特開 2024-152818 ショベル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024152818

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】ショベル

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/20 20060101AFI20241018BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

E02F9/20 Q

E02F9/26 B

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024131257

(22)【出願日】2024-08-07

(62)【分割の表示】P 2021546961の分割

【原出願日】2020-09-17

(31)【優先権主張番号】P 2019169179

(32)【優先日】2019-09-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004381

【氏名又は名称】弁理士法人ＩＴＯＨ

(72)【発明者】

【氏名】古賀 方土

(57)【要約】

【課題】異常が発生した時のショベルの状態を示す情報を収集することを目的とする。
【課題を解決するための手段】状態検出センサから収集される診断データに基づき異常を検知する異常検知部と、前記診断データの収集中に前記異常が検知された場合に、前記異常が検知された後も前記診断データの収集を継続するデータ収集部と、を有するショベルである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

状態検出センサから収集される診断データに基づき異常を検知する異常検知部と、
前記診断データの収集中に前記異常が検知された場合に、前記異常が検知された後も前記診断データの収集を継続するデータ収集部と、を有するショベル。

【請求項2】

前記異常が検知された後に、揮発性メモリに格納された前記診断データを、不揮発性メモリに転送する制御部を有し、
前記診断データを転送する間は、前記制御部を起動した状態に維持する、請求項１記載のショベル。

【請求項3】

前記診断データの転送が完了した後に、前記制御部への電源の供給を停止する、請求項２記載のショベル。

【請求項4】

前記異常が検知される前に収集された前記診断データと、前記異常が検知された後に収集された前記診断データと、前記異常が検知されたことを示す情報と、を対応付けた情報を出力する出力部を有する、請求項１記載のショベル。

【請求項5】

前記診断データを収集したときのショベルの動作を示す情報と、前記異常が検知される前の収集された前記診断データと、前記異常が検知された後に収集された前記診断データと、前記異常が検知されたことを示す情報と、を対応付けた情報を出力する、請求項４記載のショベル。

【請求項6】

前記ショベルの動作は、予め決められた規定動作である、請求項５記載のショベル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ショベルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、キャビン内の表示部に表示された規定動作の指示に沿って、操作者が規定動作を行い、操作者による規定動作の実行中におけるセンサからの検出値を規定動作と対応付けて記憶部に記憶するショベルが知られている（特許文献１参照）。規定動作と対応付けられたセンサからの検出値は、例えば、管理装置へ送信され、ショベルの故障診断等に用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－６３８６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した従来の技術では、動作中に発生した異常によって、動作が停止した場合については考慮されていない。このため、従来のショベルでは、異常の発生によって動作が停止した場合には、それまでに収集されて一時的に保持された検出値が消滅し、異常が発生した時のショベルの状態を示す情報を取得することができない。

【0005】

そこで、上記事情に鑑み、異常が発生した時のショベルの状態を示す情報を収集することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に係るショベルは、状態検出センサから収集される診断データに基づき異常を検知する異常検知部と、前記診断データの収集中に前記異常が検知された場合に、前記異常が検知された後も前記診断データの収集を継続するデータ収集部と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

異常が発生した時のショベルの状態を示す情報を収集できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。

【図2】図１のショベルＰＳの駆動系の構成例を示すブロック図である。

【図3】コントローラの機能を説明する図である。

【図4】画像表示部に表示される診断メニューの選択画面の一例を示す図である。

【図5】ショベルのコントローラの処理を説明するフローチャートである。

【図6】異常時送信情報の表示例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（実施形態）
以下に図面を参照して、実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るショベルの一例を示す側面図である。

【0010】

ショベルＰＳの下部走行体１には、旋回機構２を介して旋回可能に上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には、アーム５が取り付けられている。アーム５の先端には、アームトップピンＰ１及びバケットリンクピンＰ２によりエンドアタッチメント（作業部位）としてバケット６が取り付けられている。エンドアタッチメントとしては、法面用バケット、浚渫用バケット、ブレーカ等が取り付けられてもよい。

【0011】

ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例として掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられ、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられ、バケット６にはバケット角度センサＳ３が取り付けられている。掘削アタッチメントには、バケットチルト機構が設けられてもよい。ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３を「姿勢センサ」と称することもある。

【0012】

図１の実施形態では、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３のそれぞれは、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせで構成されている。但し、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３の少なくとも１つは、加速度センサのみで構成されていてもよい。また、ブーム角度センサＳ１は、ブームシリンダ７に取り付けられたストロークセンサであってもよく、ロータリーエンコーダ、ポテンショメータ、又は慣性計測装置等であってもよい。アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３についても同様である。

【0013】

上部旋回体３は、エンジン１１等の動力源、車体傾斜センサＳ４が搭載され、カバー３ａにより覆われている。上部旋回体３のカバー３ａの上部には、撮像装置８０が設けられている。撮像装置８０は、前方監視カメラ８０Ｆ、左側方監視カメラ８０Ｌ、後方監視カメラ８０Ｂ、及び右側方監視カメラ８０Ｒを含む。

【0014】

上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられている。キャビン１０の頂部には、ＧＰＳ装置（ＧＮＳＳ受信機）Ｇ１、及び送信装置Ｔ１が設けられている。ＧＰＳ装置（ＧＮＳＳ受信機）Ｇ１は、ショベルＰＳの位置をＧＰＳ機能により検出し、位置データをコントローラ３０内のマシンガイダンス装置５０に供給する。送信装置Ｔ１は、ショベルＰＳの外部に向けて情報を発信する。送信装置Ｔ１は、例えば、後述する管理装置９０が受信可能な情報を発信する。また、キャビン１０内には、コントローラ３０、表示装置４０、音声出力装置４３、入力装置４５、及び記憶装置４７が設けられている。

【0015】

コントローラ３０は、ショベルＰＳの駆動制御を行う主制御部として機能する。コントローラ３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成されている。コントローラ３０の各種機能は、ＣＰＵが内部メモリに格納されているプログラムを実行することで実現される。

【0016】

コントローラ３０は、ショベルＰＳの操作をガイドするマシンガイダンス装置５０としても機能する。マシンガイダンス装置５０は、例えば、操作者が設定した目標地形の表面である目標面とアタッチメントの作業部位との距離等といった作業情報を操作者に報知する。目標面とアタッチメントの作業部位との距離は、例えば、エンドアタッチメントとしてのバケット６の先端（爪先）、バケット６の背面、エンドアタッチメントとしてのブレーカの先端等と目標面との間の距離である。マシンガイダンス装置５０は、表示装置４０や音声出力装置４３等を介して、作業情報を操作者に報知し、ショベルＰＳの操作をガイドする。

【0017】

本実施形態では、マシンガイダンス装置５０がコントローラ３０に組み込まれているが、マシンガイダンス装置５０とコントローラ３０とは別に設けられてもよい。この場合、マシンガイダンス装置５０は、コントローラ３０と同様、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成される。マシンガイダンス装置５０の各種機能は、ＣＰＵが内部メモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。

【0018】

表示装置４０は、コントローラ３０に含まれるマシンガイダンス装置５０からの指令に応じて各種の作業情報を含む画像を表示する。表示装置４０は、例えば、マシンガイダンス装置５０に接続される車載液晶ディスプレイである。

【0019】

音声出力装置４３は、コントローラ３０に含まれるマシンガイダンス装置５０からの音声出力指令に応じて各種の音声情報を出力する。音声出力装置４３は、例えば、マシンガイダンス装置５０に接続される車載スピーカを含む。また、音声出力装置４３は、ブザー等の警報器を含んでもよい。

