(57)【要約】【課題】使用者の操作傾向に応じて、非装着アタッチメントが装着されていた場合の効果を使用者に提示することができるアタッチメント装着効果提示システムを提供する。【解決手段】アタッチメント装着効果提示システム６０は、加えられる操作に応じて建設機械を作動させるための作動信号を出力する操作レバー４８，５０と、操作レバー４８，５０から出力された作動信号を検知する検知手段６２と、検知手段６２によって作動信号が検知されている時間を計時する計時手段６４と、計時手段６４によって計時された検知時間を記録する記録手段６６と、記録手段６６によって記録された累積検知時間に基づき非装着アタッチメントが建設機械に装着されていた場合の効果を算出する装着効果算出手段６８と、装着効果算出手段６８によって算出された装着効果を表示する表示器５４とを備える。【選択図】図３
2017002463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加えられる操作に応じて建設機械を作動させるための作動信号を出力する操作手段と、該操作手段から出力された作動信号を検知する検知手段と、該検知手段によって作動信号が検知されている時間を計時する計時手段と、該計時手段によって計時された検知時間を記録する記録手段と、該記録手段によって記録された累積検知時間に基づき非装着アタッチメントが建設機械に装着されていた場合の効果を算出する装着効果算出手段と、該装着効果算出手段によって算出された装着効果を表示する表示手段とを備える、ことを特徴とする建設機械のアタッチメント装着効果提示システム。
【請求項２】
加えられる操作に応じて建設機械を作動させるための作動信号を出力する操作手段と、該操作手段から出力された作動信号を検知する検知手段と、建設機械の原動機が作動している状態において該検知手段によって作動信号が検知されていない時間を計時する計時手段と、該計時手段によって計時された非検知時間を記録する記録手段と、該記録手段によって記録された累積非検知時間に基づき非装着アタッチメントが建設機械に装着されていた場合の効果を算出する装着効果算出手段と、該装着効果算出手段によって算出された装着効果を表示する表示手段とを備える、ことを特徴とする建設機械のアタッチメント装着効果提示システム。
【請求項３】
非装着アタッチメントは燃料消費量を低減するための低燃費アタッチメントである、請求項１又は２記載の建設機械のアタッチメント装着効果提示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非装着アタッチメントが建設機械に装着されていた場合の効果を使用者に提示するためのアタッチメント装着効果提示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、特定使用者が使用するのに適した仕様の建設機械を選定するための建設機械選定システムが開示されている。この建設機械選定システムにおいては、複数の建設機械の稼働データを収集し、収集した稼働データから複数の建設機械の平均的な稼働実績データを求めると共に、収集した稼働データから特定使用者の建設機械の稼働実績データを求め、複数の建設機械の平均的な稼働実績データと特定使用者の建設機械の稼働実績データとを比較することによって特定使用者の建設機械の稼働状況を分析し、この分析結果に基づき特定使用者が使用するのに適した仕様の建設機械を選定する。この建設機械選定システムによれば、例えば特定使用者の建設機械の稼働状況が一般的な稼働状況と比較して高負荷であると判定された場合には、高負荷に対応したアタッチメントが含まれる高負荷仕様の建設機械が選定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７２３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
