JP2023050799A - 作業機械のための表示システムおよび作業機械のための表示方法 - Google Patents

作業機械のための表示システムおよび作業機械のための表示方法 Download PDF

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俊輔 杉村
Shunsuke Sugimura
剛宏 柴田
Takehiro Shibata
知史 帆加利
Tomofumi Hokari
裕一朗 保田
Yuichiro Yasuda
兼史 野崎
Kenji Nomura
朋隆 小松
Tomotaka Komatsu
洋祐 山越
Yosuke Yamakoshi
遼平 菊澤
Ryohei Kikusawa
健吾 山本
Kengo Yamamoto
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Abstract

【課題】エンジンの停止を遅らせている制御の間にその制御を中止させることができる作業機械のエンジンの停止システム等を提供する。【解決手段】作業機械のための表示システムは、作業機械の周囲の画像とともに、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御に関する機能の表示を行う表示部を備える。【選択図】図12

Description

本開示は、作業機械のための表示システムおよび作業機械のための表示方法に関する。
特許文献1には、オペレータによるエンジン停止命令に対して、排気系温度が温度閾値を超える場合にエンジンの停止を遅らせる技術が開示されている。また、特許文献1に記載されている技術では、エンジン停止を遅らせている間に、オペレータが所定の操作を行うことで、エンジンを直ちに停止させることができるようになっている。
米国特許出願公開第2015/075490号明細書
しかしながら、特許文献1に記載されている技術には、エンジンの停止を遅らせている間に、エンジンを遅らせて停止させる制御を中止して、通常のエンジン動作に復帰させるための構成は含まれていなかった。
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの停止を遅らせている制御の間にその制御を中止させることができる作業機械のエンジンの停止システムおよび作業機械のエンジンの停止方法を提供することを目的とする。
本開示の一態様は、作業機械の周囲の画像とともに、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御に関する機能の表示を行う表示部を備える作業機械のための表示システムである。
本開示の作業機械のための表示システムおよび作業機械のための表示方法によれば、エンジンの停止を遅らせている制御の間にその制御を中止させることができる。
本開示の実施形態に係る作業機械の構成を示す概略図である。 本開示の実施形態に係る運転室の内部の構成を示す図である。 本開示の実施形態に係るロータリスイッチの構成を示す図である。 本開示の実施形態に係るロックレバーの動作例を示す図である。 本開示の実施形態に係る制御システムのハードウェア構成を示す概略ブロック図である。 本開示の実施形態に係る制御システムの動作例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る表示例を示す図である。 本開示の実施形態に係る表示例を示す図である。 本開示の実施形態に係る表示例を示す図である。 本開示の実施形態に係る表示例を示す図である。 本開示の実施形態に係る表示例を示す図である。 本開示の実施形態に係る機能ブロック図である。
以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。なお、各図において同一または対応する構成には同一の符号を用いて説明を適宜省略する。
(作業機械100の構成)
図1は、本開示の実施形態に係る作業機械100の構成を示す概略図である。作業機械100は、施工現場にて稼働し、土砂などの施工対象を施工する。本開示の実施形態に係る作業機械100は、例えば油圧ショベルである。ただし、本開示の作業機械は、例えば、ダンプトラック、ホイールローダ、モータグレーダなどの他の作業機械であってもよい。作業機械100は、走行体110、旋回体120、作業機130および運転室140を備える。本開示の実施形態に係る作業機械100は、オペレータが所持するスマートフォンなどのオペレータ端末300と近距離無線通信方式による無線通信を行うことで、オペレータの認証を行う。
走行体110は、作業機械100を走行可能に支持する。走行体110は、左右に設けられた2つの履帯111と、各履帯111を駆動するための2つの走行モータ112を備える。旋回体120は、走行体110に旋回中心回りに旋回可能に支持される。
作業機130は、油圧により駆動する。作業機130は、旋回体120の前部に上下方向に駆動可能に支持される。運転室140は、オペレータが搭乗し、作業機械100の操作を行うためのスペースである。運転室140は、旋回体120の左前部に設けられる。なお、本実施形態では、図1に示すように、旋回体120を基準として、上下、左右、および、前後方向を定める。また、旋回体120のうち作業機130が取り付けられる部分を前部という。また、旋回体120について、前部を基準に、反対側の部分を後部、左側の部分を左部、右側の部分を右部という。
(旋回体120の構成)
旋回体120は、エンジン121、油圧ポンプ122、コントロールバルブ123、旋回モータ124、および、燃料噴射装置125を備える。エンジン121は、油圧ポンプ122を駆動する原動機である。エンジン121は、動力源の一例である。エンジン121にはセルモータ1211が設けられる。エンジン121は、セルモータ1211の回転により起動する。
油圧ポンプ122は、エンジン121により駆動される可変容量ポンプである。油圧ポンプ122は、コントロールバルブ123を介して各アクチュエータに作動油を供給する。各アクチュエータは、ブームシリンダ131C、アームシリンダ132C、バケットシリンダ133C、走行モータ112、および旋回モータ124を含む。コントロールバルブ123は、油圧ポンプ122から供給される作動油の流量を制御する。
旋回モータ124は、コントロールバルブ123を介して油圧ポンプ122から供給される作動油によって駆動し、旋回体120を旋回させる。燃料噴射装置125は、燃料をエンジン121に噴射する。
