JPH08273015A

JPH08273015A - 貸与作業機械の管理システム

Info

Publication number: JPH08273015A
Application number: JP7187795A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sugawara; 一宏菅原; Hisanori Hashimoto; 久儀橋本
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1995-03-29
Publication date: 1996-10-18
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JP3485378B2

Abstract

(57)【要約】【目的】合理的な料金システムおよび効率的な貸与事
業の運営を実施することができる貸与作業機械の管理シ
ステムを提供すること。【構成】貸与される作業機械には、コントローラ１、
レバーセンサ２１、制御部３が備えられ、制御部３は無
線および有線によりレンタル会社５の通信制御部５１と
接続されている。設定値メモリ３６には、レンタル契約
時に定められた操作レバー操作時間の積算値（作業量）
の設定値が格納される。不揮発性メモリ３５には作業機
械の異常の有無が判断するデータが格納される。レバー
センサ２１からのＯＮ信号の積算時間が設定値メモリ３
６に格納された値以上になったとき、又は異常が発生し
たとき、これがレンタル会社５の管理部へ伝送され、管
理部５２から動作制限の指令が逆に伝送され、コントロ
ーラ１はこの指令によりエンジンの燃料噴射量の最大値
を低下させ、実質的に作業が実施できないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業機械を貸与する場
合、貸与された作業機械の使用を管理する作業機械の管
理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル、油圧クレーン、ブルドー
ザ等の作業機械は、過酷な状況で使用する場合が多いの
で損耗が激しく、そのメンテナンスに費用がかかり、か
つ、１台当たりの価格が相当高価である。このため、作
業主は自分で作業機械を保有せず、必要時に作業機械保
有者からこれを借りて作業を行う場合が多い。この場
合、作業主は作業機械保有者にレンタル料金を支払うこ
とになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常、上記レンタル料
金は、作業機械を貸与する期間で定められる。ところ
で、当該期間が経過して返却された作業機械は、当該期
間中の使用状態によって損耗の度合いが大きく異なり、
たとえ貸与期間が短くても過酷な状況下での使用では損
耗がひどく、その後に大がかりなメンテナンスが必要と
なり、これに反して貸与期間が長くても作業状況が過酷
でなければ損耗は少なくメンテナンスも簡単に済ますこ
とができる。このように、レンタル料金を作業機械の貸
与期間で定める料金システムは、作業機械保有者にとっ
ても作業主にとっても極めて不合理である。

【０００４】又、作業機械の保有者にとっては、返却さ
れた作業機械に対し次の貸与に備えて必要なメンテナン
スを行わなければならないが、上述のように貸与期間で
契約すると、返却された作業機械の損耗の程度が不明で
あるので、返却時に作業機械の損耗をチェックしてどの
程度のメンテナンスを行うかを決定しなければならず、
上記のチェックが終了してはじめて、これに要するメン
テナンス要員の割当てを行うことができ、かつ、メンテ
ナンス完了の時期が予想されることになる。このよう
に、従来の手段ではメンテナンスに要する期間が予測で
きないので、保有する作業機械が多数の場合、作業機械
の貸与を効率的に運営してゆくことは不可能であった。

【０００５】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、合理的な料金システムおよび効率的な貸与
事業の運営を実施することができる貸与作業機械の管理
システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、他に貸与して貸与料金を
得る貸与作業機械において、この作業機械に、当該作業
機械の動作量を検出するための動作量検出用センサと、
前記動作量の積算値が予め設定された設定値以上になっ
たか否かを判断する作業量判断手段と、この作業量判断
手段で前記動作量が前記設定値以上になったと判断され
たとき前記作業機械の通常の動作を制限する動作制限手
段とを設けたことを特徴とする。

