JP2017045282A - 作業機械、情報収集装置、および稼働情報転送システム - Google Patents

Abstract

【課題】転送処理の中断から再開までの間に部分的に変化する可能性のある稼働情報の転送を対象として、あらゆる要因による転送処理の中断、および中断箇所からの再開を可能とすること【解決手段】センサにより取得したデータ、他の制御部から入力されたデータ、および自身の出力データの少なくともいずれかのデータに基づき稼働情報を取得する第１制御部（９２）と、取得した稼働情報を外部に送信する第１車外通信部（９７）と、を備えた作業機械であって、第１制御部は、取得した稼働情報に固有の記録ＩＤを付与すると共に、当該稼働情報の更新状態を示す記録ＩＤを少なくとも１つ含んで構成される要約を作成することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、作業機械の稼働情報を外部に転送処理する技術に関する。

従来、作業機械の保守を主な目的として、車載コントローラによる稼働情報の記録が行われている。車載コントローラに記録された稼働情報は時に数か月分にもおよび、全稼働情報のダウンロードには時間を要する。しかし、稼働現場によっては１日あたりの作業機械を停止できる時間は短く、その時間内に各種メンテナンスを行う必要もあるため稼働情報のダウンロード作業に割り当てられる時間は少ない。このため、ダウンロード作業を開始しても作業完了前に中断され、次回作業時に最初からダウンロードし直すこともあり、無駄な作業時間が発生していた。

このような問題に対し特許文献１では、受信装置にて通信中断の発生検知後、処理中断を表す不完全識別の付与を行い、処理再開時には、これを読み取ることでデータごとに処理中断の有無の検出を可能としていた。

また、特許文献２では、転送作業ごとに唯一の値であるジョブＩＤを取り決め、送信側は前記ジョブＩＤに加え、送信確認数を、受信側は前記ジョブＩＤに加え、受信確認数を記憶部に保存し、処理再開時には、これら情報を読み出すことで、中断状態の判別を行っていた。

特許第４２９６９１１号公報 特許第３３２３１２９号公報

しかし、特許文献１の手法では、例えば受信装置がバッテリーを備えたモバイルパソコンであり、バッテリー電圧の低下等により受信装置の処理が異常終了した場合には、前記不完全識別の付与が行われないため、転送処理が中断されたデータを判別することが出来ず、転送処理の再開を正しく行うことが出来ない。

また、特許文献１では、送信装置の記憶部に保存された転送対象のデータが更新される場合は、新しいデータに一新される場合を想定しており、転送対象のデータが部分的に変化した場合でも、データ全体を転送し直す。しかし、作業機械の稼働情報を転送対象とする場合には、ある時点で転送が中断されてから再開されるまでの間に転送対象が部分的に変化する可能性が非常に高い。この場合、特許文献１の手法では不要な転送処理を引き起こし、作業効率が悪く、また、データの不整合を引き起こす可能性がある。

特許文献２の手法では、転送処理が中断されたデータが変化することは考慮されておらず、転送処理中断から再開までに転送対象のデータが変化した場合、データの不整合が発生してしまう。

本発明は以上の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、転送処理の中断から再開までの間に部分的に変化する可能性のある稼働情報の転送を対象として、あらゆる要因による転送処理の中断、および中断箇所からの再開を可能とすることにある。

上記目的を達成するために、代表的な本発明は、センサにより取得したデータ、他の制御部から入力されたデータ、および自身の出力データの少なくともいずれかのデータに基づき稼働情報を取得する第１制御部と、取得した稼働情報を外部に送信する第１車外通信部と、を備えた作業機械であって、前記第１制御部は、取得した前記稼働情報に固有の記録ＩＤを付与すると共に、当該稼働情報の更新状態を示す記録ＩＤを少なくとも１つ含んで構成される要約を作成することを特徴とする。

本発明によれば、何らかの要因によって稼働情報の転送処理が中断された際に、中断箇所から転送処理を再開することができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

