JPH10140615A - 作業機械の稼働状態監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】監視システムに対する種々の要望に対して柔軟
に対応し、入手した情報が一元的に管理できる汎用性の
ある作業機械の稼動状態監視装置を提供する。 【解決手段】作業機械の稼動状態を検出する手段３と、
検出した稼動状態データを監視データに処理し、監視装
置２からの指令に応じて監視データを出力する監視デー
タ収集手段４と、監視装置２と作業機械間の送受信手段
５，６と、監視データ収集手段４に対して前記指令を出
力し、監視データを入手し出力処理する監視データ入手
手段７と、から構成される作業機械の稼動状態監視装置
において、監視データ収集手段４は、データ処理コード
テーブル４５４を一定周期で順次解釈して、稼動状態デ
ータ４４１を所定の監視データ４６１に処理して保存す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業機械の稼働状
態監視装置に係わり、特に油圧ショベル、ダンプ等の作
業機械における稼働状況をリアルタイムで把握する稼働
状態監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル、ダンプ等の作業
機械は過酷な状態で使用することが多く、機械各部の損
傷が激しく、このため、これらの機械に対して、適切な
保守管理が要望される。また、大規模な作業現場では複
数台の油圧ショベルやダンプ等の作業機械が組織的に稼
動しており、一台の作業機械の故障は作業管理全体に影
響を及ぼすため、日頃から作業機械の稼動状況を把握
し、故障する可能性のある作業機械に対しては適切な処
置を施し、作業効率の低下を防止しなければならない。

【０００３】従来、作業機械の稼動状態を把握する監視
システムとしては、いくつかの形態のものが存在する。
その中で最も一般的なものとしては、キャブ内にメータ
類やランプ、ブザー等を設けることにより、操作者に作
業機械の稼動状態を表示する方法がある。

【０００４】さらにこれを、メーカ側のサービスツール
として発展させたものとして、作業機械に搭載されたコ
ントローラに有線で端末を接続し、その端末からサービ
スに必要となる情報を入手するシステムや、特開昭５２
−７７３３７号公報に開示されているように無線を使っ
て端末にサービス情報を送信し、端末からサービス情報
を入手するシステムがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記有線によ
る端末から稼動情報を入手する方法は、作業機械の近傍
では便利であるが、実際にサービスを行うことを考える
と、作業機械が稼動している地点から離れた場所にある
サービス事務所では、稼働情報を把握するには不十分で
あり、効率のよいサービスを提供しにくかった。

【０００６】また、従来、このような作業機械の稼動状
態を把握するシステムを複雑にする要因としては、ユー
ザ毎の特別仕様により監視するデータが異なり、それを
演算処理するためのシステムも異なるため、一定の形式
で監視システムを構築できなかった。

【０００７】また、現在種々の監視システムが個々に存
在しているため、それらは互いに関連して使用できるよ
うなシステムにはなっておらず、また、それらのシステ
ムは通信形態が変わっただけでシステム全体を作り直し
たり、機種に応じてプログラムを作成し直したりする必
要があった。このため、監視システムを作成するための
設計工数、検査工数、メンテナンス工数にかかる負担が
大きいだけでなく、異なる仕様の監視システムはサービ
スの効率を下げ、入手した情報の管理もやりにくい状況
にあった。従って、本発明では、前記の問題点に鑑み、
稼働状態を監視する装置に対する種々の要望に対して柔
軟に対応ができ、また、また該装置から入手した情報が
一元的に管理できるような汎用性のある作業機械の稼動
状態監視装置の構築を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、作業機械の稼動状態を検出する検出手
段と、前記検出手段から検出された稼動状態データを所
定の監視データに処理して保存すると共に、監視装置か
らの指令に応じて前記保存された監視データを出力処理
する監視データ収集手段と、前記監視装置との間で送受
信を行う作業機械側送受信手段と、を作業機械に備えた
監視データ収集装置と、前記監視データ収集装置との間
で送受信を行う監視装置側送受信手段と、前記監視デー
タ収集装置に対して前記指令を出力し、前記監視データ
を入手し処理する監視データ入手手段と、を備えた監視
装置と、から構成される作業機械の稼動状態監視装置に
おいて、前記監視データ収集手段は、データ処理コード
テーブルを一定周期で順次解釈して、前記稼動状態デー
タを前記所定の監視データに処理して保存することを特
徴とする。

