(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械（２）の運転を評価するための運転評価システムであって、
診断モードに移行させるための移行指示手段（５，１６０）と、
前記診断モードに移行した場合に、前記建設機械に設けられる複数の検出手段（６Ａ，１００）からの信号に基づいて、所定の運転データを収集する運転データ収集手段（６Ｂ，１１０）と、
前記運転データ収集手段によって収集される前記所定の運転データを記憶するための運転データ記憶手段（６Ｃ，１４０）と、
前記運転データ記憶手段に記憶された前記所定の運転データに基づいて、診断用データを生成する診断用データ生成手段（８Ａ，１２１）と、
前記診断用データ生成手段により生成される前記診断用データを記憶するための診断用データ記憶手段（８Ｂ，１２２）と、
前記診断用データと比較するための基準データを記憶する基準データ記憶手段（７Ｃ，１５０）と、
前記診断用データと前記基準データとを比較することにより、前記診断モードにおける運転の結果を判定する判定手段（８Ｃ，８Ｄ，１２３，１２４）と、
前記判定手段による判定結果を出力する出力手段（９，１７０）と、
を備え、
前記診断モードでは、前記建設機械のオペレータによって、予め設定される所定の運転操作が所定回数繰り返し実行されるようになっており、
前記所定の運転操作が行われる場合の運転条件を前記所定の運転データに対応付けて前記運転データ記憶手段に記憶させるための、運転条件設定手段（６Ｄ，１６３）を備える建設機械の運転評価システム。
【請求項２】
前記判定手段は、前記所定の運転操作の全体について総合評価を判定し、さらに、前記所定の運転操作の各部分に関する個別操作評価も判定可能である、請求項１に記載の建設機械の運転評価システム。
【請求項３】
前記判定手段は、前記総合評価が所定値以下の場合に、前記総合評価に含まれる前記各個別操作評価のうち最も改善すべき所定の個別操作評価を検出し、この検出された所定の個別操作評価を前記出力手段を介して出力させる、請求項２に記載の建設機械の運転評価システム。
【請求項４】
前記基準データ記憶手段に記憶される基準データを更新させるための基準データ更新手段（７Ｂ，Ｓ４０〜Ｓ４３）を備える、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の建設機械の運転評価システム。
【請求項５】
前記基準データ更新手段は、前記建設機械の稼働時間に応じて、前記基準データを更新させる、請求項４に記載の建設機械の運転評価システム。
【請求項６】
前記診断用データは、予め設定される複数の項目のそれぞれに関する特徴量として生成される、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の建設機械の運転評価システム。
【請求項７】
建設機械（２）の運転を評価するための運転評価方法であって、
診断モードに移行させるためのメニューを表示させるステップと（Ｓ１０）、
所定の運転操作を行うための運転条件を取得するステップ（Ｓ１１）と、
診断モードに移行するか否かを判定するステップ（Ｓ１２）と、
前記診断モードに移行した場合は、前記建設機械から所定の運転データを収集して記憶するステップ（Ｓ１３）と、
前記診断モードを終了するか否かを判定するステップ（Ｓ１４）と、
前記診断モードが終了した場合は、前記所定の運転データに基づいて生成される診断用データと予め用意される基準データとを比較することにより、前記所定の運転操作に関する運転結果を判定するステップ（Ｓ１５，Ｓ１６）と、
をそれぞれ実行する、建設機械の運転評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の運転評価システム及び運転評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等のような建設機械において、燃費の改善のために、オペレータに適切な操作を促す技術は知られている（特許文献１）。この第１従来技術では、設定値よりも燃費が悪化した場合に、オペレータに注意を与えて適切な操作を促す。
【０００３】
第２従来技術としては、建設機械の寿命を延ばすべく、耐久性を低下させるような操作が行われた場合に、オペレータに警告する（特許文献２）。そのほかの従来技術として、建設機械の操作手順をオペレータに教示できるようにした技術も知られている（特許文献３、特許文献４、特許文献５）。
【特許文献１】特開２００５−９８９８８号公報
【特許文献２】特開２００５−１６３４７０号公報
【特許文献３】特開２００４−１９８７号公報
【特許文献４】特開２００４−１０７９２５号公報
【特許文献５】特開２００４−１３２１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、燃費や寿命の改善のためにオペレータに注意や警告を与えることはできるが、オペレータに運転講習を受けさせたり、オペレータの運転技量を評価することはできない。従って、運転技量の向上のために、オペレータは専門の教習所に出向いて運転講習を受けたり、あるいは、オペレータの配置された作業現場にインストラクターを招いて実地研修を受ける必要がある。このため、オペレータの運転技量を高めるためには、相当の手間がかかる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的は、いつも運転している建設機械をそのまま使用してオペレータの運転結果をその場で自動的に診断できるようにした建設機械の運転評価システム及び運転評価方法を提供することにある。本発明の他の目的は、予め設定される所定の運転操作を所定回数繰り返し実行させ、かつ、運転条件を予め入力させることにより、より手軽かつより正確に運転結果を自動的に診断できるようにした建設機械の運転評価システム及び運転評価方法を提供することにある。本発明の更なる目的は、後述する実施形態の記載から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る、建設機械の運転を評価するための運転評価システムは、診断モードに移行させるための移行指示手段と、診断モードに移行した場合に、建設機械に設けられる複数の検出手段からの信号に基づいて、所定の運転データを収集する運転データ収集手段と、運転データ収集手段によって収集される所定の運転データを記憶するための運転データ記憶手段と、運転データ記憶手段に記憶された所定の運転データに基づいて、診断用データを生成する診断用データ生成手段と、診断用データ生成手段により生成される診断用データを記憶するための診断用データ記憶手段と、診断用データと比較するための基準データを記憶する基準データ記憶手段と、診断用データと基準データとを比較することにより、診断モードにおける運転の結果を判定する判定手段と、判定手段による判定結果を出力する出力手段と、を備える。
【０００７】
