特許 7575164 ショベルの管理装置、ショベル

(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】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】ショベルの管理装置、ショベル

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/20 20060101AFI20241022BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20241022BHJP

   G05B 23/02 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

E02F9/20 N

E02F9/26 A

G05B23/02 T

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022510063

(86)(22)【出願日】2021-03-19

(86)【国際出願番号】 JP2021011295

(87)【国際公開番号】W WO2021193396

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-12-13

(31)【優先権主張番号】P 2020057513

(32)【優先日】2020-03-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２３６３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１３９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３４９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５７３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－００４９５０２（ＫＲ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／２０３９９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１４２３３１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ｅ０２Ｆ ９／２６

Ｇ０５Ｂ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ショベルの動作を示す稼働データのうち、前記ショベルの異常の有無の判定を行う時期に応じた稼働データであって、前記ショベルの異常がない状態とされるときの稼働データを学習データとして、前記ショベルの稼働データと前記ショベルの異常度との関係を学習する学習部と、
前記ショベルの動作を示す稼働データと、前記ショベルの不具合に関する不具合情報と、を含む車両情報に基づいて、前記学習データから除外する前記稼働データの範囲を決定する範囲決定部と、を有し、
前記範囲決定部は、
前記範囲が除外された稼働データから、前記異常の有無の判定する処理を実行する時点を基準として、前記学習データの範囲を決定する、ショベルの管理装置。

【請求項2】

ショベルの動作を示す稼働データのうち、前記ショベルの異常の有無の判定を行う時期に応じた稼働データであって、前記ショベルの異常がない状態とされるときの稼働データを学習データとして、前記ショベルの稼働データと前記ショベルの異常度との関係を学習する学習部を有し、
前記異常の有無の判定の結果と、前記学習データとされた稼働データが取得された期間を示す情報と、を表示装置に表示させる、ショベルの管理装置。

【請求項3】

ショベルの動作を示す稼働データのうち、前記ショベルの異常の有無の判定を行う時期に応じた稼働データであって、前記ショベルの異常がない状態とされるときの稼働データを学習データとして、前記ショベルの稼働データと前記ショベルの異常度との関係を学習する学習部と、
前記ショベルの動作を示す稼働データと、前記ショベルの不具合に関する不具合情報と、を含む車両情報に基づいて、前記学習データから除外する前記稼働データの範囲を決定する範囲決定部と、を有し、
前記学習データから除外される稼働データは、
前記不具合情報が示す不具合発生時点から所定の期間を遡った時点までの第一の期間に取得された稼働データ及び前記不具合情報が示す修理完了時点から所定の期間が経過した時点までの第二の期間に取得された稼働データであり、
前記学習データに含まれる稼働データのうち、前記第一の期間より前に取得された第一の稼働データと、前記第二の期間の後に取得された第二の稼働データとを比較し、
前記比較の結果に応じて、前記第一の稼働データを前記学習データから除外するか否かを判定する、ショベルの管理装置。

【請求項4】

前記異常の有無の判定する処理を実行する際に、前記学習部に入力される稼働データが取得された期間と、前記学習データとされる稼働データが取得された期間とは、非連続である、請求項１乃至３の何れか一項に記載のショベルの管理装置。

【請求項5】

前記学習データから除外される稼働データは、
前記不具合情報が示す不具合発生時点から所定の期間を遡った時点までの第一の期間に取得された稼働データである、請求項１に記載のショベルの管理装置。又は

【請求項6】

前記学習データから除外される稼働データは、
前記不具合情報が示す修理完了時点から所定の期間が経過した時点までの第二の期間に取得された稼働データである、請求項５記載のショベルの管理装置。

【請求項7】

前記学習データに含まれる稼働データのうち、前記第一の期間より前に取得された第一の稼働データと、前記第二の期間の後に取得された第二の稼働データとを比較し、
前記比較の結果に応じて、前記第一の稼働データを前記学習データから除外するか否かを判定する、請求項６記載のショベルの管理装置。

【請求項8】

前記第一の稼働データと、前記第二の稼働データとが類似していると判定された場合に、前記第一の稼働データと前記第二の稼働データとを学習データとする、請求項７記載のショベルの管理装置。

【請求項9】

前記不具合情報は、
前記ショベルのメンテナンスが開始された日付を示す情報と、前記ショベルのメンテナンスが完了した日付を示す情報とを含む、請求項１又は３の何れか一項に記載のショベルの管理装置。

【請求項10】

前記異常の有無の判定の結果と、前記学習データとされた稼働データが取得された期間を示す情報と、を表示装置に表示させる、請求項１、３乃至９の何れか一項に記載のショベルの管理装置。

【請求項11】

前記ショベルの異常度に応じて異常の有無を判定する異常判定部を有し、
前記学習部は、
前記異常の有無の判定する処理を実行する実行日に基づき抽出された前記ショベルの稼働データの入力を受けて、前記ショベルの異常度を前記異常判定部に対して出力する、
請求項１乃至１０の何れか一項に記載のショベルの管理装置。

【請求項12】

前記ショベルの管理装置は、
前記ショベルの支援装置から、前記支援装置において入力された、前記ショベルのメンテナンスが開始された開始日と、前記ショベルのメンテナンスが完了した完了日との通知を受け付ける、請求項１乃至１１の何れか一項に記載のショベルの管理装置。

【請求項13】

前記ショベルの管理装置は、
前記支援装置において、前記ショベルのメンテナンスを開始した開始日を入力するための開始ボタンが操作されると、前記開始日の通知を前記支援装置から受け付け、
前記支援装置において、前記ショベルのメンテナンスが完了した完了日を入力するための完了ボタンが操作されると、前記完了日の通知を前記支援装置から受け付ける、請求項１２記載のショベルの管理装置。

【請求項14】

管理装置と通信を行うショベルであって、
前記ショベルの異常の有無の判定を行う時期に応じた稼働データであって、前記ショベルの異常がない状態とされるときの稼働データを学習データとして、前記ショベルの稼働データと前記ショベルの異常度との関係を学習する学習部を有する前記管理装置に対し、前記ショベルの動作を示す稼働データと、前記ショベルのメンテナンスの開始日と完了日とを示す情報とを送信する通信装置と、
前記ショベルのメンテナンスの開始日を入力するための開始スイッチと、前記ショベルのメンテナンスの完了日を入力するための完了スイッチと、
前記ショベルの動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記開始スイッチの操作により、所定範囲内に接近した人を検知したときの記録を示す情報と、メンテナンスのための接近であることを示す情報とを対応付けて記憶装置に記憶する、ショベル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ショベルの管理装置、ショベルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来では、作業機械の正常動作時における動作波形を表す複数の参照データと、作業機械の運転変数の特徴量の時系列からなる検証データとを用いて、作業機械が異常か否かの判定を行う技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－８３７３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年では、作業機械の動作データを学習データとした異常判定モデルを生成し、この異常判定モデルを用いて、作業機械の異常の有無を判定する場合がある。

