KR101614013B1 - 쇼벨, 그 감시장치 및 쇼벨의 출력장치 - Google Patents

Abstract

일시 기억장치가, 촬상장치에서 취득된 화상데이터를 일시적으로 기억한다. 복수의 센서가, 각각 쇼벨의 동작 상태에 관한 복수의 물리량을 검출한다. 제어장치가, 센서로 검출된 검출치에 근거하여 동작의 이상 판정을 행한다. 이상으로 판정되면, 이상으로 판정된 시각보다 이전의 제1 시각부터, 적어도 이상으로 판정된 시각까지의 화상데이터를, 일시 기억장치로부터 이상정보 기억장치에 전송한다. 쇼벨의 동작 상태의 이상의 원인의 특정을 용이하게 한다.

Description

쇼벨, 그 감시장치 및 쇼벨의 출력장치{SHOVEL, MONITORING DEVICE THEREFOR, AND SHOVEL OUTPUT DEVICE}

본 발명은, 동작의 이상을 판정하는 쇼벨, 쇼벨의 감시장치, 및 동작의 이상을 판정하는 쇼벨에 탑재되는 출력장치에 관한 것이다.

건설기계에 탑재된 센서로 검출된 검출치에 근거하여, 건설기계의 고장 판정을 행하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 1). 고장 정보가 센터에 보내지고, 센터에서는, 이상치를 검출한 센서에 근거하여, 고장 진단 절차가 추출된다. 건설기계의 오퍼레이터는, 이 고장 진단 절차에 따라 고장 진단을 행한다.

(특허문헌)

특허문헌 1：일본공개특허공보 2002-332664호

고장 진단 절차가 나타나도, 센서의 검출치 및 고장 진단 절차에 따른 진단만으로는, 고장의 원인을 특정하는 것이 곤란한 경우가 있다. 특히, 쇼벨에서는, 붐 등의 어태치먼트나 캐빈이 선회체에 탑재되어 있기 때문에, 전후 방향뿐 아니라 좌우 방향으로도 이동한다. 이와 같이, 작업 영역이 광범위하기 때문에, 고장으로 결부되어 버리는 상황이 발생하기 쉽다. 본 발명의 목적은, 고장 시의 상황을 확인함으로써, 고장 원인의 특정을 용이하게 하는 쇼벨, 및 그 감시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 관점에 의하면,

촬상장치와,

상기 촬상장치에서 취득된 화상데이터를 일시적으로 기억하는 일시 기억장치와,

쇼벨의 동작 상태에 관한 복수의 물리량을 각각 검출하는 복수의 센서와,

이상정보 기억장치와,

상기 센서로 검출된 검출치에 근거하여 동작의 이상 판정을 행하여, 이상으로 판정하면, 이상으로 판정된 시각보다 이전의 제1 시각부터, 적어도 이상으로 판정된 시각까지의 상기 화상데이터를, 상기 일시 기억장치로부터 상기 이상정보 기억장치에 전송하는 제어장치를 가지는 쇼벨이 제공된다.

본 발명의 다른 관점에 의하면,

촬상장치와,

상기 촬상장치에서 취득된 화상데이터를 일시적으로 기억하는 일시 기억장치와,

쇼벨의 동작 상태에 관한 복수의 물리량을 각각 검출하는 복수의 센서와,

상기 데이터를 송신하는 송신장치와,

상기 센서로 검출된 검출치에 근거하여 동작의 이상 판정을 행하여, 이상으로 판정되면, 이상으로 판정된 시각보다 이전의 제1 시각부터, 적어도 이상으로 판정된 시각까지의, 상기 일시 기억장치에 기억되어 있는 화상데이터를, 상기 송신장치로부터 송신하는 제어장치를 가지는 쇼벨이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 의하면,

쇼벨의 동작 상태에 관한 복수의 물리량을 검출하는 센서로 검출된 복수의 검출치, 및 상기 쇼벨에 설치된 촬상장치에서 취득된 화상데이터가 입력됨과 함께, 상기 쇼벨에 커맨드를 송출하는 송수신장치와,

이상정보 기억장치와,

제어장치를 가지고,

상기 제어장치는, 상기 송수신장치로부터 입력된 상기 센서의 검출치에 근거하여 동작의 이상 판정을 행하여, 이상으로 판정되면, 이상으로 판정된 시각보다 이전의 제1 시각부터, 적어도 이상으로 판정된 시각까지의 화상데이터의 송신을 지령하는 커맨드를, 상기 송수신장치를 통하여 상기 쇼벨에 송신하고,

상기 커맨드에 응답하여, 상기 쇼벨로부터 상기 송수신기에 송신된 화상데이터를, 상기 이상정보 기억장치에 저장하는 쇼벨의 감시장치가 제공된다.

동작 상태가 이상으로 판정된 시점의 화상데이터를 이용하여, 이상의 원인을 구명할 수 있다.

도 1에 있어서, 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)는, 각각 실시예 1에 의한 쇼벨의 측면도 및 평면도이다.
도 2는, 실시예 1에 의한 쇼벨의 블록도이다.
도 3은, 실시예 1에 의한 쇼벨의 화상포착 제어장치의 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 4는, 실시예 1에 의한 쇼벨의 제어장치의 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 5는, 실시예 1에 의한 쇼벨의 출력장치에 표시되는 화상의 일례를 나타내는 도이다.
도 6은, 실시예 2에 의한 쇼벨의 제어장치의 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 7은, 센서로 검출된 검출치의 일례를 나타내는 도표이다.
도 8은, 실시예 2에 의한 쇼벨의 출력장치에 표시되는 화상의 일례를 나타내는 도이다.
도 9는, 실시예 3에 의한 쇼벨 및 감시장치의 블록도이다.
도 10은, 실시예 3에 의한 쇼벨의 제어장치의 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 11은, 실시예 4에 의한 쇼벨 및 감시장치의 블록도이다.
도 12는, 실시예 4에 의한 감시장치의 제어장치의 처리를 나타내는 플로차트이다.

