KR20210035870A - 작업 기계 - Google Patents

Abstract

시공 목표면의 위치, GNSS 수신기에서 연산된 차량 본체의 위치, 및 자세 센서에서 검출된 프론트 작업기의 자세에 기초하여 시공 목표면과 프론트 작업기의 높이 방향에 있어서의 위치의 차분의 크기를 연산하는 제어 컨트롤러를 구비한 유압 셔블에 있어서, 제어 컨트롤러는, 상기 위치의 차분의 크기가 소정값 d1을 초과하였을 때, 그 시각을 기준으로 한 소정 기간에 있어서의 조작 센서, 압력 센서, 자세 센서, GNSS 수신기, 및 무선기에 관한 정보의 스냅샷 데이터를 기억 장치에 기록하고, 그 스냅샷 데이터에 기초하여 상기 위치의 차분의 크기가 소정값을 초과한 원인을 진단한다.

Description

작업 기계

본 발명은, 작업 기계에 관한 것이다.

근년, 시공 현장에 있어서 정보화 시공의 도입이 진행되고 있다.　정보화 시공이란, 조사나 설계, 시공, 검사, 관리 등의 공정 중, 시공에 주목하여 전자 정보를 활용하여, 정보 통신 기술(ICT: Information and Communication Technology)에 의해 시공의 고효율화를 실현하는 시스템이다.　정보화 시공에 대응하는 작업 기계로서는, 차체 위치, 프론트 작업기의 자세 및 시공 목표면의 위치의 정보를 모니터에 표시하는 가이던스 기능, 프론트 작업기의 선단에 위치하는 버킷이 시공 목표면의 하방에 침입하는 것을 방지하는 머신 컨트롤 기능을 탑재하는 유압 셔블이 알려져 있다.　이러한 정보화 시공에 대응한 작업 기계는, 3차원 좌표 정보를 갖는 정보화 시공 데이터를 바탕으로, 오퍼레이터에 대하여 정보 제시하고, 작업 지원, 운전 지원하는 기능을 제공한다.

작업 기계는, 시공주가 요구하는 공사 기간까지 완공하도록 공사 현장 등에서 연속해서 가동되는 경우가 많기 때문에, 작업 기계에서 고장 등의 이상이 발생한 경우에는 수리 등을 신속히 행할 필요가 있다.　정보화 시공에 대응한 작업 기계에 있어서는, 차체의 위치나 프론트 작업기의 자세 등을 연산하기 위해서, 위성 측위 시스템, 자세 센서, 통신 단말기, 무선기, 압력 센서, 전자 밸브를 포함하는 유압 기기 등을 차체에 탑재할 필요가 있다.　이들 기기가 고장난 경우, 정보화 시공기로서의 기능을 상실하게 되어 공사 기간에도 영향을 미쳐버린다.　그 때문에, 현장에서 기계에 이상이 발생한 경우에는, 각 기기의 상태를 파악하여, 이상의 원인이 각 기기의 고장인지 여부를 재빨리 판별한 다음에 그 후의 대응을 결정할 필요가 있다.

작업 기계에 이상이 발생하였는지 여부를 관리하는 종전부터의 시스템으로서는, 유압 셔블의 가동 관리 시스템이 알려져 있다.　전형적인 가동 관리 시스템에 있어서의 유압 셔블의 컨트롤러에서는, 엔진의 시동 정지나 펌프 유압 등의 탑재 기기의 가동 상태에 관한 가동 데이터를 기록·수집하여 1일 단위의 데이터에 통합하고, 예를 들어 다음 날의 가동 개시 시에 위성 통신을 통하여 전날의 가동 데이터를 지상국의 컴퓨터에 송신하는 것이 행해진다.　지상국의 컴퓨터는, 수신한 가동 데이터를 예를 들어 인터넷 회선을 통해, 작업 현장으로부터 이격된 관리부의 컴퓨터(서버)에 송신한다.

이러한 종류의 가동 관리 시스템에 대하여, 특허문헌 1에 기재된 시스템은, 작업 현장에 있어서의 유압 셔블의 보다 상세한 가동 관리를 행하기 위해서, 작업 현장에 있어서의 유압 셔블의 복수의 작업 위치 정보와 작업 상태를 유압 셔블의 캐빈 내의 모니터(표시 장치)에 표시함으로써, 종전에 비해 보다 상세한 가동 관리를 가능하게 하고 있다.

일본 특허 공개 제2013-114580호 공보

그런데, 정보화 시공에 대응한 유압 셔블에서는, 종전의 유압 셔블과 달리, 복수의 측위 위성으로부터 송신되는 신호를 2개의 GNSS(Global Navigation Satellite System: 전구 측위 위성 시스템)용의 안테나에서 수신하여 지리 좌표계에 있어서의 유압 셔블(상부 선회체)의 위치 및 방위각을 연산하는 RTK(Real Time Kinematic)-GNSS 수신기와, RTK-GNSS 수신기가 고정밀도의 측위 연산의 실현에 이용하는 보정 정보를 기준국(기준점)으로부터 수신하기 위한 무선기가 탑재되는 경우가 있다.　이러한 정보화 시공에 대응한 작업 기계(「정보화 시공기」라고 칭하는 경우가 있음)에서 이상이 발생한 경우, 상기에서 접촉한 탑재 기기의 고장 이외에도, 측위 위성이나 기준국과의 통신 상태에 영향을 주는 주위 환경(예를 들어, 직접적인 전파의 도달을 저해하는 장해물이나, 방해 전파의 존재)이 원인일 경우도 생각할 수 있다.　즉, 종전의 가동 관리 시스템에서는 착안되지 않았던 이들 주위 환경의 정보 등도 고려하여 이상의 원인을 특정하는 것이 중요하다.　특히, 정보화 시공기에서는, 머신 컨트롤 기능을 이용하여 액추에이터의 일부를 자동으로 가동하기도 하기 때문에, 이상 현상이 일어난 것을 기록하고 조사하는 것이 지금까지 이상으로 중요하게 된다.

그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술은, 종전부터의 유압 셔블의 가동 관리를 상세하게 행하는 것이지만, 시공 목표면을 시공하는 정보화 시공기를 상정하지 않았다.　그 때문에, 예를 들어 버킷이 시공 목표면의 하방으로 잠입된 경우를 이상으로서 검출할 수 없고, 또한 이상 발생 시에 기록되는 유압 셔블에 관한 정보에는 측위 위성이나 기준국과의 통신 상태를 나타내는 정보가 포함되어 있지 않기 때문에, 정보화 시공기에서 발생한 이상의 원인을 정확하게 특정할 수 없다는 과제가 있다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 정보화 시공기로서의 동작에 문제가 발생한 경우에, 기기의 고장 이외에도, 측위 위성이나 기준국과의 통신 상태 등, 시공에 관련되는 주위 상황 등도 포함하여 원인의 특정을 할 수 있는 작업 기계를 제공하는 데 있다.

본원은 상기 과제를 해결하는 수단을 복수 포함하고 있지만, 그 일례를 들면, 차량 본체에 설치된 작업기와, 상기 작업기에 대한 오퍼레이터 조작을 검출하기 위한 조작 센서와, 상기 작업기를 구동하는 유압 액추에이터의 압력을 검출하기 위한 압력 센서와, 상기 작업기의 자세를 검출하기 위한 자세 센서와, 상기 차량 본체에 설치되어, 복수의 측위 위성으로부터 위성 신호를 수신하기 위한 안테나와, 상기 안테나에서 수신된 위성 신호에 기초하여 상기 차량 본체의 위치를 연산하는 수신기와, 상기 수신기가 상기 차량 본체의 위치를 연산할 때에 이용하는 보정 신호를 기지국으로부터 수신하기 위한 제1 통신기와, 시공 목표면의 위치가 기억된 기억 장치를 갖고, 상기 기억 장치에 기억된 상기 시공 목표면의 위치, 상기 수신기에서 연산된 상기 차량 본체의 위치, 및 상기 자세 센서에서 검출된 상기 작업기의 자세에 기초하여 상기 시공 목표면과 상기 작업기의 높이 방향에 있어서의 위치의 차분의 크기를 연산하는 컨트롤러를 구비한 작업 기계에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 위치의 차분의 크기가 소정값을 초과하였을 때, 그 시각을 기준으로 한 소정 기간에 있어서의 상기 조작 센서, 상기 압력 센서, 상기 자세 센서, 상기 수신기, 및 상기 제1 통신기에 관한 정보의 스냅샷 데이터를 상기 기억 장치에 기록하고, 그 스냅샷 데이터에 기초하여 상기 위치의 차분의 크기가 상기 소정값을 초과한 원인을 진단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 이상 발생 시에 정보화 시공에 필요한 기기(예를 들어, 차량 본체의 위치를 연산하는 수신기와, 보정 신호를 기지국으로부터 수신하기 위한 제1 통신기)에 관한 정보의 스냅샷 데이터를 취득할 수 있으므로, 그 스냅샷 데이터를 참조함으로써 기기의 고장뿐만 아니라, 측위 위성이나 기준국과의 통신 상태에 관한 이상 원인도 특정하는 것이 용이해진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 셔블의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 관리 시스템의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 3은 도 1의 유압 셔블에 설정된 차체 좌표계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 제어 컨트롤러(100)의 기능 블록도를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 이상 상태 판정부(114)의 기능 블록도를 나타내는 도면이다.
도 6은 시공 목표면과 유압 셔블(프론트 작업기)의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 제어 컨트롤러(100)에 의한 이상 진단 처리의 플로우 차트를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7 중의 처리 1의 플로우 차트를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7 중의 처리 2의 플로우 차트를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7 중의 처리 3의 플로우 차트를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 작업 기계의 관리 시스템에 대하여 설명한다.　본 실시 형태는, 작업 기계로서 크롤러식의 유압 셔블에 본 발명을 적용한 것이며, 유압 셔블의 프론트 작업기와 시공 목표면의 거리(목표면 거리)에 기초하여 이상 발생의 유무를 판단하는 것이다.　또한, 각 도면 중, 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 중복된 설명은 적절히 생략한다.　또한, 이하의 설명에서는, 동등한 부재가 복수 존재하는 경우, 부호의 말미에 알파벳의 소문자를 첨부하여 표기하는 경우가 있지만, 당해 알파벳의 소문자를 생략하고 당해 복수의 부재를 통합하여 표기하는 경우가 있다.　예를 들어, 동등한 3개의 밸브(10a, 10a, 10a)가 존재할 때, 이들을 통합하여 밸브(10)라고 표기하는 경우가 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 유압 셔블(1)의 개략도이다.　도 1에 있어서, 유압 셔블(1)은 차량 본체(2)와, 다관절형의 작업기인 프론트 작업기(3)로 구성되어 있다.　차량 본체(2)는, 주행 모터(15a, 15b)에 의해 구동되는 크롤러로 주행 가능하도록 구성된 하부 주행체(5)와, 하부 주행체(5)에 대하여 선회 가능하게 마련되어 프론트 작업기(3)가 설치된 상부 선회체(4)를 포함한다.

