JP2014194357A

JP2014194357A - 作業機のデータ管理装置

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Publication number: JP2014194357A
Application number: JP2013070120A
Authority: JP
Inventors: Takanori Miura; 敬典三浦; Isao Tanaka; 勲田中; Yasuhisa Uotani; 安久魚谷; Yoshito Hayakawa; 義人早川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: JP5944858B2

Abstract

【課題】作業機において電源を長時間外したとしても、作業機側で求めた計時時間と実際の時刻（実時間）との対応づけを簡単に行うことができるようにする。
【解決手段】データ入力部２５は、電源から計時部２０への電力供給停止前に計時部２０が計時した第１の計時時間が入力されると共に、電力供給停止後であって電力供給再開後の計時部２０が計時した第２の計時時間が入力されるようになっており、電力供給停止前の第１の計時時間と時刻算出部２８が算出した時刻とに基づいて、電力供給停止後に入力された第２の計時時間の補正を行う停電補正部３０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械やバックホーの建設機械等におけるデータデータ管理装置に関する。

従来より、トラクタなどの農業機械に時計機能を設け、その時計機能によって、農業機械の部品等の管理が行われている。時計による時刻の算出は、農業機械を制御する制御装置や表示を行う表示装置によって計算を行い、農業機械を使用するオペレータ等が制御装置や表示装置で計算された時刻を見ることができるようになっている。例えば、特許文献１では、ＣＰＵ等で構成された運転制御装置に時刻を算出する時計算出部を設けている。

特開２００２−３４０４８０号公報

特許文献１の運転制御装置は、農業機械に搭載したバッテリー等の電源によって動作するようになっている。そのため、例えば、農業機械をメンテナンスするために長時間に亘ってバッテリーを取り外した場合には、運転制御装置に算出された時刻がリセットされたり、時刻が実際の時間と大きく異なってしまうことがある。そのため、特許文献１では、バッテリーを外す度に、時刻の合わせ直しを行う必要があり、時刻によって部品を管理するシステムにも関わらず、非常に使いづらいものとなっていた。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、作業機において電源を長時間外したとしても、作業機側で求めた計時時間と実際の時刻（実時間）との対応づけを簡単に行うことができる作業機のデータ管理装置を提供することを目的としたものである。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
請求項１に係る発明では、作業機の電源により作動して計時する計時部が求めた作業機の計時時間が入力されるデータ入力部と、時刻を算出する時刻算出部とを備え、前記データ入力部は、前記電源から計時部への電力供給停止前に前記計時部が計時した第１の計時時間が入力されると共に、電力供給停止後であって電力供給再開後の前記計時部が計時した第２の計時時間が入力されるようになっており、前記電力供給停止前の第１の計時時間と前記時刻算出部が算出した時刻とに基づいて、前記電力供給停止後に入力された第２の計時時間の補正を行う停電補正部を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、前記データ入力部は、前記作業機が作動したときの作動データが前記計時時間と共に入力されるようになっており、前記電力供給停止前のデータ入力部に入力された作動データと、前記第１の計時時間と前記時刻算出部が算出した時刻とを対応付ける対応付け部を備え、前記停電補正部は、前記対応付け部で対応付けられた第１の計時時間と前記時刻とに基づいて、第２の計時時間を補正すると共に、電力供給停止後に入力された作動データと前記第２の計時時間と時刻とを対応付けることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、前記停電補正部は、電力停止前の第１の計時時間と時刻とにより時刻に対する計時時間の増加傾向を求め、求めた前記増加傾向、時刻に基づいて、前記電力供給停止後の第２の計時時間を補正することを特徴とする。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明によれば、作業機の電源（バッテリー）が取り外された場合であっても簡単に計時時間と実際の時刻（実時間）との対応づけを行うことができる。
請求項２に係る発明によれば、作業機側で計時した計時時間と作業機側で取得した作動データと、時刻（実時間）とを対応させることができるため、いつ（実時間）、作業機がどのように動作したかを把握することができる。