[실시예 1］

도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에, 각각 실시예 1에 의한 쇼벨의 측면도 및 평면도를 나타낸다. 실시예 1에서는, 쇼벨의 예로서, 유압 쇼벨이 나타나 있지만, 실시예 1은, 그 외의 쇼벨, 예를 들면 하이브리드형 쇼벨이나 전동 쇼벨 등에도 적용하는 것이 가능하다.

하부주행체(10)에, 선회베어링(11)을 통하여 상부선회체(12)가 탑재되어 있다. 상부선회체(12)는, 하부주행체(10)에 대해서, 시계방향, 또는 반시계방향으로 선회한다. 상부선회체(12)에, 붐(13)이 장착되고, 그 선단에 암(15)이 연결되며, 그 선단에 버킷(17)이 장착되어 있다. 붐(13)은, 유압실린더(14)에 의하여 구동되고, 암은, 유압실린더(16)에 의하여 구동되며, 버킷(17)은, 유압실린더(18)에 의하여 구동된다. 또한, 상부선회체(12)에 캐빈(19)이 탑재되어 있다. 운전자가 캐빈(19)에 탑승하여, 유압 쇼벨을 조작한다.

상부선회체(12)에, 촬상장치(20)가 탑재되어 있다. 촬상장치(20)는, 전방 촬상장치(20F), 우방 촬상장치(20R), 좌방 촬상장치(20L), 및 후방 촬상장치(20B)로 구성된다. 전방 촬상장치(20F), 우방 촬상장치(20R), 좌방 촬상장치(20L), 및 후방 촬상장치(20B)는, 각각 상부선회체(12)의 전방, 우방, 좌방, 및 후방을 촬상한다. 전방 촬상장치(20F)는, 예를 들면 캐빈(19)과 붐(13)과의 사이에 탑재되어 있다. 이들 촬상장치에서 얻어진 화상을 합성함으로써, 전체 방위의 화상을 얻을 수 있다.

도 2에, 쇼벨의 이상 판정 기능의 블록을 나타낸다. 화상포착 제어장치(24)가, 촬상장치(20)에서 촬상된 화상데이터를, 일정한 주기로 일시 기억장치(25)에 저장한다. 일시 기억장치(25)는, 예를 들면 링버퍼 구조를 가진다. 즉, 빈 기억영역이 없어지면, 가장 오래된 화상데이터에, 새로운 화상데이터가 덮어쓰기된다.

화상포착모드 기억부(26)에, 화상데이터의 포착 방법을 지정하는 정보, 예를 들면, 해상도, 및 포착 주기가 기억되어 있다. 해상도를 지정하는 변수는, 예를 들면, “고해상도”, “통상 해상도”, “저해상도” 중 어느 값을 취한다. 포착 주기를 지정하는 변수는, 예를 들면, “장주기”, “통상 주기”, “단주기” 중 어느 값을 취한다. 해상도와 포착 주기에 의해, 화상포착모드가 결정된다. 화상포착모드는, 오퍼레이터가 입력장치(33)를 조작함으로써, 제어장치(30)에 입력되어, 화상포착모드 기억부(26)에 설정된다. 화상포착 주기는, 예를 들면 수 백ms~1s 정도로 한다.

화상포착 제어장치(24)는, 화상포착모드 기억부(26)에 설정되어 있는 화상포착모드에 근거하여, 촬상장치(20)에서 촬상된 화상데이터를 일시 기억장치(25)에 저장한다. 화상의 해상도를 저하시킴으로써, 또는 포착 주기를 길게 함으로써, 장시간의 화상데이터를 일시 기억장치(25)에 저장할 수 있다. 반대로, 화상의 해상도를 높게 하고, 포착 주기를 짧게 하면, 소정 시간 내의 화상데이터의 정보량을 많게 할 수 있다.

쇼벨에, 복수의 센서(34)가 탑재되어 있다. 센서(34)는, 쇼벨의 동작 상태에 관한 물리량을 검출한다. 동작 상태에 관한 물리량으로서, 예를 들면, 엔진 회전수, 라디에이터 냉각수 온도, 연료 온도, 대기 압력, 엔진오일 압력, 부스트 온도, 흡기 온도, 작동유 온도, 부스트 압력, 배터리 전압, 각 부위의 유압, 기계조작 시간, 주행조작 시간, 선회조작 시간, 아이들링 시간 등을 들 수 있다.

제어장치(30)가, 일시 기억장치(25), 화상포착모드 기억부(26), 출력장치(31), 이상정보 기억장치(32) 등을 제어한다. 입력장치(33)를 통하여, 오퍼레이터의 지시가 제어장치(30)에 입력된다. 센서(34)로 검출된 검출치가 제어장치(30)에 입력된다. 출력장치(31)에는, 예를 들면 액정표시장치 등이 이용된다. 출력장치(31)와 입력장치(33)를 겸하는 장치로서, 터치패널식의 액정표시장치를 이용해도 된다.

