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(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】P2024049673
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】データ収集装置およびデータ収集方法
(51)【国際特許分類】
G07C 5/00 20060101AFI20240403BHJP
F02D 29/00 20060101ALI20240403BHJP
F02D 45/00 20060101ALI20240403BHJP
E02F 9/20 20060101ALI20240403BHJP
【ＦＩ】
G07C5/00 Z
F02D29/00 B
F02D45/00 376
E02F9/20 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022156041
(22)【出願日】2022-09-29
(71)【出願人】
【識別番号】000001236
【氏名又は名称】株式会社小松製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001634
【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】竹内 翔
(72)【発明者】
【氏名】長堂 嘉利
【テーマコード（参考）】
2D003
3E138
3G093
3G384
【Ｆターム（参考）】
2D003AA01
2D003AA02
2D003AB07
2D003FA02
3E138AA07
3E138BA20
3E138BB05
3E138CA03
3E138GA02
3E138MA04
3E138MB20
3E138MC12
3E138MF03
3E138MF08
3G093AA10
3G093BA04
3G384AA25
3G384DA27
3G384EE27
(57)【要約】
【課題】通信環境が悪い現場に存在する車両において、重要な稼働データが解析されないまま上書きされてしまうことを防ぐ。
【解決手段】優先度決定部は、イベントに応じて、イベントに係る稼働データである対象稼働データの優先度を決定する。書き込み部は、記憶部に対象稼働データを記憶させる。書き込み部は、対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、記憶部に記憶された稼働データのうち優先度が相対的に低い稼働データを、対象稼働データで上書きする。送信部は、記憶部に記憶された稼働データのうち優先度が相対的に高い稼働データを、優先度が相対的に低い稼働データより優先して管理サーバに送信する。
【選択図】図１
【解決手段】優先度決定部は、イベントに応じて、イベントに係る稼働データである対象稼働データの優先度を決定する。書き込み部は、記憶部に対象稼働データを記憶させる。書き込み部は、対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、記憶部に記憶された稼働データのうち優先度が相対的に低い稼働データを、対象稼働データで上書きする。送信部は、記憶部に記憶された稼働データのうち優先度が相対的に高い稼働データを、優先度が相対的に低い稼働データより優先して管理サーバに送信する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載されるデータ収集装置であって、
前記車両の稼働データを取得するデータ取得部と、
前記稼働データと所定の閾値とを比較し、異常に関するイベントを検出するイベント検出部と、
前記イベントに応じて、前記イベントに係る前記稼働データである対象稼働データの優先度を決定する優先度決定部と、
記憶部に前記対象稼働データを記憶させる書き込み部であって、前記対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、前記記憶部に記憶された稼働データのうち前記優先度が相対的に低い稼働データを、前記対象稼働データで上書きする書き込み部と、
前記記憶部に記録された前記稼働データをサーバ装置に送信する送信部であって、前記記憶部に記憶された稼働データのうち前記優先度が相対的に高い稼働データを、前記優先度が相対的に低い稼働データより優先して前記サーバ装置に送信する送信部と
を備えるデータ収集装置。
前記車両の稼働データを取得するデータ取得部と、
前記稼働データと所定の閾値とを比較し、異常に関するイベントを検出するイベント検出部と、
前記イベントに応じて、前記イベントに係る前記稼働データである対象稼働データの優先度を決定する優先度決定部と、
記憶部に前記対象稼働データを記憶させる書き込み部であって、前記対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、前記記憶部に記憶された稼働データのうち前記優先度が相対的に低い稼働データを、前記対象稼働データで上書きする書き込み部と、
前記記憶部に記録された前記稼働データをサーバ装置に送信する送信部であって、前記記憶部に記憶された稼働データのうち前記優先度が相対的に高い稼働データを、前記優先度が相対的に低い稼働データより優先して前記サーバ装置に送信する送信部と
を備えるデータ収集装置。
【請求項2】
前記書き込み部は、送信済みの前記稼働データの消去または上書きを許容する
請求項１に記載のデータ収集装置。