【０００９】また、前記データ処理コードテーブルは、
各稼働状態データに対して、稼動状態データを所定の監
視データに変換し保存する保存処理用プログラム群のう
ちのいずれの保存処理用プログラムで処理するかを決め
るコード表から構成されていることを特徴とする。

【００１０】また、前記監視データ収集手段は、前記デ
ータ処理コードテーブルを記憶する記憶手段と、前記デ
ータ処理コードテーブルを一定周期で順次解釈して、前
記保存処理用プログラムによって、前記各稼動状態デー
タを所定の監視データに変換処理する監視データ保存処
理手段と、前記監視データを記憶する記憶手段と、前記
指令を解釈して、前記出力処理用プログラムによって、
前記監視データを出力処理する監視データ出力処理手段
と、から構成されることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１〜図９
を用いて説明する。

【００１２】図１は本実施形態の作業機械の稼働状態監
視装置の全体構成を示す図である。

【００１３】図において、１は油圧ショベル等の作業機
械に装備される監視データ収集装置、２は遠隔の管理事
務所等に置かれ、作業機械の稼動状態を監視する監視装
置、３は作業機械の各種の稼働状態を検出するための稼
働状態検出部、３１は油圧ショベル等において稼働状態
を運転者に示すモニタパネルからの検出部、３２は作業
機械を制御するコントローラからの検出部、３３は作業
機械の各場所の状態を検出するために搭載されたセンサ
からの検出部、４は稼働状態検出部３から検出された稼
動状態データを所定の監視データに処理し、監視装置か
らの指令に応じて前記監視データを出力する監視データ
収集部、４１は所要の演算制御を行うＣＰＵ、４２はイ
ンターフェース、４３はデータバス、４４は検出された
稼動状態データを一定周期で更新保存するＲＡＭ等のメ
モリ、４４１はメモリ４４に保存される稼動状態デー
タ、４５は、インタプリタ、保存処理用プログラム群、
および出力処理用プログラム群等のプログラムや、デー
タ処理コードテーブルを記憶するＲＯＭ等のメモリ、４
５１は、一定周期で、データ処理コードテーブルまたは
監視装置からの指令を解釈し、所定の保存処理用プログ
ラムまたは出力処理用プログラムの実行を指示するイン
タプリタ、４５２は稼動状態データを監視データに変換
し保存する保存処理用プログラム群、４５３は保存され
ている監視データを監視装置からの指令に応じて出力処
理する出力処理用プログラム群、４５４は、各稼働状態
データを、保存処理用プログラム群のいずれの保存処理
用プログラムで処理するかを決めるデータ処理コードテ
ーブル、４６は監視データを記憶するＲＡＭ等のメモ
リ、４６１はメモリ４６に保存される監視データ、４７
は通信インターフェース、５および６はそれぞれ無線等
の通信手段を利用して監視装置と監視データ収集装置と
の間でデータの送受信を行う作業機械側送受信部および
監視装置側送受信部、７は、監視データ収集部４に対し
て、監視指令入力部８からの指令を出力し、所望の監視
データを入手し、出力処理する監視データ入手処理部、
７１は通信インターフェース、７２は所要の演算制御を
行うＣＰＵ、７３はＣＰＵ７２の処理プログラムやデー
タを記憶するメモリ、７４はデータバス、７５，７６は
インターフェース、８は、前記の各種の稼動状態データ
を、前記出力処理用プログラム群のうちのどの出力処理
用プログラムで出力処理するかを指令する監視指令入力
部、９は入手した監視データを所望の形態で表示する監
視データ表示部、９１は表示される監視データである。

【００１４】なお、前記の各送受信部５、６は無線に限
らず、有線や、携帯電話等他の通信手段でもよい。ま
た、作業機械と管理事務所に設置する監視装置との距離
が離れている場合は図示されていない中継器を介して送
信してもよい。

