JPH0254593B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、建設機械に運用を効果的に管理し得
る建設機械管理装置に関するものである。

従来より建設機械の運用を効率良く経済的に管
理する方法について、各種の研究がなされて来
た。勿論その目的は、例えばダンプトラツクやブ
ルドーザ等の運行、作業状況を把握しながら最適
作業計画を立てこれを指示したり、あるいはダン
プトラツク等一つの機械内の各部分の状態、例え
ば走行距離、燃料消費量、振動の状況等を常時監
視し、このデータを記録し、これらデータと作業
出来高と比較研究することにより能率的な機械の
動かし方を解明したり、更には、機械各部の疲労
や損傷状態が経時的に判明することにより合理的
な定期保守や保守部品管理を行なわんとすること
にある。

以上のことから、建設機械の効果的、かつ合理
的な運用管理を行うには、どうしても機械そのも
のの動作の状況や機械内部の動きの状態を経時的
に監視し、正確なデータとして取り出すことが不
可欠である。

この点従来は、タコグラフ等により速度等若干
のデータは記録することができたが、これでは精
度が低いうえにデータの解読に多くの人手を要
し、特に多種、多量のデータを正確に採取し、記
録することは困難であつた。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、建
設機械の運用管理にかかる数多くのデータを正確
に採取してこれを効率良くかつ合理的に処理し得
る建設機械管理装置を提供することを目的とす
る。

このような目的を達成するため、本発明では、
建設機械各部の状態等を種々周知のセンサにより
検出、計測するとともに、これら検出、計測デー
タを運用管理データとして該建設機械と着脱自在
の携帯型メモリに電気的に収録し、この後上記運
用管理データを、オフラインで、すなわち建設機
械から取り外した上記携帯型メモリ通じてコンピ
ユータ等のデータ処理装置に取り込むことによつ
て所望の分析、処理を実行するようにする。

なお、ここでいう建設機械の運用管理データ
は、次の３種類のデータに大きく分けられる。

(1) 機械の作業（稼働）状態を示すデータ 例えば、 ○イ ダンプトラツクの、「捨土」→「走行」→
「積込」→「走行」を１つの作業サイクルと
する作業回数、および運行距離。

○ロ ダンプトラツクのベツセル上下回数。

○ハ ブルドーザの押土時間、および作業回数。

○ニ パワーシヨベルの各種動作回数。

等々に関するデータ。

(2) 機械内各部の状態を示すデータ 例えば、 ○イ エンジンのスタート、停止、および回転
数。

○ロ 機械内各部の振動、応力等。

○ハ 累積走行距離、および累積稼働時間。

○ニ 燃料、オイル等の使用量、および残量。

等々に関するデータ。

(3) 各運転者の就労状況を示すデータ 例えば、 ○イ 職場番号、および運転者番号。

○ロ 当該運転者の出、退勤時刻。

等々に関するデータ。

これらのデータが本発明にかかる管理装置の管
理対象として上記携帯型メモリに収録される。し
たがつて、これら収録データをコンピユータ等に
よつて分析、処理することにより、具体的には次
のような各種管理を行なうことができるようにな
る。

(1) 経済的、合理的な工程管理と作業計画 より高精度にコスト対土工出来高の関係が随
時把握出来、全体の仕事量と機械の配置（配
車）運行が合理的に行なえる。

(2) 経済的な保全管理と保守部品管理 機械各部の負荷の状況がデータとして計測で
きるので、精度の高い予防保全が行なえる。ま
た、保守部品の管理も経済的に行なうことが出
来る。この他燃料、油脂等の管理も計画的に行
うことが出来るので、結果的に機械の稼働率を
上げることが出来る。

(3) 就労管理 運転者の就労状態もデータとして刻明に把握
出来るので、正確な就労管理、賃金支払が行わ
れる。

このように、本発明にかかる建設機械管理装置
によれば携帯型メモリという小型軽量で取り扱に
易い装置を建設機械へ装着する簡単な操作をもつ
て当該建設機械の運用管理データを大量に収録す
ることができ、さらにこれら収録されたデータが
オフラインで収集されてコンピユータ等により集
中的に分析、処理されることから、上述した各種
の管理も非常に高能率かつ合理的に実現される。
勿論、このデータの分析、処理にかかる作業は１
乃至２名程度の少人数で行なうことができ、また
上記コンピユータ等へのデータ入力が携帯型メモ
リのみを通じて行なわれることから、建設機械と
いう大きな機械を扱うにもかかわらず事務室内等
の狭い場所で同分析、処理にかかる作業を行なう
ことができる。

