JP2021096527A - 作業機械におけるパラメータ変更システム、パラメータ変更方法、および、パラメータ変更プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械の機器の性能が変化しても、作業機械特有の判定基準を機器の性能が満たすようにすることが可能な、作業機械におけるパラメータ変更システム、パラメータ変更方法、および、パラメータ変更プログラムを提供する。【解決手段】コントローラ１３は、センサ１２が取得した機器１４の現在の状態に基づいて、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすか否かを判定する。コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと自身が判定した場合に、センサ１２が取得した機器１４の現在の状態と、判定基準とに基づいて、機器１４の性能が判定基準を満たすようなパラメータを算出する。コントローラ１３は、記憶装置１１が管理するパラメータを、自身が算出したパラメータに変更する。【選択図】図２

Description

本発明は、作業機械を制御する制御用ソフトウェアのパラメータを変更する、作業機械におけるパラメータ変更システム、パラメータ変更方法、および、パラメータ変更プログラムに関する。

特許文献１には、プラントシステムの動作をモデルベースデザインによって定数化し、得られたモデルに基づいて動作制御を最適化する、改善されたプロセス制御が開示されている。

また、特許文献２には、ループ制御を備えたシステム・コンポーネントの出力を最適化するためのパラメータを設定する、制御ループの適応調整システム及び方法が開示されている。

特表２００４−５２７８６０号公報 特開２００７−１４１２３４号公報

ところで、作業機械の機器は、作業による摩耗や経年劣化によって、状態が変化する。そのため、新車当初の機器の性能が、その機器の性能に関する判定基準であって、予め設定された判定基準を満たしていても、時間が経過すると、機器の性能がその判定基準を満たさなくなる。作業機械を制御する制御用ソフトウェアのパラメータは、機器が新品の状態を想定して設定されている。そこで、機器の性能が判定基準を満たすようにパラメータを変更することが考えられる。

ここで、特許文献１，２では、システムをモデル化してパラメータを動的に切り替えている。しかし、これらは、作業機械を想定したものではないため、作業機械特有の判定基準が考慮されていない。

本発明の目的は、作業機械の機器の性能が変化しても、作業機械特有の判定基準を機器の性能が満たすようにすることが可能な、作業機械におけるパラメータ変更システム、パラメータ変更方法、および、パラメータ変更プログラムを提供することである。

本発明に係る作業機械におけるパラメータ変更システムは、作業機械を制御する制御用ソフトウェアのパラメータを変更する、作業機械におけるパラメータ変更システムであって、前記パラメータを管理するパラメータ管理装置と、前記作業機械が備える機器の性能に関する判定基準であって、予め設定された判定基準を管理する判定基準管理装置と、前記機器の現在の状態を取得する取得装置と、前記取得装置が取得した前記機器の現在の状態に基づいて、前記機器の現在の性能が前記判定基準を満たすか否かを判定する判定手段と、前記機器の現在の性能が前記判定基準を満たさないと前記判定手段が判定した場合に、前記取得装置が取得した前記機器の現在の状態と、前記判定基準とに基づいて、前記機器の性能が前記判定基準を満たすようなパラメータを算出する算出手段と、前記パラメータ管理装置が管理する前記パラメータを、前記算出手段が算出した前記パラメータに変更する変更手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る作業機械におけるパラメータ変更方法は、作業機械を制御する制御用ソフトウェアのパラメータを変更する、作業機械におけるパラメータ変更方法であって、前記作業機械が備える機器の現在の状態を取得する取得ステップと、取得した前記機器の現在の状態に基づいて、前記機器の現在の性能が、前記機器の性能に関する判定基準であって、予め設定された判定基準を満たすか否かを判定する判定ステップと、前記機器の現在の性能が前記判定基準を満たさないと判定した場合に、取得した前記機器の現在の状態と、前記判定基準とに基づいて、前記機器の性能が前記判定基準を満たすようなパラメータを算出する算出ステップと、パラメータ管理装置が管理する前記パラメータを、算出した前記パラメータに変更する変更ステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る作業機械におけるパラメータ変更プログラムは、作業機械を制御する制御用ソフトウェアのパラメータを変更するようにコンピュータを機能させる、作業機械におけるパラメータ変更プログラムであって、前記作業機械が備える機器の現在の状態を取得する取得手段と、取得した前記機器の現在の状態に基づいて、前記機器の現在の性能が、前記機器の性能に関する判定基準であって、予め設定された判定基準を満たすか否かを判定する判定手段と、前記機器の現在の性能が前記判定基準を満たさないと判定した場合に、取得した前記機器の現在の状態と、前記判定基準とに基づいて、前記機器の性能が前記判定基準を満たすようなパラメータを算出する算出手段と、パラメータ管理装置が管理する前記パラメータを、算出した前記パラメータに変更する変更手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明によると、作業機械が備える機器の現在の性能が判定基準を満たさなくなった場合に、パラメータ管理装置が管理するパラメータが、算出されたパラメータに変更される。パラメータが変更されると、機器の性能が判定基準を満たすようになる。よって、作業機械の機器の性能が変化しても、作業機械特有の判定基準を機器の性能が満たすようにすることができる。

