特開 2024-89387 ショベルの管理システム、ショベルの管理装置

(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】P2024089387

(43)【公開日】2024-07-03

(54)【発明の名称】ショベルの管理システム、ショベルの管理装置

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/26 20060101AFI20240626BHJP

【ＦＩ】

E02F9/26 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022204727

(22)【出願日】2022-12-21

(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】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】古賀 方土

(72)【発明者】

【氏名】生沼 大暉

【テーマコード（参考）】

2D015

【Ｆターム（参考）】

2D015HA03

(57)【要約】

【課題】音声データに基づき、不具合への対応方法を提示することを目的とする。
【解決手段】ショベルと、前記ショベルを管理する管理装置と、を含むショベルの管理システムであって、前記管理装置は、不具合に関する不具合情報が格納された記憶部から、前記ショベルから取得した音声データから変換されたテキストデータと内容が類似する不具合情報を抽出し、前記ショベルの表示装置に、抽出された前記不具合情報に含まれる前記不具合への対応方法を示す情報を表示させる対応出力部を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ショベルと、前記ショベルを管理する管理装置と、を含むショベルの管理システムであって、
前記管理装置は、
不具合に関する不具合情報が格納された記憶部から、前記ショベルから取得した音声データから変換されたテキストデータと内容が類似する不具合情報を抽出し、前記ショベルの表示装置に、抽出された前記不具合情報に含まれる前記不具合への対応方法を示す情報を表示させる対応出力部を有する、ショベルの管理システム。

【請求項2】

前記管理装置は、
前記ショベルから取得した稼働データを用いて、前記ショベルの異常度を算出する診断部を有し、
前記対応出力部は、前記異常度を前記不具合への対応方法を含む情報と共に表示させる、請求項１記載のショベルの管理システム。

【請求項3】

前記対応出力部は、
前記不具合への対応方法を含む情報と共に、前記不具合の原因を示す情報を前記ショベルの表示装置に表示させる、請求項１又は２記載のショベルの管理システム。

【請求項4】

前記診断部は、
前記ショベルにおいて不具合が発生した部位を推定し、
前記対応出力部は、前記不具合への対応方法を含む情報と共に、前記不具合が発生した部位を示す情報を前記ショベルの表示装置に表示される、請求項２記載のショベルの管理システム。

【請求項5】

前記対応出力部は、
前記診断部により算出された異常度が所定の閾値以上であり、且つ、前記音声データが取得されていない場合に、前記音声データの入力を促す情報を前記ショベルの表示装置に表示させる、請求項２記載のショベルの管理システム。

【請求項6】

前記対応出力部は、
前記診断部により算出された異常度が所定の閾値未満であり、且つ、前記音声データが所定期間取得されない場合に、前記ショベルの状態に関するアンケート画面を前記ショベルの表示装置に表示させる、請求項２記載のショベルの管理システム。

【請求項7】

前記対応出力部は、
前記記憶部を検索し、前記記憶部に格納された不具合情報が示す内容と、前記テキストデータが示す内容との類似度に基づき、前記記憶部から前記不具合情報を抽出する抽出部を有する、請求項１又は２記載のショベルの管理システム。

【請求項8】

前記管理装置は、
前記ショベルから、サービスマンへの不具合の発生の通知を指示された場合に、前記サービスマンと紐付けられた端末へ、前記不具合の発生を通知する、請求項７記載のショベルの管理システム。

【請求項9】

前記管理装置は、
前記対応出力部が、前記テキストデータで前記記憶部を検索している最中に、前記ショベルの表示装置に、検索中であることを示す画像を表示させる、請求項７記載のショベルの管理システム。

【請求項10】

ショベルを管理するショベルの管理装置であって、
過去の不具合に関する不具合情報が格納された記憶部から、前記ショベルから取得した音声データから変換されたテキストデータと内容が類似する不具合情報を抽出し、前記ショベルの表示装置に、抽出された前記不具合情報に含まれる前記不具合への対応方法を示す情報を表示させる対応出力部を有する、ショベルの管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ショベルの管理システム、ショベルの管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来では、作業機械のオペレータが、作業機械のトラブル等に関する作動情報を音声データとして、サービスマンが携帯する携帯電話に送信するメンテナンスシステムが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－１９０８７１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、例えば、音声データにおいて、発生している不具合の程度や、オペレータが感じている違和感等が的確に表現されていない場合には、不具合に対する対応方法を提示することが困難である。また、作業中のオペレータにとっては、機械の不具合や自身が感じる違和感等を的確に表現することは容易ではない。

【0005】

そこで、上記事情に鑑み、音声データに基づき、不具合への対応方法を提示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の管理システムは、ショベルと、前記ショベルを管理する管理装置と、を含むショベルの管理システムであって、前記管理装置は、不具合に関する不具合情報が格納された記憶部から、前記ショベルから取得した音声データから変換されたテキストデータと内容が類似する不具合情報を抽出し、前記ショベルの表示装置に、抽出された前記不具合情報に含まれる前記不具合への対応方法を示す情報を表示させる対応出力部を有する、ショベルの管理システムである。

【0007】

本発明の実施形態に係るショベルの管理装置は、不具合に関する不具合情報が格納された記憶部から、前記ショベルから取得した音声データから変換されたテキストデータと内容が類似する不具合情報を抽出し、前記ショベルの表示装置に、抽出された前記不具合情報に含まれる前記不具合への対応方法を示す情報を表示させる対応出力部を有する、ショベルの管理装置である。

【発明の効果】

【0008】

音声データに基づき、不具合への対応方法を提示することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ショベルの管理システムの一例を示す概要図である。

【図2】ショベルの管理システムの一例を示す構成図である。

【図3】管理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図4】不具合情報データベースの一例を示す図である。

【図5】管理装置の機能構成を説明する図である。

【図6】第一の実施形態の管理装置の処理を説明するフローチャートである。

【図7】第一の実施形態のショベルの表示例を示す図である。

【図8】第二の実施形態の管理装置の機能を説明する図である。

【図9】第二の実施形態の管理装置の処理を説明するフローチャートである。

【図10】第二の実施形態のショベルの表示例を示す図である。

【図11】第三の実施形態の管理装置の処理を説明するフローチャートである。

【図12】第三の実施形態のショベルの表示例を示す第一の図である。

【図13】第三の実施形態のショベルの表示例を示す第二の図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第一の実施形態）
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、ショベルの管理システムの一例を示す概要図である。

【0011】

本実施形態のショベルの管理システムＳＹＳは、ショベル１００と、管理装置３００と、を含む。ショベルの管理システムＳＹＳにおいて、ショベル１００と管理装置３００とは、互いにネットワークを介して通信を行う。管理装置３００はショベル１００を管理する。以下の説明では、ショベルの管理システムＳＹＳを、管理システムＳＹＳと呼ぶ。

【0012】

本実施形態のショベル１００は、作業機械の一例である。ショベル１００は、下部走行体１と、旋回機構２を介して旋回可能に下部走行体１に搭載される上部旋回体３と、アタッチメント（作業装置）としてのブーム４、アーム５、及び、バケット６と、キャビン１０を備える。

【0013】

下部走行体１は、例えば、左右一対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ１Ａ、１Ｂ（図２参照）で油圧駆動されることにより、自走する。

【0014】

上部旋回体３は、旋回用油圧モータ２Ａ（図２参照）で駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。

【0015】

ブーム４は、上部旋回体３の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム４の先端には、アーム５が上下回動可能に枢着され、アーム５の先端には、バケット６が上下回動可能に枢着される。ブーム４、アーム５、及び、バケット６は、それぞれ、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により油圧駆動される。

【0016】

キャビン１０は、オペレータ（オペレータ）が搭乗する操縦室であり、上部旋回体３の前部左側に搭載される。

【0017】

ショベル１００は、例えば、基地局を末端とする移動体通信網、上空の通信衛星を利用する衛星通信網、インターネット等を含む所定の通信ネットワークＮＷを通じて、管理装置３００と相互に通信を行うことができる。

【0018】

また、本実施形態の管理装置３００は、ショベル１００から、規定動作を行ったときの稼働データを取得する。

【0019】

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。

【0020】

稼働データは、後述する状態検出装置Ｓ１から出力される各種の検出情報、ショベル１００に設定された各種の設定条件を示す設定条件情報、ショベル１００を特定するための機番等を含む。検出情報には、例えば、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及び、バケット６等の動作要素の作業時の動作軌跡等が含まれる。