建設機械に装着されるアタッチメントには、高負荷に対応したアタッチメントの如き作業内容に対応したもののほか、エネルギー回生アタッチメント及び自動アイドリング停止アタッチメントの如き、燃料消費量を低減するための低燃費アタッチメントが存在する。このような低燃費アタッチメントは、例えば油圧ショベルにおいてブームを回動させるための操作や上部旋回体を旋回させるための操作の如き所定操作が多い場合、或いはアイドリング時間が比較的長い場合に、より高い効果が得られるものであり、即ち使用者の操作傾向によって装着効果が異なるものである。
【０００５】
上記特許文献１に開示されている建設機械選定システムにおいては、使用者が使用するのに適した仕様の建設機械が選定されるのであるが、選定された仕様に含まれるアタッチメントの装着効果は提示されない。従って、選定された仕様に含まれるアタッチメントが使用者の操作傾向によって装着効果が異なるものである場合、使用者は、当該アタッチメントが装着された建設機械を操作したときに、当該アタッチメントが装着されていない建設機械を操作したときと比較して、どの程度の効果を得られるか認識することができないため、費用対効果の点において当該アタッチメントを購入すべきか否か判断することが困難である。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、使用者の操作傾向に応じて、非装着アタッチメントが装着されていた場合の効果を使用者に提示することができる建設機械のアタッチメント装着効果提示システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の局面によれば、上記技術的課題を解決する建設機械のアタッチメント装着効果提示システムとして、加えられる操作に応じて建設機械を作動させるための作動信号を出力する操作手段と、該操作手段から出力された作動信号を検知する検知手段と、該検知手段によって作動信号が検知されている時間を計時する計時手段と、該計時手段によって計時された検知時間を記録する記録手段と、該記録手段によって記録された累積検知時間に基づき非装着アタッチメントが建設機械に装着されていた場合の効果を算出する装着効果算出手段と、該装着効果算出手段によって算出された装着効果を表示する表示手段とを備える、ことを特徴とする建設機械のアタッチメント装着効果提示システムが提供される。
【０００８】
本発明の第２の局面によれば、上記技術的課題を解決する建設機械のアタッチメント装着効果提示システムとして、加えられる操作に応じて建設機械を作動させるための作動信号を出力する操作手段と、該操作手段から出力された作動信号を検知する検知手段と、建設機械の原動機が作動している状態において該検知手段によって作動信号が検知されていない時間を計時する計時手段と、該計時手段によって計時された非検知時間を記録する記録手段と、該記録手段によって記録された累積非検知時間に基づき非装着アタッチメントが建設機械に装着されていた場合の効果を算出する装着効果算出手段と、該装着効果算出手段によって算出された装着効果を表示する表示手段とを備える、ことを特徴とする建設機械のアタッチメント装着効果提示システムが提供される。
【０００９】
非装着アタッチメントは燃料消費量を低減するための低燃費アタッチメントであるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の局面によって提供される建設機械のアタッチメント装着効果提示システムにおいては、累積検知時間に基づき非装着アタッチメントが建設機械に装着されていた場合の効果が算出されることから使用者の操作傾向に応じた非装着アタッチメントの装着効果が算出されると共に、算出された装着効果が表示手段により使用者に提示される。この結果、使用者は費用対効果の点において非装着アタッチメントを購入すべきか否か容易に判断することができる。
【００１１】
本発明の第２の局面によって提供される建設機械のアタッチメント装着効果提示システムにおいては、累積非検知時間に基づき非装着アタッチメントが建設機械に装着されていた場合の効果が算出されることから使用者の操作傾向に応じた非装着アタッチメントの装着効果が算出されると共に、算出された装着効果が表示手段により使用者に提示される。この結果、使用者は費用対効果の点において非装着アタッチメントを購入すべきか否か容易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るアタッチメント装着効果提示システムが適用されている油圧ショベルの側面図。