請求項３に係る発明によれば、計時時間と時刻との対応付けの精度を向上させることができる。

データ管理を示したものである。データ収集装置が計時時間と作動データとを記憶した一例を示す図である。計時時間と実時間との関係を示す図である。データ管理装置が計時時間と作動データとを記憶した一例を示す図である。トラクタの全体側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、作業機及びデータ管理装置を示している。
データ管理装置１は、作業機の様々なデータを管理するものであり、例えば、作業機が作動したときの作動データとして、作業機の作動する作動部（エンジン、ミッション、アタッチメント等）、作動部が正常に動作しているかどうかの状態（警告、修理、メンテナンスなど）を管理する。作業機は、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械、或いは、バックホーなどの建設機械である。

以下、農業機械２の１つであるトラクタを例にとり説明する。
図５に示すように、トラクタ２は、前後に車輪を有する走行車両（走行車体）１０に、エンジン１１、変速装置１２等が搭載されて構成されている。この走行車両１０の後部には、３点リンク機構１３などが昇降可能に設けられている。この３点リンク機構１３には、耕耘装置、肥料散布装置、農薬散布装置、播種散布装置、収穫装置などの作業装置１４が着脱自在となっている。

図１に示すように、トラクタ２には、当該トラクタ２の様々な制御を行う制御装置５と、トラクタに関する様々な作動データを収集するデータ収集装置３とが搭載されている。
制御装置５は、例えば、エンジン１１を制御したり、操作具の操作に基づいて３点リンク機構１３などの昇降を制御したり、変速装置の変速制御、作業装置１４の動作を制御するものであり、これらの制御によってトラクタ２は作動するようになっている。なお、制御装置５の制御は、上述したものに限定されない。

データ収集装置３は、作動データを収集して記憶するものである。このデータ収集装置３は、単独で構成される場合もあるが、例えば、制御装置５内に一体的に組み込まれたり、或いは、トラクタ１の運転席の周囲に設置される表示装置に一体的に組み込まれる。この実施形態では、制御装置５に一体的に組み込まれているとして説明を進める。
データ収集装置３は、タイマ等により時間を算出（計時）する計時部２０を備えている。計時部２０が計時した時間のことを「計時時間」という。計時部２０は、データ収集装置３をトラクタに組み込んで当該データ収集装置３が作動状態となってからの経過時間を計時時間として計時するものである。計時部２０による計時開始は限定されないが、例えば、バッテリーによる通電開始後、初期設定の終了後、トラクタの購入後などに、計時部２０による計時を開始するようにすればよい。

この計時部２０は、トラクタ２に搭載された電源（例えば、バッテリー）により作動し、電源が供給されている間は、常に、一定の間隔で計時時間をカウントアップする。
このようなデータ収集装置３は、トラクタ１が作動したときに、制御装置５に入力された作動データを収集し、収集した作動データを計時部２０が算出した計時時間とを対応付けて記憶する。図２に示すように、データ収集装置３は、作動データとして、計時時間が499.10（hr：時間）〜510.07（hr）の間に、車速（0km/h,0km/h,2.5km/h・・・1.64km/h）、エンジン回転数（776rpm,780rpm・・・792rpm）、肥料散布量(0.01kg,0.01kg,・・・0.41kg)などの作動データを取得する。作動データを取得すると、データ記憶部２１は、作動データと取得時の計時時間と作動データとを対応付けて記憶する。

また、データ収集装置３は、収集した作動データや計時時間をデータ管理装置１に出力するデータ出力部２２を備えている。データ出力部２２は、有線、或いは、無線によって外部に作動データや計時時間等のデータを出力するもので、例えば、有線である場合には、ＬＡＮやＲＳ２３２Ｃ等の通信ケーブルを接続する通信ケーブル接続部、或いは、様々な記録メディア（ＵＳＢメモリー、ＳＤカード）を接続する記録媒体接続部で構成されている。また、無線である場合には、データ出力部２２は、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の無線通信を行う無線通信部で構成されている。データ収集装置３のデータ出力部２２によって、作動データや計時時間のデータをデータ管理装置１に送ることができる。