(作業機130の構成)
作業機130は、ブーム131、アーム132、バケット133、ブームシリンダ131C、アームシリンダ132C、およびバケットシリンダ133Cを備える。
ブーム131の基端部は、旋回体120にブームピンを介して取り付けられる。アーム132は、ブーム131とバケット133とを連結する。アーム132の基端部は、ブーム131の先端部にアームピンを介して取り付けられる。バケット133は、土砂などを掘削するための刃と掘削した土砂を収容するための収容部とを備える。バケット133の基端部は、アーム132の先端部にバケットピンを介して取り付けられる。
ブームシリンダ131Cは、ブーム131を作動させるための油圧シリンダである。ブームシリンダ131Cの基端部は、旋回体120に取り付けられる。ブームシリンダ131Cの先端部は、ブーム131に取り付けられる。アームシリンダ132Cは、アーム132を駆動するための油圧シリンダである。アームシリンダ132Cの基端部は、ブーム131に取り付けられる。アームシリンダ132Cの先端部は、アーム132に取り付けられる。バケットシリンダ133Cは、バケット133を駆動するための油圧シリンダである。バケットシリンダ133Cの基端部は、アーム132に取り付けられる。バケットシリンダ133Cの先端部は、バケット133に接続されるリンク部材に取り付けられる。
(運転室140の構成)
運転室140の左面には、オペレータが搭乗するためのドア141が設けられる。ドア141には、ドア141をロックするためのロックアクチュエータ1411と、ロックを解除するためのドアスイッチ1412が設けられる。
図2は、本開示の実施形態に係る運転室140の内部の構成を示す図である。図3は、本開示の実施形態に係るロータリスイッチ144の構成を示す図である。図4は、本開示の実施形態に係るロックレバー143LLの動作例を示す図である。運転室140内には、運転席142、操作装置143、ロータリスイッチ144およびタッチパネル145Dが設けられる。ロータリスイッチ144は、図3に示すように、破線の矢印で示すように回転部1441が回転されることでOFFポジション1442、ACC(アクセサリー)ポジション1443、IG(イグニッション)ポジション1444、およびST(スタート)ポジション1445の4つのポジションをとるスイッチである。なお、ロータリスイッチ144をSTポジション1445で指を離すと、図示しないばね機構により、自動的にIGポジション1444に戻る。OFFポジション1442では、エンジン121を停止させる指示がなされる。ACCポジション1443では、エンジン121を停止させる指示がなされるとともに、所定の装置は動作状態とする指示がなされる。IGポジション1444では、エンジン121を動作状態とする指示がなされる。STポジション1445では、エンジン121を起動させる指示がなされる。
本開示においてロータリスイッチ144は、エンジンのイグニッションスイッチの一例である。イグニッションスイッチは、例えば、ロータリスイッチに代えて、キースイッチとして構成したり、プッシュスイッチとして構成したりすることができる。ロータリスイッチ144は、OFFポジション1442、ACCポジション1443、IGポジション1444、または、STポジション1445に対応する電気信号を出力する。
操作装置143は、オペレータの手動操作によって走行体110、旋回体120および作業機130を駆動させるための装置である。操作装置143は、左操作レバー143LO、右操作レバー143RO、左フットペダル143LF、右フットペダル143RF、左走行レバー143LT、右走行レバー143RT、および、ロックレバー143LLを備える。
左操作レバー143LOは、運転席142の左側に設けられる。右操作レバー143ROは、運転席142の右側に設けられる。
左操作レバー143LOは、旋回体120の旋回動作、および、アーム132の掘削/ダンプ動作を行うための操作機構である。具体的には、作業機械100のオペレータが左操作レバー143LOを前方に倒すと、アーム132がダンプ動作する。また、作業機械100のオペレータが左操作レバー143LOを後方に倒すと、アーム132が掘削動作する。また、作業機械100のオペレータが左操作レバー143LOを右方向に倒すと、旋回体120が右旋回する。また、作業機械100のオペレータが左操作レバー143LOを左方向に倒すと、旋回体120が左旋回する。なお、他の実施形態においては、左操作レバー143LOを前後方向に倒した場合に旋回体120が右旋回または左旋回し、左操作レバー143LOを左右方向に倒した場合にアーム132が掘削動作またはダンプ動作してもよい。
右操作レバー143ROは、バケット133の掘削/ダンプ動作、および、ブーム131の上げ/下げ動作を行うための操作機構である。具体的には、作業機械100のオペレータが右操作レバー143ROを前方に倒すと、ブーム131の下げ動作が実行される。また、作業機械100のオペレータが右操作レバー143ROを後方に倒すと、ブーム131の上げ動作が実行される。また、作業機械100のオペレータが右操作レバー143ROを右方向に倒すと、バケット133のダンプ動作が行われる。また、作業機械100のオペレータが右操作レバー143ROを左方向に倒すと、バケット133の掘削動作が行われる。なお、他の実施形態においては、右操作レバー143ROを前後方向に倒した場合に、バケット133がダンプ動作または掘削動作し、右操作レバー143ROを左右方向に倒した場合にブーム131が上げ動作または下げ動作してもよい。
左フットペダル143LFは、運転席142の前方の床面の左側に配置される。右フットペダル143RFは、運転席142の前方の床面の右側に配置される。左走行レバー143LTは、左フットペダル143LFに軸支され、左走行レバー143LTの傾斜と左フットペダル143LFの押し下げが連動するように構成される。右走行レバー143RTは、右フットペダル143RFに軸支され、右走行レバー143RTの傾斜と右フットペダル143RFの押し下げが連動するように構成される。
左フットペダル143LFおよび左走行レバー143LTは、走行体110の左側履帯の回転駆動に対応する。具体的には、作業機械100のオペレータが左フットペダル143LFまたは左走行レバー143LTを前方に倒すと、左側履帯は前進方向に回転する。また、作業機械100のオペレータが左フットペダル143LFまたは左走行レバー143LTを後方に倒すと、左側履帯は後進方向に回転する。