鉱山における稼働情報転送システムの通信イメージを示す図。 本発明の実施形態に係る稼働情報転送システムの構成図。 記録装置に関するデータのやり取りを表すブロック図 情報の組の一例を示す図。 収集装置の処理手順を示すフローチャート。 記録装置の処理手順を示すフローチャート。 収集装置の要転送識別付与・削除処理の手順を示すフローチャート。 稼働情報の転送が中断され、転送対象である稼働情報が更新されたのち、稼働情報の転送を再開する様子を表した図。

以下、図面を参照して、本発明に係る作業機械、情報収集装置、および稼働情報転送システムの実施の形態について説明する。図１は鉱山における稼働情報転送システムの通信イメージを示す図、図２は本発明の実施形態に係る稼働情報転送システムの構成図、図３は記録装置に関するデータのやり取りを表すブロック図である。

図１に示すように、鉱山にて稼働する作業機械２としては、例えば油圧ショベル２Ａと、ダンプトラック２Ｂとがある。他にも図示していないが、ホイールローダと、機械式ショベルと、ブルドーザと、モータグレーダと、作業員が使用する乗用車などがある。また、作業機械２には、ＧＰＳ衛星６を利用して自機の位置を取得する位置取得装置（図示せず）が搭載されている。

作業機械２に搭載された記録装置９（図２参照）は、中継器３を経由し、通信網５によって稼働情報の収集装置（情報収集装置）４に接続される。または、収集装置４が例えばモバイルパソコンであり、通信線（図示せず）によって、記録装置９と、収集装置４とが接続される。

また、図２に示すように、作業機械２には、その各種動作を制御するための複数の制御装置８（ＥＣＵ，本発明の他の制御部に相当する）、制御装置の一つである記録装置９が搭載され、各々が車載ネットワーク１０によって接続されている。

各制御装置８にはセンサやアクチュエータ（８５、９５）が少なくとも１つ接続され、制御装置８内部には車内通信部（８１、９１）、第１制御部（８２、９２）、作業機械２の稼働情報や制御パラメータを記憶するための第１記憶部（８３、９３）、Ａ／Ｄ変換部（８４、９４）、Ｄ／Ａ変換部（８５、９５）、作業機械２の稼働状態を表示するための第１表示部８６、位置情報検出部８８のいずれか１つ、またはその組み合わせを備える。

記録装置９は収集装置４との通信を行う第１車外通信部９７を備える。収集装置４は作業機械２内部に常備され常時記録装置９と接続されていてもよいし、必要なときのみ作業機械２外部より記録装置９と接続されてもよい。また、記録装置９と収集装置４の接続方法は無線通信でもよいし、有線通信でもよい。

収集装置４は第２制御部４２、記録装置９より受信した情報を記録するための第２記憶部４３、第２車外通信部４７などを備え、加えて、自身の処理状態や記録装置９より受信した情報を表示するための第２表示部４６を備えてもよい。

次に、記録装置９に関するデータのやり取りについて説明する。図３に示すように、第１制御部９２は、Ａ／Ｄ変換部９４を通してセンサ１１より状態量を取得し、Ｄ／Ａ変換部９５を通してアクチュエータ１２に対し操作量を出力し、車内通信部９１を通して他の制御装置８の稼働情報を取得し、また車内通信部９１を通して自身の稼働情報を出力し、第１記憶部９３に他の制御装置８の稼働情報や自身の稼働情報を直接または加工して保存し、また第１記憶部９３より前記稼働情報を読出し、第１車外通信部９７を通して作業機械２外部より各種要求を取得し、また第１車外通信部９７を通して作業機械２外部に対し前記稼働情報や前記稼働情報の要約を出力する。

収集装置４と記録装置９とがやり取りする情報の組の一例を図４に示す。これらの図に示すように、開始要求には、情報種類と、送信元ＩＤと、送信先ＩＤとが含まれ、前記情報種類には開始要求であることを示す数値や文字列、前記送信元ＩＤには収集装置４を特定するための情報、前記送信先ＩＤには記録装置９およびそれを搭載する作業機械を特定するための情報が格納される。

