(57)【要約】【課題】オペレータの運転評価を公平に行える作業機械の運転評価システムの提供。  【解決手段】作業機械の運転評価システムを、作業機械を使用する顧客の業種情報が登録されている顧客情報ＤＢと、作業機械の実燃費を演算する実燃費演算手段と、作業機械の目標燃費を特定する目標燃費特定手段４２と、業種情報に応じた補正値を特定する業種別補正値特定手段４４と、作業内容に応じた補正値を特定する作業内容別補正値特定手段４６と、顧客情報ＤＢに業種情報が登録されている場合には、特定された業種別の補正値を用いるとともに、業種情報が登録されていない場合には、特定された作業内容別の補正値を用いて、目標燃費を補正する燃費補正手段４７と、補正された燃費と補正されていない側の燃費とを比較する燃費比較手段４８と、当該比較結果により評価判定を行う評価判定手段４９とで構成した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械の運転評価システムにおいて、
前記作業機械を使用する顧客の業種情報が登録されている顧客情報データベースと、
前記作業機械の実燃費を演算する実燃費演算手段と、
前記作業機械の目標燃費を特定する目標燃費特定手段と、
前記業種情報に応じた補正値を特定する業種別補正値特定手段と、
作業内容に応じた補正値を特定する作業内容別補正値特定手段と、
前記業種情報が前記顧客情報データベースに登録されている場合には、特定された前記業種別の補正値を用いるとともに、前記業種情報が登録されていない場合には、特定された前記作業内容別の補正値を用いて、前記実燃費または前記目標燃費を補正する燃費補正手段と、
補正された燃費と補正されていない側の燃費とを比較する燃費比較手段と、
当該比較結果により評価判定を行う評価判定手段とを備えている
ことを特徴とする作業機械の運転評価システム。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の運転評価システムにおいて、
前記燃費補正手段は、前記業種情報が前記顧客情報データベースに登録されている場合には、前記業種別の補正値および前記作業内容別の補正値の両方を用いる
ことを特徴とする作業機械の運転評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の運転評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ショベル等のオペレータの育成や評価を目的とした作業機械の運転解析システムが知られている（例えば特許文献１）。このシステムでは、作業機械で用いられる作業機が複数の油圧シリンダにて駆動される場合において、作業中における各油圧シリンダの油圧を逐一検出するとともに、この油圧の圧力変動パターンと予め記憶されている作業内容毎の圧力変動パターンとを比較し、マッチングした圧力変動パターンに基づいて作業内容を特定することが行われており、特定された作業内容を評価材料としてオペレータの評価を行う。
【０００３】
ただし、このようなシステムでは、作業内容の特定まではシステマチックに行われるのであるが、作業内容を特定できたからといって、直ちにそのオペレータの運転方法の善し悪しを評価判定できる訳ではない。そこで、運転方法の評価判定をもシステム的に行うために、評価を燃費の善し悪しで判定することを考える。つまり、作業機械に求められる目標燃費を予め設定しておき、この目標燃費とオペレータが実際に作業機械にて作業した際の実燃費とを比較し、実燃費と目標燃費との差に応じて優劣を判定するのである。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２７９６３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、実燃費を算出し、この実燃費と目標燃費とを比較するだけでは、オペレータの評価に不公平が生じる場合がある。例えば、同じタイプの作業機械を用いたとしても、作業機械を扱う顧客の業種によってはその作業内容が大きく異なるため、一方の顧客が土木建設業で、他方の顧客が砕石業であるときには、負荷の大きい砕石業者側のオペレータの燃費が悪くなり、劣った判定が下されてしまう。
【０００６】