右フットペダル143RFおよび右走行レバー143RTは、走行体110の右側履帯の回転駆動に対応する。具体的には、作業機械100のオペレータが右フットペダル143RFまたは右走行レバー143RTを前方に倒すと、右側履帯は前進方向に回転する。また、作業機械100のオペレータが右フットペダル143RFまたは右走行レバー143RTを後方に倒すと、右側履帯は後進方向に回転する。
ロックレバー143LLは、非運転状態においてオペレータが意図せずに作業機130等のアクチュエータが作動してしまうことを禁止するために設けられた安全器具である。ロックレバー143LLは、運転席142の左側に立設された左コンソールボックス142LCの側面に沿って、ロック位置と非ロック位置との間で回動可能な状態で配置されている。図4で、実線で示すロックレバー143LLがロック位置の状態、鎖線で示すロックレバー143LLが非ロック位置の状態である。ロックレバー143LLをロック位置にすることで、コントロールバルブ123による作動油の制御が停止する。また、ロックレバー143LLをロック位置にすることで、ロックレバー143LLに連動して動作するスイッチがオンとなる。ロックレバー143LLがロック位置の状態は、作業機130がロック状態の一例である。また、ロックレバー143LLが非ロック位置の状態は、作業機130が非ロック状態の一例である。
ロックレバー143LLがロック位置にある場合には、ロックレバー143LLは、運転席142の左コンソールボックスの側面側に隠れる位置、つまりドア141と運転席142との間の通路から退避した位置まで回動してロックされる。これにより、オペレータはドア141と運転席142との間を行き来することができる。一方、ロックレバー143LLが非ロック位置にある場合には、ロックレバー143LLは、運転席142とドア141との間の通路部分を塞ぐように、前方へ傾倒した位置まで回動してロックされる。これにより、ロックレバー143LLが非ロック位置にある場合には、オペレータは運転席142から離れようとするとロックレバー143LLが邪魔になって乗降できないため、作業機130等のアクチュエータが作動可能な状態でオペレータが運転室140から離れることを防止することができる。なお、ロックレバー143LLに連動して動作するスイッチのオン・オフ状態は、例えば後述する制御コントローラ205によって監視される。
(カメラの構成例)
旋回体120には、作業機械100の周囲を撮像する複数のカメラ126が設けられている。なお、図1に示す例では、旋回体120には、旋回体120の周囲のうち前方領域を撮像するカメラ、左側方領域を撮像するカメラ、後方領域を撮像するカメラ、および右側方領域を撮像するカメラの4台のカメラ126が設けられている。
(制御システム145の構成)
図5は、本開示の実施形態に係る制御システム145のハードウェア構成を示す概略ブロック図である。図5において、実線は電力線を表し、破線は信号線を表す。また、図5において一点鎖線は、無線通信を表す。
制御システム145は、電源部201、スタータ信号ユニット202、ゲートウェイ機能コントローラ203、モニタコントローラ204、制御コントローラ205、エンジンコントローラ206を備える。スタータ信号ユニット202、ゲートウェイ機能コントローラ203、モニタコントローラ204、制御コントローラ205およびエンジンコントローラ206は、互いにCAN(Controller Area Network)やイーサネット(登録商標)などの車内ネットワークを介して接続される。電源部201は、制御システム145を構成する各機器に電気エネルギーを供給する。
スタータ信号ユニット202は、ドアスイッチ1412、ロータリスイッチ144、オペレータ端末300およびモニタコントローラ204から信号の入力を受ける。スタータ信号ユニット202は、入力された信号に基づいて、ゲートウェイ機能コントローラ203、モニタコントローラ204、制御コントローラ205、エンジンコントローラ206、ロックアクチュエータ1411またはセルモータ1211に起動信号等の制御信号を出力する。起動信号が入力されたコントローラは、電源部201が供給する電気エネルギーにより起動し、動作する。スタータ信号ユニット202は、制御コントローラ205を起動する起動部の一例である。なお、スタータ信号ユニット202は、他のコントローラが停止状態にあるときも、常に電源部201からの電気エネルギーの供給を受けて動作している。一方で、スタータ信号ユニット202は、作業機械100が起動していないときは、オペレータ端末300との通信部のみが起動状態となり、他の構成が休止状態にあってもよいし、間欠的に起動するように構成されてもよい。
また、スタータ信号ユニット202は、ゲートウェイ機能コントローラ203を介して、モニタコントローラ204、制御コントローラ205、および、エンジンコントローラ206に対して、EDS信号、ACCON信号およびIGON信号等の制御信号を出力する。EDS(エンジンディレイシャットダウン)信号は、遅延停止制御の実行状態を示す信号である。本実施形態において、遅延停止制御とは、作業機械100のエンジン121の停止を指示する停止指示があった場合、所定の条件が成立するまでエンジン121の停止を遅らせてからエンジン121を停止させる制御である。また、スタータ信号ユニット202は、例えば、遅延停止制御を開始するか否かの判断、遅延停止制御を中止するか否かの判断、遅延停止制御を終了するか否かの判断等を行う。EDS信号がオンの場合、遅延停止制御が実行中であることを示し、オフの場合、遅延停止制御が実行されていないことを示す。ここで、所定の条件は、エンジン121を停止するか否の判断条件であり、所定の条件が成立した場合にはエンジン121が停止され、所定の条件が成立していない場合にはエンジン121が遅延停止制御下で運転継続される。所定の条件は、例えば、尿素SCR(Selective Catalytic Reduction;選択的触媒還元)システムにおける尿素水用インジェクタの温度等の排気系の温度やエンジン関連の温度等が、所定の温度閾値以下であること、エンジン121を例えば低速のアイドリング状態で運転した状態での継続時間が所定の時間閾値以上であること等である。ACCON(アクセサリオン)信号は、ロータリスイッチ144がOFFポジション1442以外のポジションの場合にオンし、OFFポジション1442の場合にオフとなる。IGON(イグニッションオン)信号は、IGポジション1444またはSTポジション1445でオンし、例えば、OFFポジション1442またはACCポジション1443でオフとなる。
