JP3834511B2 - 作業機械の稼働データ送信方法及び装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、油圧ショベル等の作業機械の稼働データを遠隔地に配置された管理局に自動送信する作業機械の稼働データ送信方法及び装置に関する。
背景技術
この種の従来技術として、例えば特開平７−１６６５８２号公報に示される作業機械の保守システムがある。この従来技術は、作業機械のオペレータから遠隔地に配置された管理部すなわち管理局に、作業機械に不具合を生じた旨の連絡がなされたとき、管理局の遠隔操作による指示に伴って、作業機械のコントローラに記憶されているデータを無線機、電話回線等の通信手段を介して当該管理局に自動送信させるようにしてある。
また別の従来技術として、例えば特開平１１−６５６４５号公報に示される機械の異常監視装置および方法がある。この従来技術は、建設機械等の機械の稼働時に異常が検出されたとき、その異常データを機械から通信ネットワークを通じて遠隔地の監視局、すなわち管理局に自動送信するようにしたものである。
上述したいずれの従来技術も、建設機械等の作業機械に異常が生じたときのみ遠隔地に配置された管理局に異常に係るデータを自動送信するものであり、異常を生じた作業機械の修復作業に対しては有効であるものの、異常を生じるに至っていない作業機械等の稼働状況については、遠隔地の管理局で把握することはできない。
例えば山中で掘削作業を実施している油圧ショベル等の作業機械の稼働状況を遠隔地の管理局で把握することができれば、望ましいメンテナンス時期を決めることができ、また、メンテナンスに際しての適切な交換部品を決定し、予め準備をしておくことができる。つまり、当該作業機械の精度の高い保守管理を容易に実現させることができる。さらに稼働データを適宜分析することができれば、より性能の優れた作業機械の開発も期待できる。
本発明は、上記した従来技術における実状に鑑みてなされたもので、その目的は、作業機械に異常を生じているかどうかに拘わらず、作業機械の稼働状況を遠隔地に配置した管理局で把握することができる作業機械の稼働データ送信方法及び装置を提供することにある。
発明の開示
上記目的を達成するために、本発明は、複数の作業機械に各々備えられ、それぞれ対応する作業機械の稼働データを作成した制御装置から、該当する稼働データを所定の通信手段を介して遠隔地に設置された管理局に自動送信する作業機械の稼働データ送信方法において、上記それぞれの稼働データを上記それぞれの制御装置に所定時間間隔で記憶させるとともに、上記所定時間の間に記憶されたそれぞれの稼働データを上記それぞれの制御装置から所定の時期に時間をずらせながら上記管理局に自動送信するようにすることもできる。
このように構成すると、例えば油圧ショベル等の作業機械の稼働に伴って発生する稼働データが２４時間毎などの所定時間間隔で、当該作業機械の制御装置に記憶される。このように記憶された所定時間の間の稼働データが、作業機械を始動させるキースイッチがＯＮにされたときとか、予め指定した時刻などの所定の時期に、当該制御装置から所定の通信手段を介して遠隔地に設置された管理局に自動送信される。したがって、作業現場から離れた管理局で、その作業機械に異常を生じているかどうかに拘わらず、当該作業機械の稼働状況を確実に把握することができる。また、稼働データを自動送信する場合、各作業機械毎に異なる送信時刻を設定し、それぞれの作業機械から重複しないようにして管理局に送信するように構成することもできる。
なお、上述した所定時間を例えば前述した２４時間、すなわち１日に設定するとともに、所定の時期に前日分の稼働データを送信するようにしてもよい。
