JP2011137345A - 建設機械用モニター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の慣れや熟練度に応じて表示の態様を切り換えできるようにした建設機械用モニター装置を提供する。
【解決手段】キースイッチ２１と、表示器１８と、操作レバー１７ａ,１７ｂの動きと該操作レバー１７ａ,１７ｂにより操作される作業装置１３の動きを切り換える操作パターン切り換え器２２と、操作パターン切り換え器２２で選択された操作パターンを表示器１８の表示面１８ａ上に表示するデータを出力する演算制御器２０とを備える建設機械用モニター装置において、演算制御器２０は、操作パターンに関連する操作パターン情報を優先して表示器１８の表示面１８ａ上に表示する第１表示態様と、該第１表示態様から操作パターンに関連する情報以外の非操作パターン情報を表示器１８の表示面１８ａ上に表示する第２表示態様とに切り換え可能に構成してなる建設機械用モニター装置。
【選択図】図３

Description

本発明は建設機械用モニター装置に関するものであり、特に、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械における操作レバーの操作方向と動作アクチュエータとの組み合わせによる操作パターンを運転席付近に配置される表示器にモニター表示する建設機械用モニター装置に関するものである。

従来、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械における操作レバーは、操作方向と動作アクチュエータとの組み合わせによる操作パターンが建設機械を製造するメーカによって異なっており、現在では主として４つの操作パターンを有する建設機械が製造されている(例えば、特許文献１参照)。

例えば、図５（ａ）に示す操作パターンを有する建設機械では、操作レバー１０１を運転席の前後方向ＹＦ，ＹＢに傾動操作させると、アームがダンプし、掘削され、操作レバー１０１を運転席の左右方向ＸＬ，ＸＲに傾動操作させると、旋回台が左、右へ旋回するようになっている。

また、図５(ｂ)に示す操作パターンを有する建設機械では、操作レバー１０１を運転席の前後方向ＹＦ，ＹＢに傾動操作させると、旋回台が左、右へ旋回し、操作レバー１０１を運転席の左右方向ＸＬ，ＸＲに傾動操作させると、アームがダンプし、掘削されるようになっている。

このようなことから、ある特定の操作パターンを有する建設機械を使い慣れた作業者が、別の操作パターンを有する建設機械でも前の建設機械と同じ操作方法で使用できるように、すなわち一つの建設機械を複数の作業者が共用できるようにするために、操作パターンを作業者の好みに合わせて切り換えることができるようにした操作パターン切り換え器が設けられ、また、その操作パターンを表示器の表示面上に表示する建設機械も例えば上記特許文献１等で知られている。この建設機械における表示器では、表示面上に上記操作パターンだけを表示するようにしている。

特開２００４−１００７１１号公報。

上述したように、操作レバーの操作方向と動作アクチュエータとの組み合わせによる操作パターンを表示する従来の建設機械におけるモニター装置では、表示面上に操作パターンに関する情報だけを表示している。しかしながら、今日の建設機械では、機能が複雑化しており、表示面上に操作パターン以外の他の情報、すなわち非操作パターン情報も切り換え表示できるようにすることが望まれている。例えば、各作業者の慣れや熟練度によっては、作業中、表示面に操作パターンを表示させないで、代わりに非操作パターン情報を表示させて作業を行った方が作業をし易い場合、あるいは、操作パターンと非操作パターン情報を同時に表示して作業を行った方が作業をし易い場合もある。

そこで、上記事情に鑑みて、作業者の慣れや熟練度に応じて表示の態様を切り換えできるようにした建設機械用モニター装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてく
るのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、キースイッチと、表示器と、操作レバーの動きと該操作レバーにより操作される作業装置の動きを切り換える操作パターン切り換え器と、該操作パターン切り換え器で選択された操作パターンを前記表示器の表示面上に表示するデータを出力する演算制御器とを備える建設機械用モニター装置において、前記演算制御器は、前記操作パターンに関連する操作パターン情報を優先して前記表示器の表示面上に表示する第１表示態様と、該第１表示態様から前記操作パターンに関連する情報以外の非操作パターン情報を前記表示器の表示面上に表示する第２表示態様とに切り換え可能に構成してなる建設機械用モニター装置を提供する。

この構成によれば、作業者の慣れや熟練度、あるいは状況等に応じて、表示態様を操作パターンに関連する操作パターン情報を優先して表示する第１表示態様から操作パターンに関連するデータ情報以外の非操作パターン情報を表示する第２表示態様、及び、その逆に切り換えて表示することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、上記演算制御器は、上記第２表示態様時、上記表示器の表示面上に上記操作パターン情報を縮小表示するデータを出力するようにしてなる建設機械用モニター装置を提供する。