도 3에, 화상포착 제어장치(24) 동작의 플로차트를 나타낸다. 쇼벨의 엔진 스타트키가 온이 되면, 스텝 SA1에 있어서, 촬상장치(20)로부터 화상데이터를 취득한다. 화상포착모드에서 지정되어 있는 해상도가 되도록, 화상데이터의 해상도를 변환한 후, 일시 기억장치(25)에 저장한다. 화상데이터를 저장할 빈 영역이 없는 경우에는, 가장 오래된 화상데이터를, 새로운 화상데이터로 덮어쓰기한다.

스텝 SA2에 있어서, 화상포착모드에서 지정되는 포착 주기의 경과를 대기한다. 그 후, 스텝 SA3에 있어서, 쇼벨의 스타트키가 정지상태로 되어 있는지 아닌지를 판정한다. 정지상태인 경우에는, 처리를 종료한다. 정지상태가 아닌 경우에는, 스텝 SA1로 되돌아간다.

도 4에, 제어장치(30)의 동작의 플로차트를 나타낸다. 쇼벨의 엔진 스타트키가 온이 되면, 스텝 SB1에 있어서, 센서(34)로 검출된 검출치를 취득한다. 스텝 SB2에 있어서, 취득된 검출치가, 그 허용 범위에 들어가 있는지 아닌지를 판정한다. 허용 범위는, 동작 상태에 관한 물리량마다 미리 설정되어 있다.

스텝 SB3에 있어서, 동작 상태가 이상인지 아닌지의 판정을 행한다. 예를 들면, 적어도 1개의 검출치가 허용 범위를 벗어나면, 쇼벨의 동작 상태가 이상으로 판정한다. 모든 검출치가 허용 범위에 들어가 있는 경우에는, 동작 상태는 정상이라고 판정한다. 동작 상태가 정상이라고 판정된 경우에는, 스텝 SB5에 있어서, 쇼벨이 정지상태인지 아닌지를 판정한다. 동작 상태가 이상으로 판정된 경우에는, 스텝 SB4를 실행한 후에, 스텝 SB5에 있어서, 정지상태인지 아닌지를 판정한다.

이하, 스텝 SB4의 처리에 대해 설명한다. 일시 기억장치(25)에 기억되어 있는 화상데이터 중, 이상으로 판정된 시점보다 이전의 제1 시각부터, 현재까지의 화상데이터를 읽어내어, 이상정보 기억장치(32)에 저장한다. 또한, 이상으로 판정된 시점의 각 센서(34)의 검출치를, 이상정보 기억장치(32)에 저장한다. 저장된 화상데이터와, 센서(34)의 검출치는, 상호 관련지어져 있다. 예를 들면, 화상데이터와 센서(34)의 검출치에 인덱스를 붙여, 양자를 관련지어도 되고, 데이터 취득시점의 시각에 근거하여, 양자를 관련지어도 된다.

이상으로 판정된 시점보다 과거의 화상데이터에 더해, 그 시점 이후의 화상데이터를 이상정보 기억장치(32)에 저장하도록 해도 된다. 예를 들면, 이상으로 판정된 시점보다 이후의 제2 시각까지 대기하여, 제2 시각이 된 시점에서, 제1 시각부터 제2 시각까지의 화상데이터를, 일시 기억장치(25)로부터 이상정보 기억장치(32)로 전송해도 된다. 제1 시각부터 이상으로 판정된 시점까지의 시간은, 예를 들면 30초~5분 정도로 하고, 이상으로 판정된 시점부터 제2 시각까지의 시간은, 예를 들면 10초~1분 정도로 한다.

또한, 동작 상태가 이상인 것을 오퍼레이터에게 알리기 위해서, 출력장치(31)를 통하여 경보를 발하도록 해도 된다.

스텝 SB5에 있어서, 쇼벨이 정지상태라고 판정된 경우에는, 처리를 종료한다. 정지상태가 아니라고 판정된 경우에는, 스텝 SB6에 있어서 소정 시간 대기한 후, 스텝 SB1로 되돌아간다. 스텝 SB6의 대기 시간은, 예를 들면 수 백ms에서 1s로 한다.

실시예 1에 있어서는, 동작이 이상으로 판정된 시점보다 이전의, 또는 전후의 화상데이터가, 이상정보 기억장치(32)에 저장되어 있다. 이 화상데이터는, 이상이 발생한 원인을 특정할 때에, 유익한 정보가 된다. 쇼벨에 어떠한 이상이 발생하면, 보수자가 입력장치(33)(도 2)를 조작함으로써, 이상의 원인 탐색을 행할 수 있다.

도 5에, 이상의 원인 탐색을 행할 때에, 출력장치(31)에 표시되는 화상의 일례를 나타낸다. 표시 화면에, 화상표시창(35), 진행상황바(36), 조작자(操作子)(37), 및 문자정보 표시창(38)이 표시된다. 도 5에는, 일례로서 2012년 4월 26일의 10시 35분 20초의 시점에서, 이상이 발생했다고 판정되었을 때의 표시 화면을 나타내고 있다.

진행상황바(36)는, 이상정보 기억장치(32)(도 2)에 기억되어 있는 화상데이터의 데이터수집 개시시각부터 종료시각까지의 시간을 나타내고 있다. 진행상황바(36) 내에 표시되어 있는 슬라이더(36A)를 슬라이드시키면, 슬라이더(36A)의 위치에 대응하는 시각의 화상이, 화상표시창(35)에 표시된다. 진행상황바(36)의, 이상발생시각에 대응하는 위치에, 이상발생시각표시마크(36B)가 표시된다. 진행상황바(36) 및 슬라이더(36A)는, 화상표시창(35)에 표시해야 하는 화상의 시각을 지시하는 시각지시기로서 기능한다. 진행상황바(36)의 길이는, 슬라이더(36A)로 시각을 지시 가능한 시간폭에 상당한다. 시각지시기로서, 슬라이더(36A) 대신에, 시각을 수치로 입력하기 위한 수치 입력창을 표시해도 된다.