【0005】

この場合、作業機械が正常に動作している正常時の動作データを学習データとすることが一般的であるが、正常時の動作データの中には、学習データとしては不適切な動作データが含まれる場合がある。

【0006】

そこで、上記事情に鑑み、適切な範囲の学習データを用いることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態に係るショベルの管理装置は、ショベルの動作を示す稼働データのうち、前記ショベルの異常の有無の判定を行う時期に応じた稼働データであって、前記ショベルの異常がない状態とされるときの稼働データを学習データとして、前記ショベルの稼働データと前記ショベルの異常度との関係を学習する学習部と、前記ショベルの動作を示す稼働データと、前記ショベルの不具合に関する不具合情報と、を含む車両情報に基づいて、前記学習データから除外する前記稼働データの範囲を決定する範囲決定部と、を有し、前記範囲決定部は、前記範囲が除外された稼働データから、前記異常の有無の判定する処理を実行する時点を基準として、前記学習データの範囲を決定する。

【0011】

本発明の実施形態に係るショベルは、管理装置と通信を行うショベルであって、管理装置と通信を行うショベルであって、前記ショベルのメンテナンスの開始日と、前記ショベルのメンテナンスの完了日とを入力するための入力装置と、前記ショベルの異常の有無の判定を行う時期に応じた稼働データを入力とし、異常が無いこと示す情報を出力とするデータセットを学習データとして、前記ショベルの稼働データと前記ショベルの異常度との関係を学習する学習部を有する前記管理装置に対し、前記ショベルの動作を示す稼働データと、前記入力装置から入力された前記開始日と前記完了日とを示す情報とを送信する通信装置と、を有する。

【0012】

本発明の実施形態に係るショベルは、管理装置と通信を行うショベルであって、前記ショベルのメンテナンスの開始日を入力するための開始スイッチと、前記ショベルのメンテナンスの完了日を入力するための完了スイッチと、を有する。

【発明の効果】

【0013】

適切な範囲の学習データを用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【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】マスタ情報記憶部の一例を示す図である。

【図5】不具合情報記憶部の一例を示す図である。

【図6】動作情報記憶部の一例を示す図である。

【図7】車両情報記憶部の一例を示す図である。

【図8】管理装置の機能を説明する図である。

【図9】パラメータ保持部が保持するパラメータの一例を示す図である。

【図10】管理装置の処理を説明するフローチャートである。

【図11A】データ範囲決定部の処理を説明する第一の図である。

【図11B】データ範囲決定部の処理を説明する第二の図である。

【図12A】異常判定の結果の出力例を示す第一の図である。

【図12B】異常判定の結果の出力例を示す第二の図である。

【図13】他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。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（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。

【0016】

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、ショベル１００の支援装置４００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と支援装置４００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。支援装置４００は、ショベル１００の作業を支援する。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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

上部旋回体３は、旋回油圧モータ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。

【0020】

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。

【0021】

キャビン１０は、オペレータ（作業員）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。

【0022】

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。

【0023】

また、本実施形態の管理装置３００は、ショベル１００から作業の実積を示す実績情報を取得する。

【0024】

実績情報とは、所定の種別の作業（例えば、掘削作業、積込み作業、仕上げ作業等の繰り返し作業）の作業パターンに関する実績情報（以下、「作業パターン実績情報」）と、作業時の環境条件に関する実績情報（以下、「環境条件実績情報」）とを含む。

【0025】

作業パターンとは、所定の種別の作業を行う際のショベル１００のアイドリング中を含む一連の動作の型を示す。アイドリング中とは、ショベル１００の非操作時である。例えば、作業パターンには、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。また、作業パターン実績情報は、具体的に、ショベル１００が実際に所定の種別の作業を行った際の当該ショベル１００の作業パターンの実績を表す各種センサの検出情報等である。また、環境条件には、ショベル１００の周辺環境に関する条件等の外的環境条件の他、ショベル１００の動作に影響を与えるショベル１００の可変される仕様（例えば、アームの長さ、バケットの種類等）等の内的環境条件が含まれうる。

【0026】

ショベル１００は、作業パターン実績情報及び環境条件実績情報を取得すると、作業パターン実績情報及び環境条件実績情報を含む各種情報を管理装置３００に送信（アップロード）する。

【0027】

管理システムＳＹＳにおいて、管理装置３００は、ショベル１００から受信した作業パターン実績情報及び環境条件実績情報を学習データとして、ショベル１００の異常の有無を判定する異常判定モデルを作成する。

【0028】

より具体的には、管理装置３００は、ショベル１００が正常に動作しているときの作業パターン実績情報及び環境条件実績情報の中から、学習データに用いる作業パターン実績情報及び環境条件実績情報を特定する。以下の説明では、作業パターン実績情報及び環境条件実績情報を含む情報を、ショベル１００の稼働データと呼ぶ場合がある。

【0029】

そして、本実施形態の管理装置３００は、特定された稼働データを学習データとした学習により、異常判定モデルを生成し、ショベル１００の異常の有無の判定を行う。

【0030】

尚、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。

【0031】

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。

【0032】

本実施形態の支援装置４００は、例えば、スマートフォンやタブレット型等の可搬型の端末装置であってよい。支援装置４００は、例えば、ショベル１００のメンテナンスの開始日と、メンテナンスの完了日等を含む情報が入力されると、入力された情報を管理装置３００に送信する。

【0033】

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。

【0034】

尚、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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

尚、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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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、作業パターン取得部３０２と、マシンガイダンス部３０３を含む。

【0057】

尚、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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。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作業員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作業員等によって操作される。

【0064】

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４００のディスプレイに表示されてもよい。その場合、支援装置４００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。

【0065】

本実施形態のショベル１００は、例えば、メンテナンス（修理）の開始時と、メンテナンスの終了時とに、スイッチ４２ａとスイッチ４２ｂとを操作することで、例えば、メンテナンスが開始されたこと、メンテナンスが終了したこと等を、周囲の作業員等に通知してもよい。

