JP2006350499A - 作業機械の保守管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モニタ装置に、故障等の保守情報を表示するにあたり、オペレータが保守箇所を容易かつ正確に把握できるようにして、保守作業の効率向上を図る。
【解決手段】 モニタコントローラ１１に、作業機械の構成部品の配置が示された画像等、保守管理に必要な種々の三次元画像データが保存されたメモリ１２を設けると共に、保守情報と前記画像データとをリンクさせて保守箇所が特定された保守用画像を作成する保守用画像作成部１３を設け、該保守用画像作成部１３で作成された保守用画像をモニタ装置２の表示画面９に表示する構成にした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械において、モニタ等の表示装置を備えた保守管理装置の技術分野に属するものである。

一般に、油圧ショベル等の作業機械のなかには、センサ（フィルタの目詰まりを検知する圧力センサ、冷却水温や作動油温の温度異常を検知する温度センサ等）を使った異常判断や、センサ自体の故障（センサの断線、短絡）の判断、あるいはメンテナンス時期の到来の判断等、作業機械の保守に必要な種々の判断を制御装置で行うと共に、該制御装置で判断された保守情報を、作業機械の運転席部に設けられるモニタや、制御装置に外部インタフェイスを介して接続されるパソコン画面等の表示装置に表示するようにしたものがある。この様なものにおいて、表示装置に表示される保守情報は、従来、文章や数字コードで示されていた。
しかしながら、表示装置に文章や数字コードが示されても、作業機械のオペレータやサービスマン等のメンテナンス担当者は、故障や異常が発生し、保守が必要な箇所がどこであるか具体的に判らない場合もあり、この様な場合には取扱説明書や整備解説書などの資料から探し出さなければならず、メンテナンスの効率が低下するという問題があった。

この改善策として、表示装置に作業機械の全体外観形状図を表示し、該全体外観形状図のうち保守箇所を、他の部分と識別して表示するようにしたものが提唱されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−３３２６６６号公報

しかるに、作業機械の全体外観形状図に保守箇所が示されていても、モニタ等の表示画面はスペースが限られているから、例えばリターンフィルターの交換が必要な場合、該リターンフィルターはエンジンルーム内であるという程度の大まかな把握できるだけで、近接して配設される複数のフィルターのうち交換が必要なリターンフィルターはどれであるか等の細かい情報を得ることはできず、やはり取扱説明書や整備解説書などの資料に頼らなければならないという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、作業機械の保守に必要な判断を行う制御装置と、該制御装置で判断された保守情報を表示する表示装置とを備えた作業機械の保守管理装置において、該保守管理装置は、作業機械の構成部品の配置が示された画像データを保存すると共に、該画像データに保守情報に対応する部位が特定された画像を作成して表示装置に表示することを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、オペレータやサービスマンは、取扱説明書や整備解説書などの資料に頼らなくても、表示装置に表示された保守用画像によって保守箇所を容易かつ正確に把握できることになって、保守作業の効率を大幅に向上させることができる。
請求項２の発明は、請求項１において、保守管理装置に保存される画像データは、三次元画像であることを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、保守箇所を、判りやすく表示することができる。
請求項３の発明は、請求項２において、三次元画像は、コンピュータグラフィックスであることを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、保守箇所を、より一層判りやすく表示することができる。
請求項４の発明は、請求項１において、保守管理装置に保存される画像データは、写真画像であることを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、保守箇所を、判りやすく表示することができる。
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか一項において、保守管理装置は、保守情報に対処するための対処情報を保存し、該対処情報を表示装置に表示することを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、保守作業を正しく且つ効率良く行うことができる。
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか一項において、保守管理装置は、保守情報に対処するために必要な部品情報を保存し、該部品情報を表示装置に表示することを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、保守作業をさらに効率良く行うことができる。
請求項７の発明は、請求項６において、保守管理装置は、部品情報を送信する通信手段を備えることを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、保守管理に必要な部品の発注を簡単に行うことができ、利便性に優れる。

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１に、作業機械の一例としての油圧ショベルに設けられる保守管理装置Ｍのブロック図を示すが、該ブロック図において、１は油圧ショベルに搭載される機体コントローラであって、該機体コントローラ１の入力側には、燃料の残量を検出する燃料計、エンジン冷却水の温度を検出する温度センサ、作動油温を検出する温度センサ、油圧を検出する圧力センサ、バッテリの電圧を検出する電圧計、エンジン回転数を検出する回転数検出センサなど、油圧ショベルの各部の状態を検出する種々の計器類、センサ類Ｓ１〜Ｓｎが接続されている。さらに機体コントローラ１には、後述するモニタ装置２や無線通信装置３等が接続されると共に、外部インターフェイス４を介して保守管理用の端末装置（例えば、サービスマンの携帯するパソコン等）５を着脱自在に接続できるようになっている。

