JP5366199B2 - 作業機械の遠隔診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、遠隔地の作業機械を端末機器上で故障診断する作業機械の遠隔診断方法に関する。

図７に示されるように、油圧ショベルなどの作業機械Ｍには、この作業機械Ｍの機体１の動作を制御する機体コントローラ２と、作業機械Ｍに搭載されたエンジンの燃料噴射を制御するエンジンコントローラ３と、機体キャブ内オペレータによる入力装置を兼ねた出力装置であるモニタを制御するモニタコントローラ４と、動態管理用コントローラ５とが、データリンクライン６により接続され、このデータリンクライン６の一端はサービスツール用車両側コネクタ７に接続されている。動態管理用コントローラ５は、機体内ネットワークと外部の無線回路網とのデータ中継機能を有する。

作業機械Ｍの例えばエンジン出力などの性能が適正であるかどうかを判定するために、サービスマンが作業機械Ｍのある現場に赴き、作業機械Ｍのサービスツール用車両側コネクタ７にコミュニケーションアダプタ８を介して計測機器またはノート型パーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」という）９などを接続し、このパソコン９上で動作する故障診断ソフトウェアSof1を用いて、機体コントローラ２、エンジンコントローラ３またはモニタコントローラ４からセンサ情報や故障診断結果を取得し、パソコン９上にデータ表示を行うサービスマン用の故障診断支援ツールがある（例えば、特許文献１または２参照）。

特開２００５−１７９９２９号公報（第１頁、図２） 特開２００６−３５０４９９号公報（第１頁、図１）

この故障診断ソフトウェアSof1を利用するには、パソコン９およびパソコン・機体間のインターフェイス機器であるコミュニケーションアダプタ８を持ってサービスマンが機械稼働現場に行く必要があり、容易でない。

また、パソコン９の操作や故障診断ソフトウェアSof1の操作が難しいため、この故障診断ソフトウェアSof1を活用するためには、サービスマンの教育が必要であり、通常は、図８に示されるように、故障診断ソフトウェアの活用について教育を受けたサービスマンまたはエンジニアA1，A2，A3，A4が、故障診断ソフトウェアの活用について習熟度の低いサービスマンまたはエンジニアB1，B2，B3，B4を伴なって、各作業機械M1，M2，M3，M4ごとの稼働現場にそれぞれ出向き、習熟度の低いサービスマンまたはエンジニアB1，B2，B3，B4を補助しながら、トラブルシュートを実施することが一般的であるが、このような故障診断作業はコスト高であるとともに非効率である。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、故障診断作業の省力化および効率化を図れる作業機械の遠隔診断システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、端末機器を通信回線網を介し管理部のサーバに接続し、管理部のサーバを、無線通信網を介して、端末機器で指定した作業機械の機体の機器を制御する機体コントローラおよび搭載エンジンの燃料噴射を制御するエンジンコントローラを含む機体内ネットワークと無線通信網とをデータ中継する作業機械内の動態管理用コントローラに接続し、端末機器とこの端末機器で指定した作業機械とが通信回線網、サーバおよび無線通信網を介して正しく接続されていることを確認し、この確認が完了した場合のみ、端末機器上で故障診断ソフトウェアを起動して、端末機器から通信回線網、サーバおよび無線通信網を介し作業機械の動態管理用コントローラ、機体コントローラまたはエンジンコントローラを通じて行なう作業機械のトラブルシュートを許可し、このトラブルシュートでは、端末機器から故障診断ソフトウェアにより管理部のサーバまたは作業機械の動態管理用コントローラにアクセスして作業機械の不具合発生箇所および不具合内容を特定する故障診断をし、故障診断ソフトウェアにより不具合状態を解消できる場合は、端末機器から入力されたデータを管理部のサーバを経て作業機械の動態管理用コントローラから機体コントローラまたはエンジンコントローラに送信して、機体制御プログラムまたはエンジン制御プログラム中の設定値を変更することで、作業機械の不具合発生箇所の設定値を遠隔調整する作業機械の遠隔診断方法である。

請求項２に記載された発明は、請求項１記載の作業機械の遠隔診断方法におけるトラブルシュートが、作業機械の搭載エンジンを始動するキースイッチがオン位置にあることを条件として許可される遠隔診断方法である。

請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の作業機械の遠隔診断方法におけるトラブルシュートが、故障診断に加えて、設定の変更およびテスト出力を伴なう遠隔診断方法である。

請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の作業機械の遠隔診断方法における管理部のサーバが、作業機械の搭載エンジンを始動するキースイッチがオフ位置のときでも、作業機械の動態管理用コントローラから定期的に発信された作業機械の動態データを無線通信網を介して受信し蓄積する遠隔診断方法である。

