JP2019108721A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】マシンコントロールを実行してもオペレータの操作技量の向上や習得を図れる建設機械を提供する。【解決手段】建設機械の一例としてのショベルは、オペレータの操作入力を受け付ける操作装置２６と、操作対象を自動制御するマシンコントロール機能を実行するコントローラ３０と、を備える。コントローラ３０は、マシンコントロール機能が介入した場合の第１操作量と、介入が無い場合の、取得した操作入力に基づくオペレータの手動操作の第２操作量との両方を取得する。【選択図】図２

Description

本開示は、建設機械に関する。

ショベルに代表される建設機械に「マシンコントロール」と呼ばれる機能を搭載したものが知られている（例えば特許文献１）。マシンコントロールとは、建設機械の操作を自動または半自動で行うシステムであり、例えば予め設定された施工面に従うようにアームのみの操作でブームが自動制御されるものを含む。

特開２０１７−７１９８２号公報

マシンコントロールでは、オペレータの技量を賄うように機械が高精度または高効率に施工を行うことを目的としているため、オペレータは適当な操作で作業が進行し技量向上には寄与できないのが一般的である。またオペレータが通常の機械使用に戻る際には違和感を感じたり、技量の習熟や向上もできないため結局生産性の向上につながらないことになりかねない。

本開示は、マシンコントロールを実行してもオペレータの操作技量の向上や習得を図れる建設機械を提供することを目的とする。

実施形態の一観点に係る建設機械は、オペレータの操作入力を受け付ける操作装置と、操作対象を自動制御するマシンコントロール機能を実行するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記マシンコントロール機能が介入した場合の第１操作量と、介入が無い場合の、取得した前記操作入力に基づく前記オペレータの手動操作の第２操作量との両方を取得する。

本開示によれば、マシンコントロールを実行してもオペレータの操作技量の向上や習得を図れる建設機械を提供することができる。

実施形態に係る建設機械の一例としてのショベル（掘削機）の側面図である。 図１のショベルに搭載される駆動系の構成例を示す図である。 表示装置に表示する画面の第１の例を示す図である。 表示装置に表示する画面の第２の例を示す図である。 表示装置に表示する画面の第３の例を示す図である。 ショベルと外部機器との連携システムの構成の一例を示すブロック図である。 連携システムで送受信される操作量比較情報の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

［ショベルの全体構成］
最初に、図１を参照して、実施形態に係るショベルの全体構成について説明する。図１は、実施形態に係る建設機械の一例としてのショベル（掘削機）の側面図である。

図１に示されるように、ショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には、アーム５が取り付けられ、アーム５の先端には、エンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例としての掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、運転室であるキャビン１０が設けられ、且つエンジン１１等の動力源が搭載される。

キャビン１０内には、コントローラ３０が設置されている。コントローラ３０は、ショベルの駆動制御を行う主制御部として機能する制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むコンピュータで構成されている。以下ではマシンコントロール制御部３０１、操作量算出部３０２、操作量記憶部３０３、操作技量判定部３０４、表示制御部３０５として示すコントローラ３０の各種機能は、例えば、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される。

［駆動系の構成］
次に、図２を参照して、図１のショベルの駆動系の構成について説明する。図２は、図１のショベルに搭載される駆動系の構成例を示す図である。図２において、機械的動力系は二重線、作動油ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気制御系は一点鎖線でそれぞれ示されている。

エンジン１１の出力軸にはメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されている。メインポンプ１４は、１回転当たりの吐出量がレギュレータ１４Ａによって制御される可変容量型油圧ポンプである。パイロットポンプ１５は固定容量型油圧ポンプである。メインポンプ１４には作動油ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。パイロットポンプ１５にはパイロットライン２５を介して操作装置２６が接続されている。また、パイロットポンプ１５にはパイロットライン３４を介して自動制御用バルブ３１が接続されている。

