機は低出力無線装置により他の作業機からデータ
を受信し、例えば作業管理事務所側から稼動データを送
るよう要求信号を受信したときに、高出力無線装置を介
し自機を含む各作業機の稼動データを作業管理事務所へ
送信するようになっている。なお、この従来技術には複
数の作業機として油圧ショベル、ブルドーザ、クレー
ン、ダンプ等が例示されている。

【０００４】したがって、この従来技術によれば、高出
力無線通信装置を作業管理事務所と特定の作業機にのみ
設置すればよく、他の作業機には低出力無線通信装置を
設置すればよいので、全ての作業機に高出力無線通信装
置を搭載した場合に比べ、通信費用や設備費用等コスト
の面でメリットがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、作業現場で
は常に同じ機械が稼動しているとは限らず、作業内容に
よって稼動台数が増えたり減ったりすることがある。こ
のような場合には、作業管理事務所側に情報を送る対象
となる作業機が変わるため、高出力無線通信装置を有す
る所定の作業機は対象となる作業機を把握する必要があ
るが、上記従来技術にはこの点についての配慮がなされ
ていない。

【０００６】また、それまで１ヶ所だった作業現場が複
数の作業現場に分散される場合には、それぞれの作業現
場毎に作業管理事務所と通信を行うことができる作業機
が必要になる。しかし、上記した従来技術では高出力無
線通信装置を有する所定の作業機が特定されており、対
応することができない。あるいは、例えば所定の作業機
が故障した場合には高出力無線通信装置を備えた別の作
業機を手配する必要があるが、そのための対応について
も言及されていない。

【０００７】本発明は、上記従来技術における問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的は全ての作業機が
高出力無線通信装置と低出力無線通信装置に対して接続
可能な接続手段を設けることにより、必要に応じて任意
の機械に高出力無線通信装置を搭載することができる作
業機の遠方監視装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、作業機の稼動状態を検出
する検出手段と、この検出手段から稼動データを入力す
る稼動データ収集手段と、この稼動データ収集手段に格
納された前記稼動データを含む情報を送受信する作業機
側通信手段と、を備えた複数の作業機と、この複数の作
業機が稼動する作業現場から離れた場所にある管理施設
に設けられ、作業機との間で情報の送受信を行う管理側
通信手段と、この管理側通信手段に接続され受信した情
報を格納および処理するデータ処理手段と、を備えた監
視装置とから形成され、前記複数の作業機には、前記稼
動データ収集手段と、高出力無線通信手段及び低出力無
線通信手段とを接続する接続手段がそれぞれ設けられ、
前記複数の作業機のうち所定の作業機には、前記監視装
置との間で情報の送受信を行うための前記高出力無線通
信手段が設けられるとともに、他の作業機との間で情報
の送受信を行うための低出力無線通信手段が設けられ、
前記他の作業機には前記所定の作業機との間で情報の送
受信を行うための前記低出力無線通信手段が設けられ、
前記所定の作業機が、前記低出力無線通信手段を介し前
記他の作業機から受信した前記稼動データを前記高出力
無線通信手段を介し前記監視装置に送信することを特徴
とする。

【０００９】このように構成することにより、例えば高
出力無線通信手段を有する作業機が故障しても、他の作
業機のうちの１台に、高出力無線通信手段を接続手段を
介し取り付けることにより、故障した作業機に代わり監
視装置と送受信を行うことができる。また、作業現場が
複数の現場に分散されても、各現場に配置された作業機
のうちの１台に対し、接続手段を介して高出力無線通信
手段を取り付けることにより容易に監視装置と送受信を
行うことができる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、前記複数
の作業機が、所定の条件を満たしたときに前記高出力無
線通信手段が前記稼動データ収集手段に接続されている
かを判断する判断手段を備えたことを特徴とする。

【００１１】このように、所定の条件、例えばエンジン
キースイッチをＯＮ操作した時点で、各作業機が高出力
無線通信手段を備えているかどうかを確認することがで
き、例えば前日に高出力無線通信手段を取り付けても作
業員あるいは管理者の手を煩わせることなく、自機が所
定の作業機であることを認識することができる。