請求項１に記載された発明によれば、端末機器上で故障診断ソフトウェアを起動して、端末機器からサーバなどを介し作業機械の動態管理用コントローラを通じて作業機械のトラブルシュートを実行するので、作業機械の稼働現場に派遣される作業者の人員を最低限に抑えることができ、故障診断作業の省力化および効率化を図れる。特に、端末機器とこの端末機器に接続された作業機械とがサーバなどを介して正しく接続されていることを確認した場合のみ、作業機械のトラブルシュートを許可するので、作業機械の接続ミスによるトラブルシュート中の誤動作を防止でき、省力化および効率化を確実なものにできる。

請求項２に記載された発明によれば、キースイッチがオン位置にあることを条件として作業機械のトラブルシュートをするので、トラブルシュート中に作業機械側で不測の事態が発生した場合は、作業機械の作業者がキースイッチをオフ位置に操作してトラブルシュートを直ちに中止できる。

請求項３に記載された発明によれば、トラブルシュートは、故障診断に加えて、設定の変更およびテスト出力を伴なうので、単に故障診断をするだけでなく、作業機械の遠隔調整も可能である。

請求項４に記載された発明によれば、作業機械のキースイッチがオフ位置のときでも、管理部のサーバは、作業機械の動態管理用コントローラから定期的に発信された作業機械の動態データを蓄積しているので、端末機器から管理部のサーバにアクセスして、このサーバに蓄積された作業機械の動態データを簡単に取得できる。

本発明に係る作業機械の遠隔診断方法の一実施の形態を示すフローチャートである。 同上診断方法のトラブルシュート例を示すフローチャートである。 同上診断方法に用いられる作業機械遠隔稼働管理システムの構成図である。 同上診断方法に用いられる作業機械の動態管理用コントローラの構成を示すブロック図である。 同上診断方法に用いられるシステム構成におけるデータの流れを示す概要図である。 同上診断方法による省力化の概要を示す説明図である。 従来の機体診断方法を示す構成図である。 従来の機体診断方法の問題点を示す説明図である。

以下、本発明を、図１乃至図６に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図３は、本発明に係る作業機械遠隔稼働管理システム10の概要を示し、この作業機械遠隔稼働管理システム10は、作業機械Ｍの機体11の動態管理を無線通信を利用して遠隔地で行なうもので、作業機械Ｍは、稼働データ保存機能および無線通信機能を有するとともに、グローバル・ポジショニング・システム衛星（以下、グローバル・ポジショニング・システムを「GPS」という）12により位置測位機能を有する動態管理用コントローラ（後で説明する）を備えている。なお、図３に示された作業機械Ｍは油圧ショベルであるが、作業機械としては、図６に示されるように、ローダや、ブルドーザなども含む。

作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25は、中継局13および無線通信網としての無線キャリアネットワーク14を介して、管理部15のサーバ15sと無線通信可能に構成されている。無線キャリアネットワーク14は、携帯電話通信と衛星通信とを併用して、作業機械Ｍの動態管理用コントローラと管理部15のサーバ15sとを結ぶ携帯電話回路網である。

管理部15は、作業機械を生産するメーカ社内などに設置されたサーバ15sを中心に構成され、この管理部15のサーバ15sには、インターネットまたはイントラネットの通信回線網16を介して顧客パソコンまたはメーカ系列社内パソコンなどの端末機器17および携帯電話17phが通信可能に構成されている。

管理部15は、作業機械Ｍの動態管理用コントローラから無線通信で送信させた作業機械Ｍの車両情報（車両名称（号機情報）、機種、建機本体シリアル番号など）、動態データ（すなわち稼働データ（稼働情報、機械情報、警告情報、メンテナンス情報）および位置情報（GPS衛星12による地図表示））を受信して保存するとともに、受信したこれらの情報をウェブサイト（会員サイト）に反映させ、顧客およびメーカ社内または販売店のサービスマンまたはエンジニアに対して、通信回線網16を通じて、ウェブ（Ｗｅｂ）またはメーラにて情報提供を行なうサーバ15sを備えている。

端末機器17は、顧客、サービスマンまたはエンジニアが、通信回線網16を通じて管理部15にアクセスして、ウェブブラウザまたはメーラにより自分の所有または担当する作業機械Ｍの稼働データを閲覧する主としてパーソナルコンピュータ（以下、単に「パソコン」という）である。

稼働データは、稼働情報（稼働時間、燃料残量など）、機械情報（温度、エンジン回転速度すなわちエンジン回転数や、圧力などの油圧機器状態など）、警告情報（未承認キー挿入、異常検出など）、メンテナンス情報（オイル交換時期、フィルタ交換時期など）を含む。