また、この場合、作業機械が前日に稼働していた場合のみ、当該前日分の稼働データを送信するようにしてもよい。このようにすると、送信回数を節約することができる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の作業機械に各々設けられ、当該作業機械の稼働状態を検出する稼働検出手段と、この稼働検出手段で検出されたデータを稼働データとして作成するとともに、この稼働データを出力する制御装置と、遠隔地に配置され、上記制御装置と所定の通信手段を介して接続され、上記制御装置から出力される稼働データを入力する管理局とを備えた作業機械の稼働データ送信装置において、上記制御装置が、計時部と、上記作成された稼働データを上記計時部で計時される時間に基づいて所定時間間隔で記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された稼働データを所定の時期に出力する出力部とを有し、この制御装置の出力部から出力された稼働データを管理局に時間をずらせて自動送信する構成にしてある。
このように構成すると、例えば油圧ショベル等の作業機械の稼働に伴って発生する稼働データが計時部で計時される時間に基づいて２４時間毎などの所定時間間隔で制御装置の記憶部に記憶される。この記憶部に記憶された所定時間の間の稼働データが、記憶部に記憶される時刻などの所定の時期に、当該制御装置の出力部から所定の通信手段を介して遠隔地に配置された管理局に自動送信される。したがって、作業現場から離れた管理局で、その作業機械に異常を生じているかどうかに拘わらず、当該作業機械の稼働状況を確実に把握することができる。
なお、上記の構成において、制御装置の記憶部に記憶された時刻を書き換え可能な書き換え手段を備えてもよい。
また、上記所定の通信手段が、作業機械に設けられ制御装置の出力部から出力される稼働データを入力する衛星通信端末器と、この衛星通信端末器から出力される稼働データを受信する通信衛星と、この通信衛星から出力される稼働データを入力し、管理局に出力する地上基地局とを含む構成にしてもよい。
また、上記所定の通信手段が、電話回線を含む構成であってもよい。この場合、携帯電話を含むものであってもよい。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の作業機械の稼働データ送信方法及び装置の実施形態を図に基づいて説明する。
図１，２は、本発明の作業機械の稼働データ送信方法を実施する装置の一実施形態の構成を示す図で、図１は全体構成を示す説明図、図２は要部構成を示すブロック図である。
はじめに、これらの図１，２に基づいて本発明の作業機械の稼働データ送信装置の一実施形態について説明する。
図１に示す作業機械、例えば油圧ショベル１は、この油圧ショベル１の稼働状態を検出する稼働検出手段４を備えている。この稼働検出手段４は、例えば当該油圧ショベル１を起動するキーがキー穴に差し込まれたかどうかを検出し、キースイッチ信号を出力するキースイッチ、主油圧ポンプを形成する可変容量型油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレータが駆動したかどうかを検出し、レギュレータ駆動信号を出力するレギュレータ駆動検出器、上述した油圧ポンプを作動させるエンジンの実回転数を検出し、エンジン回転数信号を出力するエンジン回転数センサ、上述した油圧ポンプの吐出圧を検出し、ポンプ圧力信号を出力する吐出圧センサ、当該油圧ショベル１に備えられる油圧回路に含まれる方向制御弁を切換操作するパイロット圧力を検出し、パイロット圧力信号を出力するパイロット圧センサ、当該油圧ショベル１に備えられる油圧回路を流れる作動油温を検出し、作動油温信号を出力する油温センサ等から成っている。
また、同図１に示すように、上述した各検出器、センサから成る稼働検出手段４で検出されたデータ、すなわち出力された各信号に応じて所定の稼働データを作成する制御装置３を備えている。
この制御装置３は、図２に示すように、稼働検出手段４から出力される各信号を入力する入力部１０と、計時部１１と、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリから成る記憶部１３と、論理判断、演算機能を有し、稼働データの作成処理、送信処理をおこなう中央演算処理装置、すなわちＣＰＵ１２と、このＣＰＵ１２で作成され、送信を指令された稼働データを出力する出力部１４とを含む構成にしてある。
ＣＰＵ１２で作成された稼働データは、計時部１１で計時される時間に基づいて所定時間間隔で記憶部１３に記憶され、また、記憶部１３に記憶された稼働データは所定の時期、例えば当該油圧ショベル１を起動させるキーが差し込まれ、キースイッチがＯＮになったときとか、記憶部１３に予め記憶された時刻などに出力部１４から出力されるようになっている。