【０００７】又、請求項２に記載の発明は、他に貸与し
て貸与料金を得る貸与作業機械において、この作業機械
に、当該作業機械の動作量を検出するための動作量検出
用センサと、前記動作量の積算値が予め設定された設定
値以上になったか否かを判断する作業量判断手段と、前
記作業機械の通常の動作を制限する動作制限手段と、前
記作業量判断手段で前記動作量が前記設定値以上になっ
たと判断されたときその判断およびその判断の基礎とな
るデータを前記作業機械を貸与する貸与側の管理部に伝
送するデータ伝送手段と、前記貸与側から前記動作制限
手段に対してこれを作動させる指令を与える作動指令伝
送手段とを設けたことを特徴とする。

【０００８】さらに、請求項３に記載の発明は、他に貸
与して貸与料金を得る貸与作業機械において、この作業
機械に、当該作業機械の動作量を検出するための動作量
検出用センサと、当該作業機械の異常を判断するために
必要な物理量を検出する異常検出用センサと、前記動作
量の積算値が予め設定された設定値以上になったか否か
を判断する作業量判断手段と、前記異常検出用センサの
検出値に基づいて前記作業機械の異常を判断する異常判
断手段と、前記作業機械の通常の動作を制限する動作制
限手段と、前記作業量判断手段で前記動作量が前記設定
値以上になったと判断されたとき又は前記異常判断手段
で異常が発生したと判断されたとき当該判断およびその
基礎となるデータを前記作業機械を貸与する貸与側の管
理部に伝送するデータ伝送手段と、前記貸与側から前記
動作制限手段に対してこれを作動させる指令を与える作
動指令伝送手段とを設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の発明では、ある動作量、例え
ば操作レバーの操作量を用い、この動作量を積算した値
を作業量とし、作業機械保有者は、作業機械を貸与する
とき、作業主との間で予め作業量を定め、かつ、この作
業量に応じた当該作業機械についてのメンテナンス計画
を定めておき、定められた作業量以内では、貸借契約に
基づいて貸与した作業機械の作業量に応じたレンタル料
金の授受を行うとともに、作業機械の作業量が設定され
た作業量以上となったとき、返却時のメンテナンスを考
慮して、例えばエンジンの最大噴射量を所定の値に低下
させる動作制限手段を駆動し、実質的に作業機械の使用
を抑制する。

【００１０】請求項２に記載の発明では、作業機械の作
業量が設定された作業量以上となったとき、これを作業
機械保有者側の管理部へ送信し、当該管理部から動作制
限手段を作動させる指令を送信する。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明に加えて作業機械の異常の有無もチェックし、
作業機械の作業量が設定された作業量以上となったと
き、又は、作業機械に異常が発生したとき、これを作業
機械保有者側の管理部へ送信し、当該管理部から動作制
限手段を作動させる指令を送信する。この発明では、異
常が発生した場合、無理に作業機械を駆動することによ
る作業機械の損傷を防止する。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項１乃至
４に記載の発明において、動作制限手段が作動して所定
時間経過した後、まだ作業機械が操作されている場合、
このことを作業機械保有社側の管理部へ通知して必要な
処置を採ることができるようにする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る貸与作業機械の管理
システムのブロック図である。この図で、１はコントロ
ーラ、２は各種のセンサ、２１はレバーセンサ、３は制
御部である。これらコントローラ１、各種のセンサ２、
レバーセンサ２１、制御部３は、いずれも作業機械に備
えられている。作業機械として油圧ショベルを例にとる
と、コントローラ１はエンジンや油圧ポンプの駆動、そ
の他所定の制御を行う。各種のセンサ２は、油圧ショベ
ルの異常の有無を判断するために用いられる所定個所の
各種の物理量、例えば油圧ポンプの吐出圧、流量、エン
ジン冷却水の温度、油圧管路のフィルタの目詰まり、電
気配線の断線等を検出するセンサであり、検出値はアナ
ログ量又はＯＮ、ＯＦＦ信号として出力される。レバー
センサ２１は、油圧ショベルの各アクチュエータを操作
する各操作レバーのうち少なくとも一つが操作されたか
否かを検出してＯＮ、ＯＦＦ信号で出力する。