作業機械Ｍ内では、機体11の種々の機器を制御する機体コントローラ（マシンＥＣＭ）21と、搭載エンジン22の燃料噴射（噴射量、圧力、タイミング）をガバナを介し制御するエンジンコントローラ（エンジンＥＣＭ）23と、入力機能を備えた表示器であるモニタを制御するモニタコントローラ（モニタＥＣＭ）24と、動態管理用コントローラ25とが、データリンクライン26により接続され、このデータリンクライン26の一端はサービスツール用車両側コネクタ27に接続されている。

このサービスツール用車両側コネクタ27には、コミュニケーションアダプタを介してノート型パーソナルコンピュータ（ノートパソコン）などが接続可能となっているので、このノートパソコンによりデータリンクライン26を介して機体コントローラ21および動態管理用コントローラ25などと通信を行ない、ノートパソコン上に機械情報などをリアルタイムで表示させることもできる。

機体コントローラ21の入力側には、無負荷時のエンジン回転数を多段階に設定するためのアクセルダイヤル21ADと、操作レバーなどの操作器21LVとが電気的に接続されている。操作器21LVがパイロット式の場合は、操作量に比例するパイロット圧を圧力センサで電気信号に変換して機体コントローラ21に入力する。

搭載エンジン22には、エンジン制御用に必要なエンジン回転数を検出するためのエンジン回転数センサ22rが設けられ、その出力部はデータリンクライン26に接続されている。

搭載エンジン22には、この搭載エンジン22により駆動されるポンプとしての可変容量型ポンプ28が１対設けられ、これらの可変容量型ポンプ28には、ポンプ斜板などの容量可変手段を制御する容量制御用レギュレータ29がそれぞれ設けられている。これらの容量制御用レギュレータ29に、機体コントローラ21で演算されたポンプ出力を最適に制御するパワーシフト圧がそれぞれ作用されると、ポンプ吐出圧・流量特性曲線を最適なものにシフト制御できるが、これらのパワーシフト圧を検出するためのパワーシフト圧センサ29psがそれぞれ設けられ、これらの出力部はデータリンクライン26にそれぞれ接続されている。

搭載エンジン22の排気管路および吸気管路には、排気管路中のタービンを排気ガスにより回し、そのタービンで吸気管路中のエアコンプレッサを駆動するターボチャージャ30が設けられ、このターボチャージャ30によりエンジン吸気側に過給されるブースト圧を検出するブースト圧センサ30bsが設けられ、その出力部はデータリンクライン26に接続されている。

このような作業機械遠隔稼働管理システム10において、作業機械Ｍに搭載された動態管理用コントローラ25は、作業機械Ｍのエンジン出力と関連する信号の大きさと出現頻度との関係を表わす頻度分布情報を作業機械Ｍの一定時間稼働ごとに生成する稼働データ保存機能および無線通信機能を有し、管理部15は、動態管理用コントローラ25の無線通信機能により送信された複数の頻度分布情報を受信して蓄積する機能を有し、端末機器17は、管理部15から通信回線を経て入手した複数の頻度分布情報を時系列に並べて比較することでエンジン出力の低下を検知する機能を有する。

エンジン出力と関連する信号としては、搭載エンジン22により駆動される可変容量型ポンプ28を制御する容量制御用レギュレータ29に作用してポンプ出力を制御するパワーシフト圧、または、ターボチャージャ30によりエンジン吸気側に過給されるブースト圧、または、エンジン回転数を用いる。

次に、図４は、作業機械Ｍの内外へのデータ授受を制御する動態管理用コントローラ25を示す。

この動態管理用コントローラ25は、作業機械Ｍのバッテリ(図示せず)に直接接続される主電源回路に対し、エンジン始動回路(図示せず)とパラレルに接続されている。したがって、エンジン始動回路のキースイッチをオフにしても、主電源スイッチをオフにしない限り、動態管理用コントローラ25は主電源の供給を受けて稼働状態を維持できる。

この動態管理用コントローラ25は、演算処理部31と、この演算処理部31に接続された記憶部32と、有線通信部33と、無線通信部34と、位置測定部35と、日付管理部36と、入出力信号処理部37と、電源制御部38とからなる。

演算処理部31は、動態管理用コントローラ25内のデータの授受等に関して各構成部32〜37に対して指令を出力する。記憶部32は、演算処理部31より書き込まれた作業機械Ｍの稼働データ（稼働情報、機械情報、メンテナンス情報および警告情報）および演算処理部31の指令基準となる条件が記述された設定データを保存する不揮発性メモリである。この記憶部32は、保存されるデータに応じて、記憶領域が稼働データ記憶部41、自発送信データ記憶部42、設定データ記憶部43の３つに分割されている。