조작자(37)를 조작함으로써, 동영상의 재생, 프레임 진행, 일시 정지 등을 행할 수 있다. 또, 조작자(37)에, 이상발생시로 점프하기 위한 지시 버튼이 준비되어 있다. 이 지시 버튼을 조작하면, 도 4에 나타낸 스텝 SB2에서 이상으로 판정된 시점의 화상이, 화상표시창(35)에 표시된다. 이상발생시로 점프하기 위한 지시 버튼을 준비함으로써, 이상 시의 직전 화상을 신속하게 표시할 수 있다.

도 5에는, 유압의 이상이 검출된 시점의 화상의 일례를 나타낸다. 도 5에 나타낸 화상으로부터, 상부선회체(12)와 버킷(17)(도 1A, 도 1의 (b))과의 사이에, 트랙이 침입해 있는 것을 알 수 있다. 트랙이 유압 배관에 접촉함으로써, 유압 배관이 파손되어, 유압의 이상이 검출된 것으로 추정할 수 있다. 이와 같이, 이상발생시의 전후의 화상데이터를 조사함으로써, 이상이 발생한 원인을 특정하는 것이 가능해진다.

[실시예 2］

실시예 2에 의한 쇼벨의 기능 블록도는, 도 2에 나타낸 실시예 1에 의한 쇼벨의 기능 블록도와 동일하다.

도 6에 실시예 2에 의한 쇼벨의 제어장치(30)(도 2)의 동작 플로차트를 나타낸다. 실시예 2에 의한 쇼벨의 제어장치(30)에는, 단위공간 정의완료 플래그, 및 상관행렬의 역행렬 기억영역이 준비되어 있다.

스텝 SC1에 있어서, 센서(34)(도 2)로부터 검출치를 취득한다. 스텝 SC2에 있어서, 단위공간이 정의완료인지 아닌지를 판정한다. 구체적으로는, 단위공간 정의완료 플래그에, “정의완료”가 설정되어 있는지, “미정의”가 설정되어 있는지를 판정한다. 단위공간은, 이후의 스텝에서, 마하라노비스 다구찌법을 이용한 이상 판정을 행할 때에, 판정의 기준으로서 이용된다. 단위공간이 미정의인 경우에는, 스텝 SC3에 있어서, 센서(34)의 검출치를 샘플로서 축적한다. 스텝 SC4에 있어서, 축적되어 있는 샘플수가 충분한지 아닌지를 판정한다. 샘플수가 충분한 경우에는, 스텝 SC5에 있어서, 단위공간을 정의한다. 구체적으로는, 단위공간을 구성하는 샘플의 물리량의 상관행렬 및 그 역행렬을 구한다.

이하, 단위공간을 정의하는 방법에 대해 설명한다.

도 7에, 센서(34)로 검출된 검출치의 일례를 나타낸다. 검출 대상의 물리량의 수를 K로 하고, 축적된 샘플의 수를 N으로 한다. N개의 샘플의 검출치에 의하여 단위공간이 구성된다. 샘플 번호(n)의 샘플에 있어서의 물리량 k의 검출치를 x(n, k)로 나타낸다. 각 물리량의 검출치의 평균치 및 표준 편차를 구한다. 물리량 k의 평균치를 m(k), 표준 편차를 σ(k)로 나타낸다.

각 샘플의 검출치를 기준화하여, 기준화 검출치를 구한다. 샘플 번호(n)의 샘플에 있어서의 물리량 k의 검출치(x(n, k))의 기준화 검출치(X(n, k))는, 이하의 식으로 나타난다.

[수학식 1]

기준화 검출치(X(n, k))에 근거하여, 물리량간의 상관계수를 구한다. 물리량 i와 물리량 j와의 상관계수(r(i, j))는, 이하의 식으로 구해진다.

[수학식2]

물리량 1~물리량 K의 상관행렬(R)은, 이하의 식으로 나타난다.

[수학식3]

상관행렬(R)의 역행렬(A)을 구한다. 역행렬(A)은, 이후의 스텝에서 이용할 수 있도록, 제어장치(30) 내에 기억해 둔다.

스텝 SC6에 있어서, 단위공간 정의완료 플래그에, “정의완료”를 설정한다. 스텝 SC4에서, 샘플수가 충분하지 않다고 판정된 경우, 및 스텝 SC6에서, 단위공간 정의완료 플래그에 “정의완료”를 설정한 후, 스텝 SC11에 있어서, 소정 시간 대기한다. 대기 시간은, 예를 들면, 수 백ms~1s 정도로 한다. 대기 후, 스텝 SC1로 되돌아간다.

다만, 단위공간 정의완료 플래그는, 오퍼레이터의 조작에 의하여 리셋할 수 있다. 즉, 단위공간 정의완료 플래그에, “미정의”를 설정할 수 있다.

스텝 SC2에서, 단위공간 정의완료로 판정된 경우에는, 스텝 SC7에 있어서, 각 센서(34)로 검출된 검출치(검증 데이터)의 마하라노비스 거리(MD)를 계산한다. 이하, 마하라노비스 거리의 계산방법에 대해 설명한다.