【００１５】また、監視装置は、パソコン等、作業機械
に対して、指令を発し、受信したデータを適当な形式で
表示できるものでもよい。

【００１６】図２は、図１に示す監視データ収集装置１
および監視装置２の各機能構成を示す図である。

【００１７】図において、４０１は稼動状態データを一
時的に保存する稼働状態データ記憶部、４０２はインタ
プリタとしての処理を実行するインタプリタ部、４０３
はデータ処理コードテーブル、４０４は、データ処理コ
ードテーブル４０３をインタプリタ部４０２によって順
次解釈して、保存処理用プログラム群の中から所定の保
存処理用プログラムを起動して、稼動状態データを所定
の監視データに変換処理する監視データ保存処理部、４
０５は監視データ保存処理部４０４によって作成された
監視データを保存する記憶部、４０６は、監視データ入
手処理部７からの指令をインタプリタ部４０２によって
解釈し、出力処理用プログラム群の中から所定の出力処
理用プログラムを起動して、前記監視データ記憶部４０
５に保存されている監視データを出力処理する監視デー
タ出力処理部であり、その他の構成は図１に示すものと
同じである。

【００１８】図３は図２に示すインタプリタ部４０２で
の処理手順を示すフローチャートである。

【００１９】フローチャートにおいて、インタプリタ部
４０２は、タイマー割込みにより一定周期で起動してお
り、ステップＳ４０２１では、監視装置から指令された
コマンドが入力したか否かを判断し、ＮＯと判断された
場合は、ステップＳ４０２２において、データ処理コー
ドテーブルからコマンドを読み込み、ステップＳ４０２
４において、処理プログラム、即ち保存処理用プログラ
ム群のうちの所定の保存処理用プログラムを起動させ
る。また、ステップＳ４０２１において、ＹＥＳと判断
された場合は、Ｓ４０２３において、監視装置から指令
されたコマンドを読み込み、ステップ４０２４におい
て、処理プログラム、即ち出力処理用プログラム群のう
ちの所定のプログラムを起動させる。このように、イン
タプリタ部４０２は、データ処理コードテーブルからの
コマンドまたは監視装置からの指令としてのコマンドを
読み込み、それぞれのコマンドに応じて所定の処理プロ
グラムを起動する。

【００２０】次に、図４は図１に示す稼動状態検出部３
で検出される稼動状態データの検出項目の一例を示す図
であり、油圧ショベルの状態を運転者に示すモニタパネ
ル３１からはエンジンオーバーヒート、燃料残少、非常
停止スイッチ等の検出項目があり、作業機械を制御をす
るコントローラ３２からはエンジン回転数、作動油温度
等の検出項目、作業機械の各場所の状態を検出するため
に搭載されたセンサ３３からはエンジンルーム温度、ク
ーラント温度等の検出項目がある。

【００２１】図５は図１に示す保存処理用プログラム群
４５２と出力処理用プログラム群４５３の一例を示す図
であり、図５（ａ）は保存処理用プログラム群の一例を
示し、ワーニングエラー保存、エマージェンシエラー保
存、時間累積処理保存、平均最大最小演算保存、短期デ
ータ保存の各処理プログラムがあり、また図５（ｂ）は
出力処理用プログラム群の一例を示し、前記保存処理用
プログラム群に対応して、ワーニングエラー出力、エマ
ージェンシエラー出力、時間累積データ出力、平均最大
最小データ出力、短期データ出力の各処理プログラムが
ある。

【００２２】図６は図１に示す前記保存処理用プログラ
ム４５２によって処理され所定の領域に保存される各種
の監視データ４６１の一例を示し、ワーニングエラー、
エマージェンシエラー、時間累積データ、平均最大最小
データ、および短期データの各データが各領域に保存さ
れる。

【００２３】図７は図１に示すデータ処理コードテーブ
ル４５４の一例を示し、各稼働状態データに対して、保
存処理用プログラム群のいずれの保存処理用プログラム
で処理するかを決めるコード表から構成される。

【００２４】図８は、監視者等によって、図１に示す監
視指令入力部８から入力されるコマンド表の一例を示す
図であり、各稼働状態データに対して、出力処理用プロ
グラム群のいずれの出力処理用プログラムで処理するか
を決めるコマンドから構成される。

