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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-03
(45)【発行日】2022-06-13
(54)【発明の名称】建設機械及びその管理装置
(51)【国際特許分類】
E02F 9/20 20060101AFI20220606BHJP
G01M 99/00 20110101ALI20220606BHJP
G05B 23/02 20060101ALI20220606BHJP
G08C 15/00 20060101ALI20220606BHJP
【ＦＩ】
E02F9/20 Q
G01M99/00 Z
G05B23/02 V
G08C15/00 D
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2017033876
(22)【出願日】2017-02-24
(65)【公開番号】P2018138751
(43)【公開日】2018-09-06
【審査請求日】2019-10-15
【審判番号】
【審判請求日】2021-06-02
(73)【特許権者】
【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
【合議体】
【審判長】森次 顕
【審判官】藤脇 昌也
【審判官】西田 秀彦
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１４－５１６６２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１８０５０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３１６８１９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
E02F9/20
G01M99/00
G05B23/02
G08C15/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
建設機械に取り付けられたセンサが出力する前記建設機械の稼働中に取得された一次データを時系列グループ毎に参照可能に記憶媒体に記憶する一次データ記憶部と、前記時系列グループ毎に前記一次データから二次データを算出して外部装置に送信する二次データ送信部と、
前記建設機械の稼働中に、前記外部装置からの送信要求信号に応じ、前記送信要求信号によって特定される１又は複数の前記二次データに対応する期間に記憶された前記一次データを前記外部装置に送信する一次データ送信部と、を有する、
建設機械。
【請求項2】
建設機械に取り付けられたセンサが出力する前記建設機械の稼働中に取得された一次データを時系列グループ毎に参照可能に記憶媒体に記憶する一次データ記憶部と、前記時系列グループ毎に前記一次データから二次データを算出して管理装置に送信する二次データ送信部と、
前記建設機械の稼働中に、前記管理装置からの送信要求信号に応じ、前記送信要求信号によって特定された１又は複数の前記二次データに対応する期間に記憶された前記一次データを前記管理装置に送信する一次データ送信部と、
を有する建設機械の外部にある管理装置であって、
所定条件が満たされた場合に、前記建設機械が送信する前記二次データのうちの１又は複数を特定できる情報を含む前記送信要求信号を前記建設機械に向けて送信する送信要求部を有する、
管理装置。
【請求項3】
前記送信要求信号を前記建設機械に向けて送信した後の所定の待ち時間内に前記建設機械から前記一次データを受信しない場合、その後に前記建設機械から前記二次データを最初に受信したときに、前記送信要求信号を再送信するように構成されている、請求項２に記載の管理装置。
【請求項4】
前記送信要求信号を前記建設機械に向けて送信した後の所定の待ち時間内に前記建設機械から前記一次データを受信しない場合、所定の再送信時間が経過する度に、前記送信要求信号を再送信するように構成されている、請求項２又は３に記載の管理装置。
【請求項5】
前記建設機械から前記一次データを受信した場合、前記建設機械が稼働中であること、及び、前記建設機械から前記一次データを受信したことの少なくとも一方を外部に通知できるように構成されている、
請求項２乃至４の何れかに記載の管理装置。
【請求項6】
前記送信要求信号を前記建設機械に向けて送信した後の所定の待ち時間内に前記建設機械から前記一次データを受信しない場合、前記建設機械が非稼働中であること、及び、前記建設機械から前記一次データを未だ受信していないことの少なくとも一方を外部に通知できるように構成されている、請求項２乃至５の何れかに記載の管理装置。
【請求項7】
前記所定条件が満たされた場合は、操作者の入力を受け付けた場合、又は、前記建設機械から受信した前記二次データの値が所定の条件を満たした場合を含む、請求項２乃至６の何れかに記載の管理装置。
【請求項8】