作業機械の側面図である。 第１実施形態におけるパラメータ変更システムの回路図である。 センサの測定値の時間変化を示す図である。 改善前と改善後のブレーキ性能を比較する棒グラフである。 改善前と改善後でのブレーキ性能の時間変化を表す図である。 センサの測定値の時間変化を示す図であり、閾値が１つの場合の図である。 センサの測定値の時間変化を示す図であり、上限値と下限値とが設けられた場合の図である。 第１実施形態におけるパラメータ変更制御のフローチャートである。 判定処理のフローチャートである。 第２実施形態におけるパラメータ変更システムの回路図である。 第２実施形態における作業機械側のパラメータ変更制御のフローチャートである。 第２実施形態におけるサーバ側のパラメータ変更制御のフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

［第１実施形態］
（パラメータ変更システムの構成）
本発明の第１実施形態による作業機械におけるパラメータ変更システム１は、作業機械２の側面図である図１に示すように、作業機械２に設けられている。作業機械２は、アタッチメント３０で作業を行う機械であり、例えば油圧ショベルである。作業機械２は、下部走行体２１と、上部旋回体２２と、アタッチメント３０と、シリンダ４０と、を有している。

下部走行体２１は、作業機械２を走行させる部分であり、例えばクローラを備える。上部旋回体２２は、下部走行体２１の上部に旋回装置を介して旋回可能に取り付けられる。上部旋回体２２の前部には、キャブ（運転室）２３が設けられている。

アタッチメント３０は、上部旋回体２２に取り付けられる。アタッチメント３０は、ブーム３１と、アーム３２と、バケット３３と、を備える。ブーム３１は、上部旋回体２２に回転自在（起伏自在）に取り付けられる。アーム３２は、ブーム３１に回転自在に取り付けられる。バケット３３は、アーム３２に回転自在に取り付けられる。バケット３３は、作業対象（土砂など）の、掘削、ならし、すくい、などの作業を行う部分である。なお、バケット３３の代わりに、油圧破砕機、グラップル、ブレーカ、リフティングマグネット等の先端アタッチメントが取り付けられてもよい。

シリンダ４０は、アタッチメント３０を作動させる。シリンダ４０は、油圧式の伸縮シリンダである。シリンダ４０は、ブームシリンダ４１と、アームシリンダ４２と、バケットシリンダ４３と、を備える。

ブームシリンダ４１は、上部旋回体２２に対してブーム３１を回転駆動させる。ブームシリンダ４１の基端部は、上部旋回体２２に回転自在に取り付けられる。ブームシリンダ４１の先端部は、ブーム３１に回転自在に取り付けられる。

アームシリンダ４２は、ブーム３１に対してアーム３２を回転駆動させる。アームシリンダ４２の基端部は、ブーム３１に回転自在に取り付けられる。アームシリンダ４２の先端部は、アーム３２に回転自在に取り付けられる。

バケットシリンダ４３は、アーム３２に対してバケット３３を回転駆動させる。バケットシリンダ４３の基端部は、アーム３２に回転自在に取り付けられる。バケットシリンダ４３の先端部は、バケット３３に回転自在に取り付けられたリンク部材に、回転自在に取り付けられる。

（パラメータ変更システムの電気的構成）
パラメータ変更システム１の回路図である図２に示すように、作業機械２は、記憶装置１１と、センサ１２と、を有している。記憶装置（パラメータ管理装置）１１は、作業機械２を制御する制御用ソフトウェアのパラメータを管理する。また、記憶装置（判定基準管理装置）１１は、作業機械２が備える機器１４の性能に関する判定基準であって、予め設定された判定基準を管理する。ここで、作業機械２が備える機器１４は、後述するコントローラ１３により制御されるものであって、例えば、エンジンや、メインリリーフバルブ、旋回装置などである。

本実施形態において、判定基準は、作業機械２の出荷時における機器１４の状態に基づいて設定された出荷判定基準であるが、判定基準はこれに限定されない。表１に示すように、判定基準は、基準値と、上限値と、下限値とを有している。なお、表１では、上限値および下限値は、基準値を基に設定されているが、上限値および下限値は、センサ１２の測定値の平均値を基に設定されてもよい。

