(57)【要約】【課題】作業機を運転者が操作して行う作業の質を評価することにより、作業効率や収益性を向上できる建設機械を提供する。【解決手段】作業機を運転者が操作して行う作業の質を評価する評価装置(１０a,１０b,１０c)と、評価装置(１０a,１０b,１０c)による評価データを管理装置２００へ送信する通信装置２０を備える。【選択図】図３
2015067990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機(４０)と、
上記作業機(４０)を運転者が操作して行う作業の質を評価する評価装置(１０a,１０b,１０c)と、
上記評価装置(１０a,１０b,１０c)による評価データを外部の装置へ送信する通信装置(２０)と
を備えることを特徴とする建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械において、
上記評価装置(１０a,１０b,１０c)による上記評価データは、上記作業機(４０)による作業に対する上記運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標を含むことを特徴とする建設機械。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械において、
上記評価装置は、
上記作業機(４０)による作業の１サイクルあたりの時間と操作回数と複合操作回数のうちの少なくとも１つに基づいて、上記作業機(４０)による作業に対する上記運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標を算出する作業習熟指標算出部(１０a)を有することを特徴とする建設機械。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載の建設機械において、
上記評価装置(１０a,１０b,１０c)による上記評価データは、上記作業機(４０)による作業に対する上記運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標を含むことを特徴とする建設機械。
【請求項５】
請求項４に記載の建設機械において、
上記作業機(４０)を動かすためのエンジン(５０)を備え、
上記評価装置(１０a,１０b,１０c)は、
上記エンジン(５０)の稼働時間または上記エンジン(５０)の平均負荷の少なくとも１つに基づいて、上記作業機(４０)による作業に対する上記運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標を算出する作業勤勉指標算出部(１０b)を有することを特徴とする建設機械。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１つに記載の建設機械において、
上記評価装置(１０a,１０b,１０c)による上記評価データは、上記作業機(４０)による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標を含むことを特徴とする建設機械。
【請求項７】
請求項６に記載の建設機械において、
上記作業機(４０)を動かすための油圧ポンプ(１)と、
上記油圧ポンプ(１)を駆動するエンジン(５０)と
を備え、
上記評価装置は、
上記作業機(４０)による作業の１サイクルあたりのリリーフ時間、上記エンジン(５０)のアイドリング時間または上記エンジン(５０)の速度設定の少なくとも１つに基づいて、上記作業機(４０)による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標を算出する燃費考慮指標算出部(１０c)を有することを特徴とする建設機械。
【請求項８】
請求項１に記載の建設機械において、
上記評価装置(１０a,１０b,１０c)による上記評価データは、上記作業機(４０)による作業に対する上記運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標と、上記作業機(４０)による作業に対する上記運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標と、上記作業機(４０)による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標を含み、
上記評価装置は、