【0020】

入力装置４５は、ショベルＰＳの操作者がマシンガイダンス装置５０を含むコントローラ３０に各種情報を入力するための装置である。入力装置４５は、例えば、表示装置４０の表面に設けられるメンブレンスイッチを含んで構成される。また、入力装置４５は、タッチパネル等を含んで構成されてもよい。

【0021】

記憶装置４７は、各種情報を記憶するための装置である。記憶装置４７は、例えば、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。記憶装置４７は、マシンガイダンス装置５０を含むコントローラ３０等が出力する各種情報を記憶する。

【0022】

ゲートロックレバー４９は、キャビン１０のドアと運転席との間に設けられ、ショベルＰＳが誤って操作されるのを防止する機構である。コントローラ３０は、ゲートロックレバー４９が押し下げられている状態では、ゲートロック弁４９ａ（図２参照）を「閉」の状態とし、ゲートロックレバー４９が引き上げられている状態では、ゲートロック弁４９ａを「開」の状態とするように制御する。

【0023】

ゲートロック弁４９ａは、コントロールバルブ１７と操作レバー２６Ａ～２６Ｃ（図２参照）等との間の油路に設けられている切替弁である。なお、ゲートロック弁４９ａは、コントローラ３０からの指令によって開閉する構成になっているが、ゲートロックレバー４９と機械的に接続され、ゲートロックレバー４９の動作に応じて開閉する構成であってもよい。

【0024】

ゲートロック弁４９ａは、「閉」の状態において、コントロールバルブ１７と操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等との間の作動油の流れを遮断して操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等の操作を無効にする。また、ゲートロック弁４９ａは、「開」の状態において、コントロールバルブ１７と操作レバー等との間で作動油を連通させて操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等の操作を有効にする。即ち、操作者が運転席に乗り込んでゲートロックレバー４９を引き上げると、操作者はキャビン１０から退出できなくなると共に各種の操作装置２６（図２参照）が操作できる状態になる（ロック解除状態）。操作者がゲートロックレバー４９を押し下げると、操作者はキャビン１０から退出可能になると共に、各種の操作装置２６は操作できない状態になる（ロック状態）。

【0025】

図２は、図１のショベルＰＳの駆動系の構成例を示すブロック図である。図２の例では、ショベルＰＳは、ショベルＰＳの管理システム３００に含まれる。管理システム３００は、ショベルＰＳと、ショベルＰＳと通信を行う管理装置９０とを含む。なお、管理システム３００に含まれるショベルＰＳの台数は任意であって良い。

【0026】

ショベルＰＳの駆動系は、主に、エンジン１１、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブ１７、操作装置２６、コントローラ３０、エンジン制御装置（ＥＣＵ）７４、エンジン回転数調整ダイヤル７５、操作バルブ１００等を含む。

【0027】

エンジン１１は、ショベルＰＳの駆動源であり、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸はメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５の入力軸に接続される。

【0028】

メインポンプ１４は、高圧油圧ライン１６を介して作動油をコントロールバルブ１７に供給する油圧ポンプであり、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。

【0029】

パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して各種の油圧制御機器に作動油を供給するための油圧ポンプであり、例えば、固定容量型油圧ポンプである。

【0030】

コントロールバルブ１７は、ショベルＰＳにおける油圧システムを制御する油圧制御バルブである。コントロールバルブ１７は、例えば、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ（右）１Ａ、走行用油圧モータ（左）１Ｂ、及び旋回用油圧モータ２Ａのうちの一又は複数のものに対し、メインポンプ１４から供給された作動油を選択的に供給する。なお、以下の説明では、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ（右）１Ａ、走行用油圧モータ（左）１Ｂ、及び旋回用油圧モータ２Ａをまとめて「油圧アクチュエータ」と称する。

【0031】

操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置であり、パイロットライン２５を介して、パイロットポンプ１５から供給された作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。なお、パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作レバー２６Ａ～２６Ｃの操作方向及び操作量に応じた圧力とされる。

【0032】

コントローラ３０は、ショベルＰＳを制御するための制御装置であり、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成される。コントローラ３０のＣＰＵは、ショベルＰＳの動作や機能に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭに展開しながらプログラムを実行することで、それらプログラムのそれぞれに対応する処理を実行させる。

【0033】

ＥＣＵ７４は、エンジン１１を制御する装置である。ＥＣＵ７４は、例えば、コントローラ３０からの指令値に基づき、エンジン回転数調整ダイヤル７５により操作者が設定したエンジン回転数（モード）に応じて、エンジン１１の回転数を制御するための燃料噴射量等をエンジン１１に出力する。

【0034】

エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジンの回転数を調整するためのダイヤルであり、本発明の実施形態ではエンジン回転数を４段階で切り換えできるようにする。例えば、エンジン回転数調整ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びＩＤＬＥモードの４段階でエンジン回転数を切り換えできるようにする。なお、図２は、エンジン回転数調整ダイヤル７５でＨモードが選択された状態を示す。

【0035】

ＳＰモードは、作業量を優先したい場合に選択される作業モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される作業モードであり、２番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベルＰＳを稼働させたい場合に選択される作業モードであり、３番目に高いエンジン回転数を利用する。ＩＤＬＥモードは、エンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される作業モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。そして、エンジン１１は、エンジン回転数調整ダイヤル７５で設定された作業モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。

【0036】

操作バルブ１００は、コントローラ３０が油圧アクチュエータの操作のために用いるバルブであり、パイロットライン２５を介して、パイロットポンプ１５から供給された作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。なお、パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力は、コントローラ３０からの制御信号に応じた圧力とされる。操作バルブ１００は、アタッチメントを構成するブーム４、アーム５、バケット６のシリンダに対して、規定動作に対応してロッド側とボトム側との少なくとも一方に設けられる。ロッド側とボトム側の両方に設けてもよい。

【0037】

また、走行用油圧モータ（右）１Ａ、走行用油圧モータ（左）１Ｂ、及び旋回用油圧モータ２Ａにおいては、吐出側と吸入側の少なくとも一方に設けられる。吐出側と吸入側の両方に設けてもよい。

【0038】

この場合、操作装置２６が中立位置の状態でも、規定動作を実行することができる。また、操作装置２６とコントロールバルブ１７との間に配置した減圧弁を操作バルブ１００として機能させてもよい。この場合、操作装置２６を最大に倒した状態でコントローラ３０から減圧弁へ減圧指令を送ることで、コントロールバルブ１７に対して安定した動作指令を与えることができる。

【0039】

また、ショベルＰＳには、表示装置４０が設けられる。

【0040】

表示装置４０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の通信ネットワークを介してコントローラ３０に接続される。なお、表示装置４０は、専用線を介してコントローラ３０に接続されてもよい。

【0041】

また、表示装置４０は、画像表示部４１上に表示する画像を生成する変換処理部４０ａを含む。変換処理部４０ａは、撮像装置８０の出力に基づいて画像表示部４１上に表示するカメラ画像を生成する。そのため、撮像装置８０は、例えば専用線を介して表示装置４０に接続される。また、変換処理部４０ａは、コントローラ３０の出力に基づいて画像表示部４１上に表示する画像を生成する。