前記建設機械から受信した前記一次データの実際の推移と理想的な推移とを同時に表示できるように構成されている、請求項２乃至７の何れかに記載の管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建設機械及び建設機械の管理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ショベルを構成する部品の故障に関する情報を表示するショベル管理装置が知られている（特許文献１参照。）。ショベルは、通信回線を介してショベル管理装置に各種情報を送信している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１３／０４７４０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１は、ショベルからショベル管理装置へ送信される情報の詳細を開示していない。ショベルの状態を遠隔地にあるショベル管理装置でモニタリングする場合、ショベルからショベル管理装置へ送信されるデータの質が重要となる。ショベルが高いサンプリングレートで時系列にサンプリングする一次データ（生データ）の全てをショベル管理装置へ送信すると通信コストが膨大になってしまう。一方、一次データを加工することで得られる二次データ（例えば、平均値等の統計データ）はサンプリング期間の設定方法によって質的なバラツキが生じてしまう。すなわち、ショベルの現状を適切に表現する高品質な二次データが得られる場合もあれば、ショベルの現状を適切に表現できていない低品質な二次データが得られる場合もある。
【0005】
上述に鑑み、適切なタイミングで適切な質のデータを送信できる建設機械を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施例に係る建設機械は、建設機械に取り付けられたセンサが出力する前記建設機械の稼働中に取得された一次データを時系列グループ毎に参照可能に記憶媒体に記憶する一次データ記憶部と、前記時系列グループ毎に前記一次データから二次データを算出して外部装置に送信する二次データ送信部と、前記建設機械の稼働中に、前記外部装置からの送信要求信号に応じ、前記送信要求信号によって特定される１又は複数の前記二次データに対応する期間に記憶された前記一次データを前記外部装置に送信する一次データ送信部と、を有する。
【発明の効果】
【0007】
上述の手段により、適切なタイミングで適切な質のデータを送信できる建設機械が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】作業管理システムの構成例を示す概略図である。
【図2】作業管理システムのシステム構成図である。
【図3】作業管理システムの機能ブロック図である。
【図4】一次データの例を示す図である。
【図5】二次データの例を示す図である。
【図6】作業管理システムにおける処理の流れの例を示すシーケンス図である。
【図7】二次データの時間的推移の表示例である。
【図8】二次データの時間的推移の例を示す表である。
【図9】一次データの時間的推移の例を示すグラフである。
【図10】作業管理システムにおける処理の流れの別の例を示すシーケンス図である。
【図11】エンジン負荷率の時間的推移の表示例である。
【図12】エンジン回転数の時間的推移の表示例である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
最初に、図１及び図２を参照し、本発明の実施例に係る建設機械としてのショベル（掘削機）１００を含む作業管理システムＳＹＳについて説明する。図１は、作業管理システムＳＹＳの構成例を示す概略図である。図２は、作業管理システムＳＹＳのシステム構成図である。
【0010】
作業管理システムＳＹＳは、ショベルによる作業を管理するシステムであり、主に、ショベル１００及び管理装置３００で構成される。作業管理システムＳＹＳを構成するショベル１００は１台であってもよく、複数台であってもよい。図１及び図２の例は、１台のショベル１００を含む。
【0011】
管理装置３００は、ショベルの作業を管理する装置であり、例えば、作業現場外の管理センタ等に設置されるコンピュータである。管理装置３００は、使用者が持ち運び可能な可搬性のコンピュータ（例えば、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォン等の携帯情報端末）であってもよい。
【0012】
ショベル１００の下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載される。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられる。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられる。作業要素としてのブーム４、アーム５、及びバケット６はアタッチメントの一例である掘削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によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３にはキャビン１０が設けられ、エンジン１１等の動力源が搭載される。
【0013】
ショベル１００は、図２に示すように、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７４等で構成される。
【0014】
エンジン１１はショベル１００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。
【0015】
