JP6564804B2 - 操作ガイド装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉱山用作業機械の操作ガイド技術に関する。

特許文献１には、機械の使用環境に基づく運転条件を確実に満足させるようにすることを目的として、「ＩＣカードには、予め使用する機械の種類、機械を使用する環境、この環境に対応させた機械の運転可能範囲を定めた運転拘束条件が格納してある。ＩＣカードをＩＣカードリーダ・ライタに装填し、オペレータが操作盤によって機械の種類、使用環境を入力すると、コントローラがＩＣカードリーダ・ライタを介して、入力された条件に合致した運転拘束条件をＩＣカードから読み出し、その運転拘束条件が守れるようにエンジンやシリンダを制御する（要約抜粋）」構成が開示されている。

特開平６−２４８６６５号公報

鉱山用作業機械の稼働状態を診断するために、特定の動作をさせその際の鉱山用作業機械の挙動を観察することがある。上記特許文献１では運転拘束条件に基づいてエンジンやシリンダを制御することはできても、オペレータの操作の熟練度について考慮されていないので、オペレータが代わると稼働状態測定用の動作を適切に実行できないことが懸念される。

本発明は上記実情に鑑み得てなされたものであり、オペレータの熟練度のばらつきが鉱山用作業機械の稼働状態測定に与える影響を低減する技術を提供することを目的とする。

本発明は、鉱山用作業機械の稼働状態測定用データを収集する稼働状態測定時における操作ガイドを行う操作ガイド装置であって、前記鉱山用作業機械のオペレータが複数の動作部材を動作させる少なくとも1つの操作装置を操作した内容を示す操作信号、及びその操作に応じて動作する動作部材の姿勢を計測する姿勢センサから出力された姿勢センサ信号を取得する稼働関連データ取得部と、前記稼働状態測定時における標準操作手順及び各手順における標準操作量を示す標準操作パターンデータならびに標準操作内容を示す操作ガイド画像を記憶する標準操作パターン記憶部と、前記操作ガイド画像をディスプレイに表示する表示制御部と、前記取得した操作信号及び姿勢センサ信号を時系列に記憶する収集データ記憶部と、前記収集データ記憶部に記憶された前記操作信号から導出される前記操作装置の操作量及び前記標準操作パターン記憶部に記憶された前記標準操作パターンデータのうちの前記標準操作手順に対応する標準操作量を比較する操作量比較判定部と、を備え、前記操作量比較判定部が、前記操作量及び前記標準操作パターンデータの間に予め定めた標準操作量閾値以上の乖離量があると判定すると、前記表示制御部は、前記標準操作パターン記憶部から読み出された前記操作ガイド画像を前記ディスプレイに表示する、ことを特徴とする。

本発明によればオペレータの熟練度のばらつきが鉱山用作業機械の稼働状態測定に与える影響を低減する技術を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

油圧ショベルの外観図 油圧ショベルの内部構成を示すブロック図 操作ガイド装置の機能構成を示すブロック図 操作ガイド装置の動作フローを示すフローチャート テスト画像の一例を示す図 稼働状態測定データの一例を示す図 操作ガイド表示の一例を示す図

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一又は関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施形態では、特に必要なとき以外は同一又は同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

