JP2015046006A - 遠隔サーバ - Google Patents

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Abstract

【課題】予め閾値を用いることなく動力伝達系の異常発生を判定できる遠隔サーバを提供する。
【解決手段】コンバイン３から作業部の稼働・非稼働情報、作業日情報、走行速度情報およびエンジン負荷率情報を受信する遠隔サーバ５において、所定期間毎に全ての作業部が非稼働で所定走行速度Ｖａ以上のときのエンジン負荷率Ｌの平均値Ｌｍを演算し、ある所定期間の平均値Ｌｍが当該所定期間までの平均値ＬＭに対して所定の相違状態である場合に当該コンバイン３の走行系の動力伝達機構に異常が発生していると判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達機構の異常発生を判定する遠隔サーバの技術に関する。
遠隔サーバとは、遠方のユーザーに対して何らかのサービスを提供するものである。近年、作業機械を販売した後であっても、作業機械の稼働状況を遠隔サーバによって遠隔監視し、ユーザーに対してメンテナンス情報等を提供している。例えば、特許文献１には、遠隔サーバで作業機械の部品寿命を管理する構成が開示されている。
一方、特許文献２には、ＣＶＴ変速装置のベルトのすべりを検知する構成が開示されている。しかし、特許文献２に開示される構成では、変速比の理論値と実測値との差や比と比較するための閾値を予め準備する必要がある。また、特許文献１に開示される遠隔サーバでは、動力伝達系の異常を検知する構成を開示していない。
特開２００７−１００３０５号公報 特開２００４−３０１２３０号公報
本発明の解決しようとする課題は、予め閾値を用いることなく動力伝達系の異常発生を判定できる遠隔サーバを提供することである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、移動式作業機械から作業部の稼働・非稼働情報、作業日情報、移動速度情報およびエンジン負荷率情報を受信する遠隔サーバにおいて、所定期間毎に全ての作業部が非稼働で所定移動速度以上のときのエンジン負荷率の平均値を演算し、ある所定期間の平均値が当該所定期間までの平均値に対して所定の相違状態である場合に当該移動式作業機械の移動用の動力伝達機構に異常が発生していると判定するものである。
請求項２においては、移動式作業機械から機種情報、作業期間情報、位置情報、移動速度情報およびエンジン負荷率情報を受信する遠隔サーバにおいて、位置情報に基づいて作業地域を特定し、ある特定の移動式作業機械の所定移動速度以上のときのエンジン負荷率の平均値を当該移動式作業機械以外の同一機種・同一作業日・同一作業地域の同一移動速度のときのエンジン負荷率の平均値と対比してある特定の移動式作業機械のエンジン負荷率が平均値より所定値以上高い作業期間が所定期間持続する場合に当該移動式作業機械の動力伝達機構に異常が発生していると判定するものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項１においては、非作業かつ高速移動状態のエンジン負荷率を、所定期間毎に平均値を演算して平均値間で対比するので、予めしきい値を準備することなく移動用の動力伝達機構の異常発生を判定できる。
請求項２においては、同一作業状態のエンジン負荷率の平均値を、同一作業地域での他の同一機種の同様の平均値と対比するので、予めしきい値を準備することなく動力伝達機構の異常発生を判定できる。