【0042】

撮像装置８０は、前方監視カメラ８０Ｆ、左側方監視カメラ８０Ｌ、後方監視カメラ８０Ｂ、及び右側方監視カメラ８０Ｒを含む。

【0043】

前方監視カメラ８０Ｆは、キャビン１０の前側、例えば、キャビン１０の天井部分等に設けられ、ショベルＰＳの前方、及びブーム４、アーム５、並びにバケット６の動作を撮像する。左側方監視カメラ８０Ｌは、例えば、上部旋回体３のカバー３ａ上部の左側に設けられ、ショベルＰＳの左方を撮像する。

【0044】

後方監視カメラ８０Ｂは、上部旋回体３の後側、例えば、上部旋回体３のカバー３ａ上部の後側に設けられ、ショベルＰＳの後方を撮像する。右側方監視カメラ８０Ｒは、例えば、上部旋回体３のカバー３ａ上部の右側に設けられ、ショベルＰＳの右方を撮像する。前方監視カメラ８０Ｆ、左側方監視カメラ８０Ｌ、後方監視カメラ８０Ｂ、及び右側方監視カメラ８０Ｒは、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタルカメラであり、それぞれ撮影した画像をキャビン１０内に設けられている表示装置４０に送信する。

【0045】

なお、変換処理部４０ａは、表示装置４０が有する機能としてではなく、コントローラ３０が有する機能として実現されてもよい。この場合、撮像装置８０は、表示装置４０ではなく、コントローラ３０に接続される。

【0046】

また、表示装置４０は、入力部４２としてのスイッチパネルを含む。スイッチパネルは、各種ハードウェアスイッチを含むパネルである。スイッチパネルは、例えば、ハードウェアボタンとしてのライトスイッチ４２ａ、ワイパースイッチ４２ｂ、及びウインドウォッシャスイッチ４２ｃを含む。

【0047】

ライトスイッチ４２ａは、キャビン１０の外部に取り付けられるライトの点灯・消灯を切り換えるためのスイッチである。ワイパースイッチ４２ｂは、ワイパーの作動・停止を切り換えるためのスイッチである。また、ウインドウォッシャスイッチ４２ｃは、ウインドウォッシャ液を噴射するためのスイッチである。

【0048】

また、表示装置４０は、蓄電池７０から電力の供給を受けて動作する。なお、蓄電池７０はエンジン１１のオルタネータ１１ａ（発電機）で発電した電力で充電される。蓄電池７０の電力は、コントローラ３０及び表示装置４０以外のショベルＰＳの電装品７２等にも供給される。また、エンジン１１のスタータ１１ｂは、蓄電池７０からの電力で駆動され、エンジン１１を始動する。

【0049】

エンジン１１は、ＥＣＵ７４により制御される。ＥＣＵ７４からは、ＣＡＮ等の通信ネットワークを介して、エンジン１１の状態を示す各種のデータ（例えば、水温センサ１１ｃで検出される冷却水温を示すデータ）がコントローラ３０に常時送信される。

【0050】

したがって、コントローラ３０は一時記憶部３０ａにこのデータを蓄積しておき、必要なときに表示装置４０に送信することができる。

【0051】

なお、以下の説明では、ＥＣＵ７４からＣＡＮを介してコントローラ３０に送信される、エンジンの状態を示す各種データを、ＣＡＮデータと呼ぶ場合がある。したがって、水温センサ１１ｃで検出される冷却水温を示すデータは、ＣＡＮデータに含まれるデータである。また、ＣＡＮデータには、ＥＣＵ７４に対してコントローラ３０から入力された指令値、エンジン１１の回転数、燃料噴射量（エンジン負荷率）等が含まれる。

【0052】

本実施形態では、ＥＣＵ７４を、エンジン１１の状態を検出するための状態検出センサの１つしても良い。この場合、ＣＡＮデータは、状態検出センサの検出値（出力データ）に含まれる。以下の説明では、状態検出センサの検出値に、ＣＡＮデータも含まれるものとする。

【0053】

また、コントローラ３０には以下のように各種のデータが供給され、コントローラ３０の一時記憶部３０ａに格納される。格納されたデータは、必要なときに表示装置４０に送信することができる。

【0054】

まず、可変容量式油圧ポンプであるメインポンプ１４のレギュレータ１４ａから斜板角度を示すデータがコントローラ３０に送信される。また、メインポンプ１４の吐出圧力を示すデータが、吐出圧力センサ１４ｂからコントローラ３０に送信される。また、メインポンプ１４が吸入する作動油が貯蔵されたタンクとメインポンプ１４との間の管路には、油温センサ１４ｃが設けられており、その管路を流れる作動油の温度を表すデータが、油温センサ１４ｃからコントローラ３０に送信される。

【0055】

また、操作レバー２６Ａ～２６Ｃを操作した際にコントロールバルブ１７に送られるパイロット圧が、油圧センサ１５ａ、１５ｂで検出され、検出したパイロット圧を示すデータがコントローラ３０に送信される。

【0056】

また、エンジン回転数調整ダイヤル７５からは、エンジン回転数の設定状態を示すデータがコントローラ３０に常時送信される。

【0057】

また、ショベルＰＳは、通信ネットワーク９３を介して管理装置９０と相互に通信可能とされている。

【0058】

管理装置９０は、例えば、ショベルＰＳのメーカーやサービスセンタに設置されたコンピュータ等であり、専門スタッフ（設計者等）がショベルＰＳの状況を遠隔にいながら把握することができる。コントローラ３０がショベルＰＳに含まれる各種の状態検出センサからの検出値のデータを一時記憶部３０ａ等に蓄積し、管理装置９０に送信することができる。このように、規定動作中に取得されたデータは、診断データとして管理装置９０に送信される。

【0059】

なお、コントローラ３０は、無線通信機能を有し、通信ネットワーク９３を介して、管理装置９０と通信することが可能とされてよい。専門スタッフは、ショベルＰＳから管理装置９０に送信され、管理装置９０の受信部９０ａにより受信された各種の状態検出センサからの検出値のデータを分析し、ショベルＰＳの状態を判定する。

【0060】

例えば、専門スタッフは、故障や不調の有無を診断し、故障や不調がある場合には、故障や不調の部位、故障や不調の原因を特定する等を行ってよい。これにより、前もって、ショベルＰＳの修理に必要な部品等を持参することができ、メンテナンスや修理に費やす時間を短縮することができる。コントローラ３０の機能の詳細は後述する。

【0061】

また、管理装置９０は、処理部９０ｂを有する。処理部９０ｂは、予め定められたプログラムが入力され、プログラムによりショベルＰＳから送信された各種の状態検出センサからの検出値の演算処理を行ってよい。例えば、処理部９０ｂは、入力された診断プログラムを含み、診断プログラムによりショベルＰＳから送信された状態検出センサの検出値（ＣＡＮデータを含む）を用いて故障診断や故障予知を行ってよい。処理部９０ｂによる演算処理結果は、管理装置９０の表示部９０ｃに表示されてよい。

【0062】

なお、管理装置９０は、ショベルＰＳのメーカーやサービスセンタに設けられたサーバ等を介して間接的にショベルＰＳと通信可能な装置であってもよい。また、管理装置９０は、メーカーやサービスセンタに配備される常設型コンピュータでもよいし、作業担当者が携帯可能な携帯型コンピュータ、例えば、携帯端末としての多機能型携帯情報端末であるいわゆるスマートフォン、タブレット端末等でもよい。

【0063】

管理装置９０が携帯型である場合、点検・修理現場に持ち運びできるため、管理装置９０のディスプレイ（表示部９０ｃ）を見ながら、点検・修理作業を実施でき、その結果、点検・修理の作業効率が向上する。