この構成によれば、非操作パターン情報を表示する第２表示態様時、この非操作パターン情報と同時に、操作パターン情報を縮小して同じ表示面上に表示することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、上記演算制御器は、上記第１表示態様と上記第２表示態様の切り換えを、外部操作される表示情報切り換え手段の信号により行うようにしてなる建設機械用モニター装置を提供する。

この構成によれば、外部操作される表示情報切り換え手段、例えば外部操作スイッチ等を操作すると、この操作信号によって第１表示態様から第２表示態様に、または、逆の第２表示態様から第１表示態様にそれぞれ切り換えることができる。

請求項４記載の発明は、請求項１,２または３記載の構成において、上記演算制御器は、上記キースイッチのオン操作時、上記操作パターン情報を優先して前記表示器に出力するようにしてなる建設機械用モニター装置を提供する。

この構成によれば、キースイッチのオン操作時、操作パターン情報が優先されて前記表示器に出力される。これは、キースイッチのオン操作時、作業者が別の人に乗り代わって変更されている可能性も僅かながらもあるので、この表示により作業者に操作パターンの再認識を行わせることができる。

請求項５記載の発明は、請求項１,２,３または４記載の構成において、上記演算制御器は、前記操作パターンの変更が検出された時、上記操作パターン情報を優先して前記表示器に出力するようにしてなる建設機械用モニター装置を提供する。

この構成によれば、操作パターンの変更が行われた時、この変更された操作パターン情報を優先して前記表示器に出力する。すなわち、操作パターンの変更が行われた時には、作業者が前とは異なる人に乗り代わっている可能性があるので、この表示により作業者に操作パターンの再認識を行わせることができる。

請求項１記載の発明は、例えば作業者が操作パターンを十分認識している場合には操作パターンの表示が邪魔になったり、あるいは、別の情報を優先表示させたい場合もあり、また、その逆の場合もある。この発明では、作業者の慣れや熟練度、あるいは状況等に応じて、表示態様を切り換えて表示することができるので、作業性の向上及び安全性の向上等が期待できる。

請求項２記載の発明は、非操作パターン情報を表示する第２表示態様時、この非操作パターン情報と同時に操作パターン情報を縮小して表示面上に表示するので、請求項１記載の発明の効果に加えて、さらに作業性の向上及び安全性の向上等が期待できる。

請求項３記載の発明は、例えば外部操作スイッチ等を操作すると、この操作信号によって第１表示態様から第２表示態様、または、逆の第２表示態様から第１表示態様にそれぞれ切り換えて表示することができるので、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、切り換え操作性の向上等が期待できる。

請求項４記載の発明は、キースイッチのオン操作時に、作業者が前とは異なる人に乗り代わっている可能性も考慮し、作業者に操作パターンの再認識を行わせるようにしているので、請求項１,２または３記載の発明の効果に加えて、さらに安全性の向上等が期待できる。

請求項５記載の発明は、操作パターンの変更が行われた時に、作業者が前とは異なる人に乗り代わっている可能性も考慮し、作業者に操作パターンの再認識を行わせるようにしているので、請求項１,２,３または４記載の発明の効果に加えて、さらに安全性の向上等が期待できる。

本発明の建設機械用モニター装置の適用対象である油圧ショベルの概略構造を示す全体側面図。 同上油圧ショベルのキャブ内の概略構造を示す斜視図。 同上油圧ショベルの操作レバー及び表示器にそれぞれ係わる制御装置部の構成を概略的に示すブロック図。 図４に示す演算器による制御手順の一例を示すフローチャート。 操作パターンの一例を示す図で、(ａ)は操作パターンＡを、(ｂ)は操作パターンＤである。

本発明は、作業者の慣れや熟練度に応じて表示の態様を切り換えできるようにした建設機械用モニター装置を提供するという目的を達成するために、キースイッチと、表示器と、操作レバーの動きと該操作レバーにより操作される作業装置の動きを切り換える操作パターン切り換え器と、該操作パターン切り換え器で選択された操作パターンを前記表示器の表示面上に表示するデータを出力する演算制御器とを備える建設機械用モニター装置において、前記演算制御器は、前記操作パターンに関連する操作パターン情報を優先して前記表示器の表示面上に表示する第１表示態様と、該第１表示態様から前記操作パターンに関連する情報以外の非操作パターン情報を前記表示器の表示面上に表示する第２表示態様とに切り換え可能に構成したことにより実現した。