請求項１に記載のデータ収集装置。
【請求項3】
前記イベント検出部は、検出した前記イベントの種別を特定し、当該種別に係るイベントの重要度および発生回数の少なくとも一方を特定し、
前記優先度決定部は、前記重要度および前記発生回数の少なくとも一方に基づいて、前記優先度を決定する
請求項１または請求項２に記載のデータ収集装置。
前記優先度決定部は、前記重要度および前記発生回数の少なくとも一方に基づいて、前記優先度を決定する
請求項１または請求項２に記載のデータ収集装置。
【請求項4】
前記対象稼働データは、前記イベントの発生タイミングの前後に係る稼働データである
請求項１または請求項２に記載のデータ収集装置。
請求項１または請求項２に記載のデータ収集装置。
【請求項5】
前記記憶部は、第一記憶領域と第二記憶領域とを有し、
前記優先度決定部は、前記対象稼働データの前記優先度を、優先度高または優先度低の何れかに決定し、
前記書き込み部は、
前記優先度高に係る前記稼働データを前記第一記憶領域に書き込み、前記優先度低に係る前記稼働データを前記第二記憶領域に書き込み、
前記第二記憶領域において前記対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、前記第二記憶領域に記憶された過去の稼働データを、前記対象稼働データで上書きする
請求項１または請求項２に記載のデータ収集装置。
前記優先度決定部は、前記対象稼働データの前記優先度を、優先度高または優先度低の何れかに決定し、
前記書き込み部は、
前記優先度高に係る前記稼働データを前記第一記憶領域に書き込み、前記優先度低に係る前記稼働データを前記第二記憶領域に書き込み、
前記第二記憶領域において前記対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、前記第二記憶領域に記憶された過去の稼働データを、前記対象稼働データで上書きする
請求項１または請求項２に記載のデータ収集装置。
【請求項6】
車両の稼働データを取得するステップと、
前記稼働データと所定の閾値とを比較し、異常に関するイベントを検出するステップと、
前記イベントに応じて、前記イベントに係る前記稼働データである対象稼働データの優先度を決定するステップと、
記憶部に前記対象稼働データを記憶させるステップと、
前記記憶部において前記対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、前記記憶部に記憶された稼働データのうち前記優先度が相対的に低い稼働データを、前記対象稼働データで上書きするステップと、
前記記憶部に記録された前記稼働データをサーバ装置に送信するステップであって、前記記憶部に記憶された稼働データのうち前記優先度が相対的に高い稼働データを、前記優先度が相対的に低い稼働データより優先して前記サーバ装置に送信するステップと
を備えるデータ収集方法。
前記稼働データと所定の閾値とを比較し、異常に関するイベントを検出するステップと、
前記イベントに応じて、前記イベントに係る前記稼働データである対象稼働データの優先度を決定するステップと、
記憶部に前記対象稼働データを記憶させるステップと、
前記記憶部において前記対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、前記記憶部に記憶された稼働データのうち前記優先度が相対的に低い稼働データを、前記対象稼働データで上書きするステップと、
前記記憶部に記録された前記稼働データをサーバ装置に送信するステップであって、前記記憶部に記憶された稼働データのうち前記優先度が相対的に高い稼働データを、前記優先度が相対的に低い稼働データより優先して前記サーバ装置に送信するステップと
を備えるデータ収集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、データ収集装置およびデータ収集方法に関する。
【背景技術】
【0002】
車両の故障の予兆を検出するために、車両の稼働データを収集して記録する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－０９６３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
稼働データの解析は、インターネットなどの通信網を介して接続された遠隔のコンピュータにおいてなされることがある。この場合、記録された稼働データは通信網を介してサーバ装置に送信される。ところで、油圧ショベルなどの作業車両は、通信環境の悪い作業現場で稼働することがあり、稼働データを記録するための記憶装置の容量が不足する場合がある。このような場合に、新しい稼働データで古い稼働データを上書きすると、重要な故障に関する稼働データが上書きされ、解析できなくなってしまうおそれがある。
【0005】
本開示の目的は、通信環境が悪い現場に存在する車両において、重要な稼働データが解析されないまま上書きされてしまうことを防ぐデータ収集装置およびデータ収集方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様によれば、データ収集装置は、車両に搭載されるデータ収集装置であって、前記車両の稼働データを取得する稼働データ取得部と、前記稼働データと所定の閾値とを比較し、異常に関するイベントを検出するイベント検出部と、前記イベントに応じて、前記イベントに係る前記稼働データである対象稼働データの優先度を決定する優先度決定部と、記憶部に前記対象稼働データを記憶させる書き込み部であって、前記対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、前記記憶部に記憶された稼働データのうち前記優先度が相対的に低い稼働データを、前記対象稼働データで上書きする書き込み部と、前記記憶部に記録された前記稼働データをサーバ装置に送信する送信部であって、前記記憶部に記憶された稼働データのうち前記優先度が相対的に高い稼働データを、前記優先度が相対的に低い稼働データより優先して前記サーバ装置に送信する送信部とを備える。