【0066】

本実施形態では、スイッチ４２ａとスイッチ４２ｂとを操作することにより、後述する図５、図７におけるメンテナンスの開始日とメンテナンスの完了日が特定できる。なお、スイッチ４２ａとスイッチ４２との操作により、日付の特定に加え、時刻も合わせて特定できるようにしてもよい。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

このように、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、操作装置への入力よりも小さい出力で微速駆動を行う。

【0070】

更に、オペレータによる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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

情報送信部３０１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に送信する。

【0092】

情報送信部３０１により送信される作業パターン実績情報には、例えば、状態検出装置Ｓ１から入力される各種検出情報が含まれる。

【0093】

また、情報送信部３０１により送信される環境条件実績情報には、例えば、撮像装置８０から入力されるショベル１００の周辺画像が含まれる。また、情報送信部３０１により送信される環境条件実績情報には、ショベル１００の内的環境条件、例えば、大容量バケット仕様、ロングアーム仕様、クイックカップリング仕様等の可変される仕様に関する情報が含まれてもよい。

【0094】

情報送信部３０１は、例えば、予め規定される対象の種別の作業が行われているか否かを逐次判定し、対象の種別の作業が行われていると判定すると、当該作業が行われている期間の作業パターン実績情報（つまり、状態検出装置Ｓ１から入力される各種検出情報）及び環境条件情報（つまり、撮像装置８０から入力されるショベル１００の周辺画像）を紐付けて、内部メモリ等に記録する。

【0095】

このとき、併せて、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、作業パターン実績情報及び環境条件実績情報のセットに更に紐付けられる態様で、内部メモリに保存されてもよい。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、ショベル１００のキーオフ時（停止時）等の所定のタイミングにおいて、記録された作業パターン実績情報及び環境条件実績情報のセットを、通信機器Ｔ１を通じて、管理装置３００に送信する。また、情報送信部３０１は、対象の種別の作業が行われるたびに、その終了後、記録された作業パターン実績情報及び環境条件実績情報のセットを、通信機器Ｔ１を通じて、管理装置３００に送信してもよい。

【0096】

尚、環境条件実績情報には、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。以下、後述する現環境条件情報についても同様である。

【0097】

また、環境条件実績情報には、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。また、情報送信部３０１は、作業パターン実績情報だけを管理装置３００に送信してもよい。

【0098】

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対象の種別の作業が行われたときの情報を抽出し、作業パターン実績情報及び環境情報を生成してよい。

【0099】

作業パターン取得部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、作業パターン取得部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。

【0100】

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。

【0101】

また、現環境条件情報には、ショベル１００の内的環境条件、例えば、大容量バケット仕様、ロングアーム仕様、クイックカップリング仕様等の可変される仕様に関する情報が含まれてもよい。また、現環境条件情報には、状態検出装置Ｓ１に含まれうる雨滴感知センサや照度センサ等の検出情報、つまり、天候情報が含まれてもよい。そして、作業パターン取得部３０２は、取得要求信号に応じて管理装置３００から送信され、通信機器Ｔ１により受信される作業パターンに関する情報を取得する。

【0102】

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。

【0103】

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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

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。

【0112】

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、作業パターン取得部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。

【0113】

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。

【0114】

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。

【0115】

本実施形態の管理装置３００は、マスタ情報記憶部３１０、不具合情報記憶部３２０、動作情報記憶部３３０、車両情報記憶部３４０、情報収集部３５０、データ範囲決定部３６０、学習部３７０、異常判定部３８０を有する。

【0116】

マスタ情報記憶部３１０は、ショベル１００を特定するためのマスタ情報が格納される。不具合情報記憶部３２０は、ショベル１００の不具合に関する不具合情報が格納される。動作情報記憶部３３０は、ショベル１００から送信される、ショベル１００の動作に関する動作情報が格納される。動作情報は、ショベル１００の稼働データを含む。車両情報記憶部３４０は、ショベル１００毎に、マスタ情報、不具合情報、動作情報を対応付けた車両情報が格納される。上述した各記憶部の詳細は後述する。

【0117】

本実施形態の情報収集部３５０は、マスタ情報記憶部３１０、不具合情報記憶部３２０、動作情報記憶部３３０に格納される情報を収集して、各記憶部に格納する。また、情報収集部３５０は、収集した各情報を対応付けて車両情報とし、車両情報記憶部３４０へ格納する。具体的には、情報収集部３５０は、ショベル１００を販売している企業等によって管理されるシステムや、ショベル１００のメンテナンスを行う企業等によって管理されるシステムと通信を行い、マスタ情報や不具合情報を収集する。また、情報収集部３５０は、ショベル１００から動作情報を収集する。そして、情報収集部３５０は、マスタ情報、不具合情報、動作情報を対応付けた車両情報を車両情報記憶部３４０へ格納する。

【0118】

データ範囲決定部３６０は、車両情報記憶部３４０に格納された車両情報と、ショベル１００の異常の有無の判定を行う時期と、に基づき、動作情報記憶部３３０に格納された動作情報に含まれる稼働データにおいて、学習部３７０に入力する学習データとする範囲を決定する。

【0119】

学習部３７０は、学習データに基づき、ショベル１００の稼働データと、ショベル１００における異常の有無との関係を学習する。具体的には、学習部３７０は、異常がない状態とされる時の稼働データ（学習データ）に基づき、入力された稼働データと、ショベル１００の異常の有無との関連付けた異常判定モデルを生成する。

【0120】

異常判定部３８０は、異常判定モデルの出力に基づき、ショベル１００の異常の有無を判定し、判定結果を出力する。

【0121】

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。

【0122】

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。

【0123】

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。

【0124】

管理装置３００の有する情報収集部３５０、データ範囲決定部３６０、学習部３７０、異常判定部３８０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。

【0125】

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。

【0126】

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。

【0127】

次に、図４乃至図７を参照して、管理装置３００の有する各記憶部について説明する。図４は、マスタ情報記憶部の一例を示す図である。

【0128】

本実施形態のマスタ情報記憶部３１０に格納されるマスタ情報は、情報の項目として、機体識別番号、納入日、納入場所を含み、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。

【0129】

本実施形態のマスタ情報は、項目「機体識別番号」、「納入日」、「納入場所」の値を含む情報である。本実施形態のマスタ情報は、例えば、ショベル１００の販売会社等によって管理される情報であり、情報収集部３５０によって収集され、マスタ情報記憶部３１０に格納される。