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に供給する斜板式可変容量型油圧ポンプである。メインポンプ１４は、斜板傾転角の変化に応じて１回転当たりの吐出流量が変化する。斜板傾転角はレギュレータ１４ａにより制御される。レギュレータ１４ａはコントローラ３０からの制御電流の変化に応じて斜板傾転角を変化させる。ショベル１００には、メインポンプ１４の吐出圧を検出する吐出圧センサ、斜板傾転角を検出する角度センサが取り付けられている。
【0016】
パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して操作装置２６等の各種油圧制御機器に作動油を供給する固定容量型油圧ポンプである。
【0017】
コントロールバルブ１７は油圧アクチュエータに関する作動油の流れを制御する流量制御弁のセットである。コントロールバルブ１７は、操作装置２６の操作方向及び操作量に対応するパイロット圧の変化に応じ、メインポンプ１４から高圧油圧ライン１６を通じて受け入れた作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給する。油圧アクチュエータは、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、左走行用油圧モータ１Ａ、右走行用油圧モータ１Ｂ、旋回用油圧モータ２Ａ等を含む。ショベルには、油圧アクチュエータにおける作動油の圧力を検出する圧力センサが取り付けられている。
【0018】
操作装置２６は、ショベル１００の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る。操作装置２６はパイロットライン２５を介してパイロットポンプ１５から作動油の供給を受けてパイロット圧を生成する。そして、パイロットライン２５ａを通じ、対応する流量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。パイロット圧は操作装置２６の操作方向及び操作量に応じて変化する。パイロット圧センサ１５ａはパイロット圧を検出し、その検出値をコントローラ３０に対して出力する。
【0019】
コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施例では、コントローラ３０はＣＰＵ、揮発性記憶媒体、不揮発性記憶媒体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、各種機能に対応するプログラムを不揮発性記憶媒体から読み出して揮発性記憶媒体にロードして実行することで、それらプログラムのそれぞれに対応する機能を実現させる。
【0020】
エンジン制御装置７４はエンジン１１を制御する装置である。エンジン制御装置７４は、例えば、入力装置を介して設定されたエンジン回転数が実現されるように燃料噴射量等を制御する。エンジン制御装置７４には、エンジン回転数センサＳＲ１、エンジン負荷率センサＳＲ２、燃料噴射量センサＳＲ３等が接続されている。エンジン負荷率センサＳＲ２は、エンジントルクセンサであってもよい。
【0021】
上部旋回体３に取り付けられた送信装置Ｓ１、受信装置Ｓ２、測位装置Ｓ３、姿勢検出装置Ｓ４、向き検出装置Ｓ５、カメラＳ６、表示装置４０のそれぞれはコントローラ３０に接続される。コントローラ３０は、受信装置Ｓ２、測位装置Ｓ３、姿勢検出装置Ｓ４、向き検出装置Ｓ５、及びカメラＳ６のそれぞれが出力する情報に基づいて各種演算を実行する。そして、演算結果に基づいて生成した情報を送信装置Ｓ１から外部に発信し、或いは、表示装置４０で表示させる。
【0022】
送信装置Ｓ１はショベル１００の外部に向けて情報を発信する。送信装置Ｓ１は、例えば、管理装置３００が受信可能な情報を発信する。本実施例では、送信装置Ｓ１は、衛星回線、携帯電話回線等を通じて管理装置３００が受信可能な情報を管理装置３００に向けて発信する。
【0023】
受信装置Ｓ２はショベル１００の外部からの情報を受信する。受信装置Ｓ２は、例えば、管理装置３００が発信する情報を受信する。本実施例では、受信装置Ｓ２は、衛星回線、携帯電話回線等を通じて管理装置３００が発信する情報を受信する。
【0024】
測位装置Ｓ３はショベル１００の位置に関する情報を取得する。本実施例では、測位装置Ｓ３はＧＮＳＳ（ＧＰＳ）受信機であり、ショベル１００の存在位置の緯度、経度、高度を測定する。
【0025】
姿勢検出装置Ｓ４はショベル１００の姿勢を検出する。ショベル１００の姿勢は、例えば、掘削アタッチメントの姿勢である。本実施例では、姿勢検出装置Ｓ４は、ブーム角度センサ、アーム角度センサ、バケット角度センサ、及び機体傾斜センサを含む。ブーム角度センサは、ブーム角度を取得するセンサであり、例えば、ブームフートピンの回転角度を検出する回転角度センサ、ブームシリンダ７のストローク量を検出するストロークセンサ、ブーム４の傾斜角度を検出する傾斜（加速度）センサ等を含む。アーム角度センサ及びバケット角度センサについても同様である。機体傾斜センサは機体傾斜角度を取得するセンサであり、例えば、水平面に対する上部旋回体３の傾斜角度を検出する。本実施例では、機体傾斜センサは上部旋回体３の前後軸及び左右軸回りの傾斜角を検出する２軸加速度センサである。なお、上部旋回体３の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交してショベル１００の旋回軸上の一点であるショベル中心点を通る。機体傾斜センサは３軸加速度センサであってもよい。
【0026】