前記機体コントローラ１は、前述の計器類、センサ類Ｓ１〜Ｓｎから入力される検出信号に基づき、燃料の残量、エンジン冷却水温、作動油温、バッテリの電圧等、オペレータやサービスマンが機体状態確認のために必要な情報を、状態情報としてモニタ装置２に送信する

さらに、機体コントローラ１には、油圧ショベルの保守に必要な判断を行うための保守判断部６が設けられている。該保守判断部６は、前述の計器類、センサ類Ｓ１〜Ｓｎから入力される検出信号に基づいて、種々の異常や故障（例えば、フィルタの目詰まり、エンジン冷却水温や作動油温の異常上昇、バッテリの電圧降下、センサＳ１〜Ｓｎ自体の故障等）が発生したか否かの判断、あるいはメンテナンス時期が到来したか否かの判断など、保守に必要な種々の判断を行う。そして、該保守判断部６で判断された情報は、保守情報としてモニタ装置２に送信される。

また、機体コントローラ１は、油圧ショベルの機種データ、部品データ、あるいは前記保守判断部６で判断された保守情報に対処するための対処情報、交換部品の部品情報等、保守管理に必要な種々の情報が保存されたメモリ７を備えている。そして機体コントローラ１は、前記保守判断部６の判断結果やモニタ装置２からの指令に基づいてメモリ７のなかから適切な情報を選択し、該情報をモニタ装置２に送信する。

さらにまた、機体コントローラ１は、前記保守判断部６による保守情報やモニタ装置２からの指令を、無線通信装置３を介して、事業所や営業所、あるいは販売店等に設けられたサーバ８に送信できると共に、該サーバ８からの情報を受信して、モニタ装置２に送信できるようになっている。

一方、前記モニタ装置２は、油圧ショベルの運転席近傍に配されるものであるが、このものは、液晶等で形成される表示画面９、各種キー（カーソル移動用のキー１０ａ、「ＯＫ」用のキー１０ｂ、リターン用のキー１０ｃなど）が配置された操作部１０、モニタコントローラ１１等を備えて構成されている。

前記モニタコントローラ１１は、機体コントローラ１から送信される状態情報や保守情報、対処情報、部品情報等の各種情報を入力すると共に、操作部１０からの操作信号を入力し、これら入力信号に基づいて、表示画面９に対する表示指令を出力したり、あるいは機体コントローラ１に指令を出力する。

ここで、前記モニタコントローラ１１のメモリ１２には、油圧ショベルの全体図や、エンジンルームや運転室等の各部の図面、さらに各部品装置の配置が判る詳細図、燃料系統や冷却系統が示された図面、ハーネスや油圧配管のルートが示された図面等、保守管理に必要な種々の画像データが、三次元データで保存されている。さらにモニタコントローラ１１には、機体コントローラ１から保守情報が入力されると、該情報に基づいて前記メモリ１２から保守箇所に対応する部位の画像データを抽出し、該画像データと保守情報とをリンクさせて保守箇所が特定された保守用画像を作成する保守用画像作成部１３が設けられている。尚、前記モニタコントローラ１１のメモリ１２に保存される画像データは、本実施の形態ではコンピュータグラフィックスであるが、写真（アナログカメラやデジタルカメラ等を用いた写真）による画像データであっても良い。

次いで、異常や故障等が発生した場合の保守管理装置Ｍのシステムについて、リターンフィルタに目詰まりが発生した場合を具体例として、図２〜図５に基づいて説明する。

まず、機体コントローラ１の保守判断部６において、リターンフィルタの目詰まりを検出する検出スイッチからの信号に基づいてリターンフィルタが目詰まりしていると判断された場合、機体コントローラ１は、モニタ装置２に対し、「リターンフィルタ目詰まり」という保守情報を送信する。モニタ装置２は、受信した保守情報を、文章とシンボルによる警告で表示画面９に表示する（図２（Ａ）のＸ部）。尚、本実施の形態において、通常時の表示画面９には、燃料の残量、作動油温、エンジン冷却水温等が図示されている（図２（Ａ）のＹ部）。

前記表示画面９に警告が表示された場合、操作部１０のキー１０ａを操作することにより、表示画面９には、警告の詳細情報を得るためのメニュー画面が表示される（図２（Ｂ））。そして、該メニュー画面が表示された状態でさらにキー１０ａを操作することで、「警告の発生箇所」、「ハーネスルート」、「警告の内容」、「警告への対応」、「部品の注文」を選択できるようになっている。