上記作業習熟指標の変化率または上記燃費考慮指標の変化率の少なくとも一方に基づいて、上記作業勤勉指標を算出する作業勤勉指標算出部(１０b)を有することを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の建設機械としては、作業機側の情報を収集して通信手段を介して管理部側に送信するものがある(例えば、特開２０１２−１４９５１０号公報(特許文献１)参照)。上記建設機械では、管理部側で異常を判断して、その判断結果に応じて修理等の異常処理を行う。
【０００３】
また、従来の他の建設機械としては、受動型ＩＣタグと能動型ＩＣタグを夫々有する建設機械および固定端末を備え、ＩＣタグ情報信号に基づいて建設機械および固定端末を認識するものがある(例えば、特開２００８−２５０３６５号公報(特許文献２)参照)。上記建設機械および固定端末に対して遠隔した位置に配置されたサーバとの通信によって、建設機械の存在を認識できる上に、建設機械の盗難を確実に判断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４９５１０号公報
【特許文献２】特開２００８−２５０３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、建設機械のユーザーのニーズは、建設機械の収益性向上であり、収益性の観点からは、上述の故障や盗難以外に建設機械を操作する運転者の要因が大きい。
【０００６】
しかしながら、上記従来の建設機械では、収益性に対する影響が大きい運転者の要因に着目したデータ収集や分析はなされていなかった。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、作業機を運転者が操作して行う作業の質を評価することにより、作業効率や収益性を向上できる建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の建設機械は、
作業機と、
上記作業機を運転者が操作して行う作業の質を評価する評価装置と、
上記評価装置による評価データを外部の装置へ送信する通信装置と
を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、「作業の質」とは、作業機による作業に対する運転者の習熟の程度や勤勉さの程度で表され、さらに、燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度で表されるものとする。すなわち、運転者の習熟の程度や勤勉さの程度が高いほど、「作業の質」が高いと評価され、燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度が高いほど(燃料を節約するように努めるほど)、「作業の質」が高いと評価される。
【００１０】
上記構成によれば、作業機を運転者が操作して行う作業の質を評価装置により評価して、評価装置による評価データを通信装置によって外部の装置へ送信する。これにより、運転者に対して教育や指導を適切にフィードバックすることで、作業の質の向上を図ることが可能になる。したがって、作業機を運転者が操作して行う作業の質を評価することにより、作業効率や収益性を向上できる。
【００１１】
また、一実施形態の建設機械では、
上記評価装置による上記評価データは、上記作業機による作業に対する上記運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標を含む。
【００１２】
上記実施形態によれば、評価装置による評価データは、作業機による作業に対する運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標を含むことによって、運転者の習熟の程度に応じた対応(教育や指導、勤務評価など)が可能になる。
【００１３】
また、一実施形態の建設機械では、
上記評価装置は、
上記作業機による作業の１サイクルあたりの時間と操作回数と複合操作回数のうちの少なくとも１つに基づいて、上記作業機による作業に対する上記運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標を算出する作業習熟指標算出部を有する。
【００１４】