さらに本発明によれば、運転者の就労、賃金管
理についても、作業の種別、時間が人手を介さず
正確に計算されて明瞭公正に行なわれるものであ
り、生産意欲の増大等にも多大な効果を奏する。

なお、上記携帯型メモリに使用される記憶素子
は、原則として上述した運用管理データの書き込
みおよび読み出しが自在であればいかなるもので
もよいが、実用的にはRAM（ランダムアクセス
メモリ）等の半導体メモリ、あるいは磁気バブル
メモリが好適である。

以下、本発明にかかる建設機械管理装置を添附
図面に示す実施例にしたがつて詳細に説明する。

第１図に本発明にかかる建設機械管理装置の一
実施例を示す。

第１図において、１０乃至８０（同図において
は２０乃至７０の図示を省略）はそれぞれ現場に
おかれた建設機械（ここではダンプトラツクを例
にとる）に取り付けられ、その稼働状態における
種々管理対象データを抽出するセンサであり、こ
こでは一例として、センサ１０がダンプトラツク
の車輪と連動するシヤフト等に配されてこの回転
速度すなわちダンプトラツク自体の走行速度に比
例した数の電気パルスを出力する走行センサ、ま
たセンサ２０が同ダンプトラツクのベツセルの位
置を常時監視してベツセルが上げられた場合に例
えば論理レベルでハイレベルの信号を出力し、ベ
ツセルが下げられた場合に例えば論理レベルでロ
ーレベルの信号を出力するベツセル上下センサ、
センサ３０がエンジンのオン、オフを常時監視し
てエンジンオンの場に例えば論理レベルでハイレ
ベルの信号を出力し、エンジンオフの場合に例え
ば論理レベルでローレベルの信号を出力するエン
ジン状態センサ、センサ４０がエンジンのシヤフ
ト等に適宜配されてこの回転数に対応した数の電
気パルスを出力するエンジン回転センサ、センサ
５０が同ダンプトラツクのシヤーシやその他振
動、応力が多く加わる部位に配されて稼働時に当
該部位に生じる振動あるいは応力の度合に対応し
た電気信号を出力する振動、応力センサ、センサ
６０がエンジンオン・オフ時における燃料残量を
検出して該残量に対応した適宜な信号を出力する
（検出信号がアナログ信号であればこれをデイジ
タル信号に変換して出力するとする）燃料残量セ
ンサ、センサ７０が上記燃料残量センサ６０と同
様にして種々オイルの残量を検出するオイル残量
センサ、センサ８０も上記燃料残量センサ６０あ
るいはオイル残量センサ７０と同様にしてラジエ
タ水位を検出するラジエタ水位センサであるとす
る。なおここでは８種類の主なるセンサだけを示
したが、実用に際してはさらに他のセンサ（例え
ばバツテリー液量センサや温度センサ等々）を追
加してより緻密な管理を行なうことも勿論可能で
あり、逆にこれらセンサの数を削減して管理対象
をしぼつてもよい。ただし以下の説明においては
上述した８種類のセンサによる抽出データを該実
施例装置で扱うダンプトラツクの稼働データとす
る。

また第１図における１００は、下述するメモリ
ボード２００を自在に着脱できる構造を有するメ
モリボードホルダであり、このホルダ１００は上
述した各センサ１０乃至８０から出力された信号
すなわちダンプトラツクの稼働データを収集して
これらを装着されたメモリボード２００に移送す
る機能をも併せ具えている。このメモリボードホ
ルダ１００の電気的構成例を第２図に示す。すな
わちこの実施例においては、同ホルダ１００は、
上記走行センサ１０およびエンジン回転センサ４
０から出力される電気パルスの数をそれぞれ計数
するカウンタ１０１およびカウンタ１０２と、こ
れらカウンタ１０１、カウンタ１０２の計数出力
および上述したベツセル上下センサ２０、エンジ
ン状態センサ３０、振動、応力センサ５０、燃料
残量センサ６０、オイル残量センサ７０、ラジエ
タ水位センサ８０の検出出力をラツチしながら所
定のタイムベースに基づいてこれら信号のメモリ
ボード２００への移送を制御するＩ／Ｏインター
フエース１０３とを具えて構成される。