【0130】

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「納入日」の値は、ショベル１００を購入又はレンタルした企業等に引き渡された日を示す。また、項目「納入日」の値は、ショベル１００を用いた作業が行われる作業現場に搬入された日であってもよい。

【0131】

項目「納入場所」の値は、ショベル１００を用いた作業が行われる作業現場の所在地を示す。また、項目「納入場所」の値は、ショベル１００を購入又はレンタルした企業の所在地を示してもよい。尚、マスタ情報記憶部３１０は、ショベル１００による作業が行われる作業現場の位置を示す緯度・経度等の位置情報が含まれてもよい。

【0132】

図５は、不具合情報記憶部の一例を示す図である。不具合情報記憶部３２０に格納される不具合情報は、情報の項目として、機体識別番号、不具合発生日、修理完了日を有し、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。

【0133】

本実施形態の不具合情報は、項目「機体識別番号」、「不具合発生日」、「修理開始日」、「修理完了日」の値を含む情報である。本実施形態の不具合情報は、例えば、ショベル１００のメンテナンス等の管理を行う会社等によって管理される情報であり、情報収集部３５０によって収集され、不具合情報記憶部３２０に格納される。

【0134】

項目「不具合発生日」の値は、ショベル１００において動作の不具合が発生した日付を示す。より具体的には、項目「不具合発生日」の値は、例えば、ショベル１００の操作者が不具合の発生に気づき、メンテナンス会社等に不具合の発生を通知した日を示してもよい。また、項目「不具合発生日」の値は、例えば、ショベル１００のメンテナンスを行う作業員等によって、ショベル１００の不具合が確認された日を示してもよい。

【0135】

項目「修理開始日」の値は、ショベル１００の修理（メンテナンス）を開始した日を示す。具体的には、項目「修理開始日」の値は、ショベル１００のメンテナンスを行う作業員等によって、スイッチ４２ａが操作された日付けを示す。

【0136】

項目「修理完了日」の値は、ショベル１００の修理（メンテナンス）が完了した日を示す。具体的には、項目「修理完了日」の値は、ショベル１００のメンテナンスを行った作業員等によって、スイッチ４２ｂが操作された日付けを示す。

【0137】

本実施形態の管理装置３００は、このように、メンテナンスの開始日と完了日とを、不具合発生日と対応付けて管理することで、不具合が発生してからメンテナンスが開始されるまでの期間や、メンテナンスにかかった日数等を、管理システムＳＹＳの管理者等に把握させることができる。

【0138】

図６は、動作情報記憶部の一例を示す図である。本実施形態の動作情報記憶部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、取得日時、稼働データ、補修作業の有無を含み、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。

【0139】

本実施形態の動作情報は、項目「機体識別番号」、「取得日時」、「稼働データ」、「作業の種類」の値を含む情報である。本実施形態の動作情報は、ショベル１００の情報送信部３０１によって、通信機器Ｔ１を介して送信される情報であり、情報収集部３５０によって受信されて、動作情報記憶部３３０に格納される。

【0140】

項目「取得日時」の値は、稼働データを取得した日時を示す。項目「稼働データ」の値は、ショベル１００から送信される作業パターン実績情報及び環境条件実績情報を含む情報である。言い換えれば、項目「稼働データ」の値は、状態検出装置Ｓ１から出力される各種の検出情報を含む情報であり、ショベル１００の動作を示す情報である。

【0141】

項目「作業の種類」の値は、ショベル１００が行っている作業の種類を示す。具体的には、項目「作業の種類」の値は、ショベル１００が行っている作業が、通常の作業であるか、又は、補修作業であるかを示す。ショベル１００の補修作業とは、例えば、ショベル１００の修理等の過程で行われる作業（動作）である。

【0142】

図７は、車両情報記憶部の一例を示す図である。

【0143】

本実施形態の情報収集部３５０は、マスタ情報記憶部３１０、不具合情報記憶部３２０、動作情報記憶部３３０のそれぞれから、機体識別番号毎に、マスタ情報、不具合情報、動作情報を収集し、これらの情報を対応付けた車両情報を車両情報記憶部３４０へ格納する。したがって、車両情報は、情報収集部３５０によって生成される情報と言える。

【0144】

本実施形態の車両情報は、情報の項目として、機体識別番号、納入日、納入場所、不具合発生日、修理完了日、取得日時、稼働データ、作業の種類を含み、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。

【0145】

本実施形態の車両情報は、項目「機体識別番号」、「納入日」、「納入場所」、「不具合発生日」、「修理開始日」、「修理完了日」、「取得日時」、「稼働データ」、「作業の種類」の値を含む情報である。

【0146】

図７の例では、機体識別番号「ＸＬ－００２９」で特定されるショベル１００は、２０１８年７月３１日に○○件××市に納入され、２０１９年８月１０日に不具合が発生し、２０１９年８月１１日に修理を開始し、２０１９年８月１５日に修理が完了したことがわかる。また、機体識別番号「ＸＬ－００２９」で特定されるショベル１００は、２０１９年８月２０日に、通常作業を行っている最中の稼働データが取得されたことがわかる。

【0147】

次に、図８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８は、管理装置の機能を説明する図である。

【0148】

本実施形態の管理装置３００は、記憶部３０５、情報収集部３５０、データ範囲決定部３６０、学習部３７０、異常判定部３８０を有する。

【0149】

記憶部３０５は、例えば、補助記憶装置３１４やメモリ装置３１５によって実現される。また、情報収集部３５０、データ範囲決定部３６０、学習部３７０、異常判定部３８０は、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。

【0150】

本実施形態の情報収集部３５０は、マスタ情報、不具合情報、動作情報を収集し、マスタ情報記憶部３１０、不具合情報記憶部３２０、動作情報記憶部３３０のそれぞれに格納する。また、情報収集部３５０は、ショベル１００の機体識別番号毎に、マスタ情報、不具合情報、動作情報を対応付けた車両情報を生成し、車両情報記憶部３４０へ格納する。

【0151】

データ範囲決定部３６０は、稼働データにおいて、学習部３７０による学習に使用する学習データとする範囲を決定する。以下に、データ範囲決定部３６０について説明する。

【0152】

データ範囲決定部３６０は、入力受付部３６１、パラメータ保持部３６２、基準フラグ付与部３６３、除外範囲決定部３６４、採用範囲決定部３６５、学習データ出力部３６６を有する。

