WO2022025079A1 - 建設機械 - Google Patents

建設機械 Download PDF

Info

Publication number
WO2022025079A1
WO2022025079A1 PCT/JP2021/027795 JP2021027795W WO2022025079A1 WO 2022025079 A1 WO2022025079 A1 WO 2022025079A1 JP 2021027795 W JP2021027795 W JP 2021027795W WO 2022025079 A1 WO2022025079 A1 WO 2022025079A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
acceleration
deceleration
evaluation value
data
operator
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/027795
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅俊 洪水
透 山本
知弘 逸見
一茂 小岩井
Original Assignee
国立大学法人広島大学
学校法人川崎学園
コベルコ建機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人広島大学, 学校法人川崎学園, コベルコ建機株式会社 filed Critical 国立大学法人広島大学
Priority to EP21848677.7A priority Critical patent/EP4170101A4/en
Priority to CN202180049632.5A priority patent/CN115803498A/zh
Priority to US18/006,220 priority patent/US20230257966A1/en
Publication of WO2022025079A1 publication Critical patent/WO2022025079A1/ja

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/264Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like

Definitions

  • the present invention relates to a construction machine, and more particularly to a construction machine that supports a specific operation according to an operator's operation type.
  • Patent Document 1 a system for evaluating operation data by collecting predetermined operation data by an operator and comparing the collected operation data with reference data (expert data) has been proposed ().
  • reference data expert data
  • Patent Document 1 According to the technique described in Patent Document 1, it is possible to make an operator recognize an operation result relating to a predetermined operation operation.
  • an object of the present invention is to provide a construction machine capable of providing more appropriate support according to the operation type of the operator performing a specific operation.
  • the construction machine has an operation data acquisition unit that acquires operation data related to a specific operation, and acceleration data and deceleration which are the operation data of the acceleration period among the operation data.
  • the acceleration / deceleration data specifying unit that specifies the deceleration data that is the operation data of the period, the acceleration evaluation data for evaluating the acceleration data, and the deceleration evaluation data for evaluating the deceleration data are acquired, respectively.
  • the evaluation data acquisition unit and the acceleration evaluation value indicating the skill of the operator in the acceleration period are calculated based on the acceleration data and the acceleration evaluation data, and the deceleration data and the deceleration evaluation data are used as the basis for calculating the acceleration evaluation value.
  • An evaluation value calculation unit that calculates a deceleration evaluation value indicating the skill of the operator during the deceleration period, an operation type determination unit that determines the operation type of the operator based on the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value, and the operation.
  • a notification unit for notifying support information associated with the operation type determined by the type determination unit is provided.
  • the operation type of the operator is determined based on the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value, and the support information corresponding to the operation type is notified to the operator. Therefore, it is possible to provide more appropriate support according to the operation type of the operator performing the specific operation.
  • the block diagram which shows the controller and the related equipment. A flowchart showing an operation support process that supports a specific operation.
  • the figure which shows the support information table which records the support information for each operation type.
  • the figure which shows the frequency table which records the frequency according to the distance.
  • the figure which shows the additional information table which records the additional information according to the distance.
  • FIG. 1 a hydraulic excavator 1 (see FIG. 1) will be illustrated as an example of a construction machine.
  • the hydraulic excavator 1 is equipped with an operation support function that supports a specific operation by the operator.
  • an operation of lifting the boom and stopping it at a predetermined position hereinafter, also simply referred to as a “boom raising / stopping operation” will be described as an example.
  • the boom is an example of an object to be operated.
  • the hydraulic excavator 1 includes a lower traveling body 2 and an upper rotating body 3 mounted on the lower traveling body 2 in a swivelable state.
  • Attachment 4, cab 5, etc. are installed on the upper swivel body 3.
  • the attachment 4 includes a boom 41, an arm 42, a bucket 43, a hydraulic cylinder 44 (actuator) that drives them, and the like.
  • the boom 41 is rotatably supported at the front of the upper swing body 3, the arm 42 is rotatably supported at the tip of the boom 41, and the bucket 43 is rotatably supported at the tip of the arm 42.
  • the boom 41, arm 42, and bucket 43 rotate by controlling the operation of the corresponding hydraulic cylinder 44.
  • the cab 5 is a driver's cab installed in the front part of the upper swivel body 3.
  • the hydraulic excavator 1 is operated by an operator boarding the cab 5.
  • a seat on which the operator sits is installed inside the cab 5.
  • operation levers (not shown) are installed on the left and right sides of the seat.
  • the left and right operating levers are operation units that operate the hydraulic cylinder 44 and the swivel motor (not shown), and are swung back and forth and left and right by the operator.
  • the upper swivel body 3 rotates and the boom 41 and the like rotate according to the operation direction and the operation amount of the left and right operation levers.
  • the monitor 83 is an example of a display unit according to the present invention.
  • the hydraulic excavator 1 includes a controller 6 composed of hardware such as a CPU and a memory, and software such as a control program mounted on the hardware.
  • the controller 6 is electrically connected to the storage device 7, the sensor 81, the lever total 82, the monitor 83, and the operation lever 84.
  • the operator's operation on the operation target is input to the operation lever 84.
  • the operation target is, for example, a work device such as a boom 41, an arm 42, and a bucket 43, an upper swing body 3, and a lower traveling body 2.
  • the sensor 81 is attached to each hydraulic cylinder 44, and detects the speed at which each hydraulic cylinder 44 expands and contracts as the actual speed Sa (t).
  • the actual speed S a (t) is detected by the sensor 81 at a predetermined period (sampling interval) and input to the controller 6.
  • the lever total 82 is an instrument attached to the operation lever 84.
  • the lever total 82 detects the operation amount U (t) of the operation lever 84.
  • the operation amount U (t) is detected by the lever total 82 at a predetermined cycle (sampling interval) and is input to the controller 6.
  • the lever total 82 is composed of a pressure sensor that detects the pilot pressure.
  • the lever total 82 is composed of a potentiometer.
  • the controller 6 is provided with an operation data acquisition unit 61, an acceleration / deceleration data identification unit 62, an evaluation data acquisition unit 63, an evaluation value calculation unit 64, an operation type determination unit 65, a display control unit 66, and the like as functional configurations. Has been done.
  • the operation data acquisition unit 61 to the display control unit 66 may each be composed of a dedicated electronic circuit such as an ASIC.
  • the operation data acquisition unit 61 acquires operation data (described later) related to a specific operation performed by the operator to be evaluated.
  • the acceleration / deceleration data specifying unit 62 specifies acceleration data, which is the operation data of the acceleration period of the operation object, and deceleration data, which is the operation data of the deceleration period of the operation object, from a plurality of operation data.
  • the evaluation data acquisition unit 63 refers to the evaluation reference table 71 (see FIG. 4), and acquires acceleration evaluation data for evaluating acceleration data and deceleration evaluation data for evaluating deceleration data, respectively. ..
  • the evaluation value calculation unit 64 calculates the acceleration evaluation value Ea based on the acceleration data and the acceleration evaluation data, and also calculates the deceleration evaluation value Ed based on the deceleration data and the deceleration evaluation data. For example, the evaluation value calculation unit 64 reduces the acceleration evaluation value Ea as the difference between the acceleration data and the acceleration evaluation data increases, and the deceleration evaluation value Ed as the difference between the deceleration data and the deceleration evaluation data increases. To reduce.
  • the specific calculation method of the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed will be described in detail later.
  • the acceleration evaluation value Ea is a numerical value indicating the skill of the operator during the acceleration period. In the present embodiment, the larger the acceleration evaluation value Ea, the higher the operator's skill.
  • the deceleration evaluation value Eb is a numerical value indicating the skill of the operator during the deceleration period. In the present embodiment, the larger the deceleration evaluation value Eb, the higher the operator's skill.
  • the operation type determination unit 65 determines the operation type of the operator who performed the specific operation based on the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed.
  • the operation type determination unit 65 determines the operation type of the operator as either an "aggressive" type or a "careful” type. The specific method for determining the operation type will be described in detail later.
  • the operation type indicates the characteristics of the operator's operation.
  • the display control unit 66 generates an operation support image including the support information associated with the operation type, and outputs the operation support image to the monitor 83.
  • the display control unit 66 is an example of the "notification unit" according to the present invention.
  • step S1 the display control unit 66 outputs a display image (not shown) instructing the start of the boom raising / stopping operation to the monitor 83, and instructs the operator to perform the work.
  • step S2 the operation data acquisition unit 61 acquires operation data related to the boom raising / stopping operation performed by the operator in response to the work instruction. Specifically, the operation data acquisition unit 61 acquires the operation amount U (t) detected in a predetermined cycle, the stop position V out at a specific position of the boom 41, and the rise time TO as operation data. ..
  • the operation amount U (t) is a value detected in a predetermined cycle (sampling interval) via the lever total 82 during the boom raising / stopping operation.
  • the stop position V out at a specific position of the boom 41 is, for example, the coordinates of the position (height position) where the tip of the boom 41 is stopped.
  • the height position where the tip of the boom 41 is stopped can be calculated from the value of the angle sensor provided on the boom 41 or the like.
  • the rise time TO is the time during which the boom 41 is accelerated from the start of the operation in the boom raising / stopping operation.
  • the rise time TO is an example of an acceleration period value indicating the length of the acceleration period.
  • step S3 the acceleration / deceleration data specifying unit 62 specifies the acceleration data which is the operation data of the acceleration period and the deceleration data which is the operation data of the deceleration period among the operation data acquired in step S2.
  • the acceleration / deceleration data specifying unit 62 is accelerated data when the acceleration ⁇ (t) calculated based on the actual speed Sa (t) detected by the sensor 81 is 0 or more (acceleration ⁇ ⁇ 0). If it is smaller than 0 (acceleration ⁇ ⁇ 0), it is specified as deceleration data.
  • the calculation method of the acceleration ⁇ (t) is calculated based on the formula 1 shown below.
  • Sa (t) is the velocity at the current time t
  • Sa (t-1) is the velocity at the time one step before t
  • ⁇ t is from Sa (t-1) to Sa (t). It shows the elapsed time until it reaches.
  • the calculation is performed with a difference of one step, but the calculation may be performed by comparison with the data in the previous step.
  • step S4 the evaluation data acquisition unit 63 refers to the evaluation reference table 71 (see FIG. 4) stored in the storage device 7, and obtains the acceleration evaluation data and the deceleration evaluation data of the boom raising / stopping operation. get.
  • the acceleration evaluation data which is the operation data of the acceleration period and the deceleration evaluation data which is the operation data of the deceleration period are shown in the evaluation reference table 71 for the specific operation performed in advance by the skilled operator. Is recorded.
  • the skilled operator is an operator who has abundant driving experience of the hydraulic excavator 1, and is, for example, an operator who has a predetermined year (for example, 10 years) or more of driving experience.
  • V s in is the average or variance of the manipulated variable U (t) detected in a predetermined cycle via the lever total 82 during the acceleration period or the deceleration period.
  • V s in is an example of the operation amount input to the operation unit by a skilled operator during the acceleration period or the deceleration period.
  • V s out is a position (height position) where a specific position (tip portion) of the boom 41 is stopped during the deceleration period.
  • V s out is an example of a stop position of an object to be operated by a skilled operator during a deceleration period.
  • T s O is the rise time of the boom 41 during the acceleration period.
  • T s O is an example of an acceleration period value indicating the length of the acceleration period in a skilled operator.
  • “ ⁇ in ”, “ ⁇ out ”, and “ ⁇ o ” are weighting parameters used in the calculation of the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed, which will be described later.
  • step S5 the evaluation value calculation unit 64 calculates the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed based on the mathematical formula 2 shown below.
  • the evaluation value calculation unit 64 obtains the average Vin or the variance Vin of the manipulated variable U (t) specified as the acceleration data in step S3.
  • the average Vin or the distributed Vin of the operation amount U (t) in the acceleration period is an example of the acceleration operation amount indicating the magnitude of the operation input by the operator to the operation unit in the acceleration period.