また、同一業種での判定においても、オペレータによって具体的な作業内容が異なるのが一般的である。このため、例えば、同じ土木建設業であっても、一方のオペレータが掘削作業等の重作業を中心に行い、他方のオペレータが整形等の軽作業を長時間行っている状態では、一方のオペレータ側の燃費が他方のオペレータに比べて当然に悪くなり、劣った評価判定が下されてしまう。従って、以上のような不公平が生じない適切な運転評価システムの開発が望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、オペレータの運転評価を公平に行える作業機械の運転評価システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る作業機械の運転評価システムは、前記作業機械を使用する顧客の業種情報が登録されている顧客情報データベースと、前記作業機械の実燃費を演算する実燃費演算手段と、前記作業機械の目標燃費を特定する目標燃費特定手段と、前記業種情報に応じた補正値を特定する業種別補正値特定手段と、作業内容に応じた補正値を特定する作業内容別補正値特定手段と、前記業種情報が前記顧客情報データベースに登録されている場合には、特定された前記業種別の補正値を用いるとともに、前記業種情報が登録されていない場合には、特定された前記作業内容別の補正値を用いて、前記実燃費または前記目標燃費を補正する燃費補正手段と、補正された燃費と補正されていない側の燃費とを比較する燃費比較手段と、当該比較結果により評価判定を行う評価判定手段とを備えていることを特徴とする。
なお、ここでの燃費とは、前記作業機械を駆動するために用いられる燃料の消費率のことである。
【０００９】
本発明の請求項２に係る作業機械の運転評価システムは、請求項１に記載の作業機械の運転評価システムにおいて、前記燃費補正手段は、前記業種情報が前記顧客情報データベースに登録されている場合には、前記業種別の補正値および前記作業内容別の補正値の両方を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上において、請求項１の発明によれば、実燃費または目標燃費を業種に応じて補正したり、作業内容に応じて補正したりするので、例えば、土木建設業、解体業、砕石業、産業廃棄物処理（産廃）業といった業種の違いがあった場合でも、あるいは同じ業種の中にあって、重作業を行う場合や、軽作業を行う場合のように、作業内容が大きく異なるときでも、業種間で燃費の評価に不公平が生じたり、作業内容に応じて燃費の評価に不公平が生じたりするのを防止でき、適切な運転評価を実現できるという効果がある。
【００１１】
請求項２の発明によれば、業種別の補正値および作業内容別の補正値の両方を用いて実燃費または目標燃費を補正するので、補正された燃費をより信憑性の高いものにでき、さらに適切な運転評価を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る運転評価システムの概略構成を示す模式図である。運転評価システムは、建設機械等の作業機械１から送信された機械稼働情報に基づいてサーバ２が業種や作業内容を特定し、特定された業種別や作業内容別に設定された目標燃費補正値で目標燃料を補正し、この補正された目標燃費と実燃費とを比較して優劣の判定を行うシステムである。
【００１３】
本システムにおいて、作業機械１からは中継基地４を介した無線通信により、自身の機種情報、機番情報、後述する燃費情報、および作業内容情報が前記機械稼働情報として管制センター内のサーバ２に送信されるようになっている。サーバ２とクライアント端末５とは、例えばインターネット等の情報通信網３を介して互いに接続されている。また、作業機械１およびクライアント端末５は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を通して互いに通信可能とされ、前記の情報を作業機械１から直接クライアント端末５に送信したり、また、作業機械１で生成された各種の情報をメモリーカード等にダウンロードし、クライアント端末５で読み出したりすることも可能である。
【００１４】
ここで、作業機械１としては、本実施形態では油圧ショベルを想定しているが、油圧ショベルの他、ホイルローダ、ブルドーザ、モータグレーダ、クレーン等の建設機械であってもよく、またはダンプトラック等の運搬車両、さらには各種破砕機や発電機等の産業機械であってもよい。
【００１５】
