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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】P2024094960
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】作業機械の管理システム及び作業機械の管理方法
(51)【国際特許分類】
E02F 9/20 20060101AFI20240703BHJP
【ＦＩ】
E02F9/20 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022211899
(22)【出願日】2022-12-28
(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】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石島 璃沙
(72)【発明者】
【氏名】マクシュトフ スタニスラヴ
(72)【発明者】
【氏名】土井下 健治
(72)【発明者】
【氏名】戸倉 紘
【テーマコード（参考）】
2D003
【Ｆターム（参考）】
2D003AA05
2D003AB04
2D003BB07
2D003DA04
2D003DB02
2D003DB03
2D003FA02
(57)【要約】
【課題】リッピングの作業計画を効率良く策定すること。
【解決手段】作業機械の管理システムは、プロセッサを備える。プロセッサは、リッパ作業機を有する作業機械の位置を示す位置データ、及びリッパ作業機が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを受信し、位置データと作業データとに基づいて、リッピング実行状態であるときの作業機械に係るリッピングデータを算出し、リッピングデータを出力装置に出力させる。
【選択図】図１２
【解決手段】作業機械の管理システムは、プロセッサを備える。プロセッサは、リッパ作業機を有する作業機械の位置を示す位置データ、及びリッパ作業機が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを受信し、位置データと作業データとに基づいて、リッピング実行状態であるときの作業機械に係るリッピングデータを算出し、リッピングデータを出力装置に出力させる。
【選択図】図１２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロセッサを備え、
前記プロセッサは、
リッパ作業機を有する作業機械の位置を示す位置データ、及び前記リッパ作業機が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを受信し、
前記位置データと前記作業データとに基づいて、前記リッピング実行状態であるときの前記作業機械に係るリッピングデータを算出し、
前記リッピングデータを出力装置に出力させる、
作業機械の管理システム。
前記プロセッサは、
リッパ作業機を有する作業機械の位置を示す位置データ、及び前記リッパ作業機が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを受信し、
前記位置データと前記作業データとに基づいて、前記リッピング実行状態であるときの前記作業機械に係るリッピングデータを算出し、
前記リッピングデータを出力装置に出力させる、
作業機械の管理システム。
【請求項2】
前記作業機械は、前記リッパ作業機を操作するリッパ操作装置を有し、
前記作業データは、前記リッパ操作装置の操作データを含む、
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
前記作業データは、前記リッパ操作装置の操作データを含む、
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
【請求項3】
前記作業機械は、前記作業機械の走行装置を操作する走行操作装置を有し、
前記作業データは、前記走行操作装置の操作データを含む、
請求項２に記載の作業機械の管理システム。
前記作業データは、前記走行操作装置の操作データを含む、
請求項２に記載の作業機械の管理システム。
【請求項4】
前記走行操作装置は、前記走行装置の変速段を変更するためのシフト操作装置を有し、
前記作業データは、前記シフト操作装置の操作データを含む、
請求項３に記載の作業機械の管理システム。
前記作業データは、前記シフト操作装置の操作データを含む、
請求項３に記載の作業機械の管理システム。
【請求項5】
前記リッピングデータは、前記作業機械が前記作業対象の複数のエリアのそれぞれをリッピングした回数を示すリッピング回数を含む、
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
【請求項6】
前記リッピングデータは、前記リッピング回数を示したマップデータを含む、
請求項５に記載の作業機械の管理システム。
請求項５に記載の作業機械の管理システム。
【請求項7】
前記リッピングデータは、前記作業機械が前記作業対象をリッピングしているときの前記作業機械の進行方向を示すリッピング方向を含む、
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
【請求項8】
前記リッピングデータは、前記作業機械が前記作業対象をリッピングしているときの前記作業機械の走行速度を示すリッピング速度を含む、
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
【請求項9】
前記リッピングデータは、前記作業機械が前記作業対象のリッピングを開始した地点を示す開始地点又はリッピングを終了した地点を示す終了地点を含む、
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
【請求項10】
前記作業機械は、ステアリング可能な走行装置と、前記走行装置を操作する走行操作装置と、を有し、
前記プロセッサは、
前記走行装置がステアリング実行状態であるか否かを判定するためのステアリングデータを受信し、
前記作業データと前記ステアリングデータとに基づいて、前記リッピング実行状態且つ前記ステアリング実行状態である特定走行状態であるか否かを判定し、
前記リッピングデータは、前記特定走行状態であることを示す特定走行データを含む、
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
前記プロセッサは、
前記走行装置がステアリング実行状態であるか否かを判定するためのステアリングデータを受信し、
前記作業データと前記ステアリングデータとに基づいて、前記リッピング実行状態且つ前記ステアリング実行状態である特定走行状態であるか否かを判定し、
前記リッピングデータは、前記特定走行状態であることを示す特定走行データを含む、
請求項１に記載の作業機械の管理システム。
【請求項11】
前記特定走行データは、前記特定走行状態の継続時間を含む、
請求項１０に記載の作業機械の管理システム。
請求項１０に記載の作業機械の管理システム。
【請求項12】
前記特定走行データは、前記特定走行データが生じた前記作業対象のエリアを含む、
請求項１０に記載の作業機械の管理システム。
請求項１０に記載の作業機械の管理システム。
【請求項13】
前記特定走行データは、前記特定走行状態が生じた回数を含む、
請求項１０に記載の作業機械の管理システム。
請求項１０に記載の作業機械の管理システム。
【請求項14】
前記特定走行データは、前記特定走行状態が生じた位置と前記特定走行状態が生じた回数とを組み合わせたマップデータを含む、
請求項１３に記載の作業機械の管理システム。
請求項１３に記載の作業機械の管理システム。
【請求項15】
前記特定走行データは、前記特定走行状態が生じた回数とオペレータデータとを組み合わせたデータを含む、
請求項１３に記載の作業機械の管理システム。
請求項１３に記載の作業機械の管理システム。
【請求項16】
前記プロセッサは、前記リッピング実行状態で直進している前記走行装置のステアリング角度が閾値を上回った場合に、前記特定走行状態であると判定する、
請求項１０に記載の作業機械の管理システム。
請求項１０に記載の作業機械の管理システム。
【請求項17】
プロセッサを備え、
前記プロセッサは、
作業機械のリッパ作業機が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データ、及び前記作業機械の走行装置がステアリング実行状態であるか否かを判定するためのステアリングデータを受信し、
前記作業データと前記ステアリングデータとに基づいて、前記リッピング実行状態且つ前記ステアリング実行状態である特定走行状態であるか否かを判定し、
前記特定走行状態であることを示す特定走行データを出力装置に出力させる、
作業機械の管理システム。
前記プロセッサは、
作業機械のリッパ作業機が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データ、及び前記作業機械の走行装置がステアリング実行状態であるか否かを判定するためのステアリングデータを受信し、