센서(34)로 검출된 K개의 검출치(검증 데이터) 중 물리량 k의 값을 y(k)로 한다. 검출치(y(k))를 기준화하여, 기준화 검출치(Y(k))를 구한다. 기준화 검출치(Y(k))는, 이하의 식으로 산출할 수 있다.

[수학식4]

검증 데이터의 마하라노비스 거리의 제곱(D²)은, 상관행렬(R)의 역행렬(A)을 이용하여, 이하의 식으로 산출할 수 있다.

[수학식5]

마하라노비스 거리(MD)(또는 마하라노비스 거리의 제곱(D²))가 구해지면, 스텝 SC8에 있어서, 마하라노비스 거리(MD)와, 임계값을 비교한다. 임계값은, 미리 설정되어 있다. 예를 들면, 임계값으로서 2가 채용된다. 상술한 식에서 정의된 마하라노비스 거리의 제곱(D²)의 상태에서 임계값과 비교하는 경우에는, 임계값으로서 2²=4가 채용된다. 마하라노비스 거리(MD)가 임계값보다 큰 경우, 스텝 SC9의 처리를 행한다. 스텝 SC9의 처리는, 실시예 1의 스텝 SB4(도 4)의 처리와 동일하다.

스텝 SC9의 처리가 종료되면, 또는 스텝 SC8에서 마하라노비스 거리(MD)가 임계값 이하라고 판정된 경우에는, 스텝 SC10에 있어서, 쇼벨이 정지상태인지 아닌지를 판정한다. 정지상태인 경우에는, 처리를 종료한다. 정지상태가 아닌 경우에는, 스텝 SC11에 있어서, 소정 시간 대기한 후, 스텝 SC1로 되돌아간다.

실시예 2에서는, 운전 상태가 이상인지 아닌지의 판정을 행하는 방법으로서, 마하라노비스 다구찌법이 적용된다. 이로 인하여, 센서(34)의 검출치마다 허용 범위를 설정해 둘 필요는 없다.

상술한 실시예 1에 있어서는, 검출치의 허용 범위는, 예를 들면, 과거의 이상발생의 사례 등에 근거하여 설정된다. 따라서, 과거에 발생하지 않은 신규 이상을 검출할 수 없는 경우도 있다. 마하라노비스 다구찌법을 적용하면, 검출치의 허용 범위를, 과거의 사례에 근거하여 설정할 필요가 없다. 이로 인하여, 과거에 발생하지 않은 신규 이상을 검출하는 것도 가능하다.

또, 실시예 2에서는, 복수 검출치의, 허용치로부터의 어긋남량이, 마하라노비스 거리(MD)에 통합되어 있기 때문에, 용이하게, 이상인지 아닌지를 판정할 수 있다.

도 8에, 실시예 2에 의한 쇼벨로 이상 원인의 탐색을 행할 때에, 출력장치(31)(도 2)에 표시되는 화상의 일례를 나타낸다. 이하, 도 5에 나타낸 실시예 1과의 상이점에 대해 설명한다. 실시예 2에서는, 화상표시창(35), 진행상황바(36), 조작자(37), 및 문자정보 표시창(38) 외에, 경보레벨 변동 표시창(39)이 표시된다. 경보레벨 변동 표시창(39)에는, 슬라이더(36A)로 시각 지정 가능한 시간폭에 대응하여, 경보레벨의 경시변동 그래프가 표시된다. 경보레벨 변동 표시창(39)에는, 슬라이더(36A)로 지시되어 있는 시각(표시되어 있는 화상의 시각)에 대응하는 위치에 표시화상 시각선(39A)이 표시되어 있다. 또한, 이상발생시각표시마크(36B)에 대응하는 위치에, 이상발생 시각선(39B)이 표시되어 있다. 경보레벨은, 쇼벨에 이상이 발생하고 있을 가능성의 정도를 나타내고 있다. 경보레벨로서, 예를 들면 스텝 SC7(도 6)에서 산출된 마하라노비스 거리가 채용된다. 경보레벨이 급격하게 증대하기 직전에, 이상이 발생하는 어떠한 원인이 발생한 것으로 생각할 수 있다.

[실시예 3］

도 9에, 실시예 3에 의한 쇼벨 및 감시장치의 기능 블록도를 나타낸다. 이하, 실시예 1에 의한 쇼벨과의 상이점에 주목하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

실시예 1에서는, 이상 판정처리, 및 이상 시의 데이터의 축적이, 쇼벨 내에서만 완결되었다. 실시예 2에서는, 이상 판정처리는, 쇼벨(50)에 탑재된 로컬제어장치(30)에서 행해진다. 이상으로 판정되었을 때의 화상데이터 등은, 감시장치(60)에 축적된다. 쇼벨(50)에, 화상데이터 등의 각종 데이터를 통신회선(45)을 통하여 감시장치(60)에 송신하기 위한 송수신장치(40)가 탑재되어 있다.

감시장치(60)에, 송수신장치(41), 제어장치(61), 출력장치(62), 입력장치(63), 및 이상정보 기억장치(32)가 설치되어 있다. 송수신장치(41)는, 쇼벨(50)로부터 통신회선(45)을 통하여 송신된 데이터를 수신한다. 제어장치(61)는, 출력장치(62), 입력장치(63), 및 이상정보 기억장치(32)를 제어한다.