図２は、作業機械１の構成を示す模式図である。図２において、作業機械１は、その駆動部分を電子制御する電子制御コントローラ１２と、この電子制御コントローラ１２に接続される通信コントローラ１３と、この通信コントローラ１３に接続されたＧＰＳ（Global Positioning System）センサ１４および通信端末１５と、ＧＰＳセンサ１４に接続されたＧＰＳアンテナ１６と、通信端末１５に接続された通信アンテナ１７とから構成される車体内ネットワーク１８を備えている。
【００１６】
電子制御コントローラ１２は、燃料タンク内の燃料量信号、エンジン１１の稼働信号、エンジン１１の回転数信号、作業機レバー操作信号、走行レバー操作信号、圧力検出信号、燃料噴射量信号、その他の作業機械１を駆動するための要素を検知するセンサから信号を受けて、これらの要素を電子的に制御するものである。ここで、作業機械１に設けられた作業機としては、ブーム、アーム、バケットなどであり、これらを駆動する油圧シリンダでの圧力が前記圧力検出信号として検出される。
【００１７】
通信コントローラ１３は、作業機械１の機種情報や、機種ＩＤを含む機番情報の他、電子制御コントローラ１２からの信号に基づいて生成された燃費情報および作業内容情報を、通信端末１５および通信アンテナ１７を通じて通信回線に出力する。この際には、各種センサからの信号がそのまま通信回線に出力されることもある。従って、各種情報および信号を通信回線を介して受信したサーバ２側では、作業機械１の駆動要素がどのような状態にあるかを、それらの情報や信号に基づいて判断することができきる。また、ＧＰＳ衛星からの測位情報をＧＰＳアンテナ１６およびＧＰＳセンサ１４により受信することで、作業機械１の位置情報を取得することもできる。
【００１８】
図３には、通信コントローラ１３のブロック図が示されている。図３に基づいて通信コントローラ１３を具体的に説明すると、通信コントローラ１３は、実燃費演算手段３１、燃費情報生成手段３２、作業内容特定手段３３、作業時間演算手段３４、作業内容情報生成手段３５、および記憶手段３６を備えている。これらの各手段３１〜３５は、コンピュータを構築している適宜なハードウェア、および当該コンピュータで処理されるソフトウェアで構成される。ソフトウェアは記憶手段３６に記憶されており、適宜読み出されて実行される。また、記憶手段３６は、各種のデータや情報を一時的に記憶するためにも使用される。
【００１９】
以上の各手段３１〜３５において、実燃費演算手段３１は、その日に消費した燃料量を示す燃料量信号およびエンジン１１の稼働信号に基づき、その日の単位時間当たりの実燃費を演算する。
燃費情報生成手段３２は、この実燃費が担持された情報を燃費情報として生成し、通信端末１５に出力する。
【００２０】
作業内容特定手段３３は、作業中における作業機レバー操作信号、走行レバー操作信号、および作業機を駆動している各油圧シリンダの圧力検出信号に基づき、オペレータがどのような作業を実行しているのかを特定する。特定するための具体的な方法は、例えば、前記圧力検出信号による圧力変動パターンと予め記憶されている作業内容毎の圧力変動パターンとを比較するといった、前記背景技術記載の方法であってもよく、任意である。作業機械１が油圧ショベルの場合、特定される作業内容としては、掘削、積込、整形、小割り、クレーン、アイドル、走行などである。
【００２１】
作業時間演算手段３４は、特定された作業内容毎の作業時間を演算する。各作業内容に対応した圧力変動パターンの累積時間により、作業内容毎の作業時間を算出することが可能である。
作業内容情報生成手段３５は、作業内容毎の作業時間が担持された情報を作業内容情報として生成し、通信端末１５に出力する。この際、各作業内容には、予め設定された作業ＩＤが付与され、サーバ２側では、この作業ＩＤにより作業内容が特定されるようになっている。
【００２２】
一方、管制センターに設置されたサーバ２は、図４に示すように、作業機械１との送受信を行う通信制御部４１の他、目標燃費特定手段４２、顧客登録判定手段４３、業種別補正値特定手段４４、作業割合演算手段４５、作業内容別補正値特定手段４６、目標燃費補正手段４７、燃費比較手段４８、評価判定手段４９、および記憶手段５０を備えている。これらの各手段４１〜４９も、コンピュータを構築している適宜なハードウェア、および当該コンピュータで処理されるソフトウェアで構成される。
【００２３】