メモリボード２００は、例えば葉書大の板状形
状を有する携帯型の記憶装置であり、種々データ
の書き込みおよび読み出しの自在な構成となつて
いる。なおこの実施例においては、同メモリボー
ド２００として、RAM等の半導体メモリを具え
た電子装置を想定しており、この電気的構成例を
第３図に示す。すなわちこのメモリボード２００
は、上記RAM等の半導体メモリからなるデータ
メモリ２０１と、日付や時刻等を示す時データを
出力する時計２０２と、該メモリボード２００と
上記メモリボードホルダ１００あるいは下述する
メモリリーダライタ３１０との間で種々データの
授受を行なうＩ／Ｏインターフエース２０３と、
ROM（リードオンリーメモリ）等の半導体メモ
リからなるプログラムメモリ２０４と、このプロ
グラムメモリ２０４に予記憶されたプログラムデ
ータに基づいて上記時計２０２から出力される時
データの上記データメモリ２０１への書き込みお
よび上記Ｉ／Ｏインターフエース２０３に取り込
まれた種々データの上記データメモリ２０１への
書き込みおよび上記データメモリ２０１に格納さ
れたデータの上記Ｉ／Ｏインターフエース２０３
への読み出し等を統轄的に制御する演算処理装置
（以下CPUという）と、停電時（例えば当該メモ
リボードの事務所等への保管時や運転者の携帯
時）における上記時計２０２の時計動作および上
記データメモリ２０１の格納内容の保持を保証す
る停電保証電池２０６とをそれぞれ具えて構成さ
れる。なお近年は、停電時においても記憶内容が
保持される不揮発性のRAM（EERAMと呼ばれ
ている）も発売されており、このようなRAMを
データメモリ２０１として用いることもできる。
勿論このようなRAMを用いた場合には、上記停
電保証電池による給電２０２に対してのみ行なわ
れるような構成となる。また、上記時計２０２は
前述したメモリボードホルダ１００に内蔵させる
ようにしてもよいが、こうした場合、時刻を校正
するようにときに特別な手間を要するため、実用
上は上述のようなメモリボード２００内に設ける
ことが望ましい。すなわち、時計２０２がメモリ
ボード２００に内蔵されていれば、該メモリボー
ド２００をメモリリーダライタ３１０に装着する
毎に下述するサブマスタコンピユータ３００によ
つて自動的に時刻校正される。

サブマスタコンピユータ３００はマイクロコン
ピユータシステムからなるデータ処理装置であ
り、地域毎の管理センターに設置される。このサ
ブマスタコンピユータ３００は、上述したメモリ
ボード２００を自在に着脱できてかつこのメモリ
ボード２００に格納されたデータの読み出しおよ
びこのメモリボード２００へのデータの書き込み
を自在に行なうことができるメモリリーダライタ
（以下単にリーダという）３１０に接続されて、
該リーダ３１０に装着されたメモリボード２００
の格納データ内容をそのままジヤーナル的に付属
のプリンタ３２０にて印字するほか、同データを
整理して、作業別、機械別、機械所属のグループ
別等毎の作業時間、作業量の合計を出力する機能
を有する。この他、サブマスタコンピユータ３０
０には、定期保守到達表示板３３０が接続されて
いる。

この定期保守到達表示板（以下表示板と略称す
る）３３０には、あらかじめ決められた定期保守
時間に到達した車両に対し、累積稼働時間或いは
累積走行距離と受けるべき定期保守の種別が表示
される。これらの表示は、サブマスタコンピユー
タ３００で判断指示するもので、車両番号、累積
稼働時間、或いは累積走行距離、定期保守の種別
データが表示板３３０に送られる。サブマスタコ
ンピユータ３００での定期保守時間に到達したか
否かの判定は、メモリボード２００からの各車両
毎の累積稼働時間或いは累積走行距離と、定期保
守テーブルを比較して行なわれる。この様に、例
えばある車両が定期保守“Ｂ”に該当する時間に
到達したことが判明して表示板にその旨表示され
ると、当該車両は定期保守“Ｂ”による定期保守
（事前保守）作業を受けることになる。保守作業
が済んだ場合は、その旨、サブマスタコンピユー
タ３００のキーボードから入力されることにより
表示板の表示は消灯される。

この実施例装置において、サブマスタコンピユ
ータ３００では地域的に小区域内での職場（作業
場）を管轄し、一日単位の簡単な統計、分析、処
理を行なう様にしてある。したがつて、サブマス
タコンピユータ３００の処理能力や記憶容量は、
これに見合つた小容量のものでよい。