  • the average Vin or the distributed Vin of the operation amount U (t) in the deceleration period is an example of the deceleration operation amount indicating the magnitude of the operation input by the operator to the operation unit in the deceleration period.
  • the evaluation value calculation unit 64 has "V in “, “V out “ and “ TO” collected in step S2, and "V s in “ and “V s out “ of the acceleration evaluation data acquired in step S4. , " Ts O “, " ⁇ in “, “ ⁇ out” and “ ⁇ o " are substituted into the equation 2 to calculate the acceleration evaluation value Ea.
  • the parameter related to the stop position is ignored in the calculation of the acceleration evaluation value Ea. That is, in the evaluation value calculation unit 64, the difference between the acceleration operation amount by the operator and the acceleration operation amount by the skilled operator (
  • the evaluation value calculation unit 64 obtains the average Vin or the distributed Vin of the operation amount U (t) specified as the deceleration data in step S3.
  • the evaluation value calculation unit 64 has "V in “, “V out “ and “ TO” collected in step S2, and "V s in “ and “V s out “ of the deceleration evaluation data acquired in step S4. , “T s O “, “ ⁇ in “, “ ⁇ out “ and “ ⁇ o” are substituted into Equation 2 to calculate the deceleration evaluation value Ed.
  • the parameter related to the rise time is ignored in the calculation of the deceleration evaluation value Ed. That is, in the evaluation value calculation unit 64, the difference between the deceleration operation amount by the operator and the deceleration operation amount by the skilled operator (
  • both the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed are calculated by the common mathematical formula 2. Will be done.
  • step S6 the operation type determination unit 65 determines the operation type of the operator who has performed the boom raising / stopping operation based on the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed calculated in step S5.
  • FIG. 5 shows a two-dimensional graph in which the acceleration evaluation value Ea is on the horizontal axis and the deceleration evaluation value Ed is on the vertical axis.
  • the operation type determination unit 65 is an operator.
  • the operation type of is determined to be the "aggressive" type. That is, in the present embodiment, when the acceleration evaluation value Ea is larger than the deceleration evaluation value Ed (Ea> Ed), the operation type determination unit 65 determines that the operation type of the operator is the "aggressive" type.
  • the operation type determination unit 65 plots the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed on the straight line SL or in the region AR2 on the upper left side of the straight line SL in the two-dimensional graph shown in FIG. 5 (for example, FIG. 5). Black triangle BT), the operator's operation type is determined to be a "careful" type. That is, in the present embodiment, the operation type determination unit 65 determines that the operator's operation type is a "careful" type when the acceleration evaluation value Ea is equal to or less than the deceleration evaluation value Ed (Ea ⁇ Ed).
  • step S7 the display control unit 66 generates an operation support image including the support information associated with the operation type, and outputs the operation support image to the monitor 83.
  • the display control unit 66 refers to the support information table 72 shown in FIG. 6 and acquires the support information associated with the operation type determined in step S6. For example, when the "careful" type is determined in step S6, the display control unit 66 acquires the support information (thick frame portion) associated with the "careful" type of the "boom stop".
  • the support information recorded in the support information table 72 is information (message) for presenting the state of the hydraulic excavator 1 (inflection of engine sound and soil in the bucket) that the operator should pay attention to.
  • the support information is information (message) for indirectly improving the skill of the boom raising / stopping operation by indicating the state of the hydraulic excavator 1 that the operator should pay attention to.
  • the support information table 72 stores the operation type and the support information according to the operation type for each of the specific operation types.
  • the specific operation is, for example, a boom raising / stopping operation, a turning positioning operation, or the like.
  • the operation types are the above-mentioned "careful” type and "aggressive" type.
  • the support information for which the specific operation is “boom stop operation” and the operation type is “careful” is more aggressive, such as "Please operate so that the inflection of the engine sound can be heard clearly.”
  • a message prompting the operation is adopted.
  • support information where the specific operation is "boom stop operation” and the operation type is "aggressive” prompts more careful operation such as "Please operate so that soil does not spill from the bucket”.
  • the support information is information that presents the state of the hydraulic excavator 1 that the operator should pay attention to (for example, "inflection of engine sound"), and is information for indirectly improving the skill of a specific operation (for example). , "Please operate so that the inflection of the engine sound can be heard clearly.”). Therefore, the operator can grasp what kind of state the hydraulic excavator 1 should be operated in order to improve the specific operation.
  • the display control unit 66 superimposes and displays the support information (the blowout image portion in FIG. 7) on the two-dimensional graph 701 in which the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed are plotted. Generate 700 and output to monitor 83.
  • the operation support image 700 is shown when the specific operation is the “boom raising / stopping operation” and the operation type is the “careful” type.
  • the operation support image 700 includes an image in which points 703 showing the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed of the operator are plotted on the two-dimensional graph 701, and a balloon image 702 displaying the support information.
  • the two-dimensional graph 701 is plotted with a straight line SL that distinguishes whether the operation type is a "careful" type or an "aggressive" type.
  • the balloon image 702 is displayed in association with the point 703.
  • the balloon image 702 is operated so that the support information registered in advance in the support information table 72 for the specific operation "boom raising / stopping operation” and the operation type "careful” type (here, "the inflection of the engine sound can be clearly heard”). Please. ”) Is displayed.
  • the operator who browses the operation support image 700 can grasp the tendency of his / her operation and the improvement points for the operation.
  • the operation type of the operator is determined based on the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed, and the support information corresponding to the determined operation type is notified to the operator. Therefore, it is possible to provide support (operation support) suitable for the operation type (“aggressive” type or “careful” type) of the operator who performs a specific operation (boom raising / stopping operation) in the hydraulic excavator 1.
  • the boom raising / stopping operation is exemplified as an example of the specific operation, but the operation is not limited to this, and the idea of the present invention can be applied to any operation involving acceleration / deceleration. Specifically, it is possible to determine the operation type of the operator even in the turning positioning operation of turning and stopping in a predetermined direction, and to provide the operator with support information corresponding to the operation type.
  • acceleration data and the deceleration data are specified by the acceleration ⁇ (t) calculated based on the actual speed Sa (t)
  • Acceleration data and deceleration data may be specified using only transition data (moving average, etc.) of the manipulated variable U (t).
  • the acceleration data and the deceleration data may be specified by the combination of the acceleration ⁇ (t) and the manipulated variable U (t).
  • the operation support image 700 in which the support information (blowout image 702 in FIG. 7) is superimposed and displayed on the two-dimensional graph 701 plotting the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed. was displayed on the monitor 83, but is not limited to this.
  • the operation support image 700 showing only the text of the support information (message in the balloon image 702) may be output to the monitor 83 without displaying the two-dimensional graph 701.
  • the operation support image 700 (FIG. 7) in which only one acceleration evaluation value Ea and one deceleration evaluation value Ed are plotted is generated on the premise that the boom raising / stopping operation is performed once.
  • the boom raising / stopping operation is performed once.
  • an operation support image 800 (FIG. 8) in which a plurality of acceleration evaluation values Ea and deceleration evaluation values Ed are plotted may be generated.
  • the operation support image 800 shows a two-dimensional graph 801 with a plurality of points 803 showing a plurality of acceleration evaluation values Ea and a plurality of deceleration evaluation values Ed, and a display indicating the temporal transition of the plurality of points 803 with arrows.
  • the display object 804 connects a plurality of points 803 in chronological order.
  • the vertical axis and the horizontal axis of the two-dimensional graph 801 are the same as those of the two-dimensional graph 701.
  • the operation support image 800 includes a balloon image 802.
  • the details of the balloon image 802 are the same as those of the balloon image 702.
  • the evaluation value calculation unit 64 may store the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed in the storage device 7 in chronological order each time the boom raising / stopping operation is performed. Then, the display control unit 66 may generate an operation support image 800 including an image in which a plurality of points 803 and the display object 804 are plotted on the two-dimensional graph 801.
  • the operation support image 700 (FIG. 7) including the support information is output to the monitor 83 at the timing when the boom raising / stopping operation is completed, but the present invention is not limited to this.
  • the controller 6 has a point 903 (an example of evaluation data) indicating the previous acceleration evaluation value Ea and a deceleration evaluation value Ed and a target point TV (an example of target data).
  • the frequency of outputting the operation support image 700 may be determined according to the distance L (see FIG. 9), and the operation support image 700 may be output to the monitor 83 at that frequency.
  • the target point TV is composed of an acceleration target value predetermined for the acceleration evaluation value and a deceleration target value predetermined for the deceleration evaluation value.
  • An example of each of the acceleration target value and the deceleration target value is 100.
  • the controller 10 may further include a frequency determination unit 67 that determines the frequency of outputting the operation support image 700.
  • the frequency determination unit 67 calculates the distance L based on the following mathematical formula 3.
  • the frequency determination unit 67 refers to the frequency table 73 in FIG. 10 and determines the frequency associated with the calculated value of the distance L as the output frequency of the operation support image 700.
  • the frequency table 73 defines the relationship between the distance L and the frequency so that the frequency increases as the distance L increases. For example, when the distance L is 0 or more and 19 or less, the operation support image 700 is not displayed, and when the distance L is 20 or more and 39 or less, the operation support image 700 is displayed at the end of the work and the distance L is 40 or more and 59 or less. In this case, the frequency table 73 defines the relationship between the distance and the frequency, such that the operation support image 700 is displayed when the key of the hydraulic excavator 1 is turned off.
  • the frequency determination unit 67 refers to the frequency table 73 and determines the frequency to be "once / hour". In this case, the display control unit 66 may output the operation support image 700 to the monitor 83 once an hour. Further, when the value of the distance L is "86", the frequency determination unit 67 determines the frequency to be "twice / hour”. In this case, the display control unit 66 may output the operation support image 700 twice an hour.
  • the operation support image 700 is displayed. Since it is output at high frequency, it is possible to promote the skill improvement of the operator.
  • the operation support image 700 is output at low frequency. Therefore (or because the operation support image is not output), it is prevented that unnecessary information is presented to the operator. This makes it possible to provide appropriate support according to the skill.
  • the operation support images 700 and 800 including the support information associated with the operation type in advance are generated, but the present invention is not limited to this.
  • additional information to be added to the support information is determined according to the distance between the evaluation data indicated by the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Ed and the predetermined target data, and the operation support image including the support information and the additional information is determined. May be generated.
  • the controller 10 may further include an additional information determination unit 68 that determines additional information to be added to the support information.
  • the additional information determination unit 68 may calculate the distance e based on the following mathematical formula 4.
  • the additional information determination unit 68 refers to the additional information table 74 shown in FIG. 11 and determines the additional information associated with the calculated value of the distance e.
  • the additional information table 74 shows the additional information table 74 in which the specific operation is the “boom raising / stopping operation” and the operation type corresponds to the “careful” type.
  • the additional information table 74 defines additional information according to the distance e so that it is more emphasized that the operation is passive as the distance e increases. For example, if the distance e is 0 or more and 19 or less, the additional information is not displayed, and if the distance e is 20 or more and 39 or less, the additional information is "the operation is a little reluctant" and the distance e is 40 or more and 59. In the following cases, the additional information is "The operation is reluctant.”
  • the additional information determination unit 68 determines "the operation is quite reluctant” as additional information.
  • the display control unit 66 outputs the operation support image 1200 shown in FIG. 12 to the monitor 83.