【００１２】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の発明において、前記所定の作業機が、前記高出
力無線通信手段を有することを前記他の作業機械に対し
て連絡し、前記他の作業機械から送受信が可能であるこ
との信号を受信することにより、前記監視装置側に情報
を送るべき前記他の作業機を特定することを特徴とす
る。

【００１３】さらに、請求項４に記載の発明は、請求項
２に記載の発明において、前記他の作業機は、自機を除
く全ての作業機に対し高出力無線通信手段を備えている
かどうかを問い合わせ、前記所定の作業機を特定した
後、この所定の作業機を介して稼動データを前記監視装
置に送信することを特徴とする。

【００１４】請求項３、または、請求項４のように構成
することにより、高出力無線通信手段を有する作業機
と、低出力無線通信手段だけを有する他の作業機との関
係を、作業員あるいは管理者の手を煩わせることなく自
動的に認識でき、例えば高出力無線通信手段を備えた作
業機が変更になっても容易に対応できる。

【００１５】また、請求項５に記載の発明は、請求項３
または４に記載の発明において、前記所定の作業機が、
自機が高出力無線通信手段を有する情報と、前記低出力
無線通信手段のみを備えた前記他の作業機を特定する情
報とを前記監視装置に送信することを特徴とする。

【００１６】このように構成することにより、高出力無
線通信手段を有する作業機と、低出力無線通信手段だけ
を有する他の作業機との関係を、作業員あるいは管理者
の手を煩わせることなく監視装置側で認識することがで
きる。

【００１７】さらに、請求項６に記載の発明は、請求項
５に記載の発明において、前記監視装置が、前記所定の
作業機と前記他の作業機とを特定する情報を受信した
後、前記所定の作業機械と前記他の作業機械との関係を
記憶することを特徴とする。

【００１８】また、前記所定の条件は、エンジンキース
イッチのＯＮ操作であることが望ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態に
ついて図に基づき説明する。

【００２０】図１〜図５は、本発明による実施の形態を
説明するための図であり、図１は作業機の遠方監視装置
の全体構成図、図２は図１に示す作業機に備わる稼動デ
ータ収集装置及びデータ送受信装置のブロック図、図３
は高出力無線通信装置を備えているかどうかを確認する
ためのフローチャート図、図４は監視装置において各作
業機の関係を認識するためのフローチャート図、図５は
各作業機の関係を示すマップ図である。

【００２１】図１に示すように、本実施の形態では、作
業現場７に配置された所定の作業機６ａ（以下親機と記
す）と、複数の他の作業機６ｂ〜６ｎ（以下子機と記
す）と、作業現場７から遠く離れた遠隔地に設けられる
作業管理事務所として例えば顧客事務所５あるいはメー
カ事務所４とからなる。作業現場７と各事務所４，５と
は高出力無線通信として通信衛星１を利用した衛星通
信、および、インターネット８等の公衆回線を利用して
通信が行われる。なお、通信衛星１との送受信は、管理
サーバ３および地上局２を介して行われる。また、各事
務所４，５に設けられるパーソナルコンピュータ、管理
サーバ３、インターネット８により監視装置が形成さ
れ、管理サーバ３およびインターネット８が管理側通信
手段を、管理サーバ３およびパーソナルコンピュータが
データ処理手段を形成する。

【００２２】また、図２に示すように、作業現場７に配
置される各作業機６ａ〜６ｎには、作業機の稼動状態を
検出するための検出手段としての各種センサと、この各
種センサからの信号に基づき各作業機６ａ〜６ｎを制御
する制御用コントローラ１１と、各種センサからの稼動
データを格納するためのメモリ１５，１６を有する稼動
データ収集装置１２とが設けられている。

【００２３】また、作業機６ａ〜６ｎのうち、所定の作
業機（以下親機と記す）６ａには高出力無線通信装置と
してアンテナ１９を有する衛星通信端末１４が搭載され
るとともに、低出力無線通信装置として携帯電話用の無
線端末（以下携帯通信端末と記す）２０が搭載されてい
る。一方、他の作業機（以下子機と記す）６ｂ〜６ｎに
は、携帯通信端末２０が搭載されている。なお、親機６
ａに搭載された衛星通信端末１４は接続器１７により稼
動データ収集装置１２に接続され、親機６ａおよび子機
６ｂ〜６ｎに搭載された携帯通信端末１３は接続器１８
により稼動データ収集装置１２に接続されている。さら
に、稼動データ収集装置１２には、通信端末１３，１４
を介して入手した情報等を表示するためのモニタが接続
されている。

