JP4901027B2 - 建設機械の位置確認方法および位置表示システム並びに建設機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械の位置確認方法および位置表示システム並びに建設機械に関し、特に、油圧ショベル等の建設機械の現在位置を確認でき、建設機械が移動するときにその位置の変化を地図上で確認でき、建設機械の盗難防止等に役立つ建設機械の位置確認方法および位置表示システム並びに建設機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベルのごとき建設用作業機械（以下「建設機械」という）では、近年、高性能コンピュータと高機能プログラムを装備することに基づくインテリジェント化、および、通信衛星やインターネット等の電気通信回線を利用して遠隔地の作業現場に配備された建設機械と中央基地局（センタサーバ）との間で情報や指令等の授受を行えるようにして集中的な中央管理に基づくシステム化が進んでいる。
【０００３】
一方で、近年では、油圧ショベルの盗難事件が増している。油圧ショベルは、上記のごとく遠隔地の作業現場に配置され、かつ作業を行わない時には油圧ショベルのエンジンを停止させて現場に置かれており、それほど厳しい監視体制にない。そのため盗難されやすい状況にある。
【０００４】
そこで、上記のごとき建設機械において、その盗難を確実に防止する従来のシステムとして、例えば特開２０００−７３４１１号公報に開示される「建設機械の盗難防止装置及び盗難防止システム」が提案されている。
【０００５】
上記のシステムは、建設機械を動作させるとき、当該建設機械に与えられた識別情報と動作のために入力された識別情報とを照合し、この照合結果が「一致しない」と判定したとき、スタータ回路へ通電を行う回路、および、走行モータ操作用リモコン弁に圧油を供給する回路あるいはエンジンへ燃料を供給する供給路を遮断し、スタータモータの始動を行わないように構成された盗難防止システムである。この盗難防止システムは、油圧ショベルにおける電気系、油圧系、燃料供給系の構成上の特殊性を利用して始動条件を複雑化して、盗難の困難性を高めている。
【０００６】
さらに上記の盗難防止システムでは、当該盗難防止システムを備えた建設機械に対して、当該建設機械の位置をＧＰＳ（Global Positioning Systems）を利用して測定できる構成を付加し、建設機械が予め定められた作業領域の外に存在するときには、送信局から建設機械に運転停止信号を送って上記のごとく始動できないようにすることも可能である。さらに建設機械の管理者が有するパソコン端末のディスプレイに建設機械の作業領域に関する円を示す地図を表示させ、当該地図の上に建設機械の位置を表す情報を重ねて表示し、管理者の管理対象となっている建設機械の位置が通常の作業領域にあるか否かを確認することができるようになっている。当該建設機械が地図上の作業領域から逸脱した場合には、警報を鳴らすと共にエンジン停止信号を送るように構成することも可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の盗難防止システムでは、スタータモータの始動条件を複雑にすることにより盗難の困難性を高くしていても完全に盗難を防止することはできない。さらに管理者は、建設機械が地図の上で作業領域の外側に位置することにより盗難されたことを知ることができるが、その後において、作業領域外における建設機械の位置を継続して知ることができない。
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、建設機械自らが定期的に自身の現在位置データを算出して現在位置データと測定日時データを送信し、建設機械が移動する場合にその位置および時間経過に伴う位置変化を地図上で確認でき、建設機械の移動を追尾でき、位置確認と盗難防止に役立つ建設機械の位置確認方法および位置表示システム並びに建設機械を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る建設機械の位置確認方法および位置表示システム並びに建設機械は、上記目的を達成するため、次のように構成される。
【００１０】
第１の建設機械の位置確認方法（請求項１に対応）：
この建設機械の位置確認方法は、
制御部と位置測定部と第１通信装置とそれらへの電源投入を行う電源投入キーとを備えた建設機械と、
第２通信装置と記憶部と位置情報提供部を備えたセンタサーバとから成るシステムに適用される建設機械の位置確認方法であり、
建設機械は、予め設定される有効期間内において電源投入キーがオフされると一定期間制御部、位置測定部および第１通信装置への通電を維持してそれらを一定期間動作状態にして位置測定部にて測定される現在位置が前回測定値よりも所定距離移動した状態にあるときには、制御部と第１通信装置により現在位置データと測定日時データをセンタサーバへ送信し、一定期間経過後には、制御部、位置測定部および第１通信装置への通電を停止し、その後、設定された時間間隔で定期的に制御部、位置測定部および第１通信装置への通電を行い、位置測定部により現在位置を測定しかつ制御部と第１通信装置により現在位置データと測定日時データをセンタサーバに送信し、
センタサーバは、建設機械から定期的に送信される現在位置データと測定日時データを第２通信装置で受信し、順次に記憶部に保存し、かつ位置情報提供部で現在位置データと測定日時データを用いて位置確認可能状態の提示を行う、ことを特徴とする。
【００１１】
上記の第１の建設機械の位置確認方法によれば、油圧ショベルの関係者は、電源投入キーがオフされた後の油圧ショベルの作業動作が終了した後において、当該油圧ショベルの現在位置および現在位置の時間経過に伴う位置変化を即座にかつ容易に知ることができる。これによって建設機械が移動する場合には、その状況を正確に知って、位置の変化を追尾することができる。建設機械が盗難によって移動する場合にも、その状況を正確に知ることができるので、盗難防止に役立たせることができる。
【００１２】
