JP2011241631A - 建設機械の表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】オペレータに情報の発生をより確実に気づかせることができ、かつ、その情報が示す状態への対処の重要度を報せることができる建設機械の表示装置を提供する。
【解決手段】表示部に常時表示する車体の情報である第1種情報の少なくとも一部であるカメラ画像74aと、その他の情報であって発生時にのみ表示する車体の情報である第2種情報のDPF情報74bとを切り換えて表示し、かつ、DPF情報74bの重要度が低い場合にはカメラ画像74aへ切り換え可能としつつ重要度が高い場合には切り換え不可とし、DPF情報74bの重要度に応じて情報の表示状態を変更する。
【選択図】 図8

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械の運転室に配置されて、オペレータに各種の情報を認識させるための建設機械の表示装置に関する。
油圧ショベル等の建設機械の運転室には、オペレータが建設機械の状況を確認できるように各種の計器類が設けられる。このような計器類としては、例えば、冷却水の水温計、作動油の油温計、燃料の残量計、エンジンの回転数計等がある。また、その他にも、建設機械を稼動している時間を示すアワーメータ、ゲートロックレバーの位置情報等も適宜表示される。
近年、上記のような計器類に示されるような建設機械に関する各種情報は、液晶ディスプレイ等の表示部を有する表示装置に一括して表示するようになりつつある。このような表示装置において、通常時(正常時)には、冷却水の温度、作動油の油温、燃料の残量などの情報が表示されているが、常時表示しない種類の情報が発生した場合、例えば、建設機械の機構に異常が発生したと判定された場合に場合には、その発生や種類、対処方法などの情報(異常情報)を表示部に表示してオペレータに通知しなくてはならない。
このような建設機械の表示装置に関する従来技術としては、例えば、作業機械の状態に変化が無い場合に、作業機械の状態を示す複数の状態表示マークを表示画面上に表示し、作業機械の状態に変化が発生した場合に、表示画面上の各表示箇所のうち特定の表示箇所に表示されている特定の状態表示マークを非表示状態とするとともに、当該特定の表示箇所に作業機械の状態の変化を示す状態変化表示マークを表示するものが知られている(特許文献1参照)。
特開2002−121776号公報
しかしながら、特許文献1記載の従来技術のように、作業機械の状態を状態変化表示マークの表示・非表示でオペレータに報せる場合には、オペレータが状態変化表示マークに気付かずに対処が遅れてしまう恐れがあり、また、状態変化表示マークを表示するだけでは、その表示マークの意味する情報の重要度がオペレータに伝わりにくいという問題があった。
本願発明は上記に鑑みてなされたものであり、オペレータに情報の発生をより確実に気づかせることができ、かつ、その情報が示す状態への対処の重要度を報せることができる建設機械の表示装置を提供することを目的とする。
(1)上記目的を達成するために、本発明は、建設機械の運転室に設けられ、常時表示する車体の情報である第1種情報を表示可能な表示部と、前記表示部の操作を行うための操作部とを備えた建設機械の表示装置であって、前記表示部に常時表示する第1種情報の少なくとも一部と、その他の情報であって発生時にのみ表示する車体の情報である第2種情報とを切り換えて表示し、かつ、前記第2種情報の重要度に応じて、前記表示部に表示される前記第2種情報の表示状態を変更するものとする。
このように、表示部に常時表示しオペレータが確認しながら作業を行う車体の情報である第1種情報の少なくとも一部と第2種情報とを切り換えて表示し、かつ、第2種情報の重要度が低い場合には第1種情報へ切り換え可能としつつ重要度が高い場合には切り換え不可とし、第2種情報の重要度に応じて情報の表示状態を変更するように構成したので、オペレータに情報の発生をより確実に気づかせることができ、かつ、その情報が示す状態への対処の緊急性の有無を報せることができる。