さらに第１図に示すように、この実施例装置で
は、メモリボード２００の情報は、サブマスタコ
ンピユータ３００を通して中央管理センターのホ
ストコンピユータ４００に伝送される。ホストコ
ンピユータ４００は、各管理センター（第１図に
おいては便宜的に１つだけを示した）からの情報
を収集し、全国的レベルあるいは大区域内の各
種、週報、月報を作成する。この他先に説明した
進度管理、機械の保全管理、燃料管理、就労・賃
金管理が適切有効に行なわれるよう各種の資料が
印字出力される。

次に、以上説明した実施例装置を用いた本発明
にかかる建設機械管理方法を具体的に説明する。

メモリボード２００は、機械（この例ではダン
プトラツク）の運転者それぞれに予め１個ずつ配
布されている。またその内部（データメモリ２０
１）には、当該メモリボードの固有番号、運転者
番号等の識別のための必要コードが予め登録され
ているとする。この予登録はリーダ３１０を介し
て行なうことができる。

さて、機械の運転者が、このメモリボード２０
０を丁度一般に使われているタイムカードの様に
取扱うことにより、当該運転者の就労状態もこの
メモリボード２００に一緒に記憶される。すなわ
ち、まづ初めに運転者がそれぞれ自分専用のメモ
リボードをリーダ３１０に挿入すると、 ○ア 出勤時刻 ○イ リーダ番号（職場番号を示す） がメモリボード２００に記入されるほか、メモリ
ボード２００に内蔵されている時計２０２の校正
が行なわれる。

その後運転者はメモリボード２００をリーダ３
１０から引抜きダンプトラツク内に装着されてい
るメモリボードホルダ１００に挿入する。メモリ
ボード２００がホルダ１００に挿入されるとそれ
ぞれの通信機能が結合して、まづ次のデータがホ
ルダ１００からメモリボード２００へ送られる。

○ア 累積稼働時間 ○イ 累積走行距離 ○ウ 燃料、オイル、ラジエタ水等の残量 ○エ ホルダ番号（車両番号を示す） 上記データは始業時の機械の状態を示すもので
ある。しかる後、エンジンキーをオンにして機械
を稼働させるに伴ない、機械各部の各種の動作状
態がデータとして逐次メモリボード２００に記録
されて行く。

ここで、このメモリボード２００への入力デー
タが、 (1) 機械の作業状態を示すデータ (2) 機械内各部の状態を示すデータ (3) 運転者の就労状況を示すデータ の３種類あることは先に説明した通りであるが、
特に(2)の機械内各部の状態を示すデータについて
は必要に応じて前処理が行なわれる。

例えば前記センサ５０により検出される振動や
応力のデータは、決められたサイクルでサンプリ
ングされ、そのサンプリング時間内の最大、最少
値或いは平均値がサンプリング時間毎、デジタル
化された数値でホルダ１００に入力される。この
他、サンプリング時間内の全データを大きさ別に
ヒストグラム化した頻度分布データとしてホルダ
１００に入力する場合もある。

こうして当日の作業が終了すると、メモリボー
ド２００には次のデータが収録されている。

○ア 運転者の出勤時刻 ○イ リーダ番号 ○ウ ホルダ番号 ○エ 同終了時点における累積稼働時間 ○オ 同終了時点における累積走行距離 ○カ 同終了時点における燃料、オイル、ラジエタ
水等の残量 ○キ 当日の稼働によつて収集された機械内各部の
状態 この後運転者が同メモリボード２００を携帯し
て事務所へ帰り、これを前記リーダ３１０へ再び
挿入することによつてこれら収録された各種デー
タがサブマスタコンピユータ３００に取り込まれ
る。またこのメモリボード２００のリーダ３１０
への再挿入時刻が当該運転者の終業時刻として登
録される。

事務所すなわち管理センターでは、オペレータ
の適宜の操作により（または上記メモリボード２
００のリーダ３１０への再挿入に係わつて自動的
に）サブマスタコンピユータ３００が上記収録デ
ータの分析、処理を実行し、機械の運行状況およ
び運転者の就労状況にかかるいわゆる日報を作成
する。またこのデータ処理の結果、定期保守必要
時期に到達した機械があれば、前述した態様でこ
の旨表示板３３０に表示される。

さらに上記サブマスタコンピユータ３００によ
る処理データが中央管理センターのホストコンピ
ユータ４００に伝送されて全国レベルあるいは大
区域内での週報、月報等に再編集されることは前
述した通りである。