프론트 작업기(3)는 붐(6), 암(7), 버킷(어태치먼트)(8)과 같은 복수의 프론트 부재에 의해 구성되어 있고, 각 프론트 부재(6, 7, 8)는 붐 실린더(9), 암 실린더(10), 버킷 실린더(11)에 의해 구동된다.

프론트 작업기(3)에는, 프론트 작업기(3)의 자세를 검출하기 위한 복수의 자세 센서(20(20a, 20b, 20c))가 탑재되어 있다.　자세 센서(20a)는 붐(6)의 자세(회전각)를 검출하기 위한 붐각 센서이며, 자세 센서(20b)는 암(7)의 자세(회전각)를 검출하기 위한 암각 센서이며, 자세 센서(20c)는 버킷(8)의 자세(회전각)를 검출하기 위한 버킷각 센서이다.　또한, 본 실시 형태의 자세 센서(20)는 각 프론트 부재(6, 7, 8)의 회전각을 검출하는 포텐시오미터이지만, 각 프론트 부재(6, 7, 8)의 경사각을 검출하는 관성 계측 장치를 이용해도 된다.　상부 선회체(4)에는, 상부 선회체(4)의 경사각(피치각 및 롤각)을 검출하는 경사각 센서(예를 들어 관성 계측 장치)(26a, 26b)가 자세 센서로서 구비되어 있다.

상부 선회체(4)에는, 오퍼레이터가 탑승하는 운전실(12)과, 상부 선회체(4)를 좌우로 선회하기 위한 선회 유압 모터(13)와, 엔진(31)이나, 엔진(31)에 구동되어 각 유압 액추에이터(9, 10, 11, 13, 15)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(32), 유압 펌프(32)로부터 각 액추에이터(9, 10, 11, 13, 15)에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤 밸브(33) 등의 장치가 마련되어 있다.

또한, 상부 선회체(4)에는, 복수의 측위 위성으로부터 위성 신호를 수신하기 위한 2개의 GNSS 안테나(28a, 28b)와, 그 2개의 GNSS 안테나(28a, 28b)에서 수신된 복수의 위성 신호에 기초하여 지리 좌표계(글로벌 좌표계)에 있어서의 차량 본체(2)(상부 선회체(4))의 위치 및 방위각을 연산하기 위한 GNSS 수신기(21)(도 4 참조)와, 차량 본체(2)(상부 선회체(4))의 주위를 촬영하여 차량 본체(2)의 주위 정보를 센싱하기 위한 카메라(주위 정보 검출 장치)(22)와, GNSS 수신기(21)가 차량 본체(2)(상부 선회체(4))의 위치를 연산할 때에 이용하는 보정 신호를 기준국으로부터 수신하기 위한 무선기(제1 통신기)(29)와, 외부 관리용 서버(102)(도 2, 4 참조)를 포함하는 외부 단말기(예를 들어 다른 유압 셔블의 제어 컨트롤러나 기타 컴퓨터)와 쌍방향 통신을 하기 위한 통신 장치(제2 통신기)(23)가 탑재되어 있다.

운전실(12) 안에는, 오퍼레이터가 프론트 작업기(3), 상부 선회체(4) 및 하부 주행체(5) 등을 조작하기 위한 조작 레버(조작 장치)(17)가 수용되어 있다.　오퍼레이터가 조작 레버(17)를 조작함으로써, 붐 실린더(9), 암 실린더(10), 버킷 실린더(11), 선회 유압 모터(13), 주행 모터(15a, 15b)를 각각 구동시키는 것이 가능하다.　본 실시 형태의 조작 레버(17)는 유압 파일럿식이며, 오퍼레이터가 조작 레버(17)에 입력한 조작의 검출은, 조작 레버(17)의 조작에 의해 발생되는 파일럿압을 압력 센서인 조작 센서(34)(도 4 참조)에서 검출함으로써 행해진다.

또한, 운전실(12)에는, 시공을 위한 각종 설정 기능이나 표시 기능을 탑재한 터치 패널식 디스플레이(19)가 설치되어 있다.　본 실시 형태의 터치 패널식 디스플레이(19)는, 유압 셔블(1)이나 시공에 관한 각종 정보를 화면에 표시하는 표시 장치(모니터)로서 기능함과 함께, 시공 목표면을 설정하기 위한 시공 목표면 설정 장치(24)로서도 기능하고 있다.

또한, 운전실(12)에는, 시공 목표면의 위치가 기억된 기억 장치(25)를 갖는 제어 컨트롤러(제어 장치)(100)가 마련되어 있다.　제어 컨트롤러(100)는, 기억 장치(25)에 기억된 시공 목표면의 위치와, GNSS 수신기(21)에서 연산된 차량 본체(2)의 위치와, 자세 센서(20)에서 검출된 프론트 작업기(3)의 자세에 기초하여 시공 목표면과 프론트 작업기(3)의 거리인 목표면 거리를 연산한다.　또한, 본 실시 형태에 있어서는 운전실(12) 내부에 설치하고 있지만, 제어 컨트롤러(100)나 기억 장치(25)는 운전실의 외부에 설치해도 된다.　또한, 기억 장치(25)는 제어 컨트롤러(100) 내에 마련할 필요는 없고, 예를 들어 제어 컨트롤러(100)와 독립된 외부 기억 장치(예를 들어, 반도체 메모리)로 해도 된다.

하부 주행체(5)는 크롤러 벨트(履帶)(14a, 14b)를 좌우 양측에 갖고, 좌우의 크롤러 벨트(14a, 14b)가 좌우의 주행 모터(15a, 15b)에 의해 각각 구동됨으로써, 유압 셔블(1)은 주행한다.　상부 선회체(4)는 하부 주행체(5)에 선회륜(16)을 개재하여 회동 가능하게 접속되어 있고, 선회 유압 모터(13)에 의해 구동된다.

도 2는, 본 발명의 실시 형태에 관한 관리 시스템(101)의 구성예를 모식적으로 나타낸 도면이다.　관리 시스템(101)은 복수의 작업 기계에 의한 시공의 계획이나 진척 상황 등을 관리하는 것이며, 그들 상황을 가시화하여 유저에게 제공한다.

도 2의 예에서는, 어떤 시공 현장에 있어서, 작업 기계로서 유압 셔블(1)이 가동하고 있다.　이 시공 현장의 작업 기계는, 모두 정보화 시공을 실시 가능한 ICT 작업 기계(정보화 시공기)이다.　또한, 본 실시 형태에서는 작업 기계를 유압 셔블(1)로 하였지만, 불도저나 덤프 트럭을 대상으로 해도 된다.

유압 셔블(1)은 시공 현장에 있어서 토사의 굴삭, 절토, 성토, 정지 등의 작업을 행한다.　외부 관리용 서버(102)는 예를 들어, 연산 처리 장치(예를 들어 CPU)와 기억 장치(예를 들어 ROM, RAM) 등을 구비한 컴퓨터이며, 서포트 센터(103)에 설치된 컴퓨터 등의 다른 단말기와 인터넷 등의 통신 네트워크를 통해 접속되어 있고, 서포트 센터(103)와 상호 통신 가능하게 되어 있다.　예를 들어 서포트 센터(103)의 단말기에서는 시공 현장의 설계 지형이 작성되어 있으며, 그 설계 지형은 외부 관리용 서버(102)를 통해 시공 목표면 데이터(설계면 데이터)로서 유압 셔블(1)에 송신된다.　외부 관리용 서버(102)나 서포트 센터(103)의 단말기는 각각 복수로 구성되어 있어도 된다.

외부 관리용 서버(102)는 유압 셔블(1)로부터 송신되는 정보를 수신하고 있으며, 예를 들어 위성 통신이나 휴대 전화 통신을 통하여 각 유압 셔블(1)과의 사이에서 정보를 송수신한다.　외부 관리용 서버(102)는 통신 네트워크를 통하여 유압 셔블(1)로부터 송신되는 정보(예를 들어, 후술하는 스냅샷 데이터)를 보존하고, 관리자나 유저가 필요에 따라서 그 정보를 참조할 수 있도록 관리하고 있다.

도 4에 본 실시 형태의 유압 셔블(1)에 탑재된 제어 컨트롤러(100)의 기능 블록도를 나타낸다.　제어 컨트롤러(100)는 연산 처리 장치(예를 들어 CPU), 기억 장치(예를 들어, ROM, RAM 등의 반도체 메모리)(25), 인터페이스(입출력 장치)를 구비하고 있으며, 기억 장치(25) 내에 미리 보존되어 있는 프로그램(소프트웨어)을 연산 처리 장치에서 실행하고, 프로그램 내에서 규정되어 있는 데이터와 인터페이스로부터 입력된 데이터에 기초하여 연산 처리 장치가 연산 처리를 행하고, 인터페이스로부터 외부로 신호(연산 결과)를 출력한다.　또한, 도시는 하지 않지만, GNSS 수신기(21)도 제어 컨트롤러(100)와 동종의 하드웨어를 구비할 수 있다.　제어 컨트롤러(100)는 인터페이스를 통해, GNSS 수신기(21), 자세 센서(20), 시공 목표면 설정 장치(24)(디스플레이(19)), 카메라(주위 정보 검출 장치)(22), 조작 센서(34), 동작 상태 정보 취득 장치(27), 디스플레이(19), 무선기(제1 통신기)(29), 및 통신 장치(제2 통신기)(23)와 접속되어 있다.　그리고, 제어 컨트롤러(100)는 기억 장치(25) 내에 저장된 프로그램을 실행함으로써 위치 정보 검출부(110), 자세 연산부(111), 시공 목표면 연산부(112), 동작 상태 추정부(113), 이상 상태 판정부(114), 정보 기록부(115)로서 기능한다.

