JP2016070005A - 作業機 - Google Patents

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真弘 黒田
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Ryosuke Kinugawa
亮祐 衣川
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Abstract

【課題】複数の発光部を備えた表示装置において、所定の発光部に対して任意に減光を行うことができるようにする。【解決手段】作業機は、表示装置と、表示装置に接続された第1制御部と、を備え、表示装置は、予め定められた図形又は文字を有するパネルと、パネルの図形又は文字に対して光を照射する複数の発光部と、発光部の駆動処理を行う第2制御部とを有し、第1制御部は、複数の発光部のうち減光させる発光部である減光部を指定する指定情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された指定情報を第2制御部に出力する出力部と、を有している作業機。【選択図】図1

Description

本発明は、バックホー、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等の作業機に関する。
従来、作業機の運転席の周囲には、作業機に関する情報(作業機情報)を表示する表示装置が設けられている。この表示装置は、例えば、作業機情報として、エンジン回転数、水温、警告の発生の有無を表示する。特許文献1には、様々な形態(態様)で表示することが可能な表示装置が開示されている。
特許文献1の表示装置は、表示部と、表示部の制御を行う従制御部とを有している。この従制御部は、制御装置等が有する主制御部に接続されていて、当該従制御部は、主制御部から指定された表示形態で表示することが可能である。この特許文献1においては、主制御部の指令に基づいて、表示部の表示形態を変更することが可能である。
特許第5416151号公報
さて、近年では、表示装置において、省電力化が進められており、表示部で消費する電力も抑えることが望まれている。また、様々な状況に応じて、表示部の輝度(明るさ)を調整したいという要望もある。
そこで、従来の表示装置では、発光する発光部に対して減光を行う電子回路等を組み込むことによって、上述したような要望に応えているのが実情である。しかしながら、発光部に対して減光を行う処理が加わった場合、所定の発光部に対して、点灯、点滅、消灯を実行するものの減光は行わないという処理、或いは、減光を含め点灯、点滅、消灯等を実行する処理等があり処理が複雑になってきている。即ち、所定の発光部に対して、点灯、点滅、消灯を行いつつ、様々な状況に応じて減光も適宜実行させるためには、新たな開発を進める必要がある。
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、複数の発光部を備えた表示装置において、所定の発光部に対して任意に減光を行うことができる作業機を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
請求項1に係る発明は、表示装置と、前記表示装置に接続された第1制御部と、を備え、前記表示装置は、予め定められた図形又は文字を有するパネルと、前記パネルの図形又は文字に対して光を照射する複数の発光部と、前記発光部の駆動処理を行う第2制御部とを有し、前記第1制御部は、前記複数の発光部のうち減光させる発光部である減光部を指定する指定情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記指定情報を前記第2制御部に出力する出力部と、を有している作業機。
請求項2係る発明は、前記表示装置と前記第1制御部とは車載ネットワークで接続され、前記出力部は、前記記憶部を参照して前記指定情報を抽出し、抽出した指定情報を、起動時に前記車載ネットワークに出力する。
請求項3に係る発明は、前記記憶部は、機種に応じて定められた減光部を指定するための前記指定情報を記憶している。
請求項4に係る発明は、前記第2制御部は、前記複数の発光部のうち前記指定情報で指定された減光部に対して減光の駆動処理を行うと共に、前記減光部以外に対しては、点灯、点滅、消灯のいずれかの駆動処理を行う。