センサ（取得装置）１２は、機器１４の現在の状態を取得する。機器１４は、摩耗や経年劣化によって、新品の状態から状態が変化する。センサ１２は、回転数センサ、圧力センサ、速度センサ、ジャイロセンサ、温度センサ、赤外線センサ、および、音センサの少なくとも１つである。例えば、機器１４がエンジンの場合、センサ１２は、エンジンの回転数を測定する回転数センサなどである。また、機器１４がメインリリーフバルブの場合、センサ１２は、メインリリーフバルブの圧力を測定する圧力センサなどである。メインリリーフバルブは、油圧ポンプの吐出圧力を制限するものである。また、機器１４が旋回装置の場合、センサ１２は、旋回速度を測定する速度センサなどである。

また、作業機械２は、コントローラ１３を有している。コントローラ１３は、制御用ソフトウェアを実行することで、機器１４を制御し、ひいては、作業機械２を制御する。

また、コントローラ（判定手段）１３は、センサ１２が取得した機器１４の現在の状態に基づいて、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすか否かを判定する。

また、コントローラ（算出手段）１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと自身が判定した場合に、センサ１２が取得した機器の現在の状態と、判定基準とに基づいて、機器１４の性能が判定基準を満たすようなパラメータを算出する。機器１４の性能が新品の状態から劣化すると、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさなくなる。作業機械２の出荷時に記憶装置１１が管理するパラメータは、機器１４が新品の状態を想定して設定されている。そこで、現在の性能が判定基準を満たさなくなった機器１４に対しては、機器１４の性能が判定基準を満たすようなパラメータを算出する。

コントローラ（変更手段）１３は、記憶装置１１が管理するパラメータを、自身が算出したパラメータに変更する。

このように、作業機械２が備える機器１４の現在の性能が判定基準を満たさなくなった場合に、記憶装置１１が管理するパラメータが、算出されたパラメータに変更される。パラメータが変更されると、機器１４の性能が判定基準を満たすようになる。よって、作業機械２の機器１４の性能が変化しても、作業機械２特有の判定基準を機器１４の性能が満たすようにすることができる。

また、判定基準が、作業機械２の出荷時における機器１４の状態に基づいて設定された出荷判定基準である。これにより、パラメータを変更することで、出荷判定基準を機器１４の性能が満たすようにすることができる。

また、センサ１２が、回転数センサ、圧力センサ、速度センサ、ジャイロセンサ、温度センサ、赤外線センサ、および、音センサの少なくとも１つである。これにより、機器１４の現在の状態を好適に取得することができる。

センサ１２の測定値の時間変化を図３に示す。上限値と下限値との間に収まっていた測定値が、例えば、下限値を下回ったときに、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと判定する。そして、コントローラ１３は、機器１４の性能が判定基準を満たすようなパラメータを算出する。そして、コントローラ１３は、記憶装置１１が管理するパラメータを、自身が算出したパラメータに変更する。測定値が上限値を上回ったときも同様である。

なお、コントローラ１３は、センサ１２の測定値が下限値を下回ったり上限値を上回ったりする前であっても、機器１４の性能が判定基準を満たすようなパラメータを常時算出しつづける構成であってもよい。この場合、コントローラ１３は、センサ１２の測定値が下限値を下回ったり上限値を上回ったりしたときに、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと判定し、記憶装置１１が管理するパラメータを、自身が算出したパラメータに変更してよい。

図２に戻って、作業機械２は、入力装置１５と、ディスプレイ（表示装置）１６と、を有している。入力装置１５およびディスプレイ１６は、キャブ２３内に配置されている。入力装置１５は、ディスプレイ１６に重畳配置されたタッチパネルであってもよいし、物理的なボタンであってもよいし、作業機械２のオペレータが所持する携帯端末（例えばスマートフォン）であってもよい。

コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと判定した場合に、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないことを報知する画面をディスプレイ１６に表示させる。なお、コントローラ１３は、キャブ２３内に設けられたスピーカやランプ等によって、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないことをオペレータに報知してもよい。

本実施形態では、コントローラ１３は、入力装置１５にパラメータ変更指令が入力されたことを条件に、パラメータを変更する。具体的には、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと判定した場合に、パラメータを変更するか否かを問う画面をディスプレイ１６に表示させる。そして、コントローラ１３は、パラメータを変更することを承諾する内容のパラメータ変更指令が入力装置１５に入力されたことを条件に、パラメータを変更する。