GNSS 수신기(21)는 지리 좌표계에 있어서의 차량 본체(2)(상부 선회체(4))의 위치 및 방위각을 연산하기 위한 장치이다.　본 실시 형태에서는, GNSS 수신기(21)는 2개의 GNSS 안테나(28a, 28b)와 접속되어 있다.　GNSS 안테나(28a, 28b)는 RTK-GNSS(Real Time Kinematic - Global Navigation Satellite Systems)용의 안테나이며, GNSS 수신기(21)는 각각의 안테나(28a, 28b)의 위도, 경도 및 타원체 높이를 포함하는 위치의 좌표값을 측정 가능하다.　또한, 측정한 각 GNSS 안테나(28a, 28b)의 좌표값에 기초하여 한쪽의 GNSS 안테나(28a)로부터 다른 쪽의 GNSS 안테나(28b)로의 벡터를 연산함으로써, 상부 선회체(4)의 방위각을 연산할 수 있다.　GNSS 수신기(21)는, 이상에 의해 산출된 유압 셔블(1)의 위치와 방위각(배향)의 정보를 제어 컨트롤러(100)로 출력한다.

자세 센서(20)는 프론트 작업기(3)의 자세 정보를 취득하기 위한 장치이며, 예를 들어 붐(6), 암(7), 버킷(8)에 설치한 각도 센서에서 회전을 계측하는 것이다.　여기에서, 유압 셔블(1)의 좌표계(차체 좌표계)에 관한 개략을 도 3에 도시한다.　X축 및 Z축은, 붐 핀을 원점으로 하고, 차체 상방 방향을 Z축, 전방 방향을 X축, 좌측 방향 Y축으로 하는 차체 좌표계를 나타낸 것이다.

상부 선회체(4)에는, 롤각 θroll 및 피치각 θpitch를 검출하는 경사각 센서(26a, 26b)가 설치되어 있다.　붐(6)의 각도 θbm은, 자세 센서(20a)에 의해, 상부 선회체(4)와 붐(6)을 연결하는 붐핀의 회전 각도를 계측함으로써 검출된다.　암(7)의 각도 θam은, 자세 센서(20b)에 의해, 붐(6)과 암(7)을 연결하는 암 핀의 회전 각도를 계측함으로써 검출된다.　버킷(8)의 각도 θbk는, 자세 센서(20c)에 의해, 암(7)과 버킷(8)을 연결하는 버킷 핀의 회전 각도를 계측함으로써 검출된다.　이상에 의해 산출된 각 부(4, 6, 7, 8)의 각도 정보를 제어 컨트롤러(100)로 출력한다.

시공 목표면 설정 장치(24)는 예를 들어, 정보화 시공용으로 준비되어 있는 디스플레이(19)를 겸용한 컨트롤러이며, 시공 목표면의 설정 이외에도 작업 내용이나 각종 설정을 행할 수 있고, 머신 가이던스에 관한 설정도 가능하다.　예를 들어, 3차원의 시공 목표면 데이터를 USB 메모리 등을 통하여 시공 목표면 설정 장치(24)에 입력하는 것이 가능하다.　또한, 네트워크를 통하여 서버로부터 입력함으로써도 시공 목표면을 읽어들일 수 있다.　이 장치는, 컨트롤러와 겸용으로 되어 있는 것이어도 되고, 태블릿과 같은 단말기여도 된다.

카메라(주위 정보 검출 장치)(22)는 차량 본체(2)의 주위 상황에 관한 정보를 취득하기 위한 장치이며, 예를 들어 측위 위성으로부터 송신되는 위성 신호의 장해물이 되는 물체를 검출하기 위한 장치이다.　도 1 중에 카메라(22)는 상부 선회체(4)의 후방에 1대만 설치하고 있지만, 상부 선회체(4)의 주위 상황을 자세히 파악하기 위해 상부 선회체(4)의 외주를 따라서 복수대 설치해도 된다.　또한, 주위 정보 검출 장치(22)는 카메라에 한정되지 않고, 레이저 레이더 등의 센서여도 된다.

조작 센서(34)는 오퍼레이터의 조작을 검출하기 위한 센서이며, 본 실시 형태에서는, 오퍼레이터에 의한 조작 레버(17)의 조작에 따라서 출력되는 파일럿압을 검출하는 압력 센서이다.

동작 상태 정보 취득 장치(27)는 유압 셔블(차체)(1)의 동작 상태에 관한 정보(동작 상태 정보)를 취득하기 위한 장치이다.　동작 상태 정보에는, 엔진(31), 유압 시스템, 자세 센서(20), GNSS 수신기(21), 시공 목표면 설정 장치(24), 카메라(22), 무선기(29), 통신 장치(23) 등 유압 셔블(1)에 탑재되어 있는 각 기기의 동작 상태에 관한 정보가 포함되어 있다.　본 실시 형태에서는, 프론트 작업기(3)를 동작시키는 유압 실린더(9, 10, 11)의 보텀측 유압실 및 로드측 유압실에 각각 설치한 압력 센서를 동작 상태 정보 취득 장치(27)로 하고, 그 압력 센서의 출력을 제어 컨트롤러(100)로 출력하고 있다.

디스플레이(19)는 제어 컨트롤러(100)에 의한 이상 원인의 진단 결과와 각종 정보를 표시하기 위한 장치이다.　본 실시 형태에서는, 디스플레이(19)는 운전실(12) 내에 설치되는 액정 디스플레이의 모니터이며, 그 화면 상에는, 각 자세 센서(20)에 의해 취득된 정보를 바탕으로 생성된 유압 셔블(1)을 측면으로 본 화상 및 시공 목표면의 단면 형상 등의 정보가 표시된다.

기억 장치(25)는 제어 컨트롤러(100)가 구비하는 각종 정보를 기록하기 위한 장치이다.　기억 장치(25)는 제어 컨트롤러(100)로부터 독립시켜, 예를 들어 플래시 메모리 등의 불휘발성 기억 매체로서, 운전실(12) 내에 있는 전용의 삽입구를 통하여 탈착 가능하게 하는 것도 가능하다.

무선기(제1 통신기)(29)는, GNSS 수신기(21)가 차량 본체(2)(상부 선회체(4))의 위치를 연산할 때에 이용하는 보정 신호를 기준국으로부터 수신하기 위한 통신기이다.　무선기(29)가 수신한 보정 신호를 GNSS 수신기(21)에서의 측위 연산에 이용하면 측위 정밀도가 향상된다.

통신 장치(제2 통신기)(23)는 유압 셔블(1)과 외부의 단말기 사이에서 상호 통신을 하기 위한 장치이다.　통신 장치(23)는 예를 들어 위성 통신을 통해서, 유압 셔블(1)과 원격지에 있는 서버(102) 사이의 정보의 송수신을 행한다.　구체적으로는, 통신 장치는 기억 장치(25)에 기록된 정보, 또는 그들 정보에 기초하여 생성되는 이차적인 정보를 서버(102)에 송신한다.　또한, 통신 장치(23)는 휴대 전화망, 협역 무선 통신망을 통해서, 유압 셔블(1)과 기지국 사이의 정보 교환을 실현하도록 해도 된다.

다음에, 제어 컨트롤러(100)에 있어서의 각 기능에 대하여 설명한다.　위치 정보 검출부(110)는, GNSS 수신기(21)에서 연산한 GNSS 안테나(28a)와 GNSS 안테나(28b)의 위도, 경도, 높이 정보(지리 좌표계에 있어서의 좌표값)에 기초하여, 도 3에 도시한 차체 좌표계 상의 임의의 좌표값을 지리 좌표계에 있어서의 좌표값으로 변환할 수 있다.　차체 좌표계에 있어서의 GNSS 안테나(28a)의 좌표값이, 설계 치수나 토탈 스테이션 등의 측량 기기에 의한 측정에 의해 기지일 때, 차체 좌표계와 지리 좌표계는, 차체의 피치각 θpitch, 롤각 θroll, 및 GNSS 안테나(28a)의 차체 좌표계에 있어서의 위치 좌표, 지리 좌표계를 바탕으로 구해지는 좌표 변환 파라미터를 사용함으로써 서로 변환 가능하며, 차체 좌표계의 원점으로 하고 있는 붐핀의 지리 좌표계에 있어서의 위치 좌표를 산출 가능하다.

자세 연산부(111)에서는, 자세 센서(20)에서 산출된 차체 좌표계에 있어서의 각 프론트 부재(6, 7, 8)의 각도 정보와, 위치 정보 검출부(110)에서 산출된 붐핀의 지리 좌표계에 있어서의 위치 좌표 정보에 의해, 유압 셔블(1)이 시공에 사용하는 버킷(8)의 선단부(클로 끝)의 지리 좌표계에 있어서의 위치 좌표를 산출한다.　또한, 자세 연산부(111)는, 디스플레이(19)에서 사용하기 위한 유압 셔블(1)을 측면에서 본 화상을 산출하기 위한 자세 정보를 연산할 수 있다.

시공 목표면 연산부(112)에서는, 시공 목표면 설정 장치(24)로부터 입력되어 기억 장치(25)에 기억된 시공 목표면의 지리 좌표계에 있어서의 위치 정보와, 자세 연산부(111)에서 연산된 버킷 클로 끝의 지리 좌표계에 있어서의 위치 정보에 기초하여, 그 버킷(8)의 위치에 대응하는 시공 목표면의 단면 형상을 연산한다.　여기서 산출된 시공 목표면의 단면 형상은, 목표면 거리의 연산과, 디스플레이(19)에서 제시되는 시공 목표면의 단면 형상 등에 이용된다.　또한, 여기에서는 시공 목표면은 지리 좌표계에서 정의되어 있는 것으로 하였지만, 작업 현장에 설정된 현장 좌표계로 정의해도 된다.