【0153】

入力受付部３６１は、管理装置３００に対する各種の入力を受け付ける。具体的には、入力受付部３６１は、後述する異常判定を行う時期を示す情報の入力を受け付ける。異常判定を行う時期を示す情報とは、異常判定部３８０による異常判定処理を実行する日を示す。以下の説明では、異常判定処理を実行する日を、実行日と呼ぶ場合がある。

【0154】

パラメータ保持部３６２は、除外範囲決定部３６４、採用範囲決定部３６５によって参照されるパラメータを保持する。パラメータ保持部３６２によって保持されるパラメータは、管理システムＳＹＳの管理者等によって任意に設定されてもよい。パラメータ保持部３６２に保持されるパラメータの詳細は後述する。

【0155】

基準フラグ付与部３６３は、車両情報を参照して、稼働データにおいて、学習データになり得ない第一の除外範囲を決定し、稼働データに対して、第一の除外範囲に基づくフラグを付与する。

【0156】

除外範囲決定部３６４は、パラメータ保持部３６２に格納されたパラメータと、第一の除外範囲とに基づき、第二の除外範囲を決定する。

【0157】

つまり、本実施形態の基準フラグ付与部３６３と除外範囲決定部３６４は、車両情報に含まれる動作情報において、学習データから除外される範囲を決定する範囲決定部の一例である。

【0158】

採用範囲決定部３６５は、パラメータ保持部３６２に格納されたパラメータと、第二の除外範囲とを参照し、入力受付部３６１が受け付けた異常判定を行う時期を基準にして、学習データに採用する稼働データの範囲を決定する。

【0159】

以下の説明では、採用範囲決定部３６５によって、決定された範囲の稼働データを学習データと呼ぶ場合がある。言い換えれば、学習データは、採用範囲決定部３６５によって決定された期間に取得された稼働データである。

【0160】

学習データ出力部３６６は、学習データを学習部３７０へ出力する。

【0161】

学習部３７０は、学習データを入力として、学習を行い、異常判定モデル３７５を生成する。つまり、学習部３７０は、ショベル１００の異常の有無の判定を行う時期に応じた稼働データを入力とし、異常が無いことを示す情報を出力とするデータセットを学習データとして、異常判定モデル３７５を生成する。言い換えれば、学習部３７０は、正常時の稼働データと、異常が無いことを示す情報を出力とするデータセットを用いて、入力された稼働データと、ショベル１００の異常度とを関連付けた異常判定モデルを生成する。

【0162】

そして、学習部３７０は、異常判定処理の対象とされる稼働データが入力されると、この稼働データを異常判定モデル３７５に対する入力として、ショベル１００の異常の有無を示す指標値を得る。以下の説明では、異常判定モデル３７５の入力とされる稼働データを、判定用データと呼ぶ場合がある。

【0163】

本実施形態の学習部３７０は、例えば、学習の方法として、機械学習を用いてもよい。機械学習の手法としては、ディープラーニング、オートエンコーダ、ＳＶＭ（support vector machine）等が挙げられる。

【0164】

異常判定部３８０は、異常判定を行う時期を示す情報と、パラメータとを参照して、異常判定に用いる稼働データの範囲を特定し、特定した稼働データを判定用データとして、学習部３７０へ入力させる。

【0165】

また、異常判定部３８０は、学習部３７０から出力される指標値に基づき、ショベル１００に異常の有無を判定する。具体的には、例えば、異常判定部３８０は、学習部３７０から出力される指標値が所定の閾値より大きい場合に、異常が有ると判定してもよい。

【0166】

本実施形態では、異常判定部３８０による判定は、例えば、暖機モード中や自動再生モード中や手動再生モード中、更には、エンジン１１の過給器の冷却運転時（ターボ冷却モード中）等に実行されてもよい。

【0167】

尚、本実施形態では、学習データに採用する稼働データの範囲とは、時間軸上の範囲を示しても良く、判定用データに用いる範囲とは、稼働データの数を示してもよい。

【0168】

具体的には、学習データは、採用範囲決定部３６５によって決定された期間において取得された稼働データ群であってもよい。また、判定用データは、異常判定を行う日以前に取得された所定数の稼働データを含む稼働データ群であってもよい。

【0169】

次に、図９を参照して、パラメータ保持部３６２が保持するパラメータについて説明する。図９は、パラメータ保持部が保持するパラメータの一例を示す図である。

【0170】

本実施形態のパラメータ保持部３６２は、例えば、パラメータの名称と値とを対応付けて保持していてもよい。

【0171】

図９の例では、パラメータ保持部３６２は、不具合出現期間としての○○日、修理後予備期間としての××日、バッファ期間としての○×日を保持している。

【0172】

不具合出現期間とは、不具合発生日よりも前にショベル１００の動作に不具合が出現していた可能性を考慮して設定されたパラメータである。具体的には、例えば、ショベル１００に不具合が出現してから、操作者がこの不具合に気付き、メンテナンスを行う会社等に不具合の発生を通知するまでに、数日かかる場合等がある。このような場合には、不具合発生日よりも前から、ショベル１００の動作には不具合が生じていることになり、この間の稼働データは学習データとしては不適切である。

【0173】

修理後予備期間は、修理が完了した直後のショベル１００の動作と通常の動作とが異なる可能性や、実際の修理完了日とシステムに入力された修理完了日とが一致しない可能性等を考慮して設定されたパラメータである。具体的には、例えば、一度修理が完了したものとして、修理完了日が入力された後に、追加で修理すべき箇所が見つかる場合等がある。この場合には、入力された修理完了日の直後のショベル１００の動作は、通常の動作と異なっている可能性があり、この間の稼働データは学習データとしては不適切である。

【0174】

バッファ期間は、判定用データと、学習データとを切り分けることを考慮して設定されたパラメータである。例えば、判定用データとなる稼働データが取得される時期と、学習データに採用された稼働データが取得される時期とが近い場合、学習データと判定用データとが、類似したデータとなる可能性がある。

【0175】

その場合、異常判定モデル３７５は、判定用データと類似した学習データによって生成されるため、仮にショベル１００の動作に異常があった場合でも正常の状態とされる可能性があり、異常を検知する精度の向上が阻害される場合がある。

【0176】

本実施形態のパラメータ保持部３６２には、上述したことを考慮して設定されたパラメータが保持される。

【0177】

次に、図１０を参照して、本実施形態の管理装置３００の処理について説明する。図１０は、管理装置の処理を説明するフローチャートである。

【0178】

本実施形態の管理装置３００は、データ範囲決定部３６０の入力受付部３６１によって、実行日及び機体識別情報の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１００１）。尚、本実施形態では、異常判定処理の対象となるショベル１００の機体識別番号のみが入力されてもよい。