要約通信情報には、情報種類と、送信元ＩＤと、送信先ＩＤと、要約リストとが含まれ、前記情報種類には要求通信情報であることを示す数値や文字列、前記送信元ＩＤには記録装置９およびそれを搭載する作業機械を特定するための情報、前記送信先ＩＤには収集装置４を特定するための情報、前記要約リストにはデータ項目毎の要約のリストを格納する。ただし、前記要約のリストに含まれる個々の要約には、データ名と、稼働情報の更新状態を示す少なくとも１つの記録ＩＤとを含む。ただし、前記記録ＩＤは、データを分割した１単位であるブロックを特定するものであり、ブロック毎に記録時に固有の値が付与される。ここで、前記稼働情報の更新状態を示す記録ＩＤには、例えば、最も古く記録された稼働情報を示す最古記録ＩＤと、最も新しく記録された稼働情報を示す最新記録ＩＤとを用いる。

リクエスト通信情報には、情報種類と、送信元ＩＤと、送信先ＩＤと、未受信データ情報リストとが含まれ、前記情報種類にはリクエスト通信情報であることを示す数値や文字列、前記送信元ＩＤには収集装置４を特定するための情報、前記送信先ＩＤには記録装置９およびそれを搭載する作業機械を特定するための情報、前記未受信データ情報リストにはデータ項目毎の未受信データ情報を格納する。ただし、前記未受信データ情報リストに含まれる個々の未受信データ情報には、データ名と、当該データの転送処理において次回受信すべきブロックの記録ＩＤである最終受信ＩＤ＋１とを含む。ただし、次回受信すべきブロックの記録ＩＤを最終受信ＩＤより算出できることは明らかであるから、前記未受信データ情報には、最終受信ＩＤ＋１の代わりに、最終受信ＩＤを含むようにし、前記リクエスト通信情報を受信した記録装置９において、次回受信すべきブロックの記録ＩＤを算出するようにしてもよい。

収集情報リストは、収集装置４が転送処理によって第２記憶部４３に保存した稼働情報のリストであり、送信元毎に収集情報として保持している。ただし、前記収集情報は、送信元ＩＤと、保存データリストとを含み、前記送信元ＩＤには記録装置９およびそれを搭載する作業機械を特定するための情報、前記保存データリストにはデータ項目毎の保存データを格納し、前記保存データはデータ名と、受信済みのデータ自体と、当該データのうち最後に受信したブロックを示す最終受信ＩＤとを含む。

送信ブロック情報は、情報種類と、送信元ＩＤと、送信先ＩＤと、ブロック情報とを含み、前記情報種類には送信ブロック情報であることを示す数値や文字列、前記送信元ＩＤには記録装置９およびそれを搭載する作業機械を特定するための情報、前記送信先ＩＤには収集装置４を特定するための情報、前記ブロック情報には、データ名と、後述するブロックを特定する記録ＩＤと、データを分割したうちの１つであるブロック自体とを含む。前記送信元ＩＤや前記送信先ＩＤに格納される情報は、例えばＩＰアドレスや、収集装置４または記録装置９を特定する数値や文字列や、車体シリアルナンバーの組み合わせ、またはそれ単体である。

次に、転送処理の詳細について説明する。図５は、転送処理における収集装置４の処理手順を示すフローチャートである。第２制御部４２は開始要求を作成し、第２車外通信部４７は記録装置９に対して開始要求を送信する（ステップＳ１０１）。次に、第２車外通信部４７は、前記開始要求に応じて記録装置９から送信されたデータ要約を受信する（ステップＳ１０２）。続いて、第２制御部４２は、前記データ要約と、第２記憶部４３に保存されたデータ群とを比較し、転送が必要なデータと転送が不要なデータとを識別する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の具体的処理の一例については後述する。

第２制御部４２は、ステップＳ１０３の結果を用いて、記録装置９に指定する転送データの一覧を示すリクエスト情報を作成し（ステップＳ１０４）、第２車外通信部４７は、前記リクエスト情報を記録装置９に送信する（ステップＳ１０５）。