【図２】図１に示すキャブの内部斜視図。
【図３】本発明に係るアタッチメント装着効果提示システムの構成図。
【図４】本発明に係るアタッチメント装着効果提示システムにより実行される処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る建設機械のアタッチメント装着効果提示システムの実施形態について、代表的な建設機械である油圧ショベルを例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
図１を参照して説明する。全体を符号２で示す油圧ショベルは、自走可能な下部走行体４と、下部走行体４上に旋回自在に搭載された上部旋回体６と、上部旋回体６に回動自在に装着された作業腕装置８とから大略構成されている。下部走行体４の骨組み構造体をなすベースフレーム１０は、幅方向両端部において前後方向に延びる左右一対のトラックフレーム１２（左側のみ図示されている。）を有する。各トラックフレーム１２の前後方向片端部には、走行モータ１４及び駆動輪１６が配設されており、各トラックフレーム１２の前後方向他端部には、遊動輪１８が配設されている。駆動輪１６及び遊動輪１８には無端状の履帯２０が巻き掛けられている。そして、油圧ショベル２は、下部走行体４の各走行モータ１４により履帯２０が回転されることによって自走可能になっている。
【００１５】
作業腕装置８は、基端側が上部旋回体６の前部に回動自在に連結されたブーム２２と、基端側がブーム２２の先端側に回動自在に連結されたアーム２４と、アーム２４の先端側に回動自在に連結された作業具２６と、ブーム２２を回動させるための左右一対のブームシリンダ２８（左側のみ図示されている。）と、アーム２４を回動させるためのアームシリンダ３０と、作業具２６を回動させるための作業具シリンダ３２とを含む。そして、油圧ショベル２においては、作業腕装置８のブーム２２、アーム２４及び作業具２６が回動されることによって土砂の掘削作業の如き各種作業が行われる。
【００１６】
上部旋回体６の骨組み構造体をなす旋回フレーム３４上には、使用者が搭乗するキャブ３６、周知のマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして提供される電子制御装置であるコントローラ３８（図３参照。）、原動機をなすエンジン４０、エンジン４０によって駆動される油圧ポンプ（図示されていない。）、作動油の供給及び排出を制御するためのコントロールバルブ４２、上部旋回体６を旋回させるための旋回モータ４４、燃料を貯留するための燃料タンク（図示されていない。）、及び作動油を貯留するための作動油タンク（図示されていない。）等が搭載されている。
【００１７】
図２を参照して説明する。キャブ３６内には、使用者が着座するための座席４６、加えられる操作に応じて油圧ショベル２を作動させるための作動信号を出力する操作手段、使用者に必要な機械情報等を表示する表示手段等が配設されている。図示された実施形態においては、図２に示すとおり、操作手段は座席４６の左右両側に配設された左右一対の十字操作レバー４８、及び座席４６の前側に配設された左右一対の前後操作レバー５０から構成されている。十字操作レバー４８は、前後方向及び左右方向からなる十字方向を含む３６０°全方向に揺動自在に構成されている。又、前後操作レバー５０は前後方向に揺動自在に構成されている。図２に示すとおり、前後操作レバー５０の下端にはペダル５２が付設されており、使用者はペダル５２を踏むことによっても前後操作レバー５０を前後方向に揺動させることができる。
【００１８】