  • the operation support image 1200 shown in FIG. 12 includes a two-dimensional graph 1201 and a balloon image 1202.
  • the balloon image 1202 includes a message in which the message "operation is quite reluctant" indicated by the additional information is added before the message indicated by the support information (thick frame in FIG. 6) corresponding to the "careful" type.
  • the contents of the two-dimensional graph 1201 are the same as those of the two-dimensional graph 701.
  • the additional information determination unit 68 refers to the additional information table 74 and determines the additional information as "the operation is a little reluctant".
  • the display control unit 66 outputs the operation support image 1300 shown in FIG. 13 to the monitor 83.
  • the operation support image 1300 shown in FIG. 13 includes a two-dimensional graph 1301 and a balloon image 1302.
  • the message "The operation is a little reluctant.” Is shown by the additional information determined by the additional information determination unit 68 before the message indicated by the support information (thick frame in FIG. 6) corresponding to the "careful" type. Includes added messages.
  • the two-dimensional graph 1301 is the same as the two-dimensional graph 801.
  • the balloon image 1302 is displayed in association with the latest points indicating the acceleration evaluation value Ea and the deceleration evaluation value Eb.
  • the additional information determination unit 68 may determine the additional information based on the distance L instead of the distance e. In this case, the additional information determination unit 68 may determine additional information from the additional information table 74 in which the typographical error becomes stronger as the distance L increases.
  • the support information is visually notified through the operation support image, but the present invention is not limited to this, and the support information may be audibly notified by voice.
  • the hydraulic excavator 1 may further include a speaker (not shown) installed in the driver's cab.
  • the controller 10 may further include a voice control unit.
  • the voice control unit may output the voice data of the support information to the speaker.
  • the voice control unit corresponds to an example of the "notification unit".
  • the support information is a message for indirectly improving the skill of the boom raising / stopping operation, such as the state of the hydraulic excavator 1 that the operator should pay attention to (such as the inflection of the engine sound).
  • the support information may be a message specifically instructing the operation content (lever operation method, etc.) of the boom raising / stopping operation.
  • the support information is a message that directly improves the skill of the boom raising stop operation.
  • the operation support image 700 shown in FIG. 7 is displayed in real time (during work), but the present invention is not limited to this.
  • the operation support image may be a report containing the transition (growth degree) of the skill due to receiving support (operation support) after the work is completed, or information that should be watched in order to realize better operation. ..
  • the operation types of the operator are “aggressive” type and “careful” type, but the operation type is not limited to this.
  • the operation type may further include, for example, an "intermediate” type between the "aggressive” type and the "careful” type.
  • the operation type determination unit 65 determines the operation type.
  • the construction machine is an operation data acquisition unit that acquires a plurality of operation data related to an operator's specific operation for an operation object possessed by the construction machine, and the operation data of the operation data during an acceleration period of the operation object.
  • the acceleration / deceleration data specifying unit that specifies the acceleration data and the deceleration data that is the operation data of the deceleration period of the operation target, the acceleration evaluation data for evaluating the acceleration data, and the deceleration data.
  • the evaluation data acquisition unit that acquires the deceleration evaluation data of the above, the acceleration evaluation value indicating the skill of the operator in the acceleration period is calculated, and the deceleration data and the deceleration data
  • the evaluation value calculation unit that calculates the deceleration evaluation value indicating the skill of the operator in the deceleration period based on the deceleration evaluation data, and the operation type of the operator is determined based on the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value.
  • the operation type determination unit is provided, and the notification unit for notifying the support information associated with the operation type determined by the operation type determination unit is provided.
  • the operation type of the operator is determined based on the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value, and the support information corresponding to the operation type is notified to the operator. Therefore, it is possible to provide more appropriate support according to the operation type of the operator performing the specific operation.
  • the support information is preferably information for presenting the state of the construction machine to be watched by the operator and for improving the skill of the specific operation.
  • the support information is information that presents the state of the construction machine that the operator should pay attention to, and can present information for improving the operator's skill to the operator.
  • the notification unit is an operation including an image in which the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value are plotted on a two-dimensional graph having the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value as coordinate axes, and the support information. It is preferable to generate a support image and output it to the display unit.
  • the operation support image including the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value plotted and the support information is displayed on the two-dimensional graph, so that the operator can easily confirm his / her operation type.
  • the construction machine further includes a storage unit that stores the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit in chronological order each time the specific operation is performed, and the notification unit is timed.
  • An image obtained by plotting a plurality of points storing the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value stored in a series and a display material showing the temporal transition of the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value on the two-dimensional graph is further obtained. It is preferable to generate the operation support image including the operation support image.
  • the operator can easily grasp the temporal transition of the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value through the two-dimensional graph.
  • the construction machine further includes a frequency determination unit that determines the frequency of transmitting support information based on the distance between the evaluation data composed of the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value and the preset target data. It is preferable that the notification unit notifies the support information at a frequency determined by the frequency determination unit.
  • support information can be notified at a frequency according to the distance between the evaluation data and the target data.
  • an additional information determination unit that determines additional information to be added to the support information based on the distance between the evaluation data composed of the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value and the preset target data is provided. Further, it is preferable that the notification unit notifies the support information including the additional information determined by the additional information determination unit.
  • the support information can include additional information determined according to the distance between the evaluation data and the target data.
  • the operation type determination unit preferably determines the operation type of the operator as an active type.
  • the operation type of the operator can be specifically determined.
  • the operation type determination unit determines that the operation type of the operator is an active type, and the deceleration evaluation value is the acceleration evaluation. If it is larger than the predetermined value by a predetermined value or more, the operation type of the operator is determined to be a careful type, and if the absolute value of the difference between the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value is smaller than the predetermined value, the operation type of the operator is intermediate. It is preferable to judge it as a type.
  • the operation type of the operator can be specifically determined.
  • the operation type determination unit determines that the operation type of the operator is a careful type when the acceleration evaluation value is equal to or less than the deceleration evaluation value.
  • the operation type of the operator can be specifically determined.
  • the state of the construction machine preferably includes engine noise or the state of soil in the bucket.
  • the support information can be configured using the engine sound or the condition of the soil in the bucket.
  • the frequency determination unit notifies the support information by referring to a frequency table that defines a relationship between the distance and the frequency so that the frequency decreases as the distance increases. It is preferable to determine how often.
  • the frequency of outputting support information can be easily determined.
  • the evaluation value calculation unit reduces the acceleration evaluation value as the difference between the acceleration data and the acceleration evaluation data increases, and the difference between the deceleration data and the deceleration evaluation data increases. It is preferable to reduce the acceleration evaluation value as the result is increased.
  • the acceleration evaluation value decreases as the difference between the acceleration data and the acceleration evaluation data increases, and the deceleration evaluation value decreases as the difference between the deceleration data and the deceleration evaluation data increases.
  • the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value can be appropriately calculated.
  • the construction machine further includes an operation unit to which the operator's operation on the operation target is input, and the acceleration data is the magnitude of the operation input by the operator to the operation unit during the acceleration period.
  • the acceleration evaluation data includes the acceleration operation amount indicating the speed and the acceleration period value indicating the length of the acceleration period by the operator, and the acceleration evaluation data is the acceleration operation amount input to the operation unit by a skilled operator during the acceleration period.
  • the evaluation value calculation unit includes the difference between the acceleration operation amount by the operator and the acceleration operation amount by the skilled operator, and the acceleration period value by the operator. It is preferable to decrease the acceleration evaluation value as the difference from the acceleration period value by the skilled operator increases.
  • the acceleration evaluation value is reduced as the difference between the acceleration operation amount by the operator and the acceleration operation amount by the skilled operator and the difference between the acceleration period value by the operator and the acceleration period value by the skilled operator increases. Therefore, an appropriate acceleration measurement evaluation value can be calculated in consideration of the acceleration operation amount and the acceleration period value.
  • the deceleration data includes a deceleration operation amount indicating the magnitude of an operation input by the operator to the operation unit during the deceleration period, and a stop position of the operation object during the deceleration period.
  • the deceleration evaluation data includes the deceleration operation amount input by the skilled operator to the operation unit during the deceleration period and the stop position of the operation target by the skilled operator, and the evaluation value calculation unit is the operator.
  • the deceleration evaluation value is decreased as the difference between the deceleration operation amount by the skilled operator and the deceleration operation amount by the skilled operator and the difference between the stop position by the operator and the stop position by the skilled operator increases. Is preferable.
  • the deceleration evaluation value is reduced as the difference between the deceleration operation amount by the operator and the deceleration operation amount by the skilled operator and the difference between the deceleration period value by the operator and the deceleration period value by the skilled operator increases. Therefore, an appropriate deceleration measurement evaluation value can be calculated in consideration of the deceleration operation amount and the deceleration period value.
  • the construction machine is a construction machine, which includes a storage unit for storing acceleration evaluation data and deceleration evaluation data, and a control unit, and the control unit is specified.
  • the operation data related to the operation is acquired, and among the operation data, the acceleration data which is the operation data of the acceleration period and the deceleration data which is the operation data of the deceleration period are specified, respectively, and the acceleration evaluation data and the deceleration evaluation data are obtained.
  • an acceleration evaluation value indicating the operator's skill in the acceleration period is calculated based on the acceleration data and the acceleration evaluation data, and the deceleration data and the deceleration evaluation data are used as the basis for calculating the acceleration evaluation value.
  • a deceleration evaluation value indicating the skill of the operator during the deceleration period is calculated, the operation type of the operator is determined based on the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value, and the support information associated with the operation type is notified. do.
  • the operation type of the operator is determined based on the acceleration evaluation value and the deceleration evaluation value, and the support information corresponding to the operation type is notified to the operator. Therefore, it is possible to provide more appropriate support according to the operation type of the operator performing the specific operation.
  • the construction machine of the present invention is suitable for supporting a specific operation by an operator.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