【0021】

ショベル１００は、規定動作を行っている最中の稼働データを取得すると、取得した稼働データを管理装置３００に送信（アップロード）する。

【0022】

管理システムＳＹＳにおいて、管理装置３００は、規定動作中の稼働データを受信すると、稼働データに基づき、ショベル１００の異常度を算出する。そして、管理装置３００は、過去に算出した異常度との関係に基づき、次にショベル１００に規定動作を行わせるタイミング（時期）を決定し、決定された時期をショベル１００に通知する。

【0023】

なお、図１の例では、管理システムＳＹＳに含まれるショベル１００は１台としたが、これに限定されない。管理システムＳＹＳに含まれるショベル１００の台数は任意であって良く、管理装置３００と通信が可能なショベル１００は全て管理システムＳＹＳに含まれてもよい。

【0024】

また、本実施形態の管理装置３００は、ショベル１００と地理的に離れた位置に設置される情報処理装置である。管理装置３００は、例えば、ショベル１００が作業する作業現場外に設けられる管理センタ等に設置され、一又は複数のサーバコンピュータ等を中心に構成されるサーバ装置である。この場合、サーバ装置は、管理システムＳＹＳを運用する事業者或いは当該事業者に関連する関連事業者が運営する自社サーバであってもよいし、クラウドサーバであってもよい。

【0025】

次に、図２を参照して、本実施形態の管理システムＳＹＳについて、さらに説明する。図２は、ショベルの管理システムの一例を示す構成図である。

【0026】

なお、図中において、機械的動力ラインは二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは細い実線でそれぞれ示される。

【0027】

本実施形態のショベル１００の油圧アクチュエータを油圧駆動する油圧駆動系は、エンジン１１と、メインポンプ１４と、レギュレータ１４ａと、コントロールバルブ１７を含む。また、ショベル１００の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、旋回用油圧モータ２Ａ、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等の油圧アクチュエータを含む。

【0028】

エンジン１１は、油圧駆動系におけるメイン動力源であり、例えば、上部旋回体３の後部に搭載される。具体的には、エンジン１１は、後述するエンジン制御装置（ＥＣＵ：Engine Control Unit）７４による制御下で、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動する。エンジン１１は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。

【0029】

レギュレータ１４ａは、メインポンプ１４の吐出量を制御する。例えば、レギュレータ１４ａは、コントローラ３０からの制御指令に応じて、メインポンプ１４の斜板の角度（傾転角）を調節する。

【0030】

メインポンプ１４は、例えば、エンジン１１と同様、上部旋回体３の後部に搭載され、高圧油圧ライン１６を通じてコントロールバルブ１７に作動油を供給する。メインポンプ１４は、上述の如く、エンジン１１により駆動される。メインポンプ１４は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、上述の如く、コントローラ３０による制御の下、レギュレータ１４ａにより斜板の傾転角が調節されることでピストンのストローク長が調整され、吐出流量（吐出圧）が制御されうる。

【0031】

コントロールバルブ１７は、例えば、上部旋回体３の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置２６に対する操作に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、上述の如く、高圧油圧ライン１６を介してメインポンプ１４と接続され、メインポンプ１４から供給される作動油を、操作装置２６の操作状態に応じて、油圧アクチュエータ（走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、旋回用油圧モータ２Ａ、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）に選択的に供給する。

【0032】

具体的には、コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の制御弁を含む。例えば、コントロールバルブ１７は、ブーム４（ブームシリンダ７）に対応する制御弁を含む。また、例えば、コントロールバルブ１７は、アーム５（アームシリンダ８）に対応する制御弁を含む。

【0033】

また、例えば、コントロールバルブ１７は、バケット６（バケットシリンダ９）に対応する制御弁を含む。また、例えば、コントロールバルブ１７は、上部旋回体３（旋回用油圧モータ２Ａ）に対応する制御弁を含む。また、例えば、コントロールバルブ１７には、下部走行体１の右側のクローラ及び左側のクローラのそれぞれに対応する右走行制御弁及び左走行制御弁が含まれる。

【0034】

本実施形態に係るショベル１００の操作系は、パイロットポンプ１５と、操作装置２６と、操作バルブ３１を含む。

【0035】

パイロットポンプ１５は、例えば、上部旋回体３の後部に搭載され、パイロットライン２５を介して操作装置２６及び操作バルブ３１にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、エンジン１１により駆動される。

【0036】

操作装置２６は、キャビン１０の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種動作要素（下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、バケット６等）の操作を行うための操作入力手段である。換言すれば、操作装置２６は、オペレータがそれぞれの動作要素を駆動する油圧アクチュエータ（即ち、走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、旋回用油圧モータ２Ａ、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等）の操作を行うための操作入力手段である。操作装置２６は、その二次側のパイロットラインがコントロールバルブ１７にそれぞれ接続される。

【0037】

これにより、コントロールバルブ１７には、操作装置２６における下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に応じたパイロット圧が入力されうる。そのため、コントロールバルブ１７は、操作装置２６における操作状態に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。

【0038】

操作バルブ３１は、コントローラ３０からの制御指令（例えば、制御電流）に応じて、パイロットライン２５の流路面積を調整する。これにより、操作バルブ３１は、パイロットポンプ１５から供給される一次側のパイロット圧を元圧として、二次側のパイロットラインに制御指令に対応するパイロット圧を出力することができる。

【0039】

操作バルブ３１は、その二次側ポートが、コントロールバルブ１７のそれぞれの油圧アクチュエータに対応する制御弁の左右のパイロットポートに接続され、コントローラ３０からの制御指令に応じたパイロット圧を制御弁のパイロットポートに作用させる。これにより、コントローラ３０は、オペレータにより操作装置２６が操作されていない場合であっても、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、操作バルブ３１を介して、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給させ、油圧アクチュエータを動作させることができる。

【0040】

なお、操作バルブ３１に加えて、油圧アクチュエータ内に発生する過剰な油圧を作動油タンクにリリーフする電磁リリーフ弁が設けられてもよい。これにより、オペレータによる操作装置２６に対する操作量が過剰な場合等において、積極的に、油圧アクチュエータの動作を抑制させることができる。例えば、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のボトム側油室及びロッド側油室のそれぞれの過剰な圧力を作動油タンクにリリーフする電磁リリーフ弁が設けられてよい。

【0041】

本実施形態に係るショベル１００の制御系は、コントローラ３０と、ＥＣＵ７４と、吐出圧センサ１４ｂと、操作圧センサ１５ａと、表示装置４０と、入力装置４２と、撮像装置８０と、状態検出装置Ｓ１と、通信機器Ｔ１を含む。

【0042】

コントローラ３０は、ショベル１００の駆動制御を行う。コントローラ３０は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは、その組み合わせにより実現されてよい。例えば、コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサと、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性の補助記憶装置と、各種入出力用のインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。コントローラ３０は、例えば、補助記憶装置にインストールされる各種プログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種機能を実現する。

【0043】

例えば、コントローラ３０は、オペレータ等の所定操作により予め設定される作業モード等に基づき、目標回転数を設定し、ＥＣＵ７４に制御指令を出力することより、ＥＣＵ７４を介して、エンジン１１を一定回転させる駆動制御を行う。

【0044】

また、例えば、コントローラ３０は、必要に応じてレギュレータ１４ａに対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させることにより、いわゆる全馬力制御やネガコン制御を行う。

【0045】

また、例えば、コントローラ３０は、ショベル１００に関する各種情報を管理装置３００にアップロードする機能（以下、「アップロード機能」）を有していてもよい。具体的には、コントローラ３０は、ショベル１００の所定の種別の作業時における作業パターン実績情報及び環境条件実績情報を、通信機器Ｔ１を通じて、管理装置３００に送信（アップロード）してよい。

【0046】

コントローラ３０は、例えば、補助記憶装置等にインストールされる一以上のプログラムをＣＰＵ上で実行することにより実現される、アップロード機能に関する機能部として、情報送信部３０１を含む。

【0047】

また、例えば、コントローラ３０は、オペレータによる操作装置２６を通じたショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能に関する制御を行う。また、コントローラ３０は、オペレータによる操作装置２６を通じたショベル１００の手動操作を自動的に支援するマシンコントロール機能に関する制御を行ってよい。

【0048】

コントローラ３０は、例えば、補助記憶装置等にインストールされる一以上のプログラムをＣＰＵ上で実行することにより実現される、マシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能に関する機能部として、情報収集部３０２と、マシンガイダンス部３０３、表示制御部３０４を含む。