診断モードでは、建設機械のオペレータによって、予め設定される所定の運転操作が所定回数繰り返し実行されるようになっており、所定の運転操作が行われる場合の運転条件を所定の運転データに対応付けて運転データ記憶手段に記憶させるための、運転条件設定手段を備えることもできる。
【０００８】
判定手段は、所定の運転操作の全体について総合評価を判定し、さらに、所定の運転操作の各部分に関する個別操作評価も判定可能である。
【０００９】
判定手段は、総合評価が所定値以下の場合に、総合評価に含まれる各個別操作評価のうち最も改善すべき所定の個別操作評価を検出し、この検出された所定の個別操作評価を出力手段を介して出力させることもできる。
【００１０】
基準データ記憶手段に記憶される基準データを更新させるための基準データ更新手段を備えてもよい。
【００１１】
基準データ更新手段は、建設機械の稼働時間に応じて基準データを更新させることができる。
【００１２】
診断用データは、予め設定される複数の項目のそれぞれに関する特徴量として生成することができる。
【００１３】
本発明に係る建設機械の運転を評価するための運転評価方法は、診断モードに移行させるためのメニューを表示させるステップと、所定の運転操作を行うための運転条件を取得するステップと、診断モードに移行するか否かを判定するステップと、診断モードに移行した場合は、建設機械から所定の運転データを収集して記憶するステップと、診断モードを終了するか否かを判定するステップと、診断モードが終了した場合は、所定の運転データに基づいて生成される診断用データと予め用意される基準データとを比較することにより、所定の運転操作に関する運転結果を判定するステップと、をそれぞれ実行する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、オペレータは、普段運転している建設機械を診断モードに移行させるだけで、自分の運転に関する判定結果をその場で直ちに得ることができる。
【００１５】
診断モードでは、予め設定される所定の運転操作を所定回数繰り返して実行し、かつ、診断モード時の運転条件を運転データに対応付けることができる。従って、診断対象の運転操作を限定することができ、作業現場の土質等を考慮することもできるため、比較的正確な判定結果を得ることができる。
【００１６】
総合評価及び個別操作評価の両方を得ることができるため、オペレータは、自分の運転操作のどこを改善すべきなのかを把握し易い。
【００１７】
基準データを更新可能なため、手本とすべき熟練者の運転を基準データに取り込んで精度を高めることができる。また、建設機械の稼働時間に応じて基準データを更新させることにより、建設機械の経年劣化に対応して運転結果を判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、以下に述べるように、オペレータが普段運転している建設機械２をそのまま使用して、その場で自動的に運転技量を評価する。オペレータは、予め設定される所定の運転操作４を所定回数繰り返すだけで、自分の運転技量の評価を得ることができる。図１は、本実施形態の全体を示す概念図である。図１は、本発明の理解及び実施のために本発明の概要を示しており、本発明の範囲は図１に示す構成に限定されない。
【００１９】
運転評価システム１は、例えば、油圧ショベル等の建設機械２に設けられる。運転評価システム１は、例えば、衛星通信回線やインターネット等の通信ネットワークＣＮ１を介して、管理サーバ３に接続される。管理サーバ３は、各地に分散して配置されている、各種の建設機械を一元的に管理する。後述のように、管理サーバ３は、熟練者の運転から生成される基準データを保持している。
【００２０】
先に、建設機械としての油圧ショベル２について説明し、次に、評価システム１の構成を説明する。なお、本発明は、油圧ショベル２に限らず、例えば、ホイールローダ、油圧クレーン、ブルトーザ等の他の建設機械にも適用できる。
【００２１】
油圧ショベル２は、例えば、下部走行体２Ａと、上部旋回体２Ｂと、上部旋回体２Ｂの前部に設けられる作業装置とを備えて構成される。下部走行体２Ａは、例えば、その前後左右にそれぞれタイヤ２Ａ１を備えている。なお、タイヤ２Ａ１に代えてクローラでもよい。上部旋回体２Ｂは、運転室２Ｂ１等を備えている。運転室２Ｂ１には、油圧ショベル２を運転するための操作装置が設けられている。
【００２２】
作業装置は、ブーム２Ｃと、アーム２Ｄと、バケット２Ｅと、ブームシリンダ２Ｃ１と、アームシリンダ２Ｄ１と、バケットシリンダ２Ｅ１とを備えて構成される。ブーム２Ｃは、上部旋回体２Ｂの前部に回動可能に設けられており、ブームシリンダ２Ｃ１の伸縮によって回動される。アーム２Ｄは、ブーム２Ｃの先端に回動可能に設けられており、アームシリンダ２Ｄ１の伸縮によって回動される。バケット２Ｅは、アーム２Ｄの先端に回動可能に設けられており、バケットシリンダ２Ｅ１の伸縮によって回動される。
【００２３】
運転評価システム１は、例えば、診断ボタン５と、各種センサ６Ａと、運転データ収集部６Ｂと、運転データ記憶部６Ｃと、運転条件設定部６Ｄと、通信部７Ａと、基準データ更新部７Ｂと、基準データ記憶部７Ｃと、評価判定部８と、評価結果表示部９と、を備えて構成される。
【００２４】
「移行指示手段」としての診断ボタン５は、運転操作を診断するためのモードに移行するための入力装置である。診断ボタン５は、開始ボタンと終了ボタンとから構成することができる。あるいは、診断ボタン５を一回操作すると診断を開始し、再び操作すると診断を終了するように構成することもできる。さらに、診断ボタン５は、タッチパネルのような入力装置として構成することもできる。
【００２５】
「検出手段」としての各種センサ６Ａは、油圧ショベル２の各種状態を取得するために、油圧ショベル２の各部に設けられている。各種センサ６Ａとしては、例えば、ブーム２Ｃの状態を検出するセンサ、アーム２Ｄの状態を検出するセンサ、バケット２Ｅの状態を検出するセンサ、上部旋回体２Ｂと下部走行体２Ａとの相対的な旋回の状態を検出するセンサ、エンジン状態を検出するセンサ、走行状態を検出するセンサ、周囲環境を検出するセンサ等を例示的に挙げることができる。
【００２６】
例えば、建設機械の種類、診断対象となる運転操作４の内容、作業現場の状態等に応じて、必要なセンサ６Ａの種類が決定される。後述の実施例では、作業装置の状態を検出するセンサ（図２に示す１０１〜１０８）が主として使用される。
【００２７】
「運転データ収集手段」としての運転データ収集部６Ｂは、各種センサ６Ａから出力される信号に基づいて、所定の運転データを収集する。所定の運転データとしては、例えば、左右に旋回するときの圧力値、バケット２Ｅを排土側に傾けるときの圧力値、バケット２Ｅを掘削側に傾けるときの圧力値、アーム２Ｄやブーム２Ｃを回動させるときの圧力値、左右に旋回するときの圧力値等を挙げることができる。運転データ収集部６Ｂは、各種センサ６Ａから出力される電気信号を、診断開始時から診断終了時までの診断モード期間中に、所定周期でサンプリングする。
【００２８】
運転データ収集部６Ｂによって収集された運転データは、「運転データ記憶手段」としての運転データ記憶部６Ｃに記憶される。「運転条件設定手段」としての運転条件設定部６Ｄは、診断時の運転条件を運転データに対応付けて保存させる。