油圧ショベルは、運転データのうち操作対象物の加速期間の運転データである加速データと操作対象物の減速期間の運転データである減速データとをそれぞれ特定し、加速データ及び加速評価用データに基づいて加速期間におけるオペレータの技量を示す加速評価値を演算し、減速データ及び減速評価用データに基づいて減速期間におけるオペレータの技量を示す減速評価値を演算し、加速評価値と減速評価値とに基づいてオペレータの操作タイプを判定し、操作タイプに対応付けられたサポート情報を出力する。

Description

建設機械
 本発明は、建設機械に関し、より詳細には、オペレータの操作タイプに応じて特定操作をサポートする建設機械に関する。
 従来、建設機械の分野において、オペレータによる所定の運転データを収集し、収集した運転データと基準データ(熟練者のデータ)とを比較することにより、運転データを評価するシステムが提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載の技術によれば、所定の運転操作に関する運転結果をオペレータに認識させることが可能である。
 ところで、運転の評価対象となるオペレータの中には、建設機械の操作に関して、慎重な人もいれば、積極的な人もいる。そのため、評価対象となるオペレータの操作タイプを全く考慮せずに操作を評価すると、オペレータに提示される助言が的外れなものになる可能性がある。
 この点、特許文献1に記載の技術では、オペレータの操作タイプが全く考慮されておらず、すべてオペレータに対して画一的な評価処理が実行される。そのため、オペレータの運転操作を評価した後、オペレータに提示される助言が一部のオペレータに適合せず、運転操作を適切にサポートできない可能性がある。
特開2009-235833号公報
 そこで、本発明は、特定操作を行うオペレータの操作タイプに応じてより適切なサポートを行うことが可能な建設機械を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る建設機械は、特定操作に関する運転データを取得する運転データ取得部と、前記運転データのうち加速期間の前記運転データである加速データと減速期間の前記運転データである減速データとをそれぞれ特定する加減速データ特定部と、前記加速データを評価するための加速評価用データと前記減速データを評価するための減速評価用データとをそれぞれ取得する評価用データ取得部と、前記加速データ及び前記加速評価用データに基づいて前記加速期間における前記オペレータの技量を示す加速評価値を演算すると共に前記減速データ及び前記減速評価用データに基づいて前記減速期間における前記オペレータの技量を示す減速評価値を演算する評価値演算部と、前記加速評価値と前記減速評価値とに基づいて前記オペレータの操作タイプを判定する操作タイプ判定部と、前記操作タイプ判定部で判定された前記操作タイプに対応付けられたサポート情報を報知する報知部と、を備える。
 本構成によれば、加速評価値及び減速評価値に基づいてオペレータの操作タイプが判定され、当該操作タイプに対応するサポート情報がオペレータに通知される。そのため、特定操作を行うオペレータの操作タイプに応じてより適切なサポートを行うことが可能である。
本実施形態による建設機械(油圧ショベル)を示す概略図。 コントローラ及びそれに関連機器を示すブロック図。 特定操作をサポートする操作支援処理を示すフローチャート。 評価用基準テーブルを示す図。 加速評価値を横軸、減速評価値を横軸とする二次元グラフを示す図。 操作タイプ毎にサポート情報を記録するサポート情報テーブルを示す図。 モニタに出力される操作支援画像の一例を示す図。 変化例に係る操作支援画像の一例を示す図。 加速評価値及び減速評価値と目標値との距離を説明するための図。 距離に応じた頻度を記録する頻度テーブルを示す図。 距離に応じた追加情報を記録する追加情報テーブルを示す図。 別の変形例に係る操作支援画像の一例を示す図。 更に別の変形例に係る操作支援画像の一例を示す図。
  <1.実施形態>
 本発明の実施形態による建設機械について、図1から図7を参照しながら説明する。以下では、建設機械の一例として、油圧ショベル1(図1参照)を例示する。油圧ショベル1には、オペレータによる特定操作のサポートを行う操作支援機能が搭載されている。なお、以下では、特定操作の一例として、ブームを持ち上げて所定位置で止める操作(以下、単に「ブーム上げ止め操作」とも称する)を例にとって説明する。ブームは操作対象物の一例である。
 図1に示すように、油圧ショベル1は、下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能な状態で搭載された上部旋回体3とを備えて構成されている。
 上部旋回体3には、アタッチメント4、キャブ5などが設置されている。アタッチメント4は、ブーム41、アーム42、バケット43、および、これらを駆動する油圧シリンダ44(アクチュエータ)などで構成されている。
 ブーム41は上部旋回体3の前部に、アーム42はブーム41の先端部に、バケット43はアーム42の先端部に、それぞれ回動可能に支持されている。ブーム41、アーム42、バケット43は、それぞれに対応する油圧シリンダ44の作動を制御することによって回動する。
 キャブ5は、上部旋回体3の前部に設置された運転室である。油圧ショベル1は、キャブ5に搭乗するオペレータによって操作される。
 キャブ5の内部にはオペレータが着座するシートが設置されている。また、シートの左右には操作レバー(不図示)が設置されている。左右の操作レバーは、油圧シリンダ44や旋回モータ(不図示)の作動を操作する操作部であり、オペレータによって前後左右に揺動操作される。左右の操作レバーの操作方向および操作量に応じて、上部旋回体3は旋回し、ブーム41等は回動する。
 また、キャブ5の内部には、左右の操作レバーの他にも、各種の操作スイッチ(不図示)や表示用のモニタ83(図2参照)といった入出力装置が設置されている。なお、モニタ83は、本発明に係る表示部の一例である。
 図2に示すように、油圧ショベル1は、CPUやメモリなどのハードウエアと、当該ハードウエアに実装された制御プログラムなどのソフトウエアとで構成されるコントローラ6を備えている。
 コントローラ6は、記憶装置7、センサ81、レバー計82、モニタ83、操作レバー84と電気的に接続されている。操作レバー84は、操作対象物に対するオペレータの操作が入力される。操作対象物は、例えば、ブーム41、アーム42、及びバケット43等の作業装置、上部旋回体3、下部走行体2である。
 センサ81は、各油圧シリンダ44に取り付けられ、各油圧シリンダ44が伸縮する速度を実速度S(t)として検出する。実速度S(t)は、予め定められた周期(サンプリング間隔)でセンサ81によって検出され、コントローラ6に入力される。
 レバー計82は、操作レバー84に付設されている計器である。レバー計82は、操作レバー84の操作量U(t)を検出する。操作量U(t)は、予め定められた周期(サンプリング間隔)でレバー計82によって検出され、コントローラ6に入力される。操作レバー84が油圧式の操作レバーで構成される場合、レバー計82はパイロット圧を検出する圧力センサで構成される。操作レバー84が電気式の操作レバーで構成される場合、レバー計82はポテンショメータで構成される。
 コントローラ6には、機能的な構成として、運転データ取得部61、加減速データ特定部62、評価用データ取得部63、評価値演算部64、操作タイプ判定部65、表示制御部66などが設けられている。なお、運転データ取得部61~表示制御部66は、それぞれ、ASIC等の専用の電子回路で構成されてもよい。
 運転データ取得部61は、評価対象のオペレータが実施する特定操作に関する運転データ(後述)を取得する。
 加減速データ特定部62は、複数の運転データの中から操作対象物の加速期間の運転データである加速データと操作対象物の減速期間の運転データである減速データとをそれぞれ特定する。
 評価用データ取得部63は、評価用基準テーブル71(図4参照)を参照し、加速データを評価するための加速評価用データと減速データを評価するための減速評価用データとをそれぞれ取得する。
 評価値演算部64は、加速データ及び加速評価用データに基づいて加速評価値Eaを演算すると共に減速データ及び減速評価用データに基づいて減速評価値Edを演算する。例えば、評価値演算部64は、加速データと加速評価用データとの差が増大するにつれて加速評価値Eaを減少させ、減速データと減速評価用データとの差が増大するにつれて、減速評価値Edを減少させる。なお、加速評価値Ea及び減速評価値Edの具体的な演算方法については後に詳述する。加速評価値Eaは加速期間におけるオペレータの技量を示す数値である。本実施の形態では、加速評価値Eaが大きいほどオペレータの技量が高いことを示す。減速評価値Ebは減速期間におけるオペレータの技量を示す数値である。本実施の形態では、減速評価値Ebが大きいほどオペレータの技量が高いことを示す。
 操作タイプ判定部65は、加速評価値Ea及び減速評価値Edに基づいて、特定操作を実施したオペレータの操作タイプを判定する。ここでは、操作タイプ判定部65は、オペレータの操作タイプを「積極」タイプ又は「慎重」タイプのいずれか一方に判定する。操作タイプの具体的な判定方法については後に詳述する。操作タイプは、オペレータの操作の特徴を示す。
 表示制御部66は、操作タイプに対応付けられたサポート情報を含む操作支援画像を生成し、モニタ83に出力する。なお、表示制御部66は、本発明に係る「報知部」の一例である。
 続いて、図3のフローチャートに沿って、オペレータによる特定操作(ここでは、ブーム上げ止め操作)をサポートする操作支援処理について説明する。
 まず、ステップS1において、表示制御部66は、ブーム上げ止め操作の開始を指示する表示画像(不図示)をモニタ83に出力し、オペレータに作業の実施を指示する。
 ステップS2において、運転データ取得部61は、作業指示に応じてオペレータが実施するブーム上げ止め操作に関する運転データを取得する。具体的には、運転データ取得部61は、所定の周期で検出された操作量U(t)と、ブーム41の特定箇所の停止位置Voutと、立ち上がり時間Tとを運転データとして取得する。
 ここで、操作量U(t)とは、ブーム上げ止め操作の期間中にレバー計82を介して所定の周期(サンプリング間隔)で検出された値である。