向き検出装置Ｓ５は、ショベル１００の向きを検出する。向き検出装置Ｓ５は、地磁気センサ、旋回機構２の旋回軸に関するレゾルバ又はエンコーダ、ジャイロセンサ等で構成される。本実施例では、向き検出装置Ｓ５は、３軸地磁気センサとジャイロセンサの組み合わせで構成される。
【0027】
コントローラ３０は、測位装置Ｓ３、姿勢検出装置Ｓ４、及び向き検出装置Ｓ５の出力に基づいてバケット６の爪先の軌跡情報を取得できる。
【0028】
コントローラ３０、表示装置４０、エンジン制御装置７４等は蓄電池７０から電力の供給を受けて動作する。蓄電池７０はエンジン１１によって駆動される発電機１１ａによって充電される。蓄電池７０の電力はエンジン１１のスタータ１１ｂ等にも供給される。スタータ１１ｂは蓄電池７０からの電力で駆動されてエンジン１１を始動させる。
【0029】
カメラＳ６は、上部旋回体３に取り付けられてショベル１００の周囲を撮像する。本実施例では、カメラＳ６は、ショベル１００の後方の空間を撮像する後方カメラ、ショベル１００の右側方の空間を撮像する右側方カメラ、及び、ショベル１００の左側方の空間を撮像する左側方カメラを含む。
【0030】
表示装置４０は、各種情報を表示する装置であり、キャビン１０内の運転席の近傍に配置されている。本実施例では、表示装置４０は、カメラＳ６が撮像した画像、及び、飛行体２００が撮像した画像を表示可能である。カメラＳ６が撮像した画像は、複数台のカメラの撮像画像を合成して得られる合成画像を含む。合成画像は、視点変換処理等の各種画像処理が施されてもよい。表示装置４０は、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォン等の携帯情報端末であってもよい。
【0031】
管理装置３００は、制御装置３０１、送信装置３０２、受信装置３０３、表示装置３０４、操作入力装置３０５等で構成される。
【0032】
制御装置３０１は、管理装置３００を制御するための装置である。本実施例では、制御装置３０１は、揮発性記憶媒体、不揮発性記憶媒体等を備えたコンピュータで構成される。制御装置３０１のＣＰＵは、各種機能に対応するプログラムを不揮発性記憶媒体から読み出して揮発性記憶媒体にロードして実行することで、それらプログラムのそれぞれに対応する機能を実現させる。
【0033】
送信装置３０２は、管理装置３００の外部に向けて情報を発信する。送信装置３０２は、例えば、衛星回線、携帯電話回線等を通じてショベル１００が受信可能な情報をショベル１００に向けて発信する。
【0034】
受信装置３０３は、管理装置３００の外部からの情報を受信する。受信装置３０３は、例えば、衛星回線、携帯電話回線等を通じてショベル１００が発信する情報を受信する。
【0035】
表示装置３０４は、各種情報を表示するための装置である。本実施例では、表示装置３０４は液晶ディスプレイであり、ショベル１００による作業に関する情報、地形データに関する情報等を表示する。
【0036】
操作入力装置３０５は、操作入力を受けるための装置である。本実施例では、操作入力装置３０５は、液晶ディスプレイの上に配置されるタッチパネルである。キーボード、マウス等であってもよい。
【0037】
次に図３を参照し、作業管理システムＳＹＳにおける各種機能要素について説明する。図３は、作業管理システムＳＹＳの機能ブロック図である。作業管理システムＳＹＳは、主に、一次データ記憶部Ｆ１、二次データ送信部Ｆ２、一次データ送信部Ｆ３、及び送信要求部Ｆ４を有する。本実施例では、ショベル１００のコントローラ３０が一次データ記憶部Ｆ１、二次データ送信部Ｆ２、及び一次データ送信部Ｆ３を有し、管理装置３００の制御装置３０１が送信要求部Ｆ４を有する。
【0038】
一次データ記憶部Ｆ１は、建設機械に取り付けられたセンサが出力するデータを記憶する機能要素である。一次データ記憶部Ｆ１が記憶するデータは、例えば、未加工の生データ又はほぼ未加工のデータ（例えば時系列データ）であり、以下「一次データ」とする。本実施例では、一次データ記憶部Ｆ１は、ショベルに取り付けられたセンサが出力する一次データを時系列グループ単位で参照可能に不揮発性記憶媒体に記憶する。この不揮発性記憶媒体は、ショベル１００に搭載されている記憶媒体であり、例えば、コントローラ３０に備えられた記憶媒体である。具体的には、一次データ記憶部Ｆ１は、エンジン回転数センサＳＲ１、エンジン負荷率センサＳＲ２等が出力する測定データを数十ミリ秒のサンプリング間隔で時系列に記憶する。そして、一次データ記憶部Ｆ１は、数秒（例えば１００サンプル）毎に識別番号を付与してグループ化することによってグループ単位で参照可能にする。識別番号は、例えば、各グループのサンプリング開始時刻とサンプリング終了時刻に関する情報、各グループの最初のサンプル番号と最後のサンプル番号に関する情報等に関連付けられている。
【0039】
図４は、不揮発性記憶媒体に記憶された一次データの例を示す。具体的には、図４（Ａ）は、不揮発性記憶媒体に記憶された一次データであるエンジン回転数及びエンジン負荷率の時間的推移をグラフで示す。図４（Ａ）は、２秒毎に識別番号Ｄ１、・・・、Ｄ５、・・・、Ｄ１０、・・・が付与されて一次データが１００サンプル毎にグループ化されている状態を破線矩形領域で示す。図４（Ｂ）は、不揮発性記憶媒体に記憶された一次データを表形式で示す。図４（Ｂ）は、時刻ｔ１にサンプリングされたサンプル番号ｓｍ１から時刻ｔ１００にサンプリングされたサンプル番号ｓｍ１００までの１００サンプルの一次データが識別番号Ｄ１でグループ化されている状態を示す。
【0040】