コントロールバルブ１７は、複数のバルブを含むバルブセットであり、ショベルにおける油圧系を制御する。コントロールバルブ１７は、作動油ラインを介して、左側走行用油圧モータ１Ｌ、右側走行用油圧モータ１Ｒ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、旋回用油圧モータ２１等の油圧アクチュエータに接続されている。コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４が吐出する作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給でき、また、メインポンプ１４から各油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び各油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。

操作装置２６は、ショベルのオペレータが油圧アクチュエータを操作するための装置であり、操作レバー及び操作ペダルを含む。操作装置２６は、例えば油圧式の操作装置である。操作装置２６は、パイロットライン２７を介してコントロールバルブ１７に接続され、且つ、パイロットライン２８を介して操作圧センサ２９に接続されている。操作装置２６は、左側走行用油圧モータ１Ｌ、右側走行用油圧モータ１Ｒ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、旋回用油圧モータ２１等の各油圧アクチュエータ用の操作レバーまたは操作ペダルを個別に備えることができる。

操作圧センサ２９は、操作装置２６が生成するパイロット圧を検出し、検出したパイロット圧に関する情報をコントローラ３０に送信する。操作圧センサ２９は、アーム操作レバーの操作状態を検出するアーム操作圧センサ、ブーム操作レバーの操作状態を検出するブーム操作圧センサ等を含む。

自動制御用バルブ３１は、マシンコントロール機能の実行時にコントローラ３０が油圧アクチュエータを操作するために用いられる制御弁である。自動制御用バルブ３１は、パイロットライン２７に配置され、操作装置２６とコントロールバルブ１７との間に接続されている。自動制御用バルブ３１は、マシンコントロール機能の実行時には、操作装置２６の代わりに、コントローラ３０からの制御指令に応じた所定のパイロット圧を生成してコントロールバルブ１７に供給する。また、自動制御用バルブ３１は、パイロットライン３４を介してパイロットポンプ１５に接続され、且つ、パイロットライン３５を介して圧力センサ３２に接続されている。

圧力センサ３２は、自動制御用バルブ３１が生成するパイロット圧を検出し、検出したパイロット圧に関する情報をコントローラ３０に送信する。圧力センサ３２は、マシンコントロール機能によるアームの操作状態を検出するアーム圧力センサ、ブームの操作状態を検出するブーム圧力センサ等を含む。

表示装置３３（報知装置）は、各種情報を表示するための装置であり、例えば、ショベルの運転室に設置される液晶ディスプレイである。表示装置３３は、コントローラ３０からの制御信号に応じて各種情報を表示する。

［マシンコントロール機能の概要］
本実施形態では、コントローラ３０はマシンコントロール機能を実行することができる。建設機械におけるマシンコントロールとは、建設機械の操作対象の要素の操作を自動または半自動で行うシステムである。ショベルの場合、例えば予め設定された施工面に従うようにアーム５のみの操作でブーム４が自動制御される機能が挙げられる。以下の説明では、この機能をマシンコントロールの一例として挙げて説明する。すなわち、オペレータが操作装置２６を用いてアーム５を手動操作するのに応じて、コントローラ３０が操作対象のブーム４を自動操作する構成を例示する。

マシンコントロール機能の実行中には、コントローラ３０は、自動制御用バルブ３１を制御することによって、オペレータの操作入力に基づくブーム４の制御を中止して、オペレータのアーム５の操作に応じてブーム４の自動操作を行う。つまり、マシンコントロール機能の操作対象のブーム４は、操作装置２６を介したオペレータの操作入力に依存せずに動作する。

特に本実施形態では、コントローラ３０は、マシンコントロール機能の実行中に、ブーム４の自動操作に追従するよう操作装置２６を操作するタスクをオペレータに促す。また、本実施形態では、コントローラ３０は、マシンコントロール機能の実行中でも、操作対象のブーム４に対するオペレータの手動操作の操作量の情報を操作装置２６から取得可能である。オペレータは、自動操作によるブーム４の動作を見ながら、この動作に合わせて操作装置２６を操作する。コントローラ３０は、操作装置２６からオペレータの操作入力の情報を取得して、オペレータの手動操作の場合のブーム４の操作量を算出する。そして、マシンコントロール機能による自動操作の操作量（第１操作量）と、オペレータの手動操作の操作量（第２操作量）とを比較して、比較結果を表示装置３３に表示する。オペレータは、表示装置３３の表示内容をみながら操作を行うことで、手動操作が自動操作に近づくように訓練できる。