遠隔サーバシステムの構成を示した模式図。 遠隔サーバシステムの構成を示した別の模式図。 作業日とエンジン平均負荷率との相関を示すグラフ図。 実施形態１の異常判定制御の流れを示すフロー図。 作業車毎のエンジン平均負荷率との相関を示すグラフ図。 実施形態２の異常判定制御の流れを示すフロー図。
図１を用いて、遠隔サーバシステム１００について説明する。
なお、図１では、遠隔サーバシステム１００を模式的に表している。
遠隔サーバシステム１００は、本発明の遠隔サーバの実施形態に係るシステムである。遠隔サーバシステム１００とは、遠方のユーザーに対して何らかのサービスを提供するシステムである。本実施形態の遠隔サーバシステム１００は、農業機械としてのコンバイン３を使用するユーザーに対し、世界各国の海外通信会社１３０と国内の国内通信会社１２０とを介して、遠隔情報センター１１０よりサービスを提供するシステムである。
図２を用いて、遠隔サーバシステム１００についてさらに説明する。
なお、図２では、遠隔サーバシステム１００を模式的に表している。
本実施形態の遠隔サーバシステム１００は、コンバイン３を使用するユーザーに対し、コンバイン３の動力伝達機構の異常発生を判定し、異常発生があれば警告するシステムである。
遠隔サーバシステム１００は、例えば、遠隔情報センター１１０（図２参照）に設けられた遠隔サーバ５と、コンバイン３に設けられた端末サーバ６とが通信可能に構築されている。遠隔サーバ５は、多数のコンバイン３・・・・３に設けられた端末サーバ６・・・・６と通信可能に構築されている。
本実施形態では、端末サーバ６は、少なくとも、コンバイン３の運転日情報として運転した年月日及び稼働時間、作業部の稼働・非稼働情報としての各作業部（刈取部、搬送部、脱穀部等）のクラッチのＯＮ・ＯＦＦ、移動速度情報としての走行速度Ｖ、エンジンの回転数情報としてエンジン回転数Ｎｅ及びエンジンの負荷率情報としてエンジン負荷率Ｌを遠隔サーバ５に送信するものとする。
エンジン回転数Ｎｅは、エンジン回転数センサーによって検出されるエンジン回転数Ｎｅが遠隔サーバ５に送信される。
エンジン負荷率Ｌは、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が指令する噴射量についての、そのエンジン回転数Ｎｅにおける最大噴射量に対する割合が遠隔サーバ５に送信される。例えば、機械ガバナ式エンジンでは、ラック位置センサーによって検出されるラック位置がエンジン負荷率Ｌとなる。また、電子ガバナ式エンジンでは、アクセル開度センサーによって検出されるアクセル回動量がエンジン負荷率Ｌとなる。
［実施形態１］
図３を用いて、作業日とエンジン負荷率Ｌとの相関について説明する。
なお、図３では、横軸に作業日を表し、縦軸にエンジン負荷率Ｌの１日の平均値Ｌｍを表し、作業日とエンジン負荷率Ｌとの相関をグラフによって表している。
グラフ中のエンジン負荷率Ｌの平均値Ｌｍは、対象の稼働日における、コンバイン３の各作業部（刈取部、搬送部、脱穀部等）のクラッチがＯＦＦ状態であって、かつ、走行速度Ｖが所定走行速度Ｖａ以上の場合のエンジン負荷率Ｌの平均値Ｌｍを表している。
言い換えると、グラフ中のエンジン負荷率Ｌの平均値Ｌｍは、所定走行速度Ｖａ以上で走行のみを行うコンバイン３のエンジン負荷率Ｌの１日の平均値Ｌｍを表している。そして、７／２０〜８／９までのデータが示すように、コンバイン３では、各作業部のクラッチがＯＦＦ状態であって、かつ、所定走行速度Ｖａ以上で走行していれば、エンジン負荷率Ｌの１日の平均値Ｌｍが略同一である。
しかし、８／９以降のデータが示すように、明らかに８／９以降では、エンジン負荷率Ｌの１日の平均値Ｌｍが上昇している。このとき、コンバイン３では、エンジンが走行系の動力伝達機構に対してのみ仕事をしていることから、走行系の動力伝達機構に異常が発生していることが推測できる。