【００２９】
運転条件としては、例えば、診断用の運転操作が行われる作業環境に関する情報を挙げることができる。より具体的には、例えば、土質の種類、天候、気温、機体の累計稼働時間等を挙げることができる。後述の実施例では、土質の種類や機体の稼働時間を例に挙げて説明する。
【００３０】
しかし、それに限らず、例えば、天候、気温、オペレータの年齢や性別、オペレータの運転経験時間等を運転条件に加えてもよい。なお、機体の累計稼働時間には、例えば、油圧ショベル２の累計稼働時間を計測するサービスメータの値が使用される。
【００３１】
上述の各種センサ６Ａ、運転データ収集部６Ｂ、運転データ記憶部６Ｃ及び運転条件設定部６Ｄは、油圧ショベル２内からデータを取得するための構成である。これに対し、以下に述べる通信部７Ａ、基準データ更新部７Ｂ及び基準データ記憶部７Ｃは、油圧ショベル２の外部からデータを取得するための構成である。
【００３２】
通信部７Ａは、通信ネットワークＣＮ１を介して管理サーバ３に接続されており、管理サーバ３との間で双方向通信を行う。管理サーバ３は、複数の建設機械の状態等を一元的に管理するためのコンピュータ装置である。管理サーバ３は、各建設機械の情報（稼働時間や燃料消費量等）を定期的にまたは不定期に収集して管理する。
【００３３】
本実施形態の管理サーバ３は、さらに、基準データも管理する。基準データとは、運転操作の診断に使用されるデータであり、複数の熟練したオペレータまたは推奨される運転を実施したオペレータによる、運転の結果から得られるデータである。
【００３４】
「基準データ更新手段」としての基準データ更新部７Ｂは、「基準データ記憶手段」としての基準データ記憶部７Ｃに記憶されている基準データを、所定の場合に、更新させるものである。所定の場合としては、例えば、管理サーバ３から更新要求が通知された場合や、油圧ショベル２の累計稼働時間が所定値を超えた場合等を挙げることができる。
【００３５】
評価判定部８は、運転データ記憶部６Ｃに記憶された運転データと基準データ記憶部７Ｃに記憶された基準データとに基づいて、オペレータの運転操作４を評価する。評価判定部８は、例えば、「診断用データ生成手段」としての特徴量データ生成部８Ａと、「診断用データ記憶手段」としての特徴量データ記憶部８Ｂと、総合評価判定部８Ｃ及び個別操作評価判定部８Ｄとを備えて構成される。総合評価判定部８Ｃ及び個別操作評価判定部８Ｄは、「判定手段」に該当する。
【００３６】
特徴量データ生成部８Ａは、運転データ記憶部６Ｃに記憶された運転データに基づいて、予め設定されている複数の項目に関する特徴量をそれぞれ生成する。特徴量データ生成部８Ａは、例えば、図６と共に後述するように、診断モード期間中に収集された運転データに基づいて、特徴量を算出する。
【００３７】
特徴量としては、後述の実施例で説明するように（図５参照）、例えば、ブーム２Ｃを上昇させる操作（以下、ブーム上げ操作）の回数及び時間、ブーム２Ｃを下降させる操作（以下、ブーム下げ操作）の回数及び時間、アーム２Ｄの掘削操作の回数及び時間、アーム２Ｄの排土操作の回数及び時間、バケット２Ｅの排土操作の時間及び回数、バケット２Ｅの掘削操作の回数及び時間、旋回操作の回数及び時間、ブームシリンダ２Ｃ１に供給される油圧の平均値、アームシリンダ２Ｄ１に供給される油圧の平均値等を挙げることができる。
【００３８】
ここで、特徴量データ生成部８Ａは、ブーム操作やアーム操作等の単一の操作に関する特徴量だけではなく、複数の操作の結合についても特徴量を求める。複数の操作の結合としては、例えば、アーム２Ｄによる掘削操作とバケット２Ｅによる掘削操作との同時操作、ブーム２Ｃの下降操作とアーム２Ｄによる掘削操作との同時操作、ブーム２Ｃの上昇操作とアーム２Ｄによる掘削操作との同時操作、バケット２Ｅの排土操作と旋回操作との同時操作等を挙げることができる。
【００３９】
熟練したオペレータは、複数のレバー操作を同時に実行することにより、滑らかで効率的な運転を行う。そこで、本実施形態では、運転操作を評価する指標の一つとして、複数のレバーを同時に操作する場合の特徴量を使用する。
【００４０】
特徴量データ記憶部８Ｂは、特徴量データを記憶する。「第１評価手段」または「総合評価手段」等と表現可能な総合評価判定部８Ｃは、特徴量データに基づいて、オペレータの運転操作に関する総合的な評価を判定する。「第２評価手段」または「個別評価手段」等と表現可能な個別操作評価判定部８Ｄは、特徴量データに基づいて、例えば、アーム操作の適否やブーム操作の適否等のように、オペレータの各操作の種類毎の評価をそれぞれ判定する。
【００４１】
「出力手段」としての評価結果表示部９は、総合評価及び／または個別操作評価を、ディスプレイ装置等に表示させる。これにより、オペレータは、自分の運転の巧拙を客観的に認識することができる。
【００４２】
このように構成される本実施形態によれば、オペレータは、教習所等に出向くことなく、日頃慣れ親しんだ油圧ショベル２を用いて、その場で、自分の運転技量の客観的評価を得ることができ、使い勝手が向上する。以下、本実施形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００４３】
以下、本発明の実施例を説明する。図２は、運転評価システム１０の全体概要を示す説明図である。先に、図１との対応関係を説明する。運転評価システム１０は図１中の運転評価システム１に、データ収集用コントローラ１１０は図１中の運転データ収集部６Ｂに、各種センサ１００は図１中の各種センサ６Ａに、運転評価用コントローラ１２０は図１中の評価判定部８に、入力装置１６０は図１中の診断ボタン５及び運転条件設定部６Ｄに、表示装置１７０は図１中の評価結果表示部９に、通信用コントローラ１３０は図１中の通信部７Ａに、運転データ記憶部１４０は図１中の運転データ記憶部６Ｃに、基準データ記憶部１５０は図１中の基準データ記憶部７Ｃに、管理サーバ２００は図１中の管理サーバ３に、それぞれ対応する。また、特徴量データ生成部１２１は図１中の特徴量データ生成部８Ａに、特徴量データ記憶部１２２は図１中の特徴量データ記憶部８Ｂに、総合評価判定部１２３は図１中の総合評価判定部８Ｃに、個別操作評価判定部１２４は図１中の個別操作評価判定部８Ｄに、それぞれ対応する。なお、図１中に示す基準データ更新部７Ｂについては、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４４】
運転評価システム１０は、例えば、データ収集用コントローラ１１０と、運転評価用コントローラ１２０と、通信用コントローラ１３０とを含んで構成される。データ収集用コントローラ１１０には、各種センサ１００が接続される。各種センサ１００とは、ブーム上げ圧力センサ１０１、アーム掘削圧力センサ１０２、バケット掘削圧力センサ１０３、バケット排土圧力センサ１０４、右旋回圧力センサ１０５、左旋回圧力センサ１０６、ブーム下げ圧力スイッチ１０７、アーム排土圧力スイッチ１０８の総称である。各圧力センサ１０１〜１０６は、例えば、各アクチュエータを駆動するための圧力比例制御弁（ＰＰＣ弁）から圧力値を検出することができる。
