JP2019001600A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】操作者が作業時に必要な情報を読みとることが容易な作業車両を提供する。
【解決手段】作業車両は、作業車両を制御する制御装置１２と、制御装置１２と通信可能な遠隔操作端末１１とを備える。遠隔操作端末１１は、作業車両の状態を示す複数の状態項目１７を表示する表示部と、表示部の表示を制御する表示制御部１９とを備える。表示制御部１９は、作業車両が動作状態である場合に、複数の状態項目１７のうちあらかじめ定められた状態項目１７の表示サイズを、作業車両が非動作状態である場合の表示サイズに比べて大きくする。作業車両が動作状態である場合に特定の状態項目１７の表示サイズが大きくなるので、遠隔操作端末１１の操作者が作業時に必要な情報を容易に読みとることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業車両に関する。さらに詳しくは、遠隔操作端末を有する作業車両に関する。

ホイールクレーン、高所作業車等の作業車両の多くは、遠隔操作端末が備えられており、作業車両の操作者は、この遠隔操作端末を用いて荷物の吊り上げ作業、吊り上げ作業に先立つアウトリガの張出作業などを行う。

特許文献１には、遠隔操作端末である遠隔操作用送信機が開示されている。この遠隔操作用送信機は、表示画面を有する液晶表示器と、各種の操作を行う操作ボタン等とを有し、操作者は表示画面を確認しながら、操作ボタン等を操作して、各種の作業を行う。表示画面には、モードの選択を表す文字が表示されたり、アクセル開度などの作業状態を表す図形が表示されたりする。

特開２０００−２９６９８５号公報

遠隔操作端末は、操作者が手で把持した状態で使用するため、できるだけコンパクトにする必要がある。そのため、遠隔操作端末に用いる表示画面等の大きさは制限される。これに対し、近年作業車両には、作業車両の状態を検出するためのセンサが多く用いられるようになり、このセンサによる測定結果を表示したいという要請に応え、これらの測定結果を表示画面上に表示させている。そのため、限られた大きさの表示画面上に、多くの表示項目が表示される結果となり、相対的に表示画面上の各項目表示が小さくなり、作業車両の操作者が、その作業時に必要な項目を読みとるのに時間がかかるという問題がある。

特に、小型クレーンを搭載した作業車両の場合、作業車両の操作者は吊荷の近くで吊荷の状態を確認しながら遠隔操作端末を操作する。この時操作者は、基本的には吊荷を目視している状態であるため、遠隔操作端末の表示画面に目線を移したときに、必要な項目をすぐに読みとる必要がある。

本発明は上記事情に鑑み、操作者が作業時に必要な情報を読みとることが容易な作業車両を提供することを目的とする。

第１発明の作業車両は、作業車両を制御する制御装置と、前記制御装置と通信可能な遠隔操作端末と、を備え、前記遠隔操作端末は、前記作業車両の状態を示す複数の状態項目を表示する表示部と、前記表示部の表示を制御する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記作業車両が動作状態である場合に、前記複数の状態項目のうちあらかじめ定められた状態項目の表示サイズを、前記作業車両が非動作状態である場合の表示サイズに比べて大きくすることを特徴とする。
第２発明の作業車両は、第１発明において、前記遠隔操作端末は、前記作業車両の複数の動作種類と、該複数の動作種類のそれぞれに対応する前記状態項目とを記憶する記憶部を備えており、前記表示制御部は、前記作業車両が動作状態である場合に、前記記憶部から前記作業車両の動作種類に対応する前記状態項目を取得し、取得した前記状態項目の表示サイズを、前記作業車両が非動作状態である場合の表示サイズに比べて大きくすることを特徴とする。
第３発明の作業車両は、第１発明または第２発明において、前記作業車両が動作状態である場合に前記状態項目の表示サイズを大きくする機能が、選択可能であることを特徴とする。