ここで先ず、記憶手段５０には、顧客情報ＤＢ（Data Base）が構築されているうえ、機種別目標燃費テーブル、業種別燃費補正テーブル、作業内容別燃費補正テーブル、燃費評価テーブルが記憶されている。
【００２４】
顧客情報ＤＢは、図５に示すように、機種ＩＤに応じた機種名、顧客名、業種ＩＤ、業種名、顧客が有するクライアント端末５のメールアドレスなどで構成されている。機種別目標燃費テーブルには、図６に示すように、機種ＩＤで特定される機種名および目標燃費（l/h）が格納されている。業種別燃費補正テーブルは、図７に示すように、業種ＩＤで特定される業種名および目標燃費の補正値（％）が格納されている。作業内容別燃費補正テーブルは、図８に示すように、作業ＩＤで特定される作業名および目標燃費の補正値（％）が、機種ＩＤ毎に格納されている。燃費評価テーブルには、図９に示すように、実燃費と補正された目標燃費との差分に応じた評価がＡ〜Ｄのランクで格納されている。
【００２５】
そして、サーバ２を構成する目標燃費特定手段４２は、作業機械１から受信した機番情報内の機種ＩＤに基づき、この機種ＩＤに応じた目標燃費を、図６の目標燃費テーブルを参照して特定する。
顧客登録判定手段４３は、受信した機種ＩＤの作業機械１を所有している顧客が実際に存在するかを、図５の顧客情報ＤＢを参照して判定する。存在する場合には、その顧客の業種ＩＤおよびメールアドレス等を特定する。
【００２６】
業種別補正値特定手段４４は、顧客登録判定手段４３で特定された業種ＩＤの補正値を、図７の業種別燃費補正テーブルを参照して特定する。
作業割合演算手段４５は、作業機械１から受信した作業内容情報に基づき、１日の作業時間内に占める各作業（作業ＩＤで特定される）の時間的な割合を演算する。
作業内容別補正値特定手段４６は、作業割合演算手段４５での演算に係わった各作業内容別の補正値を、その作業ＩＤに基づいて、図８の作業内容別燃費補正テーブルを参照して特定する。
【００２７】
目標燃費補正手段４７は、業種別の補正値および作業内容別の補正値を用いて目標燃費を補正する。
燃費比較手段４８は、補正された目標燃費と実燃費とを比較する。
評価判定手段４９は、燃費比較手段４８での比較結果から得られる乖離度合いに基づき、図９の燃費評価テーブルを参照してランク付けを行う。
【００２８】
以下には、本システムを利用した場合の実際の流れを、図１０に示すサーバ２側のフローチャートをも参照し、具体的な例をあげて説明する。
先ず、サーバ２の通信制御部４１が作業機械１より機械稼働情報（機種情報、機番情報、燃費情報、作業内容情報）を取得すると（Ｓ１）、目標燃費特定手段４２は、目標燃費テーブル（図６）を参照し、機番情報内の機種ＩＤに基づいて目標燃費Ｆを読み出す（Ｓ２）。受信した機種ＩＤが『Ａ００２』であれば、目標燃費Ｆは『２０ l/h』ということになる。
【００２９】
次いで、顧客登録判定手段４３は、顧客情報ＤＢを検索し、機種ＩＤに基づく顧客の業種情報（業種ＩＤおよび業種名）が登録されているか否かを判定する（Ｓ３）。ここでは、機種ＩＤ『Ａ００２』に対応した顧客として『山田土建』、業種ＩＤとして『Ｂ００１』、業種名として『土木建設』が登録されている。業種情報が顧客情報ＤＢに登録されている場合、業種別補正値特定手段４４は、業種別燃費補正テーブル（図７）を参照し、登録されている業種情報の業種ＩＤに対応した補正値Ａを読み出す（Ｓ４）。業種ＩＤが『Ｂ００１』であるから、業種別補正テーブルからは補正値Ａとして『１０５％』が読み出される。
【００３０】
この後、作業割合演算手段４５は、作業機械１からの作業内容情報に基づき、１日の作業時間内に占める各作業の時間的な割合を演算する（Ｓ５）。具体的には、１日の作業時間が８時間、掘削時間が４時間、走行時間が１時間、エンジンアイドリング時間が３時間の場合、掘削の割合は４／８＝０．５、走行に費やした時間的割合は１／８＝０．１２５、アイドリングの割合は３／８＝０．３７５となる。そして、作業内容別補正値特定手段４６は、作業内容別燃費補正値テーブル（図８）を参照し、作業内容別の補正値を特定し、作業割合から作業全体の補正値Ｂを演算する（Ｓ６）。すなわち、掘削の補正値としては『１０５％』、走行に関する補正値としては『１２０％』、アイドリングに関する補正値としては『８０％』を呼び出す。そして、作業割合から算出される全体の補正値Ｂは、１．０５×０．５＋１．２×０．１２５＋０．８×０．３７５＝０．９７５となる。
【００３１】