有線通信部33は、作業機械Ｍ内の他のコントローラ(機体コントローラ21など)とデータリンクライン26aを介してデータ通信をする。無線通信部34は、無線キャリアネットワーク14を利用できる無線通信機器とメモリを備え、その無線キャリアネットワーク14を介して管理部15とデータ通信をする。そのメモリには管理部15の電話番号(連絡先データ)が保存されるほか、この管理部15からの呼出用電子メールを保存する領域が設定されている。

位置測定部35は、GPS受信機を備え、GPS衛星12からの電波を受信して現在位置を測位する。日付管理部36は、時計手段と充電池を備え、主電源オフ時にも日時を保持して日時データを管理できるように独自の充電池を備え、また予め演算処理部31より設定された日付、時刻になると演算処理部31に出力をする。

入出力信号処理部37は、データリンクライン26bを介してセンサ類、リレーなどの各種機器に接続され、センサ類から得られた稼働データを機械情報として動態管理用コントローラ25に取込むとともに、リレーなどに対して出力をするものである。

電源制御部38は、演算処理部31、無線通信部34および日付管理部36に接続され、これらの内部電源のオン/オフを制御する。

そして、前記記憶部32への各データの保存は、前記演算処理部31の指令により処理され、そのうち作業機械Ｍの各種機器に設けられた稼働時間積算計、燃料残量センサ、温度センサ、エンジン回転数センサ22r、パワーシフト圧センサ29psおよびブースト圧センサ30bsなどの圧力センサなどのセンサ類から得られた稼働情報（稼働時間情報、燃料残量情報）、機械情報（温度、エンジン回転数や、圧力などの油圧機器状態など）、メンテナンス情報および警告情報などの稼働データは、入出力信号処理部37および演算処理部31を経て記憶部32の稼働データ記憶部41に保存される。

これらの稼働データのうち、警告を発する条件に合致する異常データがあった場合、それは警告情報として、自発送信データ記憶部42にも保存される。この自発送信データ記憶部42に警告情報が保存されている場合、後述するように、管理部15からの呼出用電子メールの有無に関わらず、演算処理部31は管理部15側に警告情報を送信するよう指令を出力する。

演算処理部31の制御指令は、記憶部32の設定データ記憶部43に保存される設定データに基づいているが、更新すべき設定データは、管理部15側から送信され、それが前記設定データ記憶部43に保存される。

次に、この動態管理用コントローラ25内における通信処理を説明する。

演算処理部31では、主電源スイッチがオンになっている限り、管理部15からの呼出用電子メールが受信されて無線通信部34のメモリ内に保存されているか否かを常時チェックしている。

管理部15から呼出用電子メールが送信された場合、無線通信部34で受信し、即座に無線通信部34のメモリに保存する。チェックしている演算処理部31がその保存を確認すると、無線通信部34に無線通信部34のメモリから管理部15の電話番号を取り出させ、管理部15側に架電させる。

無線通信部34が管理部15と通じると、管理部15から設定データがあればそれが送信され、それとともに所望の作業機械Ｍの送信要求が送信される。演算処理部31では、まず設定データを受信したかどうか確認し、受信があれば、それを記憶部32の設定データ記憶部43に保存して更新し、更新完了した結果をデータとして管理部15側に返す。設定データは、上述したように、演算処理部31の制御指令であり、更新以後は更新後の設定に基づき制御が行なわれる。

それから、演算処理部31は、稼働データ要求を確認すると、所望の作業機械Ｍの稼働データを稼働データ記憶部41から取り出して、無線通信部34から管理部15へ送信させる。なお、稼働データを受信した管理部15側では、その稼働データをウェブサイトに反映させ、顧客、サービスマンまたはエンジニアに情報提供する。

それから、演算処理部31は、記憶部32の自発送信データ記憶部42内に警告情報の有無を確認し、警告情報があれば、そのデータを取り出し、無線通信部34から管理部15へ送信させる。

警告情報を受信した管理部15側では、そのデータをウェブサイトに反映させるとともに、管理部15側に登録されている顧客、サービスマンまたはエンジニアの携帯電話17phなどに、警告情報を受信した旨の電子メールを送信する。

演算処理部31は、各データ送信後、設定された所定時間が経過すると、強制的に回線を切断させる。なお、管理部15からの呼出用電子メールがない場合、演算処理部31は、記憶部32の自発送信データ記憶部42内に警告情報があるか否かを常時チェックし、データがあれば、無線通信部34から管理部15に架電させて、警告情報を送信させる。