また、スタータ信号ユニット202は、ゲートウェイ機能コントローラ203を介して、モニタコントローラ204、制御コントローラ205、エンジンコントローラ206等から、ロックレバー143LLがロック位置なのか非ロック位置なのかを示す信号、遅延停止制御において所定の条件を判断する際に用いる温度等を示す信号、あるいはその判断結果を示す信号等を入力する。
ゲートウェイ機能コントローラ203は、スタータ信号ユニット202、モニタコントローラ204、制御コントローラ205、エンジンコントローラ206などのコントローラ同士の通信を中継する。
モニタコントローラ204は、制御システム145が備えるタッチパネル145Dによる表示を制御し、タッチパネル145Dのタッチ操作の発生を通知する。なお、他の実施形態に係る制御システム145は、タッチパネル145Dでなく、LCD(Liquid Crystal Display)などのタッチ入力機能を有しないモニタおよび物理ボタンを備えてもよい。この場合、モニタコントローラ204は、モニタによる表示を制御し、物理ボタンの押下を通知する。
制御コントローラ205は、作業機130の動作を制御する油圧機器に関連する各種データを図示しないセンサにより取得し、操作装置143の操作に従って油圧機器を制御するための制御信号を出力する。つまり、制御コントローラ205は、ブームシリンダ131C、アームシリンダ132C、バケットシリンダ133C、走行モータ112、旋回モータ124などの駆動を制御する。制御コントローラ205は、動力源が供給する動力によって作業機械100の車体を駆動するための制御信号を出力する車体制御部の一例である。
エンジンコントローラ206は、エンジン121に関連する各種データを図示しないセンサにより取得し、燃料噴射装置125に燃料噴射量を指示することで、エンジン121を制御する。
なお、モニタコントローラ204、制御コントローラ205、および、エンジンコントローラ206等は、スタータ信号ユニット202から、EDS信号、ACCON信号およびIGON信号等の制御信号を受信し、EDS信号、ACCON信号、IGON信号等の制御信号に基づいて予め設定された処理を実行する。モニタコントローラ204は、例えば、IGON信号がオンまたはACCON信号がオンの場合、タッチパネル145Dの画面表示を行う。モニタコントローラ204は、例えば、IGON信号がオフかつACCON信号がオフの場合、タッチパネル145Dの画面表示を消灯する。制御コントローラ205は、例えば、EDS信号がオンの場合、作業機130の駆動を停止する。エンジンコントローラ206は、例えば、EDS信号がオンの場合、エンジン121を低速のアイドリング状態で運転する。また、エンジンコントローラ206は、IGON信号がオフの場合、エンジン121を停止させる。
制御システム145は、タッチパネル145Dの操作により、運転室140に搭乗しているオペレータのログイン処理を行う機能を有する。例えば、制御システム145は、ログイン処理を行うコントローラを備えていてもよいし、スタータ信号ユニット202、ゲートウェイ機能コントローラ203、モニタコントローラ204がログイン処理を行う機能を有していてもよい。具体的には、制御システム145は、モニタコントローラ204を介してタッチパネル145DにオペレータIDの選択画面を表示させ、オペレータIDの選択を受け付ける。制御システム145は、選択されたオペレータIDが、作業機械100に近接している操作権限を有するオペレータを示す場合に、運転室140に搭乗しているオペレータが操作権限を有するオペレータであると認証する。モニタコントローラ204は、作業機械100のオペレータを認証する認証部の一例である。
(オペレータ端末300)
オペレータ端末300は、予めインストールされた作業機械100の起動プログラムを実行することで、近距離無線通信方式のペリフェラルとして機能する。オペレータ端末300は、起動プログラムを実行すると、作業機械100の一覧を表示させ、オペレータから起動対象の作業機械100の選択を受け付ける。オペレータ端末300は、作業機械100の選択を受け付けると、例えば、オペレータIDと選択された作業機械100の機械IDとを含むアドバタイズパケットの送信を開始する。
(制御システム145の動作)
次に、図6~図11を参照して、制御システム145が行う遅延停止制御の動作例について説明する。図6は、本開示の実施形態に係る制御システム145の動作例を示すフローチャートである。図7~図11は、本開示の実施形態に係るタッチパネル145Dの表示例を示す図である。
図6に示す処理は、エンジン121の起動後に開始される。なお、図6に示す処理の開始時には、IGON信号はオンで、ロータリスイッチ144はIGポジション1444に操作されているものとする。また、タッチパネル145Dは、例えば図7に示す遅延停止制御を実行していない場合の表示である、通常表示画面145D1を表示している。通常表示画面145D1は、4台のカメラ126の撮影画像と作業機械100のコンピュータグラフィックス画像等に基づく俯瞰画像145DA11、4台のカメラ126のうちの1台のカメラ126の撮影画像145DA12、作業機械100における所定のセンサ情報、操作ボタンを表すアイコン等を含んでいる。
また、以下の説明では、一例として、制御システム145のうちのスタータ信号ユニット202が、各ステップの処理を主体的に行うものとする。ただし、各ステップの処理の一部または全部は、スタータ信号ユニット202に代えて、モニタコントローラ204、制御コントローラ205、および、エンジンコントローラ206等が主体的に実行してもよい。また、図6では、ロータリスイッチ144を「R-SW」と略記している。また、遅延停止制御を「EDS」と略記している。
図6に示す処理が開始されると、スタータ信号ユニット202は、まず、ロータリスイッチ144がACCポジション1443またはOFFポジション1442であるか否かを判断する(ステップS11)。ACCポジション1443でなく、かつ、OFFポジション1442でない場合(ステップS11:NO)、スタータ信号ユニット202は、所定の周期で繰り返しステップS11の判断を実行する。