동작 상태 추정부(113)에서는, 조작 센서(34)나 동작 상태 정보 취득 장치(27)로부터 입력된 정보에 기초하여, 유압 셔블(1)의 동작 내용을 추정한다.　예를 들어, 동작 상태 추정부(113)는, 전술한 차체 위치 정보나 자세 센서 정보, 조작 센서 정보나 시공 목표면 정보로부터, 유압 셔블(1)이 굴삭 중인지 여부를 판정한다.　상기 정보만으로는, 유압 셔블(1)이 실제로 굴삭 작업을 하고 있는지 여부를 판단할 수 없는 경우가 있기 때문에, 각 액추에이터(9, 10, 11)에 부착된 압력 센서 정보를 사용하여 판별해도 된다.　또한, 동작 상태 추정부(113)는, 기억 장치(25)에 기억된 시공 목표면의 위치 정보, GNSS 수신기(21)에서 연산된 차량 본체(2)의 위치 정보, 및 자세 센서(20)에서 검출된 프론트 작업기(3)의 자세 정보에 기초하여, 시공 목표면과 프론트 작업기(3)의 거리인 목표면 거리 D(도 6 참조)를 연산한다.　또한, 본 실시 형태에서는, 목표면 거리 D는 도 6에 나타내는 바와 같이 시공 목표면과 버킷(8)의 선단부(클로 끝)의 거리로 하고, 시공 목표면으로부터 버킷(8)의 선단부가 하방에 위치하는 경우의 목표면 거리 D를 부(負)로 한다.

이상 상태 판정부(114)에서는, 자세 센서(20), GNSS 수신기(21), 시공 목표면 설정 장치(24), 카메라(22), 무선기(29), 통신 장치(23) 등 유압 셔블(1)에 탑재되어 있는 각 기기의 이상에 관한 정보에 기초하여, 유압 셔블(1)의 동작에 대하여 무엇이 이상한지를 판정한다.　정보화 시공기에 있어서, 오퍼레이터는 제시된 시공 목표면을 따라 굴삭하도록 조작을 행하지만, 시공 목표면의 하방에 버킷 선단부가 침입하여 실제로 시공된 결과가 시공 목표면에 대하여 과굴삭된 경우, 오퍼레이터는 이상의 발생을 인식하게 된다.　그들 이상 시에 있어서, 이상 상태 판정부(114)는 기기 자체의 고장이 원인인지, 그렇지 않으면 위성의 수신 상황이나 통신에 관한 전파가 나쁜 상황인지를 판단한다.　계속해서 이상 상태 판정부(114)에서 실행되는 처리의 상세에 대하여 설명한다.

여기에서, 버킷(8)의 선단부가 시공 목표면의 상방에 유지되도록 적어도 붐(6)(붐 실린더(9))을 제어하는 머신 컨트롤을 실시하는 정보화 시공을 예로서, 도 5에, 본 실시 형태에 따른 이상 상태 판정부(114)의 기능 블록도를 나타낸다.　도 5에 도시한 바와 같이, 이상 상태 판정부(114)는 시공 상태 진단부(201)와, 기기 고장 진단부(202) 및 상태 진단부(203)로서 기능한다.

시공 상태 진단부(201)는 유압 셔블(1)에 의한 시공 상태의 진단을 행하여 이상의 유무를 판정하는 부분이다.　도 6에 나타내는 바와 같이, 시공 상태 진단부(201)는, 동작 상태 추정부(113)에서 연산된 목표면 거리 D와 소정값 d1에 기초하여, 시공 목표면에 대하여 과굴삭이 발생하지 않았는지 여부를 판단하여 이상의 유무를 판정하고 있다.　시공 목표면에 대하여 과굴삭이 발생한 경우에는 프론트 작업기(3)(버킷(8)의 선단부(클로 끝))는 시공 목표면의 하방에 위치한다.　본 실시 형태의 시공 상태 진단부(201)는, 목표면 거리 D가 소정값 d1 미만에 달하였을 때, 시공 목표면에 대하여 과굴삭이 발생하였고(즉, 시공 상태가 악화되었고), 이상이 발생하였다고 판정한다.　소정값 d1은 부의 값이며, 예를 들어 요구 정밀도 범위(-α[mm]<D<α[mm])의 하한값인 -α[mm]보다 작은 값을 이용할 수 있다.

시공 상태 진단부(201)에서 이상이 발생하였다는 판정이 된 경우, 시공 상태 진단부(201)는 스냅샷 데이터 기록 명령을 정보 기록부(115)로 출력한다.　스냅샷 데이터 기록 명령은, 정보 기록부(115)에 스냅샷 데이터(후술)를 기억 장치(25)에 기록시키기 위한 명령이다.　스냅샷 데이터 기록 명령에는, 정보 기록부(115)에 대하여 스냅샷 데이터를 외부 관리용 서버(102)에 송신시키는 명령을 포함해도 된다.　또한, 스냅샷 데이터 기록 명령은 자차(유압 셔블(1))의 주위에 위치하는 다른 유압 셔블(타차)의 제어 컨트롤러(100) 내의 정보 기록부(115)에 대해서도 출력될 수 있다.

도 4에 도시한 정보 기록부(115)는, 스냅샷 데이터 기록 명령이 입력되었을 때, 그 시각을 기준으로 한 소정 기간에 있어서의 스냅샷 데이터를 기억 장치(25)에 기록하는 부분이다.　본 실시 형태에서는, 정보 기록부(115)는, 시공 상태 진단부(201)에서 이상이 발생하였다고 판정되었을 때(즉, 목표면 거리 D<d1이 성립하였을 때), 그 시각을 기준으로 한 소정 기간에 있어서의 조작 센서(34), 압력 센서(27), 자세 센서(20), GNSS 수신기(21), 및 무선기(제1 통신기)(29)에 관한 정보의 스냅샷 데이터를 기억 장치(25)에 기록(기억)한다.　스냅샷 데이터의 기록 범위는, 이상 발생 시를 기준으로 하여 소정 시간 전부터 개시해도 된다.　이 경우, 예를 들어 이상의 발생의 유무에 관계없이 각 기기에 관한 데이터(장래적으로 스냅샷 데이터가 되는 데이터)를 기억 장치(25)에 일시적으로 기억해두고, 시간 경과와 함께 당해 데이터를 소거하는 사양으로 하면 된다.

스냅샷 데이터 기록 명령은 다른 유압 셔블(1)의 제어 컨트롤러(100)로부터 입력되는 경우도 있다.　예를 들어, 어느 유압 셔블(1)에서 이상이 발생하였다고 판정되었을 때, 당해 어느 유압 셔블(1)의 시공 상태 진단부(201)(제어 컨트롤러(100))로부터 당해 어느 유압 셔블(1)을 기준으로 하여 소정 거리 내에 위치하는 다른 유압 셔블(1)의 정보 기록부(115)(제어 컨트롤러(100))에 대해서도 스냅샷 데이터 기록 명령을 출력한다.　그것에 의해, 당해 어느 유압 셔블(1)의 이상 발생 시를 기준으로 한 소정 기간 내의 스냅샷 데이터를 당해 다른 유압 셔블에서도 기록하고, 각 유압 셔블(1)의 스냅샷 데이터를 외부 관리용 서버(102)에 송신하여 기억한다.　이에 의해 이상이 검출된 당해 어느 유압 셔블(1) 주위에 위치하는 다른 유압 셔블(1)의 스냅샷 데이터도 참조할 수 있기 때문에, 주위 환경에 의한 이상이 일어났는지 여부를 판별하는 것이 가능해지는 경우가 있다.　예를 들어, 위성의 수신 상황이 나쁜 경우에 있어서, 주위에 방해 전파 등이 있는 경우에는, 주위에 존재하는 복수의 유압 셔블에 있어서도 마찬가지의 이상이 발생하였다고 생각할 수 있다.

스냅샷 데이터에는, 목표면 거리 D가 소정값 d1 미만에 달한 시각을 기준으로 한 소정 기간에 카메라(22)에 의해 촬영된 화상을 포함해도 된다.　이 화상은 정지 화상이어도 되고, 동화상이어도 된다.　이 화상을 참조하면, 이상 발생 시에 주위 환경이 어떤 상황이었는지를 확인할 수 있다.

스냅샷 데이터에는, 차량 본체(2)(상부 선회체(4))의 위치, 프론트 작업기(3)의 자세, 조작 레버(17)에 대한 오퍼레이터의 조작량, 각 액추에이터(8, 9, 10)의 압력 센서값, GNSS 수신기(21)에 의한 측위해(測位解)의 종류(Fix해, Float해, 단독 측위해), GNSS 수신기(21)가 위성 신호를 수신할 수 있었던 측위 위성의 수, GNSS 수신기(21)의 측위 모드(예를 들어, 정밀 모드, 개략 모드), 무선기(제1 통신기)(29)에서의 보정 신호의 수신 상황(통신 로그 데이터), 통신 장치(제2 통신기)(23)에서의 데이터의 송수신 상황(통신 로그 데이터), 카메라(22)에 의해 촬영된 주위 화상, GNSS 수신기(21)로부터 출력되는 위성 측위 데이터(예를 들어 NMEA 포맷), 통신 장치(2)의 접속 설정, 목표면 거리 D가 소정값 d1 미만에 달한 시각 등이 있다.　정보 기록부(115)에 의해 스냅샷 데이터는 기억 장치(25)에 기록된다.　또한, 정보 기록부(115)에서 스냅샷 데이터 기록 명령의 입력 시에, 스냅샷 데이터를 기억 장치(25)에 보존할 때, 그 스냅샷 데이터를 외부 관리용 서버(102)에 통신 장치(23)를 통해 송신해도 된다.