(2)上記(1)において、好ましくは、前記第2種情報の重要度が予め定めた基準よりも低い場合には前記操作部の操作により第1種情報へ切り換え可能とし、重要度が予め定めた基準よりも高い場合には前記操作部の操作により第1種情報へ切り換え不可としたものとする。
(3)また、上記(1)において、好ましくは、前記第2種情報の重要度が予め定めた基準よりも高い場合と低い場合とで、前記第2種情報の表示色を異ならせるものとする。
(4)上記(2)において、好ましくは、前記表示部には前記第2種情報に関連する第3種情報が表示可能であり、前記第2種情報の表示に応じて前記第3種情報が表示されるとともに、前記表示部の表示が前記第2種情報から第1種情報に切り換わっても、第3種情報の表示を継続するものとする。
(5)また、上記(1)において、好ましくは、前記第1種情報は、少なくとも、運転室外部の視野を補助的に得るために設置されたカメラから得られるカメラ画像を含み、前記カメラ画像と前記第2種情報を切り換えて表示するものとする。
本発明によれば、オペレータに情報の発生をより確実に気づかせることができ、かつ、その情報が示す状態への対処の緊急性の有無を報せることができる。
本発明の一実施の形態に係る建設機械の一例として示す油圧ショベルの外観を示す図である。 本発明の一実施の形態に係わる表示装置のシステム構成をその関連構成とともに概略的に示す図である。 表示装置における表示部の基本構成を概略的に示す図である。 表示装置における操作部の基本構成を概略的に示す図である。 通常時における表示部の画面を示す図である。 第2種情報が発生した場合の表示部の画面を示す図である。 第2種情報を第1種情報に切り換えた場合の表示部の画面を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る表示処理の詳細を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る建設機械の一例として示す油圧ショベルの外観を示す図である。
図1において、油圧ショベル(建設機械)は、クローラ式の下部走行体1と、下部走行体1に対して旋回可能に設けられた上部旋回体2と、掘削作業手段などを備えるフロント作業機3とから概略構成されている。
下部走行体1には左右の走行モータ(図示せず)が配置され、この走行モータによりクローラが回転駆動され、前方又は後方に走行する。上部旋回体2には、油圧ショベルの操作装置やオペレータが着席する運転席5等が配置された運転室4、エンジン等の原動機、油圧ポンプ及び旋回モータ(図示せず)などが備えられており、この旋回モータにより上部旋回体2が下部走行体1に対して右方向又は左方向に旋回される。フロント作業機3は、ブーム3a、アーム3b及びバケット3cから構成されており、ブーム3aはブームシリンダ3dにより上下動され、アーム3bはアームシリンダ3eによりダンプ側(開く側)又はクラウド側(掻き込む側)に操作され、バケット3cはバケットシリンダ3fによりダンプ側又はクラウド側に操作される。また、上部旋回体2の後方(フロント作業機3と反対側)には、オペレータが運転室外部の視野(後方視野)を補助的に得るためのカメラ6が設けられている。運転室4の内部には、油圧ショベル(建設機械)に関する計器類などの各種情報を表示する表示部7や各種操作を行う操作部12など(図2参照)が設けられている。
図2は、本発明の一実施の形態に係る表示装置8のシステム構成と、情報記憶装置15、エンジン制御装置16、及び油圧制御装置19の機能の概略を説明する図である。図3は、表示装置8の表示部7を示す図であり、図4は操作部12を示す図である。
図2において、エンジン制御装置16は、エンジン動作に関する制御を行うものであり、図示しないエンジンコントロールダイヤルやエンジン回転センサ、或いはCAN通信を用いた車体ネットワーク20などからの情報を基にした演算処理の結果を用いて電子ガバナを制御したり、粒子状物質除去フィルタ(Diesel Particulate Filter:以下、単にDPFと記載する)に設けられた各種DPFセンサ18からの情報に基づいて車体ネットワーク20にDPFの状態に関する情報(DPF情報)を出力したりする。