前記作業データと前記ステアリングデータとに基づいて、前記リッピング実行状態且つ前記ステアリング実行状態である特定走行状態であるか否かを判定し、
前記特定走行状態であることを示す特定走行データを出力装置に出力させる、
作業機械の管理システム。
【請求項18】
リッパ作業機を有する作業機械の位置を示す位置データを取得し、
前記リッパ作業機が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを取得し、
前記位置データ及び前記作業データに基づいて、前記リッピング実行状態であるときの前記作業機械に係るリッピングデータを算出し、
前記リッピングデータを出力装置に出力させる、
作業機械の管理方法。
前記リッパ作業機が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを取得し、
前記位置データ及び前記作業データに基づいて、前記リッピング実行状態であるときの前記作業機械に係るリッピングデータを算出し、
前記リッピングデータを出力装置に出力させる、
作業機械の管理方法。
【請求項19】
作業機械のリッパ作業機が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを取得し、
前記作業機械の走行装置がステアリング実行状態であるか否かを判定するためのステアリングデータを取得し、
前記作業データおよび前記ステアリングデータに基づいて、前記リッピング実行状態且つ前記ステアリング実行状態である特定走行状態であるか否かを判定し、
前記特定走行状態であることを示す特定走行データを出力装置に出力させる、
作業機械の管理方法。
前記作業機械の走行装置がステアリング実行状態であるか否かを判定するためのステアリングデータを取得し、
前記作業データおよび前記ステアリングデータに基づいて、前記リッピング実行状態且つ前記ステアリング実行状態である特定走行状態であるか否かを判定し、
前記特定走行状態であることを示す特定走行データを出力装置に出力させる、
作業機械の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、作業機械の管理システム及び作業機械の管理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
作業機械に係る技術分野において、特許文献１に開示されているようなリッパ作業機を備える作業機械が知られている。リッパ作業機のリッパポイントが作業対象に突き刺された状態で作業機械が走行することにより、作業対象が破砕される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１７／００３００５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
リッピング条件が相互に異なる部分が作業対象に存在する場合がある。例えば軟らかい部分と硬い部分とが作業対象に存在する場合がある。作業対象の軟らかい部分を破砕する場合、リッパ作業機によるリッピングは１回で済む可能性がある。作業対象の硬い部分を破砕する場合、リッパ作業機によるリッピングを複数回実施する必要が生じる可能性がある。リッピング条件が相互に異なる部分が作業対象に存在する場合においても、リッピングの作業計画を効率良く策定できることが要望される。
【0005】
本開示は、リッピングの作業計画を効率良く策定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に従えば、プロセッサを備え、プロセッサは、リッパ作業機を有する作業機械の位置を示す位置データ、及びリッパ作業機が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを受信し、位置データと作業データとに基づいて、リッピング実行状態であるときの作業機械に係るリッピングデータを算出し、リッピングデータを出力装置に出力させる、作業機械の管理システムが提供される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、リッピングの作業計画が効率良く策定される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【0010】
［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。
第１実施形態について説明する。
【0011】
＜管理システム＞
図１は、本実施形態に係る作業機械２の管理システム１を模式的に示す図である。作業機械２は、作業現場において稼働する。本実施形態において、作業現場は、鉱山である。鉱山とは、鉱物を採掘する場所又は事業所をいう。鉱山として、金属を採掘する金属鉱山、石灰石を採掘する非金属鉱山、又は石炭を採掘する石炭鉱山が例示される。
図１は、本実施形態に係る作業機械２の管理システム１を模式的に示す図である。作業機械２は、作業現場において稼働する。本実施形態において、作業現場は、鉱山である。鉱山とは、鉱物を採掘する場所又は事業所をいう。鉱山として、金属を採掘する金属鉱山、石灰石を採掘する非金属鉱山、又は石炭を採掘する石炭鉱山が例示される。
【0012】
作業機械２が作業現場において稼働する。作業現場において稼働する作業機械２は、１台でもよいし複数台でもよい。本実施形態において、作業機械２は、ブルドーザである。作業機械２は、作業現場において所定の作業を実施する。作業機械２が実施する作業として、掘削作業、押土作業、整地作業、又はリッピング作業が例示される。
【0013】
管理システム１は、サーバ３と、通信システム４とを備える。サーバ３は、コンピュータシステムを含む。サーバ３は、作業機械２の外部に配置される。サーバ３は、作業現場の遠隔地に設けられた管理センター５に配置される。サーバ３は、作業現場及び作業機械２を管理する。管理センター５に管理者が存在する。通信システム４として、インターネット（internet）、携帯電話通信網、衛星通信網、又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）が例示される。
【0014】
作業機械２は、コントローラ６を有する。コントローラ６は、コンピュータシステムを含む。サーバ３と作業機械２のコントローラ６とは、通信システム４を介して通信する。
【0015】
【0016】
車体７は、エンジン室１５を有する。エンジン室１５にエンジン１６が収容される。エンジン１６は、作業機械２の駆動源である。
【0017】
走行装置８は、車体７を支持して走行する。走行装置８は、一対の履帯１７を有する。履帯１７が回転することにより、作業機械２が走行する。
【0018】
掘削作業機９は、作業対象の掘削作業、押土作業、又は整地作業を実施する。掘削作業機９は、車体７に取り付けられる。掘削作業機９の少なくとも一部は、車体７の前方に配置される。
【0019】
掘削作業機９は、掘削ブレード１８と、リフトフレーム１９と、チルトシリンダ２０と、リフトシリンダ２１とを有する。
【0020】
掘削ブレード１８は、車体７の前方に配置される。掘削ブレード１８は、切刃１８Ａを有する。
【0021】
リフトフレーム１９は、掘削ブレード１８を支持する。リフトフレーム１９の一端部は、回動機構を介して掘削ブレード１８の背面に連結される。リフトフレーム１９の他端部は、回動機構を介して車体７に連結される。なお、リフトフレーム１９の他端部は、回動機構を介して走行装置８に連結されてもよい。
【0022】
チルトシリンダ２０及びリフトシリンダ２１のそれぞれは、掘削ブレード１８を動作させる。チルトシリンダ２０は、掘削ブレード１８をチルト動作させるために駆動する。リフトシリンダ２１は、掘削ブレード１８をリフト動作させるために駆動する。掘削ブレード１８のチルト動作とは、掘削ブレード１８のチルト角を変化させる動作をいう。掘削ブレード１８のリフト動作とは、掘削ブレード１８を上下方向に移動させる動作をいう。
【0023】
チルトシリンダ２０の一端部は、回動機構を介して掘削ブレード１８の背面に連結される。チルトシリンダ２０の他端部は、リフトフレーム１９の上面に接続される。チルトシリンダ２０が伸縮することにより、掘削ブレード１８がチルト動作する。
【0024】
リフトシリンダ２１の一端部は、回動機構を介してリフトフレーム１９に連結される。リフトシリンダ２１の他端部は、回動機構を介して車体７に接続される。リフトシリンダ２１が伸縮することにより、掘削ブレード１８がリフト動作する。
【0025】
リッパ作業機１０は、作業対象のリッピング作業を実施する。リッパ作業機１０の作業対象は、作業現場の地面を含む。走行装置８は、リッパ作業機１０の地面を走行する。リッパ作業機１０は、車体７に取り付けられる。リッパ作業機１０の少なくとも一部は、車体７の後方に配置される。
【0026】
リッパ作業機１０は、シャンク２２と、リッパアーム２４と、チルトシリンダ２５と、リフトシリンダ２６と、ビーム２７とを有する。
【0027】
シャンク２２は、車体７の後方に配置される。シャンク２２は、リッパポイント２３を有する。リッパポイント２３は、シャンク２２の下端部に設けられる。
【0028】