第２の建設機械の位置確認方法（請求項２に対応）は、上記の第１の位置確認方法において、好ましくは、センタサーバは、地図データを備え、建設機械の作業現場を含む地域を表す地図の上に現在位置データと測定日時データに基づく位置標記を行って位置確認可能状態の提示を行うようにしたことを特徴とする。地図の上に建設機械の現在位置を表示するようにしたため、時間経過に伴う現在位置の変化を容易に知ることができ、建設機械の現在位置に関して正確な情報を得ることができる。
【００１３】
第３の建設機械の位置確認方法（請求項３に対応）は、上記の第２の位置確認方法において、好ましくは、位置確認状態の提示では、地図の上に建設機械の移動状態が現在位置データと測定日時データに基づく位置標記による不連続な軌跡として表示されることを特徴とする。建設機械の現在位置が地図の上で日時データ（年、日、時刻）と共に不連続な軌跡として標記されるので、現在位置の変化が分かりやすく、位置変化の予測を行いやすい。
【００１４】
第４の建設機械の位置確認方法（請求項４に対応）は、上記の各位置確認方法において、好ましくは、位置情報提供部で用意された位置確認可能状態の提示は通信回線を経由して建設機械の関係者（所有者、管理者等）に提供されることを特徴とする。
【００１５】
第５の建設機械の位置確認方法（請求項５に対応）は、上記の第４の位置確認方法において、好ましくは、位置確認可能状態の提示に係る情報はＥメールで関係者の端末装置に送信されることを特徴とする。Ｅメールによる情報通信とし、位置に関する情報のみを送信し、例えば関係者が保有する端末装置にある地図情報に表示することが望ましい。
【００１６】
第６の建設機械の位置確認方法（請求項６に対応）は、上記の第４の位置確認方法において、好ましくは、センタサーバからの関係者への事前通知に基づき、関係者が端末装置によりインターネットを経由してセンタサーバの位置情報提供部にアクセスし、位置確認可能状態の提示を確認することを特徴とする。この場合には位置情報提供部は、センタサーバにおける位置情報提供用のホームページとして構築され、ユーザ等はインターネット端末によりインターネットを介してアクセスを行い、必要な現在位置に関する位置情報を得る。
【００１７】
第７の建設機械の位置確認方法（請求項７に対応）は、上記の第１の位置確認方法において、好ましくは、建設機械には、移動予定の有無に関するデータを出力する移動予定なしボタンを備え、建設機械からセンタサーバへ送信されるデータの中に建設機械の移動予定の有無に関するデータが含まれ、この移動予定の有無に関するデータに基づき建設機械の現在位置の変化が正常か異常かを判定することを特徴とする。移動予定の有無に関するデータは、移動予定なしボタンが操作されたか否かで生成される。かかるデータに基づけば、建設機械の現在位置の変化から移動が判明したとき、当該移動が本来予定された正常な移動であるか、または盗難等の異常な移動であるかを判断することができる。
【００１８】
第８の建設機械の位置確認方法（請求項８に対応）は、上記の第１の位置確認方法において、好ましくは、位置測定部はＧＰＳ衛星を利用して現在位置を測定するＧＰＳ装置であることを特徴とする。
【００１９】
第９の建設機械の位置確認方法（請求項９に対応）は、上記の第１の位置確認方法において、好ましくは、建設機械で設定される時間間隔はセンターサーバからの指令により状況の変化に応じて可変であることを特徴とする。例えば前回測定した位置と変化していない場合には次回以後の時間間隔を長く設定し、一方、前回測定した位置と変化しており、盗難等の緊急時が生じた時には時間間隔を短縮し、現在位置の確認を細かく行う。これにより、盗難時の建設機械の位置を密に把握することができ、追跡が容易になると共に、緊急性がない場合には時間間隔を長くすることにより、バッテリの電力消費を低減できる。
【００２０】
第１の建設機械の位置表示システム（請求項１０に対応）：
この位置表示システムは、
制御部と位置測定部と第１通信装置とそれらへの電源投入を行う電源投入キーとを備えた建設機械と、第２通信装置と記憶部と位置情報提供部を備えたセンタサーバとから成るシステムに適用される建設機械の位置表示システムであり、
建設機械は、予め設定される有効期間内において電源投入キーがオフされると一定期間制御部、位置測定部および第１通信装置への通電を維持してそれらを一定期間動作状態にして位置測定部にて測定される現在位置が前回測定値よりも所定距離移動した状態にあるときには、制御部と第１通信装置により現在位置データと測定日時データをセンタサーバへ送信し、一定期間経過後には、制御部、位置測定部および第１通信装置への通電を停止し、その後、設定された時間間隔で定期的に制御部、位置測定部および第１通信装置への通電を行い、位置測定部により現在位置を測定しかつ制御部と第１通信装置により現在位置データと測定日時データをセンタサーバに送信し、
センタサーバは、建設機械から定期的に送信される現在位置データと測定日時データを第２通信装置で受信し、順次に記憶部に保存し、かつ位置情報提供部で地図の上に現在位置データと測定日時データを用いて現在位置に係る標記を行う、ことを特徴とする。
【００２１】
第２の建設機械の位置表示システム（請求項１１に対応）は、第１の位置表示システムにおいて、好ましくは、現在位置に係る標記は、建設機械の移動状態が、地図の上に現在位置データと測定日時データに基づく位置標記による不連続な軌跡として表示されることを特徴とする。
【００２２】
第３の建設機械の位置表示システム（請求項１２に対応）は、第１の位置表示システムにおいて、好ましくは、位置情報提供部で用意された現在位置に係る標記は通信回線を経由して建設機械の関係者に提供されることを特徴とする。
【００２３】
第４の建設機械の位置表示システム（請求項１３に対応）は、第１の位置表示システムにおいて、好ましくは、現在位置に係る標記の情報は添付ファイルとしてＥメールで関係者の端末装置に送信されることを特徴とする。
【００２４】
第５の建設機械の位置表示システム（請求項１４に対応）は、第１の位置表示システムにおいて、好ましくは、建設機械には、移動予定の有無に関するデータを出力する移動予定なしボタンを備え、建設機械からセンタサーバへ送信されるデータの中に建設機械の移動予定の有無に関するデータが含まれ、この移動予定の有無に関するデータに基づき建設機械の現在位置の変化が正常か異常かを判定することを特徴とする。