前記リクエスト情報に応じて、記録装置９からデータを分割したブロックの送信が開始されるが、第２制御部４２は、一定時間、前記ブロックを受信しない場合には、収集装置４と記録装置９とを接続する通信網５が断絶したか、または記録装置９の処理が停止したと考えられるため、処理を終了する（ステップＳ１０６／Ｙｅｓ）。一方、受信した場合には、受信したブロックを第２記憶部４３に保存し（ステップＳ１０６／Ｎｏ、ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８に進む。この時、第２制御部４２は、前記ブロックのブロックＩＤも最終受信ＩＤとして第２記憶部４３に保存する。

ステップＳ１０８では、第２制御部４２は、後述する継続要求送信を前回行った時から一定時間以上が経過したかを判定し、経過している場合（ステップＳ１０８／Ｙｅｓ）には記録装置９に対して継続要求を送信（ステップＳ１０９）したのち、ステップＳ１０６に戻り、そうでなければ追加の処理を行わず（ステップＳ１０８／Ｎｏ）、ステップＳ１０６に戻る。

図６は、転送処理における記録装置９の処理手順を示すフローチャートである。まず、第１車外通信部９７は収集装置４のステップＳ１０１にて送信された自分宛ての開始要求を受信し（ステップＳ２０１）、第１制御部９２は記録装置９の第１記憶部９３に保存された稼働情報の要約を作成する（ステップＳ２０２）。ただし、稼働情報の要約は、稼働情報を記録するたびに、または一定時間ごとに作成、または更新するようにし、前記要約を第１記憶部９３に保存しておき、ステップＳ２０２において、第１記憶部９３に保存されている要約を読み出すようにしてもよい。このようにすることで、第１記憶部９３に記録された稼働情報のデータ量が大きく、稼働情報全体の要約作成に時間がかかる場合においても、転送処理時に要約作成にかかる時間を短縮することが出来る。

次に、第１車外通信部９７は、作成した前記要約を収集装置４に対し送信する（ステップＳ２０３）。前記要約を受けて収集装置４はステップＳ１０５にてリクエスト情報を送信し、第１車外通信部９７は前記リクエスト情報を受信する（ステップＳ２０４）。その後、第１制御部９２は前記リクエスト情報に基づき、データ送信を開始する（ステップＳ２０５）。

第１制御部９２は、全データの送信が完了した場合（ステップＳ２０６／Ｙｅｓ）には処理を終了し、そうでなければ（ステップＳ２０６／Ｎｏ）、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、第１制御部９２は、前記継続要求を一定時間受信していない場合（ステップＳ２０７／Ｙｅｓ）、収集装置４の処理が中断したか、または記録装置９と収集装置４の間の通信網５が断絶したと考えられるため、処理を終了し、そうでなければ（ステップＳ２０７／Ｎｏ）、ステップＳ２０５に戻りデータ送信を継続する。

図７は、収集装置４のステップＳ１０３に示した要転送識別付与・削除処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ３０１において、第２制御部４２は、最終受信ＩＤが最新記録ＩＤ以上である場合（ステップＳ３０１／Ｙｅｓ）には、第２記憶部４３に保存されたデータの方が新しく受信不要のため、転送が必要なデータであることを示す要転送識別を削除（ステップＳ３０２）したのち処理を終了し、そうでない場合（ステップＳ３０１／Ｎｏ）は、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３において、第２制御部４２は、転送開始時の最初の送信ブロックＩＤである最終受信ＩＤ＋１が最古記録ＩＤ以上である場合（ステップＳ３０３／Ｙｅｓ）には、最終受信ＩＤを変更せず、前記要転送識別を付与したのち（ステップＳ３０５）処理を終了する。一方、最古記録ＩＤ未満である場合（ステップＳ３０３／Ｎｏ）には、最終受信ＩＤに最古記録ＩＤ−１の値を格納し、前記要転送識別を付与したのち（ステップＳ３０４、Ｓ３０５）処理を終了する。前者は、事前に転送処理が中断されたが、中断箇所の稼働情報が新規稼働情報によって上書きされていない場合の処理であり、後者は、新規データの転送処理か、または事前に転送処理が中断された後、中断箇所の稼働情報が新規稼働情報によって上書きされ、転送再開箇所を変更する場合の処理である。