リッパアーム２４は、シャンク２２を支持する。リッパアーム２４は、車体７とシャンク２２とを連結する。リッパアーム２４の一端部は、回動機構を介して車体７の後部に連結される。リッパアーム２４の他端部は、ビーム２７に連結される。
【0029】
ビーム２７は、リッパアーム２４に回動可能に連結される。シャンク２２は、ビーム２７を介してリッパアーム２４に連結される。
【0030】
チルトシリンダ２５及びリフトシリンダ２６のそれぞれは、シャンク２２を動作させる。チルトシリンダ２５及びリフトシリンダ２６のそれぞれは、車体７に連結される。チルトシリンダ２５は、シャンク２２をチルト動作させるために駆動する。リフトシリンダ２６は、シャンク２２をリフト動作させるために駆動する。シャンク２２のチルト動作とは、シャンク２２のチルト角を変化させる動作をいう。シャンク２２のリフト動作とは、シャンク２２を上下方向に移動させる動作をいう。
【0031】
チルトシリンダ２５の一端部は、回動機構を介してビーム２７に連結される。チルトシリンダ２５の他端部は、車体７の後部に連結される。チルトシリンダ２５が伸縮することにより、シャンク２２がチルト動作する。
【0032】
リフトシリンダ２６の一端部は、回動機構を介してビーム２７に連結される。リフトシリンダ２６の他端部は、車体７の後部に連結される。リフトシリンダ２６が伸縮することにより、シャンク２２がリフト動作する。
【0033】
リッパ作業機１０は、作業対象をリッピングする。本実施形態において、リッパ作業機１０によるリッピングとは、リッパポイント２３が作業対象に突き刺された状態で走行装置８が走行することをいう。本実施形態においては、リッパポイント２３が作業対象に突き刺された状態を適宜、リッピング実行状態、と称し、リッパポイント２３が作業対象から抜去されている状態を適宜、リッピング解除状態、と称する。
【0034】
リッパポイント２３が作業対象をリッピングしたリッピング実行状態で走行装置８が走行することにより、作業対象が破砕される。なお、走行装置８が走行中に、シャンク２２がチルト動作又はリフト動作してもよい。
【0035】
＜作業機械及びサーバ＞
図３は、本実施形態に係るサーバ３を示すハードウエア構成図である。サーバ３は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。サーバ３の機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
図３は、本実施形態に係るサーバ３を示すハードウエア構成図である。サーバ３は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。サーバ３の機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
【0036】
サーバ３と同様、コントローラ６は、図３に示すようなコンピュータシステム１０００を含む。
【0037】
図４は、本実施形態に係る作業機械２及びサーバ３を示すブロック図である。作業機械２は、位置センサ１１と、走行操作レバー１２と、掘削操作レバー１３と、リッパ操作レバー１４と、走行装置８と、掘削作業機９と、リッパ作業機１０と、コントローラ６を有する。
【0038】
位置センサ１１は、作業機械２の位置を検出する。作業機械２の位置は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用して検出される。全地球航法衛星システムは、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）を含む。全地球航法衛星システムは、緯度、経度、及び高度の座標データで規定されるグローバル座標系の位置を検出する。グローバル座標系とは、地球に固定された座標系をいう。位置センサ１１は、ＧＮＳＳ受信機を含む。位置センサ１１は、グローバル座標系における作業機械２の位置を検出する。位置センサ１１は、車体７に配置される。本実施形態において、位置センサ１１は、作業機械２の基準位置を検出する。車体７にＧＮＳＳアンテナが設けられている場合、作業機械２の基準位置は、ＧＮＳＳアンテナの設置位置でもよい。作業機械２の基準位置は、車体７の中心位置でもよいし、履帯１７の接地位置でもよい。
【0039】
走行操作レバー１２、掘削操作レバー１３、及びリッパ操作レバー１４のそれぞれは、車体７の運転室に配置される。走行操作レバー１２、掘削操作レバー１３、及びリッパ操作レバー１４のそれぞれは、運転室に搭乗したオペレータにより操作される。
【0040】
走行操作レバー１２は、走行装置８を操作する走行操作装置である。走行装置８は、履帯１７を回転させる駆動力を発生する油圧モータと、履帯１７の回転を減速又は停止させる制動力を発生する油圧ブレーキとを含む。オペレータは、走行操作レバー１２を操作することにより、履帯１７に駆動力を与えたり制動力を与えたりすることができる。
【0041】
走行装置８は、前進又は後進することができる。オペレータは、走行操作レバー１２を操作することにより、走行装置８を前進又は後進させることができる。走行装置８は、直進又はステアリングすることができる。オペレータは、走行操作レバー１２を操作することにより、走行装置８を直進又はステアリングさせることができる。
【0042】
上述のように、油圧ブレーキは、一方の履帯１７に制動力を与える第１の油圧ブレーキと、他方の履帯１７に制動力を与える第２の油圧ブレーキと含む。一対の履帯１７のそれぞれが回転している状態で、第１の油圧ブレーキによる制動力と第２の油圧ブレーキによる制動力とに差が生じるように走行操作レバー１２が操作されることにより、走行装置８がステアリングされる。
【0043】
なお、トランスミッションからの直進動力と油圧モータからの旋回動力を遊星ギヤ列の差動機構により左右の出力回転に差を与えることにより、走行装置８がステアリングされてもよい。
【0044】
図５は、本実施形態に係る走行操作レバー１２を模式的に示す図である。走行操作レバー１２が図５に示すＦ方向に操作されると、走行装置８が前進する。走行操作レバー１２が図５に示すＲ方向に操作されると、走行装置８が後進する。走行操作レバー１２が図５に示すＬＨ方向に操作されると、走行装置８が左方にステアリングする。走行操作レバー１２が図５に示すＲＨ方向に操作されると、走行装置８が右方にステアリングする。
【0045】
走行操作レバー１２は、走行装置８の変速段を変更するためのシフト操作装置であるシフトボタン１２Ｓを有する。シフトボタン１２Ｓは、シフトアップボタン１２Ｕ及びシフトダウンボタン１２Ｄを含む。シフトボタン１２Ｓを含む走行操作レバー１２が操作されることにより、走行装置８の変速段が、ニュートラル（Ｎ）、前進１速（Ｆ１）、前進２速（Ｆ２）、前進３速（Ｆ３）、及び後進（Ｒ）のいずれか一つに変更される。
【0046】
なお、後進（Ｒ）は、後進１速（Ｒ１），後進２速（Ｒ２）、及び後進３速（Ｒ３）を含む。実施形態においては、後進１速（Ｒ１），後進２速（Ｒ２）、及び後進３速（Ｒ３）を、後進（Ｒ）、と総称する。
【0047】
図４において、掘削操作レバー１３は、掘削作業機９を操作する走行操作装置である。掘削作業機９を操作することは、チルトシリンダ２０及びリフトシリンダ２１を操作することを含む。チルトシリンダ２０が伸縮するように掘削操作レバー１３が操作されることにより、掘削ブレード１８がチルト動作する。リフトシリンダ２１が伸縮するように掘削操作レバー１３が操作されることにより、掘削ブレード１８がリフト動作する。
【0048】
リッパ操作レバー１４は、リッパ作業機１０を操作するリッパ操作装置である。リッパ作業機１０を操作することは、チルトシリンダ２５及びリフトシリンダ２６を操作することを含む。チルトシリンダ２５が伸縮するようにリッパ操作レバー１４が操作されることにより、シャンク２２がチルト動作する。リフトシリンダ２６が伸縮するようにリッパ操作レバー１４が操作されることにより、シャンク２２がリフト動作する。
【0049】
【0050】
図６に示すように、リフトシリンダ２６が伸縮するようにリッパ操作レバー１４が第１方向に操作されることにより、シャンク２２がリフト動作する。シャンク２２のリフト動作とは、シャンク２２を上下方向に移動させる動作をいう。リフト動作は、シャンク２２が上方に移動するリフトアップと、シャンク２２が下方に移動するリフトダウンとを含む。シャンク２２がリフトアップすると、リッパポイント２３が作業対象１００から離隔する。シャンク２２がリフトダウンすると、リッパポイント２３が作業対象１００に接近して作業対象１００に突き刺さる。
【0051】
図７に示すように、チルトシリンダ２５が伸縮するようにリッパ操作レバー１４が第２方向に操作されることにより、シャンク２２がチルト動作する。シャンク２２のチルト動作とは、シャンク２２のチルト角を変化させる動作をいう。シャンク２２のチルト角が変化することにより、シャンク２２のリッパポイント２３が前後方向に移動する。チルト動作は、リッパポイント２３が前方に移動するチルトインと、リッパポイント２３が後方に移動するチルトバックとを含む。リッパポイント２３がチルトインすると、リッパポイント２３が車体７に接近する。リッパポイント２３がチルトバックすると、リッパポイント２３が車体７から離隔する。
【0052】