【0049】

なお、コントローラ３０の機能の一部は、他のコントローラ（制御装置）により実現されてもよい。即ち、コントローラ３０の機能は、複数のコントローラにより分散される態様で実現されてもよい。例えば、上述したマシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能は、専用のコントローラ（制御装置）により実現されてもよい。

【0050】

ＥＣＵ７４は、コントローラ３０からの制御指令に応じて、エンジン１１の各種アクチュエータ（例えば、燃料噴射装置等）を制御し、エンジン１１を設定された目標回転数（設定回転数）で定回転させる（定回転制御）。このとき、ＥＣＵ７４は、エンジン回転数センサ１１ａにより検出されるエンジン１１の回転数に基づき、エンジン１１の定回転制御を行う。

【0051】

吐出圧センサ１４ｂは、メインポンプ１４の吐出圧を検出する。吐出圧センサ１４ｂにより検出された吐出圧に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。

【0052】

操作圧センサ１５ａは、上述の如く、操作装置２６の二次側のパイロット圧、即ち、操作装置２６におけるそれぞれの動作要素（油圧アクチュエータ）の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。操作圧センサ１５ａによる操作装置２６における下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に対応するパイロット圧の検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。

【0053】

表示装置４０は、コントローラ３０と接続され、コントローラ３０による制御下で、キャビン１０内の着座したオペレータから視認し易い位置に設けられ、各種情報画像を表示する。表示装置４０は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等である。

【0054】

入力装置４２は、キャビン１０内の着座したオペレータから手が届く範囲に設けられ、オペレータによる各種操作を受け付け、操作内容に対応する信号を出力する。例えば、入力装置４２は、表示装置４０と一体化される。

【0055】

また、本実施形態の入力装置４２は、ショベル１００のメンテナンスを開始する際に、操作されるスイッチ４２ａと、メンテナンスが完了した際に操作されるスイッチ４２ｂとを含む。

【0056】

また、入力装置４２は、オペレータによる音声データの入力を受け付ける音声入力装置（マイク）４２ｃを含む。

【0057】

スイッチ４２ａは、メンテナンス開始スイッチの一例であり、ショベル１００のメンテナンスを行うオペレータ等によって操作される。スイッチ４２ｂは、メンテナンス完了スイッチの一例であり、ショベル１００のメンテナンスを行ったオペレータ等によって操作される。

【0058】

なお、本実施形態のスイッチ４２ａとスイッチ４２ｂとは、例えば、支援装置のディスプレイに表示されてもよい。その場合、支援装置の利用者によって、スイッチ４２ａとスイッチ４２ｂとが操作されてもよい。

【0059】

マイク４２ｃは、オペレータによる音声データの入力を受け付ける。言い換えれば、マイク４２ｃは、オペレータの発話内容を示す音声データを取得する。

【0060】

なお、図２の例では、マイク４２ｃがショベル１００の表示装置４０に設けられるものとしたが、これに限定されない。マイク４２ｃは、ショベル１００内のどこに設けられていてもよく、オペレータの発話内容を示す音声データを集音できればよい。また、マイク４２ｃは、オペレータに装着されて、ショベル１００のコントローラ３０に対して音声データを送信するものであってもよい。

【0061】

本実施形態のショベル１００は、例えば、スイッチ４２ａとスイッチ４２ｂとが操作されると、メンテナンスの開始日と完了日とを管理装置３００に送信してもよい。

【0062】

また、撮像装置８０に撮像された画像から、アクチュエータが動作する前にショベル１００から所定範囲内に人が存在すると判断された場合には、オペレータが操作レバーを操作しても、アクチュエータの動作を動作不能、若しくは、微速状態にしてもよい。具体的には、ショベル１００から所定範囲内に人が存在すると判断された場合、ゲートロック弁（図示せず）をロック状態にすることでアクチュエータを動作不能にすることができる。電気式の操作レバーの場合には、コントローラ３０から操作用制御弁への信号を無効にすることで、アクチュエータを動作不能にすることができる。

【0063】

他の方式の操作レバーを用いる場合も、コントローラ３０からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、コントロールバルブ内の対応する制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させる操作用制御弁を用いる場合には、同様である。アクチュエータの動作を微速にしたい場合には、コントローラ３０から操作用制御弁への信号を小さくすることで、アクチュエータを微速状態にすることができる。

【0064】

このように、本実施形態のショベル１００では、検出される物体が所定範囲内に存在すると判断されると、操作装置２６が操作されてもアクチュエータは駆動されない、若しくは、操作装置２６への入力よりも小さい出力で微速駆動を行う。

【0065】

更に、オペレータによる操作装置２６（操作レバー）の操作中に、ショベル１００から所定範囲内に人が存在すると判断された場合には、オペレータの操作に係わらずアクチュエータの動作を停止、若しくは、減速させてもよい。具体的には、ショベル１００から所定範囲内に人が存在すると判断された場合、ゲートロック弁をロック状態にすることでアクチュエータを停止させる。

【0066】

コントローラ３０からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、コントロールバルブ内の対応する制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させる操作用制御弁を用いる場合には、コントローラ３０から操作用制御弁への信号を無効、若しくは減速指令を出力することで、アクチュエータを動作不能にすることができる。また、検出された物体がトラックの場合には、停止制御は不要である。

【0067】

検出されたトラックを回避するようにアクチュエータは制御される。このように、検出された物体の種類を容易に認識に基づいて、アクチュエータは制御される。

【0068】

また、コントローラ３０は、ショベルから所定範囲内に人が存在すると判断したときの場所、時間、動作内容（走行、旋回等）を記憶する。ここで、コントローラ３０がＯＮ状態の際に、作業者がメンテナンスを行うためにショベルへ接近するとコントローラ３０は人が存在すると判断する。しかしながら、この時の接近は、正常な作業に基づくメンテナンスを行うための接近である。

【0069】

このため、作業者がスイッチ４２ａを操作することにより、コントローラ３０は操作後の作業者の接近がメンテナンスを行うための接近であると判断し、人検知が判断された旨の記録（場所、日時、動作内容等）とメンテナンス時の接近である旨の記録とを対応付けて記憶することができる。言い換えれば、コントローラ３０は、コントローラ３０がＯＮ状態の際に、スイッチ４２ａの操作を受け付けると、所定範囲内への人の接近を、メンテナンスのための接近と判定する。そして、コントローラ３０は、所定範囲内に接近した人を検知した記録を示す情報と、メンテナンスのための人の接近であることを示す情報と、を対応付けてメモリ装置等に記憶する。所定範囲内に接近した人を検知した記録を示す情報とは、人の接近が検知された場所と日時等を含む。

【0070】

ショベル１００のコントローラ３０は、人検知が判断された旨の記録（場所、日時、動作内容等）とメンテナンス時の接近である旨の記録とを対応付けられた状態で管理装置３００へ送信させる。その後、メンテナンス終了時に作業者がスイッチ４２ｂを操作すると、コントローラ３０はメンテナンスが終了したと判断し、人検知が判断された旨の記録とメンテナンス時の接近である旨の記録との対応付けも終了する。これにより、管理装置３００において人検知が判断された旨の記録（場所、日時等）があっても、人検知と判断された要因がメンテナンスのための接近であることと把握することができる。

【0071】

また、入力装置４２は、表示装置４０と別に設けられてもよい。入力装置４２は、表示装置４０のディスプレイに実装されるタッチパネル、操作装置２６に含まれるレバーの先端に設けられるノブスイッチ、表示装置４０の周囲に設置されるボタンスイッチ、レバー、トグル等を含む。入力装置４２に対する操作内容に対応する信号は、コントローラ３０に取り込まれる。

【0072】

撮像装置８０は、ショベル１００の周辺を撮像する。撮像装置８０は、ショベル１００の前方を撮像するカメラ８０Ｆ、ショベル１００の左方を撮像するカメラ８０Ｌ、ショベル１００の右方を撮像するカメラ８０Ｒ、及び、ショベル１００の後方を撮像するカメラ８０Ｂを含む。

【0073】

カメラ８０Ｆは、例えば、キャビン１０の天井、即ち、キャビン１０の内部に取り付けられている。また、カメラ８０Ｆは、キャビン１０の屋根、ブーム４の側面等、キャビン１０の外部に取り付けられていてもよい。カメラ８０Ｌは、上部旋回体３の上面左端に取り付けられ、カメラ８０Ｒは、上部旋回体３の上面右端に取り付けられ、カメラ８０Ｂは、上部旋回体３の上面後端に取り付けられている。

