JP7083597B2 - Construction machinery and its management equipment - Google Patents
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本発明は、建設機械及び建設機械の管理装置に関する。 The present invention relates to a construction machine and a management device for the construction machine.
ショベルを構成する部品の故障に関する情報を表示するショベル管理装置が知られている(特許文献1参照。)。ショベルは、通信回線を介してショベル管理装置に各種情報を送信している。 A shovel management device that displays information on a failure of a component constituting a shovel is known (see Patent Document 1). The excavator transmits various information to the excavator management device via a communication line.
しかしながら、特許文献1は、ショベルからショベル管理装置へ送信される情報の詳細を開示していない。ショベルの状態を遠隔地にあるショベル管理装置でモニタリングする場合、ショベルからショベル管理装置へ送信されるデータの質が重要となる。ショベルが高いサンプリングレートで時系列にサンプリングする一次データ(生データ)の全てをショベル管理装置へ送信すると通信コストが膨大になってしまう。一方、一次データを加工することで得られる二次データ(例えば、平均値等の統計データ)はサンプリング期間の設定方法によって質的なバラツキが生じてしまう。すなわち、ショベルの現状を適切に表現する高品質な二次データが得られる場合もあれば、ショベルの現状を適切に表現できていない低品質な二次データが得られる場合もある。 However, Patent Document 1 does not disclose the details of the information transmitted from the excavator to the excavator management device. When monitoring the condition of the excavator with a remote excavator management device, the quality of the data transmitted from the excavator to the excavator management device is important. If all of the primary data (raw data) sampled in time series by the excavator at a high sampling rate is transmitted to the excavator management device, the communication cost becomes enormous. On the other hand, the secondary data (for example, statistical data such as the average value) obtained by processing the primary data will have qualitative variations depending on the sampling period setting method. That is, there are cases where high-quality secondary data that appropriately expresses the current state of the excavator can be obtained, and there are cases where low-quality secondary data that cannot appropriately express the current state of the excavator can be obtained.
上述に鑑み、適切なタイミングで適切な質のデータを送信できる建設機械を提供することが望まれる。 In view of the above, it is desired to provide a construction machine capable of transmitting data of appropriate quality at appropriate timing.
本発明の実施例に係る建設機械は、建設機械に取り付けられたセンサが出力する前記建設機械の稼働中に取得された一次データを時系列グループ毎に参照可能に記憶媒体に記憶する一次データ記憶部と、前記時系列グループ毎に前記一次データから二次データを算出して外部装置に送信する二次データ送信部と、前記建設機械の稼働中に、前記外部装置からの送信要求信号に応じ、前記送信要求信号によって特定される1又は複数の前記二次データに対応する期間に記憶された前記一次データを前記外部装置に送信する一次データ送信部と、を有する。
The construction machine according to the embodiment of the present invention is a primary data storage that stores primary data acquired during operation of the construction machine output by a sensor attached to the construction machine in a storage medium so that it can be referred to for each time series group. A unit, a secondary data transmission unit that calculates secondary data from the primary data for each time series group and transmits it to an external device, and a transmission request signal from the external device while the construction machine is in operation. It has a primary data transmission unit that transmits the primary data stored in a period corresponding to the one or a plurality of the secondary data specified by the transmission request signal to the external device.
上述の手段により、適切なタイミングで適切な質のデータを送信できる建設機械が提供される。 The means described above provide a construction machine capable of transmitting data of the right quality at the right time.
最初に、図1及び図2を参照し、本発明の実施例に係る建設機械としてのショベル(掘削機)100を含む作業管理システムSYSについて説明する。図1は、作業管理システムSYSの構成例を示す概略図である。図2は、作業管理システムSYSのシステム構成図である。
First, a work management system SYS including an
作業管理システムSYSは、ショベルによる作業を管理するシステムであり、主に、ショベル100及び管理装置300で構成される。作業管理システムSYSを構成するショベル100は1台であってもよく、複数台であってもよい。図1及び図2の例は、1台のショベル100を含む。
The work management system SYS is a system for managing work by a shovel, and is mainly composed of a
管理装置300は、ショベルの作業を管理する装置であり、例えば、作業現場外の管理センタ等に設置されるコンピュータである。管理装置300は、使用者が持ち運び可能な可搬性のコンピュータ(例えば、ノートPC、タブレットPC、スマートフォン等の携帯情報端末)であってもよい。