このように、入力装置１５にパラメータ変更指令が入力されたことを条件に、パラメータが変更される。よって、入力装置１５にパラメータ変更指令が入力されない場合には、パラメータが変更されない。これにより、作業機械２を操作するオペレータや、現場を管理する管理者等に、入力装置１５への入力を委ねることで、パラメータを変更するか否かを決定させることができる。

また、コントローラ（表示制御手段）１３は、入力装置１５への入力を受け付ける前に、パラメータの変更前の機器１４の性能と、パラメータの変更後の機器１４の性能とを並べた性能比較画面をディスプレイ１６に表示させる。

例えば、機器１４の性能が旋回装置のブレーキ性能である場合、棒グラフである図４に示すように、コントローラ１３は、改善前と改善後のブレーキ性能を比較する棒グラフを含む性能比較画面をディスプレイ１６に表示させる。ここで、改善前の性能とは、パラメータを変更する前（現在）の機器１４の性能のことであり、改善後の性能とは、パラメータを変更した場合に予想される機器１４の性能のことである。棒グラフで示される値は平均値であるが、これに限定されない。

また、機器１４の性能が旋回装置のブレーキ性能である場合、ブレーキ性能の時間変化を表すグラフである図５に示すように、コントローラ１３は、改善前と改善後でのブレーキ性能の時間変化を示すグラフを含む性能比較画面をディスプレイ１６に表示させる。

このように、入力装置１５への入力を受け付ける前に、パラメータの変更前の機器１４の性能と、パラメータの変更後の機器１４の性能とがディスプレイ１６に表示される。これにより、作業機械２を操作するオペレータや、現場を管理する管理者等に、入力装置１５に入力するか否かを判断させやすくすることができる。

なお、性能比較画面は、２つの性能の違いを数値や色で表すものであってもよい。性能比較画面は、パラメータの変更前の機器１４の性能と、パラメータの変更後の機器１４の性能とを並べて表示するものに限定されず、パラメータの変更前の機器１４の性能と、パラメータの変更後の機器１４の性能とを交互に表示したり、重ねて表示したりするものであってもよい。

ここで、コントローラ１３は、作業機械２の作業中にパラメータを変更可能である。よって、作業機械２の作業中であっても、入力装置１５への入力があると、パラメータが変更される。作業中にパラメータを変更した場合には、作業効率を低下させることなく、機器１４の性能を維持することができる。

具体的には、作業機械２が掘削などの標準的な作業を行っている最中に、エンジン回転数やポンプ圧、比例弁指示電流値などのパラメータの時間変化をセンサ１２で取得する。この時間変化に基づいて、変化の推定式（近似式）を導出し、判定基準で前提としている各種項目の値を入力した場合にどのような値が出力されるのかを計算する。その結果が判定基準からずれている場合には、判定基準を満たすようなパラメータを算出する。各種項目は１つ以上の閾値を保持しており、閾値からのずれ具合に応じてパラメータを増減させる。パラメータの時間変化を取得する際のサンプリング期間は、適宜変更可能である。また、サンプリングのＯＮ／ＯＦＦは、作業機械２のオペレータによって適宜切り替えることができる。

なお、作業機械２の状態をパラメータを変更可能な状態に遷移させて、パラメータの変更を行う構成であってもよい。状態の遷移は、制御ソフトウェアでソフト的に行ってもよいし、物理的なボタンによりハード的に行ってもよい。状態の遷移後は、ディスプレイ１６に動作例を表示させ、この動作をオペレータに実際に行わせる。動作の一例として、ブーム上げフルレバー、アーム押しフルレバー、旋回フルレバーがあるが、特に限定されない。動作中に、パラメータの時間変化に基づいて、判定基準で前提としている各種項目の値を入力した場合に出力されるであろう出力値を計算し、その結果が判定基準からずれている場合には、判定基準を満たすようなパラメータを算出する。パラメータが変更され、または、変更されなかった後に、作業機械２の状態が通常の作業状態に遷移される。パラメータの変更後であって、通常の作業状態に遷移される前に、再度オペレータに同じ動作を行わせて、判定基準を満たしているか否かを確認するステップを設けてもよい。

ここで、センサ１２の測定値の時間変化を示す図である図６Ａに示すように、閾値が１つの場合を考える。この場合、黒丸で示すように、閾値を超える毎にパラメータを変更していたのでは、変更が頻発する。パラメータの変更は、コントローラ１３が割り込み処理を行うことで実行されるが、パラメータ変更の頻度が高いと、コントローラ１３の処理負荷が大きくなる。