コントローラ３０は、上記の機能に係る要素として、マシンコントロール制御部３０１と、操作量算出部３０２と、操作量記憶部３０３と、操作技量判定部３０４と、表示制御部３０５とを有する。

マシンコントロール制御部３０１は、ショベルのマシンコントロール機能を制御する。すなわち、先に例示したオペレータが操作装置２６を用いてアーム５を手動操作するのに応じて、コントローラ３０が操作対象のブーム４を自動操作する制御などを実行する。マシンコントロール制御部３０１は、自動制御用バルブ３１を制御して所定のパイロット圧を操作対象のコントロールバルブ１７に供給することにより、マシンコントロール機能を実行できる。

操作量算出部３０２は、マシンコントロール制御部３０１によるマシンコントロール機能の実行中に、操作対象の油圧アクチュエータに関するオペレータの手動操作の操作量を算出する。例えば、オペレータの操作装置２６の操作に応じて操作圧センサ２９から入力されるパイロット圧の情報に基づき、オペレータの手動操作の操作量を算出できる。また、操作量算出部３０２は、マシンコントロール機能による自動操作の操作量も算出する。例えば、圧力センサ３２から入力されるパイロット圧の情報に基づき、自動操作の操作量を算出できる。

操作量記憶部３０３は、操作量算出部３０２により算出された自動操作の操作量及び手動操作の操作量の情報を記憶する。

操作技量判定部３０４は、操作量記憶部３０３に記憶されている自動操作の操作量及び手動操作の操作量に基づき、オペレータの操作技量を判定する。例えば自動操作及び手動操作の操作量の時系列データを用いて両者の相関や差分を求め、これらの相関や差分から抽出される抽出情報から操作技量を判定することができる。

抽出情報としては、例えば、差分の時系列データのピーク値と、ピーク値が出た位置や姿勢の情報を用いることができる。これらの情報は、施工精度に大きく関与する瞬間的な操作不備の指標になる。または、抽出情報として差分の標準偏差の情報も用いることができる。標準偏差は、特に画面を見ながら操作したときの習熟度合の指標（微調整か粗調整か）になる。または、抽出情報として差分のオフセット成分の情報を用いることもできる。この情報は、自動操作に対する手動操作の全体的な操作量のずれの大小を示す指標になる。

表示制御部３０５は、表示装置３３を用いてオペレータに提示する情報の表示内容を制御する。例えば、操作量記憶部３０３に記憶された自動操作の操作量、手動操作の操作量や両者の差分などの時系列データをグラフ表示したり、操作技量判定部３０４によるオペレータの操作技量の判定結果を表示することができる。

ここで図３〜５を参照して、表示制御部３０５により表示装置３３に表示する画面例を説明する。

図３は、表示装置３３に表示する画面の第１の例を示す図である。図３に示す画面は、マシンコントロール機能の実行中に、自動操作の操作量及び手動操作の操作量の現在値をリアルタイムで比較表示するものである。例えば図３に示すように、自動操作の操作量と、手動操作の操作量の現在値のレベルを棒グラフで並列表示することができる。図３の棒グラフは、左側が手動操作、右側が自動操作のブーム操作量を示すグラフであり、それぞれ上下方向に延在し、上半分がブーム上げの操作量、下半分がブーム下げの操作量を示す。グラフが中心から上方または下方に伸びるほどブーム上げまたはブーム下げの操作量が大きいことを示す。