【0074】

撮像装置８０（カメラ８０Ｆ，８０Ｂ，８０Ｌ，８０Ｒ）は、それぞれ、例えば、非常に広い画角を有する単眼の広角カメラである。また、撮像装置８０は、ステレオカメラや距離画像カメラ等であってもよい。撮像装置８０によるショベル１００の周辺の撮像画像（以下、「周辺画像」）は、コントローラ３０に取り込まれる。

【0075】

状態検出装置Ｓ１は、ショベル１００の各種状態に関する検出情報を出力する。状態検出装置Ｓ１から出力される検出情報は、コントローラ３０に取り込まれる。

【0076】

例えば、状態検出装置Ｓ１は、アタッチメントの姿勢状態や動作状態を検出する。具体的には、状態検出装置Ｓ１は、ブーム４、アーム５、及び、バケット６の俯仰角度（以下、それぞれ、「ブーム角度」、「アーム角度」、「バケット角度」）を検出してよい。

【0077】

つまり、状態検出装置Ｓ１は、ブーム角度、アーム角度、及びバケット角度のそれぞれを検出するブーム角度センサ、アーム角度センサ、及びバケット角度センサを含んでよい。

【0078】

また、状態検出装置Ｓ１は、ブーム４、アーム５、及び、バケット６の加速度、角加速度等を検出してよい。この場合、状態検出装置Ｓ１は、例えば、ブーム４、アーム５、及び、バケット６のそれぞれに取付けられる、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角加速度センサ、６軸センサ、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）等を含みうる。また、状態検出装置Ｓ１は、ブーム４、アーム５、及び、バケット６のそれぞれを駆動するブームシリンダ７、アームシリンダ８、及び、バケットシリンダ９のシリンダ位置、速度、加速度等を検出するシリンダセンサを含みうる。

【0079】

また、例えば、状態検出装置Ｓ１は、機体、つまり、下部走行体１及び上部旋回体３の姿勢状態を検出する。具体的には、状態検出装置Ｓ１は、水平面に対する機体の傾斜状態を検出してよい。この場合、状態検出装置Ｓ１は、例えば、上部旋回体３に取り付けられ、上部旋回体３の前後方向及び左右方向の２軸回りの傾斜角度（以下、「前後傾斜角」及び「左右傾斜角」）を検出する傾斜センサを含みうる。

【0080】

また、例えば、状態検出装置Ｓ１は、上部旋回体３の旋回状態を検出する。具体的には、状態検出装置Ｓ１は、上部旋回体３の旋回角速度や旋回角度を検出する。この場合、状態検出装置Ｓ１は、例えば、上部旋回体３に取り付けられるジャイロセンサ、レゾルバ、ロータリエンコーダ等を含みうる。つまり、状態検出装置Ｓ１は、上部旋回体３の旋回角度等を検出する旋回角度センサを含んでよい。

【0081】

また、例えば、状態検出装置Ｓ１は、アタッチメントを通じてショベル１００に作用する力の作用状態を検出する。具体的には、状態検出装置Ｓ１は、油圧アクチュエータの作動圧（シリンダ圧）を検出してよい。この場合、状態検出装置Ｓ１は、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のそれぞれのロッド側油室及びボトム側油室の圧力を検出する圧力センサを含みうる。

【0082】

また、例えば、状態検出装置Ｓ１は、コントロールバルブ１７内の制御弁のスプールの変位を検出するセンサを含んでよい。具体的には、状態検出装置Ｓ１は、ブームスプールの変位を検出するブームスプール変位センサを含んでよい。また、状態検出装置Ｓ１は、アームスプールの変位を検出するアームスプール変位センサを含んでよい。

【0083】

また、状態検出装置Ｓ１は、バケットスプールの変位を検出するバケットスプール変位センサを含んでよい。また、状態検出装置Ｓ１は、旋回スプールの変位を検出する旋回スプール変位センサを含んでよい。また、状態検出装置Ｓ１は、右走行制御弁及び左走行制御弁のそれぞれを構成する右走行スプール及び左走行スプールの変位を検出する右走行スプール変位センサ及び左走行スプール変位センサを含んでよい。

【0084】

また、例えば、状態検出装置Ｓ１は、ショベル１００の位置や上部旋回体３の向き等を検出する。この場合、状態検出装置Ｓ１は、例えば、上部旋回体３に取り付けられるＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）コンパス、ＧＮＳＳセンサ、方位センサ等を含みうる。

【0085】

通信機器Ｔ１は、通信ネットワークＮＷを通じて外部機器と通信を行う。通信機器Ｔ１は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇ（4th Generation）、５Ｇ（5th Generation）等の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュールや、衛星通信網に接続するための衛星通信モジュール等である。

【0086】

情報送信部３０１は、ショベル１００の規定動作時における稼働データを、通信機器Ｔ１を通じて、管理装置３００に送信する。なお、情報送信部３０１は、規定動作時以外の稼働データを管理装置３００に送信してもよい。

【0087】

また、本実施形態の情報送信部３０１は、マイク４２ｃから入力された音声データを管理装置３００に送信する。このとき、情報送信部３０１は、音声データに、ショベル１００を特定する機体識別番号を付与して、管理装置３００に送信する。

【0088】

また、情報送信部３０１により送信される稼働データには、例えば、撮像装置８０により撮像されたショベル１００の周辺画像の画像データが含まれてもよい。

【0089】

また、情報送信部３０１は、例えば、規定動作が行われているか否かを逐次判定し、規定動作が行われていると判定すると、規定動作が行われている期間の稼働データを、規定動作の種類と対応付けて内部メモリ等に記録してもよい。

【0090】

このとき、稼働データは、対象の種別の作業の開始及び終了に関する日時情報、並びに、当該作業時のショベル１００の位置情報が含まれてもよい。このとき、日時情報は、例えば、コントローラ３０内部の所定の計時手段（例えば、ＲＴＣ（Real Time Clock））から取得されうる。そして、情報送信部３０１は、規定動作が完了すると、記録された稼働データを、通信機器Ｔ１を通じて、管理装置３００に送信する。

【0091】

なお、稼働データには、撮像装置８０に代えて、或いは、加えて、ショベル１００に搭載される他のセンサにより検出される検出情報が含まれてよい。例えば、ショベル１００には、ミリ波レーダ、ＬＩＤＡＲ（Light Detecting and Ranging）等の他のセンサが搭載され、環境条件実績情報には、これらの距離センサの検出情報が含まれる態様であってもよい。

【0092】

また、稼働データには、天候情報が含まれてもよい。天候情報は、例えば、状態検出装置Ｓ１に含まれうる雨滴感知センサ、照度センサ等の検出情報が含まれうる。

【0093】

また、情報送信部３０１は、状態検出装置Ｓ１の検出情報や撮像装置８０によるショベル１００の周辺画像を、通信機器Ｔ１を通じて、逐次、管理装置３００にアップロードしてもよい。この場合、管理装置３００は、ショベル１００からアップロードされる情報の中から規定動作の期間中の稼働データを抽出してもよい。

【0094】

情報収集部３０２は、規定動作中の稼働データを取得する。具体的には、情報収集部３０２は、状態検出装置Ｓ１から出力される検出情報と、検出情報から判定される規定動作の種類と、を含む稼働データを取得する。

【0095】

また、情報収集部３０２は、稼働データを取得した日時を示す情報と、規定動作の種類を示す情報と、規定動作を行ったショベル１００を特定するための機体識別番号とを取得する。また、情報収集部３０２は、稼働データと、日時を示す情報と、規定動作の種類を示す情報とを対応付けて、動作情報として取得してもよい。情報送信部３０１は、情報収集部３０２が取得した動作情報を、管理装置３００へ送信してもよい。

【0096】

また、実施形態の情報収集部３０２は、所定の種別の作業を行う場合に、所定の目標指標に関する現在の環境条件に最適の作業パターン（最適作業パターン）を管理装置３００から取得する。例えば、情報収集部３０２は、オペレータによる入力装置４２に対する所定操作（以下、「取得要求操作」）に応じて、ショベル１００の現在の環境条件に関する情報（以下、「現環境条件情報」）を含む、作業パターンの取得を要求する信号（取得要求信号）を、通信機器Ｔ１を通じて、管理装置３００に送信する。