請求項5に係る発明は、前記第2制御部は、前記出力部から出力された前記指定情報を記憶する記憶部を備えている。
本発明によれば、複数の発光部を備えた表示装置において、所定の発光部に対して任意に減光を行うことができる。
第1制御部及び表示装置のブロック図である。 表示装置の表示部の正面図である。 指定情報の一例を示す図である。 指定情報の他の例を示す図である。 作業機の機種毎の指定情報を示す図である。 第2制御部のタイマ動作と、ポートの出力との関係図である。 第1点灯パターンを示す図である。 減光パターンを示す図である。 第2点灯パターンを示す図である。 バックホーの側面全体図である。
以下、本発明に係る作業機に好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図8に示すように、作業機1は、下部の走行装置2と、上部の旋回体3とを備えている。尚、図8では、作業機の一例としてバックホーを示しているが、本発明に係る作業機はバックホーに限定されず、例えば、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ、トラクタ等であってもよい。尚、本発明において、作業機の運転席に着座した運転者の前側(図8の左側)を前方、運転者の後側(図8の右側)を後方、運転者の左側(図8の手前側)を左方、運転者の右側(図8の奥側)を右方として説明する。
走行装置2は、ゴム製覆帯を有する左右一対の走行体4を備えている。走行装置2は、走行体4を走行モータで駆動するようにしたクローラ式走行装置が採用されている。走行装置2の前部にはドーザ5が設けられている。
旋回体3は、旋回台12と、作業装置13(掘削装置)とを有している。旋回台12は、走行装置2上に、旋回装置11を介して上下方向の軸芯回りに旋回自在に支持されている。作業装置13は、旋回台12の前部に設けられている。旋回台12には、エンジン8,ラジエータ,運転席9,燃料タンク,作動油タンク等が搭載されている。また、旋回台12には、運転席9を囲むキャビン14が搭載されている。
作業装置13は、スイングブラケット17と、ブーム18と、アーム19と、バケット20とを有している。スイングブラケット17は、旋回台12の前部に設けられた支持ブラケット16に揺動自在に支持されている。また、スイングブラケット17は、旋回台12内に備えられたスイングシリンダに連結している。ブーム18は、支持ブラケット16に上下揺動自在に支持されている。このブーム18は、当該ブーム18とスイングブラケット17との間に介装されたブームシリンダ22の伸縮によって揺動する。アーム19は、ブーム18に上下揺動自在に支持されている。このアーム19は、当該アーム19とブーム18との間に介装されたアームシリンダ23の伸縮によって揺動する。バケット20は、アーム19に支持されている。このバケット20は、当該バケット20とアーム19との間に介装されたバケットシリンダ21の伸縮によって揺動する。
アーム19の先端部には、バケット20の代わりにグラップル,サム,ブレーカ,ブラッシュカッタ,チルトバケット,ロータリーグラーブル等のアタッチメントが装着可能となっている。説明の便宜上、バケット20の代わりに装着するグラップル,サム,ブレーカ,ブラッシュカッタ,チルトバケット,ロータリーグラーブル等のことを補助アタッチメントという。アーム19の先端部には、補助アタッチメントを動作させるためのアクチューエータ(以降、補助アクチュエータということがある)に、作動油を供給する作動油供給部(図示省略)が設けられている。
図1は、作業機に搭載した第1制御部及び表示装置のブロック図を示している。
図1に示すように、第1制御部(制御部)30は、主に作業機の制御を行う装置であって、電子回路、CPU等で構成されている。表示装置31は、作業機に関する様々な情報を表示する装置であって、例えば、運転席9の前方に設置されている。第1制御部と表示装置31とは車載ネットワークN1等によってデータの送受信が行うことが可能である。車載ネットワークN1は、例えば、Controller Area Network(CAN通信)、FlexRay(フレックスレイ)等である。
第1制御部30は、走行装置2、作業装置13、エンジン8等を制御することが可能である。例えば、第1制御部30には、走行スイッチ、レバーロックスイッチ、スタータスイッチが接続されている。走行スイッチは、走行装置22を高速と低速とに切り換えるスイッチである。レバーロックスイッチは、運転席9の側方に設けられたスイッチである。