【発明の効果】
【0007】
上記態様によれば、データ収集装置は、通信環境が悪い現場に存在する車両において、重要な稼働データが解析されないまま上書きされてしまうことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第一実施形態に係る作業機械の構成を示す概略図である。
【図2】第一実施形態に係るエンジンシステムの構成を示す概略図である。
【図3】データ収集装置の構成を示すブロック図である。
【図4】第一実施形態に係る条件テーブルの例を示す図である。
【図5】第一実施形態に係る稼働データの収集方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
〈第一実施形態〉
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
【0010】
《作業機械１００の構成》
図１は、第一実施形態に係る作業機械１００の構成を示す概略図である。
作業機械１００は、施工現場にて稼働する。作業機械１００の例としては、油圧ショベル、ホイルローダ、ブルドーザなどが挙げられる。また作業機械１００は電動駆動するものであってもよいし、油圧駆動するものであってもよい。作業機械１００は、走行体１１０、車体１２０、作業機１３０、エンジンシステム１４０、データ収集装置１５０を備える。
図１は、第一実施形態に係る作業機械１００の構成を示す概略図である。
作業機械１００は、施工現場にて稼働する。作業機械１００の例としては、油圧ショベル、ホイルローダ、ブルドーザなどが挙げられる。また作業機械１００は電動駆動するものであってもよいし、油圧駆動するものであってもよい。作業機械１００は、走行体１１０、車体１２０、作業機１３０、エンジンシステム１４０、データ収集装置１５０を備える。
【0011】
走行体１１０は、作業機械１００を走行可能に支持する。図１に示す例では、走行体１１０は無限軌道であるが、走行体１１０は車輪であってもよい。車体１２０は、走行体１１０に支持される。車体１２０は、走行体１１０に対して旋回中心回りに旋回可能に設けられてもよい。作業機１３０は、車体１２０の前部に上下方向に駆動可能に支持される。
【0012】
《エンジンシステム１４０の構成》
図２は、第一実施形態に係るエンジンシステム１４０の構成を示す概略図である。
車体１２０には、走行体１１０および作業機１３０の動力となるエンジンシステム１４０が設けられる。エンジンシステム１４０は、エンジン１４１と、ターボチャージャ１４２と、排気浄化装置１４３と、エンジン制御装置１４４とを備える。
図２は、第一実施形態に係るエンジンシステム１４０の構成を示す概略図である。
車体１２０には、走行体１１０および作業機１３０の動力となるエンジンシステム１４０が設けられる。エンジンシステム１４０は、エンジン１４１と、ターボチャージャ１４２と、排気浄化装置１４３と、エンジン制御装置１４４とを備える。
【0013】
エンジン１４１は、内燃機関の一構成例であり、本実施形態では多気筒のディーゼルエンジンである。ターボチャージャ１４２は、エンジン１４１の排気を利用してエンジン１４１の吸気を圧縮する過給機である。
ターボチャージャ１４２は、取り込んだ空気を圧縮してエンジン１４１に供給するコンプレッサ４２１とエンジン１４１の排気によって回転するタービン４２２とを備える。コンプレッサ４２１とタービン４２２とは同一の回転軸上に設けられたロータ４２３に接続され、連動して回転する。ターボチャージャ１４２は、コンプレッサ４２１の入口の圧力および温度を計測するコンプレッサ入口センサ４２１Ｉ、コンプレッサ４２１の出口の圧力を計測するコンプレッサ出口センサ４２１Ｏ、タービン４２２の入口の圧力および温度を計測するタービン入口センサ４２２Ｉ、タービン４２２の出口の圧力を計測するタービン出口センサ４２２Ｏを備える。なお、他の実施形態においては、コンプレッサ４２１の入口の圧力、コンプレッサ４２１の入口の温度、タービン４２２の入口の圧力、およびタービン４２２の入口の圧力温度の少なくとも何れか１つが、他のセンサの計測データや内部データなどに基づく計算によって求められてもよい。
ターボチャージャ１４２は、取り込んだ空気を圧縮してエンジン１４１に供給するコンプレッサ４２１とエンジン１４１の排気によって回転するタービン４２２とを備える。コンプレッサ４２１とタービン４２２とは同一の回転軸上に設けられたロータ４２３に接続され、連動して回転する。ターボチャージャ１４２は、コンプレッサ４２１の入口の圧力および温度を計測するコンプレッサ入口センサ４２１Ｉ、コンプレッサ４２１の出口の圧力を計測するコンプレッサ出口センサ４２１Ｏ、タービン４２２の入口の圧力および温度を計測するタービン入口センサ４２２Ｉ、タービン４２２の出口の圧力を計測するタービン出口センサ４２２Ｏを備える。なお、他の実施形態においては、コンプレッサ４２１の入口の圧力、コンプレッサ４２１の入口の温度、タービン４２２の入口の圧力、およびタービン４２２の入口の圧力温度の少なくとも何れか１つが、他のセンサの計測データや内部データなどに基づく計算によって求められてもよい。