以上のステップＳ３０１〜Ｓ３０５の処理を要約リストの全要約について行うことで、新規に転送が必要なデータと、事前に転送処理を行った際に処理が中断され、中断箇所からの転送再開が必要なデータとの両方の判別が可能になる。

図８は、稼働情報のあるデータの転送が中断され、転送対象である稼働情報が更新されたのち、稼働情報の転送を再開する様子を表したものである。図８では、（ａ）から（ｄ）に向けて時間が経過する。説明を簡潔にするため、図中では記録装置９や収集装置４の記憶部（９３、４３）の保存領域をそれぞれ４ブロック分としているが、実装形態としてはもちろんこの限りではない。

図８（ａ）では、作業機械２の記録装置９に稼働情報が記録される。ここでは、ブロック１から４にＩＤ＝ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４が割り振られた稼働情報が記録される。前記稼働情報は、例えば総稼働時間や故障情報や位置情報などである。

図８（ｂ）では、記録装置９が収集装置４と通信可能な状態になり、収集装置４への稼働情報の転送が開始される。新規データの転送であるため、記録されているデータの先頭から、この場合はＩＤ＝ｂ１から転送が開始される。ここでは、ＩＤ＝ｂ２のデータを受信したのち、記録装置９が収集装置４と通信不可能な状態になり、転送が中断される。

図８（ｃ）では、作業機械２が稼働しているため、記録装置９内の稼働情報が更新され、例えばＩＤ＝ｂ１、ｂ２の稼働情報が削除され、新たにＩＤ＝ｂ５、ｂ６の稼働情報が追加される。

図８（ｄ）では、再度記録装置９が収集装置４と通信可能な状態になり、収集装置４への稼働情報の転送が再開される。収集装置４は、要約に含まれる最古記録ＩＤ＝ｂ３と、最新記録ＩＤ＝ｂ６と、最終受信ＩＤ＝ｂ２とを比較することで、最終受信ＩＤ＋１であるＩＤ＝ｂ３以降を転送対象として判定する。

この後、図８（ｂ）の時と同様、ＩＤ２つ分の稼働情報の転送が完了したのち、転送が中断されるものとする。この結果、本実施形態に係る収集装置４には、ＩＤ＝ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４の稼働情報が保存される。このように、最古記録ＩＤと、最新記録ＩＤとを用いてデータの部分的な更新有無を検出することで、転送中断時と、転送再開後とでデータの整合性を保つことを可能としている。

以上に示した通り、本実施形態によれば、転送が必要なデータの判別に稼働情報の更新状態を示す記録ＩＤである最古記録ＩＤと、最新記録ＩＤとを用いたことにより、作業者による任意的な作業の中断に加え、突発的な収集装置４の処理停止、記録装置９の処理停止、収集装置４と記録装置９との間の通信断絶が発生した場合においても、中断時の処理状態が記録され、転送処理再開時には作業時間を最小限にすることができ、かつ、転送中断から再開までの間に転送対象のデータが部分的に更新されるシステムにおいても、転送開始から完了までのデータの整合性を保つことが出来る。

なお、上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

例えば、上記した実施形態では、収集装置４が稼働情報転送の開始要求を送信し、前記開始要求を記録装置９が受信することで転送処理を開始する場合について説明したが、記録装置９が稼働情報転送の開始要求を送信し、収集装置４が前記開始要求を受信することで転送処理を開始するようにしてもよい。

この場合、開始要求を受信した収集装置４は、記録装置９に対し、開始要求の受信応答を返し、前記受信応答を受信した記録装置９は、稼働情報の要約を送信するようにしてもよい。または、記録装置９は、開始要求の代わりに稼働情報の要約を送信するようにしてもよい。

また、収集装置４と、記録装置９とのどちらか一方または両方は、任意に転送処理を中断する手段を備えるようにしてもよい。例えば、収集装置４、または記録装置９が、中断要求を送信したのち、処理を終了し、前記中断要求を受信した記録装置９、または収集装置４は、転送処理を終了する。このように変更することにより、何らかの理由により転送処理を終了する必要がある場合に、即座に転送処理を終了できるようになる。