【００２５】
第１の本発明に係る建設機械（請求項１５に対応）は、
動作全体を制御する制御部と、現在位置を測定する位置測定部と、外部の基地局との通信を行う通信装置を備え、
電源投入キーがオフされたときには予め設定される有効期間内において一定期間制御部、位置測定部および通信装置への通電を維持してそれらを一定期間動作状態にして位置測定部にて測定される現在位置が前回測定値よりも所定距離移動した状態にあるときには、制御部と通信装置により現在位置データと測定日時データを基地局側へ送信し、一定期間経過後には、制御部、位置測定部および第１通信装置への通電を停止し、その後、設定された時間間隔で定期的に制御部、位置測定部および第１通信装置への通電を行い、位置測定部により現在位置を測定しかつ制御部と通信装置により現在位置データと測定日時データを基地局側に送信することを特徴とする。
【００２６】
第２の建設機械（請求項１６に対応）は、上記の第１の建設機械において、好ましくは、位置測定部は、ＧＰＳ衛星を利用して現在位置を測定するＧＰＳ装置であることを特徴とする。
【００２７】
第３の建設機械（請求項１７に対応）は、上記の第１の建設機械において、好ましくは、建設機械で設定される時間間隔はセンターサーバからの指令により状況の変化に応じて可変であることを特徴とする。
【００２８】
第４の建設機械（請求項１８に対応）は、上記の第１の建設機械において、好ましくは、移動予定の有無に関するデータを出力する移動予定なしボタンを備え、基地局側へ送信されるデータの中に移動予定の有無に関するデータが含まれ、この移動予定の有無に関するデータに基づき現在位置の変化が正常か異常かを判定することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１は本発明に係る位置表示システムが適用される建設機械の管理システムの全体構成を概略的に示している。この位置表示システムにおいて本発明に係る位置確認方法が実施される。この実施形態では、作業機械として１台の油圧ショベル１の例が示され、当該全体システムを構成する要素として油圧ショベル１を製造・販売するメーカ２、油圧ショベル１を使用するユーザ３が示されている。ユーザ３は油圧ショベル１の所有者や管理者等の関係者であり、メーカ２から見た場合に顧客である。建設機械は油圧ショベルに限定されない。
【００３１】
上記の全体システムで、油圧ショベル１は、通常、遠隔の地に在る作業現場またはその近くに配備されている。この油圧ショベル１に対してメーカ２やユーザ３は空間的または地理的に離れた位置に存在する。この全体システムにおいて、油圧ショベル１とメーカ２とユーザ３の間を接続するため、ＩＴ（情報技術）が活用され、インターネット網１１、社内ＬＡＮ１２、通信衛星１３ａを利用した通信回線１３が設けられている。
【００３２】
上記において油圧ショベル１と後述する管理サーバ（またはセンタサーバ）との間の通信回線１３は、通信衛星１３ａに基づく通信回線に限定されず、例えば通常のアマチュア無線、船舶・航空機などの業務用無線、あるいは携帯電話の一般公衆回線を利用することもできる。
【００３３】
油圧ショベル１においては、コンピュータによって構成された制御装置１４とアンテナ１５を含む通信装置が装備されている。この実施形態の構成では第２図に示すごとく通信装置は制御装置１４の中に設けられている。
【００３４】
メーカ２においては基地局１６が設けられ、この基地局１６には管理サーバ１７とデータベース１８が配置されている。管理サーバ１７は、このシステムの中心に位置し、センタサーバとして機能する。作業現場に配置された油圧ショベル１の制御装置１４とメーカ２の基地局１６の間は、サービス担当者等が用いるノートパソコン１９を利用したダウンロードおよび社内ＬＡＮ１２を経由して、あるいは、通信回線１３を経由して、必要な情報（またはデータ）の送受を行えるように接続されている。
【００３５】
なお上記のパソコン１９は、サービス担当者に限定されず、その他の、例えば、油圧ショベル１を所有し管理するユーザの担当者専用のパソコンであってもよい。
【００３６】
油圧ショベル１の稼動時に発生した情報（動作状態に関するデータ）、稼働時および非稼働時における油圧ショベルに関する情報（位置情報等）は、すべて、油圧ショベル１の稼働・非稼働に関係なく適時に通信装置を経由して基地局１６の管理サーバ１７に送信され、ここで処理、記憶される。油圧ショベル１から送信されてきた情報に対して、管理サーバ１７は必要に応じて情報を油圧ショベル１および／またはユーザ３に対して送信する。油圧ショベル１に関する作動状態、設定状態、位置情報等のデータはデータベース（あるいは記憶部）１８に記憶され、管理される。さらに管理サーバ１７から油圧ショベル１に対して単方向モードで適宜な時期に必要な情報を送信する。このような単方向モードでの通信は、例えばバージョンアップの設定、パラメータの設定変更のときに行われる。
【００３７】
メーカ２においては、社内ＬＡＮ１２を介して支店２０とつながっている。従って支店２０における営業担当者あるいはサービス担当者２０ａはそこに配置される入力端末２０ｂを用いて管理サーバ１７およびデータベース１８にアクセスすることができ、故障診断や品証情報について仕事上必要なデータを検索し、取り出して活用することができる。またメーカ２には社内ＬＡＮ１２に接続された社外向けサーバ２１が設けられている。この社外向けサーバ２１を利用しインターネット網１１を経由してユーザ３に対して必要な情報を提示または掲示し、油圧ショベルの活用方法およびメンテナンスに関してさまざまな提案を行うことが可能となっている。なお、基地局１６の管理サーバ１７は、別に設けられたテストデータ（修理点検情報や部品交換情報）を格納するコンピュータ２２に接続されている。コンピュータ２２に格納されるデータも適宜に管理サーバ１７にダウンロードされ、そのデータベース１８に記憶される。
【００３８】