図３に示す画面では、例えば図３の（Ａ）の場合には、左側の手動操作の操作量レベルのグラフが右側の自動操作の操作レベルのグラフより短いので、その時点では自動操作に対して手動操作の操作量が不足していることを、操作中のオペレータが表示画面から直観的に把握することができる。また、図３（Ｂ）の場合には、左側の手動操作の操作量レベルのグラフが右側の自動操作の操作レベルのグラフより長いので、その時点では手動操作の操作量が多過ぎることを、操作中のオペレータが表示画面から直観的に把握することができる。

図４は、表示装置３３に表示する画面の第２の例を示す図である。図４に示す画面は、マシンコントロール機能の実行中に、自動操作の操作量及び手動操作の操作量の時系列データをリアルタイムで比較表示するものである。図４の横軸は時間を示し、上下方向がブーム操作量を示す。横軸より上側がブーム上げの操作量、下側がブーム下げの操作量を示す。

図４に示す画面では、手動操作のグラフと自動操作のグラフとが、ブーム操作の開始タイミングを合わせて重ねて表示されている。このようなグラフ表示とすることで、オペレータがトレンドとして手動操作と自動操作の相違を把握できる。これにより、例えば一連の動作中でどのタイミングで手動操作が自動操作とずれる度合が大きいかを、操作中のオペレータが表示画面から直観的に把握することができる。

図５は、表示装置３３に表示する画面の第３の例を示す図である。図５に示す画面は、マシンコントロール機能の実行中における自動操作の操作量と、手動操作の操作量とを記憶しておき、マシンコントロール機能の終了後に比較結果を表示するものである。図５には、マシンコントロール機能の実行期間に亘る、アタッチメント高さ、アタッチメント距離（ショベル本体に対するアタッチメントの距離）、ブーム操作量（自動操作が実線、手動操作が点線）、ブーム操作量差分の時系列データがグラフ表示されている。また、画面下段には、操作技量判定部３０４によるオペレータの操作技量の判定結果を表示することもできる。

このように、マシンコントロール機能の終了後に分析用画面を表示することで、オペレータや、管理者などの他者が、オペレータの手動操作の技量度合を総合的に判断できる。

なお、表示制御部３０５により表示装置３３に表示する画面は、図３〜図５に示した画面構成以外を適用してもよい。例えば、図３のレベル表示や、図４の時系列表示を用いて、自動操作と手動操作との操作量の差分を表示してもよいし、図５の分析用画面の一部のみを表示してもよい。

本実施形態のショベルの効果を説明する。ショベルは、オペレータの操作入力を受け付ける操作装置２６と、操作対象を自動制御するマシンコントロール機能を実行するコントローラ３０と、オペレータに情報を提示する表示装置３３と、を備える。コントローラ３０は、マシンコントロール機能の実行中には、オペレータの操作入力に基づく操作対象の制御を中止すると共に、操作装置から操作入力の情報を取得し、マシンコントロール機能による自動操作の操作量と、取得した操作入力に基づくオペレータの手動操作の操作量とを比較し、比較結果を前記表示装置に表示する。

この構成により、マシンコントロール機能の実行中のオペレータの手動操作と、自動操作との比較結果を利用して、手動操作と自動操作との差異を極力少なくするようにオペレータに操作させることで、オペレータの習熟度を向上できる。これにより、理想的な操作（自動操作と同等な操作）をオペレータに把握させたり習得させることを効果的に行うことが可能となるので、マシンコントロールを実行してもオペレータの操作技量の向上や習得を図ることができる。

また、本実施形態のショベルでは、コントローラ３０は、マシンコントロール機能の実行中に、自動操作の操作量及び手動操作の操作量を表示装置３３にリアルタイムで比較表示する。例えば、図３、図４に例示したように、自動操作の操作量及び手動操作の操作量の現在値または時系列データを表示装置３３に表示する。

この構成により、オペレータは操作画面を見ながら操作することで、どの程度の操作量が適正なのかを逐次確認し、操作量を逐次修正しながら、理想的な操作（自動操作と同等な操作）を把握、習得することができる。これにより、自動操作の操作量を教師データとして体に覚え込ませることが可能となり、理想的な操作を効果的に学習できる。