本実施形態では、鉱山用作業機械の一例として油圧ショベルを用いる。図１は、油圧ショベルの外観図である。図２は、油圧ショベルの内部構成を示すブロック図である。

図１に示すように、油圧ショベル１０は左右一対のクローラを備えた下部走行体１１、及び該下部走行体１１上に旋回自在に支持・搭載される上部旋回体１２、及び該上部旋回体１２に取り付けられるキャブ１３及び該上部旋回体１２に取り付けられたフロント作業機械を備える。フロント作業機械は、上部旋回体１２に対して上下揺動自在に支持されるブーム１４、該ブーム１４に上下揺動自在に支持されるアーム１５、該アーム１５に揺動自在に支持されるバケット１６を含む。また下部走行体１１を用いた走行動作、上部旋回体１２の旋回動作、及びブーム１４、アーム１５、バケット１６の揺動動作を各々実施するために、アクチュエータである不図示の油圧モータや油圧シリンダを備えている。油圧モータは旋回動作等のために備えられ、油圧シリンダはブーム１４等の揺動動作のために備えられている。なお、ここでは油圧式を想定したがそれに拘るものでなく、例えば電動モータやリニアアクチュエータなど電動式でもよい。フロント作業機械や上部旋回体は動作部材に相当し、これらの揺動角や旋回角が動作量に相当する。

キャブ１３には図２に示す右レバー１７及び左レバー１８からなる操作レバー（操作装置に相当する）が備えられる。右レバー１７の前後操作でブーム１４の下げ、上げ、左右操作でバケット１６の下げ、上げ、左レバー１８の前後操作でアーム１５の押し出し、引き込み、左右操作で上部旋回体１２が左旋回又は右旋回する。

鉱山内で稼働する油圧ショベルは自重が１００トン以上のいわゆる超大型ショベルであり、操作レバーの操作量に対応した電気信号に変換して出力するポテンショメータからの操作信号で電磁比例弁を駆動し、この電磁比例弁から出力したパイロット圧によりコントロールバルブを駆動する電気レバー式の操作レバーを用いるのが一般的である。したがってポテンショメータから出力される操作信号は、電磁比例弁から出力されるパイロット圧信号に対応している。また電気レバーはその操作方向に応じたポテンショメータを予め内蔵しており、ポテンショメータの信号が出力されるようになっているのが一般的である。

電気操作レバーとしての右レバー１７及び左レバー１８が操作されると、各レバーの操作量を示すパイロット圧信号がＥＣＵ(Engine Control Unit)２０に出力される。以下では、右レバーの前後操作量に応じたパイロット圧を示す第１ポテンショメータ１７Ａから出力される第１操作信号、左右操作量に応じたパイロット圧を示す第２ポテンショメータ１７Ｂから出力される第２操作信号、左レバーの前後操作量に応じたパイロット圧を示す第３ポテンショメータ１８Ａから出力される第３操作信号、左右操作量に応じたパイロット圧を示す第４ポテンショメータ１８Ｂから出力される第４操作信号という。

第１操作信号から第４操作信号の其々は、ＥＣＵ２０経由で第１電磁比例弁２１Ａ、第２電磁比例弁２２Ａ、第３電磁比例弁２３Ａ、及び第４電磁比例弁２４Ａの其々に入力される。そして、第１電磁比例弁２１Ａ、第２電磁比例弁２２Ａ、第３電磁比例弁２３Ａ、及び第４電磁比例弁２４Ａの其々は、第１操作信号から第４操作信号の其々に応じたパイロット圧を生成し、生成された其々のパイロット圧がブームコントロールバルブ２１、バケットコントロールバルブ２２、アームコントロールバルブ２３、及び旋回モータコントロールバルブ２４の其々に出力される。これにより各コントロールバルブを介して不図示の旋回モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダを含む各油圧アクチュエータにオペレータの操作内容が伝達される。

右レバー１７及び左レバー１８が操作されると、各レバーの操作量に応じた操作信号（パイロット圧信号ともいう）がＥＣＵ(Engine Control Unit)２０に出力される。この操作信号は、右レバー１７及び左レバー１８を操作した内容を示すものである。

油圧ショベル１０は、ブーム角度センサ３１、バケット角度センサ３２、アーム角度センサ３３、及び上部旋回体角度センサ３４を備え、これらの各センサが検出したブーム角信号、バケット角信号、アーム角信号、及び旋回角信号はＥＣＵ２０に出力される。ブーム角度センサ３１、バケット角度センサ３２、アーム角度センサ３３、及び上部旋回体角度センサ３４はそれぞれ、オペレータの操作に応じて動作する動作部材の姿勢を計測する姿勢センサに相当し、ブーム角信号、バケット角信号、アーム角信号、及び旋回角信号はそれぞれ、各姿勢センサから出力された姿勢センサ信号に相当する。