第１発明によれば、作業車両が動作状態である場合に特定の状態項目の表示サイズが大きくなるので、遠隔操作端末の操作者が作業時に必要な情報を容易に読みとることができる。
第２発明によれば、作業車両の動作種類ごとに操作に関連する状態項目の表示サイズが大きくなるので、操作に影響する状態項目を容易に読み取ることができる。
第３発明によれば、状態項目の表示サイズを大きくする機能が、選択可能であることにより、操作者がその必要性に応じて機能を選択できる。

本発明の第１実施形態に係る作業車両の表示部の説明図である。（Ａ）図は通常表示の画面イメージである。（Ｂ）図は拡大表示の画面イメージである。 本発明の第１実施形態に係る作業車両の側面図である。 図２の作業車両の油圧系統図である。 図２の作業車両の遠隔操作端末の正面図である。 図２の作業車両の遠隔操作端末の側面図である。 図２の作業車両の制御ブロック構成図である。 図２の作業車両の制御フロー図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための作業車両を例示するものであって、本発明は作業車両を以下のものに特定しない。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る作業車両は、遠隔操作用の端末を備えており、具体的には移動式クレーンである、オールテレーンクレーン、ラフテレーンクレーン、トラッククレーン、積載型トラッククレーン１０等が挙げられる。以下では、積載型トラッククレーン１０を例に説明する。

（積載型トラッククレーン１０）
まず、積載型トラッククレーン１０の構成について説明する。
図２に示すように、積載型トラッククレーン１０は、汎用トラック２５の運転室２７と荷台２８との間の車両フレーム２９に小型クレーン２６が搭載されたものである。

小型クレーン２６は、車両フレーム２９上に固定されたベース３０と、ベース３０に対して旋回可能に設けられたポスト３１と、ポスト３１の上端部に起伏可能に設けられたブーム３２と、ベース３０の左右両側に設けられた一対のアウトリガ装置３３とを備えている。

ポスト３１にはウインチが内蔵されている。このウインチからワイヤロープをブーム３２の先端部に導いて、ブーム３２先端部の滑車を介してフック３４に掛け回すことにより、フック３４をブーム３２の先端部から吊り下げている。

小型クレーン２１は油圧回路により油圧駆動される。この油圧回路を操作するためのレバー群３５がベース３０の左右両側に設けられている。また、油圧回路を電気的に制御し、作業車両を制御する制御装置１２がベース３０に設けられている。

なお、このように、作業車両において、作業車両全体を移動させる以外の、もっぱら作業車両の作業のために動作する部分を、本原稿では「作業車両の動作部」と称する場合がある。本実施形態の積載型トラッククレーン１０では、下記の油圧回路４０に接続した各部が、作業車両の動作部となる。

（油圧回路４０）
図３に示すように、小型クレーン２６の油圧回路４０は、主に、油圧バルブユニット４１と、油圧バルブユニット４１にタンク４２内の作動油を供給する油圧ポンプ４３と、油圧ポンプ４３と油圧バルブユニット４１とを接続する主油路４４と、油圧バルブユニット４１とタンク４２とを接続する戻油路４５と、油圧バルブユニット４１に接続された複数の油圧アクチュエータ４６ａ〜４６ｆとから構成されている。

油圧ポンプ４３はＰＴＯ（パワーテイクオフ）装置を介して汎用トラック２５のエンジン３６に接続されており、エンジン３６により駆動される。

油圧バルブユニット４１に接続された油圧アクチュエータ４６ａ〜４６ｆは、ブーム伸縮用油圧シリンダ４６ａ、ウインチ用油圧モータ４６ｂ、ブーム起伏用油圧シリンダ４６ｃ、旋回用油圧モータ４６ｄ、およびアウトリガ用油圧シリンダ４６ｅ、４６ｆである。ブーム伸縮用油圧シリンダ４６ａの動作によりブーム３２が伸縮され、ウインチ用油圧モータ４６ｂの動作によりフック３４が巻上げ巻下げ作動され、ブーム起伏用油圧シリンダ４６ｃの動作によりブーム３２が起伏され、旋回用油圧モータ４６ｄの動作によりポスト３１が旋回され、アウトリガ用油圧シリンダ４６ｅ、４６ｆの動作によりアウトリガ装置３３、３３が伸縮する。以下、油圧アクチュエータ４６ａ〜４６ｆのいずれかを指す場合、単に油圧アクチュエータ４６と称する場合がある。