【0179】

ステップＳ１００１において、実行日及び機体識別情報の入力を受け付けていない場合、管理装置３００は、実行日の入力を受け付けるまで待機する。

【0180】

ステップＳ１００において、実行日及び機体識別情報の入力を受け付けた場合、データ範囲決定部３６０は、車両情報記憶部３４０を機体識別番号で検索する（ステップＳ１００２）。

【0181】

続いて、データ範囲決定部３６０は、基準フラグ付与部３６３により、ステップＳ１００２の検索の結果として取得された車両情報を参照して、車両情報に含まれる稼働データにおいて、学習データになり得ない第一の除外範囲を決定する（ステップＳ１００３）。尚、基準フラグ付与部３６３は、第一の除外範囲に基づくフラグを稼働データに対して付与する。

【0182】

続いて、データ範囲決定部３６０は、除外範囲決定部３６４により、パラメータ保持部３６２に格納された不具合出現期間と、修理後予備期間と、第一の除外範囲と基づき、第二の除外範囲を決定する（ステップＳ１００４）。

【0183】

続いて、データ範囲決定部３６０は、採用範囲決定部３６５により、判定用データとする稼働データの数と、パラメータ保持部３６２に格納されたバッファ期間と、に基づき、学習データとして採用する稼働データの範囲を決定する（ステップＳ１００５）。

【0184】

続いて、データ範囲決定部３６０は、学習データ出力部３６６により、ステップＳ１００５で決定された範囲の稼働データを学習データとして抽出し、学習部３７０へ学習データを出力する（ステップＳ１００６）。

【0185】

続いて、管理装置３００の学習部３７０は、学習データに基づき異常判定モデル３７５を生成する（ステップＳ１００７）。

【0186】

続いて、管理装置３００は、異常判定部３８０により、車両情報記憶部３４０から、実行日に基づき、判定用データとなる稼働データを抽出し、異常判定モデル３７５（学習部３７０）へ入力する（ステップＳ１００８）。

【0187】

続いて、異常判定部３８０は、異常判定モデル３７５の出力を、学習データとして用いた稼働データの範囲を示す情報と共に出力し（ステップＳ１００９）、処理を終了する。

【0188】

以下に、図１１Ａ、図１１Ｂを参照して、本実施形態のデータ範囲決定部３６０の処理についてさらに説明する。図１１Ａは、データ範囲決定部の処理を説明する第一の図であり、第一の除外範囲と第二の除外範囲について説明する図である。図１１Ｂは、データ範囲決定部の処理を説明する第二の図であり、学習データの範囲について説明する図である。

【0189】

図１１Ａ、図１１Ｂの例では、入力受付部３６１が入力を受け付けた機体識別番号で車両情報記憶部３４０を検索した結果、時期ｔｓから時期ｔｅまでの期間の稼働データを含む車両情報が抽出された場合を示している。時期は、日付を示してもよい。したがって、図１１Ａ、図１１Ｂの例では、日付ｔｓから日付ｔｅまでの期間の稼働データが抽出されたことを示している。

【0190】

本実施形態のデータ範囲決定部３６０において、基準フラグ付与部３６３は、抽出された車両情報に納入日ｔ０が含まれる場合、日付ｔｓから納入日ｔ０までの期間ｋ１は、稼働データを学習データとしない期間であることを示すフラグを付与する。

【0191】

期間ｋ１に取得された稼働データは、納入場所へ納入される前のショベル１００の動作を示す情報である。言い換えれば、期間ｋ１に取得された稼働データは、納入場所とは異なる環境で行われた動作を示す情報である。このため、本実施形態では、期間ｋ１で取得された稼働データは、納入場所へ搬入された後に行われる異常判定のための学習データには採用しない。

【0192】

ここで、基準フラグ付与部３６３は、期間ｋ１に対し、納入日前の期間であり、稼働データを学習データとして使用しないことを示すフラグ「０」を付与する。

【0193】

また、本実施形態では、車両情報に含まれる項目「作業の種類」の値が、「補修作業」である場合には、この稼働データは、学習データとして採用しない。したがって、基準フラグ付与部３６３は、作業の種類が「補修作業」である期間に対しても、稼働データを学習データとしない期間であることを示すフラグ「０」を付与する。

【0194】

また、基準フラグ付与部３６３は、抽出された車両情報に不具合発生日ｔ１と修理完了日ｔ２とが含まれる場合、不具合発生日ｔ１から修理完了日ｔ２までの期間ｋ２に対し、不具合の修理期間であり、稼働データを学習データとしない期間であることを示すフラグ「２」を付与する。

【0195】

本実施形態では、基準フラグ付与部３６３によってフラグが付与された期間を、第一の除外範囲とする。したがって、ショベル１００の納入前である期間ｋ１と、ショベル１００の不具合の修理期間である期間ｋ２とは、この期間に取得された稼働データが学習データになり得ない第一の除外範囲となる。

【0196】

また、本実施形態の基準フラグ付与部３６３は、フラグ「０」、「２」が付与された期間以外の期間は、稼働データが学習データになり得る期間であることを示すフラグ「１」を付与する。

【0197】

次に、データ範囲決定部３６０は、除外範囲決定部３６４により、パラメータ保持部３６２に格納された不具合出現期間と、修理後予備期間とを参照し、第二の除外範囲を決定する。

【0198】

具体的には、除外範囲決定部３６４は、不具合発生日ｔ１から、不具合出現期間として設定された日数を遡った日付ｔ３を特定し、日付ｔ３から不具合発生日ｔ１までの期間ｋ３（第一の期間）を第二の除外範囲とし、第二の除外範囲であることを示すフラグ「３」を付与する。

【0199】

また。除外範囲決定部３６４は、修理完了日ｔ２から修理後予備期間として設定された日数を経過した日付ｔ４を特定し、修理完了日ｔ２から日付ｔ４までの期間ｋ４（第二の期間）を第二の除外範囲とし、第二の除外範囲であることを示すフラグ「３」を付与する。

【0200】

このように、本実施形態では、車両情報に含まれる不具合発生日の前と、修理完了日の後に、第二の除外範囲を設ける。

【0201】

したがって、本実施形態によれば、実際に不具合が出現した日と、ショベル１００の操作者等が不具合の発生を報告した日とが一致しない場合であっても、学習データとして不適切な稼働データが、学習データに採用されることを抑制できる。