また油圧ショベル１はＧＰＳ装置２３を装備している。ＧＰＳ装置２３はＧＰＳコントローラと送受信部とアンテナを備えている。このＧＰＳ装置２３は、位置測定装置であり、ＧＰＳ衛星システム２４のうち少なくとも３つの軌道衛星２４ａ，２４ｂ，２４ｃから与えられる信号を受信し当該信号を利用して油圧ショベル１の現在位置を測定する。この現在位置の測定は、必要とされる適宜な時間間隔で行われる。ＧＰＳ装置２３に基づき設定された時間間隔で測定された油圧ショベル１の現在位置データは、制御装置１４に伝送され、測定日時データと共に制御装置１４に内蔵されたメモリに格納される。制御装置１４は、さらに、現在位置と測定日時のデータを制御装置１４のデータ処理機能・通信機能および通信回線１３を利用して基地局１６の管理サーバ１７に対して設定された送信タイミングで送信する。油圧ショベル１の現在位置に関するデータは、後述するような「位置移動データフォーマット」という形式で作成され、位置移動のデータとして送信される。また送信タイミングは一定周期に保持することもできるし、必要に応じて送信時期の間隔を変化させることができる。
【００３９】
上記の構成において、メーカ２の代わりに、これに類似する会社が、管理サーバ１７とデータベース１８が設けられた基地局１６を運営することも可能である。かかる会社としては、ディーラ、レンタル会社、リース会社、中古機械販売・管理会社などが存在する。
【００４０】
図２に上記油圧ショベル１の側面図を拡大して示す。油圧ショベル１は、油圧モータにより走行する下部走行体３１と、エンジンと油圧ポンプと油圧配管と電源バッテリと運転室３３等が設置されている上部旋回体３２と、ブーム３４とアーム３５とバケット３６からなるフロント機構部３７を備えている。バケット３６は作業実施機構部３８であり、ユーザにおいて作業に応じて自由に交換・変更される部分である。この油圧ショベル１では、例えば運転室３３の箇所に上記制御装置１４とアンテナ１５とＧＰＳ装置２３を備えている。制御装置１４は主コントローラ４１と通信装置４２から構成されている。ＧＰＳ装置２３は主コントローラ４１に接続されている。
【００４１】
図１および図２に示された油圧ショベル１は、管理サーバ１７に基づく管理の下で、実際には、多数の作業現場のそれぞれに配備され、多数台存在している。多数台の油圧ショベル１は基本的に前述した構成と同じ構成を有している。
【００４２】
図３は、多数の作業現場のそれぞれに配備された前述の多数の油圧ショベル１と基地局１６との関係を模式的に示す図である。各油圧ショベル１の各制御装置１４は主コントローラ４１と通信装置４２とアンテナ１５を備えている。さらに各制御装置１４には、各油圧ショベル１に搭載されたＧＰＳ装置２３が付設されている。基地局１６には通信装置１６ａと管理サーバ１７とデータベース（ＤＢ）１８が備えられている。主コントローラ４１に対しては、必要に応じて、情報（変更または交換の内容）を主コントローラ４１に与えるための例えばテンキー４３が接続される。図３において示された多数の油圧ショベル１の制御装置１４の各々と基地局１６の管理サーバ１７との間では、通信衛星１３ａによる通信回線が形成され、情報の送受信が行われる。
【００４３】
次に図４を参照して主コントローラ４１と通信装置４２の内部構成、およびそれらの周辺部分の構成を詳細に説明する。
【００４４】
主コントローラ４１は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）４０１、メモリ４０２、入力インターフェース４０３、出力インターフェース４０４、入出力インターフェース４０５を備えている。メモリ４０２には、各種の作業動作、盗難防止のための動作、ＧＰＳ装置２３からの現在位置データの受取り・格納、現在位置に係るデータフォーマットの作成、データフォーマット（位置情報および測定日時等）の定期的または不定期的な送信などのための複数の制御プログラム４０６と、作業動作等の制御に必要なデータ（制御パラメータと定数等）４０７が記憶されている。
【００４５】
入力インターフェース４０３には、運転室３３に設けられた運転操作盤上の入力部４４、油圧ショベル１の油圧系または電気系等の各部に設けられた複数のセンサ４５から出力される信号が入力される。上記入力部４４にエンジンをオン・オフするエンジンキー（電源投入キー）９および後述される「移動予定なしボタン」等が含まれる。さらに、入力インターフェース４０３は接続端子４０８を有し、この接続端子４０８には前述のテンキー４３が必要に応じて自在に接続される。
【００４６】
さらに上記入力インターフェース４０３には、前述のごとく、ＧＰＳ装置２３から測定された油圧ショベル１の現在位置データが入力される。通常、ＧＰＳ衛星システム２４の各軌道衛星からは世界標準時間に係る日時データを得ることができるので、現在位置データと共に測定日時データも入力インターフェース４０３を介してＣＰＵ４０１に与えられる。ＣＰＵ４０１は、ＧＰＳ装置２３から与えられた現在位置データと測定日時データをメモリ４０２のデータ４０７の部分に格納する。
【００４７】
また主コントローラ４１は、入出力インターフェース４０５を介して上記通信装置４２に接続される。通信装置４２は通信コントローラ４０９と送受信部４１０を含んでいる。出力インターフェース４０４を介して駆動・制御系４６が接続される。ＣＰＵ４０１は、駆動・制御系４６に対してその動作を指示する指令値または設定値を与える。これらの指令値または設定値に基づいて駆動・制御系４６の動作が制御され、フロント機構部３７の先部に設けられたバケット３６等の上記作業実施機構部３８に作業のために必要な動作を行わせる。作業実施機構部３８としては、バケットの他に、ブレーカ、小割機、破砕機などがある。作業実施機構部３８は必要とされる作業に応じてフロント機構部３７に対して自在に取り付け・取り外しされ、アタッチメント部品として使用される。
【００４８】
メモリ４０２に記憶される制御プログラム４０６の例としては、油圧ショベル１の機種に応じて、例えば干渉防止制御のためのプログラム、領域制限制御を行うためのプログラム、作業機械の姿勢制御のためのプログラム、油圧ポンプの動作特性（ポンプ最大流量）を制御するためのプログラムなどがある。さらに本実施形態では、制御プログラム４０６は位置移動データフォーマットを作成し、管理サーバ１７へ送信するプログラムを備えている。また、メモリ４０２に記憶されるデータ４０７の例としては、フロント機構部３７の各種寸法、干渉防止領域、あるいは、制御ゲイン、ポンプ最大傾転角、エンジン回転数のパラメータがある。さらにデータ４０７には前述した現在位置データと測定日時データが含まれる。