ロータリスイッチ144が、ACCポジション1443、または、OFFポジション1442である場合(ステップS11:YES)、スタータ信号ユニット202は、遅延停止制御の作動条件(EDS作動条件)が成立しているか否かを判断する(ステップS12)。遅延停止制御の作動条件とは、遅延停止制御を開始するか否かの判断条件である。遅延停止制御の作動条件が成立する場合、スタータ信号ユニット202は、遅延停止制御を開始し、遅延停止制御下でエンジン121を停止させる。遅延停止制御の作動条件が成立しない場合、スタータ信号ユニット202は、遅延停止制御を行わずにエンジン121を停止させる。遅延停止制御の作動条件は、例えば、排気系等における所定の1または複数個所の温度が所定の各温度閾値以上であることである。所定の温度閾値は、例えば、その温度閾値以上の状態でエンジン121を停止することが望ましくはないという温度の値である。
遅延停止制御の作動条件が成立している場合(ステップS12:YES)、スタータ信号ユニット202は、EDS信号をオンに設定し(ステップS13)、遅延停止制御が作動中である旨の表示である、遅延停止制御作動中表示をタッチパネル145Dで行う(ステップS14)。図8は、遅延停止制御作動中表示における表示画面145D2の一例を示している。表示画面145D2は、俯瞰画像145DA11と、遅延停止制御が作動中である旨の表示の表示領域145DA2を含んでいる。この場合、表示領域145DA2は、「エンジンディレイシャットダウン作動中」という文字列によって遅延停止制御が作動中である旨を表している。
次に、スタータ信号ユニット202は、遅延停止制御の終了条件(EDS終了条件)が成立しているか否かを判断する(ステップS15)。遅延停止制御の終了条件とは、エンジン121を停止して遅延停止制御を終了するか否かの判断条件である。遅延停止制御の終了条件が成立する場合、スタータ信号ユニット202は、エンジン121を停止させて遅延停止制御を終了する。遅延停止制御の終了条件は、例えば、排気系等における所定の1または複数個所の温度が所定の各温度閾値未満であることである。所定の温度閾値は、例えば、その温度閾値未満の状態ではエンジン121を適切に停止させることができるという温度の値である。あるいは、遅延停止制御の終了条件は、例えば、遅延停止制御を開始してから所定時間以上経過したことである。所定時間は、例えば、温度が低下するのに十分な時間である。
遅延停止制御の終了条件が成立している場合(ステップS15:YES)、スタータ信号ユニット202は、EDS信号をオフに設定し(ステップS16)、遅延停止制御が終了した旨の表示である、遅延停止制御終了通知表示をタッチパネル145Dで行う(ステップS17)。図9は、遅延停止制御終了通知表示における表示画面145D3の一例を示している。表示画面145D3は、俯瞰画像145DA11と、遅延停止制御が終了した旨の表示の表示領域145DA3を含んでいる。この場合、表示領域145DA3は、「エンジンディレイシャットダウンが終了しました。」という文字列によって遅延停止制御が終了した旨を表している。
スタータ信号ユニット202は、遅延停止制御終了通知表示をタッチパネル145Dで行った場合(ステップS17)、または、遅延停止制御の作動条件が成立していなかった場合(ステップS12:NO)、IGON信号をオフに設定する(ステップS18)。IGON信号がオフになった場合、エンジンコントローラ206は、エンジン121を停止する。
次に、スタータ信号ユニット202は、ロータリスイッチ144がACCポジション1443であるか否かを判断する(ステップS19)。ロータリスイッチ144がACCポジション1443である場合(ステップS19:YES)、スタータ信号ユニット202は、ステップS17で遅延停止制御終了通知表示を行った場合、ステップS17で遅延停止制御終了通知表示を行ってから所定時間経過後から、タッチパネル145Dで通常表示画面145D1を表示する(ステップS20)。ロータリスイッチ144がACCポジション1443である場合(ステップS19:YES)、スタータ信号ユニット202は、継続して、タッチパネル145Dで通常表示画面145D1を表示する(ステップS20)。
一方、ロータリスイッチ144がACCポジション1443でなかった場合(ステップS19:NO)、スタータ信号ユニット202は、ロータリスイッチ144がOFFポジション1442であるか否かを判断する(ステップS21)。ロータリスイッチ144がOFFポジション1442であった場合(ステップS21:YES)、スタータ信号ユニット202は、ステップS17で遅延停止制御終了通知表示を行った場合、遅延停止制御終了通知表示を行ってから所定時間経過後に、タッチパネル145Dの表示を消灯して(ステップS22)、図6に示す処理を終了する。ステップS12で遅延停止制御の作動条件が成立していなかった場合、所定時間経過後に、タッチパネル145Dの表示を消灯して(ステップS22)、図6に示す処理を終了する。
また、ロータリスイッチ144がOFFポジション1442でなかった場合(ステップS21:NO)、スタータ信号ユニット202は、ロータリスイッチ144のポジションに応じた信号を出力し、制御システム145がロータリスイッチ144のポジションに応じた処理を実行する。
他方、ステップS15において、遅延停止制御の終了条件が成立していなかった場合(ステップS15:NO)、スタータ信号ユニット202は、ロータリスイッチ144がIGポジション1444であるか否かを判断する(ステップS23)。ロータリスイッチ144がIGポジション1444でなかった場合(ステップS23:NO)、スタータ信号ユニット202は、所定時間後に再度、遅延停止制御の終了条件(EDS終了条件)が成立しているか否かを判断する(ステップS15)。
ロータリスイッチ144がIGポジション1444であった場合(ステップS23:YES)、スタータ信号ユニット202は、ロックレバー143LLがロック位置であるか否かを判断する(ステップS24)。ロックレバー143LLがロック位置である場合(ステップS24:YES)、スタータ信号ユニット202は、EDS信号をオフに設定し(ステップS25)、遅延停止制御のキャンセルを受け付けた旨の表示である、キャンセル受付表示をタッチパネル145Dで行う(ステップS26)。図10は、キャンセル受付表示における表示画面145D4の一例を示している。表示画面145D4は、俯瞰画像145DA11と、遅延停止制御をキャンセルした旨の表示の表示領域145DA4を含んでいる。この場合、表示領域145DA4は、「エンジンディレイシャットダウンはキャンセルされました。」という文字列によって遅延停止制御がキャンセルされた旨を表している。