上記実施形態によれば、作業機による作業の１サイクルあたりの時間と操作回数と複合操作回数のうちの少なくとも１つに基づいて、評価装置の作業習熟指標算出部により、作業機による作業に対する運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標を算出する。この場合、作業機による作業の１サイクルあたりの時間が短いほど、操作回数が少ないほど、あるいは、複合操作回数が多いほど、高い評価の作業習熟指標が得られる。このようにして、作業１サイクル毎に正確な作業習熟指標が得られ、作業のばらつき等も判断することが可能になる。
【００１５】
また、一実施形態の建設機械では、
上記評価装置による上記評価データは、上記作業機による作業に対する上記運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標を含む。
【００１６】
上記実施形態によれば、評価装置による評価データは、作業機による作業に対する運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標を含むことによって、運転者の勤勉さの程度に応じた対応(教育や指導、勤務評価など)が可能になる。
【００１７】
また、一実施形態の建設機械では、
上記作業機を動かすためのエンジンを備え、
上記評価装置は、
上記エンジンの稼働時間または上記エンジンの平均負荷の少なくとも１つに基づいて、上記作業機による作業に対する上記運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標を算出する作業勤勉指標算出部を有する。
【００１８】
上記実施形態によれば、エンジンの稼働時間またはエンジンの平均負荷の少なくとも１つに基づいて、評価装置の作業勤勉指標算出部により、作業機による作業に対する運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標を算出する。この場合、エンジンの稼働時間が長いほど、エンジンの平均負荷が高いほど、高い評価の作業勤勉指標が得られる。このようにして、エンジンの稼働状況に基づいて容易に作業勤勉指標が得られる。
【００１９】
また、一実施形態の建設機械では、
上記評価装置による上記評価データは、上記作業機による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標を含む。
【００２０】
上記実施形態によれば、評価装置による評価データは、作業機による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標を含むことによって、この燃費考慮指標を用いて運転者の燃料消費低減に対する意識を向上させることが可能になる。
【００２１】
また、一実施形態の建設機械では、
上記作業機を動かすための油圧ポンプと、
上記油圧ポンプを駆動するエンジンと
を備え、
上記評価装置は、
上記作業機による作業の１サイクルあたりのリリーフ時間、上記エンジンのアイドリング時間または上記エンジンの速度設定の少なくとも１つに基づいて、上記作業機による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標を算出する燃費考慮指標算出部を有する。
【００２２】
上記実施形態によれば、作業機による作業の１サイクルあたりのリリーフ時間、エンジンのアイドリング時間またはエンジンの速度設定の少なくとも１つに基づいて、評価装置の燃費考慮指標算出部により、作業機による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標を算出する。この場合、作業機による作業の１サイクルあたりのリリーフ時間が短いほど、エンジンのアイドリング時間が短いほど、または、エンジンの速度設定に対する燃費がよいほど、高い評価の燃費考慮指標が得られる。このようにして、リリーフ時間やエンジンの稼働状況に基づいて容易に燃費考慮指標を得ることができる。
【００２３】
また、一実施形態の建設機械では、
上記評価装置による上記評価データは、上記作業機による作業に対する上記運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標と、上記作業機による作業に対する上記運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標と、上記作業機による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標を含み、
上記評価装置は、
上記作業習熟指標の変化率または上記燃費考慮指標の変化率の少なくとも一方に基づいて、上記作業勤勉指標を算出する作業勤勉指標算出部を有する。
【００２４】