The
ショベル100の下部走行体1には旋回機構2を介して上部旋回体3が旋回可能に搭載される。上部旋回体3にはブーム4が取り付けられる。ブーム4の先端にはアーム5が取り付けられ、アーム5の先端にはバケット6が取り付けられる。作業要素としてのブーム4、アーム5、及びバケット6はアタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成する。ブーム4、アーム5、バケット6は、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体3にはキャビン10が設けられ、エンジン11等の動力源が搭載される。
The upper swivel body 3 is rotatably mounted on the lower traveling body 1 of the
ショベル100は、図2に示すように、エンジン11、メインポンプ14、パイロットポンプ15、コントロールバルブ17、操作装置26、コントローラ30、エンジン制御装置74等で構成される。
As shown in FIG. 2, the
エンジン11はショベル100の駆動源であり、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン11の出力軸はメインポンプ14及びパイロットポンプ15の入力軸に接続される。
The
メインポンプ14は、高圧油圧ライン16を介して作動油をコントロールバルブ17に供給する斜板式可変容量型油圧ポンプである。メインポンプ14は、斜板傾転角の変化に応じて1回転当たりの吐出流量が変化する。斜板傾転角はレギュレータ14aにより制御される。レギュレータ14aはコントローラ30からの制御電流の変化に応じて斜板傾転角を変化させる。ショベル100には、メインポンプ14の吐出圧を検出する吐出圧センサ、斜板傾転角を検出する角度センサが取り付けられている。
The
パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介して操作装置26等の各種油圧制御機器に作動油を供給する固定容量型油圧ポンプである。
The
コントロールバルブ17は油圧アクチュエータに関する作動油の流れを制御する流量制御弁のセットである。コントロールバルブ17は、操作装置26の操作方向及び操作量に対応するパイロット圧の変化に応じ、メインポンプ14から高圧油圧ライン16を通じて受け入れた作動油を1又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給する。油圧アクチュエータは、例えば、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、左走行用油圧モータ1A、右走行用油圧モータ1B、旋回用油圧モータ2A等を含む。ショベルには、油圧アクチュエータにおける作動油の圧力を検出する圧力センサが取り付けられている。
The
操作装置26は、ショベル100の操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。操作装置26はパイロットライン25を介してパイロットポンプ15から作動油の供給を受けてパイロット圧を生成する。そして、パイロットライン25aを通じ、対応する流量制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させる。パイロット圧は操作装置26の操作方向及び操作量に応じて変化する。パイロット圧センサ15aはパイロット圧を検出し、その検出値をコントローラ30に対して出力する。
The
コントローラ30は、ショベル100を制御するための制御装置である。本実施例では、コントローラ30はCPU、揮発性記憶媒体、不揮発性記憶媒体等を備えたコンピュータで構成される。コントローラ30のCPUは、各種機能に対応するプログラムを不揮発性記憶媒体から読み出して揮発性記憶媒体にロードして実行することで、それらプログラムのそれぞれに対応する機能を実現させる。
The
エンジン制御装置74はエンジン11を制御する装置である。エンジン制御装置74は、例えば、入力装置を介して設定されたエンジン回転数が実現されるように燃料噴射量等を制御する。エンジン制御装置74には、エンジン回転数センサSR1、エンジン負荷率センサSR2、燃料噴射量センサSR3等が接続されている。エンジン負荷率センサSR2は、エンジントルクセンサであってもよい。
The
上部旋回体3に取り付けられた送信装置S1、受信装置S2、測位装置S3、姿勢検出装置S4、向き検出装置S5、カメラS6、表示装置40のそれぞれはコントローラ30に接続される。コントローラ30は、受信装置S2、測位装置S3、姿勢検出装置S4、向き検出装置S5、及びカメラS6のそれぞれが出力する情報に基づいて各種演算を実行する。そして、演算結果に基づいて生成した情報を送信装置S1から外部に発信し、或いは、表示装置40で表示させる。
Each of the transmission device S1, the reception device S2, the positioning device S3, the attitude detection device S4, the orientation detection device S5, the camera S6, and the
送信装置S1はショベル100の外部に向けて情報を発信する。送信装置S1は、例えば、管理装置300が受信可能な情報を発信する。本実施例では、送信装置S1は、衛星回線、携帯電話回線等を通じて管理装置300が受信可能な情報を管理装置300に向けて発信する。
The transmission device S1 transmits information to the outside of the
受信装置S2はショベル100の外部からの情報を受信する。受信装置S2は、例えば、管理装置300が発信する情報を受信する。本実施例では、受信装置S2は、衛星回線、携帯電話回線等を通じて管理装置300が発信する情報を受信する。
The receiving device S2 receives information from the outside of the
測位装置S3はショベル100の位置に関する情報を取得する。本実施例では、測位装置S3はGNSS(GPS)受信機であり、ショベル100の存在位置の緯度、経度、高度を測定する。
The positioning device S3 acquires information regarding the position of the
姿勢検出装置S4はショベル100の姿勢を検出する。ショベル100の姿勢は、例えば、掘削アタッチメントの姿勢である。本実施例では、姿勢検出装置S4は、ブーム角度センサ、アーム角度センサ、バケット角度センサ、及び機体傾斜センサを含む。ブーム角度センサは、ブーム角度を取得するセンサであり、例えば、ブームフートピンの回転角度を検出する回転角度センサ、ブームシリンダ7のストローク量を検出するストロークセンサ、ブーム4の傾斜角度を検出する傾斜(加速度)センサ等を含む。アーム角度センサ及びバケット角度センサについても同様である。機体傾斜センサは機体傾斜角度を取得するセンサであり、例えば、水平面に対する上部旋回体3の傾斜角度を検出する。本実施例では、機体傾斜センサは上部旋回体3の前後軸及び左右軸回りの傾斜角を検出する2軸加速度センサである。なお、上部旋回体3の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交してショベル100の旋回軸上の一点であるショベル中心点を通る。機体傾斜センサは3軸加速度センサであってもよい。
The posture detection device S4 detects the posture of the
向き検出装置S5は、ショベル100の向きを検出する。向き検出装置S5は、地磁気センサ、旋回機構2の旋回軸に関するレゾルバ又はエンコーダ、ジャイロセンサ等で構成される。本実施例では、向き検出装置S5は、3軸地磁気センサとジャイロセンサの組み合わせで構成される。
The orientation detection device S5 detects the orientation of the
コントローラ30は、測位装置S3、姿勢検出装置S4、及び向き検出装置S5の出力に基づいてバケット6の爪先の軌跡情報を取得できる。
The
コントローラ30、表示装置40、エンジン制御装置74等は蓄電池70から電力の供給を受けて動作する。蓄電池70はエンジン11によって駆動される発電機11aによって充電される。蓄電池70の電力はエンジン11のスタータ11b等にも供給される。スタータ11bは蓄電池70からの電力で駆動されてエンジン11を始動させる。