【００１４】制御部３は、Ａ／Ｄ変換器３１、入出力部
３２、この制御部の制御の処理手順が格納されたＲＯＭ
３３、制御中の制御や演算結果を一時格納するＲＡＭ３
４、所定のデータ（後述）を格納する不揮発性メモリ３
５、設定値（後述）を格納する設定値メモリ３６、外部
とのデータの授受を無線で行う無線通信制御部３８、お
よびそのアンテナ３９で構成されている。

【００１５】４は無線中継局、４１はアンテナを示す。
５は作業機械保有会社（以後、レンタル会社という）で
あり、無線中継局４と電話回線６で接続される通信制御
部５１、およびコンピュータを用いて保有する各作業機
械の所定の管理を行う管理部５２を備えている。

【００１６】次に、本実施例の動作を図２を参照して説
明する。図２は制御部３の動作を説明するフローチャー
トである。レンタル会社が作業主と作業機械（油圧ショ
ベル）の貸借契約を行う場合、従来のように貸借期間で
はなく、作業量に基づいて契約する。本実施例では、当
該作業量は操作レバーの操作時間の積算値とする。貸借
契約が整うと、契約された操作レバーの操作の積算値は
レンタル会社によって制御部３の設定値メモリ３６に設
定値として入力される。なお、図示のように設定値メモ
リ３６を別に設けずに、ＲＡＭ３４（バックアップされ
ている場合）や不揮発性メモリ３５の特定のアドレスに
入力してもよい。このように設定値が入力された状態
で、油圧ショベルは作業現場へ移動し、所要の作業が開
始される。

【００１７】制御部３のＭＰＵ３７はＲＯＭ３３の手順
に従い、先ず、各種センサ２およびレバーセンサ２１か
らＡ／Ｄ変換器３１および入出力部３２を介して信号を
取り込み（図２に示す手順Ｓ₁₁）、これらをＲＡＭ３４
に格納する。なお、レバーセンサ２１からの信号はＯ
Ｎ、ＯＦＦ信号であり、操作レバーのうちの少なくとも
一つが操作されているときＯＮ信号、操作レバーがすべ
て中立位置にあるときＯＦＦ信号となる。次に、ＭＰＵ
３７は格納したレバー信号を取り出して前回までに取り
込んだＯＮ信号の回数に今回の信号（回数「１」）を加
算することにより、操作レバーが操作されている時間
（ＯＮ時間）の積算値を得る（手順Ｓ₁₂）。得られた積
算値は、次の積算に使用するためＲＡＭ３４へ格納され
る。

【００１８】次に、ＭＰＵ３７は油圧ショベルの異常を
判断するため、さきに格納した各種センサ２からの信号
を取り出して頻度分布処理や平滑化処理等の所要の演算
を行う（手順Ｓ₁₃）。なお、頻度分布処理は、例えば圧
力を大きさで区分し、各圧力が何回生じたかを演算する
処理であり、平滑化は単位時間当たりの検出量の演算処
理である。これら演算処理の結果はＲＡＭ３４へ格納さ
れる。ＭＰＵ３７はＲＡＭ３４へ格納されたデータに基
づいて油圧ショベルに異常が発生しているか否かを判断
する（手順Ｓ₁₄）。

【００１９】ＭＰＵ３７は、異常がないと判断した場
合、レバー信号のＯＮ時間の積算値の設定値が設定値メ
モリ３６に設定されているか否かをみる（手順Ｓ₁₅）。
油圧ショベルの貸借契約時に作業量ではなく他の形態
（例えば従来のようにレンタル期間）で契約した場合に
は、設定値は設定されていないので、その場合には処理
を後述する手順Ｓ₂₁へ移行し、最終的には採取した所要
のデータを不揮発性メモリ３５へ格納して油圧ショベル
返却後のメンテナンス等の参考にする。設定値が設定さ
れている場合、ＭＰＵ３７は手順Ｓ₁₂で得られたＯＮ時
間の積算値が設定値以上であるか否かを判断し（手順Ｓ
₁₆）、設定値未満であれば処理を手順Ｓ₁₁に戻す。