第1制御部30は、走行スイッチのオン又はオフに基づいて、走行装置2を高速と低速とに切り換える「走行2速制御」を行う。また、第1制御部30は、レバーロックスイッチのオン又はオフに基づいて、ポンプから吐出された作動油を制御弁に供給可能と供給不能とに切り換える「アンロード切換制御」を行う。さらに、第1制御部30は、スタータスイッチのオン又はオフに基づいてスタータリレーを切り換える「スタータ切換制御」を行う。第1制御部30は、走行2速制御、アンロード切換制御及びスタータ切換制御を行うとしているが、第1制御部30による制御は例示した内容に限定されない。
さて、第1制御部30には、作業機の状態を検出する検出器32が接続されている。例えば、第1制御部30には、3つの検出器32A、32B、32Cが接続されている。1つ目の検出器32Aは、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサであり、2つ目の検出器32Bは、水温を検出する水温センサであり、3つ目の検出器32Cは、燃料(残量)を検出する燃料センサである。検出器は、例示したものに限定されない。
第1制御部30は、検出器32で検出した検出情報、即ち、エンジン回転センサ32Aで検出したエンジン回転数、水温センサ32Bで検出した水温、燃料センサ32Cで検出した残量を取得すると、当該第1制御部30は、エンジン回転数、水温、残量を車載ネットワークN1に出力する。また、第1制御部30は、検出器33から取得した検出情報(エンジン回転数、燃料、水温)に基づいて、異常が発生したか否かを判断して異常であると判断した場合は、警告に関する情報(警告情報という)を車載ネットワークN1に出力する。表示装置31は、第1制御部30から車載ネットワークN1に出力された検出情報(エンジン回転数、燃料、水温など)、警告情報を表示する。
次に、表示装置31について詳しく説明する。
図2に示すように、表示装置31は、表示部35を有している。表示部35は、作業機に関する情報を表示する装置であって、パネル36と、複数の発光部37とを有している。パネル36は、光を透過可能な材料から形成されている。このパネル36の表面には、複数の図形が示されていて、図形によって表示内容が定められている。即ち、予め定められた図形が、パネル36の表面に形成されている。
例えば、パネル36の表面であって幅方向一方側(図2の紙面左側)には、走行を示す第1図形38Aが示され、補助アタッチメントを示す第2図形38Bが示され、時間に関する警告を示す第3図形38Cが示され、グロープラグを示す第4図形38Dが示されている。
また、パネル36の表面には、燃料を給油する給油装置を示す第5図形38Eが示され、バッテリーを示す第6図形38Fが示され、水温ゲージを示す第7図形38Gが示され、警告を示す第8図形38Hが示されている。パネル36の表面には、前述した以外の様々な図形が示されている。
各発光部37は、パネル36に示された図形に対して光を照射する部材であって、例えば、LED(Light Emitting Diode)等から構成されている。各発光部37は、パネル36の表面に対して反対側である裏面側に配置されている。
詳しくは、パネル36の裏面側には、第1図形38Aに対して光を照射する第1LED37A、第2図形38Bに対して光を照射する第2LED37B、第3図形38Cに対して光を照射する第3LED37C、第4図形38Dに対して光を照射する第4LED37Dが配置されている。また、パネル36の裏面側には、第5図形38Eに対して光を照射する第5LED37E、第6図形38Fに対して光を照射する第6LED37F、第7図形38Gに対して光を照射する第7LED37G、第8図形38Hに対して光を照射する第8LED37Hが配置されている。
なお、パネル36に示した各図形は、作業機の機種によって異なるため、前述した例に限定されない。当然の如く、LEDの数も前述した例に限定されない。
また、パネル36には、目盛39A、39Bが示されている。パネル36には、例えば、第1指針計40Aの第1目盛39Aが示され、第2指針計40Bの第2目盛39Bが示されている。第1目盛39Aの側方には第1指針計40Aが設けられ、第2目盛40Bの側方には第2指針計39Bが設けられている。
図1に示すように、表示装置31は、第2制御部45を有している。第2制御部45は、CPU等から構成され、車載ネットワークN1に接続されている。各LEDは、第2制御部45の各ポートに接続されている。