시공 상태 진단부(201)에 있어서, 이상이 발생하였다고 판정된 경우(즉, D<d1), 그 원인이 기기 고장(즉, 하드웨어 유래의 이상)인지, 기타 사유에 의한 이상인지를 판단할 필요가 있다.　기기 고장 진단부(202)에서는, 정보 기록부(115)가 기억 장치(25)에 기록한 스냅샷 데이터에 기초하여 유압 셔블(1)을 구성하는 기기(예를 들어, 조작 센서(34), 압력 센서(27), 자세 센서(20), GNSS 수신기(21), 및 무선기(29) 중 적어도 하나의 기기)의 고장의 유무를 진단한다.　즉, 여기에서는, 유압 셔블(1)에 탑재되어 있은 엔진(31), 유압 펌프(32) 등의 표준적인 기기에 더하여, 붐(6), 암(7), 버킷(8) 등의 자세 센서(20)나, 조작 센서(34), GNSS 수신기(21), 각 액추에이터(9, 10, 11)의 압력 센서(동작 상태 정보 취득 장치)(27), 통신 장치(23), 무선기(29) 등의 정보화 시공에 필요한 기기의 고장 유무가 파악된다.　이들 기기에 이상이 있었을 경우에는, 기기 고장 진단부(202)는 고장난 기기에 관한 정보와 기기 고장 플래그를 출력한다.

상태 진단부(203)는 기기 고장 진단부(202)에 있어서 탑재 기기의 고장이 보이지 않았을 경우에, 스냅샷 데이터에 기초하여 정보화 시공에서 사용하고 있는 통신과 GNSS 측위에 관한 이상의 유무를 확인하는 부분이다.　즉, 상태 진단부(203)는 스냅샷 데이터에 기초하여, 무선기(29)의 기지국과의 통신 상태에 관한 이상 원인의 진단과, GNSS 수신기(21)에서의 측위에 관한 이상 원인의 진단을 행한다.　예를 들어, 전자의 이상 원인으로서는, RTK-GNSS에서 필요해지는 보정 정보(무선기(29)에서 수신되는 정보)가 통신 이상으로 입력되지 않는 경우가 있다.　또한, 후자의 이상 원인으로서는, 측위 위성의 배치 상태에 치우침이 있는(DOP(Dilution Of Precision)값이 비교적 큰) 경우가 있다.　상태 진단부(203)는 이상 원인의 진단 결과를 출력한다.

진단 결과 출력부(204)는 기기 고장 진단부(202) 및 상태 진단부(203)에 의한 진단 결과를 디스플레이(모니터)(19)에 표시한다.

외부 관리용 서버(102)에는, 시공 목표면 데이터나 토질 정보, 시공 현장의 주변을 포함하는 지형 정보, 통신 가능 에어리어 등이 저장되어 있으며, 외부 관리용 서버(102)에 있어서 통신 상황에 대해서도 파악하는 것이 가능하다.　또한, 어느 유압 셔블(1)에서 이상이 일어났을 때, 그 유압 셔블뿐만 아니라 주변의 유압 셔블(1)의 스냅샷 데이터도 서버에 업로드하는 구성을 취하면, 위성이나 통신 등, 환경에 관한 이상 시 데이터를 파악하는 것이 용이해진다.　특히, 정보화 시공을 실시함에 있어서, 그 중에서도 기계의 일부의 동작을 자동화하는 머신 컨트롤에 의한 작업 중에는, 시공 목표면에 대하여 깊게 과굴삭되거나, 시공 목표면까지 버킷이 접근하지 않았거나 하는 사상(事象)을 생각할 수 있다.　그러한 경우에, 종래에는, 서비스원이 현장에 가서, 실제 기계의 거동을 보거나, 각종 센서의 상태 등을 확인하거나 함으로써, 기계의 이상인지, 주위 상황의 영향인지 등을 판단할 필요가 있었다.　이에 비해, 본 실시 형태에 있어서는, 이상 시에 있어서의 데이터를 외부 관리용 서버(102)에 송신한 후에, 작업 내용이나 각 탑재 기기의 상태를 확인할 수 있으므로, 서포트를 효율적으로 행할 수 있게 된다.

다음에 상기와 같이 구성되는 제어 컨트롤러(100)에 의한 이상 진단 처리에 대하여 도 7 내지 10을 사용하여 설명한다.

도 7은 제어 컨트롤러(100)에 의한 이상 진단 처리의 플로우 차트이다.

제어 컨트롤러(100)는 소정의 제어 주기로 도 7에 나타낸 플로우를 실행하고 있다.　제어 주기가 도래하면 제어 컨트롤러(100)(위치 정보 검출부(110))는 처리를 개시하여, GNSS 수신기(21)에서 연산된 유압 셔블(1)(상부 선회체(4))의 지리 좌표계에 있어서의 위치 정보와 경사각 센서(26a, 26b)의 검출값을 이용하여 차체 좌표계 상의 점(예를 들어, 원점(붐핀의 축 방향에 있어서의 중점))을 지리 좌표계의 좌표값으로 변환하기 위한 좌표 변환 파라미터를 연산한다.　다음에 제어 컨트롤러(100)(자세 연산부(111))는, 연산한 좌표 변환 파라미터와, 자세 센서(20)의 검출값(프론트 작업기(3)의 자세 정보)에 기초하여 지리 좌표계에 있어서의 버킷(8)의 클로 끝(선단부)의 위치 정보를 연산한다(스텝 S1).

스텝 S2에서는, 제어 컨트롤러(100)(시공 목표면 연산부(112))는, 시공 목표면 설정 장치(24)로부터 입력되어 기억 장치(25)에 기억된 시공 목표면의 지리 좌표계에 있어서의 위치 정보와, 자세 연산부(111)에서 연산된 버킷 클로 끝의 지리 좌표계에 있어서의 위치 정보에 기초하여, 그 버킷(8)의 위치에 대응하는 시공 목표면의 단면 형상을 연산한다.

스텝 S3에서는, 제어 컨트롤러(100)(동작 상태 추정부(113))는, 스텝 S1에서 연산된 버킷 클로 끝의 위치 정보와, 스텝 S2에서 연산된 시공 목표면의 단면 형상에 기초하여, 버킷 클로 끝으로부터 시공 목표면까지의 거리인 목표면 거리 D를 연산한다.

스텝 S4에서는, 제어 컨트롤러(100)(시공 상태 진단부(201))는, 스텝 S3에서 연산된 목표면 거리 D가 소정값 d1 미만인지 여부를 판정함으로써, 시공 목표면에 대하여 과굴삭이 발생하지 않았는지 여부를 판단한다.　즉, 머신 컨트롤에 요구되는 정밀도가 나오지 않고, 이상이 발생하였는지 여부를 판단한다.　여기에서는, 목표면 거리 D가 d1 이상이면, 이상은 발생하지 않았다고 판단하고, 스텝 S20으로 진행하여 처리를 종료한다.　한편, 목표면 거리 D가 d1 미만인 경우에는, 이상이 발생하였다고 판단하고, 이상 발생 시각을 기억 장치(25)에 기억하여 스텝 S5로 진행한다.

스텝 S5에서는, 시공 상태 진단부(201)(제어 컨트롤러(100))는 스냅샷 데이터 기록 명령을 정보 기록부(115)에 대하여 출력한다.　이 스냅샷 데이터 기록 명령의 입력을 트리거로 하여, 정보 기록부(115)는 스냅샷 데이터를 기억 장치(25)에 기록함과 함께, 동 스냅샷 데이터를 외부 관리용 서버(102)에 업로드한다.

스텝 S6에서는, 제어 컨트롤러(100)(기기 고장 진단부(202))는, 스텝 S5에서 기억 장치(25)에 기억된 스냅샷 데이터에 기초하여 정보화 시공(머신 컨트롤)에 필요한 기기(자세 센서(20)나, 조작 센서(34), GNSS 수신기(21), 각 액추에이터(9, 10, 11)의 압력 센서(동작 상태 정보 취득 장치)(27), 통신 장치(23), 무선기(29) 등의)의 고장의 유무를 진단한다.

스텝 S7에서는, 제어 컨트롤러(100)(기기 고장 진단부(202))는, 스텝 S6에서 정보화 시공에 필요한 기기에 고장났는지 여부를 판정한다.　고장난 기기가 있는 경우에는, 제어 컨트롤러(100)(기기 고장 진단부(202))는 스텝 S8로 진행하고, 기기 고장 플래그를 출력한다.　이에 의해 디스플레이(19)에 고장난 기기의 명칭이 표시된다.　한편, 고장난 기기가 없는 경우에는 스텝 S9로 처리를 진행시킨다.

스텝 S9에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, 스텝 S5에서 보존한 스냅샷 데이터에 있어서의 GNSS 수신기(21)의 측위해(측위 상태)가 Fix해인지 여부를 판정한다.　Fix해일 때는 도 8에 나타내는 처리 1의 플로우 차트로 이동한다.　한편, Fix해가 아닐 경우에는 스텝 S10으로 진행한다.

스텝 S10에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, 스텝 S5에서 보존한 스냅샷 데이터에 있어서의 GNSS 수신기(21)의 측위해(측위 상태)가 Float해인지 여부를 판정한다.　Float해일 때는 도 9에 나타내는 처리 2의 플로우 차트로 이동한다.　한편, Float해가 아닐 경우, 즉 단독 측위해일 경우에는 스텝 S11로 진행한다.

스텝 S11에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, 스텝 S5에서 보존한 스냅샷 데이터에 있어서의 GNSS 수신기(21)의 측위해(측위 상태)는 단독 측위해가 되기 때문에, 도 10에 나타내는 처리 3의 플로우 차트로 진행한다.

도 8은 도 7 중의 처리 1의 플로우 차트를 나타내는 도면이다.　처리를 개시하면, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는 먼저, 스텝 S5에서 기억한 스냅샷 데이터를 참조하여, 무선기(29)를 통해 기준국에서의 보정 정보를 수신할 수 없는지 여부를 판단한다(스텝 S101).　여기서 보정 정보를 수신할 수 없는 경우에는 처리를 스텝 S102로 진행시키고, 반대로 보정 정보를 수신할 수 있는 경우에는 처리를 스텝 S105로 진행시킨다.

스텝 S102에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, 무선기(29)와의 통신 환경 또는 기준국으로부터 송신되는 보정 신호의 적어도 한쪽에 문제가 있다고 판단하고, 다음 처리(스텝 S103)로 이동한다.