【0097】

これにより、管理装置３００は、ショベル１００の現在の環境条件に合わせた最適な作業パターンをショベル１００に提供できる。現環境条件情報には、例えば、撮像装置８０によるショベル１００の最新の周辺画像が含まれる。

【0098】

マシンガイダンス部３０３は、マシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能に関する制御を行う。つまり、マシンガイダンス部３０３は、オペレータによる操作装置２６を通じた各種動作要素（下部走行体１、上部旋回体３、並びに、ブーム４、アーム５、及びバケット６を含むアタッチメント）の操作を支援する。

【0099】

例えば、マシンガイダンス部３０３は、オペレータにより操作装置２６を通じてアーム５の操作が行われている場合に、予め規定される目標設計面（以下、単に「設計面」）とバケット６の先端部（例えば、爪先や背面）とが一致するように、ブーム４及びバケット６の少なくとも一つを自動的に動作させてよい。

【0100】

また、マシンガイダンス部３０３は、併せて、アーム５を操作する操作装置２６の操作状態に依らず、アーム５を自動的に動作させてもよい。つまり、マシンガイダンス部３０３は、オペレータによる操作装置２６の操作をトリガにして、予め規定された動作をアタッチメントに行わせてよい。

【0101】

より具体的には、マシンガイダンス部３０３は、状態検出装置Ｓ１、撮像装置８０、通信機器Ｔ１、及び入力装置４２等から各種情報を取得する。また、マシンガイダンス部３０３は、例えば、取得した情報に基づいてバケット６と設計面との間の距離を算出する。そして、マシンガイダンス部３０３は、算出したバケット６と設計面との距離等に応じて、操作バルブ３１を適宜制御し、油圧アクチュエータに対応する制御弁に作用するパイロット圧を個別に且つ自動的に調整することにより、それぞれの油圧アクチュエータを自動的に動作させることができる。

【0102】

操作バルブ３１には、例えば、ブーム４（ブームシリンダ７）に対応するブーム比例弁が含まれる。また、操作バルブ３１には、例えば、アーム５（アームシリンダ８）に対応するアーム比例弁が含まれる。また、操作バルブ３１には、例えば、バケット６（バケットシリンダ９）に対応するバケット比例弁が含まれる。また、操作バルブ３１には、例えば、上部旋回体３（旋回用油圧モータ２Ａ）に対応する旋回比例弁が含まれる。また、操作バルブ３１には、例えば、下部走行体１の右側のクローラ及び左側のクローラのそれぞれに対応する右走行比例弁及び左走行比例弁が含まれる。

【0103】

マシンガイダンス部３０３は、例えば、掘削作業を支援するために、操作装置２６に対するアーム５の開閉操作に応じて、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の少なくとも一つを自動的に伸縮させてよい。

【0104】

掘削作業は、設計面に沿ってバケット６の爪先で地面を掘削する作業である。マシンガイダンス部３０３は、例えば、オペレータが操作装置２６に対して手動でアーム５の閉じ方向の操作（以下、「アーム閉じ操作」）を行っている場合に、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９のうちの少なくとも一つを自動的に伸縮させる。

【0105】

また、マシンガイダンス部３０３は、例えば、法面や水平面の仕上げ作業を支援するためにブームシリンダ７、アームシリンダ８、及び、バケットシリンダ９の少なくとも一つを自動的に伸縮させてもよい。仕上げ作業は、例えば、バケット６の背面を地面に押さえ付けながら設計面に沿ってバケット６を手前に引く作業を含む。

【0106】

マシンガイダンス部３０３は、例えば、オペレータが操作装置２６に対して手動でアーム閉じ操作を行っている場合に、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９の少なくとも一つを自動的に伸縮させる。これにより、所定の押し付け力でバケット６の背面を完成前の斜面（法面）或いは水平面に押し付けながら、完成後の法面或いは水平面である設計面に沿ってバケット６を移動させることができる。

【0107】

また、マシンガイダンス部３０３は、上部旋回体３を設計面に正対させるために旋回用油圧モータ２Ａを自動的に回転させてもよい。この場合、マシンガイダンス部３０３は、入力装置４２に含まれる所定のスイッチが操作されることにより、上部旋回体３を設計面に正対させてよい。また、マシンガイダンス部３０３は、所定のスイッチが操作されるだけで、上部旋回体３を設計面に正対させ且つマシンコントロール機能を開始させてもよい。

【0108】

また、例えば、マシンガイダンス部３０３は、所定の種別の作業（例えば、掘削作業、積込み作業、仕上げ作業等）が行われている場合に、オペレータによる操作装置２６に対する操作に応じて、アタッチメント、上部旋回体３、及び、下部走行体１の少なくとも一部の動作を、情報収集部３０２により取得された作業パターン（最適作業パターン）に合わせるように制御する。

【0109】

これにより、オペレータは、ショベル１００の操縦に関する習熟度に依らず、ショベル１００の動作を、所定の目標指標、例えば、作業の速さの評価が相対的に高くなるように管理装置３００から出力される、現在のショベル１００の環境条件に最適な作業パターンに合わせることができる。

【0110】

また、マシンガイダンス部３０３は、最適作業パターンに基づき、ショベル１００の動作の制御を行いながら、オペレータに対して、当該最適作業パターンに対応するショベル１００の動作を表示装置４０に表示させてもよい。例えば、マシンガイダンス部３０３は、最適作業パターンに基づき、ショベル１００の動作の制御を行っている場合、最適作業パターンに対応するシミュレーション結果の動画を表示装置４０に表示させる。これにより、オペレータは、実際の作業パターンの内容を表示装置４０の動画で確認しながら、作業を進めることができる。

【0111】

表示制御部３０４は、ショベル１００の表示装置４０における表示を制御する。

【0112】

本実施形態の管理装置３００は、記憶部３１０、対応出力部３２０を有する。記憶部３１０は、不具合情報データベース３３０、辞書データベース３４０等を有する。不具合情報データベース３３０は、不具合情報が格納される。不具合情報データベース３３０の詳細は後述する。

【0113】

辞書データベース３４０は、対応出力部３２０による音声認識処理と、自然言語処理において参照される辞書情報が格納される。ここで、辞書データベース３４０に格納される辞書情報は、音声認識処理において用いられる一般的な辞書情報と、ショベル１００に関する専門的な用語を含む専門辞書情報とを含んでよい。

【0114】

対応出力部３２０は、ショベル１００の情報送信部３０１から送信された音声データを取得すると、辞書データベース３４０を用いて音声データに対する音声認識処理を行い、音声データをテキストデータに変換する。

【0115】

また、対応出力部３２０は、テキストデータを取得すると、テキストデータに対して自然言語処理を行った結果を用いて不具合情報データベース３３０を検索し、不具合情報データベース３３０に格納された不具合情報のうち、テキストデータと内容が類似する不具合情報を、ショベル１００の表示装置４０に表示させる。対応出力部３２０は、例えば、類似度が高い順に、複数種類の不具合情報を抽出してよい。対応出力部３２０の詳細は後述する。

【0116】

以下に、本実施形態の管理装置３００について、さらに説明する。図３は、管理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【0117】

本実施形態の管理装置３００は、それぞれバスＢで相互に接続されている入力装置３１１、出力装置３１２、ドライブ装置３１３、補助記憶装置３１４、メモリ装置３１５、演算処理装置３１６及びインタフェース装置３１７を含むコンピュータである。

【0118】

入力装置３１１は、各種の情報の入力を行うための装置であり、例えばキーボードやポインティングデバイス等により実現される。出力装置３１２は、各種の情報の出力を行うためものであり、例えばディスプレイ等により実現される。インタフェース装置３１７は、ＬＡＮカード等を含み、ネットワークに接続する為に用いられる。

【0119】

管理装置３００の有する対応出力部３２０を実現するプログラムは、管理装置３００を制御する各種プログラムの少なくとも一部である。プログラムは、例えば、記憶媒体３１８の配布やネットワークからのダウンロード等によって提供される。プログラムを記録した記憶媒体３１８は、ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記憶媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記憶媒体を用いることができる。

【0120】

また、プログラムは、このプログラムを記録した記憶媒体３１８がドライブ装置３１３にセットされると、記憶媒体３１８からドライブ装置３１３を介して補助記憶装置３１４にインストールされる。ネットワークからダウンロードされたプログラムとプログラムは、インタフェース装置３１７を介して補助記憶装置３１４にインストールされる。