도 10에, 쇼벨(50)에 탑재된 로컬제어장치(30)에서 행해지는 처리의 플로차트를 나타낸다. 스텝 SB1, SB2, SB3, SB5, SB6은, 각각 도 4에 나타낸 실시예 1의 스텝 SB1, SB2, SB3, SB5, SB6과 동일하다. 실시예 1의 스텝 SB4 대신에, 스텝 SD4의 처리가 실행된다. 이하, 스텝 SD4에 대해 설명한다.

로컬제어장치(30)는, 스텝 SB3에서 이상으로 판정하면, 판정 시각보다 이후의 제2 시각까지, 일시 기억장치(25)에 화상데이터가 축적될 때까지 대기한다. 일시 기억장치(25)에 저장되어 있는 화상데이터 중, 이상으로 판정된 시점보다 이전의 제1 시각부터, 제2 시각까지의 화상데이터, 및 이상으로 판정되었을 때의 센서(34)의 검출치를, 송수신장치(40)로부터, 감시장치(60)에 송신한다. 그 대신에, 일시 기억장치(25)에 저장되어 있는 화상데이터 중, 이상으로 판정된 시점보다 이전의 제1 시각부터, 이상으로 판정된 시각까지의 화상데이터를 송신하도록 해도 된다. 또한, 출력장치(31)로부터 경보를 발하여, 오퍼레이터에게 이상을 통지한다.

다음으로, 감시장치(60)의 제어장치(61)의 처리에 대해 설명한다. 쇼벨(50)로부터, 이상으로 판정된 전후의 화상데이터 및 센서의 검출치를 수신하면, 이상정보 기억장치(32)에, 이들 데이터를 저장한다. 동시에, 출력장치(62)로부터 경보를 발한다.

감시장치(60)의 감시자가, 입력장치(63)로부터, 데이터 표시를 지령하면, 제어장치(61)는, 이상정보 기억장치(32)에 축적되어 있는 센서의 검출치 및 화상데이터를, 출력장치(62)에 출력한다. 감시자가, 이상발생 원인을 특정할 때에, 이상검출 시의 전후의 화상데이터가 유익한 정보가 된다. 출력장치(62)에 표시되는 화상은, 도 5에 나타낸 실시예 1에 의한 출력장치(31)에 출력되는 화상, 또는 도 8에 나타낸 실시예 2에 의한 출력장치(31)에 출력되는 화상과 동일하다.

[실시예 4］

도 11에, 실시예 4에 의한 쇼벨 및 감시장치의 기능 블록도를 나타낸다. 이하, 실시예 3에 의한 쇼벨 및 감시장치와의 상이점에 주목하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

실시예 3에서는, 쇼벨(50)에 탑재된 로컬제어장치(30)가 이상 판정처리를 행하였지만, 실시예 4에서는, 감시장치(60)에 설치된 제어장치(61)가 이상 판정처리를 행한다. 쇼벨(50)은, 일정한 주기로, 감시장치(60)에 대해서, 이상 판정요구를, 센서(34)의 검출치와 함께 송신한다.

도 12에, 감시장치(60)의 제어장치(61)가 행하는 처리의 플로차트를 나타낸다. 스텝 SE1에 있어서, 쇼벨(50)로부터 이상 판정요구를 수신했는지 아닌지를 판정한다. 이상 판정요구가 수신되어 있지 않은 경우에는, 이상 판정요구를 수신할 때까지 스텝 SE1를 반복한다.

이상 판정요구가 있었던 경우에는, 스텝 SE2에 있어서, 쇼벨(50)로부터 수신한 센서의 검출치에 근거하여, 이상 판정을 행한다. 이상 판정처리는, 실시예 1의 스텝 SB2, SB3(도 4), 또는 실시예 2의 스텝 SC7, SC8(도 6)의 이상 판정처리와 동일하다.

스텝 SE3에 있어서, 이상으로 판정된 경우에는, 스텝 SE4에 있어서, 쇼벨(50)에 대해서, 화상데이터의 송신을 지령한다. 이 지령에는, 송신해야 할 화상데이터의 개시시각(제1 시각)과 종료시각(제2 시각)이 포함되어 있다. 쇼벨(50)은, 화상데이터의 송신 지령을 수신하면, 그 응답으로서, 일시 기억장치(25)에 축적되어 있는 화상데이터 중, 제1 시각부터 제2 시각까지의 화상데이터를, 감시장치(60)에 송신한다. 다만, 화상데이터는, 송신 전에 데이터 압축을 행하는 것이 바람직하다.

스텝 SE5에 있어서, 쇼벨(50)로부터 수신한 화상데이터, 및 이상으로 판정된 시점의 센서의 검출치를, 양자를 관련지어, 이상정보 기억장치(32)에 저장한다. 스텝 SE5의 처리가 종료되면, 스텝 SE6에 있어서, 감시장치(60)의 운용이 정지상태인지 아닌지를 판정한다. 스텝 SE3에서 이상이 아니라고 판정된 경우에도, 스텝 SE6에 있어서, 감시장치(60)의 운용이 정지상태인지 아닌지를 판정한다.

스텝 SE6에 있어서, 정지상태가 아니라고 판정된 경우에는, 스텝 SE1로 되돌아간다. 정지상태라고 판정된 경우에는, 처리를 종료한다.

실시예 4에 있어서도, 감시장치(60)의 감시자는, 이상발생 원인을 특정하기 위하여, 출력장치(62)에 표시되는 이상검출 시의 전후의 화상을 이용할 수 있다. 출력장치(62)에 표시되는 화상은, 도 5에 나타낸 실시예 1에 의한 출력장치(31)에 출력되는 화상, 또는 도 8에 나타낸 실시예 2에 의한 출력장치(31)에 출력되는 화상과 동일하다.