【0014】
排気浄化装置１４３は、エンジン１４１の排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する。排気は、排気浄化装置１４３によって浄化された後に大気へ排出される。
排気浄化装置１４３は、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction；選択還元型触媒）４３３を備える。
ＳＣＲ４３３は、排気に尿素水を噴射し、窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素分子（Ｎ２）と水（Ｈ２Ｏ）に転換する。ＳＣＲ４３３は、尿素水を供給するインジェクタ４３３１、ＳＣＲ４３３の上流における排気中のＮＯｘ濃度を計測する上流ＮＯｘセンサ４３３２、ＳＣＲ４３３の下流における排気中のＮＯｘ濃度を計測する下流ＮＯｘセンサ４３３３を備える。
排気浄化装置１４３は、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction；選択還元型触媒）４３３を備える。
ＳＣＲ４３３は、排気に尿素水を噴射し、窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素分子（Ｎ２）と水（Ｈ２Ｏ）に転換する。ＳＣＲ４３３は、尿素水を供給するインジェクタ４３３１、ＳＣＲ４３３の上流における排気中のＮＯｘ濃度を計測する上流ＮＯｘセンサ４３３２、ＳＣＲ４３３の下流における排気中のＮＯｘ濃度を計測する下流ＮＯｘセンサ４３３３を備える。
【0015】
なお、排気浄化装置１４３は、ＳＣＲに加え、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst；ディーゼル酸化触媒）、およびＤＰＦ（Diesel Particulate Filter；ディーゼルパティキュレートフィルタ）を備えるものであってもよい。ＤＯＣは、排気中の一酸化炭素を酸化させて二酸化炭素に変換し、一酸化窒素を酸化させて二酸化窒素に変換し、炭化水素を酸化させて水と二酸化炭素に変換する。ＤＰＦは、排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ（Particulate Matter））を捕集し、ＤＯＣで変換された二酸化窒素によって下流で捕集されたＰＭを酸化して二酸化炭素に変換することで、ＰＭを除去する。
【0016】
エンジン制御装置１４４は、コンプレッサ入口センサ４２１Ｉ、コンプレッサ出口センサ４２１Ｏ、タービン入口センサ４２２Ｉ、タービン出口センサ４２２Ｏ、上流ＮＯｘセンサ４３３２、下流ＮＯｘセンサ４３３３を含む複数のセンサから出力された計測データを所定の周期で繰り返し入力し、エンジン１４１の燃料噴射制御などを行う。
【0017】
エンジン制御装置１４４には、大気圧センサ４４１および大気温センサ４４２が設けられる。作業機械１００は、高山地帯などの過酷な環境で使用されることがある。一方で、低気圧環境では、ターボチャージャ１４２の背圧の低下による過回転が生じる可能性がある。そのため、エンジンシステム１４０は、実用上問題なく使用可能な温度および高度の範囲が仕様として定められている。大気圧センサ４４１および大気温センサ４４２は、エンジンシステム１４０の使用環境を監視するために設けられる。エンジン制御装置１４４は、各種センサの計測データをデータ収集装置１５０に出力する。
【0018】
《データ収集装置１５０》
データ収集装置１５０は、エンジン制御装置１４４を含む、作業機械１００の複数の制御装置からセンサの計測データを収集し、内部のストレージに記録する。以下、データ収集装置１５０が収集した計測データを稼働データともいう。稼働データは作業機械１００の稼働状態を表している。データ収集装置１５０は、移動体通信や衛星通信などによるネットワークを介して遠隔の管理サーバ９００に接続される。管理サーバ９００は、各作業機械１００から収集した稼働データを解析し、当該作業機械１００の故障の有無や故障の予兆を診断する。
データ収集装置１５０は、エンジン制御装置１４４を含む、作業機械１００の複数の制御装置からセンサの計測データを収集し、内部のストレージに記録する。以下、データ収集装置１５０が収集した計測データを稼働データともいう。稼働データは作業機械１００の稼働状態を表している。データ収集装置１５０は、移動体通信や衛星通信などによるネットワークを介して遠隔の管理サーバ９００に接続される。管理サーバ９００は、各作業機械１００から収集した稼働データを解析し、当該作業機械１００の故障の有無や故障の予兆を診断する。
【0019】
作業機械１００は、通信環境の悪い作業現場に置かれることがある。そのため、管理サーバ９００への送信前にストレージの容量が不足する可能性がある。そこで、第一実施形態に係るデータ収集装置１５０は、制御装置から収集した稼働データを解析して稼働データの優先度の高低を決定し、優先度の高い稼働データが上書きされる可能性を低減する。またデータ収集装置１５０は、優先度が高い稼働データを、優先度の低い稼働データより優先してサーバ２００に送信する。
【0020】
図３は、データ収集装置１５０の構成を示すブロック図である。
データ収集装置１５０は、プロセッサ１５１、メインメモリ１５３、ストレージ１５５、インタフェース１５７を備えるコンピュータである。