例えば、第1ポートA1に第1LED37Aが接続され、第2ポートA2に第2LED37Bが接続され、第3ポートA3に第3LED37Cが接続され、第4ポートA4に第4LED37Dが接続されている。第5ポートA5に第5LED37Eが接続され、第6ポートA6に第6LED37Fが接続され、第7ポートA7に第7LED37Gが接続され、第8ポート37Hに第8LED37Hが接続されている。各ポートと各LEDとの間には、トランジスタ等のスイッチング素子が接続されている。
第2制御部45は、表示部35の表示態様(表示形態)を制御する装置であって、電子回路、CPU等で構成されている。第2制御部45は、各発光部37(LED)の駆動処理が可能である。例えば、第2制御部45は、車載ネットワークN1に流れる様々な信号(情報)に基づいて、所定の制御信号を各LEDに出力し、駆動処理として、各LEDの点滅、点灯、消灯、減光等の制御を行う。駆動処理は、即ち、制御信号の出力は、例えば、PWM(Pulse Width Modulation)の制御によって行う。
第2制御部45は、作業機1が高速の走行状態である場合、第1LED37Aを点灯させ、高速状態でない場合、第1LED37Aを消灯させる。第2制御部45は、補助アタッチメントが使用可能である場合、第2LED37Bを点灯させ、使用不能である場合、第2LED37Bを消灯させる。第2制御部45は、時間合わせが必要な場合、第3LED37Cを点灯させ、時間合わせが不要な場合、第3LED37Cを消灯させる。第3制御部は、グロープラグが作動している場合、第4LED37Dを点灯させ、グロープラグが作動していない場合、第4LED37Dを消灯させる。第2制御部45は、燃料が不足している場合、第5LED37Eを点灯させ、燃料が不足していない場合、第5LED37Eを消灯させる。第2制御部45は、バッテリーの交換が必要な場合、第6LED37Fを点灯させ、バッテリーの交換が不要な場合、第6LED37Fを消灯させる。第2制御部45は、水温が異常値の場合、第7LED37Gを点灯させ、水温が異常でない場合、第7LED37Gを消灯させる。第2制御部45は、警告が必要な場合、第8LED37Hを点灯させ、警告が不要な場合、第8LED37Hを消灯させる。第2制御部45は、機器やセンサ等の故障等が発生した場合には、第1LED37A〜第8LED37Hのうち、対象となるLEDを点滅させる。
なお、作業機が高速か否か、補助アタッチメントが使用可能か否か、時間合わせが必要か否か、グロープラグの作動の有無、燃料が不足しているか否か、バッテリーの交換が必要か否か、水温が異常値か否かは、検出情報によって判断することができる。また、警告が必要か否かは、警告情報によって判断することができる。
さて、第2制御部45は、各LEDに対して、点灯、点滅、消灯等の駆動処理を行うのに加えて、所定のLEDに対しては、駆動処理として減光を実行する。複数のLEDのうち、減光させるLEDの指定は、第1制御部30によって行い、第2制御部45は、第1制御部30で指定されたLEDに対して減光を実行する。説明の便宜上、減光に指定されたLEDのことを減光LEDという。
以下、減光の処理について詳しく説明する。
第1制御部30は、記憶部46と、出力部47とを有している。この記憶部46は、不揮発性のメモリ等で構成されている。記憶部46には、複数のLEDのうち、減光を指定するLED(減光LED)を指定する指定情報が記憶されている。
図3に示すように、例えば、記憶部46には、第1LED37A、第2LED37B、第3LED37C、第4LED37Dを減光LEDに指定する指定情報が記憶されている。図3に示すように、指定情報とは、減光LEDであるか否かを表す情報であって、例えば、1ビット(1:減光LED、0:減光LEDではない)で示される情報である。なお、指定情報は、例示した内容に限定されない。例えば、図4に示すように、指定情報は、減光を行うLEDの識別情報を示した情報であってもよい。
出力部47は、記憶部46に記憶された指定情報を車載ネットワークN1、即ち、第2制御部45に出力する。第2制御部45は、車載ネットワークN1から指定情報を取得し、当該指定情報で指定された減光LEDに対しては減光の制御を行い、減光に指定されていないLEDに対しては、点灯、点滅、消灯のいずれかの駆動処理を行う。