【００２０】手順Ｓ₁₄の処理で油圧ショベルに異常があ
ると判断された場合、又は手順Ｓ₁₆の処理で操作レバー
のＯＮ時間の積算値が設定値以上であると判断された場
合、ＭＰＵ３７はこれを管理側へ送信したか否かを判断
し（手順Ｓ₁₇）、送信していなければ無線通信制御部３
８に指令を与えて、異常信号と異常のデータ、又は設定
値以上になったことを表す信号をレンタル会社５の管理
部５２へ送信する（手順Ｓ₁₈）。この送信は、無線通信
制御部３８が、予め格納されているレンタル会社５の通
信制御部５１の電話番号を自動ダイヤルし、回線が成立
したとき、データをアンテナ３９、アンテナ４１、無線
中継局４、電話回線６を介して通信制御部５１へ送信す
ることにより行われる。次いで、管理部５２からの返信
（指令）を待つ（手順Ｓ₁₉）。

【００２１】管理部５２では、上記異常信号と異常デー
タ、又は設定値以上になったことを表す信号を受信する
と、油圧ショベルのそれ以上の使用を抑えるため、油圧
ショベルの動作を制限する指令信号を出力する。この指
令信号は、通信制御部５１、電話回線６、無線中継局
４、アンテナ４１、アンテナ３９、無線通信制御部３８
を介して制御部３へ送信され、手順Ｓ₁₉でこの指令信号
を受信したＭＰＵ３７は、入出力部３２を介してコント
ローラ１へ動作制限指令を出力し（手順Ｓ₂₀）、次い
で、エンジンが作動しているか否か判断する（手順
Ｓ₂₁）。エンジンが作動状態にあれば、処理をスタート
へ戻し、エンジンが停止していればＲＡＭ３４に格納さ
れている演算結果や各種データを不揮発性メモリ３５へ
格納して処理を終了する。

【００２２】一方、手順Ｓ₂で動作制限指令が出力さ
れ、コントローラ１にこの動作制限指令が入力される
と、コントローラ１は油圧ショベルに搭載されているエ
ンジンの燃料噴射量の最大値を低下させる。この動作制
限により、油圧ショベルは、オペレータが操作レバーを
操作して作業を実施しようとしても作業に必要な充分な
出力を得ることができず、実質的に作業を行うことがで
きなくなる。

【００２３】このように、本実施例では、貸与を、貸与
期間ではなく油圧ショベルの作業量で定めるようにした
ので、実際の作業量に応じた合理的なレンタル料金を決
定することができる。又、作業量が判明しているので、
返却後に必要なメンテナンスの概略を予測することがで
き、これにより、貸与事業を効率的に運営することがで
きる。さらに、契約作業量を超えると動作制限を行うよ
うにしたので、契約作業量以上の使用が抑えられ、予測
されるメンテナンスに大きな誤差を生じることはなく、
効率的な貸与事業の運営に支障を生じることはない。

【００２４】なお、上記実施例の説明では、油圧ショベ
ルを例示したが、油圧ショベル以外の作業機械にも適用
できるのは当然である。又、上記実施例の説明では、異
常時又はレバーのＯＮ時間が設定値以上のとき、これを
一旦管理部へ伝送し、管理部から指令を伝送して動作制
限を行う例について説明したが、管理部へ伝送せずに直
接コントローラへ信号を出力して動作制限を行うように
してもよい。又、異常が存在するか否かの判断は必ずし
も必要ではなく、これを省略することもできる。さら
に、動作制限から一定時間経過後にも操作レバーが操作
されている場合には、これを管理部へ通報するように構
成することもでき、これにより、管理部で必要な処置、
例えば作業主に操作の中止を勧告したり、レンタル料金
を引き上げる等の処置を採ることができる。