「警告の発生箇所」が選択された場合、モニタコントローラ１１の保守用画像作成部１３は、メモリ１２の画像データのなかから、油圧ショベルの全体図とリターンフィルタの配設箇所の拡大図とを抽出すると共に、これら図面においてリターンフィルタの位置が明確に判るようにマーク付けされた保守用画像を作成する。そして、該保守用画像が表示画面９に表示される（図２（Ｃ）、図６）。

また、「警告の内容」が選択された場合は、モニタコントローラ１１から機体コントローラ１に対し、リターンフィルタ目詰まりの内容説明に関する情報提供の指令が出力される。該指令を受信した機体コントローラ１は、メモリ７のなかから対応する情報を抽出してモニタ装置２に送信し、これにより表示画面９には、例えば「リターンフィルタの目詰まりが検出されました。このまま放置するとフィルタが十分に機能を果たすことができず、油圧機器に損傷を招く可能性があります。」というように、リターンフィルタ目詰まりの内容説明が文章で表示される（図３（Ａ））。

さらに、「警告への対応」が選択された場合は、モニタコントローラ１１から機体コントローラ１に対し、リターンフィルタ目詰まりに対処する対処情報提供の指令が出力される。該指令を受信した機体コントローラ１は、メモリ７のなかから対応する対処情報を抽出してモニタ装置２に送信し、これにより表示画面９には、例えば「リターンフィルタを交換します。フィルタの場所は警告の発生箇所をご参照ください。フィルタを注文される方は部品の注文を選択して下さい。」というように、リターンフィルタ目詰まりに対する対処情報が文章で表示される（図３（Ｂ））。

一方、「部品の注文」が選択された場合は、モニタコントローラ１１から機体コントローラ１に対し、部品注文指令が出力される。該部品注文指令が入力された機体コントローラ１は、無線通信装置３を介してサーバ８との通信を開始する。この場合、機体コントローラ１は、まず、メモリ７の部品情報のなかから保守情報に対処するために必要な部品、この場合にはリターンフィルタを特定し、該リターンフィルタの部品情報（型式、大きさ等）をサーバ８に送信して、サーバ８からリターンフィルタの価格情報や商品番号を受信する。そして、該サーバ８から受信した情報はモニタ装置２に送信され、これにより表示画面９には、リターンフィルタの商品番号や価格が表示される（図３（Ｃ））。さらに、キー１０ａの操作に基づいて、表示画面９には、配送場所や配送日時を指定するための画面や確認画面が順次表示される（図４（Ａ）〜図４（Ｃ））。そして、確認画面において「ＯＫ」用のキー１０ｂが操作されると、機体コントローラ１は、サーバ８に注文内容を送信する。さらに、注文内容の受付完了がサーバ８から受信されると、表示画面９には、部品注文受付完了の表示がなされる（図５（Ａ））。
尚、前記配送場所を指定するにあたり、ＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｍ）が搭載されている車輌であれば、現在の車輌位置まで配送してもらうことも可能である。

また、機体コントローラ１の保守判断部６において、リターンフィルタの目詰まりを検出する検出スイッチ用の電気配線の断線が判断された場合には、前述したリターンフィルタ目詰まりの場合と同様に、モニタ装置２の表示画面９に警告が表示されるが、この様に電気配線の断線が判断されたような場合には、前記メニュー画面の「ハーネスルート」を選択する。該「ハーネスルート」が選択されると、モニタコントローラ１１の保守用画像作成部１３は、メモリ１２の画像データのなかから、断線している電気配線のルートやコネクタ位置が示された画像を抽出して、該電気配線ルートやコネクタ位置が明確に判るようにマーク付けされた保守用画像を作成する。そして、該保守用画像が表示画面９に表示されるようになっている（図５（Ｂ））。

一方、前述したように、機体コントローラ１には外部インターフェイス４を介して携帯用パソコン等の端末装置５が着脱自在に接続できるようになっているが、該端末装置５は、前述したモニタ装置２と同様に、表示画面１４と操作部１５とを備えると共に、制御部１６に、保守管理に必要な種々の三次元画像データが保存されたメモリ１７と、機体コントローラ１から入力される保守情報と画像データとをリンクさせて保守用画像を作成する保守画像作成部１８とが組み込まれている。そして、該端末装置５においても、操作部１５のキー１５ａ操作に基づいて、表示画面１４に保守用画像を表示できるようになっていると共に、保守情報の内容説明の表示、保守情報に対処する対処情報の表示、部品の注文等を行えるようになっている。