ブーム角、バケット角、アーム角、及び旋回角は、ブーム、バケット、アーム、及び上部旋回体の実際の稼働量（姿勢）を示す。これに対して、第１操作信号から第４操作信号は、オペレータが油圧ショベル１０を稼働させるために入力した操作量を示す。ブーム、バケット、アーム、及び上部旋回体が動きの制約を受けない場合には操作量と実際の稼働量とは対応するが、例えばバケットが既に固い地面に接触している状態で更なる下げ（クラウド）ができない状態であるにも関わらず、オペレータが右レバー１７を左に倒し続けると、操作量に対してバケット角が変化せず、操作量に対するバケット角の応答性が低下する。

更に油圧ショベル１０は、作動油温度センサ４１及びエンジン回転数センサ４２を備え、温度信号及びエンジン回転数信号がＥＣＵ２０に出力される。上記各センサから出力される信号（姿勢センサ信号）を総称してセンサ信号といい、第１操作信号から第４操作信号を総称して操作信号という。更に、後述する稼働状態測定モードにおいて収集対象となるセンサ信号を出力するセンサを総称して、センサ群という。

ＥＣＵ２０には、油圧ショベル１０の稼働状態測定用データを収集する稼働状態測定時における操作ガイドを行う操作ガイド装置５０が接続される。

操作ガイド装置５０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)５０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５０４、及びＩ／Ｆ５０５がバス５０６を介して接続される。Ｉ／Ｆ５０５には、ＬＣＤ５０７、入力装置５０８、及びＥＣＵ２０が接続される。入力装置５０８は、モード選択ＳＷ（スイッチ）５０８１及びリプレイ画像表示ＳＷ５０８２を含む。ＬＣＤ５０７はキャブ１３内に設置され、画面に操作ガイド画像が表示される。これにより、オペレータに対して操作ガイド情報を提供する。なお、操作ガイド情報は画像に限らず、例えば「右レバーを前に倒してください」といった操作内容の音声情報でもよい。

図３を参照して操作ガイド装置５０の機能構成について説明する。図３は、操作ガイド装置の機能構成を示すブロック図である。操作ガイド装置５０は、データ取得部５１、テスト画像表示部５２、標準操作パターン記憶部５３、収集データ記憶部５４、姿勢比較判定部５５、動画再構成部５６、稼働状態測定データ出力部５７、操作量比較判定部５８、及び表示制御部５９を含む。収集データ記憶部５４は操作信号格納領域５４１及びセンサ信号格納領域５４２を含む。

データ取得部５１は、操作信号を取得する操作信号取得部、及びセンサ信号を取得する稼働関連データ取得部を含む。標準操作パターン記憶部５３は、油圧ショベル１０の稼働状態測定時における標準操作手順及び各手順における標準操作量や標準動作量を示す標準操作パターンデータ、標準操作内容を示す操作ガイド画像、またテスト開始時の姿勢を示すテスト開始データを記憶する。そして、テスト画像表示部５２は、標準操作パターン記憶部５３からテスト開始姿勢データを読み出して表示制御部５９に対しテスト画像の表示指示を出力する。

なお、「テスト」とは、油圧ショベル１０の稼働状態測定用データを収集するために行う稼働状態測定のことをいう。また、「テスト開始姿勢データ」とは、油圧ショベル１０の稼働状態測定開始時における動作部材（ブーム１４、アーム１５、バケット１６、及び上部旋回体１２）の姿勢を定めた稼働状態測定開始姿勢データのことであり、標準操作パターンデータに含まれる。