図４を用いて、異常判定制御Ｓ１００の流れについて説明する。
なお、図４では、異常判定制御Ｓ１００の流れをフローチャートによって表している。
異常判定制御Ｓ１００は、本発明の遠隔サーバよって行われる実施形態１の制御である。異常判定制御Ｓ１００は、コンバイン３の走行系の動力伝達機構の異常発生を判定する制御である。
ステップＳ１１０において、遠隔サーバ５は、対象の稼働日における、コンバイン３の各作業部（刈取部、搬送部、脱穀部等）のクラッチがＯＦＦ状態であって、かつ、走行速度Ｖが所定走行速度Ｖａ以上の場合のエンジン負荷率Ｌを取得する。そして、取得したエンジン負荷率Ｌの平均値Ｌｍを算出する。
ステップＳ１２０において、遠隔サーバ５は、対象の稼働日の前日までにおける、コンバイン３の各作業部（刈取部、搬送部、脱穀部等）のクラッチがＯＦＦ状態であって、かつ、走行速度Ｖが所定走行速度Ｖａ以上の場合のエンジン負荷率Ｌを取得する。そして、取得したエンジン負荷率Ｌの平均値ＬＭを算出する。
ステップＳ１３０において、遠隔サーバ５は、対象の稼働日における平均値Ｌｍと、前日までにおける平均値ＬＭとの差を算出し、算出した差が所定値よりも大きいかどうか判定する。差が所定値よりも大きい場合には、ステップＳ１４０に移行する。差が所定値以下の場合には、コンバイン３は正常であって異常判定制御Ｓ１００を終了する。
ステップＳ１４０において、遠隔サーバ５は、コンバイン３の走行系の動力伝達機構に異常が発生していると判定し、異常発生についてユーザーに警告し、異常判定制御Ｓ１００を終了する。ユーザーに警告する手段としては、端末サーバ６を介してコンバイン３の操作パネルに走行系の動力伝達機構に異常ありと表示する、或いは、直接ユーザーに連絡する等が考えられる。
遠隔サーバ５及び異常判定制御Ｓ１００の効果について説明する。
遠隔サーバ５及び異常判定制御Ｓ１００によれば、コンバイン３の非作業かつ所定走行速度Ｖａ以上の場合のエンジン負荷率Ｌを、作業日毎に平均値ＬＭを演算して平均値間で対比するので、予めしきい値を準備することなく走行系の動力伝達機構の異常発生を判定できる。
［実施形態２］
図５を用いて、機種毎のエンジン負荷率Ｌの相関について説明する。
なお、図５の左上では、横軸に機種を表し、縦軸にエンジン負荷率Ｌの１日の平均値Ｌｍを表し、機種とエンジン負荷率Ｌとの相関をグラフによって表している。また、図５の右下には、圃場１０で作業するコンバイン３Ａ・・・３Ｅを模式的に表している。
図５の右下に示すように、一の圃場１０で複数台（５台）のコンバイン３Ａ・・・３Ｅが作業しているものとする。このように一の圃場で作業する複数台のコンバイン３Ａ・・・３Ｅは、通常同じ作業（単なる走行、刈取作業、脱穀作業等）を行っているものである。また、同じ作業をする複数台のコンバイン３Ａ・・・３Ｅのそれぞれの走行速度Ｖは、通常略同一である。
図５の左上に示すように、グラフ中のエンジン負荷率Ｌの平均値Ｌｍは、対象の稼働日における、コンバイン３Ａ・・・３Ｅの走行速度Ｖが所定走行速度Ｖｂ以上の場合の、コンバイン３Ａ・・・３Ｅのそれぞれのエンジン負荷率Ｌの平均値Ｌｍを表している。例えば、コンバイン３Ａ・・・３Ｅは、刈取作業を行っているものとする。
グラフから明らかなように、一の圃場１０で同一作業を行っているコンバイン３Ａ・・・３Ｅのうち、コンバイン３Ｄのエンジン負荷率Ｌの平均値Ｌｍが高い割合を示している。このとき、コンバイン３Ａ・・・３Ｅは、エンジンが走行系及び刈取系の動力伝達機構に対してのみ仕事をしているため、コンバイン３Ｄの走行系又は刈取系の動力伝達機構に異常が発生していることが推測できる。
図６を用いて、異常判定制御Ｓ２００の流れについて説明する。
なお、図６では、異常判定制御Ｓ２００の流れをフローチャートによって表している。
