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公開番号2025175802
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-03
出願番号2024082070
出願日2024-05-20
発明の名称負荷推定装置、負荷推定システム、負荷推定方法および負荷推定プログラム
出願人国立大学法人広島大学,コベルコ建機株式会社
代理人弁理士法人三協国際特許事務所
主分類E02F 9/26 20060101AFI20251126BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業機械に対する負荷を作業機械の動作の種類に応じて推定することができる技術を提供する。
【解決手段】負荷推定装置2のコントローラ200は、作業機械3の稼働データを用いて作業機械3の動作を判定し、作業機械の複数の動作にそれぞれ対応付けられた複数の負荷推定モデルの中から、判定された作業機械3の動作に応じた少なくとも一つの負荷推定モデルを選択し、選択された前記少なくとも一つの負荷推定モデルと前記稼働データとを用いて作業機械3に対する負荷を推定する。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
コントローラを備える負荷推定装置であって、
前記コントローラは、作業機械の稼働データを用いて前記作業機械の動作を判定し、
前記作業機械の複数の動作にそれぞれ対応付けられた複数の負荷推定モデルの中から、判定された前記作業機械の動作に応じた少なくとも一つの負荷推定モデルを選択し、
選択された前記少なくとも一つの負荷推定モデルと前記稼働データとを用いて前記作業機械に対する負荷を推定する、負荷推定装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記少なくとも一つの負荷推定モデルは、２つ以上の負荷推定モデルを含み、
前記コントローラは、
前記２つ以上の負荷推定モデルを用いて局所負荷推定モデルを生成し、
前記局所負荷推定モデルと前記稼働データとを用いて前記作業機械に対する負荷を推定する、請求項１に記載の負荷推定装置。
【請求項３】
前記作業機械は、複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータによって動かされる複数の可動部と、を備え、
前記稼働データは、前記複数の可動部の動作に関するデータを含む、請求項１に記載の負荷推定装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記作業機械の動作中に、前記作業機械の動作の判定、前記少なくとも一つの負荷推定モデルの選択、および、前記作業機械に対する負荷の推定を逐次行う、請求項１に記載の負荷推定装置。
【請求項５】
作業機械の稼働データを取得する稼働データ取得部と、
請求項１～４の何れか１項に記載の負荷推定装置と、を備える負荷推定システム。
【請求項６】
前記作業機械の複数の動作にそれぞれ対応付けられた複数の負荷推定モデルを記憶する負荷推定モデル記憶部が、前記負荷推定装置または前記負荷推定装置とは別の機器に搭載されている、請求項５に記載の負荷推定システム。
【請求項７】
推定された前記作業機械に対する負荷についての情報を出力する出力器を備える、請求項５に記載の負荷推定システム。
【請求項８】
作業機械の稼働データを用いて前記作業機械の動作を判定することと、
前記作業機械の複数の動作にそれぞれ対応付けられた複数の負荷推定モデルの中から、判定された前記作業機械の動作に応じた少なくとも一つの負荷推定モデルを選択することと、
選択された前記少なくとも一つの負荷推定モデルと前記稼働データとを用いて前記作業機械に対する負荷を推定することと、を含む負荷推定方法。
【請求項９】
作業機械の稼働データを用いて前記作業機械の動作を判定する処理と、
前記作業機械の複数の動作にそれぞれ対応付けられた複数の負荷推定モデルの中から、判定された前記作業機械の動作に応じた少なくとも一つの負荷推定モデルを選択する処理と、
選択された前記少なくとも一つの負荷推定モデルと前記稼働データとを用いて前記作業機械に対する負荷を推定する処理と、をコンピュータに実行させる負荷推定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械に対する負荷を推定するための技術に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、作業機械の所定の部位の損害に関する損害パラメータを推定するための技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１２８６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業機械は、種々の動作を行う。具体的には、作業機械の一例である油圧ショベルは、例えば掘削動作、旋回動作、排土動作などの種々の動作を行う。従って、作業機械に対する負荷を作業機械の動作の種類に応じて推定する技術の構築が望まれる。
【０００５】
本開示は、作業機械に対する負荷を作業機械の動作の種類に応じて推定することができる技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様に係る負荷推定装置は、コントローラを備え、前記コントローラは、作業機械の稼働データを用いて前記作業機械の動作を判定し、前記作業機械の複数の動作にそれぞれ対応付けられた複数の負荷推定モデルの中から、判定された前記作業機械の動作に応じた少なくとも一つの負荷推定モデルを選択し、選択された前記少なくとも一つの負荷推定モデルと前記稼働データとを用いて前記作業機械に対する負荷を推定する。
【０００７】
この第１の態様に係る負荷推定装置では、前記コントローラは、作業機械の動作の判定、判定された動作に応じた負荷推定モデルの選択、および、選択された負荷推定モデルと稼働データとを用いた負荷の推定を行うので、作業機械に対する負荷を作業機械の動作の種類に応じて推定することができる。
【０００８】
第２の態様に係る負荷推定装置は、第１の態様に係る負荷推定装置においてさらに次の構成を備えることが好ましい。すなわち、第２の態様に係る負荷推定装置では、前記少なくとも一つの負荷推定モデルは、２つ以上の負荷推定モデルを含み、前記コントローラは、前記２つ以上の負荷推定モデルを用いて局所負荷推定モデルを生成し、前記局所負荷推定モデルと前記稼働データとを用いて前記作業機械に対する負荷を推定することが好ましい。この第２の態様では、作業機械の動作に類似する負荷推定モデルの候補が２つ以上ある場合であっても、コントローラは、前記２つ以上の負荷推定モデルを用いて局所負荷推定モデルを生成し、生成された局所負荷推定モデルと前記稼働データとを用いて作業機械に対する負荷を推定することができる。これにより、負荷推定の精度が向上する。
【０００９】
この第２の態様は、次の構成を備えていてもよい。すなわち、前記複数の負荷推定モデルのそれぞれは、後述する稼働状況パラメータと負荷を推定するためのモデルパラメータとを含んでいてもよい。前記コントローラは、前記稼働データとの類似度が高い稼働状況パラメータを含む負荷推定モデルを、前記複数の負荷推定モデルから選択してもよい。２つ以上の負荷推定モデルが選択された場合、前記コントローラは、類似度の大きさの順に重み付けをして前記２つ以上の負荷推定モデルを足し合わせることにより、前記局所負荷推定モデルを生成してもよい。
【００１０】
第３の態様に係る負荷推定装置は、第１または第２の態様に係る負荷推定装置においてさらに次の構成を備えることが好ましい。すなわち、第３の態様に係る負荷推定装置では、前記作業機械は、複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータによって動かされる複数の可動部と、を備え、前記稼働データは、前記複数の可動部の動作に関するデータを含むことが好ましい。この第３の態様では、コントローラは、作業機械の可動部の動作に伴って生じる負荷を推定することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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