【0064】

また、携帯端末を用いる場合には、通信ネットワークを介さずにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信等の近距離通信により、直接、ショベルと通信を行っても良い。この場合、携帯端末への画面入力や音声入力等の操作により、規定動作の実行指示を携帯端末からショベルに送信する。つまり、規定動作の実行中における状態検出センサからの検出値を規定動作と対応付けて記憶させる指示を携帯端末からショベルへ送信する。そして、規定動作の動作結果をショベルから携帯端末へ送信することで、携帯端末の画面にて規定動作の動作結果を確認することができる。

【0065】

ショベルＰＳに含まれる各種の状態検出センサは、ショベルＰＳの各部の動作を検出するセンサである。各種の状態検出センサは、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、車体傾斜センサＳ４、旋回角度センサＳ５、走行回転センサ（右）Ｓ６Ａ、走行回転センサ（左）Ｓ６Ｂ等を含む。

【0066】

ブーム角度センサＳ１は、上部旋回体３におけるブーム４の支持部（関節）に設けられ、ブーム４の水平面からの角度（ブーム角度）を検出する。ブーム角度センサＳ１には、例えば、ロータリポテンショメータ等、任意の角度センサが用いられてよく、後述するアーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３についても同様である。検出されたブーム角度は、コントローラ３０に送信される。

【0067】

アーム角度センサＳ２は、ブーム４におけるアーム５の支持部（関節）に設けられ、ブーム４に対するアーム５の角度（アーム角度）を検出する。検出されたアーム角度は、コントローラ３０に送信される。

【0068】

バケット角度センサＳ３は、アーム５におけるバケット６の支持部（関節）に設けられ、アーム５に対するバケット６の角度（バケット角度）を検出する。検出されたバケット角度は、コントローラ３０に送信される。

【0069】

車体傾斜センサＳ４は、ショベルＰＳの水平面に対する２軸方向（前後方向及び左右方向）の傾斜角を検出するセンサである。車体傾斜センサＳ４には、例えば、液封入静電容量式傾斜センサ、任意の傾斜センサが用いられてよい。検出された傾斜角はコントローラ３０に送信される。

【0070】

旋回角度センサＳ５は、旋回機構２による上部旋回体３の旋回角度を検出する。旋回角度センサＳ５には、例えば、ロータリーエンコーダ等、任意の角度センサが用いられてよい。検出された旋回角度は、コントローラ３０に送信される。

【0071】

走行回転センサ（右）Ｓ６Ａ及び走行回転センサ（左）Ｓ６Ｂは、それぞれ走行用油圧モータ（右）１Ａ及び走行用油圧モータ（左）１Ｂの回転速度を検出する。走行回転センサ（右）Ｓ６Ａ及び走行回転センサ（左）Ｓ６Ｂには、例えば、磁気式等、任意の回転センサが用いられてよい。検出されたそれぞれの回転速度は、コントローラ３０に送信される。

【0072】

また、上述したとおり、ショベルＰＳに含まれる各種の状態検出センサとして、レギュレータ１４ａ、吐出圧力センサ１４ｂ、油温センサ１４ｃ、油圧センサ１５ａ，１５ｂ、エンジン回転数調整ダイヤル７５、撮像装置８０、ＥＣＵ７４等がある。これらにより検出された検出値についても、コントローラ３０に送信される。

【0073】

したがって、本実施形態の状態検出センサの検出値には、ショベルＰＳの各部の動作を示す動作情報と、ショベルＰＳのエンジンの状態を示す情報とが含まれる。

【0074】

上述したショベルＰＳに含まれる各種の状態検出センサからコントローラ３０に送信されたデータは、コントローラ３０の一時記憶部３０ａに格納される。

【0075】

次に、図３を参照して、本実施形態のコントローラ３０の機能について説明する。図３は、コントローラの機能を説明する図である。

【0076】

本実施形態のコントローラ３０は、一時記憶部３０ａ、送信情報記憶部３０ｂ、人検知部３０ｃ、診断処理部３０ｄ、データ収集部３０ｅ、データ格納部３０ｆ、異常検知部３０ｇ、出力部３０ｈを有する。

【0077】

一時記憶部３０ａは、揮発性メモリによって実現される記憶部である。一時記憶部３０ａには、ショベルＰＳに含まれる各種の状態検出センサからの検出値のデータが一時的に格納される。一時記憶部３０ａに格納される状態検出センサの検出値は、ＣＡＮデータを含んでも良い。

【0078】

具体的には、一時記憶部３０ａには、規定動作中に取得された状態検出センサの検出値が格納される。

【0079】

送信情報記憶部３０ｂは、不揮発性メモリによって実現される記憶部である。送信情報記憶部３０ｂには、管理装置９０に送信される送信情報が格納される。送信情報の詳細は後述する。

【0080】

人検知部３０ｃは、撮像装置８０により撮像したショベルＰＳの周囲の画像データに基づいて、ショベルＰＳの周囲に存在する人を検知する。言い換えれば、人検知部３０ｃは、ショベルＰＳの周囲に人等が存在するか否かを判定する。なお、ショベルＰＳの周囲に人等が存在するか否かの判定においては、人を検知可能な種々の人体検知センサを用いることができる。

【0081】

診断処理部３０ｄは、状態検出センサの検出値を用いて、ショベルＰＳの診断箇所等に応じた各種の診断を行う。したがって、状態検出センサの検出値は、診断処理部３０ｄによるショベルＰＳの診断に用いられる診断データと言える。診断処理部３０ｄの処理の詳細は後述する。

【0082】

データ収集部３０ｅは、診断処理部３０ｄによる診断を行うための規定動作中に、各種の状態検出センサの検出値を収集（取得）し、一時記憶部３０ａに格納する。言い換えれば、データ収集部３０ｅは、状態検出センサから、ショベルＰＳの診断処理に用いられる診断データを収集する。

【0083】

また、本実施形態のデータ収集部３０ｅは、後述する異常検知部３０ｇによって異常が検知された場合には、異常が検知された後も、状態検出センサの検出値を一定の期間継続して収集し、一時記憶部３０ａに格納する。

【0084】

データ格納部３０ｆは、一時記憶部３０ａに一時的に格納された状態検出センサの検出値を、管理装置９０に送信される送信情報として、送信情報記憶部３０ｂに格納する。

【0085】

具体的には、データ格納部３０ｆは、診断処理部３０ｄによる診断のために実行された規定動作を特定する情報と、状態検出センサの検出値を対応付けて、送信情報記憶部３０ｂに格納する。

【0086】

このとき、データ格納部３０ｆは、規定動作中に異常が検知されずに終了した場合には、この規定動作中に取得した状態検出センサの検出値に対し、このとき実行された規定動作を特定する情報を対応付けた正常時送信情報として、送信情報記憶部３０ｂに格納する。

【0087】

なお、このとき、ショベルＰＳを特定するための機体識別情報と、規定動作を実行した日を示す情報とが正常時送信情報に含まれても良い。

【0088】

また、データ格納部３０ｆは、規定動作中に発生した異常により、規定動作が途中で終了した場合には、異常が検知される前と、異常が検知された後のそれぞれに取得された状態検出センサの検出値と、規定動作を特定する情報と、規定動作中に異常が検知されたことを示す情報とを対応付けた異常時送信情報として、送信情報記憶部３０ｂに格納する。

