JPWO2021064777A5 - - Google Patents

Description

【００１３】
備えている。また、本実施形態の動作識別装置１００は、たとえば、応力演算部１１３と、損傷度演算部１１４と、インデックス値演算部１１５とを備えている。さらに、本実施形態の動作識別装置１００は、たとえば、演算式記憶部１２３と、Ｓ‐Ｎ線図記憶部１２４と、インデックス値記憶部１２５とを備えている。
［００４９］
本実施形態の動作識別装置１００は、図１および図２に示すように、油圧ショベル１０に搭載されたコントローラ１５によって構成することができる。なお、コントローラ１５は、必ずしも建設機械に搭載する必要はなく、建設機械の外部に設けられていてもよい。具体的には、コントローラ１５は、たとえば、油圧ショベル１０から送信機１９Ａを介してセンサ１８の情報を受信可能な情報端末によって構成されていてもよい。
［００５０］
波形生成部１１１は、前述のように、建設機械に作用する力を検出する力センサの信号に基づく力波形と、建設機械の姿勢を検出する姿勢センサの信号に基づく姿勢波形とを生成する。具体的には、波形生成部１１１は、たとえば、油圧ショベル１０の油圧シリンダ１の内部の作動油に作用する圧力を検出する油圧センサ１８ｂの信号に基づいて、圧力の時系列データである力波形を生成する。また、波形生成部１１１は、たとえば、油圧ショベル１０の各部の回転角度を検出する角度センサ１８ａの信号に基づいて、各部の回転角度の時系列データである姿勢波形を生成する。
［００５１］
なお、波形生成部１１１は、センサ１８に含まれる角度センサ１８ａと油圧センサ１８ｂ以外のセンサの信号に基づいて力波形および姿勢波形を生成してもよい。また、波形生成部１１１は、たとえば、生成した力波形および姿勢波形に対し、たとえばノイズ除去やゲイン調整などの適当な前処理を行ってもよい。
［００５２］
図５は、波形記憶部１２１に記憶された参照波形Ｗｒ１，Ｗｒ２，Ｗｒ３の一例を示す図である。図５中、実線、破線、および一点鎖線の線種の異なる三つの波形は、少なくとも一つの力センサと少なくとも一つの姿勢センサを含む、異なる複数のセンサの信号に基づく力波形および姿勢波形の波形のデータである。なお、図５では

【００１４】
、油圧ショベル１０の各動作につき、力波形と姿勢波形を組み合わせた複数の波形データからなる、一つの参照波形Ｗｒ１，Ｗｒ２，Ｗｒ３を示している。しかし、実際には、油圧ショベル１０の各動作の参照波形は、たとえば、油圧ショベル１０の各関節や各部品に対応する複数の参照波形を含んでいる。
［００５３］
波形記憶部１２１には、前述のように、建設機械の特定の動作に対応する力波形および姿勢波形の組み合わせである参照波形Ｗｒ１，Ｗｒ２，Ｗｒ３が記憶されている。また、波形記憶部１２１には、たとえば、異なる複数の特定の動作に対応する異なる複数の参照波形Ｗｒ１，Ｗｒ２，Ｗｒ３が記憶されている。具体的には、波形記憶部１２１には、参照波形Ｗｒ１，Ｗｒ２，Ｗｒ３として、たとえば、油圧ショベル１０の動作ごとの参照波形として下方掘削動作に対応する参照波形Ｗｒ１と、上方掘削動作に対応する参照波形Ｗｒ２と、ならし動作に対応する参照波形Ｗｒ３と、が記憶されている。
［００５４］
図５において丸囲みの番号１で示す、下方掘削動作の参照波形Ｗｒ１は、たとえば、油圧ショベル１０がキャブ１３の下方を掘削する動作の参照波形である。図５において丸囲みの番号２で示す、上方掘削動作の参照波形Ｗｒ２は、たとえば、油圧ショベル１０がキャブ１３の上方を掘削する動作の参照波形である。図５において丸囲みの番号３で示す、ならし動作の参照波形Ｗｒ３は、たとえば、油圧ショベル１０が土砂や砕石を平坦にならす動作の参照波形である。なお、波形記憶部１２１に記憶させる参照波形に対応する動作は、特に限定されず、任意の数の任意の動作に対応する参照波形を波形記憶部１２１に記憶させることができる。
［００５５］
図６は、動作識別部１１２による特定の動作の識別結果の一例を示す図である。図６において、実線で示すセンサ信号Ａと、破線で示すセンサ信号Ｂと、一点鎖線で示すセンサ信号Ｃの波形の組み合わせが、油圧ショベル１０を動作させたときの動作波形Ｗｍである。動作波形Ｗｍは、油圧ショベル１０を動作させたときの任意の動作に対応する少なくとも一つの力波形と少なくとも一つの姿勢波形との組み合わせである。
［００５６］
動作識別部１１２は、前述のように、建設機械の任意の動作に対応する力