収集データ記憶部５４は、取得した操作信号及びセンサ信号を時系列に記憶する。姿勢比較判定部５５は、センサ信号及びテスト開始姿勢データを比較し、センサ信号（フロント作業機械の各部材の姿勢）及びテスト開始姿勢データの間の乖離量が予め定めた標準姿勢閾値以上となる場合に、各動作部材の姿勢が各テスト開始姿勢データの示す姿勢となるように再操作を促す操作ガイド画像をＬＣＤ５０７に表示させる。

本実施形態では、姿勢比較判定部５５は、センサ信号及びテスト開始姿勢データを比較し、センサ信号及びテスト開始姿勢データの間の乖離量が予め定めた標準姿勢閾値より小さい場合に、各動作部材の姿勢が各テスト開始姿勢データの示す姿勢になったと判定して、収集データ記憶部５４に対して取得した操作量及び姿勢（動作量）の記憶を開始させる記憶開始信号を出力する。

またさらに、姿勢比較判定部５５は、センサ信号及び標準操作パターンデータのうちの標準操作手順に対応する動作部材の標準姿勢データの間の乖離量が予め定めた記憶停止閾値（第２記憶停止閾値）以上の場合に、収集データ記憶部５４に対して取得した操作量及び姿勢の記憶を停止させる記憶停止信号を出力する。

動画再構成部５６は、収集データ記憶部５４に記憶された各動作部材の姿勢を読み出して、当該姿勢が取得された際の油圧ショベル１０の稼働状況を示すリプレイ画像を再構成して表示する。

稼働状態測定データ出力部５７は、収集されて収集データ記憶部５４のセンサ信号格納領域５４２に記憶されたセンサ信号に基づいて稼働状態測定データをＬＣＤ５０７に出力する。

操作量比較判定部５８は、収集データ記憶部５４に記憶された操作量と標準操作パターン記憶部５３に記憶された標準操作パターンデータのうちの標準操作手順に対応する標準操作量とを比較し、当該操作量と標準操作量との間に、予め定めた標準操作量閾値以上の乖離量があると判定された場合、操作ガイド画像を標準操作パターン記憶部５３から読み出してＬＣＤ５０７に表示する。

本実施形態では、操作量比較判定部５８は、操作量の標準操作量に対する乖離量が予め定めた記憶停止閾値（第１記憶停止閾値）以上の場合に、収集データ記憶部５４に対して取得した操作量及び姿勢の記憶を停止させる記憶停止信号を出力する。

以下、図４を参照してこれら各構成要素の機能による処理の流れについて順を追って説明する。図４は、操作ガイド装置の動作フローを示すフローチャートである。

油圧ショベル１０のエンジンを始動すると、ＥＣＵ２０及び操作ガイド装置５０の主電源が投入される。オペレータは、モード選択ＳＷ５０８１を用いて稼働状態測定モードの選択操作を実行した場合（Ｓ１０１／Ｙｅｓ）、稼働状態測定に用いるセンサ信号及び操作信号の収集処理が開始される。

センサ信号収集処理では、油圧ショベル１０をテスト開始姿勢にポージングした後、決まったテスト動作を行い、その時のセンサ信号を収集して油圧ショベル１０の内部診断を行う。その際、予め定められたテスト動作が正確に行えないと、収集したセンサ信号に基づく稼働状態測定の精度低下が懸念される。そこで、テスト動作が正確に行えるように操作ガイドを行う。

稼働状態測定モードが選択されない場合（Ｓ１０１／Ｎｏ）は、処理を終了する。ここでいう処理を終了には、通常の動作、即ちセンサ信号の収集を伴わない通常動作モードへの移行を含む。通常動作モードでは、オペレータによる操作レバーからの入力操作に伴って、フロント作業機械や上部旋回体１２が動作する。

稼働状態測定モードが開始すると、データ取得部５１からセンサ群に対してキャリブレーション信号が出力され、各センサにおいてキャリブレーションが実行される（Ｓ１０２）。