次に、スタータ信号ユニット202は、ステップS26でキャンセル受付表示を行ってから所定時間経過後から、タッチパネル145Dで通常表示画面145D1を表示する(ステップS27)。次に、スタータ信号ユニット202は、再度、ステップS11の処理を実行する。
一方、ロックレバー143LLがロック位置でなかった場合(ステップS24:NO)、スタータ信号ユニット202は、遅延停止制御のキャンセルを拒否する旨の表示である、キャンセル拒否表示をタッチパネル145Dで行う(ステップS28)。図11は、キャンセル受付表示における表示画面145D5の一例を示している。表示画面145D5は、俯瞰画像145DA11と、遅延停止制御のキャンセルを拒否した旨の表示の表示領域145DA5を含んでいる。この場合、表示領域145DA5は、「エンジンディレイシャットダウンをキャンセルする場合は、ロックレバーをロックの位置にしてからキーポジションをIG-ONにしてください。」という文字列によって遅延停止制御のキャンセルが拒否された旨と、ロックレバー143LLをロック位置にするよう促す旨を表すとともに、ロータリスイッチ144の操作方法を示す画像を含んでいる。
キャンセル拒否表示をタッチパネル145Dで行った後(ステップS28)、スタータ信号ユニット202は、所定時間後に再度、遅延停止制御の終了条件(EDS終了条件)が成立しているか否かを判断する(ステップS15)。
以上の処理によって、例えば、エンジン121が稼働している状態で、オペレータがロータリスイッチ144をOFFポジション1442に操作した場合、制御システム145は、遅延停止制御の作動条件が成立していない場合(ステップS12:NO)、エンジン121を停止し(ステップS18)、タッチパネル145Dを消灯する(ステップS22)。
また、例えば、エンジン121が稼働している状態で、オペレータがロータリスイッチ144をOFFポジション1442に操作した場合、制御システム145は、遅延停止制御の作動条件が成立している場合(ステップS12:YES)、遅延停止制御作動中表示(図8)をタッチパネル145Dで行い(ステップS14)、遅延停止制御の終了条件が成立したところで(ステップS15:YES)、遅延停止制御終了通知表示(図9)をタッチパネル145Dで行い(ステップS17)、エンジン121を停止し(ステップS18)、タッチパネル145Dを消灯する(ステップS22)。
なお、遅延停止制御の終了条件が成立する前に(ステップS15:NO)、オペレータがロータリスイッチ144をIGポジション1444に操作した場合(ステップS23:YES)、制御システム145は、ロックレバー143LLがロック位置のとき(ステップS24:YES)、遅延停止制御を中止し(ステップS25)、キャンセル受付表示(図10)をタッチパネル145Dで行い(ステップS26)、さらに、通常表示(図7)を行う(ステップS27)。
一方、遅延停止制御の終了条件が成立する前に(ステップS15:NO)、オペレータがロータリスイッチ144をIGポジション1444に操作した場合(ステップS23:YES)、制御システム145は、ロックレバー143LLがロック位置でない場合(ステップS24:NO)、キャンセル拒否表示(図11)を行い(ステップS28)、遅延停止制御を継続する(ステップS15以降)。
(作用・効果)
以上のように、本実施形態によれば、エンジン121の停止を遅らせている遅延停止制御の間にロータリスイッチ144をIGポジション1444に操作することで遅延停止制御を中止させることができる。また、本実施形態では、IGポジション1444に操作した場合に、遅延停止制御を中止させる条件として、ロックレバー143LLがロック位置であることを追加の条件としている。これによれば、遅延停止制御を中止する場合にはロックレバー143LLがロック位置となるので、遅延停止制御の中止時に操作装置143の意図しない操作によって作業機械100が動作してしまうことを防止することができる。
(他の実施形態)
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。また、タッチパネル145Dによる情報の表示に代えてあるいは情報の表示とともに、音声や報知信号によって情報を出力してもよい。また、上記実施形態では、遅延停止制御を中止させる指示をロータリスイッチ144をIGポジション1444に操作することで行うようにしたが、これに限定されない。例えば、ロータリスイッチ144をIGポジション1444に操作することに加え、例えば、タッチパネル145Dや所定のスイッチ等の所定の入力装置に対する、タッチパネル145D上の所定のボタンへのタッチや所定のスイッチの押下操作等の所定の入力操作によって行われるようにしてもよい。
上述した実施形態に係る制御システム145は、制御システム145を構成する一部の構成が作業機械100の内部に搭載され、他の構成が作業機械100の外部に設けられてもよい。
(コンピュータ構成)
上述の制御システム145が備える各機器である、スタータ信号ユニット202、ゲートウェイ機能コントローラ203、モニタコントローラ204、制御コントローラ205、エンジンコントローラ206などは、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)等のコンピュータと、コンピュータの周辺回路や周辺装置等のハードウェアを用いて構成することができる。また、コンピュータは、PLD(Programmable Logic Device)などのカスタムLSI(Large Scale Integrated Circuit)を用いて構成されていてもよい。PLDの例としては、PAL(Programmable Array Logic)、GAL(Generic Array Logic)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)が挙げられる。この場合、プロセッサによって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてもよい。
(基本的構成例)