図２と共に図３を参照して説明する。図示された実施形態においては、各操作レバー４８，５０は、コントローラ３８に有線又は無線によって電気的に接続されており、加えられる操作方向に応じて、ブームシリンダ２８等のアクチュエータを作動させるための作動信号を電気信号としてコントローラ３８に出力する。そして、コントローラ３８は、各操作レバー４８，５０から出力された作動信号に応じて、電磁弁（図示されていない。）等を介してコントロールバルブ４２を制御する。この結果、油圧ポンプからアクチュエータへの作動油供給、及びアクチュエータから作動油タンクへの作動油排出がコントロールバルブ４２によって制御される。尚、各操作レバー４８，５０から出力される作動信号は油圧信号であってもよい。この場合、各操作レバー４８，５０はゴム製又は樹脂製のホースや金属製パイプ等から構成され得る油圧配管によってコントロールバルブ４２に接続され、油圧信号は各操作レバー４８，５０から油圧配管を介してコントロールバルブ４２に出力される。又、各操作レバー４８，５０の一方から出力される作動信号が電気信号であり、各操作レバー４８，５０の他方から出力される作動信号が油圧信号であってもよい。
【００１９】
各操作レバー４８，５０に加えられる操作と各操作レバー４８，５０から出力される作動信号との相対関係は適宜に決定されるものではあるが、相対関係の一例を挙げると、片側の十字操作レバー４８に前後方向の揺動操作が加えられるとブームシリンダ作動信号が出力され、片側の十字操作レバー４８に左右方向の揺動操作が加えられると作業具シリンダ作動信号が出力され、他側の十字操作レバー４８に前後方向の揺動操作が加えられるとアームシリンダ作動信号が出力され、他側の十字操作レバー４８に左右方向の揺動操作が加えられると旋回モータ作動信号が出力され、前後操作レバー５０に揺動操作が加えられると走行モータ作動信号が出力される、如くの相対関係である。尚、油圧ショベル２に上記以外のアクチュエータが装着されている場合には、そのアクチュエータを作動させるための作動信号を出力する操作手段、例えば上記以外のレバー若しくはペダル又は上記レバーに付設された押しボタン若しくはスライド式スイッチ等、が配設されていてもよい。
【００２０】
図示された実施形態においては、図２に示すとおり、表示手段は座席４６の右前側に配設された表示器５４から構成されている。コントローラ３８に有線又は無線によって電気的に接続されている表示器５４には、座席４６に着座した使用者から視認することができる位置に画面５６が配設されており、画面５６にはコントローラ３８から送信された機械情報、例えば燃料量、作動油温及びエンジン冷却水温等、に係る画像が表示されるほか、後述する装着効果算出手段６８によって算出された装着効果に係る画像も表示される。画面５６の下方には、画面５６の表示を変更等するための複数個の操作ボタン５８が配設されている。
【００２１】
本発明に従って構成された油圧ショベル２のアタッチメント装着効果提示システム６０においては、上述したとおりの操作手段及び表示手段のほか、検知手段６２、計時手段６４、記録手段６６及び装着効果算出手段６８を備えるのが重要である。図示された実施形態においては、図３に示すとおり、検知手段６２、計時手段６４、記録手段６６及び装着効果算出手段６８はコントローラ３８に備えられている。
【００２２】
各操作レバー４８，５０から出力された作動信号を検知する検知手段６２は、作動信号毎に出力された作動信号を検知する。上述したとおりの作動信号の例においては、検知手段６２は、ブームシリンダ作動信号、アームシリンダ作動信号、作業具シリンダ作動信号、旋回モータ作動信号及び走行モータ作動信号を別々に検知する。尚、上記以外のアクチュエータ作動信号が操作手段から出力される場合には、そのアクチュエータ作動信号も検知手段６２によって検知されるようにしてもよい。又、作動信号が油圧信号である場合、検知手段は、各操作レバー４８，５０とコントロールバルブ４２とを接続する油圧配管に配設された圧力スイッチから構成され得る。この場合、圧力スイッチはコントローラ３８に電気的に接続される。
【００２３】
計時手段６４は、検知手段６２によって作動信号が検知されている時間（以下「検知時間」という。）、又は／及び、エンジン４０が作動している状態において検知手段６２によって作動信号が検知されていない時間（以下「非検知時間」という。）を計時する。計時手段６４は、検知時間を計時する場合、作動信号毎に検知時間を計時する。上述したとおりの作動信号の例においては、計時手段６４は、ブームシリンダ作動信号検知時間、アームシリンダ作動信号検知時間、作業具シリンダ作動信号検知時間、旋回モータ作動信号検知時間及び走行モータ作動信号検知時間を別々に計時する。尚、上記以外のアクチュエータ作動信号が検知手段６２によって検知される場合には、そのアクチュエータ作動信号の検知時間も計時手段６４によって計時されるようにしてもよい。他方、計時手段６４は、非検知時間を計時する場合、エンジン４０が作動してから停止するまでの間に、いずれの作動信号も検知手段６２によって検知されていない時間を計時する。