【００４９】
上記の主コントローラ４１、通信装置４２、ＧＰＳ装置２３等の電気系部分は電源５１から必要な電力を供給されて動作状態に保持される。通常、電源５１からの電力は、エンジンキーのオン動作に連動してスイッチ５２が入り、各電気回路部に投入される。従って、エンジンキーがオフされるときにはスイッチ５２もオフされ、電気系部分は非動作状態になる。しかしながら本実施形態では、エンジンキーがオフされてスイッチ５２がオフされるときまたはオフ状態に維持されるとき、常に動作状態に保持されたタイマ回路５３から一定時間遅らせてまたは定期的にオン制御信号５４が与えられ、主コントローラ４１等を一定期間動作状態（ウエイクアップ状態）にするように構成される。なおタイマ回路５３で設定されるオン制御信号５４が出力される時間間隔は、主コントローラ４１からの時間間隔変更指令信号５５に基づいて必要に応じて任意に変化させることが可能である。
【００５０】
次に、図５〜図９を参照して、前述の構成を有する油圧ショベル１に関し位置表示システムと位置確認方法を説明する。これらの位置表示システムと位置確認方法は、油圧ショベル１の所在位置の確認に有用であり、さらに盗難防止に役立つ。
【００５１】
本実施形態では、作業現場において、午後６時まで油圧ショベル１が稼働状態にあり、エンジンキーがオンされ電源５１から各部に対して電力が供給され、作業が行われるものとする。午後６時に、エンジンキーがオフされ、油圧ショベル１による作業は終了する状態になっている。この状態で、通常、油圧ショベル１は作業現場に放置され、翌日再び作業が開始される。また、作業現場の変更や管理保管場所への移動などの理由により油圧ショベル１をトラックに載せて他の場所に移動することもあり得る。
【００５２】
エンジンキーのオフ後、スイッチ５２は一定時間（例えば２時間）オン状態に保ち、電源５１から電力が供給され、主コントローラ４１、通信装置４２、ＧＰＳ装置２３等は動作可能状態に保持する。従って、油圧ショベル１の主コントローラ４１は油圧ショベル１の位置を測定し、油圧ショベル１の現在位置に関する監視を行うことができる。
【００５３】
図５は、エンジンキーのオン・オフ、電源５１のオン・オフ、位置データの送信・未送信を時系列的に示したもので、横軸は１７時から翌日の午前５時までの時間を示している。この図５に示すように、エンジンキーをオフ（１８時：符号６１）しても電源５１はその後２時間オン状態（符号６２）を示す。電源５１のオン状態における２時間の間、主コントローラ４１、ＧＰＳ装置２３、通信装置４２は動作状態に保持されている。従って油圧ショベル１では、エンジンキーがオフされて非稼働状態にあったとしても、エンジンキーオフ後２時間は、油圧ショベル１の現在位置を測定し、その位置情報を基地局１６に送ることができる。本実施形態では、ＧＰＳ装置２３により測定された油圧ショベル１の現在位置が前回の測定値よりも所定距離（たとえば５ｋｍ）離れたときに、当該現在位置に関する位置データを位置移動データフォーマットの形式で基地局１６の管理サーバ１７に送信するようになっている。従って油圧ショベル１が移動状態にあるときには５ｋｍ移動毎に送信が行われる。エンジンキーのオフの後、２時間が経過すると、スイッチ５４がオフとなり、電源５１からの電力投入が停止される。
【００５４】
その後、タイマ回路５３では、３時間置きにオン制御信号５４をスイッチ５２に対して出力し、電源５１から主コントローラ４１、ＧＰＳ装置２３、通信装置４２に対して電力が投入される。その結果、主コントローラ４１、ＧＰＳ装置２３、通信装置４２は動作状態となり、図８に示されるフローチャートに基づいて油圧ショベル１の現在位置を測定し、当該位置データを管理サーバ１７に送信する動作を行う。
【００５５】
図８に従って上記の測定・送信の動作を説明する。電源５１から電力の投入がある（ステップＳ１１）と、ＧＰＳ装置２３は前述のごとくＧＰＳ衛星システム２４を利用して油圧ショベル１の現在位置（緯度、経度）を測定し（ステップＳ１２）、この現在位置データと共に軌道衛星からの信号から得られる測定日時データ（年、日、時刻：世界標準時間）を主コントローラ４１に伝送する（ステップＳ１３）。主コントローラ４１のＣＰＵ４０１では、ＧＰＳ装置２３から送られてきた現在位置データと測定日時データを受け取り、メモリ４０２（データ４０７）に記憶する（ステップＳ１４）。その後、さらにＣＰＵ４０１は現在位置データと測定日時データを用いて位置移動データフォーマットを作成する（ステップＳ１５）。
【００５６】
位置データフォーマットの構成の一例を図６に示す。この位置データフォーマットは、データ項目として、上から、ヘッダー、データＩＤ、レコード長が含まれ、さらに機種識別コード７１、号機番号７２、世界標準時間との時差７３、前回の現在位置の測定に関する日時データ７４、今回の現在位置の測定に関する日時データ７５、前回の現在位置の位置データ（緯度・経度）７６、今回の現在位置の位置データ（緯度・経度）７７、移動予定なしボタンの状態７８、エンジン状態、ウェイクアップ回数、内部アワメータ、車体アワメータ、燃料残量、携帯電話番号等を含んでいる。
【００５７】
以上において、今回の現在位置の位置データは項目７７に、今回の現在位置の測定の日時は項目７５に記載され、送信される。これによって、基地局１６の管理サーバ１７側においては、油圧ショベル１の現在位置に関する位置データを日時データと共に取得し、そのデータベース１８に保存する。また「移動予定なしボタン」に係る項目７８の内容は、前述した運転室に設けられた移動予定なしボタンを、油圧ショベル１による作業が終了した段階でオペレータが押したか否かを表すデータである。移動予定なしボタンが押されたときには当該項目７８は「１」であり、押されていないときには「０」となっている。「移動予定なしボタン」に係る項目７８が「１」である場合には、少なくとも次の稼働までは、油圧ショベル１が当該作業現場から移動することがないことを知らせることになる。従って位置移動データフォームにおいて、項目７８が「１」であって、かつ項目７６、７７で現在位置が変化している内容の位置データが送られてくることは、管理サーバ１７側では、油圧ショベル１に関し盗難等の異常の状態が生じていると判断することが可能となる。なお項目７８は必須のものではないが、盗難であるか否かを迅速かつ明確に判定するためには有用である。