이상 실시예를 따라 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 이들에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 각종 변경, 개량, 조합 등이 가능한 것은 당업자에게 자명할 것이다.

10: 하부주행체 11: 선회기구
12: 상부선회체 13: 붐
14: 유압실린더 15: 암
16: 유압실린더 17: 버킷
18: 유압실린더 19: 캐빈
20F: 전방 촬상장치 20R: 우방 촬상장치
20L: 좌방 촬상장치 20B: 후방 촬상장치
24: 화상제어장치 25: 일시 기억장치
26: 동작모드 기억부 27: 센서
30: 제어장치 31: 출력장치
32: 이상정보 기억장치 33: 입력장치
34: 센서 35: 화상표시창
36: 진행상황바 36A: 슬라이더
36B: 이상발생시각표시마크 37: 조작자
38: 문자정보 표시창 39: 경보레벨 변동 표시창
39A: 표시화상 시각선 39B: 이상발생 시각선
40, 41: 송수신장치 45: 통신회선
50: 쇼벨 60: 감시장치
61: 제어장치 62: 출력장치
63: 입력장치

Claims (20)

1. 하부주행체에 대하여 선회하는 상부선회체에 탑재되며, 쇼벨의 작업영역을 촬상하는 촬상장치와,
   상기 촬상장치에서 취득된 화상데이터를 일시적으로 기억하는 일시 기억장치와,
   상기 쇼벨에 탑재되며, 상기 쇼벨의 동작 상태에 관한 복수의 물리량을 각각 검출하는 복수의 센서와,
   이상정보 기억장치와,
   상기 센서로 검출된 검출치에 근거하여 동작의 이상 판정을 행하여, 이상으로 판정하면, 이상으로 판정된 시각보다 이전의 제1 시각부터, 이상으로 판정된 시각까지의 상기 화상데이터를, 상기 일시 기억장치로부터 상기 이상정보 기억장치에 전송하는 제어장치와,
   화상을 표시하는 출력장치를 가지고,
   상기 제어장치는:
   상기 출력장치에, 오퍼레이터가 시각을 지시하기 위한 시각지시기를 표시하고,
   상기 이상정보 기억장치에 기억되어 있는 화상데이터 중, 상기 시각지시기로 지시된 시각의 화상데이터를 상기 출력장치에 화상으로서 표시하며,
   시각을 지시 가능한 시간폭의 정보를 상기 시각지시기에 표시하고, 상기 출력장치에, 상기 시각지시기에 표시되어 있는 시간폭에 대응하여 경보레벨의 시간 변동을 표시하는 쇼벨.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어장치는, 상기 화상데이터와 함께, 이상으로 판정된 시각에 있어서의 상기 센서의 검출치를 상기 이상정보 기억장치에 저장하는 쇼벨.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제어장치는,
   동작이 이상으로 판정되면, 또한, 동작이 이상으로 판정된 시각보다 이후의 제2 시각까지의 상기 화상데이터를, 상기 일시 기억장치로부터 상기 이상정보 기억장치에 전송하는 쇼벨.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제어장치는,
   정상 동작 시에, 상기 복수의 센서로 검출된 검출치를 취득하고, 취득된 검출치에 근거하여 마하라노비스 다구찌법에서 이용되는 단위공간을 결정하며,
   상기 단위공간의 중심부터, 상기 복수의 센서로 검출된 평가 대상의 검출치까지의 마하라노비스 거리를 산출하고,
   산출된 마하라노비스 거리와 미리 설정된 임계값을 비교해서 동작의 이상 판정을 행하는 쇼벨.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 일시 기억장치는, 빈 기억영역이 없어지면, 가장 오래된 화상데이터를 새로운 화상데이터로 덮어쓰기하는 링버퍼 구조를 가지고,
   상기 제어장치는, 상기 일시 기억장치에 기억되는 화상데이터의 해상도를 지정하는 화상포착모드를 기억하는 화상포착모드 기억부를 가지며,
   상기 화상포착모드 기억부에 기억되어 있는 화상포착모드에서 지정된 해상도로, 상기 촬상장치에서 취득된 화상데이터를 상기 일시 기억장치에 저장하는 쇼벨.
6. 쇼벨에 탑재되며, 상기 쇼벨의 동작 상태에 관한 복수의 물리량을 검출하는 센서로 검출된 복수의 검출치, 및 상기 쇼벨의 하부주행체에 대하여 선회하는 상부선회체에 탑재되며, 상기 쇼벨의 작업영역을 촬상하는 촬상장치에서 취득된 화상데이터가 입력됨과 함께, 상기 쇼벨에 커맨드를 송출하는 송수신장치와,
   이상정보 기억장치와,
   제어장치와,
   화상을 표시하는 출력장치를 가지고,
   상기 제어장치는:
   상기 송수신장치로부터 입력된 상기 센서의 검출치에 근거하여 동작의 이상 판정을 행하여, 이상으로 판정되면, 이상으로 판정된 시각보다 이전의 제1 시각부터, 이상으로 판정된 시각까지의 화상데이터의 송신을 지령하는 커맨드를, 상기 송수신장치를 통하여 상기 쇼벨에 송신하고,