스텝 S103에서는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는, 기준국이 보정 정보를 송신할 수 있는지 확인하도록 지시하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 메시지나 아이콘)를 작성하여 디스플레이(19)로 출력하고, 그 결과, 당해 표시용 데이터가 디스플레이(19)에 표시된다.

계속되는 스텝 S104에서는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는 또한 주위에 전파를 발생하는 것이나 차폐하는 것이 없는지 여부를 확인하도록 지시하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 메시지나 아이콘)를 작성하여 디스플레이(19)로 출력하고, 그 결과, 당해 표시용 데이터가 디스플레이(19)에 표시된다.　디스플레이(19)에의 표시가 완료되면, 제어 컨트롤러(100)는 스텝 S103 및 S104에서 작성한 표시용 데이터에 관한 정보(예를 들어, 표시한 이상 원인이나 대응책의 내용, 표시 데이터를 작성할 때에 고려한 데이터, 표시 시각 등)를 기억 장치(25)에 보존하고(스텝 S112), 처리를 종료하여 다음의 제어 주기까지 대기한다.

한편, 스텝 S105에서는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는, GNSS 수신기(21)에서 설정되어 있는 GNSS 정밀도 모드가 정밀 모드와 개략 모드 중 어느 것인지를 오퍼레이터에 입력하는 것을 지시하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 메시지)를 작성하여 디스플레이(19)로 출력한다.　또한, 본 실시 형태에 있어서의 GNSS 정밀도 모드는 GNSS 수신기(21)가 측위 계산을 종료하는 측위 결과의 변동(오차)의 크기에 따라서 분류되어 있으며, 정밀 모드는 측위 계산을 종료하는 변동이 개략 모드보다도 상대적으로 작은 값(측위가 고정밀도가 되는 값)으로 설정되어 있다.

스텝 S106에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, 스텝 S105의 표시 후에 입력된 GNSS 정밀도 모드가 정밀 모드인지 여부를 판정한다.　정밀 모드가 설정되어 있는 경우에는 스텝 S107로 진행하고, 그렇지 않은 경우(개략 모드가 설정되어 있는 경우)에는 스텝 S109로 진행한다.

스텝 S107에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, 그 때의 GNSS 정밀도 모드(즉, 정밀 모드)와, 그 GNSS 정밀도 모드로 설정되어 있는 측위 정밀도의 판정 조건(예를 들어, 정밀 모드에서는 측위 결과의 변동(오차)이 30mm 이내이면 허용한다고 하는 경우, 그 허용 범위를 나타내는 수치)을 기억 장치(25)에 기억하고, 스텝 S108로 진행한다.

스텝 S108에서는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는, 설정되어 있는 GNSS 정밀도 모드의 측위 조건이 엄격한 것이 이상 발생 원인이라고 보고하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 메시지)를 작성하고, 그것을 디스플레이(19)로 출력하여 처리를 종료한다.　표시용 데이터의 입력을 받은 디스플레이(19)는, GNSS 정밀도 모드가 정밀 모드로 설정되어 있는 것이 이상 원인인 취지를 표시한다.　그리고, 제어 컨트롤러(100)는 스텝 S105 및 S108에서 작성한 표시용 데이터에 관한 정보를 기억 장치(25)에 보존하고(스텝 S112), 처리를 종료한다.

한편, 스텝 S109로 진행한 경우(GNSS 정밀도 모드가 개략 모드였을 경우), 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, GNSS 안테나(28)에 있어서의 위성 신호의 수신 상황이 나쁜 것, 구체적으로는 위성 신호를 수신 가능한 위성수가 적거나, 위성 신호를 수신할 수 있었던 위성의 배치가 나쁜 등이, 이상의 원인이라고 진단한다.

스텝 S110에서는, 제어 컨트롤러(진단 결과 출력부(204))는, GNSS 수신기(21)로부터 출력되는 위성 측위 데이터(예를 들어 NMEA 포맷)를 취득하여 기억 장치(25)에 보존하여, 그것을 디스플레이(19)에 표시시키기 위한 표시용 데이터를 작성하여 디스플레이(19)로 출력한다(스텝 S111).　표시용 데이터의 입력을 받은 디스플레이(19)가 위성 측위 데이터를 표시하면, 제어 컨트롤러(100)는 스텝 S105 및 S111에서 작성한 표시용 데이터에 관한 정보를 기억 장치(25)에 보존하고(스텝 S112), 처리가 종료된다.

도 9는 도 7 중의 처리 2의 플로우 차트를 나타내는 도면이다.　처리를 개시하면, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는 먼저, 스텝 S5에서 기억한 스냅샷 데이터를 참조하여, 무선기(29)를 통해 기준국에서의 보정 정보를 수신할 수 없는지 여부를 판단한다(스텝 S201).　여기서 보정 정보를 수신할 수 없는 것이 판명된 경우에는 처리를 스텝 S202로 진행시키고, 반대로 보정 정보를 수신할 수 있는 것이 판명된 경우에는 처리를 스텝 S205로 진행시킨다.

스텝 S202에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, 무선기(29)와의 통신 환경에 문제가 있다고 판단하고, 다음 처리(스텝 S203)로 이동한다.

스텝 S203에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는 무선기(29)의 통신 로그 데이터를 취득하여 기억 장치(25)에 기억한다.

스텝 S204에서는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는, 무선기(29)의 접속·설정 등, 무선기(29)의 통신 환경을 확인할 것을 오퍼레이터에 촉구하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 메시지)를 작성하여 디스플레이(19)로 출력한다.　이 표시용 데이터의 입력을 받은 디스플레이(19)가 그 표시용 데이터를 표시하고, 제어 컨트롤러(100)가 스텝 S204에서 작성한 표시용 데이터에 관한 정보를 기억 장치(25)에 보존하고(스텝 S212), 처리가 종료된다.

한편, 스텝 S205로 진행한 경우(무선기(29)에서 보정 정보를 수신할 수 있는 경우)에는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는, GNSS 수신기(21)에서 위성 신호를 수신 가능한 위성수를 오퍼레이터(또는 유저)에 확인하도록 하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 「총 위성수: X개([내역]GPS: x1개, GLONASS: x2개, …)」 등으로 위성수를 파악 가능한 메시지)를 작성하여 디스플레이(19)로 출력한다.

스텝 S206에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, 스텝 S205에서 표시된 위성수가 소정값 n1(예를 들어 10개)을 초과하였는지 여부를 판정한다.　표시된 위성수가 소정값 n1을 초과한 경우에는 스텝 S207로 진행하고, 그렇지 않은 경우(위성수가 10개 이하인 경우)에는 스텝 S209로 진행한다.

스텝 S207에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는 무선기(29)의 통신 로그 데이터를 취득하여 기억 장치(25)에 기억한다.

스텝 S208에서는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는, 무선기(29)의 통신 속도나 기기 고장을 재확인할 것을 오퍼레이터에 촉구하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 메시지)를 작성하여 디스플레이(19)로 출력한다.　이 표시용 데이터의 입력을 받은 디스플레이(19)가 그 표시용 데이터를 표시하고, 제어 컨트롤러(100)가 스텝 S205 및 S208에서 작성한 표시용 데이터에 관한 정보를 기억 장치(25)에 보존하고(스텝 S212), 처리가 종료된다.

한편, 스텝 S209로 진행한 경우(위성수가 소정값 n1 이하인 경우)에는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, GNSS 안테나(28)에 있어서의 위성 신호의 수신 상황이 나쁜 것, 구체적으로는 위성 신호를 수신 가능한 위성수가 적거나, 위성 신호를 수신할 수 있는 위성의 배치가 나쁜 등이, 이상의 원인이라고 진단한다.

스텝 S210에서는, 제어 컨트롤러(진단 결과 출력부(204))는 GNSS 수신기(21)로부터 출력되는 위성 측위 데이터(예를 들어 NMEA 포맷)를 취득하여 기억 장치(25)에 보존하고, 그것을 디스플레이(19)에 표시시키기 위한 표시용 데이터를 작성하여 디스플레이(19)로 출력한다(스텝 S211).　표시용 데이터의 입력을 받은 디스플레이(19)가 위성 측위 데이터를 표시하고, 제어 컨트롤러(100)가 스텝 S205 및 S211에서 작성한 표시용 데이터에 관한 정보를 기억 장치(25)에 보존하고(스텝 S212), 처리가 종료된다.

도 10은 도 7 중의 처리 3의 플로우 차트를 나타내는 도면이다.　처리를 개시하면, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는 먼저, 스텝 S5에서 기억한 스냅샷 데이터를 참조하여, 무선기(29)를 통해 기준국에서의 보정 정보를 수신할 수 없는지 여부를 판단한다(스텝 S301).　여기서 보정 정보를 수신할 수 없는 것이 판명된 경우에는 처리를 스텝 S302로 진행시키고, 반대로 보정 정보를 수신할 수 있는 것이 판명된 경우에는 처리를 스텝 S305로 진행시킨다.

스텝 S302에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는 무선기(29)의 보정 정보 포맷 또는 무선기(29)와의 통신 환경에 문제가 있다고 판단하고, 다음 처리(스텝 S303)로 이동한다.

스텝 S303에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는 무선기(29)의 통신 로그 데이터를 취득하여 기억 장치(25)에 기억한다.

스텝 S304에서는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는 무선기(29)의 접속·설정 등, 무선기(29)의 통신 환경을 확인할 것을 오퍼레이터에 촉구하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 메시지)를 작성하여 디스플레이(19)로 출력한다.　이 표시용 데이터의 입력을 받은 디스플레이(19)가 그 표시용 데이터를 표시하고, 제어 컨트롤러(100)가 스텝 S304에서 작성한 표시용 데이터에 관한 정보를 기억 장치(25)에 보존하고(스텝 S312), 처리가 종료된다.

한편, 스텝 S305로 진행한 경우(무선기(29)에서 보정 정보를 수신할 수 있는 경우)에는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는, GNSS 수신기(21)에서 위성 신호를 수신 가능한 위성수가 몇개인지를 오퍼레이터에 입력시키는 것을 지시하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 메시지)를 작성하여 디스플레이(19)로 출력한다.　그리고, 제어 컨트롤러(100)는 스텝 S305 및 S308에서 작성한 표시용 데이터에 관한 정보를 기억 장치(25)에 보존하고(스텝 S312), 처리를 종료한다.