The
カメラS6は、上部旋回体3に取り付けられてショベル100の周囲を撮像する。本実施例では、カメラS6は、ショベル100の後方の空間を撮像する後方カメラ、ショベル100の右側方の空間を撮像する右側方カメラ、及び、ショベル100の左側方の空間を撮像する左側方カメラを含む。
The camera S6 is attached to the upper swivel body 3 and images the surroundings of the
表示装置40は、各種情報を表示する装置であり、キャビン10内の運転席の近傍に配置されている。本実施例では、表示装置40は、カメラS6が撮像した画像、及び、飛行体200が撮像した画像を表示可能である。カメラS6が撮像した画像は、複数台のカメラの撮像画像を合成して得られる合成画像を含む。合成画像は、視点変換処理等の各種画像処理が施されてもよい。表示装置40は、ノートPC、タブレットPC、スマートフォン等の携帯情報端末であってもよい。
The
管理装置300は、制御装置301、送信装置302、受信装置303、表示装置304、操作入力装置305等で構成される。
The
制御装置301は、管理装置300を制御するための装置である。本実施例では、制御装置301は、揮発性記憶媒体、不揮発性記憶媒体等を備えたコンピュータで構成される。制御装置301のCPUは、各種機能に対応するプログラムを不揮発性記憶媒体から読み出して揮発性記憶媒体にロードして実行することで、それらプログラムのそれぞれに対応する機能を実現させる。
The
送信装置302は、管理装置300の外部に向けて情報を発信する。送信装置302は、例えば、衛星回線、携帯電話回線等を通じてショベル100が受信可能な情報をショベル100に向けて発信する。
The
受信装置303は、管理装置300の外部からの情報を受信する。受信装置303は、例えば、衛星回線、携帯電話回線等を通じてショベル100が発信する情報を受信する。
The receiving
表示装置304は、各種情報を表示するための装置である。本実施例では、表示装置304は液晶ディスプレイであり、ショベル100による作業に関する情報、地形データに関する情報等を表示する。
The
操作入力装置305は、操作入力を受けるための装置である。本実施例では、操作入力装置305は、液晶ディスプレイの上に配置されるタッチパネルである。キーボード、マウス等であってもよい。
The
次に図3を参照し、作業管理システムSYSにおける各種機能要素について説明する。図3は、作業管理システムSYSの機能ブロック図である。作業管理システムSYSは、主に、一次データ記憶部F1、二次データ送信部F2、一次データ送信部F3、及び送信要求部F4を有する。本実施例では、ショベル100のコントローラ30が一次データ記憶部F1、二次データ送信部F2、及び一次データ送信部F3を有し、管理装置300の制御装置301が送信要求部F4を有する。
Next, with reference to FIG. 3, various functional elements in the work management system SYS will be described. FIG. 3 is a functional block diagram of the work management system SYS. The work management system SYS mainly has a primary data storage unit F1, a secondary data transmission unit F2, a primary data transmission unit F3, and a transmission request unit F4. In this embodiment, the
一次データ記憶部F1は、建設機械に取り付けられたセンサが出力するデータを記憶する機能要素である。一次データ記憶部F1が記憶するデータは、例えば、未加工の生データ又はほぼ未加工のデータ(例えば時系列データ)であり、以下「一次データ」とする。本実施例では、一次データ記憶部F1は、ショベルに取り付けられたセンサが出力する一次データを時系列グループ単位で参照可能に不揮発性記憶媒体に記憶する。この不揮発性記憶媒体は、ショベル100に搭載されている記憶媒体であり、例えば、コントローラ30に備えられた記憶媒体である。具体的には、一次データ記憶部F1は、エンジン回転数センサSR1、エンジン負荷率センサSR2等が出力する測定データを数十ミリ秒のサンプリング間隔で時系列に記憶する。そして、一次データ記憶部F1は、数秒(例えば100サンプル)毎に識別番号を付与してグループ化することによってグループ単位で参照可能にする。識別番号は、例えば、各グループのサンプリング開始時刻とサンプリング終了時刻に関する情報、各グループの最初のサンプル番号と最後のサンプル番号に関する情報等に関連付けられている。
The primary data storage unit F1 is a functional element that stores data output by a sensor attached to a construction machine. The data stored in the primary data storage unit F1 is, for example, raw raw data or almost raw data (for example, time series data), and is hereinafter referred to as “primary data”. In this embodiment, the primary data storage unit F1 stores the primary data output by the sensor attached to the excavator in the non-volatile storage medium so that it can be referred to in a time-series group unit. This non-volatile storage medium is a storage medium mounted on the
図4は、不揮発性記憶媒体に記憶された一次データの例を示す。具体的には、図4(A)は、不揮発性記憶媒体に記憶された一次データであるエンジン回転数及びエンジン負荷率の時間的推移をグラフで示す。図4(A)は、2秒毎に識別番号D1、・・・、D5、・・・、D10、・・・が付与されて一次データが100サンプル毎にグループ化されている状態を破線矩形領域で示す。図4(B)は、不揮発性記憶媒体に記憶された一次データを表形式で示す。図4(B)は、時刻t1にサンプリングされたサンプル番号sm1から時刻t100にサンプリングされたサンプル番号sm100までの100サンプルの一次データが識別番号D1でグループ化されている状態を示す。 FIG. 4 shows an example of primary data stored in a non-volatile storage medium. Specifically, FIG. 4A graphically shows the temporal transition of the engine speed and the engine load factor, which are the primary data stored in the non-volatile storage medium. FIG. 4A shows a broken line rectangle in which the identification numbers D1, ..., D5, ..., D10, ... Are assigned every 2 seconds and the primary data is grouped every 100 samples. Shown in area. FIG. 4B shows the primary data stored in the non-volatile storage medium in tabular form. FIG. 4B shows a state in which the primary data of 100 samples from the sample number sm1 sampled at time t1 to the sample number sm100 sampled at time t100 are grouped by the identification number D1.