上記実施形態によれば、作業習熟指標の変化率または燃費考慮指標の変化率の少なくとも一方に基づいて、評価装置の作業勤勉指標算出部により、作業機による作業に対する運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標を算出する。この場合、作業習熟指標が高くなる方向に変化率が増大するほど、燃費考慮指標が高くなる方向に変化率が増大するほど、高い評価の作業勤勉指標が得られる。このようにして、運転者自身の技能向上や燃料節約に対する日々の取り組みといった視点から作業勤勉指標を得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上より明らかなように、この発明によれば、作業機を運転者が操作して行う作業の質を評価することにより、作業効率や収益性を向上できる建設機械を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１はこの発明の実施の一形態の建設機械の一例としての油圧ショベルの正面図である。
【図２】図２は上記油圧ショベルの要部のブロック図である。
【図３】図３は複数の油圧ショベルおよびその複数の油圧ショベルを管理する管理装置の全体構成図である。
【図４】図４は上記油圧ショベルの作業の一例の旋回角度と旋回操作圧力の関係を示す図である。
【図５】図５(a)〜(e)は上記油圧ショベルの作業の旋回角度と旋回操作圧力とブーム操作圧力とアーム操作圧力とバケット操作圧力の変化の一例を示す図である。
【図６】図６(a)〜(e)は上記油圧ショベルの作業の旋回角度と旋回操作圧力とブーム操作圧力とアーム操作圧力とバケット操作圧力の変化の一例を示す図である。
【図７】図７は上記油圧ショベルの作業の旋回角度と旋回操作圧力とブーム操作圧力の変化の一例を示す図である。
【図８】図８は上記油圧ショベルのエンジンの速度設定と燃費考慮指標の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の建設機械を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２８】
図１はこの発明の実施の一形態の建設機械の一例としての油圧ショベル１００の正面図を示している。
【００２９】
この実施の形態の油圧ショベル１００は、図１に示すように、走行装置１１と、この走行装置１１に設けた機体１２とを備える。この機体１２は、走行装置１１に支持された下部２１と、この下部２１に旋回機構２２を介して旋回可能に設けた上部の旋回台２３とを有する。この旋回台２３の前方片側にキャブ２４を設けると共に、旋回台２３の前方の中央にブーム２５を俯仰可能に設けている。このブーム２５の先端にアーム２６を上下に回転可能に設け、このアーム２６の先端にバケット２７を回転可能に設けている。
【００３０】
上記ブーム２５は、ブーム用の油圧シリンダ４１で俯仰させ、アーム２６はアーム用の油圧シリンダ４２で回転させ、バケット２７はバケット用の油圧シリンダ４３で回転させるようにしている。上記油圧シリンダ４１,４２,４３は、アクチュエータの一例である。
【００３１】
上記旋回台２３の上には、この旋回台２３を、旋回機構２２を介して旋回させるための油圧モータ２と、旋回台２３の旋回角を検出する旋回角センサ４５を設けている。
【００３２】
上記旋回台２３,ブーム２５,アーム２６,バケット２７,油圧モ−タ２,ブーム用の油圧シリンダ４１,アーム用の油圧シリンダ４２およびバケット用の油圧シリンダ４３で作業機４０を構成している。
【００３３】
図２は上記油圧ショベル１００の要部のブロック図である。図２において、４は油タンクである。
【００３４】
図２に示すように、エンジン５０により駆動される油圧ポンプ１から旋回台用の油圧モータ２に作動油を供給する。この作動油の供給方向および供給量をコントロールバルブ３で制御している。このコントロールバルブ３は、操作用リモコン弁５からのパイロット圧力によって制御している。
【００３５】
また、上記ブーム２５(図１を参照)を駆動するアクチュエータとしての油圧シリンダ４１にも、図２に示す油圧モータ２と同様に、図示しないコントロールバルブを接続して、油圧ポンプ１からの油を制御する。図示しないが、コントロールバルブは、アーム用の油圧シリンダ４２、バケット用の油圧シリンダ４３等のアクチュエータ毎に設けられている。
【００３６】