テスト画像表示部５２は、標準操作パターン記憶部５３から標準操作パターンデータに含まれるテスト開始姿勢データを読み出し、ＬＣＤ５０７にテスト開始姿勢の画像を表示する（Ｓ１０３）。この場合、自動制御で車体を動かす場合には、予め標準操作パターン記憶部５３の標準操作パターンに「自動制御確認画像」を記憶しておき、テスト画像表示部５２がテスト開始前に「自動制御確認画像」を読み出してＬＣＤ５０７に表示すると共に、自動制御で車体を動かして問題ない場合は入力装置を操作するように促し、オペレータが所定操作を実施したことを確認した上で、自動運転を開始するように構成してもよい。また自動制御中に他の入力（再び入力装置を操作した場合など）があった場合は、車体の自動制御を解除して車体を停止したり、オペレータがレバーやペダルを操作した場合は、自動制御を解除してオペレータのレバー操作・ペダル操作通りに車体が通常動作をするような制御を設けることが望ましい。以下では、自動制御ではなくオペレータによる手動操作を例に挙げて説明する。

オペレータがテスト開始姿勢の画像を基に、右レバー１７及び左レバー１８を操作して油圧ショベル１０にテスト開始姿勢となるように操作レバーを操作し、姿勢センサ（ブーム角度センサ３１、バケット角度センサ３２、アーム角度センサ３３、及び上部旋回体角度センサ３４）の其々がオペレータの操作結果としての作業機械の姿勢を検知してその検知結果を示すセンサ信号を出力する（Ｓ１０４）。

データ取得部５１は、ブーム角度センサ３１、バケット角度センサ３２、アーム角度センサ３３、上部旋回体角度センサ３４、作動油温度センサ４１、及びエンジン回転数センサ４２の其々からのセンサ信号、及び操作レバーからの操作信号を取得し、それぞれ収集データ記憶部５４内の操作信号格納領域５４１及びセンサ信号格納領域５４２に記憶する（Ｓ１０５）。更に例えば、姿勢比較判定部５５がブーム上げ始めを判定してからブームが最も挙がった状態に遷移したと判定するまでの間、データ取得部５１は、ブーム角度センサ３１、バケット角度センサ３２、アーム角度センサ３３、上部旋回体角度センサ３４、作動油温度センサ４１、エンジン回転数センサ４２、車体傾斜角センサ４３、シリンダ圧力センサ４４の其々からのセンサ信号及び操作レバーからの操作信号、制御信号を取得し、それぞれ収集データ記憶部５４内の操作信号格納領域５４１、及びセンサ信号格納領域５４２に記憶する。これらのセンサ信号、操作信号、及び制御信号が稼働状態測定用データに相当する。

姿勢比較判定部５５はステップＳ１０５で取得したブーム角信号、バケット角信号、アーム角信号、旋回角信号を基に油圧ショベル１０の姿勢がテスト開始姿勢と一致しているかを判定する。テスト開始姿勢と一致していれば（Ｓ１１１／Ｙｅｓ）、テスト画像表示部５２は、標準操作パターン記憶部５３からテスト画像を読み出し、順次テスト画像の表示を開始する（Ｓ１１２）。

不一致であれば、姿勢比較判定部５５はテスト開始姿勢の再操作の指示をＬＣＤ５０７に出力する（Ｓ１１３）。ここで、予め設定した回数を超えて再操作の指示を行った場合は、データ取得部５１に対して記憶停止信号を出力して処理を終了してもよい（図３では点線で図示）。