【００５８】
また位置移動データフォーマットでは、上記の各項目に対してバイト数、内容例、データが示されている。
【００５９】
以上のごとくしてＣＰＵ４０１によって作成された位置移動データフォーマットは通信装置４２を経由して基地局１６の管理サーバ１７へ送信される（ステップＳ１６）。上記の一連の動作を図５で示す。
【００６０】
油圧ショベル１が非稼働状態における電源５１の投入は、エンジンキーをオフした後２時間を経過すると、その後３時間おきに行われ（手順６４ａ，６４ｂ，６４ｃ等）、それに対応して前述した内容の現在位置の測定・送信が行われる（手順６５ａ，６５ｂ，６５ｃ等）。
【００６１】
上記のごとく例えば３時間おきに電源５１を投入し、主コントローラ４１等を動作状態にし、現在位置の測定・送信を行うようにしたのは、電源５１が上がるのを防止するためにである。油圧ショベル１の非稼働状態での現在位置の測定・送信の動作は好ましくは２日間有効になるように設定されている。
【００６２】
上記の構成によれば、基地局１６の側にて、遠隔地にある作業現場での油圧ショベル１の現在位置を確認することができ、現在位置の変化でその状況を予想することができる。また基地局１６の管理サーバ１７では油圧ショベル１の位置データ（緯度・経度）を利用してそのディスプレイに油圧ショベル１に現在位置に関する表示を行うことができる。この位置確認された内容や現在位置の表示の内容はユーザ３等に通信手段を経由して提供することができる。以上の位置確認と現在位置表示はその他の油圧ショベルのすべてに関して行われる。
【００６３】
次に基地局１６の管理サーバ１７の側における位置表示の一例を図７と図９を参照して説明する。管理サーバ１７では、例えば日本全国の地図データをその記憶部に予め装備している。従って管理サーバ１７では、油圧ショベル１側から上記のごとく位置移動データフォーマットの形式で位置データを送信する（ステップＳ２１）と、前述のごとくこの位置データをデータベース（記憶部）１８に格納する（ステップＳ２２）、次に油圧ショベル１の所在に関連する地域の地図データを呼出しディスプレイに地図を表示する（ステップＳ２３）と共に、その地図の上に緯度・経度を合わせて油圧ショベル１の現在位置を日時データと一緒にマーク（標記）として表示する（ステップＳ２４）。油圧ショベル１側からの位置データの送信は、上記のごとく３時間おきに行われるので、判断ステップＳ２１で位置データの送信があったか否かを判定し、送信があったときには上記のステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４を繰り返すことになる。その結果、図７に示されるような地図８１の上における油圧ショベルの現在位置の推移のマーク８２が不連続な軌跡として表示される。現在位置を表す各マーク８２には、当該現在位置を求めた日時データが数値で表示されている。時間の経過に伴う現在位置に係るマーク８２の位置の変化によって移動状態を容易に知ることができる。
【００６４】
油圧ショベル１が移動する場合において、当該移動に関しては正常の場合と、盗難等の異常の場合がある。それは、上記のごとく移動予定なしボタンで識別することが可能である。例えばトラックによって第１の作業現場から第２の作業現場へ移動するような正常な移動の場合には、上記の地図を利用した現在位置の表示システムによれば、現在どの当たりを移動しているかを知ることができ、非常に便利である。この位置確認方法および位置表示システムによれば、現場で待っている人が、油圧ショベル１が何時ごろに到着するかを知ることができる。
【００６５】
上記のごとき油圧ショベル１の位置に係る情報（現在位置のマーク８２を示す地図に係る情報）は、管理サーバ１７における位置情報提供部によって作成され用意される。この位置情報提供部は、下記の通り、作成した上記位置に係る情報をユーザ３に対して提供する機能を有している。
【００６６】
現場においてユーザ等がかかる情報を得るためには、上記のごとく管理サーバ１７の位置情報提供部で作成された地図上の現在位置の表示をユーザ３、特に作業現場の管理者等に知らせる必要がある。そこで、上記位置情報提供部は、好ましくは、管理サーバ１７から、現在位置を表示した地図を添付ファイルとしてユーザ３の端末装置（パソコン）へＥメールを送信するように構成される。ユーザ３の側、あるいは現場の側で図７に示されたような地図情報を得るためには、その他に、ユーザの側から基地局１６の管理サーバ１７に用意されたホームページをアクセスし、油圧ショベルを特定し、所要の認証を行うことによって得るようにすることもできる。この場合、上記位置情報提供部はホームページを備えている。また地図データを既に有しているユーザに対しては、位置データおよび日時データのみを提供することも可能である。
【００６７】
一方、油圧ショベル１の移動が盗難等の異常である場合には、移動予定なしボタンの項目７８のデータ内容で直ぐに知ることができるので、管理サーバ１７から即座に主コントローラ４１側に指令を送って最初に電源投入と位置データの送信の時間間隔をさらに短くし、より短い時間間隔で油圧ショベル１の現在位置を細かく測定し送信させる。同時に警報等をユーザ３に発し、追跡を行うように利用される。
【００６８】
油圧ショベル１のエンジンキーをオンした時およびオフした後非稼働状態において、電源５１の投入、位置データの測定・送信の時間間隔についてはいくつかのタイプに設定することができる。
【００６９】
図１０に示した時間間隔によれば、前述の実施形態と基本的に同じであり、エンジンキーをオンしたときに電源５１が投入されると同時に位置データの測定と送信を行い、その後においては、エンジンキーをオフしたとき電源５１を一定時間（Ｔｆ）電力を供給する状態にしておいて位置データの測定・送信を行い、電源５１がオフ状態になった時には、前述のごとくタイマ回路５３の作用で一定時間（Ｔｉ）の間隔で電源５１をオン状態にして位置データの測定・送信を行うようにしている。
【００７０】