なお、マシンコントロール機能の実行中にこのようなオペレータの訓練を行っても、操作対象（本実施形態ではブーム４）自体はコントローラ３０により自動操作で動作するので、作業量の低下は無い。つまり本実施形態のショベルは、マシンコントロール機能による自動運転での加工面の精度を確保しながらも、オペレータへの操作ガイダンスがリアルタイムにおこなえ、オペレータの技量アップへも貢献できる装置となる。

また、本実施形態のショベルでは、コントローラ３０は、マシンコントロール機能の実行中における自動操作の操作量と、手動操作の操作量とを記憶しておき、マシンコントロール機能の終了後に、比較結果を表示装置３３に表示する。この比較結果とは、例えば図５に例示した分析用画面である。

この構成により、マシンコントロール機能の実行後に、オペレータに自動操作の操作量との差を確認させ、自分の手動操作と自動操作との違いを意識させることができ、今後の操作にフィードバックすることができる。また、管理者などの他者が比較結果を参照することで、オペレータの操作技量を客観的に判断でき、オペレータに対して適切な指導や助言を行える。これにより、オペレータに理想的な操作を効果的に学習させることができる。

また、本実施形態のショベルでは、コントローラ３０は、記憶した自動操作の操作量と、手動操作の操作量の時系列データの相関または差分に基づき、オペレータの操作技量を判定する。この構成により、オペレータの習熟度合を定量的に把握することができる。また、図５の分析用画面に示した操作量の時系列データや操作技量の判定結果などのデータを日々蓄積することで、オペレータの習熟度合の進度も定量的に把握することができる。

なお、本実施形態で使用する機械としては、既存のマシンコントロール機を使用することができ、機器やセンサの大幅な追加は不要であるので、コスト増を抑制できる。また、本実施形態により、例えばオペレータの識別などの処理を追加することで、同一のショベルで複数のオペレータの技量判定も行うことができる。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

上記実施形態では、建設機械の一例としてショベルを例示したが、マシンコントロール機能を実行可能であれば、リフティングマグネット、グラップル、破砕機等を備えた他の建設機械にも適用可能である。

上記実施形態では、マシンコントロールを行う油圧アクチュエータとしてブームシリンダ７を例示したが、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左側走行用油圧モータ１L、右側走行用油圧モータ１Ｒ、旋回用油圧モータ２１などの他の油圧アクチュエータを操作対象として用いてもよい。同様に、上記実施形態では、マシンコントロール実行中にオペレータの操作量を計測する操作装置２６としてブーム操作レバーを例示したが、左右走行レバー（又はペダル）、アーム操作レバー、バケット操作レバー、旋回操作レバーなどの他の操作装置を用いてもよい。

上記実施形態では、操作装置２６として油圧式の操作装置を例示したが、電気式の操作装置を用いてもよい。この場合、例えば、コントローラ３０が操作装置２６の操作方向及び操作量（レバーであれば倒し量）を電気的な検出値（電圧、電流等）に変換して、その値に基づいてコントロールバルブ１７の流量を調整することによって、油圧アクチュエータを制御できる。操作装置２６が電気式の場合には、マシンコントロールの実行中には、操作入力に応じたコントロールバルブ１７の制御を行わずに、操作入力に係る電気信号を取得し、取得した電気信号に基づきオペレータの操作量を算出することができる。また、自動運転の操作量は、コントローラ３０の制御指令に基づき算出することができる。

上記実施形態では、オペレータの手動操作の操作量に関して図３のレベル表示や、図４の時系列表示、図５の分析用画面などの表示画面を表示装置３３に表示することで、オペレータに操作の教示を行う構成を例示したが、オペレータへの教示手法は画面に限られない。例えば、ライトバーや音、音声などの他の手段を用いて、自動操作と手動操作との比較結果をオペレータに報知する構成でもよい。