図４において、コントローラ６は、データ受信部６１と、走行制御部６２と、掘削制御部６３と、リッパ制御部６４と、記憶部６５と、データ送信部６６とを有する。図３を参照して説明したプロセッサ１００１は、データ受信部６１、走行制御部６２、掘削制御部６３、リッパ制御部６４、記憶部６５、及びデータ送信部６６を含む。なお、ストレージ１００４が記憶部６５を含んでもよい。インターフェース１００４がデータ受信部６１及びデータ送信部６６を含んでもよい。
【0053】
データ受信部６１は、作業機械２の位置を示す位置データ及びリッパ作業機１０が作業対象をリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを受信する。
【0054】
位置センサ１１の検出データは、作業機械２の位置を示す。作業機械２の位置データは、位置センサ１１の検出データを含む。データ受信部６１は、作業機械２の位置データとして、位置センサ１１の検出データを位置センサ１１から受信する。データ受信部６１は、作業機械２に設けられている通信ラインを介して位置センサ１１から位置センサ１１の検出データを受信する。
【0055】
リッパ作業機１０の作業データは、リッパ操作レバー１４の操作データ、走行操作レバー１２の操作データ、及びシフトボタン１２Ｓの操作データを含む。リッパ操作レバー１４の操作データは、リッパ操作レバー１４の操作量及び操作方向を含む。走行操作レバー１２の操作データは、走行操作レバー１２の操作量及び操作方向を含む。
【0056】
データ受信部６１は、リッパ作業機１０の作業データとして、リッパ操作レバー１４の操作データをリッパ操作レバー１４から受信し、走行操作レバー１２の操作データを走行操作レバー１２から受信し、シフトボタン１２Ｓの操作データをシフトボタン１２Ｓから受信する。
【0057】
データ受信部６１は、作業機械２に設けられている通信ラインを介してリッパ操作レバー１４からリッパ操作レバー１４の操作データを受信する。データ受信部６１は、作業機械２に設けられている通信ラインを介して走行操作レバー１２から走行操作レバー１２の操作データを受信する。データ受信部６１は、作業機械２に設けられている通信ラインを介してシフトボタン１２Ｓからシフトボタン１２Ｓの操作データを受信する。データ受信部６１は、作業機械２に設けられている通信ラインを介して掘削操作レバー１３から掘削操作レバー１３の操作データを受信する。データ受信部６１は、一定の時間間隔（例えば１秒間隔）で作業機械２の位置データ及びリッパ作業機１０の作業データを受信する。
【0058】
走行制御部６２は、走行操作レバー１２の操作データに基づいて、走行装置８を制御する。掘削制御部６３は、掘削操作レバー１３の操作データに基づいて、掘削作業機９を制御する。リッパ制御部６４は、リッパ操作レバー１４の操作データに基づいて、リッパ作業機１０を制御する。
【0059】
記憶部６５は、データ受信部６１により受信された作業機械２の位置データ及びリッパ作業機１０の作業データを記憶する。上述のように、データ受信部６１は、一定の時間間隔で作業機械２の位置データを受信する。記憶部６５は、データ受信部６１による作業機械２の位置データの受信時刻と対応付けて作業機械２の位置データを記憶する。記憶部６５は、データ受信部６１によるリッパ作業機１０の作業データの受信時刻と対応付けてリッパ作業機１０の作業データを記憶する。記憶部６５は、位置データ及び作業データの受信時刻に対応付けて位置データ及び作業データを記憶する。
【0060】
データ送信部６６は、記憶部６５に記憶されている位置データ及び作業データを、通信システム４を介してサーバ３に送信する。データ送信部６６は、データ受信部６１による受信時刻に対応付けられた位置データ及び作業データをサーバ３に送信する。
【0061】
サーバ３は、データ受信部３１と、エリア設定部３２と、リッピング演算部３３と、出力制御部３４とを有する。図３を参照して説明したプロセッサ１００１は、データ受信部３１、エリア設定部３２、リッピング演算部３３、及び出力制御部３４を含む。
【0062】
データ受信部３１は、データ送信部６６から送信された作業機械２の位置データ及びリッパ作業機１０の作業データを、通信システム４を介して受信する。データ受信部３１は、データ受信部６１による受信時刻に対応付けられた位置データ及び作業データを受信する。
【0063】
エリア設定部３２は、リッパ作業機１０の作業対象１００を複数のエリア４０に区画する。
【0064】
図８は、本実施形態に係る作業対象１００に設定されたエリア４０を模式的に示す図である。図８に示すように、エリア４０は、作業対象１００にマトリクス状に設定される。１つのエリア４０は、正方形状である。１つのエリア４０の長さは、例えば１ｍ以上５ｍ以下でもよいし、２ｍ以上３ｍ以下でもよい。エリア４０の位置は、グローバル座標系において規定される。なお、１つのエリア４０は、三角形状でもよいし、長方形状でもよいし、六角形状でもよいし、八角形状でもよい。
【0065】
リッピング演算部３３は、データ受信部３１により受信された位置データと作業データとに基づいて、作業機械２がリッパ作業機１０で作業対象１００をリッピング実行状態であるか否かを判定する。本実施形態において、リッピング演算部３３は、作業機械２がエリア４０をリッピングしているリッピング実行状態であるか否かを判定する。上述のように、作業データは、リッパ操作レバー１４の操作データ、走行操作レバー１２の操作データ、及びシフトボタン１２Ｓの操作データを含む。リッピング演算部３３は、作業機械２の位置データと、リッパ操作レバー１４の操作データ、走行操作レバー１２の操作データ、及びシフトボタン１２Ｓの操作データとに基づいて、作業機械２がエリア４０をリッピングしているリッピング実行状態であるか否かを複数のエリア４０ごとに判定する。
【0066】
図９は、本実施形態に係るリッパ作業機１０がリッピング実行状態であるか否かを判定するときの判定条件を示す図である。図１０は、本実施形態に係るリッパ作業機１０がリッピング実行状態であるか否かの判定方法を示すフローチャートである。
【0067】
なお、上述のように、リッピング実行状態とは、リッパポイント２３が作業対象１００に突き刺された状態をいう。リッピング解除状態とは、リッパポイント２３が作業対象から抜去されている状態をいう。
【0068】
本実施形態において、リッピング演算部３３は、走行装置８の変速段がニュートラル（Ｎ）又は前進１速（Ｆ１）になるように走行操作レバー１２が操作されたか否かを判定する（ステップＳＥ１）。
【0069】
ステップＳＥ１において、走行装置８の変速段がニュートラル（Ｎ）又は前進１速（Ｆ１）になるように走行操作レバー１２が操作されたと判定した場合（ステップＳＥ１：Ｙｅｓ）、リッピング演算部３３は、シャンク２２がリフトダウンするようにリッパ操作レバー１４が操作されたか否かを判定する（ステップＳＥ２）。
【0070】
ステップＳＥ２において、シャンク２２がリフトダウンするようにリッパ操作レバー１４が操作されたと判定した場合（ステップＳＥ２：Ｙｅｓ）、リッピング演算部３３は、作業機械２がリッピング実行状態に遷移したと判定する（ステップＳＥ３）。
【0071】
リッピング演算部３３は、走行装置８の変速段が前進３速（Ｆ３）又は後進（Ｒ）になるように走行操作レバー１２が操作されたか否かを判定する（ステップＳＥ４）。
【0072】
ステップＳＥ４において、走行装置８の変速段が前進３速（Ｆ３）又は後進（Ｒ）になるように走行操作レバー１２が操作されたと判定した場合（ステップＳＥ４：Ｙｅｓ）、リッピング演算部３３は、作業機械２がリッピング解除状態に遷移したと判定する（ステップＳＥ５）。
【0073】
ステップＳＥ１において、走行装置８の変速段がニュートラル（Ｎ）又は前進１速（Ｆ１）になるように走行操作レバー１２が操作されていないと判定した場合（ステップＳＥ１：Ｎｏ）、リッピング演算部３３は、作業機械２がリッピング解除状態を維持していると判定する（ステップＳＥ６）。
【0074】
ステップＳＥ２において、シャンク２２がリフトダウンするようにリッパ操作レバー１４が操作されていないと判定した場合（ステップＳＥ２：Ｎｏ）、リッピング演算部３３は、作業機械２がリッピング解除状態を維持していると判定する（ステップＳＥ７）。
【0075】
ステップＳＥ４において、走行装置８の変速段が前進３速（Ｆ３）又は後進（Ｒ）になるように走行操作レバー１２が操作されていないと判定した場合（ステップＳＥ４：Ｎｏ）、リッピング演算部３３は、作業機械２がリッピング実行状態を維持していると判定する（ステップＳＥ８）。
【0076】
なお、図９及び図１０を参照して説明した例では、リッパ作業機１０がリッピング実行状態であるか否かを判定するときの判定条件として、シャンク２２のリフトアップ及びリフトダウンが用いられる。リッパ作業機１０がリッピング実行状態であるか否かを判定するときの判定条件として、リッパポイント２３のチルトイン及びチルトバックが用いられてもよい。
【0077】