プロセッサ１５１は、プログラムをストレージ１５５などから読み出してメインメモリ１５３に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ１５１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ１５３に確保する。プロセッサ１５１の例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）、マイクロプロセッサなどが挙げられる。
データ収集装置１５０は、プロセッサ１５１、メインメモリ１５３、ストレージ１５５、インタフェース１５７を備えるコンピュータである。
プロセッサ１５１は、プログラムをストレージ１５５などから読み出してメインメモリ１５３に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ１５１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ１５３に確保する。プロセッサ１５１の例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）、マイクロプロセッサなどが挙げられる。
【0021】
プログラムは、データ収集装置１５０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、データ収集装置１５０は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、プロセッサ１５１によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。このような集積回路も、プロセッサの一例に含まれる。
【0022】
ストレージ１５５の例としては、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ１５５は、データ収集装置１５０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース１５７または通信回線を介してデータ収集装置１５０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってデータ収集装置１５０に配信される場合、配信を受けたデータ収集装置１５０が当該プログラムをメインメモリ１５３に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ１５５は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【0023】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ１５５に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【0024】
プロセッサ１５１は、プログラムを実行することで、データ取得部５１１、イベント検出部５１２、優先度決定部５１３、書き込み部５１４、送信部５１５として機能する。ストレージ１５５には、稼働データを記憶するための専用記憶領域５５１および通常記憶領域５５２が確保される。専用記憶領域５５１は、作業機械１００が置かれる劣悪な通信環境下で想定される通信頻度において蓄積される稼働データのデータ量より十分に大きな容量を有するように設計される。メインメモリ１５３には、稼働データとイベントとの関係を示す条件テーブルを保持するテーブル記憶領域５３１、一時的に稼働データを保持するバッファ領域５３２、イベントの種類ごとの発生回数を記憶するカウンタ記憶領域５３３が確保される。バッファ領域５３２には、直近の一定期間のすべての稼働データが保持される。
【0025】
テーブル記憶領域５３１は、イベント識別コードとイベント重要度と判断条件とを関連付けた条件テーブルを保持する。図４は、第一実施形態に係る条件テーブルの例を示す図である。イベント識別コードは、故障に関するイベントの種類を示す識別子である。イベントの例としては、ＳＣＲ４３３の浄化効率の微小低下、ＳＣＲ４３３の浄化効率の大幅低下、ターボチャージャ１４２の効率低下、仕様範囲外使用などが挙げられる。イベント重要度は、整数で表される。イベント重要度は、例えば１から４の段階で表される。イベント重要度が高いほど、作業機械１００が故障に至る可能性が高いことを示す。判断条件は、関連付けられたイベントの発生を判断するための評価値と閾値との関係を表す。評価値は、稼働データそのものであってもよいし、１または複数の稼働データから算出されるものであってもよい。
【0026】
図４に示す判断条件に係る評価値について説明する。
評価値である浄化効率は、評価値である浄化効率は下流ＮＯｘセンサ４３３３の稼働データと上流ＮＯｘセンサ４３３２の稼働データとの比によって求めることができる。
評価値である大気温は大気温センサ４４２の稼働データである。評価値である標高は大気圧センサ４４１の稼働データから換算される。
評価値であるタービン総合効率は、以下の式（１）から求めることができる。
評価値である浄化効率は、評価値である浄化効率は下流ＮＯｘセンサ４３３３の稼働データと上流ＮＯｘセンサ４３３２の稼働データとの比によって求めることができる。
評価値である大気温は大気温センサ４４２の稼働データである。評価値である標高は大気圧センサ４４１の稼働データから換算される。