上記実施形態では、マシンコントロール機能として、オペレータが操作装置２６を用いてアーム５を手動操作するのに応じて、コントローラ３０が操作対象のブーム４を自動操作する構成（所謂半自動運転）を例示したが、コントローラ３０がすべての操作対象を自動操作する自動運転も含む。自動運転の場合、例えばオペレータがスイッチを押すと、オペレータの操作無しで自動運転が行われる。また、マシンコントロール機能として、オペレータが操作対象を手動操作するのに応じて、操作対象が適切な軌道で動くように操作入力を補助する操作アシスト機能を含んでもよい。

上記実施形態の半自動運転の場合には、コントローラ３０は、マシンコントロール機能による自動操作の操作量（第１操作量）と、オペレータの手動操作の操作量（第２操作量）とを取得したが、取得する情報はこれに限られない。例えばマシンコントロール機能として、操作アシストを含む場合には、マシンコントロール機能が介入した場合の操作量（第１操作量）と、介入が無い場合の、取得した操作入力に基づくオペレータの手動操作の操作量（第２操作量）とを取得する、とより広い表現で表すことができる。

上記実施形態では、マシンコントロール機能による自動操作の操作量（第１操作量）と、オペレータの手動操作の操作量（第２操作量）とを比較して、比較結果を表示装置３３に表示する構成を例示したが、比較結果の表示先はショベルに搭載される表示装置３３に限られない。例えば、管理サーバ、ＰＣ、スマートフォン、携帯端末などの外部装置に第１操作量や第２操作量の情報や、比較結果の情報を出力して、外部装置にて表示可能としてもよい。また、これらの外部装置に操作量の情報を記憶し、外部装置で比較結果を算出してもよい。また、外部装置がスマートフォンの場合には、このスマートフォンにインストールされているアプリケーションを利用して比較結果の算出や表示を行う構成としてもよい。

このようなショベルと外部機器との連携システムの一例について図６、図７を参照して説明する。図６は、ショベルと外部機器との連携システム１００の構成の一例を示すブロック図である。図７は、連携システム１００で送受信される操作量比較情報の一例を示す図である。

図６に示すように、システム１００は、ショベルと、通信ネットワーク１５０を通じて、ショベルと通信可能に接続される管理サーバ２００と、通信ネットワーク１５０を通じて、管理サーバ２００と通信可能な管理端末３００を含む。

管理サーバ２００（外部装置の一例）は、ショベルから送信される各種情報に基づき、ショベルの各種管理を行う。管理サーバ２００は、ショベル（通信機器８０）と通信ネットワーク１５０を介して通信可能に接続し、ショベルから送信される各種情報を受信する。例えば、管理サーバ２００は、マシンコントロール機能による自動操作の操作量（第１操作量）と、オペレータの手動操作の操作量（第２操作量）との比較結果に関する情報（操作量比較情報）をショベルから受信し、該情報を、作業現場の監督者や作業者が使用するコンピュータ端末、作業現場の監督者の携帯端末、作業現場の他の作業機械等に送信する。

図７に示すように、操作量比較情報は、例えば、マシンコントロール機能による自動操作の操作量（自動操作量）、オペレータの手動操作の操作量（手動操作量）、自動操作量と手動操作量との差分、操作技量判定部３０４によるオペレータの操作技量の判定結果（差分最大、差分標準偏差、相関、技量判定）などの各種情報を含むテーブル形式の情報である。操作量比較情報は、例えばショベルのコントローラ３０の操作技量判定部３０４により作成されて、コントローラ３０内の記憶部３１０に記憶される（操作量比較情報３１０１）。

管理サーバ２００は、通信機器２１０と、処理装置２２０とを含む。

通信機器２１０は、通信ネットワーク１５０を通じて、ショベル及び管理端末３００のそれぞれと双方向で通信を行うための任意の通信デバイスである。

処理装置２２０は、管理サーバ２００における各種制御処理を行う。処理装置２２０は、その機能が、任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは、これらの組み合わせにより実現されてよく、例えば、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、補助記憶装置と、所定の通信インターフェース等を含む一又は複数のサーバコンピュータを中心に構成される。処理装置２２０は、ＲＯＭや補助記憶装置に格納される一以上のプログラムを実行することにより実現される機能部として、データ取得部２２０１と、データ配信部２２０２を含む。また、処理装置２２０は、サーバコンピュータの補助記憶装置内の記憶領域として実現される記憶部２２００を含み、記憶部２２００に各種データを保存する（記憶させる）処理は、ＲＯＭや補助記憶装置に格納される所定のプログラムにより実現される。