一次データ記憶部Ｆ１は、ショベルが所定の動作モードにある場合にサンプリングされた一次データを、ショベルが他の動作モードにある場合にサンプリングされた一次データよりも長い期間にわたって記憶してもよい。この場合、ショベルが他の動作モードにある場合に不揮発性記憶媒体に記憶された一次データは、ショベルが所定の動作モードにある場合に不揮発性記憶媒体に記憶された一次データよりも早いタイミングで後続の一次データで上書きされ得る。例えば、一次データ記憶部Ｆ１は、各種センサの出力に基づいてショベルがアイドリングモードにあるか否かを判定する。アイドリングモードは、例えば、エンジン１１に対する負荷が極めて低い状態又はエンジン１１に対する負荷が実質的に無い状態をもたらす動作モードである。そして、ショベルがアイドリングモードにあると判定している場合に記憶された一次データが、後続の一次データで上書きされないようにする。或いは、上書きされる順番が遅くなるように構成される。但し、ショベルがアイドリングモードにあると判定している場合に記憶された一次データであっても、記録時点から所定期間（例えば２週間）が経過した場合にはこの限りではない。すなわち、ショベルが他の動作モードにある場合に記憶された一次データと同様に後続の一次データで上書きされてもよい。
【0041】
図４の例で説明すると、例えば、識別番号Ｄ１及びＤ５で表される期間がアイドリングモードであった場合、識別番号Ｄ２～Ｄ４で表される期間中に記憶された一次データは、識別番号Ｄ６～Ｄ８で表される期間中にサンプリングされる一次データで上書きされてもよい。
【0042】
二次データ送信部Ｆ２は、１又は複数の一次データから導き出されるデータを外部装置に送信する機能要素である。二次データ送信部Ｆ２が送信するデータは、例えば、一次データを加工することで得られる加工データ（例えば特徴量データ）であり、以下、「二次データ」とする。本実施例では、二次データ送信部Ｆ２は、グループ単位で参照可能に不揮発性記憶媒体に記憶された１又は複数の一次データからグループ毎に二次データを算出して外部装置に送信する。具体的には、各期間でサンプリングした１００サンプルのエンジン回転数の測定データから平均値及び標準偏差を算出する。エンジン負荷率等についても同様である。そして、算出したエンジン回転数の平均値及び標準偏差、エンジン負荷率の平均値及び標準偏差等を管理装置３００に向けて送信する。エンジン負荷率はエンジントルクであってもよい。
【0043】
このようにして、二次データ送信部Ｆ２は、一次データの時間的推移を表す波形データを複数の二次データをベクトル成分とする特徴量ベクトルに変換して情報量を圧縮した上で二次データの集合としての特徴量ベクトルを管理装置３００に向けて送信する。
【0044】
二次データ送信部Ｆ２は、二次データに基づいて更なる二次データを算出し且つ送信してもよい。更なる二次データは、例えば、二次データの組み合わせがどの程度異常であるかを表す指標である異常度としてのマハラノビス距離である。マハラノビス距離は、Mahalanobis-Taguch（ＭＴ）法で用いられる値であり、エンジン回転数の平均値、標準偏差、エンジン負荷率の平均値、標準偏差等に基づいて導き出される。異常度として、ユークリッド距離等のマハラノビス距離以外の他の指標が用いられてもよい。
【0045】
二次データ送信部Ｆ２は、通常、二次データをリアルタイムで算出し、且つ、５時間に１回、１日に１回といった所定の時間間隔で、その間に算出した二次データをまとめて管理装置３００に向けて送信する。但し、二次データを算出する度にその二次データを管理装置３００に向けて送信してもよい。
【0046】
図５は、二次データ送信部Ｆ２が２秒毎に算出した二次データの例を表形式で示す。図５の例では、二次データ送信部Ｆ２は、エンジン回転数平均値ＳＡ、エンジン回転数標準偏差ＳＤ、エンジン負荷率平均値ＬＡ、エンジン負荷率標準偏差ＬＤ、及び、異常度としてのマハラノビス距離Ｍを算出している。
【0047】
一次データ送信部Ｆ３は、外部装置からの送信要求信号に応じて一次データを外部装置に送信する機能要素である。本実施例では、一次データ送信部Ｆ３は、ショベルの稼働中に、管理装置３００からの送信要求信号に応じて一次データを管理装置３００に送信する。このときに送信される一次データは、例えば、送信要求信号によって特定された１又は複数の二次データに対応する期間に記憶された一次データである。具体的には、送信要求信号が特定する二次データに対応する期間が識別番号Ｄ１（図５参照。）で表される期間の場合、その期間でサンプリングした１００サンプル分の一次データを管理装置３００に送信する。その一次データは、１００サンプル分のエンジン回転数の測定データと、１００サンプル分のエンジン負荷率の測定データ（図４の破線矩形領域Ｇ１参照。）を含む。
【0048】
送信要求部Ｆ４は、建設機械に対して一次データの送信を要求する機能要素である。本実施例では、送信要求部Ｆ４は、所定条件が満たされた場合に、送信要求信号をショベル１００に向けて送信する。
【0049】
「所定条件が満たされた場合」は、管理装置３００を操作する操作者の入力を受け付けた場合、建設機械から受信した二次データの値が所定の条件を満たした場合等を含む。「操作者の入力を受け付けた場合」は、例えば、操作入力装置３０５を介して特定の期間に関する二次データの基となった１００サンプル分の一次データの閲覧要求が操作者によって入力された場合である。「建設機械から受信した二次データの値が所定の条件を満たした場合」は、例えば、特定の期間に関する二次データから導き出される異常度（例えば、マハラノビス距離）が所定値を上回った場合である。送信要求部Ｆ４は、一次データ送信部Ｆ３の代わりに異常度を算出してもよい。この場合、一次データ送信部Ｆ３による異常度の算出は省略される。