さて、指定情報は、作業機の機種に応じて定められている。作業機の機種が異なる場合、表示装置31に設けたLEDの数、各LEDに対応付けられた図形等が異なる。それゆえ、減光の対象であるLEDが、作業機の機種によって異なる。例えば、図5に示すように、3つの機種があった場合、機種W1は、第1LED37A、第2LED37B、第3LED37C及び第4LED37Dが減光LEDの対象であり、機種W2は、第7LED37G及び第8LED37Hが減光LEDの対象である。また、機種W3は、第2LED37B、第4LED37D、第6LED37F及び第8LED37Gが減光LEDの対象である。
そのため、第1制御部30の記憶部46は、機種に応じて減光するLEDが示された指定情報が記憶されている。例えば、機種W1に搭載された第1制御部30の場合、当該第1制御部30の記憶部46は、機種W1に対応する指定情報である第1指定情報を記憶している。機種W2に搭載された第1制御部30の場合、当該第1制御部30の記憶部46は、機種W2に対応する指定情報である第2指定情報を記憶している。同様に、機種W3に搭載された第1制御部30の場合、当該第1制御部30の記憶部46は、機種W3に対応する指定情報である第3指定情報を記憶している。
さて、出力部47は、指定情報を起動時に車載ネットワークN1に出力する。例えば、エンジン8の始動時(イグニッションスイッチがオン時)に、第1制御部30、第2制御部45及び表示装置31が起動すると、当該起動時に指定情報を出力する。或いは、第1制御部30、第2制御部45及び表示装置31に、起動用の電力が投入されることによって、第1制御部30、第2制御部45及び表示装置31が起動すると、当該起動時に指定情報を出力する。
詳しくは、第1制御部30は、起動時に、記憶部46を参照して指定情報を抽出し、抽出した指定情報を、起動時に車載ネットワークN1に出力する。車載ネットワークN1への指定情報の出力後、第2制御部45は、車載ネットワークN1に出力された指定情報を取得する。第2制御部45の記憶部50は、取得した指定情報を一時的に保持する。なお、記憶部50は、起動用の電力の供給が停止されるまで、指定情報を保持してもよい。
減光LEDに指定する指定情報は、起動時に第1制御部30から車載ネットワークN1を通じて第2制御部45に受け渡されるが、出力部47は、その後も一定周期毎に指定情報を送信する。そのため,エンジン始動時の電圧ドロップなどで表示装置31(第2制御部45)だけがリセットしてしまったような場合でも、第2制御部45は指定情報を受け取ることが可能である。
第2制御部45は、指定情報で示された減光LEDに対しては、駆動処理として減光を行い。指定情報で指定されていないLEDでは、駆動処理として点灯、点滅、消灯いずれかを実行する。
以上、作業機によれば、減光LED(減光部)を指定する指定情報を記憶部46が記憶し、記憶部46で記憶している指定情報を第1制御部30から第2制御部45に出力し、さらに、第2制御部45が指定情報に基づいて、所定の減光部に対して減光することができる。そのため、複数のうち、所定の発光部37に対して減光を行うことができる。
特に、表示装置31と第1制御部30とは車載ネットワークN1で接続され、出力部47は、記憶部46を参照して指定情報を抽出し、抽出した指定情報を起動時に車載ネットワークN1に出力している。それゆえ、エンジンを始動すること等によって、第1制御部30及び表示装置31が起動する毎に、減光LEDとなるLEDを指定することができる。また、他のセンサ等の信号における送信周期に比べて、長い送信周期で指定情報を送信することができるため、車載ネットワークN1における情報量を抑えることができる。
記憶部46は、機種に応じて定められた減光部を指定するための指定情報を記憶している。それゆえ、様々な機種に対応して、適宜、減光LEDを指定することができる。
図6、図7A、図7Bは、タイマを用いた減光を示している。
図6は、第2制御部45のタイマ動作と、ポートの出力(制御信号のPWM出力)との関係を示している。例えば、PWM出力における制御信号のデューティ比は、30%としている。PWMの周期は152Hzである。デューティ比及びPWMの周期は、例示した内容に限定されない。
図7Aは、第1点灯パターン及び減光パターンを示している。第1点灯パターンは、点灯の制御信号を出力するポートを示していて、図7Aの第1点灯パターンでは、第1ポートA1、第3ポートA3、第5ポートA5、第7ポートA7から点灯の制御信号を出力することが示されている。なお、図7Aに示す第1点灯パターンは一例であって、これに限定されない。