DPFは、ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中に含まれる粒子状物質(Particulate Matter:以下、単にPMと記載する)を低減するものであり、排気ガス中に含まれるPMを捕集することにより、大気中に排出されるPMの量を低減するものである。DPFセンサ18は、例えば、DPFの前後差圧を検出することにより目詰まり状態を検出するする差圧センサである。エンジン制御装置16は、DPFスイッチ17が操作されると、排気ガスの温度を強制的に上昇させてDPFのPMを強制的に燃焼除去し捕集能力を回復させる(DPFの再生処理)。エンジン制御装置16から車体ネットワーク20上に出力するDPF情報の1つとして、PM量がある量に達したと判定された場合(つまり、DPFセンサ18からの値が予め定めた基準範囲となった場合)におけるDPFの再生処理の実行を促す情報がある。これには、DPFの再生処理を行ったほうが良いという低重要度のDPF情報と、DPFの再生処理を行わなければならないという高重要度のDPF情報とがある。重要度には緊急性などの要素も含まれる。なお、車体ネットワーク20上に出力される情報には、上記DPF情報のように、その情報が示す状態(PMの堆積量など)の程度の違いによって高重要度や低重要度など2つ以上の重要度が存在する情報や、オーバーヒートの情報のように、その情報が示す状態自体が非常に重要であって高重要度のみが存在する情報などがある。これは、油圧制御装置19など、エンジン制御装置16以外から車体ネットワーク20上に出力される情報などについても言えることである。
油圧制御装置19は、油圧ポンプ(図示せず)から油圧ショベルの各種油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するものであり、稼動状況などの情報を車体ネットワーク20上に出力する。
情報記憶装置15は、車体ネットワーク20上に各種制御装置等から出力されている情報を収集しその稼動情報などを記録するものである。
表示装置8は、各種情報を表示する表示部7と、表示部7に表示する画像を記憶する記憶部10と、表示部7の表示を操作する操作部12と、表示装置8に各種情報を入力するためのテンキーなどのキー入力装置13と、表示装置8全体の動作を制御する制御・判定部9と、制御・判定部9と車体ネットワーク20と通信を行うための通信部14とを備えている。
表示部7は、例えば、液晶画面で構成されており、図3に示すように、車体の状態(例えば、作業モード、各種機能のON/OFF状態など)に関する情報を表示する状態表示エリア71,75と、エンジン冷却水温を示す水温計72と、燃料の残量を示す燃料残量計73と、車体の情報(例えば、カメラ6からの画像74a(カメラ画像)など)を表示する情報表示エリア74とが設けられている。また、操作部12を操作することによって各種機能を実行するためのメニュー画面などが必要により表示される。
記憶部10は、各種計器類に関する画像や、状態表示エリア71,75、情報表示エリア74などに関する画像等、表示部7に表示する画像が記憶されている。
操作部12は、運転室4内に配置されており、表示装置8に対する各種操作を行う操作スイッチ12a、戻りスイッチ12b、及び基本画面戻りスイッチ12cを備えている。操作スイッチ12aは、盤面に対して右方向(時計回り方向)及び左方向(反時計回り方向)に回転操作する回転式のスイッチとしての機能と押下している間だけON動作するモーメンタリ型のスイッチとしての機能の両方の機能を有するロータリースイッチとしての機能を有している。また、戻りスイッチ12b及び基本画面戻りスイッチ12cは、押下している間だけON動作するモーメンタリ型のスイッチである。表示部7の表示に対し、操作スイッチ12aは回転により選択し押下により決定する機能を、戻りスイッチ12bは表示部7の表示を1操作前の画面に戻す機能を、基本画面戻りスイッチ12cは基本画面に戻す機能をそれぞれ有している。
制御・判定部9は、通信部14を介して入力される車体ネットワーク20からの情報、燃料残量センサや冷却水温センサなどのセンサ11からの情報、カメラ6からの画像情報、キー入力装置13からの入力情報、操作部12からの操作情報などに基づいて所定の演算処理を行い、記憶部10から対応する画像を選択して読み出し表示部7に表示させる。