【００４５】
ブーム上げ圧力センサ１０１とは、ブーム２Ｃを上昇させる場合のブームシリンダ２Ｃ１の圧力値を検出するセンサである。アーム掘削圧力センサ１０２とは、アーム２Ｄを掘削操作する場合のアームシリンダ２Ｄ１の圧力値を検出するセンサである。バケット掘削圧力センサ１０３とは、バケット２Ｅを掘削操作する場合のバケットシリンダ２Ｅ１の圧力値を検出するセンサである。バケット排土圧力センサ１０４とは、バケット２Ｅを排土操作する場合のバケットシリンダ２Ｅ１の圧力値を検出するセンサである。
【００４６】
右旋回圧力センサ１０５とは、上部旋回体２Ｂを右方向に旋回させる場合の旋回モータの圧力値を検出するセンサである。左旋回圧力センサ１０６とは、上部旋回体２Ｂを左方向に旋回させる場合の旋回モータの圧力値を検出するセンサである。なお、右方向及び左方向とは、運転室２Ｂ１内のオペレータから見た方向である。
【００４７】
ブーム下げ圧力スイッチ１０７とは、ブーム２Ｃを下降させたときにオンオフ信号を出力するスイッチである。アーム排土圧力スイッチ１０８とは、アーム２Ｄを排土操作した場合にオンオフ信号を出力するスイッチである。排土操作とは、バケット２Ｅ内の積載物（土砂等）をバケット２Ｅの外部に排出させるための操作である。掘削操作とは、バケット２Ｅ内に土砂等を収容するための操作である。なお、センサの種類は、上述の１０１〜１０８に限られない。例えば、周囲温度センサ、油温センサ、エンジン回転数センサ、速度センサ等を用いる構成でもよい。また、オンオフ信号を出力する圧力スイッチ１０７，１０８に代えて、圧力値をアナログ出力するセンサを使用してもよい。
【００４８】
データ収集用コントローラ１１０は、各種センサ１００からの信号を受領し、これらの各信号を運転データとして、運転データ記憶部１４０に記憶させる。
【００４９】
運転評価用コントローラ１２０は、運転データ記憶部１４０に記憶された運転データと基準データ記憶部１５０に記憶された基準データとに基づいて、オペレータの運転操作の巧拙を診断し、その結果を出力させる。
【００５０】
運転評価用コントローラ１２０は、例えば、特徴量データ生成部１２１と、特徴量データ記憶部１２２と、総合評価判定部１２３と、個別操作評価判定部１２４とを備える。特徴量データの生成及び評価手法等の詳細は、後述する。
【００５１】
通信用コントローラ１３０は、通信ネットワークＣＮ１を介して、管理サーバ２００と双方向通信を行うための装置である。通信用コントローラ１３０は、油圧ショベル２の各種状態に関する情報を管理サーバ２００に送信する。通信用コントローラ１３０は、管理サーバ２００から受信した基準データを、基準データ記憶部１５０に記憶させる。
【００５２】
運転データ記憶部１４０，基準データ記憶部１５０及び特徴量データ記憶部１２２は、それぞれ別々の記憶装置として構成してもよいし、あるいは、一つの記憶装置内の別々の記憶領域を使用する構成でもよい。
【００５３】
図３は、管理サーバ２００が備える基準データ記憶部２１０の構成例を示す。管理サーバ２００の有する基準データ記憶部２１０に記憶されているデータの一部が、油圧ショベル２に送信されて、基準データ記憶部１５０に記憶される。
【００５４】
管理サーバ２００は、各建設機械の機種毎にそれぞれ基準データＴ１０を管理する。一つの機種の基準データＴ１０は、例えば、累計稼働時間がｔｈＳＭＲ未満であるかｔｈＳＭＲ以上であるかによっても区別される。さらに、累計稼働時間の区別毎の基準データＴ１０は、油圧ショベル２が作業を行う現場の土質毎に、データを備えている。
【００５５】
つまり、同一機種の建設機械であっても、累積稼働時間のランクが異なれば、基準データは異なる。また、同一機種であり、かつ、累積稼働時間のランクが同一であっても、作業現場の土質が異なれば、基準データは異なる。
【００５６】
このように、基準データは、例えば、各機種毎に、各累計稼働時間のランク毎に、かつ、各土質毎に、それぞれ予め用意されている。各基準データは、運転操作に熟練したオペレータまたは推奨される運転を行ったオペレータ（以下、熟練オペレータまたは上級オペレータとも呼ぶ）の運転操作に基づいて生成される。
【００５７】
基準データ記憶部２１０は、評価管理テーブルＴ２０を備えることもできる。評価管理テーブルＴ２０は、管理サーバ２００の管理下にある各建設機械について、それら各建設機械を運転するオペレータの運転評価を管理する。
【００５８】
評価管理テーブルＴ２０は、例えば、機体番号Ｃ２０と、オペレータＩＤ（オペレータ識別コード）Ｃ２１と、総合評価Ｃ２２と、個別操作評価Ｃ２３と、その他Ｃ２４とを対応付けて管理する。
【００５９】
機体番号Ｃ２０とは、各建設機械を特定するための番号である。オペレータＩＤとは、各オペレータを識別するための情報である。総合評価Ｃ２２とは、各オペレータの総合評価の値を示す。個別操作評価Ｃ２３とは、各オペレータの各個別操作の評価値を示す。その他Ｃ２４には、例えば、オペレータの性別、年齢、建設機械の運転経験年数、診断モードの受講回数等を記憶させることができる。
【００６０】
図４は、診断モードを選択し、運転条件を入力する場合の画面例を示す。図４に示す画面は、表示装置１７０に表示される。また、図４に示す例では、入力装置１６０をタッチパネルのように構成している。
【００６１】
図４（ａ）は、診断モードを実行するためのメニュー画面１７１を示す。このメニュー画面１７１は、例えば、診断モードについて説明するメッセージを表示するための表示部１７１Ａと、運転を診断するための所定作業（所定の運転操作）の内容を通知するための表示部１７１Ｂと、ボタン１６１〜１６４を含んで構成することができる。
【００６２】
診断開始ボタン１６１は、診断モードを開始させるためのボタンである。診断終了ボタン１６２は、診断モードを終了させるためのボタンである。条件入力ボタン１６３は、診断モード時の運転条件を入力するための画面に切り換えさせるボタンである。取消ボタン１６４は、診断メニューの表示を取り消すためのボタンである。
【００６３】
図４（ｂ）は、診断モードに移行中の画面１７２を示す。オペレータが診断開始ボタン１６１を操作すると診断モードに移行する。オペレータは、表示部１７１Ｂに表示された内容に従って、油圧ショベル２を運転する。
【００６４】
診断中の画面１７２には、例えば、経過時間を表示するための表示部１７２Ａと、評価を表示するための表示部１７２Ｂと、助言を表示するための表示部１７２Ｃと、ボタン１６１〜１６４を備えることができる。
【００６５】
表示部１７２Ａには、診断モードに移行してからの経過時間、または／及び、診断モードの終了予定時間が表示される。表示部１７２Ｂには、例えば、「優、良、可」のような段階別、または、「１００点、８０点、６０点」のような数値として、診断結果が表示される。後述のように、本実施例では、診断モードが完了した後に、総合評価及び個別操作評価を表示させる。しかし、これに限らず、診断モードの実行中に、評価をリアルタイムで表示させてもよい。