これに対して、センサ１２の測定値の時間変化を示す図である図６Ｂに示すように、本実施形態では、判定基準に上限値と下限値とが設けられている。そして、本実施形態では、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすか否かの判定であって、自身がパラメータを変更する前の判定として、センサ１２が取得した機器１４の現在の状態が上限値を上回ったか否か、および、センサ１２が取得した機器１４の現在の状態が下限値を下回ったか否かを判定する。また、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすか否かの判定であって、自身が一度、パラメータを変更した後の判定として、前回の判定で機器１４の現在の状態が上限値を上回り、且つ、今回の判定で機器１４の現在の状態が下限値を下回ったか否か、および、前回の判定で機器１４の現在の状態が下限値を下回り、且つ、今回の判定で機器１４の現在の状態が上限値を上回ったか否かを判定する。

図６Ｂを用いて具体的に説明すると、コントローラ１３は、パラメータが一度も変更される前の判定で、機器１４の現在の状態が上限値を上回ったか否か、および、機器１４の現在の状態が下限値を下回ったか否かを判定する。図６Ｂでは、測定値が上限値を上回っているので（左側の黒丸）、コントローラ１３は、パラメータを変更する。次に、コントローラ１３は、パラメータが一度でも変更された後の判定で、前回に上限値を上回っていた機器１４の現在の状態が下限値を下回るか否か、および、前回に下限値を下回っていた機器１４の現在の状態が上限値を上回るか否かを判定する。図６Ｂでは、一度上限値を上回った測定値が、次に下限値を下回っているので（右側の黒丸）、コントローラ１３は、再度パラメータを変更する。そして、コントローラ１３は、パラメータが一度でも変更された後の判定を繰り返す。

このようにすることで、機器１４の現在の状態が上限値または下限値を超える頻度を抑制することができる。よって、パラメータが変更される頻度を抑制することができるので、変更後のパラメータを算出してパラメータを変更する処理にかかる負荷を低減させることができる。

（パラメータ変更システムの動作）
次に、パラメータ変更制御のフローチャートである図７を用いて、パラメータ変更システム１の動作を説明する。

まず、コントローラ１３は、センサ１２を介して、機器１４の現在の状態を取得する（ステップＳ１）。そして、コントローラ１３は、図８に示す判定処理を行う（ステップＳ２）。判定処理については後述する。

次に、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすと判定した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ３において、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと判定した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないことを報知する画面をディスプレイ１６に表示させる（ステップＳ４）。

次に、コントローラ１３は、センサ１２が取得した機器１４の現在の状態と、判定基準とに基づいて、機器１４の性能が判定基準を満たすようなパラメータ（変更後のパラメータ）を算出する（ステップＳ５）。そして、コントローラ１３は、性能比較画面をディスプレイ１６に表示させる（ステップＳ６）。

次に、コントローラ１３は、パラメータ変更指令が入力装置１５に入力されたか否かを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７において、パラメータ変更指令が入力装置１５に入力されていないと判定した場合には（Ｓ７：ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ７において、パラメータ変更指令が入力装置１５に入力されたと判定した場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、記憶装置１１が管理するパラメータを、自身が算出したパラメータに変更する（ステップＳ８）。そして、ステップＳ１に戻る。

次に、判定処理のフローチャートである図８を用いて、判定処理について説明する。

まず、コントローラ１３は、パラメータが一度でも変更されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、パラメータが一度も変更されていないと判定した場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、コントローラ１３は、センサ１２の測定値が上限値を上回ったか否かを判定する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２において、センサ１２の測定値が上限値を上回ったと判定した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、ｆ＿ｕｐ＝１として（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に進む。なお、パラメータが一度も変更されていない状態において、ｆ＿ｕｐ＝０、ｆ＿ｄｏｗｎ＝０に設定されている。

ステップＳ１２において、センサ１２の測定値が上限値を上回っていないと判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、または、ステップＳ１３の後に、コントローラ１３は、センサ１２の測定値が下限値を下回ったか否かを判定する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４において、センサ１２の測定値が下限値を下回ったと判定した場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、ｆ＿ｄｏｗｎ＝１として（ステップＳ１５）、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１４において、センサ１２の測定値が下限値を下回っていないと判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、または、ステップＳ１５の後に、コントローラ１３は、ｆ＿ｕｐ＝１またはｆ＿ｄｏｗｎ＝１であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において、ｆ＿ｕｐ＝１またはｆ＿ｄｏｗｎ＝１であると判定した場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと判定して（ステップＳ１７）、図７のパラメータ変更制御のフローに戻る。