他にも、上記の説明では、稼働情報の更新状態を表す記録ＩＤとして、最古記録ＩＤと、最新記録ＩＤとを用いたが、実施形態としてはこの限りではなく、例えば、最古記録ＩＤと、最新記録ＩＤとのいずれかを一定量ずらした値を用いるようにしてもよい。例えば、転送処理中に稼働情報が更新される場合には、最古記録ＩＤをより新しい稼働情報側にずらした値を代わりに用いることで、直後に更新される可能性のある稼働情報を転送対象外とすることが出来、データの整合性を保つことが出来る。また、最新記録ＩＤをより古い稼働情報側にずらした値を代わりに用いる場合、更新直後の稼働情報は転送対象外となるが、転送対象のデータの整合性は保たれる。

また、収集装置４の処理フローのステップＳ３０３の処理を行わず、ステップＳ３０１において、最終受信ＩＤが最新記録ＩＤ未満であると判定された場合には、要転送識別の付与のみを行うようにし、記録装置９は、リクエスト情報に含まれる最終ブロックＩＤ＋１と等しい記録ＩＤを持つブロックが第１記憶部９３に存在しない場合には、最古記録ＩＤと等しい記録ＩＤを持つブロックを最初の転送対象とするようにしてもよい。この場合、転送処理中に作業機械２に搭載された記録装置９にて実施される処理が増えることになるが、本発明の効果であるデータの整合性を保ったデータ転送は達成される。

１ 稼動情報転送システム
２ 作業機械
４ 収集装置（情報収集装置）
８ 制御装置（ＥＣＵ）(他の制御部)
９ 記録装置
１１ センサ
４２ 第１制御部
４３ 第１記憶部
４７ 第１車外通信部
９２ 第２制御部
９３ 第２記憶部
９７ 第２車外通信部

Claims (6)

1. センサにより取得したデータ、他の制御部から入力されたデータ、および自身の出力データの少なくともいずれかのデータに基づき稼働情報を取得する第１制御部と、
   取得した稼働情報を外部に送信する第１車外通信部と、を備えた作業機械であって、
   前記第１制御部は、
   取得した前記稼働情報に固有の記録ＩＤを付与すると共に、当該稼働情報の更新状態を示す記録ＩＤを少なくとも１つ含んで構成される要約を作成することを特徴とする作業機械。
2. 取得した前記稼働情報を記録する第１記憶部を備え、
   前記第１制御部は、
   前記稼働情報を取得する度に、あるいは一定時間毎に、前記要約を作成または更新して前記第１記憶部に保存することを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
3. 請求項１または２に記載の作業機械からの稼働情報を収集するための情報収集装置であって、
   前記作業機械より前記要約を受信し、リクエスト情報を前記作業機械に送信する第２車外通信部と、
   前記作業機械より受信した前記要約に基づき未転送の稼働情報の判別を行い、前記判別の結果に基づき前記リクエスト情報を作成する第２制御部と、を備えることを特徴とする情報収集装置。
4. 前記第２制御部が、稼働情報の更新状態を示す記録ＩＤと、前記作業機械から最後に受信した稼働情報を示す最終受信ＩＤとの比較により未転送の稼働情報の判別を行うことを特徴とする請求項３に記載の情報収集装置。
5. 請求項１または２に記載の作業機械と、請求項３または４に記載の情報収集装置との間で前記作業機械の稼働情報を送受信する稼働情報転送システムであって、
   前記第２車外通信部が、稼働情報転送の開始要求を前記第１車外通信部に対して送信することによって転送処理が開始するようにしたことを特徴とする稼働情報転送システム。
6. 請求項１または２に記載の作業機械と、請求項３または４に記載の情報収集装置との間で前記作業機械の稼働情報を送受信する稼働情報転送システムであって、
   前記第１車外通信部が、稼働情報転送の開始要求または前記要約を前記第２車外通信部に対して送信することによって転送処理が開始するようにしたことを特徴とする稼働情報転送システム。