そして、図５に示されるように、この遠隔診断システムは、機体コントローラ21・エンジンコントローラ23・モニタコントローラ24間の機体内ネットワーク（データリンク）と外部の無線通信網（携帯電話網）14とのデータ中継機能を有する動態管理用コントローラ25と、端末機器17と作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25とを結ぶ管理部15のサーバ15s上で動作してデータを中継するサーバ中継ソフトウェアSof2と、故障診断ソフトウェアSof1が動作する端末機器17上で動作して故障診断ソフトウェアSof1が送受信するデータをサーバ15sに中継するパソコン中継ソフトウェアSof3との間で、概念記述言語(CDL)送信データおよび制御データを送信するとともに、概念記述言語(CDL)受信データおよび制御データを受信する。

次に、作業機械の遠隔診断方法の概要を説明する。

メーカ系列社内パソコンなどの端末機器17を通信回線網16を介し管理部15のサーバ15sに接続し、このサーバ15sを、無線通信網14を介して、端末機器17で指定した作業機械Ｍの機体内ネットワークと無線通信網14とをデータ中継する動態管理用コントローラ25に接続し、端末機器17とこの端末機器17で指定した作業機械Ｍとが通信回線網16、サーバ15sおよび無線通信網14を介して正しく接続されていることを確認し、この確認作業が完了した場合のみ、端末機器17上で故障診断ソフトウェアSof1を起動して、端末機器17から通信回線網16、サーバ15sおよび無線通信網14を介し、指定した作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25を通じて行なう作業機械Ｍのトラブルシュートを許可し実行する。

その際、端末機器17のディスプレイに表示される指示操作にしたがって、作業機械Ｍを操作する作業者であるサービスマンまたはエンジニアに一定時間内に指示通りの操作をすることを携帯電話17phなどを用いて伝達し、作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25から無線通信網14、サーバ15sおよび通信回線網16を経て端末機器17に送信された一定時間内の実際操作が指示操作と合致するか否かを判定し、一定時間内の実際操作と指示操作とが合致していることを確認することで、端末機器17とこの端末機器17で指定した作業機械とが通信回線網16、サーバ15sおよび無線通信網14を介して正しく接続されていることを確認する。

指示操作には、作業機械Ｍに搭載されたエンジン22のキースイッチをオフ位置からオン位置にする操作が含まれる。また、指示操作の伝達と実際操作の確認は、複数行なわれる。

トラブルシュートは、作業機械Ｍの搭載エンジン22を始動するキースイッチがオン位置にあることを条件として許可される。また、トラブルシュートは、故障診断に加えて、設定の変更およびテスト出力を伴なう。

管理部15のサーバ15sは、作業機械Ｍの搭載エンジン22を始動するキースイッチがオフ位置のときでも、作業機械の動態管理用コントローラ25から定期的に発信された作業機械動態データを無線通信網14を介して受信し蓄積する。

次に、作業機械遠隔稼働管理システム10を用いた作業機械Ｍのエンジン出力に関するデータ取得方法の一例を説明する。

作業機械Ｍに搭載された稼働データ保存機能および無線通信機能を有する動態管理用コントローラ25により、以下の積算を開始する。

作業機械Ｍのエンジン出力と関連する信号（例えば、パワーシフト圧、ブースト圧またはエンジン回転数などの主要パラメータのデータ値）を、一定周期ごとに検出して、そのデータ値の大きさごとに区分けして出現頻度を積算することで、データ値の大きさと出現頻度との関係を表わす一定の稼働時間分の頻度分布情報を作成し、稼働データ記憶部41の不揮発性メモリに保存する。

パワーシフト圧は、搭載エンジン22により駆動される可変容量型ポンプ28の容量制御用レギュレータ29に作用してポンプ出力を制御する圧力であり、このパワーシフト圧の頻度分布情報から、機体11の稼働状態（エンジン出力の低下の程度、作業負荷の程度）を判定することができる。

ブースト圧は、搭載エンジン22からの排気で駆動されるターボチャージャ30によりエンジン吸気側に過給される圧力であり、このブースト圧の頻度分布情報から、機体11の稼働状態（エンジン出力の低下の程度、作業負荷の程度）を判定することができる。

エンジン回転数の頻度分布情報からも、機体11の稼働状態（エンジン出力の低下の程度、作業負荷の程度）を判定することができる。

動態管理用コントローラ25は、これらの頻度分布情報をリセットした後に、同様の積算を再開する。一方、積算の開始から一定の稼働時間が経過したら、管理部15のサーバ15sからの要求信号に応じて、稼働データ記憶部41の不揮発性メモリに保存された頻度分布情報を、動態管理用コントローラ25の無線通信部34から中継局13および無線キャリアネットワーク14を経て管理部15のサーバ15sに送信する。

このようにして作業機械Ｍの一定時間稼働ごとに生成させた、エンジン出力と関連する主要パラメータのデータ値の大きさと出現頻度との関係を表わす複数の頻度分布情報は、管理部15からの要求信号に応じて、動態管理用コントローラ25の無線通信機能により管理部15のサーバ15sに送信され、このサーバ15s内に蓄積される。

このため、顧客およびメーカ社内または販売店のサービスマンまたはエンジニアは、端末機器17から管理部15のサーバ15sにアクセスして、このサーバ15s内に蓄積された複数の頻度分布情報を取出し、作業機械Ｍの性能異常であるエンジン出力の低下と、その原因を探知することが可能となる。

次に、図１に示されたフローチャートを参照しながら、遠隔診断方法の制御手順を説明する。

（ステップ１）
事業所の端末機器17上においてパソコン中継ソフトウェアSof3を起動させる。

（ステップ２）
パソコン中継ソフトウェアSof3の起動が完了したか否かを判定する。

（ステップ３）
パソコン中継ソフトウェアSof3の起動が完了したら、端末機器17にユーザＩＤとパスワードを入力して、管理部15のサーバ15s上のサーバ中継ソフトウェアSof2との接続を試みる。

（ステップ４）
管理部15のサーバ中継ソフトウェアSof2と接続したか否か、すなわちユーザを認証したか否かを判定する。

（ステップ５）
ユーザ認証が完了したら、端末機器17のパソコン中継ソフトウェアSof3を通して、接続先の作業機械Ｍを指定し、すなわち端末機器17よりプロダクトＩＤを入力し、サーバ中継ソフトウェアSof2と作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25との接続を試みる。

（ステップ６）
サーバ中継ソフトウェアSof2と作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25とが接続したか否か、すなわち端末機器17より入力したプロダクトＩＤを作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25が認証したか否かを判定する。

（ステップ７）
プロダクトＩＤを認証したら、端末機器17はサーバ15sなどを通して作業機械Ｍとの接続を完了する。

（ステップ８）
故障診断ソフトウェアSof1が持つ機能のうち車両からのデータ取得機能以外のトラブルシュート機能を利用するか否かを選択する。

（ステップ９）
ステップ８において単なるデータ取得機能のみを選択した場合（ＮＯの場合）は、接続先の作業機械Ｍを確認する確認ステップを省略して、作業機械Ｍが有するデータを、管理部15のサーバ15sまたは作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25から取得する。

（ステップ１０）
故障診断ソフトウェアSof1が持つトラブルシュート機能を利用する場合は、端末機器17により指定された作業機械Ｍと、通信回路により接続された作業機械Ｍとが合致していることの確認が必須となるので、端末機器17の表示装置上に表示された指示内容（例えばキースイッチ・オン）にしたがい、端末機器17側のサービスマンまたはエンジニアから、作業機械Ｍの稼働現場にいるサービスマンまたはエンジニアに対して、携帯電話17phなどを用いて、一定時間内に指示内容通りの操作を実施してもらうように伝達する。

（ステップ１１）
端末機器17のパソコン中継ソフトウェアSof3は、作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25から得られる情報を元に、指示操作が実行されたか否かを確認する。

（ステップ１２）
１つの指示操作の実行が確認されたら、パソコン中継ソフトウェアSof3上に表示される同一または異なる他の指示内容にしたがい、稼働現場にいるサービスマンまたはエンジニアに携帯電話17phなどを用いて、再度、一定時間内に指示内容通りの同一または異なる他の操作を実施してもらうように伝達し、この異なる指示操作が実行されたか否かを確認する。

（ステップ１３）
所定の複数の指示操作の実行が確認されたら、端末機器17と通信回路により接続された作業機械Ｍが、サービスマンまたはエンジニアが操作中の作業機械Ｍであることを確認する確認作業が完了する。

（ステップ１４）
端末機器17は、動態管理用コントローラ25からの信号により、作業機械Ｍの搭載エンジン22を始動するキースイッチがオフ位置にあるか、他の位置（オン位置またはスタート位置）にあるかを判定して表示する。

（ステップ１５）
キースイッチがオフ位置にある場合は、端末機器17側のサービスマンまたはエンジニアから携帯電話17phなどにより作業機械Ｍの作業者に対しキースイッチをオン位置またはスタート位置にするよう指示を出す。

（ステップ１６）
キースイッチがオン位置またはスタート位置にあるとともに接続が確認された作業機械Ｍに対して、端末機器17上のパソコン中継ソフトウェアSof3を起動したままの状態で、故障診断ソフトウェアSof1を起動する。

（ステップ１７）
故障診断ソフトウェアSof1により故障診断、設定の変更、テスト出力を行い、稼働現場にいるサービスマンまたはエンジニアと連携してトラブルシュートを実施する。

次に、図２に示されたフローチャートを参照して、遠隔地から作業機械Ｍの不具合発生箇所または故障箇所をトラブルシュートする作業フローを説明する。

（ステップ２１）
作業機械Ｍの各種機器のセンサ類で検出された警告情報すなわちエラーログ（エラーコード）は、管理部15に送信されるか、または管理部15から定期的に作業機械Ｍへエラーログを取りに行き、管理部15のサーバ15s内の諸情報データベースに蓄積される。

サービスマンまたはエンジニアは、端末機器17から故障診断ソフトウェアSof1により管理部15のサーバ15sまたは作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25にアクセスして、作業機械Ｍから発生したエラーログ（エラーコード）を読取り、作業機械Ｍの不具合発生箇所および不具合内容を特定する。

（ステップ２２）
不具合発生箇所のデータ（エンジン回転数、圧力、温度など）を取得して、それらの基準データと比較する。

（ステップ２３）
不具合発生箇所のデータと基準データとの誤差が許容値の範囲内か否かを判定する。

（ステップ２４）
ステップ２３の判定で、ある不具合発生箇所のデータと基準データとの誤差が許容値の範囲内にある場合は（ステップ２３NO）、全ての不具合発生箇所のデータと基準データとの誤差が許容値の範囲内か否かを判定し、許容値の範囲内でない誤差がある場合（NO）はステップ２１に戻って、その不具合状況をチェックし、また、全ての誤差が許容値の範囲内にある場合は、トラブルシュートを終了する。

（ステップ２５）
ステップ２３の判定で不具合発生箇所のデータと基準データとの誤差が許容値の範囲外である場合は、その許容値範囲外の不具合発生状況のリストを作成し、各不具合発生状況に対して故障診断ソフトウェアSof1による遠隔調整が可能か否かを判定する。

（ステップ２６）
故障診断ソフトウェアSof1により作業機械Ｍの機体制御プログラムを変更する機能で不具合状態を解消できる場合は、端末機器17から入力されたデータを管理部15のサーバ15sなどを経て作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25から機体コントローラ（マシンＥＣＭ）21またはエンジンコントローラ（エンジンＥＣＭ）23に送信して、機体制御プログラムまたはエンジン制御プログラム中の設定値を変更することで、作業機械Ｍの不具合発生箇所の設定値を変更するなどの遠隔調整を行なう。

例えば、機体コントローラ21の設定値を変更してポンプ斜板の角度を制御するレギュレータの設定値を変更してポンプ容量を可変調整したり、エンジンコントローラ23の設定値を変更してエンジン回転数、燃料噴射制御を可変調整したり、他の制御系のゲインまたは時定数などを可変調整する。

（ステップ２７）
故障診断ソフトウェアSof1による遠隔調整が不可能な場合は、作業機械Ｍのサービスマンまたはエンジニアに携帯電話17phまたはモニタコントローラ24を通じて指示を出す。

（ステップ２８）
作業機械Ｍの消耗部品、破損部品の交換、ステップ26では調整不能な部品の調整などをする。

次に、この実施の形態の作用効果を説明する。

図６に示されるように、故障診断ソフトウェアSof1についての教育を受けたサービスマンまたはエンジニアＡが、端末機器17上の故障診断ソフトウェアSof1を利用して、作業機械M1，M2，M3，M4の稼働現場にいるサービスマンまたはエンジニアB1，B2，B3，B4と協力しながら、遠隔地よりトラブルシュートを実施する。

その際、作業機械M1，M2，M3，M4の車載無線機器を中継装置として使うことで、遠隔地から故障診断ソフトウェアSof1を利用でき、稼働現場にパソコンなどを持込む必要がなくなり、メンテナンスの省力化が図れる。

また、故障診断ソフトウェアSof1の操作は事業所で行うことができるため、各作業機械M1，M2，M3，M4の稼働現場ごとにスキルの高いサービスマンまたはエンジニアが赴く必要がなく、サービスマンまたはエンジニアの教育などにかけるコストも低減できる。

すなわち、図５に示されるように端末機器17上で故障診断ソフトウェアSof1を起動して、１つの端末機器17からサーバ15sなどを介し複数の作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25を通じて作業機械Ｍのトラブルシュートを実行するので、作業機械Ｍの稼働現場に派遣されて作業機械Ｍを操作する作業者すなわちサービスマンまたはエンジニアの人員を最低限に抑えることができ、故障診断作業の省力化および効率化を図れる。このとき、端末機器17とこの端末機器17に接続された作業機械Ｍとがサーバ15sなどを介して正しく接続されていることを確認した場合のみ、作業機械Ｍのトラブルシュートを許可するので、作業機械Ｍの接続ミスによるトラブルシュート中の誤動作を防止でき、省力化および効率化を確実なものにできる。

特に、端末機器17から管理部15のサーバ15sなどを介し作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25を通じて作業機械Ｍのトラブルシュートを行なう作業機械Ｍの遠隔診断に当たって、端末機器17に表示される指示操作にしたがって作業機械Ｍを操作するサービスマンまたはエンジニアに一定時間内に指示通りの操作をすることを伝達し、作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25からサーバ15sなどを経て端末機器17に送信された実際操作が指示操作と合致する場合は、端末機器17とこの端末機器17で指定した作業機械Ｍとがサーバ15sなどを介して正しく接続されていることを確認でき、これにより、端末機器17と作業機械Ｍとの通信上の接続ミスによるトラブルシュート中の誤動作を確実に防止できる。

その際、一定時間内に作業機械Ｍのキースイッチをオフ位置からオン位置にする操作は、端末機器17から指定した作業機械Ｍの確認を最も容易かつ確実にできる行為である。さらに、指示操作の伝達と実際操作の確認を複数行なうことで、確認動作の確実性を向上できる。

キースイッチがオン位置にあることを条件として作業機械Ｍのトラブルシュートをするので、トラブルシュート中に作業機械Ｍ側で不測の事態が発生した場合は、作業機械Ｍを操作するサービスマンまたはエンジニアがキースイッチをオフ位置に操作してトラブルシュートを直ちに中止できる。

トラブルシュートは、故障診断に加えて、設定の変更およびテスト出力を伴なうので、単に故障診断をするだけでなく、作業機械Ｍの遠隔調整も可能である。

作業機械Ｍのキースイッチがオフ位置のときでも、管理部15のサーバ15sは、作業機械Ｍの動態管理用コントローラ25から定期的に発信された作業機械Ｍの動態データを蓄積しているので、端末機器17から管理部15のサーバ15sにアクセスして、このサーバ15sに蓄積された作業機械Ｍの動態データを簡単に取得できる。

そして、上記のようなトラブルシューティングや遠隔調整により、故障に至る前の作業機械Ｍのメンテナンスを適時実施でき、作業機械Ｍに対する信頼性の向上、故障による休車時間の低減、これによる生産性の向上などを図れる。

本発明は、作業機械遠隔稼働管理システム10を搭載した油圧ショベル、ブルドーザまたはローダなどの作業機械に利用可能である。

Ｍ 作業機械
Sof1 故障診断ソフトウェア
14 無線通信網としての無線キャリアネットワーク
15 管理部
15s サーバ
16 通信回線網
17 端末機器
21 機体コントローラ
22 搭載エンジン
23 エンジンコントローラ
25 動態管理用コントローラ

Claims (4)

1. 端末機器を通信回線網を介し管理部のサーバに接続し、
   管理部のサーバを、無線通信網を介して、端末機器で指定した作業機械の機体の機器を制御する機体コントローラおよび搭載エンジンの燃料噴射を制御するエンジンコントローラを含む機体内ネットワークと無線通信網とをデータ中継する作業機械内の動態管理用コントローラに接続し、
   端末機器とこの端末機器で指定した作業機械とが通信回線網、サーバおよび無線通信網を介して正しく接続されていることを確認し、
   この確認が完了した場合のみ、端末機器上で故障診断ソフトウェアを起動して、端末機器から通信回線網、サーバおよび無線通信網を介し作業機械の動態管理用コントローラ、機体コントローラまたはエンジンコントローラを通じて行なう作業機械のトラブルシュートを許可し、
   このトラブルシュートでは、端末機器から故障診断ソフトウェアにより管理部のサーバまたは作業機械の動態管理用コントローラにアクセスして作業機械の不具合発生箇所および不具合内容を特定する故障診断をし、故障診断ソフトウェアにより不具合状態を解消できる場合は、端末機器から入力されたデータを管理部のサーバを経て作業機械の動態管理用コントローラから機体コントローラまたはエンジンコントローラに送信して、機体制御プログラムまたはエンジン制御プログラム中の設定値を変更することで、作業機械の不具合発生箇所の設定値を遠隔調整する
   ことを特徴とする作業機械の遠隔診断方法。
2. トラブルシュートは、作業機械の搭載エンジンを始動するキースイッチがオン位置にあることを条件として許可される
   ことを特徴とする請求項１記載の作業機械の遠隔診断方法。
3. トラブルシュートは、故障診断に加えて、設定の変更およびテスト出力を伴なう
   ことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の遠隔診断方法。
4. 管理部のサーバは、
   作業機械の搭載エンジンを始動するキースイッチがオフ位置のときでも、作業機械の動態管理用コントローラから定期的に発信された作業機械の動態データを無線通信網を介して受信し蓄積する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の作業機械の遠隔診断方法。

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