また、図１に示すように、当該油圧ショベル１は、制御装置３の出力部１４から出力された稼働データ信号を入力する衛星通信端末器２を備えている。この衛星通信端末器２から出力される稼働データ信号は、通信衛星５に送信され、この通信衛星５から地上基地局６に送信される。この地上基地局６と、上述した油圧ショベル１の稼働状況を遠隔監視する監視局８とは通信回線、例えば電話回線７で接続されている。地上基地局６で電子メール形式等に加工された油圧ショベル１の上述した稼働データが電話回線７で管理局８に送信され、この管理局８に備えられるパソコンでいつでも取り出せるように構成してある。
上述した油圧ショベル１に備えられる衛星通信端末器２と、通信衛星５と、地上基地局６と、通信回線、例えば電話回線７とにより、油圧ショベル１の制御装置３で作成された当該油圧ショベル１の稼働データを、遠隔地に配置された管理局８に自動送信する所定の通信手段が構成されている。
なお、上述した通信手段中に、携帯電話が含まれていてもよく、また無線機が含まれていてもよい。また、例えば記憶部１３に稼働データを出力する所定の時期に対応する上述の時刻を記憶させるようにした場合には、その時刻を別の時刻に書き換え可能な書き換え手段を備えるようにしてもよい。このような書き換え手段は、例えば図２に示すように、油圧ショベル１に備えられる制御装置３に着脱可能に接続されるパソコン機能を有する携帯端末器９によって構成することができる。
次に、上述した稼働データ送信装置の一実施形態を用いて実施される稼働データ送信方法の一実施形態について、図３〜６に基づいて説明する。
図３は当該稼働データ送信方法の一実施形態の要部の手順を示す流れ図、図４は図３に示す流れ図に対応する稼働データ処理手順を示すフローチャート、図５は図４に示すフローチャートの処理に引き続いて実施される稼働データ送信処理手順を示すフローチャート、図６は制御装置３のＣＰＵ１２で実施される稼動データ作成処理手順を説明する図である。
この稼働データ送信方法の一実施形態では、油圧ショベル１の掘削作業中に、稼働検出手段からの各種の検出信号が図２に示す制御装置３に入力される。例えば、当該油圧ショベル１を起動するキーの操作に応じて作動するキースイッチから出力されるキースイッチ信号、レギュレータ駆動検出器から出力されるレギュレータ駆動信号、エンジン回転数センサから出力されるエンジン回転数信号、吐出圧センサから出力されるポンプ圧力信号、パイロット圧センサから出力されるパイロット圧力信号、油温センサから出力される作動油温信号が図２に示す入力部１０を介してＣＰＵ１２に取込まれる（図３のＡ）。
このＣＰＵ１２で、稼働データを作成する処理が実施される（図３のＢ、図４の手順Ｓ１）。この稼働データの作成処理は、例えば図６に示す判断基準に基づいておこなわれる。すなわち、キースイッチ信号がＯＦＦからＯＮに変化したと判断されたときには、「キーＯＮ」という稼働データが作成される。逆に、キースイッチ信号がＯＮから当該油圧ショベル１の駆動停止となるＯＦＦに変化したと判断されたときには、「キーＯＦＦ」という稼働データが作成される。また、レギュレータ駆動信号がＯＦＦからＯＮに変化したと判断されたときは、「エンジン始動」という稼働データが作成される。逆に、レギュレータ駆動信号がＯＮからＯＦＦに変化したと判断されたときは、「エンジン停止」という稼働データが作成される。また、エンジン回転数信号により一定回転数以上となったと判断されたときは、「エンジン始動」という稼働データが作成される。逆に、エンジン回転数信号により一定回転数よりも低下したと判断されたときは、「エンジン停止」という稼働データが作成される。