【００２５】図９は図１に示す監視データ表示部９に表
示される監視データ９１の一例を示し、入手された各監
視データは、例えば、ワーニングエラーおよびエマージ
ェンシエラーはエラーの有無、時間累積データは稼動時
間の累積、短期データは短期的データの推移、平均最大
最小データは長期的データの推移等の所望の形態で表示
される。

【００２６】次に、本実施形態の作業機械の稼働状態監
視装置の動作を図２に基づいて説明する。

【００２７】稼動状態検出部３から、作業機械の稼動状
態データを検出し、監視データ収集部４に入力し、稼動
状態データ記憶部４０１に一定周期でサンプリングして
更新保存する。

【００２８】一方、インタプリタ部４０２は、監視デー
タ入手処理部７からの指令としてのコマンドが送信され
ていない時は、データ処理コードテーブル４０３からの
コマンドを解釈し、所定の保存処理用プログラムを起動
する。監視データ保存処理部４０４では、インタプリタ
部４０２によって起動された保存処理用プログラムによ
り、稼働状態データ記憶部４０１に保存されている稼動
状態データを読み込み、所定の監視用データに処理し
て、監視データ記憶部４０５に保存する。

【００２９】また、監視装置２において監視データの入
手が必要な時は、監視データ入手処理部７は、監視デー
タを入手するために、監視指令入力部８から入力された
指令としてのコマンドを監視データ収集装置１に送信す
る。送信されたコマンドは、監視データ収集部４のイン
タプリタ部４０２において解釈され、所定の出力処理用
プログラムを起動する。

【００３０】監視データ出力処理部４０６は、インタプ
リタ部４０２によって起動された出力処理用プログラム
により、監視データ記憶部４０５に保存されていた監視
データを監視装置２に向けて送信する。

【００３１】監視データ入手処理部７は、前記監視デー
タを入手すると、必要に応じて所望の形態で監視データ
表示部９に表示する。

【００３２】次に一例として、エンジンオーバーヒート
という稼働状態を監視装置２が設置されている管理事務
所からの問い合わせにより、監視データを入手する手順
について説明する。

【００３３】図２に示す稼働状態データ記憶部４０１に
記憶された稼動状態データは、通常は監視データ保存処
理部４０４において、データ処理コードテーブル４０３
に従って、一定周期で繰り返し監視データを作成してお
り、ここでは図７に示すエンジンオーバーヒートという
稼動状態データに対してはエマージェンシエラー保存と
いう処理「２」を割り付ける。これにより、エンジンオ
ーバーヒートが起こったときは、エラー発生時刻、エラ
ーの内容が監視データ記憶部４０５に保存される。管理
事務所では、監視装置２の監視指令入力部８から、図８
に示すコマンド表からエンジンオーバーヒートのエマー
ジェンシエラー出力としてのコマンド「７」を指令とし
て入力する。これにより、監視データ記憶部４０５から
は、図６に示す監視データとしてのエマージェンシエラ
ーが呼び出され、監視データ入手処理部７に向けて出力
され、次いで監視データ表示部９においては図９に示す
エラー有無という表示形態で表示される。また、本実施
形態では、同一の稼働状態データに対して複数の保存処
理用プログラムを割り当てることもできる。例えば、図
７に示すエンジン回転数という稼動状態データに対して
時間累積処理保存「３」、平均最大最小演算保存
「４」、短期データ保存「５」の各処理を割り当てるこ
とができ、これにより、アワーメータと同様に稼働時間
を累積すると共に、一定時間周期の平均、最大、最小処
理を行い長期にわたるデータの推移を計測し、さらに稼
働状態データ記憶部４０１が書き変わるのと同様のサン
プルレートにより短期のデータを保存できる。

【００３４】このように、本実施形態によれば、監視装
置から監視データ収集装置に対して、必要な時に必要な
出力処理を指令することにより、作業機械の稼動状態に
係わる任意の監視データを入手することができる。

【００３５】また、本実施形態の監視データ収集装置
は、データ処理コードテーブルに従って処理するように
構成したので、稼動状態データとそれを処理して所定の
監視データを作成する処理とが明確に分離できるので、
機種のモデルチェンジや、他機種への対応が容易とな
り、設計工数、検査工数、メンテナンス工数を大幅に縮
小できる。