【００２４】以上のように構成した本実施の形態による
作業機の遠隔監視装置では、顧客事務所５あるいはメー
カ事務所４からの稼動データ要求信号がインターネット
８を経由して管理サーバ３に送られ、この管理サーバ３
で衛星通信用に加工され地上局２から通信衛星１を介し
て親機６ａに送信される。逆に、親機６ａから送られて
くる稼動データ等は、通信衛星１を介して地上局２に送
られ、この地上局２でデータ変換され、管理サーバ３に
送信される。管理サーバ３で受信したデータは公開用に
加工され、インターネット８を介し顧客事務所５や機械
メーカ事務所４で閲覧することができる。

【００２５】親機６ａは、衛星通信端末１４を介して稼
動データ要求信号を受信すると、携帯通信端末１３から
子機６ｂ〜６ｎに対して稼動データを送るよう要求信号
を送信する。各子機６ｂ〜６ｎは、親機６ａからの要求
信号を受信すると、稼動データ収集装置１２のメモリ１
５に格納している自機の稼動データを読み込み、携帯通
信端末１３から親機６ａに対しそれぞれ稼動データを送
信する。親機６ａでは、各子機６ｂ〜６ｎから送られた
稼動データを携帯通信端末１３を介し受信すると、この
受信した稼動データを一旦他機データ用のメモリ１６に
格納し、メモリ１５に格納している自機の稼動データと
ともに衛星通信端末１４から管理サーバ３側へ送信する
ようになっている。

【００２６】以上のように、本実施の形態では、上述し
た従来技術とほぼ同等の機能を有している。次に、例え
ば親機６ａが故障したり、あるいは、作業現場がそれま
での一個所から複数個所に分散したときに、親機と子機
との関係を自動的に認識するための処理内容について、
図３に示すフローチャート図を用いて説明する。

【００２７】作業現場において各作業機械６ａ〜６ｎは
エンジンキーをＯＮすると、最初の手順Ｓ１にしたがい
衛星通信端末１４が接続されているかどうかを検出す
る。

【００２８】この手順Ｓ１で衛星通信端末１４が接続さ
れていることを確認すると、次の手順Ｓ２に移行し、自
機が親機６ａであることを衛星通信端末１４を介し管理
サーバ３側に送信する。

【００２９】そして、次の手順Ｓ３で同じ作業現場にい
る他の作業機６ｂ〜６ｎのうち例えば６ｂから子機であ
ることを示す信号を携帯通信端末１３を介し受信する
と、手順Ｓ４に移行し、その作業機６ｂが親機６ａに対
し子機の関係にあることを衛星通信端末１４より管理サ
ーバ３に送信する。

【００３０】さらに、次の手順Ｓ５では、連絡のあった
子機６ｂに対しても自機６ａが親機であることを示す信
号を送信する。

【００３１】このような処理は親機６ａがエンジンキー
をＯＦＦする（手順Ｓ６）まで続き、作業の途中で別の
子機、例えば６ｃ等から子機であることを受信した場合
であっても、上記した手順Ｓ３〜Ｓ５の処理を実行す
る。

【００３２】一方、手順Ｓ１において、エンジンキーを
ＯＮした時に衛星通信端末１４の接続を確認できなかっ
たとき、この作業機は自機が子機であることを認識す
る。

【００３３】そして、手順Ｓ７に移行し、親機を探すた
めに他の全ての作業機に対し自機が子機であることを送
信する。

【００３４】上述したように親機側の処理手順Ｓ５で
は、子機側からの信号を受信するとその子機に対して親
機であることを告げる信号を送るようになっている。こ
のため、次の手順Ｓ８では、親機からの信号を受信する
のを待ち、親機を特定するためのデータを不図示のメモ
リに書き込み処理を終了する。