データ取得部２２０１は、通信機器２１０を通じて、ショベルから管理サーバ２００に向けて送信される操作量比較情報を取得する。データ取得部２２０１は、取得した操作量比較情報を記憶部２２００に記憶させる（操作量比較情報２２００Ａ）。

データ配信部２２０２は、携帯端末からのリクエストに応じて、或いは、予め規定されたプッシュ通知の要件に応じて、通信機器２１０を制御し、管理端末３００に操作量比較情報２２００Ａを配信する。

尚、データ配信部２２０２は、管理端末３００の他、管理サーバ２００と通信可能に接続される他の作業機械（操作量比較情報の送信元であるショベル以外の、同じ作業現場の他の作業機械）、例えば、ショベルの他、ブルドーザ等に配信されてもよい。

管理端末３００は、管理サーバ２００と通信可能に接続され、ショベルが作業する作業現場を管理する監督者や実際に作業を行う作業者等がディスプレイ等の表示部に表示される各種情報を閲覧可能な任意の端末である。管理端末３００は、例えば、作業現場に仮設される建屋に定置されるデスクトップ型の端末であってよい。また、管理端末３００は、作業現場の監督者や作業者が所持する携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の携帯端末であってもよい。

管理端末３００は、通信機器３１５と、処理装置３２０と、タッチパネル式のディスプレイ３３０を含む。

通信機器３１５は、通信ネットワーク１５０を通じて、管理サーバ２００等と通信を行う任意のデバイスである。通信機器３１５は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇ（4th Generation）、５Ｇ（5th Generation）等の通信規格に対応する移動通信モジュールである。

処理装置３２０は、管理端末３００における各種制御処理を行う。処理装置３２０は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは、これらの組み合わせにより実現されてよく、例えば、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、補助記憶装置と、所定の通信インターフェース等を含むコンピュータを中心に構成されてよい。処理装置３２０は、例えば、ＲＯＭや補助記憶装置に格納される一以上のプログラムをＣＰＵ上で実行することにより実現される機能部として、データ取得部３２０１と、表示制御部３２０２を含む。また、処理装置３２０は、例えば、補助記憶装置内の記憶領域として実現される記憶部３２００を含み、記憶部３２００に各種データを保存する（記憶させる）処理は、ＲＯＭや補助記憶装置に格納される所定のプログラムにより実現される。

例えば、データ取得部３２０１及び表示制御部３２０２の機能は、例えば、処理装置３２０の補助記憶装置等にインストールされるアプリケーションプログラム（以下、「管理アプリ」と称する）が起動されることによって、実行可能になる態様であってよい。

データ取得部３２０１は、所定の条件に応じて、通信機器３１５を通じて、管理サーバ２００から各種データ、具体的には、操作量比較情報を取得する。データ取得部３２０１は、取得した操作量比較情報を記憶部３２００に記憶させる（操作量比較情報３２００Ａ）。

例えば、データ取得部３２０１は、ユーザによる操作量比較情報の表示を要求する所定操作に応じて、通信機器３１５を制御し、管理サーバ２００に配信リクエストを送信することにより、操作量比較情報を管理サーバ２００から取得してよい。このとき、ユーザによる管理端末３００に対する操作は、例えば、管理アプリの動作と連動して、ディスプレイ３３０に表示される所定のＧＵＩ（Graphical User Interface）に対するタッチパネルを利用したソフトウェアによる操作であってもよいし、管理端末３００に搭載、或いは、付属するハードウェアによる操作部等に対する操作であってもよい。以下、管理端末３００におけるその他の操作についても同様である。