なお、リッパ作業機１０がリッピング実行状態であるか否かを判定するときの判定条件は、図９及び図１０を参照して説明した例に限定されない。リッパ操作レバー１４の操舵状態、走行操作レバー１２の操作状態、及びシフトボタン１２Ｓの操作状態の少なくとも２つの操作状態の組み合わせで、リッパ作業機１０がリッピング実行状態であるかリッピング解除状態であるかが判定されてもよい。また、作業機械２の速度データ、リッパ作業機１０の位置（高さ）及びリッパシリンダ（チルトシリンダ２５及びリフトシリンダ２６の一方又は両方）に掛かる負荷の一方又は両方に基づいて、リッパ作業機１０がリッピング実行状態であるかリッピング解除状態であるかが判定されてもよい。リッパシリンダに掛かる負荷は、リッパシリンダのボトム室の圧力を検出する圧力センサの検出データから導出することができる。
【0078】
リッピング演算部３３は、作業機械２の位置データとリッパ作業機１０の作業データとに基づいて、作業機械２がリッピング実行状態であるときの作業機械２に係るリッピングデータを算出する。
【0079】
リッピングデータは、作業機械２が作業対象１００の複数のエリア４０のそれぞれをリッピングした回数を示すリッピング回数を含む。リッピング演算部３３は、エリア設定部３２により設定されたエリア４０がリッパ作業機１０によりリッピングされた回数を示すリッピング回数を複数のエリア４０ごとにカウントすることができる。
【0080】
図１１は、本実施形態に係る複数のエリア４０ごとにカウントされたリッピング回数を模式的に示す図である。本実施形態においては、リッパ作業機１０がリッピング実行状態であると判定された状態で、位置センサ１１により検出された作業機械２の基準位置がエリア４０を１回だけ通過したと判定された場合、そのエリア４０のリッピング回数が１回であると判定される。リッパ作業機１０がリッピング実行状態であると判定された状態で、位置センサ１１により検出された作業機械２の基準位置がエリア４０を２回だけ通過したと判定された場合、そのエリア４０のリッピング回数が２回であると判定される。リッパ作業機１０がリッピング実行状態であると判定された状態で、位置センサ１１により検出された作業機械２の基準位置がエリア４０を３回だけ通過したと判定された場合、そのエリア４０のリッピング回数が３回であると判定される。リッパ作業機１０がリッピング実行状態であると判定された状態で、位置センサ１１により検出された作業機械２の基準位置がエリア４０をＮ回だけ通過したと判定された場合、そのエリア４０のリッピング回数がＮ回であると判定される。
【0081】
なお、リッピング回数は、１台の作業機械２が１つのエリア４０を通過した回数でもよいし、相互に異なる複数台の作業機械２それぞれが１つのエリア４０を通過した回数の総和でもよい。
【0082】
また、リッピング実行状態からリッピング解除状態に変化するまでの連続した期間を１回のリッピングパスとして判断してもよい。複数の作業機械２の中から同一の作業機械２によるリッピングパスを特定するため、所定時間毎に取得される各作業データ及び各位置データに同一の作業機械２であることを示すＩＤ（identification）を付与するようにし、メッシュ（エリア４０）の中に位置データから特定される点が１つ存在すれば通過回数を１回とカウントするようにしてもよい。その際、そのエリア内に同一ＩＤの点であって連続する点が複数あっても、そのエリア４０の通過回数は１回とカウントされてもよい。２つのＩＤの点がエリア４０に含まれていた場合に、通過回数は２回とカウントされてもよい。
【0083】
なお、同一ＩＤであって連続する複数の点に基づいてリッピング線が算出され、そのリッピング線がエリア４０の少なくとも一部を通過すればそのエリア４０についてのリッピング回数が１回であるとカウントされてもよい。
【0084】
また、リッピングデータは、リッピング回数を示したマップデータを含んでもよい。
【0085】
また、リッピングデータは、作業機械２が作業対象１００をリッピングしているときの作業機械２の進行方向を示すリッピング方向を含む。リッピング演算部３３は、作業機械２の位置データに基づいて、作業機械２がエリア４０をリッピングした方向を示すリッピング方向を算出することができる。リッピング方向は、リッピング実行状態における作業機械２の進行方向である。上述のように、位置データは、その位置データの受信時刻に対応付けられている。リッピング演算部３３は、リッパ作業機１０がリッピング実行状態であるときの複数の受信時刻のそれぞれの位置データに基づいて、リッピング方向を算出することができる。
【0086】
なお、リッピング方向は、位置データに基づいて算出されなくてもよく、その他の方法で算出されてもよい。例えば作業機械２の車体７に搭載された慣性計測装置（ＩＭＵ）等の計測データに基づいてリッピング方向が算出されてもよい。
【0087】
また、リッピングデータは、作業機械２が作業対象１００のリッピングを開始した地点を示す開始地点又はリッピングを終了した地点を示す終了地点を含む。リッピング演算部３３は、位置データと作業データとに基づいて、作業対象１００においてリッピングが開始された地点を示す開始地点を算出することができる。リッピング演算部３３は、位置データと作業データとに基づいて、作業対象１００においてリッピングが終了した地点を示す終了地点を算出することができる。
【0088】
また、リッピングデータは、作業機械２が作業対象１００をリッピングしているときの作業機械２の走行速度を示すリッピング速度を含む。また、リッピングデータは、作業機械２が作業対象１００をリッピングしているときの時刻を含む。リッピング演算部３３は、位置データに基づいて、作業機械２がエリア４０をリッピングしているときの作業機械２の走行速度を示すリッピング速度を算出することができる。上述のように、位置データは、その位置データの受信時刻に対応付けられている。位置データは、一定の時間間隔（例えば１秒ごと）に受信される。リッピング演算部３３は、第１受信時刻に受信された位置データと第２受信時刻に受信された位置データとに基づいて、リッピング速度を算出することができる。すなわち、リッピング演算部３３は、第１受信時刻と第２受信時刻との時間と、第１受信時刻に検出された作業機械２の位置と第２受信時刻に検出された作業機械２の位置との距離とに基づいて、リッピング速度を算出することができる。
【0089】
なお、リッピング速度は、その他の方法で算出されてもよい。例えば作業機械２の走行速度を検出する速度センサの検出データ、又は車体７に搭載された慣性計測装置（ＩＭＵ）等の計測データに基づいて、リッピング速度が算出されてもよい。
【0090】
なお、リッピング演算部３３は、走行装置８の車軸の回転数に基づいて、リッピング速度を算出してもよい。
【0091】
出力制御部３４は、リッピングデータを出力装置に出力させる。本実施形態において、出力装置は、サーバ３に接続された表示装置２８を含む。表示装置２８は、出力データとして表示データを出力する。表示装置２８として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electroluminescence Display）のようなフラットパネルディスプレイが例示される。出力制御部３４は、所定の表示データを表示装置２８に表示させる。
【0092】
【0093】
本実施形態において、出力制御部３４は、リッピング演算部３３により算出されたエリア４０とリッピング回数との関係を示す表示データを表示装置２８に出力させる。また、出力制御部３４は、リッピング演算部３３により算出されたリッピング方向を表示装置２８に表示させる。
【0094】
図１２に示す例において、リッピング回数が１回であるエリア４０に第１シンボル５１が表示される。リッピング回数が２回であるエリア４０に第２シンボル５２が表示される。リッピング回数が３回であるエリア４０に第３シンボル５３が表示される。第１シンボル５１に第１色彩が付される。第２シンボル５２に第２色彩が付される。第３シンボル５３に第３色彩が付される。
【0095】
管理センター５の管理者は、シンボル（５１，５２，５３）のそれぞれの色彩に基づいて、エリア４０ごとのリッピング回数を認識することができる。第１シンボル５１、第２シンボル５２、及び第３シンボル５３のそれぞれは、矢印マークを含む。リッピング方向は、矢印の向きによって表される。管理者は、シンボル（５１，５２，５３）のそれぞれの向きに基づいて、エリア４０ごとのリッピング方向を認識することができる。管理者は、表示装置２８に表示されたシンボル（５１，５２，５３）を確認することにより、エリア４０ごとのリッピング回数及びリッピング方向を認識することができる。
【0096】
出力制御部３４は、リッピング演算部３３により算出されたリッピングの開始地点を表示装置２８に表示させる。出力制御部３４は、リッピング演算部３３により算出されたリッピングの終了地点を表示装置２８に表示させる。図１２に示す例において、開始地点に始点シンボル５４が表示される。終点位置に終点シンボル５５が表示される。管理センター５の管理者は、表示装置２８に表示されたシンボル（５４，５５）を確認することにより、リッピングの開始地点及び終了地点を認識することができる。
【0097】
図１２に示す例において、作業機械２は、第１の開始地点から第１の終了地点に向かってリッピング実行状態で所定方向に前進する。第１の終了地点に到達した作業機械２は、第１の開始地点の隣の第２の開始地点に向かってリッピング解除状態で所定方向とは逆方向に後進する。第２の開始地点に到達した作業機械は、第２の開始地点から第２の終了地点に向かってリッピング実行状態で所定方向に前進する。作業機械２は、リッピング実行状態で前進する動作とリッピング解除状態で後進する動作とを繰り返しながら、作業対象１００をリッピングする。