また、制御・判定部9は次のような表示処理を行う。すなわち、予め設定した種類の情報(例えば、DPF情報など:第2種情報)が発生していない通常時には、常時表示する種類の情報(第1種情報)として、水温計72、燃料残量計73、状態表示エリア71,75に車体の状態に関する情報、情報表示エリア74に車体の情報(カメラ6からの画像など)を表示し、第2種情報が発生している場合は、情報表示エリア74の車体の情報に換えて、第2種情報の画像74b(後の図6参照)を表示するとともに、その第2種情報に関連する情報であって、その発生及び内容を端的に示す情報(第3種情報)である警告ロゴ70を表示部7上に表示する。
ここで、本実施の形態における表示処理の詳細について図5〜図8を用いて説明する。図5〜図7は、表示装置8の表示部7に表示される画面の一例を示す図であり、図8は表示処理のフローチャートである。 図5は、通常時の基本画面を示す図である。
図5に画面1として示すように、通常時の基本画面では、常時表示する種類の情報である第1種情報のみが表示されている。つまり、通常時の基本画面には第1種情報として、水温計72、燃料残量計73とともに、状態表示エリア71,75には車体の状態に関する情報、情報表示エリア74には車体の情報としてカメラ6からの画像74aが表示されている。この状態で操作部12を操作することによりメニュー画面を表示し、各種機能を実行することができる。
図6は、第2種情報としてDPF情報が発生した場合の基本画面を示す図である。
図6に画面2として示すように、第2種情報が発生すると、表示部7に表示された第1種情報の少なくとも一部が第2種情報に切り換わり、その発生及び内容を端的に示す情報である第3種情報が表示される。図6では、表示部7に第1種情報として表示された、水温計72、燃料残量計73、状態表示エリア71,75に表示された車体の状態に関する情報、情報表示エリア74に表示された車体の情報(カメラ6からの画像など)の一部として、情報表示エリア74に表示されたカメラ画像(第1種情報の一部)がDPF情報(第2種情報)に切り換わり、DPF情報の発生及び内容を端的に示す警告ロゴ70(第3種情報)が表示された場合を例示している。
図7は、第2種情報を第1種情報に切り換えた場合の基本画面を示す図である。
図7に画面3として示すように、第2種情報が低重要度のDPF情報である場合は、操作装置12で戻り操作を行う(例えば、基本画面戻りスイッチ12cを押下する)ことにより、情報表示エリア74に表示されていたDPF情報(第2種情報)がカメラ画像(第1種情報)に切り換わる。なお、警告ロゴ70は、第2種情報が発生している間はその重要度に関係なく表示される。
ここで、表示処理の詳細を図8を用いて説明する。
図8は、本実施の形態における表示処理の詳細を示すフローチャートである。図2において、制御・判定部9は、まず、第1種情報の画像を記憶部10から読み出し(ステップS10)、表示部7に表示する(画面1:ステップS20)。つづいて、表示フラグをOFFにする(ステップS30)。その後、第2種情報が発生しているかどうかを判定し(ステップS40)、判定結果がNOであれば、表示フラグをOFFにして(ステップS50)、第1種情報を表示部7に表示して(画面1,3:ステップS60)、ステップ40に戻る。また、ステップS40での判定結果がYESである場合は、第2種情報の重要度が高いか低いかを判定し(ステップS41)、第2種情報の画像を記憶部10から読み出し(ステップS47)、表示部7に表示する(画面2:ステップS48)。ステップS41での判定結果がNOである場合は、表示フラグがONであるかどうかを判定し(ステップS42)、判定結果がYESであればステップS60に進み、判定結果がNOであれば第2種情報の画像を記憶部10から読み出し(ステップS43)、表示部7に表示する(画面2:ステップS44)。そして、操作部12によって戻り操作を行ったかどうかを判定し(ステップS45)、判定結果がYESであれば、第2種情報の表示後に第1種情報の表示に戻ったことを示す表示フラグをONにして(ステップS46)、ステップS60に進み、判定結果がNOであれば何もせず、ステップS40に戻る。