【００３１】
ローラ１５と同様のコントローラを備えている。ダンプトラック２０のコントローラは、たとえば波形生成部１１１と動作識別部１１２と、波形記憶部１２１とを構成する。また、ダンプトラック２０は、そのダンプトラック２０の姿勢を検出する姿勢センサを備えている。姿勢センサは、たとえば、加速度センサなどによって構成することができる。また、ダンプトラック２０は、たとえば、図２に示す送信機１９Ａおよびモニタ１９Ｂを備えている。
［０１２４］
図１０は、図２の動作識別装置１００の波形記憶部１２１に動作ごとの参照波形として記憶された力波形と姿勢波形を組み合わせた複数の波形データからなる参照波形Ｗｒ１’，Ｗｒ２’，Ｗｒ３’の一例を示す図である。図１０において丸囲みの番号１で示す、段差乗り越え動作の参照波形Ｗｒ１’は、たとえば、ダンプトラック２０の前輪２２Ｆおよび後輪２２Ｒが段差に乗り上げ、その段差を乗り越える動作の参照波形である。図１０において丸囲みの番号２で示す、旋回動作の参照波形Ｗｒ２’は、たとえば、ダンプトラック２０が操舵輪である前輪２２Ｆを切って方向を転換する動作の参照波形である。図１０において丸囲みの番号３で示す、ブレーキ動作の参照波形Ｗｒ３’は、たとえば、ダンプトラック２０が減速する動作の参照波形である。なお、波形記憶部１２１に記憶させる参照波形に対応する動作は、特に限定されず、任意の動作に対応する参照波形を波形記憶部１２１に記憶させることができる。
［０１２５］
図１１は、図２の動作識別装置１００の動作識別部１１２による特定の動作の識別の一例を示す図である。図１１において、実線で示すセンサ信号Ａと、破線で示すセンサ信号Ｂと、一点鎖線で示すセンサ信号Ｃの波形の組み合わせが、ダンプトラック２０を動作させたときの動作波形Ｗｍ’である。動作波形Ｗｍ’は、ダンプトラック２０の任意の動作に対応する少なくとも一つの力波形と少なくとも一つの姿勢波形との組み合わせである。
［０１２６］
動作識別部１１２は、実施形態１と同様に、動作波形Ｗｍ’に含まれる特定の動作、すなわち、図１０に示す丸囲みの番号１から３の各動作を識別する。図１１に示す例において、動作識別部１１２は、所定の期間のダンプトラック２０の動作波形Ｗｍ’から、丸囲みの番号１で示される二回の段差乗

Claims (4)

1. 建設機械に作用する力を検出する力センサの信号の時系列データである力波形と前記建設機械の姿勢を検出する姿勢センサの信号の時系列データである姿勢波形とを生成する波形生成部と、
   前記建設機械の特定の動作に対応する少なくとも一つの前記力波形および少なくとも一つの前記姿勢波形の組み合わせである参照波形が前記動作ごとに記憶された波形記憶部と、
   所定の期間の前記建設機械の任意の動作に対応する前記力波形および前記姿勢波形の複数の組み合わせである動作波形と前記参照波形とを比較して前記任意の動作に含まれる前記特定の動作を識別する動作識別部と、
   を備えることを特徴とする動作識別装置。
2. 前記波形記憶部に異なる複数の前記特定の動作に対応する異なる複数の前記参照波形が記憶されていることを特徴とする請求項１に記載の動作識別装置。
3. 前記力センサおよび前記姿勢センサの出力に基づいて前記建設機械の複数の部位に作用する応力を算出する応力演算部と、
   前記応力に基づいて各々の前記部位の累積損傷度を算出する損傷度演算部と、
   前記累積損傷度に重み付けがされた疲労インデックス値を各々の前記部位に対して算出するインデックス値演算部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の動作識別装置。
4. 前記疲労インデックス値の時系列データに基づいて疲労度を比較する比較部を備えることを特徴とする請求項３に記載の動作識別装置。