【0202】

また、本実施形態によれば、実際にショベル１００の動作が不具合の発生前と同じように動作するようになった日と、ショベル１００の修理の完了がされた日とが一致しない場合であっても、学習データとして不適切な稼働データが、学習データに採用されることを抑制できる。

【0203】

図１１Ａの例では、日付ｔ０から日付ｔ３までの期間に取得された稼働データと、日付ｔ４から日付ｔｅまでの期間に取得された稼働データと、が学習データになり得るデータとなる。つまり、本実施形態では、フラグ「１」が付与された期間に取得された稼働データが、学習データとなり得る。

【0204】

次に、データ範囲決定部３６０は、採用範囲決定部３６５により、フラグ「１」が付与されている期間において、稼働データを学習データとして採用する期間を特定する。

【0205】

まず、採用範囲決定部３６５は、パラメータ保持部３６２を参照し、入力受付部３６１が受け付けた異常判定処理の実行日ｔ５から、バッファ期間として設定された期間ｋ５を遡った日付ｔ６を特定する。

【0206】

尚、本実施形態では、実行日ｔ５に取得された稼働データを含む所定数のデータ量を、異常判定モデル３７５に入力される判定用データとして取得する。言い換えれば、判定用データは、実行日ｔ５の直近で取得された所定数の稼働データ群である。

【0207】

したがって、本実施形態では、期間ｋ５は、判定用データが取得される期間よりも長い期間であることが好ましい。

【0208】

尚、バッファ期間は、異常の種類に応じて設定されてもよい。例えば、バッファ期間は、稼働データの突発的な変動として現れるような異常の有無を判定する場合には、判定用データを取得する期間と同じであってもよい。また、例えば、バッファ期間は、稼働データの緩やかな変動として現れる異常の有無を判定する場合には、判定用データが取得される期間よりも長い方が好ましい。

【0209】

続いて、採用範囲決定部３６５は、日付ｔ６以前であって、フラグ「１」が付与されており、且つ、取得された稼働データが所定数以上となる期間を特定する。そして、採用範囲決定部３６５は、特定された期間に取得された稼働データを、学習データとする。ここで、所定数とは、学習データとして十分な数を示す。この学習データとして採用される稼働データの数は、予め設定されていてもよい。

【0210】

図１１Ｂの例では、日付ｔ６以前であって、フラグ「１」が付与された期間として、日付ｔ４から日付ｔ６までの期間ｋ６が存在する。しかし、図１１Ｂの例では、期間ｋ６において取得された稼働データの数は、所定数未満であり、学習データとして十分なデータ量ではない。

【0211】

よって、採用範囲決定部３６５は、日付ｔ６以前であって、フラグ「１」が付与された期間となる日付ｔ３以前の期間を特定する。このとき、採用範囲決定部３６５は、日付ｔ３以前の期間であって、期間ｋ６において取得された稼働データの数との合計が所定数以上となるような期間を特定すれば良い。図１１Ｂの例では、フラグ「１」が付与されており、且つ、取得された稼働データが所定数以上となる期間として、期間ｋ６に加え、日付ｔ７から日付ｔ３までの期間ｋ７が特定される。

【0212】

したがって、データ範囲決定部３６０は、期間ｋ６と期間ｋ７のそれぞれにおいて取得された稼働データ群を学習データとして学習部３７０へ出力する。学習部３７０は、この学習データに基づき、異常判定モデル３７５を生成する。

【0213】

このように、本実施形態によれば、ショベル１００から収集した稼働データにおいて、適切な学習データの範囲を決定することができる。言い換えれば、本実施形態によれば、学習部３７０は、適切な学習データ（稼働データ）を用いて、稼働データとショベルの異常の有無との関係とを学習することができる。

【0214】

次に、異常判定部３８０による異常判定処理の結果の出力例について説明する。異常判定部３８０は、実行日ｔ５に取得された稼働データを含む所定数の稼働データ群を、判定用データとして異常判定モデル３７５へ入力し、その出力に基づき異常の有無を判定した結果を出力する。

【0215】

図１２Ａは、異常判定の結果の出力例を示す第一の図であり、図１２Ｂは、異常判定の結果の出力例を示す第一の図である。図１２Ａ、図１２Ｂのそれぞれに示す画面１２１Ａ、画面１２１Ｂは、例えば、管理装置３００の有する表示装置４０に表示される。

【0216】

画面１２１Ａは、表示領域１２２、１２３、１２４、１２５、１２６を含む。表示領域１２２には、異常判定処理を行った結果であることを示すメッセージと、異常判定処理を実行した実行日とを示す情報とが表示される。

【0217】

表示領域１２３には、例えば、実行日にショベル１００の撮像装置８０によって撮像された動画が表示される。

【0218】

表示領域１２４と表示領域１２５には、例えば、異常判定部３８０による異常の有無の判定結果が表示される。異常の有無の判定結果は、例えば、異常判定モデル３７５から出力される指標値等に応じて判定されて良い。例えば、本実施形態では、異常判定モデル３７５から出力される指標値が、所定の閾値より大きい場合等に、異常が有ると判定されてもよい。以下の説明では、異常判定モデル３７５から出力される指標値を、異常度と表現する場合がある。

【0219】

表示領域１２４は、例えば、異常度の変動を示すグラフ等が表示され、表示領域１２５は、例えば、異常度を示すメッセージが表示されてもよい。表示領域１２６は、表示領域１２３に、異常度が所定の閾値を超えた箇所の動画等を再生させるための操作ボタン等が表示される。

【0220】

また、表示領域１２４には、異常度の変動を示すグラフにおいて、稼働データを学習データとして採用した学習期間であることを示すマーカ１２４ａと、稼働データを判定用データとして採用した評価期間であることを示すマーカ１２４ｂと、を表示させてもよい。また、表示領域１２４において、マーカ１２４ａ、１２４ｂは、それぞれが異なる表示態様であってもよい。

【0221】

画面１２１Ａでは、マーカ１２４ａが示す学習期間の異常度の変動は、マーカ１２４ｂが示す評価期間の異常度の変動と比較して小さく、学習に用いられた稼働データが、正常時の稼働データであったことがわかる。

【0222】

図１２Ｂに示す画面１２４Ｂは、表示領域１２７、１２８を含む。表示領域１２７は、学習データに採用された稼働データが取得された期間を示す情報が表示される。表示領域１２８は、学習データを取得する期間から除外された期間を示す情報が表示される。言い換えれば、表示領域１２８には、取得した稼働データが学習データとなり得ない期間を示す情報が表示される。

