JP2939104B2 - 移動作業機械のデータ収集システム - Google Patents

移動作業機械のデータ収集システム

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JP2939104B2 JP32927793A JP32927793A JP2939104B2 JP 2939104 B2 JP2939104 B2 JP 2939104B2 JP 32927793 A JP32927793 A JP 32927793A JP 32927793 A JP32927793 A JP 32927793A JP 2939104 B2 JP2939104 B2 JP 2939104B2
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龍二 高田
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康彦 福地
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル、クレー
ン、ブルドーザー等のように移動して作業を行う作業機
械に対し、それらの作動状態に関するデータを収集する
移動作業機械のデータ収集システムに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、作業機械は過酷な状態で使用す
ることが多く、機械各部の損耗が激しい。特に、国土の
狭い我が国においては、現在建っているビルを解体して
再度建てなおす工事が多く、この場合、周囲の環境等を
考慮して短期間に工事を完了する必要から常時過負荷作
業が行なわれ、機械の損耗は著しい。このため、これら
作業機械に対しては適切な保守管理が要望される。この
保守管理には高度に専門的な知識を要するので、作業機
械メーカー側が保守管理を行うのが通常である。
【0003】従来の保守管理は、例えば特開平2−27
0653号公報に提示されているように、作業機械に各
種センサより成るエンジン関係診断機器および油圧ポン
プ関係診断機器を備え、保守員が当該作業機械の保守を
行う場合、作業現場に出向してこれを作動させ、上記各
診断機器からのデータをコントローラおよびデータ書込
装置を介してICカードに記録し、このように記録され
た各種データを解析装置により解析してエンジンや油圧
ポンプの異常を検出することにより行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記作業機械は一般の
乗用車や貨物自動車等のように高い移動性能を備えてお
らず、ある限られた地域内(例えば1つの県内)で作業
を行うことが多い。このため、作業機械の保守管理は当
該地域を管轄する管理部門(管理部)、例えば当該作業
機械を販売した上記作業機械メーカーの支店や営業所で
行われるのが通常である。ところで、作業機械の作業現
場は作業の都合上又は作業計画の変更等により絶えず移
動していることが多く、保守員が保守を行なうため、顧
客等から得た情報により、保守対象とする作業機械の作
業現場に出向いても、そこには当該作業機械が存在しな
いという事態がしばしば生じる。そして、1つの管理部
の管轄地域は通常可成り広いので、保守員の作業現場出
向が無駄になると保守効率を著しく低下させることにな
る。さらに、保守員が作業機械を作業現場で捕捉するこ
とができても、当該作業機械が稼働中であれば、点検を
行なうために作業を中止してもらうか、又は作業が終了
するまで待たねばならず、前者の場合には作業機械側
に、又、後者の場合には保守員側に無駄な時間が発生す
ることとなり、極めて不都合である。
【0005】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、効率的な保守管理を行うことができる移動
作業機械のデータ収集システムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、移動作業機械のデータ収集システムにお
いて、保守管理に必要な作動状態に関するデータを格納
する第1の記憶部、および前記第1の記憶部に記憶され
た前記作動状態データをアンテナを介して送信する第1
の送受信手段を備えた移動作業機械と、前記第1の送受
信手段との間でアンテナを介して送受信を行なう第2の
送受信手段、およびこの第2の送受信手段で受信した前
記作動状態データを格納する第2の記憶部を備えたデー
タ収集車両を備え、このデータ収集車両が前記移動作
業機械の近傍を通過するとき前記移動作業機械から送信
される前記作動状態データを前記第2の記憶部に収集す
ることを特徴とする。
【0007】
【作用】移動作業機械は、常時又はデータ要求信号が受
信されたとき、第1の記憶部に記憶されている自己の作
業状態のデータのうち所定の作動状態データをアンテナ
を介して外部に送信する。一方、データ収集車両はアン
テナを介して移動作業機械からのデータを収集できる態
勢で走行し、収集した作動状態データを第2の記憶部に
格納する。これにより、受信範囲内に存在する移動作業
機械から発信される作動状態データは、自動的にデータ
収集車両の第2の記憶部に収集される。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図1は本発明の実施例に係る移動作業機械の管理
システムに用いられるデータ収集車の概略構成の側面図
である。この図で、1はデータ収集車を示す。このデー
タ収集車1には、コンピュータ11、通信コントローラ
12、送受信機13、アンテナ14、および記憶部15
が搭載されている。
【0009】図2は作業機械である油圧ショベルの側面
図である。図2で、2は油圧ショベルを示す。20は油