一方、ステップＳ１６において、ｆ＿ｕｐ＝１またはｆ＿ｄｏｗｎ＝１でないと判定した場合には（Ｓ１６：ＮＯ）、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすと判定して（ステップＳ１８）、図７のパラメータ変更制御のフローに戻る。

ステップＳ１１において、パラメータが一度でも変更されたと判定した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、センサ１２の測定値が上限値を上回り、且つ、ｆ＿ｄｏｗｎ＝１であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９において、センサ１２の測定値が上限値を上回り、且つ、ｆ＿ｄｏｗｎ＝１であると判定した場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、ｆ＿ｕｐ＝１、ｆ＿ｄｏｗｎ＝０として（ステップＳ２０）、ステップＳ２１に進む。

ステップＳ１９において、センサ１２の測定値が上限値を上回っておらず、且つ、ｆ＿ｄｏｗｎ＝１でないと判定した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、または、ステップＳ２０の後に、コントローラ１３は、センサ１２の測定値が下限値を下回り、且つ、ｆ＿ｕｐ＝１であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１において、センサ１２の測定値が下限値を下回り、且つ、ｆ＿ｕｐ＝１であると判定した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、ｆ＿ｕｐ＝０、ｆ＿ｄｏｗｎ＝１として（ステップＳ２２）、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２１において、センサ１２の測定値が下限値を下回っておらず、且つ、ｆ＿ｕｐ＝１でないと判定した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、または、ステップＳ２２の後に、コントローラ１３は、ｆ＿ｕｐ＝１またはｆ＿ｄｏｗｎ＝１であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において、ｆ＿ｕｐ＝１またはｆ＿ｄｏｗｎ＝１であると判定した場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと判定して（ステップＳ２４）、図７のパラメータ変更制御のフローに戻る。

一方、ステップＳ２３において、ｆ＿ｕｐ＝１またはｆ＿ｄｏｗｎ＝１でないと判定した場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすと判定して（ステップＳ２５）、図７のパラメータ変更制御のフローに戻る。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係るパラメータ変更システム１によれば、作業機械２が備える機器１４の現在の性能が判定基準を満たさなくなった場合に、記憶装置１１が管理するパラメータが、算出されたパラメータに変更される。パラメータが変更されると、機器１４の性能が判定基準を満たすようになる。よって、作業機械２の機器１４の性能が変化しても、作業機械２特有の判定基準を機器１４の性能が満たすようにすることができる。

また、回転数センサ、圧力センサ、速度センサ、ジャイロセンサ、温度センサ、赤外線センサ、および、音センサの少なくとも１つにより、機器１４の現在の状態を好適に取得することができる。

また、入力装置１５にパラメータ変更指令が入力されたことを条件に、パラメータが変更される。よって、入力装置１５にパラメータ変更指令が入力されない場合には、パラメータが変更されない。これにより、作業機械２を操作するオペレータや、現場を管理する管理者等に、入力装置１５への入力を委ねることで、パラメータを変更するか否かを決定させることができる。

また、入力装置１５への入力を受け付ける前に、パラメータの変更前の機器１４の性能と、パラメータの変更後の機器１４の性能とがディスプレイ１６に表示される。これにより、作業機械２を操作するオペレータや、現場を管理する管理者等に、入力装置１５に入力するか否かを判断させやすくすることができる。

また、判定基準が、作業機械２の出荷時における機器１４の状態に基づいて設定されている。これにより、パラメータを変更することで、出荷時の判定基準を機器１４の性能が満たすようにすることができる。

また、作業機械２の作業中にパラメータが変更される場合がある。作業中にパラメータを変更した場合には、作業効率を低下させることなく、機器１４の性能を維持することができる。

また、パラメータが一度も変更される前の判定で、機器１４の現在の状態が上限値を上回るか、下限値を下回った場合に、パラメータが変更される。そして、パラメータが一度でも変更された後の判定では、前回に上限値を上回っていた機器１４の現在の状態が下限値を下回るか、前回に下限値を下回っていた機器１４の現在の状態が上限値を上回った場合に、パラメータが変更される。このようにすることで、機器１４の現在の状態が上限値または下限値を超える頻度を抑制することができる。よって、パラメータが変更される頻度を抑制することができるので、変更後のパラメータを算出してパラメータを変更する処理にかかる負荷を低減させることができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態のパラメータ変更システムについて、図面を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と共通する構成およびそれにより奏される効果については説明を省略し、主に、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。

（パラメータ変更システムの電気的構成）
本発明の第２実施形態によるパラメータ変更システム１０１は、パラメータ変更システム１０１の回路図である図９に示すように、作業機械２と、サーバ３と、を有している。