一次データ記憶部F1は、ショベルが所定の動作モードにある場合にサンプリングされた一次データを、ショベルが他の動作モードにある場合にサンプリングされた一次データよりも長い期間にわたって記憶してもよい。この場合、ショベルが他の動作モードにある場合に不揮発性記憶媒体に記憶された一次データは、ショベルが所定の動作モードにある場合に不揮発性記憶媒体に記憶された一次データよりも早いタイミングで後続の一次データで上書きされ得る。例えば、一次データ記憶部F1は、各種センサの出力に基づいてショベルがアイドリングモードにあるか否かを判定する。アイドリングモードは、例えば、エンジン11に対する負荷が極めて低い状態又はエンジン11に対する負荷が実質的に無い状態をもたらす動作モードである。そして、ショベルがアイドリングモードにあると判定している場合に記憶された一次データが、後続の一次データで上書きされないようにする。或いは、上書きされる順番が遅くなるように構成される。但し、ショベルがアイドリングモードにあると判定している場合に記憶された一次データであっても、記録時点から所定期間(例えば2週間)が経過した場合にはこの限りではない。すなわち、ショベルが他の動作モードにある場合に記憶された一次データと同様に後続の一次データで上書きされてもよい。
The primary data storage unit F1 may store the primary data sampled when the excavator is in a predetermined operating mode for a longer period than the primary data sampled when the excavator is in another operating mode. In this case, the primary data stored in the non-volatile storage medium when the excavator is in another operating mode is earlier than the primary data stored in the non-volatile storage medium when the excavator is in the predetermined operating mode. It can be overwritten with subsequent primary data. For example, the primary data storage unit F1 determines whether or not the excavator is in the idling mode based on the outputs of various sensors. The idling mode is, for example, an operation mode that brings about a state in which the load on the
図4の例で説明すると、例えば、識別番号D1及びD5で表される期間がアイドリングモードであった場合、識別番号D2~D4で表される期間中に記憶された一次データは、識別番号D6~D8で表される期間中にサンプリングされる一次データで上書きされてもよい。 Explaining with the example of FIG. 4, for example, when the period represented by the identification numbers D1 and D5 is the idling mode, the primary data stored during the period represented by the identification numbers D2 to D4 is the identification number D6. It may be overwritten with the primary data sampled during the period represented by ~ D8.
二次データ送信部F2は、1又は複数の一次データから導き出されるデータを外部装置に送信する機能要素である。二次データ送信部F2が送信するデータは、例えば、一次データを加工することで得られる加工データ(例えば特徴量データ)であり、以下、「二次データ」とする。本実施例では、二次データ送信部F2は、グループ単位で参照可能に不揮発性記憶媒体に記憶された1又は複数の一次データからグループ毎に二次データを算出して外部装置に送信する。具体的には、各期間でサンプリングした100サンプルのエンジン回転数の測定データから平均値及び標準偏差を算出する。エンジン負荷率等についても同様である。そして、算出したエンジン回転数の平均値及び標準偏差、エンジン負荷率の平均値及び標準偏差等を管理装置300に向けて送信する。エンジン負荷率はエンジントルクであってもよい。
The secondary data transmission unit F2 is a functional element that transmits data derived from one or a plurality of primary data to an external device. The data transmitted by the secondary data transmission unit F2 is, for example, processing data (for example, feature amount data) obtained by processing the primary data, and is hereinafter referred to as “secondary data”. In this embodiment, the secondary data transmission unit F2 calculates the secondary data for each group from one or a plurality of primary data stored in the non-volatile storage medium so as to be able to refer to each group, and transmits the secondary data to the external device. Specifically, the mean value and the standard deviation are calculated from the measurement data of the engine speeds of 100 samples sampled in each period. The same applies to the engine load factor and the like. Then, the calculated average value and standard deviation of the engine rotation speed, the average value and standard deviation of the engine load factor, and the like are transmitted to the
このようにして、二次データ送信部F2は、一次データの時間的推移を表す波形データを複数の二次データをベクトル成分とする特徴量ベクトルに変換して情報量を圧縮した上で二次データの集合としての特徴量ベクトルを管理装置300に向けて送信する。
In this way, the secondary data transmission unit F2 converts the waveform data representing the temporal transition of the primary data into a feature quantity vector having a plurality of secondary data as vector components, compresses the information amount, and then performs the secondary data. A feature quantity vector as a set of data is transmitted to the
二次データ送信部F2は、二次データに基づいて更なる二次データを算出し且つ送信してもよい。更なる二次データは、例えば、二次データの組み合わせがどの程度異常であるかを表す指標である異常度としてのマハラノビス距離である。マハラノビス距離は、Mahalanobis-Taguch(MT)法で用いられる値であり、エンジン回転数の平均値、標準偏差、エンジン負荷率の平均値、標準偏差等に基づいて導き出される。異常度として、ユークリッド距離等のマハラノビス距離以外の他の指標が用いられてもよい。 The secondary data transmission unit F2 may calculate and transmit further secondary data based on the secondary data. Further secondary data is, for example, the Mahalanobis distance as the degree of anomaly, which is an indicator of how abnormal the combination of secondary data is. The Mahalanobis distance is a value used in the Mahalanobis-Taguch (MT) method, and is derived based on the mean value of engine rotation speed, standard deviation, mean value of engine load factor, standard deviation, and the like. As the degree of anomaly, an index other than the Mahalanobis distance such as the Euclidean distance may be used.
二次データ送信部F2は、通常、二次データをリアルタイムで算出し、且つ、5時間に1回、1日に1回といった所定の時間間隔で、その間に算出した二次データをまとめて管理装置300に向けて送信する。但し、二次データを算出する度にその二次データを管理装置300に向けて送信してもよい。
The secondary data transmission unit F2 normally calculates the secondary data in real time, and manages the secondary data calculated during that time at predetermined time intervals such as once every 5 hours and once a day. It transmits to the
図5は、二次データ送信部F2が2秒毎に算出した二次データの例を表形式で示す。図5の例では、二次データ送信部F2は、エンジン回転数平均値SA、エンジン回転数標準偏差SD、エンジン負荷率平均値LA、エンジン負荷率標準偏差LD、及び、異常度としてのマハラノビス距離Mを算出している。 FIG. 5 shows an example of the secondary data calculated every 2 seconds by the secondary data transmission unit F2 in a table format. In the example of FIG. 5, the secondary data transmission unit F2 has an engine rotation average value SA, an engine rotation standard deviation SD, an engine load factor average value LA, an engine load factor standard deviation LD, and a Mahalanobis distance as an abnormality degree. M is calculated.