油圧バルブユニット４１には、切換制御弁４７ａ〜４７ｆが設けられている。切換制御弁４７ａ〜４７ｆは、伸縮用切換制御弁４７ａ、ウインチ用切換制御弁４７ｂ、起伏用切換制御弁４７ｃ、旋回用切換制御弁４７ｄ、およびアウトリガ用切換制御弁４７ｅ、４７ｆである。伸縮用切換制御弁４７ａにブーム伸縮用油圧シリンダ４６ａが、ウインチ用切換制御弁４７ｂにウインチ用油圧モータ４６ｂが、起伏用切換制御弁４７ｃにブーム起伏用油圧シリンダ４６ｃが、旋回用切換制御弁４７ｄに旋回用油圧モータ４６ｄが、アウトリガ用切換制御弁４７ｅ、４７ｆにアウトリガ用油圧シリンダ４６ｅ、４６ｆが、それぞれ接続されている。切換制御弁４７ａ〜４７ｆにより油圧ポンプ４３から供給される作動油の方向および流量を制御して、油圧アクチュエータ４６ａ〜４６ｆの動作方向および動作速度を制御できるようになっている。以下、切換制御弁４７ａ〜４７ｆのいずれかを指す場合、単に切換制御弁４７と称する場合がある。

切換制御弁４７ａ〜４７ｆには、それぞれレバーが取り付けられており、そのレバーを手動操作することにより、油圧ポンプ４３から供給される作動油の方向および流量を切り換えることができるようになっている。切換制御弁４７ａ〜４７ｆに取り付けられたレバーは、レバー群３５としてベース３０の左右両側に設けられている（図２参照）。

また、切換制御弁４７ａ〜４７ｆには、それぞれパイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆが取り付けられている。パイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆの動作によって切換制御弁４７ａ〜４７ｆのスプールが移動する。また、パイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆの動作量によって切換制御弁４７ａ〜４７ｆのスプール開度を調整できる。

各パイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆは、複動形シリンダであり、右側油室への作動油の給排を行なう電磁弁と、左側油室への作動油の給排を行なう電磁弁がそれぞれ付設されている。これらの電磁弁は、制御装置１２に接続されている。

制御装置１２は、作業車両を制御する。具体的に制御装置１２は、ＣＰＵやメモリ等で構成されたコンピュータであり、レバー群３５の近くに設けられている（図２参照）。制御装置１２からの制御信号に基づいて電磁弁が動作することで、パイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆが駆動し、切換制御弁４７ａ〜４７ｆのスプール開度を調整できるようになっている。

パイロットシリンダ４８ａ〜４８ｆには、位置検出センサ４９ａ〜４９ｆが付設されている。これら位置検出センサ４９ａ〜４９ｆにより切換制御弁４７ａ〜４７ｆのスプールの位置を検出できる。位置検出センサ４９ａ〜４９ｆは、それぞれ制御装置１２に接続されており、その検出結果が制御装置１２に入力されている。

また、制御装置１２は、エンジン３６のＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）にも接続されており、少なくともエンジン３６の回転数を制御できるよう構成されている。エンジン３６の回転数を制御することで油圧ポンプ４３の回転数を制御でき、油圧ポンプ４３の吐出量を調整できる。