次に、データ管理装置１について詳しく説明する。
データ管理装置１は、データ収集装置３の計時部２０が計時した計時時間や作動データを入力するデータ入力部２５を備えている。
データ入力部２５は、有線、或いは、無線によってデータ出力部２２から出力された作動データや計時時間等のデータを入力するもので、データ出力部２２と同様に、通信ケーブル接続部、記録媒体接続部、無線通信部のいずれかで構成されている。このデータ入力部２５によって、トラクタ１からの様々なデータを取得することができる。

図２に示すように、ポイントＰ１にてデータ出力部２２とデータ入力部２５とを有線又は無線にて接続したとすると、データ出力部２２は、接続ポイントＰ１から過去に遡って、既にデータ記憶部２１に記憶されている既存取得区間Ａの計時時間及び作動データをデータ入力部２５に出力する。なお、過去に遡る計時時間の長さ（既存取得区間Ａの長さ）は、データ収集装置３に予め設定されていてもよいし、データ管理装置１が過去に遡って取得する計時時間及び作動データを、通信時にデータ収集装置３に対して指定できるようにしてもよい。

また、データ収集装置３（データ出力部２２）は、過去の計時時間及び作動データ（既存取得区間Ａの計時時間及び作動データ）をデータ管理装置１に送信するだけでなく、アクセスＰ１以降であって、データ収集装置３がデータ管理装置１との接続中時に作動データを逐次取得している場合には、データ管理装置１に送信する。例えば、図２のポイントＰ１以降、データ収集装置３が作動データを取得すると、取得した作動データと共に計時部２０が計時した計時時間をデータ管理装置１に送信する。

これにより、図２の作動データ及び計時時間を、データ管理装置１が受信すると、図２と同様のデータが、当該データ管理装置１のデータ記憶部２６に記憶される。データ記憶部２６に記憶された作動データ及び計時時間を見ることによって、計時時間がどの値のときに、トラクタがどのような動作を行ったかを把握することができる。
さて、トラクタ２の長期保管やメンテナンスを行うためにバッテリーが長い間取り外される場合がある。この場合、計時部２０への電力供給が停止されるため、当該計時部２０は作動が停止する。

図３は、計時部２０で計時した計時時間の増加傾向を示したものである。
例えば、図３に示すように、ポイントＰ２でバッテリーを外し、ポイントＰ３で再びバッテリーを装着したとすると、計時部２０で計時した計時時間は、ポイントＰ２〜Ｐ３の間は増加せずに一定のままとなり、ポイントＰ３で電力供給再開後は、再び増加する。このような場合、本来であれば図３の点線のように、実時間（実際に経過した時間）と共に計時時間が増加しなければならないのにも関わらず、ポイントＰ２で計時部２０が停止してしまうため、ポイントＰ２以降、特に、バッテリーを再装着したポイントＰ３以降の計時時間は実時間とは異なる。したがって、上述したように、バッテリーを外して電力供給を停止した場合は、バッテリーの取り外し時間を考慮して計時時間の合わせ直しを行う必要がある。このようなことを考慮し、本発明のデータ管理装置１では、バッテリーを取り外した後にデータ収集装置３（データ出力部２２）から送られてきた計時時間と実時間との対応関係を補正することとしている。

以下、電力供給停止後の計時時間と実時間との対応関係を補正について説明する。
バッテリーの取り外し（電力供給停止）を検知するため、トラクタ（データ収集装置３）は、電力の供給停止を検知する停止検出部３１を備えている。この停止検出部３１は、バッテリーからの電力供給状態を監視して電力供給状態の変化からバッテリーの取り外しを検知するものである。なお、例えば、データ収集装置に格納されたプログラム（ソフトウェア）等によって電力再供給による再起動を検知することによりバッテリーの取り外しを検知してもよい。