 また、ブーム41の特定箇所の停止位置Voutとは、例えばブーム41の先端部が停止した位置(高さ位置)の座標である。なお、ブーム41の先端部が停止した高さ位置は、ブーム41に設けられる角度センサの値などから演算することが可能である。
 更に、立ち上がり時間Tとは、ブーム上げ止め操作においてブーム41の操作開始から加速している期間の時間である。立ち上がり時間Tは加速期間の長さを示す加速期間値の一例である。
 ステップS3において、加減速データ特定部62は、ステップS2で取得した運転データのうち加速期間の運転データである加速データと減速期間の運転データである減速データとをそれぞれ特定する。
 詳細には、加減速データ特定部62は、センサ81で検出された実速度S(t)に基づいて算出される加速度α(t)が0以上(加速度α≧0)の場合は加速データとして特定し、0より小さい(加速度α<0)場合は減速データとして特定する。たとえば、加速度α(t)の計算方法は、以下に示す数式1に基づいて算出される。数式1において、S(t)は現時刻tにおける速度、S(t-1)はtより1ステップ前の時刻における速度、ΔtはS(t-1)からS(t)に至るまでの経過時間を示している。また、本実施形態では、1ステップ差で計算を行っているが、さらに前のステップにおけるデータとの比較において算出するようにしてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ステップS4において、評価用データ取得部63は、記憶装置7に記憶されている評価用基準テーブル71(図4参照)を参照し、ブーム上げ止め操作の加速評価用データと減速評価用データとを取得する。
 図4に示すように、評価用基準テーブル71には、熟練オペレータが事前に実施した特定操作に関して、加速期間の運転データである加速評価用データと、減速期間の運転データである減速評価用データとが記録されている。熟練オペレータは油圧ショベル1の運転経験が豊富なオペレータであり、例えば、所定年(例えば10年)以上の運転経験を有するオペレータである。
 評価用基準テーブル71において、「V in」は、加速期間中又は減速期間中にレバー計82を介して所定周期で検出された操作量U(t)の平均または分散である。「V in」は、加速期間又は減速期間において熟練オペレータが操作部に入力した操作量の一例である。「V out」は、減速期間中にブーム41の特定箇所(先端部)が停止した位置(高さ位置)である。「V out」は、減速期間における熟練オペレータによる操作対象物の停止位置の一例である。「T 」は、加速期間中のブーム41の立ち上がり時間である。「T 」は、熟練オペレータにおける加速期間の長さを示す加速期間値の一例である。
 また、評価用基準テーブル71において、「ωin」、「ωout」及び「ω」は、後述の加速評価値Ea及び減速評価値Edの演算に用いられる重み付けパラメータである。
 ステップS5において、評価値演算部64は、以下に示す数式2に基づいて加速評価値Ea及び減速評価値Edを演算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 まず、加速評価値Eaの演算において、評価値演算部64は、ステップS3で加速データとして特定された操作量U(t)の平均Vinまたは分散Vinを求める。加速期間における操作量U(t)の平均Vin又は分散Vinは、加速期間においてオペレータが操作部に入力した操作の大きさを示す加速操作量の一例である。減速期間における操作量U(t)の平均Vin又は分散Vinは、減速期間においてオペレータが操作部に入力した操作の大きさを示す減速操作量の一例である。
 そして、評価値演算部64は、「Vin」、ステップS2で収集した「Vout」及び「T」、ステップS4で取得した加速評価用データの「V in」、「V out」、「T 」、「ωin」、「ωout」及び「ωo」を数式2に代入し、加速評価値Eaを演算する。
 なお、加速評価用データの「ωout」には0が入力されているため、加速評価値Eaの演算において、停止位置に関するパラメータは無視される。すなわち、評価値演算部64は、オペレータによる加速操作量と熟練オペレータによる加速操作量との差(|V in-Vin|)と、オペレータによる加速期間値と熟練オペレータによる加速期間値(|T -T|)との差とが増大するにつれて、加速評価値Eaを減少させる。
 また、減速評価値Edの演算において、評価値演算部64は、ステップS3で減速データとして特定された操作量U(t)の平均Vinまたは分散Vinを求める。
 そして、評価値演算部64は、「Vin」、ステップS2で収集した「Vout」及び「T」、ステップS4で取得した減速評価用データの「V in」、「V out」、「T 」、「ωin」、「ωout」及び「ωo」を数式2に代入し、減速評価値Edを演算する。
 なお、減速評価用データの「ωo」には0が入力されているため、減速評価値Edの演算において、立ち上がり時間に関するパラメータは無視される。すなわち、評価値演算部64は、オペレータによる減速操作量と熟練オペレータによる減速操作量との差(|V in-Vin|)と、オペレータによる停止位置と熟練オペレータによる停止位置との差(|V out-Vout|)とが増大するにつれて、減速評価値Edを減少させる。
 以上のように、本実施形態では、重み付けパラメータ「ωin」、「ωout」及び「ωo」を調整することで、加速評価値Eaと減速評価値Edとの両者が共通の数式2で演算される。
 ステップS6において、操作タイプ判定部65は、ステップS5で演算した加速評価値Ea及び減速評価値Edに基づいて、ブーム上げ止め操作を実施したオペレータの操作タイプを判定する。
 図5では、加速評価値Eaを横軸、減速評価値Edを縦軸とする2次元グラフが示されている。2次元グラフ内の直線SLは、原点(加速評価値Ea=0かつ減速評価値Ed=0)と最高点(加速評価値Ea=100かつ減速評価値Ed=100)とを結んだ直線(傾きが1、切片が0の直線)である。
 操作タイプ判定部65は、図5に示す2次元グラフにおいて直線SLよりも右下の領域AR1に加速評価値Ea及び減速評価値Edがプロットされる場合(例えば、図5の黒丸BS)、オペレータの操作タイプを「積極」タイプと判定する。すなわち、本実施形態では、操作タイプ判定部65は、加速評価値Eaが減速評価値Edより大きい場合(Ea>Ed)、オペレータの操作タイプを「積極」タイプと判定する。
 一方、操作タイプ判定部65は、図5に示す2次元グラフにおいて直線SL上又は直線SLよりも左上の領域AR2に加速評価値Ea及び減速評価値Edがプロットされる場合(例えば、図5の黒三角BT)、オペレータの操作タイプを「慎重」タイプと判定する。すなわち、本実施形態では、操作タイプ判定部65は、加速評価値Eaが減速評価値Ed以下の場合(Ea≦Ed)にはオペレータの操作タイプを「慎重」タイプと判定する。
 ステップS7において、表示制御部66は、操作タイプに対応付けられたサポート情報を含む操作支援画像を生成し、モニタ83に出力する。
 具体的には、表示制御部66は、図6に示すサポート情報テーブル72を参照し、ステップS6で判定された操作タイプに対応付けられたサポート情報を取得する。例えば、ステップS6で「慎重」タイプと判定された場合、表示制御部66は、「ブーム上げ止め」の「慎重」タイプに対応付けられたサポート情報(太枠部分)を取得する。
 なお、サポート情報テーブル72に記録されるサポート情報は、オペレータが注視すべき油圧ショベル1の状態(エンジン音の抑揚やバケット内の土)を提示するための情報(メッセージ)である。換言すれば、当該サポート情報は、オペレータが注視すべき油圧ショベル1の状態を示すことでブーム上げ止め操作のスキルを間接的に向上させるための情報(メッセージ)である。
 具体的には、サポート情報テーブル72は、特定操作の種類のそれぞれについて、操作タイプと、操作タイプに応じたサポート情報とを記憶する。特定操作は、例えば、ブーム上げ止め操作、旋回位置決め操作等である。操作タイプは、上述した「慎重」タイプ及び「積極」タイプである。例えば、特定操作が「ブーム上げ止め操作」であり、操作タイプが「慎重」タイプのサポート情報は、「エンジン音の抑揚がはっきり聞こえるように操作して下さい。」というように、より積極的な操作を促すメッセージが採用される。例えば、特定操作が「ブーム上げ止め操作」であり、操作タイプが「積極」タイプのサポート情報は、「バケットから土がこぼれないように操作して下さい」というように、より慎重な操作を促すメッセージが採用される。このようにサポート情報は、オペレータが注視すべき油圧ショベル1の状態を提示する情報(例えば、「エンジン音の抑揚」)であって、特定操作のスキルを間接的に向上させるための情報(例えば、「エンジン音の抑揚がはっきり聞こえるように操作して下さい。」)を含む。そのため、オペレータは、特定操作を向上させるために、油圧ショベル1がどのような状態になるように操作すればよいかを把握できる。
 そして、表示制御部66は、図7に示すように、加速評価値Ea及び減速評価値Edがプロットされた2次元グラフ701にサポート情報(図7の吹き出し画像部分)を重畳表示した操作支援画像700を生成し、モニタ83に出力する。
 図7の例では、特定操作が「ブーム上げ止め操作」であり、操作タイプが「慎重」タイプの場合の操作支援画像700が示されている。この操作支援画像700は、2次元グラフ701にオペレータの加速評価値Eaと減速評価値Edとを示す点703がプロットされた画像と、サポート情報を表示する吹き出し画像702とを含む。2次元グラフ701は、操作タイプが「慎重」タイプであるか「積極」タイプであるかを区分する直線SLがプロットされている。吹き出し画像702は、点703に対応付けて表示されている。吹き出し画像702は、特定操作「ブーム上げ止め操作」、操作タイプ「慎重」タイプに対して予めサポート情報テーブル72に登録されたサポート情報(ここでは、「エンジン音の抑揚がはっきり聞こえるように操作して下さい。」)を表示する。操作支援画像700を閲覧したオペレータは、自身の操作の傾向と、操作に対する改善点とを把握できる。
 上述した実施形態によれば、加速評価値Ea及び減速評価値Edに基づいてオペレータの操作タイプが判定され、判定された操作タイプに対応するサポート情報がオペレータに通知される。そのため、油圧ショベル1において特定操作(ブーム上げ止め操作)を行うオペレータの操作タイプ(「積極」タイプ又は「慎重」タイプ)に適したサポート(操作支援)を実施することが可能である。