【００２４】
記録手段６６は、計時手段６４によって計時された検知時間、又は／及び、計時手段６４によって計時された非検知時間を記録する。記録手段６６は、検知時間を記録する場合、作動信号毎に検知時間を累積して記録する。上述したとおりの作動信号の例においては、記録手段６６は、ブームシリンダ作動信号累積検知時間、アームシリンダ作動信号累積検知時間、作業具シリンダ作動信号累積検知時間、旋回モータ作動信号累積検知時間及び走行モータ作動信号累積検知時間を別々に記録する。尚、上記以外のアクチュエータ作動信号検知時間が計時手段６４よって計時される場合には、そのアクチュエータ作動信号検知時間も記録手段６６によって累積して記録されるようにしてもよい。他方、記録手段６６は、非検知時間を記録する場合、非検知時間を累積して記録する。
【００２５】
装着効果算出手段６８は、記録手段６６によって記録された各作動信号累積検知時間、又は／及び、記録手段６６によって記録された累積非検知時間、に基づき非装着アタッチメントが油圧ショベル２に装着されていた場合の効果を算出する。このため、使用者の操作傾向に応じた非装着アタッチメントの装着効果が装着効果算出手段６８によって算出される。装着効果が算出される非装着アタッチメントは、燃料消費量を低減するための低燃費アタッチメントであるのが好ましい。例えば、非装着アタッチメントがブーム位置エネルギー回生アタッチメントである場合、装着効果算出手段６８は下記数式１によって再利用可能エネルギーＥ（ｋＪ）を算出する。
【００２６】
［数１］
Ｅ＝Ｐ・Ｔ
【００２７】
上記数式１において、Ｐはブーム位置エネルギー回生アタッチメント係る単位時間当たりの再利用可能パワー（ｋＷ／ｈ）であり、予め装着効果算出手段６８に記憶されている定数である。又、上記数式１において、Ｔは記録手段６６によって記録されたブーム作動信号累積検知時間（ｈ）である。算出された再利用可能エネルギーＥ（ｋＪ）から低減可能燃料量Ｑ（Ｌ）が装着効果算出手段６８によって換算される。そして、再利用可能エネルギーＥ（ｋＪ）及び低減可能燃料量Ｑ（Ｌ）はコントローラ３８から表示器５４に送信される。尚、ブーム位置エネルギー回生アタッチメントについては、ブーム２２が下方に回動されるときにブーム２２の位置エネルギーが油圧エネルギー又は電気エネルギー等に変換されて蓄えられ、ブームシリンダ２８やそれ以外のアクチュエータの作動時にその蓄えたエネルギーが使用されるものであるが、それ自体は公知の形態でよいため、その詳細説明は省略する。
【００２８】
装着効果算出手段６８には予め１Ｌ当たりの燃料価格（円／Ｌ）が記憶されており、装着効果算出手段６８は算出された低減可能燃料量（Ｌ）から低減可能燃料費用（円）を算出するのが好適である。又、コントローラ３８は油圧ショベル２の燃料消費量（Ｌ）を計量する計量手段７０を備え、記録手段６６は計量手段７０によって計量された燃料消費量（Ｌ）を累積して記録するのが好ましい。そして、装着効果算出手段６８は、記録手段６６に記録された総燃料消費量（Ｌ）と算出された低減可能燃料量（Ｌ）とから燃料低減率（％）を算出するのが好都合である。
【００２９】
上述した例においては、非装着アタッチメントがブーム位置エネルギー回生アタッチメントである場合について説明したが、非装着アタッチメントが旋回エネルギー回生アタッチメントの如き他のアクチュエータに係るエネルギー回生アタッチメントであってもよい。この場合においても、装着効果算出手段６８は上記式１によって再利用可能エネルギーＥ（ｋＪ）を算出する。この場合、上記式１におけるＰは他のアクチュエータに係るエネルギー回生アタッチメントに係る単位時間当たりの再利用可能パワー（ｋＷ／ｈ）であり、上記式１におけるＴは他のアクチュエータ作動信号累積検知時間（ｈ）である。