異常判定制御Ｓ２００は、本発明の遠隔サーバよって行われる実施形態２の制御である。異常判定制御Ｓ２００は、コンバイン３の何れかの動力伝達機構の異常発生を判定する制御である。
ステップＳ２１０において、遠隔サーバ５は、例えば、コンバイン３Ａの位置情報から一の圃場１０を特定する。
ステップＳ２２０において、遠隔サーバ５は、特定した一の圃場１０において、同時に作業を行っている、例えばコンバイン３Ｂ・・・３Ｅを特定する。
ステップＳ２３０において、遠隔サーバ５は、対象の稼働日における、コンバイン３Ａの走行速度Ｖが所定走行速度Ｖａ以上の場合のエンジン負荷率Ｌを取得する。そして、取得したエンジン負荷率Ｌの平均値Ｌｍを算出する。
ステップＳ２４０において、遠隔サーバ５は、対象の稼働日における、一の圃場１０で作業する全てのコンバイン３Ａ・・・３Ｅの走行速度Ｖが所定走行速度Ｖａ以上の場合の、それぞれのエンジン負荷率Ｌを取得する。そして、取得したエンジン負荷率Ｌの平均値ＬＭを算出する。
ステップＳ２５０において、遠隔サーバ５は、コンバイン３Ａの平均値Ｌｍと、コンバイン３Ａ・・・３Ｅの平均値ＬＭとの差を算出し、算出した差が所定期間において所定値よりも大きいかどうか判定する。差が所定値よりも大きい場合には、ステップＳ１４０に移行する。差が所定値以下の場合には、コンバイン３Ａは正常であって異常判定制御Ｓ２００を終了する。
ステップＳ２６０において、コンバイン３Ａの何れかの動力伝達機構に異常が発生していると判定し、異常発生についてユーザーに警告し、異常判定制御Ｓ２００を終了する。ユーザーに警告する手段としては、端末サーバ６を介してコンバイン３Ａの操作パネルに走行系又は刈取系の動力伝達機構に異常ありと予測表示する、或いは、直接ユーザーに連絡する等が考えられる。
遠隔サーバ５及び異常判定制御Ｓ２００の効果について説明する。
遠隔サーバ５及び異常判定制御Ｓ２００によれば、同一作業状態のエンジン負荷率の平均値を、同一作業地域での他の同一機種の同様の平均値と対比するので、予めしきい値を準備することなく動力伝達機構の異常発生を判定できる。
なお、本実施形態では、コンバイン３を使用するユーザーに対し動力伝達機構の異常発生を判定する構成としたが、これに限定されない。例えば、トラクタ又は田植機等を使用するユーザーに対し動力伝達機構の異常発生を判定する構成としても良い。
３ コンバイン
５ 遠隔サーバ
６ 端末サーバ
１０ 圃場
１００ 遠隔サーバシステム

Claims (2)

  1. 移動式作業機械から作業部の稼働・非稼働情報、作業日情報、移動速度情報およびエンジン負荷率情報を受信する遠隔サーバにおいて、
    所定期間毎に全ての作業部が非稼働で所定移動速度以上のときのエンジン負荷率の平均値を演算し、ある所定期間の平均値が当該所定期間までの平均値に対して所定の相違状態である場合に当該移動式作業機械の移動用の動力伝達機構に異常が発生していると判定する、
    遠隔サーバ。
  2. 移動式作業機械から機種情報、作業期間情報、位置情報、移動速度情報およびエンジン負荷率情報を受信する遠隔サーバにおいて、
    位置情報に基づいて作業地域を特定し、ある特定の移動式作業機械の所定移動速度以上のときのエンジン負荷率の平均値を当該移動式作業機械以外の同一機種・同一作業日・同一作業地域の同一移動速度のときのエンジン負荷率の平均値と対比してある特定の移動式作業機械のエンジン負荷率が平均値より所定値以上高い作業期間が所定期間持続する場合に当該移動式作業機械の動力伝達機構に異常が発生していると判定する、
    遠隔サーバ。
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