なお、上述した実施例においては、管理対象建
設機械としてダンプトラツクのみを例示したが、
この発明にかかる管理方法および装置が全ての建
設機械について適用し得ることは勿論である。す
なわち、管理対象とする建設機械毎に、それぞれ
所望するデータを抽出し得るセンサさえ予め設け
ておけばよい。例えば管理対象建設機械がパワー
シヨベルであつた場合、この作業が一区切終了す
る毎に同作業の種類に対応した電気パルスを出力
するようなセンサを設けておけばこの作業回数等
は容易に把握することができ、また管理対象建設
機械がブルドーザであつた場合、押土作業が行な
われている間電気信号を連続して出力するような
センサを設けておけばこの押土時間や作業回数は
容易に把握することができる。実際の建設現場に
あつては、このようなダンプトラツクやパワーシ
ヨベル、プルドーザ等が複数台用いられることが
多く、これら全ての建設機械について本発明を適
用することはその運用管理の合理性および本発明
の意義をさらに高めることとなる。

また、上記実施例においては、比較的大きな組
織を想定してメモリボード２００に収録されたデ
ータを処理する手段としてサブマスタコンピユー
タ３００とホストコンピユータ４００との２種類
のコンピユータを用意したが、管理組織が小さい
場合にはサブマスタコンピユータ３００だけを用
いても十分な管理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる建設機械管理装置の
一実施例を示すシステムブロツク図、第２図は第
１図に示したメモリボードホルダの電気的構成例
を示すブロツク図、第３図は第１図に示したメモ
リボードの電気的構成例を示すブロツク図であ
る。 １０〜８０…センサ、１００…メモリボードホ
ルダ、１０１，１０２…カウンタ、１０３，２０
３…Ｉ／Ｏインターフエース、２００…メモリボ
ード、２０１…データメモリ、２０２…時計、２
０４…プログラムメモリ、２０５…CPU、２０
６…停電保証電池、３００…サブマスタコンピユ
ータ、３１０…リーダ、３２０…プリンタ、３３
０…表示板、４００…ホストコンピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 書き込みおよび読み出しの自在な半導体記憶
   装置と、日付や時劾等を示す時データを出力する
   時計と、この時計から出力される時データの前記
   半導体記憶装置への書き込みおよび外部印加デー
   タの前記半導体記憶装置への書き込みおよび前記
   半導体記憶装置に格納されたデータの読み出しを
   それぞれ制御する演算処理装置とを有して構成さ
   れる携帯型メモリと、 建設機械に配されて、その作業機の作業状態を
   示す電気信号をはじめ、エンジンの駆動、停止の
   別やその回転数、同機械内各部の振動や応力、燃
   料やオイルの残量等、同建設機械内各部の稼動に
   伴う経時的な状況を示す電気信号をそれぞれ出力
   する複数のセンサと、 同じく建設機械に配されるとともに、前記携帯
   型メモリを自在に着脱できる構造を有して、前記
   各センサから出力される電気信号を前記携帯型メ
   モリの時計から出力される時データに応じた所定
   のタイムベースに基づき各別にラツチしつつこれ
   らラツチデータを装着された携帯型メモリに順次
   移送格納するメモリホルダと、 前記携帯型メモリを自在に着脱できる構造を有
   したメモリリーダライタと、このメモリリーダラ
   イタに装着された携帯型メモリに対し前記時計の
   時刻校正、並びに当該メモリの管理番号および管
   理対象建設機械番号および管理対象運転者番号等
   を示す所定の識別コードの前記半導体記憶装置へ
   の書き込みを実行する第１の処理手段と、メモリ
   リーダライタに装着された携帯型メモリから前記
   半導体記憶装置の格納データを順次読み出しつつ
   前記建設機械の運用状況についての所要の分析、
   処理を実行する第２の処理手段とを有して構成さ
   れるデータ処理手段と を具えた建設機械管理装置。 ２ 前記第２の処理手段は、１乃至複数の管理対
   象建設機械についてその管理番号を示す識別コー
   ドとともにそれぞれの定期保守必要時期を示すデ
   ータが記憶されたメモリと、このメモリの内容と
   前記メモリリーダライタに装着された携帯型メモ
   リの格納データの内容とを比較して当該建設機械
   が前記定期保守必要時期に到達したと判断したと
   き当該建設機械の管理番号および当該定期保守の
   種別および累積稼働データ等を表示する表示手段
   とを有する特許請求の範囲第１項記載の建設機械
   管理装置。