次に、以上のように構成した本実施の形態における表示装置の動作を説明する。
1.第2種情報が発生していない場合
第2種情報が発生していない場合は、図5に示す通常時の基本画面(画面1)のように、第1種情報のみが表示されており、水温計72、燃料残量計73とともに、状態表示エリア71,75には車体の状態に関する情報、情報表示エリア74には車体の情報としてカメラ6からの画像74aが表示されている(図8のステップS10〜S60)。オペレータは、水温、燃料残量、車体の情報を確認しつつ、情報表示エリア74の画像74aによって、運転室外部(後方)の様子を確認しながら作業を行う。また、操作部12を操作することによりメニュー画面を表示し、各種機能を実行する。
2.低重要度の第2種情報(DPF情報)が発生した場合
低重要度のDPF情報(第2種情報)が発生すると、図6に示す画面2のように、DPF情報の発生及び内容を端的に示す警告ロゴ70が表示され、情報表示エリア74に表示されていたカメラ画像74a(第1種情報)がDPF情報(第2種情報)に切り換わる(図8のステップS43,S44)。オペレータは、水温、燃料残量、車体の情報を確認することができるが、運転室外部(後方)の様子を確認することができない。操作装置12で戻り操作を行わない場合は、情報表示エリア74にはDPF情報(第2種情報)が継続して表示される(図8のステップS45→S40〜S44)ので、オペレータが操作装置12で戻り操作を行う(例えば、基本画面戻りスイッチ12cを押下する)と、図7に示す画面3のように、情報表示エリア74に表示されていたDPF情報(第2種情報)がカメラ画像74a(第1種情報)に切り換わる(図8のステップS45→S60)。これにより、オペレータは、情報表示エリア74の画像74aで運転室外部(後方)の様子を確認しながら作業を行うことができる。なお、警告ロゴ70は、第2種情報が発生している間はその重要度に関係なく表示される。また、オペレータがDPFスイッチ17を操作してDPFの再生処理を行うと、第2種情報が停止し、第2種情報が発生していない場合と同様となり、この場合も、運転室外部(後方)の様子を確認しながら作業を行うことができる。
3.高重要度の第2種情報が発生した場合
高重要度のDPF情報(第2種情報)が発生すると、図6に示す画面2のように、DPF情報の発生及び内容を端的に示す警告ロゴ70が表示され、情報表示エリア74に表示されていたカメラ画像74a(第1種情報)がDPF情報(第2種情報)に切り換わる(図8のステップS47,S48)。オペレータは、水温、燃料残量、車体の情報を確認することができるが、運転室外部(後方)の様子を確認することができない。また、低重要度の場合と異なり、操作装置12で戻り操作を行っても、情報表示エリア74へのDPF情報(第2種情報)の表示が継続される。ここで、オペレータがDPFスイッチ17を操作してDPFの再生処理を行うと、第2種情報が停止し、第2種情報が発生していない場合と同様となり、運転室外部(後方)の様子を確認しながら作業を行うことができるようになる。なお、第2種情報が低重要度から高重要度に変わった場合は高重要度の第2種情報が発生した場合と同様である。また、前述のように、警告ロゴ70は、第2種情報が発生している間はその重要度に関係なく表示される。
以上のように構成した本実施の形態の効果を説明する。
従来技術(特許文献1に記載)においては、作業機械の状態に変化が無い場合に、作業機械の状態を示す複数の状態表示マークを表示画面上に表示し、作業機械の状態に変化が発生した場合に、表示画面上の各表示箇所のうち特定の表示箇所に表示されている特定の状態表示マークを非表示状態とするとともに、当該特定の表示箇所に作業機械の状態の変化を示す状態変化表示マークを表示することによって、常時表示しない種類の情報が発生した場合、例えば、建設機械の機構に異常が発生したと判定された場合に場合には、その発生や種類などの情報(異常情報)を表示部に表示してオペレータに通知していた。
しかしながら、従来技術のように、作業機械の状態を状態変化表示マークの表示・非表示でオペレータに報せる場合には、オペレータが状態変化表示マークに気付かずに対処が遅れてしまう恐れがあり、また、状態変化表示マークを表示するだけでは、その表示マークの意味する情報の重要度の有無がオペレータに伝わりにくいという問題があった。