 また、上述した実施形態によれば、サポート情報としてオペレータが注視すべき油圧ショベル1の状態(エンジン音の抑揚やバケット内の土)が提示されるため、直接的な指示に対応できない非熟練オペレータに対してより有効な操作支援を行うことが可能である。
  <2.変形例>
 本発明による建設機械は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
 例えば、上述した実施形態では、特定操作の一例としてブーム上げ止め操作を例示したが、これに限定されず、加速・減速を伴う操作であれば本発明の思想を適用することが可能である。具体的には、所定方向に旋回して停止する旋回位置決め操作においてもオペレータの操作タイプを判定し、当該操作タイプに応じたサポート情報を当該オペレータに提供することが可能である。
 また、上述した実施形態では、加速データ及び減速データが実速度S(t)に基づいて算出される加速度α(t)によって特定される場合を例示したが、これに限定されない。操作量U(t)の遷移データ(移動平均など)のみを用いて加速データ及び減速データが特定されるようにしてもよい。或いは、加速度α(t)と操作量U(t)との組み合わせによって加速データ及び減速データは特定されるようにしてもよい。
 また、上述した実施形態では、図7に示すように、加速評価値Ea及び減速評価値Edをプロットした2次元グラフ701にサポート情報(図7の吹き出し画像702)を重畳表示した操作支援画像700がモニタ83に表示されていたが、これに限定されない。例えば、2次元グラフ701を表示することなく、サポート情報のテキスト(吹き出し画像702内のメッセージ)のみを示す操作支援画像700がモニタ83に出力されてもよい。
 また、上述した実施形態では、ブーム上げ止め操作を1回行ったことを前提として、加速評価値Ea及び減速評価値Edが1つだけプロットされた操作支援画像700(図7)が生成されていたが、これに限定されない。
 例えば、ブーム上げ止め操作を繰り返し行う場合には、加速評価値Ea及び減速評価値Edが複数プロットされた操作支援画像800(図8)が生成されてもよい。図8に示すように、操作支援画像800は、2次元グラフ801に複数の加速評価値Ea及び減速評価値Edを示す複数の点803と、複数の点803の時間的変遷を矢印で示す表示物804とがプロットされた画像を含む。表示物804は、複数の点803を時系列に接続する。2次元グラフ801の縦軸及び横軸は2次元グラフ701と同じである。さらに、操作支援画像800は、吹き出し画像802を含む。吹き出し画像802の詳細は、吹き出し画像702と同じである。
 具体的には、評価値演算部64は、ブーム上げ止め操作が実施される毎に加速評価値Ea及び減速評価値Edを時系列で記憶装置7に記憶すればよい。そして、表示制御部66は、2次元グラフ801に、複数の点803と、表示物804とをプロットした画像を含む操作支援画像800を生成すればよい。
 また、上述した実施形態では、ブーム上げ止め操作が完了したタイミングでサポート情報を含む操作支援画像700(図7)がモニタ83に出力されていたが、これに限定されない。
 例えば、ブーム上げ止め操作を繰り返し行う場合には、コントローラ6は、前回の加速評価値Ea及び減速評価値Edを示す点903(評価データの一例)と目標点TV(目標データの一例)との距離L(図9参照)に応じて操作支援画像700を出力する頻度を決定し、その頻度で操作支援画像700をモニタ83に出力してもよい。なお、目標点TVは、加速評価値に対して予め定められた加速目標値と減速評価値に対して予め定められた減速目標値とにより構成される。加速目標値及び減速目標値のそれぞれの一例は100である。
 この場合、コントローラ10は、操作支援画像700を出力する頻度を決定する頻度決定部67をさらに備えればよい。頻度決定部67は、以下の数式3に基づいて距離Lを演算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 また、頻度決定部67は、図10の頻度テーブル73を参照し、演算した距離Lの値に対応付けられた頻度を操作支援画像700の出力頻度として決定する。数式3において1つ目の括弧内の「100」は加速目標値であり、2つ目の括弧内の「100」は減速目標値である。頻度テーブル73は、距離Lが増大するにつれて頻度が高くなるように、距離Lと頻度との関係を規定する。例えば、距離Lが0以上19以下の場合、操作支援画像700は表示されず、距離Lが20以上39以下の場合、操作支援画像700は作業終了時に表示され、距離Lが40以上59以下の場合、操作支援画像700は油圧ショベル1のキーがオフされたときに表示されるというように、頻度テーブル73は、距離と頻度との関係を規定する。
 例えば、頻度決定部67は、距離Lの値が「62」であった場合、頻度テーブル73を参照し、頻度を「1回/1時間」に決定する。この場合、表示制御部66は、操作支援画像700を1時間に1回の頻度でモニタ83に出力すればよい。また、頻度決定部67は、距離Lの値が「86」であった場合、頻度を「2回/1時間」に決定する。この場合、表示制御部66は、操作支援画像700を1時間に2回の頻度で出力すればよい。
 かかる変形例によれば、加速評価値Ea及び減速評価値Edが示す点903と目標点TVとの距離が大きい場合(換言すれば、オペレータのスキルが低い場合)には、操作支援画像700が高頻度で出力されるので、オペレータのスキル向上を促すことが可能である。一方、加速評価値Ea及び減速評価値Edが示す点903と目標点TVとの距離が小さい場合(換言すれば、オペレータのスキルが高い場合)には、操作支援画像700が低頻度で出力されるので(あるいは操作支援画像を出力されないので)、オペレータに不要な情報が提示されることが防止される。これにより、スキルに応じた適切なサポートを行うことが可能である。
 また、上述した実施形態では、操作タイプに予め対応付けられたサポート情報を含む操作支援画像700、800が生成されたが、これに限定されない。例えば、加速評価値Ea及び減速評価値Edが示す評価データと予め定められた目標データとの距離に応じてサポート情報に追加する追加情報を決定し、サポート情報と追加情報とを含む操作支援画像を生成するようにしてもよい。
 ここでは、加速評価値Ea及び減速評価値Edが示す点903(評価データの一例)から直線SLに下ろした垂線の距離e(図9参照)に応じて追加情報を決定する態様を例示する。この態様において、垂線と直線SLとの交点904に位置する加速評価値Ea及び減速評価値Ebにより構成されるデータは目標データの一例である。
 この態様において、コントローラ10は、サポート情報に追加する追加情報を決定する追加情報決定部68をさらに備えればよい。追加情報決定部68は、以下の数式4に基づいて距離eを演算すればよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 また、追加情報決定部68は、図11に示す追加情報テーブル74を参照し、演算した距離eの値に対応付けられた追加情報を決定する。追加情報テーブル74は、特定操作が「ブーム上げ止め操作」であり、操作タイプが「慎重」タイプに対応する追加情報テーブル74を示している。追加情報テーブル74は、距離eが増大するにつれて操作が消極的であることがより強調されるように、距離eに応じた追加情報を規定する。例えば、距離eが0以上19以下の場合、追加情報は表示されず、距離eが20以上39以下の場合、追加情報は「操作が少し消極的です。」であり、距離eが40以上59以下の場合、追加情報は「操作が消極的です。」である。
 例えば、追加情報決定部68は、距離eの値が「74」であった場合、追加情報として「操作がかなり消極的です」を決定する。この場合、表示制御部66は、図12に示す操作支援画像1200をモニタ83に出力する。図12に示す操作支援画像1200は2次元グラフ1201と吹き出し画像1202とを含む。吹き出し画像1202は、「慎重」タイプに対応するサポート情報(図6の太枠)が示すメッセージの前に追加情報が示すメッセージ「操作がかなり消極的です。」が追加されたメッセージを含む。なお、2次元グラフ1201の内容は、2次元グラフ701と同じである。
 追加情報決定部68は、例えば距離eの値が「22」であった場合、追加情報テーブル74を参照し、追加情報を「操作が少し消極的です」に決定する。この場合、表示制御部66は、図13に示す操作支援画像1300をモニタ83出力する。図13に示す操作支援画像1300は、2次元グラフ1301及び吹き出し画像1302を含む。吹き出し画像1302は、「慎重」タイプに対応するサポート情報(図6の太枠)が示すメッセージの前に追加情報決定部68が決定した追加情報が示すメッセージ「操作が少し消極的です。」が追加されたメッセージを含む。2次元グラフ1301は、2次元グラフ801と同じである。吹き出し画像1302は加速評価値Ea及び減速評価値Ebを示す最新の点に対応付けて表示されている。
 かかる変形例によれば、加速評価値Ea及び減速評価値Edと目標値との距離(換言すれば、オペレータのスキル)に応じて、操作支援画像に表示される内容を変更することが可能である。例えば、加速評価値Ea及び減速評価値Edと目標データとの距離が大きく、スキルの低いオペレータには、語気の強いメッセージがサポート情報に追加して表示される。あるいは、加速評価値Ea及び減速評価値Edと目標データとの距離が小さく、スキルの高いオペレータには、語気の強くないメッセージがサポート情報に追加して表示される、あるいは、メッセージが表示されない。なお、追加情報決定部68は、追加情報を、距離eではなく、距離Lに基づいて決定してもよい。この場合、追加情報決定部68は距離Lが増大するにつれて誤記が強くなる追加情報を追加情報テーブル74から決定すればよい。
 また、上述した実施形態では、サポート情報は操作支援画像を通じて視覚的に報知されたが、これに限定されず、サポート情報は音声で聴覚的に報知されてもよい。
 この場合、油圧ショベル1は、運転室内に設置されたスピーカ(図略)をさらに備えればよい。さらに、コントローラ10は、音声制御部をさらに備えればよい。音声制御部は、サポート情報の音声データをスピーカに出力すればよい。かかる変形例では、音声制御部が「報知部」の一例に相当する。