【0098】
上述のように、位置データ及び作業データは、一定の時間間隔で受信される。開始地点と終了地点との間において、作業機械２の前進方向に相互に隣接するシンボル（５１，５２，５３）の間隔が大きい場合、リッピング速度が高いことを意味する。開始地点と終了地点との間において、作業機械２の進行方向に相互に隣接するシンボル（５１，５２，５３）の間隔が小さい場合、リッピング速度が低いことを意味する。
【0099】
リッピング条件が相互に異なる部分が作業対象１００に存在する場合がある。例えば、軟らかい部分と硬い部分とが作業対象１００に存在する場合がある。作業対象１００の軟らかい部分を破砕する場合、リッパ作業機１０によるリッピングは１回で済む可能性がある。作業対象１００の硬い部分を破砕する場合、リッパ作業機１０によるリッピングを複数回実施する必要が生じる可能性がある。図１２に示す例において、リッピング回数が多いエリア４０は、作業対象１００の硬い部分であると推定することができる。
【0100】
＜管理方法＞
図１３は、本実施形態に係る作業機械２の管理方法を示すフローチャートである。コントローラ６のデータ受信部６１は、作業機械２の位置データ及びリッパ作業機１０の作業データを一定の時間間隔で受信する（ステップＳＡ１）。
図１３は、本実施形態に係る作業機械２の管理方法を示すフローチャートである。コントローラ６のデータ受信部６１は、作業機械２の位置データ及びリッパ作業機１０の作業データを一定の時間間隔で受信する（ステップＳＡ１）。
【0101】
記憶部６５は、位置データ及び作業データの受信時刻に対応付けて位置データ及び作業データを記憶する（ステップＳＡ２）。
【0102】
データ送信部６６は、受信時刻に対応付けて記憶部６５に記憶されている複数の位置データ及び複数の作業データを、通信システム４を介してサーバ３に送信する（ステップＳＡ３）。
【0103】
図８を参照して説明したように、サーバ３のエリア設定部３２は、リッパ作業機１０の作業対象１００を複数のエリア４０に区画する（ステップＳＢ１）。
【0104】
データ受信部３１は、ステップＳＡ３においてコントローラ６から送信された位置データ及び作業データを受信する（ステップＳＢ２）。
【0105】
リッピング演算部３３は、ステップＳＢ１において設定されたエリア４０と、ステップＳＢ２において受信された位置データ及び作業データとに基づいて、作業機械２がエリア４０をリッピングした回数を示すリッピング回数を複数のエリア４０ごとにカウントする（ステップＳＢ３）。リッピング演算部３３は、位置データと作業データとに基づいて、作業機械１がエリア４０をリッピングした方向を示すリッピング方向を算出する（ステップＳＢ４）。リッピング演算部３３は、位置データと作業データとに基づいて、作業機械２が作業対象１００のリッピングを開始した開始地点及びリッピングを終了した終了地点を算出する（ステップＳＢ５）。
【0106】
出力制御部３４は、ステップＳＢ３においてカウントされたリッピング回数と、ステップＳＢ４において算出されたリッピング方向と、ステップＳＢ５において算出された開始地点及び終了地点とを含む表示データを表示装置２８に表示させる（ステップＳＢ６）。
【0107】
図１２を参照して説明したように、リッピング回数は、相互に色彩が異なる複数のシンボル（５１，５２，５３）により表示される。リッピング方向は、矢印マークである複数のシンボル（５１，５２，５３）の向きにより表示される。開始地点は始点シンボル５４により表示され、終了地点は終点シンボル５５により表示される。リッピング速度は、作業機械２の進行方向に相互に隣接する一対のシンボル（５１，５２，５３）の間隔により表示される。
【0108】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態に係る管理システム１のプロセッサ１００１は、リッパ作業機１０を有する作業機械２作業機械２の位置を示す位置データ、及びリッパ作業機１０がリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを受信するデータ受信部３１と、位置データと作業データとに基づいて、リッピング状態であるときの作業機械２に係るリッピングデータを算出するリッピング演算部３３と、算出されたリッピングデータを表示装置２８に表示させる出力制御部３４と、を備える。本実施形態によれば、例えばエリア４０とリッピング回数との関係を示す表示データが表示装置２８に表示されることにより、エリア４０ごとのリッピング回数が可視化される。管理者は、エリア４０ごとのリッピング回数を確認することにより、リッピングの作業計画を効率良く策定することができる。管理者は、表示装置２８に表示された表示データを確認することにより、過去のリッピング実績をエリア４０ごとに認識することができるので、例えばリッピング作業を実施予定の作業機械２のオペレータに重点的にリッピングすべきエリア４０を教示したりリッピングしなくてもよいエリア４０を教示したりすることができる。
以上説明したように、本実施形態に係る管理システム１のプロセッサ１００１は、リッパ作業機１０を有する作業機械２作業機械２の位置を示す位置データ、及びリッパ作業機１０がリッピング実行状態であるか否かを判定するための作業データを受信するデータ受信部３１と、位置データと作業データとに基づいて、リッピング状態であるときの作業機械２に係るリッピングデータを算出するリッピング演算部３３と、算出されたリッピングデータを表示装置２８に表示させる出力制御部３４と、を備える。本実施形態によれば、例えばエリア４０とリッピング回数との関係を示す表示データが表示装置２８に表示されることにより、エリア４０ごとのリッピング回数が可視化される。管理者は、エリア４０ごとのリッピング回数を確認することにより、リッピングの作業計画を効率良く策定することができる。管理者は、表示装置２８に表示された表示データを確認することにより、過去のリッピング実績をエリア４０ごとに認識することができるので、例えばリッピング作業を実施予定の作業機械２のオペレータに重点的にリッピングすべきエリア４０を教示したりリッピングしなくてもよいエリア４０を教示したりすることができる。
【0109】
通常、リッピング作業は、例えば１週間といった長期間実施されるため、何名ものオペレータが交代しながら広いエリアをリッピングする。交代の際に新たなオペレータがリッピング回数のマップ（ヒートマップ）やリッピング方向を参照することで、自らのリッピング作業を効率的に行うことができる。また、広大なエリアをリッピングする場合は、複数台の作業機械２によって作業場所を分けて並行して各々リッピング作業する場合があるが、隣接するエリアのマップ情報を参照することで自らのリッピング作業を効率化することも可能である。
【0110】
［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。
【0111】
＜表示装置及びサーバ＞
図１４は、本実施形態に係る表示装置２８に表示される表示データを模式的に示す図である。走行装置８は、ステアリング可能である。図４を参照して説明したように、走行操作レバー１２がＬＨ方向に操作されることにより、走行装置８が左方にステアリングされる。走行操作レバー１２がＲＨ方向に操作されることにより、走行装置８が右方にステアリングされる。データ受信部６１は、位置データ及び作業データととともに、一定の時間間隔で走行装置８がステアリング実行状態であるか否かを判定するためのステアリングデータを受信する。ステアリング実行状態とは、走行装置８がステアリングされている状態をいう。
図１４は、本実施形態に係る表示装置２８に表示される表示データを模式的に示す図である。走行装置８は、ステアリング可能である。図４を参照して説明したように、走行操作レバー１２がＬＨ方向に操作されることにより、走行装置８が左方にステアリングされる。走行操作レバー１２がＲＨ方向に操作されることにより、走行装置８が右方にステアリングされる。データ受信部６１は、位置データ及び作業データととともに、一定の時間間隔で走行装置８がステアリング実行状態であるか否かを判定するためのステアリングデータを受信する。ステアリング実行状態とは、走行装置８がステアリングされている状態をいう。
【0112】
ステアリングデータは、走行操作レバー１２のＬＨ方向又はＲＨ方向への操作量を示す操作データを含んでもよい。上述のように、走行装置８が一方の履帯１７に制動力を与える第１の油圧ブレーキと他方の履帯１７に制動力を与える第２の油圧ブレーキとを有する場合、第１の油圧ブレーキによる制動力と第２の油圧ブレーキによる制動力とに差によって、走行装置８がステアリングする。ステアリングデータは、第１の油圧ブレーキに制動力を発生させる第１ブレーキ指令油圧及び第２の油圧ブレーキに制動力を発生させる第２ブレーキ指令油圧でもよい。
【0113】
リッピング演算部３３は、作業機械２の牽引力とステアリングデータと作業データとに基づいて、作業機械２が作業対象１００をリッピングしているリッピング実行状態において走行装置８がステアリング実行状態である特定走行状態であるか否かを判定する。すなわち、リッピング演算部３３は、作業データとステアリングデータとに基づいて、リッパ作業機１０がリッピング実行状態且つ走行装置８がステアリング実行状態である特定走行状態（アブユース状態）であるか否かを判定する。