【0121】

補助記憶装置３１４は、管理装置３００の有する各記憶部等を実現するものであり、管理装置３００にインストールされたプログラムを格納すると共に、管理装置３００による各種の必要なファイル、データ等を格納する。メモリ装置３１５は、管理装置３００の起動時に補助記憶装置３１４からプログラムを読み出して格納する。そして、演算処理装置３１６はメモリ装置３１５に格納されたプログラムに従って、後述するような各種処理を実現している。

【0122】

次に、図４を参照して、本実施形態の不具合情報データベース３３０について説明する。図４は、不具合情報データベースの一例を示す図である。

【0123】

本実施形態の不具合情報データベース３３０に格納された動作情報は、情報の項目として、機体識別番号、日付、事象、対応方法、原因等を含み、項目「機体識別番号」と、その他の項目とが対応付けられている。

【0124】

本実施形態の不具合情報は、項目「機体識別番号」、「日付」、「事象」、「対応方法」、「原因」の値を含む情報である。本実施形態の不具合情報は、
項目「機体識別番号」の値は、ショベル１００を特定するための識別情報である。項目「日付」の値は、過去に不具合があると判定された日付を示す。なお、項目「日付」の値は、管理装置３００がショベル１００から音声データを受信した日を示す日付であってもよい。

【0125】

項目「事象」の値は、不具合とされる事象を示す。項目「対応方法」の値は、項目「事象」の値が示す不具合に対して行われた対応の内容を示す。項目「原因」の値は、項目「事象」の値が示す不具合の原因を示す。

【0126】

図４の例では、機体識別番号「ＳＨ０００１」で特定されるショベル１００において、２０１９年４月１８日に、エンジントラブルが原因となる不具合が発生し、その対応としてサービスマンへの連絡が行われたことがわかる。また、この不具合を示す事象が、掘削中のパワーダウンであったことがわかる。

【0127】

なお、不具合情報に含まれる情報の項目は、図４に示す項目に限定されない。不具合情報には、図４に示す項目以外の項目が含まれてもよい。具体的には、例えば、不具合情報には、後述する処理において算出される異常度が含まれてもよい。

【0128】

また、本実施形態の不具合情報は、例えば、管理装置３００を管理する管理者等によって、予め不具合情報データベース３３０に格納されていてよい。また、不具合情報は、例えば、過去のショベル１００のメンテナンスの履歴等に基づき生成されて、不具合情報データベース３３０に格納されてもよい。

【0129】

次に、図５を参照して、本実施形態の管理装置３００の機能について説明する。図５は、管理装置の機能構成を説明する図である。

【0130】

本実施形態の管理装置３００は、記憶部３１０、対応出力部３２０を有する。本実施形態の対応出力部３２０は、管理装置３００の演算処理装置３１６が、メモリ装置３１５等に格納されたプログラムを読み出して実行することで実現される。

【0131】

本実施形態の対応出力部３２０は、入力受付部３２１、不具合事例抽出部３２２、出力部３２３を有する。

【0132】

入力受付部３２１は、管理装置３００に対する各種の情報の入力を受け付ける。具体的には、入力受付部３２１は、ショベル１００から送信される音声データと機体識別番号や、ショベル１００において収集された稼働データの入力を受け付ける。

【0133】

不具合事例抽出部３２２は、音声データをテキストデータに変換する音声認識処理を行う。具体的には、不具合事例抽出部３２２は、音声データから周囲環境に由来するノイズを除去した後に音素を抽出して、テキストデータに変換する。また、不具合事例抽出部３２２は、音声データが示す不具合と類似する不具合を示す不具合情報を、不具合情報データベース３３０から抽出する。

【0134】

具体的には、不具合事例抽出部３２２は、音声認識によって取得されたテキストデータに対する自然言語処理を行って、テキストデータが示す内容を表現した高次元のベクトルを示す情報を取得する。なお、自然言語処理は、辞書データベース３４０に格納された辞書情報を用いて行われてよい。

【0135】

次に、不具合事例抽出部３２２は、高次元のベクトルを示す情報を用いて、不具合情報データベース３３０に格納された不具合情報との類似度を算出する。そして、不具合事例抽出部３２２は、不具合情報データベース３３０に格納された不具合情報のうち、テキストデータとの類似度が高い不具合情報を、音声データが示す不具合と類似する不具合を示す不具合情報として、不具合情報データベース３３０から抽出する。

【0136】

なお、不具合事例抽出部３２２による音声認識結果として得られたテキストデータによって、不具合情報データベース３３０を検索することで、音声データと対応する不具合の事例を特定してもよい。

【0137】

本実施形態の不具合事例抽出部３２２は、過去の不具合情報を機械学習した学習済みモデルであってよい。不具合事例抽出部３２２は、例えば、音声認識処理を隠れマルコフモデルによって実現し、自然言語処理は、ニューラルネットワーク、ＢＥＲＴ（Bidirectional Encoder Representations from Transformers）等によって実現されてよい。

【0138】

出力部３２３は、不具合事例抽出部３２２によって抽出された不具合情報をショベル１００に対して出力する。言い換えれば、出力部３２３は、不具合事例抽出部３２２により抽出された不具合情報をショベル１００に送信し、ショベル１００は、管理装置３００から受信した不具合情報を表示装置４０に表示させる。

【0139】

次に、図６を参照して、管理装置３００の処理について説明する。図６は、第一の実施形態の管理装置の処理を説明するフローチャートである。

【0140】

管理装置３００の対応出力部３２０は、入力受付部３２１により、ショベル１００から音声データと機体識別番号との入力を受け付ける（ステップＳ６０１）。

【0141】

続いて、対応出力部３２０は、不具合事例抽出部３２２により、音声データに対する音声認識処理を行って、テキストデータに変換する（ステップＳ６０２）。続いて、対応出力部３２０は、不具合事例抽出部３２２により、テキストデータに対する自然言語処理を行い、処理の結果として得られた高次元のベクトルを示す情報（ベクトル情報）によって、不具合情報データベース３３０を検索する（ステップＳ６０３）。

【0142】

続いて、対応出力部３２０は、不具合情報データベース３３０に、テキストデータと類似する不具合情報が存在するか否かを判定する（ステップＳ６０４）。

【0143】

具体的には、対応出力部３２０は、不具合事例抽出部３２２よる不具合情報データベース３３０の検索により、不具合情報が抽出されたか否かを判定する。

【0144】

不具合事例抽出部３２２は、不具合情報データベース３３０から、テキストデータとの類似度が所定の値以上となる不具合情報を抽出してもよい。

【0145】

また、不具合事例抽出部３２２は、不具合情報データベース３３０から、の項目「事象」の値が、音声認識によって得られたテキストデータの一部と一致する不具合情報を抽出してもよい。また、不具合事例抽出部３２２は、項目「事象」の値に、音声認識によって得られたテキストデータに含まれる特定の単語が含まれる不具合情報を抽出してもよい。

【0146】

なお、上述した不具合事例抽出部３２２による不具合情報の抽出の仕方は一例であり、これに限定されない。

【0147】

ステップＳ６０４において、類似する不具合情報が存在しない場合、対応出力部３２０は、出力部３２３により、ショベル１００に対して、類似する不具合情報が存在しない旨を示す情報を出力して表示装置４０に表示させ（ステップＳ６０５）、処理を終了する。

【0148】

ステップＳ６０４において、類似する不具合情報が存在する場合、出力部３２３は、抽出された不具合情報をショベル１００に出力し、ショベル１００の表示装置４０に表示させる（ステップＳ６０６）。

【0149】

続いて、対応出力部３２０は、ショベル１００から、サービスマンへの不具合の発生の通知を指示されたか否かを判定する（ステップＳ６０７）。具体的には、対応出力部３２０は、表示装置４０において、ショベル１００のオペレータによって、サービスマンへの通知を指示する操作を受け付けたか否かを判定する。

【0150】

ステップＳ６０７において、サービスマンへの不具合の発生の通知を指示されない場合、対応出力部３２０は処理を終了する。

【0151】

ステップＳ６０７において、サービスマンへの不具合の発生の通知が指示された場合、対応出力部３２０は、出力部３２３により、サービスマンに対する通知を行い（ステップＳ６０８）、処理を終了する。