停止検出部３１によってバッテリーの取り外しが検出されると、データ収集装置３は、電源の供給が停止したことを示す停止フラグを保持する。電力供給停止後であって電力供給再開後に、データ収集装置３とデータ管理装置１とが接続されると、当該データ収集装置３は、データ管理装置１に電力供給停止のフラグや電力供給停止時の計時時間を送信する。データ管理装置１は、停止フラグと電力供給停止時の計時時間を記憶する。

図１に示すように、電力供給停止後の計時時間と実時間との対応関係の補正は、データ管理装置１に備えられた時刻を算出する時刻算出部２８と、対応付け部２９と、停電補正部３０とにより行う。時刻算出部２８、対応付け部２９及び停電補正部３０は、データ管理装置１に格納されたプログラム等により構成されている。
時刻算出部２８は、例えば、測位衛星（Global Positioning System、Positioning systemなど）から正確な時刻（実時間）を受信して、現在の時刻を補正しながら算出するものであっても、例えば、ＮＴＰサーバなどのサーバから時刻を受信して時刻を補正しながら算出するものであってもよい。なお、本発明において、時刻とは、「時」、「分」、「秒」だけでなく、「年」、「月」、「日」を含むものとしてもよい。

対応付け部２９は、データ収集装置３（データ出力部２２）から取得した計時時間と、時刻算出部２８で算出した時刻との対応付けを行う。具体的には、データ収集装置３とデータ管理装置１とが接続中に、当該データ収集装置３が作動データを収集すると、データ出力部２２は、取得した作動データとその作動データを収集したときの計時時間をデータ管理装置１に送信する。そして、データ管理装置１に作動データ及び計時時間が入力されると、対応付け部２９は、作動データ及び計時時間と、時刻算出部２８で算出した時刻との対応付けを行う。

例えば、図２に示すように、アクセスＰ１以降に、トラクタ１が作動して作動データが出力されたとすると、図４に示すように、対応付け部２９は、アクセスＰ１以降にデータ収集装置３から出力された作動データ及び計時時間に対して時刻を追加し、作動データ及び計時時間と時刻との対応付けを行う。対応付け部２９によって対応付けられた作動データ、計時時間、時刻は、データ管理装置１のデータ記憶部２６に記憶される。

停電補正部３０は、時刻算出部２８が算出した時刻と、この時刻に正しく対応付けられた計時時間とに基づいて、電力供給停止後の計時時間（第２の計時時間）と時刻（実時間）との対応付けを補正する。
なお、説明の便宜上、電力供給停止前後の計時時間を区別するため、電力供給停止前の計時時間を第１の計時時間（第１計時時間）、電力供給停止後であって電力供給再開後の計時時間を第２の計時時間（第２計時時間）とする。

具体的には、停電補正部３０は、電力供給停止後の計時時間を補正するにあたって、まず初めに、対応付け部２９によって予め対応付けられた複数の計時時間及び時刻のうち、電力供給停止前の複数の第１計時時間及び時刻をデータ記憶部２６から読み出す。なお、電力供給停止前であるか否かは、停止フラグの有無や停止フラグの取得した時間により判断する。

例えば、図３に示すように、電力供給停止前であって、ポイントＰ４〜Ｐ５の区間において、データ収集装置３とデータ管理装置１との通信時に作動データが検出されることによって作動データと計時時間と時刻との対応付けが対応付け部２９により行われている場合、停電補正部３０は、ポイントＰ４〜Ｐ５に対応するデータ（第１計時時間及び時刻）を、データ記憶部２６から読み出す。