【0114】
リッピング実行状態においてステアリング操作がなされるとリッパに過大な負荷がかかりリッパの破損原因になるため、アブユース（異常な使われ方）状態であるとして推奨されていない。
【0115】
本実施形態において、リッピング演算部３３は、リッピング実行状態で直進している走行装置８のステアリング角度が予め定められている閾値を上回った場合に、特定走行状態であると判定する。ステアリングデータが走行操作レバー１２の操作量を示す操作データである場合、リッピング演算部３３は、走行操作レバー１２の中立位置からのＬＨ方向又はＲＨ方向への操作量が予め定められている操作量閾値を上回った場合に、走行装置８がステアリングされたと判定してもよい。ステアリングデータが油圧ブレーキに制動力を発生させるブレーキ指令油圧である場合、リッピング演算部３３は、第１ブレーキ指令油圧及び第２ブレーキ指令油圧のどちらか一方が予め定められている油圧閾値を上回った場合に、走行装置８がステアリングされたと判定してもよい。
【0116】
作業機械２の牽引力は、エンジン１６の回転数に基づいて算出されるエンジン１６の出力トルク、チルトシリンダ２５及びリフトシリンダ２６に供給される作動油を吐出する油圧ポンプ（不図示）の負荷トルク、及び履帯１７の寸法等に基づいて算出される。牽引力が予め定められているトラクション閾値以上の状態において、リッパ作業機１０がリッピング実行状態であり、走行装置８がステアリングされていると判定した場合、リッピング演算部３３は、作業機械２が特定走行状態であると判定する。
【0117】
図１４に示すように、出力制御部３４は、作業機械２が特定走行状態であることを示す特定走行データを表示データとして表示装置２８に表示させる。特定走行データは、特定走行状態の継続時間を含む。特定走行データは、特定走行状態が生じたときの作業機械２の位置を含む。特定走行データは、特定走行状態が生じた回数を含む。
【0118】
なお、特定走行データは、特定走行状態が生じた位置と特定走行状態が生じた回数とを組み合わせたマップデータを含んでもよい。
【0119】
なお、特定走行データは、特定走行状態が生じた回数と作業機械２のオペレータデータとを組み合わせたデータを含んでもよい。オペレータデータとして、作業機械２を操作するオペレータのＩＤが例示される。例えば、作業機械２が新人（未熟練）のオペレータにより操作される場合、特定走行状態が生じた回数と作業機械２の新人のオペレータに係るオペレータデータとを組み合わせたデータに基づいて、新人のオペレータを指導又は教育することができる。
【0120】
図１４に示す例において、特定走行状態の継続時間が１秒のエリア４０に第４シンボル７１が表示される。特定走行状態の継続時間が２秒のエリア４０に第５シンボル７２が表示される。特定走行状態の継続時間が３秒のエリア４０に第６シンボル７３が表示される。第４シンボル７１に第４色彩が付される。第５シンボル７２に第５色彩が付される。第６シンボル７３に第６色彩が付される。
【0121】
管理センター５の管理者は、シンボル（７１，７２，７３）のそれぞれの色彩に基づいて、特定走行状態の継続時間を認識することができる。本実施形態において、第４シンボル７１、第５シンボル７２、及び第６シンボル７３のそれぞれは、クロスマークである。管理者は、シンボル（７１，７２，７３）のそれぞれの位置に基づいて、特定走行状態が生じたエリア４０の位置を認識することができる。管理者は、シンボル（７１，７２，７３）の数に基づいて、特定走行状態が生じた回数を認識することができる。管理者は、表示装置２８に表示されたシンボル（７１，７２，７３）を確認することにより、エリア４０ごとの特定走行状態を認識することができる。
【0122】
＜管理方法＞
図１５は、本実施形態に係る作業機械２の管理方法を示すフローチャートである。コントローラ６のデータ受信部６１は、作業機械２の位置データとリッパ作業機１０の作業データと走行装置８のステアリングデータとを一定の時間間隔で受信する（ステップＳＣ１）。
図１５は、本実施形態に係る作業機械２の管理方法を示すフローチャートである。コントローラ６のデータ受信部６１は、作業機械２の位置データとリッパ作業機１０の作業データと走行装置８のステアリングデータとを一定の時間間隔で受信する（ステップＳＣ１）。
【0123】
記憶部６５は、位置データ、作業データ、及びステアリングデータの受信時刻に対応付けて位置データと作業データとステアリングデータとを記憶する（ステップＳＣ２）。
【0124】
データ送信部６６は、受信時刻に対応付けて記憶部６５に記憶されている位置データと作業データとステアリングデータとを、通信システム４を介してサーバ３に送信する（ステップＳＣ３）。
【0125】
上述の第１実施形態と同様、サーバ３のエリア設定部３２は、リッパ作業機１０の作業対象１００を複数のエリア４０に区画する（ステップＳＤ１）。
【0126】
データ受信部３１は、ステップＳＣ３においてコントローラ６から送信された位置データと作業データとステアリングデータとを受信する（ステップＳＤ２）。
【0127】
上述の第１実施形態と同様、リッピング演算部３３は、ステップＳＤ１において設定されたエリア４０と、ステップＳＤ２において受信された位置データ及び作業データとに基づいて、リッピング回数を複数のエリア４０ごとにカウントする。リッピング演算部３３は、位置データと作業データとに基づいて、作業機械２がエリア４０をリッピングした方向を示すリッピング方向を算出する（ステップＳＢ４）。
【0128】
リッピング演算部３３は、位置データと作業データとに基づいて、作業対象１００においてリッピングが開始された開始地点及びリッピングが終了した終了始点を算出する。
【0129】
リッピング演算部３３は、ステップＳＤ２において受信された作業データとステアリングデータとに基づいて、特定走行状態（アブユース状態）の継続時間を算出する（ステップＳＤ３）。
【0130】
リッピング演算部３３は、ステップＳＤ２において受信された位置データと作業データとステアリングデータとに基づいて、特定走行状態が生じた作業機械２の位置を算出する（ステップＳＤ４）。
【0131】
出力制御部３４は、リッピング回数及びリッピング方向を示すシンボル（５１，５２，５３）と、開始地点及び終了地点を示すシンボル（５４，５５）とを表示装置２８に表示させる。図１４に示す例においては、リッピング回数及びリッピング方向を示す第１シンボル５１と、開始時点を示す始点シンボル５４とが表示装置２８に表示される。出力制御部３４は、ステップＳＤ３において算出された特定走行状態の継続時間及びステップＳＤ４において算出されたアブユース状態が生じた作業機械２の位置を示すシンボル（７１，７２，７３）を表示装置２８に表示させる。
【0132】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態において、リッピング演算部３３は、走行装置８のステアリングデータとリッパ作業機１０の作業データとに基づいて、リッパ作業機１０がリッピング実行状態において走行装置８がステアリングされた特定走行状態であるか否かを判定する。出力制御部３４は、作業機械２が特定走行状態であることを示すアブユースデータを表示装置２８に表示させる。リッパ作業機１０がリッピング実行状態において走行装置８がステアリングされた特定走行状態においては、リッパ作業機１０に大きな負荷が掛かり、リッパ作業機１０が故障する可能性がある。本実施形態によれば、特定走行データが表示装置２８に表示されることにより、作業機械２が特定走行状態であることが可視化される。管理者は、特定走行データを確認することにより、作業機械２のオペレータを教育又は指導することができる。また、特定走行状態が頻発する位置が存在する場合、管理者は、表示装置２８を確認することにより、特定走行状態が頻発する位置を確認することができる。管理者は、特定走行状態が生じないようにリッピングの作業計画を策定することができる。
以上説明したように、本実施形態において、リッピング演算部３３は、走行装置８のステアリングデータとリッパ作業機１０の作業データとに基づいて、リッパ作業機１０がリッピング実行状態において走行装置８がステアリングされた特定走行状態であるか否かを判定する。出力制御部３４は、作業機械２が特定走行状態であることを示すアブユースデータを表示装置２８に表示させる。リッパ作業機１０がリッピング実行状態において走行装置８がステアリングされた特定走行状態においては、リッパ作業機１０に大きな負荷が掛かり、リッパ作業機１０が故障する可能性がある。本実施形態によれば、特定走行データが表示装置２８に表示されることにより、作業機械２が特定走行状態であることが可視化される。管理者は、特定走行データを確認することにより、作業機械２のオペレータを教育又は指導することができる。また、特定走行状態が頻発する位置が存在する場合、管理者は、表示装置２８を確認することにより、特定走行状態が頻発する位置を確認することができる。管理者は、特定走行状態が生じないようにリッピングの作業計画を策定することができる。
【0133】
＜その他の実施形態＞