【0089】

なお、このとき、異常時送信情報には、ショベルＰＳを特定するための機体識別情報と、規定動作を行った日を示す情報とが含まれても良い。また、異常時送信情報には、異常検知部３０ｇによって検知された異常の種類を示す異常コードが含まれていても良い。異常コードは、例えば、異常検知部３０ｇにおいて、異常の種類と対応付けられて保持されており、異常検知部３０ｇが異常を検知したときに特定されても良い。

【0090】

このように、送信情報記憶部３０ｂには、規定動作が正常に終了した場合の正常時送信情報と、規定動作中に異常が検知された場合の異常時送信情報と、が格納される。このように、診断データには、正常時送信情報と異常時送信情報とが含まれる。

【0091】

異常検知部３０ｇは、診断処理部３０ｄによる診断を行うための規定動作中における、ショベルＰＳの異常を検知する。

【0092】

具体的には、異常検知部３０ｇは、データ収集部３０ｅが収集した状態検出センサの検出値に基づき、ショベルＰＳに発生した異常を検知する。言い換えれば、異常検知部３０ｇは、状態検出センサによる診断データの収集中において、診断データに基づき異常を検知する。

【0093】

異常検知部３０ｇによって検知される異常とは、例えば、エンジン１１が停止した状態や、規定動作として決められた指令値がコントローラ３０から出力されない状態、パイロット配管の異常等である。

【0094】

出力部３０ｈは、送信情報記憶部３０ｂに格納された送信情報を出力する。より具体的には、本実施形態の出力部３０ｈは、コントローラ３０が起動したときに、送信情報記憶部３０ｂに異常時送信情報が格納されていた場合には、この異常時送信情報を管理装置９０に送信する。コントローラ３０が起動したときとは、コントローラ３０に対する電力の供給が開始されたときである。

【0095】

本実施形態では、送信情報記憶部３０ｂに格納された送信情報を管理装置９０に送信することを、送信情報を送信する、と表現する場合がある。また、本実施形態では、送信情報記憶部３０ｂに格納された送信情報をショベルＰＳの表示装置４０に表示させることを、送信情報を出力する、と表現する場合がある。

【0096】

次に、本実施形態の診断処理部３０ｄの処理について説明する。図４は、画像表示部に表示される診断メニューの選択画面の一例を示す図である。

【0097】

図４に示されるように、診断メニューの選択画面は、診断メニュー表示部４１０を有する。診断メニュー表示部４１０に表示される画像は、表示装置４０の変換処理部４０ａによって、コントローラ３０から送信される各種のデータから生成される。

【0098】

診断メニュー表示部４１０は、診断箇所等に応じた複数の診断項目の一覧を表示する。図４に示す例では、診断メニュー表示部４１０には、「総合診断」、「簡易診断」、「バケット診断」、「エンジン関連」、「油圧関連」、及び「旋回関連」の６つの診断項目の一覧が表示されている。診断項目は、予めコントローラ３０のＲＯＭ等に記憶されている。診断項目の各々は、診断を行うために実行される規定動作が一種類であっても良いし、複数種類であっても良い。

【0099】

また、画像表示部４１には、診断メニューの選択画面の表示を終了する際に用いられる「終了」のメニューが表示されている。操作者は、画像表示部４１に表示される診断メニューの選択画面の中から実行したい診断項目をタッチ操作することにより、任意の診断項目を選択できる。なお、診断項目を選択する方法は、タッチ操作に代えて、例えばボタン操作であってもよい。

【0100】

「総合診断」は、ショベルＰＳの各部が正常であるか否かを総合的に診断する診断項目であり、例えば、エンジン関連、油圧関連、及び旋回関連の規定動作と対応付けられている。

【0101】

操作者が「総合診断」を選択すると、コントローラ３０によって、ショベルＰＳのエンジン関連、油圧関連、及び旋回関連の規定動作が所定の順番で実行され、実行された規定動作を特定する情報と、規定動作中に取得された状態検出センサの検出値とが対応付けられる。また、「総合診断」は、上記の規定動作（エンジン関連、油圧関連、及び旋回関連の規定動作）に代え、又は上記の規定動作と共に、他の規定動作と対応付けられていても良い。

【0102】

この診断データを収集するための規定動作は、自動で実行されてもよく、それぞれの動作を、診断の規定動作を表示装置にガイダンス表示することで、操作者によるレバー操作により手動で実行してもよい。

【0103】

規定動作は、コントローラ３０が、予め決められたパターンの指令値に基づきショベルＰＳを駆動させることで実行される動作であり、人による操作のばらつきを低減させた動作である。

【0104】

「簡易診断」は、ショベルＰＳの各部が正常であるか否かを簡易的に診断する診断項目であり、例えば、エンジン関連の一部、油圧関連の一部であって、ショベルＰＳのアタッチメント動作及び旋回動作を含まない規定動作と対応付けられている。操作者が「簡易診断」を選択すると、コントローラ３０によって、ショベルＰＳのエンジン関連の一部、油圧関連の一部の規定動作が実行され、実行された規定動作を特定する情報と、規定動作中に取得された状態検出センサの検出値とが対応付けられる。

【0105】

また、「簡易診断」は、上記の規定動作（エンジン関連の一部、油圧関連の一部の規定動作）に代え、又は上記の規定動作と共に、他の規定動作と対応付けられていても良い。

【0106】

「エンジン関連」は、エンジン１１が正常であるか否かを診断するための一又は複数の規定動作を含む診断項目である。操作者が「エンジン関連」を選択すると、コントローラ３０によって、ショベルＰＳのエンジン関連の規定動作が実行される。

【0107】

「油圧関連」は、油圧システムが正常であるか否かを診断するための一又は複数の規定動作を含む診断項目であり、例えば、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５等の油圧ポンプ、油圧アクチュエータを診断するための一又は複数の規定動作を含む。

【0108】

「油圧関連」は、例えば、規定動作αとして「アームをストロークエンドまで閉じる（アーム閉じ動作）」、規定動作βとして「アームを閉じた状態で、ブームをストロークエンドまで上げる（ブーム上げ動作）」を含む。また、「油圧関連」は、上記の規定動作（規定動作α，β）に代え、又は上記の規定動作と共に、他の規定動作を含んでいてもよい。

【0109】

ここで、ブーム４やアーム５等のアタッチメントに対する規定動作の例を説明する。まず、コントローラ３０から操作バルブ１００へ指令を出力することで、ブーム４をブーム上げ時のストロークエンドまで回動させる。その後、継続的に負荷を掛ける。つまり、コントロールバルブ１７により、ブームシリンダ７へ作動油を流し続ける。この状態において、ブーム４はストロークエンドまで到達しているため、作動油はリリーフ弁からタンクへ吐出する。このように、シリンダのストロークエンドまで到達させることで、継続的に負荷がかかる状態にすることができる。

【0110】

これにより、どのような作業環境であっても、再現性が良く安定した状態で診断用のデータを検出することができる。アーム５やバケット６に対しても、同様である。更に、シリンダのストロークエンドまで到達後に、メインポンプ１４のレギュレータ１４ａを調整すること、若しくは、エンジン回転数を変更することで負荷を変更してもよい。

【0111】

負荷を変更した際におけるブーム４等のアタッチメントのシリンダ圧の変化や、メインポンプ１４の吐出圧の変化を検出することで、動的な状態を再現可能となり、診断精度を更に向上させることができる。その結果、油圧回路の診断だけで無く、メインポンプ１４やエンジン１１を診断することもできる。