【００２５】又、上記実施例の説明では、作業量とし
て、操作レバーを操作した時間の積算値を用いる例につ
いて説明したが、これ以外にも次のような物理量を用い
ることができる。（ａ）油圧ポンプの吐出圧を、図３に示す変換マップ
（例えば、図１に示すＲＯＭ３３に格納される）を用い
て作業量に変換し、単位時間当たりの作業量を求め、こ
の作業量を累計する。（ｂ）同様に、予め定められた変換マップを用いて、エ
ンジン回転数、油圧ポンプの流量、燃料消費量、（油圧
ポンプ吐出圧と流量の積）、（油圧ポンプ吐出圧と流量
とエンジン回転数との積）のうちのいずれかを作業量に
変換し、単位時間当たりの作業量を求め、この作業量を
累計する。（ｃ）油圧ポンプの吐出圧が一定値以上になった時間の
積算値を用いる。（ｄ）エンジンが動作している時間又は当該エンジンが
一定回転数以上の回転数になっているときの時間の積算
値を用いる。

【００２６】（ｅ）走行距離計を設けて走行距離を用い
る。

【００２７】（ｆ）走行スイッチを設けて走行している
時間を累計する。

【００２８】又、上記実施例の説明では、動作制限の例
としてエンジンの燃料噴射量の最大値を低下させる例に
ついて説明したが、これ以外にも、（ａ）エンジンの最大回転数を低下させる手段（ｂ）油圧ポンプの最大流量を低下させる手段（ｃ）油圧ポンプの最大馬力を低く制限する手段を用いることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、貸与を
貸与期間ではなく作業機械の作業量で定めるようにした
ので、実際の作業量に応じた合理的なレンタル料金を決
定することができる。又、作業量が判明しているので、
返却後に必要なメンテナンスの概略を予測することがで
き、これにより、貸与事業を効率的に運営することがで
きる。さらに、契約作業量を超えると動作制限を行うよ
うにしたので、契約作業量以上の使用が抑えられ、予測
されるメンテナンスに大きな誤差を生じることはなく、
効率的な運営に支障を生じることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る貸与作業機械の管理シス
テムのブロック図である。