 また、上述した実施形態では、サポート情報は、オペレータが注視すべき油圧ショベル1の状態(エンジンの音の抑揚など)というように、ブーム上げ止め操作のスキルを間接的に向上させるためのメッセージであったが、これに限定されない。例えば、サポート情報は、ブーム上げ止め操作の操作内容(レバーの操作方法など)を具体的に指示するメッセージであってもよい。この場合、サポート情報は、ブーム上げ止め操作のスキルを直接的に向上させるメッセージとなる。
 また、上述した実施形態では、図7に示す操作支援画像700がリアルタイム(作業中)に表示されたが、これに限定されない。例えば、操作支援画像は、作業終了後に、サポート(操作支援)を受けたことによるスキルの変遷(成長度合い)、又はより良い操作を実現するために注視すべき情報を含むレポートであってもよい。
 また、上述した実施形態では、オペレータの操作タイプが「積極」タイプ及び「慎重」タイプであったが、これに限定されない。操作タイプは、例えば「積極」タイプと「慎重」タイプとの間の「中間」タイプを更に含んでもよい。この場合、操作タイプ判定部65は、加速評価値Eaが減速評価値Ebより大きく、且つ、加速評価値Eaと減速評価値Ebとの差|Ea-Eb|が所定値より大きい場合、操作タイプが「積極」タイプと判定し、差|Ea-Eb|が所定値以下の場合、操作タイプが「中間」タイプと判定し、加速評価値Eaが減速評価値Eb以下であり、且つ、差|Ea-Eb|が所定値より大きい場合、操作タイプが「慎重」タイプと判定すればよい。
 (実施の形態の纏め)
 上記建設機械は、前記建設機械が有する操作対象物に対するオペレータの特定操作に関する複数の運転データを取得する運転データ取得部と、前記運転データのうち前記操作対象物の加速期間の前記運転データである 加速データと前記操作対象物の減速期間の前記運転データである減速データとをそれぞれ特定する加減速データ特定部と、前記加速データを評価するための加速評価用データと前記減速データを評価するための減速評価用データとをそれぞれ取得する評価用データ取得部と、前記加速データ及び前記加速評価用データに基づいて前記加速期間における前記オペレータ の技量を示す加速評価値を演算すると共に前記減速データ及び前記減速評価用データに基づいて前記減速期間における前記オペレータの技量を示す減速評価値を演算する評価値演算部と、前記加速評価値と前記減速評価値とに基づいて前記オペレータの操作タイプを判定する操作タイプ判定部と、前記操作タイプ判定部で判定された前記操作タイプに対応付けられたサポート情報を報知する報知部と、を備える。
 この構成によれば、加速評価値及び減速評価値に基づいてオペレータの操作タイプが判定され、当該操作タイプに対応するサポート情報がオペレータに通知される。そのため、特定操作を行うオペレータの操作タイプに応じてより適切なサポートを行うことが可能である。
 上記建設機械において、前記サポート情報は、前記オペレータが注視すべき前記建設機械の状態を提示するための情報であって前記特定操作のスキルを向上させるための情報であることが好ましい。
 この構成によれば、サポート情報は、オペレータが注視すべき建設機械の状態を提示する情報であってオペレータのスキルを向上させるための情報をオペレータに対して提示できる。
 上記建設機械において、前記報知部は、前記加速評価値と前記減速評価値とを座標軸とする2次元グラフに前記加速評価値及び前記減速評価値をプロットした画像と、前記サポート情報とを含む操作支援画像を生成し、表示部に出力することが好ましい。
 この構成によれば、2次元グラフに加速評価値及び減速評価値がプロットされた画像と、サポート情報とを含む操作支援画像が表示されるので、オペレータは自身の操作タイプを容易に確認できる。
 上記建設機械において、前記特定操作が実施される毎に前記評価値演算部で演算された前記加速評価値及び前記減速評価値を時系列で記憶する記憶部を更に備え、前記報知部は、時系列で記憶された前記加速評価値及び前記減速評価値を示す複数の点と、前記加速評価値及び前記減速評価値の時間的変遷を示す表示物とを前記2次元グラフにプロットした画像をさらに含む前記操作支援画像を生成することが好ましい。
 この構成によれば、オペレータは、2次元グラフを通じて加速評価値及び減速評価値の時間的変遷を容易に把握できる。
 上記建設機械において、前記加速評価値及び前記減速評価値により構成される評価データと、予め設定された目標データとの距離に基づいてサポート情報を報知する頻度を決定する頻度決定部を更に備え、前記報知部は、前記頻度決定部によって決定された頻度で前記サポート情報を報知することが好ましい。
 この構成によれば、評価データと目標データとの距離に応じた頻度でサポート情報を報知することができる。
 上記建設機械において、前記加速評価値及び前記減速評価値により構成される評価データと、予め設定された目標データとの距離に基づいて前記サポート情報に追加する追加情報を決定する追加情報決定部を更に備え、前記報知部は、前記追加情報決定部によって決定された前記追加情報を含む前記サポート情報を報知することが好ましい。
 この構成によれば、評価データと目標データとの距離に応じて決定された追加情報をサポート情報に含ませることができる。
 上記建設機械において、前記操作タイプ判定部は、前記加速評価値が前記減速評価値より大きい場合、前記オペレータの操作タイプを積極タイプと判定することが好ましい。
 この構成によれば、オペレータの操作タイプを具体的に判定できる。
 上記建設機械において、前記操作タイプ判定部は、前記加速評価値が前記減速評価値よりも所定値以上大きい場合、前記オペレータの前記操作タイプを積極タイプと判定し、前記減速評価値が前記加速評価値よりも所定値以上大きい場合、前記オペレータの操作タイプを慎重タイプと判定し、前記加速評価値及び減速評価値の差の絶対値が前記所定値よりも小さい場合、前記オペレータの操作タイプを中間タイプと判定することが好ましい。
 この構成によれば、オペレータの操作タイプを具体的に判定できる。
 上記建設機械において、前記操作タイプ判定部は、前記加速評価値が前記減速評価値以下の場合、前記オペレータの操作タイプを慎重タイプと判定することが好ましい。
 この構成によれば、オペレータの操作タイプを具体的に判定できる。
 上記建設機械において、前記建設機械の状態は、エンジン音又はバケット内の土の状態を含むことが好ましい。
 この構成によれば、エンジン音又はバケット内の土の状態を用いてサポート情報を構成することができる。
 上記建設機械において、前記頻度決定部は、前記距離の増大に伴って前記頻度が減少するように、前記距離と前記頻度との関係を規定する頻度テーブルを参照することによって、前記サポート情報を報知する頻度を決定することが好ましい。
 この構成によれば、サポート情報を出力する頻度を容易に決定できる。
 上記建設機械において、前記評価値演算部は、前記加速データと前記加速評価用データとの差が増大するにつれて前記加速評価値を減少させ、前記減速データと前記減速評価用データとの差が増大するにつれて、前記加速評価値を減少させることが好ましい。
 この構成によれば、加速データと加速評価用データとの差が増大するにつれて加速評価値が減少され、減速データと減速評価用データとの差が増大するにつれて減速評価値が減少されるので、加速評価値と減速評価値とを適切に算出することができる。
 上記建設機械において、前記建設機械は、前記操作対象物に対する前記オペレータの操作が入力される操作部をさらに含み、前記加速データは、前記加速期間において前記オペレータが前記操作部に入力した操作の大きさを示す加速操作量と、前記オペレータによる前記加速期間の長さを示す加速期間値とを含み、前記加速評価用データは、前記加速期間において熟練オペレータが前記操作部に入力した前記加速操作量と、前記熟練オペレータによる前記加速期間値とを含み、前記評価値演算部は、前記オペレータによる前記加速操作量と前記熟練オペレータによる前記加速操作量との差と、前記オペレータによる前記加速期間値と前記熟練オペレータによる前記加速期間値との差とが増大するにつれて、前記加速評価値を減少させることが好ましい。
 この構成によれば、オペレータによる加速操作量と熟練オペレータによる加速操作量との差と、オペレータによる加速期間値と熟練オペレータによる加速期間値との差とが増大するにつれて、加速評価値が減少されるので、加速操作量と、加速期間値とを考慮に入れて適切な加速測評価値を算出できる。
 上記建設機械において、前記減速データは、前記減速期間において前記オペレータが前記操作部に入力した操作の大きさを示す減速操作量と、前記減速期間における前記操作対象物の停止位置とを含み、前記減速評価用データは、前記減速期間において前記熟練オペレータが前記操作部に入力した前記減速操作量と、前記熟練オペレータによる前記操作対象物の停止位置とを含み、前記評価値演算部は、前記オペレータによる前記減速操作量と前記熟練オペレータによる前記減速操作量との差と、前記オペレータによる前記停止位置と前記熟練オペレータによる前記停止位置との差とが増大するにつれて、前記減速評価値を減少させることが好ましい。
 この構成によれば、オペレータによる減速操作量と熟練オペレータによる減速操作量との差と、オペレータによる減速期間値と熟練オペレータによる減速期間値との差とが増大するにつれて、減速評価値が減少されるので、減速操作量と、減速期間値とを考慮に入れて適切な減速測評価値を算出できる。
 また、本発明の別の一態様における建設機械は、建設機械であって、加速評価用データと減速評価用データとを記憶する記憶部と、制御部と、を備え、前記制御部は、特定操作に関する運転データを取得し、前記運転データのうち加速期間の運転データである加速データと減速期間の運転データである減速データとをそれぞれ特定し、前記加速評価用データと前記減速評価用データとをそれぞれ前記記憶部から取得し、前記加速データ及び前記加速評価用データに基づいて前記加速期間におけるオペレータの技量を示す加速評価値を演算すると共に前記減速データ及び前記減速評価用データに基づいて前記減速期間における前記オペレータの技量を示す減速評価値を演算し、前記加速評価値と前記減速評価値とに基づいて前記オペレータの操作タイプを判定し、前記操作タイプに対応付けられたサポート情報を報知する。
 この構成によれば、加速評価値及び減速評価値に基づいてオペレータの操作タイプが判定され、当該操作タイプに対応するサポート情報がオペレータに通知される。そのため、特定操作を行うオペレータの操作タイプに応じてより適切なサポートを行うことが可能である。
 以上のように本発明の建設機械は、オペレータによる特定操作をサポートするのに適している。
 