【００６６】
表示部１７２Ｃには、評価値（判定結果）に応じた助言を表示させる。これにより、オペレータは、どのような点に注意して運転すればいいのかを理解することができ、運転技量の向上に役立つ。
【００６７】
なお、図４（ｂ）に示す診断中の画面１７２は、診断終了後の画面として用いることでもできる。
【００６８】
図４（ｃ）は、運転条件を入力するための画面１７３を示す。運転条件入力画面１７３は、例えば、複数の入力部１７３Ａ〜１７３Ｃと、複数のボタン１６５，１６６とを備えている。
【００６９】
入力部１７３Ａには、例えば、オペレータの氏名等を入力する。入力部１７３Ｂには、例えば、診断用の作業を行う現場の土質を入力する。入力部１７３Ｃには、診断時の天候を入力する。
【００７０】
図５は、各種センサ１００（つまり、各センサ１０１〜１０８）から出力される信号に基づいて、予め設定された複数項目の特徴量を求める様子を示す。本実施例では、例えば、２６個の項目について特徴量を求める。
【００７１】
２６個の項目は、例えば、個別の各操作に関するグループと、複合操作に関するグループとに大別される。個別操作のグループは、さらに、ブームに関するグループ、アームに関するグループ、バケットに関するグループ、旋回に関するグループに分けられる。
【００７２】
ブームに関するグループには、例えば、ブーム圧平均値、ブーム上げ操作時間、ブーム上げ操作回数、ブーム下げ操作時間、ブーム下げ操作回数、の各項目が含まれる。アームに関するグループには、例えば、アーム圧平均値、アーム掘削操作時間、アーム掘削操作回数、アーム排土操作回数、アーム排土操作時間、の各項目が含まれる。バケットに関するグループには、例えば、バケット排土圧平均値、バケット排土操作時間、バケット排土操作回数、バケット掘削圧平均値、バケット掘削操作回数、バケット掘削操作時間、の各項目が含まれる。旋回に関するグループには、例えば、旋回操作回数及び旋回操作時間の項目が含まれる。
【００７３】
ブームに関するグループに属する各項目の特徴量は、ブームに関するセンサ１０１，１０７からの信号に基づいて生成される。アームに関するグループに属する各項目の特徴量は、アームに関するセンサ１０２，１０８からの信号に基づいて生成される。バケットに関するグループに属する各項目の特徴量は、バケットに関するセンサ１０３，１０４からの信号に基づいて生成される。旋回に関するグループに属する各項目の特徴量は、旋回に関するセンサ１０５，１０６からの信号に基づいて生成される。
【００７４】
複合操作に関するグループには、それぞれ異なる複数の操作を組み合わせた項目が含まれている。複合操作の項目としては、例えば、アーム掘削及びバケット掘削の同時操作回数、アーム掘削及びバケット掘削の同時操作時間、ブーム上げ及びアーム掘削の同時操作回数、ブーム上げ及びアーム掘削の同時操作時間、ブーム下げ及びアーム掘削の同時操作回数、ブーム下げ及びアーム掘削の同時操作時間、バケット排土及び旋回の同時操作回数、バケット排土及び旋回の同時操作時間等を挙げることができる。
【００７５】
つまり、アーム操作とバケット操作の組合せ、ブーム操作とアーム操作の組合せ、バケット操作と旋回操作の組合せに関する項目が用意されている。熟練オペレータは、複数種類の操作を同時に実行することにより、滑らかに合理的に運転する。本実施例では、熟練オペレータが複合操作を巧みに実行するという技術的観点に着目し、複合操作に関する項目を採用している。
【００７６】
図６は、運転データに基づいて特徴量を生成する様子を示す。説明の便宜上、図６には、運転データ及び特徴量の一部のみを示す。図６の上側は運転データを示し、図６の下側は、各項目の特徴量を管理するテーブルＴ３０を示す。
【００７７】
診断モードでは、予め決められた所定の作業（運転操作）を所定回数だけ繰り返して実行させる。例えば、オペレータは、地面を掘削して、右または左に９０度旋回し、バケット内の積載物を排出する、というような所定の運転操作を１０回程度繰り返す。オペレータが所定の運転操作を所定回数繰り返す期間中、データ収集用コントローラ１１０は、各種センサ１００からの信号を取得し、運転データ記憶部１４０に記憶させる。
【００７８】
オペレータは、所定の運転操作を所定回数実行し終えると、診断モードが終了した旨を運転評価用コントローラ１２０に指示する。診断モードの終了は、運転評価用コントローラ１２０からデータ収集用コントローラ１１０に通知される。これにより、データ収集用コントローラ１１０は、運転診断に使用するための運転データの収集を停止する。
【００７９】
従って、運転データ記憶部１４０には、図６の上側に示すように、診断モードが開始された時刻Ｔ０から診断モードが終了した時刻Ｔｅまでの期間における、各センサ１０１〜１０８の信号に基づいたデータが記憶される。
【００８０】
特徴量データ生成部１２１は、基準時刻から第１所定時間ｔ０までの対象期間内のデータに基づいて、特徴量を算出する。例えば、ブーム上げ圧力からブーム操作の回数を検出し、その回数をテーブルＴ３０に登録する。第１所定時間ｔ０は、例えば、６０秒程度に設定することができる。
【００８１】
特徴量データ生成部１２１は、基準時刻を第２所定時間ｔ１だけ後ろにずらし、この新たな基準時刻から第１所定時間ｔ０の新たな対象期間内のデータに基づいて、特徴量を算出する。特徴量データ生成部１２１は、算出された特徴量を、テーブルＴ３０内の対象期間に対応する箇所に記憶させる。第２所定時間ｔ１は、例えば、１０秒程度に設定することができる。
【００８２】
具体的には、基準時刻Ｔ０から時間ｔ０までの対象期間、基準時刻Ｔ１（Ｔ１＝Ｔ０＋ｔ１）から時間ｔ０が経過するまでの対象期間、基準時刻Ｔ２（Ｔ２＝Ｔ１＋ｔ１）から時間ｔ０が経過するまでの対象期間、のように、複数の対象期間が設定される。
【００８３】
特徴量データ生成部１２１は、各対象期間内の運転データに基づいて、２６項目の特徴量をそれぞれ算出し、テーブルＴ３０の所定位置に記憶させる。テーブルＴ３０は、各対象期間毎に、各項目の特徴量をそれぞれ管理する。
【００８４】
図７は、本実施例による運転診断処理を示すフローチャートである。以下に示す各フローチャートは、本発明の理解及び実施に必要な程度で各処理の概要を示しており、実際のコンピュータプログラムと相違する場合がある。また、いわゆる当業者であれば、図示されたステップの順番を変えたり、一部のステップを変更または削除したり、新たなステップを追加等できるであろう。
【００８５】
運転評価用コントローラ１２０は、オペレータからの指示に基づいて、図４（ａ）に示すような運転診断のメニュー１７１を、表示装置１７０に表示させる（Ｓ１０）。
【００８６】
図４（ｃ）で述べたように、オペレータは、運転の診断を受けるに際して、運転条件を事前に設定することができる。この実施例では、オペレータが運転条件を入力するまで待機する（Ｓ１１）。これに代えて、運転条件を設定しなくても、運転操作について診断を受けられる構成としても良い。
【００８７】