以下、本発明の建設機械用モニター装置について、好適な実施例を添付図面を参照して
説明する。

図１は本発明に係る建設機械用モニター装置を適用した建設機械として示す油圧ショベルの全体側面図である。同図において、油圧ショベル１０は、下部走行体１１と、該下部走行体１１上に旋回可能に搭載された上部旋回体１２と、該上部旋回体１２に俯仰動可能に設けられた作業装置１３とから大略構成されている。また、上部旋回体１２のフレーム１４上には運転室を画成するキャブ１５が設けられている。

図２は、前記キャブ１５内の概略構造を示す斜視図である。同図において、キャブ１５は概略箱形に形成されており、内部には作業者が着座して運転操作を行う座席シート１６が設けられている。該座席シート１６の周辺には、作業者が作業装置１３等のアクチュエータを操作する操作レバー１７ａ,１７ｂが該座席シート１６の左右両側に分かれて設けられているとともに、該座席シート１６の右側前方にモニターとしての表示器１８が設けられている。該表示器１８は、例えば液晶モニターであり、表示面１８ａには各種の情報が表示される。

図３は、油圧ショベル１０の操作レバー１７ａ,１７ｂ及び表示器１８に係わる制御装置部１９の構成を概略的に示すブロック図である。同図において、制御装置部１９は、主に、演算制御器 (コントローラ)２０と、この演算制御器２０に接続されたキースイッチ２１、前記操作レバー１７ａ,１７ｂ、前記表示器１８、操作パターン切り換え器２２、前記作業装置１３を駆動する油圧シリンダー部２３等から構成されている。

前記演算制御器２０は、制御装置部１９の全体を予め決められた手順に従って制御するプログラム等が組み込まれてなるコントローラであり、例えばマイクロコンピュータ(通称「マイコン」)等により構成されている。

前記キースイッチ２１は、油圧ショベル１０を始動及び停止するためのスイッチであり、該キースイッチ２１のオン(ＯＮ)、オフ(ＯＦＦ)の切り換え情報は、前記演算制御器２０に入力される。

前記操作レバー１７ａ,１７ｂは、それぞれが弁本体(図示せず)に取着された自在継手に接続されており、該自在継手により前後方向及び左右方向に傾動自在に支持されている。また、該操作レバー１７ａ,１７ｂの前後方向及び左右方向の動きの情報は、前記演算制御器２０に順次入力される。

なお、前記操作レバー１７ａには、図２及び図３に示すように、表示情報切り換え手段としてプッシュ式のスイッチ２４が設けられており、該スイッチ２４の操作信号は前記演算制御器２０に順次入力される。該スイッチ２４は、作業者が自由にプッシュ操作可能であり、例えば一回プッシュされるとオン、もう一回プッシュされるとオフとなり、このオン・オフの信号が後述するところの、表示器１８による表示態様を切り換える信号として前記演算制御器２０に入力される。

前記操作パターン切り換え器２２は、外部操作可能な切り換えレバー２２ａを有している。該切り換えレバー２２ａは、水平方向に回転させると、該切り換えレバー２２ａの位置を位置Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄに切り換えることができる。この切り換えでは、切り換えレバー２２ａの回転操作位置(レバー操作量)に応じて電圧値(電気量)が異なり、これが演算制御器２０に入力されて該演算制御器２０で判別され、操作パターンＡ, 操作パターンＢ, 操作パターンＣ, 操作パターンＤの何れの位置に切り換えられたかが区別される。

前記表示器１８は、前記演算制御器２０からの信号を受けて操作レバー１７ａ,１７ｂ
に係わる操作パターンに関連するデータ情報(以下、操作パターン情報という)と、操作パターンに関連するデータ情報以外のデータ情報(以下、非操作パターン情報という)を、表示面１８ａ上に表示可能になっている。

図４は、前記演算制御器２０が制御装置部１９を操作する一例を示すフローチャートである。次に、このフローチャートを使用して制御装置部１９の作動について説明する。

図３及び図４において、作業の開始に先立って作業者は油圧ショベル１０を始動させるキースイッチ２１をオンにする(ステップＳＴ１)。これにより、制御装置部１９には電流が流され、演算制御器２０は表示器１８に現在の操作パターン情報を送り、表示器１８上の表示面１８ａに操作パターンの操作図を表示させる(ステップＳＴ２)。すなわち、この実施例では、キースイッチ２１をオンにしたとき、演算制御器２０は操作パターン情報を優先して表示器１８に出力する第１表示態様に切り換わる。これは、エンジンが始動される時には、作業者が前とは異なる人に乗り代わっている可能性も僅かながらもあるので、この操作パターン情報の表示によりエンジン始動前に作業者に操作パターンの再認識を行わせることができる。また、作業者は、この表示を見て自分の好みに合った操作パターンか否かを操作図等から判断し、自分の好みに合った操作パターンである場合にはエンジンを始動する。