図１１に示した時間間隔によれば、エンジンキーをオンしたときに電源５１が投入されると同時に位置データの測定と送信を行い、その後においては、エンジンキーをオフしたとき電源５１を１回の位置データの測定・送信を行う分だけオン状態を維持した後オフし、電源５１がオフ状態になった時には、前述のごとくタイマ回路５３の作用で一定時間（Ｔｉ）の間隔で電源５１をオン状態にして位置データの測定・送信を行うようにしている。
【００７１】
図１２に示した時間間隔によれば、エンジンキーをオンしたときに電源５１が投入されると同時に位置データの測定と送信を行い、その後においては、エンジンキーをオフしたとき電源５１を１回の位置データの測定・送信を行う分だけオン状態を維持した後オフし、電源５１がオフ状態になった時には、前述のごとくタイマ回路５３の作用で一定時間（Ｔｉ）の間隔で電源５１をオン状態にして位置データの測定・送信を行い、所定時間後に時間間隔をＴｉ２に変更して電源５１をオン状態にして位置データの測定・送信を行うようにしている。
【００７２】
上記の実施形態は次のように変更することができる。例えば上記の実施形態では、移動予定なしボタンを設けることにより位置移動データフォーマットの項目７８で管理サーバ１７側へ予め移動の予定のないことを知らせるようにしたが、当該移動予定のない事実については例えば携帯電話等を利用して予め知らせるように構成することができる。
【００７３】
上記の実施形態では油圧ショベル１の現在位置をＧＰＳを利用して測定するようにしたが、その他に、条件が揃えば、携帯電話やＰＨＳを使う位置情報システムを利用して現在位置を測定することも可能である。
【００７４】
また地図情報の利用して関しては、地図情報の提供をサービスとするウェブサイトもインターネット上に存するので、当該地図情報を利用して地図表示を行うことも可能である
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、次に効果を奏する。
【００７６】
作業現場に配置する建設機械自体がＧＰＳ装置等の位置測定部を有して自身の現在位置を測定する機能を有し、かつ非稼働時に適宜に設定される時間間隔で定期的に電源を投入して電気系を動作可能にして現在位置を測定しセンタサーバ側に送信するように構成したため、非稼働状態の建設機械の位置を迅速に容易に知ることができる。
【００７７】
上記の時間間隔は状況に応じて適宜に変更され、バッテリの寿命を延ばすことができ、あるいは盗難等の緊急時には現在位置測定・送信を頻繁に行うことができる。
【００７８】
センタサーバ側（基地局側）では、定期的に送信されてくる現在位置に係る位置データを利用して各建設機械の位置を管理でき、かつ測定日時データを伴う位置データを地図上に標記させることにより現在位置の推移を容易に把握することができる。
【００７９】
上記の地図上の現在位置に係る位置情報をセンタサーバからユーザに提供することができ、ユーザにとっては所有または管理する建設機械の移動状態を正確に把握することができる。
【００８０】
上記の位置確認方法あるいは位置表示システムによれば盗難を未然に防止し、盗難が発生したときにも正確にその所在を追尾することができ、迅速に盗難に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される建設機械管理システムの基本的な全体構成を示す構成図である。
【図２】本発明が適用される油圧ショベルを示す側面図である。
【図３】本発明に係る建設機械の位置表示システムが適用されるシステムの通信系に係る要部構成を示す構成図である。
【図４】本発明に係る位置表示システムが適用されるシステムの主コントローラの内部構成および周辺関連部の構成を示すブロック構成図である。
【図５】本発明に係る位置確認方法および位置表示システムを実現するための位置データの送信状態を示すタイミングチャートである。
【図６】油圧ショベルから管理サーバへ送信される位置データのデータフォーマットの一例を示す図である。
【図７】油圧ショベルが移動しているとき地図の上に現在位置の推移の状態を示す図である。
【図８】油圧ショベルにおける現在位置の測定と送信を実行する動作を示すフローチャートである。
【図９】管理サーバにおける地図上に現在位置を表示する動作を示すフローチャートである。
【図１０】位置データの測定・送信の時間間隔の第１の例を示すタイミングチャートである。
【図１１】位置データの測定・送信の時間間隔の第２の例を示すタイミングチャートである。
【図１２】位置データの測定・送信の時間間隔の第３の例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 油圧ショベル
２ メーカ
３ ユーザ
１３ 通信回線
１４ 制御装置
２３ ＧＰＳ装置
２４ ＧＰＳ衛星システム
５１ 電源
５２ スイッチ
５３ タイマ回路

Claims (18)

1. 制御部と位置測定部と第１通信装置とそれらへの電源投入を行う電源投入キーとを備えた建設機械と、
   第２通信装置と記憶部と位置情報提供部を備えたセンタサーバとから成るシステムに適用される建設機械の位置確認方法であり、
   前記建設機械は、予め設定される有効期間内において前記電源投入キーがオフされると一定期間前記制御部、前記位置測定部および前記第１通信装置への通電を維持してそれらを一定期間動作状態にして前記位置測定部にて測定される現在位置が前回測定値よりも所定距離移動した状態にあるときには、前記制御部と前記第１通信装置により現在位置データと測定日時データを前記センタサーバへ送信し、前記一定期間経過後には、前記制御部、前記位置測定部および前記第１通信装置への通電を停止し、その後、設定された時間間隔で定期的に前記制御部、前記位置測定部および前記第１通信装置への通電を行い、前記位置測定部により現在位置を測定しかつ前記制御部と前記第１通信装置により現在位置データと測定日時データを前記センタサーバに送信し、
   前記センタサーバは、前記建設機械から定期的に送信される前記現在位置データと前記測定日時データを前記第２通信装置で受信し、順次に前記記憶部に保存し、かつ前記位置情報提供部で前記現在位置データと前記測定日時データを用いて位置確認可能状態の提示を行う、