評価値であるタービン総合効率は、以下の式（１）から求めることができる。
【0027】
【数1】
【0028】
データ取得部５１１は、エンジン制御装置１４４を含む各種制御装置から稼働データを取得する。
イベント検出部５１２は、データ取得部５１１が取得したデータと、テーブル記憶領域５３１に格納される判断条件とに基づいてイベントの発生の有無を判定する。イベント検出部５１２は、イベントの発生を検出した場合に、当該イベントの重要度および発生回数を特定する。
イベント検出部５１２は、データ取得部５１１が取得したデータと、テーブル記憶領域５３１に格納される判断条件とに基づいてイベントの発生の有無を判定する。イベント検出部５１２は、イベントの発生を検出した場合に、当該イベントの重要度および発生回数を特定する。
【0029】
優先度決定部５１３は、イベント検出部５１２が検出したイベントの検出に係る稼働データである対象稼働データの優先度を、当該イベントの重要度および発生回数に基づいて決定する。優先度決定部５１３は、重要度が３以上のイベントに係る稼働データの優先度を「優先度高」に決定する。優先度決定部５１３は、発生回数が１であるイベントに係る稼働データの優先度を「優先度高」に決定する。優先度決定部５１３は、重要度が２以下かつ発生回数が２以上のイベントに係る稼働データの優先度を「優先度低」に決定する。なお、他の実施形態に係る優先度の決定方法は上記に限られない。
対象稼働データは、イベント検出部５１２がイベントの発生を検出したタイミングより一定期間前後の稼働データである。なお、イベントの発生を検出したタイミングより一定期間前の稼働データは、メインメモリ１５３のバッファ領域５３２に保持されている。
対象稼働データは、イベント検出部５１２がイベントの発生を検出したタイミングより一定期間前後の稼働データである。なお、イベントの発生を検出したタイミングより一定期間前の稼働データは、メインメモリ１５３のバッファ領域５３２に保持されている。
【0030】
書き込み部５１４は、ストレージ１５５に対象稼働データを記録する。書き込み部５１４は、優先度決定部５１３が決定した優先度が「優先度高」である場合、ストレージ１５５の専用記憶領域５５１に対象稼働データを記録する。書き込み部５１４は、優先度決定部５１３が決定した優先度が「優先度低」である場合、ストレージ１５５の通常記憶領域５５２に対象稼働データを記録する。なお、書き込み部５１４は、新たな対象稼働データを記憶するにあたって通常記憶領域５５２の容量が不足する場合、最も古い稼働データを新たな対象稼働データで上書きする。専用記憶領域５５１の容量は上述の通り十分に確保されているため、容量が不足する可能性は低いが、もし容量が不足する場合には、書き込み部５１４は、最も古い稼働データを新たな対象稼働データで上書きする。なお、他の実施形態においては、専用記憶領域５５１の容量が不足する場合に、新たな対象稼働データを記録せずにおいてもよいし、最も重要度が低いイベントに係る稼働データを新たな対象稼働データで上書きしてもよい。
【0031】
送信部５１５は、所定の送信周期で管理サーバ９００への稼働データの送信を試みる。送信部５１５によって送信された稼働データは、書き込み部５１４によって消去されてもよいし、送信済みフラグを付して削除可能であることを示してもよい。送信部５１５は、「優先度高」の稼働データが専用記憶領域５５１に記録された場合、上記の送信周期を待たずに稼働データの送信を試みてもよい。専用記憶領域５５１に記録された稼働データの送信は、通常記憶領域５５２に記憶された稼働データの送信より優先される。つまり、送信部５１５は、専用記憶領域５５１に記録された稼働データをすべて送信し終えた後に、通常記憶領域５５２に記憶された稼働データの送信を開始する。
【0032】
《稼働データの収集方法》
図５は、第一実施形態に係る稼働データの収集方法を示すフローチャートである。
まず、データ取得部５１１は、制御装置から稼働データを取得する（ステップＳ１）。
イベント検出部５１２は、テーブル記憶領域５３１が記憶する条件テーブルの判断条件を参照し、稼働データからイベントの検出に用いる評価値を得る（ステップＳ２）。イベント検出部５１２は、ステップＳ２で得た評価値に基づいて条件テーブルが示す各イベントについてイベントの発生の有無を判定する（ステップＳ３）。イベント検出部５１２によってイベントが検出された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、イベント検出部５１２は、検出されたイベントのイベント識別コードおよびイベント重要度を特定する（ステップＳ４）。またイベント検出部５１２は、カウンタ記憶領域５３３がステップＳ４で特定したイベント識別コードに関連付けて記憶する発生回数を更新する（ステップＳ５）。
図５は、第一実施形態に係る稼働データの収集方法を示すフローチャートである。
まず、データ取得部５１１は、制御装置から稼働データを取得する（ステップＳ１）。
イベント検出部５１２は、テーブル記憶領域５３１が記憶する条件テーブルの判断条件を参照し、稼働データからイベントの検出に用いる評価値を得る（ステップＳ２）。イベント検出部５１２は、ステップＳ２で得た評価値に基づいて条件テーブルが示す各イベントについてイベントの発生の有無を判定する（ステップＳ３）。イベント検出部５１２によってイベントが検出された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、イベント検出部５１２は、検出されたイベントのイベント識別コードおよびイベント重要度を特定する（ステップＳ４）。またイベント検出部５１２は、カウンタ記憶領域５３３がステップＳ４で特定したイベント識別コードに関連付けて記憶する発生回数を更新する（ステップＳ５）。