次に、図12を参照して、上記実施形態に対応する本開示の実施形態に係る基本的構成例について説明する。図12は、本開示の実施形態に係る機能ブロック図である。図12に示す停止システム400は、図5に示す制御システム145に対応する構成であり、エンジン停止制御部401と、エンジン停止制御中止部402と、表示部403とを備える。ただし、表示部403は、省略してもよい。
エンジン停止制御部401は、作業機械100のエンジン121の停止を指示する停止指示があった場合、所定の条件が成立するまでエンジン121の停止を遅らせてからエンジン121を停止させる遅延停止制御を実行する。ここで、停止指示は、例えば、ロータリスイッチ144をOFFポジション1442またはACCポジション1443に設定する入力操作に対応する。所定の条件は、ステップS15で判断される遅延停止制御終了条件に対応する。エンジン停止制御部401は、ステップS11の判断処理、ステップS15の判断処理、ステップS18の処理等を行うスタータ信号ユニット202に対応する。
エンジン停止制御中止部402は、停止指示を取り消す取消指示があった場合(ステップS23:YES)、作業機械100のロックレバー143LLがロック位置のとき(ステップS24:YES)、遅延停止制御を中止し(ステップS25)、ロックレバー143LLが非ロック位置のとき(ステップS24:NO)、遅延停止制御を継続する。ここで、取消指示は、例えば、ロータリスイッチ144をOFFポジション1442またはACCポジション1443から、IGポジション1444に切り替える入力操作に対応する。エンジン停止制御中止部402は、ステップS23の判断処理、ステップS24の判断処理、ステップS25の処理等を行うスタータ信号ユニット202に対応する。
なお、エンジン停止制御中止部402は、取消指示があった場合(ステップS23:YES)にロックレバー143LLが非ロック位置であったとき(ステップS24:NO)、その後、再度、取消指示があったとき(ステップS23:YES)、ロックレバー143LLがロック位置になった場合(ステップS24:YES)、遅延停止制御を中止するようにしてもよい。
また、表示部403は、取消指示があった場合(ステップS23:YES)、ロックレバー143LLがロック位置のとき(ステップS24:YES)と非ロック位置のとき(ステップS24:NO)とで表示内容を、キャンセル受付表示(ステップS26)またはキャンセル拒否表示(ステップS28)に変更するようにしてもよい。
また、表示部403は、取消指示があった場合(ステップS23:YES)、ロックレバー143LLが非ロック位置のとき(ステップS24:NO)、ロックレバー143LLをロック位置にするよう促す表示(図11)を行う(ステップS28)ようにしてもよい。
また、表示部403は、取消指示があった場合(ステップS23:YES)、ロックレバー143LLがロック位置のとき(ステップS24:YES)、遅延停止制御を中止する旨の表示(図10)を行う(ステップS26)ようにしてもよい。
なお、取消指示は、例えば、エンジン121のイグニッションスイッチをオンする操作によって行われる。上記実施形態では、イグニッションスイッチをオンする操作は、ロータリスイッチ144をIGポジション1444にする操作に対応する。
あるいは、取消指示は、エンジン121のイグニッションスイッチをオンする操作かつ所定の入力装置に対する所定の入力操作によって行われる。ここで、所定の入力装置に対する所定の入力操作は、上記実施形態の変形例として示した、タッチパネル145Dや所定のスイッチ等の所定の入力装置に対する、タッチパネル145D上の所定のボタンへのタッチや所定のスイッチの押下操作等の所定の入力操作に対応する。
図12に示す作業機械のエンジンの停止システム400によれば、エンジンの停止を遅らせている制御の間にその制御を中止させることができる。
また、本実施形態に係る停止システム400は、作業機械100のための「表示システム」としても機能する。
すなわち、作業機械100のための表示システムは、図8~図11に示したように、作業機械100の周囲の画像とともに、作業機械100のエンジンの遅延停止制御に関する機能の表示を行う表示部403を備える。ここで、作業機械100の周囲の画像とは、例えば図8~図11に示すような、作業機械100の周囲を上面視した俯瞰画像145DA11である。しかし、他の実施形態においてはこれに限定されず、作業機械100の周囲の画像は、オペレータが、作業機械100の周囲に存在する作業者や障害物等の状況が把握できるものであればいかなる態様のものであってもよい。
また、作業機械100のエンジンの遅延停止制御に関する機能の表示とは、例えば、図8~図11のそれぞれに示す表示領域145DA2~145DA5である。
このようにすることで、オペレータは、作業機械100の周囲の安全状況を確認しながら、遅延停止制御に関する機能の状態を把握することができる。
また、表示部403は、作業機械100のエンジンの遅延停止制御に関する機能の表示の一例として、例えば図8の表示領域145DA2に示すような、作業機械100のエンジンの遅延停止制御が作動中である旨の表示を行う。
このようにすることで、オペレータは、作業機械100の周囲の状況とともに、遅延停止制御が作動中であることを把握することができる。
また、表示システムは、作業機械100のエンジンの遅延停止制御の中止(上述の取消指示)の受け付けに基づいて、エンジンの遅延停止制御のキャンセルを行うエンジン停止制御中止部402をさらに備える。
そして、表示部403は、作業機械100のエンジンの遅延停止制御に関する機能の表示の一例として、例えば図11の表示領域145DA5に示すような、作業機械100のエンジンの遅延停止制御の中止の受け付けのための表示を行う。
このようにすることで、オペレータは、作業機械100の周囲の状況とともに、エンジンの遅延停止制御をキャンセルするために必要な操作を把握することができる。
また、表示部403は、作業機械100のエンジンの遅延停止制御に関する機能の表示の一例として、例えば図10の表示領域145DA4に示すような、作業機械100のエンジンの遅延停止制御をキャンセルした旨の表示を行う。
このようにすることで、オペレータは、作業機械100の周囲の状況とともに、エンジンの遅延停止制御がキャンセルされたことを把握することができる。