そして、停電補正部３０は、読み出したポイントＰ４〜Ｐ５にある複数の第１計時時間及び時刻とを用いて、時刻（実時間）に対する計時時間の増加傾向（単位実時間当たりの計時時間の増加量）を例えば、最小二乗法等により求める。なお、図３の例では、ポイントＰ４〜Ｐ５までの１つの区間での第１計時時間及び時刻を用いて、時刻に対する計時時間の増加傾向を求めているが、対応付け部２９で対応付けがなされた第１計時時間及び時刻であれば、複数の区間のデータを用いてもよい。

計時時間の増加傾向の計算が終わると、次に、停電補正部３０は、電力供給停止後であって電力供給再開後の計時時間（第２計時時間）に対応する時刻をデータ記憶部２６から読み出し、その時刻と、時刻に対する計時時間の増加傾向とに基づいて、第２計時時間を補正する。
例えば、電力供給停止後のポイントＰ６で、データ収集装置３とデータ管理装置１とが接続されたとする。このポイントＰ６であってデータ収集装置３とデータ管理装置１との接続中に、当該データ収集装置３が取得した作業データを、データ管理装置１が取得としたとすると、当該第１作業データを取得したときの時刻算出部２８が算出した時刻（後時刻）を、停電補正部３０は保持する。

一方、停電補正部３０は、電力供給停止前に対応付け部２９によって対応付けられた時刻のうち、電力供給停止前であって比較的新しい時刻（前時刻）とこの前時刻に対応付けられた計時時間（前計時時間）とをデータ記憶部２６から読み出す。なお、この前計時時間は、電力供給停止前の複数の第１計時時間の１つである。
そして、停電補正部３０は、前時刻と後時刻との差と、単位実時間当たりの計時時間の増加量とから、前時刻を検出したときから後時刻に至るまでの計時時間の増加量を求める［（前時刻−後時刻）／単位実時間当たりの計時時間の増加量］。このように求めた計時時間の増加量に、前計時時間を加算し、その値を、第２計時時間とする。

例えば、ポイントＰ６での時刻（後時刻）が「12月19日、12時00分」、電力供給停止前であって対応付け部２９によって対応付けられた最新の計時時間（前計時時間）が「600hr」、その時の実時間（前時刻）が「12月9日、12時00分」、単位実時間当たりの計時時間の増加傾向として「実時間が１時間増加する毎に、計時時間が0.4時間増加する」とすると、ポイントＰ６で補正された計時時間は「696hr」となるため、この時間を第２計時時間とする。

停電補正部３０は、電力供給再開したポイントＰ３の以降に得られた計時時間（第２計時時間）に対して繰り返し、第２計時時間の補正を行い、データ記憶部２６の第２計時時間を更新する。
以上まとめると、停電補正部３０は、電力供給停止後であって電力供給再開後にデータ収集装置３とデータ管理装置１とが接続されてその接続中に当該データ収集装置３が取得した作業データを、当該データ管理装置１が取得した時点の後時刻と、電力供給停止前であって対応付け部２９によって対応付けられた計時時間（第１計時時間、即ち、前計時時間））と、その時の実時間（前時刻）と、計時時間の増加傾向に基づいて第２計時時間を補正する。

さて、停電補正部３０は、補正後の第２計時時間と、時刻算出部２８が算出した時刻とを対応付けを行う処理を行ってもよい。
この場合、停電補正部３０は、電力供給停止後にデータ管理装置１に入力された第２計時時間（補正前の第２計時時間）のうち、時刻（実時間）と正しく対応付けられた補正前の第２計時時間と、その第２計時時間に対応した実時間をデータ記憶部２６などから抽出する。

図３の場合、例えば、停電補正部３０は、電力供給停止後においてデータ収集装置３とデータ管理装置１とを接続したポイントＰ６での後時刻（「12月19日、12時00分」）と、この後時刻に対応する補正前の第２計時時間（例えば、680hr）とを、抽出する。ここで、停電補正部３０は、補正前の第２計時時間（680hr）を、補正後の第２計時時間(696hr)に置き換え、補正後の第２計時時間と後時刻とが対応しているとする。