また、ポンプ圧力信号により油圧ポンプの吐出圧が一定圧力以上となったと判断されたときは、油圧ポンプから圧油が各アクチュエータに供給されブーム、アームを含むフロント、あるいは旋回体、走行体等を駆動する図示しない操作装置が操作されている状態であり、「操作有」という稼働データが作成される。逆に、ポンプ圧力信号により油圧ポンプの吐出圧が一定圧力よりも低下したと判断されたときは、上述したブーム、アームを含むフロント、あるいは旋回体、走行体を駆動する図示しない操作装置が操作されていない状態であり、「操作無」という稼働データが作成される。また、パイロット圧力信号により方向制御弁の切換操作などに活用されるパイロット圧力が、一定圧力以上になったと判断されたときは、上述の図示しない操作装置が操作され、例えば各アクチュエータを駆動する方向制御弁の制御部に、この方向制御弁を切換えるパイロット圧が供給されている状態であり、「操作有」という稼働データが作成される。逆に、パイロット圧力信号によりパイロット圧力が一定圧力よりも低下したと判断されたときは、方向制御弁の制御部に、パイロット圧が供給されていない状態であり、「操作無」という稼働データが作成される。さらに、作動油温信号によりこの油圧ショベル１に備えられる油圧回路を流れる作動油の温度が、当該油圧回路に含まれる各種油圧機器の作動に伴って一定温度以上となったと判断されたときは、「油温上昇」という稼働データが作成される。逆に、作動油温信号により作動油の温度が一定温度よりも低下したと判断されたときは、「油温低下」という稼働データが作成される。
次にこのＣＰＵ１２で、図２に示す計時部１１から出力される時間に基づいて上述のようにして作成された稼働データを、所定時間間隔で、例えば２４時間すなわち１日単位で記憶部１３に記憶させる処理が実施される（図３のＣ，Ｄ）。この処理を図４のフローチャートで説明すると、今作成した稼働データの日付、すなわち計時部１１から出力される時間により決定される日付が、今までの稼働データの日付と同じかどうか手順Ｓ２で判断される。この場合、例えば午前０時から次の午前０時に至るまでの間を１日と決め、このように決めた日付に基づいて判断をおこなう。日付が同じであれば、手順Ｓ３で同じ日の稼働データとして記憶され、日付が異なれば、次の日の稼働データとして記憶される。このようにして、記憶部１３には、例えば異なる日ごと別に、それぞれの稼働データが記憶される。
このように、１日単位で制御装置３の記憶部１３に記憶された稼働データは、所定の時期に、例えば当該油圧ショベル１を始動させるためのキーが差し込まれてキースイッチがＯＮにされたときに、このＣＰＵ１２の指令により出力部１４から出力される。このときの処理を図５のフローチャートによって説明する。まず手順Ｓ１１でキースイッチ信号を制御装置３の入力部１０を介してＣＰＵ１２に入力する。ＣＰＵ１２ではキースイッチ信号に基づいてキースイッチがＯＦＦからＯＮに変化したかどうか判断する。ノーであれば特別な処理は実施しないが、イエスであれば手順Ｓ１３に移り、このＣＰＵ１２で上述のようにして記憶部１３に記憶された１日単位の稼働データを読み出し、出力部１４を介して衛星通信端末器２に出力させる処理が実施される。
この場合、キースイッチがＯＦＦからＯＮに変化したと判断されたときに、例えば前日分のみの稼働データを出力させるようにする。
このようにして制御装置３の出力部１４から衛星通信端末器２に出力された稼働データは、図１に示す通信衛星５に自動送信され、さらにこの通信衛星５から地上基地局６に送信される。地上基地局６では、例えば電子メール形式に稼働データを加工し、電話回線７を介して管理局８に送信する。したがって、管理局８に備えられるパソコンを操作することにより油圧ショベル１の稼働データを、この油圧ショベル１から遠く離れた遠隔地で容易に取り出すことができる。この場合、当該稼働データを日報データとして「日」単位で管理することができる。
このように構成した稼働データ送信装置の一実施形態及び稼働データ送信方法の一実施形態によれば、油圧ショベル１に異常を生じているかどうかに拘わらずに、油圧ショベル１の稼働状況を遠隔地に配置した管理局８で把握することができる。稼働データを分析して各部品の動作時間、負荷圧の継続時間等を考慮することによりこの油圧ショベル１の望ましいメンテナンス時期を決めることができ、また、メンテナンスに際しての適切な交換部品を決定し、予め準備しておくことができる。すなわち、この油圧ショベル１の精度の高い保守管理をオペレータや当該油圧ショベル１の補修をおこなう保守員の手を煩わすことなく容易に実現させることができる。さらに、自動送信された稼働データを管理局８で適宜参考にすることなどで、より性能の優れた油圧ショベルの開発が可能になる。