【図２】図１に示す装置の動作を説明するフローチャー
トである。

【図３】圧力を作業量に変換する変換マップを示す図で
ある。

【符号の説明】

１コントロール２各種センサ３制御部４無線中継局５レンタル会社６電話回線２１レバーセンサ３１Ａ／Ｄ変換器３２入出力部３５不揮発性メモリ３６設定値メモリ３７ＭＰＵ３８無線通信制御部３９、４１アンテナ５１通信制御部５２管理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】他に貸与して貸与料金を得る貸与作業機
械において、この作業機械に、当該作業機械の動作量を
検出するための動作量検出用センサと、前記動作量の積
算値が予め設定された設定値以上になったか否かを判断
する作業量判断手段と、この作業量判断手段で前記動作
量が前記設定値以上になったと判断されたとき前記作業
機械の通常の動作を制限する動作制限手段とを設けたこ
とを特徴とする貸与作業機械の管理システム。
【請求項２】他に貸与して貸与料金を得る貸与作業機
械において、この作業機械に、当該作業機械の動作量を
検出するための動作量検出用センサと、前記動作量の積
算値が予め設定された設定値以上になったか否かを判断
する作業量判断手段と、前記作業機械の通常の動作を制
限する動作制限手段と、前記作業量判断手段で前記動作
量が前記設定値以上になったと判断されたときその判断
およびその判断の基礎となるデータを前記作業機械を貸
与する貸与側の管理部に伝送するデータ伝送手段と、前
記貸与側から前記動作制限手段に対してこれを作動させ
る指令を与える作動指令伝送手段とを設けたことを特徴
とする貸与作業機械の管理システム。
【請求項３】他に貸与して貸与料金を得る貸与作業機
械において、この作業機械に、当該作業機械の動作量を
検出するための動作量検出用センサと、当該作業機械の
異常を判断するために必要な物理量を検出する異常検出
用センサと、前記動作量の積算値が予め設定された設定
値以上になったか否かを判断する作業量判断手段と、前
記異常検出用センサの検出値に基づいて前記作業機械の
異常を判断する異常判断手段と、前記作業機械の通常の
動作を制限する動作制限手段と、前記作業量判断手段で
前記動作量が前記設定値以上になったと判断されたとき
又は前記異常判断手段で異常が発生したと判断されたと
き当該判断およびその基礎となるデータを前記作業機械
を貸与する貸与側の管理部に伝送するデータ伝送手段
と、前記貸与側から前記動作制限手段に対してこれを作
動させる指令を与える作動指令伝送手段とを設けたこと
を特徴とする貸与作業機械の管理システム。
【請求項４】請求項１乃至３において、前記動作制限
手段が作動して所定時間経過後、前記動作量検出手段に
より前記作業機械が操作されていることが検出されたと
き、当該作業機械を貸与する貸与側の管理部にこれを伝
送する報知手段を設けたことを特徴とする貸与作業機械
の管理システム。
【請求項５】請求項１乃至４において、前記動作量
は、前記作業機械を操作する操作レバーの操作の有無で
あることを特徴とする貸与作業機械の管理システム。
【請求項６】請求項１乃至４において、前記動作量
は、前記作業機械を駆動するエンジンの動作時間である
ことを特徴とする貸与作業機械の管理システム。
【請求項７】請求項６において、前記エンジンの動作
時間は、当該エンジンの回転数が所定回転数以上となっ
ているときの時間であることを特徴とする貸与作業機械
の管理システム。
【請求項８】請求項１乃至４において、前記動作量
は、前記作業機械を駆動する油の圧力に基づいて得られ
る量であることを特徴とする貸与作業機械の管理システ
ム。
【請求項９】請求項１乃至４において、前記動作量
は、前記作業機械を駆動する油の流量に基づいて得られ
る量であることを特徴とする貸与作業機械の管理システ
ム。
【請求項１０】請求項１乃至４において、前記動作量
は、前記作業機械で使用される燃料消費量であることを
特徴とする貸与作業機械の管理システム。
【請求項１１】請求項１乃至４において、前記動作量
は、前記作業機械を駆動する油の圧力と流量の積に基づ
いて得られる量であることを特徴とする貸与作業機械の
管理システム。
【請求項１２】請求項１乃至４において、前記動作量
は、前記作業機械を駆動する油の圧力と流量とエンジン
の回転数の積に基づいて得られる量であることを特徴と
する貸与作業機械の管理システム。
【請求項１３】請求項１乃至４において、前記動作量
は、前記作業機械を駆動する油の圧力が一定値以上にな
ったときの時間であることを特徴とする貸与作業機械の
管理システム。
【請求項１４】請求項１乃至４において、前記動作制
限手段は、前記作業機械を駆動するエンジンの燃料噴射
量の最大値を低下させる手段であることを特徴とする貸
与作業機械の管理システム。
【請求項１５】請求項１乃至４において、前記動作制
限手段は、前記作業機械を駆動するエンジンの最大回転
数を低下させる手段であることを特徴とする貸与作業機
械の管理システム。
【請求項１６】請求項１乃至４において、前記動作制
限手段は、前記作業機械を駆動する油圧ポンプの最大流
量を低下させる手段であることを特徴とする貸与作業機
械の管理システム。
【請求項１７】請求項１乃至４において、前記動作制
限手段は、前記作業機械を駆動する油圧ポンプの最大馬
力を低下させる手段であることを特徴とする貸与作業機
械の管理システム。