オペレータから運転条件が入力されると（S11:YES）、運転評価用コントローラ１２０は、オペレータによって診断開始が指示されるまで待機する（Ｓ１２）。オペレータが診断開始ボタン１６１を操作すると（S12:YES）、運転評価用コントローラ１２０は、データ収集の開始をデータ収集用コントローラ１１０に指示する。
【００８８】
データ収集用コントローラ１１０は、２６個の計測対象項目に関するデータをそれぞれ収集し、運転データ記憶部１４０に記憶させる（Ｓ１３）。運転評価用コントローラ１２０は、診断終了ボタン１６２が操作されたか否かを監視している（Ｓ１４）。オペレータが診断終了ボタン１６２を操作すると（S14:YES）、運転評価用コントローラ１２０は、データ収集用コントローラ１１０にデータ収集の停止を指示する。
【００８９】
そして、運転評価用コントローラ１２０は、収集された運転データに基づいて総合評価を行い（Ｓ１５）、さらに個別操作の評価も実行する（Ｓ１６）。運転評価用コントローラ１２０は、総合評価及び個別操作評価を、通信用コントローラ１３０を介して、管理サーバ２００に送信し、管理サーバ２００内に保存させることもできる（Ｓ１７）。
【００９０】
図８は、図７中にＳ１５で示される総合評価処理のフローチャートである。運転評価用コントローラ１２０（以下、コントローラ１２０とも呼ぶ）は、運転データ記憶部１４０に記憶されているデータから、基準時刻Ｔ０を取得する（Ｓ２０）。
【００９１】
コントローラ１２０は、基準時刻Ｔ０から第１所定時間ｔ０分の対象期間に含まれるデータを用いて、予め設定された２６個の特徴量をそれぞれ算出する（Ｓ２１）。コントローラ１２０は、算出された特徴量から得られるパターン（入力パターンとも呼ぶ）と、基準データの分布重心との距離を算出する（Ｓ２２）。
【００９２】
Ｓ２２について詳述する。本実施例では、予め十分な数の熟練オペレータの運転操作の結果に基づいて、２６個の特徴量から構成される２６次元空間における、熟練オペレータの特徴量の分布を求める。つまり、多数の熟練オペレータの模範運転からそれぞれ得られる特徴量を２６次元空間にマッピングし、熟練オペレータの特徴量の分布を求める。そして、この熟練オペレータの特徴量分布の重心を算出し、この重心と入力パターンとの距離を算出する。入力パターンとは、診断対象のオペレータの操作に基づいて得られた、ある対象期間における２６個の特徴量である。
【００９３】
従って、簡単に言えば、Ｓ２２では、診断を受けているオペレータの操作が熟練オペレータの操作にどれだけ近いかを算出している。一般的には、距離が遠いほど、そのオペレータの運転技量は未熟であり、距離が近いほど、そのオペレータの運転技量は優れていると判断できる。
【００９４】
コントローラ１２０は、Ｓ２２で算出した距離を記憶し（Ｓ２３）、基準時刻を第２所定時間ｔ１だけ増加させる（Ｓ２４）。つまり、図６で述べたように、コントローラ１２０は、対象期間の基準時刻Ｔ（始期）を時間ｔ１だけ進める（Ｔ＝Ｔ＋ｔ１）。
【００９５】
コントローラ１２０は、基準時刻をｔ１だけ進めた対象期間が、運転データの記録されている範囲内に存在するか否かを判定する（Ｓ２５）。対象期間が開始する基準時刻をＴとすれば、その対象期間の終了時刻はＴ＋ｔ０である。
【００９６】
コントローラ１２０は、その終了時刻Ｔ＋ｔ０が、運転データの記録終了時刻Ｔｅを超えているか否かを判定する（Ｓ２５）。つまり、コントローラ１２０は、対象期間内に含まれる全ての運転データが存在するか否かを判定する（Ｓ２５）。
【００９７】
対象期間内の全運転データが存在する場合（S25:NO）、コントローラ１２０は、その対象期間についての各特徴量から２６次元空間に入力するパターンを求め（Ｓ２１）、その入力パターンと熟練者の特徴量分布の重心との距離を算出する（Ｓ２２）。算出された距離は記憶され（Ｓ２３）、対象期間が時間ｔ１だけシフトされる（Ｓ２４）。
【００９８】
このように、診断モード中に測定された各運転データについて、基準時刻をｔ１ずつシフトさせながら、距離を算出し保存する。最後の対象期間（図６中の時刻Ｔｎから時刻Ｔｅまでの期間）について距離の算出が終了すると（S25:YES）、コントローラ１２０は、各対象期間毎のそれぞれの距離の平均値を算出し、その平均値に基づいて適合度を算出する（Ｓ２６）。コントローラ１２０は、算出された適合度を、表示装置１７０に表示させる（Ｓ２７）。適合度とは、診断対象のオペレータの運転技量が熟練オペレータの運転技量にどの程度適合しているかを示す指標であり、数値が高いほど良い。
【００９９】
図９は、熟練オペレータの特徴量分布の重心と入力パターンとの距離を、マハラノビスの汎距離（Mahalanobis' (generalized) distance）として求める場合の例を示す。図９（ａ）に示すように、本実施例では、熟練オペレータの基準データＴ４１〜Ｔ４４を、例えば、「土」や「砂」等の各土質毎にそれぞれ用意している。各基準データＴ４１〜Ｔ４４には、特徴量パターンの平均値、標準偏差及び相関行列がそれぞれ予め計算されて、含まれている。
【０１００】
図９（ｂ）に示すように、２６次元の特徴量空間に入力されるパターンｘは、２６個の特徴量（ｘ１，ｘ２，．．．ｘ２６）によって決定される。図９（ｃ）に示すように、平均値ｍと標準偏差σとを用いることにより、各特徴量を、ｕｉ＝（ｘｉ−ｍｉ）／σｉの式を用いて標準化する（標準化係数）。これにより、標準化された入力パターンｕが得られる。
【０１０１】
図９（ｄ）に示す数式を用いてマハラノビスの汎距離Ｄ＾２を求める。Ｄの二乗を使用するのは、以後の計算を簡素化するために、距離の絶対値を得るためである。
【０１０２】
図９（ｅ）に示すように、コントローラ１２０は、適合度判定テーブルＴ５０を備えている。このテーブルＴ５０の横軸は、図９（ｄ）で算出した距離Ｄ＾２であり、テーブルＴ５０の縦軸は適合度（％）である。
【０１０３】
距離には、２つの閾値が設定されている。第１の距離閾値ｔｈｄ１は、熟練オペレータとそれ以外の者とを判別するための値である。つまり、熟練オペレータの特徴量分布の重心と入力パターンとの距離が、第１の距離閾値ｔｈｄ１よりも小さい場合、そのオペレータの適合度は高く（例えば、適合度１００％以上）、ほぼ熟練オペレータであるとみなすことができる。
【０１０４】
第２の距離閾値ｔｈｄ２は、診断対象外の未熟なオペレータを検出するために使用される値である。つまり、熟練オペレータの特徴量分布の重心と入力パターンとの距離が、第２の距離閾値ｔｈｄ２以上の場合、そのオペレータの適合度は低く（例えば、２０％未満）、未熟なオペレータであるとみなすことができる。
【０１０５】
縦軸の適合度には２つの閾値１００％（上限値ｔｈＨと呼ぶこともできる），２０％（下限値ｔｈＬと呼ぶこともできる）が設定されている。熟練オペレータの特徴量分布の重心と入力パターンとの距離が、第１の距離ｔｈｄ１と第２の距離ｔｈｄ２との間に存在する場合、そのオペレータの運転技量は「良」であると判定され、例えば、表示装置１７０の画面には「あなたの運転の優良度は４０％です。」のように表示される。なお、図９に示す距離の算出方法は、一つの例であって、本発明は図９に示す構成に限定されない。第１の距離ｔｈｄ１、第２の距離ｔｈｄ２は、第１の距離閾値ｔｈｄ１、第２の距離閾値ｔｈｄ２と呼び変えることもできる。