図７は本発明の稼働データ送信方法の別の実施形態の要部を構成する稼働データ送信処理手順を示すフローチャートである。
この別の実施形態では、油圧ショベル１の起動に際し、キーが差し込まれ、キースイッチ信号が制御装置３の入力部１０を介してＣＰＵ１２に入力され（手順Ｓ２１）、このＣＰＵ２１でキースイッチがＯＦＦからＯＮに変化したかどうか判断された際（手順Ｓ２２）、ＯＦＦからＯＮに変化したと判断されたときには、さらに前日、油圧ショベル１が稼働されたかどうか、すなわち前日分のデータが稼働状態にあるときのデータかどうか判断される（手順Ｓ２３）。このとき、前日分のデータが当該油圧ショベル１の稼働状態でないときのデータ、例えば「エンジン停止」「操作無」等の稼働データだけと判断されたときには、送信を実施しない。また、前日分のデータが稼働状態にあるときのデータだと判断されたときには、手順Ｓ２４に移り、前日分の稼働データを出力部１４を介して衛星通信端末器２に送信する処理を実施する。
このように構成した別の実施形態によれば、前述した図３〜６に示す実施形態と同様の作用効果が得られるとともに、油圧ショベル１が前日に稼働していた場合のみ、その前日分の稼働データが送信されるので、送信回数を節約することができ、経済的である。
なお、上述した稼働データ送信方法の一実施形態では、制御装置３の記憶部１３に記憶された稼働データを自動送信する所定の時期を、例えば油圧ショベル１のキー穴にキーを差し込み、キースイッチがＯＮとなったときに設定してあるが、本発明は、これに限定されず、上述の所定の時期を予め指定した時刻に設定してもよい。また、この場合、その時刻を例えば午前０時として記憶部１３に記憶させ、ＣＰＵ１２が計時部１１から出力される時間が午前０時となったと判断したときに、該当する稼働データを出力部１４から出力させるようにしてもよい。
この実施形態を図８に示す。この実施形態では、Ａ号機については午前０時に、Ｂ号機については午前０時０１分に、Ｃ号機（図示しない）については午前０時０２分に、・・・Ｎ号機については午前０時Ｎ分にというように１分ずつずらして各号機のＣＰＵ１２に稼働データを出力する時刻を設定しておく。これにより、図８に示すように前日分の稼働データがＡ号機からＮ号機まで１分ずつずれ
【００１２】
て順に出力される。なお、出力間隔の設定は自由であるが、送信するデータ量を鑑みるとこの実施形態程度の間隔で十分である。
また、上述した稼働データ送信方法の一実施形態では、記憶部１３に稼働データを記憶させる所定時間間隔を１日単位、すなわち２４時間間隔に設定してあるが、本発明は、これに限られず、例えば２日単位、３日単位、１週間単位、などに設定してもよく、また、６時間単位、８時間単位、あるいは１２時間単位などに設定してもよい。
また、上記各実施形態では、作業機械の一例として油圧ショベルを挙げたが、本発明は、これに限られず、クレーン作業機等の各種の作業機械に適用可能である。
産業上の利用可能性
本発明によれば、作業機械に異常を生じているかどうかに拘わらず、当該作業機械の稼働状況を遠隔地に配置した管理局で把握することができ、これにより望ましいメンテナンス時期を決めることができるとともに、メンテナンスに際しての適切な交換部品を決定し、予め準備しておくことができ、この作業機械の精度の高い保守管理をオペレータや保守員の手を煩わせることなく容易に実現させることができる。また、自動送信された稼働データを管理局で適宜分析し参考にすることで、より性能の優れた作業機械の開発が可能となる。
また、本発明において、特に、所定時間を１日に設定すると．作業機械の稼働データを日報データとして管理することができる。
また本発明において、特に、作業機械が前日稼働していた場合のみ当該前日分の稼働データを送信するようにすると、送信回数を節約することができ、経済的である。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の作業機械の稼働データ送信方法を実施する装置の一実施形態の全体構成を示す説明図である。
図２は、図１に示す作業機械の稼働データ送信装置の一実施形態の要部構成を示すブロック図である。