【0050】
送信要求信号は、建設機械が送信する二次データのうちの１又は複数を特定できる情報を含む。その情報は、例えば、一次データのグループ毎に付与される識別番号である。
【0051】
ここで、図６を参照し、作業管理システムＳＹＳにおける処理の流れについて説明する。図６は、管理装置３００に搭載されている制御装置３１０、管理装置３００を操作する操作者、及び、ショベル１００に搭載されているコントローラ３０に関する処理の流れを示すシーケンス図である。
【0052】
図６に示されるように、コントローラ３０は、ショベル１００が起動される度に起動し、ショベル１００の停止と共に停止する。コントローラ３０は、稼働中に所定時刻になると、制御装置３０１に二次データを送信する（ＳＱ１）。制御装置３０１は、コントローラ３０から受信した二次データを不揮発性記憶媒体に記憶する。この不揮発性記憶媒体は、管理装置３００に搭載されている記憶媒体であり、例えば、制御装置３０１に備えられた記憶媒体である。
【0053】
操作者は、所望のタイミングで制御装置３０１にログインし（ＳＱ２）、ログイン許可を受ける（ＳＱ３）。そして、特定のショベルに関する二次データ閲覧要求を制御装置３０１に対して送信する（ＳＱ４）。制御装置３０１は、二次データ閲覧要求を受けると、それまでに記憶しておいた二次データのうち、特定されたショベルに関する二次データの時間的推移を表示装置３０４に表示する（ＳＱ５）。
【0054】
図７は、表示装置３０４に表示された二次データの時間的推移の例であり、図８は、制御装置３０１の不揮発性記憶媒体に記憶された二次データの時間的推移の例である。具体的には、図７は、２０個の識別番号Ｄ１～Ｄ２０で表される２０個の期間のそれぞれに関するマハラノビス距離をグラフで表示している。
【0055】
その表示を見た操作者は、識別番号Ｄ１８～Ｄ２０で表される各期間に関するマハラノビス距離が顕著に高くなっていることに気付き、識別番号Ｄ１８に関する一次データの閲覧要求を入力する（ＳＱ６）。具体的には、操作者は、識別番号Ｄ１８に関するマハラノビス距離を表す表示装置３０４上の座標Ｐ１をタッチ操作する。制御装置３０１は、タッチ操作に応じ、タッチ操作された場所に対応する座標Ｐ１を特定し、ひいては座標Ｐ１に対応する識別番号Ｄ１８を特定する。そして、一次データの送信を要求する送信要求信号をコントローラ３０に向けて送信する（ＳＱ７）。この場合、送信要求部Ｆ４は、二次データを特定できる（すなわち期間を特定できる）情報として、識別番号Ｄ１８を送信要求信号に含める。図８の破線矩形ＡＲで強調された二次データは、識別番号Ｄ１８で特定される二次データを示す。
【0056】
送信要求部Ｆ４は、操作者の入力を待たずに、識別番号Ｄ１８に関するマハラノビス距離が顕著に高くなったことを検出した時点で、送信要求信号をショベル１００に向けて自動的に送信してもよい。例えば、送信要求部Ｆ４は、ある識別番号に対応するマハラノビス距離が予め設定された閾値を上回った場合に、その識別番号を含む送信要求信号をショベル１００に向けて自動的に送信してもよい。
【0057】
コントローラ３０の一次データ送信部Ｆ３は、送信要求信号を受信すると、その送信要求信号に含まれる識別番号に対応する期間に記憶された一次データを制御装置３０１に向けて送信する（ＳＱ８）。識別番号に対応する期間に記憶された一次データは、先行する所定期間に記憶された一次データ、及び、後続の所定期間に記憶された一次データの少なくとも一方を含んでいてもよい。例えば、送信要求信号に識別番号Ｄ１８が含まれていた場合、一次データ送信部Ｆ３は、識別番号Ｄ１７、Ｄ１８、及びＤ１９のそれぞれに対応する期間に記憶された一次データを制御装置３０１に向けて送信してもよい。或いは、識別番号Ｄ１７及びＤ１８のそれぞれに対応する期間に記憶された一次データ、識別番号Ｄ１８及びＤ１９のそれぞれに対応する期間に記憶された一次データ等を送信してもよい。制御装置３０１は、コントローラ３０から一次データを受信すると、その一次データの時間的推移を表示装置３０４に表示する（ＳＱ９）。例えば、制御装置３０１は、その一次データの時間的推移をグラフで表示する。或いは、受信した一次データに基づき、ショベル１００の動きを再現するコンピュータグラフィックモデルによるアニメーションを表示してもよい。
【0058】
コントローラ３０は、一次データが消去されない限り、一次データ及び二次データのそれぞれに関する情報をキャビン１０内に設置された表示装置４０に表示することができる。例えば、コントローラ３０は、一次データ及び二次データのそれぞれの時間的推移をグラフで表示することができ、或いは、一次データに基づいてショベル１００の動きを再現するコンピュータグラフィックモデルによるアニメーションを表示できる。
【0059】
一次データ送信部Ｆ３は、送信済みの一次データを消去してもよい。例えば、送信済みの一次データに関しては、後続の一次データによる上書きを許可してもよい。
【0060】
図９は、表示装置３０４に表示された一次データの時間的推移の例である。具体的には、図９は、送信要求信号に含まれる識別番号Ｄ１８で特定される期間にサンプリングされた一次データ（エンジン回転数及びエンジン負荷率）の時間的推移を表示している。図９の時間的推移は、図４の破線矩形領域Ｇ１８内の時間的推移に対応する。