これに対し、本実施の形態においては、表示部に常時表示する車体の情報である第1種情報の少なくとも一部であるカメラ画像と、その他の情報であって発生時にのみ表示する車体の情報である第2種情報であるDPF情報とを切り換えて表示し、かつ、第2種情報の重要度が低い場合には第1種情報へ切り換え可能としつつ重要度が高い場合には切り換え不可とし、第2種情報の重要度に応じて情報の表示状態を変更するように構成した。このように、常時表示しオペレータが確認しながら作業を行う第1種情報を第2種情報に切り換え、かつ、重要度によって情報の表示状態を変更するので、オペレータに情報の発生をより確実に気づかせることができ、かつ、その情報が示す状態への対処の緊急性の有無を報せることができる。
また、第2種情報の重要度の違いによって表示状態を変更するように構成したので、重要度の違いによって表示部に表示する画像を新たに記憶部に記憶させる必要が無く、したがって、記憶部の記憶容量の増加を抑制しつつ、オペレータに情報の発生をより確実に気づかせることができ、かつ、その情報が示す状態への対処の緊急性の有無を報せることができる。
なお、本実施の形態においては、第2種情報の重要度が低い場合には第1種情報へ切り換え可能としつつ重要度が高い場合には切り換え不可とするよう表示状態を変更するように構成したが、これに限られず、重要度の違いによって第2種情報の表示状態として表示色を変えるように構成しても良い。この場合においても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
1 下部走行体
2 上部旋回体
3 作業フロント
4 運転室
5 運転席
6 カメラ
7 表示部
8 表示装置
9 制御・判定部
10 記憶部
11 センサ
12 操作部
12a 操作スイッチ
12b 戻りスイッチ
12c 基本画面戻りスイッチ
13 キー入力装置
14 通信部
15 情報記憶装置
16 エンジン制御装置
17 DPFスイッチ
18 DPFセンサ
19 油圧制御装置
20 車体ネットワーク
70 警告ロゴ
71,75 状態表示エリア
72 水温計
73 燃料残量計
74 情報表示エリア

Claims (5)

  1. 建設機械の運転室に設けられ、常時表示する車体の情報である第1種情報を表示可能な表示部と、前記表示部の操作を行うための操作部とを備えた建設機械の表示装置であって、
    前記表示部に常時表示する第1種情報の少なくとも一部と、その他の情報であって発生時にのみ表示する車体の情報である第2種情報とを切り換えて表示し、かつ、前記第2種情報の重要度に応じて、前記表示部に表示される前記第2種情報の表示状態を変更することを特徴とする建設機械の表示装置。
  2. 請求項1記載の建設機械の表示装置において、
    前記第2種情報の重要度が予め定めた基準よりも低い場合には前記操作部の操作により第1種情報へ切り換え可能とし、重要度が予め定めた基準よりも高い場合には前記操作部の操作により第1種情報へ切り換え不可としたことを特徴とする建設機械の表示装置。
  3. 請求項1記載の建設機械の表示装置において、
    前記第2種情報の重要度が予め定めた基準よりも高い場合と低い場合とで、前記第2種情報の表示色を異ならせることを特徴とする建設機械の表示装置。
  4. 請求項2記載の建設機械の表示装置において、
    前記表示部には前記第2種情報に関連する第3種情報が表示可能であり、
    前記第2種情報の表示に応じて前記第3種情報が表示されるとともに、前記表示部の表示が前記第2種情報から第1種情報に切り換わっても、第3種情報の表示を継続することを特徴とする建設機械の表示装置。
  5. 請求項1記載の建設機械の表示装置において、
    前記第1種情報は、少なくとも、運転室外部の視野を補助的に得るために設置されたカメラから得られるカメラ画像を含み、前記カメラ画像と前記第2種情報を切り換えて表示することを特徴とする建設機械の表示装置。
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