また、図２に示すように、コントローラ１０は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなり、作業機４０による作業に対する運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標ｆを算出する作業習熟指標算出部１０aと、作業機４０による作業に対する運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標ｈを算出する作業勤勉指標算出部１０bと、作業機４０による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標ｇを算出する燃費考慮指標算出部１０cとを有する。この作業習熟指標算出部１０aと作業勤勉指標算出部１０bと燃費考慮指標算出部１０cで評価装置を構成している。
【００３７】
上記コントローラ１０は、リモコンの一例としての操作用リモコン弁５から受ける操作量信号(操作レバー角に応じた圧力や角度信号)に基づいて、回転数指令信号をエンジン５０に出力すると共に、吐出量指令信号を油圧ポンプ１に出力する。この吐出量指令信号によって、油圧ポンプ１の吐出量が制御される。なお、上記油圧ポンプ１は、可変容量型の油圧ポンプであるが、固定容量型の油圧ポンプを用い、回転速度を制御して、吐出量を制御するようにしてもよい。
【００３８】
図３は複数の油圧ショベル１００およびその複数の油圧ショベル１００を管理する外部の装置の一例としての管理装置２００の全体構成を示している。
【００３９】
図３に示すように、複数の油圧ショベル１００の通信装置２０から無線通信回線を介して管理装置２００にコントローラ１０の評価装置(１０a,１０b,１０c)による評価データとして各指標のデータが送信される。そして、上記評価データとして各指標の評価データが管理装置２００の通信装置２０１により受信され、通信装置２０１に受信されたデータに基づいて処理装置２０２により各油圧ショベル１００の運転者毎の統計処理などを行って、その処理装置２０２の解析結果に基づき運転者に適切な教育や指導などを行う。
【００４０】
上記評価装置(１０a,１０b,１０c)の評価データとしての作業習熟指標ｆと燃費考慮指標ｇと作業勤勉指標ｈについて、以下の〔１〕〜〔３〕において詳細に説明する。
【００４１】
〔１〕  作業習熟指標ｆ
上記作業習熟指標算出部１０aは、一例として次の関数を用いて作業習熟指標ｆを算出する。
関数 ｆ ＝ａｆ1＋ｂｆ2＋ｃｆ3
ｆ1 ： 作業機４０による作業の１サイクルの時間から判定する作業習熟指標
ｆ2 ： 作業機４０による作業の１サイクルあたりの操作回数から判定する作業習熟指標
ｆ3 ： 複合操作時間から判定する作業習熟指標
ａ, ｂ, ｃ ： 重み係数
【００４２】
(１-1)   作業習熟指標ｆ1
作業機４０による作業の１サイクルの時間から判定する作業習熟指標ｆ1は、作業の１サイクルの時間は短い方がよいが、作業サイクル中に含まれる掘削作業にかかる時間は、圃場の土の硬さや作業内容によって変化する。従って、旋回にかかった時間のみを用いて、次の式により作業習熟指標ｆ1を算出する。
ｆ1 ： ｆ1(ｘ01) ＝ (ｘ01 / Ｔ01)-1
[ｘ01：旋回時間, Ｔ01：判定基準時間]
【００４３】
この旋回にかかった時間は、短い方が高い作業習熟指標結果となる。なお、旋回にかかった時間は、旋回操作圧力のセンサ信号から作業習熟指標算出部１０aにより判断する。
【００４４】
図４は上記油圧ショベル１００の作業の一例の旋回角度と旋回操作圧力の関係を示しており、図４において、横軸は時間[sec]、縦軸は旋回角度[deg]と旋回操作圧力[MPa]を表している。
【００４５】
図４では、作業機４０による作業の１サイクルは、「掘削」、「旋回」、「排土」、「旋回」の区間からなる。図４に示すように、旋回操作の判定は、旋回操作圧力が予め設定された旋回操作判定圧力以上のとき旋回区間であるとし、この旋回区間を旋回時間ｘ01とする。
【００４６】
(１-2)   作業習熟指標ｆ2
また、作業機４０による作業の１サイクルあたりの操作回数から判定する作業習熟指標ｆ2は、
ｆ2 ： ｆ2(ｘ02) ＝ (ｘ02 / Ｎ02)-1
[ｘ02：操作回数, Ｎ02：判定基準操作回数]
により算出する。この作業機４０による作業の１サイクルあたりの操作回数は、少ない方が高い作業習熟指標結果となる。なお、１サイクルあたりの操作回数は旋回操作圧力および各アクチュエータの操作圧力から作業習熟指標算出部１０aにより判定する。
【００４７】