一次データ送信部F3は、外部装置からの送信要求信号に応じて一次データを外部装置に送信する機能要素である。本実施例では、一次データ送信部F3は、ショベルの稼働中に、管理装置300からの送信要求信号に応じて一次データを管理装置300に送信する。このときに送信される一次データは、例えば、送信要求信号によって特定された1又は複数の二次データに対応する期間に記憶された一次データである。具体的には、送信要求信号が特定する二次データに対応する期間が識別番号D1(図5参照。)で表される期間の場合、その期間でサンプリングした100サンプル分の一次データを管理装置300に送信する。その一次データは、100サンプル分のエンジン回転数の測定データと、100サンプル分のエンジン負荷率の測定データ(図4の破線矩形領域G1参照。)を含む。
The primary data transmission unit F3 is a functional element that transmits primary data to the external device in response to a transmission request signal from the external device. In this embodiment, the primary data transmission unit F3 transmits the primary data to the
送信要求部F4は、建設機械に対して一次データの送信を要求する機能要素である。本実施例では、送信要求部F4は、所定条件が満たされた場合に、送信要求信号をショベル100に向けて送信する。
The transmission request unit F4 is a functional element that requests the construction machine to transmit primary data. In this embodiment, the transmission request unit F4 transmits a transmission request signal toward the
「所定条件が満たされた場合」は、管理装置300を操作する操作者の入力を受け付けた場合、建設機械から受信した二次データの値が所定の条件を満たした場合等を含む。「操作者の入力を受け付けた場合」は、例えば、操作入力装置305を介して特定の期間に関する二次データの基となった100サンプル分の一次データの閲覧要求が操作者によって入力された場合である。「建設機械から受信した二次データの値が所定の条件を満たした場合」は、例えば、特定の期間に関する二次データから導き出される異常度(例えば、マハラノビス距離)が所定値を上回った場合である。送信要求部F4は、一次データ送信部F3の代わりに異常度を算出してもよい。この場合、一次データ送信部F3による異常度の算出は省略される。
The "when the predetermined condition is satisfied" includes the case where the input of the operator who operates the
送信要求信号は、建設機械が送信する二次データのうちの1又は複数を特定できる情報を含む。その情報は、例えば、一次データのグループ毎に付与される識別番号である。 The transmission request signal includes information that can identify one or more of the secondary data transmitted by the construction machine. The information is, for example, an identification number assigned to each group of primary data.
ここで、図6を参照し、作業管理システムSYSにおける処理の流れについて説明する。図6は、管理装置300に搭載されている制御装置310、管理装置300を操作する操作者、及び、ショベル100に搭載されているコントローラ30に関する処理の流れを示すシーケンス図である。
Here, with reference to FIG. 6, the flow of processing in the work management system SYS will be described. FIG. 6 is a sequence diagram showing a processing flow regarding the control device 310 mounted on the
図6に示されるように、コントローラ30は、ショベル100が起動される度に起動し、ショベル100の停止と共に停止する。コントローラ30は、稼働中に所定時刻になると、制御装置301に二次データを送信する(SQ1)。制御装置301は、コントローラ30から受信した二次データを不揮発性記憶媒体に記憶する。この不揮発性記憶媒体は、管理装置300に搭載されている記憶媒体であり、例えば、制御装置301に備えられた記憶媒体である。
As shown in FIG. 6, the
操作者は、所望のタイミングで制御装置301にログインし(SQ2)、ログイン許可を受ける(SQ3)。そして、特定のショベルに関する二次データ閲覧要求を制御装置301に対して送信する(SQ4)。制御装置301は、二次データ閲覧要求を受けると、それまでに記憶しておいた二次データのうち、特定されたショベルに関する二次データの時間的推移を表示装置304に表示する(SQ5)。
The operator logs in to the
図7は、表示装置304に表示された二次データの時間的推移の例であり、図8は、制御装置301の不揮発性記憶媒体に記憶された二次データの時間的推移の例である。具体的には、図7は、20個の識別番号D1~D20で表される20個の期間のそれぞれに関するマハラノビス距離をグラフで表示している。
FIG. 7 is an example of the temporal transition of the secondary data displayed on the
その表示を見た操作者は、識別番号D18~D20で表される各期間に関するマハラノビス距離が顕著に高くなっていることに気付き、識別番号D18に関する一次データの閲覧要求を入力する(SQ6)。具体的には、操作者は、識別番号D18に関するマハラノビス距離を表す表示装置304上の座標P1をタッチ操作する。制御装置301は、タッチ操作に応じ、タッチ操作された場所に対応する座標P1を特定し、ひいては座標P1に対応する識別番号D18を特定する。そして、一次データの送信を要求する送信要求信号をコントローラ30に向けて送信する(SQ7)。この場合、送信要求部F4は、二次データを特定できる(すなわち期間を特定できる)情報として、識別番号D18を送信要求信号に含める。図8の破線矩形ARで強調された二次データは、識別番号D18で特定される二次データを示す。
The operator who sees the display notices that the Mahalanobis distance for each period represented by the identification numbers D18 to D20 is remarkably high, and inputs a request for viewing the primary data regarding the identification number D18 (SQ6). Specifically, the operator touch-operates the coordinates P1 on the
送信要求部F4は、操作者の入力を待たずに、識別番号D18に関するマハラノビス距離が顕著に高くなったことを検出した時点で、送信要求信号をショベル100に向けて自動的に送信してもよい。例えば、送信要求部F4は、ある識別番号に対応するマハラノビス距離が予め設定された閾値を上回った場合に、その識別番号を含む送信要求信号をショベル100に向けて自動的に送信してもよい。