   상기 커맨드에 응답하여, 상기 쇼벨로부터 상기 송수신장치에 송신된 화상데이터를, 상기 이상정보 기억장치에 저장하며,
   상기 출력장치에, 오퍼레이터가 시각을 지시하기 위한 시각지시기를 표시하고,
   상기 이상정보 기억장치에 기억되어 있는 화상데이터 중, 상기 시각지시기로 지시된 시각의 화상데이터를 상기 출력장치에 화상으로서 표시하며,
   시각을 지시 가능한 시간폭의 정보를 상기 시각지시기에 표시하고, 상기 출력장치에, 상기 시각지시기에 표시되어 있는 시간폭에 대응하여 경보레벨의 시간 변동을 표시하는 쇼벨의 감시장치.
7. 하부주행체에 대하여 선회하는 상부선회체에 탑재되며, 쇼벨의 작업영역을 촬상하는 촬상장치, 상기 촬상장치에서 취득된 화상데이터를 일시적으로 기억하는 일시 기억장치, 상기 쇼벨에 탑재되며, 상기 쇼벨의 동작 상태에 관한 복수의 물리량을 각각 검출하는 복수의 센서, 및 상기 센서로 검출된 검출치에 근거하여 동작의 이상 판정을 행하여, 이상으로 판정하면, 상기 화상데이터를, 상기 일시 기억장치로부터 취출하여 상기 쇼벨의 감시장치에 송신하는 로컬제어장치를 가지는 쇼벨로부터 화상데이터를 수신하는 수신장치와,
   화상데이터를 기억하는 이상정보 기억장치와,
   화상을 표시하는 출력장치와,
   제어장치를 가지는 쇼벨의 감시장치로서,
   상기 제어장치는:
   상기 수신장치에서 수신한 화상데이터를 상기 이상정보 기억장치에 저장하고, 상기 이상정보 기억장치에 저장되어 있는 화상데이터를, 상기 출력장치에 화상으로서 표시함과 함께,
   상기 출력장치에, 오퍼레이터가 시각을 지시하기 위한 시각지시기를 표시하고, 상기 이상정보 기억장치에 기억되어 있는 화상데이터 중, 상기 시각지시기로 지시된 시각의 화상데이터를 상기 출력장치에 화상으로서 표시하며,
   시각을 지시 가능한 시간폭의 정보를 상기 시각지시기에 표시하고, 상기 출력장치에, 상기 시각지시기에 표시되어 있는 시간폭에 대응하여 경보레벨의 시간 변동을 표시하는 쇼벨의 감시장치.
8. 쇼벨의 하부주행체에 대하여 선회하는 상부선회체에 탑재되며, 상기 쇼벨의 작업영역을 촬상하는 촬상장치에서 취득된 화상데이터를, 일시 기억장치에 일시적으로 기억하는 공정과,
   상기 쇼벨에 탑재되며, 상기 쇼벨의 동작상태에 관한 복수의 물리량을 각각 검출하는 복수의 센서로, 각각 상기 쇼벨의 동작 상태에 관한 복수의 물리량을 검출하고, 검출된 검출치에 근거하여 동작의 이상 판정을 행하는 공정과,
   상기 이상 판정을 행하는 공정에서, 이상으로 판정되면, 상기 화상데이터를, 상기 일시 기억장치로부터 취출하여 상기 쇼벨의 감시장치에 송신하는 공정과,
   상기 감시장치에서 수신된 상기 화상데이터를, 상기 감시장치의 이상정보 기억장치에 기억하는 공정과,
   상기 이상정보 기억장치에 기억되어 있는 상기 화상데이터를, 상기 감시장치의 출력장치에 화상으로서 표시하는 공정과,
   상기 출력장치에, 오퍼레이터가 시각을 지시하기 위한 시각지시기를 표시하는 공정과,
   상기 오퍼레이터가, 상기 시각지시기를 통하여, 시각을 지시하는 공정과,
   상기 출력장치에 화상으로서 표시하는 공정에 있어서, 상기 이상정보 기억장치에 기억되어 있는 화상데이터 중, 오퍼레이터에 의하여 지시된 시각의 화상데이터를, 상기 출력장치에 화상으로서 표시하는 공정과,
   시각을 지시 가능한 시간폭의 정보를 시각지시기에 표시하고, 상기 출력장치에, 상기 시각지시기에 표시되어 있는 시간폭에 대응하여 경보레벨의 시간 변동을 표시하는 공정을 가지는 쇼벨의 감시방법.
9. 쇼벨의 하부주행체에 대하여 선회하는 상부선회체에 탑재되며, 상기 쇼벨의 작업영역을 촬상하는 촬상장치에서 취득된 화상데이터를 취득하는 공정과,
   상기 화상데이터를 취득하는 공정에서 취득된 상기 화상데이터 중, 상기 쇼벨의 이상 판정시각보다 이전의 제1 시각부터, 이상 판정시각까지의 상기 화상데이터를, 출력장치에 화상으로서 표시하는 공정과,
   상기 출력장치에, 오퍼레이터가 시각을 지시하기 위한 시각지시기를 표시하는 공정과,
   상기 오퍼레이터가, 상기 시각지시기를 통하여, 시각을 지시하는 공정과,
   상기 출력장치에 화상으로서 표시하는 공정에 있어서, 이상으로 판정된 화상데이터 중, 오퍼레이터에 의하여 지시된 시각의 화상데이터를, 상기 출력장치에 화상으로서 표시하는 공정과,
   시각을 지시 가능한 시간폭의 정보를 시각지시기에 표시하고, 상기 출력장치에, 상기 시각지시기에 표시되어 있는 시간폭에 대응하여 경보레벨의 시간 변동을 표시하는 공정을 가지는 쇼벨의 감시방법.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제

Images