図３は、図１に示す作業機械の稼働データ送信装置の一実施形態を用いて実施される稼働データ送信方法の一実施形態の要部の手順を示す流れ図である。
図４は、図３に示す流れ図に対応する稼働データ記憶処理手順を示すフローチャートである。
図５は、図４に示すフローチャートの処理に引き続いて実施される稼働データ送信処理手順を示すフローチャートである。
図６は、本発明の作業機械の稼働データ送信方法の一実施形態における稼働データ作成処理手順を説明する図である。
図７は、本発明の作業機械の稼働データ送信方法の別の実施形態の要部を構成する稼働データ送信処理手順を示すフローチャートである。
図８は、複数の作業機械のそれぞれの送信時刻をずらして可動データを送信する状態を示す説明図である。

Claims (12)

1. 複数の作業機械に各々備えられ、それぞれ対応する作業機械の稼働データを作成した制御装置から、該当する稼働データを所定の通信手段を介して遠隔地に設置された管理局に自動送信する作業機械の稼働データ送信方法において、
   上記それぞれの稼働データを上記それぞれの制御装置に所定時間間隔で記憶させるとともに、上記所定時間の間に記憶されたそれぞれの稼働データを上記それぞれの制御装置から所定の時期に時間をずらせながら上記管理局に自動送信し、
   上記記憶される稼働データが作業機械の稼働状態を示すデータでないもののみのときには自動送信を行わないことを特徴とする作業機械の稼働データ送信方法。
2. 上記所定時間が１日であることを特徴とする請求項１記載の作業機械の稼働データ送信方法。
3. 上記作業機械が前日稼働していた場合のみ当該前日分の稼働データを送信することを特徴とする請求項２記載の作業機械の稼働データ送信方法。
4. 前記制御装置は、前日分の稼働データを送信することを特徴とする請求項１記載の作業機械の稼働データ送信方法。
5. 上記作業機械が油圧ショベルであることを特徴とする請求項１記載の作業機械の稼働データ送信方法。
6. 作業機械に設けられ、当該作業機械の稼働状態を検出する稼働検出手段と、この稼働検出手段で検出されたデータを稼働データとして作成するとともに、この稼働データを出力する制御装置と、遠隔地に配置され、上記制御装置と所定の通信手段を介して接続され、上記制御装置から出力される稼働データを入力する管理局とを備えた作業機械の稼働データ送信装置において、
   上記制御装置が、計時部と、上記作成された稼働データを上記計時部で計時される時間に基づいて所定時間間隔で記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された稼働データを所定の時期に出力する出力部とを有し、この制御装置の出力部から出力された稼働データを上記管理局に自動送信し、上記記憶される稼働データが作業機械の稼働状態を示すデータでないもののみのときには自動送信を行わないことを特徴とする作業機械の稼働データ送信装置。
7. 上記所定の時期が、上記制御装置の上記記憶部に記憶される時刻であることを特徴とする請求項６記載の作業機械の稼働データ送信装置。
8. 上記制御装置の上記記憶部に記憶された上記時刻を書き換え可能な書き換え手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の作業機械の稼働データ送信装置。
9. 上記所定の通信手段が、上記作業機械に設けられ上記制御装置の出力部から出力される稼働データを入力する衛星通信端末器と、この衛星通信端末器から出力される上記稼働データを受信する通信衛星と、この通信衛星から出力される上記稼働データを入力し、上記管理局に出力する地上基地局とを含むことを特徴とする請求項６記載の作業機械の稼働データ送信装置。
10. 上記所定の通信手段が、電話回線を含むことを特徴とする請求項６記載の作業機械の稼働データ送信装置。
11. 上記所定の通信手段が、携帯電話を含むことを特徴とする請求項１０記載の作業機械の稼働データ送信装置。
12. 上記作業機械が油圧ショベルであることを特徴とする請求項６または９に記載の作業機械の稼働データ送信装置。」

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