図１６、図１７、図１８、及び図１９のそれぞれは、その他の実施形態に係る表示装置２８に表示される表示データを模式的に示す図である。図１６は、図１２を参照して説明した表示データの変形例である。
図１６、図１７、図１８、及び図１９のそれぞれは、その他の実施形態に係る表示装置２８に表示される表示データを模式的に示す図である。図１６は、図１２を参照して説明した表示データの変形例である。
【0134】
図１６に示すように、リッピング速度に基づいて、第１シンボル５１、第２シンボル５２、及び第３シンボル５３の長さが変更されてもよい。出力制御部３４は、リッピング速度が高いほどシンボル（５１，５２，５３）の長さが長くなるように表示し、リッピング速度が低いほどシンボル（５１，５２，５３）の長さが短くなるように表示する。
【0135】
図１７に示すように、リッピング軌跡がラインシンボル（８１，８２，８３）で表示されてもよい。ラインシンボル（８１，８２，８３）の端部には、リッピング方向を示す矢印が付される。また、ラインシンボル（８１，８２，８３）は、ブルドーザ２がエリア４０をリッピングしているときの時刻を示す。第１ラインシンボル８１は、エリア４０が第１時刻（例えば９時３０分）にリッピングされていることを示す。第２ラインシンボル８２は、エリア４０が第２時刻（例えば１０時００分）にリッピングされていることを示す。第３ラインシンボル８３は、エリア４０が第３時刻（例えば１０時３０分）にリッピングされていることを示す。表示装置２８に表示される第１ラインシンボル８１の色彩と第２ラインシンボル８２の色彩と第３ラインシンボル８３の色彩とは、異なる。管理者は、ラインシンボル（８１，８２，８３）の色彩に基づいて、エリア４０がリッピングされた時刻を認識することができる。なお、第１ラインシンボル８１の太さと第２ラインシンボル８２の太さと第３ラインシンボル８３の太さとが異なってもよい。第１ラインシンボル８１の線種と第２ラインシンボル８２の線種と第３ラインシンボル８３の線種とが異なってもよい。
【0136】
図１８に示すように、リッピング回数がヒートマップ表示されてもよい。リッピング回数が１回のエリア４０が第１色濃度又は第１色彩の第１エリアシンボル９１として表示される。リッピング回数が２回のエリア４０が第２色濃度又は第２色彩の第２エリアシンボル９２として表示される。リッピング回数が３回のエリア４０が第３色濃度又は第３色彩の第３エリアシンボル９３として表示される。図１８に示す表示データは、リッピング軌跡及びリッピング方向を示すラインシンボル８０を含む。
【0137】
図１９に示すように、リッピング回数がヒートマップ表示されるとともに、エリア設定部３２により設定されたエリア４０が表示されてもよい。
【0138】
上述の実施形態において、リッピング実行状態において位置センサ１１により検出された作業機械２の基準位置がエリア４０を通過した回数がリッピング回数としてカウントされることとした。シャンク２２の姿勢を検出する姿勢センサが設けられる場合、リッピング演算部３３は、姿勢センサの検出データに基づいて、作業機械２の基準位置とリッパポイント２３との相対位置を算出することができる。リッピング演算部３３は、リッピング実行状態においてリッパポイント２３がエリア４０を通過した回数をリッピング回数としてカウントしてもよい。シャンク２２の姿勢を検出する姿勢センサとして、チルトシリンダ２５及びリフトシリンダ２６のそれぞれのストローク量を検出するストロークセンサが例示される。
【0139】
上述の実施形態において、図９及び図１０を参照して説明したように、リッピング演算部３３は、走行操作レバー１２の操作データ及びリッパ操作レバー１４の操作データに基づいて、リッピング実行状態であるか否かを判定することとした。例えばシャンク２２の姿勢を検出する姿勢センサが作業機械２に設けられる場合、リッピング演算部３３は、姿勢センサの検出データに基づいて、シャンク２２がリフトダウンしているか否かを判定したり、リッパポイント２３がチルトインしているか否かを判定したりしてもよい。シャンク２２の姿勢を検出する姿勢センサとして、シャンク２２に設けられる慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）が例示される。また、走行装置８が前進しているか否かを検出する前後進センサが作業機械２に設けられる場合、リッピング演算部３３は、前後進センサの検出データに基づいて、走行装置８が前進しているか否かを判定してもよい。走行装置８が前進しているか否かを検出する前後進センサとして、履帯１７を回転させる駆動輪の回転方向を検出するポテンショメータが例示される。
【0140】
上述の実施形態において、出力装置が表示装置２８であることとした。出力装置は、出力データとして音声データを出力する音声出力装置でもよい。出力装置は、出力データとして印刷データを出力する印刷装置でもよい。
【0141】
上述の実施形態において、リッピング演算部３３は、複数の位置データのそれぞれの受信時刻に基づいて、リッピング速度を算出することとした。走行装置８の走行速度を検出可能な車速センサが作業機械２に設けられる場合、リッピング演算部３３は、車速センサの検出データに基づいて、リッピング速度を算出してもよい。
【0142】
上述の実施形態において、コントローラ６の機能の少なくとも一部がサーバ３に設けられてもよい。サーバ３の機能の少なくとも一部がコントローラ６に設けられてもよい。例えば、リッピング演算部３３の機能がコントローラ６に設けられてもよい。コントローラ６に設けられたリッピング演算部３３は、データ受信部６１により受信された位置データ及び作業データに基づいて、リッピング回数をエリア４０ごとにカウントすることができる。コントローラ６においてカウントされたリッピング回数は、通信システム４を介してサーバ３に送信されてもよい。サーバ３の出力制御部３４は、コントローラ６においてカウントされたリッピング回数とエリア４０との関係を示す表示データを管理センター５に配置されている表示装置２８に表示させてもよい。
【0143】
上述の実施形態においては、走行操作レバー１２、掘削操作レバー１３、及びリッパ操作レバー１４のそれぞれが、車体７の運転室に配置されることとした。すなわち、作業機械２が、車体の運転室に搭乗したオペレータにより操作されることとした。走行操作レバー１２、掘削操作レバー１３、及びリッパ操作レバー１４のそれぞれが、作業機械２の外部に配置されてもよい。すなわち、作業機械２が遠隔操作されてもよい。
【0144】
上述の実施形態において、データ受信部３１、エリア設定部３２、リッピング演算部３３、及び出力制御部３４のそれぞれが、別々のハードウエアにより構成されてもよい。データ受信部６１、走行制御部６２、掘削制御部６３、リッパ制御部６４、記憶部６５、及びデータ送信部６６のそれぞれが、別々のハードウエアにより構成されてもよい。
【0145】
上述の実施形態において、作業機械２は、ブルドーザであることとした。作業機械２は、リッパ作業機１０を備える作業機械であればよい。例えば、ホイールローダ又はモータグレーダ等の作業機械にリッパ作業機１０が設けられてもよい。
【0146】
上述の実施形態においては、作業データに基づいて、リッパ作業機１０がリッピング実行状態であるか否かが判定されることとした。例えばリッパシリンダ（チルトシリンダ２５及びリフトシリンダ２６の一方又は両方）に掛かる負荷に基づいて、リッピング実行状態であるか否か判定されてもよい。リッパシリンダに掛かる負荷は、リッパシリンダのボトム室の圧力を検出する圧力センサの検出データから導出することができる。
【符号の説明】
【0147】
１…管理システム、２…作業機械、３…サーバ、４…通信システム、５…管理センター、６…コントローラ、７…車体、８…走行装置、９…掘削作業機、１０…リッパ作業機、１１…位置センサ、１２…走行操作レバー、１２Ｄ…シフトダウンボタン、１２Ｕ…シフトアップボタン、１２Ｓ…シフトボタン、１３…掘削操作レバー、１４…リッパ操作レバー、１５…エンジン室、１６…エンジン、１７…履帯、１８…掘削ブレード、１８Ａ…切刃、１９…リフトフレーム、２０…チルトシリンダ、２１…リフトシリンダ、２２…シャンク、２３…リッパポイント、２４…リッパアーム、２５…チルトシリンダ、２６…リフトシリンダ、２７…ビーム、２８…表示装置（出力装置）、３１…データ受信部、３２…エリア設定部、３３…リッピング演算部、３４…出力制御部、４０…エリア、５１…第１シンボル、５２…第２シンボル、５３…第３シンボル、５４…始点シンボル、５５…終点シンボル、６１…データ受信部、６２…走行制御部、６３…掘削制御部、６４…リッパ制御部、６５…記憶部、６６…データ送信部、７１…第４シンボル、７２…第５シンボル、７３…第６シンボル、８０…ラインシンボル、８１…第１ラインシンボル、８２…第２ラインシンボル、８３…第３ラインシンボル、９１…第１エリアシンボル、９２…第２エリアシンボル、９３…第３エリアシンボル、１００…作業対象、１０００…コンピュータシステム、１００１…プロセッサ、１００２…メインメモリ、１００３…ストレージ、１００４…インターフェース。
【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】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】