【０１０６】
図１０は、図７中にＳ１６で示される個別操作評価処理のフローチャートである。
コントローラ１２０は、図７のＳ１５で得られる総合評価の値が、第２適合度閾値ｔｈＬ以下であるか否かを判定する（Ｓ３０）。その結果、第２の距離ｔｈｄ２以下の場合（S30:YES）、コントローラ１２０は、そのオペレータの総合評価に最も悪影響を与えている個別操作を特定する（Ｓ３１〜Ｓ３４）。
【０１０７】
Ｓ３１〜Ｓ３４について、図１１の説明図を参照しながら説明する。まず、コントローラ１２０は、図１１（ａ）のテーブルＴ６０に示すように、２６個の各特徴量について平均値をそれぞれ算出する（Ｓ３１）。
【０１０８】
次に、コントローラ１２０は、図１１（ｂ）のテーブルＴ６１に示すように、熟練オペレータの平均値及び標準偏差を用いて、入力データ（入力された２６個の各特徴量）の標準化変数をそれぞれ算出する（Ｓ３２）。
【０１０９】
コントローラ１２０は、図１１（ｃ）のテーブルＴ６２に示すように、標準化変数が所定の閾値以上であり、かつ、その絶対値が最大の特徴量を検出する（Ｓ３３）。図１１（ｃ）に示す例では、所定の閾値を「３」としており、この場合、「アーム操作回数」が該当する。コントローラ１２０は、Ｓ３３で検出された特徴量について、その特徴量の標準化変数の有する符号（プラスまたはマイナスのいずれか）に対応する助言を表示装置１７０に表示させる（Ｓ３４）。
【０１１０】
図１２は、メッセージ管理テーブルＴ７０を示す。メッセージ管理テーブルＴ７０は、表示装置１７０に表示させる助言を各特徴量毎に管理する。このテーブルＴ７０は、例えば、メッセージ番号Ｃ７０と、対象項目Ｃ７１と、標準化変数の符号Ｃ７２と、メッセージＣ７３とを対応付けて管理する。
【０１１１】
メッセージ番号Ｃ７０は、各メッセージを特定するための情報である。対象項目Ｃ７１は、各特徴量を特定するための情報である。標準化変数の符号Ｃ７２は、その特徴量から得られる標準化変数がプラス符号を有するのか、それともマイナス符号を有するのかを識別するための情報である。メッセージＣ７３は、各特徴量の各符号に応じて、オペレータに適切な助言を与えるためのデータである。助言は、テキストで表示してもよいし、音声合成装置によって音声で出力してもよい。
【０１１２】
標準化変数が０に近づけば近づくほど、診断を受けたオペレータの運転技量は、熟練オペレータの運転技量に近く、優秀なオペレータであると判断できる。標準化変数がプラス方向に増大するほど、その特徴量が熟練オペレータのそれよりも多いことを示す。逆に、標準化変数がマイナス方向に増大するほど、その特徴量が熟練オペレータのそれよりも少ないことを示す。
【０１１３】
従って、図１１（ｃ）に示す例では、アーム操作回数の標準化変数の値が「−５．７」であるから、そのオペレータのアーム操作回数は、熟練オペレータのアーム操作回数よりも少ないことがわかる。従って、コントローラ１２０は、アーム操作の回数を意識的に増やすようにと助言することができる。これにより、オペレータは、自分の運転技量の問題点を把握でき、その後の練習によって運転技量を向上させることができる。
【０１１４】
図１３は、基準データ記憶部１５０に記憶されている基準データを更新させる処理を示すフローチャートである。コントローラ１２０は、管理サーバ２００からの更新通知を通信用コントローラ１３０が受信したか否かを判定する（Ｓ４０）。管理サーバ２００は、例えば、各建設機械に記憶されている基準データを更新させる場合等に、更新通知を各建設機械にそれぞれ送信する。
【０１１５】
管理サーバ２００からの更新通知が受信された場合（S40:YES）、コントローラ１２０は、管理サーバ２００から基準データを受信し、受信した基準データを基準データ記憶部１５０に記憶させる（Ｓ４１）。管理サーバ２００からの更新通知は受信されなかった場合（S40:NO）、Ｓ４１はスキップされてＳ４２に移る。
【０１１６】
コントローラ１２０は、油圧ショベル２の累計稼働時間ＳＭＲが予め設定されている閾値ｔｈＳＭＲに達したか否かを判定する（Ｓ４２）。油圧ショベルの累計稼働時間ＳＭＲが閾値ｔｈＳＭＲに達している場合（S42:YES）、コントローラ１２０は、運転の評価に使用する基準データを、閾値ｔｈＳＭＲ以上の基準データに変更させる（Ｓ４３）。
【０１１７】
図３で説明したように、本実施例では、建設機械の累計稼働時間をｔｈＳＭＲ未満とｔｈＳＭＲ以上の複数段階に分け、各段階毎にそれぞれ基準データを用意する。稼働時間が長くなると、経年変化等が運転操作に影響を及ぼす可能性があるためである。
【０１１８】
そこで、コントローラ１２０は、基準データ記憶部１５０に記憶されている基準データを、ｔｈＳＭＲ以上用の基準データに更新させる（Ｓ４３）。コントローラ１２０は、ｔｈＳＭＲ以上用の基準データを管理サーバ２００から取得し、基準データ記憶部１５０に記憶させる（Ｓ４３）。
【０１１９】
あるいは、ｔｈＳＭＲ未満用の基準データとｔｈＳＭＲ以上用の基準データとの両方を最初から基準データ記憶部１５０に記憶させておき、油圧ショベル２の累計稼働時間に応じて切り換える構成でもよい。但し、この場合は、基準データ記憶部１５０の記憶容量を大きくする必要がある。
【０１２０】
このように構成される本実施例によれば、オペレータは、教習所等に出向いたり、作業現場にインストラクターを招いたりすることなく、日頃慣れ親しんだ油圧ショベル２を用いて、その場で、自分の運転技量の客観的評価を得ることができる。これにより、オペレータは、自分自身の運転技量を簡単に診断することができる。
【０１２１】
本実施例では、例えば、土質等の作業環境に応じてそれぞれ基準データを用意し、かつ、診断を受けるオペレータは、診断モード実行時の作業環境を運転条件として設定することができる。従って、作業現場毎に異なる作業環境に応じて運転を診断することができ、より適切な評価を得ることができる。
【０１２２】
本実施例では、診断モード時に、予め設定される所定の運転操作を実行させるため、所定の運転操作に限定して、熟練オペレータの運転操作と比較することができる。従って、比較的簡単にオペレータの運転を評価することができる。
【０１２３】
本実施例では、まず最初に総合評価を行い、次に個別操作の評価を行うため、オペレータは、各操作についても技量の巧拙を知ることができる。
【０１２４】
本実施例では、総合評価が所定値以下の場合に、その総合評価に最も影響を与えている個別操作を特定し、その個別操作を改善させるための助言をオペレータに与える。従って、オペレータは、その特定された個別操作を意識して練習することにより、運転技量を向上させることができる。
【０１２５】
本実施例では、基準データ記憶部１５０に記憶されている基準データを更新可能な構成としている。従って、最新の基準データを用いてオペレータの運転を評価することができ、診断精度を高めることができる。より多くの熟練オペレータの運転操作に関するデータが蓄積されるほど、熟練オペレータの特徴量分布をより正確に得ることができる。