図５(a)〜(e)は上記油圧ショベル１００の作業の一例の旋回角度と旋回操作圧力とブーム操作圧力とアーム操作圧力とバケット操作圧力の変化を示しており、図５(a)〜(e)において横軸は時間[sec]を表し、図５(a)において縦軸は旋回角度[deg]を表し、図５(b)において旋回操作圧力[MPa]を表し、図５(c)においてブーム操作圧力[MPa]を表し、図５(d)においてアーム操作圧力[MPa]を表し、図５(e)においてバケット操作圧力[MPa]を表している。
【００４８】
図５(a)〜(e)では、図４と同様、作業機４０による作業の１サイクルは、「掘削」、「旋回」、「排土」、「旋回」の区間からなる。ここで、この作業の１サイクルあたりの操作回数を、旋回角度、旋回操作圧力、ブーム操作圧力、アーム操作圧力、バケット操作圧力のそれぞれの変化から操作回数をカウントする。
【００４９】
(１-3)  作業習熟指標ｆ3
また、作業機４０による作業の１サイクルにおける旋回時の複合操作時間から判定する作業習熟指標ｆ3は、
ｆ3 ： ｆ3(ｘ03) ＝ｘ03 / Ｔ03
[ｘ03：複合操作時間, Ｔ03：１サイクルあたりの旋回時間]
により算出する。この作業機４０による作業の１サイクルにおける旋回時の複合操作時間ｘ03が長いほど、作業習熟指標が高くなる。なお、１サイクルにおける旋回時の複合操作時間ｘ03は、旋回操作圧力および各アクチュエータの操作圧力から判定する。
【００５０】
図６(a)〜(e)は上記油圧ショベル１００の作業の旋回角度と旋回操作圧力とブーム操作圧力とアーム操作圧力とバケット操作圧力の変化の一例を示しており、旋回時の旋回操作圧力が高い区間Ａおよび区間Ｂにおいて、ブーム操作圧力とバケット操作圧力の変化からブームとバケットが旋回操作と同時に操作されていることが分かる。
【００５１】
したがって、作業機４０による作業の１サイクルにおける旋回時の複合操作時間ｘ03は、区間Ａの時間と区間Ｂの時間の合計となる。
【００５２】
なお、この実施の形態では、作業機４０による作業の１サイクルの時間から判定する作業習熟指標ｆ1と、作業機４０による作業の１サイクルあたりの操作回数から判定する作業習熟指標ｆ2と、複合操作時間から判定する作業習熟指標ｆ3で、作業機４０による作業に対する運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標ｆを算出したが、作業習熟指標ｆ1と作業習熟指標ｆ2と作業習熟指標ｆ3のうちのいずれか１つまたは２つで作業習熟指標ｆを算出してもよい。
【００５３】
〔２〕  燃費考慮指標ｇ
次に、燃費考慮指標算出部１０cは、一例として次の関数を用いて燃費考慮指標ｇを算出する。
関数 ｇ ＝ ａｇ1＋ｂｇ2＋ｃｇ3
ｇ1 ： 作業機４０による作業の１サイクルあたりのリリーフ時間から判定する燃費考慮指標
ｇ2 ： エンジン５０のアイドリング時間から判定する燃費考慮指標
ｇ3 ： エンジン５０の速度設定から判定する燃費考慮指標
ａ, ｂ, ｃ ： 重み係数
【００５４】
(２-1)  燃費考慮指標ｇ1
ここで、作業機４０による作業の１サイクルあたりのリリーフ時間から判定する燃費考慮指標ｇ1は、
ｇ1 ： ｇ1 (ｘ11) ＝ (ｘ11 /Ｔ11)-1
[ｘ11：掘削時のリリーフ時間, Ｔ11：判定基準時間 ]
により算出する。この掘削時のリリーフ時間ｘ11は短いほうがよいが、旋回時はリリーフをしてでも最大速度で旋回させ、旋回時間を短くするほうが作業効率がよい。従って、掘削時のリリーフ時間ｘ11から燃費考慮指標ｇ1を算出する。この掘削時のリリーフ時間ｘ11が短いほど、燃費考慮指標が高くなる。また、掘削時であることの判定は、旋回操作圧が基準値以下であることで判定する。なお、掘削時にリリーフしているかどうかの判定は、ブーム操作圧力から燃費考慮指標算出部１０cにより判定する。
【００５５】
図７は上記油圧ショベル１００の作業の旋回角度と旋回操作圧力とブーム操作圧力の変化の一例を示しており、図７に示すように、掘削時にブーム操作圧力が予め設定された掘削時リリーフ判定圧力以上の区間の時間を、掘削時のリリーフ時間ｘ11とする。
【００５６】
(２-2)  燃費考慮指標ｇ2
また、エンジン５０のアイドリング時間から判定する燃費考慮指標ｇ2は、
ｇ2 ： ｇ2(ｘ12) ＝ (ｘ12 / Ｔ12)-1
[ｘ12：アイドリング時間, Ｔ12：エンジン５０の運転時間]
により算出する。このエンジン５０のアイドリング時間ｘ12は、短ければ短いほど、非作業時にエンジン５０を切っており、無駄な燃料消費を抑えているものと判断できる。また、エンジン５０がアイドリング中であることは、エンジン５０の回転数が基準値以下であるかどうかで判定する。ただし、エンジン５０の冷却水温が低い場合は長時間のアイドリングが必要であるため、燃費考慮指標ｇ2の判定から除外する。