【0112】

「旋回関連」は、旋回機構２（旋回用油圧モータ２Ａ、旋回減速機等）が正常であるか否かを診断するための一又は複数の規定動作を含む診断項目である。「旋回関連」は、例えば、規定動作として「アタッチメントを閉じた状態で旋回する（旋回動作）」を含む。また、「旋回関連」は、上記の規定動作（旋回動作の規定動作）に代え、又は上記の規定動作と共に、他の規定動作を含んでいてもよい。ここで、旋回や走行等の油圧モータを用いる駆動部に対する規定動作の例を説明する。

【0113】

まず、コントローラ３０から操作バルブ１００へ指令を出力することで、ブーム４等のアタッチメントを所定の姿勢にする。特に、旋回の診断では、旋回負荷がアタッチメントの姿勢変化に基づく旋回慣性モーメントの影響を大きく受けるためである。このため、アタッチメントが所定の姿勢になるようにブーム４、アーム５、バケット６等を駆動する。

【0114】

更に、バケット６もブレーカなどの比較的重いエンドアタッチメントが装着されている場合には、所定のバケット６へ変更するように、運転者へ音声や画面表示等により報知してもよい。このように、旋回時に発生する慣性モーメントが同一になるように、旋回駆動部を駆動させる前に、アタッチメントの調整を行う。調整完了後、コントローラ３０から操作バルブ１００へ予め定めた駆動指令を出力することで、旋回動作を実行させる。旋回用油圧モータ２Ａを加速、等速、減速させる駆動指令に基づき、旋回用油圧モータ２Ａは旋回用の規定動作を実行できる。

【0115】

これにより、旋回用油圧モータ２Ａ、旋回用油圧モータ２Ａ用の油圧回路、旋回減速機の診断を行うことができる。例えば、油圧回路のリリーフ弁へ不具合が生じた場合には旋回加速度が悪くなる。この不具合の場合、旋回用油圧モータ２Ａの油圧回路の圧力検出値の変化により把握することができる。

【0116】

次に、図５を参照して、本実施形態のコントローラ３０の処理について説明する。図５は、コントローラの処理を説明するフローチャートである。

【0117】

本実施形態のコントローラ３０は、起動すると、出力部３０ｈにより、送信情報記憶部３０ｂに異常時送信情報が格納されているか否かを判定する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１において、送信情報記憶部３０ｂに異常時送信情報が格納されている場合、出力部３０ｈは、この異常時送信情報を管理装置９０に送信し（ステップＳ５０２）、ステップＳ５０３へ進む。

【0118】

ステップＳ５０１において、送信情報記憶部３０ｂに異常時送信情報が格納されていない場合、コントローラ３０は、ステップＳ５０３へ進む。

【0119】

コントローラ３０は、診断処理部３０ｄにより、操作者により診断メニューの選択画面から、診断項目が選択されたか否かを判定する（ステップＳ５０３）。ステップＳ５０３において、診断項目が選択されない場合、コントローラ３０は、診断項目が選択されるまで待機する。

【0120】

ステップＳ５０３において、診断項目が選択された場合、コントローラ３０は、人検知部３０ｃにより、ショベルＰＳの周囲に人等が存在するか否かを判定する（ステップＳ５０４）。

【0121】

ステップＳ５０４において、周囲に人が検知された場合、コントローラ３０は、表示装置４０に、周囲の人が存在することを示す警告を表示させ（ステップＳ５０５）、ショベルＰＳの動作を停止させて、診断処理部３０ｄによる処理を終了させる。

【0122】

ステップＳ５０４において、周囲に人が検知されない場合、コントローラ３０は、診断処理部３０ｄにより、選択された診断項目と対応付けられた規定動作を開始させる（ステップＳ５０６）。

【0123】

続いて、コントローラ３０は、データ収集部３０ｅにより、状態検出センサの検出値を収集し、一時記憶部３０ａに格納する（ステップＳ５０７）。

【0124】

続いて、コントローラ３０は、診断処理部３０ｄにより、規定動作が終了してか否かを判定する（ステップＳ５０８）。ステップＳ５０８において、規定動作が終了した場合、後述するステップＳ５１３へ進む。

【0125】

ステップＳ５０８において、規定動作が終了していない場合、コントローラ３０は、異常検知部３０ｇによって、異常が検知されたか否かを判定する（ステップＳ５０９）。

【0126】

ステップＳ５０９において、異常が検知されない場合、コントローラ３０は、ステップＳ５０６へ戻る。

【0127】

ステップＳ５０９において、異常が検知された場合、コントローラ３０は、データ収集部３０ｅによって、一定の期間、状態検出センサの検出値を継続して収集し、一時記憶部３０ａに格納する（ステップＳ５１０）。

【0128】

続いて、コントローラ３０は、データ格納部３０ｆにより、状態検出センサの検出値に、規定動作を特定するための情報と、異常が検知されたことを示す情報とを対応付けて、異常時送信情報とし、送信情報記憶部３０ｂへ格納する（ステップＳ５１１）。

【0129】

続いて、コントローラ３０は、電源をオフし（ステップＳ５１２）、処理を終了する。

【0130】

ステップＳ５０８において、規定動作が終了した場合、データ格納部３０ｆは、状態検出センサの検出値に、規定動作を特定するための情報を対応付けた正常時送信情報とし、送信情報記憶部３０ｂに格納する（ステップＳ５１３）。続いて、コントローラ３０は、出力部３０ｈにより、送信情報記憶部３０ｂに格納された正常時送信情報を管理装置９０へ送信し（ステップＳ５１４）、処理を終了する。

【0131】

管理装置９０は、コントローラ３０から受信した情報を用いて、予め定められたアルゴリズムに基づいて診断を行う。管理装置９０は、アルゴリズムを用いた診断を実行した後に、管理装置９０からショベルＰＳのコントローラ３０や支援装置２００へ診断結果を送信してもよい。これにより、ショベルＰＳの表示装置４０や支援装置２００により診断結果を確認にすることができる。

【0132】

以下に、ステップＳ５０９において、異常が検知された場合について、具体的に説明する。本実施形態の異常検知部３０ｇは、例えば、状態検出センサの検出値に含まれるＣＡＮデータに基づき、エンジン１１の回転数が所定数以下となった場合に、エンジン１１が停止したものと判定し、異常として検知する。

【0133】

ショベルＰＳでは、エンジン１１の停止が検知されると、オルタネータ１１ａによる発電が停止する。このため、コントローラ３０への電力の供給元がオルタネータ１１ａである場合には、エンジン１１の停止によってコントローラ３０への電力の供給も停止する。

【0134】

そこで、本実施形態では、コントローラ３０は、異常検知部３０ｇによってエンジン１１の停止が検知された場合には、電力の供給元を、オルタネータ１１ａから蓄電池７０に切り替える。

【0135】

そして、コントローラ３０は、蓄電池７０から供給される電力によって、ＥＣＵ７４と通信を行い、エンジン１１の停止が検知された後にＥＣＵ７４によって取得されたＣＡＮデータを取得する。言い換えれば、コントローラ３０は、エンジン１１の回転数が所定数以下となった後は、蓄電池７０から供給される電力によって動作し、状態検出センサの１つであるＥＣＵ７４から、エンジン１１の状態を示す情報を取得する。

【0136】

また、コントローラ３０は、エンジン１１の回転数が所定数以下となったことが検知されてから、エンジン１１の回転が完全に停止するまでの期間、ＥＣＵ７４と通信を行い、エンジン１１の状態を示す情報を取得しても良い。