【0152】

なお、本実施形態では、管理装置３００において、ショベル１００の機体識別番号と、サービスマンが所持する携帯端末（サービスマンと紐付けられた端末）を特定する情報とが対応付けられていてよい。そして、対応出力部３２０は、ステップＳ６０１で取得した機体識別番号と対応する携帯端末へ、ショベル１００の機体識別番号と、不具合情報が示す事象とを通知してもよい。

【0153】

次に、図７を参照して、ショベル１００の表示例について説明する。図７は、第一の実施形態のショベルの表示例を示す図である。

【0154】

図７に示す表示装置４０は、表示領域４０ａ、４０ｂ、操作ボタン４０ｃ、４０ｄを含む。表示領域４０ａは、不具合事例抽出部３２２によりオペレータの音声データに対して音声認識処理を行った結果が表示される。

【0155】

表示領域４０ｂは、不具合事例抽出部３２２により抽出された不具合情報に含まれる日付と原因と表示される。

【0156】

つまり、表示領域４０ｂは、不具合事例抽出部３２２により抽出された不具合情報の一部が表示される。また、表示領域４０ｂは、原因の詳細情報を表示させるための操作ボタン４０ｆを含む。

【0157】

操作ボタン４０ｃは、抽出された不具合情報に含まれる対応方法を表示させるための操作ボタンである。操作ボタン４０ｄは、不具合の発生をサービスマンに通知するための操作ボタンである。

【0158】

また、表示装置４０には、例えば、不具合事例抽出部３２２による処理が行われている最中には、処理中であることを示す画像４０ｅが表示される。

【0159】

図７の例では、表示領域４０ａに「掘削中のパワー減少」と表示されている。したがって、オペレータの音声データの音声認識の結果のテキストデータが、「掘削中のパワー減少」であることがわかる。

【0160】

また、表示領域４０ｂには、日付と原因として、「２０１５年１１月３０日 エンジントラブル」、「２０１９年４月１８日 エンジントラブル」、「２０１９年６月６日 シリンダ破損」と表示されている。また、表示領域４０ｂには、各原因と操作ボタン４０ｆとが対応付けられて表示される。本実施形態では、操作ボタン４０ｆが操作されると、原因の詳細等が表示されてもよい。

【0161】

また、図７の例において、操作ボタン４０ｃが操作されると、表示領域４０ｂに表示された原因と対応付けられた対応方法が表示装置４０に表示される。

【0162】

なお、図７の示すように、不具合事例抽出部３２２により、オペレータの音声データを音声認識した結果と類似する複数の不具合情報が抽出されると、抽出された複数の不具合情報のそれぞれに含まれる事象と原因の一覧が表示されてもよい。また、本実施形態では、表示領域４０ｂに表示された複数の原因の中から、１つの原因が選択された後に、操作ボタン４０ｃが操作された場合には、選択された原因と対応付けられた対応方法が表示されてもよい。

【0163】

また、図７の例において、操作ボタン４０ｄが操作されると、ショベル１００のコントローラ３０が、サービスマンに対する通知の要求を管理装置３００に送信してもよい。また、本実施形態では、操作ボタン４０ｄが操作されると、ショベル１００のコントローラ３０が、ショベル１００と対応付けられたサービスマンの携帯端末に、不具合の発生を示す通知を送信してもよい。

【0164】

なお、上述した実施形態では、抽出された不具合情報は、ショベル１００の表示装置４０に表示されるものとしたが、これに限定されない。抽出された不具合情報は、ショベル１００と通信を行う支援装置の表示装置等に表示されてもよい。

【0165】

支援装置は、例えば、ショベル１００を操作するオペレータを支援する可搬型の端末装置であってよく、管理装置３００等から各種の情報を受信して、画面に表示させることで、オペレータに情報を提供する。

【0166】

このように、本実施形態では、過去の不具合を示す不具合情報から、ショベル１００のオペレータにより入力された音声データが示す不具合と類似する不具合情報を抽出し、不具合に対する対応方法をオペレータに提示することができる。

【0167】

また、本実施形態では、管理装置３００が有する学習済みモデルを用いて、音声データからショベル１００の不具合情報を抽出する。言い換えれば、本実施形態では、人を介さずに音声データから不具合情報を抽出する。

【0168】

このため、本実施形態では、オペレータが不具合を察知して音声データを入力したときから、不具合に対する対応方法をオペレータに提示するまでの期間を短縮することができ、ショベル１００の不具合に対して迅速に対処することが可能となる。

【0169】

さらに、本実施形態では、人を介さないことで、人的なミスの発生を低減することができる。さらに、本実施形態では、音声データにおいて、不具合の状況や違和感等を正確に表現されていない場合であっても、不具合情報が抽出される可能性を高めることができる。

【0170】

（第二の実施形態）
以下に、図面を参照して、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態では、音声データに加えて、ショベル１００の稼働データを用いる点が、第一の実施形態と相違する。以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号を付与し、その説明を省略する。

【0171】

図８は、第二の実施形態の管理装置の機能を説明する図である。本実施形態の管理装置３００Ａは、記憶部３１０Ａ、対応出力部３２０Ａを含む。

【0172】

記憶部３１０Ａは、不具合情報データベース３３０、辞書データベース３４０、稼働データベース３５０を含む。稼働データベース３５０は、ショベル１００から定期的に送信される稼働データが格納される。

【0173】

対応出力部３２０Ａは、入力受付部３２１、不具合事例抽出部３２２、出力部３２３、診断部３２４を含む。

【0174】

本実施形態の診断部３２４は、稼働データベース３５０に格納されたショベル１００の稼働データに基づき、ショベル１００の異常度を算出する。

【0175】

より具体的には、診断部３２４は、ショベル１００の稼働データの特徴量を算出する。本実施形態の特徴量とは、例えば、稼働データに含まれる各種の物理量の変化を示す波形の形状を特徴付ける種々の統計量を意味する。続いて、診断部３２４は、算出された特徴量を用いて異常度を算出する。

【0176】

なお、本実施形態の診断部３２４は、ショベル１００の異常度を出力する異常度判定モデルを有する学習部として機能してもよい。この場合、診断部３２４は、異常度を算出する異常度判定モデルを生成する。

【0177】

そして、診断部３２４は、稼働データを異常度判定モデルに入力し、異常度判定モデルから出力される異常度を取得してもよい。本実施形態の異常度とは、ショベル１００の異常の有無を示す指標値である。

【0178】

本実施形態の管理装置３００Ａは、不具合事例抽出部３２２による不具合情報の抽出と、診断部３２４による異常度の算出とを並列して行う。そして、管理装置３００Ａは、不具合事例抽出部３２２の処理結果と、診断部３２４の処理結果とを参照して、ショベル１００の不具合情報を表示させる。

【0179】

図９は、第二の実施形態の管理装置の処理を説明するフローチャートである。図９のステップＳ９０１からステップＳ９０３の処理は、図６のステップＳ６０１からステップＳ６０３までの処理と同様であるから、説明を省略する。

【0180】

また、管理装置３００Ａの対応出力部３２０Ａは、入力受付部３２１が、ショベル１００が行った規定動作の稼働データを取得する（ステップＳ９０４）。

【0181】

ここで、ショベル１００が規定動作を行うタイミングについて説明する。本実施形態では、例えば、オペレータが音声データを入力する際に、ショベル１００に規定動作を行わせてもよい。つまり、本実施形態では、オペレータが不具合の発生や違和感等を感じたときに、オペレータの判断に応じて、ショベル１００に規定動作を行われてもよい。

【0182】

また、ショベル１００が規定動作を行うタイミングは、管理装置３００Ａの指示によって決められてもよい。

【0183】

この場合、管理装置３００Ａは、オペレータから入力された音声データを音声認識した結果のテキストデータと、不具合情報データベース３３０に格納された不具合情報との類似度を算出した結果の確度が低いと判定した場合に、ショベル１００に対し、規定動作を要求してもよい。なお、確度が低いと判定される場合とは、不具合情報データベース３３０に格納された不具合情報のうち、音声データを音声認識した結果のテキストデータとの類似度が所定の値以上となる不具合情報が存在しない場合であってもよい。

【0184】

対応出力部３２０Ａは、稼働データを取得すると、診断部３２４により、異常度の算出と、異常部位の推定を行い（ステップＳ９０５）、後述するステップＳ９０６へ進む。

【0185】

ステップＳ９０３とステップＳ９０５に続いて、対応出力部３２０Ａは、不具合事例抽出部３２２により、不具合情報データベース３３０に、音声データが示す不具合と類似する不具合情報が存在するか否かを判定する（ステップＳ９０６）。