叙述の如く構成された本形態において、機体コントローラ１の保守判断部６において、異常や故障の発生、あるいはメンテナンス時期の到来等、保守が必要であると判断された場合には、該判断された保守情報がモニタ装置２に送信されることになるが、該モニタ装置２のコントローラ１１は、油圧ショベルの全体図や、エンジンルームや運転室等の各部の図面、さらに各部品装置の配置が判る詳細図、燃料系統や冷却系統が示された図面、ハーネスや油圧配管のルートが示された図面等、保守管理に必要な種々の画像データが三次元データで保存されたメモリ１２を備えると共に、該メモリ１２に保存された画像データと機体コントローラ１から入力される保守情報とをリンクさせて保守箇所が特定された保守用画像を作成する保守用画像作成部１３を備えている。そして、該保守用画像作成部１３で作成された保守用画像が、モニタ装置２の表示画面９に表示されることになる。

この結果、オペレータやサービスマンは、取扱説明書や整備解説書などの資料に頼らなくても、表示画面９に表示された保守用画像によって保守箇所を容易かつ正確に把握できることになって、保守作業の効率が大幅に向上する。

しかも、機体コントローラ１のメモリ７には、保守情報に対処するための対処情報や部品情報が保存されていて、これらの情報についても、モニタ装置２の表示画面９に表示される構成になっているから、保守作業を正しく且つ効率良く行うことができる。

さらに、前記保守情報に対処するために必要な部品情報は、無線通信装置３を介して事業所や営業所、あるいは販売店等に設けられたサーバ８に送信することができるから、部品の発注を簡単に行うことができ、利便性に優れる。

さらに、本実施の形態では、機体コントローラ１に着脱自在に接続される保守管理用の端末装置５においても、保守管理に必要な油圧ショベルの種々の三次元画像データが保存されたメモリ１７と、機体コントローラ１から入力される保守情報と画像データとをリンクさせて保守用画像を作成する保守画像作成部１８とが組み込まれていて、上記保守用画像を表示画面１４に表示できると共に、対処情報や部品情報の表示、あるいは部品の発注を行うことができる構成となっているから、前述したモニタ装置２の場合と同様に、保守作業の大幅な効率向上に寄与できる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、本実施の形態には、表示装置（モニタ装置あるいは端末装置）側に画像データが保存されたメモリおよび保守用画像作成部が設けられているが、機体コントローラ側に設けても良い。また、本実施の形態では、警告の内容や警告への対応、部品情報等のデータは機体コントローラ側に設けられているが、これらのデータを表示装置別に設けても良い。更に、本実施の形態では一つの機体コントローラがセンサ入力の全てを受け付け、保守判断を行っているが、これらの機能が複数のコントローラに分散されていても構わない。更にまた、表示装置や無線装置がこれら機能の一部を備えていても良い。また、機体コントローラに無線通信装置が接続されていない機種であっても、モニタ装置あるいは端末装置等の表示装置側に無線通信装置を接続することで、サーバとの通信は可能となる。

保守管理装置のブロック図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はモニタ装置における表示例を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はモニタ装置における表示例を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はモニタ装置における表示例を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）はモニタ装置における表示例を示す図である。 表示画面に表示された保守用画像の一例を示す図である。 端末装置における表示例を示す図である。

符号の説明

１ 制御装置（機体コントローラ）
２ 表示装置（モニタ装置）
３ 通信手段（無線通信装置）
５ 端末装置
Ｍ 保守管理装置

Claims (7)

1. 作業機械の保守に必要な判断を行う制御装置と、該制御装置で判断された保守情報を表示する表示装置とを備えた作業機械の保守管理装置において、該保守管理装置は、作業機械の構成部品の配置が示された画像データを保存すると共に、該画像データに保守情報に対応する部位が特定された画像を作成して表示装置に表示することを特徴とする作業機械の保守管理装置。
2. 請求項１において、保守管理装置に保存される画像データは、三次元画像であることを特徴とする作業機械の保守管理装置。
3. 請求項２において、三次元画像は、コンピュータグラフィックスであることを特徴とする作業機械の保守管理装置。
4. 請求項１において、保守管理装置に保存される画像データは、写真画像であることを特徴とする作業機械の保守管理装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項において、保守管理装置は、保守情報に対処するための対処情報を保存し、該対処情報を表示装置に表示することを特徴とする作業機械の保守管理装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項において、保守管理装置は、保守情報に対処するために必要な部品情報を保存し、該部品情報を表示装置に表示することを特徴とする作業機械の保守管理装置。
7. 請求項６において、保守管理装置は、部品情報を送信する通信手段を備えることを特徴とする作業機械の保守管理装置。

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