Even if the transmission request unit F4 automatically transmits the transmission request signal toward the
コントローラ30の一次データ送信部F3は、送信要求信号を受信すると、その送信要求信号に含まれる識別番号に対応する期間に記憶された一次データを制御装置301に向けて送信する(SQ8)。識別番号に対応する期間に記憶された一次データは、先行する所定期間に記憶された一次データ、及び、後続の所定期間に記憶された一次データの少なくとも一方を含んでいてもよい。例えば、送信要求信号に識別番号D18が含まれていた場合、一次データ送信部F3は、識別番号D17、D18、及びD19のそれぞれに対応する期間に記憶された一次データを制御装置301に向けて送信してもよい。或いは、識別番号D17及びD18のそれぞれに対応する期間に記憶された一次データ、識別番号D18及びD19のそれぞれに対応する期間に記憶された一次データ等を送信してもよい。制御装置301は、コントローラ30から一次データを受信すると、その一次データの時間的推移を表示装置304に表示する(SQ9)。例えば、制御装置301は、その一次データの時間的推移をグラフで表示する。或いは、受信した一次データに基づき、ショベル100の動きを再現するコンピュータグラフィックモデルによるアニメーションを表示してもよい。
When the primary data transmission unit F3 of the
コントローラ30は、一次データが消去されない限り、一次データ及び二次データのそれぞれに関する情報をキャビン10内に設置された表示装置40に表示することができる。例えば、コントローラ30は、一次データ及び二次データのそれぞれの時間的推移をグラフで表示することができ、或いは、一次データに基づいてショベル100の動きを再現するコンピュータグラフィックモデルによるアニメーションを表示できる。
As long as the primary data is not erased, the
一次データ送信部F3は、送信済みの一次データを消去してもよい。例えば、送信済みの一次データに関しては、後続の一次データによる上書きを許可してもよい。 The primary data transmission unit F3 may erase the transmitted primary data. For example, the transmitted primary data may be allowed to be overwritten by the subsequent primary data.
図9は、表示装置304に表示された一次データの時間的推移の例である。具体的には、図9は、送信要求信号に含まれる識別番号D18で特定される期間にサンプリングされた一次データ(エンジン回転数及びエンジン負荷率)の時間的推移を表示している。図9の時間的推移は、図4の破線矩形領域G18内の時間的推移に対応する。
FIG. 9 is an example of the temporal transition of the primary data displayed on the
この表示を見た操作者は、一次データ(エンジン回転数及びエンジン負荷率)の時間的推移の詳細を確認できる。具体的には、第1サンプリング時刻D18-1から第100サンプリング時刻D18-100までにサンプリングされた100サンプル分の一次データの時間的推移を確認できる。そのため、マハラノビス距離が予め設定された閾値を上回った原因をより詳細に分析できる。その後、操作者はログアウトする(SQ10)。 The operator who sees this display can confirm the details of the temporal transition of the primary data (engine speed and engine load factor). Specifically, it is possible to confirm the temporal transition of the primary data for 100 samples sampled from the first sampling time D18-1 to the 100th sampling time D18-100. Therefore, it is possible to analyze in more detail the cause of the Mahalanobis distance exceeding the preset threshold value. After that, the operator logs out (SQ10).
次に図10を参照し、ショベル100が稼働していないときに制御装置301が一次データの送信要求信号をコントローラ30に向けて送信したときの処理の流れについて説明する。この説明は、ショベル100が通信圏外にある場合にも同様に適用される。図10は、その処理の流れを示すシーケンス図である。図10に示される処理は、制御装置301が送信要求信号をコントローラ30に向けて送信するまでは(SQ7までは)図6に示される処理と同じであるため、SQ7までの説明を省略する。
Next, with reference to FIG. 10, the processing flow when the
制御装置301は、送信要求信号をショベル100に向けて送信した後の所定の待ち時間内にショベル100から一次データを受信しない場合、その旨を外部に通知する(SQ9A)。例えば、制御装置301は、ショベルが非稼働中であること、コントローラ30がスリープ状態であること、及び、ショベルから一次データを未だ受信していないことのうちの少なくとも1つを操作者に通知する。具体的には、その旨を表すテキストメッセージを表示装置304に表示する。その旨を表す音声メッセージを出力してもよい。
If the
一方、制御装置301は、送信要求信号をショベル100に向けて送信した後の所定の待ち時間内にショベル100から一次データを受信した場合にその旨を外部に通知してもよい。例えば、制御装置301は、ショベルが稼働中であること、及び、ショベルから一次データを受信したことの少なくとも一方を操作者に通知してもよい。
On the other hand, the
そして、制御装置301は、所定の待ち時間内に一次データを受信しなかった場合、その後にショベル100から最初に二次データを受信したときに(SQ1-2)、操作者からの再度の閲覧要求を受けなくとも、送信要求信号を再送信する(SQ7-2)。例えば、制御装置301は、操作者がログアウトした後であっても、送信要求信号を再送信する。閲覧要求を既に受けているため、すなわち送信予約を既に受けていると判定できるためである。所定の再送信時間が経過する度に送信要求信号を再送信してもよい。但し、制御装置301は、送信要求信号の再送信を禁止してもよい。送信要求信号の送信タイミングを、操作者から閲覧要求を受けたときに限定するためである。
Then, when the
送信要求信号を再送信した制御装置301は、所定の待ち時間内にコントローラ30から一次データを受信する(SQ8)。この場合、ショベルが稼働中であると共にコントローラ30も稼働中であるため、制御装置301は、一次データを確実に受信できる。
The
その後、制御装置301は、その閲覧要求を出した操作者が再びログインしたときに(SQ2-2)、ログイン許可(SQ3-2)と共に、過去の閲覧要求に関する一次データを取得した旨をその操作者に通知する(SQ3-3)。例えば、ログアウト中に一次データが取得されたことを表すテキストメッセージを表示装置304に表示する。
After that, when the operator who issued the browsing request logs in again (SQ2-2), the