【００３５】次に、親機から送られた情報に基づき、親
機と子機との関係を把握するための管理サーバ３側での
処理を図４、図５を用いて説明する。

【００３６】図４に示す最初の手順Ｓ９では、親機から
親機および子機に関する情報が送られてくるのを待つ。

【００３７】そして、この情報を受信すると、次の手順
Ｓ１０に移行し、既に格納されている親機と子機との関
係が変わっているかどうかを判断する。

【００３８】手順Ｓ１０において、関係に変化があると
判断された場合には、手順Ｓ１１に移行し、親機と子機
との関係を書き換える。

【００３９】上述したように、作業現場７は必ずしも１
個所に限らず、複数個所に分散されるため、上記した親
機と子機との関係は、複数のグループに別れる場合があ
る。このため、１台の親機に対しては一つのグループが
形成され、１台あるいは複数台の子機が加わる。例え
ば、図５のマップ図に示すように、作業機６ａ〜６ｎに
ついて、６ａが親機である１つのグループをグループａ
として、このグループａの子機が６ｂ，６ｃ，６ｎとな
る。また、６ｄが親機であるグループをグループｂとし
て、このグループｂの子機がＡ５となる。

【００４０】したがって、この第１の実施形態によれ
ば、上述した従来技術同様に通信費用および通信設備等
のコスト面でメリットを有し、さらに、エンジンキーを
ＯＮした時点で、親機と子機の関係が自動的に検出さ
れ、その結果が管理サーバ３側に反映されるため、例え
ば従前親機であった作業機が故障しても、別の作業機に
設けられた衛星通信端末１４との接続器１７に衛星通信
端末１４を接続することにより容易に親機を変更でき
る。さらに、親機が変更されても人手を介すことなく自
動的に親機と子機との関係を把握することができる。ま
た、特に親機と子機との関係を改めて設定し直さなくて
も、親機を介して各作業機の稼動データを管理サーバ３
に送ることができる。

【００４１】図６は、親機と子機との関係を自動的に認
識するための別の処理を示すフローチャート図であり、
上記した図３に相当するものである。

【００４２】最初の手順Ｓ１２において、各作業機６ａ
〜６ｎが、エンジンキーをＯＮにしたときに衛星通信端
末１４が接続されているかどうかを検出することに関し
ては図３に示す手順Ｓ１と同じである。

【００４３】この手順Ｓ１２で衛星通信端末１４が接続
されていることを確認したとき、次の手順Ｓ１３では、
この作業機例えば６ａは自機が親機であることを携帯通
信端末１３を介し、他の全ての作業機６ｂ〜６ｎに送信
する。

【００４４】そして、次の手順Ｓ１４では、同じ作業現
場７にいる他の作業機から子機であることを示す信号が
送られてくるのを待つ。

【００４５】この子機からの信号を受信すると、手順Ｓ
１５に移行し、その作業機が自機に対し子機の関係にあ
ることを衛星通信端末１３より管理サーバ３に送信す
る。

【００４６】このような処理は、親機がエンジンキーを
ＯＦＦする（手順Ｓ１６）まで続き、作業の途中で別の
子機からの連絡を受信することも可能である点は、図３
に基づく処理と同等である。

【００４７】一方、手順Ｓ１２においてエンジンキーを
ＯＮしたとき時に、衛星通信端末１４の接続を確認でき
なかったときは、この作業機は自機が子機であることを
認識する。

【００４８】そして、次の手順Ｓ１７では、親機からの
信号が送られてくるのを待つ。この親機からの信号を受
信すると、次の手順Ｓ１８では親機に対し自機が子機で
あることを携帯通信端末１３を介して送信し、親機を特
定するためのデータを不図示のメモリに書き込み、処理
を終了する。

【００４９】したがって、図６に示す処理によっても、
上記した図３に基づく処理と同等の効果を得ることがで
きる。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
所定の条件例えばエンジンキーをＯＮした時点で、高出
力無線通信手段を備えた所定の作業機と低出力無線通信
手段だけを備えた他の作業機との関係が自動的に検出で
き、その結果が監視装置に反映されるため、例えば所定
の作業機が故障しても、他の作業機のうちいずれかの作
業機に設けられた高出力無線通信手段との接続器に高出
力無線通信手段を接続するだけで容易に所定の作業機を
変更することができる。さらに、所定の作業機が変更さ
れても人手を介すことなく自動的に所定の作業機と他の
作業機との関係を把握することができる。また、特に所
定の作業機と他の作業機との関係を改めて設定し直さな
くても、所定の作業機を介して各作業機の稼動データを
監視装置に送ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施の形態における全体構成図で
ある。