【0033】
優先度決定部５１３は、特定したイベント重要度と発生回数とに基づいて当該イベントに係る対象稼働データの優先度を決定する（ステップＳ６）。書き込み部５１４は、イベントの検出に用いた種類の稼働データをバッファ領域から対象稼働データとして読み出す（ステップＳ７）。
【0034】
書き込み部５１４は、対象稼働データの優先度が高いか否かを判定する（ステップＳ８）。優先度が高い場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、書き込み部５１４は、専用記憶領域５５１に対象稼働データを書き込む（ステップＳ９）。送信部５１５は、管理サーバ９００との通信を試み、通信の可否を判定する（ステップＳ１０）。管理サーバ９００との通信に成功した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、送信部５１５は専用記憶領域５５１に記録された対象稼働データを管理サーバ９００に送信する（ステップＳ１１）。その後、送信部５１５は通常記憶領域５５２に記録された対象稼働データを管理サーバ９００に送信する（ステップＳ１２）。
【0035】
他方、優先度が低い場合（ステップＳ８：ＮＯ）、書き込み部５１４は、通常記憶領域５５２に対象稼働データを書き込む（ステップＳ１３）。
【0036】
ステップＳ３においてイベント検出部５１２によってイベントが検出されなかった場合（ステップＳ３：ＮＯ）、稼働データをストレージ１５５に記録しない。
イベント検出部５１２によってイベントが検出されなかった場合、またはステップＳ１３で通常記憶領域５５２に対象稼働データを書き込んだ場合、送信部５１５は、予め定められた送信タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。送信タイミングとしては、例えば作業機械１００がキーオフとなったタイミングや、予め定められた時刻などが挙げられる。送信タイミングである場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、送信部５１５はステップＳ１０の処理を実行し、未送信のデータの送信を試みる。他方、送信タイミングでない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、送信部５１５はデータの送信を試みず、データを保持したままとする。
イベント検出部５１２によってイベントが検出されなかった場合、またはステップＳ１３で通常記憶領域５５２に対象稼働データを書き込んだ場合、送信部５１５は、予め定められた送信タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。送信タイミングとしては、例えば作業機械１００がキーオフとなったタイミングや、予め定められた時刻などが挙げられる。送信タイミングである場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、送信部５１５はステップＳ１０の処理を実行し、未送信のデータの送信を試みる。他方、送信タイミングでない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、送信部５１５はデータの送信を試みず、データを保持したままとする。
【0037】
《作用・効果》
このように、第一実施形態に係るデータ収集装置１５０は、データ取得部５１１、イベント検出部５１２、優先度決定部５１３、書き込み部５１４、送信部５１５を備える。そして、データ取得部５１１は作業機械１００の稼働データを取得する。イベント検出部５１２は、稼働データと所定の閾値とを比較し、異常に関するイベントを検出する。優先度決定部５１３は、イベントに応じて、イベントに係る稼働データである対象稼働データの優先度を決定する。書き込み部５１４は、ストレージ１５５に対象稼働データを記憶させる。書き込み部５１４は、対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、ストレージ１５５に記憶された稼働データのうち優先度が相対的に低い稼働データを、対象稼働データで上書きする。送信部５１５は、ストレージ１５５に記録された稼働データを管理サーバ９００に送信する。送信部５１５は、ストレージ１５５に記憶された稼働データのうち優先度が相対的に高い稼働データを、優先度が相対的に低い稼働データより優先して管理サーバ９００に送信する。これにより、第一実施形態に係るデータ収集装置１５０は、通信環境が悪い現場に存在する作業機械１００において、重要な稼働データが管理サーバ９００によって解析されないまま上書きされてしまうことを防ぐことができる。