【0137】

コントローラ３０は、一時記憶部３０ａに格納された状態検出センサの検出値が、一時記憶部３０ａから、永久メモリである送信情報記憶部３０ｂに転送されて保存されてから、蓄電池７０からの電力の供給を遮断し、オフする。

【0138】

このように、本実施形態では、エンジン１１の停止が検知されたときに、一時記憶部３０ａに格納されていた検出値を、送信情報記憶部３０ｂに保存してから、コントローラ３０をオフする。

【0139】

また、本実施形態では、エンジン１１の停止が検知されてから、一定の期間は、継続して検出値を収集し、一時記憶部３０ａに格納しても良い。そして、コントローラ３０は、一時記憶部３０ａに格納された検出値が異常時送信情報として、永久メモリである送信情報記憶部３０ｂに転送されて保存されてから、オフする。

【0140】

したがって、本実施形態によれば、エンジン１１の停止が検知された場合でも、コントローラ３０が直ちにオフされず、エンジン１１の停止が検知されたタイミング前後の状態検出センサの検出値を取得することができる。このように、規定動作が未完であっても、診断データは、確実に記憶部に記憶される。

【0141】

また、本実施形態では、コントローラ３０が起動するときに、送信情報記憶部３０ｂに、未送信の異常時送信情報が格納されているか否かを判定している。送信情報記憶部３０ｂに異常時送信情報が格納されているということは、前回の動作中に異常が検知されて、強制的に動作が終了されたことを示している。

【0142】

したがって、本実施形態のコントローラ３０の起動時に、送信情報記憶部３０ｂに異常時送信情報が格納されているか否かを判定し、異常時送信情報が格納されている場合には、この異常時送信情報を管理装置９０に送信する。

【0143】

このように、本実施形態では、規定動作が未完であっても、診断データは確実に管理装置９０へ送信される。送信される診断データは、例えば、指令値、レバー操作量、エンジン冷却水温度、作動油温度、ブースト圧、エンジン回転数、ポンプ吐出圧、エンジン燃料噴射圧、負荷率、大気圧などである。この診断データにより、指令値が異常であるのか、エンジン等の駆動部が異常であるのか等を分析することができる。

【0144】

また、本実施形態の異常検知部３０ｇは、例えば、コントローラ３０からＥＣＵ７４に対して入力される指令値が、規定動作を行わせるための指令値とは異なる値であった場合等に、異常と検知しても良い。

【0145】

このようにすれば、異常の検知によってショベルＰＳの動作が中断された場合であっても、その異常が検知されたときの異常時送信情報を管理装置９０に送信することができる。

【0146】

なお、管理装置９０は、ショベルＰＳから異常時送信情報を受信した場合には、異常時送信情報を管理装置９０のディスプレイ等に表示させても良い。また、ショベルＰＳの出力部３０ｈは、異常時送信情報を、ショベルＰＳの表示装置４０に表示させても良い。

【0147】

図６は、異常時送信情報の表示例を示す図である。図６に示す画面６１は、例えば、管理装置９０の表示部９０ｃに異常時送信情報が表示された例を示している。なお、画面６１は、ショベルＰＳの表示装置４０に表示されても良い。

【0148】

画面６１は、表示領域６２、表示領域６３、表示領域６４を有する。表示領域６２は、規定動作中に移動が検知されたことを示す情報が表示される。

【0149】

具体的には、図６では、表示領域６２には、規定動作中に異常が検知されたこと示す情報６２ａと、検知された異常の種類を示す情報６２ｂとが表示されている。図６の例では、検知された異常は、エンジンの停止である。

【0150】

また、規定動作とは、予め決められた第一の規定姿勢から、予め決められた第二の規定姿勢へ移行する動作である。したがって、規定動作は、第一の規定姿勢から開始し、第二の規定姿勢となったときに終了する動作である。第一の規定姿勢と第二の規定姿勢は、それぞれが異なる姿勢であっても良いし、同一の姿勢であっても良い。つまり、規定動作は、ある規定姿勢から他の規定姿勢へ姿勢を変える動作であっても良いし、ある規定姿勢から所定の動作をして、再びある規定姿勢に戻る動作であっても良い。

【0151】

表示領域６３は、ショベルＰＳを特定する機体識別情報と、規定動作が実行された日を示す情報と、実行された規定動作を特定する情報と、異常コードと、が表示される。規定動作を特定する情報とは、例えば、規定動作の名称である。

【0152】

図６では、表示領域６２の表示内容と、表示領域６３の表示内容から、２０１９年８月１２日に行われた規定動作「ブーム上げ」の動作中に、表示領域６４に示すタイミングｔ１において、エンジン１１の停止が検知されたことがわかる。

【0153】

表示領域６４には、状態検出センサの検出値のうち、エンジン１１の回転数と、コントローラ３０から操作バルブ１００へ出力されたブーム上げに関する指令値とのそれぞれの時間に対する変動が、グラフとして表示される。

【0154】

表示領域６４に表示されたグラフで示されるように、時刻０（ｓ）においてブーム上げ指令が生成される。このブーム上げ指令により、ブーム４だけでなくアーム５、バケット６が上昇する。この時に生じる負荷により、エンジン回転数が低下するものの、ＥＣＵ７４は、このエンジン回転数の低下を検知し、エンジン回転数の低下量に応じた噴射指令を出力する。これにより、エンジン回転数は、時刻２（ｓ）において回復する。

【0155】

ところが、時刻４（ｓ）においてブームシリンダ７内のピストンがストロークエンドに到達すると、油圧回路内の圧力が上昇してしまう。このため、エンジン１１へ加わる負荷がより大きくなり、エンジン回転数が再度低下してしまう。

【0156】

このように、表示領域６４に表示されたグラフでは、異常検知部３０ｇによって、エンジン１１が停止したと判定されたタイミングｔ１の前から、タイミングｔ１の後まで、継続して状態検出センサの検出値が取得されていることがわかる。

【0157】

したがって、本実施形態によれば、タイミングｔ１からエンジン１１の回転数が０となるタイミングｔ２までの間に、回転数がどのように変化しているかを可視化できる。

【0158】

なお、画面６１には、表示領域６２、６３、６４に示した情報以外の情報を表示させても良い。具体的には、画面６１には、ショベルＰＳにおいて、異常が発生した箇所を示す情報が、ショベルＰＳの形状を示す画像等を用いて表示されても良い。また、画面６１には、表示領域６２、６３、６４の全てが表示されていなくても良い。画面６１には、少なくとも表示領域６４が表示されていれば良い。

【0159】

また、表示領域６４に表示されたグラフにおいて、時刻「０」とされるタイミングは、診断データの記録を開始した時刻である。また、時刻「０」とされるタイミングは、規定動作を開始した時刻であっても良い。

【0160】

また、作業者は、図６に示した指令値、エンジン回転数に限られることなく、レバー操作量、エンジン冷却水温度、作動油温度、ブースト圧、ポンプ吐出圧、エンジン燃料噴射圧、負荷率、大気圧などの物理量を、任意に表示できる。

【0161】

また、本実施形態では、エンジンの回転数が０となるタイミングｔ２までの間に収集されて一時記憶部３０ａに格納された検出値を、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの間に、送信情報記憶部３０ｂに転送しても良い。この間、コントローラ３０は、蓄電池７０から電力が供給されて、オン状態を維持する。