（遠隔操作端末１１）
図４には、本実施形態における作業車両を構成する遠隔操作端末１１の正面図を、図５には側面図を示す。また、図６には、本実施形態における作業車両の制御ブロック構成図を示す。図６に示すように、制御装置１２と、遠隔操作端末１１とは、制御装置１２側に設けられている本体側通信部２１ａと、遠隔操作端末１１側に設けられている端末側通信部２１ｂとを介して、双方向に無線通信可能となっている。ただし、特に無線通信である必要はなく、有線通信である場合もある。

図４および図５に示すように、遠隔操作端末１１は、把手１３ａと頭部１３ｂとを有する筐体１３を備えている。頭部１３ｂの前面には、表示部である液晶パネル１５のほか各種のスイッチ１４が搭載されている。また、把手１３ａの背後にはトリガ１６が設けられている。

図６に示すように、遠隔操作端末１１には、液晶パネル１５の表示を制御する表示制御部１９が設けられている。遠隔操作端末１１には、端末制御部１８が設けられており、作業車両の制御装置１２と信号の送受信を行う。端末制御部１８は、スイッチ１４やトリガ１６と電気的に接続しており、これらから信号を受ける。また端末制御部１８は、表示部である液晶パネル１５と、表示制御部１９を介して電気的に接続され、表示制御部１９は、端末制御部１８からの信号を受信し、液晶パネル１５に表示を行う。なお、この表示制御部１９には、記憶部２０が電気的に接続されている。

遠隔操作端末１１を用いて作業車両の動作部を操作する場合には、スイッチ１４で作業車両の動作種類を選択し、トリガ１６を引く。遠隔操作端末１１は、スイッチ１４およびトリガ１６の操作に基づく操作出力信号を制御装置１２に発する。制御装置１２は操作出力信号を基に切換制御弁４７を切り換えるとともに、エンジン３６の回転数を調整する。そうすると、油圧アクチュエータ４６が駆動して作業車両の動作部が動作する。この際、制御装置１２は、トリガ１６の操作量（傾倒量）に基づいて、油圧アクチュエータ４６の駆動速度を制御する。

（表示部の表示）
図１には本実施形態に係る作業車両の表示部である液晶パネル１５の説明図を示す。図１（Ａ）は、作業車両が非動作状態にある場合の画面イメージである（以下、本原稿で、図１（Ａ）の表示を「通常表示」と称することがある）。図１（Ｂ）は、作業車両が動作状態にある場合の画面イメージ（以下、本原稿で、図１（Ｂ）の表示を「拡大表示」と称することがある）である。ここで作業車両が「動作状態」にあるとは、作業車両の動作部であるブーム３２やウインチ等が、作業車両の操作者により動作させられている状態にあることを意味する。この「動作状態」には、遠隔操作端末１１のスイッチ１４やトリガ１６が操作されることで、作業車両の動作部が動作させられている場合や、レバー群３５のレバーのいずれかを操作者が操作することによって、動作部が動作させられている場合を含む。「非動作状態」は、作業車両が「動作状態」でない状態を意味する。

図１（Ａ）に示すように、非動作状態では、液晶パネル１５には、実荷重数値状態項目１７ａ（図１（Ａ）では「２．１０」と表示）、定格荷重に対する実荷重の割合を表した実荷重バー状態項目１７ｂ、ブーム動作方向状態項目１７ｃ、動作部動作モード状態項目１７ｄ、音量状態項目１７ｅ、通信電波状態項目１７ｆ、電池状態項目１７ｇ、液晶輝度状態項目１７ｈ、定格荷重状態項目１７ｉ、高さ制限状態項目１７ｊなど、作業車両の状態等を示す状態項目１７が複数表示されている。以下、状態項目１７ａ〜１７ｊのいずれかを指す場合、単に状態項目１７と称する場合がある。