스텝 S306에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, 스텝 S305의 표시 후에 입력된 위성수가 소정값 n2(예를 들어 0개)를 초과하였는지 여부를 판정한다.　입력된 위성수가 소정값 n2를 초과한 경우에는 스텝 S307로 진행하고, 그렇지 않은 경우(위성수가 0개인 경우)에는 스텝 S309로 진행한다.

스텝 S307에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는, 무선기(29)의 통신 로그 데이터를 취득하여 기억 장치(25)에 기억함과 함께, GNSS 수신기(21)로부터 출력되는 위성 측위 데이터(예를 들어 NMEA 포맷)를 취득하여 기억 장치(25)에 기억한다.

스텝 S308에서는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는, 무선기(29) 및 GNSS 수신기(21)의 재기동을 실행할 것을 오퍼레이터에 촉구하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 메시지)를 작성하여 디스플레이(19)로 출력한다.　이 표시용 데이터의 입력을 받은 디스플레이(19)가 그 표시용 데이터를 표시하여 처리가 종료된다.

한편, 스텝 S309에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는 무선기(29)의 보정 정보 포맷에 문제가 있다고 판단하고, 다음 처리(스텝 S310)로 이동한다.

스텝 S310에서는, 제어 컨트롤러(100)(상태 진단부(203))는 무선기(29)의 통신 로그 데이터를 취득하여 기억 장치(25)에 기억한다.

스텝 S311에서는, 제어 컨트롤러(100)(진단 결과 출력부(204))는, 무선기(29)의 접속·설정 등, 무선기(29)의 통신 환경을 확인할 것을 오퍼레이터에 촉구하기 위한 표시용 데이터(예를 들어, 메시지)를 작성하여 디스플레이(19)로 출력한다.　이 표시용 데이터의 입력을 받은 디스플레이(19)가 그 표시용 데이터를 표시하고, 제어 컨트롤러(100)가 스텝 S305 및 S311에서 작성한 표시용 데이터에 관한 정보를 기억 장치(25)에 보존하고(스텝 S312), 처리를 종료한다.

<작용·효과>

이상과 같이 구성한 관리 시스템에서는, 소위 머신 컨트롤 등의 정보화 시공이 가능한 유압 셔블(1)에 탑재된 제어 컨트롤러(100)가, 목표면 거리 D가 소정값 d1 미만에 달하였을 때에 이상이 발생하였다고 간주하고, 정보화 시공에 필요한 기기(예를 들어, 조작 센서(34), 압력 센서(27), 자세 센서(20), GNSS 수신기(21), 및 무선기(29))에 관한 정보의 스냅샷 데이터를 기억 장치(25)에 기억하고, 그 스냅샷 데이터에 기초하여 목표면 거리 D가 소정값 d1 미만에 달한 원인, 즉 이상 원인을 진단하는 것으로 하고 있다.　이렇게 제어 컨트롤러(100)를 구성하면, 이상 발생 시에 정보화 시공에 필요한 기기에 관한 정보의 스냅샷 데이터를 취득할 수 있으므로, 이상 원인을 특정하는 것이 용이해진다.

본 실시 형태에서는 스냅샷 데이터에 카메라(22)의 촬영 화상을 포함하고 있기 때문에, 이상 발생 시의 각 기기의 가동 데이터(수치 데이터)만으로는 파악 불가능한 유압 셔블(1)의 주위 상황을 파악할 수 있고, 예를 들어 무선기(29)나 GNSS 수신기(21)에의 신호를 차폐함으로써 이상의 원인이 될 수 있는 장해물도 검출할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 스냅샷 데이터 기록 명령을 이용함으로써, 이상이 발생한 유압 셔블의 주위에 위치하는 다른 유압 셔블의 제어 컨트롤러(100)에 대해서도 스냅샷 데이터를 기록하고, 서버(102)에 송신하도록 관리 시스템을 구성하는 것도 가능하다.　이렇게 이상이 검출된 유압 셔블뿐만 아니라, 그 주위의 유압 셔블의 스냅샷 데이터도 연동하여 서버(102)에 업로드하게 시스템을 구성하면, 하드웨어 유래의 이상이 아니라, 주위 환경에서 유래하는 이상이 발생한 것을 파악하기 쉬워져, 이상 원인을 특정하기 쉬워진다.

특히, 본 실시 형태의 제어 컨트롤러(100)는, 먼저 정보화 시공에 필요한 기기의 하드웨어적인 고장의 유무를 진단하지만, 그러한 종류의 고장이 검출되지 않은 경우에는, GNSS 수신기(21)의 측위해에 따라서 다른 처리(본 실시 형태에서는 3개의 처리)를 행하여 이상 원인의 특정을 시도한다.　구체적으로는, 기지국으로부터의 보정 정보의 수신 상황과, GNSS 정밀도 모드와, 위성 신호를 수신하고 있는 위성수에 기초하여, 제어 컨트롤러(100)가, 무선기(제1 통신기)(29)의 기지국과의 통신 상태에 관한 이상 원인과, GNSS 수신기(21)에서의 측위에 관한 이상 원인을 진단하도록 구성되어 있다.　이에 의해 하드웨어의 고장뿐만 아니라 정보화 시공에 필요한 통신 기기의 통신 상황에 관한 이상 원인도 진단·특정할 수 있기 때문에, 이상 발생 후로부터의 작업 복귀까지의 시간의 단축이 가능해져, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 관리 시스템에서는, 제어 컨트롤러(100)에 의한 진단 결과를 유압 셔블(1)의 운전실(12) 내의 디스플레이(모니터)(19)에 표시할　수 있으므로, 이상 원인이나 이상 해소를 위해 유효한 대응책을 오퍼레이터에 빠르게 전달할 수 있다.　표시된 대응책을 오퍼레이터 자신이 실행함으로써 해소하는 이상도 존재하기 때문에, 서비스맨의 도착이나 메이커에의 문의를 기다리지 않고 정상적인 작업으로 복귀할 기회가 증가하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다.　또한, 표시용 데이터의 관련 정보도 기억 장치(25)에 기억되기 때문에(스텝 S112, 212, 312), 이상 발생 후의 진단에 이용할 수 있다.

<기타>

또한, 상기에서는 도 7의 스텝 S4에서 시공 목표면에 대한 과굴삭이 발생하였다고 판정된 경우, 스텝 S5에서 빠르게 스냅샷 데이터를 보존/업로드하는 예에 대하여 설명하였지만, 스텝 S8의 종료 후에 스냅샷 데이터의 보존/업로드를 실행하도록 처리 플로우를 구성해도 된다.　또한, 이 경우에 있어서의 S6의 고장 검출은, 스텝 S4에서 과굴삭이 발생한 시각을 기준으로 하여 스냅샷 데이터에 포함되는 각종 정보를 일시적으로 기억해두고, 그들 정보에 기초하여 행하면 된다.　스텝 S9, S10, S11의 판정은, 그 판정의 실행 시의 정보로부터 판정해도 되고, 스텝 S6과 마찬가지로 과굴삭 발생 시각을 기준으로 하여 일시적으로 기억한 각종 정보로부터 판단해도 된다.　이것은 처리 1, 2, 3(도 8, 9, 10)에서 행해지는 각종 판정 처리에 대해서도 마찬가지이다.　또한, 처리 1, 2, 3에서 표시용 데이터의 관련 정보를 보존하는 처리(스텝 S112, 212, 213)에서는, 관련 정보의 보존과 함께 표시용 데이터를 작성할 때에 이용한 정보도 기억 장치(25)에 보존하도록 해도 된다.　또한, 스냅샷 데이터와 마찬가지로 이들 정보는 기억 장치(25)에의 보존과 함께 또는 대신하여 외부 관리용 서버(102)에 송신해도 된다.

또한, 상기에서는 스냅샷 데이터에 기초하는 이상의 진단을 유압 셔블(1)의 제어 컨트롤러(100)에서 행하는 경우에 대하여 설명하였지만, 이상 검출 시에 일단 기억 장치(25)에 기록한 스냅샷 데이터를 외부 관리용 서버(102)에 업로드(송신)하여, 그 스냅샷 데이터에 기초하여 외부 관리용 서버(102)에서 이상 진단을 행하고, 그 진단 결과를 해당하는 유압 셔블(1)에 송신하는 구성을 채용해도 된다.　이 경우, 도 5의 이상 상태 판정부(114)에 있어서의 기기 고장 진단부(202)와 상태 진단부(203)와 진단 결과 출력부(204)의 기능이 서버(102)에 탑재되는 구성을 생각할 수 있다.　또한, 스냅샷 데이터를 제어 컨트롤러(100)와 서버(102)의 양쪽에 기억시키고, 스냅샷 데이터에 기초하는 이상 진단을 제어 컨트롤러(100)와 서버(102)의 양쪽에서 행해도 상관없다.　또한, 어느 유압 셔블(1)에 이상이 발생한 경우에, 그 주위에 위치하는 다른 유압 셔블의 스냅샷 데이터를 기록하여 서버(102)에 송신하는 경우만 서버(102)만으로 이상 진단을 행하는 구성을 선택하는 것도 가능하다.

상기에서는, 목표면 거리 D가 소정값 d1 미만일 때에 이상이 발생한 것으로 간주하여 스냅샷 데이터를 기록하는 것으로 하였지만, 정보화 시공기에 이상이 발생하였다고 동정할 수 있는 기타 조건이 충족되었을 때에 스냅샷 데이터를 기록하는 구성을 채용해도 상관없다.