図５は、テスト画像の一例を示す図である。テスト動作がブーム１４の昇降動作の場合は、テスト画像としてブーム１４を最も下げた状態（バケット１６の底部を接地させた状態から）からブーム１４を最も上げた状態へ遷移させる動画を表示してもよい。オペレータはテスト画像と同じ動作を、油圧ショベル１０が行うように右レバー１７及び左レバー１８を操作し、姿勢センサ（ブーム角度センサ３１、バケット角度センサ３２、アーム角度センサ３３、及び上部旋回体角度センサ３４）の其々がオペレータの操作結果としての作業機械の姿勢を検知してその検知結果を示すセンサ信号を出力する（Ｓ１１４）。

姿勢比較判定部５５は、センサ信号を基に油圧シリンダサイクル時間を計測・記憶する（Ｓ１１５）。ここでいう油圧シリンダサイクル時間は、例えばバケット底面を地面に接地させたブーム下げ位置から最も上げた状態に遷移するまでに要する時間であり、ブームシリンダの伸縮時間に相当する。姿勢比較判定部５５は、油圧シリンダサイクル時間の計測にあたり、ブーム角信号が増加し始めてから角度の変化がなくなるまでのＣＰＵ５０１のクロック数をカウントすることで、油圧シリンダサイクル時間を計測してもよい。姿勢比較判定部５５は、この計測結果をセンサ信号格納領域５４２に記憶する。

さらに、例えば姿勢比較判定部５５がブーム上げ始めを判定してからブーム１４が最も上がった状態に遷移したと判定するまでの間、データ取得部５１は、前述したＳ５０１の処理、すなわちセンサ群からのセンサ信号ならびに右レバー１７及び左レバー１８からの操作信号及び制御信号を取得し、それぞれ収集データ記憶部５４内の操作信号格納領域５４１及びセンサ信号格納領域５４２に記憶する処理を行う。

稼働状態測定データ出力部５７は、収集されたセンサ信号を基に稼働状態測定データを出力（性能結果を表示）する（Ｓ１１６）。なお、オペレータが稼働状態測定データの出力を所望しない場合は、本ステップを省略することができる。図６は、稼働状態測定データの一例を示す。図６では、油圧ショベル１０の稼働時間の増加による摩擦の悪化等により、所定の動作に要する時間が長くなっていることが示されている。

本実施形態では、油圧ショベル１０の稼働時間をカウントするアワーメータ４５をさらに備えており、姿勢比較判定部５５は、このアワーメータ４５で計測する稼働時間の経過とともに、標準操作パターンのうち同じ動作を複数回行った時のサイクルタイムを計測し、このサイクルタイムが予め定めた標準時間閾値以上である場合に、収集データ記憶部５４に対して取得した操作信号及びセンサ信号の記憶を停止させる記憶停止信号を出力する。稼働時間の増加による摩擦の悪化などにより所定動作に要する時間（サイクルタイム）が長くなる（図６参照）。サイクルタイムが正常動作時のサイクルタイムを規定した標準時間閾値以上の場合は、操作ガイドとして参照するには適さない動作であると考えられるので、記憶を停止する。これにより、正常動作時のデータのみを収集し、操作ガイドの品質を向上させることができる。

一方、操作量比較判定部５８は、テスト画像を表示中におこなわれた右レバー１７又は左レバー１８からの操作信号を取得し、取得した操作信号と標準操作パターンデータとを比較する（Ｓ１２１）。

取得した操作信号と標準操作パターンデータとの間に予め定めた標準操作量閾値以上の乖離量がある場合は（Ｓ１２２／Ｙｅｓ）、ＬＣＤ５０７に操作レバーの正しい操作内容（操作ガイド画像）を表示する（Ｓ１２３）。図７は、操作ガイド画像の一例を示す。図７の例では、操作量比較判定部５８が操作レバーの正しい操作方向と間違った操作方向（これはオペレータが実際に操作レバーを倒した方向であってもよい）とを表示態様を変えて表示している。これにより、オペレータは、操作ガイド表示を視認して、テスト動作に合った操作を行える。