【0061】
この表示を見た操作者は、一次データ（エンジン回転数及びエンジン負荷率）の時間的推移の詳細を確認できる。具体的には、第１サンプリング時刻Ｄ１８－１から第１００サンプリング時刻Ｄ１８－１００までにサンプリングされた１００サンプル分の一次データの時間的推移を確認できる。そのため、マハラノビス距離が予め設定された閾値を上回った原因をより詳細に分析できる。その後、操作者はログアウトする（ＳＱ１０）。
【0062】
次に図１０を参照し、ショベル１００が稼働していないときに制御装置３０１が一次データの送信要求信号をコントローラ３０に向けて送信したときの処理の流れについて説明する。この説明は、ショベル１００が通信圏外にある場合にも同様に適用される。図１０は、その処理の流れを示すシーケンス図である。図１０に示される処理は、制御装置３０１が送信要求信号をコントローラ３０に向けて送信するまでは（ＳＱ７までは）図６に示される処理と同じであるため、ＳＱ７までの説明を省略する。
【0063】
制御装置３０１は、送信要求信号をショベル１００に向けて送信した後の所定の待ち時間内にショベル１００から一次データを受信しない場合、その旨を外部に通知する（ＳＱ９Ａ）。例えば、制御装置３０１は、ショベルが非稼働中であること、コントローラ３０がスリープ状態であること、及び、ショベルから一次データを未だ受信していないことのうちの少なくとも１つを操作者に通知する。具体的には、その旨を表すテキストメッセージを表示装置３０４に表示する。その旨を表す音声メッセージを出力してもよい。
【0064】
一方、制御装置３０１は、送信要求信号をショベル１００に向けて送信した後の所定の待ち時間内にショベル１００から一次データを受信した場合にその旨を外部に通知してもよい。例えば、制御装置３０１は、ショベルが稼働中であること、及び、ショベルから一次データを受信したことの少なくとも一方を操作者に通知してもよい。
【0065】
そして、制御装置３０１は、所定の待ち時間内に一次データを受信しなかった場合、その後にショベル１００から最初に二次データを受信したときに（ＳＱ１－２）、操作者からの再度の閲覧要求を受けなくとも、送信要求信号を再送信する（ＳＱ７－２）。例えば、制御装置３０１は、操作者がログアウトした後であっても、送信要求信号を再送信する。閲覧要求を既に受けているため、すなわち送信予約を既に受けていると判定できるためである。所定の再送信時間が経過する度に送信要求信号を再送信してもよい。但し、制御装置３０１は、送信要求信号の再送信を禁止してもよい。送信要求信号の送信タイミングを、操作者から閲覧要求を受けたときに限定するためである。
【0066】
送信要求信号を再送信した制御装置３０１は、所定の待ち時間内にコントローラ３０から一次データを受信する（ＳＱ８）。この場合、ショベルが稼働中であると共にコントローラ３０も稼働中であるため、制御装置３０１は、一次データを確実に受信できる。
【0067】
その後、制御装置３０１は、その閲覧要求を出した操作者が再びログインしたときに（ＳＱ２－２）、ログイン許可（ＳＱ３－２）と共に、過去の閲覧要求に関する一次データを取得した旨をその操作者に通知する（ＳＱ３－３）。例えば、ログアウト中に一次データが取得されたことを表すテキストメッセージを表示装置３０４に表示する。
【0068】
その通知を受けた操作者は、その一次データの閲覧要求を制御装置３０１に向けて再送信する（ＳＱ６－２）。例えば、操作者は、「一次データを表示しますか？」等のテキストメッセージと共に表示装置３０４上に表示されたソフトウェアボタンをタッチ操作する。制御装置３０１は、タッチ操作に応じて、既に取得している一次データの時間的推移を表示装置３０４に表示する（ＳＱ９）。
【0069】
図１１及び図１２を参照し、表示装置３０４に表示される一次データの時間的推移の表示例について説明する。図１１は一次データとしてのエンジン負荷率の時間的推移を示し、図１２は一次データとしてのエンジン回転数の時間的推移を示す。図１１及び図１２のそれぞれにおける実線で示す推移（波形）は実際の一次データに基づく時間的推移を示し、破線で示す推移（波形）は理想的な時間的推移を示す。理想的な推移は、例えば、ショベルの設計情報等に基づいて予め決定された推移であってもよく、過去の測定データに基づいて決定された推移であってもよい。この表示を見た操作者は、実際の一次データの推移が理想的な推移からどのように逸脱しているかを容易に認識できる。
【0070】
図１１及び図１２に示す例では、管理装置３００は、エンジン負荷率の時間的推移とエンジン回転数の時間的推移を個別に全画面表示している。すなわち、１つのパラメータの時間的推移を１画面に表示している。しかしながら、管理装置３００は、２つ以上のパラメータの時間的推移を１画面に同時に表示してもよい。例えば、２つ以上のサブウィンドウを並べて表示してもよく、２つ以上のパラメータの時間的推移を重ねて表示してもよい。この表示を見た操作者は、１のパラメータの時間的推移と他のパラメータの時間的推移との関係を容易に認識できる。
【0071】