本実施形態では、遠隔操作端末１１に備えられている表示制御部１９が、作業車両が動作状態にある場合に、図１（Ａ）で表示されている状態項目１７のうち、あらかじめ定められた状態項目１７を液晶パネル１５に表示する。図１（Ｂ）には、この表示の一例が示されており、「あらかじめ定められた状態項目１７」として、実荷重数値状態項目１７ａ（図１（Ｂ）では「２．９３」と表示）の表示サイズが、非動作状態での表示サイズに比べて大きくなっている。なお、実荷重バー状態項目１７ｂ、定格荷重状態項目１７ｉを大きく表示することも可能である。本実施形態では、「あらかじめ定められた状態項目１７」は、記憶部２０に記憶されている。

図７には、本実施形態の作業車両の制御フロー図を示す。図７に示すように、本実施形態の作業車両では、ステップ１００（以下Ｓ１００のように記載する）で、表示制御部１９が、作業車両の動作部の動作状態を表す動作情報を取得する。具体的にこの動作情報は、スイッチ１４やトリガ１６からの端末制御部１８への出力信号である。小型クレーン２６の油圧回路４０に設けられた位置検出センサ４９ａ〜４９ｆからの信号を制御装置１２を介して受信し、この信号を動作情報として用いてもよい。

Ｓ１０１で、表示制御部１９は、作業車両の動作部が動作状態にあるか、非動作状態にあるかを判断する。表示制御部１９は、作業車両の動作部が動作状態であると判断した場合には、Ｓ１０２で液晶パネル１５の表示を拡大表示にする。すなわち、状態項目１７のうちあらかじめ定められた状態項目１７を拡大して表示する。これに対し、表示制御部１９は、作業車両の動作部が非動作状態であると判断した場合には、Ｓ１０２で液晶パネル１５の表示を通常表示にする。表示制御部１９は、所定の時間間隔で、Ｓ１００からＳ１０２までの処理を繰り返し実行する。

作業車両が動作状態である場合には液晶パネル１５に拡大表示が表示され、非動作状態の場合には液晶パネル１５に通常表示が表示される。作業車両が動作状態である場合に特定の状態項目１７の表示サイズが大きくなるので、遠隔操作端末１１の操作者が作業時に必要な情報を容易に読みとることができる。

特に、積載型トラッククレーン１０の場合、操作者は吊荷の近くで吊荷の状態を確認しながら遠隔操作端末１１を操作する。この時操作者は、基本的には吊荷を目視している状態である。操作者が遠隔操作端末１１の液晶パネル１５に目線を移したときに、必要な情報をすぐに読みとることができる。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る作業車両は、第１実施形態に係る作業車両と同じ積載型トラッククレーン１０である。第２実施形態では、遠隔操作端末１１の記憶部２０に、作業車両の複数の動作種類と、これら複数の動作種類のそれぞれに対応する状態項目１７とが記憶されている点が第１実施形態と異なっている。ここで「動作種類」とは、作業車両のそれぞれの動作部での動作の種類を言う。

本実施形態では「動作種類」の情報は、スイッチ１４からの操作出力信号や、小型クレーン２６の油圧回路４０に設けられた位置検出センサ４９ａ〜４９ｆからの信号により端末制御部１８が取得する。

遠隔操作端末１１の表示制御部１９は、作業車両が動作状態である場合に、この記憶部２０から作業車両の動作種類に対応する状態項目１７を取得し、取得した状態項目１７の表示サイズを、作業車両が非動作状態である場合の表示サイズに比べて大きくする。

例えば、本実施形態では、表１の内容が記憶部２０に記憶されている。本実施形態の動作種類としては、ブーム３２の伸縮動作、ウインチの巻上げ巻下げ動作、ブーム３２の起伏動作、ブーム３２の左右旋回動作がある。そして表中の〇印は、各動作種類に対応する状態項目１７を示している。