【００３６】さらにまた、この監視データ収集装置は、
稼動状態データに基づいて監視データを作成する定期的
な処理と、監視装置からのコマンド指令に応じて監視デ
ータを出力する処理とが、構造的に分離されているた
め、前記同様に、設計工数、検査工数、メンテナンス工
数を大幅に縮小できる。

【００３７】

【発明の効果】以上のごとく、本発明の作業機械の稼動
状態監視装置は、監視装置から、監視データ収集装置に
対して、任意のデータ処理コマンドを指令し、監視デー
タ収集装置に保存されている稼動状態に係わる任意の監
視データを入手できるので、管理事務所毎の事情に応じ
た監視方法が選択でき、ユーザの稼動状態監視装置に対
する異なる要求に柔軟に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わる、作業機械の稼働
状態監視装置の全体構成を示す図である。

【図２】図１に示す監視データ収集装置１および監視装
置２の機能構成図である。

【図３】図２に示すインタプリタ部４０２における処理
手順を説明するためのフローチャートである。

【図４】図１に示す稼動状態検出部３で検出される稼動
状態データの検出項目の一例を示す図である。

【図５】図１に示す保存処理用プログラム群４５２と出
力処理用プログラム群４５３の一例を示す図である。

【図６】図１に示す監視データ４６１の一例を示す図で
ある。

【図７】図１に示すデータ処理コードテーブル４５４の
一例を示す図である。

【図８】図１に示す監視指令入力部８から入力するデー
タ処理コマンドの一例を示す図である。

【図９】図１の監視データ表示部９に表示される監視デ
ータの一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 監視データ収集装置 ２ 監視装置 ３ 稼動状態検出部 ４ 監視データ収集部 ４０１ 稼働状態データ記憶部 ４０２ インタプリタ部 ４０３ データ処理コードテーブル ４０４ 監視データ保存処理部 ４０５ 監視データ記憶部 ４０６ 監視データ出力処理部 ４４ メモリ ４４１ 稼動状態データ ４５ メモリ ４５１ インタプリタ ４５２ 保存処理用プログラム群 ４５３ 出力処理用プログラム群 ４５４ データ処理コードテーブル ４６ メモリ ４６１ 監視データ ５ 作業機械側送受信部 ６ 監視装置側送受信部 ７ 監視データ入手処理部 ８ 監視指令入力部 ９ 監視データ表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古野 義紀 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 安田 元 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機械の稼動状態を検出する検出手段
   と、前記検出手段から検出された稼動状態データを所定
   の監視データに処理して保存すると共に、監視装置から
   の指令に応じて前記保存された監視データを出力処理す
   る監視データ収集手段と、前記監視装置との間で送受信
   を行う作業機械側送受信手段と、を作業機械に備えた監
   視データ収集装置と、 前記監視データ収集装置との間で送受信を行う監視装置
   側送受信手段と、前記監視データ収集装置に対して前記
   指令を出力し、前記監視データを入手し処理する監視デ
   ータ入手手段と、を備えた監視装置と、 から構成される作業機械の稼動状態監視装置において、 前記監視データ収集手段は、データ処理コードテーブル
   を一定周期で順次解釈して、前記稼動状態データを前記
   所定の監視データに処理して保存することを特徴とする
   作業機械の稼働状態監視装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記データ処理コードテーブルは、各稼働状態データに
   対して、稼動状態データを所定の監視データに変換し保
   存する保存処理用プログラム群のうちのいずれの保存処
   理用プログラムで処理するかを決めるコード表から構成
   されていることを特徴とする作業機械の稼働状態監視装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１ないしは請求項２のいずれか１
   つに記載の請求項において、 前記監視データ収集手段は、 前記データ処理コードテーブルを記憶する記憶手段と、 前記データ処理コードテーブルを一定周期で順次解釈し
   て、前記保存処理用プログラムによって、前記各稼動状
   態データを所定の監視データに変換処理する監視データ
   保存処理手段と、 前記監視データを記憶する記憶手段と、 前記指令を解釈して、前記出力処理用プログラムによっ
   て、前記監視データを出力処理する監視データ出力処理
   手段と、 から構成されることを特徴とする作業機械の稼動状態監
   視装置。