一方、自分の好みに合った操作パターンでない場合には、操作パターン切り換え器２２の切り換えレバー２２ａを操作して操作パターンを選択し、自分の好みに合った位置に切り換える。切り換えレバー２２ａが切り換えられると、その信号が演算制御器２０に送られ、表示面１８ａに新たな操作パターンの操作図が表示される。作業者は、これを見て自分が選択した操作パターンである場合にはエンジンを始動し、また操作レバー１７ａ,１７ｂを操作して作業を開始する。

作業開始後、スイッチ２４がプッシュされると、これがステップＳＴ３で検出される。これにより、演算制御器２０は、表示器１８に非操作パターン情報を表示させる第２表示態様に切り換えられ、表示器１８には非操作パターン情報が表示される(ステップＳＴ４)。すなわち、各作業者の慣れや熟練度によっては、作業中、表示面上に操作パターン情報を表示させないで、代わりに非操作パターン情報を表示させて作業を行った方が作業をし易い場合、あるいは、操作パターンと他の情報を同時に表示させて作業を行った方が作業をし易い場合もあるが、この要望に応えるためである。したがって、この場合、操作パターン情報だけを表示させる、または、非操作パターン情報を通常の大きさで表示すると同時に非操作パターン情報を縮小表示する、あるいは２つの情報とも同じ大きさに分割して表示する２画面表示としてもよい。

また、第２表示態様の途中において、スイッチ２４が再びプッシュされた信号、または、切り換え操作レバー２２ａが操作されて操作パターンの切り替えが行われた信号、の何れかが演算制御器２０に入力されると、これがステップＳＴ５で検出される。これにより、演算制御器２０は、ステップＳＴ２へ戻り、第２表示態様から、表示器１８に非操作パターン情報に優先して操作パターン情報を表示させる第１表示態様に切り換えられる。すなわち、操作パターンの変更が行われた時には、作業者が別の人に乗り代わって変更されている可能性があるので、操作パターン情報の表示により作業者に操作パターンの再認識を行わせて安全性を図る。

したがって、上記実施例の構造によれば、作業者の慣れや熟練度、あるいは状況等に応じて、表示態様を操作パターンに関連するデータ情報を優先して表示する第１表示態様から操作パターンに関連するデータ情報以外の情報を表示する第２表示態様に切り換えて表示することができるので、作業性の向上及び安全性の向上等が期待できる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

以上説明したように、本発明は油圧ショベルに適用したが、油圧クレーン等の建設機械にも応用できる。

１０ 油圧ショベル(建設機械)
１１ 下部走行体
１２ 上部旋回体
１３ 作業装置
１４ フレーム
１５ キャブ
１６ 座席シート
１７ａ,１７ｂ 操作レバー
１８ 表示器(モニター)
１８ａ 表示面
１９ 制御装置部
２０ 演算制御器(コントローラ)
２１ キースイッチ
２２ 操作パターン切り換え器
２２ａ 切り換えレバー
２３ 油圧シリンダー部
２４ スイッチ(表示情報切り換え手段)

Claims (5)

1. キースイッチと、表示器と、操作レバーの動きと該操作レバーにより操作される作業装置の動きを切り換える操作パターン切り換え器と、該操作パターン切り換え器で選択された操作パターンを前記表示器の表示面上に表示するデータを出力する演算制御器とを備える建設機械用モニター装置において、
   前記演算制御器は、前記操作パターンに関連する操作パターン情報を優先して前記表示器の表示面上に表示する第１表示態様と、該第１表示態様から前記操作パターンに関連する情報以外の非操作パターン情報を前記表示器の表示面上に表示する第２表示態様とに切り換え可能に構成してなることを特徴とする建設機械用モニター装置。
2. 上記演算制御器は、上記第２表示態様時、上記表示器の表示面上に上記操作パターン情報を縮小表示するデータを出力するようにしてなることを特徴とする請求項１記載の建設機械用モニター装置。
3. 上記演算制御器は、上記第１表示態様と上記第２表示態様の切り換えを、外部操作される表示情報切り換え手段の信号により行うようにしてなることを特徴とする請求項１または２記載の建設機械用モニター装置。
4. 上記演算制御器は、上記キースイッチのオン操作時、上記操作パターン情報を優先して前記表示器に出力するようにしてなることを特徴とする請求項１,２または３記載の建設機械用モニター装置。
5. 上記演算制御器は、前記操作パターンの変更が検出された時、上記操作パターン情報を優先して前記表示器に出力するようにしてなることを特徴とする請求項１,２,３または４記載の建設機械用モニター装置。

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