   ことを特徴とする建設機械の位置確認方法。
2. 前記センタサーバは、地図データを備え、前記建設機械の作業現場を含む地域を表す地図の上に前記現在位置データと前記測定日時データに基づく位置標記を行って前記位置確認可能状態の提示を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の位置確認方法。
3. 前記位置確認状態の提示では、地図の上に前記建設機械の移動状態が前記現在位置データと前記測定日時データに基づく位置標記による不連続な軌跡として表示されることを特徴とする請求項２記載の建設機械の位置確認方法。
4. 前記位置情報提供部で用意された前記位置確認可能状態の提示は通信回線を経由して前記建設機械の関係者に提供されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械の位置確認方法。
5. 前記位置確認可能状態の提示に係る情報はＥメールで前記関係者の端末装置に送信されることを特徴とする請求項４記載の建設機械の位置確認方法。
6. 前記センタサーバからの前記関係者への事前通知に基づき、前記関係者が端末装置によりインターネットを経由して前記センタサーバの前記位置情報提供部にアクセスし、前記位置確認可能状態の提示を確認することを特徴とする請求項４記載の建設機械の位置確認方法。
7. 前記建設機械には、移動予定の有無に関するデータを出力する移動予定なしボタンを備え、
   前記建設機械から前記センタサーバへ送信されるデータの中に前記建設機械の移動予定の有無に関するデータが含まれ、この移動予定の有無に関するデータに基づき前記建設機械の現在位置の変化が正常か異常かを判定することを特徴とする請求項１記載の建設機械の位置確認方法。
8. 前記位置測定部はＧＰＳ衛星を利用して現在位置を測定するＧＰＳ装置であることを特徴とする請求項１記載の建設機械の位置確認方法。
9. 前記建設機械で設定される前記時間間隔は前記センターサーバからの指令により状況の変化に応じて可変であることを特徴とする請求項１記載の建設機械の位置確認方法。
10. 制御部と位置測定部と第１通信装置とそれらへの電源投入を行う電源投入キーとを備えた建設機械と、第２通信装置と記憶部と位置情報提供部を備えたセンタサーバとから成るシステムに適用される建設機械の位置表示システムであり、
    前記建設機械は、予め設定される有効期間内において前記電源投入キーがオフされると一定期間前記制御部、前記位置測定部および前記第１通信装置への通電を維持してそれらを一定期間動作状態にして前記位置測定部にて測定される現在位置が前回測定値よりも所定距離移動した状態にあるときには、前記制御部と前記第１通信装置により現在位置データと測定日時データを前記センタサーバへ送信し、前記一定期間経過後には、前記制御部、前記位置測定部および前記第１通信装置への通電を停止し、その後、設定された時間間隔で定期的に前記制御部、前記位置測定部および前記第１通信装置への通電を行い、前記位置測定部により現在位置を測定しかつ前記制御部と前記第１通信装置により現在位置データと測定日時データを前記センタサーバに送信し、
    前記センタサーバは、前記建設機械から定期的に送信される前記現在位置データと前記測定日時データを前記第２通信装置で受信し、順次に前記記憶部に保存し、かつ前記位置情報提供部で地図の上に前記現在位置データと前記測定日時データを用いて現在位置に係る標記を行う、
    ことを特徴とする建設機械の位置表示システム。
11. 前記現在位置に係る標記は、前記建設機械の移動状態が、地図の上に前記現在位置データと前記測定日時データに基づく位置標記による不連続な軌跡として表示されることを特徴とする請求項１０記載の建設機械の位置表示システム。
12. 前記位置情報提供部で用意された前記現在位置に係る標記は通信回線を経由して前記建設機械の関係者に提供されることを特徴とする請求項１０または１１記載の建設機械の位置表示システム。
13. 前記現在位置に係る標記の情報は添付ファイルとしてＥメールで前記関係者の端末装置に送信されることを特徴とする請求項１０記載の建設機械の位置表示システム。
14. 前記建設機械には、移動予定の有無に関するデータを出力する移動予定なしボタンを備え、
    前記建設機械から前記センタサーバへ送信されるデータの中に前記建設機械の移動予定の有無に関するデータが含まれ、この移動予定の有無に関するデータに基づき前記建設機械の現在位置の変化が正常か異常かを判定することを特徴とする請求項１０記載の建設機械の位置表示システム。
15. 動作全体を制御する制御部と、現在位置を測定する位置測定部と、外部の基地局との通信を行う通信装置を備え、
    電源投入キーがオフされたときには予め設定される有効期間内において一定期間前記制御部、前記位置測定部および前記通信装置への通電を維持してそれらを一定期間動作状態にして前記位置測定部にて測定される現在位置が前回測定値よりも所定距離移動した状態にあるときには、前記制御部と前記通信装置により現在位置データと測定日時データを前記基地局側へ送信し、前記一定期間経過後には、前記制御部、前記位置測定部および前記第１通信装置への通電を停止し、その後、設定された時間間隔で定期的に前記制御部、前記位置測定部および前記第１通信装置への通電を行い、前記位置測定部により現在位置を測定しかつ前記制御部と前記通信装置により現在位置データと測定日時データを前記基地局側に送信することを特徴とする建設機械。
16. 前記位置測定部は、ＧＰＳ衛星を利用して現在位置を測定するＧＰＳ装置であることを特徴とする請求項１５記載の建設機械。
17. 前記建設機械で設定される前記時間間隔は前記センターサーバからの指令により状況の変化に応じて可変であることを特徴とする請求項１５記載の建設機械。
18. 移動予定の有無に関するデータを出力する移動予定なしボタンを備え、
    前記基地局側へ送信されるデータの中に移動予定の有無に関するデータが含まれ、この移動予定の有無に関するデータに基づき現在位置の変化が正常か異常かを判定することを特徴とする請求項１５記載の建設機械。

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