【０１２６】
本実施例では、累計稼働時間に応じて基準データを切り換えて使用するため、油圧ショベル２の経年変化に対応して適切な運転評価を行うことができる。
【実施例２】
【０１２７】
図１４に基づいて第２実施例を説明する。本実施例では、管理サーバ２００は、各作業現場から熟練オペレータの運転操作に関するデータをそれぞれ収集し、管理サーバ２００内の基準データを自動的に更新できるようになっている。
【０１２８】
図１４は、基準データ登録処理を示すフローチャートである。オペレータは、診断メニューを表示させる（Ｓ５０）。オペレータは、入力装置１６０を介してオペレータＩＤ等を入力することができる。入力されたオペレータＩＤ等に基づいて、そのオペレータが予め認定された熟練オペレータであるか否かが判定される（Ｓ５１）。
【０１２９】
例えば、管理サーバ２００は、熟練オペレータのオペレータＩＤを管理している。各地の作業現場で入力されたオペレータＩＤは、通信用コントローラ１３０及び通信ネットワークＣＮ１を介して、管理サーバ２００に送信される。管理サーバ２００は、受信したオペレータＩＤと熟練オペレータのオペレータＩＤとを比較し、そのオペレータが熟練オペレータであるか否かを判定する（Ｓ５１）。
【０１３０】
熟練オペレータではない場合（S51:NO）、図７で述べた通常の運転診断処理が実行される（Ｓ５２）。なお、図１４では省略しているが、オペレータＩＤを入力する際に、土質等の運転条件（作業環境条件）を入力する。
【０１３１】
診断開始ボタン１６１が操作されると（S53:YES）、データ収集用コントローラ１１０は、各種センサ１００からのデータを収集し、収集したデータを運転データ記憶部１４０に記憶させる（Ｓ５４）。
【０１３２】
診断終了ボタン１６２が操作されると（S55:YES）、運転評価用コントローラ１２０は、上述した総合評価を実行する（Ｓ５６）。総合評価の値が予め設定された所定値以上の場合（S57:YES）、Ｓ５４で蓄積された運転データ及びＳ５６で算出された特徴量データ等は、管理サーバ２００に送信される（Ｓ５８）。管理サーバ２００は、受信したデータを用いて、基準データ記憶部２１０に記憶されている基準データを更新させる。
【０１３３】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、各作業現場の熟練オペレータにそれぞれ診断モードを実行してもらうことにより、管理サーバ２００で一元的に管理される基準データを自動的に更新し、基準データの精度を高めることができる。
【０１３４】
本実施例は、例えば、「前記運転データまたは／及び前記診断用データを、管理装置（２００）に送信して記憶させることにより、前記管理装置に設けられている基準データ記憶手段（２１０）の記憶内容を更新させるための、基準データ登録手段（Ｓ５０〜Ｓ５８）を更に備える、建設機械の運転評価システム。」と表現可能である。
【０１３５】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、作業環境として土質を中心に説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、周囲温度や油温等の環境条件を考慮する構成でもよい。また、基準データを記憶媒体に記憶させ、この記憶媒体を運転評価用コントローラに接続することにより、基準データを更新させる構成でもよい。さらに、オペレータの運転評価の結果を記憶媒体に格納し、その記憶媒体をオペレータが持ち運び可能な構成としてもよい。この場合、オペレータは、異動先の作業現場においても、過去の診断結果を利用して運転技量の改善に努めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本実施例の全体概要を示す説明図。
【図２】運転評価システムの全体構成を示す説明図。
【図３】管理サーバに設けられる基準データ記憶部を示す説明図。
【図４】診断モード等の画面例を示す説明図。
【図５】各センサの信号と各特徴量との関係を示す説明図。
【図６】運転データに基づいて各特徴量を求める様子を示す説明図。
【図７】運転診断処理のフローチャート。
【図８】総合評価処理のフローチャート。
【図９】熟練オペレータのデータとの相関を求めるための方法を示す説明図。
【図１０】個別操作評価処理のフローチャート。
【図１１】最も改善すべき個別操作を検出するための様子を示す説明図。
【図１２】メッセージ管理テーブルの説明図。
【図１３】基準データ更新処理のフローチャート。
【図１４】第２実施例に係る基準データ登録処理のフローチャート。
【符号の説明】
【０１３７】
１：運転評価システム、２：油圧ショベル、２Ａ：下部走行体、２Ａ１：タイヤ、２Ｂ：上部旋回体、２Ｂ１：運転室、２Ｃ：ブーム、２Ｃ１：ブームシリンダ、２Ｄ：アーム、２Ｄ１：アームシリンダ、２Ｅ：バケット、２Ｅ１：バケットシリンダ、３管理サーバ、４：所定の運転操作、５：診断ボタン、６Ａ：各種センサ、６Ｂ：運転データ収集部、６Ｃ：運転データ記憶部、６Ｄ：運転条件設定部、７Ａ：通信部、７Ｂ：基準データ更新部、７Ｃ：基準データ記憶部、８：評価判定部、８Ａ：特徴量データ生成部、８Ｂ：特徴量データ記憶部、８Ｃ：総合評価判定部、８Ｄ：個別操作評価判定部、９：評価結果表示部、１０：運転評価システム、１００：各種センサ、１０１：ブーム上げ圧力センサ、１０２：アーム掘削圧力センサ、１０３：バケット掘削圧力センサ、１０４：バケット排土圧力センサ、１０５：右旋回圧力センサ、１０６：左旋回圧力センサ、１０７：ブーム下げ圧力スイッチ、１０８：アーム排土圧力スイッチ、１１０：データ収集用コントローラ、１２０：運転評価用コントローラ、１２１：特徴量データ生成部、１２２：特徴量データ記憶部、１２３：総合評価判定部、１２４：個別操作評価判定部、１３０：通信用コントローラ、１４０：運転データ記憶部、１５０：基準データ記憶部、１６０：入力装置、１６１：診断開始ボタン、１６２：診断終了ボタン、１６３：条件入力ボタン、１６４：取消ボタン、１７０ 表示装置、１７１：診断メニュー画面、１７２：診断中もしくは診断終了後の画面、１７３：運転条件入力画面、２００：管理サーバ、２１０：基準データ記憶部。
【図１】
0005133755.tif 000002
【図２】
0005133755.tif 000003
【図３】
0005133755.tif 000004
【図４】
0005133755.tif 000005
【図５】
0005133755.tif 000006
【図６】
0005133755.tif 000007
【図７】
0005133755.tif 000008
【図８】
0005133755.tif 000009
【図９】
0005133755.tif 000010
【図１０】
0005133755.tif 000011
【図１１】
0005133755.tif 000012
【図１２】
0005133755.tif 000013
【図１３】
0005133755.tif 000014
【図１４】
0005133755.tif 000015