取得した操作信号と標準操作パターンデータとの間に標準操作量閾値以上の乖離量が無い場合は（Ｓ１２２／Ｎｏ）、Ｓ１２１に戻りテストを続行する。

なお、取得した操作信号と標準操作パターンデータとの乖離量が閾値未満の場合、操作データやセンサ信号の記憶を一旦停止してもよい（図３では点線で図示）。その際、記憶停止を判断するための第１記憶停止閾値を予め定めておき、入力操作の標準操作パターンデータに対する乖離量が第１記憶停止閾値以上となった場合に、記憶停止信号を出力するように構成してもよい。これにより、稼働状態測定モードにおいてオペレータがテスト動作を正確に行えていない場合は、正しいテスト動作をオペレータに提示することができると共に、標準動作から外れた操作が行われた際のセンサ信号を稼働状態測定用のデータとして収集することを抑止できる。

テスト動作を行った後、オペレータがリプレイ画像表示ＳＷ５０８２を押すと（Ｓ１２４／Ｙｅｓ）、動画再構成部５６は、収集した操作レバーのデータを基に、オペレータの操作内容を再現したアニメーション動画からなるリプレイ画像を再構成し、ＬＣＤ５０７に表示する（Ｓ１２５）。これにより、オペレータが自分の操作レバーの入力によってどのようにフロント作業機械や上部旋回体が旋回したかを確認できる。例えば、オペレータは右レバーを後ろに倒しただけのつもりだったのが若干左又は右にもぶれておりバケットも同時に動いていたなどの、自分では気が付かない操作レバーの入力の癖を認識することができる。オペレータがリプレイ画像表示ＳＷ５０８２を押さなければ（Ｓ１２４／Ｎｏ）、ステップＳ１２６へ進む。

稼働状態測定モードがオフされなければ（Ｓ１２６/Ｎｏ）、Ｓ１０２へ戻る。オフされると（Ｓ１２６／Ｙｅｓ）、処理を終了する。

本実施形態によれば、オペレータの操作の熟練度によって油圧ショベルの稼働状態測定に用いるセンサ信号に生じるばらつきを抑制することが期待できる。

上記実施形態は、本発明を限定する趣旨ではなく、様々な変更態様も本発明に含まれる。例えば、上記では油圧ショベルと例に挙げて説明したが、鉱山用作業機械は油圧ショベルに限らず、ホイールローダやダンプトラックであってもよい。その場合は、センサ信号や操作信号は機種に応じて適宜変更してもよい。

また上記ではテスト動作例としてブーム１４の俯仰動作を例に挙げたが、アーム１５の回転操作、バケット１６の回転動作、また上部旋回体１２の回転動作をテスト動作としてもよい。また、ブーム１４の俯仰動作と上部旋回体１２の回転動作とを同時に行ってもよいし、ブーム１４の俯仰動作、アーム１５の回転操作、バケット１６の回転動作、また上部旋回体１２の回転動作の任意の組み合わせをテスト動作としてもよい。

１０：油圧ショベル（鉱山用作業機械）
５０：操作ガイド装置

Claims (7)