第１実施形態では、作業機械２のコントローラ１３が、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすか否かの判定と、更新後のパラメータの算出とを行っていた。本実施形態では、サーバ３が、上記の判定および算出を行う。本実施形態において、判定基準はサーバ３の記憶装置で管理される。

図９に示すように、作業機械２は、送受信装置１７を有している。送受信装置１７は、サーバ３との間でデータの送受信を行うことが可能である。

作業機械２のコントローラ１３は、センサ１２が取得した機器１４の現在の状態を、送受信装置１７を介してサーバ３に送信する。サーバ３は、作業機械２から受信した機器１４の現在の状態に基づいて、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすか否かを判定する。そして、サーバ３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと自身が判定した場合に、変更許可を作業機械２に送信する。

また、サーバ３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと自身が判定した場合に、機器１４の性能が判定基準を満たすようなパラメータを算出する。そして、サーバ３は、算出したパラメータを作業機械２に送信する。

作業機械２のコントローラ１３は、記憶装置１１が管理するパラメータを、サーバ３から受信したパラメータに変更する。作業機械２のコントローラ１３は、サーバ３から受信したパラメータに変更したことをサーバ３に通知してもよい。この場合、通知を受けたサーバ３は、算出したパラメータを保存してもよい。

（パラメータ変更システムの動作）
次に、パラメータ変更制御のフローチャートである図１０、図１１を用いて、パラメータ変更システム１０１の動作を説明する。

まず、作業機械２側のパラメータ変更制御について、図１０を用いて説明する。コントローラ１３は、センサ１２を介して、機器１４の現在の状態を取得する（ステップＳ３１）。そして、コントローラ１３は、機器１４の現在の状態と機種情報をサーバ３に送信する（ステップＳ３２）。機種情報は、ソフトウェアの製品番号やバージョンナンバーなどである。

次に、コントローラ１３は、サーバ３から変更許可を受信したか否かを判定する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３において、サーバ３から変更許可を受信していないと判定した場合には（Ｓ３３：ＮＯ）、ステップＳ３１に戻る。一方、ステップＳ３３において、サーバ３から変更許可を受信したと判定した場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないことを報知する画面をディスプレイ１６に表示させる（ステップＳ３４）。

次に、コントローラ１３は、機器１４の性能が判定基準を満たすようなパラメータ（変更後のパラメータ）をサーバ３から受信する（ステップＳ３５）。そして、コントローラ１３は、性能比較画面をディスプレイ１６に表示させる（ステップＳ３６）。

次に、コントローラ１３は、パラメータ変更指令が入力装置１５に入力されたか否かを判定する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７において、パラメータ変更指令が入力装置１５に入力されていないと判定した場合には（Ｓ３７：ＮＯ）、ステップＳ３１に戻る。一方、ステップＳ３７において、パラメータ変更指令が入力装置１５に入力されたと判定した場合には（Ｓ３７：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、記憶装置１１が管理するパラメータを、自身が算出したパラメータに変更する（ステップＳ３８）。そして、ステップＳ３１に戻る。

次に、サーバ３側のパラメータ変更制御について、図１１を用いて説明する。サーバ３のコントローラ（サーバ側コントローラ）は、作業機械２から、機器１４の現在の状態と機種情報を受信する（ステップ４１）。そして、サーバ側コントローラは、図８で示す判定処理を行う（ステップＳ４２）。

次に、サーバ側コントローラは、機器１４の現在の状態に基づいて、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすか否かを判定する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３において、機器１４の現在の性能が判定基準を満たすと判定した場合には（Ｓ４３：ＹＥＳ）、ステップＳ４１に戻る。一方、ステップＳ４３において、機器１４の現在の性能が判定基準を満たさないと判定した場合には（Ｓ４３：ＮＯ）、サーバ側コントローラは、変更許可を作業機械２に送信する（ステップＳ４４）。

次に、サーバ側コントローラは、機器１４の現在の状態と、判定基準とに基づいて、機器１４の性能が判定基準を満たすようなパラメータ（変更後のパラメータ）を算出する（ステップＳ４５）。そして、コントローラ１３は、変更後のパラメータを作業機械２に送信する（ステップＳ４６）。そして、ステップＳ４１に戻る。

以上に述べたように、本実施形態に係るパラメータ変更システム１０１によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１，１０１ パラメータ変更システム
２ 作業機械
３ サーバ
１１ 記憶装置（パラメータ管理装置、判定基準管理装置）
１２ センサ（取得装置）
１３ コントローラ（判定手段、算出手段、変更手段、表示制御手段）
１４ 機器
１５ 入力装置
１６ ディスプレイ（表示装置）
１７ 送受信装置
２１ 下部走行体
２２ 上部旋回体
２３ キャブ
３０ アタッチメント
３１ ブーム
３２ アーム
３３ バケット
４０ シリンダ
４１ ブームシリンダ
４２ アームシリンダ
４３ バケットシリンダ