ここで「実荷重」は、フック３４に負荷されている荷重値、「定格荷重」は、ブームの長さや起伏角を考慮した場合に、フック３４に負荷することができる最大の荷重値、「ブーム高さ制限」は、作業車両の操作者が作業時に設定するブーム先端部の高さの制限値、「旋回角度制限」は、作業車両の操作者が作業時に設定するブームの旋回角度の制限値、「積載荷重」は、荷台２８に負荷されている荷重値である。

表示制御部１９は、ブーム３２の伸縮動作が行われているときは、定格荷重とブーム高さ制限の２つの状態項目１７を表示部である液晶パネル１５に表示し、その表示サイズを大きくする。表示制御部１９は、ウインチの巻き上げ、または巻き下げ動作が行われているときには、実荷重と積載荷重の２つの状態項目１７を表示部である液晶パネル１５に表示し、その表示サイズを大きくする。表示制御部１９は、ブーム３２の起伏動作が行われているときには、定格荷重とブーム高さ制限の２つの状態項目１７を表示部である液晶パネル１５に表示し、その表示サイズを大きくする。表示制御部１９は、ブーム３２の左右旋回動作が行われているときには、旋回角度制限を表示部である液晶パネル１５に表示し、その表示サイズを大きくする。

作業車両の動作種類ごとに操作に関連する状態項目１７の表示サイズが大きくなるので、操作に影響する状態項目１７を容易に読み取ることができる。

なお、本実施形態では、遠隔操作端末１１に表示制御部１９や記憶部２０が備えられている場合について説明したが、これらは遠隔操作端末１１以外に備えられている場合もある。

また、表１には、本実施形態に係る積載型トラッククレーン１０の動作と状態項目１７とを示したが、これらは作業車両の行う作業によって異なる項目となる。

上記２つの実施形態において、あらかじめ定められた状態項目１７、もしくは取得した状態項目１７の表示サイズを大きくする機能について説明したが、この状態項目１７の表示サイズを大きくする機能については、作業車両の操作者が選択可能とすることができる。例えば図４の「モード選択」等のスイッチ１４に、表示サイズを大きくするかどうかを選択するパラメータを設け、作業車両の操作者が作業に入る前に、このパラメータにより拡大表示を行うか否かを選択する。加えて、どの状態項目１７を表示させるのかを選択することも可能とできる。

状態項目１７の表示サイズを大きくする機能が、選択可能であることにより、操作者がその必要性に応じて機能を選択できる。

本発明は、作業車両に関する発明であり、実施形態として説明した積載型トラッククレーン１０に限らず、他の移動式クレーンにも適用可能であり、また、クレーンを有しない、他の作業車両、例えば高所作業車などにも適用することができる。

１１ 遠隔操作端末
１２ 制御装置
１５ 液晶パネル（表示部の一例）
１７ 状態項目
１９ 表示制御部
２０ 記憶部

Claims (3)

1. 作業車両を制御する制御装置と、
   前記制御装置と通信可能な遠隔操作端末と、を備え、
   前記遠隔操作端末は、
   前記作業車両の状態を示す複数の状態項目を表示する表示部と、
   前記表示部の表示を制御する表示制御部と、を備え、
   前記表示制御部は、前記作業車両が動作状態である場合に、前記複数の状態項目のうちあらかじめ定められた状態項目の表示サイズを、前記作業車両が非動作状態である場合の表示サイズに比べて大きくする、
   ことを特徴とする作業車両。
2. 前記遠隔操作端末は、前記作業車両の複数の動作種類と、該複数の動作種類のそれぞれに対応する前記状態項目とを記憶する記憶部を備えており、
   前記表示制御部は、
   前記作業車両が動作状態である場合に、前記記憶部から前記作業車両の動作種類に対応する前記状態項目を取得し、
   取得した前記状態項目の表示サイズを、前記作業車両が非動作状態である場合の表示サイズに比べて大きくする、
   ことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
3. 前記作業車両が動作状態である場合に前記状態項目の表示サイズを大きくする機能が、選択可能である、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の作業車両。