そのうえで、停電補正部３０は、後時刻と、補正後の第２計時時間と、計時時間の増加傾向［単位計時時間当たりの実時間（時刻）の増加量］とを用いて、補正後の第２計時時間と、時刻との対応付けを行う。例えば、図３に示すように、後時刻が「12月19日、12時00分」であり、補正後の第２計時時間が「696hr」であり、「計時時間が１時間増加する毎の時刻の増加が0.05日(1.2時間)」であるとする。この場合、停電補正部３０は、補正後の第２計時時間が「691hr」に対応する時刻は、「12月19日、6時00分」と計算する。このように、停電補正部３０は、補正後の第２計時時間に対応する時刻を推定（計算）していき、計算後の時刻と、補正後の第２計時時間と、この第２計時時間に対応する作動データとを対応付ける。

以上、本発明によれば、データ管理装置１は、停電補正部３０を備えているため、トラクタ２のバッテリーを長期間取り外した後に再びバッテリーを装着し、トラクタ側の計時部２０で計時した計時時間が実時間とズレた場合であっても、データ管理装置１側で補正ができ、作動データと計時時間とを対応させることができる。
また、停電補正部３０によって、補正後の計時時間に時刻を対応させているため、電力供給停止後であっても、作動データによって、トラクタがどのような動作をしたか把握することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。作業機のデータ管理装置を、バックホーの建設機械から取得した作動データを管理するものに適用してもよい。

データ管理装置１は、農業機械や建設機械から送信された様々なデータを管理するものであればどのようなものであってもよく、例えば、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、サーバであっても、その他の装置であってもよい。
また、上述した実施形態では、計時部２０は、カウンタ等によってトラクタを使用開始からの継続（経過）した時間を計算し、その計算した値を計時時間として計算していたが、時計など時刻を計算するものであってもよい。このように構成した場合、計時部２０が計算した時刻と、データ管理装置１で正確に得ることができる時刻（実時間）とのズレを補正することができる。

１作業機のデータ管理装置
２農業機械（トラクタ）
３データ収集装置
４データ管理装置
５制御装置
１０走行車両
１１エンジン
１２変速装置
１３３点リンク機構
１４作業装置
２０計時部
２２データ出力部
２５データ入力部
２６データ記憶部
２８時刻算出部
２９対応付け部
３０停電補正部
３１停止検出部

Claims

作業機の電源により作動して計時する計時部が求めた作業機の計時時間が入力されるデータ入力部と、時刻を算出する時刻算出部とを備え、
前記データ入力部は、前記電源から計時部への電力供給停止前に前記計時部が計時した第１の計時時間が入力されると共に、電力供給停止後であって電力供給再開後の前記計時部が計時した第２の計時時間が入力されるようになっており、
前記電力供給停止前の第１の計時時間と前記時刻算出部が算出した時刻とに基づいて、前記電力供給停止後に入力された第２の計時時間の補正を行う停電補正部を備えていることを特徴とする作業機のデータ管理装置。
前記データ入力部は、前記作業機が作動したときの作動データが前記計時時間と共に入力されるようになっており、
前記電力供給停止前のデータ入力部に入力された作動データと、前記第１の計時時間と前記時刻算出部が算出した時刻とを対応付ける対応付け部を備え、
前記停電補正部は、前記対応付け部で対応付けられた第１の計時時間と前記時刻とに基づいて、第２の計時時間を補正すると共に、電力供給停止後に入力された作動データと前記第２の計時時間と時刻とを対応付けることを特徴とする請求項１に記載の作業機のデータ管理装置。
前記停電補正部は、電力停止前の第１の計時時間と時刻とにより時刻に対する計時時間の増加傾向を求め、求めた前記増加傾向、時刻に基づいて、前記電力供給停止後の第２の計時時間を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機のデータ管理装置。