【0162】

また、本実施形態では、タイミングｔ１からタイミングｔ３までを所定の期間として、タイミングｔ３までの状態検出センサの検出値を収集して一時記憶部３０ａに格納しても良い。その場合、コントローラ３０は、タイミングｔ３以降に、一時記憶部３０ａからに格納された検出値の送信情報記憶部３０ｂへ転送が完了するまで、コントローラ３０はオン状態となる。言い換えれば、コントローラ３０は、揮発性メモリである一時記憶部３０ａから、不揮発性メモリである送信情報記憶部３０ｂに診断データが転送されるまでの間、起動した状態を維持する。

【0163】

このように、本実施形態では、異常検知部３０ｇによってエンジン１１の停止が検知された場合でも、コントローラ３０のオン状態を維持し、一時記憶部３０ａに格納されたショベルＰＳの状態を示す情報を、送信情報記憶部３０ｂへ転送する。

【0164】

そして、コントローラ３０は、転送が完了した後に、オフ状態となる。言い換えれば、本実施形態では、揮発性メモリである一時記憶部３０ａから、不揮発性メモリである送信情報記憶部３０ｂへの診断データの転送が完了すると、コントローラ３０への電力の供給が遮断される。

【0165】

したがって、本実施形態によれば、異常が発生したタイミングにおける、ショベルＰＳの各部の動作を示す動作情報と、エンジンの状態を示す情報とを収集し、保存することができる。つまり、本実施形態によれば、異常が発生した時のショベルＰＳの状態を示す情報を収集することができる。

【0166】

さらに、本実施形態によれば、異常が検知された後も、ショベルＰＳの各部の動作を示す動作情報と、エンジンの状態を示す情報とを取得することができる。したがって、本実施形態によれば、異常が発生する前のショベルＰＳの状態と、異常が発生した後のショベルＰＳの状態とを比較することができる。

【0167】

さらに、本実施形態では、エンジンの状態を示す情報と共に、ショベルＰＳの動作を示す動作情報も収集している。したがって、本実施形態によれば、例えば、エンジン１１に異常が検知された時におけるショベルＰＳの動作を対応付けることができる。

【0168】

これらのことから、本実施形態は、ショベルＰＳに発生した異常の原因の特定に貢献することができる。

【0169】

なお、図６の例では、状態検出センサの検出値の変化として、エンジン１１の回転数と、指令値とがグラフとして表示されるものとしたが、これに限定されない。本実施形態では、例えば、エンジン１１の回転数と指令値以外の値が表示されても良い。

【0170】

また、本実施形態では、異常検知部３０ｇは、規定動作中において、異常の発生を検知するものとしたが、これに限定されない。異常検知部３０ｇは、例えば、暖機運転や排ガス処理装置の再生運転等のように、ショベルＰＳを静止させた状態で、エンジン１１のみを運転する場合においても、異常を検知することができる。

【0171】

また、異常検知部３０ｇは、規定動作中以外の動作をショベルＰＳが行っている最中に異常を検知しても良い。具体的には、異常検知部３０ｇは、例えば、操作者がショベルＰＳを操作して作業を行っている最中であっても、異常が発生した場合には、この異常を検知しても良い。

【0172】

コントローラ３０は、異常検知部３０ｇによって異常が検知された場合には、上述した規定動作中と同様に、異常が検知された後も、継続して状態検出センサの検出値を収集すれば良い。

【0173】

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

【0174】

また、本国際出願は、２０１９年９月１８日に出願された日本国特許出願２０１９－１６９１７９に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１９－１６９１７９の全内容を本国際出願に援用する。

【符号の説明】

【0175】

ＰＳ ショベル
３０ コントローラ
３０ａ 一時記憶部
３０ｂ 送信情報記憶部
３０ｃ 人検知部
３０ｄ 診断処理部
３０ｅ データ収集部
３０ｆ データ格納部
３０ｅ 異常検知部
３０ｈ 出力部
４０ 表示装置
４２ 入力装置
８０ 撮像装置
８０Ｂ，８０Ｆ，８０Ｌ，８０Ｒ カメラ
９０ 管理装置
９２Ｂ，９２Ｆ，９２Ｌ，９２Ｒ マイク
３００ 管理システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2024-09-06

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機能を有する駆動源と、
蓄電池と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、
状態検出センサから収集される診断データに基づき前記駆動源の異常を検知する異常検知部と、
前記診断データの収集中に前記駆動源の異常が検知された場合に、前記駆動源の異常が検知された後も前記診断データの収集を継続するデータ収集部と、を含み、
前記駆動源の前記発電機能により発電した電力、又は、前記蓄電池から供給される電力により動作する、ショベル。

【請求項2】

前記制御部は、
前記駆動源の異常が検知された後に、揮発性メモリに格納された前記診断データを、不揮発性メモリに転送し、前記診断データを転送する間は、起動した状態に維持される、請求項１記載のショベル。

【請求項3】

前記診断データの転送が完了した後に、前記制御部への電源の供給を停止する、請求項２記載のショベル。

【請求項4】

前記駆動源の異常が検知される前に収集された前記診断データと、前記駆動源の異常が検知された後に収集された前記診断データと、前記駆動源の異常が検知されたことを示す情報と、を対応付けた情報を出力する出力部を有する、請求項１記載のショベル。

【請求項5】

前記診断データを収集したときのショベルの動作を示す情報と、前記駆動源の異常が検知される前の収集された前記診断データと、前記駆動源の異常が検知された後に収集された前記診断データと、前記駆動源の異常が検知されたことを示す情報と、を対応付けた情報を出力する、請求項４記載のショベル。

【請求項6】

前記ショベルの動作は、予め決められた規定動作である、請求項５記載のショベル。

【請求項7】

前記規定動作は、選択された診断項目に対応付けられている、請求項６に記載のショベル。

【請求項8】

異常検知後に診断データの収集が行われる、請求項１に記載のショベル。

【請求項9】

前記規定動作の開始前に、前記ショベルの周囲に人が存在するか否かを判定する、請求項６に記載のショベル。

【請求項10】

前記データ収集部は、前記診断データの収集中に前記駆動源の異常が検知された場合、前記診断データに、予め決められた規定動作を特定するための情報と異常が検知されたことを示す情報とを対応付けて記憶部に格納する、請求項１に記載のショベル。

【請求項11】

前記データ収集部は、前記診断データの収集が正常に終了した場合、前記診断データと予め決められた規定動作を特定するための情報とを対応付けて記憶部に格納する、請求項１に記載のショベル。

【請求項12】

前記制御部は、
前記データ収集部により収集されて揮発性メモリに格納された、前記駆動源の異常が検知された後の一定の期間が経過するまで前記診断データを、送信情報として不揮発性メモリに格納するデータ格納部と、
起動時に、前記不揮発性メモリに、異常が検知されたことを示す送信情報が格納されていた場合に、前記異常が検知されたことを示す送信情報を外部装置に出力する出力部と、
を有する請求項１記載のショベル。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

本発明の実施形態に係るショベルは、発電機能を有する駆動源と、蓄電池と、制御部と、を有し、前記制御部は、状態検出センサから収集される診断データに基づき前記駆動源の異常を検知する異常検知部と、前記診断データの収集中に前記駆動源の異常が検知された場合に、前記駆動源の異常が検知された後も前記診断データの収集を継続するデータ収集部と、を含み、前記駆動源の前記発電機能により発電した電力、又は、前記蓄電池から供給される電力により動作する。