圧モータにより走行する下部走行体、21はエンジン、
油圧ポンプ、油圧配管、電源バッテリ、運転室211等
が設置されている上部旋回体、22はブーム221、ア
ーム222、バケット223より成るフロント機構であ
る。23は運転室211に設置された制御部、24は運
転室211の屋根上に設けられたアンテナである。
【0010】図3は図2に示す油圧ショベルの制御部2
3のブロック図である。制御部23は、油圧ショベルの
駆動制御、油圧ショベルに備えられた各種センサや計測
器等で検出されたデータ等を収集する運転コントローラ
231、収集されたデータを記憶する記憶部232、デ
ータ授受の制御を行う通信コントローラ233、無線に
よる送受信機(無線通信機)234、および外部へ送信
すべきデータを設定指示するデータ抽出指示部235で
構成されている。なお、24は送受信機234のアンテ
ナ(図2に示すものと同じ)である。
【0011】図4は図3に示す運転コントローラ231
のプログラムの概略を示す図である。この図に示すよう
に、プログラムは、タイマ処理、メイン処理および通信
処理で構成され、タイマ処理では、A/D変換入力、油
圧ポンプのデータ入力、電磁弁への出力等を行ない、メ
イン処理では、スイッチの入力判定、制御条件の設定、
制御目標値の演算、故障の判定、稼働データの記録と判
定、エラーコードの記録等を行ない、通信処理では、通
信コントローラ233を制御して外部との通信を行な
う。これらの処理は並列的に行なわれ、メイン処理はタ
イマ処理と通信処理の合間に行なわれる。
【0012】ここで、記憶部232に格納されるデータ
について図5、6を参照し、以下に列挙して説明する。 アワメータ;エンジンキースイッチのON時間、即ち油
圧ショベル5の稼働時間をチェックするためのデータで
あり、保守管理に最も重要なデータである。 エンジンキースイッチのON、OFF;このON、OF
Fの回数から図5に示すような累積稼働時間を把握する
ことができる。さらに、稼働時間帯も把握することがで
きる。図5では横軸に使用開始からの経過時間が、又、
縦軸に当該経過時間に対する累積稼働時間がとってあ
る。 応力;油圧ショベル5の所定個所の応力をひずみゲージ
で検出したデータであり、当該所定個所の疲労の大きさ
をチェックし折損等を防止する。この応力のデータは各
応力値の発生回数として表されるデータである。これが
図6に示されている。図6は応力頻度分布図であり、横
軸に各応力の発生回数(log)が、又、縦軸に各応力
の大きさがとってある。例えば、所定個所における応力
Pの発生回数はNであり、この発生回数が曲線B(S−
N曲線)を超えると疲労の限度を超えていると判断され
る。 操作レバーのストローク回数;走行頻度、バケット操作
回数等作業内容の分析に用いられるデータである。 エンジン回転数、油圧ポンプの傾転角、吐出圧力;傾転
角から1回転当たりの吐出量が計算され、エンジン回転
数との積により流量が求められ、これに吐出圧力を乗算
することにより発生した馬力が求められる。油圧ショベ
ル5がある一定した馬力で使用されていることが判れ
ば、効率、操作性、燃費等を考慮して各種の設定値を適
切な値にすることができる。 作動油の温度;油の劣化の監視やクーラー等のヒートバ
ランスのチェックに用いられる。 燃料量;単位時間当たりの燃料消費量および燃料残量が
判る。 各種運転モードスイッチのON、OFF;油圧ショベル
5の使用態様を把握することができる。 データには、上記以外にも種々のデータがあるがそれら
についての説明は省略する。
【0013】次に、本実施例の動作を説明する。データ
収集車1は、通常、管理部に置かれている。管理部の係
員が何らかの所要で目的地へ出かける場合、データ収集
車1を使用する。出発に先立ち、当該係員はコンピュー
タ11に、作業機械に対してデータの送信を要求するデ
ータ要求信号を発信する指令を入力する。コンピュータ
11はこの指令に基づいてデータ要求信号を、通信コン
トローラ12、送受信機13、アンテナ14を介して外
部に発信する。この状態で、データ収集車1を目的地に
向かって走行させているとき、送受信機13の送受信の
範囲内に作業機械が存在していると、データ収集車1か
らのデータ要求信号は当該作業機械のアンテナ24、送
受信機234、通信コントローラ233を介して運転コ
ントローラ231へ入力される。
【0014】運転コントローラ231はこの入力により
記憶部232に格納されている各データのうち、データ
抽出指示部235で指示されているデータを取り出し、
このデータに自己の作業機械の番号を付して、これを通
信コントローラ233、送受信機234およびアンテナ
24を介して外部に送信する。このように送信されたデ
ータはデータ収集車1のアンテナ14に受信され、送受
信機13、通信コントローラ12を介してコンピュータ
11へ入力され、記憶部15に格納される。データ収集
車1が管理部に帰ったとき、係員は記憶部15からデー
タを取り出し、これを管理部に備えられている所定の装
置に入力して管理上の分析や故障診断を行なう。なお、
上記データ要求信号と作業機械のデータとの双方向の送
受信手段は、電気通信技術においては周知の手段である
ので、その説明は省略する。又、データ抽出指示部23
5では、上述の各種データ又はそれらから選定されたデ
ータが指示されるが、稼働時間、異常の有無、および動
力源の作動の有無のうちの少なくとも1つは必ず選定さ
れる。
【0015】このように構成したので、本実施例では、
所在場所が明確でない油圧ショベルやその他の作業機械
まで出向かなくても、又、これら作業機械の作業を止め
なくても、多くの作業機械のデータを自動的に、かつ、
短時間で収集することができ、この結果、効率良く作業
機械の管理を行なうことができる。そして、送受信機1