その通知を受けた操作者は、その一次データの閲覧要求を制御装置301に向けて再送信する(SQ6-2)。例えば、操作者は、「一次データを表示しますか?」等のテキストメッセージと共に表示装置304上に表示されたソフトウェアボタンをタッチ操作する。制御装置301は、タッチ操作に応じて、既に取得している一次データの時間的推移を表示装置304に表示する(SQ9)。
Upon receiving the notification, the operator retransmits the primary data viewing request to the control device 301 (SQ6-2). For example, the operator touch-operates the software button displayed on the
図11及び図12を参照し、表示装置304に表示される一次データの時間的推移の表示例について説明する。図11は一次データとしてのエンジン負荷率の時間的推移を示し、図12は一次データとしてのエンジン回転数の時間的推移を示す。図11及び図12のそれぞれにおける実線で示す推移(波形)は実際の一次データに基づく時間的推移を示し、破線で示す推移(波形)は理想的な時間的推移を示す。理想的な推移は、例えば、ショベルの設計情報等に基づいて予め決定された推移であってもよく、過去の測定データに基づいて決定された推移であってもよい。この表示を見た操作者は、実際の一次データの推移が理想的な推移からどのように逸脱しているかを容易に認識できる。
An example of displaying the temporal transition of the primary data displayed on the
図11及び図12に示す例では、管理装置300は、エンジン負荷率の時間的推移とエンジン回転数の時間的推移を個別に全画面表示している。すなわち、1つのパラメータの時間的推移を1画面に表示している。しかしながら、管理装置300は、2つ以上のパラメータの時間的推移を1画面に同時に表示してもよい。例えば、2つ以上のサブウィンドウを並べて表示してもよく、2つ以上のパラメータの時間的推移を重ねて表示してもよい。この表示を見た操作者は、1のパラメータの時間的推移と他のパラメータの時間的推移との関係を容易に認識できる。
In the example shown in FIGS. 11 and 12, the
このように、ショベル100は、ショベル100に取り付けられたセンサが出力する一次データを時系列グループ毎に参照可能に記憶媒体に記憶する一次データ記憶部F1と、時系列グループ毎に一次データから二次データを算出して管理装置300に送信する二次データ送信部F2と、ショベル100の稼働中に、管理装置300からの送信要求信号に応じ、送信要求信号によって特定される1又は複数の二次データに対応する期間に記憶された一次データを管理装置300に送信する一次データ送信部F3と、を有する。管理装置300は、所定条件が満たされた場合に、ショベル100が送信する二次データのうちの1又は複数を特定できる情報を含む送信要求信号をショベル100に向けて送信する送信要求部F4を有する。この構成により、ショベル100は、基本的に一次データよりも容量の小さい二次データを管理装置300に送信し、送信要求信号を受けた場合に限り、必要最小限の一次データを管理装置300に送信する。そのため、適切なタイミングで適切な質のデータを送信できる。また、通信量及び通信コストを抑えることができる。
In this way, the
管理装置300は、送信要求信号をショベル100に向けて送信した後の所定の待ち時間内にショベル100から一次データを受信しない場合、その後にショベル100から最初に二次データを受信したときに、送信要求信号を再送信してもよい。この構成により、管理装置300は、ショベル100が現時点において稼働中であるか否かにかかわらず、ショベル100から一次データをより確実に受信できる。ショベル100との通信が可能なときに一次データを受信できるためである。
When the
また、管理装置300は、送信要求信号をショベル100に向けて送信した後の所定の待ち時間内にショベル100から一次データを受信しない場合、所定の再送信時間が経過する度に、送信要求信号を再送信してもよい。この構成により、管理装置300は、電波状態が悪い場合、ショベル100が通信圏外にある場合等、ショベル100が稼働中であるにもかかわらず一次データを受信できない場合であっても、ショベル100から一次データをより確実に受信できる。ショベル100との通信が可能なときに一次データを受信できるためである。
Further, if the
また、管理装置300は、ショベル100から一次データを受信した場合、ショベル100が稼働中であること、及び、ショベル100から一次データを受信したことの少なくとも一方を操作者に通知してもよい。この構成により、管理装置300は、一次データの時間的推移等を表示できた理由を操作者に知らせることができる。
Further, when the
また、管理装置300は、送信要求信号をショベル100に向けて送信した後の所定の待ち時間内にショベル100から一次データを受信しない場合、ショベル100が非稼働中であること、及び、ショベル100から一次データを未だ受信していないことの少なくとも一方を操作者に通知してもよい。この構成により、管理装置300は、一次データの時間的推移等を表示できない理由を操作者に知らせることができる。
Further, if the
また、「所定条件が満たされた場合」は、操作者の入力を受け付けた場合、又は、ショベル100から受信した二次データの値が所定の条件を満たした場合を含む。この構成により、管理装置300は、必要最小限の一次データのみをショベル100から受信し、不要な一次データの受信を防止できる。
Further, "when the predetermined condition is satisfied" includes the case where the input of the operator is accepted or the case where the value of the secondary data received from the
また、管理装置300は、ショベル100から受信した一次データの実際の推移と理想的な推移とを同時に表示してもよい。この構成により、管理装置300は、実際の一次データの推移が理想的な推移からどのように逸脱しているかを操作者に容易に認識させることができる。
Further, the
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and various modifications and substitutions are made to the above-mentioned examples without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述の実施例では、管理装置300を操作する操作者は、管理装置300に付属の操作入力装置305を介して各種操作を実行し、管理装置300に付属の表示装置304に表示される各種情報を視認する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されない。管理装置300を操作する操作者は、ノートPC、タブレットPC、スマートフォン等の携帯情報端末を用い、無線通信を介してサーバとしての管理装置300にアクセスしてもよい。
For example, in the above embodiment, the operator who operates the
また、建設機械は、ブルドーザ、ホイールローダ等であってもよい。 Further, the construction machine may be a bulldozer, a wheel loader or the like.