【図２】図１に示す作業機に備わる稼動データ収集装置
及びデータ送受信装置のブロック図である。

【図３】高出力無線通信装置を備えているかどうかを確
認するためのフローチャート図ある。

【図４】監視装置において各作業機の関係を認識するた
めのフローチャート図である。

【図５】各作業機の関係を示すマップ図である。

【図６】高出力無線通信装置を備えているかどうかを確
認するための別のフローチャート図ある。

【符号の説明】

１通信衛星２地上局３管理サーバ（管理側通信手段，データ処理手段，
監視装置）４メーカ事務所（管理施設）５顧客事務所（管理施設）６ａ親機（所定の作業機）６ｂ〜６ｎ子機（他の作業機）７作業現場８インターネット（管理側通信手段）１２稼動データ収集装置（稼動データ収集手段）１３携帯通信端末（低出力無線通信手段）１４衛星通信端末（高出力無線通信手段）１７接続器（接続手段）１８接続器（接続手段）

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業機の稼動状態を検出する検出手段
と、この検出手段から稼動データを入力する稼動データ
収集手段と、この稼動データ収集手段に格納された前記
稼動データを含む情報を送受信する作業機側通信手段
と、を備えた複数の作業機と、この複数の作業機が稼動する作業現場から離れた場所に
ある管理施設に設けられ、作業機との間で情報の送受信
を行う管理側通信手段と、この管理側通信手段に接続さ
れ受信した情報を格納および処理するデータ処理手段
と、を備えた監視装置とから構成され、前記複数の作業機には、前記稼動データ収集手段と、高
出力無線通信手段及び低出力無線通信手段とを接続する
接続手段がそれぞれ設けられ、前記複数の作業機のうち所定の作業機には、前記監視装
置との間で情報の送受信を行うための前記高出力無線通
信手段が設けられるとともに、他の作業機との間で情報
の送受信を行うための低出力無線通信手段が設けられ、前記他の作業機には前記所定の作業機との間で情報の送
受信を行うための前記低出力無線通信手段が設けられ、前記所定の作業機が、前記低出力無線通信手段を介し前
記他の作業機から受信した前記稼動データを前記高出力
無線通信手段を介し前記監視装置に送信することを特徴
とする作業機の遠方監視装置。
【請求項２】前記複数の作業機は、所定の条件を満た
したときに前記高出力無線通信手段が前記稼動データ収
集手段に接続されているかを判断する判断手段を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の作業機の遠方監視装
置。
【請求項３】前記所定の作業機は、前記高出力無線通
信手段を有することを前記他の作業機械に対して連絡
し、前記他の作業機械から送受信が可能であることの信
号を受信することにより、前記監視装置側に情報を送る
べき前記他の作業機を特定することを特徴とする請求項
２に記載の作業機の遠方監視装置。
【請求項４】前記他の作業機は、自機を除く全ての作
業機に対し高出力無線通信手段を備えているかどうかを
問い合わせ、前記所定の作業機を特定した後、この所定
の作業機を介して稼動データを前記監視装置に送信する
ことを特徴とする請求項２に記載の作業機の遠方監視装
置。
【請求項５】前記所定の作業機は、自機が高出力無線
通信手段を有する情報と、前記低出力無線通信手段のみ
を備えた前記他の作業機を特定する情報とを前記監視装
置に送信することを特徴とする請求項３または４に記載
の作業機の遠方監視装置。
【請求項６】前記監視装置は、前記所定の作業機と前
記他の作業機とを特定する情報を受信した後、前記所定
の作業機械と前記他の作業機械との関係を記憶すること
を特徴とする請求項５に記載の作業機の遠方監視装置。
【請求項７】前記所定の条件は、エンジンキースイッ
チのＯＮ操作であることを特徴とする請求項２に記載の
作業機の遠方監視装置。