【００５７】
(２-3)  燃費考慮指標ｇ3
また、エンジン５０の速度設定から判定する燃費考慮指標ｇ3は、予めコントローラ１０内に記憶されたエンジン５０の速度設定−燃費考慮指標のグラフ(図８参照)より燃費考慮指標を判定する。一般的に、エンジン５０の燃費は、定格回転数で運転する時に燃費がよくなる。
【００５８】
なお、この実施の形態では、作業機４０による作業の１サイクルあたりのリリーフ時間から判定する燃費考慮指標ｇ1と、エンジン５０のアイドリング時間から判定する燃費考慮指標ｇ2と、エンジン５０の速度設定から判定する燃費考慮指標ｇ3で、作業機４０による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標ｇを算出したが、燃費考慮指標ｇ1と燃費考慮指標ｇ2と燃費考慮指標ｇ3のうちのいずれか１つまたは２つで燃費考慮指標ｇを算出してもよい。
【００５９】
〔３〕  作業勤勉指標ｈ
次に、作業勤勉指標算出部１０bは、一例として次の関数を用いて作業勤勉指標ｈを算出する。
関数 ｈ ＝ ａｈ1＋ｂｈ2＋ｃｈ3
ｈ1 ： エンジン５０の稼動時間から判定する作業勤勉指標
ｈ2 ： エンジン５０の平均負荷から判定する作業勤勉指標
ｈ3 ： 作業習熟指標ｆおよび燃費考慮指標ｇの変化率から判定する作業勤勉指標
ａ, ｂ, ｃ ： 重み係数
【００６０】
(３-1)  作業勤勉指標ｈ1
エンジン５０の稼動時間から判定する作業勤勉指標ｈ1は、
ｈ1 ： ｈ1(ｘ21) ＝ｘ21 /Ｔ21
[ｘ21：１日当たりのエンジン５０の運転時間, Ｔ21：判定基準時間 ]
により算出する。この作業勤勉指標ｈ1は、１日当たりのエンジン５０の運転時間ｘ21が長ければ長いほど勤勉であると判定する。ただし、エンジン５０の運転時間ｘ21にはアイドリング時間を含めない。
【００６１】
(３-2)  作業勤勉指標ｈ2
また、エンジン５０の平均負荷から判定する作業勤勉指標ｈ2は、
ｈ2 ： ｈ2(ｘ22) ＝ｘ22 / Ｌ22 
[ｘ22：エンジン５０の平均負荷, Ｌ22：判定基準負荷 ]
により算出する。この作業勤勉指標ｈ2は、エンジン５０の平均負荷ｘ22が高ければ高いほど一度に多くの土を掘削しており、勤勉であると判定する。
【００６２】
(３-3)  作業勤勉指標ｈ3
また、作業習熟指標ｆおよび燃費考慮指標ｇの変化率から判定する作業勤勉指標ｈ3は、
ｈ3 ＝ dｆ／dｔ ＋ dｇ／dｔ
により算出する。この作業習熟指標ｆおよび燃費考慮指標ｇが高くなる方向に変化率が増大するほど、すなわち、作業習熟指標ｆおよび燃費考慮指標ｇの値が以前に比べて大きくなっていると、操作技術が向上しており勤勉であると判定する。すなわち、操作技術の向上の度合いは、作業習熟指標ｆおよび燃費考慮指標ｇの微分値を算出することで判定する。なお、作業習熟指標ｆまたは燃費考慮指標ｇの変化率の一方に基づいて、作業勤勉指標ｈ3を算出してもよい。
【００６３】
この実施の形態の油圧ショベルでは、エンジン５０の稼動時間から判定する作業勤勉指標ｈ1と、エンジン５０の平均負荷から判定する作業勤勉指標ｈ2と、作業習熟指標ｆおよび燃費考慮指標ｇの変化率から判定する作業勤勉指標ｈ3で、作業機４０による作業に対する運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標ｈを算出したが、作業勤勉指標ｈ1と、エンジン５０の平均負荷から判定する作業勤勉指標ｈ2と、作業習熟指標ｆおよび燃費考慮指標ｇの変化率から判定する作業勤勉指標ｈ3のうちのいずれか１つまたは２つで運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標ｈを算出してもよい。
【００６４】
上記構成の油圧ショベル１００によれば、作業機４０を運転者が操作して行う作業の質を評価装置(１０a,１０b,１０c)により評価して、評価装置(１０a,１０b,１０c)による評価データを通信装置２０によって管理装置２００へ送信する。これにより、運転者に対して教育や指導を適切にフィードバックすることで、作業の質の向上を図ることが可能になる。したがって、作業機４０を運転者が操作して行う作業の質を評価することにより、作業効率や収益性を向上できる。
【００６５】