【0223】

このように、本実施形態では、異常判定モデル３７５の生成に用いられた学習データとして、稼働データを使用した期間を表示させる。したがって、本実施形態によれば、学習データを取得した期間を可視化することができ、ショベル１００のメンテナンス等を行う作業者に対し、異常の有無の判定結果に対する理解を深めさせることができる。

【0224】

また、本実施形態では、適切な範囲の学習データに基づく異常判定モデル３７５を用いて異常の有無の判定を行うため、判定結果の信頼性を向上させることができる。

【0225】

また、本実施形態では、異常の有無の判定対象となるショベル１００から収集した稼働データを、学習データとするものとしたが、これに限定されない。学習データは、例えば、異常の有無の判定対象となるショベル１００以外の他のショベルから収集した稼働データから採用されてもよい。この場合には、他のショベルは、異常の有無の判定対象となるショベル１００と同機種であってもよい。

【0226】

また、本実施形態では、学習データとして稼働データを取得する作業機械をショベル１００としたが、これに限定しない。本実施形態は、ショベル１００以外の作業機械の異常判定にも用いることができる。

【0227】

また、本実施形態では、異常判定モデル３７５は、異常の有無の指標値を出力し、異常判定部３８０が指標値に基づき異常の有無を判定するものとしたが、これに限定されない。
本実施形態では、異常判定モデル３７５が異常の有無の判定まで行うようにしてもよい。

【0228】

また、本実施形態では、異常判定モデル３７５が出力した指標値を、異常の有無の判定結果として出力してもよい。この場合、指標値を用いた異常判定部３８０による判定の処理は不要となる。

【0229】

（他の実施形態）
以下に図面を参照して、他の実施形態について説明する。本実施形態では、データ範囲決定部３６０により、学習データとされた稼働データのうち、第一の除外範囲及び第二の除外範囲に取得された稼働データよりも前に取得された稼働データと、第一の除外範囲及び第二の除外範囲に取得された稼働データよりも後に取得された稼働データとの分布を比較する。

【0230】

以下の説明では、第一の除外範囲及び第二の除外範囲に取得された稼働データよりも前に取得された稼働データを第一の稼働データと表現し、第一の除外範囲及び第二の除外範囲に取得された稼働データよりも後に取得された稼働データを第二の稼働データと表現する場合がある。

【0231】

言い換えれば、本実施形態では、期間ｋ７に取得された稼働データを第一の稼働データと表現し、期間ｋ６に取得された稼働データを第二の稼働データと表現する場合がある。

【0232】

本実施形態では、第一の稼働データと第二の稼働データとの分布を比較した結果、それぞれの分布が異なる場合には、第一の稼働データを学習データから除外する。

【0233】

以下に、図１３を参照して、本実施形態の管理装置３００の動作について説明する。図１３は、他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。

【0234】

図１３のステップＳ１３０１からステップＳ１３０５までの処理は、図１０のステップＳ１００１からステップＳ１００５までの処理と同様であるから、説明を省略する。

【0235】

図１３のステップＳ１３０５において、学習データとして採用する稼働データの範囲が決定されると、採用範囲決定部３６５は、学習データとして採用された稼働データのうち、第一の稼働データの分布と第二の稼働データの分布とを比較する（ステップＳ１３０６）。なお、稼働データの分布とは、例えば、稼働データの特徴量等によって示されてもよい。

【0236】

続いて、採用範囲決定部３６５は、両者の分布が類似しているか否かを判定する（ステップＳ１３０７）。具体的には、採用範囲決定部３６５は、両者の類似度等を求め、類似度が所定の閾値以上である場合に、第一の稼働データの分布と第二の稼働データの分布とが類似していると判定してもよい。

【0237】

ステップＳ１３０７において、類似していると判定された場合、管理装置３００は、後述するステップＳ１３０９へ進む。

【0238】

ステップＳ１３０７において、類似していないと判定された場合、採用範囲決定部３６５は、第一の稼働データを学習データから除外し、第二の稼働データを学習データとし（ステップＳ１３０８）、後述するステップＳ１３０９へ進む。つまり、ステップＳ１３０７において類似していないと判定された場合、採用範囲決定部３６５は、第一の除外範囲及び第二の除外範囲に取得された稼働データよりも後に取得された稼働データを学習データとする。

【0239】

図１３のステップＳ１３０９からステップＳ１３１２までの処理は、図１０のステップＳ１００６からステップＳ１００９までの処理と同様であるから、説明を省略する。

【0240】

以下に、図１１Ｂを参照して、図１３の処理について具体的に説明する。本実施形態の管理装置３００は、学習データとして採用する稼働データの範囲が、期間ｋ６と期間ｋ７に取得された稼働データとさている。

【0241】

このとき、本実施形態では、期間ｋ７に取得された稼働データを第一の稼働データとし、期間ｋ６に取得された稼働データを第二の稼働データとして、両者の分布を比較する。そして、第一の稼働データと第二の稼働データとが類似していないと判定された場合、データ範囲決定部３６０は、期間ｋ６に取得された稼働データを、学習データとする。なお、この場合には、期間ｋ６において取得された稼働データの数が所定数以上である。

【0242】

本実施形態では、このように、修理前において、異常がない状態とされる時の稼働データと、修理後において、異常がない状態とされる時の稼働データと、を比較し、類似している場合にのみ、両者を学習データとして採用する。

【0243】

したがって、本実施形態によれば、修理（メンテナンス）による動作環境の変化等により、異常がない状態とされる時の稼働データが変化した場合であっても、変化による影響を受けることがない。そのため、本実施形態によれば、修理完了後（メンテナンス実施後）であっても、適切に故障の予兆を検出することができる。

【0244】

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。

【0245】

また、本国際出願は、２０２０年３月２７日に出願された日本国特許出願２０２０－０５７５１３に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０２０－０５７５１３の全内容を本国際出願に援用する。

【符号の説明】

【0246】

３０ コントローラ
３１ 操作バルブ
４０ 表示装置
４２ 入力装置
８０ 撮像装置
８０Ｂ，８０Ｆ，８０Ｌ，８０Ｒ カメラ
１００ ショベル
３００ 管理装置
３０１ 情報送信部
３０２ 作業パターン取得部
３０３ マシンガイダンス部
３１０ マスタ情報記憶部
３２０ 不具合情報記憶部
３３０ 動作情報記憶部
３４０ 車両情報記憶部
３５０ 情報収集部
３６０ データ範囲決定部
３７０ 学習部
３８０ 異常判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13】