このように、第一実施形態に係るデータ収集装置１５０は、データ取得部５１１、イベント検出部５１２、優先度決定部５１３、書き込み部５１４、送信部５１５を備える。そして、データ取得部５１１は作業機械１００の稼働データを取得する。イベント検出部５１２は、稼働データと所定の閾値とを比較し、異常に関するイベントを検出する。優先度決定部５１３は、イベントに応じて、イベントに係る稼働データである対象稼働データの優先度を決定する。書き込み部５１４は、ストレージ１５５に対象稼働データを記憶させる。書き込み部５１４は、対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、ストレージ１５５に記憶された稼働データのうち優先度が相対的に低い稼働データを、対象稼働データで上書きする。送信部５１５は、ストレージ１５５に記録された稼働データを管理サーバ９００に送信する。送信部５１５は、ストレージ１５５に記憶された稼働データのうち優先度が相対的に高い稼働データを、優先度が相対的に低い稼働データより優先して管理サーバ９００に送信する。これにより、第一実施形態に係るデータ収集装置１５０は、通信環境が悪い現場に存在する作業機械１００において、重要な稼働データが管理サーバ９００によって解析されないまま上書きされてしまうことを防ぐことができる。
【0038】
また、第一実施形態に係る書き込み部５１４は、送信済みの稼働データの消去または上書きを許容する。これにより、未送信の稼働データが上書きされるリスクを低減することができる。
【0039】
また、第一実施形態に係るイベント検出部５１２は、検出したイベントの種別を特定し、当該種別に係るイベントの重要度および発生回数を特定する。また優先度決定部５１３は、重要度および発生回数に基づいて優先度を決定する。具体的には、優先度決定部５１３は、重要度が３以上のイベントに係る稼働データ、および発生回数が１回目のイベントに係る稼働データの優先度を「優先度高」に決定する。これにより、重要なイベントに係る稼働データが上書きされることを防ぐことができ、また重要度が低いイベントであっても、初回発生時のデータが上書きされることを防ぐことができる。なお、他の実施形態においては、イベント検出部５１２は、イベントの重要度または発生回数を特定し、優先度決定部５１３が重要度または発生回数に基づいて優先度を決定してもよい。
【0040】
また、第一実施形態に係る対象稼働データは、イベントの発生タイミングの前後に係る稼働データである。これにより、管理サーバ９００は、イベントの発生前後の作業機械１００の状態や稼働環境を用いた分析を行うことができる。
【0041】
また、第一実施形態に係るストレージ１５５は、第一記憶領域である専用記憶領域５５１と第二記憶領域である通常記憶領域５５２とを有する。優先度決定部５１３は、対象稼働データの優先度を、「優先度高」または「優先度低」の何れかに決定する。書き込み部５１４は、「優先度高」に係る稼働データを専用記憶領域５５１に書き込み、「優先度低」に係る稼働データを通常記憶領域５５２に書き込む。また書き込み部５１４は、通常記憶領域５５２において対象稼働データを記録する容量が不足する場合に、通常記憶領域５５２に記憶された過去の稼働データを、対象稼働データで上書きする。これにより、データ収集装置１５０は、専用記憶領域５５１に記録された優先度の高い稼働データが上書きされることを防ぐことができる。
【0042】
〈他の実施形態〉
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。
【0043】
上述した実施形態に係るデータ収集装置１５０は、単独のコンピュータによって構成されるものであってもよいし、データ収集装置１５０の構成を複数のコンピュータに分けて配置し、複数のコンピュータが互いに協働することでデータ収集装置１５０として機能するものであってもよい。例えば、エンジン制御装置１４４などの制御装置が、データ収集装置１５０の一部の機能（例えば、イベント検出部５１２や優先度決定部５１３など）を備えていてもよい。
このとき、データ収集装置１５０を構成する一部のコンピュータが作業機械１００の内部に搭載され、他のコンピュータが作業機械１００の外部に設けられてもよい。
このとき、データ収集装置１５０を構成する一部のコンピュータが作業機械１００の内部に搭載され、他のコンピュータが作業機械１００の外部に設けられてもよい。
【0044】
上述した実施形態に係るデータ収集装置１５０は、優先度に応じてストレージ１５５の記憶領域を切り分けて稼働データを記憶させるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係るデータ収集装置１５０は、記憶領域を切り分けずに、メタデータとして優先度を稼働データに関連付けて記憶させ、容量が不足するようになった場合に「優先度低」に関連付けられた稼働データを消去するように構成してもよい。
【符号の説明】
【0045】
１００…作業機械 １１０…走行体 １２０…車体 １３０…作業機 １４０…エンジンシステム １４１…エンジン １４２…ターボチャージャ １４３…排気浄化装置 １４４…エンジン制御装置 １５０…データ収集装置 １５１…プロセッサ １５３…メインメモリ １５５…ストレージ １５７…インタフェース ４２１…コンプレッサ ４２１Ｉ…コンプレッサ入口センサ ４２１Ｏ…コンプレッサ出口センサ ４２２…タービン ４２２Ｉ…タービン入口センサ ４２２Ｏ…タービン出口センサ ４２３…ロータ ４３１…ＤＯＣ ４３２…ＤＰＦ ４３３…ＳＣＲ ４３３１…インジェクタ ４３３２…上流ＮＯｘセンサ ４３３３…下流ＮＯｘセンサ ４４１…大気圧センサ ４４２…大気温センサ ５１１…データ取得部 ５１２…イベント検出部 ５１３…優先度決定部 ５１４…書き込み部 ５１５…送信部 ５３１…テーブル記憶領域 ５５１…専用記憶領域 ５５２…通常記憶領域 ９００…管理サーバ ５３２…バッファ領域 ５３３…カウンタ記憶領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】