また、例えば、データ取得部３２０１は、所定のプッシュ通知の要件に応じて、管理サーバ２００から配信される操作量比較情報を取得してもよい。

表示制御部３２０２は、操作量比較情報３２００Ａをディスプレイ３３０に表示させる。これにより、ユーザは、ショベルに搭乗していない場合であっても、操作量比較情報を確認することができるため、例えば、後日の確認や現場管理に活用することができる。

例えば、表示制御部３２０２は、ユーザによる所定操作に応じて、操作量比較情報３２００Ａをディスプレイ３３０に表示させてもよい。

また、例えば、表示制御部３２０２は、操作量比較情報が管理サーバ２００からプッシュ通知の態様で配信される場合に、データ取得部３２０１により操作量比較情報が取得されると、ディスプレイ３３０に表示させてもよい。このとき、表示制御部３２０２は、操作量比較情報をポップアップ表示としてディスプレイ３３０に表示させたり、ダイジェスト版の操作量比較情報をディスプレイ３３０に表示させたり等してもよい。

尚、本例（図６）では、ショベルのコントローラ３０によって、操作量比較情報が生成されるが、管理サーバ２００や管理端末３００によって、操作量比較情報が生成されてもよい。つまり、操作技量判定部３０４の機能は、管理サーバ２００や管理端末３００に移管されてもよい。

２６ 操作装置
３０ コントローラ
３３ 表示装置（報知装置）
２００ 管理サーバ（外部装置）

Claims (11)

1. オペレータの操作入力を受け付ける操作装置と、
   操作対象を自動制御するマシンコントロール機能を実行するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記マシンコントロール機能が介入した場合の第１操作量と、介入が無い場合の、取得した前記操作入力に基づく前記オペレータの手動操作の第２操作量との両方を取得する、
   建設機械。
2. 前記コントローラは、前記マシンコントロール機能の実行中には、前記オペレータの操作入力に基づく前記操作対象の制御を中止すると共に、前記操作装置から前記操作入力の情報を取得する、
   請求項１に記載の建設機械。
3. 前記オペレータに情報を報知する報知装置を備え、
   前記コントローラは、前記第１操作量と前記第２操作量とを比較し、比較結果を前記報知装置により前記オペレータに報知する、
   請求項１または２に記載の建設機械。
4. 前記報知装置は、前記オペレータに情報を表示する表示画面を有する表示装置である、
   請求項３に記載の建設機械。
5. 前記コントローラは、前記マシンコントロール機能の実行中に、前記第１操作量及び前記第２操作量を前記表示装置にリアルタイムで比較表示する、
   請求項４に記載の建設機械。
6. 前記コントローラは、前記マシンコントロール機能の実行中に、前記第１操作量及び前記第２操作量の現在値または時系列データを、前記表示装置に表示する、
   請求項５に記載の建設機械。
7. 前記コントローラは、前記マシンコントロール機能の実行中における前記第１操作量と、前記第２操作量とを記憶しておき、前記マシンコントロール機能の終了後に、前記比較結果を前記表示装置に表示する、
   請求項４〜６のいずれか１項に記載の建設機械。
8. 前記コントローラは、記憶した前記第１操作量と、前記第２操作量の時系列データの相関または差分に基づき、前記オペレータの操作技量を判定する、
   請求項７に記載の建設機械。
9. 前記コントローラは、前記マシンコントロール機能の実行中における前記第１操作量と、前記第２操作量との差分を前記表示装置に表示する、
   請求項４〜８のいずれか１項に記載の建設機械。
10. 前記コントローラは、前記マシンコントロール機能の実行中における前記第１操作量と、前記第２操作量とを外部装置に出力し、前記外部装置にて表示可能とする、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の建設機械。
11. 前記外部装置がスマートフォンであり、
    前記第１操作量及び前記第２操作量は、前記スマートフォンにインストールされているアプリケーションにより表示可能とする、
    請求項１０に記載の建設機械。

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