さらに、目標燃費補正手段４７は、目標燃費Ｆを補正値Ａ，Ｂに基づいて補正する（Ｓ７）。補正された目標燃費Ｆ′は、Ｆ×補正値Ａ×補正値Ｂ＝２０×１．０５×０．９７５＝２０．４７５となる。次に、燃費比較手段４８は、補正された目標燃費Ｆ′と実燃費Ｐとを比較する（Ｓ８）。実燃費Ｐが例えば『２３ l/h』であれば、この実燃費Ｐと目標燃費Ｆ′の『２０．４７５ l/h』とを比較することになる。この際、時燃費Ｐが目標燃費Ｆ′以下であれば、評価判定手段４９は、優良評価判定を行うが（Ｓ９）、実燃費Ｐが目標燃費Ｆ′を越えている場合には、燃費評価テーブルを参照し、比較結果から得られる乖離度合いに応じてランク付けを行う（Ｓ１０）。ここでは、実燃費Ｐが目標燃費Ｆ′に対して１２％超過しているため、評価は『Ｃランク』となる。このような評価結果は、通信制御部４１を介してクライアント端末５等に出力され、報告される（Ｓ１１）。
【００３２】
なお、Ｓ３において、機種ＩＤに対応した顧客情報（業種情報）が顧客情報ＤＢに登録されていない場合には、業種別による補正値Ａの読み込みを行わず、作業内容別の補正値Ｂのみを演算し、補正された目標燃費Ｆ′を演算する。
【００３３】
以上に説明したように、本実施形態によれば、オペレータの業種や作業内容によって目標燃費が補正されるので、業種間での評価の不公平や、作業内容の異なるオペレータ間での評価の不公平をなくすことができ、適切な運転評価を実現できる。
【００３４】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
【００３５】
例えば、前記実施形態では、補正値Ａや補正値Ｂにより目標燃費Ｆを補正して補正後の目標燃費Ｆ′を算出していたが、これに限らず、実燃費Ｐを補正して補正後の実燃費Ｐ′を算出し、この実燃費Ｐ′と目標燃費Ｆとを比較してもよい。実燃費Ｐおよび目標燃費Ｆのいずれを補正するかは任意である。
【００３６】
前記実施形態では、業種情報が顧客情報ＤＢに登録されている場合、業種別の補正値Ａおよび作業内容別の補正値Ｂの両方で目標燃費Ｆを補正していたが、業種別の補正値Ａのみで補正した場合でも本発明の請求項１に含まれる。
【００３７】
前記実施形態では、実燃費演算手段３１や、作業内容特定手段３３、あるいは作業時間演算手段３４は、作業機械１側の通信コントローラ１３に設けられていたが、これらの各手段３１，３３，３４をサーバ２側に設け、作業機械１から受信した燃料量信号、油圧センサからの信号、サービスメータの信号等に基づいて、サーバ２側において実燃費を演算し、作業内容を特定し、あるいは作業時間を演算してもよい。
【００３８】
また、ＧＰＳセンサの位置情報を活用した作業現場の土質情報や、現場別の忙しさの度合いを示す情報、あるいは工期等の情報を現場情報として保有し、この現場情報に応じてさらなる補正を行う等してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、各種の建設機械や、産業機械、運搬車両等の作業機械に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る作業機械の運転評価システムの概略構成を示す模式図。
【図２】作業機械の構成を示す模式図。
【図３】作業機械の通信コントローラを示すブロック図。
【図４】サーバを示すブロック図。
【図５】顧客情報データベースを示す図。
【図６】目標燃費テーブルを示す図。
【図７】業種別燃費補正テーブルを示す図。
【図８】作業内容別燃費補正テーブルを示す図。
【図９】燃費評価テーブルを示す図。
【図１０】本実施形態を利用した場合のフローチャート。
【符号の説明】
【００４１】
１…作業機械、３１…実燃費演算手段、４２…目標燃費特定手段、４４…業種別補正値特定手段、４６…作業内容別補正値特定手段、４７…燃費補正手段である目標燃費補正手、４８…燃費比較手段、４９…評価判定手段。
【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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【図９】
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【図１０】
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