또한, 목표면 거리 D를 연산하는 대신에, 기억 장치(25)에 기억된 시공 목표면의 위치, GNSS 수신기(21)에서 연산된 차량 본체(2)의 위치, 및 자세 센서(20(20a, 20b, 20c))에서 검출된 프론트 작업기(3)의 자세에 기초하여, 시공 목표면과 프론트 작업기(3)의 높이 방향에 있어서의 위치의 차분의 크기(절댓값)를 제어 컨트롤러(100)에서 연산하고, 그 위치의 차분의 크기가 소정값을 초과하는지 여부로 이상의 발생의 유무를 판정해도 된다.　이 때, 위치의 차분의 크기가 소정값을 초과한 경우에 이상이 발생하였다고 판정된다.　소정값으로서는, 예를 들어 상기에서 접촉한 요구 정밀도 범위의 상한값 또는 하한값의 절댓값인 |±α|를 이용할 수 있다.　이렇게 위치의 차분의 크기(절댓값)를 연산하여 이상의 발생의 유무를 판정하면, 상기에서 설명한 시공 목표면에 대하여 과굴삭된 경우(버킷(8)이 시공 목표면의 하측에 위치하는 경우)뿐만 아니라, 시공 목표면에 대하여 굴삭이 불충분한 경우(버킷(8)이 시공 목표면의 상측에 위치하는 경우)에 대해서도 이상이라고 판정할 수 있다.　또한, 시공 목표면과 프론트 작업기(3)의 “높이 방향에 있어서의 위치의 차분”으로서는, 연직 방향(중력 방향)에 있어서의 위치의 차분이나, 시공 목표면에 대한 수선 방향에 있어서의 위치의 차분이 이용 가능하다.

그런데, 상기에서는 목표면 거리 D는, 도 6에 나타내는 바와 같이 시공 목표면과 버킷(8)의 선단부(클로 끝)의 거리로 하였지만, 프론트 작업 장치(3)에 임의로 설정한 제어점(버킷 클로 끝 이외의 점)과 시공 목표면의 거리로 해도 된다.　이 점은, 상기에서 접촉한, 시공 목표면과 프론트 작업기(3)의 높이 방향에 있어서의 위치의 차분의 크기(절댓값)의 연산에 대해서도 마찬가지로 할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내의 각종 변형예가 포함된다.　예를 들어, 본 발명은 상기 실시 형태에서 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되지 않고, 그 구성의 일부를 삭제한 것도 포함된다.　또한, 어느 실시 형태에 관한 구성의 일부를, 다른 실시 형태에 관한 구성에 추가 또는 치환하는 것이 가능하다.

또한, 상기 제어 컨트롤러(100)에 관한 각 구성이나 당해 각 구성의 기능 및 실행 처리 등은, 그들의 일부 또는 전부를 하드웨어(예를 들어 각 기능을 실행하는 로직을 집적 회로에서 설계하는 등)에서 실현해도 된다.　또한, 상기 제어 컨트롤러에 관한 구성은, 연산 처리 장치(예를 들어 CPU)에 의해 판독·실행됨으로써 당해 제어 컨트롤러의 구성에 관한 각 기능이 실현되는 프로그램(소프트웨어)으로 해도 된다.　당해 프로그램에 관한 정보는, 예를 들어 반도체 메모리(플래시 메모리, SSD 등), 자기 기억 장치(하드디스크 드라이브 등) 및 기록 매체(자기 디스크, 광 디스크 등) 등에 기억할 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태의 설명에서는, 제어선이나 정보선은 당해 실시 형태의 설명에 필요하다고 해석되는 것을 나타내었지만, 반드시 제품에 관한 모든 제어선이나 정보선을 나타내고 있다고는 할 수 없다.　실제로는 거의 모든 구성이 서로 접속되어 있다고 생각해도 된다.

1…유압 셔블, 2…차량 본체, 3…프론트 작업기(작업기), 4…상부 선회체, 5…하부 주행체, 6…붐, 7…암, 8…버킷(어태치먼트), 9…붐 실린더, 10…암 실린더, 11…버킷 실린더, 12…운전실, 13…선회 유압 모터, 15…주행 모터, 16…선회륜, 17…조작 레버(조작 장치), 19…디스플레이(모니터), 20…자세 센서, 21…GNSS 수신기, 22…카메라(주위 정보 검출 장치), 23…통신 장치(제2 통신기), 24…시공 목표면 설정 장치, 25…기억 장치, 26…경사각 센서, 27…압력 센서(동작 상태 정보 취득 장치), 28…GNSS 안테나, 29…무선기(제1 통신기), 31…엔진, 32…유압 펌프, 33…컨트롤 밸브, 34…조작 센서, 100…제어 컨트롤러(제어 장치), 101…관리 시스템, 102…외부 관리용 서버, 103…서포트 센터, 110…위치 정보 검출부, 111…자세 연산부, 112…시공 목표면 연산부, 113…동작 상태 추정부, 114…이상 상태 판정부, 115…정보 기록부, 201…시공 상태 진단부, 202…기기 고장 진단부, 203…상태 진단부, 204…진단 결과 출력부

Claims (7)

1. 차량 본체에 설치된 작업기와,
   상기 작업기에 대한 오퍼레이터 조작을 검출하기 위한 조작 센서와,
   상기 작업기를 구동하는 유압 액추에이터의 압력을 검출하기 위한 압력 센서와,
   상기 작업기의 자세를 검출하기 위한 자세 센서와,
   상기 차량 본체에 설치되어, 복수의 측위 위성으로부터 위성 신호를 수신하기 위한 안테나와,
   상기 안테나에서 수신된 위성 신호에 기초하여 상기 차량 본체의 위치를 연산하는 수신기와,
   상기 수신기가 상기 차량 본체의 위치를 연산할 때에 이용하는 보정 신호를 기지국으로부터 수신하기 위한 제1 통신기와,
   시공 목표면의 위치가 기억된 기억 장치를 갖고, 상기 기억 장치에 기억된 상기 시공 목표면의 위치, 상기 수신기에서 연산된 상기 차량 본체의 위치, 및 상기 자세 센서에서 검출된 상기 작업기의 자세에 기초하여 상기 시공 목표면과 상기 작업기의 높이 방향에 있어서의 위치의 차분의 크기를 연산하는 컨트롤러를 구비한 작업 기계에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 위치의 차분의 크기가 소정값을 초과하였을 때, 그 시각을 기준으로 한 소정 기간에 있어서의 상기 조작 센서, 상기 압력 센서, 상기 자세 센서, 상기 수신기, 및 상기 제1 통신기에 관한 정보의 스냅샷 데이터를 상기 기억 장치에 기록하고, 그 스냅샷 데이터에 기초하여 상기 위치의 차분의 크기가 상기 소정값을 초과한 원인을 진단하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 위치의 차분의 크기가 상기 소정값을 초과하였을 때, 상기 기억 장치에 기록한 상기 스냅샷 데이터에 기초하여, 상기 조작 센서, 상기 압력 센서, 상기 자세 센서, 상기 수신기, 및 상기 제1 통신기 중 적어도 하나의 기기의 고장 유무를 진단하고,
   상기 적어도 하나의 기기에 고장이 검출되지 않았을 때, 상기 제1 통신기의 상기 기지국과의 통신 상태에 관한 이상 원인과, 상기 수신기에서의 측위에 관한 이상 원인을 진단하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
3. 제1항에 있어서,
   상기 기억 장치에 기억된 정보를 외부의 서버에 송신하기 위한 제2 통신기를 더 구비하고,
   상기 컨트롤러는, 상기 위치의 차분의 크기가 상기 소정값을 초과하였을 때, 상기 제2 통신기를 통해 상기 스냅샷 데이터를 상기 서버에 송신하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
4. 제3항에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 위치의 차분의 크기가 상기 소정값을 초과하였을 때, 상기 작업 기계의 주위에 위치하는 다른 작업 기계의 컨트롤러에 대하여, 당해 다른 작업 기계에 있어서의 스냅샷 데이터를 상기 서버에 송신시키는 명령을 상기 제2 통신기를 통해 송신하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
5. 제1항에 있어서,
   상기 차량 본체의 주위를 촬영하는 카메라를 더 구비하고,
   상기 스냅샷 데이터에는, 상기 위치의 차분의 크기가 상기 소정값을 초과한 시각을 기준으로 한 소정 기간에 상기 카메라에 의해 촬영된 화상이 포함되는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
6. 제2항에 있어서,
   상기 컨트롤러에 의한 진단 결과가 표시되는 모니터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
7. 차량 본체에 설치된 작업기를 갖는 작업 기계와, 상기 작업 기계와 쌍방향 통신 가능하게 접속된 서버를 구비하고, 상기 작업 기계에서 발생한 이상의 진단을 상기 서버에 의해 행하는 작업 기계의 관리 시스템에 있어서,
   상기 작업 기계는,
   상기 작업기에 대한 오퍼레이터 조작을 검출하기 위한 조작 센서와,
   상기 작업기를 구동하는 유압 액추에이터의 압력을 검출하기 위한 압력 센서와,
   상기 작업기의 자세를 검출하기 위한 자세 센서와,
   상기 차량 본체에 설치되어, 복수의 측위 위성으로부터 위성 신호를 수신하기 위한 안테나와,
   상기 안테나에서 수신된 위성 신호에 기초하여 상기 차량 본체의 위치를 연산하는 수신기와,
   상기 수신기가 상기 차량 본체의 위치를 연산할 때에 이용하는 보정 신호를 기지국으로부터 수신하기 위한 제1 통신기와,
   시공 목표면의 위치가 기억된 기억 장치를 갖고, 상기 기억 장치에 기억된 상기 시공 목표면의 위치, 상기 수신기에서 연산된 상기 차량 본체의 위치, 및 상기 자세 센서에서 검출된 상기 작업기의 자세에 기초하여 상기 시공 목표면과 상기 작업기의 높이 방향에 있어서의 위치의 차분의 크기를 연산하는 컨트롤러를 구비하고,
   상기 컨트롤러는, 상기 위치의 차분의 크기가 소정값을 초과하였을 때, 그 시각을 기준으로 한 소정 기간에 있어서의 상기 조작 센서, 상기 압력 센서, 상기 자세 센서, 상기 수신기, 및 상기 제1 통신기에 관한 정보의 스냅샷 데이터를 상기 기억 장치에 기록하고, 그 스냅샷 데이터를 상기 서버에 송신하고,
   상기 서버는, 상기 컨트롤러로부터 송신된 상기 스냅샷 데이터에 기초하여, 상기 작업 기계에 있어서 상기 위치의 차분의 크기가 상기 소정값을 초과한 원인을 진단하는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 관리 시스템.

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