1. 鉱山用作業機械の稼働状態測定用データを収集する稼働状態測定時における操作ガイドを行う操作ガイド装置であって、
   前記鉱山用作業機械のオペレータが複数の動作部材を動作させる少なくとも1つの操作装置を操作した内容を示す操作信号、及びその操作に応じて動作する動作部材の姿勢を計測する姿勢センサから出力された姿勢センサ信号を取得する稼働関連データ取得部と、
   前記稼働状態測定時における標準操作手順及び各手順における標準操作量を示す標準操作パターンデータならびに標準操作内容を示す操作ガイド画像を記憶する標準操作パターン記憶部と、
   前記操作ガイド画像をディスプレイに表示する表示制御部と、
   前記取得した操作信号及び姿勢センサ信号を時系列に記憶する収集データ記憶部と、
   前記収集データ記憶部に記憶された前記操作信号から導出される前記操作装置の操作量及び前記標準操作パターン記憶部に記憶された前記標準操作パターンデータのうちの前記標準操作手順に対応する標準操作量を比較する操作量比較判定部と、を備え、
   前記操作量比較判定部が、前記操作量及び前記標準操作パターンデータの間に予め定めた標準操作量閾値以上の乖離量があると判定すると、
   前記表示制御部は、前記標準操作パターン記憶部から読み出された前記操作ガイド画像を前記ディスプレイに表示する、
   ことを特徴とする操作ガイド装置。
2. 請求項１に記載の操作ガイド装置において、
   前記操作量比較判定部は、前記操作量の前記標準操作パターンデータのうちの前記標準操作手順に対応する標準操作量に対する乖離量が予め定めた第１記憶停止閾値以上であると判定した場合に、前記収集データ記憶部に対して前記取得した操作信号及び前記姿勢センサ信号の記憶を停止させる記憶停止信号を出力する、
   ことを特徴とする操作ガイド装置。
3. 請求項１に記載の操作ガイド装置において、
   前記標準操作パターンデータは、稼働状態の測定開始時における前記鉱山用作業機械の前記動作部材の姿勢を定めた稼働状態測定開始姿勢データを含み、
   前記姿勢センサ信号及び前記稼働状態測定開始姿勢データを比較する姿勢比較判定部を更に備え、
   前記姿勢比較判定部が、前記姿勢センサ信号及び前記稼働状態測定開始姿勢データの間の乖離量は予め定めた標準姿勢閾値以上であると判定した場合に、前記表示制御部は、前記動作部材が前記稼働状態測定開始姿勢データの示す姿勢となるように再操作を促す操作ガイド画像を前記ディスプレイに表示する、
   ことを特徴とする操作ガイド装置。
4. 請求項１に記載の操作ガイド装置において、
   前記標準操作パターンデータは、稼働状態の測定開始時における前記鉱山用作業機械の前記動作部材の姿勢を定めた稼働状態測定開始姿勢データを含み、
   前記姿勢センサ信号及び前記稼働状態測定開始姿勢データを比較し、前記姿勢センサ信号及び前記稼働状態測定開始姿勢データの間の乖離量が予め定めた標準姿勢閾値より小さい場合に、前記動作部材が前記稼働状態測定開始姿勢データの示す姿勢になったと判定して、前記収集データ記憶部に対して前記取得した操作量及び前記姿勢の記憶を開始させる記憶開始信号を出力する姿勢比較判定部を更に備える、
   ことを特徴とする操作ガイド装置。
5. 請求項３に記載の操作ガイド装置において、
   前記姿勢比較判定部は、前記姿勢センサ信号及び前記標準操作パターンデータのうちの前記標準操作手順に対応する前記動作部材の標準動作量の乖離量が予め定めた第２記憶停止閾値以上の場合に、前記収集データ記憶部に対して前記取得した操作量及び姿勢の記憶を停止させる記憶停止信号を出力する、
   ことを特徴とする操作ガイド装置。
6. 請求項１に記載の操作ガイド装置において、
   前記収集データ記憶部に記憶された前記動作部材の姿勢を読み出して、当該姿勢が取得された際の前記鉱山用作業機械の稼働状況を示すリプレイ画像を再構成して表示する動画再構成部を更に備える、
   ことを特徴とする操作ガイド装置。
7. 請求項３に記載の操作ガイド装置において、
   前記鉱山用作業機械の稼働時間をカウントするアワーメータをさらに備え、
   前記姿勢比較判定部は、前記アワーメータで計測する前記稼働時間の経過とともに前記標準操作パターンデータのうち同じ動作を複数回行った時のサイクルタイムを計測し、予め定めた標準時間閾値以上である場合に、前記収集データ記憶部に対して前記取得した操作量及び姿勢の記憶を停止させる記憶停止信号を出力する、
   ことを特徴とする操作ガイド装置。