1・・・下部走行体 1A・・・左走行用油圧モータ 1B・・・右走行用油圧モータ 2・・・旋回機構 2A・・・旋回用油圧モータ 3・・・上部旋回体 4・・・ブーム 5・・・アーム 6・・・バケット 7・・・ブームシリンダ 8・・・アームシリンダ 9・・・バケットシリンダ 10・・・キャビン 11・・・エンジン 11a・・・発電機 11b・・・スタータ 14・・・メインポンプ 14a・・・レギュレータ 15・・・パイロットポンプ 15a・・・パイロット圧センサ 16・・・高圧油圧ライン 17・・・コントロールバルブ 25、25a・・・パイロットライン 26・・・操作装置 30・・・コントローラ 40・・・表示装置 70・・・蓄電池 74・・・エンジン制御装置 100・・・ショベル 300・・・管理装置 301・・・制御装置 302・・・送信装置 303・・・受信装置 304・・・表示装置 305・・・操作入力装置 F1・・・一次データ記憶部 F2・・・二次データ送信部 F3・・・一次データ送信部 F4・・・送信要求部 S1・・・送信装置 S2・・・受信装置 S3・・・測位装置 S4・・・姿勢検出装置 S5・・・向き検出装置 S6・・・カメラ
1 ・ ・ ・
Claims (8)
前記時系列グループ毎に前記一次データから二次データを算出して外部装置に送信する二次データ送信部と、
前記建設機械の稼働中に、前記外部装置からの送信要求信号に応じ、前記送信要求信号によって特定される1又は複数の前記二次データに対応する期間に記憶された前記一次データを前記外部装置に送信する一次データ送信部と、を有する、
建設機械。 A primary data storage unit that stores the primary data output by a sensor attached to the construction machine in a storage medium so that it can be referred to for each time-series group, which is acquired during the operation of the construction machine .
A secondary data transmission unit that calculates secondary data from the primary data and transmits it to an external device for each time-series group.
While the construction machine is in operation, the external device stores the primary data stored in a period corresponding to one or a plurality of the secondary data specified by the transmission request signal in response to the transmission request signal from the external device. Has a primary data transmitter to transmit to,
Construction machinery.
前記時系列グループ毎に前記一次データから二次データを算出して管理装置に送信する二次データ送信部と、
前記建設機械の稼働中に、前記管理装置からの送信要求信号に応じ、前記送信要求信号によって特定された1又は複数の前記二次データに対応する期間に記憶された前記一次データを前記管理装置に送信する一次データ送信部と、
を有する建設機械の外部にある管理装置であって、
所定条件が満たされた場合に、前記建設機械が送信する前記二次データのうちの1又は複数を特定できる情報を含む前記送信要求信号を前記建設機械に向けて送信する送信要求部を有する、
管理装置。 A primary data storage unit that stores the primary data output by a sensor attached to the construction machine in a storage medium so that it can be referred to for each time-series group, which is acquired during the operation of the construction machine .
A secondary data transmission unit that calculates secondary data from the primary data and transmits it to the management device for each time-series group.
During the operation of the construction machine, in response to the transmission request signal from the management device, the management device stores the primary data stored in the period corresponding to the one or more secondary data specified by the transmission request signal. Primary data transmitter to send to
It is a management device outside the construction machine that has
It has a transmission request unit that transmits the transmission request signal including information that can identify one or more of the secondary data transmitted by the construction machine to the construction machine when a predetermined condition is satisfied.
Management device.
請求項2に記載の管理装置。 When the primary data is not received from the construction machine within a predetermined waiting time after the transmission request signal is transmitted to the construction machine, or when the secondary data is first received from the construction machine thereafter. , It is configured to retransmit the transmission request signal,
The management device according to claim 2.
請求項2又は3に記載の管理装置。 If the primary data is not received from the construction machine within a predetermined waiting time after the transmission request signal is transmitted to the construction machine, the transmission request signal is re-transmitted every time the predetermined retransmission time elapses. Configured to send,
The management device according to claim 2 or 3.
及び、前記建設機械から前記一次データを受信したことの少なくとも一方を外部に通知できるように構成されている、
請求項2乃至4の何れかに記載の管理装置。 When the primary data is received from the construction machine, the construction machine is in operation.
And, it is configured so that at least one of receiving the primary data from the construction machine can be notified to the outside.
The management device according to any one of claims 2 to 4.
請求項2乃至5の何れかに記載の管理装置。 If the primary data is not received from the construction machine within a predetermined waiting time after the transmission request signal is transmitted to the construction machine, the construction machine is not operating and the construction machine does not receive the primary data. It is configured to notify the outside of at least one of the fact that the primary data has not been received yet.
The management device according to any one of claims 2 to 5.
請求項2乃至6の何れかに記載の管理装置。 When the predetermined condition is satisfied, it includes a case where the input of the operator is accepted or a case where the value of the secondary data received from the construction machine satisfies the predetermined condition.
The management device according to any one of claims 2 to 6.
請求項2乃至7の何れかに記載の管理装置。 It is configured so that the actual transition and the ideal transition of the primary data received from the construction machine can be displayed at the same time.
The management device according to any one of claims 2 to 7.
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C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20220412 |
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C23 | Notice of termination of proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23 Effective date: 20220419 |
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C03 | Trial/appeal decision taken |
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C30A | Notification sent |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012 Effective date: 20220531 |
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A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
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R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
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