また、上記評価装置(１０a,１０b,１０c)による評価データは、作業機４０による作業に対する運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標ｆを含むことによって、運転者の習熟の程度に応じた対応(教育や指導、勤務評価など)が可能になる。
【００６６】
また、上記作業機４０による作業の１サイクルあたりの時間と操作回数と複合操作回数に基づいて、作業習熟指標算出部１０aにより、作業機４０による作業に対する運転者の習熟の程度を表す作業習熟指標ｆを算出することによって、作業１サイクル毎の正確な作業習熟指標ｆが得られる。
【００６７】
また、上記評価装置(１０a,１０b,１０c)による評価データは、作業機４０による作業に対する運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標ｈを含むことによって、運転者の勤勉さの程度に応じた対応(教育や指導、勤務評価など)が可能になる。
【００６８】
また、上記エンジンの稼働時間およびエンジンの平均負荷に基づいて、作業勤勉指標算出部１０bにより、作業機４０による作業に対する運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標ｈを算出することによって、エンジンの稼働状況に基づいて容易に作業勤勉指標ｈが得られる。
【００６９】
また、上記評価装置(１０a,１０b,１０c)による評価データは、作業機４０による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標ｇを含むことによって、運転者の燃料消費低減に対する意識を向上させることが可能になる。
【００７０】
また、上記作業機４０による作業の１サイクルあたりのリリーフ時間、エンジンのアイドリング時間およびエンジンの速度設定に基づいて、燃費考慮指標算出部１０cにより、作業機４０による作業における燃料消費が少なくなるように運転者が考慮した程度を表す燃費考慮指標ｇを算出することによって、リリーフ時間やエンジンの稼働状況に基づいて容易に燃費考慮指標ｇを得ることができる。
【００７１】
また、上記作業習熟指標ｆの変化率および燃費考慮指標ｇの変化率に基づいて、作業勤勉指標算出部１０bにより、作業機４０による作業に対する運転者の勤勉さの程度を表す作業勤勉指標ｈを算出することによって、運転者自身の技能向上や燃料節約に対する日々の取り組みといった視点から作業勤勉指標ｈを得ることができる。
【００７２】
上記実施の形態では、作業習熟指標算出部１０aと作業勤勉指標算出部１０bと燃費考慮指標算出部１０cにより作業機４０を運転者が操作して行う作業の質を評価する評価装置(１０a,１０b,１０c)を備えた建設機械の一例としての油圧ショベル１００について説明したが、作業習熟指標算出部と作業勤勉指標算出部と燃費考慮指標算出部のうちのいずれか１つまたは２つにより作業機４０を運転者が操作して行う作業の質を評価してもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態では、旋回操作圧力、ブーム操作圧力、アーム操作圧力、バケット操作圧力に基づいて、作業の１サイクルあたりの操作回数および複合操作時間を算出したが、操作レバーの操作角度を角度センサにより検出して、検出された操作レバーの操作角度の変化に基づいて操作回数および複合操作時間を算出してもよい。
【００７４】
また、上記実施の形態では、建設機械として油圧ショベルについて説明したが、建設機械はこれに限らず、油圧クレーン、ホイールローダ、ブルドーザ、フォークリフト等の建設機械にこの発明を適用してもよい。
【００７５】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１…油圧ポンプ
２…油圧モータ
３…コントロールバルブ
４…油タンク
５…操作用リモコン弁
１０…コントローラ
１０a…作業習熟指標算出部
１０b…作業勤勉指標算出部
１０c…燃費考慮指標算出部
１１…走行装置
１２…機体
２０…通信装置
２１…下部
２２…旋回機構
２３…旋回台
２４…キャブ
２５…ブーム
２６…アーム
２７…バケット
４０…作業機
４１,４２,４３…油圧シリンダ
４５…旋回角センサ
５０…エンジン
１００…油圧ショベル
２００…管理装置
２０１…通信装置
２０２…処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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