このように、ショベル１００は、ショベル１００に取り付けられたセンサが出力する一次データを時系列グループ毎に参照可能に記憶媒体に記憶する一次データ記憶部Ｆ１と、時系列グループ毎に一次データから二次データを算出して管理装置３００に送信する二次データ送信部Ｆ２と、ショベル１００の稼働中に、管理装置３００からの送信要求信号に応じ、送信要求信号によって特定される１又は複数の二次データに対応する期間に記憶された一次データを管理装置３００に送信する一次データ送信部Ｆ３と、を有する。管理装置３００は、所定条件が満たされた場合に、ショベル１００が送信する二次データのうちの１又は複数を特定できる情報を含む送信要求信号をショベル１００に向けて送信する送信要求部Ｆ４を有する。この構成により、ショベル１００は、基本的に一次データよりも容量の小さい二次データを管理装置３００に送信し、送信要求信号を受けた場合に限り、必要最小限の一次データを管理装置３００に送信する。そのため、適切なタイミングで適切な質のデータを送信できる。また、通信量及び通信コストを抑えることができる。
【0072】
管理装置３００は、送信要求信号をショベル１００に向けて送信した後の所定の待ち時間内にショベル１００から一次データを受信しない場合、その後にショベル１００から最初に二次データを受信したときに、送信要求信号を再送信してもよい。この構成により、管理装置３００は、ショベル１００が現時点において稼働中であるか否かにかかわらず、ショベル１００から一次データをより確実に受信できる。ショベル１００との通信が可能なときに一次データを受信できるためである。
【0073】
また、管理装置３００は、送信要求信号をショベル１００に向けて送信した後の所定の待ち時間内にショベル１００から一次データを受信しない場合、所定の再送信時間が経過する度に、送信要求信号を再送信してもよい。この構成により、管理装置３００は、電波状態が悪い場合、ショベル１００が通信圏外にある場合等、ショベル１００が稼働中であるにもかかわらず一次データを受信できない場合であっても、ショベル１００から一次データをより確実に受信できる。ショベル１００との通信が可能なときに一次データを受信できるためである。
【0074】
また、管理装置３００は、ショベル１００から一次データを受信した場合、ショベル１００が稼働中であること、及び、ショベル１００から一次データを受信したことの少なくとも一方を操作者に通知してもよい。この構成により、管理装置３００は、一次データの時間的推移等を表示できた理由を操作者に知らせることができる。
【0075】
また、管理装置３００は、送信要求信号をショベル１００に向けて送信した後の所定の待ち時間内にショベル１００から一次データを受信しない場合、ショベル１００が非稼働中であること、及び、ショベル１００から一次データを未だ受信していないことの少なくとも一方を操作者に通知してもよい。この構成により、管理装置３００は、一次データの時間的推移等を表示できない理由を操作者に知らせることができる。
【0076】
また、「所定条件が満たされた場合」は、操作者の入力を受け付けた場合、又は、ショベル１００から受信した二次データの値が所定の条件を満たした場合を含む。この構成により、管理装置３００は、必要最小限の一次データのみをショベル１００から受信し、不要な一次データの受信を防止できる。
【0077】
また、管理装置３００は、ショベル１００から受信した一次データの実際の推移と理想的な推移とを同時に表示してもよい。この構成により、管理装置３００は、実際の一次データの推移が理想的な推移からどのように逸脱しているかを操作者に容易に認識させることができる。
【0078】
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。
【0079】
例えば、上述の実施例では、管理装置３００を操作する操作者は、管理装置３００に付属の操作入力装置３０５を介して各種操作を実行し、管理装置３００に付属の表示装置３０４に表示される各種情報を視認する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されない。管理装置３００を操作する操作者は、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォン等の携帯情報端末を用い、無線通信を介してサーバとしての管理装置３００にアクセスしてもよい。
【0080】
また、建設機械は、ブルドーザ、ホイールローダ等であってもよい。
【符号の説明】
【0081】
１・・・下部走行体 １Ａ・・・左走行用油圧モータ １Ｂ・・・右走行用油圧モータ ２・・・旋回機構 ２Ａ・・・旋回用油圧モータ ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ １０・・・キャビン １１・・・エンジン １１ａ・・・発電機 １１ｂ・・・スタータ １４・・・メインポンプ １４ａ・・・レギュレータ １５・・・パイロットポンプ １５ａ・・・パイロット圧センサ １６・・・高圧油圧ライン １７・・・コントロールバルブ ２５、２５ａ・・・パイロットライン ２６・・・操作装置 ３０・・・コントローラ ４０・・・表示装置 ７０・・・蓄電池 ７４・・・エンジン制御装置 １００・・・ショベル ３００・・・管理装置 ３０１・・・制御装置 ３０２・・・送信装置 ３０３・・・受信装置 ３０４・・・表示装置 ３０５・・・操作入力装置 Ｆ１・・・一次データ記憶部 Ｆ２・・・二次データ送信部 Ｆ３・・・一次データ送信部 Ｆ４・・・送信要求部 Ｓ１・・・送信装置 Ｓ２・・・受信装置 Ｓ３・・・測位装置 Ｓ４・・・姿勢検出装置 Ｓ５・・・向き検出装置 Ｓ６・・・カメラ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】