Claims (9)

1. 作業機械を制御する制御用ソフトウェアのパラメータを変更する、作業機械におけるパラメータ変更システムであって、
   前記パラメータを管理するパラメータ管理装置と、
   前記作業機械が備える機器の性能に関する判定基準であって、予め設定された判定基準を管理する判定基準管理装置と、
   前記機器の現在の状態を取得する取得装置と、
   前記取得装置が取得した前記機器の現在の状態に基づいて、前記機器の現在の性能が前記判定基準を満たすか否かを判定する判定手段と、
   前記機器の現在の性能が前記判定基準を満たさないと前記判定手段が判定した場合に、前記取得装置が取得した前記機器の現在の状態と、前記判定基準とに基づいて、前記機器の性能が前記判定基準を満たすようなパラメータを算出する算出手段と、
   前記パラメータ管理装置が管理する前記パラメータを、前記算出手段が算出した前記パラメータに変更する変更手段と、
   を有することを特徴とする、作業機械におけるパラメータ変更システム。
2. 前記取得装置が、回転数センサ、圧力センサ、速度センサ、ジャイロセンサ、温度センサ、赤外線センサ、および、音センサの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の作業機械におけるパラメータ変更システム。
3. 入力装置を有し、
   前記変更手段は、前記入力装置にパラメータ変更指令が入力されたことを条件に、前記パラメータを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機械におけるパラメータ変更システム。
4. 表示装置と、
   前記入力装置への入力を受け付ける前に、前記パラメータの変更前の前記機器の性能と、前記パラメータの変更後の前記機器の性能とを前記表示装置に表示させる表示制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項３に記載の作業機械におけるパラメータ変更システム。
5. 前記判定基準が、前記作業機械の出荷時における前記機器の状態に基づいて設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業機械におけるパラメータ変更システム。
6. 前記変更手段は、前記作業機械の作業中に前記パラメータを変更可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業機械におけるパラメータ変更システム。
7. 前記判定基準は、基準値と、上限値と、下限値とを有し、
   前記判定手段は、
   前記変更手段が前記パラメータを変更する前の判定として、前記取得装置が取得した前記機器の現在の状態が前記上限値を上回ったか否か、および、前記取得装置が取得した前記機器の現在の状態が前記下限値を下回ったか否かを判定し、
   前記変更手段が一度、前記パラメータを変更した後の判定として、前回の判定で前記機器の現在の状態が前記上限値を上回り、且つ、今回の判定で前記機器の現在の状態が前記下限値を下回ったか否か、および、前回の判定で前記機器の現在の状態が前記下限値を下回り、且つ、今回の判定で前記機器の現在の状態が前記上限値を上回ったか否かを判定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の作業機械におけるパラメータ変更システム。
8. 作業機械を制御する制御用ソフトウェアのパラメータを変更する、作業機械におけるパラメータ変更方法であって、
   前記作業機械が備える機器の現在の状態を取得する取得ステップと、
   取得した前記機器の現在の状態に基づいて、前記機器の現在の性能が、前記機器の性能に関する判定基準であって、予め設定された判定基準を満たすか否かを判定する判定ステップと、
   前記機器の現在の性能が前記判定基準を満たさないと判定した場合に、取得した前記機器の現在の状態と、前記判定基準とに基づいて、前記機器の性能が前記判定基準を満たすようなパラメータを算出する算出ステップと、
   パラメータ管理装置が管理する前記パラメータを、算出した前記パラメータに変更する変更ステップと、
   を有することを特徴とする、作業機械におけるパラメータ変更方法。
9. 作業機械を制御する制御用ソフトウェアのパラメータを変更するようにコンピュータを機能させる、作業機械におけるパラメータ変更プログラムであって、
   前記作業機械が備える機器の現在の状態を取得する取得手段と、
   取得した前記機器の現在の状態に基づいて、前記機器の現在の性能が、前記機器の性能に関する判定基準であって、予め設定された判定基準を満たすか否かを判定する判定手段と、
   前記機器の現在の性能が前記判定基準を満たさないと判定した場合に、取得した前記機器の現在の状態と、前記判定基準とに基づいて、前記機器の性能が前記判定基準を満たすようなパラメータを算出する算出手段と、
   パラメータ管理装置が管理する前記パラメータを、算出した前記パラメータに変更する変更手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする、作業機械におけるパラメータ変更プログラム。

Images