【００３０】
非装着アタッチメントは自動アイドリング停止アタッチメントであってもよい。この場合、装着効果算出手段６８は下記数式２によって低減可能燃料量Ｑ（Ｌ）を算出する。
【００３１】
［数２］
Ｑ＝ｑ・ｔ
【００３２】
上記数式２において、ｑは、各操作レバー４８，５０に操作が加えられておらず各操作レバー４８，５０から作動信号が出力されていないため、検知手段６２によって作動信号が検知されていない状態、即ちアイドリング状態、における単位時間当たりの燃料消費量（Ｌ／ｈ）であり、予め装着効果算出手段６８に記憶されている定数である。ｔは記録手段６６によって記録された累積非検知時間（ｈ）である。
【００３３】
図４を参照して、本発明に従って構成されたアタッチメント装着効果提示システム６０によって実行されるステップＳ１からステップＳ７までの処理について説明する。先ずステップＳ１においては検知手段６２によって各操作レバー４８，５０から作動信号が出力されたか否か判定される。即ち、検知手段６２によって作動信号が検知された場合、処理はステップＳ２に進行する。一方、検知手段６２によって作動信号が検知されない場合、処理はステップＳ３に進行する。ステップＳ２においては計時手段６４によって検知時間が計時され、次いでステップＳ４において記録手段６６によって検知時間が累積して記録された後、処理はステップＳ６に進行する。一方、ステップＳ３においては計時手段６４によって非検知時間が計時され、次いでステップＳ５において記録手段６６によって非検知時間が累積して記録された後、処理はステップＳ６に進行する。ステップＳ６においては装着効果算出手段６８によって非装着アタッチメントの装着効果が算出される。そして、ステップ７においては算出された装着効果に係る画像が表示器５４の画面５６に表示される。この結果、使用者は費用対効果の点において非装着アタッチメントを購入すべきか否か容易に判断することができる。
【００３４】
装着効果画像は、使用者によって操作ボタン５８が操作されたときに表示器５４の画面５６に表示されるのが好ましい。又、装着効果画像が画面５６に表示される際には、先ず複数個のアタッチメントの名称が画面５６に表示され、操作ボタン５８を操作することによって一のアタッチメントが選択されると、そのアタッチメントに係る装着効果画像が画面５６に表示されるようにしてもよい。或いは、装着効果画像が画面５６に表示される際には、先ず関連するアタッチメントが包含されたアタッチメント項目の名称が複数個画面５６に表示され、操作ボタン５８を操作することによって一のアタッチメント項目が選択されると、そのアタッチメント項目に包含されているアタッチメントのうち、使用者の操作傾向において高い効果が得られる推奨アタッチメントがコントローラ３８において自動的に選択され、その推奨アタッチメントの装着効果画像が画面５６に表示されるようにしてもよい。この場合のアタッチメント項目の名称は、例えば低燃費、耐久性及び操作補助等である。低燃費のアタッチメント項目については、上述したとおりのブーム位置エネルギー回生アタッチメントの如き低燃費アタッチメントが含まれる。耐久性のアタッチメント項目については、例えば履帯２０に作用する張力が異常に増大することによって下部走行体４の部品が損傷してしまうことを防止するための履帯張力自動調整システム等が含まれる。操作補助のアタッチメント項目については、例えば所定の動作で作業腕装置８を作動させるための操作を補助する作業腕装置操作補助システム等が含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
２：油圧ショベル（建設機械）
３８：コントローラ
４０：エンジン（原動機）
４８：十字操作レバー（操作手段）
５０：前後操作レバー（操作手段）
５２：ペダル
５４：表示器（表示手段）
５６：画面
６０：アタッチメント装着効果提示システム
６２：検知手段
６４：計時手段
６６：記録手段
６８：装着効果算出手段
【図１】
2017002463.tif 000003
【図２】
2017002463.tif 000004
【図３】
2017002463.tif 000005
【図４】
2017002463.tif 000006