Claims (15)

  1.  建設機械であって、
     前記建設機械が有する操作対象物に対するオペレータの特定操作に関する複数の運転データを取得する運転データ取得部と、
     前記複数の運転データのうち前記操作対象物の加速期間の運転データである加速データと前記操作対象物の減速期間の運転データである減速データとをそれぞれ特定する加減速データ特定部と、
     前記加速データを評価するための加速評価用データと前記減速データを評価するための減速評価用データとをそれぞれ取得する評価用データ取得部と、
     前記加速データ及び前記加速評価用データに基づいて前記加速期間における前記オペレータの技量を示す加速評価値を演算すると共に前記減速データ及び前記減速評価用データに基づいて前記減速期間における前記オペレータの技量を示す減速評価値を演算する評価値演算部と、
     前記加速評価値と前記減速評価値とに基づいて前記オペレータの操作タイプを判定する操作タイプ判定部と、
     前記操作タイプ判定部で判定された前記操作タイプに対応付けられたサポート情報を報知する報知部と、
     を備える、建設機械。
  2.  前記サポート情報は、前記オペレータが注視すべき前記建設機械の状態を提示するための情報であって前記特定操作のスキルを向上させるための情報である、
     請求項1に記載の建設機械。
  3.  前記報知部は、前記加速評価値と前記減速評価値とを座標軸とする2次元グラフに前記加速評価値及び前記減速評価値をプロットした画像と、前記サポート情報とを含む操作支援画像を生成し、表示部に出力する、
     請求項1又は2に記載の建設機械。
  4.  前記特定操作が実施される毎に前記評価値演算部で演算された前記加速評価値及び前記減速評価値を時系列で記憶する記憶部を更に備え、
     前記報知部は、時系列で記憶された前記加速評価値及び前記減速評価値を示す複数の点と、前記加速評価値及び前記減速評価値の時間的変遷を示す表示物とを前記2次元グラフにプロットした画像をさらに含む前記操作支援画像を生成する、
     請求項3に記載の建設機械。
  5.  前記加速評価値及び前記減速評価値により構成される評価データと、予め設定された目標データとの距離に基づいて前記サポート情報を報知する頻度を決定する頻度決定部を更に備え、
     前記報知部は、前記頻度決定部によって決定された前記頻度で前記サポート情報を報知する、
     請求項1~4のいずれかに記載の建設機械。
  6.  前記加速評価値及び前記減速評価値により構成される評価データと、予め設定された目標データとの距離に基づいて前記サポート情報に追加する追加情報を決定する追加情報決定部を更に備え、
     前記報知部は、前記追加情報決定部によって決定された前記追加情報を含む前記サポート情報を報知する、
     請求項1~5のいずれかに記載の建設機械。
  7.  前記操作タイプ判定部は、前記加速評価値が前記減速評価値より大きい場合、前記オペレータの前記操作タイプを積極タイプと判定し、前記加速評価値が前記減速評価値以下の場合、前記オペレータの前記操作タイプを慎重タイプと判定する、
     請求項1~6のいずれかに記載の建設機械。
  8.  前記操作タイプ判定部は、前記加速評価値が前記減速評価値よりも所定値以上大きい場合、前記オペレータの前記操作タイプを積極タイプと判定し、前記減速評価値が前記加速評価値よりも所定値以上大きい場合、前記オペレータの前記操作タイプを慎重タイプと判定し、前記加速評価値及び前記減速評価値の差の絶対値が前記所定値よりも小さい場合、前記オペレータの前記操作タイプを中間タイプと判定する、
     請求項1~7のいずれかに記載の建設機械。
  9.  前記建設機械の状態は、エンジン音の抑揚又はバケット内の土を含む、
     請求項2に記載の建設機械。
  10.  前記頻度決定部は、前記距離が増大するにつれて前記サポート情報を報知する前記頻度を減少させる、
     請求項5に記載の建設機械。
  11.  前記頻度決定部は、前記距離の増大に伴って前記頻度が減少するように、前記距離と前記頻度との関係を規定する頻度テーブルを参照することによって、前記サポート情報を報知する前記頻度を決定する、
     請求項10記載の建設機械。
  12.  前記評価値演算部は、前記加速データと前記加速評価用データとの差が増大するにつれて前記加速評価値を減少させ、前記減速データと前記減速評価用データとの差が増大するにつれて、前記加速評価値を減少させる、
     請求項1~11のいずれかに記載の建設機械。
  13.  前記建設機械は、前記操作対象物に対する前記オペレータの操作が入力される操作部をさらに含み、
     前記加速データは、前記加速期間において前記オペレータが前記操作部に入力した操作の大きさを示す加速操作量と、前記オペレータによる前記加速期間の長さを示す加速期間値とを含み、
     前記加速評価用データは、前記加速期間において熟練オペレータが前記操作部に入力した前記加速操作量と、前記熟練オペレータによる前記加速期間値とを含み、
     前記評価値演算部は、前記オペレータによる前記加速操作量と前記熟練オペレータによる前記加速操作量との差と、前記オペレータによる前記加速期間値と前記熟練オペレータによる前記加速期間値との差とが増大するにつれて、前記加速評価値を減少させる、
     請求項12記載の建設機械。
  14.  前記減速データは、前記減速期間において前記オペレータが前記操作部に入力した操作の大きさを示す減速操作量と、前記減速期間における前記操作対象物の停止位置とを含み、
     前記減速評価用データは、前記減速期間において前記熟練オペレータが前記操作部に入力した前記減速操作量と、前記熟練オペレータによる前記操作対象物の前記停止位置とを含み、
     前記評価値演算部は、前記オペレータによる前記減速操作量と前記熟練オペレータによる前記減速操作量との差と、前記オペレータによる前記停止位置と前記熟練オペレータによる前記停止位置との差とが増大するにつれて、前記減速評価値を減少させる、
     請求項13記載の建設機械。
  15.  建設機械であって、
     加速評価用データと減速評価用データとを記憶する記憶部と、
     制御部と、
    を備え、
     前記制御部は、
      前記建設機械が有する操作対象物に対するオペレータの特定操作に関する複数の運転データを取得し、
      前記複数の運転データのうち前記操作対象物の加速期間の運転データである加速データと前記操作対象物の減速期間の運転データである減速データとをそれぞれ特定し、
     前記加速評価用データと前記減速評価用データとをそれぞれ前記記憶部から取得し、
     前記加速データ及び前記加速評価用データに基づいて前記加速期間における前記オペレータの技量を示す加速評価値を演算すると共に前記減速データ及び前記減速評価用データに基づいて前記減速期間における前記オペレータの技量を示す減速評価値を演算し、
     前記加速評価値と前記減速評価値とに基づいて前記オペレータの操作タイプを判定し、
     前記操作タイプに対応付けられたサポート情報を報知する、
     建設機械。
PCT/JP2021/027795 2020-07-30 2021-07-27 建設機械 WO2022025079A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21848677.7A EP4170101A4 (en) 2020-07-30 2021-07-27 CONSTRUCTION MACHINERY
CN202180049632.5A CN115803498A (zh) 2020-07-30 2021-07-27 工程机械
US18/006,220 US20230257966A1 (en) 2020-07-30 2021-07-27 Construction machine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-129211 2020-07-30
JP2020129211A JP7457595B2 (ja) 2020-07-30 2020-07-30 建設機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022025079A1 true WO2022025079A1 (ja) 2022-02-03

Family

ID=80036595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/027795 WO2022025079A1 (ja) 2020-07-30 2021-07-27 建設機械

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230257966A1 (ja)
EP (1) EP4170101A4 (ja)
JP (1) JP7457595B2 (ja)
CN (1) CN115803498A (ja)
WO (1) WO2022025079A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009235833A (ja) 2008-03-28 2009-10-15 Komatsu Ltd 建設機械の運転評価システム及び運転評価方法
JP2020020145A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 株式会社小松製作所 指標値特定装置および指標値特定方法
JP2020033814A (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 コベルコ建機株式会社 建設機械

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150004572A1 (en) * 2013-06-26 2015-01-01 Caterpillar Inc. Real-Time Operation-Based Onboard Coaching System
JP6407132B2 (ja) * 2015-11-30 2018-10-17 日立建機株式会社 作業機械の操作支援装置
US20200048866A1 (en) * 2018-08-09 2020-02-13 Caterpillar Inc. System and computerized method for adjusting machine capabilities in response to machine operating conditions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009235833A (ja) 2008-03-28 2009-10-15 Komatsu Ltd 建設機械の運転評価システム及び運転評価方法
JP2020020145A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 株式会社小松製作所 指標値特定装置および指標値特定方法
JP2020033814A (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 コベルコ建機株式会社 建設機械

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KOZUI, MASATOSHI; KOIWAI, KAZUSHIGE; YAMAMOTO, TORU; UEDA, KOJI; YAMASHITA, KOJI; YAMAZAKI, YOICHIRO: "Construction of the Index to Evaluate the Operating Skill Based on the Motion of CoM for a Hydraulic Excavator", IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRONICS, INFORMATION AND SYSTEMS, vol. 139, no. 4; Special Issue Paper, 1 April 2019 (2019-04-01), JP , pages 388 - 394, XP009533727, ISSN: 0385-4221, DOI: 10.1541/ieejeiss.139.388 *
See also references of EP4170101A4

Also Published As

Publication number Publication date
CN115803498A (zh) 2023-03-14
EP4170101A1 (en) 2023-04-26
US20230257966A1 (en) 2023-08-17
JP2022025976A (ja) 2022-02-10
EP4170101A4 (en) 2023-12-20
JP7457595B2 (ja) 2024-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11959253B2 (en) Excavator and information processing apparatus
JP6886258B2 (ja) ホイールローダおよびホイールローダの制御方法
AU2013200326B2 (en) A system and method for vibration monitoring of a mining machine
KR101166054B1 (ko) 건설 기계의 운전 시스템
EP3712335B1 (en) Construction machine
JP2011038346A (ja) 建設機械
US20220112693A1 (en) Monitoring device and construction machine
US11781290B2 (en) Shovel and output device of shovel
US11993922B2 (en) Remote operation system
WO2022025079A1 (ja) 建設機械
JP7119457B2 (ja) 建設機械
EP3858676B1 (en) Surrounding monitoring apparatus for work machine
JP2019056234A (ja) 作業機械
JP2016211190A (ja) クレーン機能付き油圧ショベル
US20220205224A1 (en) Excavator and management apparatus for excavator
WO2020170527A1 (ja) 作業機械用周辺監視装置
JP7206956B2 (ja) 作業機械
JP2021080657A (ja) 操作対象装置及び建設機械
KR20210044493A (ko) 건설기계의 알람동작 제어시스템
JP2010076911A (ja) マグネット作業機の負荷検出装置及びマグネット作業機の負荷検出方法
JP2020084435A (ja) 作業機械
EP4279667A1 (en) Remote operation assistance server and remote operation assistance system
US12000115B2 (en) Hydraulic excavator
JP7260502B2 (ja) 情報提示装置、遠隔操作システムおよびプログラム
WO2023100689A1 (ja) 建設機械の駆動装置、これを備えた建設機械及び建設機械システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21848677

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021848677

Country of ref document: EP

Effective date: 20230117

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE