JP6414925B2 - ショベルの処理装置及び作業内容判定方法 - Google Patents
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Description
ショベルの稼働状態に依存する複数の運転変数を、ある期間に亘って測定して得られた運転変数の時間変化が入力される入力装置と接続され、前記ショベルによる作業内容を判定するショベルの処理装置であって、
前記処理装置は、
前記入力装置から入力された前記運転変数の時間変化を、時間軸上で複数の区間に区分し、前記区間ごとに、複数の前記運転変数の特徴量を決定し、
前記複数の特徴量が時系列に並んだ検証データに基づいて、前記ショベルの作業内容を判定するショベルの処理装置が提供される。
ショベルの稼働状態に依存する複数の運転変数を、前記ショベルに搭載されるセンサによりある期間に亘って測定することにより、前記運転変数の時間変化を求め、
求められた前記運転変数の時間変化を、時間軸上で複数の区間に区分し、
前記区間ごとに、複数の前記運転変数の特徴量を決定し、
前記複数の特徴量が時系列に並んだ検証データに基づいて、前記ショベルの作業内容を判定する作業内容判定方法が提供される。
態Sの遷移の経路を定義する状態遷移経路、状態間の遷移確率t、及び状態Sごとに出現する事象の出現確率eを含む。複数の状態Sは、時系列に並んでおり、時間の経過と共に、1つの状態から次の状態に遷移する。ある状態から前の状態に戻ることはない。さらに、遷移先の状態は、自己、または他の1つの状態であり、1つの状態から複数の次の状態に分岐することはない。この状態遷移モデルSTMは、記憶装置13(図1)に記憶される。
t(ii)=P(Xn+1=Si|Xn=Si)
と表される。また、状態S11の自己遷移確率はt(11 11)と表記され、状態S11から次状態S12への遷移確率はt(11 12)と表記される。
の一例を示す。運転変数V1、V2、V3、・・・の時間変化が、時間軸上で複数の区画D1〜D10に区分されている。各区画D1〜D10の時間の長さは、例えば1秒である。区画D1〜D10の各々の時間の長さは、適宜設定すればよい。1つの区画の長さを短くすると、作業内容の判定精度を高めることができるが、作業内容を判定するための処理時間が長くなってしまう。1つの区画の長さは、要求される判定精度、及び処理装置12(図1)の処理能力に応じて設定すればよい。1つの区画の長さが変わると、区分されて得られた区画の個数も変化する。実施例では、10個の区画D1〜D10に区分された場合について説明する。
×e11(b)×t(11 12)
×e12(c)×t(12 12)
×e12(a)×t(12 13)
×e13(a)×t(13 13)
×e13(c)×t(13 14)
×e14(b)×t(14 14)
×e14(b)×t(14 15)
×e15(a)×t(15 16)
×e16(a)×t(16 end)
て抽出された複数の作業内容が、一致確率及び状態の遷移の経路とともに、入出力装置11に出力される。オペレータは、表示された一致確率、及び状態の遷移の経路に基づいて、検証データTに対応する作業内容を推測することができる。
11 入出力装置
12 処理装置
13 記憶装置
18 作業機械
19 通信回線
E 特徴量
K、L 状態系列
S 状態
STM 状態遷移モデル
Pc 一致確率
PcT 閾値
t 遷移確率
e 出現確率
PK、PL 生成確率
R 参照データ
T 検証データ
W 作業内容
V 運転変数
Claims (6)
- ショベルの稼働状態に依存する複数の運転変数を、ある期間に亘って測定して得られた運転変数の時間変化が入力される入力装置と接続され、前記ショベルによる作業内容を判定するショベルの処理装置であって、
前記処理装置は、
前記入力装置から入力された前記運転変数の時間変化を、時間軸上で複数の区間に区分し、前記区間ごとに、複数の前記運転変数の特徴量を決定し、
前記複数の特徴量が時系列に並んだ検証データに基づいて、前記ショベルの作業内容を判定するショベルの処理装置。 - さらに、前記作業内容ごとに、ショベルの動作の各々を1つの状態に対応付けた状態の遷移を定義する状態遷移経路を含む状態遷移モデルを記憶する記憶装置を有し、
前記処理装置は、
前記検証データと前記状態遷移モデルとに基づいて、前記検証データに対応する作業内容を判定する請求項1に記載のショベルの処理装置。 - 前記状態遷移モデルは、状態間の遷移確率、及び状態ごとに前記特徴量がある値をとる事象の出現確率を含み、
前記処理装置は、
前記ショベルの作業内容が既知である前記運転変数の時間変化に基づいて、前記状態遷移モデルの、前記遷移確率及び前記出現確率を算出し、
前記状態遷移モデルの、前記遷移確率及び前記出現確率の算出値を前記記憶装置に記憶させる請求項2に記載のショベルの処理装置。 - 前記処理装置は、前記作業内容ごとに、
(a)前記ショベルの作業内容が既知である前記運転変数の時間変化を、時間軸上で複数の区間に区分し、前記区間ごとに、複数の前記運転変数の特徴量を決定することにより、作業内容が既知の複数の参照データを生成し、
(b)前記状態遷移モデルの前記遷移確率及び前記出現確率として暫定値を設定し、
(c)前記参照データを構成する複数の特徴量の各々に、前記状態遷移モデルの各状態を当てはめることにより、複数の状態系列を生成し、
(d)前記状態系列ごとに、前記状態遷移モデルの前記遷移確率及び前記出現確率として前記暫定値を用いて、前記状態系列の生成確率を算出し、
(e)算出された前記状態系列の生成確率に基づいて、前記状態遷移モデルの前記遷移確率及び前記出現確率として設定されている暫定値を再設定し、
(f)前記状態系列の生成確率が収束するまで、前記(d)及び(e)を繰り返すことにより、前記状態遷移モデルの前記遷移確率及び前記出現確率を算出する請求項3に記載のショベルの処理装置。 - ショベルの稼働状態に依存する複数の運転変数を、前記ショベルに搭載されるセンサによりある期間に亘って測定することにより、前記運転変数の時間変化を求め、
求められた前記運転変数の時間変化を、時間軸上で複数の区間に区分し、
前記区間ごとに、複数の前記運転変数の特徴量を決定し、
前記複数の特徴量が時系列に並んだ検証データに基づいて、前記ショベルの作業内容を判定する作業内容判定方法。 - 前記ショベルの作業内容ごとに、ショベルの動作の各々を1つの状態に対応付けた状態の遷移を定義する状態遷移経路、状態間の遷移確率、及び状態ごとに特徴量がある値をとる事象の出現確率を含む状態遷移モデルに、前記検証データを当てはめて、前記ショベルの作業内容を判定する請求項5に記載の作業内容判定方法。
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