減光パターンは、減光の制御信号を示していて、図7Bの減光パターンは、第1ポートA1、第2ポートA2、第3ポートA3、第4ポートA4から減光の制御信号を出力することが示されている。
第1制御部30は、PWM制御における減光条件(デューティ比)を、第2制御部45に出力する。また、第1制御部30は、減光パターンを指定情報として第2制御部45に出力する。第2制御部45は、減光条件及び指定情報を保持する。
図6に示すように、第2制御部45は、第1タイマ部48(図1参照)でカウントダウンされた時間が零(タイムアウト)になると、割り込みを発生させ、第1点灯パターンで示されたポート(第1ポートA1、第3ポートA3、第5ポートA5、第7ポートA7)に点灯させる制御信号を出力する。
また、第2制御部45は、第2タイマ部49(図1参照)でカウントダウンされた時間が零(タイムアウト)になると、第1点灯パターンと減光パターンとのEOR(排他的論理和)を計算し、さらにその結果と、第1点灯パターンとのAND(論理積)を計算することによって、図7Cに示すように新たな第2点灯パターンを作成する。つまり、図7Cは、図7Aの第1点灯パターンに対して図7Bの減光パターンで示されるマスクを掛けることにより作成した点灯パターン(第2点灯パターン)である。そして、第2制御部45は、図7Cで示される第2点灯パターンに基づく制御信号を出力する。
このように、第2制御部45は、第1点灯パターン及び減光パターンを用いて第2点灯パターンを作成する。そして、作成した第1点灯パターンに対応する制御信号と、第2点灯パターンに対応する制御信号とを、2つのタイマ(第1タイマ部48、第2タイマ部49)を用いて切り換える。その結果、所定のポートに対して、点灯パターンに基づく制御信号を出力するだけで、点灯或いは減光の処理を行うことができる。特に、点灯時間が長い場合(点灯するLEDが固定の場合)は、効率的に点灯及び減光を行うことができる。なお、第1タイマ部及び第2タイマ部では、カウントダウンによってタイムアウトを検出していたが、カウントアップによってタイムアウトを検出してもよい。また、第1タイマ部及び第2タイマ部は、別々のものであっても一体であってもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。上述した実施形態では、パネル36には、予め定められた図形が示されていたが、これに代え、文字が示されていてもよい。また、発光部37は、パネル36に示された文字に対して光を照射するものであってもよい。
1 作業機
30 第1制御部(制御部)
31 表示装置
35 表示部
36 パネル
37 発光部
45 第2制御部
46 記憶部
47 出力部
48 第1タイマ部
49 第2タイマ部
50 記憶部

Claims (5)

  1. 表示装置と、
    前記表示装置に接続された第1制御部と、
    を備え、
    前記表示装置は、
    予め定められた図形又は文字を有するパネルと、
    前記パネルの図形又は文字に対して光を照射する複数の発光部と、
    前記発光部の駆動処理を行う第2制御部とを有し、
    前記第1制御部は、
    前記複数の発光部のうち減光させる発光部である減光部を指定する指定情報を記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された前記指定情報を前記第2制御部に出力する出力部と、
    を有している作業機。
  2. 前記表示装置と前記第1制御部とは車載ネットワークで接続され、
    前記出力部は、前記記憶部を参照して前記指定情報を抽出し、抽出した指定情報を、起動時に前記車載ネットワークに出力する請求項1に記載の作業機。
  3. 前記記憶部は、機種に応じて定められた減光部を指定するための前記指定情報を記憶していることを特徴とする請求項1又は2に記載の作業機。
  4. 前記第2制御部は、前記複数の発光部のうち前記指定情報で指定された減光部に対して減光の駆動処理を行うと共に、前記減光部以外に対しては、点灯、点滅、消灯のいずれかの駆動処理を行う請求項1〜3のいずれかに記載の作業機。
  5. 前記第2制御部は、前記出力部から出力された前記指定情報を記憶する記憶部を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の作業機。
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