なお、本実施形態において、作業機械100のエンジンの遅延停止制御の中止の受け付けとは、ロックレバーをロックの位置にしたうえでキーポジションをIG-ONに入れるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、作業機械100のエンジンの遅延停止制御の中止の受け付けは、オペレータによるモニタ(タッチパネル145D)への操作に基づくものであってよい。具体的には、オペレータが、モニタに表示された専用のボタンに対しタッチ操作をすることで遅延停止制御の中止を受け付けるものとしてもよい。
このようにすることで、オペレータは、モニタに表示された作業機械100の周囲の画像を確認しながら、遅延停止制御の中止の操作を行うことができる。つまり、オペレータは、遅延停止制御の中止の操作を行うまで周囲の画像から目を離さなくて済むため、安全性を一層高めることができる。
また、本実施形態に係る停止システム400のエンジン停止制御中止部402は、エンジンの停止指示を取り消す取消指示があった場合は、作業機械100のロックレバー143LLがロック位置のとき、遅延停止制御を中止し、ロックレバー143LLが非ロック位置のとき、遅延停止制御を継続するものとして説明した。しかし、他の実施形態においてはこの態様に限られない。
即ち、他の実施形態に係る停止システム400は、取消指示があった場合には、ロックレバー143LLの位置にかかわらず常に遅延停止制御を中止するものとしてもよい。上述の停止システム400(表示システム)によれば、上述の通り、作業機械100の周囲の安全状況を画像から確認しながら、遅延停止制御に関する機能の状態を把握することができる。
また、更なる変形例に係る表示システムは、以下のような機能を備えていてもよい。即ち、表示システムは、作業機械100の周辺の画像に対する画像解析から障害物等の存在を検知し、障害物等が存在する場合にはエンジンの遅延停止制御の中止を受け付けないようにしてもよい。なお、上述の画像解析には、例えば、ニューラルネットワーク技術を利用した既知の学習済みモデル等を適用可能である。
100…作業機械 110…走行体 120…旋回体 130…作業機 140…運転室 141…ドア 1411…ロックアクチュエータ 1412…ドアスイッチ 144…ロータリスイッチ 145…制御システム 145D…タッチパネル 201…電源部 202…スタータ信号ユニット 203…ゲートウェイ機能コントローラ 204…モニタコントローラ 205…制御コントローラ 206…エンジンコントローラ 300…オペレータ端末 143LL…ロックレバー 400…停止システム 401…エンジン停止制御部 402…エンジン停止制御中止部 403…表示部

Claims (14)

  1. 作業機械の周囲の画像とともに、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御に関する機能の表示を行う表示部
    を備える作業機械のための表示システム。
  2. 前記表示部は、前記作業機械の周囲の画像とともに、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御が作動中である旨の表示を行う、
    請求項1に記載の作業機械のための表示システム。
  3. 前記作業機械のエンジンの遅延停止制御の中止の受け付けに基づいて、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御のキャンセルを行うエンジン停止制御中止部をさらに備える
    請求項1または2に記載の作業機械のための表示システム。
  4. 前記表示部は、前記作業機械の周囲の画像とともに、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御の中止の受け付けのための表示を行う、
    請求項3に記載の作業機械のための表示システム。
  5. 前記表示部は、前記作業機械の周囲の画像とともに、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御をキャンセルした旨の表示を行う、
    請求項3または4に記載の作業機械のための表示システム。
  6. 前記作業機械のエンジンの遅延停止制御の中止の受け付けは、モニタへの操作に基づくものである、
    請求項3から5のいずれか一項に記載の作業機械のための表示システム。
  7. 前記作業機械の周囲の画像は、作業機械の周囲を上面視した俯瞰画像である、
    請求項1から6のいずれか一項に記載の作業機械のための表示システム。
  8. 作業機械の周囲の画像とともに、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御に関する機能の表示を行うステップ
    を備える作業機械のための表示方法。
  9. 前記表示を行うステップでは、前記作業機械の周囲の画像とともに、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御が作動中である旨の表示を行う、
    請求項8に記載の作業機械のための表示方法。
  10. 前記作業機械のエンジンの遅延停止制御の中止の受け付けに基づいて、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御のキャンセルを行うステップをさらに備える
    請求項8または9に記載の作業機械のための表示方法。
  11. 前記表示を行うステップでは、前記作業機械の周囲の画像とともに、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御の中止の受け付けのための表示を行う、
    請求項10に記載の作業機械のための表示方法。
  12. 前記表示を行うステップでは、前記作業機械の周囲の画像とともに、前記作業機械のエンジンの遅延停止制御をキャンセルした旨の表示を行う、
    請求項10または11に記載の作業機械のための表示方法。
  13. 前記作業機械のエンジンの遅延停止制御の中止の受け付けは、モニタへの操作に基づくものである、
    請求項10から12のいずれか一項に記載の作業機械のための表示方法。
  14. 前記作業機械の周囲の画像は、作業機械の周囲を上面視した俯瞰画像である、
    請求項8から13のいずれか一項に記載の作業機械のための表示方法。
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