3、234の通信可能範囲が広ければ広いほど、又、デ
ータ収集車1の走行距離が長ければ長いほど1回の走行
で把握できる作業機械が多くなるのは明らかである。
【0016】なお、上記実施例の説明では、データ収集
車がデータ要求信号を発信しながら走行する例について
説明したが、これに限ることはなく、作業機械側から常
時データを出力するようにし、データ収集車でこれを収
集するようにしても良い。又、上記実施例の説明では、
データ収集車は単にデータを収集するだけの機能を有す
る例について説明したが、搭載しているコンピュータに
種々の分析や故障判断を行なう機能を付加することもで
き、この場合、管理部に収納されているデータから問題
が生じる可能性のある作業機械の近辺を通過するときに
は、上記分析や判断も行ない、その結果に応じて適切な
対応をすることもできる。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、移動作
業機械に、第1の記憶部に記憶された作動状態データお
よび外部からの指令をアンテナを介して送受信する送受
信手段を設けるとともに、この送受信手段との間でアン
テナを介して送受信を行なう送受信手段と当該送受信手
段で受信したデータを格納する第2の記憶部とを搭載し
たデータ収集車両を備え、このデータ収集車両が移動作
業機械の近傍を通過するとき当該移動作業機械から送信
される作動状態データをデータ収集車両の第2の記憶部
に収集するようにしたので、所在場所が明確でない移動
作業機械まで出向かなくても、又、移動作業機械の作業
を止めなくても、多くの移動作業機械の作動状態データ
を自動的に、かつ、短時間で収集することができ、この
結果、効率良く移動作業機械の管理を行なうことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る移動作業機械のデータ収
集システムに用いられるデータ収集車の側面図である。
【図2】作業機械である油圧ショベルの側面図である。
【図3】図2に示す制御部のブロック図である。
【図4】図3に示す運転コントロールの処理の概略を示
す図である。
【図5】累積稼働時間を示すグラフである。
【図6】応力頻度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
1 データ収集車 11 コンピュータ 12 通信コントローラ 13 送受信機 14 アンテナ 15 記憶部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村山 健 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (56)参考文献 特開 平2−270653(JP,A) 特開 昭58−26130(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E02F 9/20 E02F 9/22

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 保守管理に必要な作動状態に関するデー
    タを格納する第1の記憶部、および前記第1の記憶部に
    記憶された前記作動状態データをアンテナを介して送信
    する第1の送受信手段を備えた移動作業機械と、前記第
    1の送受信手段との間でアンテナを介して送受信を行な
    う第2の送受信手段、およびこの第2の送受信手段で受
    信した前記作動状態データを格納する第2の記憶部を備
    えたデータ収集車両を備え、このデータ収集車両が前
    記移動作業機械の近傍を通過するとき前記移動作業機械
    から送信される前記作動状態データを前記第2の記憶部
    に収集することを特徴とする移動作業機械のデータ収集
    システム。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記移動作業機械の
    第1の送受信手段から送信される作動状態データは、前
    記データ収集車両からのデータ要求信号を受信したとき
    送信されることを特徴とする移動作業機械のデータ収集
    システム。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記移動作業機械の
    第1の送受信手段から送信される作動状態データは、常
    時送信されていることを特徴とする移動作業機械のデー
    タ収集システム。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記移動作業機械の
    第1の送受信手段から送信される作動状態データは、前
    記移動作業機械の稼働時間、前記移動作業機械に発生す
    る異常の有無、および前記移動作業機械の動力源の作動
    の有無のうちの少なくとも1つであることを特徴とする
    移動作業機械のデータ収集システム。」
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EP1304417A4 (en) * 2000-07-21 2009-09-02 Hitachi Construction Machinery INFORMATION TRANSMISSION DEVICE FOR CONSTRUCTION MACHINE
JP4537026B2 (ja) * 2003-08-27 2010-09-01 株式会社技研製作所 作業環境監視システム及び作業環境監視工法
JP6771856B2 (ja) * 2014-06-06 2020-10-21 住友重機械工業株式会社 ショベル

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