【0186】

続いて、対応出力部３２０Ａは、ステップＳ９０６において、類似する不具合情報が存在しない場合、対応出力部３２０は、出力部３２３により、ショベル１００に対して、類似する不具合情報が存在しない旨を示す情報を出力して表示装置４０に表示させ（ステップＳ９０７）、処理を終了する。なお、このとき、出力部３２３は、ショベル１００の表示装置４０に、算出された異常度を表示させてもよい。

【0187】

ステップＳ９０６において、類似する不具合情報が存在する場合、出力部３２３は、抽出された不具合情報と、算出された異常度とをショベル１００の表示装置４０に表示させる（ステップＳ９０８）。なお、このとき、出力部３２３は、ステップＳ９０５で推定された異常部位を示す情報を表示させてもよい。

【0188】

図９のステップＳ９０９とステップＳ９１０の処理は、図６のステップＳ６０７とステップＳ６０８の処理と同様であるから、説明を省略する。

【0189】

なお、本実施形態では、不具合事例抽出部３２２によって、音声データが示すと類似する不具合情報が抽出された場合であっても、診断部３２４により算出された異常度が、下限閾値よりも低い場合には、抽出された不具合情報、異常度、推定部位と共に、不具合まで至っていなことを示す情報を表示装置４０に表示させてもよい。異常度の上限閾値と下限閾値とは、予め管理装置３００Ａにおいて設定されていてよい。

【0190】

また、本実施形態では、管理装置３００Ａは、診断部３２４により算出された異常度が上限閾値よりも高い場合には、ショベル１００のオペレータによる、サービスマンへの通知を指示する操作を受け付けていなくても、サービスマンに不具合情報を通知してもよい。

【0191】

つまり、本実施形態の管理装置３００Ａは、音声データに基づき、不具合と類似した事象の不具合情報を抽出し、稼働データから算出される異常度に基づき、メンテナンスの要否や緊急性等を判定する。そして、管理装置３００Ａは、その結果をショベル１００の表示装置４０に表示させる。

【0192】

次に、図１０を参照して、本実施形態のショベル１００の表示例について説明する。図１０は、第二の実施形態のショベルの表示例を示す図である。

【0193】

図１０に示す例では、表示装置４０は、表示領域４０ａ、４０ｂ、４０ｇ、操作ボタン４０ｃ、４０ｄを含む。

【0194】

表示領域４０ｇには、診断部３２４により算出された異常度が表示される。なお、表示領域４０ｇには、異常度と共に、不具合が生じた部位を示す推定部位の名称が表示されてもよい。

【0195】

本実施形態では、このように、音声データに加えて、稼働データを用いることで、緊急性の高い不具合や、そうではない不具合等を判定することができ、オペレータに提示する対応方法の的確性を向上させることができる。

【0196】

（第三の実施形態）
以下に、図面を参照して、第三の実施形態について説明する。第三の実施形態では、オペレータによる音声データの入力が一定期間行われない点が、第二の実施形態と相違する。以下の第三の実施形態では、第二の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号を付与し、その説明を省略する。

【0197】

図１１は、第三の実施形態の管理装置の処理を説明するフローチャートである。本実施形態の管理装置３００Ａは、診断部３２４により、ショベル１００の異常度を算出する（ステップＳ１１０１）。

【0198】

なお、本実施形態では、診断部３２４が異常度の算出に用いる稼働データは、ショベル１００が規定動作を行った場合の稼働データに限定されない。本実施形態で用いられる稼働データは、ショベル１００が定期的に管理装置３００Ａに送信し、管理装置３００Ａにおいて蓄積された稼働データであってよい。ショベル１００は、例えば、一日の作業が終了する度に、管理装置３００Ａに稼働データを送信してもよい。

【0199】

続いて、管理装置３００Ａは、異常が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１１０２）。具体的には、管理装置３００Ａは、ステップＳ１１０１で算出された異常度が所定の閾値以上である場合に、異常と検出してもよい。

【0200】

ステップＳ１１０２において、異常が検出された場合、管理装置３００Ａは、入力受付部３２１により音声データの入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１０３）。

【0201】

具体的には、管理装置３００Ａは、異常が検出されてから第一の所定期間以内に音声データが入力されたか否かを判定する。

【0202】

ステップＳ１１０３において、音声データが入力された場合、管理装置３００Ａは、図９のステップＳ９０２へ進む。

【0203】

ステップＳ１１０３において、音声データが入力されていない場合、管理装置３００Ａは、異常が発生した可能性があることを示す情報を、ショベル１００の表示装置４０に表示させ（ステップＳ１１０４）、処理を終了する。なお、管理装置３００Ａは、異常が発生した可能性があることを示す情報と共に、オペレータに対して音声データの入力を促す情報を表示装置４０に表示させてもよい。

【0204】

ステップＳ１１０２において、異常が検出されない場合、管理装置３００Ａは、所定期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１０５）。

【0205】

ここでの所定期間は、第一の所定期間よりも長い第二の所定期間であってもよい。また、ここでの所定期間は、例えば、稼働データをＮ回受信するまでの期間であってもよい。

【0206】

ステップＳ１１０５において、所定期間が経過していない場合、管理装置３００Ａは、処理を終了する。

【0207】

ステップＳ１１０５において、所定期間が経過した場合、管理装置３００Ａは、ショベル１００の表示装置４０に、ショベル１００の状態に関するアンケート画面を表示させ（ステップＳ１１０６）、処理を終了する。

【0208】

以下に、図１２、図１３を参照して、本実施形態のショベル１００の表示例について説明する。図１２は、第三の実施形態のショベルの表示例を示す第一の図である。

【0209】

図１２に示す例は、図１１のステップＳ１１０４において、ショベル１００の表示装置４０に表示される画面の一例を示す。

【0210】

表示装置４０は、表示領域４０ｈ、操作ボタン４０ｄ、４０ｉ、４０ｊを含む。表示領域４０ｈには、ショベル１００に異常が発生した可能性があることを示す情報が表示される。また、図１２の例では、表示領域４０ｈには、異常が検出された部位を示す情報として、「エンジンダウン量増加傾向あり。掘削力が落ちていませんか？」と表示されている。

【0211】

操作ボタン４０ｉ、４０ｊは、表示領域４０ｈに表示された情報に対してオペレータが選択するための操作ボタンである。操作ボタン４０ｉは、オペレータが不具合を感じた場合に、操作する操作ボタンであり、操作ボタン４０ｊは、オペレータが不具合を感じない場合に、操作する操作ボタンである。

【0212】

図１２の例では、管理装置３００Ａは、操作ボタン４０ｉが選択されると、異常に対する対応方法を表示装置４０に表示させてもよい。

【0213】

図１３は、第三の実施形態のショベルの表示例を示す第二の図である。図１３に示す例は、図１１のステップＳ１１０６において、ショベル１００の表示装置４０に表示されるアンケート画面の一例を示す。

【0214】

表示装置４０は、表示領域４０ｋ、操作ボタン４０ｌ、４０ｊを含む。表示領域４０ｋには、異常が検出されなかったことを示す情報と共に、オペレータに対してのアンケート内容が表示される。図１３の例では、「何か気になることはありませんか？」と表示されている。

【0215】

操作ボタン４０ｌ、４０ｊは、オペレータがアンケート内容に対して回答するための操作ボタンである。図１３の例では、操作ボタン４０ｌが操作されると、オペレータに対して音声入力を促すメッセージが表示されてもよい。

【0216】

このように、本実施形態では、音声データが入力される前に異常が検出された場合や、所定期間音声データが入力されない場合に、オペレータに対してショベル１００の状態を問い合わせる。したがって、本実施形態によれば、オペレータにショベル１００の状態を把握させるための支援を行うことができる。

【0217】

なお、本実施形態では、管理装置３００は、ショベル１００を管理するものとしたが、管理装置３００は、ショベル１００以外の作業機械を管理してもよい。具体的には、管理装置３００により管理される作業機械は、フォークリフトやクレーン等のように、規定動作を行う作業機械であればよい。

【0218】

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。

【符号の説明】

【0219】

３０ コントローラ
４０ 表示装置
１００ ショベル
３００ 管理装置
３１０ 記憶部
３２０ 対応出力部
３２１ 入力受付部
３２２ 不具合事例抽出部
３２３ 出力部
３２４ 診断部
３３０ 不具合情報データベース
３４０ 辞書データベース
３５０ 稼働データベース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】